JP4725470B2

JP4725470B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP4725470B2
Application number: JP2006266800A
Authority: JP
Inventors: 辰己熊田; 誠文川島; 拓也片岡; 基樹田中; 親吾木村; 浩二川口
Original assignee: Denso Corp; Nippon Ceramic Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Nippon Ceramic Co Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: JP2008083014A

Description

本発明は、回路基板上にセンシング部を搭載してなる電子機器に関する。

従来、車室内の被検出対象（主に乗員）の表面温度を非接触で検出するセンサユニットがある。このセンサユニットは、回路基板上に赤外線受光部および金属製缶部材を搭載して構成されている。金属製缶部材は、回路基板から突出し、かつ赤外線受光部を覆うように形成されている。

ここで、金属製缶部材は、集光レンズが填め込まれる開口部を有し、かつ開口部以外の部位から赤外線受光部に赤外線が入射するのを遮蔽する。このため、赤外線受光部は、集光レンズを通して入射される赤外線に基づいて、被検出対象の温度を検出することができる。

しかし、上述のセンサユニットでは、金属製缶部材が回路基板から突出するように形成されているので、電磁波ノイズを受けるアンテナとして機能して、この金属製缶部材で受ける電磁波ノイズが金属製缶部材の内部に配置される赤外線受光部（センシング部）に悪影響を与える可能がある。特に、赤外線受光部からの出力信号は、微弱信号であるため、電磁波ノイズによって極めて大きな悪影響を受ける可能性がある。

本発明は、上記点に鑑み、センシング部が電磁波ノイズの悪影響を受け難くした電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、第１の回路基板と、
前記第１の回路基板に搭載され、被検出対象の物理量を検出するセンシング部と、
前記第１の回路基板のうち前記センシング部の周囲に搭載され、前記第１の回路基板から突出するように形成される金属製の突出部と、
前記第１の回路基板のうち前記突出部に対して他のいずれの素子よりも近い部位に搭載され、前記突出部で受けた電磁波ノイズを除去するノイズ除去用素子と、を備え、
前記第１の回路基板には、前記金属製の突出部が電気的に接続される複数の第１のランドが設けられており、
前記第１の回路基板には、前記複数の第１のランドのそれぞれに対応するように配置されてグランドに接続されている複数の第２のランドが設けられており、
前記ノイズ除去用素子は、前記第１のランド毎に配置されたコンデンサであり、
前記第１のランド毎に前記コンデンサのうち一方の端子が前記第１のランドに接続されており、前記コンデンサのうち他方の端子が前記第１のランド毎に前記第２のランドに接続されており、
前記突出部は、前記第１の回路基板に対して軸線が直交する円筒状に形成されている缶部材であり、
前記複数の第１のランドは、前記缶部材の軸線を中心とする環状に並べれられており、前記複数の第１のランドは、それぞれ等間隔で並べられており、前記複数の第２のランドは、それぞれ等間隔で並べられていることを特徴とする。

したがって、電磁波ノイズがセンシング部に伝わり難くすることができるので、センシング部が電磁波ノイズの悪影響を受け難くすることができる。

図１、図２に本発明の電子機器が適用されたＩＲセンサユニットの一実施形態を示す。図１は本実施形態のＩＲセンサユニットを示す斜視図である。

本実施形態のＩＲセンサユニットは、車室内の意匠壁に対して奥側（すなわち、車室内と反対側）に配置され、意匠壁の開口部から入射する赤外線に基づいて車室内の被検出対象（例えば、乗員）の表面温度を検出するものである。

具体的には、ＩＲセンサユニットは、図１に示すように、回路基板１０、２０、スペーサ３０、および缶部材４０から構成されている。回路基板１０、２０は、それぞれ、ガラスエポキシ樹脂からなる回路基板であり、回路基板１０、２０は、スペーサ３０を狭持して所定間隔を開けた状態で並列に配置されている。

回路基板２０は、図２に示すように、八角形に形成されている。図２は、回路基板２０を上側から視た図である。缶部材４０は、回路基板２０に搭載され、鉄などの金属材料から略円筒状に形成され、後述する赤外線受光部５０を覆うように形成されている。

すなわち、缶部材４０は、赤外線受光部５０の周辺において回路基板２０から突出ように形成されていることになる。また、缶部材４０の先端側には、開口部４１が設けられ、開口部４１内には集光レンズ４２が填め込まれている。

缶部材４０は、回路基板２０のランド２１ａ、２１ｂ、２１ｃ…２１ｅに対してハンダにより接続されている。ランド２１ａ…２１ｅは、缶部材４０の軸を中心として一定角度（７６度）間隔で配置されている。すなわち、ランド２１ａ…２１ｅは、等間隔で配置されている。

なお、本実施形態において、ランド２１ａ…２１ｅの等間隔の配置とは、ランド２１ａ…２１ｅのうち隣接する２つのランドの間の各寸法（各間隔）がそれぞれ一致する場合に限らず、多少ずれる場合も含む。

回路基板２０には、ランド２１ａ…２１ｅのそれぞれに対して所定間隔離れてランド２２ａ…２２ｅが設けられている。ランド２２ａ…２２ｅはグランドに接続されている。

ここで、ランド２１ａ、２２ａの間にはコンデンサ２３ａが実装され、ランド２１ｂ、２２ｂの間にはコンデンサ２３ｂが実装されている。ランド２１ｃ、２２ｃの間にはコンデンサ２３ｃが実装され、ランド２１ｄ、２２ｄの間にはコンデンサ２３ｄが実装されている。ランド２１ｅ、２２ｅの間にはコンデンサ２３ｅが実装されている。

なお、コンデンサ２３ａ…２３ｅは特許請求の範囲に記載のノイズ除去素子に相当する。

本実施形態では、回路基板２０には、赤外線受光部（センシング部）５０および缶部材（突出部）４０とコンデンサ（ノイズ除去用素子）２３ａ…２３ｅだけが搭載されており、コンデンサ２３ａ…２３ｅ（ランド２２ａ…２２ｅ）は、缶部材４０に近い位置に配置されている。

なお、回路基板２０において、赤外線受光部５０、コンデンサ２３ａ…２３ｅおよび缶部材４０とともに他の素子が搭載される場合には、缶部材４０に対してコンデンサ２３ａ…２３ｅが他の素子によりも近い部位に搭載されるようにする。

回路基板２０には、赤外線受光部（センシング部）５０が搭載されており、赤外線受光部５０は、缶部材４０により覆われて、集光レンズ４２以外から赤外線が入射するのが遮蔽されている。赤外線受光部５０は、集光レンズ４２から入射する赤外線に基づいて被検出対象の表面温度を検出するとともに、その検出信号をリード線５１を通して回路基板２０側に出力する。リード線５１は、回路基板２０を貫通して回路基板１０内の配線部に接続されている。なお、図１中の符号６０は、コネクタであって、ＩＲセンサユニットを他の電子制御装置に接続するために用いられる。

以上のように構成されるＩＲセンサユニットでは、缶部材４０の極めて近くに（直近に）コンデンサ２３ａ、２３ｂ…２３ｅが配置され、回路基板２０には、コンデンサ２３ａ…２３ｅおよび缶部材４０のみが搭載されている。したがって、電磁波ノイズが缶部材４０で受けられても、電磁波ノイズは、コンデンサ２３ａ、２３ｂ…２３ｅを通過してグランドに流れる。すなわち、電磁波ノイズが赤外線受光部５０に伝わることはなく、除去されることになる。

したがって、缶部材４０が赤外線受光部５０の周囲に位置していても、缶部材４０で受けた電磁波ノイズが赤外線受光部５０に伝わり難くすることができる。このため、コンデンサ２３ａ…２３ｅ（ランド２１ａ…２１ｅ）といった簡素な追加部品で、赤外線受光部５０が電磁波ノイズの悪影響を受け難くすることができる。

上述の実施形態では、センサユニットとして、二枚の回路基板（１０、２０）を所定間隔を開けた状態で並列に配置してなるものについて説明したが、これに限らず、センサユニットとして一枚の回路基板を用いて構成されるものを用いてもよい。

上述の実施形態では、ランド２１ａ…２１ｅを等間隔で配置した例について説明したが、これに限らず、ランド２１ａ…２１ｅの個々の配置間隔をそれぞれ変えるようにしてもよい。また、ランド数（コンデンサ数）は５個に限るものではない。

上述の実施形態では、センシング部として赤外線受光部５０を用いた例について説明したが、これに限らず、圧力センサ、湿度センサ等の各種のセンシング部を用いることができる。

上述の実施形態では、金属製の突出部として缶部材４０を用いた例について説明したが、これに限らず、赤外線受光部５０の周囲にて回路基板２０から突出ように形成されているものならば、どのような形状のものでもよく、例えば、回路基板２０から板状に突出するように形成される金属製のヒートシンク（放熱用部材）に適用してもよい。

上述の実施形態では、ノイズ除去用素子としてコンデンサを用いた例について説明したが、これに限らず、電磁波ノイズを除去するために素子ならば、コイル成分を有する素子やダイオードなど各種の素子を用いてよい。

本発発明の第１実施形態のセンサユニットの構成を示す斜視図である。図１のセンサユニットの回路基板の上面図である。

符号の説明

１０、２０…回路基板、３０…スペーサ、
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ…ランド、
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ…ランド、
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ…コンデンサ、
４０…缶部材、４２…集光レンズ、５０…赤外線受光部。

Claims

第１の回路基板と、
前記第１の回路基板に搭載され、被検出対象の物理量を検出するセンシング部と、
前記第１の回路基板のうち前記センシング部の周囲に搭載され、前記第１の回路基板から突出するように形成される金属製の突出部と、
前記第１の回路基板のうち前記突出部に対して他のいずれの素子よりも近い部位に搭載され、前記突出部で受けた電磁波ノイズを除去するノイズ除去用素子と、を備え、
前記第１の回路基板には、前記金属製の突出部が電気的に接続される複数の第１のランドが設けられており、
前記第１の回路基板には、前記複数の第１のランドのそれぞれに対応するように配置されてグランドに接続されている複数の第２のランドが設けられており、
前記ノイズ除去用素子は、前記第１のランド毎に配置されたコンデンサであり、
前記第１のランド毎に前記コンデンサのうち一方の端子が前記第１のランドに接続されており、前記コンデンサのうち他方の端子が前記第１のランド毎に前記第２のランドに接続されており、
前記突出部は、前記第１の回路基板に対して軸線が直交する円筒状に形成されている缶部材であり、
前記複数の第１のランドは、前記缶部材の軸線を中心とする環状に並べれられており、前記複数の第１のランドは、それぞれ等間隔で並べられており、前記複数の第２のランドは、それぞれ等間隔で並べられていることを特徴とする電子機器。
前記センシング部は、前記被検出対象から入射される赤外線を検出するためのものであり、
前記突出部は、前記被検出対象から前記センシング部に向けて入射する赤外線を通過させる開口部を有し、この開口部以外の部位から前記センシング部に赤外線が入射することを遮蔽するものであることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記第１の回路基板には、前記センシング部および前記突出部と前記ノイズ除去用素子と前記複数の第１のランドと前記複数の第２のランドだけが配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
前記第１の回路基板に対して所定間隔を開けて配置される第２の回路基板が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子機器。