JPH0439545Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 本考案は赤外線を焦電形赤外線素子により検出
する装置に関する。 〈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型と、熱電効果や
焦電効果を利用した熱型の２種類に大別される。
量子型は、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、
熱型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、熱型の赤外線センサ、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、炎検知およ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易いとい
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焦電形赤外線検出装置は、
第９図のように集光ミラー６１の反射面が開口面
６２に対して常に鋭角（γ）をもつて配置され、
その反射面からの反射光を集光ミラーに対向して
配設された赤外線センサ６３に集光させていた。 〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、この様な従来の構成によると、
検出装置の赤外線感知の角度範囲が、集光ミラー
の反射面が開口面に対し鋭角に形成されているた
め、広くとも90度の範囲しか感知できず、より広
い範囲例えば180度を感知するためには検出装置
を２個使用する必要があつた。従つて、センサを
１個のみ使用するときは感知し得ない角度範囲が
生ずる。よつて、感知角度範囲の狭い場所例えば
廊下の天井に取り付けるのが主となる。また赤外
線センサを集光ミラーに対向させているので装置
の小形化が困難となつている。 〈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、集光ミラーを備え、この集光ミラーによ
り集光された赤外線が焦電形赤外線センサに入射
されるように筐体内に収納された焦電形赤外線検
出装置において、前記焦電形赤外線センサは前記
筐体底部に収納配置され、集光ミラーは前記焦電
形赤外線センサを中心にして向い合う位置の一方
または双方に配置され、かつ各集光ミラーの反射
面が筐体開口面と鈍角をもつて傾斜する第１の反
射面群と筐体底部と鈍角をもつて傾斜する第２の
反射面群とにより２分割されていることを特徴と
する焦電形赤外線検出装置である。 〈実施例〉 以下、本考案の焦電形赤外線検出装置の一実施
例を図面を用いて詳細に説明する。 第１図および第２図に於て、焦電形赤外線検出
装置１は、長方形状の開口２を有する樹脂製の筐
体３の内部に、赤外線放射体例えば人体から発生
する5μmないし10μmの赤外線を反射集光するた
めの集光ミラー４と、前記集光された赤外線を検
知する焦電形赤外線センサ５とを有する。 上記筐体３の底面３１内部には集光ミラー４位
置決めのための段部３２及び焦電形赤外線センサ
ー５の取付挿入孔３３が設けられ、底面３１外部
には前記焦電形赤外線センサー５の出力を増幅す
る増幅器を含む電気回路を形成したプリント基板
６を着装するための突起３４を備えている。 焦電形赤外線センサー５は前記プリント基板６
上に取り付けられて筐体３裏面から前記取り付け
挿入孔３３に挿入される。その焦電形赤外線セン
サー５の各素子５ａ，５ｂは第３図に示す回路図
のように分極された焦電板の同極側が直接に接続
され、その出力が電界効果トランジスタ（FET）
のエミツタホロワ回路で増幅される。なお、R1，
R2は抵抗である。第３図では焦電形赤外線セン
サー５の各素子５ａ，５ｂの同極側が直接に接続
されているが、異分極側を並列に接続したもので
も良い。 集光ミラー４は、第４図乃至第５図に示すよう
に一体成型の樹脂片の一面を反射面とし、アルミ
ニウム（Al）メツキまたは蒸着あるいはクロー
ム（Cr）メツキ仕上げし、例えば第１表に示す
ような球曲面の中心座標及び球半径を有した小ミ
ラーＭ１〜Ｍ１０の球面鏡から構成されている。
なお、第４図においてP0は第１表の座標の原点
を示す。このときミラー４は取外し可能とするた
め、ミラー側部４１に弾性突起４２が形成されて
おり、この弾性突起４２が筐体３内部側面に圧接
しながら挿入収容される。そして、Ｍ１〜Ｍ５の
上段のミラーは筐体３の開口２の面に対し鈍角
（α）をなす第１の反射面を形成し、Ｍ６〜Ｍ１
０の下段のミラーは筐体３の底部３１に対し鈍角
（β）をなす第２の反射面を形成するように２分
割して、その下方端部が筐体３の段部３２に当接
し、上方端部が開口の辺に接するように筐体３内

【表】 に収容される。 第２図に示すように、人体から放射され焦電形
赤外線センサー５に集光する赤外線ａ，ｂは、上
段のミラーＭ１〜Ｍ５で反射して焦電形赤外線セ
ンサー５に比較的緩やかな入射角で入射するもの
ａと、下段のミラーＭ６〜Ｍ１０で反射して比較
的に鋭い入射角で入射するものｂとがある。この
ように検出装置１は緩やかな入射角で入射する方
向と、鋭い入射角で入射する方向との指向性を有
する。この指向性を示すピーク位置の方向は上記
の第１表によれば第７図に示すように中心位置か
ら45度と60度の方向であり、従つて検知範囲は第
２図の紙面内において120度である。 このように構成した焦電形赤外線検出装置１を
第８図のように、廊下のような壁面７に取付ける
ときは、人体が通過する足元に取付けても、上記
のような指向性を有するので、人体の発熱量の大
きい部分を感知することができる。もちろん天井
近くに取付けても同様に発熱量の大きい部分を感
知できることはいうまでもない。このように装置
の設置位置を片寄らせて定めたときは入射のない
側の集光ミラーは不要であり、その分低価格とな
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
べたとおりであり、以下に示す効果を生じるもの
である。つまり、ミラーを第１段と第２段とに分
割し、その反射面が開口面に傾斜しているものと
底面部に傾斜しているものがあるから、指向性を
持たせることができ、その結果外来雑音を小さく
する事ができ、小さい面積のミラーでも十分な
Ｓ／Ｎ比を得ることができ、また焦電形赤外線セ
ンサを筐体内の底部で集光ミラーの下端部に位置
させたので装置全体を小形にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る焦電形赤外線検出装置の
一実施例の平面図、第２図は第１図の破線−
における断側面図、第３図は本考案に適用した電
気回路図、第４図は本考案に用いる集光ミラーの
一例の正面図、第５図は第４図の左側面図、第６
図は第４図の右側面断面図、第７図は装置の指向
性を示す特性図、第８図は本考案の焦電形赤外線
検出装置を壁面に取付けた状態を示す断面図、第
９図は従来の焦電形赤外線検出装置の断面図であ
る。 １……焦電形赤外線検出装置、２……開口、３
……筐体、４……集光ミラー、５……焦電形赤外
線センサ、３１……底部、Ｍ１〜Ｍ５……第１の
反射面群、Ｍ６〜Ｍ１０……第２の反射面群。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 集光ミラーを備え、この集光ミラーにより集光
   された赤外線が焦電形赤外線センサに入射される
   ように筺体内に収容された焦電形赤外線検出装置
   において、 前記焦電形赤外線センサは前記筐体底部に収納
   配置され、集光ミラーは前記焦電形赤外線センサ
   を中心にして向い合う位置の一方または双方に配
   置され、かつ各集光ミラーの反射面が筐体開口面
   と鈍角をもつて傾斜する第１の反射面群と筐体底
   面部と鈍角をもつて傾斜する第２の反射面群とに
   より２分割されていることを特徴とする焦電形赤
   外線検出装置。