CN102607713B - 检测装置、传感设备以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检测装置、传感设备以及电子设备。其中，该检测装置包括：串联连接在检测节点和第一电源节点之间的第一热电元件～第n(n为大于等于2的整数)热电元件、与上述检测节点连接的检测电路以及进行分别设定上述第一热电元件～上述第n热电元件的极化方向的极化处理的极化电路。

Description

检测装置、传感设备以及电子设备

技术领域

本发明涉及检测装置、传感设备以及电子设备等。

背景技术

目前，公知有采用了热电元件的红外线检测装置。例如从人体辐射波长为10μm左右的红外线，通过检测该红外线可以非接触地获取人体的存在或温度信息。因此，通过利用这样的红外线检测电路可以实现侵入检测、物理量计测。

作为红外线检测装置的现有技术，已知有例如专利文献1中揭示的技术。在专利文献1的现有技术中，利用斩波器(chopper)，一边反复进行对于热电元件的红外线的照射、遮断，一边使热电元件的温度发生变化并产生热电流，使该热电流对热电元件本身进行充电，从而作为电压信号来进行检测。

但是，在该现有的技术中，由于用于热电元件的铁电体的相对介电常数非常高，因此，热电元件的电容必然会增大，无法取出大的电压信号。其结果是，存在难以提高检测装置的灵敏度的问题。

现有专利文献

专利文献1：日本特开昭59-142427号公报

发明内容

根据本发明的几个方式，可以提供能够分别设定热电元件的极化方向、提高检测灵敏度的检测装置、传感设备以及电子设备等。

本发明的一个方式是关于一种检测装置，该检测装置包括第一热电元件～第n(n为大于等于2的整数)热电元件，串联设置在检测节点和第一电源节点之间；检测电路，与上述检测节点连接；以及极化电路，进行分别设定上述第一热电元件～上述第n热电元件的极化方向的极化处理。

根据本发明的一个方式，可以通过极化电路分别设定n个热电元件的极化方向。因此，例如在出厂时或开始使用之前可以进行极化处理，将n个热电元件的极化方向分别设定成所需的方向。其结果是可以提高检测装置的灵敏度，提高检测精度等。

另外，在本发明的一个方式中，上述极化电路也可以进行上述极化处理，将上述第一热电元件～上述第n热电元件中的至少两个热电元件的极化方向设定成相同方向。

由此，将n个热电元件中的至少两个热电元件的极化方向设定成相同方向，从而可以得到比从一个热电元件得到的输出信号更大的输出信号。例如将n个热电元件的极化方向设定成相同方向，从而可以得到从一个热电元件得到的输出信号的n倍的输出信号。其结果是，例如不用改变热电元件的材料或膜厚就可以提高检测装置的灵敏度，并且可以提高检测精度等。

另外，在本发明的一个方式中，上述极化电路也可以将上述第一热电元件～上述第n热电元件中的至少两个热电元件的极化方向设定成第一极化方向，将上述第一热电元件～上述第n热电元件中的、将极化方向设定成上述第一极化方向的上述至少两个热电元件以外的热电元件的极化方向设定成与上述第一极化方向相反的方向、即第二极化方向。

由此，在有外部干扰或环境温度变化的情况下，通过从设定成第二极化方向的热电元件产生反方向的热电流，可以减少外部干扰或环境温度的变化产生的影响。其结果是，可以不受外部干扰或环境温度的影响、进行稳定的高精度的红外线检测等。

另外，在本发明的一个方式中，在将上述第一热电元件～上述第n热电元件中的第i热电元件～第j热电元件的极化方向设定成第一极化方向的情况下，上述极化电路可以向上述第i热电元件的一端侧的节点、即第i连接节点施加极化用电压，将上述第j热电元件的另一端侧的节点、即第j+1连接节点设定成第一电源电压。

由此，由于对第i热电元件～第j热电元件的各热电元件施加用于设定极化方向的电压，因此可以将第i热电元件～第j热电元件的极化方向设定成第一极化方向。

另外，在本发明的一个方式中，上述极化电路包括第一开关电路和第二开关电路，上述第一开关电路可以向上述第i连接节点施加上述极化用电压，上述第二开关电路可以将上述第j+1连接节点设定成上述第一电源电压。

由此，可以将设置于第一开关电路所选择的第i连接节点与第二开关电路所选择的第j+1连接节点之间的一个或多个热电元件的极化方向设定成第一极化方向。

另外，在本发明的一个方式中，在将上述第一热电元件～上述第n热电元件中的第p热电元件～第q热电元件的极化方向设定成上述第一极化方向的相反方向、即第二极化方向的情况下，上述极化电路可以将上述第p热电元件的一端侧的节点、即第p连接节点设定成上述第一电源电压，向上述第q热电元件的另一端侧的节点、即第q+1连接节点施加上述极化用电压。

由此，由于对第p热电元件～第q热电元件的各热电元件施加用于将极化方向设定成第二极化方向的电压，因此可以将第p热电元件～第q热电元件的极化方向设定成第二极化方向。

另外，在本发明的一个方式中，上述极化电路包括第一开关电路和第二开关电路，上述第一开关电路可以向上述第q+1连接节点施加上述极化用电压，上述第二开关电路可以将上述第p连接节点设定成上述第一电源电压。

由此，可以将设置于第一开关电路所选择的第q+1连接节点与第二开关电路所选择的第p连接节点之间的一个或多个热电元件的极化方向设定成第二极化方向。

另外，在本发明的一个方式中，上述极化电路包括设置于上述第一热电元件的一端侧的节点、即第一连接节点与上述检测节点之间的检测用开关元件，上述极化电路可以在检测期间将上述检测用开关元件设定成接通状态，在上述极化处理期间将上述检测用开关元件设定成断开状态。

由此，在检测期间，可以在未向n个热电元件施加极化电压的状态下，向检测电路输入来自于热电元件的电压信号。另一方面，在进行极化处理期间，可以在未向检测电路输入极化电压的状态下，进行热电元件的极化处理。

另外，在本发明的一个方式中，上述极化电路可以包括用于监控是否正常进行了上述极化处理的极化监控电路。

由此，在未正常进行极化处理的情况下，可以再次进行极化处理，因此可以进行高可靠性的红外线检测等。

另外，在本发明的一个方式中，上述极化监控电路可以将上述第一热电元件～上述第n热电元件的各热电元件的一端侧的连接节点与上述检测节点连接，基于上述检测电路的检测结果监控上述各热电元件的极化。

由此，极化监控电路可以分别监控各热电元件的极化，因此能够可靠地对各热电元件进行极化处理。其结果是，可以进行高可靠性的红外线检测等。

另外，在本发明的一个方式中，包括支承上述第一热电元件～上述第n热电元件的通用支承部件，上述第一热电元件～上述第n热电元件可以形成在上述通用支承部件上。

由此，可以将n个热电元件设置在通用支承部件上，因此，可以缩小一个传感器的面积。其结果是，能够在将多个传感器单元配置成阵列状的传感器阵列中高密度地配置传感器单元。

另外，在本发明的一个方式中，包括通用空腔区域，上述通用空腔区域可以设置在上述通用支承部件的下方。

由此，可以将n个热电元件和通用支承部件与基板进行热分离。其结果是，可以提高红外线检测的灵敏度。

另外，在本发明的一个方式中，包括支承上述第一热电元件～上述第n热电元件的第一支承部件～第n支承部件，上述第一热电元件～上述第n热电元件可以分别形成在所对应的上述第一支承部件～上述第n支承部件上。

由此，可以缩小n个支承部件的各支承部件的面积，因此，可以降低热电元件的热容量。其结果是，可以提高红外线检测的灵敏度。

另外，在本发明的一个方式中，包括连接上述第一支承部件～上述第n支承部件的每一个的多个连接部，上述极化电路可以通过设置于上述多个连接部的配线向上述第一热电元件～上述第n热电元件供给极化用电压。

由此，极化电路可以通过设置于连接部的配线向各热电元件施加极化用电压，从而可以分别设定各热电元件的极化方向。

另外，在本发明的一个方式中，在上述第一支承部件～上述第n支承部件上包括通用的通用空腔区域，上述通用空腔区域可以设置在上述第一支承部件～上述第n支承部件的下方。

由此，可以将n个热电元件和n个支承部件与基板进行热分离。从而可以提高红外线检测的灵敏度。

另外，在本发明的一个方式中，包括与上述第一支承部件～上述第n支承部件对应的第一空腔区域～第n空腔区域，上述第一空腔区域～上述第n空腔区域可以分别设置在所对应的上述第一支承部件～上述第n支承部件的下方。

由此，可以将各热电元件和各支承部件与基板进行热分离。其结果是，可以提高红外线检测的灵敏度。

本发明的其它方式涉及具有上述任一项所述的检测装置的传感设备。

本发明的其它方式涉及一种传感设备，包括：具有多个传感器单元的传感器阵列；一条或多条行线；一条或多条列线；与上述一条或多条行线连接的行选择电路；以及与上述一条或多条列线连接的读出电路，上述多个传感器单元的各传感器单元包括：串联在检测节点和第一电源节点之间的第一热电元件～第n(n为大于等于2的整数)热电元件；与上述检测节点连接的检测电路；进行分别设定上述第一热电元件～上述第n热电元件的极化方向的极化处理的极化电路。

根据本发明的其它方式，由于可以分别设定传感器单元的n个热电元件的极化方向，因此，例如通过将n个热电元件的极化方向设定成相同的方向，从而可提高传感设备的检测灵敏度，另外，例如通过将n个热电元件中的至少一个热电元件的极化方向设定成与其它热电元件的极化方向的相反的方向，从而可减少外部干扰和环境温度的影响。其结果是，例如可以实现高灵敏度、高精度的红外线照相机(camera)等。

本发明的其它方式涉及包括上述任一项所述的传感设备的电子设备。

附图说明

图1示出了检测装置的基本结构例。

图2是用于说明极化处理的图。

图3是用于说明极化处理的另一张图。

图4的(A)示出了将热电元件的极化方向设定成相同方向的状态。

图4的(B)示出了将热电元件的极化方向设定成不同方向的状态。

图5是表示入射红外线的功率与输出信号(电压信号)的关系的坐标图。

图6的(A)、图6的(B)示出了热电元件的第一结构例。

图7的(A)、图7的(B)示出了热电元件的第二和第三结构例。

图8的(A)、图8的(B)示出了检测电路的第一和第二结构例。

图9的(A)、图9的(B)示出了传感设备的结构例。

图10示出了传感器阵列的详细结构例。

图11示出了传感器阵列的变形例。

图12示出了包括传感设备的电子设备的结构例。

具体实施方式

下面，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。另外，以下所说明的本实施方式并不对本发明的保护范围所记载的本发明的内容进行不当的限定，作为本发明的解决手段，本实施方式所说明的全部结构未必是必须的。

1.热电元件

在本实施方式的检测装置中，使用热电元件(热传感元件、红外线检测元件、热式光检测元件、铁电体元件)作为检测红外线等的元件。热电元件例如是使用了锆钛酸铅(PZT)等铁电体的元件，利用基于热电元件的温度变化所产生热电流来检测红外线。

具体而言，利用斩波器等周期性地遮断向热电元件照射的红外线，从而使热电元件的温度发生变化，并产生热电流，通过使热电元件本身充电该热电流，从而作为电压信号来进行检测。该电压信号越大，检测装置的灵敏度越高，此外，还可以提高检测精度。以下，对用于增大所检测的电压信号的条件进行说明。

如果将通过热电流对热电元件充电的总电荷量设为Q、将热电元件的电容(capacitance)设为C，则通过下式得到所检测的电压信号ΔV。

ΔV＝Q/C(1)

如果将热电元件的温度变化设为ΔT、热电系数设为p、热电元件的面积设为S，则通过下式得到总电荷量Q。

Q＝p×S×ΔT(2)

并且，如果将铁电体(热电体)的相对介电常数设为ε、真空介电常数设为ε0、铁电体的膜厚设为d，则通过下式得到热电元件的电容量C。

C＝ε×ε0×S/d(3)

通过公式(1)～(3)，形成以下的电压信号ΔV。

ΔV＝p×ΔT×d/(ε×ε0)(4)

基于公式(4)可知，为了增大电压信号ΔV，需要增大热电系数p、温度变化ΔT以及铁电体的膜厚d，缩小铁电体的相对介电常数ε。

热电系数p相当于热电体相对于温度变化的自发极化的变化量，热电系数p的大小取决于材料，只要是低于居里点的温度则几乎不变。例如在锆钛酸铅(PZT)的情况下，热电系数p为50nC/k/cm²这样的很好的数值。

温度变化ΔT是接收红外线前后的热电元件的温度差。为了增大温度变化ΔT，需要减小包括热电元件的传感器整体的热容量，且抑制传感器与其周围之间的热传导，以使热电元件的温度容易上升。例如，采用了为减小热容量而形成PZT薄膜(100nm左右)、通过MEMS技术将包括热电元件的传感器进行热分离的结构。

关于铁电体的膜厚d，基于公式(4)可知，为了增大电压信号ΔV，优选增大膜厚d。但是，如果增大膜厚d，则存在具有热电元件的传感器整体的热容量增大的问题。

铁电体的相对介电常数ε取决于材料，例如在PZT的情况下也有1000左右，因此，存在电容量C增大的问题。

这样，为了增大温度变化ΔT，如果想要减小热容量而使膜厚d变薄，则电容量C将增大。由于电容量C增大，其结果是无法增大电压信号ΔV。相反，如果想要减小电容量C而增大膜厚d，则热容量增大，温度变化ΔT缩小，其结果是无法增大电压信号ΔV。

关于缩小相对介电常数ε，例如在PZT的情况下，虽然可以通过改变材料的组成比、优化成膜工序等来降低相对介电常数，但很难显著降低。另外，作为PZT以外的低相对介电常数的铁电体材料，可以列举出例如聚偏氟乙烯(PVDF)等有机铁电体等，但由于材料的可靠性有问题以及与PZT相比热电系数低1位数以上等，存在无法期待充分性能等的问题。

2.检测装置

图1示出了本实施方式的检测装置的基本结构例。本实施方式的检测装置包括第一～第n(n为大于等于2的整数)热电元件PY1～PYn、检测电路20、以及极化电路30。本实施方式的检测装置不限定于图1的结构，可以是例如省略其一部分构成要素、或更换为其它构成要素、或增加其它构成要素等各种变形实施。

第一～第n热电元件PY1～PYn串联设置在检测节点ND和第一电源节点VSS(低电位侧电源节点)之间。并且，第一～第n热电元件PY1～PYn通过极化电路30来分别设定极化方向。

分别设定极化方向是指不是一并设定n个热电元件的极化方向，而是至少一个热电元件的极化方向被分开设定。例如在有四个热电元件的情况下，可以一个一个地设定，也可以两个两个地设定，或者设定一个之后再设定三个。

将第一～第n热电元件PY1～PYn中的第i(i是1≤i≤n的整数)热电元件PYi的一端侧的节点作为第i连接节点Ni，将第i热电元件PYi的另一端侧的节点作为第i+1连接节点Ni+1。例如，如图1所示，第三热电元件PY3的一端侧的节点是第三连接节点N3，另一端侧的节点是第四连接节点N4。

检测电路20与检测节点ND连接，检测基于第一～第n热电元件PY1～PYn中的热电流的电压信号，输出检测信号VDET。此外，关于检测电路20的具体结构将在后面进行说明。

极化电路30进行用于分别设定第一～第n热电元件PY1～PYn的极化方向的极化处理。具体而言，极化电路30可以进行如下所述的极化处理：即、将第一～第n热电元件PY1～PYn中的至少两个热电元件的极化方向设定成相同的方向。并且，可以将其它的热电元件的极化方向设定成不同的方向。

更具体地说，极化电路30将第一～第n热电元件PY1～PYn中的至少两个热电元件的极化方向设定为第一极化方向。并且，将第一～第n热电元件PY1～PYn中的极化方向设定为第一极化方向的至少两个热电元件之外的热电元件的极化方向设定为与第一极化方向相反的极化方向、即第二极化方向。

这里，第一极化方向是指：在将各热电元件的检测节点ND侧的电极作为上部电极、将第一电源节点VSS侧的电极作为下部电极的情况下，在上部电极侧产生负(-)的极化电荷、在下部电极侧产生正(+)的极化电荷的极化方向。此外，第二极化方向是指：在上部电极侧产生正(+)的极化电荷、在下部电极侧产生负(-)的极化电荷的极化方向。

极化电路30包括第一开关电路SW1、第二开关电路SW2。第一开关电路SW1从第一～第n+1连接节点N11～Nn+1中选择任意一个连接节点，并向所选择的连接节点施加极化用电压VPOL。第二开关电路SW2从第一～第n+1连接节点N1～Nn+1中选择任意一个连接节点，并向所选择的连接节点施加第一电源电压VSS。由此，可以分别设定第一～第n热电元件PY1～PYn的极化方向。

即、在将第一～第n热电元件PY1～PYn中的第i～第j热电元件PYi～PYj的极化方向设定为第一极化方向的情况下，极化电路30向作为第i热电元件PYi的一端侧的节点的第i连接节点Ni施加极化用电压VPOL，将作为第j热电元件PYj的另一端侧的节点的第j+1连接节点Nj+1设定为第一电源电压VSS。

在这种情况下，第一开关电路SW1向第i连接节点Ni施加极化用电压VPOL，第二开关电路SW2将第j+1连接节点Nj+1设定为第一电源电压VSS。

此外，第i～第j热电元件PYi～PYj的个数j-i+1小于n。例如，在四个热电元件(n＝4)的情况下，第i～第j热电元件PYi～PYj是一个或两个或三个热电元件，而不是四个热电元件。

另一方面，在将第一～第n热电元件PY1～PYn中的第p～第q热电元件PYp～Pyq的极化方向设定为第一极化方向的相反方向、即第二极化方向的情况下，极化电路30将第p热电元件PYp的一端侧的节点、即第p连接节点Np设定为第一电源电压VSS，并向第q热电元件PYq的另一端侧的节点、即第q+1连接节点Nq+1施加极化用电压VPOL。

在这种情况下，第一开关电路SW1向第q+1连接节点Nq+1施加极化用电压VPOL，第二开关电路SW2将第p连接节点Np设定为第一电源电压VSS。

此外，第p～第q热电元件PYp～Pyq的个数q-p+1小于n。例如，在四个热电元件(n＝4)的情况下，第p～第q热电元件PYp～Pyq是一个或两个或三个热电元件，而不是四个热电元件。

此外，关于极化电路30的极化处理将在后面进行具体说明。

第一开关电路SW1包括第一～第n+1开关元件S11～S1n+1，通过将第一～第n+1开关元件S11～S1n+1的任意一个设定为接通状态，向从第一～第n+1连接节点N1～Nn+1中选择的一个连接节点上施加极化用电压VPOL。

第二开关电路SW2包括第一～第n+1开关元件S21～S2n+1，通过将第一～第n+1开关元件S21～S2n+1的任意一个设定为接通状态，将从第一～第n+1连接节点N1～Nn+1中选择的一个连接节点设定为第一电源电压VSS。

极化电路30还包括检测用开关元件SWA、第一电源用开关元件SWB、极化用开关元件SWP以及极化监控用开关元件SWM。另外，极化电路30还包括开关控制电路SWCL。开关控制电路SWCL输出开关控制信号SSW，该开关控制信号SSW用于控制第一开关电路SW1、第二开关电路SW2的各开关元件以及其它开关元件SWA、SWB、SWP、SWM的接通/断开。此外，未图示用于向各开关元件提供开关控制信号SSW的配线。

检测用开关元件SWA设置在第一热电元件PY1的一端侧的节点、即第一连接节点N1与检测节点ND之间。第一电源用开关元件SWB设置在第n+1连接节点Nn+1与第一电源节点VSS之间。极化用开关元件SWP设置在第一开关电路SW1与极化用电压供给节点VPOL之间。另外，极化监控用开关元件SWM设置在第一开关电路SW1与检测节点ND之间。

在检测红外线的期间、即检测期间，极化电路30将检测用开关元件SWA和第一电源用开关元件SWB设定为接通状态，将第一开关电路SW1、和第二开关电路SW2的各开关元件、极化用开关元件SWP以及极化监控用开关元件SWM设定为断开状态。由此，在检测期间，基于第一～第n热电元件PY1～PYn的热电流的电压信号通过检测用开关元件SWA被输入检测电路20。

