(57)【要約】【課題】視野角外からの不要な赤外線入射を抑制し、高精度な赤外線検知が可能な赤外線センサ装置を提供する。【解決手段】本発明は、入射した赤外線に応じた信号を出力する受光部を有する赤外線センサ部と、赤外線センサ部を開口部を介して包み込むように形成され、赤外線センサ部の視野角を制限するための構造体と、を備える赤外線センサ装置であって、開口部は、構造体の上部に設けられ外部に接する第１開口部と、第１開口部と連通する第２開口部とを有し、第１回後部および第２開口部は、受光部に対して視野角からの赤外線が入射しないよう、それぞれの開口面積を異なるように設定されていることを特徴とする。【選択図】図３
2015175636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した赤外線に応じた信号を出力する受光部を有する赤外線センサ部と、
前記赤外線センサ部を開口部を介して包み込むように形成され、前記赤外線センサの視野角を制限するための構造体と、
を備え、
前記開口部は、前記構造体の上部に設けられ外部に接する第１開口部と、前記第１開口部と連通する第２開口部とを有し、
前記第１開口部および前記第２開口部は、前記受講部に対して視野角外からの前記赤外線が入射しないよう、それぞれの開口面積が異なるように設定されている
ことを特徴とする赤外線センサ装置。
【請求項２】
前記赤外線センサ装置を断面視したときの、前記第１開口部の高さをａ、前記第１開口部の幅をｂ、前記受光部の幅をｄ、前記第１開口部の高さと第２開口部の高さとの合計をｈ、視野角外である領域から入射する赤外線の入射角をαとしたときに、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｈ、およびαが、
【数１】
2015175636.tif 000011
、および
【数２】
2015175636.tif 000012
を満たすことを特徴とする請求項１に記載の赤外線センサ装置。
【請求項３】
前記第２開口部は、前記第１開口部と連通するテーパー形状部を備え、
前記赤外線センサ装置を断面視したときの、前記第１開口部の高さをａ、前記第１開口部の幅をｂ、前記受光部の幅をｄ、前記第１開口部の高さと第２開口部の高さとの合計をｈ、前記構造体の外表面と、前記テーパー形状部のテーパーとのなす角をβとしたとき、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｈ、およびβが、
【数３】
2015175636.tif 000013
を満たす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装置。
【請求項４】
前記第２開口部は、前記第１開口部と連通するテーパー形状部と、前記赤外線センサ部に接する柱状部とを備え、
前記赤外線センサ装置を断面視したときの、前記第１開口部の高さをａ、前記第１開口部の幅をｂ、前記受光部の幅をｄ、前記第１開口部の高さと第２開口部の高さとの合計をｈ、前記柱状部の高さをｆ、前記柱状部の幅をｅとしたとき、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、およびｈが、
【数４】
2015175636.tif 000014
を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の赤外線センサ装置。
【請求項５】
前記赤外線センサ部が、視野角のそれぞれ異なる複数の受光部を備え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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は赤外線センサ装置に関し、より詳細には、視野角を制限するようにした赤外線センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度、圧力、光等の物理的な変化量を、電流や電圧などの電気的な変化量に変換するものとして、センサが知られている。センサを使用することにより、様々な物理的な変化量を数値として測定することが可能となる。特に、近年の環境問題への関心の高まりから、省エネルギー化、高効率化に貢献することが可能なセンサが注目を集めている。
【０００３】
上述したセンサには、赤外線の変化量を検出して赤外線を電気信号に変換する赤外線センサがある。赤外線センサは、人間の目に影響を与えることなく情報を送信できることから、テレビのリモコン装置等に利用されている。
【０００４】
さらに、赤外線センサは対象物の温度を直接接触せずに感知できるという特徴を有し、人体などの熱源を感知する人感センサや非接触温度計として赤外線センサを用いることができる。例えば赤外線センサを人感センサとして利用する場合には、赤外線センサを照明などに搭載することで不要な電力を有効に削減できる。また、赤外領域に吸収帯を有する気体（二酸化炭素、一酸化炭素など）に対しては、赤外線センサはガスセンサとしても応用可能であり、人感センサよりも様々な用途で利用することが期待されている。
【０００５】
赤外線センサはその動作原理から、熱型センサと量子型センサに分類される。熱型センサは人感センサなどで広く用いられているが、周波数応答性が低いという課題がある。また、熱型センサをガスセンサとして使用する場合には、ガス検出の応答性が低く、迅速な異常検知の点で課題がある。
【０００６】
一方、量子型センサは、周波数応答性が高いという特徴があり、この点で、熱型センサに比べて非常に有望である。
【０００７】
また、赤外線センサは、所定の視野範囲から入射した赤外線に応じた信号を出力するものとするために、視野角を絞るための開口部が設けられた構造体を設ける形態が知られている（特許文献１）。
【０００８】
図１は、従来の赤外線センサ装置を示す断面図である。図１に記載の赤外線センサ装置１００は、入射した赤外線に応じた信号を出力する受光部１１１を有する赤外線センサ部１１０と、赤外線センサ部１１０を、開口部を介して包み込むようの形成される構造体１２０とを備える。赤外線センサ装置１００では、構造体１２０の開口部が視野角を一定の範囲内に制限する視野制限部の役割を果たす。図１では、視野角は点線で示された視野内を表す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−９５１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の赤外線センサ装置１００は、上述の視野制限部の機能によって赤外線センサ部の視野角が制限されるため、視野内から発せられる赤外線が受光部１１１に直接到達するようになる。しかし、構造体１２０での反射に起因して視野角外からの赤外線（図１の二点破線）も受光部１１１に到達してしまい、精度の高い赤外線検知が出来ないという課題があった。
【００１１】
図２は、図１の赤外線センサ装置１００において、視野内と視野外とからの赤外線に応じた赤外線センサ装置１００の出力変化を表す図である。図２では、赤外線センサ装置１００の視野角を横切るように物体を移動させた場合、すなわち視野外→視野内→視野外の順に移動させた場合、物体が視野内に到達すると、赤外線センサ部１１０の受光体１１１に入射した赤外線に対応する赤外線センサ装置１００の出力が閾値によりも大きくなる。出力特性は、理想的には図２の破線で示した様な値を示すことが期待される。しかし、物体が視野外に存在する場合でも、視野外からの赤外線が構造体の開口部の壁面に反射して赤外線センサ部１００の受光体１１１に入射してしまうため、実際には図２の実線の様な出力となってしまう。つまり、物体が視野外に存在する場合であっても、赤外線センサ装置１００の出力上は物体が視野内に存在するという誤検知を招来し得る。
【００１２】
特に、それぞれ異なる複数の視野角を有するアレイ型の赤外線センサ装置においては不要な赤外線を検知してしまうと、物体の到来方向の誤検知を生じてしまうため問題となる。
【００１３】
そこで、本発明は、視野角外からの赤外線の検知を抑制し、高精度な赤外線検知ができる赤外線センサ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を解決するために、本発明の第１の態様の赤外線センサ装置は、入射した赤外線に応じた信号を出力する受光部を有する赤外線センサ部と、前記赤外線センサ部を開口部を介して包み込むように形成され、前記赤外線センサ部の視野角を制限するための構造体と、を備える赤外線センサ装置において、前記開口部は、前記構造体の上部に設けられ外部に接する第１開口部と、前記第１開口部と連通する第２開口部とを有し、前記第１回後部および前記第２開口部は、前記受光部に対して前記視野角からの前記赤外線が入射しないよう、それぞれの開口面積を異なるように設定されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様の赤外線センサ装置であって、前記赤外線センサ装置を断面視したときの、前記第１開口部の高さをａ、前記第１開口部の幅をｂ、前記受光部の幅をｄ、前記第１開口部の高さと第２開口部の高さとの合計をｈ、視野角外である領域から入射する赤外線の入射角をαとしたときに、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｈ、およびαが、
【００１６】
【数１】
2015175636.tif 000003
【００１７】
、および
【００１８】
【数２】
2015175636.tif 000004
【００１９】
を満たすことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の第３の態様は、第１の態様又は第２の態様の赤外線センサ装置であって、前記第２開口部は、前記第１開口部と連通するテーパー形状部を備え、前記赤外線センサ装置を断面視したときの、前記第１開口部の高さをａ、前記第１開口部の幅をｂ、前記受光部の幅をｄ、前記第１開口部の高さと第２開口部の高さとの合計をｈ、前記構造体の外表面と、前記テーパー形状部のテーパーとのなす角をβとしたとき、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｈ、およびβが、
【００２１】
【数３】
2015175636.tif 000005
【００２２】
を満たすことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の第４の態様は、第１の態様から第３の態様のいずれか１つの赤外線センサ装置であって、前記第２開口部は、前記第１開口部と連通するテーパー形状部と、前記赤外線センサ部と接する柱状部とを備え、前記赤外線センサ装置を断面視したときの、前記第１開口部の高さをａ、前記第１開口部の幅をｂ、前記受光部の幅をｄ、前記第１開口部の高さと第２開口部の高さとの合計をｈ、前記柱状部の高さをｆ、前記柱状部の幅をｅとしたとき、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、およびｈが、
【００２４】
【数４】
2015175636.tif 000006
【００２５】
を満たすことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の第５の態様は、第１の態様から第４の態様のいずれか１つの赤外線センサ装置であって、前記赤外線センサ部が、視野角のそれぞれ異なる複数の受光部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
視野角外からの不要な赤外線入射を抑制し、高精度な赤外線検知が可能な赤外線センサ装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の赤外線センサ装置を示す断面図である。
【図２】図１に記載の従来の赤外線センサ装置の出力を示す図である。
【図３】第１の実施形態の赤外線センサ装置の構成例を示す断面図である。
【図４】各パラメータを説明するための断面図である。
【図５】第２の実施形態の赤外線センサ装置の構成例を示す断面図である。
【図６】第３の実施形態の赤外線センサ装置の構成例を示す断面図である。
【図７】第４の実施形態の赤外線センサ装置の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための各実施形態を、図面を参酌しながら説明する。
【００３０】
［第１の実施形態］
図３は、本発明の第１の実施形態に係る赤外線センサ装置３００の構成例を示す断面図である。図３に記載の赤外線センサ装置３００は、入射した赤外線に応じた信号を出力する受光部３１１を有する赤外線センサ部３１０と、赤外線センサ部３１０を、開口部３２１、３２２を介して包み込むように形成される構造体３２０とを備える。赤外線センサ装置３００は、開口部３２１、３２２が形成された構造体３２０を備えることにより、赤外線センサ装置３００の視野角が制限される。赤外線センサ装置３００の視野角は、構造体３２０の開口部上面の開口径および開口深さによって、一定角度内に制限される。
【００３１】
構造体３２０の開口部は、構造体３２０の上部に設けられ外部に接する、例えば柱状の第１開口部３２１と、第１開口部３２１と連通する第２開口部３２２とを有する。ここで、第１開口部３２１と第２開口部３２０とは、それぞれの開口面積が異なるように設定されている。第１開口部３２１と第２開口部３２０との開口面積を異なるように設定することにより、受光部３１１に対して視野角外からの赤外線が入射しないようにすることができる。
【００３２】
赤外線センサ装置３００において、視野角内（図１の視野内）から入射した赤外線は、第１開口部３２１および第２開口部３２２を通過して直接赤外線センサ部３１０の受光体３１１に到達する。受光体３１１は、受光した赤外線の強度に応じて電気信号を出力する。
【００３３】
一方、視野角外（図１の視野外）から入射した赤外線は、赤外線センサ部３１０の受光体３１１には直接入射せず、受光体３１１の外側に到達するか、第１開口部３２１の壁面で反射する。第１開口部３２１の壁面で反射した赤外線は、第２開口部３２２を通過して、赤外線センサ部３１０の受光体３１１の外側に到達する。
【００３４】
このように、第１開口部３２１と第２開口部３２２との開口面積を異なるようにすることにより、視野角外からの赤外線が受光体３１１に入射せず、赤外線センサ部３１０の受光体３１１の外側に入射するようにすることができる。
【００３５】
したがって、受光部３１１には視野角外から入射する赤外線が到達しないため、赤外線センサ部３１０からの出力は視野角外からの赤外線による影響を受けない。よって、赤外線センサ装置３００は、図１に記載の従来の赤外線センサ装置１００と比較して高精度な赤外線検知が可能になる。
【００３６】
ここで、本実施形態において、構造体の寸法は、具体的に以下のように設計することとする。
【００３７】
まず、図３に記載の赤外線センサ装置３００の各構成の寸法を示すパラメータを、次のように設定する。    
ａ：第１開口部３２１の高さ
ｂ：第１開口部３２１の幅
ｄ：赤外線センサ部３１０の幅
ｈ：第１開口部３２１の高さと第２開口部３２２の高さとの合計（開口部全体の高さ）
α：視野角外である領域から第１の開口部３２１に入射する赤外線Ａの入射角
次に、各構成のパラメータａ、ｂ、ｄ、ｈおよびαが、下記の式（１）および式（２）を満たすように設定する。
【００３８】
【数５】
2015175636.tif 000007
【００３９】
【数６】
2015175636.tif 000008
【００４０】
図４は、上述した各パラメータを説明するための赤外線センサ装置３００の断面図である。赤外線センサ装置３００において、各パラメータが式（１）および式（２）を満たすことにより、第１開口部３２１の開口壁面において反射した赤外線Ａ（図４の一点鎖線）は、第２開口部３２２を通過した後に、赤外線センサ部３１０の受光部３１１の外側に到達する。したがって、視野角外から入射する赤外線Ａが受光部３１１に到達しないため、赤外線センサ部３１０からの出力は赤外線Ａによる影響を受けない。よって、赤外線センサ装置３００は、従来の赤外線センサ装置と比較して高精度な赤外線検知が可能になる。また、式（１）および式（２）を満たすように構造体３２０や赤外線センサ部３１０のサイズを設計することにより、赤外線センサ装置３００は、高精度な赤外線検知が可能でありながら、より小型な赤外線センサ装置を実現することも可能になる。
【００４１】
以上説明した本実施形態の赤外線センサ装置３００によれば、視野角外の領域から入射された赤外線の受光部３１１への影響が低減されるため、それぞれの受光部３１１は、視野角内の領域から入射された赤外線に応じた信号を出力することができる。したがって、従来の赤外線センサ装置よりも高精度な赤外線検知が可能になる。
【００４２】
なお、赤外線センサ部３１０は、入射した赤外線の強度に応じた信号を出力する受光部３１１を有する赤外線センサ部であれば特に制限されることはない。例えば、本実施形態の赤外線センサ装置３００を物体の位置検知等に応用する場合、赤外線センサ部３１０にそれぞれ視野角の異なる受光部３１１を複数設置することができる。  赤外線センサ部３１０の受光部３１１の具体的な構成は特に制限されないが、視野角内の赤外線の絶対量に応じた信号を逐次出力可能な観点から、量子型の受光部であることが好ましい。
【００４３】
構造体３２０は、外部からの赤外線の一部を前記受光部に入射させ、一部を遮断する開口部を有する。開口部については、外部と直接接続される柱状の第１開口部３２１と、第１開口部３２１を介して外部と接続される第２開口部３２２とから構成されるものであれば特に制限されることはない。また、視野角外の領域からの赤外線の影響を効率的に低減し、赤外線センサ装置を小型に設計することを容易にする観点から、赤外線センサ装置を平面視したときに、第１開口部３２１の中心と第２開口部３２２の中心とが略一致していることが好ましい。また、第１開口部３２１の中心および第２開口部３２２の中心と、受光部３１１の中心も略一致していることがより好ましい。
【００４４】
構造体３２０を構成する材質等は特に制限されることはないが、構造体３２０と赤外線センサ部３１０の温度差を低減する観点からは、赤外線吸収率の低い（すなわち赤外線反射率の高い）材料で構成されることが好ましい。具体的には金属、樹脂、及びガラスなどが挙げられる。
【００４５】
一般に赤外線吸収率の低い材料により構造体３２０を構成すると、視野角外からの赤外線の影響が増大する。しかし、本実施形態の赤外線センサ装置３００は、構成部品のそれぞれの寸法を表わすパラメータが上記式（１）、（２）を満たしているため、設計構成上の視野角外からの赤外線の影響が低減されている。したがって、従来の赤外線センサ装置と比較して、構造体３２０と赤外線センサ部３１０の温度差を低減しながら、視野角外からの赤外線の影響も低減できるため、より高精度な赤外線検知が可能になる。
【００４６】
なお、上述した本実施形態の赤外線センサ装置３００は、上記式（１）および（２）を満たすように構成すればよいが、多くの方向の視野角外からの不要な赤外線の影響を低減する観点から、赤外線センサ装置３００を平面視したときの赤外線センサ部３１０および構造体３２０の開口部の外縁が四角形または円形であるようにしてもよい。赤外線センサ部３１０および構造体３２０の開口部の外縁が四角形の場合、外縁に平行かつ赤外線センサ部の受光部の面に対して垂直な面での断面において上記式（１）および（２）を満たしていることが好ましい。また、赤外線センサ部３１０および構造体３２０の開口部の外縁が円形の場合、円の直径に平行かつ赤外線センサ部３１０の受光部３１１の受光面に対して垂直な面での断面視において上記式（１）および（２）を満たしていることが好ましい。
【００４７】
［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る赤外線センサ装置５００の構成例を示す断面図である。この赤外線センサ装置５００は、入射した赤外線に応じた信号を出力する受光部５１１を有する赤外線センサ部５１０と、赤外線センサ部５１０を、開口部５２１、５２２を介して包み込むように形成される構造体５２０とを備える。
【００４８】
構造体５２０の開口部は、構造体５２０の上部に設けられ外部に接する柱状の第１開口部５２１と、第１開口部５２１と連通する第２開口部５２２とを有する。ここで、第１開口部５２１と第２開口部５２０とは、それぞれの開口面積が異なるように設定されており、第２開口部５２２は、テーパー状に形成されたテーパー形状部５２２Ａを有している。
【００４９】
ここで、本実施形態においては、赤外線センサ装置５００の各パラメータａ、ｂ、ｄ、ｈおよびβを以下のように設定するが、ａ、ｂ、ｄおよびｈに関しては、図３に示したパラメータと同じ部分の寸法を表す。βについては、構造体５２０の外表面と第２開口部５２２のテーパー形状部とのなす角を表す。
【００５０】
本実施形態においては、各パラメータａ、ｂ、ｄ、ｈ、およびβが、下記の式（３）を満たすように設定する。
【００５１】
【数７】
2015175636.tif 000009
【００５２】
図５において、視野角外（図５の視野外）の領域から入射した赤外線Ｂ（図中の長鎖線）は、第１開口部５２１を通過した後、第２開口部５２２のテーパー形状部５２２Ａの壁面において反射し、赤外線センサ部５１０に到達する。また、視野角外である領域から入射された赤外線Ｂ´（図中の破線）は、第１開口部５２１の壁面において多重反射を繰り返した後に、第２開口部５２２のテーパー形状部５２２Ａの壁面に到達する。その後、赤外線Ｂ´は、第２開口部５２２のテーパー形状部５２２Ａにおいて、テーパー形状部５２２Ａのテーパー面に対して最大で角度βで反射して赤外線センサ部５１０に到達する。
【００５３】
ここで、本実施形態の赤外線センサ装置５００においては、各パラメータａ、ｂ、ｄ、ｈおよびβが式（３）を満たすことにより、第１開口部を通過した赤外線ＢおよびＢ´は、第２の開口部５２２のテーパー形状部５２２Ａにおいて反射し、赤外線センサ部５１０の受光部５１１の外側に到達する。したがって、受光部５１１に視野角外から入射する赤外線ＢおよびＢ´が到達しないため、赤外線センサ部５１０からの出力は、赤外線ＢおよびＢ´による影響を受けることはない。よって、赤外線センサ装置５００は、式（３）を満たしていない赤外線センサ装置と比較して高精度な赤外線検知が可能になる。また、式（３）を満たすように赤外線センサ部５１１のサイズ、構造体５２０のサイズおよびテーパー形状部５２２Ａのテーパー角を設計することにより、赤外線センサ装置５００は、高精度な赤外線検知が可能でありながら、より小型な赤外線センサ装置を実現することも可能になる。
【００５４】
［第３の実施形態］
図６は、本発明の第３の実施形態に係る赤外線センサ装置の構成例を示す断面図である。図６に記載の赤外線センサ装置６００は、入射した赤外線に応じた信号を出力する受光部６１１を有する赤外線センサ部６１０と、赤外線センサ部６１０を、開口部を介して包み込むようの形成される構造体６２０とを備える。構造体６２０の開口部は、構造体６２０の上部に設けられ外部に接する柱状の第１開口部６２１と、第１開口部６２１と連通する第２開口部６２２とを有する。ここで、第１開口部６２１と第２開口部６２２とは、それぞれの開口面積が異なるように設定されている。第２開口部は、開口部６２１と連通するテーパー形状部６２２ａと、赤外線センサ部６１０と接する柱状部６２２ｂとから構成される。テーパー形状部６２２ａの具体的な形態としては、角錐台や、円錐台の形状が挙げられ、柱状部６２２ｂの具体的な形態としては直方体や立方体等の多角柱や、円柱形状が挙げられる。ここで、本実施形態においては、赤外線センサ装置５００の各パラメータａ、ｂ、ｄ、ｈ、ｅおよびｆを以下のように決定するが、ａ、ｂ、ｄおよびｈに関しては、図３に記載の赤外線センサ装置３００と同一の部分の寸法を表す。ｅは柱状部６２２ｂの幅、ｆは柱状部６２２ｂの高さを表す。
【００５５】
第１の実施形態においては、各構成のパラメータｈ、ａ、ｂ、ｄ、ｅおよびｆが、下記の式（４）を満たすように設定する。
【００５６】
【数８】
2015175636.tif 000010
【００５７】
図６において、視野角外である領域から入射した赤外線Ｃ（図６の破線）は、第１開口部６２１の壁面において２度反射してから、第２開口部６２２に入射する。その後、赤外線Ｃは、テーパー形状部６２２ａを通過してから、柱状部６２２ｂの壁面において更に反射し、赤外線センサ部６１０に到達する。
【００５８】
ここで、本実施形態の赤外線センサ装置６００において、各構成のパラメータが式（４）を満たすことにより、第２開口部の柱状部６２２ｂの壁面にて反射した赤外線Ｃが赤外線センサ部６１０の受光部６１１の外側に到達する。したがって、受光部６１１に視野角外から入射する赤外線Ｃが到達しないため、赤外線センサ部６１０からの出力は、赤外線Ｃによる影響を受けることはない。よって、赤外線センサ装置６００は、従来の赤外線センサ装置と比較して高精度な赤外線検知が可能になる。また、式（４）を満たすように赤外線センサ部６１１のサイズ、構造体６２０のサイズおよびテーパー形状部５２２Ａのテーパー角を設計することにより、高精度な赤外線検知が可能でありながら、より小型な赤外線センサ装置を実現することも可能になる。
【００５９】
［第４の実施形態］
図７は、本発明の第４の実施形態に係る赤外線センサ装置の構成例を示す断面図である。図７に記載の赤外線センサ装置７００は、入射した赤外線に応じた信号を出力する受光部７１１を有する赤外線センサ部７１０と、赤外線センサ部７１０を、開口部７２１、７２２を介して包み込むように形成される構造体７２０とを備える。構造体７２０の開口部は、構造体７２０の上部に設けられ外部に接する柱状の第１開口部７２１と、第１開口部７２１と連通する第２開口部７２２とを有する。ここで、第１開口部７２１と第２開口部７２０とは、それぞれの開口面積が異なるように設定されている。第２開口部は、開口部７２１と連通するテーパー形状部７２２ａと、赤外線センサ部７１０に接する柱状部７２２ｂとから構成される。テーパー形状部７２２ａの具体的な形態としては、角錐台や、円錐台の形状が挙げられ、柱状部７２２ｂの具体的な形態としては直方体や立方体等の多角柱や、円柱形状が挙げられる。
【００６０】
ここで、本実施形態において、赤外線センサ装置７００は、各構成のパラメータａ、ｂ、ｄ、ｅ、ｆ、ｈ、αおよびβを、上記の式（１）〜（４）の全てを満たすように設定する。このように各パラメータａ、ｂ、ｄ、ｅ、ｆ、ｈ、αおよびβを設定することによって、図７に示した赤外線Ａ、Ｂ´およびＣが赤外線センサ部７１０の受光部７１１の外側に到達する。したがって、受光部７１１に視野角外から入射する赤外線Ａ、Ｂ´およびＣが到達しないため、赤外線センサ部７１０からの出力は、赤外線Ａ、ＢおよびＣによる影響を受けることはない。よって、赤外線センサ装置７００は、従来の赤外線センサ装置と比較して高精度な赤外線検知が可能になる。また、式（１）〜（４）を満たすように赤外線センサ部７１１のサイズ、構造体７２０のサイズおよびテーパー形状部のテーパー角を設計することにより、高精度な赤外線検知が可能でありながら、より小型な赤外線センサ装置を実現することも可能になる。
【００６１】
なお、本発明は上述した第１〜第４の実施形態（変形例を含む）の赤外線センサ装置に限定されず、それぞれ独立に実施してもよいし、任意のもの又はすべての実施形態の赤外線センサ装置を組み合わせて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、物体検知や温度検等の赤外線検知に適用可能な赤外線センサ装置として好適である。
【符号の説明】
【００６３】
１１０、３１０、５１０、６１０、７１０  赤外線センサ部
１１１、３１１、５１１、６１１、７１１  受光部
１２０、３２０、５２０、６２０、７２０  構造体
１２１、３２１、５２１、６２１、７２１  第１開口部
１２２、３２２、５２２、６２２、７２２  第２開口部
５２２Ａ、６２２ａ、７２２ａ  テーパー形状部
６２２ｂ、７２２ｂ  柱状部
【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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