JPH04342438A - Infrared ray transmitting glass and infrared ray detecting sensor using the same - Google Patents

Infrared ray transmitting glass and infrared ray detecting sensor using the same

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JPH04342438A
JPH04342438A JP3115997A JP11599791A JPH04342438A JP H04342438 A JPH04342438 A JP H04342438A JP 3115997 A JP3115997 A JP 3115997A JP 11599791 A JP11599791 A JP 11599791A JP H04342438 A JPH04342438 A JP H04342438A
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JP
Japan
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infrared
glass
germanium
infrared ray
sulfur
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Application number
JP3115997A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Mizuno
水野 康男
Masakatsu Sugai
菅井 正克
Masaki Ikeda
正樹 池田
Akihiko Yoshida
昭彦 吉田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04342438A publication Critical patent/JPH04342438A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an infrared ray transmitting material, excellent in transmittance of infrared rays to visible rays, hardly crystallizable without any toxicity and capable of readily producing lenses by press forming. CONSTITUTION:A human body sensor is obtained by using germanium and sulfur as principal components and arranging an infrared ray concentrating lens formed from an infrared ray transmitting glass prepared by using a glass containing iodine, antimony, tellurium and selenium for suppressing extension of an infrared ray transmitting region and crystallization of the glass in the front surface. The objective readily assembled inexpensive human body detecting sensor without any toxicity can be provided by combination of the aforementioned glass with a pyroelectric type infrared sensors.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は非酸化物からなる赤外線
透過性レンズと、このレンズを集光レンズとして用いた
焦電型赤外センサからなる人体検出センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a human body detection sensor comprising an infrared transmitting lens made of a non-oxide material and a pyroelectric infrared sensor using this lens as a condensing lens.

【0002】0002

【従来の技術】焦電型赤外センサを用いた人体検出セン
サは家電製品や産業機器において広く利用されている。 例えば、人の出入りに伴うドアーの自動開閉、水洗便器
の自動給水栓、エアコンの冷風噴き出し方向制御などが
ある。一般に、このような人体検出センサでは、センサ
の前面に人体から出る8〜12μmの赤外線を効率よく
集めるため、赤外光のみを透過するフィルタが設けられ
ている。このフィルタ材料としては、従来、シリコン、
ゲルマニウムや金属ハロゲン化物などが使用されていた
2. Description of the Related Art Human body detection sensors using pyroelectric infrared sensors are widely used in home appliances and industrial equipment. Examples include automatic opening and closing of doors as people enter and exit, automatic faucets for flush toilets, and directional control of cold air from air conditioners. Generally, such a human body detection sensor is provided with a filter that transmits only infrared light in order to efficiently collect infrared rays of 8 to 12 μm emitted from the human body in front of the sensor. Traditionally, silicon,
Germanium and metal halides were used.

【0003】さらに近年は、焦電型赤外センサの前に赤
外光のみを透過する材料でレンズを作り、人体の有無の
検出だけでなく、人数や体温までも測ろうとすることが
試みられている。このような用途には、従来の材料を用
いてレンズを作製することは危険であり、困難であった
。図2はこのような人体検出センサの一例を示すもので
、複数の焦電型赤外センサ11を横に配列し、レンズ1
2を左右に動かして、焦電型赤外センサ11に像を送る
ためのレンズドライバ(図示せず)がレンズと垂直の方
向にある。発生した電圧を電極13で取り出すが、赤外
線信号を増幅し易くするため、チョッパ用ドライバ15
で回転されているチョッパ14で入射光を強度変調して
いる。また、センサ11は支持棒16で支持され、リ−
ド線17を通って信号を伝達する。
Furthermore, in recent years, attempts have been made to make a lens in front of a pyroelectric infrared sensor using a material that transmits only infrared light to not only detect the presence or absence of a human body but also to measure the number of people and body temperature. ing. For such applications, it has been dangerous and difficult to fabricate lenses using conventional materials. FIG. 2 shows an example of such a human body detection sensor, in which a plurality of pyroelectric infrared sensors 11 are arranged horizontally, and a lens 1
A lens driver (not shown) for moving the lens 2 left and right to send an image to the pyroelectric infrared sensor 11 is provided in a direction perpendicular to the lens. The generated voltage is taken out by the electrode 13, but in order to make it easier to amplify the infrared signal, a chopper driver 15 is used.
The intensity of the incident light is modulated by the chopper 14, which is rotated by the chopper 14. Further, the sensor 11 is supported by a support rod 16, and the sensor 11 is supported by a support rod 16.
The signal is transmitted through the lead wire 17.

【0004】従来、このような赤外センサの集光レンズ
として、レンズ化が容易な赤外線透過性ガラスであるカ
ルコゲナイドガラスが注目されている。カルコゲナイド
ガラスはカルコゲン元素(イオウ、セレン、テルル)を
主成分とするガラスであり、実用的には、ヒ素−イオウ
、ゲルマニウム−ヒ素−セレン、ゲルマニウム−セレン
−テルル、ゲルマニウム−セレン−アンチモンがおもに
研究開発されている(例えば第31回ガラス討論会講演
要旨集、p.71−74(1990))。しかし、前2
者のガラスはヒ素を含有しており、毒性に問題があった
。また後2者は可視光をほとんど透過しないため、セン
サを組み立てる時にレンズとセンサとの光軸合わせを目
視で行うことができず、数千万円もする高価な赤外撮像
装置が必要であった。
Conventionally, chalcogenide glass, which is an infrared-transmissive glass that can be easily formed into a lens, has attracted attention as a condensing lens for such an infrared sensor. Chalcogenide glass is a glass whose main components are chalcogen elements (sulfur, selenium, tellurium), and in practical terms, arsenic-sulfur, germanium-arsenic-selenium, germanium-selenium-tellurium, and germanium-selenium-antimony are mainly studied. (For example, 31st Glass Symposium Abstracts, p. 71-74 (1990)). However, the first two
The glass contained arsenic, which caused toxicity problems. Furthermore, since the latter two hardly transmit visible light, it is impossible to visually align the optical axis between the lens and sensor when assembling the sensor, and an expensive infrared imaging device costing tens of millions of yen is required. Ta.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成では、シリコンやゲルマニウムを用いたレンズ
では、8〜12μmの赤外線の透過率が低いことや材料
のコストが高いという問題があった。例えば2mm厚の
シリコンの10μmにおける透過率は45%であり、金
属ハロゲン化物の一つである塩化銀の75%よりかなり
透過率が低く、センサの誤作動の一因となっていた。ま
た、ゲルマニウムのコストは高純度シリコンの約3倍(
キロあたり約25万円)であり、広範な応用展開には支
障があった。さらに、ゲルマニウムは水蒸気により容易
に酸化され、赤外線透過率の低下を引き起こすという問
題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, with such a conventional configuration, lenses using silicon or germanium had problems such as low transmittance of infrared rays of 8 to 12 μm and high material cost. . For example, the transmittance of 2 mm thick silicon at 10 μm is 45%, which is considerably lower than the 75% transmittance of silver chloride, which is one of the metal halides, and has been a cause of sensor malfunction. In addition, the cost of germanium is approximately three times that of high-purity silicon (
(approximately 250,000 yen per kilogram), which hindered widespread application. Furthermore, there is a problem in that germanium is easily oxidized by water vapor, causing a decrease in infrared transmittance.

【0006】一方、従来の金属ハロゲン化物は、赤外線
透過率は大きいが、耐光性や毒性に問題があった。例え
ば、塩化銀は透過領域が0.4〜28μmとほぼ可視光
から赤外光全域を透過するが、0.4μm以下の波長の
紫外光に感光し、銀を析出して、速やかに黒化し、赤外
線の透過率も低下していた。この紫外線による黒化を防
止するためには、硫化アンチモンなどの紫外線遮蔽膜を
レンズ表面に設けねばならなかった。その結果、可視光
を全く透過しなくなるという新たな問題が発生していた
。  また、よく知られているKRS−5(臭化タリウ
ムとヨウ化タリウムの混合物)は透過領域が0.5〜4
0μmと、ほぼ可視光から赤外光全域を透過させるが、
タリウムがきわめて毒性が強いという問題があった。
On the other hand, conventional metal halides have high infrared transmittance, but have problems with light resistance and toxicity. For example, silver chloride has a transmission range of 0.4 to 28 μm and transmits almost all visible light to infrared light, but it is sensitive to ultraviolet light with a wavelength of 0.4 μm or less, precipitates silver, and quickly turns black. , the transmittance of infrared rays was also reduced. In order to prevent this blackening caused by ultraviolet rays, it was necessary to provide an ultraviolet shielding film such as antimony sulfide on the lens surface. As a result, a new problem occurred in that no visible light was transmitted. In addition, the well-known KRS-5 (a mixture of thallium bromide and thallium iodide) has a transmission range of 0.5 to 4
0 μm, it transmits almost all visible light to infrared light,
The problem was that thallium was extremely toxic.

【0007】また、カルコゲナイドガラスはカルコゲン
元素(イオウ、セレン、テルル)を主成分とするガラス
であり、実用的には、ヒ素−イオウ、ゲルマニウム−ヒ
素−セレン、ゲルマニウム−セレン−テルル、ゲルマニ
ウム−セレン−アンチモンがおもに研究開発されている
が、前2者のガラスはヒ素を含有しており、毒性に問題
があった。また後2者は可視光をほとんど透過しないた
め、組み立て時のレンズとセンサとの光軸合わせを目視
による調整が不可能で、数千万円もする高価な赤外撮像
装置が必要であった。また、この材料は、再加熱時に結
晶化しやすいので、プレス成形によるレンズ化が困難で
あるなどの課題があった。
[0007] Chalcogenide glass is a glass whose main components are chalcogen elements (sulfur, selenium, tellurium), and in practical use, arsenic-sulfur, germanium-arsenic-selenium, germanium-selenium-tellurium, germanium-selenium -Antimony has been mainly researched and developed, but the first two glasses contain arsenic and have a toxicity problem. Furthermore, since the latter two hardly transmit visible light, it was impossible to visually adjust the optical axis alignment of the lens and sensor during assembly, and an expensive infrared imaging device costing tens of millions of yen was required. . Additionally, this material tends to crystallize when reheated, making it difficult to form lenses by press molding.

【0008】本発明はこのような課題を解決するもので
、人体から出る8〜12μmの赤外線を透過するととも
に可視光も透過し、毒性がなくて、結晶化しにくくてプ
レス成形によるレンズ化が容易であり、化学的な耐久性
が優れている赤外線透過性材料を実現し、この赤外線透
過レンズを用いた赤外線センサを提供することを目的と
するものである。
The present invention solves these problems by creating a lens that transmits infrared rays of 8 to 12 μm emitted from the human body as well as visible light, is non-toxic, does not easily crystallize, and can be easily made into lenses by press molding. The purpose of this invention is to realize an infrared transmitting material with excellent chemical durability, and to provide an infrared sensor using this infrared transmitting lens.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、出発物質が非酸化物で、ゲルマニウムとイ
オウを主体とする非酸化物ガラスで赤外線透過性レンズ
を構成するようにしたものである。
[Means for Solving the Problem] In order to solve this problem, the present invention uses a non-oxide as a starting material and constitutes an infrared transmitting lens using a non-oxide glass mainly containing germanium and sulfur. It is something.

【0010】また、原子%で、ゲルマニウム5〜55%
、イオウ35〜90%およびヨウ素0〜20%を主体と
するガラスで赤外線透過性レンズを構成したものである
[0010] Also, germanium 5 to 55% in atomic %
The infrared transmitting lens is made of glass mainly containing 35 to 90% sulfur and 0 to 20% iodine.

【0011】また、原子%で、ゲルマニウム15〜50
%、イオウ50〜80%およびアンチモン0〜10%を
主体とするガラスで赤外線透過性レンズを構成したもの
である。
[0011] Also, germanium 15 to 50 in atomic %
%, 50 to 80% sulfur, and 0 to 10% antimony to form an infrared transmitting lens.

