EP0623905B1 - Bewegungsmelder - Google Patents

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EP0623905B1
EP0623905B1 EP94106652A EP94106652A EP0623905B1 EP 0623905 B1 EP0623905 B1 EP 0623905B1 EP 94106652 A EP94106652 A EP 94106652A EP 94106652 A EP94106652 A EP 94106652A EP 0623905 B1 EP0623905 B1 EP 0623905B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
radiation
motion detector
infrared
detector according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP94106652A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0623905A3 (de
EP0623905A2 (de
Inventor
Werner R. Bost
Karl Ulrich Erbse
Klaus Gringmann
Peter Schlechtingen
Harald Dr. Schlott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gebrueder Merten GmbH and Co KG
Original Assignee
Gebrueder Merten GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0623905A2 publication Critical patent/EP0623905A2/de
Publication of EP0623905A3 publication Critical patent/EP0623905A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0623905B1 publication Critical patent/EP0623905B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/19—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems
    • G08B13/193—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems using focusing means

Definitions

  • the invention relates to an infrared motion detector with one mounted in front of an infrared sensor arcuate lens shade, the lenses of each capture a surveillance area and the radiation one in the surveillance area Focus the infrared source on the infrared sensor, the ones located in the middle area of the lens shade Lenses the incident radiation directly on throw the infrared sensor while incidental to the side Edge rays directed onto the sensor by reflection become.
  • EP-A 0 113 468 is a passive infrared motion detector known of a symmetrical mirror arrangement of two opposite mirrors, with which a folded beam path is generated and with which the side radiation incident on the side the infrared sensor is deflected. Through this training an azimuth angle of the motion detector can be reached be around 180 °. This angle can by appropriate training of the lenses in the side Area of the lens shade can be enlarged. In total, infrared sources can be detected be in a range of more than 180 ° around the There are infrared sensors around, including infrared sources, which is already slightly behind the level of the infrared sensor.
  • a disadvantage of the mirror arrangement is that it Sensor "gets in the way” by the mirror backs switch off some of the monitoring areas and thus Shadow areas occur in front of the sensor in which the motion detector is ineffective.
  • the shadow areas The larger the monitoring areas behind, the larger the sensor should be detected.
  • the object of the invention is a motion detector to create the type described at the beginning, in the dead areas or blanking in the monitoring areas be avoided and an extension of the surveillance area also behind Sensor lying radiation sources in a simple way is achieved.
  • Beam splitters enable a luminous flux to be divided or another radiation, for example one Infrared radiation, in two equal or different Partial jet flows. This means that in contrast to the Mirror with a transmittance of 0 and a reflectance of about 95% with a beam splitter always a transmission radiation and a reflection radiation occurs.
  • the transmission radiation can on the Sensor can be directed even if the beam splitter lies directly in the incident beam path of the sensor.
  • the attenuation of radiation by transmission or Reflection losses can be compensated for by a corresponding enlargement of those in this area Lentils of the lens shade.
  • the training according to the invention is both a Acquisition angle in the azimuth range of more than 180 °, for example 220 °, as well as an increase in the detection angle in the elevation area compared to the known one Motion detector accessible.
  • one is in front of the infrared sensor inclined plane-parallel beam splitter element arranged, which is directly in the beam path between the middle area of the lens shade and the infrared sensor located (claim 1).
  • the infrared sensor inclined plane-parallel beam splitter element arranged, which is directly in the beam path between the middle area of the lens shade and the infrared sensor located (claim 1).
  • the middle of the lens shade Lenses the incident infrared radiation through the beam splitter directly onto the infrared sensor, while the edge radiation from one to the middle area adjacent edge area of the lens shade through the beam splitter according to his Reflectance redirected to the infrared detector from the edge area of the lens shade, to which the beam splitter element is inclined is.
  • the total surveillance area is determined by this arrangement on the edge area of the lens shade extended.
  • a motion detector can, for example, face forward and vertical Detect downward areas, creating a Creep protection is achieved.
  • An increase in the number of surveillance areas can be achieved if instead of only one beam splitter element two or more beam splitter elements are used, which are assembled into a beam splitter are, according to claims 11, 12, 13, 14 and 15.
  • an arrangement of the beam splitter according to claim 11 can be an azimuth angle of the motion detector of 220 °.
  • this arrangement by two further beam splitter elements to a pyramid-shaped beam splitter the elevation angle of the motion detector expand to 220 °.
  • Claims 12 and 13 in conjunction with Claim 11 show two examples of the interaction of the beam splitter with the sensor.
  • the redirection of the side incident edge rays are different according to claim 12 than according to claim 13.
  • One from the side area of the lens shield on the beam splitter (according to Claim 12) hitting beam of rays is through the leg of the beam splitter lying in the direction of incidence divided into one by the divider ratio T: R fixed transmission component and a reflection component.
  • the transmission component of the radiation is on that opposite the first leg of the beam splitter second leg also divided into one Transmission component and a reflection component. Of the Reflection component from the transmission component from the first Leg is through the second leg on the sensor redirected.
  • the solution according to claim 2 initially differs of the solution according to claim 1, characterized in that in direct Beam path between the lenses in the middle the lens screen and the infrared sensor Beam splitter needs to be arranged, the incident Infrared radiation directly onto the sensor falls.
  • the beam splitter is arranged such that it the edge radiation incident laterally through the lens shade redirected to the sensor.
  • the individual Beam splitter elements for example two symmetrical beam splitter elements arranged to the sensor, provided that are inclined towards the sensor, so that the incident from the side areas of the lens shade Border radiation either directly on the sensor facing surface of a beam splitter element falls and is deflected onto the sensor or onto a beam splitter element falls, its transmission radiation falls on the other beam splitter element, whose reflection radiation is redirected to the sensor.
  • This training will be shadowing in the surveillance areas avoided because the beam splitter element, as opposed to a mirror, from both sides forth for the infrared radiation is permeable.
  • a beam splitter made of silicon or Germanium exists. These are leaflets made of silicon or germanium from 0.1 to 0.5 mm thick, on one side, preferably on the reflection side, So on the side facing the sensor, with a reflective layer are provided.
  • the beam splitter elements can be made from one wafer in different Sizes and dimensions are made.
  • holographic imaging components can be used, the higher than silicon beam splitters Have efficiency.
  • the beam splitter on the incident Side facing the beam path with a multilayer system (Alternating layers) provided on the Multiple reflection occurs so that absorption is reduced and the reflection is increased.
  • two adjacent infrared sensors according to Claim 14 before, with a beam splitter and Lens screen form an electro-optical system.
  • an approximately hemispherical lens shade with a number arranged on the surface
  • Single lenses the infrared sensors arranged in the center so that one sensor in the focus of the single lenses of the Lens shade lies.
  • the individual lenses it can be are Fresnel lenses or convex lenses.
  • the two receiving lobes can already have one Cover the area of 180 °.
  • An increase in the number the reception area is then only for surveillance areas required behind the sensor. In this case, it can be sufficient for each sensor an additional rear-facing surveillance area to provide. Accordingly, in A beam splitter element in front of each sensor provide the reflection radiation from the side radiation incident on the respective Sensor is redirected.
  • the beam path By extending the beam path there is an enlargement the focal length of the lenses in the edge area of the Lens shade compared to the lenses in the middle area of the lens shade required to focus to achieve this edge radiation on the sensor.
  • the beam splitter elements no blind spots in the surveillance areas, since depending on the division ratio of the steel divider for example 50%, 60%, 70% or 80% of the transmission radiation be directed directly to the sensors.
  • To fix and adjust the beam splitter elements to enable a holder is provided to which the beam splitter elements are attached. Of the The holder should have the smallest possible dimensions and none Influence the monitoring areas.
  • the holder itself made of an infrared radiation transmissive Made of material.
  • the beam splitter elements are preferably flat plates, but can also be concave or convex curved plates can be used.
  • Figures 1 to 6 show schematically the optoelectronic Arrangement of a motion detector with a usual one Infrared sensor 10 with two side by side Sensor elements 11.
  • the sensor is on a holder, for example one with conductor tracks Board 12, assembled.
  • Such an infrared sensor 10 is within a club-like sensitivity range, which includes a detection angle of approx. 110 °, sensitive to infrared sources while being sensitive to Infrared sources located outside the reception lobe is not sensitive.
  • a lens screen 13 is located in front of the sensor 10 many individual lenses arranged on its surface 14, each covering a surveillance area and the radiation one is in the surveillance area Infrared radiation source located on the infrared sensor 10 focus.
  • the lenses can be used as Fresnel lenses or be designed as convex lenses.
  • the lens shade 13 has a hemispherical shape. Of course, the lens shade also a differently curved surface to have.
  • the inside the receiving lobe of the sensor 10 the through the lenses 14 incident infrared radiation directly be focused on the sensor.
  • the sensor 10 also for outside of its receiving lobe make lying infrared radiation sources sensitive, be the side, in the "Y" area of the lens shade 13 deflected incident edge rays, so that then within the receiving lobe of the sensor 10 run and can be redirected to the sensor.
  • FIG. 1 Another Beam splitter element 16 'takes over Sensor 10 a different position, so that another Beams 17 'approximately at a right angle to Normal radiation source located on the sensor the beam splitter element 16 'falls and its reflection radiation is redirected to the sensor.
  • Fig. 1 are only two beam splitter elements 16, 16 'for two beams 17, 17 'are shown.
  • laterally incident beams are further beam splitter elements to provide.
  • According to the division ratio are from a middle range "X" of the lens shade 13 coming and on that Beam splitter element 16, 16 'hitting beams 15.15 '70% transmission radiation directly onto the sensor 10 headed.
  • a trained in FIG. 1 motion detector can in addition to the forward-facing reception lobe another receiving lobe perpendicular to it be equipped, for example, as a creep protection serves.
  • Fig. 2 two opposite are exemplary plane-parallel beam splitter elements 18, 18 'in front of the Sensor 10 arranged. Your inclination to each other takes place in such a way that in the extension of the beam splitter element planes resulting intersection "A" on the side of the beam splitter elements facing away from the sensor 10 18 lies, the effective reflection surfaces are inclined towards the sensor 10. With this arrangement can be sideways or already behind the level radiation sources of the sensor 10 from two opposite ones Edge areas "Y" of the lens shade 13 be recorded.
  • the one incident to the right of sensor 10 Beam 19 strikes that to the left of sensor 10 located beam splitter element 18 'and throws the Reflection radiation on the sensor or on the left of Sensor 10 incident rays 20 falls on the Beam splitter element located to the right of the sensor 10 18, which throws its reflection radiation onto the sensor.
  • Fig. 2 From Fig. 2 it can also be seen that from the middle Area "X" of the lens screen incident infrared radiation falls directly on the sensor 10 or on a beam splitter element 18, 18 'strikes and the transmission radiation this beam splitter element the sensor falls. 2, the beam falls 21, without hitting a beam splitter element, directly on the sensor, while the beam 22 initially hits and be on the beam splitter element 18 Transmission portion falls on the sensor 10.
  • This Arrangement can change the number of surveillance areas of the Motion detector can be increased and the detection angle in the azimuth range can be expanded to approx. 220 ° to 230 °.
  • FIG. 3 A similar embodiment is shown in FIG. 3. It becomes a angular beam splitter 23 consisting of two beam splitter elements 24,24 ', the tip of which is used Sensor 10 is directed.
  • the execution 2 hits that incident to the right of the sensor 10 Beam 25 on the right of the sensor located beam splitter element 24, the reflection radiation is redirected to the sensor.
  • the beam splitter element As well strikes the beam splitter element to the left of the sensor 10 26 to the one on the left of sensor 10 Beam splitter element 24 ', whose reflection radiation falls on the sensor 10.
  • the middle of the middle area the lens shade 13 is in this arrangement covered by the beam splitter 23. All in this Beams 27 incident on the area initially hit on the beam splitter 23, penetrate it and hit then on the sensor 10. In this case too Loss due to reflection compensated with "sharper" lenses 14 become.
  • a beam 29,30 becomes a beam splitter with a symmetrical one Arrangement of two beam splitter elements 32,32 'used.
  • the beam splitter elements 32, 32 ' are in one plane in front of the sensor, and coaxial with it, arranged.
  • the beam splitter elements 32, 32 ' are arranged with such an inclined position that they with their effective reflector surfaces towards the sensor 10 are inclined. The inclination is determined from the sine law the optics.
  • this is to the right of the sensor 10 incident beams 29 first on the Beam splitter element located to the right of the sensor 10 32, whose transmission radiation on the left of the sensor located beam splitter element 32 'reflected becomes.
  • the reflection radiation of the beam 29 is directed to the sensor 10.
  • This also applies to the left Beams 30 incident from sensor 10 initially the beam splitter element 32 ', whose transmission radiation to the one on the right of sensor 10 Beam splitter element 32 falls.
  • Figures 5 and 6 show examples of all others Versions an execution in which the Monitoring areas of laterally incident beams 35 extend around the sensor 10.
  • This All-round sensitivity is provided by a beam splitter 33 achieved, the beam splitter elements 34 faceted are composed.
  • the beam splitter 33 consists of eight beam splitter elements 34.
  • Each beam splitter element 34 cooperates a lens 14 in the edge region "Y" of the lens shade 13 together. The more interacting beam splitter elements 34 and lenses 14 are present, the more The individual surveillance areas are closer together.
