JPH0547053B2 - - Google Patents
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- JPH0547053B2 JPH0547053B2 JP62130674A JP13067487A JPH0547053B2 JP H0547053 B2 JPH0547053 B2 JP H0547053B2 JP 62130674 A JP62130674 A JP 62130674A JP 13067487 A JP13067487 A JP 13067487A JP H0547053 B2 JPH0547053 B2 JP H0547053B2
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- JP
- Japan
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- infrared rays
- sensor element
- heat source
- pyroelectric infrared
- elements
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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
- G01J5/10—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
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、デユアル構造の赤外線センサ素子を
用いて、人体などの熱源を検出するための赤外線
検出装置に関する。
用いて、人体などの熱源を検出するための赤外線
検出装置に関する。
最近、人体などの熱源を検出するための検出装
置としては、LEDを用いた装置に比較して、設
置および取り扱いが容易であるという理由で、焦
電形赤外線センサを用いた検出装置が多用されて
いる。この焦電形赤外線センサは、通常焦電板の
表裏面に電極を形成したもので、わずかな温度差
でも鋭敏に感じるので、感度が良い反面、熱的な
ノイズに弱く、自動車のライトのような熱源や周
囲温度の急激な変化で誤動作することもあつた。
置としては、LEDを用いた装置に比較して、設
置および取り扱いが容易であるという理由で、焦
電形赤外線センサを用いた検出装置が多用されて
いる。この焦電形赤外線センサは、通常焦電板の
表裏面に電極を形成したもので、わずかな温度差
でも鋭敏に感じるので、感度が良い反面、熱的な
ノイズに弱く、自動車のライトのような熱源や周
囲温度の急激な変化で誤動作することもあつた。
このような人体以外の雑音成分からの誤動作を
避けるため、分極方向を逆にした２つのエレメン
トを第５図イ，ロに示すように直列あるいは並列
に結合した、いわゆる「デユアルセンサ素子」が
提案され、この素子を用いた赤外線検出装置が実
用化されている。
避けるため、分極方向を逆にした２つのエレメン
トを第５図イ，ロに示すように直列あるいは並列
に結合した、いわゆる「デユアルセンサ素子」が
提案され、この素子を用いた赤外線検出装置が実
用化されている。
第６図にはそのデユアル構造の従来の赤外線検
出装置が示されている。図において、ハウジング
１は赤外線を遮蔽する金属材料等によつて形成さ
れ、そのハウジング１の所望位置には開口２が形
成されている。そして、前記ハウジング１の内部
には焦電形赤外線センサ素子３が配設されてい
る。この焦電形赤外線センサ素子３は隣接配置さ
れた第１のエレメント４と第２のエレメント５と
を有しており、この両エレメント４，５の受光面
は前記開口２に対向している。エレメント４，５
は赤外線を受けると分極状態がくずれ、赤外線の
強さに対応する電気信号を出力するものである。
出装置が示されている。図において、ハウジング
１は赤外線を遮蔽する金属材料等によつて形成さ
れ、そのハウジング１の所望位置には開口２が形
成されている。そして、前記ハウジング１の内部
には焦電形赤外線センサ素子３が配設されてい
る。この焦電形赤外線センサ素子３は隣接配置さ
れた第１のエレメント４と第２のエレメント５と
を有しており、この両エレメント４，５の受光面
は前記開口２に対向している。エレメント４，５
は赤外線を受けると分極状態がくずれ、赤外線の
強さに対応する電気信号を出力するものである。
