JPH02246274A - 赤外線検出装置 - Google Patents

赤外線検出装置

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JPH02246274A
JPH02246274A JP1068096A JP6809689A JPH02246274A JP H02246274 A JPH02246274 A JP H02246274A JP 1068096 A JP1068096 A JP 1068096A JP 6809689 A JP6809689 A JP 6809689A JP H02246274 A JPH02246274 A JP H02246274A
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diode
gate
leakage current
effect transistor
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JP1068096A
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Kazuhisa Miyaguchi
和久 宮口
Yasushi Hoshino
安司 星野
Akinaga Yamamoto
晃永 山本
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Hamamatsu Photonics KK
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は焦電型検出素子を用いて赤外線を検出する赤外
線検出装置に関し、特に装置の回路構成の改善に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来、この・種の赤外線検出装置としては、例えば、第
4図の回路図に示されるものがある。
焦電型検出素子1は赤外線が照射されると分極電荷を発
生し、4回路にはこの分極電荷を中和する電流が流れる
。この電流変化は、焦電型検出素子1に並列に接続され
た高抵抗値を有する抵抗R1および接合型電界効果トラ
ンジスタ(J−FE’T)2の入力インピーダンスによ
り電圧変化としてとらえられる。そして、発生した電圧
はJ−FET2のゲートに印加され、J−FET2のド
レイン・ソース間にはゲートに印加された電圧に比例し
た電流が流れる。この電流により負荷抵抗R2の端子間
には電圧が発生し、この電圧は出力端子V  を介して
出力される。
ut 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来の装置には以下のような課題が
含まれている。
第1に、抵抗R1の抵抗値は非常に高い値に設定しなけ
ればならないため、抵抗R1の形状が大形化して、装置
を小形化することが出来ないという課題が有った。例え
ば、人体から発生する赤外線を検出する場合には、抵抗
R1の抵抗値としては数十MΩから数+GΩ程度の非常
に高い値の抵抗−、¥″なければならない。従・て、上
記従来の回路はモノリシックに集積化することは不可能
であり、J−FET2等の回路が配線されたセラミック
等に抵抗R1が一体化される構造になってい・る。
第2に、このような高抵抗値の抵抗R1は、微少な粉塵
や汚れ等が抵抗表面に付着すると抵抗値が変化するため
、抵抗R1の取り扱いに注意が必要とされ、また、安定
化した出力が得られないで感度が低下するという課題も
有った。
第3に、このような高抵抗値の抵抗R1は高価なものと
なり、装置全体の価格が高くなるという課題も有った。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はこのような課題を解消するためになされたもの
で、焦電型検出素子に並列に接続されたダイオードと、
このカソードがゲートに接続された電界効果トランジス
タとから構成されたものである。また、焦電型検出素子
に逆並列に接続されたダイオードと、この各一端のカソ
ードおよびアノードがゲートに接続された電界効果トラ
ンジスタとから構成されたものである。
〔作用〕
電界効果トランジスタのゲートリーク電流はダイオード
に流れ、焦電型検出素子にはほとんど電流が流れないた
め、焦電型検出素子から電界効果トランジスタのゲート
側を見た入力インピーダンスは高くなる。また、電界効
果トランジスタのゲートリーク電流およびアノードがゲ
ートに接続されたダイオードのリーク電流の和の電流は
カソードがゲートに接続されたダイオードに流れ、同様
にして入・カインピーダンスは高くなる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例による赤外線検出装置の回路
図である。
J−FET3のドレインは正の電源電圧VDDC+6V
)に吊り上げられ、ゲートにはダイオード4のカソード
が接続され、ソースには負荷抵抗R3の一端が接続され
ている。このソースと負荷抵抗R3との接続点は出力端
子、■  に接続されut ており、負荷抵抗R3の他端は接地されている。
また、ダイオード4のアノードは接地され、このカソー
ドは入力端子Aを介し、て焦電型検出素子5の一端に接
続され、この焦電型検出素子5の他端は接地されている
。なお、J−FET3とダイオード4は同一半導体基板
上に形成されてモノリシック化されており、このような
J−FET3の接続態様は一般的にソースフォロアと呼
ばれる。
また、J−FET3のドレイン中ゲート間にはこのJ−
FET3の動作点において図示のように■  なるゲー
トリーク電流が流れ、また、ダイSS オード4のカソード・アノード間にはこの動作点におい
て図示のようにICDなるリーク電流が流れるが、これ
ら各電流値は等しくなるように(1−’I)、ダイオー
ド4は形成されていGSS   CD る。
このように形成された回路の入力端子AからJ−FET
3のゲート側を見た入力インピーダンスの等価回路は、
入力信号の低周波数帯域においては第2図のように表さ
れる。すなわち、抵抗Rshと容量C1とが並列に接続
された構成になる。抵コ 抗Rshは各リーク電流の微少変化に起因するものであ
り、容IICjはJ−FET3の動作点におけるダイオ
ード4の接合容量およびJ−FET3の入力容量の和の
容量に相当するものである。従って、この入力インピー
ダンスを2とすると、このZは次式に表される。
Z−1/[(1/R)+jωc、]・・・■sh さらにこの式を実部と虚部とに分けると以下のように表
される。
−jωCR/[1+(ωC,R,h)  3   sh ・・・■ これを極座標表示を用いて表すと以下のようになる。
Z −I Z l e”−−−■ ただし、+2+は入力インピーダンス2の絶対値、θは
この位相角を表し、以下のように示されθ−tan (
ωCJRsh) ここで、J−FET3の動作点において、J−FET3
のゲートリーク電流I  は全てダイオSS −層4のリーク電流■。、になり、焦電型検出素子5に
は全く電流が流れないため、リーク電流の微少変化に起
因する抵抗R8−抵抗値は無限大に近づく。また、焦電
型検出素子5によって検出される赤外線の周波数は非常
に低く、入力信号により定まる角周波数ωの値は小さい
ものとなる。このため、上記入力インピーダンス2の弐
〇における実部の分母の項「(ωCR)2Jは、項「1
」   sh に比較して非常に小さくなってこの実部の値はRshに
近づく。
この結果、動作点における入力インピーダンス2の値は
非常に大きくなる。
このような構成において、焦電型検出素子5に赤外線が
照射されるとこの焦電型検出素子5の電極間には分極電
荷が発生する。このため、回路にはこの分極電荷を中和
する電流が発生し、この電流変化は上述した高入力イン
ピーダンスにより電圧変化に変換される。変換されたこ
の電圧はJ−FET3のゲートに印加され、J−FET
3のドレイン・ソース間にはこの電圧に比例したドレイ
ン電流が流れる。従って、負荷抵抗R3の一テ間にはド
レイン電流に応じた電圧が生じ、端子V  を介して出
力される。そして、端子””mutut に電圧が生じることにより、焦電型検出素子5に赤外線
が照射されたことが検出される。
このように上記実施例によれば、従来、J−FETのゲ
ートに接続された高い抵抗値を必要とする抵抗は不要と
なり、単なるダイオード4により高入力インピ−ダスを
実現することが可能になる。このため、本装置は容易に
モノリシック化することが可能になり、さらには回路を
多数個集積してアレイ化することも可能になる。従って
、得られる赤外線検出装置は非常に小形化されたものに
なり、かつ、安価なものなる。しかも、抵抗値の安定し
ない従来の抵抗とは異なり、集積された半導体素子によ
って得られるダイオード4は特性の安定したものとなる
。従って、J−FET3は安定して駆動され、出力端子
V  に現れる電ut 圧も安定したものとなって装置の赤外線検出感度特性は
向上する。
なお、上記実施例の説明においては、ゲートリーク電流
■  がリーク電流!GDに等しくなるよGSS うにダイオード4を形成したが、これは理想的な状態で
あり、特に各リーク電流を等しくするように形成しなく
ても等価抵抗Rshの値は十分大きなものになり、上記
実施例と同様な効果を奏する。
第3図は本発明の他の一実施例による赤外線検出装置の
回路図であり、第1図と同一または相当する部分につい
ては同符号を用いてその説明は省略する。
同図に示された回路と第1図に示された回路との相違は
1、ダイオード6.7が逆並列に接続され、ダイオード
6.7の各一端のカソード、アノードがJ−FET3の
ゲートに接続されている点である。J−FET3の動作
点において、アノードがゲートに接続されたダイオード
7には図示のようにリーク電流■  が流れ、カソード
がゲートにDI 接続されたダイオード6には図示のようにリーク電流!
  が流れる。ダイオード7のリーク電流D2 I  とJ−FET3のゲートリーク電流lG55DI との和は、ダイオード6のリーク電流I  と等D2 しくなるように(1+I   −1)、各CDI   
GSS   GD2 ダイオード6.7は形成されている。
このように形成された本回路においても、入力信号の低
周波数帯域においては入力インピーダンス2の等価回路
は第2図と同様に表される。このため、J−FET3の
動作点における入力インピーダンスは高インピーダンス
になり、焦電型検出素子5に検出される赤外線は上記実
施例と同様にして検出される。従って、本実施例におい
ても上記実施例と同様な効果を奏する。
なお、本実施例はダイオード6のリーク電流!  が大
きい場合に実益があり、J−FET3D2 のゲートリーク電流■  の不足分はダイオードSS 7のリーク電流I  によって補われる。また、CD1 本実施例においても、ゲートリーク電流■GSSおよび
リーク電流l  の和がリーク電流I  とCDI  
        CD2 等しくなるように、特に各ダイオード6.7を形成する
ようにしなくても、上記実施例と同様な効果を奏する。
また、上記各実施例において、J−FET3はnチャネ
ル型のものとして説明したが、pチャネル型のものであ
っても良い。また、上記各実施例の説明□において、電
界効果トランジスタとして接合型の電界効果トランジス
タを用いた場合について説明したが、これに限定される
必要はなく、MO8構造の電界効果トランジスタやMI
S構造の電界効果トランジスタ等であっても良く、上記
実施例と同様な効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、電界効果トランジスタの
ゲートリーク電流はダイオードに流れ、焦電型検出素子
にはほとんど電流が流れないため、焦電型検出素子から
電界効果トランジスタのゲート側を見た入力インピーダ
ンスは高くなる。また、電界効果トランジスタのゲート
リーク電流およびアノードがゲートに接続されたダイオ
ードのリーク電流の和の電流はカソードがゲートに接続
されたダイオードに流れ、同様にして入力インピーダン
スは高くなる。
このため、従来の高抵抗値の抵抗は不要になり、安定化
した出力が得られて感度の高い装置を小形で、かつ、安
価に提供することが可能になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を表す回路図、第2図
は第1図に示された回路の入力インピーダンスの等価回
路図、第3図は本発明の他の一実施例の構成を表す回路
図、第4図は従来の構成を表す回路図である。 3・・・接合型電界効果トランジスタ(J−FET)、
4,6.7・・・ダイオード、5・・・焦電型検出素子
、R3・・・負荷抵抗。 第1図 特許出願人  浜松ホトニクス株式会社代理人弁理士 
  長谷用  芳  樹間        塩   1
)  辰   也第2図 手続補正書 平成1年6月13日 赤外線検出装置 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、赤外線が照射されると分極電荷を発生する焦電型検
    出素子と、この焦電型検出素子に並列に接続されたダイ
    オードと、ゲートにこのダイオードのカソードが接続さ
    れドレインおよびソース間に所定の電圧が印加される電
    界効果トランジスタとから構成され、 前記焦電型検出素子に生じた電流を電圧変換して前記電
    界効果トランジスタを駆動することを特徴とする赤外線
    検出装置。 2、赤外線が照射されると分極電荷を発生する焦電型検
    出素子と、この焦電型検出素子に逆並列に接続されたダ
    イオードと、ゲートにこのダイオードの各一端のカソー
    ドおよびアノードが接続されドレインおよびソース間に
    所定の電圧が印加される電界効果トランジスタとから構
    成され、前記焦電型検出素子に生じた電流を電圧変換し
    て前記電界効果トランジスタを駆動することを特徴とす
    る赤外線検出装置。
JP1068096A 1989-03-20 1989-03-20 赤外線検出装置 Expired - Lifetime JPH0821731B2 (ja)

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JPH0821731B2 JPH0821731B2 (ja) 1996-03-04

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04357891A (ja) * 1991-06-04 1992-12-10 Hamamatsu Photonics Kk 赤外線検出装置
JPH04357890A (ja) * 1991-06-04 1992-12-10 Hamamatsu Photonics Kk 赤外線検出装置
WO2007125664A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. 焦電性磁器組成物、及び焦電素子、並びに赤外線検出器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MOS-ICnFET=1969 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04357891A (ja) * 1991-06-04 1992-12-10 Hamamatsu Photonics Kk 赤外線検出装置
JPH04357890A (ja) * 1991-06-04 1992-12-10 Hamamatsu Photonics Kk 赤外線検出装置
WO2007125664A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. 焦電性磁器組成物、及び焦電素子、並びに赤外線検出器
EP2017239A4 (en) * 2006-04-28 2010-08-25 Murata Manufacturing Co PYROELECTRIC CERAMIC COMPOSITION, PYROELECTRIC ELEMENT AND INFRARED DETECTOR
US7897921B2 (en) 2006-04-28 2011-03-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Pyroelectric ceramic composition, and infrared element, and infrared detector

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