EP0707294A1 - Mirror for an infrared intrusion detector and infrared intrusion detector with a mirror arrangement - Google Patents
Mirror for an infrared intrusion detector and infrared intrusion detector with a mirror arrangement Download PDFInfo
- Publication number
- EP0707294A1 EP0707294A1 EP94115948A EP94115948A EP0707294A1 EP 0707294 A1 EP0707294 A1 EP 0707294A1 EP 94115948 A EP94115948 A EP 94115948A EP 94115948 A EP94115948 A EP 94115948A EP 0707294 A1 EP0707294 A1 EP 0707294A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- mirror
- layer
- radiation
- reflection layer
- infrared
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 46
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000202252 Cerberus Species 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S250/00—Radiant energy
- Y10S250/01—Passive intrusion detectors
Definitions
- the invention is in the field of passive infrared intrusion detectors, which are known detectors for the detection of movements of people and objects in a specific room based on the infrared radiation they emit.
- Such infrared penetration detectors contain one or more infrared-sensitive sensors, each with two or more pyroelectric sensor elements, which emit an electrical signal when the incident infrared radiation changes.
- the infrared radiation enters the detector housing through an infrared-transparent entry window and is focused on the sensor elements by suitable optical elements.
- these optical elements are concave mirrors or Fresnel lenses consisting of several mirror surfaces, which are simultaneously designed as entrance windows.
- infrared intrusion detectors are provided with various optical filters, for example with interference filters, which are preferably arranged on the pyro sensors.
- a similar effect can be achieved by roughening the mirror surface, the roughness of the mirror surfaces causing infrared selectivity. This has the effect that infrared radiation of the desired wavelength focuses on the sensor elements, while the stray light is diffusely scattered.
- Such a roughened mirror surface is described for example in EP-A-0 617 389.
- Both types of scatter filters have in common that their effect on the signal of the pyro sensor depends in a relatively complicated manner on the geometry of the detector (e.g. mirror geometry, aperture of the pyro sensor, distance of the sensor from the mirror).
- the present invention relates to a mirror for an infrared intrusion detector for focusing radiation incident from a specific direction onto at least one pyroelectric sensor element.
- This mirror should be designed in such a way that undesired stray light does not surely reach the at least one sensor element, so that false alarms triggered by stray light radiation cannot occur.
- the mirror has a carrier layer made of dark material and a reflection layer applied to it, which is transparent on the one hand for interference radiation below the wavelength range of human thermal radiation and on the other hand strongly reflects radiation from the mentioned wavelength range.
- dark material means a material that absorbs well above a wavelength of approximately 4 ⁇ m.
- the reflective layer is transparent in the visible range and allows infrared radiation of small wavelengths, preferably those below 4 - 7 ⁇ m, so that it can get into the dark carrier layer, where it is absorbed.
- a first preferred exemplary embodiment of the mirror according to the invention is characterized in that the reflection layer is formed by a doped semiconductor layer, preferably a so-called ITO layer.
- ITO stands for indium tin oxide (indium tin oxide).
- ITO is an n-type semiconductor with a very wide band gap of 3.3 eV, which can be doped so strongly that the free plasma wavelength comes into the near infrared.
- Another advantage of the ITO layer is that it is hard, i.e. wear-resistant, and chemically inert. The latter means that the mentioned properties of the mirror according to the invention are practically unchangeable during its lifetime.
- a second preferred exemplary embodiment is characterized in that the reflection layer is formed by a very thin metal layer or by a multilayer interference filter.
- Gold or another noble metal is particularly suitable for the metal layer, and zinc sulfide or germanium, for example, can be used as a multilayer interference filter.
- Another preferred exemplary embodiment of the mirror according to the invention is characterized in that the dark carrier layer consists of black plastic or metal.
- the invention further relates to an infrared intrusion detector with a mirror arrangement which contains a mirror of the type mentioned and consists of at least one primary mirror and one secondary mirror.
- the infrared intrusion detector according to the invention is characterized in that the secondary mirror is formed by the mirror having the carrier layer and the reflection layer.
- the infrared penetration detector has a housing G, in which essentially a pyro sensor 1, an entry window 2 for the radiation falling on the detector from a room to be monitored and a mirror 3 are arranged.
- the mirror 3 is used to focus the radiation incident on the pyrosensor 1 from the entrance window 2 through a certain active area.
- the radiation falling through the entrance window 2 onto the mirror 3 is S e and the radiation reflected from the mirror 3 onto the pyrosensor 1 is included S r referred.
- Such detectors belong to the prior art, so that a more detailed description of the detector structure can be dispensed with.
- reference is made to the passive infrared detectors sold by Cerberus AG under the type designations DR413 / 414 and DR421 and to EP-A-0 361 224 ( US-A-4,990,783).
- the feature which essentially distinguishes the infrared penetration detector shown from known detectors is formed by the mirror 3, which is composed of at least two layers, a carrier layer 4 and a reflection layer 5, the reflection layer being applied to the front surface of the carrier layer in the beam path.
- a coating layer applied to the reflection layer 5 can be provided, which consists, for example, of MgF2.
- the infrared drift detector does not contain a single mirror but rather a mirror arrangement consisting of at least one primary mirror and one secondary mirror, wherein the at least one primary mirror is acted upon by the incident radiation and reflects it onto the secondary mirror, which in turn focuses the radiation incident on it onto the pyro sensor 1.
- the secondary mirror which is significantly smaller than the at least one primary mirror, is designed in the manner of the mirror 3.
- the reflection layer 5 is a so-called heat mirror and, on the one hand, has a high reflectivity for "warm” radiation, that is to say infrared radiation in the range of 4 .mu.m-15 .mu.m typical for human heat radiation, and on the other hand it is transparent for the radiation below about 4 .mu.m. The latter also applies in particular to radiation from the range of the spectrum of visible light.
- the reflection layer 5 is either a very thin metal layer, preferably a gold layer, or a multilayer interference filter made of zinc sulfide or germanium, or a doped semiconductor layer.
- ITO indium tin oxide
- ITO is an n-type semiconductor with a very wide band gap of 3.3 eV, which can be doped so strongly that the free plasma wavelength comes to lie in the near infrared.
- the wavelength selectivity, or in other words, the filter property, of this layer is an exclusive material property.
- the ITO layer forming the reflection layer is applied, for example, by reactive magnetron sputtering.
- the carrier layer 4 consists of a dark plastic, preferably of a black ABS (acrylonitrile-butodiene-styrene polymer), or of a deep-drawn, black metal, the dark color serving to give the carrier layer 4 a good absorption capacity.
- the effect of the doped semiconductor on the black carrier layer is based solely on the dielectric properties of the reflection layer 5. This means that the separation of those reflected from the reflection layer and the wavelengths it transmits occurs at the contact surface between air and reflection layer 5 and therefore, provided that the reflection layer 5 does not fall below a certain minimum thickness, is only very slightly dependent on this layer thickness.
- ITO layer Another advantage of the ITO layer is that it is very hard and therefore resistant, and that it is also chemically inert. The latter has the consequence that the reflection properties and the filtering effect of the reflection layer do not change over years, so that properties of the reflection layer 5 which are constant over the life of the reflector can be assumed.
- An infrared beam S e falling through the entrance window 2 onto the mirror 3 is either reflected by the reflection layer 5 and focused on the pyro sensor 1 (beam S r ) or it is transmitted through the reflection layer 5 and reaches the black carrier layer 4 (rays S a ) where it is completely absorbed.
- the only criterion as to whether a beam S e falling on the mirror 3 is reflected or absorbed is its wavelength. If this is in the typical range of 4 ⁇ m to 15 ⁇ m for the heat radiation emitted by a person, then reflection occurs; if it is below about 4 ⁇ m, absorption takes place. This filter limit is determined by appropriate doping of the ITO layer forming the reflection layer 5.
- the filtering effect of the "black" mirror 3 can be further enhanced by using a pigmented entrance window 2 that scatters the incident radiation S e depending on the wavelength.
