(57)【要約】      （修正有）【課題】赤外線透過材とレンズの両方を使用した際の、光軸ズレを抑制する赤外線センサを提供する。【解決手段】基板と、開口部２を備えた蓋３とから構成されるパッケージと、パッケージ内に搭載されたチップと、蓋の開口部２を塞ぐように備え付けられた赤外線透過材６及びレンズ７とを有し、レンズはチップに面する第１の面７Ａと第１の面とは反対側の第２の面７Ｂを有しており、赤外線透過材６はチップに面する第１の面６Ａと第１の面６Ａとは反対側の第２の面６Ｂを有しており、レンズの第２の面６Ｂの全面が赤外線透過材６の第１の面６Ａに接触している赤外線センサ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、開口部を備えた蓋とから構成されるパッケージと、
前記パッケージ内に搭載されたチップと、
前記蓋の開口部を塞ぐように備え付けられた赤外線透過材及びレンズとを有し、
前記レンズは前記チップに面する第１の面と前記第１の面とは反対側の第２の面を有しており、
前記赤外線透過材は前記チップに面する第１の面と前記第１の面とは反対側の第２の面を有しており、
前記レンズの第２の面の全面が前記赤外線透過材の第１の面に接触している、赤外線センサ。
【請求項２】
前記レンズの第１の面は前記チップに向かう凸部を有している、請求項１に記載の赤外線センサ。
【請求項３】
前記赤外線透過材の第２の面と前記蓋とは接着剤を介して接続している、請求項１又は２に記載の赤外線センサ。
【請求項４】
前記接着剤は前記レンズの第１の面にまで到達している、請求項３に記載の赤外線センサ。
【請求項５】
前記赤外線透過材の第２の面は凸部を有しており、
前記凸部は、前記蓋の開口部内にある、請求項１〜４のいずれか１つに記載の赤外線センサ。
【請求項６】
前記赤外線透過材の第２の面における凸部以外の面に、凹部を有している、請求項５に記載の赤外線センサ。
【請求項７】
前記レンズの第１の面の周縁部には凹部が設けられている、請求項１〜６のいずれか１つに記載の赤外線センサ。
【請求項８】
前記赤外線透過材の厚みは、前記レンズの周縁部における厚みよりも厚い、請求項１〜７のいずれか１つに記載の赤外線センサ。
【請求項９】
前記赤外線透過材の第１の面の全面と前記赤外線透過材の第２の面の全面とは平行である、請求項１〜８のいずれか１つに記載の赤外線センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓋の開口部を塞ぐように備え付けられたレンズを有する赤外線センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズを有する赤外線センサとして、例えば、特許文献１〜３に記載のデバイスがある。特許文献１、２は、蓋の開口部を塞ぐようにレンズと赤外線透過材が装着されているという点で共通の技術を開示している。また、他にも、特許文献３は裏面が加工されているレンズを有する赤外線センサを開示している。
【０００３】
さらに、広視野角を有する赤外線センサとして、特許文献４に記載のデバイスがある。特許文献４は、レンズ上部に隙間と絞り窓を有する構造で広視野角を実現する赤外線センサを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７４７６３号公報
【特許文献２】特開２０１１−０２７６４３号公報
【特許文献３】特開２００８−１２８９１２号公報
【特許文献４】国際公開２０１３／０８８９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献４が開示する広視野角光学系は、絞り窓とレンズを離れて配置されている。そのため、絞り窓とレンズを蓋に取り付ける際に組立ずれが生じる可能性があり、光軸が絞り窓とレンズを蓋に組み立てるズレの分だけズレる可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、絞り窓とレンズを離れて配置する広視野角光学系において、隙間に赤外線透過材を用い赤外線透過材厚をその隙間距離と同じくし、さらに蓋を絞り窓とすることで、光軸ズレを抑制することが可能な赤外線センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の赤外線センサは、基板と、開口部を備えた蓋とから構成されるパッケージと、パッケージ内に搭載されたチップと、蓋の開口部を塞ぐように備え付けられた赤外線透過材及びレンズとを有し、レンズはチップに面する第１の面と第１の面とは反対側の第２の面を有しており、赤外線透過材はチップに面する第１の面と第１の面とは反対側の第２の面を有しており、レンズの第２の面の全面が赤外線透過材の第１の面に接触している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、絞り窓とレンズを離れて配置する広視野角光学系において、隙間に赤外線透過材を用い赤外線透過材厚をその隙間距離と同じくし、さらに蓋を絞り窓とすることで、光軸ズレを抑制することが可能な赤外線センサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る赤外線センサの断面図
【図２】本発明の実施形態に係る赤外線センサのレンズ周辺概略図
【図３】本発明の第１変形例に係る赤外線センサのレンズ周辺概略図
【図４】本発明の第２変形例に係る赤外線センサのレンズ周辺概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る赤外線センサについて、図１〜図４を参照して説明する。図１〜図４において、同一部分に対する符号の付与を省略し、その説明を適宜省略することがある。また、図１〜図５及び明細書における説明文は好ましい形態の一例を示すものであり、それぞれの構成・形状・数値などに限定されるわけではない。また、実施形態及び各変形例を矛盾のない範囲で適宜組み合わせることは可能である。
【００１１】
＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る赤外線センサの断面図である。また、図２は、本発明の実施形態に係る赤外線センサのレンズ周辺概略図である。また、図５は従来の赤外線センサのレンズ周辺の概略図である。図１、図２に示すように、赤外線センサは、基板１と、開口部２を備えた蓋３とから構成されるパッケージ４と、パッケージ４内に搭載されたチップ５と、蓋３の開口部２を塞ぐように備え付けられた赤外線透過材６及びレンズ７とを有している。そして、レンズ７はチップ５に面する第１の面７Ａと第１の面７Ａとは反対側の第２の面７Ｂを有しており、赤外線透過材６はチップ５に面する第１の面６Ａと第１の面６Ａとは反対側の第２の面６Ｂを有しており、レンズ７の第２の面７Ｂの全面が赤外線透過材６の第１の面６Ａに接触している。このような構造から、赤外線透過材６の高さ分だけレンズ７の周縁部近傍まで光を到達させることができ、レンズ７による光の集光度を向上させ、より広角検知に適した赤外線センサを提供することができる。
【００１２】
ここで、図２に示すように、赤外線透過材６の第１の面６Ａの全面と赤外線透過材６の第２の面６Ｂの全面とは平行であることが好ましい。このような構成のときに、赤外線透過材６を蓋３に備え付ける際のズレによる光軸ズレを抑制することができる効果は大きくなる。
【００１３】
また、図２に示すように、レンズ７の第１の面７Ａはチップ５に向かう凸部を有している。レンズ７が凸部を有することにより、チップ５に光を集約することが可能となる。
【００１４】
また、図２に示すように、赤外線透過材６の第２の面６Ｂと蓋３とは接着剤８を介して接続している。そして、接着剤８は、赤外線透過材６の側面を覆っていることが好ましい。接着強度を高めることが可能であるし、密閉性を向上させることができるからである。また、接着剤８はレンズ７の第１の面７Ａにまで到達していることが好ましい。パッケージ内部の密閉性をより功旺させることができるからである。
【００１５】
また、チップ５としては、赤外線を検知できる赤外線検知部であることを想定している。そして、図示していないが、パッケージ４内に赤外線検知部の信号を増幅処理する信号処理回路をさらに配置することが好ましい。
【００１６】
また、レンズ７の材料としては、シリコンであることが好ましい。
【００１７】
また、赤外線透過材６を構成する材料としては、ガラスであることが好ましく、レンズ７とは異なる部材、材料で構成されていることが好ましい。
【００１８】
＜第１変形例＞
図３は、本発明の第１変形例に係る赤外線センサのレンズ周辺概略図である。
【００１９】
ここで、図３に示すように、赤外線透過材６の第２の面６Ｂは凸部９を有しており、凸部９は、蓋３の開口部２内にあることが好ましい。接着剤８が開口部２から外に漏れ出るのを抑制することができる。
【００２０】
＜第２変形例＞
図４は、本発明の第２変形例に係る赤外線センサのレンズ周辺概略図である。
【００２１】
ここで、図４に示すように、赤外線透過材６の第２の面６Ｂにおける凸部９以外の面に、凹部１０を有していることが好ましい。凹部１０に接着剤８が溜まることにより、接着剤８が開口部２から外に漏れ出るのをより抑制することができる。
【００２２】
また、図４に示すように、レンズ７の第１の面７Ａの周縁部には凹部１１が設けられていることが好ましい。凹部１０に接着剤８が溜まることにより、接着剤８がレンズ７の第１面７Ａの凸部表面にまで到達するのを抑制することができる。レンズ７の第１面７Ａの凸部表面は、光の集光にとって重要な役割を果たすので、接着剤８が凸部中心付近まで届かないようにすることが好ましい。なお、凹部１１はレンズ７の第１面７Ａ側から周縁部をカットオフすることにより形成することができる。
【００２３】
また、図４に示すように、赤外線透過材６の厚みは、レンズ７の周縁部における厚みよりも厚いことが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のセンサによると、広視野角を確保することができ、センサの性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１    基板
２    開口部
３    蓋
４    パッケージ
５    チップ
６    赤外線透過材
６Ａ  赤外線透過材の第１の面
６Ｂ  赤外線透過材の第２の面
７    レンズ
７Ａ  レンズの第１の面
７Ｂ  レンズの第２の面
８    接着剤
９    凸部
１０  凹部
１１  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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