JPS6166129A - 焦電型赤外線センサアレイ - Google Patents
焦電型赤外線センサアレイInfo
- Publication number
- JPS6166129A JPS6166129A JP59188487A JP18848784A JPS6166129A JP S6166129 A JPS6166129 A JP S6166129A JP 59188487 A JP59188487 A JP 59188487A JP 18848784 A JP18848784 A JP 18848784A JP S6166129 A JPS6166129 A JP S6166129A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pyroelectric
- plate
- longitudinal direction
- pyroelectric plate
- holes
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N15/00—Thermoelectric devices without a junction of dissimilar materials; Thermomagnetic devices, e.g. using the Nernst-Ettingshausen effect
- H10N15/10—Thermoelectric devices using thermal change of the dielectric constant, e.g. working above and below the Curie point
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、被測定物からの赤外光を検知する検出部を所
定方向に多数並置した焦電型赤外線センサアレイに関す
る。
定方向に多数並置した焦電型赤外線センサアレイに関す
る。
上記センサアレイでは、その全体を極力コンパクトにす
るとともに、検出部の場所的分解能を高める目的から、
従来一般に、検出部どうしを互いに極力近づけて設けて
いる。
るとともに、検出部の場所的分解能を高める目的から、
従来一般に、検出部どうしを互いに極力近づけて設けて
いる。
ところが、検出部が近づくに伴い、隣り合う検出部での
熱が互いに伝達されやすく、それらの熱的相互干渉、い
わゆるクロストークが多く、センサの検出精度が低下す
る欠点があった。
熱が互いに伝達されやすく、それらの熱的相互干渉、い
わゆるクロストークが多く、センサの検出精度が低下す
る欠点があった。
本発明は、上記の点に鑑み、クロストークが少なく、か
つ、量産性に富んだ焦電型赤外線センサアレイを提供し
ようとするものである。
つ、量産性に富んだ焦電型赤外線センサアレイを提供し
ようとするものである。
本発明の焦電型赤外線センサアレイは、上記問題点を解
決するために、長手方向両端を支持台に固定された一枚
の焦電体板に、長手方向に所定間隔をへだでてその表裏
面を貫通する穴を形成し、隣り合う前記穴に挾まれた箇
所で、かつ、前記焦電体板の長手方向に直交する面方向
での前記穴の両端長さ内に位置する箇所を検出部とし、
前記焦電体板の表面ば前記検出部夫々に対する個別電極
を形成するとともに、前記焦電体板の裏面に前記検出部
夫々に対する共通電極を形成するという手段を採用する
。
決するために、長手方向両端を支持台に固定された一枚
の焦電体板に、長手方向に所定間隔をへだでてその表裏
面を貫通する穴を形成し、隣り合う前記穴に挾まれた箇
所で、かつ、前記焦電体板の長手方向に直交する面方向
での前記穴の両端長さ内に位置する箇所を検出部とし、
前記焦電体板の表面ば前記検出部夫々に対する個別電極
を形成するとともに、前記焦電体板の裏面に前記検出部
夫々に対する共通電極を形成するという手段を採用する
。
つまり、隣り合う検出部の、前記焦電体板の長手方向視
で重複する箇所全体において穴を介在させ、隣り合う検
出部（〆こわたって互いに伝熱するためには穴を迂回せ
ざるを得ないようにしたのである。
で重複する箇所全体において穴を介在させ、隣り合う検
出部（〆こわたって互いに伝熱するためには穴を迂回せ
ざるを得ないようにしたのである。
次に、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図は本発明に係る焦電型赤外線センサアレイの第１
実施例を示し、第１図の（ａ）は平簡図、第１図の（ｂ
）は第１図（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
実施例を示し、第１図の（ａ）は平簡図、第１図の（ｂ
）は第１図（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
１は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛系磁器、チタン酸
鉛系磁器、ＬｉＴａＯ３、ＰｖＦ２などを材料として、
通常公知の方法によって得られる５０μｍ以下の厚みの
焦電体板である。矩形状の焦電体板１には、その長手方
向に所定間隔をへたてて、その表裏面を貫通する穴２・
・が形成されている。隣り合う前記穴２・・に挾まれた
箇所で、がっ、前記焦電体板１の長手方向に直交する面
