JPH0521494B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、赤外線温度検出装置に関する。

（従来の技術） 赤外線温度検出装置には、センサ素子として赤
外線が照射されると自発分極する焦電素子を使用
したものがある。

このような赤外線温度検出装置には、ケースを
備え、このケースに受光窓を形成し、その受光窓
の開閉を所定の周波数で行つて、その受光窓から
ケース内に入光される赤外線を光変調するととも
に、光変調されてケース内に入光されてくる赤外
線が照射される位置に焦電素子を配置するように
したものがある。このような検出装置では、温度
が検知されるべき被検知物体から、その温度に対
応した赤外線が入光されてくると、その赤外線を
光変調して後、焦電素子にその赤外線を照射さ
せ、その焦電素子からの出力に基づいて被検知物
体の温度情報を得るようにする。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような検出装置では、被検知物
体の温度を検知することができても、その被検知
物体の位置を知るための情報を焦電素子の出力か
ら得ることはできない。被検知物体の位置を知る
ためには、少なくとも２個の焦電素子をケース内
に配置することが必要である。

しかしながら、焦電素子はその単価が高いか
ら、２個も焦電素子を使用するのでは検出装置の
製造コストが高くつくという問題点がある。ま
た、この問題点のみならず、２個の焦電素子を使
用する場合は、両焦電素子の特性を一致させるこ
とが必要となるが、特性が揃つた焦電素子を用意
することは必ずしも容易ではないという問題点が
ある。また、赤外線を受光する場合にその受光の
方向性が必要であるから両焦電素子の視野角を狭
くする必要がある。視野角を狭くするために従来
では、２個の焦電素子間に遮光板を配置していた
が、これでは焦電素子の受光量が減少してその焦
電素子の出力が低下するという問題点がある。し
たがつて、従来のものでは後の２つの問題点によ
り、正確に被検知物体の温度を測定する場合には
難点がある。

そこで、本発明は、このような問題点を一挙に
解決した検出装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の赤外線温度検出装置は、二つの隣り合
う受光窓が形成されるケースと、ケースの第１、
第２受光窓に設けられて、赤外線を透過する状態
と遮断する状態とに切り換えられる二つの光透
過・遮断手段と、ケース内部において第１、第２
受光窓から個別に入光する赤外線が照射される位
置に配置されかつ第１受光窓からの赤外線に応答
して正・負いずれか一方の極性の信号を出力する
とともに第２受光窓からの赤外線に応答して正・
負いずれか他方の極性の信号を出力するセンサ素
子とを備え、かつ、両光透過・遮断手段は、同時
に光透過状態にならないように、個別に光透過状
態と光遮断状態とに所定周期で交互に切り換えら
れるよう制御されるものであり、この各光透過・
遮断手段でチヨツピングされた赤外線がセンサ素
子の上面に照射されるものである。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。第１図は、本発明の一実施例に係
る赤外線温度検出装置の構成の概略化断面図であ
る。第１図において、１はケースである。ケース
１には、第１領域Ａに存在する被検知物体２から
の赤外線と第２領域Ｂに存在する被検知物体２か
らの赤外線とがそれぞれ個別に入光される第１、
第２受光窓３，４が形成される。５は各受光窓
３，４間に配置され、各領域Ａ，Ｂからの赤外線
が個別にケース１内に入光されるようにするため
の反射板である。

６ａ，６ｂはケース１の両受光窓３，４に設け
られて赤外線を透過する状態と遮断する状態とに
切り換えられる二つの光透過・遮断板（請求項の
光透過・遮断手段）である。各光透過・遮断板６
ａ，６ｂは、端子７からリード線８，９をそれぞ
れ介して与えられる制御信号に応答して光透過性
と光遮断性との状態に変化するようになつてい
る。例えば、その制御信号がハイレベルのとき
は、光透過性を呈し、その制御信号がローレベル
のときはその逆である。つまり、この光透過・遮
断板６ａ，６ｂをそれぞれ交互に開閉して第１、
第２受光窓３，４から入光する赤外線をチヨツピ
ングすることにより、赤外線を交互に所定の周波
数で光変調するようにしている。

１０は赤外線に応答する１個のセンサ素子であ
る。センサ素子１０は例えば、焦電素子で構成さ
れている。センサ素子１０は、ケース１の内部に
おいて第１、第２の受光窓３，４それぞれから入
光する赤外線が照射される位置に配置されてお
り、センサ素子１０の右半分上面に第１受光窓３
でチヨツピングされた赤外線が、また、センサ素
子１０の左半分上面に第２受光窓４でチヨツピン
グされた赤外線が照射されるようになつている。

動作および作用を第２図ないし第４図を参照し
て説明する。第２図および第３図は、被検知物体
２が第１領域Ａに存在する場合を示し、第２図は
両光透過・遮断板６ａ，６ｂの内、一方６ａが光
遮断性、他方６ｂが光透過性を示している。第３
図は一方６ａが光透過性、他方６ｂが光遮断性を
示している。これらは端子７からの制御信号に応
答して光遮断性と光遮断性とを交互に呈する。こ
れにより、受光窓３，４はその制御信号の周波数
に応答して開閉する。

第４図において線分１２を間にして上側は、第
１領域Ａに被検知物体２が存在する場合の制御信
号とセンサ出力との各波形を示し、下側は、第２
領域Ｂに被検知物体２が存在する場合の制御信号
とセンサ出力との各波形を示している。さらに、
第４図の制御信号の波形において、ハイレベルは
第１、第２受光窓３，４を開とし、ローレベルは
第１、第２受光窓３，４を閉の状態とする。

第１領域Ａに被検知物体２が存在する場合、そ
の被検知物体２からの赤外線は、受光窓３を介し
てケース１内に入光され、光透過・遮断板６ａで
変調される。その結果、センサ素子１０には、そ
の変調に対応した赤外線が照射される。センサ素
子１０は、これにより、端子１１に対しては、第
４図の線分１２を介して上側のハツチング部分に
示されるようなプラス（＋）のセンサ出力を出力
する。次に、被検知物体２が符号２ａで示すよう
に中央に位置するときは、センサ出力は得られな
いが、被検知物体２が符号２ｂで示すように第２
領域Ｂに位置するときは、第４図の線分１２を介
して下側のハツチング部分で示すようにマイナス
（−）のセンサ出力を端子１１から出力する。し
かも、各領域Ａ，Ｂにそれぞれ被検知物体２を配
置すれば各被検知物体２の温度差を検出すること
ができる。

なお、それらとは異なり、第５図のように制御
信号として両光透過・遮断板６ａ，６ｂが同時
に、光遮断性を示すタイミングを設けることによ
り、光透過・遮断板６ａ，６ｂそれぞれが光透過
性となるタイミングに同期したセンサ出力を測定
して各被検知物体の温度を別々に測定することが
できるようにしてもよい。なお、第５図における
制御信号の波形は、その立ち上がりでは受光窓
３，４が開で、その立ち下がりでは受光窓３，４
が閉になることを示している。したがつて、第４
図のそれと異なり、受光窓３，４それぞれが開に
なつているタイミング（図中のＡ，Ｂ）が重なら
ず、必ず受光窓３，４が共に閉になつているタイ
ミング（図中のＣ）が存在している。

このようにして、この実施例では、センサ素子
としては１個でもつて、複数の被検知物体２の温
度を測定することが可能である。

なお、上述した光透過・遮断板６ａ，６ｂに代
えて単に光を透過しない板で交互に受光窓３，４
を開閉するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、一つのセンサ
素子を用いて被検知物体の位置および温度を測定
することができて、従来のように複数のセンサ素
子を用いる場合に比べて製造コストを低減できる
とともに、センサ素子の視野を狭くする必要がな
くなるからレベルの高いセンサ出力を得て信頼性
に優れた位置測定および温度測定ができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例に係り、第１図はその
実施例に係る検出装置の構成の概略化断面図、第
２図および第３図はその動作説明に供する該装置
の一部断面図、第４図および第５図はその動作説
明に供する各タイムチヤートである。 １はケース、２は被検知物体、３，４は受光
窓、５は反射板、６ａ，６ｂは光透過・遮断板、
１０はセンサ素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 二つの隣り合う受光窓３，４が形成されたケ
   ース１と、 ケース１の第１、第２受光窓３，４に設けられ
   て、赤外線を透過する状態と遮断する状態とに切
   り換えられる二つの光透過・遮断手段６ａ，６ｂ
   と、 ケース１内部において第１、第２受光窓３，４
   から個別に入光する赤外線が照射される位置に配
   置されかつ第１受光窓３からの赤外線に応答して
   正・負いずれか一方の極性の信号を出力するとと
   もに第２受光窓４からの赤外線に応答して正・負
   いずれか他方の極性の信号を出力するセンサ素子
   １０とを備え、 かつ、両光透過・遮断手段６ａ，６ｂは、同時
   に光透過状態にならないように、個別に光透過状
   態と光遮断状態とに所定周期で交互に切り換えら
   れるよう制御されるものであり、この各光透過・
   遮断手段６ａ，６ｂでチヨツピングされた赤外線
   がセンサ素子１０の上面に照射される、ことを特
   徴とする赤外線温度検出装置。