另外，在极化处理期间，极化电路30将检测用开关元件SWA、第一电源用开关元件SWB以及极化监控用开关元件SWM设定为断开状态，将极化用开关元件SWP设定为接通状态。并且，将第一开关电路SW1的任意一个开关元件设定为接通状态，将第二开关电路SW2的任意一个开关元件设定为接通状态。由此，向第一～第n热电元件PY1～PYn的至少一个热电元件施加极化用电压VPOL。可以对应各热电元件一个一个地进行极化处理，也可以集中串联连接的多个热电元件同时进行极化处理。

该极化处理例如可以在出厂时进行，也可以在用户开始使用之前进行。

另外，极化电路30也可以包括极化监控电路PMT。该极化监控电路PMT监控是否正常进行了极化处理。具体而言，在极化监控期间，极化电路30将第一～第n热电元件PY1～PYn的各热电元件的一端侧的连接节点与检测节点ND连接，将另一端侧的连接节点与第一电源节点VSS连接。并且，将极化监控用开关元件SWM设定为接通状态，将其它开关元件SWA、SWB以及SWP设定为断开状态。另外，极化监控电路PMT基于检测电路20的检测结果、监控是否正常进行了各热电元件的极化处理。即、通过判断来自检测电路20的检测信号VDET是否成为了规定的电压，从而监控是否正常进行了极化处理。在未正常进行极化处理的情况下，可以再次进行极化处理。

图2是用于说明本实施方式的检测装置中的极化处理的图。图2表示在包括四个热电元件PY1～PY4的检测装置中，对一个热电元件(例如PY1)进行的极化处理。

如图2所示，极化电路30将检测用开关元件SWA、第一电源用开关元件SWB以及极化监控用开关元件SWM设定为断开状态，将极化用开关元件SWP设定为接通状态。另外，将第一开关电路SW1的开关元件S11设定为接通状态，将第二开关电路SW2的开关元件S22设定为接通状态。由此，可以设定第一热电元件PY1的极化方向。另外，在图2中，用箭头来表示第一热电元件PY1的极化方向。

具体而言，在将第一热电元件PY1的第一连接节点N1侧的电极作为上部电极、将第二连接节点N2侧的电极作为下部电极的情况下，通过在下部电极侧施加第一电源电压VSS而产生正(+)的极化电荷，通过在上部电极侧施加极化用电压VPOL而产生负(-)的极化电荷，其结果是，如图2所示地设定第一热电元件PY1的极化方向。

另外，虽然未进行图示，但是，通过将第一开关电路SW1的开关元件S12设定为接通状态，将第二开关电路SW2的开关元件S23设定为接通状态，可以设定第二热电元件PY2的极化方向。

即，在设定第一～第n热电元件PY1～PYn中的第i(i是1≤i≤n的整数)热电元件PYi的极化方向的情况下，第一开关电路SW1选择第i连接节点Ni并施加极化用电压VPOL，第二开关电路SW2选择第i+1连接节点Ni+1并设定为第一电源电压VSS。

根据本实施方式的检测装置，可以将各热电元件设定为与上述相反的极化方向。例如，通过将第一开关电路SW1的开关元件S12设定为接通状态，将第二开关电路SW2的开关元件S21设定为接通状态，从而可以将第一热电元件PY1的极化方向设定为相反的方向。

具体而言，通过向第一热电元件PY1的上部电极侧施加第一电源电压VSS，从而产生正(+)的极化电荷，通过向下部电极侧施加极化用电压VPOL，从而产生负(-)的极化电荷，其结果是，第一热电元件PY1的极化方向进行反转。

即，在将第一～第n热电元件PY1～PYn中的第i热电元件PYi的极化方向设定为相反方向的情况下，第一开关电路SW1选择第i+1连接节点Ni+1并施加极化用电压VPOL，第二开关电路SW2选择第i连接节点Ni并设定为第一电源电压VSS。

图3是用于说明本实施方式的检测装置中的极化处理的另一张图。图3示出了在包括四个热电元件PY1～PY4的检测装置中，集中三个热电元件(例如PY1～PY3)同时进行极化处理的情况。

如图3所示，极化电路30将检测用开关元件SWA、第一电源用开关元件SWB以及极化监控用开关元件SWM设定为断开状态，将极化用开关元件SWP设定为接通状态。另外，将第一开关电路SW1的开关元件S11设定为接通状态，将第二开关电路SW2的开关元件S24设定为接通状态。由此，可以同时设定第一～第三热电元件PY1～PY3的极化方向。

即，在设定第一～第n热电元件PY1～PYn中的第i热电元件PYi～第j热电元件PYj的极化方向的情况下，第一开关电路SW1选择第i连接节点Ni并施加极化用电压VPOL，第二开关电路SW2选择第j+1连接节点Nj+1并设定为第一电源电压VSS。

另外，虽然未进行图示，但是，通过将第一开关电路SW1的开关元件S14设定为接通状态，将第二开关电路SW2的开关元件S21设定为接通状态，从而可以同时将第一～第三热电元件PY1～PY3的极化方向设定为与上述相反的方向。

即，在将第一～第n热电元件PY1～PYn中的第p热电元件PYp～第q热电元件PYq的极化方向设定为相反方向的情况下，第一开关电路SW1选择第q+1连接节点Nq+1并施加极化用电压VPOL，第二开关电路SW2选择第p连接节点Np并设定为第一电源电压VSS。

为了使串联连接的n个热电元件同时极化，需要施加使一个热电元件极化所需电压的n倍的电压。根据本实施方式的检测装置，由于可以任意设定同时极化的热电元件的个数，因此，可以根据热电元件的特性或其它电路的特性(例如耐压等)来进行适当的极化处理。

如上所述，根据本实施方式的检测装置，可以分别设定串联设置的第一～第n热电元件PY1～PYn的各热电元件的极化方向。由此，可以将n个热电元件的极化方向设定成相同的方向。或者将n个热电元件中的至少两个热电元件的极化方向设定成相同的方向，将其余的热电元件的极化方向设定成相反方向。

图4的(A)示出了在包括四个热电元件的检测装置中、将四个热电元件的极化方向设定成相同方向的情况。另外，在图4的(A)中省略了涉及极化电路30的极化处理的部分(例如第一开关电路SW1、第二开关电路SW2等)。

下式给出了将第一～第n热电元件PY1～PYn的极化方向设定成相同方向时的整体的电容量Ctot。

Ctot＝C/n(5)

这里，C为一个热电元件的电容量。

因此，串联连接了n个热电元件时的电压信号ΔVtot如下所示。

ΔVtot＝n×(p×ΔT×d/(ε×ε0))

＝n×ΔV(6)

这样，通过串联连接极化方向相同的n个热电元件，可以得到从一个热电元件得到的电压信号ΔV的n倍的电压信号。

图5是表示入射红外线的功率与输出信号(电压信号)的关系的坐标图。图5示出了串联连接了十个热电元件的情况、和一个热电元件的情况。从图5中可以得知，与一个热电元件的情况相比，串联连接了十个热电元件时的输出信号增加到了大约十倍。

