JPH0552659A - 赤外線センサ - Google Patents
赤外線センサInfo
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- JPH0552659A JPH0552659A JP21505891A JP21505891A JPH0552659A JP H0552659 A JPH0552659 A JP H0552659A JP 21505891 A JP21505891 A JP 21505891A JP 21505891 A JP21505891 A JP 21505891A JP H0552659 A JPH0552659 A JP H0552659A
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- infrared
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 周囲の環境条件、特に温度に影響されにく
く、感度の良い赤外線センサを提供することにある。 【構成】 ２個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣ
サーミスタ素子とを用いて構成したブリッジ回路を具備
し、前記ＮＴＣサーミスタ素子及びＰＴＣサーミスタ素
子の中の三つの素子が赤外線の検知素子であり、残りの
一つの素子が赤外線から遮蔽された補償素子である赤外
線センサ。
く、感度の良い赤外線センサを提供することにある。 【構成】 ２個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣ
サーミスタ素子とを用いて構成したブリッジ回路を具備
し、前記ＮＴＣサーミスタ素子及びＰＴＣサーミスタ素
子の中の三つの素子が赤外線の検知素子であり、残りの
一つの素子が赤外線から遮蔽された補償素子である赤外
線センサ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定物から放射され
る赤外線エネルギを検知して、該被測定物の有無を検知
したり、その温度を検知する赤外線センサに関するもの
である。
る赤外線エネルギを検知して、該被測定物の有無を検知
したり、その温度を検知する赤外線センサに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、赤外線の入射量の検知にはサ
ーミスタボロメータが用いられている。これは、サーミ
スタ素子の温度−抵抗特性を利用して、入射する赤外線
量に応じたサーミスタ素子の温度上昇を電気信号として
出力させて検知するものである。従って、環境温度が変
化すると、サーミスタ素子の出力に影響が出るので、赤
外線量の測定にあたっては、環境温度変化による誤差を
補償することが必要である。この為、サーミスタ素子を
用いて赤外線の入射量を検知するには、同一特性の２個
のサーミスタ素子と２個の固定抵抗素子とを用いてブリ
ッジ回路を構成し、そして一方のサーミスタ素子を赤外
線が入射する検知素子とし、他方のサーミスタ素子を赤
外線から遮蔽された補償素子とした赤外線センサが提案
されている。例えば、図８に示すブリッジ回路に同一特
性のサーミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ2 と抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 を
設け、サーミスタ素子Ｔ1 を検知素子とし、かつ、サー
ミスタ素子Ｔ2 を補償素子として構成したものが知られ
ている。即ち、電圧が印加された状態で赤外線が入射す
ると、検知素子であるサーミスタ素子の温度が上昇し、
その電気抵抗変化によって出力端子間に不平衡電圧が出
力される。そして、もう一方のサーミスタ素子の両端間
の電圧から環境温度を得ることができるから、これによ
って入射赤外線量の温度による検知誤差を補償すること
ができ、又、被測定物の温度を知ることも出来る。
ーミスタボロメータが用いられている。これは、サーミ
スタ素子の温度−抵抗特性を利用して、入射する赤外線
量に応じたサーミスタ素子の温度上昇を電気信号として
出力させて検知するものである。従って、環境温度が変
化すると、サーミスタ素子の出力に影響が出るので、赤
外線量の測定にあたっては、環境温度変化による誤差を
補償することが必要である。この為、サーミスタ素子を
用いて赤外線の入射量を検知するには、同一特性の２個
のサーミスタ素子と２個の固定抵抗素子とを用いてブリ
ッジ回路を構成し、そして一方のサーミスタ素子を赤外
線が入射する検知素子とし、他方のサーミスタ素子を赤
外線から遮蔽された補償素子とした赤外線センサが提案
されている。例えば、図８に示すブリッジ回路に同一特
性のサーミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ2 と抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 を
設け、サーミスタ素子Ｔ1 を検知素子とし、かつ、サー
ミスタ素子Ｔ2 を補償素子として構成したものが知られ
ている。即ち、電圧が印加された状態で赤外線が入射す
ると、検知素子であるサーミスタ素子の温度が上昇し、
その電気抵抗変化によって出力端子間に不平衡電圧が出
力される。そして、もう一方のサーミスタ素子の両端間
の電圧から環境温度を得ることができるから、これによ
って入射赤外線量の温度による検知誤差を補償すること
ができ、又、被測定物の温度を知ることも出来る。
【０００３】又、特開平２−２０１２２９号公報に示さ
れるような赤外線センサも提案されている。即ち、この
提案の赤外線センサにあっては、図９に示す如く、ブリ
ッジ回路に同一特性のサーミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ2 ，
Ｔ3 ，Ｔ4 を用い、一方の対向するサーミスタ素子
Ｔ2 ，Ｔ3 を赤外線の検知素子とし、他方の対向するサ
ーミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ4 を赤外線を遮蔽した補償素子と
して構成したものである。
れるような赤外線センサも提案されている。即ち、この
提案の赤外線センサにあっては、図９に示す如く、ブリ
ッジ回路に同一特性のサーミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ2 ，
Ｔ3 ，Ｔ4 を用い、一方の対向するサーミスタ素子
Ｔ2 ，Ｔ3 を赤外線の検知素子とし、他方の対向するサ
ーミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ4 を赤外線を遮蔽した補償素子と
して構成したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図８に示す
構成の赤外線センサにおいて、サーミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ
2 や抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 の抵抗値を各々５００ｋΩと
し、電源電圧Ｅを１０Ｖとした場合における出力端子ａ
−ｂ間の出力電圧は、赤外線が入射したサーミスタ素子
の抵抗値が５００ｋΩから４００ｋΩに変化した時、
０．５５Ｖにすぎず、感度は低いものである。又、この
タイプのものにあっては、環境温度が高くなると、サー
ミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ2 の電気抵抗が小さくなる為に、サ
ーミスタ素子Ｔ 1 ，Ｔ2 間の電圧が小さくなって、感度
が低下する。
構成の赤外線センサにおいて、サーミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ
2 や抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 の抵抗値を各々５００ｋΩと
し、電源電圧Ｅを１０Ｖとした場合における出力端子ａ
−ｂ間の出力電圧は、赤外線が入射したサーミスタ素子
の抵抗値が５００ｋΩから４００ｋΩに変化した時、
０．５５Ｖにすぎず、感度は低いものである。又、この
タイプのものにあっては、環境温度が高くなると、サー
ミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ2 の電気抵抗が小さくなる為に、サ
ーミスタ素子Ｔ 1 ，Ｔ2 間の電圧が小さくなって、感度
が低下する。
【０００５】これに対して、図９に示す構成の赤外線セ
ンサにおいて、サーミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4
の抵抗値を各々５００ｋΩとし、電源電圧Ｅを１０Ｖと
した場合における出力端子ａ−ｂ間の出力電圧は、赤外
線が入射したサーミスタ素子の抵抗値が５００ｋΩから
４００ｋΩに変化した時、１．１Ｖとなり、抵抗Ｒ1 ，
Ｒ2 を用いたものに比較すると、赤外線センサの感度は
向上している。
ンサにおいて、サーミスタ素子Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4
の抵抗値を各々５００ｋΩとし、電源電圧Ｅを１０Ｖと
した場合における出力端子ａ−ｂ間の出力電圧は、赤外
線が入射したサーミスタ素子の抵抗値が５００ｋΩから
４００ｋΩに変化した時、１．１Ｖとなり、抵抗Ｒ1 ，
Ｒ2 を用いたものに比較すると、赤外線センサの感度は
向上している。
【０００６】しかしながら、上記の赤外線センサにあっ
ても、出力電圧は充分でなく、感度の向上が望まれてい
る。そこで、本発明の目的は、周囲の環境条件、特に温
度に影響されにくく、感度の良い赤外線センサを提供す
ることにある。
ても、出力電圧は充分でなく、感度の向上が望まれてい
る。そこで、本発明の目的は、周囲の環境条件、特に温
度に影響されにくく、感度の良い赤外線センサを提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】上記本発明の目的は、２個
のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣサーミスタ素子
とを用いて構成したブリッジ回路を具備し、前記ＮＴＣ
サーミスタ素子及びＰＴＣサーミスタ素子の中の三つの
素子が赤外線の検知素子であり、残りの一つの素子が赤
外線から遮蔽された補償素子であることを特徴とする赤
外線センサによって達成される。
のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣサーミスタ素子
とを用いて構成したブリッジ回路を具備し、前記ＮＴＣ
サーミスタ素子及びＰＴＣサーミスタ素子の中の三つの
素子が赤外線の検知素子であり、残りの一つの素子が赤
外線から遮蔽された補償素子であることを特徴とする赤
外線センサによって達成される。
【０００８】尚、赤外線の検知素子としては、２個のＮ
ＴＣサーミスタ素子と１個のＰＴＣサーミスタ素子、あ
るいは１個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣサー
ミスタ素子といった組み合わせ何れであっても良い。
又、２個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣサーミ
スタ素子とを用いて構成した第１のブリッジ回路と、２
個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣサーミスタ素
子とを用いて構成した第２のブリッジ回路とを具備し、
前記第１のブリッジ回路のサーミスタ素子が赤外線の検
知素子であり、前記第２のブリッジ回路のサーミスタ素
子が赤外線から遮蔽された補償素子であることを特徴と
する赤外線センサによって達成される。
ＴＣサーミスタ素子と１個のＰＴＣサーミスタ素子、あ
るいは１個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣサー
ミスタ素子といった組み合わせ何れであっても良い。
又、２個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣサーミ
スタ素子とを用いて構成した第１のブリッジ回路と、２
個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣサーミスタ素
子とを用いて構成した第２のブリッジ回路とを具備し、
前記第１のブリッジ回路のサーミスタ素子が赤外線の検
知素子であり、前記第２のブリッジ回路のサーミスタ素
子が赤外線から遮蔽された補償素子であることを特徴と
する赤外線センサによって達成される。
【０００９】そして、上記の如く、赤外線センサを構成
するブリッジ回路にＮＴＣサーミスタ素子とＰＴＣサー
ミスタ素子とを用い、かつ、赤外線センサの検知素子と
してＮＴＣサーミスタ素子とＰＴＣサーミスタ素子の両
素子を用い、補償素子として残りのサーミスタ素子を用
いると、赤外線の入射に伴う温度の変化によってサーミ
スタ素子の抵抗値、即ちＰＴＣサーミスタ素子の抵抗値
は正に、ＮＴＣサーミスタ素子の抵抗値は負に変動する
から、周囲の環境条件、特に温度変動が起きても、従来
のものに比較して出力電圧は高く、感度も良い。
するブリッジ回路にＮＴＣサーミスタ素子とＰＴＣサー
ミスタ素子とを用い、かつ、赤外線センサの検知素子と
してＮＴＣサーミスタ素子とＰＴＣサーミスタ素子の両
素子を用い、補償素子として残りのサーミスタ素子を用
いると、赤外線の入射に伴う温度の変化によってサーミ
スタ素子の抵抗値、即ちＰＴＣサーミスタ素子の抵抗値
は正に、ＮＴＣサーミスタ素子の抵抗値は負に変動する
から、周囲の環境条件、特に温度変動が起きても、従来
のものに比較して出力電圧は高く、感度も良い。
【００１０】又、ブリッジ回路を二組配し、検知素子側
のブリッジ回路の出力電圧と補償素子側のブリッジ回路
の出力電圧との差を求めることによって、より感度の高
い赤外線センサが得られる。即ち、ブリッジ回路一組の
ものに比較して出力電圧は向上する特長を有する。尚、
本発明の赤外線センサにおけるＰＴＣサーミスタ素子と
しては、チタン酸バリウムにストロンチウム及び錫の中
から選ばれる少なくとも一つが添加された材料で構成さ
れたものを用いることができる。
のブリッジ回路の出力電圧と補償素子側のブリッジ回路
の出力電圧との差を求めることによって、より感度の高
い赤外線センサが得られる。即ち、ブリッジ回路一組の
ものに比較して出力電圧は向上する特長を有する。尚、
本発明の赤外線センサにおけるＰＴＣサーミスタ素子と
しては、チタン酸バリウムにストロンチウム及び錫の中
から選ばれる少なくとも一つが添加された材料で構成さ
れたものを用いることができる。
【００１１】
【実施例】図１〜図３は本発明に係る赤外線センサの第
一実施例を示すもので、図１は赤外線センサのチップの
構造を示す平面図、図２は図１中Ｘ−Ｙ線での断面図、
図３はブリッジ回路を示すものである。各図中、Ａはチ
ップ上に形成されたブリッジ回路であり、このブリッジ
回路Ａの各辺にはチタン酸バリウムにストロンチウム又
は錫が添加された材料で構成されたＰＴＣサーミスタ素
子及びＮＴＣサーミスタ素子が設けられている。
一実施例を示すもので、図１は赤外線センサのチップの
構造を示す平面図、図２は図１中Ｘ−Ｙ線での断面図、
図３はブリッジ回路を示すものである。各図中、Ａはチ
ップ上に形成されたブリッジ回路であり、このブリッジ
回路Ａの各辺にはチタン酸バリウムにストロンチウム又