【0012】また、原子%で、ゲルマニウム10〜25
%、イオウ70〜90%およびテルル0〜10%を主体
とするガラスで赤外線透過性レンズを構成したものであ
る。
[0012] Also, germanium 10 to 25 in atomic %
%, 70 to 90% sulfur, and 0 to 10% tellurium to form an infrared transmitting lens.

【0013】原子%で、ゲルマニウム5〜55%、イオ
ウ35〜80%、セレンまたはテルルのいずれかを0〜
10%およびヨウ素0〜20%を主体とするガラスで赤
外線透過性レンズを構成したものである。
[0013] In atomic %, germanium is 5 to 55%, sulfur is 35 to 80%, and either selenium or tellurium is 0 to 5%.
The infrared transmitting lens is made of glass mainly containing 10% iodine and 0 to 20% iodine.

【0014】また、上記の赤外線透過レンズにより赤外
線を焦電型赤外センサ上に集光することにより赤外線検
出センサを構成したものである。
Further, an infrared detection sensor is constructed by concentrating infrared rays onto a pyroelectric infrared sensor using the above-mentioned infrared transmitting lens.

【0015】[0015]

【作用】この構成の赤外レンズにより、毒性のない元素
を主成分とするカルコゲナイドガラスが実現し、上記の
問題点を解決し得ることを見いだした。すなわち、カル
コゲナイドガラスの主要元素はイオウ、セレン、テルル
、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモンである。このうち毒
物に指定されているのはヒ素、セレンであるが、特に毒
性の強いのはヒ素とされている。セレンはトマトジュー
スに多く含まれ、また家畜の必須栄養素であることから
、それ自体の毒性は弱いとされている。ヒ素を除いた元
素から、さらに可視光も透過することを条件に入れると
、ゲルマニウム、イオウが主成分となる。すなわち、少
なくともゲルマニウム、イオウを主成分とするガラスか
らなるレンズを使用した焦電型赤外センサからなる人体
センサが有望である。また赤外線透過ガラスにはゲルマ
ニウム、イオウに加えて、赤外透過域の拡大や結晶化の
抑制のためヨウ素、アンチモン、テルル、セレンなどの
添加が効果的である。さらに、熱膨張係数を適正化する
ために、少量のリチウム、ナトリウム、銅、銀、ホウ素
、ガリウム、インジウム、シリコン、スズ、鉛、ビスマ
ス、リン、臭素を含むことが望ましい。
[Operation] It has been found that by using an infrared lens with this configuration, a chalcogenide glass whose main component is a non-toxic element can be realized, and the above-mentioned problems can be solved. That is, the main elements of chalcogenide glass are sulfur, selenium, tellurium, germanium, arsenic, and antimony. Among these, arsenic and selenium are designated as poisonous substances, and arsenic is said to be particularly toxic. Since selenium is abundant in tomato juice and is an essential nutrient for livestock, it is thought to have low toxicity. If we include elements other than arsenic and also allow visible light to pass through, the main components will be germanium and sulfur. That is, a human body sensor consisting of a pyroelectric infrared sensor using a lens made of glass whose main components are at least germanium and sulfur is promising. In addition to germanium and sulfur, it is also effective to add iodine, antimony, tellurium, selenium, etc. to infrared transmitting glass in order to expand the infrared transmittance range and suppress crystallization. Furthermore, in order to optimize the coefficient of thermal expansion, it is desirable to include small amounts of lithium, sodium, copper, silver, boron, gallium, indium, silicon, tin, lead, bismuth, phosphorus, and bromine.

