(57)【要約】【課題】従来の技術による諸問題を解決するため、紫外線を透過させる石英ガラスを有する紫外線センサーを提供する。【解決手段】紫外線を透過させる石英ガラスを有する紫外線センサーは、出力値が光線強度によって変化する光感応抵抗器と、光感応抵抗器の上方に設けられ、光反応抵抗器の受ける光線を濾過する石英ガラスとを含む。【選択図】図２
2006250706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線を透過させる石英ガラスを有する紫外線センサーであって、
出力値が光線強度によって変化する光感応抵抗器と、
光感応抵抗器の上方に設けられ、光反応抵抗器の受ける光線を濾過する石英ガラスとを含むことを特徴とする紫外線センサー。
【請求項２】
前記石英ガラスが紫外線のみ透過させることを特徴とする請求項１記載の紫外線センサー。
【請求項３】
前記紫外線センサーは更に、石英ガラスの一側に形成され、特定周波数を有する紫外線を排除し、排除されない紫外線のみ光感応抵抗器に与える銀膜を含むことを特徴とする請求項２記載の紫外線センサー。
【請求項４】
前記銀膜の純度が９９％以上であることを特徴とする請求項３記載の紫外線センサー。
【請求項５】
前記銀膜を透過できる紫外線の波長が２８０ｎｍ−３８０ｎｍであることを特徴とする請求項３記載の紫外線センサー。
【請求項６】
前記光感応抵抗器は、
ハウジングと、
ハウジング内に設けられるセラミック基板と、
セラミック基板の上に設けられて光を受ける硫化亜鉛膜と、
硫化亜鉛膜の上に設けられる２個の電極と、
両電極と、硫化亜鉛膜と、セラミック基板を貫き、光感応抵抗器の端子とされる２本の導線とを含むことを特徴とする請求項１記載の紫外線センサー。
【請求項７】
前記ハウジングの材料がセラミックを含むことを特徴とする請求項６記載の紫外線センサー。
【請求項８】
硫化亜鉛膜を有し、出力値が光線強度によって変化する紫外線センサーであって、
ハウジングと、
ハウジング内に設けられるセラミック基板と、
セラミック基板の上に設けられて光を受ける硫化亜鉛膜と、
硫化亜鉛膜の上に設けられる２個の電極と、
両電極と、硫化亜鉛膜と、セラミック基板を貫き、光感応抵抗器の端子とされる２本の導線とを含むことを特徴とする紫外線センサー。
【請求項９】
前記紫外線センサーは更に、ハウジングに設けられる石英ガラスを含むことを特徴とする請求項８記載の紫外線センサー。
【請求項１０】
前記石英ガラスが紫外線のみ透過させることを特徴とする請求項９記載の紫外線センサー。
【請求項１１】
前記紫外線センサーは更に、石英ガラスの一側に形成され、特定周波数を有する紫外線を排除し、排除されない紫外線のみ光感応抵抗器に与える銀膜を含むことを特徴とする請求項９記載の紫外線センサー。
【請求項１２】
前記銀膜の純度が９９％以上であることを特徴とする請求項１１記載の紫外線センサー。
【請求項１３】
前記銀膜を透過できる紫外線の波長が２８０ｎｍ−３８０ｎｍであることを特徴とする請求項１１記載の紫外線センサー。
【請求項１４】
前記ハウジングの材料がセラミックを含むことを特徴とする請求項８記載の紫外線センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は紫外線センサーに関し、特に紫外線を透過させる石英ガラスを有する紫外線センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
大気圏のオゾン層がフロン(特にクロロフルオロカーボンＣＦＣｓ)によって破壊されていくとともに、地表における紫外線輻射は年を追うごとに増加しつつある。紫外線は皮膚の病変を招来する主因の一つと既に指摘されており、過度の紫外線照射を防ぐため、紫外線強度を検出する器具は極めて重要である。
【０００３】
紫外線は紫外線Ａ（ＵＶ−Ａ、波長３２０−４００ｎｍ）、紫外線Ｂ（ＵＶ−Ｂ、波長２８０−３２０ｎｍ）、紫外線Ｃ（ＵＶ−Ｃ、波長２８０ｎｍ以下）など３種類に大別できる。そのうちＵＶ−Ｃは最も危険なものであるが、幸いなことにそれは地表に届くことが少ない。オゾン層の破壊につれ、地表におけるＵＶ−Ｂ輻射はＵＶ−Ａ輻射よりも大幅に増加すると見られる。それは、オゾンによるＵＶ−Ｂ輻射の吸収率はＵＶ−Ａ輻射の吸収率の１００倍ないし１０００倍にも及ぶからである。そのため、大気中オゾンの減少はＵＶ−Ｂの大幅増加と直結するとも言える。
【０００４】
図１を参照する。図１は紅斑作用スペクトルである。図によれば、波長２８０―２９８ｎｍ（ＵＶ−Ｂに属する）の紫外線は紅斑を引き起こす主因であり、その加重値は１である。波長が２９８ｎｍを超えると、加重値は大幅に減少し、波長が４００ｎｍである場合には１万分の１しか残らないのである。
【０００５】
そのため、人体に有害な紫外線を有効に検知するためには、波長２８０−２９８ｎｍの紫外線、言い換えればＵＶ−Ｂを対象としたほうが望まれる。しかし、光電子倍増管、シリコン紫外線検出器、窒化アルミニウム・ガリウム（ＡｌＧａＮ）紫外線検出器など従来の紫外線センサーはいずれもＵＶ−Ｂ検出に適しない。光電子倍増管は高電圧を要するのみならず、大型かつコスト高などの欠点を有する。シリコン紫外線検出器は可視光（４００―７６０ｎｍ）の検出に長じ、その検出範囲は３５０−９５０ｎｍであって紫外線の検出には不向きである。ＡｌＧａＮ紫外線検出器は２００―３６５ｎｍを検出範囲とするが、その製作工程において格子欠陥が生じやすいため、製品歩留まりを向上させることが困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は前述の問題を解決するため、紫外線を透過させる石英ガラスを有する紫外線センサーを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は紫外線を透過させる石英ガラスを有する紫外線センサーを提供する。該紫外線センサーは、出力値が光線強度によって変化する光感応抵抗器と、光感応抵抗器の上方に設けられ、光反応抵抗器の受ける光線を濾過する石英ガラスとを含む。
【０００８】
この発明は更に、硫化亜鉛膜を有し、出力値が光線強度によって変化する紫外線センサーを提供する。該紫外線センサーは、ハウジングと、ハウジング内に設けられるセラミック基板と、セラミック基板の上に設けられて光を受ける硫化亜鉛膜と、硫化亜鉛膜の上に設けられる２個の電極と、両電極と、硫化亜鉛膜と、セラミック基板を貫き、光感応抵抗器の端子とされる２本の導線とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は特定範囲の波長を有する紫外線を正確に検出するセンサーを提供する。光電子倍増管、シリコン紫外線検出器またはＡｌＧａＮ紫外線検出器など従来の技術より、この発明はＵＶ−Ｂ検出に適するのみならず、大量生産にもふさわしいである。なお、紫外線センサーの検出範囲が、石英ガラスに塗布される銀膜の厚さによって変化できることもこの発明の一大特長である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図面を参照して以下に説明する。
【００１１】
図２を参照する。図２はこの発明による紫外線を透過させる石英ガラス３０を有する紫外線センサー１０を表す説明図である。紫外線センサー１０は光感応抵抗器２０と、紫外線を透過させる石英ガラス３０を含む。光感応抵抗器２０は２個の電極２２、硫化亜鉛膜２４と、セラミック基板２６と、２本の導線２８と、ハウジング２１とを含む。セラミック基板２６はハウジング２１内に設けられ、光を受けるための硫化亜鉛膜２４はセラミック基板２６の上に設けられ、両電極２２は硫化亜鉛膜２４の上に設けられ、両導線２８は電極２２、硫化亜鉛膜２４とセラミック基板２６を貫き、光感応抵抗器２０の両端子とされる。ハウジング２１はセラミックまたはその他の材料からなる。
【００１２】
硫化亜鉛膜２４は光導電体であり、光線で照射されれば担体が発生して導電性が高くなるものである。したがって、両電極２２の間の抵抗値は硫化亜鉛膜２４が受ける光線の強度によって変化する。従来の技術で多用される硫化カドミウム（ＣｄＳ）は主として波長５４０ｎｍ以上の可視光を検出するものであり、紫外線検出に適しない。それに対してこの発明は硫化亜鉛膜２４を使用する。硫化亜鉛膜２４は主として波長３８０ｎｍ以下の紫外線を検出するので、この発明の趣旨に適合するものである。
【００１３】
石英ガラス３０は光感応抵抗器２０の上に設けられ、紫外線のみ透過させる。石英ガラス３０の一側には純度９９％以上の銀膜が塗布される。この銀膜３２の厚さを調整することによって、特定周波数を有する紫外線を排除することが可能である。例えば波長２８０−３８０ｎｍの紫外線のみ透過させるように銀膜３２の厚さを調整すれば、銀膜３２を透過して硫化亜鉛膜２４にまで到達できるのは予定の紫外線しかなく、光感応抵抗器２０の抵抗値はそれによって制御される。このように石英ガラス３０に塗布される銀膜３２の厚さを適宜に決めるのみで、一定範囲の波長を有する紫外線のみ銀膜３２を透過させることが可能であるため、硫化亜鉛膜２４の代わりにその他の光導電材料を使用することもできる。
【００１４】
前述の通り、紫外線のうち人体に特に有害なのはＵＶ−Ｂである。石英ガラス３０を上記の方法でＵＶ−Ｂのみ透過可能に製作するだけで、光感応抵抗器２０はＵＶ−Ｂを有効に検出できる。そのため、この発明はあらゆる紫外線検出器に応用することができる。ＵＶ−Ｂ強度（紫外線指数）が安全範囲を超えれば、この発明による紫外線センサー１０はその抵抗値の変化、または設計により電流値か電圧値の変化（総じて出力値の変化と称する）に基づいて有害な紫外線を検出することができる。
【００１５】
以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
この発明は特定範囲の波長を有する紫外線を正確に検出するセンサーを提供する。光電子倍増管、シリコン紫外線検出器またはＡｌＧａＮ紫外線検出器など従来の技術より、この発明はＵＶ−Ｂ検出に適するのみならず、大量生産にもふさわしいである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】紫外線が皮膚に対する影響を説明する紅斑作用スペクトルである。
【図２】この発明による紫外線センサーを表す説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０          紫外線センサー
２０          光感応抵抗器
２１          ハウジング
２２          電極
２４          硫化亜鉛膜
２６          セラミック基板
２８          導線
３０          石英ガラス
３２          銀膜
【図１】
2006250706.tif 000003
【図２】
2006250706.tif 000004