▶ セイコーホールディングス株式会社の特許一覧 ▶ 国立大学法人 東京大学の特許一覧
特開2022-90625焦電センサ、焦電センサシステム及び焦電センサの製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022090625
(43)【公開日】2022-06-17
(54)【発明の名称】焦電センサ、焦電センサシステム及び焦電センサの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01J 1/02 20060101AFI20220610BHJP
G01J 5/02 20220101ALI20220610BHJP
G01J 5/00 20220101ALI20220610BHJP
【ＦＩ】
G01J1/02 Y
G01J5/02 J
G01J5/00 101G
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021195693
(22)【出願日】2021-12-01
(31)【優先権主張番号】P 2020202706
(32)【優先日】2020-12-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000005038
【氏名又は名称】セイコーホールディングス株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】504137912
【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】海法 克享
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 寿浩
(72)【発明者】
【氏名】千田 優大
【テーマコード（参考）】
2G065
2G066
【Ｆターム（参考）】
2G065AA04
2G065AB02
2G065BA11
2G065BA13
2G065BA32
2G065BC09
2G065BC33
2G065BC35
2G066AC13
2G066BA03
2G066BA04
2G066BA08
2G066BC15
(57)【要約】
【課題】被測定物から放射される赤外光を検出できる焦電センサ、焦電センサシステム及び焦電センサの製造方法を提供すること。
【解決手段】焦電センサは、一端が固定端でかつ他端が自由端であるカンチレバーと、カンチレバーの一主面に形成され、被測定物から放射される赤外光を検出する焦電素子と、カンチレバーを振動させる駆動部とを備え、カンチレバーが振動することによって、焦電素子に入射する赤外光が変調される。
【選択図】図１
【解決手段】焦電センサは、一端が固定端でかつ他端が自由端であるカンチレバーと、カンチレバーの一主面に形成され、被測定物から放射される赤外光を検出する焦電素子と、カンチレバーを振動させる駆動部とを備え、カンチレバーが振動することによって、焦電素子に入射する赤外光が変調される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一端が固定端でかつ他端が自由端であるカンチレバーと、
前記カンチレバーの一主面に形成され、被測定物から放射される赤外光を検出する焦電素子と、
前記カンチレバーを振動させる駆動部と
を備え、
前記カンチレバーが振動することによって、前記焦電素子に入射する赤外光が変調される、焦電センサ。
前記カンチレバーの一主面に形成され、被測定物から放射される赤外光を検出する焦電素子と、
前記カンチレバーを振動させる駆動部と
を備え、
前記カンチレバーが振動することによって、前記焦電素子に入射する赤外光が変調される、焦電センサ。
【請求項2】
前記焦電素子の前記カンチレバーとは反対の面に形成され、前記被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する遮断部材
をさらに備える、請求項１に記載の焦電センサ。
をさらに備える、請求項１に記載の焦電センサ。
【請求項3】
前記遮断部材は断熱材で構成されている、請求項２に記載の焦電センサ。
【請求項4】
前記遮断部材と前記焦電素子との間に形成される断熱材
をさらに備える、請求項２に記載の焦電センサ。
をさらに備える、請求項２に記載の焦電センサ。
【請求項5】
前記遮断部材は、前記カンチレバーの前記一主面から前記赤外光の入射面に向かって断面積が広がる逆テーパ状である、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の焦電センサ。
【請求項6】
前記遮断部材と前記焦電センサの土台とを伝熱可能に接続する一また複数の接続部材
をさらに備える、請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の焦電センサ。
をさらに備える、請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の焦電センサ。
【請求項7】
前記遮断部材は、
前記カンチレバーの固定端から自由端へ向かう方向に垂直な方向に形成される一又は複数の第１遮断部材を有する、請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の焦電センサ。
前記カンチレバーの固定端から自由端へ向かう方向に垂直な方向に形成される一又は複数の第１遮断部材を有する、請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の焦電センサ。
【請求項8】
前記遮断部材は、
前記カンチレバーの固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向に形成される一又は複数の前記第１遮断部材と伝熱可能に接続されている第２遮断部材を備え、さらに熱を排出することができる接続部材
を備える、請求項７に記載の焦電センサ。
前記カンチレバーの固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向に形成される一又は複数の前記第１遮断部材と伝熱可能に接続されている第２遮断部材を備え、さらに熱を排出することができる接続部材
を備える、請求項７に記載の焦電センサ。
【請求項9】
前記第２遮断部材は、前記第１遮断部材よりも薄い、請求項８に記載の焦電センサ。
【請求項10】
前記カンチレバーは、前記一端に複数の駆動部を有する、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の焦電センサ。
【請求項11】
複数の前記駆動部の各々は個別に制御される、請求項１０に記載の焦電センサ。
【請求項12】
前記カンチレバーは、前記一端に、互いが離間している複数の固定端を有し、複数の前記固定端にはそれぞれ前記駆動部が設けられている、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の焦電センサ。
【請求項13】
前記一端は長手方向を有し、
前記固定端は、前記長手方向の中心対称に形成されている、請求項１２に記載の焦電センサ。
前記固定端は、前記長手方向の中心対称に形成されている、請求項１２に記載の焦電センサ。
【請求項14】
前記焦電素子は、ポリフッ化ビニリデンを含んで構成される、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の焦電センサ。
【請求項15】
前記駆動部は、前記カンチレバーを振動させる圧電体
を含む、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の焦電センサ。
を含む、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の焦電センサ。
【請求項16】
前記駆動部を構成する圧電体は、前記焦電素子を構成する材料を含む、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の焦電センサ。
【請求項17】
前記カンチレバーは、前記カンチレバーが振動していない状態で、前記固定端から前記自由端の方向と、前記赤外光の入射方向とのなす角度が、３０度以上６０度未満の位置に設置される、請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の焦電センサ。
【請求項18】
赤外光透過窓を開口させた外郭体
をさらに備え、
前記カンチレバーと前記焦電素子と前記駆動部とは、前記外郭体の内部に設置され、前記外郭体の内部は、真空雰囲気である、請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の焦電センサ。
をさらに備え、
前記カンチレバーと前記焦電素子と前記駆動部とは、前記外郭体の内部に設置され、前記外郭体の内部は、真空雰囲気である、請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の焦電センサ。
【請求項19】
請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の焦電センサをアレイ状に複数配置し、
複数の前記焦電センサの各々に含まれる駆動部を制御する制御部と、
複数の前記焦電素子の各々が出力する電気信号を処理するセンサ信号処理部と
を備える、焦電センサシステム。
複数の前記焦電センサの各々に含まれる駆動部を制御する制御部と、
複数の前記焦電素子の各々が出力する電気信号を処理するセンサ信号処理部と
を備える、焦電センサシステム。
【請求項20】
カンチレバーの一主面に第１下部電極及び第２下部電極を離間して設ける工程と、
前記カンチレバーの一主面に設けられた前記第１下部電極上及び前記第２下部電極上の各々に圧電材及び焦電材を成膜する工程と、
前記圧電材及び前記焦電材の各々に第１上部電極及び第２上部電極を設ける工程と
を有し、
前記圧電材と前記焦電材とは同じ材料である、焦電センサの製造方法。
前記カンチレバーの一主面に設けられた前記第１下部電極上及び前記第２下部電極上の各々に圧電材及び焦電材を成膜する工程と、
前記圧電材及び前記焦電材の各々に第１上部電極及び第２上部電極を設ける工程と
を有し、
前記圧電材と前記焦電材とは同じ材料である、焦電センサの製造方法。
【請求項21】
外郭体の内部にカンチレバーを設置する工程と、
前記カンチレバーの位置に基づいて前記外郭体に赤外光透過窓を部分的に開口させる工程と
を有する、請求項２０に記載の焦電センサの製造方法。
前記カンチレバーの位置に基づいて前記外郭体に赤外光透過窓を部分的に開口させる工程と
を有する、請求項２０に記載の焦電センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、焦電センサ、焦電センサシステム及び焦電センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、夏期の猛暑によって熱中症の発症数が増加している。熱中症は外部環境の高温化、高湿度化により身体の深部体温が上昇するため、様々な症状を引き起こす。深部体温は一般的には直腸の温度を計測することで得られるが、鼓膜の温度も深部体温と密接な関係があり、深部体温変化の指標として有用である。鼓膜の温度を計測するためには、耳の奥にある鼓膜及び鼓膜のごく近傍のみの温度を正確に検出する必要がある。耳介付近は外部環境の影響を大きく受けるため深部体温との相関が低い。
【0003】
鼓膜の温度を計測する手法が知られている。例えば赤外線検出による非接触温度センサに関して、サーモパイル式のセンサを用いた温度センサが知られている（例えば特許文献１参照）。これによれば、鼓膜にセンサを接触させることなく温度を検出することが可能となる。しかし、外耳道は湾曲しているため、耳介入口にセンサを設置した場合には鼓膜の温度を正確に検出できない。
また、鼓膜の温度を計測する手法に関して、センサを外耳道内部に設置する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。この技術では、耳介入口にセンサを設置した場合でも鼓膜の温度を正確に検出できるが、違和感や閉塞感が大きく、日常生活において常時装着することが難しい。
また、鼓膜の温度を計測する手法に関して、センサを外耳道内部に設置する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。この技術では、耳介入口にセンサを設置した場合でも鼓膜の温度を正確に検出できるが、違和感や閉塞感が大きく、日常生活において常時装着することが難しい。
【0004】
センサをアレイ化して耳介入口から耳内の温度分布を取ることで鼓膜の温度を検出する方法も考えられるが、その場合にはセンサ素子の小型化が必要となる。センサ素子の感度は、センサ素子の大きさに比例するものであり、そのため小型化をすると鼓膜の温度を検出するのに十分な精度が得られないおそれがある。
一方、赤外線温度センサに焦電素子を用いたものも広く普及している。焦電素子はその原理上サーモパイルよりも高感度化が可能であるが、微分検出型のセンサであることから静止物体の温度を検出することができない。焦電素子を用いた赤外線温度センサに関して、入射する赤外線を断続的に所定の周波数で変調することによって、連続的に入射する赤外線をモニタリングするためのチョッパ構造を焦電素子の外部に設ける技術が知られている（例えば特許文献３）。
一方、赤外線温度センサに焦電素子を用いたものも広く普及している。焦電素子はその原理上サーモパイルよりも高感度化が可能であるが、微分検出型のセンサであることから静止物体の温度を検出することができない。焦電素子を用いた赤外線温度センサに関して、入射する赤外線を断続的に所定の周波数で変調することによって、連続的に入射する赤外線をモニタリングするためのチョッパ構造を焦電素子の外部に設ける技術が知られている（例えば特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００３－６５８５４号公報
【特許文献2】特開２００２－３４０６８１号公報
【特許文献3】特開２００１－７４５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
焦電素子を用いた赤外線温度センサに関して、チョッパ構造を焦電素子の外部に設ける場合、焦電素子の小型化が困難であるため、鼓膜の温度の検出に適用するのは難しい。
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、被測定物から放射される赤外光を検出できる焦電センサ、焦電センサシステム及び焦電センサの製造方法を提供することを目的とする。
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、被測定物から放射される赤外光を検出できる焦電センサ、焦電センサシステム及び焦電センサの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
（１）上述の課題に鑑み、本開示の一態様に係る焦電センサは、一端が固定端でかつ他端が自由端であるカンチレバーと、前記カンチレバーの一主面に形成され、被測定物から放射される赤外光を検出する焦電素子と、前記カンチレバーを振動させる駆動部とを備え、前記カンチレバーが振動することによって、前記焦電素子に入射する赤外光が変調される、焦電センサである。
【0008】
本態様によれば、焦電効果を有する焦電素子をカンチレバー上に配置し、そのカンチレバーを振動させることでチョッピング（一定周期で焦電センサへの入射赤外光を遮るようにチョッパを駆動させること）と同様の効果を実現できる。それにより、焦電素子に入射する赤外光を変調できる。焦電素子は、変調された赤外光が照射されることによって温度に応じた電荷を発生できる。このため、発生した電荷に基づいて、電圧を取得できる。このため、焦電素子とアクチュエータとを一体化した効果を実現できる。焦電素子自体が振動することで、焦電素子の外部にチョッパ構造を不要にできるため、焦電センサを小型化できる。
【0009】
（２）上記（１）の態様の焦電センサにおいて、前記焦電素子の前記カンチレバーとは反対の面に形成され、前記被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する遮断部材をさらに備えるようにしてもよい。
本態様によれば、焦電素子のカンチレバーとは反対の面に被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する遮断部材をさらに備えることができる。カンチレバーが振動することによって被測定物から焦電素子に入射される赤外光の有効面積を大きく変えることができるため、焦電素子の被測定物から放射される赤外光の検出感度を向上できる。
本態様によれば、焦電素子のカンチレバーとは反対の面に被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する遮断部材をさらに備えることができる。カンチレバーが振動することによって被測定物から焦電素子に入射される赤外光の有効面積を大きく変えることができるため、焦電素子の被測定物から放射される赤外光の検出感度を向上できる。
【0010】
（３）上記（２）の態様の焦電センサにおいて、前記遮断部材は断熱材で構成されてもよい。
本態様によれば、遮断部材を断熱材で構成できるため、遮断部材から焦電素子への熱伝導を防ぐことができる。
本態様によれば、遮断部材を断熱材で構成できるため、遮断部材から焦電素子への熱伝導を防ぐことができる。
【0011】
（４）上記（２）の態様の焦電センサにおいて、前記遮断部材と前記焦電素子との間に形成される断熱材をさらに備えてもよい。
本態様によれば、遮断部材と焦電素子との間に断熱材を形成できるため、遮断部材から焦電素子への熱伝導を防ぐことができる。
本態様によれば、遮断部材と焦電素子との間に断熱材を形成できるため、遮断部材から焦電素子への熱伝導を防ぐことができる。
【0012】
（５）上記（２）から上記（４）のいずれかの態様の焦電センサにおいて、前記遮断部材は、前記カンチレバーの前記一主面から前記赤外光の入射面に向かって断面積が広がる逆テーパ状であってもよい。
本態様によれば、遮断部材を、カンチレバーの一主面から赤外光の入射面に向かって断面積が広がる逆テーパ状にできるため、赤外光の角度を制限できる。このため、焦電素子の被測定物から放射される赤外光の感度を向上できる。
本態様によれば、遮断部材を、カンチレバーの一主面から赤外光の入射面に向かって断面積が広がる逆テーパ状にできるため、赤外光の角度を制限できる。このため、焦電素子の被測定物から放射される赤外光の感度を向上できる。
【0013】
（６）上記（２）から上記（５）のいずれかの態様の焦電センサにおいて、前記遮断部材と前記焦電センサの土台とを伝熱可能に接続する一または複数の接続部材をさらに備えてもよい。
本態様によれば、遮断部材と焦電センサの土台とを伝熱可能に接続する一または複数の接続部材を備えることができるため、焦電素子に遮断部材の熱を伝えずに排出できる。このため、焦電素子の被測定物から放射される赤外光の検出精度を上げることができる。
本態様によれば、遮断部材と焦電センサの土台とを伝熱可能に接続する一または複数の接続部材を備えることができるため、焦電素子に遮断部材の熱を伝えずに排出できる。このため、焦電素子の被測定物から放射される赤外光の検出精度を上げることができる。
【0014】
（７）上記（２）から上記（６）のいずれかの態様の焦電センサにおいて、前記遮断部材は、前記カンチレバーの固定端から自由端へ向かう方向に垂直な方向に形成される一又は複数の第１遮断部材を有してもよい。
本態様によれば、遮断部材を、カンチレバーの固定端から自由端に向かう方向に垂直な方向に形成できるため、小さいカンチレバーの駆動で有効面積の変化を大きくすることができる。
本態様によれば、遮断部材を、カンチレバーの固定端から自由端に向かう方向に垂直な方向に形成できるため、小さいカンチレバーの駆動で有効面積の変化を大きくすることができる。
【0015】
（８）上記（７）の態様の焦電センサにおいて、前記遮断部材は、前記カンチレバーの固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向に形成される一又は複数の前記第１遮断部材と伝熱可能に接続されている第２遮断部材備え、さらに熱を排出することができる接続部材を備えてもよい。
本態様によれば、一又は複数の第２遮断部材を、カンチレバーの固定端から自由端に向かう方向に平行な方向に形成できるため、遮断部材と接続部材とが熱的につながっていることでカンチレバー上の焦電素子に熱と伝えること無く排出できるため検出精度を上げることができる。
本態様によれば、一又は複数の第２遮断部材を、カンチレバーの固定端から自由端に向かう方向に平行な方向に形成できるため、遮断部材と接続部材とが熱的につながっていることでカンチレバー上の焦電素子に熱と伝えること無く排出できるため検出精度を上げることができる。
【0016】
（９）上記（７）の態様の焦電センサにおいて、前記第２遮断部材は、前記第１遮断部材よりも薄くてもよい。
本態様によれば、第２遮断部材を、第１遮断部材よりも薄くできるため、排熱効率を維持しつつ駆動への影響を緩和できる。
本態様によれば、第２遮断部材を、第１遮断部材よりも薄くできるため、排熱効率を維持しつつ駆動への影響を緩和できる。
【0017】
（１０）上記（１）から上記（９）のいずれか一項の態様の焦電センサにおいて、前記カンチレバーは、前記一端に複数の駆動部を有するようにしてもよい。
本態様によれば、カンチレバーを一様に変形させることができるため、カンチレバーがねじって曲げた状態（よじれた状態）となることを低減できる。このため、カンチレバーの姿勢の制御の精度を向上できる。
本態様によれば、カンチレバーを一様に変形させることができるため、カンチレバーがねじって曲げた状態（よじれた状態）となることを低減できる。このため、カンチレバーの姿勢の制御の精度を向上できる。
【0018】
（１１）上記（１０）の態様の焦電センサにおいて、複数の前記駆動部の各々は個別に制御されるようにしてもよい。
本態様によれば、制御の自由度を向上できるため、カンチレバーの姿勢の制御の精度をさらに向上できる。
本態様によれば、制御の自由度を向上できるため、カンチレバーの姿勢の制御の精度をさらに向上できる。
【0019】
（１２）上記（１）から上記（１１）のいずれかの態様の焦電センサにおいて、前記カンチレバーは、前記一端に、互いが離間している複数の固定端を有し、複数の前記固定端にはそれぞれ前記駆動部が設けられてもよい。
本態様によれば、カンチレバーを一か所で固定した場合よりも、一様に変形させることができる。複数の固定端の各々に駆動部が設けられるため、カンチレバーの姿勢の制御の精度を向上できる。
本態様によれば、カンチレバーを一か所で固定した場合よりも、一様に変形させることができる。複数の固定端の各々に駆動部が設けられるため、カンチレバーの姿勢の制御の精度を向上できる。
【0020】
（１３）上記（１２）の態様の焦電センサにおいて、前記一端は長手方向を有し、前記固定端は、前記長手方向の中心対称に形成されてもよい。
本態様によれば、カンチレバーの一端の長手方向の中心対象に形成された固定端に設けられた駆動部によって、カンチレバーを一様に変形させることができるため、カンチレバーの姿勢の制御の精度を向上できる。
本態様によれば、カンチレバーの一端の長手方向の中心対象に形成された固定端に設けられた駆動部によって、カンチレバーを一様に変形させることができるため、カンチレバーの姿勢の制御の精度を向上できる。
【0021】
（１４）上記（１）から上記（１３）のいずれかの態様の焦電センサにおいて、前記焦電素子は、ポリフッ化ビニリデンを含んで構成されてもよい。
本態様によれば、焦電素子をポリフッ化ビニリデンなどの樹脂材を含んで構成できるため、焦電素子を軽量化できるとともに、柔軟にできる。このため、焦電素子を樹脂材以外の材料で構成した場合と比較して、カンチレバーの駆動に対する機械的耐久性が向上できる。
本態様によれば、焦電素子をポリフッ化ビニリデンなどの樹脂材を含んで構成できるため、焦電素子を軽量化できるとともに、柔軟にできる。このため、焦電素子を樹脂材以外の材料で構成した場合と比較して、カンチレバーの駆動に対する機械的耐久性が向上できる。
【0022】
（１５）上記（１）から上記（１４）のいずれかの態様の焦電センサにおいて、前記駆動部は、前記カンチレバーを振動させる圧電体を含むようにしてもよい。
本態様によれば、逆圧電効果を使用して、カンチレバーを振動させることができる。
本態様によれば、逆圧電効果を使用して、カンチレバーを振動させることができる。
【0023】
（１６）上記（１）から上記（１５）のいずれかの態様の焦電センサにおいて、前記駆動部を構成する圧電体は、前記焦電素子を構成する材料を含むようにしてもよい。
本態様によれば、駆動部を構成する圧電体と焦電素子を構成する焦電体とを同じ材料で構成できるため、同じ工程で作製できる。このため、駆動部を構成する圧電体と焦電素子を構成する焦電体とを異なる材料で作製するよりも工程数を削減できる。
本態様によれば、駆動部を構成する圧電体と焦電素子を構成する焦電体とを同じ材料で構成できるため、同じ工程で作製できる。このため、駆動部を構成する圧電体と焦電素子を構成する焦電体とを異なる材料で作製するよりも工程数を削減できる。
【0024】
（１７）上記（１）から上記（１６）のいずれかの態様の焦電センサにおいて、前記カンチレバーは、前記カンチレバーが振動していない状態で、前記固定端から前記自由端の方向と、前記赤外光の入射方向とのなす角度が、３０度以上６０度未満の位置に設置されるようにしてもよい。
本態様によれば、焦電センサは、カンチレバーを振動させる角度を減少させることができるため、消費電力を低減できる。
本態様によれば、焦電センサは、カンチレバーを振動させる角度を減少させることができるため、消費電力を低減できる。
【0025】
（１８）上記（１）から上記（１７）のいずれかの態様の焦電センサは、赤外光透過窓を開口させた外郭体をさらに備え、前記カンチレバーと前記焦電素子と前記駆動部とは、前記外郭体の内部に設置され、前記外郭体の内部は、真空雰囲気であるようにしてもよい。
本態様によれば、カンチレバーと焦電素子と駆動部とを格納する外郭体の内部を真空雰囲気にできるため、真空雰囲気でない場合と比較して、断熱効果によって焦電素子の感度を上昇させることができる。また、カンチレバーを振動させたときの抵抗を低下できる。このため、焦電素子の消費電力を低減できる。
本態様によれば、カンチレバーと焦電素子と駆動部とを格納する外郭体の内部を真空雰囲気にできるため、真空雰囲気でない場合と比較して、断熱効果によって焦電素子の感度を上昇させることができる。また、カンチレバーを振動させたときの抵抗を低下できる。このため、焦電素子の消費電力を低減できる。
【0026】
（１９）本開示の一態様に係る焦電センサシステムは、（１）から（１８）のいずれか一つに記載の焦電センサをアレイ状に複数配置し、複数の前記焦電センサの各々に含まれる駆動部を制御する制御部と、複数の前記焦電素子の各々が出力する電気信号を処理するセンサ信号処理部とを備える。
本態様によれば、焦電センサをアレイ状に配置することで耳内の構造と温度マップを取得できるため、鼓膜の温度をピンポイントで計測できる。
本態様によれば、焦電センサをアレイ状に配置することで耳内の構造と温度マップを取得できるため、鼓膜の温度をピンポイントで計測できる。
【0027】
（２０）本開示の一態様に係る焦電センサの製造方法は、カンチレバーの一主面に第１下部電極及び第２下部電極を離間して設ける工程と、前記カンチレバーの一主面に設けられた前記第１下部電極上及び前記第２下部電極上の各々に圧電材及び焦電材を成膜する工程と、前記圧電材及び前記焦電材の各々に第１上部電極及び第２上部電極を設ける工程とを有し、前記圧電材と前記焦電材とは同じ材料である、焦電センサの製造方法である。
本態様によれば、外郭体に赤外線透過窓を部分的に開口させて、開口部とカンチレバーとを位置合わせする場合と比較して、カンチレバーと外郭体の開口部とを個別のカンチレバーに対して対応する開口部の位置決めができるため、歩留まりを向上できる。
本態様によれば、外郭体に赤外線透過窓を部分的に開口させて、開口部とカンチレバーとを位置合わせする場合と比較して、カンチレバーと外郭体の開口部とを個別のカンチレバーに対して対応する開口部の位置決めができるため、歩留まりを向上できる。
【0028】
（２１）上記（２０）の態様の焦電センサの製造方法において、外郭体の内部にカンチレバーを設置する工程と、前記カンチレバーの位置に基づいて前記外郭体に赤外光透過窓を部分的に開口させる工程とを有するようにしてもよい。
本態様によれば、外郭体とカンチレバーのある基板との位置合わせする場合と比較して、個別のカンチレバーに対して対応する開口部の位置決めができるため、処理を簡略化できるとともに、歩留まりを向上できる。
本態様によれば、外郭体とカンチレバーのある基板との位置合わせする場合と比較して、個別のカンチレバーに対して対応する開口部の位置決めができるため、処理を簡略化できるとともに、歩留まりを向上できる。
【発明の効果】
【0029】
本開示によれば、被測定物から放射される赤外光を検出できる焦電センサ、焦電センサシステム及び焦電センサの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本実施形態に係る焦電センサを示す側面図である。
【図2】本実施形態に係る焦電センサを示す平面図である。
【図3A】本実施形態に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図3B】本実施形態に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図3C】本実施形態に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図3D】本実施形態に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図4】本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図5A】本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。
【図5B】本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。
【図5C】本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。
【図5D】本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。
【図5E】本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。
【図5F】本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。
【図6】本実施形態に係る焦電センサの使用例を示す図である。
【図7】実施形態の変形例１に係る焦電センサの一例を示す側面図である。
【図8】実施形態の変形例１に係る焦電センサの使用例を示す図である。
【図9】実施形態の変形例２に係る焦電センサを示す平面図である。
【図10】実施形態の変形例２に係る焦電センサを示す平面図である。
【図11】実施形態の変形例２に係る焦電センサを示す平面図である。
【図12】実施形態の変形例３に係る焦電センサシステムの一例を示す図である。
【図13】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの一例を示す側面図である。
【図14】本実施形態の変形例４に係る焦電センサを示す平面図である。
【図15A】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図15B】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図15C】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図15D】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図16A】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図16B】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図16C】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図16D】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図17】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの他の一例を示す側面図である。
【図18A】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図18B】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。
【図19】本実施形態の変形例４に係る焦電センサの有効面積の変化の一例を示す図である。
【図20】本実施形態の変形例５に係る焦電センサの一例を示す側面図である。
【図21】本実施形態の変形例５に係る焦電センサを示す平面図である。
【図22】本実施形態の変形例６に係る焦電センサの一例を示す側面図である。
【図23】本実施形態の変形例６に係る焦電センサを示す平面図である。
【図24】本実施形態の変形例７に係る焦電センサの一例を示す側面図である。
【図25】本実施形態の変形例７に係る焦電センサを示す平面図である。
【図26】本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図27A】本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。
【図27B】本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。
【図27C】本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。
【図27D】本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。
【図28】本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法の一例を説明するための図である。
【図29A】本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法の一例を説明するための図である。
【図29B】焦電センサの製造方法の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
次に、本実施形態の焦電センサ、焦電センサシステム及び焦電センサの製造方法を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本開示が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、以下に述べる実施形態は、本開示の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
なお、以下に述べる実施形態は、本開示の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0032】
［実施形態］
［焦電センサ］
図１は、本実施形態に係る焦電センサを示す側面図である。
本実施形態に係る焦電センサ１は、物体（被測定物）の温度を非接触で計測する。焦電センサ１は、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、支持部材１７と、制御部ＣＵとを備える。
［焦電センサ］
図１は、本実施形態に係る焦電センサを示す側面図である。
本実施形態に係る焦電センサ１は、物体（被測定物）の温度を非接触で計測する。焦電センサ１は、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、支持部材１７と、制御部ＣＵとを備える。
【0033】
カンチレバー１０は、一端が固定端でかつ他端が自由端である構造体である。カンチレバー１０は、その固定端が支持部材１７に支持されて設置される。カンチレバー１０の一例は、樹脂材料を含んで構成される。樹脂材料の一例は、ポリイミドである。カンチレバー１０の一例は、板状つまり直方体である。固定端から自由端へ向かう方向をＸ軸とし、鉛直上向きをＺ軸とし、Ｘ軸とＺ軸とに垂直な方向をＹ軸とする。図中の矢印の方向が正方向であり、反対方向が負方向である。カンチレバー１０のＺ方向の厚さの一例として、２０μｍとした場合について説明を続ける。
【0034】
カンチレバー１０の一主面には、焦電素子１８と、駆動部１９とが形成される。具体的には、カンチレバー１０において、Ｘ軸方向の中心から自由端側に焦電素子１８が形成され、Ｘ軸方向の中心から固定端側に駆動部１９が形成される。
焦電素子１８は、被測定物から放射される赤外光を検出する。焦電素子１８の一例は、カンチレバー１０に対してＺ軸の正方向に形成される。被測定物の一例は、鼓膜である。焦電素子１８は、下部電極１１と焦電体１２と上部電極１３とを含んで構成される。カンチレバー１０の一主面に下部電極１１が形成され、下部電極１１上に焦電体１２が形成され、焦電体１２上に上部電極１３が形成される。
下部電極１１の一例は白金を含んで構成される。下部電極１１のＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
焦電素子１８は、被測定物から放射される赤外光を検出する。焦電素子１８の一例は、カンチレバー１０に対してＺ軸の正方向に形成される。被測定物の一例は、鼓膜である。焦電素子１８は、下部電極１１と焦電体１２と上部電極１３とを含んで構成される。カンチレバー１０の一主面に下部電極１１が形成され、下部電極１１上に焦電体１２が形成され、焦電体１２上に上部電極１３が形成される。
下部電極１１の一例は白金を含んで構成される。下部電極１１のＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
【0035】
焦電体１２の材料の一例はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：ＰｏｌｙＶｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ＤｉＦｌｕｏｒｉｄｅ）を含んで構成される。焦電体１２のＺ方向の厚さの一例として、１μｍとした場合について説明を続ける。
上部電極１３の一例は金を含んで構成される。上部電極１３のＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
上部電極１３の一例は金を含んで構成される。上部電極１３のＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
【0036】
駆動部１９は、カンチレバー１０を振動させる。駆動部１９の一例は、カンチレバー１０に対してＺ軸の正方向に形成される。カンチレバー１０が振動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。駆動部１９は、下部電極１４と圧電体１５と上部電極１６とを含んで構成される。カンチレバー１０の一主面に下部電極１４が形成され、下部電極１４上に圧電体１５が形成され、圧電体１５上に上部電極１６が形成される。
下部電極１４の一例は白金を含んで構成される。下部電極１４のＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
圧電体１５の一例はポリフッ化ビニリデンを含んで構成される。圧電体１５のＺ方向の厚さの一例として、１μｍとした場合について説明を続ける。
下部電極１４の一例は白金を含んで構成される。下部電極１４のＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
圧電体１５の一例はポリフッ化ビニリデンを含んで構成される。圧電体１５のＺ方向の厚さの一例として、１μｍとした場合について説明を続ける。
【0037】
上部電極１６の一例は金を含んで構成される。上部電極１６のＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
制御部ＣＵは、配線Ｗ０１と配線Ｗ０６とを介して上部電極１６と接続され、配線Ｗ０２と配線Ｗ０５とを介して下部電極１４と接続され、配線Ｗ０３と配線Ｗ０８とを介して上部電極１３と接続され、配線Ｗ０４と配線Ｗ０７とを介して下部電極１１と接続される。制御部ＣＵは、上部電極１６と下部電極１４との間に電圧を印加することによって、駆動部１９を駆動する。制御部ＣＵは、駆動部１９を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を、上部電極１３と下部電極１１とを介して検出する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。制御部ＣＵは、導出した電圧値を出力する。制御部ＣＵが出力した電圧値は他の装置で記録されてもよい。
制御部ＣＵは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサが記憶部（図示なし）に格納されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。コンピュータプログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。
制御部ＣＵは、配線Ｗ０１と配線Ｗ０６とを介して上部電極１６と接続され、配線Ｗ０２と配線Ｗ０５とを介して下部電極１４と接続され、配線Ｗ０３と配線Ｗ０８とを介して上部電極１３と接続され、配線Ｗ０４と配線Ｗ０７とを介して下部電極１１と接続される。制御部ＣＵは、上部電極１６と下部電極１４との間に電圧を印加することによって、駆動部１９を駆動する。制御部ＣＵは、駆動部１９を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を、上部電極１３と下部電極１１とを介して検出する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。制御部ＣＵは、導出した電圧値を出力する。制御部ＣＵが出力した電圧値は他の装置で記録されてもよい。
制御部ＣＵは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサが記憶部（図示なし）に格納されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。コンピュータプログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。
【0038】
図２は、本実施形態に係る焦電センサを示す平面図である。図２は、図１において、Ｚ軸の正の方向から焦電センサ１を見た図である。図２に示される例では、カンチレバー１０は、一端に一か所の固定端ＦＥを有している。その固定端には、駆動部１９が設けられている。
カンチレバー１０のＸ軸方向の長さの一例として、１００μｍとした場合について説明を続ける。カンチレバー１０と支持部材１７とを含んだＸ軸方向の長さの一例として、１５０μｍとした場合について説明を続ける。カンチレバー１０のＹ軸方向の長さの一例として、１００μｍとした場合について説明を続ける。以下同様である。
カンチレバー１０のＸ軸方向の長さの一例として、１００μｍとした場合について説明を続ける。カンチレバー１０と支持部材１７とを含んだＸ軸方向の長さの一例として、１５０μｍとした場合について説明を続ける。カンチレバー１０のＹ軸方向の長さの一例として、１００μｍとした場合について説明を続ける。以下同様である。
【0039】
（焦電センサの動作）
図３Ａから図３Ｄは、本実施形態に係る焦電センサの動作を説明するための図である。図３Ａと図３Ｂとはカンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する場合であり、図３Ｃと図３Ｄとはカンチレバー１０の自由端がＺ軸の負の方向に移動する場合である。
カンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する場合について説明する。この場合、下部電極１４と上部電極１６との間には配線Ｗ０１と配線Ｗ０２とによって下部電極１４を基準として、上部電極１６に正の電圧が印加される。下部電極１４と上部電極１６との間に下部電極１４を基準として、上部電極１６に正の電圧が印加されることによって、図３Ａに示すように圧電体１５は分極方向に伸張する。圧電体１５が分極方向に伸張することによって、圧電体１５の平面方向（Ｘ軸とＹ軸とによって表される平面）に圧縮力が発生する。圧電体１５の平面方向に圧縮力が発生することによって、図３Ｂに示すようにカンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する。
図３Ａから図３Ｄは、本実施形態に係る焦電センサの動作を説明するための図である。図３Ａと図３Ｂとはカンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する場合であり、図３Ｃと図３Ｄとはカンチレバー１０の自由端がＺ軸の負の方向に移動する場合である。
カンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する場合について説明する。この場合、下部電極１４と上部電極１６との間には配線Ｗ０１と配線Ｗ０２とによって下部電極１４を基準として、上部電極１６に正の電圧が印加される。下部電極１４と上部電極１６との間に下部電極１４を基準として、上部電極１６に正の電圧が印加されることによって、図３Ａに示すように圧電体１５は分極方向に伸張する。圧電体１５が分極方向に伸張することによって、圧電体１５の平面方向（Ｘ軸とＹ軸とによって表される平面）に圧縮力が発生する。圧電体１５の平面方向に圧縮力が発生することによって、図３Ｂに示すようにカンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する。
【0040】
カンチレバー１０の自由端がＺ軸の負の方向に移動する場合について説明する。この場合、下部電極１４と上部電極１６との間には配線Ｗ０１と配線Ｗ０２とによって下部電極１４を基準として、上部電極１６に負の電圧が印加される。下部電極１４と上部電極１６との間に下部電極１４を基準として、上部電極１６に負の電圧印加されることによって、図３Ｃに示すように圧電体１５は分極方向に圧縮される。圧電体１５が分極方向に圧縮されることによって、圧電体１５の平面方向（Ｘ軸とＹ軸とによって表される平面）に伸張力が発生する。圧電体１５の平面方向に伸張力が発生することによって、図３Ｄに示すようにカンチレバー１０の自由端がＺ軸の負の方向に移動する。
カンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向と負の方向との間で移動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。焦電素子１８に入射する赤外光が変調されることによって、焦電素子１８には電荷が発生する。制御部ＣＵは、焦電素子１８に発生した電荷を上部電極１３に接続された配線Ｗ０８と下部電極１１に接続された配線Ｗ０９とによって検出する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。
カンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向と負の方向との間で移動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。焦電素子１８に入射する赤外光が変調されることによって、焦電素子１８には電荷が発生する。制御部ＣＵは、焦電素子１８に発生した電荷を上部電極１３に接続された配線Ｗ０８と下部電極１１に接続された配線Ｗ０９とによって検出する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。
【0041】
（焦電センサの製造方法）
図４は、本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するためのフローチャートである。図５Ａから図５Ｆは、本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。図４と図５Ａから図５Ｆとを参照して、焦電センサ１の製造方法を説明する。
（ステップＳ１）
基板ＳＵＢの一主面にカンチレバー１０を構成する樹脂材料１０Ｍが成膜される（図５Ａ）。樹脂材料１０Ｍの一例は、ポリイミドである。具体的には、基板ＳＵＢの一主面に、成膜装置を使用して、ポリイミドが成膜される。
（ステップＳ２）
樹脂材料１０Ｍ上に下部電極（１１、１４）が形成される（図５Ｂ）。下部電極（１１、１４）の材料一例は、白金である。具体的には、ポリイミド膜上に、成膜装置を使用して、白金（１１Ｍ、１４Ｍ）が成膜される。
図４は、本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するためのフローチャートである。図５Ａから図５Ｆは、本実施形態に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。図４と図５Ａから図５Ｆとを参照して、焦電センサ１の製造方法を説明する。
（ステップＳ１）
基板ＳＵＢの一主面にカンチレバー１０を構成する樹脂材料１０Ｍが成膜される（図５Ａ）。樹脂材料１０Ｍの一例は、ポリイミドである。具体的には、基板ＳＵＢの一主面に、成膜装置を使用して、ポリイミドが成膜される。
（ステップＳ２）
樹脂材料１０Ｍ上に下部電極（１１、１４）が形成される（図５Ｂ）。下部電極（１１、１４）の材料一例は、白金である。具体的には、ポリイミド膜上に、成膜装置を使用して、白金（１１Ｍ、１４Ｍ）が成膜される。
【0042】
（ステップＳ３）
白金（１１Ｍ、１４Ｍ）に圧電体１５と焦電体１２とが形成される（図５Ｃ）。白金（１１Ｍ、１４Ｍ）膜上に圧電材１５Ｍ及び焦電材１２Ｍが成膜される。圧電材１５Ｍ及び焦電材１２Ｍの一例は、ＰＶＤＦである。具体的には、白金膜上に、成膜装置を使用して、ＰＶＤＦが成膜される。圧電材１５Ｍと焦電材１２Ｍとを同じ材料とすることによって、同じ工程で圧電体１５と焦電体１２とを形成できる。
（ステップＳ４）
圧電材１５Ｍ及び焦電材１２Ｍ上に上部電極（１３、１６）が形成される（図５Ｄ）。上部電極（１３、１６）の一例は、金である。具体的には、ＰＶＤＦ膜上に、成膜装置を使用して、金（１３Ｍ、１６Ｍ）が成膜される。金（１３Ｍ、１６Ｍ）の成膜後、エッチング処理によって、上部電極（１３、１６）、圧電体１５と焦電体１２、下部電極（１１、１４）が成型されることによって、焦電素子１８と、駆動部１９とが形成される。
白金（１１Ｍ、１４Ｍ）に圧電体１５と焦電体１２とが形成される（図５Ｃ）。白金（１１Ｍ、１４Ｍ）膜上に圧電材１５Ｍ及び焦電材１２Ｍが成膜される。圧電材１５Ｍ及び焦電材１２Ｍの一例は、ＰＶＤＦである。具体的には、白金膜上に、成膜装置を使用して、ＰＶＤＦが成膜される。圧電材１５Ｍと焦電材１２Ｍとを同じ材料とすることによって、同じ工程で圧電体１５と焦電体１２とを形成できる。
（ステップＳ４）
圧電材１５Ｍ及び焦電材１２Ｍ上に上部電極（１３、１６）が形成される（図５Ｄ）。上部電極（１３、１６）の一例は、金である。具体的には、ＰＶＤＦ膜上に、成膜装置を使用して、金（１３Ｍ、１６Ｍ）が成膜される。金（１３Ｍ、１６Ｍ）の成膜後、エッチング処理によって、上部電極（１３、１６）、圧電体１５と焦電体１２、下部電極（１１、１４）が成型されることによって、焦電素子１８と、駆動部１９とが形成される。
【0043】
（ステップＳ５）
樹脂材料１０Ｍが成形されることによって、カンチレバー１０が形成される（図５Ｅ）。カンチレバー１０を樹脂材料で構成することによって、カンチレバー１０を柔軟にできるとともに、軽量化できる。カンチレバー１０を柔軟かつ軽量化できるため、駆動を容易にできるとともに、破壊を起きにくくできる。
（ステップＳ６）
カンチレバー１０から基板ＳＵＢが剥離される（図５Ｆ）。
以後、カンチレバー１０は支持部材１７に設置される。上部電極１６と制御部ＣＵとが配線Ｗ０１と配線Ｗ０６とによって接続される。下部電極１４と制御部ＣＵとが配線Ｗ０２と配線Ｗ０５とによって接続される。上部電極１３と制御部ＣＵとが配線Ｗ０３と配線Ｗ０８とによって接続される。下部電極１１と制御部ＣＵとが配線Ｗ０４と配線Ｗ０７とによって接続される。以上で、焦電センサ１の製造が終了する。
樹脂材料１０Ｍが成形されることによって、カンチレバー１０が形成される（図５Ｅ）。カンチレバー１０を樹脂材料で構成することによって、カンチレバー１０を柔軟にできるとともに、軽量化できる。カンチレバー１０を柔軟かつ軽量化できるため、駆動を容易にできるとともに、破壊を起きにくくできる。
（ステップＳ６）
カンチレバー１０から基板ＳＵＢが剥離される（図５Ｆ）。
以後、カンチレバー１０は支持部材１７に設置される。上部電極１６と制御部ＣＵとが配線Ｗ０１と配線Ｗ０６とによって接続される。下部電極１４と制御部ＣＵとが配線Ｗ０２と配線Ｗ０５とによって接続される。上部電極１３と制御部ＣＵとが配線Ｗ０３と配線Ｗ０８とによって接続される。下部電極１１と制御部ＣＵとが配線Ｗ０４と配線Ｗ０７とによって接続される。以上で、焦電センサ１の製造が終了する。
【0044】
焦電センサ１の使用例について説明する。焦電センサ１の使用例は、外郭体に格納して使用される。
図６は、本実施形態に係る焦電センサの使用例を示す図である。図６に示すように、焦電センサ１は、外郭体２０に格納されて使用されてもよい。外郭体２０は、焦電センサ１を取り囲むように構成されている。外郭体２０の一例は、６面体である。外郭体２０はＳｉ、Ｇｅなどの体温付近での赤外線波長（１０μｍ前後）の透過率が高い材料で構成される。
外郭体２０のＸ軸方向の長さの一例として、２００μｍとした場合について説明を続ける。外郭体２０のＺ軸方向の長さの一例として、５００μｍとした場合について説明を続ける。
図６は、本実施形態に係る焦電センサの使用例を示す図である。図６に示すように、焦電センサ１は、外郭体２０に格納されて使用されてもよい。外郭体２０は、焦電センサ１を取り囲むように構成されている。外郭体２０の一例は、６面体である。外郭体２０はＳｉ、Ｇｅなどの体温付近での赤外線波長（１０μｍ前後）の透過率が高い材料で構成される。
外郭体２０のＸ軸方向の長さの一例として、２００μｍとした場合について説明を続ける。外郭体２０のＺ軸方向の長さの一例として、５００μｍとした場合について説明を続ける。
【0045】
外郭体２０の少なくとも一面は、焦電素子１８に赤外線が入射できるようにするために、赤外線透過窓２０Ｗを備えている。その一面の赤外線透過窓２０Ｗ以外の部分には、遮光部２２が形成されている。遮光部２２が形成されていることによって、外郭体２０の内部の温度上昇を低減できる。さらに、外郭体２０の内部は、真空雰囲気にされている。ここで、真空雰囲気とは、大気圧よりも気圧が低いことである。このように構成することによって、外郭体２０の内部を真空雰囲気としない場合と比較して、断熱効果によって焦電素子１８の感度を上昇させることができる。また、カンチレバー１０を振動させたときの抵抗を低下できる。このため、焦電素子１８の消費電力を低減できる。
【0046】
前述した実施形態では、焦電体１２の材料の一例として、ＰＶＤＦを含んで構成される場合について説明したが、この例に限られない。例えば、焦電体１２の材料として、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ、ｌｅａｄ ｚｉｒｃｏｎａｔｅ ｔｉｔａｎａｔｅ）を含んで構成されてもよいし、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を含んで構成されてもよいし、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）を含んで構成されてもよい。
前述した実施形態では、焦電素子１８が、下部電極１１と焦電体１２と上部電極１３とを含んで構成される場合について説明したが、この例に限られない。例えば、焦電素子１８が、下部電極１１と焦電体１２と上部電極１３とに加えて、吸熱膜を含んで構成されてもよい。例えば、吸熱膜は、上部電極１３上に形成される。このように構成することによって、焦電素子１８の感度を向上させることができる。焦電素子１８は温度差によって電荷を出すため、赤外線のエネルギーをできるだけ効率よく熱に変換し、焦電素子１８の温度を上昇させて他の部分と温度差を作り出すことが望ましい。吸熱膜により焦電素子１８に赤外線をほぼ１００％の効率で熱として吸収させることができる。これに従い、焦電体１２の温度が上昇することで電荷が発生する。以上から、焦電素子１８に関しては温度上昇を促進させるほうが望ましい。
前述した実施形態では、カンチレバー１０が、ポリイミドによって構成される場合について説明したが、この例に限られない。例えば、カンチレバー１０が、アクリルによって構成されてもよい。
前述した実施形態では、固定端に、駆動部１９が設けられている場合について説明したが、この例に限られない。例えば、カンチレバー１０を振動できる位置であれば、自由端側などの固定端以外の位置に設けられてもよい。
前述した実施形態では、焦電素子１８が、下部電極１１と焦電体１２と上部電極１３とを含んで構成される場合について説明したが、この例に限られない。例えば、焦電素子１８が、下部電極１１と焦電体１２と上部電極１３とに加えて、吸熱膜を含んで構成されてもよい。例えば、吸熱膜は、上部電極１３上に形成される。このように構成することによって、焦電素子１８の感度を向上させることができる。焦電素子１８は温度差によって電荷を出すため、赤外線のエネルギーをできるだけ効率よく熱に変換し、焦電素子１８の温度を上昇させて他の部分と温度差を作り出すことが望ましい。吸熱膜により焦電素子１８に赤外線をほぼ１００％の効率で熱として吸収させることができる。これに従い、焦電体１２の温度が上昇することで電荷が発生する。以上から、焦電素子１８に関しては温度上昇を促進させるほうが望ましい。
前述した実施形態では、カンチレバー１０が、ポリイミドによって構成される場合について説明したが、この例に限られない。例えば、カンチレバー１０が、アクリルによって構成されてもよい。
前述した実施形態では、固定端に、駆動部１９が設けられている場合について説明したが、この例に限られない。例えば、カンチレバー１０を振動できる位置であれば、自由端側などの固定端以外の位置に設けられてもよい。
【0047】
本実施形態に係る焦電センサ１によれば、一端が固定端でかつ他端が自由端であるカンチレバー１０と、カンチレバー１０の一主面に形成され、被測定物から放射される赤外光（赤外線）を検出する焦電素子１８と、カンチレバー１０を振動させる駆動部１９とを備える。カンチレバー１０が振動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。このように構成することによって、焦電効果を有する焦電素子をカンチレバー上に配置し、そのカンチレバーを振動させることでチョッピングと同様の効果を実現できる。それにより、焦電素子１８に入射する赤外光を変調できる。焦電素子１８は、変調された赤外光が照射されることによって温度に応じた電荷を発生できる。このため、発生した電荷に基づいて、電圧を取得できる。
