[发明专利]探测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测器，包括：外壳，其具有至少一个允许辐射进入的窗口；用于感测进入的辐射的至少一个监望（outlook）传感器；用于处理监望传感器信号的单元；以及监望反射镜，其被成形为和在外壳中被安装成用于向监望传感器上反射来自外部探测区域的辐射而不是来自别处的辐射，其中来自一些探测区域的辐射首先被初级监望反射镜反射，然后被次级监望反射镜反射到监望传感器上，并且其中至少一些监望反射镜朝向窗口且在操作定向上彼此竖直相邻。

重要的是（在一定程度上取决于它们的应用），这样的检测器通过高灵敏度且对每个区域灵敏度高度一致的大量探测区域来监视较大范围，并且尺寸适中，特别是对室内应用而言。

使用多个监望反射镜允许形成比监望反射镜数目更多的探测区域。例如，它们可通过对衬底注模成型并在每个衬底上选择性地涂覆出多个反射镜而经济地制成。

监望反射镜通常被成形为接近理想的圆抛物面的区部，或极其平坦，因而限制了光学像差并且产生了锐化焦点。在一定程度上，自圆抛物面的偏差能够有助于调节焦距，只要光学像差对成品率和频移的结果仍是可接受的。

为了使这些检测器紧凑，监望反射镜在操作定向上彼此竖直相邻。这些监望反射镜彼此靠近，使得它们的边缘甚至可能触碰到。

通过将监望反射镜联系起来可以使检测器外壳更紧凑，这意味着来自探测区域的辐射首先由初级监望反射镜反射，然后由次级监望反射镜反射，并在到达监望传感器之前甚至很可能由其它监望反射镜反射。这种布局被称为折叠反射镜光学系统。这样，可以部分地削减远距离探测区域所需的巨大焦距。但是必须注意，每次反射不能丢失太多落在反射镜区域之外的辐射，以牺牲得到的传感器信号幅度为代价。假设噪声和干扰信号不与光学器件的尺寸成比例，那么对于将噪声和干扰信号从有用信号中分离出来，特别是确保电磁兼容性和抑制颤噪效应，较大的幅度是理想的。

此外，探测器不应仅仅产生大的信号幅度，还应对来自各个探测区域的辐射具有类似的灵敏度。出于多种原因，均质信号有利于专用探测器单元的信号分析。

例如，在一个存在探测器中，或者在一个热探测器中，所有区域上统一幅度的灵敏度意味着警报只取决于辐射源，而不会取决于其在探测区域内的位置。如果相反，报警级别应与最弱区域相匹配，而其他区域的误报抗扰度降低。

在运动探测器中，另一种探测器灵敏度还应对所有探测区域充分相似，即所谓的信号频率。在本领域中，技术人员均理解，用语“频率”表示当物体移动通过探测区域时出现的监望传感器信号的主频分量。例如可基于当处理单元增加两个反向极化热释电传感器的信号强度时出现的单个正负峰值之间的延迟来计算所述频率，所述反向极化热释电传感器在辐射对象移动通过探测区域对该区域进行观察。所述频率甚至可以通过使用傅立叶分析通过单个信号峰值来计算。基于探测器结构和计算方法，频率几乎是对运动速度的精确测量。统一的频率灵敏度允许从有用信号中区分已知的干扰信号，并且警报的速度范围对所有区域变得统一。

作为这些因素的直接后果，较远的探测区域需要较大的焦距。相反，较近的区域应具有较小的焦距。可操作地定向的探测器中，水平监望反射镜行对应底层水平上三维探测区域的单条弧线。与中心区域相比，侧向区域在它们的检测范围上通常较小，以便适应方形探测区域的几何形状。与相同水平监望反射镜行的中心区域相比，侧向区域具有较小的焦距。使用标准的反射镜光学器件，这不可避免地导致其它区域出现阴影效应。

背景技术

不管上述探测器如何，为了减小探测器的厚度，许多已知的具有反射镜光学结构或菲涅尔光学结构的运动探测器被构造成对于较远的区域具有较小的焦距。结果，在其它方面都保持相同的情况下，较远区域的信号频率将比其它区域小，这导致了警报速度范围不期望地向较高速度的移动，或者减小了对低频干扰源（例如空气湍流）的抗扰度。通常，通过增加其它区域面积来补偿较小的焦距，这导致运动探测器对高物体速度过于敏感。