JP3251621B2 - Optical sensor device for direction detection - Google Patents
Optical sensor device for direction detectionInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光（赤外線を含む。以下
同じ）の入射方向を検知する方向検知用光センサ装置に
係り、特に方向検知用センサを単一の光検出素子によっ
て形成し、この方向検知用センサを二つ組み合わせて光
の入射方向を検知できる方向検知用光センサ装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direction detecting optical sensor device for detecting the incident direction of light (including infrared rays; the same applies hereinafter), and more particularly to a direction detecting sensor formed by a single light detecting element. The present invention relates to a direction detecting optical sensor device that can detect the incident direction of light by combining two direction detecting sensors.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、遠隔操作装置（以下リモコンとい
う）の赤外線を感知するために、複数の指向性光検出素
子をそれぞれ異なる方向に向けて設け、リモコンの赤外
線の入射方向によってこれを検知する指向性光検出素子
が異なることにより、リモコンの位置を検知し、空気調
和機（以下エアコンという）の風向等を制御するように
した提案が多数あった（実公平２−４２９８７号公報、
特開昭６２−２３３６３５号公報参照）。また、回転手
段を設けて一つの指向性光検出素子回動させ、光を検知
した時の指向性光検出素子の方向によって光の入射方向
を検知するようにした方向検知用光センサ装置が知られ
ている（特開昭６２−１８６１５９号公報参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to detect infrared rays of a remote control device (hereinafter, referred to as a remote controller), a plurality of directional light detecting elements are provided in different directions, respectively, and the detection is performed by the incident direction of the infrared rays of the remote controller. There have been many proposals for detecting the position of a remote controller and controlling the wind direction and the like of an air conditioner (hereinafter referred to as an air conditioner) by different directional light detection elements (Japanese Utility Model Publication No. 2-42987,
See JP-A-62-233635. In addition, there is known a direction detecting optical sensor device in which a rotating means is provided and one directional light detecting element is rotated to detect the incident direction of light according to the direction of the directional light detecting element when light is detected. (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-186159).
【０００３】さらに、クロック回路と液晶シャッターを
設け、時間を区切って液晶シャッターによって一つの光
検出素子の検知方向を変化させ、光の入射方向を検知す
るようにした方向検知用光センサ装置が知られている。Further, there is known a direction detecting optical sensor device in which a clock circuit and a liquid crystal shutter are provided, and the detecting direction of one light detecting element is changed by the liquid crystal shutter at intervals to detect the incident direction of light. Have been.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記複数
の指向性光検出素子を用いて光の入射方向を検知するよ
うにした従来の方向検知用光センサ装置は、指向性光検
出素子を多数設ける必要があり、装置が複雑化・大型化
・高額化する問題があった。また、これに使用する指向
性光検出素子は光入射方向を特定するための高い指向性
を必要とするため、指向性光検出素子自体の製造および
方向検知用光センサ装置の設計が技術的に困難であっ
た。また、上記回転手段を設けて一つの指向性光検出素
子を回動させる従来の方向検知用光センサ装置は、回転
手段を設ける必要があるために、装置が複雑・高額化
し、回転手段が故障等の原因となった。また、上記時間
を区切って液晶シャッターによって光検出素子の検出方
向を変化させる従来の方向検知用光センサ装置は、液晶
シャッターやクロック回路およびその制御手段を必要と
するので、方向検知用光センサ装置の構造が複雑であっ
た。そこで本発明の目的は、上記従来の方向検知用光セ
ンサ装置の課題を解決し、光の入射方向を検知する方向
検知用センサを単一の光検出素子によって形成し、この
方向検知用センサを二つ組み合わせて光の入射方向を検
知できるようにした方向検知用光センサ装置を提供する
ことにある。However, in the conventional direction detecting optical sensor device which detects the incident direction of light using the plurality of directional light detecting elements, it is necessary to provide a large number of directional light detecting elements. However, there is a problem that the device becomes complicated, large, and expensive. In addition, since the directional photodetector used for this purpose requires high directivity to specify the light incident direction, the production of the directional photodetector itself and the design of the optical sensor device for direction detection are technically required. It was difficult. In addition, the conventional direction detecting optical sensor device in which the rotating means is provided to rotate one directional light detecting element requires a rotating means, which makes the apparatus complicated and expensive, and the rotating means fails. And so on. In addition, the conventional direction detecting optical sensor device for changing the detection direction of the light detecting element by the liquid crystal shutter at the above-mentioned time intervals requires a liquid crystal shutter, a clock circuit and its control means. Was complicated. Therefore, an object of the present invention is to solve the problem of the above-described conventional direction detecting optical sensor device, and to form a direction detecting sensor for detecting the incident direction of light with a single light detecting element. An object of the present invention is to provide a direction detecting optical sensor device that can detect the incident direction of light by combining the two.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の方向検知用光センサ装置は、各々光検出素子
を備えた一対の方向検知用センサを設け、前記一対の方
向検知用センサの一方を光の入射方向にかかわらず等し
い検知出力を出す基準センサとし、他方の光検出素子の
受光面に光の入射方向によって減衰特性が異なる光通過
体または光反射体を設けて入射する光の入射方向に応じ
て検知出力の大きさが変化する方向検知用センサとし、
この基準センサの検知出力と方向検知用センサの検知出
力の検知出力の比率に基づき光の入射方向を検知するよ
うにしたことを特徴とするものである。 [MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] To achieve the above object
The direction detecting optical sensor device of the present invention includes
A pair of direction detection sensors provided with
One of the direction detection sensors is equal regardless of the light incident direction.
A reference sensor that outputs a detection output that is
Light passage with different attenuation characteristics depending on the incident direction of light on the light receiving surface
Depending on the incident direction of the incident light by providing a body or light reflector
Direction detection sensor that changes the size of the detection output.
The detection output of this reference sensor and the detection output of the direction detection sensor
Detects the light incident direction based on the ratio of the force detection output.
This is a feature of the present invention.
【０００６】[0006]
【作用】上記本発明の方向検知用光センサ装置は、一対
の方向検知用センサを設け、一方の方向検知用センサを
基準センサ、他方を光の入射方向に応じて検知出力の大
きさが変化する方向検知用センサとし、この基準センサ
と方向検知用センサの検知出力の比率に基づいて光の入
射方向を決定するので、検知対象物までの距離の長短に
よる入射光の強弱の影響や、検知対象物の個別の差異に
よる影響を除くことができる。また、従来の方向検知用
光センサ装置のように多数の指向性光検出素子や、光検
出素子自体を回転させる回転手段や、液晶シャッターと
クロック回路のような複雑な制御手段等を必要とするこ
となく、小型かつ長寿命の構造簡単な方向検知用光セン
サ装置を得ることができる。The direction detecting optical sensor device of the present invention is provided with a pair of direction detecting sensors. One of the direction detecting sensors has a reference sensor, and the other has a magnitude of a detection output which changes in accordance with a light incident direction. Since the direction of light incidence is determined based on the ratio of the detection output of the reference sensor and the direction detection sensor, the influence of the intensity of the incident light due to the length of the distance to the detection target, The effects of individual differences in the object can be eliminated. In addition, it requires a large number of directional light detecting elements, a rotating means for rotating the light detecting element itself, and complicated control means such as a liquid crystal shutter and a clock circuit as in the conventional direction detecting optical sensor device. Thus, it is possible to obtain a small-sized and long-life optical sensor device for direction detection with a simple structure.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。本発明の方向検知用光センサ装置
は、光の入射方向を検知する一対の方向検知用センサを
組み合わせたものであるが、本発明の要部は方向検知用
センサの構造にあるので、具体的な方向検知用光センサ
装置の実施態様の説明に先だって方向検知用センサの構
造について以下に説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Although the direction detecting optical sensor device of the present invention is a combination of a pair of direction detecting sensors for detecting the incident direction of light, the main part of the present invention is in the structure of the direction detecting sensor. Prior to the description of the embodiment of the direction detecting optical sensor device, the structure of the direction detecting sensor will be described below.
【０００８】図１は、いわゆるオプチカル・ウェッジ方
式による本発明の方向検知用センサの一実施例を示して
おり、図１(a) は本実施例の図１(b) に示す矢印Ｂ−Ｂ
方向の垂直断面、図１(b) は本実施例の図１(a) に示す
矢印Ａ−Ａ方向の水平断面、図１(c) はこの方向検知用
センサの検知方向による感度特性のグラフをそれぞれ示
している。図１(b) に示すように、本実施例の方向検知
用センサ１は、無指向性の光検出素子２の受光面に、厚
さが水平方向に漸次変化する円弧状の透明体３ａと光減
衰体３ｂとを重ねた光透過体３を設けている。また、図
１(a) に示すように、この方向検知用センサ１の光透過
体３は、上部と下部で光減衰体３ｂの厚さがそれぞれ異
なるように構成されている。図１(b) の点線ｌは光透過
体３の上部の光減衰体３ｂの厚さを示している。図１
(a) の角度αは受光面の上下方向の限界角度を示し、図
１(b) の角度βは受光面の水平方向の限界角度を示して
いる。この実施例では、受光面の水平方向の限界角度β
は１２０°に設定されている。図１(c) の横軸は、光の
水平方向の入射角を示し、縦軸は光検出素子２の検知出
力の大きさを１に対する比率で示したものである。光減
衰体３ｂの厚さの変化により、光検出素子２の検知出力
の感度特性曲線ｕ0 は水平方向入射角に応じて図１(c)
に示すような横向きの２次曲線状の曲線となる。このよ
うに一つの水平方向入射角に対して二つの異なる検知出
力が存在するのは、方向検知用センサ３の光減衰体３ｂ
の厚さが受光面の上部と下部とで異なるからである。図
１(c) において、水平方向入射角０°の左側と右側の区
域はそれぞれ図１(b) の受光面の左側と右側の区域と対
応し、検知出力０．５の上側と下側はそれぞれ図１(a)
の受光面の上部と下部と対応している。上記光検出素子
２は、フォトダイオードやフォトトランジスタ等のフォ
トセンサからなり、透明体３ａは透明なガラスや樹脂等
からなり、光減衰体３ｂは例えば着色したガラスや樹脂
によって形成することができる。この方向検知用センサ
１の有効受光面積は１mm×１mm以下にするのが望まし
い。FIG. 1 shows an embodiment of a direction detecting sensor according to the present invention using a so-called optical wedge system. FIG. 1 (a) shows an arrow BB shown in FIG. 1 (b) of the present embodiment.
1 (b) is a horizontal section taken along the line AA shown in FIG. 1 (a) of this embodiment, and FIG. 1 (c) is a graph of sensitivity characteristics of the direction detecting sensor according to the detection direction. Are respectively shown. As shown in FIG. 1 (b), the direction detecting sensor 1 of the present embodiment has an arc-shaped transparent body 3a whose thickness gradually changes in the horizontal direction on a light receiving surface of a non-directional light detecting element 2. The light transmitting body 3 on which the light attenuating body 3b is overlapped is provided. Further, as shown in FIG. 1A, the light transmitting body 3 of the direction detecting sensor 1 is configured such that the thickness of the light attenuating body 3b is different between the upper part and the lower part. A dotted line 1 in FIG. 1B indicates the thickness of the light attenuator 3b above the light transmitting member 3. FIG.
The angle α in (a) indicates the vertical limit angle of the light receiving surface, and the angle β in FIG. 1 (b) indicates the horizontal limit angle of the light receiving surface. In this embodiment, the horizontal limit angle β of the light receiving surface is
Is set to 120 °. In FIG. 1C, the horizontal axis indicates the incident angle of light in the horizontal direction, and the vertical axis indicates the magnitude of the detection output of the photodetector 2 in a ratio to 1. Due to the change in the thickness of the light attenuator 3b, the sensitivity characteristic curve u 0 of the detection output of the light detection element 2 changes according to the horizontal incident angle as shown in FIG.
The horizontal quadratic curve as shown in FIG. The reason why two different detection outputs exist for one horizontal incident angle is that the light attenuator 3b of the direction detection sensor 3
Is different between the upper part and the lower part of the light receiving surface. In FIG. 1 (c), the left and right sections of the horizontal incident angle of 0 ° correspond to the left and right sections of the light receiving surface in FIG. 1 (b), respectively. Fig. 1 (a)
Correspond to the upper and lower portions of the light receiving surface. The light detecting element 2 is made of a photosensor such as a photodiode or a phototransistor. The transparent body 3a is made of transparent glass or resin, and the light attenuator 3b can be made of colored glass or resin. It is desirable that the effective light receiving area of the direction detecting sensor 1 be 1 mm × 1 mm or less.
【０００９】この方向検知用センサ１に光が入射した場
合について、図１(b) および図１(c) に基づいて以下に
説明する。光が図１(b) に示す水平方向入射角ｒ0 から
入射した場合、光検出素子２の検知出力は、図１(c) に
おいて水平方向入射角ｒ0 を示す垂線と検知出力の感度
特性曲線ｕ0 との交点ａ，ｂの２つの大きさをとり得
る。そこで、実際の光検出素子２の検知出力の大きさか
ら、水平方向入射角ｒ0 から入射した光のうち、受光面
の上部あるいは下部のいずれから入射した光かを特定す
ることができる。すなわち、一つの光検出素子２の検知
出力から、入射光の水平方向入射角および上下の入射方
向が特定されるのである。The case where light is incident on the direction detecting sensor 1 will be described below with reference to FIGS. 1 (b) and 1 (c). When light is incident from a horizontal incident angle r 0 shown in FIG. 1B, the detection output of the photodetector 2 is a vertical line indicating the horizontal incident angle r 0 in FIG. 1C and the sensitivity characteristic of the detection output. Two magnitudes of intersections a and b with the curve u 0 can be taken. Therefore, the actual size of the detection output light detecting element 2, of the light incident from the horizontal angle of incidence r 0, it is possible to identify whether the light incident from either of the top or bottom of the light-receiving surface. That is, the horizontal incident angle and the vertical incident direction of the incident light are specified from the detection output of one light detection element 2.
【００１０】図２ないし図５は、本発明による方向検知
用センサの種々の実施態様を示している。これら種々の
実施態様は図１に示した方向検知用センサと原理的には
同一である。以下にそれぞれの実施例による方向検知用
センサについて説明する。しかし、図１と原理的に同一
の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。2 to 5 show various embodiments of the direction detecting sensor according to the present invention. These various embodiments are in principle the same as the direction detecting sensor shown in FIG. Hereinafter, the direction detecting sensors according to the respective embodiments will be described. However, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals in principle, and description thereof will be omitted.
【００１１】図２は、いわゆる複眼方式による本発明の
方向検知用センサの一実施例を示している。図２(a) は
本実施例の図２(b) に示す矢印Ｂ−Ｂ方向の垂直断面、
図２(b) は本実施例の図２(a) に示す矢印Ａ−Ａ方向の
水平断面、図２(c) はこの方向検知用センサ１の検知方
向による感度特性のグラフをそれぞれ示している。図２
(a) ，２(b) に示すように、本実施例の方向検知用セン
サ１は、無指向性の光検出素子２の受光面に、焦点距離
が等しい球面状の複眼レンズ４を配置している。複眼レ
ンズ４の受光面上にはアルミスパッタによるシャドゥマ
スク５が付されている。このシャドゥマスク５は、図１
の方向検知用センサ１の光減衰体３ｂと同様に、水平方
向に漸次その密度を変え、かつ、受光面の上部と下部と
では、異なる密度となるように形成されている。このこ
とにより、受光面に入射された光は、その入射した受光
面の部位により、異なる減衰率を受ける。この方向検知
用センサ１の光検出素子２の検知出力の感度特性曲線ｕ
1 は、図１(c) に示すように、小さな円弧状の曲線の集
合による横向きの２次曲線状の配列になる。上記複眼レ
ンズ４は透明な樹脂等からなり、この実施例では、複眼
レンズ４は約４０個のレンズ４ａを有し、各レンズ４ａ
の焦点距離は１５mmに形成され、有効受光面の直径は１
ないし３mmが望ましい。FIG. 2 shows an embodiment of a direction detecting sensor according to the present invention using a so-called compound eye system. FIG. 2A is a vertical cross section of the present embodiment taken along the arrow BB direction shown in FIG.
FIG. 2B is a horizontal cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 2A of this embodiment, and FIG. 2C is a graph showing sensitivity characteristics of the direction detecting sensor 1 according to the detection direction. I have. FIG.
As shown in (a) and 2 (b), the direction detecting sensor 1 of this embodiment has a spherical compound eye lens 4 having the same focal length disposed on the light receiving surface of the non-directional light detecting element 2. ing. A shadow mask 5 made of aluminum sputter is provided on the light receiving surface of the compound eye lens 4. This shadow mask 5 is shown in FIG.
Like the light attenuator 3b of the direction detecting sensor 1, the density is gradually changed in the horizontal direction, and the upper and lower portions of the light receiving surface are formed to have different densities. Thus, the light incident on the light receiving surface receives a different attenuation rate depending on the portion of the light receiving surface on which the light is incident. The sensitivity characteristic curve u of the detection output of the light detection element 2 of the direction detection sensor 1
As shown in FIG. 1C, 1 is a horizontal quadratic curve array formed by a set of small arc-shaped curves. The compound eye lens 4 is made of a transparent resin or the like. In this embodiment, the compound eye lens 4 has about 40 lenses 4a, and each lens 4a
Has a focal length of 15 mm, and the effective light receiving surface has a diameter of 1 mm.
Or 3 mm is desirable.
【００１２】この方向検知用センサ１に光が入射した場
合は、図１(c) において説明したように、一つの光検出
素子２の検知出力から、入射光の水平方向入射角および
上下の入射方向を特定することができる。When light is incident on the direction detecting sensor 1, as described with reference to FIG. 1 (c), the horizontal output angle and the vertical The direction can be specified.
【００１３】図３は、いわゆるグレーチング方式による
本発明の方向検知用センサの一実施例を示している。図
３(a) は本実施例の図３(b) に示す矢印Ｂ−Ｂ方向の垂
直断面、図３(b) は本実施例の図３(a) に示す矢印Ａ−
Ａ方向の水平断面、図３(c)はこの方向検知用センサ１
の検知方向による感度特性のグラフをそれぞれ示してい
る。図３(a) ，３(b) に示すように、本実施例の方向検
知用センサ１は、無指向性の光検出素子２の受光面に、
光の透過方向および透過量を規制する光格子６（以下単
にグレーチングという）を施した光透過体７を配設して
いる。このグレーチング６は図３(b) に示すように、水
平方向に漸次その角度を変え、かつ、受光面の上部と下
部とでは、グレーチング６の方向が逆になっている。こ
のことにより、受光面に入射された光は、水平方向の入
射角に応じて光の透過量が異なり、さらに同一の水平方
向入射角に対して上下の入射方向の透過量が異なる。こ
のため、方向検知用センサ１の光検出素子２の検知出力
の感度特性曲線ｕ2 は、図３(c) に示すように、ク字状
に屈曲した折れ線になる。FIG. 3 shows an embodiment of a direction detecting sensor according to the present invention using a so-called grating method. FIG. 3A is a vertical cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 3B of this embodiment, and FIG. 3B is an arrow A-B shown in FIG. 3A of this embodiment.
A horizontal section in the direction A, FIG.
Respectively show graphs of sensitivity characteristics according to the detection directions. As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the direction detecting sensor 1 of the present embodiment is provided on the light receiving surface of the non-directional light detecting element 2.
A light transmitting body 7 provided with a light grating 6 (hereinafter simply referred to as grating) for regulating a light transmission direction and a light transmission amount is provided. As shown in FIG. 3B, the angle of the grating 6 is gradually changed in the horizontal direction, and the direction of the grating 6 is reversed between the upper part and the lower part of the light receiving surface. As a result, the amount of light incident on the light receiving surface differs depending on the incident angle in the horizontal direction, and further, the amount of transmission in the upper and lower incident directions differs for the same horizontal incident angle. Therefore, the sensitivity characteristic curve u 2 detection output of the light detecting element 2 in the direction detection sensor 1, as shown in FIG. 3 (c), becomes broken line bent in click-shape.
【００１４】この方向検知用センサ１に光が入射した場
合は、図３(c) から明らかなように、図１(c) で説明し
たのと全く同様に一つの光検出素子２の検知出力から、
入射光の水平方向入射角および上下の入射方向を特定す
ることができる。なお、この実施例では、受光面の有効
受光面積は１０mm×１０mm以上の大きなものが望まし
い。When light is incident on the direction detecting sensor 1, as is apparent from FIG. 3 (c), the detection output of one light detecting element 2 is exactly the same as described with reference to FIG. 1 (c). From
The horizontal incident angle and the vertical incident direction of the incident light can be specified. In this embodiment, it is desirable that the effective light receiving area of the light receiving surface is as large as 10 mm × 10 mm or more.
【００１５】図４は、いわゆる多重焦点レンズ方式によ
る本発明の方向検知用センサの一実施例を示している。
図４(a) は本実施例の図４(b) に示す矢印Ｂ−Ｂ方向の
垂直断面、図４(b) は本実施例の図４(a) に示す矢印Ａ
−Ａ方向の水平断面、図３(c) はこの方向検知用センサ
の検知方向による感度特性のグラフをそれぞれ示してい
る。図４(a) ，４(b) に示すように、本実施例の方向検
知用センサ１は、無指向性の光検出素子２の表面外側に
凸レンズから凹レンズにレンズ面が連続的に変化する多
重焦点レンズ８を固着し、この多重焦点レンズ８の外側
に球面状の受光面カバー９を設け、この受光面カバー９
の下部に入射光を減衰させる光減衰層９ａを設けた構造
を有している。なお、本実施例では、光減衰層９ａの光
透過率は５０％とし、多重焦点レンズ８は、一辺が７mm
ないし８mmの四角形のものを用いている。FIG. 4 shows an embodiment of a direction detecting sensor according to the present invention using a so-called multifocal lens system.
FIG. 4A is a vertical cross section of the embodiment taken along the arrow BB shown in FIG. 4B, and FIG. 4B is an arrow A shown in FIG. 4A of the embodiment.
FIG. 3 (c) is a horizontal section in the -A direction, and FIG. 3 (c) is a graph showing the sensitivity characteristics of the direction detecting sensor according to the detection direction. As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), in the direction detecting sensor 1 of the present embodiment, the lens surface changes continuously from a convex lens to a concave lens outside the surface of the non-directional light detecting element 2. The multifocal lens 8 is fixed, and a spherical light receiving surface cover 9 is provided outside the multifocal lens 8.
Is provided with a light attenuation layer 9a for attenuating the incident light below. In this embodiment, the light transmittance of the light attenuation layer 9a is 50%, and the multifocal lens 8 has a side of 7 mm.
Or 8 mm square.
【００１６】この方向検知用センサ１では、多重焦点レ
ンズ８が水平方向に集光率を変化させ、光の水平方向入
射角に応じて光検出素子２の検知出力が変化し、かつ、
光減衰層９ａによって受光面カバー９の上部と下部で入
射光は異なる減衰率を受けるので、光検出素子２の検知
出力の感度特性曲線ｕ3 は、図４(c) に示すように平行
な２本の斜線の配列になる。すなわち、光検出素子２の
一つの検知出力に対して光の水平方向入射角および上下
の入射方向が特定される。なお、図４(c) に示す斜線区
域はこの方向検知用センサの不感帯ｍを示し、方向検知
用センサ１と同一の高さから入射する光を検知しないよ
うに構成されている。In the direction detecting sensor 1, the multifocal lens 8 changes the light collection rate in the horizontal direction, the detection output of the light detecting element 2 changes according to the horizontal incident angle of light, and
Since the incident light at the top and bottom of the light receiving surface cover 9 by the light attenuating layer 9a undergoes a different attenuation factor, the sensitivity characteristic curve u 3 of the detection output of the light detecting element 2 is parallel as shown in FIG. 4 (c) It will be an array of two diagonal lines. That is, the horizontal incident angle and the upper and lower incident directions of the light with respect to one detection output of the light detection element 2 are specified. The hatched area shown in FIG. 4C indicates the dead zone m of the direction detecting sensor, and is configured not to detect light incident from the same height as the direction detecting sensor 1.
【００１７】図５は、凹面鏡方式による本発明の方向検
知用センサの一実施例を示している。図５(a) は本実施
例の方向検知用センサの水平断面、図５(b) は凹面鏡の
内面、図５(c) はこの方向検知用センサの検知方向によ
る感度特性のグラフをそれぞれ示している。図５(a) に
示すように、本実施例の方向検知用センサ１は、凹面鏡
１０の反射面側に不透明なカバー１１が固定され、この
不透明カバー１１の中心部に小径の受光用絞り孔１２が
設けられている。凹面鏡１０の焦点近傍の不透明カバー
１１の内面に、無指向性の光検出素子２が固定されてい
る。凹面鏡１０の反射面１０ａは複数の反射区域に分割
され、それぞれ異なる反射率を有するように異なる表面
粗さに仕上げられている。FIG. 5 shows an embodiment of the direction detecting sensor of the present invention using a concave mirror system. 5A shows a horizontal section of the direction detecting sensor of this embodiment, FIG. 5B shows an inner surface of the concave mirror, and FIG. 5C shows a graph of sensitivity characteristics according to the detecting direction of the direction detecting sensor. ing. As shown in FIG. 5 (a), in the direction detecting sensor 1 of the present embodiment, an opaque cover 11 is fixed on the reflection surface side of a concave mirror 10, and a small-diameter light receiving aperture is provided in the center of the opaque cover 11. 12 are provided. An omnidirectional light detection element 2 is fixed to the inner surface of the opaque cover 11 near the focal point of the concave mirror 10. The reflecting surface 10a of the concave mirror 10 is divided into a plurality of reflecting areas, and is finished with different surface roughness so as to have different reflectivities.
【００１８】この方向検知用センサ１に光が照射された
とき、図５(a) に示すように、光は不透明カバー１１の
絞り孔１２を通り、その入射角に対応する凹面鏡反射面
１０ａの特定の反射区域で反射して光検出素子２に到達
する。この反射面１０ａの反射区域はそれぞれ異なる反
射率を有しているので、光の減衰率によって光の入射角
を検知することができる。反射区域の反射率を適当に設
定することにより、この光検出素子２の検知出力の感度
特性曲線ｕ4 は、図５(c) のような配列になる。これに
より、光検出素子２の一つの検知出力に対して光の水平
方向入射角および上下の入射方向が特定される。When the direction detecting sensor 1 is irradiated with light, as shown in FIG. 5 (a), the light passes through the aperture hole 12 of the opaque cover 11 and passes through the concave mirror reflecting surface 10a corresponding to the incident angle. The light is reflected by a specific reflection area and reaches the light detection element 2. Since the reflection areas of the reflection surface 10a have different reflectivities, the incident angle of light can be detected based on the attenuation rate of light. By setting the reflectivity of the reflective zone suitably, the sensitivity characteristic curve u 4 of the detection output the photodetection element 2 will arrangement as in FIG. 5 (c). As a result, the horizontal incident angle and the vertical incident direction of the light with respect to one detection output of the light detection element 2 are specified.
【００１９】図６は、いわゆる位相差検出方式による方
向検知用センサを示している。この方向検知用センサ１
では、ラインセンサ１３の前方に一対の集光レンズ１４
ａ，１４ｂが設けられている。光源ｏから光が入射した
とき、光はそれぞれの集光レンズ１４ａ，１４ｂを通っ
てラインセンサ１３上の二箇所に集光される。このライ
ンセンサ１３上に集光された光の位置は、光源ｏの入射
方向と距離によって変化する。このことにより、ライン
センサ１３上の光の位置を検出することにより、光源ｏ
の距離および角度を検知することができる。FIG. 6 shows a direction detecting sensor using a so-called phase difference detection method. This direction detecting sensor 1
Then, a pair of condenser lenses 14 are provided in front of the line sensor 13.
a and 14b are provided. When light is incident from the light source o, the light passes through the respective condenser lenses 14a and 14b and is condensed at two places on the line sensor 13. The position of the light collected on the line sensor 13 changes depending on the incident direction and the distance of the light source o. As a result, by detecting the position of light on the line sensor 13, the light source o
Can be detected.
【００２０】図７は、フレネルレンズとラインセンサと
を組み合わせた方向検知用センサを示している。この方
向検知用センサ１では、ラインセンサ１３の前方にフレ
ネルレンズ１５を設置している。この方向検知用センサ
１によれば、図７に示すようにフレネルレンズ１５の作
用により、光の入射方向によってラインセンサ１３上に
照射される光の位置が異なる。このことにより、ライン
センサ１３上の光の位置を検出して光の入射方向を特定
することができる。FIG. 7 shows a direction detecting sensor in which a Fresnel lens and a line sensor are combined. In the direction detecting sensor 1, a Fresnel lens 15 is provided in front of the line sensor 13. According to the direction detecting sensor 1, as shown in FIG. 7, the position of the light irradiated on the line sensor 13 differs depending on the incident direction of the light due to the action of the Fresnel lens 15. Accordingly, the position of the light on the line sensor 13 can be detected and the incident direction of the light can be specified.
【００２１】次に、上記方向検知用センサを組み合わせ
た本発明の方向検知用光センサ装置について以下に説明
する。ただし、容易な理解のために方向検知用センサの
うち、一つを光の入射方向に拘らず検知出力がほぼ等し
い基準センサとした方向検知用光センサ装置について説
明する。上記種々の方向検知用センサは、光検出素子の
検知出力の大きさによって入射光の入射方向を特定する
ので、光源自体の強弱の差異や、光源までの距離の変化
によって光検出素子の検知出力が変化し、光の入射方向
の判断に影響が生じる場合がある。そこで、本発明の方
向検知用光センサ装置では、上記種々の方向検知用セン
サ１と、光の入射方向に拘らず検知出力がほぼ等しい基
準センサとを組み合わせ、方向検知用センサと基準セン
サの検知出力を比較して上記光源の強弱の影響を除去し
ている。以下にその実施態様を説明する。Next, a description will be given of a direction detecting optical sensor device of the present invention in which the above direction detecting sensors are combined. However, for easy understanding, a direction detecting optical sensor device will be described in which one of the direction detecting sensors is a reference sensor having substantially the same detection output regardless of the light incident direction. The above various direction detecting sensors specify the incident direction of the incident light according to the magnitude of the detection output of the light detection element. Therefore, the detection output of the light detection element is determined by the difference in the intensity of the light source itself and the change in the distance to the light source. May change, which may affect the determination of the light incident direction. Therefore, in the direction detecting optical sensor device of the present invention, the above various direction detecting sensors 1 are combined with a reference sensor whose detection output is substantially the same regardless of the light incident direction, and the direction detecting sensor and the reference sensor are detected. By comparing the outputs, the influence of the intensity of the light source is removed. The embodiment will be described below.
【００２２】図８は、上記オプチカルウェッジ方式によ
る方向検知用センサ１と基準センサ２０とを組み合わせ
た方向検知用光センサ装置２１を示している。図８(a)
はこの方向検知用光センサ装置２１の水平方向の断面を
示し、図８(b) はオプチカルウェッジ方式による方向検
知用センサ１の垂直方向の断面を示し、図８(c) は方向
検知用センサ１と基準センサ２０の検知出力の比率を光
の入射角度に応じてグラフ化したものである。図８(c)
において、外側の円ｕs は基準センサ２０の検知出力ｓ
を示し、内側の曲線ｕs'は方向検知用センサ１の検知出
力ｓ´を示している。図８(a) および図８(b) に示すよ
うに、方向検知用センサ１はほぼ１８０°の角度で受光
できるように形成され、この受光面内の入射光の角度に
よって光検出素子２の検知出力が異なる。一方、基準セ
ンサ２０は、光検出素子２０ａの外周に透明あるいは一
様な減衰率を有するカバー２０ｂを取り付け、光の入射
方向に拘らず光検出素子２０ａの検知出力がほぼ等しく
なるように形成されている。FIG. 8 shows a direction detecting optical sensor device 21 in which the direction detecting sensor 1 based on the optical wedge method and the reference sensor 20 are combined. Fig. 8 (a)
8A shows a horizontal section of the direction detecting optical sensor device 21, FIG. 8B shows a vertical section of the direction detecting sensor 1 by the optical wedge method, and FIG. 8C shows a direction detecting sensor. The graph shows the ratio of 1 to the detection output of the reference sensor 20 according to the incident angle of light. Fig. 8 (c)
In the outer circle u s is the reference sensor 20 detects the output s
, And the inner curve us ′ indicates the detection output s ′ of the direction detecting sensor 1. As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), the direction detecting sensor 1 is formed so as to be able to receive light at an angle of approximately 180 °, and the angle of the incident light within the light receiving surface is used to detect the direction of the light detecting element 2. The detection output is different. On the other hand, the reference sensor 20 is formed such that a cover 20b having a transparent or uniform attenuation rate is attached to the outer periphery of the light detection element 20a so that the detection outputs of the light detection element 20a are substantially equal regardless of the light incident direction. ing.
【００２３】この方向検知用光センサ装置２１に、図８
(a) に示すように光が角度ｒ1 をなして照射されると、
図８(c) に示すように基準センサ２０の検知出力ｓに対
して、方向検知用センサ１は検知出力ｓ´を得る。この
検知出力ｓとｓ´とを比較することにより、入射光の角
度ｒ1 が特定される。FIG. 8 shows the optical sensor device 21 for detecting the direction.
When light is emitted at an angle r 1 as shown in FIG.
As shown in FIG. 8 (c), the direction detecting sensor 1 obtains a detection output s' with respect to the detection output s of the reference sensor 20. By comparing the s'this detection output s, the angle r 1 of the incident light is identified.
【００２４】図９は、光検出素子の表面に複数の指向レ
ンズを設けた方向検知用センサと基準センサとを組み合
わせた方向検知用光センサ装置を示している。図９(a)
はこの方向検知用光センサ装置２１の水平方向の断面を
示し、図９(b) は方向検知用センサ１の垂直方向の側面
を示している。図９(a) と図９(b) に示すように、方向
検知用センサ１は光検出素子２の表面に複数の指向性レ
ンズ２２を設け、これら指向性レンズ２２はそれぞれ異
なる方向に向けて設けられている。指向性レンズ２２は
その向けられた方向の光のみを検知することができる。
さらにそれぞれの指向性レンズ２２は異なる光透過率を
有している。この方向検知用光センサ装置２１に所定の
角度ｒ2 から光が入射した場合、基準センサ２０では入
射光が減衰を受ないのに対して、方向検知用センサ１で
は光の入射角度に応じて光が所定の指向性レンズ２２に
よって所定の減衰を受ける。基準センサ２０と方向検知
用センサ１の検知出力を比較することにより、光の入射
角度を特定することができる。FIG. 9 shows a direction detecting optical sensor device in which a direction detecting sensor having a plurality of directional lenses provided on the surface of a light detecting element and a reference sensor are combined. Fig. 9 (a)
9 shows a horizontal cross section of the direction detecting optical sensor device 21, and FIG. 9B shows a vertical side surface of the direction detecting sensor 1. As shown in FIGS. 9A and 9B, the direction detecting sensor 1 is provided with a plurality of directional lenses 22 on the surface of the light detecting element 2, and these directional lenses 22 are directed in different directions. Is provided. The directional lens 22 can detect only the light in the directed direction.
Furthermore, each directional lens 22 has a different light transmittance. When light is incident on the direction detecting optical sensor device 21 from a predetermined angle r 2 , the incident light is not attenuated by the reference sensor 20, whereas the light is incident on the direction detecting sensor 1 according to the incident angle of the light. The light undergoes a predetermined attenuation by a predetermined directional lens 22. By comparing the detection output of the reference sensor 20 with the detection output of the direction detection sensor 1, the incident angle of light can be specified.
【００２５】図１０は、上記複眼方式の方向検知用セン
サ１と基準センサ２０とを組み合わせた方向検知用光セ
ンサ装置２１を示している。図１０(a) はこの方向検知
用光センサ装置２１の水平方向の断面を示し、図１０
(b) は複眼方式による方向検知用センサ１の側面を示
し、図１０(c) は方向検知用センサ１と基準センサ２０
の検知出力とを比較して光の入射角度を特定するグラフ
を示している。この方向検知用光センサ装置２１による
光の入射方向の検知は上記図８および図９の場合と全く
同様であるので、同一部分に同一符号を付して説明を省
略する。FIG. 10 shows a direction detecting optical sensor device 21 in which the compound eye type direction detecting sensor 1 and the reference sensor 20 are combined. FIG. 10 (a) shows a horizontal cross section of the direction detecting optical sensor device 21, and FIG.
10B shows a side view of the direction detecting sensor 1 by the compound eye method, and FIG. 10C shows the direction detecting sensor 1 and the reference sensor 20.
3 shows a graph for comparing the detected output with the detected output to specify the incident angle of light. Since the detection of the incident direction of light by the direction detecting optical sensor device 21 is exactly the same as in the case of FIGS. 8 and 9 described above, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
【００２６】図１１は、上記凹面鏡方式による方向検知
用センサ１と基準センサ２０とを組み合わせた方向検知
用光センサ装置２１を示している。FIG. 11 shows a direction detecting optical sensor device 21 in which the direction detecting sensor 1 of the concave mirror type and the reference sensor 20 are combined.
【００２７】次に、本発明による方向検知用光センサ装
置をエアコンに用いた場合について説明する。図１２
は、エアコンに本発明の方向検知用光センサ装置を用い
た場合の室内の区域とそれに対応する方向検知用光セン
サ装置の検知出力との関係を示している。図１２(a) は
部屋の平面を示し、図１２(b) は部屋の縦断面を示して
いる。部屋３０の壁にエアコン３１を設置した場合、図
１２(a) に示すように、室内は検知する必要がない不感
帯ｍを除いて、光源の位置を特定すべき水平区域Ｉ，I
I，III ，IVに区切られている。さらに各水平区域は、
図１２(b) に示すように、光源の高さによって上部区域
Ｆと下部区域Ｎに区切られている。図１２(a) の曲線ｕ
s は方向検知用光センサ装置２１の基準センサの検知出
力を示している。図１２(a) の曲線ｕF は、各水平方向
入射角の上部区域Ｆにある光源に対する方向検知用セン
サの出力を示している。図１２(a) の曲線ｕN は、各水
平方向入射角の下部区域Ｎにある光源に対する方向検知
用センサの出力を示している。基準センサの出力曲線ｕ
s は検知角度−６０°ないし＋６０°の水平方向入射角
のいずれでも１の値をとる。これに対し、上部区域Ｆに
対する方向検知用センサの検知出力ｕF は水平方向の入
射角に応じて０．７ないし１．０の値をとる。また、下
部区域Ｎに対する方向検知用センサの検知出力ｕN は水
平方向の入射角に応じて０．５ないし０．２の値をと
る。図１２(b) の斜線部分ＺF は上部区域Ｆで方向検知
用センサの検知出力値のとり得る範囲を示しており、図
１２(b) の斜線部分ＺN は下部区域Ｎの検知出力値のと
り得る範囲を示している。方向検知用センサの出力範囲
ＺF ，ＺN は、大きさに応じて８つの範囲に分けられ、
水平区域Ｉ，II，III ，IVおよび上下部区域Ｆ，Ｎにそ
れぞれ対応している。方向検知用光センサ装置２１の方
向検知用センサと基準センサの検知出力の比を求めるこ
とにより、この検知出力の比率に対応する光源の室内に
おける水平区域Ｉ，II，III ，IVと上部区域Ｆあるいは
下部区域Ｎが特定される。Next, a case where the direction detecting optical sensor device according to the present invention is used in an air conditioner will be described. FIG.
Shows the relationship between the indoor area and the detection output of the corresponding direction detecting optical sensor device when the direction detecting optical sensor device of the present invention is used in an air conditioner. FIG. 12A shows a plane of the room, and FIG. 12B shows a vertical section of the room. When the air conditioner 31 is installed on the wall of the room 30, as shown in FIG. 12 (a), the interior of the room excludes the dead zone m which does not need to be detected, and the horizontal areas I, I where the position of the light source should be specified
It is divided into I, III and IV. In addition, each horizontal zone
As shown in FIG. 12B, the light source is divided into an upper area F and a lower area N according to the height of the light source. Curve u in FIG. 12 (a)
s indicates the detection output of the reference sensor of the direction detection optical sensor device 21. The curve u F in FIG. 12A shows the output of the direction detection sensor for the light source in the upper area F at each horizontal incident angle. The curve u N in FIG. 12A shows the output of the direction detecting sensor for the light source in the lower section N at each horizontal incident angle. Output curve u of the reference sensor
s takes a value of 1 at any of the horizontal incidence angles from the detection angle of −60 ° to + 60 °. In contrast, the detection output u F direction detection sensor for the upper section F has a value of 0.7 to according to the incident angle in the horizontal direction 1.0. Further, the detection output u N direction detection sensor for the lower zone N takes a value of from 0.5 in accordance with the incident angle in the horizontal direction 0.2. Figure 12 hatched portion Z F of the (b) shows the possible range of the detection output value in a direction detection sensor in the upper zone F, the hatched portion Z N is the detection output value of the lower region N in FIG. 12 (b) The range that can be taken is shown. Output range Z F direction detection sensor, Z N is divided into eight ranges according to the size,
They correspond to horizontal sections I, II, III, IV and upper and lower sections F, N, respectively. By obtaining the ratio of the detection output of the direction detection sensor of the direction detection optical sensor device 21 to the detection output of the reference sensor, the horizontal sections I, II, III, and IV and the upper section F of the light source corresponding to the detection output ratio in the room are obtained. Alternatively, the lower section N is specified.
【００２８】図１３は、基準センサと方向検知用センサ
とを比較するための電気回路の構成を示している。基準
センサ２０はバランス調整機構２０ｃを有して検知出力
のレベルを調整でき、光の入射を検知して微小電流に変
換し、これを増幅回路３２に送る。増幅回路３２で増幅
された基準センサ２０の出力はさらに演算回路３３に送
られる。一方、入射光は同時に方向検知用センサ１によ
って検知され、同様に方向検知用センサの出力として増
幅回路３４を経て演算回路３３に送られる。演算回路３
３で基準センサ２０の検知出力と方向検知用センサ１の
検知出力の比率が求められ、この比率は比較回路３５に
送られる。比較回路３５では、基準センサ２０と方向検
知用センサ１の検知出力の比率と、ゾーンデータファイ
ル３６に記憶された各区域の検知出力比率のデータとが
比較される。比較回路３５の比較結果は判定回路３７に
送られ、ここで光源の位置が特定される。FIG. 13 shows the configuration of an electric circuit for comparing the reference sensor and the direction detecting sensor. The reference sensor 20 has a balance adjustment mechanism 20c and can adjust the level of the detection output. The reference sensor 20 detects the incidence of light, converts it into a minute current, and sends it to the amplifier circuit 32. The output of the reference sensor 20 amplified by the amplifier circuit 32 is further sent to the arithmetic circuit 33. On the other hand, the incident light is simultaneously detected by the direction detecting sensor 1, and is similarly sent to the arithmetic circuit 33 via the amplifier circuit 34 as the output of the direction detecting sensor. Arithmetic circuit 3
In 3, the ratio between the detection output of the reference sensor 20 and the detection output of the direction detection sensor 1 is obtained, and this ratio is sent to the comparison circuit 35. The comparison circuit 35 compares the ratio of the detection output of the reference sensor 20 and the detection output of the direction detecting sensor 1 with the data of the detection output ratio of each area stored in the zone data file 36. The comparison result of the comparison circuit 35 is sent to the judgment circuit 37, where the position of the light source is specified.
【００２９】なお、上記方向検知用センサ１には、入射
方向によって入射光を段階的に減衰させる段階式減衰方
式と、入射光を連続的に減衰させる連続式減衰方式とが
ある。図１４は、段階式減衰方式と連続式減衰方式の基
準センサの出力曲線と方向検知用センサの出力曲線とを
比較したものである。図中放射状の直線は光の水平方向
入射角を示し、同心状の円弧は検知出力の出力値を示し
ている。水平方向入射角の直線が集中する中心点に方向
検知用光センサ装置２１が設置される。図１４(a) は、
段階式減衰方式による基準センサと方向検知用センサの
検知出力をグラフ化したものであり、基準センサの検知
出力ｕs は検知限界角度内で角度に拘らず常に一定の値
をとる。これに対して、方向検知用センサの検知出力ｕ
s'は各水平区域内で同一の値をとる。図１４(b) は、連
続式減衰方式による基準センサと方向検知用センサの検
知出力をグラフ化したものであり、基準センサの検知出
力ｕs は検知限界角度内で角度に拘らず常に一定の値を
とり、方向検知用センサの検知出力ｕs'は水平方向入射
角に応じて連続して変化している。The direction detecting sensor 1 includes a step-type attenuation system in which incident light is attenuated stepwise according to the incident direction, and a continuous attenuation system in which incident light is attenuated continuously. FIG. 14 is a graph comparing the output curves of the reference sensor and the direction detection sensor of the stepwise attenuation method and the continuous attenuation method. In the figure, a radial straight line indicates a horizontal incident angle of light, and a concentric arc indicates an output value of a detection output. The direction detecting optical sensor device 21 is installed at the center point where the straight line of the horizontal incident angle is concentrated. FIG. 14 (a)
And a graph of the detection output of the reference sensor and the direction detection sensor according to stage damping system, the detection output u s of the reference sensor always takes a constant value irrespective of the angle at the detection limit angle. On the other hand, the detection output u of the direction detection sensor
s' takes the same value in each horizontal zone. FIG. 14 (b) is a graph of the detection output of the reference sensor and the direction detection sensor according to continuous decay mode, the reference sensor detection output u s is always constant irrespective of the angle at the detection limit angle Taking the value, the detection output us ' of the direction detection sensor continuously changes in accordance with the horizontal incident angle.
【００３０】本発明の方向検知用光センサ装置の基準セ
ンサは全方向の入射光を検知できるので、リモコンから
の運転制御用信号を検知できるように構成し、リモコン
受信用センサを兼ねるようにすることができる。Since the reference sensor of the optical sensor device for direction detection of the present invention can detect incident light in all directions, it is configured to detect an operation control signal from a remote controller, and also serves as a remote control receiving sensor. be able to.
【００３１】なお、上記説明では容易な理解のために、
光の入射方向によって光検出素子の検知出力が異なる方
向検知用センサと、光の入射方向に拘らず検知出力がほ
ぼ等しい基準センサとを組み合わせた方向検知用光セン
サ装置について説明したが、本発明はこれに限られるこ
となく、一対の方向検知用センサを組み合わせ、これら
の方向検知用センサの検知出力の比率が光の入射方向に
よって比率が変化するようにすれば、入射光の方向を特
定できる方向検知用光センサ装置を構成することができ
る。すなわち、本発明の方向検知用光センサ装置は、所
定の角度の入射光に対して検知出力の比率が検知範囲内
でただ一つの値をとるようにした一対の方向検知用セン
サによって構成することができる。In the above description, for easy understanding,
The direction detection optical sensor device in which the direction detection sensor in which the detection output of the light detection element differs depending on the light incidence direction and the reference sensor in which the detection output is substantially equal regardless of the light incidence direction has been described. Without being limited to this, the direction of the incident light can be specified by combining a pair of direction detection sensors and changing the ratio of the detection output of these direction detection sensors depending on the incident direction of light. An optical sensor device for direction detection can be configured. That is, the direction detection optical sensor device of the present invention is configured by a pair of direction detection sensors in which the ratio of the detection output to the incident light at a predetermined angle takes only one value within the detection range. Can be.
【００３２】[0032]
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明の
方向検知用光センサ装置は一対の方向検知用センサを有
し、これら方向検知用センサは、光検出素子の受光面に
光の入射方向によって減衰特性が異なる光通過体または
光反射体を設け、光の入射方向に応じて光検出素子の検
知出力が変化するように構成されているので、回転手段
や検知方向の制御手段を要することなく単一の光検出素
子で入射光の方向を検知することができる。このことに
より、構造が簡単であり、かつ、小形・安価な方向検知
用センサを得ることができる。この方向検知用センサを
利用することにより、方向検知用光センサ装置及びそれ
を利用した装置全体を構造簡単化・小形化することがで
きる。また、本発明の方向検知用光センサ装置は上記の
方向検知用センサを二つ組み合わせ、この方向検知用セ
ンサ同士の検知出力を比較して光の入射方向を検知する
ようにしているので、光源自体の強弱によって方向検知
用センサの検知出力が変化しても、それに影響されずに
入射光の方向を正確に検知することができる。さらに、
方向検知用センサのうち少なくとも一つはリモコン受信
用センサを兼用でき、このことにより、本発明の方向検
知用光センサ装置を用いたエアコン等の構造を簡単なも
のにすることができる。As is apparent from the above description, the direction detecting optical sensor device of the present invention has a pair of direction detecting sensors, and these direction detecting sensors receive light on the light receiving surface of the light detecting element. A light-passing body or a light-reflecting body having different attenuation characteristics depending on the direction is provided, and the detection output of the light-detecting element is changed in accordance with the incident direction of light. Therefore, rotation means and control means for the detection direction are required. The direction of the incident light can be detected by a single photodetector without the need. This makes it possible to obtain a small-sized and inexpensive direction detecting sensor having a simple structure. By using this direction detecting sensor, the structure of the direction detecting optical sensor device and the entire device using the same can be simplified and downsized. Further, the direction detecting optical sensor device of the present invention combines two of the above direction detecting sensors and compares the detection outputs of the direction detecting sensors to detect the incident direction of light. Even if the detection output of the direction detection sensor changes due to the strength of itself, the direction of the incident light can be accurately detected without being affected by the change. further,
At least one of the direction detecting sensors can also serve as a remote control receiving sensor, thereby simplifying the structure of an air conditioner or the like using the direction detecting optical sensor device of the present invention.
【図１】オプチカル・ウェッジ方式による本発明の方向
検知用センサの構造および感度特性曲線とを示した図。FIG. 1 is a diagram showing a structure and a sensitivity characteristic curve of a direction detection sensor of the present invention using an optical wedge method.
【図２】複眼方式による本発明の方向検知用センサの構
造および感度特性曲線とを示した図。FIG. 2 is a diagram showing a structure and a sensitivity characteristic curve of a direction detecting sensor according to the present invention using a compound eye method.
【図３】グレーチング方式による本発明の方向検知用セ
ンサの構造および感度特性曲線とを示した図。FIG. 3 is a diagram showing a structure and a sensitivity characteristic curve of a direction detecting sensor of the present invention using a grating method.
【図４】多重焦点レンズ方式による本発明の方向検知用
センサの構造および感度特性曲線とを示した図。FIG. 4 is a diagram showing a structure and a sensitivity characteristic curve of a direction detecting sensor of the present invention using a multifocal lens system.
【図５】凹面鏡方式による本発明の方向検知用センサの
構造および感度特性曲線とを示した図。FIG. 5 is a diagram showing a structure and a sensitivity characteristic curve of a direction detecting sensor of the present invention using a concave mirror system.
【図６】位相差検出方式による本発明の方向検知用セン
サの構造を示した図。FIG. 6 is a diagram showing a structure of a direction detection sensor of the present invention using a phase difference detection method.
【図７】フレネルレンズとラインセンサとを組み合わせ
た本発明の方向検知用センサの構造を示した図。FIG. 7 is a diagram showing a structure of a direction detecting sensor of the present invention in which a Fresnel lens and a line sensor are combined.
【図８】オプチカルウェッジ方式による方向検知用セン
サと基準センサとを組み合わせた方向検知用光センサ装
置の構造と感度特性曲線を示した図。FIG. 8 is a diagram showing a structure and a sensitivity characteristic curve of a direction detecting optical sensor device in which a direction detecting sensor using an optical wedge method and a reference sensor are combined.
【図９】複数の指向レンズを設けた方向検知用センサと
基準センサとを組み合わせた方向検知用光センサ装置の
構造を示した図。FIG. 9 is a diagram showing the structure of a direction detecting optical sensor device in which a direction detecting sensor provided with a plurality of directional lenses and a reference sensor are combined.
【図１０】複眼方式の方向検知用センサと基準センサと
を組み合わせた方向検知用光センサ装置の構造と感度特
性曲線を示した図。FIG. 10 is a diagram showing a structure and a sensitivity characteristic curve of a direction detecting optical sensor device in which a compound eye type direction detecting sensor and a reference sensor are combined.
【図１１】凹面鏡方式による方向検知用センサと基準セ
ンサとを組み合わせた方向検知用光センサ装置の構造を
示した図。FIG. 11 is a view showing a structure of a direction detecting optical sensor device in which a direction detecting sensor using a concave mirror system and a reference sensor are combined.
【図１２】エアコンに本発明の方向検知用光センサ装置
を用いた場合の室内の区域とそれに対応する方向検知用
光センサ装置の検知出力との関係を示した図。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a room area and a detection output of a corresponding direction detecting optical sensor device when the direction detecting optical sensor device of the present invention is used for an air conditioner.
【図１３】基準センサと方向検知用センサとを比較する
ための電気回路の構成を示した図。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an electric circuit for comparing a reference sensor and a direction detection sensor.
【図１４】段階式減衰方式と連続式減衰方式の基準セン
サと方向検知用センサの出力曲線を比較して示したグラ
フ。FIG. 14 is a graph showing a comparison between output curves of a reference sensor and a direction detection sensor of a stepwise attenuation method and a continuous attenuation method.
１ 方向検知用センサ ２ 光検出素子 ３ 光透過体 １０ 凹面鏡 ２０ 基準センサ ２１ 方向検知用光センサ装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Direction detection sensor 2 Light detection element 3 Light transmitting body 10 Concave mirror 20 Reference sensor 21 Direction detection optical sensor device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−37411（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−76856（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−262202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−68223（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−22679（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−309213（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−64170（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−152460（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 1/02 - 1/06 G01B 11/00 G01C 1/00 H03J 9/00 - 9/06 H04Q 9/00 - 9/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-37411 (JP, A) JP-A-53-76856 (JP, A) JP-A-4-262202 (JP, A) 68223 (JP, A) JP-A-5-22679 (JP, A) JP-A-2-309213 (JP, A) JP-A 63-64170 (JP, U) JP-A 56-152460 (JP, U) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01J 1/02-1/06 G01B 11/00 G01C 1/00 H03J 9/00-9/06 H04Q 9/00-9/16
Claims (2)
センサを設け、前記一対の方向検知用センサの一方を光
の入射方向にかかわらず等しい検知出力を出す基準セン
サとし、他方の光検出素子の受光面に光の入射方向によ
って減衰特性が異なる光通過体または光反射体を設けて
入射する光の入射方向に応じて検知出力の大きさが変化
する方向検知用センサとし、この基準センサの検知出力
と方向検知用センサの検知出力の検知出力の比率に基づ
き光の入射方向を検知するようにしたこと特徴とする方
向検知用光センサ装置。1. A pair of direction detecting devices each having a light detecting element.
A sensor is provided, and one of the pair of direction detection sensors is
A reference sensor that outputs the same detection output regardless of the
On the light-receiving surface of the other photodetector depending on the direction of light incidence.
By providing a light passing body or light reflector with different attenuation characteristics
The magnitude of the detection output changes according to the incident direction of the incident light
Direction detection sensor, and the detection output of this reference sensor
Based on the ratio of the detection output of the
An optical sensor device for direction detection, wherein the direction of incident light is detected .
御用信号を受信するリモコン受信用センサを兼ねている
ことを特徴とする請求項１記載の方向検知用光センサ装
置。2. The control system according to claim 1, wherein said reference sensor is operated by a remote controller.
Also serves as a remote control reception sensor that receives control signals
The optical sensor device for direction detection according to claim 1, wherein
Place .
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| JP00689892A JP3251621B2 (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Optical sensor device for direction detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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- 1992-01-17 JP JP00689892A patent/JP3251621B2/en not_active Expired - Fee Related
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