JPH0792025A - 赤外線センサ - Google Patents
赤外線センサInfo
- Publication number
- JPH0792025A JPH0792025A JP5234737A JP23473793A JPH0792025A JP H0792025 A JPH0792025 A JP H0792025A JP 5234737 A JP5234737 A JP 5234737A JP 23473793 A JP23473793 A JP 23473793A JP H0792025 A JPH0792025 A JP H0792025A
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- Japan
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- pyroelectric
- infrared ray
- metal substrate
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高感度、応答性のよい焦電型の赤外線セン
サを提供するものである。 【構成】 金属基板１、金属基板上に設けられた焦電
体層２、および焦電体層上に設けられた２つの電極３
ａ、３ｂからなり、前記電極、焦電体層および金属基板
により２つの焦電体素子が構成された赤外線センサにお
いて、前記金属基板が凸状であり、２つの焦電体素子が
互いに同一平面上にないような構成で配設されている赤
外線センサに関する。
サを提供するものである。 【構成】 金属基板１、金属基板上に設けられた焦電
体層２、および焦電体層上に設けられた２つの電極３
ａ、３ｂからなり、前記電極、焦電体層および金属基板
により２つの焦電体素子が構成された赤外線センサにお
いて、前記金属基板が凸状であり、２つの焦電体素子が
互いに同一平面上にないような構成で配設されている赤
外線センサに関する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線を検出して電気
信号を取り出す焦電型赤外線センサに関する。
信号を取り出す焦電型赤外線センサに関する。
【０００２】
【従来技術】従来より、焦電型赤外線センサの検出部分
にはチタン酸鉛系、チタンジルコン酸鉛系の焦電性を有
するセラミックス板が用いられている。また、本来の目
的とする赤外線以外、例えば周囲の温度変化などによる
誤報を防ぐため、また、被検出物の進入方向の検知を目
的に、デュアルタイプのセンサが知られている。この構
造は図４に示すように、１枚の平坦な焦電性セラミック
スの板に２個の焦電体素子を構成し、それらの差分出力
を検出するように構成されている。図中、矢印は分極方
向を示す。しかしながら市場の要請もあり、さらに高感
度の赤外線センサが求められている。
にはチタン酸鉛系、チタンジルコン酸鉛系の焦電性を有
するセラミックス板が用いられている。また、本来の目
的とする赤外線以外、例えば周囲の温度変化などによる
誤報を防ぐため、また、被検出物の進入方向の検知を目
的に、デュアルタイプのセンサが知られている。この構
造は図４に示すように、１枚の平坦な焦電性セラミック
スの板に２個の焦電体素子を構成し、それらの差分出力
を検出するように構成されている。図中、矢印は分極方
向を示す。しかしながら市場の要請もあり、さらに高感
度の赤外線センサが求められている。
【０００３】
【発明の目的】本発明は、感度の良好な焦電型赤外線セ
ンサを得ることを目的とする。
ンサを得ることを目的とする。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】本発明は、金属基板、
金属基板上に設けられた焦電体層、および焦電体層上に
設けられた２つの電極からなり、前記電極、焦電体層お
よび金属基板により２つの焦電体素子が構成された赤外
線センサにおいて、前記金属基板が凸状であり、２つの
焦電体素子が互いに同一平面上にないような構成で配設
されていることを特徴とする赤外線センサに関する。
金属基板上に設けられた焦電体層、および焦電体層上に
設けられた２つの電極からなり、前記電極、焦電体層お
よび金属基板により２つの焦電体素子が構成された赤外
線センサにおいて、前記金属基板が凸状であり、２つの
焦電体素子が互いに同一平面上にないような構成で配設
されていることを特徴とする赤外線センサに関する。
【０００５】本発明において使用される凸状の金属基板
として、例えば半円筒状、部分円筒状、半円球状、部分
円球状等の曲面を有する金属基板を挙げることができ
る。また、焦電体素子が形成されている面を含む側が鈍
角を形成するように折り曲げられ、あるいは２平面から
なり端面を共有し焦電体素子が形成されている面を含む
側が鈍角を形成するように接合された金属基板を挙げる
ことができる。
として、例えば半円筒状、部分円筒状、半円球状、部分
円球状等の曲面を有する金属基板を挙げることができ
る。また、焦電体素子が形成されている面を含む側が鈍
角を形成するように折り曲げられ、あるいは２平面から
なり端面を共有し焦電体素子が形成されている面を含む
側が鈍角を形成するように接合された金属基板を挙げる
ことができる。
【０００６】本発明において、凸状の金属基板として
０．５〜３０μｍの厚さの金属箔を使用し、５０μｍ以
下、好ましくは１０μｍ以下の厚みの焦電体膜からなる
焦電体層を水熱法により金属基板上に形成し、焦電体層
上に分極方向が対向するように２つの電極を形成するこ
とにより、熱容量が小さく、高感度、応答性のよい焦電
型赤外線センサを構成することができる。
０．５〜３０μｍの厚さの金属箔を使用し、５０μｍ以
下、好ましくは１０μｍ以下の厚みの焦電体膜からなる
焦電体層を水熱法により金属基板上に形成し、焦電体層
上に分極方向が対向するように２つの電極を形成するこ
とにより、熱容量が小さく、高感度、応答性のよい焦電
型赤外線センサを構成することができる。
【０００７】本発明によれば、凸状の金属基板上に設け
られた２つの焦電体素子が互いに同一平面上にないよう
に配置することにより、進入する被検出物の赤外線を効
率的に検出できる。すなわち、進入する被検出物の赤外
線は高角度で、一方の焦電体素子に入射し、また、もう
一方の素子には、直接赤外線が入射しないか、あるい
は、直接赤外線が入射したとしても、低角度であるの
で、２個の焦電体素子に発生する電荷の差分は、従来の
図４に示すような同一平面上にある赤外線センサに比べ
大きくなり、より高感度となる。
られた２つの焦電体素子が互いに同一平面上にないよう
に配置することにより、進入する被検出物の赤外線を効
率的に検出できる。すなわち、進入する被検出物の赤外
線は高角度で、一方の焦電体素子に入射し、また、もう
一方の素子には、直接赤外線が入射しないか、あるい
は、直接赤外線が入射したとしても、低角度であるの
で、２個の焦電体素子に発生する電荷の差分は、従来の
図４に示すような同一平面上にある赤外線センサに比べ
大きくなり、より高感度となる。
【０００８】さらに、従来の焦電体素子では、正面から
近づく物体に対しては、２個の焦電体素子に発生する電
荷が互いに打ち消し合い、感度は良くなかったが、本発
明の素子では、正面から物体が進入した場合でも２個の
焦電体に発生する電荷に差が生じ易く高感度である。
近づく物体に対しては、２個の焦電体素子に発生する電
荷が互いに打ち消し合い、感度は良くなかったが、本発
明の素子では、正面から物体が進入した場合でも２個の
焦電体に発生する電荷に差が生じ易く高感度である。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の具体的実
施例を説明する。図１は本発明の一実施例を示す焦電型
赤外線センサの縦断面図である。図中、１は曲面を有す
る半円筒状の薄い金属基板であり、２はその金属基板上
に水熱合成法で形成したチタンジルコン酸鉛系の焦電体
層である。３ａ、３ｂは異なった方向に形成した電極で
ある。図中、矢印は分極方向を示す。図２は本発明のも
う一つの実施例を示す焦電型赤外線センサの縦断面図で
ある。図中、１は焦電体素子が形成されている面を含む
側が鈍角を形成するように折り曲げられた金属基板、あ
るいは２平面からなり端面を共有し焦電体素子が形成さ
れている面が鈍角を形成するように接合された金属基板
であり、２は焦電体層、３ａ、３ｂは電極である。図
中、矢印は分極方向を示す。
施例を説明する。図１は本発明の一実施例を示す焦電型
赤外線センサの縦断面図である。図中、１は曲面を有す
る半円筒状の薄い金属基板であり、２はその金属基板上
に水熱合成法で形成したチタンジルコン酸鉛系の焦電体
層である。３ａ、３ｂは異なった方向に形成した電極で
ある。図中、矢印は分極方向を示す。図２は本発明のも
う一つの実施例を示す焦電型赤外線センサの縦断面図で
ある。図中、１は焦電体素子が形成されている面を含む
側が鈍角を形成するように折り曲げられた金属基板、あ
るいは２平面からなり端面を共有し焦電体素子が形成さ
れている面が鈍角を形成するように接合された金属基板
であり、２は焦電体層、３ａ、３ｂは電極である。図
中、矢印は分極方向を示す。
【００１０】製造例１ 図１に示すような焦電型赤外線センサを以下のような方
法により製造した。金属基板１として半円筒状の薄いＴ
ｉ金属基板（２５μｍ）を使用し、該金属基板上に水熱
合成法によりチタンジルコン酸鉛の焦電体層薄膜を形成
した。焦電体層薄膜の形成は具体的には、次のようにし
て行った。Ｐｂ（ＮＯ3 ）2 水溶液１６ｍｍｏｌ、Ｚｒ
ＯＣｌ2 水溶液８ｍｍｏｌおよびＫＯＨ水溶液０．３ｍ
ｏｌの混合溶液（溶液合計量８７ｍｌ、充填率６４％）
中にＴｉ金属基板を浸漬し、１８０℃で１０時間水熱処
理を行った。このようにして得られたＰｂ（ＺｒＴｉ）
Ｏ3 の結晶が析出した基板をさらに、Ｐｂ（ＮＯ3）2
水溶液１６ｍｍｏｌ、ＺｒＯＣｌ2 水溶液８ｍｍｏｌ、
ＴｉＣｌ4 水溶液８ｍｍｏｌおよびＫＯＨ水溶液０．４
３ｍｏｌの混合溶液中に入れ、１３０℃、４８時間の水
熱処理を行いＰｂ（ＺｒＴｉ）Ｏ3 の膜を形成した。洗
浄、乾燥後、スパッタリング法で所定の位置に約０．３
μｍの厚みのＮｉ電極を形成した。図中、３ａ、３ｂは
異なった方向に形成した電極である。
法により製造した。金属基板１として半円筒状の薄いＴ
ｉ金属基板（２５μｍ）を使用し、該金属基板上に水熱
合成法によりチタンジルコン酸鉛の焦電体層薄膜を形成
した。焦電体層薄膜の形成は具体的には、次のようにし
て行った。Ｐｂ（ＮＯ3 ）2 水溶液１６ｍｍｏｌ、Ｚｒ
ＯＣｌ2 水溶液８ｍｍｏｌおよびＫＯＨ水溶液０．３ｍ
ｏｌの混合溶液（溶液合計量８７ｍｌ、充填率６４％）
中にＴｉ金属基板を浸漬し、１８０℃で１０時間水熱処
理を行った。このようにして得られたＰｂ（ＺｒＴｉ）
Ｏ3 の結晶が析出した基板をさらに、Ｐｂ（ＮＯ3）2
水溶液１６ｍｍｏｌ、ＺｒＯＣｌ2 水溶液８ｍｍｏｌ、
ＴｉＣｌ4 水溶液８ｍｍｏｌおよびＫＯＨ水溶液０．４
３ｍｏｌの混合溶液中に入れ、１３０℃、４８時間の水
熱処理を行いＰｂ（ＺｒＴｉ）Ｏ3 の膜を形成した。洗
浄、乾燥後、スパッタリング法で所定の位置に約０．３
μｍの厚みのＮｉ電極を形成した。図中、３ａ、３ｂは
異なった方向に形成した電極である。
【００１１】この焦電型赤外線センサに、図３に示すよ
うに、例えば左側より被検出物が進入すると、焦電体素
子２ａにまず赤外線が入射し、焦電体素子２ｂ側には赤
外線が入射しないか、あるいは入射したとしても微量と
なる。従って、その２個の焦電体素子に発生する電荷量
に大きな差を生じることとなる。また、逆方向から比検
出物が進入した場合には、その逆となる。この場合流れ
る電流も反対となり、このことを利用することにより進
入方向の判別を行うことができる。
うに、例えば左側より被検出物が進入すると、焦電体素
子２ａにまず赤外線が入射し、焦電体素子２ｂ側には赤
外線が入射しないか、あるいは入射したとしても微量と
なる。従って、その２個の焦電体素子に発生する電荷量
に大きな差を生じることとなる。また、逆方向から比検
出物が進入した場合には、その逆となる。この場合流れ
る電流も反対となり、このことを利用することにより進
入方向の判別を行うことができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、凸状の金属基板上に２
個の焦電体素子を形成し、この２個の焦電体素子が互い
に同一平面上にないような構成とすることにより、進入
する被検出物の赤外線を効率的に検出できる。
個の焦電体素子を形成し、この２個の焦電体素子が互い
に同一平面上にないような構成とすることにより、進入
する被検出物の赤外線を効率的に検出できる。
【図１】本発明の焦電型赤外線センサの一実施例を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す焦電型赤外線センサ
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図３】本発明の赤外線センサの検出の様子を示す図で
ある。
ある。
【図４】従来の焦電型赤外線センサを示す図である。
１ 金属基板 ２ 焦電体 ３ 電極 ４ 被検出物
Claims (1)
- 【請求項１】 金属基板、金属基板上に設けられた焦
電体層、および焦電体層上に設けられた２つの電極から
なり、前記電極、焦電体層および金属基板により２つの
焦電体素子が構成された赤外線センサにおいて、前記金
属基板が凸状であり、２つの焦電体素子が互いに同一平
面上にないような構成で配設されていることを特徴とす
る赤外線センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5234737A JPH0792025A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 赤外線センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5234737A JPH0792025A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 赤外線センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0792025A true JPH0792025A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=16975572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5234737A Pending JPH0792025A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 赤外線センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792025A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007108441A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Daikin Industries, Ltd. | 焦電型赤外線センサ |
| WO2010134255A1 (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | 日本電気株式会社 | 赤外線センサ、電子機器、及び赤外線センサの製造方法 |
| WO2011101938A1 (ja) * | 2010-02-16 | 2011-08-25 | 日本電気株式会社 | 赤外線センサ、赤外線検知装置、及び電子機器 |
| JP2012009690A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Casio Comput Co Ltd | 光センサー、それを用いた火災報知機及び光センサーの製造方法 |
| WO2012039374A1 (ja) * | 2010-09-24 | 2012-03-29 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 焦電型赤外線検出装置及び焦電型赤外線検出装置における焦電素子の交換方法 |
