(57)【要約】【課題】短時間で所望の電圧レベルの検出信号（電気信号）を得ることが可能な光センサを提供する。【解決手段】透明板（９０）に光を照射する発光素子（１０）と、透明板にて反射された発光素子の光を受光し、電気信号に変換する複数の受光素子（３０）と、複数の受光素子それぞれから出力される電気信号の電圧レベルを調整する電圧調整部（５１）と、を有する光センサであって、複数の受光素子それぞれは光を電荷に変換し、その電荷に応じた電圧を電気信号として出力するものであり、電圧調整部は、複数の受光素子それぞれにて変換される電荷の量を個別に調整することで、複数の受光素子それぞれの電気信号の電圧レベルを個別に調整する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明板（９０）に光を照射する発光素子（１０）と、
前記透明板にて反射された前記発光素子の光を受光し、電気信号に変換する複数の受光素子（３０）と、
複数の前記受光素子それぞれから出力される電気信号の電圧レベルを調整する電圧調整部（５１）と、を有する光センサであって、
複数の前記受光素子それぞれは光を電荷に変換し、その電荷に応じた電圧を前記電気信号として出力するものであり、
前記電圧調整部は、複数の前記受光素子それぞれにて変換される電荷の量を個別に調整することで、複数の前記受光素子それぞれの電気信号の電圧レベルを個別に調整することを特徴とする光センサ。
【請求項２】
前記電圧調整部は、前記受光素子に蓄積された電荷を放電するためのスイッチ（５４，５４ａ，５４ｂ）と、前記スイッチの駆動を制御する制御部（５５）と、を有し、
前記制御部は、前記透明板に付着物が何も付着していない場合において複数の前記受光素子それぞれの電気信号の電圧レベルが同一となるように、複数の前記受光素子それぞれに対応する前記スイッチの駆動時間と非駆動時間とを個別に調整することを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
【請求項３】
前記制御部は、複数の前記受光素子それぞれの電気信号の電圧レベルが、前記透明板に付着物が何も付着していない場合に複数の前記受光素子の内の１つから出力されることが期待される電気信号の電圧レベルとなるように、複数の前記受光素子それぞれに対応する前記スイッチの駆動時間と非駆動時間とを個別に調整することを特徴とする請求項２に記載の光センサ。
【請求項４】
前記発光素子の発光量を調整する発光量調整部（５３）を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の光センサ。
【請求項５】
前記発光素子を１つ有す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】
複数の前記受光素子によって、出力端子が共通化された複数の受光素子群が構成されており、
前記電圧調整部によって、複数の前記受光素子群それぞれの電荷の量が個別に調整され、その電気信号の電圧レベルが個別に調整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】
複数の前記受光素子それぞれから出力される電気信号を処理する処理部（５２）を有し、
前記処理部は、前記透明板に付着物が何も付着していない場合において複数の前記受光素子それぞれから出力される電気信号の電圧レベルから複数の前記受光素子の電気信号の電圧レベルを減算した検査値が閾値よりも大きい場合、前記透明板に付着物が付着していると判定す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。
【請求項８】
前記処理部は、複数の前記受光素子それぞれに対応する複数の前記検査値の内、最も低い検査値が前記閾値よりも大きい場合、前記透明板に付着物が付着していると判定することを特徴とする請求項７に記載の光センサ。
【請求項９】
前記付着物は雨滴であり、
前記処理部は、複数の前記受光素子それぞれから出力される電気信号と前記閾値とに基づいて、前記透明板に雨滴が付着しているか否かを判定することを特徴とする請求項７または請求項８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、透明板に光を照射する発光素子と、透明板にて反射された発光素子の光を受光する受光素子と、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、光を車両のガラス面に照射する発光部と、ガラス面から反射された光を検出し、その検出した光に応じた検出信号を出力する検出光検出部と、検出信号に基づいて降雨を判定する信号処理部と、を備える車載レインセンサが提案されている。信号処理部は、基準信号に対する検出信号の比である光量比を算出し、それと晴れ時光量比とを比較して降雨の有無を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４０１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に示される車載レインセンサにおいて、複数の検出光検出部を有し、これら検出感度を個別に調整しようとした場合、発光部から発光される光の量（発光量）を各検出光検出部に応じて個別に調整する構成が考えられる。しかしながらこの場合、検出光検出部の数だけ、発光量を逐一調整しなくてはならず、検出感度（検出信号の電圧レベル）の調整に時間がかかる、という問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、短時間で所望の電圧レベルの検出信号（電気信号）を得ることが可能な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、透明板（９０）に光を照射する発光素子（１０）と、透明板にて反射された発光素子の光を受光し、電気信号に変換する複数の受光素子（３０）と、複数の受光素子それぞれから出力される電気信号の電圧レベルを調整する電圧調整部（５１）と、を有する光センサであって、複数の受光素子それぞれは光を電荷に変換し、その電荷に応じた電圧を電気信号として出力するものであり、電圧調整部は、複数の受光素子それぞれにて変換される電荷の量を個別に調整することで、複数の受光素子それぞれの電気信号の電圧レベルを個別に調整することを特徴とする。
【０００７】
このように本発明によれば、電圧調整部（５１）によって複数の受光素子（３０）それぞれにて変換される電荷の量が個別に調整され、複数の受光素子（３０）それぞれの電気信号の電圧レベルが個別に調整される。したがって、複数の受光素子それぞれに対応して発光素子の発光量を個別に逐一調整することで、複数の受光素子それぞれから所望の電圧レベルの電気信号を得る構成とは異なり、発光素子（１０）にて１度発光させるだけで、複数の受光素子（３０）それぞれから所望の電圧レベルの電気信号を得ることができる。このように本発明は上記した比較構成と比べて短時間で所望の電気信号を得ることができる。また本発明は上記した比較構成とは異なり、透明板（９０）に付着した付着物を電気信号の増減に基づいて検出する場合、発光素子（１０）を１度発光するだけで、所望の電圧レベルに調整された各受光素子（３０）の電気信号を得ることができる。
【０００８】
電圧調整部は、受光素子に蓄積された電荷を放電するためのスイッチ（５４，５４ａ，５４ｂ）と、スイッチの駆動を制御する制御部（５５）と、を有し、制御部は、透明板に付着物が何も付着していない場合において複数の受光素子それぞれの電気信号の電圧レベルが同一となるように、複数の受光素子それぞれに対応するスイッチの駆動時間と非駆動時間とを個別に調整する。
【０００９】
発光素子（１０）から出射される光には指向特性があるため、透明板（９０）にて反射され、複数の受光素子（３０）それぞれに入射する光の量にはバラツキがある。そのため、複数の受光素子（３０）それぞれの検出感度が異なる。これに対して、上記したように制御部（５５）にて複数の受光素子（３０）それぞれの検出感度が同一となるようにスイッチ（５４，５４ａ，５４ｂ）の駆動時間と非駆動時間とを個別に調整する。これにより、受光素子（３０）それぞれにて変換される電荷量のバラツキが抑制され、受光素子（３０）それぞれの検出感度のバラツキが抑制される。この結果、透明板（９０）に付着した付着物を受光素子（３０）の電気信号の増減に基づいて検出する場合、付着物の検出感度が向上される。
【００１０】