Abstract
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der passiven Infraroteindringdetektoren, das sind bekanntlich Detektoren zur Erkennung von Bewegungen von Personen und Objekten in einem bestimmten Raum anhand der von ihnen ausgesandten Infrarotstrahlung. Derartige Infraroteindringdetektoren enthalten einen oder mehere infrarotempfindliche Sensoren mit je zwei oder mehreren pyroelektrischen Sensorelementen, die bei Veränderung der einfallenden Infrarotstrahlung ein elektrisches Signal abgeben. Die Infrarotstrahlung tritt durch ein infrarotdurchlässiges Eintrittsfenster in das Detektorgehäuse ein und wird durch geeignete optische Elemente auf die Sensorelemente fokussiert. Diese optischen Elemente sind in der Regel aus mehreren Spiegelflächen bestehende Hohlspiegel oder Fresnellinsen, die gleichzeitig als Eintrittsfenster ausgebildet sind.The invention is in the field of passive infrared intrusion detectors, which are known detectors for the detection of movements of people and objects in a specific room based on the infrared radiation they emit. Such infrared penetration detectors contain one or more infrared-sensitive sensors, each with two or more pyroelectric sensor elements, which emit an electrical signal when the incident infrared radiation changes. The infrared radiation enters the detector housing through an infrared-transparent entry window and is focused on the sensor elements by suitable optical elements. As a rule, these optical elements are concave mirrors or Fresnel lenses consisting of several mirror surfaces, which are simultaneously designed as entrance windows.
Zur Unterscheidung der von warmen Körpern ausgesandten Infrarotstrahlung, deren Wellenlänge in einem Bereich um 10 µm liegt, von Störlichtstrahlung anderer Wellenlängenbereiche, sind Infraroteindringdetektoren mit verschiedenen optischen Filtern, beispielsweise mit Interferenzfiltern, versehen, die vorzugsweise an den Pyrosensoren angeordnet sind.In order to distinguish the infrared radiation emitted by warm bodies, the wavelength of which lies in a range around 10 μm, from stray light radiation of other wavelength ranges, infrared intrusion detectors are provided with various optical filters, for example with interference filters, which are preferably arranged on the pyro sensors.
Beim praktischen Einsatz derartiger Infrarotdetektoren hat sich gezeigt, dass diese auch bei Ausrüstung mit sehr guten Interferenzfiltern auf elektromagnetische Strahlung einer wesentlich keineren Wellenlänge als die erwähnten 10 µm ansprechen und in Alarmzustand gebracht werden können. Um diesem unerwünschten Verhalten der Detektoren beizukommen, versieht man sie mit Streufiltern in Form von pigmentierten Eintrittsfenstern, welche durch wellenlängenabhängige Streuung der auffallenden Strahlung eine Filterwirkung erzielen. Ein derartiges pigmentiertes Eintrittsfenster ist beispielsweise aus der EP-A-0 440 112 bekannt.In practical use of such infrared detectors, it has been shown that even when equipped with very good interference filters, they respond to electromagnetic radiation of a wavelength substantially less than the 10 µm mentioned and can be brought into an alarm state. In order to deal with this undesirable behavior of the detectors, they are provided with scatter filters in the form of pigmented entrance windows, which achieve a filter effect by wavelength-dependent scattering of the incident radiation. Such a pigmented entry window is known, for example, from EP-A-0 440 112.
Eine ähnliche Wirkung lässt sich durch eine Aufrauhung der Spiegeloberfläche erzielen, wobei die Rauhigkeit der Spiegelflächen eine Infrarotselektivität bewirkt. Diese wirkt sich dahingehend aus, dass Infrarotstrahlung der gewünschten Wellenlänge auf die Sensorelemente fokussiert, das Störlicht hingegen diffus gestreut wird. Eine derartige aufgerauhte Spiegeloberfläche ist beispielsweise in der EP-A-0 617 389 beschrieben.A similar effect can be achieved by roughening the mirror surface, the roughness of the mirror surfaces causing infrared selectivity. This has the effect that infrared radiation of the desired wavelength focuses on the sensor elements, while the stray light is diffusely scattered. Such a roughened mirror surface is described for example in EP-A-0 617 389.
Beiden genannten Arten von Streufiltern ist gemeinsam, dass ihre Wirkung auf das Signal des Pyrosensors in relativ komplizierter Weise von der Geometrie des Detektors (z.B. Spiegelgeometrie, Apertur des Pyrosensors, Abstand des Sensors vom Spiegel) abhängig ist.Both types of scatter filters have in common that their effect on the signal of the pyro sensor depends in a relatively complicated manner on the geometry of the detector (e.g. mirror geometry, aperture of the pyro sensor, distance of the sensor from the mirror).
