JPH03115933A

JPH03115933A - 焦電検出装置

Info

Publication number: JPH03115933A
Application number: JP25456989A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Hoshino; 安司星野
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1991-05-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は焦電素子を用いて人間が部屋へ出入したときの
出入検知または部屋の中にいるかどうかの在室検知をす
るための焦電検出装置に関するものである。

「従来の技術」一般に、焦電素子を用いた人体検知装置は第７図に示す
ように構成されていた。すなわち、人体からの種々の赤
外線のうち光学フィルタ（１）によって必要な赤外線だ
けを通し焦電素子（２）の黒化膜からなる受光電極（３
）（３）にて熱に変換され、この熱によって素子温度に
変化が生じ、焦電効果により表面電荷が発生する。これ
をｐ　Ｅ　Ｔ　（４）で増幅し、アース端子（５）とソ
ース端子（６）間の電圧として取出される。なお、（７
）は電圧供給用ドレイン端子である。

しかるに、検知ゾーンの区分けをするため、第７図に示
すように、多面体ミラー、フレネルレンズなどの光学集
光手段（８）を介在して、感知ゾーンを部屋の出入口等
の所定位置に向けていた。

「発明が解決しようとする課題」以上のように、多面体ミラー、フレネルレンズなどの光
学集光手段（８）と焦電素子（２）を組合せた２広角度で１個所だけの感知ゾーンとしだ焦電検知装置に
おいては、人の侵入方向や移動方向を判別することがで
きなかった。

また、本出願人はこれを改良するために、第８図のよう
に複数の焦電素子（２ａ）　（２ｂ）とこれらの焦電素
子（２ａ）　（２ｂ）上に焦点を結ぶレンズ（８）とを
備えて、各焦電素子（２ａ）　（２ｂ）の感知ゾーン（
９ａ）（９ｂ）を異ならせてなるものを提案した（特願
昭６２−２３３８８７号）。しかし、この方法によって
も検知距離が短かいときには侵入方向や移動方向が判別
できず、また、ｎ個所の感知ゾーンを作るにはｎ個の焦
電素子を必要とするなどの若干の問題があった。

本発明は、集電素子が２個以上の場合はもちろん、１個
の場合だけであっても方向性の判別ができ、かつ不感知
ゾーンを広範囲に設定できるものを提供することを目的
とするものである。

「課題を解決するための手段」本発明は焦電素子に臨ませて光学集光手段を設けて広角
度の感知ゾーンを形成するようにした焦電検出装置にお
いて、前記焦電素子の受光電極を、３リング状の感知ゾーンと、その中央の不感知ゾーンとを
有するようにリング状に形成してなるものである。

１作用」人が感知ゾーンに入ると、赤外線が焦電素子のリング状
受光電極に入射する。そしてこの受光電極で熱に変換さ
れ、この熱により焦電素子温度に変化が生じ、焦電効果
により電荷が発生し、これをインピーダンスの変化とし
、さらに電圧出力として取出す。人がリング状感知ゾー
ンの外側から内側へ横切ったときと、内側から外側へ横
切ったときには、位相が１−８０度反転した出力となる
ので、人の侵入方向や移動方向が判別される。

［実施例」以下、本発明の一実施例を図面に基き説明する。

（１０）は本発明の焦電検出装置で、この焦電検出装置
（１０）は例えば３個所に出入口（］、１．ａ）　（ｌ
ｌｂ）　（ｌｌｃ）を有する被警戒部屋（１２）の天井
の中央等に設置される。前記焦電検出装Ｍ　（１０）は
円盤状の焦電素子（Ｉ３）の受光面と、その反対面とに
黒化膜などの電極（１４）（１５）が設けられている。

また、受光電極（１４）の前面には、特定周波数の赤外
線信号だけを通すための光学フィルタ（１６）が設けら
れ、さらに。

広角度の感知ゾーン（１７）からの赤外線信号を集光す
るための集光手段としてのレンズ（１８）が設けられて
いる。

前記焦電素子（１３）の電極（１４）　（１５）は第２
図（ａ）（ｂ）のようにリング状をなしており、受光電
極（１４）とレンズ（１８）との距離を調整することに
より、感知シー？／（１７）が部屋（１２）の出入口（
１１，ａ）　（１１，ｂ）　（］、１ｃ）をすべてカバ
ーするように設定する。感知ゾーン（１７）がリング状
をなすため、その中央は不感知ゾーン（１９）となる。

