DE9004112U1 - Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder - Google Patents
Passiv-Infrarot-BewegungsmelderInfo
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Description
ABB Patent GmbH
Mannheim 06.04.1990
Mp.Nr. 90/537 PAT/P6-He/Fo
Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder sind im wesentlichen
Vorrichtungen, welche in Abhängigkeit von der detektierten Infrarotstrahlung eines Wärmestrahlung emittierenden
Objektes einen Schaltvorgang auslösen. Sie dienen dazu, einen Raumbereich auf sich bewegende Objekte zu überwachen,
wobei die Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder z. B. auf die Änderung der Wärmestrahlung im zu überwachenden
Erfassungsbereich reagieren. Ein derartiges Infrarot-Strahlungsobjekt
ist z. B. ein Mensch, der sich in einem zu überwachenden Raum bewegt. Ein Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder
arbeitet lediglich als Empfänger infraroter Wärmestrahlung, wohingegen Infrarot-Bewegungsmelder anderer
Art einen aktiven Infrarotsender aufweisen.
Mp.Nr. 90/537 2 06.04.1990
Aus der EP-PS 0 113 468 ist ein Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder mit einem azimutalen Erfassungswinkel von
180° bekannt, welcher im Inneren eines Gehäuses einen infrarotempfindlichen Sensor aufweist. Im Gehäuse sind
fensterartige Durchbrüche vorhanden, in welchen sich eine Weitwinkelsammeloptik, insbesondere eine Fresnel-Kunststofflinse,
befindet. Hierbei werden aus dem zu überwachenden Erfassungsbereich frontal einfallende Infrarotstrahlen
direkt auf den Infrarotsensor gebündelt, wohingegen lateral aus dem Erfassungsbereich einfallende
Infrarotstrahlen erst nach Zwischenreflektion an einem Umlenkspiegel-System auf den Infrarotsensor fokussiert
werden.
Da die lateral einfallenden und über Umlenkspiegel umgelenkten Strahlen gegenüber den frontal einfallenden Infrarotstrahlen
geringere Intensität besitzen, ist es aus der vorangemeldeten, aber nachveröffentlichten deutschen
Patentanmeldung 39 32 943 bekannt, den Mittelbereich der Fresnellinsenfolie durch eine hinter der Fresnellinsenfolie
im Strahlengang der Infrarotstrahlen liegende Dämpfungsfolie zu dämpfen, damit sich im gesamten Erfassungsbereich
des Passiv-Infrarot-Bewegungsmelders eine gleichgroße Empfindlichkeit ergibt. Aufgrund eines zwischen
dem Innenraum des Gehäuses des Passiv-Infrarot-Bewegungsmelders und dem Außenbereich vorhandenen Temperaturgradienten
kann im Inneren des Infrarot-Bewegungsmelders Taubildung auftreten, mit der Folge, daß sich insbesondere
auf den den Innenraum des Gehäuses gegenüber dem Außenbereich begrenzenden Medien, d.h. auf der Fresnellinsenfolie
und der Dämpfungsfolie Wassertropfen ausbilden können. Gegebenenfalls kann es bei schnellen Temperaturänderungen
auch zu einem Feuchteniederschlag auf
Mp.Nr. 90/537 3 06.04.1990
den Umlenkspiegeln und dem Infrarotsensor kommen, wenn nämlich diese Bauelemente eine kältere Temperatur als
die sie umgebende Innenraumluft aufweisen. Die auskondensierten Wassertropfen wirken dann als Linsenelemente,
beeinflussen hierdurch den Strahlengang der Infrarot-Strahlen und reduzieren aufgrund der zusätzlichen Dämpfung
die Empfindlichkeit sowie die Reichweite des Infrarot-Bewegungsmelders .
Aus der Bosch-Firmenzeitschrift "Bosch Technische Berichte"
8 (1986/1987/-)5 ist es darüber hinaus bekannt, Schutzschichten für Scheinwerferspiegel aus dem Monomer
Hexamethyldisiloxan, HMDS(O), im Wege der Glimmpolymerisation, insbesondere der Plasmapolymerisation, aufzutragen.
Neben der Kratzfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit dieser Polymerschichten imponiert besonders deren
Hydrophilie, d. h. die gleichmäßige Benetzbarkeit einer derart beschichteten Oberfläche. Durch entsprechende
Zugabe von Sauerstoff bei der Glimmpolymerisation bilden sich polare Gruppen (OH-Gruppen) aus, die mit den Dipolmomenten
von Wassermolekülen wechselwirken. Auf einer derart hydrophilen Oberfläche spreitet Wasser und es
entsteht ein lichtoptisch nicht wirksamer dünner Film. Hierbei kommt es zur Ausbildung eines kleinen Kontaktwinkels
(Randwinkel) zwischen der Flüssigkeits- und der Festkörperoberfläche. Hierbei ist der Kontaktwinkel der
Winkel, der sich am Rande eines auf einer Festkörperoberfläche befindlichen Tropfens zwischen der Tropfenoberfläche
und der Festkörperoberfläche ausbildet. Ist der Kontaktwinkel kleiner als 90°, so spricht man von
Benetzung, während man bei einem Kontaktwinkel, der größer als 90° ist, von Nichtbenetzung spricht. So benetzt
z. B. Wasser eine Glasoberfläche, während ein Quecksilbertropfen darauf eine durch einen großen Kontaktwinkel
Mp.Nr. 90/51<7 4 06.04.1990
gekennzeichnete kugelförmige Gestalt annimmt. Wenn der Kontaktwinkel Null ist, dann breitet sich der Tropfen
als ein dünner Film gleichmäßig über die ganze Oberfläche aus. Dieser Vorgang heißt vollkommene Benetzung oder
Spreitung.
Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik und unter Vermeidung der
dort genannten Nachteile, Mittel vorzusehen, damit eine Wassertropfenbildung auf den im Strahlengang der Infrarot-Strahlen
liegenden Bauelementen des Passiv-Infrarot-Bewegungsmelders unterbleibt.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 näher gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
näher gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Oberflächen mindestens eines, vorzugsweise aller im Strahlengang der
Infrarot-Strahlen angeordneten Bauelemente, insbesondere die Fresnellinsenfolie und die Dämpfungsfolie, eine hydrophile
Beschichtung aufweisen. Diese ist infrarottransparent, ermöglicht aufgrund der in ihr vorhandenen
polaren Moleküle bzw. Radikale eine gleichmäßige Benetzbarkeit und verhindert somit eine Wassertropfenbildung.
Die erfindungsgemäß aufzubringende Beschichtung wird
üblicherweise im Wege der Glimmpolymerisation aufgetragen und weist vorzugsweise einen Polymerbelag aus den
Monomeren Hexamethyldisiloxan (HMDS(O)), Ethylen oder Hexan auf.
Mp.Nr. 90/537 5 06.04.1990
Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Beschichtung
auch auf mindestens einem, vorzugsweise jedoch auf allen im Strahlengang von Aktiv-Infrarot-Bewegungsmeldern
angeordneten Bauelementen, insbesondere Sende- und Empfangselementen, Linsen, Umlenkspiegeln und Abdeckungen
aufgebracht werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der eine einzige Figur aufweisenden schematischen Zeichnung näher beschrieben
und erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine mediane Schnittansicht durch einen Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder 1 mit einer
fensterartigen Gehäuseausnehmung 3 in einem Gehäuse Eine Fresnellinsenfolie 4 aus Kunststoff ist halbkreisförmig
konvex in der Gehäuseausnehmung 3 eingeklemmt. Aus einem ersten Erfassungsbereich I frontal einfallende
Infrarot-Strahlen S werden mittels der Fresnellinsenfolie 4 unmittelbar auf Infrarotsensoren 9 gebündelt. Aus
einem zweiten Erfassungsbereich II lateral einfallende Infrarot-Strahlen S11 werden mit Hilfe der Fresnellinsenfolie
4 erst nach Zwischenreflexion an zwei Umlenkspiegeln 8 auf die Infrarotsensoren 9 fokussiert. Zur
Dämpfung der frontal aus dem Erfassungsbereich I einfallende Infrarot-Strahlen S- ist im Strahlengang hinter
der Fresnellinsenkunststoffolie 4 eine für Infrarot-Strahlen
durchlässige Dämpfungsfolie 6 vorgesehen und in einer Dämpfungsfolienfassung 7 gehaltert. Hinter der
Fresnellinsenkunststoffolie 4 und der Dämpfungsfolie ist ein Luftpolster 10 ausgebildet, welches mit Hilfe
von AbschlußStegen 11 weitgehend gegenüber der Umgebungsluft
abgeschlossen ist. Innerhalb des Passiv-Infrarot-Bewegungsmelders 1 sind zentral auf einer Platine
die Infrarotsensoren 9 angeordnet, auf welche die lateral aus dem zweiten Erfassungsbereich II einfallenden
Mp.Nr. 9C/537 6 06.04.1990
Infrarot-Strahlen S über zwei Umlenkspiegel 8 fokussiert
werden. Frontal aus dem ersten Erfassungsbereich I einfallende Infrarot-Strahlen ST werden ohne Zwischenreflexion
direkt auf die Infrarotsensoren 9 gebündelt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vorsorglich
sowohl die Oberflächen der Fresnellinsenfolie 4 und der Dämpfungsfolie 6 als auch die Oberflächen der Umlenkspiegel
8 sowie der Infrarotsensoren 9 mit einer hydrophilen
Beschichtung 13 aus Hexamethyldisiloxan, HMDS(O) versehen. In der überwiegenden Zahl der Anwendungsfälle
dürfte es aber genügen, lediglich diejenigen Bauelemente zu beschichten, welche die Geräte-Innenluft von der
Überwachungsbereich-Außenluft abgrenzen, d.h. insbesondere die Fresnellinsenfolie 4, da sich dort bevorzugt
Feuchtigkeit niederschlägt.
Mp.Nr. 9C/537 1 06.04.1990
Anlage:
Diese Anlage ist kein Teil der Anmeldung, sondern soll ausschließlich deren Prüfung durch das Patentamt erleichtern.
| 1 | PassIV-Infrarot-Bewegungsmelder |
| 2 | Gehäuse |
| 3 | Gehäuseausnehmung |
| 4 | Fresnellxnsenfolie |
| 5 | Fresnellinsenfolienfassung |
| 6 | Dämpfungsfolie |
| 7 | Dämpfungsfolienfassung |
| 8 | Umlenkspiegel |
| 9 | Infrarotsensoren |
| 10 | Luftpolster |
| 11 | Abschlußsteg |
| 12 | Platine |
| 13 | Beschichtung |
| I | erster Erfassungsbereich |
| II | zweiter Erfassungsbereich |
| SI | erste Infrarot-Strahlen |
| 3II | zweite Infrarot-Strahlen |
Claims (2)
1. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberflächen mindestens eines im Strahlengang der zu empfangenden Infrarot-Strahlen angeordneten
Bauelementes, insbesondere Fresnellinsenfolie (4), Dämpfungsfolie (6), Umlenkspiegel (8) und Infrarotsensoren
(9)f eine infrarottransparente sowie gleichmäßige Benetzbarkeit
herstellende und damit Tropfenbildung verhindernde hydrophile Beschichtung (13) aufweisen.
2. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtung (13) ein
insbesondere im Wege der Glimmpolymerisation aufgetragener Polymerbelag aus den Monomeren Hexamethyldisiloxan,
Ethylen oder Hexan vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9004112U DE9004112U1 (de) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9004112U DE9004112U1 (de) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9004112U1 true DE9004112U1 (de) | 1991-08-08 |
Family
ID=6852764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9004112U Expired - Lifetime DE9004112U1 (de) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9004112U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4011453A1 (de) * | 1990-04-09 | 1991-10-10 | Abb Patent Gmbh | Passiv-infrarot-bewegungsmelder |
| DE4426919A1 (de) * | 1994-07-29 | 1996-02-01 | Insta Elektro Gmbh & Co Kg | Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder mit einstellbarem Erfassungsbereich |
-
1990
- 1990-04-09 DE DE9004112U patent/DE9004112U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4011453A1 (de) * | 1990-04-09 | 1991-10-10 | Abb Patent Gmbh | Passiv-infrarot-bewegungsmelder |
| DE4426919A1 (de) * | 1994-07-29 | 1996-02-01 | Insta Elektro Gmbh & Co Kg | Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder mit einstellbarem Erfassungsbereich |
| DE4426919B4 (de) * | 1994-07-29 | 2006-03-23 | Insta Elektro Gmbh | Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder mit einstellbarem Erfassungsbereich |
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