JP2000292551A - 焦電型赤外線検出器 - Google Patents
焦電型赤外線検出器Info
- Publication number
- JP2000292551A JP2000292551A JP11095851A JP9585199A JP2000292551A JP 2000292551 A JP2000292551 A JP 2000292551A JP 11095851 A JP11095851 A JP 11095851A JP 9585199 A JP9585199 A JP 9585199A JP 2000292551 A JP2000292551 A JP 2000292551A
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- JP
- Japan
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- infrared detector
- pyroelectric infrared
- receiving electrode
- light
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Abstract
(57)【要約】
人体検知における受光電極の検知能力の向上、及びより
良い小動物検知の為に、デュアルツイン型焦電型赤外線
検出器の受光電極サイズを限定する。 【課題】従来のデュアルツイン型焦電型赤外線検出器の
受光電極サイズは、人体検知において、投影される受光
電極エリアと検出装置が望む人体像の重なりにロスが大
きく、検知効率が悪いものとなっていた。加えて回路間
のギャップも小動物検知に適した寸法の確立が成されて
いなかった。 【解決手段】本発明に係るデュアルツイン型焦電型赤外
線検出器は、デュアル電極の組を上下又は左右に隣り合
う様に配置し、受光電極の縦長さ1.18〜1.33m
m,横幅0.9〜1.1mm,同一回路同士の受光電極
間ギャップを0.6〜0.8mm,更に異なる回路同士
の最短電極間ギャップを0.3〜0.5mmとする事を
特徴としている。
良い小動物検知の為に、デュアルツイン型焦電型赤外線
検出器の受光電極サイズを限定する。 【課題】従来のデュアルツイン型焦電型赤外線検出器の
受光電極サイズは、人体検知において、投影される受光
電極エリアと検出装置が望む人体像の重なりにロスが大
きく、検知効率が悪いものとなっていた。加えて回路間
のギャップも小動物検知に適した寸法の確立が成されて
いなかった。 【解決手段】本発明に係るデュアルツイン型焦電型赤外
線検出器は、デュアル電極の組を上下又は左右に隣り合
う様に配置し、受光電極の縦長さ1.18〜1.33m
m,横幅0.9〜1.1mm,同一回路同士の受光電極
間ギャップを0.6〜0.8mm,更に異なる回路同士
の最短電極間ギャップを0.3〜0.5mmとする事を
特徴としている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】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関するものである。
られる焦電型赤外線検出器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の焦電型赤外線検出器による人体検
知を行う場合、人体の全身を検知する事を目的としてお
り、側面から見た人体のサイズを身長160cm,横幅
30cmとして考え、このサイズの人体を最も効率良く
検知し、且つ後回路処理にて確度の高い小動物判別が出
来る受光電極サイズ及び受光電極間ギャップが模索され
て来た。
知を行う場合、人体の全身を検知する事を目的としてお
り、側面から見た人体のサイズを身長160cm,横幅
30cmとして考え、このサイズの人体を最も効率良く
検知し、且つ後回路処理にて確度の高い小動物判別が出
来る受光電極サイズ及び受光電極間ギャップが模索され
て来た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術ではデュア
ルツイン型焦電型赤外線検出器の受光電極サイズの適正
値が定まっておらず、図3に示す受光電極の縦長さ1.
75mm,横幅1.0mm,同一回路同士の受光電極間
ギャップ0.8mm,異なる回路間同士の最短電極間ギ
ャップ0.8mmのサイズのもの、或いは図5に示す受
光電極の縦長さ1.375mm,横幅1.0mm,同一
回路同士の受光電極間ギャップ0.8mm,異なる回路
間同士の最短電極間ギャップ0.25mmのサイズのも
のが従来の技術による受光電極サイズとして知られてい
た。デュアルツイン型赤外線検出器が搭載される一般的
な検知装置は、主に天井に取り付けられ、且つ使用する
光学系は受光電極の縦:横の比を変える事無く検知エリ
アとして投影する場合が殆どであり、天井の高さが3
m,光学系の焦点距離が25mm,検知距離が12mと
設定されている場合が多い。この場合、検知対象距離で
ある12m先に投影される検知エリア像は、小動物判別
を効率良く行う為に検知エリア像の下面が床面と接する
様に設定される。焦電型赤外線検出器の受光電極面が床
面に対し垂直に位置する様に取り付けられた場合、図3
に示す受光電極サイズであれば、図4に示すように12
m先に投影される受光エリアの中心が床面から約1.0
5mの位置に設定され、全高209.1cm,1つの受
光エリアの縦長さ85.1cm,横幅48.6cm,異
なる回路間同士の最短エリア間ギャップ38.9cmと
なり、検知対象とする人体像に対して、投影される検知
エリアの縦方向のサイズが大きすぎる事で、人体の上半
身を検知すべき受光エリア全体に人体像が入らず、検知
効率が悪いものとなっていた事が判明した。加えて図5
に示す受光電極サイズのものであれば、12m先の投影
像は図6に示す様に受光エリアの中心が床面から約0.
73mの位置に設定され、エリアの全高146.6c
m,1つの受光エリアの縦長さ67.2cm,横幅4
8.9cm,異なる回路間同士の最短エリアギャップ1
2.2cmとなり、人体の上半身,下半身共効率良く受
光エリアに入る事で検知効率が良い反面、犬等の小動物
が下側に位置する検知エリアのみに侵入した際、対応す
る回路からのみ発生する信号を処理して行う小動物判別
に於いて、異なる回路間同士の最短電極間ギャップが狭
い事で、下側受光電極のみに入射した赤外線により焦電
素子が温められ、その熱が焦電素子上の熱伝搬等により
上側受光電極に到達して、本来信号の出る筈の無い回路
からも信号出力が発生するといういわゆるクロストーク
にて、小動物判定が曖昧になっていた事が判明した。こ
の様に従来の技術では、効率の良い人体検知と、確度の
高い小動物判別の両立が出来ていない事が判明した為、
これらの課題を解決すべくデュアルツイン型焦電型赤外
線検出器の受光電極面積の適正値について検討を行っ
た。
ルツイン型焦電型赤外線検出器の受光電極サイズの適正
値が定まっておらず、図3に示す受光電極の縦長さ1.
75mm,横幅1.0mm,同一回路同士の受光電極間
ギャップ0.8mm,異なる回路間同士の最短電極間ギ
ャップ0.8mmのサイズのもの、或いは図5に示す受
光電極の縦長さ1.375mm,横幅1.0mm,同一
回路同士の受光電極間ギャップ0.8mm,異なる回路
間同士の最短電極間ギャップ0.25mmのサイズのも
のが従来の技術による受光電極サイズとして知られてい
た。デュアルツイン型赤外線検出器が搭載される一般的
な検知装置は、主に天井に取り付けられ、且つ使用する
光学系は受光電極の縦:横の比を変える事無く検知エリ
アとして投影する場合が殆どであり、天井の高さが3
m,光学系の焦点距離が25mm,検知距離が12mと
設定されている場合が多い。この場合、検知対象距離で
ある12m先に投影される検知エリア像は、小動物判別
を効率良く行う為に検知エリア像の下面が床面と接する
様に設定される。焦電型赤外線検出器の受光電極面が床
面に対し垂直に位置する様に取り付けられた場合、図3
に示す受光電極サイズであれば、図4に示すように12
m先に投影される受光エリアの中心が床面から約1.0
5mの位置に設定され、全高209.1cm,1つの受
光エリアの縦長さ85.1cm,横幅48.6cm,異
なる回路間同士の最短エリア間ギャップ38.9cmと
なり、検知対象とする人体像に対して、投影される検知
エリアの縦方向のサイズが大きすぎる事で、人体の上半
身を検知すべき受光エリア全体に人体像が入らず、検知
効率が悪いものとなっていた事が判明した。加えて図5
に示す受光電極サイズのものであれば、12m先の投影
像は図6に示す様に受光エリアの中心が床面から約0.
