專利名稱：探測(cè)器面的制作方法
探測(cè)器面本發(fā)明涉及探測(cè)器面(DetektorfMche ),其能夠作為柔性的包圍面
(Hullflache )能夠圍繞物體或者在物體上安裝，用以探測(cè)物體是否以及在哪里由光指示器 (Leuchtzeiger)命中。目前最重要的應(yīng)用領(lǐng)域是作戰(zhàn)模擬或比賽當(dāng)中的命中探測(cè)，其中代替發(fā)射如顏料或軟質(zhì)泡沫橡膠球等材料的仿真槍支而使用發(fā)出準(zhǔn)直的光脈沖的發(fā)光器件。US 2007/0176165A1展示了基于感光有機(jī)半導(dǎo)體的平面構(gòu)造的、關(guān)于命中的光點(diǎn)的位置探測(cè)器(Positionsdetektor)的構(gòu)造方式。平面構(gòu)造的探測(cè)器構(gòu)成了一個(gè)單獨(dú)的大面積的傳感器單元。其由多個(gè)層組成，其中至少一層是光敏的。在其邊緣處，位置探測(cè)器具有彼此間隔的連接電極，電信號(hào)能夠借助這些連接電極接收(abnehmen)，由該電信號(hào)能夠得到光線命中的位置。相對(duì)于具有許多彼此相鄰安裝的單個(gè)感光單元的構(gòu)造方式，這樣的排布成本較低廉并且易于建造，然而其提供的分辨率較低。US 2007015^85A1介紹了一種構(gòu)成平面的光波導(dǎo)(Lichtwellenleiter)的光學(xué)觸摸板。一個(gè)與觸摸板的波導(dǎo)接觸的物體通過物體表面處的散射將來自外部光源的光耦入觸摸板的波導(dǎo)中。耦入位置的探測(cè)將通過并未詳細(xì)描述的光電探測(cè)器來實(shí)現(xiàn)。文獻(xiàn)DE 42 39 389A1, EP 354 996A2 和 EP 225 625A2 中描述了一些光學(xué)位置測(cè)量裝置，其中，在光波導(dǎo)表面上或光波導(dǎo)表面中安裝有熒光分子，該分子將從外界入射的光轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)波的漫散射(diffus gestreut)光，該漫散射光在光波導(dǎo)面中傳導(dǎo)到表面邊緣，并且所述漫散射光不是已經(jīng)在那里由傳感器采集到了其強(qiáng)度，就是之前通過光導(dǎo)傳導(dǎo)到另外一處。因?yàn)楸粶y(cè)量光的強(qiáng)度隨著距光線命中點(diǎn)的距離增加而減小，所以能夠通過多個(gè)探測(cè)器測(cè)量結(jié)果的組合推斷出光線的命中點(diǎn)。跟之前介紹的入射光在波導(dǎo)中并不轉(zhuǎn)化而導(dǎo)入到傳感器的方法相比，優(yōu)點(diǎn)是，信號(hào)更少地依賴于光線到達(dá)表面上的角度。在數(shù)據(jù)處理設(shè)備的輸入裝置上應(yīng)用該原理在這些文獻(xiàn)中并不考慮。此外位置分辨率在較大面積時(shí)并不足夠好，因?yàn)樵谒形墨I(xiàn)中，探測(cè)器是安裝在波導(dǎo)邊緣的。DE 295^08A1中介紹了一種運(yùn)動(dòng)衣，該運(yùn)動(dòng)衣裝配有大量的彼此間隔的、近似為點(diǎn)狀的光學(xué)傳感器，典型的是光電二極管。運(yùn)動(dòng)衣的作用在于，在戰(zhàn)爭(zhēng)模擬訓(xùn)練或戰(zhàn)爭(zhēng)模擬游戲中顯示身穿該運(yùn)動(dòng)衣的人何時(shí)被“命中”。在這里，該設(shè)備被當(dāng)做仿真槍械來使用，使用該設(shè)備能夠發(fā)射希望的短時(shí)定向的激光脈沖。為了記錄命中，單個(gè)傳感器與數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連。出于成本和實(shí)施方面的原因，衣服表面并不是由所裝配的光電傳感器完全平面覆蓋，而是僅在相對(duì)粗略的間隔光柵上排布光電傳感器。為了使命中被可靠探測(cè)到，激光脈沖必須強(qiáng)烈擴(kuò)寬(aufweiten)，對(duì)此即使目標(biāo)人物是差點(diǎn)被命中的，也可能也會(huì)有顯示出為命中的情況。DE 34 13 372A1在1985年已經(jīng)描述了一種靶盤，由該靶盤探測(cè)光點(diǎn)命中的位置， 并由數(shù)據(jù)處理設(shè)備讀入。在剛性靶前面安裝有一個(gè)層，該層含有發(fā)熒光的分子，并且光波能夠?qū)朐搶?。在該層的邊緣安裝有光檢測(cè)器，通過熒光在該檢測(cè)器處產(chǎn)生光，并導(dǎo)入所述層，且被探測(cè)到。因?yàn)閷?dǎo)入所述層的光強(qiáng)度隨著距命中點(diǎn)的距離增加而減弱，所以由在光檢測(cè)器上探測(cè)到的光線的強(qiáng)度能夠推斷光點(diǎn)在層上的命中點(diǎn)的距離。當(dāng)位置探測(cè)器安裝在圓環(huán)形的、光波導(dǎo)層的內(nèi)緣時(shí)，能夠由測(cè)量得到的信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算出光點(diǎn)命中點(diǎn)距離位置探測(cè)器的徑向距離。在一個(gè)有益的實(shí)施方式中，光導(dǎo)面分布在寬度恒定的長(zhǎng)條帶(Mreife)中， 該條帶相對(duì)于光導(dǎo)彼此間分離。在這里，在條帶的每個(gè)長(zhǎng)端(Langsende )上分別安裝有光檢測(cè)器。當(dāng)在命中點(diǎn)處引入發(fā)光波導(dǎo)中的光能的絕對(duì)大小不是已知的情況下，由條帶的兩個(gè)光檢測(cè)器測(cè)量的光強(qiáng)度的大小之比也能夠很好的計(jì)算出光點(diǎn)在條帶上的命中位置。相比之前描述的DE 2952608A1所對(duì)應(yīng)的構(gòu)造方式，其有益之處在于能夠被“完全平面覆蓋”地探測(cè)。缺點(diǎn)則在于，至今仍只能夠在剛性探測(cè)器面上應(yīng)用。本發(fā)明的基礎(chǔ)任務(wù)在于，創(chuàng)造一種能夠圍繞物體安裝的柔性的包圍面，該包圍面是以可由數(shù)據(jù)處理設(shè)備繼續(xù)處理的方式，如相應(yīng)于DE 34 13372A1中“完全平面覆蓋”的方式構(gòu)造，而不是如相應(yīng)于DE 2952608A1的構(gòu)造方式那樣僅能逐點(diǎn)探測(cè)光點(diǎn)是否以及在哪里命中探測(cè)器面。為了完成本發(fā)明任務(wù)，以DE 34 13 372A1中的構(gòu)造方式為出發(fā)點(diǎn)，其中，探測(cè)器面是平面的光波導(dǎo)，在該光波導(dǎo)中集成有光致發(fā)光的顆粒，并在該光波導(dǎo)上安裝有一個(gè)或多個(gè)光電傳感器(以下簡(jiǎn)稱為“光檢測(cè)器”)，這些光檢測(cè)器所處的狀態(tài)是，光從波導(dǎo)模式中耦出并由此生成電信號(hào)，該電信號(hào)的強(qiáng)度依賴于在光檢測(cè)器處耦出的光的強(qiáng)度。這個(gè)信號(hào)將被傳遞到數(shù)據(jù)處理設(shè)備。通過該數(shù)據(jù)處理設(shè)備可知信號(hào)的強(qiáng)度，并且在應(yīng)用多個(gè)光檢測(cè)器的情況下得知該信號(hào)來自哪個(gè)光檢測(cè)器。與已知構(gòu)造方式的不同之處在于，所形成的平面的光波導(dǎo)不是剛性的，而是柔性的膜(Folie)。另外，平面的光波導(dǎo)由透明的聚合物形成，所述聚合物具有20至500μπι的層厚。(“透明的聚合物”的表述在本說明書和之后的權(quán)利要求書中還指代并包含有“透明的聚合物混合物”的含義。)與已知構(gòu)造方式的另一個(gè)不同之處在于，光檢測(cè)器不是或者不僅僅是安裝在光波導(dǎo)面的邊緣，而是還特別安裝在與所有邊緣有一定距離的面區(qū)域上。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，光檢測(cè)器安裝在光波導(dǎo)的凹槽(Mulde)中，該凹槽通過例如深模鍛或鑄造的變形工藝在其他平面的膜上形成。關(guān)于波導(dǎo)面對(duì)單個(gè)光檢測(cè)器的面分配，能有區(qū)分出兩個(gè)基本的類型，但這兩個(gè)基本的類型是能夠彼此組合的根據(jù)第一原理，整個(gè)探測(cè)器面通過大量的單個(gè)小的平面的光波導(dǎo)構(gòu)成，這些平面的光波導(dǎo)在幾何上互相靠近，而關(guān)于波導(dǎo)卻又互相分離。每個(gè)光波導(dǎo)上正好設(shè)有一個(gè)光檢測(cè)器。它僅確認(rèn)各個(gè)光波導(dǎo)是否由光線命中。它不需要為此提供有關(guān)的部分探測(cè)器面在光波導(dǎo)的哪個(gè)部分面上被精確命中的信息。根據(jù)第二原理，整個(gè)探測(cè)器面作為單獨(dú)的連續(xù)光波導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)。該光波導(dǎo)具有彼此以光柵距離間隔的大量的小平面的光檢測(cè)器。依賴于在波導(dǎo)中單個(gè)光檢測(cè)器與光耦入點(diǎn)距離有多近，它的被測(cè)量信號(hào)具有不同的強(qiáng)度。由此能夠由多個(gè)光檢測(cè)器的信號(hào)幅值得知它在波導(dǎo)上的位置，并計(jì)算耦入點(diǎn)。第一原理較為粗略，并要求較簡(jiǎn)單的測(cè)量電子設(shè)備和較簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理。而根據(jù)第二原理，能夠在不增加成本的情況下達(dá)到更精細(xì)的分辨率這一目的。兩種原理的組合是，整個(gè)探測(cè)器面被分成很多個(gè)平面的光波導(dǎo)，其中至少一些光波導(dǎo)為了得到更精細(xì)的分辨率而裝配有多于一個(gè)的光檢測(cè)器。這例如能夠提供更大的機(jī)械負(fù)載力和更簡(jiǎn)單的可塑性。本發(fā)明將結(jié)合附圖得以展示。

圖1 象征性地展示了第二原理的基礎(chǔ)元件。探測(cè)器面并未按原尺寸繪制在截面圖中，光線則用點(diǎn)線代表。圖2 是依據(jù)本發(fā)明的探測(cè)器面的截面的正視圖。圖3 是特別有益地實(shí)現(xiàn)的探測(cè)器面的截面的部分剖面視圖。圖4 是另一個(gè)有益實(shí)現(xiàn)的探測(cè)器面的截面的部分剖面視圖。在圖1中描繪了其構(gòu)造的平面的光波導(dǎo)1例如由兩個(gè)大約0.1mm厚的PET 覆蓋層1. 1構(gòu)成，在其中間有大約0. OOlmm厚的層1.2，該層1.2由塑料聚乙烯醇 (Polyvinylalkohl)和著色劑羅丹明(Rhodamin) 6G的均勻混合物壓制而成。層1. 2是光致發(fā)光的。其作用很強(qiáng)，以至于一般擊中它的波長(zhǎng)為532nm的光要被吸收掉80%以上。(對(duì)此所要求的層強(qiáng)度(Schichtstarke )須通過實(shí)驗(yàn)獲知)。當(dāng)具有適合的光譜的光斑點(diǎn)命中層1. 2時(shí)，它將在層1. 2的著色劑顆粒處觸發(fā)光致發(fā)光。由此將產(chǎn)生漫散射的長(zhǎng)波的光。相應(yīng)于已知的光波導(dǎo)基本工作原理，所述漫散射的長(zhǎng)波的光在透明層1.1中傳播，并基本上還留在該層中，由于折射率的不同，它在與環(huán)境 (空氣)的界面處被反射回層1.1的材料中。例如在周期長(zhǎng)度為5cm的正方形光柵中，光檢測(cè)器2占據(jù)2X 2mm2的截面面積，并安裝在兩個(gè)PET層1. 