(57)【要約】【課題】梁により受光部と基板との間に中空構造を形成した赤外線検知素子において、外力や残留応力が加わっても梁や受光部の変位を制限可能な赤外線検知素子を提供する。【解決手段】受光部２を支える屈曲形状の梁３の一部に、受光部２、梁３の変位を制限する形状を形成するためのストッパ部５Ａ，５Ｂとして、第１、第２の屈曲部６，７を、互いの外周部を対面させた状態で隣接した位置に配置する。第１、第２の屈曲部６，７の幅、厚みを梁３の他のどの部位の幅、厚みよりも広く、かつ、厚くする。第１、第２の屈曲部６，７の内周部の形状を丸み形状または面取り形状とする。ストッパ部５Ａ，５Ｂのスリット間隔を他のどの部位の間隔よりも狭くする。ストッパ部５Ａ，５Ｂのスリットの形状を、正対した平面形状または傾斜した斜面形状の面を有する形状とするか、あるいは、少なくとも２以上の複数の方向に折れ曲った面を有する形状とする。【選択図】図１
2009031133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を吸収する受光部と、基板上に立設し、前記受光部を支持する梁と、を少なくとも備える赤外線検知素子において、当該赤外線検知素子に対して加えられる慣性力による前記受光部および前記梁の変位を制限する変位制限形状を有するストッパ部を前記梁の一部に備えていることを特徴とする赤外線検知素子。
【請求項２】
前記梁の一部に形成する前記ストッパ部を、前記基板と前記受光部との距離の中間点よりも前記受光部に近い位置に形成することを特徴とする請求項１に記載の赤外線検知素子。
【請求項３】
前記ストッパ部を、前記梁に、複数個、備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の赤外線検知素子。
【請求項４】
前記梁の一部に、第１の屈曲部、第２の屈曲部として、ほぼ１８０度に折れ曲った屈曲部を少なくとも２個形成し、前記第１、第２の屈曲部それぞれの外周部が、互いに対面した状態で、隣接させた位置に配置した形状とすることにより、前記ストッパ部を形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の赤外線検知素子。
【請求項５】
前記第１、第２の屈曲部の外周部の形状を平面形状とし、前記第１、第２の屈曲部の外周部同士を正面から対面させて隣接配置することにより、前記ストッパ部のスリットの形状が、正対した平面形状または斜面形状の面を有する形状であることを特徴とする請求項４に記載の赤外線検知素子。
【請求項６】
前記第１、第２の屈曲部の外周部の形状を少なくとも２以上の複数の方向に折れ曲った面を有する屈曲形状とし、前記第１、第２の屈曲部の外周部同士を正面から対面させて隣接配置することにより、前記ストッパ部のスリットの形状が、少なくとも２方向以上の複数の異なる方向に折れ曲った面を有する形状であることを特徴とする請求項４に記載の赤外線検知素子。
【請求項７】
前記ストッパ部のスリットの複数の方向に折れ曲った面を有する形状が、複数の異なる方向に折れ曲がった屈折面形状、湾曲面形状、凹面形状、または、凸形形状、のいずれか１ないし複数の面を有している形状であることを特徴とする請求項６に記載の赤外線検知素子。
【請求項８】
前記第１、第２の屈曲部のいずれか一方の屈曲部の外周部の形状を平面形状とし、他方の屈曲部の外周部の角部に突起を形成し、前記一方の屈曲部の外周部の先端部と、前記他方の屈曲部の前記突起を形成した前記角部に連接された側面部とを対面させて隣接配置することにより、前記ストッパ部のスリットの形状が、少なくとも２以上の複数の方向に折れ曲った面を有する形状であることを特徴とする請求項４に記載の赤外線検知素子。
【請求項９】
前記第１、第２の屈曲部の外周部同士を対面させて隣接配置することにより形成される前記ストッパ部のスリットの間隔が、少なくとも、前記梁の前記第１、第２の屈曲部間以外の部位における梁間の間隔よりも狭いことを特徴とする請求項４ないし８のいずれかに記載の赤外線検知素子。
【請求項１０】
前記梁の一部に形成した前記第１、第２の屈曲部それぞれの内周部の形状を、丸みを帯びた形状、または、面取りを施した形状とすることを特徴とする請求項４ないし９のいずれかに記載の赤外線検知素子。
【請求項１１】
前記梁の一部に形成した前記第１、第２の屈曲部それぞれの幅を、前記梁の前記第１、第２の屈曲部以外の部位の幅よりも広く形成することを特徴とする請求項４ないし１０のいずれかに記載の赤外線検知素子。
【請求項１２】
前記梁の一部に形成した前記第１、第２の屈曲部それぞれの外周部側の少なくとも一部の厚みを、前記梁の前記第１、第２の屈曲部の外周部側以外の部位の厚みよりも厚く形成することを特徴とする請求項４ないし１１のいずれかに記載の赤外線検知素子。
【請求項１３】
複数の前記ストッパ部を備える場合、複数の前記ストッパ部それぞれのスリットの方向が少なくとも２方向以上の複数の異なる方向に形成されるように、複数の前記ストッパ部それぞれを形成する複数の前記第１、第２の屈曲部それぞれの配置方向を、少なくとも２方向以上の複数の異なる方向に向けて配置することを特徴とする請求項４ないし１２のいずれかに記載の赤外線検知素子。
【請求項１４】
複数の前記ストッパ部を備える場合、複数の前記ストッパ部それぞれを、または、スリットの方向が少なくとも２以上の異なる複数の方向の面を有する複数の前記ストッパ部の組み合わせを、前記受光部の中心位置に対して線対称または点対称の位置に配置することを特徴とする請求項４ないし１３のいずれかに記載の赤外線検知素子。
【請求項１５】
前記梁を複数本備えている場合、前記第１、第２の屈曲部それぞれを同一の前記梁あるいは異なる前記梁のいずれかに形成して、前記第１、第２の屈曲部の外周部を、互いに対面した状態で、隣接させた位置に配置することにより、前記ストッパ部を形成することを特徴とする請求項４ないし１４のいずれかに記載の赤外線検知素子。
【請求項１６】
前記梁は、前記基板から前記受光部に至るまで折れ曲がりながら立ち上がる屈曲形状からなっていることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の赤外線検知素子。
【請求項１７】
前記梁内に、赤外線を吸収した前記受光部の温度を検知する温度検出手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載の赤外線検知素子。
【請求項１８】
前記温度検出手段が、前記受光部と前記基板との温度差による熱起電力を検出する仕組みのサーモパイル、または、前記受光部と前記基板との温度差による抵抗変化を検出する仕組みの焦電型、のいずれかからなっていることを特徴とする請求項１７に記載の赤外線検知素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線検知素子に関し、特に、中空構造を有する熱型の赤外線検知素子において、外部から加えられる外力や残留応力に対する受光部、梁の変位を制限する機構を備えることにより、外力や残留応力が加わった際に、受光部や梁が大きく変位して、赤外線の感度が低下したり、破壊に至ったりすることを防止可能な赤外線検知素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の赤外線検知素子としては、赤外線の吸収体が形成された受光部を、薄く細長い梁によって基板に対して支持して、中空構造を形成し、該受光部の温度をサーモパイル等の温度検出手段によって検出する熱型の赤外線検知素子が良く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２８１０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述のような従来の熱型の赤外線検知素子においては、受光部と基板との熱分離を行うために、受光部を支持する梁の熱抵抗をできるだけ大きくするという目的から、梁を非常に薄くかつ細長く形成する構造としている。その結果、当該赤外線検知素子に対して衝撃や加速度等の外力や残留応力が加わった場合に、梁が撓み易く、受光部や梁が基板に衝突したり接触したりして、赤外線の検知感度の低下や赤外線検知素子の破壊を引き起こすおそれがあった。
