機器
【課題】外観を高めることが可能で且つ人体検知センサの感度の低下および誤動作の発生を抑制することが可能な機器を提供する。
【解決手段】機器は、熱型赤外線検出素子１０および熱型赤外線検出素子１０の出力信号を信号処理する信号処理回路２０を有する回路ブロック２８がパッケージ３０に収納された人体検知センサ１と、人体検知センサ１が実装された基板４０と、筐体５０とを備える。そして、機器は、筐体５０に、人体検知センサ１のパッケージ３０における赤外線透過窓材３３の前方に位置するピンホール５３と、人体検知センサ１がピンホール５３側とは反対側から挿入されたセンサ位置決め部５４とが設けられ、センサ位置決め部５４の内面５４ａと基板４０とで囲まれた空間に人体検知センサ１が配置されている。
【解決手段】機器は、熱型赤外線検出素子１０および熱型赤外線検出素子１０の出力信号を信号処理する信号処理回路２０を有する回路ブロック２８がパッケージ３０に収納された人体検知センサ１と、人体検知センサ１が実装された基板４０と、筐体５０とを備える。そして、機器は、筐体５０に、人体検知センサ１のパッケージ３０における赤外線透過窓材３３の前方に位置するピンホール５３と、人体検知センサ１がピンホール５３側とは反対側から挿入されたセンサ位置決め部５４とが設けられ、センサ位置決め部５４の内面５４ａと基板４０とで囲まれた空間に人体検知センサ１が配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体検知センサを備えた機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子機器として、人体から放射される赤外線を検出する焦電素子などの熱型赤外線検出素子を用いた人体検知センサを器体内に配置した電子機器が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、この種の電子機器として、器体に、熱型赤外線検出素子の受光面に赤外線を入射させるためのピンホールレンズを形成したものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１７９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本願発明者らは、上述の電子機器においても、ピンホールレンズの穴径を適宜設定することにより、器体から人体検知センサとは別部材であるレンズが露出する場合に比べて、機器の外観を高めることが可能となる場合もあるという知見を得た。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１には、ピンホールレンズと人体検知センサとの相対的な位置決め手段について記載されておらず、人体検知センサの位置ずれに起因して感度が低下してしまう懸念がある。
【０００７】
また、上述の電子機器では、人体検知センサの周囲の熱のゆらぎや器体内での外乱光に起因して、人体検知センサが誤動作してしまう懸念がある。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、筐体のデザイン性の低下を抑制しつつ人体検知センサの検知エリアを設定可能で、且つ、人体検知センサの感度の低下および誤動作の発生を抑制することが可能な機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の機器は、熱型赤外線検出素子および前記熱型赤外線検出素子の出力信号を信号処理する信号処理回路を有する回路ブロックがパッケージに収納された人体検知センサと、前記人体検知センサが実装された基板と、筐体とを備え、前記筐体に、前記人体検知センサの前記パッケージにおける赤外線透過窓材の前方に位置するピンホールと、前記人体検知センサが前記ピンホール側とは反対側から挿入されたセンサ位置決め部とが設けられ、前記センサ位置決め部の内面と前記基板とで囲まれた空間に前記人体検知センサが配置されてなることを特徴とする。
【００１０】
この機器において、前記熱型赤外線検出素子は、クワッドタイプもしくはデュアルタイプの焦電素子であることが好ましい。
【００１１】
この機器において、前記ピンホールの中心線と前記熱型赤外線検出素子の中心線とをずらしてあることが好ましい。
【００１２】
この機器において、前記ピンホールの中心線および前記センサ位置決め部における前記人体検知センサの挿入方向を、前記器体において前記ピンホールの周部を含む外面に対して傾けてあることが好ましい。
【００１３】
この機器において、前記ピンホールと前記人体検知センサとの間に、ポリエチレン製の防塵カバーが配置されてなることが好ましい。
【００１４】
この機器において、前記ピンホールと前記人体検知センサとの間に、前記人体検知センサの検知エリアを調整するポリエチレン製の光学部材を備え、前記光学部材は、複数のプリズム小体を有し前記各プリズム小体の光入射面が同一面上に揃うように並設されてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の機器においては、筐体のデザイン性の低下を抑制しつつ人体検知センサの検知エリアを設定可能で、且つ、人体検知センサの感度の低下および誤動作の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は実施形態１の機器の概略正面図、（ｂ）は実施形態１の機器の要部概略正面図、（ｃ）は実施形態１の機器の要部概略断面図である。
【図２】（ａ）は実施形態１の機器における筐体の要部背面図、（ｂ）は実施形態１の機器における筐体の概略断面図である。
【図３】（ａ）は実施形態１の機器における人体検知センサの概略回路図、（ｂ）は熱型赤外線検出素子の概略説明図である。
【図４】実施形態１の機器における筐体への人体検知センサの取り付け方の説明図である。
【図５】実施形態１の機器における人体検知センサの検知エリアの説明図である。
【図６】（ａ）は実施形態２の機器の概略正面図、（ｂ）は実施形態２の機器の要部概略正面図、（ｃ）は実施形態２の機器の要部概略断面図である。
【図７】実施形態２の機器における筐体への人体検知センサの取り付け方の説明図である。
【図８】（ａ）は実施形態３の機器の概略正面図、（ｂ）は実施形態３の機器の要部概略正面図、（ｃ）は実施形態３の機器の要部概略断面図である。
【図９】実施形態３の機器における人体検知センサの検知エリアの説明図である。
【図１０】（ａ）は実施形態４の機器の概略正面図、（ｂ）は実施形態４の機器の要部概略断面図である。
【図１１】実施形態４の機器における筐体への人体検知センサの取り付け方の説明図である。
【図１２】実施形態４の機器における人体検知センサの検知エリアの説明図である。
【図１３】実施形態５の機器の要部概略断面図である。
【図１４】実施形態６の機器の要部概略断面図である。
【図１５】実施形態６の機器における人体検知センサの検知エリアの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
以下では、本実施形態の機器について、図１〜図５に基づいて説明する。
【００１８】
機器は、熱型赤外線検出素子１０および熱型赤外線検出素子１０の出力信号を信号処理する信号処理回路２０を有する回路ブロック２８がパッケージ３０に収納された人体検知センサ１と、人体検知センサ１が実装された基板４０と、筐体５０とを備える。
【００１９】
また、機器は、筐体５０に、人体検知センサ１のパッケージ３０における赤外線透過窓材３３の前方に位置するピンホール５３と、人体検知センサ１がピンホール５３側とは反対側から挿入された穴からなるセンサ位置決め部５４とが設けられている。そして、機器は、センサ位置決め部５４の内面５４ａと基板４０とで囲まれた空間に人体検知センサ１が配置されている。センサ位置決め部５４の内部空間とピンホール５３とは連通している。なお、本実施形態では、ピンホール５３とセンサ位置決め部５４とが設けられた筐体５０と、人体検知センサ１とで、赤外線検出装置を構成している。
【００２０】
人体検知センサ１は、赤外線を放射する物体（ここでは、人体）の動きを検知して検知信号を出力するものである。
【００２１】
機器は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどからなるディスプレイ部５１を備えた携帯端末機（例えば、デジタルフォトフレームやタブレットＰＣなど）である。ここで、機器は、図１（ａ）の左側の下部において筐体５０の後面側に、人体検知センサ１が配置されている。なお、機器は、筐体５０の前壁部が矩形枠状に形成されており、上述のディスプレイ部５１が露出するようになっている。
【００２２】
機器は、人体検知センサ１の出力に基づいて低消費電力モード（起動に必要な機能以外を停止するスリープモードなど）と通常動作が可能なアクティブモード（通常動作モード）とを切り換えるパワーマネージメント機能を有するマイクロコンピュータなどからなる制御部（図示せず）を備えている。ここにおいて、上記制御部は、人体検知センサ１により人の不在が検知されると直ちに通常動作モードから低消費電力モードへ移行し、人体検知センサ１により人が再び検知されると自動的に低消費電力モードから通常動作モードに戻るので、低消費電力化を図れるとともに使い勝手を良くすることができる。要するに、機器は、人体検知センサ１の出力に基づいて消費電力を制御するパワーマネジメント機能を有しているので、低消費電力化を図れるとともに使い勝手を良くすることができる。
【００２３】
人体検知センサ１のパッケージ３０は、回路ブロック２８が実装される金属製のステム３１と、回路ブロック２８を覆うようにステム３１に固着（溶接）された金属製のキャップ３２とを備え、回路ブロック２８の適宜部位と電気的に接続される複数本（ここでは、３本）の端子ピン３５がステム３１を貫通する形で設けられている。ステム３１は、円盤状に形成され、キャップ３２は、後面が開放された有底円筒状の形状に形成されており、後面がステム３１により閉塞されている。ここにおいて、パッケージ３０は、ステム３１の周部に形成されたフランジ部３１ｂと、キャップ３２の後端縁から外方に延設された外鍔部３２ｂとを、溶接により気密的に接合してある。ステム３１は、フレンジ部３１ｂの外周縁の１箇所から突片３１ｃが外方に延設されている。上述の説明から明らかなように、パッケージ３０は、キャンパッケージである。
【００２４】
また、キャップ３２において熱型赤外線検出素子１０の前方に位置する前壁には、窓孔３２ａが貫設されている。パッケージ３０は、キャップ３２の窓孔３２ａが、上述の赤外線透過窓材３３により閉塞されている。赤外線透過窓材３３は、シリコン基板に、所望の波長域の赤外線を透過する多層光学膜からなるフィルタが設けられている。赤外線透過部材３３は、当該赤外線透過部材３３の周部が、キャップ３２の前壁における後面側に、半田などの導電性の接合材からなる接合部を介して接合されている。これにより、パッケージ３０は、赤外線透過部材３３とキャップ３２とステム３１とを同電位とすることが可能となる。
【００２５】
回路ブロック２８は、上述の信号処理回路２０が設けられるとともに、熱型赤外線検出素子１０が実装されている。
【００２６】
上述の３本の端子ピン３５のうち給電用の端子ピン３５および信号出力用の端子ピン３５は、絶縁性材料（ガラス）からなる封止部によりステム３１とは電気的に絶縁され、グランド用の端子ピン３５は、導電性材料からなる封止部によりステム３１と電気的に接続され上述のシールド板と同電位（例えば、グランド電位）に設定される。
【００２７】
熱型赤外線検出素子１０は、人体から放射される赤外線を検出するものである。熱型赤外線検出素子１０としては、例えば、図３（ｂ）に示すように、１枚の焦電体基板１１に４個の素子エレメント（受光部）１２が形成されたクワッドタイプの焦電素子を用いることができる。図３（ｂ）に示した熱型赤外線検出素子１０は、１枚の焦電体基板１１に４個の素子エレメント１２が２×２のアレイ状に配列されている。図３（ｂ）に示した例では、各素子エレメント１２の平面視形状が正方形状であり、焦電体基板１１の中央部において焦電体基板１１の外周線よりも内側の仮想正方形の４つの角それぞれに素子エレメント１２の中心が位置するように配置されている。
【００２８】
各素子エレメント１２は、一対の電極（図示せず）の間に焦電体基板１１の一部が介在するコンデンサであり、図３（ｂ）には、各素子エレメント１２の一対の電極のうち赤外線透過窓材３３側に位置する電極の極性を、“＋”、“−”の符号で示してある。ここにおいて、熱型赤外線検出素子１０は、４個の素子エレメント１２のうち、仮想正方形の一方の対角線上にある同極性の２個の素子エレメント１２同士が並列接続され、他方の対角線上にある同極性の２個の素子エレメント１２同士が並列接続されている。要するに、熱型赤外線検出素子１０は、図３（ｂ）において、左右方向に沿って並んで形成されている２個の素子エレメント１２同士が逆並列に接続され、且つ、上下方向に沿って並んで形成されている２個の素子エレメント１２同士が逆並列に接続されている。しかして、熱型赤外線検出素子１０では、自発分極の方向が逆方向になるように並列接続されている素子エレメント１２同士で、環境温度の変化などによる２つ素子エレメント１２でのノイズ（暗雑音など）が相殺されるので、人体検知センサ１での誤検知の発生を抑制することが可能となる。
【００２９】
人体検知センサ１の検知エリアは、熱型赤外線検出素子１０と、ピンホール５３とで決まる。したがって、人体検知センサ１の検知エリアには、素子エレメント１２の数（図５（ｂ）の例では、４個）の検知ビーム８０が設定される。検知ビーム８０は、熱型赤外線検出素子１０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（人体）からの赤外線を検出する有効領域であり、検出ゾーンとも呼ばれる。
【００３０】
機器は、熱型赤外線検出素子１０の中心線ＯＸ１とピンホール５３の中心線ＯＸ２とを一致させるように筐体５０におけるピンホール５３の形成位置と、センサ位置決め部５４の形成位置とを規定してある。
【００３１】
図３には、熱型赤外線検出素子１０から筐体５０の前面までの距離を２ｍｍ、開口形状が円形状であるピンホール５３の内径を１ｍｍとした場合について、人体検知センサ１の検知エリアに設定される検知ビーム８０を模式的に示してある。ここで、図５（ｂ）は、検知エリアのうち熱型赤外線検出素子１０の中心線ＯＸ１（図１（ｃ）参照）に沿った方向において熱型赤外線検出素子１０から所定距離（例えば、２ｍ）だけ離れた検知面における各検知ビーム８０を模式的に示してある。また、図５（ｂ）では、検知面における各検知ビーム８０それぞれに、その検知ビーム８０が１対１で対応する素子エレメント１２の極性を、“＋”、“−”の符号で示してある。要するに、検知ビーム８０には、素子エレメント１２に１対１で対応した極性がある。図５（ａ）に示した検知ビーム８０を含む検知エリアの検知角は約４８°であり、図５（ｂ）に示した４つの検知ビーム８０は、１辺が約１．８ｍの正方形の検知エリアに設定される。検知面における検知ビーム８０の形状は、その検知ビーム８０に対応する素子エレメント１２と略相似形である。
【００３２】
ピンホール５３の内径や上記所定距離の数値はいずれも一例であり、特に限定するものではない。ただし、ピンホール５３は、キャップ３２の窓孔３２ａよりも十分に小さな孔であり、機器の利用者が意識せずに機器を通常の使用状態で眺めた場合に目視（肉眼）により孔であると視認されにくいように内径を設定してある。ここにおいて、ピンホール５３は、内径が大きすぎても小さすぎてもピンホールレンズとしての効果が得られなくなるので、内径を、例えば、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の範囲で設定することが好ましい。いずれにしても、ピンホール５３の内径は、ピンホールレンズとしての効果が得られる内径であり、且つ、機器のデザイン性の低下を抑制可能な値に設定する必要がある。
【００３３】
熱型赤外線検出素子１０の配置は、上述の例に限らず、例えば、２×２のマトリクス状に配列された４個の素子エレメント１２のうち対角位置にある２個の素子エレメント１２それぞれの１つの対角線同士を一直線で結ぶ方向を左右方向として配置してもよい。つまり、熱型赤外線検出素子１０は、上述の仮想正方形の１つの対角線に沿った方向を左右方向として配置してもよい。また、熱型赤外線検出素子１０は、長方形状に形成された複数個の素子エレメント１２が、平面視において素子エレメント１２の短手方向に並んでいるもの、例えば、長方形状の素子エレメント１２が１×４のアレイ状に配列されたクワッドタイプの焦電素子でもよい。また、熱型赤外線検出素子１０は、２個の素子エレメント１２が１×２のアレイ状に配列されたデュアルタイプの焦電素子でもよい。熱型赤外線検出素子１０として、クワッドタイプもしくはデュアルタイプの焦電素子を用いることにより、赤外線を放射する物体の動きを検知しやすくなる。
【００３４】
熱型赤外線検出素子１０としてクワッドタイプの焦電素子を採用した場合、熱型赤外線検出素子１０は、図３（ａ）中に示す等価回路で示すことができる。熱型赤外線検出素子１０は、４個の素子エレメント１２が２×２のアレイ状に形成され、配線パターンにより適宜接続されており、２つの出力端子１３（図３（ａ）参照）から出力信号を取り出すことができる。
【００３５】
信号処理回路２０は、図３（ａ）に示すように、熱型赤外線検出素子１から出力される出力信号である出力電流（焦電電流）を電圧信号に変換する電流電圧変換回路２２を備えている。また、信号処理回路２０は、電流電圧変換回路２２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を増幅する電圧増幅回路（バンドパスアンプ）２３を備えている。また、信号処理回路２０は、電圧増幅回路２３で増幅された電圧信号を適宜設定した閾値と比較し電圧信号が閾値を越えた場合に検知信号を出力する検知回路２４と、検知回路２４の検知信号を所定の人体検出信号として出力する出力回路２５とを備えている。
【００３６】
筐体５０は、非透光性の合成樹脂（例えば、黒色の合成樹脂など）により形成されている。筐体５０は、全体を非透光性の合成樹脂により形成する必要はないが、少なくともピンホール５３を形成する部位およびセンサ位置決め部５４を形成する部位が合成樹脂により形成されていることが好ましい。筐体５０においてピンホール５３を形成する部位が、黒色の合成樹脂により形成されている場合には、ピンホール５３が目立ちにくく、悪戯されにくくなるという効果が期待できる。
【００３７】
センサ位置決め部５４の開口形状は、円形状である。ここで、センサ位置決め部５４の内径はキャップ３２の外径よりも若干大きな値に設定してある。また、センサ位置決め部５４は、内底面に、赤外線透過部材３３とピンホール５３との距離を規定する第１凹部５５が形成されている。ここで、第１凹部５５の開口形状は円形状である。第１凹部５５の内径は、センサ位置決め部５４の内径よりも小さく且つピンホール５３の内径よりも大きな値に設定してある。また、センサ位置決め部５４の周部には、ステム３１のフランジ部３１ｂおよびキャップ３２の外鍔部３２ｂを位置決めする第２凹部５６が形成され、さらに、ステム３１の突片３１ｃを位置決めする第３凹部５７（図２および図４（ａ）参照）が形成されている。したがって、センサ位置決め部５４は、ピンホール５３と人体検知センサ１との相対的な位置関係を精度良く決めることができる。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）の筐体５０におけるセンサ位置決め部５４に対して人体検知センサ１のみを位置決めした状態の概略斜視図であり、図４（ｃ）は、基板４０に実装した人体検知センサ１をセンサ位置決め部５４に対して位置決めした状態の概略斜視図である。
【００３８】
基板４０は、ガラスエポキシ樹脂基板などの有機系絶縁基板に適宜の導体パターン（図示せず）が形成されたプリント配線板である。この基板４０には、複数の挿通孔４２を形成してある。これにより、基板４０を筐体５０に対して螺子により取り付けることが可能となる。また、筐体５０においてプリント配線４０の挿通孔４２に対応する位置に予め柱状のボスを一体に設けておけば、ボスを挿通孔４２に挿通させてボスの先端部を熱かしめすることで、基板４０を筐体５０に固定することも可能となる。なお、基板４０を筐体５０に固定する方法は特に限定するものではなく、接着剤や両面テープなどにより固定することも可能である。
【００３９】
機器は、センサ位置決め部５４の内面５４ａと基板４０とで囲まれた空間に人体検知センサ１が配置されていることにより、ピンホール５３と人体検知センサ１との相対的な位置決めがなされ、人体検知センサ１の位置ずれに起因した感度の低下を抑制することが可能となり、さらに、人体検知センサ１の周囲の熱のゆらぎや筐体５０内外それぞれからの外乱光に起因して人体検知センサ１が誤動作するのを抑制することが可能となる。
【００４０】
以上説明した本実施形態の機器は、上述のように、熱型赤外線検出素子１０および熱型赤外線検出素子１０の出力信号を信号処理する信号処理回路２０を有する回路ブロック２８がパッケージ３０に収納された人体検知センサ１と、人体検知センサ１が実装された基板４０と、筐体５０とを備える。そして、機器は、筐体５０に、人体検知センサ１のパッケージ３０における赤外線透過窓材３３の前方に位置するピンホール５３と、人体検知センサ１がピンホール５３側とは反対側から挿入されたセンサ位置決め部５４とが設けられ、センサ位置決め部５４の内面５４ａと基板４０とで囲まれた空間に人体検知センサ１が配置されている。しかして、本実施形態の機器では、筐体５０のデザイン性の低下を抑制しつつ人体検知センサ１の検知エリアを設定可能で、且つ、人体検知センサ１の感度の低下および誤動作の発生を抑制することが可能となる。また、本実施形態の機器では、ピンホール５３がピンホールレンズとして機能し、且つ、赤外線透過部材３３を平板状の形状とできるので、熱型赤外線検出素子１０に赤外線を集光するためのレンズ部品を必要とする場合に比べて、機器１の薄型化を図ることが可能となる。
【００４１】
（実施形態２）
以下では、本実施形態の機器について、図６および図７に基づいて説明する。
【００４２】
本実施形態の機器は、実施形態１の機器と略同じ構成であり、筐体５０の形状が相違する。なお、実施形態１の機器と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
筐体５０は、実施形態１に比べて前壁の厚みを薄くしてあり、前壁から後方へ突設されたボス部５８を一体に備え、このボス部５８にセンサ位置決め部５４が形成されている。また、筐体５０は、前壁から後方へ突設されボス部５８を全周に亘って囲む枠状（図示例では、矩形枠状）の枠部５９を一体に備えている。また、ボス部５８と枠部５９との間には、気体層５２が形成されている。しかして、本実施形態の機器では、人体検知センサ１の周囲の熱のゆらぎに起因して人体検知センサ１が誤動作するのをより確実に抑制することが可能となる。なお、本実施形態の機器では、枠部５９に基板４０を固定すればよい。
【００４４】
（実施形態３）
以下では、本実施形態の機器について、図８および図９に基づいて説明する。
【００４５】
本実施形態の機器は、実施形態１の機器と略同じ構成であり、ピンホール５３の中心線ＯＸ２と熱型赤外線検出素子１０の中心線ＯＸ１とをずらしてある点が相違する。なお、実施形態１の機器と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施形態の機器では、ピンホール５３の中心線ＯＸ２と熱型赤外線検出素子１０の中心線ＯＸ１とがずれるように、ピンホール５３の中心線ＯＸ２をセンサ位置決め部５４の中心線からずらしてある。ここで、図８に示した例は、図８（ｂ）の上下方向において、ピンホール５３の中心線ＯＸ２がセンサ位置決め部５４の中心線よりも下側になるようにずらしてある。これにより、本実施形態の機器では、図９に示すように、複数の検知ビーム８０により形成される検知エリアを傾けることが可能となる。したがって、本実施形態の機器では、例えば、机などの上に置いて、使用者が椅子に座って機器を使用するような場合に、機器から離れた所を通過する使用者以外の人の動きが人体検知センサ１により検知される可能性を低減することが可能となり、人体検知センサ１が使用者以外の人を検知する可能性を低減できる。また、本実施形態の機器では、ピンホール５３に細い棒などが差し込まれる悪戯がされた場合に赤外線透過窓材３３が破損する可能性を低減することが可能となる。
【００４７】
（実施形態４）
以下では、本実施形態の機器について、図１０〜図１２に基づいて説明する。
【００４８】
本実施形態の機器は、実施形態２の機器と略同じ構成であり、ピンホール５３の中心線ＯＸ２およびセンサ位置決め部５４における人体検知センサ１の挿入方向を、筐体５０においてピンホール５３の周部を含む外面（前面）に対して傾けてある点が相違する。なお、実施形態２の機器と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
筐体５０は、ボス部５８を筐体５０の前壁に対して傾け、センサ位置決め部５４の中心線を筐体５０の上記外面に対して傾けることで、人体検知センサ１の挿入方向を、上記外面に対して傾けてある。また、ピンホール５３は、筐体５０の前壁の厚み方向から傾けてピンホール５３を形成することにより、ピンホール５３の中心線ＯＸ２を、上記外面に対して傾けてある。ここで、図１０〜図１２に示した例は、図１０（ｂ）の上下方向を上下方向とした場合に、ピンホール５３の中心線ＯＸ２およびセンサ位置決め部５４における人体検知センサ１の挿入方向が斜め下方となる。これにより、本実施形態の機器では、図１２に示すように、複数の検知ビーム８０により形成される検知エリアを斜め下方に傾けることが可能となる。したがって、本実施形態の機器では、例えば、机などの上に置いて、使用者が椅子に座って機器を使用するような場合に、機器から離れた所を通過する使用者以外の人の動きが人体検知センサ１により検知される可能性を低減することが可能となり、人体検知センサ１が使用者以外の人を検知する可能性を低減できる。
【００５０】
（実施形態５）
以下では、本実施形態の機器について、図１３に基づいて説明する。
【００５１】
本実施形態の機器は、実施形態１の機器と略同じ構成であり、ピンホール５３と人体検知センサ１との間に、ポリエチレン製の防塵カバー６０が配置されている点が相違する。なお、実施形態１の機器と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
防塵カバー６０は、ポリエチレン製なので、赤外線を透過することができる。
【００５３】
また、防塵カバー６０は、ピンホール５３と人体検知センサ１との間に配置されるシート状のカバー本体部６１のみにより構成してもよいが、ピンホール５３内に配置される凸部６２を一体に備えたものを用いることが、防塵および防水の観点からは好ましい。本実施形態の機器では、防塵カバー６０を備えていることにより、ピンホール５３内に水滴などが入っても人体検知センサ１まで到達しにくくなるので、水滴などに起因して人体検知センサ１の特性が劣化するのを防止することが可能となる。
【００５４】
なお、防塵カバー６０は、実施形態２〜４の機器において設けてもよい。
【００５５】
（実施形態６）
以下では、本実施形態の機器について、図１４および図１５に基づいて説明する。
【００５６】
本実施形態の機器は、実施形態１の機器と略同じ構成であり、ピンホール５３と人体検知センサ１との間に、人体検知センサ１の検知エリアを調整するポリエチレン製の光学部材７０を備えている点が相違する。なお、実施形態１の機器と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
光学部材７０は、複数のプリズム小体７１を有し各プリズム小体７１の光入射面が同一面上に揃うように並設されている。なお、光学部材７０は、ピンホール５３内に配置される凸部７２を一体に備えたものを用いることにより、機器の防塵性および防水性を高めることが可能となる。
【００５８】
本実施形態の機器では、上述の光学部材７０を備えていることにより、人体検知センサ１の検知エリアを調整することが可能となる。ここで、図１４および図１５に示した例は、図１５の上下方向を上下方向とした場合に、複数の検知ビーム８０により形成される検知エリアを斜め下方に傾けることが可能となる。したがって、本実施形態の機器では、例えば、机などの上に置いて、使用者が椅子に座って機器を使用するような場合に、機器から離れた所を通過する使用者以外の人の動きが人体検知センサ１により検知される可能性を低減することが可能となり、人体検知センサ１が使用者以外の人を検知する可能性を低減できる。本実施形態の機器では、光学部材７０を備えていることにより、ピンホール５３内に水滴などが入っても人体検知センサ１まで到達しにくくなるので、水滴などに起因して人体検知センサ１の特性が劣化するのを防止することが可能となる。
【００５９】
なお、光学部材７０は、実施形態２の機器において設けてもよい。
【００６０】
ところで、上述の各実施形態では、機器として、携帯端末機を例示したが、機器は、携帯端末機に限らず、例えば、テレビ、パーソナルコンピュータ、コピー機、デジタルサイネージ（電子看板）、トイレなどに設置される自動手洗い機、自動手乾燥機、小便器、自販機、券売機、現金自動預け払い機（Automatic Tellers Machine：ＡＴＭ）、現金自動支払機（CashDispenser：ＣＤ）などでもよい。機器が、パーソナルコンピュータ、コピー機、ファクシミリ（facsimile：ＦＡＸ）、プリンター、複合機などの機器では、例えば、電源がオンの状態で、人が人体検知センサ１の検知エリア内から出た場合には休止状態にして省電力化を図り、人が検知エリア内に入った場合にすぐに休止状態を解除して操作可能な状態とすることによって、省電力化を図ることが可能となる。また、機器は、例えば、壁に取り付ける照明器具やエアコンなどでもよいし、空気清浄機、防犯機器などでもよい。また、機器は、部屋の入り口付近の壁に取り付けられて別置きの照明器具を制御するコントローラなどの機器でもよい。また、機器が、デジタルサイネージの場合には、人体検知センサ１により人が検知されると、所定時間が経過するごとに表示内容を変更するような制御機能を有することにより、宣伝効果などを向上させることが可能となる。また、機器が、デジタルフォトフレームの場合にも、人体検知センサ１により人が検知されると、所定時間が経過するごとに表示内容を変更するような制御機能を有するようにしてもよい。
【００６１】
また、上述の各実施形態において説明した熱型赤外線検出素子１０は、焦電体基板１１を用いて形成した焦電素子であるが、これに限らず、例えば、マイクロマシニング技術および焦電体薄膜の形成技術などを利用して形成したチップでもよい。なお、熱型赤外線検出素子１０は、焦電素子に限らず、例えば、サーモパイル型の熱型赤外線検出素子や抵抗ボロメータ型の熱型赤外線検出素子でもよい。
【００６２】
また、上述の各実施形態では、人体検知センサ１のパッケージ３０として、キャンパッケージを例示したが、これに限らず、外周形状が矩形状の表面実装型のパッケージを採用し、センサ位置決め部５４の開口形状を矩形状としてもよい。これにより、筐体５０のより一層の薄型化が可能となる。なお、表面実装型のパッケージの外周形状は、矩形状以外の形状でもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１ 人体検知センサ
１０ 熱型赤外線検出素子
２０ 信号処理回路
２８ 回路ブロック
３０ パッケージ
３３ 赤外線透過窓材
４０ 基板
５０ 筐体
５３ ピンホール
５４ センサ位置決め部
５４ａ 内面
６０ 防塵カバー
７０ 光学部材
７１ プリズム小体
ＯＸ１ 熱型赤外線検出素子の中心線
ＯＸ２ ピンホールの中心線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体検知センサを備えた機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子機器として、人体から放射される赤外線を検出する焦電素子などの熱型赤外線検出素子を用いた人体検知センサを器体内に配置した電子機器が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、この種の電子機器として、器体に、熱型赤外線検出素子の受光面に赤外線を入射させるためのピンホールレンズを形成したものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１７９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本願発明者らは、上述の電子機器においても、ピンホールレンズの穴径を適宜設定することにより、器体から人体検知センサとは別部材であるレンズが露出する場合に比べて、機器の外観を高めることが可能となる場合もあるという知見を得た。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１には、ピンホールレンズと人体検知センサとの相対的な位置決め手段について記載されておらず、人体検知センサの位置ずれに起因して感度が低下してしまう懸念がある。
【０００７】
また、上述の電子機器では、人体検知センサの周囲の熱のゆらぎや器体内での外乱光に起因して、人体検知センサが誤動作してしまう懸念がある。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、筐体のデザイン性の低下を抑制しつつ人体検知センサの検知エリアを設定可能で、且つ、人体検知センサの感度の低下および誤動作の発生を抑制することが可能な機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の機器は、熱型赤外線検出素子および前記熱型赤外線検出素子の出力信号を信号処理する信号処理回路を有する回路ブロックがパッケージに収納された人体検知センサと、前記人体検知センサが実装された基板と、筐体とを備え、前記筐体に、前記人体検知センサの前記パッケージにおける赤外線透過窓材の前方に位置するピンホールと、前記人体検知センサが前記ピンホール側とは反対側から挿入されたセンサ位置決め部とが設けられ、前記センサ位置決め部の内面と前記基板とで囲まれた空間に前記人体検知センサが配置されてなることを特徴とする。
【００１０】
この機器において、前記熱型赤外線検出素子は、クワッドタイプもしくはデュアルタイプの焦電素子であることが好ましい。
【００１１】
この機器において、前記ピンホールの中心線と前記熱型赤外線検出素子の中心線とをずらしてあることが好ましい。
【００１２】
この機器において、前記ピンホールの中心線および前記センサ位置決め部における前記人体検知センサの挿入方向を、前記器体において前記ピンホールの周部を含む外面に対して傾けてあることが好ましい。
【００１３】
この機器において、前記ピンホールと前記人体検知センサとの間に、ポリエチレン製の防塵カバーが配置されてなることが好ましい。
【００１４】
この機器において、前記ピンホールと前記人体検知センサとの間に、前記人体検知センサの検知エリアを調整するポリエチレン製の光学部材を備え、前記光学部材は、複数のプリズム小体を有し前記各プリズム小体の光入射面が同一面上に揃うように並設されてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の機器においては、筐体のデザイン性の低下を抑制しつつ人体検知センサの検知エリアを設定可能で、且つ、人体検知センサの感度の低下および誤動作の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は実施形態１の機器の概略正面図、（ｂ）は実施形態１の機器の要部概略正面図、（ｃ）は実施形態１の機器の要部概略断面図である。
【図２】（ａ）は実施形態１の機器における筐体の要部背面図、（ｂ）は実施形態１の機器における筐体の概略断面図である。
【図３】（ａ）は実施形態１の機器における人体検知センサの概略回路図、（ｂ）は熱型赤外線検出素子の概略説明図である。
【図４】実施形態１の機器における筐体への人体検知センサの取り付け方の説明図である。
【図５】実施形態１の機器における人体検知センサの検知エリアの説明図である。
【図６】（ａ）は実施形態２の機器の概略正面図、（ｂ）は実施形態２の機器の要部概略正面図、（ｃ）は実施形態２の機器の要部概略断面図である。
【図７】実施形態２の機器における筐体への人体検知センサの取り付け方の説明図である。
【図８】（ａ）は実施形態３の機器の概略正面図、（ｂ）は実施形態３の機器の要部概略正面図、（ｃ）は実施形態３の機器の要部概略断面図である。
【図９】実施形態３の機器における人体検知センサの検知エリアの説明図である。
【図１０】（ａ）は実施形態４の機器の概略正面図、（ｂ）は実施形態４の機器の要部概略断面図である。
【図１１】実施形態４の機器における筐体への人体検知センサの取り付け方の説明図である。
【図１２】実施形態４の機器における人体検知センサの検知エリアの説明図である。
【図１３】実施形態５の機器の要部概略断面図である。
【図１４】実施形態６の機器の要部概略断面図である。
【図１５】実施形態６の機器における人体検知センサの検知エリアの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
以下では、本実施形態の機器について、図１〜図５に基づいて説明する。
【００１８】
機器は、熱型赤外線検出素子１０および熱型赤外線検出素子１０の出力信号を信号処理する信号処理回路２０を有する回路ブロック２８がパッケージ３０に収納された人体検知センサ１と、人体検知センサ１が実装された基板４０と、筐体５０とを備える。
【００１９】
また、機器は、筐体５０に、人体検知センサ１のパッケージ３０における赤外線透過窓材３３の前方に位置するピンホール５３と、人体検知センサ１がピンホール５３側とは反対側から挿入された穴からなるセンサ位置決め部５４とが設けられている。そして、機器は、センサ位置決め部５４の内面５４ａと基板４０とで囲まれた空間に人体検知センサ１が配置されている。センサ位置決め部５４の内部空間とピンホール５３とは連通している。なお、本実施形態では、ピンホール５３とセンサ位置決め部５４とが設けられた筐体５０と、人体検知センサ１とで、赤外線検出装置を構成している。
【００２０】
人体検知センサ１は、赤外線を放射する物体（ここでは、人体）の動きを検知して検知信号を出力するものである。
【００２１】
機器は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどからなるディスプレイ部５１を備えた携帯端末機（例えば、デジタルフォトフレームやタブレットＰＣなど）である。ここで、機器は、図１（ａ）の左側の下部において筐体５０の後面側に、人体検知センサ１が配置されている。なお、機器は、筐体５０の前壁部が矩形枠状に形成されており、上述のディスプレイ部５１が露出するようになっている。
【００２２】
機器は、人体検知センサ１の出力に基づいて低消費電力モード（起動に必要な機能以外を停止するスリープモードなど）と通常動作が可能なアクティブモード（通常動作モード）とを切り換えるパワーマネージメント機能を有するマイクロコンピュータなどからなる制御部（図示せず）を備えている。ここにおいて、上記制御部は、人体検知センサ１により人の不在が検知されると直ちに通常動作モードから低消費電力モードへ移行し、人体検知センサ１により人が再び検知されると自動的に低消費電力モードから通常動作モードに戻るので、低消費電力化を図れるとともに使い勝手を良くすることができる。要するに、機器は、人体検知センサ１の出力に基づいて消費電力を制御するパワーマネジメント機能を有しているので、低消費電力化を図れるとともに使い勝手を良くすることができる。
【００２３】
人体検知センサ１のパッケージ３０は、回路ブロック２８が実装される金属製のステム３１と、回路ブロック２８を覆うようにステム３１に固着（溶接）された金属製のキャップ３２とを備え、回路ブロック２８の適宜部位と電気的に接続される複数本（ここでは、３本）の端子ピン３５がステム３１を貫通する形で設けられている。ステム３１は、円盤状に形成され、キャップ３２は、後面が開放された有底円筒状の形状に形成されており、後面がステム３１により閉塞されている。ここにおいて、パッケージ３０は、ステム３１の周部に形成されたフランジ部３１ｂと、キャップ３２の後端縁から外方に延設された外鍔部３２ｂとを、溶接により気密的に接合してある。ステム３１は、フレンジ部３１ｂの外周縁の１箇所から突片３１ｃが外方に延設されている。上述の説明から明らかなように、パッケージ３０は、キャンパッケージである。
【００２４】
また、キャップ３２において熱型赤外線検出素子１０の前方に位置する前壁には、窓孔３２ａが貫設されている。パッケージ３０は、キャップ３２の窓孔３２ａが、上述の赤外線透過窓材３３により閉塞されている。赤外線透過窓材３３は、シリコン基板に、所望の波長域の赤外線を透過する多層光学膜からなるフィルタが設けられている。赤外線透過部材３３は、当該赤外線透過部材３３の周部が、キャップ３２の前壁における後面側に、半田などの導電性の接合材からなる接合部を介して接合されている。これにより、パッケージ３０は、赤外線透過部材３３とキャップ３２とステム３１とを同電位とすることが可能となる。
【００２５】
回路ブロック２８は、上述の信号処理回路２０が設けられるとともに、熱型赤外線検出素子１０が実装されている。
【００２６】
上述の３本の端子ピン３５のうち給電用の端子ピン３５および信号出力用の端子ピン３５は、絶縁性材料（ガラス）からなる封止部によりステム３１とは電気的に絶縁され、グランド用の端子ピン３５は、導電性材料からなる封止部によりステム３１と電気的に接続され上述のシールド板と同電位（例えば、グランド電位）に設定される。
【００２７】
熱型赤外線検出素子１０は、人体から放射される赤外線を検出するものである。熱型赤外線検出素子１０としては、例えば、図３（ｂ）に示すように、１枚の焦電体基板１１に４個の素子エレメント（受光部）１２が形成されたクワッドタイプの焦電素子を用いることができる。図３（ｂ）に示した熱型赤外線検出素子１０は、１枚の焦電体基板１１に４個の素子エレメント１２が２×２のアレイ状に配列されている。図３（ｂ）に示した例では、各素子エレメント１２の平面視形状が正方形状であり、焦電体基板１１の中央部において焦電体基板１１の外周線よりも内側の仮想正方形の４つの角それぞれに素子エレメント１２の中心が位置するように配置されている。
【００２８】
各素子エレメント１２は、一対の電極（図示せず）の間に焦電体基板１１の一部が介在するコンデンサであり、図３（ｂ）には、各素子エレメント１２の一対の電極のうち赤外線透過窓材３３側に位置する電極の極性を、“＋”、“−”の符号で示してある。ここにおいて、熱型赤外線検出素子１０は、４個の素子エレメント１２のうち、仮想正方形の一方の対角線上にある同極性の２個の素子エレメント１２同士が並列接続され、他方の対角線上にある同極性の２個の素子エレメント１２同士が並列接続されている。要するに、熱型赤外線検出素子１０は、図３（ｂ）において、左右方向に沿って並んで形成されている２個の素子エレメント１２同士が逆並列に接続され、且つ、上下方向に沿って並んで形成されている２個の素子エレメント１２同士が逆並列に接続されている。しかして、熱型赤外線検出素子１０では、自発分極の方向が逆方向になるように並列接続されている素子エレメント１２同士で、環境温度の変化などによる２つ素子エレメント１２でのノイズ（暗雑音など）が相殺されるので、人体検知センサ１での誤検知の発生を抑制することが可能となる。
【００２９】
人体検知センサ１の検知エリアは、熱型赤外線検出素子１０と、ピンホール５３とで決まる。したがって、人体検知センサ１の検知エリアには、素子エレメント１２の数（図５（ｂ）の例では、４個）の検知ビーム８０が設定される。検知ビーム８０は、熱型赤外線検出素子１０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（人体）からの赤外線を検出する有効領域であり、検出ゾーンとも呼ばれる。
【００３０】
機器は、熱型赤外線検出素子１０の中心線ＯＸ１とピンホール５３の中心線ＯＸ２とを一致させるように筐体５０におけるピンホール５３の形成位置と、センサ位置決め部５４の形成位置とを規定してある。
【００３１】
図３には、熱型赤外線検出素子１０から筐体５０の前面までの距離を２ｍｍ、開口形状が円形状であるピンホール５３の内径を１ｍｍとした場合について、人体検知センサ１の検知エリアに設定される検知ビーム８０を模式的に示してある。ここで、図５（ｂ）は、検知エリアのうち熱型赤外線検出素子１０の中心線ＯＸ１（図１（ｃ）参照）に沿った方向において熱型赤外線検出素子１０から所定距離（例えば、２ｍ）だけ離れた検知面における各検知ビーム８０を模式的に示してある。また、図５（ｂ）では、検知面における各検知ビーム８０それぞれに、その検知ビーム８０が１対１で対応する素子エレメント１２の極性を、“＋”、“−”の符号で示してある。要するに、検知ビーム８０には、素子エレメント１２に１対１で対応した極性がある。図５（ａ）に示した検知ビーム８０を含む検知エリアの検知角は約４８°であり、図５（ｂ）に示した４つの検知ビーム８０は、１辺が約１．８ｍの正方形の検知エリアに設定される。検知面における検知ビーム８０の形状は、その検知ビーム８０に対応する素子エレメント１２と略相似形である。
【００３２】
ピンホール５３の内径や上記所定距離の数値はいずれも一例であり、特に限定するものではない。ただし、ピンホール５３は、キャップ３２の窓孔３２ａよりも十分に小さな孔であり、機器の利用者が意識せずに機器を通常の使用状態で眺めた場合に目視（肉眼）により孔であると視認されにくいように内径を設定してある。ここにおいて、ピンホール５３は、内径が大きすぎても小さすぎてもピンホールレンズとしての効果が得られなくなるので、内径を、例えば、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の範囲で設定することが好ましい。いずれにしても、ピンホール５３の内径は、ピンホールレンズとしての効果が得られる内径であり、且つ、機器のデザイン性の低下を抑制可能な値に設定する必要がある。
【００３３】
熱型赤外線検出素子１０の配置は、上述の例に限らず、例えば、２×２のマトリクス状に配列された４個の素子エレメント１２のうち対角位置にある２個の素子エレメント１２それぞれの１つの対角線同士を一直線で結ぶ方向を左右方向として配置してもよい。つまり、熱型赤外線検出素子１０は、上述の仮想正方形の１つの対角線に沿った方向を左右方向として配置してもよい。また、熱型赤外線検出素子１０は、長方形状に形成された複数個の素子エレメント１２が、平面視において素子エレメント１２の短手方向に並んでいるもの、例えば、長方形状の素子エレメント１２が１×４のアレイ状に配列されたクワッドタイプの焦電素子でもよい。また、熱型赤外線検出素子１０は、２個の素子エレメント１２が１×２のアレイ状に配列されたデュアルタイプの焦電素子でもよい。熱型赤外線検出素子１０として、クワッドタイプもしくはデュアルタイプの焦電素子を用いることにより、赤外線を放射する物体の動きを検知しやすくなる。
【００３４】
熱型赤外線検出素子１０としてクワッドタイプの焦電素子を採用した場合、熱型赤外線検出素子１０は、図３（ａ）中に示す等価回路で示すことができる。熱型赤外線検出素子１０は、４個の素子エレメント１２が２×２のアレイ状に形成され、配線パターンにより適宜接続されており、２つの出力端子１３（図３（ａ）参照）から出力信号を取り出すことができる。
【００３５】
信号処理回路２０は、図３（ａ）に示すように、熱型赤外線検出素子１から出力される出力信号である出力電流（焦電電流）を電圧信号に変換する電流電圧変換回路２２を備えている。また、信号処理回路２０は、電流電圧変換回路２２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を増幅する電圧増幅回路（バンドパスアンプ）２３を備えている。また、信号処理回路２０は、電圧増幅回路２３で増幅された電圧信号を適宜設定した閾値と比較し電圧信号が閾値を越えた場合に検知信号を出力する検知回路２４と、検知回路２４の検知信号を所定の人体検出信号として出力する出力回路２５とを備えている。
【００３６】
筐体５０は、非透光性の合成樹脂（例えば、黒色の合成樹脂など）により形成されている。筐体５０は、全体を非透光性の合成樹脂により形成する必要はないが、少なくともピンホール５３を形成する部位およびセンサ位置決め部５４を形成する部位が合成樹脂により形成されていることが好ましい。筐体５０においてピンホール５３を形成する部位が、黒色の合成樹脂により形成されている場合には、ピンホール５３が目立ちにくく、悪戯されにくくなるという効果が期待できる。
【００３７】
センサ位置決め部５４の開口形状は、円形状である。ここで、センサ位置決め部５４の内径はキャップ３２の外径よりも若干大きな値に設定してある。また、センサ位置決め部５４は、内底面に、赤外線透過部材３３とピンホール５３との距離を規定する第１凹部５５が形成されている。ここで、第１凹部５５の開口形状は円形状である。第１凹部５５の内径は、センサ位置決め部５４の内径よりも小さく且つピンホール５３の内径よりも大きな値に設定してある。また、センサ位置決め部５４の周部には、ステム３１のフランジ部３１ｂおよびキャップ３２の外鍔部３２ｂを位置決めする第２凹部５６が形成され、さらに、ステム３１の突片３１ｃを位置決めする第３凹部５７（図２および図４（ａ）参照）が形成されている。したがって、センサ位置決め部５４は、ピンホール５３と人体検知センサ１との相対的な位置関係を精度良く決めることができる。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）の筐体５０におけるセンサ位置決め部５４に対して人体検知センサ１のみを位置決めした状態の概略斜視図であり、図４（ｃ）は、基板４０に実装した人体検知センサ１をセンサ位置決め部５４に対して位置決めした状態の概略斜視図である。
【００３８】
基板４０は、ガラスエポキシ樹脂基板などの有機系絶縁基板に適宜の導体パターン（図示せず）が形成されたプリント配線板である。この基板４０には、複数の挿通孔４２を形成してある。これにより、基板４０を筐体５０に対して螺子により取り付けることが可能となる。また、筐体５０においてプリント配線４０の挿通孔４２に対応する位置に予め柱状のボスを一体に設けておけば、ボスを挿通孔４２に挿通させてボスの先端部を熱かしめすることで、基板４０を筐体５０に固定することも可能となる。なお、基板４０を筐体５０に固定する方法は特に限定するものではなく、接着剤や両面テープなどにより固定することも可能である。
【００３９】
機器は、センサ位置決め部５４の内面５４ａと基板４０とで囲まれた空間に人体検知センサ１が配置されていることにより、ピンホール５３と人体検知センサ１との相対的な位置決めがなされ、人体検知センサ１の位置ずれに起因した感度の低下を抑制することが可能となり、さらに、人体検知センサ１の周囲の熱のゆらぎや筐体５０内外それぞれからの外乱光に起因して人体検知センサ１が誤動作するのを抑制することが可能となる。
【００４０】
以上説明した本実施形態の機器は、上述のように、熱型赤外線検出素子１０および熱型赤外線検出素子１０の出力信号を信号処理する信号処理回路２０を有する回路ブロック２８がパッケージ３０に収納された人体検知センサ１と、人体検知センサ１が実装された基板４０と、筐体５０とを備える。そして、機器は、筐体５０に、人体検知センサ１のパッケージ３０における赤外線透過窓材３３の前方に位置するピンホール５３と、人体検知センサ１がピンホール５３側とは反対側から挿入されたセンサ位置決め部５４とが設けられ、センサ位置決め部５４の内面５４ａと基板４０とで囲まれた空間に人体検知センサ１が配置されている。しかして、本実施形態の機器では、筐体５０のデザイン性の低下を抑制しつつ人体検知センサ１の検知エリアを設定可能で、且つ、人体検知センサ１の感度の低下および誤動作の発生を抑制することが可能となる。また、本実施形態の機器では、ピンホール５３がピンホールレンズとして機能し、且つ、赤外線透過部材３３を平板状の形状とできるので、熱型赤外線検出素子１０に赤外線を集光するためのレンズ部品を必要とする場合に比べて、機器１の薄型化を図ることが可能となる。
【００４１】
（実施形態２）
以下では、本実施形態の機器について、図６および図７に基づいて説明する。
【００４２】
本実施形態の機器は、実施形態１の機器と略同じ構成であり、筐体５０の形状が相違する。なお、実施形態１の機器と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
筐体５０は、実施形態１に比べて前壁の厚みを薄くしてあり、前壁から後方へ突設されたボス部５８を一体に備え、このボス部５８にセンサ位置決め部５４が形成されている。また、筐体５０は、前壁から後方へ突設されボス部５８を全周に亘って囲む枠状（図示例では、矩形枠状）の枠部５９を一体に備えている。また、ボス部５８と枠部５９との間には、気体層５２が形成されている。しかして、本実施形態の機器では、人体検知センサ１の周囲の熱のゆらぎに起因して人体検知センサ１が誤動作するのをより確実に抑制することが可能となる。なお、本実施形態の機器では、枠部５９に基板４０を固定すればよい。
【００４４】
（実施形態３）
以下では、本実施形態の機器について、図８および図９に基づいて説明する。
【００４５】
本実施形態の機器は、実施形態１の機器と略同じ構成であり、ピンホール５３の中心線ＯＸ２と熱型赤外線検出素子１０の中心線ＯＸ１とをずらしてある点が相違する。なお、実施形態１の機器と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施形態の機器では、ピンホール５３の中心線ＯＸ２と熱型赤外線検出素子１０の中心線ＯＸ１とがずれるように、ピンホール５３の中心線ＯＸ２をセンサ位置決め部５４の中心線からずらしてある。ここで、図８に示した例は、図８（ｂ）の上下方向において、ピンホール５３の中心線ＯＸ２がセンサ位置決め部５４の中心線よりも下側になるようにずらしてある。これにより、本実施形態の機器では、図９に示すように、複数の検知ビーム８０により形成される検知エリアを傾けることが可能となる。したがって、本実施形態の機器では、例えば、机などの上に置いて、使用者が椅子に座って機器を使用するような場合に、機器から離れた所を通過する使用者以外の人の動きが人体検知センサ１により検知される可能性を低減することが可能となり、人体検知センサ１が使用者以外の人を検知する可能性を低減できる。また、本実施形態の機器では、ピンホール５３に細い棒などが差し込まれる悪戯がされた場合に赤外線透過窓材３３が破損する可能性を低減することが可能となる。
【００４７】
（実施形態４）
以下では、本実施形態の機器について、図１０〜図１２に基づいて説明する。
【００４８】
本実施形態の機器は、実施形態２の機器と略同じ構成であり、ピンホール５３の中心線ＯＸ２およびセンサ位置決め部５４における人体検知センサ１の挿入方向を、筐体５０においてピンホール５３の周部を含む外面（前面）に対して傾けてある点が相違する。なお、実施形態２の機器と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
筐体５０は、ボス部５８を筐体５０の前壁に対して傾け、センサ位置決め部５４の中心線を筐体５０の上記外面に対して傾けることで、人体検知センサ１の挿入方向を、上記外面に対して傾けてある。また、ピンホール５３は、筐体５０の前壁の厚み方向から傾けてピンホール５３を形成することにより、ピンホール５３の中心線ＯＸ２を、上記外面に対して傾けてある。ここで、図１０〜図１２に示した例は、図１０（ｂ）の上下方向を上下方向とした場合に、ピンホール５３の中心線ＯＸ２およびセンサ位置決め部５４における人体検知センサ１の挿入方向が斜め下方となる。これにより、本実施形態の機器では、図１２に示すように、複数の検知ビーム８０により形成される検知エリアを斜め下方に傾けることが可能となる。したがって、本実施形態の機器では、例えば、机などの上に置いて、使用者が椅子に座って機器を使用するような場合に、機器から離れた所を通過する使用者以外の人の動きが人体検知センサ１により検知される可能性を低減することが可能となり、人体検知センサ１が使用者以外の人を検知する可能性を低減できる。
【００５０】
（実施形態５）
以下では、本実施形態の機器について、図１３に基づいて説明する。
【００５１】
本実施形態の機器は、実施形態１の機器と略同じ構成であり、ピンホール５３と人体検知センサ１との間に、ポリエチレン製の防塵カバー６０が配置されている点が相違する。なお、実施形態１の機器と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
防塵カバー６０は、ポリエチレン製なので、赤外線を透過することができる。
【００５３】
また、防塵カバー６０は、ピンホール５３と人体検知センサ１との間に配置されるシート状のカバー本体部６１のみにより構成してもよいが、ピンホール５３内に配置される凸部６２を一体に備えたものを用いることが、防塵および防水の観点からは好ましい。本実施形態の機器では、防塵カバー６０を備えていることにより、ピンホール５３内に水滴などが入っても人体検知センサ１まで到達しにくくなるので、水滴などに起因して人体検知センサ１の特性が劣化するのを防止することが可能となる。
【００５４】
なお、防塵カバー６０は、実施形態２〜４の機器において設けてもよい。
【００５５】
（実施形態６）
以下では、本実施形態の機器について、図１４および図１５に基づいて説明する。
【００５６】
本実施形態の機器は、実施形態１の機器と略同じ構成であり、ピンホール５３と人体検知センサ１との間に、人体検知センサ１の検知エリアを調整するポリエチレン製の光学部材７０を備えている点が相違する。なお、実施形態１の機器と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
光学部材７０は、複数のプリズム小体７１を有し各プリズム小体７１の光入射面が同一面上に揃うように並設されている。なお、光学部材７０は、ピンホール５３内に配置される凸部７２を一体に備えたものを用いることにより、機器の防塵性および防水性を高めることが可能となる。
【００５８】
本実施形態の機器では、上述の光学部材７０を備えていることにより、人体検知センサ１の検知エリアを調整することが可能となる。ここで、図１４および図１５に示した例は、図１５の上下方向を上下方向とした場合に、複数の検知ビーム８０により形成される検知エリアを斜め下方に傾けることが可能となる。したがって、本実施形態の機器では、例えば、机などの上に置いて、使用者が椅子に座って機器を使用するような場合に、機器から離れた所を通過する使用者以外の人の動きが人体検知センサ１により検知される可能性を低減することが可能となり、人体検知センサ１が使用者以外の人を検知する可能性を低減できる。本実施形態の機器では、光学部材７０を備えていることにより、ピンホール５３内に水滴などが入っても人体検知センサ１まで到達しにくくなるので、水滴などに起因して人体検知センサ１の特性が劣化するのを防止することが可能となる。
【００５９】
なお、光学部材７０は、実施形態２の機器において設けてもよい。
【００６０】
ところで、上述の各実施形態では、機器として、携帯端末機を例示したが、機器は、携帯端末機に限らず、例えば、テレビ、パーソナルコンピュータ、コピー機、デジタルサイネージ（電子看板）、トイレなどに設置される自動手洗い機、自動手乾燥機、小便器、自販機、券売機、現金自動預け払い機（Automatic Tellers Machine：ＡＴＭ）、現金自動支払機（CashDispenser：ＣＤ）などでもよい。機器が、パーソナルコンピュータ、コピー機、ファクシミリ（facsimile：ＦＡＸ）、プリンター、複合機などの機器では、例えば、電源がオンの状態で、人が人体検知センサ１の検知エリア内から出た場合には休止状態にして省電力化を図り、人が検知エリア内に入った場合にすぐに休止状態を解除して操作可能な状態とすることによって、省電力化を図ることが可能となる。また、機器は、例えば、壁に取り付ける照明器具やエアコンなどでもよいし、空気清浄機、防犯機器などでもよい。また、機器は、部屋の入り口付近の壁に取り付けられて別置きの照明器具を制御するコントローラなどの機器でもよい。また、機器が、デジタルサイネージの場合には、人体検知センサ１により人が検知されると、所定時間が経過するごとに表示内容を変更するような制御機能を有することにより、宣伝効果などを向上させることが可能となる。また、機器が、デジタルフォトフレームの場合にも、人体検知センサ１により人が検知されると、所定時間が経過するごとに表示内容を変更するような制御機能を有するようにしてもよい。
【００６１】
また、上述の各実施形態において説明した熱型赤外線検出素子１０は、焦電体基板１１を用いて形成した焦電素子であるが、これに限らず、例えば、マイクロマシニング技術および焦電体薄膜の形成技術などを利用して形成したチップでもよい。なお、熱型赤外線検出素子１０は、焦電素子に限らず、例えば、サーモパイル型の熱型赤外線検出素子や抵抗ボロメータ型の熱型赤外線検出素子でもよい。
【００６２】
また、上述の各実施形態では、人体検知センサ１のパッケージ３０として、キャンパッケージを例示したが、これに限らず、外周形状が矩形状の表面実装型のパッケージを採用し、センサ位置決め部５４の開口形状を矩形状としてもよい。これにより、筐体５０のより一層の薄型化が可能となる。なお、表面実装型のパッケージの外周形状は、矩形状以外の形状でもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１ 人体検知センサ
１０ 熱型赤外線検出素子
２０ 信号処理回路
２８ 回路ブロック
３０ パッケージ
３３ 赤外線透過窓材
４０ 基板
５０ 筐体
５３ ピンホール
５４ センサ位置決め部
５４ａ 内面
６０ 防塵カバー
７０ 光学部材
７１ プリズム小体
ＯＸ１ 熱型赤外線検出素子の中心線
ＯＸ２ ピンホールの中心線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱型赤外線検出素子および前記熱型赤外線検出素子の出力信号を信号処理する信号処理回路を有する回路ブロックがパッケージに収納された人体検知センサと、前記人体検知センサが実装された基板と、筐体とを備え、前記筐体に、前記人体検知センサの前記パッケージにおける赤外線透過窓材の前方に位置するピンホールと、前記人体検知センサが前記ピンホール側とは反対側から挿入されたセンサ位置決め部とが設けられ、前記センサ位置決め部の内面と前記基板とで囲まれた空間に前記人体検知センサが配置されてなることを特徴とする機器。
【請求項２】
前記熱型赤外線検出素子は、クワッドタイプもしくはデュアルタイプの焦電素子であることを特徴とする請求項１記載の機器。
【請求項３】
前記ピンホールの中心線と前記熱型赤外線検出素子の中心線とをずらしてあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の機器。
【請求項４】
前記ピンホールの中心線および前記センサ位置決め部における前記人体検知センサの挿入方向を、前記筐体において前記ピンホールの周部を含む外面に対して傾けてあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の機器。
【請求項５】
前記ピンホールと前記人体検知センサとの間に、ポリエチレン製の防塵カバーが配置されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の機器。
【請求項６】
前記ピンホールと前記人体検知センサとの間に、前記人体検知センサの検知エリアを調整するポリエチレン製の光学部材を備え、前記光学部材は、複数のプリズム小体を有し前記各プリズム小体の光入射面が同一面上に揃うように並設されてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の機器。
【請求項１】
熱型赤外線検出素子および前記熱型赤外線検出素子の出力信号を信号処理する信号処理回路を有する回路ブロックがパッケージに収納された人体検知センサと、前記人体検知センサが実装された基板と、筐体とを備え、前記筐体に、前記人体検知センサの前記パッケージにおける赤外線透過窓材の前方に位置するピンホールと、前記人体検知センサが前記ピンホール側とは反対側から挿入されたセンサ位置決め部とが設けられ、前記センサ位置決め部の内面と前記基板とで囲まれた空間に前記人体検知センサが配置されてなることを特徴とする機器。
【請求項２】
前記熱型赤外線検出素子は、クワッドタイプもしくはデュアルタイプの焦電素子であることを特徴とする請求項１記載の機器。
【請求項３】
前記ピンホールの中心線と前記熱型赤外線検出素子の中心線とをずらしてあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の機器。
【請求項４】
前記ピンホールの中心線および前記センサ位置決め部における前記人体検知センサの挿入方向を、前記筐体において前記ピンホールの周部を含む外面に対して傾けてあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の機器。
【請求項５】
前記ピンホールと前記人体検知センサとの間に、ポリエチレン製の防塵カバーが配置されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の機器。
【請求項６】
前記ピンホールと前記人体検知センサとの間に、前記人体検知センサの検知エリアを調整するポリエチレン製の光学部材を備え、前記光学部材は、複数のプリズム小体を有し前記各プリズム小体の光入射面が同一面上に揃うように並設されてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−８３５２７（Ｐ２０１３−８３５２７Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３０８２（Ｐ２０１１−２２３０８２）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]