は錫が添加された材料で構成されたＰＴＣサーミスタ素
子及びＮＴＣサーミスタ素子が設けられている。
【００１２】１は、シリコン等で構成された基板であ
る。２は、シリコン基板１上に形成された熱容量を小さ
くする為の橋架構造の絶縁薄膜（例えば、１μｍ厚の窒
化珪素膜とか二酸化珪素膜といったセラミック膜）であ
る。３ａ，３ｂは、絶縁薄膜２上に構成されたチタン酸
バリウム系（例えば、チタン酸バリウムにストロンチウ
ムを添加）のＰＴＣサーミスタ素子である。そして、こ
のような構成のＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂは、−
１０℃〜５０℃の範囲内で抵抗は著しく急変（α値は１
０％程度）する特性を有している。
る。２は、シリコン基板１上に形成された熱容量を小さ
くする為の橋架構造の絶縁薄膜（例えば、１μｍ厚の窒
化珪素膜とか二酸化珪素膜といったセラミック膜）であ
る。３ａ，３ｂは、絶縁薄膜２上に構成されたチタン酸
バリウム系（例えば、チタン酸バリウムにストロンチウ
ムを添加）のＰＴＣサーミスタ素子である。そして、こ
のような構成のＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂは、−
１０℃〜５０℃の範囲内で抵抗は著しく急変（α値は１
０％程度）する特性を有している。
【００１３】４ａ，４ｂは、絶縁薄膜２上に構成され
た、例えばポリシリコン系のＮＴＣサーミスタ素子であ
る。そして、このＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂのＢ
定数は８０００程度といったように大きい。５は、ブリ
ッジ回路Ａにおいて各ＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂ
及びＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂを結線するリード
線であって、放熱を防ぐ為に熱伝導率の低いチタンやニ
ッケルクロム合金等を用い、リフトオフ法によりパター
ニングしたものである。
た、例えばポリシリコン系のＮＴＣサーミスタ素子であ
る。そして、このＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂのＢ
定数は８０００程度といったように大きい。５は、ブリ
ッジ回路Ａにおいて各ＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂ
及びＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂを結線するリード
線であって、放熱を防ぐ為に熱伝導率の低いチタンやニ
ッケルクロム合金等を用い、リフトオフ法によりパター
ニングしたものである。
【００１４】６ａは赤外線吸収膜であって、ブリッジ回
路Ａに設けられた２個のＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３
ｂを検知素子として機能させる為に、即ち効率良く赤外
線を吸収し、熱に変換する目的で被覆したものである。
６ｂは赤外線吸収膜であって、ブリッジ回路Ａに設けら
れた２個のＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂのうちの１
個のＮＴＣサーミスタ素子４ａを検知素子として機能さ
せる為に、即ち効率良く赤外線を吸収し、熱に変換する
目的で被覆したものである。
路Ａに設けられた２個のＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３
ｂを検知素子として機能させる為に、即ち効率良く赤外
線を吸収し、熱に変換する目的で被覆したものである。
６ｂは赤外線吸収膜であって、ブリッジ回路Ａに設けら
れた２個のＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂのうちの１
個のＮＴＣサーミスタ素子４ａを検知素子として機能さ
せる為に、即ち効率良く赤外線を吸収し、熱に変換する
目的で被覆したものである。
【００１５】７は赤外線遮蔽膜であって、ブリッジ回路
Ａに設けられた二個のＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂ
のうちのＮＴＣサーミスタ素子４ｂに赤外線の入射を阻
止し、ＮＴＣサーミスタ素子４ｂを赤外線センサの周囲
の温度変化に対する補償素子として機能させる為のもの
である。上記のように構成させた赤外線センサは、図３
に示す如く、赤外線の検知素子としてＰＴＣサーミスタ
素子３ａ，３ｂ及びＮＴＣサーミスタ素子４ａが用いら
れ、又、補償素子としてＮＴＣサーミスタ素子４ｂが用
いられているので、電源電圧Ｅ＝１０Ｖ、ＰＴＣサーミ
スタ素子３ａ，３ｂ及びＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４
ｂの抵抗値に５００ｋΩのものを用いた場合、出力端子
ａ−ｂ間の出力電圧は、赤外線が入射したＮＴＣサーミ
スタ素子４ａの抵抗値が５００ｋΩから４００ｋΩに変
