本发明涉及利用热电体广范围检测红外线的热电型红外线传感器。 近年来，发挥热电型红外线传感器能以非接触方式探测物体、检测温度的长处，已将其用于测定微波炉的烹饪物温度、空调器的室内温度控制、或者自动门、报警装置中的人体探测，可以预见今后其应用范围还将扩大。
热电型红外线传感器是利用钽酸锂（LiTaO3）单晶等热电效应的传感器。热电体具有自然极化，常产生表面电荷，在大气中稳定状态下与大气中的电荷结合，保持电气中性。一旦向其照射红外线，则热电体温度变化，随之表面电荷状态也因中性状态被破坏而变化。热电型红外线传感器就是检测此时表面发生的电荷，测定红外线入射量的。一般，物体辐射与其温度对应的红外线，利用这种热电型红外线传感器，能检知物体的存在与温度。
以往，这种热电型红外线传感器的结构如图20所示，下面说明其结构。
图20是表示以往热电型红外线传感器结构的剖面图。用陶瓷制成热电体21，检知红外线。密封罩22覆罩热电体21，以抵御干扰光及电磁噪声，并在该密封罩22的开口部23处安装红外线入射滤光片24。外部透镜25位于密封罩22的外侧，让物体辐射的红外线26聚光或成像于热电体21。用聚乙烯树脂制成外部透镜25，该外部透镜采用光折射作用原理的折射型菲涅尔透镜。这种菲涅尔透镜做成：越靠外圆周沟的深度T越深，以此增大沟的倾斜角，用该沟的斜面折射光线而聚光。沟地间隔恒定，其沟的间隔及沟的深度T为波长的几百倍至几千倍，形状也较大。
这种以往的热电型红外线传感器，因外部透镜25为折射型透镜，在位于密封罩22的外侧的状态下，使物体辐射的红外线26聚光或成像于热电体21，因此这种结构会使外部透镜25尺寸变大。又因为外部透镜25与密封罩22的位置关系，存在热电型红外线传感器的尺寸变大、不能做成小型的问题。
还由于聚光或成像于热电体21的红外线26，必须透过外部透镜25，因外部透镜25中红外线26透射时，受外部透镜25引起的红外线26的反射、吸收之影响，入射至热电体21的光量变得很小，存在降低红外线探测灵敏度的问题。
本发明的目的在于提供一种省去外部透镜、做成小型并提高红外线检知灵敏度的热电型红外线传感器。
为实现上述目的，本发明在具有开口部的密封罩（密封体）内部设置探测红外线的热电体，于上述密封罩开口部设置红外线入射滤波器。在上述红外线入射滤光器的表面或背面设置使红外线聚光或成像于上述热电体的衍射光学透镜（衍射光学元件）。
再在红外线入射滤光器的表面或背面设置衍射光学元件阵列，上述衍射光学元件阵列具有至少2个以上的衍射光学元件，这些衍射光学元件做成使入射红外线分别聚光或成像于热电体上。
由于此结构在红外线入射滤光片的表面或背面使衍射光学元件形成一体，因使红外线衍射，让红外线聚光或成像于热电体，因此，使外部透镜工作的衍射光学元件尺寸就不会比红外线入射滤光片更大，不必在密封罩的外侧设置外部透镜，从而能做成小型传感器。
又因为不设置外部透镜，外部透镜引起的反射、吸收的影响就不存在，因此有足够的红外线入射热电体，能提高红外线的探测灵敏度。
预先进行光学调整，使通过存在于红外线入射滤光片的衍射光学元件阵列的红外线，聚光或成像于热电体时，在将红外线入射滤光片装于密封体过程中，因让衍射光学元件相对光轴方向及与垂直于光轴的平面上的两轴（X、Y轴）的旋转方向固定，因此，光学调整只要进行X、Y及光轴的旋转方向的位置对准即可，能容易进行衍射光学元件的光学调整。
还由于设置衍射光学元件阵列，因而能将检知区域设定得比1个衍射光学元件广得多。
图1是本发明第1实施例热电型红外线传感器的剖面图;
图2是第1实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件的放大剖面图;
图3是说明第1实施例热电型红外线传感器光学调整时工作的斜视图;
图4是本发明第2实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件的俯视图;
图5是第2实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件的放大剖面图;
图6是本发明第3实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件的放大剖面图;
图7是第3实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件的形成工序图;
图8是本发明第5实施例热电型红外线传感器的剖面图;
图9是第5实施例热电型红外线传感器的热电体的放大剖面图;
图10是本发明第6实施例热电型红外线传感器传感器的斜视图;
图11是第6实施例热电型红外线传感器的剖面图;
图12是第6实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件的放大剖面图;
图13是第6实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件阵列的俯视图;
图14是第6实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件阵列的剖面图;
图15是表示第6实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件阵列的检知区域的示意图;
图16是表示第6实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件阵列的红外线入射的正视图;
图17是第6实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件的形成工序图;
图18是本发明第8实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件的放大剖面图;
图19是本发明第9实施例热电型红外线传感器的衍射光学元件的放大剖面图;
图20是以往热电型红外线传感器的剖面图。
以下，参见图1-图3说明本发明第1实施例。
图1是本发明第1实施例热电型红外线传感器的剖面图，图2是热电型红外线传感器的衍射光学元件的放大剖面图，图3是衍射光学元件的光学调整时的说明图。
如图1所示，热电体，由钽酸锂（LiTaO3）构成，检知红外线6的部分设于密封罩（密封体）2的内部。密封罩2抵御干扰光及电磁噪声以保护热电体1，外形尺寸为5mm，且上部设有直径为2.5mm的开口部5。红外线入射滤光片3，其厚度为0.4mm，由纵横3mm见方的硅底板构成，设置在开口部5的外侧，用以覆罩密封罩2的开口部5。衍射光学透镜（衍射光学元件）4，形成在红外线入射滤光片3的与热电体1对置的面即背面，通过使红外线衍射，让红外线聚光或成像。衍射光学透镜4为超薄型透镜，如图2所示，其表面做成矩形状的凹凸，且凹凸沟槽深度在衍射光学透镜的整个面上做成一样。
现对上述结构说明其动作，由检测对象辐射的红外线6，不受反射、吸收之影响，保持红外线6本身光量不变下到达红外线入射滤光片3，通过形成在红外线入射滤光片3背面的衍射光学透镜4后，聚光或成像于设在密封罩2内部的热电体1上。结果，热电体1温度变化，随之表面电荷状态也被破坏中性状态发生变化。检测此时表面上发生的电荷，测定红外线入射量。在此，因衍射光学透镜4一体形成在红外线入射滤光片3上，故衍射光学透镜4的尺寸不会比红外线入射滤光片3大，而且能够不必让使红外线6聚光或成像于热电体1的透镜设在密封罩2的外侧，而且，还不会受红外线6的反射、吸收之影响，因此，能使红外线6完全聚光或成像于热电体1上。
这样，若利用本实施例，则由于在红外线入射滤光片3的背面一体形成使红外线聚光或成像的衍射光学透镜4，因此，起外部透镜作用的衍射透镜4的尺寸不会比红外线入射滤光片3更大。而且，由于不必在密封罩2的外侧设置外部透镜，能将热电型红外线传感器做成小型。
再由于不设外部透镜，红外线6不会受反射、吸收之影响而使入射热电体1的光量变得很小，从而红外线6完全入射热电体1，能提高热电型红外线传感器的灵敏度。
还有，本实施例中是将衍射光学透镜4设于红外线入射滤光片3的背面，但即使设在红外线入射滤光片3的表面也能获得同样的效果。
如图3所示，在对衍射光学透镜4进行光学调整时，将红外线入射滤光片3装于密封罩2的过程中，使衍射光学透镜4相对于光轴方向及与光轴垂直的平面上的两轴（X、Y轴）的旋转方向而固定，因此，光学调整变得容易，仅仅是X、Y轴与光轴的旋转方向的位置对准而已。
下面，参见图4及图5说明本发明的第2实施例。本实施例热电型红外线传感器是对第1实施例的衍射光学透镜4作了改进的传感器。图4是对第1实施例所用衍射光学透镜进行改进后的衍射光学透镜的俯视图，图5是衍射光学透镜的放大剖面图。
如图4及图5所示，形成于红外线入射滤光片7背面的衍射光学透镜8，具有与相位调制量对应的凹凸，凹凸的沟槽深度在衍射光学透镜8的整个区域中均一，凹凸的形状为同心圆，做成周期依存于入射红外线的波长，并随向外周推进周期缩短，利用衍射现象的红外线的聚光效率大为提高。其它结构与上述第1实施例相同。
现对上述结构说明其动作，衍射光学透镜8具有与相应调制量对应的凹凸，而且凹凸的间距及沟槽深度与入射红外线6的波长有依存关系，使凹凸的端部同对应于相位调制量的凹凸形状A的侧边一致。设此时红外线6的波长为λ、衍射光学透镜8的折射率为n，则凹凸的沟槽深度t＝λ/2（n-1），此时，折射光学透镜8中的红外线6的折射率为最大。从而，提高了入射至红外线衍射光学透镜8的红外线6的衍射效率。其结果是能增加聚光或成像于热电体1的红外线6的光量。
若利用本实施例，则在第1实施例效果的基础上，因衍射光学透镜8具有与相位调制量对应的凹凸，凹凸的间距及沟槽深度与入射红外线6的波长有依存关系，同心圆状的凹凸图案随着向外周推进而周期缩短，并使凹凸的端部与对应于相位调制量的凹凸形状A的侧边一致。结果能提高衍射现象引起的红外线6的聚光效率，提高衍射光学透镜8的衍射效率，使聚光或成像于热电体1的外线6的光量增加，并能提高灵敏度。
接着，参见图6说明本发明第3实施例。本实施例热电型红外线传感器是将第2实施例的衍射光学透镜进行改进的传感器。图6是对第2实施例所用的衍射光学透镜经过改进的衍射光学透镜的放大剖面图。
如图6所示，衍射光学透镜9，形成于红外线入射滤光片10上，具有与相位调制量对应的凹凸，并使凹凸形状为阶梯状，其级数为4。其它结构与上述第1实施例相同。
现对上述结构说明其作用。衍射光学透镜9让对应于相位调制量的凹凸的形状A做成阶梯状，使凹凸的4个端部与其侧边成一致，凹凸的间距及沟槽的深度与入射的红外线6的波长有依存关系。此时，若设红外线的波长为λ，衍射光学透镜4的折射率为n，则凹凸的沟槽深度t＝3λ/4（n-1），衍射光学透镜9中的红外线6的衍射效率，在忽视反射的影响时，大约为81%，提高了入射红外线射入衍射光学透镜9的红外线6的衍射效率。从而，能使聚光或成像于热电体1上的红外线6的光量进一步增加。
还有，为了使阶梯状的凹凸的端部与对应于相位调制量的凹凸形状A的侧边成一致，做成具有m个级数（这里，设n为大于1的正整数时，m＝2n），在凹凸的间距及沟槽深度与入射的红外线6的波长有依存关系时，设红外线的波长为λ、衍射光学透镜9的折射率为n，则凹凸的沟槽深度t＝（m-1）/m×λ/（n-1），增大m，则入射至红外线衍射光学透镜9的红外线6的衍射效率就提高。也就是说，衍射光学透镜9中的红外线6的衍射效率，在忽视反射的影响情况下，凹凸的级数m＝2时，约为41%、m＝4时约为81%、m＝8时约为95%、m＝16时约为99%。
若利用本实施例，则在第2实施例的效果的基础上，因衍射光学透镜9让对应于相位调制量的凹凸形状A做成阶梯状，使凹凸的端部与其侧边成一致，凹凸的间距及沟槽的深度与入射的红外线6的波长有依存关系。因此，提高了衍射光学透镜9的衍射效率，使聚光或成像于热电体1的红外线6的光量增加，能进一步提高热电型红外线传感器的灵敏度。特别是凹凸的级数为16时，忽视反射之影响情况下，衍射效率约为99%。
下面，说明本发明第4实施例。
让构成图1中红外线入射滤光片3和衍射光学透镜（衍射光学元件）4的物质为同一物质，该物质至少包括硅或锗中一种，或者至少包括镓或铟中一种和至少包括砷或磷中一种。
现对上述结构说明其作用。由于构成红外线入射滤波器3和衍射光学透镜4的物质为相同物质，且该物质至少包括硅或锗中一种，或者至少包括镓或铟中一种和至少包括砷或磷中一种，因此，能使衍射光学透镜4形成于红外线入射滤光片3的内部，从而能谋求热电型红外线传感器的进一步小型化。再由于能增大衍射光学透镜4的折射率，因此使用具有凹凸的衍射光学透镜4时，能使凹凸的沟槽深度变浅，能缩短制造衍射光学透镜4的制造时间。
作为构成红外线入射滤光片3与衍射光学透镜4的物质，用硅、锗、砷化镓、磷化铟、磷化镓中任一种时，其效果更好。
另外，上述各实施例的衍射光学透镜4、8或9，通过在其表面或背面形成无反射干涉膜，使衍射光学透镜4、8或9中的反射几乎不存在，能使热电型红外线传感器的灵敏度进一步提高。
还有，红外线滤光片3、7或10，因在形成衍射光学透镜4、8或9的面与背对面上，形成只让特定波长区域透过的干涉膜滤光器，从而能遮断太阳光、白炽灯等的干扰光，使热电型红外线传感器的灵敏度进一步提高。
再有，作为衍射光学元件，是采用衍射光学透镜4、8或9，但即使用折射率调制型的衍射光学透镜，也能获得同样的效果。
下面，说明形成第3实施例中衍射光学透镜9的阶梯状凹凸形状时的工序。
如图7所示，以蚀刻方式形成衍射光学透镜9的阶梯状凹凸形状，在级数为4时，具有如图7（a）所示，以光刻法形成光刻胶图案的第1工序;如图7（b）所示，设衍射光学透镜9的折射率为n、红外线6的入射光波长为λ时，以干腐蚀方式雕刻1/2×λ/（n-1）深度的第2工序;如图7（c）所示，以光刻法形成光刻胶图案的第3工序;如图7（d）所示，以干腐蚀方式雕刻1/4×λ/（n-1）的第4工序。
于是，通过以蚀刻方式形成衍射光学透镜9的阶梯状凹凸形状，能使凹凸的棱角部尖锐地形成正确的矩形形状的凹凸，从而能容易地进行衍射光学透镜9的制造。这样，由于以蚀刻方式形成对应于相位调制量的阶梯状凹凸形状，能容易制造衍射光学透镜9。
上述对凹凸级数为4的情况作了说明，但根据图7（d）状态，能以干腐蚀方式形成8个以上的凹凸级数。另外，上述说明是对第3实施例的衍射光学透镜9进行了说明，但对于第1或第2实施例的衍射光学透镜4或8，也能同样地形成。
接着，参见图8及图9说明本发明的第5实施例。另外，与上述第1实施例为相同结构的部分加注同一标号，省去其说明。
图8是本发明第5实施例的热电型红外线传感器的剖面图，图9是热电体的正视图。
如图所示，热电体11在氧化锰衬底12上设置含有镧的钛酸铅（以下称PLT）薄膜13。薄膜13的尺寸，例如为300×300μm见方。PLT薄膜13与陶瓷型比较，即使面积比为1/10，也能获得同等的灵敏度，又因为具有10倍的响应速度，因此能缩小将热电体11设于内部的密封罩的尺寸。
这样，若利用本实施例，则由于用PLT薄膜13作热电体11，能使热电型红外线传感器进一步小型化。
下面，参见附图说明本发明第6实施例。另外，与上述第1实施例为相同结构部分加注同一符号，省去其说明。
图10及图11分别为本发明第6实施例的热电型红外线传感器的斜视图及剖面图。
如图所示，衍射光学元件阵列14，使红外线6聚光或成像于热电体1上，并一体化设置于红外线入射滤光片15的内面。如图12至图14所示，多个衍射光学透镜（衍射光学元件）16呈辐射状。这些衍射光学透镜16如图15所示，其视场16a以一定间隔排列，遍布于检知区域内。而且，各衍射光学透镜16与图15所示视场相对应，使具有与视场对应的入射角的入射红外线分别如图14及图16所示，聚光或成像于热电体1上。例如，相对形成于红外线入射滤光片15上的衍射光学元件阵列14面的垂直线，图13及图14中位置A的衍射光学透镜16的入射角为0°，位置B的衍射光学透镜16的入射角为19.9°，位置C的衍射光学透镜16的入射角为32.3°，位置D的衍射光学透镜16的入射角为35.9°。
现对上述结构说明动作。首先，由某方向检测对象物辐射的红外线6到达红外线入射滤光片15。该到达的红外线6，通过形成于红外线入射滤光片15背面的衍射光学元件阵列14与其对应的衍射光学透镜16、聚光或成像于热电体1上。结果，热电体1温度变化，随之表面电荷状态也破坏中性状态而变化，检测此时表面上产生的电荷，测定红外线入射量。
本实施例通过将分别具有不同入射角的多个衍射光学透镜16作为衍射光学元件阵列14一体形成于红外线入射滤光片15，能广范围检测红外线。即，利用此结构，不必将外部透镜设置在密封罩2的外侧，大幅度实现了小型化。又因能省去外部透镜，能大幅度提高透射率。例如，设外部透镜材料为聚乙烯，则想要探测人时，人体辐射的红外线波长λ约为10μm，此时的透射率约为50%，因此较之具有外部透镜的情况，透射率提高1倍。而且，省去外部透镜，能大幅度降低成本。
还有，预先进行光学调整，使透过形成于红外线入射滤光片15的多个衍射光学透镜16的红外线聚光或成像于热电体1时，如图10所示，将红外线入射滤光片15装于密封罩2的过程中，光轴方向及与光轴成垂直的平面上两轴（X、Y轴）的旋转方向被固定，因此光学调整能容易进行，只需X、Y与光轴的旋转方向对准位置即可。
形成衍射光学元件阵列14的多个衍射光学透镜16，具有分别与透镜的相位调制量对应的凹凸，如图12、图13所示，凹凸的图案做成，随着向外周推进，周期缩短，利用衍射现象而聚光于1点。该凹凸的沟槽深度在衍射光学透镜16的整个区域为均一，该凹凸的沟槽深度与表面形状做成与入射红外线的波长有依存关系，利用光的衍射现象达到聚光。
用此结构，凹凸的沟槽深度在衍射光学透镜16的整个区域为均一，因此，其优点例如能非常容易地以蚀刻形成凹凸。
如图12所示，本实施例中，凹凸的截面形状为4级阶梯状，此时，若设折射率为n、λ射光的波长为λ，则使衍射光学透镜16的1次衍射效率为最大的凹凸的沟槽的最大深度t可以下式表示。
t＝3/4×λ/（n-1）
此时，若忽略表面的反射，则1次衍射效率约为81%。
还有，如图13所示，形成衍射光学元件阵列14的多个衍射光学透镜16在入射角不为0°的位置B、C及D的衍射光学透镜16的凹凸图案形状做成椭圆形，随着椭圆形的中心位置向外部推进，渐渐向椭圆形一长轴方向偏移。
利用此结构，能校正光学像差，从而就不必将衍射光学透镜做成立体形状以避免产生光学像差。本发明者发现：凹凸的截面形状为4级阶梯状时，设θ为斜向入射角、λ为红外线的波长、f为像方焦点距离、n为通过媒体的折射率（本实施例中通过媒体为空气），通过让第m个椭圆形状的。
长轴
dL＝2/cosθ×〔（Mλ/4n cosθ）2+Mλf/2〕0.5
短轴
ds＝dL×cosθ
离心间隔（第M个椭圆的中心位置与第M+1个椭圆的中心位置之间的间隔）
e＝Mλtanθ/4n cosθ
能校正光学象差，结果是能获得对斜向入射光也能很好聚光的衍射光学透镜。
还有，衍射光学透镜16，一般随入射角增加，衍射效率会降低，但通过将形成衍射光学元件阵列14的多个衍射光学透镜16的面积，随着向外周部推进而增大，则能补偿相对入射角增大而衍射效率的降低，并能补偿相对检测距离拉长而入射光量的减少，从而，即使红外线的入射角与检测距离不同，也能获得大致均一的灵敏度。
还有，通过无间隙地配置多个衍射光学透镜16，能有效利用光接收面积，使衍射光学元件阵列14小型化。
还由于衍射光学元件阵列14的中央部的衍射光学透镜16的入射角为0°，随着变为外周的衍射光学元件16，入射角渐渐变大，因此相对各个衍射光学透镜16能获得衍射光学透镜16的数值孔径小的即衍射效率高的区域，从而，能获得聚光效力很高的衍射光学透镜16。
下面，说明本发明的第7实施例。
构成图11或图13中红外线入射滤光片15及衍射光学透镜16的物质为同一物质，此物质至少包括硅或锗中的一种，或者至少包括镓或铟中一种及至少包括砷或磷中一种。
现对上述结构说明其作用。当用硅作红外线入射滤光片15时，折射率n约为3.5。想要探测人的情况下，人体辐射的红外线的波长λ约为10μm，因此凹凸的沟槽深度t，在截面形态为4级的阶梯状时，为3μm。这与以聚乙烯（折射率n约为1.5）等塑料形成的衍射光学透镜16的情况相比深度约为1/5，能使凹凸的沟槽深度变浅，并能以蚀刻、堆积等平面法在短时间内容易地实现正确的透镜形状，又因能使凹凸的沟槽深度变浅，即使在周期短的外周部衍射效率也好。而且，能获得即使向入射时衍射效率降低也小的这样非常良好光学特性的衍射光学透镜。
还有，在锗、砷化镓、磷化铟、磷化镓中任一种情况下，与硅的情况相同折射率n为3以上，凹凸的沟槽深度能变浅，能实现正确的透镜形状，能获得聚光特性非常好的衍射光学透镜16。
以下说明形成第6实施例中衍射光学透镜16的阶梯状凹凸形状时的工序。
如图17所示，以蚀刻形成衍射光学透镜16的阶梯状凹凸形状，凹凸的截面形状为4级阶梯状情况下，通过第1处理，以光蚀刻方式形成图17（a）所示的光刻胶图案A。接着，如图17（b）所示，以干蚀方式雕刻约1/2×λ/（n-1）深（其中：n为折射率、λ为入射光的波长）。接着，通过第2处理，以光蚀刻方式形成图17（c）所示的光刻胶图案B。再如图17（d）所示，以干蚀方式雕刻约1/4×λ/（n-1），形成衍射光学透镜16。尤其是利用干蚀法能获得矩形的棱角部尖锐的精确矩形形状，能获得衍射效率高的衍射光学透镜16。
下面，参见图18说明本发明的第8实施例。
图18是本发明第8实施例的衍射光学透镜17的截面形状的概况图。
如图所示，衍射光学透镜17形成于红外线入射滤光片18上，第6实施例中，凹凸的1个间隔通过2次处理形成为4级阶梯状，而本实施例中，凹凸的1个间隔形成很多级数（m级），例如为m＝8的阶梯状。
本发明者发现：设折射率为n、入射光的波长为λ，则此时的凹凸的沟槽的最佳最大深度t＝（m-1）/m×λ/（n-1）。而且，随级数m增大聚光效率提高，当级数m为16时，在忽略反射下聚光效率提高至最大约99%。此时，凹凸的沟槽最佳最大深度t大致为λ/（n-1）。
对于使光轴自热电体1平面的垂直线方向起以某角度发散的衍射光学透镜17，本发明者发现：若设θ为斜向入射角、λ为红外线的波长、f为像方焦点距离、n为通过媒体的折射率（本发明情况下，通过媒体为空气）通过将第M个椭圆形状做成。
长轴
dL＝2/cosθ×〔（Mλ/mn cosθ）2+2Mλf/m〕0.5
短轴
ds＝dL×cosθ
离心间隔
e＝Mλtanθ/mn cosθ
就能校正光学像差。
接着，参见图19说明本发明的第9实施例。
图19是本发明第9实施例的衍射光学透镜19的截面形状的概要图。
如图所示，衍射光学透镜19形成于红外线入射滤光片20上，衍射光学透镜19的凹凸的形状做成矩形状的凹凸，而且，随着向外周推进，凹凸的间距缩小。
本发明者发现：若设折射率为n、入射光波长为λ，则使衍射光学透镜19的1次衍射效率为最大的凹凸的沟槽的最大深度t＝1/2×λ/（n-1）。利用这种结构，与第6实施例的衍射光学透镜16的情况相比，衍射效率在忽略反射情况下，降低不到一半（41%），从而能用一次蚀刻工序形成衍射光学透镜19，批量生产能力提高显著。
还有，对于使光轴自热电体1平面的垂直线方向起以某角度发散的衍射光学透镜19，本发明者发现：若设θ为斜向入射角、λ为红外线的波长、f为像方焦点距离、n为通过媒体的折射率（本发明的情况下，通过媒体为空气），通过使第M个椭圆形状做成长轴。
dL＝2/cosθ×〔（Mλ/4n cosθ）2+2Mλf/m〕0.5
短轴
ds＝dL×cosθ
离心间隔
e＝Mλtanθ/2n cosθ
就能校正光学象差。特别是由于采用干蚀方式，较之湿蚀方式矩形的棱角部尖锐，能实现正确的矩形形状，能形成衍射效率非常好的衍射光学透镜。
再有，上述第6、第8或者第9实施例的衍射光学透镜16、17或19，通过在其表面或背面形成无反射干涉膜，使衍射光学透镜16、17或19中的反射几乎没有，能进一步提高热电型红外线传感器的灵敏度。
红外线滤光片15、18或20，是通过在形成衍射光学透镜16、17或19的面的反对面上，以例如蒸镀法形成只让特定波长区域透过的干涉膜滤光片，能遮断太阳光、白炽灯等外部干涉光，能进一步提高热电型红外线传感器的灵敏度。
还有，通过将衍射光学透镜16、17或19形成在与热电体1的相对面，即形成在密封罩2的内侧，保护凹凸部，以免受伤、沾尘污等，能永久性地维持其功能。
通过用含有镧的钛酸铅薄膜形成热电体1，能使热电型红外线传感器进一步小型化。
另外，上述说明是用衍射光学透镜16、17或19作衍射光学元件，但即使用折射率调制型的衍射光学透镜，也能获得同样的效果。