JP2015190912A - Infrared detection device, visual field limiting unit, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は赤外線検出装置、視野制限ユニットおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to an infrared detection device, a visual field limiting unit, and a method for manufacturing the same.
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にセンサが知られている。このセンサにより、様々な対象物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、高効率化に貢献できるセンサが注目を集めている。
これらのセンサの中で、光の変化量を検出する光センサには、赤外線を受光して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、テレビのリモコン操作などに利用されている。
Sensors are known that convert physical changes such as temperature, pressure, and light into electrical changes such as current and voltage. With this sensor, various objects can be measured as numerical values. In particular, sensors that can contribute to energy saving and high efficiency are attracting attention due to recent interest in environmental issues.
Among these sensors, an optical sensor that detects the amount of change in light includes an infrared sensor that receives infrared rays and converts them into electrical signals. Infrared sensors are used for TV remote control operations and the like because they can transmit information without affecting the human eye.
更に、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用いることができる。このため、赤外線センサは例えば人感センサとして利用する場合には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、人感センサに止まらない様々な用途が期待できる。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。 Furthermore, the infrared sensor has a feature that it can sense the temperature of an object without directly contacting it, and can be used as a human sensor or a non-contact thermometer that senses a heat source such as a human body. For this reason, when using an infrared sensor, for example as a human sensor, unnecessary electric power can be effectively reduced by mounting in an illumination etc. In addition, for a gas having an absorption band in the infrared region (carbon dioxide, carbon monoxide, etc.), the infrared sensor can be applied as a gas sensor, and various uses beyond a human sensor can be expected. Infrared sensors are classified into thermal sensors and quantum sensors based on their operating principles.
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、熱型センサは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。
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、熱型センサに比べて非常に有望である。
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、視野制限部を設ける形態が知られている(特許文献1)。
Thermal sensors are widely used in human sensors, but have a problem of low frequency response. Further, when the thermal sensor is used as a gas sensor, the gas detection response is low, and there is a problem in terms of rapid abnormality detection.
On the other hand, the quantum type sensor is characterized by high frequency response, and is very promising compared to the thermal type sensor.
Moreover, in order that an infrared sensor shall output the signal according to the infrared rays which injected from the predetermined visual field range, the form which provides a visual field restriction | limiting part is known (patent document 1).
特許文献1に示すような、量子型赤外線センサ部と視野制限ユニットを有する従来の赤外線検出装置では、量子型赤外線センサ部の出力信号を用いても正しい赤外線量を精度よく定量できないことがあった。
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、外部視野から出力される赤外線量をより高精度に定量できるようにした赤外線検出装置、視野制限ユニットおよびその製造方法を提供することを目的とする。
As shown in
Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and provides an infrared detection device, a visual field limiting unit, and a method for manufacturing the same, which can quantify the amount of infrared light output from an external visual field with higher accuracy. The purpose is to do.
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の各態様により上記課題を解決できることを見出した。
即ち、本発明の一態様に係る赤外線検出装置は、第1主面側に量子型赤外線センサ部を有するセンサユニットと、前記量子型赤外線センサ部の視野を制限する開口部を有し、前記量子型赤外線センサ部が前記開口部を介して外部と光学的に接続されるように前記センサユニットの第1主面上に設けられた視野制限ユニットと、を備え、前記視野制限ユニットは、25℃における放射率が0.7以上の第1部材と、25℃における放射率が0.3以下の第2部材と、を有し、前記視野制限ユニットの開口部の内壁部は前記第1部材であり、前記視野制限ユニットの外表面のうち前記センサユニットの第1主面に平行な面に前記第2部材が露出していることを特徴とする。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following aspects.
That is, an infrared detection device according to an aspect of the present invention includes a sensor unit having a quantum infrared sensor unit on a first main surface side, and an opening that restricts a field of view of the quantum infrared sensor unit. And a visual field limiting unit provided on the first main surface of the sensor unit so that the infrared sensor unit is optically connected to the outside through the opening, and the visual field limiting unit is 25 ° C. A first member having an emissivity of 0.7 or more and a second member having an emissivity at 25 ° C. of 0.3 or less, and the inner wall portion of the opening of the visual field limiting unit is the first member. And the second member is exposed on a surface parallel to the first main surface of the sensor unit, of the outer surface of the visual field limiting unit.
また、本発明の一態様に係る視野制限ユニットは、第1主面側に量子型赤外線センサ部を有するセンサユニットの、前記量子型赤外線センサ部の視野を制限するための開口部と、25℃における放射率が0.7以上の第1部材と、25℃における放射率が0.3以下の第2部材と、を有し、前記開口部の内壁部は前記第1部材からなり、当該視野制限ユニットが前記センサユニットの第1主面上に取り付けられたときに、当該視野制限ユニットの外表面のうち、前記センサユニットの第1主面に平行となる面に前記第2部材が露出していることを特徴とする。 Moreover, the visual field restriction unit according to an aspect of the present invention includes an opening for restricting the visual field of the quantum infrared sensor unit of the sensor unit having the quantum infrared sensor unit on the first main surface side, and 25 ° C. A first member having an emissivity of 0.7 or more and a second member having an emissivity at 25 ° C. of 0.3 or less, and an inner wall portion of the opening is made of the first member, and the visual field When the limiting unit is mounted on the first main surface of the sensor unit, the second member is exposed on a surface parallel to the first main surface of the sensor unit, of the outer surface of the visual field limiting unit. It is characterized by.
本発明の一態様に係る視野制限ユニットの製造方法は、開口領域を有する第2部材を支持部材上に配置する第2部材配置工程と、前記第2部材を覆い、且つ前記開口領域上の一部に光学的開口部が形成されるように、前記支持部材上に第1部材を形成する第1部材形成工程と、を備え、前記第1部材には25℃における放射率が0.7以上の材料を用い、前記第2部材には25℃における放射率が0.3以下の材料を用いることを特徴とする。 The manufacturing method of the visual field restriction unit according to one aspect of the present invention includes a second member disposing step of disposing a second member having an opening region on a support member, covering the second member, and one on the opening region. A first member forming step of forming a first member on the support member so that an optical opening is formed in the portion, and the first member has an emissivity at 25 ° C. of 0.7 or more. A material having an emissivity at 25 ° C. of 0.3 or less is used for the second member.
本発明の別の態様に係る赤外線検出装置は、第1主面側に量子型赤外線センサ部を有するセンサユニットと、前記量子型赤外線センサ部の視野を制限する開口部を有し、前記量子型赤外線センサ部が前記開口部を介して外部と光学的に接続されるように前記センサユニットの第1主面上に設けられた視野制限ユニットと、を備え、前記視野制限ユニットは、25℃における放射率が0.7以上の第1部材と、25℃における放射率が0.3以下の第2部材と、を有し、前記視野制限ユニットの開口部の内壁部は前記第1部材であり、前記視野制限ユニットの外表面のうち、平面視で前記開口部を囲む領域の少なくとも一部に前記第2部材が露出していることを特徴とする。 An infrared detection device according to another aspect of the present invention includes a sensor unit having a quantum infrared sensor unit on a first main surface side, an opening that limits a field of view of the quantum infrared sensor unit, and the quantum type A visual field limiting unit provided on the first main surface of the sensor unit so that an infrared sensor unit is optically connected to the outside through the opening, and the visual field limiting unit is at 25 ° C. The first member having an emissivity of 0.7 or more and the second member having an emissivity at 25 ° C. of 0.3 or less, and the inner wall portion of the opening of the visual field limiting unit is the first member The second member is exposed in at least a part of a region surrounding the opening in a plan view on the outer surface of the visual field limiting unit.
本発明の赤外線検出装置によれば、量子型赤外線センサ部の出力信号を用いて、外部視野から出力される赤外線量を精度よく定量することが可能になる。 According to the infrared detection device of the present invention, it is possible to accurately quantify the amount of infrared light output from the external visual field using the output signal of the quantum infrared sensor unit.
以下、本発明を実施するための形態(本実施形態)について説明する。
<赤外線検出装置>
本実施形態の赤外線検出装置は、第1主面側に量子型赤外線センサ部を有するセンサユニットと、赤外線センサ部の視野を制限する開口部を有し、量子型赤外線センサ部が開口部を介して外部と光学的に接続されるようにセンサユニットの第1主面上に設けられた視野制限ユニットと、を備える。視野制限ユニットは、25℃における放射率が0.7以上の第1部材と、25℃における放射率が0.3以下の第2部材と、を有する。視野制限ユニットの開口部の内壁部は第1部材である。センサユニットの第1主面に平行な面に第2部材が露出している。
本実施形態の赤外線検出装置は、視野制限ユニットの開口部の内壁部が第1部材であり、視野制限ユニットの第2部材が、センサユニットの第1主面に平行な外表面に露出していることにより、外部視野が出力する赤外線量を高精度に定量することが可能になる。
Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (this embodiment) will be described.
<Infrared detector>
The infrared detection device of the present embodiment has a sensor unit having a quantum infrared sensor unit on the first main surface side, and an opening that restricts the visual field of the infrared sensor unit, and the quantum infrared sensor unit is interposed through the opening. And a visual field limiting unit provided on the first main surface of the sensor unit so as to be optically connected to the outside. The visual field limiting unit includes a first member having an emissivity of 0.7 or more at 25 ° C. and a second member having an emissivity of 25 or less at 25 ° C. The inner wall portion of the opening of the visual field limiting unit is the first member. The second member is exposed on a surface parallel to the first main surface of the sensor unit.
In the infrared detection device of the present embodiment, the inner wall portion of the opening of the field limiting unit is the first member, and the second member of the field limiting unit is exposed on the outer surface parallel to the first main surface of the sensor unit. As a result, the amount of infrared rays output from the external visual field can be quantified with high accuracy.
(メカニズムの説明)
本実施形態の赤外線検出装置が測定対象物が出力する赤外線量を高精度に定量することが可能になるメカニズムとしては、視野制限ユニットの第2部材がセンサユニットの第1主面に平行な外表面に露出していることにより、測定対象物から視野制限ユニットの外表面に向けて出力された赤外線が第2部材によって吸収されずに反射されるため、視野制限ユニットの温度変化が抑制されることに起因していると推察される。
(Description of mechanism)
As a mechanism that enables the infrared detection device of the present embodiment to quantify the amount of infrared rays output from the measurement object with high accuracy, the second member of the field-of-view restriction unit is arranged outside the first main surface of the sensor unit. By being exposed on the surface, the infrared rays output from the measurement object toward the outer surface of the visual field limiting unit are reflected without being absorbed by the second member, so that the temperature change of the visual field limiting unit is suppressed. It is inferred that this is due to this.
このことを詳細に説明する。まず、量子型赤外線センサ部は、外部から入力される赤外線エネルギーと、量子型赤外線センサ部自身が出力する赤外線エネルギーの差分に応じた信号を出力するものである。本実施形態の赤外線検出装置において、量子型赤外線センサ部に外部から入力される赤外線エネルギー源は、開口部の外側である外部視野と視野制限ユニットの開口部の内壁部(内部視野)となる。上述のとおり、本実施形態の赤外線検出装置では、視野制限ユニットの温度変化が抑制されるため、内部視野の赤外線エネルギーの影響が低減され、外部から入力される赤外線エネルギーと、量子型赤外線センサ部自身が出力する赤外線エネルギーの差分が、外部視野から入力される赤外線エネルギーによるものになる。このため、本実施形態の赤外線検出装置は、外部視野が出力する赤外線量を高精度に定量することが可能になるものと推察される。 This will be described in detail. First, a quantum type infrared sensor part outputs the signal according to the difference of the infrared energy input from the outside, and the infrared energy which quantum type infrared sensor part itself outputs. In the infrared detection device of the present embodiment, the infrared energy source input from the outside to the quantum infrared sensor section is an external visual field outside the opening and an inner wall (internal visual field) of the opening of the visual field limiting unit. As described above, in the infrared detection device of the present embodiment, since the temperature change of the visual field limiting unit is suppressed, the influence of the infrared energy of the internal visual field is reduced, the infrared energy input from the outside, and the quantum infrared sensor unit The difference in the infrared energy output by itself is due to the infrared energy input from the external visual field. For this reason, it is surmised that the infrared detection apparatus of this embodiment can quantify the amount of infrared rays output from the external visual field with high accuracy.
本実施形態の赤外線検出装置において、量子型赤外線センサ部が、複数の受光部を有し、これら複数の受光部は、それぞれ独立して信号を出力するものであってもよい。
量子型赤外線センサ部が複数の受光部からなり、センサユニットの第1主面に平行な外表面に露出してしない従来の赤外線検出装置では、各受光部の視野のうち視野制限ユニットの開口部の内壁部の面積がそれぞれ異なる場合、外部視野が出力する赤外線量を定量することが更に困難であった。すなわち、視野制限ユニットと量子型赤外線センサ部の温度が異なるときに、その出力のばらつきが更に顕著となっていた。
本実施形態の赤外線検出装置では、量子型赤外線センサ部が複数の受光部を有する場合であっても、上述のとおり視野制限ユニットの温度変化が抑制されるため、外部視野が出力する赤外線量をそれぞれの受光部において高精度に定量することが可能になる。
In the infrared detection device of the present embodiment, the quantum infrared sensor unit may include a plurality of light receiving units, and each of the plurality of light receiving units may independently output a signal.
In the conventional infrared detecting device, in which the quantum infrared sensor unit is composed of a plurality of light receiving units and is not exposed on the outer surface parallel to the first main surface of the sensor unit, the opening of the field limiting unit among the fields of view of each light receiving unit When the areas of the inner wall portions are different, it is more difficult to quantify the amount of infrared rays output from the external visual field. That is, when the temperature of the visual field limiting unit and that of the quantum infrared sensor unit are different, the variation in the output becomes more remarkable.
In the infrared detection device of the present embodiment, even when the quantum infrared sensor unit has a plurality of light receiving units, the temperature change of the visual field limiting unit is suppressed as described above, so the amount of infrared light output by the external visual field is reduced. It becomes possible to quantify with high accuracy in each light receiving part.
このように外部視野が出力する赤外線量をそれぞれの受光部において高精度に定量することが可能である。このため、各受光部に温度既知の均一温度の測定対象物を、各受光部の外部視野全域に設置した際に各受光部から出力される信号が同じ値になるように、各受光部から出力される信号に対する補正条件(ゲイン補正値、オフセット補正値等)を設定する。これにより、製造ばらつき等に起因する各受光部の特性ばらつきをキャンセルするような、より高精度な補正条件を得ることが可能になる。このとき内部視野の赤外線エネルギーの影響は、ゲイン補正値の誤差を発生させる原因となるため、内部視野の赤外線エネルギーの影響を低減する必要がある。
このような補正条件を量子型赤外線センサ部からの出力信号に対して内部的に実行して出力するために、本実施形態の赤外線検出装置は、量子型赤外線センサ部からの出力信号が入力され、この出力信号を補正して出力する信号補正部を更に備えていることが好ましい。
As described above, the amount of infrared rays output from the external visual field can be quantified with high accuracy in each light receiving unit. For this reason, when a measurement object having a known uniform temperature is installed in each light receiving unit over the entire external visual field of each light receiving unit, the signals output from each light receiving unit have the same value. Set correction conditions (gain correction value, offset correction value, etc.) for the output signal. Accordingly, it is possible to obtain a more accurate correction condition that cancels the characteristic variation of each light receiving unit due to manufacturing variation or the like. At this time, since the influence of the infrared energy of the internal visual field causes an error of the gain correction value, it is necessary to reduce the influence of the infrared energy of the internal visual field.
In order to internally execute and output such correction conditions for the output signal from the quantum infrared sensor unit, the infrared detection device of the present embodiment receives the output signal from the quantum infrared sensor unit. It is preferable to further include a signal correction unit that corrects and outputs the output signal.
(視野制限ユニット)
本実施形態の視野制限ユニットは、開口部を有し、第1部材と、第2部材とを有する。視野制限ユニットの開口部の内壁部は、第1部材である。視野制限ユニットの第2部材は、外表面に露出している。第1部材は、25℃における放射率が0.7以上の材料からなり、例えばエポキシ樹脂やポリフタルアミド樹脂が挙げられる。第2部材は、外部から入射される赤外線を吸収せずに反射させる観点から、25℃における放射率が0.3以下の材料からなり、例えば、アルミニウム(Al)もしくは銅(Cu)、またはCu等を主素材とし、主素材の表面がめっきされた金属等が挙げられる。めっきは、例えばニッケル(Ni)めっき、またはスズ(Sn)めっきが挙げられる。
(View restriction unit)
The field-of-view restriction unit of the present embodiment has an opening and has a first member and a second member. The inner wall part of the opening part of the visual field restriction unit is a first member. The second member of the visual field restriction unit is exposed on the outer surface. The first member is made of a material having an emissivity at 25 ° C. of 0.7 or more, and examples thereof include an epoxy resin and a polyphthalamide resin. The second member is made of a material having an emissivity at 25 ° C. of 0.3 or less from the viewpoint of reflecting infrared rays incident from the outside without absorbing them, for example, aluminum (Al), copper (Cu), or Cu Etc. as the main material, and a metal or the like whose surface is plated. Examples of the plating include nickel (Ni) plating and tin (Sn) plating.
視野制限ユニットは、その開口部の内壁部が第1部材である。また、視野制限ユニットの第2部材は外表面に露出している。そして、視野制限ユニットは、第1主面側に量子型赤外線センサ部を有するセンサユニットの第1主面上に、量子型赤外線センサ部が開口部を介して外部と空間的に接続されるように設置される。これにより、上述のとおり、測定対象物が出力する赤外線量を高精度に定量することが可能な赤外線検出装置を得ることができる。 In the visual field limiting unit, the inner wall portion of the opening is the first member. Further, the second member of the visual field limiting unit is exposed on the outer surface. The field-of-view restriction unit is spatially connected to the outside through the opening on the first main surface of the sensor unit having the quantum infrared sensor unit on the first main surface side. Installed. Thereby, as above-mentioned, the infrared rays detection apparatus which can quantify the amount of infrared rays which a measurement object outputs with high precision can be obtained.
なお、視野制限ユニットの開口部の開口部は、量子型赤外線センサ部と外部とを光学的に接続するものであれば、光の透過率等は特に制限されない。例えば、開口部の一部または全部に特定の波長の透過率が高い光学フィルタや、外部視野から入射される赤外線の光路を変化させる光学レンズ、外部視野から入射される赤外線の反射を防止する反射防止膜等の光学調整部を設けてもよい。開口部の形状も特に制限されない。開口部の平面視による形状として、三角形や四角形等の多角形や、円形、楕円形等のオーバル形状等が挙げられる。 In addition, as long as the opening part of the opening part of a visual field restriction | limiting part optically connects a quantum type infrared sensor part and the exterior, the light transmittance etc. will not be restrict | limited in particular. For example, an optical filter having a high transmittance at a specific wavelength in part or all of the aperture, an optical lens that changes the optical path of infrared light incident from the external field, and a reflection that prevents reflection of infrared light incident from the external field An optical adjustment unit such as a prevention film may be provided. The shape of the opening is not particularly limited. Examples of the shape of the opening in plan view include a polygon such as a triangle and a quadrangle, and an oval shape such as a circle and an ellipse.
また、第2部材は、製造容易性の観点から金属部の厚さが500μm以下であることが好ましい。ここで、厚さとは、センサユニットの第1主面に垂直な方向の厚さのことを意味する。第2部材を実現する一例としては、Cuを主素材とする所謂リードフレームを用いることができる。本実施形態において、第2部材は、視野制限ユニットの外表面のうち、センサユニットの第1主面に平行な外表面の少なくとも一部に露出していればよい。赤外線検知装置の測定精度向上の観点から、第1主面に平行な外表面の50%以上が第2部材であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。
また、視野制限ユニットの開口部の内壁部の壁面とセンサユニットの第1主面とがなす角は90度である。または、この内壁部の壁面とセンサユニットの第1主面とがなす角は90度より大きくてもよく、内壁部は逆テーパ構造であってもよい。
Moreover, it is preferable that the thickness of a metal part is 500 micrometers or less from a viewpoint of the ease of manufacture of a 2nd member. Here, the thickness means a thickness in a direction perpendicular to the first main surface of the sensor unit. As an example for realizing the second member, a so-called lead frame having Cu as a main material can be used. In this embodiment, the 2nd member should just be exposed to at least one part of the outer surface parallel to the 1st main surface of a sensor unit among the outer surfaces of a visual field restriction unit. From the viewpoint of improving the measurement accuracy of the infrared detector, 50% or more of the outer surface parallel to the first main surface is preferably the second member, more preferably 70% or more, and 90% or more. Is more preferable.
Further, the angle formed by the wall surface of the inner wall portion of the opening of the visual field limiting unit and the first main surface of the sensor unit is 90 degrees. Alternatively, the angle formed by the wall surface of the inner wall portion and the first main surface of the sensor unit may be greater than 90 degrees, and the inner wall portion may have a reverse taper structure.
(視野制限ユニットの製造方法)
本実施形態の視野制限ユニットの製造方法は、支持部材上に開口領域を有する第2部材を配置する第2部材配置工程と、開口領域上の一部に光学的な開口部が形成されるように、第2部材上に第1部材を形成する第1部材形成工程とを備える。
上記製造方法によれば、上述した本実施形態の視野制限ユニットを簡易かつ高精度に製造することが可能である。すなわち、まず開口領域を有する第2部材を支持部材上に配置することで、この開口部を次の工程で配置される光学的な開口部を形成するときの基準領域とすることができるため、簡易かつ高精度に製造することが可能である。
(Production method of field-of-view restriction unit)
In the manufacturing method of the visual field limiting unit according to the present embodiment, the second member disposing step of disposing the second member having the opening region on the support member, and the optical opening portion being formed in a part on the opening region. And a first member forming step of forming the first member on the second member.
According to the above manufacturing method, the above-described visual field limiting unit of the present embodiment can be manufactured easily and with high accuracy. That is, by first disposing the second member having the opening region on the support member, this opening can be used as a reference region when forming an optical opening to be disposed in the next step. It is possible to manufacture simply and with high accuracy.
本実施形態の視野制限ユニットの製造方法において、開口部に光学調整部を配置したい場合は、第1部材形成工程前に、支持部材上の第2部材の開口領域内に光学調整部を配置する工程を更に備える。これにより、簡易かつ高精度に光学調整部を備える視野制限ユニットを製造可能である。
製造効率を高める観点から、本実施形態の視野制限ユニットの製造方法は、第2部材配置工程において配置される第2部材が、複数の開口領域を備え、第1部材形成工程後に、第1部材を切断して複数の開口領域を個々に分ける(即ち、複数の開口領域を各々物理的に切り分ける)切断工程を更に備えることが好ましい。
In the method of manufacturing the field-of-view restriction unit according to this embodiment, when the optical adjustment unit is to be arranged in the opening, the optical adjustment unit is arranged in the opening region of the second member on the support member before the first member forming step. The method further includes a step. Thereby, it is possible to manufacture a field-of-view restriction unit including an optical adjustment unit easily and with high accuracy.
From the viewpoint of increasing the manufacturing efficiency, in the method for manufacturing the visual field limiting unit of the present embodiment, the second member arranged in the second member arranging step includes a plurality of opening regions, and the first member is formed after the first member forming step. It is preferable to further include a cutting step of dividing the plurality of opening regions into individual pieces (that is, physically dividing the plurality of opening regions, respectively).
(センサユニット)
本実施形態において、センサユニットは、第1主面側に量子型赤外線センサ部を有する。特に制限されないが、量子型赤外線センサ部の一方の主面(即ち、受光面)以外を樹脂で封止した形態であってもよい。センサユニットは、基体と、この基体に設けられた量子型赤外線センサ部とを有する。量子型センサ部は、一つの受光部で構成されていてもよいし、複数の受光部で構成されていてもよい。複数の受光部で構成されている場合は、例えば、各受光部が同じ視野角度・同じ視野面積となるように、例えば、平面視で開口部中心に対して対称的に配置することが好ましい。センサユニットは、量子型赤外線センサ部以外に、上述した信号補正部をこのセンサユニット内に更に備えていてもよい。また、センサユニットは量子型赤外線センサ部が出力する信号を直接的または間接的に外部に出力するための配線や端子を備えていてもよい。このような配線や端子としてはリードフレームを用いることが製造容易性の観点から好ましい。
(Sensor unit)
In the present embodiment, the sensor unit has a quantum infrared sensor unit on the first main surface side. Although it does not restrict | limit in particular, The form which sealed resin other than one main surface (namely, light-receiving surface) of a quantum type infrared sensor part may be sufficient. The sensor unit includes a base and a quantum infrared sensor unit provided on the base. The quantum sensor unit may be configured with one light receiving unit or may be configured with a plurality of light receiving units. In the case of a plurality of light receiving units, for example, it is preferable that the light receiving units are arranged symmetrically with respect to the center of the opening in a plan view, for example, so as to have the same viewing angle and the same viewing area. In addition to the quantum infrared sensor unit, the sensor unit may further include the signal correction unit described above in the sensor unit. Further, the sensor unit may include a wiring or a terminal for outputting a signal output from the quantum infrared sensor unit directly or indirectly to the outside. A lead frame is preferably used as such wiring or terminal from the viewpoint of ease of manufacture.
(量子型赤外線センサ部)
本実施形態において、量子型赤外線センサ部は、入射した赤外線に応じた信号を出力するものである。信号の取り出し方としては電流出力でもよいし、電圧出力であってもよい。
量子型赤外線センサ部の具体的な構成としては、PNまたはPIN接合を有する半導体積層部を有するものが挙げられる。PNまたはPIN接合を有する半導体積層部の具体例としては、インジウムおよびアンチモンを含む化合物半導体層を用いるものなどが挙げられる。冷却機構なく室温動作可能なものとする観点から、半導体積層部の一部にバンドギャップの大きいバリア層を設けることが好ましい。バンドギャップの大きいバリア層の一例としては、AlInSbが挙げられる。
また、上述のとおり、本実施形態の量子型赤外線センサ部は、複数の受光部からなっていてもよい。これら複数の受光部は、それぞれ独立して入射した赤外線に応じた信号を出力することが可能なものである。
(Quantum infrared sensor unit)
In this embodiment, a quantum type infrared sensor part outputs the signal according to the incident infrared rays. As a method of extracting the signal, a current output or a voltage output may be used.
A specific configuration of the quantum infrared sensor unit includes a semiconductor multilayer unit having a PN or PIN junction. Specific examples of the semiconductor stacked portion having a PN or PIN junction include those using a compound semiconductor layer containing indium and antimony. From the viewpoint of being able to operate at room temperature without a cooling mechanism, it is preferable to provide a barrier layer having a large band gap in a part of the semiconductor stacked portion. An example of a barrier layer having a large band gap is AlInSb.
In addition, as described above, the quantum infrared sensor unit of the present embodiment may include a plurality of light receiving units. The plurality of light receiving units can output signals corresponding to the incident infrared rays independently of each other.
(信号補正部)
本実施形態において、信号補正部は、量子型赤外線センサ部からの出力信号が入力され、この出力信号を補正して出力するものである。補正の方法は特に制限されないが、高精度に補正する観点から、出力信号に所定の値を乗算するゲイン補正や、所定の値を加減算するオフセット補正などが好適であり、ゲイン補正およびオフセット補正の両方を適用することがより好ましい。
これらゲイン補正やオフセット補正に用いる所定の値は、固定値であってもよいし可変値であってもよい。これらゲイン補正やオフセット補正に用いる所定の値を得る方法は特に制限されないが、例えば温度既知の測定対象物を量子型赤外線センサ部の外部視野に配置したときに出力される信号に応じて定める方法が挙げられる。
(Signal correction unit)
In the present embodiment, the signal correction unit receives an output signal from the quantum infrared sensor unit, corrects the output signal, and outputs the corrected signal. The correction method is not particularly limited, but from the viewpoint of correcting with high accuracy, gain correction that multiplies the output signal by a predetermined value, offset correction that adds or subtracts the predetermined value, and the like are preferable. It is more preferable to apply both.
The predetermined values used for gain correction and offset correction may be fixed values or variable values. The method for obtaining the predetermined values used for gain correction and offset correction is not particularly limited. For example, a method for determining according to a signal output when a measurement object having a known temperature is arranged in the external visual field of the quantum infrared sensor unit. Is mentioned.
以下、図面を参酌しながら本実施形態の赤外線検出装置、視野制限ユニットおよびその製造方法をより詳細に説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
<第1の実施形態>
図1は本発明の第1の実施形態に係る赤外線検出装置100の構成例を示す外観模式図である。図1(a)は上部からの平面模式図、図1(b)は図1(a)をX1-X’1線で切断した断面模式図である。
図1(a)および(b)に示すように、赤外線検出装置100は、センサユニット10と視野制限ユニット20とを備える。
Hereinafter, the infrared detection device, field-of-view restriction unit, and manufacturing method thereof according to this embodiment will be described in more detail with reference to the drawings. Note that, in each drawing described below, parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic external view showing a configuration example of an infrared detecting
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
センサユニット10は、基体となる樹脂封止部12と、この樹脂封止部12の一方の面側(即ち、第1主面側)に埋め込まれた量子型赤外線センサ部11とを有する。樹脂封止部12は、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂パッケージである。量子型赤外線センサ部11の受光面は、樹脂封止部12から露出しており、例えば第1主面とほぼ面一となっている。
また、視野制限ユニット20は、量子型赤外線センサ部11の視野を制限する開口部23を有し、量子型赤外線センサ部11が開口部23を介して外部と光学的に接続されるようにセンサユニット10の第1主面上に設けられている。視野制限ユニット20は、25℃における放射率が0.7以上の第1部材21と、25℃における放射率が0.3以下の第2部材22と、を有する。
The
The field-of-
図1(a)および(b)に示すように、開口部23は第1部材21に形成されている。これにより、開口部23の内壁部201は第1部材21となっている。また、第2部材22は、視野制限ユニット20の外表面のうち、センサユニット10の第1主面に平行な外表面202に露出している。第2部材22は開口部23を覆わない。即ち、図1(a)に示すように、第2部材22は、視野制限ユニット20の外表面のうち、平面視で開口部23を囲む領域の少なくとも一部に露出している。
図2は第1の実施形態に係る赤外線検出装置100の作用効果を説明するための断面模式図である。図2では、量子型赤外線センサ部11の外部視野と内部視野の境界を点線で示し、外部視野を両矢印の弧線で示している。また、測定対象物から出射する赤外線を矢印付きの一点破線で示している。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the function and effect of the infrared detecting
第1の実施形態の赤外線検出装置100では、視野制限ユニット20の開口部23の内壁部が25℃で放射率が0.7以上の第1部材21である。また、視野制限ユニット20の、センサユニット10の第1主面に平行な外表面に、25℃で放射率が0.3以下の第2部材22が露出している。これにより、外部視野中の測定対象物から出射される赤外線のうち、量子型赤外線センサ部11には入射せず、視野制限ユニット20に入射した赤外線が、その外表面の第2部材22(例えば、金属部)にて吸収されずに反射するため、視野制限ユニット20の温度変化が抑制される。結果として、量子型赤外線センサ部11の内部視野にいる視野制限ユニット20と、量子型赤外線センサ部11自身の温度差が低減されるため、高精度な測定が可能になる。
In the infrared detecting
<第2の実施形態>
図3は本発明の第2の実施形態に係る赤外線検出装置200の構成例を示す外観模式図である。
図3に示すように、第2の実施形態に係る赤外線検出装置200では、量子型赤外線センサ部11が複数の受光部111、112からなる。この受光部111、112からの出力信号S111、S112を複数の異なる測定対象物の温度において同じ値になるように補正条件(ゲイン補正および/またはオフセット補正等)を導出する場合、両方の受光部111、112の内部視野となる視野制限ユニット20の内壁部の温度と、受光部111、112自身の温度が異なっていると、例え複数の異なる測定対象物の温度において同じ値になるように補正条件を導出しても、内壁部との温度差の分の信号も重畳されるため、実際の測定環境において真値(測定対象物の温度を示す出力信号)からずれが生じてしまう。
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a schematic external view showing a configuration example of an
As shown in FIG. 3, in the
しかし、第2の実施形態の赤外線検出装置200は、視野制限ユニット20の開口部23の内壁部が第1部材21であり、視野制限ユニット20の第2部材22が、センサユニット10の第1主面に平行な外表面に露出している。これにより、両方の受光部111、112の内部視野となる視野制限ユニット20の内壁部の温度と、受光部111、112自身の温度差が低減され同一となるため、内部視野からの赤外線の影響がなくなりより精度の高い補正条件を導出することが可能になる。
However, in the
(視野制限ユニットの製造方法)
図4は本発明の実施形態に係る視野制限ユニット20の製造方法を工程順に説明するための模式図である。図4(a)に示すように、まず、支持部材105上に開口領域を有する第2部材22を配置する。次いで、図4(b)に示すように、型枠110を支持部材105上に配置する。そして、図4(c)に示すように、第2部材22を覆い、且つ開口領域上の一部に光学的開口部が形成されるように、支持部材105上に第1部材21を形成する。第1部材21の形成は、例えば射出成型で行う。次に、図4(d)に示すように、形成された第1部材21を切断して複数の開口領域を個々に分ける。即ち、複数の開口部を物理的に分割せしめる。これにより、複数の視野制限ユニット20を製造することができる。このようにして得られた視野制限ユニット20を、図4(e)に示すように、量子型赤外線センサ部11を有するセンサユニット10上に、量子型赤外線センサ部11が開口部23を介して外部と光学的に接続されるように配置する。これにより、第1の実施形態の赤外線検出装置100、または、第2の実施形態の赤外線検出装置200を得ることができる。
(Production method of field-of-view restriction unit)
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the visual
(放射率の測定方法について)
放射率の測定方法の1例としては、測定したい試料と放射率の基準とする黒体を用意し、赤外分光光度計であるFTIR装置を組み合わせて、試料の放射率を測定する方法がある。試料と黒体をある温度、例えば25℃にし、FTIR装置を用いて試料と黒体の熱放射による赤外線量を測定する。そして、黒体の熱放射による赤外線量に対する試料の熱放射による赤外線量の比から、放射率を算出する。FTIR装置での赤外線量検出の際は、試料と黒体の熱放射を測定する面積はアパーチャーなどを用いて等しくする必要がある。
(About emissivity measurement method)
As an example of the emissivity measurement method, there is a method in which a sample to be measured and a black body as a reference for emissivity are prepared, and an emissivity of the sample is measured by combining an FTIR apparatus which is an infrared spectrophotometer. . The sample and black body are brought to a certain temperature, for example, 25 ° C., and the amount of infrared rays by thermal radiation of the sample and black body is measured using an FTIR apparatus. Then, the emissivity is calculated from the ratio of the amount of infrared radiation due to thermal radiation of the sample to the amount of infrared radiation due to thermal radiation of the black body. When detecting the amount of infrared rays with the FTIR apparatus, the area for measuring the thermal radiation of the sample and the black body needs to be equalized using an aperture or the like.
<検証実験>
次に、本発明者が行った検証実験とその結果について説明する。
(第1の検証用赤外線センサユニット)
図5は第1の検証用赤外線センサユニット600の構成例を示す平面図である。また、図6は図5をX5−X’5で切断した断面図である。図7は図5をY5−Y’5で切断した断面図である。
本発明者は、図5〜図7に示す第1の検証用赤外線センサユニット(以下、第1の検証用ユニット)600と、後述する第2の検証用赤外線センサユニット(以下、第2の検証用ユニット)700とを構築し、本発明の検証実験を行った。
<Verification experiment>
Next, the verification experiment conducted by the inventor and the result thereof will be described.
(First infrared sensor unit for verification)
FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of the first verification
The inventor has a first verification infrared sensor unit (hereinafter referred to as a first verification unit) 600 shown in FIGS. 5 to 7 and a second verification infrared sensor unit (hereinafter referred to as a second verification unit). Unit) 700 and a verification experiment of the present invention was conducted.
第1の検証用ユニット600と第2の検証用ユニット700に共通する赤外線ユニット500は、図5〜図7に示すように、センサユニット30と、視野制限ユニット40とを備える。センサユニット30は、基体となる熱硬化性のエポキシ樹脂パッケージ31と、熱硬化性のエポキシ樹脂パッケージ31に埋め込まれ同じ視野角度・同じ視野面積となるように、開口部中心に対して対称的に配置した4つの受光部311、312、313、314からなる赤外線検出部32と、センサユニット30に対して信号を入出力するための端子部33とを有する。また、視野制限ユニット40は、赤外線検出部32の上方に配置された一辺が500umの正方形の開口部と、この開口部に設置された主素材がSiからなる光学フィルタ42とを有する。視野制限ユニット40の内壁部41は放射率0.95のモールド樹脂からなる。視野制限ユニット40と樹脂パッケージ31は接着剤51で張り付けられている。
The
赤外線検出部32の4つの受光部311〜314の各々は、化合物半導体基板上に、光吸収層とバリア層とを含む、PIN構造を有するフォトダイオードとして構成される。PIN構造を有するフォトダイオードは、化合物半導体基板としての砒化ガリウム(GaAs)基板上に、n型インジウムアンチモン(InSb)層と、p型InSb層と、n型InSb層とp型InSb層との間の光吸収層としてのi型InSb層と、p型InSb層とi型InSb層との間に生成したキャリアのリークを防ぐためのバリア層としてのp型アルミニウムインジウムアンチモン(AlInSb)層と、を積層して構成される。
図8は、赤外線ユニット500にアルミニウムテープ61を設置した第1の検証用ユニット600を示す平面図である。また、図9は図8をX8−X’8で切断した断面図である。図10は図8をY8−Y’8で切断した断面図である。
Each of the four
FIG. 8 is a plan view showing a
図8〜図10に示すように、本検証実験では、赤外線ユニット500について、視野制限ユニット40の外表面のうち、赤外線ユニット500の第1主面に平行な外表面の全面に、25℃での放射率が0.2であるアルミニウムテープ61を設置した。アルミニウムテープ61は、光学フィルタ42上にも配置されるため、外部視野から入射する赤外線が無くなり、赤外線検出部32は内壁部41による出力とアルミニウムテープからのみの赤外線量を検出する。アルミニウムテープからの出力は、内壁部41に対して放射率が低く、面積も小さいため、内壁部41の放射する赤外線量に対して、非常に少ない赤外線量を発するため、この時のセンサ出力は内壁部41の放射する内部視野のセンサ出力であるといえる。
そして、図11に示すように、赤外線ユニット500にアルミニウムテープ61をはりつけた赤外線センサユニット(即ち、第1の検証用ユニット600)を、23℃の室温環境下で50℃に設定した平面黒体炉800(熱源)と対向に配置し、4つの受光部311〜314からの出力(S311〜S314)を取得した。
As shown in FIG. 8 to FIG. 10, in this verification experiment, the
Then, as shown in FIG. 11, a planar black body in which an infrared sensor unit (that is, the first verification unit 600) in which the
(第2の検証用赤外線センサユニット)
図12は赤外線ユニット500に、25℃での放射率が0.2であるアルミニウムテープ71を光学フィルタ42上のみに設置した状態を示す平面図である。また、図13は図12をX12−X’12で切断した断面図である。図14をY12−Y’21で切断した断面図である。
図12〜図14に示すように、光学フィルタ42上のみに25度での放射率が0.2であるアルミニウムテープ71を設置した以外は、第1の検証用ユニット600と同様の方法で赤外線センサユニット(即ち、第2の検証用ユニット700)を構築した。
そして、図15に示すように、第2の検証用ユニット700を、23℃の室温環境下で50℃に設定した平面黒体炉800(熱源)と対向に配置し(熱源との離間距離を20mmとした)、4つの受光部311〜314からの出力(S311〜S314)を取得した。
図11、図15に示したように、アルミニウムテープ61、71を設置した第1、第2の検証用ユニット600、700を50℃に設定した平面黒体炉(熱源)800と対向に配置し、4つの受光部311〜314から出力(S311〜S314)を取得した。第1、第2の検証用ユニット600、700からそれぞれ取得した各出力(S311〜S314)を表1に示す。
(Second verification infrared sensor unit)
FIG. 12 is a plan view showing a state in which the
As shown in FIG. 12 to FIG. 14, infrared rays are irradiated in the same manner as the
Then, as shown in FIG. 15, the
As shown in FIGS. 11 and 15, the first and
表1に示すように、視野制限ユニット40の外表面のうちセンサユニット30の第1主面に平行な外表面の全面にアルミニウムテープ61を設置した場合(即ち、第1の検証用ユニット600)は、光学フィルタ42上のみにアルミニウムテープ71を設置した場合(即ち、第2の検証用ユニット700)と比較して、内部視野からの出力が小さくなる結果を得た。
更に各受光部311〜314から出力される信号に対してゲイン補正をすることより、製造ばらつき等に起因する各受光部311〜314の特性ばらつきをキャンセルする補正条件が高精度に得られることを示す。各受光部311〜314に温度既知の均一温度の測定対象物を、各受光部の外部視野全域に設置した際に各受光部から出力される信号が同じ値になるように調整するゲイン補正値の算出において、まず、外部から入力される赤外線エネルギーとして50℃の黒体炉からの赤外線によるセンサ出力を取得する。
As shown in Table 1, when the
Further, by performing gain correction on the signals output from the
ここでは、第1および第2の検証用ユニット600、700を構築している赤外線ユニット500(アルミニウムテープ61、71を取り外したもの)を平面黒体炉800の前に晒した。これにより、赤外線ユニット500は内部視野からの赤外線エネルギーと外部視野の赤外線エネルギーの両方をセンサ出力する。このセンサ出力と、光学フィルタ42上のみをアルミニウムテープ71で覆った第2の検証用ユニット700のセンサ出力である表1との差分が、赤外線ユニット500の外部視野からの赤外線によるセンサ出力となり、その値を表2に示す。
Here, the infrared unit 500 (with the
表3は、外部視野で調整した製造ばらつき等に起因する各受光部の特性ばらつきをキャンセルするようなゲイン補正値である。
製造した個体それぞれでゲイン補正値を求め調整を行う場合は、上記の表2、表3を算出したように内部視野の赤外線エネルギーによる出力を見積もり、外部視野および内部視野から入力される赤外線エネルギーによる出力と内部視野の赤外線エネルギーによる出力との差分を求める。この差分が外部視野の赤外線エネルギーによる出力となる。そして、この外部視野の赤外線エネルギーによる出力について、各受光部の出力を予め設定した一つの出力に揃えるようなゲイン補正値を算出する。
Table 3 shows gain correction values for canceling the variation in characteristics of each light receiving unit due to the manufacturing variation adjusted in the external visual field.
When the gain correction value is obtained and adjusted for each manufactured individual, the output by the infrared energy of the internal visual field is estimated as calculated in Tables 2 and 3, and the infrared energy input from the external visual field and the internal visual field is used. The difference between the output and the output by the infrared energy of the internal visual field is obtained. This difference becomes the output by the infrared energy of the external visual field. Then, a gain correction value is calculated so that the output of each light receiving unit is aligned with one preset output for the output of infrared energy of the external visual field.
このように、外部視野の赤外線エネルギーのみのセンサ出力を見積もる方法は、調整の時間が非常にかかり製造の効率を下げる。そこで、製造の効率を上げるべく、素早く調整を行うべく、50度の平面黒体炉にセンサを晒すことのみで精度よくゲイン補正値を決定する。そこで、本実施形態は、第2部材22により内部視野の赤外線エネルギーの影響を低減する効果があるため、精度の良いゲイン補正値を得るためには非常に有効な手段となる。
表4は50度の平面黒体炉を第1、第2の検証用ユニット600、700にそれぞれ晒すことで得られた出力である。
As described above, the method for estimating the sensor output of only the infrared energy of the external visual field takes a lot of time for adjustment and reduces the manufacturing efficiency. Therefore, in order to increase the manufacturing efficiency and to make a quick adjustment, the gain correction value is accurately determined only by exposing the sensor to a 50-degree planar blackbody furnace. Therefore, the present embodiment has an effect of reducing the influence of the infrared energy of the internal visual field by the
Table 4 shows the outputs obtained by exposing the 50 degree planar blackbody furnace to the first and
表5は、外部視野と内部視野の両方の影響を含んだゲイン補正値となる。外部視野のみで調整したゲイン補正値とは、内部視野の影響の分誤差が発生してしまう。誤差が少なければ少ないほど、精度よくゲイン補正値を決定できる。表5の外部視野と内部視野の両方の影響を含んだゲイン補正値と、表3の外部視野のみで調整したゲイン補正値との差分が誤差となり、その誤差[%]を表6に示す。 Table 5 shows gain correction values including the effects of both the external visual field and the internal visual field. An error corresponding to the influence of the internal visual field is generated from the gain correction value adjusted only by the external visual field. The smaller the error, the more accurately the gain correction value can be determined. The difference between the gain correction value including the effects of both the external visual field and the internal visual field in Table 5 and the gain correction value adjusted only in the external visual field in Table 3 is an error. Table 6 shows the error [%].
第1の検証用ユニット600と第2の検証用ユニット700のゲイン補正値の誤差を比較すると、視野制限ユニット40の外表面のうち、赤外線ユニット500の第1主面に平行な外表面の全面にアルミニウムテープ61を設置した第1の検証用ユニット600の方がゲイン補正値のずれが小さいことが分かり、第1主面に平行な外表面に放射率の低い部材を設置することで、精度よくゲイン補正値が得られていることが分かる。
Comparing the errors of the gain correction values of the
本発明は、人体検知や温度センサ等に用いられる赤外線センサユニットとして好適である。 The present invention is suitable as an infrared sensor unit used for human body detection, a temperature sensor, and the like.
10 センサユニット
11 量子型赤外線センサ部
20 視野制限ユニット
21 第1部材
22 第2部材
23 開口部
30 センサユニット
31 エポキシ樹脂パッケージ
31 樹脂パッケージ
32 赤外線検出部
40 視野制限ユニット
41 内壁部
42 光学フィルタ
51 接着剤
61、71 アルミニウムテープ
100、200 赤外線検出装置
105 支持部材
110 型枠
111、112、311〜314 受光部
201 内壁部
202 外表面
500 赤外線ユニット
600 第1の検証用赤外線センサユニット(第1の検証用ユニット)
700 第2の検証用赤外線センサユニット(第2の検証用ユニット)
800 平面黒体炉
DESCRIPTION OF
700 Infrared sensor unit for second verification (second verification unit)
800 Plane blackbody furnace
Claims (15)
前記量子型赤外線センサ部の視野を制限する開口部を有し、前記量子型赤外線センサ部が前記開口部を介して外部と光学的に接続されるように前記センサユニットの第1主面上に設けられた視野制限ユニットと、を備え、
前記視野制限ユニットは、25℃における放射率が0.7以上の第1部材と、25℃における放射率が0.3以下の第2部材と、を有し、
前記視野制限ユニットの開口部の内壁部は前記第1部材であり、
前記視野制限ユニットの外表面のうち前記センサユニットの第1主面に平行な面に前記第2部材が露出している赤外線検出装置。 A sensor unit having a quantum infrared sensor on the first main surface side;
On the first main surface of the sensor unit, an opening for limiting a field of view of the quantum infrared sensor unit is provided, and the quantum infrared sensor unit is optically connected to the outside through the opening. A visual field limiting unit provided,
The visual field limiting unit includes a first member having an emissivity at 25 ° C. of 0.7 or more, and a second member having an emissivity at 25 ° C. of 0.3 or less,
The inner wall of the opening of the visual field limiting unit is the first member,
The infrared detection apparatus in which the second member is exposed on a surface parallel to the first main surface of the sensor unit, of the outer surface of the visual field limiting unit.
25℃における放射率が0.7以上の第1部材と、
25℃における放射率が0.3以下の第2部材と、を有し、
前記開口部の内壁部は前記第1部材からなり、
当該視野制限ユニットが前記センサユニットの第1主面上に取り付けられたときに、当該視野制限ユニットの外表面のうち、前記センサユニットの第1主面に平行となる面に前記第2部材が露出している視野制限ユニット。 An opening for limiting the field of view of the quantum infrared sensor part of the sensor unit having the quantum infrared sensor part on the first main surface side;
A first member having an emissivity at 25 ° C. of 0.7 or more;
A second member having an emissivity at 25 ° C. of 0.3 or less,
The inner wall portion of the opening is made of the first member,
When the visual field limiting unit is mounted on the first main surface of the sensor unit, the second member is disposed on a surface parallel to the first main surface of the sensor unit among the outer surfaces of the visual field limiting unit. Exposed view restriction unit.
前記第2部材を覆い、且つ前記開口領域上の一部に光学的開口部が形成されるように、前記支持部材上に第1部材を形成する第1部材形成工程と、を備え、
前記第1部材には25℃における放射率が0.7以上の材料を用い、
前記第2部材には25℃における放射率が0.3以下の材料を用いる視野制限ユニットの製造方法。 A second member disposing step of disposing a second member having an opening region on the support member;
A first member forming step of forming a first member on the support member so as to cover the second member and to form an optical opening in a part of the opening region;
A material having an emissivity of 0.7 or more at 25 ° C. is used for the first member,
A method for manufacturing a visual field limiting unit, wherein the second member is made of a material having an emissivity of 0.3 or less at 25 ° C.
前記第1部材形成工程後に、前記第1部材を切断して前記複数の開口領域を個々に分ける切断工程を更に備える請求項12または13に記載の視野制限ユニットの製造方法。 The second member arranged in the second member arrangement step includes a plurality of opening regions,
The manufacturing method of the visual field restriction unit according to claim 12 or 13, further comprising a cutting step of cutting the first member and dividing the plurality of opening regions individually after the first member forming step.
前記量子型赤外線センサ部の視野を制限する開口部を有し、前記量子型赤外線センサ部が前記開口部を介して外部と光学的に接続されるように前記センサユニットの第1主面上に設けられた視野制限ユニットと、を備え、
前記視野制限ユニットは、25℃における放射率が0.7以上の第1部材と、25℃における放射率が0.3以下の第2部材と、を有し、
前記視野制限ユニットの開口部の内壁部は前記第1部材であり、
前記視野制限ユニットの外表面のうち、平面視で前記開口部を囲む領域の少なくとも一部に前記第2部材が露出している赤外線検出装置。 A sensor unit having a quantum infrared sensor on the first main surface side;
On the first main surface of the sensor unit, an opening for limiting a field of view of the quantum infrared sensor unit is provided, and the quantum infrared sensor unit is optically connected to the outside through the opening. A visual field limiting unit provided,
The visual field limiting unit includes a first member having an emissivity at 25 ° C. of 0.7 or more, and a second member having an emissivity at 25 ° C. of 0.3 or less,
The inner wall of the opening of the visual field limiting unit is the first member,
The infrared detection apparatus in which the second member is exposed in at least a part of a region surrounding the opening portion in a plan view on the outer surface of the visual field limiting unit.
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