JPH04113237A - アレイ型サーモパイルを用いた速度検出装置及び大きさ測定装置 - Google Patents
アレイ型サーモパイルを用いた速度検出装置及び大きさ測定装置Info
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- JPH04113237A JPH04113237A JP2230650A JP23065090A JPH04113237A JP H04113237 A JPH04113237 A JP H04113237A JP 2230650 A JP2230650 A JP 2230650A JP 23065090 A JP23065090 A JP 23065090A JP H04113237 A JPH04113237 A JP H04113237A
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- Japan
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- thermopile
- slit
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- type thermopile
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (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
本発明は人体の検出あるいは非接触温度検出に用いられ
る被測定物の大きさあるいは移動速度の検出が可能なア
レイ型サーモパイルに関する。
る被測定物の大きさあるいは移動速度の検出が可能なア
レイ型サーモパイルに関する。
［従来の技術］
第５図は従来のサーモパイルの構成を示す図で。
第５図は平面図で赤外線吸収層および絶縁層は取り除い
てあり、第５図（ｂ）は断面図である。
てあり、第５図（ｂ）は断面図である。
これらの図において、１０μｍ前後の厚みのポリエステ
ル、ポリイミドフィルム等からなる絶縁フィルムからな
る基板１０１上に蒸着あるいは、スパッタ等の手段によ
り薄膜熱電パターン１１０が形成されている。ヒートシ
ンク基板１２０の中央部には、中空穴１２１が設けられ
、前記薄膜熱電対パターン１１０の温接点部１１１は中
空穴１２１の上方位置となるようにセットされており。
ル、ポリイミドフィルム等からなる絶縁フィルムからな
る基板１０１上に蒸着あるいは、スパッタ等の手段によ
り薄膜熱電パターン１１０が形成されている。ヒートシ
ンク基板１２０の中央部には、中空穴１２１が設けられ
、前記薄膜熱電対パターン１１０の温接点部１１１は中
空穴１２１の上方位置となるようにセットされており。
方、冷接点部１１２は中空穴１２１から外れた位置とな
るように配置されており、冷接点部１１２の温度はほぼ
ヒートシンク基板１２０の温度に保持されている。ヒー
トシンク基板１２０の材質は１通常アルミナ（Ａｌ２Ｏ
２）が用いられる。
るように配置されており、冷接点部１１２の温度はほぼ
ヒートシンク基板１２０の温度に保持されている。ヒー
トシンク基板１２０の材質は１通常アルミナ（Ａｌ２Ｏ
２）が用いられる。
前記温接点部１１１の円周領域を含む形にてポリイミド
のコーティング層あるいはＳｉＯ２層からなる絶縁層１
３０が形成され、その上に赤外線吸収層１４０が形成さ
れている。赤外線吸収層１４０は一般に金魚が用いられ
ている。前記サーモパイルの動作原理は以下のようであ
る。
のコーティング層あるいはＳｉＯ２層からなる絶縁層１
３０が形成され、その上に赤外線吸収層１４０が形成さ
れている。赤外線吸収層１４０は一般に金魚が用いられ
ている。前記サーモパイルの動作原理は以下のようであ
る。
被測定物からの赤外線１５０が赤外線吸収層１４０に入
射すると赤外線吸収層１４０の温度が上昇し、絶縁層１
３０を通じて、薄膜熱電対パターン１１０の温接点部１
１１の温度が上昇し、温度Ｔ２となり、冷接点部の温度
Ｔ１との温度差ΔＴ−Ｔ２−Ｔ、が生じ、これにより出
力電圧Ｖ−（熱電対の熱電能α）×（対数Ｎ）×（温度
差ΔＴ）が生じ、端子部１１３・１１４に発生して。
射すると赤外線吸収層１４０の温度が上昇し、絶縁層１
３０を通じて、薄膜熱電対パターン１１０の温接点部１
１１の温度が上昇し、温度Ｔ２となり、冷接点部の温度
Ｔ１との温度差ΔＴ−Ｔ２−Ｔ、が生じ、これにより出
力電圧Ｖ−（熱電対の熱電能α）×（対数Ｎ）×（温度
差ΔＴ）が生じ、端子部１１３・１１４に発生して。
赤外線の入射パワーを検知する。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来のサーモパイルには、被測定物の温
度は検知できるか、被測定物の大きさは検知できないこ
と１および、被測定物の移動方向および速度を検知でき
ないという欠点を有する。
度は検知できるか、被測定物の大きさは検知できないこ
と１および、被測定物の移動方向および速度を検知でき
ないという欠点を有する。
そこで１本発明の技術的課題は、被測定物の大きさ検知
、移動速度の検知等の機能を付加したアレイ型サーモパ
イルを提供することにある。
、移動速度の検知等の機能を付加したアレイ型サーモパ