【０００４】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、当該赤外線検知素子に衝撃や加速度等の外力や残留応力が加わった場合であっても、梁や受光部が大きく変位することを制限し、梁や受光部が、基板周囲に衝突したり、基板周囲に乗り上げてしまったりする動きを抑制し、赤外線の検知感度の低下を防止すること、あるいは、赤外線検知素子の破壊を防止することが可能な赤外線検知素子を提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による赤外線検知素子は、受光部を支持する梁の一部に、梁や受光部の変位を制限する変位制限形状を有するストッパ部を設ける構造とすることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の赤外線検知素子によれば、受光部を支持する梁の一部に、梁や受光部の変位を制限する変位制限形状を有するストッパ部を設ける構造としているので、以下のごとき効果を奏することができる。
【０００７】
すなわち、当該赤外線検知素子に対して衝撃や加速度や残留応力などのような慣性力が加わった場合であっても、梁の一部に設けられた変位制限形状を有するストッパ部により、梁や受光部が大きく変位することを制限し、梁や受光部が、基板周囲に衝突したり、基板周囲に乗り上げてしまったりする動きを抑制し、赤外線の検知感度の低下を防止すること、あるいは、赤外線検知素子の破壊を防止することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明による赤外線検知素子の最良の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
＜本発明の概要＞
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、梁によって受光部が支持された中空構造を有する熱型の赤外線検知素子に関するものである。
【００１０】
熱型の赤外線検知素子は、一般に、受光部を薄く細長い梁によって支持する構造とすることによって、基板との熱分離を行い、赤外線を吸収する受光部と基板との温度差の検出を行っている。しかし、受光部を薄く細長い梁によって支持する構造としているため、赤外線検知素子に対して外部から衝撃や加速度等の外力が加わったり、残留応力が存在したりするなど、赤外線検知素子に慣性力が加えられると、梁や受光部が変位して、基板周囲に衝突したり、基板周囲に乗り上げてしまったりして、赤外線の検知感度の低下のみならず、赤外線検知素子そのものの破壊などの問題が発生する。
【００１１】
かかる事態を防止するために、本発明は、梁の一部に、受光部や梁が大きく変位することを制限する変位制限形状を有するストッパ部を設ける構造とすることによって、外力や残留応力が加わっても、梁や受光部が大きく変位することを制限し、基板周囲に衝突したり、基板周囲に乗り上げてしまったりする動きを抑制し、赤外線の検知感度の低下や赤外線検知素子の破壊を引き起こすことを防止可能とすることに、その主要な特徴を有している。
【００１２】
（第１の実施形態）
まず、図１、図２を用いて、本発明による赤外線検知素子の第１の実施形態における構造について説明する。図１は、本発明による赤外線検知素子の第１の実施形態における構造を示す説明図であり、図１（Ａ）は、赤外線検知素子を上方向から眺めた場合の平面図を示し、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のストッパ部５（５Ａ，５Ｂ）の部位を拡大した拡大図を示している。また、図２は、図１（Ａ）のＮ−Ｎ面における断面形状を示す断面図である。
【００１３】
図２の断面図に示すように、本実施形態の赤外線検知素子は、シリコン（Ｓｉ）からなる基板１の上面方向に、図１（Ａ）に示すような屈曲形状を有する梁３によって支持された受光部２が備えられて構成されている。受光部２は、赤外線を受光して吸収する部位であり、基板１とは、図１（Ａ）のような屈曲形状を有する細長い２本の梁３によって熱的に分離された形態で配置されている。なお、図２の断面図に示すように、基板１と受光部２および梁３との間には、エッチングスリット４を通して、空隙８が形成された中空構造とされている。
【００１４】
また、梁３の内部には、図示していないが、例えばＰ型ポリシリコンとＮ型ポリシリコンとからなるサーモパイル(つまり、赤外線を吸収した受光部２の温度を検出する温度検出手段)が形成されている。該サーモパイルにて、受光部２の温度と基板１の温度との温度差に基づく熱起電力を出力することによって、受光部２により受光された赤外線を検知する素子として機能している。
【００１５】
本実施形態において説明する赤外線検知素子においては、梁３は、熱抵抗を向上させるために、基板１から受光部２に至るまで折れ曲がりながら立ち上がる細長い屈曲形状を有しており、かつ、図１（Ａ）に示すように、梁３の一部には、少なくとも１組以上（図１（Ａ）では２組）、ほぼ１８０度の角度で折れ曲がった一対の屈曲部が、梁３や受光部２の変位を制限するストッパ部５（５Ａ，５Ｂ）を形成するために備えられている。
【００１６】
ここで、図１（Ａ）に示すように、複数本の梁３（図１（Ａ）の場合は２本の梁３）のそれぞれに設けられているほぼ１８０度に折れ曲った屈曲部の外周部同士が、梁３や受光部２の変位を制限する変位制限機能を有するストッパ部５を形成するために、互いに隣接した位置に対面した状態で配置された構造とされている。つまり、図１（Ｂ）の拡大図に示すように、梁３の変位を制限するためのストッパ部５（５Ａ，５Ｂ）を形成する第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とは、それぞれの外周部が正対した平面形状の面として互いに対面する状態で、隣接配置されている。なお、図１（Ａ）の例では、２本の梁３それぞれに、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とを分けて形成している例を示しているが、場合によっては、複数の梁３からなっている場合であっても、同一の梁３にストッパ部５を形成するための第１の屈曲部６と第２の屈曲部７との双方を形成するようにしても良い。
【００１７】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すストッパ部５（５Ａ，５Ｂ）においては、前述のように、ほぼ１８０度に折れ曲った形状の第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とのいずれかが、１本の梁３当たり２個ずつ形成されており、紙面の上側中央部、下側中央部の線対称または点対称の位置に（つまり受光部２の中心位置に対して線対称または点対称の位置に）、ストッパ部５Ａ，５Ｂとして、互いに対面した状態で１つずつ配置されている例を示している。このように、紙面の上下の位置にストッパ部５Ａ，５Ｂとして２つのストッパ部を形成することにより、赤外線検知素子の左右横方向つまり図１（Ａ）の紙面横方向や赤外線検知素子の斜め方向つまり図１（Ａ）の紙面斜め方向に対する梁３や受光部２の変位を制限する変位制限形状を形成している例を示している。
【００１８】
なお、２つのストッパ部５（５Ａ，５Ｂ）を形成しなくても、図１（Ａ）の紙面横方向のみなど、外力が加わる方向や強さ如何によっては、いずれか一方のストッパ部のみであっても、梁３や受光部２の変位を制限する効果を得ることができる。
【００１９】
ここで、赤外線検知素子のもう一方の前後からの横方向つまり図１（Ａ）の紙面縦方向に対する受光部２や梁３の変位を制限する変位制限形状を形成する場合は、図１（Ａ）のストッパ部５Ａ，５Ｂのスリットの方向を９０度だけ、回転させた状態で、例えば紙面の上側中央部、下側中央部から紙面の左側中央部、右側中央部に移動させて配置するようにすれば良い。
【００２０】
あるいは、図１（Ａ）の紙面縦方向と横方向との双方に対する変位制限形状を構成する場合は、紙面の上側中央部、下側中央部の位置に配置したストッパ部５Ａ，５Ｂのうち、いずれか一方を例えば左上側に移動させて配置し、他方のスリットの方向を９０度だけ回転させた状態にして紙面の右下に移動させて配置するか、あるいは、新たに、紙面の左右両方の中央部に、ストッパ部５Ａ，５Ｂのスリットの方向とは９０度だけ回転させた状態のストッパ部を新たに追加して配置するようにすれば良い。
【００２１】
ストッパ部５（５Ａ，５Ｂ）を形成するために、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とを対面する状態で隣接させた効果について、次に説明する。
【００２２】
赤外線検知素子は、基板１の上方向に空隙８を形成した中空状態の構造とされているため、赤外線検知素子に対して外力、衝撃や加速度や残留応力などのような慣性力が加わった場合、受光部２、梁３は、変位したり撓んだりし易い構造となっている。つまり、赤外線検知素子に対して慣性力が掛かった場合、受光部２が錘となって、受光部２と梁３とが慣性力に応じて変位してしまう。
【００２３】
例えば、図３（Ａ）に示すように、赤外線検知素子に対して基板１に平行な面で紙面右下方向から斜めに外力Ｆが加わった場合、受光部２は基板１に対して平行な面上を斜め上方向へ変位する。しかし、２つのストッパ部５Ａ，５Ｂのうち、紙面上側に位置するストッパ部５Ａを形成する第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とが互いに接触し、それ以上の大きな変位を制限する変位制限機能つまりストッパ機能を発揮する。図３は、図１に示す構造からなる赤外線検知素子に対して斜め方向から外力が加わった場合の受光部２、梁３の変位状態を示す説明図であり、図３（Ａ）は、赤外線検知素子を上方向から眺めた場合の平面図を示し、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のストッパ部５Ａの部位を拡大した拡大図を示している。
【００２４】
図３（Ｂ）に示すように、梁３や受光部２の変位によりストッパ部５Ａの第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とが互いに接触する構造とすることにより、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とが互いに接触していない初期段階における梁３の剛性に比べて、接触後における第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とがストッパ部５Ａとして互いに接触した状態では、梁３の剛性が増加し、梁３の変位が抑制され、共振周波数も高くなる。
【００２５】
さらには、変位がさらに進んだとしても、梁３同士の接触面積は、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７との外周部の面積に限られるので、接触面積がさらに大きくなることはない。ここで、万一、梁３同士の接触面積が大きくなると、化学的にまたは機械的に、互いに支え合ったりして、接触したままの状態で一体化してしまう場合も生じてしまう。しかし、図３（Ｂ）の拡大図に示すように、梁３同士の接触面積は、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７との外周部間の小面積での接触のみに留まるので、一旦、梁３が変位状態から回復すると、梁３同士の接触状態が解消され、元の状態に復帰し易い。
【００２６】
また、赤外線検知素子の高さ方向に慣性力が加わった場合、つまり、受光部２、梁３に対して、図１の紙面の手前側と背面側との方向へ慣性力が加わった場合、梁３を図３（Ａ）のような屈曲形状を有する形状とすれば、梁３は実際には捩れながら、受光部２と梁３とは上下方向つまり図３の紙面の手前側と背面側との方向に変位しようとする。しかし、屈曲形状の梁３の捩れによって、高さ方向の変位についても、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とが互いに接触し、梁３同士の接触面積が少ないストッパ部５（５Ａ，５Ｂ）として機能する。
【００２７】
図４は、本発明による赤外線検知素子の第１の実施形態における図１とは異なる構造を示す説明図であり、赤外線検知素子を上方向から眺めた場合の平面図について、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）それぞれに、図１とは異なるストッパ部を形成している例を示している。
【００２８】
図４（Ａ）は、２本の梁３によって受光部２を支持する構造は、図１の場合と同様であるが、それぞれの梁３に形成するストッパ部の配置位置が、図１の場合とは異なり、紙面右上と左下との点対称の位置に、ストッパ部５（５Ｃ，５Ｄ）として形成されている。つまり、図１のように相対向する辺上の位置ではなく、紙面の左右方向に互いにずれた角部の近傍の位置にストッパ部５（５Ｃ，５Ｄ）が形成されている。
【００２９】
また、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）においては、図１の場合とは異なり、いずれも、１本の梁３によって受光部２を支持する構造であり、屈曲形状を有する１本の梁３について、少なくとも２つ以上のほぼ１８０度の角度で折れ曲がる屈曲部が、互いに対面する状態で、隣接して配置されて、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）それぞれで、ストッパ部５Ｅ、ストッパ部５Ｆとして形成されている例を示している。図４（Ｂ）のストッパ部５Ｅは、赤外線検知素子の紙面上方向の中央部に設けられており、図１のストッパ部５Ａとほぼ同一の位置に配置された例を示しており、一方、図４（Ｃ）のストッパ部５Ｆは、赤外線検知素子の紙面右上方向に設けられており、図４（Ａ）のストッパ部５Ｃとほぼ同一の位置に配置された例を示している。
