JPS6177728A - 熱電堆型赤外検出素子 - Google Patents
熱電堆型赤外検出素子Info
- Publication number
- JPS6177728A JPS6177728A JP59200015A JP20001584A JPS6177728A JP S6177728 A JPS6177728 A JP S6177728A JP 59200015 A JP59200015 A JP 59200015A JP 20001584 A JP20001584 A JP 20001584A JP S6177728 A JPS6177728 A JP S6177728A
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- Japan
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- infrared
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- detection element
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/81—Structural details of the junction
- H10N10/817—Structural details of the junction the junction being non-separable, e.g. being cemented, sintered or soldered
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- 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
本発明は、熱赤外線計測において、熱赤外発生部の面積
を熱赤外量で検知することにより、熱赤外発生部の位置
情報を得るだめの赤外検出素子に関するものであり、−
例として一定温度の発熱体の一端を監視し、その端部の
位置を測定するのに用いるものである。
を熱赤外量で検知することにより、熱赤外発生部の位置
情報を得るだめの赤外検出素子に関するものであり、−
例として一定温度の発熱体の一端を監視し、その端部の
位置を測定するのに用いるものである。
従来例の構成とその問題点
従来の熱電堆型赤外検出素子を、第１図によって説明す
ると、左右の支持台１，１の上に配置された基板薄膜２
に、二種類の金属薄層３，４が交互にその両端が重積接
合されて直列に配置され、この二種類の金属薄層３，４
の重積接合部が一つおきに感温接合部６と基準接合部６
（第り図ａ参照）に分離配置され、感温接合部５の上に
赤外吸収層７が配置されている。尚、基準接合部６は、
左右の支持台１，１が位置する基板薄Ｍ２の左右両側部
上面に位置していて、赤外線が入射しても昇温しないよ
うになっている。８は、直列に接合配置された二種類の
金属薄膜３，４の末端部に重合配置された信号取出電極
である。
ると、左右の支持台１，１の上に配置された基板薄膜２
に、二種類の金属薄層３，４が交互にその両端が重積接
合されて直列に配置され、この二種類の金属薄層３，４
の重積接合部が一つおきに感温接合部６と基準接合部６
（第り図ａ参照）に分離配置され、感温接合部５の上に
赤外吸収層７が配置されている。尚、基準接合部６は、
左右の支持台１，１が位置する基板薄Ｍ２の左右両側部
上面に位置していて、赤外線が入射しても昇温しないよ
うになっている。８は、直列に接合配置された二種類の
金属薄膜３，４の末端部に重合配置された信号取出電極
である。
斯かる構成の熱電堆型赤外検出素子９は、赤外吸収層７
に赤外線が照射されると、感温接合部５は昇温し、基準
接合部６との温度差に相当した起電力がゼーベック効果
により信号取出電極８に発生するが、赤外吸収層７以外
の部分に赤外線が照射された場合でも若干の赤外信号が
発生するという問題があり、所謂迷光などの影響を受は
易い。
に赤外線が照射されると、感温接合部５は昇温し、基準
