JPH03107733A - 熱放射検出器 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は温度依存特性を存するポリマフィルムを用いた
１個以上の赤外検出素子を具えた熱放射検出器に関する
ものである。検出器は例えば焦電気特性及び／又は強誘
電特性を有する検出素子のリニアアレー又は二次元アレ
ーを具えることができ、例えば安価な赤外カメラ又は他
の赤外逼像装置に用いることができる。

（従来の技術） 欧州特許出願公開第０２６９１６１号（特開昭６３−１
３４９２１号）に、熱放射検出器の一例が開示されてお
り、この検出器は温度依存特性（この例では焦電気特性
）を有するポリマ材料のフレキシブル連続フィルムの第
１及び第２対向表面に第１及び第２電極を有する１つの
赤外検出素子又は−群の赤外検出素子を具えている。こ
のポリマ材料は圧電気特性も有しており、このポリマ材
料のフィルムをマウンティング装置に固着してこのフィ
ルムをぴんと張った状態に維持している。この欧州特許
出願に開示されたタイプの検出器構造では、例えばフッ
化ビニリデンコポリマのポリマフィルムを四分の一波長
厚にして適当な抵抗性電極による熱放射吸収を最適にし
ている。このフィルムはぴんと張るが伸張させず、マウ
ンティング装置は検出器の容器のヘッダ上に装着された
電気絶縁性の環を具えている。ポリマフィルムの周縁を
この環に接着して検出素子の部分をヘッダから離間して
支持し、フィルムの第２表面のこの部分はマウンティン
グ装置と接触させないようにしている。このマウンティ
ング装置は検出素子への及びからの熱伝導を低減する０
本発明のより良い理解のためにはこの欧州特許出願公開
の全内容を参照されたい。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、焦電気及び強誘電材料は圧電性でもある。従っ
て、検出素子は応力の変化（例えば振動及び／又は術部
により生ずる）を受ける場合にも電気出力を発生する。

この現象（マイクロホニック効果と称されている）は熱
放射の検出を妨害する不所望な背景雑音を構成する。こ
のマイクロホニック背景雑音は検出素子から電子読取回
路への信号出力の一部になり、赤外発生信号成分からの
この背景雑音の分離は読取回路内で容易に達成すること
はできない。

（課題を解決するための手段） 本発明の第１の特徴は、赤外検出素子を構成するための
温度依存特性を有するポリマ材料のフレキシブル連続フ
ィルムと、該ポリマフィルムを固着してこれをぴんと張
った状態に維持するマウンティング装置とを具え、前記
ポリマ材料は圧電気特性も有している熱放射検出器にお
いて、前記マウンティング装置は前記ポリマフィルムの
第１表面と、接触する互いに離間した支持部を具え、こ
れら支持部上に前記ポリマフィルムを張力を与えた状態
で保持し、且つ検出素子に隣接する相隣る支持部間の間
隔を十分に小さくすると共に前記フィルムの張力を十分
大きくしてこれら相隣る支持部間のポリマフィルム部分
の固有振動周波数を検出器の周波数帯域幅より高くした
点にある。

本発明の第２の特徴は、温度依存特性を有するポリマ材
料のフレキシブル連続フィルムの第１及び第２対向表面
にそれぞれ第１及び第２電極を有する一部の赤外検出素
子と、前記ポリマフィルムを固着してこれをぴんと張っ
た状態に維持するマウンティング装置とを具え、前記ポ
リマ材料は圧電気特性も有している熱放射検出器におい
て、前記マウンティング装置は前記ポリマフィルムの第
１表面と接触してこのポリマフィルムの屈曲を抑える複
数個の互いに離間した支持部を具え、前記ポリマフィル
ムをこれら互いに離間した支持部上に張力を与えた状態
に保持し、更に前記マウンティング装置は互いに離間し
た支持部間にキャビティを具え、検出素子が存在する区
域においてポリマフィルムの第１表面の大部分がマウン
ティング装置と接触しないようにし、且つ検出素子に隣
接する相隣る支持部間の間隔を十分小さくすると共に前
記フィルムの張力を十分大きくしてこれら相隣る支持部
間のポリマフィルム部分の固有振動周波数を検出器の周
波数帯域幅より高くした点にある。

