JPH0638057B2 - 熱線式検知器の光学装置 - Google Patents
熱線式検知器の光学装置Info
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- JPH0638057B2 JPH0638057B2 JP60239933A JP23993385A JPH0638057B2 JP H0638057 B2 JPH0638057 B2 JP H0638057B2 JP 60239933 A JP60239933 A JP 60239933A JP 23993385 A JP23993385 A JP 23993385A JP H0638057 B2 JPH0638057 B2 JP H0638057B2
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- pyroelectric
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- G01J5/02—Constructional details
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- G—PHYSICS
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- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0808—Convex mirrors
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- G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
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Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は人体等から発生させる熱線を検知する熱線式検
知器の光学装置に関するものである。
知器の光学装置に関するものである。
［背景技術］ 熱線式検知器は赤外線(近赤外線)検知器とは異なって受
動型の検知器であり、例えば遠距離警戒型の検知器を考
えた場合、赤外線検知器では対向式で投・受光器を両側
に配置することで実現できるが、熱線式検知器Ａを利用
した場合、遠距離を警戒するためには第８図(a)に示す
ように検知エリアを絞らないと、同図(b)に示すように
遠距離で検知エリアが広がってしまうと人体Ｍが検知エ
リア内に入ってきても検知エリア全体で温度変化が平均
化され温度変化分が小さくなって温度変化を捕らえるこ
とが出来なくなるという問題がある。
動型の検知器であり、例えば遠距離警戒型の検知器を考
えた場合、赤外線検知器では対向式で投・受光器を両側
に配置することで実現できるが、熱線式検知器Ａを利用
した場合、遠距離を警戒するためには第８図(a)に示す
ように検知エリアを絞らないと、同図(b)に示すように
遠距離で検知エリアが広がってしまうと人体Ｍが検知エ
リア内に入ってきても検知エリア全体で温度変化が平均
化され温度変化分が小さくなって温度変化を捕らえるこ
とが出来なくなるという問題がある。
そこで一般的には放物面鏡或いはフレネルレンズ等を用
いて検知エリアを絞るための光学系が構成されるわけで
あるが、現実的には光学系の特性により遠距離部では多
少のぼけ部を含めて理論よりも大きめの検知エリアが出
来上がり、人体を充分に検知できるエリアを確保できる
のである。ところが熱線式検知器Ａの近くのエリアでは
ぼけ部も小さく光学系(放物面鏡又はフレネルレンズ)の
開口面積の広さが検知エリアに等しい場合が多く、検知
エリアが極狭いものとなるという問題があった。また光
学系として分割数を第９図に示すように増すと、各検知
エリアＢの開口面積がますます狭くなるという問題があ
る。
いて検知エリアを絞るための光学系が構成されるわけで
あるが、現実的には光学系の特性により遠距離部では多
少のぼけ部を含めて理論よりも大きめの検知エリアが出
来上がり、人体を充分に検知できるエリアを確保できる
のである。ところが熱線式検知器Ａの近くのエリアでは
ぼけ部も小さく光学系(放物面鏡又はフレネルレンズ)の
開口面積の広さが検知エリアに等しい場合が多く、検知
エリアが極狭いものとなるという問題があった。また光
学系として分割数を第９図に示すように増すと、各検知
エリアＢの開口面積がますます狭くなるという問題があ
る。
ところで熱線式検知器Ａの検知素子としては焦電型熱線
検知素子が利用される場合が多く、特に人体検知用とし
