多素子型サーモパイルモジュール

【課題】多素子型サーモパイルモジュールと平凸単レンズの組合わせでは、焦点距離の関係上検出エリアにより不均一、ボケが発生していた。更には、平凸単レンズを使用する際焦点位置合わせが困難であった。更には、急激な温度変化での温度検出に於いてヒートシンク等を用いる必要があった。更には、検出温度精度向上の要求がある。
【解決手段】平凸単レンズ焦点位置から各受光部との距離ズレ平均位置へ各素子受光部を配置し、反射防止部品及びアパチャ機能を備えた事を特徴としている。更には、窓形状を平凸単レンズと同じ曲率形状とした事を特徴としている。更には、サーモパイル内部、外部に同一のＢ定数、抵抗値のサーミスタを搭載した事を特徴としている。更には、多素子サーモパイルチップの構造を、素子周囲をヒートシンクで熱絶縁した事を特徴としている。更には、予め温度演算補正手法を設け、目的検出温度精度により選択する事を特徴としている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線を有する対象物の温度検出を行う多素子型サーモパイルモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、多素子サーモパイルセンサ、オペアンプ、マルチプレクサ、メモリ、抵抗、コンデンサ、マイコン等で構成させる多素子型サーモパイルモジュールは、検出エリアを作り出す為に光学系（レンズ、ミラー等）を用いる。光学系には焦点距離が不可欠である。又、この焦点距離は、光学設計に於いて任意に設定可能である。この光学系を実際に多素子受光素子と平凸単レンズにて組み合わせる場合、多素子受光素子の受光部の配置上、焦点距離が一致しない受光部が発生してしまう。
【０００３】
これにより、多素子型サーモパイルモジュールより投影される検出エリアに於いて焦点距離が一致している投影エリアでは鮮明にエリアが投影され、焦点距離が一致していない投影エリアでは、ぼやけたエリアが投影されると云ったアンバランスな現象が生じていた。
【０００４】
これらの多素子型サーモパイルモジュールを用いて測温する場合、サーモパイルの起電力をサーモパイルセンサ内部に具備したサーミスタの自己温度補正にて対象物の測温を行う。しかし、多素子型サーモパイルモジュールが使用される温度環境が急激に温度変化した場合、サーモパイルの熱時定数とサーミスタの熱時定数に差が生じる為に測温精度にズレが発生していた。これらを対策する為に、ヒートシンクによる熱容量増加手法や空気断熱層を設ける、いわゆる故意的に温度追従性を遅らせる技術手法を用いて急激な環境温度変化時の測温精度を維持していた。
【特許文献１】特願２００４−１３８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多素子型サーモパイルモジュールと平凸単レンズの組み合わせについては、光学系となる平凸単レンズが、単一曲率、単一焦点である為、多素子受光部の焦点距離を全て一致させる事は困難であり、従来の手法では素子中央部は、焦点距離が一致するが、素子端部は、素子中央部から離れれば離れる程、焦点距離がずれ、デフォーカスとなってしまい、検出エリアの不均一、エリアのボケが発生していた。
焦点距離の不一致を解消する為には、光学系を複眼、且つ、視野制限を行う必要がある。これに伴い、光学設計の難しさ、コストの増大、複眼光学系と多素子受光部との方向性による歩留りの低下が課題となる。
又、平凸単レンズを使用する際、平凸単レンズの曲面側が缶窓部より露出する形となるが、缶天面は平面である事から、缶内側の窓部端面により平凸単レンズの位置合わせを行う必要があり、平凸単レンズの傾き抑制が困難である。
又、急激な温度変化時に於ける測温精度に於いては、サーモパイル部の温度追従を故意的に遅らせる為、図２２の様に、ヒートシンクを具備させる手法が良く用いられる。これは、ヒートシンクを設ける事で、サーモパイル自身の熱容量を増加させ、環境温度変化に左右されない様にする為である。その他の手法として、サーモパイル周辺へ空気断熱層を設ける手法もあるが、上記の両者ともに、ヒートシンク、空気断熱層を設ける為のスペース的な制約があり、形状面の制約、それに伴うコストの増大が課題となっていた。
又、サーモパイル出力、サーミスタ出力からの温度演算については、ＡＳＩＣ等により実施されているが、昨今、更なる検出温度精度向上の要求が多く求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記素子毎に於ける投影検出エリア鮮明度のアンバランスの課題を解決する為に、平凸単レンズの焦点位置から各受光部との距離ズレ平均位置となる様に各素子受光部が配置され、且つ、正規焦点距離から逸脱しない事を特徴としている。
又、サーモパイル自身の缶内壁の赤外線反射を抑制する為、缶内壁に反射防止処理を施した事を特徴としている。
又、平凸単レンズを介し入射した赤外線の缶内部反射を防止し、且つ、サーモパイル素子への赤外線入射を直線光とする為に平凸単レンズからサーモパイル素子間に位置する反射防止処理部品にアパチャ機能を具備させた事を特徴としている。
又、平凸単レンズの缶への設置・位置合わせに於いて、缶窓部の形状を平凸単レンズと同じ曲率形状、サイズとし、平凸単レンズの保持位置精度を高め、焦点位置精度を高精度とする事を特徴としている。
又、急激な温度変化に於いて、サーモパイル内部に搭載の自己温度補正用サーミスタでは条件によっては、温度変化に追従しきれない事から、外部にサーモパイル内部に搭載の自己温度補正用サーミスタと同一のＢ定数、抵抗値のサーミスタが搭載されている事を特徴としている。
又、多素子サーモパイルチップの構造を、各素子毎が他の素子からの熱影響・熱伝導を受けない様、素子周囲をヒートシンクにて熱絶縁する事により、サーモパイル内部のサーミスタと同様の温度追従とし、温度検出性能を向上させた事を特徴としている。
又、検出温度演算用マイコンへ、通常の温度演算に加え、更なる検出温度精度向上を行う為、予め検出温度演算補正の手法（数式）の異なるプログラムを２つ以上設け、実使用目的検出温度精度に応じて選択する事を特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、一般的な多素子サーモパイル、オペアンプ、マルチプレクサ、メモリ、抵抗、コンデンサ、マイコン等で構成させる多素子型サーモパイルモジュールの光学系を、平凸単レンズと組み合わせる場合に於いて、平凸単レンズの焦点位置から各受光部との距離ズレ平均位置に各素子受光部が配置され、且つ、正規焦点距離から逸脱しない事により、各素子毎の投影エリア鮮明度を同等レベルにする事が出来る。
又、缶内壁に反射防止処理、及び、アパチャ機能を組み合わせる事により、缶内部の反射を抑制する事が出来る。
又、缶窓部を平凸単レンズと同様の曲率形状・サイズにする事により、平凸単レンズの保持位置精度を高め、高精度に焦点位置を合わせる事が可能である。
又、急激な温度変化に対し、サーモパイル内部の他に、外部にサーモパイル内部と同一のＢ定数、抵抗値のサーミスタを搭載する事で、急激な温度変化に対し、検出温度の検出ズレを防止する事が可能である。
又、多素子サーモパイルチップの構造を各素子毎をヒートシンクにて熱絶縁する事により、同一ステム上に配置されたサーミスタと同様の温度追従にする事が出来る為、検出温度ズレの原因であった、サーモパイル冷接点、サーミスタの温度追従を同様にする事が出来、測温精度を向上させる事が出来る。
又、検出温度演算用マイコンへ、通常の温度演算に加え、予め検出温度演算補正の手法（数式）の異なるプログラムを２つ以上設け、実使用目的検出温度精度に応じて選択する事で、更なる検出温度精度向上が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、光学系を複雑とせず、それに伴うコストアップ、歩留りの低下となる事のない、各素子毎の投影エリア鮮明度を同等レベルに出来る多素子型サーモパイルモジュールを実現した。
又、缶内壁を反射防止処理、又は、反射防止用のポリカーボネート製の部品を具備させる事により、缶内部の赤外線反射を抑制する事が出来た。更にアパチャ機能を具備させる事で、より赤外線反射を抑制する事が出来た。
又、缶窓部を平凸単レンズと同様の曲率形状、サイズにする事により、缶と平凸単レンズの接合がジャストフィットし、平凸単レンズの保持位置精度を高め、高精度に焦点位置を合わせる事が出来た。
又、急激な温度変化時に於いても、サーモパイル内部の他に、外部にサーモパイル内部と同一のＢ定数、抵抗値のサーミスタ、及び、周辺回路の追加、及び、多素子サーモパイルチップの作製手法変更により、測温性能向上を実現した。
又、検出温度演算用マイコンへ、通常の温度演算に加え、予め検出温度演算補正の手法（数式）の異なるプログラムを２つ以上設け、実使用目的検出温度精度に応じて選択する事で、更なる検出温度精度向上を実現した。
【実施例１】
【０００９】
図１に本発明の多素子サーモパイルセンサ、オペアンプ、マルチプレクサ、メモリ、抵抗、コンデンサ、マイコン等を実装搭載した多素子型サーモパイルモジュールの構成図、図２に本発明の多素子受光部と平凸単レンズ焦点位置との距離関係を示す。図２に於ける多眼型受光素子は、縦４×横４の計１６素子のマトリックスアレイ型、平凸単レンズには基材ベースにシリコンを用いた平凸単レンズ（焦点距離ｆ＝１．９５）を使用した。
【００１０】
以下、この図２をもとに本発明の実施例を具体的に述べる。
【００１１】
本発明の多素子型サーモパイルモジュールが従来の多素子型サーモパイルモジュールと異なる点は、従来の多素子型サーモパイルモジュールと平凸単レンズとの組み合わせを行う場合、焦点位置が一点しか存在しない事から、図３の受光素子２、３を基準として焦点距離を合わせていた点である。図３に従来の多素子受光部と平凸単レンズ焦点位置との距離関係を示す。図３の受光素子１、２、３、４の平凸単レンズ焦点位置との距離関係は、受光素子１＝受光素子４＞受光素子２＝受光素子３であり、受光素子２、３を基準として焦点距離を合わせた検出エリアはほぼ設計通りに投影されるが、受光素子１，４に関しては、焦点距離より外れてしまう為、デフォーカスとなり検出エリアぼけが発生し、設計検出エリアに対し、実際のエリアが拡大となっていた。
【００１２】
これに対し、本発明は、図２の様に平凸単レンズ焦点位置から多素子受光部とのズレ距離を受光素子１＝受光素子２＝受光素子３＝受光素子４となる様に平凸単レンズを配置する。この様に、本来の平凸単レンズ焦点位置と各多素子受光部との距離ズレ平均位置に平凸単レンズの焦点位置を合わせる事で、故意的に検出エリアをぼかし、各素子毎の検出エリアを均一にするものである。
【００１３】
この様に構成された本発明に於ける平凸単レンズと焦点位置を故意的にズレ平均位置に設置した多素子型サーモパイルモジュールと従来の多素子型サーモパイルモジュールに於いて、視野特性の比較検証を行った。
【００１４】
検証条件として、小型熱源６０℃と増幅率１０００倍の増幅回路を準備し、小型熱源と多素子型サーモパイルモジュールとの距離２００ｍｍに於いて、小型熱源移動ピッチ１０ｍｍにて小型熱源を移動させ測定を行った。その結果を、図４に本発明の多素子型サーモパイルモジュール、図５に従来の多素子型サーモパイルモジュールを示す。
【００１５】
この結果を見ると、本発明の多素子型サーモパイルモジュールは、従来の多素子型サーモパイルモジュールに比べ、投影される各素子毎の投影エリア鮮明度が同等レベルである事を確認した。
図４、図５は、１６マトリックスの受光素子１〜４の結果をプロットしたが、残りの受光素子５〜１６も同様の効果を得た。
【００１６】
今回は、１６マトリックスアレイ型サーモパイルにて試験を行ったが、２素子以上の複数の素子を有するマトリックス型、千鳥型、インライン型等のサーモパイルに於いても同様の性能を持たせる事が可能である。
【００１７】
図６に前記実施例のサーモパイルセンサの缶の内側に平凸単レンズより透過する赤外線の迷光が、缶内壁に反射する赤外線、及び、サーモパイルセンサ周辺の環境温度の変化を缶を伝導して伝わる二次輻射赤外線熱を抑制させる為に反射防止処理を施した実施例を示す。この図６の実施例の反射防止処理には、ポリカーボネートにて製作された筒をサーモパイルセンサの缶内壁へ圧入した。筒は黒色を選択した。この黒筒を具備させた多素子型サーモパイルモジュールで前記と同様の検証を行った。その結果を図７に示す。缶内壁へ黒筒を具備していないサーモパイルセンサに対し、黒筒を具備した本発明のサーモパイルセンサの投影される検出エリアが、よりシャープに鮮明となった。特に設計の検出エリア外の熱検出による出力がほぼ皆無になった事が分かる。
【００１８】
更に、この黒筒をアパチャ形状に製作した。図８に示す。このアパチャ形状は、平凸単レンズとサーモパイル受光素子の集光光路軌跡と同一以下のアパチャ径とした。又、アパチャ位置は、平凸単レンズの焦点距離の中間距離に１箇所だけ設けた。この黒筒を前記と同様にサーモパイルセンサの缶内壁へ具備し、同じく検証を行った。前記と同様の検証の結果を図９に示す。ノーマルの黒筒よりも更にシャープ、且つ、鮮明となった。
【００１９】
この結果より、缶内部の赤外線の反射を抑制させた本発明の多素子型サーモパイルモジュールの方が、より鮮明に検出エリアが形成される事を確認した。
又、上記は平凸単レンズ焦点距離ｆ＝１．９５に於ける結果であるが、その他に、焦点距離ｆ＝１．０〜６．０までを０．５ｍｍ間隔で平凸単レンズを用意し同様の検証を実施した。その結果、ｆ＝１．９５時と同様の効果を得た。
【実施例２】
【００２０】
図１０に本発明のサーモパイルセンサの缶窓部を平凸単レンズと同一の曲率形状に加工した缶形状図を示す。図１１の従来の缶窓部形状に対し、本発明の缶窓部形状は、平凸単レンズの曲率形状にジャストフィット接合する様に接着出来る。これにより、平凸単レンズの傾き、位置ズレを抑制し、正規の焦点距離を作り出す事が出来た。その結果を図１２に示す。図１２のデータは、缶のつば部より、平凸単レンズフラット面からの距離を上下・左右、４点を計測し、最大、最小値を示したものである。この結果から、従来の缶窓部形状に対し、本発明の缶窓部形状を平凸単レンズ曲率形状と同一の曲率形状設計した缶を用いて作製された本発明の缶の方が、平凸単レンズの傾きが少ない事を確認した。これにより、平凸単レンズの焦点距離の精度を向上させる事が出来る効果を得た。
又、図１３に示す缶形状に於いても、同様の効果を得た。
【実施例３】
【００２１】
図１４に本発明のサーモパイルセンサ内部と外部にサーミスタを搭載した回路図、又、図１５に概要構成図を示す。図１４中の配線基板上の配線パターン、並びに、実装電子部品は、図が煩雑となる為割愛した。この内部サーミスタと外部サーミスタは、同一のＢ定数、抵抗値の電気的性能を持つサーミスタである。これらの構成の多素子型サーモパイルモジュールを用いて、急激な温度変化が発生した時の検出温度性能を検証した。検証条件として、環境温度０度から２０度、最大温度変化勾配１０℃／分の条件にて対象温度、測温性能を確認した。この場合の対象温度となる熱源は、環境温度とほぼ同様の温度変化を示し、測温対象面の温度は、熱電対にてモニターした。この検証結果を図１６に示す。サーモパイルは、１６マトリックスアレイ型を使用したが、図１６では、その内の素子Ｎｏ．６の出力のみをプロットした。この結果より、内部サーミスタに対し、外部サーミスタの方が対象温度（環境温度）熱電対の温度変化に近似した追従を示しているのが分かる。この図１６の結果をサーモパイルモジュールから演算された非接触測温度に表した結果を図１７に示す。演算は、内部サーミスタ値のみ引用したもの、外部サーミスタ値のみを引用したもの、内部と外部のサーミスタ値を加算し、２で割った値を引用したものの３通りで測温演算した。
【００２２】
この結果より、この度の急激な温度変化の検証条件が起こりうる使用環境の場合、（内部サーミスタ値＋外部サーミスタ値）／２の引用演算が最も精度の高い測温が出来る事が分かった。しかし、使用環境は、多素子型サーモパイルモジュールが実際に使用される環境、用途、モジュールカバー等により多彩である。これら内部サーミスタ値のみ、外部サーミスタ値のみ、（内部サーミスタ値＋外部サーミスタ値）／２の引用は、実使用条件により、よりベストな組合せを選択する事が出来る。
又、本発明は、サーモパイルが多素子で無くとも、シングル単素子であっても同様の効果を得られる。
【実施例４】
【００２３】
図１８に本発明の多素子サーモパイルに於ける、各素子毎をヒートシンクにて熱絶縁する手法を用いたサーモパイル素子、及び、内部構成図を示す。図１９に従来の多素子サーモパイルに於けるサーモパイル素子、及び、内部構成図を示す。図中には、本来であれば、マルチプレクサが実装され、又、各端子等へワイヤーボンディングを行っているが、図が煩雑となる事から、割愛した。
【００２４】
本発明の多素子サーモパイルと従来の多素子サーモパイルの異なる点は、多素子サーモパイル内部のサーモパイルチップにある。従来のサーモパイルチップは、異方性ウエットエッチングにより、面（１１１）が露出してヒートシンクが斜めの角度を持って形成されてしまう事から、単素子であればヒートシンクの形成は可能であるが、多素子となると、隣接する素子とのギャップが狭いことから、各素子毎にヒートシンクを設ける事が出来なかった。よって、素子受光部への赤外線の入射の際、隣接する他の素子受光部からの熱伝達を受けてしまい、過剰に信号を出力していた。
【００２５】
それに対し、本発明の多素子サーモパイルは、プラズマエッチングを採用する事により、各素子受光部の周囲に垂直のヒートシンクを形成する事が可能となる。
図１８の様に、各受光素子毎をヒートシンクにて熱絶縁する事で、サーモパイル素子がサーミスタと同ステム上に実装され、サーモパイル素子の冷接点がサーミスタと同様の温度追従とする事が可能である。
【００２６】
図２０に本発明の多素子サーモパイルを搭載したサーモパイルモジュールの検出温度性能データを示す。検証条件については、実施例３と同条件の為、割愛する。使用したサーミスタ値は、サーモパイル内部に搭載されたサーミスタより引用した。
結果、従来の多素子サーモパイルに対し、本発明の多素子サーモパイルの方が、急激な環境温度変化に対し、追従している事を確認した。

【実施例５】
【００２７】
図２１に本発明の検出温度演算用マイコンを搭載した多素子型サーモパイルモジュールの構成ブロック図を示す。
予め検出温度演算用マイコン内には検出温度補正の手法（数式）を設けておき、実使用目的検出温度精度に応じて選択を行う。
多素子型サーモパイルモジュールにて、異なる温度に設定された熱源ａ,ｂ,ｃ,ｄの４点のデータを採取し、データａ１,ｂ１,ｃ１,ｄ１としてメモリさせておく。それらａ１,ｂ１,ｃ１,ｄ１の４点データを基に、検出温度演算補正の手法（数式）演算する。
【００２８】
以下に、４つの手法（数式）についての検出温度補正の考え方を記す。
（１）式異なる温度に設定された熱源を検出したａ１,ｂ１,ｃ１,ｄ１の４点データを基に、一次近似式をマイコン内にて作成し、実際に対象物を検出した検出温度データへ補正を行う。
（２）式異なる温度に設定された熱源を検出したａ１,ｂ１,ｃ１,ｄ１の４点データを基に、二次近似式をマイコン内にて作成し、実際に対象物を検出した検出温度データへ補正を行う。
（３）式異なる温度に設定された熱源を検出したａ１,ｂ１,ｃ１,ｄ１の４点データを基に、ａ１,ｂ１の２点データより、（Ａ）一次近似式を作成、ｂ１,ｃ１の２点データより（Ｂ）一次近似式を作成、ｃ１,ｄ１の２点データより（Ｃ）一次近似式を作成と３つの式をマイコン内にて作成し、実際に対象物を検出した時の検出温度が、ｂ１以下であれば（Ａ）式を、検出温度がｂ１〜ｃ１の間であれば（Ｂ）式を、検出温度がｃ１以上であれば（Ｃ）式を適用し、検出温度補正を行う。
（４）式異なる温度に設定された熱源を検出したａ１,ｂ１,ｃ１,ｄ１の４点データ基に、ａ１,ｄ１の２点データより、一次近似式を作成し、実際に対象物を検出した検出温度データへ補正を行う。
実使用目的検出温度精度により、一番マッチした手法（数式）を選択、設定し用いる事で、検出温度精度の向上が可能である。
今回は、多素子型サーモパイルモジュールにて演算したが、単素子サーモパイルモジュールに於いても同様の効果を得る事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による多素子型サーモパイルモジュールの構成図である。
【図２】本発明による多素子受光部と平凸単レンズ焦点位置との距離関係図である。
【図３】従来の多素子受光部と平凸単レンズ焦点位置との距離関係図である。
【図４】本発明の多素子型サーモパイルモジュールの視野特性データある。
【図５】従来の多素子型サーモパイルモジュールの視野特性データある。
【図６】反射防止用のポリカーボネート製の筒を具備させた本発明の多素子型サーモパイルモジュールの内部構造図である。
【図７】反射防止用のポリカーボネート製の筒を具備させた本発明の多素子型サーモパイルモジュールの視野特性データである。
【図８】反射防止用のポリカーボネート製の筒をアパチャ形状とした本発明の多素子型サーモパイルモジュールの内部構造図である。
【図９】反射防止用のポリカーボネート製の筒をアパチャ形状とした本発明の多素子型サーモパイルモジュールの視野特性データである。
【図１０】本発明の缶窓部を平凸単レンズと同様の曲率形状に加工した缶形状図である。
【図１１】従来の缶形状図である。
【図１２】本発明、及び、従来の缶形状に於ける、平凸単レンズを配置した際のレンズ傾きデータである。
【図１３】本発明の缶形状を平凸単レンズと同様の曲率形状に加工した缶形状図である。
【図１４】本発明のサーモパイル内部、及び、外部にサーミスタを搭載した場合の回路図である。
【図１５】本発明のサーモパイル内部、及び、外部にサーミスタを搭載した場合の概略構成図である。
【図１６】本発明の内部サーミスタ、及び、外部サーミスタの検出温度性能データである。
【図１７】本発明の内部サーミスタ、及び、外部サーミスタ、及び、（内部サーミスタ＋外部サーミスタ）／２の各サーミスタを引用して算出し非接触測温度データである。
【図１８】本発明の多素子サーモパイルに於ける、各素子毎をヒートシンクにて熱絶縁する手法を用いたサーモパイル素子、及び、内部構成図である。
【図１９】従来の多素子サーモパイルに於けるサーモパイル素子、及び、内部構成図である。
【図２０】本発明の各素子毎をヒートシンクにて熱絶縁する手法を用いたサーモパイル多素子を搭載したサーモパイルモジュールの急激な環境温度変化時の検出温度データである。
【図２１】本発明のマイコンを搭載した多素子型サーモパイルモジュールの概略構成図である。
【図２２】従来のヒートシンクを具備させたサーモパイルモジュール外観図である。
【符号の説明】
【００３０】
１サーモパイルセンサ
２配線基板
３ａ，３ｂ回路構成用電子部品
４缶
５平凸単レンズ
６焦点位置
７焦点距離軌跡
８多素子サーモパイルチップ
９ステム
１０反射防止用黒筒
１１アパチャ形状反射防止用黒筒
１２平凸単レンズと同様の曲率形状に加工された窓部を持つ缶
１３平凸単レンズと同様の曲率形状に加工された缶
１４内部サーミスタ
１５外部サーミスタ
１６マルチプレクサ
１７素子間にヒートシンクを具備した多素子サーモパイルチップ
１８オペアンプ
１９マイコン
２０ヒートシンク
２１コネクタ端子

【特許請求の範囲】
【請求項１】
多素子型サーモパイルモジュールの光学系を、平凸単レンズと組み合わせる場合に於いて、平凸単レンズの焦点位置から各受光部との距離ズレ平均位置の各素子受光部が配置され、且つ、正規焦点距離から逸脱しない事により、各素子毎の投影エリア鮮明度を同等レベルに出来る事を特徴とした多素子型サーモパイルモジュール。
【請求項２】
サーモパイルセンサ自身の缶の内壁に反射防止処理を施し、平凸単レンズを介しサーモパイルセンサ内部に入射した赤外線の缶内部の反射を防止出来る事を特徴とした請求項１に記載の多素子型サーモパイルモジュール。
【請求項３】
平凸単レンズを介し入射した赤外線の缶内部反射を防止し、且つ、サーモパイル素子への赤外線入射を直線光とする為に反射防止処理部品にアパチャ機能を具備させた事を特徴とする請求項１または請求項２に記載の多素子型サーモパイルモジュール。
【請求項４】
サーモパイルセンサ缶窓部を平凸単レンズと接合、保持する形状、サイズを平凸単レンズの曲率形状、サイズと同じ曲率形状、サイズとし、平凸単レンズの保持位置精度を高め、焦点位置を高精度とする事を特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載された多素子型サーモパイルモジュール。
【請求項５】
多素子型サーモパイルモジュールの自己温度補正用のサーミスタが、サーモパイルセンサ自身の缶内部と外部にそれぞれ同一のＢ定数、抵抗値のサーミスタが搭載されている事を特徴とした請求項１から請求項４までの何れか１項に記載された多素子型サーモパイルモジュール。
【請求項６】
多素子サーモパイルチップにて各素子毎をヒートシンクで熱絶縁する事で、急激な温度変化時に於ける温度検出性能を向上させた事を特徴とした請求項１から請求項５までの何れか１項に記載された多素子型サーモパイルモジュール。
【請求項７】
多素子型サーモパイルモジュールに搭載した検出温度演算用マイコンへ、予め検出温度演算補正の手法（数式）の異なるプログラムを２つ以上設け、実使用目的検出温度精度に応じて選択する事を特徴とした請求項１〜６までの何れか１項に記載された多素子型サーモパイルモジュール。

【図１】