JPH06337227A - 赤外線検知装置 - Google Patents

赤外線検知装置

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JPH06337227A
JPH06337227A JP15110593A JP15110593A JPH06337227A JP H06337227 A JPH06337227 A JP H06337227A JP 15110593 A JP15110593 A JP 15110593A JP 15110593 A JP15110593 A JP 15110593A JP H06337227 A JPH06337227 A JP H06337227A
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infrared
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infrared detection
area
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JP15110593A
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Masaaki Ando
雅明 安藤
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外線検知エリアを細分化しても信号取り出
し電極を細分化しないで済み、配線作業が容易で、か
つ、赤外線熱源の位置や移動速度や移動方向等を正確に
検知できる赤外線検知装置を提供する。 【構成】 複数の赤外線検知エリアEを有する焦電セン
サ12の各赤外線検知エリアEを4分割し、細分エリアF
1 ,F2 ,F3 ,F4 を形成する。焦電基板11の裏面側
には、前記各赤外線検知エリアEに対向する位置に信号
取り出し電極2を配設する。前記焦電センサ12上に細分
エリアFと同一寸法の窓8を有する光学シャッタ10Cを
配置し、シャッタ駆動部21を駆動して光学シャッタ10C
を移動し、窓8によって焦電センサの受光面の細分エリ
アF1 ,F2 ,F3 ,F4 を順次スキャンして細分エリ
アで検知された赤外線情報を赤外線検知エリア毎の時系
列情報信号として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は人体検出等に用いられる
赤外線検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8には従来の焦電型赤外線検知装置の
要部構成の一例が示されている。この焦電型赤外線検知
装置5には焦電基板3の表面側に複数の焦電センサの電
極1が二次元的に配設(すなわち、縦方向および横方向
に複数ずつマトリックス状に配列)されており、焦電セ
ンサの受光面が複数(この例では16個)の赤外線検知エ
リアEに区分されている。前記焦電センサの電極1の受
光面の裏側(焦電基板3の裏側)には各赤外線検知エリ
アEに対向させて各赤外線検知エリアE毎の個別の信号
取り出し電極2が設けられている。
【0003】この焦電型赤外線検知装置5は焦電センサ
の受光面に人体等の赤外線熱源から赤外線が入射される
と、その赤外線を受光した各赤外線検知エリアE毎に個
別の信号取り出し電極2により信号を出力する。その出
力信号を例えば、コンピュータ処理によって解析し、赤
外線熱源の移動位置や移動速度等の情報が求められる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】赤外線熱源の移動位置
や移動速度等をより正確に解析するためには、赤外線検
知エリアEを細分化してより多くの赤外線検知エリアE
を設ける必要がある。ところが、この細分化した多数の
赤外線検知エリアEからそれぞれの信号を取り出すため
には細分化した多数の赤外線検知エリアに見合う数だけ
の多数の信号取り出し電極2を焦電基板3の裏面側にそ
れぞれ個別に設ける必要がある。この多数の信号取り出
し電極2を信号処理回路に接続するためには非常に多く
の接続配線を行わねばならず、配線作業が極めて複雑、
