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DE202005009374U1 - Reflection mirror e.g. for intruder detector, has elliptically curved surface and first and second foci - Google Patents

Reflection mirror e.g. for intruder detector, has elliptically curved surface and first and second foci Download PDF

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DE202005009374U1 DE200520009374 DE202005009374U DE202005009374U1 DE 202005009374 U1 DE202005009374 U1 DE 202005009374U1 DE 200520009374 DE200520009374 DE 200520009374 DE 202005009374 U DE202005009374 U DE 202005009374U DE 202005009374 U1 DE202005009374 U1 DE 202005009374U1
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Abstract

A reflection mirror reflects incident light rays from various directions on to a sensor (20) i.e. pyroelectric IR-sensor, for increasing the detection range of the sensor. The reflection mirror (10) has at least one elliptically curved surface (12), a first focus (14) and a second focus (16) and a scanning zone (22) of the sensor (20) located at the second focus (16) and the light rays i.e. IR-light rays, incident from various directions are passed through the first focus (14) and are reflected by the elliptically curved surface in the direction of the second focus (16)and detected by the sensor (20).

Description

GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Aufbau eines Reflektionsspiegels, und insbesondere auf einen verbesserten Aufbau eines Reflektionsspiegels, der den Detektionsbereich eines Sensors vergrößert.The The present invention relates to an improved structure a reflection mirror, and in particular an improved Structure of a reflection mirror, the detection range of a Sensors enlarged.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Das am meisten verwendete elektronische Gerät zum Detektieren von menschlichen Körpern verwendet einen pyroelektrischen Infrarotsensor und seine Charakteristika werden für unterschiedliche Anwendungen verwendet, insbesondere als Bauteil für Einbruchsmelder. Wenn der Sensor eine Veränderung der Energieverteilung entdeckt, wird der Sensor ein Signal erzeugen, das ein Licht aufleuchten lässt oder eine Sirene aktiviert, um einen einbruchsicheren Effekt zu erhalten.The most used electronic device for detecting human Used bodies a pyroelectric infrared sensor and its characteristics be for used different applications, especially as a component for burglar alarm. If the sensor is a change discovered the energy distribution, the sensor will generate a signal, that lights up a light or a siren activated to a burglar-proof effect receive.

Zur Zeit enthält der Großteil der Produkte, die passives Infrarot (PIR) zur Detektion von menschlichen Körpern verwenden, eine Linsenanordnung, die aus einem Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) hergestellt ist, um die Infrarotstrahlen, die von einem menschlichen Körper emittiert werden, zu fokussieren, und die fokussierten Infrarotstrahlen werden auf einen Abtastbereich eines Sensors mittels eines Reflektionsspiegels reflektiert.to Contains time the majority of products that use passive infrared (PIR) for the detection of human bodies use a lens assembly that is made of a high-density polyethylene Density (HDPE) is made to measure the infrared rays emitted by a human body be emitted, focus, and the focused infrared rays be on a scanning range of a sensor by means of a reflection mirror reflected.

Die US-Patentschrift mit der Nummer 5,103,346 mit dem Titel „Detektor mit einem 180° Detektionsbereich" offenbart einen Signaldeflektor mit mehreren Reflektionsebenen, und solch ein Signaldeflektor hat das Manko eines sehr limitierten Detektionsbereichs. Da der Einfallswinkel variiert, ist es notwendig, die Position eines Reflektionspunkts zu berechnen.The U.S. Patent No. 5,103,346 entitled "Detector with a 180 ° detection range "discloses one Signal deflector with multiple reflection planes, and such a signal deflector has the shortcoming of a very limited detection range. Since the If the angle of incidence varies, it is necessary to determine the position of a reflection point to calculate.

