DE10345696A1 - Optical sensor e.g. for reproduction of radiation sensor, for illustrating radiation from several ranges, has subspace positioned on radiation-sensitive range of sensor having several distinguishable sweep ranges - Google Patents
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Abstract
Description
Die
Erfindung betrifft eine Optik zum Abbilden von Strahlung und einen
Sensor gemäß den Oberbegriffen
der unabhängigen
Patentansprüche. Eine
solche Optik und ein solcher Sensor sind aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Optik zum Abbilden von Strahlung anzugeben, die es mit einem einzigen Sensor ermöglicht, einen sich in mehrere Raumrichtungen erstreckenden Teilraum zu überwachen.task the invention is to provide an optics for imaging radiation, which allows it with a single sensor, one in several spatial directions to supervise extending subspace.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Abhängige Patentansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.These The object is achieved with the features of the independent claims. Dependent claims are to preferred embodiments directed the invention.
Eine Optik zum Abbilden von Strahlung aus mehreren Bereichen eines Teilraums auf den Ort des strahlungsempfindlichen Bereichs eines Sensors hat mehrere unterscheidbare Ablenkbereiche, von denen jeder jeweils für sich Strahlung aus einem Bereich des Teilraums auf den Ort des strahlungsempfindlichen Bereichs des Sensors abbildet. Der Teilraum hat jeweils mit dem Ort des strahlungsempfindlichen Bereichs des Sensors als Scheitel einen ersten Öffnungswinkel in einer ersten Ebene und einen zweiten Öffnungswinkel in einer zweiten Ebene, die beide größer als 90 ° sind. Die Ablenkbereiche sind so ausgebildet, dass sie die Strahlung aus allen Bereichen des Teilraums auf eine Fläche bzw. einen Ort abbilden, wo der strahlungsempfindliche Bereich des Sensors liegen kann.A Optics for imaging radiation from several areas of a subspace on the location of the radiation-sensitive area of a sensor has several distinguishable deflection ranges, each of which individually radiation from an area of the subspace to the location of the radiation sensitive Area of the sensor maps. The subspace has each with the Location of the radiation-sensitive area of the sensor as a vertex a first opening angle in a first plane and a second opening angle in a second Level, both larger than 90 ° are. The deflection regions are designed to emit the radiation depict all areas of the subspace on a surface or a location, where the radiation-sensitive area of the sensor can lie.
Ein Sensor weist die eben beschriebene Optik auf sowie einen strahlungsempfindlichen Bereich, auf den die Optik die Strahlung aus den unterschiedlichen Bereichen leitet und insbesondere focussiert.One Sensor has the just described optics and a radiation-sensitive Area on which the optics radiate from the different Areas and in particular focussiert.
Der Sensor kann als Bewegungsmelder oder Raumüberwachungssensor dienen. Er kann beispielsweise unter der Decke eines Raums montiert sein und dann wegen seines weiten Gesichtsfelds den Raum in beiden horizontalen Dimensionen überwachen.Of the Sensor can serve as a motion detector or room monitoring sensor. He For example, it can be mounted under the ceiling of a room and then because of his wide field of vision the space in both horizontal Monitor dimensions.
Nachfolgend werden Bezug nehmend auf die Zeichnungen einzelne Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, es zeigen:following With reference to the drawings, individual embodiments of the invention described, show:
Die
Optik eignet sich zur Überwachung
eines Teilraums, den man durch die in den
Die
Winkelhalbierende
Bei der Raumüberwachung kommt es nicht auf die zusammenhängende oder vollständige oder gar unverzerrte Abbildung des zu überwachenden Bereichs auf ein wie auch immer geartetes Sensorelement an. Vielmehr wird in der Regel die vom Hintergrund deutlich unterscheidbare Infrarotstrahlung einer Person ausgewertet, indem hinreichend viele Bereiche des zu überwachenden Teilraums auf ein Sensorelement abgebildet werden. Es reicht, wenn es ausreichend wahrscheinlich ist, dass eine Person einen der abgebildeten Bereiche des zu überwachenden Teilraums betritt, um so ein qualitatives Signal zu erzeugen.at the room surveillance it does not depend on the coherent one or complete or even undistorted image of the area to be monitored on a whatever type of sensor element. Rather, in the Usually the infrared radiation which can be clearly distinguished from the background evaluated by a sufficient number of areas of the monitored Subspace are mapped to a sensor element. It's enough when it is sufficiently likely that a person is one of those pictured Areas of the monitored Subspace enters, so as to produce a qualitative signal.
In bestimmten Ausführungsformen ist es weiterhin wünschenswert, "langsame" Störquellen von der Detektion auszuschließen. Ein Beispiel hierfür wäre ein sich im Verlauf von drei Minuten erwärmender Heizkörper, der kein Signal auslösen soll, während eine Person, die im Verlauf weniger Sekunden den überwachten Teilraum betritt, ein Signal auslösen soll. Dies kann unabhängig von der verwendeten Optik dadurch geschehen, dass Sensorelemente verwendet werden, die ein Signal nach Maßgabe der von ihnen erfassten Strahlungsänderung erzeugen, nicht nach Maßgabe der erfassten Strahlungsmenge. Dann erzeugt eine langsame Änderung ein kleines Signal, das durch Schwellenwertentscheidung letztlich unterdrückt werden kann, während eine schnelle Änderung eine hohe Signalamplitude erzeugt, die als Nutzsignal verwendet werden kann. Das Ziel kann auch durch Bildung der Ableitung eines die Temperatur charakterisierenden Signals erreicht werden.In certain embodiments It is also desirable to have "slow" sources of interference from to exclude the detection. An example of this would be a in the course of three minutes warming radiator, the do not trigger a signal should, while a person who supervised that in just a few seconds Subspace enters, to trigger a signal. This can be independent of The optics used are done by using sensor elements be a signal according to specification the radiation change they detect does not produce proviso the amount of radiation detected. Then create a slow change a small signal by threshold decision ultimately repressed can be while a quick change generates a high signal amplitude, which is used as a useful signal can be. The goal can also be achieved by forming the derivative of a the temperature characterizing signal can be achieved.
Weiter wünschenswert ist es, Fehldetektionen auch aufgrund schneller, großflächiger Strahlungsänderungen zu vermeiden. Das Beispiel hierfür ist plötzlicher Sonneneinfall wie bei sich verziehenden Wolken, so dass große Bereiche des zu überwachenden Teilraums plötzlich bestrahlt und damit erwärmt werden. Die Vermeidung solcher Fehldetektionen kann erreicht werden, indem einerseits der überwachte Teilraum in mehrere Bereiche facettiert wird und die Strahlungen aus diesen Bereichen auf unterschiedliche Sensorelemente geleitet werden, die im Gegentakt verschaltet sind. Wenn dann eine Person den Teilraum betritt, ist das von ihr ausgehende Signal vergleichsweise kleinräumig, es betrifft lediglich einen durch die Facettierung gewonnenen Bereich und wird somit auch nur auf eines der Sensorelemente geleitet und erzeugt dadurch ein Signal. Wenn dagegen plötzliche Sonneneinstrahlung großflächig Erwärmung bewirkt, ist es wahrscheinlich, dass diese mehrere der durch Facettierung gewonnenen Bereiche betritt, so dass sie auf Gegentakt-verschaltete Elemente trifft, so dass sich deren Signal gegenseitig auslöscht (Gleichtaktunterdrückung).Further desirable It is, misdetections also due to faster, large-scale radiation changes to avoid. The example of this is sudden Sunshine like clouds, leaving large areas to be monitored Subspace suddenly irradiated and thus heated become. The avoidance of such misdetections can be achieved on the one hand the supervised Subspace is faceted into multiple areas and the radiations passed from these areas to different sensor elements be switched in push-pull. If then a person the Subspace enters, the outgoing signal is comparatively small scale, it only concerns an area obtained by faceting and is thus also directed and generated only on one of the sensor elements thereby a signal. If, however, sudden sunlight large-area heating causes It is likely that these are several of the faceting entered areas, so they push-pull-connected elements so that their signal cancel each other out (common-mode rejection).
Die
Optik weist mehrere unterschiedliche Ablenkbereiche
Auch
können
mehrere Spiegel bzw. Spiegelfacetten als eine einzige Baugruppe
ausgebildet sein, wie dies in
Ein
konkreter Aufbau der Optik kann wie folgt sein: Mehrere Linsen
Einzelne
Linsen
Die
Optik kann in einer Ausführungsform
einen ersten Spiegel
Der
zweite Spiegel
Der
zweite Spiegel
Allgemein
können
erster Spiegel
Betrachtet
man die Ebenen, in denen die Strahlen, die von den Ablenkbereichen
geführt
werden, liegen, so gibt es davon mehrere, die nicht parallel sind.
Die
Linsen
Die
Dimensionierung ist insgesamt so, dass Strahlung unter einem Winkel
von maximal 60 °,
vorzugsweise maximal 45 ° gegen
die Flächensenkrechte
auf die Fläche
des strahlungsempfindlichen Bereichs geneigt auf letztere einfällt. Dies
gilt auch für Strahlung
aus den Randbereichen des Blickfelds der Optik, siehe Strahl
Das eine oder die mehreren Sensorelemente können in sich im Wesentlichen eben sein bzw. auf einer ebenen oder nur kaum gewölbten Ebene angebracht sein. Die Flächensenkrechten auf ggf. mehrere vorgesehene Sensorelemente können um weniger als 30°, vorgesehene Sensorelemente können um weniger als 30°, vorzugsweise weniger als 15° voneinander abweichen.The one or more sensor elements may be substantially internal be even or on a flat or only slightly curved plane to be appropriate. The surface verticals If necessary, several sensor elements provided may be provided by less than 30 ° Sensor elements can less than 30 °, preferably less than 15 ° from each other differ.
Zum
Zwecke der Erläuterung
zeigt
Das
Sensorbauelement
Claims (28)
Priority Applications (1)
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---|---|
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Country | Link |
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DE (1) | DE10345696A1 (en) |
Cited By (2)
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-
2003
- 2003-10-01 DE DE2003145696 patent/DE10345696A1/en not_active Withdrawn
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