(57)【要約】【課題】製造コストの増大が抑制された光センサを提供する。【解決手段】受光素子（１０）と、発光素子（２０）と、受光素子と発光素子それぞれを搭載する搭載部（３０）と、搭載部と共に、受光素子と発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部（４０）と、を有する光センサ。蓋部は、受光素子が受光する光、および、発光素子が発光する光それぞれを透光する材料から成り、蓋部の内面における受光素子に対応する部位（４１）は、蓋部に入射した光を受光素子に集光するべく曲面形状を成し、蓋部の内面における発光素子に対応する部位（４２）は、発光素子が発光した光を蓋部の外部に出射するべく曲面形状を成している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を電気信号に変換する受光素子（１０）と、
電気信号を光に変換する発光素子（２０）と、
前記受光素子と前記発光素子それぞれを搭載する搭載部（３０）と、
該搭載部に固定されることで、前記搭載部と共に、前記受光素子と前記発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部（４０）と、を有する光センサであって、
前記蓋部は、前記受光素子が受光する光、および、前記発光素子が発光する光それぞれを透光する材料から成り、
前記蓋部の内面における前記受光素子に対応する部位（４１）は、前記蓋部に入射した光を前記受光素子に集光するべく曲面形状を成し、前記蓋部の内面における前記発光素子に対応する部位（４２）は、前記発光素子が発光した光を前記蓋部の外部に出射するべく曲面形状を成していることを特徴とする光センサ。
【請求項２】
前記蓋部の内面における前記受光素子に対応する部位は、前記蓋部に入射した光を前記受光素子に集光するべく、前記蓋部の内面における前記発光素子に対応する部位よりも表面粗さが滑らかであり、
前記蓋部の内面における前記発光素子に対応する部位は、前記発光素子が発光した光を前記蓋部の外部に拡散するべく、前記蓋部の内面における前記受光素子に対応する部位よりも表面粗さが粗いことを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
【請求項３】
前記蓋部の内面における前記受光素子に対応する部位は、前記受光素子から前記蓋部に向かう方向に凹んだ曲面形状を成し、
前記蓋部の内面における前記発光素子に対応する部位は、前記発光素子から前記蓋部に向かう方向に凹んだ曲面形状を成すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光センサ。
【請求項４】
前記蓋部の内面における前記受光素子に対応する部位は、球体の表面形状を成し、
前記蓋部の内面における前記発光素子に対応する部位は、扁球の表面形状を成していることを特徴とする請求項３に記載の光センサ。
【請求項５】
前記蓋部の内面における前記受光素子に対応する部位と、前記蓋部の内面における前記発光素子に対応する部位とが連なって一つの曲面を成していることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の光センサ。
【請求項６】
車両の進行方向側に前記受光素子に対応する部位が位置し、前記車両の後退方向に前記発光素子に対応する部位が位置するように、前記車両に搭載され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。
【請求項７】
前記蓋部の外面はドーム形状を成していることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の光センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子と、発光素子と、受光素子と発光素子それぞれを搭載する搭載部と、搭載部と共に、受光素子と発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部と、を有する光センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、受光素子と、発光素子と、これら素子を収容するハウジングと、を有する日射センサーが提案されている。ハウジングは、受光素子に入射する太陽光を減衰させるのに適した半透明プラスチック材によって成形されている。そしてハウジングには、ハウジングとは別色のプラスチック材により成るフィルターが一体に成形されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６０１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、特許文献１に記載された日射センサーでは、半透明プラスチックから成るハウジングと、ハウジングとは別色のプラスチックから成るフィルターとが一体に形成されている。そのため、形成材料の種類が増大し、製造コストがかかる、という問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、製造コストの増大が抑制された光センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明は、光を電気信号に変換する受光素子（１０）と、電気信号を光に変換する発光素子（２０）と、受光素子と発光素子それぞれを搭載する搭載部（３０）と、該搭載部に固定されることで、搭載部と共に、受光素子と発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部（４０）と、を有する光センサであって、蓋部は、受光素子が受光する光、および、発光素子が発光する光それぞれを透光する材料から成り、蓋部の内面における受光素子に対応する部位（４１）は、蓋部に入射した光を受光素子に集光するべく曲面形状を成し、蓋部の内面における発光素子に対応する部位（４２）は、発光素子が発光した光を蓋部の外部に出射するべく曲面形状を成していることを特徴とする。
【０００７】
このように本発明によれば、蓋部（４０）に、受光素子（２０）に対応する曲面（４１）と、発光素子（２０）に対応する曲面（４２）とが形成され、蓋部（４０）に入射した光が受光素子（１０）に入射され、発光素子（２０）の発光した光が蓋部（４０）の外部に出射される。これによれば、蓋部（４０）に入射した光を受光素子（１０）に集光し、発光素子（２０）が発光した光を蓋部（４０）の外部に出射するために、蓋部（４０）が２つの異なる材料から形成される構成と比べて、形成材料の種類の増大が抑制され、製造コストの増大が抑制される。
【０００８】
本発明において、蓋部の内面における受光素子に対応する部位は、蓋部に入射した光を受光素子に集光するべく、蓋部の内面における発光素子に対応する部位よりも表面粗さが滑らかであり、蓋部の内面における発光素子に対応する部位は、発光素子が発光した光を蓋部の外部に拡散するべく、蓋部の内面における受光素子に対応する部位よりも表面粗さが粗い構成が好適である。
【０００９】
これによれば、蓋部（４０）の内面における受光素子（１０）に対応する部位（以下、第１部位（４１）と示す）が、蓋部（４０）の内面における発光素子（２０）に対応する部位（以下、第２部位（４２）と示す）よりも表面粗さが粗い構成と比べて、蓋部（４０）に入射した光を受光素子（１０）に集光することができる。また、第２部位（４２）が、第１部位（４１）よりも表面粗さが滑らかな構成と比べて、発光素子（２０）が発光した光を蓋部（４０）の外部に拡散することができる。この結果、受光素子（１０）の受光範囲が拡大されるとともに、発光素子（２０）の発光領域が拡大される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る光センサの概略構成を示す上面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】光センサの変形例を示す上面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を、車両に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１および図２に基づいて、本実施形態に係る光センサを説明する。なお、図１および図２では、後述する第１部位４１と第２部位４２との境界を明りょうとするために、境界を破線で示している。以下においては、互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。そしてｘ方向とｙ方向とによって規定される平面を規定平面と示す。ｘ方向は車両の左右方向、ｙ方向は車両の前後方向（進行・後退方向）に相当する。
【００１２】
図１および図２に示すように、光センサ１００は、受光素子１０と、発光素子２０と、搭載部３０と、蓋部４０と、制御部５０と、を有する。素子１０，２０および制御部５０それぞれは、搭載部３０と蓋部４０とによって構成される収納空間内に収納されており、蓋部４０を介して収納空間内に入射した光は、受光素子１０にて受光され、発光素子２０から出射された光は、蓋部４０を介して外部に出射される。光センサ１００は、日射センサとしての機能と、セキュリティインジケータとしての機能を果たすものである。光センサ１００は、受光素子１０の出力信号を解析することで太陽の位置などを算出し、発光素子２０を点灯駆動することで警告をユーザーに掲示する。このような機能を果たす素子１０，２０それぞれの駆動が、制御部５０によって成される。なお、上記した太陽の位置などの算出やユーザーへの警告は、制御部５０もしくは搭載される車両に設けられたＣＰＵによってなされる。
【００１３】
受光素子１０は、光を電気信号に変換するものである。具体的に言えば、受光素子１０はＰＤである。受光素子１０における搭載部３０に搭載される面の裏面が、受光面１０ａとなっており、受光面１０ａは規定平面に沿っている。受光面１０ａには、蓋部４０に入射し、蓋部４０にて集光された光が入射される。
【００１４】
発光素子２０は、電気信号を光に変換するものである。具体的に言えば、発光素子２０はＬＥＤである。発光素子２０における搭載部３０に搭載される面の裏面が、発光面２０ａとなっており、発光面２０ａは規定平面に沿っている。発光素子２０から出射される光は、蓋部４０を介して外部に出射される。
【００１５】
搭載部３０は、素子１０，２０、および、制御部５０を搭載するものである。搭載部３０は絶縁性の樹脂から成り、図示しないが、リードがインサート成形されている。そのリードの一端は、収納空間内に設けられ、その他端は、外部に露出されている。より詳しく言えば、リードの一端は、搭載部３０における素子１０，２０、および、制御部５０を搭載する搭載面３０ａ上に設けられており、リードの他端は、車両に設けられたソケット（図示略）に挿入されている。リードを介して、素子１０，２０、および、制御部５０それぞれが車両と電気的に接続される。
【００１６】
蓋部４０は、搭載部３０と共に、収納空間を構成するものである。蓋部４０の外面は、ドーム形状を成し、その縁部が、搭載部３０に固定される。これにより、搭載部３０と蓋部４０とによって収納空間が構成される。
【００１７】
蓋部４０は、受光素子１０が受光する光、および、発光素子２０が発光する光それぞれを透光する材料から成る。蓋部４０の内面における受光素子１０に対応する部位（以下、第１部位４１と示す）は、蓋部４０に入射した光を受光素子１０に集光するべく曲面形状を成している。具体的に言えば、第１部位４１は、受光素子１０から蓋部４０に向かう方向に凹んだ曲面形状を成し、球体の表面形状を成している。また、蓋部４０の内面における発光素子２０に対応する部位（以下、第２部位４２と示す）は、発光素子２０が発光した光を蓋部４０の外部に出射するべく曲面形状を成している。具体的に言えば、第２部位４２は、発光素子２０から蓋部４０に向かう方向に凹んだ曲面形状を成し、扁球の表面形状を成している。
【００１８】
本実施形態では、図１および図２に示すように、ｙ方向に第１部位４１と第２部位４２とが並んでおり、第１部位４１と第２部位４２とが連なって一つの曲面を成している。光センサ１００は、車両の進行方向側に第１部位４１が位置し、車両の後退方向側に第２部位４２が位置するように、車両に搭載される。このように光センサ１００が車両に搭載されることで、車両前方から車内に入射する太陽光が受光素子１０に入射される。
【００１９】
また、本実施形態では、蓋部４０に入射した光を受光素子１０に集光し、発光素子２０が発光した光を蓋部４０の外部に拡散するために、第１部位４１と第２部位４２それぞれの表面粗さに差を設けている。すなわち、第１部位４１は、第２部位４２よりも表面粗さが滑らかに加工され、第２部位４２は、第１部位よりも表面粗さが粗く加工されている。
【００２０】
次に、本実施形態に係る光センサ１００の作用効果を説明する。上記したように、蓋部４０に、受光素子１０に対応する曲面である第１部位４１と、発光素子２０に対応する曲面である第２部位４２とが形成され、蓋部４０に入射した光が受光素子１０に入射し、発光素子２０の発光した光が蓋部４０の外部に出射される。これによれば、蓋部４０に入射した光を受光素子１０に集光し、発光素子２０が発光した光を蓋部４０の外部に出射するために、蓋部が２つの異なる材料から形成される構成と比べて、形成材料の種類の増大が抑制され、製造コストの増大が抑制される。
【００２１】
蓋部４０に入射した光を受光素子１０に集光し、発光素子２０が発光した光を蓋部４０の外部に拡散するために、第１部位４１は、第２部位４２よりも表面粗さが滑らかであり、第２部位４２は、第１部位よりも表面粗さが粗くなっている。これによれば、第１部位が、第２部位よりも表面粗さが粗い構成と比べて、蓋部４０に入射した光を受光素子１０に集光することができる。また、第２部位が、第１部位よりも表面粗さが滑らかな構成と比べて、発光素子２０が発光した光を蓋部４０の外部に拡散することができる。この結果、受光素子１０の受光範囲が拡大されるとともに、発光素子２０の発光領域が拡大される。
【００２２】
第１部位４１と第２部位４２とが連なって一つの曲面を成している。これによれば、第１部位と第２部位それぞれが独立した曲面を成す構成と比べて、蓋部４０の体格の増大が抑制される。この結果、光センサ１００の体格の増大が抑制される。
【００２３】
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。
【００２４】
第１部位４１は、受光素子１０から蓋部４０に向かう方向に凹んだ曲面形状を成し、球体の表面形状を成している例を示した。しかしながら、第１部位４１の曲面形状としては上記例に限定されず、蓋部４０に入射した光を受光素子１０に集光する形状であれば適宜採用することができる。
【００２５】
第２部位４２は、発光素子２０から蓋部４０に向かう方向に凹んだ曲面形状を成し、扁球の表面形状を成している例を示した。しかしながら、第２部位４２の曲面形状としては上記例に限定されず、発光素子２０が発光した光を蓋部４０の外部に出射する形状であれば適宜採用することができる。
【００２６】
本実施形態では、進行方向側に第１部位４１が位置し、後退方向側に第２部位４２が位置するように、光センサ１００が車両に搭載される例を示した。しかしながら、光センサ１００の車両への搭載としては、上記例に限定されない。例えば、後退方向側に第２部位４２が位置し、進行方向側に第１部位４１が位置するように、光センサ１００を車両に搭載してもよい。このように光センサ１００が車両に搭載されることで、車両後方から車内に入射する太陽光が受光素子１０に入射される。
【００２７】
本実施形態では、第１部位４１は、第２部位４２よりも表面粗さが滑らかに加工され、第２部位４２は、第１部位よりも表面粗さが粗く加工されている例を示した。しかしながら、第１部位４１と第２部位４２それぞれの表面粗さを特に加工しなくとも良い。
【００２８】
本実施形態では、第１部位４１と第２部位４２とが連なって一つの曲面を成している例を示した。しかしながら、図３および図４に示すように、第１部位４１と第２部位４２それぞれが独立した曲面を成す構成を採用することもできる。これによれば、第２部位４２から蓋部４０の内部に入射した発光素子２０の光が、蓋部４０の内部にて反射を繰り返した後、第１部位４１を介して受光素子１０に入射することが抑制される。
【００２９】
上記したように、発光素子２０から出射され、蓋部４０に入射した光の一部は、蓋部４０内にて反射を繰り返し、受光素子１０に入射する虞がある。したがって、例えば光センサ１００の起動時、発光素子２０から光を出射させ、受光素子１０の出力信号の変動を診断することで、受光素子１０の出力特性を補正しても良い。詳しく言えば、先ず、発光素子２０から光を出射せずに、受光素子１０の出力信号を初期値として記憶する。その後、発光素子２０から光を出射させて、受光素子１０の出力信号を検査値として記憶する。次いで、検査値から初期値を減算した値と、発光素子２０から光が出射された際、受光素子１０から出力されることが期待される出力信号の期待値とを比較する。そして、両者の差に応じた補正値を算出し、その補正値でもって、受光素子１０の出力特性を補正する。このような補正処理は、制御部５０で行っても良いし、車両に搭載されたＣＰＵにて行ったも良い。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・受光素子
２０・・・発光素子
３０・・・搭載部
４０・・・蓋部
４１・・・第１部位
４２・・・第２部位
１００・・・光センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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