赤外線検知装置

【課題】レンズを用いることなく比較的近い位置に存在する検知対象物の動きを確実に検出することが可能な赤外線検知装置を提供する。
【解決手段】赤外線検知装置１は、第１の焦電素子１１及び第２の焦電素子１２と、遮光部１４ａとを備える。検知対象物Ｈが基準位置に存在するときに第１，第２の焦電素子１１，１２に入射する赤外線の量をそれぞれ第１，第２の基準量とする。遮光部１４ａは、検知対象物Ｈが第２の焦電素子１２側に存在するときに、赤外線が遮光部１４ａによって遮られて、第１の焦電素子１１に入射する赤外線の量が第１の基準量より小さくなり、かつ、検知対象物Ｈが第１の焦電素子１１側に存在するときに、赤外線が遮光部１４ａによって遮られて、第２の焦電素子１２に入射する赤外線の量が第２の基準量より小さくなるように、配置されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体などの赤外線放射体を検知する赤外線検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、焦電素子を利用して、人体などの赤外線放射体の有無や動きを検知する赤外線検知装置が知られている。焦電素子では、入射する赤外線によって得られる熱エネルギー量が変化したときに、起電力が発生する。この焦電素子を有する赤外線検知装置は、人体が動くことにより焦電素子に入射する赤外線量が変化したときに、変化量に応じた電気信号を出力する。
【０００３】
下記特許文献１に記載の赤外線検知装置は、焦電素子とフレネルレンズとを有し、数ｍ程度の比較的遠方のエリアに人が入ってきたことを検知することができる。一般的に、数ｍ程度の距離に人体が位置する場合、人体から焦電素子に入射する赤外線量が小さい。このため、下記特許文献１に記載の赤外線検知装置は、赤外線がフレネルレンズによって集光されてから焦電素子に入射するように構成されている。
【０００４】
また、赤外線検知装置には、複数の焦電素子と、複眼レンズとを有する赤外線検知装置がある。複眼レンズには複数のフレネルレンズが形成され、例えば、一つのフレネルレンズによって右側のエリアの赤外線を一つの焦電素子に向けて集光し、他のフレネルレンズによって左側のエリアの赤外線を他の焦電素子に向けて集光する。この場合、フレネルレンズは、焦電素子に入射する赤外線の量を増大させる機能に加えて、赤外線を集光するエリアを空間的に分割する機能を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−７７７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、数十ｃｍ程度の比較的近い位置に存在する手などの検知対象物の動きを検知するために、赤外線検知装置を用いることもできる。この場合、検知対象物が、比較的近い位置に存在するので、フレネルレンズ等のレンズがなくても検知するのに十分な量の赤外線が焦電素子に入射する。このため、赤外線の量に関しては、レンズの機能は不要である。また、レンズ、特にフレネルレンズは、高価であり、装着すると赤外線検知装置が大型化する。このため、比較的近い位置に存在する検知対象物の動きを検知する場合には、赤外線検知装置からレンズを外すことが所望されている。
【０００７】
しかしながら、レンズを用いない場合、上述したレンズによる空間的な分割機能も失われてしまう。この場合、検知対象物が右側のエリアに位置したときに焦電素子に入射する赤外線の量と、検知対象物が左側のエリアに位置したときに該焦電素子に入射する赤外線の量との差が小さいため、検知対象物の動きに対して、焦電素子に入射する赤外線の変化量が小さくなる。このため、検知対象物の動きを検出することが困難になる。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、レンズを用いることなく比較的近い位置に存在する検知対象物の動きを確実に検出することが可能な赤外線検知装置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】
【０００９】
本発明に係る赤外線検知装置は、基板の主面に配置され、極性が逆になるように直列に接続された第１の焦電素子及び第２の焦電素子と、主面の法線方向から見て、第１の焦電素子より第２の焦電素子寄り、かつ、第２の焦電素子より第１の焦電素子寄りに位置し、第１の焦電素子と第２の焦電素子との並び方向と垂直な方向に延在し、検知対象物から発せられた赤外線を遮る遮光部とを備え、遮光部は、第１及び第２の焦電素子に対して主面の法線方向の位置を基準位置とし、検知対象物が基準位置に存在するときに第１の焦電素子に入射する赤外線の量を第１の基準量とし、第２の焦電素子に入射する赤外線の量を第２の基準量とした場合、検知対象物が基準位置より第２の焦電素子側に存在するときに、検知対象物から第１の焦電素子に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部によって遮られることにより、第１の焦電素子に入射する赤外線の量が第１の基準量より小さくなり、かつ、検知対象物が基準位置より第１の焦電素子側に存在するときに、検知対象物から第２の焦電素子に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部によって遮られることにより、第２の焦電素子に入射する赤外線の量が第２の基準量より小さくなるように、配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る赤外線検知装置によれば、遮光部が、法線方向から見て、第１の焦電素子より第２の焦電素子寄りに位置し、第２の焦電素子より第１の焦電素子寄りに位置している。このため、検知対象物が基準位置に存在するとき、赤外線が検知対象物から第１の焦電素子と第２の焦電素子とにそれぞれ入射する。ここでは、第１の焦電素子に入射する赤外線の量を第１の基準量とし、第２の焦電素子に入射する赤外線の量を第２の基準量とする。そして、遮光部は、法線方向から見て、第１の焦電素子と第２の焦電素子との並び方向と垂直な方向に延在しているので、検知対象物が、第２の焦電素子側に存在するとき、検知対象物から第１の焦電素子に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部によって遮られる。このために、検知対象物が第２の焦電素子側に位置しているときは、第１の焦電素子に入射する赤外線の量が第１の基準量より小さくなる。従って、検知対象物が基準位置と第２の焦電素子側との間を動いたときに、検知対象物から第１の焦電素子に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。一方、検知対象物が第１の焦電素子側に存在するとき、検知対象物から第２の焦電素子に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部によって遮られる。このために、検知対象物が第１の焦電素子側に位置しているときは、第２の焦電素子に入射する赤外線の量が第２の基準量より小さくなる。従って、検知対象物が基準位置と第１の焦電素子側との間を動いたときに、検知対象物から第２の焦電素子に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。以上により、検知対象物が第１の焦電素子側と第２の焦電素子側との間を動いたときに、出力を大きくすることができる。よって、レンズを用いることなく比較的近い位置に存在する検知対象物の動きを確実に検出することが可能となる。
【００１１】
本発明に係る赤外線検知装置では、遮光部が、法線方向から見て、第１の焦電素子と第２の焦電素子との間に位置することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、検知対象物が基準位置に存在するときに、赤外線が遮光部によって遮られることがないので、十分な量の赤外線が第１及び第２の焦電素子へ入射する。従って、検知対象物が基準位置と第１の焦電素子側との間、及び、基準位置と第２の焦電素子側との間を移動したときに、第１及び第２の焦電素子へ入射する赤外線の変化量を確実に大きくすることができる。
【００１３】
本発明に係る赤外線検知装置では、遮光部が、ひも状部材によって構成されていることが好ましい。この構成によれば、従来から用いられていたレンズと比較して、安価な部材を用いて赤外線検知装置を製造することができる。また、レンズを用いた場合と比較して、法線方向の大きさを小さくし、赤外線検知装置を薄型化することが可能となる。
【００１４】
本発明に係る赤外線検知装置では、ひも状部材が被覆された導線であることが好ましい。この構成によれば、レンズを用いる場合と比較して格段に安価な部材を用いて赤外線検知装置を構成し、出力を大きくすることが可能となる。
【００１５】
本発明に係る赤外線検知装置では、ひも状部材の両端部が、基板に固定されていることが好ましい。この場合、ひも状部材の両端部を基板に固定するという簡易な構成により、遮光部を含むひも状部材を第１及び第２の焦電素子に対して固定することができる。
【００１６】
本発明に係る赤外線検知装置では、第１及び第２の焦電素子を収容し、赤外線が第１及び第２の焦電素子へ入射する際に透過する入射面を有するケースを備え、入射面の一部に赤外線を遮光する遮光領域が形成され、該遮光領域が遮光部として機能することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、ケースの入射面に赤外線を遮光する領域を設けるという簡易な構成により遮光部を形成し、出力を大きくすることが可能となる。また、別途部材を追加することなく、遮光部を形成することができるので、赤外線検知装置が大型化することを防止できる。
【００１８】
本発明に係る赤外線検知装置では、遮光部、第１及び第２の焦電素子が、第１の焦電素子からの距離と第２の焦電素子からの距離とが等しい面に対して対称に配置されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、検知対象物が第１の焦電素子側から第２の焦電素子側へ動く場合と、第２の焦電素子側から第１の焦電素子側へ動く場合との出力変化が対称になる。従って、一方向の動きに対する出力が小さくなることを防止して、双方向の動きをそれぞれ確実に検知することが可能となる。
【００２０】
本発明に係る赤外線検知装置では、第１及び第２の焦電素子の並び方向と垂直な方向に第２の焦電素子と並んで基板の主面に配置され、第２の焦電素子と極性が逆になるように直列に接続された第３の焦電素子と、第１及び第２の焦電素子の並び方向に第３の焦電素子と並んで配置される共に該並び方向と垂直な方向に第１の焦電素子と並んで基板の主面に配置され、第３の焦電素子と極性が逆になるように直列に接続された第４の焦電素子と、検知対象物から発せられた赤外線の一部を遮る第２の遮光部と、を更に備え、第２の遮光部は、第１〜第４の焦電素子に対して基板と反対側に位置し、法線方向から見て、第２の焦電素子より第３の焦電素子寄りに位置し、第３の焦電素子より第２の焦電素子寄りに位置し、第１の焦電素子と第２の焦電素子との並び方向に延在していることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、第１〜第４の焦電素子が、２行２列に配列され、極性が逆となるように直列に接続されているので、行方向と列方向の動きを検知することができる。また、検知対象物が基準位置に存在するときに、赤外線が第３及び第２の焦電素子に確実に入射する。そして、検知対象物が第２の焦電素子側に存在するときは第３の焦電素子に向かう赤外線が遮光部によって遮られ、検知対象物が第２の焦電素子側に存在するときは第３の焦電素子に向かう赤外線が遮られる。従って、検知対象物が第３の焦電素子側と第２の焦電素子側との間を動いたときに、出力を大きくすることができる。よって、上記の並び方向と垂直な方向についても、レンズを用いることなく比較的近い位置に存在する測定対象の動きを確実に検出することが可能となる。
【００２２】
本発明に係る赤外線検知装置は、基板の主面に配置され、極性が逆になるように直列に接続された第１の焦電素子及び第２の焦電素子と、検知対象物から発せられた赤外線を遮るひも状部材と、を備え、ひも状部材の少なくとも一部は、主面の法線方向から見て、第１の焦電素子より第２の焦電素子寄り、かつ、第２の焦電素子より第１の焦電素子寄りに位置し、第１の焦電素子と第２の焦電素子との並び方向と垂直な方向に延在していることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る赤外線検知装置によれば、検知対象物が第２の焦電素子側に存在するとき、赤外線が遮光部によって遮られることにより、第１の焦電素子に入射する赤外線の量を第１の基準量より小さくすることができる。また、検知対象物が第１の焦電素子側に存在するとき、赤外線が遮光部によって遮られることにより、第２の焦電素子に入射する赤外線の量を第２の基準量より小さくすることができる。従って、検知対象物が第１の焦電素子側と第２の焦電素子側との間を動いたときに、出力を大きくすることができる。よって、レンズを用いることなく比較的近い位置に存在する測定対象の動きを確実に検出することが可能となる。
【００２４】
この赤外線検知装置においても、ひも状部材の両端部が、基板に固定されていることが好ましい。この場合、ひも状部材の両端部を基板に固定するという簡易な構成により、遮光部を含むひも状部材を第１及び第２の焦電素子に対して固定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る赤外線検知装置によれば、レンズを用いることなく比較的近い位置に存在する測定対象の動きを確実に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係る赤外線検知装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係る赤外線検知装置による信号出力を示す図である。
【図５】遮光部を備えていない赤外線検知装置による信号出力を示す図である。
【図６】６眼レンズを備えた赤外線検知装置による信号出力を示す図である。
【図７】第１実施形態の第１の変形例に係る赤外線検知装置の断面図である。
【図８】第１実施形態の第２の変形例に係る赤外線検知装置の断面図である。
【図９】第２実施形態に係る赤外線検知装置の平面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図１１】第３実施形態に係る赤外線検知装置の平面図である。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ断面を示す断面図である。
【図１３】図１１のＥ−Ｅ断面を示す断面図である。
【図１４】第４実施形態に係る赤外線検知装置の平面図である。
【図１５】図１４のＦ−Ｆ断面を示す断面図である。
【図１６】図１４のＧ−Ｇ断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２８】
［第１実施形態］
図１〜図３を用いて、第１実施形態に係る赤外線検知装置１について説明する。図１は、赤外線検知装置１の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。赤外線検知装置１は、人体などの赤外線を放射する検知対象物を検知する装置である。本実施形態に係る赤外線検知装置１は、デュアルタイプの焦電型センサであり、数十ｃｍ程度の比較的近い位置に存在する検知対象物Ｈの動きを検知する。ここで、比較的近い位置とは、レンズによって集光せずとも、検知するのに十分な量の赤外線が検知対象物から赤外線検知装置に入射する距離である。検知対象物Ｈは、例えば、人の手であり、赤外線検知装置１は、人が手を左右に動かした場合に、手が動いたことを検知することができる。この赤外線検知装置１は、テレビやパーソナルコンピュータ等の電気製品の入力装置として用いることが可能である。
【００２９】
赤外線検知装置１は、基板１０、第１の焦電素子１１、第２の焦電素子１２、ケース１３、及び、一部が遮光部１４ａとして機能するひも状部材１４を備えている。第１及び第２の焦電素子１１，１２は、それぞれ焦電体と一対の電極により構成されている。焦電体は、ＬｉＴａＯ_３等の焦電材料により形成されている。第１及び第２の焦電素子１１，１２は、略直方体形状であり、一つの面が、赤外線が入射する照射面として機能する。第１及び第２の焦電素子１１，１２は、間隔を空けて基板１０の主面１０ａに並んで配置されている。また、第１の焦電素子１１と第２の焦電素子１２とは、極性が逆になるように直列に接続されている。
【００３０】
ケース１３は、４つの側壁１３ａと、赤外線を透過する入射面１３ｂとによって構成され、第１及び第２の焦電素子１１，１２を収容している。入射面１３ｂは、基板１０の主面１０ａと平行に配置され、収容された第１及び第２の焦電素子１１，１２の照射面と対向している。検知対象物Ｈから発せられた赤外線は、ケース１３の入射面１３ｂを透過して、第１及び第２の焦電素子１１，１２の照射面に入射する。
【００３１】
図１は、赤外線検知装置１を基板１０の主面１０ａの法線方向Ｚから見た図である。ここでは、主面１０ａにおいて、第１の焦電素子１１と第２の焦電素子１２とが並んだ方向を並び方向Ｘとし、並び方向と垂直な方向を垂直方向Ｙとする。なお、Ａ−Ａ断面は、垂直方向Ｙと垂直な断面である。Ｂ−Ｂ断面は、並び方向Ｘと垂直な断面である。なお、上下左右の方向は、図２における上下左右の方向を示すものとする。
【００３２】
遮光部１４ａは、検知対象物Ｈから発せられた赤外線の一部を遮光する。本実施形態に係る遮光部１４ａは、ひも状部材１４によって構成されている。ひも状部材１４は、赤外線を透過しない材料で形成されていればよく、例えば、被覆された導線等である。ひも状部材１４は、両端部１４ｂと、該両端部１４ｂの間の部分である中央部分とを有する。ひも状部材１４の中央部分が、遮光部１４ａとして機能する。遮光部１４ａは、ケース１３の入射面１３ｂの上を通るように配置され、両端部１４ｂは、基板１０におけるケース１３の両脇にそれぞれ固定されている。両端部１４ｂは、それぞれ基板１０に形成された２つの貫通孔１０ｂに挿通され、基板１０の裏面において、接着剤１５によって接着されている。接着剤１５は、一般的な合成接着剤であってもよいし、接着剤１５として半田を用いてもよい。
【００３３】
遮光部１４ａは、図２に示すように、第１及び第２の焦電素子１１，１２に対して基板１０と反対側に配置されると共に、第１及び第２の焦電素子１１，１２と間隔を空けて配置されている。また、遮光部１４ａは、図１に示すように、法線方向Ｚから見て、垂直方向Ｙに延在している。言い換えれば、遮光部１４ａは、第１及び第２の焦電素子１１，１２の長手方向と平行な方向に延在している。また、上記実施形態では、遮光部１４ａは、法線方向Ｚから見て直線状であることが好ましいが、必ずしも直線状でなくてもよく、波状等になっていてもよい。
【００３４】
この遮光部１４ａは、図１及び図２に示すように、法線方向Ｚから見て、第１の焦電素子１１より第２の焦電素子１２寄りに位置している。このため、検知対象物Ｈが基準位置に存在するとき、赤外線が検知対象物Ｈから第１の焦電素子１１に入射する。基準位置は、第１及び第２の焦電素子１１，１２に対して法線方向Ｚ（上方）の位置である。また、遮光部１４ａは、法線方向Ｚから見て、第２の焦電素子１２より第１の焦電素子１１寄りに位置している。このため、基準位置に検知対象物Ｈが存在するとき、赤外線が検知対象物Ｈから第２の焦電素子１１に入射する。
【００３５】
特に、本実施形態では、遮光部１４ａが、法線方向Ｚから見て第１の焦電素子１１と第２の焦電素子１２との間に位置している。すなわち、遮光部１４ａは、法線方向Ｚから見て、第１及び第２の焦電素子１１，１２と重ならない位置に配置されている。このため、検知対象物Ｈが基準位置に存在するときに、赤外線が遮光部１４ａによって遮光されないので、十分な量の赤外線が第１及び第２の焦電素子１１，１２へ入射する。また、遮光部１４ａ、第１及び第２の焦電素子１１，１２は、第１の焦電素子１１からの距離と第２の焦電素子１２からの距離とが等しい面αに対して対称に配置されている。
【００３６】
引き続いて、検知対象物Ｈが、図２に示すように、赤外線検知装置１の上を左右（並び方向Ｘ）に動いた場合に、第１及び第２の焦電素子１１，１２に入射する赤外線量の変化について説明する。なお、実際の第１及び第２の焦電素子１１，１２の大きさは、一辺が数ｍｍ程度以下の大きさであり、基準位置は赤外線検知装置１から数十ｃｍ程度離れているが、便宜上、図２では、検知対象物Ｈである手に対して、第１及び第２の焦電素子１１，１２を含む赤外線検知装置１を大きく描いている。
【００３７】
ここで、検知対象物Ｈが左右に動くとは、第１の焦電素子１１側から第２の焦電素子１２側へ動くこと、及び、第２の焦電素子１２側から第１の焦電素子１１側へ動くことを意味する。第１の焦電素子１１側とは、図２において、赤外線検知装置１の上方のエリアであって、第１の焦電素子１１より左側のエリアである。第２の焦電素子１２側とは、図２において、赤外線検知装置１の上方のエリアであって、第２の焦電素子１２より右側のエリアである。
【００３８】
検知対象物Ｈが基準位置に存在するときに、第１の焦電素子１１に入射する赤外線の量を第１の基準量とする。検知対象物Ｈが第２の焦電素子１２側に位置するときは、検知対象物から第１の焦電素子１１に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部１４ａによって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第２の焦電素子１２側に位置するときは、第１の焦電素子１１に入射する赤外線の量が第１の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第２の焦電素子１２側に位置するときは、検知対象物Ｈから第１の焦電素子１１に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００３９】
従って、検知対象物Ｈが、基準位置から第１の焦電素子１１側に動くときより、基準位置から第２の焦電素子１２側に動くときの方が、第１の焦電素子１１に入射する赤外線の量が急激に減少する。また、検知対象物Ｈが、第１の焦電素子１１側から基準位置に動くときより、第２の焦電素子１２側から基準位置に動くときの方が、第１の焦電素子１１に入射する赤外線の量が急激に増加する。
【００４０】
次に、検知対象物Ｈが基準位置に存在するときに、第２の焦電素子１２に入射する赤外線の量を第２の基準量とする。検知対象物Ｈが第１の焦電素子１１側に存在するときは、検知対象物から第２の焦電素子１２に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部１４ａによって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第１の焦電素子１１側に位置するときは、第２の焦電素子１２に入射する赤外線の量が第２の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第１の焦電素子１１側に位置するときは、検知対象物Ｈから第２の焦電素子１２に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００４１】
