JP5891985B2 - 光センサの調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、受光素子、及び、受光素子に入射する光の入射角度を規定する規定部を有するセンサ部と、受光素子に蓄電された電荷をリセットするためのリセット信号を生成するリセット部と、受光素子の出力電圧を検出する検出部と、を有する光センサの調整方法に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、日射光を選択的に透過させる遮光手段と、光検出部と、遮光手段により選択された日射光が透過するように、光検出部と遮光手段との間に介在された介在部材と、を有する日射センサが提案されている。

特開平７−４３１４５号公報

特許文献１に示される日射センサでは、遮光手段を介した日射光が、光検出部に入射する構成となっている。この場合、遮光手段と光検出部との相対的な位置がずれていると、遮光手段にて選択的に透過された日射光が、期待通りに、光検出部に入射されず、光の検出精度が低下する虞がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、光の検出精度の低下が抑制された光センサの調整方法を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明は、少なくとも１つの受光素子（１３ａ）を有する受光素子群（１１）、及び、該受光素子群を構成する受光素子に入射する光の入射角度を規定する規定部（１４）を有するセンサ部（１０）と、受光素子に蓄電された電荷をリセットするためのリセット信号を生成するリセット部（３０）と、リセット信号が受光素子に入力されてから所定時間後に受光素子から出力される出力電圧を検出する検出部（４０）と、を有し、規定部は、受光素子が形成された基板（１５）上に配置された遮光膜（１７）、及び、該遮光膜に形成された開口部（１８ａ）を有する光センサ（１００）の調整方法であって、光センサに光を照射することで、開口部を介して受光素子に光を入射させる照射工程と、該照射工程にて、リセット信号が受光素子に入力されてから、固定値である第１所定時間（ｔ３）後に受光素子から出力される第１出力電圧（Ｖ１）、及び、リセット信号が受光素子に入力されてから、可変値である第２所定時間（ｔ４）後に受光素子から出力される第２出力電圧（Ｖ２）を検出する検出工程と、該検出工程にて検出された第１出力電圧と第２出力電圧を差分した差分値（Ｖ２−Ｖ１）と、第２所定時間の重み付けに関する変数（Ａ）を乗算した値が、照射工程にて照射される光の照射角度の場合に検出されることが期待される、受光素子群の受光素子から出力される第１出力電圧と第２出力電圧を差分した差分値（α）に等しいという方程式を立て、当該方程式を解くことで変数を求めて、求めた変数を第２所定時間に乗算することで新たな第２所定時間（ｔ４×Ａ）を算出する算出工程と、該算出工程にて算出された新たな第２所定時間に、検出部の第２所定時間を設定する設定工程と、を有することを特徴とする。

受光素子（１３ａ）の出力電圧は、開口部（１８ａ）を介して受光素子（１３ａ）に入射する光の入射角度と、受光素子（１３ａ）に電荷が蓄電されている時間と、に依存する。これに対して、本発明では、検出された第１出力電圧（Ｖ１）と第２出力電圧（Ｖ２）を差分した差分値（Ｖ２−Ｖ１）と変数（Ａ）とを乗算した値が、検出されることが期待される第１出力電圧（Ｖ１）と第２出力電圧（Ｖ２）を差分した差分値（α）に等しいという方程式を立て、それを解くことで、新たな第２所定時間（ｔ４×Ａ）を求める。そして、第２所定時間を設定し直す。これによれば、受光素子（１３ａ）と規定部（１４）との配置がずれて、期待通りの出力電圧を得ることができなかった場合においても、その出力電圧を、照射工程にて照射される光の照射角度の場合に検出されることが期待される出力電圧（以下、期待値と示す）に調整することができる。これにより、光の検出精度の低下が抑制される。したがって、受光素子（１３ａ）から出力される出力電圧に基づいて、光の入射角度を求める際に、その光の入射角度の検出精度の低下が抑制される。

更に、本発明は、受光素子群は、複数の受光素子（１３ａ〜１３ｃ）を有しており、照射工程において、受光素子群が有する受光素子と同数、若しくは、それ以上の回数、光センサに照射する光の照射方向を変更して、光センサに光を照射し、検出工程において、各照射方向にて、各受光素子から出力される第１出力電圧と第２出力電圧を検出し、算出工程において、各照射方向に対応する方程式を、受光素子群が有する受光素子と同数立て、これら複数の方程式を解くことで、各受光素子に対応する変数（Ａ〜Ｃ）を求めて、求めた変数を第２所定時間に乗算することで各受光素子に対応する新たな第２所定時間（ｔ４×Ａ〜ｔ４×Ｃ）を算出し、設定工程において、算出工程にて算出された、各受光素子に対応する新たな第２所定時間に、検出部の第２所定時間を設定する構成が好適である。

これによれば、受光素子群（１１）を構成する複数の受光素子（１３ａ〜１３ｃ）それぞれの出力電圧を、期待値に調整することができる。したがって、受光素子群が１つの受光素子から成る構成と比べて、受光素子群（１１）を構成する受光素子（１３ａ〜１３ｃ）から出力される出力電圧に基づいて、光の入射角度を求める際に、その光の入射角度の検出精度の低下がより効果的に抑制される。

なお、この調整方法の場合における方程式は、受光素子群（１１）を構成する各受光素子（１３ａ〜１３ｃ）によって検出された差分値それぞれに、各受光素子に対応する変数（Ａ〜Ｃ）を乗算した値の和が、各受光素子によって検出されることが期待される差分値（α〜γ）の和に等しいという関係を満たす。これを各照射方向に対して立て、これら連立方程式を解くことで、各受光素子（１３ａ〜１３ｃ）に対する変数（Ａ〜Ｃ）を求める。

また、本発明では、光センサが、センサ部を搭載するホルダ（６０）を有する構成に好適である。この構成の場合、センサ部のホルダ（６０）への搭載位置がずれて、期待通りの出力電圧を得ることができなくなることが懸念される。しかしながら、上記した方程式を立て、それを解くことで、出力電圧を期待値に調整することができる。これにより、光の検出精度の低下が抑制される。

更に、光センサは、受光素子が受光する光を透過する性質を有する保護ゲル（７０）を有し、該保護ゲルによって、ホルダに搭載されたセンサ部が被覆保護された構成にも好適である。この構成の場合、保護ゲル（７０）の膜厚が不定となり、受光素子（１３ａ）へ入射する光の入射角度や光量が変動し、期待通りの出力電圧を得ることができなくなることが懸念される。しかしながら、上記した方程式を立て、それを解くことで、出力電圧を期待値に調整することができる。これにより、光の検出精度の低下が抑制される。

更に言えば、光センサは、受光素子が受光する光を透過する性質を有するフィルタ（８０）を有し、該フィルタがホルダに取り付けることで、フィルタとホルダとによって、センサ部を収納する収納空間が構成された構成にも好適である。この構成の場合、フィルタ（８０）のホルダ（６０）への取り付け位置がずれ、期待通りの出力電圧を得ることができなくなることが懸念される。しかしながら、上記した方程式を立て、それを解くことで、出力電圧を期待値に調整することができる。これにより、光の検出精度の低下が抑制される。

第１実施形態に係る光センサの概略構成を示す断面図である。 図１に示す光センサの上面図である。 ＩＣチップの概略構成を示す上面図である。 図３に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図３に示すＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 ＩＣチップの概略構成を示すブロック図である。 出力電圧、リセット信号、及び、制御信号を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図７に基づいて、本実施形態に係る光センサの調整方法を説明する。図２では、後述する保護ゲル７０とフィルタ８０を除いて図示し、図３では、センサ部１０だけを図示し、受光素子１３ａ〜１３ｆを破線で示している。なお、本実施形態に係る光センサ１００は、車両に搭載されものであり、以下においては、車両の進行方向を前方向、その逆を後方向、車両から左に向かう方向を左方向、車両から右に向かう方向を右方向と示す。また、車両から天に向かう方向を上方向、その逆を下方向と示す。

光センサ１００は、要部として、センサ部１０と、リセット部３０と、検出部４０と、を有する。センサ部１０は、少なくとも１つの受光素子１３を有する受光素子群１１，１２、及び、受光素子１３に入射する光の入射角度を規定する規定部１４を有する。リセット部３０は、受光素子１３に蓄電された電荷をリセットするためのリセット信号を生成し、検出部４０は、リセット信号が受光素子１３に入力されてから所定時間後に受光素子から出力される出力電圧を検出する機能を果たす。本実施形態では、これら光センサ１００の主要部１０〜４０が、一つのＩＣチップ５０に形成されている。

本実施形態に係る光センサ１００は、上記したＩＣチップ５０の他に、ホルダ６０と、保護ゲル７０と、フィルタ８０と、を有する。以下、先ず、光センサ１００の全体の構成を示した後、ＩＣチップ５０について説明する。

図１及び図２に示すように、ホルダ６０は、ＩＣチップ５０を搭載する上面６１ａ、及び、フィルタ８０を取り付けるための第１鉤部６１ｂを有する平板部６１と、平板部６１の下面に連結されたソケット部６２と、を有する。ＩＣチップ５０は、接着剤６４を介して、平板部６１の上面６１ａに接着固定されており、ホルダ６０には、ターミナル６３が一体的に設けられている。ターミナル６３における、平板部６１側の端部（図示略）は上面６１ａ上にてＩＣチップ５０と電気的に接続されており、ターミナル６３のソケット部６２側の端部は、ソケット部６２を車両に形成された搭載孔に挿入することで、車両と電気的に接続される。

保護ゲル７０は、受光素子１３が受光する光を透過する性質を有するものであり、ＩＣチップ５０を覆うように、平板部６１の上面６１ａに設けられている。保護ゲル７０は、一定の膜厚を有する。

フィルタ８０は、受光素子１３が受光する光を透過する性質を有するものであり、ドーム形状の覆い部８１と、該覆い部８１の端部に形成された、ホルダ６０に固定するための第２鉤部８２と、を有する。鉤部８２が鉤部６１ｂに噛み合うことで、フィルタ８０がホルダ６０に固定され、フィルタ８０とホルダ６０とによって密閉空間が構成される。この密閉空間内に、ＩＣチップ５０と保護ゲル７０とが配置される。覆い部８１の中央の内側は、球形に湾曲しており、その中央から入射した光が、保護ゲル７０を介してＩＣチップ５０に入射される。

次に、ＩＣチップ５０について、図３〜図７に基づいて説明する。上記したように、センサ部１０は、受光素子群１１，１２と、規定部１４と、を有する。受光素子群１１，１２は、同数の受光素子を有し、規定部１４によって規定される光の入射角度は、受光素子群１１，１２それぞれで異なっている。第１受光素子群１１は、車両の左前側（進行方向左側）から入射する光を検出するものであり、受光素子１３ａ〜１３ｃを有する。第２受光素子群１２は、車両の右前側（進行方向右側）から入射する光を検出するものであり、受光素子１３ｄ〜１３ｆを有する。

受光素子１３ａ〜１３ｆは、ＰＮ接合を有するフォトダイオードであり、半導体基板１５の一面側に形成されている。図３に示すように、受光素子１３ａ〜１３ｃ、及び、受光素子１３ｄ〜１３ｆそれぞれは、互いを結ぶ線が直角三角形をなす様に配置されており、受光素子１３ａ〜１３ｃ、及び、受光素子１３ｄ〜１３ｆは、互いの間（受光素子群１１，１２の間）の中心を前後方向に貫く中心線を介して、線対称の関係となっている。

規定部１４は、半導体基板１５の一面上に順次積層された透光膜１６と遮光膜１７、及び、遮光膜１７に形成された開口部１８ａ〜１８ｆを有する。図３〜図５に示すように、６つの受光素子１３ａ〜１３ｆそれぞれに対応する開口部１８ａ〜１８ｆが遮光膜１７に形成され、この開口部１８ａ〜１８ｆによって、受光素子１３ａ〜１３ｆそれぞれに入射する光の入射角度が規定されている。開口部１８ａ，１８ｄによって受光素子１３ａ，１３ｄそれぞれに入射する光の入射角度は、上から下に向かう方向に沿う光に規定され、開口部１８ｂ，１８ｅによって受光素子１３ｂ，１３ｅそれぞれに入射する光の入射角度は、前から後に向かう方向に沿う光に規定されている。また、開口部１８ｃによって受光素子１３ｃに入射する光の入射角度は、左から右に向かう方向に沿う光に規定され、開口部１８ｆによって受光素子１３ｆに入射する光の入射角度は、右から左に向かう方向に沿う光に規定されている。したがって、第１受光素子群１１を構成する受光素子１３ａ〜１３ｃは、開口部１８ａ〜１８ｃによって、車両の左前側（進行方向左側）から入射する光を検出する構成となり、第２受光素子群１２を構成する受光素子１３ｄ〜１３ｆは、開口部１８ｄ〜１８ｆによって、車両の右前側（進行方向右側）から入射する光を検出する構成となっている。

センサ部１０は、上記した受光素子群１１，１２と規定部１４の他に、受光素子１３ａ〜１３ｆに対応するスイッチ部１９ａ〜１９ｆを有する。スイッチ部１９ａ〜１９ｆは、リセット信号に含まれるパルスの入力によってＯＮ状態となるＭＯＳＦＥＴである。図６に示すように、第１スイッチ部１９ａと第１受光素子１３ａとは、第１受光素子１３ａが逆接続される態様で、電源からグランドに向かって順次直列接続されている。そして、第１スイッチ部１９ａの制御電極に、リセット部３０の出力端子が接続され、第１スイッチ部１９ａと第１受光素子１３ａとの間の中点が、検出部４０に接続されている。なお、要素１３ｂ〜１３ｆ，１９ｂ〜１９ｆは、上記した要素１３ａ，１９ａと同様の構成となっている。そのため、その説明を省略する。

リセット部３０は、リセット信号を生成し、該リセット信号に含まれるパルスをスイッチ部１９ａ〜１９ｆに入力し、スイッチ部１９ａ〜１９ｆを非駆動状態から駆動状態にすることで、受光素子１３ａ〜１３ｆに蓄積された電荷をリセット（放電）するものである。リセット信号に含まれるパルスが第１スイッチ部１９ａ〜１９ｆに入力され始めてから、入力が終わるまで（図７に示す時間ｔ１から時間ｔ２の間、すなわち、パルス幅τ１の間）、受光素子１３ａ〜１３ｆへの電荷の蓄積は行われず、出力電圧は一定となる。このリセット信号のパルス周期τ１は一定であり、各受光素子１３ａ〜１３ｆそれぞれに、同一のタイミングで入力される。

上記したように、リセット信号に含まれるパルスが第１スイッチ部１９ａ〜１９ｆに入力されていると、受光素子１３ａ〜１３ｆに電荷は蓄積されないが、パルスの入力が終了すると、受光素子１３ａ〜１３ｆへの電荷の蓄積が開始される。図７に示すように、時間ｔ２から、受光素子１３ａ〜１３ｆへの電荷の蓄積が始まり、出力電圧が下がり始める。そして、第１受光素子１３ａに蓄積される電荷が飽和状態になると、出力電圧が一定値（図７に示す二点差線）になる。しかしながら、リセット信号に含まれるパルスが第１スイッチ部１９ａ〜１９ｆに入力されると、受光素子１３ａ〜１３ｆに蓄積された電荷がリセット（放電）され、出力電圧が一気に跳ね上がり、一定値となる。

検出部４０は、リセット信号が受光素子１３ａ〜１３ｆに入力されてから所定時間後に、受光素子１３ａ〜１３ｆから出力される出力電圧を検出するものである。検出部４０は、受光素子１３ａ〜１３ｆに対応するスイッチ部４１ａ〜４１ｆと、スイッチ部４１ａ〜４１ｆを開閉制御するための制御部４２と、を有する。図６に示すように、受光素子１３ａ〜１３ｆは、対応するスイッチ部４１ａ〜４１ｆを介して制御部４２に接続されており、スイッチ部４１ａ〜４１ｆを閉状態にするタイミングを制御することで、制御部４２に入力される各受光素子１３ａ〜１３ｆの出力電圧が決定される構成となっている。本実施形態に係る制御部４２は、受光素子１３ａ〜１３ｆの出力信号に基づいて、光センサ１００に照射される光の入射角度を演算する機能も果たす。すなわち、制御部４２は、第１受光素子群１１を構成する受光素子１３ａ〜１３ｃの出力信号に基づいて、車両の左前側（進行方向左側）から入射する光の入射角度と照度とを演算し、第２受光素子群１２を構成する受光素子１３ｄ〜１３ｆの出力信号に基づいて、車両の右前側（進行方向右側）から入射する光の入射角度と照度とを演算する機能を果たす。

図７に示すように、制御信号はパルス信号であり、このパルス信号に含まれるパルスがスイッチ部１９ａ〜１９ｆに入力されることで、スイッチ部１９ａ〜１９ｆが閉状態となる。この制御信号に含まれるパルスのパルス幅τ２が、スイッチ部１９ａ〜１９ｆが閉状態となり、受光素子１３ａ〜１３ｆが制御部４２と電気的に接続される時間に相当する。

図７に示すように、リセット信号が入力されてから第１所定時間ｔ３後に、一度、パルスを入力することで電圧Ｖ１を検出し、第２所定時間ｔ４後に、再度、パルスを入力することで電圧Ｖ２を検出する。この２つの電圧の差分値Ｖ２−Ｖ１に、パルス幅τ２が乗算された値（以下、検出信号と示す）が、制御部４２にて検出される。

電圧Ｖ１を検出する第１所定時間ｔ３は、受光素子１３ａ〜１３ｆそれぞれにおいて同一であり、固定値であるが、電圧Ｖ２を検出する第２所定時間ｔ４は、受光素子１３ａ〜１３ｆそれぞれにおいて同一、若しくは、異なっており、可変値である。したがって、上記した検出信号は、光の入射角度や強度が一定であるならば、電圧Ｖ２、すなわち、第２所定時間ｔ４に依存し、第２所定時間ｔ４を調整することで、調整される構成となっている。

ちなみに、上記した第１所定時間ｔ３とは、一度目のパルスの入力開始時間と入力終了時間との間の時間であり、第２所定時間ｔ４とは、二度目のパルスの入力開始時間と入力終了時間との間の時間である。より詳しく言えば、第１所定時間ｔ３は、一度目のパルスの入力開始時間からパルス幅τ２の半分だけ時間経過した後の時間であり、第２所定時間ｔ４は、二度目のパルスの入力開始時間からパルス幅τ２の半分だけ時間経過した後の時間である。

次に、本実施形態に係る光センサ１００の調整方法を説明する。先ず、受光素子群１１，１２それぞれが有する受光素子と同数（３回）だけ、光センサ１００に照射する光の照射方向を変更して、光センサ１００に光を照射する。こうすることで、開口部１８ａ〜１８ｆを介して、異なる３つの照射角度の光を、受光素子１３ａ〜１３ｆそれぞれに入射させる。本実施形態では、車両の上下周りの角度を仰角、車両の左右周りの角度を方位角とすると、仰角４０°且つ方位角０°の第１照射角度、仰角４０°且つ方位角４０°の第２照射角度、及び、仰角４０°且つ方位角−４０°の第３照射角度それぞれに沿う光を、光センサ１００に照射する。以上が、照射工程である。ちなみに、仰角は、前方向から後方向に向かう方向を正の値、方位角は、受光素子群１１，１２の間の中心を前後方向に貫く中心線から、右回りの方向を正の値、左周りの方向を負の値としている。

上記した照射工程において、第１〜第３照射方向それぞれに沿う光が入射された際における、各受光素子１３ａ〜１３ｆの第１出力電圧Ｖ１と第２出力電圧Ｖ２を検出する。すなわち、第１照射方向に沿う光が照射された際に各受光素子１３ａ〜１３ｆから出力される第１出力電圧Ｖ１１ａ，Ｖ１１ｂ，Ｖ１１ｃ，Ｖ１１ｄ，Ｖ１１ｅ，Ｖ１１ｆと、第２出力電圧Ｖ２１ａ，Ｖ２１ｂ，Ｖ２１ｃ，Ｖ２１ｄ，Ｖ２１ｅ，Ｖ２１ｆと、を検出する。また、第２照射方向に沿う光が照射された際に各受光素子１３ａ〜１３ｆから出力される第１出力電圧Ｖ１２ａ，Ｖ１２ｂ，Ｖ１２ｃ，Ｖ１２ｄ，Ｖ１２ｅ，Ｖ１２ｆと、第２出力電圧Ｖ２２ａ，Ｖ２２ｂ，Ｖ２２ｃ，Ｖ２２ｄ，Ｖ２２ｅ，Ｖ２２ｆと、を検出する。更に、第３照射方向に沿う光が照射された際に各受光素子１３ａ〜１３ｆから出力される第１出力電圧Ｖ１３ａ，Ｖ１３ｂ，Ｖ１３ｃ，Ｖ１３ｄ，Ｖ１３ｅ，Ｖ１３ｆと、第２出力電圧Ｖ２３ａ，Ｖ２３ｂ，Ｖ２３ｃ，Ｖ２３ｄ，Ｖ２３ｅ，Ｖ２３ｆと、を検出する。以上が、検出工程である。

検出工程後、検出工程にて検出された第１出力電圧Ｖ１と第２出力電圧Ｖ２の差分であるＶ２−Ｖ１にパルス幅τ２を乗算した検出信号に、第２所定時間ｔ４の重み付けに関する変数を乗算した値が、上記した第１〜第３照射角度の場合に検出されることが期待される第１出力電圧と第２出力電圧の差分である差分値にパルス幅τ２を乗算した値（以下、期待値と示す）に等しいという方程式を立て、当該方程式を解くことで変数を求め、新たな第２所定時間を算出する。すなわち、受光素子１３ａ〜１３ｃに対応する３つの方程式を立て、受光素子１３ｄ〜１３ｆに対応する３つの方程式を立てる。具体的に言えば、ｙ＝１，２，３、ｚ＝ａ〜ｆとして、（Ｖ１ｙｚ−Ｖ２ｙｚ）τ２を検出信号Ｓｘｙと表記し、上記した変数をＡ〜Ｆとし、第１〜第３照射角度の場合に第１受光素子群１１から得られることが期待される検出信号の期待値をα、β、γとし、第１〜第３照射角度の場合に第２受光素子群１２から得られることが期待される検出信号の期待値をδ、ε、ζとすると、下記に示す６つの方程式を立てる。

Ｓ１ａ×Ａ＋Ｓ１ｂ×Ｂ＋Ｓ１ｃ×Ｃ＝α
Ｓ２ａ×Ａ＋Ｓ２ｂ×Ｂ＋Ｓ２ｃ×Ｃ＝β
Ｓ３ａ×Ａ＋Ｓ３ｂ×Ｂ＋Ｓ３ｃ×Ｃ＝γ
Ｓ１ｄ×Ｄ＋Ｓ１ｅ×Ｅ＋Ｓ１ｆ×Ｆ＝δ
Ｓ２ｄ×Ｄ＋Ｓ２ｅ×Ｅ＋Ｓ２ｆ×Ｆ＝ε
Ｓ３ｄ×Ｄ＋Ｓ３ｅ×Ｅ＋Ｓ３ｆ×Ｆ＝ζ
これら６つの方程式の未知数は、Ａ〜Ｆの６つであるので、これら６つの方程式に基づいて、変数Ａ〜Ｆを求めることができる。この変数Ａ〜Ｆを求めた後、変数Ａ〜Ｆを各受光素子１３ａ〜１３ｆの第２所定時間ｔ４に乗算することで、新たな第２所定時間を算出する。すなわち、受光素子１３ａ〜１３ｆに対応する当初の第２所定時間をｔ４ａ〜ｔ４ｆとすると、ｔ４ａ×Ａ，ｔ４ｂ×Ｂ，ｔ４ｃ×Ｃ，ｔ４ｄ×Ｄ，ｔ４ｅ×Ｅ，ｔ４ｆ×Ｆを算出する。以上が、算出工程である。

算出工程後、算出工程にて算出された新たな第２所定時間ｔ４ａ×Ａ〜ｔ４ｆ×Ｆに、検出部４０の第２所定時間を設定する。以上の工程を経ることで、第２所定時間が調整され、検出信号が、期待値に近づくように設定される。

次に、本実施形態に係る光センサ１００の調整方法の作用効果を説明する。上記したように、検出信号に変数を乗算した値が、期待値に等しいという方程式を立て、それを解くことで、新たな第２所定時間を求め、第２所定時間を設定し直す。これによれば、受光素子群１１，１２の受光素子１３ａ〜１３ｆと規定部１４の開口部１８ａ〜１８ｆとの配置がずれて、期待通りの検出信号を得ることができなかった場合においても、期待値に調整することができる。これにより、光の検出精度の低下が抑制される。したがって、受光素子１３ａ〜１３ｆの出力電圧に基づいて、光の入射角度を求める際に、その光の入射角度の検出精度の低下が抑制される。

受光素子群１１，１２は、複数の受光素子１３ａ〜１３ｆを有する。これによれば、受光素子群が１つの受光素子から成る構成と比べて、受光素子群を構成する受光素子から出力される出力電圧に基づいて、光の入射角度を求める際に、その光の入射角度の検出精度の低下がより効果的に抑制される。

センサ部１０を有するＩＣチップ５０が、接着剤６４を介して、ホルダ６０に接着固定されている。この構成の場合、ＩＣチップ５０のホルダ６０への搭載位置がずれて、期待通りの検出信号を得ることができなくなることが懸念される。しかしながら、上記した方程式を立て、それを解くことで、検出信号を期待値に調整することができる。これにより、光の検出精度の低下が抑制される。

保護ゲル７０によって、ホルダ６０に搭載されたＩＣチップ５０の上面が被覆保護されている。この構成の場合、保護ゲル７０の膜厚が不定となり、受光素子１３ａ〜１３ｆへ入射する光の入射角度や光量が変動し、期待通りの検出信号を得ることができなくなることが懸念される。しかしながら、上記した方程式を立て、それを解くことで、検出信号を期待値に調整することができる。これにより、光の検出精度の低下が抑制される。

フィルタ８０がホルダ６０に取り付けられることで、フィルタ８０とホルダ６０とによって、ＩＣチップ５０を収納する収納空間が構成され、フィルタ８０と保護ゲル７０を介した光がＩＣチップ５０に入射する構成となっている。この構成の場合、フィルタ８０のホルダ６０への取り付け位置がずれ、期待通りの検出信号を得ることができなくなることが懸念される。しかしながら、上記した方程式を立て、それを解くことで、検出信号を期待値に調整することができる。これにより、光の検出精度の低下が抑制される。

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。

本実施形態では、センサ部１０は２つの受光素子群１１，１２を有する例を示した。しかしながら、センサ部１０が有する受光素子群の数としては、上記例に限定されず、幾つでも良い。

本実施形態では、各受光素子群１１，１２が３つの受光素子を有する例を示した。しかしながら、受光素子の数としては、上記例に限定されず、幾つでも良い。

本実施形態では、照射工程において、受光素子群１１，１２それぞれが有する受光素子と同数だけ、光センサ１００に照射する光の照射方向を変更する例を示した。しかしながら、照射方向の変更回数としては、上記例に限定されず、受光素子群１１，１２それぞれが有する受光素子の数以上であれば何回でも良い。

１１・・・受光素子群
１３ａ・・・受光素子
１４・・・規定部
１５・・・半導体基板
１７・・・遮光膜
１８ａ・・・開口部
３０・・・リセット部
４０・・・検出部
１００・・・光センサ

Claims (7)

1. 少なくとも１つの受光素子（１３ａ）を有する受光素子群（１１）、及び、該受光素子群を構成する受光素子に入射する光の入射角度を規定する規定部（１４）を有するセンサ部（１０）と、
   前記受光素子に蓄電された電荷をリセットするためのリセット信号を生成するリセット部（３０）と、
   前記リセット信号が前記受光素子に入力されてから所定時間後に前記受光素子から出力される出力電圧を検出する検出部（４０）と、を有し、
   前記規定部は、前記受光素子が形成された基板（１５）上に配置された遮光膜（１７）、及び、該遮光膜に形成された開口部（１８ａ）を有する光センサ（１００）の調整方法であって、
   前記光センサに光を照射することで、前記開口部を介して前記受光素子に光を入射させる照射工程と、
   該照射工程にて、前記リセット信号が前記受光素子に入力されてから、固定値である第１所定時間（ｔ３）後に前記受光素子から出力される第１出力電圧（Ｖ１）、及び、前記リセット信号が前記受光素子に入力されてから、可変値である第２所定時間（ｔ４）後に前記受光素子から出力される第２出力電圧（Ｖ２）を検出する検出工程と、
   該検出工程にて検出された前記第１出力電圧と前記第２出力電圧を差分した差分値（Ｖ２−Ｖ１）と、前記第２所定時間の重み付けに関する変数（Ａ）を乗算した値が、前記照射工程にて照射される光の照射角度の場合に検出されることが期待される、前記受光素子群の受光素子から出力される前記第１出力電圧と前記第２出力電圧を差分した差分値（α）に等しいという方程式を立て、当該方程式を解くことで前記変数を求めて、求めた前記変数を前記第２所定時間に乗算することで新たな第２所定時間（ｔ４×Ａ）を算出する算出工程と、
   該算出工程にて算出された新たな第２所定時間に、前記検出部の第２所定時間を設定する設定工程と、を有することを特徴とする光センサの調整方法。
2. 前記受光素子群は、複数の前記受光素子（１３ａ〜１３ｃ）を有しており、
   前記照射工程において、前記受光素子群が有する受光素子と同数、若しくは、それ以上の回数、前記光センサに照射する光の照射方向を変更して、前記光センサに光を照射し、
   前記検出工程において、各照射方向にて、各受光素子から出力される第１出力電圧と第２出力電圧を検出し、
   前記算出工程において、各照射方向に対応する前記方程式を、前記受光素子群が有する受光素子と同数立て、これら複数の方程式を解くことで、各受光素子に対応する変数（Ａ〜Ｃ）を求めて、求めた前記変数を前記第２所定時間に乗算することで各受光素子に対応する新たな第２所定時間（ｔ４×Ａ〜ｔ４×Ｃ）を算出し、
   前記設定工程において、前記算出工程にて算出された、各受光素子に対応する新たな第２所定時間に、前記検出部の第２所定時間を設定することを特徴とする請求項１に記載の光センサの調整方法。
3. 前記光センサは、前記センサ部を搭載するホルダ（６０）を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の調整方法。
4. 前記光センサは、前記受光素子が受光する光を透過する性質を有する保護ゲル（７０）を有し、
   該保護ゲルによって、前記ホルダに搭載されたセンサ部が被覆保護されていることを特徴とする請求項３に記載の調整方法。
5. 前記光センサは、前記受光素子が受光する光を透過する性質を有するフィルタ（８０）を有し、
   該フィルタが前記ホルダに取り付けることで、前記フィルタと前記ホルダとによって、前記センサ部を収納する収納空間が構成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の調整方法。
6. 前記光センサは、前記受光素子群（１１，１２）を複数有し、
   複数の前記受光素子群は、それぞれ同数の前記受光素子を有し、
   前記規定部によって規定される光の入射角度は、複数の前記受光素子群それぞれで異なっていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の光センサの調整方法。
7. 前記光センサは、車両に搭載されるものであり、
   複数の前記受光素子群として、前記車両の進行方向左側から入射する光を検出する第１受光素子群（１１）と、前記車両の進行方向右側から入射する光を検出する第２受光素子群（１２）と、を有することを特徴とする請求項６に記載の光センサの調整方法。

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