JPH0412434Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0412434Y2 JPH0412434Y2 JP1981149170U JP14917081U JPH0412434Y2 JP H0412434 Y2 JPH0412434 Y2 JP H0412434Y2 JP 1981149170 U JP1981149170 U JP 1981149170U JP 14917081 U JP14917081 U JP 14917081U JP H0412434 Y2 JPH0412434 Y2 JP H0412434Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- window
- infrared detection
- infrared rays
- elements
- 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.)
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は防犯用、防火用に供される焦電型赤外
線検出装置に関する。
線検出装置に関する。
焦電型赤外線検出素子を増幅回路等と共に一つ
のパツケージに収納して人体等の検出を行わせる
ようにしたセンサが公知であるが、このセンサは
火災も検出するので、センサ出力からは人体、火
災の区別ができない。このために防犯用に人体を
検出するものと、防火用に火災を検出するものと
の２つを用いることが行われている。即ち第５図
は火災○イ及び人体○ロ夫々の赤外線スペクトルを示
しているが、これら夫々を識別検知できるように
したセンサを各１個用いるのである。このため赤
外線検出素子自体及び回路系のために広いスペー
スを要する難点がある。そしてこれらのセンサは
雰囲気温度変化、雰囲気圧力変化によつても出力
電気信号が変化し、このような雑音出力によつて
誤報を発することがあるという問題点もあつた。
のパツケージに収納して人体等の検出を行わせる
ようにしたセンサが公知であるが、このセンサは
火災も検出するので、センサ出力からは人体、火
災の区別ができない。このために防犯用に人体を
検出するものと、防火用に火災を検出するものと
の２つを用いることが行われている。即ち第５図
は火災○イ及び人体○ロ夫々の赤外線スペクトルを示
しているが、これら夫々を識別検知できるように
したセンサを各１個用いるのである。このため赤
外線検出素子自体及び回路系のために広いスペー
スを要する難点がある。そしてこれらのセンサは
雰囲気温度変化、雰囲気圧力変化によつても出力
電気信号が変化し、このような雑音出力によつて
誤報を発することがあるという問題点もあつた。
本考案は斯かる事情に鑑みてなさたものであつ
て、防犯用及び防火用の素子を１つのパツケージ
に組込んで小型化した焦電型赤外線検出装置の提
供を目的とする。以下本考案をその実施例を示す
回路に基き具体的に説明する。
て、防犯用及び防火用の素子を１つのパツケージ
に組込んで小型化した焦電型赤外線検出装置の提
供を目的とする。以下本考案をその実施例を示す
回路に基き具体的に説明する。
第１図は本考案に係る焦電型赤外線検出装置
（以下本案装置という）の模式的断面構造図であ
り、３１は赤外線検出素子１０及び２０を取付け
るための金属製のステムであつて、素子１０，２
０は金属製キヤツプ３２にてハーメチツクシール
された空間内に在る。金属キヤツプ３２の上面部
（ステム３１と対向する部分）には適大の窓３２
ａが開設されており、この窓３２ａは赤外線透過
性素材よりなる窓板３３にて封じられている。こ
の窓３２ａは監視対象空間から金属キヤツプ３２
内部へ赤外線を入射させるためのものであり、こ
の装置を部屋の天井に取付ける場合は窓３２ａ側
が例えば下側になる。窓板３３としては0.8〜
15μmの波長の赤外線を効率よく透過させる厚さ
数百μmのSi，Ge板が適当である。
（以下本案装置という）の模式的断面構造図であ
り、３１は赤外線検出素子１０及び２０を取付け
るための金属製のステムであつて、素子１０，２
０は金属製キヤツプ３２にてハーメチツクシール
された空間内に在る。金属キヤツプ３２の上面部
（ステム３１と対向する部分）には適大の窓３２
ａが開設されており、この窓３２ａは赤外線透過
性素材よりなる窓板３３にて封じられている。こ
の窓３２ａは監視対象空間から金属キヤツプ３２
内部へ赤外線を入射させるためのものであり、こ
