JPS5999224A - 焦電検出装置 - Google Patents
焦電検出装置Info
- Publication number
- JPS5999224A JPS5999224A JP57207703A JP20770382A JPS5999224A JP S5999224 A JPS5999224 A JP S5999224A JP 57207703 A JP57207703 A JP 57207703A JP 20770382 A JP20770382 A JP 20770382A JP S5999224 A JPS5999224 A JP S5999224A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drain
- voltage
- gate
- effect transistor
- field effect
- 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
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 29
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 208000003251 Pruritus Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 1
- 230000007803 itching Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
- G01J5/35—Electrical features thereof
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、外部誘導雑音に強い焦電検出装置に関する。
一般に焦電検出装置は、赤外線の輻射エネルギーの吸収
等によって生じる物体の温度変化で電荷が発生する（焦
′イ効果）のを利用して、その電荷を信号として取り出
すもので、冷却不要で、広い波長範囲の赤外線を検出で
きるので、人体検知、非接触温度センサ等幅広い用途に
用いられる。この棟の焦電型赤外線センサのイｎ成図を
第１図に示す。焦電検出素子（１）は例えば、ＬｉＴａ
０ａ単結晶が用いられる。通常、感度と応答性を高める
ため、数十μｍの薄い板に加工し、表ＪＡに例えばニク
ロム膜を真受蒸着等で形成し、受光体と電極を兼ねて用
いられる。そして検出素子の受光電極（２）と容器に形
成された窓（３）とは、対向し、外部から赤外線が窓材
（４）ヲ通して、密封された容器内ＶＣある検出素子の
受光電極（２）に入射するようになっている。
等によって生じる物体の温度変化で電荷が発生する（焦
′イ効果）のを利用して、その電荷を信号として取り出
すもので、冷却不要で、広い波長範囲の赤外線を検出で
きるので、人体検知、非接触温度センサ等幅広い用途に
用いられる。この棟の焦電型赤外線センサのイｎ成図を
第１図に示す。焦電検出素子（１）は例えば、ＬｉＴａ
０ａ単結晶が用いられる。通常、感度と応答性を高める
ため、数十μｍの薄い板に加工し、表ＪＡに例えばニク
ロム膜を真受蒸着等で形成し、受光体と電極を兼ねて用
いられる。そして検出素子の受光電極（２）と容器に形
成された窓（３）とは、対向し、外部から赤外線が窓材
（４）ヲ通して、密封された容器内ＶＣある検出素子の
受光電極（２）に入射するようになっている。
又、検出素子の電極の一端ぼ接地され、他端は、一端が
接地された人力抵抗（５）と、電界効果型トランジスタ
（６）のゲー） （７）に接続されている。さらに電界
効果トランジスタのドレイン（８）とソース（９）ニ外
部端子（１０）（１１）と接続され、ドレインには例え
ば＋９Ｖの電源（１２）が、印加され、ソースには例え
ば１０にΩで一端が接地された負荷抵抗（１３）が接続
される。また容器の窓材から入射した赤外線は該検出素
子（１）で電荷に変換され、該１痒効果型トランジスタ
（６）のゲート（７）に導びかれてドレインーソースを
流れる電流を変化させる。
接地された人力抵抗（５）と、電界効果型トランジスタ
（６）のゲー） （７）に接続されている。さらに電界
効果トランジスタのドレイン（８）とソース（９）ニ外
部端子（１０）（１１）と接続され、ドレインには例え
ば＋９Ｖの電源（１２）が、印加され、ソースには例え
ば１０にΩで一端が接地された負荷抵抗（１３）が接続
される。また容器の窓材から入射した赤外線は該検出素
子（１）で電荷に変換され、該１痒効果型トランジスタ
（６）のゲート（７）に導びかれてドレインーソースを
流れる電流を変化させる。
出力信号は外部に接続された抵抗（１３）の両端から直
圧として取り出されるよう［なっている。
圧として取り出されるよう［なっている。
しかしながら、検出用カル；圧は一般にμＶ −ｍＶ程
度の小さい値であるため焦電検出装置単独で用いること
ば少なく、後続に増幅装置、信号処理装置及びｇ＊装置
等が必要となる。その分だけ外部誘導雑音、特に屯界効
果博トランジスタ要素の電源ラインから誘導されるパル
スノイズ（テ対シて、信号処理装置、駆動装置の誤動作
が発生すゐ欠点があった。こａ６ま焦電検出装置にパル
ス准音が誘導され、電界効果型トランジスタ要素の動作
が停止し、信号が止まるためである。即ち第１図の従来
焦慮赤外線センサの構成図［は示されてはないが、第２
図に示すよう［’Ｊ電界効果型トランジスタ要素１４）
のドレイン−ゲート間には帰還容−＠ｃｏｓ（１５）、
ゲート−ソース間ＶＣ７ｄ入力容’ｉ４ Ｃｉ ｓ （
１６） カ等価的に存在する。それは一般に数ＰＦ〜数
十ＰＦの程度である。動作状態で例えばドレインに正の
パルス電圧（１７）が印刀ｎさｎた場合、ドレイン電流
はドレイン電圧に対しては飽和状態で用いるためパルス
によって変化しない。しかし帰還容ｔｃＯｓを通じてケ
ートにパルスが印加される。ドレイン電流はゲート隠圧
によって変化するため、ｎチャンネル型電界効果トラン
ジスタではドレイン電流は正のパルスによる電流が流れ
る。このため信号Ｋｒｉ正のパルス電圧が発生するが、
一般に焦電検出装置ｉは数〜数十Ｈｚで用いるため周波
数の違い金利用し、低域フィルタを用いることでパルス
に低減できろ。又同時にパルスによって帰還容量Ｃ０３
（１５）、入力容量Ｃｉｓ （１６）等に蓄積された電
荷はゲート順方向電流（１７鉛によって中和されるが、
負のパルス電圧が加わった場合ゲートは逆方向６圧とな
り、ゲート電流が流れないため、電界効果型トランジス
タ要素はカットオフ状態となり、動作しなくなる。カッ
トオフの回復は人力抵抗（１８）の放ｌｆｔ （１９）
Ｋよって決ｔす、焦電検出装置の様に１０〃Ω程度の
高抵抗を用いる場合ａ〜数秒程度である。
度の小さい値であるため焦電検出装置単独で用いること
ば少なく、後続に増幅装置、信号処理装置及びｇ＊装置
等が必要となる。その分だけ外部誘導雑音、特に屯界効
果博トランジスタ要素の電源ラインから誘導されるパル
スノイズ（テ対シて、信号処理装置、駆動装置の誤動作
が発生すゐ欠点があった。こａ６ま焦電検出装置にパル
ス准音が誘導され、電界効果型トランジスタ要素の動作
が停止し、信号が止まるためである。即ち第１図の従来
焦慮赤外線センサの構成図［は示されてはないが、第２
図に示すよう［’Ｊ電界効果型トランジスタ要素１４）
のドレイン−ゲート間には帰還容−＠ｃｏｓ（１５）、
ゲート−ソース間ＶＣ７ｄ入力容’ｉ４ Ｃｉ ｓ （
１６） カ等価的に存在する。それは一般に数ＰＦ〜数
十ＰＦの程度である。動作状態で例えばドレインに正の
パルス電圧（１７）が印刀ｎさｎた場合、ドレイン電流
はドレイン電圧に対しては飽和状態で用いるためパルス
によって変化しない。しかし帰還容ｔｃＯｓを通じてケ
ートにパルスが印加される。ドレイン電流はゲート隠圧
によって変化するため、ｎチャンネル型電界効果トラン
ジスタではドレイン電流は正のパルスによる電流が流れ
る。このため信号Ｋｒｉ正のパルス電圧が発生するが、
一般に焦電検出装置ｉは数〜数十Ｈｚで用いるため周波
数の違い金利用し、低域フィルタを用いることでパルス
に低減できろ。又同時にパルスによって帰還容量Ｃ０３
（１５）、入力容量Ｃｉｓ （１６）等に蓄積された電
荷はゲート順方向電流（１７鉛によって中和されるが、
負のパルス電圧が加わった場合ゲートは逆方向６圧とな
り、ゲート電流が流れないため、電界効果型トランジス
タ要素はカットオフ状態となり、動作しなくなる。カッ
トオフの回復は人力抵抗（１８）の放ｌｆｔ （１９）
Ｋよって決ｔす、焦電検出装置の様に１０〃Ω程度の
高抵抗を用いる場合ａ〜数秒程度である。
その間は焦電検出装置は動作不能となる。
本発明は上記した点に鑑みなされたもので、低誘導雑音
の焦電検出装置を提供するにある。
の焦電検出装置を提供するにある。
本発明は、出力電界効果型トランジスタの人力１１ＩＩ
ＩＫゲート接地型の電界効果型トランジスタ回路を挿入
することによりパルス誘導の低減化全行なうものでおる
。
ＩＫゲート接地型の電界効果型トランジスタ回路を挿入
することによりパルス誘導の低減化全行なうものでおる
。
本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第３図は本発明の焦電検出装置の構成図である。
焦電検出素子（２０）の一方の電極（２１）は第１の電
界効果型トランジスタ（２４）のソースＣ２２）ＶＣ’
Ｗａすれ、他方に接地（２３）されている。
界効果型トランジスタ（２４）のソースＣ２２）ＶＣ’
Ｗａすれ、他方に接地（２３）されている。
第１の電界効界型トランジスタ（２４）のゲー）（２５
）は接地され、ドレイン（２６）は第２の電界効果型ト
ランジスタ（２７）のケート（２８）に接続されている
。
）は接地され、ドレイン（２６）は第２の電界効果型ト
ランジスタ（２７）のケート（２８）に接続されている
。
第２の電界効果型トランジスタ（２７）のドレイン（２
９）とソース（３０）は外部導入端子（３１） （３２
） Ｋ接続され、ドレインには例えば＋１ｏｖの電源（
３３）が接続され、ソース（３０） ［は他端が接地さ
れｆｃｌｏにΩの負？ｅｉＴ砥抗（３４）が接続されて
いる。焦電検出素子（２ｏ）に対向した容器面には窓が
設けられ、窓材としてＳｉ板（３５）が窓に固定されて
いる。
９）とソース（３０）は外部導入端子（３１） （３２
） Ｋ接続され、ドレインには例えば＋１ｏｖの電源（
３３）が接続され、ソース（３０） ［は他端が接地さ
れｆｃｌｏにΩの負？ｅｉＴ砥抗（３４）が接続されて
いる。焦電検出素子（２ｏ）に対向した容器面には窓が
設けられ、窓材としてＳｉ板（３５）が窓に固定されて
いる。
不発明の焦電検出装置の構成によれば、上ａｒ２欠点の
カットオフが皆無となる。即ち、例えば第２の電界効果
型トランジスタ（２７）のドレインに正のパルス電圧（
３６）が加わった場合、ドレイン電流はドレイン屯圧に
対しては飽和の状態で用いるためパルスによっては変化
しない。しかし帰還容量０）ｓ（３７）を通じてゲート
に１圧が印加される。ドレイン電流ぼゲート電圧に対応
して変化するため、例えばｎチャンネル電界効果型トラ
ンジスタでに第２の電界効果型トランジスタ（２７）の
ドレイン電流は正のパルス電流が流れる。このため信号
には正のパルス電圧が発生するが、前記したように動作
までは不安定にならない。負のパルス電圧が加わった場
合、従来構成でにカットオフとなり動作が不安定となぁ
。しかし本発明の構成によれは、第１の電界効果型トラ
ンジスタ（２４）のトレイン−ゲート間′酊圧が順方向
となり、第２の電界効果型トランジスタ（２７）の帰還
容量Ｃｏ５（３７） 、入力谷ｊｉｇＨｃｉｓ（３８）
等に蓄わえられた直向は速やかに中和され、カットオフ
になることがない。このためパルス等の外部誘導に強く
なる。又、第１の゛電界効果型トランジスタ（２４）は
ゲート接地回路であ／）ため、焦電検出素子（２０）と
第２の直昇効果型トランジスタ（２７）の相互干渉によ
る不安定性も低減できる。即ち外部温度変化によゐ焦電
電荷は、従来、第２の電界効：！［型トランジスタ（２
７）の動作の変動要因であったものが、第１の電界効果
トランジスタ（２４）回路を挿入することにより変動が
Ａ以下に減少した。
カットオフが皆無となる。即ち、例えば第２の電界効果
型トランジスタ（２７）のドレインに正のパルス電圧（
３６）が加わった場合、ドレイン電流はドレイン屯圧に
対しては飽和の状態で用いるためパルスによっては変化
しない。しかし帰還容量０）ｓ（３７）を通じてゲート
に１圧が印加される。ドレイン電流ぼゲート電圧に対応
して変化するため、例えばｎチャンネル電界効果型トラ
ンジスタでに第２の電界効果型トランジスタ（２７）の
ドレイン電流は正のパルス電流が流れる。このため信号
には正のパルス電圧が発生するが、前記したように動作
までは不安定にならない。負のパルス電圧が加わった場
合、従来構成でにカットオフとなり動作が不安定となぁ
。しかし本発明の構成によれは、第１の電界効果型トラ
ンジスタ（２４）のトレイン−ゲート間′酊圧が順方向
となり、第２の電界効果型トランジスタ（２７）の帰還
容量Ｃｏ５（３７） 、入力谷ｊｉｇＨｃｉｓ（３８）
等に蓄わえられた直向は速やかに中和され、カットオフ
になることがない。このためパルス等の外部誘導に強く
なる。又、第１の゛電界効果型トランジスタ（２４）は
ゲート接地回路であ／）ため、焦電検出素子（２０）と
第２の直昇効果型トランジスタ（２７）の相互干渉によ
る不安定性も低減できる。即ち外部温度変化によゐ焦電
電荷は、従来、第２の電界効：！［型トランジスタ（２
７）の動作の変動要因であったものが、第１の電界効果
トランジスタ（２４）回路を挿入することにより変動が
Ａ以下に減少した。
本発明の実施例では焦電検出素子をＬｉＴａ０ａ単結晶
としたが、他の焦電体であっても良い。ま定電界効果型
トランジスタｌ”ｔｎチャンネルの電界効果型トランジ
スタとしたが、Ｐチャンネルの電界効果型トランジスタ
でも電源の極性を変えると同様の効果が得られる。
としたが、他の焦電体であっても良い。ま定電界効果型
トランジスタｌ”ｔｎチャンネルの電界効果型トランジ
スタとしたが、Ｐチャンネルの電界効果型トランジスタ
でも電源の極性を変えると同様の効果が得られる。
第１図は従来の焦電検出装置を示す構成図、第２図は従
来の焦電検出装置における問題′ｆｔ説明するための図
、第３図は本発明の焦電検出装置を示す構成図である。 １．２０ ；焦電検出索子、 ２．；受光電極、３；
窓、 ４；窓材、 ５，１８ ；入力抵抗、６．１
４ ；電界効果型トランジスタ、７．２５．２８ ；ゲ
ート、 ８，２６，２９ ；ドレイン、９．２２，３
０ ；ソース、 １０，１１，３１，３２ ；外部端
子、１２．３３ ；電源、 １３，３４ ；負荷抵抗
、１５．３７ ；帰還容量、 １６，３８ ；入力容量
、１７．３６ ；パルス電圧、 １９；放電電流、２
１；焦電検出索子の電位、 ２３；接地、２４；第１
の電界効果型トランジスタ、２７；第２の′電界効果型
トランジスタ、３５；Ｓｉ板 代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名） 第 １ 図 第 ２ 図
来の焦電検出装置における問題′ｆｔ説明するための図
、第３図は本発明の焦電検出装置を示す構成図である。 １．２０ ；焦電検出索子、 ２．；受光電極、３；
窓、 ４；窓材、 ５，１８ ；入力抵抗、６．１
４ ；電界効果型トランジスタ、７．２５．２８ ；ゲ
ート、 ８，２６，２９ ；ドレイン、９．２２，３
０ ；ソース、 １０，１１，３１，３２ ；外部端
子、１２．３３ ；電源、 １３，３４ ；負荷抵抗
、１５．３７ ；帰還容量、 １６，３８ ；入力容量
、１７．３６ ；パルス電圧、 １９；放電電流、２
１；焦電検出索子の電位、 ２３；接地、２４；第１
の電界効果型トランジスタ、２７；第２の′電界効果型
トランジスタ、３５；Ｓｉ板 代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名） 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- （１）少なくとも焦電検出素子と２個の電界効果型トラ
ンジスタ要素が容器内に収容され、前記焦電検出素子の
ｒ＃Ｊ記容器対向面には少なくとも一つの窓が設げられ
、前記焦電検出素子の一端が接地され、他端が一万の電
界効果型トランジスタ要素のソースに接続され、その−
万の電界効果トランジスタのゲートは接地され、ドレイ
ンは他方の電界効果型トランジスタ要素のゲートに接続
され、そして少なくとも、ドレイン及びソースの信号導
出線を上記容器外に導出する外部端子が設けらｎている
こと全特徴とする焦電検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207703A JPS5999224A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | 焦電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207703A JPS5999224A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | 焦電検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5999224A true JPS5999224A (ja) | 1984-06-07 |
Family
ID=16544164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57207703A Pending JPS5999224A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | 焦電検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5999224A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0274833A (ja) * | 1988-09-09 | 1990-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度計 |
-
1982
- 1982-11-29 JP JP57207703A patent/JPS5999224A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0274833A (ja) * | 1988-09-09 | 1990-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度計 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4441023A (en) | High output differential pyroelectric sensor | |
| DE3175167D1 (en) | Infrared intrusion detector | |
| US4437003A (en) | Differential pyroelectric sensor with static discharge | |
| KR100580563B1 (ko) | 적외선 검출 회로 및 적외선 검출기 | |
| US5767724A (en) | Electronic clamping circuit | |
| US6340816B1 (en) | Pyroelectric detector with feedback amplifier for enhanced low frequency response | |
| Münch et al. | Pyroelectric detector array with PVDF on silicon integrated circuit | |
| JPS5999224A (ja) | 焦電検出装置 | |
| JPH054623B2 (ja) | ||
| JP3736026B2 (ja) | 焦電型赤外線検出装置における電流電圧変換回路 | |
| US4394570A (en) | Photoelectric conversion circuit | |
| KR100516529B1 (ko) | 전자방사선포착용회로장치 | |
| CN109328295B (zh) | 红外线检测装置 | |
| EP3268706B1 (en) | Differential circuit for pyroelectric infrared detector | |
| JPH08129070A (ja) | 半導体放射線検出器 | |
| JPH05340807A (ja) | 赤外線検出装置 | |
| JPS5940708Y2 (ja) | 侵入者および炎検知装置 | |
| JP2790438B2 (ja) | 焦電型赤外線センサー | |
| EP0983491B1 (en) | Pyroelectric detector feedback amplifier with low frequency response | |
| SU1659922A1 (ru) | Устройство дл управлени сопротивлением регулируемого резистивного элемента | |
| JPS601389Y2 (ja) | 赤外線検出装置 | |
| JPH0433399B2 (ja) | ||
| JPH05332830A (ja) | 赤外線センサ | |
| JPS61201121A (ja) | 焦電センサシステム | |
| KR19990052485A (ko) | 적외선 센서를 이용한 지능화된 절전형 스위칭 시스템 |