JPH02263122A - 赤外線感受素子用感受電極の配列方法 - Google Patents
赤外線感受素子用感受電極の配列方法Info
- Publication number
- JPH02263122A JPH02263122A JP63295541A JP29554188A JPH02263122A JP H02263122 A JPH02263122 A JP H02263122A JP 63295541 A JP63295541 A JP 63295541A JP 29554188 A JP29554188 A JP 29554188A JP H02263122 A JPH02263122 A JP H02263122A
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- Japan
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- sensing
- electrodes
- polarity
- infrared
- electrode
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- Radiation Pyrometers (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (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、赤外線感受素子の感受電極の配列力；去に関
するものである。
するものである。
（従来の技術）
第４図ａ、ｂ、ｃに赤外線感受素子用感受電極の代表的
モデルを示す如く、色々な感受電極の配列方法が従来か
ら良く知られている。
モデルを示す如く、色々な感受電極の配列方法が従来か
ら良く知られている。
然し乍らこれ等のものはいずれも縦方向或は横方向に感
受できないという重大な欠陥が考えられる。又第４図Ｃ
に示す他方向に感受性のある赤外線感受素子は温度補償
が行えず、温度変化により大きなドリフトが発生し、誤
動作をするという重大な欠陥が生じた。
受できないという重大な欠陥が考えられる。又第４図Ｃ
に示す他方向に感受性のある赤外線感受素子は温度補償
が行えず、温度変化により大きなドリフトが発生し、誤
動作をするという重大な欠陥が生じた。
すなわち第４図ａに示す感受電極の配列方法に於いては
、横方向には感受するが縦方向に移動する対象物には感
受できない、左右の感受電極が発生する焦電力は、互い
に極性が相違するために相殺しあい、赤外線感受素子と
しての機能を発することができない。換言すると、赤外
線感受素子の盲点であると云われている。
、横方向には感受するが縦方向に移動する対象物には感
受できない、左右の感受電極が発生する焦電力は、互い
に極性が相違するために相殺しあい、赤外線感受素子と
しての機能を発することができない。換言すると、赤外
線感受素子の盲点であると云われている。
同図すに於いても同様で、中央の感受電極と左右に分割
された小型の二つの電極とが極性を異にするために、前
者と同様に出力を得ることができない。一方多方向性を
有するものは温度ドリフトの出力が大きく誤動作すると
いう重大な欠陥が生じた。
された小型の二つの電極とが極性を異にするために、前
者と同様に出力を得ることができない。一方多方向性を
有するものは温度ドリフトの出力が大きく誤動作すると
いう重大な欠陥が生じた。
（発明が解決しようとする問題点）
前述した如〈従来型の赤外線感受素子は、・縦或は横方
向に移動する対象物を感受できないか或は温度補償がで
きないという重大な欠点があった。
向に移動する対象物を感受できないか或は温度補償がで
きないという重大な欠点があった。
これ等の欠点を充分に研究した結果、本発明に於いてこ
れ等の総てを解明したものである。
れ等の総てを解明したものである。
（問題を解決するための手段）
第１．２．３図に示す如く、本発明では便宜上−枚の焦
電性薄板１１に複数の感受電極を配列（＝１けた例を記
述するが、複数枚の薄板を用いるも、本発明の範囲に包
含される。
電性薄板１１に複数の感受電極を配列（＝１けた例を記
述するが、複数枚の薄板を用いるも、本発明の範囲に包
含される。
まず第１図は一枚の焦電性の薄板に四つの電極を配列し
たものである。
たものである。
これ等の感受電極Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３．Ｅ４．を図ａ−０
に示す如く、直列に結線した場合について記述すると、
まず赤外線感受素子の横方向から移動体が赤外線感受素
子を通過した場合、単位電極当りの起電圧をｅとすると
、−ｅ→２ｅ→Ｃなる出力が発生される。
に示す如く、直列に結線した場合について記述すると、
まず赤外線感受素子の横方向から移動体が赤外線感受素
子を通過した場合、単位電極当りの起電圧をｅとすると
、−ｅ→２ｅ→Ｃなる出力が発生される。
次に縦方向に赤外線感受素子の下から」−に移動体１２
が通過した場合は、ｅ→−２ｅ −＋ ｅと出力が得ら
れる。
が通過した場合は、ｅ→−２ｅ −＋ ｅと出力が得ら
れる。
次に第２図に示す如く、焦電性の薄板（膜）】１の中央
部に感受電極を配列することなく、周辺部に六つの感受
電極を配置付け、図ｂ−ｏの如く直列或は図ｂ−２の如
く並列に結線した場合に、移動体がＹ軸上の０点よりａ
、ｂ、ｃ、ｄを経て中心点ｅを通過して、更にｆ＋
ｇ＋ ｈ、 ｉと貫通した場合に、それぞれの感受
電極Ｅ１〜Ｅ６は次の様な出力が起きる。
部に感受電極を配列することなく、周辺部に六つの感受
電極を配置付け、図ｂ−ｏの如く直列或は図ｂ−２の如
く並列に結線した場合に、移動体がＹ軸上の０点よりａ
、ｂ、ｃ、ｄを経て中心点ｅを通過して、更にｆ＋
ｇ＋ ｈ、 ｉと貫通した場合に、それぞれの感受
電極Ｅ１〜Ｅ６は次の様な出力が起きる。
第１表
Ｙ軸（±１２０度偏軸方向も同様）
すなわち、Ｙ軸方向に移動体が０点より移動して赤外線
感受素子を貫通した場合に、それ等の赤外線感受素子の
総合出力はｅ→−２ｅ→２ｅ−＋ｅを発生する。Ｙ軸と
１２０度偏方向方向から移動した場合は、Ｙ軸信号と同
一である。Ｙ軸と６０度前後に偏れた角度の方向から前
述と同様に移動体が移動すると、前者と極性が反転して
−ｅ→２ｅ→−２ｅ−＊ｅを発生する。
感受素子を貫通した場合に、それ等の赤外線感受素子の
総合出力はｅ→−２ｅ→２ｅ−＋ｅを発生する。Ｙ軸と
１２０度偏方向方向から移動した場合は、Ｙ軸信号と同
一である。Ｙ軸と６０度前後に偏れた角度の方向から前
述と同様に移動体が移動すると、前者と極性が反転して
−ｅ→２ｅ→−２ｅ−＊ｅを発生する。
上述する如く、本発明によると従来の方法では全く感受
できなかった多方向に移動体が移動した場合の出力信号
が得られる。
できなかった多方向に移動体が移動した場合の出力信号
が得られる。
一方策４図Ｃに示す如く、従来から二つの電極が同心円
状に配置付けられたものが多方向検知型として知られる
所であるが、中央側の感受電極と外周側の感受電極の電
極面積が概ね同等に設計され、温度補償を行ったもので
ある。
状に配置付けられたものが多方向検知型として知られる
所であるが、中央側の感受電極と外周側の感受電極の電
極面積が概ね同等に設計され、温度補償を行ったもので
ある。
然し乍ら、実用上は中央部とその外周部との電極の面積
は同一なるも、それ等の電極の中央部と外周部では熱の
吸収並びに放出特性に大きな差異があるために、精度高
く温度補償をすることは不可能である。
は同一なるも、それ等の電極の中央部と外周部では熱の
吸収並びに放出特性に大きな差異があるために、精度高
く温度補償をすることは不可能である。
原理的にはそれ等の二つの電極は焦電性の薄板」−で熱
的に等価なる位置に配置付けられなければ解決しない問
題である。これ等の点に就いて解明した赤外線感受素子
用感受電極の配列方法が本発明の特徴である。
的に等価なる位置に配置付けられなければ解決しない問
題である。これ等の点に就いて解明した赤外線感受素子
用感受電極の配列方法が本発明の特徴である。
すなわち第３図に示す如く、焦電性の板１１の中央部は
、外周部の電極と熱力学的な条件が相違するために電極
を配置付けることなく、その条件が近似の外周部のみに
感受電極Ｅ１〜Ｅ８を配列した。
、外周部の電極と熱力学的な条件が相違するために電極
を配置付けることなく、その条件が近似の外周部のみに
感受電極Ｅ１〜Ｅ８を配列した。
