[發明專利]復合傳感器及復合傳感器模塊

有效

• 申請號: 201380041019.4
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN104508441B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 尾島史一;間瀬光人;櫻井直人
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: G01J5/04
• 分類號: G01J5/04;G01J5/02;H01L27/146;H04N5/33
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 楊琦

技術領域

本發明涉及復合傳感器及復合傳感器模塊。

背景技術

以往，具有感知人的進入等的人感功能的傳感器。在這樣傳感器中，雖然要求足夠的檢測準確度，但是在僅使用熱電堆或輻射熱測定儀陣列的這樣熱圖像傳感器的情況下，有時無法辨別位于遠處的成人與位于近處的兒童。因此，例如，在專利文獻1～3所記載的技術中，提出了組合熱圖像傳感器與距離圖像傳感器而成的復合傳感器的方案。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2001-318165號公報

專利文獻2：日本專利特表2011-514709號公報

專利文獻3：日本專利特開2011-232606號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

在上述那樣的復合傳感器中，為了高精度地檢測檢測對象物，有必要抑制熱圖像與距離圖像間的圖像偏差。另外，也有必要排除噪音的影響等，并提高熱圖像傳感器和距離圖像傳感器的靈敏度。此外，在排列熱圖像傳感器和距離圖像傳感器的關系上，也謀求確保容許用于對各傳感器實施優選的制造方法、或者配置信號的讀出電路等的設計的自由度。

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠充分提高傳感器的靈敏度，且能夠確保制造、配置的自由度的復合傳感器。

解決技術問題的手段

為了解決上述問題，本發明的復合傳感器的特征在于，具備：第1基板，其排列有由多個熱電元件構成的熱圖像傳感器；以及第2基板，其排列有具有根據入射光而產生電荷的電荷產生區域以及基于預先所賦予的電荷傳送信號而將在電荷產生區域產生的電荷傳送至規定的電荷收集區域的傳送電極的距離圖像傳感器，第2基板以熱圖像傳感器的排列區域與距離圖像傳感器的排列區域從層疊方向看重疊的方式層疊在第1基板上，通過第1基板與第2基板的層疊，從而形成有以第1基板為頂板而密封熱圖像傳感器的周圍的空間的密封體。

在該復合傳感器中，熱圖像傳感器的排列區域與距離圖像傳感器的排列區域以從層疊方向看重疊的方式配置。因此，可以在同軸上取得熱圖像與距離圖像，能夠抑制熱圖像與距離圖像之間的圖像偏差。因此，能夠高精度地檢測檢測對象物。另外，可以謀求運算所需時間的縮短和時間分辨率的提高。此外，在該復合傳感器中，通過由第1基板與第2基板的層疊形成的密封體來密封熱圖像傳感器的周圍的空間。由此，能夠防止距離圖像傳感器周圍所產生的熱量對熱圖像傳感器側造成影響，能夠提高熱圖像傳感器的靈敏度。除此之外，由于排列熱圖像傳感器的基板與排列距離圖像傳感器的基板不同，因此能夠確保用于對傳感器實施的優選制造方法、或者配置信號讀出電路等的設計的自由度。

另外，優選地，第2基板中的距離圖像傳感器的排列間距比第1基板中的熱圖像傳感器的排列間距小。距離圖像傳感器包含有傳送電極等的構成要素，這些構成要素被認為是遮蔽熱圖像傳感器的遮蔽體。因此，如果距離圖像傳感器的排列間距大于或等于熱圖像傳感器的排列間距，則熱圖像傳感器的每一個像素的遮蔽的影響變大，有熱圖像的畫質劣化的擔憂。因此，通過使距離圖像傳感器的排列間距也比熱圖像傳感器的排列間距小，從而能夠抑制熱圖像傳感器的每一個像素的遮蔽的影響，能夠保證熱圖像的畫質。

另外，優選地，在密封體的內壁面形成有通過中紅外區域的光的光學濾波膜。由此，能夠截斷因吸收空氣中的水分或二氧化碳等而易受影響的波段的光，能夠進一步提高熱圖像傳感器的靈敏度。

另外，優選地，密封體的內部為真空狀態。能夠進一步確實地防止距離圖像傳感器的周邊所產生的熱對熱圖像傳感器側造成影響。

另外，本發明所涉及的復合傳感器模塊的特征在于，具備：上述復合傳感器以及以第2基板中的距離圖像傳感器的排列區域成為成像面的方式配置的透鏡。

在該復合傳感器模塊中，在復合傳感器中，熱圖像傳感器的排列區域與距離圖像傳感器的排列區域以從層疊方向看重疊的方式配置。因此，可以在同軸上取得熱圖像和距離圖像，能夠抑制熱圖像與距離圖像間的圖像偏差，并能夠高精度地檢測檢測對象物。另外，可以謀求運算所需時間的縮短和時間分辨率的提高。此外，在該復合傳感器模塊中，通過第1基板與第2基板的層疊而形成的密封體來密封熱圖像傳感器的周圍的空間。由此，能夠防止距離圖像傳感器周圍所產生的熱對熱圖像傳感器側造成影響，并能夠提高熱圖像傳感器的靈敏度。除此之外，由于排列熱圖像傳感器的基板與排列距離圖像傳感器的基板不同，因此能夠確保用于對傳感器實施的最佳制造方法、或者配置信號讀出電路等的設計的自由度。

發明的效果