JPH0419493B2 - - Google Patents
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- JPH0419493B2 JPH0419493B2 JP56159642A JP15964281A JPH0419493B2 JP H0419493 B2 JPH0419493 B2 JP H0419493B2 JP 56159642 A JP56159642 A JP 56159642A JP 15964281 A JP15964281 A JP 15964281A JP H0419493 B2 JPH0419493 B2 JP H0419493B2
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- infrared
- pyroelectric
- infrared detection
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- light shielding
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- 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
- G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
-
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- Radiation Pyrometers (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は防犯用、防火用に供される焦電型赤外
線検出装置に関し、特に検出感度が高くまた人体
と火炎等２種類の異常を識別検知でき、更に周囲
雰囲気に影響されない焦電型赤外線検出装置を提
案するものである。
線検出装置に関し、特に検出感度が高くまた人体
と火炎等２種類の異常を識別検知でき、更に周囲
雰囲気に影響されない焦電型赤外線検出装置を提
案するものである。
以下本発明をその実施例を示す図面に基いて具
体的に説明する。
体的に説明する。
第１図は本発明に係る焦電型赤外線検出装置の
模式的断面構造図であり第１、第２の赤外線検出
素子１０，２０及び圧電振動板３０等は金属製の
ステム３１に取付けられており、これに破嵌した
キヤツプ３２にて密封された空間内にある。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３２ａ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３２に
封じられている。その窓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３
３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。
模式的断面構造図であり第１、第２の赤外線検出
素子１０，２０及び圧電振動板３０等は金属製の
ステム３１に取付けられており、これに破嵌した
キヤツプ３２にて密封された空間内にある。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３２ａ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３２に
封じられている。その窓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３
３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（絶縁材料でも
よい）の支持台３４にエポキシ樹脂等の絶縁層３
５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（絶縁材料でも
よい）の支持台３４にエポキシ樹脂等の絶縁層３
５を介して固定してある。
第２図は火炎○イ及び○ロ夫々の赤外線スペクトル
を示しているが、前者は0.8〜7μm程度の範囲に、
また後者は5μm以上に分布している。これらを識
別検知すべく光学フルタ１３，２３が設けられ
る。即ち窓板３３における、第１、第２の赤外線
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１３，２
３が表面電極層１２，２２を覆うようにして設け
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。両光学フイルタ１３，２３の面
積及び位置は第１、第２の赤外線検出素子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。
を示しているが、前者は0.8〜7μm程度の範囲に、
また後者は5μm以上に分布している。これらを識
別検知すべく光学フルタ１３，２３が設けられ
る。即ち窓板３３における、第１、第２の赤外線
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１３，２
３が表面電極層１２，２２を覆うようにして設け
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。両光学フイルタ１３，２３の面
積及び位置は第１、第２の赤外線検出素子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上にはインピーダ
ンス変換装置として接合型の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
