JPH02238330A

JPH02238330A - 日射センサー及び日射検知器

Info

Publication number: JPH02238330A
Application number: JP1059399A
Authority: JP
Inventors: Chiyoharu Horiguchi; 千代春堀口; Masayuki Sakakibara; 榊原　正之
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1990-09-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、日射の強さを検知する日射センサー及びその
日射センサーを用いた日射検知器に閃ずる。

〔従来の技術〕

日射センサーに要求される特性は、センサー上に照射さ
れる太陽光の入射角に対して得られる光電流値が一定で
あること、すなわち無指向な感度分布特性を持つことで
ある。しかし、日射センサーの受光部を構成する一般の
光電変換用受光素子では、入射光束が受光面に対して垂
直方向から入射するとき、すなわち入射角が小さいとき
に得られる光電流値が最大となり、入射角が大きくなる
につれて入射角余弦の法則により光電流値が小さくなる
。

この欠点を解消するために、第４図に示すような日射セ
ンサーａが考案されている。この日射センサーａは、リ
ードフレームｂ上にボンディングした光電変換用の受光
素子Ｃを、透過性の樹脂で一体にモールドすると共に、
受光素子Ｃの受光部ｄの前方に位置させて、モールド樹
脂ｅの外側に光を遮る遮光板ｆを接着したものである。

更には、この日射センサーａを、リードフレームｂ外端
のアウターリード部分を残して箱型の透明ケースｇに収
容し日射検知器ｈを構成している。

そして、第５図の曲線Ａで示すように、入射角の小さい
領域における入射光束を少なくして、相対的に入射角の
大きい領域の入射光束を大きくし、感度分布特性の改善
を図るようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の日射検知器では、第５図の曲線Ａの如く
、感度特性の改善が図られているとはいえ、無指向性と
なるような感度分布特性には程遠いものであった。

また、遮光板ｆの接着位置が不正確であると感度分布特
性が左右対称でなくなり、分布特性に偏りが生ずる問題
があった。

本発明は、上記問題点を解消し、できる限り無指向な感
度分布特性を得る日射センサー及び日射検知器を提供す
ることをその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく請求項１の発明では、光電変換用
の受光素子をリードフレーム上にボンディングした日射
センサーにおいて、当該受光素子の受光部の前方に、光
を拡散可能な光拡散部材を設けた。

かかる場合、この光拡散部材を、先端が半球形の砲弾状
に形成することが好ましい。

また、請求項３の発明では、受光側を均一な厚みの透光
性材料で形成したケースに、上記日射センサーを収容し
た日射検知器において、当該ケースの受光側を半球状に
形成した。

〔作用〕

請求項１の如く、充電変換用受光素子の受光部の前方に
、光を拡散可能な光拡散部材を近接して設けることによ
り、入射する光が受光部の前方で拡散されてから受光部
に到達させることができる。

すなわち、光拡散部材に、受けた日射を拡散し受光部に
均一に放射するような２次光源的な作用を行わせること
ができる。また、この２次光源的な作用は、光拡散部材
と受光部との間の少々の位置ズレを許容することができ
る。

また、請求項２の如く、光拡散部材を砲弾状に形成する
ことにより、日射の入射角に係わりなく同一面積でこれ
を受光することができる。

一方、請求項３の如く、ケースの受光側を半球状に形成
すれば、日射の入射角によって左右されるケース表面の
光の反射を極力防止できる。

〔実施例〕

先ず、第１図を参照して、本発明を実施した日射センサ
ーについて説明する。

日射センサー１は、例えばホトダイオードのような光電
変換用の半導体受光素子２をリードフレーム３上にボン
ディングし、これを透光性の樹脂でアウターリード部分
３ａを残して一体にモールドしたセンサー本体４と、受
光側のモールド樹脂５の表面に接着した光拡散部材６と
で構成されている。

光拡散部材６は、含有されている微粒子等により、光の
散乱、屈折或いは乱反射を利用して光を拡散するもので
、先端６ａを半球形とした砲弾状に形成されていて、そ
の軸線と半導体受光素子２の受光部２ａの軸線とが合致
するように設けられている。そして、光拡散部材６の尾
端側の端面６ｂと半導体受光素子２の受光部２ａの表面
とが互いに略平行になるように、かつ、光拡散部材６の
寸法と受光部２ａの寸法とが所定の関係になるように構
成されている。

これを詳述するに、第１図に示すように、光拡散部材６
の直径をｄ，長さをｇ１そして半導体受光素子２の受光
部２ａの面積をＳとしたときに、以下の条件を満たすよ
うにする。

Ｓ≧πＸ　（ｄ／２）　２また、光拡散部材６の拡散材濃度が１０％のときは、以
下の条件を満たすようにする。

ｇ≦ｄ更に、拡散材濃度が１０％以下のときは、以下の条件を
満たすようにする。

Ω〉ｄこの構成よれば、光拡散部材６は入射する太陽光を拡散
し、この光拡散部材６自体がいわば拡散光を発する２次
光源の如く作用し、太陽光束の照射における「入射角の
余弦法則」を回避することができる。

なお、本実施例では、光拡散部材６を先端６ａを半球形
とした砲弾状に形成したが、円柱あるいは角柱に形成し
てもよい。

次ぎに、第２図を参照して、本発明の日射センサー］を
収容した日射検知器７について説明する。

この日射検知器７は、半球状のケース８の内部中央に、
日射センサー１をそのアウターリード部分３ａを残して
収容するもので、このケース８は、受光側の蓋体８ａと
日射センサー１が載置固定される基体８ｂとから構成さ
れている。蓋体８ａは、厚さが均一な透明材料で半球状
のドーム形に形成されており、蓋体８ａの同一中心線上
に、日射センサー１の半導体受光素子２と光拡散部材６
とが設けられている。

また、この実施例のモールド樹脂５では、光拡散部材６
の接着位置に、その基部６ｃに合致させてモールド樹脂
５に盛上げ部５ａを形成し、光拡散部材６の接着に際し
位置ズレを生じないようにしている。

この構成によれば、第３図の曲線Ｂに示すように、入射
角θ一±０〜６０度の範囲においては、感度のばらつき
がピーク感度に対して１０％以内になっており、入射角
θ一±８０度においてもピーク感度の５０％以上の数値
が確保される。

〔発明の効果〕

以上のように請求項１の発明によれば、光拡散部材に２
次光源的な作用を行わせることにより、広い入射角の領
域に亘る無指向な感度分布特性を得ることができ、また
、この２次光源的な作用により多少の光拡散部材の位置
ズレから生ずる感度分布特性への影響を排除できる。

また、請求項２の発明によれば、入射角に係わりなく同
一面積で日射を受光することができ、より一層無指向な
感度分布特性を得ることができる。

更に、請求項３の発明によれば、ケースによる日射セン
サーの感度分布特性への影響を排除することができる効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した日射センサーの裁断側面図、
第２図はその日射センサーを用いた日射検知器の裁断側
面図、第３図は本実施例の感度分布特性を表した線図、
第４図は従来の日射検知器の裁断側面図、第５図は従来
の日射検知器の感度分布特性を表した線図である。１・・・日射センサー　２・・・半導体受光素子、２ａ
・・・受光部、３・・・リードフレーム、６・・・光拡
散部材、６ａ・・・先端、７・・・日射検知器、８・・
・ケース、８ａ・・・蓋体。特許出願人　　浜松ホトニクス株式会社代理人弁理士　
　　長谷川　　芳　　樹手続？ｒ｝ｆｆｉ正書事件の表示平成１年特許願第５９３９９号発明の名称日射センサー及び日射検知器補正をする者事件との関係　　特許出願人浜松ホト　　ニクス株式会社代理人（郵便番号　１０ｌ）東京都千代田区岩本町三丁目５番地２号フォアサイトビ
ル４階６　補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】１、光電変換用の受光素子をリードフレーム上にボンデ
ィングした日射センサーであって、当該受光素子の受光
部の前方に、入射光を拡散する光拡散部材を近接して設
けたことを特徴とする日射センサー。２、前記光拡散部材を、先端が半球形の砲弾状に形成し
たことを特徴とする請求項１に記載の日射センサー。３、受光側を均一な厚みの透光性材料で形成したケース
に、請求項１の日射センサーを収容した日射検知器であ
って、当該ケースの受光側を半球状に形成したことを特
徴とする日射検知器。