(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦電体基板、
前記焦電体基板の表面に設けられた第１電極及び、
前記焦電体基板の表面に設けられた第２電極
を有する焦電素子と、
前記焦電素子と第１距離だけ離れた、前記焦電素子と対向する第１位置から前記第１電極に向かって延在する光軸を有し、前記第１位置に物体が存在する場合に、該物体が放射する赤外線を前記第１電極へ入射させる第１レンズ部、
前記焦電素子と前記第１距離よりも短い第２距離だけ離れた、前記焦電素子と対向する第２位置から前記第２電極に向かって延在する光軸を有し、前記第２位置に物体が存在する場合に、該物体が放射する赤外線を前記第２電極へ入射させる第２レンズ部及び、
前記第１距離よりも長い第３距離だけ離れた、前記焦電素子と対向する第３位置から前記第２電極の近傍に向かって延在する光軸を有し、前記第３位置に物体が存在する場合に、該物体が放射する赤外線を前記第２電極の近傍へ入射させる第３レンズ部、
を有する光学部材と、
を備える、赤外線検出器。
【請求項２】
前記第１レンズ部では、前記第１位置に物体が存在する場合に、該物体の赤外線像を前記第１電極に結像させ、
前記第２レンズ部では、前記第２位置に物体が存在する場合に、該物体の赤外線像を前記第２電極に結像させる、
請求項１に記載の赤外線検出器。
【請求項３】
前記第３レンズ部は、前記第３位置に物体が存在する場合に、該物体の赤外線像を前記第２電極の近傍に結像させ、その結像時の前記第２電極での赤外線強度を、前記第２位置に物体が存在する場合の前記第２電極に結像する赤外線像の赤外線強度より低くする、
請求項１又は２に記載の赤外線検出器。
【請求項４】
前記光学部材は、複数の曲面を有するフレネルレンズによって構成され、
前記複数の曲面の一部は、前記第１レンズ部を形成する第１曲面と、前記第２レンズ部を形成する第２曲面と、前記第１曲面と前記第２曲面との間に設けられた前記第３レンズ部を形成する第３曲面と、を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の赤外線検出器。
【請求項５】
前記第１電極は、前記第２電極と直列に接続され、
前記第１電極と前記第２電極との間に発生する電圧差を検出し、検出した前記電圧差が変化する場合に、その変化の量に基づいて、前記第１位置と前記第２位置との間で物体の移動があるか否かと、前記第１位置と前記第３位置との間で物体の移動があるか否かと、を判定する検出回路を更に備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の赤外線検出器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の赤外線検出器と、
第２焦電体基板、前記第２焦電体基板の表面に設けられた第３電極及び、前記表面に設けられた第４電極を有する第２焦電素子並びに、
前記第２焦電素子と対向する物体が存在する場合に、該物体が放射する赤外線を前記第３電極又は前記第４電極へ入射させる第２光学部材、
を有する、第２赤外線検出器と、
を備える、
赤外線検出装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１項に記載の赤外線検出器と、
画像を表示するディスプレイと、
前記赤外線検出器が検出した赤外線強度に基づいて前記ディスプレイの前記画像の表示又は不表示を制御する制御部と、
を備える、
コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は赤外線検出器、赤外線検出装置及びコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線検出器には、赤外線検出器それ自体を基準にして前後に移動しながら赤外線を放射する物体を検出するものがある。【０００３】
例えば、特許文献１には、焦電体基板と、焦電体基板の表面に設けられ、赤外線による焦電体基板の自発分極の変化を検出する２つの電極と、焦電体基板の表面に対して垂直に交わる光軸を有し、２つの電極と対向する１つの光学レンズと、を備える赤外線検出器が開示されている。【０００４】
特許文献１に記載の赤外線検出器は、焦電体基板の表面が斜め下を向き、かつ一方の電極が他方の電極に対して上に配置されて使用される。これにより、この赤外線検出器では、遠くかつ焦電体基板の表面の斜め下に赤外線を放出する物体がある場合、上に位置する電極が焦電体基板の自発分極の変化を検出する。一方、近くかつ焦電体基板の表面の斜め下に赤外線を放出する物体がある場合、下に位置する電極が焦電体基板の自発分極の変化を検出する。この赤外線検出器では、２つの電極の検出結果から、前後に移動する物体を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】登録実用新案第３１３６０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の赤外線検出器は、焦電体基板の表面の斜め下に位置する物体しか検出できない。このため、この赤外線検出器では、焦電体基板の表面に対して垂直方向へ移動する物体を検出することが難しい。換言すると、焦電体基板の正面方向から、又は正面方向へ移動する物体を検出することが難しい。【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、焦電体基板の正面方向から、又は正面方向へ移動する物体を検出することができる赤外線検出器、赤外線検出装置及びコントローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係る赤外線検出器は、焦電体基板、焦電体基板の表面に設けられた第１電極及び、焦電体基板の表面に設けられた第２電極を有する焦電素子と、第１レンズ部、第２レンズ部及び、第３レンズ部を有する光学部材と、を備える。第１レンズ部は、焦電素子と第１距離だけ離れた、焦電素子と対向する第１位置から第１電極に向かって延在する光軸を有し、第１位置に物体が存在する場合に、その物体が放射する赤外線を第１電極へ入射させる。第２レンズ部は、焦電素子と第１距離よりも短い第２距離だけ離れた、焦電素子と対向する第２位置から第２電極に向かって延在する光軸を有し、第２位置に物体が存在する場合に、その物体が放射する赤外線を第２電極へ入射させる。第３レンズ部は、第１距離よりも長い第３距離だけ離れた、焦電素子と対向する第３位置から第２電極の近傍に向かって延在する光軸を有し、第３位置に物体が存在する場合に、その物体が放射する赤外線を第２電極の近傍へ入射させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によれば、第１レンズ部の光軸が第１位置に向き、かつ第２レンズ部の光軸が第１位置よりも近い第２位置に向いているため、第１位置又は第２位置に赤外線を放射する物体が存在する場合、その物体の位置を正確に検出することができる。その結果、第１位置、第２位置を正面方向に位置させることで、赤外線検出器は、正面方向から、又は正面方向へ移動する物体を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る赤外線検出器の斜視図
