[發明專利]液滴傳感器

在審

• 申請號: 202011057826.3
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112666131A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 黑澤英生
• 申請（專利權）人: 三美電機株式會社
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55;G01W1/14
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊;杜嘉璐

本發明提供成本低并能夠抑制外來光向光檢測器射入的液滴傳感器。液滴傳感器的特征在于，具有：是旋轉橢圓體的一部分并具有橢圓面的光學罩；配置于上述橢圓面的第一焦點或其附近的光源；以及配置于上述橢圓面的第二焦點或其附近的光檢測器，上述橢圓面是有效檢測區域，使從上述光源輸出的光朝向上述光檢測器反射，并且反射光量因液滴向上述橢圓面的附著而產生變化，在上述光學罩的上述有效檢測區域的外側，切線連接有曲率比上述橢圓面大的曲面。

技術領域

本發明涉及一種感知雨滴、水滴等液滴的液滴傳感器。

背景技術

公知一種裝置，利用雨滴附著于透明板的雨滴檢測區域時的反射率的變化來檢測雨滴(例如參照專利文獻1、2)。在上述裝置中，從發光元件放射出的光由透明板的表面反射，并由受光部接收。若雨滴附著于雨滴檢測區域，則在透明板的界面處，反射率產生變化，并且受光量產生變化，從而檢測到雨滴的存在。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第6094354號

專利文獻2：日本專利第6167799號

發明內容

發明所要解決的課題

然而，在專利文獻1、2所記載的裝置中使用的光學元件因形狀復雜，而有制作不容易的問題。

因此，本申請人提出了一種結構簡單且制造容易的新的液滴傳感器(日本特愿2017-254956)。該液滴傳感器例如具有：光學罩，其具有將旋轉橢圓體在包括其長軸的平面處剖切而成的形狀；光源，其配置于旋轉橢圓體的第一焦點位置；以及光檢測器，其配置于旋轉橢圓體的第二焦點位置。

該液滴傳感器不僅結構簡單且制造容易，通過調整旋轉橢圓體的離心率，來使在與氣體(例如空氣)的界面處滿足全反射條件并且在與液體(例如水)的界面處不滿足全反射條件這兩個條件成立的區域(以下稱作有效檢測區域)變得最大，實現具有較大的檢測區域的高靈敏度的液滴傳感器。

當在屋外使用該液滴傳感器等時，太陽光等外來光有可能從有效檢測區域外向光學罩內侵入并向光檢測器射入。這樣的外來光的射入成為噪聲的原因，在無法確保需要的動態范圍的情況下，難以作為液滴傳感器來使用，從而本申請人提出了在光學罩的表面的并非有效檢測區域的區域內形成由光吸收膜或者光反射膜構成的涂覆膜。

這樣的涂覆膜的形成作為由外來光引起的噪聲的對策是有效的，但需要追加用于形成涂覆膜的制造工序，從而導致高成本化。

本發明的目的在于提供一種液滴傳感器，其不使用上述的涂覆膜，成本低，并能夠抑制外來光向光檢測器射入。

用于解決課題的方案

為了解決上述的課題，提供一種液滴傳感器，其特征在于，具有：光學罩，其是旋轉橢圓體的一部分并具有橢圓面；光源，其配置于上述橢圓面的第一焦點或其附近；以及光檢測器，其配置于上述橢圓面的第二焦點或其附近，上述橢圓面是有效檢測區域，使從上述光源輸出的光朝向上述光檢測器反射，并且反射光量因液滴向上述橢圓面的附著而產生變化，在上述光學罩的上述有效檢測區域的外側，切線連接有曲率比上述橢圓面大的曲面。

發明的效果如下。

根據本發明，實現一種成本低并能夠抑制外來光向光檢測器射入的液滴傳感器。

附圖說明

圖1是第一實施方式的雨量傳感器的側視圖。

圖2是第一實施方式的雨量傳感器的立體圖。

圖3是雨量傳感器的剖視圖。

圖4是從底面側觀察到的光學罩的立體圖。

圖5是示出從發光元件輸出并向受光元件射入的光的光路的圖。