以上のような構成において１人が部屋（１２）の出入口
（ｌｌａ）（１］、ｂｏｌｌｃ）のいずれかから侵入し
たとすると、必ず感知ゾーン（１７）を通過するので、
焦電素子（１３）にてそれが検出される。検出時の焦電
素子（１３）の動作は前述の通りである。そして、第２
図（ａ）において、（１）のように感知ゾーン（１７）
の外側から内側へ侵入した場合は（ｃ）の（１）のよう
な出力となり、（ａ）の（２）のように内側から外側へ
侵入した場合は（ｃ）の（２）のような出方となり、こ
れらは互いに１８０度の位相差が生じ、侵入方向、移動
方向が判別される。

つぎに、第３図（ａ）（ｂ）は、焦電素子（１３）の電
極（１４）（１５）の中心部分の空白部分を小さくした
もので、このような構成にすると、感知ゾーン（１７）
は大面積で、不感知ゾーン（１９）は小面積になるから
。

在室中かどうかを検出し、方向性の検出をあまり問題に
しないときに有効である。

つぎに、第４図（ａ）　（ｂ）は電極（１４ａ）　（１
４ｂ）　、　（１５ａ）（１５ｂ）がリング状であるが
、途中で１部切断している例を示している。この場合に
おいて、受光電極（１４ａ）　（１４ｂ）の途中を短絡
用電極（２ｏ）で結合すれば、（ａ）の矢印方向への侵
入時の出方が（ｃ）のように−旦＋側になってがら一側
に反転する。そのため移動方向が判別できる。

第５図（ａ）　（ｂ）は、電極（１４ａ）　（１４ｂ）
　、　（１５ａ）　（１５ｂ）が２重リング状である例
を示している。この場合において、受光電極（１４ａ）
　（１４ｂ）間を短絡用電極（２６− ０）　（２０）で結合すれば、（ａ）の矢印方向への侵
入時の出力が（ｃ）のようになり、２重感知ゾーン（１
７）も２重になって在室中かどうかを確実に検出できる
。

第６図（ａ）（ｂ）は電極（１４ａ）　（１４ｂ）　（
１４ｃ）　、　（１５ａ）　（１５ｂ）（１，５ｃ）が
３重リング状である例を示し、この場合の作用は第５図
の場合と略同様である。

前記実施例では、受光電極（１４）の形状を丸いリング
状としたが、非円形の部屋その他感知ゾーンの形状に対
応して、多角形、楕円形、その他任意の非円形リング形
状とすることができる。

「発明の効果」本発明は上述のように構成したので、２個所以上に出入
口のある部屋等においても、１つの焦電検出装置の感知
ゾーンをもってカバーすることができる。

特に、リング状に感知ゾーンが形成されるので、人の侵
入を確実に検出できる。しかも、侵入方向、移動方向な
どの方向性の検出と、在室中かどうかをも検出できる。

さらに、構成が簡単であり安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による焦電検出装置と感知ゾーンの説明
図、第２図、第３図、第４図、第５図および第６図は電
極のそれぞれ異なる例の説明図、第７図は従来の焦電検
出装置の断面図、第８図シ±従来の感知ゾーンの説明図
である。（１）・・・光学フィルタ、（２）・・・焦電素子、（
３）・・受光電極、（４）・・・ＦＥＴ、（５）・・・
アース端子、（６）・ソース端子、（７）・・・電圧供
給用ドレイン端子、（８）・・・光学集光手段、（１０
）・・・焦電検出装置、（１１，ａ）（１１ｂ）（ｌｌ
ｃ）・・・出入口、（１２）・・・被警戒部屋、（１３
）・・・焦電素子、（１４）　（１４ａ）　（１４ｂ）
　（１４ｃ）　、　（１５）　（１５ａ）　（１５ｂ）
　（１５ｃ）・・・電極、（１６）・・・光学フィルタ
、（１７）・・感知ゾーン、（１８）・・・レンズ、（
１９）・・・不感知ゾーン、（２０）・短絡用電極。 −

Claims

【特許請求の範囲】

（１）焦電素子に臨ませて光学集光手段を設けて広角度
の感知ゾーンを形成するようにした焦電検出装置におい
て、前記焦電素子の受光電極を、リング状の感知ゾーン
と、その中央の不感知ゾーンとを有するようにリング状
に形成してなることを特徴とする焦電検出装置。
（２）焦電素子の受光電極を多重のリング状に形成し、
かつ交互に極性を変えてなる請求項（１）記載の焦電検
出装置。
（３）リング状の受光電極を、円形または非円形感知ゾ
ーンに対応した形状とした請求項（１）または（２）記
載の焦電検出装置。