JPH07260295A

JPH07260295A - 表面状態制御装置

Info

Publication number: JPH07260295A
Application number: JP6055427A
Authority: JP
Inventors: Shigetome Yasuda; 成留安田; Hayami Hosokawa; 速美細川; Hironobu Kiyomoto; 浩伸清本; Kohei Tomita; 公平冨田
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】【目的】被検知物体の表面の異物を、外乱光に影響さ
れることなく、正確かつ確実に検知し、除去する。【構成】ＬＥＤ３より出射された光を、被検知物体２
に対して入射角がブリュースタ角の近傍になるように入
射させる。ガラスなどの透明体よりなる被検知物体２
は、その表面に水滴、霜などの異物が付着していない状
態においては、Ｓ偏光成分のみを反射する。偏光ビーム
スプリッタ４は、Ｓ偏光成分を反射し、受光素子５に入
射させる。被検知物体２の表面に水滴、霜などの異物が
付着したとき、被検知物体２が反射する光はＳ偏光成分
だけでなく、Ｐ偏光成分も含むことになる。偏光ビーム
スプリッタ４は、Ｐ偏光成分を透過し、受光素子６に入
射させる。受光素子５と６の出力の比から、被検知物体
２の表面の水滴、霜などの付着状態を判別することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばエアコンの室外
機、室内機、冷蔵庫、冷凍庫、ショーケースなどにおい
て、所定の位置に水滴、霜、曇りなどが付着するのを防
止する場合に用いて好適な表面状態制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、エアコンなどにおいて、熱交換
機などに水滴あるいは霜などが付着すると、熱交換の効
率が低下する。このため、水滴や霜が付着しないように
する必要がある。これらの装置においては、水滴または
霜の付着を検出し、水滴または霜の付着が検出されたと
き、これを除去するように、運転を制御するようになさ
れている。

【０００３】露（水滴）あるいは霜の付着を検出する方
法として、種々の方法が提案されている。

【０００４】例えば特開昭６０−４４７４８号公報にお
いては、送風ファンの動力または回転数を検知して、着
霜を予測している。また、特開昭６１−９１４３８号公
報においては、室内熱交換機の入口温度と室内温度との
差を微分して、着霜を予測している。さらに、特開昭６
１−１１０８４８号公報においては、冷媒の流量の時間
微分値から着霜を予測している。

【０００５】特開昭６１−１５３４６０号公報において
は、外気温度と湿度から着霜を予測するようにしてい
る。また、特開昭６１−２６５４３７号公報において
は、熱交換機付近の温度と、熱交換機の風下側の温度と
の温度差から着霜を予測している。さらに、特開平１−
２６６４５８号公報においては、熱交換機付近の温度
と、圧縮機の吸入側の冷媒の圧力より着霜を予測してい
る。

【０００６】しかしながら、これらの方法は、いずれ
も、着霜条件を検知することにより、間接的に着霜を予
測するものであるため、例えば外気が低温、低湿のと
き、風が強いときなどの条件に影響され、着霜量を正確
に検知することができず、結果的に、運転効率が悪くな
る課題があった。

【０００７】そこで、例えば特開昭５９−５７０５０号
公報には、被検知部の状態を光学的に直接的に検知する
方法が開示されている。

【０００８】この特開昭５９−５７０５０号公報に開示
されている方法においては、自動車の窓ガラスに光を照
射し、受光素子で、その反射光を受光するようにしてい
る。窓ガラスに水滴が付着していない場合、光は殆ど窓
ガラスを透過してしまうため、窓ガラスからの反射光を
受光することができない。これに対して、水滴が付着し
た場合においては、そこにおいて光が散乱反射されるた
め、その反射光を受光することができ、これにより、水
滴が窓ガラスに付着したことを検出するようにしてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この検
出方法は、窓ガラスに曇りが発生したか否かを検知する
ことはできても、曇りの程度を検知することが困難であ
る課題があった。即ち、窓ガラスの曇りの程度を検知す
るには、発光素子の発光強度のバラツキ、光軸ずれ、セ
ンサの取り付け精度などの影響を受け易いので、どの程
度の曇りが発生したか否かを判定するための閾値を調整
する操作が必要であり、面倒であった。さらに、外乱光
による影響を受け易い課題があった。

【００１０】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、調整が不要で、外乱光による影響を受け難
い装置を実現することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の表面状態制御装
置は、被検知物体（例えば図１の被検知物体２）に照射
する光を発生する発生手段（例えば図１のＬＥＤ３）
と、被検知物体を経た光から、異なる偏光成分を分離す
る分離手段（例えば図１の偏光ビームスプリッタ４）
と、分離手段により分離された異なる偏光成分を受光す
る受光手段（例えば図１の受光素子５，６）と、受光手
段の出力から被検知物体の表面状態を検知する検知手段
（例えば図５の判別回路７７）と、検知手段の検知結果
に対応して、被検知物体の表面状態を制御する制御手段
（例えば図５の制御回路７８）とを備えることを特徴と
する。

【００１２】分離手段には、偏光面が相互に垂直なＳ偏
光成分とＰ偏光成分とを分離させることができる。

【００１３】分離手段は、被検知物体を経た光から、Ｓ
偏光成分とＰ偏光成分のうち、一方を反射し、他方を透
過する偏光ビームスプリッタ、あるいは、被検知物体を
経た光から、Ｓ偏光成分またはＰ偏光成分を透過する偏
光フィルタとすることができる。

【００１４】発生手段と受光手段は、分離して配置し、
発生手段に発散光を被検知物体に照射させることができ
る。

【００１５】発生手段から発生された光を、被検知物体
に対して、斜めに入射させることができる。このとき、
被検知物体に対する入射角、または、被検知物体からの
光の分離手段に対する入射角のうちの少なくとも一方
は、ブリュースタ角の近傍の角度にすることができる。

【００１６】発生手段から被検知物体に照射される光
は、直線偏光の光、特に、Ｓ偏光の光とすることができ
る。

【００１７】発生手段には、被検知物体に照射する光を
発生する発光素子と、発光素子から出射される光から所
定の偏光方向の光を抽出する光学素子とを設けることが
できる。

【００１８】発光素子が発生する光のピークレベルの波
長は、８００ｎｍより大きくすることができる。

【００１９】光学素子は、偏光ビームスプリッタまたは
偏光フィルタにより構成することができる。

【００２０】受光手段は、被検知物体からの正反射光を
受光する位置に配置することができる。

【００２１】所定の値より短い波長の光の受光手段への
入射を抑制する波長フィルタ（例えば図１の波長フィル
タ７）をさらに設けることができる。

【００２２】検知手段により、被検知物体の表面に付着
した異物の有無、発生量または発生速度を検知すること
ができる。

【００２３】異物は、水滴、霜または曇りとすることが
できる。

【００２４】検知手段には、受光手段が受光する異なる
偏光成分の光の受光量の比、差、和、または差と和の比
のいずれかより、被検知物体の表面状態を検知させるこ
とができる。

【００２５】被検知物体は、エアコンの室外機または室
内機、冷蔵庫、冷凍庫、またはショーケースのうちの少
なくともいずれか１つの内部またはその制御範囲内に配
置させることができる。

【００２６】偏光ビームスプリッタは、偏光面が第１の
方向のＳ偏光成分を反射し、偏光面が第１の方向と垂直
な第２の方向のＰ偏光成分を透過するように、複数の薄
膜が基板上に形成された偏光ビームスプリッタであっ
て、Ｐ偏光成分の透過率と、Ｓ偏光成分の透過率の波長
距離が、９０ｎｍより大きいものとすることができる。

【００２７】偏光ビームスプリッタは、偏光面が第１の
方向のＳ偏光成分を反射し、偏光面が第１の方向と垂直
な第２の方向のＰ偏光成分を透過するように、複数の薄
膜が基板上に形成された偏光ビームスプリッタであっ
て、Ｓ偏光成分の波長に対する透過率の変化の割合が、
Ｐ偏光成分の波長に対する透過率の変化の割合に比較し
て、充分小さいものとすることができる。

【００２８】偏光ビームスプリッタは、偏光面が第１の
方向のＳ偏光成分を反射し、偏光面が第１の方向と垂直
な第２の方向のＰ偏光成分を透過するように、複数の薄
膜が基板上に形成された偏光ビームスプリッタであっ
て、Ｓ偏光成分の透過率の入射角に対する依存性が、Ｐ
偏光成分の透過率の入射角に対する依存性に比較して、
充分小さいものとすることができる。

【００２９】薄膜は、少なくとも、ＴｉＯ₂の薄膜と、
ＳｉＯ₂の薄膜、さらに、ＭｇＦ₂の薄膜を含むものとす
ることができる。

【００３０】薄膜は、誘電体多層膜、あるいは、誘電体
多層膜と金属膜により構成することができる。

【００３１】薄膜には、単位薄膜が繰り返し形成されて
いる周期層を必要に応じて形成することができる。

【００３２】基板は、平行平板とすることができる。

【００３３】

【作用】上記構成の表面状態制御装置においては、ＬＥ
Ｄ３より出射された光が、例えばガラスなどよりなる被
検知物体２に照射され、その反射光が偏光ビームスプリ
ッタ４に入射される。被検知物体２の表面に水滴、霜な
どが付着していないとき、被検知物体２より偏光ビーム
スプリッタ４に入射される光は、Ｓ偏光成分が多くな
る。これに対して、被検知物体２の表面に水滴、霜など
が付着すると、Ｐ偏光成分が現れる。そこで、受光素子
５，６の出力の、例えば比から、被検知物体２に水滴あ
るいは霜などが、どの程度付着したかを判定する。

【００３４】このように、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の光
量から、被検知物体２の表面状態を判別するようにした
ので、付着物の有無だけでなく、その量を、外乱光に影
響されることなく、正確に検出し、異物を除去すること
が可能となる。

【００３５】

【実施例】図１は、本発明の表面状態制御装置に用いら
れる検知装置の基本概念を示した実施例であり、筐体１
内には、被検知物体２に対して光を出射する発光手段と
してのＬＥＤ３が配置されており、ＬＥＤ３より出射さ
れた光は、被検知物体２に対して斜め方向から投射され
る。被検知物体２に対して出射された投射光は、被検知
物体２によって反射され、筐体１内に配置された受光手
段によって受光される。この実施例の場合、受光手段
を、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）４と、第１と第２
の受光素子５，６により構成している。

【００３６】筐体１の前面を被覆しているのは、可視光
（ＬＥＤ３が発生する光の波長より短い波長の光）をカ
ットする波長フィルタ７であり、これにより、外乱光が
受光素子５，６により検出され、誤動作するようなこと
が抑制される。

【００３７】偏光ビームスプリッタ４は、図７乃至図１
１を参照して後述するように、透過ガラス材よりなる平
行平板の基板４Ａ上の、被検知物体２からの反射光の入
射側表面に、誘電体多層膜のみからなる（誘電体と金属
膜により構成することもできる）薄膜４Ｂが形成されて
おり、これによって斜め方向から入射する反射光を、偏
光面が互いに直交する２つの偏光成分の光（Ｐ偏光成分
とＳ偏光成分）に分離する。即ち、Ｓ偏光成分は、偏光
ビームスプリッタ４の表面において反射され、第１の受
光素子５に投射される。また、Ｐ偏光成分は、透過ガラ
ス材より成る平行平板の基板４Ａを透過し、第２の受光
素子６に投射される。

【００３８】以上の構成において、被検知物体２がガラ
スなどの透明体であり、図２に示すように、その表面
に、水滴、霜などの異物が付着していない場合には、Ｌ
ＥＤ３の発光する光の偏光方向はランダムであっても、
被検知物体２におけるＳ偏光成分の反射率が、Ｐ偏光成
分の反射率よりも大きくなる。

【００３９】ここで、被検知物体２に対するＬＥＤ３か
らの光の入射角θと、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の光量と
の関係について、図３を参照して説明する。

【００４０】図３は、透明体物質（ガラス）の反射率の
角度依存性について示したものである。図３における縦
軸は反射率を示しており、また横軸は被検知物体２、即
ち、ガラス面に対するＬＥＤ３からの光の入射角θを示
している。そしてＲｓは、ガラスによるＳ偏光成分の反
射率を示し、Ｒｐは、同じくＰ偏光成分の反射率を示し
ている。

【００４１】図３に示すように、入射角θが５０度乃至
６０度の範囲において、Ｓ偏光成分の反射率ＲｓとＰ偏
光成分の反射率Ｒｐの比、即ち、Ｒｓ／Ｒｐが最も大き
くなる。特に、ガラス面に対する光の入射角θが５６．
３度（＝θ_B）のとき、Ｒｐ＝０となる。この角度θ
_Bを、一般にブリュースタ角と呼称している。従って、
ガラス面に対するＬＥＤ３からの光の入射角θを、４０
度乃至６５度程度（ブリュースタ角の近傍の角度）にな
るように、ＬＥＤ３とガラス面（被検知物体２）との位
置関係を設定すれば、ガラスからの反射光は、殆どＳ偏
光成分だけとなる。

【００４２】これに対して、図４に示すように、被検知
物体２の表面に、水滴、霜、曇りなどの異物が付着する
と、表面で光が拡散反射するため、反射光のＳ偏光成分
とＰ偏光成分の割合がほぼ等しくなる。従って、２つの
受光素子５，６の出力の比の大きさから、被検知物体２
の表面が曇った場合や、水滴が付着した場合、その量を
（即ち、その表面状態を）、検出することができる。

【００４３】このとき、被検知物体２の位置が多少変動
したり、多少の傾き変動が生じても、２つの受光素子５
と６に入射するＳ偏光成分とＰ偏光成分の光量は同様に
変化し、２つの受光素子５と６の出力の比の変動は少な
く、よって安定な検出が保障される。

【００４４】尚、このように、入射角をブリュースタ角
の近傍に設定すると、Ｓ偏光成分の反射率Ｒｓを大きく
し、Ｐ偏光成分の反射率Ｒｐを小さくすることができる
ので、ガラスの基板４Ａに薄膜４Ｂを形成して構成した
偏光ビームスプリッタ４も、その入射角がブリュースタ
角の近傍になるように配置するのが好ましい。このよう
にすることで、Ｓ偏光とＰ偏光をより効果的に分離する
ことができる。

【００４５】図５は、Ｓ偏光成分を受光する受光素子５
と、Ｐ偏光成分を受光する受光素子６の出力から、被検
知物体２の表面状態を判別する動作を行う回路部のブロ
ック図の構成例を示している。

【００４６】受光素子５の出力（Ｓ）と受光素子６の出
力（Ｐ）は、それぞれ増幅器７１と増幅器７２により増
幅された後、割算器７３に入力され、割算（Ｓ／Ｐ）さ
れる。割算器７３の出力は、判別回路７６に入力され、
その大きさが所定の閾値と比較される。判別回路７６
は、割算器７３の出力（Ｓ／Ｐ）の大きさから、被検知
物体２の異物の付着程度を判定する。即ち、異物がなけ
れば、Ｐ偏光成分に比較してＳ偏光成分の光量が大きく
なるため、割算器７３の出力（Ｓ／Ｐ）は大きくなる。
これに対して、異物が多くなれば、それだけＰ偏光成分
に対するＳ偏光成分の割合が小さくなるため、割算器７
３の出力（Ｓ／Ｐ）は小さくなる（１に近くなる）。従
って、その大きさから、被検知物体２の表面状態を判別
することができる。

【００４７】判別回路７６の判別結果は、制御回路７８
に供給される。制御回路７８は、判別回路７６からの判
別結果信号に対応して、被検知物体２に付着している異
物を除去するように、所定の動作を実行する。例えば、
エアコンなどにおいては、除霜運転を実行する。

【００４８】微分器７７は、割算器７３の出力（Ｓ／
Ｐ）を時間微分し、その結果を判別回路７６に出力す
る。上述したように、割算器７３の出力（Ｓ／Ｐ）は、
被検知物体２の表面状態に対応しており、微分器７７の
出力は、被検知物体２上の異物の付着する速度を表して
いる。即ち、異物が付着する速度が速ければ、微分器７
７の出力はそれだけ大きくなる。判別回路７６は、微分
器７７の出力の大きさを所定の閾値と比較し、異物の生
成速度を判定する。そして、その判定結果を制御回路７
８に出力する。

【００４９】図６は、受光素子５と受光素子６の出力の
差（Ｓ−Ｐ）、和（Ｓ＋Ｐ）、または、差と和の比
（（Ｓ−Ｐ）／（Ｓ＋Ｐ））により、異物の判別動作を
行う回路の構成例を表している。

【００５０】即ち、この実施例においては、受光素子５
の出力が増幅器７１により増幅されて、減算器７５に供
給される。また、受光素子６の出力が増幅器７２により
増幅されて、減算器７５に供給される。減算器７５は、
増幅器７１の出力（Ｓ）から増幅器７２の出力（Ｐ）を
減算し、その差（Ｓ−Ｐ）を割算器７３に供給する。

【００５１】一方、加算器７４は、増幅器７１の出力
（Ｓ）と増幅器７２の出力（Ｐ）を加算し、その和（Ｓ
＋Ｐ）を割算器７３に供給する。

【００５２】割算器７３は、減算器７５の出力（Ｓ−
Ｐ）を加算器７４の出力（Ｓ＋Ｐ）で割算し、その割算
した値（（Ｓ−Ｐ）／（Ｓ＋Ｐ））を判別回路７６に出
力する。判別回路７６は、図５における場合と同様に、
割算器７３の出力を所定の閾値と比較し、被検知物体２
上の表面状態を判別する。そして、判別結果を制御回路
７８に出力する。

【００５３】また、微分器７７は、割算器７３の出力を
時間微分し、その微分結果を判別回路７６に出力する。
判別回路７６は、微分器７７の出力から異物の生成速度
を判別し、その判別結果を制御回路７８に出力する。

【００５４】尚、以上においては、受光素子５と受光素
子６の出力の差（Ｓ−Ｐ）と和（Ｓ＋Ｐ）の比（（Ｓ−
Ｐ）／（Ｓ＋Ｐ））から、被検知物体２の表面状態を判
別するようにしたが、差（Ｓ−Ｐ）から判別する場合に
おいては、減算器７５の出力を、そのまま判別回路７６
と微分器７７に供給するようにすればよい。即ち、点Ａ
と点Ｃを接続するようにすればよい。また、和（Ｓ＋
Ｐ）により判定する場合においては、加算器７４の出力
を、判別回路７６と微分器７７に直接供給するようにす
ればよい。即ち、点Ｂと点Ｃを接続するようにすればよ
い。

【００５５】図７は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
４の構成例を表している。この実施例においては、例え
ば透明なガラス等の平行平板よりなる基板４Ａ上に、誘
電体多層膜により薄膜４Ｂが形成されている。この構成
は、図７に示すように、次のようになっている。

【００５６】基板（ｎ＝１．５１）／０．３２３Ｈ，
１．２１９Ｌ，０．９５７Ｈ，０．９８１Ｌ，０．７６
７Ｈ，０．９８０Ｌ，１．２１１Ｈ，（０．９９９Ｌ，
１．０１６Ｈ）４，１．０７１Ｌ，０．９２３Ｈ，１．
１５４Ｌ，１．０２２Ｈ，１．１１２Ｌ，１．０３９
Ｈ，１．０３５Ｌ，（０．９４６Ｈ，１．１５６Ｌ）
４，２．３２６Ｈ，１．７４５Ｌ，１．１７６Ｈ／空気
（ｎ＝１）

【００５７】ここにおいて、高屈折率の薄膜Ｈは、屈折
率ｎが２．２６のＴｉＯ₂により構成され、低屈折率の
薄膜Ｌは、屈折率ｎが１．４６のＳｉＯ₂が用いられて
いる。上記した数値は、各薄膜の厚さを表しており、λ
＝８６０ｎｍのとき、λ／４が１とされている。

【００５８】この実施例においては、（０．９９９Ｌ，
１．０１６Ｈ）の単位層が４回繰り返されている周期層
と、（０．９４６Ｈ，１．１５６Ｌ）の単位層が４回繰
り返されている周期層が形成されている。