の装置を部屋の天井に取付ける場合は窓３２ａ側
が例えば下側になる。窓板３３としては0.8〜
15μmの波長の赤外線を効率よく透過させる厚さ
数百μmのSi，Ge板が適当である。
赤外線検出素子１０及び２０は、LiTaO3（タ
ンタル酸リチウム）等の焦電体薄板４１の一側半
分の領域４１１及び他側半分の領域４１２夫々の
表面に適長離隔させて各別の電極層１２，２２
を、また裏面に両素子共通の電極層４２をいずれ
もNi−Cr蒸着の方法にて500〜1000Åの厚さに形
成してなるものであつて、裏面電極層４２をステ
ム３１の上面に固着した例えば銅製の支持台３４
にエポキシ樹脂等の絶縁層３５を介して固定して
ある。
ンタル酸リチウム）等の焦電体薄板４１の一側半
分の領域４１１及び他側半分の領域４１２夫々の
表面に適長離隔させて各別の電極層１２，２２
を、また裏面に両素子共通の電極層４２をいずれ
もNi−Cr蒸着の方法にて500〜1000Åの厚さに形
成してなるものであつて、裏面電極層４２をステ
ム３１の上面に固着した例えば銅製の支持台３４
にエポキシ樹脂等の絶縁層３５を介して固定して
ある。
窓板３３における、赤外線検出素子１０，２０
夫々の上方の領域、即ち表面電極層１２，２２と
対向する領域には、PbTe，ZnS等を多層蒸着し
てなる光学フイルタ１３，２３が表面電極層１
２，２２を覆うようにその位置を電極層１２，２
２の夫々と整合させて設けられている。これらの
光学フイルタ１３，２３は透過波長を異にしてお
り、光学フイルタ１３は人体検知用として5μm以
上の波長の赤外線を選択的に透過させ、それより
も短い波長の赤外線を実質的にカツトするローカ
ツト（ハイパス）フイルタ、光学フイルタ２３は
火災検知用として0.8〜7μmの範囲の波長の赤外
線を選択的に透過させ、この範囲外の波長の赤外
線を実質的にカツトするバンドパスフイルタであ
る。なお、これらの光学フイルタ１３，２２の透
過特性が第５図の○イ、○ロ夫々に類似させるのが望
ましい。両光学フイルタ１３，２３に面積及び位
置は赤外線検出素子１０，２０の夫々が光学フイ
ルタ１３，２３夫々を透過した赤外線を選択的に
捉え、窓板３３のみを透過した赤外線等を可及的
に捉えないように定められる。
夫々の上方の領域、即ち表面電極層１２，２２と
対向する領域には、PbTe，ZnS等を多層蒸着し
てなる光学フイルタ１３，２３が表面電極層１
２，２２を覆うようにその位置を電極層１２，２
２の夫々と整合させて設けられている。これらの
光学フイルタ１３，２３は透過波長を異にしてお
り、光学フイルタ１３は人体検知用として5μm以
上の波長の赤外線を選択的に透過させ、それより
も短い波長の赤外線を実質的にカツトするローカ
ツト（ハイパス）フイルタ、光学フイルタ２３は
火災検知用として0.8〜7μmの範囲の波長の赤外
線を選択的に透過させ、この範囲外の波長の赤外
線を実質的にカツトするバンドパスフイルタであ
る。なお、これらの光学フイルタ１３，２２の透
過特性が第５図の○イ、○ロ夫々に類似させるのが望
ましい。両光学フイルタ１３，２３に面積及び位
置は赤外線検出素子１０，２０の夫々が光学フイ
ルタ１３，２３夫々を透過した赤外線を選択的に
捉え、窓板３３のみを透過した赤外線等を可及的
に捉えないように定められる。
両素子１０，２０の表面電極層１２，２２は金
線等を用いてなるリード線１４，２４夫々の一端
に接続されている。ステム３１上には接合型の
FET（電界効果トランジスタ）３６が設けられて
おり前記リード線１４の他端はこのFET３６の
ゲートに接続されている。またリード線２４の他
端はステム３１に接続されている。FET３６の
ドレイン、ソースはステム３１と絶縁したリード
線３７，３８に連なつており、もう一本のリード
線３９はステム３１と同電位としてある。これら
のリード線は外部回路との接続のためのもであ
る。
線等を用いてなるリード線１４，２４夫々の一端
に接続されている。ステム３１上には接合型の
FET（電界効果トランジスタ）３６が設けられて
おり前記リード線１４の他端はこのFET３６の
ゲートに接続されている。またリード線２４の他
端はステム３１に接続されている。FET３６の
ドレイン、ソースはステム３１と絶縁したリード
線３７，３８に連なつており、もう一本のリード
線３９はステム３１と同電位としてある。これら
のリード線は外部回路との接続のためのもであ
る。
第２図は本案装置の電気回路図であり、上述の
ステム３１、リード線３９を接地レベルとし、
FET３６のドレイン又はリード線３７には正の
電位VDDを与え、そのソース又はリード線３８か
