DE102004007957A1 - Optoelectronic sensor device - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird eine optoelektronische Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Sender und einem Empfänger für optische Strahlung und mit einem Koppelelement zur Ein- und Aufkopplung der optischen Strahlung in eine Fahrzeugscheibe, wobei das Koppelelement durch einen Verbund aus einer mikrostrukturierten Folie mit mindestens einer weiteren Folie ausgebildet ist.Described is an optoelectronic sensor device for a motor vehicle, comprising a transmitter and a receiver for optical radiation and having a coupling element for coupling and coupling the optical radiation in a vehicle window, wherein the coupling element formed by a composite of a microstructured film with at least one further film is.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektronische Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Sender und einem Empfänger für optische Strahlung und mit einem Koppelelement zur Ein- und Auskopplung der optischen Strahlung in eine Fahrzeugscheibe.The The present invention relates to an optoelectronic sensor device for a Motor vehicle, with a transmitter and a receiver for optical radiation and with a coupling element for coupling and decoupling the optical radiation in a vehicle window.
In
der
Es stellte sich die Aufgabe, eine optoelektronische Sensoreinrichtung mit einem weiter verbesserten Koppelelement schaffen.It the task was to set up an optoelectronic sensor device create with a further improved coupling element.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Koppelelement durch einen Verbund aus einer mikrostrukturierten Folie mit mindestens einer weiteren Folie ausgebildet ist.These Task is inventively characterized solved, that this Coupling element by a composite of a microstructured Foil is formed with at least one further film.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.advantageous Embodiments and developments of the sensor device according to the invention are in the dependent claims described.
So kann das Koppelelement vorteilhaft aus einer mikrostrukturierten Folie mit Strukturgrößen zwischen 20 μm und 300 μm bestehen, die als Prismenfolie erhältlich ist und bisher beispielsweise als helligkeitssteigernde Schicht in LCD-Bildschirmen zur Anwendung kommt. Die bei Verwendung bei einer optoelektronischen Sensoreinrichtung vorteilhaften Eigenschaften sind einerseits die geringe Bauhöhe und die Flexibilität der Folie, die eine dauerhaft delaminationsfreie Verklebung mit einer gekrümmten Fahrzeugscheibe eines Kraftfahrzeugs ermöglicht.So the coupling element can advantageously made of a microstructured Foil with structure sizes between 20 μm and 300 μm, available as a prism sheet is and so far, for example, as a brightness-enhancing layer is used in LCD screens. The when using at an optoelectronic sensor device advantageous properties On the one hand are the low height and the flexibility the film, which has a permanently delamination-free bond with a curved vehicle window of a motor vehicle.
Die mikrostrukturierte Folie kann zudem auf der Strukturseite mit einer weiteren, planen Folie, gegebenenfalls unter Einschluß von Luft oder anderen trockenen Gasen abgedeckt sein. Da es sich bei der Schutzfolie um zwei planparallele Grenzflächen handelt, bleibt der Winkel der Lichtausbreitung außerhalb der Folie von dieser Folie unbeeinflußt. Vorteile dieser Schutzfolie sind der Schutz der mikrostrukturierten Folie vor mechanischer Beschädigung einerseits und vor Verschmutzung oder auch Beschlag andererseits.The microstructured film can also on the structural side with a another, flat film, optionally including air or other dry gases. As it is the protective film around two plane-parallel interfaces the angle of the light propagation remains outside the film of this film unaffected. Advantages of this protective film are the protection of the microstructured film from mechanical damage on the one hand and against contamination or else fogging on the other.
Diese Schutzfolie kann des weiteren mit der mikrostrukturierten Folie an einem umlaufenden Rand durch Kleben, Schweißen oder Prägen hermetisch verschlossen sein. Dieser Rand kann zudem vorteilhaft zur Befestigung oder Ausrichtung des Folienverbundes an weiteren Funktionskomponenten des optoelektronischen Sensors eingesetzt werden.These Protective film may further be provided with the microstructured film hermetically sealed at a peripheral edge by gluing, welding or embossing be. This edge can also be advantageous for attachment or alignment the film composite on other functional components of the optoelectronic Sensors are used.
Die mikrostrukturierte Folie und/oder die Schutzfolie kann überdies eingefärbt sein, um dem Folienverbund optische Filtereigenschaften zuzuordnen, etwa zum Sperren von störenden Bereichen des Sonnenspektrums, während für die in dem optoelektronischen Sensor, der insbesondere ein Regensensor sein kann, verwendete Wellenlänge eine hohe Transmissionsfähigkeit besteht.The microstructured film and / or the protective film may moreover colored be assigned to the film composite optical filter properties, about blocking interfering Areas of the solar spectrum while for the in the optoelectronic sensor, in particular a rain sensor can be used wavelength a high transmission capability consists.
