(57)【要約】【課題】長距離、近距離検出に於いて、検出距離に差が発生し、長距離検知に於いては、検出対象エリアからの放射赤外線をより多く焦電素子へ集光させる為にフレネル形状のセグメント面積を大きく設ける必要があり、近距離検出用セグメントに於いても同様に、フレネル形状のセグメント面積を大きく設ける必要があり、投影検出エリアに於いて、検出距離の関係から、投影検出エリアが小さく、且つ、セグメント割付の関係から、密でのセグメント配置が困難となり、隣接する検出エリア間の不感帯エリア面積が大きくなると云う課題がある。【解決手段】近距離検出時の不感帯エリア削減の為、長距離検出用セグメントは、フレネル形状レンズ、近距離検出用セグメントに於いては、凸形状レンズを密に配置し、異なった形状のレンズを一体成形を行った構成である事を特徴としている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線受光素子へ検出対象面からの赤外線を集光させる光学レンズに於いて、高密度ポリエチレンからなるフレネル形状、及び、凸形状それぞれの異なった形状の集光レンズを一体成形とした事を特徴とする樹脂成型光学レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体検出装置に搭載される焦電型赤外線検出器へ具備する、人体からの赤外線を赤外線受光素子へ集光させる樹脂成型光学レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
焦電型赤外線検出器を用いた人体検出等を目的とする赤外線検出装置は、焦電型赤外線検出器内部に配置された赤外線受光素子へ検出対象領域内からの放射赤外線を集光させる光学レンズを、前記焦電型赤外線検出器に焦点位置を合わせる形で設置する事により、設計区分化された赤外線検出領域を有するべく構築されている。前記光学レンズは一般に高密度ポリエチレンからなる赤外線透過樹脂材が用いられており、例えば、一定範囲の検出対象面を複数の赤外線検出領域に分割化させる場合、凸形状体、又は、フレネル形状体のいずれかの光学技術にて構成されたセグメントを配置した多集合型レンズとして構成され、前記光学レンズ部の外形状は肉薄球面形状もしくは非球面形状のものが多く使用され、従来技術として知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２００７−３１４９９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術は焦電型赤外線検出器を用いた人体検出等を目的とする赤外線検出装置へ搭載される高密度ポリエチレンからなる樹脂成型光学レンズは、一般的に、部屋天井部、もしくは、天井付近壁部へ設置し、部屋全体を検出可能な様に、樹脂成形型光学レンズを搭載した焦電型検出器に俯角を設ける事で、上方斜め方向より検出エリアを形成している。
【０００５】
この為、長距離、近距離に於いて、検出距離に差が発生し、長距離検知に於いては、対象床面投影検出エリアからの放射赤外線をより多く焦電素子へ集光させる為にセグメント面積を大きく設ける必要がある。これに伴い、近距離検知に於いては、対象床面投影検出エリアが近距離であるが故に、小セグメント面積であっても検出に十分な放射赤外線を焦電素子へ集光させる事が可能であるが、長距離検出用のセグメントをフレネル形状にて構成している事から、近距離検出用セグメントに於いても同様にフレネル形状にて構成している。
【０００６】
この為、近距離検出用セグメントに於いても、フレネル形状に於けるセグメントを構成する為に、不必要にセグメントサイズを大きく設けている。
【０００７】
又、上記に伴い、近距離検出用セグメントに於いて、セグメントサイズを大きく設ける事で、投影検出エリアに於いて、近距離であるが故に投影検出エリアが小さくなり、且つ、セグメント割付の関係から、密でのセグメント配置が困難となり、隣接する検出エリア間の不感帯エリア面積が大きくなると云う課題がある。図３に従来のフレネル形状に於ける外観形状図を示す。図４に従来のフレネル形状からなる樹脂成型光学レンズを使用した場合の床面投影検出エリアを示す。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために本発明は、高密度ポリエチレンにより、長距離検出用セグメントは、フレネル形状レンズ、近距離検出用セグメントに於いては、凸形状レンズを密に配置し、一体成形を行った構成である事を特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、長距離検出用セグメントに於いては、従来通り、面積の大きなフレネル形状のセグメントを設ける事で、より多くの放射赤外線を焦電素子へ集光させる事が可能であり、近距離検出用セグメントに於いては、放射赤外線エネルギーの焦電素子への集光は十分である事から、凸形状セグメントを密に配置する事で、不感帯エリアの低減、検出エリアからの放射赤外線の検出が可能である効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る樹脂成型光学レンズ部外観形状図である。
【図２】本発明の実施例１に係る樹脂成型光学レンズを用いた場合の床面投影検出エリアである。
【図３】従来のフレネル形状に於ける樹脂成型光学レンズ部外観形状図である。
【図４】従来のフレネル形状に於ける樹脂成型光学レンズを用いた場合の床面投影検出エリアである。
【図５】本発明の実施例１に係る樹脂成型光学レンズと従来のフレネル形状に於ける樹脂成型光学レンズに於けるエリア数、近距離検出エリア間ギャップ、近距離エリア総面積を比較した一覧表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について図を参照して詳細な説明を行う。
本発明に於いて、樹脂成型光学レンズは、長距離検出用のフレネル形状レンズ、近距離検出用の凸形状レンズにて一体樹脂成形された形状にて提供される。図１に本発明のレンズ外観形状図をします。図２に図１の一体に成形された樹脂成型光学レンズを用いた場合の投影検出エリアを示す。
【実施例１】
【００１２】
実施例１にかかる本発明の詳細を以下に説明する。図１は、高密度ポリエチレンからなる長距離検出用フレネル形状セグメント、近距離検出用凸形状セグメントを一体樹脂成形した光学レンズである。
【００１３】
本実施例での焦電型赤外線検出器には、赤外線を受光し、赤外線入射量の変化により電荷を生じる焦電素子と、焦電素子より生じた電荷を電圧に変換するＦＥＴ及び抵抗が、赤外線透過材を具備した金属缶ケースと電気的接続を成すリード端子を備えたヘッダーにハーメチックされたデュアル型ＴＯ−５型焦電型赤外線検出器を使用している。
本実施例では、デュアル型焦電型赤外線検出器を用いたが、４エレメント型、４エレメントデュアル型の焦電型赤外線検出器でかまわない。
【００１４】
又、本実施例では赤外線透過材として、赤外線透過領域の選択性を有する５μｍカットオン蒸着コーティング平面フィルターとして赤外線透過領域を用いたが、例えば、５．５μｍカットオン蒸着コーティング平面フィルター、６．５μｍカットオン蒸着コーティング平面フィルター、８〜１４μｍバンドパス蒸着コーティング平面フィルターでもかまわない。
【００１５】
又、本実施例に於いては、赤外線透過領域の選択性を有する５μｍカットオン蒸着コーティング平面フィルターの形状は長方形となっているが、これは、対象物投影エリアより規定した赤外線検出領域を光学設計により導く高密度ポリエチレンからなる光学レンズの光学設計を妨げない平面フィルターであれば、円形、正方形、六角形でもかまわない。
【００１６】
図１の高密度ポリエチレンからなる長距離検出用フレネル形状セグメント、近距離検出用凸形状セグメントを一体樹脂成形した光学レンズと前記デュアル型焦電型赤外線検出器を組み合わせた場合、図２の様に、近距離側の床面投影検出エリアを密に配置する事が可能となる。
【００１７】
尚、従来のフレネル形状セグメントの光学レンズについては、長距離検出用として、より多くの放射赤外線エネルギーを焦電素子に集光させる為、セグメントサイズを大きく設ける必要があり、フレネル形状の構成上、図３の様に近距離検出用セグメントに於いても、同様にセグメントサイズを大きく設けている事で、近距離検出時の検出信号が不必要に大きく出力されていたが、本発明の長距離検出用フレネル形状セグメント、近距離検出用凸形状セグメントを一体樹脂成形した光学レンズでは、図２の床面投影検出エリアを形成する為に配置された図１の凸形状のセグメントサイズは、最低限、人体検出が可能な信号出力を得る事が可能なサイズとしている。
【００１８】
図５に実施例１の長距離検出用セグメントはフレネル形状レンズ、近距離検出用セグメントは凸形状レンズにて構成されたレンズ、従来のフレネル形状のみにて構成された集光レンズのエリア数、近距離エリア間ギャップ、近距離検出エリア総面積についての一覧表を示す。
図５の一覧表の通り、実施例１の長距離検出用セグメントはフレネル形状レンズ、近距離検出用セグメントは凸形状レンズにて構成されたレンズの方が、近距離床面投影検出エリア面積増であり、且つ、従来レンズでは不感帯エリアであった箇所に投影検出エリアを設ける事が可能となり、検出近距離投影検出エリア間ギャップを狭く設定する事が可能である。
【００１９】
近距離床面投影検出エリア総面積を比較すると、本発明の光学レンズは従来の光学レンズに対し、約１．５１倍の床面投影検知エリア面積増となる。
これにより、近距離検出に於ける不感帯エリアを低減する事が可能となり、焦電型赤外線検出装置としての検出能力の向上が可能となる。
【符号の説明】
【００２０】
１  樹脂成型光学レンズ
２  長距離検出用フレネル形状セグメント
３  近距離検出用凸形状セグメント
４  近距離検出用フレネル形状セグメント
５  長距離側床面投影検出エリア
６  近距離側床面投影検出エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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