化し、ＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂの抵抗値が５０
０ｋΩから６００ｋΩに変化した時、１．４５Ｖあっ
た。尚、この出力電圧は、図８や図９に示したタイプの
赤外線センサの出力電圧より高く、感度の向上が図れて
いる。
Ａに設けられた二個のＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂ
のうちのＮＴＣサーミスタ素子４ｂに赤外線の入射を阻
止し、ＮＴＣサーミスタ素子４ｂを赤外線センサの周囲
の温度変化に対する補償素子として機能させる為のもの
である。上記のように構成させた赤外線センサは、図３
に示す如く、赤外線の検知素子としてＰＴＣサーミスタ
素子３ａ，３ｂ及びＮＴＣサーミスタ素子４ａが用いら
れ、又、補償素子としてＮＴＣサーミスタ素子４ｂが用
いられているので、電源電圧Ｅ＝１０Ｖ、ＰＴＣサーミ
スタ素子３ａ，３ｂ及びＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４
ｂの抵抗値に５００ｋΩのものを用いた場合、出力端子
ａ−ｂ間の出力電圧は、赤外線が入射したＮＴＣサーミ
スタ素子４ａの抵抗値が５００ｋΩから４００ｋΩに変
化し、ＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂの抵抗値が５０
０ｋΩから６００ｋΩに変化した時、１．４５Ｖあっ
た。尚、この出力電圧は、図８や図９に示したタイプの
赤外線センサの出力電圧より高く、感度の向上が図れて
いる。
【００１６】尚、上記の実施例は、赤外線の検知素子と
して２個のＰＴＣサーミスタ素子と１個のＮＴＣサーミ
スタ素子が用いられた場合であるが、赤外線の検知素子
として１個のＰＴＣサーミスタ素子と２個のＮＴＣサー
ミスタ素子を用いた場合でも同じ結果が得られる。図４
〜図７は、本発明に係る赤外線センサの第二実施例であ
り、図４は赤外線センサのチップの構造を示す平面図、
図５は図４中Ｘ−Ｙ線での断面図、図６は赤外線吸収膜
を設けた部分のブリッジ回路図、図７は赤外線反射膜を
設けた部分のブリッジ回路図である。
して２個のＰＴＣサーミスタ素子と１個のＮＴＣサーミ
スタ素子が用いられた場合であるが、赤外線の検知素子
として１個のＰＴＣサーミスタ素子と２個のＮＴＣサー
ミスタ素子を用いた場合でも同じ結果が得られる。図４
〜図７は、本発明に係る赤外線センサの第二実施例であ
り、図４は赤外線センサのチップの構造を示す平面図、
図５は図４中Ｘ−Ｙ線での断面図、図６は赤外線吸収膜
を設けた部分のブリッジ回路図、図７は赤外線反射膜を
設けた部分のブリッジ回路図である。
【００１７】本実施例にあっては、シリコン基板１上に
ブリッジ回路を二つ並列して配置し、各々のブリッジ回
路Ｂ，Ｃの各辺にＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂ及び
ＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂを設けたものである。
そして、一方のブリッジ回路ＢのＰＴＣサーミスタ素子
３ａ，３ｂ及びＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂに赤外
線吸収膜６を被覆させて赤外線検知素子とし、他方のブ
リッジ回路ＣのＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂ及びＮ
ＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂに赤外線遮蔽膜７を被覆
させて補償素子としたものである。
ブリッジ回路を二つ並列して配置し、各々のブリッジ回
路Ｂ，Ｃの各辺にＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂ及び
ＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂを設けたものである。
そして、一方のブリッジ回路ＢのＰＴＣサーミスタ素子
３ａ，３ｂ及びＮＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂに赤外
線吸収膜６を被覆させて赤外線検知素子とし、他方のブ
リッジ回路ＣのＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂ及びＮ
ＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂに赤外線遮蔽膜７を被覆
させて補償素子としたものである。
【００１８】尚、その他の基本的な技術思想は前記第一
実施例と同様であるから、同一部分には同一符号を付
し、詳細な説明は省略する。そして、ブリッジ回路Ｂの
出力端子ａ−ｂ間の出力電圧とブリッジ回路Ｃの出力端
子ｃ−ｄ間の出力電圧との差を求めることによって、よ
り感度の高い赤外線センサが得られた。因みに、電源電
圧Ｅ＝１０Ｖ、ＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂ及びＮ
ＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂの抵抗値に５００ｋΩの
ものを用いた場合、出力電圧は、赤外線が入射したＮＴ
Ｃサーミスタ素子の抵抗値が５００ｋΩから４００ｋΩ
に変化し、ＰＴＣサーミスタ素子の抵抗値が５００ｋΩ
から６００ｋΩに変化した時、２Ｖであった。この出力
電圧は、図８や図９に示したタイプの赤外線センサの出
力電圧より高く、感度の向上が図れている。
実施例と同様であるから、同一部分には同一符号を付
し、詳細な説明は省略する。そして、ブリッジ回路Ｂの
出力端子ａ−ｂ間の出力電圧とブリッジ回路Ｃの出力端
子ｃ−ｄ間の出力電圧との差を求めることによって、よ
り感度の高い赤外線センサが得られた。因みに、電源電
圧Ｅ＝１０Ｖ、ＰＴＣサーミスタ素子３ａ，３ｂ及びＮ
ＴＣサーミスタ素子４ａ，４ｂの抵抗値に５００ｋΩの
ものを用いた場合、出力電圧は、赤外線が入射したＮＴ
Ｃサーミスタ素子の抵抗値が５００ｋΩから４００ｋΩ
に変化し、ＰＴＣサーミスタ素子の抵抗値が５００ｋΩ
から６００ｋΩに変化した時、２Ｖであった。この出力
電圧は、図８や図９に示したタイプの赤外線センサの出
力電圧より高く、感度の向上が図れている。
【００１９】
【効果】本発明に係る赤外線センサは、２個のＮＴＣサ
ーミスタ素子と２個のＰＴＣサーミスタ素子とを用いて
構成したブリッジ回路を具備し、前記ＮＴＣサーミスタ
素子及びＰＴＣサーミスタ素子の中の三つの素子が赤外
線の検知素子であり、残りの一つの素子が赤外線から遮
蔽された補償素子としてなるので、温度変化によってサ
ーミスタ素子の抵抗に変動があっても、高い出力電圧が
得られ、感度も良くなる等の特長を有する。
ーミスタ素子と２個のＰＴＣサーミスタ素子とを用いて
構成したブリッジ回路を具備し、前記ＮＴＣサーミスタ
素子及びＰＴＣサーミスタ素子の中の三つの素子が赤外
線の検知素子であり、残りの一つの素子が赤外線から遮
蔽された補償素子としてなるので、温度変化によってサ
ーミスタ素子の抵抗に変動があっても、高い出力電圧が
得られ、感度も良くなる等の特長を有する。
【００２０】又、２個のＮＴＣサーミスタ素子と２個の
ＰＴＣサーミスタ素子とを用いて構成した第１のブリッ
ジ回路と、２個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣ
サーミスタ素子とを用いて構成した第２のブリッジ回路
とを具備し、前記第１のブリッジ回路のサーミスタ素子
が赤外線の検知素子であり、前記第２のブリッジ回路の
サーミスタ素子を赤外線から遮蔽された補償素子として
なるので、検知素子側のブリッジ回路の出力電圧と補償
素子側のブリッジ回路の出力電圧との差を求めることに
よって、より感度が高いものとなる等の特長を有する。
ＰＴＣサーミスタ素子とを用いて構成した第１のブリッ
ジ回路と、２個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣ
サーミスタ素子とを用いて構成した第２のブリッジ回路
とを具備し、前記第１のブリッジ回路のサーミスタ素子
が赤外線の検知素子であり、前記第２のブリッジ回路の
サーミスタ素子を赤外線から遮蔽された補償素子として
なるので、検知素子側のブリッジ回路の出力電圧と補償
素子側のブリッジ回路の出力電圧との差を求めることに
よって、より感度が高いものとなる等の特長を有する。
【図１】本発明の赤外線センサの構造を示す平面図であ
る。
る。
【図２】本発明の赤外線センサの構造を示す断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の赤外線センサのブリッジ回路図であ
る。
る。
【図４】本発明の第２実施例の赤外線センサの構造を示
す平面図である。
す平面図である。
【図５】本発明の第２実施例の赤外線センサの構造を示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】本発明の第２実施例の赤外線センサのブリッジ
回路図である。
回路図である。
【図７】本発明の第２実施例の赤外線センサのブリッジ
回路図である。
回路図である。
【図８】従来例の赤外線センサのブリッジ回路図であ
る。
る。
【図９】他の従来例の赤外線センサのブリッジ回路図で
ある。
ある。
Ａ，Ｂ，Ｃ ブリッジ回路 ３ａ，３ｂ ＰＴＣサーミスタ素子 ４ａ，４ｂ ＮＴＣサーミスタ素子 ６ａ，６ｂ，６ 赤外線吸収膜 ７ 赤外線遮蔽膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武井 明彦 埼玉県熊谷市大字三ケ尻5310番地 秩父セ メント株式会社フアインセラミツクス本部 内 (72)発明者 信太 富三夫 埼玉県熊谷市大字三ケ尻5310番地 秩父セ メント株式会社フアインセラミツクス本部 内
Claims (3)
- 【請求項１】 ２個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰ
ＴＣサーミスタ素子とを用いて構成したブリッジ回路を
具備し、前記ＮＴＣサーミスタ素子及びＰＴＣサーミス
タ素子の中の三つの素子が赤外線の検知素子であり、残
りの一つの素子が赤外線から遮蔽された補償素子である
ことを特徴とする赤外線センサ。 - 【請求項２】 ２個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰ
ＴＣサーミスタ素子とを用いて構成した第１のブリッジ
回路と、２個のＮＴＣサーミスタ素子と２個のＰＴＣサ
ーミスタ素子とを用いて構成した第２のブリッジ回路と
を具備し、前記第１のブリッジ回路のサーミスタ素子が
赤外線の検知素子であり、前記第２のブリッジ回路のサ
ーミスタ素子が赤外線から遮蔽された補償素子であるこ
とを特徴とする赤外線センサ。 - 【請求項３】 ＰＴＣサーミスタ素子がチタン酸バリウ
ムにストロンチウム及び錫の中から選ばれる少なくとも
一つが添加された材料で構成されたものであることを特
徴とする請求項１及び請求項２の赤外線センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21505891A JPH0552659A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 赤外線センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21505891A JPH0552659A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 赤外線センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552659A true JPH0552659A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16666064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21505891A Pending JPH0552659A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 赤外線センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552659A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000111397A (ja) * | 1998-10-05 | 2000-04-18 | Nec Corp | 二次元アレイ型赤外線検出素子とその製造方法 |
| US6188069B1 (en) | 1997-12-03 | 2001-02-13 | Nec Corporation | Solid-state image sensing device with image pick-up bolometers for noise containing image signal and reference bolometers for estimating noise and read-out circuit for producing noise-free image signal |
| US20160131537A1 (en) * | 2013-06-04 | 2016-05-12 | Commissiariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Temperature sensor with heat-sensitive paste |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP21505891A patent/JPH0552659A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6188069B1 (en) | 1997-12-03 | 2001-02-13 | Nec Corporation | Solid-state image sensing device with image pick-up bolometers for noise containing image signal and reference bolometers for estimating noise and read-out circuit for producing noise-free image signal |
| JP2000111397A (ja) * | 1998-10-05 | 2000-04-18 | Nec Corp | 二次元アレイ型赤外線検出素子とその製造方法 |
| US6441372B1 (en) | 1998-10-05 | 2002-08-27 | Nec Corporation | Infrared focal plane array detector and method of producing the same |
| US20160131537A1 (en) * | 2013-06-04 | 2016-05-12 | Commissiariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Temperature sensor with heat-sensitive paste |
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