方向での前記穴２の両端長さ内はぼ全体にわたる箇所に
おいて、焦電体板１０表面に熱吸収膜３ａが形成されて
検出部３が構成されている。前記穴２・・を焦電体板１
に形成する手段としては、焼成したセラミックスに対し
、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザなど、レーザビームによ
ってカットするとか、プラズマエツチングや化学エツチ
ング、あるいは、化学エツチングとレーザエツチングと
を併用するとか、また、穴をあけたグリーンシートを焼
成したり、成形金型で穴のあいた形状に成形して焼成し
たりするなど、各種の手段が採用可能である。また、検
出部３を構成する光吸収膜としては、Ｎｉ−Ｃｒ、白金
黒、カーボン系塗料、金属黒材料など各種材料を用いて
形成できる。
鉛系磁器、ＬｉＴａＯ３、ＰｖＦ２などを材料として、
通常公知の方法によって得られる５０μｍ以下の厚みの
焦電体板である。矩形状の焦電体板１には、その長手方
向に所定間隔をへたてて、その表裏面を貫通する穴２・
・が形成されている。隣り合う前記穴２・・に挾まれた
箇所で、がっ、前記焦電体板１の長手方向に直交する面
方向での前記穴２の両端長さ内はぼ全体にわたる箇所に
おいて、焦電体板１０表面に熱吸収膜３ａが形成されて
検出部３が構成されている。前記穴２・・を焦電体板１
に形成する手段としては、焼成したセラミックスに対し
、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザなど、レーザビームによ
ってカットするとか、プラズマエツチングや化学エツチ
ング、あるいは、化学エツチングとレーザエツチングと
を併用するとか、また、穴をあけたグリーンシートを焼
成したり、成形金型で穴のあいた形状に成形して焼成し
たりするなど、各種の手段が採用可能である。また、検
出部３を構成する光吸収膜としては、Ｎｉ−Ｃｒ、白金
黒、カーボン系塗料、金属黒材料など各種材料を用いて
形成できる。
前記焦電体板１の表面と熱吸収膜３ａとの間には、前記
検出部３・・夫々に対する個別電極４が形成され、他方
、焦電体板１の裏面には前記検出部３・・夫々に対する
共通電極５が形成されている。
検出部３・・夫々に対する個別電極４が形成され、他方
、焦電体板１の裏面には前記検出部３・・夫々に対する
共通電極５が形成されている。
上記個別電極４・・および共通電極５は、夫々フォトリ
ソグラフィー技術によって形成されるものである。図中
５ａは折り返し共通電極である。
ソグラフィー技術によって形成されるものである。図中
５ａは折り返し共通電極である。
前記焦電体板１の長手方向両端夫々の裏側に、前記検出
部３・・から離れて、支持台６が取付けられている。
部３・・から離れて、支持台６が取付けられている。
なお、図示しないが、前記個別電極４・・および共通電
極５夫々の端部にリード線がボンディングなどにより接
続される。
極５夫々の端部にリード線がボンディングなどにより接
続される。
第２図は駆動回路を示し、個別電極４・・夫々の接続電
極４ａがＦＥＴのゲート電極Ｇに接続されている。ＦＥ
ＴＫはドレイン電極りから直流電圧が印加されており、
熱吸収膜３ａに光が照射されると、その検出部３に周囲
温度との温度差にもとづいて電荷が発生され、それに伴
い、発生した電荷により抵抗Ｒｇに電流が流れるととも
に電圧が発生する。この電圧はＦＥＴのソース フォロ
ワ回路によ・リインピーダンス変換され、抵抗Ｒ８の両
端の電圧変化として、直流バイアス電圧に重畳して交流
出力信号がソースＳから取出され、所定のチャネルｃｈ
、、ａｈ２・・ｃ ｈ、に出力信号が現われる。
極４ａがＦＥＴのゲート電極Ｇに接続されている。ＦＥ
ＴＫはドレイン電極りから直流電圧が印加されており、
熱吸収膜３ａに光が照射されると、その検出部３に周囲
温度との温度差にもとづいて電荷が発生され、それに伴
い、発生した電荷により抵抗Ｒｇに電流が流れるととも
に電圧が発生する。この電圧はＦＥＴのソース フォロ
ワ回路によ・リインピーダンス変換され、抵抗Ｒ８の両
端の電圧変化として、直流バイアス電圧に重畳して交流
出力信号がソースＳから取出され、所定のチャネルｃｈ
、、ａｈ２・・ｃ ｈ、に出力信号が現われる。
したがって、センサアレイの全領域に光が照射されれば
、すべてのチャネルｃ ｈ、、Ｃｈ２・・Ｃｈｎに出力
信号が現われ、また、センサアレイの一部に光が照射さ
れれば、その照射された部分に対応するチャネルに出力
信号が現われる。もし、光を放射する物体が静止物体で
あれば、焦電体板１０表側、つまり、個別電極４・・に
対向する位置に温度変化を発生させるためのチョッパー
を設ける必要がある。このとき、周囲温度による影響を
防止して対象物体を精度良く検知させるために温度補正
素子が用いられる。光を放射する物体が移動するものあ
るいは熱変化するものであれば、上記チョッパーは不要
である。
、すべてのチャネルｃ ｈ、、Ｃｈ２・・Ｃｈｎに出力
信号が現われ、また、センサアレイの一部に光が照射さ
れれば、その照射された部分に対応するチャネルに出力
信号が現われる。もし、光を放射する物体が静止物体で
あれば、焦電体板１０表側、つまり、個別電極４・・に
対向する位置に温度変化を発生させるためのチョッパー
を設ける必要がある。このとき、周囲温度による影響を
防止して対象物体を精度良く検知させるために温度補正
素子が用いられる。光を放射する物体が移動するものあ
るいは熱変化するものであれば、上記チョッパーは不要
である。
第３図は本発明の第２実施例を示し、前記穴２・・の長
さを、焦電体板１の長手方向に直交する面方向に、前記
第１実施例よりも長くし、隣り合った検出部３，３・・
どうしの伝熱のための迂回経路をより長くし、クロスト
ークをより良好に減少できるように構成されている。
さを、焦電体板１の長手方向に直交する面方向に、前記
第１実施例よりも長くし、隣り合った検出部３，３・・
どうしの伝熱のための迂回経路をより長くし、クロスト
ークをより良好に減少できるように構成されている。
第４図は本発明の第３実施例を示し、前記穴２・・が、
個別電極４・・および共通電極５を形成するに必要な箇
所を残した状態で、焦電体板１の長手方向に切り込まれ
て形成ちれており、検出部３゜３と９しの伝熱のための
迂回経路がより長く、かつ、その経路断面積が小に構成
され、クロストークをより一層良好に減少するとともに
、伝熱抵抗を犬に、即ち、熱の逃げを少なくして感度を
向上するように構成をれている。
個別電極４・・および共通電極５を形成するに必要な箇
所を残した状態で、焦電体板１の長手方向に切り込まれ
て形成ちれており、検出部３゜３と９しの伝熱のための
迂回経路がより長く、かつ、その経路断面積が小に構成
され、クロストークをより一層良好に減少するとともに
、伝熱抵抗を犬に、即ち、熱の逃げを少なくして感度を
向上するように構成をれている。
第５図は駆動回路の他の例を示し、センサアレイを時系
列に駆動させるものである。個別電極４・・の接続電極
４ａがスイッチＳ、、 Ｓ、、・・ａｎを介して’Ｆ
Ｋ Ｔのゲート電極Ｇに接続されている。ＦＦ１Ｔに
はドレイン電極りから直流電圧が印加されており、熱吸
収膜３ａに光が照射されると、その検出部３に周囲温度
との温度差にもとづいて電荷が発生する。スイッチＳ、
、Ｓ２・Ｓｎを順次間から閉にした場合、発生した電荷
により抵抗Ｒｇに電流が流れるとともに電圧が発生する
。この電圧はＦＦ１Ｔのソース・フォロワ回路によりイ
ンピーダンス変換され、時系列に発生した電圧が抵抗Ｒ
ｅの両端の電圧変化として、直流バイアス電圧に重畳し
て交流信号がソース電極Ｓより順次取出される。したが
って、この駆動回路によっても、センサアレイの全領域
に光が照射されれば、すべての検出部３・・に対応した
出力信号が現われ、−また、センサアレイの一部に光が
照射されれば、その照射された検出部３に対応した出力
信号が現われる。もし、光を放射する物体が静止物体で
あれば、焦電体板１の表側、つまり、個別電極４・・に
対向する位置に温度変化を発生させるためのチョッパー
を設ける必要がある。この場合、スイッチＳ、、 Ｓ
２・・Ｓｎ 全開閉する周期、即ち、走査速度はチョッ
パーによるチョッピングより数倍速く作動させることが
好ましい。光を放射する物体が移動するものあるいは熱
変化するものであれば、対象物体の移動速度あるいは熱
変化速度よりも走査速度を数倍速くすることが好ましい
。
列に駆動させるものである。個別電極４・・の接続電極
４ａがスイッチＳ、、 Ｓ、、・・ａｎを介して’Ｆ
Ｋ Ｔのゲート電極Ｇに接続されている。ＦＦ１Ｔに
はドレイン電極りから直流電圧が印加されており、熱吸
収膜３ａに光が照射されると、その検出部３に周囲温度
との温度差にもとづいて電荷が発生する。スイッチＳ、
、Ｓ２・Ｓｎを順次間から閉にした場合、発生した電荷
により抵抗Ｒｇに電流が流れるとともに電圧が発生する
。この電圧はＦＦ１Ｔのソース・フォロワ回路によりイ
ンピーダンス変換され、時系列に発生した電圧が抵抗Ｒ
ｅの両端の電圧変化として、直流バイアス電圧に重畳し
て交流信号がソース電極Ｓより順次取出される。したが
って、この駆動回路によっても、センサアレイの全領域
に光が照射されれば、すべての検出部３・・に対応した
出力信号が現われ、−また、センサアレイの一部に光が
照射されれば、その照射された検出部３に対応した出力
信号が現われる。もし、光を放射する物体が静止物体で
あれば、焦電体板１の表側、つまり、個別電極４・・に
対向する位置に温度変化を発生させるためのチョッパー
を設ける必要がある。この場合、スイッチＳ、、 Ｓ
２・・Ｓｎ 全開閉する周期、即ち、走査速度はチョッ
パーによるチョッピングより数倍速く作動させることが
好ましい。光を放射する物体が移動するものあるいは熱
変化するものであれば、対象物体の移動速度あるいは熱
変化速度よりも走査速度を数倍速くすることが好ましい
。
上記第１ないし第３実施例では、接続電極４ａ・・を両
側に交互に設けているが、いずれか一方の側にのみ設け
るものでも良い。
側に交互に設けているが、いずれか一方の側にのみ設け
るものでも良い。
以上のように、本発明の焦電型赤外線センサアレイによ
れば、隣り合う検出部どうしの熱的分離を良好に図るこ
とができ、検出部どうしの熱的相互干渉、いわゆるクロ
ストークを低減して検出部夫々における検出精度を向上
できるようになった。
れば、隣り合う検出部どうしの熱的分離を良好に図るこ
とができ、検出部どうしの熱的相互干渉、いわゆるクロ
ストークを低減して検出部夫々における検出精度を向上
できるようになった。
しかも、熱的分離のために焦電体板に穴を形成するから
、例えば、検出部間に断熱材を介在させる場合に比べ、
熱的分離のための加工作業を極めて能率良く行え、量産
性に適したものにできた。
、例えば、検出部間に断熱材を介在させる場合に比べ、
熱的分離のための加工作業を極めて能率良く行え、量産
性に適したものにできた。
第１図は本発明の第１実施例を示し、第１図の（ａ）は
平面図、第１図の（ｂ）は第１図（ａ）のｘ−Ｘ線断面
図、第２図は駆動回路の一例を示す回路図、第３図は本
発明の第２実施例を示す平面図、第４図は本発明の第３
実施例を示す平面図、第５図は駆動回路の他の例を示す
回路図である。 １・・焦電体板、２・・穴、３・・検出部、４・・個別
電極、５・共通電極、６・・支持台。 出 願 人 株式会社村田製作所 代 理 人 弁理士岡田和秀
平面図、第１図の（ｂ）は第１図（ａ）のｘ−Ｘ線断面
図、第２図は駆動回路の一例を示す回路図、第３図は本
発明の第２実施例を示す平面図、第４図は本発明の第３
実施例を示す平面図、第５図は駆動回路の他の例を示す
回路図である。 １・・焦電体板、２・・穴、３・・検出部、４・・個別
電極、５・共通電極、６・・支持台。 出 願 人 株式会社村田製作所 代 理 人 弁理士岡田和秀
Claims (1)
- （１）長手方向両端を支持台に固定された一枚の焦電体
板に、長手方向に所定間隔をへだててその表裏面を貫通
する穴を形成し、隣り合う前記穴に挾まれた箇所で、か
つ、前記焦電体板の長手方向に直交する面方向での前記
穴の両端長さ内に位置する箇所を検出部とし、前記焦電
体板の表面に前記検出部夫々に対する個別電極を形成す
るとともに、前記焦電体板の裏面に前記検出部夫々に対
する共通電極を形成してある焦電型赤外線センサアレイ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188487A JPS6166129A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 焦電型赤外線センサアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188487A JPS6166129A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 焦電型赤外線センサアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166129A true JPS6166129A (ja) | 1986-04-04 |
Family
ID=16224588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59188487A Pending JPS6166129A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 焦電型赤外線センサアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166129A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0345049A2 (en) * | 1988-06-01 | 1989-12-06 | Pilkington Thorn Optronics Limited | Thermal imaging device |
| EP0345047A2 (en) * | 1988-06-01 | 1989-12-06 | THORN EMI plc | Thermal imaging device |
| EP0375205A2 (en) * | 1988-12-20 | 1990-06-27 | THORN EMI plc | Thermal imaging device |
| JP2012198191A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-10-18 | Ricoh Co Ltd | 遠赤外線検出装置 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP59188487A patent/JPS6166129A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0345049A2 (en) * | 1988-06-01 | 1989-12-06 | Pilkington Thorn Optronics Limited | Thermal imaging device |
| EP0345047A2 (en) * | 1988-06-01 | 1989-12-06 | THORN EMI plc | Thermal imaging device |
| EP0375205A2 (en) * | 1988-12-20 | 1990-06-27 | THORN EMI plc | Thermal imaging device |
| US5077474A (en) * | 1988-12-20 | 1991-12-31 | Thorn Emi Plc | Thermal imaging device |
| JP2012198191A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-10-18 | Ricoh Co Ltd | 遠赤外線検出装置 |
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