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[Querverweis auf in Beziehung stehende Anmeldung]
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Diese internationale Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der am 17. Oktober 2017 eingereichten früheren
japanischen Patentanmeldung Nr. 2017 -
201048 , auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen ist.
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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Offenlegung bezieht sich auf ein Gehäuse einer Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung, die Licht aussendet und empfängt.
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[Stand der Technik]
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Bekannt, als eine von Messvorrichtungen, die Licht nutzen, ist eine Abstandsmessvorrichtung, die ein lichtemittierendes Element dazu veranlasst, Licht auszusenden, um Messlicht auf einen vorgegebenen Überwachungsbereich anzuwenden, die ein Lichtempfangselement dazu veranlasst, von einem Objekt reflektiertes Licht zu empfangen, und die den Abstand zum Objekt über die von der Lichtemission bis zum Lichtempfang benötigte Zeit misst.
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Bei dieser Art von Vorrichtung sind ein lichtemittierendes Element, ein Lichtempfangselement und andere optische Komponenten unter dem Gesichtspunkt der Qualitätssicherung und des Erscheinungsbildes in einem Gehäuse untergebracht. Das Gehäuse ist mit einem Fensterteil versehen, um das Messlicht zu emittieren und das reflektierte Licht einfallen zu lassen, und ein Fensterelement aus einem Material, das das Messlicht durchlässt, ist an dem Fensterteil angebracht.
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Es ist zu beachten, dass ein Teil des vom lichtemittierenden Element emittierten Lichts an einer inneren Grenzfläche des Fensterelements, die dem Gehäuseinneren zugewandt ist, an einer äußeren Grenzfläche, die der Außenseite des Gehäuses zugewandt ist, oder dergleichen reflektiert wird. Der Empfang dieses reflektierten Lichts (im Folgenden Rücklauf-Licht) durch das Lichtempfangselement verursacht einen Fehler, wie beispielsweise eine fehlerhafte Erfassung eines Objekts, das eigentlich nicht in dem Abstand entsprechend der Weglänge des Rücklauf-Lichts vorhanden ist.
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Patentdokument (PD) 1 beschreibt, um diesen Fehler zu beheben, eine Technik, bei der ein Ausbreitungsunterdrückungselement zwischen einem lichtemittierenden Element und einem Lichtempfangselement innerhalb eines Gehäuses vorgesehen ist, um so Rücklauf-Licht zu unterdrücken.
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[Literaturliste]
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[Patentdokument]
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[PD 1]
JP 2011 -
214 926 A -
[Kurzdarstellung der Erfindung]
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Als Ergebnis einer detaillierten Überprüfung durch den Erfinder wurde jedoch festgestellt, dass der in PD 1 beschriebene Stand der Technik für Rücklauf-Licht wirksam ist, das von einem Fensterelement reflektiert wird und sich im Gehäuse ausbreitet, aber nicht mit Rücklauf-Licht umgehen kann, das wiederholt an einer Grenzfläche des Fensterelements in Bezug auf die Außenseite reflektiert wird, um sich im Fensterelement auszubreiten, und anschließend am Lichtempfangselement ankommt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Offenlegung, eine Technik bereitzustellen, die Rücklauf-Licht, das eine fehlerhafte Erfassung verursacht, weiter unterdrücken kann.
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Ein Gehäuse einer Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist einen Gehäusekörper und ein Fensterelement auf. Der Gehäusekörper weist eine Öffnung auf und beherbergt eine lichtemittierende Einheit mit einem oder mehreren lichtemittierenden Elementen und eine Lichtempfangseinheit mit einem oder mehreren Lichtempfangselementen. Das Fensterelement deckt die Öffnung des Gehäusekörpers ab, ermöglicht die Übertragung von emittiertem Licht, das von der lichtemittierenden Einheit emittiert wird, durch das Fensterelement zur Außenseite des Gehäuses, und ermöglicht die Übertragung von einfallendem Licht von der Außenseite des Gehäuses durch das Fensterelement, so dass das einfallende Licht in die Lichtempfangseinheit eintritt. Das Fensterelement ist mit einem Ausbreitungsunterdrückungselement versehen, das konfiguriert ist, um die Ausbreitung von Licht innerhalb des Fensterelements zu unterdrücken.
