JP2013053892A - 対象識別装置 - Google Patents

対象識別装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013053892A
JP2013053892A JP2011191356A JP2011191356A JP2013053892A JP 2013053892 A JP2013053892 A JP 2013053892A JP 2011191356 A JP2011191356 A JP 2011191356A JP 2011191356 A JP2011191356 A JP 2011191356A JP 2013053892 A JP2013053892 A JP 2013053892A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
identification device
wavelengths
detection units
object identification
storage unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011191356A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Yoshida
岳司 吉田
Hiroshi Yamanaka
山中  浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011191356A priority Critical patent/JP2013053892A/ja
Publication of JP2013053892A publication Critical patent/JP2013053892A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

【課題】小型化が可能で、光のエネルギー強度により対象を識別する対象識別装置を提供する。
【解決手段】同一の半導体基板21にそれぞれ形成され、対象から放射される複数の波長の光をそれぞれ検出する複数の検出部2を有する検出器1と、複数の波長における各エネルギー強度を記憶する記憶部5と、複数の検出部2によりそれぞれ検出された光のエネルギー強度と、記憶部5に記憶されたエネルギー強度とを比較することにより、対象を識別する処理部4とを備えることを特徴とする対象識別装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、光のエネルギー強度により対象を識別する対象識別装置に関する。
サーモパイル等の熱電変換素子に、特定の波長の電磁波を透過させる光学フィルタを適用した検出器を用いて、対象の光のエネルギー強度を検知することにより、対象の組成を計測する装置が提案されている(特許文献1参照)。
特表2001−506164号公報
しかしながら、従来の構成では、検出器の光学フィルタが多層薄膜からなる、検出器の構造が複雑である等の理由から、装置の小型化が困難であった。
本発明は、上記問題点を鑑み、小型化が可能で、光のエネルギー強度により対象を識別する対象識別装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の態様は、同一の半導体基板にそれぞれ形成され、対象から放射される複数の波長の光をそれぞれ検出する複数の検出部を有する検出器と、前記複数の波長における各エネルギー強度を記憶する記憶部と、前記複数の検出部によりそれぞれ検出された光のエネルギー強度と、前記記憶部に記憶されたエネルギー強度とを比較することにより、前記対象を識別する処理部とを備える対象識別装置であることを要旨とする。
また、本発明の態様に係る対象識別装置においては、前記記憶部は、前記複数の波長における各エネルギー強度を、複数の温度毎に記憶することができる。
また、本発明の態様に係る対象識別装置においては、前記複数の検出部は、それぞれ前記複数の波長に対応した複数のフィルタをそれぞれ備え、前記複数のフィルタは、それぞれ単層膜からなることができる。
本発明によれば、小型化が可能で、光のエネルギー強度により対象を識別する対象識別装置を提供することができる。
本発明の実施の形態に係る対象識別装置の基本的な構成を説明する模式的なブロック図である。 (a)は、本発明の実施の形態に係る対象識別装置の検出部を説明する模式的な平面図である。(b)は、本発明の実施の形態に係る対象識別装置の検出部を説明する模式的な断面図である。 本発明の実施の形態に係る対象識別装置の動作を説明する図である。説明する断面図である。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、断面図と平面寸法の関係、各層の厚みの比率等は、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
本発明の実施の形態に係る対象識別装置は、図1に示すように、複数の検出部2a,2b,2c,2dを有する検出器1と、検出器1が検出した信号を処理する信号処理部3と、処理部4と、記憶部5とを備える。
複数の検出部2a,2b,2c,2dは、同一の半導体基板21にそれぞれ形成され、対象から放射され、互いに異なる複数の波長の光をそれぞれ検出する。検出部2a〜2dは、それぞれ、フィルタ11a〜11dと、熱電変換素子12a〜12dとを備える。
フィルタ11a〜11dは、単層の薄膜であり、例えばアルミニウム(Al)を含む金属等から構成可能である。フィルタ11a〜11dは、それぞれ互いに異なる波長の光を選択的に受信できるように、それぞれ形状が調整されている。
熱電変換素子12a〜12dは、例えば、サーモパイル、ボロメータ、焦電型素子等の熱電変換素子からなる。熱電変換素子12a〜12dは、フィルタ11a〜11dがそれぞれ受信する波長の光のエネルギーに応じた電気信号を出力する。熱電変換素子12a〜12dの両端からは、それぞれ電極部13a〜13dが引き出されている。熱電変換素子12a〜12dの出力信号は、それぞれ検出器1が備える検出部2a〜2dの出力信号として、電極部13a〜13dを介して信号処理部3に出力される。
検出部2a〜2d(以下、総称する場合において単に「検出部2」のようにいう。)が形成される半導体基板21は、図2に示すように、第1シリコン層211と、第2シリコン層212とを含んで構成される。第1シリコン層211及び第2シリコン層212と熱電変換素子12との間、第1シリコン層211とフィルタ11との間等には、図示を省略した絶縁層が形成されている。
半導体基板21の下部には、平面パターン上、フィルタ11及び熱電変換素子12が設けられている領域を囲むように、第2シリコン層212下面が矩形にエッチングされ、キャビティ部20が形成されている。検出部2のキャビティ部20に対応する概略として矩形の領域には、半導体基板21の上面からキャビティ部20に貫通するスリット10が形成されている。スリット10は、温度変化が周囲の領域に伝達するのを防ぎ、検出部2の温度環境を安定させる。
信号処理部3は、検出部2a〜2dから出力された信号を処理し、フィルタ11a〜11dにより検出部2a〜2dがそれぞれ検出する波長における各エネルギー強度を算出する。
処理部4は、複数の検出部2a〜2dによりそれぞれ検出された光のエネルギー強度と、記憶部5に記憶されたエネルギー強度とを比較することにより、対象を識別する。
記憶部5は、少なくとも複数の検出部2a〜2dがそれぞれ検出する複数の波長における各エネルギー強度を、複数の温度毎のスペクトルとして記憶する。記憶部5は、例えば、図3に示すように、対象の温度A,B,C,D,Eに応じた複数のスペクトルを記憶する。図3に示すスペクトルは、放射エネルギー密度のピークが高い順に、温度A,B,C,D,Eの場合のものである。温度Aは5800K、温度Bは3000K、温度Cは2000K、温度Dは1000K、温度Eは300Kである。例えば、5800Kのスペクトルは太陽、300Kのスペクトルは人間のものと考えることができる。図3に示す波長a,b,c,dは、それぞれ検出部2a,2b,2c,2dにより検出する光の波長を示している。
例えば、検出部2a〜2dが検出した光の放射エネルギー密度が、図3に示すスペクトルのうち、300Kのスペクトルの波長a〜dにおけるスペクトルとそれぞれ近い場合、処理部4は、対象の温度が300Kと判定し、対象が人間であると識別する。
本発明の実施の形態に係る対象識別装置によれば、互いに異なる波長のエネルギー強度を複数の検出部2a〜2dにより検出することにより対象のスペクトルを検出し、記憶部5に記憶されたスペクトルと比較することで対象を識別できる。また、複数の検出部2a〜2dが同一の半導体基板21に形成されることで、検出器1が微小電気機械システム(MEMS)技術により微小に製造され、対象識別装置を小型化できる。
上記のように、本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、検出器1が備える検出部2a〜2dの数は、4に限るものでなく5以上であっても構わない。検出部2の数に応じた波長を受信できるフィルタ11を検出部2に適用することで、上述のように対象のスペクトルを得ることができる。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
1…検出器
2…検出部
3…信号処理部
4…処理部
5…記憶部
10…スリット
11…フィルタ
12…熱電変換素子
20…キャビティ部
21…半導体基板
211…第1シリコン層
212…第2シリコン層

Claims (3)

  1. 同一の半導体基板にそれぞれ形成され、対象から放射される複数の波長の光をそれぞれ検出する複数の検出部を有する検出器と、
    前記複数の波長における各エネルギー強度を記憶する記憶部と、
    前記複数の検出部によりそれぞれ検出された光のエネルギー強度と、前記記憶部に記憶されたエネルギー強度とを比較することにより、前記対象を識別する処理部と
    を備えることを特徴とする対象識別装置。
  2. 前記記憶部は、前記複数の波長における各エネルギー強度を、複数の温度毎に記憶することを特徴とする請求項1に記載の対象識別装置。
  3. 前記複数の検出部は、それぞれ前記複数の波長に対応した複数のフィルタをそれぞれ備え、前記複数のフィルタは、それぞれ単層膜からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の対象識別装置。
JP2011191356A 2011-09-02 2011-09-02 対象識別装置 Pending JP2013053892A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011191356A JP2013053892A (ja) 2011-09-02 2011-09-02 対象識別装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011191356A JP2013053892A (ja) 2011-09-02 2011-09-02 対象識別装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013053892A true JP2013053892A (ja) 2013-03-21

Family

ID=48131016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011191356A Pending JP2013053892A (ja) 2011-09-02 2011-09-02 対象識別装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013053892A (ja)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0379947A (ja) * 1989-08-23 1991-04-04 Nippon Mining Co Ltd 環境監視装置
JPH06147970A (ja) * 1992-11-10 1994-05-27 Murata Mfg Co Ltd 赤外線検出器
JPH0743215A (ja) * 1993-05-24 1995-02-14 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検知素子
JPH0886883A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Nissan Motor Co Ltd 人体検出装置
JP2001228022A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Yokogawa Electric Corp 波長選択型赤外線検出素子及び赤外線ガス分析計
JP2004239708A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検出装置およびその製造方法
JP2006170937A (ja) * 2004-12-20 2006-06-29 Nissan Motor Co Ltd 赤外線センサの製造方法および赤外線センサ
JP2006202778A (ja) * 2005-01-17 2006-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法
JP2007256099A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Toyota Motor Corp 表面温度測定装置および表面温度測定方法
WO2007129547A1 (ja) * 2006-05-10 2007-11-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. 赤外線センサおよびその製造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0379947A (ja) * 1989-08-23 1991-04-04 Nippon Mining Co Ltd 環境監視装置
JPH06147970A (ja) * 1992-11-10 1994-05-27 Murata Mfg Co Ltd 赤外線検出器
JPH0743215A (ja) * 1993-05-24 1995-02-14 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検知素子
JPH0886883A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Nissan Motor Co Ltd 人体検出装置
JP2001228022A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Yokogawa Electric Corp 波長選択型赤外線検出素子及び赤外線ガス分析計
JP2004239708A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検出装置およびその製造方法
JP2006170937A (ja) * 2004-12-20 2006-06-29 Nissan Motor Co Ltd 赤外線センサの製造方法および赤外線センサ
JP2006202778A (ja) * 2005-01-17 2006-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法
JP2007256099A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Toyota Motor Corp 表面温度測定装置および表面温度測定方法
WO2007129547A1 (ja) * 2006-05-10 2007-11-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. 赤外線センサおよびその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6093921B1 (ja) 電磁波検出器、電磁波検出器アレイ、およびガス分析装置
JP2018136576A (ja) 電磁波吸収及び輻射材料及びその製造方法並びに赤外線源
US10900841B2 (en) Radiation detector and method for manufacturing a radiation detector
US20120104258A1 (en) Infrared detector based on suspended bolometric micro-plates
JP6095856B2 (ja) 電磁波検出器、及びガス分析装置
US9093594B2 (en) Multi-stack film bolometer
US9638578B2 (en) Terahertz wave detecting device, camera, imaging apparatus, and measuring apparatus
EP1779418A2 (en) Photonic crystal emitter, detector, and sensor
JP2012002603A (ja) ボロメータ型テラヘルツ波検出器
EP2261617B1 (en) Photodetector
JP6327349B2 (ja) ガス測定装置、集合基板、および、それらの製造方法、並びに、赤外線光源およびセンサの製造方法
JP2009025306A (ja) 電磁放射検出器およびこの検出器の製造方法
US10162091B1 (en) Silicon film optical filtering systems and methods of fabrication
JP2013053892A (ja) 対象識別装置
EP3133379A1 (en) Terahertz-wave detector
JP2011128065A (ja) 赤外線アレイセンサ装置
JP6164819B2 (ja) 赤外線サーマルディテクタ及びその製造方法
JP2011179828A (ja) 多波長赤外線アレイセンサ
Wang et al. Uncooled infrared thermal imaging sensor using vacuum-evaporated europium phosphor
TWI453380B (zh) Method of manufacturing spectrometer
JPH11326039A (ja) 熱型赤外線撮像装置および熱型赤外線受光素子
WO2016002499A1 (ja) 熱型赤外線センサおよびガス測定装置
JP5740997B2 (ja) 遠赤外線検出素子及び遠赤外線検出装置
JP2006162470A (ja) 赤外線センサ素子及びそれを用いた赤外線センサ装置
US9429475B2 (en) Thermal radiation sensor and thermal image capturing device including same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140829

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20141009

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20141016

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150526

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150715

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20151208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160216

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20160224

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20160325