  • each Sensor 10 detects a half field of the lens screen 13. Due to the angular position, the focal lengths are Lenses 14 of the ideal lens screen shown in dashed lines 36 approximated and by a hemispherical or semi-cylindrical lens shade 13. With the two Sensors 10 can be an azimuth monitoring area of more than 180 °. With the beam splitter elements 37, 37 'are the lateral areas by areas extended, which is already behind the sensors 10 lie so that the radiation 38 one right behind the right sensor 10 lying infrared radiation source on the right sensor 10 or the radiation 39 one radiation source lying to the left behind the left sensor 10 can be redirected to the left sensor 10.
  • Radiation emitted from the central area of the lens shade 13 comes, hits as transmission radiation directly to one of the two sensors 10.
  • the reflection losses of this radiation are through an enlargement of the lenses 14 in this area of the lens screen 13 compensated.
  • the beam splitter elements 37, 37 'of the beam splitter 47 are on one between the sensors 10 arranged holder 40 attached.
  • Figures 9 and 10 show the design of the holder 40 and the attachment of the beam splitter elements 37.37 'in detail.
  • the shape of the holder 40 is bow-like. It has a crossbar 41 with at the ends depending locking arms 42. With the locking arms the Holder 40 in unspecified guides one Base 43 inserted, with notches 44 in the end position in not shown locking receptacles of the base 43 intervene positively.
  • the beam splitter elements 37, 37 'are recordings 45 provided in the crosspiece 41, in each case one end of the beam splitter element 37, 37 'inserted and through a fitting 46 is clamped. The connection can be secured with an adhesive.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Infrarot-Bewegungsmelder mit einem vor einem Infrarot-Sensor montierten bogenförmigen Linsenschirm, dessen Linsen jeweils einen Überwachungsbereich erfassen und die Strahlung einer sich im Überwachungsbereich befindlichen Infrarot-Quelle auf den Infrarot-Sensor fokussieren, wobei die im mittleren Bereich des Linsenschirms befindlichen Linsen die einfallende Strahlung direkt auf den Infrarot-Sensor werfen, während seitlich einfallende Randstrahlen durch Reflexion auf den Sensor geleitet werden.
Durch die EP-A 0 113 468 ist ein Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder bekannt, der eine symmetrische Spiegelanordnung von zwei sich gegenüberliegenden Spiegeln aufweist, mit der ein gefalteter Strahlengang erzeugt wird und mit der die seitlich einfallende Randstrahlung auf den Infrarot-Sensor umgelenkt wird. Durch diese Ausbildung kann ein Azimut-Winkel des Bewegungsmelders erreicht werden, der ca. 180° beträgt. Dieser Winkel kann durch eine entsprechende Ausbildung der Linsen im seitlichen Bereich des Linsenschirmes noch vergrößert werden. Insgesamt können damit Infrarot-Quellen erfaßt werden, die in einem Bereich von mehr als 180° um den Infrarot-Sensor herum vorhanden sind, also auch Infrarot-Quellen, die bereits geringfügig hinter der Ebene des Infrarot-Sensors liegen.
Nachteilig bei der Spiegelanordnung ist, daß sie dem Sensor "im Wege steht", indem die Spiegelrückseiten einen Teil der Überwachungsbereiche abschalten und somit Schattenbereiche vor dem Sensor auftreten, in denen der Bewegungsmelder unwirksam ist. Die Schattenbereiche werden um so größer, je mehr Überwachungsbereiche hinter dem Sensor erfaßt werden sollen. Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Größe der Spiegel und dem Totbereich. Bei dem bekannten Bewegungsmelder sind deshalb die Spiegel zur Erreichung eines relativ großen Azimut-Winkels in den Elevationsbereich des Bewegungsmelders verlegt, was einen sehr kleinen Elevationswinkel zur Folge hat. Daher kann bei dem bekannten Bewegungsmelder der Bereich senkrecht über dem Bewegungsmelder nicht erfaßt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Bewegungsmelder der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem Totbereiche bzw. Ausblendungen in den Überwachungsbereichen vermieden werden und bei dem eine Erweiterung des Überwachungsbereichs auch auf hinter dem Sensor liegende Strahlungsquellen auf einfache Weise erreicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 2 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Strahlenteiler ermöglichen die Teilung eines Lichtstromes oder einer anderen Strahlung, beispielsweise einer Infrarot-Strahlung, in zwei gleiche oder ungleiche Teilstrahlströme. Das bedeutet, daß im Gegensatz zum Spiegel mit einem Transmissionsgrad 0 und einem Reflexionsgrad von ca. 95 % bei einem Strahlenteiler stets eine Transmissionsstrahlung und eine Reflexionsstrahlung auftritt. Die Transmissionsstrahlung kann auf den Sensor geleitet werden, selbst wenn der Strahlenteiler direkt im einfallenden Strahlengang des Sensors liegt. Die Dämpfung der Strahlung durch Transmissions- oder Reflexionsverluste kann ausgeglichen werden durch eine entsprechende Vergrößerung der in diesem Bereich befindlichen Linsen des Linsenschirmes. Durch die Verwendung von Strahlenteilern allgemein, sowie von geometrisch oder physikalisch wirkenden Strahlenteilern im besonderen, werden komplizierte optische Maßnahmen zwecks Umlenkung der Strahlung auf den Sensor vermieden. Selbst bei Mehrfachtransmission oder Mehrfachreflexion der einfallenden Strahlung durch oder an Strahlenteilern kann die Reststrahlung noch stets in einer auswertbaren Größe auf den Sensor geleitet werden.
Durch die erfindungsgemäßen Ausbildungen ist sowohl ein Erfassungswinkel im Azimut-Bereich von mehr als 180°, beispielweise 220°, als auch eine Vergrößerung des Erfassungswinkels im Elevationsbereich gegenüber dem bekannten Bewegungsmelder erreichbar. Durch die Erfindung sind auch im Elevationsbereich Erfassungswinkel von mehr als 180°, beispielsweise von 220°, erreichbar, so daß ein Rundum-Empfang ermöglicht wird.
Im einfachsten Fall wird vor dem Infrarot-Sensor ein schräggestelltes planparalleles Strahlenteilerelement angeordnet, das sich direkt im Strahlengang zwischen dem mittleren Bereich des Linsenschirms und dem Infrarot-Sensor befindet (Anspruch 1). Durch diese Anordnung werfen die im mittleren Bereich des Linsenschirms befindlichen Linsen die einfallende Infrarot-Strahlung durch den Strahlenteiler hindurch direkt auf den Infrarot-Sensor, während die Randstrahlung aus einem an den mittleren Bereich angrenzenden Randbereich des Linsenschirms durch den Strahlenteiler entsprechend seinem Reflexionsgrad auf den Infrarot-Detektor umgelenkt wird, und zwar aus dem Randbereich des Linsenschirms, zu dem das Strahlenteilerelement hin geneigt angeordnet ist. Wenn der mittlere Bereich des Linsenschirms durch den vom Infrarot-Sensor vorgegebenen Erfassungswinkel begrenzt wird, dann wird durch diese Anordnung der Gesamt-Überwachungsbereich auf den Randbereich des Linsenschirms ausgedehnt. Ein derartiger Bewegungsmelder kann beispielsweise nach vorne gerichtete und senkrecht nach unten gerichtete Bereiche erfassen, wodurch ein Unterkriechschutz erreicht wird.
Wie bereits erläutert, wird durch die Anzahl der Linsen des Linsenschirms die Dichte der Überwachungsbereiche festgelegt. Je größer die Dichte der Überwachungsbereiche, um so mehr Linsen hat der Linsenschirm. Daraus folgt, daß in dem Strahlengang jeder Linse des Bereichs seitlich einfallender Randstrahlung, also derjenigen Strahlung aus dem Randbereich des Linsenschirms, die nicht direkt auf den Sensor fällt, je ein Strahlenteilerelement zur Umlenkung der Randstrahlung auf den Sensor vorgesehen ist.
Eine Vergrößerung der Anzahl der Überwachungsbereiche läßt sich erreichen, wenn anstelle nur eines Strahlenteilerelements zwei oder mehr Strahlenteilerelemente verwendet werden, die zu einem Strahlenteiler zusammengesetzt sind, gemäß den Ansprüchen 11, 12, 13, 14 und 15. Mit einer Anordnung des Strahlenteilers gemäß Anspruch 11 läßt sich ein Azimut-Winkel des Bewegungsmelders von 220° erreichen. Durch eine entsprechende Ergänzung dieser Anordnung durch zwei weitere Strahlenteilerelemente zu einem pyramidenförmigen Strahlenteiler läßt sich der Elevationswinkel des Bewegungsmelders auf 220° erweitern. Durch eine weitere Auflösung dieser Anordnung, durch facettenartige Ausbildungen der Strahlenteilerelemente gemäß Anspruch 17, lassen sich schließlich in der Befestigungsebene des Bewegungsmelders rings um den Bewegungsmelder herum sich erstrekkende Überwachungsbereiche ausbilden.
Die Ansprüche 12 und 13 in Verbindung mit Anspruch 11 zeigen zwei Beispiele für das Zusammenwirken des Strahlenteilers mit dem Sensor. Die Umlenkung der seitlich einfallenden Randstrahlen erfolgt nach Anspruch 12 anders als nach Anspruch 13. Ein aus dem seitlichen Bereich des Linsenschirms auf den Strahlenteiler (gemäß Anspruch 12) treffendes Strahlenbündel wird durch den in Einfallsrichtung liegenden Schenkel des Strahlenteilers geteilt in einen durch das Teilerverhältnis T:R festgelegten Transmissionsanteil und einen Reflexionsanteil. Der Transmissionsanteil der Strahlung wird an dem dem ersten Schenkel des Strahlenteilers gegenüberliegenden zweiten Schenkel ebenfalls geteilt in einen Transmissionsanteil und einen Reflexionsanteil. Der Reflexionsanteil von dem Transmissionsanteil vom ersten Schenkel wird durch den zweiten Schenkel auf den Sensor umgelenkt.
Bei der Anordnung nach Anspruch 13 erfolgt ebenfalls eine Teilung des Strahlenbündels in Transmissions- und Reflexionsanteile entsprechend dem Teilerverhältnis. Im Gegensatz zu der Anordnung nach Anspruch 12 wird jedoch bereits der Reflexionsanteil vom einfallenden Strahlenbündel durch den ersten Schenkel des Strahlenteilers auf den Sensor umgelenkt, wodurch der auf den Sensor umgelenkte Strahlungsanteil erhöht werden kann.
Schließlich ist noch eine Anordnung des Strahlenteilers gemäß Anspruch 11 denkbar, bei der die Spitze bzw. der Scheitel des Strahlenteilers zum seitlichen Bereich des Linsenschirms hin gerichtet ist, beispielsweise von der mit seiner Spitze zum Sensor hin gerichteten Lage (gemäß Anspruch 13) nach einer um 90° gedrehten Lage.
Die Lösung gemäß Anspruch 2 unterscheidet sich zunächst von der Lösung gemäß Anspruch 1 dadurch, daß im direkten Strahlengang zwischen den Linsen im mittleren Bereich des Linsenschirms und dem Infrarot-Sensor kein Strahlenteiler angeordnet zu werden braucht, die einfallende Infrarot-Strahlung also direkt auf den Sensor fällt. Der Strahlenteiler ist derart angeordnet, daß er die seitlich durch den Linsenschirm einfallende Randstrahlung auf den Sensor umlenkt. Dazu sind die einzelnen Strahlenteilerelemente, beispielsweise zwei symmetrisch zum Sensor angeordnete Strahlenteilerelemente, vorgesehen, die zum Sensor hin geneigt sind, so daß die aus den seitlichen Bereichen des Linsenschirms einfallende Randstrahlung entweder direkt auf die dem Sensor zugewandte Fläche eines Strahlenteilerelementes fällt und auf den Sensor umgelenkt wird oder auf ein Strahlenteilerelement fällt, dessen Transmissionsstrahlung auf das andere Strahlenteilerelement fällt, dessen Reflexionsstrahlung auf den Sensor umgelenkt wird. Durch diese Ausbildung werden Abschattungen in den Überwachungsbereichen vermieden, da das Strahlenteilerelement, im Gegensatz zu einem Spiegel, von beiden Seiten her für die Infrarot-Strahlung durchlässig ist. Trotz der relativ großen Transmissions- bzw. Reflexionsverluste, insbesondere bei Mehrfachtransmission und/oder Mehrfachreflexion, die beim Zusammenwirken von zwei oder mehr Strahlenteilerelementen auftreten, kann durch eine Vergrößerung der entsprechenden Linsen des Linsenschirms die Reichweite oder Ansprechempfindlichkeit in allen Überwachungsbereichen konstantgehalten werden. Um eine Rundum-Empfindlichkeit zu erreichen, kann in weiterer Ausgestaltung des Anspruchs 2 der Strahlenteiler aus kegelstumpf- oder pyramidenstumpfartig zusammengesetzten Einzelelementen bestehen. Eine größere Dichte der Empfangsbereiche ergibt sich, wenn mehr als vier Einzelelemente facettenartig rings um den Sensor angeordnet sind.
Entsprechend der unterschiedlichen Verwendung und Anordnung des Strahlenteilers gemäß Anspruch 1 und 2 sind verschiedene Strahlenteilerverhältnisse von Vorteil. Als vorteilhaft für die Erfindung nach Anspruch 1 hat sich ein Strahlenteilerverhältnis Transmission zu Reflexion T:R im Bereich von 4:1 bis 7:3 ergeben. Bei der Ausbildung nach Anspruch 2 ist ein Teilerverhältnis T:R = 1:1 vorteilhaft, weil damit ein Maximum an Reststrahlung auf den Sensor geleitet werden kann.
Für eine selektive Auslegung des Strahlenteilers für einen Spektralbereich 7 bis 14 Mikrometer Wellenlänge eignet sich ein Strahlenteiler, der aus Silizium oder Germanium besteht. Es handelt sich dabei um Blättchen aus Silizium oder Germanium von 0,1 bis 0,5 mm Dicke, die an einer Seite, vorzugsweise an der Reflexionsseite, also an der dem Sensor zugewandten Seite, mit einer reflektierenden Schicht versehen sind. Die Strahlenteilerelemente können aus einem Wafer in unterschiedlichen Größen und Abmessungen hergestellt werden. Ferner sind holographisch abbildende Bauelemente verwendbar, die gegenüber Strahlenteilern aus Silizium einen höheren Wirkungsgrad haben.
Zur Reduzierung der Absorption des Strahlenteilers ist gemäß Anspruch 9 der Strahlenteiler an der dem einfallenden Strahlengang zugewandten Seite mit einem Mehrschichtensystem (Wechselschichten) versehen, an dem Mehrfachreflexion auftritt, so daß die Absorption verringert und die Reflexion erhöht wird. Durch die Integration des Strahlenteilers in den Sensor bzw. in das Sensorelement kann auf ein separates Sensorfilter verzichtet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 1 sieht zwei nebeneinander angeordnete Infrarot-Sensoren gemäß Anspruch 14 vor, die mit einem Strahlenteiler und dem Linsenschirm ein elektrooptisches System bilden. Hierbei überdeckt ein etwa halbkugelartiger Linsenschirm mit einer Anzahl auf der Oberfläche verteilt angeordneter Einzellinsen die im Zentrum angeordneten Infrarot-Sensoren, so daß jeweils ein Sensor im Brennpunkt der in einem Halbfeld befindlichen Einzellinsen des Linsenschirms liegt. Bei den Einzellinsen kann es sich um Fresnellinsen oder um konvexe Linsen handeln.
Bei einer voneinander weggeneigten Lage der beiden Sensoren können die beiden Empfangskeulen bereits einen Bereich von 180° erfassen. Eine Vergrößerung der Anzahl der Empfangsbereiche ist dann nur noch für Überwachungsbereiche erforderlich, die hinter dem Sensor liegen. In diesem Fall kann es ausreichen, für jeden Sensor je einen zusätzlichen nach hinten gerichteten Überwachungsbereich vorzusehen. Entsprechend ist dann im Strahlengang vor jedem Sensor je ein Strahlenteilerelement vorzusehen, dessen Reflexionsstrahlung aus der seitlich einfallenden Randstrahlung auf den jeweiligen Sensor umgelenkt wird.
Durch die Verlängerung des Strahlengangs ist eine Vergrößerung der Brennweite der Linsen im Randbereich des Linsenschirms gegenüber den Linsen im mittleren Bereich des Linsenschirms erforderlich, um eine Fokussierung dieser Randstrahlung auf den Sensor zu erreichen. Trotz der im direkten Strahlengang des mittleren Bereichs des Linsenschirms angeordneten Strahlenteilerelemente werden keine toten Winkel in den Überwachungsbereichen erzeugt, da je nach Teilerverhältnis des Stahlenteilers beispielsweise 50 %, 60 %, 70 % oder 80 % der Transmissionsstrahlung direkt auf die Sensoren geleitet werden. Um eine Fixierung und eine Justierung der Strahlenteilerelemente zu ermöglichen, ist ein Halter vorgesehen, an dem die Strahlenteilerelemente befestigt sind. Der Halter soll möglichst geringe Abmessungen und keinen Einfluß auf die Überwachungsbereiche haben. Vorteilhaft ist der Halter selbst aus einem Infrarot-Strahlungdurchlässigen Material gefertigt.
Schließlich sei auf die Möglichkeit hingewiesen, entweder den Reflexions- bzw. Transmissionsanteil der einfallenden Strahlung durch je einen weiteren Sensor einzufangen, gemäß Anspruch 25. Die Strahlenteilerelemente sind vorzugsweise ebene Platten, es jedoch können auch konkav oder konvex gekrümmte Platten verwendet werden.
Nachfolgend sind anhand der Zeichnungen mehrere Ausführungen der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Darstellung einer ersten Ausführung des Bewegungsmelders mit einem in den direkten Strahlengang des Sensors eingefügten Strahlenteiler,
Fig. 2
eine zweite Ausführung mit zwei sich gegenüberliegenden Strahlenteilerelementen,
Fig. 3
eine weitere Ausführung mit einem winkligen Strahlenteiler,
Fig. 4
eine andere Ausführung, bei der die seitlich einfallende Randstrahlung durch ein erstes Strahlenteilerelement hindurchgeht und dessen Transmissionsstrahlung an einem zweiten Strahlenteilerelement durch Reflexion auf den Sensor gelenkt wird,
Fig. 5
eine weitere Ausführung mit einem facettenartig ausgebildeten Strahlenteiler,
Fig. 6
die Draufsicht auf die Ausführung nach Fig. 5,
Fig. 7
eine Ausführung des Bewegungsmelders mit zwei Sensoren,
Fig. 8
ein Detail der Ausführung nach Fig. 7 mit einem Halter für die Strahlenteilerelemente,
Fig. 9
die Seitenansicht der Fig. 8.
Es sei zunächst bemerkt, daß in den Figuren der Zeichnungen nur diejenigen Teile eines Bewegungsmelders dargestellt und anschließend beschrieben sind, die für das Verständnis der Erfindung von Bedeutung sind. Alle nicht dargestellten Baugruppen des Bewegungsmelders können einen an sich bekannten Aufbau haben. In den Figuren fehlt beispielsweise die Auswerteschaltung, welche die Signale des Infrarot-Sensors verarbeitet. Ferner fehlt das Gehäuse des Bewegungsmelders. In den Figuren der Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet.
Die Figuren 1 bis 6 zeigen schematisch die optoelektronische Anordnung eines Bewegungsmelders mit einem üblichen Infrarot-Sensor 10 mit zwei nebeneinanderliegenden Sensor-Elementen 11. Der Sensor ist auf einer Halterung, beispielsweise einer mit Leiterbahnen versehenen Platine 12, montiert. Ein derartiger Infrarot-Sensor 10 ist innerhalb eines keulenartigen Empfindlichkeitsbereiches, der einen Erfassungswinkel von ca. 110° einschließt, für Infrarot-Quellen sensitiv, während er für außerhalb der Empfangskeule liegende Infrarot-Quellen nicht sensitiv ist.
Vor dem Sensor 10 befindet sich ein Linsenschirm 13 mit vielen auf seiner Oberfläche verteilt angeordneten Einzellinsen 14, die je einen Überwachungsbereich erfassen und die Strahlung einer sich im Überwachungsbereich befindlichen Infrarot-Strahlungsquelle auf den Infrarot-Sensor 10 fokussieren. Die Linsen können als Fresnellinsen oder als konvexe Linsen ausgebildet sein. In den Ausführungsbeispielen hat der Linsenschirm 13 eine halbkugelartige Form. Selbstverständlich kann der Linsenschirm auch eine andersartig gekrümmte Oberfläche haben.
Im mittleren Bereich "X" des Linsenschirms, der innerhalb der Empfangskeule des Sensors 10 liegt, kann die durch die Linsen 14 einfallende Infrarot-Strahlung direkt auf den Sensor fokussiert werden.
Um den Sensor 10 auch für außerhalb seiner Empfangskeule liegende Infrarot-Strahlungsquellen sensitiv zu machen, werden die seitlichen, im Bereich "Y" des Linsenschirms 13 einfallenden Randstrahlen umgelenkt, so daß sie danach innerhalb der Empfangskeule des Sensors 10 verlaufen und auf den Sensor umgelenkt werden können.
In Fig. 1 der Zeichnung sind im direkten Strahlengang, also im Strahlengang der im Bereich "X" des Linsenschirms 13 einfallenden Strahlenbündel 15,15', vor dem Sensor 10 schräggestellte Strahlenteilerelemente 16,16', bestehend aus planparallelen Siliziumchips, angeordnet. Diese Strahlenteilerelemente 16,16' haben ein Teilerverhältnis von 7:3, d.h. ihr Transmissionsgrad beträgt 70 % und ihr Reflexionsgrad beträgt 30 %. Das Strahlenteilerelement 16 ist gegenüber dem Sensor soweit schräggestellt, daß ein Strahlenbündel 17 einer hinter dem Sensor 10 befindlichen Strahlungsquelle auf das Strahlenteilerelement 16 fällt und seine Reflexionsstrahlung auf den Sensor 10 gelenkt wird. Ein anderes Strahlenteilerelement 16' nimmt gegenüber dem Sensor 10 eine andere Stellung ein, so daß ein weiteres Strahlenbündel 17' einer etwa im rechten Winkel zur Normalen des Sensors befindlichen Strahlungsquelle auf das Strahlenteilerelement 16' fällt und seine Reflexionsstrahlung auf den Sensor umgelenkt wird. In Fig. 1 sind lediglich zwei Strahlenteilerelemente 16,16' für zwei Strahlenbündel 17,17' dargestellt. Für weitere, seitlich einfallende Strahlenbündel sind weitere Strahlenteilerelemente vorzusehen. Das gleiche gilt im übrigen auch für die anhand der nachfoldenen Figuren 2 bis 7 beschriebenen Ausführungen. Entsprechend dem Teilerverhältnis werden also von einem aus dem mittleren Bereich "X" des Linsenschirms 13 kommenden und auf das Strahlenteilerelement 16,16' treffende Strahlenbündel 15,15' 70 % Transmissionsstrahlung direkt auf den Sensor 10 geleitet. Von einem aus dem seitlichen Bereich "Y" des Linsenschirms 13 kommenden und das Strahlenteilerelement 16,16' treffenden Strahlenbündel 17,17' werden 30 % Reflexionsstrahlung auf den Sensor 10 umgelenkt. Die auftretenden relativ hohen Transmissions- und Reflexionsverluste beeinflussen zwar die Empfindlichkeit oder Reichweite innerhalb des entsprechenden Empfangsbereiches, es treten aber keine Totbereiche auf, in denen der Sensor vollständig ausgeblendet wäre. Ferner sei bemerkt, daß eine geringere Reichweite des Bewegungsmelders im Bereich seitlich einfallender Randstrahlung gegenüber der in Hauptrichtung einfallenden Strahlung durchaus erwünscht ist. Eine Reichweitenanpassung, insbesondere in der Hauptrichtung, also im mittleren Bereich "X", kann auch durch eine "schärfere" Linse 14 gegenüber denjenigen Linsen herbeigeführt werden, deren Strahlenbündel nicht auf das Strahlenteilerelement 16 fallen.
Ein gemäß Fig. 1 ausgebildeter Bewegungsmelder kann außer der nach vorne gerichteten Empfangskeule noch mit einer weiteren, senkrecht dazu verlaufenden Empfangskeule ausgestattet werden, die beispielsweise als Unterkriechschutz dient.
Die hier anhand des Teilerverhältnisses T:R = 7:3 aufgeführten Zusammenhänge gelten selbstverständlich auch für andere Teilerverhältnisse, beispielsweise für ein Teilerverhältnis von T:R = 4:1. Um die Empfindlichkeit in der Hauptrichtung nicht zu sehr zu beeinflussen, sollte der Transmissionsgrad nicht unter 50 % liegen. Das gilt auch für die übrigen Ausführungen, mit Ausnahme der Ausführung nach Fig. 4, bei der er etwa 50 % betragen sollte, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
In Fig. 2 sind beispielhaft zwei gegenüberliegende planparallele Strahlenteilerelemente 18,18' vor dem Sensor 10 angeordnet. Ihre Schrägstellung zueinander erfolgt derart, daß der in der Verlängerung der Strahlenteilerelemente-Ebenen sich ergebende Schnittpunkt "A" an der dem Sensor 10 abgewandten Seite der Strahlenteilerelemente 18 liegt, die wirksamen Reflexionsflächen zum Sensor 10 hin geneigt sind. Bei dieser Anordnung können seitliche oder bereits hinter der Ebene des Sensors 10 liegende Strahlungsquellen von zwei gegenüberliegenden Randbereichen "Y" des Linsenschirms 13 erfaßt werden. Das rechts vom Sensor 10 einfallende Strahlenbündel 19 trifft auf das links vom Sensor 10 befindliche Strahlenteilerelement 18' und wirft die Reflexionsstrahlung auf den Sensor oder das links vom Sensor 10 einfallende Strahlenbündel 20 fällt auf das rechts vom Sensor 10 befindliche Strahlenteilerelement 18, das seine Reflexionsstrahlung auf den Sensor wirft.
Aus der Fig. 2 ist ferner erkennbar, daß aus dem mittleren Bereich "X" des Linsenschirms einfallende Infrarot-Strahlung direkt auf den Sensor 10 fällt oder auf ein Strahlenteilerelement 18,18' trifft und die Transmissionsstrahlung dieses Strahlenteilerelementes auf den Sensor fällt. Gemäß Fig. 2 fällt das Strahlenbündel 21, ohne auf ein Strahlenteilerelement zu treffen, direkt auf den Sensor, während das Strahlenbündel 22 zunächst auf das Strahlenteilerelement 18 trifft und sein Transmissionsanteil auf den Sensor 10 fällt. Mit dieser Anordnung kann die Anzahl der Überwachungsbereiche des Bewegungsmelders erhöht werden und der Erfassungswinkel im Azimut-Bereich auf ca. 220° bis 230° erweitert werden.
Eine ähnliche Ausführung zeigt Fig. 3. Es wird ein winkliger Strahlenteiler 23, bestehend aus zwei Strahlenteilerelementen 24,24', verwendet, dessen Spitze zum Sensor 10 hin gerichtet ist. Im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 2 trifft das rechts vom Sensor 10 einfallende Strahlenbündel 25 auf das rechts vom Sensor befindliche Strahlenteilerelement 24, dessen Reflexionsstrahlung auf den Sensor umgelenkt wird. Ebenso trifft das links vom Sensor 10 befindliche Strahlenteilerelement 26 auf das links vom Sensor 10 befindliche Strahlenteilerelement 24', dessen Reflexionsstrahlung auf den Sensor 10 fällt. Die Mitte des mittleren Bereiches des Linsenschirms 13 ist bei dieser Anordnung durch den Strahlenteiler 23 abgedeckt. Alle in diesem Bereich einfallenden Strahlenbündel 27 treffen zunächst auf den Strahlenteiler 23, durchdringen ihn und treffen dann auf den Sensor 10. Auch in diesem Fall kann der Verlust durch Reflexion mit "schärferen" Linsen 14 ausgeglichen werden.
Bei dem Bewegungsmelder gemäß Fig. 4 wird ein anderes Prinzip für die Strahlenumlenkung verwendet als bei den anderen Ausführungsbeispielen, obwohl sich die Anordnung mit der Ausführung nach Fig. 2 gleicht. Bei dieser Ausführung kann auf einen im direkten Strahlengang vor dem Sensor 10 angeordneten Strahlenteiler verzichtet werden. Die aus dem mittleren Bereich "X" des Linsenschirms 13 einfallende Infrarot-Strahlung, hier beispielhaft als Strahlenbündel 28 dargestellt, trifft unmittelbar auf den Sensor 10.
Zur Erfassung seitlich aus den Bereichen "Y" einfallender Randstrahlungen, hier als Strahlenbündel 29,30 dargestellt, wird ein Strahlenteiler mit einer symmetrischen Anordnung von zwei Strahlenteilerelementen 32,32' verwendet. Die Strahlenteilerelemente 32,32' sind in einer Ebene vor dem Sensor, und zu diesem koaxial, angeordnet. Die Strahlenteilerelemente 32,32' sind mit derartiger Schräglage angeordnet, daß sie mit ihren effektiven Reflektorflächen zum Sensor 10 hin geneigt sind. Die Schräglage bestimmt sich aus dem Sinussatz der Optik.
Im Unterschied zu Fig. 2 trifft das rechts vom Sensor 10 einfallende Strahlenbündel 29 zunächst auf das rechts vom Sensor 10 befindliche Strahlenteilerelement 32, dessen Transmissionsstrahlung am links vom Sensor befindlichen Strahlenteilerelement 32' reflektiert wird. Die Reflexionsstrahlung des Strahlenbündels 29 wird auf den Sensor 10 gelenkt. Ebenso trifft das links vom Sensor 10 einfallende Strahlenbündel 30 zunächst das Strahlenteilerelement 32', dessen Transmissionsstrahlung auf das rechts vom Sensor 10 befindliche Strahlenteilerelement 32 fällt. Die Reflexionsstrahlung des Strahlenbündels 30 wird auf den Sensor 10 gelenkt. Wenn das Teilerverhältnis der Strahlenteilerelemente 32,32' T:R = 1:1 ist, dann gelangen von den Strahlenbündeln 29,30 je 25 % der Strahlung auf den Sensor. Bei einem Teilerverhältnis von T:R = 3:2 oder T:R = 7:3 oder T:R = 4:1 sind es 24 % oder 21 % bzw. 16 %. Für eine gegenüber der Hauptempfangsrichtung im mittleren Bereich "X" des Linsenschirms reduzierte Reichweite ist dieser effektive auswertbare Strahlungsanteil ausreichend groß.
Die Figuren 5 und 6 zeigen beispielhaft für alle übrigen Ausführungen eine Ausführung, bei der sich die Überwachungsbereiche von seitlich einfallenden Strahlenbündeln 35 rund um den Sensor 10 erstrecken. Diese Rundum-Empfindlichkeit wird durch einen Strahlenteiler 33 erzielt, dessen Strahlenteilerelemente 34 facettenartig zusammengesetzt sind. Im Ausführungsbeispiel besteht der Strahlenteiler 33 aus acht Strahlenteilerelementen 34. Jedes Strahlenteilerelement 34 wirkt mit einer Linse 14 im Randbereich "Y" des Linsenschirms 13 zusammen. Je mehr miteinander zusammenwirkende Strahlenteilerelemente 34 und Linsen 14 vorhanden sind, desto enger liegen die einzelnen Überwachungsbereiche zusammen.
Im übrigen stellt die Ausführung nach den Figuren 5 und 6 eine Weiterbildung der Ausführung nach Fig. 3 dar. Auf Wiederholungen der weiteren Einzelheiten kann daher verzichtet werden. Es sei nur erwähnt, daß zwecks Erfassung vieler Überwachungsbereiche aus dem seitlichen Bereich "Y" die Ausbildung des Strahlenteilers 33 durch mehrere umlaufende Facettenebenen erfolgen kann, so daß nicht nur aus dem Randbereich des Linsenschirms 13 einfallende Strahlung erfaßt werden kann, sondern auch die aus den Bereichen "Y" des Linsenschirms, die dem mittleren Bereich "X" benachbart sind, aber nicht im direkten Erfassungsbereich des Sensors 10 liegen.
Die Fig. 7 zeigt eine Ausführung mit zwei Sensoren 10, die zueinander winklig angeordnet sind, wobei jeder Sensor 10 ein Halbfeld des Linsenschirms 13 erfaßt. Durch die Winkellage bedingt, sind die Brennweiten der Linsen 14 des gestrichelt dargestellten idealen Linsenschirms 36 angenähert und durch einen halbkugelförmigen oder halbzylindrischen Linsenschirm 13. Mit den beiden Sensoren 10 läßt sich ein azimuter Überwachungsbereich von mehr als 180° erreichen. Mit den Strahlenteilerelementen 37,37' werden die seitlichen Bereiche durch Bereiche erweitert, die bereits hinter den Sensoren 10 liegen, so daß die Strahlung 38 einer rechts hinter dem rechten Sensor 10 liegenden Infrarot-Strahlungsquelle auf den rechten Sensor 10 oder die Strahlung 39 einer links hinter dem linken Sensor 10 liegenden Strahlungsquelle auf den linken Sensor 10 umgelenkt werden kann. Strahlung, die aus dem mittleren Bereich des Linsenschirms 13 kommt, trifft als Transmissionsstrahlung direkt auf einen der beiden Sensoren 10. Die Reflexionsverluste dieser Strahlung sind durch eine Vergrößerung der Linsen 14 in diesem Bereich des Linsenschirms 13 kompensiert. Mit dieser Lösung wird die Anzahl der Überwachungsbereiche um zwei erhöht, die den Empfangsbereich des Bewegungsmelders auf ca. 240° erweitern. Die Strahlenteilerelemente 37,37' des Strahlenteilers 47 sind an einem zwischen den Sensoren 10 angeordneten Halter 40 befestigt.
Die Figuren 9 und 10 zeigen die Ausbildung des Halters 40 und die Befestigung der Strahlenteilerelemente 37,37' im einzelnen. Die Form des Halters 40 ist bügelartig. Er besitzt einen Quersteg 41 mit an den Enden herabhängenden Rastarmen 42. Mit den Rastarmen wird der Halter 40 in nicht näher bezeichnete Führungen eines Sockels 43 eingeführt, wobei in der Endlage Rasten 44 in nicht dargestellte Rastaufnahmen des Sockels 43 formschlüssig eingreifen. Für die Halterung und Justierung der Strahlenteilerelemente 37,37' sind Aufnahmen 45 im Quersteg 41 vorgesehen, in die jeweils ein Ende des Strahlenteilerelementes 37,37' eingelegt und durch ein Paßstück 46 festgeklemmt ist. Die Verbindung kann durch einen Kleber gesichert werden. In der Praxis werden Halter 40 und Strahlenteilerelement 37,37' als vormontierte Baueinheit hergestellt und auf den Sockel 43 aufgesteckt.

Claims (25)

  1. Infrarot-Bewegungsmelder, mit einem vor einem Infrarot-Sensor (10) montierten bogenförmigen Linsenschirm (13), dessen Linsen (14) jeweils einen Überwachungsbereich erfassen und die Strahlung einer sich im Überwachungsbereich befindlichen Infrarot-Quelle auf den Infrarot-Sensor konzentrieren, wobei die im mittleren Bereich (X) des Linsenschirms (13) befindlichen Linsen die einfallende Strahlung direkt zu dem Infrarot-Sensor (10) lenken, während seitlich einfallende Randstrahlen durch Reflexion auf den Sensor (10) geleitet werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Strahlengang vor dem Infrarot-Sensor (10) ein Strahlenteiler mit wenigstens einem Strahlenteilerelement (16,16';18,18';24,24';34;37,37') angeordnet ist, das aus dem mittleren Bereich (X) des Linsenschirms (13) einfallende Strahlung als Transmissionsstrahlung im direkten Strahlengang auf den Sensor (10) durchläßt und die aus dem seitlichen Randbereich (Y) einfallende Randstrahlung als Reflexionsstrahlung auf den Sensor (10) umlenkt.
  2. Infrarot-Bewegungsmelder, mit einem vor einem Infrarot-Sensor (10) montierten bogenförmigen Linsenschirm (13), dessen Linsen (14) jeweils einen Überwachungsbereich erfassen und die Strahlung einer sich im Überwachungsbereich befindlichen Infrarot-Quelle auf den Infrarot-Sensor konzentrieren, wobei die im mittleren Bereich (X) des Linsenschirms (13) befindlichen Linsen die einfallende Strahlung direkt zu dem Infrarot-Sensor (10) lenken, während seitlich einfallende Randstrahlen durch Reflexion auf den Sensor (10) geleitet werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Strahlengang der aus dem Randbereich (Y) des Linsenschirms (13) einfallenden Randstrahlung ein Strahlenteiler mit mindestens zwei gegenüberliegenden, zueinander schräggestellten Strahlenteilerelementen (32,32') angeordnet ist, der die aus dem mittleren Bereich (X) des Linsenschirms (13) einfallende Strahlung zwischen den Strahlenteilerelementen (32,32') durchläßt und die aus dem seitlichen Randbereich (Y) einfallende Randstrahlung durch das eine Strahlenteilerelement als Transmissionsstrahlung zu dem gegenüberliegenden Strahlenteilerelement durchläßt, von. dem die Strahlung als Reflexionsstrahlung auf den Sensor (10) gelenkt wird.
  3. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang jeder Linse (14) des Randbereichs (Y) des Linsenschirms (13) ein Strahlenteilerelement (16,16';18,18';24, 24';34;37,37') zur Umlenkung der Randstrahlung auf den Sensor (10) vorgesehen ist.
  4. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilerverhältnis T:R des Strahlenteilerelements (16,16';18,18';24,24';34; 37,37') größer ist als 2:1, wobei T der Transmissionsgrad und R der Reflexionsgrad ist.
  5. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilerverhältnis T:R des Strahlenteilerelementes etwa 7:3 beträgt.
  6. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilerverhältnis T:R des Strahlenteilerelementes (32,32') etwa 1:1 beträgt, wobei T der Transmissionsgrad und R der Reflexionsgrad ist.
  7. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial des Strahlenteilers aus Silizium oder Germanium besteht.
  8. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler ein holographisch abbildendes Bauelement ist.
  9. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler mehrere Reflexionsschichten aufweist.
  10. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler im Gehäuse des Sensors (10) enthalten ist.
  11. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (23) winklig mit einer Spitze oder einem Scheitel ausgebildet ist.
  12. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler dachartig, dem Sensor (10) gegenüberliegend, angeordnet ist.
  13. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (23) mit der Spitze oder dem Scheitel zum Sensor (10) hin gerichtet angeordnet ist.
  14. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sensoren (10) nebeneinander angeordnet sind, von denen jeweils ein Sensor die Strahlung aus einem Sektor des Linsenschirms (13) empfängt und jedem Sensor (10) mindestens ein Strahlenteilerelement (16,16';18,18';24,24';34;37,37') zugeordnet ist.
  15. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (23,33,47) aus zwei Einzelelementen (16,16';18,18';24,24';32,32';37,37') besteht.
  16. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang vor jedem Sensor (10) ein Einzelelement (37,37') des Strahlenteilers (47) angeordnet ist.
  17. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (23,33) aus mehreren Einzelelementen (16,16';18,18';24,24';32,32';34;37,37') facettenartig zusammengesetzt ist.
  18. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilerelemente (16,16';18,18';24,24';32,32';34; 37,37') des Strahlenteilers (23,33,47) an einem Halter (40) befestigt sind.
  19. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (40) bügelartig ausgebildet ist und Rastarme (42) aufweist.
  20. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (40) mit den Rastarmen (42) in Aufnahmen eines Sockels (43) eingesetzt ist.
  21. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 18-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilerelemente (37,37') an einem Quersteg (41) des Halters (40) befestigt sind.
  22. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Quersteg (41) Aufnahmen (45) für die Strahlenteilerelemente (37,37') aufweist.
  23. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilerelemente (37,37') durch ein die Aufnahmen (45) übergreifendes Paßstück (46) gesichert sind.
  24. Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilerelemente (37,37') seitlich in die Aufnahmen (45) eingesteckt sind.
  25. Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-24, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sensoren (10) winklig zueinander angeordnet sind, derart, daß im Strahlengang der Transmissionsstrahlung des Strahlenteilers (23,33,47) mindestens ein Sensor (10) und im Strahlengang der Reflexionsstrahlung des Strahlenteilers mindestens ein weiterer Sensor (10) angeordnet ist.
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