开放类型的散射光烟雾检测器、特别地具有侧视器LED制造技术

本发明专利技术公开了开放类型的散射光烟雾检测器、特别地具有侧视器LED。本发明专利技术涉及一种具有外壳（2）和容纳在其上的电路基板（3）的开放类型的散射光烟雾检测器（1），其中至少一个光发射器（4）和一个光接收器（5）布置在电路基板上。电路基板具有与外壳相对地设置的内面（IS）和与内面相对地设置的外面（AS）。光发射器（4）被体现用于发射具有定向射线（RS）的光束（L）。光发射器和光接收器布置在具有在散射光烟雾检测器外部露天定位的散射光体积（M）的散射光阵列中。根据本发明专利技术，定向射线在光发射器与散射光体积之间传播经过的路径的部分平行于电路基板的外面行进。优选地，光发射器是安置在侧视器封装中的发光二极管（LED）并且光接收器是安置在反向鸥翼封装中的光电二极管。光电二极管与其传感器表面（F）通过充当孔和机械保护的电路基板（3）中的开口（OF）对准到相对地设置的散射光体积（M）。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及散射光烟雾检测器，其具有外壳和容纳在其上的电路基板。至少一个光发射器和一个光接收器布置在电路基板上。电路基板具有与外壳相对地设置的内面和与内面相对地设置的外面。光发射器被体现以用于发射具有定向射线的光束。光发射器和光接收器布置在具有在散射光烟雾检测器外部露天定位的散射光体积的散射光阵列中。具有平面电路基板的开放类型的散射光烟雾检测器从EP2093734A1中已知。布置在所述电路基板上的是用于发射光照光的光发射器以及还有被邻近于此安装以用于接收所测量的光的光接收器。所测量的光由光照光从例如在散射光烟雾检测器外部露天定位的检测空间中的烟雾的后向散射产生。光发射器在与电路基板的平面成直角处发射光照光。光照光至少部分地以近似180°（即，以170°与190°之间）在检测空间中向后散射。后向散射光然后到达光接收器作为所测量的光，光接收器的主要接收方向同样与电路基板的平面成直角。所述后向散射光阵列的情况中的不利方面在于到目前为止最大部分的所测量的光变为丢失。另外，光接收器不具有抵挡环境影响和机械效应的保护。EP1191496A1和EP1039426A2均公开了具有光发射器和光接收器的开放类型的散射光烟雾检测器，该光发射器和该光接收器以该光发射器和该光接收器的散射点位于露天的散射光烟雾检测器外部这样的方式布置。光发射器和光接收器以近似80°至90°的散射光角度布置在散射光阵列中。该光发射器的主要发射方向和该光接收器的主要接收方向因而相对于彼此以该近似80°至90°倾斜。当这样的散射光烟雾检测器被配合到安装表面（典型地被配合到天花板）时，该光发射器的主要发射方向和该光接收器的主要接收方向然后相对于所述安装表面以近似40°至45°倾斜。作为关于安装表面倾斜的散射光阵列的结果，开放类型的两个散射光烟雾检测器具有比较大的总体高度。在引言中所引述的现有技术的基础上继续，本专利技术的目的是公开一种开放类型的散射光烟雾检测器，其具有特别简单的设计和特别低的总体高度。本专利技术另外的目的是公开一种开放类型的散射光烟雾检测器，其中光发射器和光接收器的光学活性表面被特别好地保护以抵挡机械效应。该目的是借助于主要权利要求的主题来实现的。在从属权利要求中公开本专利技术的有利实施例变型。根据本专利技术，定向射线在光发射器与散射光体积之间传播经过的路径的部分平行于电路基板的外面行进。优选地，所述传播经过的路径的主要部分，即至少80%，优选地至少90%，平行于外面行进。在该上下文中，通过“平行”意指所述定向射线传播经过的路径的部分还可以近似平行于电路基板的外面行进，诸如例如由于组装容差。所述定向射线因而还可以以与电路基板的外面成小于5°的锐角行进。光束是平行的，尽管优选地为发散光束。这样的光束受外围射线约束。相比之下，光束的方向由在光束的中心处行进的定向射线指定。光发射器典型地为发光二极管，其优选地发射350nm至1000nm的波长范围中（即，在从紫外到红外的波长范围中）的单色光。光电传感器优选地为半导体光电二极管。其在光学上对由光发射器发射的光敏感。平行于电路基板的光束的至少部分轨迹有利地使得开放类型的散射光烟雾检测器的总体高度能够显著降低。