JPH07190856A - 焦電型赤外線センサ - Google Patents
焦電型赤外線センサInfo
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- JPH07190856A JPH07190856A JP5329433A JP32943393A JPH07190856A JP H07190856 A JPH07190856 A JP H07190856A JP 5329433 A JP5329433 A JP 5329433A JP 32943393 A JP32943393 A JP 32943393A JP H07190856 A JPH07190856 A JP H07190856A
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- pyroelectric
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- lens
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 赤外線透過レンズを用いる焦電型赤外線セン
サにおいて、赤外線の減衰の抑制と、センサの性能向上
を図る。 【構成】 容器７と、蓋部８と、基板８に設けた赤外線
透過レンズ９と、赤外線透過レンズ９によって集光され
た赤外線を受光する焦電型熱検出素子２よりなり、容器
７に蓋部８が、また蓋部８に赤外線透過レンズ９がそれ
ぞれ気密に接合され、容器７内を気密に保持した焦電型
赤外線センサ１の構成とする。
サにおいて、赤外線の減衰の抑制と、センサの性能向上
を図る。 【構成】 容器７と、蓋部８と、基板８に設けた赤外線
透過レンズ９と、赤外線透過レンズ９によって集光され
た赤外線を受光する焦電型熱検出素子２よりなり、容器
７に蓋部８が、また蓋部８に赤外線透過レンズ９がそれ
ぞれ気密に接合され、容器７内を気密に保持した焦電型
赤外線センサ１の構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は温熱環境および人体の挙
動検出などを目的とする焦電型赤外線センサに関する。
動検出などを目的とする焦電型赤外線センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】焦電型赤外線センサは、検出素子である
焦電素子が温度や湿度などの環境変化に脆弱であること
から、気密性が高くしかも電磁ノイズに対するシールド
効果を持った容器に納めている。また容器に赤外線を透
過する部分を設ける必要があるため、従来は容器または
容器蓋部に窓を設けて赤外線を透過する窓材を張り付け
て、気密性と赤外線透過性を両立させていた。
焦電素子が温度や湿度などの環境変化に脆弱であること
から、気密性が高くしかも電磁ノイズに対するシールド
効果を持った容器に納めている。また容器に赤外線を透
過する部分を設ける必要があるため、従来は容器または
容器蓋部に窓を設けて赤外線を透過する窓材を張り付け
て、気密性と赤外線透過性を両立させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、開発が盛んにな
りつつある焦電型赤外線熱画像システム、温度測定シス
テムでは入射する赤外線に対して、赤外線透過レンズに
よる光学的な処理が必要である。このような赤外線透過
レンズを用いると、透過する赤外線はもとの強度の１／
５〜１／３に減衰し、さらに赤外線透過窓材での減衰が
あるため、センサの重要な性能である出力感度およびＳ
／Ｎを低下させる原因になっていた。
りつつある焦電型赤外線熱画像システム、温度測定シス
テムでは入射する赤外線に対して、赤外線透過レンズに
よる光学的な処理が必要である。このような赤外線透過
レンズを用いると、透過する赤外線はもとの強度の１／
５〜１／３に減衰し、さらに赤外線透過窓材での減衰が
あるため、センサの重要な性能である出力感度およびＳ
／Ｎを低下させる原因になっていた。
【０００４】また、検出素子とレンズの間に入る窓材の
クリアランスが必要であるため、レンズの設計に制約が
多く、焦電型赤外線センサとそのシステムの小型化を妨
げる要因になっていた。
クリアランスが必要であるため、レンズの設計に制約が
多く、焦電型赤外線センサとそのシステムの小型化を妨
げる要因になっていた。
【０００５】センサの性能は出力を処理する回路の実装
方式にも左右される。従来のシステムでは、後段の信号
増幅回路はセンサの容器の外に置かれていたため、高イ
ンピーダンスの微弱信号ラインがむき出しになりＳ／Ｎ
を低下させる一因になっていた。
方式にも左右される。従来のシステムでは、後段の信号
増幅回路はセンサの容器の外に置かれていたため、高イ
ンピーダンスの微弱信号ラインがむき出しになりＳ／Ｎ
を低下させる一因になっていた。
