JPH0212023A - 赤外線調光素子及びこれを使用した赤外線検出器 - Google Patents
赤外線調光素子及びこれを使用した赤外線検出器Info
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- JPH0212023A JPH0212023A JP63163452A JP16345288A JPH0212023A JP H0212023 A JPH0212023 A JP H0212023A JP 63163452 A JP63163452 A JP 63163452A JP 16345288 A JP16345288 A JP 16345288A JP H0212023 A JPH0212023 A JP H0212023A
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Landscapes
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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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は液晶駆動型の赤外ａｍ光素子及びこれを使用し
た赤外線検出器に関する。
た赤外線検出器に関する。
（ロ）従来の技術
近年、物体の温度を非接触で測定する方法として焦電型
の赤外線検出器が賞月されている。このクイブの赤外線
検出器は、周知のように赤外線感応物質である焦電体に
入射させる赤外線を周期的に断続させなければならない
。
の赤外線検出器が賞月されている。このクイブの赤外線
検出器は、周知のように赤外線感応物質である焦電体に
入射させる赤外線を周期的に断続させなければならない
。
このため、この種の初期の赤外線検出器では、赤外線を
周期的に断続させるためのチョッパ動作をするシャッタ
に機械式のものが使用されていたが、最近、これに代る
峠止型のシャッタに好適なものとして液晶を使用した赤
外ｍ調光素子が提案されている。
周期的に断続させるためのチョッパ動作をするシャッタ
に機械式のものが使用されていたが、最近、これに代る
峠止型のシャッタに好適なものとして液晶を使用した赤
外ｍ調光素子が提案されている。
ずなわら、例えば日本オプトメカトロニクス協会発行の
論文誌１光学技術］ンタクト」の第１９巻第１２号のＰ
、１２〜Ｐ、２２には、第４図の如く、スペーサ（１〉
により一定のギャップをもって対向配置した２枚のガラ
ス基板（２ａＨ２ｂ）の各内表面に櫛歯状の導体パター
ン＜３ａ）（３ｂ）をそれぞれ形成して平行配置された
一対の赤外線偏光板となし、この両側光板間にＴＮ（ツ
イスト・ネマチック）型の液晶（４）を封入した構造の
ものが紹介されている。
論文誌１光学技術］ンタクト」の第１９巻第１２号のＰ
、１２〜Ｐ、２２には、第４図の如く、スペーサ（１〉
により一定のギャップをもって対向配置した２枚のガラ
ス基板（２ａＨ２ｂ）の各内表面に櫛歯状の導体パター
ン＜３ａ）（３ｂ）をそれぞれ形成して平行配置された
一対の赤外線偏光板となし、この両側光板間にＴＮ（ツ
イスト・ネマチック）型の液晶（４）を封入した構造の
ものが紹介されている。
（ハ〉 発明が解決しようとする課題
ところで、上記構造のものでは、導体パターン（３ａＨ
３ｂ）は液晶く４）に駆動電圧を印加するための電極と
しても兼用されているが、これらのパターン（３ａ）（
３ｂ）は赤外線領域で充分な偏光機能を持たせるには１
−以下のパターン幅にしなければならず、そのため導体
パターンの作成工程で断線が極めて生じやすく歩留まり
が非常に低いと言う問題があった。
３ｂ）は液晶く４）に駆動電圧を印加するための電極と
しても兼用されているが、これらのパターン（３ａ）（
３ｂ）は赤外線領域で充分な偏光機能を持たせるには１
−以下のパターン幅にしなければならず、そのため導体
パターンの作成工程で断線が極めて生じやすく歩留まり
が非常に低いと言う問題があった。
このため、前記ガラス基板（２ｇ）（２ｂ）の表面に赤
外線透過性の導電膜を形成したり、基板自体に導電性の
ものを使用することが考えられるが、その場合にはワイ
ヤー格子による偏光機能が大きく低下し、充分な調光特
性が得られないことになる。
外線透過性の導電膜を形成したり、基板自体に導電性の
ものを使用することが考えられるが、その場合にはワイ
ヤー格子による偏光機能が大きく低下し、充分な調光特
性が得られないことになる。
そこで、本発明は、充分な調光特性が得られ、且つ、導
体パターンの断線等による歩留まりの低下゛のない赤外
線調光素子を実現すると共に、この素子−を使用するこ
とによって赤外線検出器の小型化及び低価格化を一段と
図ることを目的とする。
体パターンの断線等による歩留まりの低下゛のない赤外
線調光素子を実現すると共に、この素子−を使用するこ
とによって赤外線検出器の小型化及び低価格化を一段と
図ることを目的とする。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明の赤外線調光素子は、導電性のシリコン基板の表
裏各面にそれぞれ絶縁膜を形成し、その一方の絶縁膜Ｊ
−，に導体ストライプを形成してなる赤外線偏光板を一
対設け、この一対の偏光板をその各導体ストライプが互
いに平行に対峙するよう−・定ギヤ・ブをも−）で配置
し、この両側光板間に液晶を封入した構造である。そし
て、特に上記絶縁膜を赤外線反射防止膜：膜とし、前記
導体ストライプを２ ｓｎ１以下のピッチで且つ１００
０〜２０００人の膜厚に形成すると好適である。
裏各面にそれぞれ絶縁膜を形成し、その一方の絶縁膜Ｊ
−，に導体ストライプを形成してなる赤外線偏光板を一
対設け、この一対の偏光板をその各導体ストライプが互
いに平行に対峙するよう−・定ギヤ・ブをも−）で配置
し、この両側光板間に液晶を封入した構造である。そし
て、特に上記絶縁膜を赤外線反射防止膜：膜とし、前記
導体ストライプを２ ｓｎ１以下のピッチで且つ１００
０〜２０００人の膜厚に形成すると好適である。
また、本発明の赤外線検出器は、このような赤外＠ｗＲ
光素子を赤外線検出体を封入するセンサケースの赤外線
入射開口に取付けた構造とした。
光素子を赤外線検出体を封入するセンサケースの赤外線
入射開口に取付けた構造とした。
（ホ）作用
上記構造の赤外１１調光素子に依れば、偏光板の基板自
体が電極として機能するので、この基板上の導体ストラ
イプが何れかの個所で断線しても、液晶に何等不都合な
く駆動電圧が印加される。そして、上記基板と導体スト
ライプ間には絶縁膜が介在するので、導体ストライプの
ワイヤー格子作用による赤外線偏光機能が低下しない、
また、特に−１−２絶縁膜を赤外線反射防止膜とした場
合には、液晶への赤外線の入射量が増大し、調光素子に
よる透過損失が低下する。更に、導体パターンとビ／チ
２−以下で膜厚１０００〜２０００人に選定すると、赤
外線の短波長領域で良好な偏光特性が得られることが実
験により確認された。
体が電極として機能するので、この基板上の導体ストラ
イプが何れかの個所で断線しても、液晶に何等不都合な
く駆動電圧が印加される。そして、上記基板と導体スト
ライプ間には絶縁膜が介在するので、導体ストライプの
ワイヤー格子作用による赤外線偏光機能が低下しない、
また、特に−１−２絶縁膜を赤外線反射防止膜とした場
合には、液晶への赤外線の入射量が増大し、調光素子に
よる透過損失が低下する。更に、導体パターンとビ／チ
２−以下で膜厚１０００〜２０００人に選定すると、赤
外線の短波長領域で良好な偏光特性が得られることが実
験により確認された。
また、この赤外線調光素子自体は構造が簡単で１つ安価
に実現できると共に、これを前述の構造で赤外線検出器
に組込んだ場合は検出器の赤外線透過用フィルタにも兼
用できるので、赤外線検出器の小型化且つ低価格化が可
能となる。
に実現できると共に、これを前述の構造で赤外線検出器
に組込んだ場合は検出器の赤外線透過用フィルタにも兼
用できるので、赤外線検出器の小型化且つ低価格化が可
能となる。
（へ） 実施例
第１図は本発明による赤外線調光素子の一実施例の断面
構造を模式的に表している。同図に於いて、（５ａバ５
ｂ）は一対の赤外線偏光板であり、この各偏光板は導電
性を持たせるためにリン等の不純物がドープされた厚さ
３００鱗程度のシリコンウェハ（６ａ）（６ｂ）を基板
とし、その各基板の一方の面には全面に互って絶縁性の
赤外線反射防止膜（７ａ）（７ｂ〉が、また、他方の面
には周辺部を除いて同様の赤外線反射防止膜（８ａ）（
８ｂ）がそれぞれ形成されている。これらの反射防止膜
は何れもＺｎ５ｅ等が略【０００人程変力厚みで塗布き
れてなるものである。
構造を模式的に表している。同図に於いて、（５ａバ５
ｂ）は一対の赤外線偏光板であり、この各偏光板は導電
性を持たせるためにリン等の不純物がドープされた厚さ
３００鱗程度のシリコンウェハ（６ａ）（６ｂ）を基板
とし、その各基板の一方の面には全面に互って絶縁性の
赤外線反射防止膜（７ａ）（７ｂ〉が、また、他方の面
には周辺部を除いて同様の赤外線反射防止膜（８ａ）（
８ｂ）がそれぞれ形成されている。これらの反射防止膜
は何れもＺｎ５ｅ等が略【０００人程変力厚みで塗布き
れてなるものである。
そ（７丁、この基板（６ａ）（６ｂ）の内側の上記反射
防止膜（８ｇ）（８ｂＬＬ：にはアルミ製の導体ストラ
イプ（９ａ）＜９ｂ）か後述のような細かいピッチで形
成され、且つ、これら各導体ストライプ上には更にポリ
イミド等の高分子材料からなる配向膜（１０ａ）（ＬＯ
ｂ）が形成されている。そして、このような構造をもつ
赤外線偏光板（５ａ）（５ｂ）が有機接着剤中にフリッ
トガラ゛人等の厚み規定物質を混入したスペーサ（１１
）によって２０牌程度の間隔に保持され、その間にＴＮ
型の液晶（１２）が封入されているのである。
防止膜（８ｇ）（８ｂＬＬ：にはアルミ製の導体ストラ
イプ（９ａ）＜９ｂ）か後述のような細かいピッチで形
成され、且つ、これら各導体ストライプ上には更にポリ
イミド等の高分子材料からなる配向膜（１０ａ）（ＬＯ
ｂ）が形成されている。そして、このような構造をもつ
赤外線偏光板（５ａ）（５ｂ）が有機接着剤中にフリッ
トガラ゛人等の厚み規定物質を混入したスペーサ（１１
）によって２０牌程度の間隔に保持され、その間にＴＮ
型の液晶（１２）が封入されているのである。
ここで、断る構造の赤外線調光素子に於いて、先ｒ偏光
板（５ａ）（５ｂ）自体の性能を検討すへく、導体幅及
び導体間隔をともに１−（即ち、ピッチ２鱗）の導体ス
トライプ（９ａ）（９ｂ）の厚ｔ（ｄ）を種々変えて実
験したところ、二枚の偏光板をその間に液晶を封入しな
いで直接各導体ストライプが平行（Ｐａｒａｌｌｅｌ
）になるように配置した場合と直交（Ｃｒ。
板（５ａ）（５ｂ）自体の性能を検討すへく、導体幅及
び導体間隔をともに１−（即ち、ピッチ２鱗）の導体ス
トライプ（９ａ）（９ｂ）の厚ｔ（ｄ）を種々変えて実
験したところ、二枚の偏光板をその間に液晶を封入しな
いで直接各導体ストライプが平行（Ｐａｒａｌｌｅｌ
）になるように配置した場合と直交（Ｃｒ。
ｓｓ）するように配置した場合とに於ける赤外線透過率
の比（Ｃ／Ｐ）が２０数％のものが、ｄ刺１０００〜２
０００人に選定した場合に得られた。また、第２図はそ
のような二枚の偏光板の平行配置の場合と直交配置の場
合の赤外線透過スペクトルの測定結果を示しており、同
図のもので波数１６００ｃｍ−’程度以上の短波長領域
間ではＣ７Ｐ比が充分小さくなっていないが、これは導
体ストライプのピッチ′＠２鱗に選定したからである。
の比（Ｃ／Ｐ）が２０数％のものが、ｄ刺１０００〜２
０００人に選定した場合に得られた。また、第２図はそ
のような二枚の偏光板の平行配置の場合と直交配置の場
合の赤外線透過スペクトルの測定結果を示しており、同
図のもので波数１６００ｃｍ−’程度以上の短波長領域
間ではＣ７Ｐ比が充分小さくなっていないが、これは導
体ストライプのピッチ′＠２鱗に選定したからである。
従って、短波長領域での偏光特性を改善して赤外線の長
波長領域から短波長領域に亘ってＣ／Ｐ比を充分小さく
するには、ピッチをそれよりも小さく即ち導体幅及び導
体間隔とも１−以下にすればよいことになる。
波長領域から短波長領域に亘ってＣ／Ｐ比を充分小さく
するには、ピッチをそれよりも小さく即ち導体幅及び導
体間隔とも１−以下にすればよいことになる。
第１図の赤外線調光素子はこのように充分な赤外線偏光
特性を有する偏光板（５ａ＞（５ｂ）とＴＮ型液晶（１
２）とを」二連の構造で組合せたものであるから、偏光
板（５８）（５ｂ）間・＼の電圧の印加によって赤外線
通Ａｔを調節できるのである。
特性を有する偏光板（５ａ＞（５ｂ）とＴＮ型液晶（１
２）とを」二連の構造で組合せたものであるから、偏光
板（５８）（５ｂ）間・＼の電圧の印加によって赤外線
通Ａｔを調節できるのである。
次に第３図は、第１図の赤外線調光素子を赤外線検出器
のシャッタとして使用した一実施例を示している。同図
に於いて、（貝）は金属製のヘッダ（１４）及び円形の
開口（１６）を有する金属製キャップ（１５）とからな
るセンサケースであり、（１７）（１８）（１９）は・
＼ラダ（１４）に植設きれた第１第２第３り一ドピンで
ある。第１リードビン（１７）はヘッダ（１４）と電気
的に接続され、第２第３リードピン〈１８）（１９）は
一端がセンサケース（１３）内に突出するように貫通し
且つ絶縁スペーサ（２０）（２１）によってヘッダ（１
４）に保持きれている。 （２２）は導電性の検出体支
持台であり、該支持台はキャップ（１５〉の開口（１６
）と対向するヘッダ（１４）上に導電性接着剤によって
取付けられ、また、この支持台（２２）上には、タンタ
ル酸リチウム（ＬｉＴａＯｓ）等からなる焦電型赤外線
検出体（２３）の裏面側の電極が導電性接着剤によって
固着キれている。この検出体く２３）は表面側にも！極
を有し、この電極はリード１ｇ（２４）を介して第２リ
ードピンク１８）に接続されている。
のシャッタとして使用した一実施例を示している。同図
に於いて、（貝）は金属製のヘッダ（１４）及び円形の
開口（１６）を有する金属製キャップ（１５）とからな
るセンサケースであり、（１７）（１８）（１９）は・
＼ラダ（１４）に植設きれた第１第２第３り一ドピンで
ある。第１リードビン（１７）はヘッダ（１４）と電気
的に接続され、第２第３リードピン〈１８）（１９）は
一端がセンサケース（１３）内に突出するように貫通し
且つ絶縁スペーサ（２０）（２１）によってヘッダ（１
４）に保持きれている。 （２２）は導電性の検出体支
持台であり、該支持台はキャップ（１５〉の開口（１６
）と対向するヘッダ（１４）上に導電性接着剤によって
取付けられ、また、この支持台（２２）上には、タンタ
ル酸リチウム（ＬｉＴａＯｓ）等からなる焦電型赤外線
検出体（２３）の裏面側の電極が導電性接着剤によって
固着キれている。この検出体く２３）は表面側にも！極
を有し、この電極はリード１ｇ（２４）を介して第２リ
ードピンク１８）に接続されている。
一方、（２５）は第１図の構造を持つ赤外線シャッタで
あり、このシャッタの一方の導電性シリコン基板（６ａ
〉の反射肪止膜（７ａ）が存在しない外表面の周辺部＜
６ａ’）が銀ペースト等の導電性接着剤にてキャップ（
１５）の開口（１６）周辺の内側に固着されて該開口を
閉察し、他方の導電性シリコン基板（６ｂ）の同様の周
辺部＜６ｂ’）がリード！ＩＩ＜２６）を介して第３リ
ードピン（１９）に接続されている。そして、この第３
す〜ドピン（１９）と第１リードピン（１７）間に土１
５Ｖ程度の低周波（例えばＬＯＯＨｚ）の液晶駆動電圧
を例えば２００ｍ５ｅｃ、程度の周期で印加し、それに
よ−）でシャッタ（２５）を周期的に開閉させて赤外線
検出体（２３）に到達する赤外線を断続させるようにな
っているのである。
あり、このシャッタの一方の導電性シリコン基板（６ａ
〉の反射肪止膜（７ａ）が存在しない外表面の周辺部＜
６ａ’）が銀ペースト等の導電性接着剤にてキャップ（
１５）の開口（１６）周辺の内側に固着されて該開口を
閉察し、他方の導電性シリコン基板（６ｂ）の同様の周
辺部＜６ｂ’）がリード！ＩＩ＜２６）を介して第３リ
ードピン（１９）に接続されている。そして、この第３
す〜ドピン（１９）と第１リードピン（１７）間に土１
５Ｖ程度の低周波（例えばＬＯＯＨｚ）の液晶駆動電圧
を例えば２００ｍ５ｅｃ、程度の周期で印加し、それに
よ−）でシャッタ（２５）を周期的に開閉させて赤外線
検出体（２３）に到達する赤外線を断続させるようにな
っているのである。
（ト〉 発明の効果
本発明に依れば、赤外線偏光板と液晶の駆動電圧印加用
の電極とを一体化できると共に、偏光板のワイヤー格子
を構成する導体ストライプが断線しても液晶に同等不都
合なく駆動電圧を印加でき、しかも、偏光板の赤外線偏
光効率を大きく採れ、更に偏光板の絶縁膜を特に系外線
反射防止膜に１７た場合は赤外線透過損失も小さくでき
る等により、総じて小型且つ高効率で且つ歩留まりのよ
い赤外線調光素子を実現できる。
の電極とを一体化できると共に、偏光板のワイヤー格子
を構成する導体ストライプが断線しても液晶に同等不都
合なく駆動電圧を印加でき、しかも、偏光板の赤外線偏
光効率を大きく採れ、更に偏光板の絶縁膜を特に系外線
反射防止膜に１７た場合は赤外線透過損失も小さくでき
る等により、総じて小型且つ高効率で且つ歩留まりのよ
い赤外線調光素子を実現できる。
また、この赤外ａｍ光素子をチＳツバ動作するシャ７タ
として使用した赤外線検出器に於いては、このシャッタ
を赤外線透過用フィルタに兼用できるから、シャッタ自
体が小型且つ安価に実現と できることへ相俟っで、赤外線検出器の小型化及び低価
格化を一段と図ることができる。
として使用した赤外線検出器に於いては、このシャッタ
を赤外線透過用フィルタに兼用できるから、シャッタ自
体が小型且つ安価に実現と できることへ相俟っで、赤外線検出器の小型化及び低価
格化を一段と図ることができる。
第１図は本発明による赤外線調光素子の断面構造庖模式
的に示す図、第２図はその偏光板の赤外線透過特性を示
す特性図、第３凶は本発明の赤外線検出器の一実施例を
模式的に示す断面図、第４図は液晶を利用した従来の赤
外線調光素子を模式的に示す断面図である。 （５Ｍ）（５ｂ） 、赤外線偏光板、（６ａ）（６ｂ）
：シリコン基板、（７ａ）（７ｂ）（８ａ）（８ｂ）
：赤外線反射防止膜、（９ｇ）（９ｂ） ：導体スト
ライプ、（１２） ：液晶、（１３） ：センサケース
、（１６） ：開口、（２３）：赤外線検出体、（２５
） ：赤外線調光素子（赤外線シャック）。 第１図
的に示す図、第２図はその偏光板の赤外線透過特性を示
す特性図、第３凶は本発明の赤外線検出器の一実施例を
模式的に示す断面図、第４図は液晶を利用した従来の赤
外線調光素子を模式的に示す断面図である。 （５Ｍ）（５ｂ） 、赤外線偏光板、（６ａ）（６ｂ）
：シリコン基板、（７ａ）（７ｂ）（８ａ）（８ｂ）
：赤外線反射防止膜、（９ｇ）（９ｂ） ：導体スト
ライプ、（１２） ：液晶、（１３） ：センサケース
、（１６） ：開口、（２３）：赤外線検出体、（２５
） ：赤外線調光素子（赤外線シャック）。 第１図
Claims (4)
- （１）導電性のシリコン基板の表裏各面にそれぞれ絶縁
膜を形成し、その一方の絶縁膜上に導体ストライプを形
成してなる赤外線偏光板を一対設け、この一対の偏光板
をその各導体ストライプが互いに平行に対峙するよう一
定ギャップをもって配置し、この両偏光板間に液晶を封
入してなる赤外線調光素子。 - （２）前記絶縁膜は赤外線反射防止効果を有することを
特徴とする請求項１記載の赤外線調光素子。 - （３）前記導体ストライプは２μｍ以下のピッチで且つ
１０００〜２０００Åの膜厚に形成されていることを特
徴とする請求項１記載の赤外線調光素子。 - （４）赤外線検出体を封入するセンサケースの赤外線入
射用開口に請求項１記載の赤外線調光素子を取付けてな
る赤外線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63163452A JPH0212023A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 赤外線調光素子及びこれを使用した赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63163452A JPH0212023A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 赤外線調光素子及びこれを使用した赤外線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0212023A true JPH0212023A (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=15774152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63163452A Pending JPH0212023A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 赤外線調光素子及びこれを使用した赤外線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0212023A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0602895A3 (en) * | 1992-12-11 | 1994-09-14 | Canon Kk | Image display device, semiconductor device and optical equipment. |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5764213A (en) * | 1980-10-08 | 1982-04-19 | Alps Electric Co Ltd | Insulatig film and paste for forming insulating film |
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-
1988
- 1988-06-30 JP JP63163452A patent/JPH0212023A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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| US5926238A (en) * | 1992-12-11 | 1999-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display device, semiconductor device and optical element |
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