CN104340005A - 光线传感器组件以及使用该光线传感器组件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示至少一种光线传感器组件，其包括滤光罩和光线传感器。光线传感器在透过滤光罩的光线的作用下提供电信号输出。光线传感器还包括至少第一光学部件和第二光学部件。第一光学部件将以第一入射角作用到该光线传感器组件的第一入射光线的至少一部分会聚到该光线传感器，以使光线传感器提供第一电信号输出。第二光学部件使以第二入射角作用到光线传感器组件的第二入射光线的至少一部分扩散而远离光线传感器，以使光线传感器提供第二电信号输出。本发明还揭示使用该光线传感器组件的装置或者车辆装置。

Description

光线传感器组件以及使用该光线传感器组件的装置

技术领域

本发明公开的实施方式涉及光线传感器组件，特别涉及一种具有改进光学结构的光线传感器组件。

背景技术

为了提升驾乘人员（包括驾驶员和乘客等）在不同光线辐射环境下的驾乘体验，车辆装置一般都会在特定的部位安装光线传感器，以检测车辆装置所处环境的光线状况，并根据检测到的光线状况执行一定的控制。更具体而言，该光线传感器可以包括阳光传感器和环境光传感器等。阳光传感器可以检测照射到车辆装置的入射光线，特别是红外波段光线的辐照度，并提供表征红外辐照强度信息的电信号给车内气候调节系统，例如汽车空调系统，以用来调节车内的气候状况，例如温度等，从而给车内人员提供舒适的乘车体验。环境光传感器可以用来检测位于可见光波段的光线的辐照度，并提供表征可见辐照强度的电信号给车灯控制系统，以根据该电信号控制车灯，例如前照灯的开启，关闭，或者调节强度等。

但是现有的光线传感器存在的技术问题是，对于低角度入射的光线，光线传感器无法提供足够的信号输出，从而无法使相应的执行机构快速地进行响应。

发明内容

有鉴于上文提及之技术问题或者技术需求，本发明的一个方面在于提供一种改进的光线传感器组件。该光线传感器组件包括滤光罩和光线传感器。该光线传感器被设置成在透过滤光罩的光线的作用下提供电信号输出。该光线传感器还包括至少第一光学部件和第二光学部件。该第一光学部件被设置成将以第一入射角作用到该光线传感器组件的第一入射光线的至少一部分会聚到该光线传感器，以使该光线传感器提供第一电信号输出。该第二光学部件被设置成将以第二入射角作用到该光线传感器组件的第二入射光线的至少一部分扩散而远离该光线传感器，以使该光线传感器提供第二电信号输出。

在提供的光线传感器组件中，该第一光学部件和该第二光学部件一体形成以形成一光线分配元件，该光线分配元件设置在该滤光罩和该光线传感器之间。

在提供的光线传感器组件中，该第一光学部件呈碗壁状，并且该碗壁状的厚度从该第一光学部件的碗壁的边缘向该第一光学部件和第二光学部件连接处逐渐变窄。

在提供的光线传感器组件中，该第二光学部件呈碗底状，并且该碗底状的第二光学部件的厚度从碗底的中间向碗底的边缘逐渐增加。

在提供的光线传感器组件中，该光线传感器组件还包括支承板和电路板。该支承板与该电路板固定连接在一起，该光线分配元件设置在该支承板上，该光线传感器设置在该电路板上。

在提供的光线传感器组件中，该第一光学部件为一光线分配元件的一部分，该第二光学部件设置在该滤光罩的内表面。

在提供的光线传感器组件中，该第二光学部件包括菲涅尔透镜。

在提供的光线传感器组件中，该光线传感器组件包括阳光传感器，该滤光罩被设置成滤除可见光线，并允许红外光线通过。

在提供的光线传感器组件中，该阳光传感器对水平入射的光线具有大于45%的归一化输出。

在提供的光线传感器组件中，该光线传感器组件包括环境光传感器，该滤光罩被设置成允许可见光线通过。

本发明的另一个方面在于提供一种改进的装置，该装置包括气候调节系统和与该气候调节系统电连接的光线传感器组件。该光线传感器组件用于检测与该装置运行相关的光线并提供代表该光线状况的电信号给该气候调节系统，该气候调节系统至少根据该光线传感器组件提供的代表光线状况的电信号调节该装置内部的气候参数。该光线传感器组件包括滤光罩，第一光学部件，第二光学部件和光线传感器。该第一光学部件被设置成将以第一入射角透过该滤光罩的第一入射光线的至少一部分会聚到该光线传感器，以使该光线传感器提供第一电信号输出。该第二光学部件被设置成将以第二入射角透过该滤光罩的第二入射光线的至少一部分扩散而远离该光线传感器，以使该光线传感器提供第二电信号输出。

