DE4100654A1 - Infrarot-scheinwerfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Infrarot-Scheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

In der Sicherheitstechnik werden zur nächtlichen Sicherung von Anlagen Videoüberwachungssysteme kombiniert mit Infrarotscheinwerfern eingesetzt. Ein solcher Scheinwerfer besteht aus einer Vielzahl von Infrarot-Lumines­ zenzdioden (IR-Dioden). Die von einer IR-Diode ausgehende Infrarotstrahlung hat üblicherweise die Form eine Kegels. Als Bestimmungsgrößen für diese kegelförmige Abstrahlcharakteristik werden der Öffnungswinkel des Kegels (Abstrahlöffnungswinkel) und die Richtung der Kegelachse (Abstrahlrichtung) angegeben.

Bevorzugt werden die IR-Dioden eines IR-Scheinwerfer so angeordnet, daß sich eine um die Scheinwerferzentralachse rotationssymmetrische Abstrah­ lungscharakteristik ergibt. Die IR-Dioden sind dazu meist auf einer ebenen Trägerplatte angeordnet, wobei die Abstrahlrichtungen sämtlicher IR-Dioden, im Rahmen der Fertigungstoleranzen, parallel ausgerichtet sind. Um die Abstrahlcharakteristik des Infrarotscheinwerfers komplexeren Be­ leuchtungszwecken anzupassen, wird im GM 87 15 682 vorgeschlagen, IR-Dioden unterschiedlicher Abstrahlöffnungswinkel zu verwenden. Diese Differenzierung in bezug auf den Abstrahlöffnungswinkel reicht aber bei vielen Beleuchtungsaufgaben nicht aus. So wird z. B. beim Beleuchten eines Zaunes entweder der nähere Bereich sehr viel stärker als der Fernbe­ reich ausgeleuchtet, oder bei Ausrichtung auf den Fernbereich und entspre­ chend eng gebündelter Abstrahlung wird der Nahbereich unzureichend aus­ geleuchtet. Dies führt im Videobild zu starken Helligkeitsvariationen, welche die Erkennbarkeit von Objekten mindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen IR-Scheinwerfer zu ent­ wickeln, mit dem bei vorgegebener Beleuchtungsaufgabe eine möglichst homogene Ausleuchtung des zu beleuchtenden Objekts erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände von Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß werden IR-Dioden gleicher oder unterschiedlicher Abstrahl­ öffnungswinkel auf einer oder mehreren ebenen Trägerplatten angebracht, wobei die IR-Dioden in mindestens zwei verschiedene Abstrahlrichtungen ausgerichtet sind. Durch die Wahl von Abstrahlrichtung und Abstrahlöffnungs­ winkel für die einzelnen IR-Dioden wird eine gesteigerte Flexibilität bei der Anpassung an den vorgegebenen Beleuchtungszweck erreicht. In einer bevorzugten Ausführung sind die IR-Dioden mit gleicher Abstrahlrich­ tung zusammengeschaltet, so daß deren Abstrahlleistung unabhängig von den übrigen IR-Dioden eingestellt werden kann. Es ist auch möglich, die IR- Dioden mit gleicher Abstrahlrichtung weiter in Untergruppen aufzuteilen, und die IR-Dioden einer solchen Untergruppe zusammenzuschalten.

In einer weiteren Ausführung werden die IR-Dioden zu Gruppen zusammen­ gefaßt, innerhalb derer die IR-Dioden in Abstrahlrichtung und Abstrahlöff­ nungswinkel übereinstimmen.

Für die Realisierung unterschiedlicher Abstrahlrichtungen werden in einer Ausführung sämtliche IR-Dioden auf eine ebene Trägerplatte gebracht, z. B. auf eine ebene Platine, wobei die IR-Dioden jedoch um die entsprechenden Win­ kel geneigt auf der Trägerplatte fixiert werden.

Für eine andere Möglichkeit, verschiedene Abstrahlrichtungen zu erhalten, werden mehrere ebene Trägerplatten, z. B. ebene Platinen, verwendet, wobei diese gegeneinander um die gewünschten Winkel geschwenkt werden kön­ nen. Die IR-Dioden sind hierbei so angeordnet, daß die Abstrahlrichtung jeder einzelnen IR-Diode senkrecht zu der Trägerplatte steht, auf der sie angebracht ist. In einer vorteilhaften Ausführung werden die IR-Dioden so gewählt, daß alle, welche sich auf derselben Trägerplatte befinden, gleiche Abstrahlöff­ nungswinkel besitzen.

Die Ausführung eines erfindungsgemäßen IR-Scheinwerfer für eine konkrete Beleuchtungsaufgabe wird mit Hilfe zweier Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein auszuleuchtendes Objekt,

Fig. 2 die Ausführung eines erfindungsgemäßen IR-Scheinwerfers zur Ausleuchtung des Objekts von Fig. 1.

Fig. 1 zeigt als Beispiel für ein auszuleuchtendes Objekt einen senkrechten Zaun Z mit einer Höhe von 3,50 m Höhe in zwei Ansichten, und zwar in Fig. 1a von der Seite und in Fig. 1b von oben betrachtet. Gezeigt ist lediglich ein Ausschnitt des gesamten Zauns, den man sich als über den rechten und lin­ ken Bildrand hinaus fortgesetzt vorzustellen hat. Zum Zwecke der Videoüber­ wachung soll die Umgebung bis zu einem Abstand von 4 m links und rechts des Zaunes Z bis zu einer Höhe, die in etwa der Zaunhöhe entspricht, homo­ gen ausgeleuchtet werden. Dieser Bereich ist in Fig. 1b schraffiert eingezeich­ net.

Dazu sind entlang des Zauns Z im Abstand von jeweils 50 m und in einer Hö­ he von 4 m über dem Boden baugleiche erfindungsgemäße IR-Scheinwerfer IRS angebracht. Der Aufbau dieser IR-Scheinwerfer IRS wird in der Fig. 2 im einzelnen beschrieben.

Die beiden Linien G1, G2 in Fig. 1a deuten die Umhüllende des von einem IR-Scheinwerfer IRS beleuchteten Bereichs an.

Wie in Fig. 2 gezeigt wird, umfassen die erfindungsgemäßen IR-Scheinwerfer IRS IR-Dioden mit unterschiedlichen Abstrahlöffnungswinkel. In diesem Zu­ sammenhang sind die Linien A1, A2 bzw. die Linien A3, A4 die Umhüllen­ den des von den IR-Dioden mit kleinem bzw. mit großem Abstrahlöffnungswin­ kel ausgeleuchteten Bereichs.

In Fig. 2 wird der Aufbau eines solchen IR-Scheinwerfers im einzelnen erläu­ tert.

Fig. 2a zeigt das Diodenfeld des IR-Scheinwerfers. Die IR-Dioden D sind auf drei ebenen Trägerplatten T1, T2, T3 angeordnet, die gegeneinander ver­ schwenkt sind. Die Verschwenkung der Trägerplatten T1, T2, T3 ist in Fig. 2b dargestellt.

Auf der ersten Trägerplatte T1 befinden sich 300 IR-Dioden D mit einem Ab­ strahlöffnungswinkel von ± 8 Grad, auf der zweiten Trägerplatte T2 150 IR-Dio­ den D mit einem Abstrahlöffnungswinkel von ebenfalls ±8 Grad und auf der dritten Trägerplatte T3 75 IR-Dioden D mit einem Abstrahlöffnungswinkel von ± 25 Grad. Die Abstrahlrichtung jeder einzelnen IR-Diode steht senkrecht zu der ebenen Trägerplatte, auf der sie angebracht ist.

Zur Erläuterung der unterschiedlichen Abstrahlrichtungen der IR-Dioden D im Bezug auf den auszuleuchtenden Zaun Z, wie er in der Fig. 1 abgebildet ist, dient Fig. 2b.

Alle drei ebenen Trägerplatten T1, T2, T3 stehen senkrecht zur Zaunebene. Die erste Trägerplatte T1 steht darüberhinaus vertikal, so daß die darauf an­ gebrachten IR-Dioden D in die horizontale Richtung AR1 abstrahlen. Die zweite Trägerplatte T2 ist gegenüber der ersten um 4 Grad geneigt, so daß die Abstrahlrichtung AR2 der darauf angebrachten IR-Dioden D gegenüber der Horizontalen um 4 Grad nach unten verkippt ist. Die dritte Trägerplatte T3 ist gegenüber der ersten Trägerplatte T1 um 8 Grad geneigt, so daß die Ab­ strahlrichtung AR3 der darauf angebrachten IR-Dioden D gegenüber der Ho­ rizontalen um 8 Grad nach unten gekippt ist.

Entsprechend dieser Ausrichtung dienen die IR-Dioden D auf der 1. Träger­ platte T1 vorwiegend zur Ausleuchtung des Fernbereichs, die IR-Dioden D der zweiten T2 und dritten Trägerplatte T3 vorwiegend zur Ausleuchtung des Mittel- bzw. des Nahbereichs des IR-Scheinwerfers.

Zusätzlich zu diesen rein konstruktiven Maßnahmen kann die Abstrahlleistung der IR-Dioden D auf den einzelnen Trägerplatten T1, T2, T3 getrennt regu­ liert werden.

Mit der beschriebenen Ausführung des IR-Scheinwerfers wird eine homogene Beleuchtung des gewünschten Bereichs um den Zaun erreicht.

Claims (6)

1. Infrarot-Scheinwerfer mit einer Vielzahl von IR-Lumineszenzdioden (IR-Dioden), die auf einer oder mehreren ebenen Trägerplatten (T1, T2, T3) angebracht sind, für die Beleuchtung von Außenanlagen zum Zwecke der Videoüberwachung, wobei IR-Dioden (D) gleicher oder unterschiedlicher Abstrahlöffnungswinkel verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die IR-Dioden (D) in mindestens zwei unter­ schiedliche Abstrahlrichtungen (AR1, AR2, AR3) ausgerichtet sind.

2. Infrarot-Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß IR-Dioden mit gleicher Abstrahlrichtung zusammen schaltbar sind.

3. Infrarot-Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die IR-Dioden, die den gleichen Abstrahlöffnungswinkel aufwei­ sen, auch in die gleiche Abstrahlrichtung ausgerichtet sind.

4. Infrarot-Scheinwerfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine ebene Trägerplatte, wobei zur Erzeugung anderer Abstrahlrichtungen als solche senkrecht zu der Trägerplatte, IR-Dioden um die entspre­ chenden Winkel geneigt auf der Trägerplatte fixiert sind.

5. Infrarot-Scheinwerfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch min­ destens zwei ebene Trägerplatten (T1, T2, T3), wobei die Abstrahl­ richtung jeder IR-Diode (D) senkrecht zur der Trägerplatte steht, auf der sie angebracht ist, und die Trägerplatten (T1, T2, T3) gegenein­ ander schwenkbar sind.

6. Infrarot-Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf derselben Trägerplatte angebrachten IR-Dioden gleiche Abstrahlöffnungswinkel aufweisen.