Lichtempfangseinrichtung mit einer sich auf eine Substratrückseite erstreckenden Abschirmvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet der Abschirmung von Lichtempfängern vor elektromagnetischer Störstrahlung. Die vorliegende Erfindung betrifft im Speziellen eine Lichtempfangseinrichtung, insbesondere für einen optischen Rauchmelder, welche Lichtempfangseinrichtung einen Lichtempfänger und eine Abschirmvorrichtung aufweist, die an einem gemeinsamen Substrat angebracht sind. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Montageverfahren zur Herstellung einer Lichtempfangseinrichtung des oben genannten Typs .

Um ein unerwünschtes Auftreten einer Gefahrensituation wie beispielsweise die Entstehung eines Brandes frühzeitig zu erkennen, werden häufig Gefahrmelder verwendet, die in einem gefahrenüberwachten Bereich beispielsweise innerhalb eines Gebäudes an geeigneten Stellen angebracht werden. Ein Gefahrmelder kann auch ein Teil eines Gefahrmeldesystems oder eines umfassenden Gebäudemanagementsystems sein, welches neben einer Zentrale mehrere Peripherieeinheiten aufweist. Die Peripherieeinheiten können dabei mit der Zentrale über eine direkte und/oder eine indirekte Kommunikationsverbindung verbunden sein.

Die Peripherieeinheiten können verschiedenen Funktionen wie beispielsweise die Detektion von Rauch oder gefährlichen Gasen, das Ausgeben von optischen oder akustischen Alarmmeldungen und/oder das Annehmen von manuellen Notrufmeldungen ausüben. Insbesondere Rauchmelder bieten in der Praxis einen effektiven Schutz vor den Folgen eines Brandes. Aus diesem Grund werden Rauchmelder sowohl in gewerblichen als auch in privaten Räumen häufig verwendet. Dies wurde auch dadurch er- reicht, weil es in der Vergangenheit gelungen ist, zuverlässige Rauchmelder auf einfache Weise und mit kostengünstigen Komponenten aufzubauen, so dass sich Rachmelder zu einem sehr preiswerten Produkt entwickelt haben.

Die meisten Rauchmelder basieren auf dem optischen Streulichtprinzip. Dabei wird ein von einer Lichtquelle, beispielsweise einer Leuchtdiode, ausgesandter Lichtstrahl lediglich dann teilweise auf einen Lichtempfänger, beispielsweise eine Fotodiode, gelenkt, wenn im Bereich zwischen Lichtquelle und Lichtempfänger ein Streumedium vorhanden ist. Der direkte Lichtstrahl der Lichtquelle trifft nicht auf den Lichtempfänger .

Da insbesondere bei einer geringen Rauchdichte die Intensität des von dem Lichtempfänger empfangenen Streulichts sehr gering ist, sollte der Lichtempfänger zum einen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber dem zu erfassenden Streulicht und zum anderen eine geringe Empfindlichkeit gegenüber elektromagnetischer Störstrahlung aufweisen. Dies bedeutet, dass die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Lichtempfängers möglichst groß sein sollte.

Um die EMV eines in einem Rauchmelder verwendeten Lichtempfängers zu verbessern, ist es bekannt, auf der Vorderseite einer Leiterplatte, an welcher der Lichtempfänger angebracht ist, eine metallische Abschirmeinrichtung zu verwenden, welche die Intensität von elektromagnetischer Störstrahlung zumindest teilweise reduziert. Diese Maßnahme ist jedoch für manche Rauchmelder, welche einen besonders empfindlichen Lichtempfänger aufweisen, nicht ausreichend. Der Erfindung liegt die vorrichtungsbezogene Aufgabe zugrunde, eine Lichtempfangseinrichtung, insbesondere für einen optischen Rauchmelder, zu schaffen, welche eine besonders hohe elektromagnetische Verträglichkeit gegenüber elektromag- netischer Störstrahlung aufweist. Der Erfindung liegt ferner die verfahrensbezogene Aufgabe zugrunde, ein effizientes Montageverfahren zur Herstellung einer derartigen Lichtempfangseinrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben .

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Lichtempfangseinrichtung beschrieben, welche insbesondere für einen optischen Rauchmelder geeignet ist. Die beschriebene Lichtempfangseinrichtung weist auf (a) ein flächiges Substrat, (b) einen Lichtempfänger, welcher an einer Vorderseite des Substrats angebracht ist, und (c) eine Abschirmvorrichtung, welche sich zumindest an einer der Vorderseite gegenüber liegenden Rückseite des Substrats befindet und welche derart ausgebildet ist, dass sie zumindest teilweise elektromagneti- sehe Störstrahlung abschirmt, welche durch das Substrat hindurch auf den Lichtempfänger trifft.

Der beschriebenen optischen Lichtempfangseinrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die elektromagnetische Verträg- lichkeit des Lichtempfängers dadurch verbessert werden kann, dass auf der Rückseite des Substrats eine geeignete Abschirmung angebracht wird. Diese Abschirmung ist derart ausgebildet, dass sie elektromagnetische Störstrahlung abschwächt, die von der Rückseite auf das Substrat trifft, das Substrat zumindest teilweise durchdringt und auf den Lichtempfänger trifft. Unter dem Begriff elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist in diesem Zusammenhang die Empfindlichkeit der gesamten optischen Lichtempfangseinrichtung gegenüber elektromagnetischer Störstrahlung zu verstehen. Eine solche Störstrahlung kann nämlich das Ausgangssignal des Lichtempfängers dahingehend verfälschen, dass fälschlicherweise ein Lichtempfang angenommen wird oder dass das Messsignal, welches aus einem tatsächlichen Lichtempfang resultiert, infolge eines größeren Störsignals nicht oder nicht korrekt ausgegeben werden kann.

Die sich zumindest auch an der Rückseite des Substrates befindliche Abschirmvorrichtung kann auf vielfältige Weise ausgebildet und/oder geformt sein. So kann die Abschirmvorrichtung beispielsweise unmittelbar an der rückseitigen Oberfläche des Substrates anliegen. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für einen Surface Mount Device (SMD) -Lichtempfänger, welcher mittels der sog. Oberflächenmontage an der Vorderseite des Substrates angebracht ist.

Die Abschirmvorrichtung kann sich auch ausgehend von der rückseitigen Oberfläche des Substrates erstrecken, so dass ein nicht unwesentlicher Teil der Abschirmvorrichtung eine gewisse Beabstandung zur rückseitigen Oberfläche des Substrates aufweist. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für einen in Durchsteckmontage (Through Hole Technology, THT) an der Vorderseite des Substrates angebrachten Lichtempfänger, bei dem im montierten Zustand Anschlussstifte durch jeweils ein in dem Substrat befindliches Durchgangsloch gesteckt sind und auf der Rückseite des Substrates herausste- hen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Abschirmvorrichtung einen metallischen Streifen auf, welcher das Substrat von der Vorderseite zur Rückseite durchdringt und dabei selbsthaltend in dem Substrat fixiert ist. Der metallische Streifen, welcher auch als metallischer Lappen bezeichnet werden kann, kann dabei beispielsweise ein Blech sein, welches eine genügend hohe Steifigkeit aufweist, damit es insbesondere auf der Ruckseite des Substrats so formstabil ist, dass es sich auch zumindest bei geringfügigen Erschütterungen der gesamten Lichtempfangseinrichtung nicht verformt und so zu einer gleichbleibend elektromagnetischen Abschirmwirkung beitragen kann.

Die selbsthaltende Fixierung der Abschirmvorrichtung kann beispielsweise mittels einem oder mittels mehrerer an dem metallischen Streifen angebrachten Widerhaken erfolgen, die sich in dem Substratmaterial und/oder in einer sog. Lotfahne, welche an dem Substrat befestigt ist, verhaken. Ebenfalls können die Widerhaken auch an einer Lotfahne der Abschirmvorrichtung bzw. des metallischen Streifens ausgebildet sein.

Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung weist der metallische Streifen zumindest eine Ausbeulung auf. Dies hat den Vorteil, dass die Steifigkeit des metallischen Streifens im Bereich der zumindest einen Ausbeulung auf einfache und zugleich effiziente Weise erhöht werden kann.

Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist zumindest ein Teilabschnitt der Abschirmvorrichtung mittels eines Einschiebevorgangs in das Substrat eingebracht. Dies hat den Vorteil, dass die Abschirmvorrichtung auf einfache Weise in bzw. an dem Substrat fixiert werden kann. Dabei kann die Abschirmvorrichtung bzw. der Teilabschnitt der Abschirm- Vorrichtung derart ausgebildet sein, dass es nicht erforderlich ist, vor dem Einschieben des Teilabschnitts der Abschirmvorrichtung eine entsprechende Öffnung in dem Substrat auszuformen. Insbesondere kann zumindest der Teilabschnitt, welcher in das Substrat eingebracht wird, derart steif sein und/oder an seiner Vorderseite eine Spitze und/oder eine scharfe Kante aufweisen. Damit kann der Teilabschnitt der Abschirmvorrichtung in das Substrat hineingedruckt werden und auf diese Weise das Substrat durchdringen. Die Montage der Abschirmvorrichtung in bzw. an dem Substrat kann damit erheblich vereinfacht werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Einschiebevorgang ein Einschieben zumindest des Teilabschnitts der Abschirmvorrichtung von der Vorderseite des Substrats zu der Rückseite des Substrats auf.

Das beschriebene Einschieben bzw. Durchschieben zumindest eines Teils der Abschirmvorrichtung, welcher Teil beispielsweise der oben beschriebene metallische Streifen sein kann, hat den Vorteil, dass die Abschirmvorrichtung ebenso wie eine in Durchsteckmontage montierte Fotodiode von der Vorderseite des Substrats her angebracht werden kann. Dadurch ist es auf vorteilhafte Weise nicht erforderlich, zwischen der Montage der Fotodiode und der Montage der in Bezug auf das Substrat rückseitigen Abschirmvorrichtung das Substrat zu wenden oder die Montagerichtung zu ändern. Dies ist insofern bemerkens- wert, als sich zumindest ein Teil des Teilabschnitts der Abschirmvorrichtung der in dieser Anmeldung beschriebenen Lichtempfangseinrichtung nun auf der Rückseite des Substrates und damit auf der der eigentlichen Fotodiode gegenüberliegenden Seite befindet.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Abschirmvorrichtung auf der Rückseite des Substrats eine Abknickung auf, die einen ersten Abschnitt der Abschirmvorrichtung und einen zweiten Abschnitt der Abschirmvorrichtung voneinander trennt.

Insbesondere kann sich der erste Abschnitt der Abschirmvorrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des flächigen Substrats erstrecken, wohingegen sich der zweite Abschnitt der Abschirmvorrichtung im Wesentlichen parallel zu der Substratoberfläche erstrecken kann. Dabei kann der erste Abschnitt bevorzugt der Fixierung der Abschirmvorrichtung in bzw. an dem Substrat dienen. Der zweite Abschnitt kann bevorzugt der Abschirmung von elektromagnetischer Strahlung dienen, welche von der Rückseite des Substrats auf den Lichtempfänger trifft.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Abschirmvorrichtung im Bereich der Abknickung eine Verjüngung auf. Dies hat den Vorteil, dass bei der Montage der Abschirmvorrichtung eine genau definierte Abknickung durch einen einfachen Umbiegevorgang realisiert werden kann. Ein spezielles Werkzeug zum Erzeugen der Abknickung ist auf vorteilhafte Weise nicht erforderlich. Die Abknickung kann vielmehr durch ein einfaches manuelles Umbiegen der Abschirmvorrichtung erreicht werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Abschirmvorrichtung eine vordere Abschirmeinrichtung und eine hintere Abschirmeinrichtung auf, wobei (a) sich die vordere Abschirmeinrichtung an der Vorderseite des Substrates befindet und (b) sich die hintere Abschirmeinrichtung an der Rückseite des Substrates befindet.

Die vordere Abschirmeinrichtung kann somit den Lichtempfänger vor elektromagnetischer Störstrahlung schützen, die von der Vorderseite des Substrates auf den Lichtempfänger trifft. Die vordere Abschirmeinrichtung kann den Lichtempfänger auch seitlich umgeben, so dass auch seitlich auf den Lichtempfänger einfallende elektromagnetische Störstrahlung zumindest teilweise abgeschirmt wird.

Mit der beschriebenen Kombination aus der vorderen und der hinteren Abschirmeinrichtung kann somit eine umfassende Abschirmung für den Lichtempfänger erreicht werden, welche den Lichtempfänger nahezu allseitig umgibt und somit einen optimalen Schutz gegenüber elektromagnetischer Störstrahlung bietet. Selbstverständlich kann die vordere Abschirmeinrichtung auch eine Aussparung aufweisen, durch welche Messlicht, welches von dem Lichtempfänger detektiert werden soll, hindurchtreten kann.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Lichtempfangseinrichtung zusätzlich einen Anschlusskontakt zum elektrischen Kontaktieren der Abschirmvorrichtung auf .

Der beschriebene Anschlusskontakt kann beispielsweise ein in dem Substrat befindlicher Anschlussstift sein. Die elektrische Kontaktierung kann insbesondere mittels einer Lötverbindung hergestellt werden. Durch die Lötverbindung kann auch die mechanische Stabilität der Abschirmvorrichtung in Bezug zu dem Substrat verbessert werden.

Um einen möglichst guten Abschirmeffekt zu erreichen, kann der Anschlusskontakt mit einem Erdungspotential verbunden werden. Dies kann bevorzugt mittels einer relativ großflächigen Leiterbahn erfolgen, welche in bekannter Weise zu einem zuverlässigen Erdungskontakt beitragen kann.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Substrat eine Leiterplatte auf. Dies hat den Vorteil, dass die beschriebene Lichtempfangseinrichtung auf einem einfachen Substrat ausgebildet werden kann, welches zudem noch in bekannter Weise geeignete Anschlussmöglichkeiten und Leiterbahnen zur Kontaktierung der elektronischen Komponenten der Lichtempfangseinrichtung bereitstellen kann.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Substrat ein mechanisches Trägerelement auf. Das Trägerelement kann beispielsweise ein mittels eines Spritzgussprozesses ausgebildetes Kunststoffteil sein.

Das Trägerelement kann dazu betragen, dass alle oder zumindest einige der Komponenten der beschriebenen Lichtempfangseinrichtung positionsgenau fixiert sind. Dies soll auch dann gelten, wenn die Lichtempfangseinrichtung gewissen mechanischen Erschütterungen unterworfen ist.

Es wird darauf hingewiesen, dass das mechanische Trägerele- ment und die oben genannte Leiterplatte auch gemeinsam das oben beschriebene Substrat bilden können. Insbesondere kann der Einschiebevorgang der Abschirmvorrichtung auch durch die Leiterplatte und das Trägerelement hindurch erfolgen. Die oben beschriebene Selbsthaltung des metallischen Streifens kann sich dabei in Bezug zu der Leiterplatte und/oder in

Bezug zu dem mechanischen Trägerelement ausbilden. Dies gilt auch für eine Fixierung mittels einem oder mittels mehrerer Widerhaken .

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Lichtempfänger eine Fotodiode. Dies hat den Vorteil, dass der Lichtempfänger mittels eines einfachen und insbesondere mittels eines preiswerten optoelektronischen Bauelements realisiert werden kann. Die beschriebene Lichtempfangsein- richtung stellt daher eine optische Einrichtung mit einer hohen elektromagnetischen Verträglichkeit dar, welche auch für sog. Low Cost Anwendungen geeignet ist.

Die Fotodiode kann eine spektrale Empfindlichkeit aufweisen, welche für die jeweils vorliegenden Anforderungen optimiert ist. Insbesondere zur Verwendung in einem optischen Rauchmelder kann die Fotodiode eine hohe Empfindlichkeit im nahen infraroten Spektralbereich aufweisen, wo einfache Leuchtdioden, die typischerweise als Lichtquellen verwendet werden, eine besondere hohe Effizient aufweisen.

Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Fotodiode auch im sichtbaren Bereich oder sogar im nahe Ultravioletten Spektralbereich eine hohe Nachweisempfindlichkeit für elektromag- netische Strahlung aufweisen kann. Gemaß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Montageverfahren zur Herstellung einer Lichtempfangseinrichtung angegeben. Das angegebene Montageverfahren weist auf (a) ein Bestucken eines Substrats mit einem Lichtempfanger an einer Vorderseite des Substrats, und (b) ein Anbringen einer Abschirmvorrichtung an dem Substrat, so dass sich die Abschirmvorrichtung zumindest an einer der Vorderseite gegenüber liegenden Ruckseite des Substrats befindet. Dabei ist die Abschirmvorrichtung derart ausgebildet, dass sie im ange- brachten Zustand zumindest teilweise elektromagnetische

Storstrahlung abschirmt, welche durch das Substrat hindurch auf den Lichtempfanger trifft.

Dem beschriebenen Montageverfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die elektromagnetische Vertraglichkeit des

Lichtempfangers dadurch verbessert werden kann, dass auf der Ruckseite des Substrats eine geeignete Abschirmvorrichtung angebracht wird.

Die Abschirmvorrichtung kann dabei einen metallischen Streifen aufweisen, welcher beim Anbringen der Abschirmvorrichtung das Substrat von der Vorderseite her zur Ruckseite durchdringt und dabei selbsthaltend in dem Substrat fixiert ist.

Gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird zumindest ein Teilabschnitt der Abschirmvorrichtung mittels eines Einschiebevorgangs in das Substrat eingebracht.

Die Abschirmvorrichtung bzw. der Teilabschnitt der Abschirm- Vorrichtung, welcher in das Substrat eingeschoben wird, kann derart ausgebildet sein, dass es nicht erforderlich ist, vor dem Einschieben des Teilabschnitts der Abschirmvorrichtung eine entsprechende Öffnung in dem Substrat auszuformen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass zumindest der Teilabschnitt, welcher in das Substrat eingebracht wird, eine ausreichend große Steifigkeit aufweist. Außerdem kann der Teilabschnitt eine Spitze oder eine scharfe Kante aufwei- -Il¬

sen, so dass der Teilabschnitt in das Substrat hineingedrückt werden kann und auf diese Weise das Substrat durchdringt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Teilabschnitt von der Vorderseite des Substrats zu der Rückseite des Substrats in das Substrat eingeschoben.

Das beschriebene Einschieben bzw. Durchschieben zumindest eines Teils der Abschirmvorrichtung hat den Vorteil, dass die Abschirmvorrichtung ebenso wie eine in Durchsteckmontage montierte Fotodiode von der Vorderseite des Substrats her angebracht werden kann. Dadurch ist es auf vorteilhafte Weise nicht erforderlich, zwischen der Montage der Fotodiode und der Montage der Abschirmvorrichtung auf der Substratrückseite das Substrat zu wenden oder die Montagerichtung zu ändern.

Bevorzugt wird zuerst der Lichtempfänger und erst dann die Abschirmvorrichtung an dem Substrat angebracht bzw. auf dem Substrat bestückt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Abschirmvorrichtung eine vordere Abschirmeinrichtung und eine hintere Abschirmeinrichtung aufweist und wenn die vordere Abschirmeinrichtung den Lichtempfänger an der Vorderseite der Lichtempfangseinrichtung zumindest teilweise umgibt .

Nach dem Anbringen der Abschirmvorrichtung kann der oben genannte metallische Streifen optional derart genickt werden, dass sich ein erster Abschnitt der Abschirmvorrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des flächigen Sub- strats erstreckt, wohingegen sich ein zweiter Abschnitt der

Abschirmvorrichtung im Wesentlichen parallel zu der Substratoberfläche erstreckt.

Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfin- düng mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieser Anmeldung sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.

Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Einbau einer Abschirmvorrichtung in ein Substrat eines Rauchmelders, auf welchem Substrat sich alle optoelektronischen Komponenten des Rauchmelders befinden.

Figur 2a zeigt in einer perspektivischen Darstellung die Rückseite des in Figur Ia dargestellten Substrats mit der eingebauten Abschirmvorrichtung.

Figur 2b zeigt in einer Querschnittsdarstellung die eingebaute Abschirmvorrichtung.

Figur 3a zeigt in einer perspektivischen Darstellung die eingebaute Abschirmvorrichtung nach einem Umbiegen eines Abschnitts einer hinteren Abschirmeinrichtung der Abschirmvorrichtung .

Figur 3b zeigt in einer Querschnittsdarstellung die eingebaute Abschirmvorrichtung mit dem umgebogenen Abschnitt der hinteren Abschirmeinrichtung. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass sich in der Zeichnung die Bezugszeichen von gleichen oder von einander entsprechenden Komponenten lediglich in ihrer ersten Ziffer voneinander unterscheiden.

Ferner wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. Insbesondere ist es möglich, die Merkmale einzel- ner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier explizit dargestellten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.

Figur 1 zeigt den Einbau einer Abschirmvorrichtung 150 in ein Substrat 110 eines Rauchmelders 100. Das Substrat 110 weist ein mechanisches Trägerelement 110a und eine Leiterplatte auf, wobei die Leiterplatte in der perspektivischen Darstel- lung von Figur 1 nicht zu sehen ist.

An dem mechanischen Trägerelement 110a sind Schnapphaken 112 ausgebildet, welche zur Halterung einer nicht dargestellten Haube des Rauchmelders 100 vorgesehen sind. Die Haube dient in bekannter Weise der Vermeidung einer Verschmutzung des Rauchmelders und dem Fernhalten von Insekten, welche bei einem Eindringen in das Innere des Rauchmelders 100 Falschalarme auslösen können.

An dem mechanischen Trägerelement 110a sind ferner Schnapphaken 114 ausgebildet, welche in bekannter Weise der Befestigung des Rauchmelders 100 an einer in Figur 1 nicht dargestellten Adapterplatte dienen. Die Adapterplatte kann beispielsweise an der Wand oder insbesondere an der Decke eines zu überwachenden Raumes befestigt werden. Danach braucht der Rauchmelder 100 mittels der Schnapphaken 114 nur noch in die Adapterplatte eingeklinkt werden. Der auf dem optischen Streulichtprinzip beruhende Rauchmelder 100 weist eine erste Lichtsendeeinrichtung 120 und eine zweite Lichtsendeeinrichtung 130 auf. Die Lichtsendeeinrich- tungen 120, 130 weisen jeweils eine Lichtquelle und eine

Optik auf. Die Lichtquelle der ersten Lichtsendeeinrichtung 120 kann Licht mit einer ersten Wellenlänge und die Lichtquelle der zweiten Lichtsendeeinrichtung 130 kann Licht mit einer zweiten Wellenlänge emittieren. Da der Aufbau der spektral unterschiedlichen Lichtsendeeinrichtungen 120, 130 bekannt ist und für die in dieser Anmeldung beschriebenen Erfindung nicht weiter relevant ist, wird in dieser Anmeldung nicht weiter auf die technischen Einzelheiten der Lichtsendeeinrichtungen 120, 130 eingegangen.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, weist der Rauchmelder 100 ferner eine Lichtempfangseinrichtung 140 auf. Die Lichtempfangseinrichtung 140 weist einen als Fotodiode ausgebildeten Lichtempfänger 142 und eine Empfängerlinse 144 auf. Da die Streu- lichtintensität insbesondere bei einer geringen Rauchkonzentration üblicherweise nicht sehr groß ist, ist für die Lichtempfangseinrichtung 140 eine Abschirmvorrichtung 150 vorgesehen, welche die Intensität von elektromagnetischer Störstrahlung, die von außen auf die Lichtempfangseinrichtung 140 einfällt, zumindest teilweise abschwächt. Durch die Abschirmvorrichtung 150 wird somit die Empfindlichkeit der Lichtempfangseinrichtung 140 und damit des gesamten Rauchmelders 100 erheblich verbessert und gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Fehlalarmen erheblich reduziert.

Figur 1 zeigt die Abschirmvorrichtung 150 kurz vor der Montage an dem Substrat 110. Die Abschirmvorrichtung 150 befindet sich also in Bezug zu der Lichtempfangseinrichtung 140 noch nicht an der Stelle, an der die Abschirmvorrichtung 150 ihre Abschirmwirkung für die Lichtempfangseinrichtung 140 und insbesondere für die Fotodiode 142 entfalten kann. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Abschirmvorrichtung 150 eine vordere Abschirmeinrichtung 152 und eine hintere Abschirmeinrichtung 154 auf. Im eingebauten Zustand, welcher nachfolgend noch genauer beschrieben wird, dient die vordere Abschirmeinrichtung 152 der Abschirmung von elektromagnetischer Störstrahlung, welche in Figur 1 von oben oder seitlich von oben auf die Lichtempfangseinrichtung 140 trifft. Die hintere Abschirmeinrichtung 154 dient der Abschirmung von elektromagnetischer Störstrahlung, welche in Figur 1 von unten oder seitlich von unten durch das Substrat 110 hindurch auf die Lichtempfangseinrichtung 140 trifft.

Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die hintere Abschirmeinrichtung die Form eines metallischen Streifens 154 auf. Um die Steifigkeit des metallischen Streifens 154 zu erhöhen, sind zwei Ausbeulungen, eine erste Ausbeulung 156a und eine zweite Ausbeulung 157a vorgesehen. Zwischen den beiden Ausbeulungen 156a, 157a weist der metallische Streifen 154 eine Verjüngung auf, welche, wie nachfol- gend noch genau erläutert wird, am Ende der Montage der

Abschirmvorrichtung 350 ein Abknicken des metallischen Streifens 154b erleitern soll.

Die Montage der Abschirmvorrichtung 150 an dem Substrat 110 erfolgt gemäß dem hier dargestellten Ausführungseispiel auf einfache Weise dadurch, dass der eine gewisse Steifigkeit aufweisende metallische Streifen 154 durch das Substrat 110 hindurch gedrückt wird. Dabei ist ein Vorbohren oder ein Ausbilden eines Durchgangslochs in dem Substrat 110 nicht erforderlich. Am Ende des Einschiebevorgangs ist die Abschirmvorrichtung 150 selbsthaltend in dem Substrat 110 fixiert. Die selbsthaltende Fixierung der Abschirmvorrichtung 150 kann beispielsweise mittels nicht dargestellter Widerhaken verbessert werden, welche sich in dem Substratmaterial verhaken. Figur 2a zeigt die Rückseite des in Figur Ia dargestellten Substrats, welches nunmehr mit dem Bezugszeichen 210 versehen ist. Von dem Substrat 210 ist in der perspektivischen Darstellung von Figur 2a lediglich die Leiterplatte 210b zu sehen. Die Schnapphaken für die nicht dargestellte Adapterplatte sind mit dem Bezugszeichen 214 versehen. Oberhalb der Leiterplattenebene ist ferner eine Steckerleiste 270 dargestellt, welche der elektrischen Kontaktierung des Rauchmelders dient.

Von der Fotodiode sind in Figur 2a lediglich Anschlussstifte 242a und 242b zu erkennen, welche durch das Substrat 210 und damit durch die Leiterplatte 210b hindurch ragen. Ferner ist ein Anschlusskontakt 260 dargestellt, welcher der Kontaktie- rung und insbesondere der Erdung der Abschirmvorrichtung dient .

Figur 2a zeigt die Abschirmvorrichtung in einem Zustand, in dem sie nach dem Durchschieben der hinteren Abschirmeinrich- tung 254 bzw. des metallischen Streifens 254 durch das Substrat 210 fixiert ist. An der Rückseite des Substrats 210 ist deshalb lediglich ein Teil der hinteren Abschirmeinrichtung 254 zu erkennen. Dieser Teil umfasst einen Teil der erste Ausbeulung 256a, die Verjüngung 255 und die zweite Ausbeulung 257a.

Figur 2b zeigt die in das Substrat 210 eingebaute Abschirmvorrichtung 250 in einer Querschnittsdarstellung. Zu erkennen sind die Leiterplatte 210b und das mechanische Trägerelement 210a, welche gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Komponenten des Substrats 210 darstellen. Ferner ist auch die vordere Abschirmeinrichtung 252 der Abschirmvorrichtung zu erkennen, welche die eigentliche Fotodiode vor elektromagnetischer Störstrahlung schützt. Die Figuren 3a und 3b zeigen die eingebaute Abschirmvorrichtung nach einem Umbiegen eines Abschnitts der hinteren Abschirmeinrichtung 354 der Abschirmvorrichtung. Dabei ist Figur 3a eine perspektivische Darstellung, Figur 3b ist eine Querschnittsdarstellung.

Die Schnapphaken für die nicht dargestellte Adapterplatte sind mit dem Bezugszeichen 314 versehen. Oberhalb der Leiterplattenebene ist ferner eine Steckerleiste 370 dargestellt, welche der elektrischen Kontaktierung des Rauchmelders dient.

Von der Fotodiode sind in Figur 3a lediglich die Anschlussstifte 342a und 342b zu erkennen, welche durch das Substrat 310 und damit durch die Leiterplatte 310b hindurch ragen. Ferner ist ein Anschlusskontakt 360 dargestellt, welcher der Kontaktierung und insbesondere der Erdung der Abschirmvorrichtung dient.

In Figur 3b ist die vordere Abschirmeinrichtung 352 der Abschirmvorrichtung zu erkennen. Die Abschirmvorrichtung ist selbsthaltend in den Substrat 310 fixiert. Das Substrat 310 weist das mechanisches Trägerelement 310a und die Leiterplatte 310b auf.

Wie aus den Figuren 3a und 3b ersichtlich, wurde die hintere Abschirmeinrichtung bzw. der metallische Streifen 354 im Bereich der Verjüngung 355 abgeknickt. Die dadurch entstandene Abknickung 355a grenzt dann einen ersten Abschnitt 356 mit der ersten Ausbeulung 356a von einem zweiten Abschnitt 357 mit der zweiten Ausbeulung 357a ab. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der erste Abschnitt 356 im Wesentlichen senkrecht zu der Substratoberfläche, wohingegen der zweite Abschnitt 357 sich im Wesentlichen parallel zu der Substratoberfläche erstreckt. Damit schützt insbesondere der zweite Abschnitt der hinteren Abschirmeinrichtung 354 die Fotodiode vor den Einflüssen von elektro- magnetrischer Störstrahlung, die von oben durch das Substrat hindurch auf die Fotodiode oder lediglich von oben auf die Anschlusskontakte 342a, 342b der Fotodiode trifft.

Es wird darauf hingewiesen, dass zur Verbesserung der Ab- Schirmwirkung der hinteren Abschirmeinrichtung 354 auch der zweite Abschnitt 357 elektrisch leitend mit dem Anschlusskontakt 342b der Fotodiode verbunden werden kann. Dies ist jedenfalls dann sinnvoll, wenn der Anschlusskontakt 342b ohnehin mit dem elektrischen Potential 0 verbunden ist. Die elektrisch leitende Verbindung kann dabei einfach durch eine definierte mechanische Berührung zwischen dem vorderen Ende des zweiten Abschnitts 357 und/oder durch eine Lötverbindung erfolgen .

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die

Ausbeulung 357a nicht nur der Verbesserung der mechanischen Steifigkeit der hinteren Abschirmeinrichtung 354 dienen kann. Wie insbesondere aus Figur 3b ersichtlich, trägt die nach oben ausgebildete Ausbeulung in der hinteren Abschirmeinrich- tung 354 auch dazu bei, dass mit dem Umknicken des Abschnitts 357 nicht versehentlich ein elektrischer Kontakt zwischen dem Anschlussstift 342a der Fotodiode und der hinteren Abschirmeinrichtung 354 bzw. der gesamten Abschirmvorrichtung hergestellt wird. Ein derartiger Kontakt würde nämlich zu einem Kurzschluss der zwischen den Anschlusskontakten 342a und 342b führen .

Die in dieser Anmeldung beschriebene Abschirmvorrichtung hat den Vorteil, dass sie auf kleinstem Raum einen umfassenden Schutz vor elektromagnetischer Störstrahlung bieten kann. Dieser Schutz bezieht sich auf Störstrahlung, welche von einer vorderen Seite des Substrats oder von einer hinteren Seite des Substrats (durch das Substrat hindurch) auf die Fotodiode trifft. Ein weitere wichtiger Vorteil der beschrieben Abschirmvorrichtung ist die einfache und damit auch kostengünstige Montage an bzw. in einem Substrat. Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.

Bezugs zeichenliste

100 Rauchmelder (ohne Haube)

110 Substrat 110a mechanisches Trägerelement

112 Schnapphaken (für Haube)

114 Schnapphaken (für Adapterplatte)

120 erste Lichtsendeeinrichtung

130 zweite Lichtsendeeinrichtung 140 Lichtempfangseinrichtung

142 Lichtempfänger / Fotodiode

144 Empfängerlinse

150 Abschirmvorrichtung

152 vordere Abschirmeinrichtung 154 hintere Abschirmeinrichtung / metallischer Streifen

155 Verjüngung

156a erste Ausbeulung

157a zweite Ausbeulung

210 Substrat

210a mechanisches Trägerelement

210b Leiterplatte

214 Schnapphaken (für Adapterplatte)

242a Anschlusskontakt von Fotodiode 242b Anschlusskontakt von Fotodiode

252 vordere Abschirmeinrichtung

254 hintere Abschirmeinrichtung / metallischer Streifen

255 Verjüngung

256a erste Ausbeulung 257a zweite Ausbeulung

260 Anschlusskontakt

270 Steckerleiste

310 Substrat 310a mechanisches Trägerelement

310b Leiterplatte

314 Schnapphaken (für Adapterplatte) 342a Anschlusskontakt von Fotodiode

342b Anschlusskontakt von Fotodiode

352 vordere Abschirmeinrichtung

354 hintere Abschirmeinrichtung / metallischer Streifen 355 Verjüngung

355a Abknickung

356 erster Abschnitt 356a erste Ausbeulung

357 zweiter Abschnitt 357a zweite Ausbeulung

360 Anschlusskontakt

370 Steckerleiste