KR19990045497A - 부착물 검출센서를 구비한 투명기판 - Google Patents

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KR19990045497A
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슈헤이 다나카
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마쯔무라 미노루
닛본 이따 가라스 가부시끼가이샤
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Abstract

검출용 빛의 반사광량의 변화로 투명기판(2)의 일면측에 부착된 물방울(W)을 검출하는 물방울 검출센서를 구비한 투명기판으로서, 물방울 검출센서는, 검출용 빛을 투명기판(2)에 입사하는 발광수단(7)과 검출용 빛중에서 투명기판(2)내를 전반사한 빛을 검출하는 수광수단(8)을 구비하는 동시에, 투명기판(2)의 굴절률과 대략 등가인 굴절률을 갖는 접착부재(6)에 의해 투명기판(2)의 타면측에 고착되었다.

Description

부착물 검출센서를 구비한 투명기판
본 발명은, 발광소자와 수광소자를 사용하여 자동차용 윈드실드(windshield) 또는 자동차용 도어 미러 등의 투명기판의 표면측에 물방울 등의 부착물이 부착된 것을 검출하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판에 관한 것이다.
자동차의 앞유리에 빗방울이 부착된 것을 검지하여 와이퍼를 자동적으로 동작시키는 시도가 종래로부터 실행되고 있고, 이러한 검지기능을 구비한 기판으로서 도 5에 나타낸 구조의 것이 있다.
즉, 유리판 등의 투명기판(100)의 표면에 프리즘(101, 102)을 접착시키고, 프리즘(101)을 통하여 광원(103)으로부터의 빛을 전반사하는 각도로 투명기판(100)내에 도입한다. 그리고, 물 등의 액체가 투명기판(100)의 표면에 존재할 때, 전반사가 일어나지 않도록 입사각도를 설정해 두면, 유리표면의 전반사점에 있어서의 액체의 유무에 따라 전반사의 광량이 변화하기 때문에, 이 변화량을 수광소자(104) 등에 의해 검지함으로써 액체의 존재를 알 수 있다는 것이다.
그리고, 일본국 공개특허공고 소60-216245호 공보에는, 상기의 검지방식과 같이, 광원으로부터의 빛을 유리판면에서 전반사시키고, 이것을 프리즘을 통하여 수광소자에 입사(入射)시킨 경우에는, 검지 감도가 양호하지 않기 때문에 유리면에 물방울이 부착되었을 때만 해당 물방울로부터의 반사광을 수광소자에 입사하도록 프리즘의 각도를 설정한 내용이 개시되어 있다.
또한, 일본국 공개특허공고 소62-163949호 공보에는, 2개의 광원을 준비하여, 한쪽 광원으로부터의 광속(光束)의 검출면에 있어서의 입사각을 전반사의 임계각 이상으로 하고, 다른쪽 광원으로부터의 광속의 검출면에 있어서의 입사각을 전반사의 임계각 이하로 하여, 물 이외의 부착물과의 식별이 가능하도록 한 구성이 개시되어 있다.
게다가, 일본국 공개특허공고 평8-261974호 공보에는, 유리판의 내부에 빗살모양의 투명전극을 배치하여, 유리판 표면에 물방울이 부착됨으로써 생기는 빗살모양의 투명전극 사이의 정전용량의 변화를 검출하고, 이것에 따라 창의 개폐 또는 히터의 제어를 행하도록 한 구성이 개시되어 있다.
또한, 일본국 공개특허공고 평6-509652호 공보에는, 윈드실드의 외측 표면의 물방울을 검지하고, 물방울에 대응하여 윈드실드용 와이퍼의 동작을 제어하기 위해서, 윈드실드의 내측 표면에 프리즘 등으로 이루어진 감지유니트를 2개의 접착면을 구비한 중간층에서 접착시킨 구성이 개시되어 있다.
종래의 광학식 검지기능을 구비한 투명기판에 있어서는, 유리중에 전반사광을 도입하기 위해서 프리즘이 필수요건인 동시에, 이 프리즘을 유리면에 밀착시킬 필요가 있어 부착 작업이 번거로웠다. 특히, 자동차의 윈드실드 유리 등은 만곡한 디자인이 다수 채용되고 있어, 밀착시키는 것이 곤란하다.
또한, 프리즘과 유리표면과의 계면에서의 불필요한 반사를 피하기 위해서, 굴절률을 가능한 한 근접시킬 필요가 있다(굴절률 매칭(matching )). 따라서, 매칭층을 설치하는 것도 생각할 수 있으나, 공정이 증가하여 비용면에서 불리하게 된다.
한편, 일본국 공개특허공고 평8-261974호 공보와 같이, 전극 사이의 전기저항의 변화 및 전기용량의 변화 등을 검지하여 행하는 방식은, 내구성 및 감도의 면에서 광학식보다 열등하고, 특히, 자동차용의 자동차 앞유리에 있어서는, 운전자 또는 동승자의 시인성(視認性)에 따른 신호인 것이 중요하여, 광학식 센서가 바람직하다.
상기의 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 따른 부착물 검출센서를 구비한 투명기판은, 검출용 빛의 반사광량의 변화로 투명기판의 일면측에 부착된 부착물을 검출하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판으로서, 상기 부착물 검출센서는, 상기 검출용 빛을 상기 투명기판에 입사하는 발광수단과 상기 검출용 빛중에서 상기 투명기판내를 전반사한 빛을 검출하는 수광수단을 구비하는 동시에, 상기 유리기판의 굴절률과 대략 등가인 굴절률을 갖는 접착부재에 의해 상기 투명기판의 타면측에 고착된 것이다.
이와 같이, 프리즘이 불필요해져 구조가 간단하고, 불연속 빛의 반사점이 아니라, 반사점의 집합인 연속된 선이 검출면으로 되어 부착물을 검출하기 때문에, 검출면이 불연속 반사점에 비하여 커져 검출 정확도가 향상된다.
또한, 상기 발광수단과 대향하는 상기 투명기판의 타면측에 공기와 상기 투명기판의 계면에서 전반사가 시작되는 임계각 미만의 입사각으로 상기 발광수단으로부터 출사(出射)하는 빛을 차폐하는 차폐부를 설치할 수도 있다.
이와 같이, 발광수단과 대향하는 투명기판의 타면측에 공기와 투명기판의 계면에서 전반사가 시작되는 임계각 미만의 입사각으로 발광수단으로부터 출사하는 빛을 차폐하는 차폐부를 설치했기 때문에, 발광수단으로부터 출사하는 빛의 일부가 외부로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 수광수단과 대향하는 상기 투명기판의 타면측에 외측으로부터 상기 투명기판을 통과하여 상기 수광수단에 직접 침입하는 외부광을 차폐하는 차폐부를 설치한 것이다.
이와 같이, 수광수단과 대향하는 투명기판의 타면측에 외측으로부터 투명기판을 통과하여 수광수단에 직접 침입하는 외부광을 차폐하는 차폐부를 설치했기 때문에, 불필요한 외부광이 수광수단에 침입하는 것을 방지하여, 부착물 검출센서를 안정적으로 작동시킬 수 있다.
또한, 상기 부착물 검출센서를 고착시킨 상기 접착부재를 덮는 차광부재를 설치하는 것도 가능하다.
이와 같이, 부착물 검출센서를 고착시킨 접착부재를 덮는 차광부재를 설치했기 때문에, 발광수단으로부터 불필요한 방향으로 빛이 새어나가는 것을 방지하며, 외부광 등이 직접 수광수단으로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광수단으로부터 새어나가는 빛이 직접 수광수단으로 들어가지는 않는다.
또한, 상기 차광부재의 상기 접착부재와의 접촉면에 반사성능을 부여할 수도 있다.
이와 같이, 차광부재의 접착부재와의 접촉면에 반사성능을 부여했기 때문에, 발광수단으로부터 후방으로 출사된 빛을 투명기판의 방향으로 진행시켜 검출용 빛으로서 이용할 수 있어, 빛의 효과적인 이용이 도모된다.
또한, 상기 차광부재의 상기 접착부재와의 접촉면을 오목거울면으로 할 수 있다.
이와 같이, 차광부재의 접착부재와의 접촉면을 오목거울면으로 했기 때문에, 발광수단으로부터 후방으로 출사된 빛을 모아 투명기판의 방향으로 진행시켜 검출용 빛으로서 이용할 수 있어, 빛의 효과적인 이용이 도모된다.
또한, 상기 발광수단을 1개만 상기 투명기판에 설치하고, 상기 수광수단을 상기 발광수단 주위의 상기 투명기판에 다수 설치할 수도 있다.
이와 같이, 발광수단을 1개만 투명기판에 설치하고, 수광수단을 발광수단 주위의 투명기판에 다수 설치하기 때문에, 반사점의 집합인 연속된 선을 다수로 하여 검출하고, 따라서, 검출면이 불연속 반사점에 비하여 더욱 커져 검출 정확도가 현저하게 향상된다.
게다가, 본 발명에 따른 부착물 검출센서를 구비한 투명기판은, 검출용 빛의 반사광량의 변화로 투명기판의 일면측에 부착된 부착물을 검출하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판으로서, 상기 부착물 검출센서는, 상기 검출용 빛을 광섬유에 의해 발광수단으로부터 상기 투명기판에 입사하도록 유도하는 동시에, 상기 검출용 빛중에서 상기 투명기판내를 전반사하여 상기 투명기판으로부터 출사하는 빛을 광섬유에 의해 수광수단으로 유도하는 것도 가능하다.
이와 같이, 광섬유로 검출용 빛을 처리함으로써, 투명기판에 있어서의 물방울 검출장치의 설치 공간을 삭감할 수 있으며, 투명기판내로 검출용 빛을 유도하는 방법의 자유도를 증가시킬 수 있다. 또한, 발광수단 및 수광수단 또는 각종 처리회로 등을 환경조건이 보다 양호한 장소에 설치할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부착물 검출센서를 구비한 투명기판을 도어 미러에 적용한 자동차의 사시도.
도 2는 도어 미러의 물방울 검출장치의 구성설명도.
도 3은 발광수단 및 수광수단의 구성도.
도 4는 1개의 발광수단과 다수의 수광수단을 구비한 도어 미러의 물방울 검출장치의 설명도.
도 5는 종래의 물방울 검출장치의 구성도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 도어 미러 2 : 미러용 유리판
3 : 반사금속막 6 : 접착부재
7 : 발광수단 8 : 수광수단
9, 10 : 차광부재 21, 22 : 차폐부
W : 물방울
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부도면에 의거하여 설명한다.
본 발명에 따른 부착물 검출센서를 구비한 투명기판은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 도어 미러(1)의 물방울 검출장치에 적용할 수 있다.
도어 미러(1)의 물방울 검출장치는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 미러용 유리판(2)의 내측면에서 반사금속막(3)을 고착시키지 않은 노출부분(4, 5)을 소정의 간격을 두어 형성하고, 그의 한쪽 노출부분(4)에는, 접착부재(6)에 매설하도록 하여 발광수단(7)을 고정시키고, 다른쪽 노출부분(5)에는, 접착부재(6)에 매설하도록 하여 수광수단(8)을 고정시키고 있다.
접착부재(6)로서는, 에폭시 접착부재 또는 자외선 경화성의 에폭시 접착부재 등과 같이, 미러용 유리판(2)의 굴절률(1.48)과 거의 같은 굴절률을 갖는 것을 선정했다.
발광수단(7)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 발광다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD) 등의 발광소자(11)와, 발광소자(11)로부터 소정 주파수로 변조된 빛을 출력시키는 구동회로(12)와, 발광소자(11)의 출력 레벨을 모니터하는 포토 다이오드(PD) 등의 수광소자(13)와, 수광소자(13)의 출력신호로부터 변조성분에 대응하는 신호를 출력하여 구동회로(12)로 피드백하는 검출회로(14) 등으로 이루어진다. 구동회로(12)에서는, 검출회로(14)의 출력신호가 원하는 출력 레벨을 유지하도록, 발광소자(11)로 흐르는 구동전류를 제어하고 있다.
수광수단(8)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, PD 등의 수광소자(15)와, 수광소자(15)의 출력신호로부터 발광소자(11)의 구동회로(12)에 따른 변조성분에 대응하는 신호를 출력하는 검출회로(16)와, 검출회로(16)의 출력신호를 증폭시키는 증폭회로(17)로 이루어진다. 증폭회로(17)의 출력신호는, 도어 미러의 흐려짐 방지용 히터의 히터구동부(20)로 입력되어 히터의 온(on)·오프(off) 제어에 사용된다.
또한, 발광수단(7)을 발광소자(11)만으로, 또는 발광소자(11)와 모니터용 수광소자(13)로 구성하고, 구동회로(12) 또는 검출회로(14) 등을 별도의 장소에 배치할 수도 있다. 또한, 수광수단(8)을 수광소자(15)만으로 구성하고, 검출회로(16) 또는 증폭회로(17) 등을 별도의 장소에 배치할 수도 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 발광수단(7)으로부터 출사하는 빛중에서 미러용 유리판(2)과 공기와의 계면에서 전반사되어 검출용 빛으로서 작용하는 빛(소정 입사각 이상의 빛) 이외는, 가능한 한 미러용 유리판(2)의 방향으로 진행하지 않도록 하기 위해서, 발광수단(7)을 고착시키는 위치는, 노출부분(4)의 중앙으로부터 약간 옮겨 반사금속막(3)이 발광수단(7)의 발광부를 덮도록 설정하고 있다.
따라서, 발광수단(7)의 발광부를 덮는 반사금속막(3)은 차폐부(21)로서 작용하기 때문에, 소정의 입사각에 미치지 못하는 빛이 미러용 유리판(2)을 통과하여 외부로 나가는 것을 방지할 수 있다.
한편, 수광수단(8)을 고착시키는 위치는, 발광수단(7)의 고착위치와 대칭의 관계에 있고, 발광수단(7)과 동일하게 노출부분(5)의 중앙으로부터 약간 옮겨 반사금속막(3)이 수광수단(8)의 수광부를 덮도록 설정하고 있다.
따라서, 미러용 유리판(2)과 공기와의 계면에서 전반사되어 검출용 빛으로서 작용하는 빛만이 노출부분(5)을 통과하여 수광수단(8)에 입사하며, 수광수단(8)의 수광부를 덮는 반사금속막(3)은 차폐부(22)로서 작용하기 때문에, 외부광이 수광수단(8)으로 직접 침입하지는 않는다.
또한, 발광수단(7)을 고착시키는 위치는, 발광수단(7)의 중심출사방향이 미러용 유리판(2)과 공기와의 계면에서 전반사되는 최소입사각에 일치하도록 설정할 수도 있다. 이 경우, 미러용 유리판(2)과 공기와의 계면에서 전반사되지 않는 방향으로 출사하는 빛은, 상술한 바와 같이 발광수단(7)을 고착시키는 위치를 노출부분(4)의 중앙으로부터 약간 옮김으로써 반사금속막(3)으로 차단할 수도 있다.
또한, 미러용 유리판(2)과 같은 반사금속막(3)이 존재하지 않는, 예를 들어, 자동차의 앞유리에 본 발명을 적용할 경우에는, 도 2에 나타낸 바와 같은 차폐부(21, 22)로서 작용하는 반사금속막(3)을 대신하는 차폐부를, 발광수단(7)의 발광부 및 수광수단(8)의 수광부에 대향하는 자동차 앞유리의 내측면에 각각 설치하는 것이 좋다.
이와 같이, 차폐부(21)를 설치함으로써, 공기와 미러용 유리판(2)의 계면에서 전반사가 시작되는 임계각 미만의 입사각으로 발광수단(7)으로부터 출사된 빛이 외부로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 차폐부(22)를 설치함으로써, 외측으로부터 미러용 유리판(2)을 통과하여 수광수단(8)에 직접 침입하는 외부광을 차단할 수 있다.
따라서, 도어 미러(1)의 물방울 검출장치를 안정적으로 작동시킬 수 있다.
게다가, 발광수단(7)에 대향하는 차폐부(21)의 면에 반사성능을 부여하면, 발광수단(7)으로부터 임계각 미만의 입사각으로 출사된 빛도 차폐부(21) 또는 차광부재(9) 등에서 반사되어 미러용 유리판(2)내를 전파하기 때문에 검출용 빛으로서 효과적으로 이용할 수 있다.
또한, 발광수단(7) 및 수광수단(8)을 노출부분(4, 5)에 고정시키기 위해서 마련한 접착부재(6)를 덮는 차광부재(9, 10)가 설치되어 있다.
차광부재(9, 10)는 접착부재(6)를 광학적으로 차폐하기 위한 수지로서, 한쪽 차광부재(9)는 발광수단(7)으로부터 불필요한 방향으로 빛이 새어나가는 것을 방지하는 역할을 수행하고, 다른쪽 차광부재(10)는 외부광 등이 직접 수광수단(8)으로 들어가는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
따라서, 발광수단(7)으로부터 새어나가는 빛이 직접 수광수단(8)으로 들어가지는 않는다.
또한, 차광부재(9, 10)의 접착부재(6)와의 접촉면, 즉, 발광수단(7) 및 수광수단(8)에 대향하는 차광부재(9, 10)의 면에 반사성능을 부여하는 것이 좋다.
또한, 차광부재(9, 10)의 접착부재(6)와의 접촉면, 즉, 발광수단(7) 및 수광수단(8)에 대향하는 차광부재(9, 10)의 면을 오목거울면으로 형성하는 것도 가능하다.
이와 같이 차광부재(9, 10)의 접착부재(6)와의 접촉면에 반사성능을 부여하거나, 또는 접촉면을 오목거울면으로 형성함으로써, 발광수단(7)으로부터 후방으로 출사된 빛을 모아 미러용 유리판(2)의 방향으로 진행시켜 검출용 빛으로서 이용할 수 있으며, 수광수단(8)으로 직접 입사하지 못한 검출용 빛을 차광부재(10)에 의해 반사시켜 수광수단(8)으로 입사시킬 수도 있기 때문에 빛의 효과적인 이용이 도모된다.
이상과 같이 구성한 도어 미러(1)의 물방울 검출장치의 작용에 관해서 설명한다.
발광수단(7)으로부터 출사된 빛은, LED의 경우에는 거의 사방팔방으로 방사(放射)되고, LD의 경우에는 거의 한 방향으로 방사된다. 이들의 빛은 접착부재(6)를 통하여 미러용 유리판(2)의 내부로 들어간다. 접착부재(6)로서, 미러용 유리판(2)의 굴절률과 거의 같은 굴절률을 갖는 것을 선정했기 때문에, 발광수단(7)으로부터 출사된 빛은 접착부재(6)와 미러용 유리판(2)의 계면에서 굴절하지 않고 직진한다.
여기서, 미러용 유리판(2)의 내부에 임계각 미만의 입사각으로 들어간 빛은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 차폐부(21)에 의해 미러용 유리판(2)으로부터 외부로 빠져 나가지 않는다. 한편, 임계각 이상의 입사각으로 들어간 빛은, 미러용 유리판(2)과 공기의 계면 및 미러용 유리판(2)과 반사금속막(3)의 계면을 교대로 전반사하면서 미러용 유리판(2)의 내부를 전파한다. 그리고, 수광수단(8)에 입사한다.
공기와 유리의 계면에서 전반사가 시작될 때의 입사각, 즉, 임계각을 구하기 위해서는 스넬의 법칙을 이용하여 이하의 계산을 행한다.
스넬 법칙의 일반식은, 다음에 나타낸 수식 (1)과 같이 된다. 이 식에서, α 및 α0은, 굴절률 n의 물질과 굴절률 n0의 물질과의 계면의 법선에 대한 각도이다(α:입사각, α0:굴절각).
n0·sinα0= n·sinα (1)
유리의 굴절률을 상기와 같이 n=1.48로 하고, 공기의 굴절률을 n0=1로 했을 경우, 유리판 내부에서 전반사되는 조건은 α0=90°이기 때문에, 수식 (1)로부터 α=42.5°를 얻는다.
따라서, 입사각 α가 상기 각도(42.5°) 이상이면, 유리매질 중에서의 전반사가 일어난다.
한편, 물이 유리에 부착된 경우에도 유리내부에서 전반사가 일어나는 것은, 물의 굴절률을 n0=1.33으로 하여 동일한 계산을 행하면 α=64.0°로 된다.
따라서, 입사각 α가 42.5°내지 64.0°의 범위(42.5°≤α≤64.0°)인 각도에서는, 물이 유리에 부착되어 있지 않을 때는 유리내부에서 전반사되고, 물이 부착되면 전반사되지 않게 되어, 유리내부의 빛은 물을 통하여 외부로 새어나가게 된다.
이러한 반사를 일으키기 위해서, 발광수단(7)을 고착시키는 위치를 조정하여 입사각 α의 조건(42.5°≤α≤64.0°)을 충족시키도록 발광수단(7)으로부터 출사하는 빛의 입사각을 설정했다. 또한, 수광수단(8)으로 반사광이 들어가는 입사각도 발광수단(7)의 경우와 대칭을 이루기 때문에, 반사광이 누출없이 수광되도록 수광수단(8)을 고착시키는 위치를 조정했다.
따라서, 전파도중의 미러용 유리판(2)의 면에 물방울(W)이 부착되어 있을 경우에는, 물방울(W)을 통하여 빛이 미러용 유리판(2)의 외부로 빠져 나가게 되어, 수광수단(8)에 도달하는 광량이 감소한다. 이 광량의 감소분을 검출하여 연산처리하면, 물방울(W)의 부착 정도를 알 수 있다.
본 발명에서는, 입사각 α의 조건(42.5°≤α≤64.0°)을 충족시키는 범위의 빛을 모두 이용하기 때문에, 미러용 유리판(2)의 면에 부착되는 물방울(W)을 빛의 반사점이 아니라, 반사점의 집합인 연속된 선이 검출면으로 되어 부착되는 물방울(W)을 검출하기 때문에, 검출면이 불연속 반사점에 비하여 커져 검출 정확도가 향상된다.
도어 미러(1)의 물방울 검출장치는, 물방울(W)의 부착량에 대응하는 증폭회로(17)의 출력신호를 히터구동부(20)에 입력한다.
그리하면, 히터구동부(20)에서는, 검출된 물방울(W)의 부착량이 설정치 이상일 경우는 흐려짐 방지용 히터를 내장한 미러의 히터를 온(on) 상태로 하는 한편, 검출된 물방울(W)의 부착량이 설정치 미만일 경우에는 히터를 오프(off) 상태로 한다.
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 발광수단(7)을 1개만 미러용 유리판(2)의 중앙에 설치하고, 수광수단(8)을 발광수단(7) 주위의 미러용 유리판(2)에 다수(도 2에서는 8개) 설치하여, 미러용 유리판(2)에 부착되는 물방울(W)을 검출할 수도 있다.
이와 같이 하면, 미러용 유리판(2)의 면에 부착되는 물방울(W)을, 빛의 반사점이 아니라, 반사점의 집합인 연속된 선을 다수로 하여 검출하기 때문에, 검출면이 불연속 반사점에 비하여 더욱 커져 검출 정확도가 현저하게 향상된다.
또한, 발광수단(7)과 미러용 유리판(2) 또는 자동차용 윈드실드 등의 투명기판과의 사이, 및 투명기판과 수광수단(8)과의 사이를 광섬유로 접속하는 것도 가능하다.
즉, 발광수단(7)으로부터 검출용 빛을 투명기판내에서 전반사하도록 광섬유에 의해 투명기판으로 유도하는 동시에, 검출용 빛중에서 투명기판내를 전반사하여 투명기판으로부터 출사하는 빛을 광섬유에 의해 수광수단(8)으로 유도하는 것이다.
이와 같이 하면, 발광수단(7) 및 수광수단(8)은, 미러용 유리판(2) 또는 자동차용 윈드실드 등의 투명기판에 직접 고착시킬 필요는 없고, 검출용 빛을 광섬유에 의해 발광수단(7)으로부터 투명기판으로, 또한, 투명기판으로부터 수광수단(8)으로 자유로운 배선경로로 유도할 수 있다.
또한, 광섬유를 투명기판에 접속하는 장소로서는 투명기판의 표면측 또는 끝면측이 좋으며, 발광수단(7)으로부터 출사된 검출용 빛이 투명기판내에서 전반사되어 전파되도록 광섬유를 고정시키고, 투명기판내에서 전반사되어 전파되어 온 검출용 빛이 수광수단(8)으로 유도되도록 광섬유를 고정시키는 것이 좋다.
따라서, 광섬유로 검출용 빛을 유도함으로써, 발광수단(7) 및 수광수단(8)을 미러용 유리판(2) 또는 자동차용 윈드실드 등의 투명기판에 직접 고착시킬 필요가 없기 때문에, 물방울 검출장치의 설치 공간을 삭감할 수 있다.
또한, 미러용 유리판(2) 또는 윈드실드 등의 투명기판내로 검출용 빛을 유도하는 방법의 자유도가 증가한다.
게다가, 발광수단(7) 및 수광수단(8) 또는 각종 처리회로 등을 환경조건이 보다 양호한 장소에 설치하는 것이 가능해진다.
본 발명의 실시형태에서는, 본 발명을 도어 미러(1)의 물방울 검출장치에 적용한 경우를 설명했으나, 그밖의 응용예로서는, 자동차용 윈드실드의 물방울을 검출하여 와이퍼의 구동을 제어하는 것도 가능하다.
게다가, 세면용 미러의 흐려짐을 검출하여 흐려짐 방지용 히터의 온·오프 제어에 적용할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 부착물 검출센서를 구비한 투명기판의 검출대상은, 물방울에 한정되지 않고, 굴절률을 이미 알고 있는 액체 또는 입상체(粒狀體) 등과 같이 투명기판에 부착되는 것이면 된다. 또한, 투명기판도 자동차의 도어 미러, 윈드실드 또는 세면용 미러 등에 한정되지 않고, 빛을 통과시키는 것이면 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 프리즘이 불필요해져 구조가 간단하고, 불연속 빛의 반사점이 아니라, 반사점의 집합인 연속된 선이 검출면으로 되어 부착물을 검출하기 때문에, 검출면이 불연속 반사점에 비하여 커져 검출 정확도가 향상된다.
또한, 발광수단과 대향하는 투명기판의 타면측에 공기와 투명기판의 계면에서 전반사가 시작되는 임계각 미만의 입사각으로 발광수단으로부터 출사하는 빛을 차폐하는 차폐부를 설치했기 때문에, 발광수단으로부터 출사하는 빛의 일부가 외부로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 수광수단과 대향하는 투명기판의 타면측에 외측으로부터 투명기판을 통과하여 수광수단에 직접 침입하는 외부광을 차폐하는 차폐부를 설치했기 때문에, 불필요한 외부광이 수광수단에 침입하는 것을 방지하여, 부착물 검출센서를 안정적으로 작동시킬 수 있다.
또한, 부착물 검출센서를 고착시킨 접착부재를 덮는 차광부재를 설치했기 때문에, 발광수단으로부터 불필요한 방향으로 빛이 새어나가는 것을 방지하며, 외부광 등이 직접 수광수단으로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광수단으로부터 새어나가는 빛이 직접 수광수단으로 들어가지는 않는다.
또한, 차광부재의 접착부재와의 접촉면에 반사성능을 부여했기 때문에, 발광수단으로부터 후방으로 출사된 빛을 투명기판의 방향으로 진행시켜 검출용 빛으로서 이용할 수 있어, 빛의 효과적인 이용이 도모된다.
또한, 차광부재의 접착부재와의 접촉면을 오목거울면으로 했기 때문에, 발광수단으로부터 후방으로 출사된 빛을 모아 투명기판의 방향으로 진행시켜 검출용 빛으로서 이용할 수 있어, 빛의 효과적인 이용이 도모된다.
또한, 발광수단을 1개만 투명기판에 설치하고, 수광수단을 발광수단 주위의 투명기판에 다수 설치하기 때문에, 반사점의 집합인 연속된 선을 다수로 하여 검출하고, 따라서, 검출면이 불연속 반사점에 비하여 더욱 커져 검출 정확도가 현저하게 향상된다.
또한, 광섬유로 검출용 빛을 처리함으로써, 투명기판에 있어서의 물방울 검출장치의 설치 공간을 삭감할 수 있으며, 투명기판내로 검출용 빛을 유도하는 방법의 자유도를 증가시킬 수 있다.
게다가, 발광수단 및 수광수단 또는 각종 처리회로 등을 환경조건이 보다 양호한 장소에 설치할 수 있다.

Claims (8)

  1. 검출용 빛의 반사광량의 변화로 투명기판의 일면측에 부착된 부착물을 검출하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판으로서, 상기 부착물 검출센서는, 상기 검출용 빛을 상기 투명기판에 입사하는 발광수단과 상기 검출용 빛중에서 상기 투명기판내를 전반사한 빛을 검출하는 수광수단을 구비하는 동시에, 상기 투명기판의 굴절률과 대략 등가인 굴절률을 갖는 접착부재에 의해 상기 투명기판의 타면측에 고착된 것을 특징으로 하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광수단과 대향하는 상기 투명기판의 타면측에 공기와 상기 투명기판의 계면에서 전반사가 시작되는 임계각 미만의 입사각으로 상기 발광수단으로부터 출사하는 빛을 차폐하는 차폐부를 설치한 것을 특징으로 하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수광수단과 대향하는 상기 투명기판의 타면측에 외측으로부터 상기 투명기판을 통과하여 상기 수광수단에 직접 침입하는 외부광을 차폐하는 차폐부를 설치한 것을 특징으로 하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 부착물 검출센서를 고착시킨 상기 접착부재를 덮는 차광부재를 설치한 것을 특징으로 하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 차광부재의 상기 접착부재와의 접촉면에 반사성능을 부여한 것을 특징으로 하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 차광부재의 상기 접착부재와의 접촉면을 오목거울면으로 한 것을 특징으로 하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 발광수단을 1개만 상기 투명기판에 설치하고, 상기 수광수단을 상기 발광수단 주위의 상기 투명기판에 다수 설치한 것을 특징으로 하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판.
  8. 검출용 빛의 반사광량의 변화로 투명기판의 일면측에 부착된 부착물을 검출하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판으로서, 상기 부착물 검출센서는, 상기 검출용 빛을 광섬유에 의해 발광수단으로부터 상기 투명기판에 입사하도록 유도하는 동시에, 상기 검출용 빛중에서 상기 투명기판내를 전반사하여 상기 투명기판으로부터 출사하는 빛을 광섬유에 의해 수광수단으로 유도하도록 된 것을 특징으로 하는 부착물 검출센서를 구비한 투명기판.
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