従って、検知対象物Ｈが、基準位置から第２の焦電素子１２側に動くときより、基準位置から第１の焦電素子１１側に動くときの方が、第２の焦電素子１２に入射する赤外線の量が急激に減少する。また、検知対象物Ｈが、第２の焦電素子１２側から基準位置に動くときより、第１の焦電素子１１側から基準位置に動くときの方が、第２の焦電素子１２に入射する赤外線の量が急激に増加する。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係る赤外線検知装置１によれば、検知対象物Ｈが基準位置と第２の焦電素子１２側との間を動いたときに、第１の焦電素子１１に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。また、検知対象物Ｈが基準位置と第１の焦電素子１１側との間を動いたときに、第２の焦電素子１２に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。従って、検知対象物Ｈが左右に動いたときに、赤外線検知装置１の出力を大きくすることができる。よって、レンズを用いることなく比較的近い位置に存在する検知対象物の動きを確実に検出することが可能となる。
【００４３】
また、第１の焦電素子１１と第２の焦電素子１２とが、極性が逆に接続されているので、赤外線検知装置１の出力として、２つの焦電素子１１，１２それぞれにおいて発生する起電力の差分が出力される。検知対象物Ｈが第２の焦電素子１２側に存在するとき、第１の焦電素子１１へ入射する赤外線は遮られるが、第２の焦電素子１２へ入射する赤外線は遮られない。よって、検知対象物Ｈが基準位置と第２の焦電素子１２側との間を動いたときに、２つの焦電素子１１，１２の差分が大きくなる。検知対象物Ｈが第１の焦電素子１１側に存在するとき、第２の焦電素子１２へ入射する赤外線は遮られるが、第１の焦電素子１１へ入射する赤外線は遮られない。よって、検知対象物Ｈが基準位置と第１の焦電素子１１側との間を動いたときに、２つの焦電素子１１，１２の差分が大きくなる。この理由によっても、検知対象物Ｈが左右に動いたときに、赤外線検知装置１の出力が大きくなる。
【００４４】
また、本実施形態では、遮光部１４ａが、法線方向Ｚから見て第１及び第２の焦電素子１１，１２と重なることなく、第１の焦電素子１１と第２の焦電素子１２との間に位置している。この場合、検知対象物Ｈが基準位置に存在するときに、赤外線が遮光部１４ａによって遮られることなく第１の焦電素子１１及び第２の焦電素子１２に確実に入射する。従って、基準位置において、第１及び第２の焦電素子１１，１２へ入射する赤外線量を大きくできるので、検知対象物Ｈが左右に動いたときに第１及び第２の焦電素子１１，１２へ入射する赤外線量の変化を大きくすることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、ひも状部材１４として被覆された導線を用いているので、従来のように、出力を大きくするためにレンズを用いた場合と比較して格段に安価な部材を用いて、赤外線検知装置を構成することができる。ところで、赤外線検知装置は、小型化又は薄型化が求められる機器に搭載される場合がある。この場合、赤外線検知装置にレンズが装着されていると大型化するため、機器に赤外線検知装置を搭載するだけのスペースを確保することが困難となる。これに対して、本実施形態に係る赤外線検知装置１は、レンズを用いた場合と比較して、法線方向Ｚの大きさを小さくし、薄型化することができる。このため、機器に搭載する際に、より小さいスペースであっても搭載することができる。
【００４６】
更に、本実施形態では、遮光部１４ａ、第１及び第２の焦電素子１１，１２は、面αに対して対称に配置されているので、検知対象物Ｈが第１の焦電素子１１側から第２の焦電素子１２側へ動く場合と、第２の焦電素子１２側から第１の焦電素子１１側へ動く場合との出力変化が対称になる。従って、一方向の動きに対する出力が小さくなることを防止して、双方向の動きをそれぞれ確実に検知することが可能となる。
【００４７】
引き続いて、本実施形態に係る赤外線検知装置１の効果を従来の赤外線検知装置と比較して説明する。図４は、本実施形態に係る赤外線検知装置１による信号出力を示す図である。図５は、遮光部１４ａを備えていない従来の赤外線検知装置による信号出力を示す図である。図５の赤外線検知装置は、本実施形態に係る赤外線検知装置１から遮光部１４ａを含むひも状部材１４を外したものである。図６は、６眼レンズを備えた従来の赤外線検知装置による信号出力を示す図である。図６の赤外線検知装置は、本実施形態に係る赤外線検知装置１から遮光部１４ａを含むひも状部材１４を外し、６眼レンズを装着したものである。６眼レンズは、高さ１ｃｍ程度、直径１ｃｍ程度の半球状であり、６個のフレネルレンズが形成されている。図６の赤外線検知装置には、ケース１３を覆うように６眼レンズが装着されている。
【００４８】
図４〜図６は、検知対象物である手を赤外線検知装置から１０ｃｍ程度の距離で左右に振った場合に、各赤外線検知装置から出力された信号を示している。手は、１秒間に１回、右から左、又は、左から右へ動く程度の速度で振っている。図４〜図６のグラフでは、横軸が時間を示し、１目盛が１秒間を示している。縦軸は、出力を示している。図４と図５を比較すると、遮光部１４ａを備える赤外線検知装置１は、遮光部１４ａを備えていない赤外線検知装置より振幅（出力）が非常に大きい。図４と図６を比較すると、遮光部１４ａを備える赤外線検知装置１は、従来の６眼レンズを備えた赤外線検知装置より振幅が大きい。従って、本実施形態に係る赤外線検知装置１は、比較的近い位置に存在する検知対象物の動きであれば、フレネルレンズを備えた従来の赤外線検知装置より感度良く動きを検出することができる。
【００４９】
［第１実施形態の第１変形例］
図７を参照して、第１実施形態の第１変形例に係る赤外線検知装置１Ａについて説明する。第１変形例に係る赤外線検知装置１Ａは、上記のアーチ状に形成されたひも状部材１４に替えて、直線状に形成されたひも状部材１７を備える点が、上記の赤外線検知装置１と異なる。上述したひも状部材１４と変形例に係るひも状部材１７は、並び方向Ｘから見た形状が異なり、その他の点は同様である。変形例に係るひも状部材１７は、図７に示すように、端部１７ｂを含む部分が基板１０から法線方向Ｚに延び、遮光部１７ａとして機能する中央部分が垂直方向Ｙに直線状に延びている。この遮光部１７ａは、ケース１３の入射面１３ｂに接触し、入射面１３ｂに沿って配置されている。この遮光部１７ａも上述した遮光部１４ａと同様な機能を発揮するので、本変形例に係る赤外線検知装置１Ａは、レンズを用いることなく検知対象物Ｈの動きを確実に検知することができる。
【００５０】
［第１実施形態の第２変形例］
上述した赤外線検知装置１，１Ａの遮光部１４ａ，１７ａは、両端部１４ｂが基板１０に接着剤１５で接着されていたが、両端部１４ｂの固定方法はこれに限られない。例えば、図８に示すように、遮光部１４ａの両端部１４ｃを基板１０の貫通孔１０ｂに挿通した後、抜けないような形状としてもよい。図８の例では、先端から数ｍｍ程度の位置に太い段差部が形成され、段差部から先端に向けて細くなるように、両端部１４ｃが形成されている。
【００５１】
なお、上記実施形態及び変形例では、遮光部１４ａは、法線方向Ｚから見て第１の焦電素子１１と第２の焦電素子１２との間に位置することとした。すなわち、上記実施形態及び変形例では、遮光部１４ａは、法線方向Ｚから見て、第１及び第２の焦電素子１１，１２と重ならない位置に配置されている。遮光部１４ａは、これに限られない。遮光部１４ａは、法線方向Ｚから見て、第１の焦電素子１１より第２の焦電素子１２寄り、かつ、第２の焦電素子１２より第１の焦電素子１１寄りに位置していればよく、遮光部１４ａが、法線方向Ｚから見て、第１の焦電素子１１の一部及び／又は第２の焦電素子１２の一部と重なっていてもよい。
【００５２】
［第２実施形態］
図９及び図１０を参照して第２実施形態に係る赤外線検知装置２について説明する。図９は、第２実施形態に係る赤外線検知装置２の平面図である。図１０は、図９のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。なお、上下左右の方向は、図１０における上下左右の方向を示すものとする。第２実施形態に係る赤外線検知装置２は、第１実施形態に係る赤外線検知装置１の遮光部１４ａを含むひも状部材１４及びケース１３に替えて、遮光部２４が形成されたケース２３を備えている。ここでは、第１実施形態と同様な点については説明を省略し、異なる点を主に説明する。
【００５３】
ケース２３は、４つの側壁２３ａと、赤外線を透過する入射面２３ｂとによって構成され、第１及び第２の焦電素子１１，１２を収容している。入射面２３ｂは、第１及び第２の焦電素子１１，１２の照射面と対向している。検知対象物Ｈから発せられた赤外線は、ケース２３の入射面２３ｂを透過して、第１及び第２の焦電素子１１，１２の照射面に入射する。入射面２３ｂの一部には、赤外線を遮光する遮光領域が形成されている。この遮光領域が遮光部２４として機能する。遮光部２４は、例えば、ケース２３の入射面２３ｂの一部に赤外線を遮光する黒色のビニールテープを張り付けることにより形成される。また例えば、遮光部２４は、ケース２３の入射面２３ｂの一部に赤外線を遮光する塗料（インク）等を塗布することにより形成することができる。なお、入射面２３ｂのうち、遮光部２４以外の領域は、赤外線を透過する。
【００５４】
遮光部２４は、図１０に示すように、第１及び第２の焦電素子１１，１２に対して基板１０と反対側に位置すると共に、第１及び第２の焦電素子１１，１２と間隔を空けて配置されている。また図９に示すように、遮光部２４は、法線方向Ｚから見て、矩形状の領域であり、遮光部２４の長手方向が垂直方向Ｙに延在している。言い換えれば、遮光部２４は、第１及び第２の焦電素子１１，１２の長手方向と平行な方向に延在している。
【００５５】
遮光部２４は、法線方向Ｚから見て、第１の焦電素子１１より第２の焦電素子１２寄りに位置している。また、遮光部２４は、法線方向Ｚから見て、第２の焦電素子１２より第１の焦電素子１１寄りに位置している。特に、本実施形態では、遮光部２４は、法線方向Ｚから見て、第１の焦電素子１１と第２の焦電素子１２との間に位置している。このため、検知対象物Ｈが、基準位置に存在するときは、赤外線が遮光部２４によって遮られることなく、第１及び第２の焦電素子１１，１２にそれぞれ入射する。また、遮光部２４、第１及び第２の焦電素子１１，１２は、面αに対して対称に配置されている。
【００５６】
引き続いて、検知対象物Ｈが、図１０に示すように、赤外線検知装置２の上を左右に動いた場合に、第１及び第２の焦電素子１１，１２に入射する赤外線量の変化について説明する。ここでは、上記第１実施形態と同様に、検知対象物Ｈが基準位置に存在するときに、第１及び第２の焦電素子１１，１２にそれぞれ入射する赤外線の量を第１，第２の基準量とする。
【００５７】
検知対象物Ｈが、第２の焦電素子１２側に存在するときは、検知対象物Ｈから第１の焦電素子１１に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部２４によって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第２の焦電素子１２側に位置するときは、第１の焦電素子１１に入射する赤外線の量が第１の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第２の焦電素子１２側に位置するときは、検知対象物Ｈから第１の焦電素子１１に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００５８】
一方、検知対象物Ｈが、第１の焦電素子１１側に存在するときは、検知対象物Ｈから第２の焦電素子１２に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部２４によって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第２の焦電素子１２に位置するときは、第２の焦電素子１２に入射する赤外線の量が第２の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第１の焦電素子１１側に位置するときは、検知対象物Ｈから第２の焦電素子１２に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係る赤外線検知装置２によれば、上述した第１実施形態と同様に、検知対象物Ｈが基準位置と第２の焦電素子１２側の位置との間を動いたときに、第１の焦電素子１１に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。また、検知対象物Ｈが基準位置と第１の焦電素子１１側の位置との間を動いたときに、第２の焦電素子１２に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。従って、検知対象物Ｈが左右に動いたときに、出力を大きくすることができる。よって、レンズを用いることなく比較的近い位置に存在する検知対象物の動きを確実に検出することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態では、ケース２３の入射面２３ｂに赤外線を遮光する領域を設けるという簡易な構成により遮光部２４を形成し、出力を大きくすることが可能となる。別途部材を追加することなく、遮光部２４を形成することができるので、赤外線検知装置２が大型化することを防止できる。また、レンズを装着しない分、赤外線検知装置２を小型化することができる。従って、他の機器に赤外線検知装置２を搭載する際には、より小さいスペースに搭載することができる。
【００６１】
［第３実施形態］
図１１〜図１３を参照して、第３実施形態に係る赤外線検知装置３について説明する。図１１は、赤外線検知装置３の平面図である。図１２は、図１１のＤ−Ｄ断面を示す断面図であり、図１３は、図１１のＥ−Ｅ断面を示す断面図である。赤外線検知装置３は、クワッドタイプの焦電型センサである。赤外線検知装置３は、基板３０、第１の焦電素子３１、第２の焦電素子３２、第３の焦電素子３３、第４の焦電素子３４、ケース３５を備えている。また、赤外線検知装置３は、一部が第１の遮光部３６ａとして機能するひも状部材３６、及び、一部が第２の遮光部３７ａとして機能するひも状部材３７も備えている。
【００６２】
第１〜第４の焦電素子３１〜３４は、２行２列に間隔を空けて配列した状態で、基板３０の主面３０ａに配置されている。ここでは、第１の焦電素子３１と第２の焦電素子３２とが並んだ方向を並び方向Ｘとする。並び方向Ｘと垂直な方向を垂直方向Ｙとする。第３の焦電素子３３は、垂直方向Ｙに第２の焦電素子３２と並んで配置されている。第４の焦電素子３４は、並び方向Ｘに第３の焦電素子３３と並んで配置されると共に、垂直方向Ｙに第１の焦電素子３１と並んで配置されている。
【００６３】
