(57)【要約】【課題】  センサの受信感度を低下させることなく、不要な反射信号が信号の受信面に到達することを極力排除することができる信号導入装置を提供する。【解決手段】  開口部２２と信号受信面２１との間を接続し、開口部２１を介して入射する光信号の受信路２３を有する信号導入装置２６を備えて受光装置２０を構成する。その場合、受信路２３を、光信号が仮想円筒面１３を通過して当該受信路２３の内壁２４で反射した場合に、その反射光が信号受信面２１外に到達するように反射角を付与する形状を成すように構成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の信号源より発せられ直進性を有して到来する空間伝搬信号を、受信センサの信号受信面に導くための信号導入装置であって、
信号受信面と所定の距離を隔てて同軸上に配置され当該受信面と同一外形寸法の開口を有してなる開口部と、前記信号受信面との間を接続することで、前記開口を介して入射する空間伝搬信号の受信路を形成し、
前記受信路は、前記入射信号が前記信号受信面を底面とする筒形状の仮想壁面を通過して当該受信路の内壁で反射した場合に、その反射信号が前記信号受信面外に到達するように反射角を付与する形状を成していることを特徴とする信号導入装置。
【請求項２】
前記受信路は、前記軸方向で切った断面形状が、前記信号受信面側から前記開口部側に直線的に広がるテーパ形状をなしていることを特徴とする請求項１記載の信号導入装置。
【請求項３】
前記受信路は、前記軸方向で切った断面形状が、前記開口部側から前記信号受信面側に直線的に広がるテーパ形状をなしていることを特徴とする請求項１記載の信号導入装置。
【請求項４】
受信路の内壁面における入射信号の仮想反射点をＲとし、
前記反射点Ｒを含む仮想反射面に立つ法線ベクトルと前記信号受信面とのなす角をα（以下の角度は、全て信号受信面に対してなす角とする）、
前記開口部の最遠端を通過して前記反射点Ｒに到達するように入射する信号がなす角をθ１、
入射信号が前記反射点Ｒで反射して前記信号受信面の外側に到達する場合になす角をθ’、
前記開口部の最近端を通過して前記反射点Ｒに到達するように入射する信号がなす角をθ２、
入射信号が前記反射点Ｒで反射して前記信号受信面の外側に到達する場合になす角をθ”と定義した場合、
前記受信路は、角度αが以下の条件式を全て満たす反射点Ｒの集合として、連続的に形成される反射面を備えて構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の信号導入装置。
（θ’＋θ１）／２≦α≦π＋（θ”＋θ１）／２
−π／２＋θ１≦α≦θ１＋π／２
（θ’＋θ２）／２≦α≦π＋（θ”＋θ２）／２
−π／２＋θ２≦α≦θ２＋π／２
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の信号導入装置と、
受信センサとで構成されることを特徴とする受信装置。
【請求項６】
前記空間伝搬信号は光信号であり、
前記光信号を受光する複数の受光デバイスが、前記信号受信面をその中心から当分割した領域に夫々配置されていることを特徴とする請求項５記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の信号源より発せられ直進性を有して到来する空間伝搬信号を、受信センサの信号受信面に導くための信号導入装置、及びその信号導入装置を備えてなる受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、例えば、車両に使用される遮光用のサンバイザについて、運転者による操作を極力不要として自動的に遮光を行うように、受光センサによって太陽光の入射方向を判別し、液晶フィルムの所定部位の透過率を自動的に制御する技術を出願している（特許文献１）。この特許文献１においては、受光センサの受光面が水平，垂直方向に２分割ずつ計４分割されており、各受光面に夫々光電デバイスが配置され、それら４つの光電デバイスによる受光状態に基づいて太陽光の入射方向を判別するようにしている。
【０００３】
ところで、特許文献１のような受光センサを用いて太陽光の入射方向を判別しようとする場合、例えば図８に示すように、上方が開口した短円筒形のケース１の底部に受光センサの受光面２が位置する形状として、直接的に到来する太陽光以外の外部光を極力排除する構成を採用することがある。
ところが、斯様な構成では、ケース１の開口部より斜めに入射した光がケースの内周面で反射し、その反射光が受光センサの受光面に到達する場合がある。そのような反射光が存在すると、本来は到達すべきでない入射光の成分が特定エリアの受光面に到達することでノイズ（迷光）となり、太陽光の入射方向の検出精度が低下するおそれがある。
【０００４】
例えば、特許文献２には、分割光センサの受光部の垂直上方に、スリット又はピンホールなどの光学的開口部を設ける構成が開示されている。この構成によれば、迷光の発生を防止することは可能である。
【特許文献１】特開２００３−１５９９４２
【特許文献２】特開平６−３２３８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に開示された技術では、光センサの受光面よりも面積が小さいスリットやピンホールを設けるため受光センサの絶対受光量は低下せざるを得ず、その結果、受光センサとしての感度が低下するという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、受信感度を低下させることなく、不要な反射信号が受信センサの信号受信面に到達することを極力排除することができる信号導入装置、及びその信号導入装置を備えてなる受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の信号導入装置は、特定の信号源より発せられ直進性を有して到来する空間伝搬信号を、受信センサの信号受信面に導くためのものであって、
信号受信面と所定の距離を隔てて同軸上に配置され当該受信面と同一外形寸法の開口を有してなる開口部と、前記信号受信面との間を接続することで、前記開口を介して入射する空間伝搬信号の受信路を形成し、
前記受信路は、前記信号が前記信号受信面を底面とする筒形状の仮想壁面を通過して当該受信路の内壁で反射した場合に、その反射信号が前記信号受信面外に到達するように反射角を付与する形状を成していることを特徴とする。
【０００７】
斯様に構成すれば、開口より斜めに入射して受信路の内面で反射した信号は、受光センサの信号受信面に到達しなくなるため、ノイズとなる信号成分を極力排除して空間伝搬信号の到来方向をより正確に判別することが可能となる。そして、上記形状の受信路を備えることで、開口の外形寸法を信号受信面と同一に設定して受信感度を低下させることなしに、ノイズとなる信号成分を排除することが可能となる。
尚、「空間伝搬信号」における「空間」とは、大気中や真空中、水中などを含む概念であり、要は三次元的な空間を媒質の有無にかかわらず伝搬する信号を「空間伝搬信号」とする。
【０００８】
この場合、請求項２又は３に記載したように、前記受信路を、前記軸方向で切った断面形状が、前記信号受信面側から前記開口部側に直線的に広がるテーパ形状（請求項２）をなすか、又は、前記軸方向で切った断面形状が、前記開口部側から前記信号受信面側に直線的に広がるテーパ形状（請求項３）をなすように形成すると良い。斯様に構成すれば、テーパ状をなす反射面によって入射信号に反射角を付与することができ、反射信号が受光センサの信号受信面に到達しない形状の受信路を極めて簡単に得ることができる。
【０００９】
また、請求項４に記載したように、
受信路の内壁面における入射信号の仮想反射点をＲとし、
前記反射点Ｒを含む仮想反射面に立つ法線ベクトルと前記信号受信面とのなす角をα、
前記開口部の最遠端を通過して前記反射点Ｒに到達するように入射する信号がなす角をθ１、
入射信号が前記反射点Ｒで反射して前記信号受信面の外側に到達する場合になす角をθ’、
前記開口部の最近端を通過して前記反射点Ｒに到達するように入射する信号がなす角をθ２、
入射信号が前記反射点Ｒで反射して前記信号受信面の外側に到達する場合になす角度をθ”と定義した場合、
前記受信路は、角度αが以下の条件式を全て満たす反射点Ｒの集合として、連続的に形成される反射面を備えるように構成すると良い。
（θ’＋θ１）／２≦α≦π＋（θ”＋θ１）／２
−π／２＋θ１≦α≦θ１＋π／２
（θ’＋θ２）／２≦α≦π＋（θ”＋θ２）／２
−π／２＋θ２≦α≦θ２＋π／２
斯様に構成すれば、反射面によって付与される反射角θｒは、
θ’ ＜θｒ＜２π＋θ”
となる範囲に限定されるようになり、実質的に信号受信面には到達しなくなる。
【００１０】
請求項５記載の受信装置は、請求項１乃至４の何れかに記載の信号導入装置と、受信センサとを備えてなることを特徴とする。斯様に構成すれば、受信センサは、信号導入装置の開口を介して直接信号受信面に到達する信号成分のみを検出することができる。従って、その受信状態に基づくことにより、信号の到来方向を正確に判別することが可能となる。
【００１１】
この場合、請求項６に記載したように、
前記空間伝搬信号を光信号として、
前記光信号を受光する複数の受光デバイスを、前記信号受信面をその中心から当分割した領域に夫々配置する構成にするのが好ましい。
斯様に構成すれば、複数の受光デバイスの受光状態に基づいて光信号の到来方向を正確に判別するアプリケーションに、本発明を有効に適用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、開口より斜めに入射して受信路の内面で反射した信号は信号受信面に到達しなくなるため、空間伝搬信号の到来方向をより正確に判別することが可能となるので、受信センサの感度を低下させることなく、当該センサを用いて行なう方向判定の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の第１実施例について図１乃至図３を参照して説明する。先ず、本発明の信号導入装置を構成する受信路の形状を規定するための原理について説明する。図１は、信号導入装置を信号到来方向で切った断面についてのｘｙ座標系を示すものである。この場合、受信センサの信号受信面１１は半径Ｒ１の円形をなしており、その中心に対して同軸上に配置されている開口部１２の形状も信号受信面１１に同形である。尚、信号受信面１１の中心を座標原点Ｏ（０，０）としている。また、信号受信面１１から開口部１２までの距離（ｙ軸座標値）はｈとする。
【００１４】
そして、開口部１２の端縁と信号受信面１１の端縁とを繋ぐ仮想円筒面（筒形状の仮想壁面）を円筒面１３とし、その円筒面１３の外側（ｘ座標負側）に仮想反射面Ｒefを設定し、その仮想反射面Ｒefに含まれる１点を反射点Ｒ（ｘｒ,ｙｒ）とする。また、その反射点Ｒに立つ法線ベクトルと、信号受信面１１とがなす角度をαとする。尚、以降では、特に言及しない限り、角度の基準面は信号受信面１１とする。
【００１５】
更に、開口部１２の最遠端となる座標点（Ｒ１，ｈ）を通過して反射点Ｒに入射する信号がなす角をθ１、入射信号が反射面Ｒで反射して信号受信面１１の最遠端（Ｒ１，０）に到達する角度をθ’、また、開口部１２の最近端（−Ｒ１，ｈ）を通過して反射点Ｒに到達するように入射する信号がなす角をθ２、入射信号が反射点Ｒで反射して信号受信面１１の最近端（−Ｒ１，０）に到達する角度をθ”と定義する。尚、理想的には全ての反射信号が信号受信面１１の外部に到達することを想定するが、角度θ’， θ”は、そのような角度の最大値，最小値である。
【００１６】
この場合、仮想反射面で反射した信号が信号受信面１１に到達しない範囲にある反射角θｒは、（１）式となる。
θ’＜θｒ＜２π＋θ”        ・・・（１）
尚、図１において、ＣＣＷ方向を正とする。
また、角度αは、入射角θｉ、反射角θｒとすると、
α＝θｉ−（θｉ−θｒ）／２
＝（θｉ＋θｒ）／２                        ・・・（２）
となるから、反射角θｒは、（２）式より、
θｒ＝２α−θｉ                                ・・・（２）’
となる。
【００１７】
ここで、反射角θ’，θ”は、幾何学的に（３），（４）式で定まる。
θ’＝ｔａｎ-1｛ｙｒ／（ｘｒ−Ｒ１）｝        ・・・（３）
θ”＝ｔａｎ-1｛ｙｒ／（ｘｒ＋Ｒ１）｝        ・・・（４）
ｙｒ＝ｈ−ｔａｎθ１・（Ｒ１−ｘｒ）          ・・・（５）
（２）’式を（１）式に代入すれば、反射した信号が信号受信面１１に到達しない反射角を付与するαは、（６）式となる。
θ’＜２α−θｉ＜２π＋θ”
θ’＋θｉ＜２α＜２π＋θ”＋θｉ
（θ’＋θｉ）／２＜α＜π＋（θ”＋θｉ）／２      ・・・（６）
また、反射角θｒは、反射面Ｒefを超える角度になりえないので、
−π／２＋α＜θｒ＜π／２＋α              ・・・（７）
この（７）式に、（２）’式を代入すると、
−π／２＋θｉ＜α＜π／２＋θｉ，（ｉ＝１，２）  ・・・（７）’
【００１８】
以上の（３）〜（７）’式をまとめると、θ１について（８），（９）式、θ２について（１０），（１１）式のようになる。
（θ’＋θ１）／２＜α＜π＋（θ”＋θ１）／２  ・・・（８）
−π／２＋θ１＜α＜θ１＋π／２            ・・・（９）
（θ’＋θ２）／２＜α＜π＋（θ”＋θ２）／２  ・・・（１０）
−π／２＋θ２＜α＜θ２＋π／２            ・・・（１１）
また、信号受信面１１に対する入射信号の最低高度（仰角）θminは、（１２）式となる。
θmin＝ｔａｎ-1（ｈ／２Ｒ１）        ・・・（１２）
即ち、反射点Ｒ（ｘｒ,ｙｒ）の座標を決めると、（３），（４）式よりθ’，θ”が決まるため、（８）〜（１１）式により角度αが規定される。そして、そのように規定された法線ベクトルのなす角αを有する反射点Ｒの集合として、反射面Ｒrefを構成すれば良い。実際の反射面は、高さ寸法ｈの範囲で連続して形成する必要がある。
【００１９】
次に、上記原理に基づいて構成される信号導入装置を備える受信装置として、特定の信号源たる太陽から放射された光を受光する受光センサを備える受光装置に適用した場合の具体例について、図２を参照して説明する。受光装置２０を構成する受光センサの信号受信面２１及び開口部２２は、図１と同様に半径Ｒ１の円形とし、信号受信面２１から開口部２２までの距離（高さ寸法）はｈとする。
【００２０】
そして、受信路２３の形状は、信号受信面２１側から開口部２２側にかけて開くテーパ状の壁面（反射面，内壁）２４を備えるものである。即ち、受信路２３の形状は、テーパ角が仰角となる「上開き」テーパ形状を成している。開口部２２に対して面一となる受信路２３の外形は、半径Ｒ２の円を成す。即ち、半径Ｒ２の円の中心に開口部２２が位置しており、その開口部２２を除く部分は、遮蔽部２５を構成している。ここで、開口部２２，受信路２３，遮蔽部２５が、信号導入装置２６を構成している。
【００２１】
この場合、例えばｈ＝２Ｒ１とすれば、信号受信面２１に対する入射信号の最低高度θminは４５度（π／４）となり、信号受信面２１に直接入射する光の入射角は、４５度≦θｉ≦９０度の範囲となる。壁面２４上の反射点の座標位置により、その反射点に入射する光信号の入射角範囲（θ１〜θ２）は変化するが、入射角範囲が最大となる点は、信号受信面２１の左端Ａとなる。この場合、θ１、θ２は（２１）式、（２２）式となる。
θ１  ＝π／４          ・・・（２１）
θ２  ＝π／２          ・・・（２２）
ここで、受信路２３の形状が上開きテーパの場合、０≦θｉ＜π／４の範囲の入射角で入射する光信号が、開口部２２の端縁と信号受信面２１の端縁とを接続する仮想円筒面１３を越えて壁面２４で反射した場合の反射角は、π／４を超えることが明らかであるから問題とならない。
【００２２】
そして、上記範囲の入射角θｉで入射する光が受信路２３の壁面２４に反射した際に、信号受信面２１の範囲外に到達する条件は、反射角θｒが、信号受信面２１と平行な水平面に入射することがないように、０＜θｒ＜πの範囲であれば良い。従って、
θ’＝０              ・・・（２３）
θ”＝π              ・・・（２４）
とする。即ち、信号受信面２１の左端となる反射点Ａを基準とし、入射信号が反射して信号受信面２１の最遠端Ｂに到達する角度がθ’、入射信号が反射して信号受信面２１の最近端Ｃに到達する角度がθ”であり、この場合、反射点Ａと最近端Ｃとは一致しているので、極限としてθ”を（２４）式のように設定する。
【００２３】
これら（２１）〜（２４）式を（８）〜（１１）式に代入すると、（８），（９）式より、π／８＜α＜１３π／８，且つ、−π／４＜α＜３π／４、従って、
π／８＜α＜３π／４          ・・・（２５）
また、（１０），（１１）式より、π／４＜α＜５π／２，且つ、０＜α＜π，従って、
π／４＜α＜π                ・・・（２６）
但し、受信路の壁面が、信号受信面２１の平面を超えて開くことは実際の形状として想定しないので、
α＜π／２            ・・・（２７）
従って、（２５）〜（２７）式より、
π／４＜α＜π／２            ・・・（２８）
となる。
【００２４】
（２８）式の条件で、Ｒ２を最小、即ち、テーパの開き角を最小とするのは、α＝π／４である。（２８）式は不等号式であるが、設計上の極限を考えて、α＝π／４としても実用上全く問題はない（これを理由として、請求項４における条件式は等号を含む不等号で表現している）。この場合、実際上はありえないが、θ２＝π／２で入射した光が受信路２３の壁面２４で反射したとすると反射角は０度となり、信号受信面２１に平行に進む。従って、反射光が信号受信面２１に到達することはない。例えば、図３は、入射角が６０度のケースを示すものである。この場合、反射角θｒは仰角３０度となり上方に反射し、信号受信面２１に到達しない。
【００２５】
以上のように本実施例によれば、開口部２２と信号受信面２１との間を接続し、開口部２１を介して入射する光信号の受信路２３を有する信号導入装置２６と受光センサとを備えて受光装置２０を構成した。そして、受信路２３を、光信号が仮想円筒面１３を通過して当該受信路の内壁２４で反射した場合に、その反射光が受光センサの信号受信面２１外に到達するように反射角を付与する形状を成すように構成した。
【００２６】
従って、開口部２２より斜めに入射して受信路２３の内壁２４で反射した信号は、信号受信面２１に到達しなくなるため、受光センサが光信号の到来方向を判別するように構成されている場合は、その判別をより正確に行うことができる。また、開口部２２の開口外形寸法と、信号受信面２１の外形寸法とが同一であるから、特許文献２に開示されている技術とは異なり、受光センサの受光感度を低下させることがない。
【００２７】
そして、受信路２３を、信号到来方向で切った断面形状が、信号受信面２１側から開口部２２側に直線的に広がるテーパ形状をなすように形成したので、反射光が信号受信面２１に到達しない形状の受信路２３を極めて簡単に得ることができる。
また、受信路２３のテーパ角を決定する角度αを（８）〜（１１）式に基づいて決定したので、入射角θｉがπ／４＜θｉ＜π／２の範囲で入射する光信号が、受信路２３の反射面によって付与される反射角θｒは、
０ ＜θｒ＜π／４
となる範囲に限定されるようになり、信号受信面２１には到達しなくなる。
【００２８】
（第２実施例）
図４及び図５は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例は、本発明を、下開きテーパ形状（テーパ角が俯角）の受信路２７を備えてなる信号導入部２８を用いた受光装置（受信装置）２９を示す。受光装置２９の信号受信面２１及び開口部２２は第１実施例と同様であり、また、ｈ＝２Ｒ１であるから、入射信号の最低高度θminも同様に４５度（π／４）となっている。
【００２９】
そして、受信路２７の形状は、開口部２２側から信号受信面２１側にかけて開くテーパ状の壁面（反射面，内壁）３０を備えるものである。信号受信面２１に対して同一平面内となる遮蔽部３１の外形は、半径Ｒ２の円を成す。従って、信号受信面２１に直接入射する光の入射角も、第１実施例と同様に４５度≦θｉ≦９０度の範囲となる。
この場合も、壁面３０上の反射点の座標位置により、反射点に対する入射角範囲（θ１〜θ２）は変化するが（但し、θ２は変化しない）、入射角範囲が最大となる反射点は、開口部２２の左端Ｄとなる。この場合、θ１、θ２は（３１）式、（３２）式となる。
θ１  ＝０                  ・・・（３１）
θ２  ＝π／２              ・・・（３２）
また、この範囲の入射角θｉ（θ１＜θｉ＜θ２）で入射する光が受信路の壁面に反射した際に、信号受信面２１の範囲外に到達する条件は、反射角θｒが
−π／２＜θｒ＜２π−π／４
の範囲であれば良い。
【００３０】
即ち、開口部２２の左端となる反射点Ｄを基準とし、入射信号が反射して信号受信面２１の最遠端Ｂに到達する角度がθ’、入射信号が反射して信号受信面２１の最近端Ｃに到達する角度がθ”であるから、角度θ’，θ”を（３３）、（３４）式で設定する。
θ’＝−π／４              ・・・（３３）
θ”＝−π／２              ・・・（３４）
これら（３１）〜（３４）式を（８）〜（１１）式に代入すると、（８），（９）式より、
−π／８＜α＜３π／４，且つ、−π／２＜α＜π／２
となる。
【００３１】
ここで、前式を、下開き形状のテーパ面上に設定される仮想反射点Ｒについて見ると、角度αが少なくとも第４象限（−π／２＜α＜０）にかかる必要があることから、
−９π／８＜α＜−π／４
と幾何的に同値とみなすことができる。従って、２つの条件式のＡＮＤをとり、
−π／２＜α＜−π／４                ・・・（３５）
とする。また、（１０），（１１）式より、
π／８＜α＜π，且つ、０＜α＜π
となる。
これらも第４象限（−π／２＜α＜０）にかかる必要があることから、
−７π／８＜α＜０，且つ、−π＜α＜０
と幾何的に同値とみなすことができる。これらの２つのＡＮＤを取れば、
−７π／８＜α＜０                            ・・・（３６）
となる。
従って、（３５），（３６）式より、
−π／２＜α＜−π／４                  ・・・（３７）
となる。
【００３２】
（３７）式の条件で、Ｒ２を最小、即ち、テーパの開き角を最小とするのは、α＝−π／４である。（３７）式は不等号式であるが、第１実施例と同様に、設計上の極限を考えて、α＝−π／４としても実用上全く問題はない。
例えば、図５は、入射光の入射角が、信号受信面２１に対して２０度である場合を示す。この時、受信路２７の壁面３０によって付与される反射角θｒは−１１０度となるので、信号受信面２１に直接到達することはない。
【００３３】
以上のように第２実施例によれば、信号導入装置２８の受信路２７を、信号到来方向で切った断面形状が、開口部２２側から信号受信面２１側に直線的に広がるテーパ形状をなすように形成したので、反射光が信号受信面２１に到達しない形状の受信路２７を極めて簡単に得ることができる。そして、この場合も、受信路２７のテーパ角を決定する角度αを（８）〜（１１）式に基づいて決定したので、入射角θｉが０＜θｉ＜π／２の範囲で入射する光信号が、受信路２７の壁面３０によって付与される反射角θｒは、
−３π／４ ＜θｒ＜−π／２
となる範囲に限定されるようになり、信号受信面２１には到達しなくなる。
【００３４】
（第３実施例）
図６及び図７は本発明の第３実施例を示すものである。第３実施例は、例えば第１実施例の信号導入装置２６を、光信号を受光する複数の受光デバイスが、信号受信面をその中心から当分割した領域に、夫々受光デバイスを配置した構造をなす受光センサに適用した場合である。即ち、信号受信面２１は、４つの四分円に分割されており、夫々受信面２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄとなっている。そして、各受信面に対応して、４つの受光デバイス（図示せず）が配置されており、各受光デバイス（これらの総称を受光センサと称す）によって出力される受光信号は、図示しない制御回路に与えられ、演算処理されるようになっている。以上が、受光装置（受信装置）３１を構成している。
【００３５】
次に、第３実施例の作用について図７も参照して説明する。図６に示すように、信号導入装置２６の開口部２２を介して太陽光が斜めに入射した場合、信号受信面２１の一部には遮蔽部２５の影がかかるため（図６ではハッチングで示す）、４つの受信面２１Ａ〜２１Ｄにおける受光面積は一様ではなくなる。
図７は、受光装置３１に対する三次元座標系を示すものであり、信号受信面２１はＸ−Ｚ平面上にあるとする。この場合、信号受信面２１に対して入射する光が信号受信面２１に対してなす角を入射高度θとし、入射光を信号受信面２１に投射した場合にＸ軸に対してなす角を入射角度φとする。即ち、入射光の入射状態に応じて入射高度θ、入射角度φは変化し、それらが変化することで４つの受信面２１Ａ〜２１Ｄにおける受光割合（受光強度）も変化する。従って、その受光割合を求めて演算処理することで、入射光の入射高度θ及び入射角度φを検出することが可能である。
【００３６】
そして、斯様な構成においては、図８に示したように、信号受信面２１に直接到達せず側壁に反射してから信号受信面２１に到達する入射光（迷光）が存在すると、その影響で４つの受信面２１Ａ〜２１Ｄにおける受光割合が変化し、入射高度θ及び入射角度φを、即ち、受光センサの位置を基準とする光源の相対位置を正確に検出することができなくなってしまう。
そこで、本発明の信号導入装置２６を用いることで、斜めに入射した光が壁面２５で反射しても、その反射光は信号受信面２１に到達しない範囲の反射角が付与されるため、光源の相対位置を正確に検出することが可能となる。
【００３７】
以上のように第３実施例によれば、光信号を受光する複数の受光デバイスを、信号受信面２１をその中心から当分割した領域２１Ａ〜２１Ｄに夫々配置し、信号受信装置２６と組み合わせて受光装置３１を構成したので、複数の受光デバイスの受光状態に基づいて光信号の到来方向を正確に判別するアプリケーションに、本発明を有効に適用することができる。
【００３８】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
第１実施例のように、受信路を上開きテーパで構成する場合、α＝π／４とするものに限らず、π／４≦α＜π／２  となる範囲で適宜設定すれば良い。
また、第２実施例のように、受信路を下開きテーパ形状で構成する場合は、α＝−π／４とするものに限らず、−π／２＜α≦−π／４  となる範囲で適宜設定すれば良い。
【００３９】
受信路の形状は、上開きテーパや下開きテーパに限ることなく、法線ベクトルαが（８）〜（１１）式を満たす反射点の連続的な集合で形成されるものであれば良い。定性的に言えば、受信信号が開口の端縁と信号受信面の端縁とを接続する仮想壁面を通過して当該受信路の内壁で反射した場合に、その反射信号が信号受信面外に到達するように反射角を付与する形状を成していれば良い。
即ち、受信路の壁面は、断面形状が直線をなすものに限らず、曲線をなすものであっても良い。
【００４０】
第３実施例において、信号受信面の分割数及びそれに伴う受光デバイスの配置数は４に限ることなく、３以下でも或いは５以上であっても良い。
受信対象とする信号は、光信号に限ることなく、直進性を有する空間伝搬信号であれば音波信号や電波信号などでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施例であり、信号導入装置を構成する受信路の形状を規定するための原理を説明する図
【図２】上開きテーパ形状をなす受信路を備える信号導入装置を用いて構成した、受光装置の一例を示す図
【図３】入射光が受信路の内壁に反射した場合の反射状態の一例を示す図
【図４】本発明の第２実施例であり、下開きテーパ形状をなす受信路を備える信号導入装置を用いて構成した、受光装置の一例を示す図
【図５】図３相当図
【図６】本発明の第３実施例であり、信号受信面に複数の受光デバイスが配置されてなる受光センサに適用した場合を示す図
【図７】受光装置の座標系を示す図
【図８】従来の受光センサにおける迷光の発生状態を示す図
【符号の説明】
【００４２】
図面中、１１は信号受信面、１２は開口部、１３は仮想円筒面、２０は受光装置（受信装置）、２１，２１Ａ〜２１Ｄは信号受信面、２２は開口部、２３は受信路、２４は壁面（反射面）、２５は遮蔽部、２６は信号導入装置、２７は受信路、２８は信号導入装置、２９は受光装置（受信装置）、３０は壁面（反射面）、３１は受光装置（受信装置）を示す。
【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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【図７】
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【図８】
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