JPH06213722A - 焦電素子 - Google Patents
焦電素子Info
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- JPH06213722A JPH06213722A JP5005391A JP539193A JPH06213722A JP H06213722 A JPH06213722 A JP H06213722A JP 5005391 A JP5005391 A JP 5005391A JP 539193 A JP539193 A JP 539193A JP H06213722 A JPH06213722 A JP H06213722A
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- pyroelectric
- pyroelectric body
- infrared rays
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 赤外線を効率よく安定に検出することのでき
る焦電素子を得る。 【構成】 焦電体１により検出される赤外線を電気的信
号として出力する焦電素子において、焦電体１の赤外線
受光面１ａが粗面であり、また、焦電体１張設される開
口部２ａを有する基台２上に接着剤１０により全周にお
いて固定され、プリント基板４には開口部２ａに対する
位置に貫通孔４ａを設けてある。更に、焦電体１がプリ
ント基板４の電気回路との導通を導電性接着剤１２ａ、
１２ｂによりとっている。
る焦電素子を得る。 【構成】 焦電体１により検出される赤外線を電気的信
号として出力する焦電素子において、焦電体１の赤外線
受光面１ａが粗面であり、また、焦電体１張設される開
口部２ａを有する基台２上に接着剤１０により全周にお
いて固定され、プリント基板４には開口部２ａに対する
位置に貫通孔４ａを設けてある。更に、焦電体１がプリ
ント基板４の電気回路との導通を導電性接着剤１２ａ、
１２ｂによりとっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焦電体により検出され
る赤外線を電気的信号として出力する焦電素子に関する
ものである。
る赤外線を電気的信号として出力する焦電素子に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、タンタル酸リチウムやチタン酸鉛
のような強誘電体材料が赤外線を熱吸収して素子自体の
温度変化によって生ずる物理変化量を電気的信号として
出力する焦電素子が赤外線検出素子として利用されてい
る。
のような強誘電体材料が赤外線を熱吸収して素子自体の
温度変化によって生ずる物理変化量を電気的信号として
出力する焦電素子が赤外線検出素子として利用されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】焦電素子の強誘電体材
料として、ポリフッ化ビニリデンを主材としたコポリマ
（ＰＶＤＦ／ＴｒＦＥ）等のフィルム状の有機高分子材
料を使用する場合、成膜過程における表面をそのまま使
用することになり、平坦な表面で反射ないし通過した赤
外線は、当然熱吸収されない。
料として、ポリフッ化ビニリデンを主材としたコポリマ
（ＰＶＤＦ／ＴｒＦＥ）等のフィルム状の有機高分子材
料を使用する場合、成膜過程における表面をそのまま使
用することになり、平坦な表面で反射ないし通過した赤
外線は、当然熱吸収されない。
【０００４】また、上記フィルム状の有機高分子材料を
使用する場合、セラミックや焼結体の場合とは異なって
柔軟であり、所定の位置に配置するため、全面を基台に
張り付けるなどの必要があった。
使用する場合、セラミックや焼結体の場合とは異なって
柔軟であり、所定の位置に配置するため、全面を基台に
張り付けるなどの必要があった。
【０００５】そして、焦電体の全面を基台に張り付ける
と、焦電体が吸収した赤外線の熱が基台に逃げてしまう
問題がある。
と、焦電体が吸収した赤外線の熱が基台に逃げてしまう
問題がある。
【０００６】更に、半田付けにより導通をとろうとする
と、そのときの熱により焦電体の特性が変化してしまう
という不具合があった。
と、そのときの熱により焦電体の特性が変化してしまう
という不具合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の点に鑑
み、焦電体により検出される赤外線を電気的信号として
出力する焦電素子において、焦電体の少なくとも赤外線
受光面が粗面であることを特徴とするものである。
み、焦電体により検出される赤外線を電気的信号として
出力する焦電素子において、焦電体の少なくとも赤外線
受光面が粗面であることを特徴とするものである。
【０００８】また、焦電体により検出される赤外線を電
気的信号として出力する焦電素子において、焦電体が張
設される開口部を有する基台上に全周において固定され
ていることを特徴とするものである。
気的信号として出力する焦電素子において、焦電体が張
設される開口部を有する基台上に全周において固定され
ていることを特徴とするものである。
【０００９】そして、焦電体が全周において固定され張
設される開口部を有する基台を備え、基板には開口部に
対する位置に貫通孔を設けてあることを特徴とするもの
である。
設される開口部を有する基台を備え、基板には開口部に
対する位置に貫通孔を設けてあることを特徴とするもの
である。
【００１０】更に、焦電体が電気回路と導通を導電性接
着剤によってとっていることを特徴とするものである。
着剤によってとっていることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】焦電体の赤外線受光面を粗面とすることによ
り、焦電体に向かってくる赤外線が受光面で乱反射する
ことになり、赤外線が焦電体に吸収される効率が増大
し、検出感度が向上する。
り、焦電体に向かってくる赤外線が受光面で乱反射する
ことになり、赤外線が焦電体に吸収される効率が増大
し、検出感度が向上する。
【００１２】また、焦電体を開口部を有する基台に全周
において固定することにより、柔軟な焦電体を所定の位
置にたるむことなく配置でき、吸収した赤外線による熱
が基台に逃げるのを防止することができる。
において固定することにより、柔軟な焦電体を所定の位
置にたるむことなく配置でき、吸収した赤外線による熱
が基台に逃げるのを防止することができる。
【００１３】そして、基板に開口部を有する基台を固定
し、基板の開口部の位置に貫通孔を設けることにより、
焦電体の受光面背面に閉じられた空間ができるのを防止
し、焦電体前後の気圧が一定となる。
し、基板の開口部の位置に貫通孔を設けることにより、
焦電体の受光面背面に閉じられた空間ができるのを防止
し、焦電体前後の気圧が一定となる。
【００１４】更に、焦電体が電気回路との導通を導電性
接着剤を用いてとることにより、焦電体には、導電性接
着剤が塗布されるだけであるので、製造時に熱が加わる
ことなく特性変化を起こさない。
接着剤を用いてとることにより、焦電体には、導電性接
着剤が塗布されるだけであるので、製造時に熱が加わる
ことなく特性変化を起こさない。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
先ず第１実施例について説明すると、図１において、赤
外線を検出する焦電体１は、素子基台２を介してＦＥＴ
等の回路素子３ａ、３ｂが配設されたプリント基板４上
に配置され、そのプリント基板４は、ステム５を貫通す
る３本のニールピン６ｓ、６ｅ（１本の図示を省略）の
先端に載置されている。上記構成を覆うように、窓孔７
ａにフィルタ８を有するキャン７が配置され、ステム
５、キャン７およびフィルタ８により外枠が構成されて
いる。
先ず第１実施例について説明すると、図１において、赤
外線を検出する焦電体１は、素子基台２を介してＦＥＴ
等の回路素子３ａ、３ｂが配設されたプリント基板４上
に配置され、そのプリント基板４は、ステム５を貫通す
る３本のニールピン６ｓ、６ｅ（１本の図示を省略）の
先端に載置されている。上記構成を覆うように、窓孔７
ａにフィルタ８を有するキャン７が配置され、ステム
５、キャン７およびフィルタ８により外枠が構成されて
いる。
【００１６】焦電体１は、成膜されたＰＶＤＦ／ＴｒＦ
Ｅ等であって、その赤外線受光面である上面１ａが凹凸
になるよう粗面にされたフィルム状で、その上下面に
は、ニクロム等の材質による引出し電極を有する鍵穴状
等の電極９ａ、９ｂが設けられている。焦電体１は、図
２および図３に示すように、アルミナ製の素子基台２の
略方形の開口部２ａに張設されるように、全周が基台２
にエポキシ樹脂の接着剤１０により固定されている。素
子基台２は更にアルミナ製のプリント基板４上にエポキ
シ樹脂の接着剤１１により固定され、焦電体１の電極９
ａ、９ｂは、銀粉体を混入したエポキシ系の導電性接着
剤１２ａ、１２ｂによりプリント基板４上の図示しない
配線パターンに接続されている。
Ｅ等であって、その赤外線受光面である上面１ａが凹凸
になるよう粗面にされたフィルム状で、その上下面に
は、ニクロム等の材質による引出し電極を有する鍵穴状
等の電極９ａ、９ｂが設けられている。焦電体１は、図
２および図３に示すように、アルミナ製の素子基台２の
略方形の開口部２ａに張設されるように、全周が基台２
にエポキシ樹脂の接着剤１０により固定されている。素
子基台２は更にアルミナ製のプリント基板４上にエポキ
シ樹脂の接着剤１１により固定され、焦電体１の電極９
ａ、９ｂは、銀粉体を混入したエポキシ系の導電性接着
剤１２ａ、１２ｂによりプリント基板４上の図示しない
配線パターンに接続されている。
【００１７】上記焦電体１を素子基台２の開口部２ａに
張設することにより、赤外線を受けた焦電体１の電気的
変化を起こさせる熱が基台２等に逃げることを防止で
き、電極９ａ、９ｂ部分に効率よく分極状態の変化を起
こさせることができる。また、素子基台２を使用しない
と、フィルム状の焦電体１を直接プリント基板４に接着
することになり、放熱を起こさせるとともに工程上扱い
にくく不具合である。
張設することにより、赤外線を受けた焦電体１の電気的
変化を起こさせる熱が基台２等に逃げることを防止で
き、電極９ａ、９ｂ部分に効率よく分極状態の変化を起
こさせることができる。また、素子基台２を使用しない
と、フィルム状の焦電体１を直接プリント基板４に接着
することになり、放熱を起こさせるとともに工程上扱い
にくく不具合である。
【００１８】プリント基板４は、ＦＥＴ３ａや高抵抗の
ゲート抵抗３ｂ等の回路素子が搭載され、その中央部分
には、焦電体１と素子基台２とにより密閉空間を形成し
ないように貫通孔４ａが設けられている。そして、プリ
ント基板４は、ステム５を貫通するニールピン６ｓ、６
ｅに対抗する位置に設けられた接続孔４ｓ、４ｅによ
り、所定の位置に半田付け等により固定される。
ゲート抵抗３ｂ等の回路素子が搭載され、その中央部分
には、焦電体１と素子基台２とにより密閉空間を形成し
ないように貫通孔４ａが設けられている。そして、プリ
ント基板４は、ステム５を貫通するニールピン６ｓ、６
ｅに対抗する位置に設けられた接続孔４ｓ、４ｅによ
り、所定の位置に半田付け等により固定される。
【００１９】このプリント基板４の貫通孔４ａがない場
合には、焦電体１、素子基台２およびプリント基板４に
より閉じられた空間ができる。このような空間を形成し
てしまうと、焦電体１が赤外線を検出するときに、焦電
体１に起こる熱がその空間を膨張させ、歪みによる分極
状態の変化を焦電体１に生じさせる。その場合には正確
な赤外線量が検出できない。このため、プリント基板４
に貫通孔４ａを設けてキャン７等による外枠内部の空気
の圧力と均一として、焦電体１に不要な歪みが加わらな
いようにしている。
合には、焦電体１、素子基台２およびプリント基板４に
より閉じられた空間ができる。このような空間を形成し
てしまうと、焦電体１が赤外線を検出するときに、焦電
体１に起こる熱がその空間を膨張させ、歪みによる分極
状態の変化を焦電体１に生じさせる。その場合には正確
な赤外線量が検出できない。このため、プリント基板４
に貫通孔４ａを設けてキャン７等による外枠内部の空気
の圧力と均一として、焦電体１に不要な歪みが加わらな
いようにしている。
【００２０】ステム５とキャン７は、表面処理された金
属製であって、ステム５の段部５ｂには小さな周壁５ａ
が形成されていて、両者の段部５ｂとキャンの鍔部７ｂ
を対向させ、周壁５ａを抵抗溶接等により密封する。ス
テム５には段部５ｂによる段が形成されているので、キ
ャン７を合わせたときにほぼ所定の位置に配置され、が
たつきによりプリント基板４等に接触し、衝撃を与える
ことはない。
属製であって、ステム５の段部５ｂには小さな周壁５ａ
が形成されていて、両者の段部５ｂとキャンの鍔部７ｂ
を対向させ、周壁５ａを抵抗溶接等により密封する。ス
テム５には段部５ｂによる段が形成されているので、キ
ャン７を合わせたときにほぼ所定の位置に配置され、が
たつきによりプリント基板４等に接触し、衝撃を与える
ことはない。
【００２１】フィルタ８はシリコン製等の導電性を有す
るものであって、キャン７の窓孔７ａを効果的に封じる
ため、３層の接着剤により固定されている。先ずエポキ
シ樹脂による接着剤１３がフィルタ８の外周をキャン７
の窓孔７ａの周囲に固定させている。そして、図４に示
すように、キャン７とフィルタ８とを導通をとるため、
全周にわたってもよいが２か所等の局所的に、銀粉体を
混入したエポキシ系の導電性接着剤１４が塗布されてい
る。そして最後に上記導電性接着剤１４を覆い隠すよう
に、フィルタ８の外周にエポキシ樹脂による接着剤１５
を塗布してフィルタ８を強固に固定している。
るものであって、キャン７の窓孔７ａを効果的に封じる
ため、３層の接着剤により固定されている。先ずエポキ
シ樹脂による接着剤１３がフィルタ８の外周をキャン７
の窓孔７ａの周囲に固定させている。そして、図４に示
すように、キャン７とフィルタ８とを導通をとるため、
全周にわたってもよいが２か所等の局所的に、銀粉体を
混入したエポキシ系の導電性接着剤１４が塗布されてい
る。そして最後に上記導電性接着剤１４を覆い隠すよう
に、フィルタ８の外周にエポキシ樹脂による接着剤１５
を塗布してフィルタ８を強固に固定している。
【００２２】このように、導電性接着剤１４を混入して
キャン７とフィルタ８との導通をとるのは、外部からの
電磁誘導ノイズを遮断するためであって、外枠を構成す
るステム５、キャン７、フィルタ８によって外部ノイズ
は全てニールピン６ｅのアースに落ち、内部の電気回路
には影響を与えない。従って、他のニールピン６ｓは絶
縁体１６を介してステム５を貫通しているが、ニールピ
ン６ｅはステム５に接続されている。なお、導電性接着
剤１４を用いることによるキャン−フィルタ間の電気抵
抗値は、最大４．８ＭΩ、最小２．７ＭΩ、平均４．１
ＭΩ（サンプル数８個）であった。
キャン７とフィルタ８との導通をとるのは、外部からの
電磁誘導ノイズを遮断するためであって、外枠を構成す
るステム５、キャン７、フィルタ８によって外部ノイズ
は全てニールピン６ｅのアースに落ち、内部の電気回路
には影響を与えない。従って、他のニールピン６ｓは絶
縁体１６を介してステム５を貫通しているが、ニールピ
ン６ｅはステム５に接続されている。なお、導電性接着
剤１４を用いることによるキャン−フィルタ間の電気抵
抗値は、最大４．８ＭΩ、最小２．７ＭΩ、平均４．１
ＭΩ（サンプル数８個）であった。
【００２３】以上、第１実施例の構造について説明して
きたが、その組立工程について説明すると、回路素子３