【図２】実施の形態１に係る赤外線検出器のデュアル型焦電素子の断面図
【図３】実施の形態１に係る赤外線検出器のリニアフレネルレンズの斜視図
【図４】実施の形態１に係る赤外線検出器と検出対象の物体との位置関係を示す断面図
【図５Ａ】図４に示す位置Ｙ０に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態１に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフ
【図５Ｂ】図４に示す位置Ｙ１に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態１に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフ
【図５Ｃ】図４に示す位置Ｙ２に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態１に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフ
【図６】図４に示す位置Ｙ０から位置Ｙ２に検出対象の物体が移動した場合における、実施の形態１に係る赤外線検出器のデュアル型焦電素子の出力の変化を示すグラフ
【図７】本発明の実施の形態２に係る赤外線検出器と検出対象の物体との位置関係を示す断面図
【図８Ａ】図７に示す位置Ｙ０に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態２に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフ
【図８Ｂ】図７に示す位置Ｙ１に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態２に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフ
【図８Ｃ】図７に示す位置Ｙ２に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態２に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフ
【図９】図７に示す位置Ｙ０から位置Ｙ２に検出対象の物体が移動した場合における、実施の形態２に係る赤外線検出器のデュアル型焦電素子の出力の変化を示すグラフ
【図１０】本発明の実施の形態３に係る赤外線検出器のリニアフレネルレンズの斜視図
【図１１】本発明の実施の形態４に係る赤外線検出装置の斜視図
【図１２】本発明の実施の形態５に係るコントローラの斜視図
【図１３】実施の形態５に係るコントローラのブロック図
【図１４】実施の形態５に係るデュアル型焦電素子の出力に対する検出部の判定出力の真理値表を示す図
【図１５】実施の形態５に係るコントローラの省電力処理のフローチャート
【図１６】実施の形態１に係るリニアフレネルレンズの変形例の断面図
【図１７Ａ】図１６に示す位置Ｙ１に検出対象の物体が存在する場合の、焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフ
【図１７Ｂ】図１６に示す位置Ｙ２に検出対象の物体が存在する場合の、焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る赤外線検出器、赤外線検出装置及びコントローラについて図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。
【００１２】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る赤外線検出器は、焦電体基板を挟んで対向する一対の電極を有するシングル型焦電素子が２つ配列した、いわゆるデュアル型焦電素子において、遠景に光軸が向けられたレンズ部と、近景に光軸が向けられたレンズ部と、がそれぞれのシングル型焦電素子に設けられた赤外線検出器である。図１−図３を参照して実施の形態１に係る赤外線検出器の構成を説明する。
なお、図に示す直交座標系ＸＹＺにおいて、赤外線検出器のデュアル型焦電素子に対してレンズ側を正面側とした場合の、左右方向がＸ軸方向、上下方向がＺ軸方向、Ｘ軸とＺ軸とに直交する方向がＹ軸方向である。以下、適宜、この座標系を引用して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態１に係る赤外線検出器の斜視図である。図２は実施の形態１に係る赤外線検出器のデュアル型焦電素子の断面図である。図３は実施の形態１に係る赤外線検出器のリニアフレネルレンズの斜視図である。
図１に示すように、赤外線検出器１は、赤外線を検出するデュアル型焦電素子１０と、デュアル型焦電素子１０の出力から赤外線を放射する物体の有無を検出する検出回路２０と、デュアル型焦電素子１０の＋Ｙ側に設けられ、検出対象が放射する赤外線をデュアル型焦電素子１０に集光するリニアフレネルレンズ３０、で構成されている。ここで、赤外線検出器１の検出対象の物体は、人体、イヌ、ネコ等の動物、エンジンや電灯等の発熱体を有する移動体等である。
【００１４】
デュアル型焦電素子１０は、図２に示すように、直方体状に形成された焦電体基板１１を備えている。焦電体基板１１は、自発分極特性を有するセラミック（例えばチタン酸ジルコン酸鉛）で形成され、赤外線が入射することにより、自発分極して電荷を放出する。焦電体基板１１は、後述する焦電体基板１１と対向するリニアフレネルレンズ３０が集光する赤外線を高い効率で入射させるため、直方体の一つの面がＸＺ平面と平行になる配置にして、図１に示す筐体１００に固定されている。
【００１５】
図２に戻って、デュアル型焦電素子１０は、焦電体基板１１の＋Ｙ側の表面に形成された右側正面電極１２Ｒ及び左側正面電極１２Ｌと、焦電体基板１１の−Ｙ側の表面に形成された右側背面電極１３Ｒ及び左側背面電極１３Ｌと、をさらに備えている。
【００１６】
