JPH0438269Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、性能が安定であつて且つ効率的に製
造可能な赤外線センサに関する。

背景技術 一般に焦電型赤外線センサは、自発分極を有す
るフツ化ビニリデン系樹脂等の高分子焦電体ある
いはセラミツク焦電体等からなる焦電体の膜ない
しは薄層体の両面に電極膜を形成してなる焦電素
子を感熱素子として用い、入射する赤外線の受光
量の変化に基づいて発生する分極の温度変化によ
り生じた電界を焦電素子の両面に発生させ、これ
を適宜増幅して検出するという基本的構成を有す
る。

このような赤外線センサの一例として、本考案
者らは、第１図に断面図を示すような赤外線セン
サを既に提案している（実願昭58−150572号）。
すなわち、このセンサにおいては、まず赤外線透
過窓１ａを頂部に開口させた金属ケース（キヤツ
プ）１内には、その窓部１ａに内接してエチレン
系樹脂膜等からなる赤外線透過窓材２が配置され
る。また、この赤外線透過窓材２の下には、上側
導電体リング３およびフツ化ビニリデン系樹脂等
からなる焦電体膜４ａ（第２図）の両面にITO（イ
ンジウム・すず複合酸化物）等からなる透明表面
電極４ｂ（第２図）および裏面電極４ｃ（第２図）
を有してなる焦電素子４、および下側導電体リン
グ５が順次積層されている。更に焦電素子４およ
び導電体リング５の下部空間には、増幅素子の一
例としてのFET（電界効果型トランジスタ）６が
配置され、そのゲートからのリード線６ａを下側
導体リング５の下面に圧接する形態で一体の絶縁
部材７が金属ケース１の下部から挿入配置され
る。絶縁部材７は、焦電素子４ならびに導体リン
グ５を包囲する上部側壁７ａと、該上部側壁に連
なり導体リング５を支承する上部棚段７ｂと、
FET６を収容する空間を包囲する中間側壁７ｃ
と、底板７ｄとからなり、ABS等の合成樹脂の
射出成形、プレス成形等により一体に成形されて
いる。またその底板７ｄには、FET６のソース、
ドレインおよびアースのリード線８，８ａ，８
ｂ，８ｃが挿通されている。また底板７ｄの外面
には蒸着、メツキ等によるシールド用金属膜（図
示せず）が形成され、これをアースリード線８ｃ
と導通させ、金属ケース１および上側導体リング
３を通じて焦電素子４の表面電極４ｂが接地され
ている。更に金属ケース１の内容物は、ケース下
端１ｂをかしめることにより、密接に積層した一
体構造とされている。

上記した第１図および第２図に示した赤外線セ
ンサは、シールド構造も含めて底板ならびに側壁
構造が簡略化され、部品数が少なく、ワイヤーボ
ンデイング等の複雑な工程を含まずに容易且つ安
価に製造できるという特徴を有するが、一つの問
題点として、出力が不安定となる欠点が見出され
た。また、なお一層の構造ならびに製造工程の簡
略化が望ましいことは云うまでもない。

考案の目的 したがつて、本考案の主要な目的は、製造が容
易で且つ安定な特性を有する赤外線センサを提供
することにある。

考案の概要 本考案者らの研究によれば、上記第１図および
第２図のようにして形成された赤外線センサの製
造工程の一層の簡略化を阻み、出力が不安定とな
る主要な原因の一つとして、FET６の赤外線セ
ンサのケーシング１内への固定を、ゲートリード
線６ａ、ならびにソース、ドレインおよびアース
のリード線８，８ａ，８ｂ，８ｃを介して行なつ
ていることに問題があることが見出された。すな
わち、リード線８の曲げ方によつて、FET６の
位置が一定せず、これが位置決めの繁雑さのみな
らず、ゲートリード線６ａを通じる下側導電体リ
ングとの接続不良による出力の不安定化の原因と
なつていることが判明した。またFET自体の固
定が不完全であるため、ケーシングのかしめによ
る力を支承するために絶縁部材の側壁７ｃが利用
されている。

本考案の赤外線センサは、このような知見に基
づき上述の目的を達成するために開発されたもの
であり、より詳しくは、赤外線透過窓を頂部に開
口した金属ケース内の該赤外線透過窓近傍に、赤
外線透過窓材、上側導電体リング、焦電体膜およ
び下側導電体を、この順序で積層配設し且つ下側
導電体の下方には増幅素子を配置してなる赤外線
センサにおいて、前記増幅素子が側壁と平坦な上
下面を有し且つその端子群がいずれも側壁から取
り出され、該増幅素子も含めてケース内容物が密
着積層構造をなしていることを特徴とするもので
ある。

すなわち、本考案の赤外線センサにおいては、
FET等の増幅素子として、平坦な上下面を有す
る、いわゆる横型のものを用い、その端子ないし
はリード線群をいずれも増幅素子の側壁から取り
出して、平坦な上下面をその固定に利用してい
る。このため、ケーシングの内容物が容易に全体
として密着した積層構造をとることができ、増幅
素子の固定あるいは位置定めとはなれて、リード
線をそれらの本来的な機能に限定して用いること
ができるため、出力の安定化も図れる。更に、ケ
ーシング内容物が密着積層構造をとるため、ケー
シングのかしめのために従来は必要とした絶縁部
材の側壁部を省略することも可能となり、センサ
全体構造も一層小型化できる。

以下、本考案を、実施例について図面を参照し
つつ更に詳しく説明する。前記第１図および第２
図を含めて、図面中、同一符号を付した要素は、
同様な機能を有することを示す。

実施例 第３図は、本考案の一実施例にかかる赤外線セ
ンサの、第１図に対応する正断面図である。この
赤外線センサは、第１図に図示のそれと同様に、
赤外線透過窓１１ａを頂部に開口させた金属ケー
ス（キヤツプ）１１内に、その窓部１１ａに内接
してエチレン系樹脂膜等からなる赤外線透過窓材
１２が配置され、その下に上側導電体リング１３
が配置されている。ただし、この例では、この上
側導電体リング１３は、第４図に取り出して示す
ように、その赤外線透過窓材側の面において、中
央開口１３ａの周りに、赤外線透過窓材配設用凹
陥部１３ｂおよび周縁突出部１３ｃを有してい
る。第３図に示す組立状態においては、この凹陥
部１３ｂに、窓材１２が配設され、周縁突出部１
３ｃは頂壁周縁部１１ｃの内面と面接触する。窓
材１２は、接着剤により、あるいは嵌め込みによ
りリング１３の凹陥部１３ｂに配設され、いずれ
にしても導電体リング１３と一体の部品として、
センサの組立工程に供される。

更にこの上側導電体リング１３の下には、焦電
素子１４、下側導体板１５、FET１６、底板１
７がこの順序で配設されており、これら内容物
は、第１図の場合と同様にケーシング下端１１ｂ
のかしめにより一体化されている。本考案に従
い、FET１６は平坦な上下面を有し、この例で
は、その平坦な上下面を介してエポキシ樹脂等の
接着剤（図示せず）により、下側導体板１５およ
び底板１７に接合一体化されている。FET１６
の一側壁からゲートリード線１６ａが取り出さ
れ、これは、下側導体板１５に設けた孔１５ａを
挿通して半田１９により下側導体板１５の上面に
接合されている。またFET１６の他の側壁から
は、FET１６のソース、ドレインおよびアース
のリード線１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃが取り
出され、これらはABS等の合成樹脂からなる底
板１７を挿通して、外部に取り出されている。ま
た底板１７の外面には、第１図の場合と同様にシ
ールド用金属膜（図示せず）が形成され、アース
リード線１８ｃと導通されている。

本考案の好ましい態様をなすことの例において
は、下側導体１５は、周縁部が高くなつた板状な
いし皿状体をなしており、焦電素子１４は、この
下側導体板１５の周縁部の上面に接着剤により接
着され、更にFET１６、底板１７とともに一体
の部品として組立に供される。必要に応じて、こ
の焦電素子１４を更に上側導電体リング１３と予
め接着しておくこともできる。例えば、この焦電
素子１４を下側導体板１５に接着し、且つ電気的
接続を良好に維持するためには、第５図に示すよ
うに、焦電素子１４を、焦電体膜１４ａの表裏面
に互いに交差するストライプ状電極１４ｂおよび
１４ｃを設けることにより構成し、接着剤２０を
裏面電極１４ｃと平行に塗布して、下側導体板１
５と接着すればよい。このような部品の予めの接
着一体化により、赤外線センサの組立工程が著し
く簡略化される。

発明の効果 上述したように、本考案の赤外線センサにおい
ては、FET等の増幅素子として、平坦な上下面
を有する、いわゆる横型のものを用い、その端子
ないしはリード線群をいずれも増幅素子の側壁か
ら取り出して、平坦な上下面をその固定に利用す
ることにより、ケーシングの内容物が容易に全体
として密着した積層構造をとることができ、全体
としてコンパクトな構造となるだけでなく、増幅
素子の固定あるいは位置定めとはなれて、リード
線をそれらの本来的な機能に限定して用いること
ができるため、出力の安定化も図れる。更に、ケ
ーシング内容物が密着積層構造をとるため、ケー
シングのかしめのために従来は必要とした絶縁部
材の側壁部を省略することも可能となり、センサ
全体構造も一層小型化できる。また第１図と第３
図の比較でも分る通り、その全体としての高さが
著しく減少し、このため、金属ケーシングの深絞
りによる形成も、はるかに容易になる。これらの
総合結果として、製造が容易で、安定な特性を有
し、且つ小型化した赤外線センサが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案者らが先に提案した赤外線セン
サの正断面図、第２図は焦電素子の積層構造を示
す厚さ方向断面図、第３図は本考案の実施例にか
かる赤外線センサの正断面図、第４図および第５
図は、それぞれ第３図の赤外線センサに用いられ
た上側導電体リングおよび焦電素子の拡大図であ
る。 １，１１……金属ケース、（１ａ，１１ａ……
赤外線透過窓、１ｂ，１１ｂ……下端かしめ部）、
２，１２……赤外線透過窓材、３，１３……上側
導電体リング、１３ａ……中央開口、１３ｂ……
窓材配設用凹陥部、１３ｃ……周縁突出部、４，
１４……焦電素子、４ａ，１４ａ……焦電体膜、
４ｂ，１４ｂ……表面電極、４ｃ，１４ｃ……裏
面電極、５，１５……下側導体、６，１６……
FET、６ａ，１６ａ……ゲートリード線、７…
…絶縁部材、８，１８……リード線、１７……底
板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 赤外線透過窓を頂部に開口した金属ケース内
   の該赤外線透過窓近傍に、赤外線透過窓材、上
   側導電体リング、焦電体膜および下側導電体
   を、この順次で積層配設し且つ下側導電体の下
   方には増幅素子を配置してなる赤外線センサに
   おいて、前記増幅素子が側壁と平坦な上下面を
   有し且つその端子群がいずれも側壁から取り出
   され、該増幅素子も含めてケース内容物が密着
   積層構造をなしていることを特徴とする赤外線
   センサ。 ２ 前記焦電体膜、下側導電体、増幅素子ならび
   に増幅素子の下に設ける底板が、予め接合一体
   化されて組込まれている実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載の赤外線センサ。