JPS60140129A - 集光形赤外線検知装置 - Google Patents
集光形赤外線検知装置Info
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- JPS60140129A JPS60140129A JP58247970A JP24797083A JPS60140129A JP S60140129 A JPS60140129 A JP S60140129A JP 58247970 A JP58247970 A JP 58247970A JP 24797083 A JP24797083 A JP 24797083A JP S60140129 A JPS60140129 A JP S60140129A
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- Japan
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- infrared
- reflecting mirror
- infrared ray
- detection apparatus
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- G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
る。
従来、この種の赤外線検知装置では、感応距離鏡１と赤
外線センサ２を開口面３に対して並置した構成を取って
いる。しかしながら、このような構成では、取付は上の
不安定性や意外に大きな死角を有するために、最近では
第２図に示すように、開口面乙に対して２個の赤外線セ
ンサ４および５を直角方向に配置した構成が取られてい
る。
外線センサ２を開口面３に対して並置した構成を取って
いる。しかしながら、このような構成では、取付は上の
不安定性や意外に大きな死角を有するために、最近では
第２図に示すように、開口面乙に対して２個の赤外線セ
ンサ４および５を直角方向に配置した構成が取られてい
る。
ところが、第２図に示す構成においても、実測によれば
第６図に示すように有効角乙に対して意外に大きな死角
７が存在し、この死角７を影響がない程度に小さくする
ためには複雑な曲率を持った反射鏡を必要とするという
欠点があった。
第６図に示すように有効角乙に対して意外に大きな死角
７が存在し、この死角７を影響がない程度に小さくする
ためには複雑な曲率を持った反射鏡を必要とするという
欠点があった。
本発明は上記点に鑑みなされたもので、人体スペクトル
透過形レンズと反射鏡の開口面に対して直角装着した焦
電形赤外線センサとを使用して複雑な曲率を持った反射
鏡を必要とすることなしに死角の殆んどない非常に高感
度な集光形赤外線検知装置を提供するものである。
透過形レンズと反射鏡の開口面に対して直角装着した焦
電形赤外線センサとを使用して複雑な曲率を持った反射
鏡を必要とすることなしに死角の殆んどない非常に高感
度な集光形赤外線検知装置を提供するものである。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい一実施例に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
一実施例の！！９１面図で、図において１１は身体から
発する波長５〜１０μｍのスペクトルを持った赤外線、
１２は該赤外線を集光するためのレンズで、このレンズ
１２は一例として、パラフィン系樹脂またはその同族系
樹脂から選択された例えば赤外線吸収部が５〜１５μｍ
の波長範囲に存在しないもの、あるいはポリエチレン樹
脂に無機質体（可視部に不透過性部を持ちかつ５〜１５
−ｍの波長の透過部を持つ）例えばシリコン系フィラー
を数パーセント以下の重量部で混入したものから製造さ
れ、人間の視力に不加視状であって外部から焦電形赤外
線センｖ１４が目視できないように構成されている。１
３は凹面状反射鏡で、赤外線反射能が高いアルミニウム
、金等の単体、あるいは樹脂上にスパッタリング、メッ
キ等の手段でアルミニウム、金等を被着したものよりな
り、レンズ１２０曲率と組合されて焦点が赤外線センサ
１４に結ぶように構成するとともに、死角を低減する例
えば魚眼形曲率を有する。１５は電気的信号を増幅する
プリアンプ部、１６は筐体、１７は電気信号を外部に取
