WO2015151388A1 - 赤外線センサ - Google Patents

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WO2015151388A1
WO2015151388A1 PCT/JP2015/000702 JP2015000702W WO2015151388A1 WO 2015151388 A1 WO2015151388 A1 WO 2015151388A1 JP 2015000702 W JP2015000702 W JP 2015000702W WO 2015151388 A1 WO2015151388 A1 WO 2015151388A1
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WO
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lenses
lens
infrared
infrared sensor
pair
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Application number
PCT/JP2015/000702
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝浩 園
西川　尚之
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0806—Focusing or collimating elements, e.g. lenses or concave mirrors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
    • G01J5/0025—Living bodies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0808—Convex mirrors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/005—Prospecting or detecting by optical means operating with millimetre waves, e.g. measuring the black losey radiation

Definitions

  • the present invention relates to an infrared sensor, and more particularly, to an infrared sensor including a lens array and an infrared detection element.
  • a pyroelectric infrared sensor 101 is provided with a pyroelectric infrared sensor 101, a mirror 103 that covers the pyroelectric infrared sensor 101, and a lens body 102 that is disposed in front of the mirror 103.
  • the pyroelectric infrared sensor 101 includes an element element 116.
  • the lens main body 102 includes five lenses 121.
  • Each lens 121 is arranged along the dome part 122 which forms a part of spherical surface (about 1/4).
  • the outer surface of the dome part 122 is a curved surface that is substantially smoothly continuous.
  • part corresponding to each lens 121 protrudes from the inner surface of the dome part 122, and is an uneven surface.
  • the mirror 103 and the lens body 102 constitute an optical system.
  • seven detection beams are set for one pyroelectric infrared sensor 101 by arranging an optical system in an infrared incident path to the pyroelectric infrared sensor 101.
  • a detection beam a small range in which the amount of infrared rays incident on the pyroelectric infrared sensor 101 is near the peak.
  • a beam A13 seven detection beams are referred to as a beam A13, a beam B13, a beam C13, and a beam D13 in order from a detection beam having a smaller angle due to a difference in the angle of the detection beam in a horizontal plane.
  • the angle of the detection beam in the horizontal plane is 0 degree in the front direction.
  • the left and right lenses 121 of the five lenses 121 are shared by the beam C13 and the beam D13.
  • the beam C13 passes through the lens 121 and directly enters the light receiving surface of the pyroelectric infrared sensor 101.
  • the beam D13 passes through the lens 121, is reflected by the mirror 103, and enters the light receiving surface of the pyroelectric infrared sensor 101.
  • an infrared human body detector having the configuration shown in FIG. 17 is also proposed.
  • This infrared human body detector has substantially the same configuration as the infrared human body detector of FIG. 17
  • the left and right lenses 121 of the five lenses 121 are shared by the beam C13 and the beam D13, so that the aberrations of the beams C13 and C14 are reduced. Is difficult.
  • An object of the present invention is to provide an infrared sensor capable of suppressing aberration.
  • the infrared sensor of the present invention includes an infrared detection element, a lens array, and an optical member.
  • the lens array includes a plurality of lenses arranged in a row and has a function of condensing infrared rays on a light receiving surface of the infrared detection element.
  • a first surface including a group of first lens surfaces of each of the plurality of lenses, and a second surface including a group of second lens surfaces of the plurality of lenses.
  • the optical member is disposed between the lens array and the infrared detection element and has a function of controlling a visual field of the infrared detection element.
  • the optical member is configured to pass infrared rays that pass through lenses other than the pair of lenses located at both ends of the plurality of lenses, and a part of infrared rays that pass through the pair of lenses is directed to the light receiving surface side.
  • a pair of reflecting mirror surfaces is provided. The pair of mirror surfaces are curved surfaces that condense the part of infrared rays onto the light receiving surface.
  • the infrared sensor of the present invention it becomes possible to suppress aberrations.
  • FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing a main part of the infrared sensor according to the embodiment.
  • FIG. 1B is a rear view of the optical member and the lens array in the infrared sensor according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the infrared sensor according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of a state in which the cover of the infrared sensor according to the embodiment is attached to the optical member.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view in which the optical member and the lens array in the infrared sensor according to the embodiment are viewed from the back side, partly omitted.
  • FIG. 5A is a schematic plan view of an infrared detection element in the infrared sensor of the embodiment.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of a light receiving surface of an infrared detection element in the infrared sensor of the embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic explanatory diagram of a detection zone by the infrared sensor according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic explanatory diagram of a detection zone by the infrared sensor of the first comparative example.
  • FIG. 9 is a circuit block diagram of the infrared sensor according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic explanatory diagram of the center of the aperture stop of the infrared sensor according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a side view of an essential part of the optical member in the infrared sensor according to the embodiment.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of an infrared traveling path in the infrared sensor according to the embodiment.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of stray light generated in a conventional infrared human body detector.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the infrared sensor of the first modified example.
  • FIG. 15A is a schematic explanatory diagram of a Fresnel lens in the infrared sensor of the embodiment.
  • FIG. 15B is a schematic YY sectional view of FIG. 15A.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a main part of an infrared human body detector showing a conventional example.
  • FIG. 17 is a schematic exploded perspective view of an infrared human body detector showing another conventional example.
  • FIG. 1A corresponds to a schematic cross section taken along the plane P4 in FIG.
  • the infrared sensor 1 includes an infrared detection element 2, a lens array 3, and an optical member 4.
  • the lens array 3 includes a plurality of first lenses 31 (lenses) arranged in a row, and has a function of condensing infrared rays on the light receiving surface 2 a of the infrared detection element 2.
  • the lens array 3 includes a first surface 3 a including a group of first lens surfaces 31 a of the plurality of first lenses 31, and a second surface 3 b including a group of second lens surfaces 31 b of the plurality of first lenses 31. .
  • the optical member 4 is disposed between the lens array 3 and the infrared detection element 2 and has a function of controlling the field of view of the infrared detection element 2.
  • the optical member 4 is configured to transmit infrared rays that pass through the first lenses 31 other than the pair of first lenses 31 located at both ends of the plurality of first lenses 31, and the infrared rays that have passed through the pair of first lenses 31.
  • a pair of mirror surfaces 44 that reflect some infrared rays toward the light receiving surface 2a are provided.
  • the pair of mirror surfaces 44 are curved surfaces that collect the part of the infrared rays on the light receiving surface 2a.
  • the infrared sensor 1 can have each of the pair of mirror surfaces 44 have a function of reflecting incident infrared rays toward the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2 and a function of reducing aberration. Become. Therefore, aberration can be suppressed in the infrared sensor 1.
  • the infrared sensor 1 can achieve high sensitivity by suppressing aberration.
  • the infrared sensor 1 includes a sensor main body 20 having an infrared detection element 2 and a cover 30 in which the lens array 3 is integrally formed.
  • the sensor body 20 includes a package 21 in which the infrared detection element 2 is housed.
  • the cover 30 is disposed so as to cover the sensor body 20 and the optical member 4.
  • the optical member 4 is attached to the sensor body 20.
  • a cover 30 is attached to the optical member 4.
  • the package 21 includes a pedestal 27 and a cap 28 fixed to the pedestal 27, and a window hole 28 d is formed in the cap 28 in front of the infrared detection element 2. it can.
  • the window hole 28d is closed by an infrared transmitting member 29.
  • the infrared transmitting member 29 for example, a silicon substrate or a germanium substrate can be used.
  • the infrared transmitting member 29 is preferably provided with an appropriate optical filter film, antireflection film, and the like.
  • the pedestal 27 is preferably made of metal.
  • the pedestal 27 is formed in a disc shape.
  • the cap 28 is preferably made of metal.
  • the cap 28 preferably includes a cylindrical body 28a, a first flange 28b, and a second flange 28c.
  • the cylinder 28a is formed in a cylindrical shape.
  • the first flange 28b protrudes outward from the first end portion of the cylindrical body 28a on the side close to the pedestal 27.
  • the second flange 28c protrudes inward from a second end portion opposite to the first end portion of the cylindrical body 28a.
  • the inner peripheral surface of the second flange 28c constitutes the inner peripheral surface of the window hole 28d.
  • the cap 28 has a bottomed cylindrical shape as a whole.
  • the pedestal 27 is provided with a first lead pin, a second lead pin, and a third lead pin penetrating in the thickness direction of the pedestal 27.
  • the pedestal 27 holds the first lead pin, the second lead pin, and the third lead pin.
  • the first lead pin constitutes a terminal for taking out the output signal of the infrared sensor 1.
  • the second lead pin constitutes a power supply terminal for the infrared sensor 1.
  • the third lead pin constitutes a ground terminal of the infrared sensor 1.
  • the infrared detection element 2 is a quad-type pyroelectric element in which four detection units 24 are formed on one pyroelectric substrate 23. Can be configured.
  • each detection unit 24 In the infrared detecting element 2, four detectors 24 are arranged in a 2 ⁇ 2 array on one pyroelectric substrate 23.
  • the planar view shape of each detection unit 24 can be a square shape.
  • the center of the detection unit 24 is located at each of the four corners of the virtual square VR1 (see FIG. 6) inside the outer peripheral line 23d of the pyroelectric substrate 23 at the center of the pyroelectric substrate 23.
  • the pyroelectric substrate 23 is a substrate having pyroelectric properties.
  • the pyroelectric substrate 23 is made of, for example, a single crystal LiTaO 3 substrate.
  • Each detection unit 24 includes a surface electrode 25 formed on the surface 23 a of the pyroelectric substrate 23, a back electrode 26 formed on the back surface 23 b of the pyroelectric substrate 23, and the surface electrode 25 on the pyroelectric substrate 23. It is a capacitor
  • the polarity of the surface electrode 25 located on the lens array 3 side in each detector 24 is indicated by the signs “+” and “ ⁇ ”.
  • the light receiving surface 24 a of the detection unit 24 is the surface of the surface electrode 25.
  • the infrared detection element 2 includes two detection units 24 having the same polarity on one diagonal line of the virtual square VR ⁇ b> 1 connected in parallel, and the same polarity 2 on the other diagonal line.
  • the detection units 24 are connected in parallel.
  • the infrared detection element 2 is formed by connecting two detection units 24 arranged side by side in the left-right direction in FIG. 5A in antiparallel and side by side in the vertical direction in FIG. 5A.
  • the two detection units 24 are connected in antiparallel.
  • the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2 is the smallest convex polygon VR2 (FIG. 6) that includes each of the light reception surfaces 24a of the plurality of detection units 24.
  • the detection area of the infrared sensor 1 can be determined by the infrared detection element 2 and the lens array 3.
  • detection zones corresponding to the number of detection units 24 are set for each first lens 31.
  • a detection zone can be set.
  • the detection zone is a small range in which the amount of infrared rays incident on the infrared detection element 2 is near the peak, and is an effective region for detecting infrared rays from an object to be detected.
  • the detection zone is described as a detection beam in Document 1.
  • the infrared sensor 1 includes the optical member 4, each of the first lenses 31D at both ends of the plurality of first lenses 31 arranged in a row is detected twice as much as the other first lenses 31A, 31B, and 31C.
  • a zone can be set.
  • the infrared sensor 1 may have a configuration in which the lens array 3 includes a plurality of second lenses 32 in addition to the plurality of first lenses 31.
  • FIG. 7 is a schematic explanatory diagram of each detection zone formed on a semi-cylindrical virtual screen assumed at a position away from the infrared sensor on the front side of the infrared sensor 1.
  • FIG. 7 shows a case where the infrared sensor 1 is arranged such that the seven first lenses 31 of the infrared sensor 1 are on the upper stage and the three second lenses 32 are on the lower stage.
  • the horizontal axis of FIG. 7 is an angle formed between the normal line and a straight line inclined from the normal line on a virtual horizontal plane including a normal line standing at the center 2b of the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2.
  • FIG. 7 has shown the distance from the reference plane in the up-down direction when a virtual horizontal surface is made into a reference plane.
  • the distance between the infrared sensor 1 and the virtual screen is set to 3 m.
  • FIG. 8 is a schematic explanatory diagram of each detection zone of the infrared human body detector of FIG. Comparing FIG. 7 and FIG. 8, it can be seen that the infrared sensor 1 can shorten the interval between the groups of four detection zones as compared with the infrared human body detector of FIG. Thereby, the infrared sensor 1 can achieve higher sensitivity than the infrared human body detector of FIG.
  • the sensor body 20 includes an amplifier circuit 201, a band filter 202, a comparison circuit 203, and an output circuit 205 in addition to the infrared detection element 2.
  • the amplifier circuit 201, the band filter 202, the comparison circuit 203, and the output circuit 205 are preferably integrated in one IC (Integrated Circuit) element 206.
  • IC Integrated Circuit
  • a substrate on which the infrared detection element 2 and the IC element 206 are mounted is preferably accommodated in the package 21.
  • the amplification circuit 201 is a circuit that amplifies the output signal of the infrared detection element 2.
  • the amplifier circuit 201 can be constituted by, for example, a current-voltage conversion circuit and a voltage amplifier circuit.
  • the current-voltage conversion circuit is a circuit that converts a current signal that is an output signal output from the infrared detection element 2 into a voltage signal and outputs the voltage signal.
  • the voltage amplification circuit is a circuit that amplifies and outputs a voltage signal in a predetermined frequency band among the voltage signals converted by the current-voltage conversion circuit.
  • the band filter 202 is a filter that removes unnecessary frequency components that become noise from the voltage signal amplified by the amplifier circuit 201.
  • the comparison circuit 203 is a circuit that compares the voltage signal amplified by the amplification circuit 201 with a preset threshold value and determines whether or not the voltage signal exceeds the threshold value.
  • the comparison circuit 203 can be configured using, for example, a comparator.
  • the output circuit 205 is a circuit that outputs a detection signal as an output signal when the comparison circuit 203 determines that the voltage signal has exceeded a threshold value.
  • the cover 30 is formed integrally with the lens array 3.
  • the lens array 3 has a function of imparting uneven sensitivity to the visual field of the infrared detection element 2.
  • the lens array 3 has the infrared detection element 2 so that the rate of change of the infrared ray incident on the infrared detection element 2 is relatively large even if the movement of a person existing in the field of view of the infrared detection element 2 is minute. It has a function to cause uneven sensitivity in the visual field.
  • the lens array 3 is configured to suppress, for example, the optical member 4 and the sensor main body 20 from being visually recognized by a person who has seen the infrared sensor 1.
  • a material of the lens array 3 it is preferable to employ, for example, polyethylene to which a white pigment is added. Therefore, the material of the cover 30 is preferably polyethylene added with a white pigment.
  • the cover 30 can be formed by a molding method, for example. As the molding method, for example, an injection molding method, a compression molding method, or the like can be employed.
  • the lens array 3 is formed by integrally forming a plurality of first lenses 31 and a plurality of second lenses 32 on a semi-cylindrical base portion 30a.
  • the cover 30 includes a cover main body 300 (see FIGS. 2 and 3) surrounding the sensor main body 20 and the optical member 4.
  • the cover main body 300 is formed in a rectangular frame shape.
  • the cover main body 300 includes a pair of side walls 301 that are continuous to both ends in the outer peripheral direction of the base portion 30a, and a pair of side walls 302 that are continuous to both ends in the axial direction of the base portion 30a. Thereby, the cover 30 can improve the stability of the shape of the lens array 3 formed on the semi-cylindrical base portion 30a.
  • the lens array 3 is a condensing lens, and the first surface 3a constitutes an infrared incident surface, and the second surface 3b constitutes an infrared emission surface.
  • the first surface 3a is preferably a single convex curved surface having an axis of symmetry.
  • the first surface 3a is preferably flush with the outer surface 30aa of the base portion 30a.
  • the lens array 3 is preferably designed such that the focal point is at the same position on the infrared detection element 2 side of each first lens 31.
  • the plurality of first lenses 31 includes four types of first lenses 31 having different shapes.
  • the type of the first lens 31 is not limited to four types, and may be five types, for example.
  • the plurality of second lenses 32 includes two types of second lenses 32 having different shapes.
  • the type of the second lens 32 is not limited to two types, and may be three types, for example.
  • first lenses 31 may be described with different symbols.
  • second lenses 32 may be described with different reference numerals.
  • the first lens 31 intersecting the center line passing through the center 2b of the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2 is defined as a first lens 31A, and a pair of first lenses 31B in order from the first lens 31A.
  • a pair of first lenses 31C and a pair of first lenses 31D are provided.
  • the middle first lens 31 among the seven first lenses 31 arranged in a row is the first lens 31A, and the pair of first lenses 31B and the pair of first lenses 31A are arranged in order from the first lens 31A.
  • the first lens 31C is a pair of first lenses 31D.
  • the pair of first lenses 31 ⁇ / b> D constitutes a pair of first lenses 31 positioned at both ends of the plurality of first lenses 31 arranged in a line.
  • a detection zone in which an infrared ray bundle used to form an image on the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2 passes through the first lens 31A is referred to as a detection zone A3.
  • a detection zone in which an infrared ray bundle used for forming an image on the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2 passes through the first lens 31B is referred to as a detection zone B3.
  • a detection zone in which an infrared ray bundle used to form an image on the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2 passes through the first lens 31C is referred to as a detection zone C3.
  • a detection zone in which an infrared ray bundle used for forming an image on the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2 passes only through the first lens 31D is referred to as a detection zone D3.
  • a detection zone in which an infrared ray bundle used to form an image on the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2 passes through the mirror surface 44 and the first lens 31D is referred to as a detection zone D4.
  • FIG. 1A the center lines of the detection zones A3, B3, C3, D3 and D4 are shown.
  • the cover 30 is formed with an aperture stop for each of the first lens 31 and the second lens 32.
  • Each aperture stop corresponding to each first lens 31 on a one-to-one basis defines an infrared transmission region of the corresponding first lens 31.
  • Each aperture stop corresponding to each second lens 32 on a one-to-one basis defines an infrared transmission region of the corresponding second lens 32.
  • aperture stop means an aperture that defines an optical aperture through which an infrared ray bundle used to form an image on the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2 passes.
  • the “optical aperture” in the present specification means an infrared transmission region through which an infrared ray bundle passes, and does not include a physical aperture such as a through hole.
  • the aperture stop corresponding to the first lens 31 limits the infrared ray passing region by the edge of the first lens 31.
  • the edge of the first lens 31D includes a portion of the cover 30 that is adjacent to the first lens 31D and a first lens 31C that is adjacent to the first lens 31D.
  • the center Q1 of the aperture stop of the first lens 31D is the center of an area surrounded by the thick portion 30c adjacent to the first lens 31D and the first lens 31C in the cover 30 (see FIG. 10).
  • the thick portion 30 c is a portion of the cover 30 that is formed to be thicker than the peripheral portion of the first lens 31. It is preferable that the thickness of the thick portion 30 c is set so that infrared rays are less likely to pass through than the peripheral portion of the first lens 31. “Being less likely to transmit infrared rays” means that the infrared rays are more attenuated and less likely to pass through.
  • the infrared sensor 1 for example, as an infrared ray to be controlled controlled by the lens array 3, for example, an infrared ray having a wavelength range of 8 ⁇ m to 13 ⁇ m can be given.
  • the transmittance of the infrared light to be controlled perpendicularly incident on an arbitrary point on the first lens surface 31 a is about 40%. Decreases.
  • the term “perpendicularly incident” means that the light is incident on an arbitrary point on the first lens surface 31a along the normal of the arbitrary point.
  • the optical path length of the infrared light to be controlled that is obliquely incident on an arbitrary point on the first lens surface 31a of the first lens 31 is longer than the thickness of the first lens 31 corresponding to the arbitrary point. There is a concern that the transmittance becomes too low.
  • obliquely incident means that the light is incident on an arbitrary point on the first lens surface 31a from a direction inclined with respect to the normal of the arbitrary point.
  • the cover 30 preferably has a rectangular aperture stop for each first lens 31.
  • the boundary between the adjacent first lenses 31 is linear.
  • the cover 30 can reduce the gap between the adjacent first lenses 31 in a configuration in which the plurality of first lenses 31 are arranged in a line. Therefore, the infrared sensor 1 can achieve high sensitivity.
  • the cover 30 can have a rectangular aperture stop for each second lens 32.
  • the boundary between the adjacent second lenses 32 is preferably linear. Thereby, the cover 30 can reduce the gap between the adjacent second lenses 32 in a configuration in which the plurality of second lenses 32 are arranged in a line. Therefore, the infrared sensor 1 can achieve high sensitivity.
  • Each of the pair of first lenses 31D includes a straight line L12 connecting the center Q2 of the second lens surface 31b and the center 2b of the light receiving surface 2a, and a normal L11 of the center Q1 of each aperture stop of the pair of first lenses 31D. And non-parallel to each other (see FIG. 10). Thereby, the infrared sensor 1 can enhance the light collecting function.
  • the first surface 3a is constituted by a part of a semi-cylindrical surface.
  • the central axis of the second lens surface 31b is parallel to a straight line connecting the center of the aperture stop and the center of the mirror surface 44 of the pair of mirror surfaces 44 facing the second lens surface 31b. It can be set as the structure which is. Thereby, the infrared sensor 1 can further reduce the aberration of infrared rays that are incident on the light receiving surface 2 a of the infrared detecting element 2 via the mirror surface 44.
  • each of the pair of first lenses 31D may be configured such that the central axis of the second lens surface 31b is parallel to a straight line connecting the center Q1 of the aperture stop and the center 2b of the light receiving surface 2a.
  • the infrared sensor 1 can further reduce the aberration of infrared rays that are incident on the light receiving surface 2a of the infrared detecting element 2 without using the mirror surface 44.
  • the center axis of the second lens surface 31b is a straight line connecting the center Q1 of the aperture stop and the centers of the pair of mirror surfaces 44, and the center Q1 of the aperture stop and the light reception. It is good also as a structure which is parallel to the bisector of the angle
  • the infrared sensor 1 causes the aberration of infrared rays incident on the light receiving surface 2a of the infrared detecting element 2 through the mirror surface 44 and the infrared rays incident on the light receiving surface 2a of the infrared detecting element 2 without passing through the mirror surface 44. It is possible to reduce variations in aberrations. Therefore, the infrared sensor 1 can make the sensitivity uniform between the detection zone D3 not passing through the mirror surface 44 and the detection zone D4 passing through the mirror surface 44.
  • the mirror surface 44 can be constituted by, for example, a part of a spherical surface, a part of a general aspherical surface, a part of a toroidal surface, or the like.
  • a toroidal surface for example, an anamorphic aspheric surface can be employed.
  • the optical member 4 may have a configuration in which, for example, a metal plating film that reflects infrared rays is provided on the surface of a synthetic resin molded product.
  • a metal plating film that reflects infrared rays is provided on the surface of a synthetic resin molded product.
  • the metal aluminum or the like having a high reflectance with respect to infrared rays is preferable.
  • the optical member 4 includes a reflecting piece 43 having a pair of mirror surfaces 44 and a support portion 42 that supports the reflecting piece 43 (see FIGS. 2 and 3).
  • a first slit 45 through which infrared light passes through the first lenses 31 ⁇ / b> A, 31 ⁇ / b> B, and 31 ⁇ / b> C other than the pair of first lenses 31 ⁇ / b> D among the plurality of first lenses 31 is formed in the central portion of the reflecting piece 43. (See FIGS. 1B, 2 and 3).
  • the optical member 4 preferably has a curved shape in which the outline of the reflecting piece 43 is convex in a direction away from the first slit 45.
  • the infrared sensor 1 has the first slit 45 formed in the reflection piece 43, so that the infrared ray passing through the first lens 31A can be prevented from being eclipse by the reflection piece 43. It is possible to suppress a decrease in sensitivity due to the above. “Kere” means a phenomenon in which the infrared rays traveling through the first lens 31 toward the light receiving surface 2 a of the infrared detecting element 2 are blocked by the reflecting piece 43.
  • the infrared sensor 1 is configured such that the outline of the reflecting piece 43 is a curved shape that is convex in a direction away from the first slit 45, so that infrared rays passing through the first lens 31B are prevented from being damaged by the reflecting piece 43.
  • FIG. 1A the traveling path L1 closest to the first lens 31A among the traveling paths of the infrared rays collected through the first lens 31B and focused on the center 2b of the light receiving surface 2a of the infrared detecting element 2, and the first lens 31A.
  • the travel path L2 farthest from the head is schematically shown by a broken line.
  • the traveling paths L1 and L2 indicated by broken lines in FIG. 1A are formed on a plane different from the plane including the cross section shown in FIG. 1A.
  • the reflective piece 43 has a first portion by making the width of the portion close to the support portion 42 in the reflective piece 43 smaller than the width of the portion where the first slit 45 is formed. It is possible to suppress the infrared rays passing through the lens 31 ⁇ / b> A from being distorted by the reflecting piece 43.
  • the reflecting piece 43 is closer to the center line of the first lens 31 ⁇ / b> A and the first side as the inner surface 45 a of the first slit 45 approaches the first first lens 31 ⁇ / b> A among the plurality of first lenses 31.
  • the inclined surface has a long distance from the plane P1 including the center line of the slit 45.
  • the traveling path of infrared rays is indicated by alternate long and short dash lines L21 to L24.
  • the stray light means an infrared ray that is undesired for image formation and is generated by reflection on the optical member 4.
  • infrared detector of FIG. 16 for example, as shown in FIG. 13, infrared light whose traveling path is indicated by a one-dot chain line B ⁇ b> 23 becomes stray light.
  • the traveling path of the incident infrared rays is indicated by a one-dot chain line B23 in parallel with the center line of the detection beam C13 with respect to the second lens 121B from the left.
  • the infrared sensor 1 After passing through the lens 121, the infrared light is reflected by the first reflecting portion 133 of the mirror 103 and enters the element element 116.
  • the infrared sensor 1 can suppress the generation of stray light because the inner surface 45a of the first slit 45 is an inclined surface.
  • the optical member 4 preferably has an inner surface 45a of the first slit 45 as a rough surface. Thereby, the infrared sensor 1 can further suppress the generation of stray light.
  • the lens array 3 further includes a plurality of second lenses 32 arranged in a separate row from the plurality of first lenses 31 as described above.
  • a second slit 46 through which infrared rays passing through the plurality of second lenses 32 pass is formed in the reflecting piece 43.
  • the width of the second slit 46 is preferably wider than the width of the first slit 45.
  • the reflection piece 43 has a center line of the second lens 32 ⁇ / b> A and the second slit as the inner surface 46 a of the second slit 46 approaches the second lens 32 ⁇ / b> A in the middle of the plurality of second lenses 32. It is preferable that the inclined surface has a long distance from the plane P2 including the center line 46. Thereby, the infrared sensor 1 can suppress the generation of stray light.
  • the optical member 4 has the inner surface 46a of the second slit 46 as a rough surface. Thereby, the infrared sensor 1 can further suppress the generation of stray light. In the infrared sensor 1, when the lens array 3 does not include the second lens 32, the optical member 4 may not include the second slit 46.
  • the first lens 31 having the reflecting piece 43 on a straight line connecting the center of the aperture stop and the center 2b of the light receiving surface 2a is The width in the direction in which the plurality of first lenses 31 are arranged is preferably wider than the adjacent first lens 31.
  • the first lens 31B of the first lenses 31A, 31B and 31C excluding the first lens 31D is adjacent to the first lens 31B. It is preferable that the width is wider than that of the first lens 31A and 31C.
  • the infrared sensor 1 can make the area of the 1st lens 31B larger than the 1st lenses 31A and 31C.
  • the infrared sensor 1 reduces the sensitivity of the detection zone B3 passing through the first lens 31B compared to the case where the width of the first lens 31 is the same in the direction in which the plurality of first lenses 31 are arranged as shown in FIG. It becomes possible to suppress.
  • FIG. 14 when the outline of the reflecting piece 43 is a straight line with a constant distance from the first slit 45, the reflecting piece 43 is condensed on the center 2b of the light receiving surface 2a of the infrared detecting element 2 through the first lens 31B.
  • the traveling paths of infrared rays the first traveling path B31 and the second traveling path B32 are schematically shown by broken lines.
  • the first travel path B31 is the travel path closest to the first lens 31A
  • the second travel path B32 is the travel path farthest from the first lens 31A.
  • the traveling path indicated by a broken line in FIG. 14 is formed on a plane different from the plane including the cross section shown in FIG.
  • the maximum distance from the first slit 45 to the contour in the reflecting piece 43 is the same.
  • the infrared sensor 1 is configured such that the outline of the reflecting piece 43 has a curved shape that is convex in a direction away from the first slit 45, thereby suppressing the infrared rays passing through the first lens 31B from being crushed by the reflecting piece 43. It becomes possible.
  • Each of the plurality of first lenses 31 is preferably a Fresnel lens. Thereby, the infrared sensor 1 can reduce the thickness of each first lens 31 in the lens array 3 or increase the light receiving area.
  • each of the plurality of second lenses 32 is preferably a Fresnel lens.
  • the infrared sensor 1 can make the thickness of each second lens 32 in the lens array 3 thinner.
  • the Fresnel lens is defined by an aperture stop, for example, of the Fresnel lens 320 including a central lens portion 311 and a plurality of peripheral lens portions 312 surrounding the central lens portion 311 as shown in the schematic diagrams of FIGS. 15A and 15B. It can be constituted by a portion corresponding to an optical aperture.
  • the infrared sensor 1 includes the sensor body 20 including the cover 30 in which the lens array 3 is integrally formed, and the infrared detection element 2 and the package 21 that houses the infrared detection element 2.
  • the optical member 4 includes a cylindrical tube portion 41 surrounding the sensor body 20. Further, the optical member 4 is formed such that the support portion 42 protrudes from the first end portion 41 a in the axial direction of the cylindrical portion 41.
  • the cover 30 and the optical member 4 are preferably fitted together.
  • the infrared sensor 1 can improve the relative positional accuracy between the cover 30 and the optical member 4, and can improve the relative positional accuracy between the lens array 3 and the optical member 4. Become.
  • the optical member 4 may have a configuration in which a protruding portion 48 that protrudes outward from the side surface of the second end portion 41b in the axial direction of the cylindrical portion 41 is formed.
  • the cover 30 and the optical member 4 are preferably fitted with the protrusion 48 of the optical member 4 in a recess (first recess) 30f formed at the rear edge of the cover 30.
  • the infrared sensor 1 can improve the relative positional accuracy between the cover 30 and the optical member 4 while reducing the size of the cylindrical portion 41 of the optical member 4.
  • the support part 42 and the protrusion part 48 are formed integrally with the cylindrical body part 41.
  • the support portion 42 is formed so as to protrude from a part of the first end portion 41 a on the cylindrical body portion 41 on the side close to the infrared transmitting member 29 of the sensor body 20.
  • the support portion 42 is formed integrally with the cylindrical body portion 41.
  • the recesses 30f and the protrusions 48 are two each, and are on one plane including the center 2b of the light receiving surface 2a of the infrared detection element 2 and including the center line along the thickness direction of the infrared detection element 2. Is preferred. Thereby, the infrared sensor 1 can further improve the relative positional accuracy between the cover 30 and the optical member 4.
  • the cylindrical portion 41 is preferably formed in a cylindrical shape.
  • the sensor main body 20 is fitted into the cylinder body 41 and is surrounded by the cylinder body 41.
  • the cylindrical body portion 41 has a projection for positioning the sensor main body 20 formed on the inner surface of the cylindrical body portion 41, and a second recess for positioning the sensor main body 20 at the second end 41 b of the cylindrical body portion 41. ing.
  • the infrared detection element 2 has four detection units 24 formed on one pyroelectric substrate 23.
  • the infrared detecting element 2 includes four detectors 24 at each of the four vertices of the virtual square VR1 (see FIG. 6) inside the outer periphery of the pyroelectric substrate 23 at the center of the pyroelectric substrate 23. The center of is located.
  • the infrared detection element 2 it is preferable that one of the pair of diagonal lines of the virtual square VR1 is on the plane P4 (see FIG. 3) and the other diagonal line is orthogonal to the plane P4.
  • the infrared sensor 1 can further improve the relative positional accuracy of the infrared detection element 2, the pair of mirror surfaces 44, and the lens array 3.
  • the infrared sensor 1 can be used, for example, for detecting a heat source moving in the lateral direction.
  • the heat source include a human body and an animal.
  • the infrared sensor 1 is used by being incorporated in a human body detector, the heat source to be detected is a human body.

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Abstract

　収差を抑制することが可能な赤外線センサを提供する。赤外線センサ（１）は、赤外線検知素子（２）とレンズアレイ（３）と光学部材（４）とを備える。レンズアレイ（３）は、一列に並んだ複数の第１レンズ（３１）を備える。光学部材（４）は、複数の第１レンズ（３１）のうち両端に位置する一対の第１レンズ（３１）以外の第１レンズ（３１）を通る赤外線を通すように構成され、一対の第１レンズ（３１）を通して受光面（２ａ）に直接入射しない赤外線を受光面（２ａ）側に反射する一対のミラー面（４４）を備える。一対のミラー面（４４）は、一対の第１レンズ（３１）それぞれを通して受光面（２ａ）に直接入射しない赤外線を受光面（２ａ）に集光させる曲面である。

Description

赤外線センサ
　本発明は、赤外線センサに関し、より詳細には、レンズアレイと赤外線検知素子とを備えた赤外線センサに関する。
　この種の赤外線センサとしては、例えば、図１６に示す構成の赤外線式人体検知器が知られている（日本国特許番号３６１７３５９参照、以下「文献１」という）。
　図１６に示す構成の赤外線式人体検知器は、焦電型赤外線センサ１０１と、焦電型赤外線センサ１０１に被せられるミラー１０３と、ミラー１０３の前方に配置されるレンズ本体１０２と、を備える。
　焦電型赤外線センサ１０１は、素子エレメント１１６を備えている。
　レンズ本体１０２は、５個のレンズ１２１を備えている。各レンズ１２１は、球面の一部（４分の１程度）を形成するドーム部１２２に沿って配列されている。これにより、ドーム部１２２の外側面は、ほぼ滑らかに連続した曲面となっている。また、ドーム部１２２の内側面は、各レンズ１２１に対応する部位が突出しており、凹凸面になっている。
　赤外線式人体検知器は、ミラー１０３と、レンズ本体１０２と、により光学系を構成している。赤外線式人体検知器は、焦電型赤外線センサ１０１への赤外線の入射経路に光学系を配置することによって、１つの焦電型赤外線センサ１０１に対して、７本の検知ビームを設定してある。文献１では、焦電型赤外線センサ１０１への赤外線の入射量がピーク付近になる小範囲を検知ビームと呼んでいる。
　文献１では、７本の検知ビームについて、水平面内での検知ビームの角度の違いにより、角度の小さい検知ビームから順に、ビームＡ１３、ビームＢ１３、ビームＣ１３、ビームＤ１３と呼んでいる。水平面内での検知ビームの角度は、正面方向を０度としている。
　上述の赤外線式人体検知器は、５個のレンズ１２１のうち左右両端の各レンズ１２１をビームＣ１３及びビームＤ１３に共用させている。ビームＣ１３は、レンズ１２１を通って焦電型赤外線センサ１０１の受光面に直接入射する。ビームＤ１３は、レンズ１２１を通ってミラー１０３で反射されて焦電型赤外線センサ１０１の受光面に入射する。
　また、文献１には、図１７に示す構成の赤外線式人体検知器も提案されている。この赤外線式人体検知器は、図１６の赤外線式人体検知器と略同じ構成を有する。
　図１６の赤外線式人体検知器では、５個のレンズ１２１のうち左右両端の各レンズ１２１を、ビームＣ１３とビームＤ１３とに共用させているので、ビームＣ１３、ビームＣ１４それぞれの収差を小さくするのが難しい。
　本発明の目的は、収差を抑制することが可能な赤外線センサを提供することにある。
　本発明の赤外線センサは、赤外線検知素子と、レンズアレイと、光学部材と、を備える。前記レンズアレイは、一列に並んだ複数のレンズを備え、前記赤外線検知素子の受光面に赤外線を集光する機能を有する。前記複数のレンズそれぞれの第１レンズ面の一群を含む第１面と、前記複数のレンズそれぞれの第２レンズ面の一群を含む第２面と、を備える。前記光学部材は、前記レンズアレイと前記赤外線検知素子との間に配置され前記赤外線検知素子の視野を制御する機能を有する。前記光学部材は、前記複数のレンズのうち両端に位置する一対のレンズ以外のレンズを通る赤外線を通すように構成され、前記一対のレンズを通った赤外線の一部の赤外線を前記受光面側に反射する一対のミラー面を備える。前記一対のミラー面は、前記一部の赤外線を前記受光面に集光させる曲面である。
　本発明の赤外線センサによると、収差を抑制することが可能となる。
図１Ａは、実施形態の赤外線センサの要部を示す概略横断面図である。図１Ｂは、実施形態の赤外線センサにおける光学部材及びレンズアレイの背面図である。 図２は、実施形態の赤外線センサの概略分解斜視図である。 図３は、実施形態の赤外線センサにおけるカバーを光学部材に取り付けた状態の概略平面図である。 図４は、実施形態の赤外線センサにおける光学部材及びレンズアレイを背面側から見た、一部省略した概略斜視図である。 図５Ａは、実施形態の赤外線センサにおける赤外線検知素子の概略平面図である。図５Ｂは、図５ＡのＧ－Ｇ概略断面図である。 図６は、実施形態の赤外線センサにおける赤外線検知素子の受光面の模式的な説明図である。 図７は、実施形態の赤外線センサによる検知ゾーンの模式的な説明図である。 図８は、第１比較例の赤外線センサによる検知ゾーンの模式的な説明図である。 図９は、実施形態の赤外線センサの回路ブロック図である。 図１０は、実施形態の赤外線センサの開口絞りの中心についての模式的な説明図である。 図１１は、実施形態の赤外線センサにおける光学部材の要部側面図である。 図１２は、実施形態の赤外線センサにおける赤外線の進行経路の説明図である。 図１３は、従来例の赤外線式人体検知器において発生する迷光の説明図である。 図１４は、第１変形例の赤外線センサの要部を示す概略横断面図である。 図１５Ａは、実施形態の赤外線センサにおけるフレネルレンズの模式的な説明図である。図１５Ｂは、図１５ＡのＹ－Ｙ概略断面図である。 図１６は、従来例を示す赤外線式人体検知器の要部の概略断面図である。 図１７は、他の従来例を示す赤外線式人体検知器の概略分解斜視図である。
　以下では、本実施形態の赤外線センサ１について図１Ａ、１Ｂ、２～４、５Ａ、５Ｂ、６～１２、１５Ａ及び１５Ｂ等に基づいて説明する。なお、図１Ａは、図３における平面Ｐ４で破断した概略断面に相当する。
　赤外線センサ１は、図１Ａ、１Ｂ、２～４、５Ａ及び５Ｂに示すように、赤外線検知素子２と、レンズアレイ３と、光学部材４と、を備える。レンズアレイ３は、一列に並んだ複数の第１レンズ３１（レンズ）を備え、赤外線検知素子２の受光面２ａに赤外線を集光する機能を有する。レンズアレイ３は、複数の第１レンズ３１それぞれの第１レンズ面３１ａの一群を含む第１面３ａと、複数の第１レンズ３１それぞれの第２レンズ面３１ｂの一群を含む第２面３ｂと、を備える。光学部材４は、レンズアレイ３と赤外線検知素子２との間に配置され赤外線検知素子２の視野（field of view）を制御する機能を有する。光学部材４は、複数の第１レンズ３１のうち両端に位置する一対の第１レンズ３１以外の第１レンズ３１を通る赤外線を通すように構成され、一対の第１レンズ３１を通った赤外線の一部の赤外線を受光面２ａ側に反射する一対のミラー面４４を備える。一対のミラー面４４は、当該一部の赤外線を受光面２ａに集光させる曲面である。これにより、赤外線センサ１は、一対のミラー面４４それぞれに、入射する赤外線を赤外線検知素子２の受光面２ａに向かって反射する機能と、収差を低減する機能と、を持たせることが可能となる。よって、赤外線センサ１においては、収差を抑制することが可能となる。赤外線センサ１は、収差が抑制されることにより、高感度化を図ることが可能となる。
　赤外線センサ１は、赤外線検知素子２を有するセンサ本体２０と、レンズアレイ３が一体に形成されたカバー３０と、を備える。センサ本体２０は、赤外線検知素子２を収納したパッケージ２１を備えている。カバー３０は、センサ本体２０及び光学部材４を覆うように配置されている。赤外線センサ１では、センサ本体２０に光学部材４が取り付けられている。また、赤外線センサ１では、光学部材４にカバー３０が取り付けられている。
　赤外線センサ１の各構成要素については、以下に、より詳細に説明する。
　パッケージ２１は、図２に示すように、台座２７と、台座２７に固着されるキャップ２８と、を備え、キャップ２８における赤外線検知素子２の前方に窓孔２８ｄが形成された構成とすることができる。窓孔２８ｄは、赤外線透過部材２９により閉塞されている。赤外線透過部材２９としては、例えば、シリコン基板やゲルマニウム基板等を用いることができる。赤外線透過部材２９は、適宜の光学フィルタ膜、反射防止膜等を備えているのが好ましい。
　台座２７は、金属製であるのが好ましい。台座２７は、円板状に形成されている。キャップ２８は、金属製であるのが好ましい。キャップ２８は、筒体２８ａと、第１フランジ２８ｂと、第２フランジ２８ｃと、を備えているのが好ましい。筒体２８ａは、円筒状に形成されている。第１フランジ２８ｂは、筒体２８ａにおける台座２７に近い側の第１端部から外方へ突出している。第２フランジ２８ｃは、筒体２８ａにおける第１端部とは反対の第２端部から内方へ突出している。キャップ２８は、第２フランジ２８ｃの内周面が窓孔２８ｄの内周面を構成している。キャップ２８は、全体として、有底円筒状の形状である。
　台座２７には、第１リードピン、第２リードピン及び第３リードピンが、台座２７の厚さ方向に貫通して設けられる。台座２７は、第１リードピン、第２リードピン及び第３リードピンを保持している。第１リードピンは、赤外線センサ１の出力信号の取り出し用の端子を構成している。また、第２リードピンは、赤外線センサ１の給電用の端子を構成している。また、第３リードピンは、赤外線センサ１のグラウンド用の端子を構成している。
　赤外線検知素子２は、例えば、図５Ａ、５Ｂ及び６に示すように、１枚の焦電体基板２３に４個の検出部２４が形成されたクワッドタイプ（quad-type）の焦電素子により構成することができる。
　赤外線検知素子２は、１枚の焦電体基板２３に、４個の検出部２４が２×２のアレイ状に配列されている。赤外線検知素子２は、各検出部２４の平面視形状を正方形状とすることができる。赤外線検知素子２は、焦電体基板２３の中央部において焦電体基板２３の外周線２３ｄよりも内側の仮想正方形ＶＲ１（図６参照）の４つの角それぞれに検出部２４の中心が位置するように配置されている。
　焦電体基板２３は、焦電性を有する基板である。焦電体基板２３は、例えば単結晶のＬｉＴａＯ３基板により構成されている。
　各検出部２４は、焦電体基板２３の表面２３ａに形成された表面電極２５と、焦電体基板２３の裏面２３ｂに形成された裏面電極２６と、焦電体基板２３において表面電極２５と裏面電極２６とで挟まれた部分２３ｃと、で構成されるコンデンサである（図５Ｂ参照）。図５Ａでは、各検出部２４においてレンズアレイ３側に位置する表面電極２５の極性を、“＋”、“－”の符号で示してある。検出部２４の受光面２４ａは、表面電極２５の表面である。赤外線検知素子２は、４個の検出部２４のうち、仮想正方形ＶＲ１の一方の対角線上にある同極性の２個の検出部２４同士が並列接続され、他方の対角線上にある同極性の２個の検出部２４同士が並列接続されている。要するに、赤外線検知素子２は、図５Ａの左右方向に沿って並んで形成されている２個の検出部２４同士が逆並列に接続され、且つ、図５Ａの上下方向に沿って並んで形成されている２個の検出部２４同士が逆並列に接続されている。
　赤外線検知素子２が複数個の検出部２４を備えている場合、赤外線検知素子２の受光面２ａは、複数の検出部２４の各々の受光面２４ａを内包する最小の凸多角形ＶＲ２（図６参照）の外周線で囲まれた領域の表面を意味する。したがって、図６の例では、最小の凸多角形ＶＲ２は、上述の仮想正方形ＶＲ１よりも大きな正方形となる。
　赤外線センサ１は、仮に光学部材４を備えていないとすると、赤外線センサ１の検知エリアを、赤外線検知素子２とレンズアレイ３とで決めることができる。この場合、赤外線センサ１の検知エリアには、各第１レンズ３１ごとに、検出部２４の数の検知ゾーン（detection zone）が設定される。赤外線センサ１は、レンズアレイ３が７個の第１レンズ３１を一体に備えているので、赤外線検知素子２と７個の第１レンズ３１とで、検知エリア内に７×４＝２８個の検知ゾーンを設定することができる。検知ゾーンは、赤外線検知素子２への赤外線の入射量がピーク付近になる小範囲であって、検知対象の物体からの赤外線を検出する有効領域である。検知ゾーンは、文献１では、検知ビームと記載されている。
　赤外線センサ１は、光学部材４を備えているので、一列に並んだ複数の第１レンズ３１のうち両端の第１レンズ３１Ｄそれぞれについて、他の第１レンズ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの２倍の検知ゾーンを設定することができる。赤外線センサ１は、第１レンズ３１の数が７個であり、赤外線検知素子２と７個の第１レンズ３１と一対のミラー面４４とで、（７－２）×４＋２×（２×４）＝３６個の検知ゾーンを設定することができる。赤外線センサ１は、図１Ｂ及び４に示すように、レンズアレイ３が、複数の第１レンズ３１とは別に複数の第２レンズ３２を備えた構成とすることができる。赤外線センサ１は、第２レンズ３２の数が３個であり、赤外線検知素子２と３個の第２レンズ３２とで、３×４＝１２個の検知ゾーンを設定することができる。なお、レンズアレイ３における第１レンズ３１及び第２レンズ３２の数は、特に限定されない。
　図７は、赤外線センサ１の正面側において赤外線センサから離れた位置に想定した半円筒の仮想スクリーンに形成される各検知ゾーンの模式説明図である。図７は、赤外線センサ１の７個の第１レンズ３１が上段、３個の第２レンズ３２が下段となるようにして、赤外線センサ１を配置した場合である。図７の横軸は、赤外線検知素子２の受光面２ａの中心２ｂに立てた法線を含む仮想水平面上において当該法線と当該法線から傾いた直線とのなす角度である。図７の縦軸は、仮想水平面を基準平面としたときの上下方向における基準平面からの距離を示している。赤外線センサ１と仮想スクリーンとの距離は、３ｍに設定してある。図８は、図１７の赤外線式人体検知器の各検知ゾーンの模式説明図である。図７と図８とを比較すれば、赤外線センサ１では、図１７の赤外線式人体検知器に比べて、４個の検知ゾーンの群間の間隔を短くできることが分かる。これにより、赤外線センサ１は、図１７の赤外線式人体検知器に比べて、高感度化を図ることが可能となる。
　センサ本体２０は、図９に示すように、赤外線検知素子２の他に、増幅回路２０１と、帯域フィルタ２０２と、比較回路２０３と、出力回路２０５と、を備えている。
　センサ本体２０は、増幅回路２０１と、帯域フィルタ２０２と、比較回路２０３と、出力回路２０５と、が１つのＩＣ（Integrated Circuit）素子２０６に集積化されているのが好ましい。そして、センサ本体２０は、赤外線検知素子２とＩＣ素子２０６とが実装された基板が、パッケージ２１内に収納されているのが好ましい。
　増幅回路２０１は、赤外線検知素子２の出力信号を増幅する回路である。増幅回路２０１は、例えば、電流電圧変換回路と、電圧増幅回路と、で構成することができる。電流電圧変換回路は、赤外線検知素子２から出力される出力信号である電流信号を電圧信号に変換して出力する回路である。電圧増幅回路は、電流電圧変換回路により変換された電圧信号のうち所定の周波数帯域の電圧信号を増幅して出力する回路である。
　帯域フィルタ２０２は、増幅回路２０１で増幅された電圧信号から、雑音となる不要な周波数成分を除去するフィルタである。
　比較回路２０３は、増幅回路２０１で増幅された電圧信号と予め設定された閾値とを比較し電圧信号が閾値を超えたか否かを判断する回路である。比較回路２０３は、例えば、コンパレータ等を用いて構成することができる。
　出力回路２０５は、比較回路２０３において電圧信号が閾値を超えたと判断されたときに検知信号を出力信号として出す回路である。
　カバー３０は、レンズアレイ３が一体に形成されている。レンズアレイ３は、赤外線検知素子２の視野内に感度むらを付与する機能を備える。要するに、レンズアレイ３は、赤外線検知素子２の視野内に存在する人の動きが微小であっても、赤外線検知素子２に入射する赤外線の変化率が比較的大きくなるように、赤外線検知素子２の視野内に感度むらを生じさせる機能を備える。
　また、レンズアレイ３は、例えば、赤外線センサ１を見た人から光学部材４及びセンサ本体２０が視認されるのを抑制するように構成されているのが好ましい。このため、レンズアレイ３の材料としては、例えば、白色顔料を添加したポリエチレンを採用するのが好ましい。よって、カバー３０の材料は、白色顔料を添加したポリエチレンが好ましい。カバー３０は、例えば、成形法により形成することができる。成形法としては、例えば、射出成形法、圧縮成形法等を採用することができる。
　レンズアレイ３は、半円筒状のベース部３０ａに、複数の第１レンズ３１及び複数の第２レンズ３２を一体に形成してある。
　カバー３０は、センサ本体２０と光学部材４とを囲むカバー本体３００（図２及び３参照）を備えている。カバー本体３００は、矩形枠状に形成されている。カバー本体３００は、ベース部３０ａの外周方向の両端部それぞれに連続する一対の側壁３０１と、ベース部３０ａの軸方向の両端部それぞれに連続する一対の側壁３０２と、を備えている。これにより、カバー３０は、半円筒状のベース部３０ａに形成されたレンズアレイ３の形状の安定性を向上させることが可能となる。
　レンズアレイ３は、集光レンズであり、第１面３ａが赤外線の入射面を構成し、第２面３ｂが赤外線の出射面を構成する。第１面３ａは、対称軸を有する単一の凸曲面としてあるのが好ましい。第１面３ａは、ベース部３０ａの外面３０ａａと面一であるのが好ましい。
　レンズアレイ３は、各第１レンズ３１それぞれの赤外線検知素子２側で焦点が同一位置となるように設計してあるのが好ましい。
　レンズアレイ３は、複数の第１レンズ３１が、形状の異なる４種類の第１レンズ３１を含んでいる。第１レンズ３１の種類は、４種類に限らず、例えば、５種類でもよい。また、レンズアレイ３は、複数の第２レンズ３２が、形状の異なる２種類の第２レンズ３２を含んでいる。第２レンズ３２の種類は、２種類に限らず、例えば、３種類でもよい。
　以下では、説明の便宜上、図１Ａ及び１Ｂにおいて括弧書きで示したように、４種類の第１レンズ３１にそれぞれ異なる符合を付して説明することもある。また、３種類の第２レンズ３２にそれぞれ異なる符号を付して説明することもある。
　図１Ａ及び１Ｂでは、赤外線検知素子２の受光面２ａの中心２ｂを通る中心線が交差する第１レンズ３１を、第１レンズ３１Ａとし、第１レンズ３１Ａに近い順に、一対の第１レンズ３１Ｂ、一対の第１レンズ３１Ｃ、一対の第１レンズ３１Ｄとしてある。要するに、レンズアレイ３では、一列に並んだ７個の第１レンズ３１のうち真ん中の第１レンズ３１を第１レンズ３１Ａとし、第１レンズ３１Ａに近い順に、一対の第１レンズ３１Ｂ、一対の第１レンズ３１Ｃ、一対の第１レンズ３１Ｄとしてある。レンズアレイ３では、一対の第１レンズ３１Ｄが、一列に並んだ複数の第１レンズ３１のうち両端に位置する一対の第１レンズ３１を構成している。また、本明細書では、赤外線検知素子２の受光面２ａ上に像をつくるために使われる赤外線束が第１レンズ３１Ａを通る検知ゾーンを検知ゾーンＡ３と称する。赤外線検知素子２の受光面２ａ上に像をつくるために使われる赤外線束が第１レンズ３１Ｂを通る検知ゾーンを検知ゾーンＢ３と称する。赤外線検知素子２の受光面２ａ上に像をつくるために使われる赤外線束が第１レンズ３１Ｃを通る検知ゾーンを検知ゾーンＣ３と称する。また、本明細書では、赤外線検知素子２の受光面２ａ上に像をつくるために使われる赤外線束が第１レンズ３１Ｄのみを通る検知ゾーンを検知ゾーンＤ３と称する。赤外線検知素子２の受光面２ａ上に像をつくるために使われる赤外線束がミラー面４４と第１レンズ３１Ｄとを通る検知ゾーンを検知ゾーンＤ４と称する。なお、図１Ａでは、各検知ゾーンＡ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３及びＤ４それぞれの中心線を図示してある。
　カバー３０は、各第１レンズ３１及び各第２レンズ３２のそれぞれに対して、開口絞りが形成されている。各第１レンズ３１に１対１で対応する各開口絞りは、対応する第１レンズ３１の赤外線透過領域を規定する。各第２レンズ３２に１対１で対応する各開口絞りは、対応する第２レンズ３２の赤外線透過領域を規定する。
　本明細書における「開口絞り」とは、赤外線検知素子２の受光面２ａ上に像をつくるために使われる赤外線束を通過させる光学的開口を規定する絞りを意味する。本明細書における「光学的開口」は、赤外線束を通過させる赤外線通過領域を意味し、貫通孔のような物理的開口を含まない。ここで、第１レンズ３１に対応する開口絞りは、この第１レンズ３１の縁により赤外線通過領域を制限する。例えば、第１レンズ３１Ｄの縁は、カバー３０において第１レンズ３１Ｄに隣り合う部分と、第１レンズ３１Ｄに隣り合う第１レンズ３１Ｃと、で構成される。
　第１レンズ３１Ｄの開口絞りの中心Ｑ１は、カバー３０において第１レンズ３１Ｄに隣り合う厚肉部分３０ｃと、第１レンズ３１Ｃと、で囲まれた領域の中心である（図１０参照）。厚肉部分３０ｃとは、カバー３０において、第１レンズ３１の周部よりも厚さが厚く形成された部分である。厚肉部分３０ｃは、第１レンズ３１の周部よりも赤外線が透過しにくくなるように厚さを設定してあるのが好ましい。赤外線が透過しにくくなるとは、赤外線がより減衰されて透過しにくくなることを意味する。赤外線センサ１は、例えば、レンズアレイ３で制御する制御対象の赤外線として、例えば、波長が８μｍ～１３μｍの波長域の赤外線が挙げられる。レンズアレイ３は、第１レンズ３１の厚さが１ｍｍでも、第１レンズ面３１ａの任意の点に垂直入射する制御対象の赤外線の透過率が４０％程度であり、厚さが厚いほど透過率が低下する。垂直入射するとは、第１レンズ面３１ａの任意の点に、この任意の点の法線に沿って入射することを意味する。また、レンズアレイ３は、第１レンズ３１の第１レンズ面３１ａの任意の点に斜め入射する制御対象の赤外線の光路長が、この任意の点に対応する第１レンズ３１の厚さよりも長くなって透過率が低くなりすぎる懸念がある。斜め入射するとは、第１レンズ面３１ａの任意の点に、この任意の点の法線に対して傾いた方向から入射することを意味する。
　カバー３０は、各第１レンズ３１の開口絞りが、矩形状であるのが好ましい。言い換えれば、複数の第１レンズ３１は、隣り合う第１レンズ３１同士の境界が直線状であるのが好ましい。これにより、カバー３０は、複数の第１レンズ３１を一列に並べた構成において、隣り合う第１レンズ３１間の隙間を低減することが可能となる。よって、赤外線センサ１は、高感度化を図ることが可能となる。また、カバー３０は、各第２レンズ３２の開口絞りを矩形状とすることができる。複数の第２レンズ３２は、隣り合う第２レンズ３２同士の境界が直線状であるのが好ましい。これにより、カバー３０は、複数の第２レンズ３２を一列に並べた構成において、隣り合う第２レンズ３２間の隙間を低減することが可能となる。よって、赤外線センサ１は、高感度化を図ることが可能となる。
　一対の第１レンズ３１Ｄの各々は、第２レンズ面３１ｂの中心Ｑ２と受光面２ａの中心２ｂとを結ぶ直線Ｌ１２と、一対の第１レンズ３１Ｄの各々の開口絞りの中心Ｑ１の法線Ｌ１１と、が非平行である構成とすることができる（図１０参照）。これにより、赤外線センサ１は、集光機能を高めることが可能となる。
　レンズアレイ３は、第１面３ａが半円柱面の一部により構成されている。
　一対の第１レンズ３１Ｄの各々は、第２レンズ面３１ｂの中心軸が、開口絞りの中心と一対のミラー面４４のうち第２レンズ面３１ｂが臨むミラー面４４の中心とを結ぶ直線と平行である構成とすることができる。これにより、赤外線センサ１は、ミラー面４４を介して赤外線検知素子２の受光面２ａへ入射する赤外線の収差をより低減することが可能となる。
　また、一対の第１レンズ３１Ｄの各々は、第２レンズ面３１ｂの中心軸が、開口絞りの中心Ｑ１と受光面２ａの中心２ｂとを結ぶ直線と平行である構成としてもよい。これにより、赤外線センサ１は、ミラー面４４を介さずに赤外線検知素子２の受光面２ａへ入射する赤外線の収差をより低減することが可能となる。
　また、一対の第１レンズ３１Ｄの各々は、第２レンズ面３１ｂの中心軸が、開口絞りの中心Ｑ１と一対のミラー面４４の各々の中心とを結ぶ直線と、開口絞りの中心Ｑ１と受光面２ａの中心２ｂとを結ぶ直線と、のなす角の二等分線と平行である構成としてもよい。これにより、赤外線センサ１は、ミラー面４４を介して赤外線検知素子２の受光面２ａへ入射する赤外線の収差と、ミラー面４４を介さずに赤外線検知素子２の受光面２ａへ入射する赤外線の収差と、のばらつきを小さくすることが可能となる。よって、赤外線センサ１は、ミラー面４４を介さない検知ゾーンＤ３と、ミラー面４４を介した検知ゾーンＤ４と、の感度の均一化を図ることが可能となる。
　ミラー面４４は、例えば、球面の一部、一般非球面の一部、トロイダル面の一部等により構成することができる。トロイダル面としては、例えば、アナモフィック非球面（anamorphic aspheric surface）等を採用することができる。
　光学部材４は、例えば、合成樹脂成形品の表面に、赤外線を反射する金属のめっき膜を設けた構成とすることができる。金属としては、赤外線に対する反射率の高いアルミニウム等が好ましい。
　光学部材４は、一対のミラー面４４を有する反射片４３と、反射片４３を支持する支持部４２と、を備える（図２、３参照）。光学部材４は、反射片４３の中央部に、複数の第１レンズ３１のうち一対の第１レンズ３１Ｄ以外の第１レンズ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを通る赤外線を通す第１スリット４５が形成されている（図１Ｂ、２、３参照）。光学部材４は、反射片４３の輪郭が第１スリット４５から離れる向きに凸となる曲線状であるのが好ましい。赤外線センサ１は、反射片４３に第１スリット４５が形成されていることにより、第１レンズ３１Ａを通った赤外線の、反射片４３によるけられ（eclipse）を抑制することが可能となり、けられによる感度の低下を抑制することが可能となる。「けられ」とは、第１レンズ３１を通って赤外線検知素子２の受光面２ａへ向かう赤外線が反射片４３で遮られる現象を意味する。また、赤外線センサ１は、反射片４３の輪郭が第１スリット４５から離れる向きに凸となる曲線状であることにより、第１レンズ３１Ｂを通った赤外線の、反射片４３によるけられを抑制することが可能となり、けられによる感度の低下を抑制することが可能となる。図１Ａでは、第１レンズ３１Ｂを通って赤外線検知素子２の受光面２ａの中心２ｂに集光される赤外線の進行経路のうち、第１レンズ３１Ａに最も近い進行経路Ｌ１と、第１レンズ３１Ａから最も遠い進行経路Ｌ２と、を破線で模式的に示してある。ただし、図１Ａ中に破線で示した進行経路Ｌ１，Ｌ２は、図１Ａで示した断面を含む平面とは異なる平面上に形成される。
　ここで、反射片４３は、図３に示すように、反射片４３において支持部４２に近い部分の幅を、第１スリット４５が形成されている部分の幅よりも狭くすることで、第１レンズ３１Ａを通った赤外線の、反射片４３によるけられを抑制することが可能となる。
　反射片４３は、図１１に示すように、第１スリット４５の内側面４５ａが、複数の第１レンズ３１のうち真ん中の第１レンズ３１Ａに近づくほど、第１レンズ３１Ａの中心線と第１スリット４５の中心線とを含む平面Ｐ１との距離が長くなる傾斜面であるのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、図１２に示すように、第１レンズ３１Ａを通過して第１スリット４５の内側面４５ａに入射した赤外線が受光面２ａに入射しやすくなり、迷光の発生を抑制することが可能となる。図１２では、赤外線の進行経路を一点鎖線Ｌ２１～Ｌ２４で示してある。迷光とは、光学部材４での反射によって生じる、結像に望ましくない赤外線を意味する。図１６の赤外線式検知器では、例えば、図１３に示すように、一点鎖線Ｂ２３で進行経路を示した赤外線が迷光となってしまう。図１３では、左から２番目のレンズ１２１Ｂに対して検知ビームＣ１３の中心線と平行に、入射する赤外線の進行経路を一点鎖線Ｂ２３で示してある。この赤外線は、レンズ１２１を通過した後にミラー１０３の第１反射部１３３で反射されて素子エレメント１１６へ入射している。これに対して、赤外線センサ１は、第１スリット４５の内側面４５ａが傾斜面となっていることにより、迷光の発生を抑制することが可能となる。
　光学部材４は、第１スリット４５の内側面４５ａを粗面としてあるのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、迷光の発生をより抑制することが可能となる。
　レンズアレイ３は、上述のように、複数の第１レンズ３１とは別の列に並んだ複数の第２レンズ３２を更に備える。また、光学部材４は、反射片４３に、複数の第２レンズ３２を通る赤外線を通す第２スリット４６が形成されている。ここで、光学部材４は、第２スリット４６の幅が、第１スリット４５の幅よりも広いのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、第２レンズ３２Ａを通った赤外線の、反射片４３によるけられを抑制することが可能となり、けられによる感度の低下を抑制することが可能となる。複数の第２レンズ３２は、複数の第１レンズ３１よりも数が少ない。ただし、複数の第２レンズ３２は、複数の第１レンズ３１と同じ数でもよいし、複数の第１レンズ３１よりも数が多くてもよい。
　反射片４３は、図１１に示すように第２スリット４６の内側面４６ａが、複数の第２レンズ３２のうち真ん中の第２レンズ３２Ａに近づくほど、第２レンズ３２Ａの中心線と第２スリット４６の中心線とを含む平面Ｐ２との距離が長くなる傾斜面であるのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、迷光の発生を抑制することが可能となる。
　また、光学部材４は、第２スリット４６の内側面４６ａを粗面としてあるのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、迷光の発生をより抑制することが可能となる。なお、赤外線センサ１は、レンズアレイ３が第２レンズ３２を備えていない場合、光学部材４が第２スリット４６を備えていなくてもよい。
　複数の第１レンズ３１において一対の第１レンズ３１を除いた第１レンズ３１のうち、開口絞りの中心と受光面２ａの中心２ｂとを結ぶ直線上に反射片４３のある第１レンズ３１は、隣接する第１レンズ３１よりも複数の第１レンズ３１の並ぶ方向における幅が広いのが好ましい。詳細には、第１レンズ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ及び３１Ｄのうち、第１レンズ３１Ｄを除いた第１レンズ３１Ａ、３１Ｂ及び３１Ｃのうち、第１レンズ３１Ｂは、この第１レンズ３１Ｂに隣接する第１レンズ３１Ａ及び３１Ｃよりも、幅が広いのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、第１レンズ３１Ｂの面積を第１レンズ３１Ａ及び３１Ｃよりも大きくすることができる。よって、赤外線センサ１は、図１４に示すように複数の第１レンズ３１が並ぶ方向において第１レンズ３１の幅が同じ場合に比べて、第１レンズ３１Ｂを通る検知ゾーンＢ３の感度の低下を抑制することが可能となる。図１４では、反射片４３の輪郭が第１スリット４５からの距離を一定とした直線状である場合に、第１レンズ３１Ｂを通って赤外線検知素子２の受光面２ａの中心２ｂに集光される赤外線の進行経路のうち、第１進行経路Ｂ３１と、第２進行経路Ｂ３２と、を破線で模式的に示す。ここで、第１進行経路Ｂ３１は、第１レンズ３１Ａに最も近い進行経路であり、第２進行経路Ｂ３２は、第１レンズ３１Ａから最も遠い進行経路である。ただし、図１４中に破線で示した進行経路は、図１４で示した断面を含む平面とは異なる平面上に形成される。
　図１Ａと図１４とでは、反射片４３における第１スリット４５から輪郭までの最大距離を同じとしてある。赤外線センサ１は、反射片４３の輪郭が第１スリット４５から離れる向きに凸となる曲線状であることにより、第１レンズ３１Ｂを通った赤外線の、反射片４３によるけられを抑制することが可能となる。
　上述の複数の第１レンズ３１の各々は、フレネルレンズであるのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、レンズアレイ３における各第１レンズ３１それぞれの厚さを、より薄くしたり、受光面積を増大させることが可能となる。
　複数の第２レンズ３２を備える場合、複数の第２レンズ３２の各々は、フレネルレンズであるのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、レンズアレイ３における各第２レンズ３２それぞれの厚さを、より薄くすることが可能となる。
　フレネルレンズは、例えば、図１５Ａ及び１５Ｂに示す模式図のように中央レンズ部３１１と中央レンズ部３１１を囲む複数の周辺レンズ部３１２とを備えたフレネルレンズ３２０のうち、開口絞りで規定された光学的開口に相当する部分により構成することができる。
　上述のように赤外線センサ１は、レンズアレイ３が一体に形成されたカバー３０と、赤外線検知素子２と赤外線検知素子２を収納するパッケージ２１とを含むセンサ本体２０と、を備える。ここで、光学部材４は、センサ本体２０を囲む筒状の筒体部４１を備える。また、光学部材４は、筒体部４１の軸方向の第１端部４１ａから支持部４２が突出して形成されている。カバー３０と光学部材４とは、嵌め合わされているのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、カバー３０と光学部材４との相対的な位置精度を向上させることが可能となり、レンズアレイ３と光学部材４との相対的な位置精度を向上させることが可能となる。特に、赤外線センサ１では、複数の第１レンズ３１のうち両端に位置する一対の第１レンズ３１と光学部材４における一対のミラー面４４との相対的な位置精度を向上させること可能となる。光学部材４は、例えば、筒体部４１の軸方向の第２端部４１ｂにおける側面から外方へ突出する突起部４８が形成された構成とすることができる。この場合、カバー３０と光学部材４とは、カバー３０の後端縁に形成された凹部（第１凹部）３０ｆに、光学部材４の突起部４８が嵌め合されているのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、光学部材４の筒体部４１の小型化を図りながらも、カバー３０と光学部材４との相対的な位置精度を向上させることが可能となる。
　支持部４２及び突起部４８は、筒体部４１に一体に形成されている。支持部４２は、筒体部４１においてセンサ本体２０の赤外線透過部材２９に近い側の第１端部４１ａの一部から突出して形成されている。支持部４２は、筒体部４１に一体に形成されている。
　凹部３０ｆ及び突起部４８は、２つずつであり、赤外線検知素子２の受光面２ａの中心２ｂを含み且つ赤外線検知素子２の厚さ方向に沿った中心線を含む１つの平面上にあるのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、カバー３０と光学部材４との相対的な位置精度をより向上させることが可能となる。
　筒体部４１は、円筒状に形成されているのが好ましい。センサ本体２０は、筒体部４１に嵌め合され、筒体部４１により囲まれる。筒体部４１は、この筒体部４１の内側面に、センサ本体２０を位置決めする突起が形成され、筒体部４１の第２端部４１ｂにセンサ本体２０を位置決めする第２凹部が形成されている。
　赤外線検知素子２は、上述のように、１枚の焦電体基板２３に４個の検出部２４が形成されている。ここで、赤外線検知素子２は、焦電体基板２３の中央部において焦電体基板２３の外周線よりも内側の仮想正方形ＶＲ１（図６参照）の４つの頂点それぞれに４個の検出部２４の中心が位置している。赤外線検知素子２は、仮想正方形ＶＲ１の一対の対角線のうちの一方の対角線が平面Ｐ４（図３参照）上にあり、他方の対角線が平面Ｐ４に直交しているのが好ましい。これにより、赤外線センサ１は、赤外線検知素子２と一対のミラー面４４とレンズアレイ３との相対的な位置精度を更に向上させることが可能となる。
　赤外線センサ１は、例えば、横方向へ移動する熱源を検知する用途に用いることができる。熱源としては、例えば、人体、動物等が挙げられる。赤外線センサ１は、例えば、人体検知器に組み込んで使用する場合、検知対象の熱源が、人体となる。
　上述の実施形態等において説明した各図は、模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、実施形態等に記載した材料、数値等は、好ましい例を示しているだけであり、それに限定する主旨ではない。更に、本願発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変第１更を加えることが可能である。

Claims (14)

  1. 　赤外線検知素子と、レンズアレイと、光学部材と、を備え、
    　前記レンズアレイは、一列に並んだ複数のレンズを備え、前記赤外線検知素子の受光面に赤外線を集光する機能を有し、
    　前記複数のレンズそれぞれの第１レンズ面の一群を含む第１面と、前記複数のレンズそれぞれの第２レンズ面の一群を含む第２面と、を備え、
    　前記光学部材は、前記レンズアレイと前記赤外線検知素子との間に配置され前記赤外線検知素子の視野を制御する機能を有し、
    　前記光学部材は、前記複数のレンズのうち両端に位置する一対のレンズ以外のレンズを通る赤外線を通すように構成され、前記一対のレンズを通った赤外線の一部の赤外線を前記受光面側に反射する一対のミラー面を備え、
    　前記一対のミラー面は、前記一部の赤外線を前記受光面に集光させる曲面である、
    　ことを特徴とする赤外線センサ。
  2. 　前記レンズアレイが一体に形成されたカバーを備え、前記一対のレンズの各々は、前記第２レンズ面の中心と前記受光面の中心とを結ぶ直線と、前記一対のレンズの各々に対する開口絞りの中心を通る前記第１レンズ面の法線と、が非平行である、
    　ことを特徴とする請求項１記載の赤外線センサ。
  3. 　前記一対のレンズの各々は、前記第２レンズ面の中心軸が、前記開口絞りの中心と前記一対のミラー面のうち前記第２レンズ面が臨むミラー面の中心とを結ぶ直線と平行である、
    　ことを特徴とする請求項２記載の赤外線センサ。
  4. 　前記一対のレンズの各々は、前記第２レンズ面の中心軸が、前記開口絞りの中心と前記受光面の中心とを結ぶ直線と平行である、
    　ことを特徴とする請求項２記載の赤外線センサ。
  5. 　前記一対のレンズの各々は、前記第２レンズ面の中心軸が、前記開口絞りの中心と前記一対のミラー面の各々の中心とを結ぶ直線と、前記開口絞りの中心と前記受光面の中心とを結ぶ直線と、のなす角の二等分線と平行である、
    　ことを特徴とする請求項２記載の赤外線センサ。
  6. 　前記光学部材は、前記一対のミラー面を有する反射片と、前記反射片を支持する支持部と、を備え、前記反射片の中央部に、前記複数のレンズのうち前記一対のレンズ以外のレンズを通る赤外線を通す第１スリットが形成されており、
    　前記反射片の輪郭が前記第１スリットから離れる向きに凸となる曲線状である、
    　ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
  7. 　前記反射片は、前記第１スリットの内側面が、前記複数のレンズのうち真ん中のレンズに近づくほど、前記真ん中のレンズの中心線と前記第１スリットの中心線とを含む平面との距離が長くなる傾斜面である、
    　ことを特徴とする請求項６記載の赤外線センサ。
  8. 　前記光学部材は、前記第１スリットの内側面を粗面としてある、
    　ことを特徴とする請求項６又は７記載の赤外線センサ。
  9. 　前記レンズアレイは、前記複数のレンズとしての第１レンズとは別の列に並んだ複数の第２レンズを更に備え、
    　前記光学部材は、前記反射片に、前記複数の第２レンズを通る赤外線を通す第２スリットが形成されており、
    　前記第２スリットの幅が、前記第１スリットの幅よりも広い、
    　ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
  10. 　前記複数のレンズにおいて前記一対のレンズを除いたレンズのうち、前記一対のレンズの各々に対する開口絞りの中心と前記受光面の中心とを結ぶ直線上に前記反射片のあるレンズは、隣接するレンズよりも前記複数のレンズの並ぶ方向における幅が広い、
    　ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
  11. 　前記レンズアレイが一体に形成されたカバーと、前記赤外線検知素子と前記赤外線検知素子を収納するパッケージとを含むセンサ本体と、を備え、
    　前記光学部材は、前記センサ本体を囲む筒状の筒体部を備え、前記筒体部の軸方向の端部から前記支持部が突出して形成され、
    　前記カバーと前記光学部材とは、嵌め合わされている、
    　ことを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
  12. 　前記光学部材は、前記筒体部の前記軸方向の前記端部としての第１端部とは異なる第２端部における側面から外方へ突出する突起部が形成されており、
    　前記カバーと前記光学部材とは、前記カバーの後端縁に形成された凹部に、前記光学部材の突起部が嵌め合わされている、
    　ことを特徴とする請求項１１記載の赤外線センサ。
  13. 　前記複数のレンズの各々は、フレネルレンズである、
    　ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
  14. 　前記複数の第１レンズの各々及び前記複数の第２レンズの各々は、フレネルレンズである、
    　ことを特徴とする請求項９記載の赤外線センサ。
     
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