JPH06337228A - 焦電センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焦電センサにおいて、センサの視野エリアの
一部を遮蔽して、検知エリアを任意に設定する。 【構成】 このレンズセレクタ５は、焦電センサのフレ
ネルレンズ前方のカバーに貼着されるもので、遮光性を
有する部材から形成されている。このレンズセレクタ５
には、フレネルレンズの分割面に応じてミシン目５１が
入っている。レンズセレクタ５をカバーに貼着した後、
非検知エリアに対応した部分のみがカバーに貼着した状
態で残り、それ以外の部分がレンズセレクタ５の切欠き
部を形成するように、レンズセレクタ５をミシン目５１
に沿って切り取る。これにより、この焦電センサへ入射
する赤外線の内、非検知エリアからの赤外線のみが、カ
バー上に残っている非検知エリアに対応した部分のレン
ズセレクタ５により遮断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体等が放射する遠赤
外線を検知する焦電センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、焦電素子を利用した焦電センサが
各種分野において広く使用されている。

【０００３】焦電センサは、通常、人体等の熱線放射体
が放射する赤外線（遠赤外線も含む。以下同じ）を受光
部である焦電素子が検知して、その変化によりオン・オ
フするように構成されており、防犯用センサや、自動ド
ア用センサ、工場のライン等における工員侵入防止用セ
ンサ等の各種分野で人体検知用センサとして使用されて
いる。このような焦電センサでは、検知エリアとなる視
野エリアから放射された赤外線を集光部によって焦電素
子に集めるようにしており、集光部としてフレネルレン
ズを使用したレンズ集光式のものや、マルチミラーを使
用した反射鏡式のものがある。

【０００４】このような焦電センサにおいて検知エリ
ア、すなわち視野エリアの変更を行う場合には、反射鏡
式の焦電センサの場合には反射鏡の方向を変化させた
り、またレンズ集光式の焦電センサの場合には機構全体
を回転等させて検知エリアの変更を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は、こ
のような焦電センサをホテルや住宅の居室等に設けるこ
とにより人の存在や位置等を自動的に検知して、その検
知結果により照明や空調等を自動的にコントロールする
省エネ効果を狙ったシステムが考えられている。このよ
うな居室内には通常ポットや冷蔵庫等の各種電気機器の
発熱体が置かれており、この発熱体のほうが人より温度
が高いため、焦電センサが人と発熱体との区別ができず
に誤動作するおそれがあり、そのような発熱体があるエ
リアをセンサの検知エリアから外す必要がある。

【０００６】しかし、従来の焦電センサでは、反射鏡の
方向変更や、機構全体の回転等によってセンサの視野エ
リア全体を変更することはできたが、視野エリアの一部
のみを任意に遮蔽することまではできず、検知エリアを
任意に設定することはできない、という問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、センサの視野エリアの
一部を遮蔽して、検知エリアを任意に設定することがで
きる焦電センサを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、検知エリアから放射され
た赤外線を集光部によって受光部に集め、当該受光部に
より上記赤外線を検知するようにした焦電センサにおい
て、上記集光部の前方に、上記検知エリアに応じた切欠
き部を有する遮光手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載の焦電センサにおいて、遮光手段に予めミシン目を
設け、このミシン目に沿って当該遮光手段の一部を切取
ることにより切欠き部を形成したことを特徴とする。

【００１０】また、請求項３記載の発明では、請求項１
記載の焦電センサにおいて、集光部が複数個の分割面を
有するフレネルレンズであって、遮光手段に上記フレネ
ルレンズの各分割面の外形線に応じたミシン目が予め設
けられていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明では、集光部の前方に設け
られた遮光手段が、検知エリアに応じた切欠き部を介し
その検知エリアから放射された赤外線のみを通して、当
該赤外線のみを受光部に集光する。

【００１２】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
焦電センサにおいて、遮光手段に予め設けられたミシン
目に沿って当該遮光手段の一部を切取ることにより切欠
き部が形成される。

【００１３】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
焦電センサにおいて、集光部が複数個の分割面を有する
フレネルレンズであって、各分割面の外形線に応じて設
けられたミシン目に沿って当該遮光手段の一部を切取る
ことにより、検知エリアに応じた切欠き部が形成され
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る焦電センサの一実施例を
図面に基づいて説明する。

【００１５】図１に、集光部としてフレネルレンズを使
用した本発明に係る焦電センサの一実施例の断面を示
す。

【００１６】この焦電センサ１は、ホテルの居室等の天
井等に埋込み使用するもので、センサ本体２がブラケッ
ト３を介し取付バネ４にネジ４１によって固定されてお
り、天井等に開けられた穴部（図示せず）に取付けバネ
４を埋め込み、その取付けバネ４の復元力によりその穴
部に取り付けられるように構成されている。

【００１７】センサ本体２は、集光部としてのフレネル
レンズ２１と、赤外線を通し易い乳白色で、かつ、フレ
ネルレンズ２１前方を覆うようにブラケット３開口部に
設けられたカバー２２と、フレネルレンズ２１を固定す
るケース部２３と、ケース部２３等と固定されると共に
受光部である焦電素子（図示せず）や検知回路（図示せ
ず）が設置される基部２４とから構成されており、ネジ
４１によってブラケット３に固定されている。

【００１８】そして、本実施例では、カバー２２の後面
すなわち裏面に後述する遮光手段としてのレンズセレク
タ５が貼着されている。

【００１９】なお、このカバー２２には、レンズセレク
タ５と位置合わせできるようその裏面に凸部（図示せ
ず）が設けられていると共に、ブラケット３と位置合わ
せできるようその側部に凹部２２ａが設けられている。
一方、ブラケット３の側部にはカバー２２と位置合わせ
ができるように凸部３ａが設けられている。

【００２０】図２（ａ），（ｂ）は、各々、フレネルレ
ンズ２１の正面および側面を示している。

【００２１】フレネルレンズ２１は、本実施例では、
（ａ）に示すようにレンズ面２１ａが２３個の分割面、
すなわちＮＯ１〜ＮＯ２３のセグメント２１a'から構成
され、また（ｂ）に示すようにレンズ面２１ａが凸面形
状に形成されている。ＮＯ１〜ＮＯ２３の各セグメント
２１a'は、光学的には１つのレンズを構成しているた
め、セグメント２１a'が２３個あることは、レンズが２
３個あるものと同等である。

【００２２】ここで、フレネルレンズ２１をこのように
複数のセグメント２１a'から構成しているのは、広い検
知エリアで人等を検知するため１つのレンズで構成した
場合には、当該レンズ内での人等の動きを赤外線エネル
ギーの変化として検知することが困難で、レンズを複数
のセグメント２１a'に分割することで、セグメント２１
a'にまたがる人等の動きをエネルギーの変化として捕ら
えることが可能になり、１つのレンズの場合より検出感
度が向上するからである。

【００２３】なお、このフレネルレンズ２１には、ケー
ス部２３装着時の位置合わせのための位置合わせ溝２１
ｂが３箇所形成されている。

【００２４】図３は、この焦電センサ１による検知エリ
アを示している。

【００２５】この図は、焦電センサ１を天井高３ｍの場
所に設置した場合に、フレネルレンズ２１の焦点位置か
ら床面を見た場合における個々のセグメント２１a'の検
知エリアの中心位置を示している。

【００２６】各セグメント２１a'の検知エリア中心位置
は、各々、“＋”点の位置で示されており、焦電センサ
１を天井高３ｍの場所に設置した場合には、ＮＯ４のセ
グメント２１a'による検知エリア中心と、ＮＯ２３のセ
グメント２１a'による検知エリア中心間の中心距離が
５．６ｍになる一方、ＮＯ２０のセグメント２１a'によ
る検知エリア中心と、ＮＯ２３のセグメント２１a'によ
る検知エリア中心間の中心距離が７．６ｍになる。結
局、この焦電センサ１によれば、約５．６×７．６ｍよ
り若干大きい居室を検知できることになり、これがこの
焦電センサ１の視野エリアとなる。