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spiegel für einen Infraroteindringdetektor zur Fokussierung von aus einer bestimmten Richtung einfallender Strahlung auf mindestens ein pyroelektrisches Sensorelement. Dieser Spiegel soll so ausgebildet sein, dass unerwünschtes Störlicht mit Sicherheit nicht auf das mindestens eine Sensorlement gelangt, so dass keine durch Störlichtstrahlung ausgelösten Fehlalarme auftreten können.The present invention relates to a mirror for an infrared intrusion detector for focusing radiation incident from a specific direction onto at least one pyroelectric sensor element. This mirror should be designed in such a way that undesired stray light does not surely reach the at least one sensor element, so that false alarms triggered by stray light radiation cannot occur.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Spiegel eine Trägerschicht aus dunklem Material und eine auf diese applizierte Reflexionschicht aufweist, welche einerseits für Störstrahlung unterhalb des Wellenlängenbereichs von menschlicher Wärmestrahlung transparent ist und andererseits Strahlung aus dem genannten Wellenlängenbereich stark reflektiert.This object is achieved according to the invention in that the mirror has a carrier layer made of dark material and a reflection layer applied to it, which is transparent on the one hand for interference radiation below the wavelength range of human thermal radiation and on the other hand strongly reflects radiation from the mentioned wavelength range.
Mit "dunklem Material" ist in diesem Zusammenhang ein Material gemeint, das oberhalb einer Wellenlänge von etwa 4 µm gut absorbiert. Die Reflexionsschicht ist im sichtbaren Bereich transparent und lässt Infrarotstrahlung kleiner Wellenlängen, vorzugsweise solche unterhalb von 4 - 7 µm, durch, so dass diese in die dunkle Trägerschicht gelangen kann, wo sie absorbiert wird.In this context, "dark material" means a material that absorbs well above a wavelength of approximately 4 µm. The reflective layer is transparent in the visible range and allows infrared radiation of small wavelengths, preferably those below 4 - 7 µm, so that it can get into the dark carrier layer, where it is absorbed.
Das ist ein wesentlicher Unterschied gegenüber den bekannten Streufiltern, wo man versucht, die Störstrahlung durch Streuung so im Detektor zu verteilen, dass sie nicht mit einer für einen Alarm ausreichenden Intensität auf den Pyrosensor gelangt. Das ist naturgemäss eine relativ willkürliche und nur schwer kontrollierbare Methode.This is a significant difference compared to the known scatter filters, where you try to distribute the interference radiation in the detector so that it does not reach the pyro sensor with sufficient intensity for an alarm. This is naturally a relatively arbitrary and difficult to control method.
Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Spiegels ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht durch eine dotierte Halbleiterschicht, vorzugsweise eine sogenannte ITO-Schicht, gebildet ist. Dabei steht ITO für Indium-Tin-Oxide (Indium-Zinn-Oxid). ITO ist ein n-Typ Halbleiter mit einem sehr breiten Bandabstand von 3.3 eV, der so stark dotiert werden kann, dass die freie Plasmawellenlänge ins nahe Infrarot zu liegen kommt. Ein weiterer Vorteil der ITO-Schicht liegt darin, dass diese hart, also verschleissfest, und chemisch inert ist. Letzteres bedeutet, dass die genannten Eigenschaften des erfindungsgemässen Spiegels während dessen Lebenszeit praktisch unveränderlich sind.A first preferred exemplary embodiment of the mirror according to the invention is characterized in that the reflection layer is formed by a doped semiconductor layer, preferably a so-called ITO layer. ITO stands for indium tin oxide (indium tin oxide). ITO is an n-type semiconductor with a very wide band gap of 3.3 eV, which can be doped so strongly that the free plasma wavelength comes into the near infrared. Another advantage of the ITO layer is that it is hard, i.e. wear-resistant, and chemically inert. The latter means that the mentioned properties of the mirror according to the invention are practically unchangeable during its lifetime.
Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht durch eine sehr dünne Metallschicht oder durch ein mehrschichtiges Interferenzfilter gebildet ist. Für die Metallschicht kommt insbesondere Gold oder ein anderes Edelmetall in Frage, und als mehrschichtiges Interferfenzfilter kann beispielsweise Zinksulfid oder Germanium verwendet werden.A second preferred exemplary embodiment is characterized in that the reflection layer is formed by a very thin metal layer or by a multilayer interference filter. Gold or another noble metal is particularly suitable for the metal layer, and zinc sulfide or germanium, for example, can be used as a multilayer interference filter.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Spiegels ist dadurch gekennzeichnet, dass die dunkle Trägerschicht aus schwarzem Kunststoff oder Metall besteht.Another preferred exemplary embodiment of the mirror according to the invention is characterized in that the dark carrier layer consists of black plastic or metal.
