JP2001004442A - 赤外線センサー及びその製造方法 - Google Patents
赤外線センサー及びその製造方法Info
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- JP2001004442A JP2001004442A JP11180250A JP18025099A JP2001004442A JP 2001004442 A JP2001004442 A JP 2001004442A JP 11180250 A JP11180250 A JP 11180250A JP 18025099 A JP18025099 A JP 18025099A JP 2001004442 A JP2001004442 A JP 2001004442A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来品と比べて、赤外線透過率の高い赤外線
透過部を備え、感度を向上させることができ、且つ低コ
ストで製造できる赤外線センサー及びその製造方法を提
供する。 【解決手段】 赤外線透過部１と赤外線検出部２を備え
た赤外線センサーにおいて、赤外線透過部１の使用する
赤外線波長λに対する屈折率をｎとすると、赤外線透過
部１の外面１ｃに高さＨが使用する赤外線波長λの略１
／（４ｎ1/2）倍の凸部３を、使用する赤外線波長λの
０．２〜０．４倍のピッチＰで設けて、赤外線透過部１
の外面１ｃを凹凸面４にする。
透過部を備え、感度を向上させることができ、且つ低コ
ストで製造できる赤外線センサー及びその製造方法を提
供する。 【解決手段】 赤外線透過部１と赤外線検出部２を備え
た赤外線センサーにおいて、赤外線透過部１の使用する
赤外線波長λに対する屈折率をｎとすると、赤外線透過
部１の外面１ｃに高さＨが使用する赤外線波長λの略１
／（４ｎ1/2）倍の凸部３を、使用する赤外線波長λの
０．２〜０．４倍のピッチＰで設けて、赤外線透過部１
の外面１ｃを凹凸面４にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線センサー及
び赤外線センサーの製造方法に関し、特に赤外線センサ
ーの赤外線透過部となる透過カバーや赤外線検出素子の
透過窓等の部品及びその製造方法に関するものである。
び赤外線センサーの製造方法に関し、特に赤外線センサ
ーの赤外線透過部となる透過カバーや赤外線検出素子の
透過窓等の部品及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】赤外線センサーは、例えば人体から放射
される赤外線を非接触で検知することのできるセンサー
で、一般に赤外線検出素子とこれを覆う透過カバーから
構成されている。近年、赤外線検出素子の小型化に伴
い、センサー全体のサイズが小さくなり、赤外線透過部
である透過カバー及び赤外線検出素子の透過窓も小型化
されている。このため、赤外線検出素子には微弱な赤外
線を検出する感度が要求され、また、一方の赤外線透過
部である透過カバー及び赤外線検出素子の透過窓には効
率よく赤外線を透過することが要求される。これらの条
件を満たし、さらにはマイクロレンズで赤外線を効率よ
く赤外線検出素子の赤外線受光部に集束させる赤外線検
出素子及びその製造方法が、特開平９−１１３３５２号
公報に開示されている。しかしながら、これは、赤外線
透過部であるマイクロレンズの製造において、エッチン
グやフォトリソグラフィなどを用いた複雑な製造工程を
必要とするため、非常にコストのかかるものであった。
される赤外線を非接触で検知することのできるセンサー
で、一般に赤外線検出素子とこれを覆う透過カバーから
構成されている。近年、赤外線検出素子の小型化に伴
い、センサー全体のサイズが小さくなり、赤外線透過部
である透過カバー及び赤外線検出素子の透過窓も小型化
されている。このため、赤外線検出素子には微弱な赤外
線を検出する感度が要求され、また、一方の赤外線透過
部である透過カバー及び赤外線検出素子の透過窓には効
率よく赤外線を透過することが要求される。これらの条
件を満たし、さらにはマイクロレンズで赤外線を効率よ
く赤外線検出素子の赤外線受光部に集束させる赤外線検
出素子及びその製造方法が、特開平９−１１３３５２号
公報に開示されている。しかしながら、これは、赤外線
透過部であるマイクロレンズの製造において、エッチン
グやフォトリソグラフィなどを用いた複雑な製造工程を
必要とするため、非常にコストのかかるものであった。
【０００３】これに対し、赤外線透過部をより低コスト
に抑える方法として、透過カバーを樹脂にて成形する方
法が挙げられる。しかし、樹脂の場合、赤外線透過率ｔ
が高いポリエチレンであっても、例えば、波長１０μｍ
の赤外線に対して、厚さ１ｍｍで約５５％、厚さ２ｍｍ
で約３４％、厚さ３ｍｍで約２０％と、非常に赤外線透
過率ｔが低い。このため、透過カバーの肉厚を極力薄く
することが、赤外線透過率ｔを高くする上で必要にな
る。しかし、透過カバーにはある程度の強度も要求され
るため、透過カバーの肉厚が赤外線センサーの設計上の
ネックになっていた。そして、この透過カバーの肉厚を
薄くする手段として、透過カバーのレンズ部をフレネル
レンズで構成する方法も考えられるが、微小なフレネル
レンズの場合、その形状によっては逆に集光効率が落ち
てしまう場合もある。
に抑える方法として、透過カバーを樹脂にて成形する方
法が挙げられる。しかし、樹脂の場合、赤外線透過率ｔ
が高いポリエチレンであっても、例えば、波長１０μｍ
の赤外線に対して、厚さ１ｍｍで約５５％、厚さ２ｍｍ
で約３４％、厚さ３ｍｍで約２０％と、非常に赤外線透
過率ｔが低い。このため、透過カバーの肉厚を極力薄く
することが、赤外線透過率ｔを高くする上で必要にな
る。しかし、透過カバーにはある程度の強度も要求され
るため、透過カバーの肉厚が赤外線センサーの設計上の
ネックになっていた。そして、この透過カバーの肉厚を
薄くする手段として、透過カバーのレンズ部をフレネル
レンズで構成する方法も考えられるが、微小なフレネル
レンズの場合、その形状によっては逆に集光効率が落ち
てしまう場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みて為されたものであり、従来品と比べて、赤外線透過
率の高い赤外線透過部を備え、感度を向上させることが
でき、且つ低コストで製造できる赤外線センサー及びそ
の製造方法を提供することを目的としている。
みて為されたものであり、従来品と比べて、赤外線透過
率の高い赤外線透過部を備え、感度を向上させることが
でき、且つ低コストで製造できる赤外線センサー及びそ
の製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
赤外線センサーは、赤外線透過部１と赤外線検出部２を
備えた赤外線センサーにおいて、赤外線透過部１の使用
する赤外線波長λに対する屈折率をｎとすると、赤外線
透過部１の外面１ｃに高さＨが使用する赤外線波長λの
略１／（４ｎ1/2）倍の凸部３を、使用する赤外線波長
λの０．２〜０．４倍のピッチＰで設けて、赤外線透過
部１の外面１ｃを凹凸面４にしたことを特徴とするもの
である。
赤外線センサーは、赤外線透過部１と赤外線検出部２を
備えた赤外線センサーにおいて、赤外線透過部１の使用
する赤外線波長λに対する屈折率をｎとすると、赤外線
透過部１の外面１ｃに高さＨが使用する赤外線波長λの
略１／（４ｎ1/2）倍の凸部３を、使用する赤外線波長
λの０．２〜０．４倍のピッチＰで設けて、赤外線透過
部１の外面１ｃを凹凸面４にしたことを特徴とするもの
である。
【０００６】また、本発明の請求項２に係る赤外線セン
サーは、請求項１の構成に加えて、赤外線透過部１の裏
面１ｂにも表面１ａと同じように凸部３を設け、赤外線
透過部１の表裏両面１ａ，１ｂを凹凸面４にしたことを
特徴とするものである。
サーは、請求項１の構成に加えて、赤外線透過部１の裏
面１ｂにも表面１ａと同じように凸部３を設け、赤外線
透過部１の表裏両面１ａ，１ｂを凹凸面４にしたことを
特徴とするものである。
【０００７】また、本発明の請求項３に係る赤外線セン
サーは、請求項１又は２の構成に加えて、赤外線透過部
１の外面１ｃに撥水性処理を施したことを特徴とするも
のである。
サーは、請求項１又は２の構成に加えて、赤外線透過部
１の外面１ｃに撥水性処理を施したことを特徴とするも
のである。
【０００８】また、本発明の請求項４に係る赤外線セン
サーは、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、使
用する赤外線波長λが５〜１５μｍの範囲の赤外線であ
ることを特徴とするものである。
サーは、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、使
用する赤外線波長λが５〜１５μｍの範囲の赤外線であ
ることを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明の請求項５に係る赤外線セン
サーの製造方法は、赤外線透過性を有する均一粒径の球
形微粒子５を感光性及び赤外線透過性を有する素材６の
外面６ｃに一層に敷き詰めて微粒子層７を形成し、該微
粒子層７をレンズアレイ８として、微粒子層７の外側よ
り素材６の外面６ｃを露光した後、該微粒子層７を除去
することで、赤外線検出部２に至る光路に配設する赤外
線透過部１の外面１ｃに凹凸面４を形成したことを特徴
とするものである。
サーの製造方法は、赤外線透過性を有する均一粒径の球
形微粒子５を感光性及び赤外線透過性を有する素材６の
外面６ｃに一層に敷き詰めて微粒子層７を形成し、該微
粒子層７をレンズアレイ８として、微粒子層７の外側よ
り素材６の外面６ｃを露光した後、該微粒子層７を除去
することで、赤外線検出部２に至る光路に配設する赤外
線透過部１の外面１ｃに凹凸面４を形成したことを特徴
とするものである。
【００１０】また、本発明の請求項６に係る赤外線セン
サーの製造方法は、ある光に対して一方が透過性を有
し、他方が吸収性を有する粒径の略等しい２種類の球形
微粒子５ａ，５ｂを混合して感光性及び赤外線透過性を
有する素材６の外面６ｃに一層に敷き詰めて微粒子層７
を形成し、前記光で該微粒子層７を通じて素材６の外面
６ｃを露光した後、微粒子層７を除去することで、赤外
線検出部２に至る光路に配設する赤外線透過部１の外面
１ｃに凹凸面４を形成したことを特徴とするものであ
る。
サーの製造方法は、ある光に対して一方が透過性を有
し、他方が吸収性を有する粒径の略等しい２種類の球形
微粒子５ａ，５ｂを混合して感光性及び赤外線透過性を
有する素材６の外面６ｃに一層に敷き詰めて微粒子層７
を形成し、前記光で該微粒子層７を通じて素材６の外面
６ｃを露光した後、微粒子層７を除去することで、赤外
線検出部２に至る光路に配設する赤外線透過部１の外面
１ｃに凹凸面４を形成したことを特徴とするものであ
る。
【００１１】また、本発明の請求項７に係る赤外線セン
サーの製造方法は、粒径の略等しい２種類の球形微粒子
５ｃ，５ｄを混合して感光性及び赤外線透過性を有する
素材６の外面６ｃに一層に敷き詰めて微粒子層７を形成
した後、２種類の球形微粒子５ｃ，５ｄのうちのいずれ
か一方の球形微粒子５ｃ（５ｄ）のみを除去し、残った
球形微粒子５ｄ（５ｃ）をマスクとして素材６の外面６
ｃにアブレーション加工を施した後、残った球形微粒子
５ｄ（５ｃ）を除去することで、赤外線検出部２に至る
光路に配設する赤外線透過部１の外面１ｃに凹凸面４を
形成したことを特徴とするものである。
サーの製造方法は、粒径の略等しい２種類の球形微粒子
５ｃ，５ｄを混合して感光性及び赤外線透過性を有する
素材６の外面６ｃに一層に敷き詰めて微粒子層７を形成
した後、２種類の球形微粒子５ｃ，５ｄのうちのいずれ
か一方の球形微粒子５ｃ（５ｄ）のみを除去し、残った
球形微粒子５ｄ（５ｃ）をマスクとして素材６の外面６
ｃにアブレーション加工を施した後、残った球形微粒子
５ｄ（５ｃ）を除去することで、赤外線検出部２に至る
光路に配設する赤外線透過部１の外面１ｃに凹凸面４を
形成したことを特徴とするものである。
【００１２】また、本発明の請求項８に係る赤外線セン
サーの製造方法は、ダイヤモンドバイト１７による精密
切削で赤外線透過性を有する素材１６の外面１６ｃに凹
凸面４を形成したことを特徴とするものである。
サーの製造方法は、ダイヤモンドバイト１７による精密
切削で赤外線透過性を有する素材１６の外面１６ｃに凹
凸面４を形成したことを特徴とするものである。
【００１３】また、本発明の請求項９に係る赤外線セン
サーの製造方法は、赤外線透過性を有する素材１６の外
面１６ｃを加熱して軟化させた状態で均一粒径の球形微
粒子１８を素材１６の外面１６ｃに吹き付けて固着させ
た後、該球形微粒子１８を除去することで、赤外線検出
部２に至る光路に配設する赤外線透過部１の外面１ｃに
凹凸面４を形成したことを特徴とするものである。
サーの製造方法は、赤外線透過性を有する素材１６の外
面１６ｃを加熱して軟化させた状態で均一粒径の球形微
粒子１８を素材１６の外面１６ｃに吹き付けて固着させ
た後、該球形微粒子１８を除去することで、赤外線検出
部２に至る光路に配設する赤外線透過部１の外面１ｃに
凹凸面４を形成したことを特徴とするものである。
【００１４】また、本発明の請求項１０に係る赤外線セ
ンサーの製造方法は、請求項５乃至９のいずれかに記載
の赤外線センサーの製造方法において製造された赤外線
透過部１をマスターとして凹凸面４を転写した金型９を
作製し、該金型９を用いて成形加工することで、赤外線
検出部２に至る光路に配設する赤外線透過部１の外面１
ｃに凹凸面４を形成したことを特徴とするものである。
ンサーの製造方法は、請求項５乃至９のいずれかに記載
の赤外線センサーの製造方法において製造された赤外線
透過部１をマスターとして凹凸面４を転写した金型９を
作製し、該金型９を用いて成形加工することで、赤外線
検出部２に至る光路に配設する赤外線透過部１の外面１
ｃに凹凸面４を形成したことを特徴とするものである。
【００１５】また、本発明の請求項１１に係る赤外線セ
ンサーの製造方法は、３次元形状の元型１２を作製し、
バインダを添加した溶液１０にＳｉＯ２の球形微粒子１
１を分散させたものを元型１２内に満たしてＳｉＯ２の
球形微粒子１１を堆積させ、これを乾燥させて残った堆
積物１３を加熱してバインダを除去して固化させた後、
元型１２を除去することにより型３５を作製し、該型３
５を用いて赤外線透過性を有する素材１６を成形加工す
ることで、赤外線検出部２に至る光路に配設する赤外線
透過部１の外面１ｃに凹凸面４を形成したことを特徴と
するものである。
ンサーの製造方法は、３次元形状の元型１２を作製し、
バインダを添加した溶液１０にＳｉＯ２の球形微粒子１
１を分散させたものを元型１２内に満たしてＳｉＯ２の
球形微粒子１１を堆積させ、これを乾燥させて残った堆
積物１３を加熱してバインダを除去して固化させた後、
元型１２を除去することにより型３５を作製し、該型３
５を用いて赤外線透過性を有する素材１６を成形加工す
ることで、赤外線検出部２に至る光路に配設する赤外線
透過部１の外面１ｃに凹凸面４を形成したことを特徴と
するものである。
【００１６】また、本発明の請求項１２に係る赤外線セ
ンサーの製造方法は、請求項１１に記載の赤外線センサ
ーの製造方法において作製された型３５を赤外線透過性
を有する素材１６の外面１６ｃに加熱プレスすること
で、赤外線検出部２に至る光路に配設する赤外線透過部
１の外面１ｃに凹凸面４を形成したことを特徴とするも
のである。
ンサーの製造方法は、請求項１１に記載の赤外線センサ
ーの製造方法において作製された型３５を赤外線透過性
を有する素材１６の外面１６ｃに加熱プレスすること
で、赤外線検出部２に至る光路に配設する赤外線透過部
１の外面１ｃに凹凸面４を形成したことを特徴とするも
のである。
【００１７】また、本発明の請求項１３に係る赤外線セ
ンサーの製造方法は、赤外線透過性を有し、結晶方位が
（１１１）面３７の素材１４をエッチングすることで、
素材１４の外面１４ｃに凹凸面４を形成し、該素材１４
をマスターとして凹凸面４を転写した金型９を作製し、
該金型９を用いて成形加工することで、赤外線検出部２
に至る光路に配設する赤外線透過部１の外面１ｃに凹凸
面４に形成したことを特徴とするものである。
ンサーの製造方法は、赤外線透過性を有し、結晶方位が
（１１１）面３７の素材１４をエッチングすることで、
素材１４の外面１４ｃに凹凸面４を形成し、該素材１４
をマスターとして凹凸面４を転写した金型９を作製し、
該金型９を用いて成形加工することで、赤外線検出部２
に至る光路に配設する赤外線透過部１の外面１ｃに凹凸
面４に形成したことを特徴とするものである。
【００１８】また、本発明の請求項１４に係る赤外線セ
ンサーの製造方法は、請求項１０，１１，１３のいずれ
かに記載の赤外線センサーの製造方法において作製され
た金型９或いは型３５にて赤外線透過性を有するフィル
ム１５を成形加工し、赤外線透過性を有する素材１６の
外面１６ｃに貼り付けることで、赤外線検出部２に至る
光路に配設する赤外線透過部１の外面１ｃに凹凸面４を
形成したことを特徴とするものである。
ンサーの製造方法は、請求項１０，１１，１３のいずれ
かに記載の赤外線センサーの製造方法において作製され
た金型９或いは型３５にて赤外線透過性を有するフィル
ム１５を成形加工し、赤外線透過性を有する素材１６の
外面１６ｃに貼り付けることで、赤外線検出部２に至る
光路に配設する赤外線透過部１の外面１ｃに凹凸面４を
形成したことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１乃至図
１３に基づいて説明する。
１３に基づいて説明する。
【００２０】本発明の実施の形態の一例を図１に示す。
この赤外線センサーは図１（ａ）に示すように赤外線透
過部１である透過カバー１９と赤外線検出部２である赤
外線検出素子２０とから主に構成される。尚、透過カバ
ー１９はポリエチレン等の赤外線透過率ｔの高い樹脂で
形成する。既述の通り、赤外線センサーには、その小型
化に伴って、微弱な赤外線を検出する感度が要求され、
赤外線透過部１について言えば、赤外線透過率ｔの向上
が求められている。そこで、本発明の赤外線センサーの
透過カバー１９の表面１９ａには図１（ｂ）に示すよう
な凹凸面４を施し、赤外線透過率ｔの向上を図ってい
る。これは、透過カバー１９に赤外線が入射する際の反
射ロス、即ち、透過カバー１９内に入射せずに透過カバ
ー１９の表面１９ａで反射される赤外線の割合を低減し
ようというものである。この反射ロスは透過カバー１９
に使用する素材１６の、使用する赤外線波長λに対する
屈折率ｎによって決まり、使用する赤外線波長λに対す
る屈折率ｎが大きいほど反射ロスも大きくなる。したが
って、空気（屈折率ｎａ＝１）との屈折率差が小さい界
面にすれば、反射ロスが低減し、赤外線透過率ｔは向上
する。図１（ｂ）に示す凹凸面４は、透過カバー１９の
表面１９ａに、ある一定の寸法比からなる略正四角錐２
１の凸部３を、使用する赤外線波長λに対してある一定
の比のピッチＰを以って連続的に構成したものである。
この凹凸面４を規定する具体的な指針としては、まず略
正四角錐２１の高さＨを使用する赤外線波長λの０．１
７〜０．２３倍（素材１６の使用する赤外線波長λに対
する屈折率ｎを１．５とした場合）の範囲内の値に設定
し、次にピッチＰ（略正四角錐２１の底辺の長さＢと同
値である）が使用する赤外線波長λに対して０．２〜
０．４λの範囲内になるようにピッチＰを決定する。こ
のようにして規定される略正四角錐２１の凸部３を連続
的に構成して形成される凹凸面４は、屈折率ｎが連続的
に変化する界面となり、この界面では空気との屈折率差
が漸次変化するため、反射ロスが低減し、赤外線透過率
ｔを向上させることができる。尚、この効果は、実際に
使用する赤外線波長λが１０μｍに対して、高さＨが２
μｍで、ピッチＰが３．２μｍの略正四角錐を連続的に
構成して形成される凹凸面をポリエチレン板の表面に施
して試験をしたところ、この凹凸面を表面に施さない普
通のポリエチレン板の赤外線透過率ｔが１６％だったの
に対して、凹凸面を表面に施したポリエチレン板の方は
赤外線透過率ｔが１９．５％となり、赤外線透過率ｔが
３．５％向上したことによっても確認された。また、凹
凸面４が曲面で形成されても同様の効果を得ることが可
能である。例えば、曲面の稜線が正弦波形をしている曲
面で凹凸面４を構成する場合では、正弦波の振幅が上記
略正四角錐２１の高さＨに相当し、正弦波の周期が略正
四角錐２１の底辺の長さＢ（＝ピッチＰ）に相当するの
で、ピッチＰが規定され、上記例と同じ効果を有する凹
凸面４を形成することができる。また、上記例は凹凸面
４を透過カバー１９の表面１９ａに施した例であるが、
透過カバー１９のみに限らず、赤外線検出部２に至る光
路に配設される赤外線透過部品についても表面を上記凹
凸面４にすることで上記例と同じ効果を期待できる。
この赤外線センサーは図１（ａ）に示すように赤外線透
過部１である透過カバー１９と赤外線検出部２である赤
外線検出素子２０とから主に構成される。尚、透過カバ
ー１９はポリエチレン等の赤外線透過率ｔの高い樹脂で
形成する。既述の通り、赤外線センサーには、その小型
化に伴って、微弱な赤外線を検出する感度が要求され、
赤外線透過部１について言えば、赤外線透過率ｔの向上
が求められている。そこで、本発明の赤外線センサーの
透過カバー１９の表面１９ａには図１（ｂ）に示すよう
な凹凸面４を施し、赤外線透過率ｔの向上を図ってい
る。これは、透過カバー１９に赤外線が入射する際の反
射ロス、即ち、透過カバー１９内に入射せずに透過カバ
ー１９の表面１９ａで反射される赤外線の割合を低減し
ようというものである。この反射ロスは透過カバー１９
に使用する素材１６の、使用する赤外線波長λに対する
屈折率ｎによって決まり、使用する赤外線波長λに対す
る屈折率ｎが大きいほど反射ロスも大きくなる。したが
って、空気（屈折率ｎａ＝１）との屈折率差が小さい界
面にすれば、反射ロスが低減し、赤外線透過率ｔは向上
する。図１（ｂ）に示す凹凸面４は、透過カバー１９の
表面１９ａに、ある一定の寸法比からなる略正四角錐２
１の凸部３を、使用する赤外線波長λに対してある一定
の比のピッチＰを以って連続的に構成したものである。
この凹凸面４を規定する具体的な指針としては、まず略
正四角錐２１の高さＨを使用する赤外線波長λの０．１
７〜０．２３倍（素材１６の使用する赤外線波長λに対
する屈折率ｎを１．５とした場合）の範囲内の値に設定
し、次にピッチＰ（略正四角錐２１の底辺の長さＢと同
値である）が使用する赤外線波長λに対して０．２〜
０．４λの範囲内になるようにピッチＰを決定する。こ
のようにして規定される略正四角錐２１の凸部３を連続
的に構成して形成される凹凸面４は、屈折率ｎが連続的
に変化する界面となり、この界面では空気との屈折率差
が漸次変化するため、反射ロスが低減し、赤外線透過率
ｔを向上させることができる。尚、この効果は、実際に
使用する赤外線波長λが１０μｍに対して、高さＨが２
μｍで、ピッチＰが３．２μｍの略正四角錐を連続的に
構成して形成される凹凸面をポリエチレン板の表面に施
して試験をしたところ、この凹凸面を表面に施さない普
通のポリエチレン板の赤外線透過率ｔが１６％だったの
に対して、凹凸面を表面に施したポリエチレン板の方は
赤外線透過率ｔが１９．５％となり、赤外線透過率ｔが
３．５％向上したことによっても確認された。また、凹
凸面４が曲面で形成されても同様の効果を得ることが可
能である。例えば、曲面の稜線が正弦波形をしている曲
面で凹凸面４を構成する場合では、正弦波の振幅が上記
略正四角錐２１の高さＨに相当し、正弦波の周期が略正
四角錐２１の底辺の長さＢ（＝ピッチＰ）に相当するの
で、ピッチＰが規定され、上記例と同じ効果を有する凹
凸面４を形成することができる。また、上記例は凹凸面
４を透過カバー１９の表面１９ａに施した例であるが、
透過カバー１９のみに限らず、赤外線検出部２に至る光
路に配設される赤外線透過部品についても表面を上記凹
凸面４にすることで上記例と同じ効果を期待できる。
【００２１】このように赤外線透過部１の表面１ａに高
さＨが略λ／（４ｎ1/2）の略正四角錐２１の凸部３を
０．２〜０．４λのピッチＰで設けて、赤外線透過部１
の表面１ａを凹凸面４にすることで、凹凸面４が、屈折
率ｎが連続的に変化する界面となり、この界面では空気
との屈折率差が漸次変化するため、反射ロスが低減し、
赤外線透過率ｔを向上させることができ、その結果、赤
外線検出部２に届く赤外線量が増え、赤外線センサーの
感度を向上させることができる。また、赤外線検出部２
に届く赤外線量が増えるので、赤外線検出部２に必要な
増幅器のゲインを小さくすることができ、Ｓ／Ｎ比を向
上させることができる。また、上記凹凸面４からなる赤
外線透過部２は、反射防止膜と同じ効果があるので、界
面での多重反射によるゴースト光を抑えることができ、
高感度の微動検知センサーとして用いることができる。
また、赤外線透過部１である透過カバー１９の表面１９
ａを凹凸面４にすることによって反射ロスを低減させる
ため、赤外線透過部１への真空成膜プロセス等が不要
で、低コストで赤外線センサーを製造することが可能と
なる。尚、上記赤外線センサーの使用する赤外線波長λ
を５〜１５μｍの範囲の赤外線とすることで、人体から
放射される赤外線波長は上記波長帯域に入るので、高感
度の人体検知用センサーとして用いることができる。
さＨが略λ／（４ｎ1/2）の略正四角錐２１の凸部３を
０．２〜０．４λのピッチＰで設けて、赤外線透過部１
の表面１ａを凹凸面４にすることで、凹凸面４が、屈折
率ｎが連続的に変化する界面となり、この界面では空気
との屈折率差が漸次変化するため、反射ロスが低減し、
赤外線透過率ｔを向上させることができ、その結果、赤
外線検出部２に届く赤外線量が増え、赤外線センサーの
感度を向上させることができる。また、赤外線検出部２
に届く赤外線量が増えるので、赤外線検出部２に必要な
増幅器のゲインを小さくすることができ、Ｓ／Ｎ比を向
上させることができる。また、上記凹凸面４からなる赤
外線透過部２は、反射防止膜と同じ効果があるので、界
面での多重反射によるゴースト光を抑えることができ、
高感度の微動検知センサーとして用いることができる。
また、赤外線透過部１である透過カバー１９の表面１９
ａを凹凸面４にすることによって反射ロスを低減させる
ため、赤外線透過部１への真空成膜プロセス等が不要
で、低コストで赤外線センサーを製造することが可能と
なる。尚、上記赤外線センサーの使用する赤外線波長λ
を５〜１５μｍの範囲の赤外線とすることで、人体から
放射される赤外線波長は上記波長帯域に入るので、高感
度の人体検知用センサーとして用いることができる。
【００２２】次に本発明の実施の形態の他の例を図２に
示す。図２は赤外線センサーの赤外線透過部１の部分断
面図を示すものである。この例は、表面１ａに高さＨが
略λ／（４ｎ1/2）、ピッチＰが０．２〜０．４λの略
正四角錐２１の凸部３を設けて、表面１ａに凸部３で構
成される凹凸面４（図示略）を形成するとともに、裏面
１ｂにも表面１ａと同じように凸部３で構成される凹凸
面４（図示略）を形成した赤外線透過部１に対して赤外
線が垂直に入射する場合を示すものである。ここで赤外
線が赤外線透過部１を透過する際の反射ロスとしては、
入射光２２が赤外線透過部１の表面１ａに入射する際、
表面反射する光（表面反射光２５とする）と、赤外線透
過部１を透過する光、即ち、透過光２３が赤外線透過部
１の裏面１ｂを透過する際、裏面反射する光（裏面反射
光２６とする）とがある。そして、この例の場合、入射
界面１ｄ及び出射界面１ｅでの反射率Ｒは共に、Ｒ＝
（ｎ−１／ｎ＋１）2で表せ、使用する赤外線波長に対
する屈折率ｎが大きいほど反射ロスは大きいことにな
る。このように赤外線透過部１の表裏両面１ａ，１ｂで
入射光２２及び透過光２３に上記反射率Ｒを乗じた量の
反射ロスが生じることになる。そこで、本例のように赤
外線透過部１の表面１ａに高さＨが略λ／（４
ｎ 1/2）、ピッチＰが０．２〜０．４λの略正四角錐２
１の凸部３を設けて、表面１ａに凸部３で構成される凹
凸面４を形成するとともに、赤外線透過部１の裏面１ｂ
にも表面１ａと同じように凸部３で構成される凹凸面４
を形成することで、赤外線（入射光２２）が赤外線透過
部１の表面１ａに入射する時の反射ロス及び赤外線（透
過光２３）が赤外線透過部１の裏面１ｂから出射する時
の反射ロスの両方を低減させることができるので、赤外
線透過率ｔをさらに向上させることができ、その結果、
赤外線検出部２に届く赤外線量がさらに増え、赤外線セ
ンサーの感度をより向上させることができる。尚、赤外
線透過部１にポリエチレン樹脂を使用した場合、ポリエ
チレンの屈折率ｎは、ｎ＝１．５であるので、垂直入射
に対する反射率Ｒは、Ｒ＝４％となり、入射する赤外線
（入射光２２）を１００とすれば９６の赤外線が赤外線
透過部１内を進行し、この９６の赤外線が赤外線透過部
１内で赤外線透過部１の厚みに比例して吸収され、９６
の赤外線のうち赤外線透過部１にて吸収された量を差し
引いた量が赤外線透過部１の裏面１ｂに到達する赤外線
（透過光２３）となり、このうちの９６％が裏面１ｂを
透過して出射光２４として外部に出ることになる。
示す。図２は赤外線センサーの赤外線透過部１の部分断
面図を示すものである。この例は、表面１ａに高さＨが
略λ／（４ｎ1/2）、ピッチＰが０．２〜０．４λの略
正四角錐２１の凸部３を設けて、表面１ａに凸部３で構
成される凹凸面４（図示略）を形成するとともに、裏面
１ｂにも表面１ａと同じように凸部３で構成される凹凸
面４（図示略）を形成した赤外線透過部１に対して赤外
線が垂直に入射する場合を示すものである。ここで赤外
線が赤外線透過部１を透過する際の反射ロスとしては、
入射光２２が赤外線透過部１の表面１ａに入射する際、
表面反射する光（表面反射光２５とする）と、赤外線透
過部１を透過する光、即ち、透過光２３が赤外線透過部
１の裏面１ｂを透過する際、裏面反射する光（裏面反射
光２６とする）とがある。そして、この例の場合、入射
界面１ｄ及び出射界面１ｅでの反射率Ｒは共に、Ｒ＝
（ｎ−１／ｎ＋１）2で表せ、使用する赤外線波長に対
する屈折率ｎが大きいほど反射ロスは大きいことにな
る。このように赤外線透過部１の表裏両面１ａ，１ｂで
入射光２２及び透過光２３に上記反射率Ｒを乗じた量の
反射ロスが生じることになる。そこで、本例のように赤
外線透過部１の表面１ａに高さＨが略λ／（４
ｎ 1/2）、ピッチＰが０．２〜０．４λの略正四角錐２
１の凸部３を設けて、表面１ａに凸部３で構成される凹
凸面４を形成するとともに、赤外線透過部１の裏面１ｂ
にも表面１ａと同じように凸部３で構成される凹凸面４
を形成することで、赤外線（入射光２２）が赤外線透過
部１の表面１ａに入射する時の反射ロス及び赤外線（透
過光２３）が赤外線透過部１の裏面１ｂから出射する時
の反射ロスの両方を低減させることができるので、赤外
線透過率ｔをさらに向上させることができ、その結果、
赤外線検出部２に届く赤外線量がさらに増え、赤外線セ
ンサーの感度をより向上させることができる。尚、赤外
線透過部１にポリエチレン樹脂を使用した場合、ポリエ
チレンの屈折率ｎは、ｎ＝１．５であるので、垂直入射
に対する反射率Ｒは、Ｒ＝４％となり、入射する赤外線
（入射光２２）を１００とすれば９６の赤外線が赤外線
透過部１内を進行し、この９６の赤外線が赤外線透過部
１内で赤外線透過部１の厚みに比例して吸収され、９６
の赤外線のうち赤外線透過部１にて吸収された量を差し
引いた量が赤外線透過部１の裏面１ｂに到達する赤外線
（透過光２３）となり、このうちの９６％が裏面１ｂを
透過して出射光２４として外部に出ることになる。
【００２３】ところで、実際の赤外線透過率ｔ´は、使
用する素材の赤外線透過率ｔに使用環境における因子が
影響したものとなる。特に透過カバー１９（図１を参
照）の表面１９ａの汚れによる実際の赤外線透過率ｔ´
の低下は赤外線センサーの感度に著しく影響を及ぼす。
したがって、透過カバー１９の表面１９ａに汚れがつき
にくい処理、或いは汚れを除去しやすい処理を施してお
くと、透過カバー１９の表面１９ａの汚れによる実際の
赤外線透過率ｔ´の低下を極力抑えることができる。特
に透過カバー１９の表面１９ａに付きやすい汚れとして
は、透過カバー１９の表面１９ａに水分が付着後、乾燥
する際に残渣として残る汚れである。このため、赤外線
透過部１の表面１ａに撥水性処理を施しておけば、赤外
線透過部１の表面１ａに水分が付着してもそのまま流れ
落ちてしまい、汚れが付きにくくなるので、赤外線透過
率ｔ´の低下を防止することができる。
用する素材の赤外線透過率ｔに使用環境における因子が
影響したものとなる。特に透過カバー１９（図１を参
照）の表面１９ａの汚れによる実際の赤外線透過率ｔ´
の低下は赤外線センサーの感度に著しく影響を及ぼす。
したがって、透過カバー１９の表面１９ａに汚れがつき
にくい処理、或いは汚れを除去しやすい処理を施してお
くと、透過カバー１９の表面１９ａの汚れによる実際の
赤外線透過率ｔ´の低下を極力抑えることができる。特
に透過カバー１９の表面１９ａに付きやすい汚れとして
は、透過カバー１９の表面１９ａに水分が付着後、乾燥
する際に残渣として残る汚れである。このため、赤外線
透過部１の表面１ａに撥水性処理を施しておけば、赤外
線透過部１の表面１ａに水分が付着してもそのまま流れ
落ちてしまい、汚れが付きにくくなるので、赤外線透過
率ｔ´の低下を防止することができる。
【００２４】次に本発明の実施の形態の他の例を図３に
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、感光性及び赤外線透過性を有した素材
６を用意する（図３（ａ））。次に赤外線透過性を有す
る均一粒径の球形微粒子５を素材６の表面６ａに一層に
敷き詰めて微粒子層７を形成する（図３（ｂ））。続い
て微粒子層７をレンズアレイ８として、微粒子層７の外
側より素材６の表面６ａを露光する（図３（ｃ））。こ
の時、微粒子層７を形成する個々の球形微粒子５は光を
レンズのように集光するため、露光時における素材６の
表面６ａの光強度分布は、均一粒径の球形微粒子５の粒
径と同じピッチＰで繰り返されたものとなり、その結
果、この光強度分布に対応した凹凸面４が素材６の表面
６ａに形成される。尚、凹凸面４のピッチＰは使用する
赤外線波長λに応じて都度変わるため、これに合わせて
球形微粒子５の粒径を選定して、凹凸面４のピッチＰを
適宜調節する。このように本例に示す赤外線透過部１の
製造方法によれば、使用する球形微粒子５の粒径を任意
に選定することにより、赤外線透過部１の表面１ａに凹
凸面４を任意のピッチＰで設けることが容易にでき、ま
た、凹凸面４の形成を一括して行うことができる。
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、感光性及び赤外線透過性を有した素材
６を用意する（図３（ａ））。次に赤外線透過性を有す
る均一粒径の球形微粒子５を素材６の表面６ａに一層に
敷き詰めて微粒子層７を形成する（図３（ｂ））。続い
て微粒子層７をレンズアレイ８として、微粒子層７の外
側より素材６の表面６ａを露光する（図３（ｃ））。こ
の時、微粒子層７を形成する個々の球形微粒子５は光を
レンズのように集光するため、露光時における素材６の
表面６ａの光強度分布は、均一粒径の球形微粒子５の粒
径と同じピッチＰで繰り返されたものとなり、その結
果、この光強度分布に対応した凹凸面４が素材６の表面
６ａに形成される。尚、凹凸面４のピッチＰは使用する
赤外線波長λに応じて都度変わるため、これに合わせて
球形微粒子５の粒径を選定して、凹凸面４のピッチＰを
適宜調節する。このように本例に示す赤外線透過部１の
製造方法によれば、使用する球形微粒子５の粒径を任意
に選定することにより、赤外線透過部１の表面１ａに凹
凸面４を任意のピッチＰで設けることが容易にでき、ま
た、凹凸面４の形成を一括して行うことができる。
【００２５】次に本発明の実施の形態の他の例を図４に
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、感光性及び赤外線透過性を有した素材
６を用意する（図４（ａ））。次に赤外線透過性を有す
る均一粒径の球形微粒子５を素材６の表面６ａに一層に
敷き詰めて微粒子層７を形成するとともに、微粒子層７
の上に、裏面２７ｂに接着剤を塗布した赤外線透過性を
有する透明基材２７を積層する（図４（ｂ））。続いて
透明基材２７の裏面２７ｂに接着した微粒子層７をレン
ズアレイ８として、透明基材２７の外側より素材６の表
面６ａを露光する（図４（ｃ））。これによって、図３
の例と同じく露光時における素材６の表面６ａの光強度
分布は、均一粒径の球形微粒子５の粒径と同じピッチＰ
で繰り返されたものとなり、その結果、この光強度分布
に対応した凹凸面４が素材６の表面６ａに形成される。
このように本例に示す赤外線透過部１の製造方法によっ
ても、図３の例と同じ効果を期待できる。
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、感光性及び赤外線透過性を有した素材
６を用意する（図４（ａ））。次に赤外線透過性を有す
る均一粒径の球形微粒子５を素材６の表面６ａに一層に
敷き詰めて微粒子層７を形成するとともに、微粒子層７
の上に、裏面２７ｂに接着剤を塗布した赤外線透過性を
有する透明基材２７を積層する（図４（ｂ））。続いて
透明基材２７の裏面２７ｂに接着した微粒子層７をレン
ズアレイ８として、透明基材２７の外側より素材６の表
面６ａを露光する（図４（ｃ））。これによって、図３
の例と同じく露光時における素材６の表面６ａの光強度
分布は、均一粒径の球形微粒子５の粒径と同じピッチＰ
で繰り返されたものとなり、その結果、この光強度分布
に対応した凹凸面４が素材６の表面６ａに形成される。
このように本例に示す赤外線透過部１の製造方法によっ
ても、図３の例と同じ効果を期待できる。
【００２６】次に本発明の実施の形態の他の例を図５に
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、感光性及び赤外線透過性を有した素材
６を用意する（図５（ａ））。次に粒径が互いに略等し
く、ある光に対して透過性を有する球形微粒子５ａと、
前記光に対して吸収性を有する球形微粒子５ｂとを混合
して素材６の表面６ａに一層に敷き詰めて微粒子層７を
形成する（図５（ｂ））。続いて前記光で微粒子層７を
通じて素材６の表面６ａを露光する（図５（ｃ））。こ
の時、微粒子層７を形成する２種類の球形微粒子５ａ，
５ｂのうち、露光に用いた光に対して透過性を有する球
形微粒子５ａは、光をレンズのように集光するため、素
材６の表面６ａに凹部２８を形成する一方、露光に用い
た光に対して吸収性を有する球形微粒子５ｂは、光を吸
収し、マスクの役割をするため、素材６の表面６ａは露
光されない。この結果、素材６の表面６ａには露光に用
いた光に対して透過性を有する球形微粒子５ａを配した
箇所だけ凹部２８が形成されることになり、２種類の球
形微粒子５ａ，５ｂが略均一に混合しているとすれば、
素材６の表面６ａに凹部２８が略等ピッチで形成され
る。この後、微粒子層７を除去すれば、素材６の表面６
ａに略規則的な凹凸面４を得ることができる（図５
（ｄ））。このように本例に示す赤外線透過部１の製造
方法によれば、赤外線透過部１の表面１ａに微細なマス
ク加工を容易に行うことができ、また、凹凸面４の形成
を一括して行うことができる。
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、感光性及び赤外線透過性を有した素材
６を用意する（図５（ａ））。次に粒径が互いに略等し
く、ある光に対して透過性を有する球形微粒子５ａと、
前記光に対して吸収性を有する球形微粒子５ｂとを混合
して素材６の表面６ａに一層に敷き詰めて微粒子層７を
形成する（図５（ｂ））。続いて前記光で微粒子層７を
通じて素材６の表面６ａを露光する（図５（ｃ））。こ
の時、微粒子層７を形成する２種類の球形微粒子５ａ，
５ｂのうち、露光に用いた光に対して透過性を有する球
形微粒子５ａは、光をレンズのように集光するため、素
材６の表面６ａに凹部２８を形成する一方、露光に用い
た光に対して吸収性を有する球形微粒子５ｂは、光を吸
収し、マスクの役割をするため、素材６の表面６ａは露
光されない。この結果、素材６の表面６ａには露光に用
いた光に対して透過性を有する球形微粒子５ａを配した
箇所だけ凹部２８が形成されることになり、２種類の球
形微粒子５ａ，５ｂが略均一に混合しているとすれば、
素材６の表面６ａに凹部２８が略等ピッチで形成され
る。この後、微粒子層７を除去すれば、素材６の表面６
ａに略規則的な凹凸面４を得ることができる（図５
（ｄ））。このように本例に示す赤外線透過部１の製造
方法によれば、赤外線透過部１の表面１ａに微細なマス
ク加工を容易に行うことができ、また、凹凸面４の形成
を一括して行うことができる。
【００２７】次に本発明の実施の形態の他の例を図６に
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、感光性及び赤外線透過性を有した素材
６を用意する（図６（ａ））。次に粒径の略等しい２種
類の球形微粒子５ｃ，５ｄを混合して素材６の表面６ａ
に一層に敷き詰めて微粒子層７を形成する（図６
（ｂ））。続いて２種類の球形微粒子５ｃ，５ｄのう
ち、球形微粒子５ｄのみを除去する（図６（ｃ））。こ
の後、残った球形微粒子５ｃをマスクとして素材６の表
面６ａにアブレーション加工を施す（図６（ｄ））。こ
れによって素材６の表面６ａの球形微粒子５ｃを配した
箇所を除く場所には凹部２８が形成され、２種類の球形
微粒子５ｃ，５ｄが略均一に混合しているとすれば、素
材６の表面６ａに凹部２８が略等ピッチで形成される。
この後、球形微粒子５ｃを除去すれば、素材６の表面６
ａに略規則的な凹凸面４を得ることができる（図６
（ｅ））。このように本例に示す赤外線透過部１の製造
方法によれば、赤外線透過部１の表面１ａに微細なマス
ク加工を容易に行うことができ、また、凹凸面４の形成
も一括して行うことができる。
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、感光性及び赤外線透過性を有した素材
６を用意する（図６（ａ））。次に粒径の略等しい２種
類の球形微粒子５ｃ，５ｄを混合して素材６の表面６ａ
に一層に敷き詰めて微粒子層７を形成する（図６
（ｂ））。続いて２種類の球形微粒子５ｃ，５ｄのう
ち、球形微粒子５ｄのみを除去する（図６（ｃ））。こ
の後、残った球形微粒子５ｃをマスクとして素材６の表
面６ａにアブレーション加工を施す（図６（ｄ））。こ
れによって素材６の表面６ａの球形微粒子５ｃを配した
箇所を除く場所には凹部２８が形成され、２種類の球形
微粒子５ｃ，５ｄが略均一に混合しているとすれば、素
材６の表面６ａに凹部２８が略等ピッチで形成される。
この後、球形微粒子５ｃを除去すれば、素材６の表面６
ａに略規則的な凹凸面４を得ることができる（図６
（ｅ））。このように本例に示す赤外線透過部１の製造
方法によれば、赤外線透過部１の表面１ａに微細なマス
ク加工を容易に行うことができ、また、凹凸面４の形成
も一括して行うことができる。
【００２８】次に本発明の実施の形態の他の例を図７に
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すもので、ダイヤモンドバイ
ト１７による精密切削加工による方法を示すものであ
る。まず、赤外線透過部１となる、赤外線透過性を有し
た素材１６を用意する（図７（ａ））。次に精密切削加
工の加工ピッチと加工深さを決め、これに基づいて決ま
る先端角度になるように研磨したダイヤモンドバイト１
７を用いて、前記加工深さで素材１６を縦方向に切削
し、前記加工ピッチでダイヤモンドバイト１７を順次横
方向に送ることで、素材１６の表面１６ａの縦方向に幾
条もの溝２９を形成する（図７（ｂ））。続いて前記加
工深さで素材１６を横方向に切削し、前記加工ピッチで
ダイヤモンドバイト１７を順次縦方向に送ることで、素
材１６の表面１６ａの横方向に幾条もの溝２９を形成す
ることによって（図７（ｃ））、図７（ｄ）に示す略正
四角錐２１の凸部３を連続的に構成して形成される凹凸
面４が得られる。尚、既述の通り、略正四角錐２１の凸
部３の高さＨは略λ／（４ｎ1/2）とし、略正四角錐２
１の凸部３を配するピッチＰは０．２〜０．４λとなる
ようにする。このように本例に示す赤外線透過部１の製
造方法によれば、赤外線透過部１の表面1ａに略正四角
錐２１の凸部３を一定のピッチＰで連続的に形成できる
ので、凹凸面４の形成を高精度で容易に行うことができ
る。
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すもので、ダイヤモンドバイ
ト１７による精密切削加工による方法を示すものであ
る。まず、赤外線透過部１となる、赤外線透過性を有し
た素材１６を用意する（図７（ａ））。次に精密切削加
工の加工ピッチと加工深さを決め、これに基づいて決ま
る先端角度になるように研磨したダイヤモンドバイト１
７を用いて、前記加工深さで素材１６を縦方向に切削
し、前記加工ピッチでダイヤモンドバイト１７を順次横
方向に送ることで、素材１６の表面１６ａの縦方向に幾
条もの溝２９を形成する（図７（ｂ））。続いて前記加
工深さで素材１６を横方向に切削し、前記加工ピッチで
ダイヤモンドバイト１７を順次縦方向に送ることで、素
材１６の表面１６ａの横方向に幾条もの溝２９を形成す
ることによって（図７（ｃ））、図７（ｄ）に示す略正
四角錐２１の凸部３を連続的に構成して形成される凹凸
面４が得られる。尚、既述の通り、略正四角錐２１の凸
部３の高さＨは略λ／（４ｎ1/2）とし、略正四角錐２
１の凸部３を配するピッチＰは０．２〜０．４λとなる
ようにする。このように本例に示す赤外線透過部１の製
造方法によれば、赤外線透過部１の表面1ａに略正四角
錐２１の凸部３を一定のピッチＰで連続的に形成できる
ので、凹凸面４の形成を高精度で容易に行うことができ
る。
【００２９】次に本発明の実施の形態の他の例を図８に
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、赤外線透過性を有した素材１６を用意
する（図８（ａ））。次にこの素材１６を加熱して軟化
させた状態で均一粒径の球形微粒子１８を素材１６の表
面１６ａに吹き付ける。この時、軟化した素材１６には
球形微粒子１８が埋め込まれるようにして固着され、素
材１６の表面１６ａが球形微粒子１８で覆われると、そ
れ以降吹き付けた球形微粒子１８は固着されずに落下す
るので、素材１６の表面１６ａには固着した球形微粒子
１８からなる一層の微粒子層３０が形成される（図８
（ｂ））。続いてこの球形微粒子１８からなる一層の微
粒子層３０を除去すると、球形微粒子１８の外周面が転
写されて凹部２８が素材１６の表面１６ａの全面に亘っ
て形成され、これによって、素材１６の表面１６ａに凹
凸面４が形成される（図８（ｃ））。尚、本例において
も使用する赤外線波長λに合わせて球形微粒子１８の粒
径を選定して、形成される凹凸面４のピッチＰを適宜調
節することができる。また、素材１６の表面１６ａで凹
凸面４が要らない部分は予めマスクしておくことで、所
要の凹凸面４を形成することができる。このように本例
に示す赤外線透過部１の製造方法によれば、赤外線透過
部１の表面１ａに凹凸面４を任意のピッチＰで設けるこ
とが容易にでき、また、凹凸面４の形成を一括して行う
ことができる。
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、赤外線透過性を有した素材１６を用意
する（図８（ａ））。次にこの素材１６を加熱して軟化
させた状態で均一粒径の球形微粒子１８を素材１６の表
面１６ａに吹き付ける。この時、軟化した素材１６には
球形微粒子１８が埋め込まれるようにして固着され、素
材１６の表面１６ａが球形微粒子１８で覆われると、そ
れ以降吹き付けた球形微粒子１８は固着されずに落下す
るので、素材１６の表面１６ａには固着した球形微粒子
１８からなる一層の微粒子層３０が形成される（図８
（ｂ））。続いてこの球形微粒子１８からなる一層の微
粒子層３０を除去すると、球形微粒子１８の外周面が転
写されて凹部２８が素材１６の表面１６ａの全面に亘っ
て形成され、これによって、素材１６の表面１６ａに凹
凸面４が形成される（図８（ｃ））。尚、本例において
も使用する赤外線波長λに合わせて球形微粒子１８の粒
径を選定して、形成される凹凸面４のピッチＰを適宜調
節することができる。また、素材１６の表面１６ａで凹
凸面４が要らない部分は予めマスクしておくことで、所
要の凹凸面４を形成することができる。このように本例
に示す赤外線透過部１の製造方法によれば、赤外線透過
部１の表面１ａに凹凸面４を任意のピッチＰで設けるこ
とが容易にでき、また、凹凸面４の形成を一括して行う
ことができる。
【００３０】次に本発明の実施の形態の他の例を図９に
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、赤外線透過性を有した素材１６を用意
する（図９（ａ））。次にこの素材１６の表面１６ａを
レーザー４１でスキャンしながら素材１６の表面１６ａ
を加熱、軟化させると同時に、均一粒径の球形微粒子１
８を素材１６の表面１６ａに吹き付ける（図９
（ｂ））。この時、軟化した素材１６には球形微粒子１
８が埋め込まれるようにして固着され、素材１６の表面
１６ａが球形微粒子１８で覆われると、それ以降吹き付
けた球形微粒子１８は固着されずに落下するので、素材
１６の表面１６ａには固着した球形微粒子１８からなる
一層の微粒子層３０が形成される（図９（ｃ））。続い
てこの球形微粒子１８からなる一層の微粒子層３０を除
去すると、球形微粒子１８の外周面が転写されてできた
凹部２８が素材１６の表面１６ａに形成され、これによ
って、素材１６の表面１６ａに凹凸面４が形成される
（図９（ｄ））。尚、本例においても使用する赤外線波
長λに合わせて球形微粒子１８の粒径を選定して、形成
される凹凸面４のピッチＰを適宜調節することができ
る。このように本例に示す赤外線透過部１の製造方法に
よれば、赤外線透過部１の表面１ａに凹凸面４を任意の
ピッチＰで設けることが容易にでき、また、凹凸面４の
形成を一括して行うことができる。そして、凹凸面４が
必要な部分だけ素材１６の表面１６ａをレーザー４１で
スキャンして球形微粒子１８を吹き付ければ良いので、
凹凸面４の形成を自在に行うことができる。
示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外
線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外線
透過部１となる、赤外線透過性を有した素材１６を用意
する（図９（ａ））。次にこの素材１６の表面１６ａを
レーザー４１でスキャンしながら素材１６の表面１６ａ
を加熱、軟化させると同時に、均一粒径の球形微粒子１
８を素材１６の表面１６ａに吹き付ける（図９
（ｂ））。この時、軟化した素材１６には球形微粒子１
８が埋め込まれるようにして固着され、素材１６の表面
１６ａが球形微粒子１８で覆われると、それ以降吹き付
けた球形微粒子１８は固着されずに落下するので、素材
１６の表面１６ａには固着した球形微粒子１８からなる
一層の微粒子層３０が形成される（図９（ｃ））。続い
てこの球形微粒子１８からなる一層の微粒子層３０を除
去すると、球形微粒子１８の外周面が転写されてできた
凹部２８が素材１６の表面１６ａに形成され、これによ
って、素材１６の表面１６ａに凹凸面４が形成される
（図９（ｄ））。尚、本例においても使用する赤外線波
長λに合わせて球形微粒子１８の粒径を選定して、形成
される凹凸面４のピッチＰを適宜調節することができ
る。このように本例に示す赤外線透過部１の製造方法に
よれば、赤外線透過部１の表面１ａに凹凸面４を任意の
ピッチＰで設けることが容易にでき、また、凹凸面４の
形成を一括して行うことができる。そして、凹凸面４が
必要な部分だけ素材１６の表面１６ａをレーザー４１で
スキャンして球形微粒子１８を吹き付ければ良いので、
凹凸面４の形成を自在に行うことができる。
【００３１】尚、上記図３乃至図９の例で述べた製造方
法によって赤外線透過部１の裏面１ｂにも凹凸面４を形
成することができるのは明らかである。
法によって赤外線透過部１の裏面１ｂにも凹凸面４を形
成することができるのは明らかである。
【００３２】ところで、上述の図３乃至図９の例で示し
た赤外線透過部１の製造方法は全て金型を用いた成形加
工によらない方法であって、本発明の赤外線透過部１の
製造に金型を用いた成形加工による方法を適用しようと
した場合、本発明の赤外線透過部１の表面１ａには微細
な形状の加工を必要とするため、通常の金型を用いた成
形加工による方法では実現が難しい。そこで、図１０に
示す赤外線透過部１の製造方法は、図３乃至図９の例で
示した赤外線透過部１の製造方法のいずれかによって得
られた赤外線透過部１をマスター３１として（図１０
（ａ））、これに電鋳を行って電鋳転写金型３２を作製
し（図１０（ｂ））、この電鋳転写金型３２を金型９と
して赤外線透過性を有する素材１６を成形加工すること
で（図１０（ｃ））、表面１ａに凹凸面４が形成された
赤外線透過部１を製造するものである（図１０
（ｄ））。このように電鋳であれば、マスター３１の表
面３１ａの凹凸面４も十分転写できるため、精密な型加
工が実現でき、本発明の赤外線透過部１の表面１ａの凹
凸面４の加工も可能となる。
た赤外線透過部１の製造方法は全て金型を用いた成形加
工によらない方法であって、本発明の赤外線透過部１の
製造に金型を用いた成形加工による方法を適用しようと
した場合、本発明の赤外線透過部１の表面１ａには微細
な形状の加工を必要とするため、通常の金型を用いた成
形加工による方法では実現が難しい。そこで、図１０に
示す赤外線透過部１の製造方法は、図３乃至図９の例で
示した赤外線透過部１の製造方法のいずれかによって得
られた赤外線透過部１をマスター３１として（図１０
（ａ））、これに電鋳を行って電鋳転写金型３２を作製
し（図１０（ｂ））、この電鋳転写金型３２を金型９と
して赤外線透過性を有する素材１６を成形加工すること
で（図１０（ｃ））、表面１ａに凹凸面４が形成された
赤外線透過部１を製造するものである（図１０
（ｄ））。このように電鋳であれば、マスター３１の表
面３１ａの凹凸面４も十分転写できるため、精密な型加
工が実現でき、本発明の赤外線透過部１の表面１ａの凹
凸面４の加工も可能となる。
【００３３】次に本発明の実施の形態の他の例を図１１
に示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤
外線透過部１の製造方法を示すもので、前記例が電鋳に
て金型９を作製する方法であったのに対し、本例はＳｉ
Ｏ２の球形微粒子１１にて型３５を作製する方法であ
る。まず、型枠として３次元形状の元型１２を作製し、
この元型１２内にバインダーを添加した溶液１０にＳｉ
Ｏ２の球形微粒子１１を分散させた液３３を流し込む
（図１１（ａ））。尚、バインダーには、例えばアルコ
キシシラン化合物、フルオロアルキルキシラン化合物等
を用いる。次に時間の経過とともにＳｉＯ２の球形微粒
子１１が元型１２の底部に堆積するので（図１１
（ｂ））、ＳｉＯ２の球形微粒子１１が元型１２の底部
に十分に堆積した状態で、これを乾燥させ、バインダー
を添加した溶液１０中のバインダーを除く液体分を蒸発
させ、さらに残った堆積物１３を加熱することにより、
堆積物１３中のバインダーを加水分解させて、元型１２
の底部にシロキサン結合したＳｉＯ２の球形微粒子１１
が固化したもの３９のみが残るようにする（図１１
（ｃ））。さらに元型１２を除去すれば、ＳｉＯ２の球
形微粒子１１が固化してできた型３５が出来上がる（図
１１（ｄ））。この型３５を用いて赤外線透過性を有す
る素材１６を成形加工することで（図１１（ｅ））、表
面１ａに凹凸面４が形成された赤外線透過部１を製造す
ることができる（図１１（ｆ））。尚、より複雑な３次
元形状の型３５を加工する例を図１２に示す。この例
は、型３５の型枠となる３次元形状の元型１２を複雑な
３次元形状をした型３５が得られるように作製したもの
であり、図１２（ａ）〜図１２（ｆ）の各工程は図１１
の例と同じである。この例にも示す通り、本例に示す赤
外線透過部１の製造方法によれば、微細な凹凸面を有し
た複雑な形状の型の加工も容易に行うことができるた
め、赤外線透過部の多様な形成を可能にする。
に示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤
外線透過部１の製造方法を示すもので、前記例が電鋳に
て金型９を作製する方法であったのに対し、本例はＳｉ
Ｏ２の球形微粒子１１にて型３５を作製する方法であ
る。まず、型枠として３次元形状の元型１２を作製し、
この元型１２内にバインダーを添加した溶液１０にＳｉ
Ｏ２の球形微粒子１１を分散させた液３３を流し込む
（図１１（ａ））。尚、バインダーには、例えばアルコ
キシシラン化合物、フルオロアルキルキシラン化合物等
を用いる。次に時間の経過とともにＳｉＯ２の球形微粒
子１１が元型１２の底部に堆積するので（図１１
（ｂ））、ＳｉＯ２の球形微粒子１１が元型１２の底部
に十分に堆積した状態で、これを乾燥させ、バインダー
を添加した溶液１０中のバインダーを除く液体分を蒸発
させ、さらに残った堆積物１３を加熱することにより、
堆積物１３中のバインダーを加水分解させて、元型１２
の底部にシロキサン結合したＳｉＯ２の球形微粒子１１
が固化したもの３９のみが残るようにする（図１１
（ｃ））。さらに元型１２を除去すれば、ＳｉＯ２の球
形微粒子１１が固化してできた型３５が出来上がる（図
１１（ｄ））。この型３５を用いて赤外線透過性を有す
る素材１６を成形加工することで（図１１（ｅ））、表
面１ａに凹凸面４が形成された赤外線透過部１を製造す
ることができる（図１１（ｆ））。尚、より複雑な３次
元形状の型３５を加工する例を図１２に示す。この例
は、型３５の型枠となる３次元形状の元型１２を複雑な
３次元形状をした型３５が得られるように作製したもの
であり、図１２（ａ）〜図１２（ｆ）の各工程は図１１
の例と同じである。この例にも示す通り、本例に示す赤
外線透過部１の製造方法によれば、微細な凹凸面を有し
た複雑な形状の型の加工も容易に行うことができるた
め、赤外線透過部の多様な形成を可能にする。
【００３４】次に本発明の実施の形態の他の例を図１３
に示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤
外線透過部１の製造方法を示すものである。まず、図１
１及び図１２の例で示した製造方法にて型３５を作製す
るとともに、赤外線透過性を有する素材１６を用意する
（図１３（ａ））。次に型３５を素材１６の表面１６ａ
に加熱プレスすることで（図１３（ｂ））、型３５の押
し付け面３６の凹凸形状が素材１６の表面１６ａに転写
され、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外線透過部１
を製造することができる（図１３（ｃ））。尚、表面１
ａに凹凸面４を形成する赤外線透過部１が平面で構成さ
れる場合は、押し付け面３６が平面状の型３５を用いれ
ばよいため、容易に製造することができ、また、赤外線
透過部１が曲面で構成される場合でも、図１１及び図１
２の例で示した製造方法において、曲面を有する元型１
２を作製し、これを用いて押し付け面３６が曲面状とな
る型３５を作製することで、上述の方法と同じように表
面１ａに凹凸面４を形成する赤外線透過部１が得られ
る。このように本例に示す赤外線透過部１の製造方法に
よれば、金型９による成形加工に比べ転写に要する時間
が短くて済むため、製造サイクルを短縮でき、生産性を
向上させることができる。
に示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤
外線透過部１の製造方法を示すものである。まず、図１
１及び図１２の例で示した製造方法にて型３５を作製す
るとともに、赤外線透過性を有する素材１６を用意する
（図１３（ａ））。次に型３５を素材１６の表面１６ａ
に加熱プレスすることで（図１３（ｂ））、型３５の押
し付け面３６の凹凸形状が素材１６の表面１６ａに転写
され、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外線透過部１
を製造することができる（図１３（ｃ））。尚、表面１
ａに凹凸面４を形成する赤外線透過部１が平面で構成さ
れる場合は、押し付け面３６が平面状の型３５を用いれ
ばよいため、容易に製造することができ、また、赤外線
透過部１が曲面で構成される場合でも、図１１及び図１
２の例で示した製造方法において、曲面を有する元型１
２を作製し、これを用いて押し付け面３６が曲面状とな
る型３５を作製することで、上述の方法と同じように表
面１ａに凹凸面４を形成する赤外線透過部１が得られ
る。このように本例に示す赤外線透過部１の製造方法に
よれば、金型９による成形加工に比べ転写に要する時間
が短くて済むため、製造サイクルを短縮でき、生産性を
向上させることができる。
【００３５】次に本発明の実施の形態の他の例である、
表面１ａに凹凸面４が形成された赤外線透過部１の製造
方法を説明する。まず、結晶方位が（１１１）面３７に
ある素材１４としてシリコンウェハを用意する。次にこ
のシリコンウェハをＫＯＨ、ＮａＯＨ等の溶液でエッチ
ングし、シリコンの結晶格子３４の（１１１）面３７を
表出させることにより（図１４はシリコンの結晶格子３
４を示す）、シリコンウェハの表面に規則正しい三角錐
３８を連続的に構成して形成される凹凸面（図示せず）
を得ることができる。尚、この凹凸面のピッチを制御し
たい場合、レジスト露光によりパターンマスクを作製す
る方法や、図５及び図６の例で示した製造方法を用いて
もよい。続いてこのシリコンウェハをマスター３１とし
て（以下、図１０を参照）、これに電鋳を行って電鋳転
写金型３２を作製し、この電鋳転写金型３２を金型９と
して赤外線透過性を有する素材１６を成形加工すること
で、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外線透過部１を
製造することができる。このように本例に示す赤外線透
過部１の製造方法によれば、規則正しい凹凸面４の形成
を容易に行うことができる。
表面１ａに凹凸面４が形成された赤外線透過部１の製造
方法を説明する。まず、結晶方位が（１１１）面３７に
ある素材１４としてシリコンウェハを用意する。次にこ
のシリコンウェハをＫＯＨ、ＮａＯＨ等の溶液でエッチ
ングし、シリコンの結晶格子３４の（１１１）面３７を
表出させることにより（図１４はシリコンの結晶格子３
４を示す）、シリコンウェハの表面に規則正しい三角錐
３８を連続的に構成して形成される凹凸面（図示せず）
を得ることができる。尚、この凹凸面のピッチを制御し
たい場合、レジスト露光によりパターンマスクを作製す
る方法や、図５及び図６の例で示した製造方法を用いて
もよい。続いてこのシリコンウェハをマスター３１とし
て（以下、図１０を参照）、これに電鋳を行って電鋳転
写金型３２を作製し、この電鋳転写金型３２を金型９と
して赤外線透過性を有する素材１６を成形加工すること
で、表面１ａに凹凸面４が形成された赤外線透過部１を
製造することができる。このように本例に示す赤外線透
過部１の製造方法によれば、規則正しい凹凸面４の形成
を容易に行うことができる。
【００３６】次に本発明の実施の形態の他の例を図１５
に示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤
外線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外
線透過性を有するフィルム１５を用意し、これを図１０
又は図１４の例で示した製造方法のいずれかによって作
製される金型９にて成形加工することで、フィルム１５
の表面１５ａに凹凸面４を形成する（図１５（ａ））。
そして、このフィルム１５の表面１５ａが表となるよう
に赤外線透過性を有する素材１６の表面１６ａに貼り付
ける（図１５（ｂ））。これにより、表面１ａに凹凸面
４が形成された赤外線透過部１を製造することができ
る。尚、本例では図１０又は図１４の例で示した製造方
法のいずれかによって作製される金型９を用いたが、図
１１及び図１２の例で示した製造方法によって作製され
る型３５を用いることも可能である。このように本例に
示す赤外線透過部１の製造方法によれば、様々な形状の
赤外線透過部１にも上記フィルム１５を貼り付けること
ができるので、赤外線透過部１の形状に合わせて自在に
凹凸面４を形成することができ、赤外線透過率ｔを向上
させることができる。
に示す。この例は、表面１ａに凹凸面４が形成された赤
外線透過部１の製造方法を示すものである。まず、赤外
線透過性を有するフィルム１５を用意し、これを図１０
又は図１４の例で示した製造方法のいずれかによって作
製される金型９にて成形加工することで、フィルム１５
の表面１５ａに凹凸面４を形成する（図１５（ａ））。
そして、このフィルム１５の表面１５ａが表となるよう
に赤外線透過性を有する素材１６の表面１６ａに貼り付
ける（図１５（ｂ））。これにより、表面１ａに凹凸面
４が形成された赤外線透過部１を製造することができ
る。尚、本例では図１０又は図１４の例で示した製造方
法のいずれかによって作製される金型９を用いたが、図
１１及び図１２の例で示した製造方法によって作製され
る型３５を用いることも可能である。このように本例に
示す赤外線透過部１の製造方法によれば、様々な形状の
赤外線透過部１にも上記フィルム１５を貼り付けること
ができるので、赤外線透過部１の形状に合わせて自在に
凹凸面４を形成することができ、赤外線透過率ｔを向上
させることができる。
【００３７】
【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明にあって
は、赤外線透過部と赤外線検出部を備えた赤外線センサ
ーにおいて、赤外線透過部の使用する赤外線波長に対す
る屈折率をｎとすると、赤外線透過部の外面に高さが使
用する赤外線波長の略１／（４ｎ 1/2）倍の凸部を、使
用する赤外線波長の０．２〜０．４倍のピッチで設け
て、赤外線透過部の外面を凹凸面にすることで、凹凸面
が、屈折率が連続的に変化する界面となり、この界面で
は空気との屈折率差が漸次変化するため、反射ロスが低
減し、赤外線透過率を向上させることができ、その結
果、赤外線検出部に届く赤外線量が増え、赤外線センサ
ーの感度を向上させることができる。また、赤外線検出
部に届く赤外線量が増えるので、赤外線検出部に必要な
増幅器のゲインを小さくすることができ、Ｓ／Ｎ比を向
上させることができる。また、上記凹凸面からなる赤外
線透過部は、反射防止膜と同じ効果があるので、界面で
の多重反射によるゴースト光を抑えることができ、高感
度の微動検知センサーとして用いることができる。ま
た、赤外線透過部である透過カバーの外面を凹凸面にす
ることによって反射ロスを低減させるため、赤外線透過
部への真空成膜プロセス等が不要で、低コストで赤外線
センサーを製造することが可能となる。
は、赤外線透過部と赤外線検出部を備えた赤外線センサ
ーにおいて、赤外線透過部の使用する赤外線波長に対す
る屈折率をｎとすると、赤外線透過部の外面に高さが使
用する赤外線波長の略１／（４ｎ 1/2）倍の凸部を、使
用する赤外線波長の０．２〜０．４倍のピッチで設け
て、赤外線透過部の外面を凹凸面にすることで、凹凸面
が、屈折率が連続的に変化する界面となり、この界面で
は空気との屈折率差が漸次変化するため、反射ロスが低
減し、赤外線透過率を向上させることができ、その結
果、赤外線検出部に届く赤外線量が増え、赤外線センサ
ーの感度を向上させることができる。また、赤外線検出
部に届く赤外線量が増えるので、赤外線検出部に必要な
増幅器のゲインを小さくすることができ、Ｓ／Ｎ比を向
上させることができる。また、上記凹凸面からなる赤外
線透過部は、反射防止膜と同じ効果があるので、界面で
の多重反射によるゴースト光を抑えることができ、高感
度の微動検知センサーとして用いることができる。ま
た、赤外線透過部である透過カバーの外面を凹凸面にす
ることによって反射ロスを低減させるため、赤外線透過
部への真空成膜プロセス等が不要で、低コストで赤外線
センサーを製造することが可能となる。
【００３８】また、本発明の請求項２記載の発明にあっ
ては、請求項１記載の発明の効果に加えて、赤外線透過
部の裏面にも表面と同じように凸部を設け、赤外線透過
部の表裏両面を凹凸面にすることで、赤外線が赤外線透
過部の表面に入射する時の反射ロス及び赤外線が赤外線
透過部の裏面から出射する時の反射ロスの両方を低減さ
せることができるので、赤外線透過率をさらに向上させ
ることができ、その結果、赤外線検出部に届く赤外線量
がさらに増え、赤外線センサーの感度をより向上させる
ことができる。
ては、請求項１記載の発明の効果に加えて、赤外線透過
部の裏面にも表面と同じように凸部を設け、赤外線透過
部の表裏両面を凹凸面にすることで、赤外線が赤外線透
過部の表面に入射する時の反射ロス及び赤外線が赤外線
透過部の裏面から出射する時の反射ロスの両方を低減さ
せることができるので、赤外線透過率をさらに向上させ
ることができ、その結果、赤外線検出部に届く赤外線量
がさらに増え、赤外線センサーの感度をより向上させる
ことができる。
【００３９】また、本発明の請求項３記載の発明にあっ
ては、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、赤
外線透過部の外面に撥水性処理を施すことで、赤外線透
過部の表面に水分が付着してもそのまま流れ落ちてしま
い、汚れを付きにくくするため、赤外線透過率の低下を
防止することができる。
ては、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、赤
外線透過部の外面に撥水性処理を施すことで、赤外線透
過部の表面に水分が付着してもそのまま流れ落ちてしま
い、汚れを付きにくくするため、赤外線透過率の低下を
防止することができる。
【００４０】また、本発明の請求項４記載の発明にあっ
ては、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の効果に
加えて、使用する赤外線波長を５〜１５μｍの範囲の赤
外線とすることで、人体から放射される赤外線波長は上
記波長帯域に入るので、高感度の人体検知用センサーと
して用いることができる。
ては、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の効果に
加えて、使用する赤外線波長を５〜１５μｍの範囲の赤
外線とすることで、人体から放射される赤外線波長は上
記波長帯域に入るので、高感度の人体検知用センサーと
して用いることができる。
【００４１】また、本発明の請求項５記載の発明にあっ
ては、赤外線透過性を有する均一粒径の球形微粒子を感
光性及び赤外線透過性を有する素材の外面に一層に敷き
詰めて微粒子層を形成し、該微粒子層をレンズアレイと
して、微粒子層の外側より素材の外面を露光した後、該
微粒子層を除去することにより、赤外線検出部に至る光
路に配設する赤外線透過部の外面に凹凸面を形成するこ
とで、使用する球形微粒子の粒径を任意に選定すること
により、赤外線透過部の外面に凹凸面を任意のピッチで
設けることが容易にでき、また、凹凸面の形成を一括し
て行うことができる。
ては、赤外線透過性を有する均一粒径の球形微粒子を感
光性及び赤外線透過性を有する素材の外面に一層に敷き
詰めて微粒子層を形成し、該微粒子層をレンズアレイと
して、微粒子層の外側より素材の外面を露光した後、該
微粒子層を除去することにより、赤外線検出部に至る光
路に配設する赤外線透過部の外面に凹凸面を形成するこ
とで、使用する球形微粒子の粒径を任意に選定すること
により、赤外線透過部の外面に凹凸面を任意のピッチで
設けることが容易にでき、また、凹凸面の形成を一括し
て行うことができる。
【００４２】また、本発明の請求項６記載の発明にあっ
ては、ある光に対して一方が透過性を有し、他方が吸収
性を有する粒径の略等しい２種類の球形微粒子を混合し
て感光性及び赤外線透過性を有する素材の外面に一層に
敷き詰めて微粒子層を形成し、前記光で該微粒子層を通
じて素材の外面を露光した後、微粒子層を除去すること
により、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過
部の外面に凹凸面を形成することで、赤外線透過部の外
面に微細なマスク加工を容易に行うことができ、また、
凹凸面の形成を一括して行うことができる。
ては、ある光に対して一方が透過性を有し、他方が吸収
性を有する粒径の略等しい２種類の球形微粒子を混合し
て感光性及び赤外線透過性を有する素材の外面に一層に
敷き詰めて微粒子層を形成し、前記光で該微粒子層を通
じて素材の外面を露光した後、微粒子層を除去すること
により、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過
部の外面に凹凸面を形成することで、赤外線透過部の外
面に微細なマスク加工を容易に行うことができ、また、
凹凸面の形成を一括して行うことができる。
【００４３】また、本発明の請求項７記載の発明にあっ
ては、粒径の略等しい２種類の球形微粒子を混合して感
光性及び赤外線透過性を有する素材の外面に一層に敷き
詰めて微粒子層を形成した後、２種類の球形微粒子のう
ちのいずれか一方の球形微粒子のみを除去し、残った球
形微粒子をマスクとして素材の外面にアブレーション加
工を施した後、残った球形微粒子を除去することによ
り、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部の
外面に凹凸面を形成することで、赤外線透過部の外面に
微細なマスク加工を容易に行うことができ、また、凹凸
面の形成も一括して行うことができる。
ては、粒径の略等しい２種類の球形微粒子を混合して感
光性及び赤外線透過性を有する素材の外面に一層に敷き
詰めて微粒子層を形成した後、２種類の球形微粒子のう
ちのいずれか一方の球形微粒子のみを除去し、残った球
形微粒子をマスクとして素材の外面にアブレーション加
工を施した後、残った球形微粒子を除去することによ
り、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部の
外面に凹凸面を形成することで、赤外線透過部の外面に
微細なマスク加工を容易に行うことができ、また、凹凸
面の形成も一括して行うことができる。
【００４４】また、本発明の請求項８記載の発明にあっ
ては、ダイヤモンドバイトによる精密切削で赤外線透過
性を有する素材の外面に凹凸面を形成することで、赤外
線透過部の外面に略正四角錐の凸部を一定のピッチで連
続的に形成できるので、凹凸面の形成を高精度で容易に
行うことができる。
ては、ダイヤモンドバイトによる精密切削で赤外線透過
性を有する素材の外面に凹凸面を形成することで、赤外
線透過部の外面に略正四角錐の凸部を一定のピッチで連
続的に形成できるので、凹凸面の形成を高精度で容易に
行うことができる。
【００４５】また、本発明の請求項９記載の発明にあっ
ては、赤外線透過性を有する素材の外面を加熱して軟化
させた状態で均一粒径の球形微粒子を素材の外面に吹き
付けて固着させた後、該球形微粒子を除去することによ
り、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部の
外面に凹凸面を形成することで、赤外線透過部の外面に
凹凸面を任意のピッチで設けることが容易にでき、ま
た、凹凸面の形成を一括して行うことができる。
ては、赤外線透過性を有する素材の外面を加熱して軟化
させた状態で均一粒径の球形微粒子を素材の外面に吹き
付けて固着させた後、該球形微粒子を除去することによ
り、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部の
外面に凹凸面を形成することで、赤外線透過部の外面に
凹凸面を任意のピッチで設けることが容易にでき、ま
た、凹凸面の形成を一括して行うことができる。
【００４６】また、本発明の請求項１０記載の発明にあ
っては、請求項５乃至９のいずれかに記載の赤外線セン
サーの製造方法において製造された赤外線透過部をマス
ターとして凹凸面を転写した金型を作製し、該金型を用
いて成形加工することにより、赤外線検出部に至る光路
に配設する赤外線透過部の外面に凹凸面を形成すること
で、直接金型を製作することが困難な場合でも、既に他
の製造方法で製造された赤外線透過部をマスターとする
ことにより、金型を容易に加工でき、赤外線透過部の微
細な凹凸面の型成形が可能となる。
っては、請求項５乃至９のいずれかに記載の赤外線セン
サーの製造方法において製造された赤外線透過部をマス
ターとして凹凸面を転写した金型を作製し、該金型を用
いて成形加工することにより、赤外線検出部に至る光路
に配設する赤外線透過部の外面に凹凸面を形成すること
で、直接金型を製作することが困難な場合でも、既に他
の製造方法で製造された赤外線透過部をマスターとする
ことにより、金型を容易に加工でき、赤外線透過部の微
細な凹凸面の型成形が可能となる。
【００４７】また、本発明の請求項１１記載の発明にあ
っては、３次元形状の元型を作製し、バインダを添加し
た溶液にＳｉＯ２の球形微粒子を分散させたものを元型
内に満たしてＳｉＯ２の球形微粒子を堆積させ、これを
乾燥させて残った堆積物を加熱してバインダを除去して
固化させた後、元型を除去することにより型を作製し、
該型を用いて赤外線透過性を有する素材を成形加工する
ことにより、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線
透過部の外面に凹凸面を形成することで、微細な凹凸面
を有した複雑な形状の型の加工も容易に行うことができ
るため、赤外線透過部の多様な形成を可能にする。
っては、３次元形状の元型を作製し、バインダを添加し
た溶液にＳｉＯ２の球形微粒子を分散させたものを元型
内に満たしてＳｉＯ２の球形微粒子を堆積させ、これを
乾燥させて残った堆積物を加熱してバインダを除去して
固化させた後、元型を除去することにより型を作製し、
該型を用いて赤外線透過性を有する素材を成形加工する
ことにより、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線
透過部の外面に凹凸面を形成することで、微細な凹凸面
を有した複雑な形状の型の加工も容易に行うことができ
るため、赤外線透過部の多様な形成を可能にする。
【００４８】また、本発明の請求項１２記載の発明にあ
っては、請求項１１に記載の赤外線センサーの製造方法
において作製された型を赤外線透過性を有する素材の外
面に加熱プレスすることにより、赤外線検出部に至る光
路に配設する赤外線透過部の外面に凹凸面を形成するこ
とで、金型による成形加工に比べ転写に要する時間が短
くて済むため、製造サイクルを短縮でき、生産性を向上
させることができる。
っては、請求項１１に記載の赤外線センサーの製造方法
において作製された型を赤外線透過性を有する素材の外
面に加熱プレスすることにより、赤外線検出部に至る光
路に配設する赤外線透過部の外面に凹凸面を形成するこ
とで、金型による成形加工に比べ転写に要する時間が短
くて済むため、製造サイクルを短縮でき、生産性を向上
させることができる。
【００４９】また、本発明の請求項１３記載の発明にあ
っては、赤外線透過性を有し、結晶方位が（１１１）面
の素材をエッチングすることで、素材の外面に凹凸面を
形成し、該素材をマスターとして凹凸面を転写した金型
を作製し、該金型を用いて成形加工することにより、赤
外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部の外面に
凹凸面を形成することで、規則正しい凹凸面の形成を容
易に行うことができる。
っては、赤外線透過性を有し、結晶方位が（１１１）面
の素材をエッチングすることで、素材の外面に凹凸面を
形成し、該素材をマスターとして凹凸面を転写した金型
を作製し、該金型を用いて成形加工することにより、赤
外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部の外面に
凹凸面を形成することで、規則正しい凹凸面の形成を容
易に行うことができる。
【００５０】また、本発明の請求項１４記載の発明にあ
っては、請求項１０，１１，１３のいずれかに記載の赤
外線センサーの製造方法において作製された金型或いは
型にて赤外線透過性を有するフィルムを成形加工し、赤
外線透過性を有する素材の外面に貼り付けることによ
り、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部の
外面に凹凸面を形成することで、様々な形状の赤外線透
過部にも上記フィルムを貼り付けることができるので、
赤外線透過部の形状に合わせて自在に凹凸面を形成する
ことができ、赤外線透過率を向上させることができる。
っては、請求項１０，１１，１３のいずれかに記載の赤
外線センサーの製造方法において作製された金型或いは
型にて赤外線透過性を有するフィルムを成形加工し、赤
外線透過性を有する素材の外面に貼り付けることによ
り、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部の
外面に凹凸面を形成することで、様々な形状の赤外線透
過部にも上記フィルムを貼り付けることができるので、
赤外線透過部の形状に合わせて自在に凹凸面を形成する
ことができ、赤外線透過率を向上させることができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、（ａ）は赤
外線センサーの主要部の斜視図、（ｂ）は赤外線センサ
ーの赤外線透過部の表面に施した凹凸面の斜視図、
（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の表面に設けた
凸部の断面図である。
外線センサーの主要部の斜視図、（ｂ）は赤外線センサ
ーの赤外線透過部の表面に施した凹凸面の斜視図、
（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の表面に設けた
凸部の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の他の例を示し、赤外線セ
ンサーの赤外線透過部の部分断面図である。
ンサーの赤外線透過部の部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）〜
（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
【図４】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）〜
（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
【図５】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）〜
（ｄ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
（ｄ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
【図６】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）〜
（ｅ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
（ｅ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
【図７】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）〜
（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図、
（ｄ）は赤外線透過部の表面に施した凹凸面の斜視図で
ある。
（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図、
（ｄ）は赤外線透過部の表面に施した凹凸面の斜視図で
ある。
【図８】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）〜
（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
【図９】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）〜
（ｄ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
（ｄ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図で
ある。
【図１０】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）
〜（ｄ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図
である。
〜（ｄ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図
である。
【図１１】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）
〜（ｆ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図
である。
〜（ｆ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図
である。
【図１２】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）
〜（ｆ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図
である。
〜（ｆ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図
である。
【図１３】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）
〜（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図
である。
〜（ｃ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図
である。
【図１４】シリコンの結晶格子を表す図である。
【図１５】本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）
〜（ｂ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図
である。
〜（ｂ）は赤外線センサーの赤外線透過部の製造工程図
である。
１ 赤外線透過部 １ａ 表面 １ｂ 裏面 １ｃ 外面 ２ 赤外線検出部 ３ 凸部 ４ 凹凸面 ５ 球形微粒子 ５ａ 球形微粒子 ５ｂ 球形微粒子 ５ｃ 球形微粒子 ５ｄ 球形微粒子 ６ 素材 ６ｃ 外面 ７ 微粒子層 ８ レンズアレイ ９ 金型 １０ バインダを添加した溶液 １１ ＳｉＯ２の球形微粒子 １２ 元型 １３ 堆積物 １４ 素材 １５ フィルム １６ 素材 １６ｃ 外面 １８ 球形微粒子 ２１ 略正四角錐 ３５ 型 ３７ （１１１）面 λ 赤外線波長 ｎ 使用する赤外線波長に対する屈折率 Ｈ 高さ Ｐ ピッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 3/00 Ｇ０２Ｂ 5/02 Ｃ 5/02 1/10 Ａ (72)発明者 朝日 信行 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 内田 雄一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2G065 AB02 AB03 BA14 BA37 BB06 BB09 BB19 CA03 DA20 2H042 BA03 BA05 BA12 BA15 BA16 2K009 AA12 BB24 DD05 DD15 FF02
Claims (14)
- 【請求項１】 赤外線透過部と赤外線検出部を備えた赤
外線センサーにおいて、赤外線透過部の使用する赤外線
波長に対する屈折率をｎとすると、赤外線透過部の外面
に高さが使用する赤外線波長の略１／（４ｎ1/2）倍の
凸部を、使用する赤外線波長の０．２〜０．４倍のピッ
チで設けて、赤外線透過部の外面を凹凸面にしたことを
特徴とする赤外線センサー。 - 【請求項２】 赤外線透過部の裏面にも表面と同じよう
に凸部を設け、赤外線透過部の表裏両面を凹凸面にした
ことを特徴とする請求項１記載の赤外線センサー。 - 【請求項３】 赤外線透過部の外面に撥水性処理を施し
たことを特徴とする請求項１又は２に記載の赤外線セン
サー。 - 【請求項４】 使用する赤外線波長が５〜１５μｍの範
囲の赤外線であることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載の赤外線センサー。 - 【請求項５】 赤外線透過性を有する均一粒径の球形微
粒子を感光性及び赤外線透過性を有する素材の外面に一
層に敷き詰めて微粒子層を形成し、該微粒子層をレンズ
アレイとして、微粒子層の外側より素材の外面を露光し
た後、該微粒子層を除去することで、赤外線検出部に至
る光路に配設する赤外線透過部の外面に凹凸面を形成し
たことを特徴とする赤外線センサーの製造方法。 - 【請求項６】 ある光に対して一方が透過性を有し、他
方が吸収性を有する粒径の略等しい２種類の球形微粒子
を混合して感光性及び赤外線透過性を有する素材の外面
に一層に敷き詰めて微粒子層を形成し、前記光で該微粒
子層を通じて素材の外面を露光した後、微粒子層を除去
することで、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線
透過部の外面に凹凸面を形成したことを特徴とする赤外
線センサーの製造方法。 - 【請求項７】 粒径の略等しい２種類の球形微粒子を混
合して感光性及び赤外線透過性を有する素材の外面に一
層に敷き詰めて微粒子層を形成した後、２種類の球形微
粒子のうちのいずれか一方の球形微粒子のみを除去し、
残った球形微粒子をマスクとして素材の外面にアブレー
ション加工を施した後、残った球形微粒子を除去するこ
とで、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部
の外面に凹凸面を形成したことを特徴とする赤外線セン
サーの製造方法。 - 【請求項８】 ダイヤモンドバイトによる精密切削で赤
外線透過性を有する素材の外面に凹凸面を形成したこと
を特徴とする赤外線センサーの製造方法。 - 【請求項９】 赤外線透過性を有する素材の外面を加熱
して軟化させた状態で均一粒径の球形微粒子を素材の外
面に吹き付けて固着させた後、該球形微粒子を除去する
ことで、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過
部の外面に凹凸面を形成したことを特徴とする赤外線セ
ンサーの製造方法。 - 【請求項１０】 請求項５乃至９のいずれかに記載の赤
外線センサーの製造方法において製造された赤外線透過
部をマスターとして凹凸面を転写した金型を作製し、該
金型を用いて成形加工することで、赤外線検出部に至る
光路に配設する赤外線透過部の外面に凹凸面を形成した
ことを特徴とする赤外線センサーの製造方法。 - 【請求項１１】 ３次元形状の元型を作製し、バインダ
を添加した溶液にＳｉＯ２の球形微粒子を分散させたも
のを元型内に満たしてＳｉＯ２の球形微粒子を堆積さ
せ、これを乾燥させて残った堆積物を加熱してバインダ
を除去して固化させた後、元型を除去することにより型
を作製し、該型を用いて赤外線透過性を有する素材を成
形加工することで、赤外線検出部に至る光路に配設する
赤外線透過部の外面に凹凸面を形成したことを特徴とす
る赤外線センサーの製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の赤外線センサーの
製造方法において作製された型を赤外線透過性を有する
素材の外面に加熱プレスすることで、赤外線検出部に至
る光路に配設する赤外線透過部の外面に凹凸面を形成し
たことを特徴とする赤外線センサーの製造方法。 - 【請求項１３】 赤外線透過性を有し、結晶方位が（１
１１）面の素材をエッチングすることで、素材の外面に
凹凸面を形成し、該素材をマスターとして凹凸面を転写
した金型を作製し、該金型を用いて成形加工すること
で、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部の
外面に凹凸面を形成したことを特徴とする赤外線センサ
ーの製造方法。 - 【請求項１４】 請求項１０，１１，１３のいずれかに
記載の赤外線センサーの製造方法において作製された金
型或いは型にて赤外線透過性を有するフィルムを成形加
工し、赤外線透過性を有する素材の外面に貼り付けるこ
とで、赤外線検出部に至る光路に配設する赤外線透過部
の外面に凹凸面を形成したことを特徴とする赤外線セン
サーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18025099A JP3654059B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 赤外線センサーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18025099A JP3654059B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 赤外線センサーの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001004442A true JP2001004442A (ja) | 2001-01-12 |
| JP3654059B2 JP3654059B2 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=16079996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18025099A Expired - Lifetime JP3654059B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 赤外線センサーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3654059B2 (ja) |
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