JPH07198479A - 焦電型赤外線センサ - Google Patents

焦電型赤外線センサ

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JPH07198479A
JPH07198479A JP5337797A JP33779793A JPH07198479A JP H07198479 A JPH07198479 A JP H07198479A JP 5337797 A JP5337797 A JP 5337797A JP 33779793 A JP33779793 A JP 33779793A JP H07198479 A JPH07198479 A JP H07198479A
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JP
Japan
Prior art keywords
pyroelectric
conductive pattern
infrared sensor
element group
impedance conversion
Prior art date
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Pending
Application number
JP5337797A
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English (en)
Inventor
Takehito Chinomi
岳人 知野見
Tatsuo Nakayama
達雄 中山
Kayoko Goto
佳代子 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、複数個の焦電型熱検出素子群から
構成される赤外線センサ11の素子間の特性バラツキを
任意に調整し、本赤外線センサと本赤外線センサを用い
た温度計測装置の測定精度を向上させることを目的とす
る。 【構成】 焦電型熱検出素子群に接続される回路のパタ
ーンの引き回しを設計することにより分布定数を利用し
て特性バラツキを調整することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は温熱環境及び人体の挙動
検出などを目的とする焦電型赤外線センサに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、1素子あるいは2素子程度の焦電
型赤外線センサでは表面化しなかった素子間の感度バラ
ツキという問題が、多数個、特にアレイ状に並んだ素子
を有する焦電型赤外線センサにおいて、注目されてき
た。
【0003】1個のセンサの中で素子群に感度やS/N
等の出力特性にバラツキがあると、同一温度場を測定し
ているにもかかわらず計測値に食い違いが発生する、す
なわち精度に大きな影響を与える。
【0004】従来のシステムでは後段の信号処理でソフ
トウエア的にバラツキを補正するなどの対策をとってい
たが、根本的な解決策にはなっていなかった。
【0005】焦電型赤外線センサとそれを含むシステム
の性能の向上には、焦電素子の感度その他の特性バラツ
キの抑制が課題であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】これまでの特性バラツ
キの補正方法は、後段の増幅回路のゲイン調整やソフト
ウエアでの補正等根本的なものでなく、バラツキの傾向
がセンサの製造ロットの違いなどにより変化すると補正
により素子間の特性差が広がる等の危険があった。
【0007】焦電型の赤外線センサは、焦電素子とその
出力のインピーダンス変換回路の間に存在する分布定数
によって、感度の大きさやセンサのS/N等の主要な性
能が左右されるという特徴を持っている。
【0008】本発明では、この特徴を積極的に取り入れ
て、素子群の特性の均一化を図るものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、複数個の焦電型熱検出素子群と、前記焦電
型熱検出素子群と同一基板上に配置された前記焦電型熱
検出素子群と同数のインピーダンス変換回路を有し、前
記焦電型熱検出素子群と対応する前記インピーダンス変
換回路が各々導電パターンによって電気的に接続された
ものである。
【0010】また本発明は前記焦電型熱検出素子群と前
記インピーダンス変換回路を接続する導電パターンが、
一定量の静電容量を保持すべく、基板の表面及び内部に
配置されたものである。
【0011】また本発明は前記焦電型熱検出素子群と前
記インピーダンス変換回路を接続する導電パターンが、
一定量の電気抵抗を保持すべく、基板上の表面及び内部
に配置されたものである。
【0012】また本発明は前記焦電型熱検出素子群と前
記インピーダンス変換回路を接続する導電パターンが、
一定量のインダクタンスを保持すべく、基板上に配置さ
れたものである。
【0013】また本発明は前記焦電型熱検出素子群と前
記インピーダンス変換回路を接続する導電パターンが、
一定量の静電容量および一定量の電気抵抗および一定量
のインダクタンスを保持すべく、基板上に表面及び内部
に配置されたものである。
【0014】また本発明は前記焦電型熱検出素子群の出
力特性バラツキを前記導電パターンにより発生する静電
容量によって任意に調整すべく、前記導電パターンを配
置したものである。
【0015】また本発明は前記焦電型熱検出素子群の出
力特性バラツキを前記導電パターンにより発生する電気
抵抗によって任意に調整すべく、前記導電パターンを配
置したものである。
【0016】また本発明は前記焦電型熱検出素子群の出
力特性バラツキを前記導電パターンにより発生するイン
ダクタンスによって任意に調整すべく、前記導電パター
ンを配置したものである。
【0017】また本発明は前記焦電型熱検出素子群の出
力特性バラツキを前記導電パターンにより発生する静電
容量および電気抵抗およびインダクタンスによって任意
に調整すべく、前記導電パターンを配置したものであ
る。
【0018】
【作用】本発明は、複数の素子を有する焦電型赤外線セ
ンサの出力特性バラツキを、素子群とその出力を受ける
インピーダンス変換回路の間および周辺に存在する、分
布定数を利用して補正するものである。
【0019】
【実施例】本発明の実施例について図1〜図4を用いて
説明する。
【0020】図1(a)において1は焦電型熱画像検出
素子群で構成された赤外線センサであり、1a〜1fに
示すように直線上に6個の焦電型熱検出素子が並べられ
ている。2はこの各焦電型熱検出素子を支持する基板で
ある。3はインピーダンス変換回路を支持する回路基板
であり、2は3に支持されている。ただし2は必ずしも
必要ではなく、工法的に可能であれば3に直接焦電素子
を実装してもよい。3は4の容器からでたセンサ出力端
子12に、電気的な接続と物理的な支持を兼ねて半田付
けされており、センサの出力は前記インピーダンス変換
回路を経て、12より後段処理回路へ取り出される。
【0021】4は焦電素子とインピーダンス変換回路を
物理的および電磁的に外界と遮断する容器であり、赤外
線を通すための開口部が設けられている。また、5は赤
外線を透過する窓材で4の開口部をふさいで気密性を保
っている。図1(b)は3を裏側からみた図で、6a〜
6fおよび7a〜7fはインピーダンス変換回路を構成
する回路素子である。感度等の特性を調整する導電パタ
ーンは、2および3上に設けられている。
【0022】図2は焦電素子とインピーダンス変換回路
の電気的な接続を示す図である。図3は本発明の実施例
を電気的等価回路で表したものである。8a,8bは導
電パターンによって形成された静電容量であり、9a〜
9cは導電パターンによって形成された電気抵抗であ
り、10a,10bは導電パターンによって形成された
インダクタンスである。
【0023】図3(a)および図3(b)は静電容量を
用いた場合で、例えば8aの等価回路で表されるように
形成された静電容量は6の出力を大きくする方向に作用
する。また8bのように形成された静電容量は6の出力
を小さくする方向に作用する。
【0024】図3(c)および図3(d)は電気抵抗を
用いた場合で、例えば9aの等価回路で表されるように
形成された電気抵抗は6の出力を大きくする方向に作用
する。また9b,9cのように形成された電気抵抗は6
の出力を小さくする方向に作用する。
【0025】図3(e)および図3(f)はインダクタ
ンスを用いた場合で、例えば10aの等価回路で表され
るように形成されたインダクタンスは6の出力を大きく
する方向に作用する。また10bのように形成されたイ
ンダクタンスは6の出力を小さくする方向に作用する。
【0026】図3(g)および図3(h)は静電容量お
よび電気抵抗および、インダクタンスを用いた場合で、
例えば図4(g)の等価回路で表されるように形成され
た分布定数は6の出力を大きくする方向に作用する。ま
た図3(h)のように形成された分布定数は6の出力を
小さくする方向に作用する。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、複数個の焦電型熱検出
素子群を有する赤外線センサの、素子固有の特性バラツ
キや実装に起因する感度バラツキを、基板に存在する分
布定数を用いて調整し、センサの出力および計測システ
ムの精度を向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の焦電型赤外線センサを示す図
【図2】同実施例における焦電素子とインピーダンス変
換回路の電気回路図
【図3】同実施例における電気的等価回路を示す図
【符号の説明】
1a〜1f 焦電型熱検出素子 2 熱検出素子群支持基板 3 回路基板 4 封止容器 5 窓材 6a〜6f 回路部品1 7a〜6f 回路部品2 8a〜8d 導電パターンによって形成された静電容量 9a〜9e 導電パターンによって形成された電気抵抗 10a〜10d 導電パターンによって形成されたイン
ダクタンス 11 赤外線センサ 12a〜12f センサ出力端子

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個の焦電型熱検出素子群と、前記焦
    電型熱検出素子群と同一基板上に配置された前記焦電型
    熱検出素子群と同数のインピーダンス変換回路を有し、
    前記焦電型熱検出素子群と対応する前記インピーダンス
    変換回路が各々導電パターンによって電気的に接続され
    た焦電型赤外線センサ。
  2. 【請求項2】 焦電型熱検出素子群とインピーダンス変
    換回路を接続する導電パターンが、一定量の静電容量を
    保持すべく、基板の表面および内部に配置された請求項
    1記載の焦電型赤外線センサ。
  3. 【請求項3】 焦電型熱検出素子群とインピーダンス変
    換回路を接続する導電パターンが、一定量の電気抵抗を
    保持すべく、基板の表面および内部に配置された請求項
    1記載の焦電型赤外線センサ。
  4. 【請求項4】 焦電型熱検出素子群とインピーダンス変
    換回路を接続する導電パターンが、一定量のインダクタ
    ンスを保持すべく、基板の表面および内部に配置された
    請求項1記載の焦電型赤外線センサ。
  5. 【請求項5】 焦電型熱検出素子群とインピーダンス変
    換回路を接続する導電パターンが、一定量の静電容量、
    および一定量の電気抵抗、および一定量のインダクタン
    スを保持すべく、基板の表面および内部に配置された請
    求項1記載の焦電型赤外線センサ。
  6. 【請求項6】 焦電型熱検出素子群の出力特性バラツキ
    を導電パターンにより発生する静電容量によって任意に
    調整すべく、前記導電パターンを配置した請求項2記載
    の焦電型赤外線センサ。
  7. 【請求項7】 焦電型熱検出素子群の出力特性バラツキ
    を導電パターンにより発生する電気抵抗によって任意に
    調整すべく、前記導電パターンを配置した請求項3記載
    の焦電型赤外線センサ。
  8. 【請求項8】 焦電型熱検出素子群の出力特性バラツキ
    を導電パターンにより発生するインダクタンスによって
    任意に調整すべく、前記導電パターンを配置した請求項
    4記載の焦電型赤外線センサ。
  9. 【請求項9】 焦電型熱検出素子群の出力特性バラツキ
    を導電パターンにより発生する静電容量および電気抵抗
    およびインダクタンスによって任意に調整すべく、前記
    導電パターンを配置した請求項5記載の焦電型赤外線セ
    ンサ。
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