JPS6179124A - 焦電型赤外線センサ - Google Patents
焦電型赤外線センサInfo
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- JPS6179124A JPS6179124A JP59200547A JP20054784A JPS6179124A JP S6179124 A JPS6179124 A JP S6179124A JP 59200547 A JP59200547 A JP 59200547A JP 20054784 A JP20054784 A JP 20054784A JP S6179124 A JPS6179124 A JP S6179124A
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- Japan
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- infrared rays
- pyroelectric
- rays
- electrodes
- infrared sensor
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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）
本発明は焦電型の赤外線センサ、特に常温付近の物体か
らの赤外線を検知する場合に好適な赤外線センサに関す
る。
らの赤外線を検知する場合に好適な赤外線センサに関す
る。
（従来技術）
従来の焦電型赤外線センサとしては、例えば第６図に示
すようなものがある。これは、金属製のシールド容器２
１内に収納された平板状の電気石等よりなる、赤外線を
吸収しない焦電素子２２を備えてお９、該焦電素子２２
の表裏両面には、白金ブラック、ニクロム等よりなる電
極２３．２４が設けられている。しかして、上記シール
ド容器２１に開口された窓部２５を透過して入射する赤
外線を電極２３．２４によって吸収すると共に、該赤外
線によって加熱された電極２３．２４の温゛度上昇を焦
電素子２２に伝えるようになっている。
すようなものがある。これは、金属製のシールド容器２
１内に収納された平板状の電気石等よりなる、赤外線を
吸収しない焦電素子２２を備えてお９、該焦電素子２２
の表裏両面には、白金ブラック、ニクロム等よりなる電
極２３．２４が設けられている。しかして、上記シール
ド容器２１に開口された窓部２５を透過して入射する赤
外線を電極２３．２４によって吸収すると共に、該赤外
線によって加熱された電極２３．２４の温゛度上昇を焦
電素子２２に伝えるようになっている。
この焦電素子２２は温度上昇に伴なって表裏両面にそれ
ぞれ異なった電荷が現われ（ピロ電気）、尚該電荷によ
って生じる電位差が電極２３．２４から検出される。図
中、２６は反射板を示している。
ぞれ異なった電荷が現われ（ピロ電気）、尚該電荷によ
って生じる電位差が電極２３．２４から検出される。図
中、２６は反射板を示している。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、斯かる従来例の場合には、次のような問題点を
有している。
有している。
（イ）赤外線を電極２３．２４で吸収し、該電極２３．
２４の温度上昇を焦電素子２２に伝えて赤外線を検出す
るものであるため、電極２３゜２４０部分で熱の輻射に
よる熱的なロスや、熱が電極２３．２４から焦電素子２
２に伝わるまでの熱伝導による時間的なロスがあり、感
度及び応答性が悪い。
２４の温度上昇を焦電素子２２に伝えて赤外線を検出す
るものであるため、電極２３゜２４０部分で熱の輻射に
よる熱的なロスや、熱が電極２３．２４から焦電素子２
２に伝わるまでの熱伝導による時間的なロスがあり、感
度及び応答性が悪い。
（ロ） 電極２３．２４に白金ブラック、ニクロム等を
用いた場合、これら白金ブラックやニクロムはすべての
波長の赤外線を吸収するため、検出すべき波長以外の赤
外線も同様に検出されてしまってノイズとなり、感度が
低下する。
用いた場合、これら白金ブラックやニクロムはすべての
波長の赤外線を吸収するため、検出すべき波長以外の赤
外線も同様に検出されてしまってノイズとなり、感度が
低下する。
すなわち、常温付近の物体、特に人体からの赤外線（波
長７〜１０μｍ） を検出しようとした場合、屋外で
は太陽からの赤外線（波長７μｍ以下）がノイズとなり
、人体からの赤外線の検出が正確に行なえない。
長７〜１０μｍ） を検出しようとした場合、屋外で
は太陽からの赤外線（波長７μｍ以下）がノイズとなり
、人体からの赤外線の検出が正確に行なえない。
（ハ）上記（１１２）の問題点を回避するには、前記窓
部２５に特定波長の赤外線を透過する赤外線選択透過性
を有する種々のコーティングを施したり、フィルタ等を
用いればよいが、この場合、高価になると共に、窓部２
５ｔ−透過する赤外線がコーティングやフィルタ等によ
って減少するため、感度が低下する。
部２５に特定波長の赤外線を透過する赤外線選択透過性
を有する種々のコーティングを施したり、フィルタ等を
用いればよいが、この場合、高価になると共に、窓部２
５ｔ−透過する赤外線がコーティングやフィルタ等によ
って減少するため、感度が低下する。
本発明は、従来技術の斯かる問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、第１発明にあ
っては、感度及び応答性が良い焦電型赤外線センサを提
供することにあり、第２発明に６つては、上記の目的に
加えて、窓部にコーティング等を施すことなく、特定波
長の赤外線を検出できるようにした焦電型赤外線センサ
を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、第１発明にあ
っては、感度及び応答性が良い焦電型赤外線センサを提
供することにあり、第２発明に６つては、上記の目的に
加えて、窓部にコーティング等を施すことなく、特定波
長の赤外線を検出できるようにした焦電型赤外線センサ
を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
そこで１本発明は、上記の目的を達成するために、第１
発明にあっては、焦電素子を放射された赤外線を吸収し
て電位差を生じさせる材料から形成すると共に、該焦電
素子の両面に設けられた電極を、赤外線を透過する材料
から形成し、第２発明にあっては、上記第１発明の構成
に加えて、焦電素子を特定範囲の波長の赤外線のみを吸
収する材料から形成するように構成されている。
発明にあっては、焦電素子を放射された赤外線を吸収し
て電位差を生じさせる材料から形成すると共に、該焦電
素子の両面に設けられた電極を、赤外線を透過する材料
から形成し、第２発明にあっては、上記第１発明の構成
に加えて、焦電素子を特定範囲の波長の赤外線のみを吸
収する材料から形成するように構成されている。
（実施例）
以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明す、る。第
１図乃至第５図において、ｌは焦電型赤外線センサを示
しており、この焦電型赤外線センサ１は、赤外線を遮蔽
する金属製の静電シールド答異 リ −Ａ１ば４ イｌ
へＬ Ｌ−嘗２楓檜、’／ ＲｌＬ・友罪
リバ一端側の開口部には、５ｉｆｔ 、 Ａ／、０．
、 （４Ｆ、等の赤外線を透過させる材料よジなる窓部
３が設けられていると共に、静電シールド容器２内の窓
部３と対向する内壁には、赤外線を反射する反射板４が
固着されている。この静電シールド容器２内には、放射
された赤外線を吸収して電位差を生じさぜる焦電素子５
が配設されており、該焦電素子５の表裏両面には電極６
，７が設けられている。上記表面側の電極６は窓部３と
対面していると共に、裏面側の電極７は反射板４と対面
している。この表面側の電極６は、第２図に示すように
、アースに接続され、裏面側の電極７は、インピーダン
スを変換するためのＦＥＴを用いた前置増幅器８を介し
て出力端子９，１０．１１に接続されている。
１図乃至第５図において、ｌは焦電型赤外線センサを示
しており、この焦電型赤外線センサ１は、赤外線を遮蔽
する金属製の静電シールド答異 リ −Ａ１ば４ イｌ
へＬ Ｌ−嘗２楓檜、’／ ＲｌＬ・友罪
リバ一端側の開口部には、５ｉｆｔ 、 Ａ／、０．
、 （４Ｆ、等の赤外線を透過させる材料よジなる窓部
３が設けられていると共に、静電シールド容器２内の窓
部３と対向する内壁には、赤外線を反射する反射板４が
固着されている。この静電シールド容器２内には、放射
された赤外線を吸収して電位差を生じさぜる焦電素子５
が配設されており、該焦電素子５の表裏両面には電極６
，７が設けられている。上記表面側の電極６は窓部３と
対面していると共に、裏面側の電極７は反射板４と対面
している。この表面側の電極６は、第２図に示すように
、アースに接続され、裏面側の電極７は、インピーダン
スを変換するためのＦＥＴを用いた前置増幅器８を介し
て出力端子９，１０．１１に接続されている。
本発明の第１発明では、放射された赤外＃ｉｌ’を吸収
して電位差を生じさせる焦電素子５の表裏両面に設けら
れる電極６，７が、赤外線を透過する材料から形成され
ており、該電極６，７は白金の薄膜からなっている。こ
の電極６，７は、焦電素子５の表′Ｓ両面ｆ肉全をスパ
ッＪ ＩＩングｒ ］−ｈ某善して形成されている。第
３図及び第４図は、それぞれポリエチレンフィルムと該
ポリエチレンフィルムの表面に白金を蒸着したものの赤
外線透過度を示すグラフである。これらのグラフから明
らかなように、白金を蒸着したポリエチレンフィルムは
、白金を蒸着しないポリエチレンフィルムが全赤外線波
長域（２，５〜２５μｆｒＬ） において約９０％程度
の透過度を有するのに比べて、赤外線の透過度が約１０
％低下しているのみである。したがって、白金製の電極
６，７は、全赤外線波長域において約９０％の赤外線透
過度を有するものであり、はとんど赤外！ｉを透過する
ことがわかる。
して電位差を生じさせる焦電素子５の表裏両面に設けら
れる電極６，７が、赤外線を透過する材料から形成され
ており、該電極６，７は白金の薄膜からなっている。こ
の電極６，７は、焦電素子５の表′Ｓ両面ｆ肉全をスパ
ッＪ ＩＩングｒ ］−ｈ某善して形成されている。第
３図及び第４図は、それぞれポリエチレンフィルムと該
ポリエチレンフィルムの表面に白金を蒸着したものの赤
外線透過度を示すグラフである。これらのグラフから明
らかなように、白金を蒸着したポリエチレンフィルムは
、白金を蒸着しないポリエチレンフィルムが全赤外線波
長域（２，５〜２５μｆｒＬ） において約９０％程度
の透過度を有するのに比べて、赤外線の透過度が約１０
％低下しているのみである。したがって、白金製の電極
６，７は、全赤外線波長域において約９０％の赤外線透
過度を有するものであり、はとんど赤外！ｉを透過する
ことがわかる。
また１本発明の第２発明にあっては、上記第１発明の構
成に加えて、焦電素子５が、特定範囲の波長の赤外線の
みを透過する材料から形成されている。この焦ＩＥ素子
５は、ポリフッ化ビニリデンフィルムによって形成され
ており、ポリフッ化ビニリデンフィルムの赤外線透過度
は第５図に示されている。このグラフから明らかなよう
に、ポリフッ化ビニリデンフィルムは、波長７μｍ以上
の赤外線の透過度が低く、波長７μｍ以下の赤外線の透
過度が高くなっている。すなわち、上記ポリフッ化ビニ
リデンフィルムは、波長７μｍ以上といった特定範囲の
波長の赤外線をよく吸収し、波長７μｍ以下の赤外線は
ほとんど透過する。
成に加えて、焦電素子５が、特定範囲の波長の赤外線の
みを透過する材料から形成されている。この焦ＩＥ素子
５は、ポリフッ化ビニリデンフィルムによって形成され
ており、ポリフッ化ビニリデンフィルムの赤外線透過度
は第５図に示されている。このグラフから明らかなよう
に、ポリフッ化ビニリデンフィルムは、波長７μｍ以上
の赤外線の透過度が低く、波長７μｍ以下の赤外線の透
過度が高くなっている。すなわち、上記ポリフッ化ビニ
リデンフィルムは、波長７μｍ以上といった特定範囲の
波長の赤外線をよく吸収し、波長７μｍ以下の赤外線は
ほとんど透過する。
以上の構成において、本発明の焦電型赤外線センサでは
、窓部３を透過して入射する赤外線が、表面側の電極６
を透過してポリフッ化ビニリデンフィルムよりなる焦電
素子５に吸収されると共に、該焦電素子５ｔ−透過した
赤外線は反射板４にて反射されて、裏面側の電極７を透
過して同じく焦電素子５に吸収される。上記ポリフッ化
ビニリデンフィルムは波長７μ岱以上の赤外線をよく吸
収し、波長７μｍ以下の赤外線をほとんど透過する。そ
のため、このポリフッ化ビニリデンフィルムは、常温付
近の物体、特に人体等から出される波長７〜１０μｍの
赤外線を選択的に吸収し、高温の物体（例えば太陽）か
らの赤外線（波長７μｍ以下）はほとんど透過するから
、該ポリフッ化ビニリデンフィルムは高温の物体からの
赤外線に対して感度が低くなっている。上記の如くポリ
フッ化ビニリデンフィルムは、特定範囲の波長の赤外線
を吸収して赤外線の強度に応じて温度が上昇し、該温度
上昇に伴なってその表裏両面にそれぞれ極性が異なった
電荷が現われる。当該電荷によって生じる電位差が、焦
電素子５０表裏両面に設けられた電極６，７によって検
出され、前置増幅器８によってインピーダンス変換され
た後、端子９，１０゜１１から外部に出力される。
、窓部３を透過して入射する赤外線が、表面側の電極６
を透過してポリフッ化ビニリデンフィルムよりなる焦電
素子５に吸収されると共に、該焦電素子５ｔ−透過した
赤外線は反射板４にて反射されて、裏面側の電極７を透
過して同じく焦電素子５に吸収される。上記ポリフッ化
ビニリデンフィルムは波長７μ岱以上の赤外線をよく吸
収し、波長７μｍ以下の赤外線をほとんど透過する。そ
のため、このポリフッ化ビニリデンフィルムは、常温付
近の物体、特に人体等から出される波長７〜１０μｍの
赤外線を選択的に吸収し、高温の物体（例えば太陽）か
らの赤外線（波長７μｍ以下）はほとんど透過するから
、該ポリフッ化ビニリデンフィルムは高温の物体からの
赤外線に対して感度が低くなっている。上記の如くポリ
フッ化ビニリデンフィルムは、特定範囲の波長の赤外線
を吸収して赤外線の強度に応じて温度が上昇し、該温度
上昇に伴なってその表裏両面にそれぞれ極性が異なった
電荷が現われる。当該電荷によって生じる電位差が、焦
電素子５０表裏両面に設けられた電極６，７によって検
出され、前置増幅器８によってインピーダンス変換され
た後、端子９，１０゜１１から外部に出力される。
なお、上記の説明では、電極６，７が白金の薄膜からな
る場合について示したが、これに限定されるわけではな
く、電極６，７は赤外線を透過する材料であれば任意の
材料から形成できる。
る場合について示したが、これに限定されるわけではな
く、電極６，７は赤外線を透過する材料であれば任意の
材料から形成できる。
（発明の効果）
本発明は以上の構成及び作用よりなるもので、第１発明
にあっては、焦電素子を赤外線を吸収する材料により形
成するとともに、電極を赤外線を透過する材料から形成
したため、検出すべき赤外線を電極を透過させて直接焦
電素子によって吸収して電位差を生じさせることができ
るから、熱的及び時間的ロスがなく、感度及び応答性が
向上する。また、第２発明にあっては、焦電素子ｔ−特
定範囲の波長の赤外線のみを吸収する材料によって形成
したから、窓部にコーティングを施したりフィルタ等を
用いることなく、特定範囲の波長の赤外線のみを検出す
ることができ、安価に製造できると共に、鞠比が優れて
いる。特に、焦電素子としてポリフッ化ビニリデンを用
いることにより、常温の物体からの赤外線の検出に優れ
、高温の物体（例えば太陽）からの赤外線ノイズに対し
て強い。さらに、コーティングやフィルタ等を使用する
必要がないので、これらコーティングやフィルタ等によ
る入射赤外線の減衰に伴なう感度の低下もない・
にあっては、焦電素子を赤外線を吸収する材料により形
成するとともに、電極を赤外線を透過する材料から形成
したため、検出すべき赤外線を電極を透過させて直接焦
電素子によって吸収して電位差を生じさせることができ
るから、熱的及び時間的ロスがなく、感度及び応答性が
向上する。また、第２発明にあっては、焦電素子ｔ−特
定範囲の波長の赤外線のみを吸収する材料によって形成
したから、窓部にコーティングを施したりフィルタ等を
用いることなく、特定範囲の波長の赤外線のみを検出す
ることができ、安価に製造できると共に、鞠比が優れて
いる。特に、焦電素子としてポリフッ化ビニリデンを用
いることにより、常温の物体からの赤外線の検出に優れ
、高温の物体（例えば太陽）からの赤外線ノイズに対し
て強い。さらに、コーティングやフィルタ等を使用する
必要がないので、これらコーティングやフィルタ等によ
る入射赤外線の減衰に伴なう感度の低下もない・
第１図は本発明に係る焦電型赤外線センブリ−実施例を
示す縦断面図、第２図は同焦電型赤外線センサの配線を
示す配線図、第３図はポリエチレンフィルムの赤外線透
過度を示すグラフ、第４図はポリエチレンフィルムの表
面に白金を蒸着したものの赤外線透過度を示すグラフ、
第５図はポリフッ化ビニリデンフィルムの赤外線透過度
を示すグラフ、第６図は従来の焦電型赤外線センサを示
す縦断面図である。 符号゛の 説明 １・・・焦電型赤外線センサ ５・・・焦電素子６
．７・・・電極 特許出願人 日本オイルシール工業株式会社第１図 第２図 べ
示す縦断面図、第２図は同焦電型赤外線センサの配線を
示す配線図、第３図はポリエチレンフィルムの赤外線透
過度を示すグラフ、第４図はポリエチレンフィルムの表
面に白金を蒸着したものの赤外線透過度を示すグラフ、
第５図はポリフッ化ビニリデンフィルムの赤外線透過度
を示すグラフ、第６図は従来の焦電型赤外線センサを示
す縦断面図である。 符号゛の 説明 １・・・焦電型赤外線センサ ５・・・焦電素子６
．７・・・電極 特許出願人 日本オイルシール工業株式会社第１図 第２図 べ
Claims (6)
- （１）放射された赤外線を吸収して電位差を生じさせる
焦電素子の両面に電極を設けてなる焦電型赤外線センサ
において、前記電極を赤外線を透過する材料から形成し
たことを特徴とする焦電型赤外線センサ。 - （２）焦電素子がポリフッ化ビニリデンからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の焦電型赤外線セ
ンサ。 - （３）電極が白金の薄膜からなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の焦電型赤外線センサ
。 - （４）放射された赤外線を吸収して電位差を生じさせる
焦電素子の両面に電極を設けてなる焦電型赤外線センサ
において、前記焦電素子を特定範囲の波長の赤外線のみ
を吸収する材料によつて形成するとともに前記電極を赤
外線を透過する材料から形成したことを特徴とする焦電
型赤外線センサ。 - （５）焦電素子がポリフッ化ビニリデンからなることを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載の焦電型赤外線セ
ンサ。 - （６）電極が白金の薄膜からなることを特徴とする特許
請求の範囲第４項又は第５項記載の焦電型赤外線センサ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200547A JPS6179124A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 焦電型赤外線センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200547A JPS6179124A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 焦電型赤外線センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6179124A true JPS6179124A (ja) | 1986-04-22 |
Family
ID=16426118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59200547A Pending JPS6179124A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 焦電型赤外線センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6179124A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851682A (en) * | 1987-03-20 | 1989-07-25 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Pyroelectric infrared sensor |
| US5286975A (en) * | 1991-05-29 | 1994-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pyro-electric type infrared-ray sensor |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP59200547A patent/JPS6179124A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851682A (en) * | 1987-03-20 | 1989-07-25 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Pyroelectric infrared sensor |
| US5286975A (en) * | 1991-05-29 | 1994-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pyro-electric type infrared-ray sensor |
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