本发明的又一个方面在于提供一种改进的车辆装置。该车辆装置包括车内空调系统和与该车内空调系统电连接的阳光传感器组件，该阳光传感器组件用于检测与该车辆装置运行相关的红外光线并提供代表该红外光线状况的电信号给该车内空调系统，该车内空调系统至少根据该阳光传感器组件提供的代表红外光线状况的电信号调节该车辆装置内部的气候参数。该阳光传感器组件包括滤光罩，第一光学部件，第二光学部件和阳光传感器。该第一光学部件被设置成将以第一入射角透过该滤光罩的第一入射光线的至少一部分会聚到该阳光传感器，以使该阳光传感器提供第一电信号输出。该第二光学部件被设置成将以第二入射角透过该滤光罩的第二入射光线的至少一部分扩散而远离该阳光传感器，以使该阳光传感器提供第二电信号输出。

本发明的再一个方面在于提供一种改进的车辆装置。该车辆装置包括汽车前照灯控制系统和与该汽车前照灯控制系统电连接的环境光传感器组件。该环境光传感器组件用于检测与该车辆装置运行相关的可见光线状况并提供代表该可见光线状况的电信号给该汽车前照灯控制系统，该汽车前照灯控制系统至少根据该环境光传感器组件提供的代表可见光线状况的电信号调节该车辆装置前照灯的亮度。该环境光传感器组件包括滤光罩，第一光学部件，第二光学部件和环境光传感器。该第一光学部件被设置成将以第一入射角透过该滤光罩的第一入射光线的至少一部分会聚到该环境光传感器，以使该环境光传感器提供第一电信号输出。该第二光学部件被设置成使第二入射角透过该滤光罩的第二入射光线的至少一部分扩散而远离该环境光传感器，以使该环境光传感器提供第二电信号输出。

本发明提供的光线传感器组件，使用该光线传感器组件的装置以及车辆装置等，通过引入具有特殊光学结构的光学元件，使光线传感器能根据不同入射角度的入射光线作出不同的输出，从而可以使得即使入射光线在较低入射角度的情况下也能提供足够的输出，从而使相关的执行结构快速地作出响应。

附图说明

通过结合附图对本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为本发明提出的使用光线传感器组件的装置的一种实施方式的概略示意图；

图2所示为本发明提出的光线传感器组件的一种实施方式的立体分解示意图；

图3所示为图2所示的光线传感器组件组装后的立体示意图；

图4所示为与图2所示的光线传感器组件中的滤光罩沿A-A向的剖面示意图；

图5所示为图2所示的光线传感器组件中的光线分配元件以及相关元件的一种实施方式的立体示意图；

图6所示为图2所示的光线传感器组件中的光线分配元件以及相关元件的一种实施方式的俯视图；

图7所示为图2所示的光线传感器组件中的光线分配元件以及相关元件的一种实施方式的侧视图；

图8所示为图2所示的光线分配元件和光线传感器组装在一起后的沿B-B向的剖面示意图；

图9所示为入射光线以一种入射角度通过图8所示的光线分配元件的一种实施方式的示意图；

图10所示为入射光线以另一种入射角度通过图8所示的光线分配元件的一种实施方式的示意图；

图11所示为入射光线以再一种入射角度通过图8所示的光线分配元件的一种实施方式的示意图；

图12所示为图2所示的光线传感器所产生的归一化输出与随入射角变化的示意图；

图13所示为图2所示的滤光罩的另一种实施方式的剖面示意图；以及

图14所示为图2所示的光线分配元件的另一种实施方式的剖面示意图。

具体实施方式

基本而言，在此结合附图所描述的本发明的各个实施方式涉及具有改进光学结构的光线传感器组件，以及使用该光线传感器组件的装置，例如车辆装置。在一些特定的实施方式中，该光线传感器组件包括光线分配元件，该光线分配元件被设置成对低角度入射的光线具有会聚功能，从而使得光线传感器对低角度入射的光线具有较佳的灵敏度。此外，该光线分配元件还被设置成对高角度入射的光线具有扩散功能，使得部分入射光线经过该光线分配元件后偏离光线传感器，以补偿在高角度时部分光线被车体，例如车顶，遮挡而造成的偏差。

在一些特定的实施方式中，该光线传感器为在车辆装置中使用的阳光传感器（solar sensor），其可以检测入射到车辆装置的光线中位于红外线波段的光线的辐照强度，也即会引起车内显着温升的光线的辐照强度。在一种实施方式中，该阳光传感器可以提供代表红外线辐照强度的电信号给车辆装置的车内空调系统，使得该车内空调系统可以至少基于该代表红外线辐照强度的电信号调节车内的温度等参数。在另外一种特定的实施方式中，该光线传感器为在车辆装置中使用的环境光传感器（environmental light sensor），其可以检测入射到车辆装置的光线中位于可见光波段的光线的辐照强度。在一种实施方式中，该环境光传感器可以提供代表可见光辐照强度的电信号给车灯控制系统，以使得该车灯控制系统可以至少根据该代表可见光辐照强度的电信号调节车灯，例如前照灯的亮度。

执行本发明提出的技术方案可以取得多个技术优点或者有益效果。其中一个技术优点或者有益效果为提高光线传感器对低角度入射光线的灵敏度。对于本领域具有通常知识的人员而言，通过阅读下文结合附图所作之详细描述，很容易可以明白本发明具体实施方式还可以产生其他技术优点或者技术效果。

以下将描述本发明的一个或者多个具体实施方式。首先要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“或者”包括所列举的项目中的任意一者或者全部。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。此外，表示特定方位的术语，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等，由于是结合特定的附图描述，而本发明揭露的实施方式实际上可以不同于附图所示的方式进行摆放，因此，在此使用的方位术语不应当限制为具体实施例所描述的方位。

首先请参阅图1，其所示为本发明提出的使用光线传感器组件的装置100一种实施方式的概略示意图。需要注意的是，图1所示的装置100只是用于示意性地说明本发明，其并没有按比例进行绘制，因此，图1所示装置100的形状在解释本专利的保护范围时不应当构成限制。如图1所示，该装置100包括一种车辆装置，特别是一种适用于在地面行驶的车辆装置，例如轿车、卡车、公共汽车等。在其他实施方式中，该装置100也可以包括在水面行驶的装置，例如，舟、船、舰、艇以及油轮等，以及包括在空中行驶的装置，例如飞机以及飞行器等。还在一些实施方式中，该装置100也可以为基于太阳能的能量变换装置，例如光伏发电装置，或者光伏热装置，其也可以使用本发明提出的改进的光线传感器组件检测与装置100运作的光线状况。以下将主要结合车辆装置进行描述。该车辆装置100在实际运行时，行驶在一定的光照条件下，其可以接收来自于光源18（例如太阳）辐射产生的光线22，包括可见光线（例如，波长大约在400nm至700nm之间的光线）和不可见光线（例如，波长大约在760nm之外的红外线）等。当然，该装置100不必须处在光源18（例如太阳）的直接照射下，其也可以处在经过其他物体反射、折射、散射后的光辐射环境中。

进一步参阅图1，在一种实施方式中，除去其他通用或者公知的元件或者组件之外（例如，驱动系统），该车辆装置10包括至少一个光线传感器组件12，车内空调系统14以及车灯控制系统16。如图1所示，在一种特定的实施方式中，该光线传感器组件12被设置成位于前挡风玻璃（图未标号）下方并且位于控制面板（图未示出）上，以接收该车辆装置10从周围环境接收到的入射光线。该车辆装置10并被设置成在该入射光线的作用下，提供代表入射光线强度的电信号。在一种特定的实施方式中，该光线传感器组件12为阳光传感器组件（solar sensor），该阳光传感器组件可以被设置成检测入射到车辆装置10的光线中位于红外波段的光线的辐照强度，并提供表征该红外线辐照强度的电信号给车内空调系统14，以使得该车内空调系统14执行相应的调节，例如调节车辆装置10内部的温度等。在另外一种特定的实施方式中，该光线传感器组件12也可以为环境光传感器组件（environmental light sensor），该环境光传感器组件可以被设置成检测入射到车辆装置10的光线中位于可见光波段的光线的辐照强度，并提供表征该可见光辐照强度的电信号给车灯控制系统15，从而使得该车灯控制系统16执行相应的调节，例如调节前照灯16的亮度等。在又一种特定的实施方式中，该光线传感器组件12可以为一种复合型的传感器组件，也即其既包括阳光传感器也包括环境光传感器，因此，通过该阳光传感器和环境光传感器分别检测红外线的辐照强度和可见光线的辐照强度，并提供相应的电信号给车内空调系统14和车灯控制系统15等，以执行相应的调节。

图2所示为本发明提出的光线传感器组件100的一种实施方式的立体分解示意图。该光线传感器组件100可以实施为图1所示的光线传感器组件12。如图2所示，该光线传感器组件100包括滤光罩102，支承板104，光线分配元件106，电路板108，光线传感器112，以及外壳114。

在一种实施方式中，滤光罩102以可拆卸的方式与外壳114固定连接在一起，并形成封闭的收容腔体，以将支撑板104，光线分配元件106，电路板108以及光线传感器112等元件收容于该收容腔体内，以避免灰尘等污染光线传感器112。滤光罩102的外观，包括形状和颜色可以根据其实际应用的环境加以变更，并不必须采用如图所示的形状。请同时结合参阅图4，其中图4所示为与图2所示的光线传感器组件100中的滤光罩102沿A-A向的剖面示意图。该滤光罩102被设置成呈圆顶状，并且在其下边沿向下沿伸一个或者多个开设有通孔124的卡扣部122，以及一个或者多个凸块123，该卡扣部122和凸块123沿着下边沿的圆周分离设置，并且其数量可以根据实际的应用加以变更。该一个或者多个卡扣部122可以和外壳114外壁上对应设置的卡块126相扣合，该一个或者多个凸块123可以和外壳114外壁上对应设置的凹陷125卡合在一起，从而可以将该滤光罩102与该外壳114固定连接在一起。在其他实施方式中，该滤光罩102和外壳114还可以通过其他已知的机械连接方式固定连接在一起。该滤光罩102和外壳114组装在一起的状态示意可以参考附图3。

该滤光罩102一般由透明的材料制成，包括但不限于，聚碳酸酯（PolyCarbonate）等，以允许外部光线可以透过该滤光罩102而到达内部的光线分配元件106和光线传感器112。在一些实施方式中，根据所使用的光线传感器112的工作特性，该滤光罩102可以被设置成选择性地允许入射光线的一部分光线透过，而将入射光线的另一部分光线挡住或者过滤掉。举例而言，在一种实施方式中，该滤光罩104可以使用特定的PC材料，使得其对可见波段的光线具有较低的透过率，而对红外波段的光线具有较高的透过率。在另外一种实施方式中，该滤光罩104也可以使用其他特定的PC材料，使得其对可见波段的光线和红外波段的光线均具有较高的透过率。此外，在一种实施方式中，该滤光罩102被设置成具有足够薄的厚度d，例如具有大约1毫米的厚度，从而使得从外界入射的光线穿过该滤光罩102时，其光线传播的方向基本不受影响。

请进一步参阅图2，该支承板104呈平板状，其一端截平，另一端为圆弧，以与滤光罩的内表面相配合。在一种实施方式中，该支承板104的左右两端分别设置两个背向设置的卡勾128，该卡勾128可以穿过电路板108（置于该支承板104下方）两端开设的缺口132，并抵靠该电路板108的下表面，从而可以将该支承板104和电路板108固定在一起。该支承板104的上表面上安装有光线分配元件106，其对应光线传感器112设置，以使得透过该光线分配元件的光线106的至少一部分可以到达光线传感器112。该光线分配元件106的具体结构的一种实施方式将在下文结合附图5-11作详细描述，但基本而言，其大致可以看作将一个碗状的光学结构倒扣在支承板104上，并且光线传感器112为一种具有复合光学功能的光学元件，其对不同角度入射的光线具有不同的光线特性。在其他实施方式中，该支承板104的上表面还可以安装有其他类型的光学元件或者光学透镜，例如用于环境光传感器的透镜（图未标示），其可以允许可见光线通过该透镜而到达安装在电路板108上的环境光传感器（图未标示）。在其他实施方式中，该用于环境光传感器的透镜也可以省去。

请进一步参阅图2，该电路板108大致呈圆板状，并且如上文所述，其圆周边开设有一个或者多个第一凹陷（缺口）132，以与支承板104上设置的一个或者多个卡勾128相配合。另外，该电路板108的圆周边还开设有一个或者多个与第一凹陷132分离设置的第二凹陷134，该一个或者多个第二凹陷134可供外壳114的内表面向内凸设的凸条部134卡入其内，从而可以将该电路板108与该外壳114固定连接在一起。在其他实施方式中，该电路板108还可以通过其他已知的机械连接结构与该外壳114固定连接在一起。在一种实施方式中，该电路板108的上表面在对应光线分配元件106的位置安装有光线传感器112。该光线传感器112被设置成接收透过该光线分配元件106入射到该光线传感器112的光线，并输出表征入射光线辐照强度的电信号。在一种实施方式中，该电路板的背面或者下表面可以安装有以一定方式连接在一起的电子元件，包括电阻元件，电容元件，放大器等，以对光线传感器112输出的电信号进行处理，例如，滤波，放大等，以供后续的电路进行进一步的处理。在图示的实施方式中，该电路板108还通过若干连接端子135等与外部电路（图未示出）进行连接。

接下来，请参阅图5-图8，其中，图5所示为图2所示的光线传感器组件100中的光线分配元件106以及相关元件的一种实施方式的立体示意图；图6所示为图2所示的光线传感器组件100中的光线分配元件106以及相关元件的一种实施方式的俯视图；图7所示为图2所示的光线传感器组件100中的光线分配元件106以及相关元件的一种实施方式的侧视图；图8所示为图2所示的光线分配元件106和光线传感器112组装在一起后的沿B-B向的剖面示意图。在一种实施方式中，该光线分配元件106包括第一光学部件152和第二光学部件154。该第一光学部件152呈碗壁状，并且碗壁的边沿安置于支承板104的上表面。该第二光学部件154呈碗底状，其与碗壁状第一光学部件152的上端相连接，并且该第二光学部件154的上端形成凹陷155。在一种实施方式中，该第一光学部件152和该第二光学部件154可以通过一体成型加工方式制作而形成一个整体结构。并且在一种实施方式中，该第一光学部件152和该第二光学部件154可以采用相同的材料或者不同的材料进行制作，例如上文提及的PC材料，但不限于此。

请进一步参阅图8，该第一光学部件152包括外侧壁166和内侧壁164。该外侧壁166和内侧壁164的形状被特别地加工，以使得该第一光学部件152在其碗壁的下边沿具有第一厚度d₁，而在第一光学部件152在其与第二光学部件154相连接的部位具有第二厚度d₂，并且该第一厚度d₁大于第二厚度d₂。也即，在第一厚度d₁和第二厚度d₂之间的部分，厚度逐渐减少，从而使得该第一光学部件152对于以一定角度入射到外侧壁166的光线具有光学会聚功能。

请进一步参阅图8，该第二光学部件154形成有呈圆柱状的第一外侧壁168，形成凹陷155的第二外侧壁172，以及内侧壁162。该第一外侧壁168，第二外侧壁172以及内侧壁162的形状被特别地加工，以使得该第二光学部件154在碗底的中间部分具有第一厚度d₄，而在两边沿具有第二厚度d₃，d₅，并且，该第一厚度d₄小于该第二厚度d₃，d₅。也即，从第一厚度d₄到第二厚度d₃，d₅之间的部分，厚度逐渐增加，从而使得该第二光学部件154对于以一定角度入射到第一外侧壁168或者第二外侧壁172的光线具有光学扩散功能。

请进一步参阅图8，当该光线传感器组件100组装完成之后，该光学分配元件106整体将该光线传感器112包覆。在一种实施方式中，该光线传感器112包括感光元件177，例如光电二极管等，以及承载该感光元件177的支撑结构179。该感光元件177可以接收至少一部分透过该第一光学部件152或者第二光学部件154的光线，并输出相应的电信号，例如电压信号和/或电流信号。

图9所示为入射光线182以一种入射角度θ₁通过图8所示的光线分配元件106的一种实施方式的示意图。在一种实施方式中，该入射光线182来自于太阳18，其可以为水平入射或者接近水平入射的光线，也即入射光线182的入射角θ₁大约为0度左右。如图9所示，该入射光线182从第一光学部件152的外侧壁166入射，然后经过光学折射后，从内侧壁164以大于入射角θ₁的角度出射，并且，该出射光线的大部分（如186所示）落到光线传感器112的感光元件177，以使得该感光元件177输出对应的电信号；而该出射光线的一小部分（如184所示）从第一光学部件152的另一边出射，也即未落在该光线传感器112的感光元件177。请同时结合参阅图12，其所示为图2所示的采用光线分配元件106的光线传感器112所产生的归一化输出与随入射角变化的示意图（如212所示）和传统上未采用光线分配元件的光线传感器所产生的归一化输出与随入射角变化的示意图（如214所示）。如图12所示，在入射角为-90度（对应如上描述的0度）时，也即对应水平入射光线时，该光线传感器112可以产生大约45%的归一化输出，而如214所示，传统的未采用光学分配元件的光线传感器的输出大约为0%。因此，在此情形下，将该光线传感器112输出的电信号提供给如图1所示的车内空调系统14或者车灯控制系统15，可以使得即便在低角度入射情况下，相关的参数，例如车内温度可以得到更加灵敏的控制。

图10所示为入射光线181以另一种入射角度θ₂通过图8所示的光线分配元件106的一种实施方式的示意图。在一种实施方式中，该入射光线181的入射角θ₂大约为45度左右。如图10所示，该入射光线181从第一光学部件152的外侧壁166入射，然后经过光学折射后，从内侧壁164出射，并且，该出射光线的绝大部分（如183所示）落到光线传感器112的感光元件177，以使得该感光元件177输出对应的电信号；而该出射光线的很小一部分（如185所示）落到光线传感器112的支撑结构179，也即未落在该光线传感器112的感光元件177。请同时结合参阅图12，在入射角为-45度（对应如上描述的45度）时，该光线传感器112可以产生大约100%的归一化输出。并且，对于-30度至-50度或者+30度至+50度范围内的入射的光线，该光线传感器112可以产生最大的归一化输出。

图11所示为入射光线190以再一种入射角度θ₃通过图8所示的光线分配元件106的一种实施方式的示意图。在一种实施方式中，该入射光线190的入射角θ₃大约为90度左右。如图11所示，该入射光线190从第二光学部件154的第二外侧壁172入射，其中，一部分光线（如192所示）经过该第二光学部件154的折射以及反射后，偏离该光线传感器112的感光元件177，另一部分光线（如196所示）经过该第二光学部件154折射后，也偏离该光线传感器112的感光元件177，而仅仅其他一部分光线（如194所示）透过该第二光学部件154后，落到该光线传感器112的感光元件177。请同时结合参阅图12，在入射角为0度（对应如上描述的90度）时，该光线传感器112可以产生大约85%的归一化输出。因此，在此情形下，将该光线传感器112输出的电信号提供给如图1所示的车内空调系统14或者车灯控制系统15，可以使得垂直入射的光线由于受到车体其他部分的遮挡，例如车顶，而造成的偏差得到补偿，从而可以使得车内温度得到更加合适的控制。

图13所示为另一种实施方式的滤光罩202的剖面示意图。在该实施方式中，该滤光罩202被设置成一种复合光学元件。更具体而言，该滤光罩102包括圆顶状的薄壁224以及设置在薄壁224的内表面的光学扩散元件222（也被称作第二光学部件），该光学扩散元件222被设置成对穿过薄壁224的至少一部分光线进行扩散，特别是垂直入射到该滤光罩220的光线，从而使得一部分光线偏离光线传感器112的感光元件177，以对垂直入射情形下部分光线因被车辆装置车顶遮挡而造成的偏差进行补偿。在一种特定的实施方式中，该光学扩散元件222为菲涅尔透镜，其包括若干呈锯齿状的光学微单元，并且这些光学微单元可以规则或者不规则地分布在内表面靠近圆顶中间的一部分区域。在其他实施方式中，该光学扩散元件222也可以设置在滤光罩220的外表面。

图14所示为另一种实施方式的光线分配元件230的剖面示意图，该光学分配元件230被设置成与图13所示的滤光罩220相结合而对入射的光线进行作用。图14所示的光线分配元件230基本与图8所示的光线分配元件相类似，例如，该光线分配元件230也包括厚度底部至上部逐渐减小的第一光学部件232，该第一光学部件232被设置成将低角度入射的光线有较强的偏折，使其能够落到光线传感器112的感光元件177，而产生较大的电信号输出。图14所示的光学元件230与图8的不同之处在于，在图14中，其将图8所示的第二光学部件154替换成厚度（在图14中，该厚度以d₆标示）基本一致的第二光学部件234。因此，垂直入射的光线穿过滤光罩220，被光学扩散元件222（例如菲涅尔透镜）扩散后，通过光学分配元件230的第二光学部件234后，仍然保持扩散的趋势，从而使得一部分光线偏离该光线传感器112的感光元件177，以进行相应的补偿。

虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。例如，上文结合附图5-14所描述的光线分配元件除了用于阳光传感器之外，还可以用于环境光传感器，在此情形下，可以将阳光传感器112替换成环境光传感器，而该环境光传感器在不同入射角度光线作用下所产生的输出电信号可以被车灯控制系统用来控制前照灯的亮度等。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (11)

1.一种光线传感器组件，其包括滤光罩和光线传感器，该光线传感器在透过滤光罩的光线的作用下提供电信号输出，其特征在于：该光线传感器还包括至少第一光学部件和第二光学部件；该第一光学部件被设置成将以第一入射角作用到该光线传感器组件的第一入射光线的至少一部分会聚到该光线传感器，以使该光线传感器提供第一电信号输出；该第二光学部件被设置成将以第二入射角作用到该光线传感器组件的第二入射光线的至少一部分扩散而远离该光线传感器，以使该光线传感器提供第二电信号输出。

2.如权利要求1所述的光线传感器组件，其特征在于：该第一光学部件和该第二光学部件一体形成以形成一光线分配元件，该光线分配元件设置在该滤光罩和该光线传感器之间。

3.如权利要求2所述的光线传感器组件，其特征在于：该第一光学部件呈碗壁状，并且该碗壁状的厚度从该第一光学部件的碗壁的边缘向该第一光学部件和第二光学部件连接处逐渐变窄。

4.如权利要求2所述的光线传感器组件，其特征在于：该第二光学部件呈碗底状，并且该碗底状的第二光学部件的厚度从碗底的中间向碗底的边缘逐渐增加。

5.如权利要求1所述的光线传感器组件，其特征在于：该光线传感器组件还包括支承板和电路板，该支承板与该电路板固定连接在一起，该光线分配元件设置在该支承板上，该光线传感器设置在该电路板上。

6.如权利要求1所述的光线传感器组件，其特征在于：该第一光学部件为一光线分配元件的一部分，该第二光学部件设置在该滤光罩的内表面。

7.如权利要求6所述的光线传感器组件，其特征在于：该第二光学部件包括菲涅尔透镜。

8.如权利要求1所述的光线传感器组件，其特征在于：该光线传感器组件包括阳光传感器，该滤光罩被设置成滤除可见光线，并允许红外光线通过。

9.如权利要求8所述的光线传感器组件，其特征在于：该阳光传感器对水平入射的光线具有大于45%的归一化输出。

10.一种车辆装置，该车辆装置包括车内空调系统和与该车内空调系统电连接的阳光传感器组件，该阳光传感器组件用于检测与该车辆装置运行相关的红外光线并提供代表该红外光线状况的电信号给该车内空调系统，该车内空调系统至少根据该阳光传感器组件提供的代表红外光线状况的电信号调节该车辆装置内部的气候参数；其特征在于：该阳光传感器组件包括滤光罩，第一光学部件，第二光学部件和阳光传感器，该第一光学部件被设置成将以第一入射角透过该滤光罩的第一入射光线的至少一部分会聚到该阳光传感器，以使该阳光传感器提供第一电信号输出，该第二光学部件被设置成将以第二入射角透过该滤光罩的第二入射光线的至少一部分扩散而远离该阳光传感器，以使该阳光传感器提供第二电信号输出。

11.一种车辆装置，该车辆装置包括汽车前照灯控制系统和与该汽车前照灯控制系统电连接的环境光传感器组件；该环境光传感器组件用于检测与该车辆装置运行相关的可见光线状况并提供代表该可见光线状况的电信号给该汽车前照灯控制系统，该汽车前照灯控制系统至少根据该环境光传感器组件提供的代表可见光线状况的电信号调节该车辆装置前照灯的亮度；该环境光传感器组件包括滤光罩，第一光学部件，第二光学部件和环境光传感器；该第一光学部件被设置成将以第一入射角透过该滤光罩的第一入射光线的至少一部分会聚到该环境光传感器，以使该环境光传感器提供第一电信号输出；该第二光学部件被设置成使第二入射角透过该滤光罩的第二入射光线的至少一部分扩散而远离该环境光传感器，以使该环境光传感器提供第二电信号输出。