JPH03125934A - 赤外線検出器 - Google Patents
赤外線検出器Info
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- JPH03125934A JPH03125934A JP26538789A JP26538789A JPH03125934A JP H03125934 A JPH03125934 A JP H03125934A JP 26538789 A JP26538789 A JP 26538789A JP 26538789 A JP26538789 A JP 26538789A JP H03125934 A JPH03125934 A JP H03125934A
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- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 5
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (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、非接触型温度検知、例えば人体検知等に利用
される熱型赤外線検出器に関し、波長−透過率が赤外線
透過とは異なる赤外線透過フィルタを、赤外線入射窓を
覆うように配置することにより、外光または周囲温度ド
リフトによる雑音電圧を低減させた赤外線検出器を提供
できるようにしたものである。
される熱型赤外線検出器に関し、波長−透過率が赤外線
透過とは異なる赤外線透過フィルタを、赤外線入射窓を
覆うように配置することにより、外光または周囲温度ド
リフトによる雑音電圧を低減させた赤外線検出器を提供
できるようにしたものである。
〈従来の技術〉
熱型赤外線検出器は、赤外線を熱源として利用し、その
発熱作用による赤外線検出素子の温度変化を検出する方
式であり、赤外線検出素子としては、焦電素子、サーモ
バイル、サーミスタ等が利用されている。第４図は従来
より周知の赤外線検土器の構造を模式的に示す図である
。図において、１は赤外線検出素子、２は赤外線検出素
子１を収納するケース、３は底板、４は支持基板、５及
び６は端子である。
発熱作用による赤外線検出素子の温度変化を検出する方
式であり、赤外線検出素子としては、焦電素子、サーモ
バイル、サーミスタ等が利用されている。第４図は従来
より周知の赤外線検土器の構造を模式的に示す図である
。図において、１は赤外線検出素子、２は赤外線検出素
子１を収納するケース、３は底板、４は支持基板、５及
び６は端子である。
赤外線検出素子１は、熱線のエネルギー量に応じて信号
を発生する素子であり、前述の焦電素子、サーモバイル
、サーミスタ等によって構成される。赤外線検出素子１
は、薄い支持基板４の上に、間隔Ｈ１を隔てて支持され
ている。支持基板４は底板３から浮かした状態で、リー
ド端子５．６上に支持されている。この種の赤外線検出
素子１は、赤外線を熱源として利用し、その発熱作用に
よる温度変化を電圧変化として検出するものであるから
、周囲温度による影響等を受けずに、入射赤外線による
温度変化をいかに感度良く検知するかが最も重要なポイ
ントになる。支持基板４に対する赤外線検出素子１の支
持構造、底板３に対する支持基板４の取付構造または各
部材の材質もしくはディメンション等は、この条件に適
合するように選定され、設計される。
を発生する素子であり、前述の焦電素子、サーモバイル
、サーミスタ等によって構成される。赤外線検出素子１
は、薄い支持基板４の上に、間隔Ｈ１を隔てて支持され
ている。支持基板４は底板３から浮かした状態で、リー
ド端子５．６上に支持されている。この種の赤外線検出
素子１は、赤外線を熱源として利用し、その発熱作用に
よる温度変化を電圧変化として検出するものであるから
、周囲温度による影響等を受けずに、入射赤外線による
温度変化をいかに感度良く検知するかが最も重要なポイ
ントになる。支持基板４に対する赤外線検出素子１の支
持構造、底板３に対する支持基板４の取付構造または各
部材の材質もしくはディメンション等は、この条件に適
合するように選定され、設計される。
ケース２は、赤外線検出素子１の前面に、赤外線入射用
の窓２１を有し、窓２１は赤外線透過フィルタとなる赤
外線透過窓部材２２を備えている。赤外線検出素子１は
、原理的には全波長範囲の光を感知する。従って、検知
しようする対象物が特定された場合、その対象物の発す
る波長を選択的に検知するフィルタ特性を付与すること
が必要になる。該赤外線透過窓部材２２は、上述のフィ