2之一的自由面上，使得它將光線從PET層耦出，并耦入其pn結(jié)。所有光二極管2的信號(hào)將通過電導(dǎo)5和濾波器6導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理設(shè)備7，在其中，信號(hào)被測(cè)量并被處理。在光波導(dǎo)1中命中光斑點(diǎn)3. 2處通過光致發(fā)光產(chǎn)生的光線3. 3的強(qiáng)度隨著距離光斑點(diǎn)3. 2距離的增加而減弱。出于幾何方面的原因，強(qiáng)度正比于距離的倒數(shù)(Kehrwert)減弱。另一個(gè)指數(shù)形式的強(qiáng)度減弱是因?yàn)樵诓▽?dǎo)中的光導(dǎo)具有損失。波導(dǎo)中光3. 3的強(qiáng)度依賴于距離光斑點(diǎn)3. 2的命中點(diǎn)的距離r，即距離發(fā)生發(fā)光的點(diǎn)的距離，能夠用以下公式描述I = I0*exp (_k · r) /r在這里，k是材料參數(shù)，并且依賴于引入光線3. 1的能量的初始強(qiáng)度I。。在單個(gè)光檢測(cè)器上由被探測(cè)光線產(chǎn)生的電信號(hào)的強(qiáng)度依賴于單個(gè)光檢測(cè)器與光斑點(diǎn)3. 2的命中點(diǎn)的距離。當(dāng)在平面的光波導(dǎo)上連接了多個(gè)光檢測(cè)器時(shí)，測(cè)量在該波導(dǎo)模式下不同的光強(qiáng)度，其中測(cè)量結(jié)果依賴于待測(cè)光檢測(cè)器距離由發(fā)光產(chǎn)生的光斑點(diǎn)的命中點(diǎn)的遠(yuǎn)近。從在單個(gè)光檢測(cè)器上測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度的比值中能夠利用數(shù)據(jù)技術(shù)可自動(dòng)化的、數(shù)學(xué)的方法推斷由發(fā)光所激發(fā)的光線在探測(cè)器面上準(zhǔn)確的命中位置。為了形象展示對(duì)此合適的、隨后粗略描述的算法，在圖2中假設(shè)對(duì)所有關(guān)注的光探測(cè)器都相同的初始強(qiáng)度Itl，其能夠依賴于在單個(gè)光檢測(cè)器處測(cè)得的結(jié)果為單個(gè)光檢測(cè)器計(jì)算出，該初始強(qiáng)度Itl必須位于圍繞待定位光斑點(diǎn)的命中點(diǎn)的有關(guān)光檢測(cè)器的圓周線上。三個(gè)光檢測(cè)器的相應(yīng)的圓例如在圖2中用虛線標(biāo)明。這些圓總共有六個(gè)交點(diǎn)A、B、C、a、b、C。
為了計(jì)算，適用所有三個(gè)光檢測(cè)器的初始強(qiáng)度Ic/變大或變小，直到三個(gè)內(nèi)交點(diǎn)a、 b、c依照?qǐng)D2落于同一個(gè)交點(diǎn)上。命中光斑點(diǎn)的中心正好位于如此發(fā)現(xiàn)的“三重交點(diǎn)”處。當(dāng)介于單個(gè)光檢測(cè)器的距離不大于幾厘米時(shí)，在波導(dǎo)中所傳遞的光的、由損失引起的指數(shù)形式的強(qiáng)度減弱，其相對(duì)于幾何相關(guān)的強(qiáng)度減弱是微不足道的。上述公式能夠通過公式I = I0/r來實(shí)現(xiàn)足夠好的近似。這樣計(jì)算能夠簡(jiǎn)化，并且所描述的計(jì)算能夠快速進(jìn)行。以今天可毫無問題且經(jīng)濟(jì)合算地大量購(gòu)得的數(shù)據(jù)處理設(shè)備的工作速度，根據(jù)第一公式的更精確的計(jì)算有可能在更快的時(shí)間里實(shí)現(xiàn)，因此相對(duì)命中光斑點(diǎn)位置的確定的快捷性，還可能覺得該位置是實(shí)時(shí)測(cè)量的。根據(jù)面積和必要的分辨率能夠在探測(cè)器面上裝配任意多個(gè)光檢測(cè)器，優(yōu)選的是以有規(guī)律的式樣進(jìn)行裝配。光檢測(cè)器裝配得越緊密，最小信號(hào)強(qiáng)度就越大，并且相應(yīng)地在相同讀出電子設(shè)備中組件的分辨率就越高。在以摻有著色劑的塑料板為基底的理想波導(dǎo)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，在正方形樣本中的光檢測(cè)器的距離為12cm的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)好于+/-Imm的準(zhǔn)確度。為了將光檢測(cè)器裝配在光波導(dǎo)中，應(yīng)該使用粘接劑，該粘接劑在硬化狀態(tài)下在波導(dǎo)和光檢測(cè)器之間產(chǎn)生良好的光學(xué)接觸。當(dāng)硬化了的粘接劑對(duì)于波導(dǎo)模式中的光是透明的，并且當(dāng)其折射率介于波導(dǎo)1(即層1.1)的折射率和光檢測(cè)器與波導(dǎo)1靠近部分的折射率之間的時(shí)候，就制造出了“良好的光學(xué)接觸”。(靠近的材料間的折射率系數(shù)相差越小，光更好地通過兩個(gè)材料間的邊界面。)圖3展示了光檢測(cè)器2的典型構(gòu)造，并且展示了在光波導(dǎo)1上的有益排布。光檢測(cè)器2由光電元件2. 1，典型的是由一塊硅晶片構(gòu)成，該硅晶片從電學(xué)上看表現(xiàn)為光電二極管或光電晶體管。元件2. 1的一側(cè)與典型的陶瓷底板2. 2的一側(cè)相連，并與安裝在此處的電導(dǎo)體電接觸。該電接觸通過同樣與底板2. 2相連的、引導(dǎo)走(wegfilhrend) 的電導(dǎo)線2. 4進(jìn)一步傳遞。該導(dǎo)線能夠典型的通過電線或薄層形成在柔性的電路板上。光電元件2. 1的感光側(cè)面通過透明的“窗口”2. 3圍住。典型地由透明塑料構(gòu)成的窗口與光波導(dǎo)1通過粘接相連。在圖3所示的有益實(shí)施方式中，在光波導(dǎo)1中與光檢測(cè)器粘接的位置刻印有凹槽 1. 3，其內(nèi)輪廓與窗口 2. 3的外輪廓相同。窗口 2. 3插入該凹槽1. 3并與之粘接。通過介于光檢測(cè)器2和波導(dǎo)1之間的連接面的幾何實(shí)現(xiàn)，將獲得相對(duì)于在波導(dǎo)中平面的無變形的區(qū)域處的光檢測(cè)器排布的顯著優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)楣鈾z測(cè)器較少突出，該連接在機(jī)械上十分結(jié)實(shí)，組件易于控制，并且波導(dǎo)和光檢測(cè)器之間的光學(xué)連接更好。典型地，在波導(dǎo)平面中的光檢測(cè)器2的窗口 2. 3的截面尺寸為2X2mm2，并且一般其高度值是大約0. 5mm。這表明，當(dāng)波導(dǎo)依本發(fā)明所確定由具有20至500 μ m層厚的聚合物構(gòu)成時(shí)，與其匹配的凹槽1. 3能夠通過刻印毫無問題地在波導(dǎo)1中形成。根據(jù)圖4，通過在波導(dǎo)上切割出開口，而該開口正好具有光檢測(cè)器2的窗口 2. 3的截面輪廓，窗口通過開口伸入并且開口截面在波導(dǎo)中與窗口 2. 3粘接，則能夠?qū)⒐鈾z測(cè)器2 也固定在波導(dǎo)1。這樣的排布是尤其平整的。還要提及的是，還有可能通過壓印工藝或氣相沉積工藝直接在波導(dǎo)的表面上制造光檢測(cè)器。
在圖1中可見的光指示器4能夠?yàn)榧す馄?，其能夠作為仿真槍支的一部分，并能夠?qū)⒉ㄩL(zhǎng)為532nm的頻率調(diào)制的綠色激光3. 1發(fā)送到探測(cè)器面上。在那里通過已經(jīng)介紹過的方式激發(fā)光致發(fā)光，由此產(chǎn)生的長(zhǎng)波的光在波導(dǎo)1中傳遞，并由此在光檢測(cè)器2中產(chǎn)生電信號(hào)。該電信號(hào)能夠通過導(dǎo)線5和在大多數(shù)情況下通過插入裝置(Zwischenschaltgerate) 6 進(jìn)一步傳導(dǎo)至數(shù)據(jù)處理裝置7，其中所述插入裝置能夠包括濾波器和/或接口電路。依照本發(fā)明的探測(cè)器面能夠作為柔性的層安裝在人們的衣服上。當(dāng)使用激光器4 將光脈沖發(fā)送到探測(cè)器面上時(shí)，探測(cè)器面上的各個(gè)點(diǎn)，即激光器4的光脈沖3. 1命中指示面 (Anzeigeflache )的點(diǎn)的坐標(biāo)能夠通過數(shù)據(jù)處理裝置7識(shí)別，該識(shí)別是通過例如借助以上描繪的算法，從多個(gè)光檢測(cè)器的信號(hào)計(jì)算出這個(gè)坐標(biāo)。所述的探測(cè)器面還能在大的平面實(shí)現(xiàn)中成本低廉地制造。它能夠由在很大程度上透明的材料整個(gè)構(gòu)成。為此著色劑是必要的，其僅在可見光譜的邊緣或之外進(jìn)行吸收。因?yàn)槔缒軌蛲ㄟ^選擇在層1. 2中的光致發(fā)光的顆粒來進(jìn)行設(shè)定，僅達(dá)到目標(biāo)的光中確定的狹窄譜能完全激發(fā)光致發(fā)光，并通過使用正好在此光譜范圍內(nèi)發(fā)強(qiáng)光的光指示器4，設(shè)備能夠具有非常好的對(duì)環(huán)境光的不敏感性。還可能通過光指示器4來發(fā)射具有在時(shí)間上頻率調(diào)制(zeitlich frequenzmoduliert)的強(qiáng)度的光。也就是說，輻射3. 1的強(qiáng)度在時(shí)間上以確定的頻率波動(dòng)。 該頻率將利用通信技術(shù)的手段從光檢測(cè)器2提供的信號(hào)中過濾出去。通過應(yīng)用不同頻率編碼的激光，通過使用濾波器可能實(shí)現(xiàn)，區(qū)分多個(gè)同時(shí)命中的激光，并識(shí)別在探測(cè)器面上的各個(gè)命中位置。環(huán)境光線還能夠通過安裝在探測(cè)器面上的層被過濾掉，該層只允許在確定的光譜范圍內(nèi)的光通過。在一個(gè)有益的實(shí)施方式中，為了產(chǎn)生電能而應(yīng)用存在于探測(cè)器面上的光檢測(cè)器， 所述電能例如由讀出電子設(shè)備和無線數(shù)據(jù)傳輸所使用。還要補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)的是，光線3. 1并不必須強(qiáng)制為激光。只不過當(dāng)光線3. 1是激光的時(shí)候會(huì)得到特別有益的關(guān)系(Verhaltnis)，這是因?yàn)榧す飧鶕?jù)其特性能夠被很精確地確定， 并且還能夠簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)在與光源距離非常大的情況下的探測(cè)。模擬槍支的應(yīng)用最好使探測(cè)器面的連接與移動(dòng)通訊設(shè)備相結(jié)合，因?yàn)橐苿?dòng)通訊設(shè)備可承擔(dān)命中評(píng)價(jià)，并通過聲音和/或視覺信號(hào)指示命中。此外，通訊設(shè)備能夠采用與數(shù)據(jù)處理設(shè)備的無線的電連接，以便將事件的評(píng)價(jià)描述在屏幕上或經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)來描述。另一個(gè)有益的應(yīng)用是將探測(cè)器面安裝在建筑物中和在建筑物上的表面上，以便將其用作不同設(shè)備例如照明、遮蔽設(shè)備、自動(dòng)大門和房門、或者電子設(shè)備的開關(guān)來使用。探測(cè)器面能夠使用光指示器從遠(yuǎn)處啟動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)在于，單個(gè)光指示器能夠被作為大量應(yīng)用的通用遙控器來使用。通過在確定的設(shè)備上、或者在設(shè)備確定的面區(qū)域上或者部分上布置探測(cè)器面，能夠建立一種可簡(jiǎn)單且清楚理解的分配(aiordmmg)何種應(yīng)用以何種方式處理，或者在何種應(yīng)用中應(yīng)該通過該開關(guān)作用，或者有關(guān)何事應(yīng)該通過該開關(guān)報(bào)告信息。通過對(duì)每個(gè)光指示器特殊的時(shí)間調(diào)制，能夠數(shù)碼加密地傳送光指示器的序號(hào)。從探測(cè)器面給出的信號(hào)不僅包括光斑點(diǎn)的命中點(diǎn)的信息，而且還包括能從該信息中識(shí)別的數(shù)字信息，通過所述信號(hào)能確定命擊的光斑點(diǎn)是源自哪一個(gè)光指示器的。一個(gè)連接在探測(cè)器面之后的、處理其信號(hào)的電子設(shè)備能夠被編程，使得其能夠讀取序號(hào)，并且僅進(jìn)一步處理來自一個(gè)或多個(gè)完全確定的光指示器中發(fā)出的信號(hào)，這些光指示器能夠通過其特殊序號(hào)識(shí)別。所述設(shè)備的開關(guān)能夠僅通過這些確定的光指示器來激發(fā)。從而光指示器就同時(shí)作為鑰匙和遙控器。此類功能至今大多借助無線電或不具方向性的紅外傳遞來實(shí)現(xiàn)，這導(dǎo)致的結(jié)果是，為了破譯編碼和能夠不經(jīng)授權(quán)使用設(shè)備，必須在輸入設(shè)備上為每臺(tái)設(shè)備和每項(xiàng)功能設(shè)置不同的按鍵，并且信號(hào)要能夠被攔截。在所述情況下，通過直接的光傳導(dǎo)幾乎不可能出現(xiàn)不希望出現(xiàn)的對(duì)信號(hào)的竊聽， 這是因?yàn)樾盘?hào)僅在一個(gè)方向上發(fā)射。此外，受控設(shè)備通過操作者來瞄準(zhǔn)，因而不必為了所有設(shè)備和功能在遙控上準(zhǔn)備按鍵。當(dāng)然，還能夠在指示設(shè)備上設(shè)有多個(gè)按鍵，通過這些按鍵能夠激發(fā)彼此被不同地編碼的光指示器。因而，能夠?yàn)樘綔y(cè)器面的單個(gè)面區(qū)域分配不同的、待接通的功能，這些功能根據(jù)通過指示設(shè)備的哪些鍵，命中所述面區(qū)域的光指示器來激發(fā)。
權(quán)利要求
1.一種由一個(gè)或多個(gè)平面層構(gòu)成的、關(guān)于光信號(hào)的探測(cè)器面，所述探測(cè)器面作為柔性的包圍面圍繞物體或者在物體上安裝，以便探測(cè)物體是否和/或在哪里由光指示器命中， 其中，所述探測(cè)器面由一個(gè)或多個(gè)平面的光波導(dǎo)構(gòu)成，其中，所述平面的光波導(dǎo)中的至少一層具有光致發(fā)光的屬性，并且其中，平面的光波導(dǎo)與至少一個(gè)光檢測(cè)器通過透光的接觸面相連，所述探測(cè)器面的特征在于，所述平面的光波導(dǎo)(1)是作為由具有20至500 μ m的厚度的透明的聚合物形成的膜， 并且光檢測(cè)器O)中的至少一個(gè)與所述光波導(dǎo)的所有邊緣具有一定距離地安裝在所述光波導(dǎo)⑴上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器面，其特征在于，所述探測(cè)器面由大量在幾何上互相靠近的光波導(dǎo)(1)的部分面構(gòu)成，所述部分面相對(duì)于光波導(dǎo)彼此分離，并且其中為每個(gè)光波導(dǎo)安裝至少一個(gè)光檢測(cè)器(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的探測(cè)器面，其特征在于，至少一個(gè)光波導(dǎo)設(shè)有多個(gè)彼此以一定距離安裝的光檢測(cè)器。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)器面，其特征在于，光檢測(cè)器( 粘接在光波導(dǎo)的凹槽(1. 之中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的探測(cè)器面，其特征在于，光檢測(cè)器⑵插入在光波導(dǎo)(1)中的開口，并與所述開口的邊緣粘接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的探測(cè)器面，其特征在于，所述光檢測(cè)器通過壓印工藝或氣相沉積工藝直接在所述波導(dǎo)的表面上制造。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)器面，其特征在于，在所述光檢測(cè)器(2)之后連接有濾波器(6)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)器面，其特征在于，所述探測(cè)器面是人們衣服的一部分。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)器面，其特征在于，所述探測(cè)器面作為設(shè)備的開關(guān)使用，所述設(shè)備能夠借助光指示器從遠(yuǎn)處操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的探測(cè)器面，其特征在于，通過所述開關(guān)進(jìn)行開關(guān)的設(shè)備是圍繞其安裝有所述探測(cè)器面或在其上安裝有所述探測(cè)器面的物體本身。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的探測(cè)器面，其特征在于，通過所述開關(guān)進(jìn)行開關(guān)的設(shè)備作用在那些圍繞其安裝有所述探測(cè)器面或在其上安裝有所述探測(cè)器面的物體上，和/或產(chǎn)生和 /或進(jìn)一步傳遞有關(guān)所述物體的信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的探測(cè)器面，其特征在于，所述探測(cè)器面與光指示器組合使用，所述光指示器發(fā)送對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記的、在時(shí)間上調(diào)制的光信號(hào)，并且在所述探測(cè)器面之后連接一裝置，所述裝置能夠執(zhí)行對(duì)來自于所述探測(cè)器面的調(diào)制信號(hào)的處理，所述處理依賴于哪些信息在調(diào)制中進(jìn)行了編碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于光學(xué)信號(hào)的探測(cè)器面，該面作為柔性的包圍面圍繞物體安裝，用以探測(cè)物體是否以及在哪里由光指示器被命中。探測(cè)器面由一個(gè)或多個(gè)平面的光波導(dǎo)(1.1)構(gòu)成，其中，平面的光波導(dǎo)中的至少一層(1.2)具有光致發(fā)光的屬性，并且光檢測(cè)器(2)安裝在平面的光波導(dǎo)上，使得該光檢測(cè)器能夠耦出來自光波導(dǎo)的光并能夠探測(cè)所述光。平面的光波導(dǎo)(1)是作為由具有30至500μm的厚度的透明的聚合物形成的膜，并且光傳感器(2)與光波導(dǎo)的所有邊緣具有一定距離地的安裝在光波導(dǎo)(1)上。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102272704SQ201080003955
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者理查德·埃布內(nèi), 羅伯特·克佩 申請(qǐng)人:伊斯奇里因特菲斯技術(shù)股份有限公司