JPH02236129A - 熱画像作成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱画像作成装置に関し、特に赤外線に応答する
パイロ電気性検知要素のアレイを具備した熱画像作成装
置に関する。

パイロ電気性検知要素のアレイに結像されるシーンの画
像を検知する際に既存の熱画像作成装置の性能を制限す
る主な要因は隣接検知要素間および各検知要素と支持お
よび呼びかけ構造との間の熱伝導である。

英国特許出願第２１６３５９６Ａ号には、一方の主表面
上に共通電極を、そして他方の主表面上に信号電極構造
を担持した強誘電体スラブよりなる熱画像作成装置が開
示されている。その信号電極構造は電気的導体によって
信号処理手段の電極に接続されている。隣接導体間の横
方向の熱伝導は、熱的絶縁材よりなる各ピラーの穴に各
導体を入れ込むことによって軽減される。それらのピラ
ーは強誘電体スラブを支持する。

本発明のひとつの目的はパイロ電気性検知要素がピラー
によって支持されているが、検知要素と支持ピラーとの
間の熱損失が減少される熱画像作成装置を提供すること
である。

本発明によれば、パイロ電気性物質よりなる層と、この
層の一方の主表面上に担持されて相互接続された電極の
アレイと、前記層の他方の主表面上に担持された個別電
極のアレイと、前記層を支持しかつ前記個別電極と電気
信号処理手段との間で電気信号を伝送させるように作用
する複数のピラーを具備し、各ピラーは前記他方の主表
面上に形成された該当する導電性領域に位置決めされ、
各個別電極および該当する導電性領域が導電性物質の該
当する細長いストリップに接続されている熱画像作成装
置が提供される。

パイロ電気性物質は本質的にパイロ電気性の物質か、あ
るいは（例えば強誘電体物質の適当なポーリング（ｐｏ
ｌｉｎｇ）によって）パイロ電気特性が誘起される物質
よりなりうる。

前記層はパイロ電気性物質の薄膜であるのが適当である
。

細長いストリップは長さ対幅の比が少なくとも５である
のが適当である。

ひとつの実施例では、個別電極が行および列で配列され
、かつ前記導電性領域が４つの隣接した個別電極の中心
によって形成されたそれぞれの四角形の中心に配置され
る。

他の実施例では、個別電極が交互配置行および交互配置
列で配列され、かつ導電性領域が３つの隣接した個別電
極の中心によって形成されたそれぞれの三角形の中心に
配置される。

他の実施例では、それぞれ相補性をなす電極が各個別電
極と隣接ピラーとの間の他の主表面の電極の存在しない
領域に設けられ、各相補性電極は該当するピラーに接続
され、そのピラーは信号処理手段への２つの独立した導
電性通路を有する。

相浦性電極からの信号を処理することによって、改善さ
れた信号／ノイズ比が実現されうる。

たの実施例では、前記層の電極なし領域に入射した赤外
線が光学機構によって電極あり領域に転向される。

該当する個別電極から遠隔のピラーおよび長くて狭い導
体と一緒に、個別電極を該当するピラーに接続するため
いに薄いパイロ電気性膜を用いることにより、各ビクセ
ルから該当支持ピラーへの熱伝導が小さくなる。

以下図面を参照して本発明による６つの熱画像作成装置
について例示説明する。

第１図に示された実施例では、例えばフッ化ポリビニリ
デン（ＰＶＤＦ）のパイロ電気性膜２１が一側に形成さ
れて相互接続された電極２２のパターンと、他の側に形
成された個別電極２３および導電性バッチ２４のパター
ンを有している。個別電極２３は狭い導電性のストリッ
プ２５によってそれぞれのパッチ２４に連結されている
。導電性のビラ−２６は一端を該当するパッチ２４１に
接着され、かつ他端を基板２９上に形成された集積回路
２８の入力パッド２７に接着されている。第１（ａ）図
に示されているように、個別電極２３は行および列で配
列され、そいてパッチｚ４は個別電極２３のそれと交互
に配置された行および列で配列されている。第１図の例
では、電極２２および２３はそれぞれ等しい寸法を有し
、かつバッチ２４とビラ−２６も等しい寸法を有するが
、それらは電極より小さい。この例でも、電極、バッチ
およびピラーはすべて四角形であり、相互接続されたパ
ッチおよび電極がそれぞれパッチと電極を接合した導電
性ストリップに対して直交関係にあるひとつの面を有す
るように配列されている。相互接続された電極２２は例
えばブラックゴールドの層のような赤外線吸収層３０に
よって被覆されている。これらの電極２２間の相互接続
は狭《て薄く、そしてそれの長さを大きくするために蛇
行状（ｍｅａｎｄｅｒｅｄ）となされることが好ましい
。相互接続された電極は接地されている。

