JPS582366B2 - シヨウデンケンシユツキ - Google Patents
シヨウデンケンシユツキInfo
- Publication number
- JPS582366B2 JPS582366B2 JP50102356A JP10235675A JPS582366B2 JP S582366 B2 JPS582366 B2 JP S582366B2 JP 50102356 A JP50102356 A JP 50102356A JP 10235675 A JP10235675 A JP 10235675A JP S582366 B2 JPS582366 B2 JP S582366B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pyroelectric
- electrodes
- detector
- distance
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、赤外線照射による焦電素材の温度上昇に相当
する自発分極の変化を検出器出力として取り出すタイプ
の焦電検出器に関する。
する自発分極の変化を検出器出力として取り出すタイプ
の焦電検出器に関する。
従来、この種タイプの焦電検出器は、たとえば第１図あ
るいは第２図に示すように、焦電素材１の両側面に分極
方向２と直交する状態で夫々電極３，３を被着した構成
であり、赤外線４の照射による素材１の温度上昇に相当
する自発分極の変化分を検出器出力として取り出してい
る。
るいは第２図に示すように、焦電素材１の両側面に分極
方向２と直交する状態で夫々電極３，３を被着した構成
であり、赤外線４の照射による素材１の温度上昇に相当
する自発分極の変化分を検出器出力として取り出してい
る。
すなわち、検出器から取り出される信号は電極３，３に
はさまれた素材１の目発分極の変化分の平均値であり、
素材１の各部が入射赤外線４により温度変化（表面に近
い程大きく、表面から内部へいく程小さい。
はさまれた素材１の目発分極の変化分の平均値であり、
素材１の各部が入射赤外線４により温度変化（表面に近
い程大きく、表面から内部へいく程小さい。
）をし、その平均されたものが出力に寄与しているので
ある。
ある。
しかし、入射赤外線４の変化が速い場合には、表面層か
ら内部へ温度変化が伝わり切る前に（１００μｍの厚さ
の硫酸三グリシン（略称Ｔ．Ｇ．Ｓ．）板で数１０ｍｓ
ｅｃの時間を要する。
ら内部へ温度変化が伝わり切る前に（１００μｍの厚さ
の硫酸三グリシン（略称Ｔ．Ｇ．Ｓ．）板で数１０ｍｓ
ｅｃの時間を要する。
）、入射赤外線４が変化していて、出力は赤外線入力に
応答しない。
応答しない。
また、かろうじて応答しても、それは表面層が応答して
おり、かつ出力は全体で平均したものであるから非常に
小さい出力しか得られない（出力は温度変化の時間微分
に比例するから。
おり、かつ出力は全体で平均したものであるから非常に
小さい出力しか得られない（出力は温度変化の時間微分
に比例するから。
）。この対策として従来は、素材の厚みを薄くすること
がなされていたが、技術的に１０μｍ程度が限界であり
、また素材を薄くすると素材の強度が弱くなって取り扱
いが極度に困難となるばかりか、外部よりの振動や強力
な赤外入射等により素材が機械的振動を受け、これが雑
音となって性能低下にもなるため実際には１００μｍ程
度が限界となっている。
がなされていたが、技術的に１０μｍ程度が限界であり
、また素材を薄くすると素材の強度が弱くなって取り扱
いが極度に困難となるばかりか、外部よりの振動や強力
な赤外入射等により素材が機械的振動を受け、これが雑
音となって性能低下にもなるため実際には１００μｍ程
度が限界となっている。
本発明は上記の欠点を克服することを目的としており、
従来の焦電検出器とは全く発想を異にするところより生
まれたものである。
従来の焦電検出器とは全く発想を異にするところより生
まれたものである。
すなわち、焦電素子の出力には受光表面層の寄与が大半
を占めるという事実に着目し、それなら大半の寄与を受
け持つ表面層の寄与のみを有効に取り出せばよいという
着想に到り、焦電素材の受光面に電極を対向させて設け
、その電極間距離を狭めることにより上記の目的を達成
しようとするものである。
を占めるという事実に着目し、それなら大半の寄与を受
け持つ表面層の寄与のみを有効に取り出せばよいという
着想に到り、焦電素材の受光面に電極を対向させて設け
、その電極間距離を狭めることにより上記の目的を達成
しようとするものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第３図において、１は焦電素材、３，３は焦電素材１の
受光面｝こ対向して取付けられた電極、４は入射赤外線
、ｄは電極間距離であって１００ｐｍ以下としてある。
受光面｝こ対向して取付けられた電極、４は入射赤外線
、ｄは電極間距離であって１００ｐｍ以下としてある。
第４図は上記実施例の縦断面図であり、５は電極３，３
に電圧を印加した場合の電気力線を示す。
に電圧を印加した場合の電気力線を示す。
ここで焦電素材１としてセラミックを使う場合には、自
発分極は電気力線５に沿って配列する。
発分極は電気力線５に沿って配列する。
結晶の場合は、分極方向がＸ軸（座標軸を第３図のよう
に設定している）方向になるように設定するのであり、
分極強度は電気力線方向の電場の分極軸Ｘへの正射影に
比例する。
に設定している）方向になるように設定するのであり、
分極強度は電気力線方向の電場の分極軸Ｘへの正射影に
比例する。
分極処理の終わった時点で赤外線入射４があると、表面
層から漸次内部へと赤外信号が熱伝導で伝わっていく。
層から漸次内部へと赤外信号が熱伝導で伝わっていく。
この場合、自発分極の変化は第４図の電気力線５に沿っ
て電極に検出されるが、その寄与は電気力線の密なとこ
ろ程大きく粗なところ程小さい。
て電極に検出されるが、その寄与は電気力線の密なとこ
ろ程大きく粗なところ程小さい。
結局は電極間距離ｄに匹敵する程度の深さまでの表面層
の寄与が大半を占める。
の寄与が大半を占める。
従って、電極間距離ｄを１００μｍ以下に設定してある
と、出力への寄与の大半をごく表面層のみが占めること
になる。
と、出力への寄与の大半をごく表面層のみが占めること
になる。
そして、照射赤外線４が表面で熱となった場合、ごく表
面層のみへ熱が拡散するにはごく短時間で足り、従って
高速応答が可能となる。
面層のみへ熱が拡散するにはごく短時間で足り、従って
高速応答が可能となる。
しかも、電極間距離ｄはＩ．Ｃ．で代表されるフォトエ
ッチングの技術を用いると１μｍ程度まで可能であり、
前記電極間距離ｄをごく小さくすることによりごく表面
層の自発分極の変化のみを検出できるから、変化の速い
赤外線入力にも応答させることができる。
ッチングの技術を用いると１μｍ程度まで可能であり、
前記電極間距離ｄをごく小さくすることによりごく表面
層の自発分極の変化のみを検出できるから、変化の速い
赤外線入力にも応答させることができる。
第５図は、本発明の他の一実施例で、電極３，３をくし
型にすることにより、浮遊容量を無視できるような容量
を得ることができ、さらに、与えられた大きさの素材で
効率のよい受光面を得ることができる。
型にすることにより、浮遊容量を無視できるような容量
を得ることができ、さらに、与えられた大きさの素材で
効率のよい受光面を得ることができる。
素材としてはセラミックも結晶も両方可能である。
尚、６はリード線を示す。第６図は本発明の他の一実施
例で、電極３，３を渦巻き状とすることで、第５図の実
施例と同様の効果をあげることができる。
例で、電極３，３を渦巻き状とすることで、第５図の実
施例と同様の効果をあげることができる。
ただし、素材１として結晶は軸性があるから不適当であ
る。
る。
第７図は本発明の他の一実施例で、電極３，３を略鋸歯
形状にすることにより、第５，６図の実施例と同様の効
果をあげることができる。
形状にすることにより、第５，６図の実施例と同様の効
果をあげることができる。
この場合も、軸性により素材１として結晶は不適当であ
る。
る。
本発明は上述したように、赤外線照射による焦電素材の
温度上昇に相当する自発分極の変化分を検出器出力とし
て取り出す焦電検出器において、前記赤外線照射を受け
る焦電素材受光面に、１００μｍ以下の距離をへだてて
対向させた電極を設けて焦電検出器の出力に対し大半の
寄与を受け持つ表面層のみの変化を検出することにより
高速応答が可能となったものである。
温度上昇に相当する自発分極の変化分を検出器出力とし
て取り出す焦電検出器において、前記赤外線照射を受け
る焦電素材受光面に、１００μｍ以下の距離をへだてて
対向させた電極を設けて焦電検出器の出力に対し大半の
寄与を受け持つ表面層のみの変化を検出することにより
高速応答が可能となったものである。
冒頭で述べたように高速応答を目的とした従来の焦電検
出器の厚みは１００μｍが限界である。
出器の厚みは１００μｍが限界である。
ところで、本発明の電極間距離ｄは従来の焦電検出器の
焦電素材の厚みに相当し、従来の焦電素材において厚み
をさらに薄くする（１００μｍが限界）ことによる効果
を、本発明においては、電極間距離ｄを狭めることによ
り達成している。
焦電素材の厚みに相当し、従来の焦電素材において厚み
をさらに薄くする（１００μｍが限界）ことによる効果
を、本発明においては、電極間距離ｄを狭めることによ
り達成している。
そして、前記距離ｄはＩ．Ｃ．で代表されるフォトエッ
チングの技術を用いることにより１μｍ程度まで狭める
ことが可能であり、従って、従来の焦電素子を犬幅に上
まわる高速応答を実現することができる。
チングの技術を用いることにより１μｍ程度まで狭める
ことが可能であり、従って、従来の焦電素子を犬幅に上
まわる高速応答を実現することができる。
しかも素材を薄くする必要がないため、強度が弱くなる
ようなことはなくて取り扱いが容易であり、さらに外部
よりの振動等の影響を受けにくく高性能を保つことがで
き、さらに量産が可能、安価である等の利点がある。
ようなことはなくて取り扱いが容易であり、さらに外部
よりの振動等の影響を受けにくく高性能を保つことがで
き、さらに量産が可能、安価である等の利点がある。
第１図及び第２図はそれぞれ従来例を示す斜視図、第３
図は本発明の一実施例を示す斜視図、第４図は同上縦断
面図、第５図，第６図及び第７図はそれぞれ本発明の他
の一実施例を示す斜視図、平面図及び斜視図である。 １・・・焦電素材、３，３・・・電極、ｄ・・・電極間
距離。
図は本発明の一実施例を示す斜視図、第４図は同上縦断
面図、第５図，第６図及び第７図はそれぞれ本発明の他
の一実施例を示す斜視図、平面図及び斜視図である。 １・・・焦電素材、３，３・・・電極、ｄ・・・電極間
距離。
Claims (1)
- １ 赤外線照射による焦電素材の温度上昇に相当する自
発分極の変化分を検出器出力として取り出す焦電検出器
であって、前記赤外線照射を受ける焦電素材受光面に、
１００／ｊｒｒ１以下の距離をへだてて対向させた電極
を設けてあることを特徴とする焦電検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50102356A JPS582366B2 (ja) | 1975-08-23 | 1975-08-23 | シヨウデンケンシユツキ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50102356A JPS582366B2 (ja) | 1975-08-23 | 1975-08-23 | シヨウデンケンシユツキ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5226271A JPS5226271A (en) | 1977-02-26 |
| JPS582366B2 true JPS582366B2 (ja) | 1983-01-17 |
Family
ID=14325179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50102356A Expired JPS582366B2 (ja) | 1975-08-23 | 1975-08-23 | シヨウデンケンシユツキ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582366B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5467899A (en) * | 1977-11-10 | 1979-05-31 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Lead or lead alloy fiber sheet for radioactive ray shielding |
| JPS5912075U (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-25 | 株式会社堀場製作所 | 移動物検知用赤外線検出器 |
| JPH0227531U (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-22 | ||
| US6361825B1 (en) * | 1995-06-07 | 2002-03-26 | Texas Instruments Incorporated | Micro-bolometer cell structure |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS503951A (ja) * | 1972-12-19 | 1975-01-16 |
-
1975
- 1975-08-23 JP JP50102356A patent/JPS582366B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5226271A (en) | 1977-02-26 |
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