KR20160041041A - 적외선 온도 센서 및 적외선 온도 센서를 이용한 장치 - Google Patents
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Abstract
필름의 변형을 경감하고, 고정밀도화를 가능하게 하여, 신뢰성을 확보할 수 있는 적외선 온도 센서 및 이 적외선 온도 센서를 이용한 장치를 제공한다. 적외선 온도 센서(1)는, 적외선을 흡수하는 필름(3)과, 이 필름(3)을 덮어 홀딩함과 아울러 필름(3)과의 사이에 밀폐적인 공간부(22c, 24b)를 형성하고 개구부(23a)를 가져 적외선을 안내하는 도광부(23) 및 차폐벽(24a)을 가져 적외선을 차폐하는 차폐부(24)를 구비한 케이스(1)와, 상기 공간부와 외부 간의 통기성을 허용하는 통기 수단(11~17)과, 상기 필름(3) 위에 배치되며, 상기 도광부(23)에 대응하는 위치에 설치된 적외선 검지용 감열 소자(4)와, 상기 필름(3) 위에 배치되며, 상기 차폐부(24)에 대응하는 위치에 설치된 온도 보상용 감열 소자(5)를 구비하고 있다.
Description
본 발명은 검지 대상물로부터의 적외선을 검지하여, 검지 대상물의 온도를 측정하는 적외선 온도 센서 및 이 적외선 온도 센서를 이용한 장치에 관한 것이다.
종래, 예를 들면, 복사기의 정착(定着) 장치에 사용되는 가열 정착 롤러 등의 검지 대상물의 온도를 측정하는 온도 센서로서, 검지 대상물로부터의 적외선을 비접촉으로 검지하여 검지 대상물의 온도를 측정하는 적외선 온도 센서가 사용되고 있다.
이러한 적외선 온도 센서는, 주위 온도의 변화에 따른 추종성(追從性)을 개선하고, 주위 온도의 변화를 보상하기 위하여, 적외선 검지용 감열 소자(感熱素子) 외에 온도 보상용 감열 소자가 마련되어 있다.
또한, 적외선 검지용 감열 소자 및 온도 보상용 감열 소자는, 열흡수성의 필름 위에 배치되어 있으며, 이 필름은 케이스에 의해 밀폐 상태로 유지되어 있다(특허 문헌 1 내지 특허 문헌 3 참조).
그러나, 상기와 같은 종래의 적외선 온도 센서에 있어서는, 적외선 온도 센서의 주위 온도가 높아지면, 밀폐 상태로 된 공간부의 공기가 팽창하여 내압이 상승하고, 필름이 부풀어 올라 변형되는 문제가 발생한다. 또한, 과도하게 공간부의 공기가 팽창하면, 필름의 변형으로 인해 필름에 배선된 배선 패턴이 절단되는 등의 폐해가 발생하는 경우가 있다. 나아가, 필름이 변형됨에 따라, 적외선의 입사량이나 필름으로부터의 방열량이 변화하고, 적외선 온도 센서의 출력이 변동되는 문제도 생긴다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 필름의 변형을 경감하고, 고정밀도화를 가능하게 하여 신뢰성을 확보할 수 있는 적외선 온도 센서 및 이 적외선 온도 센서를 이용한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1에 기재된 적외선 온도 센서는, 적외선을 흡수하는 필름과, 이 필름을 덮어 홀딩함과 아울러 필름과의 사이에 밀페적인 공간부를 형성하고, 개구부를 가져 적외선을 안내하는 도광부(導光部) 및 차폐벽을 가져 적외선을 차폐하는 차폐부(遮蔽部)를 구비한 케이스와, 상기 공간부와 외부 간의 통기성을 허용하는 통기 수단과, 상기 필름 위에 배치되며, 상기 도광부에 대응하는 위치에 설치된 적외선 검지용 감열 소자와, 상기 필름 위에 배치되며, 상기 차폐부에 대응하는 위치에 설치된 온도 보상용 감열 소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
통기 수단은, 공간부와 외부 간의 통기성을 허용하는 수단으로서, 그 형성 위치나 형태가 각별히 한정되는 것은 아니다.
적외선 검지용 감열 소자 및 온도 보상용 감열 소자로는, 박막 서미스터나 칩 서미스터가 바람직하게 사용되는데, 이들에 한정되지 않으며, 예를 들면, 열전대나 측온 저항체 등을 사용할 수 있다.
이러한 발명에 따르면, 필름의 변형을 경감하고, 고정밀도화를 가능하게 하여 신뢰성을 확보할 수 있다.
청구항 2에 기재된 적외선 온도 센서는, 청구항 1에 기재된 적외선 온도 센서에 있어서, 상기 통기 수단은 케이스에 형성된 관통홀(貫通孔)인 것을 특징으로 한다.
케이스는, 예를 들면, 제1 케이스 및 제2 케이스로 구성되는 경우, 이들 제1 케이스 및 제2 케이스 중 적어도 하나에 관통홀이 형성되면 된다.
청구항 3에 기재된 적외선 온도 센서는, 청구항 1에 기재된 적외선 온도 센서에 있어서, 상기 통기 수단은 케이스와 필름 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 4에 기재된 적외선 온도 센서는, 청구항 1에 기재된 적외선 온도 센서에 있어서, 상기 통기 수단은 도광부 및 차폐부에 대응하는 필름에 형성된 관통홀인 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 기재된 적외선 온도 센서는, 청구항 1에 기재된 적외선 온도 센서에 있어서, 상기 통기 수단은 차폐부에 대응하는 필름에 형성된 관통홀 및 케이스에 형성된 관통홀인 것을 특징으로 한다.
청구항 6에 기재된 적외선 온도 센서는, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 적외선 온도 센서에 있어서, 상기 도광부와 차폐부는 이들을 구획하는 구획벽을 축으로 하여 대략 대칭되는 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 7에 기재된 적외선 온도 센서는, 청구항 1 내지 청구항 6중 어느 한 항에 기재된 적외선 온도 센서에 있어서, 상기 필름에는 적외선 검지용 감열 소자 및 온도 보상용 감열 소자가 연결되는 배선 패턴이 형성되어 있으며, 이 배선 패턴에 연결된 외부 인출 단자와 외부 리드선 간의 연결부(連結部, 接續部)에 미립자의 충전물(필러)이 혼합된 절연성을 갖는 가열 경화물이 봉입되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 8에 기재된 적외선 온도 센서는, 청구항 7에 기재된 적외선 온도 센서에 있어서, 상기 미립자의 충전물의 1차 입자 크기가 5nm 내지 80nm인 것을 특징으로 한다.
청구항 9에 기재된 적외선 온도 센서는, 청구항 7 또는 청구항 8에 기재된 적외선 온도 센서에 있어서, 상기 가열 경화물이 에폭시 수지이고, 미립자의 충전물이 실리카, 탄산 칼슘, 카본 나노 튜브 또는 그라파이트인 것을 특징으로 한다.
청구항 10에 기재된 적외선 온도 센서는, 청구항 1 내지 청구항 6중 어느 한 항에 기재된 적외선 온도 센서에 있어서, 상기 필름에는, 적외선 검지용 감열 소자 및 온도 보상용 감열 소자가 연결되는 배선 패턴이 형성되어 있고, 이 배선 패턴에 연결된 외부 인출 단자와 외부 리드선은 중계 단자를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.
청구항 11에 따른 적외선 온도 센서를 이용한 장치는, 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 적외선 온도 센서가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
적외선 온도 센서는, 예를 들면, 복사기의 정착 장치, 배터리 유닛, IH 쿠킹 히터 등의 각종 장치에 사용할 수 있다. 적용되는 장치가 각별히 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 필름의 변형을 경감하고, 고정밀도화를 가능하게 하여 신뢰성을 확보할 수 있는 적외선 온도 센서 및 이 적외선 온도 센서를 이용한 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시한 사시도이다.
도 2는 동 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 3은 도 3(a)는 도 2(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 4는 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 6은 도 6(a)는 도 5(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 7은 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 9는 도 9(a)는 도 8(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 10은 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 12는 도 12(a)는 도 11(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 13은 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 15는 도 15(a)는 도 14(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 16은 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 17은 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 18은 도 18(a)는 도 17(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 19는 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 2는 동 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 3은 도 3(a)는 도 2(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 4는 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 6은 도 6(a)는 도 5(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 7은 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 9는 도 9(a)는 도 8(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 10은 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 12는 도 12(a)는 도 11(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 13은 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 15는 도 15(a)는 도 14(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 16은 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
도 17은 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도이다.
도 18은 도 18(a)는 도 17(a) 중 X-X선을 따른 단면도, (b)는 Y-Y선을 따른 단면도이다.
도 19는 동 적외선 온도 센서의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다.
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서에 대해 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 1은 적외선 온도 센서의 사시도를 나타내고, 도 2(a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도를 나타내고 있다. 또한, 도 3(a) 및 (b)는 단면도를 나타내고, 도 4는 필름 위의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다. 또한, 각 도면에서는 각 부재 및 부분을 인식 가능한 크기로 하기 위해 각 부재 및 부재의 축척을 적당히 변경하였다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 적외선 온도 센서(1)는, 케이스(2)와, 필름(3)과, 이 필름(3) 위에 설치된 적외선 검지용 감열 소자(4) 및 온도 보상용 감열 소자(5)를 구비하고 있다.
케이스(2)는 제1 케이스(21)와 제2 케이스(22)로 구성되어 있다. 구체적으로는, 제1 케이스(21)는 홀딩체이고, 제2 케이스(22)는 덮개 부재이다. 또한, 케이스(2)는, 예를 들면, 나일론, PBT, PPS나 ABS 등의 수지 재료에 의해 형성되어 있다.
또한, 케이스(2)를 형성하는 재료는 각별히 한정되지 않으며, 수지에 카본, 금속, 세라믹 등의 충전물을 함유시킨 재료, 알루미늄, 구리, 철, 니켈 등의 금속 재료, 금속 재료에 흑체 도장(黑體塗裝)을 실시한 재료 등을 사용할 수 있다.
제1 케이스(21)는 전면측(前面側)(도 2(b)의 상측)으로 돌출하는 대략 직육면체 형상의 본체부(21a)와 이 본체부(21a)의 주위에 형성된 대략 직사각형의 플랜지부(21b)를 구비하고 있다. 본체부(21a)에는 적외선을 안내하는 도광부(23) 및 적외선을 차폐하는 차폐부(24)가 형성되어 있다.
도광부(23)는 전면측에 개구부(23a)를 가져 측벽(21c) 및 구획벽(21d)에 의해 대략 직육면체 형상의 원통형으로 형성되어 있다. 구획벽(21d)은 도광부(23)와 차폐부(24) 간의 경계부에 위치하여 도광부(23)와 차폐부(24)를 구획하는 역할을 하고 있다. 또한, 도광부(23)의 내주측에는 필요에 따라 예를 들면, 흑색 도장(黑色塗裝)이나 알루마이트 처리 등을 실시하여 적외선 흡수층을 형성하도록 할 수도 있다. 또한, 도광부(23)의 내주면을 금속 연마하거나 내주면에 금속 도금을 실시하여 반사면을 형성하도록 할 수도 있다.
차폐부(24)는 도광부(23)에 인접하여 배치되어 있으며, 구획벽(21d)을 축으로 하여 도광부(23)와 대략 대칭의 형태로 형성되어 있다. 차폐부(24)는 차폐벽(24a)을 전면측(前面側)에 가져 측벽(21c) 및 구획벽(21d)에 의해 대략 직육면체 형상의 공간부(24b)가 형성되어 있다. 또한, 차폐벽(24a)과 대향하는 후면측은 개구되어 있다.
제2 케이스(22)는 후면측(背面側)(도 2(b)의 하측)으로 돌출하는 대략 직육면체 형상의 본체부(22a)와 이 본체부(22a)의 주위에 형성된 대략 직사각형의 플랜지부(22b)를 구비하고 있다. 본체부(22a)는 제1 케이스(21)의 본체부(21a)의 후면측의 형상과 대략 합치하는 형태로 형성되어 있어, 내측에는 상기 도광부(23)와 차폐부(24)에 대응하여 연속되는 공간부(22c)가 형성되도록 되어 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 후술하는 바와 같이, 이 공간부(22c) 및 상기 차폐부(24)의 공간부(24b)와 외부 간의 통기성을 허용하는 통기 수단이 설치되어 있다.
필름(3)은 대략 직사각형으로 형성된 수지 필름으로서, 도 4에 도시한 바와 같이 일 표면에 도시하지 않은 배선 패턴(7)이 형성되며, 이 배선 패턴(7)에 적외선 검지용 감열 소자(4) 및 온도 보상용 감열 소자(5)가 연결되어 배치되어 있다. 배선 패턴(7)의 종단에는 외부 인출 단자(8)가 형성되어 있어 이 외부 인출 단자(8)에는 외부 리드선(6)이 납땜이나 용접 등의 수단에 의해 전기적으로 연결되어 있다.
필름(3)은 불소, 실리콘, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, PPS(폴리페닐렌설파이드) 등의 고분자 재료로 이루어지는 수지를 사용할 수 있다. 적외선을 흡수하는 재료라면 다른 재료를 사용할 수도 있다. 또한, 이들 수지에 카본 블랙 또는 무기 안료(크롬 옐로, 벵갈라(Bengala), 티타늄 화이트, 군청의 하나 이상)를 혼합 분산시켜 대략 전체 파장의 적외선을 흡수할 수 있는 재료를 사용할 수도 있다.
이 필름(3)은 제1 케이스(21)와 제2 케이스(22)가 조합됨으로써 제1 케이스(21)의 플랜지부(21b)와 제2 케이스(22)의 플랜지부(22b) 사이에 개재되어 고정되도록 되어 있다. 또한, 이 경우, 적외선 검지용 감열 소자(4)는 도광부(23)에 대응하는 위치에 설치되고, 온도 보상용 감열 소자(5)는 차폐부(24)에 대응하는 위치에 설치되며, 아울러 제2 케이스(22)의 공간부(22c) 측에 위치되게 된다.
또한, 제1 케이스(21)와 제2 케이스(22)가 결합됨으로써 필름(3)은 케이스(1)에 덮여 홀딩됨과 아울러, 케이스(1)와 필름(3) 사이에는 상기와 같은 공간부(22c) 및 공간부(24b)가 밀폐적으로 형성된다.
여기서, 도 2(b) 및 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 제1 케이스(21)의 본체부(21a)(측벽(21c))로서, 차폐부(24)에 대응하는 필름(3) 근처에는 공간부(24b)와 외부 간의 통기성을 허용하는 통기 수단으로서 관통홀(11)이 형성되어 있다. 또한, 제2 케이스(22)의 본체부(22a)의 필름(3) 근처에는 마찬가지로 공간부(22c)와 외부 간의 통기성을 허용하는 통기 수단으로서 관통홀(12)이 형성되어 있다.
이들 관통홀(11, 12)은 공간부(22c) 및 공간부(24b)에 열기, 바람 등의 침입을 방지하기 위해 각별히 한정되지는 않으나, φ1μm 내지 φ800μm 정도로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 관통홀은 제1 케이스(21) 측과 제2 케이스(22) 측의 쌍방에 형성하는 것이 바람직한데, 적어도 하나의 케이스, 즉, 제1 케이스(21) 측 또는 제2 케이스(22) 측에 형성되어 있으면 되는 경우가 있다.
적외선 검지용 감열 소자(4)는 검지 대상물로부터의 적외선을 검지하여 검지 대상물의 온도를 측정한다. 온도 보상용 감열 소자(5)는 주위 온도를 검지하여 주위 온도를 측정한다. 이들 적외선 검지용 감열 소자(4) 및 온도 보상용 감열 소자(5)는 적어도 대략 동일한 온도 특성을 갖는 감열 소자로 구성되어 있으며, 상기 필름(3) 위에 배치되어 있다.
구체적으로는, 적외선 검지용 감열 소자(4) 및 온도 보상용 감열 소자(5)는 Mn, Co, Ni, Ti, Al, Zn, Cu 및 Fe의 금속 산화물을 함유하는 서미스터 등의 세라믹스 반도체로 구성되어 있다. 이 세라믹스 반도체는 온도 계수인 B 상수가 높기 때문에, 적외선을 흡수하는 필름(3)의 온도 변화를 충분한 감도로 검출할 수 있다.
상기 세라믹스 반도체는 입방정 스피넬상을 주상(主相)으로 하는 결정 구조를 가지고 있는 것이 바람직하며, 이 경우, 이방성도 없고, 또한 불순물층이 없으므로, 세라믹스 소결체 내에서 전기 특성의 불균일이 작고, 복수 개의 적외선 온도 센서를 사용할 때 고정밀한 측정이 가능해진다. 또한, 안정된 결정 구조이기 때문에, 내환경에 대한 신뢰성도 높다. 또한, 세라믹스 반도체로는 입방정 스피넬상으로 이루어지는 단상(單相)의 결정 구조가 가장 바람직하다.
또한, 적외선 검지용 감열 소자(4) 및 온도 보상용 감열 소자(5)가 세라믹스 반도체로 형성된 동일한 웨이퍼로부터 얻은 서미스터 소자, 박막 서미스터 중에서 소정의 허용 오차 내의 저항값으로 선별한 것임이 바람직하다.
이 경우, 쌍을 이루는 적외선 검지용 감열 소자(4) 및 온도 보상용 감열 소자(5)에서 B 상수의 상대 오차가 작아지고, 동시에 온도를 검출하는 양자의 온도차를 정밀하게 검출할 수 있다. 또한, 적외선 검지용 감열 소자(4) 및 온도 보상용 감열 소자(5)에 대해 B 상수의 선별 작업이나 저항값의 조정 공정이 불필요해져 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 적외선 검지용 감열 소자(4) 및 온도 보상용 감열 소자(5)에 사용하는 서미스터 소자의 구성은, 예를 들면, 벌크, 적층, 후막, 박막의 어느 구성이어도 좋다.
다음, 상기 적외선 온도 센서(1)의 동작에 대해 설명한다. 검지 대상물의 표면으로부터 방사된 적외선은 적외선 온도 센서(1)의 도광부(23)의 개구부(23a)로부터 입사되고, 도광부(23)에 안내되어 도광부(23)를 통과하여 필름(3)에 도달한다. 이 필름(3)에 도달한 적외선은 필름(3)에 흡수되어 열에너지로 변환된다.
변환된 열에너지는 적외선 검지용 감열 소자(4)에 전달되어 적외선 검지용 감열 소자(4)의 온도를 상승시킨다. 적외선 검지용 감열 소자(4)와 온도 보상용 감열 소자(5)는 적어도 대략 동일한 온도 특성을 갖는 세라믹스 반도체로서, 검지 대상물로부터의 적외선에 의해 적외선 검지용 감열 소자(4)의 저항값이 변화한다.
동시에, 적외선은 차폐부(24)의 차폐벽(24a)에 의해 가려지는데, 검지 대상물로부터의 복사열이나 주위 분위기 온도에 의해 케이스(2)의 온도가 상승하기 때문에, 온도 보상용 감열 소자(5)의 저항값도 케이스(2)의 온도 상승에 해당하는 저항값의 변화를 받는다.
이 경우, 도광부(23)와 차폐부(24)는 구획벽(21d)을 축으로 하여 대략 대칭의 형태로 형성되어 있기 때문에, 적외선 검지용 감열 소자(4)와 온도 보상용 감열 소자(5)는 주위의 온도 변화에 대해 동일하게 변화하고, 열적 외란(熱的外亂)에 대한 영향을 방지할 수 있으며, 검지 대상물로부터의 적외선에 의한 온도 변화를 확실하게 검출하는 것이 가능해진다.
또한, 케이스(2)가 금속 등의 열전도성을 갖는 재료로 형성되어 있는 경우에는, 주위의 온도 변화를 추종하여 적외선 온도 센서(1)의 온도 변화가 전체적으로 균일화할 수 있다.
이상과 같은 동작에 있어서, 종래의 적외선 온도 센서에서는 적외선 온도 센서의 주위 온도가 높아지면, 밀폐 상태로 된 공간부의 공기가 팽창하여 내압이 상승하고, 필름이 부풀어올라 변형되고, 또한 과도하게 공간부의 공기가 팽창하면 필름에 배선된 배선 패턴이 절단되는 등의 폐해가 발생하는 경우가 있다. 또한, 공간부의 내압의 상승, 저하의 반복으로 필름의 변형을 조장하게 된다.
그러나, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 케이스(21)에는 관통홀(11)이 형성되고, 제2 케이스(22)에는 관통홀(12)이 형성되어 있다. 따라서, 공간부(24b) 및 공간부(22c)의 내압이 상승하는 온도 환경에 있어서도, 관통홀(11) 및 관통홀(12)에 의해 외부와의 통기성이 확보되며, 내압의 상승을 억제하고, 필름(3)의 변형을 경감하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 공간부(24b)는 관통홀(11)에 의해 외부와 연통하고, 공간부(22c)는 관통홀(12)에 의해 외부와 연통한다.
이상과 같이 본 실시 형태에 따르면, 필름의 변형을 경감하고, 고정밀화를 가능하게 하여 신뢰성을 확보할 수 있는 적외선 온도 센서(1)를 제공할 수 있다.
다음, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서에 대해 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 도 5(a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도를 나타내고 있다. 또한, 도 6(a) 및 (b)는 단면도를 나타내고, 도 7은 필름 상의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다. 또한, 제1 실시 형태와 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시 형태는, 적외선 온도 센서의 구체적인 구성은 제1 실시 형태와 동일하다. 공간부(24b) 및 공간부(22c)와 외부 간의 통기성을 허용하는 통기 수단의 형성 태양이 다르다. 통기 수단은 케이스(2)와 필름(3) 사이에 형성되도록 되어 있다.
도 5(a) 및 (c) 및 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 통기 수단으로서 제1 케이스(2)의 플랜지부(21b)에 오목홈(13)이 형성되고, 제2 케이스(22)의 플랜지부(22b)에 오목홈(14)이 형성되어 있다. 이들 케이스(2)에 형성된 오목홈(13, 14)은 필름(3)을 개재하여 대향하도록 되어 있으므로, 통기 수단(오목홈(13, 14))은 케이스(2)와 필름(3) 사이에 형성되게 된다. 공간부(22c) 및 공간부(24b)에 열기, 바람 등의 침입을 방지하기 위해 각별히 한정되는 것은 아니지만, 통기 수단(오목홈(13, 14))의 간격은 1μm 내지 500μm로 형성하는 것이 바람직하다.
따라서, 공간부(24b)는 오목홈(13)에 의해 외부와 연통하고, 공간부(22c)는 오목홈(14)에 의해 외부와 연통한다. 따라서, 공간부(24b) 및 공간부(22c)의 내압의 상승을 억제하고, 필름(3)의 변형을 경감할 수 있다.
또한, 제1 케이스(2)의 플랜지부(21b)의 대략 전체 둘레와 필름(3) 사이, 제2 케이스(22)의 플랜지부(22b)의 대략 전체 둘레와 필름(3) 사이에 약간의 틈새가 형성되도록 통기 수단을 구성할 수도 있다. 이 경우에는, 예를 들면, 제1 케이스(21)와 제2 케이스(22)를 결합하는 긴밀도를 완화하는 등의 방법에 의해 구성할 수 있다.
이상과 같이 본 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태와 동일하게, 필름의 변형을 경감하고, 고정밀도화를 가능하게 하여 신뢰성을 확보할 수 있는 적외선 온도 센서(1)를 제공할 수 있다.
다음, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서에 대해 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 도 8(a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도를 나타내고 있다. 또한, 도 9(a) 및 (b)는 단면도를 나타내고, 도 7은 필름 상의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다. 또한, 제1 실시 형태와 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시 형태는 적외선 온도 센서의 구체적인 구성은 제1 실시 형태와 동일하나, 공간부(24b) 및 공간부(22c)와 외부 간의 통기성을 허용하는 통기 수단의 형성 태양이 다르다.
도 8(a), 도 9(a) 및 도 10에 도시한 바와 같이, 통기 수단으로서 필름(3)의 도광부(23) 및 차폐부(24)에 대응하는 위치에 표리(表裏)로 관통하는 관통홀(15, 16)이 배선 패턴(7)을 피하도록 형성되어 있다. 관통홀(15, 16)은 공간부(22c) 및 공간부(24b)에 열기, 바람 등의 침입을 방지하기 위해, 각별히 한정되는 것은 아니나, 1μm 내지 500μm로 형성하는 것이 바람직하다.
따라서, 공간부(22c)는 관통홀(15)에 의해 외부와 연통하고, 공간부(24b)는 관통홀(16)로부터 공간부(22c)를 지나 관통홀(15)을 거쳐 외부와 연통한다.
따라서, 상기 각 실시 형태와 마찬가지로, 공간부(24b) 및 공간부(22c)의 내압의 상승을 억제하고, 필름(3)의 변형을 경감할 수 있고, 고정밀도화를 가능하게 하여 신뢰성을 확보할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서에 대해 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 도 11(a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도를 나타내고 있다. 또한, 도 12(a) 및 (b)는 단면도를 나타내고, 도 13은 필름 상의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다. 또한, 제1 실시 형태와 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시 형태는 적외선 온도 센서의 구체적인 구성은 제1 실시 형태와 동일하나, 공간부(24b) 및 공간부(22c)와 외부 간의 통기성을 허용하는 통기 수단의 형성 태양이 다르다.
도 11(a), 도 12(a) 및 (b) 및 도 13에 도시한 바와 같이, 통기 수단으로서 필름(3)의 차폐부(24)에 대응하는 위치에 표리로 관통하는 관통홀(16)이 배선 패턴(7)을 피하도록 형성되어 있다. 또한, 제1 케이스(21)의 본체부(21a)(측벽(21c))로서, 차폐부(24)에 대응하는 필름(3) 근처에는 통기 수단으로서 관통홀(17)이 형성되어 있다.
따라서, 공간부(24b)는 관통홀(17)에 의해 외부와 연통하고, 공간부(22c)는 관통홀(16)로부터 공간부(24b)를 지나 관통홀(17)을 거쳐 외부와 연통한다.
또한, 상기 제1 케이스(21)의 본체부(21a)에 형성된 관통홀(17)은 제2 케이스(22)의 본체부(22a)에 형성하도록 할 수도 있다.
따라서, 상기 각 실시 형태와 동일하게, 공간부(24b) 및 공간부(22c)의 내압의 상승을 억제하고, 필름(3)의 변형을 경감하는 것이 가능해진다.
다음, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서에 대해 도 14 내지 도 16을 참조하여 설명한다. 도 14(a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도를 나타내고 있다. 또한, 도 15(a) 및 (b)는 단면도를 나타내고, 도 16은 필름 상의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다. 또한, 제1 실시 형태와 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시 형태는 적외선 온도 센서의 구체적인 구성은 제1 실시 형태와 동일하나, 공간부(24b) 및 공간부(22c)와 외부 간의 통기성을 허용하는 통기 수단의 형성 태양이 다르다. 또한, 외부 리드선(6)의 연결 구성을 나타내고 있다.
도 14(a), 도 15(a) 및 (b) 및 도 16에 도시한 바와 같이, 통기 수단으로서 필름(3)의 차폐부(24)에 대응하는 위치에 표리로 관통하는 관통홀(16)이 배선 패턴(7)을 피하도록 형성되어 있다. 또한, 제2 케이스(22)의 플랜지부(22b)에 오목홈(14)이 형성되어 있다. 따라서, 공간부(24b)는 관통홀(16)로부터 공간부(22c)를 지나 오목홈(14)을 거쳐 외부와 연통하고, 공간부(22c)는 오목홈(14)에 의해 외부와 연통한다. 따라서, 공간부(24b) 및 공간부(22c)의 내압의 상승을 억제할 수 있다.
도 14(d) 및 도 16에 도시한 바와 같이, 외부 인출 단자(8)에 외부 리드선(6)이 납땜 등에 의해 전기적으로 연결된다.
이 경우, 납땜 등의 연결부를 에폭시 수지 등의 절연성의 가열 경화물(Rh)을 봉입하여 보호하고, 연결부의 강도와 신뢰성을 향상시키는 방법이 채용된다. 그러나, 에폭시 수지는 유동성이 높으므로 봉입시에 상기 필름(3)과 케이스(1)의 이음매나 필름(3)을 타고 반대측까지 돌아들어갈 가능성이 있다. 이에 따라, 예를 들면, 통기 수단인 오목홈(14)이 에폭시 수지에 의해 막히고, 공간부(24b) 및 공간부(22c)가 밀폐 상태가 되어 버리는 문제가 발생한다.
본 실시 형태에서는 가열 경화물(Rh)인 에폭시 수지에 미립자의 충전물을 혼합하고 에폭시 수지의 액체의 증점(增粘)이나 틱소트로피(thixotropy)성을 부여함으로써 돌아들어감을 억제하고 있다. 따라서, 공간부(24b) 및 공간부(22c)가 밀폐 상태로 되어 버리는 것을 회피할 수 있다.
미립자의 충전물의 재질은 실리카가 최적이며, 1차 입자 크기가 5nm 내지 80nm인 미립자를 에폭시 수지에 혼합함으로써 유동성을 낮게 억제할 수 있다. 따라서, 에폭시 수지가 돌아들어가는 현상이 없어지고, 공간부(24b) 및 공간부(22c)가 밀폐 상태로 되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 미립자의 충전물의 재질은 실리카가 바람직하나, 카본 나노 튜브, 그라파이트 및 탄산 칼슘 등일 수도 있다. 탄산 칼슘의 경우, 증점이나 틱소트로피성을 부여하는 1차 입자 크기는 최대 80μm 정도이다.
다음, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 적외선 온도 센서에 대해 도 17 내지 도 19를 참조하여 설명한다. 도 17(a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도, (d)는 후면도를 나타내고 있다. 또한, 도 18(a) 및 (b)는 단면도를 나타내고, 도 19는 필름 상의 배선 연결 관계를 도시한 평면도이다. 또한, 제5 실시 형태와 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시 형태는 적외선 온도 센서의 구성은 제5 실시 형태와 동일하며, 통기 수단의 형성 태양도 동일하나, 외부 리드선(6)의 연결 구성에 대해 중계 단자(9)가 사용되고 있다.
즉, 이 외부 인출 단자(8)는 중계 단자(9)를 통해 외부 리드선(6)과 연결되도록 되어 있다. 중계 단자(9)는 대략 폭이 넓은 연결 단자부(91)와, 이 연결 단자부(91)로부터 뻗어나온 리드부(92)를 구비하고 있다. 또한, 이 중계 단자(9)는 수지 재료로 형성된 홀딩 부재(93)에 인서트 성형되어 일체화되어 있다.
이러한 중계 단자(9)는 리드부(92)가 외부 인출 단자(8)에 납땜이나 용접 등의 수단에 의해 전기적으로 연결되며, 그 후, 제1 케이스에 제2 케이스가 결합되도록 되어 있다. 또한, 홀딩 부재(93)는 제2 케이스(22) 측에 도시하지 않은 고정 수단에 의해 고정된다.
이러한 구성에 따르면, 중계 단자(9)의 연결 단자부(91)는 케이스(2)의 후면측에 있어서 외부에 노출되어 있는 상태로 되므로(도 17(d) 및 도 18(a) 참조), 제1 케이스와 제2 케이스가 결합된 후에, 이 연결 단자(91)에 임의의 외부 리드선(6)을 납땜이나 용접 등의 수단에 의해 연결할 수 있다.
따라서, 외부 리드선(6)을 필름(3)에 형성된 외부 인출 단자(8)에 직접 연결하지 않고, 중계 단자(9)를 개재하여 연결하기 때문에, 연결 강도를 높일 수 있고, 납땜 등의 연결부에 에폭시 수지 등의 절연성의 가열 경화물(Rh)을 봉입힐 필요가 없어진다. 따라서, 유동성이 높은 에폭시 수지 등의 가열 경화물(Rh)을 사용한 경우에 발생하는 통기 수단을 막는다는 문제를 회피할 수 있다.
또한, 중계 단자(9)를 사용함으로써, 외부 리드선(6)의 길이 등이 서로 다른 다양한 품종에 대응할 수 있고, 양산성을 향상시키는 것이 가능해진다. 즉, 외부 리드선(6)이 연결되지 않은 상태에서 적외선 온도 센서(1)를 관리할 수 있고, 이러한 적외선 온도 센서(1)에 외부 리드선(6)의 길이 등이 서로 다른 품종에 따라 외부 리드선(6)을 연결할 수 있다.
이상과 같이 본 실시 형태에 따르면, 통기 수단을 막는다는 문제를 회피할 수 있음과 아울러, 외부 리드선(6)의 길이 등이 서로 다른 품종이 증가하여 소량 다품종이 된 경우에도 양산성을 확보할 수 있다.
이상 설명해 온 각 실시 형태의 적외선 온도 센서(1)는 복사기의 정착 장치, 배터리 유닛, IH 쿠킹 히터 등의 각종 장치에 구비되어 적용할 수 있다. 각별히 적용되는 장치가 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시 형태의 구성에 한정되지 않으며, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다. 또한, 상기 각 실시 형태는 일례로서 제시한 것으로서, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않았다.
예를 들면, 통기 수단은 밀폐적인 공간부와 외부가 연통하도록 형성되어 있으면 되며, 형성 위치, 형상이나 개수 등 각별히 한정되는 것은 아니다.
또한, 적외선 검지용 감열 소자 및 온도 보상용 감열 소자로는 세라믹스 반도체로 형성된 박막 서미스터나 칩 서미스터가 바람직하게 사용되는데, 이들에 한정되지 않으며, 열전대나 측온 저항체 등을 사용할 수 있다.
1 적외선 온도 센서
2 케이스
3 필름
4 적외선 검지용 감열 소자
5 온도 보상용 감열 소자
6 외부 리드선
7 배선 패턴
8 외부 인출 단자
9 중계 단자
11~17 통기 수단
21 제1 케이스(홀딩체)
21d 구획벽
22 제2 케이스(덮개 부재)
22c, 24b 공간부
23 도광부
23a 개구부
24 차폐부
24a 차폐벽
Rh 가열 경화물(에폭시 수지)
2 케이스
3 필름
4 적외선 검지용 감열 소자
5 온도 보상용 감열 소자
6 외부 리드선
7 배선 패턴
8 외부 인출 단자
9 중계 단자
11~17 통기 수단
21 제1 케이스(홀딩체)
21d 구획벽
22 제2 케이스(덮개 부재)
22c, 24b 공간부
23 도광부
23a 개구부
24 차폐부
24a 차폐벽
Rh 가열 경화물(에폭시 수지)
Claims (11)
- 적외선을 흡수하는 필름과,
이 필름을 덮어 홀딩함과 아울러 필름과의 사이에 밀페적인 공간부를 형성하고, 개구부를 가져 적외선을 안내하는 도광부 및 차폐벽을 가져 적외선을 차폐하는 차폐부를 구비한 케이스와,
상기 공간부와 외부 간의 통기성을 허용하는 통기 수단과,
상기 필름 위에 배치되며, 상기 도광부에 대응하는 위치에 설치된 적외선 검지용 감열 소자와,
상기 필름 위에 배치되며, 상기 차폐부에 대응하는 위치에 설치된 온도 보상용 감열 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서. - 청구항 1에 있어서, 상기 통기 수단은 케이스에 형성된 관통홀인 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서.
- 청구항 1에 있어서, 상기 통기 수단은 케이스와 필름 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서.
- 청구항 1에 있어서, 상기 통기 수단은 도광부 및 차폐부에 대응하는 필름에 형성된 관통홀인 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서.
- 청구항 1에 있어서, 상기 통기 수단은 차폐부에 대응하는 필름에 형성된 관통홀 및 케이스에 형성된 관통홀인 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서.
- 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도광부와 차폐부는 이들을 구획하는 구획벽을 축으로 하여 대략 대칭되는 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서.
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름에는 적외선 검지용 감열 소자 및 온도 보상용 감열 소자가 연결되는 배선 패턴이 형성되어 있으며, 이 배선 패턴에 연결된 외부 인출 단자와 외부 리드선 간의 연결부에 미립자의 충전물이 혼합된 절연성을 갖는 가열 경화물이 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서.
- 청구항 7에 있어서, 상기 미립자의 충전물의 1차 입자 크기가 5nm 내지 80nm인 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서.
- 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 가열 경화물이 에폭시 수지이고, 미립자의 충전물이 실리카, 탄산 칼슘, 카본 나노 튜브 또는 그라파이트인 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서.
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름에는, 적외선 검지용 감열 소자 및 온도 보상용 감열 소자가 연결되는 배선 패턴이 형성되어 있고, 이 배선 패턴에 연결된 외부 인출 단자와 외부 리드선은 중계 단자를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서.
- 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 적외선 온도 센서가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 온도 센서를 이용한 장치.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101930898B1 (ko) * | 2018-06-26 | 2019-03-11 | (주)힌지코리아 | 비접촉식 온도센서 조립체 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6076549B1 (ja) * | 2015-03-25 | 2017-02-08 | Ｓｅｍｉｔｅｃ株式会社 | 赤外線温度センサ、回路基板及び赤外線温度センサを用いた装置 |
| CN207300417U (zh) * | 2015-03-25 | 2018-05-01 | 世美特株式会社 | 红外线温度传感器以及使用红外线温度传感器的装置 |
| JP2017181130A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 三菱マテリアル株式会社 | 赤外線センサ装置 |
| CN109073469B (zh) * | 2016-06-13 | 2019-06-25 | 株式会社芝浦电子 | 红外线温度传感器 |
| US10533898B2 (en) * | 2016-12-20 | 2020-01-14 | Shibaura Electronics Co., Ltd. | Infrared temperature sensor |
| CN106629574B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-02-05 | 中国科学院微电子研究所 | 一种mems红外光源及其制作方法 |
| WO2018225141A1 (ja) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | 株式会社芝浦電子 | 赤外線温度センサおよびその製造方法 |
| WO2019053759A1 (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 株式会社芝浦電子 | 赤外線温度センサ |
| KR102213701B1 (ko) * | 2019-07-16 | 2021-02-08 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 온도 감지 장치 및 이를 이용한 온도 감지 시스템 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5683181A (en) * | 1995-05-12 | 1997-11-04 | Thermal Wave Imaging, Inc. | Method and apparatus for enhancing thermal wave imaging of reflective low-emissivity solids |
| JP2003194630A (ja) | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Ishizuka Electronics Corp | 非接触温度センサおよび非接触温度センサ用検出回路 |
| KR20130014707A (ko) | 2011-07-26 | 2013-02-08 | 삼성전자주식회사 | 전자책 또는 전자노트에 대한 요약 데이터 생성 장치 및 방법 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0566529A (ja) | 1991-09-06 | 1993-03-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラー画像の減力方法 |
| JP2582416Y2 (ja) * | 1992-02-18 | 1998-10-08 | シチズン時計株式会社 | サーモパイル |
| JP3223461B2 (ja) * | 1993-01-14 | 2001-10-29 | 能美防災株式会社 | 焦電素子 |
| GB2310952B (en) * | 1996-03-05 | 1998-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | Infrared detector |
| JPH11132857A (ja) * | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 赤外線検出器 |
| JP2001326367A (ja) * | 2000-05-12 | 2001-11-22 | Denso Corp | センサおよびその製造方法 |
| JP4147740B2 (ja) * | 2000-11-30 | 2008-09-10 | 株式会社デンソー | 温度センサ |
| JP3859479B2 (ja) * | 2001-10-17 | 2006-12-20 | 日本電気株式会社 | ボロメータ型赤外線検出器 |
| JP2004061283A (ja) | 2002-07-29 | 2004-02-26 | Ishizuka Electronics Corp | 赤外線センサ及びこれを用いた物体の大きさと表面温度の判定装置 |
| JP4432947B2 (ja) * | 2006-09-12 | 2010-03-17 | 株式会社デンソー | 赤外線式ガス検出器 |
| JP4096992B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2008-06-04 | 株式会社日立製作所 | 半導体モジュールの製造方法 |
| CN102203574B (zh) * | 2008-10-21 | 2013-10-30 | 生命扫描有限公司 | 测试条的红外温度测量 |
| JP5404548B2 (ja) * | 2010-07-26 | 2014-02-05 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
| US8481943B2 (en) * | 2010-09-04 | 2013-07-09 | Accuflux Inc. | Net solar radiometer |
| CN102401699B (zh) * | 2010-09-17 | 2015-08-19 | 三菱综合材料株式会社 | 温度传感器 |
| WO2013014707A1 (ja) | 2011-07-26 | 2013-01-31 | 株式会社芝浦電子 | 赤外線温度センサ、及び、それを用いた定着器 |
| JP5853476B2 (ja) * | 2011-08-04 | 2016-02-09 | セイコーエプソン株式会社 | 赤外線検出素子及び電子機器 |
-
2014
- 2014-08-06 US US14/909,138 patent/US10107689B2/en active Active
- 2014-08-06 KR KR1020167001699A patent/KR102265449B1/ko active IP Right Grant
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- 2014-08-06 JP JP2015520730A patent/JP5847985B2/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5683181A (en) * | 1995-05-12 | 1997-11-04 | Thermal Wave Imaging, Inc. | Method and apparatus for enhancing thermal wave imaging of reflective low-emissivity solids |
| JP2003194630A (ja) | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Ishizuka Electronics Corp | 非接触温度センサおよび非接触温度センサ用検出回路 |
| KR20130014707A (ko) | 2011-07-26 | 2013-02-08 | 삼성전자주식회사 | 전자책 또는 전자노트에 대한 요약 데이터 생성 장치 및 방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101930898B1 (ko) * | 2018-06-26 | 2019-03-11 | (주)힌지코리아 | 비접촉식 온도센서 조립체 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2015020081A1 (ja) | 2017-03-02 |
| DE112014003676T5 (de) | 2016-05-04 |
| CN105452826A (zh) | 2016-03-30 |
| KR102265449B1 (ko) | 2021-06-15 |
| WO2015020081A1 (ja) | 2015-02-12 |
| CN105452826B (zh) | 2019-07-23 |
| JP5847985B2 (ja) | 2016-01-27 |
| US10107689B2 (en) | 2018-10-23 |
| US20160169745A1 (en) | 2016-06-16 |
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