検出器のこのような構成の採用は、検出器の電気出力に
寄与するマイクロホニック効果（特にフィルムの共振周
波数で大きい）は支持部とフィルムの張力をフィルムの
検出素子部分の固有振動周波数が検出器の周波数帯域幅
外の値まで増大するように構成することにより著しく低
減させることができるという本願発明者の認識に基づく
ものである。このようにすると、検出素子においてこの
高い周波数で圧電的に発生する電気出力を検出器からの
最終電気出力から除去することができる。

一般に、所定の厚さ及び張力のフィルムの固有振動周波
数は支持部の間隔を小さくするにつれて増大する。と共
に、振動の振幅は支持部の間隔を小さくするにつれて及
び／又はフィルム張力を増大させるにつれて（共振周波
数でも他の周波数でも）減少する。従って、支持部の間
隔及びフィルム張力の適切な選択により圧電フィルムか
らのマイクロホニック出力を共振周波数及び非共振周波
数の双方において減少させることがてきる。これらパラ
メータの変化の影響及び検出器の帯域幅の上限値を決定
するパラメータについては実施例につき後述する。

検出素子が存在する区域においてポリマフィルムの第１
表面の大部分がマウンティング装置と接触しないように
構成することにより、検出素子への及びからの熱伝導を
低く保つことができる。この目的のために、検出素子が
ポリマフィルムの第１表面に一群の個別の第１電極を具
える場合には、これらの第１電極をキャビティの上方に
位置させると共に、支持部をフィルムの第１表面と、第
１電極の間の区域であって好ましくは第１電極から少な
くともポリマフィルムに沿って流れる熱流の熱拡散距離
だけ離れた区域で接触させるのがを利である。

焦電層（例えばフッ化ポリビニリデンのようなポリマ）
を検出素子の区域にキャビティを有する基板上に支持し
て熱流を減少させることは既知である。このような構成
は米国特許明細書第４５３２４２４号に開示されており
、その焦電層は各検出素子の区域を限界すると共に層に
沿う熱流を減少させる開口を有しており、従ってこの層
は連続層でないとともに緊張させてない。このデリケー
トな焦電層を良好に支持するために、基板は検出素子と
大きな接触表面積を有する。この米国特許の検出器の基
板はその接触表面に共通の接地電極を有し、焦電層の片
側面上の共通電極層に接着させている。

フィルムの開口はこの共通電極層まで延在させて電極層
に沿う熱流を減少させている。

本発明によるマウンティング装置の支持部及びキャビテ
ィは種々の材料で種々の方法で形成することができる。

例えば、支持部は基板上への材料堆積により、及び／又
はエツチングにより、及び／又は機械加工及び／又は切
削により形成することができる。ポリマフィルムを取り
付ける物理的に良好なマウンティング装置は、少な（と
も支持部とキャビティを有するモールドプラスチック材
料の部品を例えば複製処理で形成することにより比較的
安価な方法で提供することができる。プラスチック材料
はポリマフィルムの熱膨脹特性と同等の熱膨脹特性を有
するものにすることができる共に、支持部の極めて平滑
な上端縁をモールディングにより形成することができる
。従って、本発明の特定の例では、ポリマ材料のフィル
ムとマウンティング装置の前記モールドプラスチック材
料をともにフッ化ポリビニリデンとすることができる。

支持部にはポリマフィルムに向はテーパを付けてポリマ
フィルムの第１表面と接触する幅狭上端縁を形成するこ
とができる。このようにしてフィルムと支持部との接触
面積を減少させ、フィルムから及びへの熱伝導を低減さ
せることができる。

フィルムの固有振動周波数の良好な制御はマウンティン
グ装置のキャビティ間にテーパリッジ部を設けこれらリ
ッジ部により互いに離間した支持部を形成することによ
り得ることができる。これらキャビティはそれらの端で
開口させることができる。また、例えばりッジ部をキャ
ビティを取り囲む連続した網目状に形成することができ
る。こうして緊張フィルムはセル状支持部を有するもの
とすることができる。セル状キャビティを完全に閉じた
ものとしないように、マウンティング装置を貫通してキ
ャビティまで延在する孔を形成し、各キャビティ内の周
囲圧力をポリマフィルムの反対側の周囲圧力に等しくす
る管路を与えることができる。

以下、本発明を図面を参照して実施例につき詳細に説明
する。

全ての図は略図である点に注意されたい。第１〜４図及
び第６図は正しいスケールで描いてなく、これら図の種
々の部分の相対寸法は図を明瞭とするために拡大したり
縮小しである。また、一実施例に用いた参照符号と同一
の符号を他の実施例の対応する部分にも用いている。

第１図はポリマ材料のフレキシブル連続フィルム１０の
第１及び第２対向表面１１及び１２に第１及び第２電極
２１及び２２を有する一群の赤外検出素子２゜を具えた
熱放射検出器の一部を示す。このフィルム材料は赤外放
射３検出用の温度依存特性を有する共に圧電気特性も有
する。ポリマフィルム１ｏはマウンティング装置３０．
３１．３２に固着してぴんと張った状態に保つ。

本発明においては、マウンティング装置３０．３１゜３
２はポリマフィルム１０の第１表面と接触してポリマフ
ィルム１０の屈曲を抑える複数個の互いに離間した支持
部３２を具え、フィルム１０をこれら相互離間支持部３
２上に張力Ｐを与えた状態で保持する。

更にマウンティング装置３０．３１．３２は相互離間支
持部３２間にキャビティ３５を具え、−群の検出索子２
０が存在する区域においてポリマフィルム１０の第１表
面の少なくとも大部分がマウンティング装置３０．３１
．３２と接触しないようする。更に、検出素子２０に隣
接する相隣る支持部３２間の間隔Ｘを十分に小さくする
と共にフィルム１０の張力Ｐを十分に大きくして相隣る
支持部３２間のポリマフィルム部分の固有振動周波数Ｖ
が検出器の周波数帯域幅（ｒ。

〜ｆυよりも高くなるようにする。

第１図の検出素子アレーは例えば背中合せに形成した２
行の検出素子２０を有する第２及び３図に示す形にする
ことができる。第２図には各行に１３個の検出素子しか
示してないが、代表的なサーマルイメージ検出器では各
行に例えば６４個又は１２８個の検出素子２０のリニア
アレーを具えることができる。各行をアクティブ検出素
子で構成し得るが、第２図に示す例では６対の背中合せ
検出素子２０の上側素子２０をアクティブ検出素子とし
、下側素子２０をアクティブ素子に及ぼされる周囲温度
変化の影響及びマイクロホニック雑音を既知のように補
償する信号を発生する補償素子とする。

検出素子２０は既知のように構成することができる。従
って、ポリマフィルム１０は前記欧州特許出願公開第０
２６９１６１号に従ってその光学的厚さを例えば約四分
の一波長にすることができる。約５〜１５マイクロメー
トルの波長範囲の赤外検出用焦電検出素子２０のアレー
の代表的な場合には、フィルム１０を例えば１．５〜２
マイクロメートル厚にすることができる。フィルム１０
は例えばフッ化ビニリデントリフルオロエチレンコポリ
マのようなフッ化ビニリデンポリマを慣例の方法で分極
させてそのグイボールをこのポリマが満足な焦電気特性
を示すような向きに向けさせたもので形成することがで
きる。フィルム１０を形成するには、前記欧州特許出願
に記載されているように焦電気特性を示す他のポリマ材
料を用いることもできる。第１及び２図に示す構成では
、電極２１及び２２をフィルムｌＯのみで支持し、フィ
ルム１０の支持部から離して配置する。

各検出素子２０の第１及び第２電極２１及び２２（互い
にオーバラップしほぼ同一の広がりを持つ）は実際の検
出素子の横方向寸法を定めると共にその電気接続も与え
る。入射熱放射３に対面する電極２２はスパッタリング
又は蒸着によりフィルム１０上に０．１μＩ以下の厚さ
に直接堆積したニッケル／クロム合金で形成することが
できる。アクティブ検出素子２０の電極層２２はかなり
高い面積抵抗値（シート抵抗値）を有するものとしてこ
の電極層が例えば５μＩ１１〜１５μＩの目的の波長範
囲内の入射放射３の相当部分を吸収するようにする。補
償素子２０の場合には、ニッケル／クロム合金を金層で
被覆して低いシート抵抗値を与え、入射放射３に対面す
る電極層２２を反射性にすることができる。

或いは又、検出素子アレーを検出器容器内に、補償素子
２０が入射放射から遮へいされるように、或いは入射放
射３が補償素子２０上に集束されないように装着するこ
ともできる。

検出素子２０の対向電極Ｊｉ２１はマウンティング装置
３０．３１．３２に対面し、これら電極層は反射性にし
てフィルムｌＯを通過した目的の波長範囲の放射３を電
極２２に向は反射させるようにする。この目的のために
、電極層２１はフィルム１０上に直接堆積したニッケル
／クロムの“種”層を金層で被覆したもので形成するこ
とができる０反射性電極層２１の場合にはフィルム１０
に隣接するそのシート抵抗値を５オ一ム以下程度に適度
に低くする必要がある。しかし、後述するように、電極
Ｎ２１を抵抗性にして反射性ではなく吸収性にし、マウ
ンティング装置３０．３１．３２の底表面を反射性にし
て検出素子２０を通過した放射３を抵抗性電極２１及び
２２に反射させるようにすることもできる。

第１〜３図はアクティブ検出素子と補償素子の対を背中
合せリニアアレーに接続する方法の一例を示している。

アクティブ検出素子（第１及び第３図の左側の素子）か
らの出力信号は、電極２２に接触しマウンティング装置
の外側リム３１上の拡大部１２２ａまで延在する幅狭導
体トラック（例えば金）１２２をを経て取り出すことが
できる。拡大部１２２ａは接着パッドを構成し、これら
にワイヤ接続１２７を行って各アクティブ検出素子２０
を読取回路（第４図）内の各別の電界効果トランジスタ
のゲートに接続することができる。６対を構成する検出
素子と補償素子は画素子２０の電極２１に接触させた幅
狭導体トラック１２１（例えば金）により直列に接続す
る。焦電フィルム素子部分は本例では同一の方向に分極
されているため、直列に接続された画素子２０の極性は
互いに反対になる。補償素子２０の電極２２は幅狭導体
トラック１２３（例えば金）によりアレーの共通接続用
接着バッドを与える共通拡大部１２３ａに接続する。ト
ラック１２１．１２２及び１２３はフィルム１０のそれ
ぞれの表面上に支持する。

６対において再検出素子は単一のＦＥＴに差動的に接続
されるため、周囲温度変化、背景放射及び音響雑音によ
り発生されるような同相モード信号が相殺され、これは
画素子２０がこれら変化に等しく応答し、互いに反対極
性の等しい信号を発生し、両信号が打ち消しあって何の
総合出力信号も発生しないためである。しかし、例えば
補償素子を遮へいすることにより、或いは放射３をアク
ティブ検出素子２０上のみに集束させることより補償素
子が被写体からの放射３を殆ど或いは全く受信しないよ
うにすれば被写体からの走査赤外像による出力信号を得
ることができる。

フィルム１０には、２個の同心リングの一次的マウンテ
ィング装置を用い、その外側リングにフィルムの周縁を
固着してフィルム１０をわずかに伸張さすて所望の張力
Ｐを与えることができる。この目的のために内側リング
を外側リング上に固着されたフィルム１０に押しつけて
張力を与える。フィルムＩＯはこの動作中振動させ、そ
の振動周波数（張力Ｐの増加につれて増加する）をモニ
タして所望の張力Ｐに到達した時点を検出することがで
きる。同心リング上に装着されたフィルム１０が所望の
張力Ｐを有するとき、完成検出器アセンブリの一構成素
子を形成する小さい環３１をフィルム１０の中心アレー
区域の周囲に固着し、フィルム１０の残部を切り離して
環３１上に装着されたこのアレーフィルム区域１０を取
り出すことができる。

第２図に例示する実施例では、環３１は矩形の外形を有
する。環３１はフィルム１０の熱膨脹率に近い熱膨脹率
を有する材料で造るのが好ましく、例えばフッ化ポリビ
ニリデンのようなモールドプラスチック材料で作ること
ができる。フィルム１０の周縁は例えばエポキシ接着剤
で環３１に接着することができる。

マウンティング装置の支持部３２及びキャビティ３５を
有する部分も例えばフッ化ポリビニリデンのようなモー
ルドプラスチック材料で作ることができる。これがため
、キャビティ３５を支持部３２を有する基板３０にモー
ルドすることができ、支持部はフィルム１０に向かって
テーバをつけて第１電極２１を超えた部分でフィルム１
０の表面１１に接触する幅狭の平滑上端縁が形成される
ようにする。第２図に示す実施例では検出素子２０の各
行の下方に単一のキャビティを具え、支持部３２を形成
するテーパリッジ部が基板３０の外側リムから長さ方向
に延在するセル状支持部を与えている。基板３０にモー
ルド成形された貫通孔３６はキャビティ３５内まで延在
し、各キャビティ３５内の周囲圧力をポリマフィルムの
第２表面側の周囲圧力に等しくする管路を与える。第４
図に示す変形例では、各行の隣接検出素子２０間に十字
状リッジ部３２が存在し、これらリッジ部３２が相まっ
て各々自身の管路３６を有するキャビティ３５を取り囲
む連続セル網を形成する。フィルム１０はリッジ支持部
３２上に載置するだけとし得るが、（フィルム１０の動
きや屈曲を良好に抑えるた、めに）例えばエポキシ接着
剤によりリッジ支持部３２に固着するのが好ましい。

基板３０はフィルム１０が接着される環３１を構成する
リムを一体に有するものとすることができ、或いは基板
３０は環３１と別個の部材にすることができる。第３図
に示すマウンティング装置は有孔ベース２９も具え、そ
の上に基板３０と環３１を固着する。

基板３０と環３１が同心摺入配置される２つの別個の部
材である場合には、これら２つの部材を（２つの同心リ
ングの一時的マウンティング装置の代わりに）用いてフ
ィルム１０に所望の張力Ｐを発生させることができる。

この場合には最初にフィルム１０を環３１に固着し、次
いで支持部３２を有する基板３０を同心マウンティング
装置３０．３１内でフィルム１０に押しつけてフィルム
１０をわずかに伸張させ、所望の張力Ｐを発生させ、斯
る後に基板３０を環３１内のその位置に例えば接着剤に
より固着する。

支持部３２にテーバをつけて幅狭エツジにすることによ
り、基板３０を経るフィルム１０及びフィルム１０から
の熱伝導を最低にすると共にフィルム１０全体を良好に
支持してキャビティ３５上方のフィルム部分の固有振動
周波数を良好に制御することができる。この熱伝導は、
支持部３２がフィルムＩＯと接触する部分を電極２１か
ら少な（ともポリマフィルムに沿う熱流の熱拡散距離り
だけ離れるように配置することにより更に減少させるこ
とができる。

熱拡散距離りは後述するように検出器に入射する放射３
のチョッピング周波数に関連する。検出器の周波数帯域
幅も放射３のチョッピング周波数に応じて選択する。

第５図は検出器の読取回路の一例を示す。この回路に検
出素子２０のアレー２００を接続する。図示の回路はＳ
ＰＩ＾（Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｐｈｏｔｏ　０ｐｔｉ
ｃａｌＩｎｓｔｒｕｎ＋ｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｒｓ、　ＵＳＡ）、　Ｖｏｌ、　８０？。

（１９８７）、　ｐｐ９２−９７に公表されているＨ、
Ｅ、　Ｃｏｏｋｅの論文「旧ｇｈ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏ
ｎ　６４−ｅｌｅｍｅｎｔ　ｐｙｒｏｅｌｃｔｒｉｃＬ
ｉｎｅａｒ　ａｒｒａｙ　ＩＲｄｅｔｅｃｔｏｒ」に示
されているものに相当する。検出素子２０からの出力は
個々の接続線１２２．１２７を経て回路ブロック２０２
に供給される０回路２０２はソースホロワ配置の電界効
果トラン２スタを具えると共に各ソースホロワの入力端
にシャント抵抗として逆並列接続ダイオードを具えてい
る。アクティブ検出素子の電極２２を（接続線１２２．
１２７を経て）それぞれのＦＥＴのゲートに接続し、イ
ンピーダンス整合は既知の方法で達成する０回路ブロッ
ク２０２はソース負荷も具え、これら負荷から出力をア
ドレスデコーダ２０４により制御されるマルチプレクサ
２０３を介して増幅器２０５に個別に供給する。検出器
の信号出力０／Ｐは増幅器２０５から取り出される。他
のブロック２０６及び２０７は前記ＳＰ■＾の論文に記
載されているようなオフセット電圧補償を行うものであ
る。この読取回路２０２〜２０５の最適動作周波数が検
出器の帯域幅の最高周波数ｆ１を決定し、入射放射３の
チョッピング周波数に関連して選択される。

検出器フィルムを本発明に従って取り付けることは別に
して、この検出器を使用するサーマルイメージングシス
テムは既知の素子を既知のように配置して例えば赤外カ
メラを構成することができる。例えば放射３を赤外光学
系により検出素子２０上に集束させることができ、斯る
赤外光学系は通常レンズ系を具え、少なくとも検出素子
２０のリニアアレーの場合にはスキャナも具えることが
できる。焦電フィルム１０の温度が結像放射３からの熱
エネルギーの吸収により局部的に変化すると、フィルム
１０の影響を受けた部分の対向表面１１及び１２に電荷
が発生し、これら電荷が電極２１及び２２を経て検出さ
れる。焦電フィルム１０内の電荷発生はフィルムの温度
変化に依存するため、入射放射３を検出するためには入
射放射は時間とともに変化しなければならない。この目
的のために、変調手段３００（例えば機械的チョッパ）
をシステム内に検出素子２０の前方に配置して検出素子
２０への熱放射３の伝達を周期的に変調し、これにより
検出素子２０への入射熱放射３の伝達周波数ｒが決まる
。このチョッパ周波数ｆは例えば４０Ｈｚにすることが
できる。

読取回路２０２〜２０５の周波数帯域幅の上限値ｆ１は
このチョッパ周波数ｆでの検出素子２０からの信号を処
理し得るように選択し、代表的には次式：％式％ に従って選択することができ、ここで ｆはチョッパ周波数（）ｌｚ） Ｎはアドレスすべき検出素子２０の数 Ａは回路内、特に増幅器２０５からの出力内における信
号歪みを避けるための安全係数 である。

６４個の検出素子２０のリニアアレーをアドレスする必
要があり、且つチョッパ周波数ｆが４０Ｈｚで、安全係
数Ａが１０である場合、ｆｌの値は８　ＫＨｚ強になる
。

第２図は幅Ｘより著しく長い（例えば２桁以上長い）長
さｙを有する細長いセルキャビティ３５を具えた構成を
示す。この構成では緊張フィルム１０の固有振動周波数
Ｖは主として小距離Ｘにより決り、その最低振動モード
におけるこの共振周波数は次の近似式により表わすこと
ができる。

ｖ−（５Ｐ／２ｐ）−””ｘ−’　−−−−（２）ここ
で、■は共振周波数（Ｈｚ） Ｐはフィルム１０に与えられた張力（Ｐａ：パスカル） ρはフィルム材料の密度（ｇ／ｃｍ３）Ｘは距離（（Ｊ
） １．７８ｇ／ｃｍ’の密度ρを有するフィルムＩＯに５
　Ｘ　１０’　Ｐａの張力を加えた場合、次のＶ値が得
られる。

約１３０．ｃｎ＋＋のＸに対し２０　ＫＨｚ約２００　
ｐ　ｍのＸに対し１５　Ｋｔｌｚ約２６５μｍのＸに対
し１０　Ｋｔｌｚ第４図は各検出素子２０の下方に方形
のセルキャビティ３５（ｘ＝ｙ）を具えた構成を示す。

この構成では等価な近似式は ｖ＝　（５Ｐ／ρ）−””　　ｘ−’　　　−−−−（
３）である。

印加張力Ｐが５Ｘ１０’　Ｐａで、フィルム密度ρが１
．７８ｇ／ｃｍ″の場合、次のＶ値が得られる。

約１８５　ｐ　ｍの×（及びｙ）に対し２０に４１ｚ約
２８０　ｐ　ｍのＸ（及びｙ）に対し１５　Ｋ　ＩＩ　
ｚ約３７５　ｐ　ｍのＸ（及びｙ）に対し１０　Ｋ　１
１　ｚ検出器の帯域幅の最高周波数ｆ１が８　Ｋ　ＩＩ
　ｚ強の場合（４０Ｈｚのチョッパ周波数の場合）、フ
ィルム１゜の張力Ｐと検出素子２０の下方キャビティ３
５の幅Ｘ（即ち対応する支持部３２の間隔Ｘ）を緊張フ
ィルムｌＯのこれら部分の固有振動周波数Ｖが１０ＫＨ
ｚ以上、例えば少なくとも１５ＫＨｚ及び好ましくは２
０ＫＨｚになるよう選択する。このようにすると、検出
素子２０においてフィルム１０の共振周波数で圧電的に
発生する電気出力は検出器からの最終電気出力０／Ｐに
寄与しなくなる。

