特許 7517617 センサ用カバー、及びセンサモジュール

(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】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】センサ用カバー、及びセンサモジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/28 20060101AFI20240709BHJP

   G02B 1/14 20150101ALI20240709BHJP

   G02B 5/22 20060101ALI20240709BHJP

   G02B 5/26 20060101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

G02B5/28

G02B1/14

G02B5/22

G02B5/26

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023554641

(86)(22)【出願日】2022-10-14

(86)【国際出願番号】 JP2022038327

(87)【国際公開番号】W WO2023068187

(87)【国際公開日】2023-04-27

【審査請求日】2024-04-01

(31)【優先権主張番号】P 2021173364

(32)【優先日】2021-10-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】竹本 和矢

(72)【発明者】

【氏名】小柳 篤史

(72)【発明者】

【氏名】龍岡 直人

【審査官】岩井 好子

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０５２０５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－２７８２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１９５２４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開平０４－１１０９９６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１１２５９６２８９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ５／２８

Ｇ０２Ｂ １／１４

Ｇ０２Ｂ ５／２２

Ｇ０２Ｂ ５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサを収容する筐体の開口に設けられるセンサ用カバーであって、
前記筐体の外側から前記筐体の内側に向けて、導電体と、誘電体多層膜と、発熱膜と、を所望の順番で備え、
前記導電体は、導電性材料で形成された基材であり、
前記基材の厚さは、０．１ｍｍ以上であり、
前記導電体と前記発熱膜とは、絶縁されており、
前記導電体は、グランドに電気的に接続されており、
前記導電体と前記発熱膜の最短距離が２．０μｍ以上である、センサ用カバー。

【請求項2】

前記筐体は導電材料で形成されており、
前記導電体は、前記グランドとしての前記筐体に電気的に接続されている、請求項１に記載のセンサ用カバー。

【請求項3】

前記発熱膜は、電源に電気的に接続されている、請求項１または２に記載のセンサ用カバー。

【請求項4】

前記発熱膜は、線状に形成されている、請求項１または２に記載のセンサ用カバー。

【請求項5】

前記導電体と前記発熱膜の最短経路に電圧１２Ｖを掛けた時の電流値が１ｍＡ以下である、請求項１または２に記載のセンサ用カバー。

【請求項6】

前記誘電体多層膜と前記発熱膜との間に、絶縁膜を備える、請求項１または２に記載のセンサ用カバー。

【請求項7】

前記導電体を基準として、前記誘電体多層膜とは反対側に、第２誘電体多層膜を備える、請求項１または２に記載のセンサ用カバー。

【請求項8】

前記センサ用カバーは、近赤外線を透過し、可視光線を遮蔽する赤外線パスフィルタである、請求項１または２に記載のセンサ用カバー。

【請求項9】

前記誘電体多層膜と前記発熱膜との間に、絶縁膜を備え、
前記絶縁膜は線状の前記発熱膜に沿って帯状に設けられる、請求項４に記載のセンサ用カバー。

【請求項10】

前記センサは、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサである、請求項１または２に記載のセンサ用カバー。

【請求項11】

請求項１または２に記載のセンサ用カバーと、前記筐体と、前記センサと、を備えるセンサモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、センサ用カバー、及びセンサモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサなどのセンサを収容する筐体の開口には、センサ用カバーが設けられる。センサ用カバーは、例えば、バンドパスフィルタであって、近赤外線を透過し、可視光線を遮蔽する。特許文献１には、誘電体多層膜を用いたバンドパスフィルタが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０２１／１１７５９８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

センサ用カバーは、積雪、結氷又は結露を防止すべく、発熱膜を有することがある。発熱膜は、電源に電気的に接続されている。センサ用カバーは、発熱膜とは別に、導電膜を有することもある。導電膜は、例えば、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策で設けられ、グランドに電気的に接続されている。

【0005】

本開示の一態様は、センサ用カバーを構成する導電体と発熱膜の短絡（ショート）を抑制する、技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係るセンサ用カバーは、センサを収容する筐体の開口に設けられる。前記センサ用カバーは、前記筐体の外側から前記筐体の内側に向けて、導電体と、誘電体多層膜と、発熱膜と、を所望の順番で備える。前記導電体と前記発熱膜とは、絶縁されている。前記導電体と前記発熱膜の最短距離が２．０μｍ以上である。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一態様によれば、互いに絶縁されている導電体と発熱膜の最短距離が２．０μｍ以上であるので、導電体と発熱膜の短絡（ショート）を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態に係るセンサモジュールの断面図である。

【図2】図２は、一実施形態に係るセンサ用カバーの背面図である。

【図3】図３は、第１変形例に係るセンサモジュールの断面図である。

【図4】図４は、第２変形例に係るセンサモジュールの断面図である。

【図5】図５は、第２変形例に係るセンサ用カバーの背面図である。

【図6】図６は、漏電試験の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。明細書中、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

【0010】

先ず、図１を参照して、一実施形態に係るセンサモジュール１について説明する。センサモジュール１は、センサ用カバー２と、筐体３と、センサ５と、を備える。筐体３は、センサ５を収容する。筐体３は、フレームグランドとして機能してもよく、その場合、例えば金属などの導電材料で形成される。センサ５は、特に限定されないが、例えば車載センサである。車載センサは、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサである。

【0011】

ＬｉＤＡＲセンサは、近赤外線を対象物に照射し、対象物で反射された近赤外線を受光することで、対象物までの距離及び対象物の方向を検出する。ＬｉＤＡＲセンサは、図示しないが、例えば、レーザー光源と、レーザー光源から対象物に近赤外線を照射する照射光学系と、対象物で反射された近赤外線を受光器に導く受光光学系と、受光器と、を備える。なお、車載センサは、ＬｉＤＡＲセンサには限定されず、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像センサなどであってもよい。

【0012】

センサ５で検出する光は、好ましくは近赤外線である。近赤外線とは、７００ｎｍ～２５００ｎｍの波長を有する電磁波である。ＬｉＤＡＲセンサ用の近赤外線として、現在、１５３０ｎｍ～１５７０ｎｍの波長の近赤外線が検討されている。なお、センサ５で検出する光は、本実施形態では近赤外線であるが、近赤外線には限定されず、例えば可視光線、又は紫外線などであってもよい。センサ５は、車載センサには限定されず、光学センサであればよい。

【0013】

次に、図１及び図２を参照して、一実施形態に係るセンサ用カバー２について説明する。センサ用カバー２は、筐体３の開口に設けられ、雪、雨及び埃などの筐体３の内部への侵入を防止し、センサ５を保護する。センサ用カバー２は、例えば近赤外線を透過し、可視光線を遮蔽する赤外線パスフィルタである。センサ５で検出する光が近赤外線である場合に、センサ５の感度が良い。また、可視光線を遮蔽することで、筐体３の外部からセンサ５を見えなくすることができる。

【0014】

センサ用カバー２は、筐体３の外側から筐体３の内側に向けて、基材２１と、導電膜２２と、誘電体多層膜２３と、発熱膜２４と、を所望の順番で備える。例えば、センサ用カバー２は、筐体３の外側から筐体３の内側に向けて、基材２１と、導電膜２２と、誘電体多層膜２３と、発熱膜２４と、をこの順番で備える。

【0015】

基材２１は、導電膜２２及び誘電体多層膜２３を形成するためのものである。基材２１は、例えば板状である。基材２１の厚さは、（Ａ）導電膜２２及び誘電体多層膜２３などを成膜する時に生じる反りの低減、（Ｂ）薄型化、及び（Ｃ）割れ抑制の観点から、好ましくは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、より好ましくは２ｍｍ～４ｍｍである。なお、基材２１の形状は、特に限定されない。

【0016】

基材２１の材料は、センサ５で検出する光を透過する材料であれば、有機材料でも無機材料でもよく、特に限定されない。基材２１は、異なる複数の材料を複合したものでもよい。基材２１は、単層構造であっても、複層構造であってもよい。基材２１の無機材料としては、好ましくはガラス又は結晶材料が用いられる。

【0017】

ガラスは、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、又はアルミノシリケートガラスである。ガラスは、化学強化ガラスであってもよい。化学強化ガラスは、ガラス転移点以下の温度で、イオン交換によりガラス表面に圧縮応力層を形成したものである。圧縮応力層は、ガラスに含まれるイオン半径が小さいアルカリ金属イオンを、イオン半径のより大きいアルカリイオンに交換することで形成される。

【0018】

結晶材料は、複屈折性結晶であってよく、例えば、二酸化ケイ素、ニオブ酸リチウム、又はサファイアである。

【0019】

なお、基材２１は、導電性材料で形成されてもよく、後述する導電膜２２の機能を有してもよい。

【0020】

導電膜２２は、例えば、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策で設けられ、グランドに電気的に接続されている。グランドは例えば筐体３であり、筐体３と導電膜２２は導電性接着剤２９で接着される。導電性接着剤２９は、一般的なものであってよい。導電性接着剤２９は、例えば導電膜２２の周縁に設けられる。なお、センサ５が車載センサである場合、グランドとして車体が用いられてもよい。

【0021】

導電膜２２は、センサ５で検出する光を透過する材料であればよく、特に限定されない。導電膜２２は、異なる複数の材料を複合したものでもよい。導電膜２２は、単層構造であっても、複層構造であってもよい。導電膜２２は、好ましくは導電性酸化物で形成される。導電性酸化物は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ－Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ－Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ－Ｇａｌｌｉｕｍ－Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｌ－ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａ－ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、又はＦＴＯ（Ｆ－ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などである。

【0022】

誘電体多層膜２３は、例えば、近赤外線を透過し、可視光線を遮蔽する赤外線パスフィルタである。誘電体多層膜２３は、近赤外線の透過率を向上すべく、近赤外線の反射を防止する反射防止膜を兼ねてもよい。反射防止膜は、空気に接しており、空気とセンサ用カバー２の界面での近赤外線の反射を防止する。誘電体多層膜２３は、例えば筐体３の内側から筐体３の外側に向けて伝播する光の反射を防止する。

【0023】

誘電体多層膜２３は、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に含み、光の干渉作用を利用することで反射率を増減できる。反射率が大きいほど透過率が低下する。透過率は、消衰係数にも依存する。消衰係数は、材料の種類で決まる。消衰係数が大きいほど、吸収率が高くなり、透過率が低くなる。

【0024】

高屈折率膜と低屈折率膜のいずれか一方（好ましくは高屈折率膜）は、好ましくは、下記（１）及び（２）を満たす。（１）波長６００ｎｍにおける消衰係数ｋ_６００が０．１２以上である。（２）１５３０ｎｍ～１５７０ｎｍの波長領域における消衰係数の最小値ｋ_{１５３０－１５７０ＭＩＮ}が０．０１以下である。

【0025】

（１）ｋ_６００が０．１２以上であることで、６００ｎｍ付近の赤色光を吸収により遮断できる。６００ｎｍ付近の赤色光を反射により遮断する場合に比べて、反射色が赤色を呈しにくい光学フィルタが得られる。ｋ_６００は、好ましくは０．１８以上であり、また、好ましくは１．００以下である。ｋ_６００が上記範囲である材料としては、例えば、水素ドープ量が２０ｓｃｃｍ以下のアモルファスシリコンが挙げられる。

【0026】

（２）ｋ_{１５３０－１５７０ＭＩＮ}が０．０１以下であることで、波長１５３０ｎｍ～１５７０ｎｍ付近の近赤外線を十分透過できる。ｋ_{１５３０－１５７０ＭＩＮ}は、好ましくは０．００２以下である。

【0027】

高屈折率膜と低屈折率膜のいずれか一方（好ましくは高屈折率膜）は、下記光学特性（３）をさらに満たすことが好ましい。（３）８００ｎｍ～１０００ｎｍの波長領域における消衰係数の最小値ｋ_{８００－１０００ＭＩＮ}が０．０００５以上である。

【0028】

（３）ｋ_{８００－１０００ＭＩＮ}が０．０００５以上であることで、ｋ_６００の値を適度に大きくし、６００ｎｍ付近の赤色光を吸収により遮断できる。ｋ_{８００－１０００ＭＩＮ}は、好ましくは０．００１以上である。ｋ_{８００－１０００ＭＩＮ}は、好ましくは０．１以下である。

【0029】

上記（１）及び（２）を満たす膜は、設計の自由度の観点から、高屈折率膜であることが好ましい。この場合、低屈折率膜の消衰係数ｋ_６００は好ましくは０．０１５以上であり、ｋ_{１５３０－１５７０ＭＩＮ}は好ましくは０である。

【0030】

高屈折率膜の屈折率は、好ましくは３．５以上であり、より好ましくは４．０以上である。高屈折率膜の材料は、例えばシリコン、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、又はＳｉＮである。これらのうち、上記（１）及び（２）の観点から、シリコンが好ましく、特にアモルファスシリコンが好ましく、水素ドープ量が２０ｓｃｃｍ以下のアモルファスシリコンが更に好ましい。

【0031】

低屈折率膜の屈折率は、好ましくは、屈折率が２．５以下であり、より好ましくは１．５以下である。低屈折率膜の材料としては、例えばＳｉＯ_２、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ等が挙げられる。これらのうち、生産性の観点から、ＳｉＯ_２が好ましい。

【0032】

高屈折率膜と低屈折率膜の合計の積層数は、可視光線を効率良く遮光できるように、好ましくは１０以上であり、より好ましくは１５以上であり、さらに好ましくは２０以上である。但し、合計の積層数が多くなると、反り等が発生したり、膜厚が増加したりする。従って、合計の積層数は、好ましくは７０以下であり、より好ましくは６０以下であり、更に好ましくは５０以下である。

【0033】

誘電体多層膜２３の膜厚は、生産性の観点から、好ましくは１．５μｍ以下であり、より好ましくは２．０μｍ以下である。

【0034】

誘電体多層膜２３は、下記光学特性をさらに満たすことが好ましい。可視光線の透過色も反射色も黒色となるように、４００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域における透過率の最大値Ｔ_{４００－６８０ＭＡＸ}が６％以下であって、且つ４００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域における反射率の最大値Ｒ_{４００－６８０ＭＡＸ}が１０％以下である。センサ５の感度が高くなるように、１５３０ｎｍ～１５７０ｎｍの波長領域における透過率の最小値がＴ_{１５３０－１５７０ＭＩＮ}が９０％以上である。

【0035】

誘電体多層膜２３の成膜方法は、乾式でも、湿式でもよい。乾式の成膜方法は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリング法、又は真空蒸着法である。湿式の成膜方法は、例えば、スプレー法、又はディップ法である。

【0036】

なお、図示しないが、誘電体多層膜２３とは別の誘電体多層膜が設けられてもよい。別の誘電体多層膜は、誘電体多層膜２３とは別の光学特性を有する。例えば、誘電体多層膜２３が近赤外線を透過すると共に可視光線を遮蔽するのに対し、別の誘電体多層膜は近赤外線も可視光線も透過してもよい。

【0037】

誘電体多層膜２３は、本実施形態では近赤外線の反射を防止する反射防止膜を兼ねるが、反射防止膜を兼ねなくてもよい。後者の場合、誘電体多層膜２３の上に、反射防止膜が設けられてもよい。反射防止膜は、例えば、空気から誘電体多層膜２３に向けて実効的な屈折率を連続的に変化させるモスアイ構造を有してもいし、空気と誘電体多層膜２３の中間的な屈折率を有してもよい。

【0038】

なお、誘電体多層膜２３は、本実施形態では近赤外線を透過するが、センサ５で検出する波長の光を透過すればよく、可視光線などを透過してもよい。誘電体多層膜２３は、本実施形態では可視光線を遮蔽するが、可視光線を遮蔽しなくてもよい。

【0039】

発熱膜２４は、発熱することで、センサ用カバー２の外面を加熱し、その外面における積雪、結氷又は結露を防止する。発熱膜２４は、センサ５から照射される光、及びセンサ５で検出する光と干渉しないように配置され、例えば線状に形成される。発熱膜２４は、電源６に電気的に接続されている。電源６は、発熱膜２４に電圧を印可することで、発熱膜２４に電流を供給する。発熱膜２４は、ジュール熱によって発熱する。

【0040】

発熱膜２４は、好ましくは金属膜である。金属膜は、例えば、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、及びタングステン（Ｗ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素を含む純金属又は合金で形成される。発熱膜２４は、カーボン膜であってもよい。

【0041】

発熱膜２４は、導電性ペーストを焼成することで形成されてもよいし、金属箔又は金属線を加工することで形成されてもよい。発熱膜２４は、例えば基材２１よりも筐体３の内側に設けられる。基材２１は、発熱膜２４を保護し、例えば発熱膜２４の断線を抑制する。発熱膜２４は、例えば誘電体多層膜２３の空気に接する面の一部に設けられる。

【0042】

センサ用カバー２は、基材２１を基準として、誘電体多層膜２３とは反対側に、第２誘電体多層膜２５を備えてもよい。センサ用カバー２は、筐体３の外側から筐体３の内側に向けて、第２誘電体多層膜２５と、基材２１と、導電膜２２と、誘電体多層膜２３と、発熱膜２４と、をこの順番で備える。なお、第２誘電体多層膜２５は無くてもよく、第２誘電体多層膜２５の位置に誘電体多層膜２３が設けられてもよい。

【0043】

第２誘電体多層膜２５は、誘電体多層膜２３と同様に、例えば、近赤外線を透過し、可視光線を遮蔽する赤外線パスフィルタである。第２誘電体多層膜２５は、近赤外線の透過率を向上すべく、近赤外線の反射を防止する反射防止膜を兼ねてもよい。第２誘電体多層膜２５は、筐体３の外側から筐体３の内側に向けて伝播する光の反射を防止する。

【0044】

第２誘電体多層膜２５の構成は、誘電体多層膜２３の構成と同様であるので、説明を省略する。

【0045】

ところで、導電膜２２と発熱膜２４は、発熱膜２４から導電膜２２への漏電を防止すべく、絶縁されている。発熱膜２４に対して効率的に電流を供給でき、発熱膜２４を効率的に発熱できる。また、導電膜２２がグランドに電気的に接続されている場合に、導電膜２２の電位を基準電位に維持できる。導電膜２２は、発熱膜２４とは異なり、電圧を印可するものではなく、発熱するものではない。導電膜２２は、発熱膜２４とは異なり、全体的に等電位に維持される。

【0046】

導電膜２２と発熱膜２４の最短距離Ｌ_ｍｉｎは、２．０μｍ以上である。Ｌ_ｍｉｎが２．０μｍ以上であれば、発熱膜２４と導電膜２２の間の電気抵抗が高く、発熱膜２４から導電膜２２への漏電を抑制できる。Ｌ_ｍｉｎは、好ましくは５μｍ以上である。Ｌ_ｍｉｎは、生産性の観点から、０．３ｍｍ以下である。

【0047】

導電膜２２と発熱膜２４の最短経路に電圧１２Ｖを掛けた時の電流値Ｉ_１２Ｖは、好ましくは１.０ｍＡ（１．０×１０^－３Ａ）以下である。電流値Ｉ_１２Ｖが１．０ｍＡ以下であれば、発熱膜２４と導電膜２２の間の電気抵抗が高く、発熱膜２４から導電膜２２への漏電を抑制できる。電流値Ｉ_１２Ｖは、好ましくは０．１ｍＡ以下である。電流値Ｉ_１２Ｖは、０ｍＡであってもよい。

【0048】

導電膜２２と発熱膜２４の最短経路の抵抗値は、好ましくは１．２×１０^４Ω以上であり、より好ましくは１．２×１０^５Ω以上である。

【0049】

なお、導電膜２２と発熱膜２４の最短経路は、本実施形態では導電膜２２の厚さ方向（図１において左右方向）に対して平行であるが、後述するように傾斜していてもよい。導電膜２２の厚さ方向は、導電膜２２と発熱膜２４の積層方向である。

【0050】

導電膜２２と発熱膜２４の間には、例えば誘電体多層膜２３が設けられる。誘電体多層膜２３は、絶縁膜である。誘電体多層膜２３の膜厚は、上記の通り、生産性の観点から、好ましくは１．５μｍ以下であり、より好ましくは１．０μｍ以下である。誘電体多層膜２３の厚みのみでＬ_ｍｉｎを２．０μｍ以上にすることは困難である。

【0051】

そこで、センサ用カバー２は、誘電体多層膜２３と発熱膜２４との間に、絶縁膜２６を備えてもよい。絶縁膜２６の膜厚は、好ましくは０．５μｍ以上であり、より好ましくは１．０μｍ以上である。誘電体多層膜２３と絶縁膜２６の合計の膜厚が、２．０μｍ以上であればよい。

【0052】

絶縁膜２６の膜厚が大きいほど、発熱膜２４から導電膜２２への漏電を抑制できる。絶縁膜２６の膜厚は、好ましくは誘電体多層膜２３の膜厚よりも大きい。絶縁膜２６の膜厚は、センサ用カバー２の生産性の観点から、好ましくは０．３ｍｍ以下である。

【0053】

絶縁膜２６は、センサ５で検出する光と干渉しないように、例えば図２に示すように、線状の発熱膜２４に沿って帯状に設けられてもよい。絶縁膜２６は、リング状であるが、Ｃ字状であってもよい。絶縁膜２６の幅は発熱膜２４の幅よりも広くてもよく、発熱膜２４は、例えば絶縁膜２６からはみ出さないように、絶縁膜２６の上に配置される。

【0054】

発熱膜２４の両端には、電極２７が設けられる。一対の電極２７が、発熱膜２４を電源６に電気的に接続する。一対の電極２７も、発熱膜２４と同様に、絶縁膜２６からはみ出さないように、絶縁膜２６の上に配置される。

【0055】

絶縁膜２６の材料は、有機材料でも無機材料でもよく、特に限定されない。絶縁膜２６は、異なる複数の材料を複合したものでもよい。絶縁膜２６は、単層構造であっても、複層構造であってもよい。絶縁膜２６の材料は、有機材料と無機材料のいずれでもよく、これらの混合物でもよい。有機材料としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、又はポリイミド樹脂が挙げられる。無機材料は、ガラス、セラミック、又はシリコンのいずれでもよい。ガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミナシリケートガラス、又はホウケイ酸ガラスが挙げられる。セラミックとしては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、又は二酸化チタン（ＴｉＯ_２）が挙げられる。発熱膜２４がフィルムヒーターである場合、絶縁膜２６の材料は好ましくは有機材料であり、特に好ましくはポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ樹脂）、又はポリイミド樹脂である。

【0056】

なお、第２誘電体多層膜２５が無く、第２誘電体多層膜２５の位置に誘電体多層膜２３が設けられてもよく、導電膜２２と発熱膜２４の間には絶縁膜２６のみが存在してもよい。この場合、絶縁膜２６の厚さが２．０μｍ以上であれば、Ｌ_ｍｉｎが２．０μｍ以上であるので、発熱膜２４から導電膜２２への漏電を抑制できる。

【0057】

次に、図３を参照して、第１変形例に係るセンサ用カバー２について説明する。以下、主に相違点について説明する。図３に示すように、センサ用カバー２は、筐体３の外側から筐体３の内側に向けて、第２誘電体多層膜２５と、導電膜２２と、基材２１と、誘電体多層膜２３と、発熱膜２４と、をこの順番で備えてもよい。なお、第２誘電体多層膜２５は、無くてもよい。

【0058】

基材２１は、絶縁性を有し、導電膜２２と発熱膜２４を絶縁する。基材２１の厚みは、誘電体多層膜２３の厚みよりも厚い。従って、絶縁性の基材２１を導電膜２２と発熱膜２４の間に配置することで、導電膜２２と発熱膜２４の最短距離Ｌ_ｍｉｎを十分に長くでき、発熱膜２４から導電膜２２への漏電を抑制できる。

【0059】

なお、図３に示す誘電体多層膜２３と発熱膜２４の間には、図１に示す絶縁膜２６が無いが、絶縁膜２６が有ってもよい。また、第２誘電体多層膜２５が無く、第２誘電体多層膜２５の位置に誘電体多層膜２３が設けられてもよく、導電膜２２と発熱膜２４の間には絶縁性の基材２１のみが存在してもよい。基材２１の厚さが２．０μｍ以上であれば、Ｌ_ｍｉｎが２．０μｍ以上であるので、発熱膜２４から導電膜２２への漏電を抑制できる。

【0060】

次に、図４及び図５を参照して、第２変形例に係るセンサ用カバー２について説明する。下、主に相違点について説明する。図４に示すように、センサ用カバー２は、筐体３の外側から筐体３の内側に向けて、第２誘電体多層膜２５と、基材２１と、導電膜２２と、誘電体多層膜２３と、発熱膜２４と、をこの順番で備えてもよい。なお、第２誘電体多層膜２５は、無くてもよい。

【0061】

図４に示すように、導電膜２２は、開口パターン２２ａを有する。開口パターン２２ａは、空気の代わりに、絶縁材料で充填されてもよい。図５に示すように、導電膜２２の厚さ方向から見たときに、開口パターン２２ａの輪郭線（例えば図５の破線）よりも内側に発熱膜２４が配置される。

【0062】

図４に示すように、開口パターン２２ａは、導電膜２２と発熱膜２４の最短経路を、導電膜２２の厚さ方向（図４において左右方向）に対して傾斜させる。これにより、導電膜２２と発熱膜２４の最短距離Ｌ_ｍｉｎを長くでき、発熱膜２４から導電膜２２への漏電を抑制できる。

【0063】

図５に示すように、導電膜２２の厚さ方向から見たときに、開口パターン２２ａは、線状の発熱膜２４に沿って帯状に設けられてもよい。開口パターン２２ａは、導電膜２２の中央と導電膜２２の周縁とが電気的に接続されるように形成され、例えばＣ字状に形成される。なお、開口パターン２２ａの形状は、特に限定されない。帯状の開口パターン２２ａの両端がつながっておらず離れていれば、導電膜２２の中央と導電膜２２の周縁とが電気的に接続され、導電膜２２の中央も筐体３に電気的に接続される。

【0064】

なお、図４に示す誘電体多層膜２３と発熱膜２４の間には、図１に示す絶縁膜２６が無いが、絶縁膜２６が有ってもよい。絶縁膜２６が有る場合、第２誘電体多層膜２５が無く、第２誘電体多層膜２５の位置に誘電体多層膜２３が設けられてもよい。つまり、導電膜２２と発熱膜２４の間には、絶縁膜２６のみが存在してもよい。

【0065】

また、図４に示すように基材２１と、導電膜２２と、誘電体多層膜２３と、発熱膜２４とがこの順番で並んでいるが、上記第１変形例と同様に導電膜２２と、基材２１と、誘電体多層膜２３と、発熱膜２４とがこの順番で並んでいてもよい。後者の場合、つまり、導電膜２２と発熱膜２４の間に基材２１が存在し、基材２１が絶縁性を有する場合、第２誘電体多層膜２５が無く、第２誘電体多層膜２５の位置に誘電体多層膜２３が設けられてもよい。導電膜２２と発熱膜２４の間には絶縁性の基材２１のみが存在してもよい。

【実施例】

【0066】

以下、実験データについて説明する。下記の例１～例５及び例７が実施例であり、下記の例６が比較例である。

【0067】

例１では、図６に示すように、基材２１と、導電膜２２と、誘電体多層膜２３と、絶縁膜２６と、発熱膜２４と、をこの順番で備えるセンサ用カバー２を作製した。基材２１はガラス基材であり、導電膜２２はＩＴＯ膜であり、誘電体多層膜２３はａＳｉ膜（アモルファスシリコン膜）とＳｉＯ_２膜を交互に有する多層膜であった。絶縁膜２６は、樹脂と二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を含む混合物であり、具体的にはナミックス社製の絶縁ペースト（商品名：オームコート１０５７Ｋ）を誘電体多層膜２３の上に塗布し、２００℃で３０分間焼成することにより形成した。絶縁膜２６の膜厚は１μｍであった。発熱膜２４は、Ａｇ膜であり、具体的にはＡｇペーストを絶縁膜２６の上に塗布し、１５０℃で３０分間焼成することにより形成した。発熱膜２４の膜厚は２０μｍであった。漏電試験は、図６に示すように、導電膜２２と発熱膜２４の間に１２Ｖの直流電圧を印可し、電流計７で電流の有無を測定することで、漏電の有無を調べた。漏電試験の結果、漏電は認められなかった。

【0068】

例２では、絶縁膜２６の膜厚を１０μｍに変更した以外、例１と同様にセンサ用カバー２を作製した。漏電試験の結果、漏電は認められなかった。

【0069】

例３では、絶縁膜２６の膜厚を２０μｍに変更した以外、例１と同様にセンサ用カバー２を作製した。漏電試験の結果、漏電は認められなかった。

【0070】

例４では、絶縁膜２６の膜厚を４０μｍに変更した以外、例１と同様にセンサ用カバー２を作製した。漏電試験の結果、漏電は認められなかった。

【0071】

例５では、絶縁膜２６の材料を変更し、絶縁膜２６の膜厚を２０μｍに変更した以外、例１と同様にセンサ用カバー２を作製した。例５において、絶縁膜２６は、三酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）と酸化亜鉛（ＺｎＯ）と酸化硼素（Ｂ_２Ｏ_３）を含む混合物であり、具体的にはＡＧＣ社製の絶縁ペースト（商品名：ＵＳ６Ｆ-ＴＡＸ９Ｂ）を誘電体多層膜２３の上に塗布し、４５０℃で１０分間焼成することにより形成した。漏電試験の結果、漏電は認められなかった。

【0072】

例６では、絶縁膜２６を形成することなく、誘電体多層膜２３の上に直接、発熱膜２４を形成した以外、例１と同様にセンサ用カバー２を作製した。漏電試験の結果、漏電が認められた。

【0073】

例７では、誘電体多層膜２３を構成するａＳｉ膜とＳｉＯ_２膜の合計の積層数を増やし、誘電体多層膜２３の膜厚を３．３μｍに変更した以外、例６と同様にセンサ用カバー２を作製した。漏電試験の結果、漏電は認められなかった。

【0074】

例１～例７の試験の結果を、表１に示す。

【0075】

【表1】

表１において、材質Ａは樹脂と二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を含む混合物であり、材質Ｂは三酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）と酸化亜鉛（ＺｎＯ）と酸化硼素（Ｂ_２Ｏ_３）を含む混合物である。

【0076】

表１から明らかなように、例１～例５及び例７では、導電膜２２と発熱膜２４の最短距離Ｌ_ｍｉｎが２．０μｍ以上であって、導電膜２２と発熱膜２４の最短経路に電圧１２Ｖを掛けた時の電流値Ｉ_１２Ｖが１ｍＡ以下であり、漏電は認められなかった。

【0077】

一方、例８では、導電膜２２と発熱膜２４の最短距離Ｌ_ｍｉｎが２．０μｍ未満であったので、電流値Ｉ_１２Ｖが１ｍＡを超えており、漏電が認められた。

【0078】

以上、本開示に係るセンサ用カバー、及びセンサモジュールについて説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

【0079】

上記実施形態等に関し、以下の付記を開示する。
［付記１］
センサを収容する筐体の開口に設けられるセンサ用カバーであって、
前記筐体の外側から前記筐体の内側に向けて、導電体と、誘電体多層膜と、発熱膜と、を所望の順番で備え、
前記導電体と前記発熱膜とは、絶縁されており、
前記導電体と前記発熱膜の最短距離が２．０μｍ以上である、センサ用カバー。
［付記２］
前記導電体は、グランドに電気的に接続されている、付記１に記載のセンサ用カバー。
［付記３］
前記導電体は、前記グランドとしての前記筐体に電気的に接続されている、付記２に記載のセンサ用カバー。
［付記４］
前記発熱膜は、電源に電気的に接続されている、付記１～３のいずれか１項に記載のセンサ用カバー。
［付記５］
前記発熱膜は、線状に形成されている、付記１～４のいずれか１項に記載のセンサ用カバー。
［付記６］
前記導電体と前記発熱膜の最短経路に電圧１２Ｖを掛けた時の電流値が１ｍＡ以下である、付記１～５のいずれか１項に記載のセンサ用カバー。
［付記７］
前記筐体の外側から前記筐体の内側に向けて、前記導電体と、前記誘電体多層膜と、前記発熱膜と、をこの順番で備え、
前記誘電体多層膜と前記発熱膜との間に、絶縁膜を備える、付記１～６のいずれか１項に記載のセンサ用カバー。
［付記８］
前記筐体の外側から前記筐体の内側に向けて、前記導電体と、基材と、前記誘電体多層膜と、前記発熱膜と、をこの順番で備え、
前記基材は、絶縁性を有する、付記１～６のいずれか１項に記載のセンサ用カバー。
［付記９］
前記筐体の外側から前記筐体の内側に向けて、前記導電体と、前記誘電体多層膜と、前記発熱膜と、をこの順番で備え、
前記導電体は開口パターンを有する膜であって、前記導電体の厚さ方向から見たときに前記開口パターンの輪郭線よりも内側に前記発熱膜が配置される、付記１～６のいずれか１項に記載のセンサ用カバー。
［付記１０］
前記導電体を基準として、前記誘電体多層膜とは反対側に、第２誘電体多層膜を備える、付記１～９のいずれか１項に記載のセンサ用カバー。
［付記１１］
前記センサ用カバーは、近赤外線を透過し、可視光線を遮蔽する赤外線パスフィルタである、付記１～１０のいずれか１項に記載のセンサ用カバー。
［付記１２］
前記センサは、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサである、付記１～１１のいずれか１項に記載のセンサ用カバー。
［付記１３］
付記１～１２のいずれか１項に記載のセンサ用カバーと、前記筐体と、前記センサと、を備えるセンサモジュール。

【0080】

本出願は、２０２１年１０月２２日に日本国特許庁に出願した特願２０２１－１７３３６４号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０２１－１７３３６４号の全内容を本出願に援用する。

【符号の説明】

【0081】

２ センサ用カバー
２１ 基材
２２ 導電膜（導電体）
２３ 誘電体多層膜
２４ 発熱膜
Ｌ_ｍｉｎ 最短距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】