JP2019078575A - Detector, detection system, and wavelength selection element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検知器、検知システム、これらに用いられる波長選択素子に関するものである。 The present invention relates to a detector, a detection system, and a wavelength selection element used for these.
発信器から発せられた光の受信又は不受信を検知する検知器やこれらを用いた各種検知システム等は、従来、様々な分野で広く利用されている（例えば、特許文献１，２参照）。このような検知器や検知システムでは、発信器が発する光として、近赤外線や赤外線等を主とし、その他、可視光域を含む様々な領域の光が用いられており、検知器側において、受光素子よりも入射側には、不要な光の受信を防ぐために、所定の波長の光を反射したり、透過したりする波長選択フィルタ等の波長選択素子が配置されている。 BACKGROUND ART Detectors that detect reception or non-reception of light emitted from a transmitter, various detection systems using these, and the like are conventionally and widely used in various fields (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In such detectors and detection systems, light from various regions including the visible light region is mainly used as light emitted from the transmitter, and in addition, light from various regions including the visible light region is used. On the incident side of the element, a wavelength selection element such as a wavelength selection filter that reflects or transmits light of a predetermined wavelength is disposed to prevent reception of unnecessary light.
このような検知器等において、発信器が発する光よりも光量が著しく大きい外光、例えば、検査器で使用する目視確認用のスポット照明的な自然光等の不要な光等を検知器側の受光素子が受信すると、発信器が発した光を受信していても、受光素子の総受光光量が飽和して、発信器が発した光を検知できないという問題がある。
このような問題は、検知器や検知システム等の信頼性の低下等を招くため、解決が求められている。
しかし、特許文献１，２には、このような問題を解決するための手段等に関してなんら開示されていない。
In such a detector or the like, external light whose light quantity is significantly larger than the light emitted from the transmitter, for example, unnecessary light such as spot light such as spot illumination for visual confirmation used in the inspection device is received on the detector side When the element receives, even if the light emitted by the transmitter is received, the total amount of light received by the light receiving element is saturated, and there is a problem that the light emitted by the transmitter can not be detected.
Such a problem is required to be solved because it causes a decrease in the reliability of a detector, a detection system or the like.
However, Patent Documents 1 and 2 disclose nothing about means for solving such a problem.
本発明の課題は、光量の大きい不要な光を受光素子が受光した際の光量飽和に起因する誤検知が低減された検知器、検知システム、これらに用いられる波長選択素子を提供することができる。 An object of the present invention is to provide a detector, a detection system, and a wavelength selection element used for these in which false detection caused by light amount saturation when a light receiving element receives unnecessary light with a large light amount is reduced. .
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第１の発明は、第１波長領域（Ａ）の光を反射し、前記第１波長領域以外の波長の光を透過する波長選択素子（２１１）と、前記波長選択素子で反射された前記第１波長領域の光を受光する受光素子（２１６）と、を備える検知器（２０）である。
第２の発明は、第１の発明の検知器において、前記波長選択素子（２１１）を透過した光を吸収する光吸収部材（２１７）を備えること、を特徴とする検知器（２０）である。
第３の発明は、第１波長領域（Ａ）に隣接し、前記第１波長領域よりも波長が大きい第２波長領域（Ｂ）の光を反射又は吸収する第１波長選択素子（４１１）と、前記第１波長領域に隣接し、前記第１波長領域よりも波長が小さい第３波長領域（Ｃ）の光を反射又は吸収する第２波長選択素子（４１２）と、前記第１波長選択素子及び前記第２波長選択素子を透過した前記第１波長領域の光を受光する受光素子（２１６）と、を備える検知器（４０）である。
第４の発明は、第１の発明又は第２の発明の検知器において、前記波長選択素子（２１１）は、前記第１波長領域の光の少なくとも一部を反射するコレステリック液晶層（２１３，２１４）を備えること、を特徴とする検知器（２０）である。
第５の発明は、第３の発明の検知器において、前記第１波長選択素子（４１１）は、前記第２波長領域の光の少なくとも一部を反射するコレステリック液晶層（４１４，４１５）を備えること、を特徴とする検知器（４０）である。
The present invention solves the above problems by the following solution means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached and demonstrated, it is not limited to this.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a wavelength selection element (211) which reflects light in a first wavelength range (A) and transmits light of wavelengths other than the first wavelength range; And a light receiving element (216) for receiving light in a single wavelength region.
A second aspect of the invention is the detector (20) according to the first aspect of the invention, including a light absorbing member (217) for absorbing the light transmitted through the wavelength selection element (211). .
According to a third aspect of the present invention, there is provided a first wavelength selection element (411) adjacent to the first wavelength range (A) and reflecting or absorbing light in a second wavelength range (B) having a wavelength larger than that of the first wavelength range A second wavelength selection element (412) adjacent to the first wavelength area and reflecting or absorbing light in a third wavelength area (C) having a wavelength smaller than that of the first wavelength area; and the first wavelength selection element And a light receiving element (216) for receiving the light of the first wavelength range transmitted through the second wavelength selection element.
A fourth invention is the detector according to the first invention or the second invention, wherein the wavelength selection element (211) reflects at least a part of the light in the first wavelength region (213, 214). And V.), and the detector (20).
A fifth aspect of the invention is the detector according to the third aspect of the invention, wherein the first wavelength selection element (411) includes a cholesteric liquid crystal layer (414, 415) that reflects at least a part of light in the second wavelength range. , A detector (40).
第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかに記載の検知器（２０，４０）と、前記検知器に対して、所定の波長の光を投光する発光器（１０）と、を備える検知システム（１）である。
第７の発明は、第６の発明の検知システムおいて、前記第１波長領域（Ａ）は、前記受光素子（２１６）の受光可能な波長領域であり、前記発光器（１０）の投光する光の波長は、前記第１波長領域（Ａ）内であること、を特徴とする検知システム（１）である。
A sixth invention is a detector (20, 40) according to any one of the first invention to the fifth invention, and a light emitter for projecting light of a predetermined wavelength to the detector ( 10) and a detection system (1).
A seventh aspect of the invention is the detection system according to the sixth aspect of the invention, wherein the first wavelength range (A) is a wavelength range that can be received by the light receiving element (216), and the light emitted from the light emitter (10) The wavelength of the light to be emitted is in the first wavelength range (A), which is a detection system (1).
第８の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかの検知器（２０，４０）、もしくは、第６の発明又は第７の発明の検知システム（１）に用いられ、所定の波長領域の光を反射し、前記所定の波長領域以外の波長の光を透過する波長選択素子（２１１，４１１）であって、前記所定の波長領域の光の少なくとも一部を反射するコレステリック液晶層（２１３，２１４、４１４，４１５）を備えるフィルタであること、を特徴とする波長選択素子（２１１，４１３）である。 The eighth invention is used in any of the detectors (20, 40) of the first invention to the fifth invention, or the detection system (1) of the sixth invention or the seventh invention, A cholesteric liquid crystal which reflects at least a part of the light in the predetermined wavelength range, and is a wavelength selection element (211, 411) that reflects the light in the second wavelength range and transmits the light of wavelengths other than the predetermined wavelength range; A wavelength selection element (211, 431) characterized by being a filter including layers (213, 214, 414, 415);
本発明によれば、光量の大きい不要な光を受光素子が受光した際の光量飽和に起因する誤検知が低減された検知器、検知システム、これらに用いられる波長選択素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a detector, a detection system, and a wavelength selection element used for these in which false detection due to light amount saturation when a light receiving element receives unnecessary light with a large light amount is reduced. .
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
また、本明細書中において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。また、膜や層等の文言に関しても同様であるとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings and the like. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is a figure shown typically, and the magnitude | size of each part and the shape are suitably exaggerated in order to make an understanding easy.
Numerical values such as dimensions of respective members and material names described in the present specification are merely examples as an embodiment, and the present invention is not limited to these and may be appropriately selected and used.
Also, in the present specification, the terms plate, sheet, film, etc. are used, but as a general usage, these are used in the order of thickness, in the order of plate, sheet, film In this specification, it is used according to it. However, there is no technical meaning to such proper use, and these terms can be replaced as appropriate. The same also applies to the wording of a film, a layer, etc.
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の検知システム１を説明する図である。
図２は、第１実施形態の検知器２０を説明する図である。
図１に示すように、本実施形態の検知システム１は、所定の波長の光を発する発光器１０と、発光器１０の発した光を受信する検知器２０とを備えている。
本実施形態では、この検知システム１の稼働時には、発光器１０は、起動時には常時又は点滅式に検知器へ向けて投光しており、検知器２０は、発光器１０の発する光が受信できないことを検知する形態を例に挙げて説明する。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、使用者等の操作により発光器１０が光を発し、検知器２０がこの光を受信したことを検知する形態の検知システムとしてもよい。
したがって、この検知システム１は、例えば、家電等操作用のリモコンや、工場等においてライン上の所定の位置に製品が搬送されてきたことを検知するシステムや、所定の領域内への侵入を検知するシステム等に適用可能であり、屋内や屋外での使用が可能である。
First Embodiment
FIG. 1 is a diagram for explaining a detection system 1 of the first embodiment.
FIG. 2 is a view for explaining the
As shown in FIG. 1, the detection system 1 of the present embodiment includes a
In the present embodiment, when the detection system 1 is in operation, the
Therefore, the detection system 1 detects, for example, a remote control for operating a home appliance, a system for detecting that a product has been transported to a predetermined position on a line in a factory or the like, or intrusion into a predetermined area. Can be used indoors and outdoors.
この検知システム１において、発光器１０及び検知器２０は、所定の距離だけ離間して配置される。離間される距離に関しては、この検知システム１が使用される環境等に応じて適宜設定できる。
発光器１０は、光を発する発光部１１と、この発光を制御する発光制御部１２とを備えている。この発光器１０は、検知器２０へ向けて所定の波長の光を投光する。
発光部１１は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザー発振器等を発光素子として、所定の波長λａの光Ｌを発する。発光制御部１２は、このＬＥＤの発光を制御し、所定の信号（例えば、パルス信号）に基づいてＬＥＤの点灯と消灯とを切り替える。したがって、本実施形態の発光器１０が発する光Ｌは、パルス信号に応じた点滅式のパルス光となっている。
本実施形態では、発光部１１が発する光の波長λａについては、一例として、赤外光域（特に、近赤外光域）であり、９５０ｎｍ程度である例を挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、隣接して用いる場合の検知システムの台数や使用する環境等に応じて適宜選択することができる。
In the detection system 1, the
The
The
In this embodiment, the wavelength λa of the light emitted by the
検知器２０は、発光器１０からの光Ｌを受光する受光部２１と、受光部２１からの信号に基づいて、発光器１０と検知器２０との間に位置する検知すべき物体の有無又はその物体の位置等の変化等を検知したり、検知結果を外部へ出力したりする受光制御部２２とを備えている。
検知器２０は、発光器１０に対して離間して配置され、発光部１１が発したパルス光Ｌを受光部２１で受信する。また、本実施形態２０の検知器２０は、連続的に発光部１１が発するパルス光Ｌを受信しており、パルス光Ｌが受信できないことを検知する。
The
The
図２に示すように、受光部２１は、波長選択フィルタ２１１、受光素子２１６、光吸収部材２１７、レンズ２１８等を備えている。受光部２１へは、検知器２０に設けられた光が入射可能な入光部２１ａから光が入射する。本実施形態では、入光部２１ａには、透光性を有する樹脂製等のシート状の部材が配置され、検知器２０内への埃やゴミ等の異物や雨等の水分等の侵入を防止している。また、入光部２１ａに配置される透光性を有するシート状の部材は、外観の意匠性向上、波長依存透過性と内部構造の見える事を防ぐことを両立するため、もしくはセキュリティ性向上のために、検知器２０内部を隠蔽する目的で、適宜、着色されたり、検知器２０内部の部材の劣化を抑制するために可視光領域や紫外光領域の光を遮蔽する機能を有していたりしてもよい。
As shown in FIG. 2, the
波長選択フィルタ２１１は、所定の波長域Ａの光を選択的に反射し、それ以外の波長の光を透過する波長選択素子である。この波長選択フィルタ２１１が反射する光の波長域には、発光器１０が発するパルス光Ｌの波長が含まれている。
レンズ２１８は、受光部２１に入射した光を集光させて受光素子２１６へ入射させる凸レンズ等の光学部材である。
The
The
図３は、第１実施形態の波長選択フィルタ２１１を説明する図である。図３では、波長選択フィルタ２１１の厚み方向の断面を模式的に示している。
図６は、第１実施形態及び後述の第２実施形態の受光素子２１６の受光感度及び各波長選択フィルタにより反射又は吸収される波長に関して説明する図である。図６において横軸は、波長であり、縦軸は受光素子の受光感度を示し、曲線は受光素子２１６の受光感度を示している。
図３に示すように、波長選択フィルタ２１１は、透明基板２１５に、波長選択反射層２１２が積層されて形成されている。本実施形態の波長選択反射層２１２は、所定の波長域Ａの光の少なくとも一部を反射する機能を有しており、第１反射層２１３と第２反射層２１４とが積層されて形成されている。なお、本実施形態の第１反射層２１３及び第２反射層２１４は、それぞれ単層である例を挙げて説明するが、これに限らず、それぞれ２層以上の層が積層された多層構造としてもよい。
FIG. 3 is a diagram for explaining the
FIG. 6 is a diagram for explaining the light receiving sensitivity of the
As shown in FIG. 3, the
波長選択フィルタ２１１は、波長選択反射層２１２（本実施形態では、第１反射層２１３及び第２反射層２１４）を透明基板２１５に直接積層して形成してもよいし、波長選択反射層２１２を透明基板２１５に転写することにより形成してもよい。また、波長選択フィルタ２１１は、不図示の透明な樹脂製のフィルム材等に波長選択反射層２１２が形成された部材を、透明基板２１５に貼合する等により形成してもよく、例えば、第１反射層２１３，第２反射層２１４がそれぞれ不図示の透明なフィルム材に形成され、各フィルム材を透明基板２１５に貼合する等して形成してもよい。
The
透明基板２１５は、透光性の高い板状又はフィルム状の部材であり、樹脂、又はガラス等により形成されている。透明基板２１５は、耐熱性の高い基材（ガラス転移温度Ｔｇが１００℃以上である基材）を用いることが好ましい。
透明基板２１５を形成する樹脂材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、アクリル等が挙げられ、耐熱性の観点から、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等がより好ましい。
なお、本実施形態では、透明基板２１５は、高い透光性を有する例を挙げて説明するが、これに限らず、波長選択反射層２１２を透過した光の少なくとも一部を吸収する機能を有していてもよい。また、例えば、透明基板２１５に換えて、黒色等の暗色系に着色された不透明な板状又はフィルム状の部材であって、波長選択フィルタ２１１を支持する部材を用いてもよい。このような部材を用いる場合には、光吸収部材２１７を省略することができる。
The
Examples of the resin material for forming the
In the present embodiment, the
第１反射層２１３及び第２反射層２１４は、コレステリック液晶層により形成されている。第１反射層２１３は、所定の波長域（以下、単に波長域Ａという）の右円偏光を反射し、それ以外の光を透過する機能を有する。第２反射層２１４は、波長域Ａの左円偏光を反射し、それ以外の光を透過する機能を有している。なお、これに限らず、第１反射層２１３が波長域Ａの左円偏光を反射し、それ以外の光を透過する機能を有し、第２反射層２１４が波長域Ａの右円偏光を反射し、それ以外の光を透過する機能を有していてもよい。
この波長域Ａは、波長λ１以上波長λ２以下の領域であり、パルス光Ｌの波長であるλａを含んでいる（図６参照）。
波長選択反射層２１２（第１反射層２１３及び第２反射層２１４）が反射する波長域Ａは、その反射率がピークとなる波長が波長λａに等しい又は波長λａの近傍であって、可能な範囲で狭いことが好ましい。
The first
The wavelength range A is a range from the wavelength λ1 to the wavelength λ2 and includes the wavelength λa of the pulsed light L (see FIG. 6).
The wavelength range A where the wavelength selective reflection layer 212 (the
本実施形態では、図３に示すように、第２反射層２１４が透明基板２１５側に配置される例を示したが、これに限らず、第１反射層２１３が透明基板２１５側に配置される形態としてもよい。また、本実施形態では、波長選択反射層２１２は、第１反射層２１３及び第２反射層２１４を備えている例を示したが、これに限らず、どちらか一方のみを備える形態としてもよい。
本実施形態では、波長域Ａは、例えば、図６に示すように、波長λ１以上波長λ２以下（λ１＝９００ｎｍ、λ２＝１０００ｎｍ）の領域である例を挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、発光器１０の発する光の波長λａに応じて適宜設定できる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, an example is shown in which the second
In the present embodiment, the wavelength range A is described, for example, by taking an example of a region of wavelength λ1 or more and wavelength λ2 or less (λ1 = 900 nm, λ2 = 1000 nm) as shown in FIG. It can be set appropriately according to the wavelength λa of the light emitted by the
コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相となる重合性液晶材料により形成された層であり、所定のらせんピッチとなるように重合性液晶材料に添加するカイラル剤の量等を調整し、紫外線照射や加熱等によって液晶層を硬化させ、かつ、液晶の旋回方向を固定化する等して設けられている。
このコレステリック液晶層は、液晶のらせんピッチによって決定される所定の波長領域であって、かつ、液晶の旋回方向に一致する回転方向の円偏光成分を選択的に反射し、それ以外の波長領域の円偏光成分や液晶の旋回方向とは逆の回転方向の円偏光成分を透過させる機能を有している。
The cholesteric liquid crystal layer is a layer formed of a polymerizable liquid crystal material to be a cholesteric liquid crystal phase, and the amount and the like of a chiral agent added to the polymerizable liquid crystal material is adjusted so as to obtain a predetermined helical pitch. It is provided by curing the liquid crystal layer by the like and fixing the turning direction of the liquid crystal.
The cholesteric liquid crystal layer selectively reflects a circularly polarized light component in a predetermined wavelength range determined by the helical pitch of the liquid crystal and in the rotational direction corresponding to the liquid crystal's turning direction. It has a function of transmitting a circularly polarized light component in the rotational direction opposite to the circularly polarized light component or the turning direction of the liquid crystal.
本実施形態のコレステリック液晶層は、波長域Ａの光を反射し、かつ、反射光の輝度がピークとなる波長が、発光器１０の発するパルス光Ｌの波長λａである又はその近傍となっていることが好ましい。
また、本実施形態では、図２等に示すように、第１反射層２１３及び第２反射層２１４の表面の法線方向に対して入射角度θ（０°＜θ＜９０°）で映像光が入射し、反射角度θで反射しているので、反射光のピーク輝度を有する波長（中心波長）は、法線方向から入射して反射した場合の反射光よりも短波長側へシフトしている。したがって、受光素子２１６の位置で反射光のピーク輝度を有する波長（例えば、角度θ正反射においてピーク輝度を有する波長）を、ここでの選択波長域の中心波長とする。
The cholesteric liquid crystal layer of this embodiment reflects light in the wavelength range A, and the wavelength at which the brightness of the reflected light peaks is at or near the wavelength λa of the pulsed light L emitted by the
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2 and the like, the image light at the incident angle θ (0 ° <θ <90 °) with respect to the normal direction of the surface of the first
このようなコレステリック液晶層を形成する液晶材料としては、例えば、特許５９９８４４８号公報や国際公開２０１１／０７７８０９号等に開示のコレステリック構造を形成する液晶材料が好適である。 As a liquid crystal material for forming such a cholesteric liquid crystal layer, for example, a liquid crystal material for forming a cholesteric structure disclosed in Japanese Patent No. 599,844, WO 2011/077809, etc. is preferable.
なお、本実施形態では、波長選択反射層２１２として、コレステリック液晶層を用いる例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、所定の波長域Ａの光を反射し、それ以外の波長域の光を透過する誘電体多層膜を用いてもよい。
誘電体多層膜とは、屈折率の異なる誘電体材料（低屈折率の誘電体材料及び高屈折率の誘電体材料）の薄膜を、スパッタリング等により複数積層したものであり、例えば、赤外光域の光を反射させて可視光域を透過したり、可視光域を反射して赤外光域を透過させたりするもの等がある。本実施形態の波長選択反射層２１２として誘電体多層膜を用いる場合は、波長域Ａの光を反射し、それ以外の光を透過するものを用いることが好ましい。
また、波長選択反射層２１２としては、所定の波長域Ａの光を反射し、それ以外の波長域の光を透過する反射型の偏光フィルム等を用いてもよい。これらは、多層式、ワイヤグリッド式のものが好ましい。
In the present embodiment, an example in which a cholesteric liquid crystal layer is used as the wavelength
The dielectric multilayer film is a laminate of a plurality of thin films of dielectric materials having different refractive indexes (a dielectric material having a low refractive index and a dielectric material having a high refractive index) by sputtering or the like, for example, infrared light There are those which reflect light in a region to transmit light in a visible light region, or reflect light in a visible light region to transmit light in an infrared light region. In the case of using a dielectric multilayer film as the wavelength
Further, as the wavelength
受光素子２１６は、光を受光する素子であり、本実施形態ではフォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）が用いられている。なお、これに限らず、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の受光素子を用いてもよい。
光吸収部材２１７は、受光素子２１６及び波長選択フィルタ２１１よりも光の進行方向側に配置された部材であり、光を吸収する機能を有している。光吸収部材２１７は、例えば、黒色部材、光吸収性の多層薄膜、あるいはナノ加工表面形状としてカーボンナノチューブを配した構造やモスアイ等を用いることができる。
The
The
以下、図３等を参照しながら、本実施形態の検知器２０及び検知システム１について説明する。
発光器１０が発したパルス光Ｌは、検知器２０の受光部２１に入射する。このパルス光Ｌは、波長域Ａ内の光あり、受光部２１に入射したパルス光Ｌのうち、右円偏光及び左円偏光の光は、波長選択フィルタ２１１（第１反射層２１３及び第２反射層２１４）で反射され、受光素子２１６へ入射する。
発光器１０は、連続的にパルス光Ｌを発しているため、発光器１０と検知器２０との間に位置する検知すべき物体の有無又はその物体の位置等の変化によりパルス光Ｌが遮られると、受光素子２１６へ入射するパルス光Ｌが途絶える。受光部２１からの信号に基づいて、受光制御部２２はこれを検知し、不図示の出力部からこれを適宜外部へ出力する。
Hereinafter, the
The pulsed light L emitted by the
Since the
ここで、強い外光（太陽光や照明光、車のヘッドライト等）が、検知器２０に入射した場合を考える。
外光のうち、波長域Ａ未満の波長の光Ｇ３、波長域Ａより大きい波長の光Ｇ２は、偏光状態等に関わらず、波長選択フィルタ２１１を透過し、光吸収部材２１７により吸収される。しかし、外光に含まれる波長域Ａ内の波長の右円偏光Ｇ１１は、第１反射層２１３で反射され、外光に含まれる波長域Ａ内の波長の左円偏光Ｇ１２は、第２反射層２１４で反射される。
反射されたこれらの外光（波長域Ａの範囲内の円偏光）Ｇ１１，Ｇ１２は、受光素子２１６に入射する。しかし、入射した外光は、検知器２０への入射時の外光の総光量に比べて波長選択フィルタ２１１により大幅に光量が低減されており、受光素子２１６が受光しても総受光光量の飽和等を起こす可能性が大幅に低減されるため、発光器１０の投光したパルス光Ｌの検知の妨げにはならない。
Here, it is assumed that strong external light (sunlight, illumination light, headlight of a car, etc.) is incident on the
Among the external light, light G3 having a wavelength less than the wavelength range A and light G2 having a wavelength greater than the wavelength range A pass through the
The reflected external light (circularly polarized light within the wavelength range A) G11 and G12 is incident on the
したがって、本実施形態によれば、簡易な構成で、強い外光等による受光素子の総受光光量の飽和による誤検知を抑制することができ、信頼性の高い検知器２０及び検知システム１とすることができる。
また、本実施形態によれば、波長選択フィルタ２１１は、第１反射層２１３及び第２反射層２１４をコレステリック液晶により容易に作成できるので、生産コストを抑えて、信頼性の高い検知器２０及び検知システム１とすることができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress erroneous detection due to saturation of the total received light amount of the light receiving element due to strong external light or the like with a simple configuration, and to provide the
Further, according to the present embodiment, since the
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態の検知器４０及び受光部４１を説明する図である。図４（ａ）は、検知器４０を説明する図であり、図４（ｂ）は、受光部４１を説明する図である。
第２実施形態の検知器４０は、受光部４１が、波長選択フィルタを２つ備えている点等が、第１実施形態の検知器２０とは異なる以外は、第１実施形態の検知器２０と同様の形態である。また、この第２実施形態の検知器４０は、前述の第１実施形態の検知システム１に適用可能である。したがって、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
Second Embodiment
FIG. 4 is a view for explaining the
The
検知器４０は、受光部４１、受光制御部２２等を備えている。
受光部４１は、第１波長選択フィルタ４１１、第２波長選択フィルタ４１２、レンズ２１８、受光素子２１６等を備えている。本実施形態では、第２波長選択フィルタ４１２が、検知器４０の入光部４１ａに配置されている例を示すが、これに限らず、入光部４１ａには、第１実施形態と同様に、透光性を有する樹脂製等のシート状の部材等が配置される形態としてもよい。
The
The
第２波長選択フィルタ４１２は、第１波長選択フィルタ４１１よりも光の入光側に配置されているシート状の部材であり、所定の波長域の光を選択的に反射又は吸収し、それ以外の波長の光を透過する第２波長選択素子である。この第２波長選択フィルタ４１２は、波長域Ａに隣接する波長域Ａ未満の所定の波長域の光を吸収又は反射し、波長域Ａ以上の波長の光を透過する機能を有している。
本実施形態では、第２波長選択フィルタ４１２が、波長域Ａ未満（例えば、波長λ１＝９００ｎｍ未満）の波長の光を吸収し、波長域Ａ以上（波長λ１＝９００ｎｍ以上）の波長の光を透過する場合を例に挙げて説明する。このような第２波長選択フィルタ４１２は、例えば、波長λ１未満の波長の光を吸収する光吸収剤を含有する樹脂製やガラス製の板状の部材を用いることができる。第２波長選択フィルタ４１２に用いられる樹脂材料としては、ＰＣ、アクリル等を用いることができ、ＰＩが好適である。
また、第２波長選択フィルタ４１２は、紫外光から可視光域の光（波長９００ｎｍ以下の光）を反射又は吸収して遮蔽可能であり、それ以上の波長の光を透過するフィルタ等を用いてもよい。
The second
In the present embodiment, the second
Further, the second
なお、これに限らず、第２波長選択フィルタ４１２が、波長域Ａに隣接する、波長λ１未満の所定の波長域Ｃ（波長λ３以上波長λ１未満の領域、図６参照）の光を反射する形態としてもよい。波長域Ｃは、波長域Ａに比べて小さいが受光素子２１６が受光感度を有する領域である。
この場合には、第２波長選択フィルタ４１２は、例えば、不図示の樹脂製又はガラス製の透明基材上に波長域Ｃの光を反射し、それ以外を透過する機能を有するコレステリック液晶層や誘電体多層膜等が形成されたフィルム状の部材や、ワイヤグリッド式の偏光フィルム等を用いてもよい。
In addition, the second
In this case, the second
上述のように、本実施形態では、第２波長選択フィルタ４１２は、検知器４０の入光部４１ａに配置されているため、耐候性を有することが好ましい。また、第２波長選択フィルタ４１２は、入光部４１ａに配置されることにより、検知器４０内への埃やゴミ等の異物や雨等の水分等の侵入を防止する機能も有している。
また、第２波長選択フィルタ４１２は、波長域Ａに隣接する波長域Ａ未満の所定の波長域の光を吸収又は反射し、波長域Ａ以上の波長の光を透過する機能を保ちながら、外観の意匠性向上、波長依存透過性と内部構造の見える事を防ぐことを両立するため、もしくはセキュリティ性向上のために、検知器４０内部を隠蔽する目的で、適宜、着色されたり、検知器２０内部の部材の劣化を抑制するために可視光領域や紫外光領域の光を遮蔽する機能を有していたりしてもよい。
As described above, in the present embodiment, since the second
In addition, the second
第１波長選択フィルタ４１１は、第２波長選択フィルタ４１２と受光素子２１６との間に位置する部材であり、所定の波長域の光を選択的に反射又は吸収し、それ以外の波長の光を透過する第１波長選択素子である。図４では、第１波長選択フィルタ４１１と第２波長選択フィルタ４１２とは、離間して配置されている例を示しているが、これに限らず、第１波長選択フィルタ４１１が第２波長選択フィルタ４１２に積層される形態としてもよい。
本実施形態では、第１波長選択フィルタ４１１は、波長域Ａに隣接する波長域であって、波長域Ａよりも大きい波長域Ｂ（波長λ２より大きく波長λ４以下の領域、図６参照）の光を反射し、波長域Ｂ以外の波長の光を透過する機能を有する例を挙げて説明する。この波長域Ｂは、波長域Ａに比べて小さいが受光素子２１６が受光感度を有する領域である。
本実施形態では、波長域Ｂは、例えば、図６に示すように、波長λ２より大きく波長λ４以下（λ２＝１０００ｎｍ、λ４＝１１００ｎｍ）の領域である例を挙げて説明するが、これに限定されるものではない。
The first
In the present embodiment, the first
In the present embodiment, the wavelength range B is, for example, described by taking an example in which the wavelength range is larger than the wavelength λ2 and not longer than the wavelength λ4 (λ2 = 1000 nm, λ4 = 1100 nm) as shown in FIG. It is not something to be done.
本実施形態の第１波長選択フィルタ４１１は、透明基板４１６の片面に、波長域Ｂの光を反射し、それ以外の光を透過する機能を有する波長選択反射層４１３を備えている。
透明基板４１６は、前述の第１実施形態の波長選択フィルタ２１１の透明基板２１５と同様の部材を用いることが好ましい。また、透明基板４１６は、着色透明等であってもよいし、可視光領域の光を吸収する機能を有していてもよい。
The first
As the
波長選択反射層４１３は、第１反射層４１４及び第２反射層４１５を備えている。第１反射層４１４は、波長域Ｂの右円偏光を反射し、それ以外の光を透過する機能を有する。第２反射層４１５は、波長域Ｂの左円偏光を反射し、それ以外の光を透過する機能を有している。なお、これに限らず、第１反射層４１４が、波長域Ｂの左円偏光を反射し、それ以外の光を透過する機能を有し、第２反射層４１５が、波長域Ｂの右円偏光を反射し、それ以外の光を透過する機能を有していてもよい。
この第１反射層４１４及び第２反射層４１５は、コレステリック液晶層により形成される。このようなコレステリック液晶層を形成する液晶材料は、前述の第１実施形態の波長選択反射層２１２の第１反射層２１３及び第２反射層２１４に用いられる液晶材料と同様のものが使用可能であり、添加されるカイラル剤の量等を調整することにより、反射される光の波長領域が設定可能である。
The wavelength
The first
なお、本実施形態では、第１波長選択フィルタ４１１は、透明基板４１６の片面に、波長選択反射層４１３を備えている例を示したが、例えば、透明基板４１６の一方の面に第１反射層４１４、他方の面に第２反射層４１５を備える等して、透明基板４１６の両面に波長選択反射層４１３を備える形態としてもよい。
また、第１波長選択フィルタ４１１は、第１反射層４１４及び第２反射層４１５の光の進行方向における位置が、図５に示す位置とは逆になっていてもよい。
また、本実施形態の第１反射層４１４及び第２反射層４１５は、それぞれ単層である例を挙げて説明したが、これに限らず、それぞれ２層以上の層が積層された多層構造としてもよい。
In the present embodiment, the first
Further, in the first
In addition, although the first
なお、第１波長選択フィルタ４１１が、第２波長選択フィルタ４１２の受光素子２１６側等に一体に積層される形態である場合には、例えば、第２波長選択フィルタ４１２の表面に、波長選択反射層４１３（第１反射層４１４及び第２反射層４１５）を直接積層してもよいし、波長選択反射層４１３を第１波長選択フィルタ４１１に転写してもよい。また、不図示の透明な樹脂製のフィルム材等に波長選択反射層４１３が形成された部材を第２波長選択フィルタ４１２とし、これを、第１波長選択フィルタ４１１に貼合する等してもよく、例えば、第１反射層４１４，第２反射層４１５がそれぞれ不図示の透明なフィルム材に形成され、各フィルム材を第１波長選択フィルタ４１１に貼合する等して第２波長選択フィルタ４１２を形成してもよい。
また、これに限らず、第１波長選択フィルタ４１１が、波長域Ａより大きい（波長λ２より大きい）波長の光を吸収又は反射し、波長域Ａ以下（波長λ２以下）の波長の光を透過する形態としてもよい。
When the first
Further, the present invention is not limited to this, the first
なお、第１波長選択フィルタ４１１は、上述の、コレステリック液晶層に限らず、例えば、波長域Ｂの光を反射する誘電体多層膜や、波長域Ｂの光を吸収する近赤外線吸収層等を用いてもよい。
誘電体多層膜を用いる場合は、波長域Ｂの光を反射し、波長域Ｂ以外の波長の光を透過するものを選択することが好ましい。
また、近赤外線吸収層を用いる場合には、波長域Ｂの光を吸収し、波長域Ｂ以外の波長の光を透過する機能を有するものが好ましい。このような近赤外線吸収層としては、ＮＩＲＡ（Ｎｅａｒ ＩｎｆｒａＲｅｄ Ａｂｓｏｂｉｎｇ）色素を含有する樹脂製の光学フィルタ等が好適である。
ＮＩＲＡ色素を含有する近赤外線吸収層を用いる場合、反射する光の波長域の選定等は、ＮＩＲＡ色素の選定や組み合わせ等により、調整が可能である。
The first
In the case of using a dielectric multilayer film, it is preferable to select one that reflects light in the wavelength range B and transmits light in wavelengths other than the wavelength range B.
Moreover, when using a near-infrared absorption layer, what has the function to absorb the light of wavelength range B, and permeate | transmit the light of wavelengths other than wavelength range B is preferable. As such a near infrared absorption layer, an optical filter made of a resin containing an NIRA (Near InfraRed Absobing) dye is preferable.
When using the near-infrared absorption layer containing the NIRA dye, the selection of the wavelength range of the light to be reflected can be adjusted by the selection or combination of the NIRA dye.
図５は、第２実施形態の第１波長選択フィルタ４１１と第２波長選択フィルタ４１２について説明する図である。
前述のように、発光器１０は、パルス光Ｌを検知器４０へ向けて発光する。
検知器４０の受光部４１に入射したパルス光Ｌは、波長域Ａ内の光であるので、第２波長選択フィルタ４１２及び第１波長選択フィルタ４１１を透過し、受光素子２１６へ入射する。パルス光Ｌは、発光器１０から連続的に発光されており、発光器１０と検知器４０との間に位置する検知すべき物体の有無又はその物体の位置等の変化によりパルス光Ｌが遮られると、受光素子２１６へ入射するパルス光Ｌが途絶える。受光部２１からの信号により受光制御部２２はこれを検知し、不図示の出力部から適宜外部へ出力する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the first
As described above, the
Since the pulse light L incident on the
ここで、強い外光（太陽光や照明光、車のヘッドライト等）が、検知器４０の受光部４１に入射した場合を考える。
外光のうち波長域Ａ未満の波長の光Ｇ３は、第２波長選択フィルタ４１２により吸収される。また、波長域Ａより大きい波長域Ｂ内の波長の右円偏光Ｇ２１は、第１波長選択フィルタ４１１の第１反射層４１４で反射され、外光に含まれる波長域Ｂ内の波長の左円偏光Ｇ２２は、第２反射層４１５で反射されて除去される。
外光のうち波長が波長域Ａの範囲内である光Ｇ１は、その偏光状態等に関わらず、第２波長選択フィルタ４１２及び第１波長選択フィルタ４１１を透過し、受光素子２１６に入射する。
しかし、この外光Ｇ１は、検知器４０への入射時の外光の総光量に比べて第１波長選択フィルタ４１１及び第２波長選択フィルタ４１２により大幅に光量が低減されており、受光素子２１６が受光しても総受光光量の飽和等を起こす可能性が大幅に低減されるため、発光器１０が投光したパルス光Ｌの検知の妨げにはならない。
Here, the case where strong external light (sunlight, illumination light, headlight of a car, etc.) is incident on the
Of the external light, the light G3 having a wavelength less than the wavelength range A is absorbed by the second
Among the external light, light G1 whose wavelength is in the range of the wavelength range A passes through the second
However, the amount of light of this outside light G1 is significantly reduced by the first
波長域Ｂよりも波長の大きい外光Ｇ５は、第２波長選択フィルタ４１２及び第１波長選択フィルタ４１１を透過し、受光素子２１６に入射する。しかし、この外光Ｇ５は、受光素子２１６が感応しない波長領域の光であり、検知器４０のパルス光Ｌの検知に影響を及ぼさない。
また、第１波長選択フィルタ４１１が、波長域Ａに隣接しており波長域Ａより小さい所定の波長域Ｃ（図６参照）の光を反射する場合、波長域Ｃより小さい波長の光は、第１波長選択フィルタ４１１及び第２波長選択フィルタ４１２を透過して受光素子２１６へ入射する。しかし、このような外光も、受光素子２１６が感応しない波長領域の光であるので、パルス光Ｌの検知に影響を及ぼさない。
The external light G <b> 5 having a wavelength larger than the wavelength range B passes through the second
When the first
したがって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、簡易な構成で、受光光量の飽和による誤検知を抑制することができ、信頼性の高い検知器４０及び検知システム１とすることができる。
また、本実施形態によれば、第１波長選択フィルタ４１１は、コレステリック液晶層により第１反射層４１４及び第２反射層４１５を備える波長選択反射層４１３を容易に形成できるので、生産コストを抑えて、信頼性の高い検知器４０及び検知システム１とすることができる。
さらに、本実施形態によれば、従来の検知器から大幅な設計変更等を行うことなく、また、反射角度等の設計も不要であるので、より簡単かつ安価に、受光光量の飽和による誤検知を抑制することができる。
Therefore, according to the present embodiment, as in the first embodiment, it is possible to suppress erroneous detection due to saturation of the received light amount with a simple configuration, and to provide the
Further, according to the present embodiment, since the first
Furthermore, according to the present embodiment, there is no need to make a major design change or the like from the conventional detector, and no design of the reflection angle etc. is required. Can be suppressed.
以下、第１実施形態及び第２実施形態の受光部を備える検知器２０，４０の実施例を用意し、光量飽和による誤検知の有無等について調べた。各実施例及び比較例については下記の通りである。
Hereinafter, the example of the
＜実施例１＞
（シクロヘキサノン溶液Ａの調製）
棒状化合物として下記化学式（１）で示される化合物９７．７重量部と、カイラル剤（ＬＣ−７５６、ＢＡＳＦ社製）２．３重量部とを溶解させたシクロヘキサノン溶液を準備した。このシクロヘキサノン溶液には、上記棒状化合物に対して、５．０重量％の光重合開始剤（イルガキュア１８４）と、０．０３重量％のレベリング剤（ＢＹＫ３６１Ｎ、ビックケミー・ジャパン社製）とを添加した（固形分２０重量％）。この溶液をシクロヘキサノン溶液Ａとした。
Example 1
(Preparation of cyclohexanone solution A)
A cyclohexanone solution was prepared by dissolving 97.7 parts by weight of a compound represented by the following chemical formula (1) as a rod-like compound and 2.3 parts by weight of a chiral agent (LC-756, manufactured by BASF Corporation). To this cyclohexanone solution were added 5.0% by weight of a photopolymerization initiator (IRGACURE 184) and 0.03% by weight of a leveling agent (BYK 361N, manufactured by BYK Chemie Japan) with respect to the above-mentioned rod-like compound. (20% solids by weight). This solution was called cyclohexanone solution A.
（シクロヘキサノン溶液Ｂの調製）
棒状化合物として上記化学式（１）で示される化合物９６．８重量部と、カイラル剤（ＣＮＬ−７１６、ＡＤＥＫＡ社製）３．２重量部とを溶解させたシクロヘキサノン溶液を準備した。このシクロヘキサノン溶液には、上記棒状化合物に対して、５．０重量％の光重合開始剤（イルガキュア１８４）と、０．０３重量％のレベリング剤（ＢＹＫ３６１Ｎ、ビックケミー・ジャパン社製）とを添加した（固形分２０重量％）。この溶液をシクロヘキサノン溶液Ｂとした。
(Preparation of cyclohexanone solution B)
A cyclohexanone solution was prepared by dissolving 96.8 parts by weight of the compound represented by the chemical formula (1) as a rod-like compound and 3.2 parts by weight of a chiral agent (CNL-716, manufactured by Adeka). To this cyclohexanone solution were added 5.0% by weight of a photopolymerization initiator (IRGACURE 184) and 0.03% by weight of a leveling agent (BYK 361N, manufactured by BYK Chemie Japan) with respect to the above-mentioned rod-like compound. (20% solids by weight). This solution was called cyclohexanone solution B.
（波長選択フィルタ２１１Ａの作製）
透明基板２１５として、ポリエチレンテレフタレートからなる二軸延伸フィルムを準備した。この二軸延伸フィルム上に、ポリイミド材料をバーコーターにて成膜し、一定方向にラビング処理を行い、配向膜を形成した。次に、二軸延伸フィルムに形成された配向膜を介してバーコーターにて、上記シクロヘキサノン溶液Ａを塗布した。
次に、１００℃で２分間保持し、シクロヘキサノン溶液中のシクロヘキサノンを蒸発させて、棒状化合物を配向させ、塗膜を形成した。そして、得られた塗膜に、紫外線を照射し（３７ｍＪ／ｃｍ２）、二軸延伸フィルム上にコレステリック構造を固定化することにより、１層目の反射層（第２反射層２１４）を形成した。
次に、同様に、上記１層目の反射層上に、上記シクロヘキサノン溶液Ｂを塗布して１０５℃で２分間保持し、シクロヘキサノン溶液中のシクロヘキサノンを蒸発させて、棒状化合物を配向させて塗膜を形成し、そして得られた塗膜に、紫外線を照射し（４００ｍＪ／ｃｍ２）、１層目の反射層上にコレステリック構造を固定化することにより２層目の反射層（第１反射層２１３）を形成した。これにより、２層の反射層が積層された波長選択反射層２１２を備える実施例１の波長選択フィルタ２１１Ａを作製した。
(Fabrication of wavelength selection filter 211A)
As a
Next, the mixture was maintained at 100 ° C. for 2 minutes, and cyclohexanone in the cyclohexanone solution was evaporated to orient the rod-like compound, thereby forming a coating. Then, the obtained coating film is irradiated with ultraviolet light (37 mJ / cm 2 ), and the cholesteric structure is fixed on the biaxially stretched film to form a first reflective layer (second reflective layer 214). did.
Next, similarly, the above cyclohexanone solution B is applied onto the first reflective layer and held at 105 ° C. for 2 minutes to evaporate the cyclohexanone in the cyclohexanone solution to orient the rod-like compound and coat it. Is formed, and the obtained coating film is irradiated with ultraviolet light (400 mJ / cm 2 ), and the cholesteric structure is fixed on the first reflective layer to form a second reflective layer (first reflective layer). 213). Thereby, the wavelength selection filter 211A of Example 1 provided with the wavelength
この実施例１の波長選択フィルタ２１１Ａは、第１実施形態の波長選択フィルタ２１１の実施例に相当する。
図７は、実施例１の波長選択フィルタ２１１Ａの反射率を示すグラフである。図７及び後述する図８において、縦軸は反射率、横軸は波長を示している。
図７に示すように、実施例１の波長選択フィルタ２１１Ａは、その反射光の波長域が約１１００〜１３５０ｎｍであり、反射率のピークが１２２０ｎｍである。
The wavelength selection filter 211A of the first embodiment corresponds to an example of the
FIG. 7 is a graph showing the reflectance of the wavelength selection filter 211A of the first embodiment. In FIG. 7 and FIG. 8 to be described later, the vertical axis indicates the reflectance, and the horizontal axis indicates the wavelength.
As shown in FIG. 7, the wavelength range of the reflected light of the wavelength selection filter 211A of the first embodiment is about 1100 to 1350 nm, and the peak of the reflectance is 1220 nm.
