JPH07190929A - 光学的センサー - Google Patents

光学的センサー

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JPH07190929A
JPH07190929A JP6260624A JP26062494A JPH07190929A JP H07190929 A JPH07190929 A JP H07190929A JP 6260624 A JP6260624 A JP 6260624A JP 26062494 A JP26062494 A JP 26062494A JP H07190929 A JPH07190929 A JP H07190929A
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JP6260624A
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Reinhard Freitag
フライターク ラインハルト
Hans Meixner
マイクスナー ハンス
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定管に空気又は水あるいは濁った洗濯液の
いずれが充填されているかを明確に確認することができ
る光学的センサーを提供する。 【構成】 該光学的センサーにおいては、容器（３）の
入射ビーム及び射出ビーム束（４，４′）の領域が僅か
に球状に内側に向かって湾曲している。水が充填される
と、該容器（３）は弱い発散レンズとして作用し、該レ
ンズはビーム束（４′）をフォトトランジスタの領域で
拡大する。空気が充填されると、該容器（３）は殆どレ
ンズ作用しなくなる。ビーム束（４）は回折されずにフ
ォトトランジスタ（２）に達し、該フォトトランジスタ
はこの場合には相応する高い強度を測定する。 【効果】 該光学的センサーは、洗濯機、皿洗い機、廃
水監視システム及び医療機器で使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的センサーに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】現代の洗濯機においては、洗濯及び濯ぎ
工程は電子ユニットによりモニターされ、かつエネルギ
ー及び水消費量が制御される。例えば英国特許第２ ０
６８ ４１９号明細書、米国特許第４,２２２,２５０号
明細書及びヨーロッパ特許公開第３９３ ３１１号明細
書から公知の制御ユニットのための測定値発信器として
いわゆる濁りセンサーが利用され、該濁りセンサーの出
力信号は洗濯液中に懸濁されたゼオライト量（洗剤の水
軟化剤）に関する尺度ないしは洗剤の界面活性剤により
惹起される気泡の量に関する尺度である。濁りセンサー
は、一般に赤外線を放出する発光ダイオード、フォトト
ランジスタ及び両者の素子を収容するケーシングからな
り、該ケーシングは洗濯ドラムの底部又は洗濯液排出管
の内部に配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、容器
がガス状又は液状媒体を含有しているかどうかを明確に
確認することができる光学的センサーを提供することで
ある。該光学的センサーは、特にまた液状媒体の混濁度
を検出することができるべきである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題は、請求項１及
び４記載の特徴を有する光学的センサーにより解決され
る。
【０００５】本発明で達成される利点は、特に、濁りセ
ンサーを可能な空気／水分離に基づき洗濯機又は皿洗い
機の乾燥運転安全装置としても使用できることにある。
【０００６】従属請求項は、以下に図面を参照して説明
する本発明の有利な実施態様及び構成に関する。
【０００７】
【実施例】図１に略示された濁りセンサーは、赤外線
（ＩＲ）ビーム束４を放出する発光ダイオード１、フォ
トトランジスタ２、及びこれらの両者の素子の間に配置
された測定管３からなる。透明かつ化学薬品に安定なプ
ラスチック（例えばポリプロピレン）又はガラスからな
る測定管３は洗濯ドラムと結合され、洗濯及び濯ぎ工程
中に程度の差こそあれ濁った洗濯液もしくは水、又は水
の供給を中断した場合には空気を誘導する。２つの状態
“測定管内の水／洗濯液”及び“測定管内の空気”を透
過したＩＲビーム束４′の強度の測定により明確に識別
することができるように、測定管３は発光ダイオード１
及びフォトトランジスタ２に面した側がそれぞれ僅かに
球状に内側に湾曲している。測定管３は水が充填される
と、フォトトランジスタ２の範囲内の発光ダイオードか
ら放出されたＩＲビーム束４が呈する弱い発散レンズ
（図１に太い破線で示された）として作用する。それに
対して空気が充填された測定管３は、殆どレンズ作用を
呈しない。ＩＲビーム束４は回折されずに、この場合に
は相応して高いＩＲ強度を測定するフォトトランジスタ
２に到達せしめられる（図１の細い破線の光路参照）。
【０００８】従って、定量的には、フォトトランジスタ
２で図２のｃに示された強度曲線が生じる。最大強度
は、空気が充填された測定管３が生じる（レンズ作用な
し）。測定管３内の水面が上昇すると、系の発散作用が
ますます効力を発揮し、かつフォトトランジスタ２での
強度は、測定管３が完全に水で満たされるまで低下する
（移行範囲）。洗剤を加えると、水の濁りが生じる、そ
れによりその吸収能力は高められかつ一層少ないＩＲビ
ームがフォトトランジスタ２に達する。
【０００９】図２の上方部分に、円形横断面（図２の
ａ）並びに平面平行の入射及び射出窓（図２のｂ）を有
する測定管を使用した際のフォトトランジスタ２での相
応する強度曲線が示されている。本発明に基づき構成さ
れた測定管のみが空気／水の移行部の確実な差異を表示
することを明確に見て取れる。２つの別の実施形はその
ままでは、測定管が一定の濁り度の空気又は水を含有し
ているかどうかを識別することはできない。
【００１０】図３及び図４に示された濁りセンサーは測
定管５及び７を有し、これらは入射及び射出ＩＲビーム
束４，４′の領域がそれぞれ平凸レンズ６，６′及び両
凸レンズ８，８′として形成されている。これらのレン
ズ部材は、発光ダイオード１から発散されたＩＲビーム
束４をフォトトランジスタに集束させかつそこで強度を
全体的に高めるコンデンサーとして作用する。この光学
系の集束作用は、空気が充填された測定管５，７の場合
に最大である。この作用は、測定管５，７に次第に水又
は洗濯液が充満すると明らかに低下する。従って、フォ
トトランジスタ２で再び図２のｃに相当する強度曲線が
観察される。集光効果に基づき、フォトトランジスタ２
はもちろんそれぞれ明らかに高い強度を示す。
【００１１】図５に示された濁りセンサーは同様に測定
管９を有し、該測定管の壁は入射及び射出ＩＲビーム束
４，４′の領域にそれぞれ１つの平凸レンズに相当する
横断面１０，１０′を有する。光路内で測定管９の前方
及び後方に配置された集光レンズ１１及び１２は、測定
光学系の集束作用を改良することを目的とする。それら
の光学的特性に関しては、図４及び図５のセンサーは同
等であると見なされる。
【００１２】図６は、平又は両凸レンズが平面平行の入
射及び射出窓１４／１５を有する測定管１６の内部に配
置された濁りセンサーを示す。この場合も、空気が充填
された系は一層強力にＩＲビームに集束作用するので、
この場合もフォトトランジスタ２での図２のｃに相当す
る強度曲線が観察される。
【００１３】本発明は、もとろん記載の実施例に制限さ
れるものではない。そのまま以下のことも可能である：
発光ダイオードの代わりに、別の光源、特に可視光線を
放出する素子を使用する。
【００１４】フォトトランジスタの代わりに、フォト素
子、フォトダイオード又は光導電体を使用する。
【００１５】光源と光検出器をｕ字形保持部材の脚部に
配置しかつ測定管を脚部間に固定する。
【００１６】別の発散又は収束レンズ素子をビーム路内
の光源と測定管の間又は測定管と光検出器の間に配置す
る。
【００１７】それぞれ光源又は光検出器に面した又はそ
の反対側の測定管の領域のみをレンズ部材として形成す
る。
【００１８】測定管の壁の一部を取り除き、かつ既製の
かつ場合により別の材料からなる、所望の特性を有する
レンズをこの窓内に配置する。
【００１９】放射されたビーム束をミラーによって光検
出器の方向に偏向する。
【００２０】記載した光学系は、洗濯機又は皿洗い機だ
けでなく、また水の濁りの監視システムにおいて、及び
医療機器において、例えば尿又は血漿モニターリングの
ために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学的センサーの１実施例の略示
断面図である。
【図２】ａ，ｂ及びｃは種々の測定管を用いた際の光学
的センサーのフォトトランジスタでのＩＲ強度を示す図
である。
【図３】本発明による光学的センサーの別の実施例の略
示断面図である。
【図４】本発明による光学的センサーの別の実施例の略
示断面図である。
【図５】本発明による光学的センサーの別の実施例の略
示断面図である。
【図６】本発明による光学的センサーの別の実施例の略
示断面図である。
【符号の説明】
１ 光源、 ２ 検出器、 ３，１６ 容器、 ４，
４′ ビーム束、 １４，１５ 平行平面

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガス状び／又は液状媒体の充填される容
    器（３）がビーム束（４）を発生する光源（１）と、感
    光性検出器（２）との間に配置されており、かつ容器
    （３）が少なくとも入射ビーム束（４）の領域又は射出
    ビーム束（４′）の領域にレンズ部材を有する光学的セ
    ンサーにおいて、前記レンズ部材が発散レンズであるこ
    とを特徴とする、光学的センサー。
  2. 【請求項２】 容器（３）の壁が入射及び／又は射出ビ
    ーム束（４，４′）の領域内で球状で内側に向かって湾
    曲している、請求項１記載の光学的センサー。
  3. 【請求項３】 光路内の、光源（１）と容器（３）の間
    に配置された第１のレンズ部材及び／又は光路内の、容
    器（３）と検出器（２）の間に配置された第２のレンズ
    部材を有する、請求項１又は２記載の光学的センサー。
  4. 【請求項４】 ガス状び／又は液状媒体の充填される容
    器（１６）がビーム束（４）を発生する光源（１）と、
    感光性検出器（２）との間に配置されている光学的セン
    サーにおいて、前記容器（１６）の壁の、入射ビーム束
    及び射出ビーム束（４，４′）の領域が平行平面（１
    ４，１５）として形成され、かつ平凸レンズ又は両凸レ
    ンズ（１３）が容器（１６）の内部の、平行平面（１
    ４，１５）の間の光路内に配置されていることを特徴と
    する、光学的センサー。
  5. 【請求項５】 容器(３，１６)が管の形を有し、かつガ
    ラス又は透明プラスチックからなる、請求項１から４ま
    でのいずれか１項記載の光学的センサー。
  6. 【請求項６】 光源（１）として発光ダイオード又は電
    球を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の
    光学的センサー。
  7. 【請求項７】 検出器(２)としてフォトダイオード、フ
    ォトトランジスタ又は光導電体を有する、請求項１から
    ６までのいずれか１項記載の光センサー。
JP6260624A 1993-10-26 1994-10-25 光学的センサー Pending JPH07190929A (ja)

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DE4336520A DE4336520C2 (de) 1993-10-26 1993-10-26 Optischer Sensor und seine Verwendung
DE4336520.5 1993-10-26

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