かつ、面倒になるという問題がある。
【0005】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、赤外線検知エリアを細分化
しても信号取り出し電極を細分化しないで済み、配線作
業が容易で、かつ、赤外線熱源の移動位置や移動速度等
の情報を正確に検知できる赤外線検知装置を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために次のように構成されている。すなわち、本発
明は、焦電センサの受光面が複数の赤外線検知エリアに
区分され、焦電センサの受光面の裏側には前記各赤外線
検知エリアに対向させて各赤外線検知エリア毎の個別の
信号取り出し電極が設けられている赤外線検知装置にお
いて、前記各赤外線検知エリアをさらに複数の細分エリ
アに区分し、焦電センサの受光面の赤外線入射側には各
赤外線検知エリアの対向する位置の1個の細分エリアに
それぞれ赤外線を供給する大きさの赤外線検知エリア毎
の窓を形成した光学シャッタが配設され、この光学シャ
ッタにはシャッタ駆動部が連係され、このシャッタ駆動
部により光学シャッタの前記各窓を赤外線検知エリアの
複数の細分エリア上を順番に移動する構成としたことを
特徴として構成されている。
【0007】また、本発明は、前記構成の赤外線検知装
置において、赤外線検知エリアの各細分エリアは赤外線
検知エリア内に配置された個別の赤外線受光電極によっ
て構成されていることを特徴としている。
【0008】
【作用】入射した赤外光が焦電センサの受光面に受光さ
れるとき、光学シャッタの窓で赤外線検知エリア上の複
数の細分エリアを順次スキャンし、各細分エリアで検知
した赤外線情報を信号取り出し電極から時系列信号とし
て出力する。この時系列情報を解析することにより、赤
外線熱源の位置や移動速度等の情報を正確に検知でき
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の
名称部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。図1〜図3には本実施例の赤外線検知装置の要部構
成が示されている。
【0010】図1の(a)において、本実施例の焦電セ
ンサ12の受光面には複数(実施例では16個)の赤外線検
知エリアEが二次元的に配設されており、各赤外線検知
エリアEは十字形状の遮断面7によってそれぞれ4分割
され、細分エリアF1 ,F2,F3 ,F4 が形成されて
いる。この4分割された細分エリアF1 ,F2 ,F3
4 は赤外線検知エリアF1 ,F2 ,F3 ,F4 内に配
置した赤外線受光電極14によって構成されている。ま
た、個別の細分エリアF1 ,F2 ,F3 ,F4 は細い導
体層4によって接続されており、それぞれの細分エリア
1 ,F2 ,F3,F4 間には熱的移動が殆どない構造
となっている。また、この細分エリアF1,F2
3 ,F4 は配線パターン6によって接続され、アース
端子9によって接地されている。
【0011】また、図1の(b)に示される複数の信号
取り出し電極2は各赤外線検知エリアEに対向して配設
されており、図8の(b)に示す従来例と同じ構成とな
っており、この1個の信号取り出し電極2により前記細
分エリアF1 ,F2 ,F3 ,F4 の信号を共通して取り
出す構成となっている。すなわち、細分エリアF1 に赤
外線が受光されると、この細分エリアF1 に対向する1
個の信号取り出し電極2はその細分エリアF1 に対応す
る信号のみを取り出し、次いで細分エリアF2に赤外線
が受光されると、前記1個の信号取り出し電極2は細分
エリアF2 に対応する信号のみを取り出し、同様に細分
エリアF3 に赤外線が受光されると細分エリアF3 に対
応する信号のみを取り出す如く、細分エリアF1
2 ,F3 ,F4 に対応する各信号をそれぞれ個別に1
個の信号取り出し電極2で取り出す構成となっている。
【0012】図2には第1の実施例に使用する光学シャ
ッタが示されている。この光学シャッタ10A,10Bは正
方形の赤外線遮蔽板11に複数の窓8を設けたもので、図
2の(a)に示す光学シャッタ10Aの場合には、図1の
(a)に示す赤外線検知エリアF1 ,F2 ,F3 ,F4
の横方向の幅W1 と同寸法の幅の窓8が前後方向に形成
されており、窓8のピッチの距離WH は図1の(a)に
示す各赤外線検知エリアF1 のピッチの距離WH と同一
寸法となるように設計されて窓8が配設されている。
【0013】図2の(b)の光学シャッタ10Bの場合に
は、図1の(a)の赤外線検知エリアF1 ,F2
3 ,F4 の縦方向の幅W2 と同一寸法の幅の複数の窓
8が左右方向に形成され、窓8のピッチの距離WT は図
1の(a)の各赤外線検知エリアF1 の前後方向のピッ
チ距離WT と同一寸法になるように窓8が配設されてい
る。
【0014】本実施例の赤外線検知装置は図3に示され
るように焦電センサ12と光学シャッタ10A,10Bとシャ
ッタ駆動部21等を有しており、焦電センサ12のの上方に
光学シャッタ10A,10Bを重ね合わせて配置し、シャッ
タ駆動部21を駆動して光学シャッタ10Aの窓8を左右方
向に1ピッチWH 間隔で赤外線検知エリアEの細分エリ
アF上を移動し、光学シャッタ10Bの窓8を前後方向に
1ピッチWT 間隔で細分エリアF上を移動したときに、
シャッタ10A,10Bの窓8の重合開口部が各赤外線検知
エリアEの対応する細分エリアF1 ,F2 ,F3
4 、つまり、共通番号の細分エリアを順次露出させて
スキャンする構成となっている。シャッタ駆動部21によ
って光学シャッタ10A,10Bを駆動し、光学シャッタ10
A,10Bが重なり合って定位置になったとき、窓8の重
合開口部は細分エリアF1 のみを露出する構成となって
いる。
【0015】図7には本実施例の赤外線検知装置を組み
込んだ赤外線の検知システムが示されている。この赤外
線検知システムは人体等の赤外線熱源からの赤外線を透
過する赤外用レンズ25と、光学シャッタ10A,10Bと、
この光学シャッタ10A,10Bを駆動するシャッタ駆動部
21と、赤外線を受光して信号出力する焦電センサ12と、
この焦電センサ12からの検知信号を処理するセンサ周辺
回路22と、同回路22の出力信号を赤外線情報信号として
出力する出力回路23と、前記シャッタ駆動部のコンピュ
ータ駆動制御を行うCPU24等を有している。
【0016】次に、第1の実施例の赤外線検知装置の駆
動動作を図4および図7に基づいて説明する。焦電セン
サ上に光学シャッタ10A,10Bが重ね合わされて、図4
の(a)に示されるように、細分エリアF1 のみが露出
された定位置の状態から図7に示すシャッタ駆動部21を
コンピュータ制御によって駆動し、図4に示すように矢
印の方向に光学シャッタ10Aを図4の(a)から図4の
(b)のように右方向{X(+)方向}に1ピッチWH
移動すると、細分エリアF2 のみが露出されて、この焦
電エリアF2 が焦電センサの受光面となる。次に、光学
シャッタ10Bを図4の(b)から図4の(c)のように
前方向{Y(−)方向}に1ピッチWT移動すると、細
分エリアF3 のみが露出されて、細分エリアF3 が焦電
センサの受光面となる。さらに、光学シャッタ10Aを図
4の(c)から図4の(d)のように左側{X(−)方
向}に1ピッチWH 移動すると、細分エリアF4 のみが
露出され、この細分エリアF4 が焦電センサの受光面と
なる。
【0017】人体等の赤外線熱源から赤外線が焦電セン
サの受光面に照射され、シャッタ駆動部21が光学シャッ
タ10A,10Bを駆動すると窓8は細分エリアF1 〜F4
を順次スキャンする。このスキャンした受光面の赤外線
信号が細分化した赤外線検知エリア毎の時系列情報信号
として出力される。この時系列情報を例えば、コンピュ
ータ処理して解析することにより赤外線熱源の位置や移
動速度や移動方向等が時系列的に検知される。
【0018】第1の実施例によれば、焦電センサの受光
面の複数の赤外線検知エリアEをさらに複数の細分エリ
アF1 ,F2 ,F3 ,F4 に細分化し、この細分エリア
1,F2 ,F3 ,F4 を1個の共通した信号取り出し
電極2でそれぞれの信号を個別に取り出す構成としたの
で、赤外線検知エリアを細分化しても信号取り出し電極
は細分化する必要がなく、配線作業を容易に行うことが
できる。
【0019】また、光学シャッタ10A,10Bを利用し、
焦電センサの赤外線検知エリアEの細分エリアF1 〜F
4 を順次スキャンする構成としたので、細分エリアF1
〜F4 で検知した赤外線情報を各細分エリア毎の時系列
信号として出力でき、赤外線熱源の位置や移動速度およ
び移動方向等を正確に検知することができる。
【0020】図5には第2の実施例の構成が示されてい
る。この実施例は1枚の赤外線遮蔽板11を用いて光学シ
ャッタ10Cを構成しており、この1枚の赤外線遮蔽板11
に複数の窓8を配設したもので、その窓8の大きさは赤
外線検知エリアEを細分化した細分エリアF1 ,F2
3 ,F4 と同一寸法で形成されている。そして、窓8
は左右方向にWH 間隔で、前後方向にはWT 間隔に複数
配設され、光学シャッタ10Cを焦電センサ12上に配置し
て、光学シャッタ10Cが左右に1ピッチWH 移動したと
き、あるいは前後に1ピッチWT 移動したときに、対応
する細分エリア、すなわち、この例では各赤外線検知エ
リアの共通番号の細分エリアが窓から露出する構成とな
っている。
【0021】次に、第2の実施例の光学シャッタの駆動
動作を図5および図6に基づいて説明する。図5に示さ
れるシャッタ駆動部21をコンピュータ制御駆動して1枚
の光学シャッタ10Cを図6の(a)の状態、すなわち、
光学シャッタ10Cが定位置の状態から図6の(b)のよ
うに光学シャッタ10Cを右側に1ピッチWH 細分エリア
上を移動させると、細分エリアF2 のみが露出される。
次いで、光学シャッタ10Cを図6の(b)から図6の
(c)に示すように前方に1ピッチWT だけ細分エリア
上を移動すると、細分エリアF3 のみが露出される。次
に、図6の(d)のように左側に1ピッチWH だけ光学
シャッタ10Cを細分エリア上を移動すると細分エリアF
4 のみが露出され、窓8により各細分エリアF1 〜F4
がスキャンされる。この操作を繰り返す。この操作中
に、人体等の赤外線熱源から赤外線が焦電センサの受光
面に入射されると各細分エリア毎に受光された赤外線情
報は時系列信号として出力される。この時系列信号によ
り、赤外線熱源の位置や移動速度や移動方向等が検知さ
れる。
【0022】第2の実施例では、焦電センサの赤外線検
知エリアを細分化した細分エリアと同じ大きさの窓8を
複数個設けた1枚の光学シャッタ10Cを駆動して各細分
化エリアを順次スキャンする構成としたので、第1の実
施例と同様赤外線熱源の位置や移動速度や移動方向等を
正確に検知することができる。
【0023】また、焦電センサの受光面の赤外線検知エ
リアはさらに細分化したが、信号取り出し電極は細分化
しないため、面倒な配線作業の心配がない。
【0024】さらに、第2の実施例では光学シャッタ10
Cは1枚のみのため、第1の実施例の2枚の光学シャッ
タ10A,10Bを用いる場合と比較し、光学シャッタのコ
スト低減が図れ、また、駆動操作も1枚だけのためその
分簡単となる。
【0025】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ことがなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記実施例では、複数の赤外線検知エリアを二次元に配列
した焦電センサについて説明したが、一次元に配列(縦
方向又は横方向の一方向のみの配列)した焦電センサに
も適用できる。
【0026】また、上記実施例では、垂直分極して焦電
基板の表面側に受光面電極を裏面側に信号取り出し電極
を有する焦電センサ12について説明したが、水平分極し
て2つの電極を表面側(片側)にのみ形成する焦電セン
サにも適用することができる。
【0027】さらに、上記実施例では、赤外線検知エリ
アEを4分割した細分エリアFを形成したが、4分割に
限定されることはなく、細分エリアの数は問わない。
【0028】さらにまた、上記実施例では、細分エリア
F間を細い導体層4によって接続し、各細分エリアF間
に熱移動が生じない構造としたが、熱的移動に問題を生
じなければ、受光面電極を信号取り出し電極と同じ大き
さとしてもよい。この場合、光学シャッタ10A,10Bあ
るいは10Cをシャッタ駆動部21が制御駆動し、前後、左
右に1ピッチWT ,WH 間隔移動することで、光学シャ
ッタ10A,10B,10Cの窓8によって現れる赤外線検知
エリアEがそれぞれ順次細分化されて露出される。この
細分化された赤外線検知エリアの各露出エリアが細分エ
リアF1 〜F4として疑似的に形成される。本明細書で
は、「細分エリア」という用語は、赤外線検知エリアE
を電極によって区画した細分エリア以外に、前記疑似的
に形成される細分エリアをも含む広い概念で使用してい
る。
【0029】さらにまた、上記実施例では赤外線検知エ
リアの形成を四角形状で説明したが、例えば、円形形状
でもよく、その形状は問わない。
【0030】さらにまた、図4および、図6では光学シ
ャッタ10A,10Bあるいは10Cの動きを分かり易くする
ために、光学シャッタ10A,10Bあるいは10Cの大きさ
を小さく書いたが、実際には光学シャッタ10A,10B,
10Cの大きさは図面よりも大きく形成されており、光学
シャッタによって赤外線検知エリアEは全面被覆され、
赤外線検知エリアEがシャッタの外側にはみ出して露出
されることはない。
【0031】
【発明の効果】本発明は、焦電センサの受光面の複数の
赤外線検知エリアをさらに複数の細分エリアに区分し、
この細分エリアを1個の共通した信号取り出し電極で信
号を個別に取り出す構成としたので、赤外線検知エリア
を細分化しても信号取り出し電極を細分化する必要がな
く、配線作業を容易に行うことができる。
【0032】また、焦電センサの受光面の赤外線検知エ
リアを細分化し、光学シャッタを利用して細分エリアの
受光面上を順次スキャンする構成としたので、細分エリ
アで検知した赤外線情報を赤外線検知エリア毎の時系列
情報信号として出力することができ、この時系列信号を
例えば、コンピュータ処理して解析することにより、高
解像度な赤外映像が得られ、赤外線熱源の位置や移動速
度や移動方向等正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の赤外線検知装置を構成する焦電セン
サの説明図である。
【図2】第1の実施例の装置に用いる光学シャッタの説
明図である。
【図3】第1の実施例の赤外線検知装置の焦電センサに
光学シャッタを配置した状態の説明図である。
【図4】第1の実施例の光学シャッタの駆動状態を示す
説明図である。
【図5】第2の実施例の赤外線検知装置の説明図であ
る。
【図6】第2の実施例の光学シャッタの駆動状態を示す
説明図である。
【図7】本実施例に係わる赤外線検知装置を組み込んだ
赤外線の検知システムの説明図である。
【図8】従来の赤外線検知装置の要部構成の説明図であ
る。
【符号の説明】
1 焦電センサの電極 2 信号取り出し電極 7 遮断面 8 窓 10A,10B,10C 光学シャッタ 12 焦電センサ 14 赤外線受光電極 15 赤外線検知装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焦電センサの受光面が複数の赤外線検知
    エリアに区分され、焦電センサの受光面の裏側には前記
    各赤外線検知エリアに対向させて各赤外線検知エリア毎
    の個別の信号取り出し電極が設けられている赤外線検知
    装置において、前記各赤外線検知エリアをさらに複数の
    細分エリアに区分し、焦電センサの受光面の赤外線入射
    側には各赤外線検知エリアの対向する位置の1個の細分
    エリアにそれぞれ赤外線を供給する大きさの赤外線検知
    エリア毎の窓を形成した光学シャッタが配設され、この
    光学シャッタにはシャッタ駆動部が連係され、このシャ
    ッタ駆動部により光学シャッタの前記各窓を赤外線検知
    エリアの複数の細分エリア上を順番に移動する構成とし
    た赤外線検知装置。
  2. 【請求項2】 赤外線検知エリアの各細分エリアは赤外
    線検知エリア内に配置された個別の赤外線受光電極によ
    って構成されている請求項1記載の赤外線検知装置。
JP15110593A 1993-05-27 1993-05-27 赤外線検知装置 Pending JPH06337227A (ja)

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