JPH0660850B2

JPH0660850B2 - 赤外線検出器

Info

Publication number: JPH0660850B2
Application number: JP60283805A
Authority: JP
Inventors: 貞夫阪本; 良雄宮井
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1985-12-16
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPS62142243A

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野本発明は赤外線検出器に関する。

(ロ)従来の技術現在、赤外線検出器としては米国特許第４４８５３０５
号明細書にも開示されているようにチヨツパ機構を圧電
体及び一対の対向体で形成することにより小型化したも
のがある。

第５図乃至第７図は斯る赤外線検出器を示し、(1)は金
属製のヘツダ(2)及び円形開口(3)を有するキヤツプ(4)
とからなるセンサケース、(5)は上記開口(3)を被うよう
にキヤツプ(4)に固着された赤外線透過フイルタ、(6)は
上記窓(3)に対向してセンサケース(1)内に配された焦電
型の赤外線検出体であり、該検出体は入射赤外線変化量
に基づいて電荷を発生するタンタル酸リチウム（ＬｉＴ
ａＯ₃）単結晶からなる。(7)は上記検出体に入射する赤
外線を変化せしめるチヨツパ機構であり、該チヨツパ機
構は一対の第１、第２圧電振動体(8)(9)及び該振動体
(8)(9)の各々の端部に固定された一対の第１、第２の対
向体(10)(11)からなっている。また斯る対向体(10)(11)
には各々赤外線を通過せしめる複数の同形状、同寸法の
スリツト(12)(12)…が形成されている。(13)は上記赤外
線検出体(6)を覆うシールド体であり、該シールド体は
上記対向体(10)(11)と対向する位置に小孔(14)が穿設さ
れている。

而して、上記振動体(8)(9)は互いに逆方向（第６図中Ａ
又はＢ方向）に周期的に振動し、これにより上記対向体
(10)(11)は相対的位置関係が周期的に変化し、上記対向
体(10)(11)の各々のスリツト(12)(12)…が重畳し合って
開放する状態と各々のスリツト(12)(12)…が重畳し合わ
ず閉塞する状態とが繰返される。すると、上記重畳する
状態においては被測温部からの赤外線がセンサケース
(1)の赤外線透過フイルタ(5)、両対向体(10)(11)のスリ
ツト(12)(12)…及び小孔(14)を経て上記赤外線検出体
(6)に入射し、一方上記重畳しない状態においては対向
体(10)(11)からの赤外線のみが小孔(14)を経て上記赤外
線検出体(6)に入射し、よって赤外線検出体(6)は入射赤
外線量が周期的に変化し、上記被測温部の温度と上記対
向体(10)(11)の温度との温度差に応じた信号を出力す
る。

(ハ)発明が解決しようとする問題点通常、圧電振動子からなる振動体(8)(9)の共振周波数は
１０³〜１０⁴Hzであり、焦電型の赤外線検出体(6)の素
子感度を良好に保つためには光のチヨツピング周波数を
１０Hz以下、好適には３〜４Hzとすることが望ましい。

従って従来は上述したような好適な光のチヨツピング周
波数を得るため振動体(8)(9)の振動周波数をその共振周
波数より非常に小さくする必要があった。このように共
振周波数より非常に小さな周波数で振動体(8)(9)を振動
させる際には共振周波数で振動させる場合に比べて高い
駆動電圧を必要とする。

(ニ)問題点を解決するための手段本発明は斯る問題点に鑑みてなされたもので、その構成
的特徴は赤外線検出体、該赤外線検出体が収納されると
共に上記赤外線検出体表面と対向する位置に開口を有す
るケース、上記赤外線検出体と上記開口との間に配さ
れ、非透光部と透光部とを有する一対の対向体、該一対
の対向体の透光部の開閉度を周期的に変位せしめるべく
振動する圧電振動子からなる一対の振動体を備えた赤外
線検出器において、上記一方の振動体を常に一定の共振
周波数Ｆ、振幅Ａ及び位相で振動せしめ、他方の振動体
を共振周波数Ｆ及び振幅Ａを常に一定として位相を１／
（は周波数）で１８０°反転させて振動させること
にある。

(ホ)作用斯る構成により、振動体を共振周波数で振動可能である
と共に光のチヨツピング周波数を１０Hz以下とすること
が可能である。

(ヘ)実施例第１図は本発明に適用可能な振動体(8)(9)の駆動回路を
示す。

図中、(21)は発振回路であり、該回路は第２図中実線Ａ
で示すような周期Ｔの波形の信号を出力する。(22)は第
１の反転増幅器であり、該増幅器の負側入力端には上記
発振回路(21)より出力された信号Ａが入力される。従っ
て斯る増幅器から出力される信号は信号Ａに対して１８
０°位相がずれた信号となる。(23)は第２の反転増幅器
であり、該増幅器の負側入力端には上記第１の反転増幅
器(22)の出力信号が入力される。従って第２の反転増幅
器(23)から出力される信号は上記発振回路(21)より出力
される信号Ａと同一となる。(24)はスイツチング信号発
生回路であり、該回路は第３図に示す如く周期ｔ（ｔ＞
Ｔ）の矩形波を出力する。(25)は３端子Ａ，Ｂ，Ｃから
なるスイツチング回路であり、該回路は上記信号発生回
路(24)から出力される信号に基づいてその端子の接続関
係が変化する。具体的には信号がハイレベルＨのときに
は端子Ａ−Ｃ間が接続状態となり、ローレベルＬのとき
には端子Ｂ−Ｃ間が接続状態となる。尚、上記端子Ａは
第１の反転増幅器(22)の出力端に接続され、端子Ｂは第
２の反転増幅器(23)の出力端に接続されている。(26)は
第３の反転増幅器であり、該増幅器の負側入力端は上記
スイツチング回路(25)の端子Ｃに接続される。(27)(28)
は第１、第２の出力端子であり、該第１、第２の出力端
子は夫々第３の反転増幅器(26)の出力端及び第２の反転
増幅器(23)の出力端に接続されている。

次に斯る回路の動作について説明する。

まず、スイツチング信号発生回路(24)よりハイレベル信
号Ｈが出力されているｔ／２期間にはスイツチング回路
(25)の端子Ａ−Ｃ間が接続状態となっている。ゆえに、
第１の出力端子(27)からは発振回路(21)から出力され、
第１、第３の反転増幅器(22)(26)で順次反転増幅された
信号が出力され、第２の出力端子(28)からは発振回路(2
1)から出力され、第１、第２の反転増幅器(22)(23)で順
次反転増幅された信号が出力される。従って、第１、第
２の出力端子(27)(28)より出力される信号は共に信号Ａ
と一致する。

また、スイツチング信号発生回路(24)よりローレベル信
号Ｌが出力されているｔ／２期間にはスイツチング回路
(25)の端子Ｂ−Ｃ間が接続状態となっている。ゆえに、
第１の出力端子(27)からは発振回路(21)から出力され、
第１、第２、第３の反転増幅器(22)(23)(26)で順次反転
増幅された信号が出力され、第２の出力端子(28)からは
発振回路(21)から出力され、第１、第２の反転増幅器(2
2)(23)で順次反転増幅された信号が出力される。従っ
て、第１の出力端子(27)からは信号Ａと位相が１８０°
ずれた信号（第２図中、破線Ｂで明示）が出力され、第
２の出力端子(28)からは信号Ａと一致する信号が出力さ
れる。尚、第２図中、前半のｔ／２期間（ｔ１）にスイ
ツチング信号発生回路(24)より出力された信号がハイレ
ベル信号Ｈである際の第１、第２の出力端子(27)(28)よ
り出力される信号の波形を示し、後半のｔ／２期間（ｔ
２）にスイツチング信号発生回路(24)より出力された信
号がローレベル信号Ｌである際の第１、第２の出力端子
(27)(28)より出される信号の波形を示す。

今、振動体(8)(9)の非振動時の対向体(10)(11)の相対位
置関係が第４図(a)に示す如く、対向体(10)(11)の夫々
のスリツト(12)が非重畳状態であり、また、発振回路(2
1)より出力される信号Ａの振幅は上記対向体(10)(11)が
スリツト(12)の幅ｂの半分だけの距離を振動可能な大き
さとする。

このような状態でスイツチング信号発生回路(24)より１
／ｔ（）周波数の矩形波を出力すると、この信号がハ
イレベル信号Ｈの際には第１、第２の振動体(8)(9)は共
に同一の信号Ａが駆動信号として供給されるためその振
動方向及び振動幅は常に一致し、従って第１・第２の対
向体(10)(11)の各スリツト(12)の位置関係は常に第４図
(a)に示す如く非重畳状態に保たれ赤外線検出体(6)への
被測温部からの赤外線入射が遮断される。また、上記信
号がローレベル信号Ｌの際には、第１、第２の振動体
(8)(9)は夫々信号Ａ、Ｂによりその振動方向が正反対と
なるため、第１、第２の対向体(10)(11)の各スリツト(1
2)の位置関係は第４図(b)に示す如く重畳状態となり、
従って被測温部から発せられた赤外線は上記各スリツト
(12)を通過し、赤外線検出体(6)へ到達することとな
る。

ゆえに、本実施例において、発振回路(21)から出力され
る信号Ａの周波数Ｆ（1/T）を１０³Hz程度とし、スイツ
チング信号発生回路(24)から出力される矩形波の周波数
（1/t）を３〜４Hzとすると、被測温部から出射され
赤外線検出体(6)へ指向する赤外線を３〜４Hzの周波数
でチヨツピングできる。

(ト)発明の効果本発明によれば、圧電振動体をその共振周波数と略同一
の振動数で振動させながら、被測温部から赤外線検出体
へ向かう赤外線を赤外線検出体の感度特性に適応した周
波数でチヨツピング可能であるため、振動体を低い電圧
で駆動可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用可能な駆動回路の実施例を示す回
路図、第２図及び第３図は夫々第１、第２の出力端子よ
り出力される信号及びスイツチング信号発生回路より出
力される信号を示す波形図、第４図(a)(b)は対向体の振
動を示す模式図、第５図乃至第７図は一般的な赤外線検
出器を示し、第５図は側面断面図、第６図はチヨツパ機
構の平面図、第７図は第５図のVII−VII線断面図であ
る。 (1)…ケース、(3)…開口、(6)…赤外線検出体、(8)(9)
…第１、第２の振動体、(10)(11)…第１、第２の対向
体、(12)…スリツト。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤外線検出体、該赤外線検出体が収納され
ると共に上記赤外線検出体表面と対向する位置に開口を
有するケース、上記赤外線検出体と上記開口との間に配
され、非透光部と透光部とを有する一対の対向体、該一
対の対向体の透光部の開閉度を周期的に変位せしめるべ
く振動する圧電振動子からなる一対の振動体を備えた赤
外線検出器において、上記一方の振動体を常に一定の共振周波数Ｆ、振幅Ａ及
び位相で振動せしめ、他方の振動体を共振周波数Ｆ及び
振幅Ａを常に一定として位相を１／（は周波数）周
期で１８０°反転させて振動させることを特徴とする赤
外線検出器。