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公開番号2025082956
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2023196544
出願日2023-11-20
発明の名称光センサ及び光センサの制御方法
出願人コーデンシ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01H 35/00 20060101AFI20250523BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】光学フィルタを備える光センサにおいて、センシング精度を大きく低下させることなく、見た目を改善する。
【解決手段】検知対象に向けて所定波長域の光を出射する光源と、前記検知対象で反射する光を検知する受光素子と、前記受光素子の前方に配置された、前記所定波長域の光を選択的に透過させる光学フィルタと、前記光学フィルタを覆って配置され、通電されることにより、透明化している検知可能状態と白濁化しているスタンバイ状態とが切り替わる調光ガラスと、前記検知可能状態と、前記スタンバイ状態とが交互に繰り返すように、前記調光ガラスの通電状態を切り替える調光制御部とを備える光センサ。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
検知対象に向けて所定波長域の光を出射する光源と、
前記検知対象で反射する光を検知する受光素子と、
前記受光素子の前方に配置された光学フィルタと、
前記光学フィルタを覆って配置され、通電されることにより、透明化している検知可能状態と白濁化しているスタンバイ状態とが切り替わる調光ガラスと、
前記検知可能状態と、前記スタンバイ状態とが交互に繰り返すように、前記調光ガラスの通電状態を切り替える調光制御部とを備える光センサ。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記調光制御部が、前記検知可能状態と前記スタンバイ状態の各繰り返し周期において、前記検知可能状態の時間間隔が約２０ミリ秒以下となるように前記調光ガラスの通電状態を切り替える請求項１に記載の光センサ。
【請求項３】
前記調光制御部が、前記各繰り返し周期において、前記スタンバイ状態の時間間隔が前記検知可能状態の時間間隔よりも長くなるように、前記調光ガラスの通電状態を切り替える請求項２に記載の光センサ。
【請求項４】
前記調光制御部が、前記各繰返し周期において、前記検知可能状態の時間間隔が占める割合が約１０％以下、好ましくは約５％以下、より好ましくは約１％以下となるように前記調光ガラスの通電状態を切り替える請求項３に記載の光センサ。
【請求項５】
前記光源の出力を制御する発光制御部をさらに備え、
当該発光制御部が、前記検知可能状態と前記スタンバイ状態の各繰り返し周期において、前記検知可能状態においてのみ前記光源から光を出射させる請求項１に記載の光センサ。
【請求項６】
前記発光制御部が、前記スタンバイ状態から前記検知可能状態に切り替わるタイミングに合わせて、前記光源から光を出射させる請求項５に記載の光センサ。
【請求項７】
前記光源、前記受光素子及び前記光学フィルタを収容する筐体を更に備え、
前記筐体における、前記光源の光出射面及び前記受光素子の受光面に対向する一つの側壁に開口部が形成されており、
当該筐体の開口部を塞ぐように前記調光ガラスが配置されている請求項１に記載の光センサ。
【請求項８】
前記光源は赤外線を出射する赤外光源であり、
前記光学フィルタが、可視光をカットし、赤外線を選択的に透過させるものである請求項１に記載の光センサ。
【請求項９】
検知対象に向けて所定波長域の光を出射する光源と、
前記検知対象で反射する光を検知する受光素子と、
前記受光素子の前方に配置された光学フィルタと、
前記光学フィルタを覆って配置されたシャッター機構と、
前記シャッター機構が開いている検知可能状態と、前記シャッター機構が閉じているスタンバイ状態とが交互に繰り返すように、前記シャッター機構の駆動部を制御する調光制御部とを備える光センサ。
【請求項１０】
検知対象に向けて所定波長域の光を出射する光源と、前記検知対象で反射する光を検知する受光素子と、前記受光素子の前方に配置された光学フィルタと、前記光学フィルタを覆って配置され、通電されることにより、透明化している検知可能状態と白濁化しているスタンバイ状態とが切り替わる調光ガラスとを備える光センサの制御方法であって、
前記検知可能状態と前記スタンバイ状態とが交互に繰り返すように、前記調光ガラスの通電状態を切り替える制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサ及び光センサの制御方法に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えばトイレの温水洗浄便座等の人感機能を備える家電機器等には、使用者の有無を検知するための赤外線センサが組み込まれている（特許文献１等）。この赤外線センサは、所定の検知領域に向けて光源から赤外線を出射し、検知領域に侵入した使用者（検知対象）で反射する赤外線を受光素子でセンシングすることで、使用者の有無を検知するよう構成される。そしてこのような赤外線センサでは、受光素子において赤外線のみを受光できるように、その前方に、赤外線を透過させるとともに可視光をカットする可視光カットフィルタが設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１６３９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上述のように赤外線センサには可視光フィルタが設けられているが、この可視光フィルタは一般的に黒色を呈しているため、組み込まれる家電機器においてデザイン上の制約となり好ましくない。また利用者によっては、黒色を呈する可視光カットフィルタの部分に隠しカメラが仕込まれているのではないか、といった不安が掻き立てられることもあり、好ましくない。従来、黒色を呈する可視光カットフィルタの見た目を改善するように、特殊な薄膜や金属塗料を可視光カットフィルタの表面に施し、可視光カットフィルタが直に見えないようにすることも行われているが、透過率が低下し、センシング精度が低下するという課題がある。このような課題は、赤外線センサに限らず、光学フィルタを有する他のタイプの光センサにも同様のことが言える。
【０００５】
本発明は上記した問題を解決すべくなされたものであり、光学フィルタを備える光センサにおいて、センシング精度を大きく低下させることなく、見た目を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明に係る光センサは、検知対象に向けて所定波長の光を出射する光源と、前記検知対象で反射する光を検知する受光素子と、前記受光素子の前方に配置された光学フィルタと、前記光学フィルタを覆って配置され、通電されることにより、透明化している検知可能状態と白濁化しているスタンバイ状態とが切り替わる調光ガラスと、前記検知可能状態と、前記スタンバイ状態とが交互に繰り返すように、前記調光ガラスの通電状態を切り替える調光制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このようなものであれば、光学フィルタを覆うように調光ガラスを配置するとともに、調光ガラスが透明化している検知可能状態と、調光ガラスが白濁化しているスタンバイ状態とが交互に切り替わるように構成しているので、反射光の検知を行う検知可能状態においては調光ガラスが透明化して光の透過率の低下を抑えることができ、一方で反射光の検知を行わないスタンバイ状態においては白濁化して白い見た目とすることで、光学フィルタを隠すことができ、デザイン性を向上できる。これにより、例えば、黒色を呈する可視光カットフィルタを有する赤外線センサにおいては、センシング精度を大きく低下させることなく、黒い見た目を改善することができる。
なお本明細書において、白濁化とは、光学フィルタが視認できない程度に不透明化することを意味する。例えば、色相に関わらず、明度８以上かつ彩度３以下のような色彩を有し、不透明化することが挙げられる。
【０００８】
また前記光センサでは、前記調光制御部が、前記検知可能状態と前記スタンバイ状態の各繰り返し周期において、前記検知可能状態の時間間隔が約２０ミリ秒以下となるように前記調光ガラスの通電状態を切り替えるのが好ましい。
約２０ミリ秒以下の時間長さの変化は、人間の目では知覚されにくいと考えられている。そのため検知可能状態が継続する時間間隔を２０ミリ秒以下とすることで、検知可能状態において調光ガラス越しに見える可視光カットフィルタの黒色を知覚しにくくできる。
【０００９】
さらに前記光センサは、前記調光制御部が、前記各繰り返し周期において、前記スタンバイ状態の時間間隔が前記検知可能状態の時間間隔よりも長くなるように、前記調光ガラスの通電状態を切り替えるのが好ましい。
黒い見た目を呈する検知可能状態と、白い見た目を呈するスタンバイ状態が周期的に交互に繰り返される本発明の光センサでは、各状態の時間間隔の割合が、黒と白の混色の割合として認知される。白い見た目を呈するスタンバイ状態の割合を、黒い見た目を呈する検知可能状態の割合よりも大きくすることで、利用者に認知される色をより白色に近づけることができる。
【００１０】
さらに前記光センサは、前記調光制御部が、前記各繰返し周期において、前記検知可能状態の時間間隔が占める割合が約１０％以下、好ましくは約５％以下、より好ましくは約１％以下となるように前記調光ガラスの通電状態を切り替えるのが好ましい。
このようにすれば、利用者に認知される色を極めて白色（スタンバイ状態における調光ガラスの色）に近づけることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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