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Eine solche Konfiguration kann Rücklauf-Licht unterdrücken, das von der lichtemittierenden Einheit emittiert wird, wiederholt an einer Grenzfläche des Fensterelements in Bezug auf die Außenseite reflektiert wird, um sich im Fensterelement auszubreiten, und dann auf die Lichtempfangseinheit trifft. Dadurch ist es möglich, eine fehlerhafte Erfassung oder fehlerhafte Bestimmung auf der Grundlage des Rücklauf-Lichts bei einer Verarbeitung zu unterdrücken, die unter Verwendung der von der Lichtempfangseinheit empfangenen Lichtempfangssignale auszuführen ist.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Perspektivansicht zur Veranschaulichung der Konfiguration einer Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung 1.
- 2 zeigt eine Querschnittsansicht zur beispielhaften Veranschaulichung der Form eines Fensterelements gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 3 zeigt eine erklärende Ansicht zur Veranschaulichung der Wirkung eines Ausbreitungsunterdrückungselements.
- 4 zeigt eine Querschnittsansicht zur beispielhaften Veranschaulichung der Form eines Fensterelements gemäß einer zweiten Ausführungsform.
- 5 zeigt eine erklärende Ansicht zur Veranschaulichung einer Variation des Fensterelements in der zweiten Ausführungsform.
- 6 zeigt eine Querschnittsansicht zur beispielhaften Veranschaulichung der Form eines Fensterelements gemäß einer dritten Ausführungsform.
- 7 zeigt eine erklärende Ansicht zur Veranschaulichung der Wirkung eines Ausbreitungsunterdrückungselements.
- 8 zeigt eine erklärende Ansicht zur Veranschaulichung einer Variation des Fensterelements in der dritten Ausführungsform.
- 9 zeigt eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung der Form eines Fensterelements und dergleichen gemäß einer vierten Ausführungsform.
- 10 zeigt eine erklärende Ansicht zur Veranschaulichung einer Variation der Position zum Bilden des Ausbreitungsunterdrückungselements.
- 11 zeigt eine erklärende Ansicht zur Veranschaulichung einer Variation des Fensterelements in der ersten Ausführungsform.
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[Beschreibung von Ausführungsformen]
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Nachstehend sind die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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[Konfiguration]
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Die in den 1 und 2 gezeigte Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung zur Verwendung in einem fahrzeugeigenen Laserradar, die Licht aussendet und empfängt.
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Die Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 10 auf. Das Gehäuse 10 weist einen Gehäusekörper 20 und ein Fensterelement 30 auf. Der Gehäusekörper 20 ist ein Kasten mit einer Öffnung 23 in einer Oberfläche und weist beispielsweise eine Außenform eines rechteckigen Parallelepipeds auf. Es ist zu beachten, dass die Außenform des Gehäusekörpers 20 nicht auf ein rechteckiges Parallelepiped beschränkt ist und verschiedene Formen anwendbar sind. Das Fensterelement 30 ist am Gehäusekörper 20 befestigt, um die Öffnung 23 abzudecken. Im Folgenden ist eine Fläche, in der die Öffnung 23 gebildet ist, als xz-Ebene bezeichnet; eine Achse entlang der Längsrichtung der Öffnung 23 als x-Achse bezeichnet; eine Achse entlang der Querrichtung der Öffnung 23 als z-Achse bezeichnet; und eine Achse orthogonal zur xz-Ebene als y-Achse bezeichnet. Eine Seite der Öffnung 23, vom Inneren des Gehäusekörpers 20 aus in y-Achsen-Richtung betrachtet, ist als Vorderseite bezeichnet, und die gegenüberliegende Seite ist als Rückseite bezeichnet. Die x-Achsen-Richtung ist als transversale Richtung bezeichnet, und die z-Achsen-Richtung ist als vertikale Richtung bezeichnet.
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Der Gehäusekörper 20 beherbergt mindestens eine lichtemittierende Einheit 41, eine Lichtprojektionslinse 42, eine Lichtempfangslinse 43 und eine Lichtempfangseinheit 44. In einem durch den Gehäusekörper 20 gebildeten Innenraum ist ein auf einer unteren Seite liegender Halbraum als unterer Unterbringungsteil 21 bezeichnet und ein auf einer oberen Seite liegender Halbraum als oberer Unterbringungsteil 22 bezeichnet.
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Die lichtemittierende Einheit 41 weist ein oder mehrere lichtemittierende Elemente auf, die Infrarotstrahlen aussenden. Die lichtemittierende Einheit 41 ist im unteren Unterbringungsteil 21 angeordnet. Die Lichtprojektionslinse 42 ist zwischen der lichtemittierenden Einheit 41 und dem Fensterelement 31 angeordnet. Die Lichtprojektionslinse 42 formt das von der lichtemittierenden Einheit 41 emittierte Licht in eine gewünschte Strahlform und gibt das Strahlformlicht als Messlicht über das Fensterelement 30 zur Außenseite des Gehäuses 10 ab.
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Die Lichtempfangseinheit 44 weist ein oder mehrere Lichtempfangselemente auf, die Infrarotstrahlen empfangen. Die Lichtempfangseinheit 44 ist im oberen Gehäuseteil 22 angeordnet. Das heißt, die Lichtempfangseinheit 44 ist über der lichtemittierenden Einheit 41 angeordnet. Die Lichtempfangslinse 43 ist zwischen der Lichtempfangseinheit 44 und dem Fensterelement 31 angeordnet. Die Lichtempfangslinse 43 konvergiert das von der Außenseite des Gehäuses 10 kommende einfallende Licht und lässt die Lichtempfangseinheit 44 das einfallende Licht empfangen.
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Das Fensterelement 30 weist einen Fensterkörper 31 und ein Ausbreitungsunterdrückungselement 32 auf.
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Der Fensterkörper 31 ist ein plattenförmiges Element, das eine solche Größe und Form aufweist, dass es die Öffnung 23 des Gehäusekörpers 20 abdeckt. Der Fensterkörper 31 ist unter Verwendung eines Harzmaterials geformt, das die Eigenschaft aufweist, Infrarotstrahlen durchzulassen und sichtbare Strahlen abzuschirmen. In dem Fensterkörper 31 ist ein Teil, der den unteren Unterbringungsteil 21 abdeckt, als Emissionsteil 311 bezeichnet, und ist ein Teil, der den oberen Unterbringungsteil 22 abdeckt, als Einfallsteil 312 bezeichnet.
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Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 ist ein plattenförmiges Element, das zwischen dem Emissionsteil 311 und dem Einfallsteil 312 angeordnet und einstückig mit dem Fensterkörper 31 ausgebildet ist. Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 weist ein Ende (im Folgenden: Hinterseitenende), das in einen durch den Gehäusekörper 20 gebildeten Unterbringungsraum ragt, um den Unterbringungsraum in den unteren Unterbringungsteil 21 und den oberen Unterbringungsteil 22 zu unterteilen, und ein anderes Ende (im Folgenden: Vorderseitenende), das die gleiche Fläche wie eine Grenzfläche des Fensterkörpers 31 in Bezug auf die Außenseite des Gehäuses bildet. Kurz gesagt, das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 ist über die gesamte Dickenrichtung des Fensterkörpers 31 vorgesehen. Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 weist jedoch eine solche Größe auf, dass zwischen dem Ausbreitungsunterdrückungselement 32 und dem Gehäusekörper 20 am gesamten Rückseitenende und an beiden Enden in Querrichtung ein Spalt gebildet wird. Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 ist unter Verwendung eines Harzmaterials geformt, das die Eigenschaft aufweist, sowohl Infrarotstrahlen als auch sichtbare Strahlen abzuschirmen.
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Im Folgenden ist, im Ausbreitungsunterdrückungselement 32, ein in den Fensterkörper 31 eingebetteter Teil als eingebetteter Teil 321 bezeichnet und ein zur Unterbringungsraumseite hin vorstehender Teil als nach innen ragender Teil 322 bezeichnet.
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Zum Fertigen des Fensterelements 30 ist beispielsweise Insert-Molding oder Zwei-Farben-Molding anwendbar. Im Falle von Insert-Molding kann entweder der Fensterkörper 31 oder das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 zuerst geformt werden, es ist jedoch wünschenswert, zuerst das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 und anschließend den Fensterkörper 31, der eine strengere Formgenauigkeit aufweisen muss, zu formen.
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Die gewünschten Eigenschaften des Fensterkörpers 31 und des Ausbreitungsunterdrückungselements 32 können ebenso beispielsweise durch Zugabe unterschiedlicher Additive zu identischen Grundmaterialien realisiert werden. Für den Fensterkörper 31 und das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 können jedoch auch unterschiedliche Grundmaterialien verwendet werden, sofern gleichwertige Erscheinungsbilder wie Glanz und Farbe realisiert werden können. Die Basismaterialien sind nicht auf Kunstharze beschränkt, und es können ebenso Glas und dergleichen verwendet werden.
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[Wirkung]
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In der so konfigurierten Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung 1 wird das von der lichtemittierenden Einheit 41 emittierte Licht als Messlicht über die Lichtprojektionslinse 42 und den Emissionsteil 311 des Fensterkörpers 31 zur Außenseite des Gehäuses 10 abgegeben und an einem zu messenden Objekt T reflektiert, wie durch dicke durchgezogene Linien in 3 gezeigt ist. Das vom Objekt T kommende reflektierte Licht wird von der Lichtempfangseinheit 44 über den Einfallsteil 312 des Fensterkörpers 31 und die Lichtempfangslinse 43 empfangen.
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Das von der lichtemittierenden Einheit 41 abgestrahlte Licht wird nicht nur als Messlicht zur Außenseite des Gehäuses 10 abgegeben, sondern ebenso beispielsweise an einer inneren und einer äußeren Grenzfläche des Fensterkörpers 31 reflektiert, wobei ein Teil des reflektierten Lichts als Rücklauf-Licht in Richtung der Lichtempfangseinheit 44 dient. Die äußere Grenzfläche ist eine Fläche auf einer Seite in Kontakt mit der Außenseite des Gehäuses 10 im Fensterkörper 31. Die innere Grenzfläche ist eine Fläche auf einer Seite in Kontakt mit dem Innenraum des Gehäuses 10, d.h. dem Unterbringungsraum, im Fensterkörper 31.
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Pfade des Rücklauf-Lichts umfassen beispielsweise ein Pfadmuster L1, bei dem das Rücklauf-Licht direkt zur Lichtempfangseinheit 44 im Unterbringungsraum des Gehäusekörpers 20 wandert, und ein Pfadmuster L2, bei dem sich das Rücklauf-Licht im Fensterkörper 31 ausbreitet und anschließend zur Lichtempfangseinheit 44 wandert. Jedoch wird das Rücklauf-Licht, das sich im Unterbringungsraum direkt ausbreitet, wie durch das Pfadmuster L1 charakterisiert, durch den nach innen ragenden Teil 322 des Ausbreitungsunterdrückungselements 32 direkt an der Ausbreitung zur Lichtempfangseinheit 44 gehindert. Ferner wird das Rücklauf-Licht, das sich im Fensterkörper 31 ausbreitet, wie durch das Pfadmuster L2 charakterisiert, durch den eingebetteten Teil 321 des Ausbreitungsunterdrückungselements 32 an der Ausbreitung im Fensterelement 30 gehindert und somit indirekt an der Ausbreitung zur Lichtempfangseinheit 44 gehindert. Es ist zu beachten, dass die in 3 durch gestrichelte Linien gezeigten Pfade Pfade des Rücklauf-Lichts sind, wenn kein Ausbreitungsunterdrückungselement 32 vorhanden ist.
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[Effekt]
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Die vorstehend näher beschriebene erste Ausführungsform bringt die folgenden Effekte hervor.
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(1a) Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32, das das Messlicht, d.h. Infrarotstrahlen, abschirmt, weist den eingebetteten Teil 321, der zwischen dem Emissionsteil 311 und dem Einfallsteil 312 im Fensterkörper 31 eingebettet ist, und den nach innen ragenden bzw. vorstehenden Teil 322, der zwischen dem unteren Unterbringungsteil 21 und dem oberen Unterbringungsteil 22 vorsteht, auf.
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Daher kann nicht nur das Rücklauf-Licht, das sich im Unterbringungsraum ausbreitet, sondern ebenso das Rücklauf-Licht, das sich im Inneren des Fensterkörpers 31 ausbreitet, unterdrückt werden. Dadurch ist es möglich, eine fehlerhafte Erfassung oder fehlerhafte Bestimmung auf der Grundlage des Rücklauf-Lichts bei der Verarbeitung unter Verwendung der Lichtempfangssignale zu reduzieren.
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(1b) Die gewünschten Eigenschaften des Fensterkörpers 31 und des Ausbreitungsunterdrückungselements 32, die das Fensterelement 30 bilden, werden z.B. durch Zugabe verschiedener Additive zu identischen Grundmaterialien realisiert. Insbesondere die Eigenschaft, sichtbare Strahlen abzuschirmen, wird sowohl dem Fensterkörper 31 als auch dem Ausbreitungsunterdrückungselement 32 verliehen. Daher können Farbe und Textur des Fensterkörpers 31 und des Ausbreitungsunterdrückungselements 32, von der Außenseite des Gehäuses 10 aus gesehen, nahezu einheitlich gestaltet werden, wodurch das Erscheinungsbild des Fensterelements 30 verbessert wird.
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Kurz gesagt, diese Art von Vorrichtung kann an Orten platziert werden, die der Öffentlichkeit ausgesetzt sind, wie z.B. in Autos und öffentlichen Einrichtungen, und ist daher für ein gutes Erscheinungsbild erforderlich. Wenn beispielsweise der Emissionsteil 311 und der Einfallsteil 312 zunächst getrennt voneinander ausgebildet werden, ist es möglich, das Rücklauf-Licht zu unterdrücken, das sich im Fensterelement ausbreitet, ohne dass das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 bereitgestellt wird. In diesem Fall ist das Erscheinungsbild jedoch derart, dass das Fensterelement in zwei Teile unterteilt ist. Bei dem Fensterelement 30 in der vorliegenden Ausführung ist die Grenze zwischen dem Fensterkörper 31 und dem Ausbreitungsunterdrückungselement 32 von außen jedoch schwer zu erkennen. So ist es ebenso möglich, ein hervorragendes Erscheinungsbild bei gleichzeitiger Unterdrückung des Rücklauf-Lichts zu realisieren.
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[Varianten]
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In dieser Ausführung weist das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 den eingebetteten Teil 321 auf, der über den gesamten Bereich von der äußeren Grenzfläche bis zur inneren Grenzfläche des Fensterkörpers 31 vorgesehen ist. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 kann beispielsweise so vorgesehen sein, dass ein Spalt zwischen dem eingebetteten Teil 321 und der äußeren Grenzfläche gebildet wird, wie bei dem Fensterelement 39 in 11 gezeigt. In diesem Fall können die Erscheinungsbilder des Teils, in dem das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 vorgesehen ist, und der anderen Teile ein einheitlicheres Aussehen im Fensterelement 39 aufweisen, und das Erscheinungsbild kann weiter verbessert werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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[Unterschied zur ersten Ausführungsform]
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Eine zweite Ausführungsform ähnelt in ihrer Grundstruktur der ersten Ausführungsform, so dass nachstehend auf die Unterschiede beider Ausführungsformen eingegangen ist. Es ist zu beachten, dass gleichen Komponenten in beiden Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf die vorhergehenden Erklärungen verwiesen wird.
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Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Form des Ausbreitungsunterdrückungselements.
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Wie in 4 gezeigt, weist ein Gehäuse 10a in einer Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung 1a der zweiten Ausführungsform den Gehäusekörper 20 und ein Fensterelement 30a auf. Ferner weist das Fensterelement 30a den Fensterkörper 31 und ein Ausbreitungsunterdrückungselement 32a auf.
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Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32a weist eine Struktur auf, bei der der nach innen ragende Teil 322 im Ausbreitungsunterdrückungselement 32 der ersten Ausführungsform weggelassen ist. Das heißt, das Ausbreitungsunterdrückungselement 32a weist lediglich einen Teil entsprechend dem eingebetteten Teil 321 auf.
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[Effekt]
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Die obige näher beschriebene zweite Ausführungsform erzielt den vorstehend beschriebenen Effekt (1b) der ersten Ausführungsform und ferner den folgenden Effekt.
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(2a) Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32a, das das Messlicht, d.h. die Infrarotstrahlen, abschirmt, ist zwischen dem Emissionsteil 311 und dem Einfallsteil 312 in den Fensterkörper 31 eingebettet. Daher kann das sich im Fensterkörper 31 ausbreitende Rücklauf-Licht unterdrückt werden. Dadurch ist es möglich, eine fehlerhafte Erfassung oder fehlerhafte Bestimmung auf der Grundlage des Rücklauf-Lichts bei der Verarbeitung unter Verwendung der Lichtempfangssignale zu reduzieren.
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In dieser Ausführung kann der Gehäusekörper 20 mit einer Lichtabschirmwand versehen sein, die Infrarotstrahlen zwischen dem unteren Gehäuseteil 21 und dem oberen Gehäuseteil 22 abschirmt.
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[Variation]
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In dieser Ausführung ist das Ausbreitungsunterdrückungselement 32 über den gesamten Bereich von der äußeren Grenzfläche bis zur inneren Grenzfläche des Fensterkörpers 31 vorgesehen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
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Zum Beispiel kann, wie in 5 gezeigt, ein Fensterelement 33 mit einem zwischen dem Ausbreitungsunterdrückungselement 32a und der inneren Grenzfläche gebildeten Spalt, oder umgekehrt, ein Fensterelement 34 mit einem zwischen dem Ausbreitungsunterdrückungselement 32a und der äußeren Grenzfläche gebildeten Spalt, oder ein Fensterelement 35 mit einem zwischen dem Ausbreitungsunterdrückungselement 32a und der inneren Grenzfläche gebildeten ersten Spalt und einem zwischen dem Ausbreitungsunterdrückungselement 32a und der äußeren Grenzfläche gebildeten zweiten Spalt verwendet werden. Insbesondere, wenn ein Spalt zwischen dem Ausbreitungsunterdrückungselement 32a und der äußeren Grenzfläche gebildet wird, können die Erscheinungsbilder des Teils, in dem das Ausbreitungsunterdrückungselement 32a vorgesehen ist, und der anderen Teile einheitlicher aussehen, und die Erscheinungsbilder können weiter verbessert werden.
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[Dritte Ausführungsform]
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[Unterschiede zur ersten Ausführungsform]
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Eine dritte Ausführungsform ähnelt in ihrer Grundstruktur der ersten Ausführungsform, so dass nachstehend auf die Unterschiede beider Ausführungsformen eingegangen ist. Es ist zu beachten, dass gleichen Komponenten in beiden Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf die vorhergehenden Erklärungen verwiesen wird.
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Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Form des Ausbreitungsunterdrückungselements.
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Wie in 6 gezeigt, weist ein Gehäuse 10b in einer Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung 1b der dritten Ausführungsform den Gehäusekörper 20 und ein Fensterelement 30b auf. Ferner weist das Fensterelement 30b den Fensterkörper 31 und ein Ausbreitungsunterdrückungselement 32b auf.
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Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32b weist eine Struktur auf, bei der ein nach außen ragender Teil 323, der aus der äußeren Grenzfläche ragt, dem Ausbreitungsunterdrückungselement 32 der ersten Ausführungsform hinzugefügt ist. Das Ausmaß des Vorsprungs des nach außen ragenden Teils 323 von der äußeren Grenzfläche ist so bestimmt, dass es der Größe einer Anhaftung, wie beispielsweise von Wassertropfen und Staub, gleichkommt, die an der äußeren Grenzfläche anhaften kann.
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[Wirkung]
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Wie in 7 gezeigt, wird das von der lichtemittierenden Einheit 41 emittierte Licht nicht nur als Messlicht zur Außenseite des Gehäuses 10 abgegeben, sondern ebenso beispielsweise von einer Anhaftung M1 reflektiert, die an der äußeren Grenzfläche des Emissionsteils 311 des Fensterkörpers 31 anhaftet, wobei ein Teil des reflektierten Lichts in Richtung einer Anhaftung M2 wandert, die an der äußeren Grenzfläche des Einfallsteils 312 anhaftet. Ferner dient ein Teil des von der Anhaftung M2 reflektierten Lichts als Rücklauf-Licht, das zur Lichtempfangseinheit 44 gerichtet ist.
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Das heißt, wenn die Vorrichtung in einer Umgebung verwendet wird, in der die Anhaftungen M1 und M2 anhaften können, umfassen die Pfade des Rücklauf-Lichts, zusätzlich zu den in 3 gezeigten Pfadmustern L1 und L2, ein Pfadmuster L3, bei dem das Rücklauf-Licht an den Anhaftungen M1 und M2 reflektiert und zur Lichtempfangseinheit 44 gerichtet wird. In der Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung 1 b wird jedoch das Rücklauf-Licht, das sich über die Anhaftungen M1 und M2 ausbreitet, wie durch das Pfadmuster L3 charakterisiert, durch den nach außen ragenden Teil 323 des Ausbreitungsunterdrückungselements 32b an der Ausbreitung gehindert.
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[Effekt]
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Die obige näher beschriebene dritte Ausführungsform erzielt die vorstehend beschriebenen Effekte (1a) und (1b) der ersten Ausführungsform und ferner den folgenden Effekt.
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(3a) Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32a, das das Messlicht, d.h. die Infrarotstrahlen, abschirmt, weist den nach außen ragenden Teil 323 auf, der aus der äu-ßeren Grenzfläche des Fensterkörpers 31 herausragt. Daher kann die Ausbreitung des Rücklauf-Lichts, das an der Anhaftung reflektiert wird, die an der äußeren Grenzfläche des Fensterkörpers 31 haftet, und auf die Lichtempfangseinheit 44 gerichtet wird, unterdrückt werden. Dadurch ist es möglich, eine fehlerhafte Erfassung oder fehlerhafte Bestimmung auf der Grundlage des Rücklauf-Lichts bei der Verarbeitung unter Verwendung der Lichtempfangssignale weiter zu reduzieren.
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[Variation]
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In dieser Ausführungsform ist der nach außen ragende Teil 323 des Ausbreitungsunterdrückungselements 32b zu einer einfachen Plattenform geformt, wobei die vorliegende Offenbarung nicht hierauf beschränkt ist.
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So kann beispielsweise, wie in 8 gezeigt, ein Fensterelement 36 mit einer Form mit einem geschärften bzw. „angespitzten“ Spitzenende des nach außen ragenden Teils 323 verwendet werden. Ferner kann ein Fensterelement 37 mit T-förmigem Querschnitt verwendet werden, der erhalten wird, indem ein Spitzenende des nach außen ragenden Teils 323 entlang der äußeren Grenzfläche leicht aufgeweitet wird. Darüber hinaus kann ein Fensterelement 38 verwendet werden, bei dem der nach außen ragende Teil 323 des Fensterelements 37 einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, dessen eine Seite in Kontakt mit der äußeren Grenzfläche länger ist als die gegenüberliegende Seite. Insbesondere weist der nach außen ragende Teil 323 des Fensterelements 36 oder 38 eine zur äußeren Grenzfläche geneigte Form auf. Daher kann verhindert werden, dass die Anhaftung an dem nach außen ragenden Teil 323 verbleibt.
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[Vierte Ausführungsform]
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[Unterschied zur ersten Ausführungsform]
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Eine vierte Ausführungsform ähnelt in ihrer Grundstruktur der ersten Ausführungsform, so dass nachstehend auf die Unterschiede beider Ausführungsformen eingegangen ist. Es ist zu beachten, dass gleichen Komponenten in beiden Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf die vorhergehenden Erklärungen verwiesen wird.
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Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Form des Ausbreitungsunterdrückungselements.
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Wie in 9 gezeigt, weist ein Gehäuse 10c in einer Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung 1c der vierten Ausführungsform den Gehäusekörper 20 und ein Fensterelement 30c auf. Ferner weist das Fensterelement 30c den Fensterkörper 31 und ein Ausbreitungsunterdrückungselement 32c auf.
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Das Ausbreitungsunterdrückungselement 32c weist eine Struktur auf, bei der der nach innen vorstehende Teil 322 im Ausbreitungsunterdrückungselement 32 der ersten Ausführungsform weggelassen ist und der nach außen ragende Teil 323 im Ausbreitungsunterdrückungselement 32b der dritten Ausführungsform hinzugefügt ist.
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[Effekte]
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Die vorstehend näher beschriebene vierte Ausführungsform erzielt die Effekte (1b), (2a) und (3a) der obigen ersten bis dritten Ausführungsform.
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[Weitere Ausführungsformen]
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Vorstehend sind die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die vorliegende Offenlegung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in verschiedener Weise modifizierbar.
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(5a) In den obigen Ausführungsformen wird ein Spalt zwischen dem Ausbreitungsunterdrückungselement 32 und dem Gehäusekörper 20 gebildet, aber die vorliegende Offenlegung ist nicht hierauf beschränkt. So kann beispielsweise, gleich einem Gehäuse 10d einer Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung 1d in 10, ein Ausbreitungsunterdrückungselement 32d eines Fensterelements 30d so groß sein, dass es in transversaler Richtung beide Wandoberflächen des Gehäusekörpers 20 berührt. Ferner kann das Ausbreitungsunterdrückungselement 32d eine solche Größe aufweisen, dass es mit der Wandoberfläche auf der Rückseite des Gehäusekörpers 20 in Berührung kommt.
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(5b) Mehrere Funktionen eines Bestandteils in der obigen Ausführungsform können durch mehrere Bestandteile realisiert werden, oder eine Funktion eines Bestandteils kann durch mehrere Bestandteile realisiert werden. Ferner können mehrere Funktionen von mehreren Bestandteilen durch einen Bestandteil realisiert werden, oder eine Funktion, die durch mehrere Bestandteile realisiert wird, kann durch einen Bestandteil realisiert werden. Darüber hinaus kann ein Teil der Komponenten der obigen Ausführungsform ausgelassen sein. Ferner kann zumindest ein Teil der Komponenten der obigen Ausführungsform zu den Komponenten einer anderen Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, hinzugefügt oder durch diese ersetzt werden.
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(5c) Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Gehäuse der Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung ist die vorliegende Offenlegung ebenso in verschiedenen Formen, wie beispielsweise als System mit der Lichtsende-/Lichtempfangsvorrichtung als eine Komponente und als Verfahren zum Unterdrücken von Rücklauf-Licht, realisierbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2017 [0001]
- JP 201048 [0001]
- JP 2011 [0007]
- JP 214926 A [0007]
