JPH02278131A - 焦電型赤外線検出器 - Google Patents
焦電型赤外線検出器Info
- Publication number
- JPH02278131A JPH02278131A JP1100557A JP10055789A JPH02278131A JP H02278131 A JPH02278131 A JP H02278131A JP 1100557 A JP1100557 A JP 1100557A JP 10055789 A JP10055789 A JP 10055789A JP H02278131 A JPH02278131 A JP H02278131A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elements
- detector
- pyroelectric
- infrared detector
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (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、浸入Ｗ報器、火災検知器等に用いられ、特に
天井等に取り付けて使用される広視野角を有する検知型
の焦電型赤外線検出器に関するものである。
天井等に取り付けて使用される広視野角を有する検知型
の焦電型赤外線検出器に関するものである。
（従来の技＃ｉ）
焦を型赤外線検出器は、赤外線エネルギーによる温度変
化に応じて電気信号が表れる強誘電体物質の焦電効果を
利用したものである。
化に応じて電気信号が表れる強誘電体物質の焦電効果を
利用したものである。
この焦電型赤外線検出器を人体、炎検知用検知器として
使用する場合、室温の温度変化を補償するため、現在で
は２つのエレメントを逆極性でシリースに接続する方法
が主流である。この場合、第２図に示す平衡差動型と第
３図に示すシングル補償型の２種類が多く用いられてい
る。
使用する場合、室温の温度変化を補償するため、現在で
は２つのエレメントを逆極性でシリースに接続する方法
が主流である。この場合、第２図に示す平衡差動型と第
３図に示すシングル補償型の２種類が多く用いられてい
る。
第２図（ｂ）において赤外線エネルギーは１選択透過フ
ィルター１を通り、エレメント２ａに入射し、続いて２
ｂに入射する。２ａ、２ｂのエレメントの極性は逆極性
となっているため、２ａは＋方向に、２ｂは一方向に出
力が表れる。
ィルター１を通り、エレメント２ａに入射し、続いて２
ｂに入射する。２ａ、２ｂのエレメントの極性は逆極性
となっているため、２ａは＋方向に、２ｂは一方向に出
力が表れる。
この信号は容量性の高いインピーダンスを持つため、検
出器外部へ信号を取り出すためのバイアス抵抗３及びＦ
ＥＴ４が接続されており、これ等の部品を通して２ａ、
２ｂの合成信号が検出器外部へ出力される。焦電素子、
ＦＥＴ、Ｒｇ等の電気部品は、ハーメチックシールされ
た金属パッケージ５に納められている。
出器外部へ信号を取り出すためのバイアス抵抗３及びＦ
ＥＴ４が接続されており、これ等の部品を通して２ａ、
２ｂの合成信号が検出器外部へ出力される。焦電素子、
ＦＥＴ、Ｒｇ等の電気部品は、ハーメチックシールされ
た金属パッケージ５に納められている。
第２図（ａ）は、検出器を上から見たときの選択透過フ
ィルター１と、一対のｔ極２ａ、２ｂの位置を表したも
のである。このタイプは第２図（ａ）で明らかなように
、２つのエレメントを横切るＹ方向で出力は得られるが
、それと９０”回転したＸ方向では、２つのエレメント
に同時に入射するためにキャンセルが動き出力が得られ
ない。
ィルター１と、一対のｔ極２ａ、２ｂの位置を表したも
のである。このタイプは第２図（ａ）で明らかなように
、２つのエレメントを横切るＹ方向で出力は得られるが
、それと９０”回転したＸ方向では、２つのエレメント
に同時に入射するためにキャンセルが動き出力が得られ
ない。
これに対し第３図の検出器は、赤外線を中・じ弓；位置
した１つの受光エレメントのみに入射させ、その外周に
光が入光しない位置に温度補償エレメントを設けたもの
であるため、全方向の移動に対し検知できる。
した１つの受光エレメントのみに入射させ、その外周に
光が入光しない位置に温度補償エレメントを設けたもの
であるため、全方向の移動に対し検知できる。
しかしこのようなシングル補償型は５選択透過フィルタ
ー（７〜１４μｍのみ透過）を使用しているにもかかわ
らず、車のヘッドライト、太陽光の直射等に対し、受光
エレメント上にあるフィルターの二次輻射により出力し
てしまい、誤報が発生しやすい。
ー（７〜１４μｍのみ透過）を使用しているにもかかわ
らず、車のヘッドライト、太陽光の直射等に対し、受光
エレメント上にあるフィルターの二次輻射により出力し
てしまい、誤報が発生しやすい。
これに対し第２図の平衡差動型の場合では、二次輻射の
ための出力が両エレメントに同時に表れるため、キャン
セルが働き問題とはならない。
ための出力が両エレメントに同時に表れるため、キャン
セルが働き問題とはならない。
これ等の問題を解決するために、第４図に示すように同
心円上に内周環と外周環の２つのエレメントを持ち、そ
の両者の分割軸を９０’回転させたもので、内周環の半
分のエレメントと外周環の半分のエレメントを同極性に
接続して平衡差動型の一方のエレメントを構成し、次に
残りの内周環の半分のエレメントと外周環の半分のエレ
メントを前記エレメントと逆橿性に接続して、平衡差動
型の他の一方のエレメントを博成し、最後にそれら両方
のエレメントをシリースに接続した平衡差動型検出器が
考えられた。
心円上に内周環と外周環の２つのエレメントを持ち、そ
の両者の分割軸を９０’回転させたもので、内周環の半
分のエレメントと外周環の半分のエレメントを同極性に
接続して平衡差動型の一方のエレメントを構成し、次に
残りの内周環の半分のエレメントと外周環の半分のエレ
メントを前記エレメントと逆橿性に接続して、平衡差動
型の他の一方のエレメントを博成し、最後にそれら両方
のエレメントをシリースに接続した平衡差動型検出器が
考えられた。
この検出器において、第４図のａ方向に移動した場合の
出力波形を第５図（ａ）に示す。次に同じ速度で第４図
のｂ方向に移動した場合の出力波形を第５図（ｂ）に示
す。
出力波形を第５図（ａ）に示す。次に同じ速度で第４図
のｂ方向に移動した場合の出力波形を第５図（ｂ）に示
す。
この時検知信号の敷居値を■１とすると、両方向の移動
でも発報となる。しかし敷居値をＶ、とすると、エレメ
ント７ｂと６ａの出力が重なり、ピーク値が増加してい
るａ方向では発報されるがエレメント７ｂと６ｂの出力
が重なり、キャンセルされているｂ方向では失報となっ
てしまう。
でも発報となる。しかし敷居値をＶ、とすると、エレメ
ント７ｂと６ａの出力が重なり、ピーク値が増加してい
るａ方向では発報されるがエレメント７ｂと６ｂの出力
が重なり、キャンセルされているｂ方向では失報となっ
てしまう。
このように上記の検出器は、移動方向と移動速度によっ
てはキャンセルが働き失報してしまう可能性がある。
てはキャンセルが働き失報してしまう可能性がある。
（５！明が解決しようとする問題点）
本発明は、車のヘッドライト、太陽光等によるホワイト
ライトノイズに強く、移動方向を問わず広視野角な検知
が可能な焦を型赤外線検出器を逼供するものである。
ライトノイズに強く、移動方向を問わず広視野角な検知
が可能な焦を型赤外線検出器を逼供するものである。
（問題を解決するための手段）
本発明は、平衡差動型のエレメントを第１図に示す如く
周環状に配置し、かつその一部分以上を意図的に増大又
は減少させることを特徴とする。
周環状に配置し、かつその一部分以上を意図的に増大又
は減少させることを特徴とする。
又周環状のみならず、第６図に示したような変形楕円周
環状や、コの字型のような形状のエレメントの一部分以
上を意図的に増大、減少させることら本発明の特徴とす
る。
環状や、コの字型のような形状のエレメントの一部分以
上を意図的に増大、減少させることら本発明の特徴とす
る。
（作用）
熱源の移動方向及び速度によらず、シングル補償型と同
様に広視野角を有し、かつ車のヘンドライド、太陽光の
ような両方のエレメントに対し、同時に入光する場合に
は平Ｎ羞動型としてキャンセルが働き、出力が表れない
。
様に広視野角を有し、かつ車のヘンドライド、太陽光の
ような両方のエレメントに対し、同時に入光する場合に
は平Ｎ羞動型としてキャンセルが働き、出力が表れない
。
（実施例）
以下に図面を用いてさらに詳しく説明する。
第１図に本発明を実施した一例を示す。このような一対
の平衡差動型の赤外線検出器で、エレメントの一方は十
極性ａ、他方が一極性すとなっている。この検知器にお
いてＸ方向に熱源が移動した場合、エレメントａにより
まず子種性が出力され１次にｂにより一極性が出力され
る。又Ｙ方向の熱源の移動では、エレメントｂの周環状
より増大させた部分により出力され、中央部ではキャン
セルされるが、エレメントａの増大部により又出力され
る。さらに４５°の傾きをもって横切る場合も、増加さ
せた部分はキャンセルがきかずに出力され、検知が可能
となる。
の平衡差動型の赤外線検出器で、エレメントの一方は十
極性ａ、他方が一極性すとなっている。この検知器にお
いてＸ方向に熱源が移動した場合、エレメントａにより
まず子種性が出力され１次にｂにより一極性が出力され
る。又Ｙ方向の熱源の移動では、エレメントｂの周環状
より増大させた部分により出力され、中央部ではキャン
セルされるが、エレメントａの増大部により又出力され
る。さらに４５°の傾きをもって横切る場合も、増加さ
せた部分はキャンセルがきかずに出力され、検知が可能
となる。
エレメントに対する熱源の侵入角度に対する出力の例を
第７図に示す。
第７図に示す。
増大部の面積は、検出器設計の際、検出器の検知距離及
び人体の想定移動速度に対して適当に潤整することがで
きる。従って、様々な広視野角の検知パターンが可能と
なる。
び人体の想定移動速度に対して適当に潤整することがで
きる。従って、様々な広視野角の検知パターンが可能と
なる。
又一対のエレメントの面積は等しいので、車のヘッドラ
イト、太陽光等の両エレメントに同時に入射される光に
対しては、十と−のキャンセルが働くようになっている
。
イト、太陽光等の両エレメントに同時に入射される光に
対しては、十と−のキャンセルが働くようになっている
。
エレメントの形状としては、第６図に示すようなもので
も同様の効果が得られる。又多角形状にした場合も同様
である。
も同様の効果が得られる。又多角形状にした場合も同様
である。
（発明の効果）
以上説明してきたように、エレメントが中心から２つに
分割された周環状のある方向部分で、特徴的な形状をと
る平ｔＷｉ差動型焦電型赤外線検出器は、その形状の特
異性により熱源移動方向を問わず広視野角で均一な特性
が得られ、かつホワイトライトノイズ（車のヘッドライ
ト、太陽光等）に対しては出力が表れず、誤報をなくす
ことが可能となった。
分割された周環状のある方向部分で、特徴的な形状をと
る平ｔＷｉ差動型焦電型赤外線検出器は、その形状の特
異性により熱源移動方向を問わず広視野角で均一な特性
が得られ、かつホワイトライトノイズ（車のヘッドライ
ト、太陽光等）に対しては出力が表れず、誤報をなくす
ことが可能となった。
第１図は本発明における実施例のエレメントパターンを
示す。第２図は従来法における平衡差動型検出器のエレ
メントパターンと電気回路図、同じく第３図は従来法に
おけるシングル補償型のエレメントパターンと電気回路
図を示す。第４図には、同心円上に内周環と外周環のエ
レメントを持つ平衡差動型検出器のエレメントパターン
を、又第５図にはその出力波形例を示す。第６図は本発
明を実施する他の実施例、のエレメントパターンを示す
。第７図は本発明を実施することにより得られた浸入角
度に対する出力特性例を示す。
示す。第２図は従来法における平衡差動型検出器のエレ
メントパターンと電気回路図、同じく第３図は従来法に
おけるシングル補償型のエレメントパターンと電気回路
図を示す。第４図には、同心円上に内周環と外周環のエ
レメントを持つ平衡差動型検出器のエレメントパターン
を、又第５図にはその出力波形例を示す。第６図は本発
明を実施する他の実施例、のエレメントパターンを示す
。第７図は本発明を実施することにより得られた浸入角
度に対する出力特性例を示す。
Claims (1)
- ２つの逆極性のエレメントが、接続されて配置されてな
る平衡差動型の焦電型赤外線検出器において、そのエレ
メント構成が中心から２つに分割された周環状になって
おり、さらにその一部の面積が増減していることを特徴
とする焦電型赤外線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1100557A JPH02278131A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 焦電型赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1100557A JPH02278131A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 焦電型赤外線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02278131A true JPH02278131A (ja) | 1990-11-14 |
Family
ID=14277237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1100557A Pending JPH02278131A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 焦電型赤外線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02278131A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432350A (en) * | 1992-03-30 | 1995-07-11 | Horiba, Ltd. | Pyroelectric infrared detector with an improved sensing element |
| WO1999041575A1 (en) * | 1998-02-13 | 1999-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Infrared detector element, and infrared sensor unit and infrared detector using infrared detector element |
| DE102006057974A1 (de) * | 2006-12-04 | 2008-06-05 | Technische Universität Dresden | Richtungsempfindlicher pyroelektrischer Infrarotsensor mit sichelförmiger Elektrodenstruktur |
| WO2014020927A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Eizo株式会社 | マスクの構造 |
| WO2021095081A1 (ja) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 日本セラミック株式会社 | 焦電型赤外線検出器 |
-
1989
- 1989-04-19 JP JP1100557A patent/JPH02278131A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432350A (en) * | 1992-03-30 | 1995-07-11 | Horiba, Ltd. | Pyroelectric infrared detector with an improved sensing element |
| WO1999041575A1 (en) * | 1998-02-13 | 1999-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Infrared detector element, and infrared sensor unit and infrared detector using infrared detector element |
| US6403959B1 (en) | 1998-02-13 | 2002-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Infrared detector element, and infrared sensor unit and infrared detecting device using it |
| KR100530397B1 (ko) * | 1998-02-13 | 2005-11-22 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 적외선 검출 소자, 이 적외선 검출 소자를 이용한 적외선 센서 유닛 및 적외선 검출 장치 |
| CN1318827C (zh) * | 1998-02-13 | 2007-05-30 | 松下电器产业株式会社 | 红外线检测元件、使用该红外线检测元件的红外线传感器装置和红外线检测装置 |
| DE102006057974A1 (de) * | 2006-12-04 | 2008-06-05 | Technische Universität Dresden | Richtungsempfindlicher pyroelektrischer Infrarotsensor mit sichelförmiger Elektrodenstruktur |
| DE102006057974B4 (de) * | 2006-12-04 | 2010-03-04 | Technische Universität Dresden | Richtungsempfindlicher pyroelektrischer Infrarotsensor mit sichelförmiger Elektrodenstruktur |
| WO2014020927A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Eizo株式会社 | マスクの構造 |
| US9389123B2 (en) | 2012-07-31 | 2016-07-12 | Eizo Corporation | Mask applied to a sensing surface of a dual pyroelectric sensor |
| WO2021095081A1 (ja) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 日本セラミック株式会社 | 焦電型赤外線検出器 |
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