JPH0481628A

JPH0481628A - 受光センサ

Info

Publication number: JPH0481628A
Application number: JP19679990A
Authority: JP
Inventors: Takashi Osawa; 隆司大沢
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1992-03-16

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）この発明は、例えば自動車のインストルメントパネル等
に設けられて日射量の検出等に用いられる受光センサに
関する。

（従来の技術）従来の受光センサは、第６図に示されるように、ケース
ＡとこのケースＡの上部に設けられた減光フィルタＢと
、この減光フィルタＢと平行に所定の距離をおいてケー
スＡ内に収納された受光素子Ｃとから成り、前記減光フ
ィルタＣは、ポリカーボネイト等の合成樹脂材を均一の
厚みに加工したものを用いるようにしていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述の受光センサにおいては、受光素子
の受光面に対する入射角が大きくなるほど減光フィルタ
の透過距離が長くなり、透過率δＸは、透過距離Ｘの関
数として表わされる周知の関係式δｘ＝ｅ−に−ｘから
明らかなように、Ｘが大きいほど小さくなる。このため
、光線の入射角を可変させて得られたセンサの指向特性
は、受光面に対して光が垂直に入射する場合（入射角Ｏ
°）の出力値を１００［％］とする相対感度で表わすと
、第４図の波線で示されるように、入射角が大きくなる
につれて感度が大きく減少する特性となり、このセンサ
を水平において日射量を検出する場合には、低日射高度
時の検出感度があまり良くないという欠点があった。

特に、このような欠点は、受光素子が感知する光の波長
領域と減光フィルタで吸収する光の波長頭載が重なるよ
うな場合に最も顕著に現われる。

そこで、この発明においては、上記欠点を解消し、入射
角が大きくなる時の検出感度を向上させた受光センサを
提供することを課題としている。

（課題を解決するための手段）しかして、この発明の要旨とするところは、ケースと、
このケースに設けられた減光フィルタと、前記ケースに
収納され前記減光フィルタを介して受光する受光素子と
を有し、前記減光フィルタの厚みを前記受光素子の受光
面と対向する部位から遠ざかるにつれて薄クシたことに
ある。

（作用）したがって、受光素子の受光面に到達する光の減光フィ
ルタを通過する距離は、減光フィルタの厚みが一定であ
れば入射角が大きくなるほど一律に大きくなるが、本願
によれば、減光フィルタの厚みが受光面に対向する部位
から離れるにしたがって薄くなっているので、入射角が
太き（なっても入射光の一部に対しては相対的に通過距
離が短くなって従来のセンサに比べて透過率が良くなり
、第４図の実線で示すようにセンサ自体の指向特性をに
ぶらせることができるで、上記課題を達成することがで
きるものである。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、受光センサ１は、例えば自動車のイン
ストルメントパネル２の上面に取付けられて自動車用空
調装置を制御するために必要な日射条件を検出するため
の日射センサ等として用いられ、ケース３の一端に減光
フィルタ４が設けられ、ケース３の内部には受光素子５
が収納されている。

ケース３は、筒状のもので、減光フィルタ４が設けられ
ている一端周縁につば部３ａが形成され、このつば部３
ａをインストルメントパネル２に形成された取付孔６周
縁の段部６ａに係合し、該ケース３の端面をインストル
メントパネル２の表面に一致させて固定されている。

減光フィルタ４は、その具体的な形状は後述するが、例
えばポリカーボネイト等の合成樹脂からなり、特に可視
光線の透過を制限するもので、その表面はインストルメ
ントパネル２の表面に一致するよう平坦になっている。

尚、この実施例においては、減光フィルタ４をケース３
と別体のものとしているが、ケース３と同じ素材を用い
て一体成形するものであってもよい。

受光素子５は、不活性の透明な樹脂コート７に保護され
たフィルム状のもので、前記ケース３に固定された基台
８の一端に取付けられ、減光フィルタ４から所定の間隙
をおいて受光面が該減光フィルタ４の中央に対向するよ
う配置されている。

この受光素子５には、第３図の■に示すように、相対感
度のピーク値が約６００〜８００（ｎｍ）の範囲内にあ
る可視光線と近赤外線の両方を検出できるものが用いら
れている。

前記基台８の固定手段としてはいろいろ考えられるが、
ここでは基台８の周壁にくさび状の突起８ａを形成し、
これに対してケース３の周壁にはこの突起８ａと嵌合す
る嵌合孔３ｂを設け、基台８をケース３内に挿入するこ
とによりワンタッチで所定の位置に固定される形式が用
いられている。

そして、前記受光素子５からの出力信号は、基台８に取
付けられたリードフレーム９を介し、基台８の受光素子
５を有する側と反対側の面に設けられた固定片１０に固
定されているリード線１１から取出されるようになって
いる。

次に、減光フィルタ４の形状を第２図に基づいて説明す
る。

第２図番ζおいて、前記受光センサ１の減光フィルタ４
と受光素子５とだけを取出した図が示され、減光フィル
タ４は、受光素子５が対向する部位に該受光素子５の受
光面とほぼ同じ面積を有する平面部４ａが形成されてい
る。この平面部４ａにおいて減光フィルタ４の厚みは最
大であり、この平面部４ａから周縁に向かうにつれて、
即ち、受光素子５の受光面と対向する部位から遠ざかる
につれて減光フィルタ４の厚みが徐々に薄くなるように
なっている。

特に、この実施例においては、受光素子５の周縁に着目
してこの部分に入射する光の入射角を変更した場合を考
えると、入射角が２０°がら７０’にかけて変更しても
光の減光フィルタ４を透過する距離がほぼ等しくなるよ
うにしである。即ち、入射角２０°での減光フィルタ４
の透過層＃ＡＡ　’入射角３０°での透過距離ＢＢ’　
　４５°での透過距離ｃｃ’、６０°テノ透過距離ＤＤ
’、７０’での透過距離ＥＥ’を代表的に抽出して見た
場合に、ＡＡ“＝ＢＢ　’　＝ＣＣ“−ＤＤ　’　＝Ｅ
Ｅ“がほぼ成立するように減光フィルタ４の内面形状が
決定されている。

尚、第二図のカンコ内の数字は、この受光センサ１を日
射センサとして用い、該センサを水平に配した場合にお
ける太陽の地平線からの高度を示しである。また、減光
フィルタ４や樹脂コート７に光が入射およびそこから射
出する場合には屈折するが、無視できないほど透過距離
に大きな影響はないので、第２図においては直線をもっ
て入射光を示しである。

上記構成において、この受光センサ１の相対感度の特性
を従来の均一な厚みの減光フィルタを用いたものと比較
すると、従来の受光センサにおいては、受光素子のどの
部分においても透過率の等しい光が入射するので、入射
角が大きくなるにつれて受光面に到達する光はどの部分
でも同じ割合で減衰することになるが、本発明のものに
おいては、受光素子５の一部に対して、入射角にかかわ
らず減光フィルタ４の透過距離が略等しくなる部分があ
り、その部分については入射角が大きくなるにしたがっ
て他の部分に比べて透過率の大きい光が到達する。この
ため、本願の受光センサ１の相対感度をみれば、第３図
の波線で示す従来の受光センサの特性に対し、実線で示
すようにスペクトルの幅が拡がる指向性の低下した特性
となり、入射角が大きい場合（カッコ内の数値で示す入
射高度で表現すれば、入射高度が低い場合）の受光感度
を高めることができるものである。

尚、従来の受光センサにおいては、第３図の■に示す近
赤外領域の光のみを感知する受光素子を用いる場合が多
く、この場合に減光フィルタとして可視光を減光するも
のを用いれば、減光フィルタの形状をどのように調節し
ても透過率に大きな影響はないが、近赤外線のみならず
照明灯等の可視光の検出をも可能にするために、第３図
の■に示す可視光センサの感知領域の一部を含むような
本実施例の受光素子（第３図のＨに示す）を用いる場合
には、減光フィルタ４の形状が太き、く透過率に影響す
る。このため、前記減光フィルタ４の形状は特に可視光
を感知できる受光素子を用いた場合に有益となる。

この場合に、前記減光フィルタが近赤外線を減光するも
のであれば、近赤外領域の光を感知する受光素子を用い
ても同様の作用、効果がある。

さらに、減光フィルタ４としては、第５図に示すように
、受光素子５の周縁に入射する光に対し、入射角が４５
°から７０°に変化しても減光フィルタ４の透過距離が
ほぼ等しくなるような厚みのものを用いても良い。

また第４図の波線で示す特性スペクトルよりも幅の広い
特性スペクトルが得られれば、入射角の大きい光に対す
る感度が向上することから、第２図に示すように、ＡＡ
’＝ＢＢ“−ｃｃ”−ＤＤ＝ＥＥ　’である必要はなく
、ＡＡ′〉ＢＢ′〉ＣＣ’　＞ＤＤ　’　＞ＥＥ　’と
しても良い。また、ＡＡ’＜ＢＢ“＜ＣＣ’　＜ＤＤ　
’　＜ＥＥ　’であっても、減光フィルタの厚みを受光
素子５の対向部位から遠ざかるにつれて徐々に薄くすれ
ば、同様の作用、効果が得られるものである。

（発明の効果）以上述べたように、この発明によれば、減光フィルタの
厚みを、受光素子が対向する部位がら遠ざかるにつれて
薄くし、入射角が大きい場合に減光フィルタの通過距離
が入射光の一部について相対的に短くなるようにして透
過光量を従来に比べて多くなるようにしたので、光の入
射角が大きい場合の感度を高めることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の受光センサに係る実施例を示す断面
図、第２図は同上における受光センサの減光フィルタと
受光素子を示す拡大図、第３図は近赤外線センサの相対
感度（Ｊ）、本願センサの相対感度（■）、可視光セン
サの相対感度（ＩＩ［）を示す特性線図、第４図は入射
角（または入射高度）に対する相対感度を示す特性線図
、第５図は減光フィルタの他の実施例を示す拡大図、第
６図は従来の受光センサを示す断面図である。ｌ・・・受光センサ、３・・・ケース、４・・・減光フ
ィ）Ｌｉり、５・・・受光センサ。区

Claims

【特許請求の範囲】

　ケースと、このケースに設けられた減光フィルタと、
前記ケースに収納され前記減光フィルタを介して受光す
る受光素子とを有し、前記減光フィルタの厚みを前記受
光素子の受光面と対向する部位から遠ざかるにつれて薄
くしたことを特徴とする受光センサ。