JPS59202036A - 赤外線検出器 - Google Patents

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】 （イＪ　産業上の利用分野 本発明は例えば被検知部の温度を赤外線にて検知するた
めの赤外線検出器に関する。

（口］従来技術 最近、第１図に示す如き赤外線検出器が提案されている
。

（１）は表、裏面電極（２）、（３）を有し、入射赤外
線変化量に応じて電荷を発生する、タンタル酸リチウム
（ＬｉＴａ０５Ｊ単結晶からなる焦電型赤外線検出体、
（４）は燐青銅などからなる金属支持台、（５）は導電
接着剤、（６）は上記赤外線検出体（１）を外来ノイズ
Ｃ二対してシールドするシールド体で、その前面≦二は
検出体（ｍ：対向して開口（７）が穿設されている。

（８）は金属性のキャップ（９）及びヘッダ（１０）か
らなる収納体で、該収納体内の上記ヘッダ＜１０）上に
二は上記支持台（４）が固定されている。（１１）は上
記ヘッダ（１０）≦二直接植設され、上記支持台（４）
及び接着剤（５）を介して上記裏面電極（３）に電気的
に連なるアース端子、（１２は上記へラダ００）に絶縁
材を介して植設され、上記表面電極（２）に電気的ｇ二
連なり、上記検出体（１１に発生した電荷を外部へ取出
すための信号端子、ａ９は上記検出体（１）に表面電極
（２）側から赤外線を入射せしめるべく上記キャップ（
９）の前面ｌ二穿設された開口、０釘ま該開口を閉塞す
る赤外線透過フィルタである。

（１５）は上記収納体（８）内Ｃ配置さ几、上記開口α
Ｊを通過する収納体（８）外の被検知部からの赤外線を
断続するための断続手段である。該断続手段（二おいて
、（Ｌ６）、（１７）は上記検出体（１）への赤外線の
入射域、即ち上記検出体（１）と開口住粉との間に互い
に平行Ｃ二して配置された平面状の第１、第２対向体で
ある。

斯る第１、第２対向体（Ｌ６）、（Ｉ７）は夫々第２図
ａ及びｂに示す如く、アルミニウムなどの赤外線非透過
材料からなり紙面ｌ二はぼ平行な方向（第１図１二て扇
形線状に延設された複数の第１亦外線非透過部αａ、吐
・・・及び第２赤外線非透過部（１１、Ｃ１ｌ・・・が
形成され、そして斯る第１赤外線非透過部叫、αａ・・
・の各々の間及び第２赤外線非透過部旧ｅ、　Ｃ１９−
・・の各々の間には夫々第１赤外線透過部（２０）、（
２０１・・・及び第２赤外線透過部（２１１％（２１１
・・・が形成されている。上記非透過部αｇ、（１８１
・・・及び（１９、Ｃ９・・・と上記透過部（２０）、
ｔ２Ｇ・・・及び（２１）、　（２１１・・・は共に同
一寸法形状であり、幅Ｗｌ、Ｗ２は夫々１００／Ｉｍ、
１２０．ａｍである。

（２２）は上記第１対向体（Ｌ６１を振動せしめるため
の第１振動体で、該振動体の後方（第１図）には第３図
１二示す如く上記第２対向体αのを振動せしめるための
第２振動体（ハ）が配置されている。斯る第１、第２振
動体（２り、（ハ）の構成は次の通りである。即ち、燐
青銅、ステンレスなどからなる導電体が中央電極Ｃ２勾
となり、斯る電極（２４）の両側ｉ二は、チタン酸バリ
ウム、ジルコン酸チタン酸鉛などからなり分極された圧
電体（ホ）が、その分極方向（矢印ＰＪが同一となるよ
うｌ二装置され、そして上記圧電体（２最の片側表面（
二は銀などからなる表面電極（ハ）が形成されている。

上記第１、第２対向体０６）、αηは夫々第１、第２振
動体（２２＋、（２３＋の右端に絶縁性の第１、第２基
台０η、（２紛を介して取着されている。

（２９）、（７）は夫々上記ヘッダ（１０）上に二絶縁
層ｃ１υを介して配置され、上記第１、第２振動体（２
４、（ハ）を固定支持し、各振動体（２２、關の表面電
極（２ｅ、（２Ｅ９と電気的（二連なる金属性の第１、
第２固定台、□□□、田は夫々上記ヘッダａαに絶縁材
を介して植設された第１、第２振動端子で、該第１振動
端子には上記第１振動体（２２１の中央電極ｔ２（イ）
及び上記第２固定台−が接続され、上記第２振動端子１
３３には上記第１固定台Ｃ２９）及び上記第２振動体の
の中央電極（ハ）が接続されている。

