JP6428397B2 - 内部温度測定装置及び温度差測定モジュール - Google Patents

Description

本発明は、内部温度測定装置と温度差測定モジュールとに関する。

皮下組織の熱抵抗Ｒｘの個人差の影響を受けることなく、深部体温Ｔｂを測定できるセンサモジュールとして、図７に示した構成のもの（例えば、特許文献１参照）が知られている。

このセンサモジュールは、以下の２式が成立するものである。

Ｔｂ＝（Ｔｔ−Ｔａ）Ｒｘ／Ｒ１＋Ｔｔ …（１）
Ｔｂ＝（Ｔｔ′−Ｔａ′）Ｒｘ／Ｒ２＋Ｔｔ′ …（２）
ここで、Ｔａ、Ｔａ′とは、それぞれ、図１０において左側、右側に示してある熱流束センサの上面側の温度センサにより測定される温度のことである。Ｔｔ、Ｔｔ′とは、それぞれ、図１０において左側、右側に示してある熱流束センサの下面側の温度センサにより測定される温度のことである。Ｒ１、Ｒ２とは、各熱流束センサの断熱材の熱抵抗のことである。

（１）、（２）式を組み合わせてＲｘを消去すれば、以下の（３）式を得ることが出来る。

従って、図７のセンサモジュールによれば、皮下組織の熱抵抗Ｒｘの個人差の影響を受けることなく、深部体温Ｔｂを算出することが出来る。

特開２００７−２１２４０７号公報

上記センサモジュールは、Ｔｂの算出に必要な情報を、複数の温度センサにて得るものとなっているが、温度センサの精度は、さほど高いものではない。そのため、センサモジュールには、熱抵抗及び熱容量が大きな断熱材が使用されており、その結果として、センサモジュールは、応答性が悪い（安定した、深部体温の測定結果が得られるまでに要する時間が長い）ものとなっている。

サーモパイルを備えたＭＥＭＳデバイスを用いて、“Ｔｔ−Ｔａ”、“Ｔｔ′−Ｔａ′”に相当する温度差を測定するようにすれば、温度差を測定するための部分の熱抵抗及び熱容量が大きく減少するので、応答性がより良い形で深部体温を測定することが可能となる。ただし、深部体温等の内部温度を、サーモパイルを備えたＭＥＭＳデバイスにより精
度良く測定（算出）できる内部温度測定装置は未だ実現されていないのが現状である。

そこで、本発明の課題は、サーモパイルを備えたＭＥＭＳデバイスにより内部温度を精度良く測定（算出）する内部温度測定装置と、内部温度の算出に使用する２つの温度差をサーモパイルを備えたＭＥＭＳデバイスにより精度良く測定する温度差測定モジュールとを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の、測定対象物の内部温度を測定する内部温度測定装置は、板状の基材と、前記基材の一方の面上に配置された、前記内部温度の算出に使用する第１温度差及び第２温度差を測定するＭＥＭＳデバイスであって、板状の天面部と、前記天面部を、前記基材の前記一方の面に対してほぼ平行に支持する、前記天面部に至る１つ以上の空洞が設けられている支持部と、いずれかの前記空洞と対向した前記天面部の部分に冷接点が位置し、前記支持部と対向した前記天面部の部分に温接点が位置する複数の熱電対で構成された前記第１温度差を測定するための第１サーモパイルと、いずれかの前記空洞と対向した前記天面部の部分に冷接点が位置し、前記支持部と対向した前記天面部の部分に温接点が位置する複数の熱電対で構成された前記第２温度差を測定するための第２サーモパイルとを含むＭＥＭＳデバイスとを備えた構成であって、前記基材に、前記ＭＥＭＳデバイスと前記基材の並び方向から見た平面視において、前記ＭＥＭＳデバイスの前記第１サーモパイルの温接点群を包含する形状の第１の高熱伝導性部と、前記並び方向から見た平面視において、前記ＭＥＭＳデバイスの前記第２サーモパイルの温接点群を包含する形状の、前記第１の高熱伝導性部と繋がっていない第２の高熱伝導性部とが設けられており、前記基材の前記第１の高熱伝導性部と前記第２の高熱伝導性部との間に、各高熱伝導性部の構成材料よりも熱伝導性が低い材料で形成された低熱伝導性部が設けられている構成を有する。

すなわち、本発明の内部温度測定装置は、第１／第２温度差を測定するための第１／第２サーモパイルの温接点群がその上に配置されている支持部の部分下に、低熱伝導性部により分離された（熱的に隔離された）第１／第２の高熱伝導性部が存在している構成を有している。従って、本発明の内部温度測定装置によれば、他の構成（ＭＥＭＳデバイスを、単一の、高熱伝導性／低熱伝導性の部材上に配置する構成等）が採用された内部温度測定装置よりも内部温度を正確に測定することが出来る。

本発明の内部温度測定装置の“基材”は、高熱伝導性部を埋め込んだプリント配線板のようなものであっても、ＭＥＭＳデバイスを収容するパッケージの、高熱伝導性部が埋め込まれた底部のようなものであっても良い、また、“基材”は、高熱伝導性部、低熱伝導性部以外の部材を有するもの（例えば、ＭＥＭＳデバイスが配置される側の面とは反対側の面に、生体適合性を有する絶縁性のフィルム等が配置されているもの）であっても良い。

また、第１／第２の高熱伝導性部とＭＥＭＳデバイスの支持部との間の接触面積が大きい方が、第１／第２サーモパイルの温接点群がその上に配置されている支持部の部分（後述する脚部２３）に、内部温度の測定対象物からの熱を良好に伝達することが出来る。そのため、本発明の内部温度測定装置に、『前記並び方向から見た前記第１の高熱伝導性部の形状が、前記第１サーモパイルの温接点群を含む前記天面部の部分であって、当該温接点群の並び方向と直交する両方向に前記空洞の内面上の位置又は前記天面部の端まで延びた前記天面部の部分を包含する形状であり、前記並び方向から見た前記第２の高熱伝導性部の形状が、前記第２サーモパイルの温接点群を含む前記天面部の部分であって、当該温接点群の並び方向と直交する両方向に前記空洞の内面上の位置又は前記天面部の端まで延びた前記天面部の部分を包含する形状である』構成を採用しておいても良い。

また、本発明の内部温度測定装置に、『前記ＭＥＭＳデバイスにより測定された前記第１温度差及び前記第２温度差を用いて、前記内部温度を算出する演算回路を備えたプリント回路板と、複数のリードを備えた有底筒状のパッケージと、を備え、前記パッケージが、前記プリント回路板に設けられている貫通孔に挿入されており、前記基材が、前記パッケージの底部である』構成を採用しておいても良い。尚、有底筒状のパッケージとは、有底円筒状、有底楕円筒状、有底角筒状等の、底部と当該底部の周囲を囲繞する側壁部とを備えたパッケージのことである。

本発明の、測定対象物の内部温度の算出に使用される第１温度差及び第２温度差を測定する温度差測定モジュールは、複数のリードを備えた有底筒状のパッケージと、前記パッケージの内底面上に配置されたＭＥＭＳデバイスであって、板状の天面部と、前記天面部を、前記内底面に対してほぼ平行に支持する、前記天面部に至る１つ以上の空洞が設けられている支持部と、いずれかの前記空洞と対向した前記天面部の部分に冷接点が位置し、前記支持部と対向した前記天面部の部分に温接点が位置する複数の熱電対で構成された前記第１温度差を測定するための第１サーモパイルと、いずれかの前記空洞と対向した前記天面部の部分に冷接点が位置し、前記支持部と対向した前記天面部の部分に温接点が位置する複数の熱電対で構成された前記第２温度差を測定するための第２サーモパイルとを含むＭＥＭＳデバイスと、を備えた構成であって、前記パッケージの底部に、前記ＭＥＭＳデバイスと前記パッケージの並び方向から見た平面視にて前記ＭＥＭＳデバイスの前記第１サーモパイルの温接点群を包含する形状の第１の高熱伝導性部と、前記並び方向から見た平面視にて前記ＭＥＭＳデバイスの前記第２サーモパイルの温接点群を包含する形状の、前記第１の高熱伝導性部と繋がっていない第２の高熱伝導性部とが設けられており、前記底部の前記第１の高熱伝導性部と前記第２の高熱伝導性部との間に、各高熱伝導性部の構成材料よりも熱伝導性が低い材料で形成された低熱伝導性部が設けられている構成を有する。