ａ、３ｂを搭載したプリント基板４と、焦電体１が張設
された素子基台２と、フィルタ８を設けたキャン７とを
用意して、順次ステム５に組み立てていく。
きたが、その組立工程について説明すると、回路素子３
ａ、３ｂを搭載したプリント基板４と、焦電体１が張設
された素子基台２と、フィルタ８を設けたキャン７とを
用意して、順次ステム５に組み立てていく。
【００２４】粗面上で成膜された焦電体１のフィルム、
あるいは成膜された焦電体１のフィルムの片面をサンド
ブラッシング等により粗面化したフィルムを作成して、
その上下面に鍵穴状の電極９ａ、９ｂとなるようにニク
ロムを例えば５０〜２００オングストロームの厚みに蒸
着し、素子基台２となるよう予め開口部２ａ等を設けて
あるアルミナ板上にフィルムの粗面が上を向くように接
着剤１０を用いて接着固定し、１枚の焦電体１が張設さ
れた素子基台２とする。また、プリント基板４にも、そ
の上下面に予め回路素子３ａ、３ｂを搭載しておく。
あるいは成膜された焦電体１のフィルムの片面をサンド
ブラッシング等により粗面化したフィルムを作成して、
その上下面に鍵穴状の電極９ａ、９ｂとなるようにニク
ロムを例えば５０〜２００オングストロームの厚みに蒸
着し、素子基台２となるよう予め開口部２ａ等を設けて
あるアルミナ板上にフィルムの粗面が上を向くように接
着剤１０を用いて接着固定し、１枚の焦電体１が張設さ
れた素子基台２とする。また、プリント基板４にも、そ
の上下面に予め回路素子３ａ、３ｂを搭載しておく。
【００２５】フィルタ８の片面外周部分に接着剤１３を
塗布し、キャン７の窓孔７ａに当接させて乾燥させ接着
固定する。そのフィルタ８外周の対向する２か所に導電
性接着剤１４を局所的に塗布する。乾燥後、更にフィル
タ８の外周部分を覆うように接着剤１５を塗布し乾燥さ
せ、フィルタ８を設けたキャン７とする。
塗布し、キャン７の窓孔７ａに当接させて乾燥させ接着
固定する。そのフィルタ８外周の対向する２か所に導電
性接着剤１４を局所的に塗布する。乾燥後、更にフィル
タ８の外周部分を覆うように接着剤１５を塗布し乾燥さ
せ、フィルタ８を設けたキャン７とする。
【００２６】各部を構成した後、先ずステム５のニール
ピン６ｓ、６ｅの先端にプリント基板４を載せ半田付け
により固定する。そして、素子基台２の焦電体１の張設
されていない面に接着剤１１を塗布し、プリント基板４
の所定の配置に当接し接着固定する。その後、焦電体１
の上下面の電極９ａ、９ｂとプリント基板４上の図示を
省略した配線パターンとの間に導電性接着剤１２ａ、１
２ｂを塗布して内部電気回路を完成させる。
ピン６ｓ、６ｅの先端にプリント基板４を載せ半田付け
により固定する。そして、素子基台２の焦電体１の張設
されていない面に接着剤１１を塗布し、プリント基板４
の所定の配置に当接し接着固定する。その後、焦電体１
の上下面の電極９ａ、９ｂとプリント基板４上の図示を
省略した配線パターンとの間に導電性接着剤１２ａ、１
２ｂを塗布して内部電気回路を完成させる。
【００２７】ステム５上に内部構成を完成させた後、不
活性ガス雰囲気下でキャン７を被せてステム５の段部５
ｂとキャン７の鍔部７ｂを合わせ、抵抗溶接により外周
を溶着する。この外枠となる各部の接続部は、気密に構
成されているので、内部に不活性ガスを封入することが
でき、また、外部からガスや水分が進入して焦電体１等
を腐食させることはない。
活性ガス雰囲気下でキャン７を被せてステム５の段部５
ｂとキャン７の鍔部７ｂを合わせ、抵抗溶接により外周
を溶着する。この外枠となる各部の接続部は、気密に構
成されているので、内部に不活性ガスを封入することが
でき、また、外部からガスや水分が進入して焦電体１等
を腐食させることはない。
【００２８】以上のように構成された第１実施例の焦電
素子は、炎や熱源等からの赤外線をフィルタ８を通して
焦電体１で受け、その焦電体１の電気的変化をプリント
基板４に構成した回路で検出し外部に信号として送りだ
すことができる。
素子は、炎や熱源等からの赤外線をフィルタ８を通して
焦電体１で受け、その焦電体１の電気的変化をプリント
基板４に構成した回路で検出し外部に信号として送りだ
すことができる。
【００２９】本実施例のように、焦電体１の上面１ａを
粗面にしておくと、図１０に示す結果の如く出力感度が
増大してノイズ出力が減少し、総合的に赤外線の受光効
率が向上する。即ち、図６に示すように、焦電体１の受
光面が従来の平面では、焦電体１が感じることのできる
赤外線は、主に電極９ｃを通過した量だけであるが、本
実施例のように受光面を凹凸のある粗面にしておくと、
図５に示すように、電極９ａにおいて反射した赤外線が
再度電極面に進行する。従って表面散乱を起こさせるこ
とにより、従来反射ないし通過されていた分量の赤外線
まで焦電体１が感じることが可能になる。その結果、素
子として高感度になるとともに、炎を検出する火災感知
器として使用する場合には、早期に火災を発見できると
いう効果がある。
粗面にしておくと、図１０に示す結果の如く出力感度が
増大してノイズ出力が減少し、総合的に赤外線の受光効
率が向上する。即ち、図６に示すように、焦電体１の受
光面が従来の平面では、焦電体１が感じることのできる
赤外線は、主に電極９ｃを通過した量だけであるが、本
