JP5645237B2 - Infrared detector - Google Patents
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Description
本発明は、住宅やビルディングの設備として照明制御、防犯センサ、自動開閉扉などを構成する人感センサに主として用いるパッシブ型の赤外線検出器に関するものである。 The present invention relates to a passive infrared detector mainly used as a human sensor constituting a lighting control, a security sensor, an automatic opening / closing door, and the like as equipment of a house or a building.
一般に、この種の赤外線検出器では、設置場所の現場環境に応じて赤外線を検出する検知エリアを調節する必要がある。検知エリアは、赤外線検出器の視野と感度とにより規定される。視野を広げる構成としては、例えば、赤外線検出素子と受光レンズとの間にミラーを配置した構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、視野を狭めるとともに検知エリアを特定方向に制限する構成としては、例えば、赤外線検出素子の受光面を覆う半球状のレンズ(受光レンズ)を半円筒状のレンズカバーで覆い、さらにレンズカバーの外周面に沿ってスライドする遮光性のエリア制限カバーを設けた構成が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特許文献1に記載された構成では、赤外線検出素子の受光面の前方にミラーを配置した構成を採用しているものであるから、受光面に直交する方向における寸法にミラーの寸法が加わり、大型化を避けることができない。また、特許文献2に記載された構成では、赤外線検出素子と受光レンズとの組合せにより得られる視野の一部を、エリア制限カバーにより制限することにより検知エリアを変更する構成であるから、半球状の受光レンズにより広視野を確保しなければならず、この構成を採用しても、依然として大型化を避けることができない。
The configuration described in
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、視野や感度を調節可能としながらもミラーや半球状の受光レンズのような大型の部品を用いる必要がなくケースの薄型化を可能にした赤外線検出器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above reasons, and its purpose is to reduce the thickness of the case without requiring the use of large parts such as a mirror or a hemispherical light-receiving lens while allowing the field of view and sensitivity to be adjusted. It is an object of the present invention to provide an infrared detector that makes it possible.
請求項1の発明は、赤外線が入射する検知窓を設けたケースと、ケースの内部において検知窓の対向位置に配置され赤外線を集光する受光レンズと、受光レンズで集光される赤外線を検出する赤外線センサと、検知窓と受光レンズとの間に配置され検出エリアを決める複数種類の光学要素を備える保持シートとを備え、各光学要素は、受光レンズの光軸方向と異なる方向から入射する赤外線を光軸方向に変向する板状のプリズムであり、プリズムは、矩形板状の保持シートに保持されるように前記保持シートの中間部に一体に形成されており、プリズムの厚み寸法は、保持シートにおいてプリズムを除く部位の厚み寸法よりも小さく設定され、保持シートは検知窓と受光レンズとの間で検知窓の開口面に沿って移動可能であって何れかの光学要素が検知窓に択一的に重なるようにケースに保持され、プリズムは、受光レンズの光軸に直交するように配置された出射面に、断面三角形状の変向用の溝が複数本形成され、各溝間には、前記出射面の一部が形成されていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a case provided with a detection window through which infrared rays are incident, a light receiving lens disposed at a position opposite to the detection window inside the case, and collecting infrared rays collected by the light receiving lens. And a holding sheet having a plurality of types of optical elements arranged between the detection window and the light receiving lens to determine a detection area, and each optical element is incident from a direction different from the optical axis direction of the light receiving lens. It is a plate-like prism that changes infrared rays in the direction of the optical axis, and the prism is integrally formed in the intermediate portion of the holding sheet so as to be held by a rectangular plate-like holding sheet, and the thickness dimension of the prism is The holding sheet is set to be smaller than the thickness dimension of the portion excluding the prism, and the holding sheet is movable between the detection window and the light receiving lens along the opening surface of the detection window, Element is held in the casing so as to overlap in alternative to the detection window, prism, the arranged output surface so as to be perpendicular to the optical axis of the light receiving lens, several grooves for diverting the cross section triangular double shape made, between the grooves, wherein a portion of the exit surface is formed.
請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記プリズムは保持シートの長手方向に1列に配列され、前記ケースは保持シートの幅方向の端縁に摺接する一対の摺動ガイドが一体に形成されていることを特徴とする。
In the invention of
請求項3の発明では、請求項1または請求項2の発明において、前記プリズムは、前記複数本の変向用の溝が直線状であって互いに平行に形成された板状に形成され、各プリズムを通して形成される検知エリアが互いに異なることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the prism is formed in a plate shape in which the plurality of diverting grooves are linear and formed in parallel to each other. The detection areas formed through the prisms are different from each other.
請求項4の発明では、請求項3の発明において、前記保持シートに設けた各プリズムは、溝の延長方向が同方向であることを特徴とする。
In the invention of
請求項5の発明では、請求項3の発明において、前記保持シートに設けた各プリズムのうち少なくとも1個は、溝の延長方向が他のプリズムとは直交していることを特徴とする。
In the invention of
請求項6の発明では、請求項1または請求項2の発明において、前記保持シートは、1個の前記プリズムに代えて、赤外線を減光させる減光フィルタを備えてなることを特徴とする。
In the invention of
請求項7の発明では、請求項1または請求項2の発明において、前記保持シートは、1個の前記プリズムに代えて、前記受光レンズに入射する赤外線の入射角度を受光レンズの光軸方向に補正する補正レンズを備えてなることを特徴とする。
In the invention of claim 7, in the invention of
請求項8の発明では、請求項1乃至請求項7の何れかの発明において、前記プリズムは、ポリエチレンからなることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the prism is made of polyethylene.
請求項1の発明の構成によれば、複数種類の光学要素を備える保持シートを検知窓の開口面に沿って移動させることにより、各光学要素を検知窓に択一的に重ねることができるので、検知エリアを容易に変更することができる上に、受光レンズの光軸方向において保持シートを配置するだけで検知エリアの変更が可能であるから、受光レンズの光軸方向の寸法を小さくし小型化につながる。また、請求項1の発明の構成によれば、受光レンズに近接してプリズムを配置することができるから、ケースの前後方向の厚み方向を比較的小さくしながらも、複数種類のプリズムを選択して用いることで、設置場所の現場環境に応じて検知エリアを適宜に変更することが可能となる。
According to the configuration of the invention of
請求項2の発明の構成によれば、保持シートを可動とするにあたり、ケースに一体に形成した一対の摺動ガイドを用いているから、他部材を用いることなく簡単な構造で光学要素の選択が可能になり、部品点数の増加を抑制できる。
According to the configuration of the invention of
請求項3の発明の構成によれば、複数個の板状のプリズムを選択して用いることにより検知エリアを変更するので、受光レンズの光軸方向の厚み寸法の増加を抑制することができる。
According to the configuration of the invention of
請求項4の発明の構成によれば、同方向において範囲の異なる検知エリアを選択して設定することができる。
According to the configuration of the invention of
請求項5の発明の構成によれば、互いに異なる方向に延長された検知エリアを選択して設定することができる。
According to the configuration of the invention of
請求項6の発明の構成によれば、近距離のみの検知エリアを設定することができるから、例えば、手元スイッチに使用することが可能になる。
According to the configuration of the invention of
請求項7の発明の構成によれば、狭い検知エリアで遠方の人の存否を検出することが可能になる。 According to the configuration of the invention of claim 7, it is possible to detect the presence or absence of a distant person in a narrow detection area.
請求項8の発明の構成によれば、プリズムの製造が容易になる。 According to the configuration of the eighth aspect of the invention, the manufacture of the prism is facilitated.
以下では、赤外線検出素子として焦電形赤外線センサを用いる場合を想定して説明するが、赤外線検出素子としてサーモパイルやボロメータを用いることも可能である。また、以下に説明する実施形態では、人体から放射される熱線(赤外線)を検出し、検出結果に応じて照明器具や自動開閉扉を制御したり、検出結果に応じて侵入者を報知する防犯センサに用いたりするために、赤外線検出器を壁面のような施工面に取り付けて用いる場合を例として説明する。赤外線検出器による検出結果は有線または無線で他装置に反映させる。 In the following description, it is assumed that a pyroelectric infrared sensor is used as the infrared detection element, but a thermopile or a bolometer may be used as the infrared detection element. Moreover, in embodiment described below, the crime prevention which detects the heat ray (infrared rays) radiated | emitted from a human body, controls a lighting fixture or an automatic door according to a detection result, or alert | reports an intruder according to a detection result. In order to use it for a sensor, the case where an infrared detector is attached to a construction surface such as a wall surface will be described as an example. The detection result by the infrared detector is reflected to other devices by wire or wireless.
