(57)【要約】【課題】多素子サーモパイルと平凸単レンズの組合せでは、広視野角領域の赤外線を精度よく捉える視野角に限界があり、多素子型サーモパイルモジュールに加え、単素子型サーモパイルモジュールを別途使用する事で広視野角を検出していたが、モジュール間を電気的接続する為のハーネス等が必要となり外来電波Ｎｏｉｓｅ影響、及び、対策部品の追加、スペースの確保が必要であった。【解決手段】広視野角検出を行う為に同一配線基板上に多素子サーモパイルセンサ、ミラー、及び、平凸単レンズを使用した単素子サーモパイルセンサを１〜１０台搭載し、外来電波Ｎｏｉｓｅ影響を対策し、且つ、高密度ポリエチレンからなる赤外線透過意匠カバーを具備したＡＢＳ樹脂からなるケース、及び、ＡＢＳ樹脂からなるカバーにより１パッケージに格納され、高密度ポリエチレンからなる赤外線透過意匠面カバー部１箇所より広視野角の放射赤外線量を検出する事を特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多素子型サーモパイルモジュールに於いて、同一配線基板上に多素子サーモパイルセンサ、ミラー、及び、平凸単レンズを使用した単素子サーモパイルセンサを１〜１０台搭載した事を特徴とした広視野角検出多素子型サーモパイルモジュール。
【請求項２】
上記請求項１の広視野角検出多素子型サーモパイルモジュールに於いて、同一配線基板上に多素子サーモパイルセンサ、ミラー、及び、平凸単レンズを使用した単素子サーモパイルセンサを搭載する事で、外来電波Ｎｏｉｓｅ特性を向上させた事を特徴とした広視野角検出多素子型サーモパイルモジュール。
【請求項３】
上記請求項１，２の多素子型サーモパイルモジュールに於いて、同一配線基板上に多素子サーモパイルセンサ、ミラー、及び、平凸単レンズを使用した単素子サーモパイルセンサを搭載する事で、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠カバーを具備したＡＢＳ樹脂からなるケース、及び、ＡＢＳ樹脂からなるカバーにより１パッケージに格納され、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠面カバー部１箇所より広視野角の放射赤外線量を省スペースにて検出する事を特徴とした広視野角検出多素子型サーモパイルモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広視野角領域内の複数個の分割領域の放射赤外線量検出する多素子型サーモパイルモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、多素子サーモパイルセンサ、オペアンプ、マルチプレクサ、メモリ、抵抗、コンデンサ、配線基板、マイコン、平凸単レンズ、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠カバー等で構成させる多素子型サーモパイルモジュールがあるが、これらは、ＴＯ−５もしくはＴＯ−８パッケージ内に多素子サーモパイル素子を有している。この多素子サーモパイル素子にて複数の領域温度を検出するにあたりシリコンを研磨加工した平凸単レンズが使用し、多素子サーモパイル素子数分の検出領域を投影する事が可能であるが、広視野角による検出領域を得る為には、平凸単レンズの曲率を小さく、且つ、焦点距離を短く設定する必要があった。又、平凸単レンズの曲率による赤外線の入射角度によっては反射、全反射が発生し精度よく赤外線を捉える事が出来る視野角には限界(約１１０度)があった。
【特許文献１】特願２００４−２４２５５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
多素子型サーモパイルモジュールと平凸単レンズの組合せは、一般的によく用いられる手法の一つであるが、上記にも記述の通り、ＴＯ−５、又は、ＴＯ−８パッケージ内に格納された多素子サーモパイル素子と平凸単レンズの組合せでは、赤外線を精度よく捉える事が出来る視野角には限界(約１１０度)があり、広い視野角を検出する為に、多素子型サーモパイルモジュールに加え、単素子型サーモパイルモジュールを別途使用していた。これにより、複数個のサーモパイルモジュールを設置する必要がある事からスペース面の制約、又、モジュール間を電気的に接続する為にハーネス等による接続が必要なり接続ハーネス部より侵入する外来電波Ｎｏｉｓｅ影響、及び、ハーネス、外来電波Ｎｏｉｓｅ対策部品の部材追加によるＣｏｓｔ増が課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、広視野角検出を行う為に、同一配線基板上に多素子サーモパイルセンサ、ミラー、及び、平凸単レンズを使用した単素子サーモパイルセンサを１〜１０台搭載し、外来電波Ｎｏｉｓｅ影響を対策し、且つ、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠カバーを具備したＡＢＳ樹脂からなるケース、及び、ＡＢＳ樹脂からなるカバーにより１パッケージに格納され、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠面カバー部１箇所より約１１０〜約１６０度の広視野角の放射赤外線量を検出する事を特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、多素子サーモパイルセンサ、オペアンプ、マルチプレクサ、メモリ、抵抗、コンデンサ、配線基板、マイコン、平凸片レンズ、高密度ポリエチレンからなる意匠カバー等で構成させる多素子型サーモパイルモジュールに於いて、同一配線基板上にミラー、及び、平凸単レンズを使用した単素子サーモパイルセンサを搭載し、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠カバーを具備したＡＢＳ樹脂からなるケース、及び、ＡＢＳ樹脂からなるカバーにより１パッケージに格納され、高密度ポリエチレンからなる意匠面カバー部1箇所より約１１０〜約１６０度の広視野角の放射赤外線量を省スペースにて検出する事が出来る。
【０００６】
又、同一配線基板上に多素子型サーモパイルモジュール、ミラー、及び、平凸単レンズを使用した単素子サーモパイルセンサを搭載する事により、電気的接続ハーネス、及び、外来電波Ｎｏｉｓｅ対策部品を必要とせず、対外来電波Ｎｏｉｓｅ特性を向上させる事が出来、且つ、Ｃｏｓｔに於いても外来電波Ｎｏｉｓｅ対策部品を削減する事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、多素子サーモパイルセンサ、ミラー、及び、平凸単レンズを使用した単素子サーモパイルセンサを同一配線基板上に搭載する事で広視野角の温度検出を行う事が出来、且つ、耐外来電波Ｎｏｉｓｅ特性を有する多素子型サーモパイルモジュールを実現した。
又、前記広視野角検出多素子型サーモパイルモジュールを高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠カバーを具備したＡＢＳ樹脂からなるケース、及び、ＡＢＳ樹脂からなるカバーにより１パッケージに格納する事で、省スペース化を実現出来た。
【実施例１】
【０００８】
図１に本発明の多素子サーモパイルセンサ、ミラーを使用した単素子サーモパイルセンサ、オペアンプ、マルチプレクサ、メモリ、抵抗、コンデンサ、配線基板、マイコン、平凸単レンズ、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠カバー等で構成させる広視野角検出多素子型サーモパイルモジュールの構成図を示す。本実施例では、ミラーを使用した単素子サーモパイルセンサを２台使用した。以下、この図１をもとに本発明の実施例を具体的に述べる。図１中の配線基板上の配線パターン、並びに、実装電子部品は図が煩雑となる為割愛した。
【０００９】
本発明の広視野角検出多素子型サーモパイルモジュールが従来の多素子型サーモパイルモジュールと異なる点は、従来の多素子型サーモパイルモジュールは、ＴＯ−５、又は、ＴＯ−８パッケージ内に格納された多素子サーモパイルセンサを使用する為、多素子サーモパイル素子と平凸単レンズの組合せでは、赤外線を精度よく捉える事が出来る視野角には限界があり、多素子型サーモパイルモジュールと、広い視野を検出する為に、単素子型サーモパイルモジュールを少なくとも１つ以上、別体で使用する必要があった点である。図２に従来の多素子型サーモパイルモジュールと単素子型サーモパイルモジュールの組合せに於ける検出投影エリア、図３に本発明の広視野角検出素子型サーモパイルモジュールの検出投影エリアを示す。従来の多素子型サーモパイルモジュールと単素子型サーモパイルモジュールの組合せでは、少なくとも多素子型サーモパイルモジュール、単素子型サーモパイルモジュールの２つのモジュールを別体として使用する必要があり、高価、且つ、モジュールを設置する為に広くスペースの確保、それぞれのモジュールが赤外線を検出する為の赤外線検出窓をモジュールの数と同数設置する必要があった。
【００１０】
これに対し、本発明の広視野角検出素子型サーモパイルモジュールは、図１の様に、同一配線基板上に素子型サーモパイルセンサ、ミラーを使用した単素子サーモパイルセンサを搭載する事で、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠カバーを具備したＡＢＳ樹脂からなるケース、及び、ＡＢＳ樹脂からなるカバーにより１パッケージに格納する事で安価、小型化(省スペース化)、且つ、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠面カバー部１箇所より約１１０〜約１６０度の広い視野で検出対象物を検出する事が可能である。
【実施例２】
【００１１】
図４に前記実施例1の広視野角検出素子型サーモパイルモジュールに搭載の単素子サーモパイルセンサをミラーを使用するのでは無く、単素子サーモパイルセンサに平凸単レンズを具備させ、且つ、スペーサを使用し俯角を設け、同一配線基板上に設置した広視野角検出素子型サーモパイルモジュールの構成図を示す。図４中の配線基板上の配線パターン、並びに、実装電子部品は図が煩雑となる為割愛した。図５に本発明実施例２に於ける広視野角検出素子型サーモパイルモジュールの検出投影エリアを示す。
【００１２】
本実施例２に於いても、実施例1と同様に同一配線基板上に素子型サーモパイルセンサ、平凸単レンズを具備した単素子サーモパイルセンサにスペーサを使用する事で俯角を設け搭載する事で、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠カバーを具備したＡＢＳ樹脂からなるケース、及び、ＡＢＳ樹脂からなるカバーにより１パッケージに格納する事が可能であり、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠面カバー部１箇所より約１１０〜約１６０度の広い視野で検出対象物を検出する事が可能である。
【実施例３】
【００１３】
図６に前記実施例1の広視野角検出素子型サーモパイルモジュールをベースとして、搭載するミラーを使用した単素子サーモパイルセンサを４台、同一配線基板上に配置した広視野角検出素子型サーモパイルモジュール構成図を示す。図６中の配線基板上の配線パターン、並びに、実装電子部品は図が煩雑となる為割愛した。図７に本発明実施例３に於ける広視野角検出素子型サーモパイルモジュールの検出投影エリア(X軸方向)、図８に本発明実施例３に於ける広視野角検出素子型サーモパイルモジュールの検出投影エリア(Y軸方向)を示す。
【００１４】
実施例１では、広視野角にて赤外線を検出出来る方向が１軸方向(Ｘ軸方向)のみであったが、本実施例３では、Ｙ軸方向についても広視野角にて赤外線を検出出来る様に、ミラーを使用した単素子サーモパイルセンサを配置した。
【００１５】
本実施例３に於いても、実施例１と同様に同一配線基板上に素子型サーモパイルセンサ、ミラーを使用した単素子サーモパイルセンサを４台搭載する事で、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠カバーを具備したＡＢＳ樹脂からなるケース、及び、ＡＢＳ樹脂からなるカバーにより1パッケージに格納する事が可能であり、高密度ポリエチレンからなる赤外線を透過する意匠面カバー部１箇所より、Ｘ軸、Ｙ軸方向ともに約１１０〜約１６０度の広い視野で検出対象物を検出する事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による広視野角検出多素子型サーモパイルモジュールの構成図である。
【図２】従来の多素子型サーモパイルモジュールと単素子型サーモパイルモジュールの組合せに於ける検出投影エリア図である。
【図３】本発明の広視野角検出素子型サーモパイルモジュールの検出投影エリア図である。
【図４】本発明による広視野角検出多素子型サーモパイルモジュールに於ける別構造構成図である。
【図５】本発明の広視野角検出素子型サーモパイルモジュールに於ける別構造の検出投影エリア図である。
【図６】本発明による広視野角検出多素子型サーモパイルモジュールに於けるミラーを使用した単素子サーモパイルセンサを４台搭載した構成図である。
【図７】本発明の広視野角検出素子型サーモパイルモジュールに於けるミラーを使用した単素子サーモパイルセンサを４台搭載した場合のＸ軸方向の検出投影エリア図である。
【図８】本発明の広視野角検出素子型サーモパイルモジュールに於けるミラーを使用した単素子サーモパイルセンサを４台搭載した場合のＹ軸方向の検出投影エリア図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    多素子サーモパイルセンサ
２    単素子サーモパイルセンサ
３    ミラー
４    配線基板
５ａ，５ｂ  回路構成用電子部品
６    高密度ポリエチレン意匠カバー
７    ＡＢＳケース
８    ＡＢＳカバー
９    多素子型サーモパイルモジュール
１０    単素子型サーモパイルモジュール
１１    広視野角検出多素子型サーモパイルモジュール
１２    赤外線検出域総称
１３    別構造広視野角検出多素子型サーモパイルモジュール
１４    広視野角検出(Ｘ，Ｙ軸)多素子型サーモパイルモジュール
【図１】
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【図２】
2008267970.tif 000004
【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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