JP7041345B2 - 液滴センサ - Google Patents
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Description
回転楕円体の一部を形成する湾曲面を有する光学カバーと、
前記湾曲面と対向する楕円の第1の焦点位置に配置される光源と、
前記楕円の第2の焦点位置に配置される光検出器と、
を有し、
前記湾曲面が、気体との界面で全反射条件を満たしかつ液体との界面で全反射条件を満たさない有効検出エリアを有するように、前記楕円の離心率が設定されている。
<変形例1>
図14~図18は、レインセンサ10Aの変形例1として、レインセンサ10Bの構成を示す。レインセンサ10Bは、固体の光学カバー11Bの内部に、第1焦点F1と第2焦点F2を取り巻く空間を有する。
空間12の中心は、たとえば、底面14の中心から長軸に沿って24mmの位置に配置される。空間12の直径は3mmである。
<その他の変形例>
図19は、変形例2としてレインセンサ10Cの構成を示す。レインセンサ10Cは、光学カバー11Bのうち、有効検出エリアではない領域に、コーティング膜17を形成する。コーティング膜は、光吸収膜、または光反射膜である。
10A~10E レインセンサ
11A,11B,11C、11F 光学カバー
12 空間
13 湾曲面
14 底面
15 発光素子
16 受光素子
17 コーティング膜
18 撥水膜
19 透過散乱面
Claims (14)
- 回転楕円体の一部を形成する湾曲面を有する光学カバーと、
前記湾曲面と対向する楕円の第1の焦点位置に配置される光源と、
前記楕円の第2の焦点位置に配置される光検出器と、
を有し、
前記湾曲面が、気体との界面で全反射条件を満たしかつ液体との界面で全反射条件を満たさない有効検出エリアを有するように、前記楕円の離心率が設定されており、
前記光学カバーは、前記光源の波長に対して透明な固体であり、
前記固体は、少なくとも前記第2の焦点位置に所定の空間を有し、
前記光検出器は前記空間内に配置され、前記空間と前記固体との界面は透過散乱面であることを特徴とする液滴センサ。 - 回転楕円体の一部を形成する湾曲面を有する光学カバーと、
前記湾曲面と対向する楕円の第1の焦点位置に配置される光源と、
前記楕円の第2の焦点位置に配置される光検出器と、
を有し、
前記湾曲面が、気体との界面で全反射条件を満たしかつ液体との界面で全反射条件を満たさない有効検出エリアを有するように、前記楕円の離心率が設定されており、
前記光学カバーは、前記光源の波長に対して透明な固体であり、底面に球状の空間を有し、
前記光源と前記光検出器の各々が前記空間内に配置されている
ことを特徴とする液滴センサ。 - 前記光源は、前記第1の焦点位置で前記固体に埋め込まれていることを特徴とする請求項1に記載の液滴センサ。
- 前記光源の発光面は、前記第1の焦点位置で前記光学カバーの底面と面接触していることを特徴とする請求項1に記載の液滴センサ。
- 前記空間と前記固体との界面は、球面であることを特徴とする請求項1に記載の液滴センサ。
- 前記湾曲面は、前記有効検出エリアを除いて光吸収膜または光反射膜でコーティングされていることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の液滴センサ。
- 前記回転楕円体の前記有効検出エリアを除く領域は、前記楕円と垂直な面で切断されていることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の液滴センサ。
- 前記有効検出エリアの一部または全部は、撥水膜で覆われていることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の液滴センサ。
- 前記光源から前記湾曲面への入射角は、前記液体へ入射するときの反射率が0.5以下になる角度範囲に設定されていることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の液滴センサ。
- 前記光源から前記湾曲面への入射角は、前記液体へ入射するときの反射率が0.1以下になる角度範囲に設定されていることを特徴とする請求項9に記載の液滴センサ。
- 前記光学カバーの屈折率は1.4~1.8であり、前記楕円の離心率は0.7~0.85であることを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の液滴センサ。
- 前記光学カバーの屈折率は1.4±0.01であり、前記楕円の離心率は0.7よりも大きいことを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の液滴センサ。
- 前記光学カバーの屈折率は1.6±0.01であり、前記楕円の離心率は0.6よりも大きく、0.9以下であることを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の液滴センサ。
- 前記光学カバーの屈折率は1.8±0.01であり、前記楕円の離心率は0.55よりも大きく、0.9よりも小さいことを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の液滴センサ。
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