（誤検知の有無の確認方法）
上記で作製した実施例１の波長選択フィルタ２１１Ａと、発光素子（浜松ホトニクス社製赤外発光ダイオードＬ１３０７２、ピーク発光波長１２００ｎｍ）と、受光素子２１６（京セミ株式会社製ＩｎＧａＡｓフォトダイオードＫＰＤＥ０３０、ピーク感度１５５０ｎｍ、分光感度９００〜１７００ｎｍ）とを準備し、図１及び図２に示すように発光器１０及び検知器２０内に適宜設置し、実施例１の検知システム１とした。
一方、上記実施例１と同じ受光素子２１６を備えるが、実施例１の波長選択フィルタ２１１Ａを設置しない比較例の検知器も同様に準備し、上記実施例１の発光素子を備える発光器１０と組み合わせて、比較例１の検知システムとした。
(How to check if there is a false positive)
The wavelength selective filter 211A of Example 1 manufactured above, a light emitting element (infrared light emitting diode L13072 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.,
On the other hand, a detector of a comparative example provided with the same
評価は、不図示のハロゲンランプ（１５０Ｗ）の光を実施例１及び比較例１の検知器の入光部から入射させ、実施例及び比較例の検知器の誤動作の有無を確認した。
実施例１の波長選択フィルタ２１１Ａを有する実施例１の検知器２０及び検知システム１では、ハロゲンランプからの不要な外光の入射にも関わらず、受光素子２１６が発光器１０からの光を検知し、検知器が誤検知することはなかった。
一方、波長選択フィルタ２１１Ａを有しない比較例１の検知器及び検知システムでは、ハロゲンランプからの不要な外光により、受光素子２１６の受光光量が飽和し、受光素子２１６が発光器１０からの光を検知せず、検知器は、発光器からの光が検知できないとして誤検知が生じた。
In the evaluation, light of a halogen lamp (150 W) (not shown) was made incident from the light entrance of the detector of Example 1 and Comparative Example 1, and the presence or absence of malfunction of the detector of Example and Comparative Example was confirmed.
In the
On the other hand, in the detector and detection system of Comparative Example 1 not having the wavelength selection filter 211A, the amount of light received by the
＜実施例２＞
（シクロヘキサノン溶液Ｃの調製）
棒状化合物として上記化学式（１）で示される化合物９７．５重量部と、カイラル剤（ＬＣ−７５６、ＢＡＳＦ社製）２．５重量部とを溶解させたシクロヘキサン溶液を準備した。このシクロヘキサン溶液には、上記棒状化合物に対して、５．０重量％の光重合開始剤（イルガキュア１８４）と、０．０３重量％のレベリング剤（ＢＹＫ３６１Ｎ、ビックケミー・ジャパン社製）とを混合した（固形分２０重量％）。この溶液をシクロヘキサノン溶液Ｃとした。
Example 2
(Preparation of cyclohexanone solution C)
A cyclohexane solution was prepared by dissolving 97.5 parts by weight of the compound represented by the above chemical formula (1) as a rod-like compound and 2.5 parts by weight of a chiral agent (LC-756, manufactured by BASF Corporation). In the cyclohexane solution, 5.0% by weight of a photopolymerization initiator (IRGACURE 184) and 0.03% by weight of a leveling agent (BYK 361N, manufactured by BYK Chemie Japan) were mixed with the above-mentioned rod-like compound. (20% solids by weight). This solution was called cyclohexanone solution C.
（シクロヘキサノン溶液Ｄの調製）
棒状化合物として上記化学式（１）で示される化合物９６．５重量部と、カイラル剤（ＣＮＬ−７１６、ＡＤＥＫＡ社製）３．５重量部とを溶解させたシクロヘキサノン溶液を準備した。このシクロヘキサノン溶液には、上記棒状化合物に対して、５．０重量％の光重合開始剤（イルガキュア１８４）と、０．０３重量％のレベリング剤（ＢＹＫ３６１Ｎ、ビックケミー・ジャパン社製）とを添加した（固形分２０重量％）。この溶液をシクロヘキサノン溶液Ｄとした。
(Preparation of cyclohexanone solution D)
A cyclohexanone solution was prepared by dissolving 96.5 parts by weight of the compound represented by the above chemical formula (1) as a rod-like compound and 3.5 parts by weight of a chiral agent (CNL-716, manufactured by ADEKA). To this cyclohexanone solution were added 5.0% by weight of a photopolymerization initiator (IRGACURE 184) and 0.03% by weight of a leveling agent (BYK 361N, manufactured by BYK Chemie Japan) with respect to the above-mentioned rod-like compound. (20% solids by weight). This solution was called cyclohexanone solution D.
（第１波長選択フィルタ４１１Ｂの作製）
透明基板４１６として、ポリエチレンテレフタレートからなる二軸延伸フィルムを準備した。上記二軸延伸フィルム上に、ポリイミド材料をバーコーターにて成膜し、一定方向にラビング処理を行い、配向膜を形成した。次に、二軸延伸フィルムに形成された配向膜を介してバーコーターにて、上記シクロヘキサノン溶液Ｃを塗布した。
次に、１００℃で２分間保持し、シクロヘキサノン溶液中のシクロヘキサノンを蒸発させて、棒状化合物を配向させ、塗膜を形成した。そして、得られた塗膜に、紫外線を照射し（３７ｍＪ／ｃｍ２）、二軸延伸フィルム上にコレステリック構造を固定化することにより、１層目の反射層（第２反射層４１５）を形成した。
次に、同様に、上記１層目の反射層上に、上記シクロヘキサノン溶液Ｄを塗布して１０５℃で２分間保持し、シクロヘキサノン溶液中のシクロヘキサノンを蒸発させて、棒状化合物を配向させて塗膜を形成し、そして得られた塗膜に、紫外線を照射し（４００ｍＪ／ｃｍ２）、１層目の反射層上にコレステリック構造を固定化することにより２層目の反射層（第１反射層４１４）を形成した。これにより、２層の反射層が積層された波長選択反射層４１３を備える実施例２の第１波長選択フィルタ４１１Ｂを作製した。
(Fabrication of the first wavelength selection filter 411B)
As a
Next, the mixture was maintained at 100 ° C. for 2 minutes, and cyclohexanone in the cyclohexanone solution was evaporated to orient the rod-like compound, thereby forming a coating. Then, the obtained coating film is irradiated with ultraviolet light (37 mJ / cm 2 ), and the cholesteric structure is fixed on the biaxially stretched film to form a first reflective layer (second reflective layer 415). did.
Next, similarly, the cyclohexanone solution D is applied onto the first reflective layer and held at 105 ° C. for 2 minutes to evaporate the cyclohexanone in the cyclohexanone solution to orient the rod-like compound and thereby coat the film. Is formed, and the obtained coating film is irradiated with ultraviolet light (400 mJ / cm 2 ), and the cholesteric structure is fixed on the first reflective layer to form a second reflective layer (first reflective layer). 414). Thus, the first wavelength selection filter 411B of Example 2 including the wavelength
この実施例２の第１波長選択フィルタ４１１Ｂは、第２実施形態の第１波長選択フィルタ４１１の実施例に相当する。
図８は、実施例２の第１波長選択フィルタ４１１Ｂの反射率を示すグラフである。
図８に示すように、実施例２の第１波長選択フィルタ４１１Ｂは、その反射光の波長域が約１０００〜１２１０ｎｍであり、反射率のピークが１１００ｎｍである。
The first wavelength selection filter 411B of the second embodiment corresponds to an example of the first
FIG. 8 is a graph showing the reflectance of the first wavelength selection filter 411B of the second embodiment.
As shown in FIG. 8, the wavelength range of the reflected light of the first wavelength selection filter 411B of the second embodiment is about 1000 to 1210 nm, and the peak of the reflectance is 1100 nm.
（誤検知の有無の確認方法）
上記で作製した実施例２の第１波長選択フィルタ４１１Ｂと、発光素子（浜松ホトニクス社製赤外発光ダイオードＬ２３８８、ピーク発光波長９４５ｎｍ）、受光素子（浜松ホトニクス社製ＳｉＰＩＮフォトダイオードＳ１２０２８、ピーク感度９８０ｎｍ、分光感度３６０〜１１４０ｎｍ）、第２波長選択フィルタ４１２を準備し、図４及び図５に示すように発光器１０及び検知器４０内に適宜設置し、実施例２の検知システム１とした。第２波長選択フィルタ４１２は、市販の赤外透過フィルター（ＨＯＹＡ製ＩＲ８５Ｎ）を用いた。
一方、上記実施例２と同じ受光素子２１６及び第２波長選択フィルタ４１２を備えるが、実施例２の第１波長選択フィルタ４１１Ｂを設置しない比較例２の検知器も同様に準備し、上記実施例２発光素子を備える発光器１０と組み合わせて、比較例１の検知システムとした。
(How to check if there is a false positive)
The first wavelength selection filter 411B of Example 2 manufactured above, a light emitting element (infrared light emitting diode L2388 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd., peak emission wavelength 945 nm), a light receiving element (SiPIN Photodiode S12028 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.), peak sensitivity 980 nm The spectral sensitivity (360 to 1140 nm) and the second
On the other hand, the detector of Comparative Example 2 provided with the same
評価は、不図示のハロゲンランプ（１５０Ｗ）の光を実施例２及び比較例２の検知器の入光部から入射させ、実施例２及び比較例２の検知器の誤動作の有無を確認した。
第１波長選択フィルタ４１１Ｂを有する実施例２の検知器４０及び検知システム１では、ハロゲンランプからの不要な外光の入射にも関わらず、受光素子２１６が発光器１０からの光を検知し、検知器４０が誤検知することがなかった。
一方、第１波長選択フィルタ４１１Ｂを有しない比較例１の検知器及び検知システムでは、ハロゲンランプからの不要な外光により、受光素子２１６の受光光量が飽和し、受光素子２１６が発光器１０からの光を検知せず、検知器は、発光器からの光を検知できないとして誤検知が生じた。
In the evaluation, light of a halogen lamp (150 W) (not shown) was made incident from the light entrance of the detector of Example 2 and Comparative Example 2, and the presence or absence of malfunction of the detector of Example 2 and Comparative Example 2 was confirmed.
In the
On the other hand, in the detector and detection system of Comparative Example 1 that does not have the first wavelength selection filter 411B, the amount of light received by the
（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）各実施形態において、パルス光Ｌを用いる例を示したが、これに限らず、パルス状の点滅等を有しない光を用いてもよい。
(Modified form)
Various modifications and changes are possible without being limited to the embodiments described above, and they are also within the scope of the present invention.
(1) In each embodiment, although the example which uses pulsed light L was shown, it may use not only this but the light which does not have a pulse-like blink etc.
（２）第１実施形態において、波長選択反射層２１２は、第１反射層２１３及び第２反射層２１４の２層が積層されている例を示したが、これに限らず、波長選択反射層２１２により反射させたい波長域に応じて、その積層数を設定してよい。
なお、第２実施形態における第１波長選択フィルタ４１１の波長選択反射層４１３についても同様である。
(2) In the first embodiment, the wavelength
The same applies to the wavelength
（３）第１実施形態において、波長選択フィルタ２１１の第１反射層２１３及び第２反射層２１４は、透明基板の片面に積層されて形成されている例を示したが、これに限らず、透明な樹脂製の基材等に各層を形成し、それらを透明基板の片面に貼合したものでもよい。
(3) In the first embodiment, the
（４）各実施形態において、発光部１１と受光部２１，４１とは１組である例を示したが、これに限らず、複数組備えられる形態としてもよい。
(4) In each embodiment, although the example which is 1 set with the
（５）各実施形態において、発光器１０が発する光を赤外光とする場合には、受光部２１，４１の光の入射する入光部２１ａ，４１ａに、黒色に着色され、光（可視光）等を吸収するＰＣ等の樹脂製の板状の部材等を設けてもよい。このような部材を設けることにより、不要な可視光領域の光の入射を抑制でき、かつ、異物の侵入や波長選択フィルタの劣化等を防止することができる。また、検知器２０，４０の筐体の色を黒色とした場合には、受光部の存在を第三者に認識されにくくすることができる。
(5) In each embodiment, when the light emitted by the
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。 In addition, although this embodiment and a modification can also be combined and used suitably, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above.
１ 検知システム
１０ 発光器
１１ 発光部
１２ 発光制御部
２０，４０ 検知器
２１，４１ 受光部
２２ 受光制御部
２１１ 波長選択フィルタ
２１２，４１３ 波長選択反射層
４１１ 第１波長選択フィルタ
４１２ 第２波長選択フィルタ
Reference Signs List 1
Claims (8)
前記波長選択素子で反射された前記第１波長領域の光を受光する受光素子と、
を備える検知器。 A wavelength selection element that reflects light in a first wavelength range and transmits light in wavelengths other than the first wavelength range;
A light receiving element for receiving the light of the first wavelength range reflected by the wavelength selection element;
Detector with.
前記波長選択素子を透過した光を吸収する光吸収部材を備えること、
を特徴とする検知器。 In the detector according to claim 1,
Providing a light absorbing member that absorbs light transmitted through the wavelength selection element;
A detector characterized by
前記第１波長領域に隣接し、前記第１波長領域よりも波長が小さい第３波長領域の光を反射又は吸収する第２波長選択素子と、
前記第１波長選択素子及び前記第２波長選択素子を透過した前記第１波長領域の光を受光する受光素子と、
を備える検知器。 A first wavelength selection element adjacent to the first wavelength range, which reflects or absorbs light in a second wavelength range larger in wavelength than the first wavelength range;
A second wavelength selection element adjacent to the first wavelength region, which reflects or absorbs light in a third wavelength region having a wavelength smaller than that of the first wavelength region;
A light receiving element for receiving the light of the first wavelength range transmitted through the first wavelength selecting element and the second wavelength selecting element;
Detector with.
前記波長選択素子は、前記第１波長領域の光の少なくとも一部を反射するコレステリック液晶層を備えること、
を特徴とする検知器。 In the detector according to claim 1 or 2,
The wavelength selection element includes a cholesteric liquid crystal layer that reflects at least a part of the light in the first wavelength range,
A detector characterized by
前記第１波長選択素子は、前記第２波長領域の光の少なくとも一部を反射するコレステリック液晶層を備えること、
を特徴とする検知器。 In the detector according to claim 3,
The first wavelength selection element may include a cholesteric liquid crystal layer that reflects at least a part of the light in the second wavelength range.
A detector characterized by
前記検知器に対して、所定の波長の光を投光する発光器と、
を備える検知システム。 A detector according to any one of claims 1 to 5;
A light emitter for emitting light of a predetermined wavelength to the detector;
Detection system comprising:
前記第１波長領域は、前記受光素子の受光可能な波長領域であり、
前記発光器の投光する光の波長は、前記第１波長領域内であること、
を特徴とする検知システム。 In the detector system according to claim 6,
The first wavelength range is a wavelength range in which the light receiving element can receive light,
The wavelength of light emitted by the light emitter is within the first wavelength range,
Detection system characterized by
前記所定の波長領域の光の少なくとも一部を反射するコレステリック液晶層を備えるフィルタであること、
を特徴とする波長選択素子。 The detector according to any one of claims 1 to 5, or the detection system according to claim 6 or 7, which reflects light in a predetermined wavelength range, A wavelength selection element that transmits light of wavelengths other than the wavelength region, and
A filter comprising a cholesteric liquid crystal layer that reflects at least a part of the light in the predetermined wavelength range;
A wavelength selective element characterized by
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