JP2000155050A - Infrared ray sensor - Google Patents

Infrared ray sensor

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JP2000155050A
JP2000155050A JP33078698A JP33078698A JP2000155050A JP 2000155050 A JP2000155050 A JP 2000155050A JP 33078698 A JP33078698 A JP 33078698A JP 33078698 A JP33078698 A JP 33078698A JP 2000155050 A JP2000155050 A JP 2000155050A
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JP
Japan
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infrared sensor
substrate
pyroelectric
dielectric film
polymer dielectric
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Application number
JP33078698A
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Japanese (ja)
Inventor
Harumi Tanaka
治美 田中
Tomio Kato
臣男 加藤
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase sensitiveness and responsiveness of an infrared sensor so as to improve a signal-to-noise(SN) ratio by arranging a pyroelectric element constructed of a polymer dielectric film with a thermal capacity of a specific value or less and an electrode on a base board with a heat conductivity of a specific value or less. SOLUTION: In this infrared ray sensor, pyroelectric elements 3, 4 are arranged on a base board 6 arranged on a support 8 made of silicon or the like. The pyroelectric elements 3, 4 are constructed of a common electrode 5 and split electrodes 1, 2 arranged on both surfaces of a polymer dielectric film 7, and the pyroelectric elements 3, 4 are polarized from each other substantially. A heat conductivity of the base board 6 is 0.3 W/(m. deg.C) or less, while the polymer dielectric film 7 with thermal capacity of 5×10-4 J/K or less is arranged in the pyroelectric elements 3, 4. The base board 6 is formed of resin selected from polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, fluorine resins and olefinic resins. In addition, copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride or the like is used for the polymer dielectric film 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触で微弱な温
度変化を検出できる焦電素子を用いた赤外線センサに関
する。詳しくは、感度や応答性、SN比を高めた、安定
した性能を有する焦電型赤外線センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared sensor using a pyroelectric element capable of detecting a small temperature change without contact. More specifically, the present invention relates to a pyroelectric infrared sensor having stable performance with improved sensitivity, responsiveness, and SN ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、赤外線センサはその検出原理か
ら、波長依存性のない熱型と比較的短波長の検出に有利
な量子型に大別される。熱型センサに用いられる素子に
は、たとえばサーモパイルやサーミスタ、焦電素子があ
り、量子型には光起電力型素子や光導電型素子がある。
熱型センサの一種である焦電型赤外線センサは、PbT
iO3やBaTiO3やTGSなどの無機材料やセラミッ
クスが主に使用され、侵入者警報装置や自動水道装置な
どに幅広く利用されるに至っている。
2. Description of the Related Art In general, infrared sensors are roughly classified into a thermal type having no wavelength dependence and a quantum type which is advantageous for detection of a relatively short wavelength from the detection principle. Elements used for the thermal sensor include, for example, a thermopile, a thermistor, and a pyroelectric element, and the quantum type includes a photovoltaic element and a photoconductive element.
A pyroelectric infrared sensor, which is a type of thermal sensor, is a PbT
Inorganic materials such as TiO 3 , BaTiO 3 and TGS and ceramics are mainly used, and have been widely used for intruder alarm devices, automatic water supply devices and the like.

【0003】この焦電型赤外線センサにおいて、その感
度を高めるには、焦電素子が吸収した熱を周囲に逃さな
い工夫が求められる。そこで、上記の無機材料を用いた
焦電素子においては、その剛直性を利用し、素子を点支
持することにより、その周囲に空気層を設け断熱性を得
るなどの手法が用いられている。また、熱伝導率の低い
基板上に素子を配し、素子と接触する部分に孔をうが
ち、断熱性を担保する手法も知られている(特公平6−
82073号公報)。
In order to increase the sensitivity of this pyroelectric infrared sensor, it is required to devise a technique that does not allow the heat absorbed by the pyroelectric element to escape to the surroundings. Therefore, in the pyroelectric element using the above-mentioned inorganic material, a technique of utilizing the rigidity thereof and supporting the element at a point to provide an air layer around the element to obtain heat insulation properties is used. In addition, there is also known a method in which an element is arranged on a substrate having low thermal conductivity, a hole is provided in a portion in contact with the element, and heat insulation is ensured (see Japanese Patent Publication No.
No. 82073).

【0004】しかし、これらはいずれも無機材料の使用
に対して有効な手法であり、たとえば可撓性を有する高
分子材料を用いた場合には、素子の強度不足により点支
持が困難となり、性能が不安定となる問題があった。ま
た、前記公報に開示された手法を高分子材料へ適用して
も、センサ出力が不十分となり、改良が求められてい
た。
However, these are all effective methods for using inorganic materials. For example, when a flexible polymer material is used, point support becomes difficult due to insufficient strength of the element, and the performance is poor. Had the problem of becoming unstable. Further, even when the technique disclosed in the above publication is applied to a polymer material, the sensor output becomes insufficient, and improvement has been demanded.

【0005】一方、センサの応答性を高めるには、素子
の熱容量を小さくすることが効果的である。しかし、上
記の無機材料を用いた例では、膜厚が100μm程度あ
り、熱容量も1×10-2〜5×10-3J/Kと大きく、
応答性は10Hz程度の移動物体が検出できる程度であ
った。また、熱容量が大きければ素子の温度変化が小さ
くなり、出力信号が小さくなるといった弊害も生じてい
た。
On the other hand, in order to improve the response of the sensor, it is effective to reduce the heat capacity of the element. However, in the example using the above inorganic material, the film thickness is about 100 μm, and the heat capacity is as large as 1 × 10 −2 to 5 × 10 −3 J / K.
The response was such that a moving object of about 10 Hz could be detected. In addition, if the heat capacity is large, the temperature change of the element becomes small, so that the output signal becomes small.

【0006】また、センサのSN比向上を図るために
は、出力信号の増大とともに、ノイズの低減が重要であ
るが、焦電型センサにおいては、焦電素子が圧電性を有
するため、周囲の振動や騒音によってノイズを生じやす
い。特に、別途製作した焦電素子をあとから基板に取り
付ける方法を用いる場合には、ノイズ増加を招く要因が
多くなるなどの問題を有していた。
In order to improve the S / N ratio of the sensor, it is important to reduce the noise as well as to increase the output signal. However, in a pyroelectric sensor, since the pyroelectric element has Noise is easily generated by vibration and noise. In particular, when a method of attaching a separately manufactured pyroelectric element to a substrate later is used, there have been problems such as an increase in factors that cause an increase in noise.

【0007】上記のような事情から、スパッタリングな
どによって無機材料を薄膜化し、感度および応答性の向
上を図った例も報告されているが(たとえばJ.App
l.Phy,61,411(1987))、いずれも無
機材料ゆえに大型の設備を必要とし、製造コストが高く
なる問題があった。
[0007] Under the circumstances described above, there has been reported an example in which an inorganic material is thinned by sputtering or the like to improve sensitivity and responsiveness (for example, J. App.
l. Phys., 61, 411 (1987)), all of which require large-scale facilities because of inorganic materials, and have a problem of increasing the manufacturing cost.

【0008】このように、焦電型赤外線センサにおい
て、中でも、焦電素子に有機高分子材料を用いたセンサ
において、感度や応答性やSN比が高く、また安定した
性能を持つものは得られていなかった。
As described above, in the pyroelectric infrared sensor, among the sensors using an organic polymer material for the pyroelectric element, a sensor having high sensitivity, responsiveness and SN ratio and having stable performance can be obtained. I didn't.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような問題点に鑑み、焦電型赤外線センサ、特に有機
高分子材料を用いた焦電型赤外線センサにおいて、感度
や応答性が高く、さらにSN比が向上した焦電型赤外線
センサを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a pyroelectric infrared sensor, particularly a pyroelectric infrared sensor using an organic polymer material, in which sensitivity and responsiveness are reduced. An object of the present invention is to provide a pyroelectric infrared sensor that is high and has an improved SN ratio.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、熱伝導率が0.3W/(m・℃)以下の基
板と、この基板上に設けた焦電素子とを含み、前記焦電
素子は、熱容量が5×10-4J/K以下の高分子誘電体
膜と、その高分子誘電体膜の両面に設けた電極とを有
し、かつ、いずれか一面の電極が前記基板上に在るよう
に配してなる赤外線センサを特徴とするものである。
The present invention for achieving the above object includes a substrate having a thermal conductivity of 0.3 W / (m · ° C.) or less, and a pyroelectric element provided on the substrate. The pyroelectric element has a polymer dielectric film having a heat capacity of 5 × 10 −4 J / K or less, and electrodes provided on both surfaces of the polymer dielectric film, and the electrode on one of the surfaces is provided. Is characterized by an infrared sensor arranged so as to be on the substrate.

【0011】ここで、少なくとも一方の電極が分割さ
れ、他方の電極と共同して2個の焦電素子を形成してい
ることも好ましい。
Here, it is also preferable that at least one electrode is divided and two pyroelectric elements are formed in cooperation with the other electrode.

【0012】また、基板が、ポリエステル系樹脂、ポリ
アミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂および
オレフィン系樹脂から選ばれた樹脂で形成されているこ
とも好ましい。
It is also preferable that the substrate is formed of a resin selected from a polyester resin, a polyamide resin, a polyimide resin, a fluorine resin and an olefin resin.

【0013】さらに、高分子誘電体膜が、フッ化ビニリ
デンと3フッ化エチレンとの共重合体、および/また
は、フッ化ビニリデンと4フッ化エチレンとの共重合体
からなり、かつ、前記共重合体におけるフッ化ビニリデ
ン成分がモル比で60〜90mol%の範囲にあること
も好ましい。
Further, the polymer dielectric film is made of a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride and / or a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene tetrafluoride. It is also preferable that the vinylidene fluoride component in the polymer is in the range of 60 to 90 mol% in molar ratio.

【0014】また、基板と高分子誘電体膜が同一の素材
からなることも好ましく、基板の、焦電素子を配する面
の十点平均粗さ(Rz)が2μm以下であることも好ま
しい。
It is also preferable that the substrate and the polymer dielectric film are made of the same material, and that the ten-point average roughness (Rz) of the surface of the substrate on which the pyroelectric element is arranged is 2 μm or less.

【0015】さらに、前記基板が支持体上に配されてい
ることも好ましい。
Further, it is preferable that the substrate is provided on a support.

【0016】また、赤外線の透過窓を含む筐体に上記の
赤外線センサを収容してなる赤外線センサユニットも好
ましい。
Further, an infrared sensor unit in which the above-mentioned infrared sensor is housed in a housing including an infrared transmission window is also preferable.

【0017】さらに、上記の赤外線センサを用いて、2
個の焦電素子の一方にのみ赤外線を入射し、その焦電素
子から得られる信号と他方の焦電素子から得られる信号
との差分信号を取り出す赤外線の測定方法も好ましい。
Further, using the above-mentioned infrared sensor, 2
It is also preferable that an infrared ray is incident on only one of the pyroelectric elements and a method of measuring infrared rays is to extract a difference signal between a signal obtained from the pyroelectric element and a signal obtained from the other pyroelectric element.

【0018】また、上記の赤外線センサを用いて糸条の
熱量を測定する手段を備えている糸条検査装置も好まし
い。
It is also preferable to use a yarn inspection device provided with means for measuring the calorific value of the yarn using the infrared sensor.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の一実施態様に係る赤外線
センサは、図1に示すように、シリコンなどからなる支
持体8上に基板6が配され、この基板上に焦電素子3、
4が設けられている。焦電素子3、4は、高分子誘電体
膜7の両面に設けられた共通電極5と分割電極1、2と
からなり、図中矢印で示した部位が同一方向に分極し
て、実質的に2つの焦電素子を形成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An infrared sensor according to one embodiment of the present invention has a substrate 6 disposed on a support 8 made of silicon or the like as shown in FIG.
4 are provided. The pyroelectric elements 3 and 4 are composed of a common electrode 5 and split electrodes 1 and 2 provided on both surfaces of a polymer dielectric film 7, and the portions indicated by arrows in the figure are polarized in the same direction, and Are formed with two pyroelectric elements.

【0020】図2は図1の赤外線センサを組み込んだ赤
外線センサユニットの例を示す。赤外線センサは、一方
の焦電素子にのみ赤外線を入射するため、赤外線に対し
透過性を有する透過窓11が設けられた筐体13に納め
られている。そして、出力信号を取り出すためのリード
線14、15が、電子回路12を介して分割電極1、2
と接続されている。
FIG. 2 shows an example of an infrared sensor unit incorporating the infrared sensor of FIG. The infrared sensor is accommodated in a housing 13 provided with a transmission window 11 having transparency to the infrared ray, since the infrared ray enters only one pyroelectric element. Then, lead wires 14 and 15 for extracting output signals are connected to the split electrodes 1 and 2 via the electronic circuit 12.
Is connected to

【0021】さて、本発明においては、基板の熱伝導率
は0.3W/(m・℃)以下である。熱伝導率を上記の
値とすることにより、焦電素子が受けた熱(赤外線)を
周囲に逃がしにくくなり、小さな受熱量であってもその
熱に比例して信号出力を得ることができ、赤外線センサ
の感度向上を達成することができる。これは、赤外線の
入射周波数が10〜100Hzといった場合に、特に有
効である。
In the present invention, the thermal conductivity of the substrate is 0.3 W / (m · ° C.) or less. By setting the thermal conductivity to the above value, the heat (infrared rays) received by the pyroelectric element becomes difficult to escape to the surroundings, and even if the amount of received heat is small, a signal output can be obtained in proportion to the heat, The sensitivity of the infrared sensor can be improved. This is particularly effective when the incident frequency of infrared rays is 10 to 100 Hz.

【0022】高分子誘電体膜の熱容量は5×10-4J/
K以下である。ここでいう熱容量は、対向する電極によ
り形成された焦電素子部分の高分子誘電体膜の熱容量を
いう。この熱容量を上記の値とし、より好ましくは2×
10-4J/Kとすることにより、焦電素子が受けた熱に
比例した信号を出力したのち、速やかに熱伝達が行われ
るため、赤外線センサの応答性を高めることができる。
特に、本発明においては、基板の熱伝導率についてもあ
わせて0.3W/(m・℃)以下とすることにより、1
0〜100Hzといった赤外線入射周波数において、適
度な熱保持時間が得られ、良好な応答性を得ることがで
きる。
The heat capacity of the polymer dielectric film is 5 × 10 −4 J /
K or less. The heat capacity here means the heat capacity of the polymer dielectric film in the pyroelectric element formed by the opposing electrodes. This heat capacity is set to the above value, more preferably 2 ×
By setting it to 10 −4 J / K, a signal proportional to the heat received by the pyroelectric element is output, and then heat transfer is quickly performed, so that the responsiveness of the infrared sensor can be improved.
In particular, in the present invention, by setting the thermal conductivity of the substrate to 0.3 W / (m · ° C.) or less in total, 1
At an infrared incidence frequency of 0 to 100 Hz, an appropriate heat holding time can be obtained, and good responsiveness can be obtained.

【0023】上記の熱容量は、高分子誘電体膜が同一の
物質であれば、焦電素子の体積に依存する。すなわち、
高分子誘電体膜の膜厚と対向する電極の面積に依存する
ため、それらを適宜調節することが好ましい。たとえ
ば、電極の面積は信号出力の信頼性の観点から、通常、
4〜20mm2とすることが好ましい。また、好ましい
膜厚は、0.01μm〜7μmの範囲、より好ましくは
1〜4μmの範囲である。膜厚が、0.01μmを下回
ると、製造が困難となり、特性も安定しにくくなる。ま
た、7μmを超えると、熱容量が大きくなりがちであ
り、赤外線に対する感度や応答性が不十分となりやす
い。
The above heat capacity depends on the volume of the pyroelectric element if the polymer dielectric films are of the same material. That is,
Since it depends on the thickness of the polymer dielectric film and the area of the facing electrode, it is preferable to appropriately adjust them. For example, the area of the electrode is usually
It is preferably 4 to 20 mm 2 . Further, the preferred film thickness is in the range of 0.01 μm to 7 μm, more preferably in the range of 1 to 4 μm. When the film thickness is less than 0.01 μm, the production becomes difficult, and the characteristics become difficult to stabilize. On the other hand, if it exceeds 7 μm, the heat capacity tends to be large, and the sensitivity and responsiveness to infrared rays tend to be insufficient.

【0024】電極は、高分子誘電体膜をはさんで対向す
るよう両面に設け、いずれか一面の電極を基板上に配す
る。分極処理により、高分子誘電体膜をはさんで対向す
る電極間のみが焦電素子における焦電膜を形成する。
The electrodes are provided on both sides so as to face each other with the polymer dielectric film interposed therebetween, and one of the electrodes is disposed on the substrate. As a result of the polarization treatment, the pyroelectric film of the pyroelectric element is formed only between the electrodes facing each other across the polymer dielectric film.

【0025】焦電素子は、単独で赤外線センサを構成す
ることもできるが、好ましくは一方の電極を分割して2
個の焦電素子を形成し、赤外線センサとする。この場
合、分割をしない方の電極は共通電極となり、種々のノ
イズによる信号出力を相殺して差分信号のみを取り出す
ことができるため、SN比の高い赤外線センサとなる。
分割後の電極(分割電極)の大きさは、互いに同形で同
面積とすることが好ましい。これは、それぞれの焦電素
子の特性を一致させ、上記の信号相殺を効果的に行うた
めである。また、それぞれの焦電素子の対向する電極面
積が同一であれば、共通電極の面積を分割電極の面積よ
りも小さくしておいてもよい。さらに、焦電素子は共通
の高分子誘電体膜上に形成しても、それぞれ個別の高分
子誘電体膜上に焦電素子を形成し、一方の電極同士を接
続した構成としてもよい。
Although the pyroelectric element may constitute an infrared sensor alone, it is preferable that one of the electrodes is divided into two parts.
A plurality of pyroelectric elements are formed to form an infrared sensor. In this case, the electrode that is not divided becomes a common electrode, and can cancel out signal outputs due to various noises to extract only a difference signal, so that an infrared sensor having a high SN ratio is obtained.
It is preferable that the divided electrodes (divided electrodes) have the same size and the same area. This is to make the characteristics of the respective pyroelectric elements coincide with each other and to effectively perform the above-described signal cancellation. Further, if the opposing electrode areas of the pyroelectric elements are the same, the area of the common electrode may be smaller than the area of the divided electrodes. Further, the pyroelectric element may be formed on a common polymer dielectric film, or the pyroelectric element may be formed on each individual polymer dielectric film and one electrode may be connected.

【0026】赤外線が入射する側の電極には、ニクロム
などの赤外線の吸収率が高い材料を用いることが好まし
く、赤外線が入射する側と反対側の電極には、アルミニ
ウムなどの赤外線の反射率が高い材料を用いることが好
ましい。上記の入射側電極には、さらに赤外線の吸収率
を高めるために、黒色の膜をコーティングするなどし
て、着色することも好ましい。
It is preferable to use a material having a high absorptivity of infrared rays, such as nichrome, for the electrode on the side where the infrared rays are incident, and to use a material having a high reflectivity for the infrared rays, such as aluminum, on the electrode opposite to the side on which the infrared rays are incident. It is preferable to use a high material. It is also preferable to color the above-mentioned incident-side electrode by coating it with a black film in order to further increase the absorptivity of infrared rays.

【0027】基板の材料としては、樹脂などの熱伝導率
が一般に小さいものを用いると好ましい。たとえば、ポ
リエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステ
ル系樹脂や、ナイロンなどのポリアミド系樹脂や、ポリ
イミド系樹脂や、テフロンなどのフッ素系樹脂や、オレ
フィン系樹脂を挙げることができる。また、これら樹脂
成分を構成単位に含む共重合体を用いてもよい。この場
合は、フッ化ビニリデンと3フッ化エチレンとの共重合
体などを挙げることができる。これらの樹脂は、薄膜状
やフィルム状として用いると好ましい。この場合、フィ
ルム状の基板を複数枚重ねて、その最表面に電極や高分
子誘電体膜を形成することもできる。
As a material for the substrate, it is preferable to use a material having a generally low thermal conductivity such as a resin. For example, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyamide resins such as nylon, polyimide resins, fluorine resins such as Teflon, and olefin resins can be used. Further, a copolymer containing these resin components in the structural unit may be used. In this case, a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride can be used. These resins are preferably used in the form of a thin film or a film. In this case, a plurality of film-shaped substrates may be stacked and an electrode or a polymer dielectric film may be formed on the outermost surface.

【0028】また、基板の材料は、熱による変形や歪の
違いによる剥離などを防ぐため、後述する高分子強誘電
体膜と同一の材料を用いると好ましい。同一の材料を用
いることにより赤外線センサの耐久性を増すことができ
る。
Further, as the material of the substrate, it is preferable to use the same material as a polymer ferroelectric film described later in order to prevent deformation due to heat and peeling due to a difference in strain. By using the same material, the durability of the infrared sensor can be increased.

【0029】高分子誘電体膜の材料としては、フッ化ビ
ニリデンや、フッ化ビニリデンと3フッ化エチレンとの
共重合体や、フッ化ビニリデンと4フッ化エチレンとの
共重合体や、シアン化ビニリデン系共重合体や、尿素系
ポリマや、奇数ナイロンなどの高分子誘電体を用いるこ
とができる。このような高分子誘電体を使用することに
より、無機材料やセラミックスを用いた場合と比べて、
容易に数μm程度の薄膜を作成することができる。特
に、フッ化ビニリデンと3フッ化エチレンとの共重合体
であって、かつ、フッ化ビニリデン成分の構成モル比が
60〜90mol%であるものを用いれば、延伸などの
処理を行うことなく自発分極する結晶を得ることがで
き、薄膜を容易に得ることができる。
Examples of the material for the polymer dielectric film include vinylidene fluoride, a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride, a copolymer of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene, and cyanide. Polymer dielectrics such as vinylidene-based copolymers, urea-based polymers, and odd-numbered nylons can be used. By using such a polymer dielectric, compared to the case of using inorganic materials and ceramics,
A thin film of about several μm can be easily formed. In particular, if a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride and the constituent molar ratio of the vinylidene fluoride component is 60 to 90 mol%, spontaneous processing is not performed without stretching. Polarized crystals can be obtained, and thin films can be easily obtained.

【0030】基板の、焦電素子を配する面の十点平均粗
さ(Rz)は、2μm以下であることが好ましい。Rz
が2μmを超えると、焦電素子の薄膜化が困難となりや
すい。また、基板の表面には焦電素子の形成を阻害する
ような凹凸や傷のないことが好ましい。
The ten-point average roughness (Rz) of the surface of the substrate on which the pyroelectric elements are arranged is preferably 2 μm or less. Rz
Exceeds 2 μm, it tends to be difficult to reduce the thickness of the pyroelectric element. In addition, it is preferable that the surface of the substrate be free from irregularities and scratches that hinder the formation of the pyroelectric element.

【0031】基板は、たとえばシリコンなどの支持体上
に設けると好ましい。支持体上に設けることにより、基
板や焦電素子を安定に固定することができ、外部からの
振動やノイズに対して影響を受けにくい赤外線センサと
することができる。また、支持体としてシリコンなどの
半導体を用いれば、支持体上に電子回路部品などを同時
に設けることができ好ましい。
The substrate is preferably provided on a support such as silicon. By providing the infrared sensor on the support, the substrate and the pyroelectric element can be fixed stably, and an infrared sensor which is hardly affected by external vibration or noise can be obtained. When a semiconductor such as silicon is used as the support, electronic circuit components and the like can be provided over the support at the same time, which is preferable.

【0032】次に、赤外線センサの製造方法について図
3をもとに述べる。
Next, a method of manufacturing the infrared sensor will be described with reference to FIG.

【0033】まず、シリコンなどの支持体8上に基板6
を設ける。基板材料に応じて、接着剤による接着や、熱
溶着や、超音波溶着などを用いることができる。特に、
性能の均一性やノイズ耐性の良好な赤外線センサを得る
ために、溶融した基板材料を直接コーティングしたり、
基板材料を溶かした溶液をコーティングしたのち支持体
を回転させて、溶液を蒸発させつつ所望の膜厚を得たり
する方法を用いることが好ましい。
First, the substrate 6 is placed on a support 8 such as silicon.
Is provided. Depending on the substrate material, adhesion by an adhesive, thermal welding, ultrasonic welding, or the like can be used. In particular,
In order to obtain an infrared sensor with good performance uniformity and good noise resistance, directly coat the molten substrate material,
It is preferable to use a method of coating the solution in which the substrate material is dissolved, and then rotating the support to obtain a desired film thickness while evaporating the solution.

【0034】次いで、共通電極5を基板上に設ける。電
極は導電物質の蒸着や接着、印刷、コーティングなどの
方法を用いて形成することができるが、密着度を高めて
ノイズなどが少ない安定した信号を取り出すために、蒸
着を用いることが好ましい。
Next, the common electrode 5 is provided on the substrate. The electrode can be formed by a method such as vapor deposition, adhesion, printing, or coating of a conductive substance; however, vapor deposition is preferably used in order to increase the degree of adhesion and extract a stable signal with little noise or the like.

【0035】そして、共通電極5上に高分子誘電体膜7
を設ける。これは、基板6と同様の配設方法を用いるこ
とができる。ここで、結晶化を促進させるため、高分子
誘電体の融点と強誘電−常誘電相転移点との間の温度に
おいて熱処理を行うと好ましい。
The polymer dielectric film 7 is formed on the common electrode 5.
Is provided. For this, the same arrangement method as that of the substrate 6 can be used. Here, in order to promote crystallization, it is preferable to perform heat treatment at a temperature between the melting point of the polymer dielectric and the ferroelectric-paraelectric transition point.

【0036】次いで、赤外線が入射する側の分割電極
1、2を設ける。これについても、共通電極5と同様の
形成方法を用いることができる。
Next, the split electrodes 1 and 2 on the side where infrared rays are incident are provided. Also for this, the same forming method as that of the common electrode 5 can be used.

【0037】最後に、分割電極1、2と5との間で分極
させ、焦電素子を形成させる。分極は、膜の分極が反転
する抗電界以上の電界で行うことが好ましい。さらに、
電界の極性を変えて複数回にわたって上記の分極処理を
行うことにより、分極方向をより一致させることができ
る。分極は、通常45MV/m以上の電界を用いて行う
と好ましい。
Finally, polarization is performed between the split electrodes 1, 2 and 5 to form a pyroelectric element. The polarization is preferably performed with an electric field equal to or higher than the coercive electric field at which the polarization of the film is reversed. further,
By performing the above-described polarization processing a plurality of times while changing the polarity of the electric field, the polarization directions can be made more consistent. Polarization is preferably performed using an electric field of usually 45 MV / m or more.

【0038】上記の赤外線センサは、赤外線の透過窓を
含む筐体に収容して赤外線センサユニットとして用いる
とよい。特に、焦電素子を2個有する赤外線センサの場
合には、その一方にのみ赤外線が入射するような透過窓
を有する筐体を用いて、赤外線センサユニットを構成す
ると好ましい。この場合、2個の焦電素子の一方の電極
同士を電気的に接続することにより、大気圧の変動や騒
音、振動、温度変化などによるノイズ信号を相殺し、赤
外線に由来する信号のみを取り出すことができ、SN比
の高い赤外線の測定方法として用いることができる。
The above-described infrared sensor is preferably housed in a housing including an infrared transmission window and used as an infrared sensor unit. In particular, in the case of an infrared sensor having two pyroelectric elements, it is preferable to configure the infrared sensor unit using a housing having a transmission window through which infrared light enters only one of the pyroelectric elements. In this case, by electrically connecting one of the electrodes of the two pyroelectric elements, noise signals due to fluctuations in atmospheric pressure, noise, vibration, temperature changes, etc. are canceled, and only signals derived from infrared rays are extracted. It can be used as a method for measuring infrared rays having a high SN ratio.

【0039】また、上記の赤外線センサは、糸条の熱量
測定の手段として使用して、糸条検査装置に好適に用い
ることができる。これは、たとえばワインダで糸条を綾
振り、ドラムに糸条を巻き取る場合に、綾振りガイドの
下流に赤外線センサを設置し、綾振りによってセンサの
前面を横ぎる糸条をチョッパとして利用することによっ
て、糸条の熱量を測定することができる。これにより、
糸条に付着した油剤の異常などを検出して、糸条の検査
を行うことができる。また、同時に糸条の単糸移動や単
糸切れを検出したり、さらに間接的に紡糸の際の溶融温
度やチムニー風量、チムニー温度、ホットローラ温度な
どの工程異常の検出に用いることもできる。
The infrared sensor is used as a means for measuring the calorific value of the yarn and can be suitably used in a yarn inspection device. For example, when the yarn is traversed by a winder and the yarn is wound on a drum, an infrared sensor is installed downstream of the traverse guide, and the yarn crossing the front surface of the sensor by the traverse is used as a chopper. Thereby, the calorific value of the yarn can be measured. This allows
The yarn can be inspected by detecting abnormality of the oil agent attached to the yarn. Further, it can also be used for detecting a single yarn movement or a single yarn break of the yarn at the same time, and further indirectly detecting a process abnormality such as a melting temperature, a chimney air volume, a chimney temperature, and a hot roller temperature during spinning.

【0040】[0040]

【実施例】以下、実施例および比較例においては、高分
子誘電体膜(焦電膜)として(実施例1においては基板
についても使用)、フッ化ビニリデンと3フッ化エチレ
ンとの共重合体であって、フッ化ビニリデン成分の構成
モル比が75mol%の共重合体を用いた(以下P(D
VDF−TrFE)と呼ぶ)。
In the following Examples and Comparative Examples, a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride was used as a polymer dielectric film (pyroelectric film) (the substrate was also used in Example 1). Wherein a copolymer having a constituent molar ratio of vinylidene fluoride component of 75 mol% was used (hereinafter referred to as P (D
VDF-TrFE)).

【0041】また、支持体として厚さ約1mmで、表面
のRzが0.3μmのシリコン板を用いた。
A silicon plate having a thickness of about 1 mm and a surface Rz of 0.3 μm was used as a support.

【0042】電極については、基板に設ける電極をアル
ミニウムを用いて膜厚が0.1μmとなるよう蒸着によ
り形成した。またこのアルミニウム電極(共通電極)に
対向するように設ける電極をニクロムを用いて膜厚が
0.1μmとなるよう蒸着により形成した。このニクロ
ム電極(分割電極)は、同形同面積のものを2個設け
た。大きさはそれぞれ4mm×4mmとし、前記のアル
ミニウム電極と対向する部分の電極面積をそれぞれ16
mm2とした。また、信号出力を取り出すためのリード
線を接続する端子部を2mmの幅で設けた。
As for the electrodes, the electrodes provided on the substrate were formed by vapor deposition using aluminum to have a thickness of 0.1 μm. An electrode provided so as to face the aluminum electrode (common electrode) was formed by vapor deposition using Nichrome so as to have a thickness of 0.1 μm. Two nichrome electrodes (divided electrodes) having the same shape and the same area were provided. The size is 4 mm × 4 mm, and the electrode area of the portion facing the aluminum electrode is 16 mm.
It was mm 2. Further, a terminal portion for connecting a lead wire for extracting a signal output was provided with a width of 2 mm.

【0043】焦電素子の形成は、ニクロム電極とアルミ
ニウム電極との間で90MV/mの電界をかけておこな
った。分極処理は極性の反転を7回繰り返して行い、最
後に直流電圧を印加し極性を揃え、焦電素子とした。
The pyroelectric element was formed by applying an electric field of 90 MV / m between the nichrome electrode and the aluminum electrode. The polarization treatment was performed by repeating the reversal of the polarity seven times. Finally, a DC voltage was applied to make the polarities uniform, thereby obtaining a pyroelectric element.

【0044】(実施例1)上記のシリコン支持体上に、
上記共重合体を20重量%含むジメチルホルムアミド溶
液を滴下した。次いで、減圧乾燥器を用いて13Paに
て溶媒を除去し、さらに、膜とシリコン支持体との密着
力を高めるため、160℃で10分間熱処理して、膜厚
160μmの基板を形成し、その基板上にアルミニウム
電極を形成した。
(Example 1) On the above silicon support,
A dimethylformamide solution containing 20% by weight of the above copolymer was added dropwise. Next, the solvent was removed at 13 Pa using a reduced-pressure drier, and further, heat treatment was performed at 160 ° C. for 10 minutes to increase the adhesion between the film and the silicon support to form a 160 μm-thick substrate. An aluminum electrode was formed on the substrate.

【0045】次いで、電極を含む基板上に、前記共重合
体を10重量%含むジメチルホルムアミド溶液を滴下
し、スピンコータの回転数を800回転/分として30
秒間基板を回転させた。次いで、減圧乾燥器を用いて1
3Paにて溶媒を除去し、さらに100℃で120分間
熱処理した後、前記共重合体の結晶化を促進させるため
140℃にて70分間アニーリングを行い、膜厚1.5
μmの高分子誘電体膜を形成した。
Then, a dimethylformamide solution containing 10% by weight of the copolymer was dropped on the substrate including the electrodes, and the rotation speed of the spin coater was set to 800 rpm, and the solution was cooled to 30 rpm.
The substrate was rotated for seconds. Then, using a vacuum dryer, 1
After removing the solvent at 3 Pa and further heat-treating at 100 ° C. for 120 minutes, annealing was performed at 140 ° C. for 70 minutes to promote crystallization of the copolymer, and a film thickness of 1.5
A polymer dielectric film of μm was formed.

【0046】次いで、ニクロム電極を設け、分極処理を
おこない、赤外線センサを得た。評価結果を表1に示
す。
Next, a nichrome electrode was provided and polarization treatment was performed to obtain an infrared sensor. Table 1 shows the evaluation results.

【0047】得られた赤外線センサについて、ノイズ耐
性を測定した。赤外線を入射せずに、ノイズとして10
Hzで0.2Gの振動のみを加えたところ、信号出力が
2.8mVとなった。また、ノイズとして1kHzで9
5dBの騒音を同様にして加えたところ、信号出力が
0.8mVとなった。いずれも、赤外線による信号出力
と比べて充分小さいものであった。
The noise resistance of the obtained infrared sensor was measured. Without incident infrared rays, noise as 10
When only 0.2 G vibration was applied at Hz, the signal output became 2.8 mV. Also, as noise, 9 kHz at 1 kHz
When a noise of 5 dB was similarly applied, the signal output was 0.8 mV. In each case, the signal output was sufficiently smaller than the signal output by infrared rays.

【0048】(実施例2)基板を膜厚0.25mmのP
ET樹脂フィルムとして接着によって支持体上に設ける
とともに、高分子誘電体膜の膜厚を3.8μmとした他
は実施例1と同様にして赤外線センサを得た。評価結果
を表1に示す。
(Example 2) A substrate having a thickness of 0.25 mm
An infrared sensor was obtained in the same manner as in Example 1, except that the ET resin film was provided on the support by adhesion and the thickness of the polymer dielectric film was 3.8 μm. Table 1 shows the evaluation results.

【0049】[0049]

【比較例】(比較例1)高分子誘電体膜の膜厚を17.
2μmとし、熱容量を12.4×10-4J/Kとした他
は実施例2と同様にして赤外線センサを得た。評価結果
を表1に示す。
Comparative Example 1 Comparative Example 1
An infrared sensor was obtained in the same manner as in Example 2 except that the thickness was 2 μm and the heat capacity was 12.4 × 10 −4 J / K. Table 1 shows the evaluation results.

【0050】(比較例2)熱伝導率が230W/(m・
℃)であって、膜厚が0.5mmのアルミニウム基板を
接着によって支持体上に設けるとともに、高分子誘電体
膜の膜厚を2.2μmとした他は実施例1と同様にして
赤外線センサを得た。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 2 A thermal conductivity of 230 W / (m ·
° C), an infrared sensor having a thickness of 0.5 mm was provided on the support by bonding, and the thickness of the polymer dielectric film was 2.2 μm, except that the infrared sensor was the same as in Example 1. I got Table 1 shows the evaluation results.

【0051】(比較例3)熱伝導率が0.72W/(m
・℃)であって、膜厚が2.0mmのガラス基板を接着
によって支持体上に設けるとともに、高分子誘電体膜の
膜厚を2.8μmとした他は実施例1と同様にして赤外
線センサを得た。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 3) The thermal conductivity was 0.72 W / (m
.Degree. C.), a glass substrate having a thickness of 2.0 mm is provided on the support by bonding, and the thickness of the polymer dielectric film is changed to 2.8 .mu.m. I got a sensor. Table 1 shows the evaluation results.

【0052】(比較例4)熱伝導率が84W/(m・
℃)であって、膜厚が1.1mmのシリコン基板を接着
によって支持体上に設けた他は比較例3と同様にして赤
外線センサを得た。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 4) A thermal conductivity of 84 W / (m ·
° C), and an infrared sensor was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that a silicon substrate having a thickness of 1.1 mm was provided on a support by adhesion. Table 1 shows the evaluation results.

