JPH03221822A - サーモパイル - Google Patents
サーモパイルInfo
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- JPH03221822A JPH03221822A JP1627390A JP1627390A JPH03221822A JP H03221822 A JPH03221822 A JP H03221822A JP 1627390 A JP1627390 A JP 1627390A JP 1627390 A JP1627390 A JP 1627390A JP H03221822 A JPH03221822 A JP H03221822A
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- Japan
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- infrared
- thermopile
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- Pending
Links
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Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は９人体の検出或いは非接触温度検出に用いられ
るサーモパイルに関する。
るサーモパイルに関する。
［従来の技術］
一般にサーモパイルでは人体等から送出された赤外線を
検知することにより、人体等を検知する。
検知することにより、人体等を検知する。
従来のサーモパイルの構成を第２図に示す。有機フィル
ム１’ （１０μｍ前後の厚みのポリエステル ポリ
イミドフィルムが用いられる）の上に蒸着或いはスパッ
タ等の手段に依り薄膜熱電対素子パターン２′が形成さ
れており前記有機フィルム１′はヒートシンク基板４′
（絶縁性を持つアルミナ（ＡＩＩ２０３）が通常用い
られる）に固定されている。ヒートシンク基板４′の中
央部には中空穴４１′が設けられており前記薄膜熱電対
パターンの温接点部２１′は中空穴４１′に対応してセ
ットされている。一方、冷接点部２２′はヒートシンク
基板４′に対応して有機フィルム１′上に配置されてお
り、冷接点部２２′の温度はほぼヒートシンク基板４′
の温度に保持されている。
ム１’ （１０μｍ前後の厚みのポリエステル ポリ
イミドフィルムが用いられる）の上に蒸着或いはスパッ
タ等の手段に依り薄膜熱電対素子パターン２′が形成さ
れており前記有機フィルム１′はヒートシンク基板４′
（絶縁性を持つアルミナ（ＡＩＩ２０３）が通常用い
られる）に固定されている。ヒートシンク基板４′の中
央部には中空穴４１′が設けられており前記薄膜熱電対
パターンの温接点部２１′は中空穴４１′に対応してセ
ットされている。一方、冷接点部２２′はヒートシンク
基板４′に対応して有機フィルム１′上に配置されてお
り、冷接点部２２′の温度はほぼヒートシンク基板４′
の温度に保持されている。
前記温接点部２１′の円周領域を覆うように絶縁層６′
（ポリイミドのコーティング層、或いはＳ１０２層）
が形成され、その上に赤外線吸収層７が９形成されてい
る。７′は一般に全黒が用いられる。
（ポリイミドのコーティング層、或いはＳ１０２層）
が形成され、その上に赤外線吸収層７が９形成されてい
る。７′は一般に全黒が用いられる。
サーモパイルの動作原理は以下の如くである。
サーモパイルの温度がＴ１である時、被測定対象物から
の赤外線が赤外線吸収層７′に入射すると赤外線吸収層
７′の温度が上昇し、絶縁層６′を通じて薄膜熱電対パ
ターン２′の温接点部２１の温度が上昇して温度Ｔ２と
なり冷接点部の温度Ｔ との温度差△Ｔ−Ｔ −Ｔ１が
生じる。こ２ れに依り、（熱電対１対当たりの熱起電力）Ｘ（対数）
×（温度差ΔＴ）の出力電圧が端子部３１′ ３２′
間に発生して、赤外線の入射パワーを検知し、これを被
測定対象物の温度へ換算する。
の赤外線が赤外線吸収層７′に入射すると赤外線吸収層
７′の温度が上昇し、絶縁層６′を通じて薄膜熱電対パ
ターン２′の温接点部２１の温度が上昇して温度Ｔ２と
なり冷接点部の温度Ｔ との温度差△Ｔ−Ｔ −Ｔ１が
生じる。こ２ れに依り、（熱電対１対当たりの熱起電力）Ｘ（対数）
×（温度差ΔＴ）の出力電圧が端子部３１′ ３２′
間に発生して、赤外線の入射パワーを検知し、これを被
測定対象物の温度へ換算する。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、赤外線吸収層７′に用いられる全黒は煤
状の物質である為非常に脆く、下地との付着力も弱い。
状の物質である為非常に脆く、下地との付着力も弱い。
その為、従来のサーモパイルでは落下その他に依る機械
的衝撃に対し全黒の一部が剥離し信頼性が低いという欠
点があった。
的衝撃に対し全黒の一部が剥離し信頼性が低いという欠
点があった。
そこで２本発明の技術的課題は、耐衝撃性に優れた高信
頼性のサーモパイルを提供することにある。
頼性のサーモパイルを提供することにある。
・［課題を解決するための手段］
本発明によれば、絶縁性基板上に蒸着或いはスパッタ等
に依り熱電対パターンが形成され、該熱電対パターンの
温接点部近傍に赤外線吸収層が形成されるサーモパイル
において、該赤外線吸収の上に赤外線を透過する赤外線
透過層が形成されていることを特徴とするサーモパイル
が得られる。
に依り熱電対パターンが形成され、該熱電対パターンの
温接点部近傍に赤外線吸収層が形成されるサーモパイル
において、該赤外線吸収の上に赤外線を透過する赤外線
透過層が形成されていることを特徴とするサーモパイル
が得られる。
［実施例コ
朶１図に２本発明に依るサーモパイルの一実施例を示す
。１はポリエステル、或いはポリイミド等の有機フィル
ムであり、その上にＳｂ、Ｂｉ等の材料を用いた薄膜熱
電対パ′ターン２が蒸着或いはスパッタ等の手段で形成
されている。上記薄膜熱電対パターン２の温接点部２］
の円周部を覆う領域にて絶縁層６が形成され、その上に
赤外線吸収層７が形成されている。本発明では更に赤外
線吸収層７の上に赤外線透過層８が形成されている。
。１はポリエステル、或いはポリイミド等の有機フィル
ムであり、その上にＳｂ、Ｂｉ等の材料を用いた薄膜熱
電対パ′ターン２が蒸着或いはスパッタ等の手段で形成
されている。上記薄膜熱電対パターン２の温接点部２］
の円周部を覆う領域にて絶縁層６が形成され、その上に
赤外線吸収層７が形成されている。本発明では更に赤外
線吸収層７の上に赤外線透過層８が形成されている。
有機フィルム１はヒートシンク基板４の上に接着されて
おり、前記ヒートシンク基板４の中央部には中空穴４１
が設けられその内径寸法は、温接点部２１が中空穴４１
の内側に、冷接点部２２が中空穴４１の外側でヒートシ
ンク基板４の領域に入る様に設計されている。
おり、前記ヒートシンク基板４の中央部には中空穴４１
が設けられその内径寸法は、温接点部２１が中空穴４１
の内側に、冷接点部２２が中空穴４１の外側でヒートシ
ンク基板４の領域に入る様に設計されている。
動作原理については、上述の従来例の場合と同様で、被
測定対象物からの赤外線が赤外線透過層８を経て赤外線
吸収層７に入射し、その部分の温度を上昇させ、熱電対
パターン２の温接点部２１の温度が上昇し、温度Ｔ２と
なり、一方々接点部２２の温度は、ヒートシンク基板４
の温度Ｔ１に保持され、前記温接点部２１との温度差△
Ｔ−Ｔ−Ｔ に相当する熱起電力が端子３１．３２間
１ に発生する。
測定対象物からの赤外線が赤外線透過層８を経て赤外線
吸収層７に入射し、その部分の温度を上昇させ、熱電対
パターン２の温接点部２１の温度が上昇し、温度Ｔ２と
なり、一方々接点部２２の温度は、ヒートシンク基板４
の温度Ｔ１に保持され、前記温接点部２１との温度差△
Ｔ−Ｔ−Ｔ に相当する熱起電力が端子３１．３２間
１ に発生する。
本発明に於ける赤外線透過層材料としては、Ｓｉ＋
Ｓ ｉ ０２及びポリエチレンが用いられ、Ｓｔ及びＳ
ｔ Ｏ２は真空蒸着法或いはスパッタ法に依り、ポリ
エチレンはスピンコード法等に依り形成され、膜厚が赤
外線の波長よりも少なる数μｍ前後に設定される。
Ｓ ｉ ０２及びポリエチレンが用いられ、Ｓｔ及びＳ
ｔ Ｏ２は真空蒸着法或いはスパッタ法に依り、ポリ
エチレンはスピンコード法等に依り形成され、膜厚が赤
外線の波長よりも少なる数μｍ前後に設定される。
本発明に依るサーモパイルは従来のサーモパイルに比べ
て下記の特徴を持っている。
て下記の特徴を持っている。
従来では、膜質が脆く、下地との付着力の弱い赤外線吸
収層は単に温接点部を覆う領域に形成された絶縁層の上
に形成されているのみなので、素子落下、その他の衝撃
或いは風などに依って赤外線吸収層が欠落し、赤外線検
知精度の低下を招いた。本発明では赤外線吸収層７を保
護する保護層として赤外線透過膜８が設けられている為
２機械的衝撃、あるいは、外乱の風等により全黒の一部
が剥離する等の不具合は完全に解決された。又。
収層は単に温接点部を覆う領域に形成された絶縁層の上
に形成されているのみなので、素子落下、その他の衝撃
或いは風などに依って赤外線吸収層が欠落し、赤外線検
知精度の低下を招いた。本発明では赤外線吸収層７を保
護する保護層として赤外線透過膜８が設けられている為
２機械的衝撃、あるいは、外乱の風等により全黒の一部
が剥離する等の不具合は完全に解決された。又。
赤外線透過層８の材料としては、 Ｓ ｉ、 Ｓ
ｔ ０２ ＋ポリエステル等の赤外線を透過する材料と
しており、特にポリエステルの場合は赤外線透過率が８
０％程度と非常に良好である。
ｔ ０２ ＋ポリエステル等の赤外線を透過する材料と
しており、特にポリエステルの場合は赤外線透過率が８
０％程度と非常に良好である。
［発明の効果］
以上述べた様に本発明に依れば、従来の欠点を改善し、
従来よりも高信頼性のサーモパイルを提供することが出
来る。
従来よりも高信頼性のサーモパイルを提供することが出
来る。
第１図（ａ）は本発明に係る一実施例のサーモパイルの
平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のサーモパイルの
線Ａ−Ａ’ に沿って切断した断面図、第２図（ａ）は
従来のサーモパイルの平面図、第２図（ｂ）は第２図（
ａ）の線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面図である。 図中、１．１’ ・・・有機フィルム、２．２’・・・
薄膜熱電対パターン、２１．２１’・・・熱電対温接点
部、２２．２２’・・・熱電対冷接点部、３１．３２３
１’ 、３２’ ・・・熱電対パターン出力端子、４４
′・・・ヒートシンク基板、４１．４１’ ・・・中空
穴。 ６６′・・・絶縁層、７．７’・・・赤外線吸収層２８
・・・赤外線透過層。
平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のサーモパイルの
線Ａ−Ａ’ に沿って切断した断面図、第２図（ａ）は
従来のサーモパイルの平面図、第２図（ｂ）は第２図（
ａ）の線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面図である。 図中、１．１’ ・・・有機フィルム、２．２’・・・
薄膜熱電対パターン、２１．２１’・・・熱電対温接点
部、２２．２２’・・・熱電対冷接点部、３１．３２３
１’ 、３２’ ・・・熱電対パターン出力端子、４４
′・・・ヒートシンク基板、４１．４１’ ・・・中空
穴。 ６６′・・・絶縁層、７．７’・・・赤外線吸収層２８
・・・赤外線透過層。
Claims (2)
- （１）絶縁性基板上に温接点部及び冷接点部を有する熱
電対パターンが形成され、該温接点部を覆うように赤外
線吸収層が形成されたサーモパイルにおいて、該赤外線
吸収層の上に赤外線を透過する赤外線透過層が形成され
ていることを特徴とするサーモパイル。 - （２）請求項１記載のサーモパイルにおいて、前記赤外
線透過層はＳｉ、ＳｉＯ＿２、或いはポリエチレンで構
成されることを特徴とするサーモパイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1627390A JPH03221822A (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | サーモパイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1627390A JPH03221822A (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | サーモパイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03221822A true JPH03221822A (ja) | 1991-09-30 |
Family
ID=11911940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1627390A Pending JPH03221822A (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | サーモパイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03221822A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8215831B2 (en) * | 2004-06-09 | 2012-07-10 | Excelitas Technologies Gmbh & Co. Kg | Sensor element |
-
1990
- 1990-01-29 JP JP1627390A patent/JPH03221822A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8215831B2 (en) * | 2004-06-09 | 2012-07-10 | Excelitas Technologies Gmbh & Co. Kg | Sensor element |
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