JPH11326185A - 液滴検出装置 - Google Patents
液滴検出装置Info
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- JPH11326185A JPH11326185A JP10128990A JP12899098A JPH11326185A JP H11326185 A JPH11326185 A JP H11326185A JP 10128990 A JP10128990 A JP 10128990A JP 12899098 A JP12899098 A JP 12899098A JP H11326185 A JPH11326185 A JP H11326185A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 窓ガラスなどに加工を加えることなく簡単な
作業で吊りつけることができる液滴検出装置を提供す
る。 【解決手段】 発光素子４から出射した光は回折格子１
５を介して導光体７内に導入され、導光体７内で全反射
した後、シリコーン部材１０、導光体９及びシリコーン
部材１０を透過してフロントガラスＧ内に導入され、フ
ロントガラスＧ内で全反射を繰り返した後、シリコーン
部材１０、導光体９、シリコーン部材１０及び導光体８
を介して受光素子５で受光される。この際、フロントガ
ラスＧの外側面に雨滴が付着し、その付着点が前記光の
全反射点であると、フロントガラスＧ内に導入された光
は全反射せずにフロントガラスＧから抜けてしまう。そ
の結果、受光素子５で受光される光量が低下し、これに
より雨滴が付着したことを検知する。
作業で吊りつけることができる液滴検出装置を提供す
る。 【解決手段】 発光素子４から出射した光は回折格子１
５を介して導光体７内に導入され、導光体７内で全反射
した後、シリコーン部材１０、導光体９及びシリコーン
部材１０を透過してフロントガラスＧ内に導入され、フ
ロントガラスＧ内で全反射を繰り返した後、シリコーン
部材１０、導光体９、シリコーン部材１０及び導光体８
を介して受光素子５で受光される。この際、フロントガ
ラスＧの外側面に雨滴が付着し、その付着点が前記光の
全反射点であると、フロントガラスＧ内に導入された光
は全反射せずにフロントガラスＧから抜けてしまう。そ
の結果、受光素子５で受光される光量が低下し、これに
より雨滴が付着したことを検知する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えばレインセンサ
として用いる液滴検出装置に関する。
として用いる液滴検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のフロントガラスに雨滴が付着し
たことを検知して、ワイパーを自動的に動作させる試み
が従来から行なわれており、このような検知を行う方式
として、電気式と光学式の検知方式がある。
たことを検知して、ワイパーを自動的に動作させる試み
が従来から行なわれており、このような検知を行う方式
として、電気式と光学式の検知方式がある。
【０００３】電気式の検知方式は、例えば、特開平８−
２６１９７４号公報に示されるように、ガラス板の内部
に櫛形の透明電極を配置し、ガラス板表面に水滴が付着
したことによって生じる櫛形の透明電極間の静電容量の
変化を検出し、これに応じて窓の開閉やヒータの制御を
行なうようにしたものである。
２６１９７４号公報に示されるように、ガラス板の内部
に櫛形の透明電極を配置し、ガラス板表面に水滴が付着
したことによって生じる櫛形の透明電極間の静電容量の
変化を検出し、これに応じて窓の開閉やヒータの制御を
行なうようにしたものである。
【０００４】また、光学式の検知方式は、例えば、特開
昭６２−１６３９４９号公報に示されるように、２つの
光源を用意し、一方の光源からの光束の検出面における
入射角を全反射の臨界角以上とし、他方の光源からの光
束の検出面における入射角を全反射の臨界角以下とし、
水以外の付着物との識別ができるようにしたものであ
る。
昭６２−１６３９４９号公報に示されるように、２つの
光源を用意し、一方の光源からの光束の検出面における
入射角を全反射の臨界角以上とし、他方の光源からの光
束の検出面における入射角を全反射の臨界角以下とし、
水以外の付着物との識別ができるようにしたものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】電極間の電気抵抗の変
化、電気容量の変化などを検知して行う電気式の検知方
式は、耐久性、感度の面で光学式に劣り、特に自動車用
のフロントガラスにあっては、運転者あるいは同乗者の
視認性に追随した信号であることが重要であり、光学式
のセンサが望ましい。
化、電気容量の変化などを検知して行う電気式の検知方
式は、耐久性、感度の面で光学式に劣り、特に自動車用
のフロントガラスにあっては、運転者あるいは同乗者の
視認性に追随した信号であることが重要であり、光学式
のセンサが望ましい。
【０００６】一方、光学式の検知方式においても、従来
の構造では外部からの光が受光手段に入りやすく正確な
検知を行うのが困難で、また既存のウインドガラスに後
から取り付ける場合には、光軸の調整作業などが極めて
面倒になる。
の構造では外部からの光が受光手段に入りやすく正確な
検知を行うのが困難で、また既存のウインドガラスに後
から取り付ける場合には、光軸の調整作業などが極めて
面倒になる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る光学式の液滴検出装置は、透明基板の一面