【０００６】焦電型の温度計測装置や熱画像検出装置な
ど焦電型赤外線センサとそのシステムの測定精度などの
性能は、センサの出力感度の大きさとＳ／Ｎの良さに負
うところが大きい。
ど焦電型赤外線センサとそのシステムの測定精度などの
性能は、センサの出力感度の大きさとＳ／Ｎの良さに負
うところが大きい。
【０００７】焦電型赤外線センサの出力感度とＳ／Ｎ
は、焦電型熱検出素子の物性に依存するところが大きい
ため、改善するためには製法までさかのぼる必要があり
難しい。
は、焦電型熱検出素子の物性に依存するところが大きい
ため、改善するためには製法までさかのぼる必要があり
難しい。
【０００８】また、出力感度を大きくする手段として信
号増幅回路のゲインアップが考えられるが、発振を起こ
しやすくなるなど回路の動作が不安定になり限界があ
る。したがって、上記以外の方法で出力感度やＳ／Ｎな
ど性能の改善・向上を行うことが焦電型赤外線センサの
課題となっていた。
号増幅回路のゲインアップが考えられるが、発振を起こ
しやすくなるなど回路の動作が不安定になり限界があ
る。したがって、上記以外の方法で出力感度やＳ／Ｎな
ど性能の改善・向上を行うことが焦電型赤外線センサの
課題となっていた。
【０００９】本発明は前記従来の課題に留意し、赤外線
の減衰の抑制と性能向上ができる焦電型赤外線センサを
提供することを目的とする。
の減衰の抑制と性能向上ができる焦電型赤外線センサを
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は容器本体と、前記容器本体に固定された蓋
部と、前記蓋部に設けられた赤外線透過窓に固定された
赤外線透過レンズと、前記赤外線透過レンズによって集
光された赤外線を受光する、容器内部に固定された任意
の個数の焦電型熱検出素子群よりなり、前記容器本体に
蓋部が蓋部に赤外線透過レンズがそれぞれ気密に装着さ
れて容器内を気密に保持した焦電型赤外線センサの構成
とする。
め、本発明は容器本体と、前記容器本体に固定された蓋
部と、前記蓋部に設けられた赤外線透過窓に固定された
赤外線透過レンズと、前記赤外線透過レンズによって集
光された赤外線を受光する、容器内部に固定された任意
の個数の焦電型熱検出素子群よりなり、前記容器本体に
蓋部が蓋部に赤外線透過レンズがそれぞれ気密に装着さ
れて容器内を気密に保持した焦電型赤外線センサの構成
とする。
【００１１】また、前記蓋部は赤外線透過部よりなり、
一部または全部を赤外線を集光するレンズとした構成と
する。また、赤外線透過レンズには電磁遮蔽効果を有す
る材料を用いた構成とする。
一部または全部を赤外線を集光するレンズとした構成と
する。また、赤外線透過レンズには電磁遮蔽効果を有す
る材料を用いた構成とする。
【００１２】また、前記容器本体内に前記焦電型熱検出
素子群と同数のインピーダンス変換回路を設けた構成と
する。また前記容器本体内に前記焦電型熱検出素子群と
同数のインピーダンス変換回路および信号増幅回路の一
部または全部を設けた構成とする。
素子群と同数のインピーダンス変換回路を設けた構成と
する。また前記容器本体内に前記焦電型熱検出素子群と
同数のインピーダンス変換回路および信号増幅回路の一
部または全部を設けた構成とする。
【００１３】
【作用】上記のように本発明の焦電型赤外線センサは、
赤外線透過レンズと窓材を一体化して焦電型熱検出素子
に達する赤外線の減衰を小さくし、焦電型赤外線センサ
の出力感度とＳ／Ｎを改善し、センサとそのシステムの
性能を向上させることとなる。また赤外線透過レンズと
窓材、および増幅回路を一体化し、一つの容器に納める
ことによりセンサの出力感度とＳ／Ｎの改善を可能に
し、同時にセンサとそのシステムの小型化に寄与する。
赤外線透過レンズと窓材を一体化して焦電型熱検出素子
に達する赤外線の減衰を小さくし、焦電型赤外線センサ
の出力感度とＳ／Ｎを改善し、センサとそのシステムの
性能を向上させることとなる。また赤外線透過レンズと
窓材、および増幅回路を一体化し、一つの容器に納める
ことによりセンサの出力感度とＳ／Ｎの改善を可能に
し、同時にセンサとそのシステムの小型化に寄与する。
【００１４】
【実施例】本発明の一実施例について図を用いて説明す
る。図１は本発明の第１の実施例の焦電型赤外線センサ
の断面を表す図である。図１において１は焦電型赤外線
センサであり、容器本体７内には回路基板６が設けられ
この回路基板６上には焦電型熱検出素子２を基板３によ
って支持している。また前記回路基板６の裏面には前記
検出素子２から出力された微弱信号をインピーダンス変
換する回路を構成する電子部品４とインピーダンス変換
された信号を増幅する回路５を設けてある。なお基板３
は必ずしも必要ではなく、工法的に可能であれば回路基
板６に直線に焦電型熱検出素子２を実装してもよい。
る。図１は本発明の第１の実施例の焦電型赤外線センサ
の断面を表す図である。図１において１は焦電型赤外線
センサであり、容器本体７内には回路基板６が設けられ
この回路基板６上には焦電型熱検出素子２を基板３によ
って支持している。また前記回路基板６の裏面には前記
検出素子２から出力された微弱信号をインピーダンス変
換する回路を構成する電子部品４とインピーダンス変換
された信号を増幅する回路５を設けてある。なお基板３
は必ずしも必要ではなく、工法的に可能であれば回路基
板６に直線に焦電型熱検出素子２を実装してもよい。
【００１５】前記容器本体７には蓋部８を接着してあ
り、この蓋部８には赤外線を通すための開口部が設けら
れている。そして前記開口部には赤外線透過レンズ９が
接着されている。前記容器７と蓋部８と赤外線透過レン
ズ９は互いに接着され、容器７内部の気密性を保ってい
る。
り、この蓋部８には赤外線を通すための開口部が設けら
れている。そして前記開口部には赤外線透過レンズ９が
接着されている。前記容器７と蓋部８と赤外線透過レン
ズ９は互いに接着され、容器７内部の気密性を保ってい
る。
【００１６】なお赤外線透過レンズ９は焦電型熱検出素
子２に対して赤外線の画像が結像するよう位置決めする
必要があるが容器７、蓋部８、および赤外線透過レンズ
９は互いに固定されているため、個々の寸法精度をある
レベル以上に保つことにより、焦電型熱検出素子２に対
する赤外線透過レンズ９の位置決めを工程上で行う必要
がなくなり、工程の簡素化が可能になる。
子２に対して赤外線の画像が結像するよう位置決めする
必要があるが容器７、蓋部８、および赤外線透過レンズ
９は互いに固定されているため、個々の寸法精度をある
レベル以上に保つことにより、焦電型熱検出素子２に対
する赤外線透過レンズ９の位置決めを工程上で行う必要
がなくなり、工程の簡素化が可能になる。
【００１７】前記容器７、蓋部８および赤外線透過レン
ズ９に電磁遮蔽効果を持つ材料を使用することにより容
器７内の検出素子や回路を外部から電磁的に遮断するこ
とが可能である。図中の１０はセンサ１の出力を外部に
取り出す端子である。
ズ９に電磁遮蔽効果を持つ材料を使用することにより容
器７内の検出素子や回路を外部から電磁的に遮断するこ
とが可能である。図中の１０はセンサ１の出力を外部に
取り出す端子である。
【００１８】図２は本発明の第２の実施例の焦電型赤外
線センサの断面図である。図２において構成要素として
１は焦電型赤外線センサ、２は焦電型熱検出素子、３は
前記焦電型熱検出素子２を支持する基板、４は前記焦電
型熱検出素子２から出力された微弱信号をインピーダン
ス変換する回路を構成する電子部品、５はインピーダン
ス変換された信号を増幅する回路、６は支持する回路基
板、７は容器であり、これらの構成は前記実施例と同構
成であるので、その説明は省略する。
線センサの断面図である。図２において構成要素として
１は焦電型赤外線センサ、２は焦電型熱検出素子、３は
前記焦電型熱検出素子２を支持する基板、４は前記焦電
型熱検出素子２から出力された微弱信号をインピーダン
ス変換する回路を構成する電子部品、５はインピーダン
ス変換された信号を増幅する回路、６は支持する回路基
板、７は容器であり、これらの構成は前記実施例と同構
成であるので、その説明は省略する。
【００１９】本実施例の特徴は蓋を兼ねた赤外線透過レ
ンズ９′が容器７に接着されているところにある。な
お、容器７に対し赤外線透過レンズ９′は容器内部の気
密性を保っている。また赤外線透過レンズ９′は焦電型
熱検出素子２に対して赤外線の画像が結像するよう位置
決めする必要があるが、容器７および赤外線透過レンズ
９′は互いに固定されているため、個々の寸法精度をあ
るレベル以上に保つことにより、焦電型熱検出素子２に
対する赤外線透過レンズ９′の位置決めを工程上で行う
必要がなくなり、工程の簡素化が可能になる。
ンズ９′が容器７に接着されているところにある。な
お、容器７に対し赤外線透過レンズ９′は容器内部の気
密性を保っている。また赤外線透過レンズ９′は焦電型
熱検出素子２に対して赤外線の画像が結像するよう位置
決めする必要があるが、容器７および赤外線透過レンズ
９′は互いに固定されているため、個々の寸法精度をあ
るレベル以上に保つことにより、焦電型熱検出素子２に
対する赤外線透過レンズ９′の位置決めを工程上で行う
必要がなくなり、工程の簡素化が可能になる。
【００２０】この実施例においても、容器７および赤外
線透過レンズ９′に電磁遮蔽効果を持つ材料を使用する
ことにより容器７内の焦電型熱検出素子２や回路を外部
から電磁的に遮断することが可能である。
線透過レンズ９′に電磁遮蔽効果を持つ材料を使用する
ことにより容器７内の焦電型熱検出素子２や回路を外部
から電磁的に遮断することが可能である。
【００２１】図３は本発明の焦電型赤外線センサの第３
の実施例を示す。図中、構成要素として２は焦電型熱検
出素子、３は前記焦電型熱検出素子２を支持する基板、
４は前記焦電型熱検出素子２から出力された微弱信号を
インピーダンス変換する回路を構成する電子部品、５は
インピーダンス変換された信号を増幅する回路６は回路
基板１０は端子であり、これらは前述実施例と同じ構成
であり、その説明は省略する。
の実施例を示す。図中、構成要素として２は焦電型熱検
出素子、３は前記焦電型熱検出素子２を支持する基板、
４は前記焦電型熱検出素子２から出力された微弱信号を
インピーダンス変換する回路を構成する電子部品、５は
インピーダンス変換された信号を増幅する回路６は回路
基板１０は端子であり、これらは前述実施例と同じ構成
であり、その説明は省略する。
【００２２】本実施例の特徴は回路基板６′と赤外線透
過レンズ９″にあり、すなわち、回路基板６′は四形に
形成されて容器を兼ねている。したがって、この実施例
では前述の実施例で示した容器を不要としている。ま
た、赤外線透過レンズ９″は蓋部をかねており、その頂
部をレンズ形状にした構成としている。したがって、こ
の構成によれば部品点数を削減するとともに赤外線セン
サ１全体を薄形に構成できる。
過レンズ９″にあり、すなわち、回路基板６′は四形に
形成されて容器を兼ねている。したがって、この実施例
では前述の実施例で示した容器を不要としている。ま
た、赤外線透過レンズ９″は蓋部をかねており、その頂
部をレンズ形状にした構成としている。したがって、こ
の構成によれば部品点数を削減するとともに赤外線セン
サ１全体を薄形に構成できる。
【００２３】なお、この実施例においても回路基板６′
と赤外線透過レンズ９″は互いに接着され容器内部の気
密性を保っている。また、赤外線透過レンズ９″は焦電
型熱検出素子２に対して赤外線の画像が結像するよう位
置決めする必要があるが、回路基板６′および赤外線透
過レンズ９″は互いに固定されているため、個々の寸法
精度をあるレベル以上に保つことにより、焦電型熱検出
素子２に対する赤外線透過レンズ９″の位置決めを工程
上で行う必要がなくなり、工程の簡素化が可能になる。
また回路基板６′および赤外線透過レンズ９″に電磁遮
蔽効果を持つ材料を使用することにより容器内の検出素
子や回路を外部から電磁的に遮断することが可能であ
る。
と赤外線透過レンズ９″は互いに接着され容器内部の気
密性を保っている。また、赤外線透過レンズ９″は焦電
型熱検出素子２に対して赤外線の画像が結像するよう位
置決めする必要があるが、回路基板６′および赤外線透
過レンズ９″は互いに固定されているため、個々の寸法
精度をあるレベル以上に保つことにより、焦電型熱検出
素子２に対する赤外線透過レンズ９″の位置決めを工程
上で行う必要がなくなり、工程の簡素化が可能になる。
また回路基板６′および赤外線透過レンズ９″に電磁遮
蔽効果を持つ材料を使用することにより容器内の検出素
子や回路を外部から電磁的に遮断することが可能であ
る。
【００２４】
【発明の効果】前記各実施例の説明より明らかなよう
に、本発明は赤外線透過レンズと赤外線透過窓材の一体
化により、光学系による赤外線の減衰を抑制して、焦電
型赤外線センサの出力感度とＳ／Ｎの改善し、センサと
そのシステムの性能を向上させるものである。また、電
磁的に遮蔽された容器内に信号増幅回路を実装すること
により、焦電型赤外線センサの出力感度とＳ／Ｎの改善
し、センサとそのシステムの性能を向上させるものであ
る。
に、本発明は赤外線透過レンズと赤外線透過窓材の一体
化により、光学系による赤外線の減衰を抑制して、焦電
型赤外線センサの出力感度とＳ／Ｎの改善し、センサと
そのシステムの性能を向上させるものである。また、電
磁的に遮蔽された容器内に信号増幅回路を実装すること
により、焦電型赤外線センサの出力感度とＳ／Ｎの改善
し、センサとそのシステムの性能を向上させるものであ
る。
【図１】本発明の第１の実施例の焦電型赤外線センサの
断面図
断面図
【図２】本発明の第２の実施例の焦電型赤外線センサの
断面図
断面図
【図３】本発明の第３の実施例の焦電型赤外線センサの
断面図
断面図
１ 焦電型赤外線センサ ２ 焦電型熱検出素子 ３ 基板 ４ インピーダンス変換する回路を構成する電子部品 ５ 信号を増幅する回路 ６ 回路基板 ７ 容器 ８ 蓋部 ９ 赤外線透過レンズ １０ 端子
Claims (5)
- 【請求項１】 容器本体と、前記容器本体に固定された
蓋部と、前記蓋部に設けられた赤外線透過窓に固定され
た赤外線透過レンズと、前記赤外線透過レンズによって
焦光された赤外線を受光する、容器内部に固定された任
意の個数の焦電型熱検出素子群よりなり、前記容器本体
に蓋部が、蓋部に赤外線透過レンズがそれぞれ気密に接
合されて容器内を気密保持した焦電型赤外線センサ。 - 【請求項２】 容器本体と、前記容器本体に固定された
蓋部と、赤外線を受光する容器内部に固定された任意の
個数の焦電型熱検出素子群よりなり、前記蓋部は赤外線
透過材によって一部または全部が赤外線を焦光するレン
ズに構成され、前記容器本体に蓋部を気密に接合して容
器内を気密に保持した焦電型赤外線センサ。 - 【請求項３】 容器本体と、蓋部と、赤外線透過レンズ
には電磁遮蔽効果を有する材料を用いた請求項１または
２記載の焦電型赤外線センサ。 - 【請求項４】 容器本体内に焦電型熱検出素子群と同数
のインピーダンス変換回路を有する請求項３記載の焦電
型赤外線センサ。 - 【請求項５】 容器本体内に焦電型熱検出素子群と同数
のインピーダンス変換回路および信号増幅回路の一部ま
たは全部を有する請求項３記載の焦電型赤外線センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5329433A JPH07190856A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 焦電型赤外線センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5329433A JPH07190856A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 焦電型赤外線センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190856A true JPH07190856A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18221328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5329433A Pending JPH07190856A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 焦電型赤外線センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07190856A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08178746A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-12 | Ngk Insulators Ltd | 遠赤外線感知器 |
| JP2003004861A (ja) * | 2001-06-19 | 2003-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 人体検知センサー |
| KR100497533B1 (ko) * | 2002-08-28 | 2005-07-01 | 송기영 | 적외선 리모콘 수광 센서 및 그 제조 방법 |
| WO2006112122A1 (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 赤外線センサ |
| JP2010054250A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 赤外線検出器 |
| WO2015037390A1 (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | 株式会社村田製作所 | センサモジュール |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5329433A patent/JPH07190856A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08178746A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-12 | Ngk Insulators Ltd | 遠赤外線感知器 |
| JP2003004861A (ja) * | 2001-06-19 | 2003-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 人体検知センサー |
| JP4524960B2 (ja) * | 2001-06-19 | 2010-08-18 | 三菱電機株式会社 | 人体検知センサー |
| KR100497533B1 (ko) * | 2002-08-28 | 2005-07-01 | 송기영 | 적외선 리모콘 수광 센서 및 그 제조 방법 |
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| WO2015037390A1 (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | 株式会社村田製作所 | センサモジュール |
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