JPS6018730A - 焦電型検出器 - Google Patents
焦電型検出器Info
- Publication number
- JPS6018730A JPS6018730A JP58126430A JP12643083A JPS6018730A JP S6018730 A JPS6018730 A JP S6018730A JP 58126430 A JP58126430 A JP 58126430A JP 12643083 A JP12643083 A JP 12643083A JP S6018730 A JPS6018730 A JP S6018730A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pyroelectric
- electrode
- light
- receiving electrode
- electrode parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 4
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910003781 PbTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N15/00—Thermoelectric devices without a junction of dissimilar materials; Thermomagnetic devices, e.g. using the Nernst-Ettingshausen effect
- H10N15/10—Thermoelectric devices using thermal change of the dielectric constant, e.g. working above and below the Curie point
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は感度つまり比検出率を向トさせるとともに、
耐I′A%境特11Iの改善を図った焦電型検出器に関
するしのである。
耐I′A%境特11Iの改善を図った焦電型検出器に関
するしのである。
良く知られているように、焦電型検出器の感度(Rv)
は次式(1)で表わされている。
は次式(1)で表わされている。
η:放IJ率
λ:焦雷係数(dps/dPT)
ω:チーlツバ角周波数
A:受光面積
R:合成抵抗
G:熱拡散定数
τE:雷気11.1定数
τT:熱時定数
C:容量
t:素子の厚み
CP:熱容量
アメリカ特許3,839,640、イギリス特許1,4
47,372に示されている、Jこうに、一枚の焦電体
基板に2個の受光電極部が直列にかつ逆極性に電気接続
された、いわゆる2素子直列逆極性接続型のものt:L
人体移動検知用として広く利用されており、したがって
低周波で大ぎな感度をもつものが好ましいとされている
。
47,372に示されている、Jこうに、一枚の焦電体
基板に2個の受光電極部が直列にかつ逆極性に電気接続
された、いわゆる2素子直列逆極性接続型のものt:L
人体移動検知用として広く利用されており、したがって
低周波で大ぎな感度をもつものが好ましいとされている
。
第1図、第2図はこの2素子直列逆極性接続型の焦電型
検出器の概略図である。
検出器の概略図である。
図においT、1はPb (Zr、T i >03系磁器
、PbTiO3系磁器、3rBaNbなどの材わ1から
なる焦電体基板を示し、−面には受光側の電極2a、2
b、細面には電極3a、 3bが電極2a、 2bに対
向して形成されており、第1図に示したものは電極2a
、2bの上に赤外線吸収膜5.6が形成され、第2図に
示したものも同様に電極2a、 2bの1−に赤外線吸
収膜5.6が形成されている。そして第1図に示したも
のは電極2aと電極2hとは導体4で連結されており、
第2図に示したものは電極3aと電極3bとは導体4で
連結されている。焦電体基板10分極軸はそれぞれ矢印
方向にある。7はFETを示し、このFFT 7のゲー
ト8は、第1図に示したものでは、電極3aに接続され
、電極3bはアース端子9に接続されている。また第2
図に示したものでは、FET7のゲート8は電極2aに
接続され、電極21)はアース※11:子9に接続され
ている。
、PbTiO3系磁器、3rBaNbなどの材わ1から
なる焦電体基板を示し、−面には受光側の電極2a、2
b、細面には電極3a、 3bが電極2a、 2bに対
向して形成されており、第1図に示したものは電極2a
、2bの上に赤外線吸収膜5.6が形成され、第2図に
示したものも同様に電極2a、 2bの1−に赤外線吸
収膜5.6が形成されている。そして第1図に示したも
のは電極2aと電極2hとは導体4で連結されており、
第2図に示したものは電極3aと電極3bとは導体4で
連結されている。焦電体基板10分極軸はそれぞれ矢印
方向にある。7はFETを示し、このFFT 7のゲー
ト8は、第1図に示したものでは、電極3aに接続され
、電極3bはアース端子9に接続されている。また第2
図に示したものでは、FET7のゲート8は電極2aに
接続され、電極21)はアース※11:子9に接続され