73mの位置に設定され、エリアの全高146.6c
m,1つの受光エリアの縦長さ67.2cm,横幅4
8.9cm,異なる回路間同士の最短エリアギャップ1
2.2cmとなり、人体の上半身,下半身共効率良く受
光エリアに入る事で検知効率が良い反面、犬等の小動物
が下側に位置する検知エリアのみに侵入した際、対応す
る回路からのみ発生する信号を処理して行う小動物判別
に於いて、異なる回路間同士の最短電極間ギャップが狭
い事で、下側受光電極のみに入射した赤外線により焦電
素子が温められ、その熱が焦電素子上の熱伝搬等により
上側受光電極に到達して、本来信号の出る筈の無い回路
からも信号出力が発生するといういわゆるクロストーク
にて、小動物判定が曖昧になっていた事が判明した。こ
の様に従来の技術では、効率の良い人体検知と、確度の
高い小動物判別の両立が出来ていない事が判明した為、
これらの課題を解決すべくデュアルツイン型焦電型赤外
線検出器の受光電極面積の適正値について検討を行っ
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
する為、本発明に係るデュアルツイン型焦電型赤外線検
出器はデュアル電極の組を上下又は左右に隣り合う様に
配置し、受光電極の縦長さ1.18〜1.33mm,横
幅0.9〜1.1mm,同一回路同士の受光電極間ギャ
ップを0.6〜0.8mm,更に異なる回路同士の最短
電極間ギャップを0.3〜0.5mmとしている。
する為、本発明に係るデュアルツイン型焦電型赤外線検
出器はデュアル電極の組を上下又は左右に隣り合う様に
配置し、受光電極の縦長さ1.18〜1.33mm,横
幅0.9〜1.1mm,同一回路同士の受光電極間ギャ
ップを0.6〜0.8mm,更に異なる回路同士の最短
電極間ギャップを0.3〜0.5mmとしている。
【0005】
【発明の実施の形態】図1に本発明の実施の形態を示
す。本発明は、蒸着等の技術により受光電極が前述のサ
イズにて形成された焦電体が、インピーダンス変換用の
電解効果トランジスタ(FET),内部配線基盤(配線
パターンの詳細は省略),抵抗と共に1つのパッケージ
内にハーメチックされている。
す。本発明は、蒸着等の技術により受光電極が前述のサ
イズにて形成された焦電体が、インピーダンス変換用の
電解効果トランジスタ(FET),内部配線基盤(配線
パターンの詳細は省略),抵抗と共に1つのパッケージ
内にハーメチックされている。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1及び図2に基づ
いて説明する。図1は、本発明に係わるデュアルツイン
型焦電型赤外線検出器の内部構造図である。本発明に係
わるデュアルツイン型焦電型赤外線検出器の受光電極及
び受光電極間ギャップのサイズは、図2に示す様にデュ
アル電極の組を上下又は左右に隣り合う様に配置し、受
光電極の縦長さ1.18〜1.33mm,横幅0.9〜
1.1mm,同一回路同士の受光電極間ギャップを0.
6〜0.8mm,更に異なる回路同士の最短電極間ギャ
ップを0.3〜0.5mmとしている。天井の高さが3
m,光学系の焦点距離が25mm,検知距離が12mと
した場合、12m先の投影像は、図9に示す様にエリア
の全高129.9〜154.4cm,1つの検知エリア
の縦長さ57.6〜65.0cm,横幅44.0〜5
3.7cm,同一回路同士のエリアギャップが29.3
〜39.1mm,異なる回路間同士の最短エリアギャッ
プが14.7〜24.4cmとなり、人体の上半身,下
半身共効率良く受光エリアに入る事で検知効率が良くな
っている。図10は本発明に係わるデュアルツイン型焦
電型赤外線検出器と、従来の技術によるデュアルツイン
型焦電型赤外線検出器とを同一素材にて受光電極サイズ
のみ変更する手法にて作製し、同一の回路及び同一の光
学系にて実装感度を比較したデータである。光学系の焦
点距離25mm,天井取付高さ3m,焦電型赤外線検出
器の受光電極面が床面に対し垂直に位置する様に取り付
け、検知対象距離12m地点の検知エリアの下面が床面
に接する様に設定している。又検知対象である人体の移
動速度は一般的な歩行速度である1m/秒とした。図1
0の表は、本発明に係わるデュアルツイン型焦電型赤外
線検出器を用いた際の実装感度出力を1とした場合の比
率にて、従来の技術によるデュアルツイン型焦電型赤外
線検出器の実装感度出力を表している。このデータが示
す様に、本発明に係わる焦電型赤外線検出器において
は、図3に示す従来の技術による受光電極サイズの焦電
型赤外線検出器に対して、人体の上半身を検知する様上
側に配置された検知エリアの検知効率がアップする事
で、対応する回路においてより高い信号出力が得られる
事が確認された。加えて,図11は検知距離12mにて
犬等の小動物を想定した高さ60cmの熱源にて前述と
同様の実装試験を行った際の、回路間クロストーク出力
を調査した結果を示す表である。熱源が下側の検知エリ
アのみを横切った際、本来信号の出る筈の無い上側受光
電極に対応する回路から発生するクロストーク出力を、
本来の下側受光電極に対応する回路から発生する信号出
力に対する比で示したものである。この結果からも、本
発明に係わるデュアルツイン型焦電型赤外線検出器に於
いては、図3に示す異なる回路間の最短ギャップの充分
広い従来の技術による受光電極サイズのものと同等のク
ロストーク出力に抑える事が可能である事が判明した。
加えて図9に示す様に、本発明に係わる受光電極サイズ
のデュアルツイン型赤外線検出器の1つの検知エリアの
縦長さは57.6〜65.0cmであり、想定する小動
物の高さとほぼ一致する事から、小動物に関しても効率
良く検知する事が出来る。一方、図3に示す異なる回路
同士の最短電極間ギャップが充分広い従来の技術による
受光電極サイズのものは、図11に示す様に異なる回路
同士の最短電極間ギャップが広くクロストークが小さい
が、図4に示す様に投影される検知エリアサイズが小動
物に対して大きすぎる為、検知エリア全体に小動物像が
入らず検知効率が悪い。又、図5に示す異なる回路同士
の電極間ギャップが狭い従来の技術による受光電極サイ
ズのものは、図6に示す様に検知エリアの縦長さが想定
する小動物の高さとほぼ一致する為検知効率が高い反
面、図11の表がに示す様に異なる回路同士の電極間ギ
ャップが狭い為、クロストーク出力が大きくなり、確度
の高い小動物判定が出来ない。
いて説明する。図1は、本発明に係わるデュアルツイン
型焦電型赤外線検出器の内部構造図である。本発明に係
わるデュアルツイン型焦電型赤外線検出器の受光電極及
び受光電極間ギャップのサイズは、図2に示す様にデュ
アル電極の組を上下又は左右に隣り合う様に配置し、受
光電極の縦長さ1.18〜1.33mm,横幅0.9〜
1.1mm,同一回路同士の受光電極間ギャップを0.
