JPS63293426A - 焦電形赤外線検出装置 - Google Patents
焦電形赤外線検出装置Info
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- JPS63293426A JPS63293426A JP62130674A JP13067487A JPS63293426A JP S63293426 A JPS63293426 A JP S63293426A JP 62130674 A JP62130674 A JP 62130674A JP 13067487 A JP13067487 A JP 13067487A JP S63293426 A JPS63293426 A JP S63293426A
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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- Burglar Alarm Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、デュアル構造の赤外線センサ素子を用いて、
人体などの熱源を検出するための赤外線検出装置に関す
る。
人体などの熱源を検出するための赤外線検出装置に関す
る。
最近、人体などの熱源を検出するための検出装置として
は、ＬＥＤを用いた装置に比較して、設置および取り扱
いが容易であるという理由で、焦電形赤外線センサを用
いた検出装置が多用されている。この焦電形赤外線セン
サは、通常焦電板の表裏面に電極を形成したもので、わ
ずかな温度差でも鋭敏に怒じるので、感度が良い反面、
熱的なノイズに弱く、自動車のライトのような熱源や周
囲温度の急激な変化で誤動作することもあっな。
は、ＬＥＤを用いた装置に比較して、設置および取り扱
いが容易であるという理由で、焦電形赤外線センサを用
いた検出装置が多用されている。この焦電形赤外線セン
サは、通常焦電板の表裏面に電極を形成したもので、わ
ずかな温度差でも鋭敏に怒じるので、感度が良い反面、
熱的なノイズに弱く、自動車のライトのような熱源や周
囲温度の急激な変化で誤動作することもあっな。
このような人体以外の雑音成分からの誤動作を避けるた
め、分極方向を逆にした２つのエレメントを第５図（イ
）（ロ）に示すように直列あるいは並列に結合した、い
わゆる「デュアルセンサ素子」が提案され、この素子を
用いた赤外線検出装置が実用化されている。
め、分極方向を逆にした２つのエレメントを第５図（イ
）（ロ）に示すように直列あるいは並列に結合した、い
わゆる「デュアルセンサ素子」が提案され、この素子を
用いた赤外線検出装置が実用化されている。
第６図にはそのデュアル構造の従来の赤外線検出装置が
示されている。図において、ハウジング１は赤外線を遮
蔽する金属材料等によって形成され、そのハウジング１
の所望位置には開口２が形成されている。そして、前記
ハウジング１の内部には焦電形赤外線センサ素子３が配
設されている。
示されている。図において、ハウジング１は赤外線を遮
蔽する金属材料等によって形成され、そのハウジング１
の所望位置には開口２が形成されている。そして、前記
ハウジング１の内部には焦電形赤外線センサ素子３が配
設されている。
この焦電形赤外線センサ素子３は隣接配置された第１の
エレメント４と第２のエレメント５とを有しており、こ
の両エレメント４．５の受光面は前記開口２に対向して
いる。エレメント４．５は赤外線を受けると分極状態が
くずれ、赤外線の強さに対応する電気信号を出力するも
のである。
エレメント４と第２のエレメント５とを有しており、こ
の両エレメント４．５の受光面は前記開口２に対向して
いる。エレメント４．５は赤外線を受けると分極状態が
くずれ、赤外線の強さに対応する電気信号を出力するも
のである。
一方、前記開口２には赤外線を透過する透過板６が嵌め
込まれており、さらに該透過板６を挟んで前記焦電形赤
外線センサ素子３と対向する位置にフレネルレンズ７が
配置されている。このフレネルレンズ７は例えば、ポリ
エチレン等のプラスチック樹脂によって形成され、人体
等の熱源から発せられる赤外線を焦電形赤外線センサ素
子３（詳しくはエレメント４．５）に導くものである。
込まれており、さらに該透過板６を挟んで前記焦電形赤
外線センサ素子３と対向する位置にフレネルレンズ７が
配置されている。このフレネルレンズ７は例えば、ポリ
エチレン等のプラスチック樹脂によって形成され、人体
等の熱源から発せられる赤外線を焦電形赤外線センサ素
子３（詳しくはエレメント４．５）に導くものである。
そして、この赤外線を受けた両エレメント４．５に出力