ている。
10はド1ツイン、11はソースを示す。
ドレイン10から直流電圧を印加しておき、電極2a、
2bに片方かあるいは各電極2a、 2bに順次放射
エネルギーが入って青用温度ど焦電体基板1との間に温
疫変化が牛じるど、焦電体基板1に魚雷効果により電荷
が瞬時に発ηし、電極3と電極4の間に接続された抵抗
RQ、焦電体基板1の抵抗、およびFET 7の入力抵
抗の合成抵抗に電流が流れこの合成抵抗に応じた電圧が
発生する。この電圧はFET 7のソース・フォロワ回
路によりインピーダンス変換され、抵抗p 30両端の
電圧変化として直流バイアス電圧に重畳して交流出力信
号がソース11から出力される。
2bに片方かあるいは各電極2a、 2bに順次放射
エネルギーが入って青用温度ど焦電体基板1との間に温
疫変化が牛じるど、焦電体基板1に魚雷効果により電荷
が瞬時に発ηし、電極3と電極4の間に接続された抵抗
RQ、焦電体基板1の抵抗、およびFET 7の入力抵
抗の合成抵抗に電流が流れこの合成抵抗に応じた電圧が
発生する。この電圧はFET 7のソース・フォロワ回
路によりインピーダンス変換され、抵抗p 30両端の
電圧変化として直流バイアス電圧に重畳して交流出力信
号がソース11から出力される。
第1図の例によれば、電1Φ3aはゲー1−8に対して
マイナス(−)の極1!1に4【す、電極3aに対応す
る電極2aはプラス(十)の極性、導体4で電極2aと
連結された′電極2 t+ LXマイナス(−)の極性
、電極2bに対応する電極3bはプラス(+)の極性に
なっている。
マイナス(−)の極1!1に4【す、電極3aに対応す
る電極2aはプラス(十)の極性、導体4で電極2aと
連結された′電極2 t+ LXマイナス(−)の極性
、電極2bに対応する電極3bはプラス(+)の極性に
なっている。
また第2図の例によれば、電極2aはゲート8に対して
マイナス(−)の極性になり、電極2aに対応する電極
3aはプラス(+)の極性、導体4で電極3aと連結さ
れた電極31)はマイナス(−)の極性、電極3bに対
応する電極2bはプラス(+)の極性になっている。
マイナス(−)の極性になり、電極2aに対応する電極
3aはプラス(+)の極性、導体4で電極3aと連結さ
れた電極31)はマイナス(−)の極性、電極3bに対
応する電極2bはプラス(+)の極性になっている。
いま、上記した(1)式において、ωτF>)1、ωτ
■シ1のとき、次のく2)式が成り立つ。
■シ1のとき、次のく2)式が成り立つ。
ε0:真空の誘電率
εr:比誘電率
したがって、焦電体基板1の材料としては比誘、電率(
εr)の小さいものが好ましい。しかしながら焦電体基
板1の材料として示したPb (Ti、Zr)03系磁
器、pb Ti 03系磁器、5rBaNbは比誘電率
(εr)が200以上と大きく、材料の観点から感度(
Rv ’)を向上させることば難しい。
εr)の小さいものが好ましい。しかしながら焦電体基
板1の材料として示したPb (Ti、Zr)03系磁
器、pb Ti 03系磁器、5rBaNbは比誘電率
(εr)が200以上と大きく、材料の観点から感度(
Rv ’)を向上させることば難しい。
また(2)式の6式よりCは小さいほうがよく、ざらに
焦電型検出器は熱変換タイプであるのでCp、tを小さ
くしなければならない。しかしながら、特性上εr 、
A、tを変えることに制約があり、容量Cを小さくする
設計を考慮する必要がある。
焦電型検出器は熱変換タイプであるのでCp、tを小さ
くしなければならない。しかしながら、特性上εr 、
A、tを変えることに制約があり、容量Cを小さくする
設計を考慮する必要がある。
第1図、第2図に示したものは2素子直列逆極性接続型
であることから、ゲート8とアース9間の容量Cは1素
子型、つまり焦電体基板の両面に一対の対向電極を形成
したものにくらべ1/2になるが、容ff1(C)が依
然どして大きいこと、焦電流によるチャージが長ずきる
こと、すなわち電圧として十分な出力が取り出せないこ
となどの点で問題を有している。
であることから、ゲート8とアース9間の容量Cは1素
子型、つまり焦電体基板の両面に一対の対向電極を形成
したものにくらべ1/2になるが、容ff1(C)が依
然どして大きいこと、焦電流によるチャージが長ずきる
こと、すなわち電圧として十分な出力が取り出せないこ
となどの点で問題を有している。
また、電極形成の過程で2素子間の容量にバラツキが生
じたり、あるいは赤外線吸収膜の形成工程で厚みにバラ
ツキが牛じるなどの原因で2素子間に感度差が生じる。
じたり、あるいは赤外線吸収膜の形成工程で厚みにバラ
ツキが牛じるなどの原因で2素子間に感度差が生じる。
そのため、
(1)太陽光などの外乱光を2素子で十分にキヤンレル
できない。
できない。
(2)振動ノイズを2素子で十分にキャンセルできない
。
。
(3)周囲温度の変動により発生する電荷を2素子で十
分にキャンセルできない。
分にキャンセルできない。
など、本来直列逆極性接続型の焦電型検出器の特徴が十
分に生かされていない。
分に生かされていない。
したがって、この発明は容量を小さくすることにJ:っ
て感度つまり比検出率を向上さけた焦電型検出器を提供
することを目的とする。
て感度つまり比検出率を向上さけた焦電型検出器を提供
することを目的とする。
また、この発明は機械的1辰動特性や周囲温度変動に対
する雑音特性などの耐環境特性を改善した焦電型検出器
を提供することを目的とする。
する雑音特性などの耐環境特性を改善した焦電型検出器
を提供することを目的とする。
このような目的を達成するこの発明の要旨とするところ
は次のとおりである。すなわち、焦電体基板と、 この焦電体基板の分極軸が対向電極面と垂直になるよう
に焦電体基板の両面に形成された対向電極とを含み、 前記対向電極は少なくとも4個以上でかつ偶数個形成さ
れた6受)11市極部を構成しており、奇数番目の受)
1′、電極部を一方の受光電極部群に、偶数M +]の
受光電極部を使方の受光電極部群に2分割し、 奇数番11の受)1−1け14i部群の各受光電極部と
偶数番口の受光電極部群の各受光電極部とを交互にかつ
直列に電気接続し、 一方の受光電極部111′と使方の受光電極部群とを逆
極f+に4「るよ・)に電気接続したことを特徴とする
焦電型検出器で7%る。
は次のとおりである。すなわち、焦電体基板と、 この焦電体基板の分極軸が対向電極面と垂直になるよう
に焦電体基板の両面に形成された対向電極とを含み、 前記対向電極は少なくとも4個以上でかつ偶数個形成さ
れた6受)11市極部を構成しており、奇数番目の受)
1′、電極部を一方の受光電極部群に、偶数M +]の
受光電極部を使方の受光電極部群に2分割し、 奇数番11の受)1−1け14i部群の各受光電極部と
偶数番口の受光電極部群の各受光電極部とを交互にかつ
直列に電気接続し、 一方の受光電極部111′と使方の受光電極部群とを逆
極f+に4「るよ・)に電気接続したことを特徴とする
焦電型検出器で7%る。
以T、この発明を実Mli例にもとづいて詳細に説明す
る。
る。
第3図・〜・第(1図はこの発明にががる焦電41′1
検出器の一実施例を示したものである。第3図(a)は
焦電型検出器に相、7ノ込まれる焦電素子ユニットの斜
視図、第3図(1))は第3図(a )の■−r線断面
図、第4図、第5図は焦電型検出器の回路例、第6図は
焦電索子コーニツトを組み込んだ状態の焦電型検出器の
断面図である。
検出器の一実施例を示したものである。第3図(a)は
焦電型検出器に相、7ノ込まれる焦電素子ユニットの斜
視図、第3図(1))は第3図(a )の■−r線断面
図、第4図、第5図は焦電型検出器の回路例、第6図は
焦電索子コーニツトを組み込んだ状態の焦電型検出器の
断面図である。
図において、101は焦電体基板を示し、この焦電体基
板101の一面には対向電極111.114.115、
および118が形成され、また他面には対向電極112
.113.116および117が形成されている。
板101の一面には対向電極111.114.115、
および118が形成され、また他面には対向電極112
.113.116および117が形成されている。
各対向型@111〜118はほぼ三角形状をなしている
。各対向電極111〜118のうち、対向電極111ど
対向電極112、対向電極113と対向電極114、対
向電極115と対向電極116、および対向電極117
と対向電極118がそれぞれ焦電体基板101を介して
形成されている。そして焦電体基板101の一面、つま
り、図示状態では裏面についてみれば、対向電極111
と対向電極115はスリット 124を介して分離され
ており、双方でほぼ矩形状になっており、また対向電極
114と対向電極118はスリット127を介して分離
されており、双方でほぼ矩形状になっている。一方、焦
電体基板101の他面、つまり、図示した状態では表面
についてみれば、対向電極112と対向電極116はス
リット125を介して分離されており、双方でほぼ矩形
状になっており、また対向電極113と対向電極117
はスリット 126を介して分離されており、双方でほ
ぼ矩形状になっている。さらに対向電極112と対向電
極113は導体路 119で連結されており、対向電極
114ど対向電極115は)9係路120で連結されて
おり、ス・1向電極116と対向電極117は導体路1
21で連結されている。図中、122.123はそれぞ
れ引出電極を示し、’l=I向電極111、対向電極1
18にそ札ぞれ接続されている。
。各対向電極111〜118のうち、対向電極111ど
対向電極112、対向電極113と対向電極114、対
向電極115と対向電極116、および対向電極117
と対向電極118がそれぞれ焦電体基板101を介して
形成されている。そして焦電体基板101の一面、つま
り、図示状態では裏面についてみれば、対向電極111
と対向電極115はスリット 124を介して分離され
ており、双方でほぼ矩形状になっており、また対向電極
114と対向電極118はスリット127を介して分離
されており、双方でほぼ矩形状になっている。一方、焦
電体基板101の他面、つまり、図示した状態では表面
についてみれば、対向電極112と対向電極116はス
リット125を介して分離されており、双方でほぼ矩形
状になっており、また対向電極113と対向電極117
はスリット 126を介して分離されており、双方でほ
ぼ矩形状になっている。さらに対向電極112と対向電
極113は導体路 119で連結されており、対向電極
114ど対向電極115は)9係路120で連結されて
おり、ス・1向電極116と対向電極117は導体路1
21で連結されている。図中、122.123はそれぞ
れ引出電極を示し、’l=I向電極111、対向電極1
18にそ札ぞれ接続されている。
このような構成において、対向電極111と対向電極1
12どは受光′電極部aを構成し、対向電極113と対
向電極114は受光電極部すを構成し、対向電極115
と対向電極116は受光電極部C−を構成し、さらにλ
1向電極117と対向型I!1118は受光電極部dを
構成している。
12どは受光′電極部aを構成し、対向電極113と対
向電極114は受光電極部すを構成し、対向電極115
と対向電極116は受光電極部C−を構成し、さらにλ
1向電極117と対向型I!1118は受光電極部dを
構成している。
また各受光電極部a〜dをa、b、C,dの順番で数え
て奇数番目の受光電極部a、Cが受光電極部群へとして
配l賀され、一方偶数番日の受光電極部b、(1が受光
電極部群Bとして配置され、結果的には2分割されてい
る。
て奇数番目の受光電極部a、Cが受光電極部群へとして
配l賀され、一方偶数番日の受光電極部b、(1が受光
電極部群Bとして配置され、結果的には2分割されてい
る。
第3図(a )、(b)に示した電極配置構造から明ら
かなように、受光電極部a”−dの結線は第4図に示し
たようになり、受光電極部群Aの各受光電極部a、Cと
受光電極部群Bの各受光電極部す、dは受光電極部a→
受光電*部C→受光電極部h→受光電極部(1のように
電気接続されることになる。各受光電極部a−dに対応
する部分をそれぞれ焦電素子ユニツ1〜と仮定すると、
その結線は第5図のようになる。なお、第4図、第5図
において、焦電体基板1中に示された矢印は分極軸を示
し、各対向電極111ヘ−118と直交する配置になっ
ている。
かなように、受光電極部a”−dの結線は第4図に示し
たようになり、受光電極部群Aの各受光電極部a、Cと
受光電極部群Bの各受光電極部す、dは受光電極部a→
受光電*部C→受光電極部h→受光電極部(1のように
電気接続されることになる。各受光電極部a−dに対応
する部分をそれぞれ焦電素子ユニツ1〜と仮定すると、
その結線は第5図のようになる。なお、第4図、第5図
において、焦電体基板1中に示された矢印は分極軸を示
し、各対向電極111ヘ−118と直交する配置になっ
ている。
第3図(1))、第4図において、128.129は赤
外線吸収膜を示し、受光電極部群A、受光電極部群Bの
領域の表面に形成されている。詳細には、赤外線吸収膜
128は対向電極112、対向電極116を含む領域に
形成され、赤外線吸収膜129は対向電極113、対向
電極117を含む領域に形成されている。またこの赤外
線吸収膜128.129の材わlとしては、対向電極が
それぞれ近接している配置になっていることから、導電
性の大ぎいNi −Orなどは不適当であり、たとえば
絶縁性の高い有機膜が好ましい。
外線吸収膜を示し、受光電極部群A、受光電極部群Bの
領域の表面に形成されている。詳細には、赤外線吸収膜
128は対向電極112、対向電極116を含む領域に
形成され、赤外線吸収膜129は対向電極113、対向
電極117を含む領域に形成されている。またこの赤外
線吸収膜128.129の材わlとしては、対向電極が
それぞれ近接している配置になっていることから、導電
性の大ぎいNi −Orなどは不適当であり、たとえば
絶縁性の高い有機膜が好ましい。
また、第4図、第11図において、130はF「Tを示
()、 131はゲー1−1132はドレイン、133
はソース、134は)ノースをそれぞれ示す。そして「
FT13(+のゲー1へ 131か1)児れば対向電極
111はマイナス(−1)の+4i (I+どなり、以
下類に対向電極112はプラス(+)極、対向電極11
3はマイナス(−)極、ス・1向雷極114はプラス(
十)極、対向電極115はマイノース(−)極、対向電
極116はプラス(−1−)極、対向電極117はマイ
ナス(−)極、対向電極118はマイナス(−)極とな
る。したがって、受光電(4!部群八において、焦電体
基板101の裏面の各対向電極111.115はマイナ
ス(−)極となり、表面の名ス・1向電極112.11
6はプラス(−←)極となる。一方、受光電極部群Bに
おいて、焦電体基板101の表面の各対向電極114.
118はプラス(+)極となり、表面の各対向電極11
3.117はマイナス(−)極となる。
()、 131はゲー1−1132はドレイン、133
はソース、134は)ノースをそれぞれ示す。そして「
FT13(+のゲー1へ 131か1)児れば対向電極
111はマイナス(−1)の+4i (I+どなり、以
下類に対向電極112はプラス(+)極、対向電極11
3はマイナス(−)極、ス・1向雷極114はプラス(
十)極、対向電極115はマイノース(−)極、対向電
極116はプラス(−1−)極、対向電極117はマイ
ナス(−)極、対向電極118はマイナス(−)極とな
る。したがって、受光電(4!部群八において、焦電体
基板101の裏面の各対向電極111.115はマイナ
ス(−)極となり、表面の名ス・1向電極112.11
6はプラス(−←)極となる。一方、受光電極部群Bに
おいて、焦電体基板101の表面の各対向電極114.
118はプラス(+)極となり、表面の各対向電極11
3.117はマイナス(−)極となる。
したがって、上記した構成から明らかなように、特に第
5図から明らかイ【ように、各魚雷素子ユニットが4個
直列接続された態様となり、第1図、第2図の従来例に
くらべて容量が1/2となり、上記(2)式J、り感度
(Rv )を改善できることが叩解できる。また各受光
電極部a〜dで決まる容0)のバラツキを小さくするこ
とができ、また赤外線吸収も均一に行われるので、受光
電極部群A、8間の感度差が小さくなり、その結果機械
的撮動特性や周囲温度変向に対する雑音特性などの耐環
境性↑1も大きく改善されることになる。さらに上記し
た構造によれば、赤外線エネルギーが各分割された受光
電極部群A、Bに分散吸収されやすいため、マルチミラ
ー、レンズなどの焦光系と組み合せたときに有効なもの
となる。
5図から明らかイ【ように、各魚雷素子ユニットが4個
直列接続された態様となり、第1図、第2図の従来例に
くらべて容量が1/2となり、上記(2)式J、り感度
(Rv )を改善できることが叩解できる。また各受光
電極部a〜dで決まる容0)のバラツキを小さくするこ
とができ、また赤外線吸収も均一に行われるので、受光
電極部群A、8間の感度差が小さくなり、その結果機械
的撮動特性や周囲温度変向に対する雑音特性などの耐環
境性↑1も大きく改善されることになる。さらに上記し
た構造によれば、赤外線エネルギーが各分割された受光
電極部群A、Bに分散吸収されやすいため、マルチミラ
ー、レンズなどの焦光系と組み合せたときに有効なもの
となる。
第6図は上記した構成からなる焦電素子ユニットを回路
を含めて実装した焦電型検出器の断面図である。図中、
201は上記した構成からなる焦電素子1ニツトを示し
、セラミクスなどの絶縁基板202の上に載同固定され
ている。203はFETを示し、焦電素子ユニット20
1とは第4図、第5図に示した回路例を構成するように
電気接続されている。焦電素子ユニツ1〜201、FI
ET203を固定した絶縁基板202はステム204か
ら突出しているビン端子205.206.207に接続
されている。ビン端子205.206.207はそれぞ
れ第4図、第5図にお(」るドレイン132、ソース1
33、アース134に対応している。208はステム2
04に固定されたキャップを示し、キャップ208の上
部には赤外線透過窓209が設(−〕られている。
を含めて実装した焦電型検出器の断面図である。図中、
201は上記した構成からなる焦電素子1ニツトを示し
、セラミクスなどの絶縁基板202の上に載同固定され
ている。203はFETを示し、焦電素子ユニット20
1とは第4図、第5図に示した回路例を構成するように
電気接続されている。焦電素子ユニツ1〜201、FI
ET203を固定した絶縁基板202はステム204か
ら突出しているビン端子205.206.207に接続
されている。ビン端子205.206.207はそれぞ
れ第4図、第5図にお(」るドレイン132、ソース1
33、アース134に対応している。208はステム2
04に固定されたキャップを示し、キャップ208の上
部には赤外線透過窓209が設(−〕られている。
次に、具体的な実施例について説明する。いま焦電体基
板の利オ′11どして、特開昭53−20600号公報
に記載されているPb (Sn、hSb7.)03−P
b Zr On −Pl+ Ti Oa系材料を用いた
。イして使用()た材11の特性は、誘電率(ε)=3
80、誘電損失(tanδ)−1,4%、焦電材料評価
指数として、Fv−λ/εr −co= 1.95 x
lO(c −cm/J ) 、Fn−λ/ CP/’g
下τπT丁= 3.21−「 xlo (c −cm/ J )であった。
板の利オ′11どして、特開昭53−20600号公報
に記載されているPb (Sn、hSb7.)03−P
b Zr On −Pl+ Ti Oa系材料を用いた
。イして使用()た材11の特性は、誘電率(ε)=3
80、誘電損失(tanδ)−1,4%、焦電材料評価
指数として、Fv−λ/εr −co= 1.95 x
lO(c −cm/J ) 、Fn−λ/ CP/’g
下τπT丁= 3.21−「 xlo (c −cm/ J )であった。
そして、放用源である黒体炉の湿度を500°K(−2
27℃)、族m1ネルギー0.87IllW / cm
2とし、ブヨラビング周波数を変化させたときの出力電
圧を測定したところ、第7図に示すような結果が得られ
た。図中番号1のものはこの発明にかかるものであり、
番号2は従来例、つまり第1図に示した焦電型検出器の
ものである。出力電圧は出力波形のピークからピークの
値を読みとったものである。
27℃)、族m1ネルギー0.87IllW / cm
2とし、ブヨラビング周波数を変化させたときの出力電
圧を測定したところ、第7図に示すような結果が得られ
た。図中番号1のものはこの発明にかかるものであり、
番号2は従来例、つまり第1図に示した焦電型検出器の
ものである。出力電圧は出力波形のピークからピークの
値を読みとったものである。
第7図から明らかなように、この発明にかかるものは、
たとえばチョッピング周波数1l−1zにおいて、従来
のものにくらべて30%出力電圧の向上が図れており、
感度の向上が見られる。
たとえばチョッピング周波数1l−1zにおいて、従来
のものにくらべて30%出力電圧の向上が図れており、
感度の向上が見られる。
また耐環境時1”lのうち、周囲温度変動による雑音発
生を測定した。第8図がその測定結果であり、この発明
によるものは従来例にくらべ、温m十臂時あるいは温度
下降時における雑音発生電圧を低く抑えることが可1i
uとなっている。
生を測定した。第8図がその測定結果であり、この発明
によるものは従来例にくらべ、温m十臂時あるいは温度
下降時における雑音発生電圧を低く抑えることが可1i
uとなっている。
さらに、この発明にがかる焦電型検出器は周波数20h
l z 、1.2G 、1.5mmの振幅の条件で刹1
音を従来例にくらべて20%低減させることかでき、機
械的振動特性の点でも改善されていることがモイ[認で
きた。
l z 、1.2G 、1.5mmの振幅の条件で刹1
音を従来例にくらべて20%低減させることかでき、機
械的振動特性の点でも改善されていることがモイ[認で
きた。
第9図、第10図はそれぞれこの発明にがかる焦電型検
出器の仙の実施例を示覆斜視図である。図示したちのは
特に対向型14jの形状、配置を変えたものであり、し
た!へってこの点に重点を冒いて以下に説明する。
出器の仙の実施例を示覆斜視図である。図示したちのは
特に対向型14jの形状、配置を変えたものであり、し
た!へってこの点に重点を冒いて以下に説明する。
図中、第3図(a)、(l))に示したものと同じ構成
部分は同一番目を付している。第9図に示したものは対
向型44i111〜118を矩形状とした点に特徴があ
る。()たがって、受光電極部は4個形成されており、
奇数番目の受光電極部は一方の受光電極部群、偶数番「
」の受光電極部は他方の受光電極部群に分割されており
、さらに奇数番目の受光電極部群の各受ソ(1電極部W
と偶数番目の受光電極部群の各受光電1j部とが交互に
かつ直列に電気接続されるという構成は」−記した実施
例と同じである。
部分は同一番目を付している。第9図に示したものは対
向型44i111〜118を矩形状とした点に特徴があ
る。()たがって、受光電極部は4個形成されており、
奇数番目の受光電極部は一方の受光電極部群、偶数番「
」の受光電極部は他方の受光電極部群に分割されており
、さらに奇数番目の受光電極部群の各受ソ(1電極部W
と偶数番目の受光電極部群の各受光電1j部とが交互に
かつ直列に電気接続されるという構成は」−記した実施
例と同じである。
また第10図に示したbのは、第9図の構成にさらに対
向電極を増ヤ)し、各受光電極部群にそれぞれ3個の受
光電(a部を含ませたものである。詳しく説明寸れば、
焦電体基板101の表面に対向電極136.137を形
成し、裏面に対向電極135.138を形成したもので
ある。そして、対向電極135は導体路120で対向電
極114と連結され、対向電極136は導体路139で
対向電極137と連結され、さらに対向電極138は導
体路140で対向電極115と連結されている。ちらろ
ん図示した状態から明らかなように、対向電極135と
対向電極136は焦電体基板101を介して対向してお
り、また対向電極137と対向電極138は焦電体基板
101を介して対向している。この実施例によれば、第
1図、第2図に示したものにくらべ容量を1/3にする
ことができ、さらに感度および比検出率を向上させると
ともに、耐環境特性を改善り゛ることができる。
向電極を増ヤ)し、各受光電極部群にそれぞれ3個の受
光電(a部を含ませたものである。詳しく説明寸れば、
焦電体基板101の表面に対向電極136.137を形
成し、裏面に対向電極135.138を形成したもので
ある。そして、対向電極135は導体路120で対向電
極114と連結され、対向電極136は導体路139で
対向電極137と連結され、さらに対向電極138は導
体路140で対向電極115と連結されている。ちらろ
ん図示した状態から明らかなように、対向電極135と
対向電極136は焦電体基板101を介して対向してお
り、また対向電極137と対向電極138は焦電体基板
101を介して対向している。この実施例によれば、第
1図、第2図に示したものにくらべ容量を1/3にする
ことができ、さらに感度および比検出率を向上させると
ともに、耐環境特性を改善り゛ることができる。
なお、付記しておくが、第9図の実施例においても説明
したように、この実施例においてもすでに上記した第3
図〜第6図の実施例に必要な構成を満足している。
したように、この実施例においてもすでに上記した第3
図〜第6図の実施例に必要な構成を満足している。
以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、容量
を小さくすることができるため感度の向上、つまり比検
出率の向上が可0しであり、耐環境時f1にもすぐれた
焦電型検出器を提供することができる。
を小さくすることができるため感度の向上、つまり比検
出率の向上が可0しであり、耐環境時f1にもすぐれた
焦電型検出器を提供することができる。
第1図、第2図は従来例にがかる2素子直列逆極性接続
型の魚雷検出器の111略図、第3図(a)は焦電型検
出器に組み込まれる焦電素子ユニットの斜視図、第3図
(1))は第3図(a )のI−I線断面図、第4図、
第5図は焦電型検出器の回路例、第6図は焦電素子ユニ
ットを組み込んだ状態の焦電型検出器の断面図、第7図
はチョッピング周波数と出力積I[の関係特性図、第8
図は周囲温度変化に対り゛る雑音の関係特性図、第9図
、第10図はこの発明の他の実施例を示す斜視図である
。 101は焦電体基板、111.112.113.114
.115.116.117.118は対向電極、119
.120は導体路、128.129は赤外線吸収膜、a
、b、c。 dは受光電極部、Δ、Bは受光電極部群。 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所 第1図 第2図 第3図 (久) 第3図 (しン ff7129115101 116129乙ト十4\1
△□上上記212
型の魚雷検出器の111略図、第3図(a)は焦電型検
出器に組み込まれる焦電素子ユニットの斜視図、第3図
(1))は第3図(a )のI−I線断面図、第4図、
第5図は焦電型検出器の回路例、第6図は焦電素子ユニ
ットを組み込んだ状態の焦電型検出器の断面図、第7図
はチョッピング周波数と出力積I[の関係特性図、第8
図は周囲温度変化に対り゛る雑音の関係特性図、第9図
、第10図はこの発明の他の実施例を示す斜視図である
。 101は焦電体基板、111.112.113.114
.115.116.117.118は対向電極、119
.120は導体路、128.129は赤外線吸収膜、a
、b、c。 dは受光電極部、Δ、Bは受光電極部群。 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所 第1図 第2図 第3図 (久) 第3図 (しン ff7129115101 116129乙ト十4\1
△□上上記212
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 焦電体基板と、 この焦電体基板の分極軸が対向電極面と垂直になるよう
に焦電体基板の両面に形成された対向電極とを含み、 前記対向電極は少なくとも4個以上でかつ個数個形成さ
れた各受光電極部を構成しており、奇数番目の受光電極
部を一方の受光電極部群に、偶数番目の受光電極部を他
方の受光電極部群に2分割し、 奇数番目の受光電極部群の各受光電極部と偶数番目の受
光電極部群の各受光電極部とを交互にかつ直列に電気接
続し、一方の受光電極部群と他方の受光電極部群とを逆
極性になるように電気接続したことを特徴とJる焦電型
検出器。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58126430A JPS6018730A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 焦電型検出器 |
US06/628,915 US4598163A (en) | 1983-07-11 | 1984-07-09 | Pyroelectric detector |
DE3425377A DE3425377C2 (de) | 1983-07-11 | 1984-07-10 | Pyroelektrischer Detektor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58126430A JPS6018730A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 焦電型検出器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6018730A true JPS6018730A (ja) | 1985-01-30 |
JPH0374331B2 JPH0374331B2 (ja) | 1991-11-26 |
Family
ID=14934992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58126430A Granted JPS6018730A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 焦電型検出器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4598163A (ja) |
JP (1) | JPS6018730A (ja) |
DE (1) | DE3425377C2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012132874A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Seiko Epson Corp | 検出装置、センサーデバイス及び電子機器 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4900367A (en) * | 1986-08-01 | 1990-02-13 | Rockwell International | Method of making a reticulated temperature sensitive imaging device |
JPH01152226U (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-20 | ||
JPH0631387Y2 (ja) * | 1988-04-13 | 1994-08-22 | 呉羽化学工業株式会社 | 焦電型赤外線センサ |
EP0354451A3 (en) * | 1988-08-11 | 1992-01-15 | Pittway Corporation | Intrusion detection system |
US5030012A (en) * | 1989-02-02 | 1991-07-09 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Pyroelectric calorimeter |
DE4105591C1 (en) * | 1991-02-22 | 1992-04-02 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | IR sensor in the form of pyroelectric detector - has silicon@ substrate with pyroelectric sensor film metallise to a pattern |
DE4445196A1 (de) * | 1994-12-17 | 1996-06-20 | Abb Patent Gmbh | Bewegungsmelder zur Erfassung der aus einem zu überwachenden Raumbereich kommenden Strahlung |
JP3209034B2 (ja) * | 1995-04-06 | 2001-09-17 | 株式会社村田製作所 | 赤外線検出器の製造方法 |
US6630671B2 (en) | 1997-01-31 | 2003-10-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Domain engineered ferroelectric optical radiation detector having multiple domain regions for acoustic dampening |
US6114698A (en) * | 1997-01-31 | 2000-09-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Domain engineered ferroelectric optical radiation detector |
FR2800470B1 (fr) * | 1999-10-28 | 2002-01-11 | Centre Nat Rech Scient | Capteur d'ondes electromagnetiques. |
JP5357430B2 (ja) * | 2008-02-04 | 2013-12-04 | 株式会社ユニバーサルエンターテインメント | 赤外線センサ |
DE102009017845B4 (de) * | 2009-04-17 | 2011-07-21 | Pyreos Ltd. | Infrarotlichtsensor mit hoher Signalspannung und hohem Signal-Rausch-Verhältnis, sowie Infrarotlichtdetektor mit dem Infrarotlichtsensor |
US8916824B2 (en) * | 2011-10-31 | 2014-12-23 | Seiko Epson Corporation | Pyroelectric light detector, pyroelectric light detecting device, and electronic device |
CN102565059B (zh) * | 2011-12-27 | 2013-11-06 | 郑州炜盛电子科技有限公司 | 复合封装四通道热释电红外传感器 |
EP4375630A1 (en) * | 2022-11-24 | 2024-05-29 | Photona GmbH | Pyroelectric infrared detector device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4917400A (ja) * | 1972-06-12 | 1974-02-15 | ||
JPS5035676A (ja) * | 1973-06-15 | 1975-04-04 | ||
US4225786A (en) * | 1978-09-15 | 1980-09-30 | Detection Systems, Inc. | Infrared detection system |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3153343A (en) * | 1962-10-16 | 1964-10-20 | Barnes Eng Co | Multiple element thermal detector |
US3581092A (en) * | 1969-04-09 | 1971-05-25 | Barnes Eng Co | Pyroelectric detector array |
JPS5110794B1 (ja) * | 1971-03-19 | 1976-04-06 | ||
US3839640A (en) * | 1973-06-20 | 1974-10-01 | J Rossin | Differential pyroelectric sensor |
GB1447372A (en) * | 1973-06-21 | 1976-08-25 | Rank Organisation Ltd | Thermal radiation sensing conveyor particularly for a machine producing a roofing tile or the like |
US4342987A (en) * | 1979-09-10 | 1982-08-03 | Rossin Corporation | Intruder detection system |
-
1983
- 1983-07-11 JP JP58126430A patent/JPS6018730A/ja active Granted
-
1984
- 1984-07-09 US US06/628,915 patent/US4598163A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-07-10 DE DE3425377A patent/DE3425377C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4917400A (ja) * | 1972-06-12 | 1974-02-15 | ||
JPS5035676A (ja) * | 1973-06-15 | 1975-04-04 | ||
US4225786A (en) * | 1978-09-15 | 1980-09-30 | Detection Systems, Inc. | Infrared detection system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012132874A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Seiko Epson Corp | 検出装置、センサーデバイス及び電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3425377A1 (de) | 1985-01-24 |
DE3425377C2 (de) | 1993-11-11 |
US4598163A (en) | 1986-07-01 |
JPH0374331B2 (ja) | 1991-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6018730A (ja) | 焦電型検出器 | |
KR0135119B1 (ko) | 적외선 검출기 | |
US3971250A (en) | Electret sensing medium having plural sensing units | |
Lee et al. | Pyroelectric sensors | |
US6203194B1 (en) | Thermopile sensor for radiation thermometer or motion detector | |
US4441023A (en) | High output differential pyroelectric sensor | |
EP0191527B1 (en) | Infra-red radiation detector devices | |
US4250384A (en) | Radiant energy systems, memories and thermal imaging methods and apparatus | |
US3480777A (en) | Pyroelectric radiation detection system with extended frequency range and reduced capacitance | |
Beerman | Improvement in the pyroelectric infrared radiation detector | |
EP0018033B1 (en) | Radiation detector devices and circuit arrangements including radiation detector devices | |
WO1981000645A1 (en) | Radient energy systems,memories and thermal imaging methods and apparatus | |
US4060729A (en) | Pyroelectric detector with decreased susceptibility to vibrational noise | |
Beerman | The pyroelectric detector of infrared radiation | |
US4983839A (en) | Pyroelectric materials | |
US3932753A (en) | Pyroelectric device with coplanar electrodes | |
US4147562A (en) | Pyroelectric detector | |
JPS6156912B2 (ja) | ||
GB2146503A (en) | Solid state switch | |
JPH03110427A (ja) | パイロ電気材料に基づく赤外線探知器 | |
JP4231681B2 (ja) | サーモパイルアレイセンサ | |
US4782227A (en) | Image sensor with memory | |
JPS637611B2 (ja) | ||
US3084301A (en) | Scanning apparatus | |
Abdullah et al. | Dielectric and pyroelectric properties of polymer-ceramic composite |