JPH1123457A - 光電式センサ装置 - Google Patents

光電式センサ装置

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JPH1123457A
JPH1123457A JP10088808A JP8880898A JPH1123457A JP H1123457 A JPH1123457 A JP H1123457A JP 10088808 A JP10088808 A JP 10088808A JP 8880898 A JP8880898 A JP 8880898A JP H1123457 A JPH1123457 A JP H1123457A
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JP
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light
sensor device
light guide
recess
glass
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JP10088808A
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Detlef Dr Kerkmann
デトレーフ・ケルマン
Berthold Esders
ベルトホルト・エスダース
Ralf Boebel
ラルフ・ベーベル
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Leopold Kostal GmbH and Co KG
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Leopold Kostal GmbH and Co KG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明な自動車ガラスの外側表面上の降水を
検出するための光電式センサ装置の光学部品を減らし、
センサ装置の構造長さを短縮し、そして光学特性を改善
する。 【解決手段】 光線ガイド１の後側表面７側に形成され
た、送光器１３と受光器１４を収容するための凹部８，
８１が、光線ガイドに設けられている。送光器から出
て、凹部に付属する光線入射面９を経て光線ガイドに入
射する発散光束が、付属する側面５の鏡範囲で反射して
平行となり、約４５°の角度でガラス４内に達し、ガラ
スの外側表面４１で反射した光束が外側の側面６の鏡範
囲６２で再び反射して収斂し、他の凹部に付属する出射
面１０を経て受光器に供給されるように、少なくとも部
分的に鏡面化された対向する光線ガイドの２つの側面
５，６が形成され、かつそれぞれ凹部の方に向いてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ほぼ直方体状の光
線ガイドの前側表面がガラスの内側表面に結合され、送
光器と受光器がこの光線ガイドに付設され、かつ板状の
基板に設けられ、この基板がガラスと反対側の光線ガイ
ドの後側表面の範囲においてガラスの内側表面に対して
平行に延びている、透明な自動車ガラスの外側表面上の
降水を検出するための光電式センサ装置、すなわち雨滴
センサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光線ガイド内で平行光束が案内される。
この光束は自動車ガラス、通称は自動車のフロントガラ
スの外側表面で全反射する。反射割合はガラスの湿りに
よって左右されるので、適当に評価することによりガラ
スの湿潤度を検出することができる。平行光束を形成お
よび処理するために、送光器の平行化部分と受光器の集
束化（焦点合わせ）部分が必要である。平行化部分と集
束化部分は、光線ガイドに加えてかなりの構造長さを必
要とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、光学
部品を減らし、センサ装置の構造長さを短縮し、そして
光学特性を改善することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は、送光器と受
光器を収容するための凹部が光線ガイドに設けられ、こ
の凹部が光線ガイドの後側表面に形成され、送光器から
出て、凹部に付属する光線入射面を経て光線ガイドに入
射する発散光束が、付属する側面の鏡範囲で反射して平
行となり、約４５°の角度でガラス内に達し、ガラスの
外側表面で反射した光束が他の側面の鏡範囲で再び反射
して収斂し、他の凹部に付属する出射面を経て受光器に
供給されるように、少なくとも部分的に鏡面化された、
光線ガイドの対向する２つの側面が形成され、かつそれ
ぞれ凹部の方に向いていることによって解決される。
【０００５】本発明は技術水準と異なり、平行光束の発
生および集束が光線ガイド内で行われる。送光器、特に
赤外線送光器の発散光束は、光線ガイドに直接入射す
る。光線ガイドから出る収斂する光束は、受光器、特に
赤外線受光器で焦点を合わせられる。それによって、特
別な平行化部品と焦点合わせ部品が不要である。センサ
装置の寸法は大幅に小さくなる。これは装置のコンパク
ト化を可能にする。
【０００６】申し分のない光学的構造は、両側面の鏡範
囲が放物線状に形成されていることによって達成され
る。光線路は、放物線状の鏡範囲がそれぞれ、光線ガイ
ドの前側表面からこの前側表面に対して垂直に延びる側
面の区間に接続し、かつガラスの内側表面に対して平行
に延びる光線ガイドの後側表面まで達していることによ
ってコンパクト化可能である。
【０００７】各々の凹部内にある入射面または出射面が
それぞれ、光線ガイドの前側表面に対して垂直に向いて
いることにより、光線ガイド内での光線路の所望の配置
が達成される。送光器の放射面または受光器の受光面
が、各々の凹部に付属する入射面または出射面の方へ直
接向いていることにより、光線ガイドに対する送光器と
受光器のコンパクトな結合が達成される。
【０００８】送光器の放射面または受光器の受光面がそ
れぞれ、各凹部の鏡面化された底領域の方に向いてお
り、この底領域が放射面または受光面に対して４５°の
角度をなし、かつそれぞれの凹部に付属する入射面また
は出射面に対して４５°の角度をなしていることによ
り、送光器と受光器の放射面を平行に向けることができ
る。
【０００９】送光器と受光器がＳＭＤ部品として形成さ
れ、凹部に調和して基板に設けられているかあるいはこ
の凹部に対応して基板に配置されていることにより、回
路構造がコンパクト化される。基板が金属で覆った印刷
回路基板として形成されていることにより、電子構造体
の合理的な技術が確保される。
【００１０】印刷回路基板が付設の構成要素によって光
線ガイドに形状補完的なまたは摩擦連結的に保持されて
いることにより、コンパクトな配向が保証される。光線
ガイドの前側表面の中央範囲が鏡面化されていることに
より、自動車ガラスの外側表面で何度も反射することに
よって高感度が達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図に基づいて実施の形態を説明す
る。図１の光線ガイド１は、ほぼ平らな前側表面２また
は結合面を備えている。この表面は光学的に透明な層
３、例えば接着層によって、自動車ガラス４、例えば自
動車のフロントガラスの内側表面４２に連結されてい
る。ガラス４の外側表面４１は雨のときに濡れる。湿潤
度が測定される。
【００１２】光線ガイド１の前側表面には、ほぼ垂直に
向いた側面５，６が接続している。この側面はそれぞ
れ、鏡面化されていない、すなわち光を反射しない側面
区間５１，６１と、鏡面範囲５２，６２を備えている。
鏡面５２，６２は集束するようにおよび放物線状に形成
されている。これについては詳しく後述する。結合面ま
たは前側表面２に対して平行な光線ガイド１の後側表面
７には、互いに鏡像対称的に形成された２つの凹部８，
８１が設けられている。この凹部はほぼ台形の横断面を
有する。後側表面７に対して垂直なそれぞれ１つの入射
面９または出射面１０と、後側表面７に対して約４５度
傾斜している鏡面としてのそれぞれ１つの底領域１１が
設けられている。
【００１３】基板１２、例えば金属で覆った印刷回路基
板は、送光器１３として赤外線用ＳＭＤ送光ダイオード
を収容し、受光器１４として赤外線用ＳＭＤ受光ダイオ
ードを収容している。このＳＭＤ送光ダイオード１３と
ＳＭＤ受光ダイオード１４は印刷回路基板１２に直接的
に一体化されている。光学的な作用は次の通りである。
送光器すなわち、送光ダイオード１３は、発散光束を送
光する。送光器１３の放射面は凹部８の底領域または鏡
面１１に向けられ、鏡面１１で反射した後、入射面９に
入射する。放物線状の鏡面６２は平行光束を発生する。
この平行光束は結合面２を通って４５度の角度でフロン
トガラス４に入る。
【００１４】ガラス４の外側表面で全反射が行われる。
反射割合はガラスが雨で濡れると、湿潤度に応じて変化
する。反射した光束は放物線状の鏡面６２で収斂する光
束に変換される。この収斂した光束は出射面１０を通っ
て底領域すなわち鏡面１１に達し、受光器すなわち受光
ダイオード１４の受光面に集束する。図２は、結合面２
の中央領域１５に鏡面を配置または形成することによ
り、ガラス４の外側表面４１で何度も反射を行う光線ガ
イドを示している。この光線ガイドのその他の構造およ
び機能は図１の光線ガイドに一致している。
【図面の簡単な説明】
【図１】センサ装置の断面図である。
【図２】変形されたセンサ装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 光線ガイド ２ 光線ガイドの前側表面 ３ 透明層 ４ ガラス ５，６ 光線ガイドの鏡面化された側
面 ７ 光線ガイドの後側表面 ８，８１ 凹部 ９ 入射面 １０ 出射面 １１ 底領域 １２ 基板 １３ 送光器 １４ 受光器 １５ 光線ガイドの前側表面の中央
範囲 ４２ ガラスの内側表面 ５１，６１ 側面の区間 ５２，６２ 側面の鏡範囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デトレーフ・ケルマン ドイツ連邦共和国、58769 ナッハロット、 エルレンウエーク、１ (72)発明者 ベルトホルト・エスダース ドイツ連邦共和国、58769 シャルクスミ ユーレ、アイヒエンウアルト、３ (72)発明者 ラルフ・ベーベル ドイツ連邦共和国、44269 ドルトムント、 オストキルヒストラーセ、99

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ほぼ直方体状の光線ガイドの前側表面が
    ガラスの内側表面に結合され、送光器と受光器がこの光
    線ガイドに付設され、かつ板状の基板に設けられ、この
    基板がガラスと反対側の光線ガイドの後側表面の範囲に
    おいてガラスの内側表面に対して平行に延びている、透
    明な自動車ガラスの外側表面上の降水を検出するための
    光電式センサ装置において、送光器（１３）と受光器
    （１４）を収容するための凹部（８，８１）が光線ガイ
    ドに設けられ、この凹部が光線ガイド（１）の後側表面
    （７）に形成され、送光器（１３）から出て、凹部
    （８）に付属する光線入射面（９）を経て光線ガイド
    （１）に入射する発散光束が、付属する側面（５）の鏡
    範囲で反射して平行となり、約４５°の角度でガラス
    （４）内に達し、ガラスの外側表面（４１）で反射した
    光束が他の側面（６）の鏡範囲（６２）で再び反射して
    収斂し、他の凹部（８１）に付属する出射面（１０）を
    経て受光器に供給されるように、少なくとも部分的に鏡
    面化された、光線ガイド（１）の対向する２つの側面
    （５，６）が形成され、かつそれぞれ凹部（８，８１）
    の方に向いていることを特徴とする光電式センサ装置。
  2. 【請求項２】 両側面（５，６）の鏡範囲（５２，６
    ２）が放物線状に形成されていることを特徴とする請求
    項１記載のセンサ装置。
  3. 【請求項３】 放物線状の鏡範囲（５２，６２）がそれ
    ぞれ、光線ガイド（１）の前側表面（２）からこの前側
    表面に対して垂直に延びる側面（５，６）の部分（５
    １，６１）に接続し、かつガラス（４）の内側表面（４
    ２）に対して平行に延びる光線ガイド（１）の後側表面
    （７）まで達していることを特徴とする請求項１または
    ２記載のセンサ装置。
  4. 【請求項４】 各々の凹部（８，８１）内にある入射面
    （９）または出射面（１０）がそれぞれ、光線ガイド
    （１）の前側表面（２）に対して垂直に向いていること
    を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のセン
    サ装置。
  5. 【請求項５】 送光器（１３）の放射面または受光器
    （１４）の受光面が、各々の凹部（８，８１）に付属す
    る入射面（９）または出射面（１０）の方へ直接向いて
    いることを特徴とする請求項４記載のセンサ装置。
  6. 【請求項６】 送光器（１３）の放射面または受光器
    （１４）の受光面がそれぞれ、各凹部の鏡面化された底
    領域（１１）の方に向いており、この底領域が放射面ま
    たは受光面に対して４５°の角度をなし、かつそれぞれ
    の凹部に付属する入射面（９）または出射面（１０）に
    対して４５°の角度をなしていることを特徴とする請求
    項４または５記載の載のセンサ装置。
  7. 【請求項７】 送光器（１３）と受光器（１４）がＳＭ
    Ｄ部品として形成され、凹部（８，８１）に調和して基
    板（１２）に設けられているかあるいはこの凹部に対応
    して基板に配置されていることを特徴とする請求項１〜
    ６のいずれか一つに記載のセンサ装置。
  8. 【請求項８】 基板（１２）が金属で覆った印刷回路基
    板として形成されていることを特徴とする請求項７記載
    のセンサ装置。
  9. 【請求項９】 印刷回路基板が付設の構成要素によって
    光線ガイド（１）に形状補完的なまたは摩擦連結的に保
    持されていることを特徴とする請求項８記載のセンサ装
    置。
  10. 【請求項１０】 光線ガイド（１）の前側表面（２）の
    中央範囲（１５）が鏡面化されていることを特徴とする
    請求項１〜９のいずれか一つに記載のセンサ装置。
JP10088808A 1997-04-04 1998-04-01 光電式センサ装置 Withdrawn JPH1123457A (ja)

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DE19713910A DE19713910C1 (de) 1997-04-04 1997-04-04 Optoelektronische Sensoreinrichtung
DE19713910:8 1997-04-04

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ID=7825431

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EP (1) EP0869044B1 (ja)
JP (1) JPH1123457A (ja)
DE (2) DE19713910C1 (ja)
ES (1) ES2227738T3 (ja)

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