Die Erfindung betrifft weiter einen Infraroteindringdetektor mit einer Spiegelanordnung, welche einen Spiegel der genannten Art enthält und aus mindestens einem Primärspiegel und einem Sekundärspiegel besteht.The invention further relates to an infrared intrusion detector with a mirror arrangement which contains a mirror of the type mentioned and consists of at least one primary mirror and one secondary mirror.
Der erfindungsgemässe Infraroteindringdetektor ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärspiegel durch den die Trägerschicht und die Reflexionsschicht aufweisende Spiegel gebildet ist.The infrared intrusion detector according to the invention is characterized in that the secondary mirror is formed by the mirror having the carrier layer and the reflection layer.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der einzigen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die Zeichnung einen ausschnittweisen, vergrösserten Schnitt durch einen schematisch dargestellten Infraroteindringdetektor zeigt.The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the single drawing, the drawing showing a cut-out, enlarged section through a schematically illustrated infrared penetration detector.
Der Infraroteindringdetektor weist darstellungsgemäss ein Gehäuse G auf, in dem im wesentlichen ein Pyrosensor 1, ein Eintrittsfenster 2 für die aus einem zu überwachenden Raum auf den Detektor fallende Strahlung und ein Spiegel 3 angeordnet sind. Der Spiegel 3 dient zur Fokussierung der aus einem bestimmten Raumwirkelbereich durch das Eintrittsfenster 2 einfallenden Strahlung auf den Pyrosensor 1. Die durch das Eintrittsfenster 2 auf den Spiegel 3 fallende Strahlung ist mit Se und die vom Spiegel 3 auf den Pyrosensor 1 reflektierte Strahlung ist mit Sr bezeichnet. Derartige Detektoren gehören zum Stand der Technik, so dass auf eine genauere Beschreibung des Detektoraufbaus verzichtet werden kann. Es wird in diesem Zusammenhang auf die von der Cerberus AG unter der Typenbezeichnung DR413/414 und DR421 vertriebenen Passiv-Infrarotmelder sowie auf die EP-A-0 361 224 (= US-A-4,990,783) verwiesen.According to the illustration, the infrared penetration detector has a housing G, in which essentially a pyro sensor 1, an entry window 2 for the radiation falling on the detector from a room to be monitored and a
Das den dargestellten Infraroteindringdetektor von bekannten Detektoren wesentlich unterscheidende Merkmal ist durch den Spiegel 3 gebildet, der aus mindestens zwei Schichten, einer Trägerschicht 4 und einer Reflexionsschicht 5, aufgebaut ist, wobei die Reflexionsschicht auf die im Strahlengang vordere Fläche der Trägerschicht appliziert ist. Als weitere Schicht kann eine auf die Reflexionsschicht 5 aufgebrachte Vergütungsschicht vorgesehen sein, die beispielsweise aus MgF₂ besteht.The feature which essentially distinguishes the infrared penetration detector shown from known detectors is formed by the
In der Regel enthält der Infraroteindrindetektor nicht einen einzigen Spiegel sondern eine aus mindestens einem Primärspiegel und einem Sekundärspiegel bestehende Spiegelanordnung, wobei der mindestens eine Primärspiegel mit der einfallenden Strahlung beaufschlagt ist und diese auf den Sekundärspiegel reflektiert, der seinerseits die auf ihn auffallende Strahlung auf den Pyrosensor 1 fokussiert. Bei einer derartigen Spiegelanordnung ist vorzugsweise nur der Sekundärspiegel, der wesentlich kleiner ist als der mindestens eine Primärspiegel, in der Art des Spiegels 3 ausgebildet.As a rule, the infrared drift detector does not contain a single mirror but rather a mirror arrangement consisting of at least one primary mirror and one secondary mirror, wherein the at least one primary mirror is acted upon by the incident radiation and reflects it onto the secondary mirror, which in turn focuses the radiation incident on it onto the pyro sensor 1. In such a mirror arrangement, preferably only the secondary mirror, which is significantly smaller than the at least one primary mirror, is designed in the manner of the
Die Reflexionsschicht 5 ist ein sogenannter Hitzespiegel und weist einerseits für "warme" Strahlung, also Infrarotstrahlung in dem für die menschliche Wärmestrahlung typischen Bereich von 4µm - 15µm eine hohe Reflektivität auf, und sie ist andererseits für die unterhalb von etwa 4µm liegende Strahlung transparent. Letzteres gilt insbesondere auch für Strahlung aus dem Bereich des Spektrums des sichtbaren Lichts. Die Reflexionsschicht 5 ist entweder eine sehr dünne Metallschicht, vorzugsweise eine Goldschicht, oder ein mehrschichtiges Interferenzfilter aus Zinksulfid oder Germanium, oder eine dotierte Halbleiterschicht. Besonders gut geeignet ist eine ITO (Indium-Zinn-Oxid)-Schicht, wie sie industriell auf Glas (Fensterglas für Bürogebäude), transparente Kunststoffteile (Autoschiebedächer, Isolierflaschen für gekühlte Getränke) oder leitfähige Gegenstände (Solarzellen, IC-Verpackungen) aufgebracht wird. ITO ist ein n-Typ-Halbleiter mit einem sehr breiten Bandabstand von 3.3 eV, der so stark dotiert werden kann, dass die freie Plasmawellenlänge ins nahe Infrarot zu liegen kommt. Dadurch ist die Wellenlängenselektivität oder mit anderen Worten, die Filtereigenschaft, dieser Schicht eine ausschliessliche Materialeigenschaft. Beim vorliegenden Detektor wird die die Reflexionsschicht bildende ITO-Schicht beispielsweise durch reaktives Magnetron Sputtering aufgebracht.The
Die Trägerschicht 4 besteht aus einem dunklen Kunststoff, vorzugsweise aus einem schwarzen ABS (Acrylnitril-Butodien-Styrol-Polymerisat), oder aus einem tiefgezogenen, schwarzen Metall, wobei die dunkle Farbe dazu dient, der Trägerschicht 4 ein gutes Absorptionsvermögen zu verleihen. Die Wirkung des dotierten Halbleiters auf der schwarzen Trägerschicht beruht alleine auf den dielektrischen Eigenschaften der Reflexionsschicht 5. Das bedeutet, dass die Trennung der von der Reflexionsschicht reflektierten und der von ihr durchgelassenen Wellenlängen an der Kontaktfläche zwischen Luft und Reflexionsschicht 5 erfolgt und daher, vorausgesetzt, dass die Reflexionsschicht 5 eine bestimmte minimale Dicke nicht unterschreitet, von dieser Schichtdicke nur sehr wenig abhängig ist.The carrier layer 4 consists of a dark plastic, preferably of a black ABS (acrylonitrile-butodiene-styrene polymer), or of a deep-drawn, black metal, the dark color serving to give the carrier layer 4 a good absorption capacity. The effect of the doped semiconductor on the black carrier layer is based solely on the dielectric properties of the
Ein weiterer Vorteil der ITO-Schicht liegt darin, dass diese sehr hart und somit widerstandsfähig, und dass sie ausserdem chemisch inert ist. Letzteres hat zur Folge, dass sich die Reflexionseigenschaften und die Filterwirkung der Reflexionsschicht über Jahre nicht ändern, so dass von über die Lebensdauer des Reflektors gleichbleibenden Eigenschaften der Reflexionsschicht 5 ausgegangen werden kann.Another advantage of the ITO layer is that it is very hard and therefore resistant, and that it is also chemically inert. The latter has the consequence that the reflection properties and the filtering effect of the reflection layer do not change over years, so that properties of the
Ein durch das Eintrittsfenster 2 auf den Spiegel 3 fallender Infrarotstrahl Se wird entweder von der Reflexionsschicht 5 reflektiert und auf den Pyrosensor 1 fokussiert (Strahl Sr) oder er wird durch die Reflexionsschicht 5 hindurchgelassen und gelangt in die schwarze Trägerschicht 4 (Strahlen Sa), wo er vollständig absorbiert wird.An infrared beam S e falling through the entrance window 2 onto the
Das Kriterium, ob ein auf den Spiegel 3 fallender Strahl Se reflektiert oder absorbiert wird, bildet einzig seine Wellenlänge. Wenn diese in dem für die von einem Menschen abgegebene Wärmestrahlung typischen Bereich von 4 µm bis 15 µm liegt, dann erfolgt Reflexion, wenn sie unterhalb von etwa 4 µm liegt, dann erfolgt Absorption. Die Festlegung dieser Filtergrenze erfolgt durch entsprechende Dotierung der die Reflexionsschicht 5 bildenden ITO-Schicht.The only criterion as to whether a beam S e falling on the
Bei Bedarf kann die Filterwirkung des "schwarzen" Spiegels 3 noch dadurch verstärkt werden, dass ein die einfallende Strahlung Se wellenlängenabhängig streuendes, pigmentiertes Eintrittsfenster 2 verwendet wird.If necessary, the filtering effect of the "black"
Claims (7)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP94115948A EP0707294A1 (en) | 1994-10-10 | 1994-10-10 | Mirror for an infrared intrusion detector and infrared intrusion detector with a mirror arrangement |
US08/538,578 US5608220A (en) | 1994-10-10 | 1995-10-03 | Infrared intrusion detector with a multi-layer mirror |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP94115948A EP0707294A1 (en) | 1994-10-10 | 1994-10-10 | Mirror for an infrared intrusion detector and infrared intrusion detector with a mirror arrangement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0707294A1 true EP0707294A1 (en) | 1996-04-17 |
Family
ID=8216372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP94115948A Ceased EP0707294A1 (en) | 1994-10-10 | 1994-10-10 | Mirror for an infrared intrusion detector and infrared intrusion detector with a mirror arrangement |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5608220A (en) |
EP (1) | EP0707294A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0826987A1 (en) * | 1996-08-30 | 1998-03-04 | Cerberus Ag | Filter disc for infrared intrusion detector |
WO2018163068A1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | Tyco Fire & Security Gmbh | Passive infra-red intrusion detector |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6064525A (en) * | 1997-03-25 | 2000-05-16 | Glaverbel | Optical device including a dichromatic mirror |
US6346705B1 (en) | 1999-03-02 | 2002-02-12 | Cordelia Lighting, Inc. | Hidden PIR motion detector with mirrored optics |
US6348691B1 (en) | 1999-12-30 | 2002-02-19 | Cordelia Lighting, Inc. | Motion detector with extra-wide angle mirrored optics |
US20020051286A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Honeywell, Inc. | Wavlength specific coating for mirrored optics and method for reducing reflection of white light |
DE02739216T1 (en) * | 2001-05-04 | 2004-10-21 | Honeywell Inc. | OPTICAL MOTION SENSOR WITH EXTENDED DETECTION AREA AND METHOD FOR EXTENDING THE DETECTION AREA OF AN OPTICAL MOTION SENSOR |
FR2845777B1 (en) * | 2002-10-11 | 2005-01-07 | Commissariat Energie Atomique | OPTICAL DEVICE PRODUCING TWO BEAMS CAPABLE OF REACHING A COMMON DETECTOR |
JP4699285B2 (en) | 2006-05-29 | 2011-06-08 | 株式会社 長谷川電気工業所 | Operation control method of cold / hot water pump in air conditioning equipment |
WO2008012805A2 (en) | 2006-07-27 | 2008-01-31 | Visonic Ltd | Passive infrared detectors |
NL2000616C2 (en) * | 2007-04-26 | 2008-10-28 | Gen Electric | Monitoring device. |
EP2104340A1 (en) | 2008-03-19 | 2009-09-23 | Barco N.V. | Combined thermal and visible imaging |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4199218A (en) * | 1977-07-28 | 1980-04-22 | Heimann Gmbh | Warm light reflector |
US4245217A (en) * | 1958-02-22 | 1981-01-13 | Heimann Gmbh | Passive infrared alarm device |
US4321594A (en) * | 1979-11-01 | 1982-03-23 | American District Telegraph Company | Passive infrared detector |
JPS595683A (en) * | 1982-07-02 | 1984-01-12 | Tohoku Richo Kk | Laser device |
EP0361224A1 (en) | 1988-09-22 | 1990-04-04 | Cerberus Ag | Infrared intrusion detector |
US4939359A (en) * | 1988-06-17 | 1990-07-03 | Pittway Corporation | Intrusion detection system with zone location |
EP0440112A2 (en) | 1990-01-26 | 1991-08-07 | Cerberus Ag | Radiation detector and use |
EP0617389A1 (en) | 1993-03-26 | 1994-09-28 | Cerberus Ag | Intrusion detector |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3949259A (en) * | 1973-08-17 | 1976-04-06 | U.S. Philips Corporation | Light-transmitting, thermal-radiation reflecting filter |
US4229066A (en) * | 1978-09-20 | 1980-10-21 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Visible transmitting and infrared reflecting filter |
US4792685A (en) * | 1987-04-29 | 1988-12-20 | Masami Yamakawa | Photoelectric sensor |
-
1994
- 1994-10-10 EP EP94115948A patent/EP0707294A1/en not_active Ceased
-
1995
- 1995-10-03 US US08/538,578 patent/US5608220A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4245217A (en) * | 1958-02-22 | 1981-01-13 | Heimann Gmbh | Passive infrared alarm device |
US4199218A (en) * | 1977-07-28 | 1980-04-22 | Heimann Gmbh | Warm light reflector |
US4321594A (en) * | 1979-11-01 | 1982-03-23 | American District Telegraph Company | Passive infrared detector |
JPS595683A (en) * | 1982-07-02 | 1984-01-12 | Tohoku Richo Kk | Laser device |
US4939359A (en) * | 1988-06-17 | 1990-07-03 | Pittway Corporation | Intrusion detection system with zone location |
EP0361224A1 (en) | 1988-09-22 | 1990-04-04 | Cerberus Ag | Infrared intrusion detector |
US4990783A (en) | 1988-09-22 | 1991-02-05 | Cerberus A.G. | Range insensitive infrared intrusion detector |
EP0440112A2 (en) | 1990-01-26 | 1991-08-07 | Cerberus Ag | Radiation detector and use |
EP0617389A1 (en) | 1993-03-26 | 1994-09-28 | Cerberus Ag | Intrusion detector |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 84 (E - 239) 18 April 1984 (1984-04-18) * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0826987A1 (en) * | 1996-08-30 | 1998-03-04 | Cerberus Ag | Filter disc for infrared intrusion detector |
WO2018163068A1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | Tyco Fire & Security Gmbh | Passive infra-red intrusion detector |
GB2574527A (en) * | 2017-03-06 | 2019-12-11 | Tyco Fire & Security Gmbh | Passive infra-red intrusion detector |
US10902706B2 (en) | 2017-03-06 | 2021-01-26 | Tyco Fire & Security Gmbh | Passive infra-red intrusion detector |
GB2574527B (en) * | 2017-03-06 | 2023-02-08 | Tyco Fire & Security Gmbh | Passive infra-red intrusion detector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5608220A (en) | 1997-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0617389B1 (en) | Intrusion detector | |
DE60113316T3 (en) | Security sensor with sabotage detection capability | |
EP0707294A1 (en) | Mirror for an infrared intrusion detector and infrared intrusion detector with a mirror arrangement | |
CH622372A5 (en) | ||
DE19628050C2 (en) | Infrared measuring device and method of detecting a human body through it | |
DE19856007A1 (en) | Display device with touch sensor | |
EP0107042A1 (en) | Infrared detector for spotting an intruder in an area | |
DE2103909A1 (en) | Monitoring device to determine the presence of an intruder in a room | |
DE2916768C2 (en) | Optical arrangement for a passive infrared motion detector | |
DE2653110B2 (en) | Infrared Radiation Intrusion Detector | |
DE2855322A1 (en) | IMPROVED INFRARED SURVEILLANCE SYSTEM | |
EP1061489B1 (en) | Intrusion detector with a device for monitoring against tampering | |
CH662189A5 (en) | OPTICAL ELEMENT. | |
DE2937923C2 (en) | Arrangement for preventing false alarms from a passive infrared motion detector | |
CH667744A5 (en) | INFRARED INTRUSION DETECTOR. | |
EP0772171B1 (en) | Passive intrusion detector and its use | |
CH622353A5 (en) | ||
DE3816927C2 (en) | Method and device for recognizing a missile powered by rockets | |
EP0226694A2 (en) | Method and arrangement for monitoring a space | |
EP0050750B1 (en) | Infrared intrusion detector | |
EP0421119A1 (en) | Passive infrared motion detector | |
DE2645040B2 (en) | Radiation detector | |
WO1994001793A1 (en) | Radiation protection arrangement with integrated exposure indicator | |
EP0440112A2 (en) | Radiation detector and use | |
EP0635810B1 (en) | Infrared filter disc for passive infrared intrusion detectors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BE CH DE FR GB LI NL |
|
K1C1 | Correction of patent application (title page) published |
Effective date: 19960417 |
|
K1C0 | Correction of patent application (title page) published (deleted) |
Effective date: 19960417 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19961007 |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: SIEMENS BUILDING TECHNOLOGIES AG |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19991008 |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: SIEMENS BUILDING TECHNOLOGIES AG |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED |
|
18R | Application refused |
Effective date: 20001103 |