電気的なそれぞれの感受電極の結線は、同図ＣＯに示す
如く、直列に配列するが、或はそれぞれの感受電極を奇
数Ｅｌ、Ｅ３．Ｅ５．Ｅ７と、偶数Ｅ２．Ｅ４．Ｅ６．
Ｅ８の二つの系に分割して直列にしたものを並列にした
図Ｃ−１、或はそれぞれ独立した二つのゲート回路Ｇｌ
、Ｇ２に図Ｃ−１の如く接続することも可能である。
如く、直列に配列するが、或はそれぞれの感受電極を奇
数Ｅｌ、Ｅ３．Ｅ５．Ｅ７と、偶数Ｅ２．Ｅ４．Ｅ６．
Ｅ８の二つの系に分割して直列にしたものを並列にした
図Ｃ−１、或はそれぞれ独立した二つのゲート回路Ｇｌ
、Ｇ２に図Ｃ−１の如く接続することも可能である。
結線の方法は色々な組み合わせが考えられる。
例えば異極性のもの、或は同極性の二つの感受電極の対
をそれぞれ独立の出力に接続したものが考えられる。
をそれぞれ独立の出力に接続したものが考えられる。
（作用）
多方向性（三方白星−Ｈの方向に移動体が移動した場合
に赤外線感受素子が感受信号（出力）を発生する現象を
いう）を備えるために、第１，２゜３図の如く少なくと
も二方向以上に対向する感受電極を配列した。
に赤外線感受素子が感受信号（出力）を発生する現象を
いう）を備えるために、第１，２゜３図の如く少なくと
も二方向以上に対向する感受電極を配列した。
又従来の多方向性の感受電極が同心円状に配置付けられ
たものは感受電極の面積が概ね同一で、熱変化に対する
焦電性に関わる起電力が同一なるら、中央部の感受電極
と外周部の感受電極の放熱量等の差が大きく、実用の温
度変化域でそれぞれの感受電極の（起電カー放熱による
消滅電力＝）実効起電力に差が生じて温度補償が行われ
ないために、温度変化に基づいたドリフトが大きく発生
して誤信号の原因になる。
たものは感受電極の面積が概ね同一で、熱変化に対する
焦電性に関わる起電力が同一なるら、中央部の感受電極
と外周部の感受電極の放熱量等の差が大きく、実用の温
度変化域でそれぞれの感受電極の（起電カー放熱による
消滅電力＝）実効起電力に差が生じて温度補償が行われ
ないために、温度変化に基づいたドリフトが大きく発生
して誤信号の原因になる。
本発明に於いては、特にこれ等の点に留意して個々の対
向する、換言すれば温度補償を相殺の原理によって行う
対の感受電極の薄板上の位置関係を重視した。
向する、換言すれば温度補償を相殺の原理によって行う
対の感受電極の薄板上の位置関係を重視した。
例えば第３図に見られる感受電極Ｅ１と対を組む奇数次
のＥ３． とは共に角に配置付けられている為に、熱
力学的にも同等であると判断できる。
のＥ３． とは共に角に配置付けられている為に、熱
力学的にも同等であると判断できる。
これ等の二つの感受電極の相違点は起電力の極性が相違
するのみである故、完全に温度補償がなされる訳である
。
するのみである故、完全に温度補償がなされる訳である
。
同様にその他の対となる感受電極の集団Ｅｌ。
Ｅ３．Ｅ５．Ｅ７も、他の偶数のＥ２．Ｅ４．Ｅ６、Ｅ
８もそれぞれ完全に位置関係が同様である関係上、温度
補償は完全に満たされる。
８もそれぞれ完全に位置関係が同様である関係上、温度
補償は完全に満たされる。
複数個の感受電極を上述した原理を考慮しながら増加し
ていくと良い多方向性に富んだ赤外線感受素子となるが
、その数が多くなると個々の感受電極から生じる出力レ
ベルがその数量に反比例して小さくなるために、多くと
も６４個以内が、特に３２個以内が実用に供しやすいが
、特殊な場合の用途にはそれ以上のこともある。
ていくと良い多方向性に富んだ赤外線感受素子となるが
、その数が多くなると個々の感受電極から生じる出力レ
ベルがその数量に反比例して小さくなるために、多くと
も６４個以内が、特に３２個以内が実用に供しやすいが
、特殊な場合の用途にはそれ以上のこともある。
ここでは本発明の原理を充分に説明できる八つの感受電
極を備えた赤外線感受素子に就いて実施例として説明す
る。
極を備えた赤外線感受素子に就いて実施例として説明す
る。
（実施例）
焦電性の薄板は高分子系のもの、単結晶系のセラミック
系等が実用に供されるが、本実施例ではセラミック系の
分極された２００μｍ以下の厚みを有する薄板に第３図
にモデル的に示した如く、八つの感受電極を図面上に示
す如き極性に起電力を有する様に配置付けた。
系等が実用に供されるが、本実施例ではセラミック系の
分極された２００μｍ以下の厚みを有する薄板に第３図
にモデル的に示した如く、八つの感受電極を図面上に示
す如き極性に起電力を有する様に配置付けた。
感受電極の数量Ｅｌ、Ｅ３．Ｅ５．Ｅ７を−っの系とし
、それぞれの極性を＋ｌ 、＋、−と決めた。残るＥ
２．Ｅ４．Ｅ６．Ｅ８を他の系としてそれぞれの極性を
一＋＋Ｔ Ｉ ＋とした。
、それぞれの極性を＋ｌ 、＋、−と決めた。残るＥ
２．Ｅ４．Ｅ６．Ｅ８を他の系としてそれぞれの極性を
一＋＋Ｔ Ｉ ＋とした。
これ等の二つの系の感受電極を同図Ｃ−Ｏ，Ｃ２に示す
如く、直列と並列に結線した場合に移動体が−Ｘ、−Ｙ
の０点より各点ａ、ｂ、ｃ、ｄ。
如く、直列と並列に結線した場合に移動体が−Ｘ、−Ｙ
の０点より各点ａ、ｂ、ｃ、ｄ。
ｅ＋ｆ＋ｇに至った時の出力は、第２表の如くｅ→−２
ｅ→ｅの信号を得ることができる。猶この結果はＹ軸方
向と共通の信号である。
ｅ→ｅの信号を得ることができる。猶この結果はＹ軸方
向と共通の信号である。
第２表
［−Ｘ−Ｙ］
第３表
［ＸＹ］
次にＸＹ軸方向に移動体が中心線を経て貫通した時の出
力信号は、第３表の通り、前二者とは出力信号のレベル
は同等であるが、極性が逆転している。
力信号は、第３表の通り、前二者とは出力信号のレベル
は同等であるが、極性が逆転している。
猶この結果はＸ軸方向と同等のものである。電気的な結
線を細分化して独立した信号を個々に取り出して電気回
路で目的に適した処理を行うことは自由である。
線を細分化して独立した信号を個々に取り出して電気回
路で目的に適した処理を行うことは自由である。
例えば第３図Ｃ−２に示す如く感受電極Ｅｌ。
Ｅ２．Ｅ３．Ｅ４の系とＥ５．Ｅ６．Ｅ７．Ｅ８の系を
並列に接続した場合の出力は、第２表の如く移動体のａ
＋ ｂ、Ｃ＋ ｄ＋ ｅ＋ ｆ＋ ｇの位置
に対してそれぞれの出力信号はＯ−＋ｅ−）Ｏ→−２ｅ
→０→−ｅ→０であるが、Ｃ−２図の如くＥ４゜Ｅ５．
Ｅ６．Ｅ７； Ｅ８の系を（）で示す如く逆に接続す
ると、それぞれの感受電極の極性は逆転して上述のａ、
ｂ−ｆ、Ｈの位置に対する出力信号は０→１→−２ｅ→
０→２ｅ→−１→０であり中央部の出力差は４ｅであり
特徴のある出力波形である。
並列に接続した場合の出力は、第２表の如く移動体のａ
＋ ｂ、Ｃ＋ ｄ＋ ｅ＋ ｆ＋ ｇの位置
に対してそれぞれの出力信号はＯ−＋ｅ−）Ｏ→−２ｅ
→０→−ｅ→０であるが、Ｃ−２図の如くＥ４゜Ｅ５．
Ｅ６．Ｅ７； Ｅ８の系を（）で示す如く逆に接続す
ると、それぞれの感受電極の極性は逆転して上述のａ、
ｂ−ｆ、Ｈの位置に対する出力信号は０→１→−２ｅ→
０→２ｅ→−１→０であり中央部の出力差は４ｅであり
特徴のある出力波形である。
（発明の効果）
本発明によると多方向性に適した、且つ同時に温度補償
が完全になされた赤外線感受素子を得ることが可能であ
るために、広い工業分野に於いての利用が見込め、工業
的な価値がある。
が完全になされた赤外線感受素子を得ることが可能であ
るために、広い工業分野に於いての利用が見込め、工業
的な価値がある。
第１図、第２図、第３図は本発明の代表的な赤外線感受
素子の例をモデル的に示したものであり焦電性の薄板１
１に感受電極Ｅｌ、Ｅ２．・・・Ｅ８を配置付けたもの
である。 又ａ Ｏ＋ ａ １ ＋ ａ ２ ＋ ｂ Ｏ
＋ ｂ １ ＋ｂ−２，ｃ−０，ｃ−１，ｅ−２はそ
れぞれの電気的な結線の例を示したものである。Ｇ、Ｇ
ｌ。 Ｇ２は出力用のゲートを示している。
素子の例をモデル的に示したものであり焦電性の薄板１
１に感受電極Ｅｌ、Ｅ２．・・・Ｅ８を配置付けたもの
である。 又ａ Ｏ＋ ａ １ ＋ ａ ２ ＋ ｂ Ｏ
＋ ｂ １ ＋ｂ−２，ｃ−０，ｃ−１，ｅ−２はそ
れぞれの電気的な結線の例を示したものである。Ｇ、Ｇ
ｌ。 Ｇ２は出力用のゲートを示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）一枚或は複数枚の焦電性薄板に隣接する感受電極と
極性が相違し、且つ中央部分に感受電極を配置付けるこ
となく、縦又は横方向の中心線上の二つの感受電極が同
極性であることを特徴とする四つの感受電極を備えた赤
外線感受素子用感受電極の配列方法。 ２）一枚或は複数枚の焦電性薄板に隣接する感受電極と
極性が相違し、且つ中央部分に感受電極を配置付けるこ
となくＹ軸、Ｘ−３０度軸、Ｘ＋３０度軸のいずれかの
方向から赤外線感受素子の外部よりその中心点を経過し
て直進した場合、その感受電極の極性が負極（正極）→
二つの正極（負極）→二つの負極（正極）→正極（負極
）、［（）内はそれぞれに対応する］の状態に配列され
たことを特徴とする六つの感受電極を備えた赤外線感受
素子用感受電極の配列方法。 ３）一枚或は複数枚の焦電性薄板に隣接する感受電極の
極性が一方は同極で他方は異極であり、中央部分に感受
電極が配置付けられることなく、八つの感受電極の中心
を対称点として極性が同一の感受電極が配置付けられた
ことを特徴とする赤外線感受素子用感受電極の配列方法
。 ４）上記請求の範囲に記述の中央部分に感受電極を配置
付けることなく、且つ少なくとも二方向からの移動物体
に対して感受する様に感受電極を配置したことを特徴と
する赤外線感受素子用感受電極の配列方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63295541A JPH02263122A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 赤外線感受素子用感受電極の配列方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63295541A JPH02263122A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 赤外線感受素子用感受電極の配列方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02263122A true JPH02263122A (ja) | 1990-10-25 |
Family
ID=17821978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63295541A Pending JPH02263122A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 赤外線感受素子用感受電極の配列方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02263122A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5789751A (en) * | 1994-11-11 | 1998-08-04 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Non-directional pyroelectric infrared sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5994094A (ja) * | 1982-11-20 | 1984-05-30 | Takenaka Eng Kogyo Kk | 全方向防犯用ツインセンサ−システム |
-
1988
- 1988-11-21 JP JP63295541A patent/JPH02263122A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5994094A (ja) * | 1982-11-20 | 1984-05-30 | Takenaka Eng Kogyo Kk | 全方向防犯用ツインセンサ−システム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5789751A (en) * | 1994-11-11 | 1998-08-04 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Non-directional pyroelectric infrared sensor |
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