接合部６との温度差に相当した起電力がゼーベック効果
により信号取出電極８に発生するが、赤外吸収層７以外
の部分に赤外線が照射された場合でも若干の赤外信号が
発生するという問題があり、所謂迷光などの影響を受は
易い。
換言すれば、赤外信号強度による赤外輻射物体の位置測
定において誤差の原因となる。
定において誤差の原因となる。
そこで、迷光を防ぐため、赤外検出素子９の視野を制限
するだめの開口窓を設置する方法が採用されるが、赤外
検出素子９をパッケージに封入するために、赤外検出素
子９の直前に視野制限窓を設置しようとしても、ある程
度離れた位置になり、それだけ効果が薄れることになる
。又開口部と赤外吸収部分の位置合せも困難が伴う。
するだめの開口窓を設置する方法が採用されるが、赤外
検出素子９をパッケージに封入するために、赤外検出素
子９の直前に視野制限窓を設置しようとしても、ある程
度離れた位置になり、それだけ効果が薄れることになる
。又開口部と赤外吸収部分の位置合せも困難が伴う。
発明の目的
本発明は、熱電堆型赤外検出素子における視野外感Ｋを
一掃し、赤外照射面槓討側を高精度で行うことのでさる
熱電堆型赤外検出素子を徒供することを目的とするもの
である。
一掃し、赤外照射面槓討側を高精度で行うことのでさる
熱電堆型赤外検出素子を徒供することを目的とするもの
である。
発明の構成
本発明の熱電堆型検出素子は、基板薄膜上に、二種類の
金属薄層が交互にその両端が重積接合されて直列に配置
され、この二種類の金属薄層の重積接合部が一つおきに
感温接合部と基ｆ＄接合部に区分され、基板薄膜上の感
温接合部群の反対側０赤外入射面に赤外吸収層が配置さ
れ、直列に配置された二種類の金属薄層の末端に信号取
出電極が配置され、基板薄膜は赤外吸収層側で熱吸収用
の金属板に接着され、該金属板は感温接合部の周辺が座
ぐられて基板薄膜に接触しないようになされ、基準接合
部に対問する面及びその周辺で基板薄膜に接着され、且
つ赤外吸収層に対問する部分が開口されていることを特
徴とするものである。
金属薄層が交互にその両端が重積接合されて直列に配置
され、この二種類の金属薄層の重積接合部が一つおきに
感温接合部と基ｆ＄接合部に区分され、基板薄膜上の感
温接合部群の反対側０赤外入射面に赤外吸収層が配置さ
れ、直列に配置された二種類の金属薄層の末端に信号取
出電極が配置され、基板薄膜は赤外吸収層側で熱吸収用
の金属板に接着され、該金属板は感温接合部の周辺が座
ぐられて基板薄膜に接触しないようになされ、基準接合
部に対問する面及びその周辺で基板薄膜に接着され、且
つ赤外吸収層に対問する部分が開口されていることを特
徴とするものである。
実施例の説明
本発明による熱電堆型検出素子の一実施例？第２図ａ、
ｂによって説明すると、銅ブロックの左右の支持台１，
１に、銅よりなる釡属板１０が支持され、この金属板１
０ｉ１：［：厚さ０．５８で、中間部が前後両端部を残
して座ぐシされて厚さ０．２５８になされ、さらにその
中大部が開口されている。
ｂによって説明すると、銅ブロックの左右の支持台１，
１に、銅よりなる釡属板１０が支持され、この金属板１
０ｉ１：［：厚さ０．５８で、中間部が前後両端部を残
して座ぐシされて厚さ０．２５８になされ、さらにその
中大部が開口されている。
金属板１ｏには座ぐ９部１１の左右両側部に架渡して厚
さ１０μｍのカプトンフィルムよりなる基板４膜２が接
着されて配置され、この基板薄膜２の前記金属板１０と
は反対側の面には、ビスマスとアンチモンの二種類の蒸
着膜よりなる金属薄層３．４が交互にその両端が重積接
合されて直列に配列されていて、この二種類の金属薄層
３，４のＭ積装合部が一つおきに感温接合部５と基準接
合部６に分離され、感温接合部６が基板薄膜２上の中央
部の長手方向に集合配置され、基準接合部６が基板薄膜
２上の左右両側部に配置されている。
さ１０μｍのカプトンフィルムよりなる基板４膜２が接
着されて配置され、この基板薄膜２の前記金属板１０と
は反対側の面には、ビスマスとアンチモンの二種類の蒸
着膜よりなる金属薄層３．４が交互にその両端が重積接
合されて直列に配列されていて、この二種類の金属薄層
３，４のＭ積装合部が一つおきに感温接合部５と基準接
合部６に分離され、感温接合部６が基板薄膜２上の中央
部の長手方向に集合配置され、基準接合部６が基板薄膜
２上の左右両側部に配置されている。
前記感温接合部６群の反対側の基板薄膜２上には、翁摘
板１ｏの開口部１２から蒸着された金黒蒸着族の赤外吸
収層７が配置されていて、開口部１２と赤外吸収層７が
同−面積で同一位置にある。直列ＶＣ接続配直重れた二
ね項の金属薄層３，４の末端には、金の蒸着膜からなる
信号取出電極８が重積接合されて配置されている。
板１ｏの開口部１２から蒸着された金黒蒸着族の赤外吸
収層７が配置されていて、開口部１２と赤外吸収層７が
同−面積で同一位置にある。直列ＶＣ接続配直重れた二
ね項の金属薄層３，４の末端には、金の蒸着膜からなる
信号取出電極８が重積接合されて配置されている。
このように構成されたＦＩ／Ａ篭堆型赤外検出素子９′
は、支持台１．１を介して図示せぬパッケージ内に設置
され、信号取出電極８からパッケージビンに３０μｍの
微細金線で結線される。接続は４電性接着剤ドータイト
又はシルバーペイントにて接着固定される。前記パッケ
ージは赤外線透過板ゲルマニウムで気密封止され、排気
銅パイプにて真空に排気された後、排気銅パイプがチッ
プオフされて真空封止が完了する。
は、支持台１．１を介して図示せぬパッケージ内に設置
され、信号取出電極８からパッケージビンに３０μｍの
微細金線で結線される。接続は４電性接着剤ドータイト
又はシルバーペイントにて接着固定される。前記パッケ
ージは赤外線透過板ゲルマニウムで気密封止され、排気
銅パイプにて真空に排気された後、排気銅パイプがチッ
プオフされて真空封止が完了する。
次に本発明の熱電堆型赤外検出素子９′の池の実施例を
第３図によって説明すると、第３図ａｉＣ示す熱電堆型
赤外検出素子９′は、金属板１０の開口部１２の周縁形
状と下側傾斜面のナイフェツジ１３となし、開口部１２
と赤外吸収層７との距離を０．５ｍとなしたものであり
、第３図すに示す熱電堆型赤外検出素子、９′は、金属
板１ｏの開［’：Ｊ部１２の周縁形状を下側傾斜面のナ
イフェツジ１３′となし、開口部１２と赤外吸収層７と
の距離と０・２５鵡となしたものであって、その他の構
成は第２図の実施例と同一でるる。
第３図によって説明すると、第３図ａｉＣ示す熱電堆型
赤外検出素子９′は、金属板１０の開口部１２の周縁形
状と下側傾斜面のナイフェツジ１３となし、開口部１２
と赤外吸収層７との距離を０．５ｍとなしたものであり
、第３図すに示す熱電堆型赤外検出素子、９′は、金属
板１ｏの開［’：Ｊ部１２の周縁形状を下側傾斜面のナ
イフェツジ１３′となし、開口部１２と赤外吸収層７と
の距離と０・２５鵡となしたものであって、その他の構
成は第２図の実施例と同一でるる。
以上の如く構成された第２図に示す熱電堆型赤外検出素
子９は、基板薄膜２が金属板１ｏの座ぐり部１１に左右
両側部に架渡されて、パ、クヶージ内で中空に浮いてい
て、ｇ温接合部５はどこにも接触しない状態にあり、こ
の感温接合部５０反対側の基板薄膜２上に配置された赤
外吸収層７と同一面積で同一位置にある金属板１ｏの開
口部１２は、赤外吸収層７に対する視野を制限する働き
きする。そして赤外吸収層７と開口部１２との距離は、
０．２５ ｍと極めて短かいので、視野外感度をほぼ完
全に解消できるものである。
子９は、基板薄膜２が金属板１ｏの座ぐり部１１に左右
両側部に架渡されて、パ、クヶージ内で中空に浮いてい
て、ｇ温接合部５はどこにも接触しない状態にあり、こ
の感温接合部５０反対側の基板薄膜２上に配置された赤
外吸収層７と同一面積で同一位置にある金属板１ｏの開
口部１２は、赤外吸収層７に対する視野を制限する働き
きする。そして赤外吸収層７と開口部１２との距離は、
０．２５ ｍと極めて短かいので、視野外感度をほぼ完
全に解消できるものである。
まｆｃ第第３己ａ示す熱電堆型赤外検出素子９′は、金
属板１Ｑの開口部１２の周縁形状を下側傾斜面のナイフ
ェツジ１３となしであるので、外米入射光が開口部１２
の内周面で反射して混入する所ｉｌ迷光が防止されて、
視野外感度を解消できるものである。
属板１Ｑの開口部１２の周縁形状を下側傾斜面のナイフ
ェツジ１３となしであるので、外米入射光が開口部１２
の内周面で反射して混入する所ｉｌ迷光が防止されて、
視野外感度を解消できるものである。
さらに第３図すに示す熱電堆型赤外検出素子９′は、金
属板１０の開口ｇ１２の周鍬形状を下側傾斜面のナイフ
ェツジ１３′となしてろって、その１頃斜角が小さいの
で、迷光が完全に防止されて、視野外感度を完全に解消
できるものである。
属板１０の開口ｇ１２の周鍬形状を下側傾斜面のナイフ
ェツジ１３′となしてろって、その１頃斜角が小さいの
で、迷光が完全に防止されて、視野外感度を完全に解消
できるものである。
かくして、本発明の熱電堆型赤外検出素子９′。
９′によシ、赤外照射面積の計測を高精度で行うことが
できる。
できる。
また、従来の構成の熱電堆型赤外検出素子９では、赤外
吸収層７と開口部１２との間に０．１鵡程度の位置誤差
があったが、本発明による第１図ａ。
吸収層７と開口部１２との間に０．１鵡程度の位置誤差
があったが、本発明による第１図ａ。
ｂに示す熱電堆型赤外検出素子９′では、赤外吸収層７
と開口部１２との間でｏ、０２膓の精度を確保できた。
と開口部１２との間でｏ、０２膓の精度を確保できた。
これは焦点距離５０鵡の集光系で、距離５ｍの物体を測
定した場合、０．ｏ２鵡Ｘ −−２ｍｂ０ｍ の測定精度となる。然るに従来の熱電堆型赤外検出素子
９では、同一条件でその誤差は約１０鵡程度であジ、則
足摺Ｋが低いものである。
定した場合、０．ｏ２鵡Ｘ −−２ｍｂ０ｍ の測定精度となる。然るに従来の熱電堆型赤外検出素子
９では、同一条件でその誤差は約１０鵡程度であジ、則
足摺Ｋが低いものである。
発明の効果
以上詳記した通り本発明の熱電堆型赤外検出素子は、赤
外吸収層と開０部とが同−面積で同一位置に精度良く設
けられてｂて、しかも両者の間の距離が短いので、開口
部は視野制限機能が有効に働き、視野外感度がほぼ完全
ＫＭ消され、とシわけ開口部の周縁形状をカイ７エツジ
にしｆｃ場合は、外来入射光が開口部内周面で反射して
混入する所謂迷光が防止されて、視野外感度が一掃され
、赤外照射面積計測を高精度で行うことができて、赤外
発生物体の位置を高精度で検知できるという効果がある
。
外吸収層と開０部とが同−面積で同一位置に精度良く設
けられてｂて、しかも両者の間の距離が短いので、開口
部は視野制限機能が有効に働き、視野外感度がほぼ完全
ＫＭ消され、とシわけ開口部の周縁形状をカイ７エツジ
にしｆｃ場合は、外来入射光が開口部内周面で反射して
混入する所謂迷光が防止されて、視野外感度が一掃され
、赤外照射面積計測を高精度で行うことができて、赤外
発生物体の位置を高精度で検知できるという効果がある
。
また、本発明の熱電堆型赤外検出素子の構成によれば、
製造上赤外吸収層と開口部との位置合せ精度を容易に確
保でｈ、従来の熱電堆赤外検出素子の赤外吸収層と開口
部との位置合せ不良により歩留の低かった点が改善され
、量産化、低価格化が達成できるという効果がある。
製造上赤外吸収層と開口部との位置合せ精度を容易に確
保でｈ、従来の熱電堆赤外検出素子の赤外吸収層と開口
部との位置合せ不良により歩留の低かった点が改善され
、量産化、低価格化が達成できるという効果がある。
第１図は従来の熱電堆型赤外検出素子の断面図、第２図
ａ、ｂは本発明による熱電堆型赤外検出素子の−？ＩＩ
ｆｌ：示し、同図ａは平面図、同図すは同図ａのＡ−Ａ
＠面図、第３図ａ、ｂにそれぞれ本発明の他のｆｉＩｆ
ｃ示す断面図である。 １°・・・・・支持台、２・・・・−・基板薄膜、３．
４・・・−・曾属薄層、５・・・・・・感温接合部、６
・・・・・・基準接合部。 ７・・・・・・赤外吸収層、８・・・・・・信号取出電
極、９′・・・・・・本発明の熱電堆型赤外検出素子、
１０・・・用金属板、１１・・・・・・座ぐ９部、１２
・・・・・・開口部、１３ 、１３’・−・・・・ナイ
フェツジ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 散 男 Ｖ’ｔか１名
第１図 第２図 第３図
ａ、ｂは本発明による熱電堆型赤外検出素子の−？ＩＩ
ｆｌ：示し、同図ａは平面図、同図すは同図ａのＡ−Ａ
＠面図、第３図ａ、ｂにそれぞれ本発明の他のｆｉＩｆ
ｃ示す断面図である。 １°・・・・・支持台、２・・・・−・基板薄膜、３．
４・・・−・曾属薄層、５・・・・・・感温接合部、６
・・・・・・基準接合部。 ７・・・・・・赤外吸収層、８・・・・・・信号取出電
極、９′・・・・・・本発明の熱電堆型赤外検出素子、
１０・・・用金属板、１１・・・・・・座ぐ９部、１２
・・・・・・開口部、１３ 、１３’・−・・・・ナイ
フェツジ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 散 男 Ｖ’ｔか１名
第１図 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）基板薄膜上に、二種類の金属薄層が交互にその両
端が重積接合されて直列に配置され、この二種類の金属
薄層の重積接合部が一つおきに感温接合部と基準接合部
に区分され、基板薄膜上の感温接合部群の反対側の赤外
入射面に赤外吸収層が配置され、直列に配置された二種
類の金属薄層の末端に信号取出電極が配置され、基板薄
膜は赤外吸収層側で熱吸収用の金属板に接着され、この
金属板は感温接合部の周辺が座ぐられて基板薄膜に接触
しないようになされ、基準接合部に対向する面及びその
周辺で基板薄膜に接着され、且つ赤外吸収層に対向する
部分が開口されていることを特徴とする熱電堆型赤外検
出素子。 - （２）金属板の開口部がナイフエッジになされているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱電堆型赤
外検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200015A JPS6177728A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 熱電堆型赤外検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200015A JPS6177728A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 熱電堆型赤外検出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177728A true JPS6177728A (ja) | 1986-04-21 |
| JPH0458567B2 JPH0458567B2 (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=16417380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59200015A Granted JPS6177728A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 熱電堆型赤外検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6177728A (ja) |
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-
1984
- 1984-09-25 JP JP59200015A patent/JPS6177728A/ja active Granted
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| JP2015083995A (ja) * | 2015-02-04 | 2015-04-30 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 赤外線センサ |
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