相比于根据引言中所引述的EP2093734A1的后向散射光阵列，可以通过光电传感器检测到所测量的光或散射光的显著更大的百分比，因为要被检测的颗粒在引向光电传感器的方向上被更多地光照。另外的优点在于以下事实：光发射器的光学活性表面，其典型地布置在与电路基板成直角处且因此也在与安装表面成直角处，现在被有利地保护以抵挡典型地在引向安装表面的方向上的作用于开放类型的散射光烟雾检测器上的机械效应。根据一个实施例变型，光发射器以由其发射的光束从电路基板的边缘在电路基板的相对边缘的方向上（即，至少大致朝向电路基板的（几何）中心）行进这样的方式布置和对准在电路基板上。这有利地使得尽可能大的距离能够被实现在光发射器与布置在电路基板的中心处的光电传感器之间，这具有以下结果：从光发射器的观点来看，散射光体积的光照仅在其远场中受影响。术语“远场”在该上下文中是指距其大于5cm的距离处的光发射器或LED的光学活性表面的部分。大部分均匀且可再生的光分布存在于所述远场中，因此散射光也展现出度量学方面的可靠光分布。另一方面，由于干扰源，使得光源的近场中的光分布展现出局部消光、衰减和增加，这不是可靠地可再生的。因此，散射光也同样遭受这些不确定性。正是为此原因，LED的制造商指定仅远场中的光分布。另外的优点在于以下事实：还可以借助于环形围绕物或借助于用于容纳散射光烟雾检测器（参见图1）上的电路基板的环形框架、附加地以保护从而抵挡机械效应的构造上简单的方式覆盖布置在（径向）外边缘处的光发射器。针对电路基板的所述类型的围绕物典型地已经出于机械和美学原因而被提供。根据特别有利的实施例变型，光发射器是所谓的“侧视器（sidelooker）LED”。所述类型的LED还称为“侧发射式”LED或还称为“侧视”LED。该LED是被体现以用于直接表面安装在电路基板上的SMD组件。该情况中的特定优点在于：借助于这样的“侧视器”LED，光可以被直接地且在没有平行于电路基板的另外的光学辅助物的情况下发射。该类型的LED以高体积产生，虽然出于完全不同的目的，特别地用于从侧面光照显示器和触摸屏。另外的优点是：出于该原因，这样的LED已经被体现用于发射小于30°的窄光束。根据一个实施例变型，光接收器被屏蔽以抵挡来自光发射器的直射光。其主要接收方向指向远离电路基板的外面。特别地，主要接收方向与电路基板的外面成直角。光接收器可以例如借助于布置在电路基板的外面上的光发射器和光接收器之间的孔而被屏蔽以抵挡来自光发射器的直射光。根据优选实施例变型，光接收器具有传感器表面。针对光接收器而在电路基板中提供光学窗口。光接收器以传感器表面平行于电路基板的内面行进且与光学窗口相对地设置这样的方式布置和对准在电路基板的内面上，使得来自光发射器的散射光可以通过充当孔的光学窗口而检测到。在最简单的情况中，光学窗口是电路基板中的开口或钻孔。在适当的情况下，开口可以借助于由塑料或玻璃制成的透明保护盖而封闭。开口可以可替换地被提供有由塑料或玻璃制成的光学透镜，使得光学上较大的捕获区可用于要捕获的散射光。特定的优点首先在于一方面开口的孔效应以及在于电路基板“背后”的光电传感器的受机械保护的布置。优选地，光接收器然后为安置在倒装芯片封装中或安置在所谓的“反向鸥翼（reverse-gullwing）”封装中的光电二极管。用于光电二极管的这种类型的SMD封装格式（SMD代表表面安装器件）特别有利地适合用于电路基板上的直接表面安装，即，用于SMT（SMT代表表面安装技术）。与通孔技术组件形成对照，SMD组件不具有线接合引线。它们可以因而借助于可焊接接合垫而直接焊接在电路基板上。根据可替换的实施例变型，光接收器具有传感器表面。光接收器以一方面传感器表面平行于电路基板的外面行进且另一方面来自光发射器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有外壳（2）和容纳在其上的电路基板（3）的散射光烟雾检测器，其中至少一个光发射器（4）和一个光接收器（5）布置在电路基板（3）上，其中电路基板（3）具有与外壳（2）相对地设置的内面（IS）和与内面（IS）相对地设置的外面（AS），其中光发射器（4）被体现用于发射具有定向射线（RS）的光束（L），并且其中光发射器（4）和光接收器（5）布置在具有在散射光烟雾检测器外部露天定位的散射光体积（M）的散射光阵列中，其特征在于定向射线（RS）在光发射器（4）与散射光体积（M）之间传播经过的路径的部分平行于电路基板（3）的外面（AS）行进。

【技术特征摘要】
2014.12.04 EP 14196365.21.一种具有外壳（2）和容纳在其上的电路基板（3）的散射光烟雾检测器，其中至少一个光发射器（4）和一个光接收器（5）布置在电路基板（3）上，其中电路基板（3）具有与外壳（2）相对地设置的内面（IS）和与内面（IS）相对地设置的外面（AS），其中光发射器（4）被体现用于发射具有定向射线（RS）的光束（L），并且其中光发射器（4）和光接收器（5）布置在具有在散射光烟雾检测器外部露天定位的散射光体积（M）的散射光阵列中，其特征在于
定向射线（RS）在光发射器（4）与散射光体积（M）之间传播经过的路径的部分平行于电路基板（3）的外面（AS）行进。
2.如权利要求1所述的散射光烟雾检测器，其中光发射器（4）以由其发射的光束（L）从电路基板（3）的边缘在电路基板（3）的相对边缘的方向上行进这样的方式布置和对准在电路基板（3）上。
3.如权利要求1或2所述的散射光烟雾检测器，其中光接收器（5,51）被屏蔽以抵挡来自光发射器（4）的直射光，并且其中其主要接收方向（HE）指向远离电路基板（3）的外面（AS）。
4.如权利要求3所述的散射光烟雾检测器，其中光接收器（5,51）具有传感器表面（F），其中光学窗口（OF）针对光接收器（51）而被提供在电路基板（3）中并且其中光接收器（51）以传感器表面（F）平行于电路基板（3）的内面（IS）延伸且与光学窗口（OF）相对地定位这样的方式布置和对准在电路基板（3）的内面（IS）上，使得来自光发射器（4）的散射光能够通过充当孔（B）的光学窗口（OF）而检测到。
5.如权利要求4所述的散射光烟雾检测器，其中光接收器（5,51）为安置在倒装芯片封装中或安置在反向鸥翼封装中以用于电路基板（3）上的直接表面安装的光电二极管。
6.如权利要求3所述的散射光烟雾检测器，其中光接收器（5,52）具有传感器表面（F），其中光接收器（52）以一方面传感器表面（F）平行于电路基板（3）的外面（AS）行进并且另一方面散射光能够被光发射器（4）检测到这样的方式布置和对准在电路基板（3）的外面（AS）上。
7.如前述权利要求之一所述的散射光烟雾检测器，其中电路基板（3）被提供或体现用于在电路基板（3）的外面（AS）上附着装饰性板（DEKO）或装饰性膜，并且其中如果必要的话，装饰性板（DEKO）或装饰性膜具有针对光接收器（5,51,52）和/或针对另外的光电子组件（15,LED）的切掉部或透明窗口。
8.如前述权利要求之一所述的散射光烟雾检测器，其中直射光接收器（6）布置在电路基板（3）上，其中直射光接收器（6）出于检测直射光（D）的目的而与光发射器（4）对准，其中散射光体积（M）位于所述光发射器（4）与直射光接收器（6）之间，并且其中直射光接收器（6）被提供以用于污染监视和/或用于监视光发射器（4）的亮度的降低。
9.如前述权利要求之一所述的散射光烟雾检测器，其中光接收器（5,53）布置和对准在电路基板（3）的边缘区中且与光发射器（4）成散射光角度（α），其中由此形成的散射光体积（M,M2）是与电路基板（3）的外面（AS）相对地定位的，并且其中光接收器（5,53）的主要接收方向（HE）平行于所述外面（AS）。
10.如权利要求8或9所述的散射光烟雾检测器，其中光接收器（5,53）和/或直射光接收器（6）为“侧视器”光电二极管。
11.如前述权利要求之一所述的散射光烟雾检测器，其中直射光接收器（6）布置在电路基板（3）上，其中直射光接收器（6）出于检测来自光发射器（4）的直射光（D）的目的而与光发射器（4）对准，并且其中散射光烟雾检测器具有电子控制和评估单元（70），其出于信号通信目的而被连接到光发射器（4）和直射光接收器（6），且其被配置成激活光发射器（4）以及捕获源自直射光接收器（6）的信号（S2）和关于具有极大信号改变的信号跳跃的序列评估所述信号（S2），并且其中控制和评估单元（...

【专利技术属性】
技术研发人员：M菲斯彻尔，T罗里，M斯图茨，
申请(专利权)人：西门子瑞士有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH