JP2005249478A

JP2005249478A - 光センサ

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Publication number: JP2005249478A
Application number: JP2004057739A
Authority: JP
Inventors: Naoki Arisaka; 直樹有坂
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】入射光の入射角に対する出力信号の特性の変更を容易にし得る光センサを提供する。
【解決手段】光センサでは、受光部３２の上方に、通光孔２３ｂが形成された遮光板２３ａが位置することによって、受光部３２に入射する光の入射角に応じて複数のフォトダイオードＤ11〜Ｄ99に照射される入射光の照射範囲を規定し、これらのフォトダイオードＤ11〜Ｄ99から出力される出力信号が、増幅部の増幅器により、マトリックス状におけるフォトダイオードＤ11〜Ｄ99の位置に基づいて設定または変更可能なゲインで増幅される。これにより、マトリックス状に配置された複数のフォトダイオードＤ11〜Ｄ99に照射される入射光の範囲が入射角に応じて変わるので、入射角に対応した出力特性が得られる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の受光素子を備えた光センサに関するものである。

複数の受光素子を備えた光センサとして、例えば、下記特許文献１に開示される「光検出器および光入射角度検出器」や図８に示すような光センサ１００等が挙げられる。これらの光センサは、受光素子を複数備えることによって当該光センサに入射する光の角度（以下「入射角」という。）を検出可能に構成されている。なお、図８(A) には、光センサ１００の断面図、図８(B) には、フィルタ１２６を取り外してカバー１２３上方からセンサ窓１２３ａを通して露出するセンサ部１３０を示す部分的な平面図が図示されている。

例えば、図８(A) に示すように、車両のインストルメントパネル（以下「インパネ」という。）Ｐの上面に取り付けられる光センサ１００では、インパネＰの取付穴Ｈに取付可能に構成されるコネクタ部１２１の上部にセンサ支持部１２２を設け、このセンサ支持部１２２にセンサ部１３０を取り付けるとともにこのセンサ部１３０を覆うカバー１２３をセンサ支持部１２２に取り付けている。そして、図８(B) に示すように、このカバー１２３には、センサ部１３０が位置する部分にセンサ窓１２３ａを設け、外部から到来する光が当該センサ部１３０に入射するのを可能にしている。なお、センサ部１３０や受光部１３２等を覆うドーム状の部材は、所望の波長領域の光の通過を許容し、それ以外の波長の光を遮断可能に設定されているフィルタ１２６である。

この光センサ１００の場合、そのセンサ部１３０は２つのフォトダイオード１３２ａ、１３２ｂからなる受光部１３２を備えている。そのため、カバー１２３に形成されたセンサ窓１２３ａに、これらのフォトダイオード１３２ａ、１３２ｂに入射する光を入射方向ごとに区分可能な仕切板１２３ｂを架設することによって、例えば、車両の、右座席側からの入射光か左座席側からの入射光かを峻別可能にしたり、またこのような入射光の入射角（仰角）を検出可能にしている。

なお、特許文献１の「光検出器および光入射角度検出器」には、当該光センサ１００のセンサ部１３０に相当する２分割受光素子(100) が開示されており（特許文献１；図２）、当該光センサ１００の仕切板１２３ｂに相当するものとして遮光部材(415) が開示されている（特許文献１；図１）。
特開平８−２６４８２６号公報（第２頁〜第９頁、図１〜１７）

しかしながら、このような従来の光センサ１００等によると、入射光の入射角（仰角）に対する出力信号の特性（以下「仰角特性」という。）を、例えば、当該出力信号を処理する車両用電子制御装置（ＥＣＵ；Electronic Control Unit ）の仕様に合わせて変更する場合、当該光センサ１００に取り付けられるセンサ部１３０の機械的な傾きを変えて受光部１３２の受光面の角度を変更したり、あるいはセンサ部１３０等を覆っているフィルタ１２６の遮光特性を変更する、等の機械的な構成部分の設計変更を施すことにより、所望の仰角特性を得る必要がある。そのため、このような設計変更に要する時間やコストがかかるという課題がある。

また、このような受光部１３２を構成するフォトダイオード１３２ａ、１３２ｂの出力特性に比較的幅の広いバラツキが生じた場合には、当該出力信号を処理する車両用電子制御装置ではそのようなバラツキを吸収しきれないこともある。そのため、通常は、所定範囲の出力特性に収まるフォトダイオードを選別することによって対応しているが、フォトダイオードの製造ロットの違いによっては、出力特性が当該所定範囲に必ずしも収まるとは限らない。このため、かかるフォトダイオードのバラツキに対応する必要上、前述したような機械的部分の設計を変更しなければならないという事態を招き得るという課題がある。また、上述したような各課題は、当該光センサの汎用化をも妨げ得ることから、量産効果によるコスト低減の障害にもなる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、仰角特性の変更を容易にし得る光センサを提供することにある。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１記載の手段を採用する。この手段によると、マトリックス状の複数の受光素子に照射される入射光の照射範囲が、受光手段に入射する光の入射角に応じて規定手段により規定され、当該複数の受光素子から出力される検出信号は、増幅手段により、マトリックス状における受光素子の位置に基づいて設定または変更可能な増幅率で増幅される。これにより、マトリックス状に配置された複数の受光素子に照射される入射光の範囲が入射角に応じて変わるので、例えば、受光素子の位置に応じて増幅率が異なるように増幅手段を設定することによって、当該入射角に対応した出力特性を得るができる。

特許請求の範囲に記載の請求項２記載の手段を採用することによって、マトリックス状の外周形状は長方形であることから、当該長方形の長辺方向に配置される受光素子の数量を当該長方形の短辺方向に配置される受光素子の数量よりも増加させることができるので、入射光の照射範囲を長辺方向に幅広く確保することができる。これにより、当該長方形の短辺側から入射する光を広範囲に亘って検出することができる。

特許請求の範囲に記載の請求項３記載の手段を採用することによって、複数の受光素子は、マトリックス状に代えて同心円状に配置されることから、マトリックス状に配置した場合に比べ、必要となる受光素子の数量を減らすことができる。これにより、効率の良い受光素子の配置が可能となり、受光素子の数量を削減できるので、製品コストの低減が可能になる。

特許請求の範囲に記載の請求項４記載の手段を採用することによって、複数の受光素子は、マトリックス状に代えて同心扇状に配置されることから、同心円状に配置した場合に比べ、必要となる受光素子の数量を減らすことができる。即ち、円の一部を切欠いて扇形を形成する場合の当該切欠部分には受光素子が配置されないので、例えば、光の入射の可能性が低い方向に対して当該切欠部分を位置させることによって、光の検出が不要な部分にまで受光素子を配置するといった無駄を避けられる。

請求項１の発明では、マトリックス状に配置された複数の受光素子に照射される入射光の範囲が入射角に応じて変わるので、例えば、受光素子の位置に応じて増幅率が異なるように増幅手段を設定することによって、当該入射角に対応した出力特性を得るができる。したがって、当該増幅手段の増幅率を変更することによって、入射光の入射角に対応した出力特性、つまり仰角特性の変更を容易にすることができる。

請求項２の発明では、長方形の短辺側から入射する光を広範囲に亘って検出することができる。したがって、仰角特性の変更を容易にできることに加え、短辺側から入射する光の検出範囲を広くすることができる。

請求項３の発明では、効率の良い受光素子の配置が可能となり、受光素子の数量を削減できるので、製品コストの低減が可能になる。したがって、仰角特性の変更を容易にできることに加え、製品コストも低減することができる。

請求項４の発明では、円の一部を切欠いて扇形を形成する場合の当該切欠部分には受光素子が配置されないので、例えば、光の入射の可能性が低い方向に対して当該切欠部分を位置させることによって、光の検出が不要な部分にまで受光素子を配置するといった無駄を避けられる。したがって、仰角特性の変更を容易にできることに加え、製品コストも一層低減することができる。

以下、本発明の光センサを車両用の光センサ２０に適用した実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。まず、本実施形態に係る光センサ２０の構成を図１〜図４に基づいて説明する。なお、図１には、光センサ２０の構成を示す断面図、また図２には、フィルタ２６を取り外した状態の光センサ２０の平面図、がそれぞれ示されている。また図３は、光センサ２０を構成する受光部３２の構成例を示す図で、図３(A) には受光部３２の平面図、図３(B) には図３(A) に示す3B-3B 線による断面図がそれぞれ示されている。さらに図４には、光センサ２０を構成する増幅部３３の回路例が図示されている。

図１および図２に示すように、光センサ２０は、主に、コネクタ部２１、センサ支持部２２、カバー２３、フィルタ２６、センサ部３０等により構成されており、センサ支持部２２、カバー２３およびセンサ部３０を除いて、［背景技術］の欄で図８を参照して説明した光センサ１００とほぼ同様に構成されている。

コネクタ部２１は、光センサ２０を車両のインパネＰの上面に取付可能にするとともに当該光センサ２０に電気的に接続されるワイヤハーネスのプラグやレセプタを機械的に接続可能にするもので、例えば、非導電性樹脂を成形したものである。即ち、図１に示すように、図略のワイヤハーネスのプラグ等を挿入可能な挿入孔２１ａを有し、インパネＰの取付穴Ｈの内径よりも小径の筒状に形成されており、また取付穴Ｈの内径よりも大径に径方向外側に付勢するバネ構造を有する係止爪２１ｂ、さらには挿入孔２１ａの底方向の外周壁に取付穴Ｈの内径よりも大径に形成された鍔状のベース２１ｃ等が形成されている。これにより、コネクタ部２１を取付穴Ｈに挿入すると、係止爪２１ｂとベース２１ｃとの間でインパネＰを挟持できるので、光センサ２０をインパネＰに取付可能にしている。また、このコネクタ部２１は、挿入孔２１ａの底方向端部において、センサ支持部２２、カバー２３やフィルタ２６を取付可能に構成している。

センサ支持部２２は、センサ部３０とコネクタ部２１との間に介在して、当該センサ部３０をコネクタ部２１の挿入孔２１ａの底方向端部、つまり光センサ２０が検出する光の到来方向（以下、「光センサ２０の上方」という。）側に取付可能に構成されるもので、例えば、非導電性樹脂を成形したものである。また、このセンサ支持部２２には、センサ部３０の接続端子３４に対して電気的に接続され得る接続ピン２５がインサート成形されている。この接続ピン２５は、コネクタ部２１の挿入孔２１ａに挿入されたワイヤハーネスのプラグ等と電気的に接続可能に構成されているため、センサ部３０とワイヤハーネスと電気接続を可能にしている。なお、このセンサ支持部２２は、光センサ２０の上方に対してほぼ水平にセンサ部３０を支持し得る点で、図８(A) に示す前述の光センサ１００のセンサ支持部１２２とは異なる。

カバー２３は、センサ支持部２２に取り付けられたセンサ部３０を覆うもので、コネクタ部２１に取付可能に形成されている。即ち、図１に示すように、断面形状が片仮名のコ字形状に形成されており、センサ支持部２２に取り付けられたセンサ部３０の全体をセンサ支持部２２とともに当該コ字形状で覆うことが可能なように形成されている。また図２に示すように、このカバー２３には、センサ部３０のほぼ上方を覆う部分である遮光板２３ａの肉厚を他の部分よりも薄く形成しており、この遮光板２３ａのほぼ中央に、光センサ２０の上方から到来する光をセンサ部３０に入射可能にする通光孔２３ｂが形成されている。この通光孔２３ｂの内径は、センサ部３０の受光部３２の一部が露出可能な程度に設定されているため、後述するように、この通光孔２３ｂにより、入射光の入射角に応じてセンサ部３０の受光部３２に照射する入射光の照射範囲を規定可能にしている。なお、このカバー２３は、コネクタ部２１に形成されたガイド２１ｄに案内されてコネクタ部２１に係止可能に構成されている。また、このカバー２３は、入射する光を例えば左右方向に区分可能な仕切板１２３ｂを設けていない点や通光孔２３ｂの内径がセンサ部３０の受光部３２の一部を露出可能な程度に設定されている点で、図８(A) に示す前述の光センサ１００の仕切板１２３ｂとは異なる。

フィルタ２６は、ドーム状に形成され、所望の波長領域の光の通過を許容し、それ以外の波長の光を遮断可能な遮光性のある樹脂からなるもので、コネクタ部２１の光センサ２０の上方側に取り付けられることで、センサ支持部２２、カバー２３およびセンサ部３０を当該フィルタ２６内に収容する。これにより、センサ部３０に入射する光を所望の波長領域内のものに選択可能にしている。なお、このフィルタ２６は、コネクタ部２１に形成されたガイド２１ｅに案内されてコネクタ部２１に係止可能に構成されている。

センサ部３０は、主に、受光部３２、増幅部３３、接続端子３４等から構成される半導体電子部品で、入射する光の強度や入射角に応じた出力信号を接続端子３４を介して出力し得るものである。このため、センサ部３０は、前述したセンサ支持部２２に取り付けられる際に、接続ピン２５との電気接続を可能にするように溶接される。以下、センサ部３０の構成を詳細に説明するため、図３および図４も参照する。

図３(A) に示すように、センサ部３０の受光部３２は、例えば、シリコン等の半導体基板からなり、複数の受光素子としての８１個のフォトダイオードＤ11、Ｄ12、…Ｄ15、…、Ｄ19、Ｄ21、…、Ｄ29、Ｄ31、…、Ｄ55、…、Ｄ81、…、Ｄ89、…、Ｄ91、…Ｄ99を９行９列のマトリックス状（ｉ行ｊ列ではＤ11〜Ｄij）に形成している。これらのフォトダイオードは、通常の半導体製造プロセスによって形成されるもので、その詳細は、例えば、特許文献１（特開平８−２６４８２６号公報）等に開示されている。なお、以下、これらのフォトダイオードの全てを表現する場合には「Ｄ11〜Ｄ99」と略記する。

このようなマトリックス状に配置されるフォトダイオードＤ11〜Ｄ99は、センサ部３０を覆う遮光板２３ａの通光孔２３ｂと間において、図３(B) に示す位置関係にある。即ち、光センサ２０の上方から受光部３２に対して垂直に光が入射する場合（入射角は０度）には、例えば、車両の進行方向左側から５列目のフォトダイオードＤ15、Ｄ25、Ｄ35、Ｄ45、Ｄ55、Ｄ65、Ｄ75、Ｄ85、Ｄ95のうち、フォトダイオードＤ45、Ｄ55、Ｄ65の全体と、フォトダイオードＤ35、Ｄ75のほぼ半分に入射光が照射される。それ以外のフォトダイオードＤ15、Ｄ25、Ｄ85、Ｄ95には当該入射光が照射されない位置関係にある。このような入射光が照射される範囲、つまり入射光の照射範囲が、入射光の入射角によって変動することについては、図５を参照して後で詳述する。

このように構成される受光部３２のフォトダイオードＤ11〜Ｄ99は、センサ部３０の増幅部３３にそれぞれ電気的に接続されている。即ち、図４に示すように、例えば、フォトダイオードＤ11には増幅器Ａ11、フォトダイオードＤ12には増幅器Ａ12、フォトダイオードＤ13には増幅器Ａ13、…、フォトダイオードＤ19には増幅器Ａ19、フォトダイオードＤ21には増幅器Ａ21、…、フォトダイオードＤ99には増幅器Ａ99というように、それぞれのフォトダイオードＤ11〜Ｄ99に対応する増幅器Ａ11〜Ａ99が８１個、増幅部３３に設けられている。これらの増幅器Ａ11〜Ａ99は、個々にゲインＧ（増幅率）を設定および変更可能に構成されており、例えば、増幅器Ａ11〜Ａ99に対応するトリミング抵抗Ｒｔ11〜Ｒｔ99の値を調整することによって増幅器Ａ11〜Ａ99のそれぞれのゲインＧ11〜Ｇ99を任意に設定可能に構成されている。

具体的には、例えば、図３(A) に示すように、車両の前方から後方に向かってそれぞれのフォトダイオードＤ11〜Ｄ99に対応する増幅器Ａ11〜Ａ99のゲインＧ11〜Ｇ99を徐々に下げていくように設定したり、また車両の進行方向左側から右側に向かってそれぞれのフォトダイオードＤ11〜Ｄ99に対応する増幅器Ａ11〜Ａ99のゲインＧ11〜Ｇ99を徐々に上げていくように設定する。これにより、例えば、フォトダイオードＤ11の増幅器Ａ11を中心に増幅器Ａ11→Ａ21→Ａ31→…→Ａ91の順番にゲインが下がり（Ｇ11＞Ｇ21＞Ｇ31＞Ｇ41＞Ｇ51＞Ｇ61＞Ｇ71＞Ｇ81＞Ｇ91）、またフォトダイオードＤ11の増幅器Ａ11を中心に増幅器Ａ11→Ａ12→Ａ13→…→Ａ19の順番にゲインが上がるので（Ｇ11＜Ｇ12＜Ｇ13＜Ｇ14＜Ｇ15＜Ｇ16＜Ｇ17＜Ｇ18＜Ｇ19）、フォトダイオードＤ11〜Ｄ99の出力信号特性が均一である場合には、フォトダイオードＤ11〜Ｄ99の全てに入射光が照射されても、それぞれのフォトダイオードごとに異なった値の出力信号を出力することが可能となる。なお、これら増幅器Ａ11〜Ａ99のゲインＧ11〜Ｇ99は、外部から入力される制御情報により設定可能に当該増幅器Ａ11〜Ａ99を構成しても良い。これにより当該増幅器Ａ11〜Ａ99のゲインＧ11〜Ｇ99を適宜変更することができる。

また、増幅部３３には、これらの増幅器Ａ11〜Ａ99からの出力を積算する積算器Σも設けられている。これにより、フォトダイオードＤ11〜Ｄ99から出力された信号をそれぞれの増幅器Ａ11〜Ａ99で増幅して、これらを積算器Σにより積算することによって、フォトダイオードＤ11〜Ｄ99から検出される光の強度をその総計として得ることが可能となる。このため、入射光の照射範囲の違いによって、積算器Σからは異なった値の出力信号を得ることができ、換言すれば、積算器Σから出力される出力信号値に基づいて入射光の照射範囲を特定することができる。

なお、増幅器Ａ11〜Ａ99のゲインＧ11〜Ｇ99は、対応するフォトダイオードＤ11〜Ｄ99の順番に規制されることはなく、適宜、任意に変更しても良い。また、フォトダイオードＤ11〜Ｄ99の出力特性のバラツキに対応させて、また当該バラツキを含めて設定しても良い。これにより、フォトダイオードＤ11〜Ｄ99の出力特性のバラツキを増幅器Ａ11〜Ａ99のゲインＧ11〜Ｇ99に設定により吸収することが可能となる。

また、図３(A) に示す受光部３２の例では、説明の便宜上、フォトダイオードＤ11〜Ｄ99を９行９例の８１個を配置したが、実際には、例えば、４００個のフォトダイオードを２０行２０例に配置したり、また１００００個のフォトダイオードを１００行１００例に配置することによって検出精度の高いセンサ部３０を構成することが可能となる。

次に、光センサ２０の作動を図５および図６に基づいて説明する。前述したように、センサ部３０には、覆い被さるようにカバー２３が設けられているが、センサ部３０のほぼ上方には通光孔２３ｂが形成された遮光板２３ａが位置している。そのため、センサ部３０の受光部３２の一部は、この通光孔２３ｂによってカバー２３の外部に露出する。これにより、図５(A) 〜(C) に示すように、この通光孔２３ｂを通過する入射光の入射角度θによって、受光部３２上における入射光の照射範囲が変動する。

例えば、図５(A) に示すように、車両の進行方向左側から５列目のフォトダイオードＤ15、Ｄ25、Ｄ35、Ｄ45、Ｄ55、Ｄ65、Ｄ75、Ｄ85、Ｄ95について例示すると、車両の後方から入射角度θ（例えば４０度）で入射する場合、これらのフォトダイオードのうち、照射範囲に入るフォトダイオードＤ35、Ｄ45、Ｄ55、Ｄ65には、入射光が照射され、それ以外のフォトダイオードＤ15、Ｄ65、Ｄ75、Ｄ85、Ｄ95には当該入射光は照射されない。つまり、このような車両の後方からの入射光に対しては、フォトダイオードＤ15、Ｄ65、Ｄ75、Ｄ85、Ｄ95は、遮光板２３ａの影に隠れてしまう。なお、フォトダイオードＤ25には一部分について入射光が当たっている。

これに対し、図５(C) に示すように、車両の前方から入射角度θ（例えば１４０度）で入射する場合、これらのフォトダイオードＤ15、Ｄ25、Ｄ35、Ｄ45、Ｄ55、Ｄ65、Ｄ75、Ｄ85、Ｄ95のうち、照射範囲に入るフォトダイオードＤ55、Ｄ65、Ｄ75、Ｄ85には、入射光が照射され、それ以外のフォトダイオードＤ15、Ｄ25、Ｄ35、Ｄ45、Ｄ95には当該入射光は照射されない。つまり、車両の前方からの入射光に対しては、フォトダイオードＤ15、Ｄ25、Ｄ35、Ｄ45、Ｄ95は、遮光板２３ａの影に隠れる。またフォトダイオードＤ85には一部分について入射光が当たる。

一方、図５(B) に示すように、車両の真上から入射角度θ（例え９０度）で入射する場合には、図４(B) でも説明したように、フォトダイオードＤ15、Ｄ25、Ｄ35、Ｄ45、Ｄ55、Ｄ65、Ｄ75、Ｄ85、Ｄ95のうち、フォトダイオードＤ35、Ｄ45、Ｄ55、Ｄ65、Ｄ75が照射範囲に入るため、これらには入射光が照射され、それ以外のフォトダイオードＤ15、Ｄ25、Ｄ85、Ｄ95には当該入射光は照射されない。つまり、車両の真上からの入射光に対しては、フォトダイオードＤ15、Ｄ25、Ｄ85、Ｄ95は、遮光板２３ａの影に隠れる。またフォトダイオードＤ35、Ｄ75には一部分について入射光が当たる。

このように、センサ部３０の上方に、通光孔２３ｂが形成された遮光板２３ａが位置することによって、センサ部３０の受光部３２に入射する光の入射角に応じて複数のフォトダイオードＤ11〜Ｄ99に照射される入射光の照射範囲を規定することができる。そして、これらのフォトダイオードＤ11〜Ｄ99から出力される出力信号は、センサ部３０の増幅部３３の増幅器Ａ11〜Ａ99により、マトリックス状におけるフォトダイオードＤ11〜Ｄ99の位置に基づいて設定または変更可能なゲインＧ11〜Ｇ99で増幅される。これにより、マトリックス状に配置された複数のフォトダイオードＤ11〜Ｄ99に照射される入射光の範囲が入射角度θに応じて変わるので、前述したように、フォトダイオードＤ11の増幅器Ａ11を中心に車両の前方から後方に向かって順番にゲインが下がるように設定し（Ｇ11＞Ｇ21＞Ｇ31＞Ｇ41＞Ｇ51＞Ｇ61＞Ｇ71＞Ｇ81＞Ｇ91）、またフォトダイオードＤ11の増幅器Ａ11を中心に車両の左側から右側に向かって順番にゲインが上がるように設定することによって、当該入射角度θに対応した出力特性を得るができる。なお、図６には、光センサ２０の接続ピン２５から出力される、入射光の入射角に対する出力信号の特性、つまり仰角特性の例が図示されている。

なお、上述した光センサ２０では、例としてフォトダイオードを用いたが、これに限られることはなく、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳイメージセンサを用いても、フォトダイオードの場合と同様の作用および効果を得ることができる。

なお、上述した光センサ２０では、センサ部３０を構成する受光部３２のフォトダイオードＤ11〜Ｄ99を正方形状に配置したが、例えば、列数よりも行数を少なく設定（または行数よりも列数を少なく設定）して長方形状をなすマトリックス状にフォトダイオードＤ11〜Ｄijを配置しても良い。これにより、長方形の長辺方向に配置されるフォトダイオードの数量を当該長方形の短辺方向に配置されるフォトダイオードの数量よりも増加させることができるので、入射光の照射範囲を長辺方向に幅広く確保することができ、当該長方形の短辺側から入射する光を広範囲に亘って検出することができる。したがって、短辺側から入射する光の検出範囲を広くすることができる。

また、上述した光センサ２０では、センサ部３０を構成する受光部３２のフォトダイオードＤ11〜Ｄ99をマトリックス状に配置したが、図７(A) に示す受光部５２のように、円５２ａを中心に同心円状５２ｂ、５２ｃに配置しても良い。これにより、マトリックス状に配置した場合に比べ、必要となるフォトダイオードＤ11〜Ｄijの数量を減らすことができるので、効率の良いフォトダイオードの配置が可能となり、フォトダイオードの必要数量を削減できる。したがって、製品コストの低減が可能になる。なお、図７(A) では、灰色に塗りつぶされた範囲に、複数のフォトダイオードＤ11〜Ｄijが配置されている。

さらに、図７(B) に示す受光部７２のように、フォトダイオードＤ11〜Ｄijを、円７２ａを中心に同扇円状７２ｂ、７２ｃに配置しても良い。これにより、円の一部を切欠いて扇形を形成する場合の当該切欠部分７２ｄにはフォトダイオードが配置されないので、例えば、光の入射の可能性が低い方向に対して当該切欠部分７２ｄを位置させることによって、光の検出が不要な部分にまでフォトダイオードを配置するといった無駄を避けられる。したがって、製品コストも一層低減することができる。なお、図７(B) では、灰色に塗りつぶされた範囲に、複数のフォトダイオードＤ11〜Ｄijが配置されている。

本発明の一実施形態に係る光センサの構成を示す断面図である。本実施形態に係る光センサの平面図である。本実施形態に係る光センサを構成する受光部の構成例を示す図で、図３(A) は受光部の平面図、図３(B) は図３(A) に示す3B-3B 線による断面図である。本実施形態に係る光センサを構成する増幅部の構成例を示す回路図である。本実施形態に係る光センサの受光部に入射する光の照射範囲の例を示す説明図で、図５(A) は、車両の後方から入射角度θ（例えば４０度）で入射する場合、図５(B) は、車両の真上から入射角度θ（例えば９０度）で入射する場合、図５(C) は、車両の前方から入射角度θ（例えば１４０度）で入射する場合である。本実施形態の光センサから出力される仰角特性の例を示す特性図である。受光部の他の構成例を示す平面図で、図７(A) は受光素子を同心円状に配置した場合のもの、図７(B) は受光素子を同心扇状に配置した場合のものである。従来の光センサの構成例を示す図で、図８(A) は断面図、図８(B) はフィルタを取り外しカバー上方からセンサ窓を通して露出するセンサ部分を示す平面図である。

符号の説明

２０…光センサ
２１…コネクタ部
２２…センサ支持部
２３…カバー
２３ａ…遮光板（規定手段）
２３ｂ…通光孔（規定手段）
２６…フィルタ
３０…センサ部
３２…受光部（受光手段）
３３…増幅部（増幅手段）
３４…接続端子
５２、７２…受光部（受光手段）
Ｄ11、Ｄ12、Ｄ15、Ｄ19、Ｄ21、Ｄ25、Ｄ29、Ｄ31、Ｄ35、Ｄ45、Ｄ55、Ｄ65、Ｄ75、Ｄ81、Ｄ85、Ｄ89、Ｄ91、Ｄ95、Ｄ99、Ｄij…フォトダイオード（受光素子）
θ…入射角度
Ｐ…インパネ
Ｈ…取付穴

Claims

複数の受光素子がマトリックス状に配置される受光手段と、
前記受光手段に入射する光の入射角に応じて前記複数の受光素子に照射される入射光の照射範囲を規定する規定手段と、
前記マトリックス状における前記受光素子の位置に基づいて設定または変更可能な増幅率で前記複数の受光素子から出力される検出信号を増幅して出力する増幅手段と、
を備えることを特徴とする光センサ。
前記マトリックス状の外周形状は、長方形であることを特徴とする請求項１記載の光センサ。
前記複数の受光素子は、マトリックス状に代えて同心円状に配置されることを特徴とする請求項１記載の光センサ。
前記複数の受光素子は、マトリックス状に代えて同心扇状に配置されることを特徴とする請求項１記載の光センサ。