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のである。
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上にはインピーダ
ンス変換装置として接合型の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
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のである。
ステム３１上にはこれと垂直になるようにバイ
モルフ型（ユニモルフ型でもよい）の圧電振動板
３０が立設されており、その上部には圧電振動板
３０と垂直になるように、即ちステム３１又は表
面電極層１２，２２、フイルタ１３，２３等と平
行になるようにチヨツパ板５１が取付けてあり、
表面電極層１２，２２とフイルタ１３，２３との
間〓に位置せしめてある。チヨツパ板５１はSi等
よりなる透明板であり、その上面にはAl又はAu
等の金属を縞状に被着してなる、赤外線を遮るた
めの遮光体５２が形成されている。遮光体５２は
平行な多数の条からなり、条の幅と条間間隔を
略々等しくしてある。一方フイルタ１３，２３の
下面には同じくAl又はAu等の金属を縞状に被着
してなる、赤外線を遮るための遮光体５３が遮光
体５２と平行になるように形成されており、この
遮光体５３も、その条の幅と条間間隔を略々等し
くしてある。チヨツパ５０はこれらチヨツパ板５
１，遮光体５２，５３及び圧電振動板３０にて構
成され、ステム３１を通して引き出されたリード
線３０ａ，３０ｂを介して圧電振動板３０に10〜
20Hzの電気信号を与えてこれを振動させることに
より、チヨツパ板５１を揺動させる。この揺動に
よつて遮光体５２は条並設方向に往復移動する。
このため遮光体５２の条間間隙と固定の遮光体５
３の条とが整合したときには赤外線検出素子１
０，２０の赤外線受光が遮られ、この状態から遮
光体５２の位置がずれるに従つて赤外線受光量が
増すことになる。
モルフ型（ユニモルフ型でもよい）の圧電振動板
３０が立設されており、その上部には圧電振動板
３０と垂直になるように、即ちステム３１又は表
面電極層１２，２２、フイルタ１３，２３等と平
行になるようにチヨツパ板５１が取付けてあり、
表面電極層１２，２２とフイルタ１３，２３との
間〓に位置せしめてある。チヨツパ板５１はSi等
よりなる透明板であり、その上面にはAl又はAu
等の金属を縞状に被着してなる、赤外線を遮るた
めの遮光体５２が形成されている。遮光体５２は
平行な多数の条からなり、条の幅と条間間隔を
略々等しくしてある。一方フイルタ１３，２３の
下面には同じくAl又はAu等の金属を縞状に被着
してなる、赤外線を遮るための遮光体５３が遮光
体５２と平行になるように形成されており、この
遮光体５３も、その条の幅と条間間隔を略々等し
くしてある。チヨツパ５０はこれらチヨツパ板５
１，遮光体５２，５３及び圧電振動板３０にて構
成され、ステム３１を通して引き出されたリード
線３０ａ，３０ｂを介して圧電振動板３０に10〜
20Hzの電気信号を与えてこれを振動させることに
より、チヨツパ板５１を揺動させる。この揺動に
よつて遮光体５２は条並設方向に往復移動する。
このため遮光体５２の条間間隙と固定の遮光体５
３の条とが整合したときには赤外線検出素子１
０，２０の赤外線受光が遮られ、この状態から遮
光体５２の位置がずれるに従つて赤外線受光量が
増すことになる。
第３図は本発明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。本発明装置では両素子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。
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。本発明装置では両素子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。
斯かる構成の本発明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のみを透過し、素子１０の表面電極層１
２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
昇することになる。このように第１の赤外線検出
素子１０からの検出信号と第２の赤外線検出素子
２０からの検出信号は異なり、この異なつた検出
信号によりFET３６の出力Vputの常態時のレベル
に対する方向極性が異なるので、この方向極性の
相違を利用してリード線３８に接続されるべき回
路により、例えば人体からの赤外線を検出した場
合と炎からの赤外線を検出した場合とで警報音の
間隔を変えて両者の識別検知が行われる。
ある。即ち窓板３３を介して人体が放出する赤外
線が装置内に入ると、この赤外線の殆んどはフイ
ルタ１３のみを透過し、素子１０の表面電極層１
２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
昇することになる。このように第１の赤外線検出
素子１０からの検出信号と第２の赤外線検出素子
２０からの検出信号は異なり、この異なつた検出
信号によりFET３６の出力Vputの常態時のレベル
に対する方向極性が異なるので、この方向極性の
相違を利用してリード線３８に接続されるべき回
路により、例えば人体からの赤外線を検出した場
合と炎からの赤外線を検出した場合とで警報音の
間隔を変えて両者の識別検知が行われる。
而して本発明装置においては出力Vputのレベル
変化はチヨツパ５０の働きによつて例えば人体検
知の場合第４図イに示す如き断続的なものとな
る。このように出力Vputを断続するチヨツパ５０
の効果は次のとおりである。いまチヨツパ５０が
無いものとすると、監視空間へ侵入した人体の移
動が緩慢であつた場合には、出力Vputは第４図ロ
に２点鎖線で示す如く極めて緩やかな変化を示
す。そうするとこのVputを与えるべき後段の回
路、例えば微分回路等ではこの緩やかな変化を捉
え得ないことを生じる可能性があり、これにより
侵入者検出ミスを招来する可能性がある。ところ
がチヨツパ５０の働きにより第４図ロに実線で示
す如く反復的にレベル変化する出力Vputが得られ
るから、その急峻なレベル変化により後段の回路
が確実にこのレベル変化を検出するところとな
り、侵入者の移動が緩慢であつたり、立止つたり
する場合であつてもこの侵入者を確実に検出す
る。そして火災の場合であつてもチヨツパ５０の
働きによつて、比較的広い面積が徐々に過熱状態
になつていくような状況を検出することができ
る。
変化はチヨツパ５０の働きによつて例えば人体検
知の場合第４図イに示す如き断続的なものとな
る。このように出力Vputを断続するチヨツパ５０
の効果は次のとおりである。いまチヨツパ５０が
無いものとすると、監視空間へ侵入した人体の移
動が緩慢であつた場合には、出力Vputは第４図ロ
に２点鎖線で示す如く極めて緩やかな変化を示
す。そうするとこのVputを与えるべき後段の回
路、例えば微分回路等ではこの緩やかな変化を捉
え得ないことを生じる可能性があり、これにより
侵入者検出ミスを招来する可能性がある。ところ
がチヨツパ５０の働きにより第４図ロに実線で示
す如く反復的にレベル変化する出力Vputが得られ
るから、その急峻なレベル変化により後段の回路
が確実にこのレベル変化を検出するところとな
り、侵入者の移動が緩慢であつたり、立止つたり
する場合であつてもこの侵入者を確実に検出す
る。そして火災の場合であつてもチヨツパ５０の
働きによつて、比較的広い面積が徐々に過熱状態
になつていくような状況を検出することができ
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、この
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もので、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。そして遮光体５２，５３の存在により両素子
１０，２０の実効受光面積が若干相違する点も特
には支障がない。更に、固定側の遮光体を表面電
極層上に設けてもよい。
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、この
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もので、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。そして遮光体５２，５３の存在により両素子
１０，２０の実効受光面積が若干相違する点も特
には支障がない。更に、固定側の遮光体を表面電
極層上に設けてもよい。
なお上述の実施例では焦電体薄体４１及び裏面
電極層４２を両素子に共通として２つの素子を分
極方向が逆になるように直列接続したが、２つの
素子を独立に構成して両者の分極方向に逆になる
ように物列接続する構成としても上述した雰囲気
温度・圧力変化の影響を相殺する効果が得られ
る。
電極層４２を両素子に共通として２つの素子を分
極方向が逆になるように直列接続したが、２つの
素子を独立に構成して両者の分極方向に逆になる
ように物列接続する構成としても上述した雰囲気
温度・圧力変化の影響を相殺する効果が得られ
る。
第５図は本発明装置の他の実施例を示す要部の
断面構造図、第６図は第５図の−線での部分
平面図である。この実施例は人体検出用に設けた
素子１０′と火災検出用に設けた素子２０′とを一
組とする検出ユニツトSUを複数個規則的に配し
てなるものである。平面視で長方形の基板６１の
表面には２行６列に平面視で正方形の表面電極層
１２，２２が適長離隔させて蒸着形成されてお
り、その裏面には１組の表面電極層１２，２２に
対向する部分に整合させるようにして裏面電極層
６２が形成され、これらによつて裏面電極層６２
と同数、つまり６個の検出ユニツトSUが形成さ
れており、一つの表面電極層１２と、これに対向
する裏面電極層６２部分と、その間に挾まれる焦
電体基板６１の領域とで１つの素子１０′が、ま
た前記表面電極層１２に相隣し、上記したところ
と同一の裏面電極層６２に対向する表面電極層２
２と、この裏面電極面６２とその間に挾まれる焦
電体基板６１の領域とでもう１つの素子２０′が
形成されていて、これらの両素子１０′，２０′で
１つの検出ユニツトSUが形成される。焦電体基
板６１の表面には各検出ユニツトSUを区画する
部分、即ち裏面電極層６２が形成されていない間
〓部分に対向する表面側の位置には溝６１ａが凹
設してある。この溝６１ａは検出ユニツトSU相
互間の熱的影響を低減する上で有効であるが必ず
しも設ける必要はない。
断面構造図、第６図は第５図の−線での部分
平面図である。この実施例は人体検出用に設けた
素子１０′と火災検出用に設けた素子２０′とを一
組とする検出ユニツトSUを複数個規則的に配し
てなるものである。平面視で長方形の基板６１の
表面には２行６列に平面視で正方形の表面電極層
１２，２２が適長離隔させて蒸着形成されてお
り、その裏面には１組の表面電極層１２，２２に
対向する部分に整合させるようにして裏面電極層
