JP7265133B2 - 液滴センサ - Google Patents
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Description
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係るレインセンサ10の外観図である。レインセンサ10は、雨滴の付着を検出する。雨滴の検出結果からたとえば単位時間当たり、及び/又は単位面積あたりの雨量を計測することができる。
<第1変形例>
図6は、第1変形例に係るレインセンサ10aの構成を示す断面図である。本変形例に係るレインセンサ10aは、光学カバー2に、鍔部2bの厚みWより大きい半径を有する第1空間5a及び第2空間5bの半径を形成している点のみが第1実施形態に係るレインセンサ10と異なる。図6では、第1空間5a及び第2空間5bの半径を、可能な限り大きくしている。これにより、さらなる低コスト化及び軽量化が図られる。
<第2変形例>
第2変形例として、光学カバー2のくり抜き部6の表面を、入射光を散乱させる砂面(散乱面)とする。上述のように、発光素子3からくり抜き部6の表面に光が入射したとしても、検出に必要なダイナミックレンジが十分に確保されている場合には、レインセンサの機能や性能に影響しないが、DCオフセットが大きく、検出に必要なダイナミックレンジが十分に確保できない場合には、くり抜き部6の表面を散乱面とすることにより、DCオフセットを低減することができる。これにより、検出に必要なダイナミックレンジを確保することが可能となる。
<第3変形例>
図8は、第3変形例に係るレインセンサ10cの構成を示す断面図である。本変形例に係るレインセンサ10cの光学カバー2には、第1実施形態に係るレインセンサ10の光学カバー2に形成されたくり抜き部6とは異なる形状のくり抜き部20が形成されている。また、本変形例に係るレインセンサ10cでは、光学カバー2の楕円面2aの中心部に、外来光を受光することを目的とした照度計等のセンサ30が設けられている。
<第4変形例>
図11は、第4変形例に係るレインセンサ10dの構成を示す断面図である。図12は、第4変形例に係るレインセンサ10dの光学カバー2を底面2c側から見た底面図である。本変形例に係るレインセンサ10dは、光学カバー2に、光路外にくり抜き部6を形成することに加えて、光の進路を変更しないように光路上に切り込み部を形成したものである。
Claims (13)
- 回転楕円体の一部であって楕円面を有する光学カバーと、
前記楕円面の第1焦点又はその近傍に配置された光源と、
前記楕円面の第2焦点又はその近傍に配置された光検出器と、
を有し、
前記楕円面は、前記光源から出力された光を前記光検出器に向けて反射し、前記楕円面への液滴の付着により反射光量が変化する有効検出エリアを含み、
前記光学カバーには、前記光源から出力され、前記有効検出エリアで反射して前記光検出器に入射する光の光路外をくり抜いたくり抜き部が形成され、
前記光学カバーには、前記第1焦点を中心とする半球状に窪む第1空間と、前記第2焦点を中心とする半球状に窪む第2空間とが形成され、
前記光源は、前記第1空間内に配置され、
前記光検出器は、前記第2空間内に配置されることを特徴とする液滴センサ。 - 前記光学カバーは、前記回転楕円体を、長軸を含む平面で切断した形状であることを特徴とする請求項1に記載の液滴センサ。
- 前記くり抜き部は、前記長軸を中心軸とした双円錐を前記平面で切断した形状であることを特徴とする請求項2に記載の液滴センサ。
- 前記くり抜き部は、
前記光源から最も遠い前記有効検出エリアの端部に向かう光路と、前記光源から最も近い前記有効検出エリアの端部で反射されて前記光検出器に向かう光路と、前記長軸とで形成される三角形を、前記長軸の周りに回転させることにより得られる双円錐を、前記平面で切断した形状であることを特徴とする請求項3に記載の液滴センサ。 - 前記くり抜き部は、
前記光源から最も遠い前記有効検出エリアの端部に向かう光路と、前記光源から最も近い前記有効検出エリアの端部で反射されて前記光検出器に向かう光路と、前記長軸とで形成される三角形を、前記長軸の周りに回転させることにより得られる双円錐形状を、前記平面で切断した形状よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載の液滴センサ。 - 前記くり抜き部は、前記長軸を中心軸とした回転楕円体を前記平面で切断した形状であることを特徴とする請求項2に記載の液滴センサ。
- 前記回転楕円体は、前記長軸を中心軸とした双円錐に内接する形状であることを特徴とする請求項6に記載の液滴センサ。
- 前記くり抜き部の表面は、散乱面であることを特徴とする請求項1ないし7いずれか1項に記載の液滴センサ。
- 前記楕円面の中心と前記くり抜き部の中心とは一致しており、前記楕円面の中心に外来光を受光するセンサが配置されていることを特徴とする請求項1ないし8いずれか1項に記載の液滴センサ。
- 前記光学カバーには、前記光の進路を変更しないように光路上に切り込み部が形成されていることを特徴とする請求項1ないし9いずれか1項に記載の液滴センサ。
- 切り込み部は、前記第1焦点を頂点とした複数の回転扇体と、前記第2焦点を頂点とした複数の回転扇体とにより構成されており、
前記光は、前記各回転扇体の球面状の底面を通過することを特徴とする請求項10に記載の液滴センサ。 - 前記底面は、散乱面であることを特徴とする請求項11に記載の液滴センサ。
- 回転楕円体の一部であって楕円面を有する光学カバーと、
前記楕円面の第1焦点又はその近傍に配置された光源と、
前記楕円面の第2焦点又はその近傍に配置された光検出器と、
を有し、
前記楕円面は、前記光源から出力された光を前記光検出器に向けて反射し、前記楕円面への液滴の付着により反射光量が変化する有効検出エリアを含み、
前記光学カバーには、前記光源から出力され、前記有効検出エリアで反射して前記光検出器に入射する光の光路外をくり抜いたくり抜き部が形成され、
前記光学カバーは、前記回転楕円体を、長軸を含む平面で切断した形状であり、
前記くり抜き部は、前記長軸を中心軸とした回転楕円体を前記平面で切断した形状であり、
前記楕円面の中心と前記くり抜き部の中心とは一致しており、前記楕円面の中心に外来光を受光するセンサが配置されていることを特徴とする液滴センサ。
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