【００３０】
図４（Ｂ）、図４（Ｃ）のストッパ部５Ｅ、ストッパ部５Ｆのように、スリットの形状が正対した平面形状になっているストッパ部の場合で、かつ、ストッパ部を１箇所のみとして構成している場合は、赤外線検知素子に加わる慣性力の方向により、変位制限機能に違いが生じ、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）の場合には、紙面横方向への変位に対しては、ストッパ部５Ｅ、ストッパ部５Ｆとして変位制限機能を有効に発揮するが、紙面縦方向に対しては、変位制限機能を発揮することができない。
【００３１】
なお、図１〜図３に示したように、梁３は、受光部２の中心位置に対して線対称または点対称の配置として、ストッパ部５（５Ａ，５Ｂ）を形成する２つの屈曲部（第１の屈曲部６、第２の屈曲部７）も、互いに線対称または点対称の関係にある相対向する位置に配置されていることが望ましいが、必ずしも相対向した位置に配置しなくても良いし、また、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示したように、複数個配置していなくても、ストッパ部５（５Ｅ，５Ｆ）を形成する第１、第２の屈曲部６，７同士が、赤外線検知素子に加わる慣性力に応じて互いに接触することができる構造であれば、１箇所のみであっても良い。
【００３２】
つまり、ストッパ部５を形成するためにほぼ１８０度に折れ曲った第１、第２屈曲部６，７の配置については、互いの外周部を対面して隣接した状態で配置すれば、同一の梁３上に形成しても異なる梁３上に形成しても、少なくとも１組以上であれば、任意の個数を配置するようにしても良い。また、複数個のストッパ部５を配置する場合でも、第１、第２の屈曲部６，７同士の間に形成されるストッパ部５のスリットの配置方向を、同一方向に揃えることは必須ではなく、赤外線検知素子に加わる慣性力の方向が一定しない環境下では、むしろ、少なくとも２方向以上の複数の異なる方向に向けて配置した方が好ましい。
【００３３】
以上に詳細に説明したように、梁３や受光部２の変位を制限する変位制限機構として、梁３の一部に、１組以上、ほぼ１８０度に折れ曲った第１、第２の屈曲部６，７の外周部同士を互いに対面させた状態で隣接配置して、図１〜図４に示すようなストッパ部５（５Ａ〜５Ｆ）を形成する変位制限形状の屈曲部を備えることによって、赤外線検知素子自体に衝撃や加速度等の外力や残留応力が加わった場合であっても、梁３や受光部２が、基板１の周囲に衝突したり、基板１の周囲に乗り上げてしまったりする動きを抑制し、赤外線検知素子の破壊、感度低下を抑制することができるという効果が得られる。
【００３４】
つまり、本実施形態に示すような形状の第１、第２の屈曲部６，７を、梁３の一部に、梁３や受光部２の変位を制限するストッパ部５として形成することによって、次のような効果が得られる。
【００３５】
前述したように、一般に、熱型の赤外線検知素子においては、受光部を支える梁の熱抵抗を大きくするために、梁を薄くかつ細長い形状とされて、梁の断面積が小さく、長くした結果、赤外線の検知感度は向上するものの、その代償として、機械的な剛性が低下して、衝撃や加速度や残留応力などのような慣性力が加わった場合、撓み易い構造になっている。撓み易い構造物の場合、周波数の低い慣性力に対して共振現象を引き起こし易く、車載した場合などのような低周波数のノイズが多い環境下に設置されると、共振して、赤外線検知素子の破壊に至りかねない。
【００３６】
しかし、図１ないし図４に例示したような本実施例においては、ほぼ１８０度に折れ曲がった屈曲部（第１の屈曲部６、第２の屈曲部７）が、その外周部を互いに対面した状態で隣接配置して、変位制限形状のストッパ部５（５Ａ〜５Ｆ）として、梁３の一部に備えられており、衝撃などにより梁３が一時的に変位した場合には、隣接配置されたほぼ１８０度の折れ曲がり形状を形成した第１、第２の屈曲部６，７同士がまず互いに接触し易い構造となっているので、第１、第２の屈曲部６，７同士の接触後は、梁３全体の剛性が上昇し、共振周波数が高くなって、低周波数領域における共振の発生を防止するとともに、大きな変位を抑制するストッパ機能を発揮することができる。
【００３７】
また、一般に、梁は細長い形状となっているので、慣性力が加わって撓んだ場合には、捩りも発生して、受光部や梁は、梁同士や受光部と梁、梁と基板などと種々の箇所で互いに接触する可能性が大きい。外部からの力が継続して加わっていると、初めは、少ない接触面積で接触していても、徐々に、接触面積が大きくなり、例えば、梁の側面同士の大部分が接触してしまうことも生じてしまう。接触面積が大きくなると、接触部分同士でつっかえ棒のように互いに支え合う状態になって機械的に離れなくなったり、あるいは、化学的に反応し合って接着してしまい、恒常的に離れなくなったりするという危険性がある。梁同士、梁と受光部、梁と基板などと化学的に接着してしまうと、恒常的な熱の放熱経路が拡大して形成されてしまうため、熱抵抗が減少し、赤外線の検知感度が低下してしまう。
【００３８】
加えて、中空状態にするために、エッチングした基板の表面は、シリコン（Ｓｉ）が露出した状態になっている。シリコン(Ｓｉ)は、一旦接触すると、原子の結合手により離れ難くなるという性質を有している。このため、受光部や梁が基板と一旦接触すると、離れ難くなるという危険性がある。
【００３９】
このため、梁や受光部の複数の箇所に適宜突起を設けることによって、梁と受光部の辺全体などの大きな面積で互いに接触してしまうことを避けようとする方策が考えられるが、突起を形成するためのスペースが必要となるため、受光部の面積や梁の長さが短くなってしまうという赤外線の検知感度に影響を及ぼす重大な問題が発生してしまう。
【００４０】
しかし、本実施形態においては、衝撃や加速度等の外力や残留応力が加わった場合に、まず、梁３の一部にストッパ部５（５Ａ〜５Ｆ）として形成された第１、第２の屈曲部６，７同士が互いに接触することにより、梁３や受光部２の大きな変位を制限することができ、かつ、第１、第２の屈曲部６，７同士の少ない接触面積で、梁３同士が干渉し合う状態になる。大きな面積で接触した場合には、前述のように、機械的にまたは化学的に接触したまま一体化してしまう危険性もあるが、本実施形態においては、小さな面積で接触しているため、一旦、加わっている外力や残留応力がなくなると、変位状態から回復して、元の状態に復帰し易く、接触状態が解消することになる。
【００４１】
また、一旦接触すると離れ難いシリコン（Ｓｉ）の基板１の表面に梁３や受光部２が接触する前に、第１、第２の屈曲部６，７同士が接触して梁３同士で剛性を高め合うことができるので、梁３や受光部２が基板１との結合状態に陥る危険性を抑制することができる。
【００４２】
さらに、接触面積を低減させるために受光部２や梁３の複数の箇所に新たに突起を適宜設けなくても、梁３の一部に設けた第１、第２の屈曲部６，７によって、ストッパ部５を形成して、受光部２や梁３が大きく変位することを制限する変位制限機能を実現しているので、複数の箇所に新たに突起などの接触面積低減部材を設けて、受光部２の赤外線の受光面積を狭くしたり、梁３の長さを短くしたりして、赤外線の検知感度を低下させるような構造を採用することも一切必要としない。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、図５を用いて、本発明による赤外線検知素子の第２の実施形態における構造について説明する。