右側正面電極１２Ｒと右側背面電極１３Ｒ、左側正面電極１２Ｌと左側背面電極１３Ｌは、焦電体基板１１の自発分極による電荷を検出するため、Ｙ方向に焦電体基板１１を介して対向している。そして、右側正面電極１２Ｒと左側正面電極１２Ｌとは、接続電極１４によって直列に接続されている。また、右側背面電極１３Ｒと左側背面電極１３Ｌには、検出回路２０に接続するための、外部接続電極１５Ｒと１５Ｌとが接続されている。デュアル型焦電素子１０では、右側正面電極１２Ｒと左側正面電極１２Ｌとが直列に接続されることで、右側正面電極１２Ｒと右側背面電極１３Ｒとの間の電圧の向きと、左側正面電極１２Ｌと左側背面電極１３Ｌとの間の電圧の向きを逆向きにしている。その結果、外部接続電極１５Ｒと１５Ｌから検出回路２０へ、正又は負の電圧が出力される。
【００１７】
検出回路２０は、図１に示すように、デュアル型焦電素子１０の出力が入力される。検出回路２０は、外部接続電極１５Ｒ、１５Ｌの出力から、右側正面電極１２Ｒ、左側正面電極１２Ｌの極性を判定して右側正面電極１２Ｒ、左側正面電極１２Ｌのいずれの電極側に赤外線が入射したかを検出する。詳細には、検出回路２０は、外部接続電極１５Ｌの電圧を基準にして外部接続電極１５Ｒに正電圧が印加されている場合、右側正面電極１２Ｒに赤外線が入射したことを検出する。また、検出回路２０は、外部接続電極１５Ｒに負電圧が印加されている場合、左側正面電極１２Ｌに赤外線が入射したことを検出する。そして、検出回路２０は、外部接続電極１５Ｒ、１５Ｌの出力の時間的変動から、出力のピークを検出する。検出回路２０はピークを検出した場合に、出力のピークを検出したことと、その出力のピークが右側正面電極１２Ｒ、左側正面電極１２Ｌのいずれの電極側で検出されたかを出力する。
【００１８】
リニアフレネルレンズ３０は、図３に示すように、柱がＺ方向に延在する三角柱状のプリズムが複数個、Ｘ方向に配列された形状に形成された光学部材である。リニアフレネルレンズ３０は、右側レンズ部３１Ｒと、左側レンズ部３１Ｌと、で構成されている。右側レンズ部３１Ｒにおけるプリズムそれぞれは、半円柱レンズ面３２ＲをプリズムのＸ方向幅で分割した場合の、分割されたレンズ面それぞれと同じ形状の曲面を有している。ここでいう半円柱レンズ面３２Ｒとは、円柱状、又は円柱を柱方向に分割した形状に形成された円柱レンズを、柱方向に半分に分割した形状のレンズ面をいい、後述する半円柱レンズ面３２Ｌ、４２Ｒ、４２Ｌ、６２についても同じものをいう。そして、右側レンズ部３１Ｒにおけるプリズムそれぞれは、半円柱レンズ面３２ＲのＹ方向の厚みよりも薄く形成されている。同様に、左側レンズ部３１Ｌにおけるプリズムそれぞれは、半円柱レンズ面３２Ｒ、３２ＬをプリズムのＸ方向幅で分割した場合の、分割されたレンズ面それぞれと同じ形状の曲面を有している。左側レンズ部３１Ｌにおけるプリズムそれぞれは、半円柱レンズ面３２Ｒ、３２ＬのＹ方向の厚みよりも薄く形成されている。これにより、リニアフレネルレンズ３０では、半円柱レンズ面３２Ｒ、３２Ｌを有する半円柱レンズよりも薄型化されている。
なお、図３における半円柱レンズ面３２Ｒ、３２Ｌは、リニアフレネルレンズ３０と同等の光学性能を有するレンズを円柱レンズで実現した場合のレンズ面を参考として示したものである。図１、後述する図４、図７及び図１１における半円柱レンズ面３２Ｒ、３２Ｌ、図７における凸レンズ面３２Ｃ、図１０における半円柱レンズ面４２Ｒ、４２Ｌ、図１１における半円柱レンズ面６２も同様である。
【００１９】
図１に戻って、右側レンズ部３１Ｒと左側レンズ部３１Ｌは、＋Ｙ側で右側正面電極１２Ｒと左側正面電極１２Ｌと対向している。そして、右側レンズ部３１Ｒと左側レンズ部３１Ｌは、Ｘ方向中央で接合している。右側レンズ部３１Ｒと左側レンズ部３１Ｌは、互いに異なる光学特性を有している。すなわち、右側レンズ部３１Ｒと左側レンズ部３１Ｌの曲面それぞれの形状を、曲面形状の異なるレンズ面それぞれがプリズムのＸ方向幅で分割されたレンズ面とすることで、右側レンズ部３１Ｒと左側レンズ部３１Ｌの光学特性を異ならせている。
なお、上記以外に、例えば、右側レンズ部３１Ｒと左側レンズ部３１Ｌをそれぞれ屈折率の異なる材料によって形成することで、右側レンズ部３１Ｒと左側レンズ部３１Ｌの光学特性を異ならせてもよい。
【００２０】
詳細には、右側レンズ部３１Ｒの光軸３３Ｒは、＋Ｙ方向遠方に位置する物体の赤外線像を右側正面電極１２Ｒに結像させるため、右側正面電極１２Ｒよりも＋Ｙ方向遠方に位置する位置Ｙ１と、右側正面電極１２Ｒの中心と、を結ぶ線に沿って延在している。そして、右側レンズ部３１Ｒは、位置Ｙ１に物体が存在する場合に、その物体に合焦する位置で筐体１００に固定されている。ここで、位置Ｙ１は、焦電体基板１１の＋Ｙ面の中央を原点Ｐ０とした場合における直交座標系ＸＹＺの座標（０，ｙ１，０）に位置する。
【００２１】
一方、左側レンズ部３１Ｌの光軸３３Ｌは、右側レンズ部３１Ｒよりも近くに（−Ｙ側に）位置する物体の赤外線像を左側正面電極１２Ｌに結像させるため、位置Ｙ１よりも近くに位置する位置Ｙ２と、左側正面電極１２Ｌの中央と、を結ぶ線に沿って配置されている。そして、左側レンズ部３１Ｌは、位置Ｙ２に物体が存在する場合に、その物体に合焦する位置で筐体１００に固定されている。さらに、左側レンズ部３１Ｌの焦点距離は、より近くに位置する物体の赤外線像を適切な大きさに結像させるため、右側レンズ部３１Ｒの焦点距離よりも短い。ここで、位置Ｙ２は、直交座標系ＸＹＺの座標（０，ｙ２，０）に位置する。ｙ２は、ｙ２＜ｙ１である。また、左側レンズ部３１Ｌの焦点距離をｆＬ、右側レンズ部３１Ｒの焦点距離をｆＲとした場合、これらの焦点距離と位置Ｙ１、Ｙ２のＹ座標ｙ１、ｙ２との関係は、以下の式で算出される。
１／ｆＲ  −  １／ｙ１  ＝  １／ｆＬ  −  １／ｙ２  （式）
【００２２】
上記のように、右側レンズ部３１Ｒ、左側レンズ部３１Ｌは、位置Ｙ１、Ｙ２にそれぞれ存在する場合にその物体の赤外線像を右側正面電極１２Ｒに左側正面電極１２Ｌに結像させる。次に、図４−図６を参照して、物体が位置Ｙ１、Ｙ２を通過する場合における、右側レンズ部３１Ｒ、左側レンズ部３１Ｌの赤外線像を利用した物体の位置の検出方法について説明する。
【００２３】
図４は実施の形態１に係る赤外線検出器と検出対象の物体との位置関係を示す断面図である。図５Ａは図４に示す位置Ｙ０に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態１に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフである。図５Ｂは図４に示す位置Ｙ１に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態１に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフである。図５Ｃは図４に示す位置Ｙ２に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態１に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフである。図６は、図４に示す位置Ｙ０から位置Ｙ２に検出対象の物体が移動した場合における、実施の形態１に係る赤外線検出器のデュアル型焦電素子の出力の変化を示すグラフである。
