專利名稱：熱堆式紅外線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有紅外線透射區(qū)域的選擇性的熱堆式紅外線檢測裝置。
背景技術(shù)：
以往所使用的一般的熱堆式紅外線檢測裝置，利用由只是不具有波長依存 性的硅等的基材的無涂覆硅構(gòu)成的透射窗材料，或者利用對硅基材面進(jìn)行蒸鍍
等的技術(shù)實(shí)施蒸鍍涂覆從而具有波長依存的選擇性的透射窗材料來提供。圖3 表示上述硅基材的透射窗材料的熱堆式紅外線檢測裝置的形狀。另外，圖4 表示內(nèi)部剖面構(gòu)造。
在使用該具有無涂覆的硅基材或?qū)杌拿鎸?shí)施了蒸鍍涂覆的透射窗材 料的熱堆式紅外線;險(xiǎn)測裝置，檢測輻射紅外線的測溫對象物的溫度時(shí)，有時(shí)具 有與 一般的硅透鏡不同的玻璃等的波長依存性的透射特性的透射材料(以后簡 稱為"透射材料，，)設(shè)置在熱堆式紅外線檢測裝置與測溫對象物之間。此時(shí)， 因測溫對象物的輻射熱等而使透射材料自身的溫度上升，從透射材料自身輻射 紅外線，熱堆式紅外線4企測裝置纟企測出透射透射材料而斥企測的測溫對象物的溫 度和透射材料自身的溫度的雙方。作為上述的對策，通過將與所設(shè)置的透射材 料相同的材質(zhì)追加設(shè)置在熱堆式紅外線檢測裝置的前面，從而抑制由測溫對象 物的輻射熱等引起的透射材料自身的溫度上升的溫度^^測。
專利文獻(xiàn)l:日本專利申請2004-345060號。
圖5表示作為熱堆式紅外線檢測裝置的透射窗材料所具備的無涂覆硅的 透射特性。而且，該圖5表示設(shè)置在熱堆式紅外線檢測裝置與測溫對象物之間 的具有與 一般的硅不同的玻璃等的波長依存性的透射特性的透射材料的透射 特性。在圖5中，若是透射特性重疊的波長則熱堆式紅外線檢測裝置可以通過 透射材料檢測出測溫對象物的溫度，但若是其他透射波長則檢測出透射材料表 面的溫度。另外，圖6表示對熱堆式紅外線檢測裝置實(shí)施了帶通涂覆的透射窗 材料的透射特性和透射材料的透射特性。在圖6中也與圖5同樣，若是透射特性重疊的波長則熱堆式紅外線檢測裝置可以通過透射材料檢測出測溫對象物 的溫度，但若是其他透射波長則檢測出透射材料表面的溫度。因此，在來自測 溫對象物的輻射熱等大的場合，或測溫對象物與有波長依存性的透射材料的距 離近的場合，透射材料自身的溫度上升，熱堆式紅外線檢測裝置檢測出透射材 料的表面溫度，測溫對象物的檢測溫度精度的低劣成為課題。另外，通過在作 為透射窗材料具備無涂覆硅基材的熱堆式紅外線檢測裝置的前面，設(shè)置具有與 透射材料相同的透射特性的材質(zhì)，雖然可以減輕熱堆式紅外線檢測裝置檢測的 透射材料的溫度變化所引起的影響，但是不能完全消除影響，與上述只是硅基 材的同樣，測溫對象物的檢測溫度精度的低劣成為課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特征在于，作為熱堆式紅外線檢測裝置的透射窗材料，具備具有 與設(shè)置在熱堆式紅外線檢測裝置與輻射紅外線的測溫對象物之間的具有玻璃 等的波長依存性的透射特性的透射材料相同的透射特性的材質(zhì)、以及以成為與 具有玻璃等的波長依存性的透射特性相同的透射特性的方式實(shí)施了涂覆的透 射材料。
本發(fā)明具有以下效果。
圖7表示本發(fā)明的熱堆式紅外線檢測裝置所具備的透射窗材料的透射特
性。該圖7表示設(shè)置在熱堆式紅外線檢測器與測溫對象物之間的具有玻璃等的 波長依存性的透射特性的透射材料的透射特性。在圖7中，熱堆式紅外線檢測 裝置的透射窗材料與透射材料的透射特性一致，熱堆式紅外線檢測裝置檢測出 可通過透射材料檢測測溫對象物的紅外線波長。因此，即使在透射材料自身的 溫度因來自測溫對象物的輻射熱等而上升的場合，熱堆式紅外線;險(xiǎn)測裝置也不 會(huì)檢測透射材料自身的溫度，可提高通過透射材料僅檢測出目的地的測溫對象 物的檢測溫度精度。
而且，通過應(yīng)用本發(fā)明的熱堆式紅外線檢測裝置的結(jié)構(gòu)，例如從汽車車室 內(nèi)通過窗玻璃的目的地的測溫、烹調(diào)中的通過玻璃等的目的地的食品、烹調(diào)器 具等的測溫等，在測溫對象物與熱堆式紅外線檢測裝置之間存在玻璃等的紅外 線透射材料的測溫條件下可以精度良好地檢測溫度。另外，在將熱堆式紅外線 檢測裝置所具備的紅外線透射窗材料使用了與設(shè)置在測溫對象物與熱堆式紅外線檢測裝置之間的玻璃等透射材料相同的材料的場合，在對紅外線透射窗材 料實(shí)施了僅透射特定的溫度波長的涂覆的情況下，可以僅檢測出想要檢測的溫 度波長，對于其他溫度波長區(qū)域截?cái)嗖ㄩL，從而不會(huì)受到玻璃等透射材料的溫 度波長的影響，可以僅檢測測溫對象物的溫度。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的最基本的實(shí)施例。是將設(shè)置在熱堆式紅外線檢測裝置 與測溫對象物之間的具有玻璃等的波長依存性的透射特性的透射材料作為熱 堆式紅外線檢測器的透射窗材料所具備的斜視方向概略圖。
圖2是圖1的內(nèi)部構(gòu)造剖視圖。
圖3是具備一般的無涂覆硅平凸透鏡的熱堆式紅外線檢測裝置的斜視方 向概略圖。
圖4是圖3的內(nèi)部構(gòu)造剖視圖。
圖5是一般的無涂覆硅的透射特性和玻璃等透射材料的透射特性的數(shù)據(jù)。 圖6是實(shí)施了帶通涂覆的無涂覆硅的透射特性和玻璃等透射材料的透射 特性的數(shù)據(jù)。
圖7是玻璃等透射材料的透射特性和具有與透射材料相同的透射特性的 熱堆式紅外線檢測裝置的透射窗材料的透射特性的數(shù)據(jù)。
圖8是在熱堆式紅外線檢測裝置與測溫對象物之間，設(shè)置了具有紅外線透 射區(qū)域的選擇性的物質(zhì)和防止來自測溫對象物的輻射熱的絕熱材料的斜視方 向概略圖。
圖9是在圖8的設(shè)置條件下檢測出測溫對象物時(shí)的熱堆式紅外線檢測裝置 的檢測溫度值的跟蹤數(shù)據(jù)。
圖IO是其他實(shí)施例，是將具有與有波長依存性的透射材料相同的透射特 性的材質(zhì)作為另 一透射窗材料所具備的熱堆式紅外線檢測裝置的內(nèi)部剖面構(gòu) 造。
圖ll是其他實(shí)施例，是將具有與有波長依存性的透射材料相同的透射特 性的材質(zhì)作為另 一透射窗材料所具備的熱堆式紅外線檢測裝置的內(nèi)部剖面構(gòu) 造。
圖12是其他實(shí)施例，是將具有與有波長依存性的透射材料相同的透射特性的材質(zhì)作為另 一透射窗材料所具備的熱堆式紅外線檢測裝置的內(nèi)部剖面構(gòu) 造。
圖13是其他實(shí)施例，是將具有與有波長依存性的透射材料相同的透射特 性的材質(zhì)作為另一透射窗材料所具備的熱堆式紅外線檢測裝置的內(nèi)部剖面構(gòu) 造。
圖14是其他實(shí)施例，是將具有與有波長依存性的透射材料相同的透射特 性的材質(zhì)作為另 一透射窗材料所具備的熱堆式紅外線檢測裝置的內(nèi)部剖面構(gòu) 造。
圖15是其他實(shí)施例，是將具有與有波長依存性的透射材料相同的透射特 性的材質(zhì)作為另一透射窗材料所具備的熱堆式紅外線檢測裝置的內(nèi)部剖面構(gòu) 造。
圖16是其他實(shí)施例，是將具有與有波長依存性的透射材料相同的透射特 性的材質(zhì)作為另 一透射窗材料所具備的熱堆式紅外線檢測裝置的內(nèi)部剖面構(gòu) 造。 '
圖17是其他實(shí)施例，是將具有與有波長依存性的透射材料相同的透射特 性的材質(zhì)作為另 一透射窗材料所具備的熱堆式紅外線檢測裝置的內(nèi)部剖面構(gòu) 造。 圖中
1 -使用了具有波長依存性的透射特性的透射材料的平凸透鏡， 2-金屬CAN外殼，3-端板，4-引線，5-紅外線透射窗， 6-環(huán)氧系粘接劑，7-熱堆芯片，8-無涂覆硅平凸透鏡，
9 -具有玻璃等的波長依存性的透射特性的透射材料的透射特性，
10 -無涂覆硅的透射特性，11 -實(shí)施了帶通涂覆的硅的透射特性，
12 -具有與透射材料相同的透射特性的熱堆式紅外線檢測裝置的透射窗 材料的透射特性，
13-有波長依存性的透射材料，14-測溫對象物，15-絕熱材料，
16 -熱堆式紅外線檢測裝置，
17 -除去絕熱材料之前的熱堆式紅外線檢測裝置的檢測溫度值，
18 -除去了絕熱材料的場合的現(xiàn)有熱堆式紅外線檢測裝置的檢測溫度值，19-除去了絕熱材料的場合的實(shí)施例1的熱堆式紅外線檢測裝置的檢測 溫度值，
20 -使用了有波長依存性的透射材料的平面形狀的透射窗材料，
21 -使用了有波長依存性的透射材料的平凹透鏡，
22 -使用了有波長依存性的透射材料的凹凸透鏡，
23 -使用了有波長依存性的透射材料的兩凸透鏡， 24-使用了有波長依存性的透射材料的兩凹透鏡。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的特征在于，作為熱堆式紅外線檢測裝置的透射窗材料，具備設(shè)置 在熱堆式紅外線檢測裝置與輻射紅外線的測溫對象物之間的具有與 一般的硅 透鏡不同的玻璃等的波長依存性的透射特性的透射材料相同的透射特性的材 質(zhì)，或者以成為相同的透射特性的方式實(shí)施了涂覆的材質(zhì)。
實(shí)施例1
圖l表示本發(fā)明的熱堆式紅外線檢測裝置的形狀。而且，圖2表示內(nèi)部剖 面構(gòu)造。熱堆式紅外線檢測裝置使用了熱堆芯片，該熱堆芯片可以通過接受紅 外線，測定對象物的輻射紅外線量，并檢測出對象物的溫度。另外，作為規(guī)定 向熱堆芯片的紅外線入射量和紅外線透射區(qū)域的透射窗材料，使用平凸透鏡形 狀。在本實(shí)施例中，作為該平凸透鏡的材質(zhì)，使用與設(shè)置在熱堆式紅外線檢測 裝置與測溫對象物之間的具有玻璃等的波長依存性的透射特性的透射材料相 同的透射材料(以后簡稱為"透射材料平凸透鏡")。將這些利用具有紅外線透 射窗的金屬性CAN外殼和具備與熱堆芯片電連接的引線端子的端板進(jìn)行密 封，從而防止來自外部的環(huán)境變化和電磁障礙。
圖8表示本實(shí)施例的測量條件。在本測量條件下，在熱堆式紅外線檢測裝 置與測溫對象物之間，與測溫對象物平行地設(shè)置透射材料，為了在測量前抑制 因來自測溫對象物的入射熱而使透射材料自身的溫度上升，在測溫對象物與透 射材料之間設(shè)置絕熱材料。
圖9表示根據(jù)圖8的測量條件的除去了絕熱材料時(shí)的具備本實(shí)施例的透射 平凸透鏡的熱堆式紅外線檢測裝置的檢測溫度值、和具備以往所使用的無涂覆 硅平凸透鏡的熱堆式紅外線檢測裝置的檢測溫度值。在具備以往的無涂覆硅平凸透鏡的熱堆式紅外線檢測裝置的場合，在除去了設(shè)置在測溫對象物與透射材 料之間的絕熱材料之后，通過透射材料僅檢測出測溫對象物的溫度。但是之后，
由于測溫對象物的輻射熱的影響，透射材料自身的溫度上升，由熱堆式紅外線 檢測裝置檢測出該溫度上升部分，檢測溫度值繼續(xù)上升。
對于上述現(xiàn)有品，在具備本實(shí)施例的透射平凸透鏡的熱堆式紅外線檢測裝 置的場合，在除去了絕熱材料之后，與現(xiàn)有品同樣通過透射材料;險(xiǎn)測出測溫對
象物的溫度。但是，即使在透射材料自身的溫度因測溫對象物的輻射熱而上升
了的場合，具備本實(shí)施例的透射平凸透鏡的熱堆式紅外線檢測裝置也不會(huì)檢測 透射材料自身的溫度上升部分，檢測溫度值是一定的，可以精度良好地僅測量 通過的透射材料的測溫對象物的溫度。
在本實(shí)施例中，作為熱堆式紅外線檢測裝置的透射窗材料形狀做成平凸透 鏡形狀，但是在平面形狀、倒平凸透鏡、平凹透鏡、倒平凹透鏡、凹凸透鏡、
倒凹凸透#:、兩凸透鏡、兩凹透鏡等的形狀下，也能得到相同的紅外線透射特
性，與本實(shí)施例同樣，熱堆式紅外線^r測裝置通過透射材料可僅;險(xiǎn)測測溫對象
物的溫度。
圖10~圖17表示使用了其他形狀的透射窗材料的熱堆式紅外線檢測裝置 的內(nèi)部剖面構(gòu)造。 實(shí)施例2
在本實(shí)施例中，作為熱堆式紅外線檢測裝置的透射窗材料，設(shè)置了以成為 與設(shè)置在熱堆式紅外線檢測裝置與測溫對象物之間的透射材料相同的透射特 性的方式進(jìn)行了涂覆的透射窗材料。其結(jié)果確認(rèn)到，在圖8所示的測量條件下， 與實(shí)施例1同樣可通過透射材料僅檢測測溫對象物的溫度。
權(quán)利要求
1.一種熱堆式紅外線檢測裝置，其特征在于，在熱堆式紅外線檢測裝置與測溫對象物之間設(shè)置玻璃等具有波長依存性的透射特性的透射材料的情況下，熱堆式紅外線檢測裝置的透射窗材料使用具有與所設(shè)置的透射材料相同的透射特性的材質(zhì)。
2. —種熱堆式紅外線檢測裝置，其特征在于，作為熱堆式紅外線檢測裝置的透射窗材料，使用以成為與設(shè)置在熱堆式紅 外線檢測裝置與測溫對象物之間的透射材料相同的透射特性的方式實(shí)施涂覆 的材質(zhì)。
全文摘要
在作為透射窗材料具備硅基材的熱堆式紅外線檢測裝置與輻射紅外線的測溫對象物之間，設(shè)置具有與玻璃等的波長依存性的透射特性的透射材料的場合，熱堆式紅外線檢測裝置檢測出通過透射材料的測溫對象物的溫度和透射材料自身的溫度的雙方，從而測溫對象物的檢測溫度精度的低劣成為課題。本發(fā)明的熱堆式紅外線檢測裝置的特征在于，作為熱堆式紅外線檢測裝置的透射窗材料，具備具有與設(shè)置在熱堆式紅外線檢測裝置與輻射紅外線的測溫對象物之間的透射材料相同的透射特性的材質(zhì)、以及以成為與所設(shè)置的透射材料相同的透射特性的方式實(shí)施了涂覆的透射材料。
文檔編號G01J5/06GK101598601SQ20081017956
公開日2009年12月9日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者木村親吾, 松本真昌, 田中基樹 申請人:日本陶瓷株式會(huì)社