JPH0552650A - 赤外線検出器 - Google Patents
赤外線検出器Info
- Publication number
- JPH0552650A JPH0552650A JP21227491A JP21227491A JPH0552650A JP H0552650 A JPH0552650 A JP H0552650A JP 21227491 A JP21227491 A JP 21227491A JP 21227491 A JP21227491 A JP 21227491A JP H0552650 A JPH0552650 A JP H0552650A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pyroelectric element
- fet
- pyroelectric
- resistance
- equivalent
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の素子に比べ、経時的に安定し、信頼性
が高く、容易に製造することのできる赤外線検出器を提
供すること。 【構成】 焦電素体の厚み及び素子の電極面積を制御す
ることにより、従来、基板上に配置されていたＦＥＴへ
の入力抵抗の機能を焦電素子自体に持たせる。このた
め、基板上の部品点数が減り、構造の単純化が図れ、製
造が容易となる。また経時的にも安定し、信頼性の高い
赤外線検出器を提供することができる。
が高く、容易に製造することのできる赤外線検出器を提
供すること。 【構成】 焦電素体の厚み及び素子の電極面積を制御す
ることにより、従来、基板上に配置されていたＦＥＴへ
の入力抵抗の機能を焦電素子自体に持たせる。このた
め、基板上の部品点数が減り、構造の単純化が図れ、製
造が容易となる。また経時的にも安定し、信頼性の高い
赤外線検出器を提供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線を熱としてとら
え、非接触温度検出器，侵入警報器等に利用される赤外
線検出器に関する。
え、非接触温度検出器，侵入警報器等に利用される赤外
線検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、強誘電体の焦電効果を利用する赤
外線検出器は、図４に示すような構成で一般に用いられ
てきた。図５は主要部の等価回路図である。
外線検出器は、図４に示すような構成で一般に用いられ
てきた。図５は主要部の等価回路図である。
【０００３】人体等から放射された赤外線はＴＯ−５型
ケース６の上部中央に設けられた受光窓５を通過し、焦
電素子１２に吸収される。前記焦電素子１２は平板状の
焦電素体２の表面側中央部に形成された赤外線吸収用電
極８と、この赤外線吸収用電極８に対応して焦電素体２
の裏面側に通常の金属電極７を有し、基板１３の中央部
に配置される。前記焦電素体２はＬｉＴａＯ3 ，ＰｂＴ
ｉＯ3 等の強誘電体物質で、赤外線を吸収することによ
る温度変化に応じて分極を変化して外部自由電荷を発生
させる焦電効果を有する。そして、この焦電効果によ
り、入射赤外線の変化量に応じた電圧、電流を生ずる。
ケース６の上部中央に設けられた受光窓５を通過し、焦
電素子１２に吸収される。前記焦電素子１２は平板状の
焦電素体２の表面側中央部に形成された赤外線吸収用電
極８と、この赤外線吸収用電極８に対応して焦電素体２
の裏面側に通常の金属電極７を有し、基板１３の中央部
に配置される。前記焦電素体２はＬｉＴａＯ3 ，ＰｂＴ
ｉＯ3 等の強誘電体物質で、赤外線を吸収することによ
る温度変化に応じて分極を変化して外部自由電荷を発生
させる焦電効果を有する。そして、この焦電効果によ
り、入射赤外線の変化量に応じた電圧、電流を生ずる。
【０００４】通常、前記焦電素子１２の出力インピーダ
ンスは極めて高く、１０12Ω乃至１０13Ω以上の超高抵
抗値を示す。従って、外部雑音等の影響を避けるために
インピーダンス変換する必要がある。焦電素子１２はＦ
ＥＴ３への入力抵抗素子として、１０11Ω程度の抵抗値
を有する抵抗Ｒｇ（４）を設ける。焦電素子１２は入力
抵抗Ｒｇと、高入力インピーダンスを持つ増幅器である
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３に接続されてインピ
ーダンス変換される。上記各素子、すなわち、焦電素子
１２，高入力抵抗Ｒｇ（４）及びＦＥＴ３はリード線及
び基板１３上に形成された導電パターン等により結線さ
れ、リード端子９，１０及び１１により引き出される。
高入力抵抗Ｒｇ（４）は固体抵抗以外に、図示しない
が、例えばアルミナ基板上に印刷方式によって形成され
る厚膜抵抗を使用することもある。このように焦電効果
を利用した赤外線検出器において、焦電素子の出力が微
弱な上、出力インピーダンスが極めて高いため、焦電素
子，高入力抵抗Ｒｇ，ＦＥＴを含む回路部は、雰囲気あ
るいは外部雑音等の影響を受けやすく、これを極力回避
するためＴＯ−５ケース等の金属ケースに密封される。
ンスは極めて高く、１０12Ω乃至１０13Ω以上の超高抵
抗値を示す。従って、外部雑音等の影響を避けるために
インピーダンス変換する必要がある。焦電素子１２はＦ
ＥＴ３への入力抵抗素子として、１０11Ω程度の抵抗値
を有する抵抗Ｒｇ（４）を設ける。焦電素子１２は入力
抵抗Ｒｇと、高入力インピーダンスを持つ増幅器である
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３に接続されてインピ
ーダンス変換される。上記各素子、すなわち、焦電素子
１２，高入力抵抗Ｒｇ（４）及びＦＥＴ３はリード線及
び基板１３上に形成された導電パターン等により結線さ
れ、リード端子９，１０及び１１により引き出される。
高入力抵抗Ｒｇ（４）は固体抵抗以外に、図示しない
が、例えばアルミナ基板上に印刷方式によって形成され
る厚膜抵抗を使用することもある。このように焦電効果
を利用した赤外線検出器において、焦電素子の出力が微
弱な上、出力インピーダンスが極めて高いため、焦電素
子，高入力抵抗Ｒｇ，ＦＥＴを含む回路部は、雰囲気あ
るいは外部雑音等の影響を受けやすく、これを極力回避
するためＴＯ−５ケース等の金属ケースに密封される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記高入力抵抗Ｒｇ
（４）は、超高抵抗であるため安定して均一なものを大
量に作りにくい。従って高価である。また雰囲気の影響
を受けやすく、経時的にも安定性が悪いものであった
り、ガラス，樹脂等でコーティングする必要がある。さ
らに狭いスペースに焦電素子１２，抵抗Ｒｇ（４）及び
ＦＥＴ３を配置するため、構造設計の自由度が少なく、
構造の単純化が図りにくい。
（４）は、超高抵抗であるため安定して均一なものを大
量に作りにくい。従って高価である。また雰囲気の影響
を受けやすく、経時的にも安定性が悪いものであった
り、ガラス，樹脂等でコーティングする必要がある。さ
らに狭いスペースに焦電素子１２，抵抗Ｒｇ（４）及び
ＦＥＴ３を配置するため、構造設計の自由度が少なく、
構造の単純化が図りにくい。
【０００６】また部品点数が多いほど、接続部が増え、
歩留り，信頼性の点で向上が図りにくい。
歩留り，信頼性の点で向上が図りにくい。
【０００７】そこで本発明は上記事情に鑑みてなされた
ものであり、上記欠点を除いた赤外線検出器を提供する
ことを目的とするものである。
ものであり、上記欠点を除いた赤外線検出器を提供する
ことを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、平板状焦電素体及びこれを挟む電極を層状
に設けた焦電素子と、ＦＥＴを有する赤外線検出器にお
いて、前記焦電素体の厚みと素子の電極面積を制御する
ことにより、前記焦電素子自体にＦＥＴへの高入力抵抗
素子としての機能をもたせたことを特徴とするものであ
る。
に本発明は、平板状焦電素体及びこれを挟む電極を層状
に設けた焦電素子と、ＦＥＴを有する赤外線検出器にお
いて、前記焦電素体の厚みと素子の電極面積を制御する
ことにより、前記焦電素子自体にＦＥＴへの高入力抵抗
素子としての機能をもたせたことを特徴とするものであ
る。
【０００９】
【作用】上記構成の赤外線検出器によれば、従来、単一
部品として配置していた高入力抵抗素子を焦電素子自体
にもたせ、基板上の部品点数を減らすことができるた
め、構造設計の自由度が増加し、構造の単純化が図れ、
製造コストが下がる。さらに雰囲気の影響も受けにく
く、経時的に安定し、信頼性も向上する。
部品として配置していた高入力抵抗素子を焦電素子自体
にもたせ、基板上の部品点数を減らすことができるた
め、構造設計の自由度が増加し、構造の単純化が図れ、
製造コストが下がる。さらに雰囲気の影響も受けにく
く、経時的に安定し、信頼性も向上する。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して詳述
する。
する。
【００１１】図１は本発明の一実施例である赤外線検出
器の斜視図である。
器の斜視図である。
【００１２】焦電素子２７は平板状の焦電素体２１の表
面側中央部に形成された赤外線吸収用電極２６と、この
赤外線吸収用電極２６に対応して焦電素体２１の裏面側
に通常の金属電極２５を有し、基板２８の中央部に配置
される。
面側中央部に形成された赤外線吸収用電極２６と、この
赤外線吸収用電極２６に対応して焦電素体２１の裏面側
に通常の金属電極２５を有し、基板２８の中央部に配置
される。
【００１３】本実施例においては、焦電素体２１の素材
としてＰｂＴｉＯ3を使用し、この焦電素体２１の厚み
及び素子の電極面積を制御することにより、焦電素子２
７の等価直流抵抗値が２×１０10Ω乃至７×１０11Ω，
等価静電容量値が15pF乃至80pFとなるように形成する。
としてＰｂＴｉＯ3を使用し、この焦電素体２１の厚み
及び素子の電極面積を制御することにより、焦電素子２
７の等価直流抵抗値が２×１０10Ω乃至７×１０11Ω，
等価静電容量値が15pF乃至80pFとなるように形成する。
【００１４】このように形成された焦電素子２７は、Ｆ
ＥＴ２２とともに上部に円形状受光窓２３が設けられた
ＴＯ−５型ケース２４内に収納される。このＦＥＴ２２
は高入力インピーダンスを持ち、焦電素子２７の出力は
このＦＥＴ２２によりインピーダンス変換され、リード
端子３０，３１より外部回路へ送られる。
ＥＴ２２とともに上部に円形状受光窓２３が設けられた
ＴＯ−５型ケース２４内に収納される。このＦＥＴ２２
は高入力インピーダンスを持ち、焦電素子２７の出力は
このＦＥＴ２２によりインピーダンス変換され、リード
端子３０，３１より外部回路へ送られる。
【００１５】尚、焦電素子２７及びＦＥＴ２２はリード
線及び基板２８上に形成された導電パターン等により結
線される。
線及び基板２８上に形成された導電パターン等により結
線される。
【００１６】図２はその回路図を示すが、焦電素子２７
の一方の電極がＦＥＴ２２のゲート端子に接続され、他
方は図１に示すリード端子３１に接続される。またＦＥ
Ｔ２２のドレイン，ソースはそれぞれリード端子２９，
３０に結線されている。
の一方の電極がＦＥＴ２２のゲート端子に接続され、他
方は図１に示すリード端子３１に接続される。またＦＥ
Ｔ２２のドレイン，ソースはそれぞれリード端子２９，
３０に結線されている。
【００１７】焦電素子２７はその材質，厚み，電極面積
及び電極形状等で決定される抵抗値，静電容量値をも
ち、図３に示すように、電流源３２，抵抗Ｒｇ（３
３），コンデンサー３４を並列に接続した等価回路で表
わすことができる。このように焦電素子２７にＦＥＴへ
の入力抵抗Ｒｇ（３３）を等価的に包含することで、従
来、基板上に配置されていた非常に安定に作りにくい単
一固体抵抗あるいは厚膜抵抗が必要なくなり、それに接
続されるリード線もなくなるため、信頼性が向上する。
また部品点数の削減により、構造の単純化が図れ、製造
コストを下げることができる。
及び電極形状等で決定される抵抗値，静電容量値をも
ち、図３に示すように、電流源３２，抵抗Ｒｇ（３
３），コンデンサー３４を並列に接続した等価回路で表
わすことができる。このように焦電素子２７にＦＥＴへ
の入力抵抗Ｒｇ（３３）を等価的に包含することで、従
来、基板上に配置されていた非常に安定に作りにくい単
一固体抵抗あるいは厚膜抵抗が必要なくなり、それに接
続されるリード線もなくなるため、信頼性が向上する。
また部品点数の削減により、構造の単純化が図れ、製造
コストを下げることができる。
【００１８】尚、本発明は上記実施例に限定されず、そ
の要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施できる。
の要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施できる。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、焦電素子
自体にＦＥＴへの入力抵抗の機能を持たせることによ
り、基板上の部品点数が減少するため、コストが下が
り、また、構造の単純化が図れ、容易な製造工程で製造
できる。また上述した構成にすることで、信頼性の向上
につながり、容易な製造工程で安定した特性を有する赤
外線検出器を提供することができる。
自体にＦＥＴへの入力抵抗の機能を持たせることによ
り、基板上の部品点数が減少するため、コストが下が
り、また、構造の単純化が図れ、容易な製造工程で製造
できる。また上述した構成にすることで、信頼性の向上
につながり、容易な製造工程で安定した特性を有する赤
外線検出器を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例における赤外線検出器の斜視
図
図
【図２】本発明の一実施例における赤外線検出器の回路
図
図
【図３】図２の焦電素子の等価回路図
【図４】従来の赤外線検出器の斜視図
【図５】図４の赤外線検出器の等価回路図
２０ 赤外線検出器 ２１ 焦電素体 ２２ ＦＥＴ ２７ 焦電素子
フロントページの続き (72)発明者 山本 隆 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テイ ーデイーケイ株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 平板状焦電素体及びこれを挟む電極を層
状に設けた焦電素子と、ＦＥＴを有する赤外線検出器に
おいて、前記焦電素体の厚みと素子の電極面積を制御す
ることにより、前記焦電素子自体に前記焦電素子機能と
ともにＦＥＴのゲート抵抗素子としての機能をもたせた
ことを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項２】 前記焦電素体は、等価直流抵抗値が２×
１０10Ω乃至７×１０11Ω、等価静電容量値が15pF乃至
80pFの範囲を有するものである請求項１の赤外線検出
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21227491A JPH0552650A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21227491A JPH0552650A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 赤外線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552650A true JPH0552650A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16619887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21227491A Withdrawn JPH0552650A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 赤外線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552650A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013035704A (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Nec Tokin Corp | 焦電体材料およびそれを用いた焦電型赤外線センサ |
| JP2013057632A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Citizen Electronics Co Ltd | 焦電型赤外線センサ |
| JP2013088427A (ja) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | yun fei Li | デジタル式生体赤外線受信機 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP21227491A patent/JPH0552650A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013035704A (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Nec Tokin Corp | 焦電体材料およびそれを用いた焦電型赤外線センサ |
| JP2013057632A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Citizen Electronics Co Ltd | 焦電型赤外線センサ |
| JP2013088427A (ja) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | yun fei Li | デジタル式生体赤外線受信機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |