DE102007011592A1 - Device for increasing light in light collector for optical data, signal transmission focuses light in collector while simultaneously shaping reception characteristic in thin transparent medium layer or directly deflecting light to detector - Google Patents

Device for increasing light in light collector for optical data, signal transmission focuses light in collector while simultaneously shaping reception characteristic in thin transparent medium layer or directly deflecting light to detector Download PDF

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Abstract

The device has a light collector (2) arranged before a respective detector (4) so as to collect the incident light (1), focusing it with lens technology while simultaneously shaping the reception characteristic via a thin layer of transparent medium (3) or directly deflecting the light onto the detector.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lichtsammler mit Lichtdetektoren insbesondere mit PIN- Dioden vorzugsweise für einen Laserwarner.The The invention relates to a light collector with light detectors in particular with PIN diodes preferably for a laser detector.

Die Lichtintensität, wie sie beispielsweise bei Laserwarnern zur Erfüllung ihrer Funktion benötigt werden, muss in ausreichender Menge auf die Detektoren treffen, da diese sonst nicht detektiert werden können. Gleichzeitig sollte eine gleichmäßige Abdeckung des Raumes möglich sein, was mit der Eigenschaft von üblichen Detektoren, wie PIN Dioden, nicht einfach erreicht werden kann.The Light intensity, as with laser detectors needed to fulfill their function, must hit the detectors in sufficient quantity as these otherwise can not be detected. At the same time should a uniform coverage of the room possible be what with the property of common detectors, like PIN diodes, can not be easily achieved.

Eine Detektorvorrichtung zur richtungsabhängigen Erfassung von Laserstrahlen beschreibt die DE 38 18 229 C1 . Diese weist eine Vielzahl von Einzeloptiken auf, die einen vorgegebenen Gesamtraumwinkel erfassen. Jede Optik besteht aus einem Lichtleiter und einem diesem Lichtleiter zugeordneten Lichtkonzentrator. Die Form dieses Konzentrators ist im Wesentlichen trichterförmig mit einer sich zum Ende des Lichtleiters hin verjüngenden rotationssymmetrischen Gestalt.A detector device for direction-dependent detection of laser beams describes the DE 38 18 229 C1 , This has a plurality of individual optics, which detect a predetermined total space angle. Each optic consists of a light guide and a light concentrator associated with this light guide. The shape of this concentrator is substantially funnel-shaped with a rotationally symmetrical shape tapering towards the end of the light guide.

Eine optische Visiereinrichtung mit Lichwellenleiter-Sammler wird in der DE 698 34 304 T2 ( EP 0 918 243 B1 ) offenbart. Dieser Sammler hat die Aufgabe, Umgebungslicht radial nach innen über eine gewählte Länge des Leiters zu richten, wodurch eine erwünschte Menge an Lichtenergie aus dem Umgebungslicht gesammelt werden kann.An optical sighting device with Lichwellenleiter-collector is in the DE 698 34 304 T2 ( EP 0 918 243 B1 ) disclosed. This collector has the task of directing ambient light radially inwardly over a selected length of the conductor, whereby a desired amount of light energy can be collected from the ambient light.

Lichtsammler bzw. Lichtführer sind auch aus der Kraftfahrzeugbranche bekannt. So beschreibt die DE 202 20 290 U1 einen Lichtleiter mit einer S-förmigen bauchigen Gestalt, durch die ein von einer Lichtquelle ausgehendes Licht gebündelt und innerhalb des Lichtleiters geführt wird.Light collectors or light guides are also known from the automotive industry. That's how it describes DE 202 20 290 U1 a light guide with an S-shaped bulbous shape, is bundled by a light emanating from a light source and guided within the light guide.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine weitere Möglichkeit aufzuzeigen, mit welcher die benötigte Lichtintensität für eine sichere Detektion, insbesondere für einen Laserwarner geschaffen werden kann.The Invention sets itself the task, another possibility show, with which the required light intensity for a secure detection, especially for one Laser detector can be created.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.Solved The object is achieved by the features of claim 1. Advantageous Embodiments are shown in the subclaims.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Lichtdetektoren mit Konzentratoren in einer Weise zu kombinieren, dass sowohl die Sammelwirkung als auch gleichzeitig eine Formung der Empfangscharakteristik, insbesondere in Kombination mit mehreren Lichtdetektoren erreicht wird. Dazu wird ein einfacher, jedoch sehr wirkungsvoller Lichtsammler in das Detektionssystem eingebunden. Dieser wird so gestaltet und angebracht, dass einfallendes Licht, beispielsweise Laserlicht, aus dem gewünschten Raumwinkel gesammelt und konzentriert auf die Detektorfläche gelenkt wird.Of the Invention is based on the idea, the light detectors with concentrators combine in a way that both the collecting effect and at the same time a shaping of the reception characteristic, in particular achieved in combination with multiple light detectors. To becomes a simple but very effective light collector in the Integrated detection system. This is designed and installed that incident light, such as laser light, from the desired solid angle collected and concentrated focused on the detector surface becomes.

Der dazu angedachte Lichtsammler besteht aus einer Optik, welche das einfallende Licht an den Außenflächen so reflektiert, dass dieses über eine dünne Schicht eines transparenten Mediums oder direkt zur Detektorfläche, beispielsweise einer PIN Diode, geleitet wird.Of the Intended Lichtsammler consists of an optic which the incident light reflected on the outer surfaces, that this over a thin layer of a transparent Medium or directly to the detector surface, for example a PIN diode.

Mit der Erfindung können sehr einfach herzustellende Optiken mit Detektoren zur Lichtsammlung, Filterung und Homogenisierung der Empfangscharakteristik realisiert werden.With The invention can be easily manufactured optics with detectors for light collection, filtering and homogenisation the receiving characteristic can be realized.

Mit einem derartigen Lichtsammler können unter anderem Laserwarner ausgestattet werden. Des Weiteren ermöglicht es die Ausstattung von optischen Empfängern zur Daten- und Signalübertragung, deren Ausrichtung zu Sendern undefiniert oder nicht genau möglich ist.With Such a light collector may include laser detectors be equipped. Furthermore, it allows the equipment of optical receivers for data and signal transmission, their orientation to channels undefined or not exactly possible is.

Anhand eines Ausführungsbeispieles mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:Based an exemplary embodiment with drawing, the invention be explained in more detail. It shows:

1 den Aufbau eines einzelnen Lichtsammlers, 1 the construction of a single light collector,

2 eine der möglichen Kombinationen, hier mit vier Lichtsammlern mit Detektoren in einer Ebene und einem weiteren Lichtsammler senkrecht dazu. 2 one of the possible combinations, here with four light collectors with detectors in one plane and another light collector perpendicular to it.

1 zeigt einen Lichtsammler 2 zum Sammeln und Weiterleiten von einfallendem Licht 1 (bei einem Laserwarner, das eines Lasers) auf einen Detektor 4 direkt oder über eine dünne Schicht eines transparenten Übergangsmediums 3, welches zwischen Lichtsammler 2 und Detektor 4, beispielsweise PIN-Dioden, eingebunden ist. 1 shows a light collector 2 for collecting and relaying incident light 1 (with a laser detector, that of a laser) on a detector 4 directly or over a thin layer of a transparent transition medium 3 which is between light collector 2 and detector 4 , For example, PIN diodes, is involved.

2 zeigt eine weitere Variante zum Sammeln und Weiterleiten von einfallendem Licht 1, wobei hier vier Lichtsammler 2 mit ihren Detektoren 4 in einer Ebene und senkrecht dazu ein weiterer Lichtsammler 5 angebracht bzw. angeordnet sind. Dieser Lichtsammler 5 ist mit einem nicht näher dargestellten Detektor in gleicher Art und Weise wie die anderen optisch verbunden und gibt seinerseits die gesammelte Lichtintensität auf diesen weiteren Detektor. 2 shows a further variant for collecting and forwarding incident light 1 , here are four light collectors 2 with their detectors 4 in one plane and perpendicular to it another light collector 5 attached or arranged. This light collector 5 is optically connected to a detector not shown in the same way as the other and in turn gives the collected light intensity to this further detector.

Einzelne oder mehrere Übergangsflächen des Lichtsammlers 2, 5 können bei Bedarf mit einem Bandpass- oder Kantenfilter (nicht näher dargestellt) versehen werden.Single or multiple transition surfaces of the light collector 2 . 5 If required, they can be provided with a bandpass or edge filter (not shown).

Der Lichtsammler 2, 5 kann topfförmig oder als Fresnellinse geformt sein. Die Form und der Brechungsindex des Lichtsammlers 2, 5 ist auf jeden Fall so zu wählen, dass das einfallende Licht 1 aus einem gewünschten Raumwinkel gesammelt und auf die Fläche des jeweiligen Detektors 4 gelenkt wird.The light collector 2 . 5 may be cup-shaped or be shaped as Fresnel lens. The shape and refractive index of the light collector 2 . 5 is definitely to choose that the incident light 1 collected from a desired solid angle and on the surface of each detector 4 is steered.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3818229 C1 [0003] - DE 3818229 C1 [0003]
  • - DE 69834304 T2 [0004] - DE 69834304 T2 [0004]
  • - EP 0918243 B1 [0004] EP 0918243 B1 [0004]
  • - DE 20220290 U1 [0005] - DE 20220290 U1 [0005]

Claims (6)

Vorrichtung zur Erhöhung der Lichtintensität einfallenden Lichtes auch zur optischen Daten- und/oder Signalübertragung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtsammler (2, 5) vor jeweils einem Detektor (4) derart angeordnet ist, dass das einfallende Licht (1) gesammelt und dieses durch die Technik des Sammelns gebündelt bei gleichzeitiger Formung der Empfangscharakteristik über eine dünne Schicht eines transparenten Mediums (3) oder direkt auf den Detektor (4) gelenkt wird.Device for increasing the light intensity of incident light also for optical data and / or signal transmission, characterized in that a light collector ( 2 . 5 ) in front of a respective detector ( 4 ) is arranged such that the incident light ( 1 ) and this bundled by the technique of collecting while forming the receiving characteristic over a thin layer of a transparent medium ( 3 ) or directly on the detector ( 4 ) is directed. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und der Brechungsindex des Lichtsammlers (2, 5) so zu wählen ist, dass das einfallende Licht (1) aus einem gewünschten Raumwinkel gesammelt und auf die Fläche des Detektors (4) gelenkt wird.Apparatus according to claim 1, characterized in that the shape and the refractive index of the light collector ( 2 . 5 ) is to be chosen so that the incident light ( 1 ) from a desired solid angle and on the surface of the detector ( 4 ) is directed. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsammlers (2, 5) topfförmig und/oder als Fresnellinse geformt ist.Device according to claim 2, characterized in that the light collector ( 2 . 5 ) cup-shaped and / or shaped as a Fresnel lens. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne oder mehrere Übergangsflächen des Lichtsammlers (2, 5) bei Bedarf mit einem Bandpass- oder Kantenfilter versehen werden können.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that one or more transition surfaces of the light collector ( 2 . 5 ) can be provided if necessary with a bandpass or edge filter. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Verwendung in einem Laserwarner.Device according to one of claims 1 to 4 for use in a laser detector. Vorrichtung zur Verwendung in einem optischen Empfänger zur Daten- und Signalübertragung, deren Ausrichtung zum Sender undefiniert oder nicht genau möglich ist.Apparatus for use in an optical receiver for data and signal transmission, their alignment to the Sender is undefined or not exactly possible.
DE200710011592 2007-03-08 2007-03-08 Device for increasing light in light collector for optical data, signal transmission focuses light in collector while simultaneously shaping reception characteristic in thin transparent medium layer or directly deflecting light to detector Withdrawn DE102007011592A1 (en)

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