すなわち、本発明の温度差測定モジュールは、本発明の内部温度測定装置と同様に、第１／第２温度差を測定するための第１／第２サーモパイルの温接点群がその上に配置されている支持部の部分下に、低熱伝導性部により分離された第１／第２の高熱伝導性部が存在している構成を有している。従って、この温度差測定モジュールによれば、他の構成（ＭＥＭＳデバイスを、単一の、高熱伝導性／低熱伝導性の部材上に配置する構成等）が採用された温度差測定モジュールよりも内部温度を正確に測定することが出来る。

本発明によれば、サーモパイルを備えたＭＥＭＳデバイスにより内部温度を精度良く測定する内部温度測定装置と、内部温度の算出に使用する２つの温度差をサーモパイルを備えたＭＥＭＳデバイスにより精度良く測定する温度差測定モジュールとを提供することが出来る。

図１は、本発明の一実施形態に係る内部温度測定装置の概略構成図である。 図２は、実施形態に係る内部温度測定装置の温度差測定モジュールに使用されているパッケージの斜視図である。 図３は、温度差測定モジュールに使用されるＭＥＭＳチップの具体例の説明図である。 図４は、温度差測定モジュールに使用されるＭＥＭＳチップの他の具体例の説明図である。 図５は、パッケージの筐体底部の構成例の説明図である。 図６は、パッケージの筐体底部の構成例の説明図である。 図７は、皮下組織の熱抵抗の個人差の影響を受けることなく、深部体温を測定できるセンサモジュールの説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１に、本発明の一実施形態に係る内部温度測定装置１の概略構成を示す。
この内部温度測定装置１は、測定対象物（人体等）の表面近傍に存在する非発熱体の個人差／固体差の影響を受けることなく、測定対象物の内部温度を測定（算出）するための装置である。図１に示してあるように、内部温度測定装置１は、プリント回路板３０に設けられている貫通孔に、温度差測定モジュール１０を挿入した構成を有している。

プリント回路板３０は、温度差測定モジュール１０を挿入するための貫通孔が設けられているプリント配線板３１上に、演算回路３２ａ等の各種デバイス３２（抵抗、コンデンサ等）を実装したユニットである。演算回路３２ａは、温度差測定モジュール１０内のＡＳＩＣ２６（詳細は後述）が出力する温度差ΔＴ、温度差ΔＴ′、温度Ｔｒを表す３種の信号に基づき、測定対象物の内部温度Ｔｂを算出する回路である。この演算回路３２ａとしては、例えば、以下の内部温度算出式により内部温度Ｔｂを算出する回路が使用される。

尚、この内部温度算出式は、Ｔｔ−Ｔａ＝ΔＴ、Ｔｔ′−Ｔａ′＝ΔＴ′、Ｔａ＝Ｔａ′＝Ｔｒとして、（３）式を変形すれば得られる式である。また、内部温度算出式におけるｋは、（３）式における“Ｒ２／Ｒ１”に相当する値である。

温度差測定モジュール１０は、ＭＥＭＳチップ２０及びＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)２６とを、パッケージ１１内に配置したモジュールである。内部
温度測定装置１０は、測定対象物の内部温度の測定時に、この温度差測定モジュール１０の下面（図１における下側の面）を測定対象物の表面に接触させて使用される装置となっている。

