红外线检测电路以及红外线传感器的制作方法

本发明涉及例如使用了热电元件的红外线检测电路以及红外线传感器。

背景技术：

图7a是示出在专利文献1公开的以往例涉及的红外线传感器109的结构的立体图。此外，图7b是图7a的红外线传感器109的侧视图。图7a以及图7b的红外线传感器109的特征在于，将导电性胶带132用于红外线传感器109的屏蔽，在图7b示出了安装有红外线传感器109的印刷基板110。

在图7a中，在印刷基板110的红外线传感器109的装配部分，形成有接地于印刷基板110的接地的具有矩形的框形状的连接盘129。红外线传感器109的作为金属制外壳的壳体130的下端部相对于该连接盘129接触配置。在此，在壳体130与连接盘129之间存在虽然微小但是产生了间隙的部分，在该以往例中，如图7a以及图7b所示，设置有如下的屏蔽构造，即，通过导电性胶带132的粘接，使得将红外线传感器109的壳体130与印刷基板110的连接盘129的接触部分的周围完全包围。

通过用导电性胶带132完全包围并覆盖该红外线传感器109的壳体130与印刷基板110的被接地的连接盘129的接触部分的周围，从而即使在壳体130与连接盘129之间存在间隙，间隙也会被包围并粘接其周围的导电性胶带132电隔绝，能够确保电密闭性。公开了如下内容：通过具有像这样通过导电性胶带132对壳体130与连接盘129的间隙进行了电密闭的屏蔽构造，从而即使从外部进来辐射性噪声，也能够可靠地防止辐射性噪声通过壳体130与连接盘129的间隙加载到红外线传感器109的管脚(引线)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-122473号公报(图5)

技术实现要素：

发明要解决的课题

在上述的以往例中，通过将红外线传感器109的作为金属制外壳的壳体130与接地gnd连接且使用导电性胶带132设为屏蔽构造，从而减轻了来自外部的抗扰性信号的影响。然而，因为将红外线传感器109的接地管脚与作为屏蔽外壳的壳体130共用化，所以对从外部的接地输入的抗扰性信号没有耐受性，存在会在红外线传感器109中产生误动作这样的问题。

本发明的目的在于，解决以上的问题，提供一种对从外部的接地输入的抗扰性信号具有耐受性且在红外线传感器中不产生误动作的红外线检测电路以及红外线传感器。

用于解决课题的技术方案

本发明的第一方式涉及的红外线检测电路包含红外线传感器元件，检测红外线并将检测信号输出到外部检测电路，在所述红外线检测电路中，其特征在于，具备：阻抗元件，连接在所述红外线传感器元件的接地与所述外部检测电路的接地之间，具有电阻性和电感性中的至少一者。

在所述红外线检测电路中，其特征在于，所述阻抗元件阻止来自外部的抗扰性信号。

此外，在所述红外线检测电路中，其特征在于，所述红外线传感器元件的接地经由所述红外线检测电路的内部基板的接地与所述阻抗元件连接。

进一步地，在所述红外线检测电路中，其特征在于，所述红外线检测电路还具备：阻抗变换电路，对来自所述红外线传感器元件的检测信号进行阻抗变换并输出检测信号。

再进一步地，在所述红外线检测电路中，其特征在于，所述阻抗变换电路为场效应晶体管、使用了运算放大器的电压跟随器电路、或集成电路的阻抗变换电路。

在此，在所述红外线检测电路中，其特征在于，所述红外线检测电路还具备以下元件中的至少一者：

(1)电阻元件，与所述红外线传感器元件并联地连接；

(2)阻抗元件，连接在所述阻抗变换电路的电源端子与所述红外线检测电路的电源端子之间；以及

(3)阻抗元件，连接在所述阻抗变换电路的信号输出端子与所述外部检测电路的信号处理电路之间。

在此，在所述红外线检测电路中，其特征在于，所述红外线检测电路还具备以下电容器中的至少一者：

(1)旁路电容器，连接在所述红外线检测电路的电源端子与所述红外线传感器元件的接地或所述外部检测电路的接地之间；以及

(2)旁路电容器，连接在所述红外线检测电路的信号输出端子与所述红外线传感器元件的接地或所述外部检测电路的接地之间。

本发明的第二方式涉及的红外线传感器包含红外线传感器元件，检测红外线并将检测信号输出到外部检测电路，在所述红外线传感器中，其特征在于，具备：阻抗元件，连接在所述红外线传感器元件的接地与所述外部检测电路的接地之间，具有电阻性和电感性中的至少一者。

在所述红外线传感器中，其特征在于，所述阻抗元件阻止来自外部的抗扰性信号。

此外，在所述红外线传感器中，其特征在于，所述阻抗元件设置在所述红外线传感器的封装件的内部。

进一步地，在所述红外线传感器中，其特征在于，所述阻抗元件设置在所述红外线传感器的封装件的外部。

再进一步地，在所述红外线传感器中，其特征在于，所述红外线传感器元件的接地经由所述红外线传感器的内部基板的接地与所述阻抗元件连接。

再进一步地，在所述红外线传感器中，其特征在于，所述红外线传感器还具备：阻抗变换电路，对来自所述红外线传感器元件的检测信号进行阻抗变换并输出检测信号。

此外，在所述红外线传感器中，其特征在于，所述阻抗变换电路为场效应晶体管、使用了运算放大器的电压跟随器电路、或集成电路的阻抗变换电路。

在此，在所述红外线传感器中，其特征在于，所述红外线传感器还具备以下元件中的至少一者：

(1)电阻元件，与所述红外线传感器元件并联地连接；

(2)阻抗元件，连接在所述阻抗变换电路的电源端子与所述红外线传感器的电源端子之间；以及

(3)阻抗元件，连接在所述阻抗变换电路的信号输出端子与所述外部检测电路的信号处理电路之间。

在此，在所述红外线传感器中，其特征在于，所述红外线传感器还具备以下电容器中的至少一者：

(1)旁路电容器，连接在所述红外线传感器的电源端子与所述红外线传感器元件的接地或所述外部检测电路的接地之间；以及

(2)旁路电容器，连接在所述红外线传感器的信号输出端子与所述红外线传感器元件的接地或所述外部检测电路的接地之间。

发明效果

根据本发明涉及的红外线检测电路以及红外线传感器，从外部的接地输入的抗扰性信号不会流到红外线检测电路或红外线传感器的接地，因此能够防止红外线传感器中的误动作。

附图说明

图1是示出实施方式1涉及的红外线检测电路10的结构例的电路图。

图2a是示出实施方式2涉及的红外线检测电路10a的结构例的电路图。

图2b是示出实施方式2的变形例1涉及的红外线检测电路10b的结构例的电路图。

图2c是示出实施方式2的变形例2涉及的红外线检测电路10c的结构例的电路图。

图3a是示出实施方式3涉及的红外线传感器20的结构例的电路图。

图3b是示出实施方式3的变形例1涉及的红外线传感器20a的结构例的电路图。

图3c是示出实施方式3的变形例2涉及的红外线传感器20b的结构例的电路图。

图3d是示出实施方式3的变形例3涉及的红外线传感器20c的结构例的电路图。

图4a是示出实施方式4涉及的红外线传感器20d的结构例的电路图。

图4b是示出实施方式4的变形例1涉及的红外线传感器20e以及外部电路的结构例的电路图。

图4c是示出实施方式4的变形例2涉及的红外线传感器20e以及外部电路的结构例的电路图。

图4d是示出实施方式4的变形例3涉及的红外线传感器20e以及外部电路的结构例的电路图。

图5是示出变形例1涉及的阻抗变换电路7的结构例的电路图。

图6是示出具备变形例2涉及的阻抗变换电路7的集成电路8的结构例的电路图。

图7a是示出以往例涉及的红外线传感器109的结构的立体图。

图7b是图7a的红外线传感器109的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明涉及的实施方式进行说明。另外，在以下的各实施方式中，对同样的构成要素标注同一附图标记。

实施方式1.

图1是示出实施方式1涉及的红外线检测电路10的结构例的电路图。在图1中，红外线检测电路10构成为具备：作为红外线传感器元件的热电元件1；具有电阻性和电感性中的至少一者的阻抗z1的作为无源元件的阻抗元件2；以及构成阻抗变换电路的场效应晶体管(以下，称为fet。)q1。特别是，实施方式1涉及的红外线检测电路10的特征在于，具备阻抗元件2。

在图1中，作为红外线传感器元件的热电元件1具有信号输出端子1a和接地端子1b。信号输出端子1a与fetq1的栅极连接，在fetq1的漏极(电源端子)，从红外线检测电路10的电源端子被施加电源电压vdd。此外，fetq1的源极为检测信号的信号输出端子，与外部基板的外部检测电路(未图示)连接。另一方面，接地端子1b经由红外线检测电路10的内部基板的连接点p1以及阻抗元件2与所述外部基板的接地gnd连接。热电元件1以及fetq1例如形成在红外线检测电路10的内部基板。fetq1从给定的第一阻抗向比所述第一阻抗低的给定的第二阻抗进行阻抗变换。从热电元件1输出的红外线检测信号经由进行阻抗变换的fetq1，作为红外线检测电压信号vs而输出到所述外部检测电路。

在此，阻抗元件2具有以下的任一阻抗z1，并作为阻止从外部辐射或侵入的给定的抗扰性信号的滤波器元件而进行动作。

z1＝r1(1)

z1＝jωl1(2)

z1＝r1+jωl1(3)

在此，ω是角频率。因此，从式(1)～式(3)可明确，阻抗元件2由仅电阻元件、仅电感元件、电阻元件和电感元件的串联电路中的任一者构成。

在此，

(a)在阻抗元件2仅由电阻元件构成时，设定电阻值r1，使得能够通过电阻元件的电阻性损耗阻止所述来自外部的抗扰性信号从外部基板的接地gnd对热电元件1的接地端子1b进行输入。

(b)在阻抗元件2仅由电感元件构成时，设定电感值l1，使得能够通过电感元件的电感性损耗阻止所述来自外部的抗扰性信号从外部基板的接地gnd对热电元件1的接地端子1b进行输入。

(c)在阻抗元件2由电阻元件和电感元件的串联电路构成时，设定电阻值r1以及电感值l1，使得能够通过电阻元件的电阻性损耗以及电感元件的电感性损耗阻止所述来自外部的抗扰性信号从外部基板的接地gnd对热电元件1的接地端子1b进行输入。

在此，所述来自外部的抗扰性信号例如是具有从几十mhz到几ghz左右的频率的抗扰性信号，特别是，例如在无线lan中使用的wi-fi信号、在便携式电话方式中使用的无线信号等。此外，阻抗元件2不是寄生元件，而是作为无源元件设置，用于阻止所述抗扰性信号输入到热电元件1。

在像以上那样构成的红外线检测电路10中，通过在与热电元件1的接地端子1b连接的内部基板的连接点p1和外部检测电路的接地端子之间插入阻抗元件2，从而从外部对红外线检测电路10辐射的辐射抗扰性信号不会传播到热电元件1的接地端子1b或与其连接的连接点p1，因此能够防止红外线检测电路10内的热电元件1中的误动作。

虽然在以上的实施方式中，阻抗元件2连接在内部基板的连接点p1与外部基板的接地之间，但是本发明并不限于此，也可以将热电元件1的接地端子1b直接经由阻抗元件2与外部基板的接地连接。即，阻抗元件2的一端直接或间接地与热电元件1的接地端子1b连接。关于此，在以下的实施方式以及变形例中也是同样的。

实施方式2.

图2a是示出实施方式2涉及的红外线检测电路10a的结构例的电路图。如图2a所示，实施方式2涉及的红外线检测电路10a的特征在于，与图1的实施方式1涉及的红外线检测电路10相比较，还插入有以下的元件。

(1)在热电元件1的两端并联地连接有具有电阻值r的电阻元件3。

(2)在fetq1的漏极与电源电压为vdd的电源端子(红外线检测电路10a的电源端子)之间，连接有具有电阻性和电感性中的至少一者的阻抗z2的作为无源元件的阻抗元件4。

(3)在fetq1的源极与输出红外线检测电压信号vs的信号输出端子之间，连接有具有电阻性和电感性中的至少一者的阻抗z3的作为无源元件的阻抗元件5。

在像以上那样构成的红外线检测电路10a中，也与图1的红外线检测电路10同样地具备阻抗元件2，因此从外部对红外线检测电路10辐射的辐射抗扰性信号不会流到热电元件1的接地端子1b或与其连接的连接点p1，因此能够防止红外线检测电路10内的热电元件1中的误动作。

另外，虽然在实施方式2中，具备电阻元件2以及阻抗元件4、5，但是本发明并不限于此，也可以具备这三个元件2、4、5中的至少一个元件。关于此，在后述的实施方式以及变形例中也是同样的。

实施方式2的变形例1.

图2b是示出实施方式2的变形例1涉及的红外线检测电路10b的结构例的电路图。如图2b所示，实施方式2的变形例1涉及的红外线检测电路10b的特征在于，与图2a的实施方式2涉及的红外线检测电路10a相比较，还插入有以下的元件。

(1)在电源电压为vdd的电源端子与接地gnd之间，连接有用于将所述辐射抗扰性信号旁路到接地gnd的电容为c1的旁路电容器31。

(2)在输出红外线检测电压信号vs的信号输出端子与接地gnd之间，连接有用于将所述辐射抗扰性信号旁路到接地gnd的电容为c2的旁路电容器32。

根据像以上那样构成的红外线检测电路10b，除了红外线检测电路10a的作用效果以外，还能够通过旁路电容器31、32使所述辐射抗扰性信号旁路到接地gnd，能够防止红外线检测电路10内的热电元件1中的误动作。

另外，也可以构成为具备旁路电容器31、32中的至少一个。关于此，在后述的实施方式以及变形例中也是同样的。

实施方式2的变形例2.

图2c是示出实施方式2的变形例2涉及的红外线检测电路10c的结构例的电路图。如图2c所示，实施方式2的变形例2涉及的红外线检测电路10b的特征在于，与图2a的实施方式2涉及的红外线检测电路10a相比较，还插入有以下的元件。

(1)在电源电压为vdd的电源端子与连接点p1之间，连接有用于将所述辐射抗扰性信号旁路到接地gnd的电容为c1的旁路电容器31。

(2)在输出红外线检测电压信号vs的信号输出端子与连接点p1之间，连接有用于将所述辐射抗扰性信号旁路到接地gnd的电容为c2的旁路电容器32。

根据像以上那样构成的红外线检测电路10c，除了红外线检测电路10a的作用效果以外，还能够通过旁路电容器31、32使所述辐射抗扰性信号经由阻抗元件2旁路到接地gnd，能够防止红外线检测电路10内的热电元件1中的误动作。

实施方式3.

图3a是示出实施方式3涉及的红外线传感器20的结构例的电路图。如图3a所示，实施方式3涉及的红外线传感器20的封装件21的特征在于，与图1的实施方式1涉及的红外线检测电路10相比较，在该封装件21内，内置有热电元件1、fetq1以及阻抗元件2。

在像以上那样构成的红外线传感器20的封装件21中，也与图1的红外线检测电路10同样地具备阻抗元件2，因此从外部对红外线检测电路10辐射的辐射抗扰性信号不会流到热电元件1的接地端子1b或与其连接的连接点p1，因此能够防止红外线传感器20内的热电元件1中的误动作。

在实施方式3中，热电元件1载置在封装件21内，热电元件1本身具有比较强的屏蔽效果，通过像图3a那样在具有热电元件1的红外线传感器20内部防止抗扰性信号的影响，从而能够期待更强、更稳定的效果。

实施方式3的变形例1.

图3b是示出实施方式3的变形例1涉及的红外线传感器20a的结构例的电路图。如图3b所示，实施方式3的变形例1涉及的红外线传感器20a的特征在于，与图3a的实施方式3涉及的红外线传感器20相比较，在红外线传感器20a的封装件21b内，与图2a的实施方式2涉及的红外线检测电路10a同样地，还具备电阻元件3以及阻抗元件4、5。根据像以上那样构成的红外线传感器20a，具有与图2a的实施方式2涉及的红外线检测电路10a同样的作用效果。

实施方式3的变形例2.

图3c是示出实施方式3的变形例2涉及的红外线传感器20b的结构例的电路图。如图3c所示，实施方式3的变形例2涉及的红外线传感器20b的特征在于，与图3b的实施方式3的变形例1涉及的红外线传感器20a相比较，在红外线传感器20a的封装件21c内，与图2b的实施方式2的变形例1涉及的红外线检测电路10b同样地，还具备旁路电容器31、32。根据像以上那样构成的红外线传感器20b，具有与图2b的实施方式2的变形例1涉及的红外线检测电路10b同样的作用效果。

实施方式3的变形例3.

图3d是示出实施方式3的变形例3涉及的红外线传感器20c的结构例的电路图。如图3d所示，实施方式3的变形例3涉及的红外线传感器20c的特征在于，与图3c的实施方式3的变形例2涉及的红外线传感器20a相比较，在红外线传感器20a的封装件21c内，与图2c的实施方式2的变形例2涉及的红外线检测电路10c同样地，还具备旁路电容器31、32。根据像以上那样构成的红外线传感器20c，具有与图2c的实施方式2的变形例2涉及的红外线检测电路10b同样的作用效果。

实施方式4.

图4a是示出实施方式4涉及的红外线传感器20d的结构例的电路图。如图4a所示，实施方式3涉及的红外线传感器20d的封装件21a的特征在于，与图1的实施方式1涉及的红外线检测电路10相比较，在该封装件21a内，内置有热电元件1和fetq1，另一方面，未内置阻抗元件2而将阻抗元件2连接在与外部检测电路之间。

在像以上那样构成的红外线传感器20d的封装件21a中，也与图1的红外线检测电路10同样地具备阻抗元件2，因此从外部对红外线检测电路10辐射的辐射抗扰性信号不会流到热电元件1的接地端子1b或与其连接的连接点p1，因此能够防止红外线传感器20d内的热电元件1中的误动作。

在实施方式4中，与实施方式3同样地，热电元件1载置在封装件21a内，热电元件1本身具有比较强的屏蔽效果，通过像图4a那样在具有热电元件1的红外线传感器20d外部防止抗扰性信号的影响，从而能够期待更强、更稳定的效果。

实施方式4的变形例1.

图4b是示出实施方式4的变形例1涉及的红外线传感器20e以及外部电路的结构例的电路图。如图4b所示，实施方式4的变形例1涉及的红外线传感器20e以及外部电路的特征在于，与图4a的实施方式3涉及的红外线传感器20d以及外部电路相比较，在红外线传感器20e的封装件21e内，与图2a的实施方式2涉及的红外线检测电路10a同样地，具备电阻元件3，并且在红外线传感器20e的封装件21e的外侧的外部电路具备阻抗元件4、5。根据像以上那样构成的红外线传感器20e以及外部电路，具有与图2a的实施方式2涉及的红外线检测电路10a同样的作用效果。

实施方式4的变形例2.

图4c是示出实施方式4的变形例2涉及的红外线传感器20e以及外部电路的结构例的电路图。如图4c所示，实施方式4的变形例2涉及的红外线传感器20e以及外部电路的特征在于，与图4b的实施方式4的变形例1涉及的红外线传感器20e以及外部电路相比较，在红外线传感器20e的封装件21e的外侧的外部电路，与图2b的实施方式2的变形例1涉及的红外线检测电路10b同样地，还具备旁路电容器31、32。根据像以上那样构成的红外线传感器20e以及外部电路，具有与图2b的实施方式2的变形例1涉及的红外线检测电路10b同样的作用效果。

实施方式4的变形例3.

图4d是示出实施方式4的变形例3涉及的红外线传感器20e以及外部电路的结构例的电路图。如图4d所示，实施方式4的变形例3涉及的红外线传感器20e以及外部电路的特征在于，与图4c的实施方式4的变形例2涉及的红外线传感器20e以及外部电路相比较，在红外线传感器20e的封装件21e的外侧的外部电路，与图2c的实施方式2的变形例2涉及的红外线检测电路10c同样地，还具备旁路电容器31、32。根据像以上那样构成的红外线传感器20e以及外部电路，具有与图2c的实施方式2的变形例2涉及的红外线检测电路10b同样的作用效果。

变形例1.

图5是示出变形例1涉及的阻抗变换电路7的结构例的电路图。在实施方式1～4及其变形例中，具备fetq1作为阻抗变换电路。但是，本发明并不限于此，也可以像图5的变形例1那样，将使用了运算放大器6的电压跟随器电路构成为阻抗变换电路7。在图5中，运算放大器6例如为差动放大器，运算放大器6的同相输入端子与热电元件1的信号输出端子1a连接，运算放大器6的反相输入端子与运算放大器6的输出端子连接。在运算放大器6连接电源电压为vdd的电源端子(红外线检测电路10、10a或红外线传感器20～20e的电源端子)以及接地gnd。

像以上那样构成的变形例1涉及的阻抗变换电路7与ferq1同样地，从给定的第一阻抗变换为比所述第一阻抗低的给定的第二阻抗。

变形例2.

图6是示出具备变形例2涉及的阻抗变换电路7的集成电路8的结构例的电路图。如图6所示，例如图5的阻抗变换电路7也可以由集成电路8构成。另外，阻抗变换电路7也可以是图1～图4d的fetq1。

产业上的可利用性

像以上详细叙述的那样，根据本发明涉及的红外线检测电路以及红外线传感器，从外部施加的抗扰性信号不会流到红外线检测电路或红外线传感器的接地，因此能够防止误动作。

另外，作为通过本实施方式等涉及的阻抗元件2来阻止侵入的抗扰性信号，例如是具有从几十mhz到几ghz左右的频率的抗扰性信号，特别是，例如在无线lan中使用的wi-fi信号、在便携式电话方式中使用的无线信号等。

附图标记说明

1：热电元件；

1a：信号输出端子；

1b：接地端子；

2、4、5：阻抗元件；

3：电阻元件；

6：运算放大器；

7：阻抗变换电路；

8：集成电路；

10、10a、10b、10c：红外线检测电路；

20、20a、20b、20c、20d、20e：红外线传感器；

21、21a、21b、21c、21d、21e：封装件；

31、32：旁路电容器；

p1：内部基板的接地端子；

q1：场效应晶体管(fet)。