(57)【要約】【課題】受光素子を高密度でマトリクス状に配置して検出精度の向上を図ることができるようにした半導体装置を提供する。【解決手段】受光部１１は、フォトダイオード１３とＦＥＴ１７からなる画素Ｃがマトリクス状に配置される。垂直走査回路１４は、行方向の画素ＣのＦＥＴ１７をオンさせるように選択信号線ＳＥＬ（ｙ）が共通に接続される。列方向の画素Ｃのフォトダイオード１３の検出信号は、ＦＥＴ１７がオンしたときに出力線Ｖ（ｘ）に出力される。受光回路１６は、コンデンサを介して信号を取り込み、増幅する。画素Ｃ毎に受光回路１６を設けないコンパクトな構成として、画素Ｃを密に配置することができる。また、受光回路１６で、コンデンサによるＡＣ結合で信号を入力するので、外乱光の影響を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部（１１）に配置され、入射光を受けて光強度に応じた電流の検出信号を出力する複数の受光素子（１３）と、
前記複数の受光素子のそれぞれに設けられ前記検出信号を選択的に出力させる選択スイッチ（１７）と、
容量結合素子（１８）および増幅回路（１９）を備え、前記複数個の受光素子のうち所定個数毎に対応して設けられ前記選択スイッチを介して接続される少なくとも１個の受光回路（１６）と、
前記選択スイッチを順次切り替えて前記複数の受光素子の検出信号を前記受光回路に前記容量結合素子を介して入力させ、これを増幅して信号の処理を行うように制御する制御回路（１５）と
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記複数の受光素子は、前記受光部にマトリクス状に配置され、
前記受光回路は、前記複数の受光素子のうち行もしくは列を単位とした所定個数の受光素子毎に対応して複数個設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置において、
前記制御回路は、前記複数の受光素子のうち所定個数の受光素子について前記受光回路により検出信号を入力し、その検出信号のレベルに応じて前記受光回路の増幅回路の増幅率を設定する予備検出処理を行うことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の半導体装置において、
前記複数個の受光素子は、透光体（３）を通して前記入射光を受けるように設けられ、
前記制御回路は、前記透光体を通した前記入射光の強度分布に対応して前記受光回路の増幅回路の増幅率を個別に設定することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の半導体装置において、
前記複数の受光素子は、透光性物質（ＦＧ）に投射された光の反射を入射光として受けるように設けられ、
前記制御回路は、前記受光回路による検出信号に基づいて前記透光性物質への水滴の付着状態を検出することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両に搭載して雨滴を検出する装置に用いる半導体装置として、発光素子からの光を受ける受光素子を備えたものがある。雨滴検出装置は、フロントガラスに車室内側から装着し、発光素子からフロントガラスに向けて投光し、その反射光を受光素子により受光する構成である。フロントガラスに雨滴が付着すると、反射率が変化して発光素子の光が透過する割合が高くなり、受光素子に戻る光が減って受光の強度が低下することで検出するものである。
【０００３】
この場合、雨滴検出装置の受光部を構成する半導体装置としては、例えば、受光素子としてフォトダイオードを設けるものがある。発光素子から投光した光が反射してフォトダイオードに入射すると、受光量が変化するので、そのときの光電流の変化をみることで雨滴の付着状況に応じた変化を検出することができる。
【０００４】