また、第１の焦電素子３１と第２の焦電素子３２とは、極性が逆になるように直列に接続されている。第２の焦電素子３２と第３の焦電素子３３とは、極性が逆になるように直列に接続されている。第３の焦電素子３３と第４の焦電素子３４とは、極性が逆になるように直列に接続されている。ケース３５は、４つの側壁３５ａと、赤外線を透過する入射面３５ｂとによって構成され、第１〜第４の焦電素子３１〜３４を収容している。検知対象物Ｈから発せられた赤外線は、ケース３５の入射面３５ｂを透過して、第１〜第４の焦電素子３１〜３４の照射面に入射する。
【００６４】
図１１は、赤外線検知装置３を基板３０の法線方向Ｚから見た図である。図１２は、垂直方向Ｙと垂直なＤ−Ｄ断面を示す図である。図１３は、並び方向Ｘと垂直なＥ−Ｅ断面を示す図である。
【００６５】
第１及び第２の遮光部３６ａ，３７ａは、検知対象物Ｈから発せられた赤外線の一部を遮光する。本実施形態に係る第１及び第２の遮光部３６ａ，３７ａは、それぞれ、ひも状部材３６，３７によって構成されている。ひも状部材３６，３７は、例えば、被覆された導線等である。ひも状部材３６，３７は、それぞれ両端部３６ｂ，３７ｂと、該両端部３６ｂ，３７ｂの間の部分である中央部分とを有する。ひも状部材３６，３７の中央部分が、それぞれ遮光部３６ａ，３７ａとして機能する。遮光部３６ａ，３７ａは、ケース３５の入射面３５ｂの上を交差して通るように配置され、両端部３６ｂ，３７ｂは、基板３０におけるケース３５の四方の脇にそれぞれ固定されている。両端部３６ｂ，３７ｂは、基板３０に形成された４つの貫通孔にそれぞれ挿通され、基板３０の裏面において、接着剤３８によって接着されている。
【００６６】
第１の遮光部３６ａは、図１２に示すように、第１〜第４の焦電素子３１〜３４に対して基板３０と反対側に位置すると共に、第１〜第４の焦電素子３１〜３４と間隔を空けて配置されている。また、第１の遮光部３６ａは、図１１に示すように、法線方向Ｚから見て、垂直方向Ｙに延在している。第１の遮光部３６ａは、法線方向Ｚから見て、第１及び第４の焦電素子３１，３４と第２及び第３の焦電素子３２，３３との間に位置している。また、第１の遮光部３６ａを含むひも状部材３６、第１〜第４の焦電素子３１〜３４は、第１の焦電素子３１からの距離と第２の焦電素子３２からの距離とが等しい面βに対して対称に配置されている。
【００６７】
第２の遮光部３７ａは、図１３に示すように、第１〜第４の焦電素子３１〜３４に対して基板３０と反対側に位置すると共に、第１〜第４の焦電素子３１〜３４と間隔を空けて配置されている。また、第２の遮光部３７ａは、図１１に示すように、法線方向Ｚから見て、並び方向Ｘに延在している。第２の遮光部３７ａは、法線方向Ｚから見て、第２及び第１の焦電素子３２，３１と第３及び第４の焦電素子３３，３４との間に位置している。また、第２の遮光部３７ａを含むひも状部材３７、第１〜第４の焦電素子３１〜３４は、第２の焦電素子３２からの距離と第３の焦電素子３３からの距離とが等しい面γに対して対称に配置されている。
【００６８】
引き続いて、検知対象物Ｈが、図１２に示すように、赤外線検知装置３の上を並び方向Ｘに動いた場合に、第１〜第４の焦電素子３１〜３４に入射する赤外線量の変化について説明する。また、検知対象物Ｈが並び方向Ｘに動くとは、第１及び第４の焦電素子３１，３４側と第２及び第３の焦電素子３２，３３側との間を動くことである。第１及び第４の焦電素子３１，３４側は、図１２において、赤外線検知装置３の上方のエリアであって、第１及び第４の焦電素子３１，３４より左側のエリアである。第２及び第３の焦電素子３２，３３側は、図１２において、赤外線検知装置３の上方のエリアであって、第２及び第３の焦電素子３２，３３より右側のエリアである。
【００６９】
ここでは、検知対象物Ｈが基準位置に存在するときに、第１の焦電素子３１に入射する赤外線の量を第１の基準量とし、第４の焦電素子３４に入射する赤外線の量を第４の基準量とする。なお、基準位置は、第１〜第４の焦電素子３１〜３４に対して法線方向Ｚの位置とする。検知対象物Ｈが、第２及び第３の焦電素子３２，３３側に位置するときは、検知対象物Ｈから第１及び第４の焦電素子３１，３４に向かう赤外線の少なくとも一部が第１の遮光部３６ａによって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第２及び第３の焦電素子３２，３３側に位置するときは、第１の焦電素子３１に入射する赤外線の量が第１の基準量より小さくなり、第４の焦電素子３４に入射する赤外線の量が第４の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第２及び第３の焦電素子３２，３３側に位置するときは、検知対象物Ｈから第１及び第４の焦電素子３１，３４に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００７０】
次に、検知対象物Ｈが基準位置に存在するときに、第２の焦電素子３２に入射する赤外線の量を第２の基準量とし、第３の焦電素子３３に入射する赤外線の量を第３の基準量とする。検知対象物Ｈが、第１及び第４の焦電素子３１，３４側に存在するときは、検知対象物から第２及び第３の焦電素子３２，３３に向かう赤外線の少なくとも一部が第１の遮光部３６ａによって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第１及び第４の焦電素子３１，３４側に位置するときは、第２の焦電素子３２に入射する赤外線の量が第２の基準量より小さくなり、第３の焦電素子３３に入射する赤外線の量が第３の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第１及び第４の焦電素子３１，３４側に位置するときは、検知対象物Ｈから第２及び第３の焦電素子３２，３３に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００７１】
従って、検知対象物Ｈが基準位置と第２及び第３の焦電素子３２，３３側の位置との間を動いたときに、第１及び第４の焦電素子３１，３４に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。また、検知対象物Ｈが基準位置と第１及び第４の焦電素子３１，３４側の位置との間を動いたときに、第２及び第３の焦電素子３２，３３に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。
【００７２】
引き続いて、検知対象物Ｈが、図１３に示すように、赤外線検知装置３の上を垂直方向Ｙに動いた場合に、第１〜第４の焦電素子３１〜３４に入射する赤外線量の変化について説明する。垂直方向Ｙに動くとは、第２及び第１の焦電素子３２，３１側と第３及び第４の焦電素子３３，３４側との間を動くことである。第２及び第１の焦電素子３２，３１側は、図１３において、赤外線検知装置３の上方のエリアであって、第２及び第１の焦電素子３２，３１より左側のエリアである。第３及び第４の焦電素子３３，３４側は、図１３において、赤外線検知装置３の上方のエリアであって、第３及び第４の焦電素子３３，３４より右側のエリアである。
【００７３】
検知対象物Ｈが、第３及び第４の焦電素子３３，３４側に位置するときは、検知対象物Ｈから第２及び第１の焦電素子３２，３１に向かう赤外線の少なくとも一部が第２の遮光部３７ａによって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第３及び第４の焦電素子３３，３４側に位置するときは、第２の焦電素子３２に入射する赤外線の量が第２の基準量より小さくなり、第１の焦電素子３１に入射する赤外線の量が第１の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第３及び第４の焦電素子３３，３４側に位置するときは、検知対象物Ｈから第２及び第１の焦電素子３２，３１に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００７４】
検知対象物Ｈが、第２及び第１の焦電素子３２，３１側に存在するときは、検知対象物から第３及び第４の焦電素子３３，３４に向かう赤外線の少なくとも一部が第２の遮光部３７ａによって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第２及び第１の焦電素子３２，３１側に位置するときは、第３の焦電素子３３に入射する赤外線の量が第３の基準量より小さくなり、第４の焦電素子３４に入射する赤外線の量が第４の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第２及び第１の焦電素子３２，３１側に位置するときは、検知対象物Ｈから第３及び第４の焦電素子３３，３４に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００７５】
従って、検知対象物Ｈが基準位置と第３及び第４の焦電素子３３，３４側の位置との間を動いたときに、第２及び第１の焦電素子３２，３１に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。また、検知対象物Ｈが基準位置と第２及び第１の焦電素子３２，３１側の位置との間を動いたときに、第３及び第４の焦電素子３３，３４に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態に係る赤外線検知装置３によれば、検知対象物Ｈが並び方向Ｘと垂直方向Ｙとのいずれの方向に動いたときであっても、第１〜第４の焦電素子３１〜３４に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。従って、検知対象物Ｈが並び方向Ｘ及び垂直方向Ｙのいずれの方向に動いたときであっても、出力を大きくすることができる。すなわち、２つの方向について、レンズを用いることなく比較的近い位置に存在する検知対象物の動きを確実に検出することが可能となる。
【００７７】
［第４実施形態］
図１４〜図１５を参照して第４実施形態に係る赤外線検知装置４について説明する。図１４は、第４実施形態に係る赤外線検知装置４の平面図である。図１５は、図１４のＦ−Ｆ断面を示す断面図であり、図１６は、図１４のＧ−Ｇ断面を示す断面図である。第４実施形態に係る赤外線検知装置４は、上述した赤外線検知装置３のひも状部材３６，３７及びケース３５に替えて、遮光部４６が形成されたケース４５を備えている。ここでは、第３実施形態と同様な点については説明を省略し、異なる点を主に説明する。
【００７８】
ケース４５は、４つの側壁４５ａと、赤外線を透過する入射面４５ｂとによって構成され、第１〜第４の焦電素子３１〜３４を収容している。検知対象物Ｈから発せられた赤外線は、ケース４５の入射面４５ｂを透過して、第１〜第４の焦電素子３１〜３４の照射面に入射する。ケース４５の入射面４５ｂの一部に赤外線を遮光する遮光領域が形成されている。この遮光領域が遮光部４６として機能する。遮光部４６は、第２実施形態に係る遮光部２４と同様に、赤外線を遮光するビニールテープを張り付けること等により形成することができる。入射面４５ｂのうち、遮光部４６以外の領域は、赤外線を透過する。
【００７９】
遮光部４６は、第１〜第４の焦電素子３１〜３４に対して基板３０と反対側に位置すると共に、第１〜第４の焦電素子３１〜３４と間隔を空けて配置されている。また、遮光部４６は、図１４に示すように、法線方向Ｚから見て、十字状に形成されている。遮光部４６の中央部分４６ａは、法線方向Ｚから見て、２行２列に配列した第１〜第４の焦電素子３１〜３４の中央の空間と重なる位置に配置されている。遮光部４６は、中心部分４６ａから垂直方向Ｙに延びた部分４６ｂ，４６ｄを有している。中心部分４６ａ及び部分４６ｂ，４６ｄによって構成される領域は、法線方向Ｚから見て垂直方向Ｙに延在している。また、遮光部４６は、中心部分４６ａから並び方向Ｘに延びた部分４６ｃ，４６ｅを有している。中心部分４６ａ及び部分４６ｃ，４６ｅによって構成される領域は、法線方向Ｚから見て並び方向Ｘに延在している。
【００８０】
遮光部４６の部分４６ｂは、法線方向Ｚから見て、第１の焦電素子３１と第２の焦電素子３２との間に位置している。遮光部４６の部分４６ｃは、法線方向Ｚから見て、第２の焦電素子３２と第３の焦電素子３３との間に位置している。遮光部４６の部分４６ｄは、法線方向Ｚから見て、第３の焦電素子３３と第４の焦電素子３４との間に位置している。遮光部４６の部分４６ｅは、法線方向Ｚから見て、第４の焦電素子３４と第１の焦電素子３１との間に位置している。従って、検知対象物Ｈが、基準位置に存在するときは、赤外線が遮光部４６によって遮られることなく、第１〜第４の焦電素子３１〜３４にそれぞれ入射する。また、遮光部４６、第１〜第４の焦電素子３１〜３４は、面βに対して対称に配置されると共に、面γに対して対称に配置されている。
【００８１】
引き続いて、図１５を参照して、検知対象物Ｈが赤外線検知装置４の上を並び方向Ｘに動いた場合に、第１〜第４の焦電素子３１〜３４に入射する赤外線量の変化について説明する。ここでは、検知対象物Ｈが基準位置に存在するときに、第１〜第４の焦電素子３１〜３４にそれぞれ入射する赤外線の量を第１〜第４の基準量とする。
【００８２】
検知対象物Ｈが、第２及び第３の焦電素子３２，３３側に存在するときは、検知対象物Ｈから第１及び第４の焦電素子３１，３４に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部４６の中央部分４６ａ及び部分４６ｂ，４６ｄによって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第２及び第３の焦電素子３２，３３側に位置するときは、第１の焦電素子３１に入射する赤外線の量が第１の基準量より小さくなり、第４の焦電素子３４に入射する赤外線の量が第４の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第２及び第３の焦電素子３２，３３側に位置するときは、検知対象物Ｈから第１及び第４の焦電素子３１，３４に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００８３】
検知対象物Ｈが、第１及び第４の焦電素子３１，３４側に存在するときは、検知対象物Ｈから第２及び第３の焦電素子３２，３３に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部４６の中央部分４６ａ及び部分４６ｂ，４６ｄによって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第１及び第４の焦電素子３１，３４側に位置するときは、第２の焦電素子３２に入射する赤外線の量が第２の基準量より小さくなり、第３の焦電素子３３に入射する赤外線の量が第３の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第１及び第４の焦電素子３１，３４側に位置するときは、検知対象物Ｈから第２及び第３の焦電素子３２，３３に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００８４】
引き続いて、図１５を参照して、検知対象物Ｈが赤外線検知装置４の上を垂直方向Ｙに動いた場合に、第１〜第４の焦電素子３１〜３４に入射する赤外線量の変化について説明する。
【００８５】
検知対象物Ｈが、第３及び第４の焦電素子３３，３４側に存在するときは、検知対象物Ｈから第２及び第１の焦電素子３２，３１に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部４６の中央部分４６ａ及び部分４６ｃ，４６ｅによって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第３及び第４の焦電素子３３，３４側に位置するときは、第２の焦電素子３２に入射する赤外線の量が第２の基準量より小さくなり、第１の焦電素子３１に入射する赤外線の量が第１の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第３及び第４の焦電素子３３，３４側に位置するときは、検知対象物Ｈから第２及び第１の焦電素子３２，３１に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００８６】
検知対象物Ｈが、第２及び第１の焦電素子３２，３１側に存在するときは、検知対象物Ｈから第３及び第４の焦電素子３３，３４に向かう赤外線の少なくとも一部が遮光部４６の中央部分４６ａ及び部分４６ｃ，４６ｅによって遮られる。このために、検知対象物Ｈが第２及び第１の焦電素子３２，３１側に位置するときは、第３の焦電素子３３に入射する赤外線の量が第３の基準量より小さくなり、第４の焦電素子３４に入射する赤外線の量が第４の基準量より小さくなる。本実施形態では、検知対象物Ｈが第２及び第１の焦電素子３２，３１側に位置するときは、検知対象物Ｈから第３及び第４の焦電素子３３，３４に向かう赤外線がほぼ遮られる。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態に係る赤外線検知装置４によれば、検知対象物Ｈが並び方向Ｘと垂直方向Ｙとのいずれの方向に動いたときであっても、第１〜第４の焦電素子３１〜３４に入射する赤外線の変化量を大きくすることができる。従って、検知対象物Ｈが並び方向Ｘ及び垂直方向Ｙのいずれの方向に動いたときであっても、出力を大きくすることができる。すなわち、２つの方向について、レンズを用いることなく比較的近い位置に存在する検知対象物の動きを確実に検出することが可能となる。
【００８８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記第１〜４実施形態に限定されるものではなく更なる種々の変形が可能である。遮光部１４ａ，２４，４６及び第１及び第２の遮光部３６ａ，３７ａの形状及び材料については、上記に限られず、種々の変形が可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、ひも状部材１４，２４として被服された導線を用いたが、ひも状部材としては細長い形状であればよく、棒状の部材であってもよい。また、上記実施形態では、遮光部は、ケースの外に配置されていたが、ケース内に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１，２，３，４赤外線検知装置
１０，３０基板
１０ａ，３０ａ主面
１１，３１第１の焦電素子
１２，３２第２の焦電素子
１３，２３，３５，４５ケース
１３ａ，２３ａ，３５ａ，４５ａ入射面
１４，１７，３６，３７ひも状部材
１４ａ，１７ａ，２４，４６遮光部
３３第３の焦電素子
３４第４の焦電素子
３６ａ第１の遮光部
３７ａ第２の遮光部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面に配置され、極性が逆になるように直列に接続された第１の焦電素子及び第２の焦電素子と、
前記主面の法線方向から見て、前記第１の焦電素子より前記第２の焦電素子寄り、かつ、前記第２の焦電素子より前記第１の焦電素子寄りに位置し、前記第１の焦電素子と前記第２の焦電素子との並び方向と垂直な方向に延在し、検知対象物から発せられた赤外線を遮る遮光部と、
を備え、
前記遮光部は、前記第１及び前記第２の焦電素子に対して前記主面の法線方向の位置を基準位置とし、前記検知対象物が前記基準位置に存在するときに前記第１の焦電素子に入射する赤外線の量を第１の基準量とし、前記第２の焦電素子に入射する赤外線の量を第２の基準量とした場合、前記検知対象物が前記基準位置より前記第２の焦電素子側に存在するときに、前記検知対象物から前記第１の焦電素子に向かう赤外線の少なくとも一部が前記遮光部によって遮られることにより、前記第１の焦電素子に入射する赤外線の量が前記第１の基準量より小さくなり、かつ、前記検知対象物が前記基準位置より前記第１の焦電素子側に存在するときに、前記検知対象物から前記第２の焦電素子に向かう赤外線の少なくとも一部が前記遮光部によって遮られることにより、前記第２の焦電素子に入射する赤外線の量が前記第２の基準量より小さくなるように、配置されていることを特徴とする赤外線検知装置。
【請求項２】
前記遮光部は、前記法線方向から見て、前記第１の焦電素子と前記第２の焦電素子との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の赤外線検知装置。
【請求項３】
前記遮光部は、ひも状部材によって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の赤外線検知装置。
【請求項４】
前記ひも状部材は、被覆された導線であることを特徴とする請求項３に記載の赤外線検知装置。
【請求項５】
前記ひも状部材の両端部は、前記基板に固定されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の赤外線検知装置。
【請求項６】
前記第１及び前記第２の焦電素子を収容し、赤外線が前記第１及び前記第２の焦電素子へ入射する際に透過する入射面を有するケースを備え、
前記入射面の一部に赤外線を遮光する遮光領域が形成され、該遮光領域が前記遮光部として機能することを特徴とする請求項１又は２に記載の赤外線検知装置。
【請求項７】
前記遮光部、前記第１及び前記第２の焦電素子は、前記第１の焦電素子からの距離と前記第２の焦電素子からの距離とが等しい面に対して対称に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の赤外線検知装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の焦電素子の並び方向と垂直な方向に前記第２の焦電素子と並んで前記基板の主面に配置され、前記第２の焦電素子と極性が逆になるように直列に接続された第３の焦電素子と、
前記第１及び第２の焦電素子の並び方向に前記第３の焦電素子と並んで配置される共に該並び方向と垂直な方向に前記第１の焦電素子と並んで前記基板の主面に配置され、前記第３の焦電素子と極性が逆になるように直列に接続された第４の焦電素子と、
前記検知対象物から発せられた赤外線の一部を遮る第２の遮光部と、を更に備え、
前記第２の遮光部は、前記第１〜前記第４の焦電素子に対して前記基板と反対側に位置し、前記法線方向から見て、前記第２の焦電素子より前記第３の焦電素子寄りに位置し、前記第３の焦電素子より前記第２の焦電素子寄りに位置し、前記第１の焦電素子と前記第２の焦電素子との並び方向に延在していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の赤外線検知装置。
【請求項９】
基板の主面に配置され、極性が逆になるように直列に接続された第１の焦電素子及び第２の焦電素子と、
検知対象物から発せられた赤外線を遮るひも状部材と、を備え、
前記ひも状部材の少なくとも一部は、前記主面の法線方向から見て、前記第１の焦電素子より前記第２の焦電素子寄り、かつ、前記第２の焦電素子より前記第１の焦電素子寄りに位置し、前記第１の焦電素子と前記第２の焦電素子との並び方向と垂直な方向に延在していることを特徴とする赤外線検知装置。
【請求項１０】
前記ひも状部材は、両端部が基板に固定されていることを特徴とする請求項９に記載の赤外線検知装置。

【図１】