6〜0.8mm,更に異なる回路同士の最短電極間ギャ
ップを0.3〜0.5mmとしている。天井の高さが3
m,光学系の焦点距離が25mm,検知距離が12mと
した場合、12m先の投影像は、図9に示す様にエリア
の全高129.9〜154.4cm,1つの検知エリア
の縦長さ57.6〜65.0cm,横幅44.0〜5
3.7cm,同一回路同士のエリアギャップが29.3
〜39.1mm,異なる回路間同士の最短エリアギャッ
プが14.7〜24.4cmとなり、人体の上半身,下
半身共効率良く受光エリアに入る事で検知効率が良くな
っている。図10は本発明に係わるデュアルツイン型焦
電型赤外線検出器と、従来の技術によるデュアルツイン
型焦電型赤外線検出器とを同一素材にて受光電極サイズ
のみ変更する手法にて作製し、同一の回路及び同一の光
学系にて実装感度を比較したデータである。光学系の焦
点距離25mm,天井取付高さ3m,焦電型赤外線検出
器の受光電極面が床面に対し垂直に位置する様に取り付
け、検知対象距離12m地点の検知エリアの下面が床面
に接する様に設定している。又検知対象である人体の移
動速度は一般的な歩行速度である1m/秒とした。図1
0の表は、本発明に係わるデュアルツイン型焦電型赤外
線検出器を用いた際の実装感度出力を1とした場合の比
率にて、従来の技術によるデュアルツイン型焦電型赤外
線検出器の実装感度出力を表している。このデータが示
す様に、本発明に係わる焦電型赤外線検出器において
は、図3に示す従来の技術による受光電極サイズの焦電
型赤外線検出器に対して、人体の上半身を検知する様上
側に配置された検知エリアの検知効率がアップする事
で、対応する回路においてより高い信号出力が得られる
事が確認された。加えて,図11は検知距離12mにて
犬等の小動物を想定した高さ60cmの熱源にて前述と
同様の実装試験を行った際の、回路間クロストーク出力
を調査した結果を示す表である。熱源が下側の検知エリ
アのみを横切った際、本来信号の出る筈の無い上側受光
電極に対応する回路から発生するクロストーク出力を、
本来の下側受光電極に対応する回路から発生する信号出
力に対する比で示したものである。この結果からも、本
発明に係わるデュアルツイン型焦電型赤外線検出器に於
いては、図3に示す異なる回路間の最短ギャップの充分
広い従来の技術による受光電極サイズのものと同等のク
ロストーク出力に抑える事が可能である事が判明した。
加えて図9に示す様に、本発明に係わる受光電極サイズ
のデュアルツイン型赤外線検出器の1つの検知エリアの
縦長さは57.6〜65.0cmであり、想定する小動
物の高さとほぼ一致する事から、小動物に関しても効率
良く検知する事が出来る。一方、図3に示す異なる回路
同士の最短電極間ギャップが充分広い従来の技術による
受光電極サイズのものは、図11に示す様に異なる回路
同士の最短電極間ギャップが広くクロストークが小さい
が、図4に示す様に投影される検知エリアサイズが小動
物に対して大きすぎる為、検知エリア全体に小動物像が
入らず検知効率が悪い。又、図5に示す異なる回路同士
の電極間ギャップが狭い従来の技術による受光電極サイ
ズのものは、図6に示す様に検知エリアの縦長さが想定
する小動物の高さとほぼ一致する為検知効率が高い反
面、図11の表がに示す様に異なる回路同士の電極間ギ
ャップが狭い為、クロストーク出力が大きくなり、確度
の高い小動物判定が出来ない。
【0007】
【発明の効果】本発明に係る焦電型赤外線検出器によれ
ば、検地装置が望む人体像に対しての効率良い検知に
て、より高い信号出力が得られることが可能となり、信
号出力増幅用のアンプのゲインを抑える事が出来る為、
外来ノイズに対しての耐性がアップする。又、回路間の
クロストークを抑制可能なデュアルツイン型焦電型赤外
線検出器の供給が可能となる。
ば、検地装置が望む人体像に対しての効率良い検知に
て、より高い信号出力が得られることが可能となり、信
号出力増幅用のアンプのゲインを抑える事が出来る為、
外来ノイズに対しての耐性がアップする。又、回路間の
クロストークを抑制可能なデュアルツイン型焦電型赤外
線検出器の供給が可能となる。
【図1】本発明の実施の形態に係る焦電型赤外線検出器
の実施例。
の実施例。
【図2】本発明の実施の形態に係る焦電型赤外線検出器
の受光電極パターン図。
の受光電極パターン図。
【図3】従来の技術による焦電型赤外線検出器の受光電
極パターンの一例。
極パターンの一例。
【図4】従来の技術による図3に示すパターンの投影エ
リア図
リア図
【図5】従来の技術による焦電型赤外線検出器の受光電
極パターンの他の一例。
極パターンの他の一例。
【図6】従来の技術による図5に示すパターンの投影エ
リア図
リア図
【図7】従来の技術による図3に示すパターンの焦電型
赤外線検出器の受光電極投影エリア及び検知対象人体
像。
赤外線検出器の受光電極投影エリア及び検知対象人体
像。
【図8】従来の技術による図5に示すパターンの焦電型
赤外線検出器の受光電極投影エリア及び検知対象人体
像。
赤外線検出器の受光電極投影エリア及び検知対象人体
像。
【図9】本発明に係わる焦電型赤外線検出器の受光電極
投影エリア及び検知対象人体像。
投影エリア及び検知対象人体像。
【図10】本発明の実施の形態に係わる焦電型赤外線検
出器と、従来の技術による焦電型赤外線検出器との実装
感度比較データ。
出器と、従来の技術による焦電型赤外線検出器との実装
感度比較データ。
【図11】本発明の実施の形態に係わる焦電型赤外線検
出器と、従来の技術による焦電型赤外線検出器との回路
間クロストーク出力比較データ。
出器と、従来の技術による焦電型赤外線検出器との回路
間クロストーク出力比較データ。
1 窓部 2 CAN 3 焦電体 4 受光電極 5 内部配線基板 6 FET 7 抵抗 8 ヘッダー 9 検知装置 10 受光電極投影エリア図 11 検知対象像
Claims (1)
- 【請求項1】 各回路からの信号出力を後回路にて識別
機能を持つ赤外線検知装置に搭載する、デュアルツイン
型焦電型赤外線検出器において、デュアル電極の組を上
下又は左右に隣り合う様に配置し、受光電極の縦長さ
1.18〜1.33mm,横幅0.9〜1.1mm,同
一回路同士の受光電極間ギャップを0.6〜0.8m
m,更に異なる回路同士の最短電極間ギャップを0.3
〜0.5mmとする事を特徴とする焦電型赤外線検出
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095851A JP2000292551A (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 焦電型赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095851A JP2000292551A (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 焦電型赤外線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000292551A true JP2000292551A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14148885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11095851A Pending JP2000292551A (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 焦電型赤外線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000292551A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006162463A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Takenaka Engineering Co Ltd | 人体検知器 |
| JP2009014497A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Ikari Shodoku Kk | 小動物検出装置および方法 |
| WO2017221718A1 (ja) | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 株式会社村田製作所 | 赤外線検出素子、および、赤外線検出装置 |
-
1999
- 1999-04-02 JP JP11095851A patent/JP2000292551A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006162463A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Takenaka Engineering Co Ltd | 人体検知器 |
| JP2009014497A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Ikari Shodoku Kk | 小動物検出装置および方法 |
| WO2017221718A1 (ja) | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 株式会社村田製作所 | 赤外線検出素子、および、赤外線検出装置 |
| US10823620B2 (en) | 2016-06-23 | 2020-11-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Infrared detection element and infrared detection device |
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