JPH08159871A - 焦電型赤外線検出器 - Google Patents
焦電型赤外線検出器Info
- Publication number
- JPH08159871A JPH08159871A JP32986494A JP32986494A JPH08159871A JP H08159871 A JPH08159871 A JP H08159871A JP 32986494 A JP32986494 A JP 32986494A JP 32986494 A JP32986494 A JP 32986494A JP H08159871 A JPH08159871 A JP H08159871A
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- Japan
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- pyroelectric
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- Radiation Pyrometers (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 外乱を判別して信頼性の高い検出が可能な焦
電型赤外線検出器を提供する。 【構成】 赤外光を検出するための赤外領域検出部Ａ
と、可視光を検出するための可視領域検出部Ｂとを同一
パッケージ８内に設け、その赤外領域検出部Ａが、少な
くとも、１０μｍ付近の波長を透過させる赤外線透過窓
１１と、その赤外線透過窓１１の直下に配置された第１
焦電体２１とを有する一方、前記可視領域検出部Ｂが、
少なくとも、８μｍ以上の波長を遮断する可視光透過窓
１２と、その可視光透過窓１２の直下に配置された第２
焦電体２２とを有してなる。
電型赤外線検出器を提供する。 【構成】 赤外光を検出するための赤外領域検出部Ａ
と、可視光を検出するための可視領域検出部Ｂとを同一
パッケージ８内に設け、その赤外領域検出部Ａが、少な
くとも、１０μｍ付近の波長を透過させる赤外線透過窓
１１と、その赤外線透過窓１１の直下に配置された第１
焦電体２１とを有する一方、前記可視領域検出部Ｂが、
少なくとも、８μｍ以上の波長を遮断する可視光透過窓
１２と、その可視光透過窓１２の直下に配置された第２
焦電体２２とを有してなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は人体検知等に用いられる
焦電型赤外線検出器に係り、詳しくは外乱光や電波障害
等による誤動作を真の信号による動作と判別することの
できる焦電型赤外線検出器に関する。
焦電型赤外線検出器に係り、詳しくは外乱光や電波障害
等による誤動作を真の信号による動作と判別することの
できる焦電型赤外線検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】焦電型赤外線検出器の主な用途の１つと
して、人体から発せられる１０μｍ付近にピークを持つ
波長を検出して信号出力する人体検知がある。この人体
検知は、侵入者警報器や自動ドア、自動照明等の分野で
多用されている。
して、人体から発せられる１０μｍ付近にピークを持つ
波長を検出して信号出力する人体検知がある。この人体
検知は、侵入者警報器や自動ドア、自動照明等の分野で
多用されている。
【０００３】その検出器は、パッケージ内に光検出素子
として焦電体を配置しているが、その焦電体自体には、
入射光に対する波長選択性がなく、あらゆる波長の光に
応答するため、焦電体の前方には、検知するべき波長に
応じて、特定波長のみを透過させるための窓材が配置さ
れている。
として焦電体を配置しているが、その焦電体自体には、
入射光に対する波長選択性がなく、あらゆる波長の光に
応答するため、焦電体の前方には、検知するべき波長に
応じて、特定波長のみを透過させるための窓材が配置さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば実開
昭６４−４８６３７号公報にも記載されているように、
窓材が可視光域をカットし赤外線のみを透過するフィル
タ（窓材）であっても、可視光が照射されると焦電素子
上の受光部（電極）に温度変化が起こり、赤外線以外の
光にも反応してしまうことがある。このような場合に
は、誤報を招くこととなる。
昭６４−４８６３７号公報にも記載されているように、
窓材が可視光域をカットし赤外線のみを透過するフィル