(実施形態1)
本実施形態の赤外線検出器は、図1及び図2に示すように、一面が開放された箱状の前カバー4aと、前カバー4aの前記一面に覆着される矩形板状のベース板4bとにより構成されるケース4を備える。ケース4内には、赤外線検出器を構成する回路部品を実装した回路基板10がベース板4bに取り付けられた形で収納される。すなわち、回路基板10には、赤外線検出素子9とともに、赤外線検出素子9での検出結果を他の機器に送信する通信回路や電源回路を構成する回路部品が実装される。回路基板10の四隅にはベース板4bに回路基板10を取り付けるための基板固定孔10aが貫設されている。また、ケース4内において回路基板10に実装された赤外線検出素子9の受光面の前方には保持シート5が配置される。
(Embodiment 1)
As shown in FIGS. 1 and 2, the infrared detector according to the present embodiment includes a box-
前カバー4aとベース板4bとは、ベース板4bの四隅に貫設された取付孔4hに挿通される組立ねじ(図示せず)を前カバー4aの周壁の各角部に穿設したねじ受け孔4dに螺合させることにより結合される。前カバー4aにおける前壁の背面には、前カバー4aの周壁のうちの1つの周壁4eと平行に摺動リブ4fが突設される。摺動リブ4fは、前カバー4aの前壁からの突出寸法が周壁4eより小さく、かつ周壁4eの延長方向の全長に亘って延長されている。後述するように、摺動リブ4fと周壁4eとは保持シート5を保持する摺動ガイドとして機能する。
The
以下では、ケース4においてベース板4b側を後方とし、周壁4e及び摺動リブ4fの延長方向を左右方向として説明する。また、施工面にケース4を取り付ける際には周壁4eが上になるように取り付けるものとして周壁4eを上壁4eと呼ぶ。
Hereinafter, the
ケース4の前壁において、上壁4eと摺動リブ4fとに囲まれる部位の一部であって、赤外線検出素子9の正面となる部位には検知窓4cが開口する。また、上壁4eには左右方向に延長されたスリット孔4gが内外に貫通するように形成されている。スリット孔4gの機能については後述する。
In the front wall of the
本実施形態で用いる赤外線検出素子9のパッケージは、図4に示すように、焦電形赤外線センサである素子エレメント8及び素子エレメント8の出力に対して増幅やノイズ除去を行う処理回路部を実装した素子基板9dを搭載した金属製のステム9bと、一面が開放された有底円筒状に形成され開放端の開口周縁に形成されたフランジ部がステム9bの周部に接合された金属製のキャップ9aとにより形成されている。ステム9bには、処理回路部を外部回路と接続するための端子ピン9cが絶縁された形で挿通される。また、図4におけるキャップ9aの上板における中央部には受光レンズ6が装着される。素子エレメント8の個数や配置については後述する。
As shown in FIG. 4, the package of the infrared detecting
受光レンズ6は、キャップ9aから外側に露出する面が凸曲面となり、キャップ9aの内側であって素子エレメント8と対向する面が平面となった平凸レンズであって、受光レンズ6の一つの焦点付近に素子エレメント8が位置するように設計されている。したがって、キャップ9aの外側から受光レンズ6の光軸に沿って入射する平行光線束は、素子エレメント8にほぼ収束することになる。
The
ところで、保持シート5は、矩形板状に形成された合成樹脂成形品であって、幅方向の一方の端縁に操作ノブ5aが延設された形状に形成されている。保持シート5の幅方向の寸法は、操作ノブ5aが形成されていない部位では、前カバー4aの上壁4eと摺動リブ4fとの距離に等しくなっている。したがって、操作ノブ5aを上壁4eに形成したスリット孔4gに挿通することにより、保持シート5は、前カバー4aの上壁4eと摺動リブ4fとの間で保持される。この状態で、操作ノブ5aの先端部はスリット孔4gを通してケース4の外部に露出する。
By the way, the holding
操作ノブ5aの左右方向の幅寸法は、スリット孔4gの左右方向の幅寸法よりも小さく形成され、また保持シート5の長手方向(つまり、左右方向)の寸法は、前カバー4aの左右方向の内寸よりも小さく形成されている。したがって、操作ノブ5aをスリット孔4gの範囲内で左右方向に移動させると、操作ノブ5aの移動に伴って保持シート5も左右方向に移動する。
The width dimension in the left-right direction of the
図3に示すように、保持シート5の幅方向の中間部には3種類の光学要素が長手方向に沿って配置された形状に形成されている。本実施形態で用いる光学要素は、いずれも変向用のプリズム1,2,3であり、操作ノブ5aを左右に移動させることにより、何れかのプリズム1,2,3が検知窓4cに択一的に重複するように移動する。すなわち、操作ノブ5aの操作により各プリズム1,2,3を1個ずつ検知窓4cに重ねることができる。なお、各プリズム1,2,3が検知窓4cに重なった位置からプリズム1,2,3が移動するのを防止するスリット孔4gには操作ノブ5aの端縁を係止してクリック感を与える突部を設けておくのが望ましい。
As shown in FIG. 3, three kinds of optical elements are formed in a shape in which the holding
各プリズム1、2、3の外周縁は同形状であって正方形状に形成されている。各プリズム1,2,3は、図5(a)(b)(c)に示すように、それぞれ厚み方向の各面のうち受光レンズ6の光軸に直交するように配置される出射面1a,2a,3aに、断面三角形状の複数本の溝を平行に形成した形状を有している。溝の長さ寸法は少なくとも検知窓4cの上下寸法以上としてある。各溝の内側面は受光レンズ6の光軸方向に対して異なる2種類の角度である左屈折面1b、2b、3bと右屈折面1c,2c,3cとであって、左屈折面1b、2b、3bと右屈折面1c,2c,3cとがプリズム1,2,3の厚み寸法内で交差することにより断面三角形状の溝を形成している。プリズム1,2,3において、検知窓4cを通して赤外線が入射する入射面1d,2d,3dは出射面1a,2a,3aと平行に形成されており、各溝間には入射面1d,2d,3dと平行な出射面1a,2a,3aの一部が残される。
The outer peripheral edges of the
図5(a)に示すプリズム1は、右屈折面1cが出射面1aに対してほぼ直交する角度に形成され、左屈折面1bを出射面1aと平行な面に投影したときの左右幅が、隣接する右屈折面1cと左屈折面1bとの間に残されている出射面1aの左右幅とほぼ等しくなるように、左屈折面1bと右屈折面1cとが配置されたものである。したがって、受光レンズ6の単位面積当たりに入射する光束は、出射面1aと左屈折面1bとでほぼ等しくなる。プリズム1を設けることにより、受光レンズ6の正面方向(光軸に平行な方向)と受光レンズ6の正面方向に対して左向きに角度θをなす方向とから検知窓4cに入射する赤外線が、受光レンズ6を通して素子エレメント8に入射することになる。
The
図5(b)に示すプリズム2は、左屈折面2bと右屈折面2cとをそれぞれ出射面2aと平行な面に投影したときの左右幅が、隣接する右屈折面2cと左屈折面2bとの間に残されている出射面2aの左右幅とほぼ等しくなるように、左屈折面2bと右屈折面2cとが配置されたものである。したがって、受光レンズ6の単位面積当たりに入射する光束は、出射面2aと左屈折面2bと右屈折面2cでほぼ等しくなる。プリズム2を設けることにより、受光レンズ6の正面方向(光軸に平行な方向)と受光レンズ6の正面方向に対して左向き及び右向きにそれぞれ角度θをなす方向とから検知窓4cに入射する赤外線が、受光レンズ6を通して素子エレメント8に入射することになる。
In the
図5(c)に示すプリズム3は、左屈折面3bが出射面3aに対してほぼ直交する角度に形成され、右屈折面3cを出射面3aと平行な面に投影したときの左右幅が、隣接する右屈折面3cと左屈折面3bとの間に残されている出射面3aの左右幅とほぼ等しくなるように、左屈折面3bと右屈折面3cとが配置されたものである。したがって、受光レンズ6の単位面積当たりに入射する光束は、出射面3aと右屈折面3cとでほぼ等しくなる。プリズム3を設けることにより、受光レンズ6の正面方向(光軸に平行な方向)と受光レンズ6の正面方向に対して右向きに角度θをなす方向とから検知窓4cに入射する赤外線が、受光レンズ6を通して素子エレメント8に入射することになる。
In the
上述したように、各プリズム1,2,3は受光レンズ6のみを通して素子エレメント8に赤外線が入射する場合とは異なる方向からの赤外線が素子エレメント8に入射可能となるように、赤外線の入射方向を変向する機能を有している。したがって、受光レンズ6の前に配置するプリズム1,2,3を選択することにより、赤外線検出素子9の視野を変更することができる。
As described above, each of the
本実施形態で用いる各プリズム1,2,3は、溝と出射面3aとが交互に配列された構造であり、異なる方向からの赤外線の光束Lが素子エレメント8の受光面に交互に入射することになる。したがって、各方向の検知エリア内において感度むらが生じることになり、赤外線検出素子9として焦電形赤外線センサを用いる場合に、検知エリアに対する人の出入りがない場合でも、検知エリア内で人に動きがあれば、素子エレメント8で受光する赤外線量に変化が生じて出力を得ることができる。
Each of the
ところで、各プリズム1,2,3は、保持シート5とともに合成樹脂成形品として一体に形成される。プリズム1,2,3を保持シート5とは別に形成して一体化することも可能ではあるが、プリズム1,2,3と保持シート5とを一体に金型で成形するほうが製造が容易になる。プリズム1,2,3に用いる合成樹脂材料としては、成形が容易であり材料も比較的安価であることからポリエチレンを用いている。ただし、ポリエチレンは赤外線に対する透過率が大きくはないから、プリズム1,2,3の厚み寸法は0.5mm以下とするのが望ましい。この程度の厚み寸法であれば、50%以上の透過率を確保することができる。なお、保持シート5においてプリズム1,2,3を除く部位は強度を確保するために数mmの厚み寸法とするのが望ましい。プリズム1,2,3を除く部位は厚み寸法が大きくなるが、プリズム1,2,3を除く部位は赤外線を透過させる部位として利用しないから問題が生じることはない。
By the way, the
上述したように、平板状の保持シート5に複数種類(3種類)の板状のプリズム1,2,3を配置して赤外線を変向するから、従来構成のようにミラーを用いたり半球状の受光レンズを用いたりする必要がなく、しかも、受光レンズ6に近接してプリズム1,2,3を配置することができるから、ケース4の前後方向の厚み寸法を比較的小さくしながらも、複数種類のプリズム1,2,3を選択して用いることで、設置場所の現場環境に応じて検知エリアを適宜に変更することが可能になる。しかも、プリズム1,2,3は保持シート5に保持されていることにより1個の部品として扱われるから、部品点数を削減することができる。
As described above, since a plurality of types (three types) of plate-
さらに、本実施形態において説明したように、保持シート5は合成樹脂成形品であるから、スライドのための構造を付加したり、操作ノブ5aを付加したりすることが可能であるから、1個の部品を多機能化することが可能である。そして、1個の部品でプリズム1,2,3の選択を可能としているからプリズム1,2,3を選択するための機構が単純であり実現が容易になる。
Further, as described in the present embodiment, since the holding
本実施形態で用いているプリズム1,2,3は、出射面1a,2a,3aに形成した溝が上下方向に延長されており、上述の動作から明らかなように、プリズム1を選択すると正面方向と左前方との検知エリアを持ち、プリズム2を選択すると正面方向と左前方及び右前方との検知エリアを持ち、プリズム3を選択すると正面方向と右前方との検知エリアを持つことになる。
In the
いま、図3に示すように、素子エレメント8が左右方向(X方向)において4個配列された赤外線検出素子9を用いているものとし、プリズム2を選択している場合を想定すると、図7に示すように、検知エリアTでは、プリズム2を用いずに12個の素子エレメント8を左右方向に配列したことと等価になる(図における+と−の符合は、素子エレメント8の出力電圧の極性を示している)。したがって、左右方向(X方向)において広幅の検知エリアTを設定することが可能になり、左右方向に移動する人Mの検知が容易になる。つまり、左右方向に長い廊下の通過検知などに適した構成と言える。同様に、左前方や右前方に検知エリアTを設定しようとするときには、プリズム1やプリズム3を選択すればよい。
Now, as shown in FIG. 3, assuming that the
すなわち、図6に示すように、ケース4の上面に一部が突出している操作ノブ5aを左右方向の所望位置に移動させると、保持シート5は、前カバー4bの上壁4eと摺動リブ4fとの間で左右方向に移動する。図6(a)は保持シート5においてどのプリズム1,2,3も形成されていない領域が検知窓4cと受光レンズ6との間に位置している状態を示している。この部位には、適宜の光学要素を設けることが可能であるが、上述したように保持シート5において、プリズム1,2,3を除く部位は厚み寸法を大きくしているから、施工前にプリズム1,2,3に傷が付くのを防止するシャッタとして機能させることができる。
That is, as shown in FIG. 6, when the
また、図6(b)〜(d)は、それぞれプリズム1,2,3を検知窓4cと受光レンズ6との間に位置させている状態を示しており、上述したように各位置ごとに検知エリアを変化させることができる。
