传感器组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及主要测量远红外线分布时利用的传感器组件。
【背景技术】
[0002]为了得到红外线的二维图像，利用具有二维阵列传感器以及成像光学系统的传感器组件。近几年，为了在空调等的家电设备装载传感器组件，而试图传感器组件的低成本化。
[0003]专利文献1，以传感器组件的低成本化为目的，公开由线传感器扫描来得到二维图像的技术。
[0004]专利文献2公开，利用了硅或锗的透镜的成像光学系统。
[0005](现有技术文献)
[0006](专利文献)
[0007]专利文献1:日本特开2010-133692号公报
[0008]专利文献2:日本特开平6-94991号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的问题
[0010]然而，存在的问题是，硅或锗等的材料高价，并且，基本上只能通过研磨进行加工，因此，以廉价来制造是困难的。
[0011]于是，本发明，提供能够一边维持检测灵敏度一边以廉价来制造的传感器组件。
[0012]用于解决问题的手段
[0013]本发明的实施方案之一涉及的传感器组件，具备:线传感器，具有用于检测电磁波的多个像素，该多个像素在规定方向上排列成一列；以及成像光学系统，使因电磁波而产生的像成像于所述多个像素上的检测面，在与所述检测面平行的面内与所述规定方向正交的第一方向上的所述成像光学系统的光圈值，与作为所述规定方向的第二方向上的所述成像光学系统的光圈值不同。
[0014]发明效果
[0015]本发明的传感器组件，能够一边维持检测灵敏度一边以廉价来制造。
【附图说明】
[0016]图1A是实施例1的传感器组件的侧面图(a)和上面图(b)。
[0017]图1B是实施例1的传感器组件的正面图。
[0018]图2A是实施例1的传感器组件的侧面图，且是成像光学系统入射光的宽度和聚光直径的关系的模式图。
[0019]图2B是实施例1的图像形成方法的说明图。
[0020]图3是实施例1的用于传感器组件的传感器的模式图(a)、传感器组件的侧面图(b)以及上面图(C)。
[0021]图4是实施例1的传感器组件的侧面图(a)以及上面图(b)。
[0022]图5是透镜的形状的说明图。
[0023]图6是实施例1的传感器组件的、与X方向的菲涅耳形状有关的说明图(a)、以及与针对斜入射光的各个像素上的聚光位置有关的说明图(b)。
[0024]图7是实施例1的传感器组件的侧面图(a)以及上面图(b)。
[0025]图8是实施例1的用于传感器组件的传感器的模式图(a)、传感器组件的侧面图(b)以及上面图(C)。
[0026]图9是实施例2的传感器组件的侧面图(a)以及上面图(b)。
[0027]图10是实施例2的传感器组件的、与难以接受杂散光的配置有关的说明图。
[0028]图11是实施例2的传感器组件的、与难以接受杂散光的配置有关的说明图(a)、以及与更难以接受杂散光的配置有关的说明图(b)。
[0029]图12是实施例3的在汽车装载传感器组件时的汽车的截面图(a)、以及上面图(b)。
[0030]图13是实施例3的在汽车装载传感器组件时的、与防止外来光的影响的结构有关的说明图。
[0031]图14是实施例3的在汽车装载传感器组件时的、与防止外来光的影响的结构有关的说明图。
[0032]图15是实施例3的由传感器组件扫描来获得汽车内的温度分布的说明图(a)、以及与扫描时的采样周期有关的说明图(b)。
[0033]图16是实施例4的传感器组件的侧面图(a)和上面图(b)。
[0034]图17是实施例4的传感器组件的正面图。
[0035]图18是示出实施例4的传感器组件的测量范围的模式图。
【具体实施方式】
[0036](成为本发明的基础的知识)
[0037]本发明人员，对于“【背景技术】”的栏中记载的传感器组件，看出了会产生以下的问题。
[0038]近几年，正在开发利用了红外线的各种各样的应用。波长为0.7至2.5微米的近红外区域的红外线具有，夜视摄像机等的防盗用途、或用于电视机等的遥控器用途等。并且，2.5至4.0微米的中红外区域的红外线，经常利用于如下处理，即，通过测量对象的透射光谱的光谱测量，根据其测量对象所固有的吸收光谱识别物质。
[0039]进而，在4.0至10微米的远红外区域中，存在常温近旁的黑体辐射光谱的峰值，因此，用于检测从物质辐射的远红外区域的红外线，从而以非接触测量物质的表面温度。该使用方法，一般而言，有效利用于作为热像仪，以二维来获得物质的表面温度。用于热像仪等的传感器组件，与可见区域的相机等同样，具备二维阵列传感器、以及用于成像于二维阵列传感器上的成像光学系统。
[0040]对于远红外线用的二维阵列传感器，以往利用辐射热测量计等。辐射热测量计是指，由入射的远红外线暖和传感器，检测因暖和而引起的传感器的温度上升以作为电阻值。对于辐射热测量计，虽然高画质，但是，用于使电流流动的电路等，用于读出的结构复杂且高价。
[0041]近几年，为了在空调等的家电设备装载传感器组件，而需要传感器组件的低成本化。于是，通过利用热电堆等的廉价的传感器，或者，通过由线传感器扫描来得到二维图像(专利文献I)，从而试图低成本化。
[0042]并且，也会有对作为传感器组件的构成要素的成像光学系统，利用硅或锗的透镜等的情况(专利文献2)。
[0043]然而，存在的问题是，硅或锗等的材料高价，并且，基本上只能通过研磨进行加工，因此，以廉价来制造是困难的。并且，虽然折射率高，但是，透射率低，会有传感器的灵敏度降低的顾虑。
[0044]于是，本发明，提供能够一边维持检测灵敏度一边以廉价来制造的传感器组件。
[0045]为了解决这样的问题，本发明的实施方案之一涉及的传感器组件，具备:线传感器，具有用于检测电磁波的多个像素，该多个像素在规定方向上排列成一列；以及成像光学系统，使因电磁波而产生的像成像于所述多个像素上的检测面，在与所述检测面平行的面内与所述规定方向正交的第一方向上的所述成像光学系统的光圈值，与作为所述规定方向的第二方向上的所述成像光学系统的光圈值不同。
[0046]如上所述，传感器组件，与利用将第一及第二方向上的成像光学系统的光圈值之中的大的一方作为第一及第二方向的光圈值共同具有的成像光学系统的情况相比，更能够增加通过该成像光学系统的由像素检测的电磁波的线量。因此，传感器组件，与所述的情况相比更能够提高检测灵敏度。
[0047]并且，即使在用于成像光学系统的材料的电磁波的透射率比较低的情况下，传感器组件，也能够以成像光学系统整体来维持或增大透射的电磁波的线量。在用于成像光学系统的材料的电磁波的透射率比较低的情况下，透射该成像光学系统的电磁波的量降低。另一方面，通过如上所述使第一及第二方向上的光圈值不同，从而使透射该成像光学系统的电磁波的量增加。因此，使其增加量，比其降低量大或与其降低量相等，从而能够以成像光学系统整体来维持或增加透射的电磁波的线量。
[0048]因此，对成像光学系统不需要利用硅或锗那样高价且加工的成本高的材料，而能够利用廉价且加工的成本低的材料。因此，传感器组件，能够一边维持检测灵敏度一边以廉价来制造。
[0049]例如，所述第一方向上的所述成像光学系统的光圈值，比所述第二方向上的所述成像光学系统的光圈值小。
[0050]据此，传感器组件能够，在将线传感器的像素的间隔成为与以往的间隔相同的状态下，增大透射成像光学系统的电磁波的线量。因此，传感器组件能够，利用与以往同样的结构的线传感器，一边维持检测灵敏度一边以廉价来制造。
[0051]例如，所述成像光学系统具有透镜，所述第一方向上的所述透镜的光圈值，比所述第二方向上的所述透镜的光圈值小。
[0052]据此，传感器组件是，将第一及第二方向的F因数不同的透镜作为成像光学系统来利用，从而具体实现的。
[0053]例如，所述第一方向上的所述透镜的宽度，比所述第二方向上的所述透镜的宽度大。
[0054]据此，传感器组件是，将第一及第二方向的宽度不同的透镜作为成像光学系统来利用，从而具体实现的。
[0055]例如，所述透镜的与所述第一方向垂直的面的截面形状，与所述透镜的与所述第二方向垂直的面的截面形状不同。
[0056]据此，传感器组件是，将第一及第二方向的截面形状不同的透镜作为成像光学系统来利用，从而具体实现的。
[0057]例如，所述透镜的与所述第二方向垂直的面的截面形状包含菲涅耳形状。
[0058]据此，传感器组件，能够利用菲涅耳透镜来抑制厚度。此时，对与第一及第二方向之中的精度也可以比较低的第二方向垂直的面的截面形状利用菲涅耳形状。据此，能够一边抑制给线传感器的电磁波的检测精度带来的影响，一边抑制成像光学系统的厚度。
[0059]例如，所述透镜的与所述第一方向垂直的面的截面形状不包含菲涅耳形状。
[0060]据此，传感器组件，能够维持电磁波的检测精度。一般而言，通过利用菲涅耳透镜，从而能够抑制成像光学系统的厚度，反而，电磁波的检测精度降低。对与第一及第二方向之中的需要比较高的精度的第一方向垂直的面的截面形状不利用菲涅耳形状，从而能够维持由成像光学系统的检测灵敏度。
[0061]例如，所述成像光学系统具有反射镜，所述第一方向上的所述反射镜的光圈值，比所述第二方向上的所述反射镜的光圈值大。
[0062]据此，传感器组件是，将第一及第二方向的F因数不同的反射镜作为成像光学系统来利用，从而具体实现的。也就是说，传感器组件是，不利用透射式的成像光学系统，而利用反射式的成像光学系统来能够实现的。
[0063]例如，所述反射镜是离轴抛物面镜。
[0064]据此，传感器组件能够，以更高的精度使电磁波聚光于线传感器的像素。
[0065]例如，所述传感器组件还具有平面镜。
[0066]据此，传感器组件能够，使线传感器难以接受入射到传感器组件内部的杂散光。据此，传感器组件能够，以更高的精度使电磁波聚光于线传感器的像素。
[0067]例如，⑴由连结所述离轴抛物面镜的端部之中的与传感器近的一方以及所述传感器的端部之中的与所述离轴抛物面镜近的一方的直线、和所述平面镜而成的角的角度，与(ii)由从所述离轴抛物面镜入射到所述平面镜的电磁波和所述平面镜而成的角的角度不同。
[0068]据此，传感器组件能够构成为，具体而言，使线传感器难以接受入射到传