JP2009042220A - 光センサ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光センサ装置は、送光器20と、受光器22と、送光器20により放出された光のビームが窓ガラス10に結合され、窓ガラス10から非結合状態とされ且つ、受光器22に向けられるようにするレンズ板12とを含むセンサニユットを備えている。送光器20及び受光器22に面するその面にて、レンズ板12は、フレネルレンズ構造体16a,16bを含み、窓ガラス10に面する面と反対の面にて、レンズ板12は、フレネル反射器構造体16a,16bを含む。この実施の形態は、レインセンサとして特に有用である。送光器なしにて、センサ装置は、光センサとして使用することができる。
【選択図】図1
Description
レインセンサは、典型的に、2つの同一の光センサ装置から成っている。かかるセンサ装置は、図1に概略図的に示されている。センサ装置は、自動車のフロントガラス10に取り付けられている。センサ装置の光学的に作用可能な要素は、レンズ板12である。レンズ板12は、結合層14によりフロントガラス10に光学的に結合されている。フロントガラス10から反対方向を向いたその面にて、レンズ板12には、互いに短い距離を有する2つの同一のフレネルレンズ構造体16a、16bが設けられている。フロントガラス10に面するその面にて、レンズ板12には、フレネルレンズ構造体16a、16bに対向した鏡対称のフレネル反射器構造体18a、18bが設けられている。フレネル構造体16aの焦点に送光器20が配設されている。フレネルレンズ構造体16bの焦点に受光器22が配設されている。
望ましくない光との結合及び(又は)非結合状態による何らかの誤作動を回避するため、レンズ板の光学的に不作用面には、例えば、後方反射器要素(いわゆるキャッツアイ)のような屈折性又は反射性構造体が設けられる。これにより、光学的に作用可能な面に衝突しない光は、「無害」の方向に向けて偏向される。
10a フロントガラス10の対向した内面
12 レンズ板
14 結合層
16a フレネルレンズ構造体
16b フレネルレンズ構造体
18a フレネル反射器構造体
181 第一の側面
182 第二の側面の部分
183 第二の側面の部分
18b フレネル反射器構造体
20 送光器
22 受光器
n1 屈折率
n2 屈折率
α 鋭角度/入射角度
β 角度
γ 出射角度
Claims (17)
- 窓ガラス、特に自動車のフロントガラスに結合し得るようにされた光センサ装置において、
送光器と、受光器と、送光器により放出された光のビームを窓ガラスに結合し且つビームを窓ガラスから非結合状態にし、また、ビームを受光器に向けるレンズ板とを備えるセンサユニットであって、レンズ板は、送光器及び受光器に面し、また、フレネルレンズ構造体が設けられた面と、窓ガラスに面し且つフレネル反射器構造体が設けられた対向した面とを有する前記センサユニットを備える、光センサ装置。 - 窓ガラス、特に自動車のフロントガラスに結合し得るようにされた光センサ装置において、
受光器と、窓ガラスに衝突する光のビームを窓ガラスから非結合状態にし、また、ビームを受光器に向けるレンズ板とを備えるセンサユニットであって、レンズ板は、受光器に面し、また、フレネルレンズ構造体が設けられた面と、窓ガラスに面し且つフレネル反射器構造体が設けられた対向した面とを有する前記センサユニットを備える、光センサ装置。 - 請求項1又は2に記載の光センサ装置において、
反射器構造体が設けられたレンズ板の面は、反射器構造体に対して確実に休止する結合層により窓ガラスに結合される、光センサ装置。 - 請求項1から3の何れか1つの項に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体は内面にて反射する、光センサ装置。 - 請求項1から4の何れか1つの項に記載の光センサ装置において、
レンズ板は、フレネルレンズ構造体の側部における収斂する光ビームをフレネル反射器構造体の側部における平行な光ビームに変換し、また、その逆に変換する、光センサ装置。 - 請求項5に記載の光センサ装置において、
平行な光ビームは、前記面に対して垂直にレンズ板を横断する、光センサ装置。 - 請求項6に記載の光センサ装置において、
平行な光ビームは、レンズ板の前記面に対して斜めに傾斜している、光センサ装置。 - 請求項6に記載の光センサ装置において、
レンズ板の外側にて、平行な光ビームは、前記面に対して約45°の角度にて傾斜している、光センサ装置。 - 請求項1から8の何れか1つの項に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体は、反射光が衝突する第一の側面と、平行な光ビームが入射し又は出射する第二の側面とを有する、全体として、鋸歯形状の断面である、光センサ装置。 - 請求項9に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体の第二の側面は、垂直に横断される、光センサ装置。 - 請求項9に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体の第二の側面にて光の屈折が行なわれる、光センサ装置。 - 請求項10又は11に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体の第二の側面は、2つの異なる急峻な部分から成り、該各部分のうちより急峻でない部分は、入射面又は出射面を形成する、光センサ装置。 - 請求項11に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体の第二の側面は、第一の側面よりも急峻な入射面又は出射面を形成する、光センサ装置。 - 請求項1又は3から13の何れか1つの項に記載の光センサ装置において、
互いに隣接してレンズ板に形成された対向したフレネル反射器構造体を有する2つの別個のフレネルレンズ構造体を含む少なくとも1つのセンサユニットを備え、
送光器は、前記フレネルレンズ構造体の第一の構造体の焦点内に配設され、受光器は、前記フレネルレンズ構造体の第二の構造体の焦点内に配設され、
送光器から出射する光のビームは、レンズ板を垂直に横断して第一のフレネルレンズ構造体により平行に整合され、また、相応するフレネル反射器構造体により窓ガラスに対して斜めに向けられると共に、窓ガラスにより全反射され、次に、第二のフレネルレンズ構造体に属するフレネル反射器構造体によりレンズ板に結合され、また、レンズ板を通して垂直に第二のフレネルレンズ構造体に向けられ且つ該第二のフレネルレンズ構造体より受光器にて集光される、光センサ装置。 - 請求項14に記載の光センサ装置において、
共通のレンズ板を有する偶数のセンサユニットを含む、光センサ装置。 - 請求項2及び3から13の何れか1つの項に記載の光センサ装置において、
狭小な検出角度にて窓ガラスに衝突する光のビームは、窓ガラスを斜めに横断し、次に、フレネル反射器構造体によりレンズ板に結合され且つ、レンズ板を通してフレネルレンズ構造体に垂直に向けられ、これにより受光器の上にて集光される、光センサ装置。 - 請求項16に記載の光センサ装置と、共通のレンズ板と組み合わせて、請求項14又は15に記載の光センサ装置を備える、レイン/光センサ。
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