Der Folienverbund aus mikrostrukturierter Folie und Schutzfolie kann vorteilhaft auch durch weitere Folien oder Beschichtungen in Art eines Sandwichs erweitert werden, beispielsweise durch:
- – eine Folie oder Beschichtung mit UV-sperrenden Eigenschaften,
- – eine Folie oder Beschichtung mit Sperreigenschaften für sichtbares Licht und hoher Transmissionsfähigkeit für die in einem Regensensor verwendeten Wellenlänge, die vorzugsweise im Infraroten bei einer Wellenlänge von etwa 880 nm liegen kann,
- – eine Beschichtung mit beschlagverhindernden, antistatisch wirkenden oder sonstigen Substanzen, und
- – speziell auf der der Scheibe zugewandten Seite durch eine klebfähige Folie oder Beschichtung zur Verbindung des Foliensandwichs mit der Fahrzeugscheibe.
- A film or coating with UV-blocking properties,
- A film or coating having visible light barrier properties and high transmissivity for the wavelength used in a rain sensor, which may preferably be in the infrared at a wavelength of about 880 nm,
- - a coating with antifogging, antistatic or other substances, and
- - Especially on the side facing the disc by an adhesive film or coating for connecting the film sandwich with the vehicle window.
In den Folienverbund aus mikrostrukturierter Folie und Schutzfolie kann zusätzlich ein klarer, planparalleler oder auch lichtformend strukturierter Bereich eingebracht sein, um für Sensorfunktionen, die einen unbeeinträchtigten Zutritt von Umgebungsstrahlung erfordern, wie z. B. für einen Lichtsensor oder einen Sonnenstandsensor, die benötigten Eintrittsfenster zu schaffen. Hierzu kann der Zwischenraum zwischen mikrostrukturierter Folie und Schutzfolie durch ein im Brechungsindex angepaßtes Medium, etwa einen Kleber, aufgefüllt oder die mikrostrukturierte Folie und die Schutzfolie durch Prägen oder Schweißen miteinander stoffschlüssig verbunden werden, wobei die gegebenenfalls gewünschte, lichtformende Struktur, wie z. B. eine Linse, auf der dem Sensor zugewandten Seite der Schutzfolie ausgeformt wird.In the film composite of microstructured film and protective film can additionally a clear, plane-parallel or light-shaping structured Be introduced to area for Sensor functions that allow undisturbed access of ambient radiation require, such. For example a light sensor or a sun sensor, the required entrance window to accomplish. For this purpose, the gap between microstructured Film and protective film by a refractive index-matched medium, about an adhesive, filled up or the microstructured film and the protective film by embossing or welding together cohesively be connected, wherein the optionally desired, light-forming structure, such as As a lens, on the sensor side facing the protective film is formed.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the sensor device according to the invention are in the drawing Darge represents and will be explained in more detail below with reference to the drawing.
Die
Die
Befinden
sich Regentropfen oder Schmutzteilchen auf der Außenseite
der Fahrzeugscheibe (
Der
dargestellte Stand der Technik löst
vor allem das Problem der brechungsfreien Lichteinkopplung in die
Fahrzeugscheibe (
Die
Dargestellt
sind hier beispielhaft jeweils übereinander
angeordnete Folien (
Zur
einfachen Herstellung einer Verbindung des Folienpakets mit der
Fahrzeugscheibe (
Die
Die
Folienschichten können
dabei im Falle paralleler Grenzflächen durch Laminieren, Verkleben oder
Beschichten oder im allgemeinen Fall durch Kleben, Schweißen oder
Prägen
in den Randbereichen (
In
der
Um
dieses zu ermöglichen
ist ein klarer, planparallel oder lichtformend strukturierter Bereich (
Hierdurch wird auf einfache und kostengünstige Weise auch die Schaffung komplexerer Sensoreinrichtungen möglich.hereby is going to be simple and inexpensive Way also the creation of more complex sensor devices possible.
- 11
- mikrostrukturierte Folie (Koppelelement)microstructured Foil (coupling element)
- 22
- Schutzfolieprotector
- 2a2a
- Prägebereichstamping area
- 2b2 B
- (lichtformend) strukturierter Bereich(Light-forming) structured area
- 33
- Klebefolieadhesive film
- 44
- Fahrzeugscheibevehicle window
- 55
- Folie (Tageslichtsperrfilter)foil (Daylight Filter)
- 66
- Folie (UV-Sperrfilter)foil (UV-cut filter)
- 77
- (Folien-)Verbund(Foil) composite
- 88th
- (Licht-)Sender(Light) transmitter
- 99
- (Licht-)Empfänger(Light) receiver
- 1010
- erste Linsenstrukturfirst lens structure
- 1111
- zweite Linsenstruktursecond lens structure
- 1212
- Klebeschichtadhesive layer
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2005
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