出すための端子である。焦電形赤外線センサ１４は前面
および背面（第４図では上面および下面）に焦電材料よ
りなる感光素子を持った一体構造に形成されている。な
お、反射鏡１３は必要に応じて分割構造に構成してもよ
いことはいうまでもない。
発する波長５〜１０μｍのスペクトルを持った赤外線、
１２は該赤外線を集光するためのレンズで、このレンズ
１２は一例として、パラフィン系樹脂またはその同族系
樹脂から選択された例えば赤外線吸収部が５〜１５μｍ
の波長範囲に存在しないもの、あるいはポリエチレン樹
脂に無機質体（可視部に不透過性部を持ちかつ５〜１５
−ｍの波長の透過部を持つ）例えばシリコン系フィラー
を数パーセント以下の重量部で混入したものから製造さ
れ、人間の視力に不加視状であって外部から焦電形赤外
線センｖ１４が目視できないように構成されている。１
３は凹面状反射鏡で、赤外線反射能が高いアルミニウム
、金等の単体、あるいは樹脂上にスパッタリング、メッ
キ等の手段でアルミニウム、金等を被着したものよりな
り、レンズ１２０曲率と組合されて焦点が赤外線センサ
１４に結ぶように構成するとともに、死角を低減する例
えば魚眼形曲率を有する。１５は電気的信号を増幅する
プリアンプ部、１６は筐体、１７は電気信号を外部に取
出すための端子である。焦電形赤外線センサ１４は前面
および背面（第４図では上面および下面）に焦電材料よ
りなる感光素子を持った一体構造に形成されている。な
お、反射鏡１３は必要に応じて分割構造に構成してもよ
いことはいうまでもない。
第５図は本発明の装置に適合する焦電形赤外線センサ１
４の一実施例を示す。集光形赤外線検知装置では死角を
除去するためにセンサ１４の一対の感光素子４１．４２
が構成する厚さｔを極力小さくすることが好ましい。し
かし、従来から多用ラミック等の０，６Ｗ程度の厚さを
持った補助基板に装着されていた。従って、この感光素
子を一対、背中合せで用いた場合には、感光部の厚さは
実質的に厚くなり、本発明または本発明に類似する装置
では出力レベルが低下する欠点が生じる。また、感光部
の厚さが増大するといやが上にも死角が増大するので赤
外線検知装置の監視範囲が小さくなる欠点もある。
４の一実施例を示す。集光形赤外線検知装置では死角を
除去するためにセンサ１４の一対の感光素子４１．４２
が構成する厚さｔを極力小さくすることが好ましい。し
かし、従来から多用ラミック等の０，６Ｗ程度の厚さを
持った補助基板に装着されていた。従って、この感光素
子を一対、背中合せで用いた場合には、感光部の厚さは
実質的に厚くなり、本発明または本発明に類似する装置
では出力レベルが低下する欠点が生じる。また、感光部
の厚さが増大するといやが上にも死角が増大するので赤
外線検知装置の監視範囲が小さくなる欠点もある。
このため、本発明では、第５図に示すように、一対の感
光素子４１．４２を共通電極４３に対向配置し、感光部
の厚さｔを極力小さくするとともに、素子４１．４２を
それぞれ互いに機械的補強部材としても使用するもので
ある。これら感光素子４１．４２はそれぞれシングルタ
イプ、デュアルタイプ、デュアルツインタイプのいずれ
に構成されてもよく、要は素子４１および４２がそれぞ
れ単一の赤外線感知素子として構成され、それぞれが共
通電極４３を介して前面および背面に取付けられた構成
を有すればよい。また、これら素子４１．４２は同一特
性のものを用いるというような対称性を必ずしも必要と
せず、例えば監視方向を片方向に強調したい場合には、
例えば素子４１をシングルタイプ、素子４２をデュアル
ツインタイプに構成する等の変更、組合せは自由である
。
光素子４１．４２を共通電極４３に対向配置し、感光部
の厚さｔを極力小さくするとともに、素子４１．４２を
それぞれ互いに機械的補強部材としても使用するもので
ある。これら感光素子４１．４２はそれぞれシングルタ
イプ、デュアルタイプ、デュアルツインタイプのいずれ
に構成されてもよく、要は素子４１および４２がそれぞ
れ単一の赤外線感知素子として構成され、それぞれが共
通電極４３を介して前面および背面に取付けられた構成
を有すればよい。また、これら素子４１．４２は同一特
性のものを用いるというような対称性を必ずしも必要と
せず、例えば監視方向を片方向に強調したい場合には、
例えば素子４１をシングルタイプ、素子４２をデュアル
ツインタイプに構成する等の変更、組合せは自由である
。
