JP2771830B2 - 赤外線受動型センサ - Google Patents

赤外線受動型センサ

Info

Publication number
JP2771830B2
JP2771830B2 JP1044443A JP4444389A JP2771830B2 JP 2771830 B2 JP2771830 B2 JP 2771830B2 JP 1044443 A JP1044443 A JP 1044443A JP 4444389 A JP4444389 A JP 4444389A JP 2771830 B2 JP2771830 B2 JP 2771830B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat ray
sensing element
lens
light receiving
passive sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1044443A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02223826A (ja
Inventor
洋史 小西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP1044443A priority Critical patent/JP2771830B2/ja
Publication of JPH02223826A publication Critical patent/JPH02223826A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2771830B2 publication Critical patent/JP2771830B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、主として天井に取り付けられ、人体から放
射される熱線を検知することにより、室内への侵入者が
あることを報知したり、室内に人がいる間だけ照明器具
を点灯させるというような目的に用いる赤外線受動型セ
ンサに関するものである。
【従来の技術】
従来より、この種の赤外線受動型センサには焦電素子
等の熱線感知素子が用いられている。熱線感知素子6
は、第9図に示すように、パッケージ6a内に焦電素子6b
を納装して形成されており、焦電素子6bは平面である前
面のみを検知面Sとしている。
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成では、第10図に示すように、検知面Sに
直交する方向から入射する熱線の受光エネルギーA0に対
して、角度θの方向から入射する熱線の検知面Sでの受
光エネルギーAは、A=A0・cosθとなる。したがっ
て、熱線感知素子6の感度は、第4図に実線で示すよう
に、ほぼ円形になる。つまり、方向によって感度が大き
く変化するのであり、検知面Sの正面方向以外では感度
が小さくなる。 この種の赤外線受動型センサでは、第4図に想像線で
示すように、どの方向についても感度が一様となる特性
が理想的であるが、上記構成では、このような特性を得
ることができない。 そこで、検知面Sの前方に受光レンズを配設し、受光
レンズを複数の領域に分割するとともに、検知面Sの正
面から離れた領域の面積を大きくすることによって、ど
の方向から入射する熱線もほぼエネルギーが均一になる
ようにすることが考えられている。 しかしながら、このようなレンズ設計は非常に面倒で
あり、高価になるという問題がある。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、
熱線感知素子の検知面を従来と異なる形状に形成するこ
とにより、熱線の入射方向にかかわらずほぼ均等な感度
が得られるようにした赤外線受動型センサを提供しよう
とするものである。
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、熱線感知素
子において熱線を検知する検知面を多面体状としている
のである。 ハウジングに設けた透光窓に平板状の受光レンズを装
着し、受光レンズを複数個のフレネルレンズの集合体と
して、各フレネルレンズがそれぞれ受光レンズに占める
領域内で熱線感知素子の中心からの距離が最大になる位
置に各フレネルレンズの中心を設けるのが望ましい。
【作用】
上記構成によれば、熱線感知素子の検知面を多面体状
としているから、検知面が平面状であった従来構成に比
較して熱線の入射角度にかかわらず検知感度をほぼ均一
化することができる。 また、受光レンズを複数個のフレネルレンズの集合体
とし、各フレネルレンズがそれぞれ受光レンズに占める
領域内で熱線感知素子の中心からの距離が最大になる位
置に各フレネルレンズの中心を設けている場合には、受
光レンズの透過効率をほぼ最大にすることができ、フレ
ネルレンズを用いた受光レンズによる熱線の減衰量を低
減して検知感度を向上させることができる。
【実施例】
第1図ないし第3図に示すように、ハウジング1は、
円板状のフランジ11を有する基台2と、基台2の上面中
央部にねじ12により結合されるカバー3とで形成され、
基台2の中央部に形成された受光窓13の周部には受光レ
ンズ14の周部が嵌合し、受光窓13が受光レンズ14で覆わ
れる。また、ハウジング1の下面には、受光レンズ14を
露出させる開口15を有したプレート4が、ハウジング1
の下面の全面を覆う形で嵌着される。 基台2には受光窓13の開口縁に沿って筒部16が形成さ
れ、筒部16の端面に載置される形で、プリント基板5が
ねじ17により固定されている。プリント基板5の下面に
は焦電素子よりなる熱線感知素子6が実装され、受光レ
ンズ14を通して入射する熱線を熱線感知素子6で検知す
るようになっている。熱線を受光したときに得られる熱
線感知素子6の出力はカバー3の上面に配設された端子
18を介して外部に取り出されるようになっている。端子
18は、ねじ付き端子であって、カバー3に固定された一
対の端子板19にそれぞれ端子ねじ20が螺合している。 カバー3の上面には、一対の取付金具7の一端部がそ
れぞれ枢着される。取付金具7は、中間部に略90゜の屈
曲部を介して一対の引張片7a,7bを有し、各引張片7a,7b
の先端縁からそれぞれ上記屈曲部とは逆向きに屈曲した
屈曲部を介して押え片7cと、枢支片7dとが延設された形
状に形成されている。この枢支片7dがカバー3の上面に
枢着されるのである。両引張片7a,7bに跨がる部位に
は、取付金具7の長手方向に長い長孔(図示せず)が穿
孔されている。また、押え片7cには挟みばねよりなる復
帰ばね8の一端部が係合し、復帰ばね8の他端部はカバ
ー3の側面に係止されて取付金具7を起立させる向きに
付勢する。すなわち、第1図中において、右側の取付金
具7は左回りに付勢され、左側の取付金具7は右回りに
付勢されるのである。つまり、外力が作用しない状態で
は、両取付金具7は互いに近付く向きに付勢されてい
て、取付金具7の先端間の距離が小さくなるようになっ
ている。 上記フランジ11には各取付金具7に対応してフランジ
11の直径方向に長いボルト挿通孔22が穿設されている。
このボルト挿通孔22を通してボルト9が挿通され、ボル
ト9の先端部は取付金具7に穿孔された上記長孔を通し
てナット10に螺合する。ナット10は、四角ナットであっ
て一方の引張片7a,7bに周縁が当接することによって、
回り止めされている。したがって、ボルト9を締め付け
ると、ボルト9に対するナット10の螺合量が大きくなる
に従い、取付金具7は復帰ばね8のばね力に抗して押え
片7cを下方に下げるように回転する。つまり、ボルト9
の締め付けに伴って、第1図中右側の取付金具7は右回
りに回転し、左側の取付金具7は左回りに回転するので
ある。 以上の構成によれば、天井材23にカバー3およびボル
ト9が挿通できる程度の大きさの取付孔24を穿孔してお
き、ボルト9を緩めた状態でハウジング1の上部を取付
孔24に挿入した後、ボルト9を締め付ければ、取付金具
7の押え片7cがフランジ11に引き寄せられるのであり、
フランジ1と押え片7cとの間で、取付孔24の周縁部の天
井材23を挟持することができるのである。このように、
天井材23を挟持しているから、天井材23が石膏ボードな
どで形成されていて、ねじを螺入させにくい場合であっ
ても、ハウジング1を天井に取り付けることができるの
である。また、天井面から露出するのは、フランジ11よ
りも下方の部位のみであるから、天井面からの突出量が
少なく、天井への取付状態で美麗な外観を呈することが
できるのである。さらに、天井への取付施工の際に、取
付金具7が復帰ばね8によって保持されているから、取
付金具7がぐらつかず、施工作業が容易になるのであ
る。 ところで、熱線感知素子6は、第1図に示すように、
パッケージ6a内に、一対の焦電素子6bを納装して形成さ
れており、焦電素子6bの前方におけるパッケージ6aの開
口部分にはフィルタ6cが装着されている。各焦電素子6b
は、直方体状の基台6dの表面にPVDC(ポリフッ化ビニリ
デン)フィルムやPZT等のセラミックよりなる焦電層6e
を貼着して形成される。焦電層6eは、基台6dにおいてフ
ィルタ6cと平行な面、およびフィルタ6cに直交する2面
の合計3面に貼着されている。 焦電素子6bがこのような構造を有していることによっ
て、第3図に示すように、検知面Sが3面になり、焦電
素子6bの前方に対して角度θで入射する熱線の検知面S
での受光エネルギーAは、焦電素子6bの前方から入射す
る熱線の検知面Sでの受光エネルギーA0に対して、 となる。すなわち、熱線の入射する角度θには依存する
が、第4図に破線で示すように、最大感度がθ=45゜の
方向になり、従来のように検知面Sが一面にのみ形成さ
れていた場合に比較して感度が均一化され、指向性が弱
くなるのである。ここにおいて、検知面Sを3面として
いるが、さらに両隣の2面も検知面Sとして5面とした
り、また基台6dの形状を直方体以外の形状に形成したり
すれば、所望の感度特性を得ることができる。 ところで、フレネルレンズLは、一般に第5図に示す
ような断面形状を有しており、熱線感知素子6に対向す
る面を凹凸面とし、熱線感知素子6の検知面Sがフレネ
ルレンズLの光軸上に配置されていないときには、次の
ような性質を有している。すなわち、フレネルレンズL
の光軸に対して角度−θで入射する光線の検知面Sでの
受光量は、第5図に斜線で示した部位では斜線の無い部
位よりも多くなる。これは、斜線の無い部位では凹凸面
での全反射が多くなり、透過効率が低減することに起因
していると考えられる。また、角度−θを変化させる
と、第6図のような結果が得られ、所定の角度で受光量
が最大になる。 フレネルレンズLについてのこのような性質に鑑み
て、第5図における斜線を施した部位のみを利用するよ
うにすれば、フレネルレンズLによる熱線の減衰量が低
減し、熱線の検出感度が高まることになる。 そこで、ハウジング1に挿着される受光レンズ14を、
第7図に示すように、複数のフレネルレンズ14aの集合
体とし、各フレネルレンズ14aの中心Cが外周側に位置
するように形成する。この構成によれば、第4図におい
て斜線部で示した部位のみを利用することになるととも
に、第6図において受光量が最大となる角度付近で使用
することになり、受光レンズ14による熱線の減衰を低減
できるのである。ここにおいて、受光レンズ14は、周方
向に8分割され、径方向において2分割され、さらに、
中央部にもフレネルレンズ14aを有するように形成され
ており、合計17個のフレネルレンズ14aを有している。
また、径方向に並ぶフレネルレンズ14aの各中心Cと熱
線感知素子6とを結ぶ直線と、熱線感知素子6の前方と
の間の角度をそれぞれα,βとするとき、各フレネルレ
ンズ14aの面積Bα,Bβは、中央のフレネルレンズ14aの
面積B0を基準として、Bα>B0/cos2α、Bβ>B0/cos2
βとなるように設定される。フレネルレンズ14aの面積
をこのように設定することにより、各フレネルレンズ14
aを通して入射する熱線の熱線感知素子6における受光
量をほぼ一定にすることができるのである。
【発明の効果】
本発明は上述のように、熱線感知素子は熱線を検知す
る検知面を多面体状としているから、検知面が平面状で
あった従来構成に比較して熱線の入射角度にかかわらず
検知感度をほぼ均一化することができるという利点があ
る。しかも、検知面が平面の集合体である多面体状に形
成されているから、検知面に歪が生じにくく製品ごとの
性能のばらつきが少ないという利点がある。 また、受光レンズを複数個のフレネルレンズの集合体
とし、各フレネルレンズがそれぞれ受光レンズに占める
領域内で熱線感知素子の中心からの距離が最大になる位
置に各フレネルレンズの中心を設けている場合には、受
光レンズの透過効率をほぼ最大にすることができ、フレ
ネルレンズを用いた受光レンズによる熱線の減衰量を低
減して検知感度を向上させることができるという効果を
奏するのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に用いる熱線感知素子の断面
図、第2図(a)は同上の一部切欠側面図、第2図
(b)は同上の一部切欠下面図、第3図および第4図は
同上の動作説明図、第5図はフレネルレンズの一般的構
成を示す説明図、第6図は同上の動作説明図、第7図は
本発明に用いる受光レンズの一例を示す正面図、第8図
は同上の動作説明図、第9図は従来の熱線感知素子の断
面図、第10図は同上の動作説明図である。 1……ハウジング、6……熱線感知素子、14……受光レ
ンズ、14a……フレネルレンズ、C……フレネルレンズ
の中心、S……検知面。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】取付面に固定されるハウジングと、ハウジ
    ングに設けられた透光窓を通して入射する熱線を受光す
    る熱線感知素子とを備えた赤外線受動型センサにおい
    て、熱線感知素子は熱線を検知する検知面が多面体状で
    あることを特徴とする赤外線受動型センサ。
  2. 【請求項2】上記透光窓には平板状の受光レンズが装着
    され、受光レンズは複数個のフレネルレンズの集合体で
    あって、各フレネルレンズがそれぞれ受光レンズに占め
    る領域内で熱線感知素子の中心からの距離が最大になる
    位置に各フレネルレンズの中心が設けられたことを特徴
    とする請求項1記載の赤外線受動型センサ。
JP1044443A 1989-02-23 1989-02-23 赤外線受動型センサ Expired - Lifetime JP2771830B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1044443A JP2771830B2 (ja) 1989-02-23 1989-02-23 赤外線受動型センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1044443A JP2771830B2 (ja) 1989-02-23 1989-02-23 赤外線受動型センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02223826A JPH02223826A (ja) 1990-09-06
JP2771830B2 true JP2771830B2 (ja) 1998-07-02

Family

ID=12691631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1044443A Expired - Lifetime JP2771830B2 (ja) 1989-02-23 1989-02-23 赤外線受動型センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2771830B2 (ja)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54113479U (ja) * 1978-01-23 1979-08-09

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02223826A (ja) 1990-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5173810A (en) Light transmitting lens for use with a photoelectric sensor
KR920005443B1 (ko) 광학센서
GB1563283A (en) Infrared radiation intrusion detector
JPH08107235A (ja) 光電センサーの投光器
JPS61214485A (ja) 光源用led
JPS62278419A (ja) 焦電形検出器
JP2771830B2 (ja) 赤外線受動型センサ
JPH0443785Y2 (ja)
TWI460472B (zh) 攜帶型電子裝置
JPH0439545Y2 (ja)
JPH0844962A (ja) 監視カメラ装置
JP2858785B2 (ja) 感熱センサ
JP4010480B2 (ja) 多光軸光電センサ
JPH074727Y2 (ja) 表示灯
JP2581187Y2 (ja) 検出器取付金具
JPH0612505Y2 (ja) 受動型赤外線検出装置
JPH0616924U (ja) 光電スイッチ用反射板
JP4296906B2 (ja) 人感センサユニット
KR200380960Y1 (ko) 감시 카메라장치의 카메라 모듈 고정용 홀더
JP3311131B2 (ja) 無指向性受光装置
JP2531688Y2 (ja) 減光式煙感知器
JP3291053B2 (ja) 熱線感知式自動スイッチ
JPH1139422A (ja) バーコードリーダ
JP2645108B2 (ja) 太陽センサ
JPH05130467A (ja) ビデオカメラユニツト