ては同時入力に対して検知信号を出力しない(素子に高
周波が乗って来り、急激な温度変化が起こったり、或い
は外乱光が入っても信号出力を出さない)２エレメント
タイプ(又は４エレメントタイプ)のものの使用が一般的
である。
検知素子が利用される場合が多く、特に人体検知用とし
ては同時入力に対して検知信号を出力しない(素子に高
周波が乗って来り、急激な温度変化が起こったり、或い
は外乱光が入っても信号出力を出さない)２エレメント
タイプ(又は４エレメントタイプ)のものの使用が一般的
である。
ここで２エレメントタイプの焦電型熱線検知素子は第１
０図に示すようにエレメントa,bを並置し且つ第１１図
に示すように極性を逆に接続しており同時入力に対して
エレメントa,b相互の出力で素子としての出力が相殺さ
れようになっている。そしてこれらのエレメントa,bの
検知エリアがずれているため第１０図に示すように人体
Ｍが矢印方向に移動すると夫々のエレメントa,bの出力
は第１２図(a)のイ、ロで示すような波形となる。そし
てこの両エレメントa,bの合成出力は第１２図(b)に示す
ような波形となる。
０図に示すようにエレメントa,bを並置し且つ第１１図
に示すように極性を逆に接続しており同時入力に対して
エレメントa,b相互の出力で素子としての出力が相殺さ
れようになっている。そしてこれらのエレメントa,bの
検知エリアがずれているため第１０図に示すように人体
Ｍが矢印方向に移動すると夫々のエレメントa,bの出力
は第１２図(a)のイ、ロで示すような波形となる。そし
てこの両エレメントa,bの合成出力は第１２図(b)に示す
ような波形となる。
この波形から分かるようにエレメントa,bの検知時間の
ずれｔが小さくなってくると、キャンセル成分が大きく
なって、出力信号が小さくなる。そしてｔ＝０の時は同
時入力となるわけである。従って上述したように検知器
Ａの近傍では検知エリアが狭く、そこを人体Ｍが通過し
た時(特に早足で通過した時)は殆ど同時入力状態となっ
て熱線検知素子から検知出力が得られず、検知できなく
なることが分かる。
ずれｔが小さくなってくると、キャンセル成分が大きく
なって、出力信号が小さくなる。そしてｔ＝０の時は同
時入力となるわけである。従って上述したように検知器
Ａの近傍では検知エリアが狭く、そこを人体Ｍが通過し
た時(特に早足で通過した時)は殆ど同時入力状態となっ
て熱線検知素子から検知出力が得られず、検知できなく
なることが分かる。
そして現在、一般に市販されている熱線式検知器Ａは近
距離での人体Ｍの早足通過に対しては何等対策がなされ
ておらず、そのため不感帯を持つこととなり、防犯用に
使用した場合、信頼性の低いものとなっている。そして
熱線式検知器Ａの近傍で検知エリアが狭いのは遠距離タ
イプだけでなく近距離タイプ(広角型、全周型)でも同様
であり、１分割のみの検知器においては致命的な欠陥と
なりうるものである。
距離での人体Ｍの早足通過に対しては何等対策がなされ
ておらず、そのため不感帯を持つこととなり、防犯用に
使用した場合、信頼性の低いものとなっている。そして
熱線式検知器Ａの近傍で検知エリアが狭いのは遠距離タ
イプだけでなく近距離タイプ(広角型、全周型)でも同様
であり、１分割のみの検知器においては致命的な欠陥と
なりうるものである。
［発明の目的］ 本発明は上述の問題点に鑑みて為されたものでその目的
とするところは検知エリア内の検知器近傍での検知感度
を充分に確保できる熱線式検知器の光学装置を提供する
にある。
とするところは検知エリア内の検知器近傍での検知感度
を充分に確保できる熱線式検知器の光学装置を提供する
にある。
［発明の開示］ 本発明を以下実施例により説明する。
実施例１ 本実施例は第１発明に対応し、第１図に示すようにフレ
ネルレンズ又は凸レンズからなる集光手段１ａ，１ｂを
同心円状に配設し、第２図に示すように中心部の小径の
集光手段１ａとして焦点が例えば２エレメントタイプの
焦電型熱線検知素子２の受光面より手前側に位置するも
のを使用して受光面にぼけた形で像を結ばせ、外周の集
光手段１ｂの焦点を上記受光面としたものである。
ネルレンズ又は凸レンズからなる集光手段１ａ，１ｂを
同心円状に配設し、第２図に示すように中心部の小径の
集光手段１ａとして焦点が例えば２エレメントタイプの
焦電型熱線検知素子２の受光面より手前側に位置するも
のを使用して受光面にぼけた形で像を結ばせ、外周の集
光手段１ｂの焦点を上記受光面としたものである。
而して集光手段１ａによる受光面での結像はぼけた形と
なり検知器近傍の検知エリアをＸのように広げ、各エレ
メントの検知時間のずれを大きくすることができること
になり、検知エリアＸを人体Ｍが早足で通過しても、同
時入力とはならず検知出力が得られることになる。
なり検知器近傍の検知エリアをＸのように広げ、各エレ
メントの検知時間のずれを大きくすることができること
になり、検知エリアＸを人体Ｍが早足で通過しても、同
時入力とはならず検知出力が得られることになる。
実施例２ 本実施例は第２発明に対応するもので、第３図に示すよ
うに焦点距離の異なるレンズからなる２つの集光手段１
ａ，１ｂを同軸で前後に配置して夫々の焦点が丁度例え
ば２エレメントタイプの焦電型熱線検知素子２の受光面
に位置するように配置し、焦点距離の短い集光手段１ａ
により検知器近傍の検知エリアをＸのように広げ、実施
例１と同様な作用効果を得るようにしたものである。
うに焦点距離の異なるレンズからなる２つの集光手段１
ａ，１ｂを同軸で前後に配置して夫々の焦点が丁度例え
ば２エレメントタイプの焦電型熱線検知素子２の受光面
に位置するように配置し、焦点距離の短い集光手段１ａ
により検知器近傍の検知エリアをＸのように広げ、実施
例１と同様な作用効果を得るようにしたものである。
実施例３ 本実施例は第４図に示すように検知エリアを遠距離エリ
アＸ１、中距離エリアＸ２、近距離エリアＸ３に分割し
た第３発明に対応するもので、第５図に示すように遠距
離エリアＸ１、中距離エリアＸ２に夫々対応するフレネ
ルレンズや凸レンズからなる集光手段１ｂ，１ｃの焦点
が丁度例えば２エレメントタイプの焦電型熱線検知素子
２の受光面に位置するように焦点距離を設定し、近距離
エリアＸ３に対応するフレネルレンズや凸レンズからな
る集光手段１ａの焦点が焦電型熱線検知素子２の受光面
より後方にずれるように焦点距離を設定し、近距離エリ
アＸ３が広がるようにしてある。
アＸ１、中距離エリアＸ２、近距離エリアＸ３に分割し
た第３発明に対応するもので、第５図に示すように遠距
離エリアＸ１、中距離エリアＸ２に夫々対応するフレネ
ルレンズや凸レンズからなる集光手段１ｂ，１ｃの焦点
が丁度例えば２エレメントタイプの焦電型熱線検知素子
２の受光面に位置するように焦点距離を設定し、近距離
エリアＸ３に対応するフレネルレンズや凸レンズからな
る集光手段１ａの焦点が焦電型熱線検知素子２の受光面
より後方にずれるように焦点距離を設定し、近距離エリ
アＸ３が広がるようにしてある。
従って集光手段１ａによる受光面での結像はぼけた形と
なり近距離エリアＸ３を人体Ｍが早足で通過しても、同
時入力とはならず検知出力が得られることになる。
なり近距離エリアＸ３を人体Ｍが早足で通過しても、同
時入力とはならず検知出力が得られることになる。
実施例４ 本実施例は第６図に示すようにフレネルレンズからなる
集光手段１を複数全周に張り合わせて、夫々の集光手段
１により検知エリアを分割したもので、器体４内部には
第７図に示すように反射鏡３ａ，３ｂを設け、遠距離エ
リアＸ１に対応する集光手段１ｂによって集光された熱
線を反射させて器体４の天井面に設けた焦電型熱線検知
素子２の受光面に像を結ばせるようになっており、焦点
が丁度受光面になるように集光手段１ｂの焦点距離を設
定している。そして反射鏡３ａ，３ｂによる反射利用す
ることにより集光手段１ｂの焦点距離を長くすることが
可能となって検知エリアを絞ることにより遠くまで検知
エリアを延びるようにしたものである。一方近距離エリ
アＸ３に対応する集光手段１ａで集光された熱線は器体
４内部の反射鏡３ａ，３ｂでは反射されず、直接焦電型
熱線検知素子２の受光面に像を結ばせるようになってお
り、反射による減衰を無くし感度を上げるようにしてい
る。そして集光手段１ａの焦点を集電型熱線検知素子２
の受光面より外して、近距離エリアＸ３の拡大を図り、
実施例３と同様な作用効果を得ている。
集光手段１を複数全周に張り合わせて、夫々の集光手段
１により検知エリアを分割したもので、器体４内部には
第７図に示すように反射鏡３ａ，３ｂを設け、遠距離エ
リアＸ１に対応する集光手段１ｂによって集光された熱
線を反射させて器体４の天井面に設けた焦電型熱線検知
素子２の受光面に像を結ばせるようになっており、焦点
が丁度受光面になるように集光手段１ｂの焦点距離を設
定している。そして反射鏡３ａ，３ｂによる反射利用す
ることにより集光手段１ｂの焦点距離を長くすることが
可能となって検知エリアを絞ることにより遠くまで検知
エリアを延びるようにしたものである。一方近距離エリ
アＸ３に対応する集光手段１ａで集光された熱線は器体
４内部の反射鏡３ａ，３ｂでは反射されず、直接焦電型
熱線検知素子２の受光面に像を結ばせるようになってお
り、反射による減衰を無くし感度を上げるようにしてい
る。そして集光手段１ａの焦点を集電型熱線検知素子２