一方、前記開口２には赤外線を透過する透過板
６が嵌め込まれており、さらに該赤外線板６を挟
んで前記焦電形赤外線センサ素子３と対向する位
置にフレネルレンズ７が配置されている。このフ
レネルレンズ７は例えば、ポリエチレン等のプラ
スチツク樹脂によつて形成され、人体等の熱源か
ら発せられる赤外線を焦電形赤外線センサ素子３
（詳しくはエレメント４，５）に導くものである。
そして、この赤外線を受けた両エレメント４，５
に出力レベル差が生じたとき、前記第５図イ，ロ
の結線状態にある焦電形赤外線センサ素子３から
検出信号が出力され、熱源の侵入が検出されるの
である。
６が嵌め込まれており、さらに該赤外線板６を挟
んで前記焦電形赤外線センサ素子３と対向する位
置にフレネルレンズ７が配置されている。このフ
レネルレンズ７は例えば、ポリエチレン等のプラ
スチツク樹脂によつて形成され、人体等の熱源か
ら発せられる赤外線を焦電形赤外線センサ素子３
（詳しくはエレメント４，５）に導くものである。
そして、この赤外線を受けた両エレメント４，５
に出力レベル差が生じたとき、前記第５図イ，ロ
の結線状態にある焦電形赤外線センサ素子３から
検出信号が出力され、熱源の侵入が検出されるの
である。
上記従来の装置によれば、焦電形赤外線センサ
素子３の第１のエレメント４自体の検出領域は第
７図の領域Ａ（円Ａの範囲内）で表され、同様に、
第２のエレメント５自体の検出領域は領域Ｂ（円
Ｂの範囲内）で表される。ところが、両領域Ａ，
Ｂが重なるＣの部分は両エレメント４，５に入り
込む赤外線の量がほぼ同一であるから、エレメン
ト４，５の出力レベル差がほとんど生ぜず、検出
不可能領域になつてしまうという問題がある。
素子３の第１のエレメント４自体の検出領域は第
７図の領域Ａ（円Ａの範囲内）で表され、同様に、
第２のエレメント５自体の検出領域は領域Ｂ（円
Ｂの範囲内）で表される。ところが、両領域Ａ，
Ｂが重なるＣの部分は両エレメント４，５に入り
込む赤外線の量がほぼ同一であるから、エレメン
ト４，５の出力レベル差がほとんど生ぜず、検出
不可能領域になつてしまうという問題がある。
本発明は上記従来の問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、両エレメント
４，５自体の検出領域が重なり合う領域Ｃに検出
可能領域をつくり出し、熱源の検出をより確実に
行おうとするものである。
されたものであり、その目的は、両エレメント
４，５自体の検出領域が重なり合う領域Ｃに検出
可能領域をつくり出し、熱源の検出をより確実に
行おうとするものである。
本発明は上記目的を達成するため次のように構
成されている。すなわち本発明は、赤外線を受け
ることによつて電気信号を出力する一対のエレメ
ントが具備されているデユアル構造の焦電形赤外
線センサ素子と；この焦電形赤外線センサ素子の
近傍に配置され、赤外線を前記焦電形赤外線セン
サ素子に導くフレネルレンズと；を備えてなる焦
電形赤外線検出装置において、前記焦電形赤外線
センサ素子とフレネルレンズとの間には赤外線を
反射する反射遮蔽板が前記一対のエレメント間の
空間を仕切る格好で立設配置されていることを特
徴として構成されている。
成されている。すなわち本発明は、赤外線を受け
ることによつて電気信号を出力する一対のエレメ
ントが具備されているデユアル構造の焦電形赤外
線センサ素子と；この焦電形赤外線センサ素子の
近傍に配置され、赤外線を前記焦電形赤外線セン
サ素子に導くフレネルレンズと；を備えてなる焦
電形赤外線検出装置において、前記焦電形赤外線
センサ素子とフレネルレンズとの間には赤外線を
反射する反射遮蔽板が前記一対のエレメント間の
空間を仕切る格好で立設配置されていることを特
徴として構成されている。
上記のように構成されている本発明において、
人体等の熱源が焦電形赤外線センサ素子の検出領
域に入ると、熱源から発せられる赤外線はフレネ
ルレンズに導かれてそれぞれ焦電形赤外線センサ
素子の一対のエレメントに入り込む。この場合、
従来の装置では、既述の如く、各エレメント自体
の検出領域が重なる部分に熱源が入り込んだとき
には、各エレメントに入り込む赤外線の強さはほ
ぼ等しいから、両エレメントの差動出力信号がほ
ぼ零となり、その熱源の検出が不可能となる。と
ころが、本発明では、焦電形赤外線センサ素子と
フレネルレンズとの間に反射遮蔽板が設けられて
いるから、熱源が前記検出領域の重なり合う部分
に入り込んだ場合であつても、エレメントの一方
