專利名稱：光學傳感器的制作方法
光學傳感器
本發明涉及一種光學傳感器，其包^t于在窗玻璃尤其;U氣車的擋;5M^璃 Jlii行表面接觸的光學板，以及"i5X^光學板背向窗玻璃的"H!Cli的至少一個 M收器。這樣的傳感器的典型例子^于控制汽車中的照明系統的M感器 (lightsensors),或者A^氣候控制提^^入械的太陽能傳感器，其通常與用 于^^MC璃辦，j器的自動控制的雨傳感器結合在-^。
背景狄
這種類型的傳統傳感器具有光學板，該光學板具有形成于其中的凸透## 構和光波導。該透4^PA^在窗玻璃上的光聚焦，^通it^波"f^導到;^
收器上。通過它的透鏡和實sye^多次偏轉的光波導結構，光學板具有相當復
雜的三維形狀，以ii^通常安置在印刷電5^L上的光接收器的空間布置。當傳 感器包括多^#感器單元，例如雨傳感器和M感器時，該復雜度尤其高且需 ^#別大的空間。
當^^I其中的透^構為菲涅耳透鏡的光學板時，實現非常低的復雜度和 空間需求。這種類型的傳感器#^^>^DE10 2007 036 492.1請求保護的 線
光學傳感器通常具有由所需要的功能決定的ibr向特性。盡可育^，雨傳 感器應當僅接棘自于樂辦光源JL^擋X^璃上全幼的光。環*5^當盡可 負IMM皮抑制，因為其只^^響與雨7JOf目關事物的測量。另一方面，M感器被 設計^t棒性接^^Mt^r向A^并穿過擋;Mc璃的光，例如來自一個窄的立
體角的正面光，或無方向性的光。所需的方向棒It可以通過^Nt^^得，
^fJ^L些^fe^高昂并需要額外空間。
發明內容
在附加的^5U，J要求書中進行絲限定的本發明提供了一種光學傳感器，其中以很小的相關費用并且不需要額外的空間獲得對于特定應用的最^^匕光方向 特性。為此，光學掩膜^X^絲收器的iWJl游，該光學掩膜具有擋輛透
絲面區域；itit4面區船露出貫穿該光學^iL^射到ib^:器上的M， 該iW由擋光表面區域界定。該光學4^膜不需JH壬何空間，其可以直《^應用在， 尤其AJL接印刷在光學板面對一個雄收器或多個M收器的表面上。由于光 學掩膜可以直接iO^絲收器的^^上游，4樹不需要的光學成分對絲收 器的進A^f皮實質上排除，尤其是在光學板的方向或聚焦功能協同作用下。
通過參考附圖，^M^發明的典型實施例的下述描述，更多的細節將變得清 楚，其中
-圖1表示W兩錯感器單元的光學傳感器的剖面示意-圖la表示圖1中光學傳感器的一付感器單元的方向棒I"生；
畫圖lb表示圖1中光學傳感器的另一^^感器單元的方向特性；以及
-圖2表示傳感器單元的it^見示意圖。
M實施方式
圖l中示意性說明的光學傳感器用iH5J^擋J5(U^璃1的內側，且包括兩 傳感器單元。通itil:明^^層2辦感^^到擋X^璃i的表面，透明耦 合層2例如^t明^Hiim。傳感器的J4^]^bU6學板3，其由透明塑料材 辨'J成。在背向擋MC璃1的光學板3表面上，光學板3^it學掩膜4，該光 學掩膜4由擋光和it^面區域的^^組成。 一對M收器6a、 6b通iiit:明耦 合層5輪到光學板3和光學掩膜4。
在圖l中所示的傳感器布置中，擋JR^C璃1、 M^層2和5、以;Sjt學板3 均具有相同的折射率。因而，A^到擋X3^璃上的4封可it^tt線導引到絲 收器6a、 6b的ife^面上。但是，圖2中所示，光的通過受到光學掩膜4限制。 掩膜4的it^面區域形皿過窗口，其由擋U面區域r^定。在圖2中所示 的實施方案中，圖案^^元為小正方形。與圖2中的示奮性說明相反，正方形 的邊^小于i^收器的ibl^面的M。這樣，如圖la和lb中所示，對于 分別A^f到ib^:器6a、 6b的兩束絲20a、 20b，得到了所i^r向棒性的平滑曲線。
圖2清妙示了光學掩膜的功能。用虛^4示的狄10a照射到掩膜的擋 M面區域^H^Mt用實g示的光表10b照射到掩膜4的itt表面區域，
并獄絲湖iiibm器6。
圖1中的第 第二傳感器單iL^別包括^4史器6a和6b。兩*感器 單元均膝則A^到擋X^璃上的環^。但是，第一#感器單元具有如圖la中
的方向特性20a，第二傳感器單it^有圖lb中的方向特性20b。
在具沐的實施例中，傳感器進一步包^E沒有示出的傳感器單元，尤其 是雨傳感器。雨傳感器需要透##構，以聚焦來自樂辦光源并在擋X3^璃上全 反射的g通過壓印iW&加工光學板4，必需的透鏡結構構建為菲涅耳透鏡。 菲涅耳透^光學^"膜酉給，該光學掩膜WL許有用的^a通過，這樹錄光 M器中不^Ait關的光。
包括多M感器單元的傳感器具有非常緊湊的結構。雖然傳感器的功能復 雜，錄制ii^f艮低，另外，通itii當地應用帶有擋it^t^面區域的光 學掩膜，例M過印刷在光學板的表面JiiU^粘在薄^Ji， iMt應^^應用的 輛需求。
權利要求
1.一種光學傳感器，其包括適于在窗玻璃尤其是汽車的擋風玻璃上進行表面接觸的光學板，以及設置在光學板背向窗玻璃的一側上的至少一個光接收器，其特征在于光學掩膜設置在光接收器的光路上游，該光學掩膜具有擋光和透光表面區域，其中透光表面區域顯露出貫穿該光學板且照射到光接收器上的光路，該光路由擋光表面區域界定。
2. 條挺漆求1所述的光學傳感器,絲絲于光學板包括菲涅耳透4W構。
3.力^I^'J要求1或2所述的光學傳感器，^^4^于光學4^^iO^光學
4.材緣^'j要求3所述的光學^ft感器，^NP4^于光學^I^用于光學板面 對，收器的HL的區^,
5. 才^^5U，漆求4所述的光學傳感器，^ft棘于光學掩膜印刷在光學板面 對M收器的表面上。
6. 才^iW漆求4或5所述的光學傳感器，*#絲于 ^器通狄學耦 合凝給到光學板。
7. 糊—前i^M悟求所述的光學傳感器，耕棘于通過M^光學板 的同"~ 上的多個絲感器和光學掩摸的相關聯的itit4面區*形成具有不 同i^向特性的多^感器單元。
8.^^3U'溪求7所述的光學傳感器，^##于該多*感器由雨傳感器 和具有不同^"向特性的兩個ife^感器M。
9. 才Wf^"前i^，漆^^斤述的光學傳感器，*#絲^亥擋錄面區域由 不透明層形成，而it^4面區^A^中"fe^t, >
10.才M^U'漆求9所述的光學傳感器，^4^E^于每個擋i^it^面區 域具有圖案機構。
11.衫魂;M'漆求10所述的光學傳感器，其^##于所述圖案^:結構由圖案^^元構成，該圖案^^元具有與M收器的ife^面的表面面積湘t嫩小的 表面面積。
12. 才財居;)5U，凌求11所述的光學傳感器，^#征在于所述圖案^^元為正方形。
全文摘要
一種光學傳感器，其具有適于在窗玻璃尤其是汽車的擋風玻璃上進行表面接觸的光學板。它進一步具有一個或優選多個光接收器，其設置在光學板背向窗玻璃的一側上。光學掩膜設置在每個光接收器的光路上游，該光學掩膜具有擋光和透光表面區域。每個透光表面區域顯露出貫穿該光學板且照射到光接收器上的光路，該光路由擋光表面區域界定。
文檔編號B60S1/08GK101628571SQ200910159570
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月14日 優先權日2008年7月15日
發明者U·貝克斯 申請人:Trw車輛電氣與零件有限公司