(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
明るさの検知対象である被検知面からの反射光を受光し受光量の増加に伴って電流出力を増加させる複数個の受光素子と、被検知面上での各受光素子の受光範囲を互いに異ならせる受光範囲規制手段と、すべての受光素子を直列接続して得られる出力をセンサ出力とする出力部とを備え、前記受光素子が３個以上設けられるとともに、すべての受光素子の受光範囲が前記被検知面上の一点の周りに並ぶように受光素子が配列され、受光素子の受光面の前方であってすべての受光素子の視野に跨る部位に、被検知面から各受光素子への反射光の一部を遮光する遮光板が配置されていることを特徴とする明るさセンサ。
【請求項２】
明るさの検知対象である被検知面からの反射光を受光し受光量の増加に伴って電流出力を増加させる複数個の受光素子と、被検知面上での各受光素子の受光範囲を互いに異ならせる受光範囲規制手段と、すべての受光素子を直列接続して得られる出力をセンサ出力とする出力部とを備え、前記受光素子が５個以上設けられるとともに、受光素子の受光範囲が前記被検知面上で複数列に配列されるように受光素子が配置されることを特徴とする明るさセンサ。
【請求項３】
明るさの検知対象である被検知面からの反射光を受光し受光量の増加に伴って電流出力を増加させる複数個の受光素子と、被検知面上での各受光素子の受光範囲を互いに異ならせる受光範囲規制手段と、すべての受光素子を直列接続して得られる出力をセンサ出力とする出力部とを備え、前記受光素子とは感度を持つ波長領域が異なる第２の受光素子が付加され、前記受光素子が４個以上設けられるとともに、前記受光素子の前記被検知面上での受光範囲が第２の受光素子の前記被検知面上での受光範囲の周りを囲む形に並ぶように前記受光素子および第２の受光素子が配列され、第２の受光素子の出力は前記受光素子の直列回路の出力とは別に取り出されることを特徴とする明るさセンサ。
【請求項４】
前記受光範囲規制手段が、隣接する受光素子の間に対応する部位で受光面よりも前方に延長された形で配置され各受光素子の視野を重複させないように制限する遮蔽板からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の明るさセンサ。
【請求項５】
前記受光範囲規制手段が、受光素子の受光面の前方に配置され各受光素子の視野を重複させないように制限するレンズからなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の明るさセンサ。
【請求項６】
前記受光範囲規制手段が、隣接する受光素子の間に対応する部位で受光面よりも前方に延長された形で配置された遮蔽板と、各受光素子の受光面の前方に配置されたレンズとからなり、遮蔽板とレンズとは各受光素子の視野を重複させないように制限することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の明るさセンサ。
【請求項７】
請求項１及至請求項６のいずれか１項に記載の明るさセンサと、前記明るさセンサの出力に基づいて調光信号を生成する制御ブロックと、制御ブロックから与えられた調光信号により出力を変化させる点灯装置と、点灯装置の出力により点灯され前記被検知面を含む領域を照明するとともに調光信号に応じた光出力が得られるランプとを備えることを特徴とする明るさセンサ付き照明装置。
【請求項８】
前記制御ブロックは前記被検知面の明るさが設定値に保たれるように点灯装置に調光信号を与えることを特徴とする請求項７に記載の明るさセンサ付き照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、明るさの検知対象である被検知面からの反射光を受光し受光量に基づいて被検知面の明るさを検出する明るさセンサ、および、この明るさセンサの出力に応じて光出力が制御される明るさセンサ付き照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、事務所や店舗などの照明装置では、照明設計の際に明るさを問題にする面（作業面）の明るさを作業面からの反射光の光量に基づいて測定し、測定された作業面の明るさに基づいてランプの光出力を制御するものが知られている。この種の照明装置は、作業面にランプからの照明光だけではなく太陽光などの外光も入射するような環境下で作業面の明るさを一定に保つなどの目的で用いられる。
【０００３】
この種の照明装置では、作業面からの反射光の光量を測定するために明るさセンサを備えており、明るさセンサとしては１個の受光素子を備えるものが一般的である。ここで、図１８のように受光素子Ｓ０′を１個だけ備える明るさセンサの動作について考察する。以下では、上述した作業面を明るさセンサによる明るさの検知対象という意味で被検知面と呼び、被検知面上での受光素子の受光範囲を検知領域と呼ぶ。
【０００４】
上述したように、この種の明るさセンサは、検知領域Ａからの反射光を受光素子Ｓ０′により受光し、受光素子Ｓ０′の出力が検知領域Ａの明るさに対応するとみなしているから、受光素子Ｓ０′に外光が直接入射すると明るさセンサの出力は検知領域Ａの実際の明るさよりも明るいときの出力になる。また、照明光と外光とは一般に波長成分が異なっており、しかも受光素子Ｓ０′の分光感度特性は人の視感度特性とは一致していないから、外光と照明光との比率によっては人が同じ明るさと認識する場合でも明るさセンサの出力は変化することがある。さらに、検知領域Ａの明るさと明るさセンサの出力との関係を校正する際には、検知領域Ａに照度計を配置し、照度計による測定値に対応する出力が明るさセンサから得られるように調節することになるが、明るさセンサの分光感度特性や指向感度特性は照度計とは相違しており、とくに照度計では検知領域Ａへの入射光を検出し、明るさセンサでは検知領域Ａからの反射光を検出しているものであるから、照度計による測定値と明るさセンサの出力とを対応付けるのは困難である。即ち、上述のように外光と照明光とでは波長成分が異なっており、照度計と明るさセンサとは分光感度特性が相違するから、外光光量の変化に伴って照度計による測定照度と明るさセンサの出力との間に誤差が生じる。また外光と照明光とでは照度計および明るさセンサへの入射角度が異なっており、照度計と明るさセンサとは指向感度特性が異なるから、このことによっても外光光量の変化に伴って照度計による測定照度と明るさセンサの出力との間に誤差が生じる。要するに、明るさセンサの出力は外光の影響による誤差を含む場合がある。
【０００５】
さらに、明るさセンサでは検知領域Ａからの反射光を受光して明るさを検出しているから、検知領域Ａに存在する物体の反射率によっても検出した明るさに誤差を生じることになる。たとえば、図１８（ａ）のように、周囲とは反射率の異なる物体１６が検知領域Ａに入った場合について考察する。いま、物体１６が検知領域Ａに存在しない場合は、図１８（ｂ）にＣ１で示すように、明るさセンサの出力はＶ０ａになっている。これに対して、物体１６が検知領域Ａに存在するようになると、図１８（ｂ）にＣ２で示すように、明るさセンサの出力はＶ１ａに変化する。ここで、照明装置が明るさセンサの出力を一定に保つようにランプの光出力を変化させる構成を採用しているとすれば、図１８（ｂ）にＣ３で示すように、明るさセンサの出力がＶ０ａになった時点では照明装置の光出力は物体１６が存在する前とは変化していることになる。つまり、検知領域Ａに入射する光量には変化がないにもかかわらず、照明装置の光出力が低下し、周囲とは反射率の異なる物体１６が検知領域Ａに入っただけで被検知面の明るさに変化が生じることになる。
【０００６】
ところで、上述のような外光の影響による明るさセンサの出力の誤差を抑制するには、受光素子Ｓ０′の分光感度特性を考慮して設計や調整を行うなどの対策が必要になる。一方、検知領域Ａに存在する物体１６の反射率の影響を抑制するために、特開平８−１９５２８２号公報に開示されているように、複数個の受光素子を備える明るさセンサを用いる技術が提案されている。すなわち、図１９に示すように、複数個（図示例では４個）の受光素子Ｓ１〜Ｓ４を備えた明るさセンサを用い、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４によって被検知面上における互いに異なる検知領域Ａ１〜Ａ４からの反射光を受光し、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４から個別に出力を取り出すように構成してある。
【０００７】
ここで、上述した複数個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力を用いて被検知面の明るさを一定に保つようにランプの光出力をフィードバック制御する照明装置を構成しているものとする。フィードバック制御の際の目標値は、たとえば、外光の存在しない状態で被検知面が所望の明るさになるように（照度計を用いて被検知面の照度を測定する）照明装置の光出力を調節したときの各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力の平均値として設定することができる。上記公報に記載の技術では、光出力をフィードバック制御するためにマイクロコンピュータを用いており、このような構成では、設定された目標値はメモリに記憶される。つまり、明るさセンサの出力が記憶された目標値に保たれるようにランプの光出力が調節される。
【０００８】
各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力にばらつきがないものとすれば、外光の存在しないときには、図２０（ａ）のようにすべての受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力が等しくなる（図示例では出力がＶ０ｂになっている）。一般に外光や照明光の光量変化が生じるときには、すべての検知領域Ａ１〜Ａ４の明るさが一様に変化するとみなしてよいから、すべての受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力が揃って変化する。即ち、図２０（ｂ）は検知領域Ａ１〜Ａ４の明るさが一様に変化したときの各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力の変化を示しており、検知領域Ａ１〜Ａ４の明るさに応じて受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力は、たとえばＶ１ｂとＶ２ｂとの間で変化することになる。すべての受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力が揃って変化する場合には、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力の平均値が目標値（つまりＶ０ｂ）に保たれるようにランプの光出力を調節すれば、検知領域Ａ１〜Ａ４の明るさを一定に保つことが可能である。
【０００９】
また、いずれかの検知領域Ａ１〜Ａ４に周囲とは異なる反射率を有する物体が入ったとすると、その検知領域を規定している受光素子の出力が他の受光素子の出力とは異なる値になる。たとえば、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力が目標値であるＶ０ｂに保たれているときに、検知領域Ａ３に反射率が周囲と異なる物体が入ったとすると、図２０（ｃ）のように受光素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４の出力はＶ０ｂであるのに対して、受光素子Ｓ３の出力は物体の反射率に応じてＶ３ｂとＶ４ｂとの間の値になる。このような場合には、４個設けた受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力のうち１〜２個の出力が目標値Ｖ０ｂから外れているときに異常値とみなして無視すれば、検知領域Ａ１〜Ａ４に存在する物体の反射率の影響を抑制することができると考えられる。
【００１０】
要するに、複数個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力を個別に取り出して用いる場合には、最大の出力と最小の出力とを除いた残りの出力を用いるか、他の受光素子の出力との差が閾値以上である出力を除いた残りの出力を用いることによって、物体の反射率の影響を抑制できると考えられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の技術では、受光素子ごとに出力を個別に取り出す必要があるから、受光素子の出力を増幅する増幅回路を受光素子と同数用いるか、あるいは増幅回路を複数の受光素子で共通に用いるために受光素子と増幅回路との間に受光素子を選択する手段（マルチプレクサなど）が必要になる。その結果、明るさセンサを構成する部品点数が増加し、回路構成が複雑になるとともにコスト増につながるという問題が生じる。
【００１２】
また、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の検知領域Ａ１〜Ａ４は被検知面上の所定の一点の周りに配列された形になっているから、図２１（ａ）に示すように、上記一定の近傍に物体１６が存在するときには物体１６が検知領域Ａ１〜Ａ４に跨る場合が生じる。このような場合には、すべての受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力が揃って変化することになり、検知領域Ａ１〜Ａ４の光量が変化していないにもかかわらず、物体１６の存在を光量の変化と誤認する。この状態では、図２１（ｂ）のように、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力は物体１６の反射率に応じてＶ５ｂとＶ６ｂとの間の値になる。ここに、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力を目標値に保つようにランプの光出力がフィードバック制御されているから、検知領域Ａ１〜Ａ４に入射する光量が変化していないにもかかわらず物体１６が検知領域Ａ１〜Ａ４に入ったことによって照明装置の光出力が変化し、結果的に被検知面の明るさが物体１６の反射率に応じて変化する場合が生じる。このような動作は、物体１６の存在によって検知領域Ａ１〜Ａ４が暗くなる方向に変化する場合（一般に受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力は受光量の増加に伴って増加するから、一般には物体１６の反射率が周囲よりも高い場合）にとくに問題である。
【００１３】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、主な目的は、周囲とは反射率の異なる物体が存在する場合の明るさの検出誤差を抑制しながらも回路構成を従来構成よりも簡略化した明るさセンサとこの明るさセンサを用いて光出力を制御する明るさセンサ付き照明装置を提供することにあり、他の目的は、周囲とは反射率の異なる物体がすべての受光素子の受光範囲に跨るのを防止することによって物体の存在による明るさの検出誤差を抑制した明るさセンサとこの明るさセンサを用いて光出力を制御する明るさセンサ付き照明装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１ないし請求項３の発明は、明るさの検知対象である被検知面からの反射光を受光し受光量の増加に伴って電流出力を増加させる複数個の受光素子と、被検知面上での各受光素子の受光範囲を互いに異ならせる受光範囲規制手段と、すべての受光素子を直列接続して得られる出力をセンサ出力とする出力部とを備えるものである。この構成によれば、それぞれ異なる受光範囲に対応付けられた複数個の受光素子を直列接続してあり、かつ受光量の増加に伴って電流出力を増加させる受光素子を用いているから、受光素子の直列回路に流れる電流は各受光素子のうちの最小の受光量の受光素子の電流出力になる。すなわち、受光素子の直列回路の出力電流を検出すれば受光素子のうちの最小の受光量を知ることができるのであって、結果的に複数個の受光素子を用いながらも各受光素子ごとに増幅回路を設けたり、受光素子を選択する手段を設けたりすることなく、簡単な回路構成で複数個の受光素子のうちの最小の受光量を知ることができる。ここに、課題として説明したように、明るさセンサを照明装置の制御に用いる場合に、各受光素子に対応付けた受光範囲に存在する物体の反射率が高い場合、つまり受光素子の受光量が増加する場合にとくに問題になるのであって、各受光素子に対応付けた受光範囲のいずれかに反射率が高い物体が存在するときには、その受光素子の受光量は他の受光素子よりも多くなって受光素子から出力される電流が増加しようとするが、受光素子の直列回路から出力される電流は受光素子のうちの最小の受光量の受光素子の出力電流になるから、受光素子の直列回路の出力電流は反射率の高い物体による影響を受けることがない。結局、出力部として複雑な構成のものを用いることなく簡単な回路構成としながらも、周囲とは反射率の異なる物体が受光素子の受光範囲に存在する場合でも明るさの検出誤差を抑制することができる。
【００１９】
さらに、請求項１の発明は、前記受光素子が３個以上設けられるとともに、すべての受光素子の受光範囲が前記被検知面上の一点の周りに並ぶように受光素子が配列され、受光素子の受光面の前方であってすべての受光素子の視野に跨る部位に、被検知面から各受光素子への反射光の一部を遮光する遮光板が配置されているものである。この構成によれば、環状に配列された複数個の受光範囲の中央部分に被検知面からの光を遮断する遮光板を配置しているから、受光素子の受光範囲に侵入した物体がすべての受光素子の受光範囲に跨る可能性が少なくなり、周囲と反射率の異なる物体が受光範囲に侵入したときに少なくとも１つの受光素子の出力は物体の侵入による影響を受けないことが多く、結果的に被検知面の明るさの変化と誤認する可能性が低減されて物体の存在による明るさの検出誤差が抑制される。
【００２１】
請求項２の発明は、前記受光素子が５個以上設けられるとともに、受光素子の受光範囲が前記被検知面上で複数列に配列されるように受光素子が配置されるものである。この構成によれば、受光範囲が複数列に配列されるから、請求項１の発明と同様に、受光素子の受光範囲に侵入した物体がすべての受光素子の受光範囲に跨る可能性が少なくなり、周囲と反射率の異なる物体が受光範囲に侵入したときに少なくとも１つの受光素子の出力は物体の侵入による影響を受けないことが多く、結果的に被検知面の明るさの変化と誤認する可能性が低減されて物体の存在による明るさの検出誤差が抑制される。
【００２３】
請求項３の発明は、前記受光素子とは感度を持つ波長領域が異なる第２の受光素子が付加され、前記受光素子が４個以上設けられるとともに、前記受光素子の前記被検知面上での受光範囲が第２の受光素子の前記被検知面上での受光範囲の周りを囲む形に並ぶように前記受光素子および第２の受光素子が配列され、第２の受光素子の出力は前記受光素子の直列回路の出力とは別に取り出されるものである。この構成によれば、第２の受光素子を除く受光素子は直列接続されており、受光範囲の中央部には第２の受光素子の受光範囲が形成されるから、請求項１の発明と同様に、受光素子の受光範囲に侵入した物体がすべての受光素子の受光範囲に跨る可能性が少なくなり、周囲と反射率の異なる物体が受光範囲に侵入したときに少なくとも１つの受光素子の出力は物体の侵入による影響を受けないことが多く、結果的に被検知面の明るさの変化と誤認する可能性が低減されて物体の存在による明るさの検出誤差が抑制される。しかも、第２の受光素子は他の受光素子とは感度を持つ波長領域が異なっているから、第２の受光素子の分光感度特性を適宜に設定しておけば、たとえば可視光以外の光の光量を第２の受光素子によって検出することができ、近赤外線の比率などに着目すれば被検知面に自然光が入射しているか否かを判断することが可能になる。その結果、第２の受光素子の出力を用いることで外光の影響を軽減するような補正を受光素子の直列回路の出力に加えることが可能になる。
【００２４】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記受光範囲規制手段が、隣接する受光素子の間に対応する部位で受光面よりも前方に延長された形で配置され各受光素子の視野を重複させないように制限する遮蔽板からなるものである。この構成によれば、受光素子の視野角と遮蔽板の位置および寸法との関係によって受光範囲を容易に設定することができる。
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記受光範囲規制手段が、受光素子の受光面の前方に配置され各受光素子の視野を重複させないように制限するレンズからなるものである。この構成によれば、レンズを適宜に設計することによって受光素子の視野角を制限したり視線方向を変化させたりすることが可能になる。
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記受光範囲規制手段が、隣接する受光素子の間に対応する部位で受光面よりも前方に延長された形で配置された遮蔽板と、各受光素子の受光面の前方に配置されたレンズとからなり、遮蔽板とレンズとは各受光素子の視野を重複させないように制限するものである。この構成によれば、遮蔽板とレンズとの組み合わせによって受光素子の受光範囲を制御するから、受光範囲に関する設計の自由度が高くなる。
請求項７の発明は明るさセンサ付き照明装置に関し、請求項１及至請求項６のいずれか１項に記載の明るさセンサと、前記明るさセンサの出力に基づいて調光信号を生成する制御ブロックと、制御ブロックから与えられた調光信号により出力を変化させる点灯装置と、点灯装置の出力により点灯され前記被検知面を含む領域を照明するとともに調光信号に応じた光出力が得られるランプとを備えるものである。この構成によれば、明るさセンサにより検出した明るさに応じてランプの光出力を自動的に制御することができる。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記制御ブロックでは前記被検知面の明るさが設定値に保たれるように点灯装置に調光信号を与えるものである。この構成によれば、明るさセンサにより検出した被検知面の明るさが設定値に保たれるようにランプの光出力を制御するから、被検知面の明るさをほぼ一定に保つことが可能になる。このことは、机上面のように明るさを一定に保つことが要求される場所で用いる照明装置としてとくに有効である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に説明する明るさセンサは、基本的には照明装置の制御に用いるものであるが、照明装置に用いる例は実施形態８において説明することとし、まず明るさセンサのみについて説明する。
【００２７】
（実施形態１）
本実施形態の明るさセンサ２０は、図１（ａ）に示すように、４個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４を備え、受光素子Ｓ１〜Ｓ４としてはフォトダイオードあるいは太陽電池のように受光量の増加に伴って増加する電流を出力する光起電力素子を用いる。受光素子Ｓ１〜Ｓ４は極性を一致させて直列接続され（つまり、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の中に他の受光素子Ｓ１〜Ｓ４と逆極性になるものがないように直列接続され）、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路からの出力電流は出力部としての増幅回路１０を通して明るさセンサ２０の出力として外部に取り出される。
【００２８】
図１（ａ）に示した回路構成の等価回路を示すと図２のようになる。すなわち、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４は、受光量に応じた電流を出力する電流源ＩＳ１〜ＩＳ４と、電流源ＩＳ１〜ＩＳ４に直列接続された抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４と、電流源ＩＳ１〜ＩＳ４に並列接続された抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４とをそれぞれ備えているとみなすことができる。また、増幅回路１０の入力端には受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路が接続されるから、増幅回路１０の入力インピーダンスを抵抗Ｒとみなせば、抵抗Ｒの両端電圧Ｖｏｕｔに相当する電圧を増幅回路１０から出力することによって、受光素子Ｓ１〜Ｓ４を直列接続した直列回路の出力電流ｉに相当する出力が増幅回路１０から得られる。ここで、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４での受光量に応じて各電流源ＩＳ１〜ＩＳ４がそれぞれ電流Ｉ１〜Ｉ４を発生するものとし、各抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４にそれぞれ電流ｉ１〜ｉ４が通過するものとする。つまり、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４を単独で使用するときには、電流ｉ１〜ｉ４は各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力端間の短絡状態での受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力電流になる。ここで、図２の等価回路によればｉ１＝ｉ２＝ｉ３＝ｉ４＝ｉであり、Ｉ１≧ｉ１，Ｉ２≧ｉ２，Ｉ３≧ｉ３，Ｉ４≧ｉ４であるから、Ｉ１＜Ｉ２＜Ｉ３＜Ｉ４とすれば、Ｉ１≧ｉになる。上述のように各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力電流は受光量の増加に伴って増加するのであるから、増幅回路１０への入力電流ｉは、４個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４のうち受光量が最小である受光素子Ｓ１〜Ｓ４における電流源ＩＳ１〜ＩＳ４の出力電流Ｉ１〜Ｉ４以下になる。上述の例では受光素子Ｓ１〜Ｓ４のうちで受光素子Ｓ１における電流源ＩＳ１の出力電流Ｉ１を最小としているから、増幅回路１０への入力電流ｉは受光素子Ｓ１の受光量に規制され、他の受光素子Ｓ２〜Ｓ４の受光量が受光素子Ｓ１の受光量より多いものの、増幅回路１０への入力電流ｉは受光素子Ｓ２〜Ｓ４の受光量の影響を受けず受光素子Ｓ１の受光量のみで決定されるのである。
【００２９】
ところで、受光素子Ｓ１〜Ｓ４は、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の前方に位置する被検知面からの反射光を受光することによって被検知面の明るさを検出するものであり、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の視野を重複させないように制限する受光範囲規制手段としての遮蔽板１１を受光素子Ｓ１〜Ｓ４の近傍に配置してある。つまり、遮蔽板１１は被検知面上での各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光範囲である検知領域Ａ１〜Ａ４を互いに重複しないように設定するために設けられている。したがって、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４は検知領域Ａ１〜Ａ４に対応付けられ、各検知領域Ａ１〜Ａ４の明るさを対応する各受光素子Ｓ１〜Ｓ４において検出することになる。上述したように、本実施形態の明るさセンサ２０では受光素子Ｓ１〜Ｓ４のうちの受光量が最小である受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光量に対応した出力が得られるから、検知領域Ａ１〜Ａ４のうち反射率が最小である検知領域Ａ１〜Ａ４に対応する出力が明るさセンサ２０の出力として得られる。
【００３０】
次に、本実施形態における明るさセンサ２０の具体構成を図３に基づいて説明する。上述した４個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４は１つのパッケージ１８に収納されている。パッケージ１８は直方体状であり、厚み方向の一面中央部に開口する凹所１９が形成され、凹所１９の内底面に４個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４が配列される。受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光面はそれぞれ矩形状であり、互いの受光面の間に間隙を設けた形で凹所１９の内底面に縦横２個ずつ配列される。また、受光面が配列されている面の前方であって凹所１９の開口面には遮蔽板１１が配置され、遮蔽板１１をパッケージ１８に固定するために、パッケージ１８には固定具１２が結合される。固定具１２には前後方向（図３（ｃ）の上下方向）に貫通した開口窓１２ａが形成され、被検知面からの光は開口窓１２ａを通して受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光面に入射する。また、遮蔽板１１は開口窓１２ａの開口面に沿った断面が十字形に形成され、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光面の間の間隙に一致させた形で開口窓１２ａ内に配置される。つまり、遮蔽板１１は受光素子Ｓ１〜Ｓ４の間に対応する部位で受光面よりも前方に延長されているのであって、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の視野角と遮蔽板１１の位置および寸法との関係によって、各検知領域Ａ１〜Ａ４を互いに重複しないように設定することができる。パッケージ１８の両側面には各受光素子Ｓ１〜Ｓ４にそれぞれ接続された端子１８ａが突設される。上述した構成を模式的に示すと、図４のように、４個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４を互いに間隙を介して配置し、十字形の遮蔽板１１を受光素子Ｓ１〜Ｓ４の間隙に沿って配置した構成になる。
【００３１】
上述のようにパッケージ１８に４個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４を設け、かつ遮蔽板１１をパッケージ１８に取り付けることによって、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光範囲として、図５（ｂ）のように互いに重複しない４個の検知領域Ａ１〜Ａ４を設定することができる。被検知面上では４個の検知領域Ａ１〜Ａ４で全体として円形をなし、各検知領域Ａ１〜Ａ４がそれぞれ４分の１円となって円形の中心点の周りに配置されるように検知領域Ａ１〜Ａ４を設定してある。また、検知領域Ａ１〜Ａ４を配置した円形の中心点は、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光面に直交する方向において受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光面を配置した矩形の中心点に一致する。すなわち、明るさセンサ２０を天井面に配置するとすれば、検知領域Ａ１〜Ａ４は明るさセンサ２０（受光素子Ｓ１〜Ｓ４）の直下に設定される。また、各検知領域Ａ１〜Ａ４の間には実質的に隙間が生じないように、受光素子Ｓ１〜Ｓ４や遮蔽板１１を設計してある。
【００３２】
いま、図５（ａ）に示すように、周囲とは反射率の異なる物体（人も含む）１６が存在するものとして、この物体１６が検知領域Ａ１〜Ａ４の中に侵入した場合の動作を以下に考察する。ただし、受光素子Ｓ１〜Ｓ４が互いに接続されていない状態で検知領域Ａ１〜Ａ４に物体１６が存在しないときの各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力（電流）は互いに等しくｖ０であるものとして説明する。
【００３３】
まず、物体１６の反射率が周囲よりも高いものとし、１つの検知領域Ａ１にのみ物体１６が侵入した場合について考察する。この場合、受光素子Ｓ１での受光量が他の受光素子Ｓ２〜Ｓ４での受光量よりも増加する。つまり、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４が互いに接続されていなければ、図６（ａ）のように受光素子Ｓ１の出力のみが増加してｖ１（＞ｖ０）になり、他の受光素子Ｓ２〜Ｓ４の出力は元のままｖ０に保たれる。ここで、上述したように受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力電流は、受光量が最小である受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力に相当するから、受光素子Ｓ１のみの受光量が増加しても受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力（増幅回路１０への入力電流）Ｓは変化することなくｖ０に保たれる。したがって、この場合には明るさセンサ２０の出力は変化しない。
【００３４】
次に、図６（ａ）の場合と同じ物体１６が２個の検知領域Ａ１，Ａ２に跨るように侵入したとすると、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４が独立していれば、隣接する受光素子Ｓ１，Ｓ２の出力のみが増加する。侵入した物体１６が各検知領域Ａ１，Ａ２に占める面積が等しければ各受光素子Ｓ１，Ｓ２における受光量の増加分は１つの検知領域Ａ１に物体１６が侵入した場合の２分の１になるから、図６（ｂ）のように、受光素子Ｓ１，Ｓ２の出力はｖ２（ｖ１＞ｖ２＞ｖ０）になる。このように、受光素子Ｓ１，Ｓ２の出力は増加するが、受光素子Ｓ３，Ｓ４の出力は元のｖ０に保たれるから、結果的に受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力Ｓはｖ０に保たれ、明るさセンサ２０の出力は変化しない。図６（ａ）の場合と同じ物体１６が３個の検知領域に跨るように侵入した場合も同様である。
【００３５】
ところで、図６（ａ）の場合と同じ物体１６がすべての検知領域Ａ１〜Ａ４に跨るように侵入したとすると、受光素子Ｓ１〜Ｓ４が独立していれば、すべての受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力が増加する。ここで、検知領域Ａ１〜Ａ４に物体１６が侵入したときには、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４が互いに接続されていなければ、各検知領域Ａ１〜Ａ４に占める物体１６の面積が大きいほど各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力が大きくなる。ただし、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力を決定するのは出力のもっとも小さい受光素子Ｓ１〜Ｓ４であるから、４個の検知領域Ａ１〜Ａ４に物体１６が跨る場合には、物体１６の占める面積が最小のものが意味を持つ。４個の検知領域Ａ１〜Ａ４のうち物体１６の占める面積の最小値が最大になるのは、物体１６が各検知領域Ａ１〜Ａ４に均等に跨る場合であり、この場合には、図６（ｃ）のように、すべての受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力がｖ３（ｖ１＞ｖ２＞ｖ３＞ｖ０）に増加する。この場合の各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の出力の増加分は１つの検知領域Ａ１に物体１６が侵入したときの４分の１であり、結局、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力Ｓの増加分は、最大でも１つの検知領域Ａ１に物体１６が侵入したときの４分の１になる。つまり、すべての検知領域Ａ１〜Ａ４に跨るように物体１６が侵入したときには、明るさセンサ２０の出力に変化が生じるが、その変化は比較的少なく、反射率が高い物体１６による明るさの検出誤差を抑制することができる。
【００３６】
一方、物体１６の反射率が周囲よりも低いものとし、１つの検知領域Ａ１にのみ物体１６が侵入した場合について考察する。この場合、受光素子Ｓ１での受光量が他の受光素子Ｓ２〜Ｓ４での受光量よりも減少する。つまり、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４が独立していれば、図７（ａ）のように受光素子Ｓ１の出力のみが減少してｖ４（＜ｖ０）になり、他の受光素子Ｓ２〜Ｓ４の出力は元のままｖ０に保たれる。受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力Ｓは受光量が最小である受光素子Ｓ１の出力に相当するから、受光素子Ｓ１のみの受光量が減少すると受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力Ｓはｖ４に低下する。
【００３７】
同様に、物体１６の反射率が低い場合には、２つの検知領域Ａ１，Ａ２に跨って物体１６が侵入するとともに物体１６の各検知領域Ａ１，Ａ２に占める面積が等しいときには図７（ｂ）のように受光素子Ｓ１，Ｓ２の出力がｖ５（ｖ４＜ｖ５＜ｖ０）に低下し、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力Ｓはｖ５になる。３つの検知領域Ａ１〜Ａ３に跨って物体１６が侵入した場合や、すべての検知領域Ａ１〜Ａ４に跨って物体１６が侵入した場合も同様であり、すべての検知領域Ａ１〜Ａ４に跨って物体１６が侵入するとともに物体１６の各検知領域Ａ１〜Ａ４に占める面積が等しい場合には、図７（ｃ）のように受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力Ｓがｖ６（ｖ４＜ｖ５＜ｖ６＜ｖ０）に低下する。
【００３８】
要するに、物体１６の反射率が周囲よりも低いときには、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力Ｓは、検知領域Ａ１〜Ａ４のうちの１つにのみ物体１６が侵入した場合が最小の出力ｖ４となり、この出力ｖ４と元の出力ｖ０との間の出力になる。つまり、物体１６の反射率が周囲よりも低いときには本実施形態の明るさセンサ２０の出力には誤差が含まれることになる。
【００３９】
ただし、物体１６の反射率の影響による明るさの検出誤差は、反射率が高い側にはほとんど発生せず低い側にのみ誤差が発生するから、後述するように照明装置の制御に用いる場合には、光出力を減少させる方向への検出誤差がほとんど発生せず、光出力を増加させる方向への検出誤差になるのであって、商品としての問題はほとんど生じない。
【００４０】
本実施形態では、４個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４を用いた明るさセンサ２０を例示したが、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の個数を限定する趣旨ではなく、複数個の受光素子を直列接続した構成であれば本実施形態と同様に機能する。また、遮蔽板１１の形状や取付方についても本実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
（実施形態２）
本実施形態の明るさセンサ２０は、図８に示すように、実施形態１の構成に加えて遮蔽板１１の前面側に円板状の遮光板１３を配置した構成を有する。遮光板１３は受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光面に平行であって、遮蔽板１１の交点を中心とするように配置される。したがって、遮光板１３は受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光面の前方であってすべての受光素子Ｓ１〜Ｓ４の視野に跨る部位に配置され、被検知面から各受光素子Ｓ１〜Ｓ４への反射光の一部を遮光するように機能する。その結果、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光範囲として被検知面上に形成される検知領域Ａ１〜Ａ４は、図９に示すように、どの受光素子Ｓ１〜Ｓ４も反射光を受光しない円形の非検知領域Ａ０を中心として、非検知領域Ａ０の周りに環状に配置されることになる。ここに、実施形態１と同様に、遮蔽板１１を配置しているから、各検知領域Ａ１〜Ａ４は各受光素子Ｓ１〜Ｓ４ごとに分離されることになる。
【００４２】
本実施形態の構成では、すべての検知領域Ａ１〜Ａ４の境界線の一端が一点で突き合わされておらず、検知領域Ａ１〜Ａ４に囲まれた部位である非検知領域Ａ０からの反射光は受光素子Ｓ１〜Ｓ４に入射しないから、周囲とは反射率の異なる物体１６がすべての検知領域Ａ１〜Ａ４に跨る形で侵入する可能性が実施形態１よりも大幅に少なくなり、周囲と反射率が異なる物体１６の存在による誤検出の可能性が大幅に低減されることになる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００４３】
（実施形態３）
本実施形態の明るさセンサ２０は、図１０に示すように、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４ごとに異なる検知領域Ａ１〜Ａ４の反射光を受光するために、実施形態１で用いた遮蔽板１１に代えてレンズ１４を用いるものである。このレンズ１４は受光素子Ｓ１〜Ｓ４に対応する検知領域Ａ１〜Ａ４が互いに重複せずに形成されるように光学設計されている。要するに、受光範囲規制手段としてレンズ１４を用いている点のみ実施形態１と相違するものであり、他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００４４】
（実施形態４）
本実施形態の明るさセンサ２０は、図１１に示すように、実施形態１の構成と同様の遮蔽板１１に加えて遮蔽板１１により区切られた領域にそれぞれレンズ１４を配置し、遮蔽板１１およびレンズ１４により受光範囲規制手段を構成しているものである。この構成でも受光素子Ｓ１〜Ｓ４ごとに検知領域Ａ１〜Ａ４を独立させることができる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００４５】
（実施形態５）
本実施形態の明るさセンサ２０は、図１２（ａ）のように受光素子Ｓ１〜Ｓ４の配列を実施形態１とは変更したものである。すなわち、実施形態１の構成では検知領域Ａ１〜Ａ４を環状に配置しているが、本実施形態では被検知面において図１２（ｂ）のように検知領域Ａ１〜Ａ４を直線上に１列に配列している。受光素子Ｓ１〜Ｓ４は実施形態１と同様に直列接続され、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力が明るさセンサ２０の出力として取り出される。また、各受光素子Ｓ１〜Ｓ４の視野は検知領域Ａ１〜Ａ４が互いに重複しないように適宜に設定される。ここに、受光範囲規制手段として必要に応じて遮蔽板１１やレンズ１４を付加してもよい。
【００４６】
本実施形態の構成によれば、実施形態２の構成と同様に、すべての受光素子Ｓ１〜Ｓ４の検知領域Ａ１〜Ａ４に１つの物体１６が跨って侵入する可能性が少なくなり、明るさの変化がないにもかからわず、周囲とは反射率が異なる物体１６が検知領域Ａ１〜Ａ４に侵入することによる明るさの検知誤差を低減することができる。
【００４７】
本実施形態では４個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４を直線上に１列に配置した例を示したが、他のパターンに配置しても同様の効果を奏する。図１３に受光素子の配置パターンを例示しておく。図１３（ａ）〜図１３（ｍ）における各矩形は受光素子Ｓ１〜Ｓ４の受光面を示しており、図１３（ａ）のように２個の受光素子、図１３（ｃ）（ｆ）のようにすべての受光素子の境界線（つまり検知領域の境界線）の一端が一点で突き合わされるような配置ではなければ、図１３（ｂ）（ｄ）（ｅ）（ｇ）〜（ｍ）のいずれにおいても同様の効果を奏する。つまり、３個以上の受光素子であれば検知領域が直線上に１列に配列されるように受光素子を配置することができ、５個以上の受光素子であれば検知領域が複数列に配列されるように受光素子を配置することができる。つまり、受光素子が５個以上になれば、複数列に配列しても幾何学的に１つの共通点を持つことがないから、５個以上の受光素子を複数列に並べることができる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００４８】
（実施形態６）
上述した各実施形態では、受光素子の受光面の形状を矩形状としていたが、本実施形態では図１４に示すように、円形および円環状の３個の受光素子Ｓ１〜Ｓ３を組み合わせて用いている。受光素子Ｓ１〜Ｓ３の受光面は１つの中心の周りに入れ子状で同心的に配置されており、本実施形態では同心円状の配列になっている。すなわち、中央の受光素子Ｓ１の受光面が円形であって、受光素子Ｓ１の受光面の外側に受光素子Ｓ２の円環状の受光面が配置され、さらに受光素子Ｓ２の受光面の外側に受光素子Ｓ３の円環状の受光面が配置される。これらの受光素子Ｓ１〜Ｓ３は実施形態１と同様に直列接続され、受光素子Ｓ１〜Ｓ３の直列回路の出力が明るさセンサ２０の出力として取り出される。
【００４９】
この構成においても実施形態２や実施形態５と同様に、すべての受光素子Ｓ１〜Ｓ３に対応する検知領域に１つの物体１６が侵入する可能性が少なく、周囲とは反射率の異なる物体１６の影響による検出誤差を低減することができる。
【００５０】
本実施形態の他の構成および動作は実施形態１と同様であり、受光範囲規制手段を必要に応じて適宜に付加してもよい。また、受光面を入れ子状で同心的に配列するのであれば、円形および円環状である必要はなく、また受光素子の個数も３個に限定されず４個以上でもよい。
【００５１】
（実施形態７）
上述した各実施形態では、同種の受光素子を複数個用いていたが、本実施形態では分光感度特性の異なる２種類の受光素子を用いる例を示す。図１５に示すように、受光素子Ｓ０の周囲を囲むように４個の受光素子Ｓ１〜Ｓ４を配列してある。つまり、被検知面上では受光素子Ｓ０の検知領域を囲むように他の受光素子Ｓ１〜Ｓ４の検知領域が囲むように配列される。受光素子Ｓ１〜Ｓ４は上述した各実施形態に用いたものと同様であって、同じ分光感度特性を有している。つまり、受光素子Ｓ１〜Ｓ４は明るさを検出するために、図１６にイとして示すように可視光領域に感度を有している。一方、受光素子Ｓ０は図１６にロとして示すように近赤外領域に感度を持つものを用いる。つまり、受光素子Ｓ０と受光素子Ｓ１〜Ｓ４とは感度を持つ領域が異なるように分光感度特性が設定されている。このような分光感度特性は、素子材料を選択するか、適宜の光学フィルタによって付与することができる。明るさセンサ２０の出力としては受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力を用い、受光素子Ｓ０の出力は受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力とは別に取り出す。なお、本実施形態においても必要に応じて受光範囲規制手段を付加すればよい。
【００５２】
本実施形態の構成では、受光素子Ｓ１〜Ｓ４に対応する検知領域については実施形態２と同様に、中央部分に反射光を受光しない非検知領域が形成されることになるから、周囲とは反射率の異なる物体がすべての検知領域に跨る形で侵入する可能性が少なく、物体の侵入による検知誤差は低減される。しかも、本実施形態では近赤外領域に感度を有する受光素子Ｓ０を付加していることによって、太陽光のような近赤外線を多く含む外光の存在を検出することが可能になり、外光の影響を受けているか否かを受光素子Ｓ０の出力によって判断することが可能になる。つまり、受光素子Ｓ０の出力を用いることで、受光素子Ｓ１〜Ｓ４の直列回路の出力に外光の影響を軽減するような補正を加えることが可能になる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００５３】
（実施形態８）
本実施形態では、上述した各実施形態で説明した明るさセンサ２０を用いた照明装置について説明する。本実施形態で説明する照明装置２４は、図１７に示すように、明るさセンサ２０と光源としてのランプ２３とを備えているものであって、ランプ２３を取り付ける器具本体に明るさセンサ２０を組み込むか、あるいは明るさセンサ２０のみを器具本体とは分離して用いる。ランプ２３は点灯装置２２により電力が供給されて点灯するものであり、点灯装置２２は制御ブロック２１により出力が制御される。本実施形態においては、制御ブロック２１と点灯装置２２とによってランプ２３の光出力が調節可能になっている。すなわち、制御ブロック２１では調光信号を生成して点灯装置２２に与えることによって、調光信号に応じてランプ２３の光出力を調節する。制御ブロック２１では明るさセンサ２０の出力とあらかじめ設定された目標値とを比較し、明るさセンサ２０の出力が目標値に保つようなランプ２３の光出力が得られるように調光信号を生成する。すなわち、ランプ２３の光出力は、明るさセンサ２０で検出した明るさに応じてフィードバック制御されるのである。ここに、目標値は従来構成と同様に照度計を用いて所望照度が得られるように設定すればよい。
【００５４】
上述した明るさセンサ２０では、周囲よりも反射率の高い物体が検知領域に侵入したときには、出力が変化しないか変化しても変化が少ないから、明るさが変化しないにもかからわず物体の侵入によってランプ２３の光出力が低下する可能性が少なくなる。また、周囲よりも反射率の低い物体が検知領域に侵入したときには明るさセンサ２０の出力が低下するが、この場合にはランプ２３の光出力が増加するから実用上では問題になることが少ない。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項３の発明は、明るさの検知対象である被検知面からの反射光を受光し受光量の増加に伴って電流出力を増加させる複数個の受光素子と、被検知面上での各受光素子の受光範囲を互いに異ならせる受光範囲規制手段と、すべての受光素子を直列接続して得られる出力をセンサ出力とする出力部とを備えるものであり、それぞれ異なる受光範囲に対応付けられた複数個の受光素子を直列接続してあり、かつ受光量の増加に伴って電流出力を増加させる受光素子を用いているから、複数個の受光素子を用いながらも各受光素子ごとに増幅回路を設けたり、受光素子を選択する手段を設けたりすることなく、簡単な回路構成で複数個の受光素子のうちの最小の受光量を知ることができるという利点がある。しかも、各受光素子に対応付けた受光範囲のいずれかに反射率が高い物体が存在するときには、その受光素子の受光量は他の受光素子よりも多くなって受光素子から出力される電流が増加しようとするが、受光素子の直列回路から出力される電流は受光素子のうちの最小の受光量の受光素子の出力電流になるから、受光素子の直列回路の出力電流は反射率の高い物体による影響を受けることがないという利点がある。その結果、出力部として複雑な構成のものを用いることなく簡単な回路構成としながらも、周囲とは反射率の異なる物体が受光素子の受光範囲に存在する場合でも明るさの検出誤差を抑制することができるという効果が得られる。
【００６０】
さらに、請求項１の発明は、前記受光素子が３個以上設けられるとともに、すべての受光素子の受光範囲が前記被検知面上の一点の周りに並ぶように受光素子が配列され、受光素子の受光面の前方であってすべての受光素子の視野に跨る部位に、被検知面から各受光素子への反射光の一部を遮光する遮光板が配置されているものであり、環状に配列された複数個の受光範囲の中央部分に被検知面からの光を遮断する遮光板を配置しているから、受光素子の受光範囲に侵入した物体がすべての受光素子の受光範囲に跨る可能性が少なくなり、周囲と反射率の異なる物体が受光範囲に侵入したときに少なくとも１つの受光素子の出力は物体の侵入による影響を受けないことが多く、結果的に被検知面の明るさの変化と誤認する可能性が低減されて物体の存在による明るさの検出誤差が抑制されるという利点がある。
【００６２】
請求項２の発明は、前記受光素子が５個以上設けられるとともに、受光素子の受光範囲が前記被検知面上で複数列に配列されるように受光素子が配置されるものであり、受光範囲が複数列に配列されるから、請求項１の発明と同様に、受光素子の受光範囲に侵入した物体がすべての受光素子の受光範囲に跨る可能性が少なくなり、周囲と反射率の異なる物体が受光範囲に侵入したときに少なくとも１つの受光素子の出力は物体の侵入による影響を受けないことが多く、結果的に被検知面の明るさの変化と誤認する可能性が低減されて物体の存在による明るさの検出誤差が抑制されるという利点がある。
【００６４】
請求項３の発明は、前記受光素子とは感度を持つ波長領域が異なる第２の受光素子が付加され、前記受光素子が４個以上設けられるとともに、前記受光素子の前記被検知面上での受光範囲が第２の受光素子の前記被検知面上での受光範囲の周りを囲む形に並ぶように前記受光素子および第２の受光素子が配列され、第２の受光素子の出力は前記受光素子の直列回路の出力とは別に取り出されるものであり、第２の受光素子を除く受光素子は直列接続されており、受光範囲の中央部には第２の受光素子の受光範囲が形成されるから、請求項１の発明と同様に、受光素子の受光範囲に侵入した物体がすべての受光素子の受光範囲に跨る可能性が少なくなり、周囲と反射率の異なる物体が受光範囲に侵入したときに少なくとも１つの受光素子の出力は物体の侵入による影響を受けないことが多く、結果的に被検知面の明るさの変化と誤認する可能性が低減されて物体の存在による明るさの検出誤差が抑制されるという利点がある。しかも、第２の受光素子は他の受光素子とは感度を持つ波長領域が異なっているから、第２の受光素子の分光感度特性を適宜に設定しておけば、たとえば可視光以外の光の光量を第２の受光素子によって検出することができ、近赤外線の比率などに着目すれば被検知面に自然光が入射しているか否かを判断することが可能になる。その結果、第２の受光素子の出力を用いることで外光の影響を軽減するような補正を受光素子の直列回路の出力に加えることが可能になるという利点がある。
【００６５】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記受光範囲規制手段が、隣接する受光素子の間に対応する部位で受光面よりも前方に延長された形で配置され各受光素子の視野を重複させないように制限する遮蔽板からなるものであり、受光素子の視野角と遮蔽板の位置および寸法との関係によって受光範囲を容易に設定することができるという利点がある。
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記受光範囲規制手段が、受光素子の受光面の前方に配置され各受光素子の視野を重複させないように制限するレンズからなるものであり、レンズを適宜に設計することによって受光素子の視野角を制限したり視線方向を変化させたりすることが可能になるという利点がある。
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記受光範囲規制手段が、隣接する受光素子の間に対応する部位で受光面よりも前方に延長された形で配置された遮蔽板と、各受光素子の受光面の前方に配置されたレンズとからなり、遮蔽板とレンズとは各受光素子の視野を重複させないように制限するものであり、遮蔽板とレンズとの組み合わせによって受光素子の受光範囲を制御するから、受光範囲に関する設計の自由度が高くなるという利点がある。
請求項７の発明は明るさセンサ付き照明装置に関し、請求項１及至請求項６のいずれか１項に記載の明るさセンサと、前記明るさセンサの出力に基づいて調光信号を生成する制御ブロックと、制御ブロックから与えられた調光信号により出力を変化させる点灯装置と、点灯装置の出力により点灯され前記被検知面を含む領域を照明するとともに調光信号に応じた光出力が得られるランプとを備えるものであり、明るさセンサにより検出した明るさに応じてランプの光出力を自動的に制御することができるという利点がある。
【００６６】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記制御ブロックでは前記被検知面の明るさが設定値に保たれるように点灯装置に調光信号を与えるものであり、明るさセンサにより検出した被検知面の明るさが設定値に保たれるようにランプの光出力を制御するから、被検知面の明るさをほぼ一定に保つことが可能になる。このことは、机上面のように明るさを一定に保つことが要求される場所で用いる照明装置としてとくに有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施形態１を示すブロック図、（ｂ）は同上の概略構成図である。
【図２】同上の等価回路図である。
【図３】同上に用いる受光素子を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は断面図である。
【図４】同上の概略構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】（ａ）は同上の概略構成図、（ｂ）は同上の検知領域を示す図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】同上の動作説明図である。
【図８】実施形態２の概略構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】同上の動作説明図である。
【図１０】実施形態３の概略構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１１】実施形態４の概略構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】（ａ）は実施形態５における受光素子の配列を示す図、（ｂ）は同上の検知領域を示す図である。
【図１３】同上における受光素子の他の配列例を示す図である。
【図１４】実施形態６に用いる受光素子を示す正面図である。
【図１５】（ａ）は実施形態７に用いる受光素子を示す正面図、（ｂ）は同上の側面図である。
【図１６】同上の動作説明図である。
【図１７】実施形態８を示すブロック図である。
【図１８】従来例を示し、（ａ）は概略構成図、（ｂ）は動作説明図である。
【図１９】他の従来例を示す概略構成図である。
【図２０】同上の動作説明図である。
【図２１】同上の問題点を示し、（ａ）は概略構成図、（ｂ）は動作説明図である。
【符号の説明】
１０  増幅回路
１１  遮蔽板
１３  遮光板
１４  レンズ
２０  明るさセンサ
２１  制御ブロック
２２  点灯装置
２３  ランプ
２４  照明装置
Ｓ０  受光素子
Ｓ１〜Ｓ４  受光素子
Ａ１〜Ａ４  検知領域
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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