図２に、温度差測定モジュール１０のパッケージ１１の構成を示す。図示してあるように、パッケージ１１は、略有底四角筒状の筐体１２と、筐体１２の対向する側壁１２ａ、１２ｂを貫通する複数のリード１３とを備えている。パッケージ１１の各リード１３の、筐体１２下面との間の間隔は、プリント配線板３１の貫通孔に温度差測定モジュール１０の底部側を挿入したときに、温度差測定モジュール１０の下面がプリント回路板３０（プリント配線板３１）の下面から突出するように（図１参照）定められている。

パッケージ１１の筐体１２の底部には、高熱伝導性の材料（本実施形態では、金属）からなる伝熱パッド１４が、複数個、配置されている。筐体１２の底部（以下、筐体底部とも表記する）の詳細については後述するが、伝熱パッド１４は、筐体底部の、伝熱パッド１４以外の部分と略同じ厚さの部材であり、伝熱パッド１４間には、熱伝導性が低い材料で形成された低熱伝導部１９が設けられている。低熱伝導部１９の構成材料、及び、パッケージ１１の筐体１２の各側壁の構成材料としては、モールド成形によるパッケージ１１の製造を可能とするために、通常、同じ樹脂が使用される。

ＡＳＩＣ２６（図１）は、入出力用の複数の電極が、その上面に設けられている集積回路である。ＡＳＩＣ２６は、上記した温度Ｔｒを測定するための温度センサを内蔵している。また、ＡＳＩＣ２６は、当該温度センサの出力（Ｔｒを表す信号）及びＭＥＭＳチップ２０の出力（ΔＴ、ΔＴ′を表す信号）を増幅する機能と、増幅後の各出力をデジタルデータ化して出力する機能とを有している。このＡＳＩＣ２６としては、例えば、絶対温度に比例した電圧を出力するＰＴＡＴ(Proportional To Absolute Temperature)電圧源（つまり、温度計として機能する電圧源）を備え、ＰＴＡＴ電圧源の構成要素が温度センサとして機能する集積回路を使用することが出来る。

ＭＥＭＳチップ２０は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて製造される小型なデバイスである。ＭＥＭＳチップ２０は、温度差ΔＴを測定するための１つ以上のサーモパイル、及び、温度差ΔＴ′を測定するための１つ以上のサーモパイルを含む天面部と、当該天面部を、ＭＥＭＳチップ２０の載置面（本実施形態では、パッケージ１１の内底面）に対して当該載置面とほぼ平行に支持する、天面部に至る１つ以上の空洞が設けられている支持部とを備える。

以下、図３及び図４を用いて、内部温度測定装置１（温度差モジュール１０）の構成要素として使用されるＭＥＭＳチップ２０の具体例（ＭＥＭＳチップ２０ａ及び２０ｂ）について説明する。尚、図３（Ａ）は、ＭＥＭＳチップ２０ａの上面図であり、図３（Ｂ）は、ＭＥＭＳチップ２０ａの、図３（Ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。図４（Ａ）は、ＭＥＭＳチップ２０ｂの上面図であり、図４（Ｂ）は、ＭＥＭＳチップ２０ｂの、図４（Ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。また、以下のＭＥＭＳチップ２０ａ、２０ｂの説明において、左、右とは、図３（Ａ）及び（Ｂ）、図４（Ａ）及び（Ｂ）における左、右のことである。

図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示してあるように、ＭＥＭＳチップ２０ａ及び２０ｂは、いずれも、天面部２１と支持部２２とを備える。

