[发明专利]红外线传感器模块

说明书

技术领域

本发明涉及红外线传感器模块，尤其涉及用于降低红外线传感器模块的热噪声的安装构造。

背景技术

过去，红外线传感器能够以非接触方式实现温度检测，因而被广泛地应用于检测人的存在并跟随人的移动来进行点亮控制的自动点亮系统、微波炉的炉内温度的检测、被烹调物品的温度分布的检测等。红外线传感器是输出与内置的传感器芯片接收到的红外线量对应的电压的器件。

该红外线传感器的检测视场角是根据规格确定的，但实际上来自视场角外部的不必要的红外线也入射到器件内部，当该红外线在封装体内部反射并入射到传感器芯片的情况下，将成为热噪声，存在导致检测精度变差的问题。

作为这种红外线传感器的一例，例如有这样的红外线传感器，将多个电阻（单体元件）呈矩阵状进行平面配置，将随着在红外线投射时产生的温度上升而形成的电阻值的变化作为信号取出，根据该信号生成图像信号并进行输出。在这种红外线传感器中，为了将电阻变化作为信号取出，需要供给预定偏置电流，存在由于该偏置电流的焦耳热而产生红外线传感器的温度上升的情况。因此，这种基于焦耳热的温度上升导致从红外线传感器产生新的信号，该信号作为红外线传感器的杂音被输出。

为了防止这种基于偏置电流的杂音，提出了如图8所示的构造（专利文献1），在外壳220内固定环状的内衬250，即使在干扰噪声入射到外壳220内的情况下，干扰噪声也不会到达被安装于电路基板210上的传感器芯片230，能够仅将放射并由透镜聚光后的红外线能量引导到传感器芯片230。

另外，在专利文献2中，如图9所示，在封装体120上顺序地装配电路基板110、电子冷却装置140、红外线检测元件130，而且以覆盖红外线检测元件130的方式设置密封筒150，并且以被电子冷却装置140冷却的方式设置该密封筒150。通过利用电子冷却装置140冷却红外线检测元件130，防止基于偏置电流的红外线检测元件130的温度上升，而且通过冷却密封筒150，防止基于通过密封筒150的辐射热的红外线检测元件130的温度上升，并降低杂音。并且，通过使在密封筒150开口的入射窗150a形成为合适的开口直径，防止杂音的产生，而且入射的红外线不会泄漏到红外线检测元件130的各个单体元件外部。

另外，也提出了如图10所示的红外线传感器模块（专利文献3），不将热电元件（红外线传感器元件）330密封，而是利用与芯棒310热连接的内盖350覆盖热电元件330，由此提高热电元件330的冷接点对芯棒310的温度变动的温度跟随性能。在这种结构中，利用内盖将热电元件和热敏电阻覆盖，使内部气氛与芯棒热连接，由此来自外壳320和内盖350的二次辐射不能照射到热电元件330。

另外，近年来提出了基于信号的放大处理用途而内置ASIC（Application Specific Integrated Circuit）等IC芯片的安装构造。根据这种构造，能够降低布线的环绕，在理论上能够实现检测精度的进一步提高。但是，在这样将IC芯片内置于外壳内的情况下，作为电气噪声对策，需要采用金属外壳。在这种情况下，由于金属的光反射率特别高，因而容易产生内部反射，导致成为更容易产生热噪声的构造。并且，也存在热噪声对信号的放大处理用的IC芯片的影响达到无法忽视的大小的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－101513号公报

专利文献2：日本特开平08－101062号公报

专利文献3：日本特开2003－344156号公报

在这样内置了信号处理电路元件的红外线传感器模块中，作为电气噪声对策，需要采用金属外壳。在这种情况下，由于金属的光反射率特别高，因而存在容易产生内部反射的问题。另外，也存在基于信号处理电路的发热的热噪声问题，导致成为更容易产生热噪声的构造。

发明内容

本发明正是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于，提供一种能够降低热噪声且高精度地进行可靠性较高的红外线检测的红外线传感器模块。