ら出力Vputを得るようにしている。FET３６のゲ
ート及びソースと接地レベルのステム３１又はリ
ード線３９との間には109〜1011Ωのオーダのゲ
ート抵抗４３及び10KΩ程度のソース抵抗４４を
夫々接続して自己バイアスをかけてある。なおゲ
ート抵抗４３はキヤツプ３２内にFET３６と共
に配してあり、ソース抵抗４４は外付け抵抗とし
ている。本案装置では両素子１０，２０が焦電体
薄板４１を共用しており、また裏面電極層４２を
共通にしているので両素子は分極方向が逆になる
ように直列接続されていることになる。
ステム３１、リード線３９を接地レベルとし、
FET３６のドレイン又はリード線３７には正の
電位VDDを与え、そのソース又はリード線３８か
ら出力Vputを得るようにしている。FET３６のゲ
ート及びソースと接地レベルのステム３１又はリ
ード線３９との間には109〜1011Ωのオーダのゲ
ート抵抗４３及び10KΩ程度のソース抵抗４４を
夫々接続して自己バイアスをかけてある。なおゲ
ート抵抗４３はキヤツプ３２内にFET３６と共
に配してあり、ソース抵抗４４は外付け抵抗とし
ている。本案装置では両素子１０，２０が焦電体
薄板４１を共用しており、また裏面電極層４２を
共通にしているので両素子は分極方向が逆になる
ように直列接続されていることになる。
斯かる構成の本案装置の動作は次のとおりであ
る。即ち窓板３３を介して人体が放出する赤外線
（第５図に示すように5μm以上）が装置内に入る
と、この赤外線の殆んどはフイルタ１３のみを透
過い、素子１０の表面電極層１２側に負電荷が生
じ、出力Vputは常態時のレベルより低下すること
になる。また火災が発生して例えば炎からの赤外
線（第５図に示すように2μm程度をピークとし
0.8〜7μm程度に分布）が窓板３３を介して装置
内に入ると、この赤外線の殆んどはフイルタ２３
のみを透過し、素子２０の表面電極層２２側に負
電荷が生じ、その結果出力Vputは常態時のレベル
より上昇するこになる。このようなレベル変化を
利用して遠隔報知或は警報器の動作を行わせ得る
ことは勿論である。
る。即ち窓板３３を介して人体が放出する赤外線
（第５図に示すように5μm以上）が装置内に入る
と、この赤外線の殆んどはフイルタ１３のみを透
過い、素子１０の表面電極層１２側に負電荷が生
じ、出力Vputは常態時のレベルより低下すること
になる。また火災が発生して例えば炎からの赤外
線（第５図に示すように2μm程度をピークとし
0.8〜7μm程度に分布）が窓板３３を介して装置
内に入ると、この赤外線の殆んどはフイルタ２３
のみを透過し、素子２０の表面電極層２２側に負
電荷が生じ、その結果出力Vputは常態時のレベル
より上昇するこになる。このようなレベル変化を
利用して遠隔報知或は警報器の動作を行わせ得る
ことは勿論である。
而して暖房等による雰囲気温度の変化があつた
場合には焦電体薄板４１の両領域４１１，４１２
は共にその影響を受けて焦電効果を示すが、本発
明装置では両者の分極方向を逆にして夫々を含む
素子を直列接続してあり、しかも両者は等面積と
してあるので、この直列回路内でその帯電効果が
相殺され、FET出力の変化は殆んどない。また
焦電体は公知のように圧電効果も示すので、この
装置を取付けた密閉性に優れた部屋の扉を急激に
閉めたような場合には両素子１０，２０に圧電効
果が現れるが、これも分極方向が逆であるので上
記同様に相殺されその影響がない。なお両素子の
受光面積は厳密に等しい必要はなく回路動作に悪
影響を及ぼさない範囲の受光面積の差異は許容で
きる。
場合には焦電体薄板４１の両領域４１１，４１２
は共にその影響を受けて焦電効果を示すが、本発
明装置では両者の分極方向を逆にして夫々を含む
素子を直列接続してあり、しかも両者は等面積と
してあるので、この直列回路内でその帯電効果が
相殺され、FET出力の変化は殆んどない。また
焦電体は公知のように圧電効果も示すので、この
装置を取付けた密閉性に優れた部屋の扉を急激に
閉めたような場合には両素子１０，２０に圧電効
果が現れるが、これも分極方向が逆であるので上
記同様に相殺されその影響がない。なお両素子の
受光面積は厳密に等しい必要はなく回路動作に悪
影響を及ぼさない範囲の受光面積の差異は許容で
きる。
第３図は本考案の他の実施例を示している。金
属製のステム３１上には導電性材料よりなる支持
台３４′，３４′が固定されており、この支持台材
３４′，３４′上に赤外線検出素子１０′，２０′が
導電性接着剤３５′，３５′によつて固定されてい