側にケースを取り付け、このケース内に、発光手段、受
光手段、更には前記発光手段から出射した光を透明基板
内に導くとともに透明基板内で全反射した光を前記受光
手段に導く導光手段を組み込んだ。このような構成とす
ることで、既存のガラス窓などに簡単に液滴検出機能を
付加することができる。
本発明に係る光学式の液滴検出装置は、透明基板の一面
側にケースを取り付け、このケース内に、発光手段、受
光手段、更には前記発光手段から出射した光を透明基板
内に導くとともに透明基板内で全反射した光を前記受光
手段に導く導光手段を組み込んだ。このような構成とす
ることで、既存のガラス窓などに簡単に液滴検出機能を
付加することができる。
【０００８】ここで、前記導光手段を装置の厚み方向に
複数の導光体を重ねて構成し、これら複数の導光体の少
なくとも１つは弾性を有するものとするか、複数の導光
体の間、または導光体と透明基板との間に不揮発性液体
を介在せしめることが好ましい。このような構成とする
ことで、複数の導光体の間、または導光体と透明基板と
の間に空気層がなくなるので、発光手段からの出射光が
確実に透明基板内に入射し、また透明基板内で全反射し
た光が確実に受光手段まで到達する。
複数の導光体を重ねて構成し、これら複数の導光体の少
なくとも１つは弾性を有するものとするか、複数の導光
体の間、または導光体と透明基板との間に不揮発性液体
を介在せしめることが好ましい。このような構成とする
ことで、複数の導光体の間、または導光体と透明基板と
の間に空気層がなくなるので、発光手段からの出射光が
確実に透明基板内に入射し、また透明基板内で全反射し
た光が確実に受光手段まで到達する。
【０００９】また、前記導光手段のうち発光手段から出
射した光を透明基板内に導く導光体と透明基板内で全反
射した光を前記受光手段に導く導光体とを分離せしめて
もよい。このような構成とすることで、発光手段から出
射した光が透明基板内を通ることなく直接受光手段に入
ってしまうことを防止でき、検知精度が向上する。
射した光を透明基板内に導く導光体と透明基板内で全反
射した光を前記受光手段に導く導光体とを分離せしめて
もよい。このような構成とすることで、発光手段から出
射した光が透明基板内を通ることなく直接受光手段に入
ってしまうことを防止でき、検知精度が向上する。
【００１０】また、前記発光手段から出射した光を透明
基板内に導く導光体としては、板状をなし且つその側面
が光の進行方向に沿って徐々に拡開する形状のものとす
ることができる。このような構成とすることで、発光手
段から発せられる検知光の開き角度を好ましい値、例え
ば約１０°にし、受光手段に反射光を確実に入射せしめ
ることが可能になる。
基板内に導く導光体としては、板状をなし且つその側面
が光の進行方向に沿って徐々に拡開する形状のものとす
ることができる。このような構成とすることで、発光手
段から発せられる検知光の開き角度を好ましい値、例え
ば約１０°にし、受光手段に反射光を確実に入射せしめ
ることが可能になる。
【００１１】また、前記透明基板内で全反射した光を前
記受光手段に導く導光体としては、板状をなし且つその
側面が光の進行方向に沿って受光手段に向かい徐々に収
束する形状のものとすることができる。発光手段から出
射した光のうち、その大部分は減衰によって消失し或い
は受光手段から外れてしまうので、受光手段まで到達す
る光は僅かである。この僅かな光を検知するには受光手
段の感度を向上せしめる必要があるが、自ずと限界があ
る。そこで、上記の如き構成とすることで、本来であれ
ば受光手段から外れてしまう光を受光手段に収束し、受
光手段の感度を挙げなくても、必要な検出感度が得られ
る。
記受光手段に導く導光体としては、板状をなし且つその
側面が光の進行方向に沿って受光手段に向かい徐々に収
束する形状のものとすることができる。発光手段から出
射した光のうち、その大部分は減衰によって消失し或い
は受光手段から外れてしまうので、受光手段まで到達す
る光は僅かである。この僅かな光を検知するには受光手
段の感度を向上せしめる必要があるが、自ずと限界があ
る。そこで、上記の如き構成とすることで、本来であれ
ば受光手段から外れてしまう光を受光手段に収束し、受
光手段の感度を挙げなくても、必要な検出感度が得られ
る。
【００１２】また、前記発光手段から出射した光を透明
基板内に導く導光体及び透明基板内で全反射した光を受
光手段に導く導光体を、必要な部分を除いて外部光の進
入を防止する遮光処理がなされたものとするか、或いは
これら導光体を外部光の進入を防止する遮光部材内に納
めるようにしてもよい。このような構成とすることで、
外からの光による外乱を確実に防止することができる。
基板内に導く導光体及び透明基板内で全反射した光を受
光手段に導く導光体を、必要な部分を除いて外部光の進
入を防止する遮光処理がなされたものとするか、或いは
これら導光体を外部光の進入を防止する遮光部材内に納
めるようにしてもよい。このような構成とすることで、
外からの光による外乱を確実に防止することができる。
【００１３】また、前記ケースとしては、透明基板の一
面側に固着されるベースと、このベースに取り付けられ
るカバーにて構成し、前記ベースを透明基板の一面側に
固着するとともに、ベースにカバーを取り付けた状態で
ケース内は気密に保持し、好ましくは内部に乾燥剤を入
れる。このような構成とすることで、内部での結露の発
生を防止できる。
面側に固着されるベースと、このベースに取り付けられ
るカバーにて構成し、前記ベースを透明基板の一面側に
固着するとともに、ベースにカバーを取り付けた状態で
ケース内は気密に保持し、好ましくは内部に乾燥剤を入
れる。このような構成とすることで、内部での結露の発
生を防止できる。
【００１４】また、前記受光手段とは別に、発光手段か
ら出射した光の一部を検出するモニター用受光手段を設
け、このモニター用受光手段での受光量が一定になるよ
うに発光手段での発光量を調整すれば安定した液滴検出
が可能になる。
ら出射した光の一部を検出するモニター用受光手段を設
け、このモニター用受光手段での受光量が一定になるよ
うに発光手段での発光量を調整すれば安定した液滴検出
が可能になる。
【００１５】また、前記導光手段には発光手段から出射
した光を所定角度で導光手段内に導く光学部材、または
所定角度で受光手段に向けて光を出射せしめる光学部材
を設けることが可能である。光学部材としては、プリズ
ム或いは回折格子などが考えられ、回折格子としては樹
脂や金属スリットで形成されているものの他に、ガラス
にレーザ光を照射し、ガラスの一部をアブレーション
（蒸発に近似した現象）にて除去せしめて得たもの等を
適用することができる。
した光を所定角度で導光手段内に導く光学部材、または
所定角度で受光手段に向けて光を出射せしめる光学部材
を設けることが可能である。光学部材としては、プリズ
ム或いは回折格子などが考えられ、回折格子としては樹
脂や金属スリットで形成されているものの他に、ガラス
にレーザ光を照射し、ガラスの一部をアブレーション
（蒸発に近似した現象）にて除去せしめて得たもの等を
適用することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
液滴検出装置を自動車に適用した例を示す斜視図、図２
は本発明に係る液滴検出装置をガラス板に取り付けた状
態の断面図、図３は本発明に係る液滴検出装置の分解斜
視図である。
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
液滴検出装置を自動車に適用した例を示す斜視図、図２
は本発明に係る液滴検出装置をガラス板に取り付けた状
態の断面図、図３は本発明に係る液滴検出装置の分解斜
視図である。
【００１７】自動車のフロントガラスＧの室内側面でル
ームミラーＭで隠される部分に本発明に係る液滴検出装
置１が設けられている。尚、液滴検出装置１を取り付け
る箇所は上記に限らず、例えばフロントガラスＧの周縁
部の室内側面等任意である。
ームミラーＭで隠される部分に本発明に係る液滴検出装
置１が設けられている。尚、液滴検出装置１を取り付け
る箇所は上記に限らず、例えばフロントガラスＧの周縁
部の室内側面等任意である。
【００１８】液滴検出装置１はケース２内に複数の部材
を収納して構成され、ケース２は接着シート３にてフロ
ントガラスＧの室内側面に固着されるアルミや樹脂から
なるベース２ａと、このベース２ａに対してビス等にて
取り付けられるカバー２ｂからなる。ベース２ａに対す
るカバー２ｂの取り付け箇所は長さ方向の両端としても
よいが、一端のみをビスで固着し、他端は単に差込むだ
けで長さ方向にフリーな状態とし、温度変化などに追従
できるようにしてもよい。
を収納して構成され、ケース２は接着シート３にてフロ
ントガラスＧの室内側面に固着されるアルミや樹脂から
なるベース２ａと、このベース２ａに対してビス等にて
取り付けられるカバー２ｂからなる。ベース２ａに対す
るカバー２ｂの取り付け箇所は長さ方向の両端としても
よいが、一端のみをビスで固着し、他端は単に差込むだ
けで長さ方向にフリーな状態とし、温度変化などに追従
できるようにしてもよい。
【００１９】また、ベース２ａとカバー２ｂの間にはホ
ルダー２ｃを固定し、このホルダー２ｃの長さ方向の一
端側にはＬＤやＬＥＤ等の発光素子４を保持し、他端側
にはＰＤ等の受光素子５を保持し、またベース２ａとホ
ルダー２ｃとの間には発光素子４から出射した光を受光
素子５に導く導光手段６を設けている。
ルダー２ｃを固定し、このホルダー２ｃの長さ方向の一
端側にはＬＤやＬＥＤ等の発光素子４を保持し、他端側
にはＰＤ等の受光素子５を保持し、またベース２ａとホ
ルダー２ｃとの間には発光素子４から出射した光を受光
素子５に導く導光手段６を設けている。
【００２０】導光手段６は発光素子４から出射した光が
入射するガラス製の導光体７と、前記受光素子５へ光を
入射せしめるガラス製の導光体８と、これら導光体７，
８にその両端がオーバーラップするように配置されるガ
ラス製の導光体９と、更に導光体７，８と導光体９との
間、及び導光体９とフロントガラスＧの室内側面との間
に介在するシリコーン部材１０・・・から構成される。
入射するガラス製の導光体７と、前記受光素子５へ光を
入射せしめるガラス製の導光体８と、これら導光体７，
８にその両端がオーバーラップするように配置されるガ
ラス製の導光体９と、更に導光体７，８と導光体９との
間、及び導光体９とフロントガラスＧの室内側面との間
に介在するシリコーン部材１０・・・から構成される。
【００２１】シリコーン部材１０はガラス製の導光体
７，８，９及びフロントガラスＧとほぼ等しい屈折率を
有する弾性体であり、その厚みは、カバー２ｂをベース
２ａに取り付けた状態で、導光体７，８，９及びフロン
トガラスＧに挟まれて若干潰され、導光体７，８，９と
シリコーン部材１０との間、及びフロントガラスＧとシ
リコーン部材１０との間に空気層が残らない寸法に設定
する。即ち、上記の部分に空気層が残っていると、光が
透過せずに全反射し、発光素子４からの光がフロントガ
ラスＧまで届かず、またフロントガラスＧ内で全反射し
