【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于光學(xué)傳感器的可加熱的蓋。
技術(shù)介紹
1、光學(xué)傳感器，例如激光掃描儀，通常由透明的蓋來(lái)保護(hù)，以免受環(huán)境影響。這種蓋通常設(shè)計(jì)為圓柱形的。然而，使用光學(xué)傳感器的環(huán)境條件可能會(huì)導(dǎo)致在蓋的表面形成濕氣甚至結(jié)冰。這會(huì)限制蓋的透明度，并且由于蓋上的濕氣和/或冰而可能導(dǎo)致發(fā)生散射。因此，光學(xué)傳感器的整體性能可能會(huì)因環(huán)境條件而受到限制，尤其是在低溫下。
2、為了防止水分和冰凝結(jié)在光學(xué)傳感器的表面，可以在光學(xué)傳感器的蓋上設(shè)置加熱器。在具有平坦的蓋的光學(xué)傳感器的情況下，這種加熱器通常通過(guò)加熱線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)，加熱線圈布置在蓋的內(nèi)側(cè)上，使得它們圍繞相應(yīng)光學(xué)傳感器的光學(xué)入口和光學(xué)出口。加熱線圈可以例如被氣相沉積到蓋上或者使用載體膜粘合到蓋上。
3、然而，光學(xué)傳感器的蓋通常由塑料制成。與玻璃相比，這種塑料具有明顯更差的導(dǎo)熱性和明顯更高的熱膨脹系數(shù)。因此，加熱線圈的使用會(huì)導(dǎo)致由塑料制成的蓋的不均勻地加熱和/或?qū)е抡w加熱功能不足以從蓋上去除濕氣和冰。此外，使用加熱線圈時(shí)，蓋的光學(xué)特性可能會(huì)發(fā)生變化。
4、如果光學(xué)傳感器是掃描儀，則相對(duì)于蓋的總面積的光學(xué)開(kāi)口的所需的面積份額通常明顯大于許多通常不具有掃描功能的靜態(tài)光學(xué)傳感器。由于掃描光學(xué)傳感器中的可用于加熱線圈的表面積明顯是有限的，所以在掃描光學(xué)傳感器中使用加熱線圈將不可避免地導(dǎo)致蓋的低效加熱。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的一個(gè)目的是建立一種用于光學(xué)傳感器的蓋，該蓋在傳感器的光學(xué)開(kāi)口的區(qū)域上可以被均勻地且充分地
2、該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的可加熱的蓋來(lái)實(shí)現(xiàn)。本專利技術(shù)的有利改進(jìn)在從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)和附圖中詳細(xì)說(shuō)明。
3、可加熱的蓋用于光學(xué)傳感器，并且包括：透明的蓋元件；布置在蓋元件上的透明且導(dǎo)電的涂層；以及彼此間隔開(kāi)且各自與導(dǎo)電的涂層接觸的至少兩個(gè)電極。兩個(gè)電極之間的距離沿著涂層上的相應(yīng)距離線確定。至少兩個(gè)電極中的每一個(gè)還具有至少一個(gè)接觸位置，在該接觸位置，相應(yīng)的電極與電壓源連接。兩個(gè)電極的接觸位置在與垂直于距離線延伸的方向上彼此間隔開(kāi)。
4、一方面，可加熱的蓋具有以下特征：提供透明的涂層，當(dāng)在至少兩個(gè)電極之間存在電壓時(shí)，該透明的涂層由于該涂層的導(dǎo)電性而被加熱。涂層可以關(guān)于它的表面在可加熱的蓋的最大部分上延伸，由此導(dǎo)致了蓋的大面積地加熱。由于涂層的透明性，用于傳感器的光學(xué)開(kāi)口的面積不受涂層的限制。這使得可以在掃描光學(xué)傳感器中使用蓋。
5、距離線是圖層上的電極之間的假想線。沿著距離線可以限定電極之間的最小距離。由于電極沿距離線彼此間隔開(kāi)，因此涂層基本上在電極之間延伸，即，除了位于電極外部的次要邊緣區(qū)域。
6、由于兩個(gè)彼此不同的電極的接觸位置一方面布置在間隔的電極上，另一方面在垂直于電極之間的距離線的方向上間隔開(kāi)，因此，兩個(gè)彼此不同的電極在彼此垂直的兩個(gè)方向上彼此間隔開(kāi)或者相互偏移地布置。換句話說(shuō)，每個(gè)電極的接觸位置相對(duì)于另外的電極的接觸位置在兩個(gè)相互正交的方向上彼此間隔開(kāi)或偏移。
7、由于接觸位置的偏移布置，可以在電極之間，即平行于距離線，產(chǎn)生具有更高的均勻性的電場(chǎng)，即，與具有垂直于距離線不偏移的接觸位置的電極相比。例如，在彼此相對(duì)的電極的情況下，在兩個(gè)不同電極上布置在距離線的相對(duì)側(cè)上的點(diǎn)之間可能存在類似的電位差。因此，可以在導(dǎo)電的涂層上的電極之間產(chǎn)生相對(duì)均勻的電場(chǎng)。如果涂層的電導(dǎo)率在涂層的表面上是基本均勻的，當(dāng)通過(guò)電極向涂層提供能量或加熱功率時(shí)，涂層上的電場(chǎng)的高均勻性導(dǎo)致蓋的均勻加熱。
8、透明且導(dǎo)電的涂層還可以布置在蓋元件的內(nèi)表面上。通過(guò)這種布置保護(hù)涂層免受來(lái)自光學(xué)傳感器的環(huán)境的影響。由此，這可以延長(zhǎng)涂層和光學(xué)傳感器的使用壽命。
9、電極還可以設(shè)計(jì)為細(xì)長(zhǎng)的并且沿著涂層的相應(yīng)邊緣延伸。這使得電極之間的電場(chǎng)可以幾乎覆蓋涂層的整個(gè)表面。這可以進(jìn)一步提高加熱蓋時(shí)的均勻性。
10、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，兩個(gè)電極可以布置在透明且導(dǎo)電的涂層的相對(duì)的側(cè)面(邊緣)上。電極在涂層的相對(duì)的側(cè)面(邊緣)上的這種布置可以進(jìn)一步改善涂層和蓋整體的均勻加熱。此外，電極可以彼此平行地延伸，由此可以進(jìn)一步提高電場(chǎng)的均勻性和蓋的加熱的均勻性。
11、此外，兩個(gè)電極可以覆蓋涂層的彼此相對(duì)的邊緣。換句話說(shuō)，蓋的邊緣可以完全由電極覆蓋。由此，電極之間的電場(chǎng)可以作用于涂層的整個(gè)表面，由此，進(jìn)一步提高了通過(guò)涂層加熱的均勻性。
12、根據(jù)另一實(shí)施例，至少兩個(gè)電極中的每一個(gè)可以具有多個(gè)接觸位置，其中用于至少兩個(gè)電極中的每一個(gè)的接觸位置的數(shù)量可以根據(jù)導(dǎo)電的涂層的電阻與兩個(gè)電極的總電阻的比例來(lái)確定。
13、尤其地，涂層的電阻大于至少兩個(gè)電極的總電阻。導(dǎo)電的涂層的電阻與兩個(gè)電極的總電阻之比優(yōu)選大于5。
14、已經(jīng)表明，如果要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電極之間的均勻電場(chǎng)以及導(dǎo)電的涂層的均勻加熱，電極的電阻不一定被視為可忽略不計(jì)(例如在塑料蓋的情況下)。與導(dǎo)電的涂層的電阻相比，可以通過(guò)最小化電極的電阻可以提高加熱的均勻性。
15、此外，增加至少兩個(gè)電極中的每一個(gè)的接觸位置的數(shù)量可以改善電極之間的電場(chǎng)的均勻性。電極的總電阻越大，即，導(dǎo)電的涂層的電阻與電極的總電阻的比值越小，每個(gè)電極的接觸位置的數(shù)量應(yīng)該就越多。相反地，通過(guò)最小化電極的總電阻可以減少接觸位置的數(shù)量。
16、為了實(shí)現(xiàn)通過(guò)導(dǎo)電的涂層來(lái)均勻加熱，如已經(jīng)提到的，涂層的電阻應(yīng)當(dāng)至少是電極的總電阻的5倍。因此，每個(gè)電極只需一個(gè)接觸位置即可，這取決于所需的加熱功率和導(dǎo)電的涂層的電阻。
17、根據(jù)另一實(shí)施例，蓋元件可以具有帶有側(cè)表面的圓柱形形狀，并且兩個(gè)電極可以平行地、周向地布置在側(cè)表面的內(nèi)側(cè)上。與兩個(gè)電極的軸向布置(即，電極沿著側(cè)表面的側(cè)向布置)相比，平行地、周向地布置的電極可以最小化導(dǎo)電的涂層的電阻。由此，對(duì)于電極之間的給定電壓而言，通過(guò)導(dǎo)電的涂層可以實(shí)現(xiàn)的加熱功率被最大化。
18、有利地，至少兩個(gè)電極可以布置在側(cè)表面的相應(yīng)邊緣區(qū)域中。由此，兩個(gè)電極之間的涂層的面積以及由此可加熱的面積被最大化。在光學(xué)傳感器在方位角的方向上執(zhí)行掃描功能的情況下，即，在光學(xué)傳感器在圓柱形的蓋元件的側(cè)表面上周向地執(zhí)行掃描功能的情況下，與例如在軸向上的電極的布置相比，電極的平行地、周向地布置還可以提供更大的方位角的視場(chǎng)。
19、在另一實(shí)施例中，蓋元件可以設(shè)計(jì)為截錐體，并且兩個(gè)電極可以周向地、以恒定距離布置在截錐體的內(nèi)側(cè)上。上述具有圓柱形的蓋元件的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)也適用于具有截錐形的蓋元件的實(shí)施例，因?yàn)樽罱K僅圓柱體的側(cè)表面被傾斜表面替代。如果蓋元件通過(guò)注射成型工藝制造，則傾斜表面可以例如通過(guò)脫模斜面形成。
20、根據(jù)另一實(shí)施例，蓋元件可以具有平坦的形狀，并且兩個(gè)電極可以布置在平坦的形狀的彼此相對(duì)的邊緣上。與例如圓柱形或截錐形的蓋相比，平坦的蓋可以以更簡(jiǎn)單的方式制造。此外，還可以以更簡(jiǎn)單的方式施加導(dǎo)電的涂層。由此，與圓柱形的蓋的情況相比，接觸位置更容易接近。例如，平坦的蓋可本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于光學(xué)傳感器的可加熱的蓋(100)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于光學(xué)傳感器的可加熱的蓋(100)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的可加熱的蓋(100)，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：托馬斯·羅斯，弗洛里安·萊姆克，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西克股份公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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