JP6477058B2 - Infrared sensor - Google Patents
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Description
本発明は、測定対象物からの赤外線を検出して該測定対象物の温度を測定する赤外線センサに関する。 The present invention relates to an infrared sensor that detects infrared rays from a measurement object and measures the temperature of the measurement object.
一般に、複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用されている定着ローラ等の測定対象物の温度を測定するために、測定対象物に対向配置させ、その輻射熱を受けて温度を測定する赤外線センサが設置されている。
例えば、特許文献1には、保持体に設置した樹脂フィルムと、該樹脂フィルムに設けられ保持体の導光部を介して赤外線を検出する赤外線検出用感熱素子と、樹脂フィルムに遮光状態に設けられ保持体の温度を検出する温度補償用感熱素子とを備えた赤外線温度センサが提案されている。
In general, in order to measure the temperature of an object to be measured such as a fixing roller used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an infrared sensor is disposed opposite the object to be measured and receives the radiant heat to measure the temperature. Is installed.
For example, in
一方、他の赤外線センサとして、例えば、特許文献2及び3には、絶縁性フィルムと、該絶縁性フィルムの一方の面に互いに離間させて設けられた第1の感熱素子及び第2の感熱素子と、絶縁性フィルムの一方の面に形成され第1の感熱素子に接続された導電性の第1の配線膜及び第2の感熱素子に接続された導電性の第2の配線膜と、第2の感熱素子に対向して絶縁性フィルムの他方の面に設けられた赤外線反射膜とを備えた赤外線センサが提案されている。
On the other hand, as other infrared sensors, for example, in
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
画像形成装置の定着ローラでは、印刷する紙のサイズ(例えば、A4やA3のサイズ)により定着ローラに温度分布が生じるため、定着ローラの軸方向の2つの領域を測定することが必要である。このため、従来、図7に示すように、2つの赤外線センサ101A,101Bを定着ローラRに対向配置して2つの領域を測定している。しかしながら、この従来の測定方式の場合、2つの赤外線センサ101A,101Bの視野が重なって測定領域も重なってしまうことを防ぐために、2つの赤外線センサ101A,101Bを互いに十分に離して設置する必要があり、2つの赤外線センサ101A,101Bを設置するスペースを広く設定しなければならなかった。また、2つの赤外線センサ101A,101Bの設置が必要になり、部品点数が増大してしまう不都合があった。
The following problems remain in the conventional technology.
In the fixing roller of the image forming apparatus, temperature distribution occurs in the fixing roller depending on the size of the paper to be printed (for example, the size of A4 or A3). Therefore, it is necessary to measure two areas in the axial direction of the fixing roller. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 7, the two
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、1つで2つの測定領域の温度を別々に測定することが可能な赤外線センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an infrared sensor capable of separately measuring the temperatures of two measurement regions.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明に係る赤外線センサは、基板と、前記基板の上面に互いに離間して設けられた感熱部である第1のセンサ部及び第2のセンサ部と、前記第1のセンサ部及び前記第2のセンサ部の上方に開口部を有して前記第1のセンサ部及び前記第2のセンサ部の感熱面の周囲を覆う筒状の導光路部とを備え、前記導光路部が、前記第1のセンサ部及び前記第2のセンサ部の周囲を囲んだ外壁部と、前記外壁部内に設けられ前記第1のセンサ部の上方の開口部と前記第2のセンサ部の上方の開口部とを仕切ると共に前記外壁部よりも高い仕切り板部とを有していることを特徴とする。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the infrared sensor according to the first invention includes a substrate, a first sensor unit and a second sensor unit which are heat-sensitive units provided on the upper surface of the substrate and spaced apart from each other, and the first sensor unit. And a cylindrical light guide section that has an opening above the second sensor section and covers the periphery of the heat-sensitive surface of the first sensor section and the second sensor section, and the light guide section Are an outer wall part surrounding the first sensor part and the second sensor part, an opening part provided in the outer wall part and above the first sensor part, and an upper part of the second sensor part. And a partition plate portion higher than the outer wall portion.
この赤外線センサでは、導光路部が、第1のセンサ部及び第2のセンサ部の周囲を囲んだ外壁部と、外壁部内に設けられ第1のセンサ部の上方の開口部と第2のセンサ部の上方の開口部とを仕切ると共に外壁部よりも高い仕切り板部とを有しているので、高い仕切り板部が第1のセンサ部と第2のセンサ部との互いに重なる視野角の部分を遮って測定領域の重なりを低減することができる。このように2つのセンサ部を一体化すると共に、2つのセンサ部の視野ができるだけ重ならないように仕切り板部を設けたことで、第1のセンサ部と第2のセンサ部との距離を短く設定することができ、全体を小型化することが可能である。したがって、本発明の赤外線センサでは、1つで2つの測定領域を別々に高精度に測定可能であり、従来に比べて小さいスペースでも設置可能である。 In this infrared sensor, the light guide path portion includes an outer wall portion surrounding the first sensor portion and the second sensor portion, an opening portion provided in the outer wall portion and above the first sensor portion, and the second sensor. Since the upper partition portion is partitioned and the partition plate portion higher than the outer wall portion, the high partition plate portion overlaps the first sensor portion and the second sensor portion. The overlap of measurement areas can be reduced by blocking. Thus, the distance between the first sensor unit and the second sensor unit is shortened by integrating the two sensor units and providing the partition plate unit so that the visual fields of the two sensor units do not overlap as much as possible. It can be set and the whole can be reduced in size. Therefore, in the infrared sensor of the present invention, it is possible to measure two measurement areas separately with high accuracy, and it is possible to install in a smaller space than in the past.
第2の発明に係る赤外線センサは、第1の発明において、前記基板の上面の前記仕切り板部の直下に感熱部である第3のセンサ部を備えていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサでは、基板の上面の仕切り板部の直下に感熱部である第3のセンサ部を備えているので、第3のセンサ部が仕切り板部の陰になることで赤外線の入射が妨げられて補償用のセンサ部とすることができる。
An infrared sensor according to a second aspect of the invention is characterized in that, in the first aspect of the invention, a third sensor part which is a heat sensitive part is provided immediately below the partition plate part on the upper surface of the substrate.
That is, in this infrared sensor, since the third sensor part which is a heat sensitive part is provided immediately below the partition plate part on the upper surface of the substrate, the infrared ray is incident by the third sensor part being behind the partition plate part. Is prevented, and a sensor unit for compensation can be obtained.
第3の発明に係る赤外線センサは、第1又は第2の発明において、前記仕切り板部の先端部が、前記第1のセンサ部側及び前記第2のセンサ部側に幅広に形成されていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサでは、仕切り板部の先端部が、第1のセンサ部側及び第2のセンサ部側に幅広に形成されているので、仕切り板部の高さをより高く設定しなくても幅広な先端部によって第1のセンサ部と第2のセンサ部との互いの視野の重なりをより狭く設定することができる。
An infrared sensor according to a third invention is the infrared sensor according to the first or second invention, wherein the front end portion of the partition plate portion is formed wide on the first sensor portion side and the second sensor portion side. It is characterized by that.
That is, in this infrared sensor, since the tip end portion of the partition plate portion is formed wide on the first sensor portion side and the second sensor portion side, the height of the partition plate portion need not be set higher. Also, the overlap of the visual fields of the first sensor portion and the second sensor portion can be set narrower by the wide tip portion.
第4の発明に係る赤外線センサは、第2の発明において、前記基板の上面に直接又は他の部材を介して設置された絶縁性フィルムを備え、前記第1のセンサ部が、前記絶縁性フィルムの前記基板側である一方の面に設けられた第1の感熱素子と、前記絶縁性フィルムの一方の面に形成され前記第1の感熱素子に接続された導電性の第1の配線膜とを備え、前記第2のセンサ部が、前記絶縁性フィルムの一方の面に前記第1の感熱素子から離間させて設けられた第2の感熱素子と、前記絶縁性フィルムの一方の面に形成され前記第2の感熱素子に接続された導電性の第2の配線膜とを備え、前記第3のセンサ部が、前記絶縁性フィルムの一方の面であって前記仕切り板部の直下に設けられた第3の感熱素子と、前記絶縁性フィルムの一方の面に形成され前記第3の感熱素子に接続された導電性の第3の配線膜と、前記第3の感熱素子に対向して前記絶縁性フィルムの他方の面に設けられた赤外線反射膜とを備え、前記赤外線反射膜と前記仕切り板部とが、隙間を空けて配されていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサでは、赤外線反射膜と仕切り板部とが、隙間を空けて配されているので、仕切り板部から熱が伝わって逃げてしまうことを防ぐことができ、特に補償用となる第3のセンサ部の精度を向上させることができる。
An infrared sensor according to a fourth invention is the infrared sensor according to the second invention, comprising an insulating film installed directly on the upper surface of the substrate or via another member, wherein the first sensor portion is the insulating film. A first thermosensitive element provided on one surface on the substrate side, and a conductive first wiring film formed on one surface of the insulating film and connected to the first thermosensitive element; And the second sensor part is formed on one surface of the insulating film, the second heat sensitive element provided on one surface of the insulating film and spaced from the first heat sensitive element. And a conductive second wiring film connected to the second thermosensitive element, wherein the third sensor portion is provided on one surface of the insulating film and immediately below the partition plate portion. A third heat sensitive element formed on one surface of the insulating film A conductive third wiring film formed and connected to the third thermal element; and an infrared reflecting film provided on the other surface of the insulating film so as to face the third thermal element. The infrared reflection film and the partition plate portion are arranged with a gap therebetween.
That is, in this infrared sensor, since the infrared reflecting film and the partition plate portion are arranged with a gap, it is possible to prevent the heat from being transmitted from the partition plate portion and escape, and particularly for compensation. The accuracy of the third sensor unit can be improved.
第5の発明に係る赤外線センサは、第4の発明において、前記絶縁性フィルムが、前記第1のセンサ部と前記第3のセンサ部との間及び前記第2のセンサ部と前記第3のセンサ部との間にそれぞれ形成された一対のスリットを有していることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサでは、絶縁性フィルムが、第1のセンサ部と第3のセンサ部との間及び第2のセンサ部と第3のセンサ部との間にそれぞれ形成された一対のスリットを有しているので、補償用となる第3のセンサ部と両側の第1のセンサ部及び第2のセンサ部との間で熱が伝わることをスリットで妨げることができる。
An infrared sensor according to a fifth invention is the infrared sensor according to the fourth invention, wherein the insulating film is between the first sensor part and the third sensor part and between the second sensor part and the third sensor part. It has a pair of slits formed between each sensor part.
That is, in this infrared sensor, the insulating film has a pair of slits formed between the first sensor unit and the third sensor unit and between the second sensor unit and the third sensor unit, respectively. Since it has, it can prevent with a slit that heat is transmitted between the 3rd sensor part used as compensation, and the 1st sensor part and the 2nd sensor part of both sides.
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る赤外線センサによれば、導光路部が、第1のセンサ部及び第2のセンサ部の周囲を囲んだ外壁部と、外壁部内に設けられ第1のセンサ部の上方の開口部と第2のセンサ部の上方の開口部とを仕切ると共に外壁部よりも高い仕切り板部とを有しているので、高い仕切り板部が第1のセンサ部と第2のセンサ部との互いに重なる視野角の部分を遮って測定領域の重なりを低減することができる。したがって、定着ローラの2つの測定領域について温度の測定を行う場合に、従来は2つの赤外線センサを取り付ける必要があったのに対し、本発明の赤外線センサでは、1つだけで2つの測定領域について高精度に温度の測定を行うことができ、部材点数及び部材コストの削減を図ることができる。
The present invention has the following effects.
That is, according to the infrared sensor according to the present invention, the light guide path portion includes the outer wall portion surrounding the first sensor portion and the second sensor portion, and the upper wall portion provided in the outer wall portion and above the first sensor portion. Since the opening and the opening above the second sensor part are partitioned and the partition plate part is higher than the outer wall part, the high partition plate part includes the first sensor part and the second sensor part. The overlapping of the measurement areas can be reduced by blocking the overlapping viewing angle portions. Therefore, when measuring the temperature of the two measurement areas of the fixing roller, conventionally, it was necessary to attach two infrared sensors, whereas in the infrared sensor of the present invention, only one of the two measurement areas is required. The temperature can be measured with high accuracy, and the number of members and the member cost can be reduced.
以下、本発明に係る赤外線センサの第1実施形態を、図1から図3を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, a first embodiment of an infrared sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In each drawing used for the following description, the scale is appropriately changed in order to make each member recognizable or easily recognizable.
