JP2014240819A - Photosensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受光素子と、発光素子と、受光素子と発光素子それぞれを搭載する搭載部と、搭載部と共に、受光素子と発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部と、を有する光センサに関するものである。 The present invention is a light having a light receiving element, a light emitting element, a mounting portion on which the light receiving element and the light emitting element are mounted, and a lid that forms a storage space in which the light receiving element and the light emitting element are stored together with the mounting portion. It relates to sensors.
従来、例えば特許文献1に示されるように、受光素子と、発光素子と、これら素子を収容するハウジングと、を有する日射センサーが提案されている。ハウジングは、受光素子に入射する太陽光を減衰させるのに適した半透明プラスチック材によって成形されている。そしてハウジングには、ハウジングとは別色のプラスチック材により成るフィルターが一体に成形されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in Patent Document 1, for example, a solar radiation sensor having a light receiving element, a light emitting element, and a housing that accommodates these elements has been proposed. The housing is formed of a translucent plastic material suitable for attenuating sunlight incident on the light receiving element. A filter made of a plastic material having a different color from that of the housing is integrally formed in the housing.
上記したように、特許文献1に記載された日射センサーでは、半透明プラスチックから成るハウジングと、ハウジングとは別色のプラスチックから成るフィルターとが一体に形成されている。そのため、形成材料の種類が増大し、製造コストがかかる、という問題があった。 As described above, in the solar radiation sensor described in Patent Document 1, the housing made of translucent plastic and the filter made of plastic of a different color from the housing are integrally formed. For this reason, there are problems that the types of forming materials are increased and the manufacturing cost is increased.
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、製造コストの増大が抑制された光センサを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical sensor in which an increase in manufacturing cost is suppressed.
上記した目的を達成するために、本発明は、光を電気信号に変換する受光素子(10)と、電気信号を光に変換する発光素子(20)と、受光素子と発光素子それぞれを搭載する搭載部(30)と、該搭載部に固定されることで、搭載部と共に、受光素子と発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部(40)と、を有する光センサであって、蓋部は、受光素子が受光する光、および、発光素子が発光する光それぞれを透光する材料から成り、蓋部の内面における受光素子に対応する部位(41)は、蓋部に入射した光を受光素子に集光するべく曲面形状を成し、蓋部の内面における発光素子に対応する部位(42)は、発光素子が発光した光を蓋部の外部に出射するべく曲面形状を成していることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention includes a light receiving element (10) for converting light into an electric signal, a light emitting element (20) for converting an electric signal into light, and a light receiving element and a light emitting element. An optical sensor having a mounting portion (30) and a lid portion (40) that constitutes a storage space in which the light receiving element and the light emitting element are stored together with the mounting portion by being fixed to the mounting portion, The lid portion is made of a material that transmits light received by the light receiving element and light emitted by the light emitting element, and a portion (41) corresponding to the light receiving element on the inner surface of the lid portion is light incident on the lid portion. The portion (42) corresponding to the light emitting element on the inner surface of the lid portion has a curved shape to emit light emitted from the light emitting element to the outside of the lid portion. It is characterized by.
このように本発明によれば、蓋部(40)に、受光素子(20)に対応する曲面(41)と、発光素子(20)に対応する曲面(42)とが形成され、蓋部(40)に入射した光が受光素子(10)に入射され、発光素子(20)の発光した光が蓋部(40)の外部に出射される。これによれば、蓋部(40)に入射した光を受光素子(10)に集光し、発光素子(20)が発光した光を蓋部(40)の外部に出射するために、蓋部(40)が2つの異なる材料から形成される構成と比べて、形成材料の種類の増大が抑制され、製造コストの増大が抑制される。 Thus, according to the present invention, the lid (40) is formed with the curved surface (41) corresponding to the light receiving element (20) and the curved surface (42) corresponding to the light emitting element (20). 40) enters the light receiving element (10), and the light emitted from the light emitting element (20) is emitted to the outside of the lid (40). According to this, in order to collect the light incident on the lid (40) on the light receiving element (10) and to emit the light emitted by the light emitting element (20) to the outside of the lid (40), Compared to the configuration in which (40) is formed from two different materials, an increase in the type of forming material is suppressed, and an increase in manufacturing cost is suppressed.
本発明において、蓋部の内面における受光素子に対応する部位は、蓋部に入射した光を受光素子に集光するべく、蓋部の内面における発光素子に対応する部位よりも表面粗さが滑らかであり、蓋部の内面における発光素子に対応する部位は、発光素子が発光した光を蓋部の外部に拡散するべく、蓋部の内面における受光素子に対応する部位よりも表面粗さが粗い構成が好適である。 In the present invention, the portion corresponding to the light receiving element on the inner surface of the lid portion has a smoother surface roughness than the portion corresponding to the light emitting element on the inner surface of the lid portion so as to collect the light incident on the lid portion on the light receiving element. The portion corresponding to the light emitting element on the inner surface of the lid portion is rougher than the portion corresponding to the light receiving element on the inner surface of the lid portion in order to diffuse the light emitted by the light emitting element to the outside of the lid portion. A configuration is preferred.
これによれば、蓋部(40)の内面における受光素子(10)に対応する部位(以下、第1部位(41)と示す)が、蓋部(40)の内面における発光素子(20)に対応する部位(以下、第2部位(42)と示す)よりも表面粗さが粗い構成と比べて、蓋部(40)に入射した光を受光素子(10)に集光することができる。また、第2部位(42)が、第1部位(41)よりも表面粗さが滑らかな構成と比べて、発光素子(20)が発光した光を蓋部(40)の外部に拡散することができる。この結果、受光素子(10)の受光範囲が拡大されるとともに、発光素子(20)の発光領域が拡大される。 According to this, the site | part (henceforth 1st site | part (41)) corresponding to the light receiving element (10) in the inner surface of a cover part (40) is set to the light emitting element (20) in the inner surface of a cover part (40). The light incident on the lid (40) can be condensed on the light receiving element (10) as compared with the configuration having a rougher surface roughness than the corresponding part (hereinafter referred to as the second part (42)). In addition, the second part (42) diffuses the light emitted from the light emitting element (20) to the outside of the lid part (40) as compared with the configuration in which the surface roughness is smoother than that of the first part (41). Can do. As a result, the light receiving range of the light receiving element (10) is expanded and the light emitting area of the light emitting element (20) is expanded.
以下、本発明を、車両に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1および図2に基づいて、本実施形態に係る光センサを説明する。なお、図1および図2では、後述する第1部位41と第2部位42との境界を明りょうとするために、境界を破線で示している。以下においては、互いに直交の関係にある3方向を、x方向、y方向、z方向と示す。そしてx方向とy方向とによって規定される平面を規定平面と示す。x方向は車両の左右方向、y方向は車両の前後方向(進行・後退方向)に相当する。
Hereinafter, an embodiment when the present invention is applied to a vehicle will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
Based on FIG. 1 and FIG. 2, the optical sensor according to the present embodiment will be described. In FIG. 1 and FIG. 2, the boundary is shown by a broken line in order to clarify the boundary between a
図1および図2に示すように、光センサ100は、受光素子10と、発光素子20と、搭載部30と、蓋部40と、制御部50と、を有する。素子10,20および制御部50それぞれは、搭載部30と蓋部40とによって構成される収納空間内に収納されており、蓋部40を介して収納空間内に入射した光は、受光素子10にて受光され、発光素子20から出射された光は、蓋部40を介して外部に出射される。光センサ100は、日射センサとしての機能と、セキュリティインジケータとしての機能を果たすものである。光センサ100は、受光素子10の出力信号を解析することで太陽の位置などを算出し、発光素子20を点灯駆動することで警告をユーザーに掲示する。このような機能を果たす素子10,20それぞれの駆動が、制御部50によって成される。なお、上記した太陽の位置などの算出やユーザーへの警告は、制御部50もしくは搭載される車両に設けられたCPUによってなされる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
受光素子10は、光を電気信号に変換するものである。具体的に言えば、受光素子10はPDである。受光素子10における搭載部30に搭載される面の裏面が、受光面10aとなっており、受光面10aは規定平面に沿っている。受光面10aには、蓋部40に入射し、蓋部40にて集光された光が入射される。
The
発光素子20は、電気信号を光に変換するものである。具体的に言えば、発光素子20はLEDである。発光素子20における搭載部30に搭載される面の裏面が、発光面20aとなっており、発光面20aは規定平面に沿っている。発光素子20から出射される光は、蓋部40を介して外部に出射される。
The
搭載部30は、素子10,20、および、制御部50を搭載するものである。搭載部30は絶縁性の樹脂から成り、図示しないが、リードがインサート成形されている。そのリードの一端は、収納空間内に設けられ、その他端は、外部に露出されている。より詳しく言えば、リードの一端は、搭載部30における素子10,20、および、制御部50を搭載する搭載面30a上に設けられており、リードの他端は、車両に設けられたソケット(図示略)に挿入されている。リードを介して、素子10,20、および、制御部50それぞれが車両と電気的に接続される。
The
蓋部40は、搭載部30と共に、収納空間を構成するものである。蓋部40の外面は、ドーム形状を成し、その縁部が、搭載部30に固定される。これにより、搭載部30と蓋部40とによって収納空間が構成される。
The
蓋部40は、受光素子10が受光する光、および、発光素子20が発光する光それぞれを透光する材料から成る。蓋部40の内面における受光素子10に対応する部位(以下、第1部位41と示す)は、蓋部40に入射した光を受光素子10に集光するべく曲面形状を成している。具体的に言えば、第1部位41は、受光素子10から蓋部40に向かう方向に凹んだ曲面形状を成し、球体の表面形状を成している。また、蓋部40の内面における発光素子20に対応する部位(以下、第2部位42と示す)は、発光素子20が発光した光を蓋部40の外部に出射するべく曲面形状を成している。具体的に言えば、第2部位42は、発光素子20から蓋部40に向かう方向に凹んだ曲面形状を成し、扁球の表面形状を成している。
The
本実施形態では、図1および図2に示すように、y方向に第1部位41と第2部位42とが並んでおり、第1部位41と第2部位42とが連なって一つの曲面を成している。光センサ100は、車両の進行方向側に第1部位41が位置し、車両の後退方向側に第2部位42が位置するように、車両に搭載される。このように光センサ100が車両に搭載されることで、車両前方から車内に入射する太陽光が受光素子10に入射される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
また、本実施形態では、蓋部40に入射した光を受光素子10に集光し、発光素子20が発光した光を蓋部40の外部に拡散するために、第1部位41と第2部位42それぞれの表面粗さに差を設けている。すなわち、第1部位41は、第2部位42よりも表面粗さが滑らかに加工され、第2部位42は、第1部位よりも表面粗さが粗く加工されている。
Further, in the present embodiment, the
次に、本実施形態に係る光センサ100の作用効果を説明する。上記したように、蓋部40に、受光素子10に対応する曲面である第1部位41と、発光素子20に対応する曲面である第2部位42とが形成され、蓋部40に入射した光が受光素子10に入射し、発光素子20の発光した光が蓋部40の外部に出射される。これによれば、蓋部40に入射した光を受光素子10に集光し、発光素子20が発光した光を蓋部40の外部に出射するために、蓋部が2つの異なる材料から形成される構成と比べて、形成材料の種類の増大が抑制され、製造コストの増大が抑制される。
Next, functions and effects of the
蓋部40に入射した光を受光素子10に集光し、発光素子20が発光した光を蓋部40の外部に拡散するために、第1部位41は、第2部位42よりも表面粗さが滑らかであり、第2部位42は、第1部位よりも表面粗さが粗くなっている。これによれば、第1部位が、第2部位よりも表面粗さが粗い構成と比べて、蓋部40に入射した光を受光素子10に集光することができる。また、第2部位が、第1部位よりも表面粗さが滑らかな構成と比べて、発光素子20が発光した光を蓋部40の外部に拡散することができる。この結果、受光素子10の受光範囲が拡大されるとともに、発光素子20の発光領域が拡大される。
The
第1部位41と第2部位42とが連なって一つの曲面を成している。これによれば、第1部位と第2部位それぞれが独立した曲面を成す構成と比べて、蓋部40の体格の増大が抑制される。この結果、光センサ100の体格の増大が抑制される。
The
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
第1部位41は、受光素子10から蓋部40に向かう方向に凹んだ曲面形状を成し、球体の表面形状を成している例を示した。しかしながら、第1部位41の曲面形状としては上記例に限定されず、蓋部40に入射した光を受光素子10に集光する形状であれば適宜採用することができる。
The 1st site |
第2部位42は、発光素子20から蓋部40に向かう方向に凹んだ曲面形状を成し、扁球の表面形状を成している例を示した。しかしながら、第2部位42の曲面形状としては上記例に限定されず、発光素子20が発光した光を蓋部40の外部に出射する形状であれば適宜採用することができる。
The 2nd site |
本実施形態では、進行方向側に第1部位41が位置し、後退方向側に第2部位42が位置するように、光センサ100が車両に搭載される例を示した。しかしながら、光センサ100の車両への搭載としては、上記例に限定されない。例えば、後退方向側に第2部位42が位置し、進行方向側に第1部位41が位置するように、光センサ100を車両に搭載してもよい。このように光センサ100が車両に搭載されることで、車両後方から車内に入射する太陽光が受光素子10に入射される。
In the present embodiment, an example is shown in which the
本実施形態では、第1部位41は、第2部位42よりも表面粗さが滑らかに加工され、第2部位42は、第1部位よりも表面粗さが粗く加工されている例を示した。しかしながら、第1部位41と第2部位42それぞれの表面粗さを特に加工しなくとも良い。
In this embodiment, the 1st site |
本実施形態では、第1部位41と第2部位42とが連なって一つの曲面を成している例を示した。しかしながら、図3および図4に示すように、第1部位41と第2部位42それぞれが独立した曲面を成す構成を採用することもできる。これによれば、第2部位42から蓋部40の内部に入射した発光素子20の光が、蓋部40の内部にて反射を繰り返した後、第1部位41を介して受光素子10に入射することが抑制される。
In this embodiment, the example which the 1st site |
上記したように、発光素子20から出射され、蓋部40に入射した光の一部は、蓋部40内にて反射を繰り返し、受光素子10に入射する虞がある。したがって、例えば光センサ100の起動時、発光素子20から光を出射させ、受光素子10の出力信号の変動を診断することで、受光素子10の出力特性を補正しても良い。詳しく言えば、先ず、発光素子20から光を出射せずに、受光素子10の出力信号を初期値として記憶する。その後、発光素子20から光を出射させて、受光素子10の出力信号を検査値として記憶する。次いで、検査値から初期値を減算した値と、発光素子20から光が出射された際、受光素子10から出力されることが期待される出力信号の期待値とを比較する。そして、両者の差に応じた補正値を算出し、その補正値でもって、受光素子10の出力特性を補正する。このような補正処理は、制御部50で行っても良いし、車両に搭載されたCPUにて行ったも良い。
As described above, part of the light emitted from the
10・・・受光素子
20・・・発光素子
30・・・搭載部
40・・・蓋部
41・・・第1部位
42・・・第2部位
100・・・光センサ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
電気信号を光に変換する発光素子(20)と、
前記受光素子と前記発光素子それぞれを搭載する搭載部(30)と、
該搭載部に固定されることで、前記搭載部と共に、前記受光素子と前記発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部(40)と、を有する光センサであって、
前記蓋部は、前記受光素子が受光する光、および、前記発光素子が発光する光それぞれを透光する材料から成り、
前記蓋部の内面における前記受光素子に対応する部位(41)は、前記蓋部に入射した光を前記受光素子に集光するべく曲面形状を成し、前記蓋部の内面における前記発光素子に対応する部位(42)は、前記発光素子が発光した光を前記蓋部の外部に出射するべく曲面形状を成していることを特徴とする光センサ。 A light receiving element (10) for converting light into an electrical signal;
A light emitting element (20) for converting an electrical signal into light;
A mounting portion (30) for mounting each of the light receiving element and the light emitting element;
A light sensor having a lid (40) that constitutes a storage space in which the light receiving element and the light emitting element are stored together with the mounting part by being fixed to the mounting part,
The lid portion is made of a material that transmits light received by the light receiving element and light emitted by the light emitting element.
A portion (41) corresponding to the light receiving element on the inner surface of the lid portion has a curved surface shape so as to collect light incident on the lid portion on the light receiving element, and the light emitting element on the inner surface of the lid portion. The corresponding portion (42) has a curved surface shape so that the light emitted from the light emitting element is emitted to the outside of the lid portion.
前記蓋部の内面における前記発光素子に対応する部位は、前記発光素子が発光した光を前記蓋部の外部に拡散するべく、前記蓋部の内面における前記受光素子に対応する部位よりも表面粗さが粗いことを特徴とする請求項1に記載の光センサ。 The portion corresponding to the light receiving element on the inner surface of the lid portion is more rough than the portion corresponding to the light emitting element on the inner surface of the lid portion so as to collect the light incident on the lid portion on the light receiving element. Is smooth
The portion corresponding to the light emitting element on the inner surface of the lid portion is rougher than the portion corresponding to the light receiving element on the inner surface of the lid portion in order to diffuse the light emitted by the light emitting element to the outside of the lid portion. The optical sensor according to claim 1, wherein the optical sensor is rough.
前記蓋部の内面における前記発光素子に対応する部位は、前記発光素子から前記蓋部に向かう方向に凹んだ曲面形状を成すことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光センサ。 The part corresponding to the light receiving element on the inner surface of the lid part has a curved shape that is recessed in the direction from the light receiving element toward the lid part,
The optical sensor according to claim 1, wherein a portion of the inner surface of the lid corresponding to the light emitting element has a curved shape that is recessed in a direction from the light emitting element toward the lid.
前記蓋部の内面における前記発光素子に対応する部位は、扁球の表面形状を成していることを特徴とする請求項3に記載の光センサ。 A portion corresponding to the light receiving element on the inner surface of the lid portion has a surface shape of a sphere,
4. The optical sensor according to claim 3, wherein a portion of the inner surface of the lid corresponding to the light emitting element has an oblate surface shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110824455A (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-21 | 株式会社小糸制作所 | Sensor system |
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2013
- 2013-06-12 JP JP2013124063A patent/JP2014240819A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110824455A (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-21 | 株式会社小糸制作所 | Sensor system |
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