具有高效率的高斜度光学系统的小型湿度检测器

摘要

一种安装在玻璃板(18)的内表面(30)上的小型湿度检测器(10)，用于检测在外表面(32)上的湿气，并控制玻璃板刮水器(20)。所述检测器包括具有准直器和聚焦器的耦合器，以及可拆卸地盖住耦合器的壳体(28)。在壳体内设置有平面电路板，其包括这样安装的发光器和检测器，使得当把壳体固定到耦合器上时，发射轴和检测轴和玻璃板垂直。准直器和聚焦器和发光器以及检测器相邻设置，使得准直器和聚焦器的光轴相对于发射轴和检测轴成斜角。使用两个发光器和两个检测器形成具有相等的长度和相等的光效率的4个光路。在操作中，来自发光器的光束以45度角进入玻璃板，并从玻璃板的外表面被反射回检测器(59)，其根据从所述外表面反射的光量产生控制信号。

主权项

1.一种被安装在玻璃板的第一表面上用来检测玻璃板的第二表面上的检测区域内的湿气的湿度检测器，所述湿度检测器包括：(a)被安装在玻璃板的第一表面上的耦合器，用于把光线光耦合进入玻璃以及到玻璃外部；(b)被固定到所述耦合器上的壳体；(c)被固定在所述壳体内的平面电路板，其具有基本上和玻璃板的第一表面平行设置的器件表面；(d)被安装在器件表面上的用于围绕发射轴发射光线的发光器，所述发射轴从所述发光器沿基本上垂直于所述器件表面的方向延伸；(e)和所述耦合器光学相连用于把发光器发出的光线准直成为准直光束的准直器，所述准直器具有包括物理中心和光学中心的光接收光圈，使得准直透镜光轴通过所述光学中心延伸，并且所述光学中心和所述物理中心分开，所述准直器被这样设置，使得准直透镜光轴相对于发射轴形成第一斜角；(f)具有检测表面并且其检测轴从检测表面延伸的检测器，用于检测围绕检测轴照射到检测表面上的光，并且响应检测的光产生信号，所述检测器被这样安装在所述平面电路板的器件表面上，使得检测轴基本上垂直于器件表面；以及(g)和所述耦合器光学耦合的聚焦器，用于把准直光束聚集而成为在所述检测表面上的会聚扇形的光线，所述聚焦器具有光发送光圈，所述光发送光圈包括物理中心和光学中心，使得聚焦透镜光轴通过所述光学中心延伸，并且所述光学中心和所述物理中心分开，所述聚焦器被这样设置，使得所述聚焦透镜光轴相对于所述检测轴形成第二斜角；其中所述准直器包括准直透镜，并且所述聚焦器包括聚焦透镜；其中所述湿度检测器还包括信号处理电路，其被安装在所述平面电路板上，并和所述发光器以及所述检测器相连，用于控制由所述发光器发出的光，并用于处理来自所述检测器的信号。