JP2001356046A

JP2001356046A - 赤外線検出装置

Info

Publication number: JP2001356046A
Application number: JP2000177003A
Authority: JP
Inventors: 浩幸 ▲樽▼見; Hiroyuki Tarumi; Hiroshi Ando; 浩安藤; Katsumasa Nishii; 克昌西井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2001-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】集光レンズの透過率が低下することを防止し
ながら位置分解能を高めることができるようにする。【解決手段】集光レンズ１５の結像は赤外線イメージ
センサ９上に結像する。赤外線イメージセンサ９には熱
検知素子１６が形成されている。ここで、集光レンズ１
５の結像は視域端部で歪みが大きくなるものの、熱検知
素子１６は中心部から端部に位置するにしたがって配置
ピッチが大きくなるように設けられていることから、歪
みを補正することができる。また、集光レンズ１５の結
像は視域端部で集光特性が悪化するのの、集光レンズ１
５は視域最端部で集光特性が最良となるように設計され
ているので、熱検知素子１６全体の集光特性を高めるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線を集光する
集光レンズと、この集光レンズによる結像を撮像するよ
うに２次元的に配列された熱検知素子を有した赤外線イ
メージセンサとを備えた赤外線検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば車両の乗員の位置を検出す
ることによりエアコン制御或いはエアバックの制御を行
ったり、停車中の人の侵入を検出することによりセキュ
リティ制御を行うことが提案されている。つまり、人体
から放射される赤外線を集光レンズで赤外線イメージセ
ンサの熱検知素子上に結像させることにより、熱検知素
子からの検出出力に基づいて人の存在を判断し、その判
断結果に基づいて車両に関する各種制御を行おうという
ものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、集光レンズ
としてはレンズ形状の最適化によって赤外線の集光効率
を向上させる方法が一般的である。しかしながら、集光
レンズとして単レンズを用いた場合には光学的な限界が
あり、位置分解能が低下する。また、位置分解能を高め
る方法として、組合わせレンズを用いることがよく知ら
れているが、レンズの透過率×レンズ枚数で透過率が低
下する。このため、熱検知素子への入光量が低下して検
出感度の低下を招来すると共に、レンズが多くなる程コ
ストも上昇する。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、集光レンズの透過率が低下することを
防止しながら位置分解能を高めることができる赤外線検
出装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、被測定物から赤外線が放射されると、集光レンズに
より集光されることにより熱検知素子上に結像される。
これにより、熱検知素子からの検出出力に基づいて被測
定物の温度分布を検出することができる。

【０００６】ところで、集光レンズには各種収差（球面
収差、コマ、非点収差など）及び像面湾曲の影響を有し
ており、これらの影響から結像に歪み及び集光のばらつ
きを生じているものの、熱検知素子は、集光レンズの結
像位置に応じて配列が設定されているので、結像の歪み
の影響を受けない。

【０００７】請求項２の発明によれば、結像領域におい
て集光特性が劣る部位に関しては熱検知素子の面積を大
きく設定することにより、集光特性を良好とすることが
できる。

【０００８】請求項３の発明によれば、集光レンズは視
域最端部で結像状態が最良となるように設計されている
ので、視域中心部で結像状態が最良となるように設計し
てある場合に比較して、視域端部の位置分解能及び集光
特性を高めることができる。この場合、視域中心部の位
置分解能及び集光特性が悪化するにしても、視域中心部
はもともと結像状態が良好であることから、位置分解能
及び集光特性が大きく悪化することはなく、全体として
は集光レンズによる結像状態を良好とすることができ
る。

【０００９】請求項４の発明によれば、集光レンズを通
過した光が熱検知素子に到達すると、熱検知素子の温度
が上昇するので、熱検知素子は結像した被測定物の温度
を示す検出信号を出力する。このとき、熱検知素子の有
効領域の周囲に到達した光は熱検知素子の温度上昇に寄
与しないものの、このような光は導光部材の反射孔部で
反射して熱検知素子の有効領域に到達するので、熱検知
素子の温度上昇に寄与するようになり、検出感度を高め
ることができる。

【００１０】請求項５の発明によれば、反射孔部の入光
面位置は集光レンズによる結像位置に設定されているの
で、収差及び結像湾曲の影響を受けることなく熱検知素
子の入光量を高めることができる。

【００１１】請求項６の発明によれば、反射孔部の入光
面面積は集光レンズの結像状態に応じて設定されている
ので、収差及び結像湾曲の影響に応じて導光部材の入光
面面積を設定することにより、それらの影響を回避する
ことができる。

【００１２】請求項７の発明によれば、半導体基板に対
する異方性エッチングにより反射孔部を形成することが
できるので、導光部材を精度よく形成することができ
る。

【００１３】請求項８の発明によれば、反射孔部の反射
面は金属コーティングされているので、反射率を高めて
熱検知素子への入光量を高めることができる。

【００１４】請求項９の発明によれば、導光部材は熱検
知素子と一体に形成されているので、導光部材と熱検知
素子との互いの位置精度を高めることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を車両用の赤外線検出装置に適用した第１の実施の形
態を図１乃至図１１を参照して説明する。車室内を示す
図２において、車室の天井には赤外線検出装置１，２が
配置されている。これらの赤外線検出装置１，２は車室
の天井において前席及び後席に対応した位置に取付けら
れている。この場合、前席用赤外線検出装置１の検出対
象領域は運転席及び助手席周辺に設定されている。ま
た、後席用赤外線検出装置２の検出対象領域は後席の右
側席及び左側席周辺に設定されている。

【００１６】図３は赤外線検出装置１，２の構造を示し
ている。この図３において、ベースホルダ３は取付ステ
イ４により車両のルーフに取付けられている。このベー
スホルダ３は断熱部材５を内蔵しており、角度調整ネジ
６により天井に対する取付角度が調整可能となってい
る。

【００１７】断熱部材５には膨出形成された伝熱基板７
が取着されており、その伝熱基板７の裏面にフレキシブ
ルプリント基板８が添着されている。このフレキシブル
プリント基板８には赤外線イメージセンサ９が固定され
ており、その赤外線イメージセンサ９がフレキシブルプ
リント基板８及び伝熱基板７に設けられた窓部１０，１
１を通じて外方を臨んでいる。また、フレキシブルプリ
ント基板８には電子部品１２が搭載されている。

【００１８】上記構成の装置全体にはカバー１３が被着
されている。このカバー１３の窓部１４には集光レンズ
１５が装着されており、この集光レンズ１５により赤外
線イメージセンサ９上に検出対象領域の熱画像が結像す
るようになっている。この集光レンズ１５は高密度ポリ
エチレン、カルコゲンガラス、ＢａＦ2 、ＺｎＳなどか
ら成る赤外線用の集光レンズであり、球面、非球面、或
いはフレネル形状をなしている。

【００１９】図１は赤外線検出装置１の全体構成を概略
的に示している。この図１において、赤外線イメージセ
ンサ９は、複数の熱検知素子１６が集合した形状をして
おり、座席周辺から発せられる赤外線を集光レンズ１５
で集光して熱検知素子１６上に熱画像として結像する。
この場合、集光レンズ１５は、例えば５００ｍｍはなれ
た位置で７５０×５００ｍｍの範囲を熱検知素子１６全
体に集光できるように設計されている。従って、赤外線
イメージセンサ９の熱検知素子１６の個数が１５×１０
個とすると、１つの熱検知素子１６で検出できる範囲
（検出分解能）は５０ｍｍ四方となる。また、赤外線イ
メージセンサ９において熱検知素子１６の周辺には、信
号発生回路１７及び選択回路１８が設置されている。

【００２０】熱検知素子１６は、図４に示すようにＳｉ
基板９ａ上にＰＳＧ薄膜からなるメンブレン１６ａ、金
属薄膜抵抗部１６ｂ、赤外線吸収膜１６ｃを形成してか
ら、メンブレン１６ａの裏面側をエッチングにより除去
することによりメンブレン１６ａがＳｉ基板９ａからエ
アギャップを存して位置する断熱構造に形成されてい
る。

【００２１】図５は赤外線イメージセンサ９の電気的構
成を概略的に示している。この図５において、赤外線イ
メージセンサ９の熱検知素子１６の金属薄膜抵抗部１６
ｂは選択回路１８を構成するＸリングカウンタ１８ａ及
びＹリングカウンタ１８ｂによりＦＥＴ１９を通じて択
一的に順番に選択されるようになっており、選択された
熱検知素子１６からの信号を図１に示す信号検出・処理
回路２０に順に取込むことにより、熱検知素子１６に設
定された検出対象領域の温度分布を検出することができ
る。

【００２２】即ち、図１において、信号検出・処理回路
２０は、信号増幅器２１、信号処理回路２２、データ送
信回路２３から構成されており、信号処理回路２２にお
いて赤外線イメージセンサ９が検出した温度分布に基づ
いて熱画像データを作成するようになっている。そし
て、各種システム制御回路２４は、信号検出・処理回路
２０から与えられる熱画像データに基づいて後述するよ
うに所定の車両用システムを制御する。

【００２３】ところで、熱検知素子１６に集光するため
の集光レンズ１５として単レンズが用いられていること
から、その結像には比較的大きな収差及び結像湾曲の影
響が発生している。つまり、集光レンズ１５としては図
６に示すように各熱検知素子１６上に歪みなく結像する
のが理想的であるものの、集光レンズ１５が単レンズで
は図７に示すような収差及び図８に示すような結像湾曲
の影響を比較的大きく受けることから、図９に示すよう
に視域端部の結像となるにしたがって歪みが大きくなる
と共に隣接する熱検知素子１６同士の結像の重なりが大
きくなる。このため、視域端部においては位置分解能が
低いという実情がある。

【００２４】そこで、本実施の形態では、熱検知素子１
６を次のように配列した。図１０は熱検知素子１６の配
置を模式的に示している。この図１０において、熱検知
素子１６は中心部から端部に位置するにしたがって配置
ピッチが大きくなるように設定されている。具体的に
は、図示横方向の中心線上に位置する熱検知素子１６の
配置ピッチをａ1 ，ａ2 ，ａ3 、縦方向の中心線上に位
置する熱検知素子の配置ピッチをｂ1 ，ｂ2 ，ｂ3 とす
ると、ａ1 ＜ａ2 ＜ａ3 、ｂ1 ＜ｂ2＜ｂ3 に設定され
ている。

【００２５】また、本実施の形態では、集光レンズ１５
は、視域最端部の結像が良好となるように設計されてい
る。図１１は集光レンズ１５において視域最端部の結像
が良好となるように設計した結像状態を示している。こ
の図１１に示すように、視域全体にわたって熱検知素子
１６同士の結像の重なりを防止することができる。

【００２６】次に上記構成の作用について説明する。例
えば運転席に運転者が着座した状態では、運転者から発
せられた赤外線が前席用赤外線検出装置１の集光レンズ
１５を通じて赤外線イメージセンサ９に到達する。

【００２７】赤外線イメージセンサ９の熱検知素子１６
にあっては、入射した赤外線を吸収膜１６ｃで吸収する
ことにより熱に変換し、その熱により金属薄膜抵抗部１
６ｂの温度が上昇して抵抗値が変化するので、熱検知素
子１６からの検出出力（センサ信号）を信号検出・処理
回路２０に順に出力することにより検出対象領域の温度
分布を検出することができる。

【００２８】そして、信号検出・処理回路２０は、全て
の熱検知素子１６からの検出出力を取込むことにより検
出対象領域の熱画像データを作成する。つまり、赤外線
イメージセンサ９が検出した温度分布データを信号増幅
器２１で増幅してから信号処理回路２２で処理すること
により熱画像データを作成する。この熱画像データは、
データ送信回路２３により各種システム制御回路２４に
送信され、検出対象領域に位置する人の位置検出に用い
る。

【００２９】具体的には、エアバッグシステムにおいて
は、信号検出・処理回路２０からの熱画像データを取得
してから、その熱画像データを温度に換算し、顔或いは
体に相当する温度を検索する。

【００３０】続いて、顔、体の位置からエアバッグまで
の距離を計算してから、エアバッグの展開条件を決定し
て制御パラメータを設定する。この制御パラメータとし
ては、顔や体がエアバッグに接近しすぎているという条
件の場合は、エアバッグシステムを作動させなかった
り、或いはエアバッグの展開速度を抑制したり、ガスの
噴射総量を少なめに設定することである。

【００３１】従って、エアバッグが作動するタイミング
で例えば運転者がステアリングホイールに接近して運転
していたときは、エアバッグが作動しなかったり、エア
バッグの展開速度が抑制されたり、ガスの噴射総量は少
なめとなるので、最適なエアバックの作動が可能とな
る。

【００３２】また、エアコンシステムにおいては、信号
検出・処理回路２０からの熱画像データを取得すると共
に、検出対象領域の絶対温度に換算してから、エアコン
の配向・温度を制御する。

【００３３】即ち、人の着座位置に集中的に空調風を送
風するのに加えて、人の体或いは頭部の位置に応じて配
向を調整すると共に、人の皮膚温度において他の部位に
比較して大きな温度差を有する部位がある場合には、そ
の部位の温度差を解消するように適切な空調風を送風す
る。

【００３４】従って、人の着座位置、体格、皮膚温度に
かかわらず適切な温度、送風強度の空調風を送風するこ
とができるので、車両内の全ての人が快適と感じること
ができる。

【００３５】また、セキュリティシステムにおいては、
信号検出・処理回路２０からの熱画像データを取得する
と共に、出力時間／単位時間を計算してから、侵入物か
ノイズかを判断し、侵入物であると判断したときは警報
を発令する。

【００３６】即ち、例えば人が降車した状態で日差しの
侵入により赤外線イメージセンサ９の検出対象領域の温
度が上昇したときは、その領域全体の温度が略均一に徐
々に上昇することから日差しであると判断でき、警報を
発令することはない。これに対して、赤外線イメージセ
ンサ９の検出対象領域の一部の温度が一気に上昇すると
共にその高熱部分が移動するようなときは、侵入者であ
ると判断でき、警報を発令する。

【００３７】ところで、本実施の形態では、集光レンズ
１５として単レンズを用いていることから、集光レンズ
１５の収差及び結像湾曲の影響は比較的大きく、その結
像は理想的な結像から大きくずれている。

【００３８】しかしながら、本実施の形態では、上述し
たように熱検知素子１６は、中心部から端部に位置する
にしたがって配置ピッチが大きくなるように設けられて
いるので、集光レンズ１５の収差の影響による結像の歪
みを補正することができる。従って、配置ピッチが一定
の従来のものと違って、赤外線イメージセンサ９の位置
分解能を高めることができる。

【００３９】しかも、集光レンズ１５は視域最端部の結
像が最良となるように設計されているので、隣接する熱
検知素子１６同士の結像の重なりがなくなり、集光特性
を改善することができる。

【００４０】尚、本実施の形態において、集光レンズ１
５の結像を視認中心部で最良な状態とするようにしても
よい。この場合、視域最端部の結像においては歪みによ
る影響を防止することはできるものの、隣接する熱検知
素子１６同士の結像の重なりを生じて集光特性は低下す
ることは解決できない。

【００４１】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図１２を参照して説明するに、第１の実施
の形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。この第２の実施の形態は、熱検知素子１６の大きさ
を変更したことを特徴とする。尚、集光レンズ１５は視
域最端部で最良となるように設計されていると共に、熱
検知素子１６の配置ピッチは一定に設定されている。

【００４２】図１２は熱検知素子１６を模式的に示して
いる。この図１２において、熱検知素子１６は、中心部
から端部に位置するにしたがって面積が大きくなるよう
に設計されている。このような設計の結果、視域端部の
結像に歪みを生じているにしても、熱検知素子１６の面
積を増大することにより結像の歪みによる影響を防止す
ることが可能となる。

【００４３】このような実施の形態によれば、集光レン
ズ１５の結像の歪みに応じて端部に位置する熱検知素子
１６ほどその面積を増大するようにしたので、結像の歪
みによる影響を防止することができる。しかも、このよ
うに結像の端部となるにしたがって面積を増大するよう
に設定した結果、視域端部の結像の光量が増大して集光
量の特性の改善をも同時に図ることができる。

【００４４】尚、この実施の形態のように熱検知素子１
６の面積を変更した場合は、熱検知素子１６の熱容量或
いは時定数などの物性値が変化するため、熱検知素子１
６からの出力に対する補正が必要となる。

【００４５】また、集光レンズ１５の結像特性により視
域中心部の結像の集光特性が端部に比較して劣る場合
は、図１３に示すように中心部に位置する熱検知素子１
６の面積を増大するように設定してもよい。

【００４６】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態を図１４乃至図１６を参照して説明する。こ
の第３の実施の形態は、熱検知素子１６への入射光量を
増大させる手段を設けたことを特徴とする。

【００４７】即ち、熱検知素子１６への入光量は、集光
レンズ１５の集光性能と熱検知素子１６のフィルファク
タが重要である。このフィルタファクタとは、熱検知素
子１６の全面積（メンブレン１６ａ＋メンブレン１６ａ
を支持する梁＋メンブレン１６ａ形成用のエッチングホ
ール）に占めるメンブレン１６ａの面積比率である。理
想的には１００％であるが、梁及びエッチングホールは
必須構成であることから、集光レンズ１５により集光さ
れた光を有効に熱検知素子１６に入射させることができ
ない。

【００４８】そこで、本実施の形態では、熱検知素子１
６への入射光量を増大させる手段として、熱検知素子１
６のメンブレン１６ａの周囲に到達した光を反射を利用
してメンブレン１６ａに入射させる導光部材を用いるよ
うにした。

【００４９】図１４は赤外線イメージセンサ９上に配置
された導光部材を示している。この図１４において、導
光部材３１はＳｉ基板からなり、熱検知素子１６に対応
する部位には反射孔部３２（図１５参照）が形成されて
いる。この反射孔部３２は赤外線イメージセンサ９側と
反対側の開口面積が大きな四角錐状に形成されており、
その内周面に傾斜状の反射面３２ａが形成されている。
尚、反射面３２ａに金属（例えばＡｌなど）を成膜する
ことが反射率の向上に有効である。

【００５０】図１６は反射孔部３２の製造方法を示して
いる。この図１６において、まず、Ｓｉ基板３３の（１
００）面に四角い窓部３４を形成し、ＴＭＡＨ（テトラ
メチルアンモニウム水溶液）に対する異方性エッチング
を利用して四角錐状にエッチングする。これにより、赤
外線イメージセンサ９側と反対側の開口面積が大きな四
角錐状の反射孔部３２を形成することができる。

【００５１】この場合、熱検知素子１６におけるメンブ
レン１６ａのフィルファクタ（有効面積率）が７０％と
すると、図示上方側の開口面積をメンブレン１６ａの面
積よりも約４０％大きく設けることにより熱検知素子１
６のフィルファクタを理想的には１００％に高めること
ができる。

【００５２】さて、集光レンズ１５により導光部材３１
の表面に結像すると、導光部材３１の反射孔部３２に赤
外線が進入して熱検知素子１６に入射し、熱検知素子１
６の温度が上昇する。このとき、熱検知素子１６のメン
ブレン（有効領域に相当）１６ａの周囲に到達する赤外
線は反射孔部３２の反射面３２ａで反射することにより
熱検知素子１６のメンブレン１６ａに入射させることが
できる。この場合、反射孔部３２の反射面３２ａの傾斜
角度は大きいので、反射面３２ａで反射した光は１，２
回の反射でメンブレン１６ａに入射することになる。こ
のような集光レンズ１５からの光の反射をコンピュータ
でシミュレーションした結果、集光レンズ１５により集
光した赤外線を効率よくメンブレン１６ａに導くことが
できることを確認した。

【００５３】このような実施の形態によれば、集光レン
ズ１５により集光した赤外線を導光部材３１の反射孔部
３２の反射を利用して熱検知素子１６のメンブレン１６
ａに導くようにしたので、熱検知素子１６のフィルファ
クタを見掛上増大させたのと同様の効果を奏することが
でき、赤外線イメージセンサ９の感度を高めることがで
きる。

【００５４】（第４の実施の形態）次に本発明の第４の
実施の形態を図１７を参照して説明する。この第４の実
施の形態は、第３の実施の形態で示した導光部材３１の
反射孔部３２の入光面位置を集光レンズ１５の結像位置
に一致させたことを特徴とする。

【００５５】即ち、各反射孔部３２の入光面位置は中心
部から端部に位置するにしたがってその高さ位置が高く
なるように設定されている。このような反射孔部３２の
高さ調整は、フォトエッチング処理により行うことがで
きる。

【００５６】このような実施の形態によれば、導光部材
３１における反射孔部３２の入光面位置を集光レンズ１
５の結像位置に設定するようにしたので、結像のぼけを
防止して検出分解能を高めることができる。

【００５７】尚、導光部材３１の反射孔部３２の高さ位
置を変更するのに代えて、入光開口部の面積を中心部と
端部とで変更するようにしてもよい。さらには、本実施
の形態と同様に反射孔部３２の高さ位置を変更しながら
入光開口部の面積を中心部と端部とで変更するのが望ま
しい。

【００５８】（第５の実施の形態）次に本発明の第５の
実施の形態を図１８を参照して説明する。この第５の実
施の形態は、導光部材と赤外線イメージセンサ９とを一
体化して製作したことを特徴とする。

【００５９】図１８は赤外線イメージセンサ９の断面を
示している。この図１８において、反射孔部４１は熱検
知素子１６の裏側に第３の実施の形態と同様の製造方法
で形成されており、反射孔部４１で導かれた光は熱検知
素子１６の裏面に入射するようになっている。この場
合、熱検知素子１６を通過した赤外線が熱検知素子１６
の表面に形成された赤外線吸収膜１６ｃに吸収されて温
度上昇するものの、熱検知素子１６の裏面に赤外線吸収
膜１６ｃを形成することが有効である。

【００６０】このような実施の形態によれば、赤外線イ
メージセンサ９に反射孔部３２を形成するようにしたの
で、反射孔部３２と熱検知素子１６との位置決め精度を
高めることができる。尚、導光部材を精密樹脂加工によ
り形成し、反射孔部の内面を金属膜で被覆するようにし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における赤外線検出
装置を示す概略図

【図２】赤外線検出装置の配置位置及び検出対象領域を
示す車室内の斜視図

【図３】赤外線検出装置の断面図

【図４】赤外線イメージセンサの構造を示す模式図

【図５】赤外線イメージセンサの電気的構成を示す概略
図

【図６】理想的な集光レンズの集光状態を示す模式図

【図７】集光レンズの収差の影響を示す図６相当図

【図８】集光レンズの結像湾曲の影響を示す図６相当図

【図９】集光レンズの集光状態を示す図６相当図

【図１０】熱検知素子の配置を示す模式図

【図１１】集光レンズの集光状態を視域最端部で良好に
した場合で示す図６相当図

【図１２】本発明の第２の実施の形態を示す図１０相当
図

【図１３】その他の実施の形態を示す図１０相当図

【図１４】本発明の第３の実施の形態を示す導光部材の
斜視図

【図１５】導光部材の拡大斜視図

【図１６】反射孔部の製造方法を示す半導体基板の斜視
図

【図１７】本発明の第４の実施の形態を示す導光部材の
斜視図

【図１８】本発明の第５の実施の形態を示す半導体基板
の拡大断面図

【符号の説明】

１，２は赤外線検出装置、９は赤外線イメージセンサ、
１５は集光レンズ、１６は熱検知素子、２０は信号検出
・処理回路、３１は導光部材、３２は反射孔部、４１は
反射孔部である。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｄ 5/33 5/33 7/18 Ｅ // Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｓ (72)発明者西井克昌愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 2G065 AB02 BA12 BA34 BB06 BC11 BD03 DA20 2G066 AC13 BA09 BA22 BA27 BC21 CA02 CA08 CA14 5C022 AA01 AA15 AB51 AC41 AC51 5C024 AX06 BX04 CY47 EX21 EX42 GX21 5C054 AA01 CA05 CC02 EA01 HA18 HA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤外線を集光する集光レンズと、この集光レンズによる結像を撮像するように２次元的に
配列された熱検知素子を有した赤外線イメージセンサと
を備えた赤外線検出装置において、前記熱検知素子は、前記集光レンズによる結像状態に応
じて配列が設定されていることを特徴とする赤外線検出
装置。
【請求項２】赤外線を集光する集光レンズと、この集光レンズによる結像を撮像するように２次元的に
配列された熱検知素子を有した赤外線イメージセンサと
を備えた赤外線検出装置において、前記熱検知素子は、前記集光レンズによる結像状態に応
じて受光面積が設定されていることを特徴とする赤外線
検出装置。
【請求項３】前記集光レンズは、視域最端部で結像状
態が最良となるように設計されていることを特徴とする
請求項１または２記載の赤外線検出装置。
【請求項４】赤外線を集光する集光レンズと、この集光レンズによる結像を撮像するように２次元的に
配列された熱検知素子を有した赤外線イメージセンサと
を備えた赤外線検出装置において、前記集光レンズにより前記熱検知素子の有効領域に到達
する光はそのまま通過させると共に当該有効領域の周囲
に到達した光を反射により当該有効領域に導く反射孔部
を有した導光部材を設けたことを特徴とする赤外線検出
装置。
【請求項５】前記反射孔部の入光面位置は、前記集光
レンズによる結像位置に設定されていることを特徴とす
る請求項４記載の赤外線検出装置。
【請求項６】前記反射孔部の入光面面積は、前記集光
レンズの結像状態に応じて設定されていることを特徴と
する請求項４または５記載の赤外線検出装置。
【請求項７】前記反射孔部は、半導体基板に対する異
方性エッチングにより形成されていることを特徴とする
請求項４乃至６の何れかに記載の赤外線検出装置。
【請求項８】前記反射孔部は、反射面が金属コーティ
ングされていることを特徴とする請求項７記載の赤外線
検出装置。
【請求項９】前記導光部材は前記熱検知素子と一体に
形成されていることを特徴とする請求項４乃至８の何れ
かに記載の赤外線検出装置。