なお、図５Ａ−図５Ｃにおいて、横軸は、右側正面電極１２Ｒと左側正面電極１２Ｌとの間の中央を原点とした場合の、焦電体基板１１のＸ方向の位置を示す。換言すると、横軸の−Ｘ側は左側正面電極１２Ｌ側、横軸の−Ｘ側は右側正面電極１２Ｒ側を示す。また、領域ＷＲ、ＷＬは、右側正面電極１２Ｒ、１２Ｌが設けられたＸ方向領域を示す。横軸上の矢印ＸＲ、ＸＬは、焦電体基板１１上の右側正面電極１２Ｒ中央、左側正面電極１２Ｌ中央の位置を示す。換言すると、矢印ＸＲ、ＸＬは、直交座標系ＸＹＺの座標（ｘｒ，０，０）、（ｘｌ，０，０）、ｘｌ＜０＜ｘｒを示す。縦軸は赤外線の照度を示す。図６において、横軸は経過時間を示す。縦軸は外部接続電極１５Ｒ、１５Ｌとの間の電圧を示す。
【００２４】
以下の説明では、赤外線検出器１の検出対象が人２００であることを前提とする。そして、人２００が、図４に示す、デュアル型焦電素子１０の＋Ｙ側の位置Ｙ０よりも遠方から−Ｙ方向へ、リニアフレネルレンズ３０の全レンズ光軸３３Ｗ（Ｙ軸に平行な軸）に沿って移動する場合を想定する。また、人２００は、時刻Ｔ０に位置Ｙ０、時刻Ｔ１に位置Ｙ１、時刻Ｔ２に位置Ｙ２に移動するものとする。このとき、人２００が放射する赤外線は増減せず一定の放射量のままとする。なお、位置Ｙ０は、上述した位置Ｙ１よりも＋Ｙ側遠方に位置し、直交座標系ＸＹＺの座標（０，ｙ０，０）に位置する。ｙ０は、ｙ０＞ｙ１である。
【００２５】
図４に示すように、人２００が−Ｙ方向へ移動して位置Ｙ０に達すると、人２００の体の端が、右側レンズ部３１Ｒの光軸３３Ｒ上及び、左側レンズ部３１Ｌの光軸３３Ｌ上に位置するようになる。このため、右側レンズ部３１Ｒ及び左側レンズ部３１Ｌによって人２００が放射する赤外線が右側正面電極１２Ｒ及び左側正面電極１２Ｌに集光される。このとき、人２００は、右側レンズ部３１Ｒが合焦している位置Ｙ１よりも＋Ｙ側、かつ左側レンズ部３１Ｌが合焦している位置Ｙ２よりも＋Ｙ側に位置するため、右側正面電極１２Ｒ及び左側正面電極１２Ｌには、人２００が放射する赤外線が十分集光されない。その結果、図５Ａに示すように、矢印ＸＲが示す右側正面電極１２Ｒ中央の照度と、矢印ＸＬが示す左側正面電極１２Ｌ中央の照度は低い。右側正面電極１２Ｒと左側正面電極１２Ｌの中央では周辺の照度よりも大幅に高い照度は得られない。
【００２６】
次に、人２００が位置Ｙ０から位置Ｙ１へ移動すると、図４に示すように、人２００の体の中心が右側レンズ部３１Ｒの光軸３３Ｒ上に位置するようになる。位置Ｙ１は、右側レンズ部３１Ｒが合焦している位置であるので、右側正面電極１２Ｒには、人２００が放射する赤外線が十分集光される。このため、図５Ｂに示すように、矢印ＸＲが示す右側正面電極１２Ｒ中央には、高い照度ピークが形成される。一方、左側レンズ部３１Ｌの光軸３３Ｌ上には人２００の体の端が位置し、かつ人２００は、左側レンズ部３１Ｌが合焦している位置Ｙ２よりも＋Ｙ側に位置するため、左側正面電極１２Ｌには、人２００が放射する赤外線が十分集光されない。矢印ＸＬが示す左側正面電極１２Ｌ中央の照度は、図５Ａと同様に、低いままである。
【００２７】
さらに人２００が位置Ｙ１から位置Ｙ２へ移動すると、図４に示すように、人２００の体の中心は、右側レンズ部３１Ｒの光軸３３Ｒ上から外れ、左側レンズ部３１Ｌの光軸３３Ｌ上に位置するようになる。位置Ｙ２は、左側レンズ部３１Ｌが合焦している位置にあるので、左側正面電極１２Ｌには、人２００が放射する赤外線が十分集光される。このため、図５Ｃに示すように、矢印ＸＬが示す左側正面電極１２Ｌ中央には、高い照度ピークが形成される。一方、人２００の体の中心が右側レンズ部３１Ｒの光軸３３Ｒ上から外れ、かつ人２００に合焦しないため、矢印ＸＲが示す右側正面電極１２Ｒ中央の照度は、図５Ａと同様の照度まで低下する。
【００２８】
上記の人２００の移動は、デュアル型焦電素子１０の外部接続電極１５Ｒと１５Ｌとの間の電圧変化として検出される。図６に示すように、人２００が位置Ｙ０に移動した時刻Ｔ０では、デュアル型焦電素子１０の、右側正面電極１２Ｒと左側正面電極１２Ｌとが逆極性となる形態で直列に接続されているため、右側正面電極１２Ｒと右側背面電極１３Ｒの間に赤外線によって発生した電圧と、左側正面電極１２Ｌと左側背面電極１３Ｌの間に赤外線によって発生した電圧と、が互いに打ち消し合わされ、外部接続電極１５Ｒ、１５Ｌとの間の電圧は、ほとんど０である。
【００２９】
時刻Ｔ０後の、人２００が位置Ｙ１に移動した時刻Ｔ１では、右側正面電極１２Ｒと右側背面電極１３Ｒとの間に発生した電圧が、左側正面電極１２Ｌと左側背面電極１３Ｌとの間に発生した電圧よりも高まり、その結果、外部接続電極１５Ｒ、１５Ｌとの間の電圧は、図６に示すように、時刻Ｔ１で正側に電圧のピークを有する。
【００３０】
その後、人２００が位置Ｙ２に移動した時刻Ｔ２では、時刻Ｔ１とは逆に、右側正面電極１２Ｒと右側背面電極１３Ｒとの間に発生した電圧が、左側正面電極１２Ｌと左側背面電極１３Ｌとの間に発生した電圧よりも低くなり、その結果、外部接続電極１５Ｒ、１５Ｌとの間の電圧は、時刻Ｔ２で負側に電圧のピークを有する。
【００３１】
赤外線検出器１では、上記の電圧の変化を検出回路２０が検出して出力する。赤外線検出器１は、検出回路２０の出力を受信して、物体が位置Ｙ１又はＹ２のいずれを通過したのか、物体が位置Ｙ１からＹ２へ、又は位置Ｙ２からＹ１へ移動したのか、を判定する制御装置を備えることで、物体の前後方向の動きを検出することができる。
【００３２】
以上のように、実施の形態１に係る赤外線検出器１は、位置Ｙ１から右側正面電極１２Ｒ中央へ延在する光軸３３Ｒを有する右側レンズ部３１Ｒ及び、位置Ｙ１よりも−Ｙ側の位置Ｙ２から左側正面電極１２Ｌ中央へ延在する光軸３３Ｌを有する左側レンズ部３１Ｌ、が設けられたリニアフレネルレンズ３０を備えている。このため、赤外線検出器１は、位置Ｙ１と位置Ｙ２のいずれに物体が位置するのかを容易に検出することができる。その結果、赤外線検出器１は、焦電体基板１１の＋Ｙ方向から、又は−Ｙ方向へ移動する物体を容易に検出することができる。
【００３３】
右側レンズ部３１Ｒは、位置Ｙ１に合焦し、左側レンズ部３１Ｌは、位置Ｙ２に合焦している。このため、位置Ｙ１に存在する物体の赤外線像だけが右側正面電極１２Ｒに結像し、位置Ｙ２に存在する物体の赤外線像だけが左側正面電極１２Ｌに結像する。その結果、赤外線検出器１は、位置Ｙ１、Ｙ２に存在する物体だけを容易に検出することができる。赤外線検出器１は、より正確に物体の位置を特定することができる。
