(57)【要約】【課題】キャップ内の隙間を封止剤で気密に封止しつつ、回路ブロックと封止剤との接触を防ぎ、赤外線の検出感度の低下、及び回路ブロックの破損を防ぐことができること。【解決手段】赤外線検出器は、赤外線検出素子１及び信号処理回路が設けられた回路ブロック２と、ステム３と、キャップ４と、カバー５とを備える。ステム３は、板状に形成されて、一面側には回路ブロック２が載置される。キャップ４は、一端が開口する有底筒状に形成されて内部に回路ブロック２を収納し且つステム３に被着される。キャップ４の赤外線検出素子１に対向する底部４ａには、開口してなる窓部４ｂが設けられる。カバー５は、透光性材料によって形成され、窓部４ｂを覆うようにキャップ４の内側から配設される。キャップ４は、底部４ａ近傍の側壁部４ｃに、全周に亘って内側方向へ突設された段部４ｄを具備し、カバー５と窓部４ｂとの隙間は、封止剤によって封止される。【選択図】図１
2010054250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線検出素子、及び前記赤外線検出素子から出力される信号を処理する信号処理回路
が設けられた回路ブロックと、板状に形成されて前記回路ブロックが一面側に載置される
ステムと、一端が開口する有底筒状に形成されて内部に前記回路ブロックを収納し且つ前
記ステムに被着されるキャップと、前記キャップの前記赤外線検出素子に対向する底部に
開口した窓部を塞ぐ透光性のカバーとを備え、前記カバーは、前記赤外線検出素子の受光
面へ赤外線を集光するレンズ部と、前記レンズ部の周縁から外側へ延設され前記窓部の周
縁に固着される鍔部とを有し、前記キャップは、前記底部近傍の側壁部に、全周に亘って
内側方向へ突設された段部を具備し、前記カバーと前記窓部との隙間は、封止剤によって
封止されることを特徴とする赤外線検出器。
【請求項２】
前記回路ブロックは、前記段部に対して前記レンズ部の光軸方向に当接することを特徴
とする請求項１記載の赤外線検出器。
【請求項３】
前記回路ブロックは、前記キャップの前記段部より開口側の前記側壁部によって、前記
レンズ部の光軸と直交する方向に狭持されることを特徴とする請求項１または２記載の赤
外線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体検知等に用いる赤外線検出器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、赤外線の変化量を読み取ることで人体を検出する種々の赤外線検出器が提供
されている（例えば、特許文献１及び２参照）。そして、この様な赤外線検出器は、不審
者の進入を検知する防犯装置や、省エネルギー対策として照明等の負荷制御を行う制御装
置に幅広く使われている。
【０００３】
また、赤外線検出器の一例として、図９に示すようなものもある。この赤外線検出器は
、赤外線検出素子５１、及び赤外線検出素子５１から出力される信号を処理する信号処理
回路が設けられた回路ブロック５２と、ステム５３と、キャップ５４と、カバー５５とを
備える。ステム５３は、略円板状に形成されて、一面側には回路ブロック５２が載置され
る。キャップ５４は、一端が開口する有底円筒状に形成されて、内部に回路ブロック５２
を収納し且つステム５３に被着される。また、キャップ５４の赤外線検出素子５１に対向
する底部５４ａの中心部には、矩形状に開口してなる窓部５４ｂが設けられている。カバ
ー５５は、透光性材料によって全体として窓部５４ｂと略同形状に形成され、レンズ部５
５ａと鍔部５５ｂとを有し、キャップ５４の内側より窓部５４ｂを塞いでいる。レンズ部
５５ａは、外部からの赤外線を屈折させて、赤外線検出素子５１の受光面（図９の上面）
へ集光させる。鍔部５５ｂは、レンズ部５５ａの周縁から外側へ延設され、窓部５４ｂの
周縁に固着される。
【０００４】
ところでこのカバー５５をキャップ５４の窓部５４ｂに固着する作業手順について、図
１０を参照して簡単に説明する。先ず、図１０（ａ）に示すように、窓部５４ｂの周縁の
接着部５６に導電性接着剤を塗布する。次に、図１０（ｂ）に示すように、レンズ部５５
ａをキャップ５４の内側より窓部５４ｂに嵌め込み、導電性接着剤を介して鍔部５５ｂを
接着部５６に接着する。しかし、導電性接着剤による接着だけでは、カバー５５と窓部５
４ｂとの隙間を完全に封止することはできない。そこで、図１０（ｃ）に示すように、導
電性接着剤が十分に硬化した後、封止剤を鍔部５５ｂの周縁に流し込むことで前記隙間を
封止する。尚、封止部５７は、封止剤が固化した状態の部材である。
【特許文献１】特開２００８−２０４２０号公報
【特許文献２】特開２００８−１２８９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の赤外線検出器の場合、底部５４ａ近傍の側壁部５４ｃと接する封
止剤が、図１１に示すように、表面張力によって側壁部５４ｃに沿ってキャップ５４の開
口側（図１１の下方向）へ這い上がる場合がある。そして、封止剤がこの這い上がり状態
のまま封止部５７として固化すれば、キャップ５４をステム５３に被着する際、回路ブロ
ック５２の端部が、キャップ５４内で前記這い上がり部分と接触する。この接触により、
赤外線検出素子５１の受光面の中心部と、レンズ部５５ａの光軸との間にズレが生じたり
、前記光軸方向に対する前記受光面とレンズ部５５ａとの距離に差異が生じたりする。因
って、赤外線の検出感度が低下するという問題があった。また、この接触により回路ブロ
ック５２が破損するという問題もあった。
【０００６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、キャップ内の隙間を封止
剤で気密に封止しつつ、回路ブロックと封止剤との接触を防ぎ、赤外線の検出感度の低下
、及び回路ブロックの破損を防ぐことができる赤外線検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、赤外線検出素子、及び前記赤外線検出
素子から出力される信号を処理する信号処理回路が設けられた回路ブロックと、板状に形
成されて前記回路ブロックが一面側に載置されるステムと、一端が開口する有底筒状に形
成されて内部に前記回路ブロックを収納し且つ前記ステムに被着されるキャップと、前記
キャップの前記赤外線検出素子に対向する底部に開口した窓部を塞ぐ透光性のカバーとを
備え、前記カバーは、前記赤外線検出素子の受光面へ赤外線を集光するレンズ部と、前記
レンズ部の周縁から外側へ延設され前記窓部の周縁に固着される鍔部とを有し、前記キャ
ップは、前記底部近傍の側壁部に、全周に亘って内側方向へ突設された段部を具備し、前
記カバーと前記窓部との隙間は、封止剤によって封止されることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、前記キャップは、前記底部近傍の側壁部に、全周に亘って内側方向
へ突設された段部を具備しているので、前記段部より前記キャップの開口側へ、封止剤が
表面張力によって這い上がることはない。因って、前記キャップ内の前記カバーと前記窓
部との隙間を封止剤で気密に封止しつつ、前記回路ブロックと封止剤との接触を防ぎ、前
記赤外線検出素子の受光面の位置ズレによる赤外線の検出感度の低下、及び前記回路ブロ
ックの破損を防ぐことができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記回路ブロックは、前記段部に対して
前記レンズ部の光軸方向に当接することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、前記回路ブロックは、前記段部に対して前記レンズ部の光軸方向に
に当接するので、前記赤外線検出素子の受光面と前記レンズ部との距離を一定に保つこと
ができる。因って、前記回路ブロックを、前記レンズ部からの赤外線が効率良く前記受光
面へ集光する場所に安定して配設することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記回路ブロックは、前記キャ
ップの前記段部より開口側の前記側壁部によって、前記レンズ部の光軸と直交する方向に
狭持されることを特徴とする。    
【００１２】
この発明によれば、前記回路ブロックは、前記キャップの前記段部より開口側の前記側
壁部によって、前記レンズ部の光軸と直交する方向に狭持されるので、前記受光面の中心
部と前記レンズ部の光軸とが交わる位置で、前記回路ブロックを保つことができ、効率良
く赤外線を受光面へ集光することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、キャップ内の隙間を封止剤で気密に封止しつつ、回路ブロックと封止剤と
の接触を防ぎ、赤外線の検出感度の低下、及び回路ブロックの破損を防ぐことができると
いう効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態１の赤外線検出器は、図１及び図２に示すように、焦電素子からなる赤外線
検出素子１及び信号処理回路が設けられた回路ブロック２と、ステム３と、キャップ４と
、カバー５とを備える。
【００１６】
回路ブロック２は、図２に示すように、各々同形の略八角形板状に形成される第１のプ
リント配線板６、樹脂層７、シールド板８及び第２のプリント配線板９が順に積層するこ
とで形成される。第１のプリント配線板６の一面側には、上述の信号処理回路の構成要素
であるＩＣ１０がフリップチップ実装され、他面側には、複数のチップ状の電子部品１１
が半田リフローにより実装されている（図２のＩＣ１０実装面は下面）。尚、ＩＣ１０に
は、赤外線検出素子１の出力を増幅する増幅回路などが集積化されている。樹脂層７は、
合成樹脂材によって形成されてなる。シールド板８は、ガラスエポキシ等の絶縁性基板の
表面を、金属材（例えば、銅）によって形成される金属層で被覆してなる。尚、このシー
ルド板８は、赤外線検出素子１と前記増幅回路との容量結合による発振現象を防ぐための
ものであり、前記増幅回路の増幅度が比較的少なく、発振現象が起こりにくい場合は、シ
ールド板８を省略してもよい。第２のプリント配線板９には、赤外線検出素子１が実装さ
れるとともに、赤外線検出素子１と第２のプリント配線板９とを熱絶縁するための熱絶縁
用孔９ａが厚み方向に貫設されている。この熱絶縁用孔９ａにより、赤外線検出素子１と
シールド板８との間に空気層が形成されて、赤外線検出素子１の感度が高くなる。そして
、これら第１のプリント配線板６、樹脂層７、シールド板８及び第２のプリント配線板９
には、各々スルーホール６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂが厚み方向に貫設されている。
【００１７】
ステム３は、鋼材によって略円板状に形成され、その周縁には外側へ延びるフランジ部
３ａが設けられている。また、ステム３には、３本（給電用、信号出力用、グランド用）
の端子ピン３ｂが厚み方向に貫通して配設されている。この３本の端子ピン３ｂを、上述
の回路ブロック２のスルーホール６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂへ順に挿通させて接着剤で固着
させることで、回路ブロック２が、ステム３の一面側（図１及び図２では上面側）に載置
される。そして、赤外線検出素子１と第１のプリント配線板６の信号処理回路とが、端子
ピン３ｂを介して電気的に接続される。尚、ステム３と回路ブロック２の間には、絶縁材
によって略正方形状に形成されるスペーサ１２が介装されている。
【００１８】
キャップ４は、鋼材によって一端が開口する（図１及び図２では下面）有底円筒状に形
成されてなり、開口の周縁から外側に向かって外鍔部４ｅが延設されている。そして、キ
ャップ４は、ステム３に載置される回路ブロック２を内部に収納し、且つ外鍔部４ｅをス
テム３のフランジ部３ａに対して溶接することで、ステム３に被着される。また、キャッ
プ４の赤外線検出素子１に対向する底部４ａの中心部には、矩形状（本実施形態では、正
方形状）に開口してなる窓部４ｂが設けられている。そして、本実施形態１のキャップ４
は、図１及び図３に示すように、底部４ａ付近の側壁部４ｃに、全周に亘って内側方向へ
突設された段部４ｄを具備している。
【００１９】
カバー５は、透光性材料によって全体として窓部４ｂと略同形状に形成され、レンズ部
５ａと鍔部５ｂとを有し、窓部４ｂを覆うようにキャップ４の内側から配設されている。
レンズ部５ａは、シリコンレンズからなる半導体レンズであり、外部からの赤外線を屈折
させて、赤外線検出素子１の受光面（図１の上面）へ集光させる。鍔部５ｂは、レンズ部
５ａの周縁から外側へ延設されており、窓部４ｂ周縁の導電性接着剤が塗布された接着部
１３に固着される。この接着部１３を介してカバー５とキャップ４とが電気的に接続され
るので、外部からのノイズに対する電磁シールド効果を高め、赤外線検出素子１を電磁ノ
イズから守ることができる。
【００２０】
本実施形態１の赤外線検出器の要旨について説明する。
【００２１】
従来技術で述べた様に、導電性接着剤による固着だけでは、カバー５と窓部４ｂとの隙
間を完全に封止できず、封止剤を流し込む必要がある。従来の赤外線検出器では、封止剤
が、表面張力によって側壁部４ｃに沿ってキャップ４の開口側へ這い上がりを引き起こし
、回路ブロック２と、這い上がり状態で固化した封止部１４とが接触する場合があった。
【００２２】
しかし、本実施形態１の底部４ａ付近の側壁部４ｃには、段部４ｄが具備されており、
図３に示すように、封止剤を底部４ａと段部４ｄとカバー５の鍔部５ｂとによって形成さ
れる凹部に流し込めばよい。つまり、封止剤を、この段部４ｄよりキャップ４の開口側へ
溢れ出ないように流し込めば、封止剤が、段部４ｄよりキャップ４開口側の側壁部４ｃへ
表面張力によって這い上がることはない。因って、キャップ４内のカバー５と窓部４ｂと
の隙間を封止剤で気密に封止しつつ、回路ブロック２と封止剤との接触を防ぎ、赤外線の
検出感度の低下、及び回路ブロック２の破損を防ぐことができる。尚、封止部１４は、封
止剤が固化した状態の部材である。
【００２３】
（実施形態２）
以下、本発明の実施形態２について、図４〜図６を参照して説明する。尚、本実施形態
２は、基本的な構成が実施形態１と共通であるので、共通の構成要素には、同一の符号を
付して説明を省略する。
【００２４】
本実施形態２は、図４に示すように、回路ブロック２を、段部４ｄに対してレンズ部５
ａの光軸方向（図中の上下方向）に当接させる点に特徴がある。この当接により、前記光
軸方向に対するレンズ部５ａから赤外線検出素子１の受光面までの距離を一定に保つこと
ができる。即ち、レンズ部５ａの焦点距離と、レンズ部５ａから前記受光面までの距離と
が一致する位置に、回路ブロック２を安定して配設することができる。因って、レンズ部
５ａからの赤外線を効率良く前記受光面へ集光することができる。
【００２５】
ところで、上述では回路ブロック２が当接するのは、実施形態１で示した段部４ｄであ
った。しかし、図５に示すように、段部４ｄ以外にもう１つ段部４ｆを同様に形成し、こ
の段部４ｆに当接させれば、回路ブロック２と封止剤との接触防止の効果を高めることが
できる。また、上述の段部４ｄ（又は４ｆ）は何れも、直角の階段状に内側へ突出したも
のであった。しかし、図６に示すように、底部４ａ近傍の側壁部ｃを、全周に亘って内側
へ曲折させて、更にレンズ部５ａの光軸方向に縮ませることで段部４ｄ（又は４ｆ）を形
成し、この段部４ｄ（又は４ｆ）に当接させれば、回路ブロック２と封止剤との接触防止
の効果を高めることができる。
【００２６】
（実施形態３）
以下、本発明の実施形態３について、図７及び図８を参照して説明する。尚、本実施形
態３は、基本的な構成が実施形態１と共通であるので、共通の構成要素には、同一の符号
を付して説明を省略する。
【００２７】
本実施形態３の回路ブロック２は、図７に示すように、キャップ４の段部４ｄより開口
側の側壁部４ｃによって、レンズ部５ａの光軸と直交する方向（図中の左右方向）に狭持
される点に特徴がある。即ち、側壁部４ｃには、段部４ｄ以外にもう１つ段部４ｇが同様
に設けられ、この段部４ｇの内壁が回路ブロック２を狭持している。この狭持により、回
路ブロック２を赤外線検出素子１の受光面の中心部と、レンズ部５ａの光軸とが交わる位
置で保つことができる。そして、赤外線検出器の赤外線検知範囲は、図８に示すように、
レンズ部５ａを中心とした扇状に外側へ拡開する検知ゾーン１５内であるので、前記位置
で保つことにより、レンズ部５ａを介して効率良く赤外線を受光面へ集光することができ
る。
【００２８】
尚、側壁部４ｃに新たに段部４ｇを設けなくても、例えば、キャップ４の開口側に向か
って拡開するように形成された側壁部４ｃが、回路ブロック２を狭持してもよい。また、
回路ブロック２は、実施形態２で述べた様に段部４ｄ、又は段部４ｆに当接しつつ、側壁
部４ｃに狭持されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態１の赤外線検出器を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】同上における分解斜視図である。
【図３】同上における要部断面図である。
【図４】本発明の実施形態２の赤外線検出器を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図５】同上における２つの段部を有する赤外線検出器を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】同上における鋭角に突出する段部を有する赤外線検出器を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図７】本発明の実施形態３の赤外線検出器を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図８】同上における赤外線を検知する範囲を示す側面図である。
【図９】従来の赤外線検出器の一例を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】従来の赤外線検出器の一例の窓部にカバーを固着する作業工程を示し、（ａ）は導電接着剤を塗布した一部断面斜視図、（ｂ）はカバーを窓部に被覆した一部断面斜視図、（ｃ）は封止剤を流し込んだ一部断面斜視図である。
【図１１】従来の赤外線検出器の一例の要部断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  赤外線検出素子
２  回路ブロック
３  ステム
４  キャップ
４ａ  底部
４ｂ  窓部
４ｃ  側壁部
４ｄ  段部
５  カバー
【図１】
2010054250.tif 000003
【図２】
2010054250.tif 000004
【図３】
2010054250.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010054250.tif 000009
【図８】
2010054250.tif 000010
【図９】
2010054250.tif 000011
【図１０】
2010054250.tif 000012
【図１１】
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