(57)【要約】【課題】  赤外線受光素子で受光される赤外線の強度の低下を防止することができる赤外線受光装置を提供する。【解決手段】  凹部(11a)が形成された収容体(11)と、凹部(11a)内に収容され、かつ凹部(11a)の底面(111a)に配置された赤外線受光素子(12)と、凹部(11a)の開口を塞ぐフィルタ(13)とを含み、フィルタ(13)は、第１赤外線透過層(13a)と第２赤外線透過層(13b)とが積層された積層体を含み、第１赤外線透過層(13a)の可視光線の屈折率が、第２赤外線透過層(13b)の可視光線の屈折率より大きい赤外線受光装置(1)とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部が形成された収容体と、前記凹部内に収容され、かつ前記凹部の底面に配置された赤外線受光素子とを含む赤外線受光装置であって、
前記凹部の開口を塞ぐフィルタを含み、
前記フィルタは、第１赤外線透過層と第２赤外線透過層とが積層された積層体を含み、
前記第１赤外線透過層の可視光線の屈折率が、前記第２赤外線透過層の可視光線の屈折率より大きいことを特徴とする赤外線受光装置。
【請求項２】
前記凹部は、その開口側に広がる斜面を有する請求項１に記載の赤外線受光装置。
【請求項３】
前記第１赤外線透過層及び前記第２赤外線透過層は、樹脂から形成されている請求項１に記載の赤外線受光装置。
【請求項４】
前記樹脂は、シリコーン樹脂である請求項３に記載の赤外線受光装置。
【請求項５】
前記凹部内には、不活性ガスが封入されている請求項１又は２に記載の赤外線受光装置。
【請求項６】
前記凹部内には、赤外線透過樹脂が充填されている請求項１又は２に記載の赤外線受光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線受光素子を含む赤外線受光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤外線発光装置と赤外線受光装置の間で赤外線を用いて信号の伝送を行う信号伝送システムが知られている。例えば、テレビの場合、リモートコントローラに赤外線発光装置を設け、受像機に赤外線受光装置を設けることによって、上記リモートコントローラにより上記受像機を遠隔操作することができる。
【０００３】
上記信号伝送システムにおける赤外線受光装置として、特許文献１に赤外線発光装置からの赤外線を有効に集光して受光できる赤外線受光装置が提案されている。図４に、特許文献１に提案された赤外線受光装置の断面図を示す。
【０００４】
図４に示すように、赤外線受光装置１００は、凹部１０１ａが形成された収容体１０１と、凹部１０１ａ内に収容され、かつ凹部１０１ａの底面１０１１ａに配置された赤外線受光素子１０２と、赤外線受光素子１０２を封止するレンズ体１０３とを含む。そして、凹部１０１ａは、その開口側に広がる斜面１０１２ａを有している。これにより、赤外線受光装置１００は、赤外線受光素子１０２に直接入射される赤外線１０４だけでなく、斜面１０１２ａで反射される赤外線１０５についても受光できる。即ち、赤外線受光装置１００によれば、赤外線発光装置（図示せず）からの赤外線を有効に集光して受光できる。
【特許文献１】特開２００１−１５６３０２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、特許文献１に提案された赤外線受光装置１００では、赤外線だけでなく可視光線も赤外線受光素子１０２に入射されるため、赤外線と可視光線とが干渉し合うことにより赤外線の強度が減衰するおそれがある。その結果、赤外線受光素子１０２で受光される赤外線の強度が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、赤外線受光素子で受光される赤外線の強度の低下を防止することができる赤外線受光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の赤外線受光装置は、凹部が形成された収容体と、前記凹部内に収容され、かつ前記凹部の底面に配置された赤外線受光素子とを含む赤外線受光装置であって、
前記凹部の開口を塞ぐフィルタを含み、
前記フィルタは、第１赤外線透過層と第２赤外線透過層とが積層された積層体を含み、
前記第１赤外線透過層の可視光線の屈折率が、前記第２赤外線透過層の可視光線の屈折率より大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の赤外線受光装置によれば、第１赤外線透過層と第２赤外線透過層との界面で可視光線を屈折又は反射させることができるため、赤外線受光素子へ入射される可視光線の強度を低減することができる。これにより、赤外線と可視光線との干渉が低減されるため、赤外線受光素子で受光される赤外線の強度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の赤外線受光装置は、凹部が形成された収容体と、凹部内に収容され、かつ凹部の底面に配置された赤外線受光素子とを含む。収容体の構成材料は特に限定されず、例えばガラス、セラミック、金属等を使用できる。また、凹部は、その開口側に広がる斜面を有していてもよい。赤外線受光素子に直接入射される赤外線だけでなく、上記斜面で反射される赤外線についても受光できるため、赤外線を有効に集光して受光できるからである。
【００１０】
赤外線受光素子としては、例えば、波長が７６０ｎｍ〜２０μｍ程度の赤外線を受光して所望の電気エネルギーに変換することができる素子であればよい。より具体的には、例えば、ＣｄＳ、ＩｎＧａＡｓ等の無機半導体材料や、導電性高分子、誘電性高分子等の有機半導体材料から構成されたフォトダイオード等が使用できる。
【００１１】
そして、本発明の赤外線受光装置は、上記構成要素以外に上記凹部の開口を塞ぐフィルタを含む。また、このフィルタは、第１赤外線透過層と第２赤外線透過層とが積層された積層体を含み、第１赤外線透過層の可視光線の屈折率が、第２赤外線透過層の可視光線の屈折率より大きい。ここで上記「可視光線の屈折率」とは、例えば波長が５００ｎｍの可視光線の屈折率を指す。また、第１赤外線透過層及び第２赤外線透過層のうち、赤外線受光素子側に配置される層はいずれでもよい。少なくともフィルタの光入射面と赤外線受光素子との間に、第１赤外線透過層と第２赤外線透過層との界面が配置されていればよい。
【００１２】
本発明の赤外線受光装置によれば、第１赤外線透過層と第２赤外線透過層との界面で可視光線を屈折又は反射させることができるため、赤外線受光素子へ入射される可視光線の強度を低減することができる。これにより、赤外線と可視光線との干渉が低減されるため、赤外線受光素子で受光される赤外線の強度の低下を防止することができる。よって、例えば赤外線発光装置の赤外線の出力レベルが限られている場合、その出力レベルの範囲で赤外線受光装置と赤外線発光装置との間の距離を大きくすることができる。あるいは、赤外線受光装置と赤外線発光装置との間の距離が一定である場合は、赤外線発光装置の赤外線の出力レベルを低減することができる。なお、赤外線は波長が長いため、第１赤外線透過層と第２赤外線透過層との界面で屈折や反射が起こり難く、上記界面によって赤外線の強度が減衰するおそれは殆どない。
【００１３】
第１赤外線透過層及び第２赤外線透過層の構成材料は、赤外線を透過させることができる限り特に限定されず、例えば樹脂、ガラス等が使用できる。なかでも、成形性が良好な樹脂を使用することが好ましい。特に、シリコーン樹脂を使用すると、第１赤外線透過層及び第２赤外線透過層の耐紫外線性や耐熱性を向上させることができる。第１赤外線透過層に使用できるシリコーン樹脂としては、例えば信越シリコーン社製ＫＰ８５１等が例示できる。第２赤外線透過層に使用できるシリコーン樹脂としては、例えば信越シリコーン社製ＫＰ６４等が例示できる。シリコーン樹脂を使用した場合、第１赤外線透過層及び第２赤外線透過層の厚みは、例えば１００〜２０００μｍ程度であればよい。
【００１４】
また、本発明の赤外線受光装置では、凹部内に不活性ガスが封入されていてもよい。赤外線受光素子の劣化を防止することができるからである。また、上記斜面が形成されている場合は、上記斜面の表面劣化を防止することができるため、上記斜面に入射される赤外線の反射率の低下を防止することができる。上記不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴン等が使用できる。
【００１５】
また、本発明の赤外線受光装置では、凹部内に赤外線透過樹脂が充填されていてもよい。上述と同様に、赤外線受光素子の劣化を防止することができるからである。また、上記斜面が形成されている場合は、上述と同様に、上記斜面の表面劣化を防止することができるため、上記斜面に入射される赤外線の反射率の低下を防止することができる。上記赤外線透過樹脂は、赤外線を透過させることができる限り特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等が使用できる。
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。参照する図１は、本発明の一実施形態に係る赤外線受光装置の断面図である。
【００１７】
図１に示すように、赤外線受光装置１は、凹部１１ａが形成された収容体１１と、凹部１１ａ内に収容された赤外線受光素子１２と、凹部１１ａの開口を塞ぐフィルタ１３とを含む。赤外線受光素子１２は、凹部１１ａの底面１１１ａに形成された配線１４上に実装されている。フィルタ１３は、赤外線受光素子１２側に配置された第１赤外線透過層１３ａと、第２赤外線透過層１３ｂとが積層された積層体からなる。また、第１赤外線透過層１３ａの鍔部１３１ａと収容体１１、及び第２赤外線透過層１３ｂの鍔部１３１ｂと収容体１１が接着されている。そして、第１赤外線透過層１３ａの可視光線の屈折率は、第２赤外線透過層１３ｂの可視光線の屈折率より大きい。上記構成を有する赤外線受光装置１によれば、第１赤外線透過層１３ａと第２赤外線透過層１３ｂとの界面で可視光線を屈折又は反射させることができるため、赤外線受光素子１２へ入射される可視光線の強度を低減することができる。これにより、赤外線と可視光線との干渉が低減されるため、赤外線受光素子１２で受光される赤外線の強度の低下を防止することができる。
【００１８】
また、凹部１１ａは、その開口側に広がる斜面１１２ａを有している。これにより、赤外線受光装置１は、赤外線受光素子１２に直接入射される赤外線だけでなく、斜面１１２ａで反射される赤外線についても受光できるため、赤外線を有効に集光して受光することができる。なお、凹部１１ａの底面１１１ａと凹部１１ａの斜面１１２ａとがなす角度θは、例えば９０度を超え１５０度以下であればよい。
【００１９】
凹部１１ａ内には不活性ガスが封入されていることが好ましい。赤外線受光素子１２の劣化を防止することができるからである。更に、斜面１１２ａの表面劣化を防止することができるため、斜面１１２ａに入射される赤外線の反射率の低下を防止することができる。なお、凹部１１ａ内に、不活性ガスの代わりに赤外線透過樹脂が充填されていても、上述と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
次に、上述した赤外線受光装置１の製造方法の一例について説明する。図２Ａ〜Ｆ及び図３Ａ，Ｂは、赤外線受光装置１の製造方法の一例を説明するための断面図である。なお、図２Ａ〜Ｆ及び図３Ａ，Ｂにおいて、図１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００２１】
まず、図２Ａに示すように、第１赤外線透過層１３ａを作製するための金型２０ａを用意する。そして、図２Ｂに示すように、金型２０ａ内に第１赤外線透過層１３ａを構成する樹脂２１を射出して成形した後、金型２０ａを外して（図２Ｃ）、図２Ｃに示すＸ部を切断し、図２Ｄに示す第１赤外線透過層１３ａを得る。なお、樹脂２１としては、例えば
信越シリコーン社製ＫＰ８５１を使用することができる。この場合、第１赤外線透過層１３ａの可視光線の屈折率は、１．３９４程度となる。
【００２２】
次に、図２Ｅに示すように、第２赤外線透過層１３ｂを作製するための金型２０ｂで第１赤外線透過層１３ａを覆い、樹脂２２を用いて図２Ｂ〜Ｄに示す方法と同様に第２赤外線透過層１３ｂを射出成形し、第１赤外線透過層１３ａと第２赤外線透過層１３ｂとが積層されたフィルタ１３を得る（図２Ｆ）。なお、第２赤外線透過層１３ｂを構成する樹脂２２としては、例えば信越シリコーン社製ＫＰ６４を使用することができる。この場合、第２赤外線透過層１３ｂの可視光線の屈折率は、１．３９０程度となる。
【００２３】
次に、図３Ａに示すように、収容体１１の凹部１１ａの底面１１１ａに形成された配線１４上に赤外線受光素子１２を実装した後、第１赤外線透過層１３ａの鍔部１３１ａと収容体１１、及び第２赤外線透過層１３ｂの鍔部１３１ｂと収容体１１を接着して、図３Ｂに示す赤外線受光装置１を得る。例えば、鍔部１３１ａ及び鍔部１３１ｂと収容体１１とを、接着剤を介して接着すればよい。この際に使用できる接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、シリコーン樹脂系接着剤等が使用できる。また、接着剤を使用せずに、凹部１１ａの開口周縁に嵌合溝を形成し、この嵌合溝に鍔部１３１ａ及び鍔部１３１ｂを嵌合させることによって、収容体１１にフィルタ１３を固定してもよい。
【００２４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、上記実施形態では、第１赤外線透過層が赤外線受光素子側に配置された例について説明したが、第２赤外線透過層が赤外線受光素子側に配置されていてもよい。また、上記実施形態では、フィルタが第１及び第２赤外線透過層からなる例について説明したが、３層以上の赤外線透過層からなるフィルタを用いてもよい。例えば、第１赤外線透過層上に、第２赤外線透過層及び第３赤外線透過層を順次形成してもよい。この際、例えば、第３赤外線透過層の可視光線の屈折率が、第２赤外線透過層の可視光線の屈折率より大きくなるように第３赤外線透過層の材料を選択すると、第２赤外線透過層と第３赤外線透過層との界面でも可視光線を屈折又は反射させることができるため、赤外線受光素子へ入射される可視光線の強度をより一層低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の赤外線受光装置は、赤外線発光装置との間の距離を大きくすることができるため、例えば、大画面テレビの受像機を遠隔操作するための赤外線受光装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る赤外線受光装置の断面図である。
【図２】Ａ〜Ｆは、本発明の一実施形態に係る赤外線受光装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図３】Ａ，Ｂは、本発明の一実施形態に係る赤外線受光装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図４】従来の赤外線受光装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  赤外線受光装置
１１  収容体
１１ａ  凹部
１２  赤外線受光素子
１３  フィルタ
１３ａ  第１赤外線透過層
１３ｂ  第２赤外線透過層
１４  配線
２０ａ，２０ｂ  金型
２１，２２  樹脂
１１１ａ  底面
１１２ａ  斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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