本実施形態の赤外線センサ1は、図1から図3に示すように、基板2と、基板2の上面に互いに離間して設けられた感熱部である第1のセンサ部3A及び第2のセンサ部3Bと、第1のセンサ部3A及び第2のセンサ部3Bの上方に開口部を有して第1のセンサ部3A及び第2のセンサ部3Bの感熱面3a,3bの周囲を覆う筒状の導光路部4とを備えている。すなわち、この赤外線センサ1は、2つの赤外線検知用のセンサ部3A,3Bを有した複眼型の非接触温度センサである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
上記導光路部4が、第1のセンサ部3A及び第2のセンサ部3Bの周囲を囲んだ外壁部4a,4bと、外壁部4a,4b内に設けられ第1のセンサ部3Aの上方の開口部と第2のセンサ部3Bの上方の開口部とを仕切ると共に外壁部4a,4bよりも高い仕切り板部4cとを有している。この導光路部4は、平面視長方形状に形成され、長手方向の視野を広げるために長手方向に直交する外壁部4aが短手方向に直交する外壁部4bよりも低く設定されている。
なお、導光路部4は、筐体5の外周を覆って基板2の上面に設置され、例えばステンレスやアルミニウム等の金属板で構成されている。
The light
In addition, the
さらに、本実施形態の赤外線センサ1は、基板2の上面の仕切り板部4cの直下に感熱部である第3のセンサ部3Cと、基板2の上面に筐体5を介して設置された絶縁性フィルム6とを備えている。
上記第1のセンサ部3Aは、図3に示すように、絶縁性フィルム6の基板2側である一方の面に設けられた第1の感熱素子7aと、絶縁性フィルム6の一方の面に形成され第1の感熱素子7bに接続された導電性の第1の配線膜8Aとを備えている。
上記第2のセンサ部3Bは、絶縁性フィルム6の一方の面に第1の感熱素子7aから離間させて設けられた第2の感熱素子7bと、絶縁性フィルム6の一方の面に形成され第2の感熱素子7bに接続された導電性の第2の配線膜8Bとを備えている。
Furthermore, the
As shown in FIG. 3, the first sensor portion 3 </ b> A has a first heat
The
上記第3のセンサ部3Cは、絶縁性フィルム6の一方の面であって仕切り板部4cの直下に設けられた第3の感熱素子7cと、絶縁性フィルム6の一方の面に形成され第3の感熱素子7cに接続された導電性の第3の配線膜8Cと、第3の感熱素子7cに対向して絶縁性フィルム6の他方の面に設けられた赤外線反射膜9とを備えている。
すなわち、第3のセンサ部3Cは、温度補償用であり、第1のセンサ部3A及び第2のセンサ部3Bは、赤外線検知用とされる。
上記赤外線反射膜9と上記仕切り板部4cとは、隙間を空けて配されている。すなわち、仕切り板部4cは、その両側の外壁部4bに両端が固定されており、下端部が下方の赤外線反射膜9と接触していない。
The
That is, the
The
上記基板2は、例えばプリント基板(PCB)であり、長方形状に形成されている。
上記第1の感熱素子7a、第2の感熱素子7b及び第3の感熱素子7cは、両端部に端子電極が形成されたチップサーミスタである。このサーミスタとしては、NTC型、PTC型、CTR型等のサーミスタがあるが、本実施形態では、第1の感熱素子7a、第2の感熱素子7b及び第3の感熱素子7cとして、例えばNTC型サーミスタを採用している。このサーミスタは、Mn−Co−Cu系材料、Mn−Co−Fe系材料等のサーミスタ材料で形成されている。
The
The first
特に、本実施形態では、第1の感熱素子7a、第2の感熱素子7bおよび第3の感熱素子7cとして、Mn,CoおよびFeの金属酸化物を含有するセラミックス焼結体、すなわちMn−Co−Fe系材料で形成されたサーミスタ素子を採用している。さらに、このセラミックス焼結体は、立方晶スピネル相を主相とする結晶構造を有していることが好ましい。特に、セラミックス焼結体としては、立方晶スピネル相からなる単相の結晶構造が最も望ましい。
なお、これら第1の感熱素子7a、第2の感熱素子7b及び第3の感熱素子7cは、各端子電極に対応する第1の配線膜8A、第2の配線膜8B又は第3の配線膜8Cの上に接合させて絶縁性フィルム6に実装されている。
In particular, in the present embodiment, as the first
The first
上記第1の配線膜8A及び第2の配線膜8Bは、第1の感熱素子7a又は第2の感熱素子7bの周囲にまで配されて形成されている。
一対の第1の配線膜8Aは、その間に第1の感熱素子7aを配していると共に、一対の第2の配線膜8Bは、その間に第2の感熱素子7bを配している。
The
The pair of
一対の第1の配線膜8Aには、その一端部にそれぞれ絶縁性フィルム6上に形成された第1の接着電極8aが接続されていると共に、他端部にそれぞれ絶縁性フィルム6の周縁部上に形成された第1の端子電極10aが接続されている。また、一対の第2の配線膜8Bには、その一端部にそれぞれ絶縁性フィルム6上に形成された第2の接着電極8bが接続されていると共に、他端部にそれぞれ絶縁性フィルム6の周縁部上に形成された第2の端子電極10bが接続されている。さらに、一対の第3の配線膜8Cには、その一端部にそれぞれ絶縁性フィルム6上に形成された第3の接着電極(図示略)が接続されていると共に、他端部にそれぞれ絶縁性フィルム6の周縁部上に形成された第3の端子電極10cが接続されている。
The pair of
なお、第1の接着電極8aと第1の端子電極10aとの間、第2の接着電極8bと第2の端子電極10bとの間及び第3の接着電極と第3の端子電極10cとの間は、線状の配線で接続されている。
また、上記第1の接着電極8a、第2の接着電極8b及び第3の接着電極には、それぞれ対応する第1の感熱素子7a、第2の感熱素子7b及び第3の感熱素子7cの各端子電極が半田等の導電性接着剤で接着される。
Note that, between the first
Further, the first
上記絶縁性フィルム6は、ポリイミド樹脂シートで形成され、赤外線反射膜9、第1の配線膜8A、第2の配線膜8B及び第3の配線膜8Cが銅箔で形成されている。すなわち、これらは、絶縁性フィルム6とされるポリイミド基板の両面に、赤外線反射膜9、第1の配線膜8A、第2の配線膜8B及び第3の配線膜8Cとされる銅箔のフロート電極がパターン形成された両面フレキシブル基板によって作製されたものである。
The insulating
さらに、上記赤外線反射膜9は、図3の(a)に示すように、第3の感熱素子7cの直上及びその周辺に長方形状で配されている部分と、第1のセンサ部3Aと第2のセンサ部3Bとの直上の吸収領域(受光領域)を囲むように枠状に形成されている部分とで構成されている。すなわち、枠状の赤外線反射膜9で囲まれた領域が、赤外線の吸収領域(感熱面3a,3b)となる。
この赤外線反射膜9は、銅箔と、該銅箔上に積層された金メッキ膜とで構成されている。なお、金メッキ膜の他に、例えば鏡面のアルミニウム蒸着膜やアルミニウム箔等で形成しても構わない。
Further, as shown in FIG. 3A, the
The infrared reflecting
上記筐体5は、PPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)等の樹脂で箱形に形成されており、上部に絶縁性フィルム6を設置して第1の感熱素子7a、第2の感熱素子7b及び第3の感熱素子7cを収納すると共に、基板2の上面に表面実装されている。
筐体5は、側面に設けられ第1の端子電極10a、第2の端子電極10b及び第3の端子電極10cに上端が接続されていると共に底部まで延在された複数の側面電極部(図示略)と、側面下部において側面電極部の下端に接続されて設けられ下部の基板2の上面の配線に接続させる複数の実装用外部端子(図示略)とを備えている。
The
The
このように本実施形態の赤外線センサ1では、導光路部4が、第1のセンサ部3A及び第2のセンサ部3Bの周囲を囲んだ外壁部4a,4bと、外壁部4a,4b内に設けられ第1のセンサ部3Aの上方の開口部と第2のセンサ部3Bの上方の開口部とを仕切ると共に外壁部4a,4bよりも高い仕切り板部4cとを有しているので、高い仕切り板部4cが第1のセンサ部3Aと第2のセンサ部3Bとの互いに重なる視野角の部分を遮って測定領域の重なりを低減することができる。
As described above, in the
このように2つのセンサ部を一体化すると共に、2つのセンサ部の視野ができるだけ重ならないように仕切り板部4cを設けたことで、第1のセンサ部3Aと第2のセンサ部3Bとの距離を短く設定することができ、全体を小型化することが可能である。したがって、本実施形態の赤外線センサ1では、1つで2つの測定領域を別々に高精度に測定可能であり、従来に比べて小さいスペースでも設置可能である。
Thus, by integrating the two sensor parts and providing the
また、基板2の上面の仕切り板部4cの直下に感熱部である第3のセンサ部3Cを備えているので、第3のセンサ部3Cが仕切り板部4cの陰になることで赤外線の入射が妨げられて補償用のセンサ部とすることができる。特に、赤外線反射膜9が第3のセンサ部3Cに対向して形成されていることで、赤外線反射膜9が開口部からの赤外線を反射し、仕切り板部4cと共に第3のセンサ部3Cへの赤外線の入射を防いでいる。
さらに、赤外線反射膜9と仕切り板部4cとが、隙間を空けて配されているので、仕切り板部4cから熱が伝わって逃げてしまうことを防ぐことができ、特に補償用となる第3のセンサ部3Cの精度を向上させることができる。
In addition, since the
Further, since the infrared reflecting
次に、本発明に係る赤外線センサの第2及び第3実施形態について、図5及び図6を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。 Next, 2nd and 3rd embodiment of the infrared sensor which concerns on this invention is described below with reference to FIG.5 and FIG.6. Note that, in the following description of the embodiment, the same components described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、仕切り板部4cが基板2の長手方向に対して直交する一枚の板だけを用いているのに対し、第2実施形態の温度センサ21では、図5に示すように、仕切り板部24cの先端部に基板2と平行な幅広板部24dが固定されている点である。すなわち、第2実施形態では、導光路部24における仕切り板部24cの先端部が、第1のセンサ部3A側及び第2のセンサ部3B側に幅広に形成されている。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the
上記幅広板部24dは、第1のセンサ部3A及び第2のセンサ部3Bの内側の視野を所定の範囲に狭める幅を有して、仕切り板部24cに沿って延在している長方形状の板である。
このように第2実施形態の温度センサ21では、仕切り板部4cの先端部が幅広に形成されているので、仕切り板部4cの高さをより高く設定しなくても幅広な先端部(幅広板部24d)によって第1のセンサ部3Aと第2のセンサ部3Bとの互いの内側の視野をより狭く設定することができる。
The
As described above, in the
次に、第3実施形態と第1実施形態の異なる点は、第1実施形態では、絶縁性フィルム6に孔が開いていないが、第2実施形態では、図6に示すように、絶縁性フィルム36が、第1のセンサ部3Aと第3のセンサ部3Cとの間及び第2のセンサ部3Bと第3のセンサ部3Cとの間にそれぞれ形成された一対のスリット36aを有している点である。すなわち、第3実施形態では、中央の赤外線反射膜9の両側に沿って延在する細長い貫通孔であるスリット36aが絶縁性フィルム36に形成されている。
Next, the difference between the third embodiment and the first embodiment is that in the first embodiment, the insulating
このように第3実施形態では、絶縁性フィルム36が、第1のセンサ部3Aと第3のセンサ部3Cとの間及び第2のセンサ部3Bと第3のセンサ部3Cとの間にそれぞれ形成された一対のスリット36aを有しているので、補償用となる第3のセンサ部3Cと両側の第1のセンサ部3A及び第2のセンサ部3Bとの間で熱が伝わることをスリット36aで妨げることができる。したがって、第3のセンサ部3Cによる温度補償がより正確にでき、高精度に温度検出が可能になる。
Thus, in 3rd Embodiment, the insulating
なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、第1の感熱素子及び第2の感熱素子が赤外線を直接吸収した絶縁性フィルムから伝導される熱を検出しているが、第1の感熱素子及び第2の感熱素子の直上であって絶縁性フィルム上に赤外線吸収膜を形成しても構わない。この場合、さらに第1の感熱素子及び第2の感熱素子における赤外線吸収効果が向上して、赤外線検出用の第1の感熱素子及び第2の感熱素子と補償用の第3の感熱素子とのより良好な温度差分を得ることができる。すなわち、この赤外線吸収膜によって測定対象物からの輻射による赤外線を吸収するようにし、赤外線を吸収し発熱した赤外線吸収膜から絶縁性フィルムを介した熱伝導によって、直下の第1の感熱素子及び第2の感熱素子の温度が変化するようにしてもよい。
For example, in the said embodiment, although the 1st thermal element and the 2nd thermal element detect the heat | fever conducted from the insulating film which absorbed infrared rays directly, the 1st thermal element and the 2nd thermal element An infrared absorption film may be formed on the insulating film immediately above. In this case, the infrared absorption effect in the first thermal element and the second thermal element is further improved, and the first thermal element for infrared detection, the second thermal element, and the third thermal element for compensation. A better temperature difference can be obtained. That is, the infrared ray absorbing film absorbs infrared rays due to radiation from the object to be measured, and the first heat sensitive element and the first layer directly below the infrared ray absorbing film that has absorbed infrared rays and generated heat through the insulating film. The temperature of the
また、チップサーミスタの第1〜第3の感熱素子を採用しているが、薄膜サーミスタで形成された第1〜第3の感熱素子を採用しても構わない。
なお、感熱素子としては、上述したように薄膜サーミスタやチップサーミスタが用いられるが、サーミスタ以外に焦電素子等も採用可能である。
Further, although the first to third thermal elements of the chip thermistor are employed, the first to third thermal elements formed of a thin film thermistor may be employed.
As the thermal element, a thin film thermistor or a chip thermistor is used as described above, but a pyroelectric element or the like can be used in addition to the thermistor.
また、上記各実施形態の筐体では、第1〜第3の感熱素子を収納する一つの収納部を内部に設けているが、筐体内部に仕切り壁を設け、第1〜第3の感熱素子をそれぞれ個別に収納する一対の収納部を設けても構わない。また、収納部内は、絶縁性フィルムよりも熱伝導率の低い空気による空間としているが、絶縁性フィルムよりも熱伝導率の低い発泡樹脂を充填しても構わない。
また、上記各実施形態では、基板の上面に設置した筐体の上に絶縁性フィルムを設けているが、基板の上面に絶縁性フィルムを直接、設置して第1〜第3のセンサ部を設けても構わない。
Moreover, in the housing | casing of said each embodiment, although the one accommodating part which accommodates the 1st-3rd thermosensitive element is provided in the inside, a partition wall is provided inside a housing | casing, and the 1st-3rd thermosensitive You may provide a pair of accommodating part which each accommodates an element separately. Moreover, although the inside of the accommodating part is made into the space by the air whose heat conductivity is lower than an insulating film, you may fill with the foamed resin whose heat conductivity is lower than an insulating film.
Moreover, in each said embodiment, although the insulating film is provided on the housing | casing installed in the upper surface of the board | substrate, an insulating film is directly installed in the upper surface of a board | substrate, and the 1st-3rd sensor part is installed. It may be provided.
1,21…赤外線センサ、2…基板、3A…第1のセンサ部、3B…第2のセンサ部、3C…第3のセンサ部、4,24…導光路部、4a,4b…外壁部、4c,24c…仕切り板部、5…筐体(他の部材)、6,36…絶縁性フィルム、7a…第1の感熱素子、7b…第2の感熱素子、7c…第3の感熱素子、8A…第1の配線膜、8B…第2の配線膜、8C…第3の配線膜、9…赤外線反射膜、24d…幅広板部、36a…スリット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
基板と、
前記基板の上面に互いに離間して設けられた感熱部である第1のセンサ部及び第2のセンサ部と、
前記第1のセンサ部及び前記第2のセンサ部の上方に開口部を有して前記第1のセンサ部及び前記第2のセンサ部の感熱面の周囲を覆う筒状の導光路部とを備え、
前記導光路部が、前記第1のセンサ部及び前記第2のセンサ部の周囲を囲んだ外壁部と、前記外壁部内に設けられ前記第1のセンサ部の上方の開口部と前記第2のセンサ部の上方の開口部とを仕切ると共に前記外壁部よりも高い仕切り板部とを有し、
前記基板の上面の前記仕切り板部の直下に感熱部である第3のセンサ部を備え、
前記導光路部が、平面視長方形状に形成され、
前記仕切り板部が、前記導光路部の長手方向の中央に配されており、
前記外壁部のうち前記導光路部の長手方向に直交する外壁部が、前記導光路部の短手方向に直交する外壁部よりも低く設定され、
前記導光路部の長手方向が、前記軸線方向に沿って配され、
前記導光路部の長手方向に直交する外壁部と、前記導光路部の短手方向に直交する外壁部とが共に矩形状であることを特徴とする赤外線センサ。 An infrared sensor that measures the temperature of two regions arranged opposite to a measurement object and arranged in the axial direction of the measurement object,
A substrate,
A first sensor part and a second sensor part which are heat sensitive parts provided on the upper surface of the substrate apart from each other;
A cylindrical light guide section having an opening above the first sensor section and the second sensor section and covering the periphery of the heat sensitive surfaces of the first sensor section and the second sensor section. Prepared,
The light guide path portion includes an outer wall portion surrounding the first sensor portion and the second sensor portion, an opening portion provided in the outer wall portion and above the first sensor portion, and the second sensor portion. Partitioning the opening above the sensor part and having a partition plate part higher than the outer wall part,
A third sensor part that is a heat sensitive part is provided immediately below the partition plate part on the upper surface of the substrate,
The light guide section is formed in a rectangular shape in plan view,
The partition plate portion is arranged in the center in the longitudinal direction of the light guide path portion ,
Outer wall part orthogonal to the longitudinal direction of the light guide path part among the outer wall parts is set lower than the outer wall part orthogonal to the lateral direction of the light guide path part,
The longitudinal direction of the light guide path portion is arranged along the axial direction,
An infrared sensor characterized in that an outer wall portion orthogonal to the longitudinal direction of the light guide path portion and an outer wall portion orthogonal to the lateral direction of the light guide path portion are both rectangular .
前記仕切り板部の先端部が、前記第1のセンサ部側及び前記第2のセンサ部側に幅広に形成されていることを特徴とする赤外線センサ。 The infrared sensor according to claim 1 ,
An infrared sensor characterized in that a front end portion of the partition plate portion is formed wide on the first sensor portion side and the second sensor portion side.
前記基板の上面に直接又は他の部材を介して設置された絶縁性フィルムを備え、
前記第1のセンサ部が、前記絶縁性フィルムの前記基板側である一方の面に設けられた第1の感熱素子と、
前記絶縁性フィルムの一方の面に形成され前記第1の感熱素子に接続された導電性の第1の配線膜とを備え、
前記第2のセンサ部が、前記絶縁性フィルムの一方の面に前記第1の感熱素子から離間させて設けられた第2の感熱素子と、
前記絶縁性フィルムの一方の面に形成され前記第2の感熱素子に接続された導電性の第2の配線膜とを備え、
前記第3のセンサ部が、前記絶縁性フィルムの一方の面であって前記仕切り板部の直下に設けられた第3の感熱素子と、
前記絶縁性フィルムの一方の面に形成され前記第3の感熱素子に接続された導電性の第3の配線膜と、
前記第3の感熱素子に対向して前記絶縁性フィルムの他方の面に設けられた赤外線反射膜とを備え、
前記赤外線反射膜と前記仕切り板部とが、隙間を空けて配されていることを特徴とする赤外線センサ。 The infrared sensor according to claim 1 or 2 ,
Insulating film installed on the upper surface of the substrate directly or through another member,
A first thermosensitive element provided on one surface of the insulating film on the substrate side of the insulating film;
A conductive first wiring film formed on one surface of the insulating film and connected to the first thermal element;
A second thermal element provided on the one surface of the insulating film and spaced apart from the first thermal element; and
A conductive second wiring film formed on one surface of the insulating film and connected to the second thermal element;
A third thermosensitive element provided on the one surface of the insulating film and immediately below the partition plate;
A conductive third wiring film formed on one surface of the insulating film and connected to the third thermal element;
An infrared reflection film provided on the other surface of the insulating film facing the third thermosensitive element;
The infrared sensor, wherein the infrared reflecting film and the partition plate portion are arranged with a gap therebetween.
前記絶縁性フィルムが、前記第1のセンサ部と前記第3のセンサ部との間及び前記第2のセンサ部と前記第3のセンサ部との間にそれぞれ形成された一対のスリットを有していることを特徴とする赤外線センサ。 The infrared sensor according to claim 3 ,
The insulating film has a pair of slits formed between the first sensor unit and the third sensor unit and between the second sensor unit and the third sensor unit, respectively. An infrared sensor characterized by comprising:
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