Die US-Patentschrift mit der Nummer 6,653,635 bezieht sich auf einen „Detektor mit einem breiten Detektionsbereich" und offenbart einen Reflektionsspiegel mit einer Vielzahl von symmetrischen Reflektionseinheiten und der einfallende Infrarotstrahl wird mittels einer Linse mit einem einzelnen Brennpunkt fokussiert und jede Bahn der Infrarotstrahlen, einschließlich S3, S4, S5 und S6, werden eingeschlossen, aber diese Infrarotstrahlen fallen von dem Punkt Es ein. Obwohl der Reflektionsspiegel das Problem des Einfallwinkels lösen kann, kann auch hier die zentralisierte Energie der fokussierten Infrarotstrahlen nicht maximiert werden.The U.S. Patent No. 6,653,635 relates to a "detector with a wide detection range "and discloses a reflection mirror with a plurality of symmetrical reflection units and the incident infrared ray is transmitted by means of a lens with a single focal point focused and every path of infrared rays, including S3, S4, S5 and S6 are included, but these infrared rays Drop in from the point It. Although the reflection mirror is the problem of the angle of incidence can, here too, the centralized energy of the focused infrared rays can not be maximized.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Aufbau eines Reflektorspiegels bereit zu stellen, der zusammen mit einem Sensor verwendet wird, um den Detektionsbereich des Sensors zu erhöhen.The primary The object of the present invention is an improved structure a reflector mirror to put together with a Sensor is used to increase the detection range of the sensor.

Um die vorangegangene Aufgabe zu lösen, liefert die vorliegende Erfindung eine verbesserte Struktur eines Reflektionsspiegels und der Reflektionsspiegel wird zur Reflektion von Lichtstrahlen verwendet, die von verschiedenen Richtungen auf einen Sensor einfallen, wobei der Sensor mindestens eine elliptisch gekrümmte Oberfläche aufweist, und die elliptisch gekrümmte Oberfläche einen ersten Fokus und einen zweiten Fokus hat, und der Abtastbereich des Sensors am zweiten Fokus lokalisiert ist. Nachdem die von verschiedenen Richtungen einfallenden Lichtstrahlen durch den ersten Fokus der elliptisch gekrümmten Oberfläche hindurchgehen, werden die Lichtstrahlen von der elliptisch gekrümmten Oberfläche auf den zweiten Fokus reflektiert und von dem Sensor erfasst, und der Detektionsbereich des Sensors kann größter sein als 180°.Around to solve the previous task provides the present invention provides an improved structure of a reflection mirror and the reflection mirror becomes reflection of light rays used that come from different directions on a sensor, wherein the sensor has at least one elliptically curved surface and the elliptical curved surface has a first focus and a second focus, and the scan area of the Sensor is located at the second focus. After that of different Directions of light rays through the first focus of the elliptically curved surface go through, the light rays from the elliptically curved surface on reflected the second focus and detected by the sensor, and the Detection range of the sensor can be greater than 180 °.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

1 (Stand der Technik) zeigt eine schematische Ansicht einer Hauptachse, einer Nebenachse und einer Brennweite einer Ellipse gemäß eines Standes der Technik; 1 (Prior Art) shows a schematic view of a major axis, a minor axis and a focal length of an ellipse according to a prior art;

2 (Stand der Technik) zeigt eine schematische Ansicht einer Lichtbahn, die durch die zwei Fokusse einer Ellipse hindurch gehen gemäß eines Standes der Technik; 2 (Prior Art) shows a schematic view of a light path passing through the two foci of an ellipse according to a prior art;

3 ist eine perspektivische Ansicht eines Reflektionsspiegels mit einer einzelnen elliptisch gekrümmten Oberfläche zusammen mit einem Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung; 3 Fig. 12 is a perspective view of a reflection mirror having a single elliptically curved surface together with a sensor according to the present invention;

4 ist eine Seitenansicht eines Reflektionsspiegels mit einer einzelnen elliptisch gekrümmten Oberfläche zusammen mit einem Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung; und 4 Fig. 10 is a side view of a reflection mirror having a single elliptically curved surface together with a sensor according to the present invention; and

5 ist eine perspektivische Ansicht eines Reflektionsspiegels mit einer Vielzahl von elliptisch gekrümmten Oberflächen zusammen mit einem Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung. 5 FIG. 12 is a perspective view of a reflection mirror having a plurality of elliptically curved surfaces together with a sensor according to the present invention. FIG.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Der technische Inhalt der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden detaillierten beschrieben mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen, die unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung zeigen.Of the Technical content of the present invention will be detailed below described with reference to the attached drawings, which are different embodiments of the invention show.

