专利名称：光学传感器的制作方法
光学传感器
本发明涉及一种光学传感器，其包^t于在窗玻璃尤其;U气车的挡;5M^璃 Jlii行表面接触的光学板，以及"i5X^光学板背向窗玻璃的"H!Cli的至少一个 M收器。这样的传感器的典型例子^于控制汽车中的照明系统的M感器 (lightsensors),或者A^气候控制提^^入械的太阳能传感器，其通常与用 于^^MC璃辦，j器的自动控制的雨传感器结合在-^。
背景狄
这种类型的传统传感器具有光学板，该光学板具有形成于其中的凸透## 构和光波导。该透4^PA^在窗玻璃上的光聚焦，^通it^波"f^导到;^
收器上。通过它的透镜和实sye^多次偏转的光波导结构，光学板具有相当复
杂的三维形状，以ii^通常安置在印刷电5^L上的光接收器的空间布置。当传 感器包括多^#感器单元，例如雨传感器和M感器时，该复杂度尤其高且需 ^#别大的空间。
当^^I其中的透^构为菲涅耳透镜的光学板时，实现非常低的复杂度和 空间需求。这种类型的传感器#^^>^DE10 2007 036 492.1请求保护的 线
光学传感器通常具有由所需要的功能决定的ibr向特性。尽可育^，雨传 感器应当仅接棘自于乐辦光源JL^挡X^璃上全幼的光。环*5^当尽可 負IMM皮抑制，因为其只^^响与雨7JOf目关事物的测量。另一方面，M感器被 设计^t棒性接^^Mt^r向A^并穿过挡;Mc璃的光，例如来自一个窄的立
体角的正面光，或无方向性的光。所需的方向棒It可以通过^Nt^^得，
^fJ^L些^fe^高昂并需要额外空间。
发明内容
在附加的^5U，J要求书中进行絲限定的本发明提供了一种光学传感器，其中以很小的相关费用并且不需要额外的空间获得对于特定应用的最^^匕光方向 特性。为此，光学掩膜^X^絲收器的iWJl游，该光学掩膜具有挡辆透
絲面区域；itit4面区船露出贯穿该光学^iL^射到ib^:器上的M， 该iW由挡光表面区域界定。该光学4^膜不需JH壬何空间，其可以直《^应用在， 尤其AJL接印刷在光学板面对一个雄收器或多个M收器的表面上。由于光 学掩膜可以直接iO^絲收器的^^上游，4树不需要的光学成分对絲收 器的进A^f皮实质上排除，尤其是在光学板的方向或聚焦功能协同作用下。
通过参考附图，^M^发明的典型实施例的下述描述，更多的细节将变得清 楚，其中
-图1表示W两错感器单元的光学传感器的剖面示意-图la表示图1中光学传感器的一付感器单元的方向棒I"生；
画图lb表示图1中光学传感器的另一^^感器单元的方向特性；以及
-图2表示传感器单元的it^见示意图。
M实施方式
图l中示意性说明的光学传感器用iH5J^挡J5(U^璃1的内侧，且包括两 传感器单元。通itil:明^^层2辦感^^到挡X^璃i的表面，透明耦 合层2例如^t明^Hiim。传感器的J4^]^bU6学板3，其由透明塑料材 辨'J成。在背向挡MC璃1的光学板3表面上，光学板3^it学掩膜4，该光 学掩膜4由挡光和it^面区域的^^组成。 一对M收器6a、 6b通iiit:明耦 合层5輪到光学板3和光学掩膜4。
在图l中所示的传感器布置中，挡JR^C璃1、 M^层2和5、以;Sjt学板3 均具有相同的折射率。因而，A^到挡X3^璃上的4封可it^tt线导引到絲 收器6a、 6b的ife^面上。但是，图2中所示，光的通过受到光学掩膜4限制。 掩膜4的it^面区域形皿过窗口，其由挡U面区域r^定。在图2中所示 的实施方案中，图案^^元为小正方形。与图2中的示奮性说明相反，正方形 的边^小于i^收器的ibl^面的M。这样，如图la和lb中所示，对于 分别A^f到ib^:器6a、 6b的两束絲20a、 20b，得到了所i^r向棒性的平滑曲线。
图2清妙示了光学掩膜的功能。用虚^4示的狄10a照射到掩膜的挡 M面区域^H^Mt用实g示的光表10b照射到掩膜4的itt表面区域，
并狱絲湖iiibm器6。
图1中的第 第二传感器单iL^别包括^4史器6a和6b。两*感器 单元均膝则A^到挡X^璃上的环^。但是，第一#感器单元具有如图la中
的方向特性20a，第二传感器单it^有图lb中的方向特性20b。
在具沐的实施例中，传感器进一步包^E没有示出的传感器单元，尤其 是雨传感器。雨传感器需要透##构，以聚焦来自乐辦光源并在挡X3^璃上全 反射的g通过压印iW&加工光学板4，必需的透镜结构构建为菲涅耳透镜。 菲涅耳透^光学^"膜酉給，该光学掩膜WL许有用的^a通过，这樹錄光 M器中不^Ait关的光。
包括多M感器单元的传感器具有非常紧凑的结构。虽然传感器的功能复 杂，錄制ii^f艮低，另外，通itii当地应用带有挡it^t^面区域的光 学掩膜，例M过印刷在光学板的表面JiiU^粘在薄^Ji， iMt应^^应用的 辆需求。
权利要求
1.一种光学传感器，其包括适于在窗玻璃尤其是汽车的挡风玻璃上进行表面接触的光学板，以及设置在光学板背向窗玻璃的一侧上的至少一个光接收器，其特征在于光学掩膜设置在光接收器的光路上游，该光学掩膜具有挡光和透光表面区域，其中透光表面区域显露出贯穿该光学板且照射到光接收器上的光路，该光路由挡光表面区域界定。
2. 條挺漆求1所述的光学传感器,絲絲于光学板包括菲涅耳透4W构。
3.力^I^'J要求1或2所述的光学传感器，^^4^于光学4^^iO^光学
4.材緣^'j要求3所述的光学^ft感器，^NP4^于光学^I^用于光学板面 对，收器的HL的区^,
5. 才^^5U，漆求4所述的光学传感器，^ft棘于光学掩膜印刷在光学板面 对M收器的表面上。
6. 才^iW漆求4或5所述的光学传感器，*#絲于 ^器通狄学耦 合凝給到光学板。
7. 糊—前i^M悟求所述的光学传感器，耕棘于通过M^光学板 的同"~ 上的多个絲感器和光学掩摸的相关联的itit4面区*形成具有不 同i^向特性的多^感器单元。
8.^^3U'溪求7所述的光学传感器，^##于该多*感器由雨传感器 和具有不同^"向特性的两个ife^感器M。
9. 才Wf^"前i^，漆^^斤述的光学传感器，*#絲^亥挡錄面区域由 不透明层形成，而it^4面区^A^中"fe^t, >
10.才M^U'漆求9所述的光学传感器，^4^E^于每个挡i^it^面区 域具有图案機构。
11.衫魂;M'漆求10所述的光学传感器，其^##于所述图案^:结构由图案^^元构成，该图案^^元具有与M收器的ife^面的表面面积湘t嫩小的 表面面积。
12. 才財居;)5U，凌求11所述的光学传感器，^#征在于所述图案^^元为正方形。
全文摘要
一种光学传感器，其具有适于在窗玻璃尤其是汽车的挡风玻璃上进行表面接触的光学板。它进一步具有一个或优选多个光接收器，其设置在光学板背向窗玻璃的一侧上。光学掩膜设置在每个光接收器的光路上游，该光学掩膜具有挡光和透光表面区域。每个透光表面区域显露出贯穿该光学板且照射到光接收器上的光路，该光路由挡光表面区域界定。
文档编号B60S1/08GK101628571SQ200910159570
公开日2010年1月20日 申请日期2009年7月14日 优先权日2008年7月15日
发明者U·贝克斯 申请人:Trw车辆电气与零件有限公司