JPH09257584A - Thermal infrared detector - Google Patents

Thermal infrared detector

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JPH09257584A
JPH09257584A JP8071924A JP7192496A JPH09257584A JP H09257584 A JPH09257584 A JP H09257584A JP 8071924 A JP8071924 A JP 8071924A JP 7192496 A JP7192496 A JP 7192496A JP H09257584 A JPH09257584 A JP H09257584A
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JP
Japan
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cold junction
thermopile
control means
temperature control
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP8071924A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Hirota
正樹 廣田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感度と応答速度の両立を図るとともにノイズ
の影響を受けにくい熱型赤外線検知装置を提供するこ
と。 【解決手段】 基板と、基板上のサーモパイルと、サー
モパイルの温接点近傍を該基板から熱的に分離する熱分
離領域と、サーモパイルの温接点近傍に設けられた入射
赤外線吸収領域と、サーモパイルの冷接点近傍に設けら
れた冷接点温度制御手段と、サーモパイルに発生した熱
起電力を基に冷接点温度制御手段が発生する熱量を制御
する制御手段とを有する。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a thermal infrared detection device that achieves both sensitivity and response speed and is less susceptible to noise. A substrate, a thermopile on the substrate, a heat separation region for thermally separating the vicinity of the thermopile's hot junction from the substrate, an incident infrared absorption region provided near the thermopile's hot junction, and a cooling of the thermopile. It has a cold junction temperature control means provided in the vicinity of the contact, and a control means for controlling the amount of heat generated by the cold junction temperature control means based on the thermoelectromotive force generated in the thermopile.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はサーモパイルを用い
た熱型赤外線検知装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal type infrared detector using a thermopile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のサーモパイルを用いた熱型赤外線
検知装置には特開昭57−113332号公報に示すよ
うなものがある。
2. Description of the Related Art A conventional thermal infrared detector using a thermopile is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-113332.

【0003】従来の熱型赤外線検知装置の構造断面図を
図4に、平面図を図5に示す。
A structural sectional view of a conventional thermal infrared detecting device is shown in FIG. 4, and a plan view thereof is shown in FIG.

【0004】図4においてTO−8などのパッケージ1
01には赤外線透過窓102が設けられている。基板1
03はSiやGeにより形成される。この基板103の
中央部には孔104が設けられ、また、基板103の裏
側にはフィルム108があり、この上に物質105,1
06によるサーモパイル107が形成されている。さら
に、基板103の表側には黒化膜109がスパッタ等で
成膜されている。110はリード、111はハーメチッ
クシールである。
In FIG. 4, a package 1 such as TO-8
An infrared transmission window 102 is provided at 01. Substrate 1
03 is formed of Si or Ge. A hole 104 is provided in the central portion of the substrate 103, and a film 108 is provided on the back side of the substrate 103.
The thermopile 107 of 06 is formed. Further, a blackening film 109 is formed on the front side of the substrate 103 by sputtering or the like. 110 is a lead and 111 is a hermetic seal.

【0005】図5において、中央部には温接点、外側に
は冷接点が形成されている。また、冷接点の一部分には
ダイオードなどからなる感温素子112が形成されてい
る。この溢温素子112によって周囲温度を計測しその
結果を用いて周囲温度の補正を行う。
In FIG. 5, a hot junction is formed in the center and a cold junction is formed on the outside. Further, a temperature sensitive element 112 including a diode is formed on a part of the cold junction. The ambient temperature is measured by the overflow element 112, and the ambient temperature is corrected using the result.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のサーモパイルを
用いた熱型赤外線検知装置において、遠距離にある熱源
の測定を行おうとすると出力信号が非常に微弱であるた
めに高倍率増幅を行う必要があったが、サーモパイル内
部抵抗が大きいために低ノイズで測定を行うことが困難
であった。
SUMMARY OF THE INVENTION In a conventional thermal infrared detector using a thermopile, it is necessary to perform high-magnification amplification because the output signal is very weak when measuring a heat source at a long distance. However, since the internal resistance of the thermopile was large, it was difficult to perform measurement with low noise.

【0007】さらに、サーモパイルでは温接点から流れ
る熱流を利用しているために熱時定数によって応答速度
が決定されてしまう。従って、感度と応答速度を両立す
るものをつくることが困難であった。
Further, since the thermopile utilizes the heat flow flowing from the hot junction, the response time is determined by the thermal time constant. Therefore, it has been difficult to produce a device having both sensitivity and response speed.

【0008】従来例では、冷接点の温度を測定してその
結果を補正する方法を採っているが冷接点の温度を積極
的に制御する方法にはなっていなかった。
In the conventional example, the method of measuring the temperature of the cold junction and correcting the result is adopted, but the method of positively controlling the temperature of the cold junction has not been adopted.

【0009】本発明は上述のような従来の課題を解消
し、感度と応答速度の両立を図るとともにノイズの影響
を受けにくい熱型赤外線検知装置を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a thermal infrared detecting device that is compatible with both sensitivity and response speed and is less susceptible to noise.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、基板と、基板上のサーモパイルと、サーモ
パイルの温接点近傍を該基板から熱的に分離する熱分離
領域と、サーモパイルの温接点近傍に設けられた入射赤
外線吸収領域と、サーモパイルの冷接点近傍に設けられ
た冷接点温度制御手段と、サーモパイルに発生した熱起
電力を基に冷接点温度制御手段が発生する熱量を制御す
る制御手段とを有する。
In order to solve the above problems, the present invention is directed to a substrate, a thermopile on the substrate, a thermal isolation region for thermally isolating the vicinity of the thermopile's hot junction from the substrate, and a thermopile. Controls the amount of heat generated by the cold junction temperature control means based on the incident infrared absorption area provided near the hot junction, the cold junction temperature control means provided near the cold junction of the thermopile, and the thermoelectromotive force generated at the thermopile. And a control means for controlling.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0012】図3は本発明による熱型赤外線検知装置の
実施の形態の構成図である。図3においてp型半導体3
とn型半導体4はAl薄膜で接続されサーモパイル21
を形成している。このサーモパイルの温接点5近傍には
赤外線吸収領域7が形成されている。入射赤外線41に
よって加熱された赤外線吸収領域7の熱は主に熱伝導
(熱流42)によって温接点5へ流れていき温接点5の
温度を上昇させる。冷接点6は初期状態では周囲温度と
同じ温度に保たれているが、入射赤外線41によって直
接温度が上昇せず専ら温接点5からの熱伝導によって上
昇する。従って温接点5と冷接点6の間には温度差が生
じるためにゼーベック効果によって熱起電力が生じる。
この際、熱抵抗と熱容量から計算される熱時定数によっ
て温接点5の温度が上昇し冷接点6にまで熱が伝わり熱
起電力が安定するまでには時間遅れが生じる。
FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of a thermal infrared detecting device according to the present invention. In FIG. 3, p-type semiconductor 3
The n-type semiconductor 4 and the n-type semiconductor 4 are connected by an Al thin film and are connected to the thermopile 21.
Is formed. An infrared absorption region 7 is formed near the hot junction 5 of this thermopile. The heat of the infrared absorption region 7 heated by the incident infrared ray 41 mainly flows to the hot junction 5 by heat conduction (heat flow 42) and raises the temperature of the hot junction 5. Although the cold junction 6 is kept at the same temperature as the ambient temperature in the initial state, the temperature does not rise directly due to the incident infrared ray 41, but rises solely due to heat conduction from the hot junction 5. Therefore, since a temperature difference occurs between the hot junction 5 and the cold junction 6, a thermoelectromotive force is generated by the Seebeck effect.
At this time, the temperature of the hot junction 5 rises due to the thermal time constant calculated from the thermal resistance and the thermal capacity, heat is transferred to the cold junction 6, and there is a time delay until the thermoelectromotive force becomes stable.

【0013】しかし、本実施の形態では、熱起電力によ
って動作をコントロールされる冷接点温度制御手段22
によって冷接点6の温度は温接点5のそれと等しくなる
ようにフィードバック制御される。具体的には、アンプ
31によって増幅された熱起電力は制御Tr32を通じ
てジュール熱源34の電流両即ち発熱量を制御する。赤
外線が入射して温接点5の温度が上昇しはじめて熱起電
力が増大し始めるとジュール熱源34には大量の電流値
が供給され冷接点5の温度を熱伝導(熱流43)によっ
て上昇させる。この時、サーモパイルを流れる熱流は通
常のサーモパイルとは異なり温接点5及び冷接点6のい
づれから流れ出るので熱が伝わる長さが約半分となるの
で応答性が非常に向上する。
However, in the present embodiment, the cold junction temperature control means 22 whose operation is controlled by the thermoelectromotive force is used.
The feedback control is performed so that the temperature of the cold junction 6 becomes equal to that of the hot junction 5. Specifically, the thermoelectromotive force amplified by the amplifier 31 controls the current of the Joule heat source 34, that is, the heat generation amount through the control Tr 32. When infrared rays are incident and the temperature of the hot junction 5 starts to rise and the thermoelectromotive force starts to increase, a large amount of current value is supplied to the Joule heat source 34 to raise the temperature of the cold junction 5 by heat conduction (heat flow 43). At this time, unlike the normal thermopile, the heat flow flowing through the thermopile flows out of either the hot junction 5 or the cold junction 6, so that the length of heat transmission is reduced to about half, so the response is greatly improved.

【0014】制御回路23の電気的時定数は熱時定数よ
りも一桁時以上も小さいので制御回路が律速することは
ない。ある時間が経過し、冷接点6と温接点5の温度が
同じになったところで電気的、熱的平衡状態に達する。
このときのジュール熱源34に供給している電流量Iを
電圧値に変化して出力端子33から出力する。電流量I
は入射赤外線強度に依存するので電流量Iによって入射
赤外線強度が測定できることになる。この場合、制御回
路23と冷接点6との熱結合、即ち熱抵抗や熱容量など
を変化させることで入射赤外線量に対する出力値を変え
ることができる。つまり、微小入射赤外線に対して出力
値を大きくできるので後段の信号処理、例えば電圧増幅
やA/D変換でS/N比を容易に確保できる。尚、加え
て熱時定数が電気的な時定数よりも大きいために信号を
帯域制限した効果もあり、信号の検出が容易になる。
Since the electric time constant of the control circuit 23 is smaller than the thermal time constant by one digit or more, the control circuit does not limit the rate. When a certain time passes and the temperatures of the cold junction 6 and the hot junction 5 become the same, an electrical and thermal equilibrium state is reached.
The current amount I supplied to the Joule heat source 34 at this time is changed into a voltage value and output from the output terminal 33. Current I
Depends on the intensity of the incident infrared ray, and the intensity of the incident infrared ray can be measured by the current amount I. In this case, the output value with respect to the amount of incident infrared rays can be changed by changing the thermal coupling between the control circuit 23 and the cold junction 6, that is, changing the thermal resistance and the thermal capacity. That is, since the output value can be increased with respect to the minute incident infrared rays, the S / N ratio can be easily ensured by the subsequent signal processing, for example, voltage amplification or A / D conversion. In addition, since the thermal time constant is larger than the electrical time constant, there is also an effect of band limiting the signal, which facilitates signal detection.

【0015】(第一の実施の形態)図1は図3に示した
検知素子の第一の実施の形態を説明する平面図(ア)
と、平面図(ア)の線分A−A′で切断した断面図
(イ)である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a plan view (A) for explaining the first embodiment of the sensing element shown in FIG.
And (a) is a sectional view taken along the line segment AA 'in the plan view (a).

【0016】まず、構成から説明する。図1においてS
iなどによる基板1の主平面上にサーモパイル21を支
えるメンブレン2がCVD法などによって形成されてい
る。この上にポリシリコンとAl薄膜によって構成され
たサーモパイル21がある。p型ポリシリコン3はp
型、n型ポリシリコン4はn型にドープされている。図
中右側のポリシリコンとAl薄膜の接続領域が温接点
5、図中左側が冷接点6となる。冷接点6近傍にはジュ
ール熱源34を配置する。このジュール熱源34にはポ
リシリコン抵抗などが用いられる。この上にはPSGに
よる保護膜9及び温接点5近傍には赤外線吸収領域7を
形成する。また、メンブレン2には部分的にエッチング
孔10があけられている。このエッチング孔10を通し
てドライエッチングと異方性ウエットエッチングによっ
て熱分離領域11を形成している。ただし、冷接点5下
部の基板1は完全には除去されずにヒートシンク8にな
っている。このエッチング方法は特開平2−30304
8号公報に詳しく記述されている。
First, the structure will be described. In FIG. 1, S
The membrane 2 supporting the thermopile 21 is formed on the main plane of the substrate 1 by i or the like by the CVD method or the like. On top of this is a thermopile 21 composed of polysilicon and an Al thin film. p-type polysilicon 3 is p
N-type polysilicon 4 is n-type doped. The connection region between the polysilicon and the Al thin film on the right side of the figure is the hot junction 5, and the left side of the figure is the cold junction 6. A Joule heat source 34 is arranged near the cold junction 6. A polysilicon resistor or the like is used for the Joule heat source 34. An infrared absorption region 7 is formed in the vicinity of the protective film 9 made of PSG and the hot junction 5 on this. Further, the membrane 2 is partially formed with an etching hole 10. The thermal separation region 11 is formed through the etching hole 10 by dry etching and anisotropic wet etching. However, the substrate 1 below the cold junction 5 is not completely removed but serves as the heat sink 8. This etching method is disclosed in JP-A-2-30304.
This is described in detail in Japanese Patent Publication No. 8.

【0017】次に動作について説明する。入射赤外線は
赤外線吸収領域7によって吸収され、赤外線吸収領域7
の温度を上昇させる。この熱は、熱伝導によってサーモ
パイル21の温接点5に到達し、温接点5の温度を上昇
させる。温接点5近傍は基板1から熱分離領域11によ
って熱分離されているので微小な入射赤外線によって温
度が上昇する。温接点5と冷接点6との間に温度差が生
じるとゼーベック効果によって熱起電力が発生し二つの
冷接点間に電位差が発生しはじめる。この電位差は制御
回路23に入力され増幅等の信号処理によって冷接点温
度制御手段22に送られ、ジュール熱源34で発生した
熱によって冷接点6を加熱する。この動作は熱起電力が
なくなる、即ち温接点5と冷接点6との温度差がなくな
るまで続けられて平衡状態に達する。また、サーモパイ
ルを両側から加熱することになるので通常のサーモパイ
ルよりも高速に行われる。この際、冷接点6近傍の熱時
定数が動作速度を決定することになるが、冷接点温度制
御手段22と冷接点6間の熱抵抗を小さくしておくこと
によって改善できる。熱源がなくなった時には、温接点
5への熱の供給がなくなるので温接点5の温度が降下し
始め、冷接点6のほうが温度が高くなるので熱起電力は
逆になる。制御回路23からの信号値は減少し冷接点温
度制御手段22で発生する熱量は減少する。この時の時
定数は冷接点6の熱時定数よりも早くなることはなく、
温接点5の熱時定数で制限されることになり立ち上がり
の応答速度よりも遅くなり、通常のサーモパイルとあま
り変化はない。
Next, the operation will be described. Incident infrared rays are absorbed by the infrared absorption area 7 and are absorbed by the infrared absorption area 7.
Raise the temperature of. This heat reaches the hot junction 5 of the thermopile 21 by heat conduction and raises the temperature of the hot junction 5. Since the vicinity of the hot junction 5 is thermally separated from the substrate 1 by the heat separation region 11, the temperature rises due to the minute incident infrared rays. When a temperature difference occurs between the hot junction 5 and the cold junction 6, a thermoelectromotive force is generated by the Seebeck effect and a potential difference starts to occur between the two cold junctions. This potential difference is input to the control circuit 23 and sent to the cold junction temperature control means 22 by signal processing such as amplification, and the cold junction 6 is heated by the heat generated by the Joule heat source 34. This operation is continued until the thermoelectromotive force disappears, that is, the temperature difference between the hot junction 5 and the cold junction 6 disappears, and the equilibrium state is reached. Further, since the thermopile is heated from both sides, the thermopile is heated at a higher speed than a normal thermopile. At this time, the thermal time constant near the cold junction 6 determines the operation speed, but this can be improved by reducing the thermal resistance between the cold junction temperature control means 22 and the cold junction 6. When the heat source disappears, the temperature of the hot junction 5 starts to drop because the heat supply to the hot junction 5 is stopped, and the temperature of the cold junction 6 becomes higher, so that the thermoelectromotive force is reversed. The signal value from the control circuit 23 decreases and the amount of heat generated by the cold junction temperature control means 22 decreases. The time constant at this time is never faster than the thermal time constant of the cold junction 6,
Since it is limited by the thermal time constant of the hot junction 5, it becomes slower than the rising response speed, and there is not much difference from the normal thermopile.

【0018】(第二の実施の形態)図2は本発明の第二
の実施の形態における検知素子を説明する図である。図
2において(ア)は平面図、(イ)は断面図である。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a diagram for explaining a sensing element according to a second embodiment of the present invention. 2A is a plan view and FIG. 2A is a sectional view.

【0019】第一の実施の形態と異なる部分についての
み説明を行う。第一の実施の形態では立ち上がりの応答
速度は向上したが立ち上がりの応答速度には変化がなか
った。それは、冷接点温度制御手段22が加熱手段しか
持ち合わせていなかったからで、この第二の実施の形態
では加熱−冷却手段をペルチェ素子で実現しようとする
ものである。
Only the parts different from the first embodiment will be described. In the first embodiment, the rising response speed was improved, but the rising response speed did not change. This is because the cold junction temperature control means 22 has only the heating means, so that in the second embodiment, the heating / cooling means is realized by the Peltier element.

【0020】まず構成であるが、第一の実施の形態での
ポリシリコンヒーターに換えてペルチェ素子を用いてい
る。ペルチェ素子の構造はサーモパイルと同じであって
異なる導体や半導体を接続しこれに電流を流すことで接
点の温度を上げたり下げたりするものである。ポリシリ
コンでつくることも可能であるが、ZnSe35−Pb
S36などを利用すると効率の良いものができる。
First, regarding the structure, a Peltier element is used instead of the polysilicon heater in the first embodiment. The structure of the Peltier device is the same as that of the thermopile, but different conductors or semiconductors are connected to each other and a current is passed through the conductors or semiconductors to raise or lower the temperature of the contacts. It can be made of polysilicon, but ZnSe35-Pb
If S36 or the like is used, an efficient product can be obtained.

【0021】この第二の実施の形態によれば、立ち上が
りには冷接点6の温度を上昇させる方向に電流を流し立
ち下がり時には冷接点6の温度を下降させる方向に電流
を流して速やかに平衡状態にすることができるので応答
速度がさらに向上する。
According to the second embodiment, a current is caused to flow in the direction of increasing the temperature of the cold junction 6 at the rising time, and a current is caused to flow in the direction of decreasing the temperature of the cold junction 6 at the falling time to quickly equilibrate. Since the state can be set, the response speed is further improved.

【0022】従来の素子では冷接点の温度は一定の決ま
った値として、温接点との間に生じる温度差をゼーベッ
ク効果によって熱起電力に変換して電圧値をそのまま出
力値としていたが、本発明では、冷接点近傍に温度制御
手段、例えばジュール熱源やペルチェ素子を設けて冷接
点の温度を積極的にコントロールし、熱起電力の値を所
定の値にする。なわち、温接点と冷接点の温度差を限り
無く所定の値に近づくようにコントロールする。この
最、冷接点の温度を制御するのに用いられるエネルギー
または電圧などの物理量の値を出力値とする。
In the conventional element, the temperature of the cold junction is set to a fixed value, and the temperature difference generated between the cold junction and the hot junction is converted into a thermoelectromotive force by the Seebeck effect, and the voltage value is directly used as the output value. According to the present invention, temperature control means, for example, a Joule heat source or a Peltier element is provided near the cold junction to positively control the temperature of the cold junction and bring the value of the thermoelectromotive force to a predetermined value. That is, the temperature difference between the hot junction and the cold junction is controlled so as to approach a predetermined value without limit. At this time, the value of a physical quantity such as energy or voltage used to control the temperature of the cold junction is used as the output value.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明のうち代表的なものによって得ら
れる効果を簡単に説明すると下記の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the present invention will be briefly described as follows.

【0024】(1)従来例では熱は温接点から冷接点へ
の一方的な流れであったために温接点の熱が冷接点に伝
わるのに時間がかかるために高速動作が期待できなかっ
たが、本発明によると熱は温接点及び冷接点のいづれの
方向からも流れてくるので、熱流の流れる距離が約半分
と短くなるために応答速度が向上し、感度との両立が可
能となった。
(1) In the conventional example, since heat was unidirectionally flowing from the hot junction to the cold junction, it took time for the heat of the hot junction to reach the cold junction, so that high-speed operation could not be expected. According to the present invention, heat also flows from either direction of the hot junction and the cold junction, so that the flow distance of the heat flow is shortened to about half, the response speed is improved, and compatibility with the sensitivity is possible. .

【0025】(2)従来例では熱起電力そのものを出力
していたために遠距離の物体を検知する際は出力値が非
常に小さくなり加工できる大きさにまで劣化させること
なく増幅することが困難であったが、冷接点と温度制御
手段に熱結合(伝導または放射)を適切な値に設定する
ことで信号値をあらかじめ大きくすることが可能となる
ためにノイズの影響を受けにくくなる。
(2) In the conventional example, since the thermoelectromotive force itself is output, the output value becomes very small when detecting an object at a long distance, and it is difficult to amplify it without degrading it to a size that can be processed. However, since the signal value can be increased in advance by setting the thermal coupling (conduction or radiation) to the cold junction and the temperature control means to an appropriate value, it is less susceptible to noise.

【0026】(3)熱結合を主に伝導で行う場合熱時定
数は一般的に電気時定数よりも大きいのでフィルターの
効果を持たせることが可能となり、従来型のような外来
高周波ノイズに悩まされることがない。
(3) When the thermal coupling is performed mainly by conduction Since the thermal time constant is generally larger than the electrical time constant, it becomes possible to give the effect of a filter, and the external high frequency noise as in the conventional type suffers. Never be

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の実施の形態の検知素子の説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a detection element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第二の実施の形態の検知素子の説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a detection element according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の熱型赤外線検知装置の動作を説明する
概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the operation of the thermal infrared detection device of the present invention.

【図4】従来の熱型赤外線検知装置の構造断面図であ
る。
FIG. 4 is a structural cross-sectional view of a conventional thermal infrared detection device.

【図5】従来の熱型赤外線検知装置の平面図である。FIG. 5 is a plan view of a conventional thermal infrared detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 メンブレン 3 p型ポリシリコン 4 n型ポリシリコン 5 温接点 6 冷接点 7 赤外線吸収領域 8 ヒートシンク 9 保護膜 10 エッチング孔 11 熱分離領域 21 サーモパイル 22 冷接点温度制御手段 23 制御回路 31 アンプ 32 制御Tr 33 出力端子 34 ジュール熱源 35 ZnSe 36 Pbs 41 入射赤外線 42 熱流1 43 熱流2 1 Substrate 2 Membrane 3 p-type Polysilicon 4 n-type Polysilicon 5 Hot Junction 6 Cold Junction 7 Infrared Absorption Area 8 Heat Sink 9 Protective Film 10 Etching Hole 11 Heat Separation Area 21 Thermopile 22 Cold Junction Temperature Control Means 23 Control Circuit 31 Amplifier 32 Control Tr 33 Output Terminal 34 Joule Heat Source 35 ZnSe 36 Pbs 41 Incident Infrared 42 Heat Flow 1 43 Heat Flow 2

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、 該基板上のサーモパイルと、 該サーモパイルの温接点近傍を該基板から熱的に分離す
る熱分離領域と、 該サーモパイルの温接点近傍に設けられた入射赤外線吸
収領域と、 該サーモパイルの冷接点近傍に設けられた冷接点温度制
御手段と、 該サーモパイルに発生した熱起電力を基に冷接点温度制
御手段が発生する熱量を制御する制御手段とを有する熱
型赤外線検知装置。
1. A substrate, a thermopile on the substrate, a heat separation region that thermally separates the vicinity of a hot junction of the thermopile from the substrate, and an incident infrared absorption region provided near the hot contact of the thermopile. Thermal infrared detection having cold junction temperature control means provided near the cold junction of the thermopile and control means for controlling the amount of heat generated by the cold junction temperature control means based on the thermoelectromotive force generated in the thermopile apparatus.
【請求項2】 前記温接点は入射赤外線吸収領域と間の
熱天候が冷接点温度制御手段よりも小さく、且つ前記冷
接点は入試や赤外線吸収領域と間の熱抵抗が冷接点温度
制御手段よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載
の熱型赤外線検知装置。
2. The hot junction has a smaller thermal weather between the incident infrared absorption region and the cold junction temperature control means, and the cold junction has a thermal resistance between the entrance examination and the infrared absorption region than the cold junction temperature control means. The thermal infrared detection device according to claim 1, wherein the thermal infrared detection device is also large.
【請求項3】 前記冷接点温度制御手段はジュール熱を
発生することを特徴とする請求項1に記載の熱型赤外線
検知装置。
3. The thermal infrared detection device according to claim 1, wherein the cold junction temperature control means generates Joule heat.
【請求項4】 前記冷接点温度制御手段はペルチェ効果
を利用したものであることを特徴とする請求項1に記載
の熱型赤外線検知装置。
4. The thermal infrared detecting device according to claim 1, wherein the cold junction temperature control means uses a Peltier effect.
【請求項5】 前記冷接点近傍も基板と熱分離されてい
ることを特徴とする請求項1に記載の熱型赤外線検知装
置。
5. The thermal infrared detection device according to claim 1, wherein the vicinity of the cold junction is also thermally separated from the substrate.
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