JPH0652193B2 - 赤外検出素子 - Google Patents
赤外検出素子Info
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- JPH0652193B2 JPH0652193B2 JP27719386A JP27719386A JPH0652193B2 JP H0652193 B2 JPH0652193 B2 JP H0652193B2 JP 27719386 A JP27719386 A JP 27719386A JP 27719386 A JP27719386 A JP 27719386A JP H0652193 B2 JPH0652193 B2 JP H0652193B2
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- electrode
- infrared
- lens
- pyroelectric
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は温度分布計測、地球資源観測、防犯・防災監
視、熱管理などの赤外線検出に利用される赤外検出素子
に関するものである。
視、熱管理などの赤外線検出に利用される赤外検出素子
に関するものである。
従来の技術 集光レンズに直接に赤外検出素子を接着し、集光効率を
高くすることで赤外線の検出性能を改善したものとし
て、イマージョンレンズ付サーサーミスタ型赤外検出器
がある。（電子技術総合研究所調査報告第１７７号ＰＰ
６５〜６６） このサーミスタ型赤外検出素子は、物体が熱とともに放
射する赤外線を集光し、それによるサーミスタの抵抗値
変化によって赤外線を検知しようとするもので、第２図
(a)，(b)にその構造例を示す。イマージョン形ゲルマニ
ウムレンズ１にサーミスタ素子２が接着してあり、信号
取り出しのための電極３，４とリード線５，６がついて
いる。
高くすることで赤外線の検出性能を改善したものとし
て、イマージョンレンズ付サーサーミスタ型赤外検出器
がある。（電子技術総合研究所調査報告第１７７号ＰＰ
６５〜６６） このサーミスタ型赤外検出素子は、物体が熱とともに放
射する赤外線を集光し、それによるサーミスタの抵抗値
変化によって赤外線を検知しようとするもので、第２図
(a)，(b)にその構造例を示す。イマージョン形ゲルマニ
ウムレンズ１にサーミスタ素子２が接着してあり、信号
取り出しのための電極３，４とリード線５，６がついて
いる。
発明が解決しようとする問題点 サーミスタ型赤外検出素子は、集電型の赤外検出素子と
比較して感度の低いことが欠点としてあげられる。この
欠点を改善するために集光用のイマージョンレンズとの
組合せが考えられているのであるが、サーミスタ型赤外
検出素子の場合、抵抗値変化読み取りのための端子は素
子の側面から取り出すことが可能であり、イマージョン
レンズに素子を密着した場合でも構造的に何ら支障を生
じることはない。ところが、焦電型赤外検出素子にイマ
ージョンレンズを応用する場合、赤外線入射面即ち赤外
線集光レンズとの密着面とそれと対向する面即ち赤外線
入射面の裏側に電極を形成することが不可欠であり、し
かも焦電素子そのものは赤外線感度を高めるための素子
容量を大きくするため極めて薄く加工してあるので、サ
ーミスタ型のように素子側面から電極端子を取り出すこ
とは不可能である。しかも、焦電素子の薄板そのものは
集光レンズとできるだけ近接しており、かつ平行性良く
接置されることが集光効率を高めるうえで望ましい。本
発明は上記問題点を解決し、製造容易で高感度な集光レ
ンズ付の焦電型赤外検出素子を提供するものである。
比較して感度の低いことが欠点としてあげられる。この
欠点を改善するために集光用のイマージョンレンズとの
組合せが考えられているのであるが、サーミスタ型赤外
検出素子の場合、抵抗値変化読み取りのための端子は素
子の側面から取り出すことが可能であり、イマージョン
レンズに素子を密着した場合でも構造的に何ら支障を生
じることはない。ところが、焦電型赤外検出素子にイマ
ージョンレンズを応用する場合、赤外線入射面即ち赤外
線集光レンズとの密着面とそれと対向する面即ち赤外線
入射面の裏側に電極を形成することが不可欠であり、し
かも焦電素子そのものは赤外線感度を高めるための素子
容量を大きくするため極めて薄く加工してあるので、サ
ーミスタ型のように素子側面から電極端子を取り出すこ
とは不可能である。しかも、焦電素子の薄板そのものは
集光レンズとできるだけ近接しており、かつ平行性良く
接置されることが集光効率を高めるうえで望ましい。本
発明は上記問題点を解決し、製造容易で高感度な集光レ
ンズ付の焦電型赤外検出素子を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明はイマージョンレンズの焦電素子取り付け面に焦
電素子の第１電極リード線（赤外入射面）を取り出すた
めの溝を作っておき、その溝を利用してリード線の取り
出しを行なうものである。
電素子の第１電極リード線（赤外入射面）を取り出すた
めの溝を作っておき、その溝を利用してリード線の取り
出しを行なうものである。
作 用 本発明は焦電素子の第１電極のリード線取り出しをイマ
ージョンレンズに設けた溝を利用することによって、イ
マージョンレンズと焦電素子間の空隙を極力小さくし、
かつ平行性良く接置することで集光した赤外線を最大限
効率良く焦電素子が吸収できる事を可能にしたものであ
る。
ージョンレンズに設けた溝を利用することによって、イ
マージョンレンズと焦電素子間の空隙を極力小さくし、
かつ平行性良く接置することで集光した赤外線を最大限
効率良く焦電素子が吸収できる事を可能にしたものであ
る。
実施例 第１図に本発明の一実施例における集光レンズ付焦電型
赤外線検出素子の構成を示す。第１図において７はイマ
ージョンレンズ、１０は焦電素子、９は第１電極（アー
ス電極）、１２は第２電極（信号取り出し電極）、１３
はリード線取り出し用のＡＩパッド、８，１１はリード
線である。
赤外線検出素子の構成を示す。第１図において７はイマ
ージョンレンズ、１０は焦電素子、９は第１電極（アー
ス電極）、１２は第２電極（信号取り出し電極）、１３
はリード線取り出し用のＡＩパッド、８，１１はリード
線である。
上記構成において、赤外線集光レンズとして比抵抗が１
０Ω−ｃｍ、直径３ｍｍ、曲率半径１．５ｍｍの半球ゲ
ルマニウムレンズを用いた。半球ゲルマニウムレンズ７
の赤外入射側曲面には厚さ０．１５μｍの硫化亜鉛膜を
蒸着形成し、中心波長１０μｍの反射防止膜とすること
で反射による損失を最小限となるようにした。半球ゲル
マニウムレンズ７の平面部には深さ５０μｍで巾が１０
０μｍの溝１４を形成した。この溝１４の位置は焦電素
子の第１電極９と電気的導通を有して引き伸ばしたＡＩ
蒸着膜のボンディング用パッド１３と一致する所にあ
る。焦電素子１０としては厚さが１０μｍで一辺が１ｍ
ｍ角に研磨成形したチタン酸鉛セラミックの微小薄片を
用い、片面の中央部に赤外吸収電極としての第１電極９
としてφ０．３ｍｍ、シート抵抗４００Ωｃｍ□のニク
ロムを蒸着によって形成し、もう一方の面の中央に第１
電極９と対向するように信号取り出し電極としての第２
電極１２をアルミニウム蒸着により、厚さ１μｍにて形
成した。この焦電素子９の第１電極９の一部にはリード
線８をボンディングによって取り出すためのアルミニウ
ムパッド１３を蒸着した。この焦電素子１０の両電極
９，１２にφ３０μｍの金線をボンディングによってリ
ード線８，１１を取り出したあと、イマージョンレンズ
底部の溝１４と位置合わせを行ない接着剤（エポキシ樹
脂−エポテックＨ５４）で焦電素子１０の四すみを接着
固定した。
０Ω−ｃｍ、直径３ｍｍ、曲率半径１．５ｍｍの半球ゲ
ルマニウムレンズを用いた。半球ゲルマニウムレンズ７
の赤外入射側曲面には厚さ０．１５μｍの硫化亜鉛膜を
蒸着形成し、中心波長１０μｍの反射防止膜とすること
で反射による損失を最小限となるようにした。半球ゲル
マニウムレンズ７の平面部には深さ５０μｍで巾が１０
０μｍの溝１４を形成した。この溝１４の位置は焦電素
子の第１電極９と電気的導通を有して引き伸ばしたＡＩ
蒸着膜のボンディング用パッド１３と一致する所にあ
る。焦電素子１０としては厚さが１０μｍで一辺が１ｍ
ｍ角に研磨成形したチタン酸鉛セラミックの微小薄片を
用い、片面の中央部に赤外吸収電極としての第１電極９
としてφ０．３ｍｍ、シート抵抗４００Ωｃｍ□のニク
ロムを蒸着によって形成し、もう一方の面の中央に第１
電極９と対向するように信号取り出し電極としての第２
電極１２をアルミニウム蒸着により、厚さ１μｍにて形
成した。この焦電素子９の第１電極９の一部にはリード
線８をボンディングによって取り出すためのアルミニウ
ムパッド１３を蒸着した。この焦電素子１０の両電極
９，１２にφ３０μｍの金線をボンディングによってリ
ード線８，１１を取り出したあと、イマージョンレンズ
底部の溝１４と位置合わせを行ない接着剤（エポキシ樹
脂−エポテックＨ５４）で焦電素子１０の四すみを接着
固定した。
上記のようにして造られたイマージョンレンズ付赤外検
出素子の電圧感度を測定したところ、全く同じ形状の素
子でイマージョンレンズ７と組み合せない場合の電圧感
度と比較して約９倍の出力電圧が得られた。また、イマ
ージョンレンズ７の底面に溝切りを行なわずに焦電素子
１０を接着固定し、第１電極９からのリード取り出し部
が金線径３０μｍの厚さだけ一方に傾いた状態で電圧感
度を測定したところ、前記の溝切りの場合と較べ１５％
の電圧感度低下がみられた。
出素子の電圧感度を測定したところ、全く同じ形状の素
子でイマージョンレンズ７と組み合せない場合の電圧感
度と比較して約９倍の出力電圧が得られた。また、イマ
ージョンレンズ７の底面に溝切りを行なわずに焦電素子
１０を接着固定し、第１電極９からのリード取り出し部
が金線径３０μｍの厚さだけ一方に傾いた状態で電圧感
度を測定したところ、前記の溝切りの場合と較べ１５％
の電圧感度低下がみられた。
発明の効果 以上のように、本発明は焦電型赤外検出素子を集光レン
ズと結合する際、赤外吸収電極（第１電極）からのリー
ド取り出しを集光レンズ底面に溝切りを施して行なうも
ので、リード線の厚みによる焦電素子の傾きをなくし集
光レンズ底面と焦電素子とを平行性良く接着固定するこ
とで焦点ボケをなくし感度の高い焦電型赤外検出器を提
供しうるものである。
ズと結合する際、赤外吸収電極（第１電極）からのリー
ド取り出しを集光レンズ底面に溝切りを施して行なうも
ので、リード線の厚みによる焦電素子の傾きをなくし集
光レンズ底面と焦電素子とを平行性良く接着固定するこ
とで焦点ボケをなくし感度の高い焦電型赤外検出器を提
供しうるものである。
第１図(a)，(b)は本発明による集光レンズ付焦電型赤外
検出素子の構造を示す側面図および底面図、 第２図は従来の赤外集光レンズ付サーミスタの構造を示
す側面図および底面図である。 ７……赤外集光レンズ、８，１１……リード線、９……
第１電極、１０……焦電型赤外検出素子、１２……第２
電極、１３……Ａｌパッド。
検出素子の構造を示す側面図および底面図、 第２図は従来の赤外集光レンズ付サーミスタの構造を示
す側面図および底面図である。 ７……赤外集光レンズ、８，１１……リード線、９……
第１電極、１０……焦電型赤外検出素子、１２……第２
電極、１３……Ａｌパッド。
Claims (1)
- 【請求項１】半球状の赤外集光用レンズの平面部に切溝
を形成し、両面に電極を形成した焦電素子を前記平面部
に接着し、焦電素子の一方の電極からのリード線を前記
切溝内にはわせて取り出したことを特徴とする赤外検出
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27719386A JPH0652193B2 (ja) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | 赤外検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27719386A JPH0652193B2 (ja) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | 赤外検出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63131031A JPS63131031A (ja) | 1988-06-03 |
| JPH0652193B2 true JPH0652193B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=17580103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27719386A Expired - Fee Related JPH0652193B2 (ja) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | 赤外検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652193B2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-20 JP JP27719386A patent/JPH0652193B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63131031A (ja) | 1988-06-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |