JPH11148899A - 透明基板の水滴検出装置 - Google Patents
透明基板の水滴検出装置Info
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- JPH11148899A JPH11148899A JP9313678A JP31367897A JPH11148899A JP H11148899 A JPH11148899 A JP H11148899A JP 9313678 A JP9313678 A JP 9313678A JP 31367897 A JP31367897 A JP 31367897A JP H11148899 A JPH11148899 A JP H11148899A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光手段から直接外部にレーザ光などが出る
ことなく、また外部光が直接受光手段に入ることなく、
更に見栄えを良くする。 【解決手段】 反射光量の変化でフロントガラス１の一
面側に雨滴Ｗが付着したことを検出する機能を備えたフ
ロントガラス１であって、フロントガラス１の他面側に
フロントガラス１内に光を導く発光手段６とフロントガ
ラス１内において反射した光を検出する受光手段７を備
えたレインセンサ３を取り付けると共に、発光手段６及
び受光手段７に対向するフロントガラス１の他面側に夫
々遮光板１０，１１を設け、一方の遮光板１０は空気と
フロントガラス１の界面で全反射が始まる臨界角未満の
入射角によって発光手段６から出射する光を遮蔽し、他
方の遮光板１１は受光手段７に入射する外部光を遮蔽す
る。
ことなく、また外部光が直接受光手段に入ることなく、
更に見栄えを良くする。 【解決手段】 反射光量の変化でフロントガラス１の一
面側に雨滴Ｗが付着したことを検出する機能を備えたフ
ロントガラス１であって、フロントガラス１の他面側に
フロントガラス１内に光を導く発光手段６とフロントガ
ラス１内において反射した光を検出する受光手段７を備
えたレインセンサ３を取り付けると共に、発光手段６及
び受光手段７に対向するフロントガラス１の他面側に夫
々遮光板１０，１１を設け、一方の遮光板１０は空気と
フロントガラス１の界面で全反射が始まる臨界角未満の
入射角によって発光手段６から出射する光を遮蔽し、他
方の遮光板１１は受光手段７に入射する外部光を遮蔽す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子と受光素
子を用いて透明基板の表面側に付着した水滴の量を検出
する透明基板の水滴検出装置に関する。
子を用いて透明基板の表面側に付着した水滴の量を検出
する透明基板の水滴検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両のウインドガラスの水滴検出
装置としては、特開平２−６７９４５号公報に記載のよ
うに、発光素子などからなる投光手段と受光素子などか
らなる検出手段を備え、投光手段よりウインドガラスに
向けて光を照射し、反射光を受けた検出手段からの出力
信号のレベルが水滴のないレベルの所定範囲内であれ
ば、ウインドガラスの外側面のみに水滴が付着している
と判定し、水滴のないレベルの所定範囲を超えていれ
ば、ウインドガラスの内側面にも水滴が付着していると
判定するものが知られている。
装置としては、特開平２−６７９４５号公報に記載のよ
うに、発光素子などからなる投光手段と受光素子などか
らなる検出手段を備え、投光手段よりウインドガラスに
向けて光を照射し、反射光を受けた検出手段からの出力
信号のレベルが水滴のないレベルの所定範囲内であれ
ば、ウインドガラスの外側面のみに水滴が付着している
と判定し、水滴のないレベルの所定範囲を超えていれ
ば、ウインドガラスの内側面にも水滴が付着していると
判定するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の水滴検
出装置においては、外部光が直接検出手段に入って誤動
作する可能性があったり、投光手段から直接外部に光が
出たり、外部から検出装置の部品が見えて見栄えが良く
ないなど不都合があるという問題がある。
出装置においては、外部光が直接検出手段に入って誤動
作する可能性があったり、投光手段から直接外部に光が
出たり、外部から検出装置の部品が見えて見栄えが良く
ないなど不都合があるという問題がある。
【０００４】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、発光手段から直接外部に光が出ることなく、ま
た外部光が直接受光手段に入ることなく、更に見栄えが
良い透明基板の水滴検出装置を提供しようとするもので
ある。
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、発光手段から直接外部に光が出ることなく、ま
た外部光が直接受光手段に入ることなく、更に見栄えが
良い透明基板の水滴検出装置を提供しようとするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく請
求項１に係る発明は、反射光量の変化で透明基板の一面
