JP3216523B2 - 赤外線検出装置 - Google Patents
赤外線検出装置Info
- Publication number
- JP3216523B2 JP3216523B2 JP13314196A JP13314196A JP3216523B2 JP 3216523 B2 JP3216523 B2 JP 3216523B2 JP 13314196 A JP13314196 A JP 13314196A JP 13314196 A JP13314196 A JP 13314196A JP 3216523 B2 JP3216523 B2 JP 3216523B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- detection area
- sets
- thin film
- detection
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人体等の赤外線を
放射する物体の移動方向や移動速度を検出する赤外線検
出装置に関するものである。
放射する物体の移動方向や移動速度を検出する赤外線検
出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、赤外線を放射する人体等の物体の
移動方向や移動速度を検出しようとした場合、複数の赤
外線検出装置を用い、各赤外線検出装置の出力の変化に
基づいて検出するようにしていた。
移動方向や移動速度を検出しようとした場合、複数の赤
外線検出装置を用い、各赤外線検出装置の出力の変化に
基づいて検出するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな赤外線による人体検出の方法では、複数の赤外線検
出装置が必要となり、構成部品の点数が多くなるため、
高価になるとともに、小型化が困難になるという問題が
あった。
うな赤外線による人体検出の方法では、複数の赤外線検
出装置が必要となり、構成部品の点数が多くなるため、
高価になるとともに、小型化が困難になるという問題が
あった。
【０００４】本発明は、上記の点に鑑みてなしたもので
あり、その目的とするところは、構成部品が少なく、か
つ小型化ができ、人体等の物体の移動方向や移動速度の
検出を可能とした赤外線検出装置を提供することにあ
る。
あり、その目的とするところは、構成部品が少なく、か
つ小型化ができ、人体等の物体の移動方向や移動速度の
検出を可能とした赤外線検出装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
半導体基板上に、互いに熱的に絶縁され１列に配置され
た４つの薄膜を形成し、該薄膜上に、熱電対を直列に複
数接続したサーモパイルを２組形成し、該２組のサーモ
パイルを直列に接続するとともに、各サーモパイルの温
接点と冷接点が各々隣接する薄膜上に配置されるように
して赤外線検出素子を構成するとともに、赤外線集光レ
ンズにより４つの検知領域からの赤外線を対応する薄膜
上に集光するようにし、サーモパイルの両端の端子間の
電圧信号により、各検知領域での物体の存在を検出する
ようにしたことを特徴とするものである。
半導体基板上に、互いに熱的に絶縁され１列に配置され
た４つの薄膜を形成し、該薄膜上に、熱電対を直列に複
数接続したサーモパイルを２組形成し、該２組のサーモ
パイルを直列に接続するとともに、各サーモパイルの温
接点と冷接点が各々隣接する薄膜上に配置されるように
して赤外線検出素子を構成するとともに、赤外線集光レ
ンズにより４つの検知領域からの赤外線を対応する薄膜
上に集光するようにし、サーモパイルの両端の端子間の
電圧信号により、各検知領域での物体の存在を検出する
ようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記検知領域を一定の方向に４分割し、前
記２組のサーモパイルの両端の端子間の電圧信号の波形
に基づき、各検知領域での物体の移動方向や移動速度を
検出するようにしたことを特徴とするものである。
明において、前記検知領域を一定の方向に４分割し、前
記２組のサーモパイルの両端の端子間の電圧信号の波形
に基づき、各検知領域での物体の移動方向や移動速度を
検出するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記半導体基板上に、前記赤外線検出素子
を２組形成するとともに、一定の方向に４分割した検知
領域を、さらに、前記一定の方向に対して垂直方向に２
分割し、２組の４分割の領域からなる８つの領域とし、
各検知領域を前記２組の赤外線検出素子の薄膜列の各薄
膜に対応させ、各赤外線検出素子を構成するサーモパイ
ルの両端の端子間の電圧信号により、各検知領域での物
体の存在を検出するようにしたことを特徴とするもので
ある。
明において、前記半導体基板上に、前記赤外線検出素子
を２組形成するとともに、一定の方向に４分割した検知
領域を、さらに、前記一定の方向に対して垂直方向に２
分割し、２組の４分割の領域からなる８つの領域とし、
各検知領域を前記２組の赤外線検出素子の薄膜列の各薄
膜に対応させ、各赤外線検出素子を構成するサーモパイ
ルの両端の端子間の電圧信号により、各検知領域での物
体の存在を検出するようにしたことを特徴とするもので
ある。
【０００８】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記２組の赤外線検出素子を構成するサー
モパイルの両端の端子間の電圧信号の波形に基づき、各
検知領域での物体の移動方向や移動速度を検出するよう
にしたことを特徴とするものである。
明において、前記２組の赤外線検出素子を構成するサー
モパイルの両端の端子間の電圧信号の波形に基づき、各
検知領域での物体の移動方向や移動速度を検出するよう
にしたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態
の一例に係る赤外線検出素子の概略構成を示す平面及び
Ｘ−Ｙにおける断面の模式図である。２ａ〜２ｄは４つ
の薄膜であり、半導体基板２上に互いに熱的に絶縁され
た状態に１列に形成される。３ａ、３ｂはサーモパイル
であり、ゼーベック効果を有する異種の金属３１、３２
を交互に複数個直列接続することで構成される。サーモ
パイル３ａの金属３１、３２の一端は薄膜２ａ上の温接
点３３で接続され、他端は薄膜２ｃ上の冷接点３４で接
続される。同様に、サーモパイル３ｂの金属３１、３２
の一端は薄膜２ｂ上の温接点３３で接続され、他端は薄
膜２ｄ上の冷接点３４で接続される。サーモパイル３
ａ、３ｂは各々同数の温接点３３及び冷接点３４を有し
ている。サーモパイル３ａ、３ｂの一端は互いに接続さ
れ、他端は電極取り出し用の端子４ａ、４ｂとなる。以
上により赤外線検出素子１を構成する。
を図面に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態
の一例に係る赤外線検出素子の概略構成を示す平面及び
Ｘ−Ｙにおける断面の模式図である。２ａ〜２ｄは４つ
の薄膜であり、半導体基板２上に互いに熱的に絶縁され
た状態に１列に形成される。３ａ、３ｂはサーモパイル
であり、ゼーベック効果を有する異種の金属３１、３２
を交互に複数個直列接続することで構成される。サーモ
パイル３ａの金属３１、３２の一端は薄膜２ａ上の温接
点３３で接続され、他端は薄膜２ｃ上の冷接点３４で接
続される。同様に、サーモパイル３ｂの金属３１、３２
の一端は薄膜２ｂ上の温接点３３で接続され、他端は薄
膜２ｄ上の冷接点３４で接続される。サーモパイル３
ａ、３ｂは各々同数の温接点３３及び冷接点３４を有し
ている。サーモパイル３ａ、３ｂの一端は互いに接続さ
れ、他端は電極取り出し用の端子４ａ、４ｂとなる。以
上により赤外線検出素子１を構成する。
【００１０】ここで、薄膜２ａ又は薄膜２ｂが赤外線を
受光すると、温接点３３と冷接点３４との間に温度差が
生じ、ゼーベック効果により端子４ａ、４ｂ間に正電圧
が生じる。一方、薄膜２ｃ又は薄膜２ｄが赤外線を受光
すると、温接点３３と冷接点３４との間に温度差が生
じ、ゼーベック効果により端子４ａ、４ｂ間に負電圧が
生じる。
受光すると、温接点３３と冷接点３４との間に温度差が
生じ、ゼーベック効果により端子４ａ、４ｂ間に正電圧
が生じる。一方、薄膜２ｃ又は薄膜２ｄが赤外線を受光
すると、温接点３３と冷接点３４との間に温度差が生
じ、ゼーベック効果により端子４ａ、４ｂ間に負電圧が
生じる。
【００１１】また、薄膜２ａ及び薄膜２ｂの両方が赤外
線を受光すると、温接点３３と冷接点３４との間に温度
差が生じ、ゼーベック効果により端子４ａ、４ｂ間に
は、一方の薄膜２ａ、２ｂのみが赤外線を受光した場合
の２倍の正電圧が生じる。薄膜２ｃ及び薄膜２ｄの両方
が赤外線を受光すると、温接点３３と冷接点３４との間
に温度差が生じ、ゼーベック効果により端子４ａ、４ｂ
間には、一方の薄膜２ｃ、２ｄのみが赤外線を受光した
場合の２倍の負電圧が生じる。
線を受光すると、温接点３３と冷接点３４との間に温度
差が生じ、ゼーベック効果により端子４ａ、４ｂ間に
は、一方の薄膜２ａ、２ｂのみが赤外線を受光した場合
の２倍の正電圧が生じる。薄膜２ｃ及び薄膜２ｄの両方
が赤外線を受光すると、温接点３３と冷接点３４との間
に温度差が生じ、ゼーベック効果により端子４ａ、４ｂ
間には、一方の薄膜２ｃ、２ｄのみが赤外線を受光した
場合の２倍の負電圧が生じる。
【００１２】このように、本実施形態の赤外線検出素子
１によれば、半導体基板２上に形成された薄膜２ａ〜２
ｄ上の赤外線が受光される位置が変化することにより、
出力電圧が変化するのである。
１によれば、半導体基板２上に形成された薄膜２ａ〜２
ｄ上の赤外線が受光される位置が変化することにより、
出力電圧が変化するのである。
【００１３】従って、本実施形態の赤外線検出装置で
は、検知領域から受光される赤外線と薄膜２ａ〜２ｄと
の対応関係を予め設定しておき、赤外線検出素子１の端
子４ａ、４ｂ間の電圧信号の変化を検出することによ
り、検知領域内の物体の存在や移動を検出することがで
きるのである。
は、検知領域から受光される赤外線と薄膜２ａ〜２ｄと
の対応関係を予め設定しておき、赤外線検出素子１の端
子４ａ、４ｂ間の電圧信号の変化を検出することによ
り、検知領域内の物体の存在や移動を検出することがで
きるのである。
【００１４】図２は赤外線検出素子１を構成する半導体
基板２上に形成された薄膜２ａ〜２ｄと検知領域５ａ〜
５ｄとの対応関係を示す模式図である。検知領域５ａ〜
５ｄは順に一列に並び、隣合う検知領域が少し重なるよ
うに配置される。各検知領域５ａ〜５ｄ内に存在する人
体等の物体から放射される赤外線は、検知領域５ａ〜５
ｄに対応して配置された赤外線集光レンズ６ａ〜６ｄに
より、薄膜２ａ〜２ｄに集光されるようになっている。
例えば、検知領域５ａ内に存在する人体から放射される
赤外線は赤外線集光レンズ６ａにより薄膜２ａに集光さ
れるのである。
基板２上に形成された薄膜２ａ〜２ｄと検知領域５ａ〜
５ｄとの対応関係を示す模式図である。検知領域５ａ〜
５ｄは順に一列に並び、隣合う検知領域が少し重なるよ
うに配置される。各検知領域５ａ〜５ｄ内に存在する人
体等の物体から放射される赤外線は、検知領域５ａ〜５
ｄに対応して配置された赤外線集光レンズ６ａ〜６ｄに
より、薄膜２ａ〜２ｄに集光されるようになっている。
例えば、検知領域５ａ内に存在する人体から放射される
赤外線は赤外線集光レンズ６ａにより薄膜２ａに集光さ
れるのである。
【００１５】次に、本実施形態の動作を説明する。今、
図３に示すように、本実施形態の赤外線検出装置１０を
天井等に設置し、人体７が検知領域５ａから検知領域５
ｄの方向に移動する場合を考える。赤外線集光レンズ６
ａ〜６ｄにより、半導体基板２上の薄膜２ａ〜２ｄに赤
外線が順次入射し、その結果、端子４ａ、４ｂ間の出力
電圧波形（信号強度出力）は信号波形Ｓ１のようにな
る。赤外線検出装置１０では、信号処理回路（図示せ
ず）により、信号波形Ｓ１を取り込んで、信号波形Ｓ１
の周期を読み取ることにより、人体７が検知領域５ａ〜
５ｄ内を移動した時間が求まり、この移動時間から移動
速度を求めることができる。また、人体７が検知領域５
ａ〜５ｄ内を逆方向に移動した場合には、信号波形Ｓ１
は反転したものとなることにより、移動方向も求めるこ
とができるのである。
図３に示すように、本実施形態の赤外線検出装置１０を
天井等に設置し、人体７が検知領域５ａから検知領域５
ｄの方向に移動する場合を考える。赤外線集光レンズ６
ａ〜６ｄにより、半導体基板２上の薄膜２ａ〜２ｄに赤
外線が順次入射し、その結果、端子４ａ、４ｂ間の出力
電圧波形（信号強度出力）は信号波形Ｓ１のようにな
る。赤外線検出装置１０では、信号処理回路（図示せ
ず）により、信号波形Ｓ１を取り込んで、信号波形Ｓ１
の周期を読み取ることにより、人体７が検知領域５ａ〜
５ｄ内を移動した時間が求まり、この移動時間から移動
速度を求めることができる。また、人体７が検知領域５
ａ〜５ｄ内を逆方向に移動した場合には、信号波形Ｓ１
は反転したものとなることにより、移動方向も求めるこ
とができるのである。
【００１６】図４は本発明の他の実施形態に係る赤外線
検出素子の概略構成を示す平面及びＸ−Ｙにおける断面
を示す模式図である。本実施形態は、上述の実施形態の
赤外線検出素子を平行に２列配置し、赤外線検出素子１
１としたものである。つまり、赤外線検出素子１１は、
半導体基板１２上に薄膜列１２ａ〜１２ｄ及び薄膜列１
２ａ〜１２ｄとは平行に配列された薄膜列１２ｅ〜１２
ｈが形成され、これらの各薄膜に、サーモパイル１３
ａ、１３ｂ及びサーモパイル１３ｃ、１３ｄが形成され
る。サーモパイル１３ａ、１３ｂは電極取り出し用の端
子１４ａ、１４ｂを有し、サーモパイル１３ｃ、１３ｄ
は電極取り出し用の端子１４ｃ、１４ｄを有している。
検出素子の概略構成を示す平面及びＸ−Ｙにおける断面
を示す模式図である。本実施形態は、上述の実施形態の
赤外線検出素子を平行に２列配置し、赤外線検出素子１
１としたものである。つまり、赤外線検出素子１１は、
半導体基板１２上に薄膜列１２ａ〜１２ｄ及び薄膜列１
２ａ〜１２ｄとは平行に配列された薄膜列１２ｅ〜１２
ｈが形成され、これらの各薄膜に、サーモパイル１３
ａ、１３ｂ及びサーモパイル１３ｃ、１３ｄが形成され
る。サーモパイル１３ａ、１３ｂは電極取り出し用の端
子１４ａ、１４ｂを有し、サーモパイル１３ｃ、１３ｄ
は電極取り出し用の端子１４ｃ、１４ｄを有している。
【００１７】ここで、検知領域を、図５に示すように、
各薄膜列１２ａ〜１２ｄ及び薄膜列１２ｅ〜１２ｈの配
列方向の検知領域１５ａ〜１５ｄと、前記配列方向とは
垂直方向の検知領域１８ａ、１８ｂとする。各検知領域
１５ａ〜１５ｄ及び検知領域１８ａ、１８ｂは、隣合う
検知領域の一部が重なり合うように配置される。ここ
で、検知領域１５ａ−１８ａの赤外線を赤外線集光レン
ズ（図示せず）により薄膜１２ａに集光させ、検知領域
１５ｂ−１８ａの赤外線を赤外線集光レンズ（図示せ
ず）により薄膜１２ｂに集光させ、検知領域１５ｃ−１
８ａの赤外線を赤外線集光レンズ（図示せず）により薄
膜１２ｃに集光させ、検知領域１５ｄ−１８ａの赤外線
を赤外線集光レンズ（図示せず）により薄膜１２ｄに集
光させ、検知領域１５ａ−１８ｂの赤外線を赤外線集光
レンズ（図示せず）により薄膜１２ｅに集光させ、検知
領域１５ｂ−１８ｂの赤外線を赤外線集光レンズ（図示
せず）により薄膜１２ｆに集光させ、検知領域１５ｃ−
１８ｂの赤外線を赤外線集光レンズ（図示せず）により
薄膜１２ｇに集光させ、検知領域１５ｄ−１８ｂの赤外
線を赤外線集光レンズ（図示せず）により薄膜１２ｈに
集光させるようにしている。
各薄膜列１２ａ〜１２ｄ及び薄膜列１２ｅ〜１２ｈの配
列方向の検知領域１５ａ〜１５ｄと、前記配列方向とは
垂直方向の検知領域１８ａ、１８ｂとする。各検知領域
１５ａ〜１５ｄ及び検知領域１８ａ、１８ｂは、隣合う
検知領域の一部が重なり合うように配置される。ここ
で、検知領域１５ａ−１８ａの赤外線を赤外線集光レン
ズ（図示せず）により薄膜１２ａに集光させ、検知領域
１５ｂ−１８ａの赤外線を赤外線集光レンズ（図示せ
ず）により薄膜１２ｂに集光させ、検知領域１５ｃ−１
８ａの赤外線を赤外線集光レンズ（図示せず）により薄
膜１２ｃに集光させ、検知領域１５ｄ−１８ａの赤外線
を赤外線集光レンズ（図示せず）により薄膜１２ｄに集
光させ、検知領域１５ａ−１８ｂの赤外線を赤外線集光
レンズ（図示せず）により薄膜１２ｅに集光させ、検知
領域１５ｂ−１８ｂの赤外線を赤外線集光レンズ（図示
せず）により薄膜１２ｆに集光させ、検知領域１５ｃ−
１８ｂの赤外線を赤外線集光レンズ（図示せず）により
薄膜１２ｇに集光させ、検知領域１５ｄ−１８ｂの赤外
線を赤外線集光レンズ（図示せず）により薄膜１２ｈに
集光させるようにしている。
【００１８】次に、本実施形態の動作を説明する。今、
図５に示すように、本実施形態の赤外線検出装置２０を
天井等に設置し、人体１７が検知領域１５ａから検知領
域１５ｄの方向、かつ検知領域１８ａから検知領域１８
ｂの方向に移動する場合を考える。接続端子１４ａ、１
４ｂ間の電圧信号は信号波形Ｓ３となり、接続端子１４
ｃ、１４ｄ間の電圧信号は信号波形Ｓ２のようになる。
赤外線検出装置２０では、信号処理回路（図示せず）に
より、信号波形Ｓ２、Ｓ３を取り込んで、信号波形Ｓ
２、Ｓ３の周期により、人体１７の水平方向の移動速度
を求め、信号強度の比により垂直方向の移動速度を求め
る。このように、２つの差動信号により、人体１７の２
次元的な移動方向や移動速度を求めることができるので
ある。
図５に示すように、本実施形態の赤外線検出装置２０を
天井等に設置し、人体１７が検知領域１５ａから検知領
域１５ｄの方向、かつ検知領域１８ａから検知領域１８
ｂの方向に移動する場合を考える。接続端子１４ａ、１
４ｂ間の電圧信号は信号波形Ｓ３となり、接続端子１４
ｃ、１４ｄ間の電圧信号は信号波形Ｓ２のようになる。
赤外線検出装置２０では、信号処理回路（図示せず）に
より、信号波形Ｓ２、Ｓ３を取り込んで、信号波形Ｓ
２、Ｓ３の周期により、人体１７の水平方向の移動速度
を求め、信号強度の比により垂直方向の移動速度を求め
る。このように、２つの差動信号により、人体１７の２
次元的な移動方向や移動速度を求めることができるので
ある。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、半導体基板上に、互いに熱的に絶縁され１列に配
置された４つの薄膜を形成し、該薄膜上に、熱電対を直
列に複数接続したサーモパイルを２組形成し、該２組の
サーモパイルを直列に接続するとともに、各サーモパイ
ルの温接点と冷接点が各々隣接する薄膜上に配置される
ようにして赤外線検出素子を構成するとともに、赤外線
集光レンズにより４つの検知領域からの赤外線を対応す
る薄膜上に集光するようにし、サーモパイルの両端の端
子間の電圧信号により、各検知領域での物体の存在を検
出するようにしたので、赤外線を放射する人体等の物体
の移動方向や移動速度を検出しようとした場合、複数の
赤外線検出装置を用いる必要がなくなり、１つの赤外線
検出装置により検出できるようになり、構成部品が少な
く、かつ小型化ができ、人体等の物体の移動方向や移動
速度の検出を可能とした赤外線検出装置が提供できた。
れば、半導体基板上に、互いに熱的に絶縁され１列に配
置された４つの薄膜を形成し、該薄膜上に、熱電対を直
列に複数接続したサーモパイルを２組形成し、該２組の
サーモパイルを直列に接続するとともに、各サーモパイ
ルの温接点と冷接点が各々隣接する薄膜上に配置される
ようにして赤外線検出素子を構成するとともに、赤外線
集光レンズにより４つの検知領域からの赤外線を対応す
る薄膜上に集光するようにし、サーモパイルの両端の端
子間の電圧信号により、各検知領域での物体の存在を検
出するようにしたので、赤外線を放射する人体等の物体
の移動方向や移動速度を検出しようとした場合、複数の
赤外線検出装置を用いる必要がなくなり、１つの赤外線
検出装置により検出できるようになり、構成部品が少な
く、かつ小型化ができ、人体等の物体の移動方向や移動
速度の検出を可能とした赤外線検出装置が提供できた。
【００２０】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、検知領域を一定の方向に４分割し、
前記２組のサーモパイルの両端の端子間の電圧信号の波
形に基づき、各検知領域での物体の移動方向や移動速度
を検出するようにしたので、物体の１次元的な移動方向
や移動速度を求めることができる。
載の発明において、検知領域を一定の方向に４分割し、
前記２組のサーモパイルの両端の端子間の電圧信号の波
形に基づき、各検知領域での物体の移動方向や移動速度
を検出するようにしたので、物体の１次元的な移動方向
や移動速度を求めることができる。
【００２１】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、半導体基板上に、前記赤外線検出素
子を２組形成するとともに、一定の方向に４分割した検
知領域を、さらに、前記一定の方向に対して垂直方向に
２分割し、２組の４分割の領域からなる８つの領域と
し、各検知領域を前記２組の赤外線検出素子の薄膜列の
各薄膜に対応させ、各赤外線検出素子を構成するサーモ
パイルの両端の端子間の電圧信号により、各検知領域で
の物体の存在を検出するようにしたので、赤外線を放射
する人体等の物体の移動方向や移動速度を検出しようと
した場合、複数の赤外線検出装置を用いる必要がなくな
り、１つの赤外線検出装置により検出できるようにな
り、構成部品が少なく、かつ小型化ができ、人体等の物
体の移動方向や移動速度の検出を可能とした赤外線検出
装置が提供できた。
載の発明において、半導体基板上に、前記赤外線検出素
子を２組形成するとともに、一定の方向に４分割した検
知領域を、さらに、前記一定の方向に対して垂直方向に
２分割し、２組の４分割の領域からなる８つの領域と
し、各検知領域を前記２組の赤外線検出素子の薄膜列の
各薄膜に対応させ、各赤外線検出素子を構成するサーモ
パイルの両端の端子間の電圧信号により、各検知領域で
の物体の存在を検出するようにしたので、赤外線を放射
する人体等の物体の移動方向や移動速度を検出しようと
した場合、複数の赤外線検出装置を用いる必要がなくな
り、１つの赤外線検出装置により検出できるようにな
り、構成部品が少なく、かつ小型化ができ、人体等の物
体の移動方向や移動速度の検出を可能とした赤外線検出
装置が提供できた。
【００２２】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の発明において、前記２組の赤外線検出素子を構成す
るサーモパイルの両端の端子間の電圧信号の波形に基づ
き、各検知領域での物体の移動方向や移動速度を検出す
るようにしたので、物体の２次元的な移動方向や移動速
度を求めることができる。
載の発明において、前記２組の赤外線検出素子を構成す
るサーモパイルの両端の端子間の電圧信号の波形に基づ
き、各検知領域での物体の移動方向や移動速度を検出す
るようにしたので、物体の２次元的な移動方向や移動速
度を求めることができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例に係る赤外線検出素
子の概略構成を示す平面及びＸ−Ｙにおける断面の模式
図である。
子の概略構成を示す平面及びＸ−Ｙにおける断面の模式
図である。
【図２】同上に係る各薄膜と検知領域との対応関係を示
す模式図である。
す模式図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の一例に係る赤外線検
出素子の概略構成を示す平面及びＸ−Ｙにおける断面の
模式図である。
出素子の概略構成を示す平面及びＸ−Ｙにおける断面の
模式図である。
【図５】同上の動作説明図である。
１、１１ 赤外線検出素子 ２、１２ 半導体基板 ２ａ〜２ｄ、１２ａ〜１２ｈ 薄膜 ３ａ、３ｂ サーモパイル ４ａ、４ｂ、１４ａ〜１４ｄ 端子 ５ａ〜５ｄ、１５ａ〜１５ｄ、１８ａ、１８ｂ 検知領
域 ６ａ〜６ｄ 赤外線集光レンズ ７、１７ 人体 １０、２０ 赤外線検出装置 ３１、３２ 金属 ３３ 温接点 ３４ 冷接点 Ｓ１〜Ｓ３ 信号波形
域 ６ａ〜６ｄ 赤外線集光レンズ ７、１７ 人体 １０、２０ 赤外線検出装置 ３１、３２ 金属 ３３ 温接点 ３４ 冷接点 Ｓ１〜Ｓ３ 信号波形
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 1/02 G01J 1/42 G01J 5/02 G01J 5/12 G01V 9/04 G01P 3/36 G01P 3/68 H01L 35/32 G08B 13/19
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板上に、互いに熱的に絶縁され