の受光面より外して、近距離エリアＸ３の拡大を図り、
実施例３と同様な作用効果を得ている。
［発明の効果］ 第１発明は、焦電型熱検知素子の受光面に焦点が位置す
るように配置した第１の集光手段と、この第１の集光手
段より長い焦点距離を持ち且つ第１の集光手段よりも大
きな径を持ち、焦電型熱検知素子の受光面に焦点が位置
するように第１の集光手段の前方に第１の集光手段と同
心で同一光軸上に配置した第２の集光手段とからなり、
第１の集光手段の検知エリアの位置を第２の集光手段の
検知エリアの位置よりも近距離とし、また第２発明は、
焦電型熱検知素子の受光面に焦点が位置するように配置
した第１の集光手段と、この第１の集光手段より長い焦
点距離を持ち且つ第１の集光手段よりも大きな径を持
ち、焦電型熱検知素子の受光面に焦点が位置するように
第１の集光手段の前方に第１の集光手段と同心で同一光
軸上に配置した第２の集光手段とからなり、第１の集光
手段の検知エリアの位置を第２の集光手段の検知エリア
の位置よりも近距離とし、更に第３発明は、検知エリア
が広がるように焦点が焦電型熱検知素子の受光面よりず
れて配置される第１の集光手段と、焦点が焦電型熱検知
素子の受光面の位置に焦点が位置し、第１の集光手段と
同一光軸に存在しないように配置した第２の集光手段と
からなり、これら集光手段の検知エリアの方向を異なら
せ、第１の集光手段の検知エリアの位置を第２の集光手
段の検知エリアの位置よりも近距離としたので、同一検
知エリア型、或いは分割エリカ型の熱線式検知器におい
て近距離のエリアを拡大することができて焦電型熱線検
知素子に対する同時入力を防止でき、その結果検知器近
傍を人体が早足で通過しても確実に温度変化を検知する
ことができて、所謂不感帯を無くすことが可能となり、
防犯用として用いても高い信頼性を得ることができると
いう効果を奏する。
るように配置した第１の集光手段と、この第１の集光手
段より長い焦点距離を持ち且つ第１の集光手段よりも大
きな径を持ち、焦電型熱検知素子の受光面に焦点が位置
するように第１の集光手段の前方に第１の集光手段と同
心で同一光軸上に配置した第２の集光手段とからなり、
第１の集光手段の検知エリアの位置を第２の集光手段の
検知エリアの位置よりも近距離とし、また第２発明は、
焦電型熱検知素子の受光面に焦点が位置するように配置
した第１の集光手段と、この第１の集光手段より長い焦
点距離を持ち且つ第１の集光手段よりも大きな径を持
ち、焦電型熱検知素子の受光面に焦点が位置するように
第１の集光手段の前方に第１の集光手段と同心で同一光
軸上に配置した第２の集光手段とからなり、第１の集光
手段の検知エリアの位置を第２の集光手段の検知エリア
の位置よりも近距離とし、更に第３発明は、検知エリア
が広がるように焦点が焦電型熱検知素子の受光面よりず
れて配置される第１の集光手段と、焦点が焦電型熱検知
素子の受光面の位置に焦点が位置し、第１の集光手段と
同一光軸に存在しないように配置した第２の集光手段と
からなり、これら集光手段の検知エリアの方向を異なら
せ、第１の集光手段の検知エリアの位置を第２の集光手
段の検知エリアの位置よりも近距離としたので、同一検
知エリア型、或いは分割エリカ型の熱線式検知器におい
て近距離のエリアを拡大することができて焦電型熱線検
知素子に対する同時入力を防止でき、その結果検知器近
傍を人体が早足で通過しても確実に温度変化を検知する
ことができて、所謂不感帯を無くすことが可能となり、
防犯用として用いても高い信頼性を得ることができると
いう効果を奏する。
第１図は第１発明に対応する実施例１の光学系の正面
図、第２図は同上の動作説明用概略構成図、第３図は第
２発明に対応する実施例の動作説明用概略構成図、第４
図は第３発明に対応する実施例３の側面図、第５図は同
上の動作説明用概略構成図、第６図は第２発明に対応す
る実施例４の正面図、第７図は同上の要部断面図、第８
図、第９図は従来例の説明図、第１０図、第１１図、第
１２図は２エレメントタイプの焦電型熱線検知素子の動
作説明図であり、１ａ，１ｂ…は集光手段、２は焦電型
熱線検知素子である。
図、第２図は同上の動作説明用概略構成図、第３図は第
２発明に対応する実施例の動作説明用概略構成図、第４
図は第３発明に対応する実施例３の側面図、第５図は同
上の動作説明用概略構成図、第６図は第２発明に対応す
る実施例４の正面図、第７図は同上の要部断面図、第８
図、第９図は従来例の説明図、第１０図、第１１図、第
１２図は２エレメントタイプの焦電型熱線検知素子の動
作説明図であり、１ａ，１ｂ…は集光手段、２は焦電型
熱線検知素子である。
Claims (3)
- 【請求項１】複数のエレメントを有する焦電型熱検知素
子を用いた熱線式検知器において、焦電型熱検知素子の
受光面の前方位置に焦点が位置するように配置した第１
の集光手段と、この第１の集光手段の外周に形成され、
焦電型熱検知素子の受光面からの位置が第１の集光手段
と同位置で且つ同心で同一光軸上にあり、焦点位置が焦
電型熱検知素子の受光面に位置する第２の集光手段とか
らなり、第１の集光手段の検知エリアの位置を第２の集
光手段の検知エリアの位置よりも近距離としたことを特
徴とする熱線式検知器の光学装置。 - 【請求項２】複数のエレメントを有する焦電型熱検知素
子を用いた熱線式検知器において、焦電型熱検知素子の
受光面に焦点が位置するように配置した第１の集光手段
と、この第１の集光手段より長い焦点距離を持ち且つ第
１の集光手段よりも大きな径を持ち、焦電型熱検知素子
の受光面に焦点が位置するように第１の集光手段の前方
に第１の集光手段と同心で同一光軸上に配置した第２の
集光手段とからなり、第１の集光手段の検知エリアの位
置を第２の集光手段の検知エリアの位置よりも近距離と
したことを特徴とする熱線式検知器の光学装置。 - 【請求項３】複数のエレメントを有する焦電型熱検知素
子を用いた熱線式検知器において、検知エリアが広がる
ように焦点が焦電型熱検知素子の受光面よりずれて配置
される第１の集光手段と、焦点が焦電型熱検知素子の受
光面の位置に焦点が位置し、第１の集光手段と同一光軸
に存在しないように配置した第２の集光手段とからな
り、これら集光手段の検知エリアの方向を異ならせ、第
１の集光手段の検知エリアの位置を第２の集光手段の検
知エリアの位置よりも近距離としたことを特徴とする熱
線式検知器の光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60239933A JPH0638057B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 熱線式検知器の光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60239933A JPH0638057B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 熱線式検知器の光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298225A JPS6298225A (ja) | 1987-05-07 |
| JPH0638057B2 true JPH0638057B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=17051988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60239933A Expired - Lifetime JPH0638057B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 熱線式検知器の光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638057B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2595281B2 (ja) * | 1988-01-26 | 1997-04-02 | 松下電工株式会社 | 人体検知スイッチ |
| JPH0312138U (ja) * | 1989-06-21 | 1991-02-07 | ||
| JPH0312140U (ja) * | 1989-06-21 | 1991-02-07 | ||
| JPH0312139U (ja) * | 1989-06-21 | 1991-02-07 | ||
| JP2555447B2 (ja) * | 1989-07-15 | 1996-11-20 | 松下電工株式会社 | 人体検知器 |
| JPH07159235A (ja) * | 1993-01-29 | 1995-06-23 | Nippon Ceramic Co Ltd | 広視野角度を有する赤外線人体検知器 |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP60239933A patent/JPH0638057B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6298225A (ja) | 1987-05-07 |
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