実施例のように受光面を凹凸のある粗面にしておくと、
図５に示すように、電極９ａにおいて反射した赤外線が
再度電極面に進行する。従って表面散乱を起こさせるこ
とにより、従来反射ないし通過されていた分量の赤外線
まで焦電体１が感じることが可能になる。その結果、素
子として高感度になるとともに、炎を検出する火災感知
器として使用する場合には、早期に火災を発見できると
いう効果がある。
【００３０】次に、第２実施例について説明するが、第
１実施例と同一部分については同一符号を付与し、その
素材や作用についても同様であるので説明を省略する。
１実施例と同一部分については同一符号を付与し、その
素材や作用についても同様であるので説明を省略する。
【００３１】図７において、第１実施例と同様に、赤外
線を検出する焦電体１が素子基台２を介してプリント基
板４上に配置され、そのプリント基板４は、ステム５を
貫通するニールピン６ｓ、６ｅの先端に載置されてい
て、上記構成を覆うように、キャン７が配置されてい
る。そして、この第２実施例では、キャン７の窓孔７ａ
に上下面に、バンドパスフィルタ２１ａ、２１ｂが構成
されたシリコン製のフィルタ２２が設けられている。
線を検出する焦電体１が素子基台２を介してプリント基
板４上に配置され、そのプリント基板４は、ステム５を
貫通するニールピン６ｓ、６ｅの先端に載置されてい
て、上記構成を覆うように、キャン７が配置されてい
る。そして、この第２実施例では、キャン７の窓孔７ａ
に上下面に、バンドパスフィルタ２１ａ、２１ｂが構成
されたシリコン製のフィルタ２２が設けられている。
【００３２】このバンドパスフィルタ２１ａ、２１ｂ
は、シリコン製の基板部２３の両面にＰｂＴｅとＺｎＳ
を蒸着積層した膜層が形成されていて、片面は４．６５
μｍ以下の波長の光を透過させ、他面は４．２５μｍ以
上の波長の光を透過させるように構成されている。従っ
てこのフィルタ２２は、中心波長４．４５μｍの帯域を
透過させるものとなっている。ここで、積層されるＰｂ
ＴｅやＺｎＳの代わりに例えばＧｅやＳｉＯ層等を用い
てもよいことは勿論である。
は、シリコン製の基板部２３の両面にＰｂＴｅとＺｎＳ
を蒸着積層した膜層が形成されていて、片面は４．６５
μｍ以下の波長の光を透過させ、他面は４．２５μｍ以
上の波長の光を透過させるように構成されている。従っ
てこのフィルタ２２は、中心波長４．４５μｍの帯域を
透過させるものとなっている。ここで、積層されるＰｂ
ＴｅやＺｎＳの代わりに例えばＧｅやＳｉＯ層等を用い
てもよいことは勿論である。
【００３３】この第２実施例についても、第１実施例と
同様に、その組立工程について説明すると、回路素子３
ａ、３ｂを搭載したプリント基板４と、焦電体１が張設
された素子基台２と、フィルタ２２を設けたキャン７と
を用意して、順次ステム５に組み立てていく。従って、
フィルタ２２は、第１実施例のフィルタ８と同様に、片
面外周部分に接着剤１３を塗布し、キャン７の窓孔７ａ
に当接させて接着固定する。そして２か所に導電性接着
剤１４を局所的に塗布し、更にフィルタ２２の外周部分
を覆うように接着剤１５を全周にわたって塗布し乾燥さ
せ、フィルタ２２を設けたキャン７とする。そしてステ
ム５上に内部構成を完成させた後、キャン７を被せて外
周を溶着する。
同様に、その組立工程について説明すると、回路素子３
ａ、３ｂを搭載したプリント基板４と、焦電体１が張設
された素子基台２と、フィルタ２２を設けたキャン７と
を用意して、順次ステム５に組み立てていく。従って、
フィルタ２２は、第１実施例のフィルタ８と同様に、片
面外周部分に接着剤１３を塗布し、キャン７の窓孔７ａ
に当接させて接着固定する。そして２か所に導電性接着
剤１４を局所的に塗布し、更にフィルタ２２の外周部分
を覆うように接着剤１５を全周にわたって塗布し乾燥さ
せ、フィルタ２２を設けたキャン７とする。そしてステ
ム５上に内部構成を完成させた後、キャン７を被せて外
周を溶着する。
【００３４】以上のように構成された第２実施例の焦電
素子は、フィルタ２２を通して特に炎からの赤外線を選
択して焦電体１で受け、その焦電体１の電気的変化をプ
リント基板４に構成した回路で検出し外部に信号として
送りだすことができ、火災感知器等の炎を検出する場合
に有用である。
素子は、フィルタ２２を通して特に炎からの赤外線を選
択して焦電体１で受け、その焦電体１の電気的変化をプ
リント基板４に構成した回路で検出し外部に信号として
送りだすことができ、火災感知器等の炎を検出する場合
に有用である。
【００３５】最後に、第３実施例について説明するが、
第２実施例同様、第１実施例と同一部分については同一
符号を付与し、その素材や作用について説明を省略す
る。
第２実施例同様、第１実施例と同一部分については同一
符号を付与し、その素材や作用について説明を省略す
る。
【００３６】図８において、第１実施例と同様に、赤外
線を検出する焦電体１が素子基台２を介してプリント基
板４上に配置され、そのプリント基板４は、ステム５を
貫通するニールピン６ｓ、６ｅの先端に載置されてい
て、上記構成を覆うように、キャン７が配置されてい
る。そして、この第３実施例では、キャン７の窓孔７ａ
に、上下面にバンドパスフィルタ３１ａ、３１ｂが構成
されたサファイヤ製のフィルタ３２が設けられている。
このフィルタ３２は、シリコン製の場合のように導電性
を有していないので、その表面に導電層としてインジウ
ム酸化スズ（ＩＴＯ）膜３３が形成されている。
線を検出する焦電体１が素子基台２を介してプリント基
板４上に配置され、そのプリント基板４は、ステム５を
貫通するニールピン６ｓ、６ｅの先端に載置されてい
て、上記構成を覆うように、キャン７が配置されてい
る。そして、この第３実施例では、キャン７の窓孔７ａ
に、上下面にバンドパスフィルタ３１ａ、３１ｂが構成
されたサファイヤ製のフィルタ３２が設けられている。
このフィルタ３２は、シリコン製の場合のように導電性
を有していないので、その表面に導電層としてインジウ
ム酸化スズ（ＩＴＯ）膜３３が形成されている。
【００３７】このフィルタ３２のバンドパスフィルタ３
１ａ、３１ｂは、第２実施例同様、サファイヤを基板部
３４としてその両面にＰｂＴｅとＺｎＳを蒸着積層した
膜層が形成されていて、中心波長４．４５μｍの帯域を
透過させるものとなっている。また、ＩＴＯ膜３３は、
厚くすると赤外線の透過を遮断してしまうので、極薄層
に形成されている。
１ａ、３１ｂは、第２実施例同様、サファイヤを基板部
３４としてその両面にＰｂＴｅとＺｎＳを蒸着積層した
膜層が形成されていて、中心波長４．４５μｍの帯域を
透過させるものとなっている。また、ＩＴＯ膜３３は、
厚くすると赤外線の透過を遮断してしまうので、極薄層
に形成されている。
【００３８】この第３実施例についても、第１実施例と
同様に、その組立工程について説明すると、回路素子３
ａ、３ｂを搭載したプリント基板４と、焦電体１が張設
された素子基台２と、フィルタ３２を設けたキャン７と
を用意して、順次ステム５に組み立てていく。
同様に、その組立工程について説明すると、回路素子３
ａ、３ｂを搭載したプリント基板４と、焦電体１が張設
された素子基台２と、フィルタ３２を設けたキャン７と
を用意して、順次ステム５に組み立てていく。
【００３９】このフィルタ３２をキャン７に固定する場
合には、先ず第１実施例のフィルタ８と同様に、フィル
タ３２のＩＴＯ膜３３を有する面外周部分に接着剤３５
を塗布し、キャン７の窓孔７ａに当接させて接着固定す
る。そして図９に示すように、ＩＴＯ膜３３とキャン７
とを導通させるように窓孔７ａに沿って環状に導電性接
着剤３６を塗布乾燥させる。このＩＴＯ膜３３は接着剤
３５との接着性が落ちるので、窓孔７ａより小さい径の
円形に形成されているが、全面であってもよいことは勿
論である。そしてキャン内部にフィルタ３２の外周部分
を覆うように接着剤３７を塗布し乾燥させ、フィルタ３
２を設けたキャン７とする。そしてステム５上に内部構
成を完成させた後、キャン７を被せて外周を溶着する。
合には、先ず第１実施例のフィルタ８と同様に、フィル
タ３２のＩＴＯ膜３３を有する面外周部分に接着剤３５
を塗布し、キャン７の窓孔７ａに当接させて接着固定す
る。そして図９に示すように、ＩＴＯ膜３３とキャン７
とを導通させるように窓孔７ａに沿って環状に導電性接
着剤３６を塗布乾燥させる。このＩＴＯ膜３３は接着剤
３５との接着性が落ちるので、窓孔７ａより小さい径の
円形に形成されているが、全面であってもよいことは勿
論である。そしてキャン内部にフィルタ３２の外周部分
を覆うように接着剤３７を塗布し乾燥させ、フィルタ３
２を設けたキャン７とする。そしてステム５上に内部構
成を完成させた後、キャン７を被せて外周を溶着する。
【００４０】このＩＴＯ膜３３は、フィルタ３２に導電
性を持たせるために形成しているので、フィルタ３２の
上面側である必要はなく、下面側に形成し第１実施例と
同様に３層の接着剤により固定してもよい。また、第１
実施例において、シリコン製のフィルタ８をサファイヤ
製とする場合に、このＩＴＯ膜３３を形成してキャン７
と接続すれば、シリコン製の場合と同様の電磁シールド
効果を得ることができる。
性を持たせるために形成しているので、フィルタ３２の
上面側である必要はなく、下面側に形成し第１実施例と
同様に３層の接着剤により固定してもよい。また、第１
実施例において、シリコン製のフィルタ８をサファイヤ
製とする場合に、このＩＴＯ膜３３を形成してキャン７
と接続すれば、シリコン製の場合と同様の電磁シールド
効果を得ることができる。
【００４１】以上のように構成された第３実施例の焦電
素子は、第２実施例同様、フィルタ３２を通して特に炎
からの赤外線を選択して焦電体１で受け、その焦電体１
の電気的変化をプリント基板４に構成した回路で検出し
外部に信号として送りだすことができ、火災感知器等の
炎を検出する場合に有用である。
素子は、第２実施例同様、フィルタ３２を通して特に炎
からの赤外線を選択して焦電体１で受け、その焦電体１
の電気的変化をプリント基板４に構成した回路で検出し
外部に信号として送りだすことができ、火災感知器等の
炎を検出する場合に有用である。
【００４２】なお、上記各実施例では、焦電体１の上面
１ａのみを粗面としたものを示したが、上下面であって
もよいことは勿論である。
１ａのみを粗面としたものを示したが、上下面であって
もよいことは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】以上のように、本発明では、焦電体によ
り検出される赤外線を電気的信号として出力する焦電素
子において、焦電体の少なくとも赤外線受光面を粗面と
することにより、焦電体に向かってくる赤外線が受光面
で乱反射することになり、赤外線の焦電体に吸収される
効率が増大し、検出感度が向上するという効果を有す
る。
り検出される赤外線を電気的信号として出力する焦電素
子において、焦電体の少なくとも赤外線受光面を粗面と
することにより、焦電体に向かってくる赤外線が受光面
で乱反射することになり、赤外線の焦電体に吸収される
効率が増大し、検出感度が向上するという効果を有す
る。
【００４４】また、焦電体により検出される赤外線を電
気的信号として出力する焦電素子において、焦電体が張
設される開口部を有する基台上に全周において固定され
ているので、柔軟な焦電体を所定の位置にたるむことな
く配置できるという効果を有する。
気的信号として出力する焦電素子において、焦電体が張
設される開口部を有する基台上に全周において固定され
ているので、柔軟な焦電体を所定の位置にたるむことな
く配置できるという効果を有する。
【００４５】そして、焦電体が全周において固定され張
設される開口部を有する基台を備え、基板には開口部に
対する位置に貫通孔を設けてあるので、焦電体の受光面
背面に閉じられた空間ができるのを防止し、焦電体前後
の気圧が一定となり、正確な赤外線検出が行えるという
効果を有する。
設される開口部を有する基台を備え、基板には開口部に
対する位置に貫通孔を設けてあるので、焦電体の受光面
背面に閉じられた空間ができるのを防止し、焦電体前後
の気圧が一定となり、正確な赤外線検出が行えるという
効果を有する。
【００４６】更に、焦電体が電気回路との導通を導電性
接着剤によってとっているので、製造時に焦電体には熱
が加わることなく、特性変化を起こさず所望の赤外線検
出が行えるという効果を有する。
接着剤によってとっているので、製造時に焦電体には熱
が加わることなく、特性変化を起こさず所望の赤外線検
出が行えるという効果を有する。
【図１】本発明を利用する焦電素子の第１実施例の縦断
面図。
面図。
【図２】図１に使用される焦電体および素子基台の状態
を示す縦断面図。
を示す縦断面図。
【図３】図２の平面図。
【図４】図１のフィルタの接続状態を示す上向きの横断
面図。
面図。
【図５】図１の焦電体への赤外線散乱状態を示す概略断
面図。
面図。
【図６】図５と比較するための従来の焦電体への赤外線
散乱状態を示す概略断面図。
散乱状態を示す概略断面図。
【図７】本発明を利用する焦電素子の第２実施例の縦断
面図。
面図。
【図８】本発明を利用する焦電素子の第３実施例の縦断
面図。
面図。
【図９】図８のフィルタの接続状態を示す平面図。
【図１０】焦電体表面による電圧感度とノイズ出力の比
較表。
較表。
１ 焦電体 １ａ 上面 ２ 素子基台 ２ａ 開口部 ４ プリント基板 ４ａ 貫通孔 １２ａ、１２ｂ 導電性接着剤
Claims (5)
- 【請求項１】焦電体により検出される赤外線を電気的信
号として出力する焦電素子において、前記焦電体の少な
くとも赤外線受光面が粗面であることを特徴とする焦電
素子。 - 【請求項２】焦電体により検出される赤外線を電気的信
号として出力する焦電素子において、前記焦電体は開口
部を有する基台上に全周にわたって張設固定されている
ことを特徴とする焦電素子。 - 【請求項３】焦電体と、該焦電体により検出される赤外
線を電気的信号として出力する電気回路を備えた基板と
を筐体内に組み込んでなる焦電素子において、前記基板
上に固定されるとともに前記焦電体が全周において固定
され張設される開口部を有する基台を備え、前記基板に
は前記開口部に対する位置に貫通孔を設けてあることを
特徴とする焦電素子。 - 【請求項４】焦電体と、該焦電体により検出される赤外
線を電気的信号として出力する電気回路を備えた基板と
を筐体内に組み込んでなる焦電素子において、前記焦電
体が電気回路と導通を導電性接着剤によってとっている
ことを特徴とする焦電素子。 - 【請求項５】請求項２ないし４いずれかに記載の焦電素
子において、前記焦電体は少なくとも赤外線受光面が粗
面であることを特徴とする焦電素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00539193A JP3223461B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 焦電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00539193A JP3223461B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 焦電素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213722A true JPH06213722A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3223461B2 