レベル差が生じたとき、前記第５図（イ）（ロ）の結線
状態にある焦電形赤外線センサ素子３から検出信号が出
力され、熱源の侵入が検出されるのである。
レベル差が生じたとき、前記第５図（イ）（ロ）の結線
状態にある焦電形赤外線センサ素子３から検出信号が出
力され、熱源の侵入が検出されるのである。
（発明が解決しようとする問題点）
上記従来の装置によれば、焦電形赤外線センサ素子３の
第１のエレメント４自体の検出領域は第７図の領域Ａ（
円Ａの範囲内）で表され、同様に、第２のエレメント５
自体の検出領域は領域Ｂ（円Ｂの範囲内）で表される。
第１のエレメント４自体の検出領域は第７図の領域Ａ（
円Ａの範囲内）で表され、同様に、第２のエレメント５
自体の検出領域は領域Ｂ（円Ｂの範囲内）で表される。
ところが、両頭域Ａ。
Ｂが重なるＣの部分は両エレメント４．５に入り込む赤
外線の量がほぼ同一であるから、エレメント４．５の出
力レベル差がほとんど生ぜず、検出不可能領域になって
しまうという問題がある。
外線の量がほぼ同一であるから、エレメント４．５の出
力レベル差がほとんど生ぜず、検出不可能領域になって
しまうという問題がある。
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、両エレメント４．５自体の検出
領域が重なり合う領域Ｃに検出可能領域をつくり出し、
熱源の検出をより確実に行おうとするものである。
のであり、その目的は、両エレメント４．５自体の検出
領域が重なり合う領域Ｃに検出可能領域をつくり出し、
熱源の検出をより確実に行おうとするものである。
本発明は上記目的を達成するため次のように構成されて
いる。すなわち本発明は、赤外線を受けることによって
電気信号を出力する一対のエレメントが具備されている
デュアル構造の焦電形赤外線センサ素子と：この焦電形
赤外線センサ素子の近傍に配置され、赤外線を前記焦電
形赤外線センサ素子に導くフレネルレンズと；を備えて
なる焦電形赤外線検出装置において、前記焦電形赤外線
センサ素子とフレネルレンズとの間には赤外線を反射す
る反射遮蔽板が前記一対のエレメント間の空間を仕切る
格好で立設配置されていることを特徴として構成されて
いる。
いる。すなわち本発明は、赤外線を受けることによって
電気信号を出力する一対のエレメントが具備されている
デュアル構造の焦電形赤外線センサ素子と：この焦電形
赤外線センサ素子の近傍に配置され、赤外線を前記焦電
形赤外線センサ素子に導くフレネルレンズと；を備えて
なる焦電形赤外線検出装置において、前記焦電形赤外線
センサ素子とフレネルレンズとの間には赤外線を反射す
る反射遮蔽板が前記一対のエレメント間の空間を仕切る
格好で立設配置されていることを特徴として構成されて
いる。
〔作用］
上記のように構成されている本発明において、人体等の
熱源が焦電形赤外線センサ素子の検出領域に入ると、熱
源から発せられる赤外線はフレネルレンズに導かれてそ
れぞれ焦電形赤外線センサ素子の一対のエレメントに入
り込む、この場合、従来の装置では、既述の如く、各エ
レメント自体の検出領域が重なる部分に熱源が入り込ん
だときには、各エレメントに入り込む赤外線の強さはほ
ぼ等しいから、両エレメントの差動出力信号がほぼ零と
なり、その熱源の検出が不可能となる。ところが、本発
明では、焦電形赤外線センサ素子とフレネルレンズとの
間に反射遮蔽板が設けられているから、熱源が前記検出
領域の重なり合う部分に入り込んだ場合であっても、エ
レメントの一方側には反射遮蔽板から反射した赤外線と
フレネルレンズから直接来る赤外線とが共に入り込み、
他方側のエレメントには赤外線が反射遮蔽板に遮られて
入り込まないという新たな領域がつくり出されることと
なる。したがって、この領域に熱源が在るときには両エ
レメントの出力レベルに大きな差が生じることとなり、
これにより、熱源の検出可能領域が大幅に拡大されるの
である。
熱源が焦電形赤外線センサ素子の検出領域に入ると、熱
源から発せられる赤外線はフレネルレンズに導かれてそ
れぞれ焦電形赤外線センサ素子の一対のエレメントに入
り込む、この場合、従来の装置では、既述の如く、各エ
レメント自体の検出領域が重なる部分に熱源が入り込ん
だときには、各エレメントに入り込む赤外線の強さはほ
ぼ等しいから、両エレメントの差動出力信号がほぼ零と
なり、その熱源の検出が不可能となる。ところが、本発
明では、焦電形赤外線センサ素子とフレネルレンズとの
間に反射遮蔽板が設けられているから、熱源が前記検出
領域の重なり合う部分に入り込んだ場合であっても、エ
レメントの一方側には反射遮蔽板から反射した赤外線と
フレネルレンズから直接来る赤外線とが共に入り込み、
他方側のエレメントには赤外線が反射遮蔽板に遮られて
入り込まないという新たな領域がつくり出されることと
なる。したがって、この領域に熱源が在るときには両エ
レメントの出力レベルに大きな差が生じることとなり、
これにより、熱源の検出可能領域が大幅に拡大されるの
である。
〔実施例〕
以下、本発明の一実・施例を図面に基づいて説明する。
第１図には本発明に係る焦電形赤外線検出装置の一実施
例の構成が示されている０本実施例は原理的には第６図
に示す従来の装置に反射遮蔽板８を配設したことを特徴
としており、従来例と同一の構成部分については同一符
号を付し、その重複説明を省略する。
例の構成が示されている０本実施例は原理的には第６図
に示す従来の装置に反射遮蔽板８を配設したことを特徴
としており、従来例と同一の構成部分については同一符
号を付し、その重複説明を省略する。
第１図において、ハウジング１内の中央部には焦電形赤
外線センサ素子３が端子ピン９に支持されている。そし
て、センサ素子３の第１のエレメント４と第２のエレメ
ント５のほぼ中間位置を通る平面上にアルミニウム製の
反射遮蔽板８が前記焦電型赤外線センサ素子３の上方で
あってハウジング１の外に配置され、その反射遮蔽板８
の両端部は筒体１０に固定されている。
外線センサ素子３が端子ピン９に支持されている。そし
て、センサ素子３の第１のエレメント４と第２のエレメ
ント５のほぼ中間位置を通る平面上にアルミニウム製の
反射遮蔽板８が前記焦電型赤外線センサ素子３の上方で
あってハウジング１の外に配置され、その反射遮蔽板８
の両端部は筒体１０に固定されている。
このように反射遮蔽板８を設けることにより、次のよう
に熱源の検出可能領域が拡大される。
に熱源の検出可能領域が拡大される。
例えば、第２図〜第４図において、熱源が左から右（Ｘ
方向）に移動する場合、まず、熱源が第３図に示す検出
領域のａ位置からｂ位置まで移動したとき、該熱源は第
１のエレメント４自体の検出領域Ａ内にあるので、該第
１のエレメント４には赤外線が入り込むが、その熱源が
第２のエレメント５自体の検出領域Ｂの外にあるので該
第２のエレメント５には赤外線は入り込まない。この結
果、両エレメント４．５の出力レベルに差が生じ、第４
図に示すように、センサ素子３からＥ、の差動出力が得
られる。次に熱源が領域ＡとＢの重なり合うｂ位置から
ｄ位置まで移動したときは、赤外線は両エレメント４，
５に入り込むから差動出力は得られない。次に熱源がｄ
位置からｅ位置まで移動したときは、第２図に示すよう
に、第１のエレメント４にはフレネルレンズ７から直接
入射する赤外線αと反射遮蔽板８から反射する赤外線α
′とが入り込み、第２のエレメント５へは反射遮蔽板８
に遮られて赤外線は入り込まない。このため差動出力は
前記ａｂ区間の出力の約２倍に相当する大きな値２Ｅ、
となる。同様にして区間ｅｆでは両エレメント４，５に
赤外線が入り込むから差動出力はＯとなり、区間ｆｇで
は第２図の如く、第２のエレメント５に直接入射する赤
外線βと反射による赤外線β′が入り込み、第１のエレ
メント４には反射遮蔽板８に遮られて赤外線が入り込ま
ないから、２倍の差動出力（２Ｅ、）となる。また、区
間ｇｈは差動出力が０、区間ｈｉは第２のエレメント５
のみに赤外線が入り込むから、Ｅ、の差動出力が得られ
る。
方向）に移動する場合、まず、熱源が第３図に示す検出
領域のａ位置からｂ位置まで移動したとき、該熱源は第
１のエレメント４自体の検出領域Ａ内にあるので、該第
１のエレメント４には赤外線が入り込むが、その熱源が
第２のエレメント５自体の検出領域Ｂの外にあるので該
第２のエレメント５には赤外線は入り込まない。この結
果、両エレメント４．５の出力レベルに差が生じ、第４
図に示すように、センサ素子３からＥ、の差動出力が得
られる。次に熱源が領域ＡとＢの重なり合うｂ位置から
ｄ位置まで移動したときは、赤外線は両エレメント４，
５に入り込むから差動出力は得られない。次に熱源がｄ
位置からｅ位置まで移動したときは、第２図に示すよう
に、第１のエレメント４にはフレネルレンズ７から直接
入射する赤外線αと反射遮蔽板８から反射する赤外線α
′とが入り込み、第２のエレメント５へは反射遮蔽板８
に遮られて赤外線は入り込まない。このため差動出力は
前記ａｂ区間の出力の約２倍に相当する大きな値２Ｅ、
となる。同様にして区間ｅｆでは両エレメント４，５に
赤外線が入り込むから差動出力はＯとなり、区間ｆｇで
は第２図の如く、第２のエレメント５に直接入射する赤
外線βと反射による赤外線β′が入り込み、第１のエレ
メント４には反射遮蔽板８に遮られて赤外線が入り込ま
ないから、２倍の差動出力（２Ｅ、）となる。また、区
間ｇｈは差動出力が０、区間ｈｉは第２のエレメント５
のみに赤外線が入り込むから、Ｅ、の差動出力が得られ
る。
このように、反射遮蔽板８を設けることによって、領域
ＡとＢが重なり合う部分に検出可能領域を新たにつくり
出すことが可能となり、熱源移動の細かな動きに対して
もこれを効果的に検出することが可能となる。
ＡとＢが重なり合う部分に検出可能領域を新たにつくり
出すことが可能となり、熱源移動の細かな動きに対して
もこれを効果的に検出することが可能となる。
なお、上記実施例では反射遮蔽板８をアルミニウムによ
って形成しているが、赤外線を反射する材料であれば他
のものでもよく、例えば、クロームや金等の材料によっ
て形成することもできる。
って形成しているが、赤外線を反射する材料であれば他
のものでもよく、例えば、クロームや金等の材料によっ
て形成することもできる。
また、実施例では反射遮蔽板８の形状を板状にしたもの
を示したが、必ずしもこれに限定されることはなく、設
計に応じ種々の形状を採り得ることはもちろんのことで
ある。
を示したが、必ずしもこれに限定されることはなく、設
計に応じ種々の形状を採り得ることはもちろんのことで
ある。
本発明は以上説明したように構成したものであるから、
焦電形赤外線センサ素子の一方のエレメント自体の熱源
検出領域と他方のエレメント自体の熱源検出領域との重
なり合う部分、つまり、従来装置においては検出不可能
領域に新たな熱源検出の可能領域をつくり出すことが可
能となり、熱源の細かな動きに対してもこれを効果的に
検出することができる。
焦電形赤外線センサ素子の一方のエレメント自体の熱源
検出領域と他方のエレメント自体の熱源検出領域との重
なり合う部分、つまり、従来装置においては検出不可能
領域に新たな熱源検出の可能領域をつくり出すことが可
能となり、熱源の細かな動きに対してもこれを効果的に
検出することができる。
第１図は本発明に係る一実施例の要部構成図、第２図は
同実施例における反射遮蔽板の作用説明図、第３図は同
実施例の熱源検出可能領域を示す説明図、第４図は同実
施例の焦電形赤外線センサ素子力ζら出力される差動出
力の波形図、第５図はデュアル構造の焦電形赤外線検出
装置におけるエレメントの結線図、第６図は従来例の装
置構造図、第７図は従来装置における熱源検出領域の説
明図である。 ｌ・・・ハウジング、２・・・開口、３・・・焦電形赤
外線センサ素子、４・・・第１のエレメント、５・・・
第２のエレメント、６・・・透過板、７０９．フレネル
レンズ、８・・・反射遮蔽板、９・・・端子ビン、１０
・・・筒体。 出願人 株式会社 村 １）製 作 所代理人 弁
理士 五 十 嵐 清第２図 第３図 Ｘ ＃ｐＪ４図 −一一一一一−Ｘ
同実施例における反射遮蔽板の作用説明図、第３図は同
実施例の熱源検出可能領域を示す説明図、第４図は同実
施例の焦電形赤外線センサ素子力ζら出力される差動出
力の波形図、第５図はデュアル構造の焦電形赤外線検出
装置におけるエレメントの結線図、第６図は従来例の装
置構造図、第７図は従来装置における熱源検出領域の説
明図である。 ｌ・・・ハウジング、２・・・開口、３・・・焦電形赤
外線センサ素子、４・・・第１のエレメント、５・・・
第２のエレメント、６・・・透過板、７０９．フレネル
レンズ、８・・・反射遮蔽板、９・・・端子ビン、１０
・・・筒体。 出願人 株式会社 村 １）製 作 所代理人 弁
理士 五 十 嵐 清第２図 第３図 Ｘ ＃ｐＪ４図 −一一一一一−Ｘ
Claims (1)
- 赤外線を受けることによって電気信号を出力する一対の
エレメントが具備されているデュアル構造の焦電形赤外
線センサ素子と；この焦電形赤外線センサ素子の近傍に
配置され、赤外線を前記焦電形赤外線センサ素子に導く
フレネルレンズと；を備えてなる焦電形赤外線検出装置
において、前記焦電形赤外線センサ素子とフレネルレン
ズとの間には赤外線を反射する反射遮蔽板が前記一対の
エレメント間の空間を仕切る格好で立設配置されている
ことを特徴とする焦電形赤外線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130674A JPS63293426A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 焦電形赤外線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130674A JPS63293426A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 焦電形赤外線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293426A true JPS63293426A (ja) | 1988-11-30 |
| JPH0547053B2 JPH0547053B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=15039901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62130674A Granted JPS63293426A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 焦電形赤外線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63293426A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0412646A2 (en) * | 1989-07-08 | 1991-02-13 | Gec-Marconi Limited | Reflecting means for infrared detectors |
| US5291020A (en) * | 1992-01-07 | 1994-03-01 | Intelectron Products Company | Method and apparatus for detecting direction and speed using PIR sensor |
| JPH08178746A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-12 | Ngk Insulators Ltd | 遠赤外線感知器 |
| US5567942A (en) * | 1993-12-31 | 1996-10-22 | Goldstar Co., Ltd. | Infrared array sensor system |
| US20110155911A1 (en) * | 2006-10-13 | 2011-06-30 | Claytor Richard N | Passive infrared detector |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP62130674A patent/JPS63293426A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0412646A2 (en) * | 1989-07-08 | 1991-02-13 | Gec-Marconi Limited | Reflecting means for infrared detectors |
| EP0412646A3 (en) * | 1989-07-08 | 1991-07-03 | Gec-Marconi Limited | Reflecting means for infrared detectors |
| US5291020A (en) * | 1992-01-07 | 1994-03-01 | Intelectron Products Company | Method and apparatus for detecting direction and speed using PIR sensor |
| US5567942A (en) * | 1993-12-31 | 1996-10-22 | Goldstar Co., Ltd. | Infrared array sensor system |
| JPH08178746A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-12 | Ngk Insulators Ltd | 遠赤外線感知器 |
| US20110155911A1 (en) * | 2006-10-13 | 2011-06-30 | Claytor Richard N | Passive infrared detector |
| US9116037B2 (en) * | 2006-10-13 | 2015-08-25 | Fresnel Technologies, Inc. | Passive infrared detector |
| US9885608B2 (en) | 2006-10-13 | 2018-02-06 | Fresnel Technologies, Inc. | Passive infrared detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0547053B2 (ja) | 1993-07-15 |
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