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、絶縁基板上に赤外線吸収部と該吸収部
から外れた位置に異種金属の接続端の一端を配置し、他
端を赤外線吸収部に配置した熱電対とを形成したサーモ
パイルにおいて、前記サーモパイルの複数を同一の絶縁
基板上に一列に配置したことを特徴とするアレイ型サー
モパイルが得られる。
から外れた位置に異種金属の接続端の一端を配置し、他
端を赤外線吸収部に配置した熱電対とを形成したサーモ
パイルにおいて、前記サーモパイルの複数を同一の絶縁
基板上に一列に配置したことを特徴とするアレイ型サー
モパイルが得られる。
また９本発明によれば、前記アレイ型サーモパイルを用
い、前記サーモパイルに対向してスリットを配置したこ
とを特徴とする速度検出装置が得られる。
い、前記サーモパイルに対向してスリットを配置したこ
とを特徴とする速度検出装置が得られる。
更に１本発明によれば、前記アレイ型サーモパイルを用
い、前記サーモパイルに対向してスリットを配置したこ
とを特徴とする大きさ測定装置が得られる。
い、前記サーモパイルに対向してスリットを配置したこ
とを特徴とする大きさ測定装置が得られる。
［実施例コ
以下の本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明に係るアレイ型サーモパイルの一例を示
す図で、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は第１図
（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図。
す図で、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は第１図
（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図。
第１図（ｃ）は底面図である。
第１図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）において、絶縁性フィ
ルムからなる基板１の上に蒸着あるいはスパッタリング
により、複数の薄膜熱電対素子パターン２１・２２・２
３・２４・２５・２６・２７・２８が設けられている。
ルムからなる基板１の上に蒸着あるいはスパッタリング
により、複数の薄膜熱電対素子パターン２１・２２・２
３・２４・２５・２６・２７・２８が設けられている。
素子幅Ｗ、素子間ピッチＰのアレイ化である。薄膜熱電
対素子パターン２１・２２と、２３・２４と、２５・２
６と。
対素子パターン２１・２２と、２３・２４と、２５・２
６と。
２７・２８とは互いに中空穴３１・３２・３３・３４に
関して、互いに対称に配置されている。
関して、互いに対称に配置されている。
第２図は第１図（ａ）及び（ｂ）の薄膜熱電対パターン
２１の拡大図である。
２１の拡大図である。
第２図において、第１の熱電材料２１ａと第２の熱電材
料２１ｂとが互い違いにコの字状にっなかっており、蛇
行して符号２１ｈの部分が温接点。
料２１ｂとが互い違いにコの字状にっなかっており、蛇
行して符号２１ｈの部分が温接点。
符号２１ｃ部分が冷接点を構成する。符号７１ａ・７１
ｂは引出端子である。他の薄膜熱電対パターン２２・２
３・２４・２５・２６・２７・２８も同様な構成を有す
る。
ｂは引出端子である。他の薄膜熱電対パターン２２・２
３・２４・２５・２６・２７・２８も同様な構成を有す
る。
第１図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ）に戻ってヒートシン
ク基板３０には、複数の中空穴３１・３２・３３・３４
を設け１丁度、薄膜熱電対素子パターン２１−２２・２
３拳２４・２５寺２６・２７・２８の温接点部分が、中
空穴３１・３２・３３・３４上に配置される大きさに設
定されている。各熱電対パターンの温接点部には、夫々
の絶縁層４１・４２・４３・４４を介して赤外線吸収層
５１・５２・５３・５４が夫々形成されている。
ク基板３０には、複数の中空穴３１・３２・３３・３４
を設け１丁度、薄膜熱電対素子パターン２１−２２・２
３拳２４・２５寺２６・２７・２８の温接点部分が、中
空穴３１・３２・３３・３４上に配置される大きさに設
定されている。各熱電対パターンの温接点部には、夫々
の絶縁層４１・４２・４３・４４を介して赤外線吸収層
５１・５２・５３・５４が夫々形成されている。
これら、赤外線吸収層および薄膜熱電対パターンによっ
て、サーモパイル素子が構成される。
て、サーモパイル素子が構成される。
次に１本発明の実施例に係るアレイ型サーモパイルを用
いて被測定物の大きさを検知する構成例を第３図を用い
て説明する。第３図において、アレイ型サーモパイルは
１箱体６０内に配置されている。このサーモパイルに対
向して１箱体６０の壁部にスリットＳか設けられている
。物体Ａがスリット前方にある場合は、赤外線かスリッ
トＳて回折し、赤外線吸収層５１・５２・５３・５４に
赤外線入射パワーか入り、これに対応する熱電対パター
ン素子対２１・２２．及び２３・２４．及び２５・２６
．及び２７・２８全体から出力電圧か検出される。
いて被測定物の大きさを検知する構成例を第３図を用い
て説明する。第３図において、アレイ型サーモパイルは
１箱体６０内に配置されている。このサーモパイルに対
向して１箱体６０の壁部にスリットＳか設けられている
。物体Ａがスリット前方にある場合は、赤外線かスリッ
トＳて回折し、赤外線吸収層５１・５２・５３・５４に
赤外線入射パワーか入り、これに対応する熱電対パター
ン素子対２１・２２．及び２３・２４．及び２５・２６
．及び２７・２８全体から出力電圧か検出される。
一方、物体ＢがスリットＳの前方にある場合は。
物体からの赤外線吸収層が前記同様にスリットＳで回折
するが、赤外線全体の幅が小さいので、赤外線吸収層５
２・５３にのみ入射し、これに対応する熱電対パターン
素子対２３・２４及び２７・２８からのみ出力電圧が検
出される。
するが、赤外線全体の幅が小さいので、赤外線吸収層５
２・５３にのみ入射し、これに対応する熱電対パターン
素子対２３・２４及び２７・２８からのみ出力電圧が検
出される。
したがって、このように、各素子２１・２２゜及び２３
・２４．及び２５・２６．及び２７・２８からの出力電
圧を検出することにより、物体の大きさを検出すること
が可能である。
・２４．及び２５・２６．及び２７・２８からの出力電
圧を検出することにより、物体の大きさを検出すること
が可能である。
本発明の実施例に係るアレイ型サーモパイルを用いて、
被測定物の移動方向、速度を検出する例を第４図を用い
て説明する。
被測定物の移動方向、速度を検出する例を第４図を用い
て説明する。
第４図において、第３図と同様にスリットｓを有する箱
体内６１にアレイ型サーモパイルが配置されている。こ
のサーモパイルに対向して箱体６１の壁部にスリットＳ
が設けられている。
体内６１にアレイ型サーモパイルが配置されている。こ
のサーモパイルに対向して箱体６１の壁部にスリットＳ
が設けられている。
Ｃ１の位置の測定を行う場合、赤外線吸収部５２・５３
・５４に赤外線入射パワーが入る。ついて、を秒後にＣ
２に移動した場合は、赤外線吸収層５１・５２・５３に
赤外線入射パワーが入る。
・５４に赤外線入射パワーが入る。ついて、を秒後にＣ
２に移動した場合は、赤外線吸収層５１・５２・５３に
赤外線入射パワーが入る。
従って・を秒間の各素子からの出力の時間経過を検出す
ることにより、被測定物の移動方向および移動速度を検
出することができる。
ることにより、被測定物の移動方向および移動速度を検
出することができる。
但し、移動速度の検出の場合は、距離ｄ、（赤外線吸収
層とスリットとの距離）および距離ｄ２（被測定とスリ
ットとの距離）を予め設定しておくことが必要である。
層とスリットとの距離）および距離ｄ２（被測定とスリ
ットとの距離）を予め設定しておくことが必要である。
［発明の効果］
以上説明したように２本発明によれば、物体の大きさを
検知および物体の移動方向、移動速度検知機能をもった
アレイ型サーモパイルとそれを用いた速度検出装置およ
び大きさ測定装置を提供することかできる。
検知および物体の移動方向、移動速度検知機能をもった
アレイ型サーモパイルとそれを用いた速度検出装置およ
び大きさ測定装置を提供することかできる。
吸収層、６０・６１・・・箱体、７１ａ・７１ｂ・・・
端子。
端子。
第１図（ａ）は本発明にょるアレイ型サーモパイルの一
例を示す図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のアレイ型サ
ーモパイルの断面図、第１図（Ｃ）は第１図（ａ）のア
レイ型サーモパイルの底面図。 第２図は第１図（ａ）の薄膜熱電対パターンを示す図、
第３図は本発明の実施例に係る大きさ＃ｊ定装置を示す
図、第４図は本発明の実施例に係る速度検出装置を示す
図、第５図（ａ）は従来のサーモパイルの一例を示す平
面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）のサーモパイルの断
面図である。 図中、１・・・基板、２１・２２・２３・２４・２５・
２６・２７・２８・・・薄膜熱電素子パターン。 ３１・３２・３３争３４・・・中空穴、２１ａ・・・第
１の熱電材料、２１ｂ・・・第２の熱電材料、２１ｈ・
・・温接点、２１ｃ・・・冷接点、４１・４２・４３・
４４・・・絶縁層、５１・５２・５３・５４・・・赤外
線第 図 ￥３図 第４図
例を示す図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のアレイ型サ
ーモパイルの断面図、第１図（Ｃ）は第１図（ａ）のア
レイ型サーモパイルの底面図。 第２図は第１図（ａ）の薄膜熱電対パターンを示す図、
第３図は本発明の実施例に係る大きさ＃ｊ定装置を示す
図、第４図は本発明の実施例に係る速度検出装置を示す
図、第５図（ａ）は従来のサーモパイルの一例を示す平
面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）のサーモパイルの断
面図である。 図中、１・・・基板、２１・２２・２３・２４・２５・
２６・２７・２８・・・薄膜熱電素子パターン。 ３１・３２・３３争３４・・・中空穴、２１ａ・・・第
１の熱電材料、２１ｂ・・・第２の熱電材料、２１ｈ・
・・温接点、２１ｃ・・・冷接点、４１・４２・４３・
４４・・・絶縁層、５１・５２・５３・５４・・・赤外
線第 図 ￥３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、赤外線吸収部と、熱電対パターンとからなるサーモ
パイル素子の複数を同一基板上に配列したことを特徴と
するアレイ型サーモパイル。 ２、第１請求項記載のアレイ型サーモパイルを用い、前
記サーモパイルに対向してスリットを配置し、前記スリ
ットの前方を移動する物体の速度を検出することを特徴
とする速度検出装置。 ３、第１請求項記載のアレイ型サーモパイルを用い、前
記サーモパイルに対向してスリットを配置し、前記スリ
ットの前方に置かれた物体の大きさを測定することを特
徴とする大きさ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23065090A JP3008210B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | アレイ型サーモパイルを用いた速度検出装置及び大きさ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23065090A JP3008210B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | アレイ型サーモパイルを用いた速度検出装置及び大きさ測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04113237A true JPH04113237A (ja) | 1992-04-14 |
| JP3008210B2 JP3008210B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=16911122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23065090A Expired - Fee Related JP3008210B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | アレイ型サーモパイルを用いた速度検出装置及び大きさ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3008210B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0784205A1 (en) * | 1996-01-05 | 1997-07-16 | Xerox Corporation | Thermal sensor arrays useful for motion tracking by thermal gradient detection |
| WO2003006939A1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Infrared array detection device |
| JP2009200487A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Asml Netherlands Bv | 温度センサを有するリソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
| JP2024063545A (ja) * | 2022-10-26 | 2024-05-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
-
1990
- 1990-09-03 JP JP23065090A patent/JP3008210B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0784205A1 (en) * | 1996-01-05 | 1997-07-16 | Xerox Corporation | Thermal sensor arrays useful for motion tracking by thermal gradient detection |
| WO2003006939A1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Infrared array detection device |
| US7208734B2 (en) | 2001-07-12 | 2007-04-24 | Hamamatsu Photonics K.K. | Infrared array detection device |
| JP2009200487A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Asml Netherlands Bv | 温度センサを有するリソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
| JP2024063545A (ja) * | 2022-10-26 | 2024-05-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3008210B2 (ja) | 2000-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |