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Die
Erfindung betrifft einen Überwachungsdetektor
mit einem Lichtsender und einem Lichtleiter, der optisch mit dem
Lichtsender verbunden ist, wobei der Lichtleiter darin angebrachte
Reflektoren umfaßt.
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Ein
solcher Überwachungsdetektor
ist aus der europäischen
Patentveröffentlichung
Nr. 0 817 148 an den Rechtsvorgänger
des jetzigen Anmelders bekannt. Der bekannte Überwachungsdetektor weist zwei
Lichtleiter auf, die entlang des Umfangs eines Fensters des Detektors
angeordnet sind, wobei einer der Lichtleiter optisch mit einem Lichtsender
gekoppelt ist und der andere optisch mit einem Lichtempfänger gekoppelt
ist. Als ein Ergebnis der besonderen Form der Lichtleiter wird ein
Lichtstrahl oberhalb des Fensters aufgebaut, wobei die Form des
Lichtstrahls derart ist, daß,
wenn ein Versuch gemacht wird, sich dem Fenster mit einem Gegenstand
zu nähern,
die Lichtreflexion von dem Gegenstand zu einer Änderung in der Lichtintensität führen wird,
die auf der Seite des Lichtempfängers
erfaßt
wird, wobei als Ergebnis ein Alarm aktiviert werden wird. Grundsätzlich wird
hierdurch möglich,
jeden einzelnen Versuch zu erfassen, sich dem Fenster zu nähern oder
es zu beschädigen
oder es abzudecken, beispielsweise mittels einer Substanz, so wie
einem Spray.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, den Überwachungsdetektor zu verbessern,
der aus der europäischen
Patentveröffentlichung
Nr. 0 817 148 bekannt ist, in dem Sinne, daß er eine einfachere Gestaltung
hat und daß er
für einen
breiteren Anwendungsbereich eingesetzt werden kann.
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Gemäß der Erfindung
ist zu diesem Zweck ein Überwachungsdetektor
der Art, auf die im einleitenden Teil Bezug genommen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der
Lichtleiter in der Lage ist, das Licht von dem Lichtsender wenigstes
teilweise in einen Lichtstrahl umzuwandeln, der in dem Raum aufgebaut
wird, welcher unter Überwachung
gehalten werden soll, und daß der
Lichtleiter in der Lage ist, Licht aus dem Lichtstrahl, welcher
von einem Objekt in dem Raum reflektiert wird, der unter Überwachung gehalten
werden soll, zu einem Lichtempfänger
des Detektors, der optisch mit dem Lichtleiter gekoppelt ist, zu
leiten. Mit anderen Worten wird der Lichtleiter optisch sowohl mit
dem Lichtsender als auch mit dem Lichtempfänger gekop pelt, und folglich
arbeitet er als Leiter sowohl für
das ausgesendete als auch für
das empfangene Licht, abhängig
von der Richtung, in der sich das Licht fortpflanzt. Zusätzlich arbeitet
der Lichtleiter hauptsächlich,
Sabotageversuche, in der Umgebung des vorliegenden Überwachungsdetektors
in dem Raum, der überwacht
werden soll, zu erfassen, d.h. jeden einzelnen Versuch zu erfassen, sich
dem vorliegenden Überwachungsdetektor
zu nähern
oder ihn zu beschädigen
oder ihn zu verdecken, zum Beispiel mittels einer Substanz, so wie
einem Spray.
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Es
wird angemerkt, daß demgemäß die Erfindung
hauptsächlich
die Erfassung, mittels des Lichtleiters, von Sabotageversuchen in
der Nähe
des vorliegenden Detektors in dem Raum, der unter Überwachung
gehalten werden soll, betrifft, wobei der Überwachungsdetektor, der als
ein Bewegungsdetektor („Einbrecherdetektor") wirkt, in einer
Weise arbeiten kann, die an sich bekannt ist: d.h. als ein passiver
Sensor (siehe
US 4 321 594 ),
als ein aktiver Sensor (siehe
US
4 647 913 ) oder als ein kombinierter passiver/aktiver Sensor
(siehe
US 4 195 286 ).
