JPH07120318A - 焦電型赤外線検出装置 - Google Patents
焦電型赤外線検出装置Info
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- JPH07120318A JPH07120318A JP29277293A JP29277293A JPH07120318A JP H07120318 A JPH07120318 A JP H07120318A JP 29277293 A JP29277293 A JP 29277293A JP 29277293 A JP29277293 A JP 29277293A JP H07120318 A JPH07120318 A JP H07120318A
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
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- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で、検出精度及び信頼性も高く、
安価な焦電型赤外線検出装置を提供すること 【構成】 焦電型のセンサ素子１０を有し、このセンサ
素子１０の近傍に周期的に赤外線を放射する赤外線放射
素子１２と、赤外線放射素子１２を周期的に発熱させる
駆動回路１４とを設ける。センサ素子１０の出力レベル
を所定のレベルと比較するレベル比較器２０と、センサ
素子１０の出力波形の周期を所定の期間と比較する周期
比較器２２とを設る。
安価な焦電型赤外線検出装置を提供すること 【構成】 焦電型のセンサ素子１０を有し、このセンサ
素子１０の近傍に周期的に赤外線を放射する赤外線放射
素子１２と、赤外線放射素子１２を周期的に発熱させる
駆動回路１４とを設ける。センサ素子１０の出力レベル
を所定のレベルと比較するレベル比較器２０と、センサ
素子１０の出力波形の周期を所定の期間と比較する周期
比較器２２とを設る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、焦電効果を利用して
赤外線を電気信号に変換する焦電型赤外線検出装置に関
する。
赤外線を電気信号に変換する焦電型赤外線検出装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、いわゆる焦電型赤外線センサは、
静止した赤外線放射物を検知することができないので、
センサを動かしたり、センサの前に、所定終期で入射光
を遮る光チョッパを配置したりして、入射光を交流に変
換して検知可能にしていた。この光チョッパは、所定間
隔で隙間が形成されたた回転円板を用いたり、ミラーを
動かしたりする機械式のものと、ＰＬＺＴや液晶による
ものとがある。また、焦電センサ素子にヒータ物質を形
成し、センサの異常を検知可能にしたものも提案されて
いる。
静止した赤外線放射物を検知することができないので、
センサを動かしたり、センサの前に、所定終期で入射光
を遮る光チョッパを配置したりして、入射光を交流に変
換して検知可能にしていた。この光チョッパは、所定間
隔で隙間が形成されたた回転円板を用いたり、ミラーを
動かしたりする機械式のものと、ＰＬＺＴや液晶による
ものとがある。また、焦電センサ素子にヒータ物質を形
成し、センサの異常を検知可能にしたものも提案されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術のセンサ自体を動かす場合、背景ノイズが大き
く、ＳＮ比が悪くなり、誤動作を起こし易いという欠点
がある。また、機械式の光チョッパは、モータやバイモ
ルフ素子等の機械的駆動装置を必要とし、可動部分があ
ることから信頼性が低いものとなる欠点がある。さら
に、ＰＬＺＴや液晶を用いたものは可動部が無くＳＮ比
も比較的良いが、コストが高くなるという欠点がある。
またセンサ素子自体にヒータ物質を形成したものは、異
常検知用のもので、静止した赤外線放射体を検知可能に
するものではない。
来の技術のセンサ自体を動かす場合、背景ノイズが大き
く、ＳＮ比が悪くなり、誤動作を起こし易いという欠点
がある。また、機械式の光チョッパは、モータやバイモ
ルフ素子等の機械的駆動装置を必要とし、可動部分があ
ることから信頼性が低いものとなる欠点がある。さら
に、ＰＬＺＴや液晶を用いたものは可動部が無くＳＮ比
も比較的良いが、コストが高くなるという欠点がある。
またセンサ素子自体にヒータ物質を形成したものは、異
常検知用のもので、静止した赤外線放射体を検知可能に
するものではない。
【０００４】この発明は上記従来の技術の問題点に鑑み
て成されたもので、簡単な構成で、検出精度及び信頼性
も高く、安価な焦電型赤外線検出装置を提供することを
目的とする。
て成されたもので、簡単な構成で、検出精度及び信頼性
も高く、安価な焦電型赤外線検出装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、焦電型のセ
ンサ素子を有し、このセンサ素子の近傍に周期的に赤外
線を放射する赤外線放射素子と、この赤外線放射素子を
周期的に発熱させる駆動回路とを設け、上記センサ素子
の出力レベルを所定のレベルと比較するレベル比較器
と、上記センサ素子の出力波形の周期を所定の期間と比
較する周期比較器とを設けた焦電型赤外線検出装置であ
る。また、上記赤外線放射素子は、センサパッケージ内
のセンサ素子の後方に配置された発熱体である。
ンサ素子を有し、このセンサ素子の近傍に周期的に赤外
線を放射する赤外線放射素子と、この赤外線放射素子を
周期的に発熱させる駆動回路とを設け、上記センサ素子
の出力レベルを所定のレベルと比較するレベル比較器
と、上記センサ素子の出力波形の周期を所定の期間と比
較する周期比較器とを設けた焦電型赤外線検出装置であ
る。また、上記赤外線放射素子は、センサパッケージ内
のセンサ素子の後方に配置された発熱体である。
【０００６】
【作用】この発明の焦電型赤外線検出装置は、センサ素
子に所定周期の赤外線を入射させ、この所定周期の赤外
線による出力と、赤外線放射体による出力とを基にし
て、その出力レベルと、出力信号の周期とにより、移動
物体及び静止物体の双方を検知することができるように
したものである。
子に所定周期の赤外線を入射させ、この所定周期の赤外
線による出力と、赤外線放射体による出力とを基にし
て、その出力レベルと、出力信号の周期とにより、移動
物体及び静止物体の双方を検知することができるように
したものである。
【０００７】
【実施例】以下この発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図１〜図３はこの発明の第一実施例を示す
もので、この実施例の焦電型赤外線検出装置は、図１、
図２に示すように、焦電型の赤外線センサ素子１０の視
野内前方に、ヒーター等の、赤外線放射素子である発熱
体１２を配設し、この発熱体１２を所定周期で発熱させ
るチョッパ回路１４を設けたものである。センサ素子１
０は、図２に示すように、センサパッケージ１６内に収
納され、このセンサパッケージ１６の前面側には、図示
しない集光レンズ等が配置される。また、発熱体１２
は、検知対象の発する赤外線に近い波長の赤外線を放射
するもので、検知対象の発熱量より小さいものであり、
熱線ヒータや抵抗体素子によるもの、又はＬＥＤ等の半
導体素子によるもの等、電気的に発熱可能なものであれ
ば良い。
て説明する。図１〜図３はこの発明の第一実施例を示す
もので、この実施例の焦電型赤外線検出装置は、図１、
図２に示すように、焦電型の赤外線センサ素子１０の視
野内前方に、ヒーター等の、赤外線放射素子である発熱
体１２を配設し、この発熱体１２を所定周期で発熱させ
るチョッパ回路１４を設けたものである。センサ素子１
０は、図２に示すように、センサパッケージ１６内に収
納され、このセンサパッケージ１６の前面側には、図示
しない集光レンズ等が配置される。また、発熱体１２
は、検知対象の発する赤外線に近い波長の赤外線を放射
するもので、検知対象の発熱量より小さいものであり、
熱線ヒータや抵抗体素子によるもの、又はＬＥＤ等の半
導体素子によるもの等、電気的に発熱可能なものであれ
ば良い。
【０００８】この実施例の焦電型赤外線検出装置の検知
回路は、図１に示すように、センサ素子１０の出力が、
その出力レベルを比較するレベル比較回路２０に入力さ
れており、レベル比較回路２０から出力したセンサ素子
１０の出力信号は、周期比較回路２２に入力している。
また、周期比較回路２２には、比較対象としてチョッパ
回路１４による所定周期の信号も入力している。
回路は、図１に示すように、センサ素子１０の出力が、
その出力レベルを比較するレベル比較回路２０に入力さ
れており、レベル比較回路２０から出力したセンサ素子
１０の出力信号は、周期比較回路２２に入力している。
また、周期比較回路２２には、比較対象としてチョッパ
回路１４による所定周期の信号も入力している。
【０００９】この実施例の焦電型赤外線検出装置の動作
は、先ず、センサ素子１０の視野内に赤外線放射体がな
い場合、図３（Ａ）の矩形波に示す様に、センサ素子１
０の出力信号は、駆動回路であるチョッパ回路１４によ
る所定周期の信号を出力している。そして、図２に示す
ように、人間等の赤外線放射体がセンサ素子１０の視野
３０内に入って来た場合、図３（Ａ）に示すように、プ
ラス方向に大きく出力が得られる。また、その赤外線放
射体が視野内から出て行く場合は、図３（Ａ）に示すよ
うに視野３０から出たと時点から、マイナス方向の出力
が得られる。従って、センサ素子１０の出力を、所定の
比較値Ｌ１、Ｌ２を設定してレベル比較器２０により比
較し、比較値Ｌ２以上の出力が得られることにより、視
野３０内に赤外線放射体が入ってきたことが検知され、
比較値Ｌ１以下の出力が得られることにより視野内から
赤外線放射体が出ていったことが検知される。
は、先ず、センサ素子１０の視野内に赤外線放射体がな
い場合、図３（Ａ）の矩形波に示す様に、センサ素子１
０の出力信号は、駆動回路であるチョッパ回路１４によ
る所定周期の信号を出力している。そして、図２に示す
ように、人間等の赤外線放射体がセンサ素子１０の視野
３０内に入って来た場合、図３（Ａ）に示すように、プ
ラス方向に大きく出力が得られる。また、その赤外線放