この検出方式では、フォトダイオードの光電流の変化から雨滴を検出するため、半導体装置としては、フォトダイオードに加えて、ハイパスフィルタ、電流−電圧変換回路、電圧ハイパスフィルタ回路、ピークホールド回路、非反転増幅回路などが設けられる。このため、受光素子を構成する付加回路が大きくなり、素子が占める面積も大きくなる。したがって、受光素子を二次元的に配置して広い範囲の受光領域を設定して高精度に雨滴を検出する構成を想定した場合に、上記した構成を採用する場合には、受光素子を密に配置して集積度を上げることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２４６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、受光素子を高密度でマトリクス状に配置して検出精度の向上を図ることができるようにした半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の半導体装置は、受光部に配置され、入射光を受けて光強度に応じた電流の検出信号を出力する複数の受光素子と、前記複数の受光素子のそれぞれに設けられ前記検出信号を選択的に出力させる選択スイッチと、容量結合素子および増幅回路を備え、前記複数個の受光素子のうち所定個数毎に対応して設けられ前記選択スイッチを介して接続される少なくとも１個の受光回路と、前記選択スイッチを順次切り替えて前記複数の受光素子の検出信号を前記受光回路に容量結合を介して入力させ、これを増幅して信号の処理を行うように制御する制御回路とを備えている。
【０００８】
上記構成を採用することにより、受光回路は、複数の受光素子の検出信号について、選択スイッチにより選択されたものの検出信号を容量結合素子を介して入力し、これを増幅して増幅して出力することができる。制御回路により、選択スイッチを切り替えて受光素子を切り替えることにより、受光回路に複数の受光素子の検出信号を順次取り込ませることができる。
【０００９】
これにより、受光素子毎に受光回路を設ける構成を要しないので、画素を構成する受光素子は選択スイッチを伴うコンパクトな構成とすることができ、受光部における受光素子の配置を集積度を高めた状態で配置できる。しかも、受光回路においては、各受光素子から選択スイッチを介して入力する検出信号を容量結合素子を介して増幅回路に取り込むことができるので、外乱光の影響を低減して精度の高い検出動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態を示す電気的なブロック構成図
【図２】電気的構成図
【図３】全体構成を示す縦断側面図
【図４】受光回路における信号処理のタイムチャート
【図５】第２実施形態を示す予備検出処理の流れを示す図
【図６】受光素子の作用説明図
【図７】第３実施形態を示す予備検出処理の流れを示す図
【図８】受光素子の作用説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態として反射型の雨滴センサに適用した場合について、図１〜図４を参照して説明する。図３は雨滴センサ１の全体構成を示す縦断側面図である。この図３において、透明な材料から形成される本体ケース２は、透光体としてのレンズ３が一体に設けられている。本体ケース２には、全体を覆うように上面にカバーハウジング４が装着されている。
【００１２】
本体ケース２は開口部４ａを有するブラケット４に装着され、車両のフロントガラスＦＧに車室内側から取り付けられる。本体ケース２のレンズ３の部分はフロントガラスＦＧと対向するように配置され、フロントガラスＦＧとの間に透光性を有するシリコンシート６が介在され密着状態に取り付けられる。レンズ３は、本体ケース２の両側壁に掛け渡した押さえ金具７によりシリコンシート６側に付勢されていて、フロントガラスＦＧへの装着時に密着度を高めるように構成されている。
【００１３】
本体ケース２の四隅部分には所定高さの支柱２ａが一体に設けられ、それらの上面にプリント基板８がねじ９などで固定されている。プリント基板８のレンズ３側の面には、フロントガラスＦＧに向けて発光するＬＥＤ１０、フロントガラスＦＧで反射してレンズ３を通して受光する半導体装置としての受光部１１が装着されている。また、プリント基板８には、検出情報の信号処理などを行うＣＰＵを備えたＩＣ１２が装着されている。
【００１４】
レンズ３は、透明な樹脂を成形したもので、凸レンズを分割した状態で配置形成している。ＬＥＤ１０により投影される光は、凸レンズ部３ａを介して屈折させてほぼ平行な光としてレンズ３内に入射し、レンズ３からシリコンシート６を介してフロントガラスＦＧの面に投影される。フロントガラスＦＧの表面から内部に進入した光は、フロントガラスＦＧの表面部の所定領域に投影される。この所定領域が雨滴の付着状態を検出する検出エリアＳである。
【００１５】
フロントガラスＦＧの表面部に達したＬＥＤ１０の光は、ここでほとんどが反射して再びシリコンシート６を介してレンズ３に進入する。レンズ３内から凸レンズ部３ｂを介して光が所定サイズに絞られた状態で受光部１１に入射される。受光部１１の受光面には、後述するようにマトリクス状に配置した複数の画素Ｃに設けたフォトダイオード１３により受光される。これにより、検出エリアＳの場所に応じて異なる受光状態がある場合にはこれを検出することができる。
【００１６】
上記のような構成において、フロントガラスＦＧに雨滴Ｗが付着した場合には、この部分でフロントガラスＦＧと屈折率が近い水を主成分とする雨滴ＷによってＬＥＤ１０からの光が反射することなく雨滴Ｗ側に透過する成分が発生する。これにより、レンズ３側に戻る反射光の成分が減じられることになり、この反射光の強さが低下した部分を雨滴Ｗが付着している部分として検出することができる。換言すれば、検出エリアＳ内の反射光が少ない部分の面積を求めることにより、雨滴Ｗが付着した面積つまり、雨滴Ｗの量を判定することができるのである。
【００１７】
次に、上記構成の電気的構成について図１および図２を参照して説明する。図１は、受光部１１および受光回路の概略的構成を示している。受光部１１にはマトリクス状に複数の受光素子であるフォトダイオード１３が配置形成されている。例えば、フォトダイオード１３は、ｍ行、ｎ列に配置されていて、受光面の画素Ｃとして機能する。ここで、各フォトダイオード１３を、ｘｙ座標にならって、ｘ列、ｙ行のものをフォトダイオード１３（ｘ，ｙ）としてあらわすことにする。例えば、０列、０行の画素Ｃ（０，０）に対応してフォトダイオード１３（０，０）が配置される。ａ列、ｂ行の画素Ｃ（ａ，ｂ）に対応してフォトダイオード１３（ａ，ｂ）が配置される。
【００１８】
受光部１１のマトリクス状に配置されたフォトダイオード１３の左側には垂直走査回路１４が設けられ、下側には制御回路として制御論理回路１５が設けられている。ｙ行に対応する画素Ｃ（０，ｙ）〜画素Ｃ（ｎ，ｙ）［ｙは０〜ｍ］は、垂直走査回路１４から導出される選択線ＳＥＬ（ｙ）で共通に接続されている。ｘ列に対応する画素Ｃ（ｘ，０）〜画素Ｃ（ｘ，ｍ）［ｘは０〜ｎ］は、フォトダイオード１３の検出信号を取り出すための出力線Ｖ（ｘ）で共通に接続されている。出力線Ｖ（ｘ）は、それぞれ受光回路１６を介して制御論理回路１５に接続されている。
【００１９】
次に、図２を参照して、画素Ｃ（ｘ，ｙ）の構成と受光回路１６（ｘ）の構成について説明する。図２には、受光回路１６を単位とした電気的構成を示している。画素Ｃ（ｘ，ｙ）を構成するフォトダイオード１３には、それぞれにＦＥＴ１７が付加された構成である。フォトダイオード１３は、カソードが電源端子ＶＤに接続され、アノードが選択スイッチとしてのＦＥＴ１７を介して出力線Ｖ（ｘ）に接続されている。ＦＥＴ１７のゲートは、それぞれ選択線ＳＥＬ（ｙ）に接続されている。
【００２０】
なお、各画素Ｃ（ｘ，ｙ）は、フォトダイオード１３にＦＥＴ１７を接続した構成であるから、配置スペースをほぼフォトダイオード１３の占有面積とすることができ、これによって画素Ｃ（ｘ，ｙ）を隣接するもの同士を近接した状態で密に配置したものとすることができる。
【００２１】
垂直走査回路１４から選択線ＳＥＬ（ｙ）に選択信号φ（ｙ）が出力されると、この選択線ＳＥＬ（ｙ）に接続されたＦＥＴ１７がオンし、フォトダイオード１３の受光信号が出力線Ｖ（ｘ）に出力される。受光回路１６は、この受光信号を入力して信号処理を行う。受光回路１６は、容量結合素子であるコンデンサ１８、増幅回路１９およびＡＤ変換回路２０などから構成される。出力線Ｖ（ｘ）は、コンデンサ１８を介して増幅回路１９の反転入力端子に接続され、抵抗２１を介してグランドに接続されている。増幅回路１９の非反転入力端子には基準電圧が与えられる。増幅回路１９の入出力端子間にはコンデンサ２２が接続されている。増幅回路１９の出力端子はＡＤ変換回路２０に接続されている。ＡＤ変換回路２０は、増幅回路１９から入力されるアナログ信号をデジタル変換して、制御論理回路１５に出力する。
【００２２】
垂直走査回路１４は、制御論理回路１５からの信号に基づいて、指定された行の選択線ＳＥＬ（ｙ）に選択信号φ（ｙ）を出力してＦＥＴ１７をオンさせる。これにより、各列の出力線Ｖ（ｘ）には、選択信号φ（ｙ）により選択されたフォトダイオード１３から出力される受光信号がＦＥＴ１７を介して順次入力されるようになる。垂直走査回路１４は、上記のような選択信号φ（ｙ）を、各行について順次切り替えて出力することで全ての行あるいは指定された行の画素Ｃ（ｘ，ｙ）のフォトダイオード１３の受光信号を取り込む。
【００２３】
受光回路１６においては、順次入力されるフォトダイオード１３の受光信号がコンデンサ１８によりＡＣ結合されているので、受光信号である検出電流の変化成分が増幅回路１９に入力される。このとき、フォトダイオード１３の受光強度が大きいと変化成分が大きくなるので、受光強度に対応した信号を検出することができる。
【００２４】
次に、上記構成の作用について図４も参照して説明する。雨滴センサ１の検出動作は、ＩＣ１２からの制御信号に基づいて動作を開始する。制御論理回路１５は、検出動作を各行（０行目からｍ行目）に時分割で割り当てて、垂直走査回路１４に順次選択信号φ（ｙ）を出力するように指令を出力する（図４（ｃ）参照）。
【００２５】
各行での検出動作は、垂直走査回路１４は、各行に割り当てられた期間Ｔ（図４（ａ）参照）の前半で、例えばｂ行目の場合では、選択信号φ（ｂ）を出力し、各行の対応する画素Ｃ（０，ｂ）〜Ｃ（ｎ，ｂ）のＦＥＴ１７をオンさせ、それぞれのフォトダイオード１３の受光信号を、それぞれの出力線Ｖ（０）〜Ｖ（ｎ）に取り込めるようにする。
【００２６】
このとき、制御論理回路１５側では、選択信号φ（ｂ）の出力期間の前半では、受光回路１６の動作をリセットさせるとともに、増幅動作を可能な状態に切り替えている。そして、制御論理回路１５により、選択信号φ（ｂ）の出力期間の後半では、ＬＥＤ１０に発光動作を行わせるように駆動信号を出力する。これにより、ＬＥＤ１０はレンズ３に向けて検出用の光を投影する（図４（ｂ）参照）。
【００２７】
ＬＥＤ１０の光は、レンズ３からフロントガラスＦＧ内に達し、フロントガラスＦＧの表面部分で反射してレンズ３を通じてフォトダイオード１３に向けて進行して受光される。この場合、フロントガラスＦＧの表面に雨滴Ｗなどの水分が付着している場合には、屈折率の関係で、ＬＥＤ１０の光が雨滴Ｗ側に一部が透過していく。このため、フォトダイオード１３側に反射する光の量が少なくなる。
【００２８】
次に、選択信号φ（ｂ）が与えられてＦＥＴ１７がオンすると、画素Ｃ（０，ｂ）〜Ｃ（ｎ，ｂ）のフォトダイオード１３は、電源ＶＤから与えられるバイアスにより、入射する光の強さに応じた光電流を出力するようになる（図４（ｄ）参照）。このとき、選択信号φ（ｂ）が与えられている期間の前半では、まだＬＥＤ１０が点灯されていないので、フロントガラスＦＧを通して外部から入射する光の強さに応じたレベルの光電流Ｓｂｇを出力する。
【００２９】
この光電流Ｓｂｇは、雨滴の検出動作には関係ない光成分であるから、この光電流は外乱光つまりバックグラウンド光の成分として流れるものである。これは、例えば、昼間の日射などで強い光が入射する場合には光電流が大きくなり、夜間や雨天あるいはトンネル内などの外乱光が弱い場合には、光電流は小さくなる。
【００３０】
続いて、フォトダイオード１３にＬＥＤ１０から投光した光が入射すると、出力線Ｖ（０）〜Ｖ（ｎ）にＬＥＤ１０による光に対応した受光信号Ｓｄが出力されるようになり、この時点で出力信号のレベルが大きく変化する。このときの変化量（Ｓｄ−Ｓｂｇ＝ΔＳ）はＬＥＤ１０の点灯前と点灯後の信号レベルの差であり、この変化量ΔＳに比例した値がコンデンサ１８を介して増幅回路１９に入力される微分入力となる。
【００３１】
また、ＬＥＤ１０を点灯したときの光電流Ｓｄは、雨滴Ｗが無いときの値をＳｄ０とすると、雨滴ＷがフロントガラスＦＧに付着したことによる光量の低下で光電流Ｓｄｗは小さくなる。これが上記した変化量ΔＳに反映されるので、雨滴Ｗが付着したかどうかを判定することができる。そして、受光面の画素Ｃ（ｘ，ｙ）について、雨滴Ｗが付着したと判定されるものが多いほど、雨量が多いと判定することができる。
【００３２】
受光回路１６においては、コンデンサ１８を介して入力する受光電流の変化量の信号を増幅回路１９にて増幅し、さらに、ＡＤ変換回路２０によりデジタル信号に変換してＩＣ１２に出力する。ＩＣ１２においては、次々に入力する各列に対応する１行分のデジタル信号を全ての行について受信し、これによってフロントガラスＦＧの雨滴Ｗの付着状態を判定する。
【００３３】
この場合、増幅回路１９に入力する光電流の変化量ΔＳは、前述のようにバックグラウンド光のレベルによって変わるので、これらを考慮した範囲の増幅率に設定することで、適切な増幅動作を行うことができる。
【００３４】
このような本実施形態によれば、画素Ｃ（ｘ，ｙ）をフォトダイオード１３およびＦＥＴ１７により構成し、ＦＥＴ１７に選択信号を与えて複数の画素から、受光回路１６においてコンデンサ１８で容量結合により光信号を検出する構成とした。これにより、画素Ｃの占有面積を小さくすることができるので、受光面に画素Ｃを密に配置して光入射光量を充分に確保でき、また、容量結合によって外乱光の影響を極力低減して検出精度の向上を図ることができる。
【００３５】
（第２実施形態）
図５および図６は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、第１実施形態のようにして雨滴の検出動作を行うが、この雨滴検出動作に先立って、予備検出処理を行うようにしたものである。
【００３６】
これは、第１実施形態でも述べたように、雨滴Ｗを検出する場合の環境の状況によって外乱光の入射するレベルが異なることに対応して、環境の相違による検出精度の低下を招くことがないように、予備検出処理を実施することで対応しようというものである。
【００３７】
例えば、天候の違いにより日射により入射する光が強い場合と、弱い場合があるような状況に対応して適切な検出動作を行えるようにしたものである。また、トンネルなどに入った場合やビルの陰に入って極端に日射が減った場合などでも適切に検出動作を行えるように対応するものである。
【００３８】
このように、バックグラウンド光として、全体が明るい場合や、全体が暗い場合などの違いにより、ＬＥＤ１０が点灯する前の期間においてフロントガラスＦＧを通じて入射する光のレベルが大きく異なる。このことで、ＬＥＤ１０が点灯したときに、検出エリアＳ内から反射して入る光の強さがバックグラウンド光との差が異なるので、例えば急に暗くなったり明るくなったりした場合には、検出信号の変化量が大きく異なる場合がでてくる。このようなバックグラウンド光の変動を予備検出処理で認識してそのときの受光信号のレベルに応じて受光回路１６の増幅回路１９において増幅率を適切に設定し直すことで適正な検出動作を行わせるものである。
【００３９】
この実施形態では、予備検出処理として、図５に示すような流れで処理を行う。すなわち、制御論理回路１５により、まず所定画素の読出し処理を行う（Ａ１）。これは、バックグラウンド光の強さを判定するために、例えば図６に示すように、全行のうちの両端部の０行目、ｎ行目と中央部のｂ行目の３行分の画素Ｃ（ｘ，０）、Ｃ（ｘ，ｎ）、Ｃ（ｘ，ｂ）（ｘ＝０〜ｍ）を所定画素として、制御論理回路１５により、読出し処理を実施する。
【００４０】
次に、制御論理回路１５により読み出した画素Ｃの受光レベルをＩＣ１２により判定する（Ａ２）。これは、ＩＣ１２内のＣＰＵにおいて、各受光回路１６のＡＤ変換回路２０を介して得られたデジタル信号に基づいて受光レベルを判定する。そして、この判定結果により、受光回路１６の増幅回路１９の適切な増幅率を決定し（Ａ３）、制御論理回路１５を介して設定する。
【００４１】
これにより、検出処理を実行する直前のバックグラウンド光の状況を予備検出処理によって検出し、受光回路１６の増幅回路１９の増幅率を適切に設定した状態で、検出処理を実施することができる。
【００４２】
このような第２実施形態によれば、第１実施形態の検出動作について、さらに、バックグラウンド光の変化にも対応して検出精度の向上を図ることができる。
なお、上記実施形態では、３行分の画素Ｃについて予備検出動作を行うようにしたが、これに限らず、通常の検出処理の場合に比べて少ない画素Ｃについて受光レベルを確認することで同様の効果を得ることができる。例えば、複数行置きに１行分の画素Ｃの読出しを行うこともできるし、１行分のうちの特定の画素Ｃについて受光レベルの確認をすることもできる。さらには、モニタ用として特定の画素Ｃを設定しておいてその画素の受光レベルで増幅率を設定するようにしても良い。
【００４３】
また、予備検出処理の読み込みに用いる画素Ｃの選択を複数のパターンで指定できるように設定しておいて、場合に応じてパターンを選択して異なる検出精度を設定できるように予備検出処理に用いることもできる。
【００４４】
（第３実施形態）
図７および図８は第３実施形態を示すもので、以下第１実施形態と異なるところについて説明する。
この実施形態では、ＬＥＤ１０からの投光が同じ条件であっても、レンズ３の形状あるいは状態によって画素Ｃの受光レベルが異なるような場合に対応して、画素Ｃの位置に応じて異なる増幅動作を行って均一な受光レベルとなるように予備検出処理を実施するものである。
【００４５】
例えばレンズ３は、その形状や材質あるいは汚れ等によって透過する光の強さが場所によって異なることがある。このようなことは、レンズ３以外にも、シリコンシート６の状態によっても変動しうるし、さらにはレンズ３を交換した場合などにおいても起こる現象である。このような受光レベルの違いが分布する状態を予備検出処理で認識し、同一条件で受光したと同等になるように画素Ｃ単位で受光回路１６の増幅回路１９の増幅率を設定しておくものである。
【００４６】
この実施形態では、予備検出処理として、図７に示すような流れで処理を行う。すなわち、フロントガラスＦＧで反射する光が均一となっている条件下で、制御論理回路１５により読出し処理を行う（Ｂ１）。次に、ＩＣ１２において、制御論理回路１５により読み出した画素Ｃ毎に受光レベルを判定する（Ｂ２）。これにより、画素Ｃ毎の受光レベルに対応したマップを作成することができる（図８（ａ）参照）。続いて、ＩＣ１２により、判定結果に基づいて、受光レベルの違いを無くすように増幅回路１９による増幅率を個別に設定して記憶させる（Ｂ３、Ｂ４）。
【００４７】
これにより、実際の検出処理では、受光回路１６において、フォトダイオード１３から光信号を入力する際に、画素Ｃ毎に設定した増幅率を増幅回路１９に設定して増幅動作を行わせる。この結果、レンズ３などの影響により場所によって異なる受光条件となるのを是正して均一な条件で受光動作を行わせることができるようになる。
【００４８】
ここで、受光部１１は、例えば図８（ａ）に示すように、８列８行でマトリクス状に画素Ｃが配置されているものとする。受光レベルの判定を行ったときに、例えば図８（ａ）中、白色で示した中央部の画素Ｃについては、高い受光レベル１であり、その外部に位置する斜線を付した画素Ｃについては受光量が少ない受光レベル２であったとする。これは例えばレンズ３の形状に依存しており、中央部でよく光を通し、周辺部では光が通る量が低下していることを示す。
【００４９】
そして、このような場合に、受光レベル１と２とのそれぞれで画素Ｃのフォトダイオード１３からコンデンサ１８を介して増幅回路１９に入力する検出信号に対して、異なる増幅率を設定している。これにより、増幅回路１９から出力される増幅信号のレベルは、図８（ｂ）に示すように、受光部１１の画素Ｃの位置に依存することなく均一な増幅信号として得ることができる。
【００５０】
このような第３実施形態によれば、受光回路１６の増幅回路１９の増幅率を画素Ｃの位置によって個別に設定することで、同一条件で入射した場合の入射光量がレンズ３などの影響で異なる場合でも、これを均一な増幅信号として得るようにすることができる。この結果、受光部１１のすべての画素Ｃについて精度の高い受光信号を得ることができるようになる。
【００５１】
なお、上記実施形態では、雨滴センサの場合で説明しているが、雨滴センサ以外に適用する場合で、レンズを交換したり、フィルター等を交換する場合には、同様にして予備検出処理を実施することができる。
【００５２】
（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した一実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
【００５３】
受光回路１６は、列単位で設ける場合を示したが、これに限らず、複数の画素Ｃに対応して設けることができる。
透光性物質として、車両のフロントガラスＦＧを用いた場合を示したが、これに限らず、透光性を有する樹脂やその他の物質を用いることもできる。
【００５４】
車両の雨滴センサ以外にも適用することができる。例えば、カメラのセンサなどにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
図面中、１は雨滴センサ、３はレンズ、１０はＬＥＤ、１１は受光部、１２はＩＣ、１３はフォトダイオード（受光素子）、１４は垂直走査回路、１５は制御論理回路（制御回路）、１６は受光回路、１７はＦＥＴ（選択スイッチ）、１８はコンデンサ（容量結合素子）、１９は増幅回路、２０はＡＤ変換回路である。
【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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