た光が受光素子５まで到達しない結果を招く。
７，８，９及びフロントガラスＧとほぼ等しい屈折率を
有する弾性体であり、その厚みは、カバー２ｂをベース
２ａに取り付けた状態で、導光体７，８，９及びフロン
トガラスＧに挟まれて若干潰され、導光体７，８，９と
シリコーン部材１０との間、及びフロントガラスＧとシ
リコーン部材１０との間に空気層が残らない寸法に設定
する。即ち、上記の部分に空気層が残っていると、光が
透過せずに全反射し、発光素子４からの光がフロントガ
ラスＧまで届かず、またフロントガラスＧ内で全反射し
た光が受光素子５まで到達しない結果を招く。
【００２２】同様の理由から受光素子５と導光体９との
間にも組付け時に若干潰されて導光体９と受光素子５と
の間に空気層ができるのを防ぐ厚さのシリコーン部材１
０を介在せしめている。
間にも組付け時に若干潰されて導光体９と受光素子５と
の間に空気層ができるのを防ぐ厚さのシリコーン部材１
０を介在せしめている。
【００２３】尚、図示例にあっては導光体９に帯状のシ
リコーンを巻きつけ、これをベース２ａの開口２０にセ
ットするようにしているが、各シリコーン部材１０を別
々に配置してもよい。更に、シリコーン部材１０の代わ
りに導光体７，８，９及びフロントガラスＧとほぼ等し
い屈折率を有する不揮発性液体を用いてもよい。
リコーンを巻きつけ、これをベース２ａの開口２０にセ
ットするようにしているが、各シリコーン部材１０を別
々に配置してもよい。更に、シリコーン部材１０の代わ
りに導光体７，８，９及びフロントガラスＧとほぼ等し
い屈折率を有する不揮発性液体を用いてもよい。
【００２４】また、図示例にあっては導光体７，８を別
体としたが、１つの導光体としてもよい。但しこの場合
には、発光素子４から入射した光の一部がフロントガラ
スＧ内に入らずに直接受光素子５に入射してしまう虞れ
もあるので、導光体７，８は分離した方が好ましい。
体としたが、１つの導光体としてもよい。但しこの場合
には、発光素子４から入射した光の一部がフロントガラ
スＧ内に入らずに直接受光素子５に入射してしまう虞れ
もあるので、導光体７，８は分離した方が好ましい。
【００２５】上記のように、導光体７，８を分離したこ
とで、中央部に空間１１が形成される。この空間１１を
そのままにしておくと結露を生じることも考えられるの
で、乾燥剤を封入しておくことが好ましい。
とで、中央部に空間１１が形成される。この空間１１を
そのままにしておくと結露を生じることも考えられるの
で、乾燥剤を封入しておくことが好ましい。
【００２６】また、導光体７は厚みが約３ｍｍでその両
側面が光の進行方向に沿って徐々に拡開した形状をな
し、導光体８は同様に厚みが約３ｍｍでその両側面が光
の進行方向に沿って、つまり受光素子５に向かって徐々
に絞られた形状をしている。導光体７を上記の形状にす
ることで、発光素子４から導光体７に入射した光線の開
き角を適切なものにでき、また導光体８を上記の形状に
することで、導光体８を平面視で四角形状とした場合に
比較してそのまま透過する光の量が少なくなり、発光素
子４から出射した光の利用率が上がる。
側面が光の進行方向に沿って徐々に拡開した形状をな
し、導光体８は同様に厚みが約３ｍｍでその両側面が光
の進行方向に沿って、つまり受光素子５に向かって徐々
に絞られた形状をしている。導光体７を上記の形状にす
ることで、発光素子４から導光体７に入射した光線の開
き角を適切なものにでき、また導光体８を上記の形状に
することで、導光体８を平面視で四角形状とした場合に
比較してそのまま透過する光の量が少なくなり、発光素
子４から出射した光の利用率が上がる。
【００２７】更に、図４に示すように、導光体８の端面
を傾斜面とすることで、当該端面において全反射して逃
げる光の量が少なくなり、より多くの光を受光素子５に
入射せしめて感度を向上せしめることができる。同様
に、導光体７の発光素子４に対向する面についても傾斜
面としてもよい。
を傾斜面とすることで、当該端面において全反射して逃
げる光の量が少なくなり、より多くの光を受光素子５に
入射せしめて感度を向上せしめることができる。同様
に、導光体７の発光素子４に対向する面についても傾斜
面としてもよい。
【００２８】尚、上記のような形状の導光体７，８を製
造するには、ガラス板を切断・研磨してもよいが、モー
ルド成形することで、切断・研磨の工程を省略してもよ
い。
造するには、ガラス板を切断・研磨してもよいが、モー
ルド成形することで、切断・研磨の工程を省略してもよ
い。
【００２９】また、導光体７，８はシート状をなす遮光
部材１２に形成した窓１３内に納められ、導光体７，
８，９の表面の適切な箇所には金属薄膜からなる反射膜
１４を設けている。反射膜１４については光線が全反射
する角度で入射する場合には特に設ける必要はない。
部材１２に形成した窓１３内に納められ、導光体７，
８，９の表面の適切な箇所には金属薄膜からなる反射膜
１４を設けている。反射膜１４については光線が全反射
する角度で入射する場合には特に設ける必要はない。
【００３０】一方、導光体７の上面には回折格子１５を
設けている。この回折格子１５は発光素子４からの光を
所定角度で導光体７内に導入するとともに発光素子４か
らの光の一部をモニター用の受光素子１６に反射せしめ
るためのものである。このように、モニター用の受光素
子１６を設け、モニター用の受光素子１６で受ける光量
が一定になるように発光素子の光量を調整すれば、安定
した光量を導光体７内に導入することができる。
設けている。この回折格子１５は発光素子４からの光を
所定角度で導光体７内に導入するとともに発光素子４か
らの光の一部をモニター用の受光素子１６に反射せしめ
るためのものである。このように、モニター用の受光素
子１６を設け、モニター用の受光素子１６で受ける光量
が一定になるように発光素子の光量を調整すれば、安定
した光量を導光体７内に導入することができる。
【００３１】前記回折格子の代わりにプリズムを用いる
ことも可能であるが、小型化及び軽量化を考慮すると回
折格子が好ましい。回折格子は、微細な溝がガラスなど
の表面に形成されている光学素子のことである。その溝
のピッチは０．４〜３μｍ程度の範囲で設計されたもの
が多く、用途によって使い分けられている。その主な用
途は分光に用いられるが、単色光を光源に用いた場合
は、光の回折効果により、光を分けたり、曲げたりする
ことができる。回折格子としては上記の他に、反射型の
回折格子やスリット状の回折格子、更には屈折率が周期
的に変わる回折格子でもよい。
ことも可能であるが、小型化及び軽量化を考慮すると回
折格子が好ましい。回折格子は、微細な溝がガラスなど
の表面に形成されている光学素子のことである。その溝
のピッチは０．４〜３μｍ程度の範囲で設計されたもの
が多く、用途によって使い分けられている。その主な用
途は分光に用いられるが、単色光を光源に用いた場合
は、光の回折効果により、光を分けたり、曲げたりする
ことができる。回折格子としては上記の他に、反射型の
回折格子やスリット状の回折格子、更には屈折率が周期
的に変わる回折格子でもよい。
【００３２】回折格子を用いることにより、任意の角度
で導光体７中に光を導入することができる。また適宜、
回折格子への入射角度を選択することにより、導入され
た光がフロントガラスＧ内を全反射するように設定する
ことも可能となる。 また、フロントガラスＧ内を全反
射した光を同様の原理に基づき、受光素子５に任意の角
度で入射せしめるべく、導光体に回折格子を設けてもよ
い。
で導光体７中に光を導入することができる。また適宜、
回折格子への入射角度を選択することにより、導入され
た光がフロントガラスＧ内を全反射するように設定する
ことも可能となる。 また、フロントガラスＧ内を全反
射した光を同様の原理に基づき、受光素子５に任意の角
度で入射せしめるべく、導光体に回折格子を設けてもよ
い。
【００３３】また、回折格子の製造方法としては、レー
ザ光によりガラス表面を部分的に蒸発させるアブレーシ
ョン現象を利用することが考えられる。アブレーション
現象はガラスがレーザ光エネルギーを吸収して起こる現
象であり、ガラス基板の表面から所定の深さまでＡg原
子、ＡgコロイドまたはＡgイオンの形態で銀を含有せし
め、更に銀の濃度はレーザ加工される表面における濃度
を最も高く、所定の深さまで徐々に銀の濃度が低くなる
ように濃度勾配を持たせておくと、表層部から内部に向
かってアブレーション現象が順次生じるので、割れや欠
けが生じることなく微細加工ができる。
ザ光によりガラス表面を部分的に蒸発させるアブレーシ
ョン現象を利用することが考えられる。アブレーション
現象はガラスがレーザ光エネルギーを吸収して起こる現
象であり、ガラス基板の表面から所定の深さまでＡg原
子、ＡgコロイドまたはＡgイオンの形態で銀を含有せし
め、更に銀の濃度はレーザ加工される表面における濃度
を最も高く、所定の深さまで徐々に銀の濃度が低くなる
ように濃度勾配を持たせておくと、表層部から内部に向
かってアブレーション現象が順次生じるので、割れや欠
けが生じることなく微細加工ができる。
【００３４】また、実施例にあっては導光体７となるガ
ラスに直接回折格子を形成したが、別のシート状ガラス
に回折格子を形成し、これを貼着するようにしてもよ
い。
ラスに直接回折格子を形成したが、別のシート状ガラス
に回折格子を形成し、これを貼着するようにしてもよ
い。
【００３５】以上において、発光素子４から出射した光
は回折格子１５を介して導光体７内に導入され、導光体
７内で全反射した後、導光体７と密に接触し且つ屈折率
の等しいシリコーン部材１０、導光体９及び導光体９と
フロントガラスＧとの間のシリコーン部材１０を透過し
てフロントガラスＧ内に導入される。そして、フロント
ガラスＧ内に導入された光はフロントガラスＧ内で全反
射を繰り返した後、導光体９とフロントガラスＧとの間
のシリコーン部材１０、導光体９、導光体９と導光体８
との間のシリコーン部材１０及び導光体８を介して受光
素子５で受光される。この際、フロントガラスＧの外側
面に雨滴が付着し、その付着点が前記光の全反射点であ
ると、フロントガラスＧ内に導入された光は全反射せず
にフロントガラスＧから抜けてしまう。その結果、受光
素子５で受光される光量が低下し、これにより雨滴が付
着したことを検知し、ワイパーなどを駆動する信号を出
力する。
は回折格子１５を介して導光体７内に導入され、導光体
７内で全反射した後、導光体７と密に接触し且つ屈折率
の等しいシリコーン部材１０、導光体９及び導光体９と
フロントガラスＧとの間のシリコーン部材１０を透過し
てフロントガラスＧ内に導入される。そして、フロント
ガラスＧ内に導入された光はフロントガラスＧ内で全反
射を繰り返した後、導光体９とフロントガラスＧとの間
のシリコーン部材１０、導光体９、導光体９と導光体８
との間のシリコーン部材１０及び導光体８を介して受光
素子５で受光される。この際、フロントガラスＧの外側
面に雨滴が付着し、その付着点が前記光の全反射点であ
ると、フロントガラスＧ内に導入された光は全反射せず
にフロントガラスＧから抜けてしまう。その結果、受光
素子５で受光される光量が低下し、これにより雨滴が付
着したことを検知し、ワイパーなどを駆動する信号を出
力する。
【００３６】尚、本発明に係る液滴検出装置は自動車用
のレインセンサに限らず、電車のウインドシールドガラ
スや建築物の窓ガラスにも適用でき、また、透明基板と
しては合せガラスであってもよい。
のレインセンサに限らず、電車のウインドシールドガラ
スや建築物の窓ガラスにも適用でき、また、透明基板と
しては合せガラスであってもよい。
【００３７】
【発明の効果】以上に説明したように本発明に係る液滴
検出装置は、既存のガラス窓などに簡単に取り付けるこ
とができ、発光手段から出射した光を確実に且つ効率よ
く受光手段まで到達せしめることができ、また、外部か
らの光の侵入も防止できるので、精度よく液滴の付着を
検知することができ、更にケース内での結露等も防ぐこ
とができる。特に、回折格子などの光学部材を用いるこ
とで入射光の角度調節と入射光の一部をモニターへの分
岐せしめることも簡単に行え、安定した検知を行え、自
動車などのレインセンサとして極めて有効である。
検出装置は、既存のガラス窓などに簡単に取り付けるこ
とができ、発光手段から出射した光を確実に且つ効率よ
く受光手段まで到達せしめることができ、また、外部か
らの光の侵入も防止できるので、精度よく液滴の付着を
検知することができ、更にケース内での結露等も防ぐこ
とができる。特に、回折格子などの光学部材を用いるこ
とで入射光の角度調節と入射光の一部をモニターへの分
岐せしめることも簡単に行え、安定した検知を行え、自
動車などのレインセンサとして極めて有効である。
【図１】本発明に係る液滴検出装置を自動車に適用した
例を示す斜視図
例を示す斜視図
【図２】本発明に係る液滴検出装置をガラス板に取り付
けた状態の断面図
けた状態の断面図
【図３】本発明に係る液滴検出装置の分解斜視図
【図４】導光体の別実施例を示す図
１…液滴検出装置、２…ケース、２ａ…ケースのベー
ス、２ｂ…ケースのカバー、２ｃ…ホルダー、３…接着
シート、４…発光素子、５…受光素子、６…導光手段、
７，８，９…導光体、１０…シリコーン部材、１１…空
間、１２…遮光部材、１３…窓、１４…反射膜、１５…
回折格子、１６…モニター用受光素子、Ｇ…フロントガ
ラス（透明基板）。
ス、２ｂ…ケースのカバー、２ｃ…ホルダー、３…接着
シート、４…発光素子、５…受光素子、６…導光手段、
７，８，９…導光体、１０…シリコーン部材、１１…空
間、１２…遮光部材、１３…窓、１４…反射膜、１５…
回折格子、１６…モニター用受光素子、Ｇ…フロントガ
ラス（透明基板）。
フロントページの続き (72)発明者 今西 秀樹 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内
Claims (14)
- 【請求項１】 ガラス板等の透明基板の一面側に取り付
けられ、他面側に液滴が付着したことを検出する装置で
あって、この装置は透明基板の一面側に固定されるケー
ス内に、発光手段と、受光手段と、前記発光手段から出
射した光を透明基板内に導くとともに透明基板内で全反
射した光を前記受光手段に導く導光手段とを備えている
ことを特徴とする液滴検出装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の液滴検出装置におい
て、前記導光手段は装置の厚み方向に複数の導光体を重
ねて構成され、これら複数の導光体の少なくとも１つは
弾性を有することを特徴とする液滴検出装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の液滴検出装置におい
て、前記導光手段は装置の厚み方向に複数の導光体を重
ねて構成され、これら複数の導光体の間、または導光体
と透明基板との間には不揮発性液体が介在していること
を特徴とする液滴検出装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の液滴検出装置におい
て、前記導光手段のうち発光手段から出射した光を透明
基板内に導く導光体と透明基板内で全反射した光を前記
受光手段に導く導光体とは分離していることを特徴とす
る液滴検出装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載の液滴検出装置におい
て、前記導光手段のうち発光手段から出射した光を透明
基板内に導く導光体は板状をなし、且つその側面は光の
進行方向に沿って徐々に拡開する形状をなすことを特徴
とする液滴検出装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載の液滴検出装置におい
て、前記導光手段のうち透明基板内で全反射した光を前
記受光手段に導く導光体は板状をなし、且つその側面は
光の進行方向に沿って受光手段に向かい徐々に収束する
形状をなすことを特徴とする液滴検出装置。 - 【請求項７】 請求項１に記載の液滴検出装置におい
て、前記発光手段から出射した光を透明基板内に導く導
光体及び透明基板内で全反射した光を受光手段に導く導
光体は、必要な部分を除いて外部光の進入を防止する遮
光処理がなされていることを特徴とする液滴検出装置。 - 【請求項８】 請求項１に記載の液滴検出装置におい
て、前記発光手段から出射した光を透明基板内に導く導
光体及び透明基板内で全反射した光を受光手段に導く導
光体は、外部光の進入を防止する遮光部材内に納められ
ていることを特徴とする液滴検出装置。 - 【請求項９】 請求項１に記載の液滴検出装置におい
て、前記ケースは透明基板の一面側に固着されるベース
と、このベースに取り付けられるカバーからなり、前記
ベースを透明基板の一面側に固着するとともに、ベース
にカバーを取り付けた状態でケース内は気密に保持され
ることを特徴とする液滴検出装置。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の液滴検出装置におい
て、前記ケース内には乾燥剤が収納されていることを特
徴とする液滴検出装置。 - 【請求項１１】 請求項１に記載の液滴検出装置におい
て、この液滴検出装置は発光手段から出射した光の一部
を検出するモニター用受光手段を有し、このモニター用
受光手段での受光量が一定になるように発光手段での発
光量を調整するようにしていることを特徴とする液滴検
出装置。 - 【請求項１２】 請求項１乃至請求項１１に記載の液滴
検出装置において、前記導光手段には発光手段から出射
した光を所定角度で導光手段内に導く光学部材が設けら
れていることを特徴とする液滴検出装置。 - 【請求項１３】 請求項１乃至請求項１１に記載の液滴
検出装置において、前記導光手段には導光手段から所定
角度で受光手段に向けて光を出射せしめる光学部材が設
けられていることを特徴とする液滴検出装置。 - 【請求項１４】 請求項１２または請求項１３に記載の
液滴検出装置において、前記光学部材は回折格子または
プリズムであることを特徴とする液滴検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10128990A JPH11326185A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 液滴検出装置 |
| KR1019990016127A KR19990088062A (ko) | 1998-05-12 | 1999-05-06 | 액체방울검출장치 |
| US09/307,756 US6147753A (en) | 1998-05-12 | 1999-05-10 | Multilayer, cushioned liquid drop detector |
| EP99303675A EP0957017A3 (en) | 1998-05-12 | 1999-05-11 | Liquid detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10128990A JPH11326185A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 液滴検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11326185A true JPH11326185A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=14998405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10128990A Pending JPH11326185A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 液滴検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6147753A (ja) |
| EP (1) | EP0957017A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11326185A (ja) |
| KR (1) | KR19990088062A (ja) |
Cited By (4)
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| JP2007139659A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Denso Corp | 雨滴センサ |
| JP2008151769A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-07-03 | Trw Automotive Electronics & Components Gmbh | 雨センサ |
| JP2013096897A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Ricoh Co Ltd | 撮像ユニット及びそれを備えた車両 |
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| FR2812664B1 (fr) | 2000-08-01 | 2002-11-08 | Essilor Int | Procede de depot d'une couche de silice dopee au fluor et son application en optique ophtalmique |
| JP4374795B2 (ja) * | 2001-04-02 | 2009-12-02 | 株式会社デンソー | 雨滴センサ |
| DE10129038A1 (de) * | 2001-06-15 | 2002-12-19 | Bosch Gmbh Robert | Regensensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zur Montage eines Regensensors |
| DE10147447A1 (de) * | 2001-09-26 | 2003-04-17 | Bosch Gmbh Robert | Holographischer Sensor, insbesondere zur Erkennung von Feuchtigkeit auf einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs |
| US6646560B1 (en) | 2001-10-26 | 2003-11-11 | H. P. Intellectual Corp. | Window fan with rain sensing control |
| DE10209615A1 (de) * | 2002-03-05 | 2003-09-18 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung und Verfahren zur Fixierung eines Sensormittels |
| DE10261247A1 (de) * | 2002-12-20 | 2004-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Regensensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
| DE102004015699A1 (de) * | 2004-03-29 | 2005-10-20 | Bosch Gmbh Robert | Regensensor |
| EP3279043B1 (en) * | 2016-08-05 | 2018-12-05 | MEAS France | Sensor mounting system |
| CN108387943B (zh) * | 2017-02-03 | 2019-11-12 | 徐州诚凯知识产权服务有限公司 | 一种液滴光学检测装置 |
| JP7041345B2 (ja) * | 2017-12-28 | 2022-03-24 | ミツミ電機株式会社 | 液滴センサ |
| CN114043853B (zh) * | 2021-11-01 | 2023-05-30 | 电子科技大学 | 一种用于固体表面防润湿的气层引入装置及其应用 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS62163949A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-20 | Sharp Corp | 光学式液体検出センサ |
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| DE4006174C1 (ja) * | 1990-02-28 | 1991-07-25 | Leopold Kostal Gmbh & Co Kg, 5880 Luedenscheid, De | |
| DE4410217C2 (de) * | 1994-03-24 | 2003-12-11 | Bosch Gmbh Robert | Befestigung und Ankopplung eines opto-elektronischen Sensors an einer Scheibe sowie Aufbau des Sensors |
| JPH08261974A (ja) * | 1995-03-23 | 1996-10-11 | Matsushita Electric Works Ltd | 水滴検知ガラス窓 |
| DE19701258A1 (de) * | 1996-01-18 | 1997-07-24 | Itt Mfg Enterprises Inc | Regensensor mit planarer Koppelfolie |
| DE19601802C2 (de) * | 1996-01-19 | 1999-05-06 | Bosch Gmbh Robert | Sensoreinrichtung zum Feststellen eines Benetzungszustandes einer Scheibe |
| JPH1134801A (ja) * | 1997-07-22 | 1999-02-09 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 水滴感応式ワイパ制御装置 |
| JPH1194731A (ja) * | 1997-07-22 | 1999-04-09 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 液体検出機能を備えた透明基板 |
| US5898183A (en) * | 1997-10-16 | 1999-04-27 | Libbey-Owens-Ford Co. | Compact moisture sensor with efficient high obliquity optics |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP10128990A patent/JPH11326185A/ja active Pending
-
1999
- 1999-05-06 KR KR1019990016127A patent/KR19990088062A/ko not_active Application Discontinuation
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