【0016】本発明の赤外線透過ガラスの組成は、以下
の理由により選定された。ゲルマニウム−イオウ−ヨウ
素系(Ge−S−I系、以下系を元素記号で示す)では
ゲルマニウムが5〜55%以外、イオウが35〜90%
以外ではガラス化しない。また、ヨウ素が20%を越え
ると可視光を透過しなくなる。Ge−S−Sb系ではゲ
ルマニウムが15〜50%、イオウが50〜80%以外
ではガラス化しない。また、アンチモンが10%を越え
ると可視光を透過しなくなる。Ge−S−Te系ではゲ
ルマニウムが10〜25%、イオウが70〜90%以外
ではガラス化しない。また、テルルが10%を越えると
可視光を透過しなくなる。Ge−S−I−Se(または
Te)系ではゲルマニウムが5〜55%、イオウが35
〜80%以外ではガラス化しない。また、セレンまたは
テルルが10%を、ヨウ素が20%を越えると可視光を
透過しなくなる。
The composition of the infrared transmitting glass of the present invention was selected for the following reasons. In the germanium-sulfur-iodine system (Ge-S-I system, hereinafter the system is indicated by element symbol), germanium is other than 5-55% and sulfur is 35-90%.
It will not become vitrified in any other way. Moreover, if the iodine content exceeds 20%, visible light will no longer be transmitted. In the Ge-S-Sb system, vitrification does not occur unless the germanium content is 15 to 50% and the sulfur content is 50 to 80%. Moreover, if antimony exceeds 10%, visible light will no longer be transmitted. In the Ge-S-Te system, vitrification does not occur unless the germanium content is 10 to 25% and the sulfur content is 70 to 90%. Moreover, if tellurium exceeds 10%, visible light will not be transmitted. In the Ge-S-I-Se (or Te) system, germanium is 5-55% and sulfur is 35%.
Vitrification does not occur at concentrations other than ~80%. Furthermore, if selenium or tellurium exceeds 10% and iodine exceeds 20%, visible light will no longer be transmitted.

【0017】以上の構成により赤外光〜可視光を透過し
、毒性が無く、結晶化し難いプレス成形が可能なレンズ
が実現することとなる。
[0017] With the above structure, it is possible to realize a lens that transmits infrared light to visible light, is non-toxic, is difficult to crystallize, and can be press-molded.

【0018】[0018]

【実施例】毒性の無い元素を主成分とするカルコゲナイ
ドガラスを使用し上記の問題点を解決し得ることを見い
だした。カルコゲナイドガラスの主要元素はイオウ、セ
レン、テルル、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモンである
。このうち毒物に指定されているのはヒ素、セレンであ
るが、特に毒性の強いのはヒ素とされている。セレンは
トマトジュースに多く含まれ、また家畜の必須栄養素で
あることからそれ自体の毒性は弱いとされている。ヒ素
を除いた元素から、さらに可視光も透過することを条件
に入れるとゲルマニウム、イオウが主成分となる。すな
わち少なくともゲルマニウム、イオウを主成分とするこ
とにより、赤外線透過ガラスからなるレンズを使用した
焦電型赤外センサからなる人体センサが実現できる。 またガラスにはゲルマニウム、イオウに加えて、赤外透
過域の拡大や結晶化の抑制のためヨウ素、アンチモン、
テルル、セレンなどを加えることが効果的である。さら
に熱膨張係数の適正化のため少量のリチウム、ナトリウ
ム、銅、銀、ホウ素、ガリウム、インジウム、シリコン
、スズ、鉛、ビスマス、リン、臭素を含むことが望まし
い。
EXAMPLE It has been found that the above problems can be solved by using chalcogenide glass whose main component is non-toxic elements. The main elements of chalcogenide glass are sulfur, selenium, tellurium, germanium, arsenic, and antimony. Among these, arsenic and selenium are designated as poisonous substances, and arsenic is said to be particularly toxic. Selenium is contained in large amounts in tomato juice and is an essential nutrient for livestock, so it is thought to have low toxicity. From the elements excluding arsenic, germanium and sulfur become the main components, provided that visible light is also transmitted. That is, by using at least germanium and sulfur as main components, a human body sensor consisting of a pyroelectric infrared sensor using a lens made of infrared-transmitting glass can be realized. In addition to germanium and sulfur, glass also contains iodine and antimony to expand the infrared transmission range and suppress crystallization.
Adding tellurium, selenium, etc. is effective. Further, in order to optimize the coefficient of thermal expansion, it is desirable to contain small amounts of lithium, sodium, copper, silver, boron, gallium, indium, silicon, tin, lead, bismuth, phosphorus, and bromine.

【0019】(実施例1)原子%でGe:S=25:7
5の比でGeとSを秤量し、石英アンプルに真空封止し
た。これを電気炉中で800℃で12時間溶融してガラ
スを得た。得られたガラスは肉眼では黄色で、2mm厚
(以下同じ)の試料で10.5μmまでの赤外線を50
%以上透過した。
(Example 1) Ge:S=25:7 in atomic %
Ge and S were weighed at a ratio of 5:5 and vacuum sealed in a quartz ampoule. This was melted in an electric furnace at 800° C. for 12 hours to obtain glass. The obtained glass is yellow to the naked eye, and a 2 mm thick sample (hereinafter the same) has an infrared ray of up to 10.5 μm.
% or more was transmitted.

【0020】(実施例2)原子%でGe:S:I=30
:60:10の比でGeとSとIを秤量し、石英アンプ
ルに真空封止した。これを電気炉中で800℃で12時
間溶融してガラスを得た。得られたガラスは茶色で、1
1μmまでの赤外線を50%以上透過した。なお、本実
施例ではGeが5〜55%、Sが35〜90%以外では
ガラス化しなかった。また、Iが20%を越えると可視
光を透過しなくなった。
(Example 2) Ge:S:I=30 in atomic %
Ge, S, and I were weighed at a ratio of :60:10 and vacuum-sealed in a quartz ampoule. This was melted in an electric furnace at 800° C. for 12 hours to obtain glass. The resulting glass was brown in color and 1
More than 50% of infrared rays up to 1 μm were transmitted. In addition, in this example, no vitrification occurred when Ge was other than 5 to 55% and S was 35 to 90%. Moreover, when I exceeded 20%, visible light was no longer transmitted.

【0021】(実施例3)原子%でGe:S:Sb=3
0:60:10の比でGeとSとSbを秤量し、石英ア
ンプルに真空封止した。これを電気炉中で950℃で1
2時間溶融してガラスを得た。得られたガラスはこげ茶
色で、11μmまでの赤外線を50%以上透過した。な
お、本実施例ではGeが15〜50%、Sが50〜80
%以外ではガラス化しない。また、Sbが10%を越え
ると可視光を透過しなくなった。
(Example 3) Ge:S:Sb=3 in atomic %
Ge, S and Sb were weighed at a ratio of 0:60:10 and vacuum sealed in a quartz ampoule. This was heated to 950℃ in an electric furnace for 1
Glass was obtained by melting for 2 hours. The resulting glass was dark brown and transmitted more than 50% of infrared light up to 11 μm. In this example, Ge is 15 to 50% and S is 50 to 80%.
Vitrification does not occur at temperatures other than %. Moreover, when Sb exceeded 10%, visible light was no longer transmitted.

【0022】(実施例4)原子%でGe:S:Te=2
3.75:71.25:5.00の比でGeとSとTe
を秤量し、石英アンプルに真空封止した。これを電気炉
中で900℃で12時間溶融してガラスを得た。得られ
たガラスは青色で、11μmまでの赤外線を50%以上
透過した。なお、本実施例ではGeが10〜25%、S
が70〜90%以外ではガラス化しない。また、Teが
10%を越えると可視光を透過しなくなった。
(Example 4) Ge:S:Te=2 in atomic %
Ge, S and Te in the ratio of 3.75:71.25:5.00
was weighed and vacuum sealed in a quartz ampoule. This was melted in an electric furnace at 900°C for 12 hours to obtain glass. The resulting glass was blue in color and transmitted over 50% of infrared light up to 11 μm. In this example, Ge is 10 to 25% and S
Vitrification does not occur when the amount is other than 70 to 90%. Moreover, when Te exceeds 10%, visible light no longer transmits.

【0023】(実施例5)原子%でGe:S:I:Se
=23.75:61.25:10.50の比でGeとS
とIとSeを秤量し、石英アンプルに真空封止した。こ
れを電気炉中で900℃で12時間溶融してガラスを得
た。得られたガラスは青色で、11μmまでの赤外線を
50%以上透過した。なお、本実施例では、Geが5〜
55%、Sが35〜80%以外ではガラス化しない。ま
た、SeまたはTeが10%を越えると、Iが20%以
上では可視光を透過しなくなる。
(Example 5) Ge:S:I:Se in atomic %
= Ge and S in the ratio of 23.75:61.25:10.50
, I, and Se were weighed and vacuum-sealed in a quartz ampoule. This was melted in an electric furnace at 900°C for 12 hours to obtain glass. The resulting glass was blue in color and transmitted over 50% of infrared light up to 11 μm. In addition, in this example, Ge is 5~
Vitrification does not occur when S is other than 55% and S is 35 to 80%. Furthermore, if Se or Te exceeds 10%, and I exceeds 20%, visible light will no longer be transmitted.

【0024】(実施例6)実施例1〜5のガラスを70
℃の湯に1時間浸漬したが、表面の変質は全く認められ
ず、これらのガラスが化学的耐久性に優れていることが
確認できた。
(Example 6) The glasses of Examples 1 to 5 were
Although the glasses were immersed in hot water at ℃ for 1 hour, no surface deterioration was observed, confirming that these glasses had excellent chemical durability.

【0025】実施例1のガラスを400℃でプレスして
レンズを成形した。レンズの厚みは約2mmでFナンバ
ーは1.0、焦点距離は3mmとした。レンズの両面に
はフッ化鉛を1.4μm蒸着して反射防止膜とした。こ
のレンズを、横に10個並べた焦電型赤外センサの前に
設置し、図1に示す人体検出センサを構成した。レンズ
は左右120゜可動するようにした。センサの正面に男
性2人を50cm離れて立たせて、レンズを動かしなが
ら、センサ出力電圧を調べたところ、人体を検知したと
ころで電圧が約200mV発生し、センサとしての性能
を確認できた。
[0025] The glass of Example 1 was pressed at 400°C to form a lens. The thickness of the lens was approximately 2 mm, the F number was 1.0, and the focal length was 3 mm. Lead fluoride was deposited to a thickness of 1.4 μm on both sides of the lens to form an antireflection film. This lens was installed in front of ten pyroelectric infrared sensors arranged horizontally to form the human body detection sensor shown in FIG. The lens can be moved 120 degrees left and right. When two men stood 50cm apart in front of the sensor and examined the sensor output voltage while moving the lens, a voltage of approximately 200mV was generated when a human body was detected, confirming the sensor's performance.

【0026】また実施例2〜5のガラスでも、同様にレ
ンズを成形してセンサの性能試験を行ったが、赤外線透
過波長が広くなった分だけセンサ出力電圧がやや高くな
った他は同様な結果が得られた。
[0026] Also, with the glasses of Examples 2 to 5, lenses were molded in the same way and sensor performance tests were conducted. The results were obtained.

【0027】(実施例7)空調装置への応用例として図
1に示すように実施例1〜5の赤外線検出センサ1をエ
アコン本体2に設置して、エアコンの正面に男性2人を
50cm離れて立たせて、人体5を検知した方向に交互
にルーバー3を向けるようにした。その結果、使用者が
手動でルーバーを操作しなくてもセンサの信号で自動的
にファン4からの送風がルーバー3により人体5のほう
を向くようになった。
(Embodiment 7) As an example of application to an air conditioner, as shown in FIG. 1, the infrared detection sensor 1 of Examples 1 to 5 was installed in the air conditioner body 2, and two men were placed in front of the air conditioner at a distance of 50 cm. The louver 3 was made to stand upright and alternately face the direction in which the human body 5 was detected. As a result, the air from the fan 4 is now directed toward the human body 5 through the louver 3 automatically in response to a signal from the sensor, without the user having to manually operate the louver.

【0028】なお、本発明の赤外線検出センサの応用例
は実施例7に限定されるものではなく、以上の実施例以
外にも、照明装置への応用として、例えば人体検知セン
サを門柱灯に設置して、人体を検知した方向に灯火を向
けるようにし、夜間の訪問者の人数の確認を容易にする
。また、給水装置への応用として、例えば人体検知セン
サを水道栓に設置して、複数の人体の方向にシャワーを
向けるようにし、人が手動でシャワー口を操作しなくて
もよいようにすることも可能である。
Note that the application example of the infrared detection sensor of the present invention is not limited to the seventh embodiment, and in addition to the above embodiment, as an application to a lighting device, for example, a human body detection sensor may be installed on a gatepost light. The lights are then directed in the direction in which a human body is detected, making it easier to confirm the number of visitors at night. In addition, as an application to water supply equipment, for example, a human body detection sensor can be installed on a water faucet to direct the shower in the direction of multiple human bodies, so that people do not have to manually operate the shower opening. is also possible.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の人体検知センサは、赤外光集光
レンズとして可視光も透過し、毒性の無いカルコゲナイ
ドガラスを使用しているので、センサや検出装置の組み
立てが容易であり、プレス成形でレンズを作製できるの
で、安全で安価であるため民生器具や産業機器に広く用
いることができる。
[Effects of the Invention] The human body detection sensor of the present invention uses non-toxic chalcogenide glass that transmits visible light as an infrared light condensing lens, making it easy to assemble the sensor and detection device. Since lenses can be manufactured by molding, they are safe and inexpensive, so they can be widely used in consumer appliances and industrial equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の赤外線検知センサを用いたエアコンの
構成図
[Figure 1] Configuration diagram of an air conditioner using the infrared detection sensor of the present invention

【図2】従来の人体検知センサの断面図[Figure 2] Cross-sectional view of a conventional human body detection sensor

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  赤外線検出センサ 2  エアコン本体 3  ルーバー 4  ファン 5  人体 1 Infrared detection sensor 2 Air conditioner body 3 Louver 4 Fan 5 Human body

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】出発物質が非酸化物で、ゲルマニウムとイ
オウを主体とする非酸化物ガラスからなる赤外線透過性
レンズ。
1. An infrared transmitting lens made of a non-oxide glass whose starting material is a non-oxide and whose main components are germanium and sulfur.
【請求項2】原子%で、ゲルマニウム5〜55%、イオ
ウ35〜90%およびヨウ素0〜20%を主体とするガ
ラスからなる請求項1記載の赤外線透過性レンズ。
2. The infrared-transmissive lens according to claim 1, comprising a glass mainly containing, in atomic percent, 5 to 55% germanium, 35 to 90% sulfur, and 0 to 20% iodine.
【請求項3】原子%で、ゲルマニウム15〜50%、イ
オウ50〜80%およびアンチモン0〜10%を主体と
するガラスからなる請求項1記載の赤外線透過性レンズ
3. The infrared transmitting lens according to claim 1, which is made of a glass mainly containing 15 to 50% germanium, 50 to 80% sulfur, and 0 to 10% antimony in atomic percent.
【請求項4】原子%で、ゲルマニウム10〜25%、イ
オウ70〜90%およびテルル0〜10%を主体とする
ガラスからなる請求項1記載の赤外線透過性レンズ。
4. The infrared-transmissive lens according to claim 1, comprising a glass mainly containing 10 to 25% germanium, 70 to 90% sulfur, and 0 to 10% tellurium in atomic percent.
【請求項5】原子%で、ゲルマニウム5〜55%、イオ
ウ35〜80%、セレンまたはテルルのいずれかを0〜
10%およびヨウ素0〜20%を主体とするガラスから
なる請求項1記載の赤外線透過性レンズ。
Claim 5: 5 to 55% germanium, 35 to 80% sulfur, and 0 to 5% of either selenium or tellurium in atomic %.
2. The infrared transmitting lens according to claim 1, comprising glass mainly containing 10% of iodine and 0 to 20% of iodine.
【請求項6】請求項1〜5記載のレンズにより赤外光を
焦電型赤外センサ上に集光するように構成した赤外線検
出センサ。
6. An infrared detection sensor configured to condense infrared light onto a pyroelectric infrared sensor using the lens according to claim 1.
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