JPH0392730A - 赤外線センサモジュール - Google Patents

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、物体から放射される赤外線を利用した赤外線
エリアセンサと放射温度計の機能を備えた赤外線センサ
モジュールに関するものである。

従来の技術 従来、赤外線エリアセンサは、人体検知用として赤外検
知素子を２〜３素子配したセンザ部とフレネルレンズを
組み合わせた焦電型赤外線センザモジュールが実用化さ
れている。また、温度計測用としてセンサ部とカセグレ
ン光学系を組み合わせた放射温度計が実用化されている
。

第３図はエリアセンサの構成を示したもので、３１はフ
レネル光学系、３２は多素子赤外線センサである。入射
赤外線はフレネル光学系３１を介して多素子赤外線セン
サ３２に結像され電気信号に変換され各エリアの検知信
号となる。この時、フレネル光学系３１により決まる各
エリアの視野角（ＦＯＶ）は光学系の焦点距離（ｆ）と
素子寸法（ｄ）で決まり（１）式で表わされる。

ＦＯＶ＝ｊａｎ−’（ｆ／ｄ）　　　（ｄｅｇ）・・ｉ
ｌ）エリアセンサの場合、各素子の視野角は数１０度の
視野角を有しており、これを複数個組み合わせて全体で
１７０度程度の視野角をもつよう構威されて、人体検知
等のエリアセンサとして利用されている。

第４図は、放射温度計の構威を示したもので、４工はカ
セグレン光学系、４２は赤外線センサである。

第３図に示したエリアセンサと同様に、視野角（ＦＯＶ
）は光学系の焦点距＋９　（ｆｌと素子寸法（ｄ）で決
まり、（ｌ）式で表わされる。カセグレン光学系４１は
広視野の光学系には適さず、通常１〜２度の視野角に設
計される。

発明が解決しようとする課題 しかし、これら従来のエリアセンサおよび放射温度計は
、各々単独では物体検知と温度計測の両者、たとえば人
体検知と、人体および周囲温度情報計測の両方を行うこ
とはできず、両者を組み合わせる必要があった。ところ
が、従来の赤外線エリアセンサと放射温度計とを組み合
わせて人体検知と人体および周囲温度情報計測を行うに
は二つの光学系を必要としシステム全体が大きくなり困
難を生しる。

本発明は、一つの光学系と異なった寸法の素子を配置す
ることで、上記問題を解決し複合機能型の赤外線センサ
モジュール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 上記目的を達成するための本発明の技術的解決手段は、
複数個に分割した広視野赤外線セン号の不感帯に狭視野
赤外線センザを１個または複数個配置し、広視野赤外線
センサでエリアセンサの機能を持たせ、狭視野赤外線セ
ンサで放射温度計の機能を持った二種類のセンサ群を一
つの光学系に納めたものである。

作用 本発明では一つの光学系に広視野赤外線センサと狭視野
赤外線センサを納めることでエリアセンサ機能と放射温
度計機能を一度に実現でき、且つコンパクトにする事が
できる。

実施例 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例における
赤外線センサモジュールである。第１図（ａ）において
１１は赤外レンズ系で、その受光位置に広視野赤外線セ
ンサＩ２および、狭視野赤外線センサ１３よりなる赤外
線センサ部が配される。広視野赤外線センサ１２は同図
（ｂ）に示すようにｎ分割（ｎは２以上の整数、図では
ｎ−４）され、その不感帯部に狭視野赤外線センサ１３
がｎ個配されている。

１つの光学系で２つの視野を持ったセンサを構ａｔるに
は、焦点距離（ｆ）が共通であるのでセンサの視野角を
変化させるには（１）式から素子寸法（ｄ）を変えるこ
とで視野角を変化させることができる。

ずなわち、エリアセンサとしての広視野角と放射温度計
としての狭視野角を実現するには、例えば広視野赤外線
センサ１２の寸法ｄ　１　＝　４．０＋ｎ＋ｎ、狭視野
赤外線センサ１３の寸法ｄ　２　＝　０．３ｒｒｍ，　
　ｆ　＝２０ｍｍとすると、広視野赤外線センサ１２の
視野角は１１．３度、狭視野赤外線センサ１３の視野角
は０．８５度となる。この構或により、人体検知は赤外
レンズ系を通り広視野赤外線センサｌ２で検知した赤外
光により、人体とその周囲の温度計測は赤外レンズ系Ｉ
１を通り、狭視野赤外線センサ１３で検知された赤外線
により行われる。このように、分割配置された広視野赤
外線センザ１２とその不感帯に配された狭視野赤外線セ
ンサ１３を１つの赤外レンズ系１１と組合せて配置する
ことにより、エリアセンサとしての機能と放射温度計と
しての機能を小型のシステムで実現することができる。

第２図は本発明の第２の実施例における赤外線センサモ
ジュールである。この実施例は、広視野赤外線センサ２
１が放射状に配列されくようにｎ個（図ではｎ−８）に
分割されており、その中心部の不感微に狭視野赤外セン
サ２２が配されている。

赤外レンズ系との位置関係は第１図（ａ）と同様である
。

本実施例においても第１図の実施例と、同様に素子寸法
を変化させることで、２つの視野角を持ったセンサを構
成することができる。以上の説明から解るように本発明
によると１つの光学系と異なった寸法の赤外線センサ素
子を組合わせることでエリアセンサとなる広視野赤外線
センサで人体検知を行い、放射温度計となる狭視野赤外
線センサで人体温度および周囲温度情報を得ることがで
きる。

尚、第１図の実施例では４分割した広視野赤外線センザ
と４個の狭視野赤外線センサを使用した場合について、
第２図の実施例では８分割した広視野赤外線センサと１
個の狭視野赤外線センサを使用した場合について各々説
明したが、これらに限られることなく、素子寸法を変化
したり、素子の数を多くすることで広範囲のエリアセン
サとできることは言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明は２種類の異なった寸法の赤外線セ
ンサ素子を１つの光学系と組合せることで広視野赤外線
センサと狭視野赤外線センサを形成し、これらを各々エ
リアセンサと放射温度計として機能させ、人体検知及び
、温度情報を一度に１つの赤外線センザモジュールで得
ることができ、且ツ、コンハクトに構或できるものでそ
の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、０））は本発明の第１の実施例における
７ 赤外線センサモジュールの模式断面図および、赤外線セ
ンザ部の正面図、第２図は本発明の第２の実施例におけ
る赤外線センサ部の正面図、第３図は従来のエリアセン
ザの構或を示ず概念図、第４図は従来の放射温度計の構
成を示す概念図である。 １１．　２１・・・・・・赤外レンズ系、１２．　２２
・・・・・・広視野赤外線センサ、１３・・・・・・狭
視野赤クＬ線センサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個に分割された広視野赤外線センサと、１個
   または複数個の狭視野赤外線センサとを赤外レンズ系の
   受光位置に配したことを特徴とする赤外線センサモジュ
   ール。
2. （２）広視野赤外線センサは分割部に不感帯を有し、こ
   の不感帯部に広視野赤外線センサの分割数と同数の狭視
   野赤外線センサを配した請求項（１）記載の赤外線セン
   サモジュール。
3. （３）広視野赤外線センサは放射状に複数に分割されて
   おり、その中心部に狭視野赤外線センサが配された請求
   項（１）記載の赤外線センサモジュール。