なお、左側レンズ部３１Ｌの光軸３３Ｌは、右側レンズ部３１Ｒの光軸３３Ｒからずれている。左側レンズ部３１Ｌの光軸３３Ｌの、右側レンズ部３１Ｒの光軸３３Ｒからの軸変位量は、右側正面電極１２Ｒ中央の位置ＸＲと、左側正面電極１２Ｌ中央の位置ＸＬとの間の距離に概ね等しい。
【００３４】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る赤外線検出器１は、右側レンズ部３１Ｒ、左側レンズ部３１Ｌよりも遠景に光軸３３Ｃが向けられた中央レンズ部３１Ｃが右側レンズ部３１Ｒと左側レンズ部３１Ｌとの間に設けられたリニアフレネルレンズ３５を備えている。以下に、図７を参照して実施の形態２に係る赤外線検出器１の構成を説明する。実施の形態２では、実施の形態１と異なる構成について説明する。
【００３５】
図７は本発明の実施の形態２に係る赤外線検出器と検出対象の物体との位置関係を示す断面図である。
図７に示すように、赤外線検出器１では、リニアフレネルレンズ３５が凸面を有する中央レンズ部３１Ｃを備えている。
【００３６】
中央レンズ部３１Ｃは、凸レンズ面３２Ｃと同じ形状の凸状曲面を有している。そして、中央レンズ部３１Ｃは、凸レンズ面３２ＣのＹ方向の厚みよりも薄く形成され、軽量化が図られている。ここで、凸レンズ面３２Ｃは、円柱レンズを柱方向に分割した場合のレンズ面である。
【００３７】
また、中央レンズ部３１Ｃの光軸３３Ｃは、位置Ｙ１、Ｙ２よりも＋Ｙ方向に（遠方に）位置する物体の赤外線像を左側正面電極１２Ｌの＋Ｘ側近傍に結像させるため、焦電体基板１１の＋Ｙ側の面よりも＋Ｙ方向に位置する位置Ｙ０と、左側正面電極１２Ｌの＋Ｘ側近傍と、を結ぶ線に沿って延在している。そして、中央レンズ部３１Ｃは、位置Ｙ０に物体が存在する場合に、その物体に合焦する位置で筐体１００に固定されている。ここで、中央レンズ部３１Ｃでは、上記のように、位置Ｙ０に位置する物体の赤外線像の結像位置を左側正面電極１２Ｌからずらしている。これにより、得られる赤外線強度を、位置Ｙ２に位置する物体の赤外線像が左側正面電極１２Ｌに結像した場合に得られる赤外線強度よりも低くしている。そして、後述するように、赤外線検出器１では、入射する赤外線強度から、物体が位置Ｙ０に位置するか、位置Ｙ２に位置するかを判定できるようにしている。
【００３８】
次に、図８Ａ−図８Ｃ及び図９を参照して、物体が位置Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２を通過する場合における、中央レンズ部３１Ｃ、右側レンズ部３１Ｒ、左側レンズ部３１Ｌの赤外線像を利用した物体の位置の検出方法について説明する。以下の説明において、検出対象、人２００の移動方向、移動時刻Ｔ０−Ｔ２における検出対象の位置は、図５Ａ−図５Ｃ及び図６の場合のそれらと同じである。
【００３９】
図８Ａは、図７に示す位置Ｙ０に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態２に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフである。図８Ｂは図７に示す位置Ｙ１に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態２に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフである。図８Ｃは図７に示す位置Ｙ２に検出対象の物体が存在する場合の、実施の形態２に係る赤外線検出器の焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフである。図９は図７に示す位置Ｙ０から位置Ｙ２に検出対象の物体が移動した場合における、実施の形態２に係る赤外線検出器のデュアル型焦電素子の出力の変化を示すグラフである。
なお、図８Ａ−図８Ｃにおける横軸、縦軸、領域ＷＲ、ＷＬ及び矢印ＸＲ、ＸＬは、図５Ａ−図５Ｃの横軸、縦軸、領域ＷＲ、ＷＬ及び矢印ＸＲ、ＸＬと同じである。図９における横軸及び縦軸は、図６の横軸及び縦軸と同じである。
【００４０】
人２００が−Ｙ方向へ移動して図７に示す位置Ｙ０に達すると、人２００の体の中心が中央レンズ部３１Ｃの光軸３３Ｃ上に位置する。位置Ｙ０は、中央レンズ部３１Ｃが合焦している位置であるので、左側正面電極１２Ｌの＋Ｘ側近傍に人２００が放射する赤外線が十分集光される。このため、図８Ａに示すように、矢印ＸＬが示す左側正面電極１２Ｌ中央には、集光された赤外線の一部が入射する。一方、位置Ｙ０は、右側レンズ部３１Ｒ及び左側レンズ部３１Ｌが合焦している位置Ｙ１、Ｙ２よりも＋Ｙ側に位置するため、右側レンズ部３１Ｒ及び左側レンズ部３１Ｌを経由して、左側正面電極１２Ｌ中央及び右側正面電極１２Ｒ中央に、赤外線が十分集光されない。しかし、左側正面電極１２Ｌには、上記のように、中央レンズ部３１Ｃの赤外線の一部が入射するため、その赤外線強度は、図８Ａに示すように、右側正面電極１２Ｒよりも高くなる。
【００４１】
次に、人２００が位置Ｙ０からＹ１へ移動すると、図７に示すように、人２００の体の中心は、中央レンズ部３１Ｃの光軸３３Ｃ上から外れる。また、位置Ｙ１では中央レンズ部３１Ｃが人２００に合焦しない。このため、図８Ｂに示すように、左側正面電極１２Ｌの＋Ｘ側近傍に入射する赤外線の照度が低下する。このとき、右側正面電極１２Ｒに赤外線が十分集光されること、左側正面電極１２Ｌに赤外線が十分集光されないことは、実施の形態１と同様である。
【００４２】
続いて、人２００が位置Ｙ１からＹ２へ移動した場合、図７に示すように、人２００の体の中心は、中央レンズ部３１Ｃの光軸３３Ｃ上から外れたままである。また、中央レンズ部３１Ｃは人２００に合焦しないままである。このため、図８Ｃに示すように、中央レンズ部３１Ｃを介して左側正面電極１２Ｌの＋Ｘ側近傍に入射する赤外線の照度は低下したままである。このとき、右側正面電極１２Ｒに赤外線が十分集光されないこと、左側正面電極１２Ｌに赤外線が十分集光されることは、実施の形態１と同様である。
【００４３】
デュアル型焦電素子１０の外部接続電極１５Ｒ、１５Ｌとの間の電圧変化は、図９に示すように、人２００が位置Ｙ０に移動した時刻Ｔ０で、負側に電圧のピークを有する。そのピークは、人２００が位置Ｙ２に移動した時刻Ｔ２で検出されるピークよりも小さい。これらの負側の電圧のピークの高さを比較することで、人２００が位置Ｙ０に移動したのか、位置Ｙ２に移動したのか、を判定することができる。
なお、人２００が位置Ｙ１に移動した時刻Ｔ１と、人２００が位置Ｙ２に移動した時刻Ｔ２と、における電圧変化は、実施の形態１とほぼ同じであるため、説明を省略する。
【００４４】
以上のように、実施の形態２に係る赤外線検出器１は、位置Ｙ１、Ｙ２よりも＋Ｙ側の位置Ｙ０から左側正面電極１２Ｌの＋Ｘ側近傍へ延在する光軸を有する中央レンズ部３１Ｃが設けられたリニアフレネルレンズ３５を備えている。このため、実施の形態２では、位置Ｙ１、Ｙ２に加えて、位置Ｙ０に位置する物体を容易に検出することができる。
【００４５】
中央レンズ部３１Ｃは、位置Ｙ０に存在する物体の赤外線像を左側正面電極１２Ｌの＋Ｘ側近傍に合焦させるので、位置Ｙ０に存在する物体だけを検出することが容易である。
【００４６】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る赤外線検出器１は、右側レンズ部４１Ｒと左側レンズ部４１ＬとがＸ方向の中央で重複したリニアフレネルレンズ４０を備えている。以下に、図１０を参照して実施の形態３に係る赤外線検出器１の構成を説明する。実施の形態３では、実施の形態１及び実施の形態２と異なる構成について説明する。
【００４７】
図１０は本発明の実施の形態３に係る赤外線検出器のリニアフレネルレンズの斜視図である。
図１０に示すように、リニアフレネルレンズ４０は、半円柱レンズ面４２Ｒのレンズ面の一部と同じ形状の凸状の曲面と、半円柱レンズ面４２Ｌのレンズ面の一部と同じ形状の凸状の曲面と、が隣合って配列された中央部４４を備えている。
【００４８】
リニアフレネルレンズ４０では、中央部４４で右側レンズ部４１Ｒと左側レンズ部４１Ｌとが重複しているため、右側レンズ部４１Ｒと左側レンズ部４１Ｌとが実施の形態１よりもＸ方向に広い範囲の赤外線を集光することができる。
【００４９】
以上のように、実施の形態３に係る赤外線検出器１では、右側レンズ部４１Ｒと左側レンズ部４１Ｌとが広範囲の赤外線を集光することができるため、リニアフレネルレンズ４０の開口が広い。また、開口に偏りがない。その結果、赤外線検出器１の検出能力を高めることができる。
【００５０】
（実施の形態４）
実施の形態４に係る赤外線検出装置２は、実施の形態１に係る、＋Ｙ方向遠方と＋Ｙ方向近くに存在する物体を検出するデュアル型焦電素子１０及びリニアフレネルレンズ３０に加えて、Ｘ方向、すなわち左右方向に移動する物体を検出するための、デュアル型焦電素子５０及びリニアフレネルレンズ６０を備えている。以下に図１１を参照して実施の形態４に係る赤外線検出装置２の構成を説明する。実施の形態４では、実施の形態１−実施の形態３と異なる構成について説明する。
【００５１】
図１１は本発明の実施の形態４に係る赤外線検出装置の斜視図である。
図１１に示すように、赤外線検出装置２は、赤外線検出器１のデュアル型焦電素子１０及びリニアフレネルレンズ３０と、デュアル型焦電素子１０と同じ構成のデュアル型焦電素子５０と、一つの半円柱レンズ面６２と同等の光学特性を有するリニアフレネルレンズ６０と、デュアル型焦電素子１０及び５０の出力から赤外線を放射する物体の存在を検出する検出部２１と、を備えている。
【００５２】
リニアフレネルレンズ６０は、一つの半円柱レンズ面６２を特定のＸ方向幅で分割した場合の、分割されたレンズ面それぞれと同じ形状の曲面を有する複数のプリズムがＸ方向に配列された形状に形成されている。リニアフレネルレンズ６０の光軸６３は、デュアル型焦電素子５０の右側正面電極５２Ｒと左側正面電極５２Ｌとの間の中央からＹ軸に平行に延在している。リニアフレネルレンズ６０は、デュアル型焦電素子５０の＋Ｙ側の位置Ｙ３に合焦する位置で筐体１１０に固定されている。リニアフレネルレンズ６０は、位置Ｙ３でＸＺ平面に平行な面にある物体の赤外線像を、焦電体基板５１の＋Ｙ側の面に結像させる。なお、位置Ｙ３は、焦電体基板５１の＋Ｙ面の中央を原点Ｐ１とした場合における直交座標系ＸＹＺの座標（０，ｙ３，０）に位置する。ｙ３は、ｙ３≒ｙ１である。
【００５３】
デュアル型焦電素子５０では、赤外線を放射する物体が位置Ｙ３付近をＸ方向に移動して、その物体が右側正面電極５２Ｒと左側正面電極５２Ｌとの間の中央よりも＋Ｘ側に位置するときに、右側正面電極５２Ｒに物体の赤外線が入射する。その場合、図示しない２つの外部接続電極との間に、正の電圧が印加される。また、物体が右側正面電極５２Ｒと左側正面電極５２Ｌとの間の中央よりも−Ｘ側に位置するときに、左側正面電極５２Ｌに物体の赤外線が入射する。その場合、図示しない２つの外部接続電極との間に、負の電圧が印加される。２つの外部接続電極間の電圧は、検出部２１に出力される。
【００５４】
検出部２１は、正電圧が出力された場合、＋Ｘ側、すなわち、右側に物体が存在すると判定する。また、負電圧が出力された場合、−Ｘ側、すなわち、左側に物体が存在すると判定する。さらに、検出部２１は、実施の形態１の検出回路２０と同様に、赤外線検出器１のデュアル型焦電素子１０から正電圧が出力された場合、デュアル型焦電素子１０の右側正面電極１２Ｒに赤外線が入射し、位置Ｙ１近傍、すなわち、遠方に物体が存在すると判定する。そして、正電圧のピークを検出した場合、位置Ｙ１に物体が存在すると判定する。また、赤外線検出器１のデュアル型焦電素子１０から負電圧が出力された場合、デュアル型焦電素子１０の左側正面電極１２Ｌに赤外線が入射し、位置Ｙ２近傍、すなわち、近くに物体が存在すると判定する。そして、負電圧のピークを検出した場合、位置Ｙ２に物体が存在すると判定する。
【００５５】
以上のように、実施の形態４に係る赤外線検出装置２は、実施の形態１に係る赤外線検出器１のデュアル型焦電素子１０及びリニアフレネルレンズ３０と、＋Ｘ側に位置する物体の赤外線が入射する右側正面電極５２Ｒ及び、−Ｘ側に位置する物体の赤外線が入射する左側正面電極５２Ｌ、が設けられたデュアル型焦電素子５０と、を備えているので、位置Ｙ１と位置Ｙ２のいずれに物体が位置するのかに加えて、＋Ｘ、−Ｘのいずれに物体が位置するのかを検出することができる。その結果、赤外線検出装置２は、焦電体基板１１の＋Ｙ方向から又は−Ｙ方向へ、及び＋Ｘ方向から又は−Ｘ方向へ、物体を容易に検出することができる。
【００５６】
（実施の形態５）
実施の形態５に係るコントローラは、実施の形態４に係る赤外線検出装置２を備えている。以下に図１２−図１４を参照して実施の形態５に係るコントローラの構成を説明する。実施の形態５では、実施の形態１−実施の形態４と異なる構成について説明する。
【００５７】
図１２は本発明の実施の形態５に係るコントローラの斜視図である。図１３は実施の形態５に係るコントローラのブロック図である。図１４は実施の形態５に係るデュアル型焦電素子の出力に対する検出部の判定出力の真理値表を示す図である。
図１２及び図１３に示すように、コントローラ３は、赤外線検出装置２と、機器本体９５の動作状態を表示するディスプレイ７０と、機器本体９５を操作するための入力部８０と、ディスプレイ７０及び機器本体９５を制御するための制御部９０と、を備えている。なお、機器本体９５は、空気調和機、給湯器、受信機等のコントローラ３と接続される電気機器である。