第１〜４図は検出素子２０を有しない幅ｘ１の追加のキ
ャビティ３５を示している。幅×１はＸと同一に選択し
てフィルムｌＯの種々の部分、即ち検出素子２０の部分
及びその周囲の部分の双方で対称な支持部が得られるよ
うにすることができる。しかし、幅Ｘ１は幅Ｘと相違さ
せ、例えばＸより大きくするが、フィルム１０の非検出
素子部分の固有振動周波数が検出器の帯域幅の最高周波
数ｆ１に等しくなる距離よりは小さくするのが好ましい
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、赤外検出素子を構成するための温度依存特性を有す
   るポリマ材料のフレキシブル連続フィルムと、該ポリマ
   フィルムを固着してこれをぴんと張った状態に維持する
   マウンティング装置とを具え、前記ポリマ材料は圧電気
   特性も有している熱放射検出器において、前記マウンテ
   ィング装置は前記ポリマフィルムの第１表面と接触する
   互いに離間した支持部を具え、これら支持部上に前記ポ
   リマフィルムを張力を与えた状態で保持し、且つ検出素
   子に隣接する相隣る支持部間の間隔を十分に小さくする
   と共に前記フィルムの張力を十分大きくしてこれら相隣
   る支持部間のポリマフィルム部分の固有振動周波数を検
   出器の周波数帯域幅より高くしたことを特徴とする熱放
   射検出器。 ２、温度依存特性を有するポリマ材料のフレキシブル連
   続フィルムの第１及び第２対向表面にそれぞれ第１及び
   第２電極を有する一群の赤外検出素子と、前記ポリマフ
   ィルムを固着してこれをぴんと張った状態に維持するマ
   ウンティング装置とを具え、前記ポリマ材料は圧電気特
   性も有している熱放射検出器において、前記マウンティ
   ング装置は前記ポリマフィルムの第１表面と接触してこ
   のポリマフィルムの屈曲を抑える複数個の互いに離間し
   た支持部を具え、前記ポリマフィルムをこれら互いに離
   間した支持部上に張力を与えた状態に保持し、更に前記
   マウンティング装置は互いに離間した支持部間にキャビ
   ティを具え、検出素子が存在する区域においてポリマフ
   ィルムの第１表面の大部分がマウンティング装置と接触
   しないようにし、且つ検出素子に隣接する相隣る支持部
   間の間隔を十分小さくすると共に前記フィルムの張力を
   十分大きくしてこれら相隣る支持部間のポリマフィルム
   部分の固有振動周波数を検出器の周波数帯域幅より高く
   したことを特徴とする熱放射検出器。 ３、前記一群の検出素子は前記ポリマフィルムの第１表
   面に一群の個別の第１電極を具え、これら第１電極はキ
   ャビティ上方に位置させ、前記支持部はポリマフィルム
   の第１表面と、これら第１電極の間の区域で接触させた
   ことを特徴とする請求項２記載の熱放射検出器。 ４、各キャビティの上方に複数個の検出素子を配置した
   ことを特徴とする請求項３記載の熱放射検出器。 ５、前記複数個の検出素子はアクティブ検出素子とパッ
   シブ補償素子とを含み、各キャビティ上方のアクティブ
   検出素子と補償素子とを対称に配置したことを特徴とす
   る請求項４記載の熱放射検出器。 ６、前記支持部がポリマフィルムの第１表面と接触する
   区域を検出素子から少なくともポリマフィルムに沿う熱
   流の熱拡散距離だけ離したことを特徴とする請求項２〜
   ５の何れかに記載の熱放射検出器。 ７、前記マウンティング装置の少なくとも支持部及びキ
   ャビティを有する部分をモールドプラスチック材料で成
   形したことを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載の
   熱放射検出器。 ８、前記フィルムのポリマ材料と前記マウンティグ装置
   のモールドプラスチック材料はともにフッ化ポリビニリ
   デンであることを特徴とする請求項７に記載の熱放射検
   出器。 ９、前記支持部はポリマフィルムに向けテーパをつけて
   前記ポリマフィルムの第１表面と接触する上端縁を幅狭
   に形成したことを特徴とする請求項２〜８の何れかに記
   載の熱放射検出器。 １０、マウンティング装置の隣接キャビティ間にテーパ
   リッジ部を延在させ、これらリッジ部で前記互いに離間
   した支持部を形成したことを特徴とする請求項９記載の
   熱放射検出器。 １１、前記リッジ部は前記キャビティを取り囲む連続し
   た網状構造に形成したことを特徴とする請求項１０記載
   の熱放射検出器。 １２、マウンティング装置を貫通してキャビティ内まで
   延在する孔を形成して各キャビティ内の周囲圧力をポリ
   マフィルムの反対側の周囲圧力に等しくする管路を設け
   たことを特徴とする請求項２〜１１の何れかに記載の熱
   放射検出器。 １３、検出素子に接続し、検出素子からの出力信号を読
   み取る読取回路を具え、該読取回路の最高動作周波数が
   前記検出器の周波数帯域幅の最高周波数であることを特
   徴とする請求項２〜１２の何れかに記載の熱放射検出器
   。