JPS631938A - 焦電型赤外線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 げ）　産業上の利用分野 本発明は侵入警報器等の移動物体検知用［ｔ１ユ最適な
焦電型赤外線検出器（：関する。

（ロ）従来の技術 ＬｉＴａＯ３，Ｅ’ｂＴｉＯｓ、ＰＺＴ、ＩＰＶＦ２等
の焦電材料？用いた焦電型赤外線検出器は米国特許用４
．２２５．７８６号明細誓（＝開示されているよう（二
侵入警報器等の移動物体検知用として採用されている。

第７図はこの種警報器の構成全模式的畜；示したもので
あって、４７７丁心人体（１］の移動力向（１中矢印Ａ
〕と半行にＮ１．第２の焦電型赤外線検出素子（２バ３
）【配すると共（二、上ｄＣ素子ｔ２＋　（３１の父元
面（２ａ）（５ａ）ｉ二対回し℃複数のミラー（４ａ）
〜（４ｇ）？ｆ″多角形に配したものである。

斯る構成では、人体ｔｌＪが図中り位置を通過する際（
二は人体（１）より放射される赤外腺μ図甲最上方に位
置するミラー（４＆ンで反射され第１累す（２〕（−限
定入射される。また人体（１）が図中大１４ＪＡで示す
如くＤ位ｔｊｔ工りＵ位置に向り℃少鯛了る際（二は人
体（１）から放射される赤外線はミラー（４ｂ）〜（４
ｆ）の影響を受けて、第１累子１２１　＝−の入射瓜が
徐々に減少し、逆（１第２素子（３）への入射−か徐々
（二増加し、最終的に人体（ＩＪがＵ位置に５１」遂し
た際≦二は上記赤外線に図中最下方（二位置するミラー
（４ｇ）で反射され第２ｇ子（３）に限定入射される。

第８図ぼ上記従来装置（１採用される同品の一例忙示し
、第１．第２素子（２Ｊ　（３１ｋシリーズオボジット
接続とすると共（１第１素子（２）の−端ｒインピーダ
ンス変換用のＦ’ＥＴ（５ＪＱゲート（二接続している
〇また斯るＦ　Ｅ　Ｔ　（５）のドレインは電源ＶＤの
接続端子となり、ソースは出力端子となる０尚１図甲矢
印Ｐに上記素子（２）（３）の分極方向２示す。

而して、斯る回路では上記第１ｇ２Ｘ子（２バ３）への
赤外線入射量が異なる場合に、その差分（＝応じた信号
が出力端子より出力される。従りて１人体（１）かＤ位
置からＵ位置（＝移動する際（二は上４ｒｆ２第１゜第
２素子（２１（３１への赤外線入射ｊｔは遂次変化する
ため上記出力端子から信号が出力されることとなる。

また、上記従来構成でに、上記画素子Ｌ２）（３Ｊｔ＝
例えば白熱灯の出力光等の不所望な光が均等に入射した
場合には上記画素子（２）（３）の出力は相殺されるた
め出力端子から信号は出力されない。従って上記不所望
な元による誤動作は抑止できる。

（ハ）発明が解決しようとする問題煮 熟る（二通常の焦電型赤外線検出素子でに素子自体の熱
膨張企等の機械的応力に起因゛ｒる出力あるいば素子表
面及び端面での微小放電に起因する出力等、Ｖ＋わゆる
ポツプコーンノイズが発生子る。

斯るノイズに素子単位で独自に発生するものであり、従
ってｉｓ８図にホしだ回路構成では上記ノイズの影響に
エリ出力端子より信号が出力され、誤報の原因となって
いた。

に）問題点を解決するための手段 本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、その構成的％
徴は被検出物から放射される赤外線を検知する焦電型赤
外線検出器であって、上記被検出物から放射される赤外
線の放射領域（１位はする複数の焦電型赤外線検出素子
と、該素子の各々から出力される信号の論理積上とるゲ
ート回路と全備えたこと（二ある。

（ホ）作　用 斯るポツプコーンノイズはその性格上複数の素子におい
て同時に生じる確率は極めて低く、従って上記構成とす
ること（二よりポツプコーンノイズによる信号が検出器
外に出力されることｔ抑止できる。

（へ）実　鬼　例 Ｍ１図は本発明の一実施例を示し、渠７図に示した従来
装置との相違は従来装置Ｉｔに３いて第１、第２素子（
２）（３）が配置された位ｔｃ二夫々第１〜第３焦電型
検出素子（１１ａ３〜（１１ｅ）からなる第１素子群α
υ及び第４〜第６焦電型検出素子（１２ａ）〜（１２（
りからなるｊｉ２素子群（Ｌｌ配した点にある。尚１図
中第７図と同一箇所１：は同一符号？付し説明を省略す
る。

第２図σ本実施例の回路構成全示し、各素子（１１ａ）
　〜（１２ｅ）は高抵抗峙とＦＥＴ（１４１とからなる
インピーダンス変換回路（＝接続されると共に第」素子
群ｔｔｉ）ノ各累子（１１＆　）　〜（１１０）からの
出力／［ｈ記変換回路？介して第１のアントゲ−）（１
５ａ）Ｃ入力され、また第２素子群αりの各素子（１２
ａ）〜（１２ｅ　）ＥＣからの出力は上記変換回路を介
して第２のアンドゲート（１５ｂ）１ｍ入力されるよう
に接続される。更Ｃ；上記第１、ｉ２７ンドゲー）（１
５ａ）（１５１））１７）／ｆｊ力はオアゲートσＱを
介して警報器（図示せず］（＝後続される。尚１図中矢
印Ｐは素子の分極方向を示す。

従って１人体（１）がＤ位置金通過するとき、斯る人体
（１）から出射される赤外線ハミラー（４ＪＬ　）’に
介して第１素子群Ｕυの各素子（１１ａ）〜（１１Ｃ）
に入射されることとなるので第１〜第６素子（１１ａ３
〜（１１（りの全てから信号が出力さ４、ゆえに第１ア
ンドグー）（１５ａＪがオン状態となりオアゲートσ６
１？介して′警＠器に信号が出力されることとなる。ま
た、人体（ＩＪがＵ位置金通過するとき斯る人体（ＩＪ
から出射される赤外線にミラー（４ｇ）を介して第２素
子群ａ４の各素子（１２＆）〜（１２ｅ）に入射される
こととなるので第４〜第６素子（１２ａ）　〜（１２ｅ
）の全てから信号が出力され、ゆえに第２アンドゲート
（１５ｂ）がオン状態となりオアゲー）（ｔｌ茫斤して
警報器に１８号か出力される。

ところで、各素子群ａυａシのいずれか１つの素子にお
いてポツプコーンノイズが発生し、ｌ１１１の素子から
はこのようなノイズが発生してりなｈ際にはアンドゲー
ト１ｌｌ）ｔ１３ばオン状態のままとなるのでポツプコ
ーンノイズＣ：基づく信号がオアゲー）１６１から出力
されることばない。

従って、上記ノイズ（二よる誤報が生じるという問題に
ない。

尚１不実施例では各素子群συσシの各素子（１１ａ）
〜（１０００人体（１７の移動方向Ａと平行に配列した
ため人体１０がＤもしくは０位［１−通過するときには
人体（１）から出射される赤外ｆｉ１は第１素子群［Ｌ
Ｄもしくは第２素子群ｕ４の全ての素子（二入射される
ため人体（１）の存在を検出できるが１人体（１）がＤ
位置とＵ位置との途中を通過するときには例えば第１Ａ
子＃Ｕυの第６素子（１１０）と第２素子群（１２１の
第４素子（１２ａ）とのみＣ：赤外線が入射さｎること
となるため、第１．第２アントゲ−）（１５ａ　）（１
５ｂ）共にオフ状態となり素子からの出力に警報器に菰
力されない。斯る問題点全解決する方法としては、上記
各素子群の各素子【人体（１）の移動方向Ａに対して直
角に配列する等の方法（二より、素子＃倉＃成する少な
くとも１つの素子に人体（１）からの赤外−が入射され
る場合（二は斯る素子群の他の素子にも常に赤外線が入
射される工う６二構成すれば良い。

第６図は上記第１実厖例の問題点ｒ解決した本発明の第
２の実施列を示し、第７図（ユ示した従来＠濾において
第１素子（２］が配さｒした装置に第１゜第２焦亀屋赤
外線検出素子（２１ａ）（２１ｂ）７、Ｔｈらなる第１
素子群（２〃と配し、従来装置に４６いて第２素子（３
）が配さｎた位置に第６ｈ第４焦′は型赤外綿栓出累子
（２２ａ）（２２ｂ）かしなる第２累子群の２配してい
る。また。上記各群を構成する素子ｅユその配夕Ｕ方向
が人体（１）の移動方向Ａ（二対して直角（二なるより
に配さ詐゛ζいる。尚１図中第７図と同−副溝にぼ同一
符号′ｒ付し説明？省略する。

第４図（グ第２実施列の回路青酸を示し、＝Ｘ１素子（
２１ａ）と第６素子Ｌ２２ａＪと忙パラレルオボジット
接続しその出カケ高抵抗シ））と［’ＥＴＣ４１からな
るインピーダンス変換回路で介してアントゲ−）Ｃ１％
の入力≦二接続すると共に第２累子（２１ｂ）と第４累
子ｔ　２２ｂ　）と葡パラレルオボジット接続しその出
力を高低抗ＣＪとＦＥＴし・Ｄ刀・しなるインピーダン
ス回路を介してアンドゲート伝Ｊの入力に接続している
。またアントゲ−）ｆＥの出力は警＠器（因示せず］に
出力される。尚１図中矢印Ｐに谷紫子の分極方向金示す
。

従りて１人体（１７がＤ位置を通過するときには。

斯る人体（１）から出力される赤外線はミラー（４ａ］
を介して第１素子群圓の各素子（２１ａＪ（２１ｂ）に
入射されることとなるので第１、第２累子（２１ａ　）
　（２１ｂ　）　カｂ、ｌ；信’ｉ＋カ出カサｎ。

ゆえにアントゲ−トムを介して信号が警報器に出力さｎ
る。また人体（１）がＵ位置を通過するとき（二ｒＸ、
、人体山から出射される赤外線ぼミラー（４ｇ〕？介し
て第２素子群のの谷素子（２２ａ）（２２ｂ）に入射さ
れることとなるので第５、第４累子（２２＆）（２２１
））から共に信号が出力され。

ゆえにアンドゲート−七介して信号が警報器（：出力さ
れる。

ｉｕ二Ｍ　１　、　第２　ｉ子（２１ａ）（２１ｂ）及
び第６．第４素子（２２ａ　）（２２ｂ　）ｉ（夫々人
体（１）の移動刃ｌｒ＋］Ａに対して直角に配されてい
るため。

丘素子群（二赤外線が入射されるとき、各素子＃？構成
する全素子には略同量の赤外線が入射−Ｊ″るので１人
体（１）がＤ二〇位置の途中？通過し、講１゜２１！２
素子群−刀のに共に人体（１）からの赤外線が入射する
際でも、ｊｌ！１．第２素子群（２１１のＣ：大々入射
される赤外ｉ１Ｍ童の差ζ１応じた信号がアンドゲート
のを介して警報器に出力される。

そして、第１〜第４８子（２１ａ）　〜（２２ｂ）のい
ずれか１つのぶ子ｌ：お匹てポツプコーンノイズが発生
し、他の素子からはこのようなノイズが発生していない
際にはアントゲ−トムにオフ状態のままとなるのでＭ１
１実厖と同様警報器にに信号に出力されない。

また、不実施＠装置では白熱灯等から谷素子に均等に光
が入射された際でも、第１．第３素子（２１ａ）（２２
＆）及び第２．第４素子（２１ｂ）（２２ｂ　）が夫々
オボジツＩセされているため各素子から発生する出力ぼ
相殺され警報器に出力されない。

第５図に第２実施ｆｌｌ装置のうちアンドゲート６及び
警報器金除く回路？パッケージングした４成全示し、絶
縁性接看削Ｃ１１）で電気的（二絶縁さ′ｎ次第１〜第
６リードＱ〜図と電気的に接続された第４リード纏が植
設された金属性ステム関表面に金属性支持台（至）及び
導電性接着剤Ｓη茫介して第１〜第４累子（２Ｌａｌｔ
２１ｂ）（２２８）（２２ｂ）ｔ−同省すると共に第１
．第２インピーダンス回路關端及びステム関と電気的に
絶縁された導電路ｉ４０が配置されている。また上記リ
ード６３〜Ｃ（５１及び各部の電気的接続は金細線０引
：より行なう。更に上記ステム山表面ば開口がシリコン
等の赤外線透過材（４１）で閉基されたキャン旧で覆わ
れている。尚。

図中矢印Ｐは素子の分極方向を示す。

尚、第２実施例では第１素子（２１ＪＬ）と第６累子（
２２＆　）及び第２素子（２１ｂＪと第４累子（２２ｂ
）’に夫々パラレルオボジット接続したが、第６図に示
す如（シリーズオボジット接続としても同様の効果が得
られる。

また、第１．＄２実施例において、インピーダンス回路
の出力を直接アンドゲート（＝接続したが、上記回路か
らの出力が小さい場合（二に上記回路の後段に増幅器を
設けても艮い。

（ト］発明の効果 本発明によればポツプコーンノイズ（二りる誤出力ｒ！
抑止できるので４ｇ禎性め高いＪ’＊型赤型線外線検出
６ることができる口

【図面の簡単な説明】

第１図及び４２図は本発明の１＠１実喝例を示す模式図
及び回路図、ＳＳ図及び第４図に本発明の第２実施例を
示す模式図及び回路図、４５図（ａＪ〜（ｅ）Ｈ第２実
施例のパッケージングを示Ｔ上面透過示す模式図及び回
路図である。 （１）・・・人体（ａ検出物）、（１１ｍ３〜（１１ｃ
）、（１２＆）　〜（１２ｂ）、（２１ａ）（２１ｂ）
Ｃ２２＆）Ｃ２２ｂ）・・・焦電型赤外線検出素子、（
１５ａ）（１５ｂ）（２５）用７ン）”グー）（ゲート
回路）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検出物から放射される赤外線を検知する焦電型
   赤外線検出器であって、上記被検出物から放射される赤
   外線の放射領域に位置する複数の焦電型赤外線検出素子
   と、該素子の各々から出力される信号の論理積をとるゲ
   ート回路とを備えたことを特徴とする焦電型赤外線検出
   器。