紅外傳感器的製造方法
2023-05-12 21:37:21
紅外傳感器的製造方法
【專利摘要】一種紅外傳感器總成，其使用紅外傳感器4，該紅外傳感器安裝在TO（電晶體型）殼體1中的底板2上。該殼體被複合式熱平衡元件（「散熱件」）12、13包圍。熱平衡元件12、13由導熱性能良好的材料（例如黃銅、鋁、銅等等）構成，採用厚壁設計（壁厚5mm）。該紅外傳感器總成被構造成使得底板2和TO殼體1的透鏡3、6的頂面以及熱平衡元件12、13的兩個組成部分均具有良好的熱連接14a-c。上部熱平衡元件12中整合有光闌10和束流收集器11，因此這兩個部件也處於良好的熱耦合狀態。這使得位於視場中的射線8能進一步到達傳感器元件4。此外，經單一透射後不到達傳感器元件4的射線9a也能進入殼體。而可以通過多次反射到達傳感器元件的入射角較大的射線9b，則不再直接射中透鏡6。這部分射線在束流收集器11中被吸收。
【專利說明】紅外傳感器【技術領域】
[0001]本發明涉及一種紅外(IR)傳感器總成，包括:
[0002]-紅外傳感器元件，其具有檢測紅外線的輻射敏感區，
[0003]-第一光學元件，其從入射方向看布置於所述紅外傳感器元件前面，其中，所述光學元件可具有下述構件中的一或多個:
[0004]-折射面，
[0005]-鏡面，
[0006]-光闌，
[0007]-波長相關濾光器，
[0008]其中，通過所述第一光學元件和所述紅外傳感器元件的大小規定從外部射入的紅外線束，以作為所述紅外傳感器元件的預期視場，所述從外部射入的紅外線
[0009]-如果設置折射面作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個折射面一次，
[0010]-如果設置鏡面作為所述第一光學元件的組成部分，存在折射面，就只在這個鏡面上反射一次，
[0011]-如果設置光闌作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個光闌一次，
[0012]-如果設置波長相關濾 光器作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個波長相關濾光器一次，
[0013]-射中所述輻射敏感區，並且
[0014]-在所述光學元件和射中所述輻射敏感區之間不在任何表面反射。
[0015]本發明還涉及這種紅外傳感器總成的應用。
【背景技術】
[0016]在這類例如用於運動檢測器和非接觸式測溫(高溫測量)的紅外傳感器總成中，往往設有用於限制紅外傳感器視場的光學元件(例如透鏡、鏡面、光闌或類似元件)。還會使用平面防護窗或保護膜來防止鏡面光學系統受環境因素影響。
[0017]典型的用於高溫測量的紅外傳感器總成包括紅外傳感器元件(例如熱電堆輻射傳感器、熱釋電輻射傳感器、輻射熱計或類似元件)、用於聚焦的光學元件(透鏡、鏡面等等)、光闌、濾光器等，以及視情況由多部分組成的殼體，各種元件整合在該殼體中或者作為該殼體的組成部分。
[0018]這種類型的傳感器(見圖2) —般使用包括底板2 (又稱「管座」)和罩蓋3的TO殼體1，其中設有傳感器元件4 (例如熱電堆晶片，多數是用於測量殼體溫度的基準傳感器)和光學元件6，例如透鏡、光闌或平面窗口。根據幾何光學的法則，由透鏡和紅外傳感器元件定義傳感器的視場7。位於這個視場之內的射線8通過單一透射到達傳感器元件4。位於預期視場之外的射線9a經單一透射後不到達傳感器元件4。但是，位於預期視場之外的射線9b可以通過在光學元件6內部多次反射而到達傳感器元件4，從而可能導致測量結果失真。
[0019]US4，626，686揭示一種包括或不包括透鏡的紅外傳感器總成。此處將熱電堆輻射傳感器從後面裝入一管件，其中傳感器殼體的背面不與該管件連接。在輻射傳感器前面(迎著輻射的入射)先安裝光闌，在光闌後面安裝透鏡或平面窗口。因此光闌位於傳感器元件和透鏡或窗口之間。將所有部件一併安裝在一視情況由多部分組成的管件中。
[0020]這類傳感器總成具有各種缺點:
[0021]透鏡和窗口常用的透紅外線材料具有相對較高的折射率η (例如矽的η?3.46，鍺的η?4.0，聚乙烯的η?1.7)，這會在邊界層上引起劇烈反射。入射的紅外輻射可能在光學元件內部多次反射。經過這樣的多次反射後，原本位於計算視場之外的紅外輻射會到達傳感器元件。配設防護窗的鏡面光學系統也會出現這種效應。多次反射雖不是發生在光學元件內部，但可能出現在鏡面和防護窗組合的內部。
[0022]紅外傳感器總成的光學元件的熱性能不同於真正意義上的傳感器元件(例如熱電堆晶片)，也就是說，光學元件的發熱(冷卻)是相對於真正意義上的傳感器元件而言。這會產生附加熱效應，而這樣的熱效應同樣會導致測量結果失真。環境介質的熱傳導或對流，以及待測對象的熱輻射都會造成光學元件的發熱(或冷卻)不均勻。
[0023]真正意義上的傳感器的殼體(例如安裝在Τ0-5殼體中的熱電堆晶片)自身也會出現發熱(冷卻)不均勻現象。引起這一現象的原因(熱傳導、對流、熱輻射)會引發導致測量結果失真的熱效應(例如附加的紅外輻射)。
[0024]US4，797，840揭示另一種已知的傳感器總成。此處在熱釋電傳感器前面布置用以限制視場的管件。該管件內側塗布反射層，以防止其因自身發熱而發出紅外輻射。這能改善其中一個缺點。但該反射層會引發多次反射，從而導致幾乎來自各個角度(視場之外)的非期望輻射到達傳感器元件。
[0025]US5, 018，872提出一種如何利用熱平衡元件(「散熱件」)來提高紅外傳感器總成的傳感器殼體的熱均衡度的方案。用光闌和防護窗確定視場。無法完全避免多次反射。
[0026]W0201004505描述一種熱耦合在傳感器殼體上的束流收集器。但該束流收集器設置於透鏡或鏡面與傳感器元件之間。這能改善殼體發熱不均勻這一問題，但無法解決上述的其他缺點。
[0027]DE102004030418揭示一種傳感器殼體的結構，在該傳感器殼體中部分部件與晶片級傳感器晶片連接。再將這個複合體裝入塑料殼體或陶瓷殼體。在此，所有製造在晶片複合體中的部件均有效熱耦合(熱均衡)。但是外部光闌無論從結構上還是在材料選擇(塑料或陶瓷)方面都只是不完全地與傳感器晶片熱耦合。也就是說，會出現造成失真結果的熱效應。晶片複合體的包括外部光闌在內的光學系統也不能完全避免多次反射。
【發明內容】
[0028]因此，本發明的目的是提供一種至少能部分解決上文聯繫現有技術所論述的問題的紅外傳感器總成。
[0029]本發明用以達成上述目的的解決方案為一種如權利要求1所述的傳感器。有益實施方式包含在從屬權利要求和下文的說明中。
[0030]以前述紅外傳感器總成為基礎，沿入射方向在第一光學元件(6)前面一定距離Ca)處設第二光學元件(10)，該第二光學元件可具有下述構件中的一或多個:
[0031]-折射面，[0032]-鏡面，
[0033]-光闌，
[0034]-波長相關濾光器，
[0035]其中，通過所述第二光學元件規定從外部射入的紅外線束，以作為所述紅外傳感器元件的限制視場，所述從外部射入的紅外線
[0036]-穿過所述第一和第二光學元件，
[0037]-射中所述輻射敏感區，
[0038]-在所述第二光學元件和所述第一光學元件之間以及在所述第一光學元件和射中所述輻射敏感區之間不在任何表面反射，
[0039]-如果設置折射面作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個折射面一次，
[0040]-如果設置鏡面作為所述第一光學元件的組成部分，存在折射面，就只在這個鏡面上反射一次，
[0041]-如果設置光闌作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個光闌一次，
[0042]-如果設置波長相關濾光器作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個波長相關濾光器一次，
[0043]-如果設置折射面作為所述第二光學元件的組成部分，就只穿過這個折射面一次，
[0044]-如果設置鏡面作為所述第二光學元件的組成部分，存在折射面，就只在這個鏡面上反射一次，
[0045]-如果設置光闌作為所述第二光學元件的組成部分，就只穿過這個光闌一次，
[0046]-如果設置波長相關濾光器作為所述第二光學元件的組成部分，就只穿過這個波長相關濾光器一次。
[0047]利用上述距離所定義的空間來在第一光學元件和第二光學元件之間設置束流收集器，該束流收集器將在第二光學元件之後為了穿過第一光學元件的構件(如果第一光學元件設有可被穿過的構件)或者為了在第一光學元件的鏡面(如果設有鏡面)上反射而必須在第二光學元件和第一光學元件之間的表面上反射的紅外線的至少一部分吸收。
[0048]本發明的紅外(IR)傳感器總成通過減小或完全消除散射輻射對紅外傳感器總成的影響來提高紅外傳感器總成的測量精度。位於視場之外較遠處的散射線在束流收集器中被吸收，從而不再產生影響。同時限制視場，使得穿過光學元件的所有射線在不發生幹擾性多次反射的情況下進入紅外傳感器元件的區域。通過對第一和第二光學元件的類型和間距進行適當調整，幾乎可以使這一效果得到任意程度的完善。
[0049]本發明的紅外傳感器總成使用具有輻射敏感區的紅外傳感器元件。形成該輻射敏感區的元件通常布置在一個平面或多個平行平面內。因此，入射方向主要是指垂直於這些平面的方向。所述紅外傳感器元件特定而言可以構造成現有技術中已知的熱電堆輻射傳感器、熱釋電輻射傳感器或同樣是現有技術中已知的輻射熱計。
[0050]本發明的紅外傳感器總成具有第一和第二光學兀件。第一和第二光學兀件可以實施為相同類型。但在特別優選的實施方式中，第二光學元件實施為光闌，從而形成可供紅外線穿過的單一通孔。
[0051]本發明所使用的光學元件可由一或多個部件組成以及/或者可以形成通孔。最簡單的情況是，所述光學元件由光闌構成，紅外線基本不改變其光路地穿過該光闌。也可以用不明顯改變紅外線光路的防護窗或保護膜來封閉該光闌的通孔。在另一實施方式中，光學元件可以實施為包含一個折射面的元件，特別是包含兩個折射面的元件，特別優選實施為透鏡且該透鏡能改變穿過該透鏡的紅外線的光路。在另一實施方式中，所述光學元件可由一或多個反射紅外線的鏡面組成。如果所述光學元件實施為光闌，紅外線就穿過通孔並視情況穿過為了保護該光闌而將其封閉的防護窗或保護膜。如果所述光學元件實施為透鏡，紅外輻射就穿過該透鏡。如果所述光學元件具有一或多個鏡面，紅外輻射就在該一或多個鏡面上反射。所述光學元件也可以是例如多個鏡面與一個透鏡的組合，在此情況下，紅外線被鏡面反射並穿過透鏡。
[0052]所述第一光學元件和所述紅外傳感器元件的大小規定從外部射入的紅外線束，以作為所述紅外傳感器元件的預期視場，所述從外部射入的紅外線
[0053]-如果設置折射面作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個折射面一次，
[0054]-如果設置鏡面作為所述第一光學元件的組成部分，存在折射面，就只在這個鏡面上反射一次，
[0055]-如果設置光闌作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個光闌一次，
[0056]-如果設置波長相關濾光器作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個波長相關濾光器一次，
[0057]-射中所述輻射敏感區，並且
[0058]-在所述光學元件和射中所述輻射敏感區之間不在任何表面反射。
[0059]因此，不屬於預期視場的例如是
[0060]-不射中紅外傳感器元件的輻射敏感區的紅外線，或
[0061]-以某一角度進入視情況設置在第一光學元件中的透鏡的紅外線，且該角度使得這些紅外線在透鏡內部多次反射，但之後射中紅外傳感器元件的輻射敏感區，或
[0062]-以某一角度射中視情況設置在第一光學元件中的鏡面的紅外線，且該角度使得這些紅外線在這個鏡面上或視情況設置在第一光學元件中的其他構件(鏡面、透鏡、濾光器、防護窗等等)上多次反射，但之後射中紅外傳感器元件的輻射敏感區。
[0063]所述第二光學元件規定紅外傳感器元件的限制視場，該限制視場是指從外部射入的紅外線束，所述從外部射入的紅外線
[0064]-穿過所述第一和第二光學元件，
[0065]-射中所述輻射敏感區，
[0066]-在所述第二光學兀件和所述第一光學兀件之間以及在所述第一光學兀件和射中所述輻射敏感區之間不在任何表面反射，
[0067]-如果設置折射面作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個折射面一次，
[0068]-如果設置鏡面作為所述第一光學元件的組成部分，存在折射面，就只在這個鏡面上反射一次，
[0069]-如果設置光闌作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個光闌一次，
[0070]-如果設置波長相關濾光器作為所述第一光學元件的組成部分，就只穿過這個波長相關濾光器一次，
[0071]-如果設置折射面作為所述第二光學元件的組成部分，就只穿過這個折射面一次，
[0072]-如果設置鏡面作為所述第二光學元件的組成部分，存在折射面，就只在這個鏡面上反射一次，
[0073]-如果設置光闌作為所述第二光學元件的組成部分，就只穿過這個光闌一次，
[0074]-如果設置波長相關濾光器作為所述第二光學元件的組成部分，就只穿過這個波長相關濾光器一次。
[0075]因此，不屬於限制視場的例如是以某種方式離開第二光學元件的紅外線，並且這種離開第二光學元件的方式使得這部分紅外線在穿過第二光學元件和穿過第一光學元件之間必須在其他表面上反射才能穿過第一光學元件。
[0076]在現有技術的由紅外傳感器元件(4)和第一光學元件(6)組成的總成(不設第二光學元件和束流收集器)中，第一光學元件由矽透鏡(未塗層)構成，圖2，到達紅外傳感器元件的功率中大約有80%來自於標記為截錐(7)的預期視場。到達紅外傳感器元件的功率中大約有20% (例如射線(％))是從預期視場之外到達紅外傳感器元件，這部分射線會使測量
結果失真。
[0077]根據優選實施方式，在本發明如圖1所不的由紅外傳感器兀件、第一光學兀件、第二光學元件和束流收集器組成的總成中，到達紅外傳感器元件的功率中大約會有95%來自於標記為截錐的預期視場。在這個實施例中，到達紅外傳感器元件的功率中大約有5%或更少是從預期視場之外到達紅外傳感器元件，這些射線絕大部分在束流收集器中被吸收，僅使測量結果輕微失真。
[0078]特別優選地，所述束流收集器被構造成將射中其表面的紅外線所輸入的能量吸收並且在紅外線所射中的表面不受熱的情況下將這部分能量從這個表面向外傳輸。這一點例如可以通過至少部分由導熱性能良好的材料(例如金屬，如鋁、銅、鎂、鋅)或者由半導體(例如矽)或者由半導體技術中所使用的陶瓷材料構成的束流收集器而實現。所述束流收集器也可以被構造成將射中其表面的紅外線所輸入的能量至少部分吸收並導出，該表面僅被部分入射能量加熱。
[0079]在優選實施方式中，所述第一和第二光學元件具有圓形或橢圓形外周。在這個優選實施方式中，所述束流收集器特定而言具有圓形或橢圓形貫穿通道，其中，第一光學元件布置在該圓形或橢圓形貫穿通道的一末端，第二光學元件布置在該圓形或橢圓形貫穿通道的第二末端。特別優選地，圓形貫穿通道的直徑大於第一光學元件的直徑並且大於第二光學元件的直徑。在優選實施方式中，所述貫穿通道完全作為圓形或橢圓形貫穿通道形成於第一和第二光學元件之間。在替代實施方式中，在所述貫穿通道布置第一光學元件的末端和/或布置第二光學元件的末端設有銜接面，所述銜接面例如以截錐的形式將第一或第二光學元件的較小直徑與貫穿通道的較大直徑銜接起來。
[0080]在優選實施方式中，在一或兩個光學元件中設有透鏡和/或鏡面，所述透鏡和/或鏡面能夠將以具有第一橫截面積的射線束形式入射的紅外線聚焦在紅外傳感器元件具有較小的第二橫截面積的輻射敏感區上。
[0081]本發明的紅外傳感器總成具有形成於第一光學元件和第二光學元件之間的束流收集器，該束流收集器將在穿過第二光學元件後為了穿過第一光學元件而必須至少在一個表面上反射的紅外線的至少一部分吸收。此外，所述束流收集器的表面可以具有能改善吸收的結構，例如粗化結構、溝槽、稜錐、梯形結構、螺紋等等。
[0082]根據優選實施方式，所述紅外傳感器元件布置在一包含內腔的殼體中。特別優選地，該殼體的一個部件是承載紅外傳感器元件的底板。這樣一個殼體能為紅外傳感器元件提供保護，允許對直接接觸紅外傳感器元件的環境進行特別設計，例如設置充填氣體或真空，使得在製造過程中搬運紅外傳感器元件時不存在紅外傳感器元件受損的風險，因為在後續製造步驟中只需要搬運該殼體。通過將紅外傳感器元件布置在底板上，可以從該底板中穿設用於紅外傳感器元件的連接線。特別優選地，所述殼體被構造成TO殼體、LCC殼體或CSP殼體(TO=電晶體型；LCC=無引線陶瓷晶片載體；CSP=晶片尺寸封裝)。
[0083]在優選實施方式中，所述底板的材料或材料組合具有超過lW/mK,特別優選超過10ff/mK的導熱係數。
[0084]在優選實施方式中，所述光學元件被構造成與所述殼體連接的部件。這就可以在早期製造步驟中設置並確定光學元件相對於紅外傳感器元件的幾何布局(這樣的設定對於紅外線檢測而言很重要)，而不必擔心這一幾何條件在後期製造步驟中遭到破壞。作為替代方案，也可以用平面窗口封閉殼體。在此情況下，光學元件可與殼體相隔一定距離布置。
[0085]在優選實施方式中設有基準傳感器，特別優選地，該基準傳感器與紅外傳感器元件一同布置在底板上或者整合在紅外傳感器元件中。藉助基準傳感器可以特別簡單的方式根據環境溫度精確標定紅外傳感器元件。從製造技術角度看，將該基準傳感器布置在共用底板上或者整合在紅外傳感器元件中，是特別有益的。
[0086]在優選實施方式中，所述光熱作用元件通過熱平衡元件相互耦合。該熱平衡元件可以採用一體式或複合式設計。熱平衡元件能夠減小單個部件如紅外傳感器元件、光學元件和束流收集器的局部溫差，因而測量時僅需考慮視場之內的輻射，從而避免局部發熱所引發的「內輻射」導致測量結果失真。為此，光作用元件和熱作用元件通過熱平衡元件相互耦合，是特別有益的。舉例而言，被束流收集器吸收的紅外輻射會造成束流收集器發熱、從而自身又發出紅外線的結果。如果束流收集器與熱平衡元件耦合或者構成熱平衡元件的一部分，就可以將吸收紅外輻射時所吸收的能量至少部分地通過該熱平衡元件進行導散，這樣束流收集器就不會發熱，其自身也不會產生紅外輻射(「內輻射」)。
[0087]光作用元件在此是指具有被紅外輻射射中或穿過的表面的元件，特別是指所述紅外傳感器元件和所述光學元件的光學相關部件。紅外傳感器總成的熱作用元件特定而言是指任何一種能發出熱輻射的質量體。優選實施方式中所設置的熱平衡元件可以用來形成實施為光闌的第二光學元件和/或所述束流收集器。如果部分光熱作用元件通過熱平衡元件相互耦合，就已經實現了這種實施方式的優點。特別優選地，所有光熱作用元件均通過熱平衡元件相互耦合。
[0088]在紅外傳感器元件布置在殼體中、而該殼體被承載紅外傳感器元件的底板封閉的實施方式中，所述熱平衡元件優選布置於殼體外部，但特定而言與底板導熱連接，且視情況與殼體的其他區域導熱連接。在替代實施方式中，殼體可以構成熱平衡兀件的一部分。
[0089]在優選實施方式中，所述熱平衡元件具有由鋁、銅、鎂和/或鋅構成的組成部分且特別優選地全部由這些材料的其中之一製成。事實表明，這些組成部分具有特別好的溫度均衡效果。另外，這些材料具有良好的可加工性。熱平衡元件原則上可以採用導熱性能良好的材料，例如金屬、半導體(例如矽)和半導體領域所使用的陶瓷材料。導熱性能良好的材料主要是指導熱能力超過10W/mK,特別優選超過20W/mK的材料。高導熱塑料也能達到這樣的導熱值。在優選實施方式中，所述熱平衡元件的壁厚大於1.5mm。這能進一步增強導熱能力。
[0090]在優選實施方式中，至少部分被紅外線射中或穿過的表面塗布有透紅外線的防汙層。這樣的層可由PE (聚乙烯)、聚丙烯(PP)、PTFE (聚四氟乙烯)或聚對二甲苯(PPX)構成。這種塗料的名稱為 「Parylene」,可以從 Specialty Coating Systems 公司(7645WoodlandDrive, Indianapolis, Indiana, 46278, USA)購得。
[0091]本發明的紅外傳感器總成優選應用於測溫儀。這樣的測溫儀可以是用於在難以接近的表面或通電流(帶電壓)部件上非接觸式測溫的高溫計。高溫計也被廣泛用作可快速測定體溫的測量設備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0092]下面參照僅示出實施例的附圖詳細說明本發明。其中:
[0093]圖1為本發明傳感器總成的實施例的剖面示意圖；以及
[0094]圖2為已知的紅外傳感器總成示例。
【具體實施方式】
[0095]圖1中示出的紅外傳感器總成基於前文聯繫圖2所描述的紅外傳感器4，該紅外傳感器安裝在TO (電晶體型)殼體I中的底板2上。該殼體被複合式熱平衡元件(「散熱件」)
12、13包圍。熱平衡元件12、13由導熱性能良好的材料(例如黃銅、鋁、銅等等)構成，採用厚壁設計(壁厚>1.5mm)0該紅外傳感器總成被構造成使得底板2和TO殼體I的透鏡3、6的頂面以及熱平衡元件12、13的兩個組成部分均具有良好的熱連接14a-c。這個良好的熱連接14a_c例如可以通過擠壓或螺接14a以及通過壓制14b，c而實現。
[0096]上部熱平衡元件12中整合有光闌10和束流收集器11，因此這兩個部件也處於良好的熱耦合狀態。這使得位於視場中的射線8能進一步到達傳感器元件4。此外，經單一透射後不到達傳感器元件4的射線9a也能進入殼體。而可以通過多次反射到達傳感器元件的入射角較大的射線％，則不再直接射中透鏡6。這部分射線在束流收集器11中被吸收。
【權利要求】
1.一種紅外(IR)傳感器總成,包括: 紅外傳感器元件(4)，其具有檢測紅外線的輻射敏感區， 第一光學元件(6)，其從入射方向看布置於所述紅外傳感器元件(4)前面，其中，所述光學元件(6)可具有下述構件中的一或多個: 折射面， 鏡面， 光闌， 波長相關濾光器， 其中，通過所述第一光學元件(6)和所述紅外傳感器元件的大小規定從外部射入的紅外線束，以作為所述紅外傳感器元件(4)的預期視場(7)，所述從外部射入的紅外線 如果設置折射面作為所述第一光學元件(6)的組成部分，就只穿過這個折射面一次， 如果設置鏡面作為所述第一光學元件(6)的組成部分，就只在這個鏡面上反射一次， 如果設置光闌作為所述第一光學元件(6)的組成部分，就只穿過這個光闌一次， 如果設置波長相關濾光器作為所述第一光學元件(6)的組成部分，就只穿過這個波長相關濾光器一次， 射中所述輻射敏感區，並且 在所述光學元件和射中所述輻射敏感區之間不在任何表面反射， 沿入射方向設在所述第一光學元件(6)前面一定距離(a)處的第二光學元件(10)，所述第二光學元件可具有下述構件中的一或多個: 折射面， 鏡面， 光闌， 波長相關濾光器， 其中，通過所述第二光學元件規定從外部射入的紅外線束，以作為所述紅外傳感器元件(4 )的限制視場(7 )，所述從外部射入的紅外線穿過所述第一和第二光學元件(6)， 射中所述輻射敏感區， 在所述第二光學兀件(10)和所述第一光學兀件(6)之間以及在所述第一光學兀件和射中所述輻射敏感區之間不在任何表面反射， 如果設置折射面作為所述第一光學元件(6)的組成部分，就只穿過這個折射面一次， 如果設置鏡面作為所述第一光學元件(6)的組成部分，存在折射面，就只在這個鏡面上反射一次， 如果設置光闌作為所述第一光學元件(6)的組成部分，就只穿過這個光闌一次， 如果設置波長相關濾光器作為所述第一光學元件(6)的組成部分，就只穿過這個波長相關濾光器一次， 如果設置折射面作為所述第二光學元件(10)的組成部分，就只穿過這個折射面一次， 如果設置鏡面作為所述第二光學元件(10)的組成部分，就只在這個鏡面上反射一次， 如果設置光闌作為所述第二光學元件(10)的組成部分，就只穿過這個光闌一次， 如果設置波長相關濾光器作為所述第二光學元件(10)的組成部分，就只穿過這個波長相關濾光器一次， 其中，在所述第一光學元件(6)和所述第二光學元件(10)之間設有束流收集器(11)，所述束流收集器將為了到達所述紅外傳感器元件(4)而在所述第二光學元件(10)之後為了穿過所述第一光學元件(6)的構件(如果所述第一光學元件(6)設有可被穿過的構件)或者為了在所述第一光學元件(6)的鏡面(如果設有鏡面)上反射而必須在所述第二光學元件(10)和所述第一光學元件(6)之間的表面上反射的紅外線的至少一部分吸收。
2.根據權利要求1所述的紅外傳感器總成，其中，所述光熱作用元件通過一體式或複合式熱平衡元件(12，13)相互耦合。
3.根據權利要求2所述的紅外傳感器總成，其中，基準傳感器(5)、底板(2)和所述光學元件(6 )設置在所述熱平衡元件(12，13 )中或所述熱平衡元件上。
4.根據權利要求2或3所述的紅外傳感器總成，其中，所述熱平衡元件(12，13)具有由鋁、銅、鎂和/或鋅構成的組成部分。
5.根據權利要求2、3或4所述的紅外傳感器總成，其中，所述熱平衡元件(12，13)的壁厚大於1.5mmο
6.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的紅外傳感器總成,其中,所述紅外傳感器元件(4)布置在一包含內腔的殼體(1)中，其中，所述殼體的一個部件是承載所述紅外傳感器元件(4)的底板(2)。
7.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的紅外傳感器總成,其中，所述殼體(1)被構造成TO殼體、LCC殼體或CSP殼體。
8.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的紅外傳感器總成，其中，所述第一光學元件(6)作為所述殼體的一部分與所述內腔鄰接。
9.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的紅外傳感器總成,其中，設有基準傳感器(5 )，所述基準傳感器特定而言與所述紅外傳感器元件(4 ) 一同布置在所述底板(2 )上。
10.根據上述權利要 求中任一項權利要求所述的紅外傳感器總成,其中，設有基準傳感器(5)，所述基準傳感器特定而言布置在所述熱平衡元件(12，13)中。
11.一種根據上述權利要求中任一項權利要求所述的紅外傳感器總成的應用，應用於測溫儀。
【文檔編號】G01J5/02GK103797345SQ201280030660
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年6月1日 優先權日:2011年6月1日
【發明者】史蒂芬·羅星格, 託比亞斯·瑟皮特斯, 麥可·巴塞爾 申請人:精量電子（德國）公司