第２図を参照すると、第１図に対応する部分は同一符号
で示されており、個別でんきょ＜２３は交互配置された
行および列で配列され、かつバッチ２４は３つの隣接し
たてんきょ＜２３によって形成された三角形の中心に配
列され、各パッチは狭い導体２５によって該当でんきょ
くに接続されている。

電極、パッチおよびピラーの変更された位置を除いて、
この実施例の構造は第１図について上述したのと類似し
ている。

第１図および第２図に示された装置には、受信された赤
外線が失われる領域を各個別電極２３がそのまわりに有
しているという難点がある。後述しる装置では、第３図
において５１で示されているように電極２３のまわりに
補助電極を設けることによって、この難点が克服される
。第３図では、電極２３の配列は第１図と同様であるが
、導電性バッチ２４はそれぞれ２つのバッチ２４ａ，２
４ｂに分れている。各電極２３は狭い導体２５によって
対応したバッチ２４ａに接続され、かつ余分の電極５ｌ
のそれぞれは狭い導体５２によって対応するパッチ２４
ｂに接続されている。２つのパッチ２４ａ，２４ｂは、
１対の導電性ビラ−（図示せず）によって、あるいは２
つの導電性トラックを担持した絶縁性ピラー（これも図
示せず）によって集積回路の該当する対の入力パッドの
該当する１つに接続されている。

処理手段に対する両方の人力が前置増幅され、ウェイト
づけされ、そして加算される。補充電極は個別電極より
熱損失が大きく、従って補充電極出力には個別電極出力
より小さいウェイトが与えられるが、それでも信号／ノ
イズ比を改善することができる。

次に説明する第４および第５の装置は両方とも、さもな
ければ失われる入射赤外線をある程度用いるための光学
手段を具備している。第４（ａ）図および第４（ｂ）図
を参照すると、第４の装置では、赤外線に対して透明な
プレート６ｌが相互接続された電極３０のアレイを覆っ
ており、そしてそれは入射赤外線が電極領域に向って集
中されるように各電極領域状に凸面６２を与える形状Ｓ
となされている。第４（ｃ）図に示されている第５の装
置では、プレート６ｌが各個別電極２３の背後に配置だ
れた反射凹面６３で置換されており、そのプレートは電
極のまわりで受取られたエネルギーを電極に戻すように
反射する。ある場合には、四而６３によって反射サレた
エネルギーを吸収するために、例えばブラックゴールド
の層のような赤外線吸収層で個別導体を覆うことが有利
である。第４（ａ）の平面図では、凸而６２と反射凹面
６３が個別電極２３のまわりに円で概略的に示されてい
る。第４および第５の装置では電極構造が第１図と同じ
であるが、第２図のものであってもよい。

第５図を参照すると、次に説明する第６の装置はパイロ
電気性検知要素がらの熱損失を軽減するための他の２つ
の手段を具備している。まず第一に、導体７１を蛇行さ
せ第１図および第２図の構成における真っ直ぐで狭い導
体を置換することによって、電極２３からそれに対応し
たバッチ２４およびビラ−２６への熱伝導が減少される
。第二に、パイロ電気性膜２ｌに穴７２を形成すること
によってそのパイロ電気性膜における熱伝導が軽減され
る。これらの構成はいずれも第２図の電極構造に対して
用いられうる。第５図では、電極２３とパッチ２４が第
１図のものより小さく、そうすれば隣接穴７２の対の間
で膜７３の狭いストリップを用いるのが容易である。受
取るエネルギーを電極２３に集中させるために、赤外線
に透明の凸レンズ６２が第４（ｂ）図に６２で示されて
いるように各相互接続された電極２２上に配置されるか
、あるいは凹面ミラー６３が第４（Ｃ）図に６３で示さ
れているように各個別電極の下に配置されてもよい。レ
ンズ６２またはミラー６３が第５図に概略的に円で示さ
れている。

本発明の実施例が以上において図示されかつ説明された
電極の特定の形状に限定されるものでないことは明らか
であろう。従って、電極は複雑な形状をなしていてもよ
く、有利な形態では、電極の形状を装置の等温抵抗輪郭
に合致させ、接地に対する熱抵抗が比較的高い値を有す
る（好ましくはそれの最高値）領域に電極が位置決めさ
れる。

ひとつの電極が他の電極を少な《とも部分的に取囲む実
施例では、内側電極の外部境界と外側電極の内部境界が
局部の等温抵抗輪郭に応じて同様の形状を有することが
好ましく、各局部の等温抵抗輪郭に応じた外側電極の外
部境界の形状と必ずしも類似していない。

【図面の簡単な説明】

第１（ａ）図は個別電極構造を示す第１の装置の一部分
の概略断面図、第１（ｂ）図は第１（ａ）図のＡＡにお
ける断面を示す図、第２図は個別電極構造を示す第２の
装置の一部分の概略断面図、第３図は個別電極構造を示
す第３の装置の一部分の概略断面図、第４（ａ）図は個
別電極構造を示す第４の装置の一部分の概略断面図、第
４（ｂ）図は第４（ａ）図のＡＡに沿ってみた断面図、
第４（Ｃ）図は第４（ｂ）図に示された装置の修正例の
断面図、第５図は個別電極構造を示す第６の装置の一部
分の概略図である。 図面において、２ｌはパイロ電気性膜、２２は相互接続
された電極、２３は個別電極、２４はパッチ、２５はス
トリップ、２６はピラー、２７は入力パッド、２８は集
積回路、２９は基板、３０は赤外線吸収層、５ｌは補充
電極、５２は導体、６１はプレート、６２は凸面、６３
は反射凹面である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パイロ電気性物質よりなる層と、この層の一方の主
   表面上に担持されて相互接続された電極のアレイと、前
   記層の他方の主表面上に担持された個別電極のアレイと
   、前記層を支持しかつ前記個別電極と電気信号処理手段
   との間で電気信号を伝送させるように作用する複数のピ
   ラーを具備し、各ピラーは前記他方の主表面上に形成さ
   れた該当する導電性領域に位置決めされ、各個別電極お
   よび該当する導電性領域が導電性物質の該当する細長い
   ストリップに接続されている熱画像作成装置。 ２、前記層がパイロ電気性物質の薄膜である請求項１の
   装置。 ３、前記細長いストリップが少なくとも５の長さ対幅比
   を有している請求項１または２の装置。 ４、前記個別電極が行および列で配列されており、かつ
   前記導電性領域は隣接した４つの個別電極の中心によっ
   て形成された各三角形の中心に配置されている請求項１
   〜３の装置。 ５、前記個別電極は交互配置された行および交互配置さ
   れた列で配列され、かつ前記導電性領域は３つの隣接し
   た個別電極の中心によって形成された各三角形の中心に
   配置されている請求項１〜３の装置。 ６、各補充電極が各個別電極と隣接ピラーとの間の前記
   他の主表面の電極なし領域に設けられ、各補充電極は該
   当ピラーに接続され、そのピラーは信号処理手段への２
   つの独立した導電性通路を有している請求項１〜５の装
   置。 ７、前記層の電極なし領域に入射した赤外線を電極あり
   領域内に転向させる作用をする光学機構を具備している
   請求項１〜６の装置。 ８、前記光学機構が赤外線発生源と前記層との間に配置
   されたレンズ機構である請求項７の装置。 ９、前記光学機構が前記層と前記信号処理手段との間に
   配置された反射機構である請求項７の装置。