天面部２１は、シリコン基板上に各種半導体プロセス（膜形成、レジストパターン形成、エッチング等）を用いて形成される部分である。支持部２２は、天面部２１を形成したシリコン基板を裏面側からエッチングすることにより形成される部分である。図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示してあるように、支持部２２は、天面部２１に至る１つ以上の空洞（エッチングされた部分）を有している。以下、支持部２２の各空洞上に位置している、天面部２１の部分のことを、メンブレン部と表記する。また、支持部２２の各一点鎖線枠２５内の部分（サーモパイル２４による測温対象となっている天面部２１の部分下に位置している支持部２２の部分）のことを、脚部２３と表記する。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示してあるように、ＭＥＭＳチップ２０ａの天面部２１内には、複数の熱電対を直列接続したサーモパイル２４ａ及び２４ｂが設けられている。尚、図示は省略してあるが、天面部２１の上面（図３（Ｂ）における上側の面）には、各サーモパイル２４の出力を取り出すための電極が設けられている。

サーモパイル２４ａを構成している各熱電対とサーモパイル２４ｂを構成している各熱電対とはほぼ同一の長さのものである。図３（Ａ）に示してあるように、サーモパイル２４ａを構成している各熱電対の温接点、冷接点は、それぞれ、ＭＥＭＳチップ２０ａの左側の脚部２３（支持部２２の、左側の一点鎖線枠２５内の部分）上、メンブレン部内のＭＥＭＳチップ２０ａの左右方向のほぼ中央部分に配置されている。また、サーモパイル２４ｂを構成している各熱電対の温接点、冷接点は、それぞれ、ＭＥＭＳチップ２０ａの右側の脚部２３上、メンブレン部内のＭＥＭＳチップ２０ａの左右方向のほぼ中央部分に配
置されている。

ＭＥＭＳチップ２０ａの支持部２２は、１つの空洞を有している。この空洞の左右方向の中心は、ＭＥＭＳチップ２０ａの左右方向の中心よりも左側に位置している。その結果、ＭＥＭＳチップ２０ａの、左側の脚部２３の下面から、サーモパイル２４ａの冷接点群が設けられている天面部２１の部分に至る熱経路の熱抵抗は、右側の脚部２３の下面からサーモパイル２４ｂの冷接点群が設けられている天面部２１の部分に至る熱経路の熱抵抗よりも大きくなっている。

従って、このＭＥＭＳチップ２０ａは、サーモパイル２４ａ、２４ｂによって、一方をΔＴ、他方をΔＴ′として使用できる２温度差を測定できるデバイスとなっていることになる。

また、図４と図３とを比較すれば明らかなように、ＭＥＭＳチップ２０ｂは、左右対称の構成を有している。そして、ＭＥＭＳチップ２０ｂの右半分の構成は、ＭＥＭＳチップ２０ａと同じものである。従って、ＭＥＭＳチップ２０ｂは、２つのサーモパイル２４ａの出力の和や平均値を、ΔＴ（又はΔＴ′）として使用でき、２つのサーモパイル２４ｂの出力の和や平均値を、ΔＴ′（又はΔＴ）として使用できるデバイスとなっていることになる。

以下、パッケージ１０の筐体底部（筐体１２の底部）の構成について説明する。

既に説明したように、パッケージ１１の筐体底部には、低熱伝導部１９により分離（隔離）された伝熱パッド１４が、複数個、配置されているが、本実施形態に係る内部温度測定装置１は、パッケージ１１の筐体底部の各伝熱パッド１４の形状及び位置を、以下の条件を満たすように定めたものとなっている。尚、以下の説明において、『脚部２３下に伝熱パッド１４が存在する』とは、『伝熱パッド１４の、上下方向（上方ＭＥＭＳチップ２０と筐体底部の並び方向）から視た形状が、脚部２３を包含する形状である』ということである。
・ＭＥＭＳチップ２０の、ΔＴ（又はΔＴ′）を測定するためのサーモパイル２４の温接点群がその上に配置されている脚部２３下に第１の伝熱パッド１４が存在する。
・ＭＥＭＳチップ２０の、ΔＴ′（又はΔＴ）を測定するためのサーモパイル２４の温接点群がその上に配置されている脚部２３下に、第１の伝熱パッド１４と繋がっていない第２の伝熱パッド１４が存在している。

尚、温度測定モジュール１０の構成要素として使用できるＭＥＭＳチップ２０の中には、同種の温度差（ΔＴ又はΔＴ′）を測定するための、異なる脚部２３上に温接点群が配置されている複数のサーモパイル２４を備えたものもある。ＭＥＭＳチップ２０がそのようなものである場合、脚部２３毎に、伝熱パッド１４を設けておいても、複数の脚部２３毎に、伝熱パッド１４を設けておいても良い。

具体的には、ＭＥＭＳチップ２０ｂ（図４）の２つのサーモパイル２４ｂは、同種の温度差（ΔＴ又はΔＴ′）を測定するための、異なる脚部２３上に温接点群が配置されているサーモパイルである。従って、ＭＥＭＳチップ２０としてＭＥＭＳチップ２０ｂを使用する場合には、図５（Ａ）、（Ｂ）に示してあるように、ＭＥＭＳチップ２０ｂの各脚部２３下に、低熱伝導部１９により他の伝熱パッド１４と分離（隔離）された伝熱パッド１４が存在するように、各伝熱パッド１４の形状及び位置を定めておいても良い。また、図６（Ａ）、（Ｂ）に示してあるように、ＭＥＭＳチップ２０ｂの図６（Ａ）における上側の脚部２３下の伝熱パッド１４と下側の脚部２３下の伝熱パッド１４とを１つの繋がった伝熱パッド１４としておいても良い。

尚、図５（Ａ）は、ＭＥＭＳチップ２０がＭＥＭＳチップ２０ｂである場合に採用可能な筐体底部の構成例の説明図（温度差測定モジュール１０の、パッケージ１１の側壁部分の図示を省略した上面図）であり、図５（Ｂ）は、筐体底部の、図５（Ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。図６（Ａ）は、ＭＥＭＳチップ２０がＭＥＭＳチップ２０ｂである場合に採用可能な、筐体底部の構成例の説明図であり、図６（Ｂ）は、筐体底部の、図６（Ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。また、ＭＥＭＳチップ２０ｂの図５（Ａ）、図６（Ａ）における下側の脚部２３下の伝熱パッド１４が、ＡＳＩＣ２６下まで延びているのは、ＡＳＩＣ２６の温度センサにより測定される温度Ｔｒを、ＭＥＭＳチップ２０の特定部分の温度と一致させるためである。

以上、説明したように、本実施形態に係る内部温度測定装置１には、以下の（１）〜（３）の構成が採用されている。
（１）ＭＥＭＳチップ２０の、ΔＴ（又はΔＴ′）を測定するためのサーモパイル２４の温接点群がその上に配置されている脚部２３下に、第１の伝熱パッド１４が存在する。
（２）ＭＥＭＳチップ２０の、ΔＴ′（又はΔＴ）を測定するためのサーモパイル２４の温接点群がその上に配置されている脚部２３下に、第１の伝熱パッド１４と繋がっていない第２の伝熱パッド１４が存在する。
（３）第１の伝熱パッド１４と第２の伝熱パッド１４との間が、各伝熱パッド１４よりも熱伝導性が低い低熱伝導部１９により分離されている。

（１）及び（２）の構成を採用しておけば、ΔＴ′、ΔＴを測定するための各サーモパイル２４の温接点群がその上に配置されている脚部２３に、測定対象物からの熱を良好に伝達することが出来る。また、（３）の構成を採用しておけば、ＭＥＭＳチップ２０の各脚部２３の下面温度の、筐体底部の横方向の熱伝導に起因する変動量を低減することが出来る。

従って、本実施形態に係る内部温度測定装置１は、他の構成（ＭＥＭＳチップ２０を、単一の、高熱伝導性／低熱伝導性の部材上に配置する構成等）が採用された内部温度測定装置よりも内部温度を正確に測定できる装置として機能する。

《変形形態》
上記した内部温度測定装置１は、各種の変形を行うことが出来るものである。例えば、伝熱パッド１４の上下方向（ＭＥＭＳチップ２０と筐体底部の並び方向）から視た形状を、『ΔＴ又はΔＴ′を測定するためのサーモパイル２４の温接点群が配置されている、ＭＥＭＳチップ２０の天面部２１の部分』を包含する形状としておいても良い。ただし、伝熱パッド１４・脚部２３間の接触面積が大きい方が、測定対象物からの熱を各脚部２３に良好に伝達できる。従って、伝熱パッド１４の形状は、上記した実施形態の形状（上下方向から視て脚部２３を包含する形状）としておくことが好ましい。

また、内部温度測定装置１に採用されている筐体底部の構成は、ＭＥＭＳチップ２０をプリント配線板３０上に配置した内部温度測定装置に適用しても、効果があるものである。従って、内部温度測定装置１を、ＭＥＭＳチップ２０がプリント配線板３０上に配置された装置に変形しても良い。

温度差測定モジュール１０は、上方の空気温度が低い方が感度が高くなるモジュールである。従って、内部温度測定装置１の使用時に、温度差測定モジュール１０の開口部（上面）を、当該開口部以上のサイズの蓋部で覆っておいても良い。さらに、蓋部の下面（ＭＥＭＳチップ２０と対向する側の面）に、赤外線を吸収する部材を設けておいても良い。また、温度差測定モジュール１０の蓋部として、放熱性が良い形状を有する部材、例えば
、放熱フィンを備えた部材や、面積が、温度差測定モジュール１０の開口部の面積の数倍ある部材を採用しておいても良い。

また、蓋部を設けることなく、温度差測定モジュール１０の下面以外の部分を、筐体で囲っておいても良い。尚、この場合も、筐体の、温度差測定モジュール１０の開口部上の部分に、赤外線を吸収する部材を設けておくことにより、内部温度測定装置の感度を向上させることが出来る。

上方から入射した光が、温度差測定モジュール１０の内面で反射してＭＥＭＳチップ２０に入射されることを防ぐためや、温度差測定モジュール１０内の空気温度を安定化させるために、温度差測定モジュール１０（パッケージ１１、筐体１２）の内面を、黒色の部材、例えば、黒色の塗料、黒色の樹脂で被覆しておいても良い。

また、内部温度測定装置１を人体の深部体温の測定に使用する場合には、温度差測定モジュール１０の下面に、生体適合性を有する絶縁性のフィルムや樹脂部材等を固定しておいても良い。また、測定対象物との間の熱的接触性を良好なものとするために、下面が、中央部分が下方に突出した曲面状になるように、または、下面に曲面からなる凸構造が複数存在するように、温度差測定モジュール１０を製造しておいても良い。

内部温度測定装置１のパッケージ１１（筐体１２）の形状を、上記形状とは異なる形状（有底四角筒状以外の有底角筒状、有底円筒状、有底楕円筒状等）としておいても良いことなどは、当然のことである。

１０ 温度差測定モジュール
１１ パッケージ
１２ 筐体
１２ａ、１２ｂ 側壁
１３ リード
１４ 伝熱パッド
２０ ＭＥＭＳチップ
２１ 天面部
２２ 支持部
２３ 脚部
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ サーモパイル
２６ ＡＳＩＣ
３０ プリント回路板
３１ プリント配線板
３２ デバイス
３２ａ 演算回路

Claims (4)

1. 測定対象物の内部温度を測定する内部温度測定装置において、
   板状の基材と、
   前記基材の一方の面上に配置された、前記内部温度の算出に使用する第１温度差及び第２温度差を測定するＭＥＭＳデバイスであって、板状の天面部と、前記天面部を、前記基材の前記一方の面に対してほぼ平行に支持する、前記天面部に至る１つ以上の空洞が設けられている支持部と、いずれかの前記空洞と対向した前記天面部の部分に冷接点が位置し、前記支持部と対向した前記天面部の部分に温接点が位置する複数の熱電対で構成された前記第１温度差を測定するための第１サーモパイルと、いずれかの前記空洞と対向した前記天面部の部分に冷接点が位置し、前記支持部と対向した前記天面部の部分に温接点が位置する複数の熱電対で構成された前記第２温度差を測定するための第２サーモパイルとを含むＭＥＭＳデバイスと、
   を備え、
   前記基材に、前記ＭＥＭＳデバイスと前記基材の並び方向から見た平面視において、前記ＭＥＭＳデバイスの前記第１サーモパイルの温接点群を包含する形状の第１の高熱伝導性部と、前記並び方向から見た平面視において、前記ＭＥＭＳデバイスの前記第２サーモパイルの温接点群を包含する形状の、前記第１の高熱伝導性部と繋がっていない第２の高熱伝導性部とが設けられており、
   前記基材の前記第１の高熱伝導性部と前記第２の高熱伝導性部との間に、各高熱伝導性部の構成材料よりも熱伝導性が低い材料で形成された低熱伝導性部が設けられている
   ことを特徴とする内部温度測定装置。
2. 前記並び方向から見た前記第１の高熱伝導性部の形状が、前記第１サーモパイルの温接点群を含む前記天面部の部分であって、当該温接点群の並び方向と直交する両方向に前記空洞の内面上の位置又は前記天面部の端まで延びた前記天面部の部分を包含する形状であり、
   前記並び方向から見た前記第２の高熱伝導性部の形状が、前記第２サーモパイルの温接点群を含む前記天面部の部分であって、当該温接点群の並び方向と直交する両方向に前記空洞の内面上の位置又は前記天面部の端まで延びた前記天面部の部分を包含する形状である
   ことを特徴とする請求項１に記載の内部温度測定装置。
3. 前記ＭＥＭＳデバイスにより測定された前記第１温度差及び前記第２温度差を用いて、前記内部温度を算出する演算回路を備えたプリント回路板と、
   複数のリードを備えた有底筒状のパッケージと、
   を備え、
   前記パッケージが、前記プリント回路板に設けられている貫通孔に挿入されており、
   前記基材が、前記パッケージの底部である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内部温度測定装置。
4. 測定対象物の内部温度の算出に使用される第１温度差及び第２温度差を測定する温度差測定モジュールにおいて、
   複数のリードを備えた有底筒状のパッケージと、
   前記パッケージの内底面上に配置されたＭＥＭＳデバイスであって、板状の天面部と、前記天面部を、前記内底面に対してほぼ平行に支持する、前記天面部に至る１つ以上の空洞が設けられている支持部と、いずれかの前記空洞と対向した前記天面部の部分に冷接点が位置し、前記支持部と対向した前記天面部の部分に温接点が位置する複数の熱電対で構成された前記第１温度差を測定するための第１サーモパイルと、いずれかの前記空洞と対向した前記天面部の部分に冷接点が位置し、前記支持部と対向した前記天面部の部分に温
   接点が位置する複数の熱電対で構成された前記第２温度差を測定するための第２サーモパイルとを含むＭＥＭＳデバイスと、
   を備え、
   前記パッケージの底部に、前記ＭＥＭＳデバイスと前記パッケージの並び方向から見た平面視にて前記ＭＥＭＳデバイスの前記第１サーモパイルの温接点群を包含する形状の第１の高熱伝導性部と、前記並び方向から見た平面視にて前記ＭＥＭＳデバイスの前記第２サーモパイルの温接点群を包含する形状の、前記第１の高熱伝導性部と繋がっていない第２の高熱伝導性部とが設けられており、
   前記底部の前記第１の高熱伝導性部と前記第２の高熱伝導性部との間に、各高熱伝導性部の構成材料よりも熱伝導性が低い材料で形成された低熱伝導性部が設けられている
   ことを特徴とする温度差測定モジュール。