特許 7446957 検知センサ及びこれを備えた検知装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-01

(45)【発行日】2024-03-11

(54)【発明の名称】検知センサ及びこれを備えた検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01J 1/02 20060101AFI20240304BHJP

   G01N 29/22 20060101ALI20240304BHJP

【ＦＩ】

G01J1/02 Y

G01N29/22

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020148018

(22)【出願日】2020-09-03

(65)【公開番号】P2022042578

(43)【公開日】2022-03-15

【審査請求日】2023-04-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000194918

【氏名又は名称】ホシデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104569

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正夫

(72)【発明者】

【氏名】松下 勉

(72)【発明者】

【氏名】原野 博之

(72)【発明者】

【氏名】粟村 竜二

(72)【発明者】

【氏名】本永 秀典

(72)【発明者】

【氏名】中西 賢介

【審査官】井上 徹

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５３９２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－４８１８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】韓国登録特許第１０－０７０５７０９（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１７０１０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１２０２６６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｊ １／００－Ｇ０１Ｊ １／６０

Ｇ０１Ｊ １１／００

Ｇ０１Ｎ ２９／００－Ｇ０１Ｎ ２９／５２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧電フィルムで構成された振動膜であって、赤外線が照射されることによって、焦電効果によって第１電気信号を発生させる構成及び音波により振動させられることによって、圧電効果によって第２電気信号を発生させる構成を有する前記振動膜と、
前記振動膜を収容したケースと、
音波が入力される音孔を有する基板とを備えており、
前記ケースは、少なくとも赤外線が透過可能な透過部を有しており、前記透過部は、前記振動膜に対して第１方向の一方側に配置されており且つ前記振動膜に対向しており、前記第１方向は、前記振動膜の厚み方向であり、
前記基板は、前記ケースに固定されており且つ前記振動膜に対して前記第１方向の他方側に配置されており、
前記音孔の前記第１方向に略直交する第２方向の断面の寸法が、前記透過部の前記第２方向の断面の寸法よりも小さい検知センサ。

【請求項2】

圧電フィルムで構成された振動膜であって、赤外線が照射されることによって、焦電効果によって第１電気信号を発生させる構成及び音波により振動させられることによって、圧電効果によって第２電気信号を発生させる構成を有する前記振動膜と、
前記振動膜を収容したケースであって、前記振動膜に対して前記振動膜の厚み方向である第１方向の一方側に配置された天板及び前記天板に設けられた音波が入力される音孔を有する前記ケースと、
前記ケースに固定されており且つ前記振動膜に対して前記第１方向の他方側に配置された基板とを備えており、
前記音孔の前記第１方向に略直交する第２方向の断面の寸法が、前記透過部の前記第２方向の断面の寸法よりも小さく、
前記基板は、少なくとも赤外線が透過可能な透過部を有しており、前記透過部は、前記振動膜に対して前記第１方向の他方側に配置されており且つ前記振動膜に対向している検知センサ。

【請求項3】

請求項１又は２記載の検知センサにおいて、
前記透過部は、所定の波長帯域の赤外線を透過させる光学フィルタで構成されている検知センサ。

【請求項4】

請求項１～３の何れかに記載の検知センサにおいて、
前記振動膜は、前記第１方向の一方側の第１面及び前記第１方向の他方側の第２面を有するフィルム本体と、
前記フィルム本体の前記第１面上の第１電極と、
前記フィルム本体の前記第２面上の第２電極とを有している検知センサ。

【請求項5】

請求項１～４の何れかに記載の検知センサにおいて、
前記振動膜から入力される前記第１電気信号及び／又は前記第２電気信号をインピーダンス変換して出力信号として出力する電界効果トランジスタを更に備えている検知センサ。

【請求項6】

請求項５記載の検知センサと、
ローパスフィルタと、
ハイパスフィルタと、
制御部とを備えており、
前記ローパスフィルタは、前記電界効果トランジスタから入力される前記出力信号のうちの前記第１電気信号からインピーダンス変換された周波数帯域の信号を通過させる一方、当該通過する信号の周波数帯域よりも高い周波数帯域の信号を減衰させるようになっており、
前記ハイパスフィルタは、前記出力信号のうちの前記ローパスフィルタを通過する信号の周波数帯域よりも高い周波数帯域の信号を通過させる一方、当該通過する信号の周波数帯域よりも低い周波数帯域の信号を減衰させるようになっており、
前記制御部は、前記ローパスフィルタ及び前記ハイパスフィルタを通過した信号が入力されるようになっており、前記ローパスフィルタのみから信号が入力されているか否かについて判断を行う構成を有する検知装置。

【請求項7】

請求項６記載の検知装置において、
前記制御部は、前記ローパスフィルタのみから信号が入力されていると判断した場合、前記電界効果トランジスタの前記出力信号に対して信号処理を行う構成、又は、前記ローパスフィルタ及び前記ハイパスフィルタを通過した信号に対して信号処理を行う構成を更に有している検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検知センサ及びこれを備えた検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の検知センサが、下記特許文献１に記載されている。この検知センサは、開口を有するケースと、焦電フィルムと、圧電フィルムと、第１電界効果トランジスタと、第２電界効果トランジスタとを備えている。焦電フィルムは、開口に対向するようにケース内に配置されている。圧電フィルムは、焦電フィルムに対して所定の間隔をあけて配置されており且つ焦電フィルムとの間の空間は気密性が確保されている。圧電フィルムは、焦電フィルムに対向する対向面と、対向面上に設けられた光反射性を有する電極とを有している。開口から入射した赤外線と、焦電フィルムを透過し且つ圧電フィルムの電極によって反射した赤外線とが焦電フィルムに当たることによって検知信号が発生し、第１電界効果トランジスタに入力される。第１電界効果トランジスタは、入力された検知信号をインピーダンス変換して出力信号として出力するようになっている。一方、開口から入射した音波によって焦電フィルムが振動し、この振動が圧電フィルムに伝わって、圧電フィルムが振動することによって検知信号が発生し、第２電界効果トランジスタに入力される。第２電界効果トランジスタは、入力された検知信号をインピーダンス変換して出力信号として出力するようになっている。このように従来の検知センサは、赤外線及び音波の双方を検知可能になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開昭５６－４８１８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の検知センサは、赤外線及び音波が入射する開口が共用されている。この開口は、赤外線を取り込むため大きく開口している。そのため、開口から塵、埃及び／又は水が従来の検知センサ内に入り込みやすい。

【0005】

本発明は、塵、埃及び／又は水が入り込みにくい検知センサ及びこれを備えた検知装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様の検知センサは、圧電フィルムで構成された振動膜と、振動膜を収容するケースと、基板とを備えている。振動膜は、赤外線が照射されることによって、焦電効果によって第１電気信号を発生させる構成及び音波により振動させられることによって、圧電効果によって第２電気信号を発生させる構成を有する。ケースは、少なくとも赤外線が透過可能な透過部を有している。この透過部は、振動膜に対して第１方向の一方側に配置されており且つ振動膜に対向している。第１方向は、振動膜の厚み方向である。基板は、ケースに固定されており且つ振動膜に対して第１方向の他方側に配置されている。基板は、音波が入力される音孔を有する。

【0007】

透過部は、ケースではなく、基板に設けられ且つ振動膜に対して第１方向の他方側に配置された構成とすることが可能である。この場合、音孔は、基板ではなく、ケースの天板に設けられた構成とすることが可能である。

【0008】

上記何れかの態様の検知センサは、その内部に塵、埃及び／又は水が入り込みにくい。その理由は以下の通りである。赤外線は透過部を透過して透過部に対向する振動膜に照射される構成であるため、赤外線を検知センサ内に取り込むための開口が検知センサに設けられていない。基板又はケースに音孔が設けられているものの、音孔は小さい。よって、音孔からも塵、埃及び／又は水が検知センサ内に入り込みにくい。

【0009】

音孔の第２方向の断面の寸法が、透過部の第２方向の断面の寸法よりも小さく
することが可能である。第２方向は第１方向に略直交していると良い。

【0010】

透過部は、所定の波長帯域の赤外線を透過させる光学フィルタで構成されていても良い。

【0011】

振動膜は、第１方向の一方側の第１面及び第１方向の他方側の第２面を有するフィルム本体と、フィルム本体の第１面上の第１電極と、フィルム本体の第２面上の第２電極とを有する構成とすることが可能である。

【0012】

上記何れかの態様の検知センサは、電界効果トランジスタを更に備えた構成とすることが可能である。電界効果トランジスタは、振動膜から入力される第１電気信号及び／又は第２電気信号をインピーダンス変換して出力信号として出力する構成とすることが可能である。

【0013】

本発明の一態様の検知装置は、上記何れかの態様の検知センサと、ローパスフィルタと、ハイパスフィルタとを備えた構成とすることが可能である。ローパスフィルタは、電界効果トランジスタから入力される出力信号のうちの第１電気信号からインピーダンス変換された周波数帯域の信号を通過させる一方、当該通過する信号の周波数帯域よりも高い周波数帯域の信号を減衰させる構成とすることが可能である。ハイパスフィルタは、出力信号のうちのローパスフィルタを通過する信号の周波数帯域よりも高い周波数帯域の信号を通過させる一方、当該通過する信号の周波数帯域よりも低い周波数帯域の信号を減衰させる構成とすることが可能である。

【0014】

検知装置は、制御部を更に備えた構成とすることが可能である。制御部は、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタを通過した信号が入力される構成とすることが可能である。制御部は、ローパスフィルタのみから信号が入力されているか否かについて判断を行う構成を有することが可能である。

【0015】

制御部は、ローパスフィルタのみから信号が入力されていると判断した場合、電界効果トランジスタの出力信号に対して信号処理を行う構成、又は、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタを通過した信号に対して信号処理を行う構成を更に有することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例１に係る検知センサの概略的断面図である。

【図2】本発明の実施例１に係る検知装置のブロック図である。

【図3】前記検知センサの設計変型例の概略的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施例１及びその設計変形例について説明する。なお、後述する実施例及び設計変更例の各構成要素は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせることが可能であることに留意されたい。また、後述する実施例の各態様及び設計変形例における各構成要素を構成する素材、形状、寸法、数及び配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能であることにも留意されたい。

【実施例1】

【0018】

以下、本発明の実施例１を含む複数の実施例に係る検知センサＳについて図１を参照しつつ説明する。図１には、実施例１に係る検知センサＳが示されている。図１には、Ｚ－Ｚ’方向（第１方向）及びＸ－Ｘ’方向（第２方向）が示されている。Ｚ－Ｚ’方向は、Ｚ方向（第１方向の一方）及びＺ’方向（第１方向の他方）を含む。Ｘ－Ｘ’方向はＺ－Ｚ’方向に略直交しており且つＸ方向及びＸ’方向を含む。

【0019】

検知センサＳは、振動膜１００を備えている。振動膜１００は、焦電性を有する圧電フィルムで構成されている。振動膜１００は、フィルム本体１１０と、第１電極１２０と、第２電極１３０とを有する。フィルム本体１１０は、例えば、Ｚ－Ｚ’方向の寸法（厚さ寸法）が０．０１５ｍｍ～０．０３０ｍｍ程度の樹脂フィルムであって、Ｚ方向側の第１面と、Ｚ’方向側の第２面とを有する。第１電極１２０は、フィルム本体１１０の第１面上に設けられている。第２電極１３０は、フィルム本体１１０の第２面上に設けられている。なお、Ｚ－Ｚ’方向は振動膜１００の厚み方向である。

【0020】

この振動膜１００は、赤外線が照射されることによって、焦電効果によって第１電気信号を発生させる構成を有している。具体的には、振動膜１００は、赤外線が照射されていない状態において、自発分極している。この振動膜１００に対して赤外線が照射され、これに起因する振動膜１００の温度変化に応じて振動膜１００の自発分極状態が変化することによって、振動膜１００の電圧が変化する（すなわち、第１電気信号が発生する）構成となっている。

【0021】

振動膜１００は、音波により振動させられることによって、圧電効果によって第２電気信号を発生させる構成を更に有している。具体的には、振動膜１００は、振動することによって生じる歪みに応じて、電圧が変化する（すなわち、第２電気信号が発生する）構成となっている。

【0022】

検知センサＳは、ケース２００を更に備えている。ケース２００は振動膜１００を収容している。ケース２００は、ケース本体２１０と、透過部２２０とを有する。ケース本体２１０は、天板２１１と、筒部２１２とを有する。天板２１１は、振動膜１００に対してＺ方向側に配置されている。天板２１１は、天板２１１をＺ－Ｚ’方向に貫通した開口２１１ａを有している。筒部２１２は、天板２１１の周縁部からＺ’方向に延びている。筒部２１２は、Ｚ’方向側の端部２１２ａを有する。端部２１２ａは、略Ｌ字状に折り曲げられていても良いし、Ｚ－Ｚ’方向に延びていても良い。

【0023】

透過部２２０は開口２１１ａに嵌合している。そのため、透過部２２０のＸ－Ｘ’方向の断面の外形は開口２１１ａのＸ－Ｘ’方向の断面の形と略同じであり、且つ透過部２２０のＸ－Ｘ’方向の断面の外形寸法が開口２１１ａのＸ－Ｘ’方向の断面の寸法と略同じ又は若干大きい。透過部２２０は、振動膜１００に対してＺ方向側に配置されており且つ振動膜１００に対向している。透過部２２０は、少なくとも赤外線が透過可能な構成となっている。例えば、透過部２２０は、所定の波長帯域（例えば、１．２μｍ～１．４μｍ（１２００ｎｍ～１４００ｎｍ））の赤外線のみを透過させる光学フィルタで構成されていても良いし、波長帯域が７８０ｎｍ～１ｍｍの赤外線を透過させる光学フィルタで構成されていても良いし、赤外線及びその近傍の波長帯域の光（例えば、波長帯域が約４００ｎｍ～７８０ｎｍの可視光線及び／又は波長帯域が１ｍｍ～１ｍのマイクロ波）を透過させる光学フィルタで構成されていても良い。光学フィルタは、例えば、シリコン製の光学レンズなどで構成されていても良いが、これに限定されるものではない。なお、透過部２２０は、光学フィルタではなく、少なくとも赤外線が透過可能な透明又は透光性を有する樹脂やガラス等で構成されていても良い。上記何れかの態様の透過部２２０を透過した赤外線が、振動膜１００に照射される。

【0024】

検知センサＳは、基板３００を更に備えている。基板３００はケース２００に固定されている。例えば、基板３００は、ケース２００の筒部２１２の略Ｌ字状に折り曲げられた端部２１２ａに固定されていても良いし（図１参照）、ケース２００の筒部２１２のＺ－Ｚ’方向に延びた端部２１２ａが基板３００の係合孔に挿入保持されることによって固定されていても良いし（図示なし）、ケース２００の筒部２１２のＺ－Ｚ’方向に延びた端部２１２ａが基板３００上に導電接着剤等で接着されることによって固定されていても良い（図示なし）。基板３００は、振動膜１００に対してＺ’方向側に間隔をあけて配置されている。

【0025】

基板３００は、音孔３１０を有している。音孔３１０は、基板３００をＺ－Ｚ’方向に貫通している。音孔３１０のＸ－Ｘ’方向の断面の形は、透過部２２０のＸ－Ｘ’方向の断面の外形と同じであっても良いし、相違していても良い。音孔３１０のＸ－Ｘ’方向の断面の寸法は、透過部２２０のＸ－Ｘ’方向の断面の寸法よりも小さくすることが可能であるが、これに限定されるものではない。例えば、音孔３１０のＸ－Ｘ’方向の断面の寸法（直径）は、０．６ｍｍ～０．８ｍｍとすることが可能である。音孔３１０は、振動膜１００に対向していても良いが、他の部材が音孔３１０と振動膜１００との間に配置されていても構わない。音孔３１０から入力される音波が振動膜１００を振動させる。なお、基板３００に対して図示しない防水性及び／又は防塵性を有するシートがＺ’方向側から固定され且つ音孔３１０をＺ’方向側から閉塞していても良い。このシートは省略可能である。

【0026】

検知センサＳは、電界効果トランジスタ４００（以下、ＦＥＴ（Field effect transistor）４００とも称する。）を更に備えた構成とすることが可能である。ＦＥＴ４００は、振動膜１００に電気的に接続されている。ＦＥＴ４００は、基板３００上に実装されていても良いし、基板３００に電気的に接続される図示しない別の基板に実装されていても良い。ＦＥＴ４００は、振動膜１００から入力される第１電気信号及び／又は第２電気信号をインピーダンス変換して出力信号として出力する構成を有している。

【0027】

検知センサＳは、導電リング５００及び筒状のゲートリング６００を更に備えた構成とすることが可能である。導電リング５００は、振動膜１００の周縁部とケース２００の天板２１１との間に介在し且つ振動膜１００の第１電極１２０に接触している。この場合、ケース２００のケース本体２１０は、導電性を有する素材で構成されている。ゲートリング６００は、導電性を有しており且つ振動膜１００の周縁部と基板３００との間に介在し且つ振動膜１００の第２電極１３０に接触している。振動膜１００の第１電極１２０が、導電リング５００、ケース本体２１０及び基板３００を介してＦＥＴ４００に電気的に接続され且つ振動膜１００の第２電極１３０が、ゲートリング６００及び基板３００を介してＦＥＴ４００に電気的に接続されている。このようにしてＦＥＴ４００が、振動膜１００に電気的に接続されている。

【0028】

検知センサＳは、筒状のホルダ７００を更に備えた構成とすることが可能である。ホルダ７００は、電気絶縁性を有している。ホルダ７００は、ゲートリング６００とケース本体２１０の筒部２１２との間に配置されている。そのため、ホルダ７００のＸ－Ｘ’方向の断面の内形は、ゲートリング６００のＸ－Ｘ’方向の断面の外形と同じであり且つホルダ７００のＸ－Ｘ’方向の断面の内形寸法は、ゲートリング６００のＸ－Ｘ’方向の断面の外形寸法と略同じ又は若干大きい。ホルダ７００のＸ－Ｘ’方向の断面の外形は、ケース本体２１０の筒部２１２のＸ－Ｘ’方向の断面の内形と同じであり且つホルダ７００のＸ－Ｘ’方向の断面の外形寸法は、ケース本体２１０の筒部２１２のＸ－Ｘ’方向の断面の内形寸法と略同じ又は若干小さい。ホルダ７００は、振動膜１００のゲートリング６００が接触する部分よりも外側の部分に接触していても良いが、非接触であっても良い。また、ホルダ７００は、基板３００に接触していても良いが、非接触であっても構わない。

【0029】

以下、本発明の実施例１を含む複数の実施例に係る検知装置Ｄについて図２を参照しつつ説明する。図２には、実施例１に係る検知装置Ｄが示されている。

【0030】

検知装置Ｄは、上記何れかの態様の検知センサＳと、ローパスフィルタ８１０と、ハイパスフィルタ８２０とを備えた構成とすることが可能である。

【0031】

ローパスフィルタ８１０は、基板３００に電気的に接続される図示しない基板上に設けられていても良いし、基板３００上に設けていても良い。ローパスフィルタ８１０は、基板３００を介してＦＥＴ４００に電気的に接続されており且つＦＥＴ４００からの出力信号が入力されるようになっている。ローパスフィルタ８１０は、入力される出力信号のうちの第１電気信号からインピーダンス変換された周波数帯域の信号を通過させる一方、ローパスフィルタ８１０を通過する信号の周波数帯域よりも高い周波数帯域の信号を減衰させる構成となっている。具体的には、第１電気信号からインピーダンス変換された信号は、０．３５Ｈｚ～５．０Ｈｚの周波数帯域を有するため、ローパスフィルタ８１０は、入力される出力信号のうち５．０Ｈｚ及びこれよりも低い周波数帯域の信号を通過させる一方、５．０Ｈｚよりも高い（５．０Ｈｚを含まない。）周波数帯域の信号を減衰させる構成となっている。

【0032】

ハイパスフィルタ８２０は、基板３００に電気的に接続される図示しない基板上に設けられていても良いし、基板３００上に設けていても良い。ハイパスフィルタ８２０は、基板３００を介してＦＥＴ４００に電気的に接続されており且つＦＥＴ４００からの出力信号が入力されるようになっている。ハイパスフィルタ８２０は、入力される出力信号のうちのローパスフィルタ８１０を通過する信号の周波数帯域よりも高い周波数帯域の信号を通過させる一方、ハイパスフィルタ８２０を通過する信号の周波数帯域よりも低い周波数帯域の信号を減衰させる構成となっている。具体的には、１０．０Ｈｚよりも高い（１０．０Ｈｚを含まない。）周波数帯域の信号を通過させる一方、１０．０Ｈｚ及びこれよりも低い周波数帯域の信号を減衰させる構成となっている。

【0033】

検知装置Ｄは、制御部８３０を更に備えた構成とすることが可能である。制御部８３０は、基板３００に電気的に接続される図示しない基板上に設けられていても良いし、基板３００上に設けていても良い。制御部８３０は、ローパスフィルタ８１０及びハイパスフィルタ８２０に電気的に接続されており且つローパスフィルタ８１０及びハイパスフィルタ８２０を通過した信号が入力されるようになっている。制御部８３０は、ＦＥＴ４００に電気的に接続されており且つＦＥＴ４００から出力信号が入力されるようになっていても良いが、これに限定されるものではない。

【0034】

制御部８３０は、ローパスフィルタ８１０のみから信号が入力されているか否かを判断する構成を有していても良い。以下、制御部８３０の非限定の一例の構成について説明する。制御部８３０は、ローパスフィルタ８１０から信号の入力があるか否かを判断（第１判断）する。制御部８３０がローパスフィルタ８１０から信号の入力があったと判断した場合、制御部８３０は、制御部８３０の内部のタイマー回路又は内部メモリ上のソフトウエアタイマーによって所定期間をカウントし、当該所定期間以内にハイパスフィルタ８２０から信号の入力があるか否かを判断（第２判断）する。制御部８３０が所定期間以内にハイパスフィルタ８２０から信号の入力があったと判断した場合（すなわち、ローパスフィルタ８１０のみから信号が入力されていないと判断した場合）、制御部８３０は、第１判断の処理に戻る。一方、制御部８３０が所定期間以内にハイパスフィルタ８２０から信号の入力がなかったと判断した場合、ローパスフィルタ８１０のみから信号が入力されていると判断する。なお、制御部８３０は、第１判断を行った後に、前記所定期間以内に第２判断を行うのではなく、第２判断を行った後に、前記所定期間以内に第１判断を行う構成としても良い。

【0035】

制御部８３０は、ローパスフィルタ８１０のみから信号が入力されていると判断した場合、赤外線が照射されることによって、振動膜１００から発生する第１電気信号からインピーダンス変換された信号のみが入力されていることになるので、振動膜１００に赤外線が当たっていると判断する。これにより、制御部８３０は、赤外線を検知できる。制御部８３０は、ローパスフィルタ８１０のみから信号が入力されていないと判断した場合、音波によって振動する振動膜１００から発生する第２電気信号からインピーダンス変換された信号が入力されていることになるので、制御部８３０は、振動膜１００が音波によって振動していると判断する。このようにして制御部８３０は、音波を検知できる。

【0036】

制御部８３０は、ローパスフィルタ８１０のみから信号が入力されていると判断した場合、ＦＥＴ４００から入力される信号に対して音声認識処理等の信号処理を行う構成、又は、ローパスフィルタ８１０及びハイパスフィルタ８２０から入力される信号に対して音声認識処理等の信号処理を行う構成を更に有していても良い。制御部８３０は、ＦＥＴ４００から入力される信号、又は、ローパスフィルタ８１０及びハイパスフィルタ８２０から入力される信号に対して増幅し、増幅した信号に対して前述の信号処理を行う構成とすることも可能である。

【0037】

なお、制御部８３０は、外部からの指示情報に基づいて、第１判断に戻るようになっていても良い。又は、制御部８３０は、ローパスフィルタ８１０のみから信号が入力されていると判断した場合、制御部８３０の内部のタイマー回路又は内部メモリ上のソフトウエアタイマーによって所定期間をカウントし、当該所定期間以内に前述の何れかの通りに信号処理を行う構成としても良い。制御部８３０は、前記所定期間経過後、第１判断の処理に戻るようになっていても良い。制御部８３０は、上記信号処理を行う構成を省略し、上記第１判断及び第２判断の処理をこの順又は逆順で繰り返す構成とすることも可能である。

【0038】

以上のような検知センサＳ及び検知装置Ｄによる場合、以下の技術的特徴及び効果を奏する。
技術的特徴及び効果（１）
検知センサＳ内に塵、埃及び／又は水が音孔からに入り込みにくい。その理由は以下の通りである。赤外線はケース２００の透過部２２０を透過してケース２００内に入る構成であるため、赤外線を検知センサＳ内に取り込むための開口がケース２００に開口が設けられていない。基板３００に音孔３１０が設けられているものの、音孔３１０は小さい。このため、塵、埃及び／又は水が音孔３１０から検知センサＳ内に入り込みにくい。音孔３１０が防水性及び／又は防塵性を有するシートで閉塞されている場合には、塵、埃及び／又は水が音孔３１０から検知センサＳ内に更に入り込みにくくなる。

【0039】

技術的特徴及び効果（２）
検知センサＳ及び検知装置Ｄの汎用性が向上する。その理由は以下の通りである。検知センサＳは上記の通り防塵性及び／又は防水性を有しているので、塵や埃が多い場所及び／又は水が付着する可能性がある場所に検知センサＳを設置することが可能になる。また、人体から１０μｍ（１０００ｎｍ）付近をピーク波長とする赤外線が放射されているため、この赤外線が検知装置Ｄの検知センサＳの透過部２２０を透過し振動膜１００に照射されることによって、上記の通り、人体の接近（検知装置Ｄに手をかざす行為等も含む。）が検知装置Ｄに検知される。検知装置Ｄが自動販売機又は切符やチケットの券売機に内蔵される場合、例えば、検知装置Ｄは、上記の通り、人体の接近を赤外線が振動膜１００に照射されることによって検知した後、音声認識処理をする構成とすることが可能である。この場合、自動販売機又は券売機は、人の接近を検知した後、人体が自動販売機又は券売機に触れることなく、声で商品の購入が可能になる。検知装置Ｄが火災検知器に内蔵される場合、例えば、検知装置Ｄは、上記の通り、火災等の温度変化を赤外線が振動膜１００に照射されることによって検知した後、音声認識処理を行う構成とすることが可能である。この場合、火災検知器は、火災等の温度変化を検知した後に、処理された音声データをインターネット等の回線を通じて送信することができる。検知装置Ｄが防犯カメラ等の警報装置に内蔵される場合、例えば、検知装置Ｄは、上記の通り、人体の接近を赤外線が振動膜１００に照射されることによって検知した後、音声認識処理を行う構成とすることが可能である。この場合、警報装置は、人の接近を検知した後、処理された音声データ（声及び物音等）を記録したりインターネット等の回線を通じて送信したりすることができる。

【0040】

技術的特徴及び効果（３）
検知センサＳの部品点数の低減を図ることができる。その理由は以下の通りである。振動膜１００としては、焦電性を有する圧電フィルムを用いているため、従来例の検知センサのように圧電フィルム及び焦電フィルムを必要としない。しかも、一つのＦＥＴ４００で振動膜１００からの第１電気信号及び第２電気信号をインピーダンス変換する構成であるため、従来例の検知センサのように二つのＦＥＴを必要としない。

【0041】

なお、上記した検知センサ及び検知装置は、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。

【0042】

検知センサＳは、ケース２００に透過部２２０が設けられ、基板３００に音孔３１０が設けられていた。しかし、図３に示す検知センサＳ’のように、基板３００’に透過部３２０が設けられ、ケース２００’の天板２１１に音孔２３０が設けられた構成とすることが可能である。この検知センサＳ’は、以下の点で検知センサＳと相違する以外、略同じ構成である。透過部３２０は、振動膜１００に対してＺ’方向側に間隔をあけて配置されており且つ振動膜１００に対して対向している。検知装置Ｄは、検知センサＳの代わりに、検知センサＳ’を備えた構成とすることが可能である。上記した何れかの態様の検知センサＳ及びＳ’は、検知装置Ｄに備えられるものに限定されることなく、その他の検出装置や電子機器に備えられて使用することが可能である。

【符号の説明】

【0043】

Ｄ：検知装置
Ｓ、Ｓ’：検知センサ
１００：振動膜
１１０：フィルム本体 １２０：第１電極 １３０：第２電極
２００、２００’：ケース
２１０：ケース本体 ２１１：天板 ２１１ａ：開口 ２１２：筒部 ２１２ａ：端部
２２０：透過部
２３０：音孔
３００：基板
３１０：音孔
３２０：透過部
４００：電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）
５００：導電リング
６００：ゲートリング
７００：ホルダ
８１０：ローパスフィルタ
８２０：ハイパスフィルタ
８３０：制御部

【図1】

【図2】

【図3】