【００５８】
ディスプレイ７０は液晶表示装置によって構成されている。ディスプレイ７０は制御部９０の出力信号に基づいて機器本体９５の動作状態が表示される。
【００５９】
入力部８０はコントローラ３の動作を開始させる電源ボタンと、機器本体９５を操作する操作ボタンと、を有する。入力部８０は、電源ボタンと操作ボタンとが操作された場合に、それぞれに定められた信号を制御部９０に出力する。
【００６０】
制御部９０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と記憶部とを備え、ＣＰＵが記憶部に記憶された物体位置検出プログラム及び省電力処理プログラムを実行することにより実現されている。制御部９０は、赤外線検出装置２のデュアル型焦電素子１０、５０の出力を図１４に示す真理表に従って、前後方向における動作の有無及び左右方向における動作の有無を含む物体動作のデータに変換する。また、制御部９０は、コントローラ３の省電力化を図るため、物体動作のデータに基づいて、ディスプレイ７０の点灯を制御する。制御部９０は、入力部８０の電源ボタンが押され、入力部８０から電源オン信号が出力された場合に、記憶部に記憶された省電力処理プログラムを開始させ、省電力処理をスタートさせる。次に、制御部９０の省電力処理のフローについて説明する。
【００６１】
図１５は実施の形態５に係るコントローラの省電力処理のフローチャートである。
図１５に示すように、制御部９０は、省電力処理をスタートすると、まず、入力部８０の操作ボタンがオン操作されたか否かを判定する（ステップＳ１）。操作ボタンがオン操作されていない場合（ステップＳ１のＮｏ）、制御部９０は、スタート状態に戻る。一方、操作ボタンがオン操作された場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、制御部９０は、物体動作のデータが前後方向の動作が有りであるか、又は左右方向の動作が有りであるか否かを判定する（ステップＳ２）。物体動作のデータには、図１４に示す真理表に従って、赤外線検出装置２のデュアル型焦電素子１０、５０の出力を変換したデータを使用する。
【００６２】
物体動作のデータが前後方向の動作が有り、又は左右方向の動作の有ると判定された場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、操作ボタンを操作した人がコントローラ３から離れたと推定できるため、制御部９０はディスプレイ７０の画像を不表示状態にする。例えば、ディスプレイ７０のバックライトを消灯させる（ステップＳ３）。
【００６３】
一方、物体動作のデータにおいて前後方向の動作が無く、かつ左右方向の動作が無い、と判定された場合（ステップＳ２のＮｏ）、操作ボタンを操作した人がコントローラ３から離れていないと推定できるため、制御部９０は、ディスプレイ７０の画像を表示状態のままにする。続いて、制御部９０は、操作ボタンを操作したときから一定の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。制御部９０は、一定の時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ４のＮｏ）、ステップＳ２に戻る。制御部９０は、一定の時間が経過したと判定した場合（ステップＳ４のＹｅｓ）、省電力処理を終了させ、コントローラ３の電源をオフにする。
【００６４】
なお、上記の省電力処理のステップＳ２では、赤外線検出装置２のデュアル型焦電素子１０の出力が、負電圧のピークから正電圧のピークへ変化したか否かを判定してもよい。負電圧のピークから正電圧のピークへ変化した場合、コントローラ３から人が離れていったと判断出来るため、図１４に示す真理表を使用する判定よりも、コントローラ３の使用状況に、より適したディスプレイ７０の制御をすることができる。さらに、ステップＳ２で正電圧のピークから負電圧のピークへ変化したか否かも判定してもよい。この場合、コントローラ３から人が離れたときにディスプレイ７０を不表示状態にしたり、コントローラ３に人が近づいたときに、ディスプレイ７０を表示状態にしたりすることができる。
【００６５】
以上のように、実施の形態５に係るコントローラ３は、赤外線検出装置２のデュアル型焦電素子１０、５０の出力に基づいてディスプレイ７０の画像の表示、不表示を制御する制御部９０を備えているので、コントローラ３近傍に人がいない場合に不要な電力の消費を防止することができる。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態１−５では、赤外線検出器１がリニアフレネルレンズ３０、３５、４０を備えていたが、リニアフレネルレンズ３０、３５、４０は、右側正面電極１２Ｒ、左側正面電極１２Ｌに赤外線を入射させる光学部材であれば、その形態は任意である。また、リニアフレネルレンズ６０は、右側正面電極５２Ｒ、左側正面電極５２Ｌに赤外線を入射させる第２光学部材であれば、その形態は任意である。例えば、赤外線検出器１は、リニアフレネルレンズ３０、３５、４０に替えて同心円状に分割された曲面を有するフレネルレンズを備えていてもよい。フレネルレンズは複数のレンズが一体化されてもよいし、レンズ群によって構成されていてもよい。また、赤外線検出器１は、リニアフレネルレンズ３０、３５、４０に替えて右側正面電極１２Ｒと左側正面電極１２Ｌにそれぞれ赤外線を入射させる凸状のレンズを備えてもよい。この場合、凸状のレンズは、単一のレンズであってもよいし、複数のレンズが組み合わされた複合レンズであってもよい。
【００６７】
実施の形態１−５では、リニアフレネルレンズ３０、３５、４０の右側レンズ部３１Ｒ、４１Ｒと左側レンズ部３１Ｌ、４１Ｌとの焦点距離が異なっていたが、右側レンズ部３１Ｒ、４１Ｒの焦点距離、左側レンズ部３１Ｌ、４１Ｌの焦点距離は任意である。例えば、製造を容易にするため、右側レンズ部２１Ｒと左側レンズ部２１Ｌとが同じ焦点距離であってもよい。
【００６８】
実施の形態１では、右側レンズ部３１Ｒの光軸３３Ｒが右側正面電極１２Ｒの中央を通り、左側レンズ部３１Ｌの光軸３３Ｌが左側正面電極１２Ｌの中央を通っていた。しかし、本発明はこれに限定されない。
【００６９】
図１６は実施の形態１に係るリニアフレネルレンズの変形例の断面図である。図１７Ａは図１６に示す位置Ｙ１に検出対象の物体が存在する場合の、焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフである。図１７Ｂは図１６に示す位置Ｙ２に検出対象の物体が存在する場合の、焦電体基板上の赤外線の強度分布を示すグラフである。