タ（窓材）であっても、可視光が照射されると焦電素子
上の受光部（電極）に温度変化が起こり、赤外線以外の
光にも反応してしまうことがある。このような場合に
は、誤報を招くこととなる。
【０００５】また、業務用無線や携帯電話等から発せら
れる高周波による電波障害が知られているが、これは窓
材の波長特性とは関係なく、検出器をとりまく外部回路
パターンがアンテナの役目をし、電波を拾うことによる
ものである。このような場合にも、あたかも人体を検知
したかのような誤報が発生することがある。
れる高周波による電波障害が知られているが、これは窓
材の波長特性とは関係なく、検出器をとりまく外部回路
パターンがアンテナの役目をし、電波を拾うことによる
ものである。このような場合にも、あたかも人体を検知
したかのような誤報が発生することがある。
【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
外乱を判別して信頼性の高い検出が可能な焦電型赤外線
検出器を提供することを目的としている。
外乱を判別して信頼性の高い検出が可能な焦電型赤外線
検出器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するための手段を以下のように構成している。すなわ
ち、請求項１に記載の発明では、赤外光を検出するため
の赤外領域検出部と、可視光を検出するための可視領域
検出部とを同一パッケージ内に設けてなることを特徴と
している。
決するための手段を以下のように構成している。すなわ
ち、請求項１に記載の発明では、赤外光を検出するため
の赤外領域検出部と、可視光を検出するための可視領域
検出部とを同一パッケージ内に設けてなることを特徴と
している。
【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の焦電型赤外線検出器の前記赤外光を検出するための
赤外領域検出部が、少なくとも、１０μｍ付近の波長を
透過させる赤外線透過窓と、その赤外線透過窓の直下に
配置された第１焦電体とを有する一方、前記可視光を検
出するための可視領域検出部が、少なくとも、８μｍ以
上の波長を遮断する可視光透過窓と、その可視光透過窓
の直下に配置された第２焦電体とを有してなることを特
徴としている。
載の焦電型赤外線検出器の前記赤外光を検出するための
赤外領域検出部が、少なくとも、１０μｍ付近の波長を
透過させる赤外線透過窓と、その赤外線透過窓の直下に
配置された第１焦電体とを有する一方、前記可視光を検
出するための可視領域検出部が、少なくとも、８μｍ以
上の波長を遮断する可視光透過窓と、その可視光透過窓
の直下に配置された第２焦電体とを有してなることを特
徴としている。
【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載の焦電型赤外線検出器の前記赤外領域
検出部と可視領域検出部との間に遮光板を設け、前記パ
ッケージ内で前記両検出部を光学的に分離させてなるこ
とを特徴としている。
は請求項２に記載の焦電型赤外線検出器の前記赤外領域
検出部と可視領域検出部との間に遮光板を設け、前記パ
ッケージ内で前記両検出部を光学的に分離させてなるこ
とを特徴としている。
【００１０】
【作用】請求項１および請求項２に記載の発明では、少
なくとも可視領域検出部が出力した場合には、照明や太
陽光、自動車のヘッドライト等の可視光源からの外乱要
素による誤動作と判断できる。
なくとも可視領域検出部が出力した場合には、照明や太
陽光、自動車のヘッドライト等の可視光源からの外乱要
素による誤動作と判断できる。
【００１１】請求項３に記載の発明では、遮光板によ
り、各検出部毎の占有空間が光学的に分離されているこ
とにより、各窓材を透過した可視光と赤外光との間に干
渉が発生するのが回避される。
り、各検出部毎の占有空間が光学的に分離されているこ
とにより、各窓材を透過した可視光と赤外光との間に干
渉が発生するのが回避される。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の焦電型赤外線検出器の実施例
を図面を参照しつつ説明する。図１は人体検知用の外乱
判別型の焦電検出器１の縦断面図、図２はその平面図
で、これらの図において、符号Ａは赤外光を検出するた
めの赤外領域検出部、Ｂは可視光を検出するための可視
領域検出部、１１はパッケージ８の一方の開口８ａに嵌
装された赤外線透過窓で、少なくとも１０μｍ付近の波
