JPH1183623A - 焦電型赤外線検出器 - Google Patents

焦電型赤外線検出器

Info

Publication number
JPH1183623A
JPH1183623A JP26085997A JP26085997A JPH1183623A JP H1183623 A JPH1183623 A JP H1183623A JP 26085997 A JP26085997 A JP 26085997A JP 26085997 A JP26085997 A JP 26085997A JP H1183623 A JPH1183623 A JP H1183623A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
terminal
wiring board
electrodes
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26085997A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Goto
賢一 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.)
Daishinku Corp
Original Assignee
Daishinku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daishinku Corp filed Critical Daishinku Corp
Priority to JP26085997A priority Critical patent/JPH1183623A/ja
Publication of JPH1183623A publication Critical patent/JPH1183623A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出器を小型化するとともに、製造を容易に
し、かつ各種のノイズ対策が十分になされた焦電型赤外
線検出器を提供する。 【解決手段】 配線基板2の母材を誘電体で構成し、基
板の上面、または上下面、または上面並びに上下面には
少なくとも1対のコンデンサ電極を形成し、これにより
配線基板自体にコンデンサを形成することにより、赤外
線検出器を小型化するとともに、FET21に対する各
種のノイズを除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、人体検知システム等に
用いられる焦電型赤外線検出器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】既によく知られているように、焦電体は
赤外線を受けるとその熱エネルギーを吸収して温度変化
を生じ、自発分極が変化し、表面に電荷が生じる。この
ように微少温度変化に比例して表面に電荷が誘起され、
この電荷が外部回路によって電圧として検出される。焦
電型赤外線検出器はこのような焦電効果を利用し、人体
検出等に用いられている。
【0003】このような焦電型赤外線検出器は、防犯用
等をはじめとして広く民生機器にも用いられるようにな
り、使用環境も多種多様になってきている。このような
状況で、外部からの高周波電磁界による妨害(Radio Fr
equency Interference:以下RFIという)により、焦
電型赤外線検出器が誤動作する問題が多くなっており、
RFI対策が求められている。
【0004】特開昭60−125530号にはRFI対
策を施した焦電型赤外線検出器が開示されており、この
特許公開公報の第2図には、電界効果型トランジスタ
(以下FETという。)のソース端子とグランド端子
間、あるいはドレイン端子とグランド端子間には個別部
品としてそれぞれコンデンサを配置する構成が示されて
いる。このような構成により、RFIノイズがFET内
に導入される前にグランド端子に逃がすという作用を得
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、赤外線
検出装置の小型化に伴って、赤外線検出器もよりいっそ
うの小型化が求められており、上記特開昭60−125
530号に示すように、FET、抵抗に加えて、複数の
コンデンサを検出器内に収納するには、上記小型化を満
足させることができないとともに、検出器内部の搭載基
板の電極配線が複雑になり、短絡事故の発生要因となっ
たり、製造工数の増加を招いていた。また、電極配線自
体がアンテナとなってノイズを拾うことがあり、このよ
うなノイズが微小なものであっても、検出器内部は高イ
ンピーダンスであるので、ノイズの悪影響が顕在化して
くるという問題を有していた。
【0006】さらに検出器を設置する環境によっては、
ESD(electro static discharge;静電気放電)等に
よるハイパワーのノイズが各端子から侵入し、FETを
破壊することがあり、このESDのようなノイズ対策も
求められていた。
【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、検出器を小型化するとともに、製造を容易
にし、かつ各種のノイズ対策が十分になされた焦電型赤
外線検出器を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、配線基板の母
材を誘電体で構成し、基板の上面、または上下面、また
は上面並びに上下面には少なくとも1対のコンデンサ電
極を形成し、これにより配線基板自体にコンデンサを形
成することにより、赤外線検出器を小型化するととも
に、前記FETに対する各種のノイズを除去することに
着目してなされたものである。
【0009】すなわち、請求項1に記載したように、光
学フィルタにより選択的に入射した赤外線を検知する焦
電素子と、当該焦電素子に対して並列に接続されるバイ
アス抵抗と、これら並列回路の一端と接続されるゲート
端子を有する電界効果型トランジスタと、を配線基板に
搭載するとともに、前記並列回路の他端はグランド端子
と接続され、これら各構成要素がシールドケース内に収
納されてなる焦電型赤外線検出器であって、前記配線基
板は誘電体からなり、基板の上面、または上下面、また
は上面並びに上下面に形成されたコンデンサ電極によ
り、前記電界効果型トランジスタのドレイン端子とソー
ス端子間、ドレイン端子と接地電位のグランド端子間、
ソース端子と接地電位のグランド端子間のいずれか1つ
あるいは2以上の間にコンデンサを形成したことを特徴
としている。
【0010】請求項1の構成により、誘電体基板とコン
デンサ電極により配線基板にコンデンサを形成するの
で、従来のように個別部品を配線基板に搭載することに
より行っていたRFI対策(高周波ノイズ対策)を、コ
ンデンサ電極面積と誘電体基板の比誘電率、厚さ等のフ
ァクターによって決定される静電容量を有するコンデン
サによって行うことができる。この静電容量の値を適切
に設定することにより、従来構成では電極パターン自体
がアンテナとなって、高周波ノイズを拾うことがあった
が、本発明では当該高周波ノイズを積極的にグランド端
子に逃がすことができる。
【0011】また、請求項2に示すように、請求項1記
載の焦電型赤外線検出器に、前記ゲート端子と前記ドレ
イン端子間、前記ゲート端子と前記ソース端子、前記ゲ
ート端子と前記グランド端子間のいずれか1つあるいは
2以上の間にコンデンサを形成してもよい。
【0012】請求項2の構成により、FETの各端子間
等にコンデンサを形成した構成であるので、ESD(el
ectro static discharge;静電気放電)等のハイパワー
のノイズが各端子から侵入した場合でも、FETへのノ
イズの到達を遮断する。
【0013】さらに、請求項3に示すように、請求項
1,2記載の焦電型赤外線検出器に、前記配線基板に設
けられたドレイン端子、ソース端子、ゲート端子に対応
したコンデンサ電極を有し、前記配線基板の下面には、
前記ドレイン端子、ソース端子導出部分以外のほぼ全面
に電極が形成され、当該電極が接地電位のグランド端子
に接続されている構成としてもよい。
【0014】請求項3の構成により、配線基板の下面に
はほぼ全面電極が形成された構成であるので、上面に所
望の静電容量値に対応した電極形状、面積の設定をする
だけで、容易に所定値のコンデンサを形成することがで
きる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施例について、
図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施例
を示す斜視図、図2は図1で用いた配線基板の下面(裏
面)の斜視図、図3はキャップを被覆した状態での内部
断面図、図4は焦電型赤外線検出器の回路構成図であ
る。
【0016】赤外線検出素子となる焦電素子1はチタン
酸鉛系の焦電性を有するセラミックからなり、板厚方向
に分極処理され、かつ矩形形状に切断加工されている。
この焦電素子1の表面には、金属材料(CrあるいはN
i−Cr等)からなり、互いに共通接続された2つの受
光電極11が設けられており、裏面においては図示して
いないが、上記受光電極に対応した金属膜電極12(A
g等)が設けられている。
【0017】この焦電素子1は配線基板2に支持体6
1,62を介して搭載されている。この配線基板2の母
材は、チタン酸バリウム等の誘電体からなり、また、中
央部分には凹部2aが設けられているとともに、後述の
リード端子に対応した貫通孔20a,20b,20cが
形成されている。前記凹部2aにはFET21の本体が
収納されており、ドレイン、ソース、ゲートの各端子が
配線基板上に形成されたコンデンサ電極に接続されてい
る。このコンデンサ電極は前記支持体61,62、FE
T21、後述の抵抗等を電気的に接続するとともに、所
定の電極面積を有している。配線基板の下面(裏面)に
は、前記貫通孔20a,20b間にコンデンサ電極70
が形成され、このコンデンサ電極70は貫通孔20cを
貫通する後述のリード端子33と電気的に接続されてい
る。これにより前述のコンデンサ電極とともに配線基板
にコンデンサを形成することができる。また、22はバ
イアス抵抗である。
【0018】これら接続は最終的に、図4に示すような
電気的接続がなされる。すなわち、コンデンサ電極7
1,72間でコンデンサC1を形成するとともに、コン
デンサ電極71と下面のコンデンサ電極70間でコンデ
ンサC3を、コンデンサ電極72と下面の電極70間で
コンデンサC2を、それぞれ形成している。
【0019】図3に示すように、ベース3は金属製のシ
ェル3aに絶縁ガラスGを介して、互いに電気的に独立
したリード端子31,32が植設されており,またリー
ド端子33がシェル3aと導通した状態で植設されてい
る。リード端子31は前記ドレイン端子21aに、リー
ド端子32は前記ソース端子21bに電気的に接続さ
れ、リード端子33は接地電位のアース端子(グランド
端子)として機能する。これらリード端子の上部に前記
配線基板が搭載され、必要な電気的接続がなされてい
る。
【0020】図3に示すように、これら各構成要素を封
止するキャップ4は金属製であり、上面には光線入射窓
41が設けられている。この光線入射窓41の内方に取
り付けられる赤外線を透過させる光学フィルタ5は、例
えばシリコン等の赤外線透過材料からなる非絶縁性基板
51の表裏面に特定の赤外線のみを透過させるための多
層光学膜52を形成した構成である。前記光線入射窓4
1部分と前記光学フィルタとを導電性接合材S1により
接合することにより、キャップ4と赤外線透フィルタ5
が電気的かつ機械的接続がなされる。このように導電性
接合材を用いることにより、外部からの不要な電磁波を
遮断する効果が得られる。なお、気密性を向上させるた
めに接合材を複数回塗布してもよい。
【0021】検出すべき赤外線を焦電素子に入射させる
ことにより、その熱エネルギーを吸収して温度変化が生
じ、これにより発生した電荷を図4に示すような回路構
成(電荷−電圧変換回路)により電圧に変換する。図4
において1は電極形成された焦電素子であり、前記電極
の一方をFET21のゲート端子に、他方をグランド端
子にアース接続してなり、かつ前記一方の電極とFET
21のゲートの中間点とアース間にバイアス抵抗22を
接続した構成である。人体検知の場合、人体の移動に対
応する応答周波数を0.1〜10Hzの範囲に感度のピ
ークが来るように時定数を調整するが、高周波ノイズは
この周波数より遙かに高い、MHz帯、あるいはGHz
帯である。高周波ノイズを遮断するには、検出器におい
て高周波ノイズ領域のインピーダンスを下げる必要があ
る。この実施の形態では、前述のコンデンサの静電容量
の値を500〜1000pF程度になるよう設定するこ
とにより、ノイズの遮断を行っている。
【0022】本発明の第2の実施例について、図面を参
照して説明する。図5は本発明の第2の実施例を示す配
線基板の平面図、図6当該配線基板の下面(裏面)の平
面図、図7は焦電型赤外線検出器の回路構成図である。
第1の実施例と同じ構造部分については、同番号を用い
て説明するとともに、一部説明を割愛する。
【0023】誘電体からなる配線基板2の上面には、コ
ンデンサ電極が配線されるとともに、下面(裏面)には
貫通孔20a,20bの周囲部分を除いて全面に電極7
4が形成されている。FET21のドレイン端子21a
と接続されるコンデンサ電極75と、同じくソース端子
21bと接続されるコンデンサ電極76は、近接領域を
増加させたT字型であり、両者でコンデンサC1を形成
するとともに、各々が裏面の電極74とコンデンサC
2,C3を形成している。コンデンサ電極75,76は
それぞれ、貫通孔20a,20bを通るリード端子に電
気的に接続されている。コンデンサ電極77は導体から
なる支持体62が搭載されるとともに、FETのゲート
端子21cが接続され、かつバイアス抵抗22の一端と
電気的に接続されている。コンデンサ電極76の端部7
6aとコンデンサ電極77の端部77aを近接対向させ
ることにより、コンデンサC4を形成するとともに、コ
ンデンサ電極77と下面の電極74とでコンデンサC5
を形成している。下面の電極74は上面のコンデンサ電
極と対向している領域のみがコンデンサ電極となる。上
述の接続を行うことにより、図7に示す回路が形成され
る。なお、コンデンサC4,C5は例えば500〜10