Bezüglich der 1 (Stand der Technik) und 2 (Stand der Technik) hängt die Form der Ellipse von der Länge einer Hauptachse 2a, einer Nebenachse 2b und der Brennweite 2b und diese Variablen stehen durch die Formel C2 + b2 = a2 in Beziehung. Es ist zu beachten, dass eine Ellipse zwei Fokusse f1, f2 hat. Nachdem ein Lichtstrahl oder eine Schallwelle von einem Fokus reflektiert wird, muss der Lichtstrahl durch einen weiteren Fokus dringen. Daher, wenn dort ein Energie sammelndes System ist, das die Energie am ersten Fokus sammelt, kann die Energie auch an einem weiteren Fokus nach dem sie reflektiert worden ist, gesammelt werden. Diese Eigenschaft kann an einem passiven Infrarot (PIR) Sensor verwendet werden, und der Bereich, der nicht durch den PIR-Sensor abgedeckt wird, wird durch den erfindungsgemäßen Reflektionsspiegel reflektiert, so dass der Infrarotstrahl, der durch menschliche Körper hervorgerufen wurde, reflektiert in den Detektionsbereich des PIR-Sensors reflektiert wird.Regarding the 1 (Prior art) and 2 (Prior art) depends on the shape of the ellipse of the length of a major axis 2a , a minor axis 2 B and the focal length 2 B and these variables are related by the formula C2 + b2 = a2. It should be noted that an ellipse has two foci f1, f2. After a light beam or a sound wave is reflected by a focus, the light beam must penetrate through another focus. Therefore, if there is an energy collecting system that collects the energy at the first focus, the energy can also be collected at another focus after it has been reflected. This property can be used on a passive infrared (PIR) sensor, and the area not covered by the PIR sensor is reflected by the reflection mirror according to the present invention, so that the infrared ray caused by human bodies reflects in the Detection range of the PIR sensor is reflected.

Hinsichtlich der 3 und 4 einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Reflektionsspiegel 10 zusammen einem Sensor 20 wie ein pyroelektronischen Infrarotsensor verwendet, zum Reflektieren von Lichtstrahlen oder Infrarotstrahlen, die von verschiedenen Richtungen auf eine Abtastfläche 22 des Sensors 20 einfallen. Der Reflektionsspiegel 10 weist eine elliptische gekrümmte Oberfläche 12 auf, und die elliptisch gekrümmte Oberfläche 12 schließt einen ersten Fokus 14 und einen zweiten Fokus 16 mit ein, und der Abtastbereich 22 des zuvor genannten Sensors 20 ist an dem zweiten Fokus 16 lokalisiert.With regard to the 3 and 4 A preferred embodiment of the present invention is a reflection mirror 10 together a sensor 20 used as a pyro-electronic infrared sensor, for reflecting light rays or infrared rays coming from different directions onto a scanning surface 22 of the sensor 20 come to mind. The reflection mirror 10 has an elliptical curved surface 12 on, and the elliptically curved surface 12 closes a first focus 14 and a second focus 16 with, and the scanning range 22 the aforementioned sensor 20 is at the second focus 16 localized.

Mit dem Charakteristikum der dualen Fokusse der elliptisch gekrümmten Oberfläche 12 des Reflektionsspiegels 10, durchlaufen die von unterschiedlichen Richtungen einfallenden Lichtstrahlen den ersten Fokus 14 der elliptisch gekrümmten Oberfläche 12 und werden dann von der elliptisch gekrümmten Oberfläche auf den zweiten Fokus 16 reflektiert, und danach von dem Abtastbereich 22 des Sensors 20 aufgenommen. Daher kann der Detektionsbereich des Sensors 20 mehr als 180° betragen.With the characteristic of the dual foci of the elliptically curved surface 12 of the reflection mirror 10 , the rays of light incident from different directions pass through the first focus 14 the elliptically curved surface 12 and then move from the elliptically curved surface to the second focus 16 reflected, and then from the scanning area 22 of the sensor 20 added. Therefore, the detection range of the sensor 20 more than 180 °.

5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Reflektionsspiegel 10 eine Vielzahl von elliptisch gekrümmten Oberflächen 12 mit einschließt und jede dieser elliptisch gekrümmten Oberflächen 12 einen ersten Fokus 14 und einen zweiten Fokus 16 mit einschließt, und der Abtastbereich 22 des zuvor genannten Sensors 20 am zweiten Fokus 16 lokalisiert ist. Auf die gleiche Weise werden die von unterschiedlichen Richtungen einfallenden Lichtstrahlen den ersten Fokus 14 von jeder elliptisch gekrümmten Oberfläche durchlaufen und dann von diesen elliptisch gekrümmten Oberflächen 12 zu dem gemeinsamen zweiten Fokus 16 reflektiert und von dem Abtastbereich 22 des Sensors 20 aufgenommen. Mit anderen Worten, wenn der Reflektionsspiegel 10 eine Vielzahl von elliptisch gekrümmten Oberflächen aufweist, wird der zweite Fokus 16 von diesen elliptisch gekrümmten Oberflächen 12 so ausgebildet, dass er an einem Punkt überlappt. 5 shows a preferred embodiment of the present invention, wherein the reflection mirror 10 a variety of elliptically curved surfaces 12 includes and each of these elliptically curved surfaces 12 a first focus 14 and a second focus 16 and the scanning range 22 the aforementioned sensor 20 at the second focus 16 is localized. In the same way, the light rays incident from different directions become the first focus 14 from each elliptically curved surface and then from these elliptically curved surfaces 12 to the common second focus 16 reflected and from the scanning area 22 of the sensor 20 added. In other words, when the reflection mirror 10 has a plurality of elliptically curved surfaces becomes the second focus 16 from these elliptically curved surfaces 12 designed so that it overlaps at one point.

In Zusammenfassung zu dem in der vorhergehenden Beschreibung Genannten hat der verbesserte Ausbau des erfindungsgemäßen Reflektionsspiegels die folgenden Vorteile:In Summary to that mentioned in the preceding description has the improved expansion of the reflection mirror of the invention following advantages:

  • 1. Wenn die elliptische gekrümmte Oberfläche des Reflektionsspiegels zur Detektion menschlicher Körper durch Infrarotstrahlen verwendet wird, kann der Detektionsbereich die Vorderseite, die Hinterseite, die linke und die rechte Seite und die linke und rechte Seite hinter dem Sensor abdecken, und dadurch vergrößert sich der Detektionsbereich auf über 180°.1. When the elliptical curved surface of the Reflection level for the detection of human bodies by infrared rays is used, the detection area can be the front side, the Rear, the left and the right side and the left and right Cover the side behind the sensor, thereby increasing the detection area over 180 °.
  • 2. Wenn der Reflektionsspiegel eine elliptisch gekrümmte Oberfläche mit einschließt und eine Konstrukteur braucht nicht die Position eines Reflektionspunkts zu berechnen, sondern benötigt nur einen der Fokusse zu fokussieren und kann damit Zeit beim Konstruieren einsparen.2. If the reflection mirror has an elliptically curved surface with includes and a designer does not need the position of a reflection point to calculate, but needed Focusing only one of the foci and thus allowing time to construct save on.
  • 3. Wenn die elliptisch gekrümmte Oberfläche des Reflektionsspiegels eingesetzt wird, kann der benötigte Krümmungsradius von jedem Winkel oder jedem Punkt zur Optimierung berechnet werden, selbst wenn die Einfallswinkel unterschiedlich sind.3. When the elliptically curved surface the reflection mirror is used, the required radius of curvature be calculated from any angle or point for optimization, even when the angles of incidence are different.

Während die Erfindung so in Worten beschrieben wurde, wie sie vorliegt und als praktikabelste und dies als bevorzugte Ausführungsform erachtet wird, so soll sie jedoch so verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform limitiert ist. Auf der anderen Seite wird es beabsichtigt, auch verschiedenartigste Modifikationen und ähnliche Anordnungen abzudecken, die im Geiste und im Schutzbereich der anhängenden Ansprüche, die mit der breitesten Interpretation auszulegen sind, mit einschließen, so dass all solche Modifikationen und ähnliche Aufbauten mit umfasst sind.While the Invention has been described in words as they exist and as most practical and this is considered as a preferred embodiment, so However, it should be understood that the invention is not on the disclosed embodiment is limited. On the other hand, it is intended, too cover a wide variety of modifications and similar arrangements those in the spirit and scope of the appended claims, the to interpret with the broadest interpretation include, so that includes all such modifications and similar constructions are.

Zusammenfassend kann nochmals gesagt werden, dass die Erfindung einen verbesserten Ausbau eines Reflektionsspiegels offenbart, der zusammen mit einem Sensor (20) verwendet wird, und der Reflektionsspiegel (10) mindestens eine elliptisch gekrümmte Oberfläche (12) mit einschließt, und die elliptisch gekrümmte Oberfläche (12) einen ersten Fokus (14) und eine zweiten Fokus (16) aufweist, und der Abtastbereich (22) des Sensors (20) an dem zweiten Fokus (16) lokalisiert ist. Mit dem Charakteristikum der dualen Fokusse (14, 16) an der elliptisch gekrümmten Oberfläche (12), durchlaufen die von unterschiedlichen Richtungen einfallenden Lichtstrahlen den ersten Fokus (14) der elliptisch gekrümmten Oberfläche (12) und werden dann von der elliptisch gekrümmten Oberfläche (12) auf den zweiten Fokus (16) reflektiert und mittels des Sensors (20) aufgenommen, wobei solch eine Ausgestaltung den Detektionsbereich des Sensors größer als 180° werden lässt.In summary, it can be said again that the invention discloses an improved development of a reflection mirror which, together with a sensor ( 20 ) is used, and the reflection mirror ( 10 ) at least one elliptically curved surface ( 12 ) and the elliptically curved surface ( 12 ) a first focus ( 14 ) and a second focus ( 16 ), and the scanning area ( 22 ) of the sensor ( 20 ) at the second focus ( 16 ) is located. With the characteristic of the dual foci ( 14 . 16 ) on the elliptically curved surface ( 12 ), the rays of light incident from different directions pass through the first focus ( 14 ) of the elliptically curved surface ( 12 ) and then from the elliptically curved surface ( 12 ) on the two focus ( 16 ) and by means of the sensor ( 20 ), wherein such an embodiment makes the detection range of the sensor greater than 180 °.

Claims (3)

Ein verbesserter Aufbau eines Reflektionsspiegels, der zum Reflektieren von einfallenden Lichtstrahlen von verschiedenen Richtungen auf einen Sensor (20) zur Vergrößerung des Detektionsbereichs von dem Sensor (20) verwendet wird, dadurch charakterisiert, dass der Reflektionsspiegel (10) mindestens eine elliptisch gekrümmte Oberfläche (12) umfasst und die elliptisch gekrümmte Oberfläche (12) einen ersten Fokus (14) und einen zweiten Fokus (16) mit einschließt, und ein Abtastbereich (22) des Sensors (20) auf dem zweiten Fokus (16) untergebracht wird und die Lichtstrahlen, die von verschiedenen Richtungen einfallen, durch den ersten Fokus (14) hindurch geführt und von der elliptisch gekrümmten Oberfläche (20) in Richtung des zweiten Fokus (16) reflektiert und von dem Sensor (20) erfasst werden.An improved structure of a reflection mirror, which is for reflecting incident light rays from different directions onto a sensor ( 20 ) for increasing the detection range of the sensor ( 20 ), characterized in that the reflection mirror ( 10 ) at least one elliptically curved surface ( 12 ) and the elliptically curved surface ( 12 ) a first focus ( 14 ) and a second focus ( 16 ) and a scan area ( 22 ) of the sensor ( 20 ) on the second focus ( 16 ) and the beams of light incident from different directions through the first focus ( 14 ) and guided by the elliptically curved surface ( 20 ) in the direction of the second focus ( 16 ) and from the sensor ( 20 ). Der verbesserte Aufbau eines Reflektionsspiegels nach Anspruch 1, wobei der einfallende Lichtstrahl ein Infrarot-Lichtstrahl ist, und der Sensor (20) ein pyroelektrischer Infrarotsensor ist.The improved structure of a reflection mirror according to claim 1, wherein the incident light beam is an infrared light beam, and the sensor ( 20 ) is a pyroelectric infrared sensor. Der verbesserte Aufbau eines Reflektionsspiegels nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der zweite Fokus (16) der elliptisch gekrümmten Oberflächen (12) an einem Punkt überlappt, wenn der Reflektionsspiegel (10) eine Vielzahl von elliptisch gekrümmten Oberflächen (12) aufweistThe improved structure of a reflection mirror according to claim 1 or claim 2, wherein the second focus ( 16 ) of the elliptically curved surfaces ( 12 ) overlaps at a point when the reflection mirror ( 10 ) a plurality of elliptically curved surfaces ( 12 ) having
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