JPH0436418Y2 - - 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、赤外線の検出のためには冷却を必要とす
るため、限定された使用に止まつている。一方、
熱形は検出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検出等に使用されて
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、凹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
を凹面集光ミラーに対向させて配置していたため
に、装置全体が大型になり、また集光ミラーとす
るためミラーを凹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５図ａに示す平面図及び第５図ｂ
に示す第５図ａのｂ−ｂ矢視の正面断面図に
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、前記筐体の上面１２に垂直にかつ焦電
形赤外線センサ１４を中央にして取付けたミラー
片１５を有する焦電形赤外線検出装置１０が考え
られた。この焦電形赤外線検出装置１０における
焦電形赤外線センサ１４の赤外線検出素子１４
ａ，１４ｂは、第６図に示す回路図のように同分
極側が直列に接続され、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インピーダンス変換してい
る。なお、R1，R2は抵抗である。第６図では焦
電形赤外線検出素子１４ａ，１４ｂの同極同志が
直列に接続されているが、異分極側を接続した並
列接続でも良い。

ところで、ミラー片のない場合について、第７
図の動作説明図及び第８図Ａの波形図を用いて説
明する。熱線、すなわち赤外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はその赤外線を遮蔽し
ているが、さらに焦電形赤外線検出装置１０に近
付いて領域（）に入ると、一方の焦電形赤外線
検出素子１４ａに赤外線が入射し検出され、次に
領域（）に入ると前記一方の焦電形赤外線検出
素子１４ａと間隔ｄをおいて配置されている他方
の焦電形赤外線検出素子１４ｂが赤外線を検出す
る。その後しばらくの間、両方の焦電形赤外線検
出素子１４ａ，１４ｂが赤外線を検出する状態が
続き、人体がさらに装置１０を通り過ぎて遠ざか
り、領域（）にくると焦電形赤外線検出素子１
４ａへの入射赤外線が遮蔽され、次いで領域
（）にくると、第８図に示すように、他方の焦
電形赤外線検出素子１４ｂが赤外線を検出しなく
なる。このときの焦電形赤外線検出素子１４ａ，
１４ｂの出力ＡによるFETの連続する正負の出
力Ｂは図示しない帯域通過濾波器、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、焦電
形赤外線検出素子１４ａ，１４ｂの両方の出力の
重なる部分が打消されてFETの出力が出てこず
エネルギーが無駄になる。また、人体が焦電形赤
外線検出装置１０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、ミラーを取付けた場合の動作を第９図
の動作説明図及び第１０図の波形図を用いて説明
する。焦電形赤外線センサ１４を中央にして、ミ
ラー片１５を筐体１１の上面１２に垂直に配置し
た場合は、領域では赤外線を検出せず、領域
では焦電形赤外線検出素子１４ａが検出し、領域
では両方の焦電形赤外線検出素子１４ａ，１４
ｂが検出する。ところが、領域ではミラー片１
５は焦電形赤外線検出素子１４ａに対しては赤外
線を遮蔽し、焦電形赤外線検出素子１４ｂに対し
ては赤外線を反射し投影させて入射させる作用を
する。さらに人体が領域に来たときはミラー片
１５の影響を受けずに両方の焦電形赤外線検出素
子１４ａ，１４ｂが検出する。また、領域では
ミラー片１５は焦電形赤外線検出素子１４ａに対
しては赤外線を反射して入射させる作用をし、焦
電形赤外線検出素子１４ｂに対しては赤外線を遮
蔽する。領域では両方の焦電形赤外線検出素子
１４ａ，１４ｂが赤外線を検出し、領域では焦
電形赤外線検出素子１４ａが検出し、領域では
赤外線を検出しなくなる。従つて、第１０図に示
すように、焦電形赤外線検出素子１４ａ，１４ｂ
の出力ＡによりFET出力Ｂには、領域，，
及びにおいて出力が現れる。よつて、第８図
の（）の領域内で出力が相殺される欠点が解決
され第１０図に示すように人体が領域からま
でに移動しなくとも、少なくとも領域からま
で又は、領域からまで又は領域からまで
に移動するだけで赤外線を効率良く検出すること
ができる。

また、上記ミラー片１５を焦電形赤外線センサ
１４の周囲に複数個配置すれば、より狭い領域で
人体の通過を検出することができる。

＜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、取付け作業が面
倒であつた。複数のミラー片を焦電形赤外線セン
サの周囲に取り付けるときは、ミラー片を全て互
いに等間隔に配置し、また、この様な場合焦電形
赤外線センサ面と垂直にしなければならないの
で、その取付けは一層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
センサに反射光が効率良く投影するように、前記
筐体上方に筐体上面と垂直にかつ前記焦電形赤外
線センサの周囲に取付けた複数のミラー片を有す
る焦電形赤外線検出装置において、ミラー本体を
基部と当該基部面上に位置するミラー片とにより
一体成型し、前記ミラー片に金属光沢層を形成し
たこと、換言すれば赤外線反射機能を付与したこ
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ａに平面図、第１図ｂに第１図ａのｂ
−ｂ矢視の断面図を示すミラー本体２は、中央
に透孔２ａを有する円盤状の基部２ｂと、前記透
孔２ａの周囲に、すなわち透孔２ａを中心として
等間隔（60度）で放射状に、前記円盤状の基部２
ｂ面上に配置した６枚のミラー片２ｃとを有し、
プラスチツク例えばアクリロニトリル、ブタジエ
ン、スチレン、充填材とからなるABS樹脂やご
く一般的に用いられる成形材料、例えばポリカー
ボネート、ポリエステル樹脂など一連の成形材料
から使用目的に応じて適宜選択し、一体に成型す
る。成型品のミラー片２ｃはほぼ半Ｃ形をしてお
り、そのミラー片２ｃの表面に鏡面加工するた
め、例えばアルミニウム（AI）メツキ、アルミ
ニウム蒸着、クローム（Cr）メツキ等の手段に
より、金属反射層を形成する。

このように構成したミラー本体２を備えた焦電
形赤外線検出装置１を第２図の正面断面図に示
す。ミラー本体２は円筒形の樹脂製の筐体３の上
面３ａに形成したミラー本体位置決め用の環状の
突片３ｂに嵌着され、前記上面３ａに形成した開
口３ｃに臨む焦電形赤外線センサ４の入射面とミ
ラー本体２に形成したミラー片２ｃとが垂直にな
るように、ミラー本体２の基部２ｂの底面が筐体
３の上面３ａに当接する。このとき、ミラー本体
２の基部２ｂに形成した透孔２ａと筐体３の上面
３ａに形成した開口３ｃとは中心が一致してお
り、なるべくならばそれらの直径が同じであるほ
うが望ましい。また、ミラー本体２と筐体３との
固定は、例えば第３図の斜視図に示すように環状
の突片３ｂに弾性係止爪３ｄを形成して、当該弾
性係止爪３ｄをミラー本体２の基部２ｂに係止さ
せて行うことができる。

さらに、筐体３とミラー本体２との位置決め
は、第４図に示すミラー本体２の平面図に示すよ
うに、例えば、基部２ｂの側面に前記弾性係止爪
３ｄが挿通する溝２ｄを設け、前記溝２ｄを弾性
係止爪３ｄに合わせて挿入すれば、溝２ｄと弾性
係止爪３ｄとにより一義的に定まつた方向に位置
決めすることができる。

また、筐体３の内部には前記赤外線センサ４の
ほかに電気回路５を収容しこれを外部回路と接続
するため下面から端子５ａを突出させている。

＜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、ミラー片を個々に別々に製造する
のではなく、基部と一体成型した後、ミラー片に
金属反射層を形成したミラー本体を筐体に固定す
るのであるから、ミラー片を筐体上方に上面と垂
直に簡単に取付けることができ、複数のミラー片
を全て互いに等間隔或は所定の間隔で所定方向に
して焦電形赤外線センサの周囲に取付けることが
できる。

また、ミラー本体と筐体とは別体となつている
ので、装置組立の最終段階においてミラー本体の
取付が可能であり、また、装置の使用中に、ミラ
ー本体が破損した場合にも交換が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本考案の焦電形赤外線検出装置
に用いるミラー本体の平面図及び断面図、第２図
は本考案の焦電形赤外線検出装置の正面断面図、
第３図は弾性係止爪を示す斜視図、第４図はミラ
ー本体の他の実施例を示す平面図、第５図ａ，ｂ
は従来の焦電形赤外線検出装置の平面図及び正面
図、第６図は焦電形赤外線検出装置に適用する電
気回路、第７図はミラー片がない場合の動作説明
図、第８図はそのときの波形図、第９図はミラー
片を付加した場合の動作説明図、第１０図はその
ときの動作説明図である。 １……焦電形赤外線検出装置、２……ミラー本
体、２ａ……透孔、２ｂ……基部、２ｃ……ミラ
ー片、２ｄ……溝、３……筐体、３ａ……上面、
３ｂ……突片、３ｃ……開口、３ｄ……弾性係止
爪、４……焦電形赤外線センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 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取付
   けた複数のミラー片を有する焦電形赤外線検出装
   置において、ミラー本体を基部と当該基部面上に
   位置するミラー片とにより一体成形し、前記ミラ
   ー片に金属光沢層を形成したことを特徴とする焦
   電形赤外線検出装置。