ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
PHOTOSENSITIVE DEVICE

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
[0001] Настоящее изобретение относится к фоточувствительному устройству.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Фоточувствительное устройство, описанное в Патентном Документе 1, известно как устройство, содержащее светоизлучающий элемент и светопринимающий элемент, размещенные в общем корпусе.
[0003] В этом примере область прохождения света для светоизлучающего элемента и область прохождения света для светопринимающего элемента отделены перегородкой, образованной выполненным из смолы элементом, для предотвращения помех между указанными элементами.
ДОКУМЕНТ ИЗ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0004] Патентный Документ 1: Публикация Японской Заявки на Патент №2012-18110.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, НА РЕШЕНИЕ КОТОРЫХ НАПРАВЛЕНО ИЗОБРЕТЕНИЕ [0005] Итак, в упомянутом выше примере перегородка выполнена формованием или подобным процессом. Поэтому существует проблема, состоящая в том, что изготовление фоточувствительного устройства требует времени и усилий. Между тем эта проблема может быть решена путем прикрепления разделительного элемента, который был изготовлен отдельно. Однако в этом случае возникает проблема, состоящая в том, что свет может просачиваться через границу с разделительным элементом, снижая таким образом точность обнаружения.
{0006] Настоящее изобретение сделано с учетом преодоления указанных выше недостатков, и его целью является создание фоточувствительного устройства, конструкция которого является простой и не снижает точность обнаружения.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ УКАЗАННЫХ ПРОБЛЕМ
[0007] В соответствии с предложенным изобретением, указанная цель достигнута созданием фоточувствительного устройства, выполненного так, что отраженный свет света обнаружения, излучаемого наружу из корпуса 1 устройства одним или более светоизлучающими элементами 2, размещенными в указанном корпусе 1, обнаруживается светопринимающим элементом 4, установленным на монтажной панели 3, причем указанный отраженный свет является светом, отражаемым от области обнаружения, расположенной снаружи указанного корпуса 1, причем
пространство для прохождения отраженного света внутри корпуса 1 устройства отделено от другого пространства в указанном корпусе 1 разделительным элементом 6, расположенным на монтажной панели 3 с размещенным между ними кольцевым уплотнением 5, которое окружает светопринимающий элемент 4,
при этом разделительный элемент 6 имеет прижимную стенку 7, выполненную с возможностью вхождения в прижимной контакт с наружной периферийной стенкой кольцевого уплотнения 5, когда элемент 6 размещен на монтажной панели 3, с обеспечением тем самыми приложения силы прижимного контакта к кольцевому уплотнению 5, с распределением силы прижимного контакта в направлении радиального сжатия, причем сила прижимного контакта является силой, с которой уплотнение 5 входит в контакт с панелью 3.
[0008] В предложенном изобретении разделительный элемент 6 размещен на верхней поверхности монтажной панели 3, на которой помещен и прикреплен соответствующими средствами светопринимающий элемент 4. Кольцевое уплотнение 5 вставлено на границе между элементом 6 и монтажной панелью 3 таким образом, что оно окружает светопринимающий элемент 4 с обеспечением полного предотвращения просачивания света через границу между элементом 6 и монтажной панелью 3.
[0009] Таким образом, просто путем размещения разделительного элемента 6 проход для принимаемого света может быть экранирован от других областей. Соответственно, есть возможность достичь как уменьшения времени ручного труда при сборке, так и одновременно улучшения характеристик.
[0010] Более того, наружная периферия кольцевого уплотнения 5 прижата вниз с наклоном по направлению к его центральной оси с помощью прижимной стенки 7 разделительного элемента 6, когда элемент 6 установлен на монтажной панели 3. Таким образом, прижимная сила, прикладываемая, когда прикреплен разделительный элемент 6, действует как сила прижимного контакта с монтажной панелью 3, с одновременным воздействием в качестве деформирующей силы в направлении радиального сжатия. Соответственно, для снижения имеющегося модуля упругости может использоваться синтетический каучукоподобный полимер общего назначения или подобный материал вместо использования специального материала.
[0011] При низком модуле упругости сила прижимного контакта с монтажной панелью 3 никогда не будет чрезвычайно большой, даже когда велика общая деформация кольцевого уплотнения 5 в направлении смещения разделительного элемента 6. Таким образом, имеется возможность надежно предотвратить такие дефекты, как разъединение печатных соединений из-за искривления монтажной панели 3, происходящего вследствие операции установки разделительного элемента 6. В дополнение, сумма деформаций не требует строгого контроля, в частности нет необходимости поддерживать с особенно высокой точностью расстояние от элемента 6, или, говоря точнее, от прижимной стенки 7 до панели 3. Соответственно, производительность и эффективность изготовления могут быть улучшены.
[0012] В качестве кольцевого уплотнения 5 используется уплотнительное кольцо круглого сечения. Однако в случае изготовления фоточувствительного устройства, в котором кольцевое уплотнение 5 имеет такую трубчатую круглую коническую форму, что диаметр внутренней и наружной поверхностей его периферических стенок постепенно уменьшается в направлении к верхней стороне, способность к деформации в направлении радиального сжатия улучшается. Таким образом, действующий модуль упругости может быть снижен более эффективно.
[0013] Далее, в случае, когда кольцевое уплотнение 5 и элемент 6 образуют, соответственно, крепежные части 8 для временной фиксации, выполненные с возможностью установки с натягом так, что одна из этих частей 8 устанавливается с натягом в другой части 8, элемент 6 может быть прикреплен к монтажной панели 3, как только кольцевое уплотнение 5 окажется прикрепленным к нижней части элемента 6. Таким образом, может быть упрощена сборка.
[0014] В корпусе 1 устройства может быть помещен единственный светоизлучающий элемент 2. Однако при размещении нескольких светоизлучающих элементов 2 может быть увеличено общее количество света, излучаемого на область обнаружения. Таким образом может быть повышена точность обнаружения.
[0015] В случае изготовления фоточувствительного устройства, в котором к корпусу 1 прикреплена линза 12, на линзе 12 со стороны расположения объекта образована одиночная выпуклая поверхность 9, оптическая ось которой проходит к светопринимающему элементу 4, а на противоположной стороне линзы 12 расположены выполненные за одно целое светопринимающая выпуклая поверхность 10, имеющая общую оптическую ось с одиночной выпуклой поверхностью 9, и излучающие свет выпуклые поверхности 11, оптические оси которых параллельны оптической оси выпуклой поверхности 10 и проходят соответственно, к светоизлучающему элементу 2, при этом обнаруженный свет от светоизлучающего элемента 2 может фокусироваться на оптической оси светопринимающего элемента 4 просто путем крепления линзы 12 к корпусу 1 устройства. В результате область обнаружения может эффективно освещаться обнаруживаемым светом. Таким образом точность обнаружения может быть повышена.
ТЕХНИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ, ОБЕСПЕЧИВАЕМЫЙ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
[0016] В соответствии с представленным изобретением, просачивание света, излучаемого светоизлучающим элементом, помещенным в тот же самый корпус устройства, что и светопринимающий элемент, в светопринимающий элемент может быть предотвращено просто путем размещения и крепления разделительного элемента на монтажной панели. Соответственно, конструкция может быть простой, а также может быть улучшена точность обнаружения. Далее, так как искривление и подобные воздействия на монтажную панель, обусловленные давлением прижима кольцевого уплотнителя к монтажной панели, надежно предотвращены, не требуется опоры или чего-нибудь подобного для предотвращения изгиба монтажной панели. Таким образом, конструкция может быть простой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0017] Фиг. 1 изображает транспортное средство, к которому присоединено предложенное устройство, при этом часть (а) является видом сзади транспортного средства, часть (b) изображает вид сбоку транспортного средства, а часть (с) изображает разрез по линии 1С-1С на части (а).
Фиг. 2 изображает виды, показывающие фоточувствительное устройство, при этом часть (а) изображает вид в аксонометрии спереди, часть (b) изображает вид спереди, а часть (с) изображает вид по стрелке 2С на части (b).
Фиг. 3 изображает разрезы, при этом часть (а) изображает разрез по линии 3А-3А на части (b) фиг. 2, а часть (b) изображает разрез по линии 3В-3В на части (c) фиг. 2.
Фиг. 4 изображает вид фоточувствительного устройства в аксонометрии в разобранном состоянии.
Фиг. 5 изображает виды главной части предложенного устройства, при этом часть (а) изображает вид сверху разделительного элемента, часть (b) изображает разрез по линии 5В-5В на части (a), часть (с) изображает вид по стрелке 5С на части (a), часть (d) изображает вид сверху кольцевого уплотнения, и часть (е) изображает разрез по линии 5Е-5Е на части (d).
Фиг. 6 изображает виды, показывающие линзу, при этом часть (а) изображает вид сверху, часть (b) изображает вид сбоку, а часть (с) изображает разрез по линии 6С-6С на части (а).
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0018] Фиг. 1 изображает транспортное средство 13, в котором применено предложенное устройство. В этом примере фоточувствительное устройство (U) используется для управления открыванием и закрыванием задней двери 13а транспортного устройства, при этом фоточувствительное устройство (U) прикреплено к задней двери 13а.
[0019] Как описано ниже, фоточувствительное устройство (U) выполнено с возможностью подачи сигнала, когда обнаруживается, что объект 14 обнаружения входит в заданную область (R) обнаружения, в которую излучается свет обнаружения. Фоточувствительное устройство (U) закреплено в верхней стенке углубления 13 с для крепления номерного знака, закрытой окантовкой 13b номерного знака. Отметим, что номер 13d позиции на фиг. 1 обозначает номерной знак.
[0020] Кроме того, в этом примере оптическая ось света обнаружения слегка наклонена по направлению внутрь транспортного средства (на угол θ), так что центр области (R) обнаружения фоточувствительного устройства (U) может быть расположен внутри углубления 13с для крепления номерного знака. Таким образом, может быть предотвращена необязательная реакция фоточувствительного устройства (U) на человека, животное, мусор или что-то подобное, что может присутствовать около транспортного средства кроме его владельца, которая в ином случае может происходить вследствие ухудшения характеристики обнаружения вне углубления 13с для номерного знака.
[0021] Когда фоточувствительное устройство (U) выдает сигнал обнаружения, управляющий блок 16 выполняет первые подготовительные операции, например идентификацию электронного ключа, который имеет пользователь, определение состояния задней двери 13а и операция запирания-отпирания, и затем приводится в действие устройство 15 привода. Идентификация электронного ключа выполняется путем идентификации идентификационного кода, выданного электронным ключом через коммуникацию с устройством идентификации, не показанным на чертежах. Если идентификация прошла успешно, задняя дверь будет разблокирована при условии, что она закрыта, и устройство 15 привода затем будет приведено в действие для начала открывания двери.
[0022] Таким образом, в этом варианте выполнения, даже когда обе руки пользователя заняты багажом или чем-нибудь подобным, он может открыть заднюю дверь, просто приблизив багаж или то, что у него в руках, к внутренней стороне углубления 13с для номерного знака или к расположенным вблизи от него частям, которые заданы как область (R) обнаружения. Соответственно, улучшается удобство пользования автомобилем.
[0023] Фиг. 2 и последующие чертежи изображают фоточувствительное устройство (U). Устройство (U) включает в себя, как составляющие компоненты, корпус 1, прикрепляемый к транспортному средству, светоизлучающий элемент 2 и светопринимающий элемент 4, установленные на монтажной панели 3 и размещенные в корпусе 1 устройства.
[0024] Корпус 1 содержит кронштейн 17, имеющий трубчатую часть 17а и крепежный фланец 17b, прикрепляемый к транспортному средству и выступающий от боковой стенки трубчатой части 17а, внутренний корпус 18, прикрепленный к трубчатой части 17а кронштейна 17, и крышку 22, закрывающую заднюю открытую часть кронштейна 17. Корпус 1 крепится к задней двери 13а болтом 19, проходящим через фланец 17b. Между фланцем 17b и панелью вставлено уплотнение 20.
[0025] Между тем внутренний корпус 18, выполненный из прозрачной синтетической смолы, имеет трубчатую форму с одним закрытым концом и прикреплен к кронштейну 17 так, что его открытый конец вставлен в переднее торцевое отверстие кронштейна 17. Внутренний корпус 18 на своей боковой стенке имеет крюкообразные выступы 18а, а кронштейн 17 имеет фиксирующие отверстия 17с, в которых могут защелкиваться выступы 18а, так, что внутренний корпус 18 может удерживаться внутри кронштейна 17 (см. фиг. 4).
[0026] Инфракрасные светодиоды, выполненные с возможностью излучения импульсов невидимого света, такого как инфракрасные лучи, используются в качестве светоизлучающих элементов 2, тогда как фотодиод используется в качестве светопринимающего элемента 4. Эти элементы 2 и 4 установлены на поверхности одной и той же монтажной панели 3.
[0027] Как изображено на фиг. 3 и 4, панель 3 имеет прямоугольную форму, и один светопринимающий элемент 4 расположен в ее центральной части, а два светоизлучающих элемента 2 установлены в местах, разнесенных на одинаковые расстояния от элемента 4, расположенного в центре.
[0028] Внутри корпуса 1 закреплен разделительный элемент 6 для предотвращения непосредственного попадания облучающего света (света обнаружения) от светоизлучающих элементов 2 на элемент 4.
[0029] Как изображено на фиг. 5, элемент 6 изготовлен из непрозрачной синтетической смолы и содержит прямоугольную рамочную деталь 6а, наружная периферия которой, по существу, совпадает с наружной периферией монтажной панели 3, экранирующую трубчатую часть 6b, расположенную в центре прямоугольной рамочной части 6а и имеющую трубчатую форму, открытую на верхней и на нижней сторонах, и разделительные стенки 6с, соединяющие трубчатую часть 6b с рамочной частью 6а.
[0030] Как изображено на фиг. 3, монтажная панель 3 прикреплена к элементу 6. В таком состоянии область вокруг светопринимающего элемента 4 окружена трубчатой частью 6b и, следовательно, отделена от остального пространства внутри корпуса 1, образуя пространство для прохождения света, отраженного от объекта 14 обнаружения в области (R) обнаружения. Как изображено на части (b) фиг. 5, внутренняя периферическая поверхности стенки экранирующей трубчатой части 6b имеет коническую часть 6d, диаметр которой постепенно увеличивается в направлении к верхней стороне от монтажной панели 3, на которой установлен элемент 4. Таким путем улучшена эффективность концентрации отраженного света благодаря зеркальному эффекту на внутренней стенке трубчатой части 6b.
[0031] Кроме того, пространство внутри рамочной части 6а элемента 6, исключая трубчатую часть 6b, разделено разделительными стенками 6с и используется как проходные пространства для прохождения света обнаружения, излучаемого светоизлучающими элементами 2. В этом примере образованы два таких проходных пространства для света обнаружения в соответствии с количеством светоизлучающих элементов 2, при этом каждый светоизлучающий элемент 2 расположен в центральной части своего проходного пространства.
[0032] Далее, как изображено на фиг. 5, на нижней торцевой поверхности трубчатой части 6b образована уплотняющая крепежная часть 21. Внутренняя периферическая поверхность стенки уплотняющей части 21 имеет прижимную стенку 7, образованную круглой конической поверхностью, диаметр которой постепенно увеличивается в направлении к нижней части. К уплотняющей части 21 прикреплено кольцевое уплотнение 5, изготовленное из непрозрачной синтетической смолы, имеющей соответствующую упругость.
[0033] Уплотнение 5 имеет такую трубчатую круглую коническую форму, что его толщина является по существу постоянной, а наружная периферическая стенка образована по существу той же круговой конической поверхностью, что и периферическая стенка прижимной стенки 7.
[0034] Кольцевое уплотнение 5 имеет выступы 8а для временной фиксации, выступающие от его боковой стенки. Уплотнение 5 присоединено к уплотняющей крепежной части 21 с помощью частей 8 для временной фиксации, образованных посадкой с натягом выступов 8а в углублениях 8b для временной фиксации, образованных вырезанием частей периферической стенки уплотняющей части 21. В состоянии, когда кольцевое уплотнение 5 прикреплено к элементу 6, нижняя концевая часть уплотнения 5 выступает от нижнего торца уплотняющей части 21, обеспечивая таким образом необходимый допуск для деформации.
[0035] Элемент 6 и монтажную панель 3 предварительно собирают на крышке 22 с присоединенной к элементу 6 линзой 12, описанной далее, и устанавливают в кронштейне 17.
[0036] Крышку 22 присоединяют к элементу 6 во время формирования сандвич-структуры монтажной панели 3 вместе с элементом 6. Элемент 6 и крышку 22 соединяют путем прессовой посадки соединительных ножек 22b, выступающих из крышки 22 и проходящих через углы монтажной панели 3, в отверстиях элемента 6, предназначенных для прессовой посадки.
[0037] Как изображено на фиг. 4, для ограничения смещения монтажной панели 3 в закрепленном положении, элемент 6 и крышка 22 имеют прижимные выступы 23, выполненные с возможностью вхождения в контакт с углами монтажной панели 3 для формирования сандвич-структуры панели 3 по вертикали, при этом элемент 6 также имеет позиционирующие части 6е, выполненные с возможностью вхождения в углубления 3а, образованные вырезанием частей панели 3, для расположения благодаря этому панели 3.
[0038] Когда элемент 6 прижат к панели 3 для его присоединения к крышке 22, наружная периферия кольцевого уплотнения 5 прижата с наклоном вниз в направлении к его центральной оси прижимной стенкой 7 элемента 6. В результате уплотнение 5 прижимается нижней стороной, а именно к панели 3, испытывая при этом деформацию в направлении радиального сжатия, при которой уплотнение 5 становится меньше в диаметре, а также оказывается в плотном контакте с прижимной стенкой 7 на наружной поверхности периферической стенки. Таким образом, уплотнение 5 предотвращает образование зазора на поверхности раздела уплотнения 5 и панели 3 и на поверхности раздела уплотнения 5 и прижимной стенки 7. Соответственно, может быть полностью предотвращено просачивание света через эти поверхности раздела.
[0039] Элемент 6, панель 3 и крышка 22, присоединенные друг к другу так, как описано выше, прикреплены так, что крышка 22 закрывает нижнюю открытую часть кронштейна 17. Затем, границу раздела крышки 22 и кронштейна 17 плотно закрывают уплотняющей смолой или чем-либо подобным. К крышке 22 во время крепления к кронштейну 17 прикрепляют держатель 24 крепежных элементов, в который вставлены крепежные элементы 3b, отходящие от монтажной панели 3.
[0040] Между тем линза 12 прикреплена к верхнему торцу элемента 6. Для крепления линзы 12 элемент 6 имеет выступающие из его верхней торцевой поверхности блокирующие крючки 6f, предназначенные для фиксации и удержания линзы 12.
[0041] Изображенная на фиг.6 линза 12 изготовлена из акриловой смолы и имеет, по существу, прямоугольную форму на виде сверху. Линза 12 имеет одну выпуклую поверхность 9, по существу, на всей поверхности своей верхней стороны (со стороны расположения объекта) и имеет одну светопринимающую выпуклую поверхность 10 и две излучающих свет выпуклых поверхности 11 на противоположной стороне (со стороны источников света).
[0042] Каждая выпуклая поверхность 9, 10 и 11 линзы образована сферической поверхностью. Диаметр светопринимающей поверхности 10 линзы по существу равен внутреннему диаметру трубчатой части 6b элемента 6, и эта поверхность 10 расположена в центре линзы 12. Эта поверхность 10 и одиночная выпуклая поверхность 9 линзы расположены на общей оси вращения, вокруг которых образованы их сферические поверхности при вращении. Одиночная поверхность 9 и поверхность 10 прикреплены путем такого их размещения, что указанная общая ось вращения, которая служит световодом в случае, когда и одиночная выпуклая поверхность 9, и светопринимающая выпуклая поверхность 10 являются плоско-выпуклыми линзами, ось которых совпадает с центральной осью трубчатой части 6b элемента 6.
[0043] С другой стороны, каждая светоизлучающая выпуклая поверхность 11 линзы выполнена таким образом, что ее оптическая ось параллельна оптической оси светопринимающей выпуклой поверхности 10 линзы, ее диаметр по существу равен длине одной стороны секции, отделенной разделительными стенками 6 с элемента 6, и она расположена так, что один светоизлучающий элемент 2 расположен на соответствующей оптической оси. На границе между светоизлучающей поверхностью 11 и светопринимающей поверхностью 10 расположена канавка 12а, которая предотвращает попадание излучаемого света, исходящего от светоизлучающей поверхности 11, в область светопринимающей поверхности 10.
[0044] Таким образом, в этом варианте выполнения, когда светоизлучающий элемент 2 расположен в передней фокальной точке (f11) светоизлучающей поверхности 11, излучаемый свет от элемента 2 преобразуется в параллельный свет с помощью светоизлучающей поверхности 11, проходит через линзу 12 и затем фокусируется одиночной поверхностью 9 в месте размещения задней фокальной точки (f9) поверхности 9.
[0045] Таким образом, путем размещения области (R) обнаружения вблизи расположения задней фокальной точки (f9) одиночной выпуклой поверхности 9 в состоянии, когда фоточувствительное устройство (U) закреплено, общее количество света обнаружения в области (R) обнаружения может быть увеличено. В дополнение к этому, свет, отраженный от обнаруживаемого объекта 14, концентрируется одиночной выпуклой поверхностью 9 и светопринимающей выпуклой поверхностью 10 линзы и поэтому эффективно доставляется к светопринимающему элементу 4, расположенному в фокальной точке (f10) светопринимающей поверхности 10 линзы. Соответственно, может быть достигнута высокая точность обнаружения.
ОБЪЯСНЕНИЕ СПРАВОЧНЫХ НОМЕРОВ
[0046]
1. КОРПУС УСТРОЙСТВА
2. СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ
3. МОНТАЖНАЯ ПАНЕЛЬ
4. СВЕТОПРИНИМАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ
5. КОЛЬЦЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ
6. РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
7. ПРИЖИМНАЯ СТЕНКА
8. КРЕПЕЖНАЯ ЧАСТЬ ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ ФИКСАЦИИ
9. ОДИНОЧНАЯ ВЫПУКЛАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ЛИНЗЫ
10. СВЕТОПРИНИМАЮЩАЯ ВЫПУКЛАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ЛИНЗЫ
11. СВЕТОИЗЛУЧАЮЩАЯ ВЫПУКЛАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ЛИНЗЫ
12. ЛИНЗА.