DE8536429U1

DE8536429U1 - Linsensystem für die Optik eines Infrarot-Detektors

Info

Publication number: DE8536429U1
Application number: DE19858536429
Authority: DE
Original assignee: Beg Brueck Electronic 5253 Lindlar De GmbH
Current assignee: Beg Brueck Electronic 5253 Lindlar De GmbH
Priority date: 1985-12-24
Filing date: 1985-12-24
Publication date: 1986-04-30

Description

PATENTAN W.ß.t'ir * g.^; i ^iQr₁: EDUARD BAUR

23.12.1985
5 KÖLN 1, G/etr
Werderstraße 3
Telefon (0221) 524208-9

ßü 116 Gm

Reg.-Nri bitte angeben

Gebrauchsmusteranmeldunq

fler Firma

B. E. G. Brück Electronic GmbH
Altenlinde 51, 5253 Lindlar

"Linsensystem für die Optik eines Infrarot-Detektors"

Die Erfindung betrifft ein Linsensystem für die Optiä: eines Infrarot-Detektors , insbesondere zur kombinierten Raumund Objektüberwachung , mit einer mehrflächigen Linse , deren Flächen unterschiedlichen Empfangsbereichen bzw. Detektionszonen zugeordnet sind .

Es ist ein Linsensystem für die Optik eines Infrarot-Detektors bekannt , welches insbesondere zur Überwachung·eines
Einzelobjjektes mit einer mehrflächigen Linse ausgebildet ist Beispielsweise erfolgt hierbei die Überwachung einer recht-

eckigen Fläche durch eine aus mehreren Segmenten zusammengesetzte Iresnel-Linse , wobei die Mittelpunktstrahlen der einzelnen Linsensegmente entsprechend der Raumform der überwachten Fläche auf Richtpunkte innerhalb der Flache ausgerichtet sind , welche im gleichen Abstand innerhalb der Au-Senkontur dieser Fläche liegen .

Es sind weiterhin mehrflächige Linsensysteme für die Optik eines Infrarot-Detektors insbesondere zur weitreichenden Raumüberwachung bekannt . Eine derartige Linse ist beispielsweise als Teil eines Vielecks beispielsweise als Fünfsegmentlinse , Siebensegmentlinse oder Neunsegmentlinse'u.a. ausgebildet . Dabei entspricht beispielsweise jede Fläche einem Sektorwinkel von 15°. Je nach Brennweite und optischer Ausgestaltung ist jeder Fläche einer derartigen Linse beispielsweise ein Detektionszonenwinkel von 8 zugeordnet . Die hiermit erfaßbaren Detektionsbereiche erstrecken sich wie leicht gespreizte Finger einer Hand in die Tiefe des Raumes bis zum Ende der Reichweite des Systems .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , ein Linsensystem für die Optik eines Infrarot-Detektors weiterzuentwickeln und damit ein System anzugeben , welches gleichzeitig zwei Aufgaben erfüllen kann , nämlich eine Objektüberwachung und

» ■ a ι« * t-#m * Jd*

9 B Λ · ■ ■

ι ι ι ι ι · * » · J_-J »

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem .Linsensystem für die Optik eines Infrarot-Detektors der eingangs genannten Art mit der Erfindung dadurch , daß es einen mittleren Bereich mit insgesamt wenigstens vier in zwei getrenn ten Gruppen zu jeweils wenigstens zwei Flächen aufweist , und daß zu beiden Seiten des mittleren Bereichs jeweils ein äußerer Bereich mit jeweils wenigstens einer Fläche vorgese hen ist .

Das erfindungsgemäß ausgebildete Linsensystem ist sehr vorteilhaft in der Lage , sowohl ein begrenztes Objekt bei einer vorgegebenen Montagehöhe in vorgesehenen Abmessungen abzutasten . Man spricht hierbei von einem abgegrenzten Erfassungsbereich der entsprechenden Liiaengruppe . Die zu beiden Seiten des mittleren Bereichs vorgesehenen Linsensegmente sind mit ihren Flächen und somit mit ihrem Mittelpunktstrahlen so ausgerichtet , daß sie außerhalb des Objektes einen vorgesehenen Raum überwachen .

in Kombination damit eine weitergehende Raumüberwachung .' |

Die anzugebende Linse soll als Universallinse dabei unkomp- |

liziert und mit wirtschaftlichen Mitteln herstellbar sein . ! Darüber hinaus soll sie möglichst klein sein und sich infolgedessen für eine unauffälligen Einbau beispielsweise in ei-

ne Unterputzdose eignen . §

M itiitiri · > · · · *·

tii « ι * · t · ·

It It» III«·« ·» *

• ι II··· · · .·

• a · · ■ ·

Obwohl die angegebene Anordnung und Raumform des erfindungsgemäßen Linsensystems mit insgesamt vier in Gruppen zu jeweils wenigstens zwei Flächen angeordneten Linsensegmenten im mittleren Bereich und jeweils wenigstens einer Fläche in jedem äußeren Bereich den Rahmen der Erfindung nicht verlassen , bietet eine in weiterer Ausgestaltung vorgesehene Konfiguration für die kombinierte Objekt- und Raumdetektion wesentlich größere Vorteile .

Diese Ausgestaltung besteht darin , daß das Linsensystem im mittleren Bereich insgesamt wenigstens sechs , in zwei Gruppen zu jeweils wenigstens drei Flächen zusammengefaßt angeordnete Linsenflächen aufweist .

Desgleichen bietet eine Ausgestaltung der Raumform des Erfindungsgegenstandes bessere Überwachungsmöglichkeiten in die Tiefe des Raumes hinein , wenn nach einem weiteren Vorschlag zu beiden Seiten des mittleren Bereichs in den beiden äußeren Bereichen wenigstens jeweils zwei nach außen zu größer werdende Flächen von Linsen vorgesehen sind . Vorteilhaft besitzt das Linsensystem in den beiden äußeren Bereichen jeweils drei nach außen zu größer werdende Linsenflächen .

Weitere vorteilhafte bzw. sehr zweckmäßige Ausgestaltungen des Linsensystems sind entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 5 bis 12 vorgesehen .

It tttt**** * * · * * ·*

I I * ·· »«■·« t ttl

3 · I ■ 4 4 III int'

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematichen I Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert , wobei der Zeichnung weitere vorteilhafte Einzelheiten der I Erfindung entnehmbar sind . Es zeigen :

Figur Λ eine Ansicht eines Linsensystems zur kombinierten Raum- und Objektüberwachung , in der denkbar ein-I fachsten Ausführungsform , in Ansicht 4

Figur 2 eine Überwachungsfläche eines Einzelobjekts mit den hierfür vorgesehenen Zielpunkten der Mittelpunktstrahlen der Linsensegmente für den Objektschutz ;

Figur 3 ein vorteilhaft ausgebildetes Linsensystem für den ä
I kombinierten Objekt- und Raumschutz , in Ansicht j

f Figur 4 eine dem Objektscnutz-Linsensystemteil zugeordnete,

das Objekt begrenzende Überwachungsfläche mit Zielpunkten für die Mittelpunktstrahlen der Objektschutz-Linsensegmente .

111* « - " · i_3«fa — ·· «i

Das Linsensystem für die Optik eines Infrarot-Detektors , insbesondere zur kombinierten Raum- und Objektüberwachung , mit einer mehrflächigen Linse 25 , deren Flächen unterschiedlichen Empfangsbereichen bzw. Detektionszonen zugeordnet sind , weist einen mittleren Bereich 1 mit insgesamt wenigstens vier in zwei getrennten Gruppen 2,3 zu jeweils wenigstens zwei Flächen 4,5 bzw. 7,8 auf . Zu beiden Seiten des mittleren Bereiches 1 ist Jeweils ein äußerer Bereich 10 bzw. 11 mit jeweils wenigstens einer Fläche 12 bzw. 15 vorgesehen .

Mit Vorteil ist das Linsensystem mit der mehrflächigen Linse 25 in der gezeigten Raumform bzw. Raumformaufteilung in der Lage , einerseits mit den Linsengruppen 2,3 des mittleren Bereiches 1 einen Überwachungsbereich 20 eines Einzelobjektes 19 zu überwachen und im Zusammenwirken mit einem an sich bekannten integrierten Schaltkreis als Detektor insbesondere bei Bewegungen eines Lebewesens anzusprechen und in ebenfalls bekannter Weise ein Warnsignal zu erzeugen . Durch dieses kann beispielsweise Licht eingeschaltet und/oder eine automatische Kamera in Gang gesetzt oder allein bzw. zusammen hiermit ein akustischer Alarm am Objekt oder , bei entsprechender Schaltung , in einer Uberwachungszentrale wie Polizei etc. ausgelöst werden .

Weil der Detektor , dem das Linsensystem nach der Erfindung zugeordnet ist , auf Infrarotstrahlung anspricht , kann er

«* 4 · 4 » f - f 4 4 I

I·· ·*·· mit

, , 1 · · «»lit

(III t · I I U ' <7 _ Ί <··

•_i'7 _·

gleichzeitig auch die Funktion eines Brandmelders übernehmen .

Unter der gegebenen Voraussetzung eines optischen Detektionswinkele Jeder Fläche 4,5 bzw. 7,8 von beispielsweise 8° , und einer vorgegebenen Entfernung des Linsensystems 25 senkrecht zur überwachten Fläche des Einzelobjekts 19 * wird die Fläche des Überwachungsbereiches 20 gemäß Darstellung in Fig« 2 bei Ausrichtung der Mittelpunktstrahlen der Linsensegmente 4,5 bzw. 7,8 auf die Zielpunkte 26,27 bzw. 29,30 lückenlos und vollständig etwa in seinen geometrischen Abmessungen vom

'■*

Detektor erfaßt .

Gemäß Darstellung in Fig.3 weist das vervollkommnet ausgestaltete Linsensystem im mittleren Bereich 1 insgesamt sechs, in zwei Gruppen 2,3 zu jeweils drei Flächen 4,5,6 bzw. 7,8,9 zusammengefaßt angeordnete Linsenflachen 4 bis 9 auf . Fernerhin weist das Linsensystem gemäß Fig.3 zu beiden Seiten des mittleren Bereichs 1 , in den beiden äußeren Bereichen 10 bzw. 11 jeweils zumindest zwei nach außen zu größer werdende Flächen 12,13 bzw. 15,16 auf .

Mit Vorteil kann eine weitere Ausgestaltung dahingehend vorgesehen sein , daß das Linsensystem 25 zu beiden Seiten des mittleren Bereichs 1 , in den beiden äußeren Bereichen 10 bzw.

Q ·Α

11 jeweils drei nach außen zu größer werdende Flächen 12,15, 14 bzw. 15,16,'1? aufweist .

Diese alternative vorteilhafte Ausgestaltung ist in der Darstellung gemäß Fig.3 mit dünnen , unterbrochenen Linien eingezeichnet .

Die sich hierbei ergebende Raumgestaltung bzw. Konfiguration des Linsensystems 25 erfaßt mit großer Flächengenauigke'it die Überwachungsfläche 20 des Einzelobjekts 19 gemäß Fig.4, wobei die Richtpunkte der Mittelpunktstrahlen der Linsenseg- | mente 4 bis 9 entsprechend der Darstellung in Fig.4 geometrisch etwa in den Schwerpunkten der einzelnen Flächenteile eingerichtet sind · Ersichtlicherweise ist jeder Linsenfläche 4 bis 9 ein überwachtes Flächenteil 34 bis 39 des Objektes 19 zugeordnet .

Die in den Figuren 2 und 4 dargestellten Pfeile 41 und 42 zeigen die Richtung zu den Räumen an , die in den Überwachungsbereich der äußeren Linsenflächen 12 bzw. 15 gemäß Fig.1 oder 12 bis 17 gemäß Fig.3 fallen .

Selbstverständlich könnten weitere nicht gezeigt Linsenflächen, bexspielsweise quer zu den Flächen 12 bis 17 gerichtete Flächen dem Linsensystem angefügt werden , um weitere Raumteile in an sich bekannter Weise zu detektieren .

• 4 ί · ·

Je nach entsprechendei· Ausdehnung und geometrischer Anordnung des überwachten Objekte oder Raumes können die Flachen 4 bis 9 des mittleren Bereichs 1 mittensymmetrisch zur Teilungslinie x-x der beiden Gruppen 2,3 angeordnet sein . Ebenfalls können die Flächen 12 bis 17 der äußeren Bereiche 10,11 symmetrisch zur auf der Teilungslinie x-x senkrecht Btehenden Querachse y-y angeordnet sein .

Die Flächen 12 bis 17 der äußeren Bereiche 10,11 können jedoch auch je Bereich ungleich an der Zahl bzw. mit unsymmetrischen Raumformen ausgebildet bzw. angeordnet sein . Auch können die Flächen der äußeren Bereiche mit unsymmetriechen optischen Richtungsachsen I-I bzw. II-II ,III-III ausgebildet bzw. angeordnet sein . (Fig.2 bzw. Fig.4·).

Sofern der das Linsensystem aufweisende Detektor ausschließlich nur oder zeitweilig das Einzelobjekt überwachen soll , können einzelne Flächen 12 bis 17 der äußeren Bereiche 10, 11 jeweils mit einer Abdeckung 18 (Fig.3) versehen sein . Dabei sind die Flächen 4- bis 9 des mittleren Bereichs 1 auf das zu übentfachende Einzelobjekt 19 gerichtet und jede der beiden Gruppen 2,3 dem gleichen Überwachungsbereich 20 mit einer solchen Ausrichtung übereinstimmend zugeordnet , daß sie das Objekt 19 innerhalb vorgegebener geometrischer Raumfelder 34- bis 39 erfassen .

- 10 -

J I ■ * · · « · · I ><■ Hi.· ΙΟ'

Gleichzeitig können die Flächen 12 bis 17 der äußeren Bereiche mit solchen optischen Richtungsachsen I-I ,11-11 , III-III ausgebildet bzw. ausgerichtet und/oder angeordnet sein , daß ihr Erfassungsbereich sich in Räume 22,23 auüerhalb des Ob.iekts in beliebig; vorgesehener Richtung erstreckt

Sehr wesentlich ist die Raumform des Linsensystems 25 mit solchen Abmessungen ausgebildet , daß es einen Einbau in den

j] Innenraum einer Unterputzdose ermöglicht ·

Weil das Linsensystem nach der Erfindung unkompliziert , flexibel in der Anpassung an vorgegebene Überwachungsaufgaben und mit wirtschaftlichen Mitteln erstellbar , dabei von dem geringen Bauvolumen her in eine Unterputzdose eiiVoaubar ist , kann mithin von einer idealen Lösung der eingangs gestellten Aufgabe gesprochen werden .

Claims

Ansprüche

1. Linsensystem für die Optik eines Infrarot-Detektors , insbesondere zur kombinierten Raum- und Objektüberwachung , mit einer mehrflächigen Linse , deren Flächen unterschiedlichen Empfangsbereichen bzw. Detektionszonen zugeordnet sind ,dadurch gekennzeichnet , daß es einen mittleren Bereich (1) mit insgesamt wenigstens vier in zwei getrennten Gruppen (2,3) zu jeweils wenigstens zwei Flächen (4,5) bzw. (7,8) aufweist , und daß zu beiden Seiten des mittleren Bereichs (1) jeweils ein äußerer Bereich (10 bzw. 11) mit jeweils wenigstens einer Fläche (12 bzw. 15) vorgesehen ist .

2. Linsensystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß es im mittleren Bereich (l) insgesamt sechs , in zwei Gruppen (2,3) zu jeweils drei Flächen (4,5,6) bzw. (7,8,9) zusammengefaßt angeordnete Flächen (4 bis 9) aufweist .

··Ιί ·Ι I

•t ··· ·· ·· ι lit· It

It· · · « β ««β

• · · ■ "" £λ "Ti ι

I III · ■**■·■*·-* ·β ·«·

3. Linsensystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzexchnet , daß es zu beiden Seiten des mittleren Bereichs (1) ,in den beiden äußeren Bereichen (10,11) jeweils zwei nach außen zu größer werdende Flächen (12,13) bzw. (15,16) aufweist .

4. Linsensystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß es zu beiden Seiten des mittleren Bereichs (1) ,· in-den beiden äußeren Bereichen (10,11) jeweils drei nach außen zu größer werdende Flächen (12,13,14) bzw. (15,16,17) aufweist

5. Linsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzexchnet , daß die Flächen (4 bis 9) des mittleren Bereichs (1) mitten3ymmetrisch zur Teilungslinxe (x-x) der beiden Gruppen (2,3) angeordnet sind .

6. Linsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzexchnet , daß die Flächen (12 bis 17) der äußeren Bereiche (10,11) symmetrisch zur auf der Teilungslinie (x-x) senkrecht stehenden Querachse (y-y) angeordnet sind .

• * ■

4 11 · ·„ Τ· ·_ · · ♦

β t t s * β * * e»s? ■

7. linsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch
gekennzeichnet , daß Flächen (12 bis 17) der äußeren Bereiche (10,11) je Bereich ungleich an der Zahl bzw. mit
unsymmetrischen Raumförmen ausgebildet bzw. angeordnet sind .

10. linsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch
gekennzeichnet , daß die Flächen (4 bis 9) des mittleren
Bereichs (1) auf ein zu überwachendes Einzelobjekt (19)
gerichtet und jede der beiden Gruppen (2,3) dem gleichen
Überwachungsbereich (20) mit einer solchen Ausrichtung über
einstimmend zugeordnet ist , daß sie das Objekt (19) innerhalb vorgegebener geometrischer Raumfelder (34 bis 39) er-

fassen .

-₄-

8. Linsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 » dadurch
gekennzeichnet , daß Flächen (12 bis 17) der äußeren Bereiche

(lOjll) mit unsymmetrischen optikchen Richtungsachsen (I-I) j bzw. (II-II) , (III-III) ausgebildet bzw. angeordnet sind . |

9. Linsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch ?

gekennzeichnet , daß einzelnen Flächen (12 bis 17) der j

äußeren Bereiche (10,11) jeweils eine Abdeckung (18) züge- 1

I ordnet ist . 1

11. Linsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , dadurch gekennzeichnet , daß die Flachen (12 bis 17) der äußeren Bereiche (10,11) mit solchen optischen Richtungsachsen (I-I * H-II , III-1II) ausgebildet bzw. ausgerichtet und/oder angeordnet sind , daß ihr Erfassungsbereich sich in Räume (22,23) außerhalb des Objektes (19) erstreckt .

12. Linsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet , daß es eine solche Raumform und/oder Abmessungen aufweist , daß es einen Einbau in den Innenraum einer Unterputzdose ermöglicht .