長を透過させる材料よりなり、１２は他方の開口８ｂに
嵌装された可視光透過窓で、少なくとも８μｍ以上の波
長を遮断する材料よりなる。
を図面を参照しつつ説明する。図１は人体検知用の外乱
判別型の焦電検出器１の縦断面図、図２はその平面図
で、これらの図において、符号Ａは赤外光を検出するた
めの赤外領域検出部、Ｂは可視光を検出するための可視
領域検出部、１１はパッケージ８の一方の開口８ａに嵌
装された赤外線透過窓で、少なくとも１０μｍ付近の波
長を透過させる材料よりなり、１２は他方の開口８ｂに
嵌装された可視光透過窓で、少なくとも８μｍ以上の波
長を遮断する材料よりなる。
【００１３】２１は赤外線透過窓１１の直下の位置に配
置された焦電体、２２は可視光透過窓１２の直下の位置
に配置された焦電体、２１ａ，２２ａは各焦電体２１，
２２の表面に被着された電極で、各焦電体２１，２２は
それぞれ支持台３１，３２を介して回路基板３上に固定
されている。
置された焦電体、２２は可視光透過窓１２の直下の位置
に配置された焦電体、２１ａ，２２ａは各焦電体２１，
２２の表面に被着された電極で、各焦電体２１，２２は
それぞれ支持台３１，３２を介して回路基板３上に固定
されている。
【００１４】４１，４２はＦＥＴ、５１，５２は高抵抗
で、それぞれ一方の焦電体２１と、他方の焦電体２２に
接続されてそれぞれ独立した赤外光検出回路と可視光検
出回路が構成され、上述のパッケージ８の基部はステム
７の周縁に密着固定され、内部が気密状態に封止されて
いる。
で、それぞれ一方の焦電体２１と、他方の焦電体２２に
接続されてそれぞれ独立した赤外光検出回路と可視光検
出回路が構成され、上述のパッケージ８の基部はステム
７の周縁に密着固定され、内部が気密状態に封止されて
いる。
【００１５】このような構成により、人体検出を目的と
した赤外領域検出部Ａと、可視光検出を目的とした可視
領域検出部Ｂのそれぞれの出力形態において、人体の動
作を検知した場合には赤外線のみを検知するからＡのみ
が出力する。照明、太陽光、自動車のヘッドライト等の
外乱による場合においてはＢのみかＡとＢが同時に出力
する。さらに、高周波を受けて誤動作する電波障害にお
いてはＡ，Ｂとも同時に出力する。
した赤外領域検出部Ａと、可視光検出を目的とした可視
領域検出部Ｂのそれぞれの出力形態において、人体の動
作を検知した場合には赤外線のみを検知するからＡのみ
が出力する。照明、太陽光、自動車のヘッドライト等の
外乱による場合においてはＢのみかＡとＢが同時に出力
する。さらに、高周波を受けて誤動作する電波障害にお
いてはＡ，Ｂとも同時に出力する。
【００１６】従って、少なくともＢが出力した場合には
上記外乱要素による場合であるから誤動作として判断で
きる。よって、外乱光や電波障害による誤動作と真の信
号による動作とを明確にでき、アラームの信頼性が向上
する。
上記外乱要素による場合であるから誤動作として判断で
きる。よって、外乱光や電波障害による誤動作と真の信
号による動作とを明確にでき、アラームの信頼性が向上
する。
【００１７】図３は「分光放射照度」を示すグラフで、
３００Ｋは人体から放射される赤外線放射の一例で、そ
の他は照明装置等の外乱要素となる放射の例を示し、例
えばハロゲンランプでは３０００Ｋ程度である。つま
り、人体検知においては概ね１０μｍ付近にピークを持
つ波長を検出すればよく、それより波長の短いものは外
乱として作用するものと見做すことができる。
３００Ｋは人体から放射される赤外線放射の一例で、そ
の他は照明装置等の外乱要素となる放射の例を示し、例
えばハロゲンランプでは３０００Ｋ程度である。つま
り、人体検知においては概ね１０μｍ付近にピークを持
つ波長を検出すればよく、それより波長の短いものは外
乱として作用するものと見做すことができる。
【００１８】図４は、赤外線透過窓１１の材料として好
適な６μｍカットオンフィルタと、可視光透過窓１２の
材料として好適なサファイアのそれぞれ単独の分光特性
と、その人体検知器の容器や集光系に用いられるフレネ
ルレンズとして高密度ポリエチレンを用いた場合におけ
る分光特性とを併せて表示したものである。なお、実際
の使用態様となる「窓」と「容器」とを組み合わせて一
体化した場合には、その窓材と容器の材料の分光特性が
相互に掛け合わされた値として現れ、透過率は低下す
る。なお、可視光透過窓はサファイアの他、ソーダガラ
ス等一定の条件を満足すればその選択は任意である。
適な６μｍカットオンフィルタと、可視光透過窓１２の
材料として好適なサファイアのそれぞれ単独の分光特性