側には反射遮蔽板から反射した赤外線とフレネル
レンズから直接来る赤外線とが共に入り込み、他
方側のエレメントには赤外線が反射遮蔽板に遮ら
れて入り込まないという新たな領域がつくり出さ
れることとなる。したがつて、この領域に熱源が
在るときには両エレメントの出力レベルに大きな
差が生じることとなり、これにより、熱源の検出
可能領域が大幅に拡大されるのである。
人体等の熱源が焦電形赤外線センサ素子の検出領
域に入ると、熱源から発せられる赤外線はフレネ
ルレンズに導かれてそれぞれ焦電形赤外線センサ
素子の一対のエレメントに入り込む。この場合、
従来の装置では、既述の如く、各エレメント自体
の検出領域が重なる部分に熱源が入り込んだとき
には、各エレメントに入り込む赤外線の強さはほ
ぼ等しいから、両エレメントの差動出力信号がほ
ぼ零となり、その熱源の検出が不可能となる。と
ころが、本発明では、焦電形赤外線センサ素子と
フレネルレンズとの間に反射遮蔽板が設けられて
いるから、熱源が前記検出領域の重なり合う部分
に入り込んだ場合であつても、エレメントの一方
側には反射遮蔽板から反射した赤外線とフレネル
レンズから直接来る赤外線とが共に入り込み、他
方側のエレメントには赤外線が反射遮蔽板に遮ら
れて入り込まないという新たな領域がつくり出さ
れることとなる。したがつて、この領域に熱源が
在るときには両エレメントの出力レベルに大きな
差が生じることとなり、これにより、熱源の検出
可能領域が大幅に拡大されるのである。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
第１図には本発明に係る焦電形赤外線検出装置
の一実施例の構成が示されている。本実施例は原
理的には第６図に示す従来の装置に反射遮蔽板８
を配設したことを特徴としており、従来例と同一
の構成部分については同一符号を付し、その重複
説明を省略する。
の一実施例の構成が示されている。本実施例は原
理的には第６図に示す従来の装置に反射遮蔽板８
を配設したことを特徴としており、従来例と同一
の構成部分については同一符号を付し、その重複
説明を省略する。
第１図において、ハウジング１内の中央部には
焦電形赤外線センサ素子３が端子ピン９に支持さ
れている。そして、センサ素子３の第１のエレメ
ント４と第２のエレメント５のほぼ中間位置を通
る平面上にアルミニウム製の反射遮蔽板８が前記
焦電形赤外線センサ素子３の上方であつてハウジ
ング１の外に配置され、その反射遮蔽板８の両端
部は筒体１０に固定されている。
焦電形赤外線センサ素子３が端子ピン９に支持さ
れている。そして、センサ素子３の第１のエレメ
ント４と第２のエレメント５のほぼ中間位置を通
る平面上にアルミニウム製の反射遮蔽板８が前記
焦電形赤外線センサ素子３の上方であつてハウジ
ング１の外に配置され、その反射遮蔽板８の両端
部は筒体１０に固定されている。
このように反射遮蔽板８を設けることにより、
次のように熱源の検出可能領域が拡大される。
次のように熱源の検出可能領域が拡大される。
例えば、第２図〜第４図において、熱源が左か
ら右（ｘ方向）に移動する場合、まず、熱源が第
３図に示す検出領域のａ位置からｂ位置まで移動
したとき、該熱源は第１のエレメント４自体の検
出領域Ａ内にあるので、該第１のエレメント４に
は赤外線が入り込むが、その熱源が第２のエレメ
ント５自体の検出領域Ｂの外にあるので該第２の
エレメント５には赤外線は入り込まない。この結
果、両エレメント４，５の出力レベルに差が生
じ、第４図に示すように、センサ素子３からE1
の差動出力が得られる。次に熱源が領域ＡとＢの
重なり合うｂ位置からｄ位置まで移動したとき
は、赤外線は両エレメント４，５に入り込むから
差動出力は得られない。次に熱源がｄ位置からｅ
位置まで移動したときは、第２図に示すように、
第１のエレメント４にはフレネルレンズ７から直
接入射する赤外線αと反射遮蔽板８から反射する
赤外線α′とが入り込み、第２のエレメント５へは
反射遮蔽板８に遮られて赤外線は入り込まない。
このため差動出力は前記ab区間の出力の約２倍
に相当する大きな値2E1となる。同様にして区間
efでは両エレメント４，５に赤外線が入り込むか
ら差動出力は０となり、区間fgでは第２図の如
く、第２のエレメント５に直接入射する赤外線β
と反射による赤外線β′が入り込み、第１のエレメ
ント４には反射遮蔽板８に遮られて赤外線が入り
込まないから、２倍の差動出力（2E1）となる。
また、区間ghは差動出力が０、区間hiは第２のエ
レメント５のみに赤外線が入り込むから、E1の
差動出力が得られる。
ら右（ｘ方向）に移動する場合、まず、熱源が第
３図に示す検出領域のａ位置からｂ位置まで移動
したとき、該熱源は第１のエレメント４自体の検
出領域Ａ内にあるので、該第１のエレメント４に
は赤外線が入り込むが、その熱源が第２のエレメ
ント５自体の検出領域Ｂの外にあるので該第２の
エレメント５には赤外線は入り込まない。この結
果、両エレメント４，５の出力レベルに差が生
じ、第４図に示すように、センサ素子３からE1
の差動出力が得られる。次に熱源が領域ＡとＢの
重なり合うｂ位置からｄ位置まで移動したとき
は、赤外線は両エレメント４，５に入り込むから
差動出力は得られない。次に熱源がｄ位置からｅ
位置まで移動したときは、第２図に示すように、
第１のエレメント４にはフレネルレンズ７から直
接入射する赤外線αと反射遮蔽板８から反射する
赤外線α′とが入り込み、第２のエレメント５へは
反射遮蔽板８に遮られて赤外線は入り込まない。
このため差動出力は前記ab区間の出力の約２倍
に相当する大きな値2E1となる。同様にして区間
efでは両エレメント４，５に赤外線が入り込むか
ら差動出力は０となり、区間fgでは第２図の如
く、第２のエレメント５に直接入射する赤外線β
と反射による赤外線β′が入り込み、第１のエレメ
ント４には反射遮蔽板８に遮られて赤外線が入り
込まないから、２倍の差動出力（2E1）となる。
また、区間ghは差動出力が０、区間hiは第２のエ
レメント５のみに赤外線が入り込むから、E1の
差動出力が得られる。
このように、反射遮蔽板８を設けることによつ
て、領域ＡとＢが重なり合う部分に検出可能領域
を新たにつくり出すことが可能となり、熱源移動
の細かな動きに対してもこれを効果的に検出する
ことが可能となる。
て、領域ＡとＢが重なり合う部分に検出可能領域
を新たにつくり出すことが可能となり、熱源移動
の細かな動きに対してもこれを効果的に検出する
ことが可能となる。
なお、上記実施例では反射遮蔽板８をアルミニ
ウムによつて形成しているが、赤外線を反射する
材料であれば他のものでもよく、例えば、クロー
ムや金等の材料によつて形成することもできる。
ウムによつて形成しているが、赤外線を反射する
材料であれば他のものでもよく、例えば、クロー
ムや金等の材料によつて形成することもできる。
また、実施例では反射遮蔽板８の形状を板状に
したものを示したが、必ずしもこれに限定される
ことはなく、設計に応じ種々の形状を採り得るこ
とはもちろんのことである。
したものを示したが、必ずしもこれに限定される
ことはなく、設計に応じ種々の形状を採り得るこ
とはもちろんのことである。
本発明は以上説明したように構成したものであ
るから、焦電形赤外線センサ素子の一方のエレメ
ント自体の熱源検出領域と他方のエレメント自体
の熱源検出領域との重なり合う部分、つまり、従
来装置においては検出不可能領域に新たな熱源検
出の可能領域をつくり出すことが可能となり、熱
源の細かな動きに対してもこれを効果的に検出す
ることができる。
るから、焦電形赤外線センサ素子の一方のエレメ
ント自体の熱源検出領域と他方のエレメント自体
の熱源検出領域との重なり合う部分、つまり、従
来装置においては検出不可能領域に新たな熱源検
出の可能領域をつくり出すことが可能となり、熱
源の細かな動きに対してもこれを効果的に検出す
ることができる。
第１図は本発明に係る一実施例の要部構成図、
第２図は同実施例における反射遮蔽板の作用説明
図、第３図は同実施例の熱源検出可能領域を示す
説明図、第４図は同実施例の焦電形赤外線センサ
素子から出力される差動出力の波形図、第５図は
デユアル構造の焦電形赤外線検出装置におけるエ
レメントの結線図、第６図は従来例の装置構造
図、第７図は従来装置における熱源検出領域の説
明図である。 １……ハウジング、２……開口、３……焦電形
赤外線センサ素子、４……第１のエレメント、５
……第２のエレメント、６……透過板、７……フ
レネルレンズ、８……反射遮蔽板、９……端子ピ
ン、１０……筒体。
第２図は同実施例における反射遮蔽板の作用説明
図、第３図は同実施例の熱源検出可能領域を示す
説明図、第４図は同実施例の焦電形赤外線センサ
素子から出力される差動出力の波形図、第５図は
デユアル構造の焦電形赤外線検出装置におけるエ
レメントの結線図、第６図は従来例の装置構造
図、第７図は従来装置における熱源検出領域の説
明図である。 １……ハウジング、２……開口、３……焦電形
赤外線センサ素子、４……第１のエレメント、５
……第２のエレメント、６……透過板、７……フ
レネルレンズ、８……反射遮蔽板、９……端子ピ
ン、１０……筒体。
Claims (1)
- １ 赤外線を受けることによつて電気信号を出力
する一対のエレメントが具備されているデユアル
構造の焦電形赤外線センサ素子と；この焦電形赤
外線センサ素子の近傍に配置され、赤外線を前記
焦電形赤外線センサ素子に導くフレネルレンズ
と；を備えてなる焦電形赤外線検出装置におい
て、前記焦電形赤外線センサ素子とフレネルレン
ズとの間には赤外線を反射する反射遮蔽板が前記
一対のエレメント間の空間を仕切る格好で立設配
置されていることを特徴とする焦電形赤外線検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130674A JPS63293426A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 焦電形赤外線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130674A JPS63293426A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 焦電形赤外線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293426A JPS63293426A (ja) | 1988-11-30 |
| JPH0547053B2 true JPH0547053B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=15039901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62130674A Granted JPS63293426A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 焦電形赤外線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63293426A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2233855A (en) * | 1989-07-08 | 1991-01-16 | Marconi Gec Ltd | Thermal imaging system |
| US5291020A (en) * | 1992-01-07 | 1994-03-01 | Intelectron Products Company | Method and apparatus for detecting direction and speed using PIR sensor |
| KR970010976B1 (ko) * | 1993-12-31 | 1997-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 적외선 어레이센서 장치 |
| JPH08178746A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-12 | Ngk Insulators Ltd | 遠赤外線感知器 |
| US9116037B2 (en) * | 2006-10-13 | 2015-08-25 | Fresnel Technologies, Inc. | Passive infrared detector |
| DE102024112172A1 (de) * | 2024-04-30 | 2025-10-30 | ASTRA Gesellschaft für Asset Management mbH & Co. KG | Funkidentifikationseinheit und elektronisches Schloss hiermit |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP62130674A patent/JPS63293426A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63293426A (ja) | 1988-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |