JPH08261835A - 焦電型赤外線センサ - Google Patents

焦電型赤外線センサ

Info

Publication number
JPH08261835A
JPH08261835A JP6774795A JP6774795A JPH08261835A JP H08261835 A JPH08261835 A JP H08261835A JP 6774795 A JP6774795 A JP 6774795A JP 6774795 A JP6774795 A JP 6774795A JP H08261835 A JPH08261835 A JP H08261835A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pyroelectric
wavelength
infrared
infrared sensor
optical lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6774795A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Fujikawa
和彦 藤川
Tokumi Kotani
徳巳 小谷
Koji Nomura
幸治 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6774795A priority Critical patent/JPH08261835A/ja
Publication of JPH08261835A publication Critical patent/JPH08261835A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0831—Masks; Aperture plates; Spatial light modulators
    • 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
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0801—Means for wavelength selection or discrimination

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は焦電体により赤外線を検出する焦電
型赤外線センサに関するものであり、高精度の設計視野
角を得ることが可能な焦電型赤外線センサを提供するこ
とを目的とする。 【構成】 表面に外乱光をカットするためのフィルタ2
と、裏面に波長λで設計した回折型光学レンズ1が形成
されたSi基板よりなる赤外線入射窓3と、波長λに対
する像点に位置する焦電体4と、上記赤外線入射窓3が
取り付けられるとともに上記焦電体4を内蔵する封止缶
6と、上記回折型光学レンズ1と焦電体4の間にアパー
チャ7を備えた構成である。この構成によって、視野内
のみの情報を持った赤外線8が焦電体4に入射し、視野
以外の情報を取り込むことがなくなり、高精度の視野角
を得ることができた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は焦電体により赤外線を検
出する焦電型赤外線センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、焦電型赤外線センサは非接触で物
体の検知や温度検出ができる点を生かして、電子レンジ
の調理物の温度測定、エアコンの室内温度制御あるいは
自動ドア、警報装置での人体検知等に利用されており、
今後その利用範囲は拡大していくと見られる。
【0003】焦電型赤外線センサは、LiTaO3単結
晶等の焦電効果を利用したものである。焦電体は自発分
極を有しており常に表面電荷が発生するが、大気中にお
ける定常状態では大気中の電荷と結びついて電気的に中
性を保っている。これに赤外線が入射すると焦電体の温
度が変化し、これに伴い表面の電荷状態も中性状態が壊
れて変化する。この時に表面に発生する電荷を検出し、
赤外線入射量を測定するのが焦電型赤外線センサであ
る。一般に物体はその温度に応じた赤外線を放射してお
り、この焦電型赤外線センサを用いることにより物体の
存在や温度を検知できる。
【0004】以下に従来の焦電型赤外線センサについて
説明する。図6は従来の焦電型赤外線センサの概略を示
すものである。表面に外乱光をカットするためのフィル
タ14(例えば5μmより短い波長をカットするフィル
タ)と、裏面に波長λ(例えば10μm)で設計した回
折型光学レンズ13が形成された例えば厚み0.5m
m、大きさ3.3×3.3mm角のSi基板よりなる赤
外線入射窓15と、波長λに対する像点に位置する焦電
体16と、上記赤外線入射窓15が取り付けられるとと
もに上記焦電体16を内蔵する例えば直径2.5mmの
開口部17を有する例えば直径5mmの封止缶18を備
えている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
では、回折型光学レンズ13により波長λの1次回折光
が焦電体16に集光または結像される。この時、同時に
視野以外の情報を含んだ波長λ以外の回折光が焦電体1
6に入射する。これにより視野角が設計値より大きくな
り、所望の視野内の情報が得られない。また数箇所の検
知視野がある場合、視野間の情報のクロストーク等の原
因になる。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、高精度の設計視野角を得ることが可能な焦電型赤外
線センサを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、波長λで設計した回折型光学レンズが形成
された赤外線入射窓と、検出物からの赤外線の主波長を
λとし、波長λに対する像点に位置する焦電体と、上記
赤外線入射窓が取り付けられるとともに上記焦電体を内
蔵する封止体と、上記回折型光学レンズと焦電体の間に
位置するアパーチャより構成される。
【0008】
【作用】本発明の焦電型赤外線センサによれば、視野以
外の情報を取り込むことがなくなり、視野内の情報を高
精度に検出することができる。
【0009】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の第1の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図1は本発明の第1の実施例
における焦電型赤外線センサの概略を示すものである。
表面に外乱光をカットするためのフィルタ2(例えば5
μmより短い波長をカットする)と、裏面に波長λ(例
えば10μm)で設計した回折型光学レンズ1が形成さ
れた例えば厚み0.5mm、大きさ3.3×3.3mm
角のSi基板よりなる赤外線入射窓3と、波長λに対す
る像点に位置する焦電体4と、上記赤外線入射窓3が取
り付けられるとともに上記焦電体4を内蔵する例えば直
径2.5mmの開口部5を有する例えば直径5mmの封
止缶6(封止体の一例)と、上記回折型光学レンズ1と
焦電体4の間にアパーチャ7を備えている。
【0010】以上のように構成された焦電型赤外線セン
サについて、その動作を説明する。まず、視野内に侵入
または視野内で移動する検知対象物より放射された赤外
線8は回折型光学レンズ1によりその波長λの1次回折
光が焦電体4に集光または結像される。この時、視野以
外の情報を含んで焦電体4に入射する波長λ以外の回折
光をアパーチャ7によりカットする。これにより視野内
のみの情報を持った赤外線が焦電体4に入射し、焦電体
4の温度が変化し、これに伴い表面の電荷状態も中性状
態が壊れて変化する。この時に表面に発生する電荷を検
出し、赤外線入射量を測定する。
【0011】この構成によって、視野以外の情報を取り
込むことがなくなり高精度の視野角を得ることが可能と
なった。
【0012】なお、アパーチャの形状を図2に示すよう
に波長λの1次回折光が焦電体4に集光または結像する
光束の断面の最外周に沿うようなアパーチャ9とするこ
とにより、視野以外の情報のみの波長λ以外の回折光を
カットすることが可能となり、結果、視野内の波長λ以
外の回折光を焦電体4に取り込むことが可能となり、セ
ンサ感度が著しく向上した。
【0013】また、図3に示すように封止缶にアパーチ
ャ10を一体成型した封止缶6とすることにより、アパ
ーチャの位置決めをする必要が無くなり、かつ低コスト
化が可能となった。
【0014】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図4は本発明の
第2の実施例における焦電型赤外線センサの概略を示す
ものである。表面に波長λ(例えば10μm)付近のみ
の赤外線を透過させるフィルタ11と、裏面に波長λで
設計した回折型光学レンズ1が形成された例えば厚み
0.5mm、大きさ3.3×3.3mm角のSi基板よ
りなる赤外線入射窓3と、上記赤外線入射窓3の回折型
光学レンズ1が形成された面の波長λに対する像点に位
置する焦電体4と、上記赤外線入射窓3が取り付けられ
るとともに上記焦電体4を内蔵する例えば直径2.5m
mの開口部5を有する例えば直径5mmの封止缶6(封
止体の一例)とを備えている。
【0015】以上のように構成された焦電型赤外線セン
サについて、その動作を説明する。まず、視野内に侵入
または視野内で移動する検知対象物より放射された赤外
線8はフィルタ11により波長λ付近の赤外線のみが透
過し、回折型光学レンズ1により像点に置かれた焦電体
4に集光または結像される。
【0016】この構成によって、視野以外の情報を含ん
で焦電体4に入射する波長λ以外の回折光がほとんどな
くなり、結果、視野以外の情報を取り込むことがほとん
どなくなり、高精度の視野角を得ることが可能となっ
た。
【0017】なお、フィルタ11として、波長λより短
い波長の赤外線をカットするものとすることにより、主
に視野以外の情報を焦電体4に入射させる原因である波
長λより短い波長の赤外線がカットされるので、感度の
向上及びフィルタ11の低コスト化が図られた。
【0018】(実施例3)以下本発明の第3の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図5は本発明の
第3の実施例における焦電型赤外線センサの概略を示す
ものである。表面に外乱光をカットするためのフィルタ
2(例えば5μmより短い波長をカットするフィルタ)
と、裏面に検出物の主波長(例えば10μm)より短波
長(例えば5〜9.5μm)で設計した回折型光学レン
ズ12が形成された例えば厚み0.5mm、大きさ3.
3×3.3mm角のSi基板よりなる赤外線入射窓3
と、波長λに対する像点に位置する焦電体4と、上記赤
外線入射窓3が取り付けられるとともに上記焦電体4を
内蔵する例えば直径2.5mmの開口部5を有する例え
ば直径5mmの封止缶6(封止体の一例)を備えてい
る。
【0019】以上のように構成された焦電型赤外線セン
サについて、その動作を説明する。まず、視野内に侵入
または視野内で移動する検知対象物より放射された赤外
線8はフィルタ2により波長λ付近の赤外線8のみが透
過し、回折型光学レンズ12により像点に置かれた焦電
体4に集光または結像される。この時、視野以外の情報
を含んで焦電体4に入射するフィルタ2が透過させる波
長から回折型光学レンズ12の設計波長の赤外線量が減
少する。
【0020】この構成によって、主に視野以外の情報を
焦電体4に入射させる原因である波長λより短い波長の
赤外線が低減されるので、高精度の視野角が得られる。
【0021】なお、回折型光学レンズ12の設計波長を
フィルタ2のカット周波数付近(例えば5μm)とする
ことにより、より高精度の視野角が得られることはいう
までもない。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明は回折型光学レンズ
と焦電体の間にアパーチャを設けることにより、視野以
外の情報を含んで焦電体に入射する波長λ以外の回折光
をアパーチャによりカットする。これにより視野内のみ
の情報を持った赤外線が焦電体に入射し、視野以外の情
報を取り込むことがなくなり、高精度の視野角を得るこ
とができる焦電型赤外線センサを提供できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における焦電型赤外線セ
ンサの概略断面図
【図2】本発明の第1の実施例におけるアパーチャ開口
部形状を示す焦電型赤外線センサの概略断面図
【図3】本発明の第1の実施例における封止缶とアパー
チャを一体成型した焦電型赤外線センサの概略断面図
【図4】本発明の第2の実施例における焦電型赤外線セ
ンサの概略断面図
【図5】本発明の第3の実施例における焦電型赤外線セ
ンサの概略断面図
【図6】従来の焦電型赤外線センサの概略断面図
【符号の説明】
1 回折型光学レンズ 2 フィルタ 3 赤外線入射窓 4 焦電体 5 開口部 6 封止缶 7 アパーチャ 8 赤外線 9 アパーチャ 10 アパーチャ 11 フィルタ 12 回折型光学レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G01V 8/12 9406−2G G01V 9/04 D

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に外乱光をカットするためのフィル
    タと、裏面に波長λで設計した回折型光学レンズが形成
    された赤外線入射窓と、波長λに対する像点に位置する
    焦電体と、上記赤外線入射窓が取り付けられるとともに
    上記焦電体を内蔵する封止体と、上記回折型光学レンズ
    と焦電体の間に位置するアパーチャよりなる焦電型赤外
    線センサ。
  2. 【請求項2】 アパーチャを回折型光学レンズによる波
    長λの1次回折光が焦電体に集光または結像する光束の
    断面の最外周に沿うような開口形状とする請求項1記載
    の焦電型赤外線センサ。
  3. 【請求項3】 アパーチャを封止体と一体に成型した請
    求項1または2記載の焦電型赤外線センサ。
  4. 【請求項4】 フィルタとして赤外線入射窓に回折型光
    学レンズの設計波長λ付近のみを透過する構成とした請
    求項1記載の焦電型赤外線センサ。
  5. 【請求項5】 フィルタとして赤外線入射窓に回折型光
    学レンズの設計波長λより短い波長の赤外線をカットす
    る構成とした請求項4記載の焦電型赤外線センサ。
  6. 【請求項6】 回折型光学レンズとして設計波長を検出
    物の主波長より短波長とした請求項1記載の焦電型赤外
    線センサ。
JP6774795A 1995-03-27 1995-03-27 焦電型赤外線センサ Pending JPH08261835A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6774795A JPH08261835A (ja) 1995-03-27 1995-03-27 焦電型赤外線センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6774795A JPH08261835A (ja) 1995-03-27 1995-03-27 焦電型赤外線センサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08261835A true JPH08261835A (ja) 1996-10-11

Family

ID=13353855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6774795A Pending JPH08261835A (ja) 1995-03-27 1995-03-27 焦電型赤外線センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08261835A (ja)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000130766A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Toshiba Corp オーブンレンジ
JP2004077461A (ja) * 2002-08-17 2004-03-11 Lg Electronics Inc 赤外線センサ組立体および該赤外線センサを備えた冷蔵庫
JP2004536639A (ja) * 2001-06-19 2004-12-09 ザ・トラステイーズ・オブ・ザ・ユニバーシテイ・オブ・ペンシルベニア 侵襲性カテーテルの配置用の光学的案内システム
JP2007101513A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Seiko Npc Corp 赤外線センサ
DE102007039228B4 (de) * 2007-08-20 2009-06-18 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co.Kg Sensorkappenanordnung Sensor Schaltung
WO2009101080A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-20 Analog Devices Inc. Electromagnetic radiation sensor with diffractive optical element and aperture stop
US7692148B2 (en) 2005-01-26 2010-04-06 Analog Devices, Inc. Thermal sensor with thermal barrier
US7718967B2 (en) 2005-01-26 2010-05-18 Analog Devices, Inc. Die temperature sensors
US7986027B2 (en) 2006-10-20 2011-07-26 Analog Devices, Inc. Encapsulated metal resistor
US8487260B2 (en) 2005-01-26 2013-07-16 Analog Devices, Inc. Sensor
US8523427B2 (en) 2008-02-27 2013-09-03 Analog Devices, Inc. Sensor device with improved sensitivity to temperature variation in a semiconductor substrate
US9587978B2 (en) 2011-12-14 2017-03-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Infrared sensor
WO2017078101A1 (ja) * 2015-11-04 2017-05-11 住友化学株式会社 検知器及び該検知器を備えた噴霧装置
WO2018008215A1 (ja) * 2016-07-04 2018-01-11 株式会社堀場製作所 赤外線検出器及び放射温度計
US10078007B2 (en) 2011-12-14 2018-09-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Infrared sensor
US10471455B2 (en) 2015-11-04 2019-11-12 Sumitomo Chemical Company, Limited Drive device and spray device using said drive device
CN114577341A (zh) * 2020-11-30 2022-06-03 华为技术有限公司 一种探测器及移动终端

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000130766A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Toshiba Corp オーブンレンジ
JP2004536639A (ja) * 2001-06-19 2004-12-09 ザ・トラステイーズ・オブ・ザ・ユニバーシテイ・オブ・ペンシルベニア 侵襲性カテーテルの配置用の光学的案内システム
JP2004077461A (ja) * 2002-08-17 2004-03-11 Lg Electronics Inc 赤外線センサ組立体および該赤外線センサを備えた冷蔵庫
US7692148B2 (en) 2005-01-26 2010-04-06 Analog Devices, Inc. Thermal sensor with thermal barrier
US7718967B2 (en) 2005-01-26 2010-05-18 Analog Devices, Inc. Die temperature sensors
US7807972B2 (en) 2005-01-26 2010-10-05 Analog Devices, Inc. Radiation sensor with cap and optical elements
US8487260B2 (en) 2005-01-26 2013-07-16 Analog Devices, Inc. Sensor
JP2007101513A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Seiko Npc Corp 赤外線センサ
US7986027B2 (en) 2006-10-20 2011-07-26 Analog Devices, Inc. Encapsulated metal resistor
DE102007039228B4 (de) * 2007-08-20 2009-06-18 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co.Kg Sensorkappenanordnung Sensor Schaltung
DE102007039228B8 (de) * 2007-08-20 2009-12-17 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co.Kg Sensorkappenanordnung Sensor Schaltung
WO2009101080A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-20 Analog Devices Inc. Electromagnetic radiation sensor with diffractive optical element and aperture stop
US8523427B2 (en) 2008-02-27 2013-09-03 Analog Devices, Inc. Sensor device with improved sensitivity to temperature variation in a semiconductor substrate
US10078007B2 (en) 2011-12-14 2018-09-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Infrared sensor
US9587978B2 (en) 2011-12-14 2017-03-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Infrared sensor
US10835912B2 (en) 2015-11-04 2020-11-17 Sumitomo Chemical Company, Limited Detector and spraying device provided with said detector
CN108351433A (zh) * 2015-11-04 2018-07-31 住友化学株式会社 检测器及具备该检测器的喷雾装置
JPWO2017078101A1 (ja) * 2015-11-04 2018-08-30 住友化学株式会社 検知器及び該検知器を備えた噴霧装置
EP3373046A4 (en) * 2015-11-04 2019-08-07 Sumitomo Chemical Company Limited DETECTOR AND SPRAYER WITH SUCH A DETECTOR
US10471455B2 (en) 2015-11-04 2019-11-12 Sumitomo Chemical Company, Limited Drive device and spray device using said drive device
WO2017078101A1 (ja) * 2015-11-04 2017-05-11 住友化学株式会社 検知器及び該検知器を備えた噴霧装置
WO2018008215A1 (ja) * 2016-07-04 2018-01-11 株式会社堀場製作所 赤外線検出器及び放射温度計
JPWO2018008215A1 (ja) * 2016-07-04 2019-04-18 株式会社堀場製作所 赤外線検出器及び放射温度計
CN114577341A (zh) * 2020-11-30 2022-06-03 华为技术有限公司 一种探测器及移动终端
EP4242610A4 (en) * 2020-11-30 2024-08-07 Huawei Technologies Co., Ltd. TESTER AND MOBILE TERMINAL
CN114577341B (zh) * 2020-11-30 2026-06-16 华为技术有限公司 一种探测器及移动终端

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4242669A (en) Passive infrared intruder detection system
EP0973019B1 (en) Multi-array sensor and method of identifying events using the same
US7809182B2 (en) Method and device for suppressing electromagnetic background radiation in an image
EP3270362B1 (de) Brandmelder mit einer messkammer und mit einem schaltungsträger zur gemeinsamen anordnung eines brandsensors der messkammer sowie zumindest eines weiteren sensors zur erfassung einer messgrösse in der umgebung ausserhalb des brandmelders
US20020153499A1 (en) Scattered light smoke alarm
US11322007B2 (en) Danger detector with a non-contact heat radiation sensor for detecting an open fire as well as to determine an ambient temperature
CN107851355B (zh) 有报警器壳体中的光学测量腔和是该壳体一部分在报警器罩内侧处镜面的散射光烟雾报警器
GB2350510A (en) A pyroelectric sensor system having a video camera
EP0368995A1 (en) An intrusion detection device
EP0630510B1 (en) Infrared intrusion sensor
JPS59136672A (ja) 赤外線による侵入検知システム
EP1365222A3 (en) High temperature resonant integrated microstructure sensor
CN114402191A (zh) 摄影装置
JPS6146768B2 (ja)
GB2167206A (en) Apertured concave reflector optical system
US3222522A (en) Infrared detector utilizing an integrating sphere radiometer
JP2002511576A (ja) センサ装置およびその作動方法
EP0005352A1 (en) Radiation detection intruder alarm apparatus
US20090153392A1 (en) Microwave datum tool
JP3293350B2 (ja) 人体検知装置
JPH08145787A (ja) 焦電型赤外線センサ
US4644164A (en) Compact passive infrared intrusion sensor
JPH09105668A (ja) 焦電型赤外線センサ
JPH0481129B2 (ja)
JPH07286906A (ja) 温度検知ユニット