【００２７】なお、各セグメント２１a'の焦点位置は同
一ポイントになり、基部２４上のこのポイントに受光部
としての焦電素子（図示せず）がセットされている。

【００２８】図４は、レンズセレクタ５の平面を示して
いる。このレンズセレクタ５は、アルミ箔等の薄い遮光
性の遮光部材から形成されており、ユーザが自由に切欠
き部を形成できるようにミシン目５１が入っている。こ
のミシン目５１は、図２に示すフレネルレンズ２１の各
セグメント２１a'の外形線（輪郭線）に対応して設けら
れており、このミシン目５１に沿ってレンズセレクタ５
の一部を切り取ることにより各セグメント２１a'に対応
した切欠き部が形成できるようになっている。

【００２９】また、レンズセレクタ５の取付け面には、
カバー２２裏面に貼り付けるための両面テープ等の接着
剤が設けられていると共に、図３で説明したようにレン
ズの視野エリアがＸ方向とＹ方向とで異なるため、その
取付け面には、カバー２２面に貼り付ける際にカバー２
２裏面の凸部（図示せず）に嵌まって位置決めを行うた
めの穴部５２が２箇所設けられている。

【００３０】次に、焦電センサ１のレンズセレクタ５を
検知エリアに応じて切り取る場合の例を、図面を参照し
て説明する。

【００３１】図５（ａ）は、この焦電センサ１の視野エ
リア６を示しており、斜線で示した図中６１の部分がポ
ット等の発熱体による非検知エリアであり、視野エリア
６からこの非検知エリア６１を除いた部分がこの焦電セ
ンサ１の検知エリアとなる。この場合、非検知エリア６
１は、ＮＯ１７のセグメント２１a'の検知エリアと一致
するため、焦電センサ１では、この非検知エリア６１か
ら放射された赤外線を検知しないように、つまり非検知
エリア６１からの赤外線が遮光されるようにすれば良
い。

【００３２】このため、レンズセレクタ５をカバー２２
に貼着した後、（ｂ）に示すように、その検知エリアに
応じて斜線で示したＮＯ１７の部分のみがカバー２２に
貼着した状態で残り、それ以外の部分が切欠き部となる
ように、レンズセレクタ５をミシン目５１に沿って切り
取る。

【００３３】このようにすれば、非検知エリア６１から
放射された赤外線は、レンズセレクタ５のＮＯ１７の部
分により遮断されて、図２に示すフレネルレンズ２１の
ＮＯ１７のセグメント２１a'には入射しないため、焦電
素子にも入射せず、焦電素子によって検知されないこと
になる。これにより、非検知エリア６１の部分のみを遮
蔽して、それ以外の視野エリア６を検知エリアとするこ
とができることになる。

【００３４】次に、他の例を示す。図６（ａ）は、焦電
センサ１の視野エリア６において、斜線で示した図中６
２の部分が電気機器等の発熱体がある非検知エリアとな
る場合を示しており、視野エリア６からこの非検知エリ
ア６２を除いた部分がこの焦電センサ１の検知エリアで
ある。

【００３５】この場合、非検知エリア６２は、フレネル
レンズ２１のＮＯ４，９，１４，１９，２３のセグメン
ト２１a'の検知エリアと対応しているため、図５に示す
場合と同様に、レンズセレクタ５をカバー２２に貼着し
た後、（ｂ）に示すようにその検知エリアに応じて斜線
で示したＮＯ４，９，１４，１９，２３の部分のみがカ
バー２２に貼着状態で残り、それ以外の部分が切欠き部
を形成するように、レンズセレクタ５をミシン目５１に
沿って切り取る。これにより、非検知エリア６２の部分
をのみを遮蔽して、それ以外の視野エリア６を検知エリ
アとすることができる。

