JP5895232B2 - 赤外線検出装置 - Google Patents
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Description
本実施形態の赤外線検出装置1は、図2に示すように、焦電素子2と、焦電素子2に接続される電流電圧変換回路3と、電流電圧変換回路3に接続されるAD変換部4と、AD変換部4に接続されるデジタルフィルタ5と、後述の補正回路6とを備えている。本実施形態では、一例として検知エリア内の人体検知に用いられる赤外線検出装置1について説明するが、赤外線検出装置1がたとえばガス検知等の人体検知以外の用途に用いられることを妨げる趣旨ではない。電流電圧変換回路3とAD変換部4とデジタルフィルタ5と補正回路6とは、外付け部品を用いずにIC(集積回路)化されることによりワンチップ化される。
本実施形態の赤外線検出装置1は、図6に示すように補正回路6の出力が、AD変換部4の一部を構成する積分器41の演算増幅器412の反転入力端子に帰還されている点で実施形態1の赤外線検出装置1と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、実施形態1と共通の符号を付して適宜説明を省略する。
2 焦電素子
3 電流電圧変換回路
4 AD変換部
5 デジタルフィルタ
6 補正回路
31 (第2の)演算増幅器
33 基準電源部
41 積分器
42 量子化器
51 第1のフィルタ部
61 調整部
62 補正用DA変換器(DA変換部)
63 ノイズシェーパ
411 コンデンサ(容量素子)
412 (第1の)演算増幅器
Claims (9)
- 焦電素子と、前記焦電素子から出力される電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、前記電流電圧変換回路から出力される前記電圧信号を第1デジタル信号に変換しシリアル方式で出力するAD変換部と、前記第1デジタル信号のうち予め決められた周波数帯域の信号成分を通過させるデジタルフィルタと、前記第1デジタル信号から所定周波数以下の低周波成分を低減させるように、前記デジタルフィルタから前記AD変換部に前記低周波成分を帰還する補正回路とを備え、
前記補正回路は、
前記第1デジタル信号に基づいて前記電圧信号のうち前記低周波成分に相当する補正用デジタル信号を生成する調整部と、
前記補正用デジタル信号を補正用アナログ信号に変換して前記AD変換部に出力する補正用DA変換器とを有し、
前記AD変換部は、前記電圧信号から前記補正用アナログ信号を減算した後に前記電圧信号を前記第1デジタル信号に変換するように構成される
ことを特徴とする赤外線検出装置。 - 前記デジタルフィルタは、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを有しており、前記補正回路は、前記ローパスフィルタの出力から前記低周波成分を抽出して前記AD変換部に帰還することを特徴とする請求項1に記載の赤外線検出装置。
- 前記デジタルフィルタは、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを有しており、前記補正回路は、前記AD変換部の出力から前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数以下の前記低周波成分を低減させることにより、前記ハイパスフィルタの一部を兼ねることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の赤外線検出装置。
- 前記AD変換部は、アナログ値の積分を行う積分器と、前記積分器の出力を量子化する量子化器とを有しており、前記積分器は、反転入力端子と出力端子との間に容量素子が接続された第1の演算増幅器を具備し、前記電流電圧変換回路の出力は、前記第1の演算増幅器の反転入力端子に入力され、前記補正回路の出力は、前記第1の演算増幅器の非反転入力端子に帰還されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の赤外線検出装置。
- 前記AD変換部はΔΣ方式であることを特徴とする請求項4に記載の赤外線検出装置。
- 前記補正回路は、前記補正用デジタル信号をノイズシェーピングするノイズシェーパをさらに有し、
前記補正用DA変換器は、前記ノイズシェーパの出力を前記補正用アナログ信号に変換することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の赤外線検出装置。 - 前記電流電圧変換回路は、反転入力端子に前記焦電素子が接続され、当該反転入力端子と出力端子との間に帰還用の素子が接続された第2の演算増幅器を具備し、当該第2の演算増幅器の非反転入力端子には基準電圧が印加され、
前記補正用DA変換器の電源供給部は、前記基準電圧を発生する基準電源部の電源供給部と共用されていることを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の赤外線検出装置。 - 前記AD変換部は、アナログ値の積分を行う積分器と、前記積分器の出力を量子化する量子化器とを有しており、前記積分器は、出力端子と反転入力端子との間に容量素子が接続された第1の演算増幅器を具備し、当該第1の演算増幅器の非反転入力端子には基準電圧が印加され、前記電流電圧変換回路の出力は、前記第1の演算増幅器の反転入力端子に入力され、前記補正回路の出力は、前記第1の演算増幅器の反転入力端子に帰還されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の赤外線検出装置。
- 前記AD変換部はΔΣ方式であることを特徴とする請求項8に記載の赤外線検出装置。
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