側に液体が付着したことを検出する機能を備えた透明基
板であって、前記透明基板の他面側に透明基板内に光を
導く発光手段と前記透明基板内において反射した光を検
出する受光手段を備えたセンサ装置を取り付けると共
に、前記発光手段及び受光手段に対向する前記透明基板
の他面側に夫々遮光部材を設け、一方の遮光部材は空気
と前記透明基板の界面で全反射が始まる臨界角未満の入
射角によって前記発光手段から出射する光を遮蔽し、他
方の遮光部材は前記受光手段に入射する外部光を遮蔽す
るものである。
求項１に係る発明は、反射光量の変化で透明基板の一面
側に液体が付着したことを検出する機能を備えた透明基
板であって、前記透明基板の他面側に透明基板内に光を
導く発光手段と前記透明基板内において反射した光を検
出する受光手段を備えたセンサ装置を取り付けると共
に、前記発光手段及び受光手段に対向する前記透明基板
の他面側に夫々遮光部材を設け、一方の遮光部材は空気
と前記透明基板の界面で全反射が始まる臨界角未満の入
射角によって前記発光手段から出射する光を遮蔽し、他
方の遮光部材は前記受光手段に入射する外部光を遮蔽す
るものである。
【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１記載の液
体検出機能を備えた透明基板において、前記臨界角未満
の入射角で前記発光手段から出射する光は、前記センサ
装置を構成するガラス基板内で少なくとも２回以上全反
射し、前記透明基板内を全反射した光は、前記ガラス基
板内で少なくとも２回以上全反射した後に前記受光手段
に入射するようにした。
体検出機能を備えた透明基板において、前記臨界角未満
の入射角で前記発光手段から出射する光は、前記センサ
装置を構成するガラス基板内で少なくとも２回以上全反
射し、前記透明基板内を全反射した光は、前記ガラス基
板内で少なくとも２回以上全反射した後に前記受光手段
に入射するようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
透明基板の水滴検出装置を適用した自動車前部の斜視
図、図２は本発明に係る透明基板の水滴検出装置の構成
図、図３は回折格子の作用説明図である。
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
透明基板の水滴検出装置を適用した自動車前部の斜視
図、図２は本発明に係る透明基板の水滴検出装置の構成
図、図３は回折格子の作用説明図である。
【０００８】図１に示すように、自動車のフロントガラ
ス１の室内側面で、外側面を払拭するワイパ２の払拭領
域内に、レインセンサ３を接着剤（接着テープ）４にて
取付けている。接着剤（接着テープ）４としては、フロ
ントガラス１の屈折率（１．４８）とほぼ等しい屈折率
を有するものを選定した。なお、フロントガラス１に
は、ＳiＯ2を主成分とする５ｍｍ厚のソーダライムガラ
ス基板を用いている。
ス１の室内側面で、外側面を払拭するワイパ２の払拭領
域内に、レインセンサ３を接着剤（接着テープ）４にて
取付けている。接着剤（接着テープ）４としては、フロ
ントガラス１の屈折率（１．４８）とほぼ等しい屈折率
を有するものを選定した。なお、フロントガラス１に
は、ＳiＯ2を主成分とする５ｍｍ厚のソーダライムガラ
ス基板を用いている。
【０００９】レインセンサ３は、図２に示すように、ガ
ラス基板５と、発光手段６と、受光手段７などからな
る。発光手段６及び受光手段７が対向するガラス基板５
の表面には、回折格子８，９が形成されている。回折格
子８，９は、ガラス基板５の表面にレーザ光を照射する
ことで発生するアブレーション現象により直接形成する
のが好ましい。
ラス基板５と、発光手段６と、受光手段７などからな
る。発光手段６及び受光手段７が対向するガラス基板５
の表面には、回折格子８，９が形成されている。回折格
子８，９は、ガラス基板５の表面にレーザ光を照射する
ことで発生するアブレーション現象により直接形成する
のが好ましい。
【００１０】また、フロントガラス１の室内側面で、発
光手段６と受光手段７に対向する面には、遮光板１０，
１１が固設され、更に遮光板１０，１１とガラス基板５
の間には、空隙１２，１３が形成されている。このよう
な屈折率が１．０の空気層である空隙１２，１３を遮光
板１０，１１とガラス基板５の間に設けたのは、レーザ
光をガラス基板５内部で所定の入射角以下で全反射させ
るためである。
光手段６と受光手段７に対向する面には、遮光板１０，
１１が固設され、更に遮光板１０，１１とガラス基板５
の間には、空隙１２，１３が形成されている。このよう
な屈折率が１．０の空気層である空隙１２，１３を遮光
板１０，１１とガラス基板５の間に設けたのは、レーザ
光をガラス基板５内部で所定の入射角以下で全反射させ
るためである。
【００１１】なお、遮光板１０，１１の屈折率が、空気
と等価な１．０であれば、遮光板１０，１１とガラス基
板５の界面でレーザ光が全反射するので、空隙１２，１
３を設ける必要はない。
と等価な１．０であれば、遮光板１０，１１とガラス基
板５の界面でレーザ光が全反射するので、空隙１２，１
３を設ける必要はない。
【００１２】接着剤３は、フロントガラス１に固設した
遮光板１０，１１を避けてガラス基板５に塗布され、レ
インセンサ３をフロントガラス１に固定させている。ま
た、接着剤３をガラス基板５の全面に塗布せず間をあけ
て塗布することで、ガラス基板５とフロントガラス１と
の間に空間部１４が形成され、この空間部１４内には乾
燥空気が封入されている。なお、ガラス基板５とフロン
トガラス１との間に空間部１４を設けず、ガラス基板５
とフロントガラス１を接着剤３で密着させてもよい。
遮光板１０，１１を避けてガラス基板５に塗布され、レ
インセンサ３をフロントガラス１に固定させている。ま
た、接着剤３をガラス基板５の全面に塗布せず間をあけ
て塗布することで、ガラス基板５とフロントガラス１と
の間に空間部１４が形成され、この空間部１４内には乾
燥空気が封入されている。なお、ガラス基板５とフロン
トガラス１との間に空間部１４を設けず、ガラス基板５
とフロントガラス１を接着剤３で密着させてもよい。
【００１３】発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオ
ード（ＬＤ）などの発光素子を備えた発光手段６は、一
方の回折格子８の近傍に配置され、フォトダイオード
（ＰＤ）などの受光素子を備えた受光手段７は、他方の
回折格子９の近傍に配置されている。これら発光手段６
及び受光手段７は、回折格子８，９に密着するように設
けてもよい。
ード（ＬＤ）などの発光素子を備えた発光手段６は、一
方の回折格子８の近傍に配置され、フォトダイオード
（ＰＤ）などの受光素子を備えた受光手段７は、他方の
回折格子９の近傍に配置されている。これら発光手段６
及び受光手段７は、回折格子８，９に密着するように設
けてもよい。
【００１４】ここで、回折格子とは、微細な溝がガラス
などの表面に形成されている光学素子のことである。そ
の溝のピッチは、０．４〜３μｍ程度の範囲で設計され
たものが多く、用途によって使い分けられている。その
主な用途は分光に用いられるが、単色光を光源に用いた
場合は、光の回折効果により、光を分けたり、曲げたり
することができる。また、回折格子としては上記の他
に、反射型の回折格子やスリット状の回折格子、更には
屈折率が周期的に変わる回折格子でもよい。
などの表面に形成されている光学素子のことである。そ
の溝のピッチは、０．４〜３μｍ程度の範囲で設計され
たものが多く、用途によって使い分けられている。その
主な用途は分光に用いられるが、単色光を光源に用いた
場合は、光の回折効果により、光を分けたり、曲げたり
することができる。また、回折格子としては上記の他
に、反射型の回折格子やスリット状の回折格子、更には
屈折率が周期的に変わる回折格子でもよい。
【００１５】本発明において利用する効果は、単色光を
回折格子に入射させた場合、回折光がある一定の規則に
基づいて発生する現象を用いている。その回折光は、図
３に示すように、入射光に対して一定の角度で１次回折
光が発生する。なお、高次の回折光も発生するが、光量
が少なくなるので１次回折光を主に用いる。
回折格子に入射させた場合、回折光がある一定の規則に
基づいて発生する現象を用いている。その回折光は、図
３に示すように、入射光に対して一定の角度で１次回折
光が発生する。なお、高次の回折光も発生するが、光量
が少なくなるので１次回折光を主に用いる。
【００１６】入射光が透過する場合、入射光と回折光の
角度の関係は次の数式（１）で表される。すなわち、入
射光の角度をθ0 とし、ｍ次の回折光の角度をθ、入射
光の波長をλ、溝のピッチをｄ、出射側の屈折率をｎ、
入射側の媒質の屈折率をｎ0とすると、以下のように角
度が決定できる。
角度の関係は次の数式（１）で表される。すなわち、入
射光の角度をθ0 とし、ｍ次の回折光の角度をθ、入射
光の波長をλ、溝のピッチをｄ、出射側の屈折率をｎ、
入射側の媒質の屈折率をｎ0とすると、以下のように角
度が決定できる。
【００１７】 ｎ・sinθ−ｎ0・sinθ0＝ｍλ／ｄ （ｍ＝0,±1,±2,・・・・・） （１）
【００１８】入射側が空気で出射側が透明板の場合、ｎ
0＝1.0であり、透明板中を進行する光の角度は、回折格
子へ入射させる光の角度を変化させることによって調整
することができる。
0＝1.0であり、透明板中を進行する光の角度は、回折格
子へ入射させる光の角度を変化させることによって調整
することができる。
【００１９】以上の様に、回折格子を用いることによ
り、任意の角度で透明板中に光を導入することができ
る。また適宜、回折格子への入射角度を選択することに
より、導入された光が透明板板中を全反射するように設
定することも可能となる。また、透明板中を全反射して
いる光を同様の原理に基づき、透明板から空気中へ出射
させることも可能である。
り、任意の角度で透明板中に光を導入することができ
る。また適宜、回折格子への入射角度を選択することに
より、導入された光が透明板板中を全反射するように設
定することも可能となる。また、透明板中を全反射して
いる光を同様の原理に基づき、透明板から空気中へ出射
させることも可能である。
【００２０】また、空気とガラスの界面で全反射が始ま
るときの入射角、即ち臨界角を求めるには、スネルの法
則を用いて以下の計算を行う。スネルの法則の一般式は
以下に示す数式（２）のようになる。但し、α及びα0
は、屈折率ｎの物質と屈折率ｎ0の物質との界面の法線
に対する角度である（α：入射角、α0：屈折角）。
るときの入射角、即ち臨界角を求めるには、スネルの法
則を用いて以下の計算を行う。スネルの法則の一般式は
以下に示す数式（２）のようになる。但し、α及びα0
は、屈折率ｎの物質と屈折率ｎ0の物質との界面の法線
に対する角度である（α：入射角、α0：屈折角）。
【００２１】ｎ0・sinα0＝ｎ・sinα （２）
【００２２】ガラスの屈折率を前記のようにｎ＝１．４
８とし、空気の屈折率をｎ0＝１とした場合、ガラス板
内部で全反射する条件は、α0＝９０°なので、数式
（２）よりα＝４２．５°を得る。従って、入射角αが
この角度（４２．５°）以上であれば、ガラス媒質中で
の全反射が起こる。
８とし、空気の屈折率をｎ0＝１とした場合、ガラス板
内部で全反射する条件は、α0＝９０°なので、数式
（２）よりα＝４２．５°を得る。従って、入射角αが
この角度（４２．５°）以上であれば、ガラス媒質中で
の全反射が起こる。
【００２３】一方、水が付着した場合でも、ガラス内部
で全反射が起こるのは、水の屈折率を１．３３とし同様
の計算を行うとα＝６４．０°となる。従って、入射角
αが、４２．５°から６４．０°の範囲の角度では、水
が付着してないときはガラス内部で全反射し、水が付着
すると全反射しなくなり、ガラス内部の光は水を介して
外部に漏れることになる。
で全反射が起こるのは、水の屈折率を１．３３とし同様
の計算を行うとα＝６４．０°となる。従って、入射角
αが、４２．５°から６４．０°の範囲の角度では、水
が付着してないときはガラス内部で全反射し、水が付着
すると全反射しなくなり、ガラス内部の光は水を介して
外部に漏れることになる。
【００２４】このような反射を起こすために、回折格子
の入射角を調整した。ガラス内部反射角が４２．５°に
なるための回折格子の入射角を前記数式（１）を用いて
計算した。ガラス表面に形成された間隔（溝のピッチ）
が１０２０ｎｍの回折格子で、Ｈｅ−Ｎｅレーザの６３
３ｎｍの光のプラス１次回折光を利用したときは、２２
°となる。
の入射角を調整した。ガラス内部反射角が４２．５°に
なるための回折格子の入射角を前記数式（１）を用いて
計算した。ガラス表面に形成された間隔（溝のピッチ）
が１０２０ｎｍの回折格子で、Ｈｅ−Ｎｅレーザの６３
３ｎｍの光のプラス１次回折光を利用したときは、２２
°となる。
【００２５】ガラス内部での反射角が６４．０°になる
ためには、同様の計算より回折格子の入射角が４５°と
なることがわかる。本実施例では、回折格子８において
４５°で光を入射させた。このとき全反射した光は、他
の回折格子９から出射した。
ためには、同様の計算より回折格子の入射角が４５°と
なることがわかる。本実施例では、回折格子８において
４５°で光を入射させた。このとき全反射した光は、他
の回折格子９から出射した。
【００２６】更に、その全反射点に雨滴Ｗを付着させた
場合、回折格子９から出射する光は低減し、全反射点全
体に雨滴Ｗが付着した場合は約１／５０に出力光が低減
した。 即ち、ガラス表面上の水の存在を敏感に感知
し、出射光強度として反映させることが確認できた。ま
た、回折格子８の入射角を徐々に大きくしていっても同
様なことが起こった。
場合、回折格子９から出射する光は低減し、全反射点全
体に雨滴Ｗが付着した場合は約１／５０に出力光が低減
した。 即ち、ガラス表面上の水の存在を敏感に感知
し、出射光強度として反映させることが確認できた。ま
た、回折格子８の入射角を徐々に大きくしていっても同
様なことが起こった。
【００２７】しかし、入射角が６４°程度より大きくな
ると、雨滴Ｗが全反射点に付着しても、出射する光量は
変化しなかった。これは、水が表面に付着しても内部の
全反射の条件が変わらない角度とほぼ一致していた。
ると、雨滴Ｗが全反射点に付着しても、出射する光量は
変化しなかった。これは、水が表面に付着しても内部の
全反射の条件が変わらない角度とほぼ一致していた。
【００２８】以上のように構成した透明基板の水滴検出
装置の作用について説明する。図２に示すように、発光
手段６から出射されたレーザ光が、回折格子８に入射す
る。すると、回折格子８によりプラス１次回折光が、図
３に示すように、回折角θで回折格子８から出射され、
図２に示すように、ガラス基板５中を直進してガラス基
板５と空隙１２の界面で全反射し、更にガラス基板５中
を直進してガラス基板５と室内側空気の界面で全反射す
る。
装置の作用について説明する。図２に示すように、発光
手段６から出射されたレーザ光が、回折格子８に入射す
る。すると、回折格子８によりプラス１次回折光が、図
３に示すように、回折角θで回折格子８から出射され、
図２に示すように、ガラス基板５中を直進してガラス基
板５と空隙１２の界面で全反射し、更にガラス基板５中
を直進してガラス基板５と室内側空気の界面で全反射す
る。
【００２９】ガラス基板５と空気の界面で少なくとも２
回以上全反射したレーザ光は、ガラス基板５、接着剤
３、フロントガラス１の中を直進してフロントガラス１
と室外側空気との界面で全反射する。更に、フロントガ
ラス１と室外側空気との界面で全反射したレーザ光は、
フロントガラス１中を直進してフロントガラス１と空間
部１４の空気との界面で全反射する。
回以上全反射したレーザ光は、ガラス基板５、接着剤
３、フロントガラス１の中を直進してフロントガラス１
と室外側空気との界面で全反射する。更に、フロントガ
ラス１と室外側空気との界面で全反射したレーザ光は、
フロントガラス１中を直進してフロントガラス１と空間
部１４の空気との界面で全反射する。
【００３０】なお、ガラス基板５とフロントガラス１と
の間に空間部１４を設けず、ガラス基板５とフロントガ
ラス１を接着剤３で密着させた場合には、フロントガラ
ス１と室外側空気との界面と、ガラス基板５と空気の界
面で夫々全反射を繰り返すことになる。
の間に空間部１４を設けず、ガラス基板５とフロントガ
ラス１を接着剤３で密着させた場合には、フロントガラ
ス１と室外側空気との界面と、ガラス基板５と空気の界
面で夫々全反射を繰り返すことになる。
【００３１】このようにフロントガラス１と空気の界面
で全反射を繰り返すが、フロントガラス１の室外側（レ
ーザ光の反射点）に雨滴Ｗが付着していると、雨滴Ｗの
付着の程度によりレーザ光の一部がフロントガラス１を
透過するため、その反射点の反射光量は低減する。
で全反射を繰り返すが、フロントガラス１の室外側（レ
ーザ光の反射点）に雨滴Ｗが付着していると、雨滴Ｗの
付着の程度によりレーザ光の一部がフロントガラス１を
透過するため、その反射点の反射光量は低減する。
【００３２】全反射を繰り返した後に、レーザ光は、フ
ロントガラス１、接着剤３、ガラス基板５の中を直進し
てガラス基板５と室内側空気の界面で全反射する。この
全反射したレーザ光は、更にガラス基板５の中を直進し
てガラス基板５と空隙１３の界面で全反射する。
ロントガラス１、接着剤３、ガラス基板５の中を直進し
てガラス基板５と室内側空気の界面で全反射する。この
全反射したレーザ光は、更にガラス基板５の中を直進し
てガラス基板５と空隙１３の界面で全反射する。
【００３３】そして、ガラス基板５と空隙１３の界面で
少なくとも２回以上全反射したレーザ光は、ガラス基板
５の中を直進して回折格子９に入射した後に、受光手段
７に入射する。
少なくとも２回以上全反射したレーザ光は、ガラス基板
５の中を直進して回折格子９に入射した後に、受光手段
７に入射する。
【００３４】レインセンサ３は、発光手段６から出射し
たレーザ光の信号レベルと受光手段７に入射したレーザ
光の信号レベルを比較してフロントガラス１に付着した
雨滴Ｗの量を検出する。
たレーザ光の信号レベルと受光手段７に入射したレーザ
光の信号レベルを比較してフロントガラス１に付着した
雨滴Ｗの量を検出する。
【００３５】発光手段６に対向するフロントガラス１の
面に遮光板１０を設けたので、発光手段６から出射され
たレーザ光のうち空気とフロントガラス１の界面で全反
射が始まる臨界角未満の入射角の光が遮光板１０により
遮蔽され、フロントガラス１を透過して直接外部に出て
いかないので、他の機器などに影響を与えることがな
い。
面に遮光板１０を設けたので、発光手段６から出射され
たレーザ光のうち空気とフロントガラス１の界面で全反
射が始まる臨界角未満の入射角の光が遮光板１０により
遮蔽され、フロントガラス１を透過して直接外部に出て
いかないので、他の機器などに影響を与えることがな
い。
【００３６】また、受光手段７に対向するフロントガラ
ス１の面に遮光板１１を設けたので、例えば真夏日の強
烈な太陽光の下では１５万ルックスにもなる外部光が直
接受光手段７に入って、レインセンサ３を用いたワイパ
制御装置などが誤動作する原因になることはない。
ス１の面に遮光板１１を設けたので、例えば真夏日の強
烈な太陽光の下では１５万ルックスにもなる外部光が直
接受光手段７に入って、レインセンサ３を用いたワイパ
制御装置などが誤動作する原因になることはない。
【００３７】フロントガラス１の外側面に付着した雨滴
Ｗを検出する光がガラス基板５内で少なくとも２回以上
全反射するようにすれば、フロントガラス１のう室内側
面に発光手段６及び受光手段７に対向して発光手段６及
び受光手段７を覆うための遮光板１０，１１を設けるス
ペースを十分確保することができる。更に、遮光板１
０，１１によって、外部からレインセンサ３を構成する
発光手段６や受光手段７などの部品が見えなくなるの
で、見栄えが良くなる。
Ｗを検出する光がガラス基板５内で少なくとも２回以上
全反射するようにすれば、フロントガラス１のう室内側
面に発光手段６及び受光手段７に対向して発光手段６及
び受光手段７を覆うための遮光板１０，１１を設けるス
ペースを十分確保することができる。更に、遮光板１
０，１１によって、外部からレインセンサ３を構成する
発光手段６や受光手段７などの部品が見えなくなるの
で、見栄えが良くなる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る発明
によれば、発光手段及び受光手段に対向する透明基板の
他面側に遮光部材を設けたので、発光手段から透明基板
を透過して直接外部に光が漏れるのを防止でき、また外
部光が直接受光手段に侵入するのを防止できる。更に、
遮光部材を設けたので、外部からセンサ装置を構成する
発光手段や受光手段などの部品が見えなくなるので、見
栄えが良くなる。
によれば、発光手段及び受光手段に対向する透明基板の
他面側に遮光部材を設けたので、発光手段から透明基板
を透過して直接外部に光が漏れるのを防止でき、また外
部光が直接受光手段に侵入するのを防止できる。更に、
遮光部材を設けたので、外部からセンサ装置を構成する
発光手段や受光手段などの部品が見えなくなるので、見
栄えが良くなる。
【００３９】請求項２に係る発明によれば、透明基板の
一面側に付着した液体を検出する光がガラス基板内で少
なくとも２回以上全反射するので、透明基板の他面側に
発光手段及び受光手段に対向して発光手段及び受光手段
を覆うための遮光部材を設けるスペースを十分確保する
ことができる。
一面側に付着した液体を検出する光がガラス基板内で少
なくとも２回以上全反射するので、透明基板の他面側に
発光手段及び受光手段に対向して発光手段及び受光手段
を覆うための遮光部材を設けるスペースを十分確保する
ことができる。
【図１】本発明に係る透明基板の水滴検出装置を適用し
た自動車前部の斜視図
た自動車前部の斜視図
【図２】本発明に係る透明基板の水滴検出装置の構成図
【図３】回折格子の作用説明図
１…フロントガラス（透明基板）、３…レインセンサ
（センサ装置）、４…接着剤、５…ガラス基板、６…発
光手段、７…受光手段、８，９…回折格子、１０，１１
…遮光板（遮光部材）、１２，１３…空隙。
（センサ装置）、４…接着剤、５…ガラス基板、６…発
光手段、７…受光手段、８，９…回折格子、１０，１１
…遮光板（遮光部材）、１２，１３…空隙。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今西 秀樹 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 反射光量の変化で透明基板の一面側に液
体が付着したことを検出する機能を備えた透明基板であ
って、前記透明基板の他面側に透明基板内に光を導く発
光手段と前記透明基板内において反射した光を検出する
受光手段を備えたセンサ装置を取り付けると共に、前記
発光手段及び受光手段に対向する前記透明基板の他面側
に夫々遮光部材を設け、一方の遮光部材は空気と前記透
明基板の界面で全反射が始まる臨界角未満の入射角によ
って前記発光手段から出射する光を遮蔽し、他方の遮光
部材は前記受光手段に入射する外部光を遮蔽することを
特徴とする液体検出機能を備えた透明基板。 - 【請求項２】 前記臨界角未満の入射角で前記発光手段
から出射する光は、前記センサ装置を構成するガラス基
板内で少なくとも２回以上全反射し、前記透明基板内を
全反射した光は、前記ガラス基板内で少なくとも２回以
上全反射した後に前記受光手段に入射する請求項１記載
の液体検出機能を備えた透明基板。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9313678A JPH11148899A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 透明基板の水滴検出装置 |
| KR1019980048306A KR19990045209A (ko) | 1997-11-14 | 1998-11-12 | 투명기판의 물방울 검출장치 |
| EP98309326A EP0916558A2 (en) | 1997-11-14 | 1998-11-13 | Water detection device for a transparent substrate |
| US09/191,188 US5998782A (en) | 1997-11-14 | 1998-11-13 | Water drop detector on transparent substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9313678A JPH11148899A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 透明基板の水滴検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11148899A true JPH11148899A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18044199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9313678A Pending JPH11148899A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 透明基板の水滴検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5998782A (ja) |
| EP (1) | EP0916558A2 (ja) |
| JP (1) | JPH11148899A (ja) |
| KR (1) | KR19990045209A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004511757A (ja) * | 2000-07-19 | 2004-04-15 | ザ ゲイツ コーポレイション | 光学降雨センサ |
| JP2005512048A (ja) * | 2001-11-27 | 2005-04-28 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 特に自動車に用いられるレインセンサ |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0947402A3 (en) * | 1998-04-03 | 1999-12-01 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Water detection sensor |
| US6956230B1 (en) * | 1999-09-17 | 2005-10-18 | California Institute Of Technology | Integrated particles sensor formed on single substrate using fringes formed by diffractive elements |
| US6919961B2 (en) * | 2000-05-12 | 2005-07-19 | Niles Co., Ltd. | Adhering substance detector and controller using the same |
| WO2003012408A1 (en) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Optical condensation sensor and controller employing the same |
| JP2003054621A (ja) | 2001-08-06 | 2003-02-26 | Hosokawa Yoko Co Ltd | 包材及び包装容器 |
| DE10147447A1 (de) * | 2001-09-26 | 2003-04-17 | Bosch Gmbh Robert | Holographischer Sensor, insbesondere zur Erkennung von Feuchtigkeit auf einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs |
| JP4570954B2 (ja) * | 2002-06-21 | 2010-10-27 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 基板検出の為の角度付きセンサ |
| DE10352235A1 (de) | 2003-11-08 | 2005-06-09 | Robert Bosch Gmbh | Regensensor für Glasscheiben, insbesondere für Frontscheiben von Kraftfahrzeugen |
| DE102004007957A1 (de) * | 2004-02-18 | 2005-09-22 | Leopold Kostal Gmbh & Co Kg | Optoelektronische Sensoreinrichtung |
| US7122784B2 (en) * | 2005-01-20 | 2006-10-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Stabilizer that compensates for a gap between a vehicle windshield and a section of a moisture sensor attached thereto |
| US7605361B2 (en) * | 2007-07-09 | 2009-10-20 | Denso Corporation | Fuel property detection device |
| WO2011027291A1 (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Sensor cartridge with dissolvable cover layer |
| DE102010028347A1 (de) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Robert Bosch Gmbh | Sensoranordnung an einem Kraftfahrzeug |
| JP5761143B2 (ja) * | 2011-11-02 | 2015-08-12 | 株式会社リコー | 撮像ユニット、撮像ユニットを搭載した車両 |
| CN103376243B (zh) * | 2012-04-18 | 2015-10-28 | 原相科技股份有限公司 | 雨刷控制装置、光学雨滴检测装置及其检测方法 |
| EP2738544B1 (en) | 2012-11-30 | 2016-09-28 | Nxp B.V. | Fouling layer detection on an environmental sensor |
| US9409549B2 (en) * | 2013-09-25 | 2016-08-09 | Ford Global Technologies, Llc | Autonomous vehicle window clearing |
| DE102016211823A1 (de) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | Robert Bosch Gmbh | Umlenkeinheit zum Umlenken von Licht an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, Windschutzscheibe, Head-up-Display-System und Sensorsystem |
| CN109752379B (zh) * | 2017-11-08 | 2022-06-21 | 广州极飞科技股份有限公司 | 光学器件及其检测方法、摄像装置、飞行装置 |
| CN109916859A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-21 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种用于起雾识别的玻璃及起雾检测装置 |
| WO2020097758A1 (zh) * | 2018-11-12 | 2020-05-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板、显示面板、显示装置和阵列基板的制造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0267945A (ja) | 1988-09-01 | 1990-03-07 | Honda Motor Co Ltd | ウインドガラスの水滴検出装置 |
| US5391891A (en) * | 1990-02-28 | 1995-02-21 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Moisture sensing device |
| WO1992018848A1 (en) * | 1991-04-23 | 1992-10-29 | Introlab Pty. Limited | A moisture sensor |
| WO1994027262A1 (en) * | 1993-05-07 | 1994-11-24 | Hegyi Dennis J | Multi-fonction light sensor for vehicle |
| DE4318114C2 (de) * | 1993-06-01 | 1998-07-16 | Kostal Leopold Gmbh & Co Kg | Sensoreinrichtung |
| DE4406398A1 (de) * | 1994-02-26 | 1995-08-31 | Bosch Gmbh Robert | Regensensor |
| US5661303A (en) * | 1996-05-24 | 1997-08-26 | Libbey-Owens-Ford Co. | Compact moisture sensor with collimator lenses and prismatic coupler |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP9313678A patent/JPH11148899A/ja active Pending
-
1998
- 1998-11-12 KR KR1019980048306A patent/KR19990045209A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-11-13 EP EP98309326A patent/EP0916558A2/en not_active Withdrawn
- 1998-11-13 US US09/191,188 patent/US5998782A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004511757A (ja) * | 2000-07-19 | 2004-04-15 | ザ ゲイツ コーポレイション | 光学降雨センサ |
| JP2005512048A (ja) * | 2001-11-27 | 2005-04-28 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 特に自動車に用いられるレインセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990045209A (ko) | 1999-06-25 |
| EP0916558A2 (en) | 1999-05-19 |
| US5998782A (en) | 1999-12-07 |
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