る。赤外線検出素子１０′，２０′は夫々表面電極
層１２，２２、焦電体薄板１１，２１及び裏面電
極層１５，２５からなり、この裏面電極層１５，
２５を接着剤３５′，３５′にて支持台３４′，３
４′に接着してある。第１図の実施例と相異する
のは第３図中に模式的に示したように焦電体薄板
１１，２１の分極方向を逆としてあること、及び
表面電極層１２，２２をリード線１４′によつて
一括接続してFET３６のゲートに接続している
ことである。裏面電極層１５，２５は接着剤３
５′，３５′及び支持台３４′，３４′を介してステ
ム３１にて一括されリード線３９によつて外部回
路に連なつている。第４図はこの実施例の電気回
路であるが、この図からも明らかなように両素子
１０′，２０′が分極方向が逆方向になるように並
列接続されている。
属製のステム３１上には導電性材料よりなる支持
台３４′，３４′が固定されており、この支持台材
３４′，３４′上に赤外線検出素子１０′，２０′が
導電性接着剤３５′，３５′によつて固定されてい
る。赤外線検出素子１０′，２０′は夫々表面電極
層１２，２２、焦電体薄板１１，２１及び裏面電
極層１５，２５からなり、この裏面電極層１５，
２５を接着剤３５′，３５′にて支持台３４′，３
４′に接着してある。第１図の実施例と相異する
のは第３図中に模式的に示したように焦電体薄板
１１，２１の分極方向を逆としてあること、及び
表面電極層１２，２２をリード線１４′によつて
一括接続してFET３６のゲートに接続している
ことである。裏面電極層１５，２５は接着剤３
５′，３５′及び支持台３４′，３４′を介してステ
ム３１にて一括されリード線３９によつて外部回
路に連なつている。第４図はこの実施例の電気回
路であるが、この図からも明らかなように両素子
１０′，２０′が分極方向が逆方向になるように並
列接続されている。
窓板３３における表面電極層１２，２２に対向
する部分には前同様の透過波長域を有する光学フ
イルタ１３，２３が被着形成されている。その他
第１、第２図と同様のものには同符号を付してあ
る。
する部分には前同様の透過波長域を有する光学フ
イルタ１３，２３が被着形成されている。その他
第１、第２図と同様のものには同符号を付してあ
る。
この実施例の場合も人体が放出する赤外線は窓
板３３から内部に入りその殆んどがフイルタ１３
のみを透過して素子１０′の表面電極層に投射さ
れることになる。これによつて表面電極層１２側
に負電荷が生じ出力Vputは前述の実施例同様に常
態時のレベルより低下することになる。一方火災
が発生した場合はその赤外線はフイルタ２３のみ
を透過し、素子２０′の裏面電極層２５側に負電
荷が生じ、その結果出力Vputは常態時のレベルよ
り上昇することになる。
板３３から内部に入りその殆んどがフイルタ１３
のみを透過して素子１０′の表面電極層に投射さ
れることになる。これによつて表面電極層１２側
に負電荷が生じ出力Vputは前述の実施例同様に常
態時のレベルより低下することになる。一方火災
が発生した場合はその赤外線はフイルタ２３のみ
を透過し、素子２０′の裏面電極層２５側に負電
荷が生じ、その結果出力Vputは常態時のレベルよ
り上昇することになる。
そしてこの場合にも雰囲気温度、圧力の影響は
相殺される。以上のように本考案に係る焦電型赤
外線検出装置は、被検体からの赤外線を入射させ
る窓を有する一つのパツケージ内に焦電体を用い
た２つの赤外線検出素子を収納してあり、前記窓
には各赤外線検出素子位置と整合させて、透過波
長域が相異する光学フイルタを被着形成してある
と共に、２つの赤外線検出素子は分極方向が逆に
なるように接続されているものであるので防犯、
防火兼用の装置を極めて小型に構成でき、しかも
人体と火災とを識別して検出できるシステムが簡
単に実現できる。また人体と火災とを識別するた
めの光学フイルタをキヤツプに開設した窓を封じ
る窓板に配してあるので組立てが容易である。更
に雰囲気温度、圧力の変化による雑音出力がない
等、本考案は優れた効果を奏する。
相殺される。以上のように本考案に係る焦電型赤
外線検出装置は、被検体からの赤外線を入射させ
る窓を有する一つのパツケージ内に焦電体を用い
た２つの赤外線検出素子を収納してあり、前記窓
には各赤外線検出素子位置と整合させて、透過波
長域が相異する光学フイルタを被着形成してある
と共に、２つの赤外線検出素子は分極方向が逆に
なるように接続されているものであるので防犯、
防火兼用の装置を極めて小型に構成でき、しかも
人体と火災とを識別して検出できるシステムが簡
単に実現できる。また人体と火災とを識別するた