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけているが、この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る光センサの概略構成と透明板との位置関係を示す断面図である。
【図２】光センサの概略構成を示すブロック図である。
【図３】受光素子とスイッチの接続を示す回路図である。
【図４】発光素子の発光時間と受光素子の光電変換時間を示すタイミングチャートである。
【図５】付着物の検出処理を示すフローである。
【図６】受光素子とスイッチの接続の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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５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２では、複数の受光素子３０が配線基板７０の一箇所に集積されていることを示すために、複数の受光素子３０を破線で囲って示している。この破線で囲まれた領域内に、下記に示すスイッチ５４と抵抗５６がある。そして図４の横軸は時間を示し、各信号の値は電圧レベルを示している。発光素子１０に対応する信号は発光素子１０に流される電流量とその通電時間、すなわち、発光素子１０の発光量と発光時間を示し、受光素子３０に対応する信号は受光素子３０にて光電変換された電荷、すなわちその電荷に応じた電圧を示している。
【００１３】
図１に示すように、光センサ１００は、発光素子１０と、受光素子３０と、回路部５０と、配線基板７０と、を有する。発光素子１０は透明板９０に光を照射し、受光素子３０は透明板９０にて反射された発光素子１０の光を受光し、それを電気信号に変換する。図２に示すように回路部５０は電圧調整部５１と処理部５２を有する。電圧調整部５１は複数の受光素子３０それぞれから出力される電気信号の電圧レベルを調整し、処理部５２はその電圧レベルの調整された複数の受光素子３０それぞれから出力される電気信号を処理する。本実施形態において回路部５０は発光量調整部５３も有し、発光量調整部５３は発光素子１０の発光量を調整する機能を果たす。
【００１４】
発光素子１０は透明板９０を介して受光素子３０に光を照射するものである。本実施形態に係る発光素子１０はＬＥＤであり、配線基板７０に１つ設けられている。したがって、この１つの発光素子１０から出射され、透明板９０にて反射された反射光が複数の受光素子３０それぞれに入射する。なお、発光素子１０から出射される光には強度分布がある。そのため透明板９０に付着物が付着していなかったとしても反射光にも強度分布があり、所定時間当たりにおいて複数の受光素子３０それぞれに入射する光量には差がある。
【００１５】
複数の受光素子３０それぞれは光を電荷に変換し、その電荷に応じた電圧を電気信号として出力するものである。本実施形態に係る受光素子３０はＰＤであり、配線基板７０にマトリクス状に９つ設けられている（３行３列）。これら９つの受光素子３０それぞれに反射光が入射するが、上記したように複数の受光素子３０それぞれに入射する光量には差がある。しかしながら、後述するように複数の受光素子３０それぞれに対応するスイッチ５４の駆動時間と非駆動時間を個別に調整することで、見かけ上、複数の受光素子３０に入射する光量が等しくなり、複数の受光素子３０それぞれから出力される電荷（電流）が等しくなる。
【００１６】
上記したように回路部５０は、電圧調整部５１と、処理部５２と、発光量調整部５３と、を有する。電圧調整部５１は複数の受光素子３０それぞれにて変換される電荷の量を個別に調整することで、複数の受光素子３０それぞれの電気信号の電圧レベルを個別に調整する。電圧調整部５１は、複数の受光素子３０それぞれに対応し、受光素子３０に蓄積された電荷を放電するための複数のスイッチ５４と、複数のスイッチ５４それぞれの駆動状態を制御する制御部５５と、を有する。図３に示すように、電源からグランドに向かってスイッチ５４、受光素子３０、および、抵抗５６が順に直列接続され、受光素子３０と抵抗５６の中点電位が受光素子３０の電気信号（出力信号）となっている。スイッチ５４が非駆動状態の場合、上記した中点電位は受光素子３０に蓄積される電荷に応じて変動する。非駆動時間が長ければ長いほど電荷の蓄積量が増大し、中点電位が上昇する。しかしながらスイッチ５４が駆動状態の場合、受光素子３０の両端電圧は一律に定まるので、受光素子３０への光の入射に関わらずに中点電位は一定となる。このように、中点電位はスイッチ５４の駆動時間と非駆動時間それぞれによって定まる。
【００１７】
制御部５５は、図４に示すように、発光素子１０が発光している状態における複数の受光素子３０それぞれに対応するスイッチ５４の駆動時間と非駆動時間とを個別に調整することで、複数の受光素子３０それぞれにて変換される電荷の量を個別に調整し、複数の受光素子３０それぞれの電気信号の電圧レベルを個別に調整する。本実施形態において制御部５５は、透明板９０に付着物が何も付着していない場合において複数の受光素子３０それぞれの電気信号の電圧レベルが同一となるように、複数の受光素子３０それぞれに対応するスイッチ５４の非駆動時間を個別に調整する。より具体的に言えば、制御部５５は、複数の受光素子３０それぞれの電気信号の電圧レベルが、透明板９０に付着物が何も付着していない場合に複数の受光素子３０の内の１つから出力されることが期待される電気信号（以下、期待信号と示す）の電圧レベルとなるように、複数のスイッチ５４それぞれの非駆動時間を個別に調整する。
【００１８】
処理部５２は透明板９０に付着した付着物を受光素子３０の電気信号の増減に基づいて検出する。より詳しく言えば、処理部５２は、期待信号の電圧レベルから複数の受光素子３０それぞれの電気信号の電圧レベルを減算した検査値が閾値よりも大きい場合、透明板９０に付着物が付着していると判定する。本実施形態において処理部５２は、複数の受光素子３０それぞれに対応する複数の検査値の内、最も低い検査値が閾値よりも大きい場合、透明板９０に付着物が付着していると判定する。
【００１９】
発光量調整部５３は、発光素子１０に単位時間当たりに流す電流量、および、通電時間の少なくとも一方を調整することで、発光素子１０の発光量を調整する。このように発光量を調整することで、例え透明板９０の表面が一様に汚れていたとしても、受光素子３０から所望の電気信号を得ることができる。なお、透明板９０の表面が一様に汚れているか否かの判定は、複数の受光素子３０それぞれの電気信号の電圧レベルが一様に低下しているか否かによって判定される。この判定は処理部５２にて行われ、その結果が発光量調整部５３に入力される。発光量調整部５３は処理部５２から入力される透明板９０の表面の状態に応じて、発光素子１０の発光量を調整する。具体的に言えば、透明板９０の表面が一様に汚れている場合、透明板９０の表面がクリーンな場合よりも発光素子１０に単位時間あたりに流す電流量を増大する。
【００２０】
次に、図５に基づいて付着物の判定を説明する。本実施形態における光センサ１００は車両に搭載されており、上記した透明板９０はフロントウインド、付着物は雨滴である。雨滴を検出するに当たって、先ず発光量調整部５３によって発光素子１０に電流が供給され、それによって発光素子１０から光がフロントウインド９０に向かって照射される（ステップＳ１０）。これによってフロントウインド９０に光が入射し、フロントウインド９０の状態に応じた反射光が複数の受光素子３０それぞれに入射する。受光素子３０は、自身に対応するスイッチ５４の非駆動時間の間、自身に入射した反射光を電荷に変換し続ける（ステップＳ２０）。この光電変換によって生じた電荷に基づく電圧が処理部５２に入力され、処理部５２はこの入力電圧に基づいて雨滴の判定を行う（ステップＳ３０）。
【００２１】
フロントウインド９０の外面に雨滴が付着していない場合、フロントウインド９０に入射した光のほぼ全てがフロントウインド９０と空気との界面にて反射され、その反射光が受光素子３０に入射する。しかしながらフロントウインド９０に雨滴が付着している場合、その雨滴のために光がフロントウインド９０から外に透過し、受光素子３０に入射する反射光が減少する。また、フロントウインド９０の表面がクリーンでない場合、受光素子３０に入射する反射光が減少する。以上により、フロントウインド９０の表面がクリーンであり、雨滴が付着していない場合には受光素子３０から上記した期待信号が出力されることが期待され、フロントウインド９０の表面がクリーンでなかったり、雨滴が付着していたりした場合には受光素子３０から期待信号よりも電圧レベルの減少した電気信号が出力されることが期待される。処理部５２は、上記した期待信号の電圧レベルＡをあらかじめ保有しており、この期待信号の電圧レベルから実際に受光素子３０から出力された電気信号の電圧レベルαを減算した検査値を算出する。また処理部５２は、上記した雨滴が付着しているか否かを判定するための閾値をあらかじめ保有しており、検査値と閾値とを比較検討する。処理部５２は検査値が閾値よりも大きい場合、フロントウインド９０に雨滴が付着していると判定し（ステップＳ４０）、検査値が閾値よりも小さい場合、フロントウインド９０に雨滴は付着していないと判定する（ステップＳ５０）。なお上記したように本実施形態に係る処理部５２は、複数の受光素子３０それぞれに対応する複数の検査値の内、最も低い検査値が閾値よりも大きい場合、フロントウインド９０に雨滴が付着していると判定する。
【００２２】
処理部５２は、雨滴が付着していると判定した場合、その判定信号を車両のワイパーを制御する制御回路に出力し、それによって車両に搭載のワイヤーを駆動制御させる（ステップＳ６０）。これとは異なり、雨滴がフロントウインド９０に付着していないと判定した場合、処理部５２は再び発光素子１０から光が照射され、それに応じた電気信号が受光素子３０から入力されるのを待ち、その入力に応じて雨滴の有無を判定する。なお、図５には図示していないが、処理部５２は上記した検査値の値に応じて、ワイパーの駆動速度を決定するための情報を上記した判定信号に付加している。検査値が閾値よりも大きく、その乖離幅が大きければ大きいほどフロントウインド９０に付着している雨滴の量が多いこととなる。したがって処理部５２は、検査値と閾値との乖離幅の大きさに正比例したワイパーの駆動速度を判定信号に付加している。
【００２３】
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、電圧調整部５１によって複数の受光素子３０それぞれにて変換される電荷の量が個別に調整され、複数の受光素子３０それぞれの電気信号の電圧レベルが個別に調整される。したがって、複数の受光素子それぞれに対応して発光素子の発光量を個別に逐一調整することで、複数の受光素子それぞれから所望の電圧レベルの電気信号を得る構成とは異なり、発光素子１０にて１度発光させるだけで、複数の受光素子３０それぞれから所望の電圧レベルの電気信号を得ることができる。このように本実施形態に係る光センサ１００は上記した比較構成と比べて短時間で所望の電気信号を得ることができる。また光センサ１００は上記した比較構成とは異なり、発光素子１０を１度発光するだけで、所望の電圧レベルに調整された各受光素子３０の電気信号を得ることができる。
【００２４】
制御部５５は、透明板９０に付着物が何も付着していない場合において複数の受光素子３０それぞれの電気信号の電圧レベルが同一となるように、複数の受光素子３０それぞれに対応するスイッチ５４の非駆動時間を個別に調整する。発光素子１０から出射される光には指向特性があるため、透明板９０にて反射され、複数の受光素子３０それぞれに入射する光の量にはバラツキがある。そのため、複数の受光素子３０それぞれの検出感度が異なる。これに対して制御部５５は、上記したように複数の受光素子３０それぞれの検出感度が同一となるようにスイッチ５４の非駆動時間を個別に調整する。これにより、受光素子３０それぞれにて変換される電荷量のバラツキが抑制され、複数の受光素子３０それぞれの検出感度のバラツキが抑制される。この結果、付着物の検出感度が向上される。
【００２５】
回路部５０は、発光素子１０の発光量を調整する発光量調整部５３を有する。これによれば、発光量調整部５３を有さない構成と比べて、各受光素子３０の検出感度をより詳細に決定することができる。
【００２６】
発光素子１０を１つ有する。これによれば、発光素子１０を複数有する構成と比べて、光センサ１００の体格が小さくなる。
【００２７】
処理部５２は、期待信号の電圧レベルから複数の受光素子３０の電気信号の電圧レベルを減算した検査値が閾値よりも大きい場合、透明板９０に付着物が付着していると判定する。透明板９０の表面がいつもきれいであるとは限らず、透明板９０にて反射され、受光素子３０に入射する反射光の量が同一であるとは限らない。透明板９０の表面がきれいでない場合、透明板９０に付着物が付着していないにも関わらず、受光素子３０に入射する光の量が低下する虞がある。したがって、単に、透明板に付着物が何も付着していない場合において受光素子から出力される電気信号の電圧レベル（以下、期待電圧レベルと示す）よりも受光素子の電気信号の電圧レベルが低い場合に、透明板に付着物が付着していると判定する構成では、付着物を誤検出する虞がある。したがって、上記したように、期待信号の電圧レベルから受光素子３０の電気信号の電圧レベルを減算した検査値が閾値よりも大きい場合、透明板９０に付着物が付着していると判定する。これにより、付着物を誤検出することが抑制される。
【００２８】
処理部５２は、複数の受光素子３０それぞれに対応する複数の検査値の内、最も低い検査値が閾値よりも大きい場合、透明板９０に付着物が付着していると判定する。付着物が透明板９０に付着するのはランダムであり、付着物のために、複数の受光素子３０それぞれに入射する光の量が低減される量はランダムである。したがって、複数の受光素子３０それぞれに対応する検査値もランダムである。しかしながら、付着物が透明板９０に付着したか否かを判定するだけであるならば、上記したように、複数の検査値の内、最も付着物の影響を受けていると期待される、最も低い検査値に基づいて付着物が透明板９０に付着しているか否かを判定することが好ましい。
【００２９】
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。
【００３０】
本実施形態では回路部５０が発光量調整部５３を有する例を示した。しかしながら回路部５０は発光量調整部５３を有していなくとも良い。
【００３１】
本実施形態では発光素子１０がＬＥＤである例を示した。しかしながら発光素子１０としては上記例に限定されず、光を発光するものであれが適宜採用することができる。
【００３２】
本実施形態では１つの発光素子１０が配線基板７０に設けられた例を示した。しかしながら発光素子１０の数としては上記例に限定されず、複数でも良い。
【００３３】
本実施形態では受光素子３０がＰＤである例を示した。しかしながら受光素子３０としては上記例に限定されず、光電変換する機能を有するものであれば適宜採用することができる。
【００３４】
本実施形態では、９つの受光素子３０が配線基板７０に設けられた例を示した。しかしながら受光素子３０の数としては上記例に限定されず、複数であればよい。
【００３５】
本実施形態では、複数の受光素子３０がマトリクス状に９つ設けられた例を示した。しかしながら複数の受光素子３０の配置としては上記例に限定されない。
【００３６】
本実施形態では、図３に示すように、電源からグランドに向かってスイッチ５４、受光素子３０、および、抵抗５６が順に直列接続され、受光素子３０と抵抗５６の中点電位が受光素子３０の電気信号となっている例を示した。しかしながら例えば図６に示す構成を採用することもできる。この変形例では、電圧調整部５１は転送トランジスタ５７、コンデンサ５８、電圧変換トランジスタ５９、リセットトランジスタ６０、抵抗５６、および、スイッチ５４ａ，５４ｂを有する。第１電源とグランドとの間で受光素子３０とコンデンサ５８とが並列接続されており、受光素子３０とコンデンサ５８それぞれが転送トランジスタ５７と第１スイッチ５４ａを介して第１電源と電気的に接続されている。第１スイッチ５４ａの一端が第１電源に接続され、他端が転送トランジスタ５７の制御電極に接続されている。この構成により、第１スイッチ５４ａが制御部５５によって駆動状態とされると、第１電源の電圧が転送トランジスタ５７の制御電極に入力される。この電圧入力によって転送トランジスタ５７が駆動状態とされ、受光素子３０とコンデンサ５８とが電気的に接続される。この結果、受光素子３０で光電変換された電荷が転送トランジスタ５７を介してコンデンサ５８に転送され、コンデンサ５８に電荷が蓄積される。この電荷の蓄積に応じた電圧がコンデンサ５８に生じ、この電圧が電圧変換トランジスタ５９の制御電極に入力される。図６に示すように第２電源からグランドに向かって電圧変換トランジスタ５９と抵抗５６とが直列接続されており、両者の中点電位が受光素子３０の電気信号として処理部５２に入力される。上記したように受光素子３０にて変換された電荷に応じた電圧がコンデンサ５８に生じ、その電圧が電圧変換トランジスタ５９の制御電極に入力される。この電圧の入力に応じて電圧変換トランジスタ５９の駆動状態が変動し、電圧変換トランジスタ５９と抵抗５６の中点電位が変動する。なお図６に示すように、第２電源からグランドに向かって、リセットトランジスタ６０とコンデンサ５８とが直列接続されており、リセットトランジスタ６０の制御電極が第２スイッチ５４ｂを介して第１電源と電気的に接続されている。この構成により、第２スイッチ５４ｂが制御部５５によって駆動状態とされると、第１電源の電圧がリセットトランジスタ６０の制御電極に入力され、コンデンサ５８が第２電源と電気的に接続される。この結果、コンデンサ５８に蓄積された受光素子３０の光電変換に応じた電荷がリセットされる。
【００３７】
以上示したように、図６に示す変形例の場合、受光素子３０にて光電変換された電荷に応じた電圧を出力する場合、第１スイッチ５４ａを駆動状態とし、第２スイッチ５４ｂを非駆動状態とする。これにより転送トランジスタ５７を駆動状態として受光素子３０にて変換された電荷をコンデンサ５８に転送し、コンデンサ５８にて生じた電圧に応じて電圧変換トランジスタ５９の駆動状態を変化させ、電圧変換トランジスタ５９と抵抗５６との中点電位を処理部５２に出力する。これとは異なり、光電変換された電荷をリセットする場合、第１スイッチ５４ａを非駆動状態とし、第２スイッチ５４ｂを駆動状態とする。これによりリセットトランジスタ６０を駆動状態としてコンデンサ５８と第２電源とを電気的に接続し、コンデンサ５８に蓄積された電荷をリセットする。
【００３８】
本実施形態において制御部５５は、複数の受光素子３０それぞれの電気信号の電圧レベルが、期待信号の電圧レベルとなるように、複数のスイッチ５４それぞれの非駆動時間を個別に調整する例を示した。しかしながら、制御部５５は、透明板９０に付着物が何も付着していない場合において複数の受光素子３０それぞれの電気信号の電圧レベルが同一となるように、複数の受光素子３０それぞれに対応するスイッチ５４の非駆動時間を個別に調整すればよく、上記例に限定されない。
【００３９】
本実施形態において処理部５２は、複数の受光素子３０それぞれに対応する複数の検査値の内、最も低い検査値が閾値よりも大きい場合、透明板９０に付着物が付着していると判定する例を示した。しかしながら、処理部５２は、透明板９０に付着した付着物を受光素子３０の電気信号の増減に基づいて検出すればよく、上記例に限定されない。
【００４０】
本実施形態では発光量調整部５３が透明板９０の表面状態に応じて発光素子１０に流す単位時間当たりに流す電流量、および、通電時間の少なくとも一方を調整することで、発光素子１０の発光量を調整する例を示した。しかしながら発光量調整部５３は、車両に設けられた湿度センサや温度センサ、および、日射センサの出力信号に基づいて発光素子１０に流す電流量や通電時間を調整してもよい。
【００４１】
本実施形態では特に詳しく説明しなかったが、９つの受光素子３０それぞれは電気的に独立していた。しかしながら、複数の受光素子３０によって、出力端子が共通化された複数の受光素子群が構成された構成を採用することもできる。この場合、電圧調整部５１によって、複数の受光素子群それぞれの電荷の量が個別に調整され、その電気信号の電圧レベルが個別に調整される。
【００４２】
光センサ１００の体格を小さくすることを意図した場合、各受光素子３０に接続される配線パターンのレイアウトの設定が困難となる場合がある。そこで、上記のように各受光素子３０の出力端子が共通化された受光素子群を複数構成し、これら複数の受光素子群によって透明板９０にて反射された発光素子１０の光を検出する構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４３】
１０・・・発光素子
３０・・・受光素子
５１・・・電圧調整部
９０・・・透明板
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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【図５】
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【図６】
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