ルタ特性を得るために備えられたもので、検出しようと
する対象物の発する波長に対する選択性を有する光学的
フィルタである。人体検知の場合には、人体から生じる
波長スペクトル分布が、第５図に示すように数μｍ以上
の領域で相対強度が著しく増大するので、数μｍ以上の
波長を選択的に通過させるフィルタ特性を有するものに
よって構成される。具体的には、シリコン、ゲルマニウ
ム等の基板に、誘電体を多層に蒸着した訊電体干渉膜フ
ィルタが使用される。白熱灯、蛍光灯、太陽光等は、第
５図に示すように、数μｍ以下の波長であるので、赤外
線透過窓部材２２によフて遮断される。
の窓２１を有し、窓２１は赤外線透過フィルタとなる赤
外線透過窓部材２２を備えている。赤外線検出素子１は
、原理的には全波長範囲の光を感知する。従って、検知
しようする対象物が特定された場合、その対象物の発す
る波長を選択的に検知するフィルタ特性を付与すること
が必要になる。該赤外線透過窓部材２２は、上述のフィ
ルタ特性を得るために備えられたもので、検出しようと
する対象物の発する波長に対する選択性を有する光学的
フィルタである。人体検知の場合には、人体から生じる
波長スペクトル分布が、第５図に示すように数μｍ以上
の領域で相対強度が著しく増大するので、数μｍ以上の
波長を選択的に通過させるフィルタ特性を有するものに
よって構成される。具体的には、シリコン、ゲルマニウ
ム等の基板に、誘電体を多層に蒸着した訊電体干渉膜フ
ィルタが使用される。白熱灯、蛍光灯、太陽光等は、第
５図に示すように、数μｍ以下の波長であるので、赤外
線透過窓部材２２によフて遮断される。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、従来の赤外線検出器は、外光が照射され
たときに、異常な雑音電圧を発生することがしばしばあ
った。前述したように、赤外線透過窓部材２２により、
特定波長外の波長を有する光は遮断されるので、このよ
うな雑音は発生しないように見える。しかし、実際には
、赤外線透過窓部材２２によって遮断される領域の波長
の光は、その光エネルギーが熱エネルギーに変化した形
で赤外線透過窓部材２２に吸収されるので、赤外線透過
窓部材２２の温度が上昇する。その輻射熱を赤外線検出
素子１が感知してしまうためと推測される。
たときに、異常な雑音電圧を発生することがしばしばあ
った。前述したように、赤外線透過窓部材２２により、
特定波長外の波長を有する光は遮断されるので、このよ
うな雑音は発生しないように見える。しかし、実際には
、赤外線透過窓部材２２によって遮断される領域の波長
の光は、その光エネルギーが熱エネルギーに変化した形
で赤外線透過窓部材２２に吸収されるので、赤外線透過
窓部材２２の温度が上昇する。その輻射熱を赤外線検出
素子１が感知してしまうためと推測される。
そこで、本発明の課題は、上述する従来の問題点を解決
し、外光による雑音電圧を抑制できるようにした赤外線
検出器を提供することである。
し、外光による雑音電圧を抑制できるようにした赤外線
検出器を提供することである。
く課題を解決するための手段〉
上述する課題を解決するため、本発明に係る赤外線検出
器は、赤外線検出素子と、前記赤外線検出素子を収納す
るケースと、フィルタとを含む赤外線検出器であって、 前記赤外線検出素子は、熱線のエネルギー量に応じて信
号を発生する素子であり、 前記ケースは、前記赤外線検出素子の前面に窓を有し、
前記窓は赤外線透過窓部材を備えており、 前記フィルタは、波長−透過率特性が前記赤外線透過窓
部材とは異なる赤外線透過フィルタでなり、少なくとも
前記窓を覆うように配置されていること を特徴とする。
器は、赤外線検出素子と、前記赤外線検出素子を収納す
るケースと、フィルタとを含む赤外線検出器であって、 前記赤外線検出素子は、熱線のエネルギー量に応じて信
号を発生する素子であり、 前記ケースは、前記赤外線検出素子の前面に窓を有し、
前記窓は赤外線透過窓部材を備えており、 前記フィルタは、波長−透過率特性が前記赤外線透過窓
部材とは異なる赤外線透過フィルタでなり、少なくとも
前記窓を覆うように配置されていること を特徴とする。
く作用〉
フィルタは、波長−透過率特性が赤外線透過窓部材とは
異なる赤外線透過フィルタでなり、少なくとも窓を覆う
ように配置されているので、赤外線透過窓部材の透過波
長外の領域であって、外光のエネルギーの強い部分を、
当該フィルタによって減衰できる。赤外線透過窓部材は
、減衰された外光の入射を受けることとなるので、外光
による輻射エネルギーが小さくなり、発生する雑音電圧
が著しく小さくなる。
異なる赤外線透過フィルタでなり、少なくとも窓を覆う
ように配置されているので、赤外線透過窓部材の透過波
長外の領域であって、外光のエネルギーの強い部分を、
当該フィルタによって減衰できる。赤外線透過窓部材は
、減衰された外光の入射を受けることとなるので、外光
による輻射エネルギーが小さくなり、発生する雑音電圧
が著しく小さくなる。
〈実施例〉
第１図は本発明に係る赤外線検出器の正面部分断面図で
ある０図において、第４図と同一の参照符号は同一性あ
る構成部分を示している。７はフィルタである。フィル
タ７は、波長−透過率特性が赤外線透過窓部材２２とは
異なる赤外線透過フィルタでなり、少なくとも窓２１を
覆うように配置されている。入射する外光のうち、赤外
線透過窓部材２２の透過波長以外の領域にあって、エネ
ルギーの強い部分は、このフィルタフによる減衰を受け
る。
ある０図において、第４図と同一の参照符号は同一性あ
る構成部分を示している。７はフィルタである。フィル
タ７は、波長−透過率特性が赤外線透過窓部材２２とは
異なる赤外線透過フィルタでなり、少なくとも窓２１を
覆うように配置されている。入射する外光のうち、赤外
線透過窓部材２２の透過波長以外の領域にあって、エネ
ルギーの強い部分は、このフィルタフによる減衰を受け
る。
第２図はフィルタフと赤外線透過窓部材２２の波長−透
過率特性の１例を示す図で、特性り、はフィルタフの透
過率特性、特性Ｌ２は赤外線透過窓部材２２の透過率特
性を示している０図示するように、赤外線透過窓部材２
２は５μ１以上の波長領域で、高い透過率を示している
が、フィルタフの透過率特性Ｌ２は約１０μｍ付近の波
長で最大となり、５μｍ以下の波長領域まで、透過率が
次第に減衰してゆく、太陽光、白熱灯及び蛍光灯等の相
対強度が最大となる１μｍ付近の波長領域（第５図参照
）では、透過率が著しく小さくなっている。従フて、太
陽光、白熱灯及び蛍光灯等に含まれる光の多くがフィル
タフによって減衰を受ける。
過率特性の１例を示す図で、特性り、はフィルタフの透
過率特性、特性Ｌ２は赤外線透過窓部材２２の透過率特
性を示している０図示するように、赤外線透過窓部材２
２は５μ１以上の波長領域で、高い透過率を示している
が、フィルタフの透過率特性Ｌ２は約１０μｍ付近の波
長で最大となり、５μｍ以下の波長領域まで、透過率が
次第に減衰してゆく、太陽光、白熱灯及び蛍光灯等の相
対強度が最大となる１μｍ付近の波長領域（第５図参照
）では、透過率が著しく小さくなっている。従フて、太
陽光、白熱灯及び蛍光灯等に含まれる光の多くがフィル
タフによって減衰を受ける。
このため、赤外線透過窓部材２２は、減衰された外光の
入射を受けることとなるので、赤外線透過窓部材２２中
で熱エネルギーに変換される光エネルギー量が減少し、
その輻射熱エネルギーが小さくなり、発生する雑音電圧
が従来の１／３〜１／４と著しく小さくなる。
入射を受けることとなるので、赤外線透過窓部材２２中
で熱エネルギーに変換される光エネルギー量が減少し、
その輻射熱エネルギーが小さくなり、発生する雑音電圧
が従来の１／３〜１／４と著しく小さくなる。
フィルタフは、ポリエチレン樹脂等を主成分とする樹脂
系フィルタによって構成できる。その１例として、特開
昭６１−３９００１号公報に開示される如く、ポリエチ
レン樹脂に対しである種の無機顔料を所定量含有させた
もの等をあげることかできる。樹脂系フィルタ材料は、
誘電体干渉膜フィルタでなる赤外線透過窓部材２２より
も、コスト的に有利であり、また、柔軟性及び加工性に
冨むという利点がある。
系フィルタによって構成できる。その１例として、特開
昭６１−３９００１号公報に開示される如く、ポリエチ
レン樹脂に対しである種の無機顔料を所定量含有させた
もの等をあげることかできる。樹脂系フィルタ材料は、
誘電体干渉膜フィルタでなる赤外線透過窓部材２２より
も、コスト的に有利であり、また、柔軟性及び加工性に
冨むという利点がある。
実施例において、フィルタ７はキャップ状となっており
、ケース２の外面を覆うように、ケース３に装着されて
いる。これにより、フィルタ７が一種の断熱材として作
用するようになるので、ケース２内にある赤外線検出素
子１が、周囲温度変動による影響を受けにくくなり、周
囲温度変動による雑音電圧が小さくなる。特に、フィル
タフを樹脂を主成分とする赤外線透過材によフてキャッ
プ状に構成した場合には、この作用効果がきわめて顕著
である。
、ケース２の外面を覆うように、ケース３に装着されて
いる。これにより、フィルタ７が一種の断熱材として作
用するようになるので、ケース２内にある赤外線検出素
子１が、周囲温度変動による影響を受けにくくなり、周
囲温度変動による雑音電圧が小さくなる。特に、フィル
タフを樹脂を主成分とする赤外線透過材によフてキャッ
プ状に構成した場合には、この作用効果がきわめて顕著
である。
第３図のデータはエアコンデショナーのない会ｍ室内で
の温度変化及び空気対流による雑音電圧の変化を示して
いる。第３図において、横軸に時間軸をとり、縦軸に雑
音の大きさ（相対値）をとっである。特性Ａ、は本発明
に係る赤外線検出器の特性、Ｂ、は従来（第４図参照）
の赤外線検出器の特性である。
の温度変化及び空気対流による雑音電圧の変化を示して
いる。第３図において、横軸に時間軸をとり、縦軸に雑
音の大きさ（相対値）をとっである。特性Ａ、は本発明
に係る赤外線検出器の特性、Ｂ、は従来（第４図参照）
の赤外線検出器の特性である。
第３図のデータに示される如く、従来の赤外線検出器は
、その周囲の温度変化（１℃以下）、風の影響によって
大きな雑音電圧を発生しているが、本発明に係る赤外線
検出器は、雑音電圧が著しく低減されていることが分る
。
、その周囲の温度変化（１℃以下）、風の影響によって
大きな雑音電圧を発生しているが、本発明に係る赤外線
検出器は、雑音電圧が著しく低減されていることが分る
。
フィルタ７をキャップ状に形成した場合には、フィルタ
７は、ケース２に対して非接着状態で装着する。こうす
ると、接着剤塗布等の面倒な工程が不要になり、組立が
容易になる。
７は、ケース２に対して非接着状態で装着する。こうす
ると、接着剤塗布等の面倒な工程が不要になり、組立が
容易になる。
また、フィルタ７は、ケース２の筒部２３を覆う部分７
１の厚みを１．とし、赤外線透過用赤外線透過窓部材２
２を取付けた面２４を覆う部分７２の厚みをｔ２とした
場合、ｔ＋＞ｔｚのように選定する。このような関係に
設定すると、透過赤外線に対する減衰量を小さくしなが
ら、周囲温度に対する断熱作用を確保できる。
１の厚みを１．とし、赤外線透過用赤外線透過窓部材２
２を取付けた面２４を覆う部分７２の厚みをｔ２とした
場合、ｔ＋＞ｔｚのように選定する。このような関係に
設定すると、透過赤外線に対する減衰量を小さくしなが
ら、周囲温度に対する断熱作用を確保できる。
〈発明の効果〉
以上述べたように、本発明に係る赤外線検出器は、波長
−透過率特性が赤外線透過窓部材とは異なる赤外線透過
フィルタを、少なくとも窓を覆うように配置しであるの
で、赤外線透過窓部材の透過波長外の領域であって、外
光のエネルギーの強い部分を、当該フィルタによって減
衰させ、外光による赤外線透過窓部材の輻射エネルギー
を低減させ、雑音電圧を著しく小さくした赤外線検出器
を提供できる。
−透過率特性が赤外線透過窓部材とは異なる赤外線透過
フィルタを、少なくとも窓を覆うように配置しであるの
で、赤外線透過窓部材の透過波長外の領域であって、外
光のエネルギーの強い部分を、当該フィルタによって減
衰させ、外光による赤外線透過窓部材の輻射エネルギー
を低減させ、雑音電圧を著しく小さくした赤外線検出器
を提供できる。
′！Ｊ１図は本発明に係る赤外線検出器の正面部分断面
図、第２図は波長−透過率特性を示す図、第３図は周囲
温度変動に対する雑音電圧の変化を示すデータ、第４図
は従来の赤外線検出器の正面部分断面図、第５図は各種
外光及び人体の放射す波長スペクトル分布を示す図であ
る。 １・・・赤外線検出素子 ２・・・ケース ２１・・・窓 ２２・・・赤外線透過窓部材 ７−６彎フィルタ 第 図 皮表〔ｐｍ〕 ■
図、第２図は波長−透過率特性を示す図、第３図は周囲
温度変動に対する雑音電圧の変化を示すデータ、第４図
は従来の赤外線検出器の正面部分断面図、第５図は各種
外光及び人体の放射す波長スペクトル分布を示す図であ
る。 １・・・赤外線検出素子 ２・・・ケース ２１・・・窓 ２２・・・赤外線透過窓部材 ７−６彎フィルタ 第 図 皮表〔ｐｍ〕 ■
Claims (3)
- （１）赤外線検出素子と、前記赤外線検出素子を収納す
るケースと、フィルタとを含む赤外線検出器であって、 前記赤外線検出素子は、熱線のエネルギー量に応じて信
号を発生する素子であり、 前記ケースは、前記赤外線検出素子の前面に窓を有し、
前記窓は赤外線透過窓部材を備えており、 前記フィルタは、波長−透過率特性が前記赤外線透過窓
部材とは異なる赤外線透過フィルタでなり、少なくとも
前記窓を覆うように配置されていること を特徴とする赤外線検出器。 - （２）前記フィルタは、キャップ状であり、前記ケース
の外面を覆うように前記ケースに装着されていること を特徴とする請求項１に記載の赤外線検出器。 - （３）前記フィルタは、樹脂を主成分とすること を特徴とする請求項１または請求項２に記載の赤外線検
出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1265387A JP2989203B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1265387A JP2989203B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 赤外線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03125934A true JPH03125934A (ja) | 1991-05-29 |
| JP2989203B2 JP2989203B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=17416471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1265387A Expired - Lifetime JP2989203B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 赤外線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2989203B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04269635A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 熱線式検知器 |
| JP2001304956A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Matsushita Electric Works Ltd | 熱線センサおよび熱線センサ付自動スイッチ |
| JP2006098372A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Nohmi Bosai Ltd | 炎感知器 |
| JP2008128913A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 赤外線検出装置 |
| JP2018013375A (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 株式会社トーキン | 焦電型赤外線センサ装置 |
| JP2023167216A (ja) * | 2022-05-11 | 2023-11-24 | 能美防災株式会社 | 光感知アセンブリ |
-
1989
- 1989-10-12 JP JP1265387A patent/JP2989203B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04269635A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 熱線式検知器 |
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| JP2008128913A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 赤外線検出装置 |
| JP2018013375A (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 株式会社トーキン | 焦電型赤外線センサ装置 |
| CN107643126A (zh) * | 2016-07-20 | 2018-01-30 | 株式会社东金 | 热电红外传感器装置 |
| US11101422B2 (en) | 2016-07-20 | 2021-08-24 | Tokin Corporation | Pyroelectric infrared sensor device |
| CN107643126B (zh) * | 2016-07-20 | 2022-01-14 | 株式会社东金 | 热电红外传感器装置 |
| JP2023167216A (ja) * | 2022-05-11 | 2023-11-24 | 能美防災株式会社 | 光感知アセンブリ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2989203B2 (ja) | 1999-12-13 |
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