と、その人体検知器の容器や集光系に用いられるフレネ
ルレンズとして高密度ポリエチレンを用いた場合におけ
る分光特性とを併せて表示したものである。なお、実際
の使用態様となる「窓」と「容器」とを組み合わせて一
体化した場合には、その窓材と容器の材料の分光特性が
相互に掛け合わされた値として現れ、透過率は低下す
る。なお、可視光透過窓はサファイアの他、ソーダガラ
ス等一定の条件を満足すればその選択は任意である。
【００１９】図５は等価回路の一例を示し、赤外領域検
出部Ａと可視領域検出部Ｂが共にシングルタイプの素子
で構成されている。なお、図示は省略するが、赤外領域
検出部Ａが温度補償の効果を持ついわゆるデュアルタイ
プで可視領域検出部Ｂがシングルタイプのもの、両検出
部Ａ，Ｂが共にデュアルタイプのもの等があり、用途に
応じて選択すればよい。後者の場合、可視領域検出部Ｂ
の片方の素子を遮光すれば温度補償の効果を奏しつつ入
射に対して有利に作用するように構成することができ
る。
出部Ａと可視領域検出部Ｂが共にシングルタイプの素子
で構成されている。なお、図示は省略するが、赤外領域
検出部Ａが温度補償の効果を持ついわゆるデュアルタイ
プで可視領域検出部Ｂがシングルタイプのもの、両検出
部Ａ，Ｂが共にデュアルタイプのもの等があり、用途に
応じて選択すればよい。後者の場合、可視領域検出部Ｂ
の片方の素子を遮光すれば温度補償の効果を奏しつつ入
射に対して有利に作用するように構成することができ
る。
【００２０】図６〜図８は異なる実施例を示し、両検出
部Ａ，Ｂ間に遮光板１０を立設して、相互の光学的な干
渉を除去できるようにしたものである。その遮光板１０
は金属の薄板等の赤外遮断材料よりなり、その上端縁の
接合部１０ａの両側に、両窓材１１，１２の端部を当接
させて接着材等によってその接合部１０ａが両窓材１
１，１２間に貫装一体化され、かつその接合部１０ａの
両側から側部にかけてパッケージ８の内面に接合され、
その下端を回路基板３の上面に刻設した溝３ａ内に嵌入
させている。なお、遮光板１０の材質は、赤外線を吸収
させるものであっても、反射させるものであってもよ
く、また、金属であっても非金属であってもよい。
部Ａ，Ｂ間に遮光板１０を立設して、相互の光学的な干
渉を除去できるようにしたものである。その遮光板１０
は金属の薄板等の赤外遮断材料よりなり、その上端縁の
接合部１０ａの両側に、両窓材１１，１２の端部を当接
させて接着材等によってその接合部１０ａが両窓材１
１，１２間に貫装一体化され、かつその接合部１０ａの
両側から側部にかけてパッケージ８の内面に接合され、
その下端を回路基板３の上面に刻設した溝３ａ内に嵌入
させている。なお、遮光板１０の材質は、赤外線を吸収
させるものであっても、反射させるものであってもよ
く、また、金属であっても非金属であってもよい。
【００２１】このように、各検出部Ａ，Ｂ毎に占有空間
を光学的に分離独立させたので、一方の窓材１１から入
射した赤外光を一方の焦電体２１にのみ、他方の窓材１
２から入射した可視光を他方の焦電体２２のみそれぞれ
入射させることができ、いわゆるクロストークの発生を
きわめて効果的に阻止することができ、判別精度が格段
に向上する。なお、図示は省略するが、遮光板１０は素
子の数に合わせて例えば４素子の場合は平面視で十文字
に形成して窓材を４分割したり、焦電体２１〜が１列に
配置される場合には遮光板１０，…を各焦電体２１〜を
仕切るように平行に配置してもよい。
を光学的に分離独立させたので、一方の窓材１１から入
射した赤外光を一方の焦電体２１にのみ、他方の窓材１
２から入射した可視光を他方の焦電体２２のみそれぞれ
入射させることができ、いわゆるクロストークの発生を
きわめて効果的に阻止することができ、判別精度が格段
に向上する。なお、図示は省略するが、遮光板１０は素
子の数に合わせて例えば４素子の場合は平面視で十文字
に形成して窓材を４分割したり、焦電体２１〜が１列に
配置される場合には遮光板１０，…を各焦電体２１〜を
仕切るように平行に配置してもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の焦電型赤
外線検出器によれば、赤外領域検出部と可視領域検出部
とを同一パッケージ内に収納したので、少なくとも可視
領域検出部から出力があった場合には、外乱による誤動
作と判断し、信頼性の高い人体検出が可能となる。
外線検出器によれば、赤外領域検出部と可視領域検出部
とを同一パッケージ内に収納したので、少なくとも可視
領域検出部から出力があった場合には、外乱による誤動
作と判断し、信頼性の高い人体検出が可能となる。
【００２３】また、遮光板によって、両検出部を光学的
に分離させることにより、両検出部間での光学的干渉の
発生を回避でき、より精度の高い判別が可能となる。
に分離させることにより、両検出部間での光学的干渉の
発生を回避でき、より精度の高い判別が可能となる。
【図１】本発明の焦電型赤外線検出器の一実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】分光放射照度のグラフである。
【図４】窓材と容器の分光特性を示すグラフである。
【図５】焦電型赤外線検出器の等価回路を示す図面であ
る。
る。
【図６】焦電型赤外線検出器の異なる実施例を示す断面
図である。
図である。
【図７】同平面図である。
【図８】同遮光板の取付状態を示す拡大図である。
Ａ…赤外領域検出部、Ｂ…可視領域検出部、８…パッケ
ージ、１０…遮光板、１１…赤外線透過窓、１２…可視
光透過窓、２１…第１焦電体、２２…第２焦電体。
ージ、１０…遮光板、１１…赤外線透過窓、１２…可視
光透過窓、２１…第１焦電体、２２…第２焦電体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｖ 8/10
Claims (3)
- 【請求項１】 赤外光を検出するための赤外領域検出部
と、可視光を検出するための可視領域検出部とを同一パ
ッケージ内に設けてなることを特徴とする焦電型赤外線
検出器。 - 【請求項２】 前記赤外光を検出するための赤外領域検
出部が、少なくとも、１０μｍ付近の波長を透過させる
赤外線透過窓と、その赤外線透過窓の直下に配置された
第１焦電体とを有する一方、前記可視光を検出するため
の可視領域検出部が、少なくとも、８μｍ以上の波長を
遮断する可視光透過窓と、その可視光透過窓の直下に配
置された第２焦電体とを有してなることを特徴とする請
求項１に記載の焦電型赤外線検出器。 - 【請求項３】 前記赤外領域検出部と可視領域検出部と
の間に遮光板を設け、前記パッケージ内で前記両検出部
を光学的に分離させてなることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の焦電型赤外線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32986494A JPH08159871A (ja) | 1994-12-04 | 1994-12-04 | 焦電型赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32986494A JPH08159871A (ja) | 1994-12-04 | 1994-12-04 | 焦電型赤外線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159871A true JPH08159871A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=18226100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32986494A Pending JPH08159871A (ja) | 1994-12-04 | 1994-12-04 | 焦電型赤外線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08159871A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101159639B1 (ko) * | 2012-04-23 | 2012-06-27 | 이현영 | 일체형 광센서 패키지 |
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| CN109974850A (zh) * | 2019-04-07 | 2019-07-05 | 池州华宇电子科技有限公司 | 一种光线传感器 |
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-
1994
- 1994-12-04 JP JP32986494A patent/JPH08159871A/ja active Pending
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