めの光学フイルタをキヤツプに開設した窓を封じ
る窓板に配してあるので組立てが容易である。更
に雰囲気温度、圧力の変化による雑音出力がない
等、本考案は優れた効果を奏する。
図面は本考案の実施例を示すものであつて、第
１図はその模式的断面構造図、第２図は電気回路
図、第３図は他の実施例の模式的構造図、第４図
はその電気回路図、第５図は火災及び人体夫々の
赤外線スペクトルである。 １０，２０……赤外線検出素子、１１，２１，
４１，……焦電体薄板、１２，２２……表面電極
層、１３，２３……光学フイルタ、１５，２５，
４２……裏面電極層、３６……FET。
１図はその模式的断面構造図、第２図は電気回路
図、第３図は他の実施例の模式的構造図、第４図
はその電気回路図、第５図は火災及び人体夫々の
赤外線スペクトルである。 １０，２０……赤外線検出素子、１１，２１，
４１，……焦電体薄板、１２，２２……表面電極
層、１３，２３……光学フイルタ、１５，２５，
４２……裏面電極層、３６……FET。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 被検体からの赤外線を入射させる窓を有するパ
ツケージと、 該パツケージ内に収納され、互いに分極方向が
逆になり且つ共通線路に検出信号を出力するよう
に接続された焦電体を用いた２つの赤外線検出素
子と、 各赤外線検出素子収納位置と整合させて、前記
窓に被着形成された透過波長域が相違する光学フ
イルタとを備え、 前記２つの赤外線検出素子は入射赤外線の波長
に応じて前記共通線路に異なる検出信号を出力す
ることを特徴とする焦電型赤外線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14917081U JPS5857729U (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 焦電型赤外線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14917081U JPS5857729U (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 焦電型赤外線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5857729U JPS5857729U (ja) | 1983-04-19 |
| JPH0412434Y2 true JPH0412434Y2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=29941953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14917081U Granted JPS5857729U (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 焦電型赤外線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857729U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002116084A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-04-19 | Infrared Integrated Syst Ltd | 多目的検出器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54105585U (ja) * | 1978-01-09 | 1979-07-25 |
-
1981
- 1981-10-06 JP JP14917081U patent/JPS5857729U/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002116084A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-04-19 | Infrared Integrated Syst Ltd | 多目的検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5857729U (ja) | 1983-04-19 |
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