JPH0321888A - 焦電型赤外線検知装置 - Google Patents
焦電型赤外線検知装置Info
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- JPH0321888A JPH0321888A JP1157796A JP15779689A JPH0321888A JP H0321888 A JPH0321888 A JP H0321888A JP 1157796 A JP1157796 A JP 1157796A JP 15779689 A JP15779689 A JP 15779689A JP H0321888 A JPH0321888 A JP H0321888A
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- pyroelectric
- pyroelectric element
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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】
産業上の利用分野
本発明は焦電型赤外線センサを用いて物体の位置を検知
する焦電型赤外線検知装置に関すん従来の技術 近抵 侵入者の検知や火災の発見などの防犯・防災の目
的のために 赤外線センサを用いて赤外線源の位置を検
知する装置が使われるようになっｔも 赤外線のセン
サとしては化合物半導体を用いた量子型のものと焦電素
子やサーミスタなどを用いた熱型のものかあ，６０ ｉ
子型の赤外線センサは液体窒素などで冷却する必要があ
るた吹 防犯・防災などの目的には熱型の赤外線センサ
が用いられていも 特に焦電型のセンサは他の熱型のセ
ンサに比べて感度が高く、赤外線源の位置検知装置に最
適であも 先に我々は 特願昭６ ３−２ ８ ０ ７ ９ ２号
出願において、Ｘ軸方向の各単位焦電素子には隣同士を
電極のパターンによって直列接続し 一列に配した焦電
素子列をなＬＹ軸方向には前記焦電素子列を複数列配し
て構成した２次元焦電素子アレイの前面でスリットをＸ
軸方向に移動させることによって、焦電素子アレイに入
射する赤外線像を走査し 各列の両端の電極間に順次時
系列的に発生する電圧をセンサ出力として読みだすとい
う新規な動作原理に基づく焦電型２次元赤外線検出器を
提案しｔら 発明が解決しようとする課題 前記従来例において｛友 位置検知の分解能を高めよう
とすると、配列する焦電素子数が多くなもいま、Ｘ軸方
向に直列接続した１連の焦電素子列に含まれている単位
焦電素子の数をＮ， １つの単位焦電素子に発生する
センサ電圧をＶとすると、一定のフレーム周波数のもと
で（友 列の両端の電極間に順次時系列的に発生するセ
ンサ出力となる電圧はＶ／Ｎとなる。すなわ松 空間分
解能を高めるために直列接続する画素数を増加する昆
温度分解能が低下するという欠点があっ亀本発明（よ
このような従来技術の課題を解決することを目的とする
。
する焦電型赤外線検知装置に関すん従来の技術 近抵 侵入者の検知や火災の発見などの防犯・防災の目
的のために 赤外線センサを用いて赤外線源の位置を検
知する装置が使われるようになっｔも 赤外線のセン
サとしては化合物半導体を用いた量子型のものと焦電素
子やサーミスタなどを用いた熱型のものかあ，６０ ｉ
子型の赤外線センサは液体窒素などで冷却する必要があ
るた吹 防犯・防災などの目的には熱型の赤外線センサ
が用いられていも 特に焦電型のセンサは他の熱型のセ
ンサに比べて感度が高く、赤外線源の位置検知装置に最
適であも 先に我々は 特願昭６ ３−２ ８ ０ ７ ９ ２号
出願において、Ｘ軸方向の各単位焦電素子には隣同士を
電極のパターンによって直列接続し 一列に配した焦電
素子列をなＬＹ軸方向には前記焦電素子列を複数列配し
て構成した２次元焦電素子アレイの前面でスリットをＸ
軸方向に移動させることによって、焦電素子アレイに入
射する赤外線像を走査し 各列の両端の電極間に順次時
系列的に発生する電圧をセンサ出力として読みだすとい
う新規な動作原理に基づく焦電型２次元赤外線検出器を
提案しｔら 発明が解決しようとする課題 前記従来例において｛友 位置検知の分解能を高めよう
とすると、配列する焦電素子数が多くなもいま、Ｘ軸方
向に直列接続した１連の焦電素子列に含まれている単位
焦電素子の数をＮ， １つの単位焦電素子に発生する
センサ電圧をＶとすると、一定のフレーム周波数のもと
で（友 列の両端の電極間に順次時系列的に発生するセ
ンサ出力となる電圧はＶ／Ｎとなる。すなわ松 空間分
解能を高めるために直列接続する画素数を増加する昆
温度分解能が低下するという欠点があっ亀本発明（よ
このような従来技術の課題を解決することを目的とする
。
課題を解決するための手段
本発明は 複数個の単位焦電素子をＸ−Ｙマトリックス
状に配列した２次元焦電素子アレイにおいて、 ｌブロ
ックを、各単位焦電素子が電気的に直列でかつ隣接する
単位焦電素子同士が逆起電力となるようにＸ軸方向に配
線したｌ連の焦電素子列をＹ軸方向に複数本配置して構
成した焦電素子アレイと、前記焦電素子アレイ上をＸ軸
方向に移動し 各焦電素子に照射する赤外線像を順次走
査す＆Ｘ軸方向の長さは前記単位焦電素子のＸ軸方向の
長さに概ね等しくＹ軸方向の長さはＹ軸方向に配列した
全ての前記単位焦電素子のＹ軸方向の長さに概ね等しい
開口部を有する光学スリットとで構成し 前記ブロック
をＸ軸方向に複数個配置したものであも 作用 本発明Ｉｔ， Ｘ軸方向に直列接続した１連の焦電素
子列に含まれている単位焦電素子の数を、必要な温度分
解能を満足できる数（ｎ）に固定した２次元焦電素子ブ
ロックを構戊すると、このブロック内でα χ軸方向の
両端の電極間に順次時系列的に発生するセンサ出力電圧
はＶ／ｎとなん この２次元焦電素子ブロックをＸ軸方
向にｍ個接続Ｌ，Ｘ軸方向の全画素数をｎｘｍ＝Ｎ個と
してもセンサ出力電圧は各ブロックにおいてＶ／ｎが保
持されるため温度分解能の低下は生じなＬ１ すなわ
板 従来のセンサに比べ温度分解能がｍ倍改善できも 実施例 以下に 本発明の実施例について図面を参照しながら説
明すも 第１図に本発明の焦電型赤外線検知装置の一実施例の平
面図（同（Ａ）図）と断面図（同（Ｂ）図）と等価回路
（同（Ｃ）図）とを示す。焦電薄膜１の両面に各々、上
部電極２及び下部電極３を形戊し 各車位焦電素子を構
成している。Ｘ−Ｙマトリックス状に配した８×８個の
各車位焦電素子（よ マトリックスの中央部Ｙ軸方向に
形成した上部接地電極４を対象軸として、Ｘ軸方向に左
右対象な各々４×８個の単位焦電素子からなる２つのブ
ロックを構成していも 各ブロック内のＸ軸方向の４個
の単位焦電素子は隣同士が前記電極２．３のパターンに
よって交互に配線され 一列に配した単位焦電素子が電
気的に直列接続をなし焦電素子列を形成してい４Ｙ軸方
向に８本の前記焦電素子列を配列してい４Ｘ軸方向の長
さは前記単位焦電素子のＸ軸方向の長さに概ね等しくＹ
軸方向の長さはＹ軸方向に配列した全ての前記単位焦電
素子のＹ軸方向の長さに概ね等しい開口部を有する光学
スリット５を、各ブロック内に各々１本ずつ設けて、前
記焦電素子アレイの前面上Ｘ軸方向に移動させることに
よって、焦電素子アレイに入射する赤外線像を走査し
各ブロックにおいて、各列の端部に設けた各々左右の信
号取出電極６、 ７と前記上部接地電極４との間に発生
する電圧を出力信号として信号処理回路に接続していも
ここで左ブロック内の任意の焦電素子列中の赤外線が照
射されている単位焦電素子８に注目すると、本単位焦電
素子では赤外線の強度に応じた信号電圧Ｖが発生すも
同一焦電素子列中で赤外線が照射されていない他の単位
焦電素子には電圧は発生せ風 単位焦電素子８にコンデ
ンサーを直列に接続したのと等価であ瓜 十分高い入力
インピーダンスの信号処理回路を接続した場魚 信号取
出電極６に現われる出力信号は各焦電素子の出力の和と
なん つまり、出力電圧は単位焦電素子８に発生する電
圧Ｖに等しくなも スリットの移動に伴って各車位焦電
素子に照射した赤外線量に比例した電圧力交 信号取出
電極６に順次出力されも 同様にして、右ブロック内の
任意の焦電素子列中の赤外線が照射されている単位焦電
素子９の出力信号は 信号取出電極７に現われも つま
り、本方法で（よ ２次元焦電素子アレイを２つのブロ
ックに分割することにより、前記光学スリット５の１回
の走査で同一の焦電素子列中の２個の単位焦電素子から
の出力信号を同時に取り出すことが出来る。これにより
、一定のフレーム周波数の下で、温度分解能を低下する
ことなく、センサの画素数を２倍に出来るわけであも ここで用いる光学スリット５ζ上 ｌ枚の基板上に左右
のブロックに対応する２本の開口溝を備え左右のブロッ
ク内を連動して移動するものであってもよいし 分離さ
れた２枚の光学スリットが左右のブロック内を各々単独
に移動するものであってもよ（Ｘ．， 本実施例で（上 ２次元焦電素子アレイを２つのブロッ
クに分割する場合について述べた力支 それ以上の数に
分割することも勿論可能であも発明の効果 本発明により、一定のフレーム周波数の下で、温度分解
能を低下することなく、センサの画素数を増加し空間分
解能が改善されな ２次元焦電素子アレイを備えた焦電
型赤外線検知装置を容易に実現できるものであも
状に配列した２次元焦電素子アレイにおいて、 ｌブロ
ックを、各単位焦電素子が電気的に直列でかつ隣接する
単位焦電素子同士が逆起電力となるようにＸ軸方向に配
線したｌ連の焦電素子列をＹ軸方向に複数本配置して構
成した焦電素子アレイと、前記焦電素子アレイ上をＸ軸
方向に移動し 各焦電素子に照射する赤外線像を順次走
査す＆Ｘ軸方向の長さは前記単位焦電素子のＸ軸方向の
長さに概ね等しくＹ軸方向の長さはＹ軸方向に配列した
全ての前記単位焦電素子のＹ軸方向の長さに概ね等しい
開口部を有する光学スリットとで構成し 前記ブロック
をＸ軸方向に複数個配置したものであも 作用 本発明Ｉｔ， Ｘ軸方向に直列接続した１連の焦電素
子列に含まれている単位焦電素子の数を、必要な温度分
解能を満足できる数（ｎ）に固定した２次元焦電素子ブ
ロックを構戊すると、このブロック内でα χ軸方向の
両端の電極間に順次時系列的に発生するセンサ出力電圧
はＶ／ｎとなん この２次元焦電素子ブロックをＸ軸方
向にｍ個接続Ｌ，Ｘ軸方向の全画素数をｎｘｍ＝Ｎ個と
してもセンサ出力電圧は各ブロックにおいてＶ／ｎが保
持されるため温度分解能の低下は生じなＬ１ すなわ
板 従来のセンサに比べ温度分解能がｍ倍改善できも 実施例 以下に 本発明の実施例について図面を参照しながら説
明すも 第１図に本発明の焦電型赤外線検知装置の一実施例の平
面図（同（Ａ）図）と断面図（同（Ｂ）図）と等価回路
（同（Ｃ）図）とを示す。焦電薄膜１の両面に各々、上
部電極２及び下部電極３を形戊し 各車位焦電素子を構
成している。Ｘ−Ｙマトリックス状に配した８×８個の
各車位焦電素子（よ マトリックスの中央部Ｙ軸方向に
形成した上部接地電極４を対象軸として、Ｘ軸方向に左
右対象な各々４×８個の単位焦電素子からなる２つのブ
ロックを構成していも 各ブロック内のＸ軸方向の４個
の単位焦電素子は隣同士が前記電極２．３のパターンに
よって交互に配線され 一列に配した単位焦電素子が電
気的に直列接続をなし焦電素子列を形成してい４Ｙ軸方
向に８本の前記焦電素子列を配列してい４Ｘ軸方向の長
さは前記単位焦電素子のＸ軸方向の長さに概ね等しくＹ
軸方向の長さはＹ軸方向に配列した全ての前記単位焦電
素子のＹ軸方向の長さに概ね等しい開口部を有する光学
スリット５を、各ブロック内に各々１本ずつ設けて、前
記焦電素子アレイの前面上Ｘ軸方向に移動させることに
よって、焦電素子アレイに入射する赤外線像を走査し
各ブロックにおいて、各列の端部に設けた各々左右の信
号取出電極６、 ７と前記上部接地電極４との間に発生
する電圧を出力信号として信号処理回路に接続していも
ここで左ブロック内の任意の焦電素子列中の赤外線が照
射されている単位焦電素子８に注目すると、本単位焦電
素子では赤外線の強度に応じた信号電圧Ｖが発生すも
同一焦電素子列中で赤外線が照射されていない他の単位
焦電素子には電圧は発生せ風 単位焦電素子８にコンデ
ンサーを直列に接続したのと等価であ瓜 十分高い入力
インピーダンスの信号処理回路を接続した場魚 信号取
出電極６に現われる出力信号は各焦電素子の出力の和と
なん つまり、出力電圧は単位焦電素子８に発生する電
圧Ｖに等しくなも スリットの移動に伴って各車位焦電
素子に照射した赤外線量に比例した電圧力交 信号取出
電極６に順次出力されも 同様にして、右ブロック内の
任意の焦電素子列中の赤外線が照射されている単位焦電
素子９の出力信号は 信号取出電極７に現われも つま
り、本方法で（よ ２次元焦電素子アレイを２つのブロ
ックに分割することにより、前記光学スリット５の１回
の走査で同一の焦電素子列中の２個の単位焦電素子から
の出力信号を同時に取り出すことが出来る。これにより
、一定のフレーム周波数の下で、温度分解能を低下する
ことなく、センサの画素数を２倍に出来るわけであも ここで用いる光学スリット５ζ上 ｌ枚の基板上に左右
のブロックに対応する２本の開口溝を備え左右のブロッ
ク内を連動して移動するものであってもよいし 分離さ
れた２枚の光学スリットが左右のブロック内を各々単独
に移動するものであってもよ（Ｘ．， 本実施例で（上 ２次元焦電素子アレイを２つのブロッ
クに分割する場合について述べた力支 それ以上の数に
分割することも勿論可能であも発明の効果 本発明により、一定のフレーム周波数の下で、温度分解
能を低下することなく、センサの画素数を増加し空間分
解能が改善されな ２次元焦電素子アレイを備えた焦電
型赤外線検知装置を容易に実現できるものであも
第１図（Ａ）、 （Ｂ）， （Ｃ）ｉ上 それぞれ本
発明の一実施例における焦電型赤外線検知装置を示す平
面は 断面は 等価回路であも
発明の一実施例における焦電型赤外線検知装置を示す平
面は 断面は 等価回路であも
Claims (2)
- （１）複数個の単位焦電素子をＸ−Ｙマトリックス状に
配列した２次元焦電素子アレイの焦電型赤外線検知装置
において、１ブロックが、各単位焦電素子が電気的に直
列でかつ隣接する単位焦電素子同士が逆起電力となるよ
うにＸ軸方向に配線した１連の焦電素子列をＹ軸方向に
複数本配置して構成した焦電素子アレイと、前記焦電素
子アレイ上をＸ軸方向に移動し、各焦電素子に照射する
赤外線像を順次走査する、Ｘ軸方向の長さが前記単位焦
電素子のＸ軸方向の長さに概ね等しくＹ軸方向の長さが
Ｙ軸方向に配列した全ての前記単位焦電素子のＹ軸方向
の長さに概ね等しい開口部を有する光学スリットとで構
成され、前記ブロックがＸ軸方向に複数個配置された事
を特徴とする焦電型赤外線検知装置。 - （２）マトリックスの中央部Ｙ軸方向に形成した接地電
極を対象軸として、Ｘ軸方向に左右対象な複数個の単位
焦電素子からなる２つのブロックを構成し、各ブロック
内のＸ軸方向の単位焦電素子は隣同士が電極パターンに
よって交互に配線され、電気的に直列接続をなす焦電素
子列を形成し、Ｙ軸方向には複数本の前記焦電素子列を
配列し、各ブロックにおいて、各焦電素子列の端部に設
けた信号取出電極と前記接地電極との間に発生する電圧
を出力信号として読みだす事を特徴とする請求項１記載
の焦電型赤外線検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157796A JPH0321888A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 焦電型赤外線検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157796A JPH0321888A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 焦電型赤外線検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0321888A true JPH0321888A (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=15657476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1157796A Pending JPH0321888A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 焦電型赤外線検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0321888A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009096310A1 (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-06 | Hamamatsu Photonics K.K. | 熱検出センサアレイ |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1157796A patent/JPH0321888A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009096310A1 (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-06 | Hamamatsu Photonics K.K. | 熱検出センサアレイ |
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