KR100565770B1 - 광검출기 - Google Patents

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KR100565770B1
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미치야마가츠노리
즈카모토다케시
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가부시키가이샤 덴소
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Abstract

캡인 광학 렌즈(50)와 케이스(10)로 구성된 동일 패키지 내에 일사 센서용 수광 소자(21), 조도 센서용 수광 소자(22) 및 차광부(42)를 배치함으로써, 소정의 지향 특성을 갖는 광검출기(100)가 얻어진다. 일사 센서용 수광 소자(21)는 동일 평면 상에 서로 이격되어 형성되는 2개의 수광부를 갖고, 2개의 수광부에 입사하는 일사량에 따라 검출 신호를 출력한다. 조도 센서용 수광 소자(22)는 일사 센서용 수광 소자(21)의 2개의 수광부로부터 이격되어 배치되고, 2개의 수광부의 경계 영역과 상이한 영역에 형성되며, 차량 상부의 조도를 검출한다. 차광부(42)는 적어도 2개의 수광부의 경계 영역의 상부에 제공된다.
광검출기, 수광 소자, 차광 부재, 일사 센서, 조도 센서, 광학 렌즈

Description

광검출기{PHOTODETECTOR}
도1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광검출기의 개략적인 구성을 도시한 도면으로, 수광 소자(photosensitive element)의 일부의 측단면도.
도1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광검출기의 개략적인 구성을 도시한 도면으로, 수광 소자의 일부의 확대 단면도.
도2는 광검출기를 상부로부터 보았을 때의 수광 소자의 일부의 확대 평면도.
도3은 차광부(light shielding part)의 변형예를 도시한 평면도.
도4는 차광부 및 조도 센서용 수광 소자의 변형예를 도시한 평면도.
도5는 차광부의 변형예를 도시한 평면도.
도6은 수광 소자의 변형예를 도시한 평면도.
도7a는 차광부 및 수광 소자의 배치에 대한 변형예를 도시한 도면으로, 광센서의 투시도.
도7b는 차광부 및 수광 소자의 배치에 대한 변형예를 도시한 도면으로, 차광부가 광센서에 조립된 상태를 도시한 확대 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 케이스 11: 설치 구멍
20: 광센서 21: 일사 센서용 수광 소자
22: 조도 센서용 수광 소자 23: 리드 프레임
24: 몰드 수지 24a: 오목부
30: 회로 기판 40: 차광 부재
41: 설치 클로 42: 차광부
50: 광학 렌즈 51: 요면부
60: 단자 100: 광검출기
본 발명은 태양광의 일사 방향을 검출하기 위해 2개의 수광부를 갖는 일사 센서(solar radiation sensor) 및 차량 라이트의 자동 점/소등 제어에 적용되는 조도 센서를 포함하는 광검출기에 관한 것이다.
종래, 태양으로부터의 일사 방향을 검출하기 위해 2개의 수광부를 갖는 일사 센서가 공지되어 있다. 이러한 일사 센서는 예를 들어 일본특허공개공보 평8-264826호에 개시되어 있고, 이 개시된 내용은 본 명세서에서 참조로서 포함된다.
개시된 일사 센서(광검출기)는, 동일 평면 상에 서로 이격되어 형성되는 2개 의 수광부를 갖는 수광 소자 및 2개의 수광부의 경계 부분의 중앙 상부에 제공되어 2개의 수광부에 입사하는 광을 제한하는 차광 부재(광 제한 부재(light regulating member))를 포함한다. 각 수광부에 입사하는 광의 출력은 소정의 지향 특성을 가져, 일사 센서는 넓은 지향 특성을 갖게 된다.
일사 센서는 태양광의 일사 방향을 검출하기에 적절하고, 차량용 자동 에어 컨디셔너를 제어하는데 적용될 수 있다. 일사 센서는 일반적으로 차량의 계기 패널에 설치된다.
근래, 차량 라이트의 자동 점/소등 제어를 실행하기 위해서, 차량 상부의 조도를 검출하기 위한 조도 센서가 차량의 계기 패널에 설치되는 경우가 있다. 일사 센서 및 조도 센서 양쪽 모두가 광센서임에도 불구하고, 이들은 상이한 패키지 내에 있다. 그 결과, 계기 패널에서의 센서 설치 공간은 일사 센서만 설치되는 경우와 비교하여 볼 때 보다 커지게 되고, 그에 따라 외관의 품질이 낮아진다.
일사 센서 및 조도 센서가 광센서임에도 불구하고, 이들의 용도는 서로 상이하여, 이들의 지향 특성도 서로 상이하다. 따라서, 이들 센서가 동일 패키지 내에 배치되는 경우, 소정의 지향 특성이 확보될 수 없을 수도 있다.
전술된 문제점을 고려하여, 본 발명의 목적은 작은 설치 공간에 일사 센서 및 차량 라이트용 조도 센서를 포함하는 한편, 소정의 지향 특성을 확보하는 광검출기를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 양태에 따른 광검출기는: 2개의 수광부가 서로 이격되어 형성되고, 2개의 수광부에 입사하는 일사량에 따라 검출 신호를 출력하는 일사 센서용 수광 소자; 일사 센서용 수광 소자의 2개의 수광부와 이격되고, 2개의 수광부의 경계 영역과 상이한 영역에 형성되며, 차량 상부의 조도를 검출하는 조도 센서용 수광 소자; 및 적어도 2개의 수광부의 경계 영역의 상부에 제공되는 차광부를 포함한다. 일사 센서용 수광 소자, 조도 센서용 수광 소자 및 차광부는 동일 패키지 내에 제공된다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 광검출기는 동일 패키지 내에 일사 센서용 수광 소자, 조도 센서용 수광 소자 및 차광부, 즉 태양광의 일사 방향을 검출하기 위한 일사 센서 및 차량 상부의 조도를 검출하기 위한 차량 라이트용 조도 센서를 포함한다. 일사 센서용 수광 소자의 2개의 수광부에 입사하는 광을 제한하기 위한 차광부는 적어도 2개의 수광부의 경계 영역 상부에 제공된다.
따라서, 일사 센서 및 조도 센서가 차량의 계기 패널에 서로 분리되어 제공되는 경우보다 설치 공간이 감소될 수 있다. 이들 센서가 단일 패키지 내에 형성되기 때문에, 부품수 및 차량으로의 설치 공정수도 또한 감소될 수 있다.
각 일사 센서 및 조도 센서에 대해 소정의 지향 특성이 확보될 수 있다.
일사 센서용 수광 소자의 2개의 수광부는 단일 칩 내에 제공될 수도 있고, 서로 분리되어 제공될 수도 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 2개의 수광부를 갖는 일사 센서용 수광 소자 및 조도 센서용 수광 소자는 단일 칩 내에 제공될 수도 있다.
이 경우, 일사 센서용 수광 소자와 조도 센서용 수광 소자 사이의 배치의 정밀도가 향상되어, 일사 센서용 수광 소자와 조도 센서용 수광 소자 사이의 배치가 용이하게 실행된다. 즉, 일사 센서 및 조도 센서 양쪽 모두의 지향 특성이 보다 용이하게 확보된다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 2개의 수광부는 대략 동일 면적 및 대략 동일 형상을 갖고, 선대칭으로 배치되며, 차광부는 2개의 수광부의 선대칭선 상부에, 그 선을 따라 적어도 경계 영역의 양쪽 단부에 걸쳐 제공되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 조도 센서용 수광 소자는 2개의 수광부의 선대칭선 상에 제공되는 것이 바람직하다.
차량 라이트의 자동 점/소등 제어를 실행하기 위해, 조도 센서용 수광 소자는 차량 상부의 조도(차량의 직상(直上)으로부터 조사되는 광)을 검출하도록 구성된다. 상세하게는, 소정의 수광 영역 이외의 영역으로부터 광이 입사하지 않도록, 수광 영역의 주위가 차단된다. 따라서, 조도 센서용 수광 소자의 형성 위치 및 태양의 위치에 따라 조도 센서용 수광 소자에 조사되는 광의 일부가 차단될 수도 있고, 또한 센서 출력이 감소될 수도 있다.
그 결과, 일사 센서용 수광 소자의 2개의 수광부의 선대칭선 상에, 즉 2개의 수광부를 연결하는 방향(2개의 수광부의 선대칭선에 수직인 방향)에 있어서 대략 중심 위치에 조도 센서용 수광 소자를 제공함으로써, 태양의 위치에 관계없이 광검출기의 크기를 증가시키지 않고도, 조도 센서는 소정의 센서 출력(지향 특성)을 얻을 수 있다.
본 발명의 제5 양태에 따르면, 일사 센서용 수광 소자는 차량의 전방측에 위치되도록 배치되고, 조도 센서용 수광 소자는 차량의 후방측에 위치되도록 배치된다.
전술된 바와 같이, 광검출기가 차량에 배치되면, 차광부는 조도 센서용 수광 소자에 대하여 차량의 전방측에 배치된다. 그 결과, 차량의 전방으로부터의 광(예를 들어, 다가오는 차량의 헤드 라이트)은 차광부에 의해 차단된다. 따라서, 차량의 전방으로부터의 광으로 인한 차량 라이트의 오소등(誤消燈)(erroneous turn-off)이 방지될 수 있다.
본 발명의 제6 양태에 따르면, 한 쌍의 조도 센서용 수광 소자는 2개의 수광부의 선대칭선에 대하여 서로 대향하는 위치에 제공될 수도 있다.
조도 센서용 수광 소자가 일사 센서용 수광 소자의 2개의 수광부의 선대칭선 상에 제공되지 않는 경우라도, 조도 센서의 출력으로서 한 쌍의 일사 센서용 수광 소자의 출력의 합을 이용함으로써, 광검출기의 크기를 증가시키지 않고도, 조도 센서는 소정의 센서 출력(지향 특성)을 얻을 수 있다.
본 발명의 제7 양태에 따르면, 한 쌍의 조도 센서용 수광 소자는 2개의 수광부 사이에 끼워져 제공될 수도 있다. 따라서, 일사 센서용 수광 소자 및 조도 센서용 수광 소자는 단일 칩 내에 형성될 수 있다.
본 발명의 제8 양태에 따르면, 일사 센서용 수광 소자 및 조도 센서용 수광 소자는 리드 프레임 상에 장착될 수도 있고, 투명 수지를 이용하여 일체로 몰드성형될 수도 있다.
본 발명의 제9 양태에 따르면, 차광부는 투명 수지의 상면에 형성되는 차광막일 수도 있다. 대안적으로, 본 발명의 제10 양태에 따르면, 차광부는 투명 수지로부터 분리되어 제공되는 차광 부재의 적어도 일부일 수도 있다.
차광 부재의 경우, 본 발명의 제11 양태에 따르면, 투명 수지에 오목부(recess)가 형성될 수도 있고, 차광 부재의 일부를 오목부에 감입(嵌入)함으로써, 차광부가 배치될 수 있다. 이 경우, 감입에 의해, 차광부가 배치될 수도 있고, 또한 투명 수지에 고정될 수도 있다.
특히, 본 발명의 제12 양태에 따르면, 차광부가 배치된 위치에 대응하여 투명 수지의 상면에 차광부의 적어도 일부에 따른 형상으로 오목부가 형성되면, 차광부의 적어도 일부는 투명 수지에 형성된 오목부에 감입되고, 그에 따라 배치가 실행된다. 따라서, 일사 센서용 수광 소자 및 조도 센서용 수광 소자에 대한 차광부의 배치의 정밀도가 향상될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 설명된다.
제1 실시예
도1a 및 도1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광검출기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도1a는 수광 소자의 일부의 측단면도이고, 도1b는 수광 소자의 일부의 확대 단면도이다. 도1a 및 도1b에 있어서, 편의상 일사 센서용 수광 소자 및 조도 센서용 수광 소자가 동일 단면에 도시되어 있다.
도1a에 도시된 바와 같이, 광검출기(100)는 커넥터를 갖춘 케이스(10), 광센서(20), 광센서(20)의 회로 기판(30), 광센서(20)에 입사하는 광을 제한하기 위한 차광 부재(40), 캡인 광학 렌즈(50) 및 단자(60)를 포함한다.
케이스(10)는 합성 수지로 이루어지고, 원통 형상이며, 직립인 상태로 사용된다. 케이스(10)의 외주면에는 도시되지 않은 클로(claw)가 제공된다. 광검출기(100)가 차량의 계기 패널(대시 패널(dash panel))의 설치 구멍(도시되지 않음)에 삽입될 때, 광검출기(100)는 클로의 외부 방향으로의 부세력(付勢力)(energizing force)에 의해 계기 패널에 고정된다.
센서 신호를 외부로 출력하기 위한 외부 출력 단자인 단자(60)는 케이스(10)의 원통 내에 삽입되도록 몰드성형되고, 단자(60)의 일부는 케이스(10) 내에 매설된다. 케이스(10)와 협력하여 커넥터를 구성하도록 단자(60)의 일측 단부는 케이스(10)로부터 노출되고, 광센서(20)는 회로 기판(30)을 통해 타측 단부에 전기적으로 접속된다.
케이스(10)는 또한 차광 부재(40)를 고정하기 위한 설치 구멍(11)도 포함한다.
도1b에 도시된 바와 같이, 광센서(20)는 2종류의 수광 소자, 즉 태양광의 일사 방향을 검출하기 위한 일사 센서용 수광 소자(21) 및 차량 상부의 조도를 검출하기 위한 조도 센서용 수광 소자(22)를 포함한다. 수광 소자(21 및 22)는 광다이오드 또는 광 트랜지스터와 같은 광전 변환 소자로 구성된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 일사 센서용 수광 소자(21)는 태양광의 일사 방향을 검출하기 위해 2개 의 수광부를 포함한다.
수광 소자(21 및 22)는 동일 평면 상에 서로 이격되어 배치된다. 본 실시예에 있어서, 수광 소자(21 및 22)는 검출 신호 추출 전극(detection signal fetching electrode)인 리드 프레임(23) 상에 장착되고, 투명 몰드 수지(24)를 이용하여 몰드성형되어, 그에 따라 광센서(20)를 구성한다. 전술된 바와 같이 구성된 광센서(20)는 도1a에 도시된 바와 같이 회로 기판(30) 상에 장착되고, 수광 소자(21 및 22)는 리드 프레임(23)을 통하여 회로 기판(30)에 전기적으로 접속된다. 몰드 수지(24)로서, 에폭시 수지와 같이 성형성(moldability)이 우수한 광 투과성 수지가 사용되는 것이 바람직할 수 있다.
차광 부재(40)는 합성 수지로 이루어지고, 그 단부는 차광 부재(40)를 케이스(10)에 고정시키기 위해 케이스(10)의 설치 구멍(11)에 삽입되는 설치 클로(41)를 갖는다. 케이스(10)에 설치된 상태에서 일사 센서용 수광 소자(21)로 소정의 지향 특성을 제공하기 위해서, 차광 부재(40)는 적어도 몰드 수지(24)의 상면 일부를 커버하는 차광부(42)를 갖는다. 따라서, 일사 센서는 일사 센서용 수광 소자(21) 및 차광부(42)로 구성된다. 이하, 수광 소자(21 및 22)와 차광부(42) 사이의 위치 관계 및 수광 소자(21 및 22)의 지향 특성이 설명된다.
광학 렌즈(50)는 착색 글래스 또는 반투명 수지로 이루어지고, 도1a에 도시된 바와 같이 컵 형상으로 형성된다. 광학 렌즈(50)는 케이스(10)의 상단부에 감입되고, 케이스(10)에 의해 광센서(20)의 상부에 지지된다. 광학 렌즈(50)의 내주면(하면)의 대략 중앙 부분에, 요면부(concave portion)(51)가 형성된다. 요면부(51) 로 인해, 광학 렌즈(50)는 렌즈 기능을 갖게 된다. 광학 렌즈(50)가 렌즈 기능을 갖게 하기 위해서, 오목 렌즈 이외에 프리즘 집합체 렌즈(프레넬 렌즈) 등을 사용하는 것도 가능하다.
따라서, 광학 렌즈(50)의 표면측에 조사되는 광은 광학 렌즈(50)를 통과하여, 차광 부재(40)에 조사된다. 이렇게 해서, 차광 부재(40)에 의해 차단되지 않는 부분을 통과한 광은 광센서(20)의 수광 소자(21 및 22)에 조사된다. 광 조사에 의해, 각 수광 소자(21 및 22)로부터 수광량에 따른 전기 신호가 출력된다. 상세하게는, 광검출기(100)의 표면에 조사되는 광은 광학 렌즈(50)를 구성하는 재료의 형상 및 굴절률에 따라 그 광학 경로를 변경하면서, 광학 렌즈(50) 내를 진행한다. 광은 광학 렌즈(50)로부터 광센서(20)를 향하여 출사되어, 차광 부재(40)에 의해 차단되지 않는 부분을 통해 광센서(20)에 도달한다.
도2를 참조하여, 수광 소자(21 및 22)와 차광부(42) 사이의 위치 관계 및 수광 소자(21 및 22)의 지향 특성이 설명된다. 도2는 광검출기(100)를 상부로부터 보았을 때의 수광 소자(21 및 22)의 일부의 확대 평면도이다. 편의상, 광학 렌즈(50)는 생략되어 있다.
본 실시예에서의 일사 센서는 차량의 자동 에어 컨디셔너용 일사 센서로서 적용된다. 태양이 차량의 직상에 있는 상태에서는, 직사 일광은 루프(roof)에 의해 차단되어, 탑승자는 복사열에 의해 그렇게 많은 영향을 받지는 않는다. 따라서, 차량 실내의 온도가 설정 온도로 되도록 에어 컨디셔너의 온도를 제어하는 것이 좋다.
그러나, 태양이 직상으로부터 벗어난 위치에 있는 상태에서는, 탑승자는 전면 글래스, 측면 글래스 등을 통해 입사하는 직사 일광에 노출되고, 복사열을 받아, 탑승자는 차량 실내의 온도 이상의 더위를 느끼게 된다. 따라서, 일사 센서는, 직사 일광이 운전석측으로부터 입사되는지 또는 조수석측으로부터 입사되는지에 따른, 즉 탑승자가 받는 복사열의 양에 따른 출력 특성(지향 특성)을 갖도록 요구된다.
본 실시예에 있어서, 도2에 도시된 바와 같이, 일사 센서용 수광 소자(21)는 동일 평면 상에 서로 이격되어 형성되는 2개의 수광부를 갖는다. 2개의 수광부는 대략 동일 면적 및 (장방형과 같은) 대략 동일 형상을 갖고, 선대칭으로 제공된다. 차광 부재(40)의 차광부(42)는, 일사 센서용 수광 소자(21)의 2개의 수광부의 선대칭선(도2에서의 파선)의 상부에, 그 선을 따라 경계 영역(2개의 수광부가 서로 대향하는 영역)의 양쪽 단부에 걸쳐 제공된다.
따라서, 차광부(42)에 의해, 수광부는 상이한 지향 특성을 갖고, 수광부에 입사하는 일사량에 따른 출력은 태양이 차량의 직상에 있는 상태에서 선대칭된다. 그러므로, 태양광의 일사 방향이 검출될 수 있다.
또한, 차광부(42)의 크기를 조정하여, 예를 들어 도3에 도시된 바와 같이 태양이 차량의 직상에 있는 상태에서 2개의 수광부에 있어서 동일 면적만큼만 직사 일광이 차단되도록 하는 것도 가능하다. 그 구성에 있어서, 예를 들어, 일사 센서는, 태양이 차량의 직상에 있어서 차체의 루프에 의해 직사 일광이 차단되는 상태에서는 출력이 억제되고, 태양의 기울기가 직사 일광의 양이 많은 약 30도일 경우 에는 센서 출력이 피크가 되는 지향 특성을 가질 수 있다. 즉, 직사 일광에 의한 더위가 보다 정확하게 보정될 수 있다. 도3은 본 실시예의 변형예를 도시한 평면도이다.
적어도 2개의 수광부의 경계 영역의 상부에 차광부(42)를 제공하는 것이 좋다. 따라서, 차광부(42)는 항상 2개의 수광부의 선대칭선을 따르는 방향으로 경계 영역의 대향하는 양쪽 단부에 걸쳐 제공되어야 하는 것은 아니다. 그러나, 2개의 수광부의 검출 면적이 (태양이 직상으로부터 벗어난 상태에서) 직사 일광이 비스듬히 입사하는 때에 보다 넓어지면, 일사 방향을 검출하기가 어려워진다. 그 결과, 차광부(42)는 적어도 경계 영역의 서로 대향하는 양쪽 단부에 걸쳐 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도4에 도시된 바와 같이, 차광부(42)는 가교구성일(bridged) 수도 있다. 도4는 본 실시예의 변형예를 도시한 평면도이다.
본 실시예에 있어서, 도2에 도시된 바와 같이, 2개의 수광부를 갖는 일사 센서용 수광 소자(21)는 2개의 칩으로 구성된다. 대안적으로, 수광 소자(21)가 단일 칩으로 형성되고, 2개의 수광부가 분리되는 구성이 채택될 수도 있다.
본 실시예에서의 조도 센서는 차량 라이트의 자동 점/소등 제어기용 조도 센서로서 적용된다. 따라서, 조도 센서는 차량 외부의 조도를 검출하기 위해 상부에 출력 특성(지향 특성)을 가져야 한다.
본 실시예에 있어서, 도2에 도시된 바와 같이, 일사 센서의 구성요소인 차광부(42)는 조도 센서용 수광 소자(22)의 수광을 방해하지 않도록 제공된다. 따라서, 일사 센서는 상부에 지향 특성을 가질 수 있다.
조도 센서용 수광 소자(22)의 형성 위치가 특히 제한되지는 않는다. 그러나, 조도 센서용 수광 소자(22)의 지향 특성을 확보하기 위해, 도1b 및 도2에 도시된 바와 같이, 소정의 수광 영역(본 실시예에 있어서는, 도2에서 차광 부재(40)에 의해 차단되지 않는 영역)의 주변은 소정의 수광 영역 이외의 영역으로부터 불필요한 광이 입사하지 않도록 (본 실시예에서의 차광 부재(40)에 의해) 차단된다. 따라서, 도4에 도시된 바와 같이, 조도 센서용 수광 소자(22)가 차광 부재(40)의 근처에 제공되면, 조도 센서용 수광 소자(22)에 입사하는 광의 일부는 태양의 위치에 따라 차광 부재(40)에 의해 차단되고(도4에서, 태양이 차량의 우측에 존재할 경우), 센서 출력이 감소하며, 몇몇 경우에는 소정의 센서 출력(지향 특성)이 얻어지지 않을 수도 있다(지향 특성이 차량의 상부로부터 좌측으로 벗어나게 된다).
따라서, 도2에 도시된 바와 같이, 일사 센서용 수광 소자(21)의 2개의 수광부의 선대칭선(도2에서의 파선) 상에, 즉 2개의 수광 소자를 연결하는 방향(2개의 수광부의 선대칭선에 수직인 방향)에 있어서 대략 중심 위치에 조도 센서용 수광 소자(22)를 제공하는 것이 바람직하고, 또한 조도 센서용 수광 소자(22)의 형성 위치에 따라 차광부(42)를 제공하는 것이 바람직하다. 이 경우, 태양의 위치에 관계없이 광검출기(100)의 크기를 증가시키지 않고도, 소정의 센서 출력(지향 특성)이 얻어질 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예의 광검출기(100)는 단일 패키지 내에 태양광의 일사 방향을 검출하기 위한 자동 에어 컨디셔너용 일사 센서 및 차량의 직상으로부터의 광을 검출하기 위한 차량 라이트용 조도 센서를 갖는다. 그 결과, 이들 센서 가 별개로 패킹되어, 차량의 계기 패널에 설치된 경우와 비교하여 볼 때 설치 공간이 감소될 수 있다. 따라서, 외관도 또한 향상되고, 부품수 및 차량으로의 설치 공정수도 또한 감소될 수 있다.
이들 센서가 단일 패키지 내에 배치되어도, 일사 센서 및 조도 센서의 소정의 지향 특성이 확보될 수 있다.
바람직하게는, 본 실시예에서 도시된 광검출기(100)는, 도2에 도시된 바와 같이, 일사 센서용 수광 소자(21)가 차량의 전방측에 위치되고, 조도 센서용 수광 소자(22)는 차량의 후방측에 위치되도록 수광 소자(21 및 22)가 차량의 계기 패널에 배치되는 구성을 갖는다. 광검출기(100)가 이러한 방식으로 차량에 배치되면, 차광부(42)는 차량의 전방측에 위치되어, 차량의 전방으로부터의 광(예를 들어, 다가오는 차량의 헤드 라이트)이 차광부(42)에 의해 차단된다. 따라서, 차량의 전방으로부터의 광은 조도 센서용 수광 소자(22)에 의해 검출되고, 차량의 라이트가 오소등되는 것이 방지될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 차광부(42)가 도2에 도시된 바와 같은 형상으로 제공되는 예시가 기술되었다. 그러나, 일사 센서용 수광 소자(21) 및 조도 센서용 수광 소자(22)의 지향 특성이 확보될 수 있으면, 차광부(42)는 도5에 도시된 바와 같이 T-자 형상을 가질 수도 있다. 이 경우, 차광부(42)의 강도가 향상된다. 도5는 본 실시예의 변형예를 도시한 평면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예가 전술되었음에도 불구하고, 본 발명은 전술된 실시예에 한정되지 않고, 다양하게 변형될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 일사 센서용 수광 소자(21) 및 조도 센서용 수광 소자(22)가 리드 프레임(23) 상에 장착되고, 투명 몰드 수지(24)로 몰드성형되어, 그에 따라 광센서(20)를 형성하는 예시가 기술되었다. 그러나, 몰드 수지(24)가 항상 사용되어야 하는 것은 아니다. 수광 소자(21 및 22)는 (글래스, 수지 등으로 이루어진) 투명 기판에 제공될 수도 있고, 수광 소자(21 및 22)는 겔 보호제로 코팅될 수도 있다.
본 실시예에 있어서, 차광부(42)가 광센서(20)로부터 분리되어 제공된 차광 부재(40)의 일부인 예시가 기술되었다. 대안적으로, 차광부(42)는 광센서(20)의 구성요소인 몰드 수지(24)의 상면에 형성되는 차광막일 수도 있다. 차광부(42)는 캡인 광학 렌즈(50)에 형성될 수도 있다.
본 실시예에 있어서, 일사 센서용 수광 소자(21) 및 조도 센서용 수광 소자(22)가 분리되어 제공된 예시가 기술되었다. 대안적으로, (1개의 소자를 2부분으로 분할함으로써 얻어지는 또는 2개의 소자인) 한 쌍의 조도 센서용 수광 소자(22)가 사용되고, 2개의 소자가 일사 센서용 수광 소자(21)의 2개의 수광부의 선대칭선에 대하여 서로 대향하는 위치에 제공되는 또다른 구성이 채택될 수도 있다. 이 경우, 조도 센서용 수광 소자(22)는 일사 센서용 수광 소자(21)의 2개의 수광부의 선대칭선 상에 제공되지 않는다. 그러나, 조도 센서의 출력으로서 한 쌍의 일사 센서용 수광 소자(21)의 출력의 합을 이용함으로써, 태양의 위치에 관계없이 광검출기(100)의 크기를 증가시키지 않고도, 조도 센서는 소정의 센서 출력(지향 특성)을 얻을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 일사 센서용 수광 소자(21) 및 조도 센서용 수광 소자(22)가 분리되어 제공되는 예시가 기술되었다. 대안적으로, 수광 소자(21 및 22)는 단일 칩으로 제공될 수도 있다. 이러한 구성에 있어서, 수광 소자(21 및 22)는 일사 센서용 수광 소자(21) 및 조도 센서용 수광 소자(22)가 배치되는 상태(위치 정밀도가 향상되는 상태)에서 수광 소자(21 및 22)가 차광부(42)에 대해 일괄적으로 배치되어, 일사 센서 및 조도 센서 양쪽 모두의 지향 특성이 보다 용이하게 확보된다.
예를 들어, 도6에 도시된 바와 같이, 일사 센서용 수광 소자(21)가 장착된 칩 상에 일사 센서용 수광 소자(21)의 2개의 수광부 사이에 한 쌍의 조도 센서용 수광 소자(22)를 끼워넣어 제공함으로써, 수광 소자(21 및 22) 및 차광부(42)가 일괄적으로 배치될 수 있다. 따라서, 일사 센서 및 조도 센서 양쪽 모두의 지향 특성이 보다 용이하게 확보될 수 있다. 조도 센서용 수광 소자(22)가 일사 센서용 수광 소자(21)의 2개의 수광부의 선대칭선 상에 제공되지 않음에도 불구하고, 광검출기(100)의 크기를 증가시키지 않고도, 조도 센서는 소정의 센서 출력(지향 특성)을 얻을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 케이스(10)의 설치 구멍(11)에 차광 부재(40)의 설치 클로(41)를 삽입하여 고정하고, 그에 따라 수광 소자(21 및 22)에 대하여 차광부(42)를 배치하는 예시가 기술되었다. 그러나, 배치 방법은 전술된 예시에 한정되지는 않는다.
차광부(42)가 차광 부재(40)의 적어도 일부인 경우, 광센서(20)의 구성요소 인 몰드 수지(42)에 오목부를 제공하고, 오목부에 차광 부재(40)의 적어도 일부를 감입함으로써, 차광부(42)가 수광 소자(21 및 22)에 대하여 배치될 수도 있다. 감입에 의해, 차광 부재(40)는 배치와 동시에 몰드 수지(24)에 고정될 수도 있다.
특히, 도7a 및 도7b에 도시된 바와 같이, 차광부(42) 형상의 적어도 일부에 대응하는 오목부(24a)가 몰드 수지(24)의 상면에 제공되면, 차광부(42)를 오목부(24a)에 직접 감입함으로써 배치가 실행된다. 그 결과, 일사 센서용 수광 소자(21) 및 조도 센서용 수광 소자(22)에 대하여 차광부(42)의 배치의 정밀도가 더욱 향상된다. 도7a 및 도7b는 차광부(42)와 수광 소자(21 및 22) 사이의 배치에 대한 변형예를 도시한 도면이다. 도7a는 광센서(20)의 투시도이고, 도7b는 차광부(42)가 광센서(20)에 조립된 상태를 도시한 확대 단면도이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 일사 센서 및 조도 센서가 차량의 계기 패널 내에 서로 분리되어 제공되는 경우보다 설치 공간이 감소될 수 있고, 이들 센서가 단일 패키지 내에 형성되기 때문에, 부품의 수 및 차량으로의 설치 공정의 수도 또한 감소될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 태양의 위치에 관계없이 광검출기의 크기를 증가시키지 않고도, 조도 센서는 소정의 센서 출력(지향 특성)을 얻을 수 있고, 차량의 전방으로부터의 광이 차광부에 의해 차단되어 차량의 전방으로부터의 광으로 인한 차량 라이트의 오소등이 방지될 수 있으며, 일사 센서용 수광 소자 및 조도 센서용 수광 소자에 대한 차광부의 배치의 정밀도가 향상될 수 있다.

Claims (12)

  1. 2개의 수광부가 서로 이격되어 형성되고, 상기 2개의 수광부에 입사하는 일사량에 따라 검출 신호를 출력하는 일사 센서용 수광 소자(photosensitive element);
    상기 2개의 수광부와 이격되고, 상기 2개의 수광부의 경계 영역과 상이한 영역에 형성되며, 차량 상부의 조도를 검출하는 조도 센서용 수광 소자; 및
    적어도 상기 2개의 수광부의 경계 영역의 상부에 제공되는 차광부
    를 포함하고,
    여기서, 상기 일사 센서용 수광 소자, 상기 조도 센서용 수광 소자 및 상기 차광부는 동일 패키지 내에 제공되는
    광검출기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 수광부를 갖는 상기 일사 센서용 수광 소자 및 상기 조도 센서용 수광 소자는 단일 칩 내에 제공되는
    광검출기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 2개의 수광부는 대략 동일 면적 및 대략 동일 형상을 갖고, 선대칭으로 배치되며, 차광부는 상기 2개의 수광부의 선대칭선 상부에, 상기 선대칭선을 따라 적어도 상기 경계 영역의 양쪽 단부에 걸쳐 제공되는
    광검출기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조도 센서용 수광 소자는 상기 2개의 수광부의 선대칭선 상에 제공되는
    광검출기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 일사 센서용 수광 소자는 차량의 전방측에 위치되도록 배치되고, 상기 조도 센서용 수광 소자는 상기 차량의 후방측에 위치되도록 배치되는
    광검출기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 조도 센서용 수광 소자는, 상기 2개의 수광부의 선대칭선에 대하여 서로 대향하는 위치에 제공되는 한 쌍의 수광 소자를 포함하는
    광검출기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 한 쌍의 조도 센서용 수광 소자는 상기 2개의 수광부 사이에 끼워져 제공되는
    광검출기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 일사 센서용 수광 소자 및 상기 조도 센서용 수광 소자는 리드 프레임 상에 장착되고, 투명 수지를 이용하여 일체로 몰드성형되는
    광검출기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차광부는 상기 투명 수지의 상면에 형성되는 차광막인
    광검출기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 차광부는 상기 투명 수지로부터 분리되어 제공되는 차광 부재의 적어도 일부인
    광검출기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 투명 수지는 오목부(recess)를 포함하고, 상기 차광 부재의 일부를 상기 오목부에 감입함으로써 상기 차광부가 배치되는
    광검출기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 차광부가 배치된 위치에 대응하여 상기 투명 수지의 상면에 상기 차광부의 적어도 일부에 따른 형상으로 형성되는
    광검출기.
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