[发明专利]光学传感器件

权利要求书

1.一种适合与汽车的窗玻璃耦合的光学传感器件，包括具有光 发射器(24)、光接收器(26)、和透镜片(12)的传感单元，透镜 片(12)用于将光发射器(24)辐射的射线束耦合到窗玻璃中和从窗 玻璃耦合出来，并且将其引导到光接收器(26)上，

其特征在于，透镜片(12)包括：

位于面对光发射器(24)和光接收器(26)的第一表面(12a) 上的两个彼此相邻的组合菲涅耳结构(16a，16b)，每个组合菲涅耳 结构(16a，16b)具有一个位于内部的菲涅耳透镜结构(18a，18b) 和一个位于外部的菲涅耳反射镜结构(20a，20b)，其中光发射器(24) 被设置在一个菲涅耳透镜结构(18a)的焦点中，而光接收器(26) 被设置在另一个菲涅耳透镜结构(18b)的焦点中；和

位于面对窗玻璃的相对第二表面(12b)上的两个菲涅耳反射镜 结构(22a，22b)，分别与所述的两个组合菲涅耳结构(16a，16b) 相对，其横截面大致是锯齿形，具有发生反射的第一侧缘(22₁)、和 平行射线束进入或出射的第二侧缘(22₂，22₃)，

光发射器(24)发射的射线束被一个组合菲涅耳结构(16a)平 行校正，垂直穿过透镜片(12)，通过相对的一个菲涅耳反射镜结构 (22a)以一定角度引向窗玻璃并被窗玻璃全反射，然后通过与另一 个组合菲涅耳结构(16b)相对的另一个菲涅耳反射镜结构(22b)耦 合到透镜片(12)，并且垂直通过透镜片(12)被引到所述另一个组 合菲涅耳结构(16b)上并被后者聚焦在光接收器(26)上。

2.一种适合与汽车的窗玻璃耦合的光学传感器件，包括具有光 接收器(26)和透镜片(12)的传感单元，透镜片(12)用于将入射 在窗玻璃上的射线束从窗玻璃耦合出来，并且将它引导到光接收器 (26)上，

其特征在于，透镜片(12)包括：

位于面对光接收器(26)的第一表面(12a)上的具有位于内部 的菲涅耳透镜结构和位于外部的菲涅耳反射镜结构的组合菲涅耳结 构(16)，其中光接收器(26)被设置在所述菲涅耳透镜结构的焦点 中；和

位于面对窗玻璃的相对第二表面(12b)上的菲涅耳反射镜结构 (22)，其横截面大致是锯齿形，具有发生反射的第一侧缘(22₁)、 和平行射线束进入的第二侧缘(22₂，22₃)，

以小检测角入射在窗玻璃上的射线束以一定角度穿过窗玻璃，然 后通过所述的位于面对窗玻璃的相对第二表面(12b)上的菲涅耳反 射镜结构(22)耦合到透镜片(12)，并且垂直通过透镜片(12)被 引到组合菲涅耳结构(16)上并被后者聚焦在光接收器(26)上。

3.按照权利要求1所述的光学传感器件，其特征在于，第一表 面(12a)的组合菲涅耳结构(16a)将发散射线束整形成平行射线束。

4.按照权利要求1或2所述的光学传感器件，其特征在于，第 一表面(12a)的组合菲涅耳结构(16a，16b；16)将从窗玻璃耦合 出来并穿过透镜片(12)的平行射线束整形成会聚射线束。

5.按照权利要求1或2所述的光学传感器件，其特征在于，该 平行射线束垂直地穿过透镜片(12)。

6.按照权利要求1或2所述的光学传感器件，其特征在于，第 一表面的组合菲涅耳结构(16a，16b；16)是用于聚焦发散或平行射 线束的旋转对称结构。

7.按照权利要求6所述的光学传感器件，其特征在于，组合菲 涅耳结构(16a，16b；16)的菲涅耳反射镜结构(20a，20b)具有比 组合菲涅耳结构(16a，16b；16)的菲涅耳透镜结构(18a，18b)更 大的距旋转对称轴(A，B)的径向距离。

8.按照权利要求1或2所述的光学传感器件，其特征在于，第 二表面(12b)的菲涅耳反射镜结构(22a，22b；22)是将平行射线 束偏转到特定方向的线性结构。