这样，根据本实施方式的检测装置，通过将串联连接的n个热电元件时的极化方向设定成相同的方向，从而可以得到从一个热电元件所得到的输出信号的n倍的输出信号。其结果是，不改变热电体(铁电体)的材料或膜厚就可以提高检测装置的灵敏度，并且可以提高检测精度。

图4的(B)示出了如下所述的情况：在包括四个热电元件的检测装置中，将两个热电元件的极化方向设定成相同方向，将另外两个热电元件的极化方向设定成相反方向。在图4的(B)中将第一热电元件PY1、第二热电元件PY2的极化方向设定为第一极化方向，将第三热电元件PY3、第四热电元件PY4的极化方向设定为第二极化方向。

这里，第一极化方向是指：在将各热电元件的检测节点ND侧的电极作为上部电极、将第一电源节点VSS侧的电极作为下部电极的情况下，在上部电极侧产生负(-)的极化电荷，在下部电极侧产生正(+)的极化电荷的极化方向。此外，第二极化方向是指在上部电极侧产生正(+)的极化电荷，在下部电极侧产生负(-)的极化电荷的极化方向。

被设定成第二极化方向的第三热电元件PY3、第四热电元件PY4用于补偿外部干扰或环境温度的变化，构成为红外线不会入射到这些热电元件PY3、PY4的结构。红外线检测是通过第一热电元件PY1、第二热电元件PY2来进行的，但是，在有外部干扰或环境温度的变化的情况下，由于从第三热电元件PY3、第四热电元件PY4产生相反方向的热电流，从而可以降低外部干扰或环境温度的变化所产生的影响。

如图4的(B)所示，在有外部干扰或环境温度的变化的情况下，从第三热电元件PY3、第四热电元件PY4产生相反方向的热电流，其结果是，产生-2×ΔVt的电压信号。这里，ΔVt是由于外部干扰或环境温度的变化而从一个热电元件产生的电压信号。因此，下式给出了整体的电压信号ΔVtot。

ΔVtot＝n×ΔV-n×ΔVt(7)

即，可以扣除外部干扰或环境温度的变化对热电流的影响。

在图4的(B)中，使第三热电元件PY3、第四热电元件PY4在相反方向(第二极化方向)上极化，但是例如也可以使第一热电元件PY1、第二热电元件PY2极化为相反方向。或者可以使第一热电元件PY1、第三热电元件PY3极化为相反方向。另外，极化为第一极化方向的热电元件的个数可以与极化为第二极化方向的热电元件的个数不相同。例如，可以使第一～第三热电元件PY1～PY3极化为第一极化方向，使第四热电元件PY4极化为第二极化方向。在这种情况下，可以在某种程度上降低外部干扰或环境温度的影响。

这样，根据本实施方式的检测装置，通过将n个热电元件中的至少一个热电元件的极化方向设定成与其它热电元件的极化方向相反的方向，从而可以降低外部干扰或环境温度的影响。其结果是，可以不受外部干扰或环境温度的影响，稳定地进行更高精度的红外线检测。

3.热电元件的结构

图6的(A)、图6的(B)示出了用于本实施方式的检测装置的热电元件的第一结构例。图6的(A)是从上方观察串联连接的四个热电元件PY1～PY4的俯视图。这里，上方是指与基板垂直的方向，是形成热电元件、晶体管等的一侧(形成电路的一侧)的方向。另外，下方是指与上方相反的方向。

图6的(A)、图6的(B)的第一结构例包括第一～第四(广义上的第n)热电元件PY1～PY4、第一～第四(广义上的第n)隔膜(membrane)(广义上的支承部件)MB1～MB4、第一～第四(广义上的第n)空腔区域(空腔部)CA1～CA4、配线LA1～LA5以及多个支柱(post)(广义上的连接部)PS1～PS5。下面，将支承热电元件的部件(支承部件)在本实施方式中称为隔膜。另外，将连接各隔膜的连接部在本实施方式中称为支柱。

热电元件PY1～PY4分别包括上部电极EA、铁电体(热电体)FE和下部电极EB。铁电体(热电体)FE设置于上部电极EA和下部电极EB之间。热电元件PY1～PY4分别形成在所对应的第一～第四隔膜(支承部件)MB1～MB4上。

第一～第四隔膜(支承部件)MB1～MB4例如是硅氧化膜(SiO₂)，用于支承热电元件PY1～PY4。

第一～第四空腔区域CA1～CA4是分别设置于所对应的第一～第四隔膜MB1～MB4的下方的区域，用于将热电元件PY1～PY4与基板(硅基板)SUB热分离。

支柱PS1～PS5用于连接第一～第四隔膜MB1～MB4的各隔膜。在这些支柱PS1～PS5上分别设置配线LA1～LA5。极化电路30通过这些配线LA1～LA5向第一～第四热电元件PY1～PY4供给极化电压VPOL。

具体而言，例如在支柱PS1上设置配线LA1，配线LA1将热电元件PY1与极化电路30(第一开关电路SW1、第二开关电路SW2等)电连接。另外，在支柱PS2上设置配线LA2，配线LA2将热电元件PY1与热电元件PY2电连接，进而与极化电路30电连接。

在图6的(B)中示出了沿着图6的(A)的A1～A5的路径的截面。如图6的(B)所示，配线LA1～LA5与第一开关电路SW1、第二开关电路SW2的各开关元件连接。例如，配线LA1与第一开关电路SW1的开关元件S11以及第二开关电路SW2的开关元件S21连接(图6的(B)的A1)。另外，配线LA2与第一开关电路SW1的开关元件S12以及第二开关电路SW2的开关元件S22连接(图6的(B)的A2)。同样地，配线LA3～LA5分别与第一开关电路SW1、第二开关电路SW2的对应的开关元件连接。(图6的(B)的A3～A5)。这些开关元件例如可以由形成在硅基板上的MOS晶体管等来构成。

另外，虽然未图示，但配线LA1还与检测用开关元件SWA连接，配线LA5还与第一电源用开关元件SWB连接。

图7的(A)是表示用于本实施方式的检测装置的热电元件的第二结构例。第二结构例包括第一～第四(广义上的第n)热电元件PY1～PY4、第一～第四(广义上的第n)隔膜(广义上的支承部件)MB1～MB4、通用空腔区域CA、配线LA1～LA5以及支柱PS1～PS5。

第一～第四热电元件PY1～PY4分别形成在对应的第一～第四隔膜MB1～MB4上。并且，在第一～第四隔膜MB1～MB4的下方设置通用空腔区域CA。

在第二结构例中也和第一结构例相同，在支柱PS1～PS5上分别设置配线LA1～LA5，配线LA1～LA5与第一开关电路SW1、第二开关电路SW2的各开关元件连接。另外，配线LA1还与检测用开关元件SWA连接，配线LA5还与第一电源用开关元件SWB连接。

图7的(B)示出了用于本实施方式的检测装置的热电元件的第三结构例。第三结构例包括第一～第四(广义上的第n)热电元件PY1～PY4、通用隔膜(广义上的通用支承部件)MB、通用空腔区域CA、配线LA1～LA5以及支柱PS1～PS5。

第一～第四热电元件PY1～PY4形成在通用隔膜MB上。此外，在通用隔膜MB的下方设置通用空腔区域CA。

在第三结构例中也和第一、第二结构例相同，在支柱PS1～PS5上分别设置配线LA1～LA5，配线LA1～LA5与第一开关电路SW1、第二开关电路SW2的各开关元件连接。另外，配线LA1还与检测用开关元件SWA连接，配线LA5还与第一电源用开关元件SWB连接。

第一、第二结构例与第三结构例相比，可以缩小隔膜的面积，因此，可以降低热容量。其结果是，可以实现进一步提高检测装置的灵敏度、进一步提高检测精度等。

另一方面，在第三结构例中，由于可以在一个隔膜上设置多个热电元件，因此，可以缩小一个传感器(传感器单元)的面积。其结果是，在将多个传感器单元配置成阵列状的传感器阵列上，可以实现高密度地配置传感器单元等。

4.检测电路

图8的(A)、图8的(B)示出了用于本实施方式的检测装置的检测电路20的第一以及第二结构例。此外，本实施方式的检测电路20不仅限于图8的(A)、图8的(B)的结构，可以是例如省略其构成要素的一部分、更换为其它构成要素、增加其它构成要素等各种变形实施。

图8的(A)所示的结构例包括N型耗尽型晶体管TN和电阻R。N型耗尽型晶体管TN和电阻R串联设置在第二电源节点VCC(高电位侧电源节点)和第一电源节点VSS(低电位侧电源节点)之间，形成源极跟随电路。

在N型晶体管TN的栅极(检测节点ND)上输入来自热电元件的电压信号ΔV，N型晶体管TN的源极与电阻R的一端连接。通过这些晶体管TN和电阻R形成源极跟随电路，其增益几乎为1。另外，从与N型晶体管TN的源极对应的输出节点NQ输出随着电压信号ΔV而变化的检测信号VDET(输出电压)。

第一结构例的检测电路具有容易受到制造偏差的影响的缺点。作为制造偏差例如有晶体管TN的电流供给能力的偏差、阈值偏差、形状偏差、电阻R的薄膜电阻的偏差、电阻R的形状偏差等。并且，一般在IC基板上制造的电阻的特性偏差与晶体管的特性偏差相比变动更大。另外，取决于制造条件的变动的电阻的特性变动与晶体管的特性变动不连动。因此，第一结构例的检测电路的输出电压VDET的偏差变大。

图8的(B)所示的第二结构例的检测电路包括串联设置在第二电源节点VCC和第一电源节点VSS之间的第一P型晶体管TP1和第二P型晶体管TP2。通过这些第一P型晶体管TP1、第二P型晶体管TP2构成源极跟随电路。即，对于来自热电元件的电压信号ΔV的小信号振幅变化，作为检测信号VDET(输出电压)输出增益几乎为1的振幅的电压。

第一P型晶体管TP1(P型MOS晶体管)设置于检测电路的输出节点NQ和第一电源节点VSS(低电位侧电源节点)之间。例如，在图8的(B)中，TP1的源极与输出节点NQ连接，漏极与第一电源节点VSS连接，来自热电元件的电压信号ΔV被输入栅极。

第二P型晶体管TP2(P型MOS晶体管)设置于第二电源节点VCC(高电位侧电源节点)与输出节点NQ之间。例如，在图8的(B)中，TP2的源极与第二电源节点VCC连接，漏极与输出节点NQ连接，栅极被设定为标准电压VR＝Vcc-Vconst。这里Vcc表示高电位侧电源VCC的电压，Vconst是恒压(固定电压)。

另外，P型晶体管TP1的基板电位被设定为TP1的源极的电位。例如，在图8的(B)中，TP1的基板电位与输出节点NQ连接。并且，P型晶体管TP2的基板电位被设定为TP2的源极的电位。例如，在图8的(B)中，TP2的基板电位与第二电源节点VCC连接。由此，将P型晶体管TP1、TP2的基板电位设定为其源极电位，从而可以防止基板偏置效果引起的TP1、TP2的阈值电压的变动，因此，可以使TP1和TP2的阈值电压进一步接近。另外，也可以进行将P型晶体管TP1、TP2的基板电位都设定为VCC的电位的变形实施。

另外，P型晶体管TP1和TP2其栅极长度和栅极宽度的至少一个是相同的。更优选TP1和TP2其栅极长度和栅极宽度双方都相同。由此，可以使P型晶体管TP1和TP2的阈值电压等元件特性接近，可以抑制因制造工序变动等引起的检测信号VDET(输出电压)的变动。

下面，对第二结构例的检测电路的动作进一步进行详细说明。如图8的(B)所示，晶体管TP2的栅极被设定为标准电压VR＝Vcc-Vconst。因此，晶体管TP2的栅极·源极间电压为Vconst，TP2在饱和区域动作，因此，在TP2上流动几乎只由栅极·源极间电压Vconst和阈值电压决定的电流I1。

另一方面，由于晶体管TP1与晶体管TP2串联连接，因此，在TP1上同样有电流I1流动。并且，晶体管TP1的基板电位与晶体管TP2同样地被设定为源极电位。因此，可以使晶体管TP1的阈值电压与晶体管TP2的阈值电压相等。而且，晶体管TP1在饱和区域动作，如果使晶体管TP1和TP2形成相同的晶体管尺寸(栅极宽度、栅极长度相同)，则TP1的栅极·源极间电压与TP2的栅极·源极间电压、即Vconst成为几乎相同的电压。另外，晶体管TP1的栅极与热电元件连接，TP1的栅极的检测节点ND与VSS之间存在热电元件的电阻，因此，检测节点ND被恒定地设定为0V(VSSlevel)。因此，作为晶体管TP1的源极节点的检测电路的输出节点NQ的电压VDET被恒定地设定成与Vconst几乎相同的电压。

如果在该状态下向热电元件照射红外线从而热电元件的温度发生变化，则基于所产生的热电流，晶体管TP1的栅极(栅极容量)被瞬态充电，电压只变动ΔV。此时，由于在晶体管TP1上有来自晶体管TP2的电流I1流动，因此，作为TP1的源极电压的VDET成为VDET＝Vconst+ΔV。即、由晶体管TP1、TP2形成的电路作为增益＝1的源极跟随电路进行动作。

如上所述，在第二结构例的检测电路中，在供给Vcc作为高电位侧电源电压的情况下，P型晶体管TP2的栅极被设定为标准电压VR＝Vcc-Vconst。并且，P型晶体管TP2以与Vconst对应的设定电压为基准，将随着来自热电元件的电压信号ΔV而进行变化的电压向其源极输出。例如，如果热电元件的温度发生变化，来自于热电元件的电压从0V只变化ΔV，则输出电压VDET也以与Vconst对应的设定电压为基准只变化ΔV。这里，与Vconst对应的设定电压可以是Vconst本身，也可以是与Vconst只稍有不同的电压。

另外，在P型晶体管TP2(TP1)的阈值电压为Vth的情况下，优选设定电压Vconst，以形成Vth≤Vconst≤Vcc-Vth。即，将这种关系成立的基准电压VR＝Vcc-Vconst输入P型晶体管TP2的栅极。由此，可以使晶体管TP1、TP2在饱和区域动作。另外，由于成为输出电压VDET的设定电压的Vconst大于等于阈值电压Vth，因此，可以恒定地向后段的放大电路、A/D转换器输入大于等于阈值电压Vth的电压。因此，可以使后段的放大电路或A/D转换器的设计容易化，作为放大电路、A/D转换器也可以使用小型的简单的电路。

5.传感设备

图9的(A)是表示本实施方式的传感设备的结构例。该传感设备可以包括传感器阵列100、行选择电路(行驱动器)110以及读出电路120。此外，还可以包括A/D转换部130、列扫描电路140以及控制电路150。通过使用该传感设备可以形成用于例如夜视设备等的红外线照相机等。

在传感器阵列100(焦点面阵列)上排列(配置)多个传感器单元。另外设置多条行线(字线、扫描线)和多条列线(数据线)。另外，行线和列线中一方的数量可以是一条。例如在行线是一条的情况下，在图9的(A)中，在沿着行线的方向(横向)上排列多个传感器单元。在列线是一条的情况下，则在沿着列线的方向(纵向)上排列多个传感器单元。

如图9的(B)所示，传感器阵列100的各传感器单元配置(形成)在与各行线和各列线的交叉位置对应的位置。例如图9的(B)的传感器单元配置在与行线WL1和列线DL1的交叉位置对应的位置。其它传感器单元也一样。

行选择电路110与一条或多条行线连接。并且，进行各行线的选择动作。例如，以图9的(B)的QVGA(320×240像素)的传感器阵列100(焦平面阵列)为例，依次进行选择(扫描)行线WL0、WL1、WL2......WL239的动作。即，向传感器阵列100输出选择这些行线的信号(字选择信号)。

读出电路120与一条或多条列线连接。并且，进行各列线的读出动作。以QVGA的传感器阵列100为例，进行读出来自列线DL0、DL1、DL2......DL319的检测信号(检测电流、检测电荷)的动作。

A/D转换部130进行将在读出电路120获取的检测电压(测量电压、到达电压)A/D转换成数字数据的处理。然后输出A/D转换后的数字数据DOUT。具体而言，在A/D转换部130中，与多条列线的各列线对应地设置各A/D转换器。此外，各A/D转换器在对应的列线上进行通过读出电路120获取的检测电压的A/D转换处理。此外，也可以对应多条列线设置一个A/D转换器，利用这一个A/D转换器将多条列线的检测电压分时地进行A/D转换。

列扫描电路140依次选择(扫描)各列(column)，进行用于将各列的A/D转换后的数字数据作为时间序列数据而输出的动作。此外，也可以不设置列扫描电路140，并行地(parallel)输出各列的数字数据。

控制电路150(定时生成电路)生成各种控制信号，向行选择电路110、读出电路120、A/D转换部130以及列扫描电路140输出。例如生成并输出充电或放电(复位)的控制信号。或者生成并输出控制各电路的定时(timing)的信号。

图10示出了传感器阵列100的具体结构例。

各传感器单元包括串联设置在检测节点ND和第一电源节点VSS之间的第一～第n(n为大于等于2的整数)热电元件PY1～PYn、与检测节点ND连接的检测电路20、以及进行将第一～第n热电元件PY1～PYn的极化方向设定成相同方向的极化处理的极化电路30。将第一～第n热电元件PY1～PYn的极化方向设定成相同方向。

从各传感器单元读出检测信号如下所述地进行。例如，如果选择行线WL0，则栅极与行线WL0连接的晶体管TW成为导通状态。并且，与行线WL0对应的一个或多个传感器单元分别与对应的列线DL(DL0～DL319)电连接。此时，未选择行线WL0以外的行线WL(WL1～WL239)。

由此，对应于各列(column)读出来自于行线WL0所对应的一个或多个传感器单元的检测信号。然后，依次选择其它的行线WL(WL1～WL239)，与上述相同地从各传感器单元读出检测信号。

图11示出了传感器阵列100的变形例。在图11的变形例中，极化监控电路PMT和开关控制电路SWCL并未设置在每一个传感器单元上，而是设置在每一列(column)上。由此可以缩小传感器单元的面积，因此可以进一步高密度地配置传感器单元等。

根据本实施方式的传感设备，可以分别设定串联设置的n个热电元件的极化方向。例如，通过将n个热电元件的极化方向设定成相同方向，可以得到从一个热电元件得到的检测信号的n倍的电压电平的检测信号。其结果是，不用改变热电体(铁电体)的材料或膜厚就可以提高传感设备的检测灵敏度，因此，例如可以形成高灵敏度的红外线照相机等。另外，通过将例如n个热电元件中的至少一个热电元件的极化方向设定成与其它热电元件的极化方向相反的方向，可以减少外部干扰或环境温度变化带来的影响。其结果是，可以形成不受外部干扰或环境温度的影响、稳定的精度更高的红外线照相机等。

6.电子设备

图12示出了包括本实施方式的传感设备的电子设备的结构例。该电子设备例如是红外线照相机，包括光学系统200、传感设备210、图像处理部220、处理部230、存储部240、操作部250以及显示部260。另外，本实施方式的电子设备不限定于图12的结构，可以进行例如省略一部分构成要素(例如光学系统、操作部、显示部等)或增加其它构成要素等各种变形实施。

光学系统200例如包括一个或多个透镜、驱动这些透镜的驱动部等。并且，进行向传感设备210的物体图像的成像等。另外，如果需要，还进行焦距调整等。

传感设备210是图9的(A)等中说明的装置，进行物体图像的摄像处理。图像处理部220基于来自于传感设备210的数字的图像数据(像素数据)，进行图像校正处理等各种图像处理。

处理部230进行电子设备的整体的控制，进行电子设备内的各模块的控制。该处理部230例如通过CPU等形成。存储部240用于存储各种信息，例如作为处理部230、图像处理部220的工作区域而发挥作用。操作部250是用户用于操作电子设备的接口，例如由各种按钮、GUI(图形用户界面)画面等实现。显示部260例如显示通过传感设备210获取的图像或GUI画面等，通过液晶显示器或有机EL显示器等各种显示器或投影型显示装置等来实现。

本实施方式可以应用于使用了FPA(FocalPlaneArray：焦点面阵列)的红外线照相机或使用了红外线照相机的电子设备。使用红外线照相机的电子设备例如可以设想为拍摄夜间的物体图像的夜视设备、获取物体的温度分布的红外线热象仪设备、检测人的侵入的侵入检测设备、对物体的物理信息进行解析(测量)的解析设备(测量设备)、检测火或放热的安全设备、设置在工厂等地的FA(FactoryAutomation：工厂自动化)设备等。如果将夜视设备用于车载设备，则可以在车辆行驶时检测并显示夜间的人等的身影。另外如果用于红外线热象仪设备，则可以用于流感检疫等。

以上就本实施方式进行了具体说明，但在实质上不偏离本发明的新事项和效果的情况下可以进行各种变形，这对于本行业技术人员来说是很容易理解的。因此，这些变形例都属于本发明的范围。例如，在说明书或附图中至少一次与更广义或同义的不同术语(支承部件、连接部等)一起记载的术语(隔膜、支柱等)在说明书或附图的任何地方都可以置换成该不同的术语。另外，检测装置、传感设备以及电子设备的结构、动作也不限定于本实施方式中的说明，可以进行各种变形实施。

附图标记说明

20检测电路30极化电路

100传感器阵列110行选择电路(行驱动器)

120读出电路130A/D转换部

140列扫描电路150控制电路

200光学系统210传感设备

220图像处理部230处理部(CPU)

240存储部250操作部

260显示部PY1～PYn热电元件

PMT极化监控电路SW1、SW2开关电路

SWCL开关控制电路SWA检测用开关元件

SWB第一电源用开关元件

SWP极化用开关元件

SWM极化监控用开关元件

ND检测节点VSS第一电源节点

Claims (20)

1.一种检测装置，其特征在于，包括：

第一热电元件～第n热电元件，串联设置在检测节点和第一电源节点之间；

检测电路，与所述检测节点连接；以及

极化电路，用于进行极化处理，在所述极化处理中，所述第一热电元件～所述第n热电元件中的至少一个热电元件的极化方向独立于所述第一热电元件～所述第n热电元件中的其他热电元件被设定，

其中，n为大于等于2的整数。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

所述极化电路将所述第一热电元件～所述第n热电元件中的至少两个热电元件的极化方向设定为第一极化方向，将所述第一热电元件～所述第n热电元件中的除了极化方向被设定为所述第一极化方向的所述至少两个热电元件以外的热电元件的极化方向设定为与所述第一极化方向相反的方向、即第二极化方向。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

在将所述第一热电元件～所述第n热电元件中的第i热电元件～第j热电元件的极化方向设定为第一极化方向的情况下，

所述极化电路向所述第i热电元件的一端侧的节点、即第i连接节点施加极化用电压，并将所述第j热电元件的另一端侧的节点、即第j+1连接节点设定为第一电源电压，

其中，i是1≦i≦n的整数，j是i≦j≦n的整数。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，

所述极化电路包括：

第一开关电路；以及

第二开关电路，

其中，所述第一开关电路向所述第i连接节点施加所述极化用电压，

所述第二开关电路将所述第j+1连接节点设定为所述第一电源电压。

5.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，

在将所述第一热电元件～所述第n热电元件中的第p热电元件～第q热电元件的极化方向设定为所述第一极化方向的相反方向、即第二极化方向的情况下，

所述极化电路将所述第p热电元件的一端侧的节点、即第p连接节点设定为所述第一电源电压，并向所述第q热电元件的另一端侧的节点、即第q+1连接节点施加所述极化用电压，

其中，p是1≦p≦n的整数，q是p≦q≦n的整数，q-p+1小于n。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，

所述极化电路包括：

第一开关电路；以及

第二开关电路，

其中，所述第一开关电路向所述第q+1连接节点施加所述极化用电压，

所述第二开关电路将所述第p连接节点设定为所述第一电源电压。

7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

所述极化电路包括检测用开关元件，所述检测用开关元件设置于所述第一热电元件的一端侧的节点、即第一连接节点与所述检测节点之间，

所述极化电路在检测期间将所述检测用开关元件设定成接通状态，在所述极化处理的期间将所述检测用开关元件设定成断开状态。

8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

所述极化电路包括用于监控是否正常进行了所述极化处理的极化监控电路。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，

所述极化监控电路将所述第一热电元件～所述第n热电元件中的各热电元件的一端侧的连接节点与所述检测节点连接，基于所述检测电路的检测结果监控所述各热电元件的极化。

10.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

所述检测装置包括支承所述第一热电元件～所述第n热电元件的通用支承部件，

所述第一热电元件～所述第n热电元件形成在所述通用支承部件上。

11.根据权利要求10所述的检测装置，其特征在于，

所述检测装置包括设置在所述通用支承部件的下方的通用空腔区域。

12.一种传感设备，其特征在于，包括：

具有多个传感器单元的传感器阵列；

一条或多条行线；

一条或多条列线；

行选择电路，与所述一条或多条行线连接；以及

读出电路，与所述一条或多条列线连接；

所述多个传感器单元中的各传感器单元包括：

第一热电元件～第n热电元件，串联设置在检测节点和第一电源节点之间；

检测电路，与所述检测节点连接；以及

极化电路，用于进行极化处理，在所述极化处理中，所述第一热电元件～所述第n热电元件中的至少一个热电元件的极化方向独立于所述第一热电元件～所述第n热电元件中的其它热电元件被设定，其中，n为大于等于2的整数。

13.一种电子设备，其特征在于，

包括权利要求12所述的传感设备。

14.一种检测装置，其特征在于，包括：

多个热电元件，电串联连接在检测节点和电源节点之间；

检测电路，与所述检测节点连接，用于检测所述多个热电元件的电流；以及

极化电路，进行分别设定所述多个热电元件的极化方向的极化处理。

15.根据权利要求14所述的检测装置，其特征在于，

所述极化电路将所述多个热电元件中的至少两个热电元件的极化方向设定为第一极化方向，将所述多个热电元件中的除了极化方向被设定为所述第一极化方向的所述至少两个热电元件以外的热电元件的极化方向设定为与所述第一极化方向相反的方向、即第二极化方向。

16.根据权利要求15所述的检测装置，其特征在于，

在将所述多个热电元件中的所述至少两个热电元件的极化方向设定成所述第一极化方向的情况下，

所述极化电路向所述多个热电元件中的两个热电元件中的一个热电元件的一端的连接节点施加极化用电压，并将另一个热电元件的另一端的连接节点设定为第一电源电压。

17.根据权利要求16所述的检测装置，其特征在于，

所述极化电路包括：

第一开关电路；以及

第二开关电路，

其中，所述第一开关电路向所述一个热电元件的一端侧的连接节点施加所述极化用电压，

所述第二开关电路将所述另一个热电元件的另一端侧的连接节点设定为所述第一电源电压。

18.根据权利要求14所述的检测装置，其特征在于，

所述极化电路在所述多个热电元件中的一端的热电元件的一端侧的连接节点与所述检测节点之间包括检测用开关元件，

所述极化电路在检测期间将所述检测用开关元件设定为接通状态，在所述极化处理的期间将所述检测用开关元件设定为断开状态。

19.根据权利要求14所述的检测装置，其特征在于，

所述极化电路包括用于监控是否正常进行了所述极化处理的极化监控电路。

20.一种传感设备，其特征在于，

包括权利要求14所述的检测装置。