【００３６】従って、本実施例によれば、焦電センサ１
の視野エリア６の内、発熱体等がある特定のエリアのみ
を遮蔽しようとする場合には、その部分のレンズセレク
タ５を残す、つまり検知しようとする検知エリアに対応
した部分のレンズセレクタ５のみを切り取って切欠き部
を形成することにより、焦電センサ１自体の方向を変更
等することなく容易に視野エリアの一部を遮蔽でき、検
知エリアを任意に設定することができることになる。

【００３７】また、本実施例では、集光部として使用し
たフレネルレンズ２１の分割面、すなわちセグメント２
１a'の外形線に応じてミシン目５１を予め設けたため、
このミシン目５１に沿ってフレネルレンズ２１の一部を
切取ることにより、検知エリアに応じた切欠き部を容易
に形成することができる。

【００３８】なお、本実施例では、フレネルレンズ２１
を使用したレンズ集光式の焦電センサ１で説明したが、
本発明では、この方式の焦電センサに限らず、マルチミ
ラーを使用した反射鏡式のものでも同様に対応できる。
すなわち、上記実施例ではカバー２２に貼着した遮光手
段であるレンズセレクタ５に、フレネルレンズ２１の場
合と同様にマルチミラーの分割面に応じたミシン目を設
けることにより、検知エリアに応じた切欠き部を形成で
きることになる。

【００３９】また、本実施例では、遮光性等の上記特徴
を有するレンズセレクタを設けた焦電センサで説明した
が、このようなレンズセレクタは他の素子を使用したセ
ンサ、例えば、熱電対を使用したサーモパイルや、フォ
トトランジスタ等を使用した光電スイッチ等にも使用で
き、センサの視野エリアの内、任意のエリアのみを遮蔽
でき、検知エリアを任意に設定できることになる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明では、集光部の前方に検知エリアに応じた切欠き部を
有する遮光手段を設けて、その切欠き部を介し検知エリ
アから放射された赤外線のみを受光部に集光させるよう
にしたため、焦電センサ自体の方向を変更等することな
く、視野エリアの一部を任意に遮蔽でき、検知エリアを
任意に設定できることになる。

【００４１】また、請求項２記載の発明では、遮光手段
に予めミシン目が設けられているため、このミシン目に
沿って当該遮光手段の一部を切取ることにより上記切欠
き部を形成することができる。

【００４２】また、請求項３記載の発明では、集光部が
複数個の分割面を有するフレネルレンズの場合であっ
て、この各分割面の外形線に応じてミシン目が予め設け
られているため、このミシン目に沿って当該遮光手段の
一部を切取ることにより、検知エリアに応じた切欠き部
が形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焦電センサの一実施例の断面を示
す断面図。

【図２】（ａ），（ｂ）各々、フレネルレンズの正面お
よび側面を示す説明図。

【図３】焦電センサによる検知エリアを示す説明図。

【図４】レンズセレクタの平面を示す説明図。

【図５】（ａ），（ｂ）各々、検知エリアおよびレンズ
セレクタに形成する切欠き部の一例を示す説明図。

【図６】（ａ），（ｂ）各々、検知エリアおよびレンズ
セレクタに形成する切欠き部の他の例を示す説明図。

【符号の説明】

１ 焦電センサ ２ センサ本体 ５ レンズセレクタ（遮光手段） ２１ フレネルレンズ（集光部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検知エリアから放射された赤外線を集光
   部によって受光部に集め、当該受光部により上記赤外線
   を検知するようにした焦電センサにおいて、 上記集光部の前方に、上記検知エリアに応じた切欠き部
   を有する遮光手段を設けたことを特徴とする焦電セン
   サ。
2. 【請求項２】 遮光手段に予めミシン目を設け、このミ
   シン目に沿って当該遮光手段の一部を切取ることにより
   切欠き部を形成したことを特徴とする請求項１記載の焦
   電センサ。
3. 【請求項３】 集光部が複数個の分割面を有するフレネ
   ルレンズであって、遮光手段に上記フレネルレンズの各
   分割面の外形線に応じたミシン目が予め設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の焦電センサ。