(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を集光する第１受光レンズ、及び第１受光レンズにより集光された入射光を受光する第１受光素子を有する第１受光部と、
前記入射光を集光する第２受光レンズ、及び第２受光レンズにより集光された入射光を受光する第２受光素子を有する第２受光部とを並設し、
第１及び第２受光素子を同一透光性樹脂内に封止して、この透光性樹脂の一部により第１及び第２受光レンズを成形し、
第１受光素子の受光面中心と第１受光レンズの頂点を結ぶ第１直線、第２受光素子の受光面中心と第２受光レンズの頂点を結ぶ第２直線、及び第１受光素子の受光面中心と第２受光素子の受光面中心を結ぶ第３直線が該第３直線を底辺とする二等辺三角形を形成するように第１受光レンズ、第１受光素子、第２受光レンズ、及び第２受光素子を配置し、第１及び第２受光素子の受光出力が第３直線に対する入射光の入射角に応じて変化するようにしたことを特徴とする光角度検出装置。
【請求項２】
前記第１及び第２受光レンズ間に遮光手段を設け、
遮光手段は、前記第１受光素子への第１受光レンズを介さない光の入射、及び前記第２受光素子への第２受光レンズを介さない光の入射を防止することを特徴とする請求項１に記載の光角度検出装置。
【請求項３】
前記第１受光素子の受光面に対する法線、前記第１受光レンズの主軸、前記第２受光素子の受光面に対する法線、及び前記第２受光レンズの主軸は、相互に平行であり、かつ前記第３直線に対して垂直であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光角度検出装置。
【請求項４】
前記第１受光素子の受光面に対する法線及び前記第２受光素子の受光面に対する法線は、相互に平行であって、かつ前記第３直線に対して垂直であり、
前記第１受光レンズの主軸及び前記第２受光レンズの主軸は、前記第１及び第２直線にそれぞれ一致し、
第１及び第２受光レンズのそれぞれの頂点を結ぶ直線は、第３直線と平行であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光角度検出装置。
【請求項５】
前記第１受光素子の受光面中心を通る法線及び前記第１受光レンズの主軸は、前記第１直線に共に一致し、
前記第２受光素子の受光面中心を通る法線及び前記第２受光レンズの主軸は、前記第２直線に共に一致することを特徴とする請求項１又は２に記載の光角度検出装置。
【請求項６】
入射光を集光する第１受光レンズ、及び第１受光レンズにより集光された入射光を受光する第１受光素子を有する第１受光部と、前記入射光を集光する第２受光レンズ、及び第２受光レンズにより集光された入射光を受光する第２受光素子を有する第２受光部とを備え、第１受光素子の受光面中心と第１受光レンズの頂点を結ぶ第１直線、第２受光素子の受光面中心と第２受光レンズの頂点を結ぶ第２直線、及び第１受光素子の受光面中心と第２受光素子の受光面中心を結ぶ第３直線が該第３直線を底辺とする二等辺三角形を形成するように第１受光レンズ、第１受光素子、第２受光レンズ、及び第２受光素子を配置し、第１及び第２受光素子の受光出力が第３直線に対する入射光の入射角に応じて変化するようにした光角度検出装置の製造方法において、
リードフレーム又は基板上に、複数組の前記第１及び第２受光素子を搭載してダイボンドする工程と、
第１及び第２受光素子の組毎に、ワイヤーボンディングにより第１及び第２受光素子をリードフレーム又は基板に接続する工程と、
第１及び第２受光素子の組毎に、透光性樹脂により第１及び第２受光素子を樹脂封止し、前記透光性樹脂の一部により前記第１及び第２受光レンズを成型する工程と、
リードフレーム又は基板を切り分けて、第１及び第２受光素子の組毎に、前記光角度検出装置を生成する工程と
を含むことを特徴とする光角度検出装置の製造方法。
【請求項７】
入射光を集光する第１受光レンズ、及び第１受光レンズにより集光された入射光を受光する第１受光素子を有する第１受光部と、前記入射光を集光する第２受光レンズ、及び第２受光レンズにより集光された入射光を受光する第２受光素子を有する第２受光部とを備え、第１受光素子の受光面中心と第１受光レンズの頂点を結ぶ第１直線、第２受光素子の受光面中心と第２受光レンズの頂点を結ぶ第２直線、及び第１受光素子の受光面中心と第２受光素子の受光面中心を結ぶ第３直線が該第３直線を底辺とする二等辺三角形を形成するように第１受光レンズ、第１受光素子、第２受光レンズ、及び第２受光素子を配置し、第１及び第２受光素子の受光出力が第３直線に対する入射光の入射角に応じて変化するようにした光角度検出装置の製造方法において、
リードフレーム上に、複数組の前記第１及び第２受光素子を搭載してダイボンドする工程と、
第１及び第２受光素子の組毎に、ワイヤーボンディングにより第１及び第２受光素子をリードフレームに接続する工程と、
第１及び第２受光素子の組毎に、透光性樹脂により第１及び第２受光素子を樹脂封止し、前記透光性樹脂の一部により前記第１及び第２受光レンズを成型する工程と、
リードフレームをタイバーカットする工程と、
リードフレームを切り分けて、第１及び第２受光素子の組毎に、前記光角度検出装置を生成する工程とを含み、
前記第１受光素子の受光面中心を通る法線及び前記第１受光レンズの主軸が前記第１直線に共に一致し、かつ前記第２受光素子の受光面中心を通る法線及び前記第２受光レンズの主軸が前記第２直線に共に一致するように、前記リードフレームを折り曲げたことを特徴とする光角度検出装置の製造方法。
【請求項８】
上記請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の光角度検出装置を用いた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リモコン送信器等の光源から出射された光信号を受光して、その光源の方向を検出する光角度検出装置、その製造方法、及びそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の装置は、次のように３種に大別することができる。一つ目は、光信号を遮光板の小孔を通じて複数の受光素子（ＰＤ等）やポジションセンサー（ＰＳＤ）に入射させるという装置であり、二つ目は、複数の受光素子を傾けて配置して、それぞれの受光強度から指向性差異を検出する装置であり、三つ目は、ポジションセンサーや固体撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）による受光強度分布を検出する装置である。
【０００３】
前記一つ目の従来装置は、例えば特許文献１、２、３に開示されており、光信号を遮光板の小孔を通じて複数の受光素子やポジションセンサーに入射させて、光信号の入射位置を検出し、この入射位置に基づいて光源の方向を求めている。また、特許文献４では、遮光材の両側後方に複数の受光素子を振り分けて配置し、光信号の入射に際し、各受光素子の受光面上に投影された遮光材の影の位置を検出し、この遮光材の影の位置に基づいて光源の方向を求めている。いずれにしても、日時計と同様の原理を利用しており、光源の方向により入射光もしくは遮光材の影の変化を捉えて利用している。
【０００４】
また、前記二つ目の従来装置は、例えば特許文献５、６に開示されており、複数の受光素子を配置して、それぞれの受光素子の指向性を異ならせ、各受光素子の受光出力を比較することにより光源の方向を求めている。
【０００５】
更に、前記三つ目の従来装置は、例えば特許文献７、８に開示されており、光信号を受光レンズを通じて複数の受光素子やポジションセンサーに入射させて、光信号の入射位置や集光スポット形状を検出し、これらの入射位置や集光スポット形状に基づいて光源の方向を求めている。また、特許文献９では、光信号をＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子に入射させ、最も受光強度が高い固体撮像素子のピクセルを検出して、このピクセルの位置から光源の方向を求めている。
【特許文献１】特開平６−２４１７５７号公報
【特許文献２】特開平８−２１０８２５号公報
【特許文献３】特開平８−３４０１２４号公報
【特許文献４】特開平８−２６４８２６号公報
【特許文献５】特開平１−１３６８１号公報
【特許文献６】特許第３５０８７１４号公報
【特許文献７】特開平９−４９７３３号公報
【特許文献８】特開平６−２４１７５７号公報
【特許文献９】特開２００７−１３５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記一つ目の従来装置（特許文献１〜４）では、遠方の光源から放射状に拡がる光信号の光束を受光するにもかかわらず、光信号を小孔を通じて受光素子やポジションセンサーに入射させるか、あるいは光信号を遮光材により遮光して、その影を受光素子で検出しているので、受光素子やポジションセンサーの受光量が小さくて、それらの出力レベルが極めて低く、検出感度が低かった。
【０００７】
また、前記二つ目の従来装置（特許文献５、６）では、遠方の光源から放射状に拡がる光信号の光束をそのまま受光素子で受光しているので、受光素子の受光出力レベルを高くするには、受光素子の受光面積を広くするしかなく、コストが上昇したり装置が大型化した。更に、斜面上での受光素子の位置決め精度により検出精度が大きく左右されるため、高い位置決め精度が要求された。一般に機械化された製造プロセスでは、平面に対しての位置決めを高精度で行うことが可能であるが、斜面に対しての位置決めを高精度で行うのは非常に困難である。ましてや人手による製造では、その生産効率や精度に大きな問題があるのは明白である。
【０００８】
更に、前記三つ目の従来装置（特許文献７〜９）では、光信号を受光レンズにより集光して複数の受光素子、ポジションセンサー、固体撮像素子に入射させているので、これらの受光出力が高くなる。しかしながら、複数の受光素子を用いる場合は、受光素子の数を多くしなければ、検出精度を高くすることができず、コストが上昇したり装置が大型化した。また、ポジションセンサーや固体撮像素子を用いる場合は、素子の単価が高く、コストの上昇を避けることができなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、検出感度が高く、安価で小型な光角度検出装置、その製造方法、及びそれを用いた電子機器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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の光角度検出装置は、入射光を集光する第１受光レンズ、及び第１受光レンズにより集光された入射光を受光する第１受光素子を有する第１受光部と、前記入射光を集光する第２受光レンズ、及び第２受光レンズにより集光された入射光を受光する第２受光素子を有する第２受光部とを並設し、第１及び第２受光素子を同一透光性樹脂内に封止して、この透光性樹脂の一部により第１及び第２受光レンズを成形し、第１受光素子の受光面中心と第１受光レンズの頂点を結ぶ第１直線、第２受光素子の受光面中心と第２受光レンズの頂点を結ぶ第２直線、及び第１受光素子の受光面中心と第２受光素子の受光面中心を結ぶ第３直線が該第３直線を底辺とする二等辺三角形を形成するように第１受光レンズ、第１受光素子、第２受光レンズ、及び第２受光素子を配置し、第１及び第２受光素子の受光出力が第３直線に対する入射光の入射角に応じて変化するようにしている。
【００１３】
また、前記第１及び第２受光レンズ間に遮光手段を設け、遮光手段は、前記第１受光素子への第１受光レンズを介さない光の入射、及び前記第２受光素子への第２受光レンズを介さない光の入射を防止している。
【００１４】
更に、前記第１受光素子の受光面に対する法線、前記第１受光レンズの主軸、前記第２受光素子の受光面に対する法線、及び前記第２受光レンズの主軸は、相互に平行であり、かつ前記第３直線に対して垂直である。
【００１５】
また、前記第１受光素子の受光面に対する法線及び前記第２受光素子の受光面に対する法線は、相互に平行であって、かつ前記第３直線に対して垂直であり、前記第１受光レンズの主軸及び前記第２受光レンズの主軸は、前記第１及び第２直線にそれぞれ一致し、第１及び第２受光レンズのそれぞれの頂点を結ぶ直線は、第３直線と平行である。
【００１６】
更に、前記第１受光素子の受光面中心を通る法線及び前記第１受光レンズの主軸は、前記第１直線に共に一致し、前記第２受光素子の受光面中心を通る法線及び前記第２受光レンズの主軸は、前記第２直線に共に一致している。
【００１９】
一方、本発明の製造方法は、入射光を集光する第１受光レンズ、及び第１受光レンズにより集光された入射光を受光する第１受光素子を有する第１受光部と、前記入射光を集光する第２受光レンズ、及び第２受光レンズにより集光された入射光を受光する第２受光素子を有する第２受光部とを備え、第１受光素子の受光面中心と第１受光レンズの頂点を結ぶ第１直線、第２受光素子の受光面中心と第２受光レンズの頂点を結ぶ第２直線、及び第１受光素子の受光面中心と第２受光素子の受光面中心を結ぶ第３直線が該第３直線を底辺とする二等辺三角形を形成するように第１受光レンズ、第１受光素子、第２受光レンズ、及び第２受光素子を配置し、第１及び第２受光素子の受光出力が第３直線に対する入射光の入射角に応じて変化するようにした光角度検出装置の製造方法において、リードフレーム又は基板上に、複数組の前記第１及び第２受光素子を搭載してダイボンドする工程と、第１及び第２受光素子の組毎に、ワイヤーボンディングにより第１及び第２受光素子をリードフレーム又は基板に接続する工程と、第１及び第２受光素子の組毎に、透光性樹脂により第１及び第２受光素子を樹脂封止し、前記透光性樹脂の一部により前記第１及び第２受光レンズを成型する工程と、リードフレーム又は基板を切り分けて、第１及び第２受光素子の組毎に、前記光角度検出装置を生成する工程とを含んでいる。
【００２０】
また、本発明の製造方法は、入射光を集光する第１受光レンズ、及び第１受光レンズにより集光された入射光を受光する第１受光素子を有する第１受光部と、前記入射光を集光する第２受光レンズ、及び第２受光レンズにより集光された入射光を受光する第２受光素子を有する第２受光部とを備え、第１受光素子の受光面中心と第１受光レンズの頂点を結ぶ第１直線、第２受光素子の受光面中心と第２受光レンズの頂点を結ぶ第２直線、及び第１受光素子の受光面中心と第２受光素子の受光面中心を結ぶ第３直線が該第３直線を底辺とする二等辺三角形を形成するように第１受光レンズ、第１受光素子、第２受光レンズ、及び第２受光素子を配置し、第１及び第２受光素子の受光出力が第３直線に対する入射光の入射角に応じて変化するようにした光角度検出装置の製造方法において、リードフレーム上に、複数組の前記第１及び第２受光素子を搭載してダイボンドする工程と、第１及び第２受光素子の組毎に、ワイヤーボンディングにより第１及び第２受光素子をリードフレームに接続する工程と、第１及び第２受光素子の組毎に、透光性樹脂により第１及び第２受光素子を樹脂封止し、前記透光性樹脂の一部により前記第１及び第２受光レンズを成型する工程と、リードフレームをタイバーカットする工程と、リードフレームを切り分けて、第１及び第２受光素子の組毎に、前記光角度検出装置を生成する工程とを含み、前記第１受光素子の受光面中心を通る法線及び前記第１受光レンズの主軸が前記第１直線に共に一致し、かつ前記第２受光素子の受光面中心を通る法線及び前記第２受光レンズの主軸が前記第２直線に共に一致するように、前記リードフレームを折り曲げている。
【００２２】
また、本発明の電子機器は、上記本発明の光角度検出装置を用いている。
【発明の効果】
【００２３】
このような本発明の光角度検出装置によれば、第１受光レンズ及び第１受光素子を有する第１受光部と、第２受光レンズ及び第２受光素子を有する第２受光部とを並設し、第１受光素子の受光面中心と第１受光レンズの頂点を結ぶ第１直線、第２受光素子の受光面中心と第２受光レンズの頂点を結ぶ第２直線、及び第１受光素子の受光面中心と第２受光素子の受光面中心を結ぶ第３直線が該第３直線を底辺とする二等辺三角形を形成するようにしている。このような配置により、光源からの入射光が第１受光レンズを介して第１受光素子に入射すると共に第２受光レンズを介して第２受光素子に入射したときに、光源の方向に応じて第１及び第２受光素子の受光出力レベルが変化する。従って、第１及び第２受光素子の受光出力レベルに基づいて光源の方向を求めることができる。また、第１及び第２受光レンズを用いているので、入射光を集光して第１及び第２受光素子に入射させることができ、第１及び第２受光素子の受光量を増やして、第１及び第２受光素子の検出感度を高くすることができる。更に、第１及び第２受光素子として、２つのフォトダイオード等を適用することができるので、装置のコストを低く抑えることができる。
【００２４】
また、第１及び第２受光素子を同一透光性樹脂内に封止しているので、装置を小型化することができる。更に、この透光性樹脂の一部を第１及び第２受光レンズとして成型しているので、部品点数及びコストの低減を図ることができる。
【００２５】
更に、第１及び第２受光レンズ間に遮光手段を設けているので、第１受光レンズを介した入射光が第２受光素子に入射してノイズ成分となることがなく、また第２受光レンズを介した入射光が第１受光素子に入射してノイズ成分となることもない。従って、第１受光素子には第１受光レンズを介した有効な入射光のみが入射し、第２受光素子には第２受光レンズを介した有効な入射光のみが入射する。すなわち、第１受光素子の規定の指向性から外れる光が該第１受光素子に入射せず、かつ第２受光素子の規定の指向性から外れる光が該第２受光素子に入射しない。
【００２６】
例えば、第１受光素子の受光面に対する法線、第１受光レンズの主軸、第２受光素子の受光面に対する法線、及び第２受光レンズの主軸を、相互に平行にかつ第３直線に対して垂直にしても良い。
【００２７】
また、第１受光素子の受光面に対する法線及び第２受光素子の受光面に対する法線を、相互に平行にかつ第３直線に対して垂直にし、第１受光レンズの主軸及び第２受光レンズの主軸を第１及び第２直線にそれぞれ一致させ、第１及び第２受光レンズのそれぞれの頂点を結ぶ直線を第３直線と平行にしても良い。
【００２９】
このような本発明の光角度検出装置は、本発明の製造方法により効率的に量産することができる。
【００３０】
また、本発明は、光角度検出装置だけではなく、光角度検出装置を用いた電子機器をも包含する。電子機器としては、リモコン送信機等の光源から出射された光信号を受光する機器があり、各種の家電製品等がある。より具体的には、扇風機やエアコン、暖房機などの空調機に本発明の光角度検出装置を搭載して、リモコン送信機の操作者がいる方向を空調機側で検出し、この検出した方向を操作者とって最適な空調空間を作り出すために利用する。また、スピーカーシステムなどの音響機器に本発明の光角度検出装置を搭載して、リスナーのいる方向を検出し、この検出した方向をリスナーにとって最適な音場を作り出すために利用しても構わない。あるいは、カメラに本発明の光角度検出装置を搭載して、リモコン送信機の操作者がいる方向を検出し、この検出した方向にカメラを向けたり、この方向で露出やピント等を合わせて、操作者を撮影したり、その他、電子機器に本発明の光角度検出装置を搭載して、リモコン送信機の操作者のいる方向に合わせて電子機器の動作状態を制御すれば、多大な効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明の光角度検出装置の実施形態１を示す図である。同図（ａ）は断面図であり、同図（ｂ）は上面図（同図（ａ）の上側より見た図）であり、同図（ｃ）は光角度検出装置に対する入射光の入射角度を規定する基準面を説明するための図である。
【００３３】
本実施形態の光角度検出装置１０においては、第１受光素子１及び第１受光レンズ２が第１受光部３を構成し、また第２受光素子４及び第２受光レンズ５が第２受光部６を構成する。第１及び第２受光素子１、４は、同一のものであり（例えばフォトダイオード）、相互に同一の特性を有する。第１及び第２受光レンズ２、５も、同一のものであり、相互に同一の特性を有する。
【００３４】
第１受光素子１及び第２受光素子４は、一対のリードフレーム７ａ、７ｂのダイボンド部に搭載されており、透光性樹脂８により第１及び第２受光素子１、４及びリードフレーム７ａ、７ｂのダイボンド部近傍が封止されている。第１受光素子１上方には、透光性樹脂８の一部を成型してなる第１受光レンズ２を設け、同様に第２受光素子４上方には、透光性樹脂８の一部を成型してなる第２受光レンズ５を設けている。
【００３５】
透光性樹脂８の外周面は、第１及び第２受光レンズ２、５の部位を除いて、遮光性樹脂９により被覆されており、この遮光性樹脂９により透光性樹脂８の外周面からの外乱光の入射が防止される。また、遮光性樹脂９の中央部分９ａが第１及び第２受光レンズ２、５間に介在しているので、第１受光レンズ２を介した入射光が第２受光素子４に入射してノイズ成分となることがなく、また第２受光レンズ５を介した入射光が第１受光素子１に入射してノイズ成分となることもない。従って、第１受光素子１には第１受光レンズ２を介した有効な入射光のみが入射し、第２受光素子４には第２受光レンズ５を介した有効な入射光のみが入射する。すなわち、第１受光素子１の規定の指向性から外れる光が該第１受光素子１に入射せず、かつ第２受光素子４の規定の指向性から外れる光が該第２受光素子４に入射しない。
【００３６】
透光性樹脂８は、金型を用いたモールド成型により形成されたものであり、金型の成型空間に第１及び第２受光素子１、４及びリードフレーム７ａ、７ｂのダイボンド部近傍を配置した状態で成型される。また、金型により透光性樹脂８の一部が成型されて第１及び第２受光レンズ２、５となる。遮光性樹脂９も、金型を用いたモールド成型により形成することができ、金型の成型空間に透光性樹脂８を配置した状態で成型される。尚、遮光性樹脂９の代わりに、遮光性を有する金属等のケースを透光性樹脂８に被せても良い。
【００３７】
このような構成の光角度検出装置１０においては、図１（ｃ）に示すように第１受光素子１及び第２受光素子４を搭載したそれぞれのリードフレーム７ａ、７ｂのダイボンド部上面を基準面１２としており、外部の光源１３からの入射光１４を第１及び第２受光レンズ２、５を介して第１及び第２受光素子１、４に受光したときに、第１及び第２受光素子１、４の受光出力に基づいて、該各受光素子１、４間の中央を通る基準面１２の法線１２aに対する入射光１４の入射角±θを検出することができるように、第１及び第２受光素子１、４と第１及び第２受光レンズ２、５を配置している。
【００３８】
すなわち、第１受光素子１の受光面中心１ｂと第１受光レンズ２の頂点２ｂを通る直線を第１直線ＡＢとし、第２受光素子４の受光面中心４ｂと第２受光レンズ５の頂点５ｂを通る直線を第２直線ＡＣとし、第１受光素子１の受光面中心１ｂと第２受光素子４の受光面中心４ｂを通る直線を第３直線ＢＣとすると、第１直線ＡＢ、第２直線ＡＣ、及び第３直線ＢＣが第３直線ＢＣを底辺とする二等辺三角形を描くように、第１及び第２受光素子１、４と第１及び第２受光レンズ２、５を配置している。
【００３９】
詳しくは、図１（ａ）に示すように第１及び第２受光レンズ２、５の主軸２ａ、５ａが基準面１２に対して垂直となるように、第１及び第２受光レンズ２、５の向きを設定している。また、第１受光素子１の受光面の法線１ａ及び第２受光素子４の受光面の法線４ａが基準面１２に対して垂直となるように、第１及び第２受光素子１、４の向きを設定している。更に、第１受光レンズ２の頂点２ｂを第１受光素子１の受光面中心１ｂから基準面１２と平行な左方向に一定距離ｇだけずらし、また第２受光レンズ５の頂点５ｂも第２受光素子４の受光面中心４ｂから基準面１２と平行な右方向に一定距離ｇだけずらして、第１及び第２受光レンズ２、５の頂点間の距離が第１及び第２受光素子１、４の受光面中心間の距離よりも２ｇだけ広くなるように、第１及び第２受光素子１、４と第１及び第２受光レンズ２、５を配置している。また、基準面１２に対する第１及び第２受光素子１、４の受光面の高さが同一高さとなり、基準面１２に対する第１及び第２受光レンズ２、５の頂点の高さが同一高さとなるように、第１及び第２受光素子１、４と第１及び第２受光レンズ２、５を位置決めしている。
【００４０】
このような配置構成において、例えば光源１３が該各受光素子１、４間の中央を通る基準面１２の法線１２ａ（二等辺三角形の頂点Ａの角度を二等分する）上にあるときには、基準面１２の法線１２ａに対する入射光１４の入射角±θが０となり、第１及び第２受光素子１、４の受光面での入射光１４の受光量が同一となり、第１及び第２受光素子１、４の受光出力レベルが同一となる。
【００４１】
また、光源１３が法線１２ａから第１直線ＡＢへと近づいて、入射光１４の入射角|−θ|が増大すると、第１受光レンズ２から第１受光素子１への入射光１４の入射経路が直線に近づき、第１受光素子１の受光量が増大して、第１受光素子１の受光出力が上昇し、逆に第２受光レンズ５から第２受光素子４への入射光１４の入射経路がより屈曲し、第２受光素子４の受光量が減少して、第２受光素子４の受光出力が下降する。そして、光源１３が第１直線ＡＢ上にあるときに、第１受光レンズ２から第１受光素子１への入射光１４の入射経路が直線となり、第１受光素子１の受光量が最大となって、第１受光素子１の受光出力が最大となり、更に光源１３が法線１２aとは反対方向に第１直線ＡＢから離れて、入射光１４の入射角|−θ|がより増大すると、第１受光レンズ２から第１受光素子１への入射光１４の入射経路が屈曲し、第１受光素子１の受光量が減少して、第１受光素子１の受光出力が下降して行く。
【００４２】
同様に、光源１３が法線１２ａから第２直線ＡＣへと近づいて、入射光１４の入射角|＋θ|が増大すると、第２受光素子４の受光量が増大して、第２受光素子４の受光出力が上昇し、逆に第１受光素子１の受光量が減少して、第１受光素子１の受光出力が下降する。そして、光源１３が第２直線ＡＣ上にあるときに、第２受光素子４の受光量が最大となって、第２受光素子４の受光出力が最大となり、更に光源１３が法線１２aとは反対方向に第２直線ＡＣから離れて、入射光１４の入射角|＋θ|がより増大すると、第２受光素子４の受光量が減少して、第２受光素子４の受光出力が下降して行く。
【００４３】
図２（ａ）は、そのような入射光１４の入射角±θに対する第１及び第２受光素子１、４の受光出力の変化を示すグラフである。このグラフからも明らかなように入射光１４の入射角±θが０となっているときに、第１及び第２受光素子１、４の受光出力レベルＰａ、Ｐｂが同一となり、入射光１４の入射角|−θ|が増大して、光源１３が第１直線ＡＢ上にあるときに、第１受光素子１の受光出力Ｐａが最大となり、また入射光１４の入射角|＋θ|が増大して、光源１３が第２直線ＡＣ上にあるときに、第２受光素子４の受光出力Ｐｂが最大となる。
【００４４】
更に、第１及び第２受光素子１、４の受光出力の差と和を求め、この差と和の比ｒを求めると、この比ｒが図２（ｂ）のグラフに示すように変化する。このグラフから明らかなように入射光１４の入射角θ＝０を中心とする入射角±θの一定範囲では、第１及び第２受光素子１、４の受光出力の差と和の比ｒが入射角±θに略比例している。このため、第１及び第２受光素子１、４の受光出力の差と和の比ｒを求めれば、入射光１４の入射角±θ、つまり光源１３の方向を求めることができる。
【００４５】
このように本実施形態では、第１及び第２受光素子１、４の受光出力に基づいて、光源１３の方向を求めることができる。また、入射光１４を第１及び第２受光レンズ２、５により集光して第１及び第２受光素子１、４に入射させているので、光源１３からの入射光１４が拡散光であっても、第１及び第２受光素子１、４の受光量が著しく減少することはなく、信号処理に必要な十分な第１及び第２受光素子１、４の受光出力を得ることができ、遠方の光源１３の方向も精度良く検出することができる。更に、２つの第１及び第２受光素子１、４を用いるだけであって、高価なＰＳＤ等を用いる必要がないから、コストが高くなることはない。
【００４６】
また、図１（ａ）に示すように第１及び第２受光素子１、４を単体の透光性樹脂８内に樹脂封止しているので、該各受光素子１、４を別々に樹脂封止する構成と比較すると、透光性樹脂のスペースを小さくすることができ、延いては光角度検出装置１０を小型化することができる。また、第１及び第２受光素子１、４を別々に樹脂封止する構成と比較すると、製造工程が簡略化され、透光性樹脂８や遮光性樹脂９の使用量を少なくすることができるので、コストの上昇を抑えることができる。
【００４７】
また、第１及び第２受光素子１、４を透光性樹脂８内に封止し、かつ透光性樹脂８の一部を第１及び第２受光レンズ２、５として成型しているので、第１及び第２受光素子１、４を透光性樹脂８の金型内で位置決めすれば、第１及び第２受光レンズ２、５に対して第１及び第２受光素子１、４を位置決めすることができ、第１及び第２受光素子１、４の位置決めが容易であって、高い位置決め精度を実現することができる。更に、第１及び第２受光レンズ２、５を格別に設ける必要がなく、部品点数及びコストの低減を図ることができる。
【００４８】
また、第１及び第２受光レンズ２、５の部位を除く透光性樹脂８の外周面を遮光性樹脂９により被覆しているため、光源１３からの入射光１４が第１及び第２受光レンズ２、５を必ず通って第１及び第２受光素子１、４にそれぞれ入射することになり、また外乱光が第１及び第２受光素子１、４に入射することがなく、第１及び第２受光素子１、４による入射光１４の入射角θの検出精度、つまり光源１３の方向の検出精度が高くなる。
【００４９】
図３は、本発明の光角度検出装置の実施形態２を示す図である。同図（ａ）は断面図であり、同図（ｂ）は上面図（同図（ａ）の上側より見た図）である。尚、図３において、図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付す。
【００５０】
本実施形態の光角度検出装置２０においては、第１及び第２受光レンズ２２、２５の向きを図１の第１及び第２受光レンズ２、５の向きとは異ならせている。具体的には、第１及び第２受光レンズ２２、２５の主軸２２ａ、２５ａが二等辺三角形の相等しい二辺の第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致するように、第１及び第２受光レンズ２２、２５の向きを設定している。第１及び第２受光レンズ２２、２５は、図１の第１及び第２受光レンズ２、５と同様に、透光性樹脂８の一部を成型したものであり、相互に同一の特性を有する。
【００５１】
この光角度検出装置２０でも、リードフレーム７ａ、７ｂのダイボンド部上面を基準面１２としており、外部の光源１３からの入射光１４を第１及び第２受光レンズ２２、２５を介して第１及び第２受光素子１、４に受光したときに、第１及び第２受光素子１、４の受光出力に基づいて、該各受光素子１、４間の中央を通る基準面１２の法線１２aに対する入射光１４の入射角±θを検出することができるように、第１及び第２受光素子１、４と第１及び第２受光レンズ２２、２５を配置している。
【００５２】
すなわち、第１受光素子１の受光面中心１ｂと第１受光レンズ２２の頂点２２ｂを通る第１直線ＡＢ、第２受光素子４の受光面中心４ｂと第２受光レンズ２５の頂点２５ｂを通る第２直線ＡＣ、第１受光素子１の受光面中心１ｂと第２受光素子４の受光面中心４ｂを通る第３直線ＢＣが第３直線ＢＣを底辺とする二等辺三角形を描くように、第１及び第２受光素子１、４と第１及び第２受光レンズ２２、２５を配置している。
【００５３】
詳しくは、第１受光素子１の受光面の法線１ａ及び第２受光素子４の受光面の法線４ａが基準面１２に対して垂直となるように、第１及び第２受光素子１、４の向きを設定している。また、基準面１２に対する第１及び第２受光素子１、４の受光面の高さが同一高さとなり、基準面１２に対する第１及び第２受光レンズ２２、２５の頂点の高さが同一高さとなるように、第１及び第２受光素子１、４と第１及び第２受光レンズ２２、２５を位置決めしている。そして、先に述べたように第１及び第２受光レンズ２２、２５の主軸２２ａ、２５ａを二等辺三角形の相等しい二辺の第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致させている。
【００５４】
このような配置構成においても、光源１３が各受光素子１、４間の中央を通る基準面１２の法線１２ａ（二等辺三角形の頂点Ａの角度を二等分する）上にあるときには、基準面１２の法線１２ａに対する入射光１４の入射角±θが０となり、第１及び第２受光素子１、４の受光面での入射光１４の受光量が同一となる。
【００５５】
また、光源１３が法線１２aから第１直線ＡＢへと近づいて、入射光１４の入射角|−θ|が増大すると、第１受光レンズ２２から第１受光素子１への入射光１４の入射経路が直線に近づき、第１受光素子１の受光量が増大し、逆に第２受光素子４の受光量が減少する。そして、光源１３が第１直線ＡＢ上にあるときに、第１受光レンズ２２から第１受光素子１への入射光１４の入射経路が直線となり、第１受光素子１の受光量が最大となり、更に光源１３が法線１２aとは反対方向に第１直線ＡＢから離れて、入射光１４の入射角|−θ|がより増大すると、第１受光レンズ２２から第１受光素子１への入射光１４の入射経路が屈曲し、第１受光素子１の受光量が減少して行く。
【００５６】
同様に、光源１３が法線１２aから第２直線ＡＣへと近づいて、入射光１４の入射角|＋θ|が増大すると、第２受光素子４の受光量が増大し、逆に第１受光素子１の受光量が減少する。そして、光源１３が第２直線ＡＣ上にあるときに、第２受光素子４の受光量が最大となり、更に光源１３が法線１２aとは反対方向に第２直線ＡＣから離れて、入射光１４の入射角|＋θ|がより増大すると、第２受光素子４の受光量が減少して行く。
【００５７】
このような第１及び第２受光素子１、４の受光出力は、図２（ａ）のグラフに示すように入射光１４の入射角±θに応じて変化する。そして、第１及び第２受光素子１、４の受光出力の差と和を求め、この差と和の比ｒを求めると、この比ｒが図２（ｂ）のグラフに示すように変化する。従って、第１及び第２受光素子１、４の受光出力の差と和の比ｒを求めれば、入射光１４の入射角±θ、つまり光源１３の方向を求めることができる。
【００５８】
このような光角度検出装置２０では、第１及び第２受光レンズ２２、２５の主軸２２ａ、２５ａを二等辺三角形の第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致させているので、光源１３が第１直線ＡＢ又は第２直線ＡＣ上にあるときには、入射光１４が第１及び第２受光レンズ２２、２５から第１及び第２受光素子１、４へと直線的に入射することになり、第１及び第２受光素子１、４の受光面上での集光度が上がり、第１及び第２受光素子１、４の受光出力のピーク値が大きくなって、Ｓ／Ｎが高くなり、第１及び第２受光素子１、４による入射光１４の入射角θの検出精度が高くなる。
【００５９】
また、図１の光角度検出装置１０と同様に、２つの第１及び第２受光素子１、４を用いるだけであるから、コストが高くなることはない。更に、第１及び第２受光素子１、４を単体の透光性樹脂８内に樹脂封止しているので、光角度検出装置２０を小型化することができ、製造工程が簡略化され、透光性樹脂８や遮光性樹脂９の使用量が少なく、コストの上昇を抑えることができる。また、第１及び第２受光素子１、４を透光性樹脂８内に封止し、かつ透光性樹脂８の一部を第１及び第２受光レンズ２２、２５として成型しているので、第１及び第２受光素子１、４の位置決めが容易であって、高い位置決め精度を実現することができる。更に、第１及び第２受光レンズ２２、２５の部位を除く透光性樹脂８の外周面を遮光性樹脂９により被覆しているため、第１及び第２受光素子１、４による入射光１４の入射角θの検出精度が高い。
【００６０】
図４（ａ）、（ｂ）は、光角度検出装置２０を搭載した基板を例示している。ここでは、リードフレーム７ａ、７ｂの端部を折り曲げて基板５５の孔に差し込み、基板５５の裏面側でリードフレーム７ａ、７ｂの端部を半田付けしている。
【００６１】
図５は、本発明の光角度検出装置の実施形態３を示す図である。同図（ａ）は断面図であり、同図（ｂ）は上面図（同図（ａ）の上側より見た図）である。尚、図５において、図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付す。
【００６２】
本実施形態の光角度検出装置３０においては、第１及び第２受光素子３１、３４の向きを図１の第１及び第２受光素子１、４の向きとは異ならせ、かつ第１及び第２受光レンズ３２、３５の向きを図１の第１及び第２受光レンズ２、５の向きとは異ならせている。具体的には、第１受光素子３１の受光面中心３１ｂを通る法線３１ａ及び第２受光素子３４の受光面中心３４ｂを通る法線３４ａが二等辺三角形の相等しい二辺の第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致するように、第１及び第２受光素子３１、３４の向きを設定しており、該各受光素子３１、３４の向きの設定のために、リードフレーム３７ａ、３７ｂの略中央を折り曲げている。また、第１及び第２受光レンズ３２、３５の主軸３２ａ、３５ａが二等辺三角形の相等しい二辺の第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致するように、第１及び第２受光レンズ３２、３５の向きを設定している。第１及び第２受光レンズ３２、３５は、図１の第１及び第２受光レンズ２、５と同様に、透光性樹脂８の一部を成型したものである。
【００６３】
この光角度検出装置３０では、リードフレーム３７ａ、３７ｂの端子部上面を基準面１２としており、外部の光源１３からの入射光１４を第１及び第２受光レンズ３２、３５を介して第１及び第２受光素子３１、３４に受光したときに、第１及び第２受光素子３１、３４の受光出力に基づいて、該各受光素子３１、３４間の中央を通る基準面１２の法線１２aに対する入射光１４の入射角±θを検出することができるように、第１及び第２受光素子３１、３４と第１及び第２受光レンズ３２、３５を配置している。
【００６４】
すなわち、第１受光素子３１の受光面中心３１ｂと第１受光レンズ３２の頂点３２ｂを通る第１直線ＡＢ、第２受光素子３４の受光面中心３４ｂと第２受光レンズ３５の頂点３５ｂを通る第２直線ＡＣ、第１受光素子３１の受光面中心３１ｂと第２受光素子３４の受光面中心３４ｂを通る第３直線ＢＣが第３直線ＢＣを底辺とする二等辺三角形を描くように、第１及び第２受光素子３１、３４と第１及び第２受光レンズ３２、３５を配置している。
【００６５】
詳しくは、基準面１２に対する第１及び第２受光素子３１、３４の受光面中心の高さが同一高さとなり、基準面１２に対する第１及び第２受光レンズ３２、３５の頂点の高さが同一高さとなるように、第１及び第２受光素子３１、３４と第１及び第２受光レンズ３２、３５を位置決めしている。そして、先に述べたように第１受光素子３１の受光面中心３１ｂを通る法線３１ａ及び第２受光素子３４の受光面中心３４ｂを通る法線３４ａを二等辺三角形の相等しい二辺の第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致させ、かつ第１及び第２受光レンズ３２、３５の主軸３２ａ、３５ａを二等辺三角形の相等しい二辺の第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致させている。
【００６６】
このような配置構成においても、光源１３が各受光素子３１、３４間の中央を通る基準面１２の法線１２ａ（二等辺三角形の頂点Ａの角度を二等分する）上にあるときには、入射光１４の入射角±θが０となり、第１及び第２受光素子３１、３４の受光面での入射光１４の受光量が同一となる。
【００６７】
また、光源１３が法線１２aから第１直線ＡＢへと近づいて、入射光１４の入射角|−θ|が増大すると、第１受光素子３１の受光量が増大し、逆に第２受光素子３４の受光量が減少する。そして、光源１３が第１直線ＡＢ上にあるときに、第１受光素子３１の受光量が最大となり、更に光源１３が法線１２aとは反対方向に第１直線ＡＢから離れて、入射光１４の入射角|−θ|がより増大すると、第１受光素子３１の受光量が減少して行く。
【００６８】
同様に、光源１３が法線１２aから第２直線ＡＣへと近づいて、入射光１４の入射角|＋θ|が増大すると、第２受光素子３４の受光量が増大し、逆に第１受光素子３１の受光量が減少する。そして、光源１３が第２直線ＡＣ上にあるときに、第２受光素子３４の受光量が最大となり、更に光源１３が法線１２aとは反対方向に第２直線ＡＣから離れて、入射光１４の入射角|＋θ|がより増大すると、第２受光素子３４の受光量が減少して行く。
【００６９】
このような第１及び第２受光素子３１、３４の受光出力は、図２（ａ）のグラフに示すように入射光１４の入射角±θに応じて変化する。そして、第１及び第２受光素子３１、３４の受光出力の差と和の比ｒは、図２（ｂ）のグラフに示すように変化する。従って、第１及び第２受光素子３１、３４の受光出力の差と和の比ｒを求めれば、入射光１４の入射角±θ、つまり光源１３の方向を求めることができる。
【００７０】
このような光角度検出装置３０では、第１及び第２受光レンズ３２、３５の主軸３２ａ、３５ａを二等辺三角形の第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致させているので、光源１３が第１直線ＡＢ又は第２直線ＡＣ上にあるときには、第１及び第２受光素子３１、３４の受光面上での集光度を上げることができる。また、第１受光素子３１の受光面中心３１ｂを通る法線３１ａ及び第２受光素子３４の受光面中心３４ｂを通る法線３４ａも、第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致させているので、第１及び第２受光素子３１、３４の受光面上の集光スポットが小さくなる。この結果、第１及び第２受光素子３１、３４の受光出力のピーク値が大きくなって、Ｓ／Ｎが高くなり、第１及び第２受光素子３１、３４による入射光１４の入射角θの検出精度が高くなる。
【００７１】
ここで、図１の光角度検出装置１０では、第１受光素子１の受光面中心の法線及び第１受光レンズ２の主軸が第１直線ＡＢに一致しておらず、第２受光素子４の受光面中心の法線及び第２受光レンズ５の主軸が第２直線ＡＣに一致していないことから、図４の光角度検出装置２０及び図５の光角度検出装置３０と比較すると、第１及び第２受光素子１、４の受光出力のピーク値が小さくなるが、第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣ間の角度範囲での検出精度が高くなるという利点がある。従って、光角度検出装置の用途に応じて、図１、図４、及び図５のいずれかの配置構成を選択して採用すれば良い。
【００７２】
また、光角度検出装置３０では、図１の光角度検出装置１０と同様に、２つの第１及び第２受光素子３１、３４を用いるだけであるから、コストが高くなることはない。更に、第１及び第２受光素子３１、３４を単体の透光性樹脂８内に樹脂封止しているので、光角度検出装置３０を小型化することができ、製造工程が簡略化され、透光性樹脂８や遮光性樹脂９の使用量が少なく、コストの上昇を抑えることができる。また、第１及び第２受光素子３１、３４を透光性樹脂８内に封止し、かつ透光性樹脂８の一部を第１及び第２受光レンズ３２、３５として成型しているので、第１及び第２受光素子３１、３４の位置決めが容易であって、高い位置決め精度を実現することができる。更に、第１及び第２受光レンズ３２、３５の部位を除く透光性樹脂８の外周面を遮光性樹脂９により被覆しているため、第１及び第２受光素子３１、３４による入射光１４の入射角θの検出精度が高い。
【００７３】
図６（ａ）、（ｂ）は、光角度検出装置３０を搭載した基板を例示している。ここでは、リードフレーム３７ａ、３７ｂの端部を折り曲げて基板５５の孔に差し込み、基板５５の裏面側でリードフレーム３７ａ、３７ｂの端部を半田付けしている。
【００７４】
図７は、光角度検出装置の参考例を示す図である。同図（ａ）は断面図であり、同図（ｂ）は上面図（同図（ａ）の上側より見た図）である。
【００７５】
この参考例の光角度検出装置４０においては、第１受光素子４１及び第１受光レンズ４２からなる第１受光部４３と、第２受光素子４４及び第２受光レンズ４５からなる第２受光部４６とをそれぞれのリードフレーム４７ａ、４７ｂに別々に搭載して、これらのリードフレーム４７ａ、４７ｂを基板５５上に配置して組み合わせたものである。
【００７６】
第１受光素子４１は、リードフレーム４７ａのダイボンド部に搭載されており、透光性樹脂４８ａにより第１受光素子４１及びリードフレーム４７ａのダイボンド部近傍が封止され、透光性樹脂４８ａの一部を第１受光レンズ４２に成型している。第１受光素子４１の受光面中心４１ｂを通る法線４１ａと第１受光レンズ４２の主軸４２ａは、相互に一致する。同様に、第２受光素子４４は、リードフレーム４７ｂのダイボンド部に搭載されており、透光性樹脂４８ｂにより第２受光素子４４及びリードフレーム４７ｂのダイボンド部近傍が封止され、透光性樹脂４８ｂの一部を第２受光レンズ４５に成型している。第２受光素子４４の受光面中心４４ｂを通る法線４４ａと第２受光レンズ４５の主軸４５ａは、相互に一致する。
【００７７】
第１及び第２受光素子４１、４４は、同一のものであり、相互に同一の特性を有する。第１及び第２受光レンズ４２、４５も、同一のものであり、相互に同一の特性を有する。
【００７８】
リードフレーム４７ａの左端近傍を折り曲げて、リードフレーム４７ａの左端を基板５５上に半田付けし、透光性樹脂４８ａを基板５５上のスペーサ４９の一方の傾斜面に載せて、基板５５上面に対してリードフレーム４７ａのダイボンド部を傾斜させている。また、リードフレーム４７ｂの右端近傍を折り曲げて、リードフレーム４７ｂの右端を基板５５上に半田付けし、透光性樹脂４８ｂを基板５５上のスペーサ４９の他方の傾斜面に載せて、基板５５上面に対してリードフレーム４７ｂのダイボンド部をリードフレーム４７ａとは逆向きに傾斜させている。これにより、第１受光素子４１の受光面中心４１ｂを通る法線４１ａと第１受光レンズ４２の主軸４２ａが二等辺三角形の一方の辺である第１直線ＡＢに一致し、かつ第２受光素子４４の受光面中心４４ｂを通る法線４４ａと第２受光レンズ４５の主軸４５ａが二等辺三角形の他方の辺である第２直線ＡＣに一致する。また、第１及び第２受光レンズ４２、４５間に遮光材５１を介在させている。
【００７９】
この光角度検出装置４０では、基板５５上面を基準面１２としており、外部の光源１３からの入射光１４を第１及び第２受光レンズ４２、４５を介して第１及び第２受光素子４１、４４に受光したときに、第１及び第２受光素子４１、４４の受光出力に基づいて、該各受光素子４１、４４間の中央を通る基準面１２の法線１２aに対する入射光１４の入射角±θを検出することができるように、第１及び第２受光素子４１、４４と第１及び第２受光レンズ４２、４５を配置している。
【００８０】
すなわち、第１受光素子４１の受光面中心４１ｂと第１受光レンズ４２の頂点４２ｂを通る第１直線ＡＢ、第２受光素子４４の受光面中心４４ｂと第２受光レンズ４５の頂点４５ｂを通る第２直線ＡＣ、第１受光素子４１の受光面中心４１ｂと第２受光素子４４の受光面中心４４ｂを通る第３直線ＢＣが第３直線ＢＣを底辺とする二等辺三角形を描くように、第１及び第２受光素子４１、４４と第１及び第２受光レンズ４２、４５を配置している。
【００８１】
詳しくは、基準面１２に対する第１及び第２受光素子４１、４４の受光面中心の高さが同一高さとなり、基準面１２に対する第１及び第２受光レンズ４２、４５の頂点の高さが同一高さとなるように、第１及び第２受光素子４１、４４と第１及び第２受光レンズ４２、４５を位置決めしている。そして、先に述べたように第１受光素子４１の受光面中心４１ｂを通る法線４１ａ及び第２受光素子４４の受光面中心４４ｂを通る法線４４ａを二等辺三角形の相等しい二辺の第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致させ、かつ第１及び第２受光レンズ４２、４５の主軸４２ａ、４５ａを二等辺三角形の相等しい二辺の第１及び第２直線ＡＢ、ＡＣに一致させている。
【００８２】
このような配置構成においても、光源１３が基準面１２の法線１２ａ（二等辺三角形の頂点Ａの角度を二等分する）上にあるときには、入射光１４の入射角±θが０となり、第１及び第２受光素子４１、４４の受光面での入射光１４の受光量が同一となる。
【００８３】
また、光源１３が法線１２aから第１直線ＡＢへと近づいて、入射光１４の入射角|−θ|が増大すると、第１受光素子４１の受光量が増大し、光源１３が第１直線ＡＢ上にあるときに第１受光素子４１の受光量が最大となり、更に光源１３が第１直線ＡＢを通り過ぎて離れ、入射光１４の入射角|−θ|がより増大すると、第１受光素子４１の受光量が減少して行く。
【００８４】
同様に、光源１３が法線１２aから第２直線ＡＣへと近づいて、入射光１４の入射角|＋θ|が増大すると、第２受光素子４４の受光量が増大し、光源１３が第２直線ＡＣ上にあるときに第２受光素子４４の受光量が最大となり、更に光源１３が第２直線ＡＣを通り過ぎて離れ、入射光１４の入射角|＋θ|がより増大すると、第２受光素子４４の受光量が減少して行く。
【００８５】
このような第１及び第２受光素子４１、４４の受光出力は、図２（ａ）のグラフに示すように入射光１４の入射角±θに応じて変化する。そして、第１及び第２受光素子４１、４４の受光出力の差と和の比ｒは、図２（ｂ）のグラフに示すように変化する。従って、第１及び第２受光素子４１、４４の受光出力の差と和の比ｒを求めれば、入射光１４の入射角±θ、つまり光源１３の方向を求めることができる。
【００８６】
このような光角度検出装置４０では、図４の光角度検出装置３０と同様に、光源１３が第１直線ＡＢ又は第２直線ＡＣ上にあるときには、第１及び第２受光素子４１、４４の受光面上での集光度が上がり、かつ第１及び受光素子４１、４４の受光面上の集光スポットが小さくなるので、第１及び第２受光素子４１、４４の受光出力のピーク値が大きくなって、Ｓ／Ｎが高くなり、第１及び第２受光素子４１、４４による入射光１４の入射角θの検出精度が高くなる。
【００８７】
また、光角度検出装置４０では、図１の光角度検出装置１０と同様に、２つの第１及び第２受光素子４１、４４を用いるだけであるから、コストが高くなることはない。
【００８８】
更に、第１及び受光部４３、４６の単体構造をみると、受光素子をリードフレームに搭載し、受光レンズを設けた構造であって、一般的な汎用受光デバイスの構造と同一であるため、汎用受光デバイスのリードフレームを折り曲げて、２つの受光デバイスを基板５５上で組み合わせるだけで、光角度検出装置４０を構成することができ、汎用受光デバイスの利用により光角度検出装置４０を安価に提供することができる。
【００８９】
また、第１及び第２受光レンズ４２、４５間に遮光材５１を介在させているため、第１受光レンズ４２を介した入射光が第２受光素子４４に入射してノイズ成分となることがなく、また第２受光レンズ４５を介した入射光が第１受光素子４１に入射してノイズ成分となることもない。従って、第１受光素子４１には第１受光レンズ４２を介した有効な入射光のみが入射し、第２受光素子４４には第２受光レンズ４５を介した有効な入射光のみが入射し、第１及び第２受光素子４１、４４による入射光１４の入射角θの検出精度が高くなる。
【００９０】
図８（ａ）、（ｂ）は、光角度検出装置４０の変形例を示している。ここでは、リードフレーム４７ａ、４７ｂの端部を折り曲げて基板５５の孔に差し込み、基板５５の裏面側でリードフレーム４７ａ、４７ｂの端部を半田付けしている。
【００９１】
また、図９（ａ）、（ｂ）に示すようにリードフレーム４７ａ、４７ｂの端部を折り曲げずに基板５５の孔を通じて裏面側へと差込、リードフレーム４７ａ、４７ｂの端部を基板５５の裏面側で半田付けしても構わない。
【００９２】
更に、図７（ａ）のスペーサ４９の代わりに、図１０に示すような平板状のスペーサ５６を用い、リードフレーム４７ａ、４７ｂをスペーサ５６の角に載せて、リードフレーム４７ａ、４７ｂを傾斜させても良い。
【００９３】
次に、本発明の光角度検出装置の製造方法の実施形態１を説明する。本実施形態の製造方法は、図１の光角度検出装置１０及び図４の光角度検出装置２０を製造するためのものであり、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの工程を含んでいる。
【００９４】
本実施形態の製造方法では、複数の光角度検出装置１０又は２０を同時に製造するために、図１１（ａ）に示すような複数組のリードフレーム７ａ、７ｂを含むリードフレーム６１を用いている。このリードフレーム６１では、複数組のリードフレーム７ａ、７ｂを横方向に配列して、各組のリードフレーム７ａ、７ｂの端部をタイバー６１ａで連結支持している。
【００９５】
図１１（ｂ）に示すように１組のリードフレーム７ａ、７ｂ毎に、リードフレーム７ａ、７ｂのダイボンド部に第１及び第２受光素子１、４をダイボンドし、第１及び第２受光素子１、４をそれぞれのボンディングワイヤー６２を通じてリードフレーム７ａ、７ｂに接続する。
【００９６】
この後、リードフレーム６１を金型（図示せず）にセットする。このとき、１組のリードフレーム７ａ、７ｂ毎に、リードフレーム７ａ、７ｂのダイボンド部に搭載された第１及び第２受光素子１、４を金型の成型空間に位置決め配置する。そして、加熱溶融した透光性樹脂を金型の成型空間に流し込んで、第１及び第２受光素子１、４を封止する透光性樹脂８を形成する（トランスファーモールド）。このとき、金型により透光性樹脂８の一部が第１及び第２受光レンズとして成型される。
【００９７】
更に、各透光性樹脂８が硬化してから、リードフレーム６１のタイバー６１ａを切断除去し、リードフレーム６１を第１及び第２受光素子１、４を含む透光性樹脂８単位で分断する。
【００９８】
最後に、透光性樹脂８を他の金型（図示せず）にセットして、透光性樹脂８を他の金型の成型空間に位置決め配置し、加熱溶融した遮光性樹脂を他の金型の成型空間に流し込んで、遮光性樹脂９を形成し、遮光性樹脂９により第１及び第２受光レンズの部位を除く透光性樹脂８の外周面を被覆し、光角度検出装置１０又は２０を得る。
【００９９】
このような本実施形態の製造方法では、殆どの工程で平板状のリードフレーム６１を扱うため、自動加工を容易に実施することができ、短時間で大量の装置を製造することが可能となり、より安価に光角度検出装置を提供することができる。
【０１００】
尚、遮光性樹脂９の代わりに、遮光性を有する金属等のケースを透光性樹脂４に被せても良い。また、リードフレーム６１の代わりに、リードフレーム６１のフレームパターンと同様の配線パターンを有するプリント基板を用いて、同様の製造方法により光角度検出装置１０又は２０を製造することも可能である。
【０１０１】
次に、本発明の光角度検出装置の製造方法の実施形態２を説明する。本実施形態の製造方法は、図５の光角度検出装置３０を製造するためのものであり、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すそれぞれの工程を含んでいる。
【０１０２】
本実施形態の製造方法でも、複数の光角度検出装置３０を同時に製造するために、図１１（ａ）に示すようなリードフレーム６１を用いている。尚、リードフレーム３７ａ、３７ｂは、リードフレーム６１の加工前のときにはリードフレーム７ａ、７ｂと同様に平板状である。
【０１０３】
図１２（ａ）に示すように１組のリードフレーム３７ａ、３７ｂ毎に、リードフレーム３７ａ、３７ｂのダイボンド部に第１及び第２受光素子３１、３４をダイボンドし、第１及び第２受光素子３１、３４をそれぞれのボンディングワイヤー６２を通じてリードフレーム３７ａ、３７ｂに接続する。
【０１０４】
そして、図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように１組のリードフレーム３７ａ、３７ｂ毎に、リードフレーム３７ａ、３７ｂをそれらの根元付近の点線６３で規定角度に折り曲げる。これにより、図５（ｂ）に示すように第１及び第２受光素子３１、３４の向きが設定される。
【０１０５】
このとき、リードフレーム３７ａ、３７ｂだけではなく、点線６３が通るリードフレーム６１の他の部分も折り曲げて、ボンディングワイヤー６２の断線が生じないようにする。
【０１０６】
この後、リードフレーム６１を金型（図示せず）にセットして、１組のリードフレーム３７ａ、３７ｂ毎に、第１及び第２受光素子３１、３４を金型の成型空間に位置決め配置し、加熱溶融した透光性樹脂を金型の成型空間に流し込んで、第１及び第２受光素子３１、３４を封止する透光性樹脂８を形成する（トランスファーモールド）。このとき、金型により透光性樹脂８の一部が第１及び第２受光レンズ３２、３５として成型される。
【０１０７】
更に、各透光性樹脂８が硬化してから、リードフレーム６１のタイバー６１ａを切断除去し、リードフレーム６１を透光性樹脂８単位で分断する。
【０１０８】
最後に、遮光性樹脂９により第１及び第２受光レンズの部位を除く透光性樹脂８の外周面を被覆し、光角度検出装置３０を得る。
【０１０９】
このような本実施形態の製造方法でも、殆どの工程で平面状のリードフレーム６１を扱うため、自動加工を容易に実施することができ、短時間で大量の装置を製造することが可能となり、より安価に光角度検出装置を提供することができる。
【０１１０】
次に、光角度検出装置の製造方法の参考例を説明する。この参考例の製造方法は、図７の光角度検出装置４０を製造するためのものであり、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すそれぞれの工程を含んでいる。
【０１１１】
この参考例の製造方法でも、複数の光角度検出装置４０を同時に製造するために、図１３（ａ）に示すような複数のリードフレーム４７ａ、４７ｂを含むリードフレーム７１を用いている。このリードフレーム７１では、複数のリードフレーム４７ａ、４７ｂを横方向に配列して、リードフレーム４７ａ、４７ｂの端部をタイバー７１ａで連結支持している。
【０１１２】
図１３（ｂ）に示すようにリードフレーム４７ａ、４７ｂ毎に、リードフレームのダイボンド部に第１受光素子４１又は第２受光素子４４をダイボンドし、第１及び第２受光素子４１、４４をそれぞれのボンディングワイヤー７２を通じてリードフレームに接続する。
【０１１３】
この後、リードフレーム７１を金型（図示せず）にセットする。このとき、リードフレーム４７ａ、４７ｂ毎に、リードフレームのダイボンド部に搭載された第１又は第２受光素子４１、４４を金型の成型空間に位置決め配置する。そして、加熱溶融した透光性樹脂を金型の成型空間に流し込んで、図１３（ｃ）に示すような第１又は第２受光素子４１、４４を封止する透光性樹脂４８ａ又は４８ｂを形成する（トランスファーモールド）。このとき、金型により各透光性樹脂４８ａ、４８ｂの一部が第１及び第２受光レンズ４２、４５として成型される。
【０１１４】
そして、図１３（ｄ）に示すようにリードフレーム４７ａ、４７ｂをそれらの根元付近の点線７３で規定角度に折り曲げる。
【０１１５】
更に、各透光性樹脂４８ａ、４８ｂが硬化してから、リードフレーム７１のタイバー７１ａを切断除去し、リードフレーム７１を受光素子単位で分断する。
【０１１６】
そして、図７（ａ）に示すようにリードフレーム４７ａの左端を基板５５上に半田付けし、透光性樹脂４８ａを基板５５上のスペーサ４９の一方の傾斜面に載せ、またリードフレーム４７ｂの右端を基板５５上に半田付けし、透光性樹脂４８ｂを基板５５上のスペーサ４９の他方の傾斜面に載せ、更に第１及び第２受光レンズ４２、４５間に遮光材５１を配置固定して、光角度検出装置４０を得る。
【０１１７】
このような参考例の製造方法では、全てのリードフレーム４７ａ、４７ｂをそれらの根元付近の点線７３で規定角度に折り曲げているので、折り曲げ工程を効率的に行うことができる。また、リードフレーム、受光素子、及び受光レンズからなる折り曲げる前の構造が一般的な汎用受光デバイスの構造と同一であるため、汎用受光デバイスのリードフレームを折り曲げるという一工程を増やすだけで、光角度検出装置４０の構成要素を製造することが可能であり、格別な設備を増大させる必要がなく、光角度検出装置４０を安価に提供することができる。
【０１１８】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、レンズの形状、受光素子の種類、これらの向き及び配置位置を適宜に変更することができる。また、透光性樹脂の形状や種類を適宜に変更しても良い。更に、本発明は、光角度検出装置及びその製造方法だけではなく、光角度検出装置を用いた電子機器をも包含する。電子機器としては、リモコン送信機等の光源から出射された光信号を受光する機器があり、各種の家電製品等がある。より具体的には、扇風機やエアコン、暖房機などの空調機に本発明の光角度検出装置を搭載して、リモコン送信機の操作者がいる方向を空調機側で検出し、この検出した方向を操作者とって最適な空調空間を作り出すために利用する。また、スピーカーシステムなどの音響機器に本発明の光角度検出装置を搭載して、リスナーのいる方向を検出し、この検出した方向をリスナーにとって最適な音場を作り出すために利用しても構わない。あるいは、カメラに本発明の光角度検出装置を搭載して、リモコン送信機の操作者がいる方向を検出し、この検出した方向にカメラを向けたり、この方向で露出やピント等を合わせて、操作者を撮影したり、その他、電子機器に本発明の光角度検出装置を搭載して、リモコン送信機の操作者のいる方向に合わせて電子機器の動作状態を制御すれば、多大な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】（ａ）は本発明の光角度検出装置の実施形態１を示す断面図であり、（ｂ）は光角度検出装置を上側より見た上面図であり、（ｃ）は光角度検出装置に対する入射光の入射角度を規定する基準面を説明するための図である。
【図２】（ａ）は図１の光角度検出装置において入射光の入射角度に対する第１及び第２受光素子の受光出力の変化を示すグラフであり、（ｂ）は入射光の入射角度に対する第１及び第２受光素子の受光出力の差と和の比を示すグラフである。
【図３】（ａ）は本発明の光角度検出装置の実施形態２を示す断面図であり、（ｂ）は光角度検出装置を上側より見た上面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、図３の光角度検出装置を搭載した基板を例示する断面図及び上面図である。
【図５】（ａ）は本発明の光角度検出装置の実施形態３を示す断面図であり、（ｂ）は光角度検出装置を上側より見た上面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、図５の光角度検出装置を搭載した基板を例示する断面図及び上面図である。
【図７】（ａ）は光角度検出装置の参考例を示す断面図であり、（ｂ）は光角度検出装置を上側より見た上面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、図７の光角度検出装置の変形例を示す断面図及び上面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、図７の光角度検出装置の他の変形例を示す断面図及び上面図である。
【図１０】図７の光角度検出装置の別の変形例を示す断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光角度検出装置の製造方法の実施形態１を説明するための図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光角度検出装置の製造方法の実施形態２を説明するための図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、図７の光角度検出装置の製造方法の参考例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１、３１、４１  第１受光素子
２、２２、３２、４２  第１受光レンズ
３，４３  第１受光部
４、３４、４４  第２受光素子
５、２５、３５、４５  第２受光レンズ
６，４６  第２受光部
７ａ、７ｂ、３７ａ、３７ｂ、４７ａ、４７ｂ、  リードフレーム
８、４８ａ、４８ｂ  透光性樹脂
９  遮光性樹脂
１０  光角度検出装置
１２  基準面
１３  光源
１４  入射光
５１  遮光材
５５  基板
【図１】
0004485567.tif 000002
【図２】
0004485567.tif 000003
【図３】
0004485567.tif 000004
【図４】
0004485567.tif 000005
【図５】
0004485567.tif 000006
【図６】
0004485567.tif 000007
【図７】
0004485567.tif 000008
【図８】
0004485567.tif 000009
【図９】
0004485567.tif 000010
【図１０】
0004485567.tif 000011
【図１１】
0004485567.tif 000012
【図１２】
0004485567.tif 000013
【図１３】
0004485567.tif 000014