【００４４】
前述した第１の実施形態にて例示したようなストッパ部５を形成するほぼ１８０度に折れ曲がった第１、第２の屈曲部６，７に対しては、梁３が変位した時の応力が集中する。一般に、屈曲部への応力の集中を回避するための対策として、屈曲部の形状に、丸みを帯びさせたり、面取りを行ったりする構造が採用されている。ただし、実際に、屈曲部に応力が集中するのは、屈曲部の折れ曲がり部分の内周側であり、屈曲部の折れ曲がり部分の外周側に応力が集中することはない。
【００４５】
このような屈曲部への応力集中状態を考慮して、第１の実施形態におけるストッパ部５よりもさらに効果的な変位制限機能を実現することが可能な第１、第２の屈曲部６，７の構造の一例を、図５に示している。図５は、本発明による赤外線検知素子の第２の実施形態として、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７に関するいくつかの形状例を説明するための説明図であり、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とから形成されるストッパ部５の部位を拡大した拡大図を示している。つまり、図５に示す本実施形態においては、より効果的な変位制限機構を実現するために、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７との外周部が、第１の実施形態よりも広く形成されると同時に、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とによりストッパ部５として形成されるスリットの形状が、第１の実施形態の正対した平面形状の面を有する形状とは異なる形状で形成されているいくつかの例を示している。
【００４６】
図５において、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）は、いずれも、ストッパ部５（５Ｇ,５Ｈ,５Ｉ,５Ｊ）をそれぞれ形成する第１の屈曲部６（６Ｇ，６Ｈ，６Ｉ，６Ｊ）と第２の屈曲部７(７Ｇ,７Ｈ,７Ｉ,７Ｊ)との外周部の先端部が、第１の実施形態の図１、図４の場合と同様、互いに正面から対面した状態で隣接した位置に配置されているものの、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７との形状（つまりストッパ部５のスリットの形状）が、図１、図４とは異なる形状で形成されている一例を示している。
【００４７】
一方、図５（Ｅ）、図５（Ｆ）は、いずれも、ストッパ部５（５Ｋ,５Ｌ）をそれぞれ形成する第１の屈曲部６（６Ｋ，６Ｌ）と第２の屈曲部７(７Ｋ,７Ｌ)との外周部の先端部が、同様に、互いに隣接した位置に配置されているものの、互いに正面から対面した状態ではなく、いずれか一方の屈曲部（図５（Ｅ）、図５（Ｆ）の例では、第１の屈曲部６（６Ｋ，６Ｌ））の外周部の先端部が、他方の屈曲部（図５（Ｅ）、図５（Ｆ）の例では、第２の屈曲部７(７Ｋ,７Ｌ)）の外周部の側面部に隣接した状態に配置されている。つまり、図５（Ｅ）、図５（Ｆ）においては、第１の屈曲部６（６Ｋ，６Ｌ）と第２の屈曲部７(７Ｋ,７Ｌ)とは、例えば９０度の角度に折れ曲がった位置に配置されている場合の例を示している。
【００４８】
ここで、図５（Ａ）〜図５（Ｆ）のいずれも、ほぼ１８０度に折れ曲がった第１、第２の屈曲部６，７の形状として、その内周側の形状については、丸みを帯びさせるか、または、面取りを施して、応力の集中を緩和する形状とすると同時に、第１、第２の屈曲部６，７の折れ曲がり部分の外周側については、より大きい面積を形成するように、第１、第２の屈曲部６，７それぞれにおける幅を、第１、第２の屈曲部６，７以外の部位における梁３の幅よりも広く形成することによって、第１、第２の屈曲部６，７同士が互いに接触し易い構造としている。なお、第１、第２の屈曲部６，７における熱の伝搬経路としては、前述したように、最短経路となる第１、第２の屈曲部６，７の内周側を流れ易いので、折れ曲がり部分の外周側をより大きくしても、赤外線の受光感度に対して影響を及ぼすことは全くない。
【００４９】
さらに、図５（Ａ）〜図５（Ｆ）のいずれも、第１の実施形態の場合とは異なり、ストッパ部５の形状つまり第１、第２の屈曲部６，７間の間隙となるストッパ部５のスリットの形状が、前述したように、正対した平面形状の面を有する形状ではなく、斜めに傾斜した斜面形状の面を有するか、あるいは、少なくとも２方向以上の複数の異なる方向に折れ曲がった面を有する形状として形成されており、例えば１組の第１、第２の屈曲部６，７からなる１つのストッパ部５のみであっても、図５の紙面の横方向、縦方向、斜め方向からの慣性力、つまり、基板１と平行な平面上の如何なる方向からの慣性力に対しても、変位制限機能を発揮することができるような構造としている。
【００５０】
ただし、図５（Ａ）のような斜面形状の面を有するスリットの場合は、複数の方向に折れ曲った面を有する形状とはなっていないため、該スリットの形状の傾斜面と同一の斜め方向からの外力に対しては、ストッパ機能を有効に働かせることができなくなる。
【００５１】
なお、図５（Ａ）は、第１、第２の屈曲部６Ｇ，７Ｇにより形成されるストッパ部５Ｇのスリットの形状が、斜めに傾斜した斜面形状の面を有する形状を形成している場合の一例を示しているが、図５（Ｂ）は、第１、第２の屈曲部６Ｈ，７Ｈにより形成されるストッパ部５Ｈのスリットの形状が、斜めに傾斜するだけではなく、さらに複数の異なる方向に折れ曲った屈折形状の面を有する形状（屈折面形状）を形成している場合の一例を示している。また、図５（Ｃ）は、第１、第２の屈曲部６Ｉ，７Ｉにより形成されるストッパ部５Ｉのスリットの形状が、角張ったまたは滑らかな湾曲を描いて複数の異なる方向に折れ曲った面を有する形状（湾曲面形状）を形成している場合の一例を示し、図５（Ｄ）は、第１、第２の屈曲部６Ｊ，７Ｊにより形成されるストッパ部５Ｊのスリットの形状が、凹形状または凸形状として複数の異なる方向に折れ曲った面を有する形状（凹面形状または凸面形状）を形成した場合の一例を示している。なお、ストッパ部５のスリットの形状として、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）のようなスリットの形状のいずれか１つのみならず、複数の形状を組み合わせて形成するようにしても、もちろんかまわない。
【００５２】
また、図５（Ｅ）は、第１の屈曲部６Ｋの先端部の外周側の角部に突起をさらに形成して、複数の異なる方向に折れ曲ったスリットの形状として、前記突起を形成した角部に連接した側面部を、第２の屈曲部７Ｋの外周部の先端部と対面させて隣接配置することにより、第２の屈曲部７Ｋの紙面上方向への変位を制限する形状としている場合の一例を示し、図５（Ｆ）は、第２の屈曲部７Ｌの先端部の外周側の角部に突起を形成して、複数の異なる方向に折れ曲ったスリットの形状として、前記突起を形成した角部に連接した側面部を、第１の屈曲部６Ｌの外周部の先端部と対面させて隣接配置することにより、第１の屈曲部６Ｌの紙面上方向への変位を制限する形状としている場合の一例を示している。
【００５３】
以上に説明したように、本実施形態においては、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７の折れ曲がり部の幅を、梁３の第１、第２の屈曲部６，７以外の部位よりも太く（広く）するように形成して、接触面積を広くしているので、外力や残留応力が加わった際には、最初に、第１、第２の屈曲部６，７の外周部同士をより接触し易くすることができ、梁や受光部の大きな変位を制限するストッパ機能をより効果的に発揮させることができる。
【００５４】
また、第１、第２の屈曲部６，７の折れ曲がり部分の外周部（外周部の先端部または側面部）が、第１、第２の屈曲部６，７同士の接触部位を形成するが、一方、梁３内を通る熱は、第１、第２の屈曲部６，７の折れ曲がり部分の内側を通ることになるので、第１、第２の屈曲部６，７の外周側を広くして、第１、第２の屈曲部６，７の幅が太くなったとしても、実質的に、赤外線に対する検知感度の低下を引き起こすことはなく、かつ、外周側の面積が少し広い屈曲部構造となっているので、赤外線検知素子に慣性力が加わって、梁３や受光部２の変位が発生した場合に、第１、第２の屈曲部６，７同士が互いに接触し易い構造のストッパ機能を実現することができる。
【００５５】
さらに、図５（Ｂ）〜図５（Ｆ）のように、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７間のスリットの形状が、少なくとも２つ以上の複数の異なる方向に折れ曲った面を有する形状となるように、第１、第２の屈曲部６，７の外周部の面を形成しているので、１組の第１、第２の屈曲部６，７により形成された１箇所のみのストッパ部５としても、如何なる方向への変位も制限することができる。つまり、たとえ、任意の方向から慣性力が加わることに伴い、梁３や受光部２が任意の方向に変位しようとしても、特に、赤外線検知素子の横方向つまり基板１の平面と平行な方向において、任意の方向から慣性力が加わることに伴い、該慣性力により、梁３や受光部２が任意の方向に変位しようとしても、確実に、１箇所のストッパ部５における第１、第２の屈曲部６，７同士が互いに接触し、梁３や受光部２の変位を制限する変位制限機能を有効に働かせることができる。なお、基板１から受光部２に向かう高さ方向に対する慣性力が加わった場合についても、梁３を基板１から受光部２に至るまで折れ曲がりながら立ち上がる屈曲形状とすることにより、第１の実施形態にて説明したように、屈曲形状の梁３が捩れながら変位するので、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７同士が接触し、それ以上の変位を制限することになる。
【００５６】
（第３の実施形態）
次に、図６、図７を用いて、本発明による赤外線検知素子の第３の実施形態における構造について説明する。
【００５７】
第１、第２の実施形態のように、１箇所あるいは２箇所のみのストッパ部５では、あらゆる方向からの慣性力に対して十分な変位制限機能を果たせない場合もあり得る。そのため、少なくとも２箇所以上の複数個所に、少なくとも２方向以上の複数の異なる方向の面を有するスリット形状のストッパ部５を形成することによって、あらゆる方向からの慣性力に対して、十分な変位制限機能を付与する一例を、本実施形態において説明する。
【００５８】
図６は、本発明による赤外線検知素子の第３の実施形態における構造を示す説明図であり、赤外線検知素子を上方向から眺めた場合の平面図を示している。また、図７は、本発明による赤外線検知素子の第３の実施形態における図６とは異なる構造を示す説明図であり、図７（Ａ）は、赤外線検知素子を上方向から眺めた場合の平面図を示し、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のストッパ部５（５Ｒ，５Ｓ）の部位を拡大した拡大図を示している。なお、図７（Ｂ）においては、ストッパ部５Ｓについて、図７（Ａ）の配置を１８０度回転させて、図７（Ａ）とは５Ｓ１と５Ｓ２との上下関係を入れ替えた状態で示している
まず、図６に示す赤外線検知素子の構造においては、ストッパ部５（５Ｍ,５Ｎ,５Ｐ,５Ｑ）を形成する屈曲部が、４箇所に設けられている場合の一例を示している。
【００５９】
つまり、図６は、２本の梁３によって受光部２を支持する構造は、第１の実施形態で説明した図１の場合と同様であるが、それぞれの梁３には、図６の紙面の上下左右の点対称の４箇所の位置に、ほぼ１８０度に折れ曲がった形状の第１の屈曲部と第２の屈曲部との外周部が正面から対面した状態で隣接した位置に配置され、各第１、第２の屈曲部６，７の間隙を示す各スリットの形状が、正対した平面形状の面を有するストッパ部５（５Ｍ,５Ｎ,５Ｐ,５Ｑ）として、それぞれ、形成されている。
【００６０】
ここで、４箇所のストッパ部５（５Ｍ，５Ｎ，５Ｐ，５Ｑ）は、前述のように、図６の紙面の上下左右の点対称の位置に形成されており、かつ、上下に形成されたストッパ部５（５Ｍ，５Ｎ）は、赤外線検知素子に紙面横方向の慣性力が加わった場合に、梁３、受光部２の変位を制限する変位制限機能を実現し、一方、左右に形成されたストッパ部５（５Ｐ，５Ｑ）は、赤外線検知素子に紙面縦方向の慣性力が加わった場合に、梁３、受光部２の変位を制限する変位制限機能を実現している。ストッパ部５（５Ｐ，５Ｑ）のように、紙面上下方向に対面する状態の第１、第２の屈曲部の形状のストッパ部をさらに備えることにより、第１の実施形態における図１の場合に比べて、紙面上下方向に対する変位をより確実に制限することが可能であり、図３に示すような斜め方向からの慣性力が加わった場合であっても、より確実にストッパ機能を実現することができる。
【００６１】
つまり、図６のように、少なくとも２箇所以上にストッパ部５として形成される第１、第２の屈曲部間のスリットを、少なくとも２方向以上の複数の異なる方向の面を有する形状とすることにより、基板１の平面と平行な平面内のあらゆる方向からの慣性力に対して、梁３や受光部２の変位をより確実に制限する変位制限機能を実現することができる。なお、基板１から受光部２に向かう赤外線検知素子の高さ方向に対する慣性力が加わった場合については、第１の実施形態においても説明したように、梁３を基板１から受光部２に向かって折れ曲がりながら立ち上がる屈曲形状とすれば、屈曲形状を有する梁３が、実際には捩れながら、高さ方向に変位しようとするので、この梁３の捩れによって、４箇所のストッパ部５（５Ｍ、５Ｎ，５Ｐ，５Ｑ）それぞれを形成している第１、第２の屈曲部のいずれかが互いに接触して、高さ方向への変位を制限するように機能させることができる。
【００６２】
次に、図７に示す赤外線検知素子の構造について説明する。図７の場合、ストッパ部５（５Ｒ１,５Ｒ２,５Ｓ１,５Ｓ２）を形成する第１、第２の屈曲部の個数については、図６の場合と同様に、２本の梁３それぞれに、４つずつ設けられているが、ストッパ部５の形成箇所については、図６の場合とは異なり、２組ずつにまとめられて、紙面上下の中央部の２箇所に集中配置している場合の一例を示している。
【００６３】
つまり、図７においても、２本の梁３によって受光部２を支持する構造は、第１の実施形態で説明した図１の場合と同様であるが、それぞれの梁３には、図７（Ａ）に示すように、図７の紙面の上下の対称な２箇所の位置に、それぞれ、ストッパ部５Ｒ、５Ｓとして、ほぼ１８０度に折れ曲がった形状の第１の屈曲部と第２の屈曲部とが、対面した状態で、２つずつ組にして配置されている。
【００６４】
すなわち、上側のストッパ部５Ｒには、２つのストッパ部５Ｒ１,５Ｒ２が組になり、下側のストッパ部５Ｓには、２つのストッパ部５Ｓ１,５Ｓ２が組になって、互いに隣接された状態で配置されている。ここで、２つのストッパ部５（５Ｒ，５Ｓ）それぞれを形成する２組のストッパ部５１(５Ｒ１,５Ｓ１)，５２（５Ｒ２,５Ｓ２)のスリットの形状は、図７（Ｂ）の拡大図に示すように、互いに異なる方向に斜めに傾斜した斜面形状の面を有する形状とされて、それぞれ、形成されている。
【００６５】
したがって、図７のような構造においても、図６の場合と同様、少なくとも２箇所以上にストッパ部５として形成される第１、第２の屈曲部間のスリット形状を、少なくとも２種類の異なる方向の面を有する形状とすることにより、赤外線検知素子の横方向つまり基板１の平面と平行な平面内のあらゆる方向からの慣性力に対して、梁３や受光部２の変位をより確実に制限する変位制限機能を実現することができる。なお、基板１から受光部２に向かう高さ方向に対する慣性力が加わった場合についても、梁３を基板１から受光部２に至るまで折れ曲がりながら立ち上がる屈曲形状とすることにより、図６の場合と同様に、屈曲形状の梁３が捩れながら変位するので、ストッパ部５（５Ｒ，５Ｓ）を形成する２組のストッパ部５１(５Ｒ１,５Ｓ１)，５２（５Ｒ２,５Ｓ２)のいずれかの第１、第２の屈曲部同士が接触し、それ以上の変位を制限することになる。
【００６６】
また、各ストッパ部５において、少なくとも２種類の異なる方向の面を形成する場合、図７のような互いに異なる方向に斜めに傾斜した斜面形状とする場合のみに限らず、第２の実施形態の図５に示した折れ曲がった屈折面や湾曲面や凹凸面などのような各種のスリットの形状を形成するようにしても良いし、第２の実施形態の図５に示したような各種のスリットの形状をさらに２つに分割して、ストッパ部５Ｒ，５Ｓを形成する２組のストッパ部(５Ｒ１,５Ｒ２)、５２（５Ｓ１,５Ｓ２)のそれぞれに適用するようにしても良い。
【００６７】
以上のように、本実施形態においては、少なくとも２箇所以上に複数のストッパ部を設け、かつ、複数のストッパ部５を組み合わせて、少なくとも２種類の異なる方向の面を有するスリット形状を形成することによって、梁３や受光部２の任意の方向の変位に対して、複数のストッパ部５のうちいずれかのストッパ部５にて第１、第２の屈曲部６，７同士が接触するので、特に、赤外線検知素子の横方向つまり基板１の平面と平行な方向からの慣性力に対しては、全ての方向に対して、梁３や受光部２の変位を制限することが可能な変位制限機構を備えることができる。
【００６８】
（第４の実施形態）
次に、図８を用いて、本発明による赤外線検知素子の第４の実施形態における構造について説明する。図８は、本発明による赤外線検知素子の第４の実施形態における構造を示す説明図であり、赤外線検知素子を上方向から眺めた場合の平面図を示している。図８は、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７間のスリットの間隔を、当該ストッパ部以外の部位における空隙（梁３と梁３との間、梁３と受光部２との間、梁３と基板１との間それぞれに形成される空隙）つまり中空構造とするために施したエッチングスリット４の間隔よりも狭く形成している例を示している。
【００６９】
図８に示すように、ストッパ部５を形成する第１の屈曲部６と第２の屈曲部７との間のスリットの間隔ｄが、それ以外の各部位のエッチングスリット４（４Ａ，４Ｂ，…）の間隔ＤＡ，ＤＢ，…よりも狭く形成される（少なくとも、梁３の第１、第２の屈曲部以外の部位の間隔よりも狭く形成される）ことによって、衝撃や加速度や残留応力などのような慣性力が加わった際に、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７同士が、梁３の第１、第２の屈曲部６，７以外の部位よりも、より接触し易くなるため、より確実に、少ない接触面積での変位制限機能を実現ことができる。つまり、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７間のスリット間隔を、その他の梁３−梁３間、受光部２の支持部以外の梁３-受光部２間、基板１からの立設部以外の梁３−基板１間など、第１、第２の屈曲部６，７以外の部位のどのエッチングスリット４の間隔よりも狭くすることによって、慣性力が加わって梁３や受光部２が変位した際に、より確実に、最初に、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７を接触させることができ、少ない接触面積で、梁３や受光部２の大きな変位を制限することができる。
【００７０】
（第５の実施形態）
次に、図９を用いて、本発明による赤外線検知素子の第５の実施形態における構造について説明する。本実施形態においては、基板１から受光部２へ向かう方向あるいは逆に受光部２から基板１へ向かう方向つまり赤外線検知素子の高さ方向に慣性力が加わった場合に対しても、より確実に、高さ方向への変位を制限することが可能な第１の屈曲部６と第２の屈曲部７との形状の一例を示すものである。図９は、本発明による赤外線検知素子の第５の実施形態における構造を示す説明図であり、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とから形成されるストッパ部５の部位を拡大した拡大図を示している。図９（Ａ）は、ストッパ部５を上方向から眺めた場合の平面図を示し、図９（Ｂ）は、ストッパ部５を鳥瞰した場合の概観図を示している。
【００７１】
前述の各実施形態のような第１の屈曲部６と第２の屈曲部７との形状からストッパ部５を形成することにしても、第１の実施形態にて説明したように、梁３を基板１から受光部２に至るまで折れ曲がりながら立ち上がる屈曲形状とすることにより、基板１から受光部２へ向かう方向あるいは逆に受光部２から基板１へ向かう方向つまり赤外線検知素子の高さ方向に慣性力が加わった際には、屈曲形状の梁３の捩れによって、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７同士が互いに接触して、高さ方向への移動を制限する機能を果たすことが可能である。
【００７２】
しかし、第１、第２の屈曲部６，７の厚みつまり梁３の厚みを超えるような大きな変位を引き起こす大きな慣性力が一気に加わった場合には、一方の屈曲部例えば第１の屈曲部６が他方の屈曲部例えば第２の屈曲部７の対面部（外周部）とはずれた位置にまで大きく変位してしまう可能性がある。かかる事態が発生すると、第１、第２の屈曲部６，７同士が互いに接触しなくなり、ストッパ部５としての変位制限機能を果たすことができなくなる。
【００７３】
そこで、本実施形態においては、図９(Ｂ)に示すように、第１の屈曲部６または第２の屈曲部７の外周部側の少なくとも一部（図９（Ｂ）の場合は、第１の屈曲部６の外周部側の角部）に、梁３の第１の屈曲部６または第２の屈曲部７の外周部側以外の部位の厚みよりも厚くするように、高さ方向に厚みを増加させる凸部９を形成する構造としている。なお、図９の例では、第１の屈曲部６の外周部側の角部に凸部９を形成した例を示しているが、高さ方向に厚みを増加させる凸部９を第１の屈曲部６の外周部側の如何なる位置に形成しても良いし、第２の屈曲部７の外周部側の如何なる位置に形成するようにしても良い。さらに、場合によっては、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７との双方の外周部側の少なくとも一部に、高さ方向に厚みを増加させる凸部９を形成するようにしても良い。
【００７４】
図９に例示するような凸部９を有する構造とすることにより、第１の屈曲部６または第２の屈曲部７の外周側の高さ方向の厚み（赤外線検知素子の縦方向つまり高さ方向の厚み）をより厚く形成することができ、たとえ、高さ方向に大きな慣性力が加わり、梁３や受光部２が高さ方向へ大きく変位しようとする場合であっても、第１の屈曲部６または第２の屈曲部７の外周側に形成された凸部９によって、より確実に、第１の屈曲部６と第２の屈曲部７とが接触した状態とすることができ、高さ方向へのより確実な変位制限機能を実現することができる。
【００７５】
なお、梁３に流れる熱は、前述したように、第１の屈曲部６や第２の屈曲部７の内周側を通るので、第１の屈曲部６や第２の屈曲部７の外周側の厚みを厚くしても、赤外線検知素子としての感度にはほとんど影響を及ぼすことはない。つまり、熱の流れにはほとんど寄与しない梁３の外周側を厚くするだけであり、赤外線を検知する感度にはほとんど影響を与えることなく、高さ方向への変位が少ない梁３を形成することができる。
【００７６】
図９に示すような凸部９を有する構造は、第１〜第４の実施形態に示した赤外線検知素子のいずれの構造に対しても、採用することが可能であり、３次元の如何なる方向から慣性力が加わっても、変位を確実に制限する変位制限機構を実現することができる。
【００７７】
（その他の実施形態）
以上、本発明による各実施形態について詳細に説明したが、前述した各実施形態においては、梁３を１本または２本を用いて受光部２を支えている例を示しているが、梁３の本数、梁３の形状パターンについては、前述した場合に限るものではなく、屈曲形状を形成する梁であれば、如何なる本数や形状パターンであってもかまわないし、場合によっては、梁から基板まで折れ曲がりながら立ち上がるような屈曲形状を有していない梁であっても良く、また、第１、第２の屈曲部６，７により各梁３に形成されるストッパ部５の個数についても、１つや２つに限るものではなく、２つ以上複数個形成しても良い。
【００７８】
なお、隣接配置された第１、第２の屈曲部６，７の外周部の側面により形成されるストッパ部５のスリット形状としては、１つのストッパ部５においても、第２の実施形態において説明したように、好ましくは、少なくとも２種類以上の複数の異なる方向に折れ曲ったスリット面を形成することが望ましい。また、第３の実施形態において説明したように、複数のストッパ部５それぞれのスリット形状によっても、赤外線検知素子全体として、少なくとも２種類以上の複数の異なる方向に面した形状を形成することが望ましい。さらには、第２、第３の実施形態を組み合わせて、複数の各ストッパ部５それぞれのスリット形状についても複数の異なる方向の面を有するように形成しても良い。
【００７９】
また、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７の梁３上の位置は、慣性力が加わった場合の変位が大きくなる受光部２に近い位置（例えば、基板１と受光部２との距離の中間点よりも受光部２に近い位置）にあることが望ましいが、特に限定した位置とすることを必須とするものではない。
【００８０】
また、梁３が複数本用いられる場合、好ましくは、複数本の梁３の配置を、受光部２の中心位置に対して、線対称または点対称とすることによって、受光部２を支えるバランスを向上させる点から望ましいが、かかる配置に限るものではない。
【００８１】
また、ストッパ部５を形成する第１、第２の屈曲部６，７を複数設ける場合の赤外線検知素子上の配置位置についても、受光部２の中心位置に対して、線対称または点対称とすることが望ましいが、かかる配置に限るものではない。
【００８２】
また、受光部２の寸法や形状についても、限定するものではなく、如何なる寸法であっても、また、如何なる形状のものであってもかまわない。
【００８３】
なお、受光部２と基板１との温度差による熱起電力を検出する仕組みのサーモパイルを用いた熱型の赤外線検知素子を例にとって説明したが、本発明は、かかる場合に限るものではなく、梁３により受光部２が中空状態に熱分離された構造を有する赤外線検知素子であれば、例えば、受光部２と基板１との温度差による抵抗変化を検出する焦電型であっても良いし、如何なる赤外線検知素子についても適用することができる。
【００８４】
本発明においては、以上のいずれの実施形態についても、ほぼ１８０度に折れ曲がった第１、第２の屈曲部６，７を形成するという梁３のレイアウトパターンによって、梁３同士の接触面積が少ないストッパ部５を実現することができるので、突起やスペーサなどの新たなパターンを、赤外線検知素子中に設ける必要がなく、受光部２や梁３の占有面積を侵すことなく、梁３や受光部２の変位を制限する変位制限機能を有するストッパ部５を設けることができる。かかるストッパ部５として、梁３の一部に設けられた第１、第２の屈曲部６，７によって、梁３や受光部２の変位を制限する形状が形成される結果、赤外線検知素子に対して衝撃や加速度や残留応力などの慣性力が加わった場合であっても、梁３や受光部２が、基板１の周囲に衝突したり、基板１の周囲に乗り上げてしまったりする動きを確実に抑制することができ、赤外線検知素子の感度低下、破壊をより確実に防止することができるという効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明による赤外線検知素子の第１の実施形態における構造を示す説明図である。
【図２】図１（Ａ）のＮ−Ｎ面における断面形状を示す断面図である。
【図３】斜め方向から外力が加わった場合の受光部、梁の変位状態を示す説明図である。
【図４】本発明による赤外線検知素子の第１の実施形態における図１とは異なる構造を示す説明図である。
【図５】本発明による赤外線検知素子の第２の実施形態としてストップ部を形成する第１、第２の屈曲部に関するいくつかの形状例を説明するための説明図である。
【図６】本発明による赤外線検知素子の第３の実施形態における構造を示す説明図である。
【図７】本発明による赤外線検知素子の第３の実施形態における図６とは異なる構造を示す説明図である。
【図８】本発明による赤外線検知素子の第４の実施形態における構造を示す説明図である。
【図９】本発明による赤外線検知素子の第５の実施形態における構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…基板、２…受光部、３…梁、４…エッチングスリット、５，５１，５２，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ，５Ｈ，５Ｉ，５Ｊ，５Ｋ，５Ｌ，５Ｍ，５Ｎ，５Ｐ，５Ｑ，５Ｒ，５Ｒ１,５Ｒ２,５Ｓ，５Ｓ１，５Ｓ２…ストッパ部、６，６Ｇ，６Ｈ，６Ｉ，６Ｊ，６Ｋ，６Ｌ…第１の屈曲部、７，７Ｇ，７Ｈ，７Ｉ，７Ｊ，７Ｋ，７Ｌ…第２の屈曲部、８…空隙、９…凸部、ＤＡ，ＤＢ…エッチングスリットの間隔、ｄ…スリットの間隔、Ｆ…外力。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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