JPH0744113U - 複合センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ミリ波帯域用マイクロストリップ基板５上に，
エッチングあるいは金属蒸着によってミリ波帯域用マイ
クロストリップアンテナ１を形成し，また同一基板上に
赤外線帯域用プリントアンテナ４をミリ波帯域用マイク
ロストリップアンテナ１と同様な手法で形成する。ミリ
波帯域用マイクロストリップアンテナ基板５の背面には
ミリ波送受信機と赤外線受信機９を配備し，ミリ波帯域
用マイクロストリップアンテナ１とミリ波送受信機３と
はミリ波アンテナ給電線２で接続され，また赤外線帯域
用ストリップアンテナ４の出力は赤外線受信器９に供給
されて増幅される。赤外線帯域用プリントアンテナ４に
は受光視野角を設定し空間的に所望の指向範囲を得るよ
うに半球型の光学レンズ８が装着される。なお，ミリ波
帯をマイクロ波とする変換も可能である。 【効果】複合センサ形状の著しい小型化が図れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は複合センサに関し，特にミリ波あるいはマイクロ波帯域と赤外帯域と の複合帯域を対象とする複合センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来，この種の複合センサは，たとえばオプチカル エンジニアリング（ＯＰ ＴＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ）１月，１９８９年，２８巻，Ｎｏ１，１ ５頁に記載されている。この種の複合センサは，図７（Ａ），（Ｂ）に示すよう に，ミリ波送受信機１０と，ミリ波と赤外線の両方を反射する主反射鏡１１と， ミリ波は透過し赤外線は反射する２次反射鏡１２からなるカセグレーンアンテナ と，主反射鏡１１の一部をなして構成され赤外線は透過しミリ波は反射するゲル マニュームレンズ１３，赤外線センサ１４とから成る。

【０００３】 次に，図７（Ａ），（Ｂ）の動作について説明する。

【０００４】 ミリ波送受信機１０から送信されたミリ波送信波Ｓ１０は２次反射鏡１２を透 過し主反射鏡１１で反射して平行波になって放射される。一方，破線で示すミリ 波受信波Ｓ１１は逆の道筋を通り受信される。

【０００５】 目標からの赤外線Ｓ１２は，平行光として主反射鏡１１に入射し，反射して２ 次反射鏡１２に集められる。さらに２次反射鏡１２で反射し主反射鏡１１の一部 をなすゲルマニュームレンズ１３を透過し赤外線センサ１４に集められる。

【０００６】 ゲルマニュームレンズ１３は，素材であるゲルマニュームが赤外線を通しミリ 波を反射する性質を有し，主反射鏡１１の中で赤外線を透過させなければならな い部分に使用されている。上述した複合センサについて，ミリ波はマイクロ波に 置き換えることも可能である。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上述した従来の複合センサでは，主反射鏡１１の開口面前方に２次反射鏡１２ ならびにミリ波送受信機１０の一部を配置する構造となっているため，多くの空 間を必要として小型化できないという欠点があった。

【０００８】 本考案の目的は上述した欠点を除去し，構成に要する空間を圧縮して小型化し 易い複合センサを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案の複合センサは，基板表面に形成したミリ波帯域用マイクロストリップ アンテナと，前記基板の背面に配備し前記ミリ波帯域用マイクロストリップアン テナと接続したミリ波送受信器と，前記基板表面に前記ミリ波帯域用マイクロス トリップアンテナによる送受信を阻害しないように直接形成するかもしくは直接 取り付けた広帯域の赤外線帯域用プリントアンテナと，前記赤外線帯域用プリン トアンテナと一体化形成されて赤外線帯域の入力を受信する半導体構成の赤外線 センサと，前記基板の背面に配備し前記赤外線センサの出力を増幅する赤外線受 信器と，前記赤外線センサを含む前記赤外線帯域用プリントアンテナの前面に配 設し前記赤外線帯域プリントアンテナに対する受光視野を設定し所定の空間的指 向特性を付与する光学系とを備えて構成される。

【００１０】 また本考案の複合センサは，前記ミリ波帯域用マイクロストリップアンテナと 前記ミリ波送受信器をそれぞれ，マイクロ波帯域用マイクロストリップアンテナ とマイクロ波送受信器とした構成を有する。

【００１１】

【実施例】

次に，本考案について図面を参照して説明する。

【００１２】 図１は本考案の一実施例の斜視図である。図１に示す実施例はミリ波帯域で運 用する複合センサの場合を例とし，ミリ波帯域用マイクロストリップアンテナ基 板５上に形成したミリ波帯域用マイクロストリップアンテナ１と，ミリ波帯域用 マイクロストリップアンテナ１の開口面の反対側に配備したミリ波送受信機３と ，ミリ波帯域用マイクロストリップアンテナ基板５上に形成した広帯域の赤外線 帯域用プリントアンテナ４と，赤外線帯域用プリントアンテナ４の受光視野角を 設定すべく配備した光学系としての光学レンズ８と，赤外線帯域用プリントアン テナ４の出力を受けて増幅する赤外線受信器９とを備えて成り，図１にはなお， ミリ波送受信機３とミリ波帯域用マイクロストリップアンテナ１を結合するミリ 波アンテナ給電線２を併記して示す。

【００１３】 図２，図３および図４はそれぞれ，図１の赤外線帯域用プリントアンテナの第 一例，第二例および第三例を示す部分平面図である。

【００１４】 図２はいわゆるボウタイアンテナとして形成した赤外線帯域用プリントアンテ ナ４ａ，図３はロングワイヤアンテナとして形成した赤外線帯域用プリントアン テナ４ｂ，また図４はスパイラルアンテナとして形成した赤外線帯域用プリント アンテナ４ｃを取り付けた例を示す。いずれの赤外線帯域用プリントアンテナに も赤外線センサ７が半導体構成で一体化形成されている。これらの赤外線帯域用 プリントアンテナは，受信エネルギの増大を図っていずれも広帯域の赤外線受信 特性を有する。

【００１５】 赤外線センサ７は，例えばショットキーダイオード等の半導体として形成され ，たとえば図５に示す如く，一対の赤外線帯域プリントアンテナ４ａの接合点近 傍の赤外線アンテナ給電点６間に半導体製作技術によって成層形成される。

【００１６】 再び図１に戻って実施例の説明を続行する。

【００１７】 ミリ波帯域用マイクロストリップアンテナ１は，プリント基板をエッチングし ，あるいはアンテナ用基板上に金属蒸着することにより形成される。

【００１８】 ミリ波アンテナ給電線２は，ミリ波帯域用マイクロストリップアンテナ１とミ リ波帯域用マイクロストリップアンテナ１の開口面と反対側に直接取り付けられ たミリ波送受信機３とを結ぶ。

【００１９】 赤外線帯域用プリントアンテナ４は，前述した図２，図３に示すように，ミリ 波帯域用マイクロストリップアンテナ基板５の開口面側の一部に直接形成される かまたは，図４に示すようにミリ波帯域用マイクロストリップアンテナ基板５上 の開口面側の一部に直接取り付ける方法で配置される。これら赤外線帯域用プリ ントアンテナ４の製作方法はミリ波帯域用マイクロストリップアンテナの場合と 同じで，プリント基板をエッチングしたり，あるいはアンテナ用基板上に金属蒸 着することによって形成される。

【００２０】 赤外線帯域用プリントアンテナ４に用いられるボウタイアンテナ，ロングワイ ヤアンテナおよびスパイラルアンテナは指向性が尖鋭でないため，赤外線帯域用 プリントアンテナ４の開口面上に半球形状の光学レンズ８を配置し，受光視野角 を所定の範囲に設定する。この光学レンズ８は，図６に示すように赤外線帯域用 プリントアンテナ４の開口面上に予め定められた空間を持って配置する取付方法 としてもよい。

【００２１】 このようにして複合センサの大幅な小型化が実現できる。

【００２２】 なお，上述した複合センサにおいて，ミリ波をマイクロ波に置き換えて実施す ることも容易に実施しうることを明らかである。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は，主反射鏡の開口面前方に配置する２次反射鏡お よびミリ波送受信機の一部を必要とせず平面状にミリ波あるいはマイクロ波帯域 用マイクロストリップアンテナと赤外帯域用プリントアンテナを製作することに より，著しく小型化が図れるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の斜視図である。

【図２】図１の赤外線帯域用プリントアンテナ４の第一
例を示す部分平面図である。

【図３】図１の赤外線帯域用プリントアンテナ４の第二
例を示す部分平面図である。

【図４】図１の赤外線帯域用プリントアンテナ４の第三
例を示す部分平面図である。

【図５】図２の赤外線帯域用プリントアンテナにおける
赤外線センサの取付状態を示す斜視図である。

【図６】図１の光学レンズ８の取付方法の変形例を示す
斜視図である。

【図７】従来の複合センサの正面図（Ａ）および一部断
面で示す側面図（Ｂ）である。

【符号の説明】

１ ミリ波帯域用マイクロストリップアンテナ ２ ミリ波アンテナ給電線 ３ ミリ波送受信機 ４ 赤外線帯域用プリントアンテナ ４ａ 赤外線帯域用プリントアンテナ（ボウタイアン
テナ） ４ｂ 赤外線帯域用プリントアンテナ（ロングワイヤ
アンテナ） ４ｃ 赤外線帯域用プリントアンテナ（スパイラルア
ンテナ） ５ ミリ波帯域用マイクロストリップアンテナ基板 ６ 赤外線アンテナ給電点 ７ 赤外線センサ ８ 光学レンズ ９ 赤外線受信器 １０ ミリ波送受信機 １１ 主反射鏡 １２ ２次反射鏡 １３ ゲルマニュームレンズ １４ 赤外線センサ Ｓ１０ ミリ波送信波 Ｓ１１ ミリ波受信波 Ｓ１２ 赤外線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｑ 23/00 25/00

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板表面に形成したミリ波帯域用マイク
   ロストリップアンテナと，前記基板の背面に配備し前記
   ミリ波帯域用マイクロストリップアンテナと接続したミ
   リ波送受信器と，前記基板表面に前記ミリ波帯域用マイ
   クロストリップアンテナによる送受信を阻害しないよう
   に直接形成するかもしくは直接取り付けた広帯域の赤外
   線帯域用プリントアンテナと，前記赤外線帯域用プリン
   トアンテナと一体化形成されて赤外線帯域の入力を受信
   する半導体構成の赤外線センサと，前記基板の背面に配
   備し前記赤外線センサの出力を増幅する赤外線受信器
   と，前記赤外線センサを含む前記赤外線帯域用プリント
   アンテナの前面に配設し前記赤外線帯域プリントアンテ
   ナに対する受光視野を設定し所定の空間的指向特性を付
   与する光学系とを備えて成ることを特徴とする複合セン
   サ。
2. 【請求項２】 前記ミリ波帯域用マイクロストリップア
   ンテナと前記ミリ波送受信器をそれぞれ，マイクロ波帯
   域用マイクロストリップアンテナとマイクロ波送受信器
   として構成したことを特徴とする請求項１記載の複合セ
   ンサ。