【0048】
焦電素子１８とアクチュエータとを一体化した効果を実現できる。焦電素子１８自体が振動することで、焦電素子１８の外部にチョッパ構造を不要にできるため、焦電センサ１を小型化できる。焦電素子１８の焦電効果によって、耳の入り口からの検出でも、サーモパイルを耳内に深く挿入した場合と同等以上の感度で鼓膜の温度を計測できる。耳の入り口から鼓膜温度が検出できるため、イヤホン程度の位置に焦電センサ１を配置できる。したがって、焦電センサ１を装着することによる違和感や閉塞感を低減できる。
【0049】
また、焦電素子１８は、ポリフッ化ビニリデンを含んで構成される。このように構成することによって、焦電素子１８をポリフッ化ビニリデンなどの樹脂材を含んで構成できるため、焦電素子１８を軽量化できるとともに、柔軟にできる。このため、焦電素子１８を樹脂材以外の材料で構成した場合と比較して、カンチレバーの駆動に対する機械的耐久性が向上できる。
また、駆動部１９は、カンチレバー１０を振動させる圧電体１５を含む。このように構成することによって、逆圧電効果を使用して、カンチレバー１０を振動させることができる。
また、駆動部１９を構成する圧電体１５は、焦電素子１８を構成する材料を含む。このように構成することによって、駆動部１９を構成する圧電体１５と焦電素子１８を構成する焦電体とを同じ材料で構成できるため、同じ工程で作製できる。このため、駆動部１９を構成する圧電体１５と焦電素子１８を構成する焦電体１２とを異なる材料で作製するよりも工程数を削減できる。
また、赤外光透過窓を開口させた外郭体２０をさらに備える。カンチレバー１０と焦電素子１８と駆動部１９とは、外郭体２０の内部に設置され、外郭体２０の内部は、真空雰囲気である。このように構成することによって、カンチレバー１０と焦電素子１８と駆動部１９とを格納する外郭体２０の内部を真空雰囲気にできるため、真空雰囲気でない場合と比較して、断熱効果によって焦電素子１８の感度を上昇させることができる。また、カンチレバー１０を振動させたときの抵抗を低下できる。このため、焦電素子１８の消費電力を低減できる。
また、駆動部１９は、カンチレバー１０を振動させる圧電体１５を含む。このように構成することによって、逆圧電効果を使用して、カンチレバー１０を振動させることができる。
また、駆動部１９を構成する圧電体１５は、焦電素子１８を構成する材料を含む。このように構成することによって、駆動部１９を構成する圧電体１５と焦電素子１８を構成する焦電体とを同じ材料で構成できるため、同じ工程で作製できる。このため、駆動部１９を構成する圧電体１５と焦電素子１８を構成する焦電体１２とを異なる材料で作製するよりも工程数を削減できる。
また、赤外光透過窓を開口させた外郭体２０をさらに備える。カンチレバー１０と焦電素子１８と駆動部１９とは、外郭体２０の内部に設置され、外郭体２０の内部は、真空雰囲気である。このように構成することによって、カンチレバー１０と焦電素子１８と駆動部１９とを格納する外郭体２０の内部を真空雰囲気にできるため、真空雰囲気でない場合と比較して、断熱効果によって焦電素子１８の感度を上昇させることができる。また、カンチレバー１０を振動させたときの抵抗を低下できる。このため、焦電素子１８の消費電力を低減できる。
【0050】
（実施形態の変形例１）
［焦電センサ］
図７は、本実施形態の変形例１に係る焦電センサの一例を示す側面図である。
本実施形態の変形例１に係る焦電センサ１ａは、物体の温度を非接触で計測する。焦電センサ１ａは、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、支持部材１７とを備える。図７において、制御部ＣＵは省略される。
焦電センサ１ａは、焦電センサ１と比較して、Ｙ軸の負方向から見た場合に、カンチレバー１０が、振動していない状態でＸ軸とＹ軸とからなる平面に対して所定の角度θを有するように設置されている点で異なる。換言すれば、カンチレバー１０は、カンチレバーが振動していない状態で、固定端から自由端の方向と、赤外光の入射方向とが角度θを有するように設置される。角度θの一例は、３０度以上６０度未満であり、より好ましくは４０度以上５０度未満である。一例として、角度θを４５度とした場合について説明を続ける。
［焦電センサ］
図７は、本実施形態の変形例１に係る焦電センサの一例を示す側面図である。
本実施形態の変形例１に係る焦電センサ１ａは、物体の温度を非接触で計測する。焦電センサ１ａは、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、支持部材１７とを備える。図７において、制御部ＣＵは省略される。
焦電センサ１ａは、焦電センサ１と比較して、Ｙ軸の負方向から見た場合に、カンチレバー１０が、振動していない状態でＸ軸とＹ軸とからなる平面に対して所定の角度θを有するように設置されている点で異なる。換言すれば、カンチレバー１０は、カンチレバーが振動していない状態で、固定端から自由端の方向と、赤外光の入射方向とが角度θを有するように設置される。角度θの一例は、３０度以上６０度未満であり、より好ましくは４０度以上５０度未満である。一例として、角度θを４５度とした場合について説明を続ける。
【0051】
角度θを４５度とした場合には、その４５度を中心として、－４５度から＋４５度の間で、カンチレバー１０を振動させる（揺動させる）ことによって、焦電素子１８に被測定物から放射される赤外光を検出させることができる。一方、前述した実施形態では、焦電センサ１は、焦電素子１８に被測定物から放射される赤外光を検出させるには、０度から＋９０度の間の所定の角度範囲で、カンチレバー１０を振動させることになる。このように、カンチレバー１０を振動していない状態で、固定端から自由端の方向と、赤外光の入射方向とが４５度を有するように設置させて構成することによって、焦電センサ１ａは、一方向あたりのカンチレバー１０を振動させる角度を減少させることができるため、消費電力を低減できる。
焦電センサ１ａの動作は、図３を参照して説明した内容を同じであるため、その説明を省略する。焦電センサ１ａの製造方法は、図４と図５Ａから図５Ｆとを参照して説明した内容を同じであるため、その説明を省略する。
焦電センサ１ａの動作は、図３を参照して説明した内容を同じであるため、その説明を省略する。焦電センサ１ａの製造方法は、図４と図５Ａから図５Ｆとを参照して説明した内容を同じであるため、その説明を省略する。
【0052】
実施形態の変形例１において、外郭体２０に、焦電センサ１ａを格納して使用してもよい。
図８は、本実施形態の変形例１に係る焦電センサの使用例を示す図である。図７に示すように、焦電センサ１ａは、外郭体２０に格納されている。外郭体２０は、焦電センサ１ａを取り囲むように構成されている。外郭体２０の一例は、６面体である。外郭体２０の少なくとも一面は、焦電素子１８に赤外線が入射できるようにするために、赤外線透過窓２０Ｗを備えている。その一面の赤外線透過窓２０Ｗ以外の部分には、遮光部２２が形成されている。さらに、外郭体２０の内部は、真空雰囲気にされている。
図８は、本実施形態の変形例１に係る焦電センサの使用例を示す図である。図７に示すように、焦電センサ１ａは、外郭体２０に格納されている。外郭体２０は、焦電センサ１ａを取り囲むように構成されている。外郭体２０の一例は、６面体である。外郭体２０の少なくとも一面は、焦電素子１８に赤外線が入射できるようにするために、赤外線透過窓２０Ｗを備えている。その一面の赤外線透過窓２０Ｗ以外の部分には、遮光部２２が形成されている。さらに、外郭体２０の内部は、真空雰囲気にされている。
【0053】
本実施形態の変形例１に係る焦電センサ１ａによれば、前述した実施形態に係る焦電センサ１において、カンチレバー１０は、カンチレバー１０が振動していない状態で、固定端から自由端の方向と、赤外光の入射方向とのなす角度が、３０度以上６０度未満の位置に設置される。このように構成することによって、焦電センサ１ａは、カンチレバー１０を振動させる角度を減少させることができるため、消費電力を低減できる。具体的には、仮に、固定端から自由端の方向と赤外光の入射方向とのなす角度を４５度とした場合に、カンチレバー１０の振動を±４５度で完全なオンオフ駆動を可能にできる。また、固定端から自由端の方向と赤外光の入射方向とのなす角度を４５度とした場合に、少ない角度変化で有効面積を大きく変化させることができる。そのため、カンチレバー１０を完全に０度から９０度の範囲で振動させることができない場合に、少ない角度変化で面積変化を大きくできる４５度が有効となる。ここで、初期に４５度とする方法は上部電極１６の厚みを変化させ、膜応力で制御できる。また、予め上部電極１６に一定電圧を印加しておくことによって初期に４５度とすることができる。
【0054】
（実施形態の変形例２）
［焦電センサ］
本実施形態の変形例２に係る焦電センサ１ｂは、物体の温度を非接触で計測する。焦電センサ１ｂは、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９ｂと、支持部材１７とを備える。
焦電センサ１ｂは、焦電センサ１と比較して、カンチレバー１０の一端に複数の駆動部を有する点で異なる。ここでは、一例として、カンチレバー１０の一端に２個の駆動部を備える場合について説明を続ける。
［焦電センサ］
本実施形態の変形例２に係る焦電センサ１ｂは、物体の温度を非接触で計測する。焦電センサ１ｂは、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９ｂと、支持部材１７とを備える。
焦電センサ１ｂは、焦電センサ１と比較して、カンチレバー１０の一端に複数の駆動部を有する点で異なる。ここでは、一例として、カンチレバー１０の一端に２個の駆動部を備える場合について説明を続ける。
【0055】
図９は、本実施形態の変形例２に係る焦電センサを示す平面図である。図９は、図１において、Ｚ軸の正の方向から焦電センサ１ｂを見た図である。図９に示される例では、カンチレバー１０は、一端に二か所の固定端（ＦＥ０１、ＦＥ０２）を有している。二か所の固定端のうち、固定端ＦＥ０２には駆動部１９ｂ－１が設けられ、固定端ＦＥ０２には駆動部１９ｂ－２が設けられている。
駆動部１９ｂ－１と駆動部１９ｂ－２との各々は、カンチレバー１０を振動させる。カンチレバー１０が振動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。駆動部１９ｂ－１と駆動部１９ｂ－２との各々が独立して、カンチレバー１０を振動させてもよい。
駆動部１９ｂ－１は、下部電極１４ｂ－１と圧電体１５ｂ－１と上部電極１６ｂ－１とを含んで構成される。カンチレバー１０の一主面において、短辺方向（Ｙ軸方向）の中心から一方の方向でかつ固定端ＦＥ０１を含む所定の領域に下部電極１４ｂ－１が形成され、下部電極１４ｂ－１上に圧電体１５ｂ－１が形成され、圧電体１５ｂ－１上に上部電極１６ｂ－１が形成される。
駆動部１９ｂ－２は、下部電極１４ｂ－２と圧電体１５ｂ－２と上部電極１６ｂ－２とを含んで構成される。カンチレバー１０の一主面において、短辺方向の中心から他方の方向でかつ固定端ＦＥ０２を含む所定の領域に下部電極１４ｂ－２が形成され、下部電極１４ｂ－２上に圧電体１５ｂ－２が形成され、圧電体１５ｂ－２上に上部電極１６ｂ－２が形成される。
駆動部１９ｂ－１と駆動部１９ｂ－２との各々は、カンチレバー１０を振動させる。カンチレバー１０が振動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。駆動部１９ｂ－１と駆動部１９ｂ－２との各々が独立して、カンチレバー１０を振動させてもよい。
駆動部１９ｂ－１は、下部電極１４ｂ－１と圧電体１５ｂ－１と上部電極１６ｂ－１とを含んで構成される。カンチレバー１０の一主面において、短辺方向（Ｙ軸方向）の中心から一方の方向でかつ固定端ＦＥ０１を含む所定の領域に下部電極１４ｂ－１が形成され、下部電極１４ｂ－１上に圧電体１５ｂ－１が形成され、圧電体１５ｂ－１上に上部電極１６ｂ－１が形成される。
駆動部１９ｂ－２は、下部電極１４ｂ－２と圧電体１５ｂ－２と上部電極１６ｂ－２とを含んで構成される。カンチレバー１０の一主面において、短辺方向の中心から他方の方向でかつ固定端ＦＥ０２を含む所定の領域に下部電極１４ｂ－２が形成され、下部電極１４ｂ－２上に圧電体１５ｂ－２が形成され、圧電体１５ｂ－２上に上部電極１６ｂ－２が形成される。
【0056】
下部電極１４ｂ－１と下部電極１４ｂ－２との一例は白金を含んで構成される。下部電極１４ｂ－１と下部電極１４ｂ－２とのＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
圧電体１５ｂ－１と圧電体１５ｂ－２との一例はポリフッ化ビニリデンを含んで構成される。圧電体１５ｂ－１と圧電体１５ｂ－２とのＺ方向の厚さの一例として、１μｍとした場合について説明を続ける。
上部電極１６ｂ－１と上部電極１６ｂ－２との一例は金を含んで構成される。上部電極１６ｂ－１と上部電極１６ｂ－２とのＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
制御部ＣＵは、上部電極１６ｂ－１と下部電極１４ｂ－１と上部電極１６ｂ－２と下部電極１４ｂ－２と上部電極１３と下部電極１１と接続される。
制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ－１を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ－２を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。制御部ＣＵは、導出した電圧値を出力する。制御部ＣＵが出力した電圧値は他の装置で記録されてもよい。
このように構成することによって、カンチレバー１０一端の一か所に固定端を有している場合と比較して、カンチレバー１０を一様に変形させることができるため、カンチレバー１０がねじって曲げた状態（よじれた状態）となることを低減できる。
圧電体１５ｂ－１と圧電体１５ｂ－２との一例はポリフッ化ビニリデンを含んで構成される。圧電体１５ｂ－１と圧電体１５ｂ－２とのＺ方向の厚さの一例として、１μｍとした場合について説明を続ける。
上部電極１６ｂ－１と上部電極１６ｂ－２との一例は金を含んで構成される。上部電極１６ｂ－１と上部電極１６ｂ－２とのＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
制御部ＣＵは、上部電極１６ｂ－１と下部電極１４ｂ－１と上部電極１６ｂ－２と下部電極１４ｂ－２と上部電極１３と下部電極１１と接続される。
制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ－１を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ－２を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。制御部ＣＵは、導出した電圧値を出力する。制御部ＣＵが出力した電圧値は他の装置で記録されてもよい。
このように構成することによって、カンチレバー１０一端の一か所に固定端を有している場合と比較して、カンチレバー１０を一様に変形させることができるため、カンチレバー１０がねじって曲げた状態（よじれた状態）となることを低減できる。
【0057】
前述した実施形態の変形例２では、カンチレバー１０のＹ軸方向の長さが等しい場合について説明したが、この例に限られない。例えば、カンチレバー１０において、自由端のＹ軸方向の長さと、固定端のＹ軸方向の長さとが異なってもよい。一例として、自由端のＹ軸方向の長さが、固定端のＹ軸方向の長さよりも長い場合について説明する。
図１０は、本実施形態の変形例２に係る焦電センサを示す平面図である。図１０は、図１において、Ｚ軸の正の方向から焦電センサ１ｂ２を見た図である。図１０に示される例では、図９において、自由端のＹ軸方向の長さを、固定端のＹ軸方向の長さよりも長くしたものである。
カンチレバー１０ｂ２は、支持部材１７に一か所で固定され、一端に二か所の固定端（ＦＥ０１、ＦＥ０２）を有している。二か所の固定端のうち、固定端ＦＥ０１には駆動部１９ｂ２－１が設けられ、固定端ＦＥ０２には駆動部１９ｂ２－２が設けられている。
駆動部１９ｂ２－１と駆動部１９ｂ２－２との各々は、カンチレバー１０ｂ２を振動させる。カンチレバー１０ｂ２が振動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。駆動部１９ｂ２－１と駆動部１９ｂ２－２との各々が独立して、カンチレバー１０ｂ２を振動させてもよい。駆動部１９ｂ２－１と駆動部１９ｂ２－２との各々が独立して、カンチレバー１０ｂ２を振動させてもよい。
図１０は、本実施形態の変形例２に係る焦電センサを示す平面図である。図１０は、図１において、Ｚ軸の正の方向から焦電センサ１ｂ２を見た図である。図１０に示される例では、図９において、自由端のＹ軸方向の長さを、固定端のＹ軸方向の長さよりも長くしたものである。
カンチレバー１０ｂ２は、支持部材１７に一か所で固定され、一端に二か所の固定端（ＦＥ０１、ＦＥ０２）を有している。二か所の固定端のうち、固定端ＦＥ０１には駆動部１９ｂ２－１が設けられ、固定端ＦＥ０２には駆動部１９ｂ２－２が設けられている。
駆動部１９ｂ２－１と駆動部１９ｂ２－２との各々は、カンチレバー１０ｂ２を振動させる。カンチレバー１０ｂ２が振動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。駆動部１９ｂ２－１と駆動部１９ｂ２－２との各々が独立して、カンチレバー１０ｂ２を振動させてもよい。駆動部１９ｂ２－１と駆動部１９ｂ２－２との各々が独立して、カンチレバー１０ｂ２を振動させてもよい。
【0058】
駆動部１９ｂ２－１は、下部電極１４ｂ２－１と圧電体１５ｂ２－１と上部電極１６ｂ２－１とを含んで構成される。カンチレバー１０ｂ２の一主面において、短辺方向の中心から一方の方向でかつ固定端ＦＥ０１を含む所定の領域に下部電極１４ｂ２－１が形成され、下部電極１４ｂ２－１上に圧電体１５ｂ２－１が形成され、圧電体１５ｂ２－１上に上部電極１６ｂ２－１が形成される。下部電極１４ｂ２－１と圧電体１５ｂ２－１と上部電極１６ｂ２－１とのＹ軸方向の長さは、図９に示した下部電極１４ｂ－１と圧電体１５ｂ－１と上部電極１６ｂ－１とのＹ軸方向の長さよりも短い。
駆動部１９ｂ２－２は、下部電極１４ｂ２－２と圧電体１５ｂ２－２と上部電極１６ｂ２－２とを含んで構成される。カンチレバー１０ｂ２の一主面において、短辺方向の中心から他方の方向でかつ固定端ＦＥ０２を含む所定の領域に下部電極１４ｂ２－２が形成され、下部電極１４ｂ２－２上に圧電体１５ｂ２－２が形成され、圧電体１５ｂ２－２上に上部電極１６ｂ２－２が形成される。下部電極１４ｂ２－２と圧電体１５ｂ２－２と上部電極１６ｂ２－２とのＹ軸方向の長さは、図９に示した下部電極１４ｂ－２と圧電体１５ｂ－２と上部電極１６ｂ－２とのＹ軸方向の長さよりも短い。
駆動部１９ｂ２－２は、下部電極１４ｂ２－２と圧電体１５ｂ２－２と上部電極１６ｂ２－２とを含んで構成される。カンチレバー１０ｂ２の一主面において、短辺方向の中心から他方の方向でかつ固定端ＦＥ０２を含む所定の領域に下部電極１４ｂ２－２が形成され、下部電極１４ｂ２－２上に圧電体１５ｂ２－２が形成され、圧電体１５ｂ２－２上に上部電極１６ｂ２－２が形成される。下部電極１４ｂ２－２と圧電体１５ｂ２－２と上部電極１６ｂ２－２とのＹ軸方向の長さは、図９に示した下部電極１４ｂ－２と圧電体１５ｂ－２と上部電極１６ｂ－２とのＹ軸方向の長さよりも短い。
【0059】
下部電極１４ｂ２－１と下部電極１４ｂ２－２との一例は白金を含んで構成される。下部電極１４ｂ２－１と下部電極１４ｂ２－２とのＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
圧電体１５ｂ２－１と圧電体１５ｂ２－２との一例はポリフッ化ビニリデンを含んで構成される。圧電体１５ｂ２－１と圧電体１５ｂ２－２とのＺ方向の厚さの一例として、１μｍとした場合について説明を続ける。
上部電極１６ｂ２－１と上部電極１６ｂ２－２との一例は金を含んで構成される。上部電極１６ｂ２－１と上部電極１６ｂ２－２とのＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
制御部ＣＵは、上部電極１６ｂ２－１と下部電極１４ｂ２－１と上部電極１６ｂ２－２と下部電極１４ｂ２－２と上部電極１３と下部電極１１と接続される。
制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ２－１を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ２－２を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。制御部ＣＵは、導出した電圧値を出力する。制御部ＣＵが出力した電圧値は他の装置で記録されてもよい。
このように構成することによって、固定端のＹ軸方向の長さを減少させることができるため、図９と比較して、カンチレバー１０を拘束することによって振動の妨げとなる部分を減少させることができるため、カンチレバー１０の変形が容易となる。このため、焦電センサ１ｂ２の消費電力を減少させることができる。
圧電体１５ｂ２－１と圧電体１５ｂ２－２との一例はポリフッ化ビニリデンを含んで構成される。圧電体１５ｂ２－１と圧電体１５ｂ２－２とのＺ方向の厚さの一例として、１μｍとした場合について説明を続ける。
上部電極１６ｂ２－１と上部電極１６ｂ２－２との一例は金を含んで構成される。上部電極１６ｂ２－１と上部電極１６ｂ２－２とのＺ方向の厚さの一例として、１００ｎｍとした場合について説明を続ける。
制御部ＣＵは、上部電極１６ｂ２－１と下部電極１４ｂ２－１と上部電極１６ｂ２－２と下部電極１４ｂ２－２と上部電極１３と下部電極１１と接続される。
制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ２－１を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ２－２を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。制御部ＣＵは、導出した電圧値を出力する。制御部ＣＵが出力した電圧値は他の装置で記録されてもよい。
このように構成することによって、固定端のＹ軸方向の長さを減少させることができるため、図９と比較して、カンチレバー１０を拘束することによって振動の妨げとなる部分を減少させることができるため、カンチレバー１０の変形が容易となる。このため、焦電センサ１ｂ２の消費電力を減少させることができる。
【0060】
また、例えば、カンチレバー１０において、自由端のＹ軸方向の長さと、固定端のＹ軸方向の長さとを異ならせるとともに、複数の固定端を有するようにしてもよい。一例として、自由端のＹ軸方向の長さが、固定端のＹ軸方向の長さよりも長く、かつ２か所の固定端を有する場合について説明する。
図１１は、本実施形態の変形例２に係る焦電センサを示す平面図である。図１１は、図１において、Ｚ軸の正の方向から焦電センサ１ｂ３を見た図である。図１１に示される例では、図９において、自由端のＹ軸方向の長さを、固定端のＹ軸方向の長さよりも長くしたものである。また、カンチレバー１０ｂ３は、支持部材１７に三か所で固定され、一端に二か所の固定端（ＦＥ０１、ＦＥ０２）を有している。二か所の固定端のうち、固定端ＦＥ０１には駆動部１９ｂ３－１が設けられ、固定端ＦＥ０２には駆動部１９ｂ３－２が設けられている。
駆動部１９ｂ３－１と駆動部１９ｂ３－２との各々は、カンチレバー１０ｂ３を振動させる。カンチレバー１０ｂ３が振動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。駆動部１９ｂ３－１と駆動部１９ｂ３－２との各々が独立して、カンチレバー１０ｂ３を振動させてもよい。
図１１は、本実施形態の変形例２に係る焦電センサを示す平面図である。図１１は、図１において、Ｚ軸の正の方向から焦電センサ１ｂ３を見た図である。図１１に示される例では、図９において、自由端のＹ軸方向の長さを、固定端のＹ軸方向の長さよりも長くしたものである。また、カンチレバー１０ｂ３は、支持部材１７に三か所で固定され、一端に二か所の固定端（ＦＥ０１、ＦＥ０２）を有している。二か所の固定端のうち、固定端ＦＥ０１には駆動部１９ｂ３－１が設けられ、固定端ＦＥ０２には駆動部１９ｂ３－２が設けられている。
駆動部１９ｂ３－１と駆動部１９ｂ３－２との各々は、カンチレバー１０ｂ３を振動させる。カンチレバー１０ｂ３が振動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。駆動部１９ｂ３－１と駆動部１９ｂ３－２との各々が独立して、カンチレバー１０ｂ３を振動させてもよい。
【0061】
駆動部１９ｂ３－１は、下部電極１４ｂ３－１と圧電体１５ｂ３－１と上部電極１６ｂ３－１とを含んで構成される。カンチレバー１０ｂ３の一主面において、短辺方向の中心から一方の方向でかつ固定端ＦＥ０１を含む所定の領域に下部電極１４ｂ３－１が形成され、下部電極１４ｂ３－１上に圧電体１５ｂ３－１が形成され、圧電体１５ｂ３－１上に上部電極１６ｂ３－１が形成される。下部電極１４ｂ３－１と圧電体１５ｂ３－１と上部電極１６ｂ３－１とのＹ軸方向の長さは、図９に示した下部電極１４ｂ－１と圧電体１５ｂ－１と上部電極１６ｂ－１とのＹ軸方向の長さよりも短い。
駆動部１９ｂ３－２は、下部電極１４ｂ３－２と圧電体１５ｂ３－２と上部電極１６ｂ３－２とを含んで構成される。カンチレバー１０ｂ３の一主面において、短辺方向の中心から他方の方向でかつ固定端を含む所定の領域に下部電極１４ｂ３－２が形成され、下部電極１４ｂ３－２上に圧電体１５ｂ３－２が形成され、圧電体１５ｂ３－２上に上部電極１６ｂ３－２が形成される。下部電極１４ｂ３－２と圧電体１５ｂ３－２と上部電極１６ｂ３－２とのＹ軸方向の長さは、図９に示した下部電極１４ｂ－２と圧電体１５ｂ－２と上部電極１６ｂ－２とのＹ軸方向の長さよりも短い。
制御部ＣＵは、上部電極１６ｂ３－１と下部電極１４ｂ３－１と上部電極１６ｂ３－２と下部電極１４ｂ３－２と上部電極１３と下部電極１１と接続される。
制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ３－１を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ３－２を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。制御部ＣＵは、導出した電圧値を出力する。制御部ＣＵが出力した電圧値は他の装置で記録されてもよい。
このように構成することによって、固定端のＹ軸方向の長さを減少させることができるため、図９と比較して、カンチレバー１０を拘束することによって振動の妨げとなる部分を減少させることができるため、カンチレバー１０の変形が容易となる。さらに、カンチレバー１０の固定端を複数の箇所で固定することによって、カンチレバー１０を一か所で固定した場合よりも、一様に変形させることができる。
駆動部１９ｂ３－２は、下部電極１４ｂ３－２と圧電体１５ｂ３－２と上部電極１６ｂ３－２とを含んで構成される。カンチレバー１０ｂ３の一主面において、短辺方向の中心から他方の方向でかつ固定端を含む所定の領域に下部電極１４ｂ３－２が形成され、下部電極１４ｂ３－２上に圧電体１５ｂ３－２が形成され、圧電体１５ｂ３－２上に上部電極１６ｂ３－２が形成される。下部電極１４ｂ３－２と圧電体１５ｂ３－２と上部電極１６ｂ３－２とのＹ軸方向の長さは、図９に示した下部電極１４ｂ－２と圧電体１５ｂ－２と上部電極１６ｂ－２とのＹ軸方向の長さよりも短い。
制御部ＣＵは、上部電極１６ｂ３－１と下部電極１４ｂ３－１と上部電極１６ｂ３－２と下部電極１４ｂ３－２と上部電極１３と下部電極１１と接続される。
制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ３－１を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、駆動部１９ｂ３－２を駆動することによって焦電素子１８に発生した電荷を検出する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。制御部ＣＵは、導出した電圧値を出力する。制御部ＣＵが出力した電圧値は他の装置で記録されてもよい。
このように構成することによって、固定端のＹ軸方向の長さを減少させることができるため、図９と比較して、カンチレバー１０を拘束することによって振動の妨げとなる部分を減少させることができるため、カンチレバー１０の変形が容易となる。さらに、カンチレバー１０の固定端を複数の箇所で固定することによって、カンチレバー１０を一か所で固定した場合よりも、一様に変形させることができる。
【0062】
本実施形態の変形例２に係る焦電センサ（１ｂ、１ｂ２、１ｂ３）によれば、前述した実施形態に係る焦電センサにおいて、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）は、一端に複数の駆動部（１９ｂ－１、１９ｂ－２、１９ｂ２－１、１９ｂ２－２、１９ｂ３－１、１９ｂ３－２）を有する。このように構成することによって、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）を一様に変形させることができるため、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）がねじって曲げた状態（よじれた状態）となることを低減できる。このため、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）の姿勢の制御の精度を向上できる。
また、複数の駆動部（１９ｂ－１、１９ｂ－２、１９ｂ２－１、１９ｂ２－２、１９ｂ３－１、１９ｂ３－２）の各々は個別に制御される。このように構成することによって、制御の自由度を向上できるため、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）の姿勢の制御の精度をさらに向上できる。
また、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）は、一端に、互いが離間している複数の固定端を有し、複数の固定端にはそれぞれ駆動部が設けられている。このように構成することによって、カンチレバー１０を一か所で固定した場合よりも、一様に変形させることができる。複数の固定端（ＦＥ０１、ＦＥ０２）の各々に駆動部（１９ｂ－１、１９ｂ－２、１９ｂ２－１、１９ｂ２－２、１９ｂ３－１、１９ｂ３－２）が設けられるため、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）の姿勢の制御の精度を向上できる。
また、一端は長手方向を有し、固定端（ＦＥ０１、ＦＥ０２）は、長手方向の中心対称に形成されている。このように構成することによって、カンチレバー１０の一端の長手方向の中心対象に形成された固定端に設けられた駆動部によって、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）を一様に変形させることができるため、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）の姿勢の制御の精度を向上できる。
また、複数の駆動部（１９ｂ－１、１９ｂ－２、１９ｂ２－１、１９ｂ２－２、１９ｂ３－１、１９ｂ３－２）の各々は個別に制御される。このように構成することによって、制御の自由度を向上できるため、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）の姿勢の制御の精度をさらに向上できる。
また、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）は、一端に、互いが離間している複数の固定端を有し、複数の固定端にはそれぞれ駆動部が設けられている。このように構成することによって、カンチレバー１０を一か所で固定した場合よりも、一様に変形させることができる。複数の固定端（ＦＥ０１、ＦＥ０２）の各々に駆動部（１９ｂ－１、１９ｂ－２、１９ｂ２－１、１９ｂ２－２、１９ｂ３－１、１９ｂ３－２）が設けられるため、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）の姿勢の制御の精度を向上できる。
また、一端は長手方向を有し、固定端（ＦＥ０１、ＦＥ０２）は、長手方向の中心対称に形成されている。このように構成することによって、カンチレバー１０の一端の長手方向の中心対象に形成された固定端に設けられた駆動部によって、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）を一様に変形させることができるため、カンチレバー（１０、１０ｂ２、１０ｂ３）の姿勢の制御の精度を向上できる。
【0063】
（実施形態の変形例３）
［焦電センサシステム］
図１２は、実施形態の変形例３に係る焦電センサシステムの一例を示す図である。
本実施形態の変形例に係る焦電センサシステム３は、前述した焦電センサ１、焦電センサ１ａ、焦電センサ１ｂ、焦電センサ１ｂ２、及び焦電センサ１ｂ３のいずれかを複数含んで構成される。ここでは、一例として、焦電センサシステム３が、複数の焦電センサ１を含んで構成される場合について説明を続ける。
図１２に示すように、焦電センサシステム３は、センサアレイ部３０と、センサアレイ部３０と接続されるカンチレバー駆動部３１と、センサ信号処理部３２とを備える。焦電センサシステム３は、センサ信号処理部３２と接続される温度情報出力部３３を備える。焦電センサシステム３は、センサアレイ部３０とカンチレバー駆動部３１とセンサ信号処理部３２と温度情報出力部３３とへ電源を供給する電源３４を備える。
センサアレイ部３０は、複数の焦電センサ１を含んで構成される。図１２に示される例では、センサアレイ部３０は、２５個の焦電センサ１を含んで構成される。ここで、複数の焦電センサ１の各々は、外郭体２０に格納されて構成されてもよい。
カンチレバー駆動部３１は、センサアレイ部３０に含まれる複数の焦電センサ１の各々に接続される。カンチレバー駆動部３１は、電源３４が供給する電源を使用して、複数の焦電センサ１の各々に含まれる駆動部１９を制御部ＣＵに駆動させる。
［焦電センサシステム］
図１２は、実施形態の変形例３に係る焦電センサシステムの一例を示す図である。
本実施形態の変形例に係る焦電センサシステム３は、前述した焦電センサ１、焦電センサ１ａ、焦電センサ１ｂ、焦電センサ１ｂ２、及び焦電センサ１ｂ３のいずれかを複数含んで構成される。ここでは、一例として、焦電センサシステム３が、複数の焦電センサ１を含んで構成される場合について説明を続ける。
図１２に示すように、焦電センサシステム３は、センサアレイ部３０と、センサアレイ部３０と接続されるカンチレバー駆動部３１と、センサ信号処理部３２とを備える。焦電センサシステム３は、センサ信号処理部３２と接続される温度情報出力部３３を備える。焦電センサシステム３は、センサアレイ部３０とカンチレバー駆動部３１とセンサ信号処理部３２と温度情報出力部３３とへ電源を供給する電源３４を備える。
センサアレイ部３０は、複数の焦電センサ１を含んで構成される。図１２に示される例では、センサアレイ部３０は、２５個の焦電センサ１を含んで構成される。ここで、複数の焦電センサ１の各々は、外郭体２０に格納されて構成されてもよい。
カンチレバー駆動部３１は、センサアレイ部３０に含まれる複数の焦電センサ１の各々に接続される。カンチレバー駆動部３１は、電源３４が供給する電源を使用して、複数の焦電センサ１の各々に含まれる駆動部１９を制御部ＣＵに駆動させる。
【0064】
センサ信号処理部３２は、センサアレイ部３０に含まれる複数の焦電センサ１の各々に接続される。センサ信号処理部３２は、電源３４が供給する電源を使用して、複数の焦電センサ１の各々に含まれる制御部ＣＵが出力する電圧値を取得し、取得した電圧値に基づいて、温度を導出する。
温度情報出力部３３は、センサ信号処理部３２が導出した複数の焦電センサ１の各々に該当する温度情報を取得する。温度情報出力部３３は、取得した温度情報を出力する。
温度情報出力部３３は、センサ信号処理部３２が導出した複数の焦電センサ１の各々に該当する温度情報を取得する。温度情報出力部３３は、取得した温度情報を出力する。
【0065】
カンチレバー駆動部３１、センサ信号処理部３２、及び温度情報出力部３３は、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサが記憶部（図示なし）に格納されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。コンピュータプログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。
実施形態の変形例３に係る焦電センサシステム３によれば、焦電センサ１をアレイ状に複数配置し、複数の焦電センサの各々に含まれる駆動部を制御するカンチレバー駆動部３１としての制御部と、複数の焦電素子の各々が出力する電気信号を処理するセンサ信号処理部とを備える。このように構成することによって、焦電センサ１をアレイ状に配置することで耳内の構造と温度マップを取得できるため、鼓膜の温度をピンポイントで計測できる。
実施形態の変形例３に係る焦電センサシステム３によれば、焦電センサ１をアレイ状に複数配置し、複数の焦電センサの各々に含まれる駆動部を制御するカンチレバー駆動部３１としての制御部と、複数の焦電素子の各々が出力する電気信号を処理するセンサ信号処理部とを備える。このように構成することによって、焦電センサ１をアレイ状に配置することで耳内の構造と温度マップを取得できるため、鼓膜の温度をピンポイントで計測できる。
【0066】
（実施形態の変形例４）
［焦電センサ］
図１３は、本実施形態の変形例４に係る焦電センサの一例を示す側面図である。図１４は、本実施形態の変形例４に係る焦電センサを示す平面図である。
本実施形態の変形例４に係る焦電センサ１ｃは、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、遮断部材４０から遮断部材４３と、支持部材１７と、制御部ＣＵとを備える。
焦電センサ１ｃは、焦電センサ１と比較して、Ｚ軸方向において焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に遮断部材４０から遮断部材４３が形成されている点で異なる。遮断部材４０から遮断部材４３は、被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する。遮断部材４０から遮断部材４３の一例は、断熱材、特に樹脂材、具体的にはシリコーン・エポキシ樹脂・永久レジスト（ＳＵ－８）等によって構成される。
［焦電センサ］
図１３は、本実施形態の変形例４に係る焦電センサの一例を示す側面図である。図１４は、本実施形態の変形例４に係る焦電センサを示す平面図である。
本実施形態の変形例４に係る焦電センサ１ｃは、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、遮断部材４０から遮断部材４３と、支持部材１７と、制御部ＣＵとを備える。
焦電センサ１ｃは、焦電センサ１と比較して、Ｚ軸方向において焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に遮断部材４０から遮断部材４３が形成されている点で異なる。遮断部材４０から遮断部材４３は、被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する。遮断部材４０から遮断部材４３の一例は、断熱材、特に樹脂材、具体的にはシリコーン・エポキシ樹脂・永久レジスト（ＳＵ－８）等によって構成される。
【0067】
遮断部材４０から遮断部材４３の各々は、直方体の形状を有する。遮断部材４０から遮断部材４３の各々は、その長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に垂直な方向となるように形成される。図１４において、カンチレバー１０の駆動方向はＺ軸方向であり、遮断部材４０から遮断部材４３の各々はその長手方向がＹ軸方向となるように形成される。
【0068】
（焦電センサの動作）
図１５Ａから図１５Ｄは、本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。図１５Ａと図１５Ｂとはカンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する場合であり、図１５Ｃと図１５Ｄとはカンチレバー１０の自由端がＺ軸の負の方向に移動する場合である。
カンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する場合について説明する。この場合、下部電極１４と上部電極１６との間には配線Ｗ０１と配線Ｗ０２とによって下部電極１４を基準として、上部電極１６に正の電圧が印加される。下部電極１４と上部電極１６との間に下部電極１４を基準として、上部電極１６に正の電圧が印加されることによって、図１５Ａに示すように圧電体１５は分極方向に伸張する。圧電体１５が分極方向に伸張することによって、圧電体１５の平面（Ｘ軸とＹ軸とによって表される平面）方向に圧縮力が発生する。圧電体１５の平面方向に圧縮力が発生することによって、図１５Ｂに示すようにカンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する。
図１５Ａから図１５Ｄは、本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。図１５Ａと図１５Ｂとはカンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する場合であり、図１５Ｃと図１５Ｄとはカンチレバー１０の自由端がＺ軸の負の方向に移動する場合である。
カンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する場合について説明する。この場合、下部電極１４と上部電極１６との間には配線Ｗ０１と配線Ｗ０２とによって下部電極１４を基準として、上部電極１６に正の電圧が印加される。下部電極１４と上部電極１６との間に下部電極１４を基準として、上部電極１６に正の電圧が印加されることによって、図１５Ａに示すように圧電体１５は分極方向に伸張する。圧電体１５が分極方向に伸張することによって、圧電体１５の平面（Ｘ軸とＹ軸とによって表される平面）方向に圧縮力が発生する。圧電体１５の平面方向に圧縮力が発生することによって、図１５Ｂに示すようにカンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向に移動する。
【0069】
カンチレバー１０の自由端がＺ軸の負の方向に移動する場合について説明する。この場合、下部電極１４と上部電極１６との間には配線Ｗ０１と配線Ｗ０２とによって下部電極１４を基準として、上部電極１６に負の電圧が印加される。下部電極１４と上部電極１６との間に下部電極１４を基準として、上部電極１６に負の電圧印加されることによって、図１５Ｃに示すように圧電体１５は分極方向に圧縮される。圧電体１５が分極方向に圧縮されることによって、圧電体１５の平面（Ｘ軸とＹ軸とによって表される平面）方向に伸張力が発生する。圧電体１５の平面方向に伸張力が発生することによって、図１５Ｄに示すようにカンチレバー１０の自由端がＺ軸の負の方向に移動する。
カンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向と負の方向との間で移動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。焦電素子１８に入射する赤外光が変調されることによって、焦電素子１８には電荷が発生する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。
カンチレバー１０上に遮断部材４０から遮断部材４３が形成されていることによって、遮断部材４０から遮断部材４３が形成されていない場合と比較して、カンチレバー１０が移動することによって焦電素子１８に入射される赤外線の一部が遮断部材４０から遮断部材４３によって遮断されるため、赤外線が入射する焦電素子１８の面積（以下「有効面積」という）を大きく変えることができる。遮断部材４０から遮断部材４３は、カンチレバー１０の平面（Ｘ軸とＹ軸とによって表される平面）に垂直に入射される赤外線に加え、カンチレバー１０の平面に斜め方向から入射する赤外線も遮断する。
カンチレバー１０の自由端がＺ軸の正の方向と負の方向との間で移動することによって、焦電素子１８に入射する赤外光が変調される。焦電素子１８に入射する赤外光が変調されることによって、焦電素子１８には電荷が発生する。制御部ＣＵは、電荷の検出結果に基づいて、電圧値を導出する。
カンチレバー１０上に遮断部材４０から遮断部材４３が形成されていることによって、遮断部材４０から遮断部材４３が形成されていない場合と比較して、カンチレバー１０が移動することによって焦電素子１８に入射される赤外線の一部が遮断部材４０から遮断部材４３によって遮断されるため、赤外線が入射する焦電素子１８の面積（以下「有効面積」という）を大きく変えることができる。遮断部材４０から遮断部材４３は、カンチレバー１０の平面（Ｘ軸とＹ軸とによって表される平面）に垂直に入射される赤外線に加え、カンチレバー１０の平面に斜め方向から入射する赤外線も遮断する。
【0070】
図１６Ａから図１６Ｄは、本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。図１６Ａと図１６Ｂとは焦電素子１８に遮断部材４０から遮断部材４３を形成しない場合について示し、図１６Ｃと図１６Ｄとは焦電素子１８に遮断部材４０から遮断部材４３を形成した場合について示す。ここでは、説明の便宜のため、焦電素子１８のＹ軸方向の長さを１とした場合について説明を続ける。
焦電素子１８に遮断部材４０から遮断部材４３を形成しない場合について説明する。図１６Ａに示すように、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない水平の場合には、有効面積はＸで表される。図１６Ｂに示すように、焦電素子１８が駆動していることによってＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合には、有効面積はＸｃｏｓθで表される。したがって、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない場合と焦電素子１８がＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合との有効面積の変化率は、Ｘｃｏｓθ／Ｘで表される。
焦電素子１８に遮断部材４０から遮断部材４３を形成した場合について説明する。ここでは、一例として、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない場合に、Ｘ軸方向の長さがＢ、Ｙ軸方向の長さが１、Ｚ軸方向の長さがＡである遮断部材がｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）個形成されている場合について説明する。図１６Ｃに示すように、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない水平の場合には、有効面積はＸ－ｎ×Ｂで表される。図１６Ｄに示すように、焦電素子１８が駆動していることによってＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合には、有効面積はＸｃｏｓθ－ｎ（Ａｓｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ）で表される。したがって、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない場合と焦電素子１８がＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合との有効面積の変化率は、（（Ｘ－ｎＢ）ｃｏｓθ－ｎＡｓｉｎθ）／（Ｘ－ｎＢ）で表される。
焦電素子１８に遮断部材４０から遮断部材４３を形成しない場合について説明する。図１６Ａに示すように、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない水平の場合には、有効面積はＸで表される。図１６Ｂに示すように、焦電素子１８が駆動していることによってＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合には、有効面積はＸｃｏｓθで表される。したがって、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない場合と焦電素子１８がＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合との有効面積の変化率は、Ｘｃｏｓθ／Ｘで表される。
焦電素子１８に遮断部材４０から遮断部材４３を形成した場合について説明する。ここでは、一例として、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない場合に、Ｘ軸方向の長さがＢ、Ｙ軸方向の長さが１、Ｚ軸方向の長さがＡである遮断部材がｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）個形成されている場合について説明する。図１６Ｃに示すように、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない水平の場合には、有効面積はＸ－ｎ×Ｂで表される。図１６Ｄに示すように、焦電素子１８が駆動していることによってＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合には、有効面積はＸｃｏｓθ－ｎ（Ａｓｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ）で表される。したがって、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない場合と焦電素子１８がＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合との有効面積の変化率は、（（Ｘ－ｎＢ）ｃｏｓθ－ｎＡｓｉｎθ）／（Ｘ－ｎＢ）で表される。
【0071】
図１７は、本実施形態の変形例４に係る焦電センサの他の例を示す側面図である。
本実施形態の変形例４に係る焦電センサ１ｃ２は、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、遮断部材４０ａから遮断部材４３ａと、支持部材１７と、制御部ＣＵとを備える。
焦電センサ１ｃ２は、焦電センサ１と比較して、Ｚ軸方向において焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に遮断部材４０ａから遮断部材４３ａが形成されている点で異なる。遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々は、カンチレバー１０がＺ軸方向に移動していない場合において、一主面から赤外光の入射面に向かって断面積が広がる逆テーパ状である。遮断部材４０ａから遮断部材４３ａは、被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する。遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの一例は、断熱材、特に樹脂材、具体的にはシリコーン・エポキシ樹脂・永久レジスト（ＳＵ－８）等によって構成される。
本実施形態の変形例４に係る焦電センサ１ｃ２の平面図は、図１４を適用できるため、ここでの説明は省略する。
遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々は、四角柱の形状を有する。遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々は、その長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に垂直な方向となるように形成される。カンチレバー１０の駆動方向はＺ軸方向であり、遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々はその長手方向がＹ軸方向となるように形成される。
本実施形態の変形例４に係る焦電センサ１ｃ２は、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、遮断部材４０ａから遮断部材４３ａと、支持部材１７と、制御部ＣＵとを備える。
焦電センサ１ｃ２は、焦電センサ１と比較して、Ｚ軸方向において焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に遮断部材４０ａから遮断部材４３ａが形成されている点で異なる。遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々は、カンチレバー１０がＺ軸方向に移動していない場合において、一主面から赤外光の入射面に向かって断面積が広がる逆テーパ状である。遮断部材４０ａから遮断部材４３ａは、被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する。遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの一例は、断熱材、特に樹脂材、具体的にはシリコーン・エポキシ樹脂・永久レジスト（ＳＵ－８）等によって構成される。
本実施形態の変形例４に係る焦電センサ１ｃ２の平面図は、図１４を適用できるため、ここでの説明は省略する。
遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々は、四角柱の形状を有する。遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々は、その長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に垂直な方向となるように形成される。カンチレバー１０の駆動方向はＺ軸方向であり、遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々はその長手方向がＹ軸方向となるように形成される。
【0072】
（焦電センサの動作）
図１８Ａと図１８Ｂとは、本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。ここでは、説明の便宜のため、焦電素子１８のＹ軸方向の長さを１とした場合について説明を続ける。
焦電素子１８に遮断部材４０ａから遮断部材４３ａを形成した場合について、一例として、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない水平の場合に、Ｘ軸方向において、焦電素子１８に接している部分の長さがＢ、焦電素子１８に接していない部分の長さがＣであり、Ｙ軸方向の長さが１、Ｚ軸方向の長さがＡである遮断部材がｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）個形成されている場合について説明する。図１８Ａに示すように、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない水平の場合には、有効面積はＸ－ｎ×Ｃで表される。図１８Ｂに示すように、焦電素子１８が駆動することによってＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合には、有効面積はＸｃｏｓθ－ｎ（Ａｓｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ）で表される。したがって、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない場合と焦電素子１８がＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合との間で有効面積の変化率は、（（Ｘ－ｎＢ）ｃｏｓθ－ｎＡｓｉｎθ）／（Ｘ－ｎＢ）で表される。これは、遮断部材を逆テーパ形状にしない場合と同じである。
遮断部材を逆テーパ形状にすることによって、入射光の角度を制限することができるため、感度を向上できる。
図１８Ａと図１８Ｂとは、本実施形態の変形例４に係る焦電センサの動作を説明するための図である。ここでは、説明の便宜のため、焦電素子１８のＹ軸方向の長さを１とした場合について説明を続ける。
焦電素子１８に遮断部材４０ａから遮断部材４３ａを形成した場合について、一例として、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない水平の場合に、Ｘ軸方向において、焦電素子１８に接している部分の長さがＢ、焦電素子１８に接していない部分の長さがＣであり、Ｙ軸方向の長さが１、Ｚ軸方向の長さがＡである遮断部材がｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）個形成されている場合について説明する。図１８Ａに示すように、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない水平の場合には、有効面積はＸ－ｎ×Ｃで表される。図１８Ｂに示すように、焦電素子１８が駆動することによってＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合には、有効面積はＸｃｏｓθ－ｎ（Ａｓｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ）で表される。したがって、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない場合と焦電素子１８がＺ軸の正の方向に角度θ移動している場合との間で有効面積の変化率は、（（Ｘ－ｎＢ）ｃｏｓθ－ｎＡｓｉｎθ）／（Ｘ－ｎＢ）で表される。これは、遮断部材を逆テーパ形状にしない場合と同じである。
遮断部材を逆テーパ形状にすることによって、入射光の角度を制限することができるため、感度を向上できる。
【0073】
図１９は、本実施形態の変形例４に係る焦電センサの有効面積の変化の一例を示す図である。図１９は、遮断部材がある場合とない場合とについて、焦電素子１８がＺ軸方向に移動していない水平の場合と焦電素子１８が駆動していることによってＺ軸方向に移動している場合との間で有効面積の変化率を示す。
図１９によれば、遮断部材がない場合において、焦電素子１８をＺ軸方向に移動させない水平の場合と焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に４５度移動させた場合との間で有効面積の変化率は７０．７［％］であり、焦電素子１８をＺ軸方向に移動させない水平の場合と焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に３０度移動させた場合との間で有効面積の変化率は８６．６［％］である。
遮断部材がある場合において、焦電素子１８をＺ軸方向に移動させない水平の場合と焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に４５度移動させた場合との間で有効面積の変化率は４８．８［％］であり、焦電素子１８をＺ軸方向に移動させない水平の場合と焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に３０度移動させた場合との間で有効面積の変化率は７１．１［％］である。
遮断部材を形成することによって、遮断部材を形成しない場合と比較して、遮断部材を形成しない焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に４５度移動させた場合と同等の有効面積の変化率を、遮断部材を形成した焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に３０度移動させた場合に得ることができる。
図１９によれば、遮断部材がない場合において、焦電素子１８をＺ軸方向に移動させない水平の場合と焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に４５度移動させた場合との間で有効面積の変化率は７０．７［％］であり、焦電素子１８をＺ軸方向に移動させない水平の場合と焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に３０度移動させた場合との間で有効面積の変化率は８６．６［％］である。
遮断部材がある場合において、焦電素子１８をＺ軸方向に移動させない水平の場合と焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に４５度移動させた場合との間で有効面積の変化率は４８．８［％］であり、焦電素子１８をＺ軸方向に移動させない水平の場合と焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に３０度移動させた場合との間で有効面積の変化率は７１．１［％］である。
遮断部材を形成することによって、遮断部材を形成しない場合と比較して、遮断部材を形成しない焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に４５度移動させた場合と同等の有効面積の変化率を、遮断部材を形成した焦電素子１８を駆動することによってＺ軸方向に３０度移動させた場合に得ることができる。
【0074】
遮断部材４０から遮断部材４３の各々を焦電素子１８より熱伝導率が低い材料（断熱材）によって構成することによって、遮断部材４０から遮断部材４３の各々から、焦電素子１８への熱伝導を防ぐことができる。焦電素子１８への熱による影響を低減できるので精度が向上する。
実施形態の変形例４において、遮断部材４０から遮断部材４３との各々と焦電素子１８との間に、断熱材を備えるようにしてもよい。遮断部材４０から遮断部材４３の各々から、焦電素子１８への熱伝導を防ぐことができる。このため、精度が向上する。
実施形態の変形例４において、前述した外郭体２０に、焦電センサ１ｃを格納して使用してもよい。
前述した実施形態の変形例４では、一例として遮断部材４０から遮断部材４３の４個の遮断部材が焦電素子１８に形成される場合について説明したがこの例に限られない。例えば、１個から３個の遮断部材を焦電素子１８に形成してもよいし、５個以上の遮断部材を焦電素子１８に形成してもよい。遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々についても同様である。
遮断部材上に、遮断部材よりも熱電伝導率が高い膜が形成されていても良い。
実施形態の変形例４において、遮断部材４０から遮断部材４３との各々と焦電素子１８との間に、断熱材を備えるようにしてもよい。遮断部材４０から遮断部材４３の各々から、焦電素子１８への熱伝導を防ぐことができる。このため、精度が向上する。
実施形態の変形例４において、前述した外郭体２０に、焦電センサ１ｃを格納して使用してもよい。
前述した実施形態の変形例４では、一例として遮断部材４０から遮断部材４３の４個の遮断部材が焦電素子１８に形成される場合について説明したがこの例に限られない。例えば、１個から３個の遮断部材を焦電素子１８に形成してもよいし、５個以上の遮断部材を焦電素子１８に形成してもよい。遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々についても同様である。
遮断部材上に、遮断部材よりも熱電伝導率が高い膜が形成されていても良い。
【0075】
本実施形態の変形例４に係る焦電センサ１ｃによれば、焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に形成され、被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する遮断部材４０から遮断部材４３をさらに備える。
このように構成することによって、焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する遮断部材４０から遮断部材４３をさらに備えることができる。カンチレバー１０が振動することによって被測定物から焦電素子１８に入射される赤外光の有効面積を大きく変えることができるため、焦電素子１８の被測定物から放射される赤外光の検出感度を向上できる。
焦電センサ１ｃにおいて、遮断部材４０から遮断部材４３は断熱材で構成される。このように構成することによって、遮断部材４０から遮断部材４３の各々を断熱材で構成できるため、遮断部材４０から遮断部材４３の各々から焦電素子１８への熱伝導を防ぐことができる。焦電素子１８への熱による影響を低減できるので精度が向上する。
焦電センサ１ｃにおいて、遮断部材４０から遮断部材４３の各々と焦電素子１８との間に形成される断熱材をさらに備えてもよい。
このように構成することによって、遮断部材４０から遮断部材４３の各々と焦電素子１８との間に断熱材を形成できるため、遮断部材４０から遮断部材４３の各々から焦電素子１８への熱伝導を防ぐことができる。このため、精度が向上する。
焦電センサ１ｃにおいて、遮断部材４０から遮断部材４３の各々は、カンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に垂直な方向に形成される。
このように構成することによって、遮断部材４０から遮断部材４３の各々を、カンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に垂直な方向に形成できるため、遮断部材４０から遮断部材４３の各々を、小さいカンチレバー１０の駆動で有効面積の変化を大きくすることができる。
本実施形態の変形例４に係る焦電センサ１ｃ２によれば、遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々は、カンチレバー１０の一主面から赤外光の入射面に向かって断面積が広がる逆テーパ状である。
このように構成することによって、遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々を、カンチレバー１０の一主面から赤外光の入射面に向かって断面積が広がる逆テーパ状にできるため、被測定物から焦電素子１８に入射される赤外光の角度を制限できる。このため、焦電素子１８の被測定物から放射される赤外光の感度を向上できる。
このように構成することによって、焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する遮断部材４０から遮断部材４３をさらに備えることができる。カンチレバー１０が振動することによって被測定物から焦電素子１８に入射される赤外光の有効面積を大きく変えることができるため、焦電素子１８の被測定物から放射される赤外光の検出感度を向上できる。
焦電センサ１ｃにおいて、遮断部材４０から遮断部材４３は断熱材で構成される。このように構成することによって、遮断部材４０から遮断部材４３の各々を断熱材で構成できるため、遮断部材４０から遮断部材４３の各々から焦電素子１８への熱伝導を防ぐことができる。焦電素子１８への熱による影響を低減できるので精度が向上する。
焦電センサ１ｃにおいて、遮断部材４０から遮断部材４３の各々と焦電素子１８との間に形成される断熱材をさらに備えてもよい。
このように構成することによって、遮断部材４０から遮断部材４３の各々と焦電素子１８との間に断熱材を形成できるため、遮断部材４０から遮断部材４３の各々から焦電素子１８への熱伝導を防ぐことができる。このため、精度が向上する。
焦電センサ１ｃにおいて、遮断部材４０から遮断部材４３の各々は、カンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に垂直な方向に形成される。
このように構成することによって、遮断部材４０から遮断部材４３の各々を、カンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に垂直な方向に形成できるため、遮断部材４０から遮断部材４３の各々を、小さいカンチレバー１０の駆動で有効面積の変化を大きくすることができる。
本実施形態の変形例４に係る焦電センサ１ｃ２によれば、遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々は、カンチレバー１０の一主面から赤外光の入射面に向かって断面積が広がる逆テーパ状である。
このように構成することによって、遮断部材４０ａから遮断部材４３ａの各々を、カンチレバー１０の一主面から赤外光の入射面に向かって断面積が広がる逆テーパ状にできるため、被測定物から焦電素子１８に入射される赤外光の角度を制限できる。このため、焦電素子１８の被測定物から放射される赤外光の感度を向上できる。
【0076】
（実施形態の変形例５）
［焦電センサ］
図２０は、本実施形態の変形例５に係る焦電センサの一例を示す側面図である。図２１は、本実施形態の変形例５に係る焦電センサを示す平面図である。
本実施形態の変形例５に係る焦電センサ１ｄは、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、遮断部材４０から遮断部材４３と、遮断部材４５から遮断部材４６と、接続部材５０と、支持部材１７と、制御部ＣＵとを備える。
焦電センサ１ｄは、焦電センサ１と比較して、Ｚ軸方向において焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に遮断部材４０から遮断部材４３と遮断部材４５から遮断部材４６とが形成されている点で異なる。遮断部材４５から遮断部材４６は、遮断部材４０から遮断部材４３と伝熱可能に接続され、さらに、遮断部材４５から遮断部材４６は、接続部材５０と伝熱可能に接続される。接続部材５０は、遮断部材４０から遮断部材４６の熱を排出する。遮断部材４５から遮断部材４６は、被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する。遮断部材４５から遮断部材４６の一例は、断熱材、特に樹脂材、具体的にはシリコーン・エポキシ樹脂・永久レジスト（ＳＵ－８）等によって構成される。
遮断部材４５から遮断部材４６の各々は、その長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように形成される。図２１において、カンチレバー１０の駆動方向はＺ軸方向であり、遮断部材４５から遮断部材４６の各々はその長手方向がＸ軸方向となるように形成される。
［焦電センサ］
図２０は、本実施形態の変形例５に係る焦電センサの一例を示す側面図である。図２１は、本実施形態の変形例５に係る焦電センサを示す平面図である。
本実施形態の変形例５に係る焦電センサ１ｄは、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、遮断部材４０から遮断部材４３と、遮断部材４５から遮断部材４６と、接続部材５０と、支持部材１７と、制御部ＣＵとを備える。
焦電センサ１ｄは、焦電センサ１と比較して、Ｚ軸方向において焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に遮断部材４０から遮断部材４３と遮断部材４５から遮断部材４６とが形成されている点で異なる。遮断部材４５から遮断部材４６は、遮断部材４０から遮断部材４３と伝熱可能に接続され、さらに、遮断部材４５から遮断部材４６は、接続部材５０と伝熱可能に接続される。接続部材５０は、遮断部材４０から遮断部材４６の熱を排出する。遮断部材４５から遮断部材４６は、被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する。遮断部材４５から遮断部材４６の一例は、断熱材、特に樹脂材、具体的にはシリコーン・エポキシ樹脂・永久レジスト（ＳＵ－８）等によって構成される。
遮断部材４５から遮断部材４６の各々は、その長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように形成される。図２１において、カンチレバー１０の駆動方向はＺ軸方向であり、遮断部材４５から遮断部材４６の各々はその長手方向がＸ軸方向となるように形成される。
【0077】
また、遮断部材４０から遮断部材４６と支持部材１７とは、接続部材５０によって伝熱可能に接続される。このように構成することによって、遮断部材４０から遮断部材４６の熱を支持部材１７に伝熱することができる。このため、カンチレバー１０へ伝熱される熱量を低減できる。接続部材５０は一個に限らず、複数であってもよい。
焦電センサ１ｄの動作は、図１５Ａから図１５Ｄを参照して説明した内容を同じであるため、その説明を省略する。
実施形態の変形例５において、前述した外郭体２０に、焦電センサ１ｄを格納して使用してもよい。
前述した実施形態の変形例５では、一例として遮断部材４５から遮断部材４６の２個の遮断部材が、長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように焦電素子１８に形成される場合について説明したがこの例に限られない。例えば、１個の遮断部材を長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように焦電素子１８に形成してもよいし、３個以上の遮断部材を長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように焦電素子１８に形成してもよい。遮断部材上に、遮断部材よりも熱電伝導率が高い膜が形成され、その膜と接続部材が接続されていても良い。
焦電センサ１ｄの動作は、図１５Ａから図１５Ｄを参照して説明した内容を同じであるため、その説明を省略する。
実施形態の変形例５において、前述した外郭体２０に、焦電センサ１ｄを格納して使用してもよい。
前述した実施形態の変形例５では、一例として遮断部材４５から遮断部材４６の２個の遮断部材が、長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように焦電素子１８に形成される場合について説明したがこの例に限られない。例えば、１個の遮断部材を長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように焦電素子１８に形成してもよいし、３個以上の遮断部材を長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように焦電素子１８に形成してもよい。遮断部材上に、遮断部材よりも熱電伝導率が高い膜が形成され、その膜と接続部材が接続されていても良い。
【0078】
本実施形態の変形例５に係る焦電センサ１ｄによれば、遮断部材４５と焦電センサ１の支持部材１７としての土台とを伝熱可能に接続する一または複数の接続部材５０をさらに備える。
このように構成することによって、遮断部材４５と焦電センサ１ｄの土台とを伝熱可能に接続する一または複数の接続部材を備えることができるため、焦電素子１８に遮断部材４０から遮断部材４３と遮断部材４５から遮断部材４６の熱を伝えずに排出できる。このため、精度が向上する。
焦電センサ１ｄにおいて、遮断部材４５から遮断部材４６は、カンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向に形成される。
このように構成することによって、遮断部材４５から遮断部材４６を、カンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向に形成できるため、垂直方向に形成された遮断部材４０から遮断部材４３を接続して一様に熱を排出できる。
このように構成することによって、遮断部材４５と焦電センサ１ｄの土台とを伝熱可能に接続する一または複数の接続部材を備えることができるため、焦電素子１８に遮断部材４０から遮断部材４３と遮断部材４５から遮断部材４６の熱を伝えずに排出できる。このため、精度が向上する。
焦電センサ１ｄにおいて、遮断部材４５から遮断部材４６は、カンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向に形成される。
このように構成することによって、遮断部材４５から遮断部材４６を、カンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向に形成できるため、垂直方向に形成された遮断部材４０から遮断部材４３を接続して一様に熱を排出できる。
【0079】
（実施形態の変形例６）
［焦電センサ］
図２２は、本実施形態の変形例６に係る焦電センサの一例を示す側面図である。図２３は、本実施形態の変形例６に係る焦電センサを示す平面図である。
本実施形態の変形例６に係る焦電センサ１ｅは、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、遮断部材４０から遮断部材４３と、遮断部材４５ａと、接続部材５０と、支持部材１７と、制御部ＣＵとを備える。
焦電センサ１ｅは、焦電センサ１と比較して、Ｚ軸方向において焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に遮断部材４０から遮断部材４３と遮断部材４５ａと接続部材５０とが形成されている点で異なる。遮断部材４５ａは、遮断部材４０から遮断部材４３と伝熱可能に接続され、さらに、遮断部材４０から遮断部材４５ａは、接続部材５０と伝熱可能に接続される。接続部材５０は、遮断部材４０から遮断部材４５ａの熱を排出する。遮断部材４５ａのＺ軸方向の長さは、遮断部材４０から遮断部材４３のＺ軸方向の長さよりも短い。遮断部材４０から遮断部材４５ａとは、被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する。遮断部材４０から遮断部材４５ａとの一例は、断熱材、特に樹脂材、具体的にはシリコーン・エポキシ樹脂・永久レジスト（ＳＵ－８）等によって構成される。
遮断部材４５ａは、有効面積が変化する方向に平行なため駆動を阻害する、ただし、遮断部材４５ａは、遮断部材４０から遮断部材４３を一つにつないで排熱の効率を上げるのに寄与する。遮断部材４５ａを遮断部材４０から遮断部材４３よりも低背化（薄く）することで、排熱効率を維持しつつ駆動への影響を緩和できる。
遮断部材４５ａのＺ軸方向の長さを、遮断部材４０から遮断部材４３のＺ軸方向の長さよりも短くすることによって、カンチレバー１０の駆動方向において、遮断部材４５ａによるカンチレバー１０の駆動への影響の緩和できる。
［焦電センサ］
図２２は、本実施形態の変形例６に係る焦電センサの一例を示す側面図である。図２３は、本実施形態の変形例６に係る焦電センサを示す平面図である。
本実施形態の変形例６に係る焦電センサ１ｅは、カンチレバー１０と、焦電素子１８と、駆動部１９と、遮断部材４０から遮断部材４３と、遮断部材４５ａと、接続部材５０と、支持部材１７と、制御部ＣＵとを備える。
焦電センサ１ｅは、焦電センサ１と比較して、Ｚ軸方向において焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に遮断部材４０から遮断部材４３と遮断部材４５ａと接続部材５０とが形成されている点で異なる。遮断部材４５ａは、遮断部材４０から遮断部材４３と伝熱可能に接続され、さらに、遮断部材４０から遮断部材４５ａは、接続部材５０と伝熱可能に接続される。接続部材５０は、遮断部材４０から遮断部材４５ａの熱を排出する。遮断部材４５ａのＺ軸方向の長さは、遮断部材４０から遮断部材４３のＺ軸方向の長さよりも短い。遮断部材４０から遮断部材４５ａとは、被測定物から放射される赤外光を部分的に遮断する。遮断部材４０から遮断部材４５ａとの一例は、断熱材、特に樹脂材、具体的にはシリコーン・エポキシ樹脂・永久レジスト（ＳＵ－８）等によって構成される。
遮断部材４５ａは、有効面積が変化する方向に平行なため駆動を阻害する、ただし、遮断部材４５ａは、遮断部材４０から遮断部材４３を一つにつないで排熱の効率を上げるのに寄与する。遮断部材４５ａを遮断部材４０から遮断部材４３よりも低背化（薄く）することで、排熱効率を維持しつつ駆動への影響を緩和できる。
遮断部材４５ａのＺ軸方向の長さを、遮断部材４０から遮断部材４３のＺ軸方向の長さよりも短くすることによって、カンチレバー１０の駆動方向において、遮断部材４５ａによるカンチレバー１０の駆動への影響の緩和できる。
【0080】
焦電センサ１ｅの動作は、図１５Ａから図１５Ｄを参照して説明した内容を同じであるため、その説明を省略する。
実施形態の変形例６において、前述した外郭体２０に、焦電センサ１ｅを格納して使用してもよい。
前述した実施形態の変形例６では、一例として遮断部材４５ａの１個の遮断部材が、長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように焦電素子１８に形成される場合について説明したがこの例に限られない。例えば、複数の遮断部材４５ａを長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように焦電素子１８に形成してもよい。
実施形態の変形例６において、前述した外郭体２０に、焦電センサ１ｅを格納して使用してもよい。
前述した実施形態の変形例６では、一例として遮断部材４５ａの１個の遮断部材が、長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように焦電素子１８に形成される場合について説明したがこの例に限られない。例えば、複数の遮断部材４５ａを長手方向がカンチレバー１０の固定端から自由端へ向かう方向に平行な方向となるように焦電素子１８に形成してもよい。
【0081】
（実施形態の変形例７）
［焦電センサ］
図２４は、本実施形態の変形例７に係る焦電センサの一例を示す側面図である。図２５は、本実施形態の変形例７に係る焦電センサを示す平面図である。
本実施形態の変形例７に係る焦電センサ１ｇは、カンチレバー１０と、焦電素子１８ａと、駆動部１９と、遮断部材４０から遮断部材４３と、支持部材１７とを備える。図２４において、制御部ＣＵは省略されている。
焦電センサ１ｇは、焦電センサ１と比較して、第１電極１１ａと、第２電極１３ａとがカンチレバー１０の一主面に離間して形成され、第１電極１１ａと第２電極１３ａとカンチレバー１０の上に焦電体１２ａが形成される点で異なる。第１電極１１ａと、第２電極１３ａとは電位が異なる。焦電素子１８ａは、第１電極１１ａと焦電体１２ａと第２電極１３ａとを含んで構成される。第１電極１１ａと第２電極１３ａとが焦電体１２ａの上に形成されてもよい。
さらに、焦電センサ１ｇは、Ｚ軸方向において焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に遮断部材４０から遮断部材４３が形成されている。
［焦電センサ］
図２４は、本実施形態の変形例７に係る焦電センサの一例を示す側面図である。図２５は、本実施形態の変形例７に係る焦電センサを示す平面図である。
本実施形態の変形例７に係る焦電センサ１ｇは、カンチレバー１０と、焦電素子１８ａと、駆動部１９と、遮断部材４０から遮断部材４３と、支持部材１７とを備える。図２４において、制御部ＣＵは省略されている。
焦電センサ１ｇは、焦電センサ１と比較して、第１電極１１ａと、第２電極１３ａとがカンチレバー１０の一主面に離間して形成され、第１電極１１ａと第２電極１３ａとカンチレバー１０の上に焦電体１２ａが形成される点で異なる。第１電極１１ａと、第２電極１３ａとは電位が異なる。焦電素子１８ａは、第１電極１１ａと焦電体１２ａと第２電極１３ａとを含んで構成される。第１電極１１ａと第２電極１３ａとが焦電体１２ａの上に形成されてもよい。
さらに、焦電センサ１ｇは、Ｚ軸方向において焦電素子１８のカンチレバー１０とは反対の面に遮断部材４０から遮断部材４３が形成されている。
【0082】
（焦電センサの製造方法）
本実施形態の変形例７に係る焦電センサの製造方法について説明する。
基板ＳＵＢの一主面にカンチレバー１０を構成する樹脂材料が成膜される。樹脂材料の一例は、ポリイミドである。具体的には、基板ＳＵＢの一主面に、成膜装置を使用して、ポリイミドが成膜される。
樹脂材料に第１電極（１１ａ、１４）と第２電極１３ａとが形成される。第１電極（１１ａ、１４）の材料一例は白金であり、第２電極１３ａの材料の一例は白金である。具体的には、ポリイミド膜上に、成膜装置を使用して、白金が成膜される。
白金の成膜後、エッチング処理によって、第１電極と第２電極とが成型される。第１電極と第２電極とを同じ材料とすることによって、同じ工程で第１電極（１１ａ、１４）と第２電極１３ａとを形成できる。
第１電極１１ａ上、焦電体１２ａ上及び第２電極１３ａ上に圧電材及び焦電材が成膜される。圧電材及び焦電材の一例は、ＰＶＤＦである。具体的には、第１電極１１ａ上、焦電体１２ａ上及び第２電極１３ａ上に、成膜装置を使用して、ＰＶＤＦが成膜される。圧電材と焦電材とを同じ材料とすることによって、同じ工程で圧電体１５と焦電体１２ａとを形成できる。
本実施形態の変形例７に係る焦電センサの製造方法について説明する。
基板ＳＵＢの一主面にカンチレバー１０を構成する樹脂材料が成膜される。樹脂材料の一例は、ポリイミドである。具体的には、基板ＳＵＢの一主面に、成膜装置を使用して、ポリイミドが成膜される。
樹脂材料に第１電極（１１ａ、１４）と第２電極１３ａとが形成される。第１電極（１１ａ、１４）の材料一例は白金であり、第２電極１３ａの材料の一例は白金である。具体的には、ポリイミド膜上に、成膜装置を使用して、白金が成膜される。
白金の成膜後、エッチング処理によって、第１電極と第２電極とが成型される。第１電極と第２電極とを同じ材料とすることによって、同じ工程で第１電極（１１ａ、１４）と第２電極１３ａとを形成できる。
第１電極１１ａ上、焦電体１２ａ上及び第２電極１３ａ上に圧電材及び焦電材が成膜される。圧電材及び焦電材の一例は、ＰＶＤＦである。具体的には、第１電極１１ａ上、焦電体１２ａ上及び第２電極１３ａ上に、成膜装置を使用して、ＰＶＤＦが成膜される。圧電材と焦電材とを同じ材料とすることによって、同じ工程で圧電体１５と焦電体１２ａとを形成できる。
【0083】
ＰＶＤＦの成膜後、エッチング処理によって、圧電体１５と焦電体１２ａが成型されることによって、焦電素子１８ａが形成される。
圧電体１５上に上部電極１６が形成されることによって、駆動部１９が形成される。
樹脂材料が成形されることによって、カンチレバー１０が形成される。カンチレバー１０を樹脂材料で構成することによって、カンチレバー１０を柔軟にできるとともに、軽量化できる。カンチレバー１０を柔軟かつ軽量化できるため、駆動を容易にできるとともに、破壊を起きにくくできる。
カンチレバー１０から基板ＳＵＢが剥離される。
以後、カンチレバー１０は支持部材１７に設置される。配線の接続が行われ、焦電センサ１ｇの製造が終了する。
圧電体１５上に上部電極１６が形成されることによって、駆動部１９が形成される。
樹脂材料が成形されることによって、カンチレバー１０が形成される。カンチレバー１０を樹脂材料で構成することによって、カンチレバー１０を柔軟にできるとともに、軽量化できる。カンチレバー１０を柔軟かつ軽量化できるため、駆動を容易にできるとともに、破壊を起きにくくできる。
カンチレバー１０から基板ＳＵＢが剥離される。
以後、カンチレバー１０は支持部材１７に設置される。配線の接続が行われ、焦電センサ１ｇの製造が終了する。
【0084】
（実施形態の変形例８）
（焦電センサの製造方法）
図２６は、本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法の一例を示すフローチャートである。図２７Ａから図２７Ｄは、本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。図２６と図２７Ａから図２７Ｄとを参照して、焦電センサ１の製造方法を説明する。
（ステップＳ１ａ）
焦電センサ１が作成される（図２７Ａ）。
（ステップＳ２ａ）
焦電センサ１のＺ軸のプラス側に外郭体２０が用意される（図２７Ｂ）。外郭体２０のＺ軸方向のプラス側の面には、赤外線が透過しない遮光部材が形成されている。赤外線遮光部材の一例は、反射率の高い光沢のある金属、酸化チタン・酸化クロム等の赤外線吸収率の高い金属酸化物、赤外線波長８μｍ以上で透過率が低くなるガラスなどである。焦電センサ１に外郭体２０が接合される（図２７Ｃ）。
（ステップＳ３ａ）
外郭体２０が接合された焦電センサ１において、カンチレバー１０を基準として、Ｚ軸のプラス方向からレーザＬＡを照射し、遮光部材の一部が取り除かれることによって赤外線透過窓２０Ｗが形成される。
仮に、外郭体２０を焦電センサ１に接合する前に遮光部材を取り除くことによって赤外線透過窓２０Ｗを形成した場合、外郭体２０を焦電センサ１に接合する場合に、外郭体２０とカンチレバー１０との位置決めが必要となる。ここで、赤外線透過窓２０Ｗの面積が広い場合には、焦電素子１８の温度が上昇し、感度が低下するおそれがある。また、焦電素子１８の可動部分と赤外線透過窓２０Ｗとの位置がずれると、焦電素子１８の駆動による有効面積の変化が小さくなる。本実施形態の変形例８では、焦電センサ１に外郭体２０を接合した後に、赤外線透過窓２０Ｗが形成されるため、個別のカンチレバーに対して対応する開口部の位置決めができるため、歩留まりを向上できる。
（焦電センサの製造方法）
図２６は、本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法の一例を示すフローチャートである。図２７Ａから図２７Ｄは、本実施形態の変形例８に係る焦電センサの製造方法を説明するための図である。図２６と図２７Ａから図２７Ｄとを参照して、焦電センサ１の製造方法を説明する。
（ステップＳ１ａ）
焦電センサ１が作成される（図２７Ａ）。
（ステップＳ２ａ）
焦電センサ１のＺ軸のプラス側に外郭体２０が用意される（図２７Ｂ）。外郭体２０のＺ軸方向のプラス側の面には、赤外線が透過しない遮光部材が形成されている。赤外線遮光部材の一例は、反射率の高い光沢のある金属、酸化チタン・酸化クロム等の赤外線吸収率の高い金属酸化物、赤外線波長８μｍ以上で透過率が低くなるガラスなどである。焦電センサ１に外郭体２０が接合される（図２７Ｃ）。
（ステップＳ３ａ）
外郭体２０が接合された焦電センサ１において、カンチレバー１０を基準として、Ｚ軸のプラス方向からレーザＬＡを照射し、遮光部材の一部が取り除かれることによって赤外線透過窓２０Ｗが形成される。
仮に、外郭体２０を焦電センサ１に接合する前に遮光部材を取り除くことによって赤外線透過窓２０Ｗを形成した場合、外郭体２０を焦電センサ１に接合する場合に、外郭体２０とカンチレバー１０との位置決めが必要となる。ここで、赤外線透過窓２０Ｗの面積が広い場合には、焦電素子１８の温度が上昇し、感度が低下するおそれがある。また、焦電素子１８の可動部分と赤外線透過窓２０Ｗとの位置がずれると、焦電素子１８の駆動による有効面積の変化が小さくなる。本実施形態の変形例８では、焦電センサ１に外郭体２０を接合した後に、赤外線透過窓２０Ｗが形成されるため、個別のカンチレバーに対して対応する開口部の位置決めができるため、歩留まりを向上できる。
【0085】
また、実際のプロセスでは、外郭体２０を焦電センサ１に接合する場合に、カンチレバー１０に対して外郭体２０の位置がずれるおそれがある。カンチレバー１０を基準にして赤外線透過窓２０Ｗを形成することによって、カンチレバー１０に対して外郭体２０の位置ずれを吸収できる。
前述した本実施形態の変形例１０においては、遮光部材が外郭体２０の外部に形成される場合について説明したがこの例に限られない。例えば、遮光部材が外郭体２０の内部に形成されるようにしてもよい。この場合、遮光部材にＴｉなどのゲッター材を併用してもよい。このように構成することによって、遮光部材除去時にゲッター材が残留気体を吸着する事によって外郭体２０の内部の真空度を向上できる。
前述した本実施形態の変形例１０においては、遮光部材が外郭体２０の外部に形成される場合について説明したがこの例に限られない。例えば、遮光部材が外郭体２０の内部に形成されるようにしてもよい。この場合、遮光部材にＴｉなどのゲッター材を併用してもよい。このように構成することによって、遮光部材除去時にゲッター材が残留気体を吸着する事によって外郭体２０の内部の真空度を向上できる。
【0086】
図２８は、本実施形態の変形例９に係る焦電センサの製造方法の一例を説明するための図である。図２８は、複数の焦電センサ１が製造された焦電センサ基板ＳＳと複数の外郭体２０が形成された外郭体基板ＯＳとを使用して製造する場合を示す。この場合、焦電センサ基板ＳＳに外郭体基板ＯＳが接合される（貼り合わされる）。
貼り合わせ後の基板では、焦電センサ１と外郭体２０との位置ずれが大きい部分と小さい部分とが存在する場合がある。
図２９Ａは、本実施形態の変形例９に係る焦電センサの製造方法の一例を説明するための図である。図２９Ａは、焦電センサ基板ＳＳに外郭体基板ＯＳが接合された後に、赤外線透過窓２０Ｗが形成される場合を示す。この場合、焦電センサ１の受光部分（焦電素子１８）と赤外線透過窓２０Ｗとの位置決めをすることなく、焦電素子１８の上部に赤外線透過窓２０Ｗを形成できる。
図２９Ｂは、焦電センサの製造方法の一例を説明するための図である。図２９Ｂは、外郭体２０を焦電センサ１に接合する前に遮光部材を取り除くことによって赤外線透過窓２０Ｗを形成した場合を示す。この場合、外郭体２０を焦電センサ１に接合するために、赤外線透過窓２０Ｗとカンチレバー１０との位置決めが必要となる。ここで、赤外線透過窓２０Ｗの位置がずれていた場合には、焦電素子１８の駆動による有効面積が変わってしまう。その結果、焦電素子１８の駆動による有効面積の変化が小さくなり、感度が変わる。
本実施形態の変形例９では、一例として焦電センサ１の製造方法について説明したが、前述した全ての焦電センサに適用できる。
本実施形態の変形例９に係る焦電センサの製造方法によれば、外郭体２０の内部にカンチレバー１０を設置する工程と、カンチレバー１０の位置に基づいて外郭体２０に赤外線透過窓２０Ｗを部分的に開口させる工程とを有する。
このように構成することによって、外郭体２０に赤外線透過窓２０Ｗを部分的に開口させて、開口部とカンチレバー１０とを位置合わせする場合と比較して、カンチレバー１０と外郭体２０の開口部とを個別のカンチレバーに対して対応する開口部の位置決めができるため、歩留まりを向上できる。
貼り合わせ後の基板では、焦電センサ１と外郭体２０との位置ずれが大きい部分と小さい部分とが存在する場合がある。
図２９Ａは、本実施形態の変形例９に係る焦電センサの製造方法の一例を説明するための図である。図２９Ａは、焦電センサ基板ＳＳに外郭体基板ＯＳが接合された後に、赤外線透過窓２０Ｗが形成される場合を示す。この場合、焦電センサ１の受光部分（焦電素子１８）と赤外線透過窓２０Ｗとの位置決めをすることなく、焦電素子１８の上部に赤外線透過窓２０Ｗを形成できる。
図２９Ｂは、焦電センサの製造方法の一例を説明するための図である。図２９Ｂは、外郭体２０を焦電センサ１に接合する前に遮光部材を取り除くことによって赤外線透過窓２０Ｗを形成した場合を示す。この場合、外郭体２０を焦電センサ１に接合するために、赤外線透過窓２０Ｗとカンチレバー１０との位置決めが必要となる。ここで、赤外線透過窓２０Ｗの位置がずれていた場合には、焦電素子１８の駆動による有効面積が変わってしまう。その結果、焦電素子１８の駆動による有効面積の変化が小さくなり、感度が変わる。
本実施形態の変形例９では、一例として焦電センサ１の製造方法について説明したが、前述した全ての焦電センサに適用できる。
本実施形態の変形例９に係る焦電センサの製造方法によれば、外郭体２０の内部にカンチレバー１０を設置する工程と、カンチレバー１０の位置に基づいて外郭体２０に赤外線透過窓２０Ｗを部分的に開口させる工程とを有する。
このように構成することによって、外郭体２０に赤外線透過窓２０Ｗを部分的に開口させて、開口部とカンチレバー１０とを位置合わせする場合と比較して、カンチレバー１０と外郭体２０の開口部とを個別のカンチレバーに対して対応する開口部の位置決めができるため、歩留まりを向上できる。
【0087】
以上、本実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、開示の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例には、例えば当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものなどが含まれる。例えば、本実施形態と本実施形態の変形例１から実施形態の変形例８の各々が適宜組み合わされてもよい。
例えば、上述した制御部ＣＵ、カンチレバー駆動部３１、センサ信号処理部３２、温度情報出力部３３の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
例えば、上述した制御部ＣＵ、カンチレバー駆動部３１、センサ信号処理部３２、温度情報出力部３３の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
【0088】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してコンピュータプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してコンピュータプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【0089】
１、１ｂ、１ｂ２、１ｂ３、１ｃ、１ｃ２、１ｄ、１ｅ、１ｇ…焦電センサ、 ３…焦電センサシステム、 １０、１０ａ、１０ｂ２、１０ｂ３…カンチレバー、 １０Ｍ…樹脂材料、 １１、１１ａ…下部電極、 １１Ｍ…白金、 １２、１２ａ…焦電体、 １２Ｍ…焦電材、 １３、１３ａ…上部電極、 １３Ｍ…金、 １４、１４ｂ－１、１４ｂ－２、１４ｂ２－１、１４ｂ２－２、１４ｂ３－１、１４ｂ３－２…下部電極、 １４Ｍ…白金、 １５、１５ｂ－１、１５ｂ－２、１５ｂ２－１、１５ｂ２－２、１５ｂ３－１、１５ｂ３－２…圧電体、 １５Ｍ…圧電材、 １６、１６ｂ－１、１６ｂ－２、１６ｂ２－１、１６ｂ２－２、１６ｂ３－１、１６ｂ３－２…上部電極、 １６Ｍ…金、 １７…支持部材、 １８、１８ａ…焦電素子、 １９、１９ｂ、１９ｂ－１、１９ｂ－２、１９ｂ２、１９ｂ２－１、１９ｂ２－２、１９ｂ３、１９ｂ３－１、１９ｂ３－２、…駆動部、 ２０…外郭体、 ２０Ｗ…赤外線透過窓、 ２２…遮光部、 ３０…センサアレイ部、 ３１…カンチレバー駆動部、 ３２…センサ信号処理部、 ３３…温度情報出力部、 ３４…電源、 ４０、４０ａ、４１、４１ａ、４２、４２ａ、４３、４３ａ、４５、４５ａ、４６…遮断部材
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27A】
【図27B】
【図27C】
【図27D】
【図28】
【図29A】
【図29B】