DE2816695C3 - Infrarotfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Infrarotfilter, bei dem auf einem lichtdurchlässigen Träger eine aushärtbare Beschichtung aufgebracht ist.

Derartige Infrarotfilter finden insbesondere in optoelektronischen Einrichtungen zum Senden bzw. Empfangen von Lichtsignalen im Infrarotbereich zur drahtlosen Fernbedienung von Verbrauchsmitteln Verwendung. So benutzt man neben Ultraschallsignalen auch Lichtsignale im Infrarotbereich, um Einstellgrößen von Rundfunk- und Fernsehempfangsgeräten verändern zu können. Von einem Geber aus werden die Signale ausgesendet und von einem entsprechenden Wandler im Empfangsgerät empfangen. Bei Verwendung von Ultraschallfrequenzen besteht der Nachteil, daß zahlreiche Fremdgeräusche, wie z. B. Schlüsselgeklapper, Läuten eines Telefons, Händeklatschen usw. durch Ultraschallwellenanteile Fehlbetätigungen verursachen können. Demgegenüber besitzt eine Infrarotübertragung den Vorzug, daß eine höhere Trägerfrequenz und insbesondere eine wesentlich breitbandigere Modulation möglich ist. Außerdem können keine störenden räumlichen Interferenzen auftreten. Ferner entfällt eine Störung durch Klirrgeräusche. Neben der bereits häufig verwendeten Übertragung mit gebündeltem Licht, z. B. in Lichtschranken und Lichtsprechgeräten, findet heute auch die nichtrichtungsgebundene, diffuse Abstrahlung in geschlossenen Räumen zunehmendes Interesse. Als Anwendungsgebiete kommen die drahtlose Tonübertragung für Kopfhörer zum Empfangen von Fernseh- und Rundfunkton oder die Informationsübermittlung im Rahmen von Schulungen oder Konferenzen in Frage. Mit Ausnutzung des Richteffektes besteht noch die Möglichkeit der Fernsteuerung von Modellen oder ähnlichen technischen Einrichtungen und der bereits erwähnten Einstellgrößen für Rundfunk- und Fernsehempfangsgeräte.

Es wurde bereits eine Fernbedienung vorgeschlagen, die zur Steuerung eines Verbrauchsmittels ein Lichtsignal verwendet. Hierbei wird zur .Signalübermittlung freciuenzmoduliertes Licht benutzt. Die lichtaussendende Quelle besteht aus einer Glimmlampe, die Licht im infraroten bis sichtbaren Bereich ausstrahlt Empfängerseitig ist eine Solarzelle vorhanden, der ein Schwingkreis nachgeschaltet ist Sollen mehrere Einstellgrößen verändert werden, so Lst eine recht aufwendige Schaltung sowohl beim Sender als auch beim Empfänger nötig. Diese Lösung vermindert aber die Störanfälligkeit durch fremdes Licht, wie z. B. Streulicht, thermische Strahlung usw. Wieder andere Verfahren arbeiten mit Amplituden bzw. Impulsmodulationen. Hierbei muß ein beträchtlicher Aufwand sowohl auf der Senderseite als auch auf der Empfängerseite getrieben werden.

Es ist ferner eine Vorrichtung zum drahtlosen Fernbedienen unter Verwendung einer Lumineszenzdiode als Sender bekannt, die an der Stirnseite eines länglichen Gehäuses befestigt ist Vor dieser Diode befindet sich eine optische Linse zur Bündelung der emittierten Strahlen. Anstelle der Linse könnte auch ein Reflektor vorhanden sein. Die spektrale Empfindlichkeit einer im Empfänger verwendeten Fotodiode kann so gewählt werden, daß ihr Maximum dem Maximum von der als Sender verwendeten Lumineszenzdiode emittierten Strahlung benachbart ist. Hierdurch kann Streulicht durch optische Filter leicht ausgeblendet werden.

Es ist bereits ein optisches Übertragungssystem mit Infrarotsignalen bekannt (DE-OS 23 27 748), bei dem sich vor dem Empfänger eine lichtstreuende transparente Kunststoffplatte befindet. Diese besteht aus Epoxyharz, dem eine Anzahl von Glas- oder Titanoxydteilchen der Größe 5 bis 15 μπι beigemengt sind. Ferner weist sie bezüglich des Lichtbrechungskoeffizienten eine inhomogene Struktur auf. Außerdem ist sie auf der Vorderseite eben und auf der Hinterseite rauh. Die Kunststoffplatte soll nur für Infrarotlicht transparent sein. Es findet sich allerdings kein Hinweis, wie diese Eigenschaft erreicht werden soll.
Es gibt bereits eine Reihe von optischen Farbfiltern,

■to wie sie von den Foto- bzw. Filmherstellern angeboten werden. Diese sind zwar für Tages- und Leuchtstoffröhrenlicht vorteilhaft, nicht jedoch für Glühlicht. Es ist ebenfalte bereits bekannt, unbelichtete aber entwickelte Farbfilme als Infrarotfilter zu verwenden. Diese sind jedoch für Fernbedienungseinrichtungen zu teuer und mechanisch ohne Träger zu instabil. Aus dem »Handbook of Optics«, 1978, Seite 8-27 bis 8-32 ist bereits eine Reihe von Farbfiltern bekannt, die mit organischen Basismaterialien hergestellt sind. Einige dieser Farbfil-

to ter sollen insbesondere den UV- Bereich sperren.

Farbfilter für den IR-Bereich sind bereits aus dem Journal of the optical Society of America, Vol. 36, Nr. 8, August 1946, Seite 460—464 und No. 10, Oktober 1946, Seite 569—575 bekannt. Bei diesen Filtern wird auf einen lichtdurchlässigen Träger, wie z. B. Glas, ein polymeres, organisches Bindemittel vermischt mit einem organischen Farbstoff und mit einem Verdünnungsmittel aufgebracht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mit einfachen Mitteln herzustellendes Infrarotfilter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, das nur im IR-Bereich transparent ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Ausbildung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruches I gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Anwendungen der F.rfinclung ergeben sich aus den Unteransorüchen.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird irn folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert Von den Figuren zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des Trägers teilweise geschnitten,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Träger,

F i g. 3 ein Diagramm mit der Transmissionskurve des Infrarotfihers.

Mit 1 ist in den F i g. 1 und 2 ein topfförmiger Träger aus transparentem Kunststoff bezeichnet. Er bes'tzt umfangseiti? verteilt mehrere federnde Rastzungen 2, die mit Rastaufnehmen eines nichtdargestellten Geberoder Empfängergehäuses rastend zusammenwirken. Im eingebauten Zustand liegt der Träger mit seinem Vorsprung an der Gehäusewandung an, so daß durch den Träger ein güter mechanischer Schutz für die im Sender bzw. Empfänger enthaltene Elektronik gegeben ist

Auf der Innenseite des Trägers ist eine Beschichtung 4 aufgebracht, die das Streulicht außerhalb ies Infrarotbereiches von dem Empfängerelement fernhält. Dadurch wird ein günstiges Nutz-Svörverhältnis erzielt. Störungen von anderen infrarotquellen müssen durch zusätzliche Maßnahmen beseitigt werden, wie z. B. Bandfilter als elektrische Selektionsniittel oder unterschiedliche Sender-Wellenlängen für verschiedene Infrarotgeräte.

Die Beschichtung selbst besteht aus einer Mischung eines organischen Bindemittels, eines Verdünnungsmittels und eines organischen Metallkomplexfarbstoffes.

i« Als Bindemittel können Polykondensationsharze, PoIyadditionsharze, Silikonverbindungen, Zellulosederivate oder deren Mischung verwendet werden. Der organische Metallkomplexfarbstoff ist chromhaltig. Eine der möglichen Mischungen besteht aus 76 Gew.-% Zellulosederivat, 15 Gew.-% Nitro-Verdünnung und 9 Gew.-°/o des chromhaltigen Metallkomplexfarbstoffes. Nach dem Aui tragen der Beschichtung auf den Träger erfolgt eine Aushärtung in Luft oder bei geringer Ofenwarme, wobei das Verdünnungsmittel verdampft. Man erhält so auf einfache Weise ein mechanisch stabiles Infrarotfilter, dessen Transmissionskurve in F i g. 3 dargestellt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Infrarotfilter, bei dem auf einem lichtdurchlässigen Träger eine aushärtbare Beschichtung aufgebracht ist, die aus einer Mischung eines organischen Farbstoffes, eines organischen Bindemittels, bestehend aus einem Polykondensationsharz und/oder Polyadditionsharz und/oder einer Silikonverbindung und/oder einem Zellulosederivat und eines Verdünnungsmittels besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff ein chromhaltiger Metallkomplexfarbstoff ist

2. Infrarotfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Infrarotfilter bei einer Fernbedienung von elektrischen Verbrauchern Verwendung findet

3. Infrarotfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) federnde Rastmittel (2) aufweist, die mit gehäuseseitigen Rastaufnahmen des Gebers oder Empfängers rastend zusammenwirken.

4. Infrarotfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung auf der Innenseite des Trägers (1) aufgebracht ist.