【0053】(比較例5)熱伝導率が0.42W/(m
・℃)であって、膜厚が1.6mmのガラスエポキシ樹
脂基板を接着によって支持体上に設けるとともに、高分
子誘電体膜の膜厚を10.0μmとした他は実施例1と
同様にして赤外線センサを得た。評価結果を表1に示
す。
(Comparative Example 5) The thermal conductivity was 0.42 W / (m
(° C.), a glass epoxy resin substrate having a thickness of 1.6 mm was provided on the support by bonding, and the thickness of the polymer dielectric film was changed to 10.0 μm. To obtain an infrared sensor. Table 1 shows the evaluation results.

【0054】(評価方法) (1)信号出力(mV) 波長1.55μmのレーザダイオード(以下LDと呼
ぶ)を50Hzで発光させて、焦電素子に垂直に入射し
た。そして、焦電素子からの信号出力を128秒間取り
込み、平均化したものを信号出力とした。なお、出力値
は実効値である。
(Evaluation Method) (1) Signal Output (mV) A laser diode (hereinafter referred to as LD) having a wavelength of 1.55 μm was made to emit light at 50 Hz, and was vertically incident on the pyroelectric element. Then, the signal output from the pyroelectric element was captured for 128 seconds and averaged to obtain a signal output. Note that the output value is an effective value.

【0055】(2)応答性(msec) 波長1.55μmのLDを1Hz、デューティ50%で
発光させて、焦電素子に垂直に入射した。焦電素子から
の信号出力を微小時間取り込み、出力値が0から最大値
の90%に回復するまでの時間を応答性とした。 (3)D*(cm・Hz1/2・W-1) 波長1.55μmのLDを50Hzで発光させ、焦電素
子に垂直に入射した。D*は下記式により算出した。な
お、D*は異なる素子の特性を比較しやすいように規格
化したもので、数値が大きいほど検出感度が高いことを
示す。
(2) Responsivity (msec) An LD having a wavelength of 1.55 μm was emitted at 1 Hz and a duty of 50%, and was vertically incident on the pyroelectric element. The signal output from the pyroelectric element was captured for a very short time, and the time required for the output value to recover from 0 to 90% of the maximum value was defined as the responsiveness. (3) D * (cm · Hz 1/2 · W −1 ) An LD having a wavelength of 1.55 μm was emitted at 50 Hz, and was vertically incident on the pyroelectric element. D * was calculated by the following equation. Note that D * is standardized so that the characteristics of different elements can be easily compared with each other. The larger the value, the higher the detection sensitivity.

【0056】 D*={(S/N)・Δf1/2}/(P・A1/2) ここで、 S:信号出力値 (V) N:ノイズ出力値(帯域幅1Hzで測定) (V) (帯域幅1Hzで測定) Δf:雑音帯域幅 (=100) (Hz) P:入射エネルギー (=1.27×10-3) (W・cm-2 ) A:受光面積 (=7.06×10-2) (cm2D * = {(S / N) · Δf 1/2 } / (P · A 1/2 ) where, S: signal output value (V) N: noise output value (measured at 1 Hz bandwidth) (V) (measured at 1 Hz bandwidth) Δf: noise bandwidth (= 100) (Hz) P: incident energy (= 1.27 × 10 −3 ) (W · cm −2 ) A: light receiving area (= 7) 6.0 × 10 -2 ) (cm 2 )

【表1】 [Table 1]

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明によれば、熱伝導率が0.3W/
(m・℃)以下の基板と、この基板上に設けた焦電素子
とを含み、前記焦電素子は、熱容量が5×10-4J/K
以下の高分子誘電体膜と、その高分子高誘電体膜の両面
に設けた電極とを有し、かつ、いずれか一面の電極が前
記基板上に在るように配しているので、入射した赤外線
による熱を適度に保持することができ、感度や応答性に
優れた赤外線センサを得ることができる。
According to the present invention, the thermal conductivity is 0.3 W /
(M · ° C.) and a pyroelectric element provided on the substrate, wherein the pyroelectric element has a heat capacity of 5 × 10 −4 J / K.
Since it has the following polymer dielectric film and electrodes provided on both surfaces of the polymer high dielectric film, and one of the electrodes is arranged so as to be on the substrate, the The heat generated by the infrared rays can be held appropriately, and an infrared sensor excellent in sensitivity and responsiveness can be obtained.

【0058】また、少なくとも一方の電極が分割され、
他方の電極と共同して2個の焦電素子を形成している場
合には、その一方の焦電素子にのみ赤外線を入射して、
その焦電素子から得られる信号と他方の焦電素子から得
られる信号との差分信号を取り出すことができるので、
SN比の高い赤外線センサを提供することができる。
Further, at least one of the electrodes is divided,
When two pyroelectric elements are formed in cooperation with the other electrode, infrared rays are incident only on one of the pyroelectric elements,
Since a difference signal between the signal obtained from the pyroelectric element and the signal obtained from the other pyroelectric element can be extracted,
An infrared sensor having a high SN ratio can be provided.

【0059】さらに、基板が、ポリエステル系樹脂、ポ
リアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂およ
びオレフィン系樹脂から選ばれる樹脂で形成されている
場合には、熱伝導率を小さくできるので、より感度の高
い赤外線センサを得ることができる。
Further, when the substrate is formed of a resin selected from a polyester resin, a polyamide resin, a polyimide resin, a fluorine resin and an olefin resin, the thermal conductivity can be reduced, so that more sensitivity can be obtained. Infrared sensor can be obtained.

【0060】また、高分子誘電体膜が、フッ化ビニリデ
ンと3フッ化エチレンとの共重合体、および/または、
フッ化ビニリデンと4フッ化エチレンとの共重合体から
なり、かつ、前記共重合体におけるフッ化ビニリデン成
分の構成モル比が60〜90mol%である場合には、
容易に薄膜を得ることができるので、より応答性に優れ
た赤外線センサを提供することができる。
Further, the polymer dielectric film is made of a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride, and / or
When it is composed of a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene tetrafluoride, and the constituent molar ratio of the vinylidene fluoride component in the copolymer is 60 to 90 mol%,
Since a thin film can be easily obtained, an infrared sensor having excellent responsiveness can be provided.

【0061】さらに、基板と高分子誘電体膜が同一の素
材からなる場合には、熱変形や歪の違いによる剥離が起
こりにくいので、長期に渡って性能が安定した赤外線セ
ンサを得ることができる。
Further, when the substrate and the polymer dielectric film are made of the same material, peeling due to differences in thermal deformation and strain hardly occurs, so that an infrared sensor having stable performance for a long period of time can be obtained. .

【0062】また、基板の焦電素子を配する面の十点平
均粗さ(Rz)が2μm以下である場合には、高分子誘
電体をより薄膜とすることができるので、応答性に優れ
た赤外線センサを得ることができる。
In addition, when the ten-point average roughness (Rz) of the surface of the substrate on which the pyroelectric element is arranged is 2 μm or less, the polymer dielectric can be made thinner, and the response is excellent. Infrared sensor can be obtained.

【0063】さらに、前記基板が支持体上に配されてい
る場合には、振動などのノイズの影響を受けにくくなる
ので、より安定した性能を有する赤外線センサを提供す
ることができる。
Further, when the substrate is disposed on a support, the substrate is less susceptible to noise such as vibration, so that an infrared sensor having more stable performance can be provided.

【0064】また、本発明の赤外線センサを用いて、糸
条の熱量を測定することにより、応答性や感度にすぐれ
た糸条検査装置を得ることができる。
Further, by measuring the calorific value of the yarn using the infrared sensor of the present invention, it is possible to obtain a yarn inspection device excellent in responsiveness and sensitivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様に係る赤外線センサの概略
側面図である。
FIG. 1 is a schematic side view of an infrared sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の赤外線センサを組み込んだ赤外線センサ
ユニットの概略側面図である。
FIG. 2 is a schematic side view of an infrared sensor unit incorporating the infrared sensor of FIG. 1;

【図3】本発明の一実施態様に係る赤外線センサの概略
分解斜視図である。
FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of the infrared sensor according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:分割電極 2:分割電極 3:焦電素子 4:焦電素子 5:共通電極 6:基板 7:高分子誘電体膜 8:支持体 9:信号取り出し線 10:信号取り出し線 11:透過窓 12:電子回路 13:筐体 14:リード線(信号取り出し線) 15:リード線(信号取り出し線) 1: split electrode 2: split electrode 3: pyroelectric element 4: pyroelectric element 5: common electrode 6: substrate 7: polymer dielectric film 8: support body 9: signal extraction line 10: signal extraction line 11: transmission window 12: Electronic circuit 13: Housing 14: Lead wire (signal extraction line) 15: Lead wire (signal extraction line)

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】熱伝導率が0.3W/(m・℃)以下の基
板と、この基板上に設けた焦電素子とを含み、前記焦電
素子は、熱容量が5×10-4J/K以下の高分子誘電体
膜と、その高分子誘電体膜の両面に設けた電極とを有
し、かつ、いずれか一面の電極が前記基板上に在るよう
に配してなることを特徴とする赤外線センサ。
1. A pyroelectric element comprising a substrate having a thermal conductivity of 0.3 W / (m · ° C.) or less, and a pyroelectric element provided on the substrate, wherein the pyroelectric element has a heat capacity of 5 × 10 −4 J. / K or less, and electrodes provided on both surfaces of the polymer dielectric film, and any one of the electrodes is disposed on the substrate. Features infrared sensor.
【請求項2】少なくとも一方の電極が分割され、他方の
電極と共同して2個の焦電素子を形成している、請求項
1に記載の赤外線センサ。
2. The infrared sensor according to claim 1, wherein at least one electrode is divided and two pyroelectric elements are formed in cooperation with the other electrode.
【請求項3】基板が、ポリエステル系樹脂、ポリアミド
系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂およびオレフ
ィン系樹脂から選ばれた樹脂で形成されている、請求項
1または2に記載の赤外線センサ。
3. The infrared sensor according to claim 1, wherein the substrate is formed of a resin selected from a polyester resin, a polyamide resin, a polyimide resin, a fluorine resin, and an olefin resin.
【請求項4】高分子誘電体膜が、フッ化ビニリデンと3
フッ化エチレンとの共重合体、および/または、フッ化
ビニリデンと4フッ化エチレンとの共重合体からなり、
かつ、前記共重合体におけるフッ化ビニリデン成分がモ
ル比で60〜90mol%の範囲にある、請求項1〜3
のいずれかに記載の赤外線センサ。
4. A polymer dielectric film comprising vinylidene fluoride and 3
It consists of a copolymer of ethylene fluoride and / or a copolymer of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene,
And the vinylidene fluoride component in the said copolymer is in the range of 60-90 mol% in molar ratio.
The infrared sensor according to any one of the above.
【請求項5】基板と高分子誘電体膜が同一の素材からな
る、請求項1〜4のいずれかに記載の赤外線センサ。
5. The infrared sensor according to claim 1, wherein the substrate and the polymer dielectric film are made of the same material.
【請求項6】基板の、焦電素子を配する面の十点平均粗
さ(Rz)が2μm以下である、請求項1〜5のいずれ
かに記載の赤外線センサ。
6. The infrared sensor according to claim 1, wherein the ten-point average roughness (Rz) of the surface of the substrate on which the pyroelectric element is arranged is 2 μm or less.
【請求項7】前記基板が支持体上に配されている、請求
項1〜6のいずれかに記載の赤外線センサ。
7. The infrared sensor according to claim 1, wherein said substrate is provided on a support.
【請求項8】赤外線の透過窓を含む筐体に請求項1〜7
のいずれかに記載の赤外線センサを収容してなることを
特徴とする赤外線センサユニット。
8. A housing including an infrared transmission window.
An infrared sensor unit comprising the infrared sensor according to any one of the above.
【請求項9】2個の焦電素子の一方にのみ赤外線を入射
し、その焦電素子から得られる信号と他方の焦電素子か
ら得られる信号との差分信号を取り出すことを特徴とす
る請求項2〜7のいずれかに記載の赤外線センサを用い
た赤外線の測定方法。
9. An infrared ray is incident on only one of the two pyroelectric elements, and a difference signal between a signal obtained from the pyroelectric element and a signal obtained from the other pyroelectric element is extracted. Item 8. An infrared measuring method using the infrared sensor according to any one of Items 2 to 7.
【請求項10】請求項1〜7のいずれかに記載の赤外線
センサを用いて糸条の熱量を測定する手段を備えている
ことを特徴とする糸条検査装置。
10. A yarn inspection device comprising means for measuring the calorific value of a yarn using the infrared sensor according to any one of claims 1 to 7.
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