FIGS. 6B to 6D show a state in which the
なお、本実施形態では、4エレメント型の赤外線検出素子9を用いているが、2エレメント型の赤外線検出素子8を用いることも可能である。その場合、図7に示した検知エリアTは6個分の素子エレメント8に相当することになる。また、本実施形態において示した4エレメント型の赤外線検出素子9では短冊状の受光面を有する素子エレメント8を左右方向に配列しているが、図8に示すように、各素子エレメント8の受光面を正方形状とし、各受光面の一辺同士を対向させて2×2個の正方形状に配列した赤外線検出素子8を用い、各受光面の対角線が上下方向及び左右方向を向くように配置してもよい。あるいはまた、上述の例では、短冊状の受光面が左右方向に並んでいるが、短冊状の受光面が上下方向に並ぶように赤外線検出素子9を配置してもよい。
In this embodiment, the four-element type
(実施形態2)
実施形態1では、保持シート5に保持された各プリズム1,2,3に上下方向の溝を形成していることにより検知エリアを左右方向において変更可能としているが、本実施形態は、図9に示すように、各プリズム1,2,3に左右方向の溝を形成することにより、検知エリアを上下方向において変更可能としたものである。他の構成及び動作は実施形態1の赤外線検出器と同様である。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the detection area can be changed in the left-right direction by forming the vertical grooves in the
いま、本実施形態におけるプリズム2が実施形態1におけるプリズム2と同様に3方向からの赤外線を受光レンズ6に導くように変向する構成であるものとする。ただし、実施形態1のプリズム2は検知エリアが線対称に形成されているが、本実施形態は、図10に示すように、各方向の検知エリアTが何れも前方下向きに形成されるようにプリズム2が設計されているものとする。また、赤外線検出素子9は2エレメント型のものを用いている。
Now, it is assumed that the
上述のプリズム2を用いることにより、図11に示すように、検知エリアTが前方に延長されることになる。つまり、赤外線検出器Sを取り付けた施工面の前方に向かって長い検知エリアTを設定することが可能になる。したがって、ドアDから入った人Mが横切るように検知エリアTを設定することが可能になる。このような検知エリアTを設定すれば、セキュリティ用途の進入検知などで、室内を横断する死角の少ない検知エリアTを設定することが可能になる。
By using the
(実施形態3)
本実施形態は、図12に示すように、上下方向に溝が延長された1枚のプリズム2と、左右方向に溝が延長された2枚のプリズム1,3とを組み合わせて保持シート5に設けたものである。また、赤外線検出素子9には2エレメント型のものを用いている。他の構成及び動作は実施形態1と同様である。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the holding
この構成では、プリズム1,2,3の構成にもよるが、左右方向に広い検知エリアと、前後方向に広い検知エリアとを選択することが可能になる。このような検知エリアの切り換えは、エリア制限カバーでは実現できないことであり、1台の赤外線検出器で設定可能な検知エリアの自由度が高くなる。
In this configuration, although depending on the configuration of the
(実施形態4)
上述した各実施形態では、保持シート5が左右方向に移動するものであったが、本実施形態は、図13に示すように、上下方向(Y方向)に複数個のプリズム1,2,3を配列した保持シート5を用い、保持シート5を上下方向に移動可能とすることにより、プリズム1,2,3を択一的に選択するものである。この構成はケース4の形状に応じて適宜に選択される。移動方向が異なる点を除けば、本実施形態の構成は実施形態1と同様である。
(Embodiment 4)
In each of the above-described embodiments, the holding
(実施形態5)
本実施形態は、実施形態3の構成において、右端のプリズム3に代えて減光フィルタ12を光学要素として配置したものである。減光フィルタ12は、プリズム1,2よりも厚肉の平板であって、赤外線の変向は行わないが、プリズム1,2よりも透過率が小さくなるように設計してある。
(Embodiment 5)
In this embodiment, a
例えば、保持シート5をポリエチレンで形成している場合に、プリズム1,2の厚み寸法を0.5mm程度とする場合に、減光フィルタ12の厚み寸法を1〜2mm程度とする。この構成により減光フィルタ12では、透過率が5〜20%になるから、赤外線検出器の感度を低くすることができる。したがって、検知エリアを赤外線検出器から近距離に制限して人の存否の検出することが可能になる。このような検知エリアを設定すれば、遠方の人を検出しないから、手元のみ検出する手元スイッチとして利用することができる。
For example, when the holding
なお、透過率を低減する減光フィルタ12としては、同材料で厚肉とする代わりに、赤外線の透過率が低い材料(アクリル)を用いて二色成形したり、赤外線の透過率が低い塗料を塗布したりする構成を採用してもよい。本実施形態の構成では、左右方向に長い検知エリアと前後方向に長い検知エリアとの設定が可能であるとともに、近距離のみ検出するように検知エリアを設定することも可能になる。このような検知エリアの選択が、1枚の保持シート5で実現できるから、部品点数が削減されエリア制限カバーでは実現できなかった検知エリアの変更が可能になる。他の構成及び動作は実施形態1と同様である。
In addition, as the
(実施形態6)
本実施形態は、実施形態3の構成において、右端のプリズム3に代えて補正レンズ11を光学要素として配置したものである。補正レンズ11は、検知エリアを広げずに、実質的に遠方からの赤外線に対する感度を高める機能を有する。言い換えると、受光レンズ6と組み合わせることにより、受光レンズ6の光軸方向から補正レンズ11に入射する赤外線を素子エレメント8の受光面に収束させることにより、光軸方向について強い指向性を持たせることができる。
(Embodiment 6)
In the configuration of the third embodiment, the
この構成では、遠方からの赤外線に対して感度よく応答することができる。本実施形態の構成では、左右方向に長い検知エリアと前後方向に長い検知エリアとの設定が可能であるとともに、遠距離からの赤外線を検出するように検知エリアを設定することも可能になる。このような検知エリアの選択が、1枚の保持シート5で実現できるから、部品点数が削減されエリア制限カバーでは実現できなかった検知エリアの変更が可能になる。他の構成及び動作は実施形態1と同様である。
With this configuration, it is possible to respond with high sensitivity to infrared rays from a distance. In the configuration of the present embodiment, it is possible to set a detection area that is long in the left-right direction and a detection area that is long in the front-rear direction, and it is also possible to set the detection area so as to detect infrared rays from a long distance. Since selection of such a detection area can be realized with one holding
なお、上述した構成例では、3個の光学要素を1枚の保持シート5に設けているが、光学要素の種類は個数にはとくに制限はない。
In the configuration example described above, three optical elements are provided on one holding
1 プリズム(光学要素)
1a 出射面
1b 左屈折面
1c 右屈折面
2 プリズム(光学要素)
2a 出射面
2b 左屈折面
2c 右屈折面
3 プリズム(光学要素)
3a 出射面
3b 左屈折面
3c 右屈折面
4 ケース
4c 検知窓
4e 上壁(摺動ガイド)
4f 摺動リブ(摺動ガイド)
5 保持シート
6 受光レンズ
8 素子エレメント(赤外線センサ)
9 赤外線検出素子
11 補正レンズ(光学要素)
12 減光フィルタ(光学要素)
1 Prism (optical element)
DESCRIPTION OF
3a
4f Sliding rib (sliding guide)
5
9
12 Neutral density filter (optical element)
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