４４は５〜１７μｍの波長を透過する帯域通過形レンズ
で、有機物ではポリオレフィンの一部やバンジウム、ア
ンチモナイド等の材料を、用途に応じて適宜選定して単
一でまたは混合して使用し・形成されたフルネルレンズ
であり、平坦部または凸部を外来光に対して配向した構
造を有する。４５は支持体を示し・感光素子４１．４２
の機械的強度を保持するようにフレーム状に形成されて
おり、素子４１．４２が接着、または他の適当な手段で
固着されている。また、支持体４５には必要数のリード
ｌｌＩ４６が装着されている。
で、有機物ではポリオレフィンの一部やバンジウム、ア
ンチモナイド等の材料を、用途に応じて適宜選定して単
一でまたは混合して使用し・形成されたフルネルレンズ
であり、平坦部または凸部を外来光に対して配向した構
造を有する。４５は支持体を示し・感光素子４１．４２
の機械的強度を保持するようにフレーム状に形成されて
おり、素子４１．４２が接着、または他の適当な手段で
固着されている。また、支持体４５には必要数のリード
ｌｌＩ４６が装着されている。
第６図は第４１ｉ！ｆｆに示したプリアンプ部１５の詳
細回路図で、焦電形赤外線センサ１４の一対の感光素子
４１．４２に接続されたリード線４６の出力端５１．５
２が電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）５３．５４のゲー
ト端子Ｇに接続されるとともに、感光素子４１．４２の
出力をバランスさせる抵抗６０．６１を介して接地され
ている。ＦＥＴ５５゜５４はインピーダンス変換回路を
構成し、各ドレイン端子りはアノード電源ＶＧＧに接続
され、各ソース端子Ｓはそれぞれ固定抵抗器５５．５６
をＴ５３および５４の出力はデカップリングコンデンサ
５７および５８と限流抵抗６２および６３を介して演算
増幅器５９の反転端子（−）および正転端子（＋）にそ
れぞれ接続されており、一方が基準回路になれば他方が
信号回路になるように構成し、不要信号の除去、過度ド
リフト、電源ドリフト、電源雑音等を低減する相互補償
回路を構成するように接続されている。また、コンデン
サ５７および５８と抵抗６２および６３の接続点は固定
抵抗６４および６５を介して接地されており、無信号の
とき増幅器５９の入力端に加わる電圧を直流的に安定に
する。増幅器５９の出力端は帰還抵抗６鬼を介して負の
入力端に接続されている。
細回路図で、焦電形赤外線センサ１４の一対の感光素子
４１．４２に接続されたリード線４６の出力端５１．５
２が電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）５３．５４のゲー
ト端子Ｇに接続されるとともに、感光素子４１．４２の
出力をバランスさせる抵抗６０．６１を介して接地され
ている。ＦＥＴ５５゜５４はインピーダンス変換回路を
構成し、各ドレイン端子りはアノード電源ＶＧＧに接続
され、各ソース端子Ｓはそれぞれ固定抵抗器５５．５６
をＴ５３および５４の出力はデカップリングコンデンサ
５７および５８と限流抵抗６２および６３を介して演算
増幅器５９の反転端子（−）および正転端子（＋）にそ
れぞれ接続されており、一方が基準回路になれば他方が
信号回路になるように構成し、不要信号の除去、過度ド
リフト、電源ドリフト、電源雑音等を低減する相互補償
回路を構成するように接続されている。また、コンデン
サ５７および５８と抵抗６２および６３の接続点は固定
抵抗６４および６５を介して接地されており、無信号の
とき増幅器５９の入力端に加わる電圧を直流的に安定に
する。増幅器５９の出力端は帰還抵抗６鬼を介して負の
入力端に接続されている。
次に、上記構成の本発明装置の動作を説明する。
まず、第４図において人間が上方から下方へ移動してき
たとすると、外来光、すなわち人体から発する赤外ｌ３
１１は人体に近い側のり、 が遠い側のり、よりも大き
な赤外線スペクトルを発しながら徐々にり、側にその大
きさが移って行くことになる。人体から発する赤外Ｍ１
１のり、はレンズ１２で屈折され、入射口Ｐ −Ｐ’
に直角に配置された焦電形赤外線センサ１４の一方の感
光素子４２に入射し、吸収される。これにより素子４２
はその表面温度が上昇し、分極が瞬間的に減少するので
電気的信号が出力端５１に生ずる。この電気的信号はＦ
ＢＴ５３によってインピーダンス変換され、その出力に
安定な電圧信号として現われる。
たとすると、外来光、すなわち人体から発する赤外ｌ３
１１は人体に近い側のり、 が遠い側のり、よりも大き
な赤外線スペクトルを発しながら徐々にり、側にその大
きさが移って行くことになる。人体から発する赤外Ｍ１
１のり、はレンズ１２で屈折され、入射口Ｐ −Ｐ’
に直角に配置された焦電形赤外線センサ１４の一方の感
光素子４２に入射し、吸収される。これにより素子４２
はその表面温度が上昇し、分極が瞬間的に減少するので
電気的信号が出力端５１に生ずる。この電気的信号はＦ
ＢＴ５３によってインピーダンス変換され、その出力に
安定な電圧信号として現われる。
前記したように、赤外線１１のり、がり、 より優勢で
ある場合にはり、側の赤外線を主として感知する感光素
子４１は基準用センサとして機能し、Ｌ、に対して雑音
信号を相殺するように演算増幅器５９の入力に供給され
る。従って、演算増幅器５９からは、不要信号、過渡ド
リフト、電源雑音た・ 等が平衡除去されるので、良好な人体感〜信号だけが安
定に取り出されることになる。
ある場合にはり、側の赤外線を主として感知する感光素
子４１は基準用センサとして機能し、Ｌ、に対して雑音
信号を相殺するように演算増幅器５９の入力に供給され
る。従って、演算増幅器５９からは、不要信号、過渡ド
リフト、電源雑音た・ 等が平衡除去されるので、良好な人体感〜信号だけが安
定に取り出されることになる。
なお、本発明では、一方の素子出力端５１から発生され
る信号成分と、他方の素子出力端５２から発生される信
号成分とがよりよいバランス状態にあることが望まれる
から、プリアンプ部１５をハイブリッド化し、第４図に
示すように赤外線センサ１４に隣接して配置したところ
、高感度で良好な結果が得られた。
る信号成分と、他方の素子出力端５２から発生される信
号成分とがよりよいバランス状態にあることが望まれる
から、プリアンプ部１５をハイブリッド化し、第４図に
示すように赤外線センサ１４に隣接して配置したところ
、高感度で良好な結果が得られた。
上述のように、本発明による集光形赤外線検知装置は、
外来不要熱雑音が吸収される視野分割形レンズを使用す
るので、感光素子に集光するのは人体から発する赤外線
が主となり、人体の移動を適格にとらえることができる
。また感光部の厚味を極力薄くシたから、入射光の死角
が低減され、出力感度が増大し、焦電効果が大きく取り
出せる反射鏡構造を得ることができる。更にまた、感光
素子を共通電極の両面に対向配置したから、両面感応形
の薄形の焦電形赤外線センサが構成でき、肉感光素子が
相互に補強部材となるから機械的振動に強固な反射鏡−
センサ集合体が得られる。更に両側面に設置された２個
の感光素子の出力信号を平衡増幅することで、過渡ドリ
フト、外来不要雑音等が除去され、安定な信号出力を取
り出すことができる。
外来不要熱雑音が吸収される視野分割形レンズを使用す
るので、感光素子に集光するのは人体から発する赤外線
が主となり、人体の移動を適格にとらえることができる
。また感光部の厚味を極力薄くシたから、入射光の死角
が低減され、出力感度が増大し、焦電効果が大きく取り
出せる反射鏡構造を得ることができる。更にまた、感光
素子を共通電極の両面に対向配置したから、両面感応形
の薄形の焦電形赤外線センサが構成でき、肉感光素子が
相互に補強部材となるから機械的振動に強固な反射鏡−
センサ集合体が得られる。更に両側面に設置された２個
の感光素子の出力信号を平衡増幅することで、過渡ドリ
フト、外来不要雑音等が除去され、安定な信号出力を取
り出すことができる。
従って、今後益々発展するホームエレクトロニクス化等
の各種機器に好便に使用できるものである。
の各種機器に好便に使用できるものである。
第１図および第２図はそれぞれ従来の集光形赤外線検知
装置を例示する概略断面図、第３図は第２図の赤外線検
知装置の動作特性を示す概略図、第４図は本発明による
集光形赤外線検知装置の一実施例を示す概略断面図、第
５図は第４図の装置の焦電形赤外線センサの詳細を示す
拡大断面図、第６図は第４図の装置のプリアンプ部の回
路接続図である。 ＩＮ中＋７）１１は赤外線、１２は集光レンズ、１６は
凹面状反射鏡、１４は焦電形赤外線センサ、１５はプリ
アンプ部、４ｊ、４２は感光素子、４３は共通電極、４
４は帯域通過形レンズ、４５は支持体である。 特許出願人 電気音響株式会社 株式会社村田製作所 第１図 第２図 第３図 第４図
装置を例示する概略断面図、第３図は第２図の赤外線検
知装置の動作特性を示す概略図、第４図は本発明による
集光形赤外線検知装置の一実施例を示す概略断面図、第
５図は第４図の装置の焦電形赤外線センサの詳細を示す
拡大断面図、第６図は第４図の装置のプリアンプ部の回
路接続図である。 ＩＮ中＋７）１１は赤外線、１２は集光レンズ、１６は
凹面状反射鏡、１４は焦電形赤外線センサ、１５はプリ
アンプ部、４ｊ、４２は感光素子、４３は共通電極、４
４は帯域通過形レンズ、４５は支持体である。 特許出願人 電気音響株式会社 株式会社村田製作所 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- （１）凹面状反射鏡と、該反射鏡の開口部に取付ｋｊら
れ、人体より発する赤外線を集光するための集光士士ツ
ー；前記反射鏡のほぼ焦点位置に取付けられ、かつ開口
面に対して直角な方向に配置された焦電形赤外線センサ
とを具備し、前記焦電形赤外線センサが共通電極の両面
に取付けられた焦電材料よりなる一対の感光素子と、該
感光素子の周囲に設けられた人体スペクトル透過形レン
ズとから構成されていることを特徴とする集光形赤外線
検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247970A JPS60140129A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 集光形赤外線検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247970A JPS60140129A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 集光形赤外線検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140129A true JPS60140129A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17171258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58247970A Pending JPS60140129A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 集光形赤外線検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140129A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01118334U (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-10 | ||
| JP2008305800A (ja) * | 1996-03-13 | 2008-12-18 | Lutron Electronics Co Inc | ワイヤレス遠隔制御及びプログラマビリティを備えた照明制御 |
| JP2010101627A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Murata Mfg Co Ltd | 紫外線測定装置、コンパクトケースおよび電子機器 |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP58247970A patent/JPS60140129A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01118334U (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-10 | ||
| JP2008305800A (ja) * | 1996-03-13 | 2008-12-18 | Lutron Electronics Co Inc | ワイヤレス遠隔制御及びプログラマビリティを備えた照明制御 |
| JP2010101627A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Murata Mfg Co Ltd | 紫外線測定装置、コンパクトケースおよび電子機器 |
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