JPS58129334A - 赤外線検出器 - Google Patents

赤外線検出器

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JPS58129334A
JPS58129334A JP57013892A JP1389282A JPS58129334A JP S58129334 A JPS58129334 A JP S58129334A JP 57013892 A JP57013892 A JP 57013892A JP 1389282 A JP1389282 A JP 1389282A JP S58129334 A JPS58129334 A JP S58129334A
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Yukinori Kuwano
桑野 幸徳
Shoichi Nakano
中野 昭一
Toshiaki Yokoo
横尾 敏昭
Kenichi Shibata
賢一 柴田
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Sanyo Denki Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
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    • G01J5/08Optical arrangements
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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】 本発明は赤外線検出器に関する。
近時の赤外線検出器では、その赤外線検出部に例えば無
電型の赤外線検出体が内蔵されている。
斯る赤外線検出体は入射赤外線の変化量に基づいて電荷
を発生する特性を有し、父上記赤外線検出体の検出精度
は入射赤外線量の変化が周期的である柵向上し、従って
上記赤外線検出体に入射する赤外線を周期的に断続する
必要があり、このために第1m@及び轟に示す如く赤外
線検出器(1)の前方にはモータ(2)によって周期的
に回転駆動される金属板チ″1’/パ(3)が配置され
ズいる。
しかし乍ら、斯るチ1ツバ(3)は形状が大きくスペー
ス上の問題があり、且つ上記モータ(2)は回転むらを
生じて必ずしもチ11ツバ(3)を周期的(ニー転駆動
しないため検出精度の低下を招いてしまう。
本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、以下本発明実
施例を図面に基づいて詳述する。
第2図は赤外線検出器(4)を示し、(5)はタンタル
酸リチウム(LsTaOm )単結晶から成り入射赤外
線変化量に応じて電荷を発生する無電型の赤外線検出体
、(6)及び(7)は夫々該赤外線検出体の表、裏面(
二ニクロム蒸看膜(二て形成された表、S面電極、(8
)は鋼、燐青鋼などからなる金属性支持台で、lf支持
台上には、上記41面電極(7)を支持台(8)上面に
対向するようにして、王妃赤外線検出体(5) #’銀
ベーストなどの導電性接着剤(9)にて固着されている
a・は上記赤外線検出体(5)が高抵抗であるが故に斯
る高抵抗を低抵抗ζ:変換するためのインピーダンス変
換回路Iが配置されたアルミナ基板、υは金属性のキャ
ップ(至)及びヘッダa4からなる収納体で、該収納体
内の上記ヘッダα4上には上記支持台(8)及び基板0
〔が固定されている。鰺は上記ヘッダUに直接的に植設
されたアース端子で◆該端子は上記支持台(8)及び!
If剤(9)を介して上記裏面電極(7)に電気的に接
続されている。α・及び面は夫々上記ヘッダu41に絶
縁材(2)、(2)を介して植設された第1、第2リー
ド端子、c!IJは上記表面電極(6)とインピーダン
ス変換回路αBとを結線するリード線、■■は上記イン
ピーダンス変換回路αυと第1・第2リード端子α68
節とを結線するリード線である。
(至)は上記赤外線検出体(5)に表面電極(5)側か
ら赤外線を入射せしめるべく上記キャップ(至)に穿設
された開口、@は該開口を1g寵する第1赤外線透過体
で、iI逓遥体は波長2〜15声肩の赤外線に対する透
過率が高い厚さ数100声島のV9コン又はゲルマニウ
ム板からなっている。(至)は上記開口−に対向すべく
上記第1赤外線透過体−の下面に固定された平面状の第
1対向体(詳細は後述する)、fiは上記収納体(至)
内において上記第1赤外線透過体−に近接対向すべく配
置された第2赤外線透過体で・該透過体は上記第1赤外
線透過体−と同様1;波長2#15μ講の赤外線に対す
る透過率が高い厚さ数100μ鳳のVリコン又はゲルマ
ニウム板からなっている。鰭は上記開口−に対向すべく
、更には上記第1対向体−に平行にして近接賞向すべく
上記第2赤外線透過体(至)の上面に固定された平面状
の第2対向体(詳細は後述する)である。
(2)は2枚の圧電板を張り合わせて形成された一動体
、IOちバイモルフで・該バイモルフは直方体太ヤ 形状を有し七の長さ/、v&W、厚みαは太葛約50園
、5謹、05m!1であり、水晶1口・ソンエル塩6酒
石酸エチレン、ジアミン、酒石酸カリ、第一リン酸カリ
、第一リン酸アンモン、硫酸リチウム。
チタン酸バリウム、硫酸グリシンなどの単結晶や、チタ
ン酸/<リウム系磁器、シリコン酸・チタン酸鉛系磁器
。ニオブ酸系磁器などの磁器材料からなっている。そし
て、上記バイモルフ(至)は赤外線入射方向に垂直な方
向、IlOち横方向ζ;長くなるようにして左端−が上
記へラダIに設けられた絶縁台(2)に固定され、右端
〆に上記第2赤外線透過体(至)が装着されている。(
至)及び(至)は上記へ・ラダI(ユ絶縁材@(至)を
介して植設された第3.第4リード端子、@及び(至)
は第3図にも示す如く上記バイモルフ(至)の左端−の
v4diに形成された第1.第2擾動電極で・該第1 
、’1211動電極は夫々上記第3゜第4リード端子(
至)、Gnl:、接続されている。
而して、上記第1.第211I動電極鱒、(至)間に第
3、第遮り一ド端子(至)、aXlを介して所定の交流
信号を印画すると、上記バイモルフ(至)b3交流信号
の周波数に応じて撓んで第2赤外線透過体(至)を円弧
状1方向(第3図)に周期的に撮動せしめる。この場合
、上記第2対向体勿は第1対向体(至)に対して常に平
行状態に保持されながら円弧状A方向に周期的に擾動す
る。
ここで、上記第1.第2対向体(至)、vIを詳述する
に、第2対向体翰において(至)、m・・・はアルミニ
ウム、金、imなどの赤外線非透過材料からなり紙面に
略平行な方向(第2図)にて第4図すに示す如く線状に
延設された複機の第2赤外線非透過部。
(2)、(至)・・・は1第2赤外線非透過部の各々の
間に位置し第2゛赤外線非透過部(至)、■・・・と同
一の形状及び寸法を有する第2赤外線透過部である。そ
して第2赤外線非透過部(至)、(至)・・・及び第2
赤外線透過部(支)、(2)・・・の各部分の揚動方向
寸法は各部分の優動輻に比例している。従って、第2対
向体(2)は円弧状A方向に撮動するから、上記第2赤
外線非透過部(至)m−・・及び第2赤外纏透過部−0
(2)・・・は共に、上記パイモルガ」:最も近い部分
の揚動方向寸法が最小幅F1となりバイモルフ(至)か
ら最も遠い部分の振動方向寸法が最大144F’zとな
るようなJdv−をなしている。
(に、上記第1対向体−において、@、@・・・は上記
第2赤外線非透過部(至)、cn・・・と同一材料から
なり紙面に略平行な方向(第2図)にて第4図aに示す
如く線状に延設された複数の第1赤外線非i過部、(至
)、(至)・・・は該第1赤外線非透過部の各々の間に
位置する第1赤外線透過部で、上記第1赤外線非透過部
(至)、(至)・・・及び第1赤外線透過部(至)。
(至)・・・は上記第2対向体勿の第2赤外線非透過部
(至)、(至)・・・及び第2赤外線透過部(ロ)、(
至)・・・と同一の扇形状及び寸法を有している。
そして1例えば、上記第1赤外線非透過部(至)。
(至)・・・、@1赤外線透過部(至)、(至)・・・
、第2赤外線非透過部(至)、(至)・・・及び第2赤
外線透過部葡・葡・・°の幅JF’ + 、 /l’ 
x ハ夫々100μza、 12oμya−テアり長さ
lは3閤、厚さDは0.1〜100μmである。
而して、上記がイそルフ(至)の振動時には、上記第2
対向体勿の第2赤外線非透過部(至)、(至)・・・は
第5図に詳細に示す如く上記第1対向体(至)の第1赤
外線非透過部(至)、@・・・及び第1赤外線透過部(
至)。
(至)・・・に交互に完全に重畳するように、即ち打点
領塚l及び斜峰領域Jに位1するように振動する。
ここに、上記第1赤外線非透過部(至)、(至)・・・
、第1赤外線透過部(至)、m−、第2赤外線非透過部
(至)、(至)・・・及び第2赤外線透過部(財)0g
1)・・・の唱は第6図ts 、 jに示す如く一定と
するのが通常である。
この場合、第2対向体翰は円弧状1方向に振動するから
1例えば第2赤外線非透過部(至)、(至)・・・は第
7図に示す如く!11赤外赤外線検出器至)、(至)・
・・に完全には重畳しない。すると、赤外線検出器(4
)外部の被検出体からの赤外線を周期的に断続して赤外
線検出体(5)に入射する赤外線を周期的に変化せしめ
るにも、即ち交流的に変調せしめるにもその変調度が悪
く、従って赤外線検出体(5)におけるSN比が低下し
てしまう。
この点、上記赤外線検出器(4)では、第2赤外線非透
過部(至)、OI・・・は第1赤外線非透過部(至)、
@・・・及び第1赤外線透過部(至)、(至)・・・に
完全に重畳するから、赤外線検出体(5)に入射する赤
外線の変調度は良好であり、従って赤外線検出体(5)
におけるSN比は顕著に向上する。尚、赤外線検出体(
5)の出力は被検出体の温度と室温との温度差に基づい
ている。
第8図は上記赤外線検出器(4)を含む回路を示し。
赤外線検出器(4)内のインピーダンス変換回路αυは
1010〜1011Ωの高入力抵抗叫、FET(電界効
果トランジスタ) (41)K及び約10fΩの出力抵
抗(ル2)苓;て形成されている。
そして、上記赤外線検出器(4)は第1リード端子OQ
にて直流電圧が供給され、第2リード端子αηから被検
出体の温度と室温との温度差に応じた交流信号が出力さ
れる。爺(43)は室温測定を行なうダ・イオード、 
! (471)は無安定マルチバイブレータからなり周
期的パルスを発振する発優器、 (715)は上記パル
スに基づいて上記/へイモルフ(至)を振動せしめる(
撓ませる)ための交流信号を出力する駆動回路、 (4
65,(47)、 (4)は直流増幅器、 (49)は
フィルタ増幅器+ (50)は同期検波器で、上記赤外
線検出器(4)からの交流信号と上記発橡器(44)か
らのパルスとの同期をとり、被検出体の湿度が室温より
高い場合はその温度差に応じた正の直流信号を出力し、
被検出体の湿度が室温より低い場合はその温度差に応じ
た負の直流信号を出力する。(51)は上記同期検波器
(50)に訃の出力とダイオード(43)の出力とを合
成(加算)する合成回路で、Fk回路は被検出体の温度
に応じた信号を出力する。−訃(52)は斯る温度を所
望回路へ出力するための出力端子である。
以上の説明から明らかな如く1本発明によれば入射赤外
線変化量に応じて電荷を発生する赤外線検出体、該検出
体を収納する収納体、被検出体からの赤外線を上記赤外
線検出体へ入射せしめるべく上記収納体に穿設された開
口、赤外線透過部及び赤外線非透過部を共に有し互いに
平行にして上記開口に対向すべく配置された平面状の一
対の対向体、上記平行状lを保持しながら一万の対向体
をその赤外線非透過部が他方の対向体の赤外線透過部及
び赤外線非透過部に周期的に交互に重畳するように振動
せしめる振動体を需え、上記−万の対向体の赤外線透過
部及び赤外線非透過部において、その形状及び寸法は互
いに同一とし、各部分の多動方向の寸法は各部分の撮動
幅に比例せしめ・線透過部及び赤外線非透過部と同一と
したから。
従来の如きチョッパ及びモータが不要となり、従って赤
外線検出部を小型化できると共に、赤外線検出体に入射
する赤外線はむらなく周期的に変化するため高精度の下
に赤外線検出を行なうことができる。四に、赤外線を変
化せしめる場合の変調度を向上でき、従って赤外線検出
体におけるSN比をl1llIに向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図a及びbは夫々従来の赤外縁検出機構の便面図及
び平面図、第2図は本発明実施例赤外繰第5図は同要部
の動作状移図、第6図G、轟は夫々第4図a、hに対応
する赤外線検出器の一般的要部平面図、第7図は同要部
の動作状1図、第8図は第2図の赤外線検出器を含む回
路図である。 (5)・・・赤外線検出体、(19−・・収納体、I2
3・・・開口、(至)・・・第1対向体、(至)、(至
)・・・第1赤外線非透過部、(至)(至)・・・第1
赤外線透過部、■・・・第2対向体、(至)、(至)・
・・第2赤外線非透過部−vJ、(2)・・・第2赤外
線透過部、(至)・・・バイモルフ。 第4図   CG )            (b 
)        第6図第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11入射赤外線変化量口広じて電荷を発生する赤外線
    検出体、li楡出体を収納する収納体、砿検出体からの
    赤外線を上記赤外線検出体公入糞へ入射せしめるべく上
    記収納体に穿Nされた開口・赤外線透過部及び赤外線非
    透過部を共に有し互いに平行にして上紀開Oに対向すべ
    く配置された平面状の一対の財同体、上紀平行状−を保
    持しながら一方の対向体をその赤外線非透過部が他方の
    対向体の赤外III透過部及び赤外線非透過部に周期的
    に交互に重畳するように機動せしめる擾動体を需え。 上記−万の対向体の赤外線透過部及び赤外線非透過部に
    おいて、その形状及び寸法は互いに同一とし・各部分の
    **方向の寸法は各部分の機動@に比例せしめ、lf4
    :、上記他方の対向体の赤外線透過部及び赤外線非透過
    部の形状及び寸法は上起一方の対向体の赤外線透過部及
    び赤外線非透過部と同一としたことを特徴とする赤外線
    検出器。
JP57013892A 1981-08-20 1982-01-29 赤外線検出器 Granted JPS58129334A (ja)

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US06/407,582 US4485305A (en) 1981-08-20 1982-08-12 Infrared detector with vibrating chopper
GB08223932A GB2105033B (en) 1981-08-20 1982-08-19 Infrared ray detector

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JP57013892A JPS58129334A (ja) 1982-01-29 1982-01-29 赤外線検出器

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Cited By (2)

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