| JP2012108058A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Kobe Univ | 赤外線受光装置 |
| JP2013064756A (ja) * | 2012-12-25 | 2013-04-11 | Kobe Univ | 焦電型赤外線センサ |
| JPWO2018012418A1 (ja) * | 2016-07-11 | 2019-03-28 | 株式会社村田製作所 | 焦電センサおよび焦電センサの製造方法 |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP5234737A patent/JPH0792025A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007255929A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Kyoto Univ | 焦電型赤外線センサ |
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| US8530841B2 (en) | 2009-05-18 | 2013-09-10 | Nec Corporation | Infrared sensor, electronic device, and manufacturing method of infrared sensor |
| WO2010134255A1 (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | 日本電気株式会社 | 赤外線センサ、電子機器、及び赤外線センサの製造方法 |
| JPWO2010134255A1 (ja) * | 2009-05-18 | 2012-11-08 | 日本電気株式会社 | 赤外線センサ、電子機器、及び赤外線センサの製造方法 |
| WO2011101938A1 (ja) * | 2010-02-16 | 2011-08-25 | 日本電気株式会社 | 赤外線センサ、赤外線検知装置、及び電子機器 |
| US8921791B2 (en) | 2010-02-16 | 2014-12-30 | Nec Corporation | Infrared ray sensor, infrared ray detection device, and electronic apparatus |
| JP2012009690A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Casio Comput Co Ltd | 光センサー、それを用いた火災報知機及び光センサーの製造方法 |
| JPWO2012039374A1 (ja) * | 2010-09-24 | 2014-02-03 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 焦電型赤外線検出装置及び焦電型赤外線検出装置における焦電素子の交換方法 |
| CN103119406A (zh) * | 2010-09-24 | 2013-05-22 | Nec东金株式会社 | 热电型红外线检测装置及热电型红外线检测装置的热电元件的更换方法 |
| US20130234026A1 (en) * | 2010-09-24 | 2013-09-12 | Nec Tokin Corporation | Pyroelectric infrared detecting device, and method for replacing pyroelectric element in pyroelectric infrared detecting device |
| WO2012039374A1 (ja) * | 2010-09-24 | 2012-03-29 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 焦電型赤外線検出装置及び焦電型赤外線検出装置における焦電素子の交換方法 |
| CN103119406B (zh) * | 2010-09-24 | 2015-06-10 | Nec东金株式会社 | 热电型红外线检测装置及热电型红外线检测装置的热电元件的更换方法 |
| US9097581B2 (en) | 2010-09-24 | 2015-08-04 | Nec Tokin Corporation | Pyroelectric infrared detecting device, and method for replacing pyroelectric element in pyroelectric infrared detecting device |
| TWI500911B (zh) * | 2010-09-24 | 2015-09-21 | Nec Tokin Corp | 熱電式紅外線檢測裝置及熱電式紅外線檢測裝置中之熱電元件的更換方法 |
| JP2012108058A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Kobe Univ | 赤外線受光装置 |
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