00pF程度の容量値のものを用いるとよい。
【0024】なお、上記実施例において、FETのドレ
イン端子とゲート端子間にコンデンサを形成してもよ
く、裏面の電極も上面のコンデンサ電極のみに対向する
ように配置してもよいし、ほぼ全面に形成してもよい。
また、コンデンサの形成において、必要な静電容量を確
保するために、図8に示すように、誘電体からなる配線
基板2の上面に、所定の間隔を持ってコンデンサ電極8
1、82を形成し、これら電極の中間部分の下面に浮き
電極83を形成するような工夫を行ってもよい。
【0025】
【発明の効果】請求項1の構成により、誘電体基板とコ
ンデンサ電極により配線基板にコンデンサを形成するの
で、従来のように個別部品を配線基板に搭載することに
より行っていたRFI対策(高周波ノイズ対策)を、予
め行うコンデンサ電極面積と誘電体基板の比誘電率、厚
さ等のファクターによって決定される静電容量を有する
コンデンサによって行うことができる。また、従来構成
では電極パターン自体がアンテナとなって、高周波ノイ
ズを拾うことがあったが、本発明では当該高周波ノイズ
を積極的にグランド端子に逃がすことができる。よっ
て、赤外線検出器を小型化できるとともに、製造工数を
減少させることができ、かつRFI対策も十分にとれて
いるので、信頼性の高い赤外線検出を行うことができ
る。
【0026】また、請求項2の構成により、FETの各
端子間等にコンデンサを形成した構成であるので、ES
D(electro static discharge;静電気放電)等のハイ
パワーのノイズが各端子から侵入した場合でも、FET
へのノイズの到達を遮断する。よって、上記RFI対策
に加えて、上記ESD対策等の各種ノイズ対策の採られ
た信頼性の高い焦電型赤外線検出器を得ることができ
る。
【0027】さらに、請求項3の構成は、配線基板の下
面にはほぼ全面電極が形成された構成であるので、上面
に所望の静電容量値に対応した電極形状、面積の設定を
するだけで、容易に所定値のコンデンサを形成すること
ができる。よって、設計並びに製造の容易な赤外線検出
器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態を示す焦電型赤外線検出器の
内部構造を示す斜視図。
【図2】配線基板の下面から見た斜視図。
【図3】キャップで被覆した状態の内部断面図。
【図4】回路構成図。
【図5】第2の実施の形態を示す配線基板の平面図。
【図6】図5の下面図。
【図7】第2の実施の形態を示す回路構成図。
【図8】他の実施例を示す図。
【符号の説明】
1 焦電素子(赤外線検出素子) 2 配線基板 21 FET 22 バイアス抵抗 3 ベース 31、32、33 リード端子 4 キャップ 5 赤外線透過フィルタ 61,62 支持体 71,72,73,75,76,77,78 コンデン
サ電極 74 電極(下面の電極)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学フィルタにより選択的に入射した赤
    外線を検知する焦電素子と、当該焦電素子に対して並列
    に接続されるバイアス抵抗と、これら並列回路の一端と
    接続されるゲート端子を有する電界効果型トランジスタ
    と、を配線基板に搭載するとともに、前記並列回路の他
    端はグランド端子と接続され、これら各構成要素がシー
    ルドケース内に収納されてなる焦電型赤外線検出器であ
    って、 前記配線基板は誘電体からなり、基板の上面、または上
    下面、または上面並びに上下面に形成されたコンデンサ
    電極により、前記電界効果型トランジスタのドレイン端
    子とソース端子間、ドレイン端子と接地電位のグランド
    端子間、ソース端子と接地電位のグランド端子間のいず
    れか1つあるいは2以上の間にコンデンサを形成したこ
    とを特徴とする焦電型赤外線検出器。
  2. 【請求項2】 前記ゲート端子と前記ドレイン端子間、
    前記ゲート端子と前記ソース端子、前記ゲート端子と接
    地電位の前記グランド端子間のいずれか1つあるいは2
    以上の間にコンデンサを形成したことを特徴とする請求
    項1記載の焦電型赤外線検出器。
  3. 【請求項3】 前記配線基板に設けられたドレイン端
    子、ソース端子、ゲート端子に対応したコンデンサ電極
    を有し、前記配線基板の下面には、前記ドレイン端子、
    ソース端子導出部分以外のほぼ全面に電極が形成され、
    当該電極が接地電位のグランド端子に接続されているこ
    とを特徴とする請求項1,2記載の焦電型赤外線検出
    器。
JP26085997A 1997-09-08 1997-09-08 焦電型赤外線検出器 Pending JPH1183623A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26085997A JPH1183623A (ja) 1997-09-08 1997-09-08 焦電型赤外線検出器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26085997A JPH1183623A (ja) 1997-09-08 1997-09-08 焦電型赤外線検出器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1183623A true JPH1183623A (ja) 1999-03-26

Family

ID=17353755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26085997A Pending JPH1183623A (ja) 1997-09-08 1997-09-08 焦電型赤外線検出器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1183623A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9448300B2 (en) 2014-05-28 2016-09-20 Nxp B.V. Signal-based data compression
US10809130B2 (en) 2016-11-14 2020-10-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Infrared detection circuit and infrared sensor
JPWO2019131637A1 (ja) * 2017-12-28 2020-11-26 株式会社村田製作所 光検出器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9448300B2 (en) 2014-05-28 2016-09-20 Nxp B.V. Signal-based data compression
US10809130B2 (en) 2016-11-14 2020-10-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Infrared detection circuit and infrared sensor
JPWO2019131637A1 (ja) * 2017-12-28 2020-11-26 株式会社村田製作所 光検出器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7292696B2 (en) Electret capacitor microphone
US4908694A (en) Semiconductor device
US6870938B2 (en) Semiconductor electret capacitor microphone
US7919751B2 (en) Infrared sensor
US4967081A (en) Infrared detector
EP0131996B1 (en) Infra-red radiation detector
EP0806835A3 (en) Electronic component
JP3391236B2 (ja) 赤外線センサ
JPH1183623A (ja) 焦電型赤外線検出器
JP2932752B2 (ja) 腕装着型無線機
EP0145457B1 (en) An infrared sensor
KR20080021884A (ko) 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 인쇄회로 기판장치
KR920001113B1 (ko) 초전(焦電)형 적외선 센서
KR20010062488A (ko) 적외선 수신 소자 및 이를 이용한 적외선 센서
JPH09126883A (ja) 赤外線検出器
JPS63311801A (ja) 誘電体フィルタ装置
JP4258193B2 (ja) 赤外線検出器
JPH04372205A (ja) 回路基板装置
JPH06213722A (ja) 焦電素子
JPH0687832U (ja) 焦電型赤外線検出器
JP2603384Y2 (ja) 焦電型赤外線検出器
US5097315A (en) Integrated capacitor disposed over damaged crystal area
JP2001108520A (ja) 赤外線検出器
JP2606288Y2 (ja) 赤外線検出器
JPH06160183A (ja) 赤外線検出器