JP3223461B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=11609868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00539193A Expired - Fee Related JP3223461B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 焦電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223461B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005331422A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料分析装置 |
| JP2008098403A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Ihi Corp | 熱電変換装置及び熱処理装置 |
| JP2010048834A (ja) * | 2009-12-04 | 2010-03-04 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料分析装置 |
| WO2015020081A1 (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | Ｓｅｍｉｔｅｃ株式会社 | 赤外線温度センサ及び赤外線温度センサを用いた装置 |
| CN104458007A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-25 | 电子科技大学 | 一种热释电红外探测器 |
| CN110770555A (zh) * | 2017-04-20 | 2020-02-07 | 特里纳米克斯股份有限公司 | 光学检测器 |
| WO2020095723A1 (ja) * | 2018-11-07 | 2020-05-14 | 日本電気硝子株式会社 | バンドパスフィルタ及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP00539193A patent/JP3223461B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005331422A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料分析装置 |
| JP4491277B2 (ja) * | 2004-05-21 | 2010-06-30 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料分析装置 |
| JP2008098403A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Ihi Corp | 熱電変換装置及び熱処理装置 |
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| JP4742166B2 (ja) * | 2009-12-04 | 2011-08-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料分析装置 |
| WO2015020081A1 (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | Ｓｅｍｉｔｅｃ株式会社 | 赤外線温度センサ及び赤外線温度センサを用いた装置 |
| JP5847985B2 (ja) * | 2013-08-09 | 2016-01-27 | Ｓｅｍｉｔｅｃ株式会社 | 赤外線温度センサ及び赤外線温度センサを用いた装置 |
| US10107689B2 (en) | 2013-08-09 | 2018-10-23 | Semitec Corporation | Infrared temperature sensor and device using infrared temperature sensor |
| CN104458007A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-25 | 电子科技大学 | 一种热释电红外探测器 |
| CN110770555A (zh) * | 2017-04-20 | 2020-02-07 | 特里纳米克斯股份有限公司 | 光学检测器 |
| WO2020095723A1 (ja) * | 2018-11-07 | 2020-05-14 | 日本電気硝子株式会社 | バンドパスフィルタ及びその製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3223461B2 (ja) | 2001-10-29 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070824 Year of fee payment: 6 |
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