JP2001066246A - 雨滴センサ - Google Patents
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Abstract
く確保しつつコンパクトに構成した雨滴センサを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 両平凸レンズ部10b、10cは、プリ
ズム本体10aの各傾斜面11、12に装着されてい
る。両分割平凸レンズ部10d、10eはプリズム本体
10aの各傾斜面13、14に装着されている。ここ
で、両分割平凸レンズ部10d、10eはこれらをあわ
せた一枚の平凸レンズを2分割したものである。各発光
素子30a、30b及び受光素子40は、表面実装型の
もので、配線板50の下面に装着されている。
Description
パー自動制御装置に採用するに適した雨滴センサに関す
るものである。
ロントウインドシールドWの内壁に装着されて、雨滴の
有無を光学的に検出するもので、当該雨滴センサは、図
4にて示す構成となっている。この雨滴センサは、プリ
ズム1の長手方向両側に発光素子2及び受光素子3を配
置してなる。ここで、プリズム1は、発光素子2に対向
する平凸レンズ部1aと、受光素子3に対向する平凸レ
ンズ部1bとの間に、プリズム本体1cを設ける構成と
なっている。
らの光を平行光にしてプリズム本体1cに入射する。プ
リズム本体1cに入射した光は、フロントウインドシー
ルドWの外壁とプリズム本体1cの中央部上壁との間で
図示矢印のごとく複数回反射された後、平凸レンズ部1
bに入射する。平凸レンズ部1bはプリズム本体1cか
らの光を集光して受光素子3に入射する。なお、図4に
て符号4は透明接着材層を示す。
ンサにおいては、上述のような光学的経路をとるため、
図4のような構成のもと、発光素子2の発光軸及び受光
素子3の受光軸は、フロントウインドシールドWの外壁
に対し約45度だけ傾斜する必要がある。従って、発光
素子2の発光軸及び受光素子3の受光軸がプリズム1の
上方に位置する配線板5に対し上述の傾斜角度となるよ
うに、発光素子2及び受光素子3が配線板5に設けられ
ている。これに伴い、両凸レンズ部1a、1bの光軸が
それぞれ発光素子2の発光軸及び受光素子3の受光軸に
一致するように、両凸レンズ部1a、1bを設ける両傾
斜面がプリズム本体1cに形成されている。
るに必要な面積がプリズム本体1cの各傾斜面に要求さ
れる。このため、プリズム1の高さが不必要に高くなる
とともに当該プリズムの長さが不必要に長くなるという
不具合がある。
リードにより、配線板5から下方に延在するように当該
配線板5に設けられているため、配線板5をプリズム1
よりも不必要に高く維持しなければならないという不具
合がある。
サの検出領域を広くするために発光素子の数を増大する
と、この発光素子の数の増大にあわせて受光素子の数も
増大しなければならないという不具合が生ずる。
処するため、部品点数を減少させるとともに検出領域を
広く確保しつつコンパクトに構成した雨滴センサを提供
することを目的とする。
り、請求項1に記載の発明によれば、ウインドシールド
(W)の内壁に透光性接着材層(20)により装着され
たプリズム本体(10a)と、このプリズム本体に形成
した第1入射側傾斜面(11)に外方に向け凸に設けて
なる第1入射側平凸レンズ部(10b)と、プリズム本
体に第1入射側傾斜面とは逆向きに傾斜するように形成
した第1出射側傾斜面(14)に外方に向け凸に設けら
れて一枚の平凸レンズを2分割した一方からなる第1出
射側分割平凸レンズ部(10e)と、プリズム本体に第
1入射側傾斜面よりも出射側にてこれに並行に形成した
第2入射側傾斜面(12)に外方に向け凸に設けてなる
第2入射側平凸レンズ部(10c)と、プリズム本体に
第1出射側傾斜面よりも入射側にてこれに並行に形成し
た第2出射側傾斜面に外方に向け凸に設けられて上記2
分割した平凸レンズの他方からなる第2出射側分割平凸
レンズ部(10d)とを備え、この第2出射側分割平凸
レンズ部の分割面を第1出射側分割平凸レンズ部の分割
面側に位置させてなるプリズム(10)と、このプリズ
ムの上方に位置する配線板(50)に第1及び第2の入
射側平凸レンズ部に対向して設けられた第1及び第2の
発光素子(30a、30b)と、配線板に第1及び第2
の分割平凸レンズ部に対向して設けられた受光素子(4
0)とを備える雨滴センサが提供される。
レンズ部は第1及び第2の発光素子からの光をそれぞれ
並行光にしてプリズム本体及び接着材層を通してウイン
ドシールドの外壁の広い領域に亘り入射する。すると、
ウインドシールドの外壁に入射した各並行光は当該外壁
により反射されてプリズム本体を通り第1及び第2の分
割平凸レンズ部に入射する。これに伴い、これら第1及
び第2の分割平凸レンズ部はその各入射光を各分割面側
に近づくように屈折して受光素子に入射する。
射側分割平凸レンズ部は、これら両分割平凸レンズ部を
あわせた形状の一枚の平凸レンズを2分割して構成して
あるので、各分割平凸レンズ部を設けた各傾斜面を上下
方向において狭くできる。その結果、プリズムの高さ即
ち配線板とプリズムとの間の間隔を狭くできるとともに
プリズムの長さをも短くできる。以上により、雨滴セン
サの高さ及び長さを減少できる。
を、これら両分割平凸レンズ部をあわせた形状の一枚の
平凸レンズを2分割して構成し、これら各分割平凸レン
ズ部への各入射光を単一の受光素子に入射するようにし
たので、発光素子の数に比べて受光素子の数を大幅に減
少できる。
領域を広く確保しつつ、部品点数を減少させつつ、コン
パクトに構成した雨滴センサを提供することができる。
請求項1に記載の雨滴センサにおいて、第1及び第2の
発光素子は、配線板に表面実装された表面実装型の発光
素子であり、また、受光素子は、配線板に表面実装され
た表面実装型の受光素子である。
配線板からの突出長さが、従来の発光素子や受光素子の
場合に比べて短くなる。よって、配線板とプリズムとの
間の間隔を狭くできる。よって、雨滴センサの高さをよ
り一層減少できる。
に基づいて説明する。図1は、本発明が自動車用雨滴セ
ンサSに適用された例を示しており、この雨滴センサS
は、当該自動車のフロントウインドシールドWの外壁に
設けたワイパーのためのワイパー自動制御装置に採用さ
れる。
出出力に基づきワイパー自動制御装置により駆動制御さ
れて、フロントウインドシールドWの外壁のうちその払
拭領域に沿い摺動する。
ドWにその内壁側から上記払拭領域に対応して設けられ
ているもので、この雨滴センサSは、フロントウインド
シールドWの上記払拭領域に滴下する雨滴を光学的に検
出して上記ワイパー自動制御装置に出力する。
リズム10を備えており、このプリズム10は、透明の
接着材層20を介しフロントウインドシールドWの内壁
(上記払拭領域に対応する部分)に装着されている。な
お、本実施形態では、雨滴センサSの図1にて図示右側
及び左側が当該車両の右側及び左側に対応する。
有するように、透明樹脂材料により形成されており、こ
のプリズム10は、図1乃至図3から分かるように、プ
リズム本体10aと、入射側の各両平凸レンズ部10
b、10cと、出射側両平凸レンズ部10d、10eと
により構成されている。
0aに形成した入射側傾斜面11に、図2にて示すごと
く、ならんで装着されるとともに、両平凸レンズ部10
cは、プリズム本体10aに入射側傾斜面11に並行に
これよりも出射側にて形成した入射側傾斜面12に、図
2にて示すごとく、ならんで装着されている。但し、両
傾斜面11、12は、フロントウインドシールドWの外
壁に対し約45度をなしている。従って、各平凸レンズ
部10b、10cの光軸はフロントウインドシールドW
の外壁に対し約45度をなしている(図1参照)。
体10aに形成した出射側傾斜面13に装着されるとと
もに、平凸レンズ部10eは、プリズム本体10aに傾
斜面13よりも図1にて図示右側に形成した出射側傾斜
面14に装着されている。両平凸レンズ部10d、10
eは、これら両平凸レンズ部をあわせた形状の平凸レン
ズを2分割してなるもので、平凸レンズ部10dは両平
凸レンズ部10bからの光を受光できるように、各平凸
レンズ部10bよりも大きな径にて形成されている。一
方、平凸レンズ部10eは両平凸レンズ部10cからの
光を受光できるように、各平凸レンズ部10cよりも大
きな径(平凸レンズ部10dの径と同じ)にて形成され
ている。
インドシールドWの外壁に対し約45度をなしている
(図1参照)。従って、傾斜面13は傾斜面11に対し
約90度をなしており、また、傾斜面14は傾斜面12
に対し約90度をなしている。また、各平凸レンズ部1
0d、10eの光軸はフロントウインドシールドWの外
壁に対し約45度をなしている(図1参照)。なお、以
下、平凸レンズ部10d、10eは分割平凸レンズ部1
0d、10eという。
は一方のみを示す)及び両発光素子30b(図1では一
方のみを示す)を備えている。各発光素子30a、30
bは、チップ型で表面実装型の発光素子からなるもの
で、これら各発光素子30a、30bは、配線板50に
下面に直接装着されている。ここで、両発光素子10b
の各発光軸は、それぞれ、各平凸レンズ部10bの光軸
に一致している。また、両発光素子10bは、その各発
光軸にて、それぞれ、各平凸レンズ部10bの光軸に一
致するように、配線板50の下面に実装されており、両
発光素子10cは、その各発光軸にて、それぞれ、各平
凸レンズ部10cの光軸に一致するように、配線板50
の下面に実装されている。
光軸に沿い光を各平凸レンズ部10bに入射する。この
ことは、各平凸レンズ部10bは、その入射光を光軸に
沿いプリズム本体10a及び接着材層20を通してフロ
ントウインドシールドWの外壁に向け入射させることを
意味する。これに伴い、フロントウインドシールドW
は、その外壁にて、各平凸レンズ部10bからの光を反
射してプリズム本体10aを通して分割平凸レンズ部1
0dに入射し、この分割平凸レンズ部10dは、その各
入射光を後述する受光素子40に向けて出射する。
沿い光を各平凸レンズ部10cに入射する。このこと
は、各平凸レンズ部10cは、その入射光を光軸に沿い
プリズム本体10a及び接着材層20を通してフロント
ウインドシールドWの外壁に向け入射させることを意味
する。これに伴い、フロントウインドシールドWは、そ
の外壁にて、各平凸レンズ部10cからの光を反射して
プリズム本体10aを通して分割平凸レンズ部10eに
入射し、この分割平凸レンズ部10eは、その各入射光
を後述する受光素子40に向けて出射する。
eは、その分割面側に向けて光を屈折させるので、当該
両分割平凸レンズ部10d、10eからの光は受光素子
40に入射する。
を備えている。この受光素子40は、チップ型の表面実
装型発光素子からなるもので、当該受光素子40は、図
1にて示す位置にて配線板50の下面に直接実装されて
いる。しかして、この受光素子40は、両分割平凸レン
ズ部10d、10eの各出射光を受光する。なお、図1
にて符号60はケーシングを示しており、このケーシン
グ60内には、配線板50、各発光素子30a、30
b、受光素子40及びプリズム10が収容されている。
シールドWの外壁への入射光は、上記払拭領域に雨滴の
付着がないとき、全反射される。従って、上記払拭領域
に雨滴の付着があるとき、フロントウインドシールドW
の反射光量が減少する。
は、上述のごとく、発光素子を図1及び図2にて示すご
とく両発光素子30a及び両発光素子30bとして二列
に配列したので、当該雨滴センサによる検出領域を広く
できる。従って、検出精度を向上できる。
は、これら両分割平凸レンズ部をあわせた形状の平凸レ
ンズ部を2分割して構成してあるので、各分割平凸レン
ズ部10d、10eを設けた各傾斜面13、14を上下
方向において狭くできる。その結果、プリズム10の高
さを減少できる。これに加えて、各発光素子30a、3
0b及び受光素子40として、表面実装型のものが採用
されているから、これら発光素子や受光素子の配線板5
0の下面からの下方への突出長さが、従来の発光素子や
受光素子の場合に比べて短くなる。よって、配線板50
とプリズム10との間の間隔を狭くできる。以上によ
り、ケーシング60の図2にて図示上下方向の高さ及び
図示左右方向の長さを減少できる。
10d、10eを、これら両平凸レンズ部をあわせた形
状の平凸レンズを2分割して構成し図2にて示すごとく
各傾斜面13、14に装着したので、これら各平凸レン
ズ部10d、10eへの各入射光を単一の受光素子40
に入射できる。従って、発光素子の数に比べて受光素子
の数を大幅に減少できる。
く、検出領域を広く確保しつつコンパクトに構成した雨
滴センサを提供することができる。
Sは、自動車に限ることなく、各種の車両、船舶や航空
機等の雨滴センサであってもよい。
ズ部や各分割平凸レンズ部は、プリズム本体10aに一
体に形成するようにしてもよい。
をフロントウインドシールドの内壁に装着した状態にて
示す断面図である。
a…プリズム本体、10b、10c…平凸レンズ部、1
0d、10e…分割平凸レンズ部、11乃至14…傾斜
面、20…接着材層、30a、30b…発光素子、40
…受光素子、50…配線板。
Claims (2)
- 【請求項1】 ウインドシールド(W)の内壁に透光性
接着材層(20)により装着されたプリズム本体(10
a)と、このプリズム本体に形成した第1入射側傾斜面
(11)に外方に向け凸に設けてなる第1入射側平凸レ
ンズ部(10b)と、前記プリズム本体に前記第1入射
側傾斜面とは逆向きに傾斜するように形成した第1出射
側傾斜面(14)に外方に向け凸に設けられて一枚の平
凸レンズを2分割した一方からなる第1出射側分割平凸
レンズ部(10e)と、前記プリズム本体に前記第1入
射側傾斜面よりも出射側にてこれに並行に形成した第2
入射側傾斜面(12)に外方に向け凸に設けてなる第2
入射側平凸レンズ部(10c)と、前記プリズム本体に
前記第1出射側傾斜面よりも入射側にてこれに並行に形
成した第2出射側傾斜面に外方に向け凸に設けられて前
記2分割した平凸レンズの他方からなる第2出射側分割
平凸レンズ部(10d)とを備え、この第2出射側分割
平凸レンズ部の分割面を前記第1出射側分割平凸レンズ
部の分割面側に位置させてなるプリズム(10)と、 このプリズムの上方に位置する配線板(50)に前記第
1及び第2の入射側平凸レンズ部に対向して設けられた
第1及び第2の発光素子(30a、30b)と、 前記配線板に前記第1及び第2の分割平凸レンズ部に対
向して設けられた受光素子(40)とを備える雨滴セン
サ。 - 【請求項2】 前記第1及び第2の発光素子は、前記配
線板に表面実装された表面実装型の発光素子であり、ま
た、前記受光素子は、前記配線板に表面実装された表面
実装型の受光素子であることを特徴とする請求項1に記
載の雨滴センサ。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP24209699A JP3536738B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 雨滴センサ |
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Family Applications (1)
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