DE8902905U1

DE8902905U1 - Infrarot-Scheinwerfer

Info

Publication number: DE8902905U1
Application number: DE8902905U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1990-04-05
Anticipated expiration: 1999-03-10

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Infrarot-Scheinwerfer
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Die Erfindung betrifft einen Infrarot-Scheinwerfer zum Beleuchten von mit einer Fernsehkamera aufzunehmenden Objekten.

Aus der DE-OS 29 09 061 ist es begannt, bewegte Objekte, die mit einer Fernsehkamera aufgenommen werden sollen$ mit Licht-Dlitzen zu beleuchten, die mit Lumineszenzdioden erzeugt wenden, Es wird sine bildspeichernde Aufnahmeröhre eingesetzt, welchs. die mit den Lichtblitzen erzeugten Bilder speichert und in der Zeit bis sum jeweils nächsten Lichtblitz in ain Videosignal umwandelt. Die Lumineszenzdioden sind gruppenweise parallel angesteuert.

Aus der E-PS 0 126 955 ist bekannt, zum Überwachen von Freigeländen Fernsehkameras einzusetzen. Das aufgenommene Bild wird elektronisch mit einem Referenzbild verglichen. Im Falle einer relevanten Abweichung wird ein Meldesignal erzeugt. Oft genügt es aber auch, das aufgenommene Bild mit einem Monitor wiederzugeben und etwaige Bildänderungen visuell festzustellen. Reicht die ohnedies vorhandene Beleuchtung des Objektes für die Fernsehaufnahme nicht aus, muß eine zusätzliche Lichtquelle installiert werden. Hierzu werden Infrarot-Scheinwerfer eingesetzt, wenn die Beleuchtung nicht wahrgenommen werden soll, z. B. damit ein Eindringling nicht gewarnt oder ein in einer Intensivstation überwachter Patient nicht gestört wird. Als Lichtquelle für Infrarot-Scheinwerfer werden im allgemeinen Glühlampen verwendet. Die im sichtbaren Spektralbereich liegende Strahlung wird mit Infrarot-Filtern absorbiert. Obwohl der Spektralbereich des von Glühlampen ausgesandten Lichtes im wesentlichen im Infrarot liegt, erfordern solche Infrarot-Scheinwerfer eine erhebliche elektrische Leistung. Bei Ausfall einer Glühlampe fällt der zugehörige Scheinwerfer vollständig aus, so daß bei großen Sicherheitsanforderungen besondere Maß

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nahmen getroffen werden müssen, z. B. Reserve-Scheinwerfer bereitgehalten werden müssen, damit auch bei Glühlampenausfall die überwachung nicht unterbrochen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Infrarüt-Scheinwerfer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, tier sich durch geringe Energieaufnahme und hohe Ausfsllsicherbeit auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie

Ergänzungen und Ausgestaltungen näher beschrieben und erläutert. 15

Es zeigen

Figur 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 2 das Prinzipschaltbild einer im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 einsetzbaren Schaltung.

In Figur 1 ist mit GH das Gehäuse eines Infrarot-Scheinwerfers bezeichnet, dessen Vorderseite von einer Glas- GS oder Acry.lscheioe AS abgeschlossen und mit einem Blendschutz BS versehen ist. Er enthält einen Reflektor RF, in dessen Brennpunkt sich ein Bündel von Lumineszenzdioden LDR befindet, die an einem Träger LDT befestigt sind und in dun Reflektor RF strahlen, so daß dieser Licht gebündelt nach vorn abstrahlt. Ein weiteres Bündel von Lumineszenzdioden LDV ist so am Träger LDT angeordnet, daß diese ihr Licht unmittelbar nach vorn abstrahlen. Die Anschlüsse der Lumineszenzdioden sind in einer Halterung LDH gebündelt. Da sie gruppenweise mit energie versorgt werden, ist nicht jede Lumineszenzdiode über eine eigene Zuleitung mit einer Steuerung ST verbunden, sondern es ist je Gruppe nur eine Zuleitung und für alle Gruppen eine gemeinrame Rückleitung vorhanden. Die Steuerung ST wird von einem Netzteil NT versoiyt, dem fiber eine Kabelführung KF die Netzspannung zugeführt wird.

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Vorteilhaft werden Lumineszenzdioden verwendet, deren Licht unterschiedliche Wellenlängen hat, damit das Fernsehbild einen besseren Kontrast aufweist. An der Unterseite des Reflektors RF ist eine Melde-Lumineszenzdiode MLD angebracht, die bei Ausfall eines Teils der Lumineszenzdioden LDR und gegebenenfalls LDV im sichtbaren Spektralbereich aufleuchtet, damit der Fehler vu; Wartungspersonal erkannt werden kann.

Nach Figur 2 sind die Lumineszenzdioden in drei Gruppen LDGl, LDG2, LDG3 unterteilt; die Dioden jeder Gruppe sind to Reihe geschaltet. Selbstverständlich kann auch eine andere Kruppenzahl gewählt werden. Die Lumineszenzdioden werden impulsweise angesteuert. Hierzu ist in der Steuerung ein Taktgeber TG vorhanden, der im Ausführungsbeispiel Impulse von ca. 1 kHz und einem Puls-/Pausenverhältnis von 1 : 10 liefert. Frequenz und Puls-/Pausenverhältnis sind in weiten Grenzen wählbar; zu beachten ist jedoch, daß die Frequenz gron im Vergleich zur Bildwiederholfrequenz von Fernsehkameras sein soll. Ein kleines Puls-/Pausenverhältnis gestattet, die Dioden mit einer hohen kurzen Spitzenleistung anzusteuern, ohne sie zu überlasten. An den Ausgang des Taktgebers TG ist ein Treibertransistor TSl angeschlossen, der Endtransistoren TS2, TS3, TS4 ansteuert, in deren Kollektorkreise die Lumineszenzdiodengruppen LDGl, LDG2, LDG3 ... liegen. Dip Emitter-Widerstände REl, RE2, RE3 ...

wirken in Verbindung mit dem Transistor TS2, TS3, TS4 ... als Strombegrenzung für die Ströme in die Lumineszenzdioden-Gruppen LDGl, LDG2, LDG3.

Fällt eine Diode infolge Unterbrechung aus, so ist die gesamte Gruppe stromlos. Die beiden anderen Gruppen geben dann noch so viel Licht ab, daQ es zur Beleuchtung des überwachten Objektes ausreicht. Je größer die Anzahl von Gruppen ist, um so weniger fällt der Ausfall einer Gruppe ins Gewicht und um so eher können die noch funktionsfähigen Gruppen das zu überwachende Objekt genügend ausleuchten. Zum Feststellen der Funktionsfähigkeit der Lumineszenzdioden sind den Emitter-Widerständen der Transistoren TS2, TS3, TS4 Spannungsdetektoren SDl, SD2,

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St'3 parallel geschaltet, die, wenn die Spannung am jeweiligen Emitter-Widerstand einen vorgegebenen Betrag unterschreitet, "1"-S' jnal auf ein NAND-Glied N geben. Dessen Ausgangssignal wird in einem UND-Glied U mit dem Steuersignal der Endtransijitoren TS2, TS3, TSA verknüpft. An den Ausgang dieses UND-Gliedes U ist eine Meldelumineszenzdiode MLD angeschlossen. Ferner kann das Ausgangssignal des UND-Gliedes U über eine Leitung A einer Zentrale zugeführt werden. In den Impulspausen ist das Steuersignal für die Endtransistoren log. "0", die MeI-dediode MLD leuchtet daher während der Impulspausen unabhängig vom Zustand der Lumineszenzdioden nicht auf. Sind alle Lumineszenzdioden von Strom durchflossen, geben die Stromdetektoren SDl, SD2, SD3 "1"-Signal ab, so daß das Arsgangssignal des NAND-Gliedes N sowie das des UND-Gliedes U "0" ist und die Meldediode MLD dunkel bleibt. Ist aber in einer der Lumineszenzdiodengruppen LDGl, LDG2, LDG3 der Strompfad unterbrochen, gibt der zugehörige Spannungsdetektor "O"-Signal auf dis NAND-Glied N, so daß während der Ansteuerimpulse der Endtransistoren die Lumineszenzdiode MLD aufleuchtet und ein Meldesignal über die Leitung A abgegeben wird. Eine Bedienungsperson kann auf einem Kontrollgang den Fehler am Scheinwerfer erkennen. Aus Sicherheitsgründen kann es zweckmäßig sein, die Meldelumineszenzdiode MLD nicht aufleuchten zu lassen, wenn ein Fehler eingetreten ist. sondern nur bei einwandfreier Funktion des Scheinwerfers.

im Falle einer Unterbrechung in einer der Lumineszenzdiodengruppen leuchtet dann die Meldediode MLD Tuf.

Im Vergleich zu einem Infrarot-Scheinwerfer mit einer Glühlampe und einem Infrarot-Filter hat der erfindungsgemäße Scheinwerfer vor allem den Vorteil, daß er wegen des guten Wirkungsgrades der Lumineszenzdiode!·) sine geringe Leistungsaufnahme hat und nur sehr wenig Wärme entwickelt. Ein Infrarot-Filter ist nicht erforderlich, da im sichtbaren Spektralbereich praktisch kein Licht auftritt. Darüber hinaus ist die Lebensdauer der Lumineszenzdioden im Vergleich zu der von Glühlampen sehr groß.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Lumineszenzdioden nicht gebündelt, sondern einzeln in Reflektoren

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angebracht, d'e quadratisch ausgebildet, iossettenförmig nebeneinander in einer Fläche liegen, über die metallischen Trennwände der Kassetten wird die Verlustwärme abgeführt. Mit einer solchen Kassette kann das aufzunehmende Objekt unmittelbar beleuchtet werden. Das abgestrahlte Licht kann aber auch in einem Reflektor gebündelt, werden. Im letzteren Falle ist die Fläche der Spiegelkassette zweckmäßig geeignet gekrümmt.

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Claims

Schutzansprüche

1. Infrarot-Scheinwerfer zum Beleuchten von mit einer Fernsehkamera aufzunehmenden Objekten mit einer im Brennpunkt eines Reflektors (RF) angeordneten Lichtquelle, dadurch

gekennzeichnet , daß die Lichtquelle eine Vielzahl von Infrarnt-Lumineszenzdioden (LDR) enthält, die derart angeordnet sind, <iaG das von ihnen ausgestrahlte Licht auf den Reflektor (RF) gelangt.
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7. Infrarot-Scheinwerfer nach Anspruch 1, daduxch gekennzeichnet , daß die Lumineszenzdioden (LDR) etwa halbkugelförmig angeordnet sind.

3. Infrarot-Scheinwerfer nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da'3 eine Vielzahl von weiteren Umiineszenzdioden (LDV) vorhanden ist, die derart angeordnet sind, daß sie Licht in Richtung des vom Reflektor (RF) abgestrahlten Lichts abstrahlen.

4. Infrarot-Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor ein Parabolspiegel ist.

5. Infrarot-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis A, dadurch gekennzeichnet, daß die Lumineszenzdioden Licht unterschiedlicher Wellenlänge abstrahlen.

6. Infrarot-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu den Lumineszenzdioden ein Schalter liegt, der mit Impulsen angesteuert ist, deren Frequenz größer als die Bildfrequenz der Fernsehkamera ist.

7. Infrarot-Scheinwerfer nach Anspruch 6_S dadurch gekennzeichnet , daß das Puls-/Pausenverhältnis der Steuerimpulse des Schalters kleiner als 1 : 5 ist.

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8. Infrarot-Scheinwerfb-r nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz der Steuerimpulse des Schalters größer als 1 kHz ist.

9. Infrarot-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lumineszenzdioden in Gruppen (LDGl, LDG2, LDG3) unterteilt sind, daß die Lumineszenzdioden jeder Gruppe in Reihe geschaltet sind und daß die Gruppen parallel an eine Spannungsquelle anschiießbar sind.

10. Infrarot-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gruppe von Lumineszenzdioden ein Schalter (TS2, TS3, TS4) in Reihe geschaltet ist, der mit den Impulsen angesteuert ist, dessen Frequenz wesentlich größer als die Bildfrequenz der Fernsehkamera ist.

11. Infrarot-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungsschaltung (SDl, SD2, SD3, N, U) vorhanden ist, die den Stromfluß durch die Lumineszenzdioden überwacht und im Falle einer Stromunterbrechung ein Meldesignal abgibt.

12. Infrarot-Scheinwerfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Scheinwerfer eine Meldelumineszenzdiode (MLD) angebracht ist, die mit dem Meldesignal gesteuert ist und Licht im sichtbaren Spektralbereich abgibt.

13. Infrarot-Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Schaltungen im Scheinwerfergehäuse enthalten sind.

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