射体が視野内から出て行く場合は、図３（Ａ）に示すよ
うに視野３０から出たと時点から、マイナス方向の出力
が得られる。従って、センサ素子１０の出力を、所定の
比較値Ｌ１、Ｌ２を設定してレベル比較器２０により比
較し、比較値Ｌ２以上の出力が得られることにより、視
野３０内に赤外線放射体が入ってきたことが検知され、
比較値Ｌ１以下の出力が得られることにより視野内から
赤外線放射体が出ていったことが検知される。
【００１０】さらに、センサ素子１０の視野３０内に赤
外線放射体が静止しているか、又は視野内のみで移動し
ている場合、図３（Ｂ）に示すように、発熱体１２の赤
外線が視野内の赤外線放射体の赤外線により埋もれてし
まい、センサ素子１０には一定の赤外線が入射すること
となり、一定の出力が得られる。これにより、チョッパ
回路１４の信号の半波長分以上の一定出力が得られた場
合は、赤外線放射体が視野内で静止又は視野内で移動し
ていることが検知される。
外線放射体が静止しているか、又は視野内のみで移動し
ている場合、図３（Ｂ）に示すように、発熱体１２の赤
外線が視野内の赤外線放射体の赤外線により埋もれてし
まい、センサ素子１０には一定の赤外線が入射すること
となり、一定の出力が得られる。これにより、チョッパ
回路１４の信号の半波長分以上の一定出力が得られた場
合は、赤外線放射体が視野内で静止又は視野内で移動し
ていることが検知される。
【００１１】そして、上記レベル比較器２０と周期比較
器２２との組み合わせにより、Ｌ２以上の出力の後Ｌ１
以下の出力が得られた場合、赤外線放射体が通過したこ
とを意味し、Ｌ２以上の出力の後一定出力が得られた場
合、赤外線放射体が視野３０内にとどまっているもので
あり、その後Ｌ１以下の出力が得られた場合は、その視
野内の赤外線放射体が出ていったことが検知される。
器２２との組み合わせにより、Ｌ２以上の出力の後Ｌ１
以下の出力が得られた場合、赤外線放射体が通過したこ
とを意味し、Ｌ２以上の出力の後一定出力が得られた場
合、赤外線放射体が視野３０内にとどまっているもので
あり、その後Ｌ１以下の出力が得られた場合は、その視
野内の赤外線放射体が出ていったことが検知される。
【００１２】この実施例の焦電型赤外線検出装置によれ
ば、発熱体１２を赤外線センサ素子１０の視野３０内に
配置して、所定の周波数で駆動するだけで、視野３０内
の静止赤外線放射体の検知が可能となるものであり、機
械的可動部が無く、信頼性が高く、コストも安価なもの
である。
ば、発熱体１２を赤外線センサ素子１０の視野３０内に
配置して、所定の周波数で駆動するだけで、視野３０内
の静止赤外線放射体の検知が可能となるものであり、機
械的可動部が無く、信頼性が高く、コストも安価なもの
である。
【００１３】次にこの発明の第二実施例について図４を
基にして説明する。ここで上記実施例と同様の部材は同
一符号を付して説明を省略する。この実施例の焦電型赤
外線検出装置は、センサパッケージ１６内のセンサ素子
１０の裏側に、赤外線放射素子としての発熱体であるＬ
ＥＤ３２を配置したものである。ＬＥＤ３２の出力波長
は、例えば人間の放射する赤外線波長に近い９．４μｍ
付近の波長を出すものである。
基にして説明する。ここで上記実施例と同様の部材は同
一符号を付して説明を省略する。この実施例の焦電型赤
外線検出装置は、センサパッケージ１６内のセンサ素子
１０の裏側に、赤外線放射素子としての発熱体であるＬ
ＥＤ３２を配置したものである。ＬＥＤ３２の出力波長
は、例えば人間の放射する赤外線波長に近い９．４μｍ
付近の波長を出すものである。
【００１４】この実施例の焦電型赤外線検出装置は、セ
ンサパッケージ１６内に発熱体であるＬＥＤ３２が設け
られ、装置が小型化され、しかも駆動が容易であり、信
頼性も高いものである。
ンサパッケージ１６内に発熱体であるＬＥＤ３２が設け
られ、装置が小型化され、しかも駆動が容易であり、信
頼性も高いものである。
【００１５】この発明の焦電型赤外線検出装置は、上記
実施例に限定されるものではなく、例えば、センサ素子
の数を複数とし、各センサ素子が検知する赤外線のタイ
ミングのズレにより赤外線放射体の移動方向を検知する
ようにしても良い。又、赤外線放射素子の、種類は適宜
選択可能なものであり、例えばセンサパッケージの内側
にＰＴＣサーミスタ等の抵抗体素子を配置しても良い。
実施例に限定されるものではなく、例えば、センサ素子
の数を複数とし、各センサ素子が検知する赤外線のタイ
ミングのズレにより赤外線放射体の移動方向を検知する
ようにしても良い。又、赤外線放射素子の、種類は適宜
選択可能なものであり、例えばセンサパッケージの内側
にＰＴＣサーミスタ等の抵抗体素子を配置しても良い。
【００１６】
【発明の効果】この発明の焦電型赤外線検出装置は、簡
単な構成で視野内にとどまっている赤外線放射体の検知
が可能であり、機械的な可動部が無く、感度が良く高い
信頼性を有し、価格も安価にすることができるものであ
る。
単な構成で視野内にとどまっている赤外線放射体の検知
が可能であり、機械的な可動部が無く、感度が良く高い
信頼性を有し、価格も安価にすることができるものであ
る。
【図１】この発明の第一実施例の焦電型赤外線検出装置
の回路図である。
の回路図である。
【図２】この実施例の焦電型赤外線検出装置の使用状態
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図３】この実施例の焦電型赤外線検出装置の動作状態
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
【図４】この発明の第二実施例の焦電型赤外線検出装置
の概略縦断面図である。
の概略縦断面図である。
１０ センサ素子 １２ 発熱体 １４ チョッパ回路 ２０ レベル比較器 ２２ 周期比較器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 正也 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 焦電型のセンサ素子を有し、このセンサ
素子の近傍に周期的に赤外線を放射する赤外線放射素子
を設けたことを特徴とする焦電型赤外線検出装置。 - 【請求項２】 焦電型のセンサ素子と、このセンサ素子
の近傍に設けられ周期的に赤外線を放射する赤外線放射
素子と、この赤外線放射素子を周期的に発熱させる駆動
回路と、上記センサ素子の出力レベルを所定のレベルと
比較するレベル比較器と、上記センサ素子の出力波形の
周期を所定の期間と比較する周期比較器とを設けたこと
を特徴とする焦電型赤外線検出装置。 - 【請求項３】 上記赤外線放射素子は、センサ素子の前
方または後方に配置された発熱体であり、この発熱体を
周期的に発熱させる駆動回路を設けたことを特徴とする
請求項１又は２記載の焦電型赤外線検出装置。 - 【請求項４】 上記赤外線放射素子は、センサパッケー
ジ内のセンサ素子の後方に配置された発熱体であること
を特徴とする請求項１，２又は３記載の焦電型赤外線検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29277293A JPH07120318A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 焦電型赤外線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29277293A JPH07120318A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 焦電型赤外線検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120318A true JPH07120318A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17786146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29277293A Pending JPH07120318A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 焦電型赤外線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120318A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016530481A (ja) * | 2013-05-24 | 2016-09-29 | ピレオス リミテッドＰｙｒｅｏｓ Ｌｔｄ． | スイッチ作動装置、移動機器、および、熱を放出する部分の存在によりスイッチを作動させる方法 |
| US12411046B2 (en) | 2017-01-13 | 2025-09-09 | The Research Foundation For The State University Of New York | Chopped passive infrared sensor apparatus and method for stationary and moving occupant detection |
-
1993
- 1993-10-27 JP JP29277293A patent/JPH07120318A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016530481A (ja) * | 2013-05-24 | 2016-09-29 | ピレオス リミテッドＰｙｒｅｏｓ Ｌｔｄ． | スイッチ作動装置、移動機器、および、熱を放出する部分の存在によりスイッチを作動させる方法 |
| US12411046B2 (en) | 2017-01-13 | 2025-09-09 | The Research Foundation For The State University Of New York | Chopped passive infrared sensor apparatus and method for stationary and moving occupant detection |
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