JP5156072B2 - 光センサ装置 - Google Patents
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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 (30)
- 窓ガラス(10)、特に自動車のフロントガラスに装着される光センサ装置において、
送光器(20)と、受光器(22)と、送光器により放出された光のビームを窓ガラス(10)に導き且つ窓ガラスからのビームを導いて受光器(22)に向けるレンズ板(12)とを備えるセンサユニットであって、
レンズ板(12)は、送光器(20)及び受光器(22)に面し、且つフレネルレンズ構造体(16a、16b)が設けられた第1の面と、窓ガラスに面し且つフレネル反射器構造体(18a、18b)が設けられ、該第1の面に対向した第2の面とを有する前記センサユニットを備え、
レンズ板(12)は、フレネルレンズ構造体(16a、16b;16)が設けられた第1の面にて、収斂する光ビームを平行な光ビームに変換し、該平行な光ビームは、前記第1及び第2の面に対して垂直にレンズ板(12)内部を横断し、
前記平行な光ビームは、フレネル反射器構造体(18a、18b;18)が設けられた第2の面から、レンズ板(12)の外部の前記平行な光ビームの方向が、前記レンズ板(12)の第1及び第2の面に対して斜めに傾斜するよう、出射する、また、その逆方向へ入射する、光センサ装置。 - 窓ガラス(10)、特に自動車のフロントガラスに装着される光センサ装置において、
受光器(22)と、光のビームを窓ガラス(10)外方から窓ガラス(10)の第1の面に衝突させ該窓ガラス(10)を通過させた後に該窓ガラス(10)の第2の面から受光器(22)に向けるレンズ板(12)とを備えるセンサユニットであって、
レンズ板(12)は、受光器(22)に面し、且つフレネルレンズ構造体(16)が設けられた第1の面と、窓ガラスに面し且つフレネル反射器構造体(18)が設けられ、該第1の面に対向した第2の面とを有する前記センサユニットを備え、
レンズ板(12)は、フレネル反射器構造体(18a、18b;18)が設けられた第2の面に衝突し且つ前記レンズ板(12)の第1及び第2の面に対して斜めに傾斜する該レンズ板(12)の外部の平行な光ビームを、前記第1及び第2の面に対して垂直にレンズ板(12)内部を横断する平行なビームへ変換し、
レンズ板(12)は、フレネルレンズ構造体(16a、16b;16)が設けられた第1の面にて、平行な光ビームを、収斂する光ビームへ変換する、光センサ装置。 - 窓ガラス(10)、特に自動車のフロントガラスに装着される光センサ装置において、
送光器(20)と、受光器(22)と、送光器により放出された光のビームを窓ガラス(10)に導き且つ窓ガラスからのビームを導いて受光器(22)に向けるレンズ板(12)とを備えるセンサユニットであって、
レンズ板(12)は、送光器(20)及び受光器(22)に面し、且つフレネルレンズ構造体(16a、16b)が設けられた第1の面と、窓ガラスに面し且つフレネル反射器構造体(18a、18b)が設けられ、該第1の面に対向した第2の面とを有する前記センサユニットを備え、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)は、反射光が衝突する第一の側面(181)と、平行な光ビームが入射し又は出射する第二の側面(182)とを有する、全体として、鋸歯形状の断面であり、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面(182)にて、光の屈折が行なわれ、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面(182)は、第一の側面(181)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。 - 窓ガラス(10)、特に自動車のフロントガラスに装着される光センサ装置において、
受光器(22)と、光のビームを窓ガラス(10)外方から窓ガラス(10)の第1の面に衝突させ該窓ガラス(10)を通過させた後に該窓ガラス(10)の第2の面から受光器(22)に向けるレンズ板(12)とを備えるセンサユニットであって、
レンズ板(12)は、受光器(22)に面し、且つフレネルレンズ構造体(16)が設けられた第1の面と、窓ガラスに面し且つフレネル反射器構造体(18)が設けられ、該第1の面に対向した第2の面とを有する前記センサユニットを備え、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)は、反射光が衝突する第一の側面(181)と、平行な光ビームが入射し又は出射する第二の側面(182)とを有する、全体として、鋸歯形状の断面であり、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面(182)にて、光の屈折が行なわれ、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面(182)は、第一の側面(181)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、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)が設けられたレンズ板(12)の第2の面は、結合層(14)を介して窓ガラス(10)に結合される、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、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の内面にて光ビームを反射する、光センサ装置。 - 請求項3又は4に記載の光センサ装置において、
レンズ板(12)は、フレネルレンズ構造体(16a、16b;16)が設けられた第1の面にて、収斂する光ビームを、フレネル反射器構造体(18a、18b;18)が設けられた第2の面へ向かう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7に記載の光センサ装置において、
平行な光ビームは、前記第1及び第2の面に対して垂直にレンズ板(12)内部を横断する、光センサ装置。 - 請求項8に記載の光センサ装置において、
レンズ板(12)の外部における平行な光ビームは、レンズ板の前記第1及び第2の面に対して斜めに傾斜している、光センサ装置。 - 請求項8に記載の光センサ装置において、
レンズ板(12)の外部における平行な光ビームは、前記レンズ板(12)の第1及び第2の面に対して約45°の角度にて傾斜している、光センサ装置。 - 請求項1又は2に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)は、反射光が衝突する第一の側面(181)と、平行な光ビームが入射し又は出射する第二の側面(182)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11に記載の光センサ装置において、
前記平行な光ビームは、フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面(182)を垂直に横断通過する、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(18a、18b;18)の第二の側面(182)にて、光の屈折が行なわれる、光センサ装置。 - 請求項12又は13に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面は、2つの異なる急峻な部分(182、183)から成り、該各部分のうちより急峻でない部分(182)は、入射面又は出射面を形成する、光センサ装置。 - 請求項13に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面(182)は、第一の側面(181)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記載の送光器(20)及び受光器(22)を有する光センサ装置において、
互いに隣接してレンズ板(12)に形成された、2つの別個のフレネルレンズ構造体(16a、16b)と、2つのフレネル反射器構造体(18a、18b)とを有する、少なくとも1つのセンサユニットを備え、該2つのフレネルレンズ構造体(16a、16b)はレンズ板(12)の前記第1の面に配設され、且つ該2つのフレネル反射器構造体(18a、18b)はレンズ板(12)の前記第2の面に配設され、
送光器(20)は、前記フレネルレンズ構造体の第一の構造体(16a)の焦点内に配設され、受光器(22)は、前記フレネルレンズ構造体の第二の構造体(16b)の焦点内に配設され、
送光器(20)から出射する光のビームは、レンズ板(12)を垂直に横断して第一のフレネルレンズ構造体(16a)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(18a)により窓ガラス(10)に対して斜めに向けられると共に、窓ガラス(10)により全反射され、次に、他のフレネル反射器構造体(18b)によりレンズ板(12)を介して垂直に第二のフレネルレンズ構造体(16b)に向けられ且つ該第二のフレネルレンズ構造体(16b)より受光器(22)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において、
共通のレンズ板(12)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又は4記載の受光器(22)を有する光センサ装置において、
狭小な検出角度にて窓ガラス(10)に衝突する光のビームは、窓ガラス(10)を斜めに横断し、次に、フレネル反射器構造体(18)によりレンズ板(12)を介してフレネルレンズ構造体(16)に垂直に向けられ、これにより受光器(22)の上にて集光される、光センサ装置。 - 請求項16又は17に記載の光センサ装置と、請求項18に記載の光センサ装置と、共通のレンズ板(12)とを組み合わせてなる、レインセンサ及び光センサ装置。
- 請求項16から19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(18a、18b;18)が設けられたレンズ板(12)の第2の面は、結合層(14)を介して窓ガラス(10)に結合される、光センサ装置。 - 請求項16から19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(18a、18b;18)の内面にて光ビームを反射する、光センサ装置。 - 請求項16から19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(12)は、フレネルレンズ構造体(16a、16b;16)が設けられた第1の面にて、収斂する光ビームを、フレネル反射器構造体(18a、18b;18)が設けられた第2の面へ向かう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22記載の光センサ装置において、
平行な光ビームは、前記第1及び第2の面に対して垂直にレンズ板(12)内部を横断する、光センサ装置。 - 請求項23に記載の光センサ装置において、
レンズ板(12)の外部における平行な光ビームは、レンズ板の前記第1及び第2の面に対して斜めに傾斜している、光センサ装置。 - 請求項23に記載の光センサ装置において、
レンズ板(12)の外部における平行な光ビームは、前記レンズ板(12)の第1及び第2の面に対して約45°の角度にて傾斜している、光センサ装置。 - 請求項項16から19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(18a、18b;18)は、反射光が衝突する第一の側面(18 1 )と、平行な光ビームが入射し又は出射する第二の側面(18 2 )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26に記載の光センサ装置において、
前記平行な光ビームは、フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面(18 2 )を垂直に横断通過する、光センサ装置。 - 請求項26に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面(18 2 )にて、光の屈折が行なわれる、光センサ装置。 - 請求項27又は28に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面は、2つの異なる急峻な部分(18 2 、18 3 )から成り、該各部分のうちより急峻でない部分(18 2 )は、入射面又は出射面を形成する、光センサ装置。 - 請求項28に記載の光センサ装置において、
フレネル反射器構造体(18a、18b;18)の第二の側面(18 2 )は、第一の側面(18 1 )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。
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