【００５９】図８は、このように形成した偏光ビームス
プリッタ４の透過率特性を表している。同図に示すよう
に、透過率が３０％となるＰ偏光成分の波長とＳ偏光成
分の波長の波長距離Δλは、約１２０ｎｍとなってい
る。

【００６０】また、図８に示すように、Ｓ偏光成分の波
長に対する透過率の変化の割合（傾き）が、Ｐ偏光成分
のそれに比べて充分小さい値となっている（即ち、図８
において、傾きが小さくなっている）。

【００６１】さらにまた、図８に示すように、Ｓ偏光成
分における角度依存性は、Ｐ偏光成分における角度依存
性より、充分小さい値となっている（図８において、各
入射角度における特性曲線のバラツキが小さくなってい
る）。

【００６２】図９は、偏光ビームスプリッタ４のさらに
他の構成例を示している。この実施例においては、高屈
折率の薄膜Ｈとして、ｎ＝２．２６のＴｉＯ₂が用いら
れることは、図７における場合と同様であるが、低屈折
率の薄膜としては、２種類の薄膜が用いられる。即ち、
その１つの薄膜Ｌとしては、図７における場合と同様
に、ｎ＝１．４６のＳｉＯ₂が用いられ、さらに他の１
つの薄膜Ｌ₀として、ｎ＝１．３８のＭｇＦ₂が用いられ
ている。

【００６３】そして、この実施例の構成は、次のように
なっている。基板（ｎ＝１．５１）／０．３２３Ｈ，１．２１９Ｌ，
０．９５７Ｈ，０．９８１Ｌ，０．７６７Ｈ，０．９８
０Ｌ，１．２１１Ｈ，（０．９９９Ｌ，１．０１６Ｈ）
４，１．０７１Ｌ₀，０．９２３Ｈ，１．１５４Ｌ，
１．０２２Ｈ，１．１１２Ｌ，１．０３９Ｈ，１．０３
５Ｌ₀，（０．９４６Ｈ，１．１５６Ｌ）４，２．３２
６Ｈ，１．７４５Ｌ₀，１．１７６Ｈ／空気（ｎ＝１）

【００６４】図９に示す構成により、図１０に示す透過
率特性を実現することができる。図８と図１０を比較し
て明らかなように、図１０に示す場合の方が、図８に示
す場合より、Ｓ偏光成分の傾きがさらに小さくなってお
り、なおかつＳ偏光成分の角度依存性がより小さくな
り、Δλがより広くなっている。

【００６５】ＴｉＯ₂とＳｉＯ₂の成膜時における応力の
発生方向は、逆方向となるため、この２つの薄膜で偏光
ビームスプリッタ４を構成することにより、成膜時に発
生する応力を緩和することができる。さらにまた、Ｍｇ
Ｆ₂という屈折率の小さい物質を用いることにより、上
記したＱ_P，Ｑ_Sを大きくし、Δλをより大きくすること
ができる。

【００６６】尚、図７の実施例と図９の実施例において
は、それぞれ２つの周期層を含ませるようにしたが、こ
の周期層をばらばらにして、それぞれの薄膜の厚さを最
適化することも可能である。このようにすれば、設計の
自由度がさらに増加する。従来の場合における周期層
は、（１Ｌ，１Ｈ）５、または（１Ｈ，１Ｌ）５とされ
ていたが、この実施例においては、この周期層における
単位薄膜の厚さも１以外の値に設定し、より最適化を図
っている。

【００６７】このように、上記した構成の偏光ビームス
プリッタ４は、角度依存性が少ないため、発散光路中あ
るいは収束光路中においても用いることが可能となる。

【００６８】例えば図１１に示すように、偏光ビームス
プリッタ４を、αの発散角を有する発散光路中に配置し
た場合、光軸上の点ｂにおける入射角をθ₀とすると、
点ｂより図中上側と下側の点ａと点ｃにおける入射角θ
₁とθ₂は、それぞれ次のようになる。 θ₁＝θ₀−α θ₂＝θ₀＋α

【００６９】即ち、発散光路中に偏光ビームスプリッタ
４を配置すると、入射角が、θ₀−αからθ₀＋αの範囲
の値をとることになる。従って、点ｂ上の入射角θ₀の
光からだけでなく、点ａまたは点ｃ上の入射角θ₀−α
またはθ₀＋αの入射角を有する光からも、Ｐ偏光成分
とＳ偏光成分を有効に分離するには、それだけΔλの範
囲が広く、また、角度依存性が少ない必要があるが、こ
の実施例においては、上述したように、Δλの値が大き
いため、発散光路中あるいは収束光路中において、Ｐ偏
光成分とＳ偏光成分を有効に分離することが可能とな
る。

【００７０】さらにまた、本実施例によれば、Δλの値
が大きいため、波長スペクトラムが広い光源の光から
も、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分を有効に分離することが可
能となる。

【００７１】例えば、図１２に示すように、１００ｎｍ
以上の幅の波長スペクトルを有するＬＥＤが発生する光
を、図９に示す構成の、即ち、図１０に示す特性の偏光
ビームスプリッタ４に入射すると、図１３に示すよう
に、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分を分離することができる。
図１３に示すように、入射角が、５０度±６度の範囲
（４４度乃至５６度の範囲）において、Ｓ偏光成分の透
過率は約９％であるのに対して、Ｐ偏光成分の透過率は
約６６％乃至８５％の値となっている。即ち、非平行光
路中においても、波長スペクトルの広い光から、Ｐ偏光
成分とＳ偏光成分を確実に分離、抽出することができる
ことが判る。

【００７２】上述したように、図１に示す構成におい
て、ＬＥＤ３より出射された光の被検知物体２に対する
入射角θを、ブリュースタ角近傍の角度に設定すること
により、異物が存在しない被検知物体２からの反射光
を、Ｓ偏光成分だけとすることが可能であるが、図１４
に示すように、ＬＥＤ３の発生する光が発散している場
合、その光軸から離れている光ほど、ブリュースタ角か
ら離れる角度になるため、その分だけＳ偏光成分が少な
くなり、Ｐ偏光成分が多くなる。その結果、分解能が悪
化する。

【００７３】そこで、被検知物体２に照射する光を、予
め所定の直線偏光の光とするのが好ましい。図１５は、
直線偏光を得るための構成例を示している。

【００７４】図１５（ａ）の実施例においては、光源と
してレーザダイオード（ＬＤ）３０を用いている。レー
ザダイオード３０が発生するレーザ光は、直線偏光とな
っているため、この光をそのまま被検知物体２に照射す
るようにすることができる。

【００７５】図１５（ｂ）の実施例においては、ＬＥＤ
３の前面に、偏光フィルタ１０を配置している。そし
て、この偏光フィルタ１０は、ＬＥＤ３が発生する偏光
方向はランダムな偏光の光の中から、Ｓ偏光成分（また
はＰ偏光成分）のみを透過させるようにすることができ
る。尚、この偏光フィルタ１０は、光軸に対して垂直で
あってもよいし、傾斜してもよい。

【００７６】さらに、図１５（ｃ）の実施例において
は、ＬＥＤ３の前面に、上述した構成の偏光ビームスプ
リッタ４を配置している。そして、この偏光ビームスプ
リッタ４により反射されたＳ偏光成分を、被検知物体２
に照射するようにすることができる。勿論、透過した光
を用いる場合は、Ｐ偏光の光となる。

【００７７】ＬＥＤ３の発光波長が赤外域の場合、偏光
フィルタ１０もその波長帯域のものを用いる必要がある
が、赤外域の偏光フィルタは高価である。従って、その
場合、図１５（ｂ）に示す構成より、同図（ｃ）に示す
構成の方が好ましい。

【００７８】例えば、発光手段として、図１５（ｂ）に
示す構成を採用した場合、被検知物体２に対して、図１
６に示すように、ＬＥＤ３が発生する光から、偏光フィ
ルタ１０によりＳ偏光成分が抽出され、被検知物体２に
照射される。被検知物体２に水滴、霜、曇りなどが発生
していないとき、Ｓ偏光成分の光は被検知物体２で反射
され、偏光ビームスプリッタ４に入射される。そして、
偏光ビームスプリッタ４でも反射され、受光素子５に入
射される。このとき、被検知物体２に異物が存在しない
ため、偏光フィルタ１０より出射される光の偏光面は、
被検知物体２における反射においても保持され、Ｐ偏光
成分は殆ど発生しない。従って、受光素子６の受光する
光量は、殆どないことになる。

【００７９】これに対して、図１７に示すように、被検
知物体２上に水滴、霜、曇りなどが発生すると、偏光フ
ィルタ１０を介して入射されたＳ偏光成分の光は、偏光
方向はランダムな方向に散乱反射され、Ｓ偏光成分の偏
光面は保持されない。即ち、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分が
ほぼ等しい割合で反射される。その結果、受光素子５と
受光素子６には、ほぼ等しい光量が受光される。

【００８０】この実施例の場合、ＬＥＤ３が出射する光
から、偏光フィルタ１０によりＳ偏光成分のみを抽出し
ているため、このＳ偏光成分の光の被検知物体２に対す
る入射角をブリュースタ角近傍の角度に設定する必要が
なくなる。このため、ＬＥＤ３より発散する光が、偏光
フィルタ１０を介して被検知物体２に照射されたとして
も、被検知物体２からの反射光は、被検知物体２上に異
物が存在しない限り、Ｓ偏光成分だけとなる。尚、この
ことは、後述する図１９の実施例においても同様であ
る。

【００８１】図１８は、他の構成例を示している。この
実施例においては、ＬＥＤ３より出射された光が、偏光
フィルタ１０を介して被検知物体２に入射され、そこで
反射された後、偏光フィルタ２０，２１を介して、受光
素子５，６にそれぞれ入射される。偏光フィルタ２０
は、Ｓ偏光成分のみを透過するようになされており、偏
光フィルタ２１は、Ｐ偏光成分のみを透過するようにな
されている。従って、この場合においても、受光素子５
と受光素子６により、それぞれＳ偏光成分とＰ偏光成分
を受光することができる。

【００８２】図１９は、検知装置のさらに他の実施例を
表している。この実施例においては、ＬＥＤ３より出射
された光が、光学レンズ１２により緩やかな発散光とさ
れ、偏光フィルタ１０を介して、比較的遠距離に配置さ
れている被検知物体２に照射される。そして、被検知物
体２により反射された正反射光は、光学レンズ１３によ
り収束され、偏光ビームスプリッタ４を介して受光素子
５または６に入射される。この実施例においては、光学
レンズ１２から発散して出射した光の光軸付近の光は、
被検知物体２に対してほぼ垂直に入射される。そして、
被検知物体２で反射された正反射光が受光できるよう
に、受光素子５と６が配置される。

【００８３】図２０乃至図２３は、検知装置の発光部と
受光部とを分離し、被検知物体２を透過した光を受光す
るようにした構成例を示している。

【００８４】図２０の実施例においては、光学レンズ１
２により、ＬＥＤ３より出射される発散光が平行光にコ
リメートされ、偏光フィルタ１０により、直線偏光（Ｓ
偏光成分またはＰ偏光成分）の光が抽出され、被検知物
体２に照射される。そして、被検知物体２を透過した光
が光学レンズ１３により収束され、偏光ビームスプリッ
タ４を介して受光素子５または６に入射される。

【００８５】この実施例の場合、偏光フィルタ１０より
出射される直線偏光の光は、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の
いずれであってもよい。被検知物体２の表面に異物が生
成されていないとき、その偏光成分がそのまま被検知物
体２を透過し、受光素子５（Ｓ偏光成分の場合）または
受光素子６（Ｐ偏光成分の場合）により受光される。被
検知物体２上に水滴、霜などが付着した場合において
は、偏光フィルタ１０より出射された光に含まれない偏
光成分の光が発生し、それが受光素子５または受光素子
６により受光される。従って、受光素子５と６の出力か
ら、被検知物体２上の表面状態を判別することができ
る。

【００８６】図２１の実施例においては、図２０の実施
例における偏光フィルタ１０が省略された構成とされて
いる。その結果、光学レンズ１２より、偏光方向はラン
ダムな偏光の平行光が出射される。そして、この平行光
は、被検知物体２に対して入射角θで入射される。この
角度θは、上述したブリュースタ角の近傍の角度に設定
されている。その結果、Ｓ偏光成分は、被検知物体２で
反射され、Ｐ偏光成分はＳ偏光成分より多く透過する。
そして、これが受光素子６で受光される。

【００８７】これに対して、被検知物体２に異物が付着
したとき、被検知物体２より出射される光は、Ｓ偏光成
分の割合が増えて、これが受光素子５で受光される。従
って、この場合においても、受光素子５と６の出力か
ら、被検知物体２上の表面状態を判別することができ
る。

【００８８】図２２の実施例においては、発光部と受光
部の基本的構成は図２０における場合と同様とされてい
る。但し、被検知物体２の構成が図２０における場合と
異なっている。即ち、この実施例においては、被検知物
体２が円筒状（または、狭いすき間）とされている。そ
して、被検知物体２の円筒面の内壁面に、水滴、霜など
が付着するようになされている。その結果、被検知物体
２の内壁面に水滴、霜などが付着していない場合におい
ては、偏光フィルタ１０より出射されるＳ偏光またはＰ
偏光の光のみが、受光素子５または６において検出され
るのであるが、水滴、霜などが付着した場合において
は、そこで光が散乱反射されるため、異なる偏光の光が
発生し、これが受光素子５または６により検出される。

【００８９】また、図２３の実施例においては、図２２
の実施例における光学レンズ１２が省略された構成とさ
れている。その結果、ＬＥＤ３より、偏光フィルタ１０
を介して出射された光のうち、偏光フィルタ１０により
抽出された直線偏光の光は、発散光となっている。そし
て、この発散光が、例えば金属などよりなる被検知物体
２の内壁面に照射される。この光は、被検知物体２の内
壁面において反射され、受光部側に伝達されるが、内壁
面に異物が付着していない限り、偏光フィルタ１０によ
り選択した偏光面はそのまま保持される。

【００９０】これに対して、被検知物体２の内壁面に異
物が付着した場合においては、そこで光が散乱反射さ
れ、偏光フィルタ１０で抽出した偏光成分以外の偏光が
発生する。従って、受光素子５と６の出力から、被検知
物体２の内壁面の表面状態を検知することができる。

【００９１】図２４乃至図２６は、光ファイバを用いた
構成例を示している。

【００９２】図２４の実施例においては、ＬＥＤ３より
出射された光から、偏光フィルタ１０により所定の方向
の偏光成分が抽出され、光学レンズ１２により平行光に
変換された後、被検知物体２に照射される。被検知物体
２を透過した光は、偏光フィルタ２０と２１にそれぞれ
入射される。偏光フィルタ２０は、例えばＳ偏光成分
を、そして偏光フィルタ２１は、Ｐ偏光成分を、それぞ
れ透過させる。従って、受光した光にＳ偏光成分が存在
すれば、それが光ファイバ６１を介して受光素子５に伝
達され、受光される。また、Ｐ偏光成分が存在すれば、
光ファイバ６２を介して受光素子６に伝達され、受光さ
れる。

【００９３】図２５の実施例においては、ＬＥＤ３より
出射した発散光が、光学レンズ１２により平行光に変換
された後、偏光フィルタ１０により所定の偏光成分が抽
出される。そして、この偏光成分が被検知物体２に照射
され、そこを透過した光が、受光部の光学レンズ１３に
より収束され、偏光ビームスプリッタ４を介して光ファ
イバ６１または６２に入射される。Ｓ偏光成分は、偏光
ビームスプリッタ４で反射され、光ファイバ６１を介し
て受光素子５に入射される。また、Ｐ偏光成分は、偏光
ビームスプリッタ４を透過し、光ファイバ６２を介して
受光素子６に入射される。

【００９４】図２６の実施例においては、ＬＥＤ３より
出射された発散光から、偏光フィルタ１０により所定の
偏光成分が抽出され、被検知物体２に照射される。

【００９５】そして、被検知物体２で正反射された反射
光が、光学レンズ１３により収束され、偏光ビームスプ
リッタ４に入射される。偏光ビームスプリッタ４で反射
されたＳ偏光成分は、光ファイバ６１で案内され、受光
素子５に入射される。また、偏光ビームスプリッタ４を
透過したＰ偏光成分は、光ファイバ６２で案内され、受
光素子６に入射される。

【００９６】次に、以上のように構成されている検知装
置の応用例について、さらに説明する。

【００９７】図２７は、自動車のエアコンに適応する実
施例を表している。同図に示すように、フロントウイン
ドウ１１０の上方に配置されているバックミラー１１１
の後面（フロントウインドウ１１０側の面）に、検知装
置１００が配置されている。

【００９８】図２８は、検知装置１００のバックミラー
１１１への取付例を示している。同図に示すように、こ
の実施例においては、ＬＥＤ３が下側に、受光素子５と
６が上側になるように配置されている。このように配置
することで、自然光（特に太陽光）が受光素子５，６に
入射し、誤検知することが抑制されるようになされてい
る。

【００９９】そして、この実施例の場合、ＬＥＤ３より
出射された光が、フロントウインドウ１１０により反射
され、偏光ビームスプリッタ４を介して受光素子５また
は６により受光されるようになされている。これによ
り、フロントウインドウ１１０の曇りを検出することが
できる。

【０１００】尚、この実施例における場合のように、波
長フィルタ７を筐体１の前面に配置することで、可視光
が受光素子５や６に入射し、誤検知することがさらに抑
制されるようになされている。

【０１０１】以上の実施例においては、バックミラー１
１１の裏側に検知装置１００を配置するようにしたが、
図２７に示すように、ダッシュボード１１２上に配置す
ることも可能である。

【０１０２】あるいはまた、図２９に示すように、リア
ウインドウ１２１の左側および右側の端部近傍に検知装
置１００を配置することもできる。図２９に示す検知装
置１００の取付位置は、リアウインドウ１２１を熱線ヒ
ータ１２２で加熱しても、リアウインドウ１２１に付着
した曇りが最後まで残る場所であるため、そこにおける
曇りを検出することで、リアウインドウ１２１の曇り状
態を確実に検出することが可能となる。

【０１０３】図３０は、図２９に示すように検知装置１
００を配置した場合において、熱線ヒータ１２２を制御
する構成例を示している。この実施例においては、イグ
ニッションスイッチ（または所定の手動スイッチ）１３
３をオンすると、バッテリ（電源）１３１の出力する電
力が、ヒューズ１３２を介して、パルス変調回路１３４
と制御回路７８に供給されるようになされている。パル
ス変調回路１３４は、イグニッションスイッチ１３３が
オンされたとき、ＬＥＤ３に所定の変調方式で変調した
パルスを印加し、ＬＥＤ３を点滅させる。

【０１０４】ＬＥＤ３より出射された光は、受光素子５
または６により受光される。受光素子５と６の出力は、
それぞれ増幅器７１と７２により増幅された後、演算回
路１４１に供給される。演算回路１４１は、上述した図
５の割算器７３、判別回路７６、および微分器７７によ
り構成されるか、あるいはまた、図６の割算器７３、加
算器７４、減算器７５、判別回路７６、および微分器７
７により構成される。

【０１０５】従って、演算回路１４１は、増幅器７１と
７２の出力する出力ＳとＰの比、差、和、または、差と
和の比から、リアウインドウ１２１の曇り状態を検出す
る。そして、検出結果が制御回路７８に供給される。

【０１０６】制御回路７８は、演算回路１４１の出力に
対応して熱線ヒータ１２２を適宜駆動し、リアウインド
ウ１２１の曇りを除去させる。

【０１０７】このように、ＬＥＤ３をパルス駆動するよ
うにすると、駆動されたタイミングにおいてのみ、演算
回路１４１で演算を行うようにすることができ、外乱光
による影響を抑制することが可能となる。

【０１０８】尚、制御回路７８により、自動車に具備さ
れているエアコンを駆動し、リアウインドウ１２１ある
いはフロントウインドウ１１０などに付着した曇りを除
去するようにしてもよい。

【０１０９】図３１は、熱ポンプ式空調機１５１への応
用例を表している。暖房運転時、冷媒は、四方弁１５
６、室内熱交換機１５３、絞り装置１５４、室外熱交換
機１５５の経路で（図中、Ｗの矢印の方向に）流れ、冷
房運転時、四方弁１５６、室外熱交換機１５５、絞り装
置１５４、室内ファン１５７の経路で（図中、Ｃの矢印
の方向に）流れる。

【０１１０】暖房運転時、室外熱交換機１５５は、発熱
機として作用し、室外ファン１５８を介して外気を取り
込み、外気より吸熱する。この熱が冷媒を介して室内熱
交換機１５３に伝達され、室内熱交換機１５３は、この
熱を室内ファン１５７を介して室内に放出する。

【０１１１】これに対して、冷房運転時、室内熱交換機
１５３で室内ファン１５７を利用して取り込まれた熱
が、冷媒を介して室外熱交換機１５５に供給され、そこ
で室外ファン１５８を介して室外に放出される。

【０１１２】検知装置１００は、室外熱交換機１５５の
結露状態を検知し、その検知結果を制御回路７８に出力
する。制御回路７８は、検知装置１００の出力に対応し
て、四方弁１５６を制御し、冷媒の流れる方向を切り換
える。

【０１１３】例えば、暖房運転の時間の経過とともに、
室外熱交換機１５５に露（霜）が生じ、成長してくる
と、その表面状態が検知装置１００により検知される。
制御回路７８は、霜の付着を検知したとき、四方弁１５
６を制御し、冷媒の流れる方向を、矢印Ｃで示す方向に
切り換え、室外熱交換機１５５の除霜を開始させる。

【０１１４】そして、検知装置１００の出力をモニタ
し、室外熱交換機１５５の霜が除去されたとき、制御回
路７８は四方弁１５６を再び切り換え、通常の暖房運転
を再開させる。

【０１１５】図３２と図３３は、検知装置１００の取付
状態を表している。図３２に示すように、室内熱交換機
１５３と室内ファン１５７は、室内ユニット１６１側に
設けられており、室外熱交換機１５５、四方弁１５６、
および室外ファン１５７は、キャビラリチューブ１５９
とともに、室外ユニット１６２側に設けられている。冷
媒は、上述したようにして、室内熱交換機１５３と室外
熱交換機１５５の間を循環することになる。

【０１１６】室外熱交換機１５５は、例えば図３３
（ａ）に示すスパイラルフィン１７１、同図（ｂ）に示
すプレートフィン１７２、あるいは同図（ｃ）に示すコ
ルゲートフィン１７３を有している。

【０１１７】検知装置１００は、例えば同図（ａ）に示
すように、スパイラルフィン１７１に光を照射し、その
反射光から霜の付着状態を検出する。

【０１１８】同図（ｂ）に示す実施例においては、プレ
ートフィン１７２の間に光を透過して、霜などの付着状
態を検出するようになされている。

【０１１９】さらに、同図（ｃ）に示す実施例において
は、コルゲートフィン１７３の下方および上方において
光を照射し、その反射光から霜などの付着状態を検出す
るとともに、コルゲートフィン１７３の間に光を透過さ
せることでも、霜などの付着状態を検出するようになさ
れている。

【０１２０】このように、検知装置１００の取付位置
は、所定の１ヶ所以上の位置とすることができる。

【０１２１】この他、エアコンの室内機の霜を検知、除
去するようにしたり、冷蔵庫、冷凍庫、ショーケースな
どの霜を検知、除去するようにすることも可能である。

【０１２２】

【発明の効果】以上の如く本発明の表面状態制御装置に
よれば、被検知物体を経た光から、異なる偏光成分を分
離し、分離された偏光成分の検出出力から、被検知物体
の表面状態を検知するようにしたので、外乱光により影
響されることなく、被検知物体の表面に付着した異物
を、迅速かつ確実に検出し、除去することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面状態制御装置の検知装置の一実施
例の構成を示す図である。

【図２】図１の実施例の動作を説明する図である。

【図３】図１の実施例の偏光ビームスプリッタ４の特性
を説明する図である。

【図４】図１の実施例の動作を説明する図である。

【図５】被検知物体の表面状態を判別するための回路の
構成例を示すブロック図である。

【図６】被検知物体の表面状態を判別するための回路の
他の構成例を示すブロック図である。

【図７】図１の偏光ビームスプリッタ４の構成例を示す
断面図である。

【図８】図７の構成の偏光ビームスプリッタの特性を説
明する図である。

【図９】図１の偏光ビームスプリッタ４の他の構成例を
示す断面図である。

【図１０】図９の構成の偏光ビームスプリッタの特性を
説明する図である。

【図１１】偏光ビームスプリッタへの入射角を説明する
図である。

【図１２】ＬＥＤの発光スペクトラムを示す図である。

【図１３】図１２に示す発光スペクトラムの光を図１０
に示す特性の偏光ビームスプリッタで分離した場合の結
果を示す図である。

【図１４】ＬＥＤが発生する光が発散した状態を説明す
る図である。

【図１５】直接偏光の光を発生する構成例を示す図であ
る。

【図１６】図１５（ｂ）に示す構成の発光部を用いた場
合における動作を説明する図である。

【図１７】図１５（ｂ）に示す構成の発光部を用いた場
合における動作を説明する図である。

【図１８】検知装置の他の構成例を示す図である。

【図１９】検知装置のさらに他の構成例を示す図であ
る。

【図２０】検知装置のさらに他の構成例を示す図であ
る。

【図２１】検知装置のさらに他の構成例を示す図であ
る。

【図２２】検知装置のさらに他の構成例を示す図であ
る。

【図２３】検知装置のさらに他の構成例を示す図であ
る。

【図２４】検知装置のさらに他の構成例を示す図であ
る。

【図２５】検知装置のさらに他の構成例を示す図であ
る。

【図２６】検知装置のさらに他の構成例を示す図であ
る。

【図２７】検知装置を自動車のフロントウインドウの近
傍に取り付ける状態を説明する図である。

【図２８】検知装置をバックミラーに取り付けた状態を
説明する断面図である。

【図２９】検知装置をリアウインドウの近傍に取り付け
る状態を説明する図である。

【図３０】ヒータを駆動する回路の構成例を示す図であ
る。

【図３１】空調機を制御する場合の構成を示す図であ
る。

【図３２】空調機の室内ユニットと室外ユニットの構成
を示す図である。

【図３３】熱交換機への検知装置の取付状態を説明する
図である。

【符号の説明】

１筐体２被検知物体３ＬＥＤ４偏光ビームスプリッタ４Ａ基板４Ｂ薄膜５，６受光素子７波長フィルタ１０偏光フィルタ１２，１３光学レンズ２０，２１偏光フィルタ６１，６２光ファイバ７３割算器７６判別回路７７微分器７８制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者冨田公平京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検知物体に照射する光を発生する発生
手段と、前記被検知物体を経た光から、異なる偏光成分を分離す
る分離手段と、前記分離手段により分離された異なる偏光成分を受光す
る受光手段と、前記受光手段の出力から前記被検知物体の表面状態を検
知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に対応して、前記被検知物体の
表面状態を制御する制御手段とを備えることを特徴とす
る表面状態制御装置。
【請求項２】前記分離手段は、偏光面が相互に垂直な
Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とを分離することを特徴とする
請求項１に記載の表面状態制御装置。
【請求項３】前記分離手段は、前記被検知物体を経た
光から、前記Ｓ偏光成分とＰ偏光成分のうち、一方を反
射し、他方を透過する偏光ビームスプリッタであること
を特徴とする請求項２に記載の表面状態制御装置。
【請求項４】前記分離手段は、前記被検知物体を経た
光から、所定の偏光成分の光を透過する偏光フィルタで
あることを特徴とする請求項２に記載の表面状態制御装
置。
【請求項５】前記発生手段と受光手段は、分離して配
置され、前記発生手段は発散光を前記被検知物体に照射すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の表面状
態制御装置。
【請求項６】前記発生手段から発生された光は、前記
被検知物体に対して、斜めに入射されることを特徴とす
る請求項１乃至５のいずれかに記載の表面状態制御装
置。
【請求項７】前記発生手段から発生された光の前記被
検知物体に対する入射角、または、前記被検知物体から
の光の前記分離手段に対する入射角のうちの少なくとも
一方は、ブリュースタ角の近傍の角度であることを特徴
とする請求項６に記載の表面状態制御装置。
【請求項８】前記発生手段から前記被検知物体に照射
される光は、直線偏光の光であることを特徴とする請求
項１乃至６のいずれかに記載の表面状態制御装置。
【請求項９】前記発生手段から前記被検知物体に照射
される光は、Ｓ偏光の光であることを特徴とする請求項
８に記載の表面状態制御装置。
【請求項１０】前記発生手段は、前記被検知物体に照
射する光を発生する発光素子と、前記発光素子から出射される光から所定の偏光方向の光
を抽出する光学素子とを備えることを特徴とする請求項
８または９に記載の表面状態制御装置。
【請求項１１】前記発光素子が発生する光のピークレ
ベルの波長は、８００ｎｍより大きいことを特徴とする
請求項１０に記載の表面状態制御装置。
【請求項１２】前記光学素子は、偏光ビームスプリッ
タまたは偏光フィルタであることを特徴とする請求項１
０または１１に記載の表面状態制御装置。
【請求項１３】前記受光手段は、前記被検知物体から
の正反射光を受光する位置に配置されていることを特徴
とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の表面状態制
御装置。
【請求項１４】所定の値より短い波長の光の前記受光
手段への入射を抑制する波長フィルタをさらに備えるこ
とを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の表
面状態制御装置。
【請求項１５】前記検知手段は、前記被検知物体の表
面に付着した異物を検知することを特徴とする請求項１
乃至１４のいずれかに記載の表面状態制御装置。
【請求項１６】前記検知手段は、前記異物の有無、発
生量または発生速度を検知することを特徴とする請求項
１５に記載の表面状態制御装置。
【請求項１７】前記異物は、水滴、霜または曇りであ
ることを特徴とする請求項１５または１６に記載の表面
状態制御装置。
【請求項１８】前記検知手段は、前記受光手段が受光
する異なる偏光成分の光の受光量の比、差、和、または
差と和の比のいずれかより、前記被検知物体の表面状態
を検知することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれ
かに記載の表面状態制御装置。
【請求項１９】前記被検知物体は、エアコンの室外機
または室内機、冷蔵庫、冷凍庫、またはショーケースの
うちの少なくともいずれか１つの内部またはその制御範
囲内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１
８のいずれかに記載の表面状態制御装置。
【請求項２０】前記偏光ビームスプリッタは、偏光面
が第１の方向のＳ偏光成分を反射し、偏光面が前記第１
の方向と垂直な第２の方向のＰ偏光成分を透過するよう
に、複数の薄膜が基板上に形成された偏光ビームスプリ
ッタであって、前記Ｐ偏光成分の透過率と、前記Ｓ偏光
成分の透過率の波長距離が、９０ｎｍより大きいことを
特徴とする請求項３または１２に記載の表面状態制御装
置。
【請求項２１】前記偏光ビームスプリッタは、偏光面
が第１の方向のＳ偏光成分を反射し、偏光面が前記第１
の方向と垂直な第２の方向のＰ偏光成分を透過するよう
に、複数の薄膜が基板上に形成された偏光ビームスプリ
ッタであって、前記Ｓ偏光成分の波長に対する透過率の
変化の割合が、前記Ｐ偏光成分の波長に対する透過率の
変化の割合に比較して、充分小さいことを特徴とする請
求項３または１２に記載の表面状態制御装置。
【請求項２２】前記偏光ビームスプリッタは、偏光面
が第１の方向のＳ偏光成分を反射し、偏光面が前記第１
の方向と垂直な第２の方向のＰ偏光成分を透過するよう
に、複数の薄膜が基板上に形成された偏光ビームスプリ
ッタであって、前記Ｓ偏光成分の透過率の入射角に対す
る依存性が、前記Ｐ偏光成分の透過率の入射角に対する
依存性に比較して、充分小さいことを特徴とする請求項
３または１２に記載の表面状態制御装置。
【請求項２３】前記薄膜は、少なくとも、ＴｉＯ₂の
薄膜と、ＳｉＯ₂の薄膜を含むことを特徴とする請求項
２０乃至２２のいずれかに記載の表面状態制御装置。
【請求項２４】前記薄膜は、ＭｇＦ₂の薄膜をさらに
含むことを特徴とする請求項２３に記載の表面状態制御
装置。
【請求項２５】前記薄膜は、誘電体多層膜によりのみ
構成されていることを特徴とする請求項２０乃至２４の
いずれかに記載の表面状態制御装置。
【請求項２６】前記薄膜は、誘電体多層膜と金属膜に
より構成されていることを特徴とする請求項２０乃至２
４のいずれかに記載の表面状態制御装置。
【請求項２７】前記薄膜は、単位薄膜が繰り返し形成
されている周期層を有することを特徴とする請求項２０
乃至２６のいずれかに記載の表面状態制御装置。
【請求項２８】前記薄膜は、単位薄膜が繰り返し形成
されている周期層を有しないことを特徴とする請求項２
０乃至２６のいずれかに記載の表面状態制御装置。
【請求項２９】前記基板は、平行平板であることを特
徴とする請求項２０乃至２８のいずれかに記載の表面状
態制御装置。