JP3151495B2 - 熱分布検出素子 - Google Patents
熱分布検出素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱分布（赤外線強度分
布）を検出する検出素子に関するものであり、詳しくは
物体からの放射熱を、一本の半導体繊維を用いて一方向
の赤外線強度分布として検出し、物体表面の熱分布を検
出する検出素子に関するものである。
布）を検出する検出素子に関するものであり、詳しくは
物体からの放射熱を、一本の半導体繊維を用いて一方向
の赤外線強度分布として検出し、物体表面の熱分布を検
出する検出素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、物体からの熱放射を利用して熱分
布を計る検出素子として、ＩｎＳｂ，ＰｂＳｅ等の光導
電体の単素子が使用されている。検出素子の検出部が上
記単素子により形成されている場合、ミラーを機械的に
スキャンする装置によって光学的にスキャンし、１次元
または２次元の熱分布を得ることになる。また、これら
の光導電体を１次元または２次元に配列した赤外線ＣＣ
Ｄ形の検出素子が知られているが、この赤外線ＣＣＤ形
の検出素子の場合は素子部を冷却する必要がある。更に
冷却の必要が無いものとして、焦電素子をアレイ状に並
べ、光の入射を断続させる機械的チョッパーを使用する
ものが知られている。また、図８に示すように、赤外線
照射によって電気抵抗値が変化する半導体繊維１１１
と、リード線１１４を備えた電極１１２を半導体繊維１
１１の両端に導電性接着剤１１３を介して単に接着した
だけの赤外線検出素子が提案されている。
布を計る検出素子として、ＩｎＳｂ，ＰｂＳｅ等の光導
電体の単素子が使用されている。検出素子の検出部が上
記単素子により形成されている場合、ミラーを機械的に
スキャンする装置によって光学的にスキャンし、１次元
または２次元の熱分布を得ることになる。また、これら
の光導電体を１次元または２次元に配列した赤外線ＣＣ
Ｄ形の検出素子が知られているが、この赤外線ＣＣＤ形
の検出素子の場合は素子部を冷却する必要がある。更に
冷却の必要が無いものとして、焦電素子をアレイ状に並
べ、光の入射を断続させる機械的チョッパーを使用する
ものが知られている。また、図８に示すように、赤外線
照射によって電気抵抗値が変化する半導体繊維１１１
と、リード線１１４を備えた電極１１２を半導体繊維１
１１の両端に導電性接着剤１１３を介して単に接着した
だけの赤外線検出素子が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術で述べた前者
の熱分布検出素子にあっては、機械的スキャン装置、素
子の冷却装置、機械的チョッパーが必要となり、装置の
大型化並びに検出器としてのコストの上昇を招くといっ
た問題があった。また後者（半導体繊維を用いた赤外線
検出素子）にあっては、機械的スキャン装置や素子の冷
却を必要とせず、又サーミスタボロメータ型の検出素子
であるため機械的チョッパーが不要となるが、半導体
繊維とその両端に設けた電極とで１つの検出素子を構成
し、この検出素子毎に別個独立した繊維を用いるため、
検出素子の数を多くして集積度を増す場合には検出感度
にばらつきが生じ易く、その分検出素子の精度が落ちる
傾向がある；検出素子を２次元に配列して集積度を向
上させるためには、繊維の長さを短くする必要がある
が、各検出素子ごとに別個の繊維を用いていることか
ら、製造過程が極めて複雑となり検出素子を安価に提供
できない；という問題点があった。
の熱分布検出素子にあっては、機械的スキャン装置、素
子の冷却装置、機械的チョッパーが必要となり、装置の
大型化並びに検出器としてのコストの上昇を招くといっ
た問題があった。また後者（半導体繊維を用いた赤外線
検出素子）にあっては、機械的スキャン装置や素子の冷
却を必要とせず、又サーミスタボロメータ型の検出素子
であるため機械的チョッパーが不要となるが、半導体
繊維とその両端に設けた電極とで１つの検出素子を構成
し、この検出素子毎に別個独立した繊維を用いるため、
検出素子の数を多くして集積度を増す場合には検出感度
にばらつきが生じ易く、その分検出素子の精度が落ちる
傾向がある；検出素子を２次元に配列して集積度を向
上させるためには、繊維の長さを短くする必要がある
が、各検出素子ごとに別個の繊維を用いていることか
ら、製造過程が極めて複雑となり検出素子を安価に提供
できない；という問題点があった。
【０００４】従って本発明は従来技術が有する上記の問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、機械的スキャン装置、素子冷却装置、機械的チョ
ッパー装置を一切必要とせずに熱分布検出装置の小型化
が図れ、しかも検出精度にばらつきがなく、集積度を高
めても精度が落ちない感度良好な熱分布検出素子を安価
に提供することにある。
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、機械的スキャン装置、素子冷却装置、機械的チョ
ッパー装置を一切必要とせずに熱分布検出装置の小型化
が図れ、しかも検出精度にばらつきがなく、集積度を高
めても精度が落ちない感度良好な熱分布検出素子を安価
に提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気抵抗が変
化する半導体繊維と、該半導体繊維に接触しかつこの半
導体繊維の長さ方向に等間隔離隔して設けた少なくとも
３個の電極とを配備し、隣り合う前記電極間を単位測定
区間として形成し、各単位測定区間の個別の電気抵抗値
を計測することにより、前記半導体繊維の長さ方向の照
射赤外線強度分布を計測し得るよう構成した熱分布検出
素子である。また、絶縁体により形成され同形状の溝部
が等間隔に複数個形成された基板と、該基板の溝部間に
配設された少なくとも３個の電極と、前記基板の溝部を
横断しかつ前記電極に接触して配設され温度により電気
抵抗が変化する半導体繊維とを具備し、前記電極を前記
半導体繊維の長さ方向に等間隔離隔して設け、隣り合う
前記電極間を単位測定区間として形成し、この単位測定
区間の個別の電気抵抗値を計測することにより、前記半
導体繊維の長さ方向の照射赤外線強度分布を計測し得る
ように構成しても良い。更に、絶縁体により形成された
基板と、該基板に立設され先端に挾持部を備えた少なく
とも３個の電極と、該電極に挾持され温度により電気抵
抗が変化する半導体繊維とで構成するようにしても良
い。
化する半導体繊維と、該半導体繊維に接触しかつこの半
導体繊維の長さ方向に等間隔離隔して設けた少なくとも
３個の電極とを配備し、隣り合う前記電極間を単位測定
区間として形成し、各単位測定区間の個別の電気抵抗値
を計測することにより、前記半導体繊維の長さ方向の照
射赤外線強度分布を計測し得るよう構成した熱分布検出
素子である。また、絶縁体により形成され同形状の溝部
が等間隔に複数個形成された基板と、該基板の溝部間に
配設された少なくとも３個の電極と、前記基板の溝部を
横断しかつ前記電極に接触して配設され温度により電気
抵抗が変化する半導体繊維とを具備し、前記電極を前記
半導体繊維の長さ方向に等間隔離隔して設け、隣り合う
前記電極間を単位測定区間として形成し、この単位測定
区間の個別の電気抵抗値を計測することにより、前記半
導体繊維の長さ方向の照射赤外線強度分布を計測し得る
ように構成しても良い。更に、絶縁体により形成された
基板と、該基板に立設され先端に挾持部を備えた少なく
とも３個の電極と、該電極に挾持され温度により電気抵
抗が変化する半導体繊維とで構成するようにしても良
い。
【０００６】
【作用】半導体繊維に所定の強度分布をもった赤外線が
照射されると、半導体繊維は照射された赤外線の強度に
応じて温度が変化する。半導体繊維の長さ方向の温度分
布は、照射された赤外線の強度分布に符合してあらわ
れ、各電極間の電気抵抗値は区間毎に照射された赤外線
強度に応じた抵抗値となる。各電極間個別の電気抵抗を
計測し、半導体繊維の長さ方向に照射された赤外線の強
度分布を、各電極間毎の電気抵抗値に変換することによ
り、照射赤外線強度の一方向の分布を計測し赤外線の強
度分布を検出する。
照射されると、半導体繊維は照射された赤外線の強度に
応じて温度が変化する。半導体繊維の長さ方向の温度分
布は、照射された赤外線の強度分布に符合してあらわ
れ、各電極間の電気抵抗値は区間毎に照射された赤外線
強度に応じた抵抗値となる。各電極間個別の電気抵抗を
計測し、半導体繊維の長さ方向に照射された赤外線の強
度分布を、各電極間毎の電気抵抗値に変換することによ
り、照射赤外線強度の一方向の分布を計測し赤外線の強
度分布を検出する。
【０００７】
【実 施 例】実施例について図面を参照して説明す
る。図１において、熱分布検出素子１０は、温度により
電気抵抗が変化する半導体繊維１１と、この半導体繊維
１１に接触しかつこの半導体繊維１１の長さ方向に等間
隔に配置した少なくとも３個の電極１２とで構成されて
いる。このうち、前記半導体繊維１１は、ＳｉＣ繊維、
Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ繊維、炭素繊維等により構成され、
温度によって電気抵抗が変化する。前記電極１２は、電
気及び熱を効率よく伝導する部材により形成され、この
実施例では、各間隔を等間隔離隔して配置した５つの電
極１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄそして１２ｅにより
構成されている。Ｒ１は前記半導体繊維１１に配設した
隣り合う前記電極１２ａ，１２ｂで区切られる区間の電
気抵抗、Ｒ２は前記電極１２ｂ，１２ｃで区切られる区
間の電気抵抗、Ｒ３は前記電極１２ｃ，１２ｄで区切ら
れる区間の電気抵抗、そしてＲ４は前記電極１２ｄ，１
２ｅで区切られる区間の電気抵抗である。かくして、前
記半導体繊維１１の長さ方向に沿って、Ｒ１〜Ｒ４とい
う検出要素（電気抵抗）が４個形成されることになる。
この場合、それぞれ隣り合う電極で区切られる区間は、
同一の半導体繊維の一部分により構成されかつ電極間
（１２ａ−１２ｂ，１２ｂ−１２ｃ，１２ｃ−１２ｄ，
そして１２ｄ−１２ｅ）を同一の長さに設定して、単位
測定区間として形成する。従って、各区間毎の赤外線検
出感度は均一化され、複数構成される検出要素の赤外線
検出感度にばらつきが生じることがない。しかして、こ
の単位測定区間の個別の電気抵抗値を計測することによ
り、前記半導体繊維１１の長さ方向の照射赤外線強度分
布が計測される。
る。図１において、熱分布検出素子１０は、温度により
電気抵抗が変化する半導体繊維１１と、この半導体繊維
１１に接触しかつこの半導体繊維１１の長さ方向に等間
隔に配置した少なくとも３個の電極１２とで構成されて
いる。このうち、前記半導体繊維１１は、ＳｉＣ繊維、
Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ繊維、炭素繊維等により構成され、
温度によって電気抵抗が変化する。前記電極１２は、電
気及び熱を効率よく伝導する部材により形成され、この
実施例では、各間隔を等間隔離隔して配置した５つの電
極１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄそして１２ｅにより
構成されている。Ｒ１は前記半導体繊維１１に配設した
隣り合う前記電極１２ａ，１２ｂで区切られる区間の電
気抵抗、Ｒ２は前記電極１２ｂ，１２ｃで区切られる区
間の電気抵抗、Ｒ３は前記電極１２ｃ，１２ｄで区切ら
れる区間の電気抵抗、そしてＲ４は前記電極１２ｄ，１
２ｅで区切られる区間の電気抵抗である。かくして、前
記半導体繊維１１の長さ方向に沿って、Ｒ１〜Ｒ４とい
う検出要素（電気抵抗）が４個形成されることになる。
この場合、それぞれ隣り合う電極で区切られる区間は、
同一の半導体繊維の一部分により構成されかつ電極間
（１２ａ−１２ｂ，１２ｂ−１２ｃ，１２ｃ−１２ｄ，
そして１２ｄ−１２ｅ）を同一の長さに設定して、単位
測定区間として形成する。従って、各区間毎の赤外線検
出感度は均一化され、複数構成される検出要素の赤外線
検出感度にばらつきが生じることがない。しかして、こ
の単位測定区間の個別の電気抵抗値を計測することによ
り、前記半導体繊維１１の長さ方向の照射赤外線強度分
布が計測される。
【０００８】図２に、熱分布検出素子の他の例を示す。
図２に示す実施例は、図１に示す一方向の熱分布検出素
子を並列して４列に配し、赤外線による２次元の熱分布
を検出可能に構成したものである。符号２０は熱分布検
出素子、２１は半導体繊維、２２（２２ａ，２２ｂ，２
２ｃ，２２ｄそして２２ｅ）は電極を示す。かくして、
図１に示すものは一方向（一次元）の赤外線による熱分
布を検出する素子であるのに対し、図２に示すものは熱
分布検出素子を並列に４列（検出要素は４×４＝１６
個）に配してあるため、縦横２次元の赤外線強度分布の
計測が可能となる。
図２に示す実施例は、図１に示す一方向の熱分布検出素
子を並列して４列に配し、赤外線による２次元の熱分布
を検出可能に構成したものである。符号２０は熱分布検
出素子、２１は半導体繊維、２２（２２ａ，２２ｂ，２
２ｃ，２２ｄそして２２ｅ）は電極を示す。かくして、
図１に示すものは一方向（一次元）の赤外線による熱分
布を検出する素子であるのに対し、図２に示すものは熱
分布検出素子を並列に４列（検出要素は４×４＝１６
個）に配してあるため、縦横２次元の赤外線強度分布の
計測が可能となる。
【０００９】電極を半導体繊維の長さ方向に等間隔に離
隔して配置するため、図３に示す、等間隔に同形状の溝
部３６（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）を形成した
基板３５を用いるとよい。この基板３５は電気的絶縁
性、放熱性に優れたアルミナ等の部材により形成されて
いる。図３における溝部３６ａの左側に電極３２ａを、
溝部３６ａ−３６ｂ間に電極３２ｂを、溝部３６ｂ−３
６ｃ間に電極３２ｃを、溝部３６ｃ−３６ｄ間に電極３
２ｄを、溝部３６ｄの右側に電極３２ｅをそれぞれ配
し、半導体繊維３１を電極３２上に配置して導電性ペー
スト３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄそして３３
ｅ）によって半導体繊維３１と電極３２を接着する。符
号３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄそして３４
ｅ）はリード線である。かくして、半導体繊維３１は、
等間隔に配置された電極３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２
ｄ，３２ｅの接触部とのみ接触し、前記溝部３６（３６
ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）によって各電極の独立性
が担保される。
隔して配置するため、図３に示す、等間隔に同形状の溝
部３６（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）を形成した
基板３５を用いるとよい。この基板３５は電気的絶縁
性、放熱性に優れたアルミナ等の部材により形成されて
いる。図３における溝部３６ａの左側に電極３２ａを、
溝部３６ａ−３６ｂ間に電極３２ｂを、溝部３６ｂ−３
６ｃ間に電極３２ｃを、溝部３６ｃ−３６ｄ間に電極３
２ｄを、溝部３６ｄの右側に電極３２ｅをそれぞれ配
し、半導体繊維３１を電極３２上に配置して導電性ペー
スト３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄそして３３
ｅ）によって半導体繊維３１と電極３２を接着する。符
号３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄそして３４
ｅ）はリード線である。かくして、半導体繊維３１は、
等間隔に配置された電極３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２
ｄ，３２ｅの接触部とのみ接触し、前記溝部３６（３６
ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）によって各電極の独立性
が担保される。
【００１０】図４に、図３に示す熱分布検出素子３０を
用いて熱分布を計測するのに良好な回路を示す。図４に
おいて、符号３８は熱分布検出素子３０における半導体
繊維３１に一定電流を供給する定電流電源である。Ｒ１
〜Ｒ４は、隣り合う電極間の半導体繊維からなる検出要
素の電気抵抗、Ａ１〜Ａ４は隣り合う電極間の電位差を
増幅するため、夫々の増幅率を同一にした差動増幅器で
ある。Ｅ１〜Ｅ４は、差動増幅器Ａ１〜Ａ４のそれぞれ
の出力を示す。今、電極３２ａと３２ｅの間に定電流電
源３８を接続し、電流ｉを流す。その時の各電極３２ａ
〜３２ｅにおける電位をそれぞれ、Ｖ１〜Ｖ５とし、差
動増幅器Ａ１〜Ａ４の増幅率をαとすると、差動増幅器
Ａ１の出力Ｅ１は次式であらわされる。すなわち、 Ｅ１＝（Ｖ１−Ｖ２）×α、 Ｖ１−Ｖ２＝ｉ×Ｒ１であることから、 Ｅ１＝ｉ×Ｒ１×α となる。従って、差動増幅器Ａ１の出力Ｅ１は、Ｒ１に
比例した電気出力信号となる。Ｒ１は半導体繊維３１の
電極３２ａと３２ｂで区切られる区間における電気抵抗
であり、赤外線強度によって変化する。かくして、Ｅ１
は半導体繊維の電極３２ａと３２ｂで区切られる区間に
受ける赤外線強度に対応する出力になる。同様にして、
Ｅ２は電極３２ｂと３２ｃで区切られる区間、Ｅ３は電
極３２ｃと３２ｄで区切られる区間、Ｅ４は電極３２ｄ
と３２ｅで区切られる区間が受ける赤外線強度に対応す
る出力となる。これによって、Ｅ１〜Ｅ４は、半導体繊
維の長さ方向に受ける赤外線強度分布、即ち半導体繊維
の温度分布に応じた電気信号が出力されることになる。
用いて熱分布を計測するのに良好な回路を示す。図４に
おいて、符号３８は熱分布検出素子３０における半導体
繊維３１に一定電流を供給する定電流電源である。Ｒ１
〜Ｒ４は、隣り合う電極間の半導体繊維からなる検出要
素の電気抵抗、Ａ１〜Ａ４は隣り合う電極間の電位差を
増幅するため、夫々の増幅率を同一にした差動増幅器で
ある。Ｅ１〜Ｅ４は、差動増幅器Ａ１〜Ａ４のそれぞれ
の出力を示す。今、電極３２ａと３２ｅの間に定電流電
源３８を接続し、電流ｉを流す。その時の各電極３２ａ
〜３２ｅにおける電位をそれぞれ、Ｖ１〜Ｖ５とし、差
動増幅器Ａ１〜Ａ４の増幅率をαとすると、差動増幅器
Ａ１の出力Ｅ１は次式であらわされる。すなわち、 Ｅ１＝（Ｖ１−Ｖ２）×α、 Ｖ１−Ｖ２＝ｉ×Ｒ１であることから、 Ｅ１＝ｉ×Ｒ１×α となる。従って、差動増幅器Ａ１の出力Ｅ１は、Ｒ１に
比例した電気出力信号となる。Ｒ１は半導体繊維３１の
電極３２ａと３２ｂで区切られる区間における電気抵抗
であり、赤外線強度によって変化する。かくして、Ｅ１
は半導体繊維の電極３２ａと３２ｂで区切られる区間に
受ける赤外線強度に対応する出力になる。同様にして、
Ｅ２は電極３２ｂと３２ｃで区切られる区間、Ｅ３は電
極３２ｃと３２ｄで区切られる区間、Ｅ４は電極３２ｄ
と３２ｅで区切られる区間が受ける赤外線強度に対応す
る出力となる。これによって、Ｅ１〜Ｅ４は、半導体繊
維の長さ方向に受ける赤外線強度分布、即ち半導体繊維
の温度分布に応じた電気信号が出力されることになる。
【００１１】また、図５に、図３に示す熱分布検出素子
を用いて熱分布を計測するのに良好なもう一つの回路を
示す。図４の回路では、隣り合う電極間における出力を
同時に得るようにしたが、図５に示す回路は、時分割
で、隣り合う電極間における出力を得るようにしてあ
る。図５において、Ｖｂは熱分布素子３０にバイアス電
圧を印加する電源、ＲＬはスイッチＣ１〜Ｃ４を介し
て、検出要素Ｒ１〜Ｒ４夫々の示す電圧を読み出すため
の負荷抵抗である。スイッチＳ１とＣ１、Ｓ２とＣ２、
Ｓ３とＣ３そしてＳ４とＣ４それぞれに呼応して時分割
でＯＮ／ＯＦＦされる。今、Ｓ１とＣ１がＯＮになる
と、Ｖｂ→Ｓ１→Ｒ１→Ｃ１→ＲＬとバイアス電流が流
れ、負荷抵抗ＲＬの一端Ｅには、電極３２ａと３２ｂで
区切られる区間における検出要素Ｒ１の電気抵抗値に対
応する電圧が出力される。時分割によって順次、スイッ
チＳ２とＣ２、Ｓ３とＣ３、Ｓ４とＣ４がＯＮ／ＯＦＦ
されていくことによって、検出要素Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に
おける抵抗値に対応する電圧がＥに出力される。
を用いて熱分布を計測するのに良好なもう一つの回路を
示す。図４の回路では、隣り合う電極間における出力を
同時に得るようにしたが、図５に示す回路は、時分割
で、隣り合う電極間における出力を得るようにしてあ
る。図５において、Ｖｂは熱分布素子３０にバイアス電
圧を印加する電源、ＲＬはスイッチＣ１〜Ｃ４を介し
て、検出要素Ｒ１〜Ｒ４夫々の示す電圧を読み出すため
の負荷抵抗である。スイッチＳ１とＣ１、Ｓ２とＣ２、
Ｓ３とＣ３そしてＳ４とＣ４それぞれに呼応して時分割
でＯＮ／ＯＦＦされる。今、Ｓ１とＣ１がＯＮになる
と、Ｖｂ→Ｓ１→Ｒ１→Ｃ１→ＲＬとバイアス電流が流
れ、負荷抵抗ＲＬの一端Ｅには、電極３２ａと３２ｂで
区切られる区間における検出要素Ｒ１の電気抵抗値に対
応する電圧が出力される。時分割によって順次、スイッ
チＳ２とＣ２、Ｓ３とＣ３、Ｓ４とＣ４がＯＮ／ＯＦＦ
されていくことによって、検出要素Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に
おける抵抗値に対応する電圧がＥに出力される。
【００１２】更に、熱分布検出素子は、半導体繊維を電
極に導電性ペーストによって接着する形態の他に、図６
に示すように、先端にＹ字状の挾持部を備え基板６５に
等間隔に立設した棒状の電極６２に半導体繊維６１を挾
持し半導体繊維を電極に接触するように構成してもよ
い。尚、図２に示す熱分布検出素子を形成する場合、図
７に示すように、半導体繊維７１を溝部７６及びスルー
ホール７９を有する基板７５に等間隔離隔して電極７２
を載置し、半導体繊維７１を導電性ペースト７３にて電
極７２と接触して形成するとよい。
極に導電性ペーストによって接着する形態の他に、図６
に示すように、先端にＹ字状の挾持部を備え基板６５に
等間隔に立設した棒状の電極６２に半導体繊維６１を挾
持し半導体繊維を電極に接触するように構成してもよ
い。尚、図２に示す熱分布検出素子を形成する場合、図
７に示すように、半導体繊維７１を溝部７６及びスルー
ホール７９を有する基板７５に等間隔離隔して電極７２
を載置し、半導体繊維７１を導電性ペースト７３にて電
極７２と接触して形成するとよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、上述の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。以上説明したように、
本発明による熱分布検出素子は、焦電素子を用いた場合
のようにチョッパー機能を必要とせず、又ＩｎＳｂ、Ｐ
ｂＳｅ等の光導電体の素子のように機械的に光学系をス
キャンすることもなく、さらに、赤外線ＣＣＤ検出素子
のように素子の冷却も必要としないため、装置の小型化
及び携帯性に寄与し、製造も容易で経済的に優れた熱分
布検出素子を提供できる。また、従来の半導体繊維を用
いる赤外線検出素子に比べ、隣り合う電極で区切られて
形成される単位測定区間は、同一半導体繊維の一部分で
しかもそれぞれの電極間は同一の長さであるから、区間
ごとの赤外線検出感度は均一化され、複数構成された検
出素子同士の赤外線検出素子感度にばらつきが無く、し
かも集積度を高めるため複数本の半導体繊維を並列に配
しても検出精度が落ちることが無い。そして、従来のも
のでは一本の半導体繊維当り２個の電極を必要とし、検
出要素の２倍の電極が必要となるのに対し、一本の半導
体繊維につき検出要素の数より１つ多い電極数ですみ製
造コストも安価である。
で、次に記載する効果を奏する。以上説明したように、
本発明による熱分布検出素子は、焦電素子を用いた場合
のようにチョッパー機能を必要とせず、又ＩｎＳｂ、Ｐ
ｂＳｅ等の光導電体の素子のように機械的に光学系をス
キャンすることもなく、さらに、赤外線ＣＣＤ検出素子
のように素子の冷却も必要としないため、装置の小型化
及び携帯性に寄与し、製造も容易で経済的に優れた熱分
布検出素子を提供できる。また、従来の半導体繊維を用
いる赤外線検出素子に比べ、隣り合う電極で区切られて
形成される単位測定区間は、同一半導体繊維の一部分で
しかもそれぞれの電極間は同一の長さであるから、区間
ごとの赤外線検出感度は均一化され、複数構成された検
出素子同士の赤外線検出素子感度にばらつきが無く、し
かも集積度を高めるため複数本の半導体繊維を並列に配
しても検出精度が落ちることが無い。そして、従来のも
のでは一本の半導体繊維当り２個の電極を必要とし、検
出要素の２倍の電極が必要となるのに対し、一本の半導
体繊維につき検出要素の数より１つ多い電極数ですみ製
造コストも安価である。
【図１】本発明に係る熱分布検出素子の一実施例を示す
正面図である。
正面図である。
【図２】本発明に係る熱分布検出素子の他の例を示す平
面図である。
面図である。
【図３】本発明に係る熱分布検出素子のもう一つ他の一
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図４】図３に示す熱分布検出素子を用いて構成した熱
分布計測回路図である。
分布計測回路図である。
【図５】図３に示す熱分布検出素子を用いて構成したも
う一つ他の熱分布計測回路図である。
う一つ他の熱分布計測回路図である。
【図６】本発明に係る熱分布検出素子のもう一つ他の一
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る熱分布検出素子の更にもう一つ他
の一例を示す斜視図である。
の一例を示す斜視図である。
【図８】従来技術を示す。
１０ 熱分布検出素子 １１ 半導体繊維 １２ 電極 ２０ 熱分布検出素子 ２１ 半導体繊維 ２２ 電極 ３０ 熱分布検出素子 ３１ 半導体繊維 ３２ 電極 ３５ 基板 ３６ 溝部 ６１ 半導体繊維 ６２ 電極 ６５ 基板 ７１ 半導体繊維 ７２ 電極 ７５ 基板 ７６ 溝部
フロントページの続き (72)発明者 柳田 博明 東京都調布市佐須町１−３−19 (72)発明者 宮山 勝 神奈川県川崎市多摩区中野島1048−１− ３−609 (72)発明者 武藤 範雄 神奈川県相模原市宮下本町１−５−18 (56)参考文献 特開 平４−337425（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−310430（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−71121（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−29023（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−217239（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 5/00 - 5/62 G01J 1/00 - 1/60 G01K 1/00 - 15/00 H04N 5/30 - 5/335
Claims (3)
- 【請求項１】 温度により電気抵抗が変化する半導体繊
維と、 該半導体繊維に接触しかつこの半導体繊維の長さ方向に
等間隔離隔して設けた少なくとも３個の電極とを配備
し、 隣り合う前記電極間を単位測定区間として形成し、この
単位測定区間の個別の電気抵抗値を計測することによ
り、前記半導体繊維の長さ方向の照射赤外線強度分布を
計測し得るように構成した熱分布検出素子。 - 【請求項２】 絶縁体により形成され、同形状の溝部が
等間隔に複数個形成された基板と、 該基板の溝部間に配設された少なくとも３個の電極と、 前記基板の溝部を横断しかつ前記電極に接触して配設さ
れた、温度により電気抵抗が変化する半導体繊維とを具
備し、 前記電極を前記半導体繊維の長さ方向に等間隔離隔して
設け、隣り合う前記電極間を単位測定区間として形成
し、この単位測定区間の個別の電気抵抗値を計測するこ
とにより、前記半導体繊維の長さ方向の照射赤外線強度
分布を計測し得るように構成した熱分布検出素子。 - 【請求項３】 絶縁体により形成された基板と、 該基板に立設され、先端に挾持部を備えた少なくとも３
個の電極と、 該電極に挾持され、温度により電気抵抗が変化する半導
体繊維とを具備し、前記電極を前記半導体繊維の長さ方
向に等間隔離隔して設け、隣り合う前記電極間を単位測
定区間として形成し、この単位測定区間の個別の電気抵
抗値を計測することにより、前記半導体繊維の長さ方向
の照射赤外線強度分布を計測し得るように構成した熱分
布検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35314391A JP3151495B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 熱分布検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35314391A JP3151495B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 熱分布検出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05164621A JPH05164621A (ja) | 1993-06-29 |
| JP3151495B2 true JP3151495B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=18428850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35314391A Expired - Fee Related JP3151495B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 熱分布検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3151495B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010185839A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Seiko Instruments Inc | 赤外線センサ及び熱画像生成装置 |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP35314391A patent/JP3151495B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05164621A (ja) | 1993-06-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |