JP6302578B2 - 光学センサ - Google Patents
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Description
12…測定領域
13…発光器
15…発射光線
17…受光器
19…受信光線
20…光軸
23…基部ケーシング
25…反射器
27…第1のミラーユニット
29…第1の測定窓
31…第2の測定窓
35…第2のミラーユニット
37…基板
39…マイクロミラー素子
45…光入射面
47…濁度フィルタ
49…反射器ミラーユニット
50…塵埃粒子
55…散乱光線
57…汚染粒子
59…汚染検出器
60…圧電アクチュエータ
65…位置センサ
67…絞り
α…傾斜角
Claims (17)
- 測定領域(12)へ発射光線(15)を送出するための発光器(13)と、前記測定領域(12)からの受信光線(19)を受光するための受光器(17)と、前記受光器(17)で受光された前記受信光線(19)に基づいて前記測定領域(12)の特性を調べるための評価ユニットと、前記発射光線(15)及び/又は前記受信光線(19)を制御するためのミラーユニット(27、35、49)であって、少なくとも一部領域において反射性の表面を有する複数のマイクロミラー素子(39)及び該マイクロミラー素子(39)と電気的に接続された電極配列を含む少なくとも1つのミラーユニット(27、35、49)と、前記電極配列を制御することにより前記少なくとも1つのミラーユニット(27、35、49)を少なくとも2つの異なる機能状態の間で切り替えるように構成された制御装置とを備える光学センサ(11)において、
前記ミラーユニット(27、35、49)が表面に前記マイクロミラー素子(39)の配置された少なくともほぼ透明な基板(37)を含み、前記制御装置が前記ミラーユニット(27、35、49)を一時的に透過状態、即ち、前記マイクロミラー素子(39)が開位置にあり、前記ミラーユニット(27、35、49)に入射する光線が前記マイクロミラー素子(39)のそばを通り過ぎて前記透明な基板(37)を貫通するような状態、にするように構成されていること
を特徴とする光学センサ。 - 前記ミラーユニット(27、35)が透過状態になっているときには前記発射光線(15)が前記測定領域(12)を横断せずに前記ミラーユニット(27、35)の前記基板(37)を貫通して前記受光器(17)へ達すること
を特徴とする請求項1に記載の光学センサ。 - 前記制御装置が、管理、調整又は補正の基準が存在する場合に前記ミラーユニット(27、35、49)を透過状態にするように構成されていること
を特徴とする請求項1又は2に記載の光学センサ。 - 前記ミラーユニット(27、35、49)が透過状態になっているときには前記マイクロミラー素子(39)がそれぞれ前記基板(37)の光入射面(45)に対して一定の傾斜角(α)で傾いた状態になり、前記傾斜角(α)は好ましくは40°と50°の間であること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学センサ。 - 前記ミラーユニット(27、35、49)が透過状態になっているときには前記マイクロミラー素子(39)が前記発射光線(15)又は前記受信光線(19)の主入射方向に少なくとも実質的に平行に揃った状態になるように、該ミラーユニット(27、35、49)が配置されていること
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学センサ。 - 前記制御装置が前記少なくとも1つのミラーユニット(27、35、49)を一時的に反射状態にするように構成され、該反射状態では前記マイクロミラー素子(39)が前記ミラーユニット(27、35、49)の光入射面(45)又は光出射面を少なくとも部分的に、好ましくは少なくとも75%、特に好ましくは少なくとも90%覆うこと
を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光学センサ。 - 前記制御装置が、センサの駆動中に前記ミラーユニット(27、35、49)を反射状態と透過状態の間で循環的に切り替えるように構成されていること
を特徴とする請求項6に記載の光学センサ。 - 前記発光器(13)と前記受光器(17)が直線的な光路上に配置され、前記測定領域(12)が該直線的な光路から離れたところにあり、前記ミラーユニット(27)が反射状態になっているときには該ミラーユニットが前記発射光線(15)を前記直線的な光路から取り出して前記測定領域(12)へ方向転換させること
を特徴とする請求項6又は7に記載の光学センサ。 - 前記センサ(11)が、表面にマイクロミラー素子(39)が配置された少なくともほぼ透明な基板(37)を含み且つ透過状態と反射状態の間で切り替えが可能な別のミラーユニット(35)であって、反射状態になっているときには前記測定領域(12)から出てくる前記受信光線(19)を前記直線的な光路へ取り込む別のミラーユニット(35)を含んでいること
を特徴とする請求項8に記載の光学センサ。 - 各マイクロミラー素子(39)が前記電極配列の各個別電極を通じて別々に制御可能であること
を特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の光学センサ。 - 前記制御装置が、前記個別電極の制御により前記ミラーユニット(27、35、49)を一時的に一部通過状態、即ち、前記マイクロミラー素子(39)の一部だけが開位置にある状態にするように構成されていること
を特徴とする請求項10に記載の光学センサ。 - 前記制御装置が、前記個別電極の制御により前記ミラーユニット(27、35、49)を少なくとも一時的に結像状態、即ち、前記ミラーユニット(27、35、49)が全体として凹又は凸に反った鏡面の形を示すように、各マイクロミラー素子(39)が前記基板(37)の光入射面(45)又は光出射面に対して異なる傾斜角(α)で傾けられた状態、にするように構成されていること
を特徴とする請求項10又は11に記載の光学センサ。 - 前記発光器(13)と前記ミラーユニット(27)が少なくとも1つの測定窓(29)を含む閉じたケーシング(23)内に配置され、前記ミラーユニット(27)が結像状態になっているときには該ミラーユニットが前記発射光線(15)を前記測定窓(29)の表面に収束させること
を特徴とする請求項12に記載の光学センサ。 - 前記発光器(13)と前記受光器(17)が少なくとも1つの測定窓(29、31)を含む閉じたケーシング(23)内に配置され、前記測定領域(12)が前記ケーシング(23)の外側にあり、前記センサ(11)が、前記測定領域(12)を横断した後の光線を方向転換させて前記ケーシング(23)内に戻す反射器(25)を含んでいること
を特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の光学センサ。 - 前記ミラーユニット(49)が前記反射器(25)に統合されていること
を特徴とする請求項14に記載の光学センサ。 - 前記ミラーユニット(27、35、49)を移動及び/又は回転させるための少なくとも1つのアクチュエータ(60)を含んでいること
を特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載の光学センサ。 - 測定領域(12)へ発射光線(15)を送出するための発光器(13)と、前記測定領域(12)からの受信光線(19)を受光するための受光器(17)と、前記受光器(17)で受光された前記受信光線(19)に基づいて前記測定領域(12)の特性を調べるための評価ユニットと、前記発射光線(15)及び/又は前記受信光線(19)を制御するためのミラーユニット(27、35、49)であって、少なくとも一部領域において反射性の表面を有する複数のマイクロミラー素子(39)及び該マイクロミラー素子(39)と電気的に接続された電極配列を含む少なくとも1つのミラーユニット(27、35、49)と、前記電極配列を制御することにより前記少なくとも1つのミラーユニット(27、35、49)を少なくとも2つの異なる機能状態の間で切り替えるように構成された制御装置とを備える光学センサ(11)において、
前記電極配列が複数の個別電極を含み、該個別電極によりマイクロミラー素子(39)の個別制御が可能であり、前記制御装置が前記個別電極の制御により前記ミラーユニット(27、35、49)を一時的に結像状態、即ち、前記ミラーユニット(27、35、49)が全体として凹又は凸に反った鏡面の形を示すように、各マイクロミラー素子(39)が前記ミラーユニットの光入射面(45)又は光出射面に対して異なる傾斜角(α)で傾けられた状態、にするように構成されていること
を特徴とする光学センサ。
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