６２が形成され、これらによつて裏面電極層６２
と同数、つまり６個の検出ユニツトSUが形成さ
れており、一つの表面電極層１２と、これに対向
する裏面電極層６２部分と、その間に挾まれる焦
電体基板６１の領域とで１つの素子１０′が、ま
た前記表面電極層１２に相隣し、上記したところ
と同一の裏面電極層６２に対向する表面電極層２
２と、この裏面電極面６２とその間に挾まれる焦
電体基板６１の領域とでもう１つの素子２０′が
形成されていて、これらの両素子１０′，２０′で
１つの検出ユニツトSUが形成される。焦電体基
板６１の表面には各検出ユニツトSUを区画する
部分、即ち裏面電極層６２が形成されていない間
〓部分に対向する表面側の位置には溝６１ａが凹
設してある。この溝６１ａは検出ユニツトSU相
互間の熱的影響を低減する上で有効であるが必ず
しも設ける必要はない。
以上のように焦電体基板６１の表裏に電極層を
形成したものを支持台６３上にエポキシ樹脂等の
絶縁層６４を介して固定してある。キヤツプ３２
の窓穴３２ａを封じる窓板３３の下面には各素子
１０′，２０′の表面電極層１２，２２に対面させ
るようにした前同様の透過波域を夫々に有する光
学フイルタ１３，２３が被着形成してある。
形成したものを支持台６３上にエポキシ樹脂等の
絶縁層６４を介して固定してある。キヤツプ３２
の窓穴３２ａを封じる窓板３３の下面には各素子
１０′，２０′の表面電極層１２，２２に対面させ
るようにした前同様の透過波域を夫々に有する光
学フイルタ１３，２３が被着形成してある。
光学フイルタ１３，２３には前同様の固定側の
遮光体５３が被着形成してある。そして光学フイ
ルタ１３，２３と表面電極層１２，２２との間に
は基板６１全体を覆う大きさのチヨツパ板５１が
設けてあり、このチヨツパ板５１の上面に前同様
の遮光体５２が形成されている。そしてチヨツパ
板５１の一端はステム３１に立設した圧電振動板
３０に連結されており、ステム３１を貫通させて
引き出してあるリード線３０ａ，３０ｂに10〜20
Hzの電気信号を与えてチヨツパ板５１を揺動させ
るように構成してあり、このチヨツパ５０は前述
したものと大きさが異るだけである。
遮光体５３が被着形成してある。そして光学フイ
ルタ１３，２３と表面電極層１２，２２との間に
は基板６１全体を覆う大きさのチヨツパ板５１が
設けてあり、このチヨツパ板５１の上面に前同様
の遮光体５２が形成されている。そしてチヨツパ
板５１の一端はステム３１に立設した圧電振動板
３０に連結されており、ステム３１を貫通させて
引き出してあるリード線３０ａ，３０ｂに10〜20
Hzの電気信号を与えてチヨツパ板５１を揺動させ
るように構成してあり、このチヨツパ５０は前述
したものと大きさが異るだけである。
その他３６は検出ユニツトSU毎に備えられた
FETであつて表面電極層１２をそのゲートに接
続し、また他方の表面電極層２２はリード線３９
に連なるようにしている等、前述の実施例と同様
の電気的接続が行われている。
FETであつて表面電極層１２をそのゲートに接
続し、また他方の表面電極層２２はリード線３９
に連なるようにしている等、前述の実施例と同様
の電気的接続が行われている。
斯かる複数の検出ユニツトSUをマトリツクス
状に並設してなるものは各検出ユニツトSUの
FET３６のソースの出力変化を経時的に捉える
ことによつて人体の移動方向又は火炎の移動方向
が検出でき、侵入経路或は火元の特定が可能にな
る。そしてこの場合においてもチヨツパ５０の働
きにより上記ソース出力が断続されることによ
り、侵入者等の移動速度が緩やかであつても急峻
な信号変化が得られ検出ミスがなくなる。
状に並設してなるものは各検出ユニツトSUの
FET３６のソースの出力変化を経時的に捉える
ことによつて人体の移動方向又は火炎の移動方向
が検出でき、侵入経路或は火元の特定が可能にな
る。そしてこの場合においてもチヨツパ５０の働
きにより上記ソース出力が断続されることによ
り、侵入者等の移動速度が緩やかであつても急峻
な信号変化が得られ検出ミスがなくなる。
以上詳述したように本発明に係る焦電型赤外線
検出装置は焦電体を用いてなり、夫々の分極方向
が逆になるように直列接続され、この直列回路の
電気信号を検出信号として用いるべくなしてある
２つの赤外線検出素子と、該２つの赤外線検出素
子の夫々に各配した透過波長域が相違する光学フ
イルタと、前記赤外線検出素子に検出させるべき
赤外線を周期的に断続するチヨツパとを具備する
ものであるので移動又は状態の変化が緩やかな人
体或いは火災を確定に検知でき、また前記電気信
号の極性にて人体と火災とを識別検知でき、更に
暖房による雰囲気温度の変化があつた場合、或い
は密閉性に優れた部屋の扉を急激に閉めた場合の
ように雰囲気圧力の変化があつた場合に誤検出動
作をしない等、周囲雰囲気に影響されない赤外線
検出装置が実現できる。
検出装置は焦電体を用いてなり、夫々の分極方向
が逆になるように直列接続され、この直列回路の
電気信号を検出信号として用いるべくなしてある
２つの赤外線検出素子と、該２つの赤外線検出素
子の夫々に各配した透過波長域が相違する光学フ
イルタと、前記赤外線検出素子に検出させるべき
赤外線を周期的に断続するチヨツパとを具備する
ものであるので移動又は状態の変化が緩やかな人
体或いは火災を確定に検知でき、また前記電気信
号の極性にて人体と火災とを識別検知でき、更に
暖房による雰囲気温度の変化があつた場合、或い
は密閉性に優れた部屋の扉を急激に閉めた場合の
ように雰囲気圧力の変化があつた場合に誤検出動
作をしない等、周囲雰囲気に影響されない赤外線
検出装置が実現できる。
図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は要部の断面構造図、第２図は火炎及び人体
夫々の赤外線スペクトル、第３図は本発明装置の
電気回路図、第４図イ，ロは出力信号波形図、第
５図は本発明の他の実施例を示す要部の断面構造
図、第６図は第５図の−線での部分平面図で
ある。 １０，２０……赤外線検出素子、１２，２２…
…表面電極層、１３，２３……フイルタ、３０…
…圧電振動板、３６……FET、４１……焦電体
薄板、４２……裏面電極層、５０……チヨツパ、
５２，５３……遮光体、６１……焦電体基板、
SU……検出ユニツト。
１図は要部の断面構造図、第２図は火炎及び人体
夫々の赤外線スペクトル、第３図は本発明装置の
電気回路図、第４図イ，ロは出力信号波形図、第
５図は本発明の他の実施例を示す要部の断面構造
図、第６図は第５図の−線での部分平面図で
ある。 １０，２０……赤外線検出素子、１２，２２…
…表面電極層、１３，２３……フイルタ、３０…
…圧電振動板、３６……FET、４１……焦電体
薄板、４２……裏面電極層、５０……チヨツパ、
５２，５３……遮光体、６１……焦電体基板、
SU……検出ユニツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 焦電体を用いてなり、夫々の分極方向が逆に
なるように直列接続された第１および第２の赤外
線検出素子と、該２つの赤外線検出素子の夫々に
各配した透過波長域が相違する光学フイルタと、
前記赤外線検出素子に検出させるべき赤外線を周
期的に断続するチヨツパと、前記第１または第２
の赤外線検出素子からの異なつた検出信号が印加
され該検出信号により常態時のレベルに対して異
なつた方向極性の出力を有する１つのインピーダ
ンス変換装置とを具備し、 ２種類の異常現象に基づく２種類の波長の異な
る赤外線を前記光学フイルタにより選択的に透過
させた後、前記チヨツパにより周期的に断続させ
て前記赤外線検出素子に入射させ、前記インピー
ダンス変換装置の出力の方向極性により前記２種
類の異常現象を識別検知することを特徴とする焦
電型赤外線検出装置。 ２ 前記チヨツパは光学フイルタ又は赤外線検出
素子に固定した遮光体と、赤外線検出素子の前方
に配した可動の遮光体とを備えている特許請求の
範囲第１項記載の焦電型赤外線検出装置。 ３ 前記可動の遮光体は圧電振動子にて駆動され
る特許請求の範囲第２項記載の焦電型赤外線検出
装置。 ４ 前記赤外線検出素子と、前記光学フイルタ
と、前記チヨツパと、前記インピーダンス変換装
置とはステムに被嵌されたキヤツプにて密封され
た空間内にあることを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項または第３項に記載の焦電型
赤外線検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56159642A JPS5860226A (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 焦電型赤外線検出装置 |
| US06/407,582 US4485305A (en) | 1981-08-20 | 1982-08-12 | Infrared detector with vibrating chopper |
| GB08223932A GB2105033B (en) | 1981-08-20 | 1982-08-19 | Infrared ray detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56159642A JPS5860226A (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 焦電型赤外線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860226A JPS5860226A (ja) | 1983-04-09 |
| JPH0419493B2 true JPH0419493B2 (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=15698168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56159642A Granted JPS5860226A (ja) | 1981-08-20 | 1981-10-06 | 焦電型赤外線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5860226A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5431694B2 (ja) * | 2008-07-28 | 2014-03-05 | セイコーインスツル株式会社 | 焦電型赤外線検出器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS586996B2 (ja) * | 1977-02-15 | 1983-02-07 | 国際技術開発株式会社 | 炎感知方式 |
| JPS54105585U (ja) * | 1978-01-09 | 1979-07-25 |
-
1981
- 1981-10-06 JP JP56159642A patent/JPS5860226A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5860226A (ja) | 1983-04-09 |
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