而して、上記第１振動端子に）には−２０Ｖの一定電圧
が印加され、上記第２振動端子時には＋１０Ｖの電圧が
交互に周期的に印加される。

斯る＋１０Ｖの電圧の印加時Ｃは、上記第１振動体（２
２１においては外側の圧電体（２■が縮むと共に内側の
圧電体（２四が伸び、従って第１振動体（２鼾マ、矢印
ａ方向≦二撓む。又、上記＄２振動体（Ｚｉｉ二おいて
は内側の圧電体（ハ）が伸びると共に外側の圧電体１２
５）が縮み、従って第２振動体（ハ）は矢印す方向Ｃ撓
む。

一方、第２振動端子に）に−１ｏｖの電圧が印加される
と、第１、第２振動体（２力、（ハ）は夫々上述とは逆
にす、ａ方向に撓む。

これにより、上記第１、第２振動体（２り、（ハ）は互
いに逆方向に周期的に振動し、斯る振動に基づいて、第
１対向体ａｅの第１赤外線透過部（２ｏ）、翰・・・及
び第１赤外線非透過部（１８１，（１ｓ・・・と第２対
向体（１７）の第２赤外線非透過部（Ｌ■、翰・・・及
び第２赤外線透過部（２１）、（７！Ｄ・・・が夫々重
畳する状態と、赤外線透過部（２Ｕ）、（２■・・・、
圓、（２１）・・・どうし及び赤外線非透過部（２）、
αａ・・・、α■、０・・・どうしが重畳する状態とが
、交互Ｃ繰返され、即ち開口（１３を通過した外部の被
検知部からの赤外線が検出体（１１１＝断続的に入射し
、従って検出体（１）は入射赤外線量が変化し、被検知
部の温度に応じた電荷を発生する。

ところで、上記第１、第２振動体（２２１，Ｑ：４ｔ−
ｘ中央電極（２狛二対して完全に対称構造となるのが最
も好ましい。即ち、この様な構造の場合、中央電極０４
）両側の夫々の構造の平均熱膨張係数が同一となり、こ
れにより周囲温度が変化しても斯る変化に基づいて第１
、第２振動体の、（２（至）が同様【二伸縮するから不
所望に撓むことがない。そして、この様な撓みのない状
態においては、第１、第２振動体（２２＋、困の振動に
際し上述の２つの重畳が確実Ｃ二繰返さ几て、赤外線断
続が確実に行なわれ、これにより検出体（１）から被検
知部の温度に応じた所望の電荷が発生され、精度良い温
度測定が行なえるのである。

しかるに、上述の如き完全な対称構造を得ることは実際
甚だ困難であり、例えば中央電極０４）両側の圧電体Ｃ
２５１及び表面電極（２６）の厚みを積置良く一致させ
ることが困難であり、すると中央電極（２）両側の構造
の平均熱膨張係数が異なることとなり、この場合法１、
第２振動体器、（ハ）は周囲温度の変化に基づいて不所
望に撓んでしまう。

而して、上記赤外線検出器（二おいては、第１、第２振
動体（２２）、（２３）が周囲温度変化ｇ：より撓んで
も、第１、第２対向体（１６）、（１７）の相互関係が
上述の如き撓みがない場合と較べてあまり変わらないよ
うに、第１、第２振動体（２Ｌ　（２３＋は周囲温度変
化Ｃ伴なって同一方向ａ又はｂに同程度に撓むようなも
のが選択されている。しかし乍ら、周囲温度変化ｌ二よ
る第１、第２振動体（２２＋、（２３）の撓み５二おい
て、第１、第２対向体ｕ６）、０ηの相互関係は実際は
第４図に詳細に示す如くずれる。

即ち、第１、第２振動体の、Ｑ暗よ夫々その支点として
の第１、第２固定台Ｉ２９）、例がヘッダα０）上で離
間しているためｆ二、第１、第２振動体ａｚ、＠が周囲
温度変化（二より例えばａ方向Ｃ二実線の位置から破線
の位置に撓むと、第１、第２対向体（１ｔａ、ａｎはそ
の中央線ａ、ｄを参照すると寸法ｌだけずれてしまう。

ここに、斯るずれが生じた状態においては、第１　、ｍ
　２　振動体（２７Ｊ、（ハ）の振動≦二際し、上述の
如き２つの重畳が確実に二行なわれないので、赤外線断
続が確実に行なわれず、これ２二より検出体（１）から
被検知部の温度に応じた所望とする電荷が発生されず、
精度良い温度測定が行なえない。

し１　発明の目的 本発明は、赤外線断続が確実≦二行なわれるように二し
て、例えば温度測定においては斯る温度測定が精度良く
行なえる様Ｃ二することを目的とする。

に）発明の構成 本発明赤外線検出器は、上記目的を達成すべく、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
出体への赤外線入射域に配置され赤外線透過部及び赤外
線非透過部を共に有する第１、第２対向体、該第１対向
体の赤外線透過部及び赤外線非透過部と上記第２対向体
の赤外線非透過部及び赤外線透過部が夫々重畳する状態
と、上記第１、第２対向体の赤外線透過部どうし及び赤
外線非透過部どうしが重畳する状態とを交互に繰返せし
めるべく、上記第１、第２対向体を各々振動せしめる第
１、第２振動体を備え、該第１、第２振動体に二おける
各々の振動方向に垂直な面が同一平面上（二位置するよ
うに、上記第１、第２振動体を配置したことを特徴とす
る。

（ホ）実施例 以１本発明実施例赤外線検出器を第５図及び第６図に基
づいて説明する。尚、従来例と同一部分には同一符号を
記してその説明を省略する。

（至）、（至）は夫々右側の下端及び上端ｃ二取付けら
れた第１、第２対向体ル、卸を周期的Ｃ二振動せしめる
ための第１、第２振動体で、該第１、第２−振動体はそ
の圧′心体輯ωが各々ｐ、ｐ′方向に分極されている以
外は従来のものと同様である。卿は、上記第１、第２振
動体例、（至）における各々の振動方向ａ、ｂｌ二垂直
な面、Ａ、Ｂが同一平面上ｇ二位置するようＣ；、上記
第１、第２振動体■、田を固定支持するための金属性の
固定台であり、上記第１振動端子柊には第１、第２振動
体（ロ）、ｃ’ｓの中央電極（財）が接続され、上記？
Ｊ＆２撒動端子□□□には上記固定台（７）が接続され
ている。

而して、＄１倣動端子図【二は一２０Ｖの一定電圧が印
加され、上記第２伽動端子■Ｃは±１０Ｖの電圧が交互
に印加さ肚る。

斯る＋ＩＯＶの電圧印加時（二は、第１、第２振動体図
、（至）は各々ａ、ｂ方向に撓み、−１０Ｖの電圧印加
時には、第１、第２振動体■、（至）は各々ｂ、ａ方向
に撓み、これにより第１、第２振動体図、（至）は従来
と同様【二周期的に振動し、赤外線断続が行なわれる。

ここＣ二、第１、第２振動体図、Ｃ伺は夫々その支点が
固定合一にて同一直線上に存在し縦に重なっているから
、第１、第２倣動体Ｇ転□□□が周囲ｆＡ度変化により
婉んでも、それにより第１、第２対向体α６ノ、ｕｌ）
の両者間にずれが生じることはない。

従って、斯る撓みが生じた状態において、第１、第２振
動体例、（至）の振動に際し、確実な赤外線断続が行な
われ、検出体（１）から被検知部の温度に応じた所望と
する電荷が発生される。

（へ）発明の効果 以上の説明から明らかな如く、本発明（＝よれば、周囲
温度変化が生じても赤外線断続を確実に行なうことがで
きるから、例えば温度測定においては、それを精度良く
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は最近提案された赤外線検出器の断面図、＄２図
ａ、ｂは夫々同検出器の第１、第２対向体の平面図、第
３図は同検出器を第１図において矢印■方向から見た要
部平面図、第４図は同検出器士 ６図は同検出器を矢印■方向から見た要部棲面図である
。 （１１・・・焦電型赤外線検出体、　（Ｌｅ、αＤ・・
・第１、第２対向体、　（ロ）、（至）・・・第１、第
２振動体。 ０θ４７３ ライト動作制御目ｙ８．−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　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、該検出体への赤外線入射域に配置され赤外
   線透過部及び赤外線非透過部を共に有する第１、第２対
   向体、該第１対向体の赤外線透過部及び赤外線非透過部
   と上記第２対向体の赤外線非透過部及び赤外線透過部が
   夫々重畳する状態と、上記第１、第２対向体の赤外線透
   過部どうし及び赤外線非透過部どうしが重畳する状態と
   を交互ｇ二繰返せしめるべく、上記第１、第２対向体を
   各々振動せしめる第１、第２振動体を備え、該第１、第
   ２振動体における各々の振動方向ｇ二垂直な面が同一平
   面上に位置するように二、上記第１、第２振動体を配置
   したことを特徴とする赤外線検出器。