(57)【要約】  本発明は、赤外線センサの小型化及び品質向上を目的とする。本発明にかかる赤外線センサ（２０３）は、基板（２０２）及び赤外線検知素子（２０１）を有する。基板（２０２）の主面は凸形状を有する。赤外線検知素子（２０１）は、基板（２０２）の凸形状を有する主面上に形成される。また、赤外線検知素子（２０１）は、受光面全体が平面形状を有する。これにより、小型で品質が向上した赤外線センサ（２０３）とすることが可能となる。
2010134255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸形状を有する主面をもつ基板と、
前記凸形状を有する主面上に形成され、受光面全体が平面形状を有する複数の赤外線検知素子とを備える赤外線センサ。
【請求項２】
前記基板は、前記凸形状を有する主面に平面形状を有し、
前記赤外線検知素子は、前記平面形状上のみに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の赤外線センサ。
【請求項３】
前記基板は、前記凸形状を有する主面に曲面形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の赤外線センサ。
【請求項４】
前記凸形状を有する主面は、半球形状、半円筒状、又は２以上の平面及び曲面の組み合わせにより構成される形状であることを特徴とする請求項３に記載の赤外線センサ。
【請求項５】
前記赤外線検知素子は、焦電効果を有する焦電体又は強誘電体を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の赤外線センサ。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載の赤外線センサを備え、
前記赤外線センサによって空間の温度分布変化を検知することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項１乃至５に記載の赤外線センサを備え、
前記赤外線センサによって人体の動きを検知することを特徴とする電子機器。
【請求項８】
基板の凸形状を有する主面上に、受光面全体が平面形状を有するように複数の赤外線検知素子を形成する工程を備える赤外線センサの製造方法。
【請求項９】
赤外線検知素子を形成する工程では、赤外線検知材料を前記基板上にエアロゾルデポジション法によって形成することを特徴とする請求項８に記載の赤外線センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は赤外線センサ、電子機器、及び赤外線センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線センサとして焦電効果を利用した焦電型赤外線センサ、材料の持つ抵抗の温度変化率を利用する抵抗変化型赤外線センサ、半導体ｐｎ接合の電気特性変化を利用する接合型赤外線センサ等が知られている。特に、常温で動作可能な焦電型及び抵抗変化型赤外線センサは、火災検知や人体検知に用いられる。また、これらの赤外線センサは、赤外線検知素子をアレイ状に配置することにより、赤外線空間分布を高い解像度で容易に画像化できるという利点があり、暗所での安全確保や構造材料の探傷などに用いられる。【０００３】
一方、近年の情報通信技術の進展とネットワークインフラの拡充により、ビル空調の省エネルギー化など新たなセンサ利用の動きがあり、同時に多数のセンサを利用するシステム実現のために小型で製造コストの低いセンサデバイスが望まれている。【０００４】
焦電型赤外線センサアレイの基本的な構成について、図７Ａ及びＢを参照して説明する。図７Ａは、焦電型赤外線センサアレイの構成を示す断面図である。図７Ｂは焦電型赤外線センサアレイの構成を示す斜視図である。図７Ａに示すように、焦電型赤外線センサアレイは、赤外線検知素子１０１、基板１０２、光学回折レンズ１０３、及び光学フィルタ１０４から構成される。赤外線検知素子１０１は、焦電効果を有する焦電体セラミックスや単結晶からなる。基板１０２は、シリコン基板やガラス基板からなる。【０００５】
アレイ状の赤外線検知素子１０１は、基板１０２に成膜プロセスもしくは貼り付け等により形成、一体接合され、電気的接続のため電極、配線の形成を経て密封される。密封されたパッケージには検知対象に適した波長の赤外線のみ透過する光学フィルタ１０４が設けられる。さらに、広い視野角を確保するためにフレネルレンズなどの光学回折レンズ１０３が利用され、広い視野角を実現している（特許文献１参照）。空間の赤外線分布がアレイ状の赤外線検知素子１０１表面の分極状態変化として電気信号に変換され、信号増幅回路、信号処理回路を経て画像情報として出力される（特許文献２参照）。【０００６】
また、焦電型赤外線センサにおいて、レンズなどの光学回折素子を用いずに広い視野角を実現するために、特許文献３には、焦電体を加工して曲面もしくは複数の平面を受光面として利用する技術が開示されている。また、特許文献４には、可撓性の基板上に複数のセンサをアレイ状に設け、放射線撮像素子として利用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２９２４６１号公報
【特許文献２】特開２００７−１８７５９９号公報
【特許文献３】特開平５−３４６３４６号公報
【特許文献４】特開２００４−６４０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、特許文献１、２に記載の赤外線センサは、安全確保が求められる建物や比較的大型の電子機器等に設置して利用されるものである。このため、赤外線センサを小型化し、小型電子機器への組み込みを容易にすることが考慮されていない。また、赤外線センサを低コスト化することが考慮されていない。さらに、同時に多数の赤外線センサを利用することが考慮されていない。【０００９】
また、前述したように、焦電型赤外線センサには、集光のための光学回折素子が必要であり、小型化が困難である。また、赤外線検知素子および基板を密封する構成から製造プロセスが複雑でコストが高くかつ小型化が困難という課題がある。【００１０】
特許文献３に記載の焦電型赤外線センサは、受光面が複数方向を向いており視野角の拡大は可能である。しかし、構造上、電極の形成されていない焦電体に直接赤外線が照射されてしまい、検知感度が低下してしまう。さらに、基板の小型化を考えた場合、焦電体自体を基板として用いる本発明では製造プロセスの観点から小型化が難しい。【００１１】
特許文献４に記載の放射線の撮像を目的とした可撓性のセンサにおいては、高い直線性で空間を伝わる放射線の検知を目的としている。したがって、放射線と比較して大きな回折効果を示す赤外線検知に用いる場合には、複数の検知素子が同じ放射源の赤外線を受光する確立が高く、撮像した際に、「にじみ」や「ぶれ」につながり位置解像度の点で課題がある。またさらに、近年重要度を増しているプライバシー保護の観点から、過度に高解像度なアレイ型赤外線センサやＣＣＤカメラでは個人が特定できてしまうため設置利用が敬遠される課題がある。【００１２】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で品質が向上した赤外線センサ、電子機器、及び赤外線センサの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明にかかる赤外線センサは、凸形状を有する主面をもつ基板と、前記凸形状を有する主面上に形成され、受光面全体が平面形状を有する複数の赤外線検知素子とを備えるものである。【００１４】
他方、本発明にかかる赤外線センサの製造方法は、基板の凸形状を有する主面上に、受光面全体が平面形状を有するように複数の赤外線検知素子を形成する工程を備えるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、小型で品質が向上した赤外線センサ、電子機器、及び赤外線センサの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】実施の形態にかかる焦電型赤外線センサの構成を示す図である。
【図１Ｂ】実施の形態にかかる焦電型赤外線センサの構成を示す図である。
【図２Ａ】実施の形態にかかる他の焦電型赤外線センサの構成を示す図である。
【図２Ｂ】実施の形態にかかる他の焦電型赤外線センサの構成を示す図である。
【図３Ａ】比較例１にかかる焦電型赤外線センサの構成を示す図である。
【図３Ｂ】比較例１にかかる焦電型赤外線センサの構成を示す図である。
【図４】実施例１にかかる焦電型赤外線センサの構成を示す断面図である。
【図５】実施例２にかかる焦電型赤外線センサの構成を示す断面図である。
【図６】人体検知評価の結果を示す概略図である。
【図７Ａ】関連する焦電型赤外線センサアレイの構成を示す図である。
【図７Ｂ】関連する焦電型赤外線センサアレイの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成において、同一の構造部については同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。
【００１８】
実施の形態
まず、図１Ａ及びＢを参照して本実施の形態にかかる赤外線センサについて説明する。赤外線センサには、焦電効果を利用した焦電型赤外線センサ、材料の持つ抵抗の温度変化率を利用する抵抗変化型赤外線センサ、半導体ｐｎ接合の電気特性変化を利用する接合型赤外線センサ等がある。ここでは、赤外線センサとして焦電型赤外線センサを例に挙げて説明する。図１Ａは、本実施の形態にかかる焦電型赤外線センサ２０３の構成を示す斜視図である。図１Ｂは、焦電型赤外線センサ２０３の構成を示す断面図である。
【００１９】
焦電型赤外線センサ２０３は、赤外線検知素子２０１及び基板２０２を有する。基板２０２は対向する二つの主面を有し、一方の主面上には、赤外線検知素子２０１が複数形成されている。基板２０２において赤外線検知素子２０１が設けられた主面は、赤外線検知素子２０１側に向けて突出した凸形状を有する。図１Ａ及びＢにおいては、基板２０２の上面が、上方に向けて突出した凸形状を有する。すなわち、基板２０２の上面は、ｚ軸の正方向に向けて突出した凸形状を有する。また、この凸形状は、ｙ軸方向における略中央部を突出させることにより設けられている。なお、基板２０２は、略一様の厚さを有するため、基板２０２の下面は、ｚ軸の正方向に向けて窪んだ凹形状を有する。
【００２０】
また、基板２０２は、少なくとも、赤外線検知素子２０１が設けられた主面に、曲面形状と平面形状を有する。すなわち、図１Ｂに示されるように、ｘ軸方向に垂直に切断したときの基板２０２の上面の断面形状は、直線及び曲線を有する。具体的には、この断面形状は、略円弧形状となっている。一方、ｙ軸方向に垂直に切断したときの基板２０２の上面の断面形状は、曲線を有さず、直線を有する。すなわち、このときの基板２０２の断面形状は、略矩形状である。そして、図１Ａに示されるように、基板２０２の上面は、略半円筒状に湾曲している。なお、基板２０２の主面上から見た形状は、略矩形状である。ここで、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向は相互に直交する。なお、上記のように、ｚ軸方向とは、基板２０２の上面の突出方向である。
【００２１】
基板２０２の材料には、金属材料（アルミニウム合金、銅合金、鉄、鉄系合金、チタン、またはチタン合金など）や樹脂材料（エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリカーボネートなど）、セラミックス材料（アルミナ、シリカ、マグネシア、またはそれらの化合物、複合物など）などを所望の形状、使用環境にあわせて選択して用いることができる。
【００２２】
赤外線検知素子２０１は、赤外線１０５を受光する。赤外線検知素子２０１の受光面は、略全体が平面状である。具体的には、図１Ｂに示されるように、赤外線検知素子２０１の上面は、略全体が平面状である。本実施の形態では、赤外線検知素子２０１は、基板２０２の上面において平面形状の上のみに複数形成される。すなわち、赤外線検知素子２０１は、基板２０２の上面において曲面形状の上には形成されない。換言すると、基板２０２は、赤外線検知素子２０１と接合される領域以外の領域で曲面形状を有している。具体的には、ｙ軸方向に隣接する赤外線検知素子２０１の間において、基板２０２の上面は、曲面形状を有する。そして、赤外線検知素子２０１を略一様の厚さに形成することにより、赤外線検知素子２０１の受光面を平面状としている。なお、赤外線検知素子２０１を主面上から見た形状は、略矩形状である。
【００２３】
上記のように、基板２０２は、上面に凸形状を有する。従って、複数の赤外線検知素子２０１の受光面は、それぞれ異なる方向に向く。そして、それぞれの赤外線検知素子２０１は、異なる方向から入射した赤外線１０５を受光する。これにより、赤外線検知の視野角を拡大することができる。図１Ａ及びＢにおいては、ｙ軸方向の検知領域拡大が可能となる。
【００２４】
また、複数の赤外線検知素子２０１は、基板２０２上にアレイ状に接合配置される。換言すると、基板２０２は、アレイ状配置の赤外線検知素子２０１を支持する。図１においては、赤外線検知素子２０１は、ｙ軸方向沿って等間隔に５つ、ｘ軸方向に沿って等間隔に３つ配置される。すなわち、赤外線検知素子２０１は、３行×５列の格子状に配置される。
【００２５】
赤外線検知素子２０１は、対向する二つの主面を有する焦電体膜と、焦電体膜の主面に形成された電極層からなる（いずれも不図示）。焦電体膜は、受光する赤外線１０５の状態に応じて表面分極状態が変化する。具体的には、焦電体膜に赤外線１０５が照射されると、赤外線照射量、波長に応じて電極層表面に焦電効果に起因する表面電荷が誘起される。そして、この誘起される電荷を適切な電気回路を用いて電気信号として計測することで赤外線１０５の検知が可能になる。また、焦電体膜の主面の略全体に電極層が形成されている。これにより、電極層が形成されてない焦電体膜に赤外線１０５が照射されることを抑えることができる。このため、焦電型赤外線センサ２０３の検知感度が向上する。
【００２６】
焦電体膜の材質は特に限定されるものではなく、焦電効果を有する焦電体や強誘電体によって形成される。具体的には、焦電体膜として、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスやタンタル酸リチウム系セラミックス、ポリフッ化ビニリデンなどの有機焦電体材料を用いてもよい。この中でも、例えば、焦電係数が高く、分極処理によって焦電効果を最大限引き出せるチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスが望ましい。
【００２７】
赤外線検知素子２０１と基板２０２との間には、電気的接続を設ける必要がある。従って、材料の電気伝導性が低い場合は電気配線を形成する。電気配線としては、例えばメッキ法により形成された金属配線などが利用可能である。赤外線検知素子２０１の上部に形成された電極層と電気配線との接続にはメッキ法のほか、ワイヤボンディング法も利用できる。本実施の形態にかかる焦電型赤外線センサ２０３は、以上のように構成される。
【００２８】
本実施の形態にかかる焦電型赤外線センサ２０３は、凸形状を有する主面をもつ基板２０２と、凸形状を有する主面上に形成され、受光面の略全体が平面形状を有する複数の赤外線検知素子２０１とを備える。これにより、赤外線検知素子２０１の受光面がそれぞれ異なる方向に向く。従って、レンズ等の光学回折素子を用いることなしに、広い領域の赤外線空間分布の検知が可能である。すなわち、赤外線検知の視野角を拡大することができる。
【００２９】
また、赤外線検知感度を向上させるための赤外線検知素子２０１の密封も必要としない。このように、光学回折素子、赤外線フィルタ、密封を必要としないため構成を簡素化できる。すなわち、図７Ａ及びＢに示した焦電型赤外線センサと比較して、格段に小型で低コストな焦電型赤外線センサ２０３が実現できる。また、焦電型赤外線センサ２０３を小型化することにより、パーソナルコンピュータなどの小型電子機器への組み込みも容易となる。さらに、赤外線検知素子２０１の受光面の略全体が平面形状を有するため、１つの赤外線検知素子２０１が受光する赤外線１０５を絞ることができる。すなわち、受光面が曲面形状を有する場合と比較して、特定の方向から照射された赤外線１０５のみを受光しやすくなる。このため、位置解像度が向上し、正確に赤外線空間分布変化を検出することができる。
【００３０】
これに対して、特許文献４に記載された技術では、基板が曲面形状を有し、曲面形状上にもフォトダイオードが設けられている。すなわち、フォトダイオードの受光面も曲面形状を有すると考えられる。従って、放射線と比較して大きな回折効果を示す赤外線を検知する場合には、異なるフォトダイオードが同じ放射源の赤外線を受光する確立が高くなる。つまり、１つのフォトダイオードが多くの方向から照射された赤外線を受光する可能性がある。このため、正確に検出することができなくなる。
【００３１】
また、基板２０２は、凸形状を有する主面に略平面形状を有し、赤外線検知素子２０１は、略平面形状上のみに形成されることが好ましい。これにより、容易に赤外線検知素子２０１の受光面の略全体を平面形状とすることができる。この場合、赤外線検知素子２０１を略一様の厚さに形成すればよく、簡便であり生産性が向上する。
【００３２】
さらには、本実施の形態にかかる焦電型赤外線センサ２０３を電子機器に設けて、この焦電型赤外線センサ２０３によって空間の温度分布変化を検知することもできる。あるいは、本実施の形態にかかる焦電型赤外線センサ２０３を電子機器に設けて、この焦電型赤外線センサ２０３によって人体の動きを検知することもできる。
【００３３】
具体的には、図１Ａ及びＢに示された格子状に配置した赤外線検知素子２０１からの出力を、適切な信号増幅回路、信号処理回路によって処理し、モザイク状の画像を取り出すことができる。人体の動きに応じて各赤外線検知素子２０１の赤外線受光量が変動する。この格子状に配置された赤外線検知素子２０１からの時間変動データを分析することで人体の移動を検知できる。また、個人プライバシーに配慮した人体検知の観点からも高精細な画像は必要ない。本実施の形態にかかる焦電型赤外線センサ２０３を用いた場合、モザイク状の画像を取り出すことができ、個人の特定が不可能である。このため、プライバシーに配慮した人体検知用センサを実現できる。
【００３４】
赤外線検知素子２０１を構成する焦電体膜は、基板２０２上に、たとえばセラミックス微粒子を高速で吹き付けるエアロゾルデポジション法、ゾルゲル法などの溶液法、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ：Metal Organic Chemical Vapor Deposition）などの気相法等を用いて形成される。あるいは、テープキャスティング法などの方法で焦電体板を作製して、基板２０２に接着する方法も利用できる。接着材としては、たとえばエポキシ系接着材が利用可能である。接着材層の厚みは、特に限定されるものではないが、過剰な厚みでは不要な電気抵抗成分の増大の原因となり、赤外線検知感度が低下するので、たとえば２０μｍ以下であることが望ましい。なお、これらの方法は、基板２０２の材質や形状によって適宜選択して利用することができる。
【００３５】
また、基板２０２の形状は、図１Ａ及びＢに示された形状に限定されるものではない。ここで、図２Ａ及びＢを参照して、本実施の形態にかかる他の焦電型赤外線センサ２０３について説明する。図２Ａは、他の焦電型赤外線センサ２０３の構成を示す斜視図である。図２Ｂは、他の焦電型赤外線センサ２０３の構成を示す断面図である。
【００３６】
基板２０２の上面は、ｚ軸の正方向に向けて突出した凸形状を有する。図２Ａ及びＢでは、この凸形状は、ｙ軸方向及びｘ軸方向における略中央部を突出させることにより設けられている。すなわち、基板２０２の上面は、略半球形状を有する。従って、図１Ａ及びＢとは異なり、ｘ軸方向のみならず、ｙ軸方向に垂直に切断したときの基板２０２の上面の断面形状は、直線及び曲線を有する。具体的には、これらの断面形状は、略円弧形状となっている。また、図２Ｂに示されるように、赤外線検知素子２０１は、基板２０２の略中央部から放射状に設けられる。具体的には、赤外線検知素子２０１は、２つずつ６方向に設けられる。これにより、広く３次元空間の赤外線分布変化を検出することが可能となる。
【００３７】
このように、基板２０２の凸形状を有する主面は、略半円筒状（図１Ａ及びＢ）や略半球形状（図２Ａ及びＢ）とすることが可能である。また、これに限らず、２以上の平面及び曲面の組み合わせにより構成される形状であってもよい。なお、基板２０２や赤外線検知素子２０１の主面上から見た形状（平面形状）は、略矩形状等の多角形状、略半円形状、略楕円形状等にしてもよい。
【００３８】
具体的には、赤外線検知素子２０１の平面形状は、複数の赤外線検知素子２０１を格子状や放射状に配置した際に、基板２０２のサイズ以下であればよい。また、赤外線検知素子２０１の厚みは、例えば１μｍ以上１００μｍ以下であればよい。また、赤外線検知素子２０１は、格子状（図１Ａ及びＢ）や放射状（図２Ａ及びＢ）に配置することに限らず、例えば１列に並んで配置されてもよい。また、直線状に配置してもよいし、曲線状に配置してもよい。
【００３９】
また、図１Ａ及びＢ、２Ａ及びＢでは、基板２０２の凸形状を有する主面は、凸形状の形成が容易な点等から曲面形状を有するが、これに限られない。この主面は、たとえば平面形状のみを有してもよい。具体的には、この主面の断面形状が、Ｖ字形状等の開いた多角形状であってもよい。また、図１Ａ及びＢ、２Ａ及びＢに示されるように、この主面の略中央部が突出した凸形状であってもよいし、中央部からずれた部分が突出した凸形状であってもよい。また、この主面の一部に凹形状を有してもよい。
【００４０】
［検知可能領域評価］
下記の実施例１、２及び比較例１によって、本発明にかかる焦電型赤外線センサ２０３の赤外線空間分布変化の検知可能領域を評価し、本発明にかかる焦電型赤外線センサ２０３の効果を評価した。ここでは、赤外線空間分布変化の検知可能領域を図示したｘ軸方向、ｙ軸方向それぞれについて評価した。また、実施例１、２においては、比較例１に示した構成の焦電型赤外線センサ２０３の検知可能領域の広さを基準として、結果が優れていれば「優れている」、同等であれば「同等」、劣っていれば「劣っている」と示す。また、検知対象を移動する熱源とした。
【００４１】
比較例１
図３Ａ及びＢを参照して、本比較例にかかる焦電型赤外線センサについて説明する。図３Ａは、焦電型赤外線センサの構成を示す斜視図である。図３Ｂは、焦電型赤外線センサの構成を示す断面図である。
【００４２】
図３Ａ及びＢに示すように、平板矩形状の基板２０２に３行×５列の赤外線検知素子２０１が配置された、焦電型赤外線センサ２０３を作製した。また、赤外線検知素子２０１は、互いに３ｍｍの間隔をもって格子状に形成された。
【００４３】
基板２０２としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を使用した。また、基板２０２は、長辺４５ｍｍ、短辺３０ｍｍの長方形状、厚み５００μｍ（０．５ｍｍ）とした。また、上記のように、焦電型赤外線センサ２０３は、焦電体膜、及びその上部主面に形成された上部電極層によって構成される。焦電体膜としては、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスからなる焦電体セラミックス膜を使用した。焦電体セラミックス膜は、一辺５ｍｍの正方形状、厚み１５μｍ（０．０１５ｍｍ）とした。上部電極層としては、銀／パラジウム合金（重量比７０％：３０％）を使用した。また、上部電極層は、厚み５μｍとした。また、焦電体セラミックス膜は、基板２０２上にエアロゾルデポジション法により焦電体セラミックス材料を成膜することにより形成した。
【００４４】
実施例１
図４を参照して、本実施例にかかる焦電型赤外線センサ２０３について説明する。図４は、焦電型赤外線センサ２０３の構成を示す断面図である。
【００４５】
本実施例では、比較例１における基板２０２の断面形状を変更している。具体的には、基板２０２の上面を上方（ｚ軸の正方向）に向けて突出した凸形状とした。この凸形状は、ｙ軸方向における略中央部を突出させることにより設けた。基板２０２の上面の断面形状を、曲率半径（図４においてはｒ）が４０ｍｍの円弧形状とした。ただし、赤外線検知素子２０１が形成される領域の断面形状は直線形状とした。その他各部の構成、材料、製造プロセスは比較例１と同じとした。
【００４６】
本実施例にかかる焦電型赤外線センサ２０３を用いて検知可能領域を評価したら、以下のような結果となった。
ｘ軸方向の検知可能領域：同等
ｙ軸方向の検知可能領域：優れている
【００４７】
すなわち、本実施例の焦電型赤外線センサ２０３によれば、ｘ軸方向の検知可能領域が比較例１と同等で、ｙ軸方向の検知可能領域が比較例１より広くなったことが判った。このように、基板２０２の上面（主面）が凸形状を有することによる視野角拡大効果が実証された。また、本実施例の焦電型赤外線センサ２０３の厚み（基板２０２、焦電体セラミックス膜、接着層を含めた厚み）は１０ｍｍ程度であり、アレイ状センサとして十分な低背化がなされ、かつ低コスト構造となった。また、センササイズは、用途に応じて適宜選択され、さらなる小型化も可能である。
【００４８】
実施例２
図５を参照して、本実施例にかかる焦電型赤外線センサ２０３について説明する。図５は、焦電型赤外線センサ２０３の構成を示す断面図である。
【００４９】
本実施例では、比較例１における基板２０２の断面形状を変更している。具体的には、基板２０２の上面を上方（ｚ軸の正方向）に向けて突出した凸形状とした。この凸形状は、ｙ軸方向における中央部からｙ軸の正方向側に寄った部分を突出させることにより設けた。具体的には、基板２０２の上面の断面形状を、基板２０２の長手方向の一端から２０ｍｍの部分を曲率半径（図５においてはｒ）が２０ｍｍの円弧形状とした。ただし、赤外線検知素子２０１が形成される領域の断面は直線形状とした。その他各部の構成、材料、製造プロセスは比較例１と同じとした。
【００５０】
本実施例にかかる焦電型赤外線センサ２０３を用いて検知可能領域を評価したら、以下のような結果となった。
ｘ軸方向の検知可能領域：同等
ｙ軸方向の検知可能領域：優れている
【００５１】
すなわち、本実施例の焦電型赤外線センサ２０３によれば、ｘ軸方向の検知可能領域が比較例１と同等で、ｙ軸方向の検知可能領域が比較例１より広くなったことが判った。また、ｙ軸方向の検知可能領域は、特にｙ軸の正方向において広い検知可能領域を有した。このように、基板２０２の上面（主面）が凸形状を有することによる視野角拡大効果が実証された。また、本実施例の焦電型赤外線センサ２０３の厚み（基板２０２、焦電体セラミックス膜、接着層を含めた厚み）は１０ｍｍ程度であり、アレイ状センサとして十分な低背化がなされ、かつ低コスト構造となった。また、センササイズは、用途に応じて適宜選択され、さらなる小型化も可能である。
【００５２】
［人体検知評価］
実施例１で評価した焦電型赤外線センサ２０３を用いて、人体検知評価を行った。具体的には、焦電型赤外線センサ２０３の各部の構成、材料、製造プロセスは、実施例１と同じとし、赤外線検知素子２０１からの電気信号を信号増幅回路及び信号処理回路を経て画像化した。
【００５３】
焦電型赤外線センサ２０３の正面に人体が存在すると、図６に示すような画像が得られた。図６は、人体検知評価の結果を示す概略図である。図６において、斜線で表示された画素３００は、赤外線の変化を検出した赤外線検知素子２０１に対応する。すなわち、人体の存在を示す赤外線検知素子２０１に対応する。また、白く表示された画素３０１は、赤外線の変化を検出していない赤外線検知素子２０１に対応する。すなわち、人体の存在を示さない赤外線検知素子２０１に対応する。
【００５４】
図６に示すように、焦電型赤外線センサ２０３の正面に存在する人体は、モザイク状画像となって可視化できた。また、モザイク状の画像から個人を特定することは極めて困難であることから、プライバシーに配慮した人体検知用センサとして機能することが実証された。さらに、赤外線検知素子２０１の受光面の略全体が平面形状を有することによって「にじみ」や「ぶれ」がほとんどない正確な画像が得られた。
【００５５】
以上のように、本発明によれば、小型で、視野角及び検知精度が向上した焦電型赤外線センサ２０３等の赤外線センサが得られる。すなわち、小型で品質が向上した赤外線センサが得られる。
【００５６】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００５７】
この出願は、２００９年５月１８日に出願された日本出願特願２００９−１２０１２７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、赤外線センサ、電子機器、及び赤外線センサの製造方法に適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０１、２０１  赤外線検知素子
１０２、２０２  基板
１０３  光学回折レンズ
１０４  光学フィルタ
１０５  赤外線
２０３  焦電型赤外線センサ
３００、３０１  画素
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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