Spiegel, Gehäuse und Infrarotgerät sowie Verfahren zum Herstellen derselben

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Spiegel, ein Gehäuse und ein Infrarotgerät sowie ein Verfahren zum Herstellen des Spiegels und ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses mit einem derartigen Spiegel.

Infrarot- oder Wärmebildkameras finden immer weitere Verbreitung, um zum Beispiel undichte Stellen einer Wärmeisolation eines Gebäudes zu lokalisieren. In den Optiken für Infrarot- oder Wärmebildkameras werden Linsen aus speziellen Materialien eingesetzt, da Gläser für den sichtbaren Bereich des Lichts die langwellige Infrarot-Strahlung absorbieren. Dabei werden zum Beispiel zur Herstellung von Infrarotoptiken für Wellenlängen von 8μm bis 14μm häufig Zink-Selen-, Germanium- oder auch Silizium-Verbindungen eingesetzt .

In neuerer Zeit werden auch spezielle Gläser auf Basis von Germanium, wie Amtir® oder Gasir®, verwendet zur Herstel- lung der Optiken für die Infrarotkameras. Aufgrund des Einsatzes dieser Materialien bzw. Gläser können die Linsen zwar gepresst werden, so dass der Fertigungsprozess kostengünstiger ist als bei einem Einsatz von Zink-Selen, Germanium- oder Silizium-Verbindungen, jedoch sind die dabei be- nötigten Ausgangsstoffe, wie z. B. Germanium, immer noch relativ teuer. Eine weitere Möglichkeit die Herstellungskosten für Infrarot- oder Wärmebildkameras zu senken, besteht darin, statt einer refraktiven Optik, w. zum Beispiel einer Linse, eine reflektive Optik, wie z. B. einen Spie-

gel, in der Infrarotoptik einzusetzen. Bei einem Einsatz herkömmlicher Spiegel zur Herstellung von Infrarot- oder Wärmebildkameras ergeben sich dabei jedoch keine signifikanten Kostenvorteile, da Spiegeloptiken für solche Syste- me, die im Infrarotbereich eingesetzt werden, durch eine Bearbeitung einer Oberfläche mittels eines Schleifens oder Drehens erzeugt werden, wobei dafür Diamanten als Werkzeug eingesetzt werden. Diese Herstellungsprozesse sind damit aufgrund der dafür erforderlichen Werkzeuge sehr kostspie- lig, so dass die Herstellungskosten für derartige Spiegel bzw. Spiegeloptiken hoch sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Spiegel, ein Gehäuse mit einem Spiegel und ein Infrarotge- rät zu schaffen, das kostengünstiger herzustellen ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen derselben.

Diese Aufgabe wird durch einen Spiegel gemäß Anspruch 1, ein Gehäuse gemäß Anspruch 9, ein Infrarotgerät gemäß An- spruch 21, ein Verfahren gemäß Anspruch 27 und ein Verfahren gemäß Anspruch 29 gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Spiegel mit einer zweifach gekrümmten Oberfläche, die durch Pressen oder Gie- ßen geformt ist.

Des Weiteren schafft die vorliegende Erfindung ein Gehäuse mit einem Spiegel, der eine zweifach gekrümmte Oberfläche aufweist, die durch ein Pressen oder Gießen geformt ist.

Außerdem schafft die vorliegende Erfindung ein Infrarotgerät mit einem Infrarotsensor oder einer Infrarotquelle und

einem Spiegel mit einer zweifach gekrümmten Oberfläche, die durch ein Pressen oder Gießen geformt ist.

Darüber hinaus schafft die vorliegende Erfindung ein Ver- fahren zum Herstellen eines Spiegels mit einer zweifach gekrümmten Oberfläche, das ein Pressen oder Gießen eines Press- oder Vergussmaterials in eine Form umfasst.

Zugleich schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses mit einem Spiegel mit einer zweifach gekrümmten Oberfläche, die in einem Inneren des

Gehäuses gebildet wird, wobei das Verfahren ein Pressen o- der Gießen eines Press- oder Vergussmaterials in eine Form umfasst, so dass sich in dem Inneren des Gehäuses die zwei- fach gekrümmte Oberfläche bildet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Spiegel mit einer zweifach gekrümmten Oberfläche, der z. B. für einen Einsatz in einem Infrarotsystem geeig- net ist, eine höhere Oberflächenrauhigkeit aufweisen kann als ein herkömmlicher Spiegel, so dass dieser Spiegel, durch ein Pressen oder Gießen geformt werden kann. Hierdurch lassen sich die Herstellungskosten für derartige Spiegel reduzieren, wodurch die Herstellungskosten für Inf- rarot- oder Wärmebildkameras gesenkt werden können.

Insbesondere vorteilhaft ist bei Infrarotsystemen oder Wärmebildkameras, die häufig in Wellenlängenbereichen von 3μm bis 5 μm beziehungsweise 8μm bis 14μm eingesetzt werden, dass Oberflächengenauigkeiten in einem Bereich von einem Achtel bzw. 12,5% bis zu einem Viertel bzw. 25% der jeweiligen Wellenlänge ausreichend sind, um eine dem Einsatzgebiet angemessene abbildende Optik zu erzeugen, so dass ein Spiegel für einen derartigen Einsatz in einem Infrarotgerät in kostengünstiger Weise gepresst oder

in kostengünstiger Weise gepresst oder gegossen werden kann. Eine beim Pressen oder Gießen erzielte Oberflächengenauigkeit, die z. B. in einem Bereich von 0,3 μm bis 3 μm bzw. bei ca. 1 μm liegt, ist für einen Spiegel, der in ei- nem Infrarotsystem eingesetzt wird, ausreichend, so dass ein derartiger Spiegel mit deutlich reduzierten Herstellungskosten in einem Infrarotgerät eingesetzt werden kann. Die Rauhigkeit bzw. Oberflächenrauhigkeit gibt dabei an, in welchem Maß die Form der Oberfläche von der idealen Form abweichen kann.

Derartige Infrarotsysteme verfügen über eine Optik, die mindestens einen Spiegel mit einer zweifach gekrümmten O- berflache aufweist. Jedoch sind in Ausführungsbeispielen weiterer Infrarotsysteme zwei oder sogar mehr Spiegel angeordnet, da sie einen zusätzlichen Freiheitsgrad bei der Konstruktion der Optik ermöglichen, was einhergeht mit einer erhöhten Flexibilität bei der Gestaltung des Aufbaus der Optik. Zugleich lassen sich durch einen Einsatz mehre- rer Spiegel in einem Infrarotsystem bzw. einem Gehäuse, das z.B. in einem Infrarotsystem eingesetzt wird, die Abbildungseigenschaften verbessern. Dadurch dass bei derartigen Ausführungsformen von Infrarotsystemen zwei oder mehr Spiegel eingesetzt werden, ist der Kostenanteil der Spiegel an derartigen Infrarotsystemen erhöht. Hierbei lassen sich auch bei derartigen Infrarotsystemen die Herstellungskosten absenken, indem die Spiegel mit der zweifach gekrümmten Oberfläche mittels eines Pressens oder Gießens geformt werden, wobei sich die Reduzierung der Kosten in noch größerem Umfang anteilsmäßig an den gesamten Herstellungskosten niederschlägt. Somit lassen sich die Herstellungskosten für derartige Infrarotsysteme prozentual sogar noch stärker absenken.

Weiterhin vorteilhaft ist, dass zu einer Berichtigung bzw. Korrektur von Abbildungsfehlern höherer Ordnung zur Bildung der Spiegel Freiformflächen genutzt werden können, wobei

Körper mit derartigen Freiformflächen in einfacher Weise durch ein Pressen oder Gießen geformt werden können und lediglich die Herstellung einer derartigen Pressform oder Gussform mit einem erhöhten Aufwand verbunden ist, während mit der so erzeugten Press- oder Gussform eine Vielzahl der geeignet aufgebauten Spiegel mit entsprechenden Freiformflächen hergestellt werden können. Damit lassen sich die Herstellungskosten für derartige Infrarotsysteme besonders deutlich senken. Dieser Umstand resultiert daraus, dass nämlich eine herkömmliche Fertigung der Spiegel mittels eines Drehen oder Schleifens sehr aufwendig und teuer ist, während durch den Einsatz einer entsprechenden Press- oder Gussform bei der Fertigung die Herstellungskosten derart reduziert werden können, dass sie denen von Spiegeln, deren Form durch eine einfache Kurve beschrieben wird, bzw. einfach gekrümmten Spiegeln entsprechen.

Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläu- tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Infrarotoptik gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Infrarotoptik gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Infrarotoptik gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Infrarotoptik gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5 eine Form zur Herstellung eines Gehäuses für die Infrarotoptik sowie einen Aufbau der damit hergestellten Infrarotoptik.

In Fig. 1 ist ein Querschnittsansicht einer Infrarotoptik bzw. eines Infrarotgeräts 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Infrarotoptik 11 ist in einem Gehäuse 13 angeordnet, dessen erste Seitenwand an einer öffnung 13a eine Ausnehmung aufweist, und dessen zweite der ersten Seitenwand gegenüber- liegende Seitenwand eine zweite öffnung 13b aufweist. über der ersten öffnung 13a ist ein transparenter bzw. ein für Infrarotstrahlung durchlässiger Deckel 15 an der ersten Seitenwand des Gehäuses 13 befestigt, der die öffnung 13a vollständig bedeckt und ein Inneres des Gehäuses 13 ver- schließt. Der Deckel 15 kann auch als Korrekturplatte wie bei einem Schmidt-Teleskop ausgeführt sein, dessen Aufbau später noch detaillierter erläutert wird. Der Deckel 15 kann auch als Linse dienen, und kann dabei als Fresnellinse ausgeführt sein.

Somit ist das Innere der Infrarotoptik 11 gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutzpartikel geschützt, wobei eine eindringende Feuchtigkeit oder Schmutzpartikel eine Funktionalität der Infrarotoptik beeinträchtigen könn- ten. An der zweiten Seitenwand, in der die zweite öffnung 13b gebildet ist, ist ein Infrarotsensor 17 angeordnet, der dazu dient, eine auftreffende Infrarotstrahlung bzw. Wärme-

Strahlung in ihrer Intensität oder deren Position zu erfassen.

Eine dem Innern der Infrarotoptik 11 zugewandte Oberfläche des Gehäuses 13 bildet einen ersten Spiegel 19, der durch eine zweifach gekrümmte Oberfläche gekennzeichnet ist, wobei die Oberfläche zu zwei zueinander senkrecht angeordneten Achsen gekrümmt ist. Des Weiteren ist die dem Inneren der Infrarotoptik 11 zugewandte Oberfläche des Gehäuses 13 in einem weiteren Bereich durch eine zweifache Krümmung gekennzeichnet, so dass in dem weiteren Bereich der Oberfläche ein zweiter Spiegel 21 gebildet ist. Die zweifache Krümmung der Oberfläche bzw. der Innenfläche des Gehäuses 13 in dem Bereich der Spiegel 19, 21 ist dabei ebenfalls durch eine Krümmung bzw. eine lineare Kurve zu zwei zueinander senkrecht angeordneten Achsen gekennzeichnet.

Ein durch den transparenten Deckel 15 bzw. in dem Einfallsbereich des Gehäuses 13 in das Innere des Gehäuses eintre- tender Infrarotstrahl Ll trifft auf den ersten Spiegel 19 auf und wird von diesem derart abgelenkt, dass er in seinem weiteren Verlauf auf den zweiten Spiegel 21 auftrifft und von diesem so abgelenkt wird, dass er in seinem weiteren Verlauf den Infrarotsensor 17 erreicht. Der Infrarotsensor 17 detektiert und erfasst den auftreffenden ersten Infrarotstrahl Ll. Ebenfalls wird ein zweiter Infrarotstrahl L2 von dem ersten Spiegel 19 und dem zweiten Spiegel 21, der durch den transparenten Deckel 15 eintritt, zu dem Infrarotsensor 17 hin umgelenkt, so dass der Sensor 17 auch den zweiten Infrarotstrahl L2 erfasst.

Die in Fig. 1 gezeigte Infrarotoptik 11 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist somit in der

Lage durch die Ablenkung der Infrarotstrahlen, die hier exemplarisch anhand der Umlenkung des ersten Infrarotstrahls Ll und des zweiten Infrarotstrahls L2 erläutert ist, eine Wärmeabbildung einer vor dem transparenten Deckel 15 ange- ordneten hier nicht gezeigten Infrarotquelle auf den Infrarotsensor 17 zu projizieren. Somit kann auf dem Sensor 17, der einen empfindlichen Bereich mit relativ geringen Abmessungen aufweist, eine Abbildung einer Wärmeabstrahlung einer großflächigen Infrarotquelle erzeugt werden.

Insbesondere vorteilhaft ist an der Infrarotoptik gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, dass sich die Spiegel 19, 21 im Gegensatz zu einem Teleskop-Aufbau, der später noch in einer Ausführungsform einer Infrarotoptik erläutert wird, nicht gegenüberliegen, so dass die sich nicht gegenüberliegenden Spiegelflächen durch ein Gießen oder Pressen eines geeigneten Materials in eine entsprechenden Form hergestellt werden können. Da sich die Spiegelflächen nicht gegenüberliegen, können einfache For- men verwendet werden, um die zweifache Krümmung der Oberflächen zu realisieren. Man spricht im Zusammenhang mit den hier zueinander versetzten Spiegeln 19, 21 auch von Offset- Spiegeln .

Zugleich ist an dem Aufbau der Infrarotoptik 11 besonders vorteilhaft, dass der erste Spiegel 19 der ersten öffnung 13a gegenüberliegt und der zweite Spiegel 21 der zweiten öffnung 13b gegenüberliegt. Somit lässt sich in einfacher Weise die Infrarotoptik 11 dadurch herstellen, indem bei- spielsweise ein Kunststoffmaterial in eine vorgefertigte Form gepresst oder gegossen wird, und anschließend durch die erste öffnung 13a bzw. die zweite öffnung 13b ein Metall, wie z. B. Aluminium, auf eine dem Inneren des Gehäu-

ses zugewandte Oberfläche aufgedampft wird, so dass sich in einem Bereich des ersten Spiegels 19 bzw. einem Bereich des zweiten Spiegels 21 auf der Gehäuseoberfläche eine reflektierende Schicht des Aluminium-Materials bildet.

Eine Querschnittsansicht einer weiteren Infrarotoptik 31 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 erläutert. Im Folgenden werden gleiche oder gleich wirkende Elemente zu der in Fig. 1 ge- zeigte Infrarotoptik 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Des Weiteren beschränkt sich die Beschreibung der in Fig. 2 gezeigten Infrarotoptik gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf eine Beschreibung der Unterschiede zu der in Fig. 1 gezeigten Infrarotoptik gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Infrarotoptik 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist bei der Infrarotoptik 31 ein Verschlussdeckel 33 an der zweiten Seitenwand des Gehäuses 13 so befestigt, dass er die zweite öffnung 13b bedeckt. Des Weiteren ist in einer Wand des Gehäuses 13 eine Ausnehmung gebildet, in der ein Shutter 35a angeordnet ist. Eine Oberfläche bzw. Außenfläche der dritten Seitenwand ist dabei senkrecht zu der Oberfläche der ersten Gehäuseseitenwand oder der Oberfläche der zweiten Gehäuseseitenwand angeordnet. An dem Shutter 35a ist eine Blende 35b befestigt, deren Position von dem Shutter 35a so verändert werden kann, dass die Blende 35b einen Abschnitt einer dritten öffnung 37 in dem Gehäuse 13, die sich von dem Inneren des Gehäuses bis zu der Oberfläche der dritten Seitenwand erstreckt, bedeckt oder freilegt. An der dritten Seitenwand ist dabei der Infrarotsensor 17 so befestigt, dass der Sensor 17 die dritte öffnung 37 in dem Gehäuse 13 vollständig bedeckt.

Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Infrarotoptik 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist bei der Infrarotoptik 31 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der zweite Spiegel 21 so modifiziert bzw. abgeändert, dass er die einfallenden Infrarotstrahlen Ll, L2 auf den an der dritten öffnung 37 angeordneten Infrarotsensor 17 ablenkt. Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Infrarotoptik 11 ist außerdem die Infrarotoptik 31 gemäß einem zweiten Ausfüh- rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch einen geknickten Strahlengang gekennzeichnet, der sich aufgrund einer modifizierten Oberflächenform des zweiten Spiegels 21 bei der Infrarotoptik 31 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ergibt. Die innere Ge- häusefläche beziehungsweise die Oberfläche des zweiten Spiegels 21 ist dabei so geformt, dass die Infrarotstrahlen Ll, L2 nicht zu der zweiten öffnung 13b, sondern zu der dritten öffnung 37 abgelenkt werden.

Auch Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Infrarotoptik, jedoch einer Infrarotoptik 51 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Folgenden werden gleiche oder gleich wirkende Bezugszeichen zu den der in Fig. 1 gezeigten Optik 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Des Weiteren beschränkt sich eine Beschreibung des Aufbaus und der Wirkungsweise der Elemente auf eine Beschreibung der Unterschiede zu der in Fig. 1 gezeigten Infrarotoptik 11.

Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Infrarotoptik 11 weist die Infrarotoptik 51 eine erste transparente Kappe 53a und eine zweite transparente Kappe 53b auf, die in einer Ausnehmung in einer Vorderwand des Gehäuses 13 angeord- net sind. Auf einer Rückwandöffnung 55 ist der Infrarotsensor 17 so an der Rückwand befestigt, dass er die Rückwandöffnung 55 des Gehäuses 13 vollständig abdeckt. Die Rückwandöffnung 55 erstreckt sich dabei von der äußeren Ober-

fläche der Rückwand bis in das Innere des Gehäuses 13. Auf einer dem Gehäuseinneren zugewandten Oberfläche der Rückwand ist ein Rückwand-Spiegel 57 aufgebracht. Der Rückwand- Spiegel 57 weist einen ersten Bereich 57a und einen zweiten Bereich 57b auf, die durch die öffnung 55 zumindest teilweise voneinander getrennt sind. Der erste Bereich 57a liegt der ersten transparenten Kappe 53a gegenüber und der zweite Bereich 57b liegt der zweiten transparenten Kappe 53b gegenüber.

Der Rückwand-Spiegel 57 ist z. B. mittels einer reflektierenden Schicht ausgeführt, die auf einer dem Gehäuseinneren zugewandten Oberfläche der Rückenwand des Gehäuses 13 aufgebracht ist, oder die Rückwand 13 ist selbst aus einem re- flektierenden Material ausgeführt. Die Oberfläche des Rückwand-Spiegels 57 weist eine zweifache Krümmung bzw. eine Krümmung zu zwei zueinander senkrecht angeordneten Achsen auf, wobei die Oberfläche in einfacher Weise durch ein Pressen oder Gießen des Materials der Rückwand in eine Form erzeugt werden kann. In dem Inneren des Gehäuses 13 ist ein Innen-Spiegel 59 angeordnet, dessen Oberfläche ebenfalls eine zweifache Krümmung aufweist.

Die Infrarotstrahlen Ll, L2 fallen durch die erste transpa- rente Kappe 53a und die zweite transparente Kappe 53b in das Innere des Gehäuses 13 ein und treffen auf die Oberfläche des Rückwand-Spiegels 57 auf. Sie werden von dort zu der Oberfläche des Innen-Spiegels 59 abgelenkt, und von dieser wiederum so in ihrem Verlauf beeinflusst bzw. abge- lenkt, dass sie auf den über der Rückwandöffnung 55 angeordneten Infrarotsensor 17 auftreffen. Die in Fig. 3 gezeigte Infrarotoptik weist somit eine Anordnung wie bei einem Schmidt-Teleskop auf. Die erste transparente Kappe 53a und die zweite transparente Kappe 53b, die so ausgeführt sein können, dass sie ebenfalls einen Verlauf der sie durchdringenden Infrarotstrahlen Ll, L2 beeinflussen, bilden zugleich ein Schutzfenster der Infrarotoptik 51. Die Kappen 53a, 53b können dabei vorteilhafterweise kostengüns-

tig aus Silizium hergestellt werden, und mittels Bearbeitungsschritten, die aus der Mikroelektronik bekannt sind, strukturiert werden. Denkbar wäre auch eine Ausführung der Kappen 53a, 53b aus Kunststoff, wie z. B. Infrarot- transparenten Polyimiden, wobei die Kappen 53a, 53b ebenfalls gepresst werden könnten. Dies führt zu einer Senkung der Herstellungskosten der transparenten Kappen 53a, 53b, wodurch die Fertigungskosten der Infrarotoptik 51 weiter reduziert werden können.

Neben den bereits in den Fig. 1-3 aufgeführten Infrarotoptiken 11, 31, 51 ist in Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Infrarotoptik 71 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Folgenden werden gleiche oder gleichförmige Elemente zu der Infrarotoptik 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Des Weiteren beschränkt sich eine Beschreibung des Aufbaus und der Wirkungsweise der Elemente bei der Infrarotoptik 71 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf eine Beschreibung der Unterschiede zu der in Fig. 1 gezeigten Infrarotoptik 11.

Die Infrarotoptik 71 weist ein Fenster 73 auf, das in einer Ausnehmung der vorderen Seitenwand des Gehäuses 13 befestigt ist, und einen Spiegel 75, der auf einer dem Gehäuseinneren zugewandten Oberfläche der hinteren Seitenwand des Gehäuses 13 aufgebracht ist. Eine Oberfläche des Spiegelbereichs 75 ist dabei zweifach gekrümmt bzw. weist eine Krüm- mung zu zwei senkrecht zueinander angeordneten Achsen auf, wobei der Spiegelbereich, ähnlich wie die Spiegel 19, 21, 57, 59 durch ein Aufbringen einer reflektierenden Schicht auf der hinteren Gehäusewand erzeugt ist, oder dadurch gebildet ist, dass ein reflektierendes Material, wie z. B. Aluminium, in eine Form gepresst oder gegossen ist, so dass sich das Gehäuse 13 bildet.

Die Oberfläche des Spiegelbereichs 75 ist dabei so geformt, dass die durch den Einfallsbereich bzw. das Fenster 73 einfallenden Infrarotstrahlen Ll, L2 auf die dem Gehäuseinneren zugewandte Oberfläche des Spiegelbereichs 75 auftref- fen, und von dieser so abgelenkt bzw. reflektiert werden, dass sie auf den empfindlichen Bereich des Infrarotsensors 17 auftreffen. Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung der Infrarotoptik 71 weist dabei eine Konfiguration auf, die als Konfiguration nach Ritchey-Chretien bezeichnet wird.

Nachdem im Vorhergehenden vier Ausführungsbeispiele der Infrarotoptik gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt worden sind, wird in Fig. 5 ein Aufbau einer Form 80 zur Herstellung des Gehäuses 13 für die Infrarotoptik 11 erläu- tert. Zu Erläuterungszwecken ist auch die Struktur der Infrarotoptik 11 in Fig. 5 angedeutet. Die Form 80 besteht aus einem ersten Stück 81 und einem zweiten Stück 83, die aneinander befestigt bzw. zusammengefügt werden, so dass sich eine durchgehende Form bildet. Von dem ersten Stück 81 steht ein erster Abschnitt 85 hervor, der sich in einen Innenbereich der Form 80 erstreckt und von dem zweiten Stück 83 steht ein zweiter Abschnitt 87 hervor, der sich in das Innere der Form 80 erstreckt. Die hervorstehenden Abschnitte 85, 87 sind dabei so an dem ersten Stück 81 und dem zweiten Stück 83 angeordnet, dass wenn das erste Stück 81 und das zweite Stück 83 zusammengefügt sind, die dem zweiten hervorstehenden Abschnitt 87 zugewandte Seitenfläche des ersten hervorstehenden Abschnitts 85 mit der dem zweiten hervorstehenden Abschnitt 87 zugewandten Seitenfläche des ersten hervorstehenden Abschnitts 85 koplanar angeordnet ist. Unter einer koplanaren Anordnung versteht man hier eine Anordnung der beiden Seitenflächen zueinander, so dass diese innerhalb einer Toleranz von 2 mm oder sogar 0,1 mm koplanar zueinander angeordnet sind, sprich ein Abstand zwischen den einander zugewandten Seitenflächen der Abschnitte 85, 87 in einem Bereich von weniger als 2 mm liegt.

Des Weiteren weisen bei einer Ausführung der Form 80 die Oberflächen bzw. die Innenflächen der Form 80 eine zweifache Krümmung auf, so dass bei einem nachfolgenden Pressen oder Giessen eine zweifach gekrümmte Oberfläche erzeugt bzw. geformt wird.

Zur Herstellung der Infrarotoptik 11 wird dabei ein Vergussmaterial, wie z. B. Kunststoff, in die als Werkzeug dienende Form 80 gegossen oder gepresst, so dass sich der gezeigte Aufbau der Infrarotoptik 11 bildet. Je nach Material werden nach einem Pressen oder Vergießen anschließend noch die als Spiegel dienenden Oberflächen metallisiert. Das Metallisieren erfolgt z. B. mittels eines Bedampfens der Oberfläche mit Aluminium. Wenn jedoch das Gehäuse selbst aus einem reflektierenden Material, wie z. B. Aluminium ausgeführt ist, so ist dieser Schritt nicht mehr erforderlich.

Nach dem Herstellen des Gehäuses 13 werden der Infrarotsen- sor 17 bzw. der Bildsensor oder der transparente Deckel 15 bzw. der schützenden Deckel an dem Gehäuse 13 befestigt und so mit diesem verbunden. Der Infrarotsensor 17 oder der Deckel 15 können dabei mittels eines Einpressens, Klebens o- der Einklipsens in kostengünstiger Weise an dem Gehäuse 13 befestigt werden.

Bei den Infrarotoptiken 11, 31, 51, 71 sind ein oder zwei Spiegel 19, 21, 57, 59, 75 in einem Inneren des Gehäuses 13 angeordnet. Jedoch sind beliebige Anzahlen an Spiegel, die zur Ablenkung der Infrarotstrahlen Ll, L2 dienen, hierzu Alternativen. Die Spiegel 19, 21, 57, 59, 75 weisen dabei eine zweifach gekrümmte Oberfläche auf, wobei ein Verhältnis der Krümmungsradien zu zueinander senkrecht angeordneten Achsen beispielsweise in einem Bereich von 0,1 bis 10 liegen kann. Ein Reflexionsvermögen der Spiegel 19, 21, 57, 59, 75 kann dabei z. B. in einem Bereich oberhalb von 0,9 liegen bzw. in einem Bereich oberhalb von 90 % liegen. Jedoch sind beliebige Verhältnisse der Krümmungsradien zuein-

ander und beliebige Werte des Reflexionsvermögens bei weiteren Ausführungsbeispielen der Spiegel denkbar. Auch ist denkbar, dass die Spiegel 19, 21, 57, 59, 75 eine Krümmung ihrer Oberfläche zu zwei zueinander unterschiedlichen nicht senkrecht zueinander angeordneten Achsen aufweisen.

Die Spiegel 19, 21, 57, 59, 75 können dabei so ausgeführt sein, dass sie eine Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 3 μm bis 5 μm oder von 8 μm bis 14 μm reflektieren bzw. spiegeln, sprich das Reflektionsvermögen für Infrarotstrahlen in diesen Wellenlängenbereichen einen Wert größer als 0,9 aufweist, wobei der Wert des Reflekti- onsgrads für einen Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von weniger als 0,7 μm beispielsweise auch in einem Bereich un- terhalb von 0,5 liegen kann. Jedoch sind beliebige Charakteristiken der Spiegel 19, 21, 57, 59, 75 in Abhängigkeit von einer Wellenlänge der Infrarotstrahlung bzw. des Lichts hierzu Alternativen.

Eine Rauhigkeit der Oberfläche der Spiegel 19, 21, 57, 59, 75 liegt dabei beispielsweise in einem Bereich von 0,3 μm bis 3 μm oder einem 0,125-fachen bis 0,25-fachen einer Wellenlänge eines reflektierten Infrarotstrahlenstroms, dessen Wellenlänge z. B. in einem Bereich von 3 μm bis 5 μm oder einem Bereich von 8 μm bis 14 μm liegt, jedoch sind beliebige Werte der Rauhigkeit der Spiegeloberfläche hierzu Alternativen. Die Spiegel 19, 21, 57, 59, 75 werden so hergestellt, dass sie z. B. einstückig mit dem Gehäuse 13 ausgeführt sind, indem das Gehäuse 13 z. B. aus einem reflektie- renden Material wie Aluminium, Zinn, Glas oder Kunststoff gebildet wird, oder eine reflektierende Schicht auf der Innenfläche des Gehäuses aufgedampft wird, wobei die reflektierende Schicht z. B. aus einem Aluminium-Material, einem Silber-Material, oder einem Glas-Material ausgeführt sein kann. Jedoch sind beliebige Verfahren zur Herstellung der Spiegel 19, 21, 57, 59, 75 oder des Gehäuses 13 mit den genannten Spiegeln, die einen Schritt eines Pressens oder eines Giessens aufweisen, hierzu Alternativen. Denkbar sind

dabei auch Verfahren zur Herstellung der Spiegel, bei denen die Spiegel nicht auf einer Innenfläche eines Gehäuses aufgebracht werden, sondern auf einer beliebigen zweifach gekrümmten Oberfläche mittels eines beliebigen Schritt eines Aufbringens, wie eines Aufklebens oder Aufdampfens erzeugt werden. Hierbei könnte z. B. eine reflektierende Folie auf der zweifach gekrümmten Oberfläche eines Grundkörpers aufgeklebt werden, die reflektierende Schicht mittels eines Sputterns aufgebracht, oder ein reflektierendes Material auf der zweifach gekrümmten Oberfläche mittels eines Galva- nisierens aufgebracht werden. Denkbar wäre sogar den Spiegel mittels Aufbringens eines Farbstoffs auf der gekrümmten Oberfläche zu erzeugen.

Der Deckel 15, die transparenten Kappen 53a, 53b oder das Fenster 73 sind aus einem lichtdurchlässigen bzw. infrarot- strahl-durchlässigen Material ausgeführt, das sich beispielsweise auch von einem Material des Gehäuses 13 unterscheiden kann. Denkbar sind dabei beliebige Materialien, aus denen der Deckel 15, die transparenten Kappen 53a, 53b und das Fenster 73 ausgeführt sein können. Bei den Infrarotoptiken 11, 31 sind die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand so angeordnet, dass sie parallel zueinander ausgerichtet sind bzw. dass ihre Oberflächen einen Winkel in einem Bereich von 170 bis 190° einschließen. Selbiges gilt auch für eine Ausrichtung der Vorderwand und der Rückwand bei der Infrarotoptik 51 bzw. der vorderen Seitenwand und der hinteren Seitenwand bei der Infrarotoptik 71. Jedoch sind bei weiteren Infrarotoptiken gemäß weiteren Ausfüh- rungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beliebige Anordnungen der genannten Wände zueinander denkbar.

Bei den Infrarotoptiken 11, 31 ist die dritte Seitenwand zu der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand senkrecht angeordnet bzw. so angeordnet, dass die Oberfläche der dritten Seitenwand und der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand einen Winkel von 80° bis 100° einschließen. Jedoch sind beliebige Anordnungen der dritten Seitenwand zu

der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand bei weiteren Ausführungsbeispielen der Infrarotoptiken 11, 31 denkbar.

Bei den Infrarotoptiken 11, 31, 51, 71 sind die Deckel 15, 33, 53a, 53b, 73 mittels eines Einpressens, Klebens oder Einklipsens an der Seitenwand des Gehäuses 13 befestigt, jedoch sind beliebige Verfahren zum Befestigen der Deckel an dem Gehäuse 13 denkbar. Auch kann bei weiteren Ausfüh- rungsbeispielen der Infrarotoptiken 11, 31, 51, 71 der Infrarotsensor 17 vollständig in dem Inneren des Gehäuses 13, in einer Ausnehmung in der Gehäusewand oder an der Seitenwand des Gehäuses 13 befestigt sein.

Die Spiegel 13, 19 sind bei den Infrarotoptiken 11, 31 so angeordnet, dass sie zueinander versetzt sind, jedoch sind beliebige Anordnungen der Spiegel 19, 21 hierzu Alternativen. Auch sind die Spiegel 19, 21 bei den Infrarotoptiken 11, 31 so angeordnet, dass sie gegenüber den öffnungen 13a, 13b angeordnet sind, und jeweils mit diesen in einer Blickrichtung senkrecht zu der Seitenwand des Gehäuses 13 überlappen, jedoch sind beliebige Anordnungen der Spiegel 19, 21 in dem Gehäuse 13 hierzu Alternativen.

Das Gehäuse 13 bzw. die Spiegel 19, 21, 57, 75 werden zum Beispiel hergestellt, indem ein Pressmaterial oder ein Vergussmaterial in die Form 80 gepresst oder gegossen wird. Die Form 80 besteht dabei aus den zwei Teilen bzw. Stücken 81, 83 die die hervorstehenden Abschnitte 85, 87 aufweisen. Jedoch sind beliebige Konfigurationen der Stücke 81, 83 und auch beliebige Aufbauten der Form 80, z. B. in einem Stück, denkbar.

Denkbar wäre auch die Fenster bzw. die Deckel 15, 73 oder die Kappen 53a, 53b bei den Infrarotoptiken 11, 31, 51, 71 so auszuführen, dass diese den Strahlengang der Infrarotstrahlen Ll, L2 beeinflussen können und damit als Korrekturplatten eingesetzt werden können. Das Fenster könnte da-

bei aus Silizium, einem Kunststoff-Material oder einem beliebigen für die Infrarotstrahlung transparentem Material gefertigt sein. Hierbei könnte auch der Deckel 15, 73 als Linse, wie z. B. als Fresnellinse, ausgeführt sein.

Bei dem Gehäuse 13 könnte ein Bereich der Oberfläche im Inneren des Gehäuses so strukturiert sein, dass ein Reflexionsgrad für einen in dem strukturierten Bereich auf der O- berfläche auftreffenden Infrarotstrahlenstrom geringer ist als für einen auf dem Spiegel 19, 21, 57, 59, 75 auftreffenden Infrarotstrahlenstrom, wobei in dem Bereich der strukturierten Oberfläche z. B. Rillen angeordnet sein könnten. Dabei könnte auch ein Verhältnis des Reflexionsgrads der Oberfläche in dem strukturierten Bereich zu einem Reflexionsgrad in dem Bereich des Spiegels 19, 21, 57, 59, 75 bei einem auftreffenden Infrarotstrahlenstrom, dessen Wellenlänge z. B. in einem Bereich von 3 μm bis 5 μm oder einem Bereich von 8 μm bis 14 μm liegt, zwischen 0,1 und 0,7 liegen. Jedoch sind beliebige Ausführungen der Oberflä- che im Inneren des Gehäuses 13 hierzu Alternativen.