JPH0436417Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、例えば防犯の目的に、人体から放射
される熱線、すなわち赤外線の検出によりこれを
発見する赤外線検出装置に関する。

＜従来の技術＞ 一般に、赤外線を検出する赤外線センサは、半
導体の光電効果を利用した量子形と、熱電効果や
焦電効果を利用した熱形の２種類に大別される。
量子形は、非常に高感度であるが応答波長領域が
狭く、赤外線の検知のためには冷却を必要とする
ため、限定された使用にとどまつている。一方、
熱形は検知感度は低いが安価であり、常温で動作
して波長依存性がないなどの特徴を有している。
このため、最近では、熱形の赤外線センサ、特
に、焦電形赤外線センサが各種の分野で使用され
ている。

焦電形赤外線センサは、焦電性結晶に温度変化
を与えたとき、焦電性結晶表面に自発分極の変化
によつて電荷が発生するという焦電効果を利用し
て温度を検出する一種の温度センサであり、人体
検知、炎検知及び温度検知等に使用されている。

ところで、焦電形赤外線センサは、焦電性結晶
表面に発生する電荷により温度変化を検出すると
いう上記動作原理からも明らかなように、インピ
ーダンスが高く、外来雑音の影響を受けやすいと
いう欠点を有している。そこで、この種の焦電形
赤外線センサを用いた焦電形赤外線検出装置で
は、焦電形赤外線センサの取付部の周辺に集光ミ
ラーを配置して赤外線の発生源から発せられる赤
外線を焦電形赤外線センサに集光し、Ｓ／Ｎ比を
高くするように工夫している。

従来使用されている上記焦電形赤外線検出装置
は、球面で形成した集光ミラーに対向して配置し
た焦電形赤外線センサに反射光を集光させるよう
に構成していた。

ところが、上記のように、焦電形赤外線センサ
を集光ミラーに対向させて配置していたために、
装置全体が大形になり、また集光ミラーとするた
めミラーを球面に形成しなければならず製作が容
易でなかつた。

このため、第６図および第７図に示すように、
筐体１１の上面１２の開口１３に位置する焦電形
赤外線センサ１４に反射光が投影するように、前
記筐体上面１２に垂直にかつ赤外線センサ１４を
中央にして取付けたミラー片１５を有する赤外線
検出装置１０を提案した。この装置１０における
赤外線センサ１４の検出素子１４ａ，１４ｂは、
第８図に示す回路図のように同極側が直接接続さ
れ、その出力が電界効果トランジスタ（FET）
によるエミツタホロワのインピーダンス変換回路
で増幅される。なお、R₁，R₂は抵抗である。第
８図では焦電形赤外線検出素子１４ａ，１４ｂの
同極側が直接に接続されているが、異極側を接続
した並列接続でも良い。

この構成において、ミラー片１５がない場合の
動作は、以下の通りである。熱線を放射している
人体が、比較的遠方から到来すると、領域では
初め筐体１１の上面１２はその熱線を遮蔽してい
るが、さらに赤外線検出装置１０に近付いて領域
に入ると、一方の赤外線検出素子１４ａに赤外
線が入射して検出され、次に領域，，，
及びに入ると前記一方の赤外線検出素子１４ａ
と間隔ｄをおいて配置されている他方の赤外線検
出素子１４ｂが赤外線を感知する。その後しばら
くの間、両方の赤外線検出素子１４ａ，１４ｂが
赤外線を感知する状態が続き、人体がさらに赤外
線検出装置１０の位置を通り過ぎて遠ざかり、領
域にくると赤外線検出素子１４ａへの入射赤外
線が遮蔽され、次いで領域に来ると他方の赤外
線検出素子１４ｂが赤外線を感知しなくなる。こ
のときの赤外線検出素子１４ａ，１４ｂの出力と
FET出力の状態を第９図Ａ，Ｂに示している。
FETの連続する正負の出力は図示しない帯域通
過ろ波器、レベル検出器等に導かれて警報機に接
続され、警報機を作動させる。

ところで、上記説明でも明らかなように、赤外
線検出素子１４ａ，１４ｂの両方の出力の重なる
部分が打消されてFETの出力に出てこずエネル
ギーが無駄になる。また、赤外線検出装置１０の
位置を通過せずに途中で引返す場合は連続した正
負の出力が現れないことがある。

そこで焦電形赤外線センサ１４を中央にして、
ミラー片１５を筐体上面１２に垂直に配置した場
合は、赤外線検出装置１０の近くに到来した人体
からの赤外線は領域では赤外線を検出せず、領
域で始めて赤外線検出素子１４ａが感知し、領
域では両方の検出素子１４ａ，１４ｂが感知す
る。ところが、領域ではミラー片１５は赤外線
検出素子１４ａに対しては赤外線を遮蔽し、赤外
線検出素子１４ｂに対しては赤外線を反射して入
射させる作用をする。さらに人体が領域にきた
ときはミラーの影響を受けずに両方の赤外線検出
素子１４ａ，１４ｂに赤外線が入射する。また、
領域ではミラー片１５は赤外線検出素子１４ａ
に対しては赤外線を反射して入射させる作用を
し、赤外線検出素子１４ｂに対しては赤外線を遮
蔽する。領域では両方の赤外線検出素子１４
ａ，１４ｂに赤外線が入射し、領域では赤外線
検出素子１４ａのみが感知し、領域では赤外線
の影響はなくなる。従つて、このときの赤外線検
出素子１４ａ，１４ｂの出力とFET出力の状態
は第１０図Ａ，Ｂに示すようになり、領域，
，及びにおいてFETに出力が現れ、人体
が領域からまで移動しなくとも、少なくとも
領域からまで又は領域からまで移動する
だけ人体を感知することができる。

また、上記ミラー片１５を赤外線センサ１４の
周囲に等間隔に複数個配置すれば、より狭い領域
で人体の通過を検知することができる。

＜考案が解決しようとする問題点＞ このようにミラー片を取付けることにより、顕
著な利点を有するが、ミラー片を筐体上方に上面
と垂直に固定する必要があるため、取付けが面倒
であつた。複数のミラー片を赤外線センサの周囲
に取り付けるときは、ミラー片が全て互いに等間
隔で直立させなければならないので、一層の困難
を伴なうものであつた。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案は上記問題点を解決するためになされた
もので、筐体上面の開口に位置する焦電形赤外線
センサに反射光が投影するように、前記筐体上方
に筐体上面と垂直にかつ前記赤外線センサの周囲
に複数取付けたミラー片を有する焦電形赤外線検
出装置であつて、赤外線透過性物質からなる球殻
状カバーの内側にミラー片を挿入可能な溝を設
け、前記溝に前記ミラー片の外縁部を挿入固定
し、前記カバーを前記筐体に結合するようにした
ことを特徴とする焦電形赤外線検出装置を提供す
るものである。

＜実施例＞ 以下、本考案の焦電形赤外線検出装置の実施例
を図面を用いて詳細に説明する。

第１図および第２図に示すカバー２は、赤外線
透過性物質、例えばポリエチレン樹脂により半球
殻状に形成し、その内面に開口部から頂点部へ向
かう等間隔（60度）に形成した６本の溝３を有
し、開口端部の内周辺部にはネジ４が形成されて
いる。前記溝３には表面が滑らかな金属薄板を打
抜いて鏡面加工したほぼ半Ｃ形のミラー片５の外
縁部５ａが挿入固定される。このようにカバー２
にはミラー片５が挿入されるため、溝３の幅はミ
ラー片５の厚さより若干狭くし、カバー２の材質
をある程度弾力性のあるものを用いることが好ま
しく、そのときはミラー片をより強固に固定する
ことができる。また、カバー２は赤外線を透過す
るものであればポリエチレン樹脂に限らず、他の
ものでも良い。

このカバー２を備えた赤外線検出装置１を第３
図に示す。カバー２はそのネジ４を樹脂製筐体６
の上部側面に形成したネジ７と螺合して結合する
ことにより筐体上部に被着される。カバー２の内
面に設けた溝３に挿入固定したミラー片５は、筐
体６の上面６ａと垂直に、かつ赤外線センサ８を
配設した開口６ｂの周囲に位置するようになつて
いる。筐体６の内部には前記赤外線センサ８のほ
かに、電気回路部９を収容し、下面から端子９ａ
を引き出している。

上記した実施例は、カバー１と筐体６との結合
をネジ４，７の螺合により行つたが、第４図およ
び第５図に示すようにカバー１の開口端部を切り
込んで複数の弾力性のある爪４ａを各溝３の間に
等間隔に形成し、筐体側面に前記爪４ａが係合す
る凹部又は孔７ａを形成しても良く、この場合は
ワンタツチで結合することができる。

＜考案の効果＞ 本考案の焦電形赤外線検出装置は以上詳細に述
べた通りであり、以下に示す効果を生じるもので
ある。つまり、赤外線透過性物質からなる球殻状
カバーの内側にミラー片が挿入可能な溝を設けて
いるので、予め形成されている溝にミラー片を挿
入するには自動機で行えることができ、また、前
記溝にミラー片を挿入固定し、前記カバーを前記
筐体に結合して被着しているので、ミラー片を筐
体上面に垂直に、かつ赤外線センサが位置する開
口の周囲に、等間隔に配置することができ、特別
な調整及び治具を必要とせず容易に取付け作業が
行え、製造工数の大幅な削減を図ることができ
る。さらに、ミラー片がカバーに収容されている
ので、外部から直接ミラーには触れることができ
ず、外部力による変形を防ぐことができる。従つ
て信頼性の高い赤外線検出装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の焦電形赤外線検出装置に用い
るカバーの斜視図、第２図は第１図のカバーにミ
ラー片を装着する過程を示す断面図、第３図は本
考案の焦電形赤外線検出装置の正面断面図、第４
図は本考案の他の実施例を示すカバーの斜視図、
第５図は第４図のカバーを用いた焦電形赤外線検
出装置の正面断面図、第６図は従来の焦電形赤外
線検出装置の正面図、第７図は第６図に示す装置
の動作を示す断面図、第８図は焦電形赤外線検出
装置に適用する電気回路図、第９図および第１０
図のＡは赤外線センサの各素子の出力を示し、Ｂ
はFETの出力を示す波形図である。 １……赤外線検出装置、２……カバー、３……
溝、４……ネジ、４ａ……爪、５……ミラー片、
５ａ……ミラー片の外縁、６……筐体、６ａ……
筐体の上面、６ｂ……開口、７……ネジ、７ａ…
…凹部又は孔、８……赤外線センサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 筐体上面の開口に位置する焦電形赤外線センサ
   に反射光が投影するように、前記筐体上方に筐体
   上面と垂直にかつ前記赤外線センサの周囲に複数
   取付けたミラー片を有する焦電形赤外線検知装置
   において、 赤外線透過性物質からなる球殻状カバーの内側
   にミラー片が挿入可能な溝を設け、前記溝に前記
   ミラー片の外縁部を挿入固定し、前記カバーを前
   記筐体に結合して構成したことを特徴とする焦電
   形赤外線検知装置。