JPH04232445A - 被膜を光学的に検出する装置 - Google Patents

被膜を光学的に検出する装置

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JPH04232445A JP3141569A JP14156991A JPH04232445A JP H04232445 A JPH04232445 A JP H04232445A JP 3141569 A JP3141569 A JP 3141569A JP 14156991 A JP14156991 A JP 14156991A JP H04232445 A JPH04232445 A JP H04232445A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念に
記載の、光学的に透明な窓ガラスの表面上の被膜を検出
するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】公知の装置にあっては、放射発光器と放
射受光器とを有する光電式センサが、光学的に極めて高
い透明度のフォイルによって窓ガラスの上に固定されて
いる。センサと窓ガラスとのこの結合によって、光学的
な結合ばかりでなく、窓ガラスへの固定も実現されてい
る。しかしこのフォイルは一般的に比較的軟かく、従っ
てセンサ上の側方押圧力によって、フォイルが剪断され
る恐れがある。更に、湿度が高い場合にはその接着特性
が減少してしまう。このことにより、極端な場合センサ
は、窓ガラスから解離せしめられ、更にフォイルの剪断
によりフォイル内の放射路が変化せしめら、その結果、
誤った測定が行われるようになる可能性がある。
【０００３】更に、追加公開された西ドイツ国特許第４
００６４２０．４号明細書にあっては、接着フォイル内
に切欠きを設けることが公開されており、その内方に光
学的に極めて透明な材料から成る部材が挿入されており
、乃至は該部材が測定路として使用されている。しかし
この装置は、なを相対的に経費が嵩むように構成されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上記の
欠点を除去することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、請求項１に
記載の特徴によって上記課題を解決することができた。
【０００６】
【発明の効果】請求項１の特徴を備えた本発明の装置の
利点は、窓ガラス上へのセンサの直接貼着を断念するこ
とができるという点である。乗物のフロントガラス上へ
のセンサの固定は、既に存在している室内鏡の脚部によ
ってこれを行うか、又はセンサは、窓ガラスに貼着され
たベースプレートによって固定される。両固定形式に対
し、原理的には１つのセンサ構成だけで宜い。その弾性
特性を備えた封止リングによって、全センサの寸法合せ
を省略することができ、特に窓ガラスの種々の曲率半径
に対するセンサ下方側面の寸法合せを省くことができる
。同時に封止リングは更に、光学的な窓と、発光器と受
光器との間の測定路と、を汚染から防護しており、特に
侵入する湿分から防護している。これにより発生する測
定誤差を、特に誤信号を、阻止することができるように
なる。例へばシリコーンのような弾性的で高度に透明な
材料から成る光学的な窓を使用する際には、又は光学的
な窓の上に装着されかつ片側で接着されている高度に透
明なフォイルを使用する際には、発光器及び受光器にお
ける光学的な窓の、気泡なしの固定が可能である。これ
によって誤信号を回避することができる。機械的な固定
の機能及び発光器乃至受光器の光学的な結合の機能は、
窓ガラス上の光学的な窓乃至はフォイルにより、分割さ
れた２つの部材によって引き受けられる。従って光学的
な窓の両側の接着は、特殊接着剤又はフォイルによって
これを断念することができるようになる。この両構成の
場合に、窓ガラスメーカによって消費さるべき事前組立
のコストを最小に抑えることができる。ベースプレート
を備えた構成の場合だけ、メーカはベースプレートを前
以って準備して取り付けなければならない。しかしこれ
に対しては、既に使用されて長期運転で実証されたガラ
ス／金属の境界面のための接着技術を使用することがで
きる。発光器と受光器との間の測定路は、封止リングに
よって汚染及び湿気から遮断されているため、窓ガラス
内面上の測定路に亘り、より小さなエアギャップが存在
していればそれで充分である。従ってセンサ下面には、
例へば窓ガラス上へセンサ下面を直接全面接着せしめる
場合に必要である鏡面コーティング部を、特に設ける必
要はない。これによって装置自体は、特に簡単な組立て
が可能となり、かつ価格的に有利な形式で窓ガラス上に
固定することができるようになる。
【０００７】請求項２以下に記載の構成によって、請求
項１の特徴の別の有利な構成と改良が可能である。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図面に示し、次にこれを詳
細に説明する。
【０００９】図１には符号１０でセンサが図示されてお
り、該センサ１０は、ケーシング１１内に配置された放
射センサ１２としての発光ダイオード（ＬＥＤ）と、例
へばシリコンホトダイオードのような発光器１３として
のホトダイオードとから成っている。ケーシング１１は
、例へばプラスチック材で充填されており、特に送光器
１２と受光器１３との間の領域内には、測定路１４とし
て使用される比較的平滑な平面が形成されている。
【００１０】送光器１２と受光器１３とは、該表面に対
し夫々同一の角度で配置されており、そのため発光器１
２と受光器１３との光学的な軸線は、互いに向い合って
傾斜している。センサ１０の下面には、つまり窓ガラス
１７に向い合うセンサ１０の側には、深さは比較的浅い
がその他は任意に形成可能な開口形状を有する切欠き１
９が形成されている。切欠き１９の内方には、光学的に
極めて透明な電気的な材料から成るフォイル部材２０が
挿入されている。このフォイル部材２０上には剛性的な
光学プリズム２１が載置されており、該プリズム２１は
、フォイル部材２０と共に発光器１２乃至受光器１３の
光学的な結合のために使用される。フォイル部材２０は
、プリズム２１に向い合う側部上に接着層を有しており
、該接着層と一緒に光学的なプリズム２１に固定されて
いる。特に測定誤差がなくて申し分のない光学的な結合
を保証することができるようにするため、プリズム２１
とフォイル部材２０との間の境界面には気泡が全く形成
されないようにしている。更にプリズム自体を、例へば
シリコーンのような、ガラスに対する良好な付着特性を
有する弾性材料から製作することも可能である。フォイ
ル部材を中間層として必要としない場合には、弾性プリ
ズムを窓ガラスに対し直接押し付けても宜い。フォイル
部材２０と弾性プリズム２１とは共に、窓ガラスに向い
合う側面上に僅かに球形状の表面を有しており、これら
は該表面で窓ガラスに押し付けられる。センサ１０の簡
単な製作が実現できるようにするため、フォイル部材２
０は切欠き１９よりもより小さく形成されており、その
結果、フォイル部材２０は公差を守ることなしに使用で
きるようになる。センサ１０の下面１６には溝２２が形
成されており、該溝２２は、フォイル乃至弾性プリズム
と測定路１４とを取り囲んでいる。溝２２の内方には封
止装置２３が挿入されている。封止装置としては、例へ
ばＯリング又はその他の各任意な形状の封止装置が使用
可能である。しかし封止装置２３は、場合によっては窓
ガラス１７の内面に非平面が存在している場合でも、封
止装置２３の申し分のない密な当接が保証されるように
するため、充分に弾性的な材料から成っていなければな
らない。
【００１１】ケーシング１１の正反対側に位置している
２つの側面上に、夫々１つの突起２５が存在している。 突起２５は、オーバハングの形状を有し、かつケーシン
グ１１の斜めに延びる側面を貫いて形成されている。突
起２５は、その下面に、つまり窓ガラス１７に向い合う
面に、切欠き２６を有している。また側面のほぼ中央部
には切欠き２７が形成されている。更に突起２５内には
貫通する孔２８が位置しており、該孔２８は切欠き２７
から切欠き２６へと延びている。切欠き２６の領域内の
窓ガラス１７の上には、例へば金属材料から成るベース
プレート２９が貼着されている。貼着に対しては、従来
から公知で実証済みの接着技術を使用することができる
。孔２８に配置されたねじ３０によって、ケーシング１
１はベースプレート２９に固定される。しかし別の固定
技術を使用することも可能である。しかし解離可能な結
合装置が特に有利であり、それは、センサ１０をいつで
も交換することができるからである。
【００１２】センサ１０は、窓ガラス１７上への取付け
の前に、その総ての構成部材と一緒に組み立てられる。 窓ガラス１７には、ベースプレート２９をその内面に貼
着するだけでよい。続いてケーシング１１を窓ガラスの
上に載置する。ねじ３０によってケーシング１１をベー
スプレート２９上に螺着せしめる、つまり窓ガラス１７
の内面上に螺着せしめる。封止装置２３は、溝２２乃至
光学的な窓２０に亘って切欠き１９を超えて若干突出し
ているため、ねじ結合部の押付け力によって、該封止装
置２３を窓ガラス１７の内面上に押し付けることができ
る。このため封止装置２３は、その全曲線上で窓ガラス
１７に密封状に載置されるようになる。これによって、
汚染物や湿気が発光器１２と受光器との間の測定領域内
に侵入するのを阻止することができるようになる。
【００１３】発光器１２から放出される放射光は、プリ
ズム２１とフォイル部材２０とを介して、乃至は弾性的
なプリズムだけを介して、窓ガラス１７内で結合する。 その際光学プリズムは、放射光を窓ガラス１７に傾斜し
て投射するのに使用される。プリズムなしで放射した場
合には、窓ガラス内で所望の角度β＝５０°が達成され
ない。又窓ガラスの表面における反射によって放射損失
が無視できないようになる。その際入射角度αが大きけ
れば大きい程、放射光の反射割合が大きくなる。放射光
は、窓ガラス１７の内面の境界面（窓ガラス１７／大気
）においては全反射の原理に基いて反射する。同じよう
に放射光は、窓ガラスの内面の境界面上及びエアギャッ
プとして形成された測定路上で全反射する。光学プリズ
ムの領域内で、つまり受光器１３の領域内で、放射光は
光学的な窓として使用されているフォイル部材２０を貫
通して再び受光器１３内に進入する。
【００１４】表面が清浄であれば、僅かの損失を除いて
、窓ガラス／大気の境界面上で全反射する殆んど総ての
放射量が受光器１３に到達する。発光器１２から放出さ
れる放射光は、例へば５６５ｎｍの波長領域に在る。 しかし使用される波長は、窓ガラス１７の材料乃至はそ
の光学的な特性に依存する。上記の波長は、例へば自動
車の緑色の結合ガラス板に適用される。これに対し、自
動車の別の色調の窓ガラス又は自動車の着色されたテー
ルライト乃至はヘッドライトを管視することを狙う場合
には、波長をそれに対応して調整することができる。
【００１５】窓ガラス１７の外面上に例へば雨滴のよう
な被膜が存在する場合、この被膜は発光器１２によって
放出された投射光の１部分を発散せしめる。このため投
射光の１部分は、もはや受光器１３に到達することなく
、窓ガラス／大気の境界面において大気中に放出せしめ
られる。従って清浄な窓ガラスにあっては非常に高い測
定信号が発生し、雨滴で覆われた窓ガラスにあっては明
らかに異なる測定信号が発生することになる。このよう
な形式で、雨滴は受光器１３内の検出投射量の減少を惹
き起し、このことが詳細には図示なしの評価回路３３に
よって検出される。この評価回路３３によって、付加機
能を制御して検査することもできる。評価回路は、ヘッ
ドライト光が投入されている場合にだけ作動し、また前
以って減光されている場合にはこれを解除するような制
御を行う。これに対し風防ガラスを管視している場合に
は、この評価回路で窓ガラスワイパのためのインターバ
ル回路を制御することも可能である。
【００１６】この装置は乗物の、特に自動車の、清浄化
さるべき総ての窓ガラスに対してこれを使用することが
できる。フロントガラスだけでなく後面ガラスも管視す
ることができる。またこの装置はフロントライトの散光
ガラス、テールライトの散光ガラス及びブリンカにも使
用可能である。
【００１７】図３及び図４に基く実施例にあっては、セ
ンサ１０を窓ガラス１７に押し付ける力が、ねじ結合の
代りに鏡３６の脚部３５によって達成されている。その
際センサ１０のケーシング１１は、図１及び図２に図示
のケーシング１１と同じように形成されている。しかし
勿論この場合、固定装置のための突起２５はもはや必要
ではない。従ってセンサ１０ａが自動車の風防ガラス１
７ａ上の雨滴を検出するために使用される場合には、図
４に図示のセンサ１０ａの下面１６ａの構成を使用する
ことも可能である。その際図１及び図２と同一の部材は
同一の符号で図示されており、本例では溝２２の内方に
封止装置２３が挿入されている。封止装置２３によって
取り囲まれた領域の内方には、センサ１０ａの床部に２
つの切欠き１９が形成されており、その内方には、光学
的なフォイル部材２０が挿入されている。両光学的フォ
イル部材２０の間には再びエアギャップとして形成され
た測定路１４が、発光器１２と受光器１３との間に位置
している。可能な限り均一な押圧力の配分が脚部３５に
よってケーシング１１ａ上で保証できるようにするため
、脚部はこれを、ほぼ測定路１４の中心部でセンサ１０
ａに係合せしめるのが望ましい。
【００１８】センサ１０ａの作用形式は、図１及び図２
に図示のセンサに一致している。このセンサ１０ａは、
溝２２に挿入された封止装置２３で自動車内の鏡面脚部
３５に固定されている。つまりセンサ１０ａは、脚部３
５と風防ガラス１７ａとの間で締付けられ、乃至は鏡面
脚部内のそのために設けられた切欠き内に挿入され、ま
た例へばばね付勢された装置によって窓ガラスに対して
押し付けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】窓ガラスに取り付けられた本発明の装置の断面
図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿ったセンサ下面の平面
図である。
【図３】鏡面脚部によって固定された本発明の装置の断
面図である。
【図４】図３の装置の下面側の見取図である。
【符号の説明】
１０，１０ａ　　　　センサ １１　　　　ケーシング １２　　　　放射センサ １３　　　　受光器 １４　　　　測定路 １６，１６ａ　　　　下面 １７　　　　窓ガラス １７ａ　　　　風防ガラス １９　　　　切欠き ２０　　　　フォイル部材 ２１　　　　プリズム ２２　　　　溝 ２３　　　　封止装置 ２５　　　　突起 ２６，２７　　　　切欠き ２８　　　　孔 ２９　　　　ベースプレート ３０　　　　ねじ ３３　　　　評価回路 ３５　　　　脚部 ３６　　　　鏡 α　　　　入射角 β　　　　角度

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　光学的に透明な窓ガラス（１７）の表
    面上の異物又は被膜を光学的に検出する装置であって、
    その内方に少くとも１つの放射発光器（１２）と少くと
    も１つの放射受光器（１３）とが配置されたケーシング
    （１１）を有している形式のものにおいて、ケーシング
    （１１）が、窓ガラス（１７）に向い合う側面（１６）
    上の、１つ乃至複数の発光器（１２）と１つ乃至複数の
    受光器（１３）との領域内に切欠き（１９）を有してお
    り、この切欠き（１９）に弾性的な材料から成る光学的
    な窓（２０）が挿入されており、またケーシング（１１
    ）内には、光学的な窓（２０）と光学的な窓（２０）の
    間に位置する測定路（１４）とを取り囲んでいる溝（２
    ２）が形成されており、該溝の内方には封止装置（２３
    ）が挿入されていることを特徴とする、被膜を光学的に
    検出する装置。
  2. 【請求項２】　　光学的な窓（２０）は弾性的な光学プ
    リズムの下方側面に位置し、プリズムは発光器（１２）
    乃至受光器（１３）に配置されていることを特徴とする
    、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】　　光学的な窓（２０）が、剛性的な光学
    プリズム（２１）と、プリズム（２１）の下方側面に固
    定された光学的に透明な弾性フォイル部材（２０）とか
    ら成っていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】　　測定路（１４）が、光学的な窓（２０
    ）の間に形成されたエアギャップであることを特徴とす
    る、請求項１から３までのいづれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】　　ケーシング（１１）内の、封止装置（
    ２３）によって取り囲まれた領域の外方に切欠き（２６
    ）が形成されており、該切欠き（２６）は、窓ガラス（
    １７）の上に貼着されたベースプレート（２９）に対応
    し、またケーシング（１１）は、固定手段（３０）によ
    ってベースプレート（２９）に固定されていることを特
    徴とする、請求項１から４までのいづれか１項記載の装
    置。
  6. 【請求項６】　　装置のケーシング（１１）は、窓ガラ
    ス（１７）と鏡（３６）の脚部（３５）との間で、脚部
    （３５）がケーシング（１１）を窓ガラス（１７）に押
    し付けるように配置されていることを特徴とする、請求
    項１から４までのいづれか１項記載の装置。
  7. 【請求項７】　　窓ガラス（１７）が自動車のヘッドラ
    イトの制御ガラスであることを特徴とする、請求項１か
    ら５までのいづれか１項記載の装置。
  8. 【請求項８】　　窓ガラス（１７）が自動車の風防ガラ
    スであることを特徴とする、請求項１から６までのいづ
    れか１項記載の装置。
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