１列に配置された４つの薄膜を形成し、該薄膜上に、熱
電対を直列に複数接続したサーモパイルを２組形成し、
該２組のサーモパイルを直列に接続するとともに、各サ
ーモパイルの温接点同士、冷接点同士が相互に隣接し
て、前記４つの薄膜上に配置されるようにして赤外線検
出素子を構成するとともに、赤外線集光レンズにより４
つの検知領域からの赤外線を対応する薄膜上に集光する
ようにし、前記直列に接続した２組のサーモパイルの両
端の端子間の電圧信号の経時変化により前記４つの各検
知領域における物体の存在による前記薄膜上の集光量の
経時変化を検出し、各検知領域での物体の存在を検出す
るようにしたことを特徴とする赤外線検出装置。 - 【請求項２】 前記検知領域を一定の方向に４分割し、
前記直列に接続した２組のサーモパイルの両端の端子間
の時間に対する電圧信号の波形に基づき、各検知領域で
の物体の移動方向や移動速度を検出するようにしたこと
を特徴とする請求項１記載の赤外線検出装置。 - 【請求項３】 前記半導体基板上に、前記赤外線検出素
子を２個並列に形成するとともに、一定の方向に４分割
した検知領域を、さらに、前記一定の方向に対して垂直
方向に２分割し、２組の４分割の領域からなる８つの領
域とし、各検知領域を前記２個の赤外線検出素子の薄膜
列の各薄膜に対応させ、各赤外線検出素子を構成する前
記直列に接続した２組のサーモパイルの両端の端子間の
電圧信号の経時変化により前記８つの各検知領域におけ
る物体の存在による前記薄膜上の集光量の経時変化を検
出し、各検知領域での物体の存在を検出するようにした
ことを特徴とする請求項１記載の赤外線検出装置。 - 【請求項４】 前記２個の赤外線検出素子を構成する前
記直列に接続した２組のサーモパイルの両端の端子間の
時間に対する電圧信号の波形に基づき、この時間に対す
る電圧信号の波形の位相、或いは前記２個の赤外線検出
素子の前記電圧信号の差の経時変化により、各検知領域
での物体の移動方向を、前記２個の赤外線検出素子の前
記電圧信号の経時変化により、移動速度を検出するよう
にしたことを特徴とする請求項３記載の赤外線検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13314196A JP3216523B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 赤外線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13314196A JP3216523B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 赤外線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318442A JPH09318442A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3216523B2 true JP3216523B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=15097711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13314196A Expired - Fee Related JP3216523B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 赤外線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3216523B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5006073B2 (ja) * | 2007-03-19 | 2012-08-22 | パナソニック株式会社 | 物体検知システム |
| KR101016756B1 (ko) * | 2009-01-15 | 2011-02-25 | 주식회사 에스원 | 열원체 감시장치 및 그 방법 |
| US9377365B2 (en) * | 2013-04-22 | 2016-06-28 | Excelitas Technologies Singapore Pte. Ltd. | Thermal sensor module with lens array |
| JP2017138305A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-08-10 | エクセリタス テクノロジーズ シンガポール プライヴェート リミテッド | 動作および存在検出器 |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP13314196A patent/JP3216523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09318442A (ja) | 1997-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3760399A (en) | Intrusion detector | |
| US5045702A (en) | Infrared intrustion detector | |
| US20050236572A1 (en) | PIR motion sensor | |
| US20080099679A1 (en) | Thermal-type infrared imaging device and operation method thereof | |
| EP0566852B1 (en) | Human body detection system | |
| JP3216523B2 (ja) | 赤外線検出装置 | |
| US5565683A (en) | Heat source detector | |
| JPH01116419A (ja) | 赤外線検知器 | |
| WO2007046167A1 (ja) | 赤外線センサ及びその駆動方法 | |
| US5021660A (en) | Pyroelectric infrared detector and driving method therefor | |
| US6204502B1 (en) | Heat radiation detection device and presence detection apparatus using same | |
| US4979816A (en) | Range sensing system | |
| JP2874662B2 (ja) | ボロメータ型赤外線検出装置 | |
| JP3279175B2 (ja) | 赤外線検出装置 | |
| JPH0989655A (ja) | 赤外線検出装置 | |
| CA1248199A (en) | Infra red photo detector systems | |
| USRE29082E (en) | Intrusion detector | |
| JP2523948B2 (ja) | 焦電型赤外線検知装置 | |
| JP4077098B2 (ja) | 微分スペクトルセンサ | |
| JPH0341305A (ja) | 焦電型赤外線検知装置 | |
| JP2689644B2 (ja) | 焦電型赤外線検知装置 | |
| JPH08122144A (ja) | 赤外線検出器 | |
| JPS60192286A (ja) | 混雑度検出装置の素子の配置方法 | |
| JP2898856B2 (ja) | 受動型赤外線検知装置 | |
| JPH07301568A (ja) | 赤外線検知装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010703 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070803 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080803 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |