CN104180898A - 光检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光检测装置,其能够实现小型化,并能够检测从所有方位以规定的倾斜角度入射的周边光。光检测装置(100)利用导光部件(5)来引导通过了位于上方的透镜(1a)的光,并利用位于下方的光检测元件(6)进行检测,导光部件(5)具有:入射曲面(5a),其在透镜(1a)侧呈环状设置于中心轴线(Q)的周围;以及反射曲面(5b),其位于入射曲面(5a)的内侧,并以与该入射曲面(5a)对置的方式设置在中心轴线(Q)的周围,利用反射曲面(5b)对通过透镜(1a)并以规定的倾斜角度(θ3)入射到入射曲面(5a)的光进行反射而将其引导至光检测元件(6)的受光面(6a)。

Description

光检测装置
技术领域
本发明涉及具备用于将入射光引导至光检测元件的导光部件的光检测装置。
背景技术
过去,已知有为了自动控制车辆的灯光和空调而在车辆上设置的光检测装置。该光检测装置例如如专利文献1~5中公开那样,利用光检测元件来检测入射到车内的光的照度或太阳辐射量,并根据该检测结果控制灯光和空调。
作为光检测装置的具体的构造,在光检测元件的光源侧设置有供光通过的光通过部。光通过部例如在专利文献1、4和5中,由透镜或者棱镜等光学元件构成,在专利文献2和3中,由壳体的开口部等构成。在专利文献1中,在光通过部(透镜)的正下方配置有光检测元件,利用光检查元件对通过光通过部的光进行检测。
例如,为了控制空调来适当地设定车厢内的温度,不仅需要检测车辆周围的亮度,还要检测直接射到乗车的使用者的光。因此,需要检测从规定的倾斜方向朝向车厢内的光的量(红外线量等)。并且,在为了控制车辆的灯光而检测车辆周围的亮度的情况下,为了进行与驾驶员感受到的亮度更一致的控制,需要检测从规定的倾斜方向朝向车辆的光。
因此,在专利文献2中,在光通过部(切口部、切去部)和光检测元件之间设置有由透明或着色的、树脂或玻璃板构成的导光体。而且,使通过了切口部的前方光透过第1导光体并引导至第1光检测元件。并且,在使通过了切口部的上方光从第1导光体的入射面入射之后,使其在边界面发生全反射而变更光路,并引导至第1光检测元件。而且,利用设置于第2导光体的聚光透镜部对通过了切去部的周边光进行聚光,并引导至第2光检测元件。
在专利文献3中,在光通过部(开口部)和3个光检测元件之间设置有棱镜,该棱镜的入射面被分割为3个倾斜面。而且,对于通过了光通过部的光,利用第1倾斜面将前方光引导至第1光检测元件,利用第2倾斜面将左上方光引导至第2光检测元件,利用第3倾斜面将右上方光引导至第3光检测元件。
在专利文献4中,使构成光通过部的光学元件的光源侧的面为凸面,并使光检测元件侧的面成为棱镜面的集合体。棱镜面的中心成为以光学元件的光轴上的点为起点在光检测元件侧开口的秤砣状。由此,针对从垂直方向到水平方向的整个范围的入射角得到了规定的输出特性。
在专利文献5中,在构成光通过部的透镜的光检测元件侧的面上设置有圆锥透镜部、凹透镜部和凸透镜部。而且,利用圆锥透镜部遮蔽来自正上方的光并使来自倾斜方向的光透过。并且,利用凹透镜部将从倾斜至水平的光引导至光检测元件,利用凸透镜部将规定的范围的倾斜的光引导至光检测元件。
并且,在专利文献6中,公开了通过在透镜的一部分粘贴减光片而使该一部分的光透过量与其他部分的光透过量不同的技术。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2011-226946号公报
专利文献2:日本特开2012-183886号公报
专利文献3:日本特开2010-276421号公报
专利文献4:日本特许第3268888号公报
专利文献5:日本特许第3218558号公报
专利文献6:日本特开2012-202683号公报
如专利文献2和3那样,若使用导光部件(导光体、棱镜),则能够增大光检测元件相对于光通过部的配置自由度。但是,在专利文献2和3中,利用1个光检测元件能够检测到的光被限定于从特定的一个方向入射的光。因此,出于可靠地进行车辆的灯光和空调的控制的目的,为了检测从所有方位以规定的倾斜角度入射的周边光,而不得不增加光检测元件的数量。但是,若使光检测元件的数量增多,则光检测装置会大型化,违背了小型化的要求。
发明内容
本发明的课题在于提供一种光检测装置,其能够实现小型化,并能够检测从所有方位以规定的倾斜角度入射的周边光。
在本发明中,光检测装置利用导光部件来引导通过了位于上方的光通过部的光,并利用位于下方的光检测元件进行检测,导光部件具有:入射曲面,其在光通过部侧呈环状设置于中心轴线的周围;以及反射曲面,其位于入射曲面的内侧,并以与该入射曲面对置的方式设置在中心轴线的周围,利用反射曲面对通过光通过部并以规定的倾斜角度入射到入射曲面的光进行反射而将其引导至光检测元件的受光面。另外,“上方”是指铅直方向中的上方向,“下方”是指铅直方向中的下方向(以下相同)。
这样,通过在导光部件的中心轴线的周围设置环状的入射曲面和反射曲面,能够利用导光部件来引导从所有方位以规定的倾斜角度入射到光检测装置的周边光,并利用光检测元件进行检测。并且,其结果是,不需要设置多个光检测元件,因此能够实现光检测装置的小型化。
并且,在本发明中,在上述光检测装置中,也可以是,导光部件具有:轴部,其沿中心轴线的方向延伸;以及环状的头部,其以围绕中心轴线的方式设置在轴部的上部,在头部的外侧形成有入射曲面,在头部的内侧形成有反射曲面,在轴部的末端形成有使光出射至光检测元件的出射面。
并且,在本发明中,在上述光检测装置中,也可以是,在利用包括中心轴线的面切断导光部件的情况下,环状的头部的入射曲面在该切断面上为包括向外侧突出的曲线部的形状。或者也可以是,在利用包括中心轴线的面切断导光部件的情况下,环状的头部的入射曲面在该切断面上为包括直线部的形状。
并且,在本发明中,在上述光检测装置中,也可以是,出射面形成为凸透镜状。
并且,在本发明中,在上述光检测装置中,也可以是,在光通过部的内表面的与反射曲面对置的部分,设置有向导光部件侧突出的突出部。
并且,在本发明中,在上述光检测装置中,也可以是,所述光检测装置具备基板,在所述基板上安装有包括光检测元件的电子部件,光检测元件具有接受光的受光面,受光面与中心轴线平行地配置,导光部件还具有反射面,反射面使以规定的倾斜角度入射到入射曲面并被反射曲面反射的光向光检测元件侧反射。
而且,在本发明中,也可以是,上述光检测装置利用光检测元件检测车辆的周边光的照度,并根据该检测结果控制车辆的灯光。
发明效果
根据本发明,能够提供一种光检测装置,其能够实现小型化,并能够检测从所有方位以规定的倾斜角度入射的周边光。
附图说明
图1是本发明的实施方式的光检测装置的立体图。
图2是图1的光检测装置的剖视图。
图3是图1的光检测装置的分解图。
图4是图1的光检测装置所具备的保持部件的立体图。
图5是图1的光检测装置所具备的安装部件的立体图。
图6是图1的光检测装置所具备的导光部件的立体图和剖视图。
图7是示出图4的保持部件与图5的安装部件的卡合状态的剖视图。
图8A是示出周边光向图1的光检测装置射入的射入状态的剖视图。
图8B是示出周边光向图1的光检测装置射入的射入状态的剖视图。
图8C是示出周边光向图1的光检测装置射入的射入状态的剖视图。
图8D是示出周边光向图1的光检测装置射入的射入状态的剖视图。
图9是本发明的其他实施方式的光检测装置的剖视图。
图10是示出周边光向图9的光检测装置射入的射入状态的剖视图。
图11是示出导光部件的其他实施方式的立体图和剖视图。
图12是具备图11的导光部件的光检测装置的剖视图。
图13是图12的光检测装置的分解图。
图14A是示出周边光向图12的光检测装置射入的射入状态的剖视图。
图14B是示出周边光向图12的光检测装置射入的射入状态的剖视图。
图14C是示出周边光向图12的光检测装置射入的射入状态的剖视图。
图14D是示出周边光向图12的光检测装置射入的射入状态的剖视图。
标号说明
1a:透镜(光通过部);
2、2’:基板;
5、5’、15:导光部件;
5a、15a:入射曲面;
5b、15b:反射曲面;
5c、15c:反射面;
6:光检测元件;
6a:受光面;
10a:光通过部;
100、200:光检测装置;
Q:中心轴线;
θ3:光的规定的倾斜角度。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。在各图中,对相同的部分或对应的部分标注相同标号。
首先,参照图1~图7对本实施方式的光检测装置100的构造进行说明。
光检测装置100是自动光感应器,其用于自动控制自动四轮车的前灯和尾灯的点亮/熄灭。在图1中,(a)示出从上方观察光检测装置100的立体图,(b)示出从下方观察光检测装置100的立体图。
如图2和图3所示,光检测装置100具备壳体1、基板2、保持部件3、安装部件4和导光部件5。图2是图1的光检测装置100的A-A剖视图。图3是光检测装置100的分解图。
壳体1由合成树脂的成型件构成。壳体1形成为在下方侧开口的箱状。在壳体1的上部形成有凸缘部1t。如图2所示,在壳体1的短边方向的两侧面1v、1w形成有爪部1n。如图3所示,在壳体1的长边方向的一个侧面1x形成有锁定孔1r。同样地,在壳体1的相反侧的侧面1y也形成有锁定孔(省略图示)。
在壳体1的上表面以朝上的方式设置有凸形的透镜1a。透镜1a例如透过入射光中的红外线部分和可见光部分。光检测装置100的周边光通过透镜1a入射到壳体1内。透镜1a为本发明的“光通过部”的一例。
在壳体1内如图2所示地收纳有基板2、保持部件3、安装部件4和导光部件5。
基板2由印刷布线基板构成。如图3所示,在基板2安装有光检测元件6和微型计算机(microcomputer)7等电子部件,并在基板2形成有通信电路8等电路。并且,在基板2形成有多个连接孔2a、凸台孔2b和键槽2c。
图4是保持部件3的立体图,其中,(a)示出图3中从左侧观察的状态,(b)示出从右侧观察的状态。保持部件3由合成树脂的成型件构成。在保持部件3的长边方向的两侧面3x、3y形成有锁定突起3r。
在保持部件3的短边方向的一侧如图4(a)所示地形成有第1保持部3a和连接器部3c,在另一侧如图4(b)所示地形成有第2保持部3b。
如图4(a)所示,在连接器部3c的上方形成有多个贯通孔3d。将L字形的多个针脚端子9压入于各贯通孔3d,由此如图3所示地将各针脚端子9安装于连接器部3c。各针脚端子9的一个端部9a在连接器部3c朝向下方突出。
各针脚端子9的另一个端部9b如图4(b)所示地向第2保持部3b突出。在第2保持部3b形成有凸台3e、键突起3f和导光孔3g。
如图3和图4(a)所示,在第1保持部3a的里壁3j形成有用于卡合导光部件5的卡合槽3k。在卡合槽3k的上部设置有在宽度方向上扩大该槽3k而成的宽幅部3t。卡合槽3k的下部与导光孔3g连通。
在第1保持部3a的对置的两侧壁3p、3q,横向形成有用于保持安装部件4的保持槽3m。如图7所示,在各保持槽3m形成有台阶部3n。
图7是示出保持部件3与安装部件4的卡合状态的图,示出利用图3中的平面B切断部件3~5并从上方观察到的截面。
图5是安装部件4的立体图,其中,(a)示出图3中从左侧观察的状态,(b)示出从右侧观察的状态。安装部件4由合成树脂的成型件构成。在安装部件4设置有1对臂4m。如图5和图7所示,在各臂4m的末端部设置有锁定部4n,该锁定部4n朝向外侧隆起成梯形形状。
如图5(b)所示,在安装部件4的侧面4j形成有用于卡合导光部件5的卡合槽4k。在卡合槽4k的上部设置有在宽度方向上扩大该槽4k而成的宽幅部4t。在卡合槽4k的下部设置有倾斜面4i。
图6为示出导光部件5的图,其中,(a)示出立体图,(b)示出剖视图。导光部件5利用透明的合成树脂形成。导光部件5具有:轴部5j,其沿中心轴线Q的方向延伸;环状的头部5h,其以围绕中心轴线Q的方式设置在该轴部5j的上部;以及凸缘部5t,其设置在该头部5h的下方。
头部5h形成为大致面包圈状,并且外径比轴部5j大。在头部5h的外侧形成有入射曲面5a。在头部5h的内侧形成有漏斗状的反射曲面5b。由此,入射曲面5a呈环状设置在中心轴线Q的周围,反射曲面5b位于入射曲面5a的内侧并以与入射曲面5a对置的方式设置在中心轴线Q的周围。
详细来说,如图2、图6(b)所示,在利用包括中心轴线Q的面切断导光部件5的情况下,环状的头部5h的入射曲面5a在该切断面上成为包括向外侧突出的曲线部的形状。这里,向外侧突出的部分所有都为曲线部,但也可以是在一部分(端部等)包括直线部。并且,在利用包括中心轴线Q的面切断导光部件5的情况下,环状的头部5h的反射曲面5b在该切断面上成为包括向内侧凹陷的曲线部的形状。在该情况下,既可以是向内侧凹陷的部分所有都为曲线部,也可以是在一部分包括直线部。
轴部5j形成为圆柱状,下端部朝向一侧弯折成直角。在该轴部5j的弯折部分的外侧,以相对于中心轴线Q以规定的角度倾斜的方式设置有反射面5c。并且,在轴部5j的末端设置有与中心轴线Q平行且朝向一侧的出射面5d。凸缘部5t形成为长方体状。
接着,对光检测装置100的组装方法进行说明。
在图3中,首先,在使光检测元件6与保持部件3的第2保持部3b(图4(b))对置的状态下,使基板2靠近保持部件3,并使各针脚端子9的端部9b(图4(b))贯通基板2的连接孔2a。并且,使保持部件3的凸台3e(图4(b))嵌入于基板2的凸台孔2b,使保持部件3的键突起3f(图4(b))嵌入于基板2的键槽2c。然后,在使基板2与第2保持部3b的抵接面3i(图4(b))抵接的状态下,将各针脚端子9的端部9b焊接到基板2上。
由此,如图2所示,基板2成为以纵向保持于第2保持部3b的状态。并且,安装到基板2的光检测元件6的受光面6a成为与保持部件3的导光孔3g(图4(b))对置的状态。
接着,将导光部件5的轴部5j和凸缘部5t插入到图3等所示的、位于保持部件3的第1保持部3a的卡合槽3k和宽幅部3t。并且,将导光部件5的出射面5d的附近部分插入到保持部件3的导光孔3g。
由此,导光部件5的一半部分(图2中为右半部分)被卡合于卡合槽3k,从而成为导光部件5被临时固定于第1保持部3a的状态。并且,导光部件5的出射面5d从导光孔3g露出,成为与光检测元件6的受光面6a对置的状态。
接着,将安装部件4的各臂4m插入到位于保持部件3的第1保持部3a的各保持槽3m,如图7(b)所示,使各臂4m的锁定部4n与各保持槽3m的台阶部3n卡合。
由此,如图2所示,成为安装部件4被保持于第1保持部3a的状态。并且,导光部件5的轴部5j、凸缘部5t和反射面5c分别卡合于安装部件4的卡合槽4k、宽幅部4t和倾斜面4i,成为导光部件5被安装部件4和保持部件3夹持的状态。并且,导光部件5的头部5h在保持部件3和安装部件4的上部突出,入射曲面5a和反射曲面5b被配置在透镜1a侧。
接着,将保持部件3从壳体1的下方插入到内部,如图1所示,将保持部件3的锁定突起3r与壳体1的锁定孔1r卡合。
由此,保持部件3被固定于壳体1,如图2所示,成为基板2、保持部件3、安装部件4和导光部件5被收纳于壳体1内的状态。即,成为光检测装置100被组装起来的状态。
在如上述那样组装的光检测装置100中,导光部件5位于透镜1a的正下方,导光部件5与透镜1a的中心轴线Q一致。并且,基板2和光检测元件6的受光面6a与中心轴线Q平行地配置。中心轴线Q也是导光部件5和透镜1a的光轴。
并且,如图1(b)所示,连接器部3c在光检测装置100的下端开口。在连接器部3c嵌合有连接器,该连接器设置于未图示的配线的一端。该配线的另一端与未图示的车辆控制装置连接。
由此,车辆控制装置和基板2上的微型计算机7经由配线、连接器部3c的针脚端子9和基板2等被电连接,并能够利用通信电路8等进行通信。
如图2所示,光检测装置100被插入到在自动四轮车的仪表盘50设置的安装孔51中。并且,壳体1的凸缘部1t和爪部1n与安装孔51的上下的缘部卡合,由此光检测装置100被安装于仪表盘50。
接着,参照图8A~图8D对周边光向光检测装置100射入的射入状态进行说明。
例如太阳等光源移动,设有光检测装置100的车辆也移动,因此,从车外入射到车内的周边光的入射角发生变化。图8A~图8D中用粗线表示的入射角θ1~θ4的光从光检测装置100的上方通过透镜1a,从导光部件5的入射曲面5a和反射曲面5b入射到内部。
在本例中,入射角θ1~θ4表示相对于中心轴线Q的倾斜角度,且按照θ1、θ2、θ3、θ4的顺序变大(θ1<θ2<θ3<θ4)。并且,入射角θ1~θ4的光是不与中心轴线Q平行的光(θ1、θ2、θ3、θ4>0°)。并且,入射角θ3的光是对车辆的灯光(前灯、尾灯)的点亮/熄灭控制产生影响的周边光(例如,θ3=30°~70°)。其他入射角θ1、θ2、θ4的光是不怎么对车辆的灯光的点亮/熄灭控制产生影响的周边光的一例。
如图8A中用粗线表示那样,以入射角θ1入射到导光部件5的入射曲面5a的光在被入射曲面5a弯折之后,射到保持部件3或安装部件4,不会被向下方的光检测元件6的方向引导。并且,以入射角θ1入射到导光部件5的反射曲面5b的光中,一部分的光在被反射曲面5b弯折之后,被反射面5c反射,从出射面5d向光检测元件6侧出射,但不会被光检测元件6的受光面6a接受。
并且,如图8B和图8D中用粗线表示那样,以入射角θ2、θ4入射到导光部件5的入射曲面5a的光在被入射曲面5a弯折之后,被反射曲面5b反射,射到保持部件3,不会被向下方的光检测元件6侧引导。并且,以入射角θ2、θ4入射到导光部件5的反射曲面5b的光被反射曲面5b弯折,不会被向下方的光检测元件6侧引导。
而且,从与图8A、图8B和图8D中用粗线表示的光不同的其他所有方位,以入射角θ1、θ2、θ4入射到导光部件5的入射曲面5a或反射曲面5b的光也同样地不会被向光检测元件6侧引导。
另一方面,如图8C(a)中用粗线表示那样,以入射角θ3入射到导光部件5的入射曲面5a的光在被入射曲面5a弯折之后,被反射曲面5b反射,朝向下方进入轴部5j内。并且,该光被反射面5c反射,从出射面5d向光检测元件6侧出射,并被光检测元件6的受光面6a接受。
并且,从与图8C(a)中用粗线表示的光不同的其他所有方位,以入射角θ3入射到导光部件5的入射曲面5a的光也例如如图8C(b)中用粗线表示那样,在被入射曲面5a弯折之后,被反射曲面5b反射,朝向下方进入轴部5j内。并且,该光被反射面5c反射,从出射面5d出射,并被光检测元件6的受光面6a接受。
这样,光检测装置100能够从入射的周边光中检测期望的入射角附近(上述例子中为θ3)的光。
另外,以入射角θ3入射到导光部件5的反射曲面5b的光被反射曲面5b弯折,不会被向下方的光检测元件6侧引导。
上述那样的、将以入射角θ3入射的光引导到光检测元件6的受光面6a的导光部件5的入射曲面5a和反射曲面5b能够按照如下步骤进行设计。
首先,从光检测元件6的受光面6a朝向导光部件5的反射面5c引任意直线(相当于光),该直线在反射面5c被反射,求出与临时设定的反射曲面5b碰到的点X(未图示)。接着,将该点X处的反射曲面5b的曲率临时设定为A。然后,与点X碰到的上述直线按照曲率A被反射曲面5b反射,通过头部5h的内部,碰到临时设定的入射曲面5a。设上述直线碰到入射曲面5a的点为Y(未图示),并将入射曲面5a的曲率临时设定为B。
从点Y出射到空气中的光以由导光部件5与空气的相对折射率以及入射曲面5a的曲率B确定的角度折射。导光部件5与空气的相对折射率由导光部件5的材料决定。接着,求出与从点Y出射到空气中的光的角度相对于中心轴线Q的倾斜角度θ3一致的曲率B。然后,一边使从受光面6a朝向反射面5c引出的直线的角度微小地变化一边反复进行以上一系列的作业,由此确定入射曲面5a和反射曲面5b的形状。
而且,光检测元件6对由受光面6a接受的光的照度进行检测。然后,根据该光检测元件6的检测结果,微型计算机7(图3)判断车辆周围的明暗,将前灯和尾灯的点亮指令或者熄灭指令经通信电路8(图3)输出到车辆控制装置。在从光检测装置100接收到点亮指令的情况下,车辆控制装置将前灯和尾灯点亮,在从光检测装置100接收到熄灭指令的情况下,车辆控制装置将前灯和尾灯熄灭。
并且,微型计算机7根据由光检测元件6检测到的光的照度或光中包含的红外线的照度对空调进行控制,从而进行车厢内的温度的调整。在本实施方式中,将光检测元件6共用于车辆的前灯和尾灯等灯光的控制用、以及空调的控制用。
根据上述实施方式,在导光部件5的中心轴线Q的周围设置有环状的入射曲面5a和与其对置的反射曲面5b。因此,能够利用导光部件5来引导对车辆的灯光的点亮/熄灭控制产生影响的、从所有方位以规定的倾斜角度θ3入射到光检测装置100的周边光(图8C),从而利用1个光检测元件6进行检测。并且,能够使不怎么对车辆的灯光的点亮/熄灭控制产生影响的、以倾斜角度θ1、θ2、θ4入射到光检测装置100的周边光(图8A、图8B、图8D)和从正上方入射的周边光不被光检测元件6的受光面6a接受。因此,能够仅将入射的周边光中需要检测的光高效地引导至光检测元件6。
其结果是,不需要在透镜1a或导光部件5的下方设置多个光检测元件6,因此,能够不使光检测装置100在与中心轴线Q垂直的宽度方向上大型化,从而实现光检测装置100的小型化。
并且,将导光部件5的反射曲面5b设置在入射曲面5a的内侧,因此,能够抑制导光部件5在与中心轴线Q垂直的径向上大型化,从而实现光检测装置100的小型化。
并且,将设置有光检测元件6、微型计算机7和通信电路8等的基板2与中心轴线Q平行地配置,因此,能够实现光检测装置100在宽度方向上的进一步的小型化。
并且,由此也将光检测元件6的受光面6a与中心轴线Q平行地配置,受光面6a和透镜1a不会对置。然而,在使从所有方位以规定的倾斜角度θ3入射的周边光从导光部件5的入射曲面5a入射之后,依次被反射曲面5b和反射面5c反射而引导至光检测元件6的受光面6a,因此能够利用光检测元件6可靠地检测该周边光。
而且,能够利用光检测元件6来检测对车辆的灯光的点亮/熄灭控制产生影响的、从所有方位以规定的倾斜角度θ3入射的周边光的照度,并根据该检测结果可靠地控制车辆的前灯和尾灯的点亮/熄灭。
在本发明中,除了以上叙述的以外还能够采用各种实施方式。例如,在以上的实施方式中,例示了将安装有光检测元件6的基板2配置成与中心轴线Q平行的纵向的例子,但本发明不仅限定于此。除此以外,例如,如图9所示,也可以将基板2’和安装于该基板2’的光检测元件6的受光面6a配置成与中心轴线Q垂直。在该情况下,可以在导光部件5’的轴部5j’的下端设置出射面5d’,并能够省略图3等所示的反射面5c。并且,可以将光检测元件6的受光面6a设置成与出射面5d’对置。
由此,从所有方位以规定的倾斜角度θ3通过透镜1a入射到导光部件5的入射曲面5a的光例如如图10(a)、(b)中用粗线表示那样,被入射曲面5a弯折之后,被反射曲面5b反射。然后,该光朝向下方进入轴部5j’,从出射面5d’出射,并被光检测元件6的受光面6a接受。
并且,在以上的实施方式中,例示了在壳体1的上部以朝上的方式设置凸形的透镜1a作为光通过部的例子,但本发明不限定于此。作为替代,例如,可以以朝下的方式设置凸形的透镜、凹形的透镜、或透镜以外的使光通过的光学元件等作为光通过部。并且,也可以将光通过部形成为没有凸凹的平板部。而且,也可以设置单纯的孔或开口等作为光通过部。
并且,在以上的实施方式中,列举了具备形成为大致面包圈状的头部5h的导光部件5为例,但作为替代,也可以使用图11所示的形状的导光部件15。导光部件15具有:轴部15j,其沿中心轴线Q的方向延伸;环状的头部15h,其以围绕中心轴线Q的方式设置在该轴部15j的上部;圆盘状的凸缘部15t,其一体设置于该头部15h的下侧;以及小径部15m,其一体设置于该凸缘部15t的下侧。在凸缘部15t的外周,以在圆周方向上隔开90°间隔的方式形成有4个突起15k(图11仅图示出2个)。
头部15h形成为上表面的中央凹入的圆锥台状,并且外径比轴部15j大。在头部15h的外侧形成有入射曲面15a。在头部15h的内侧形成有漏斗状的反射曲面15b。由此,入射曲面15a呈环状设置在中心轴线Q的周围,反射曲面15b位于入射曲面15a的内侧并以与入射曲面15a对置的方式设置在中心轴线Q的周围。
详细来说,如图12、图11(b)所示,在利用包括中心轴线Q的面切断导光部件15的情况下,环状的头部15h的入射曲面15a在该切断面上成为包括直线部的形状。这里,全部为直线部,但也可以是在一部分(端部等)包括曲线部。并且,在利用包括中心轴线Q的面切断导光部件15的情况下,环状的头部15h的反射曲面15b在该切断面上成为包括直线部的形状。这里,除直线部以外存在曲线部,但也可以全部为直线部或曲线部。
轴部15j形成为圆柱状,下端部朝向一侧弯折成直角。在该轴部15j的弯折部分的外侧,以相对于中心轴线Q以规定的角度倾斜的方式设置有反射面15c。并且,在轴部15j的末端设置有朝向一侧的出射面15d。由图11(b)可知,出射面15d形成为凸透镜状。因此,从出射面15d出射的光成为被凸透镜聚集的光,并高效地入射到图12所示的光检测元件6的受光面6a。
图12是具备上述的导光部件15的光检测装置200的剖视图,图13是分解图。如图12所示,壳体1的上表面是由平板部构成的光通过部10a。在该光通过部10a的内表面的与反射曲面15b对置的部分,设置有向导光部件15侧突出的突出部10b。光通过部10a例如透过入射光中的红外线部分或可见光部分。在该情况下,由于存在突出部10b,特别是从正方方入射的光中的通过光通过部10a到达导光部件15的入射光例如被抑制在50%左右。由此,能够抑制从正上方入射的光通过轴部15j而入射到光检测元件6。其结果是,能够降低由来自规定的倾斜角度以外的角度的入射光产生的、光检测元件6的输出。
在分别形成于保持部件3和安装部件4的凹部3z、4p(还参照图13)收纳有小径部15m的状态下,导光部件15被保持部件3和安装部件4夹持。这时,利用凸缘部15t的外周的突起15k限制导光部件15绕中心轴线Q的旋转。对于其他结构,与图2和图3基本相同,因此省略说明。
图14A~图14D是示出周边光向光检测装置200射入的射入状态的剖视图。这里,列举使图8A~图8D的入射角θ1~θ4为θ1=10°、θ2=45°、θ3=55°、θ4=65°的情况为例。在图14A、图14B、图14D的情况下,入射到光通过部10a的光沿着粗线那样的光路而不会被光检测元件6的受光面6a接受。另一方面,在图14C的情况下,入射到光通过部10a的光沿着粗线那样的光路而被光检测元件6的受光面6a接受。因此,能够利用导光部件15而只将以入射角55°从所有方位入射的周边光引导至光检测元件6的受光面6a。
详细来说,以入射角55°入射到入射曲面15a的周边光按照导光部件15与空气的相对折射率而折射。该折射后的光到达反射曲面15b,并以与向反射曲面15b入射的入射角相同的角度进行反射。该反射光通过轴部15j到达反射面15c,被反射面15c反射而入射至光检测元件6的受光面6a。这样,光检测装置200能够从入射的周边光中检测期望的入射角附近(上述例子中为55°)的光。
另外,对于如图11(b)那样将出射面15d形成为凸透镜状、以及如图12那样在光通过部10a的内表面设置突出部10b的结构,也能够在图1~图10的实施方式中采用。
并且,对于如图9那样在导光部件5’的轴部5j’的下端设置出射面5d’、以及将基板2’和光检测元件6如图示那样配置的结构,也能够在图11~图13的实施方式中采用。
而且,在以上的实施方式中,列举了将本发明应用于用于自动控制自动四轮车的前灯和尾灯的点亮/熄灭的光检测装置100、200为例,但对于用于控制其他灯光和空调等的光检测装置,也能够应用本发明。

Claims (8)

1.一种光检测装置,其利用导光部件来引导通过了位于上方的光通过部的光,并利用位于下方的光检测元件进行检测,
所述光检测装置的特征在于,
所述导光部件具有:入射曲面,其在所述光通过部一侧呈环状设置于中心轴线的周围;以及反射曲面,其位于所述入射曲面的内侧,并以与该入射曲面对置的方式设置在中心轴线的周围,利用所述反射曲面对通过所述光通过部并以规定的倾斜角度入射到所述入射曲面的光进行反射而将其引导至所述光检测元件的受光面。
2.根据权利要求1所述的光检测装置,其特征在于,
所述导光部件具有:轴部,其沿所述中心轴线的方向延伸;以及环状的头部,其以围绕所述中心轴线的方式设置于所述轴部的上部,
在所述头部的外侧形成有所述入射曲面,在所述头部的内侧形成有所述反射曲面,在所述轴部的末端形成有使光出射至所述光检测元件的出射面。
3.根据权利要求2所述的光检测装置,其特征在于,
在利用包括所述中心轴线的面切断所述导光部件的情况下,所述环状的头部的所述入射曲面在该切断面上为包括向外侧突出的曲线部的形状。
4.根据权利要求2所述的光检测装置,其特征在于,
在利用包括所述中心轴线的面切断所述导光部件的情况下,所述环状的头部的所述入射曲面在该切断面上为包括直线部的形状。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的光检测装置,其特征在于,
所述出射面形成为凸透镜状。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的光检测装置,其特征在于,
在所述光通过部的内表面的与所述反射曲面对置的部分,设置有向所述导光部件侧突出的突出部。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的光检测装置,其特征在于,
所述光检测装置具备基板,在所述基板上安装有包括所述光检测元件的电子部件,
所述光检测元件具有接受光的受光面,
所述受光面与所述中心轴线平行地配置,
所述导光部件还具有反射面,所述反射面使以所述规定的倾斜角度入射到所述入射曲面并被所述反射曲面反射的光向所述光检测元件一侧反射。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的光检测装置,其特征在于,
利用所述光检测元件检测车辆的周边光的照度,并根据该检测结果控制所述车辆的灯光。
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