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
eines Überwachungsdetektors
gemäß der Erfindung pflanzt
sich der Lichtstrahl konvergierend von einer Lichtleiterfläche fort,
die dem Raum zugewandt ist, welcher unter Überwachung gehalten werden
soll. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann sich das Licht
auch divergierend fortpflanzen, mit einem Abstand von 5–100 cm,
bevorzugt 20–30 cm
von der Lichtleiterfläche,
die dem Raum zugewandt ist, der unter Überwachung gehalten werden soll.
Wie in weiteren Einzelheiten in der Figurenbeschreibung erläutert werden
wird, bildet dies eine Möglichkeit
der rechtzeitigen Erfassung sowohl von sich nähernden „schwarzen" Objekten, d.h. wenigstens teilweise
lichtabsorbierenden Objekten, und von sich annähernden „weißen" Objekten, das heißt wenigstens im wesentlichen
lichtreflektierenden Objekten, in einer sicheren Entfernung von
dem vorliegenden Überwachungsdetektor.
Folglich zeigt der Detektor homogene Empfindlichkeit in dem Sinne,
daß „schwarze" und „weiße" Objekte in einem
sicheren Entfernungsraum erfaßt
werden.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
eines Überwachungsdetektors
gemäß der Erfindung
ist der Lichtleiter in der Lage, einen Teil des Lichts von dem Lichtsender
zu dem Lichtempfänger zu
leiten, bevor das Licht aus dem Detektor austritt. Insbesondere
ist der Lichtleiter in der Lage, 1–50%, bevorzugt 5–30% des
Lichtes von dem Lichtsender zu dem Lichtempfänger zu leiten, bevor das Licht
aus dem Detektor austritt. Bevorzugt weist das Licht von dem Lichtsender,
das zu dem Lichtempfänger
zu dem Lichtleiter geleitet wird, bevor es aus dem Detektor austritt,
wenigstens teilweise Licht auf, das von der Lichtleiterfläche reflektiert
wird, die dem Raum zugewandt ist, der unter Überwachung gehalten werden
soll. Als ein Ergebnis wird eine untere Grenze oder ein Referenzsignal
erhalten, unterhalb oder oberhalb dem der Lichtempfänger einen
Alarm aktivieren kann. Bei einer weiteren bevorzugten Variante weist
der Lichtleiter Rückreflektoren
zum Reflektieren von Licht auf, das in den Lichtleiter zurück zu dem Lichtempfänger gestreut
wird, wobei als ein Ergebnis dessen die Empfindlichkeit des Überwachungsdetektors
vergrößert wird.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
eines Überwachungsdetektors
gemäß der Erfindung
leitet der Lichtleiter das Licht an den Lichtempfänger mittels
eines weiteren Lichtleiters, welcher darin angebrachte Reflektoren
umfaßt.
Wie es noch in weiteren Einzelheiten in der Figurenbeschreibung
erläutert
werden wird, bietet dies die Möglichkeit,
verschiedene Gebiete nahe dem vorliegenden Überwachungsdetektor in dem
Raum, der unter Überwachung
gehalten werden soll, zu „überwachen", insbesondere einem
Gebiet, das sich von der Vorderseite (Abdeckung) des Überwachungsdetektors
erstreckt, was auch das Fenster des Überwachungsdetektors ist. Bei
einer bevorzugten Variante leitet der andere Lichtleiter das Licht
an den Lichtempfänger
durch ein lichtdurchlässiges
Fenster des Detektors, hinter dem der Lichtempfänger angeordnet ist.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
eines Überwachungsdetektors
gemäß der Erfindung
weist das Fenster einen sich nach außen erstreckenden Vorsprung
auf. Der Vorsprung befindet sich bevorzugt nahe der optischen Achse
des Lichtempfängers,
um so ein effizientes Abfangen der Lichtstrahlen von dem anderen
Lichtleiter zu bewirken und anschließend die Lichtstrahlen zum
Fenster zu leiten, um so den Prozentanteil an Licht zu erhöhen, der
von dem Lichtempfänger
empfangen wird. Auf diese Weise wird die Empfindlichkeit des vorliegenden Überwachungsdetektors
vergrößert.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
eines Überwachungsdetektors
gemäß der Erfindung
schrägt
sich der weitere Lichtleiter in eine angespitzte Form ab, wobei
aneinandergrenzende Flächen
interne Reflexionsflächen
bilden, die unter einem bestimmten Winkel geneigt sind, um so zu
bewirken, daß das
Licht entlang einem gewünschten Weg
austritt.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
eines Überwachungsdetektors
gemäß der Erfindung
weist der Überwachungsdetektors
eine Alarmeinrichtung zum Erzeugen eines Alarms in dem Fall, daß das Licht,
das von dem Lichtempfänger empfangen
worden ist, ei nem Signalwert entspricht, der höher ist als ein maximaler Wert
oder niedriger als ein minimaler Wert, auf.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
eines Überwachungsdetektors
gemäß der Erfindung
weist der Überwachungsdetektors
einen passiven Sensor zum Erfassen eines Objektes auf, das in den
Raum, der unter Überwachung
gehalten werden soll, eindringt. Der passive Sensor ist insbesondere
ein passiver Infrarotsensor.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
eines Überwachungsdetektors
gemäß der Erfindung
weist der Überwachungsdetektor
einen aktiven Sensor zum Erfassen eines Objektes auf, das in den
Raum, der unter Überwachung
gehalten werden soll, eindringt, wobei der aktive Sensor angekoppelt eine
Wellensignalquelle und einen Wellensignaldetektor aufweist. Die
Wellensignalquelle und der Wellensignaldetektor arbeiten bevorzugt
auf der Basis von Ultraschallwellen oder Mikrowellen, mit akustischer
bzw. elektromagnetischer Kopplung.
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Die
Erfindung wird in weiteren Einzelheiten hiernach mit Bezug auf Figuren
veranschaulicht, die in einer Zeichnung dargestellt sind, wobei:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Überwachungsdetektors gemäß der Erfindung
ist;
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2 und 3 schematische
Ansichten eines ersten Lichtleiters sind, der mit dem Überwachungsdetektor
der 1 eingesetzt wird;
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4 eine
schematische Ansicht eines zweiten Lichtleiters ist, der mit dem Überwachungsdetektor
der 1 eingesetzt wird;
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5 schematisch
die Art und Weise zeigt, in der der erste und zweite Lichtleiter
und die weiteren Komponenten des Überwachungsdetektors nach 1 optisch
gekoppelt sind; und
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6 eine
schematische Ansicht des Grundprinzips der Betriebsweise des ersten
Lichtleiters ist.
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In 1 ist
eine perspektivische Vorderansicht eines passiven Infrarot-Überwachungsdetektors
gemäß der Erfindung
gezeigt, der in einem Raum angeordnet ist, welcher unter Überwachung gehalten
werden soll, wobei der Detektor ein Gehäuse 1 aus Kunststoffmaterial
aufweist, das aus einem unteren Gehäuse 2 und einem darauf
angebrachten oberen Gehäuse 3, einem
Fenster 4 und einem Alarmlicht 5a aufgebaut ist.
Das Alarmlicht 5a schaltet sich an, wenn ein Alarm erzeugt
wird, in dem Fall, daß ein
unerwünschtes
Objekt in den Raum eindringt, der unter Überwachung gehalten werden
soll. Die Funktion eines Alarmlichts 5b, das auch vorliegt, wird
noch in weiteren Einzelheiten hiernach erläutert. Angeordnet hinter dem
Fenster 4 ist ein passiver Infrarotsensor in der Form eines
pyroelektrischen Sensors (nicht gezeigt in 1), der
für infrarotes
Licht in dem Wellenlängenbereich
des Ferninfrarot empfindlich ist. Beispielsweise in dem Fall, daß ein Einbrecher
in den Raum eindringt, der unter Überwachung gehalten werden
soll, wird Infrarotlicht (mit einer Wellenlänge von 6–50 μm), das von dem Einbrecher emittiert
wird (als ein Ergebnis des Körperwärme des letzteren)
von dem pyroelektrischen Sensor erfaßt werden, der als ein passiver
Infrarotsensor wirkt, woraufhin ein Alarmsignal erzeugt werden wird.
Der pyroelektrische Sensor des Überwachungsdetektors arbeitet
somit als ein Bewegungsdetektor. Das heißt, um zu verhindern, daß der Überwachungsdetektor
in einem inaktiven Zustand sabotiert wird, beispielsweise wenn der
pyroelektrische Sensor über
den Tag deaktiviert ist, beispielsweise indem Lack oder Farbe auf
das Fenster 4 gesprüht
wird, oder indem beispielsweise der Überwachungsdetektor vollständig mit
einem Hut, einem Mantel oder dergleichen abgedeckt wird, ist der Überwachungsdetektor
mit einen sogenannten „Antimaskier"-System oder einem „Antisabotage"-System versehen.
Das System arbeitet somit als ein allgemeiner Schutz des Überwachungsdetektors
gegen Sabotageversuche, insbesondere Versuche, sich dem Detektor
zu nähern,
ihn zu maskieren oder zu sabotieren. Gemäß der Erfindung weist das zuvor
genannte „Antimaskier"-System vor allem
einen Lichtleiter 6 auf, der einstückig aus Kunststoffmaterial
gebildet ist, insbesondere Polycarbonat, PMMA (Polymethylmethacrylat),
PET (Polyethylennaphtalat) oder PVC (Polyvinylchlorid). Der Aufbau
und die Funktion des Lichtleiters 6 werden in weiteren
Einzelheiten mit Bezug auf die 2 und 3 erläutert.
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In 2 ist
der Lichtleiter 6 schematisch in perspektivischer Ansicht
gezeigt, während 3 schematisch
den Lichtleiter 6 in Draufsicht zeigt. Lichtstrahlen, die
von einem Lichtsender emittiert werden (nicht gezeigt in den 2 und 3),
welcher in dem Gehäuse 1 angeordnet
ist, fallen auf die Unterseite des Lichtleiters 6 am Ort
eines Kollimators in der Form einer Sammellinse 7. Die
Sammellinse 7 bewirkt, daß darauf auftreffende Lichtstrahlen
als ein im wesentlichen paralleler Lichtstrahl zu einem Strahlteiler 8 in
der Form zwei aneinanderliegender 45°-Lichtprismen übertragen
werden. Innere Reflexionen führen
dazu, daß die
Lichtstrahlen um einen Winkel von ungefähr 90° mittels des Strahlteilers abgelenkt
werden, was einen linken (L) Lichtstrahl und einen rechten (R) Lichtstrahl
erzeugt. Da der Lichtstrahl 6 symmetrisch relativ zu einer
Y-Z-Ebene ist, die in 2 gezeigt ist, wird nur der
weitere Weg des rechten (R) Lichtstrahls hiernach beschrieben, da
der Lichtweg des linken (L) Lichtstrahls dem entspricht, wenn auch
im Spiegelbild in bezug auf die zuvor genannte Ebene.
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Die
Reflektoren 9, 10 bewirken, daß die Lichtstrahlen von dem
Strahlteiler 8 um einen Winkel von ungefähr 90° in der Richtung
der Lichtprismen 11, 12 abgelenkt werden, die
wiederum die Lichtstrahlen um einen Winkel von ungefähr 30° in Richtung
auf die zuvor genannten Y-Z-Ebene ablenken. Folglich wird Licht,
das sich von der Vorderseite 13 des Lichtleiters 6 fortpflanzt,
zunächst
konvergieren und dann divergieren. Der besondere Vorteil dessen wird
hiernach noch in weiteren Einzelheiten erläutert werden. Es wird jedoch
angemerkt, daß die
leichte Krümmung
der Vorderseite 13 des Lichtleiters 6 kaum zu
der Ablenkung des Lichtes beiträgt,
wenn überhaupt.
Die zuvor genannte Krümmung
ist aus ästhetischen
Gründen
vorgesehen worden, so daß die Vorderseite 13 an
die Form der Oberfläche
des oberen Gehäuses 3 (1)
angepaßt
ist. Ungefähr
75% des einfallenden Lichtes von dem Lichtsender auf den Lichtleiter 6 folgen
dem Lichtweg wie oben angegeben. Ungefähr 25% des Lichtes werden jedoch nicht
die Lichtprismen erreichen, da es bereits einen Zustand der Wechselwirkung
mit einem Reflektor 14 erreicht hat. Der Reflektor 14 hat
eine Oberfläche, welche
eine Krümmung
zeigt, die konzentrisch der Krümmung
der Vorderseite des Lichtleiters 6 folgt, während sich
die Oberfläche
gleichzeitig unter einem Winkel von ungefähr 45° zu der Vertikalen erstreckt: die
Oberfläche
bildet daher einen Teil eines Konus. Lichtstrahlen, die von dem
Reflektor 14 beeinflußt werden,
pflanzen sich in Richtung nach unten auf die (negative) Y-Achse fort (auch
in 2 gezeigt) und treten aus dem Lichtleiter 6 an
dessen Unterseite 15 aus (5). Lichtstrahlen,
die zu dem Lichtleiter 6 von einem unerwünschten
Objekt zurückgestreut werden,
das in den Raum eindringt, das unter Überwachung gehalten wird, und/oder
Lichtstrahlen, die in die Richtung der (negativen) Z-Achse auf der
Vorderseite 13 des Lichtleiters 6 zurückgestreut
werden, werden anschließend
auf einen Reflektor 16 fallen. Der Reflektor 16 hat
eine Oberfläche,
die in zwei Richtungen gekrümmt
ist, mit zwei Krümmungsradien,
so daß der
Reflektor eine Toroidoberfläche
hat: eine Krümmung
folgt der Krümmung
der Vorderseite 13 des Lichtleiters 6 konzentrisch,
während
die andere Krümmung
in der Z-Y-Ebene liegt, wobei das Licht zurück in die Richtung der (negativen)
Y-Achse gestreut
wird. Rückreflektoren 17, 18, 19, 20, 21, 22 arbeiten
so, daß sie
die Lichtstrahlen in bezug auf ihre Richtung invertieren, die in
der Richtung der (negativen) Z-Achse von dem Reflektor 16 zurückgestreut werden,
und leiten sie folglich in Richtung auf die (positive) Z-Achse,
so daß die
Lichtstrahlen eine erneute Möglichkeit
haben, den Reflektor 14 zu errei chen und somit aus dem
Lichtleiter 6 an dessen Unterseite 15 auszutreten.
In diesem besonderen Fall ist der Lichtleiter 6 so gestaltet,
daß ungefähr 25% des
Lichtes, das aus den zuvor genannten Gründen zurückgestreut worden ist, somit
den Lichtleiter 6 am Ort der Unterseite 15 verlassen
werden.
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Zusammengefaßt, Lichtstrahlen,
die sich von der Unterseite 15 des Lichtleiters 6 in
die Richtung der (negativen) Y-Achse fortpflanzen, rühren von Lichtstrahlen
her, die sich in der Richtung der positiven Z-Achse bewegen (daher
von dem Lichtsender kommend), und von Lichtstrahlen, die sich in
der Richtung der negativen Z-Achse bewegen (die daher von der Vorderseite
und/oder von einem unerwünschten
Objekt, das in den Raum eindringt, der unter Überwachung gehalten werden
soll, reflektiert werden), wobei in diesem Zusammenhang der Aufbau
des Lichtleiters 6 ebenso wie Sabotageversuche, entweder
absichtlich oder nicht, die in der Nähe der Vorderseite des Lichtleiters 6 auftreten,
eine Rolle spielen.
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Mit
Bezug auf die 1 und 5 fallen
die Lichtstrahlen, die sich von der Unterseite 15 des Lichtleiters 6 fortpflanzen,
anschließend
auf eine Rückseite 24 eines
zweiten Lichtleiters 23, wobei sie gegen die Oberflächen 25, 26 des
zweiten Lichtleiters 23 stoßen, wenn sie sich in Richtung
auf das Spitzenende 27 des zweiten Lichtleiters 23 bewegen. Bei
dieser besonderen Ausführungsform
ist der Lichtleiter 23 so gestaltet, daß ungefähr 50% des Lichtes direkt an
dem Spitzenende 27 ankommen werden und somit zum Fenster 4 gerichtet
wird. Das verbleibende Licht wird gegen einen Reflektor 28 stoßen, der
innerhalb des zweiten Lichtleiters 23 angeordnet ist, wobei
als Ergebnis er abgelenkt werden wird und er folglich einem Weg
weg von dem Fenster 4 folgen wird. In seinem optischen
Abteil bringt der Überwachungsdetektors
einen Lichtempfänger 29 für das oben
erläuterte „Antisabotage"-System unter, einen pyroelektrischen
Sensor 30, einen fokussierenden Spiegel 31 und
das Fenster 4, wobei die Komponenten gemeinsam das optische
System des passiven Infrarotsensors bilden. Der Lichtempfänger 29 empfängt Lichtstrahlen,
die, wenn sie von dem zweiten Lichtleiter 23 kommen, durch
das Fenster 4 streuen. In diesem besonderen Fall ist der
Aufbau so gestaltet, daß ungefähr 10% des
Lichtes, das von dem zweiten Lichtleiter 23 weitergeleitet
wird, tatsächlich den
Lichtempfänger 29 erreichen
werden, der hinter dem Fenster 4 angeordnet ist. Dieser
Prozentanteil kann erhöht
werden, indem das Fenster 4 mit einer Struktur gebildet
wird, was geschehen kann, indem Pigmente oder Mineralien und dergleichen
zum Material des Fensters 4 hinzugefügt werden, indem dem Fenster 4 eine
Textur gegeben wird und/oder indem ein Relief auf dem Fenster 4 gebildet
wird. Im vorliegenden Fall hat das Fenster 4 einen sich
nach außen erstreckenden
Vorsprung 32 auf seiner Vorderseite, wobei der Vorsprung
so wirkt, daß er
Lichtstrahlen in einer effizienten Weise abfängt, die von dem Spitzenende 27 des
zweiten Lichtleiters kommen, und den Prozentanteil an einfallendem
Licht auf den Lichtempfänger 29 durch
Streuen erhöht.
Es ist bevorzugt, den Vorsprung 32 so nahe an der optischen Achse 33 des
Lichtempfänger 29 anzuordnen
wie möglich,
wie es in der Figur gezeigt ist, d.h. an dem Ort, wo die Empfindlichkeit
des Lichtempfängers 29 am
größten ist.
Der Lichtsender, auf den oben Bezug genommen worden ist, ist in 5 mit
der Bezugsziffer 34 bezeichnet. 4 zeigt
eine perspektivische Ansicht des zweiten Lichtleiters 23.
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Zusammengefaßt, da der
erste Lichtleiter 6 ein Gebiet in der Nähe des vorliegenden Überwachungsdetektors „unter Überwachung" hält, wobei
er auch das Fenster 4 gleichzeitig damit „unter Überwachung" hält, mittels
optischer Kopplung dessen an den zweiten Lichtleiter 23,
wird irgendein Versuch, sich dem Überwachungsdetektors und/oder
seinem Fenster 4 zu nähern,
zu einem beträchtlichen
Zuwachs oder einer Abnahme (Streuung/Reflexion oder Absorption des
emittierten Lichts von dem Objekt) des Lichtes führen wird, das von dem Lichtempfänger 29 erfaßt wird,
wobei als ein Ergebnis dessen ein Alarm erzeugt werden wird.
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Die
zuvor erwähnte
Situation, in der das Licht, daß sich
von der Vorderseite 13 des Lichtleiters 6 fortpflanzt,
zuerst konvergieren und dann divergieren wird, impliziert, daß die Intensität des Lichtes,
das von der Vorderseite 13 des Lichtleiters 6 kommt,
zuerst zunehmen wird und dann nach und nach abnimmt. Dies macht
den Überwachungsdetektor
weniger empfindlich in dem Sinne, daß die Anwesenheit sich bewegender
Insekten auf der Vorderseite 13 des Lichtleiters 3 nicht
dazu führen
wird, daß ein
Alarm aktiviert wird, da das Licht über (fast) die gesamte Vorderseite 13 verteilt
wird. In dem Gebiet maximaler Konvergenz des Lichtes, d.h. in einer
Entfernung von ungefähr
20–30
cm von der Vorderseite 13, ist der Überwachungsdetektor ausreichend
empfindlich, um Tropfen, kleine Dinge, dunkle Objekte usw. zu erfassen.
In einer größeren Entfernung
von der Vorderseite 13 des Lichtleiters 6, zum
Beispiel in einer Entfernung von 50 cm oder mehr, wo das Licht in
bezug auf die Z-Achse divergiert, kann ein unerwünschtes Objekt, das in den
Raum eindringt, der unter Überwachung
gehalten werden soll, grundsätzlich
auf zwei Wegen erfaßt
werden:
- – auf
das Objekt einfallendes Licht kann zur Vorderseite 13 des
Lichtleiters 6 gestreut werden (die Möglichkeit, daß die Erfassung
auf diese Weise stattfindet, nimmt ab, wenn die zuvor genannte Entfernung
zunimmt);
- – auf
das Objekt einfallendes Licht kann zum Fenster 4 gestreut
werden (die Möglichkeit
dieses Ereignisses ist relativ groß wegen der relativen Größe des Fensters 4).
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In
beiden Fällen
hat die Menge an Licht, die von dem Lichtempfänger 29 empfangen
wurde, beträchtlich
zugenommen.
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Beispiel
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Ein
Blatt weißes
Papier mit 15 × 15
cm wird verwendet, um den vorliegenden Überwachungsdetektor zu sabotieren.
Wenn sich das Blatt Papier dem Überwachungsdetektor
nähert,
wird die Erfassung genau in dem Moment stattfinden, wenn Lichtstrahlen,
die von der Vorderseite 13 des Lichtleiters 6 kommen,
die linke Seite und die rechte Seite des Blattes Papier ausleuchten.
Bei einer Ausführungsform
des Überwachungsdetektors
findet die Erfassung in einer Entfernung von 30–40 cm von der Vorderseite 13 in diesem
Fall statt. In dieser Entfernung kann ein divergierender Lichtstrahl
beobachtet werden.
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In
einem entsprechenden Fall, wenn ein Blatt schwarzes Papier mit denselben
Abmessungen verwendet wird, findet die Erfassung statt, wenn mehr als
50% der Lichtstrahlen, die von der Vorderseite des Lichtleiters 6 kommen,
auf das Blatt Papier fallen. Dies ist der Fall in einer Entfernung
von 20–30 cm
von der Vorderseite 13. Obwohl schwarzes Papier eine Lichtreflexion
von nur 2–5%
der des weißen Papiers
zeigt, wird die Erfassung weiterhin in einer adäquaten Weise stattfinden, da
die spezielle Form des Lichtstrahls zu einem sehr starken Anwachsen des
gestreuten Lichtes führt
und folglich des Lichtes, das von dem Lichtempfänger empfangen wird, wenn ein
Gegenstand (weiß oder
schwarz) näher
an die Vorderseite 13 des Lichtleiters 6 kommt.
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Da
der Lichtstrahl, der sich von der Vorderseite 13 auf dem
Lichtleiter 6 fortpflanzt, zunächst konvergiert und dann divergiert,
wobei der Strahlteiler 8 Licht in der Richtung der (positiven)
Z-Achse blockiert, so daß es
dort ein Lichtloch gibt (d.h. Fehlen von Lichtstrahlen) in dem Zentrum
des konvergierenden Lichtstrahles, zeigt der Detektor homogene Empfindlichkeit
in dem Sinne, daß sowohl „weiße" Objekte als auch „schwarze" Objekte innerhalb
eines relativ geringen Distanzraumes in bezug auf die Vorderseite 13 des
Lichtleiters 6 erfaßt
werden. In einem solchen Fall wird ein Alarmlicht 5b aufleuchten
und ein Alarm wird erzeugt.
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6 ist
eine stark schematische Ansicht der Grundsätze der Betriebsweise des ersten
Lichtleiters 6. Der Lichtleiter 6 ist optisch
sowohl mit dem Lichtsender 34 als auch mit dem Lichtempfänger 29 gekoppelt
und arbeitet somit als ein Leiter sowohl für emittiertes als auch für empfangenes
Licht, abhängig von
der Richtung, in der sich das Licht fortpflanzt.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen
begrenzt, wie sie oben beschrieben sind, sie erstreckt sich auch
auf andere Varianten, die in den Umfang der angefügten Ansprüche fallen.