図１６に示すように、右側レンズ部３１Ｒの光軸３３Ｒは、位置Ｙ１と、右側正面電極１２Ｒの近傍とを結ぶ線に沿って延在していてもよい。ここで、右側正面電極１２Ｒの近傍とは、左側正面電極１２Ｌよりも右側正面電極１２Ｒに近い位置を意味する。この場合、図１７Ａに示すように、位置Ｙ１に物体が存在する場合、その物体が放射する赤外線を、左側正面電極１２Ｌよりも右側正面電極１２Ｒに強く集光することができる。また、図１６に示すように、左側レンズ部３１Ｌの光軸３３Ｌは、位置Ｙ２と、左側正面電極１２Ｌの近傍とを結ぶ線に沿って延在していてもよい。ここで、左側正面電極１２Ｌの近傍とは、右側正面電極１２Ｒよりも左側正面電極１２Ｌに近い位置を意味する。この場合、図１７Ｂに示すように、位置Ｙ２に物体が存在する場合、その物体が放射する赤外線を、左側正面電極１２Ｌのほうに、右側正面電極１２Ｒよりも強く集光することができる。このように、本発明では、一方のレンズ部が一方の正面電極に赤外線を集光させ、他方のレンズ部が他方の正面電極に赤外線を集光させる関係にある場合に、一方のレンズ部は、他方の正面電極よりも一方の正面電極側へ赤外線を強く集光すればよい。また、他方のレンズ部は、一方の正面電極よりも他方の正面電極側へ赤外線を強く集光すればよい。
【００７０】
実施の形態１−５では、赤外線検出器１がデュアル型焦電素子１０を備えていたが、赤外線検出器１が備える焦電素子は、デュアル型に限られない。赤外線検出器１は、シングル型焦電素子を３つ以上備えていてもよい。この場合、赤外線検出器１は、Ｙ方向において異なる位置に光軸が延在する、及び、Ｙ方向において異なる位置に合焦する３つ以上のレンズ部を備えるとよい。そして、３つ以上のレンズ部それぞれがシングル型焦電素子それぞれに物体が放射する赤外線を入射させるとよい。
【００７１】
実施の形態１−５において、右側正面電極１２Ｒ、左側正面電極１２Ｌ、右側レンズ部３１Ｒ、４１Ｒ、左側レンズ部３１Ｌ、４１Ｌと説明したが、本発明では、デュアル型焦電素子１０の２つの電極、２つのレンズ部の位置関係は左右に限られず、その位置関係は任意である。また、デュアル型焦電素子５０についても同様である。なお、右側正面電極１２Ｒ、左側正面電極１２Ｌ、右側レンズ部３１Ｒ、４１Ｒ、左側レンズ部３１Ｌ、４１Ｌ、中央レンズ部３１Ｃ、右側正面電極５２Ｒ、左側正面電極５２Ｌは、単に第１電極、第２電極、第１レンズ部、第２レンズ部、第３レンズ部、第３電極、第４電極、とも称され、これらの電極、これらのレンズ部はＺ方向に配置されてもよい。また、位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ０は、Ｙ方向のみの位置関係に限定されない。位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、第１電極、第２電極から異なる距離（例えば、第１距離、第２距離、第３距離）だけ離れた位置であれば、よく、第１位置、第２位置、第３位置と称されてもよい。デュアル型焦電素子１０、５０は、第１焦電素子、第２焦電素子とも称され、それらの焦電体基板は、第１焦電体基板、第２焦電体基板と称されてもよい。デュアル型焦電素子１０とリニアフレネルレンズ３０、３５、４０との組み合わせが赤外線検出器、デュアル型焦電素子５０とリニアフレネルレンズ６０との組み合わせが第２赤外線検出器と称されてもよい。
【００７２】
実施の形態１−５では、デュアル型焦電素子１０、５０と、検出回路２０、検出部２１とが別々に設けられていたが、デュアル型焦電素子１０、５０の焦電体基板１１、５１に検出回路２０、検出部２１が設けられ、デュアル型焦電素子１０、５０と、検出回路２０、検出部２１とが一体化してもよい。
【００７３】
なお、実施の形態５において、物体位置検出プログラム及び省電力処理プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read−Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto−Optical Disc）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムを、コンピュータにインストールすることにより、図１３に示す処理を実行する制御部９０を構成することとしてもよい。
【００７４】
また、物体位置検出プログラム及び省電力処理プログラムをインターネットの通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、ダウンロードするようにしてもよい。
【００７５】
また、物体位置検出処理及び省電力処理を、各ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合、又は、ＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、ダウンロードしてもよい。
【００７６】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【００７７】
１  赤外線検出器、２  赤外線検出装置、１０  デュアル型焦電素子、１１  焦電体基板、１２Ｒ  右側正面電極、１２Ｌ  左側正面電極、１３Ｒ  右側背面電極、１３Ｌ  左側背面電極、１４  接続電極、１５Ｒ，１５Ｌ  外部接続電極、２０  検出回路、２１  検出部、３０  リニアフレネルレンズ、３１Ｃ  中央レンズ部、３１Ｒ  右側レンズ部、３１Ｌ  左側レンズ部、３２Ｃ  凸レンズ面、３２Ｒ，３２Ｌ  半円柱レンズ面、３３Ｃ，３３Ｒ，３３Ｌ  光軸、３３Ｗ  全レンズ光軸、３５  リニアフレネルレンズ、４０  リニアフレネルレンズ、４１Ｒ  右側レンズ部、４１Ｌ  左側レンズ部、４２Ｒ，４２Ｌ  半円柱レンズ面、４４  中央部、５０  デュアル型焦電素子、５１  焦電体基板、５２Ｒ  右側正面電極、５２Ｌ  左側正面電極、６０  リニアフレネルレンズ、６２  半円柱レンズ面、６３  光軸、７０  ディスプレイ、８０  入力部、９０  制御部、９５  機器本体、１００，１１０  筐体、２００  人、Ｐ０，Ｐ１  原点、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２  時刻、ＸＲ，ＸＬ  矢印、Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３  位置、ＷＲ，ＷＬ  領域。
【図１】
0006765502.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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