JPS593230A - ビ−ム・インジケ−タを有する受動赤外線侵入検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は受動赤外線侵入感知装置に係わり、特に、検出
装置内の光源から光を発射することによりビーム位置の
表示もしくは指示を行なう装置に関する。

本発明と同一の譲受人に嬢渡された米国特許第’１．２
７に３０３号明細書には、囲壁もしくはケーシング内で
レンズ要素の後方に配設された赤外線検出素子および光
源が設けられている受動赤外線侵入検出装置が開示され
ている。レンズ素子は一対の水平列に配列された複数個
のレンズ・セグメント群有している。上側のレンズ・セ
グメント列は、上側の感知ビームに対応する空間領域か
らの赤外線放射を赤外線検出素子に集束する働きをなす
。下側の列のレンズ・セグメントは、上側列のセグメン
トの直ぐ下に対応関係で配列されている。下側のレンズ
・セグメント列はａつの機能を果す。第１の機能は、装
置の設置場所に近接する空間領域内の侵入者を検出する
ために第１の赤外線ビーム群の下方に、第一の赤外線感
知ビーム群を発生することである。

下側の感知ビーム群からの赤外線放射を集束することに
加えて第一のレンズ・セグメント列は、検出器の囲壁も
しくはケーシング内の光源から放射された光を、上側の
レンズ・セグメントタ１ｆ対する感知ビームに対応する
光ビーム群に集束する。

したがって、従来の赤外線侵入検出装置は、上側のレン
ズ・セグメント群に対する感知領域に空間的に対応する
下側のレンズ・セグメント群を介して放射光ビームを発
生する。したがって従来の装置では、装置の設置および
配向の目的で赤外線感知ビームの上側の群の空間位置の
可視的観察が可能である。しかしながら、従来の装置に
は、下側の感知ビームの方向を探知する手段が設けられ
てい彦い。さらに、下側のレンズ・セグメント群の二重
の機能が原因で、上側および下側のビームの配列に関し
成る種の制約が課せられる。特に、上側の感知ビーム列
のビーム数と同じ下側の感知ビーム列のビームを設ける
必要がある。また下側のビームは実質的に、上側の感知
ビームと同じ方位角になければならない。したがって、
装置を部屋の侵入検出を行なうのに使用している場合に
は同じ数および同じ方位角の上下の感知ビームが存在す
ることになる。上側および下側の感知ビームの数および
配位に関しぞれぞれ独立の設計管理が望ましいことに加
えて、空間領域からの赤外線放射を検出素子上に集束す
るレンズ・セグメントと光源とを可視的に結合すること
ができるレンズ要素を設けるのが望ましい。従来のシス
テムにおいては、上側の感知ビームのうちの７つのビー
ムの位置が、下側のレンズ・セグメントによる光の観察
で設置技術者に表示されている。このために、経験不足
の作業員には成る種の混乱が生じ得る。設置の手順を簡
略にし、設置作業員に容易に理解し得るようにするため
には、各感知ビームに対しビーム位置探知光を設け、か
つビーム探知光を、赤外線探知ビームに対応する同じレ
ンズ領域を介して観察することが望ましい。このように
すれば、技術者もしくは作業具は設置過程中検出システ
ムのための全ぺての感知ビームを容易に探知しかつ相関
することができる。感知ビームに関与するレンズ・セグ
メントもしくは領域上の見掛は上の光源と相関すること
によシ、これら感知ビームの位置探知が容易になるよう
にすれば、技術者も］７くは作業員が、検出装置が該作
業員の存在に対し応答することを確めるために各感知ビ
ーム内を歩く謂ゆる設置「ウオーク・テスト（歩行試験
ン」が容易になる。従がって本発明の目的は、検出装置
の放射ビームの各々に対しビーム指示もしくは表示器を
備えた新規で改良された赤外線侵入検出器を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、レンズ設計者が、装置によって放
射される感知ビームの各々の位置をレンズ設計者が個別
的に制御することができかつそれに対応して、感知ビー
ム位置を表示する装置からの放射光ビームの位置を制御
することができる上記のような検出器を提供することに
ある。

本発明の他の目的は、ビーム表示光が、対応の感知ビー
ムと同じレンズ要素領域から発生されるように見える上
記装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、非常に容易に設置でき、感
知ビームの位置調節を容易に行なうことができる赤外線
侵入検出器を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、多重の選択可能なビーム・
パターン配列を有する侵入検出器を提供することにある
。

本発明によれば、開口を有する囲壁もしくはケーシング
と該ケーシング内に配設された赤外線検出素子を有する
受動赤外線侵入検知装置が提案される。また、検出素子
に接続されて、選択された閾値レベルよシ大きい検出素
子出力に応答し電気的に検出可能な表示を与える警報回
路が提案される。また、ケーシング内には、赤外線検出
素子から選択された間隔で光源が設けられる。レンズ装
置は開口内に取付けられ、第１の選択された空間領域か
らの放射を受ける少なくとも１つの第１のレンズ・セグ
メントを有しており、上記第１の選択された空間領域内
の侵入者によって発生される赤外線放射を、検出素子を
して上記閾値レベルよりも大きい出力全発生せしめるの
に充分なエネルギで該検出素子に集束し、そして光源か
らの光を上記第１の選択された領域外の第一の空間領域
に集束するレンズ中心、焦点距離および有効レンズ面積
を有する。レンズ装置はまた少なくとも１つの第λのレ
ンズ・セグメントを有し、このレンズ・セグメントは光
源からの光を選択された空間領域に集束しかつ第３の空
間領域内の侵入者によって発生される赤外線放射を、検
出素子をして閾値レベルより高い出力を発生せしめるの
には不充分なエネルギで赤外線検出素子に集束するよう
に選択されたレンズ中心、焦点距離および一ヒ記第１の
レンズ・セグメントの有効レンズ面積よりも小さい有効
レンズ面積を有する。

１つの好ましい実施例においては、光源は、選択された
間隔で検出素子の垂直方向下方でケーシン内に取付けら
れる。第１および第スのレンズ・セグメントは、同じ選
択された距離で互いに離間したレンズ中心を有する。第
１のレンズ・セグメントのレンズ中心は、第１の選択さ
れた空間領域上方の光源からの光を、通常検出装置を見
た場合ににｊ、観察されない領域に放射するように配列
される。レンズ装置には、複数の第１の空間領域にエネ
ルギを放射しかつ該複数の第１０空間領域からエネルギ
を受ける複数個の第１および第２のレンズ・セグメント
ヲ設けることができる。第１の輩間領域は、互いに仰角
方向または方位角方向くアジマス方向）で変位すること
ができる。

以下、本発明の特徴ならびに他の目的に関し明確な理解
を期するために、添付図面を参照して説明する。

第１図および第２図には、本発明による検出装置ｘｔｔ
ｏの好ましい実施例が示されている。検出装置Ｍｆ”１
０は、第２図に示した前面が壁から外に向くようにして
、壁または他の垂直な建造物の部分に取付けられるよう
に適応されたケーシング（囲壁）もしくは包囲体／２を
備えている。

装置ＩＯは、前面に取付けられたカバー／４’を有して
いる。カバー７４’は、ケーシング内に赤外線放射が入
ることができるように開１コ１６を有している。ケーシ
ング１２内には、赤外線検出素子コθおよび光源、２２
を有する印刷回路板／ｇが設けられている。

典型的な実施例において、回路板／ｇは、検出装置ＳＯ
の出力に応答して電気的に検出可能な警報状態の表示を
与える電子回路を備えている。例えばこの回路は、閉状
態に保持されていて侵入者もしくは侵入物の検出に応答
して開位置になることができる常閉リレーを有すること
ができる。さらに当業者には明らかなように、回路ｉｇ
は、検出素子−〇の出力を評価して侵入者と背景物体か
らの赤外線放射とを識別することができる回路要素を有
する。この点に関し、該回路は侵入者に対応する変化率
を有する検出器出力に応答するように設計することがで
きよう。この種の回路は通常、検出された赤外線放射が
充分に強い信号レベルに達して侵入者が被保膿領域に侵
入したことの蓋然性を表示する時にのみ、警報インジケ
ータ（例えばリレー）を付活する閾値デバイスを有して
いる。

’！ｆｃ、印刷回路板７ｇには、光源：ＡＶが設けられ
ている。この光源２グは、該光源２’ｌによって発生さ
れる光をカバー／１に設けられている開口３０に導く固
体の光導体、２乙に隣接して設けられる。開口３０に隣
接する光導体：１６の端２ざは、「ウオーク・テスト（
ｗａｌｋ　ｔｅｓｔ　）　Ｊ手続きによシ装置の試験を
する目的で開口３゜を介して観察することができるよう
に、光源−グからの光が水平方向に拡がるように面取り
もしくは丸められている。さらに、光導体２Ａの端２ｇ
は、一部分が開口３０と端、２ｇとの間に位置するレン
ズ３ｇの作用を補償するように垂直方向に斜切されてい
る。開口３θに隣接するレンズ装置部分はプリズムとし
ての働きをなし光を垂直方向に偏向する傾向を示す。端
２ｇを斜切することにより、光の方向の適当な補償を行
々うことかできる。光源λ亭からの光が装置の通常の使
用中には見ることができないように、開口３０を選択的
に閉ざす目的でカバーｌダ上に摺動カバー３−が設けら
れている。光源コダは、検出装置が侵入者の存在を検知
して警報表示を与える時に点灯するように配設され゛て
いる。したがって光源、２１は検出装置ＩＯの設置およ
び（または）試験中に使用され、光源、２１Ｉからの光
は検出装置１０の通常の使用中は摺動カバー３−によっ
て遮断されているのである。

ケーシング内コの底壁もしくは背壁には開口が設けられ
ておって、この開口を介し接続ワイヤ／ｑで回路板／ざ
を電源ならびに中央警報システムのような外部警報モニ
タ装置に接続することができる。

カバーｌグは、ケーシング／：ｌの収容開口に嵌合され
るドッグ１５によってケーシング／コに取付けられてい
る。このカバーｌグは、ドッグｉｓを押してカバーを外
に引張ることによし取外すことができる。タンパ・スイ
ッチ３りが設けられておって、カバーの取外しを表示す
るように回路板ｉｇ上の回路に接続されている。

追って説明するように、このタンパ・スイッチ３’ｌは
、例えば、下側のドッグ／＆（ｉ−外してカバー／グの
底部を僅かだけ外に引張ることによシ該カバー７４’が
部分的に開いた位置に移動した時に付活される。本発明
の好ましい構成においては、タンパ・スイッチ３弘は、
後述するように赤外線放射に対する感知ビームを位置決
めする目的でランプ、２．２を付活するのに用いられる
。

カバー／４’の直ぐ後部には、第２図に示す開口／ｌを
介して部分的に見られるレンズ・ユニット３ｇが設けら
れている。このレンズ・ユニットもしくはレンズ装置に
関しては第３図を参照しより詳細に説明する。レンズ装
置３ざはプラスチックから作るのが好ましく赤外線放射
を検出素子２θ上に集束しかつランプ、２．２からの放
射全パターン探知（ロケータ）ビームに集束するための
フレネル・レンズを有している。このことに関しては追
って説明する。レンズ・ユニット３ｇのこのレンズ部分
の焦点距離は、赤外線検出素子、２０および光源２２が
レンズ装置３ｇから離間している距離すにほぼ等しく選
択されている。検出器ノθは、追って説明する目的から
、光源、２２に対し垂直方向に選択された距離もしくは
変位ａだけ離間されている。

レンズ装置３ｇの上縁および下縁には、該レンズ装置を
選択された数の離散的な水平方向の位置の１つに位置決
めするための切欠き群３りが設けられている。水平方向
におけるレンズ要素３ｇの位置決めを可能にする目的で
、該レンズ要素はカバー　／りの頂部に設けられている
スロツ）Ｆλ内に取付けられておって、レンズ装（４”
をカバー７４’の中心に保持する二重スロット・トラッ
クｌＩｏに取付けられている。これらトラックおよびカ
バー／４’は若干湾曲してもよい。

カバー／ＩＩの底部には、カバーｔダをケーシング１２
に対して閉ざした時に、レンズ３ｇを選択された水平方
向の位置のうちの１つの位置に保持するために切欠＠３
９のうちの選択された１つに嵌合し係合するリッジ（隆
起部）３６が設けられている。

第３図にはレンズ装置３ｇ全体が示されている。このレ
ンズ装置３ｇはコつのレンズ部分、即ち上側部分ｐ＜ｚ
および下側部分’Ｉｔを有している。このレンズ装置は
、次の２つの配位のうちのいずれかの配置でカバー７４
’内に挿入することができるように配列されている。そ
のうちの１つの配位はレンズ部分ダグが第２図に示すよ
うに開口１６−、ヒに位置する配位であり、他方の配位
はレンズ部分１６が開口ｌｔ上に位置する配位である。

このような交番的な位置付けを可能にするために、Ｖン
ズ装置３ｇは上縁および下縁に切欠き３９を有している
。レンズ装置３ｇは中心スロットグｌを有しており、こ
のスロツ）４１７は、非対称に配列された一対の切欠【
　２０１ ＠１１．ｉを備えている。このスロットダｌは、摺動係
合関係でカバー／＋に設けられた二重スロット・トラッ
クｌＩＯ上に嵌合するように配列されている。切欠＠ｌ
Ｉ３ならび第１Ａ図に示したトラック１ＬｔＯの対応の
部分＋１の非対称配列により、レンズ装置３ｇがカバー
７４’上に位置決めされる仕方に制限が課せられる。即
ち、カバーはレンズ装置３ｇの１つの表面が外向きの位
置、例えばフレネル・レンズを有する表面が外向きの位
置になるようにしてのみ位置付けることができる。一対
の切欠きグ３を設けることにより、レンズ装置は、１つ
の表面が外向きの位置になシ、レンズ部分りダかまたは
レンズ部分ダ６が開口１６内に配列されるようにしてカ
バー　／　４１に挿入することができる。

レンズ部分ｙｙは、開口／４’内に位置付けられた時に
、レンズ部分＜１＋のいろいろな第１のレンズ・セグメ
ントによって、３本の赤外線感知ビームが検出素子２０
上に集束されるように配設されている。特に、レンズ部
分ｇｐは第１のレンズ・セグメ／）＋ｆＡないしｙｇＨ
ｋ備えている。これら第１のレンズ・セグメントの各々
は、赤外線放射が検出素子２０上に集束される方向を決
定する位置に変位されているレンズ中心を有する。特定
的には、レンズ・セグメントｌＩｇＡは部分的に図示さ
れているフレネル・レンズ輪郭で示すように、線５１Ｉ
Ａおよび線昼の交差点に位置する光学的レンズ中心を有
している。同様にレンズ・セグメント列ｇＢは、線ｊｌ
Ｂおよび線ｊ−Ａの交差点に位置するレンズ中心を有し
、レンズ・セグメントｌＩｇａは線ｓｙａおよび線５６
の交差点に位置するレンズ中心り６を有している、セグ
メント４ｔｇＤおよびｌＩｇＩ！！のレンズ中心は、そ
れぞれ、セグメントｌＩｇＢおよび４（ｆｆＡに対しレ
ンズ中心に関しテ対称である。レンズ・セグメント４（
ｇＡないしｑｇＥは、第１図の上側のＳつのビーム人な
いしＥに対応する空間領域に由来する放射を赤外線検出
素子、２Ｏ上に集束せしめる。これら赤外線放射感知ビ
ームの各々の方位および仰角方（コ３　。

向における配位は、幾何学的に、レンズ・セグメントｌ
ＩｇＡないしｌ１ｇ’ｍの各々に対する有効レンズ中心
の位置および検出菓子２０の位置によって決定される。

レンズ・セグメントＦｇＡないしｌｌｇＥによって包摂
されるレンズ部分タタの物理的領域内に、第２のレンズ
・セグメント４’９Ａないしｅｑｗが設けられる。これ
ら第一のレンズ・セグメントの各々は、図示のように、
対応の第１のレンズ・セグメント＋ｇＡないしｙｇｗよ
りも実質的に小さい面積を有している。

さらにこれら第一のレンズ・セグメント４’？Ａないし
’１９ＴＨの各々は、第１のレンズ・セグメン）４（Ａ
’Ａないし４１ざＥそれぞれの光学的レンズ中心から、
赤外線検出素子−〇からの光源、２：１の変位に対応す
る垂直方向の変位Ａだけ変位されている有効レンズ中心
を有している。レンズ・セグメント１７９人ないし４ｔ
９Ｃのレンズ面を形成するフレネル・レンズに対する光
学的レンズ中心は第３図に示されている。これらレンズ
中心は、線５ｇと線！ｌＩＡ、＆グＢおよび左ｌＯとの
１コ弘　。

交差点にそれぞれ位置する。第３図から明らかなように
、Ｈｓｇは線左６から距離ａだけ垂直方向に変位してい
る。

レンズ部分ｔｉｉａの上側の列のレンズ・セグメントの
うちの第１のレンズ・セグメントｙｇｈないし＋ｆｆＫ
の各々は、第７図に示す各赤外線感知ビーム人ないしＥ
に対応する空間領域に由来する赤外線放射を赤外線検出
素子２０に集束するためのものである。第一のレンズ・
セグメントｌＩ？Ａないし４’９Ｅの各々は光源、２２
からの放射を、放射が赤外線感知ビーム人ないしＥ上に
受けられる空間領域に対応するビームに集束するように
配列されたレンズ中心を有している。第１のセグメント
列ｇＡないしａｔＷの各々に対する光学的レンズ中心は
物理的面積中心から変位しており、そしてレンズ・セグ
メント４ｊ？Ａないし１Ｉ９Ｅｉのレンズ中心の各々も
同様に各セグメントの中心から変位しておって、実際上
セグメント自体内に位置しない点に注意されたい。しか
し゛ながら第一のレンズ・セグメン）＃９Ａないしダ９
Ｅは、６第１のレンズ・セグメント＋Ａ’Ａないし１Ｌ
ｔｆＥと同じレンズ部分１ＩＩＩの物理的領域に適宜配
置されている。６第１および第２のレンズ・セグメント
のこのような配置で、後述するように検出装置の設置が
容易になる。

第９図に示す感知ビーム人ないしＥからなる上側のビー
ム列を形成するレンズ・セグメント４Ｚ？Ａないし１１
９Ｆｉの上側のレンズ列に加えて、第９図に示す第一の
もしくは下側の感知ビーム群Ｆ、ＧおよびＨからの赤外
線放射を集束するための第一のもしくは下側のレンズ・
セグメント列ｇＦ、４１ｇａおよび４（ｆｆＨの列が設
けられる。同様にして、レンズ部分り弘の第一のレンズ
・セグメント列の第１のレンズ・セグメントｌＩｇＦな
いし１ＩｆｆＨの各々の物理的面積内に、第一のレンズ
・セグメント１ＩｑＦ、１Ｉ９Ｇおよび１Ｉ９Ｈが設け
られる。下側の列の第１のレンズ・セグメントの光学的
レンズ中心は線４０と線＆ｔＩＦ、＆ダＧおよびｙｖｎ
（図示せず）との交差点に位置する。このようにして、
レンズセグメント中心が変位されていると言う幾何学的
配列に起因して、方位角方向、即ちアジマス方向におい
て互いに変位されておってしかも第１のレンズ・セグメ
ント列のビーム人ないしＥの方位から仰角方向に全べて
が変位している３つの下側の赤凋線放射感知ビームＦ、
ＧおよびＨが得られる。第一のもしくは下側の列の第一
のレンズ・セグメント１Ｉ９Ｆ、４（ｑＧおよびｌ／−
９Ｈは、１１！６９とＭ３ダ’Ｆ　、　５ｌＩａおよび
ＳｙＨとの交差点に配列されている光学的レンズ中心を
有する。第一の列のこれら第一のレンズ・セグメントも
、光源、２２からの放射を、感知ビームＦ。

ＧおよびＨの領域と同じ空間領域に放射するビームに集
束する働きをなす。第１の列のレンズ・セグメントの場
合と同様に、第一のレンズ・セグメン）　Ｑ９Ｆ、１Ｉ
９ＧおよびＱ？Ｈの垂直位置は、第一の列の第１のレン
ズ・セグメントの中心に対応して、距離ａだけ線６０か
ら垂直方向に変位している。この距離ａは赤外線感知素
子コθｆコク　］ の位置と光源２２との間の間隔に対応する。また、第１
のレンズ・セグメントの場合と同様に、第一のレンズ・
セグメント列のレンズ・セグメン）　９９Ｆ、Ｑ１０お
よび４’９Ｈは対応の第１のレンズ・セグメント内に配
設されておって、第１のレンズ・セグメントよりも小さ
い面積を有している。

殆んどの場合、光源Ｊ、２からの光は素子、２０によっ
て検出される赤外線放射とは異なった波長を有している
が、第１および第一のレンズ・セグメントに対して同じ
設計のレンズを使用するのが便利である。侵入者を検出
するためには高い赤外線感度が望ましいが、レンズ材料
は、適宜、例えば１０ミクロンの赤外線の高い透過率を
有しかつ可視スペクトルでは中程度の透過率を有するよ
うに選択される。高密度のポリエチレンが適当であるこ
とが判った。同様にしてフレネル・レンズも、赤外線放
射を集束するように最適化することが可能である。

いろいろなレンズ・セグメントは、それぞれ、上に述べ
た中心を有する大きなフレネル・レンズの一部と本質的
に同じ屈折面を有するように形成される。典型的には、
レンズは、ｔインチ当ｐ／：２！；の溝の割合で離間し
た同心溝および距離すに対応して八−インチの焦点距離
を有することができる。

典型的には、第一のレンズ・セグメントは、対応の第１
のレンズ・セグメントの有効面積よりも実質的に小さい
有効面積、例えば前者の１０チの有効面積を有するよう
に選択される。効果的な動作は殆んどの場合、第一のレ
ンズ・セグメントの面積が第１のレンズ・セグメントの
面積のコないし、２タチの範囲内にある場合に達成する
ことができる。ここで、術語［有効レンズ面積、１とは
、レンズ・セグメントの物理的面積だけではなく、レン
ズ部分ダダのいろいろな領域の光源、：１．２による照
度の変動およびレンズ部分＋＋のいろいろな部分によっ
て受けられ集束された放射に対する検出素子、２０の感
度の変動を考慮したものである。例えば、レンズの中心
から相当に離れている所与のｒｌｉｒ６１７のレンズ・
セグメントによって受けられ集束される放射し）１、レ
ンズ中心部の同じ物理的面積によって受けられ集束され
る放射よりも小さい強度を有することになる。これと関
連して、放射が伝搬する距離も、第１および第一のレン
ズ・セグメントの有効レンズ面積の選択において考慮さ
れる。例えば、レンズ・セグメン）ｌＩｆＡないしりｇ
Ｅの面積はレンズ・セグメントψｇＦないしμｇＨの面
積よりも大きい。というのは、第Ｓ図に示した垂直パタ
ーンを考察すれば明らかとなるように、上側の感度パタ
ーン列は、下側の感度パターン列よりも大きい距離で発
生する赤外線放射に応答しなければならない。さらに、
レンズ・セグメン）４’Ａ’Ａに割当られる領域は検出
素子２０の直ぐ前に位置しないので、レンズ・セグメン
トｉｔ　ｇ　ｐ−はレンズ・セグメント内ｇＣよシも大
きい面積を有することになる。従って、術語「有効レン
ズ面積」とは、光源、２λまたは検出素子、２０のいず
れかによるレンズの作用部分を介しての放射に対する応
答捷たは相対照度を考慮すると共に、光または赤外線放
射がレンズ装置の外部で伝搬しなければならない相対距
離を考慮した内包を有するものと理解されたい。

レンズ装置３ｇを反転することにより開口／６に位１ｆ
＋１けることができろレンズ、？どのレンズ部分４’Ａ
は、空間の３つの各領域に生ずる放射を集束するだめの
３つの第１のレンズ・セグメント３−Ｏ工、５θＪおよ
び、！；０ＫＪ）廂する。これら第１のレンズ・セグメ
ントの全ては、水平方向においてレンズ装ｊｆｉ３ｇの
中心線上に光学的有効レンズ中心を有している。レンズ
・セグメントｒｏ工は線６６上に垂直に位置するｌ／ン
ズ中心を有している。レンズ・セグメント左ＯＪは、線
１０上に垂直方向に位置する有効レンズ中心を有し、そ
してレンズ・セグメント、５′ＯＫは線７ケ上に垂直方
向に位置する光学的有効レンズ中心を有している。セグ
メントＳＯ工、ＳθＪおよびｊＯＫのいろいろな光学的
レンズ中心の垂直変位により、これらレンズ・セグメン
トは、第４図に示した感知ビームエ、ＪおよびＫに対応
する空間領域からの赤外線放射を、レンズ部分ｔｌＡが
検出装置／θの開口／６に位置する時に、構出素子λθ
上に集束する。レンズ・セグメン）３０Ｊは、適切なレ
ンズ面積を有するように実質的にＨ字形に成形されてい
る。レンズ・セグメン）！；ＯＸ、３０ＪおよびＡ−Ｏ
Ｋの各々は、第１のレンズ・セグメントの幾何学的領域
内に第λのレンズ・セグメント、に２Ｔ、　＆、２Ｊお
よび５．２Ｋを有する。レンズ部分りダと関連して説明
したように、第２のレンズ・セグメント５．２　Ｉ　、
　５．２．７およびＳスには、対応の第１のレンズ・セ
グメントの光学的有効レンズ中心から距離ａだけ垂直方
向に変位している光学的有効レンズ中心を有する。ここ
で距離ａは、検出素子−〇からの光源ココの変位に対応
するものである。

動作説明 次に、第３図を参照して上に述べた第１および第２のレ
ンズ・セグメントの動作に関し、特定の第１および第２
のレンズ・セグメント、即ち＠ｌのレンズ・セグメント
ａｔｃおよび第２のレンズ・セグメント１ＩｑＯと関連
し説明する。

既に指摘したように、第１のレンズ・セグメントｌＩｇ
ａけ、第１図および第Ｓ図に示したビームＣに対応する
中央に位置しておって旨度感知領域からの赤外線放射を
検出素子２０に集束し、他方レンズ・セグメントクワＣ
は光源、２．２からの放射を対応の空間領域に集束する
。第７図には、赤外勝放＃Ｊ検出素子２０．光源、２２
および開［１／６内に位置するレンズ要素３ｇの部分か
らなる検出装置ｌθの簡略ダイアグラムが示されている
。特に、この図には、光学的有効レンズ中心’／　Ｉ＞
’ｆ４：　准するレンズ・セグメントｑｇｃが示されて
いる。光学的レンズ中心７６は、赤外線検出素子、２０
の位置よりも若干下のレンズ上の位置に配ＩＮするのが
好ましい。この場合の垂１ハ方向の位置決めにおけるこ
の差の大きさは、赤外線放射感知ビームの仰角に依存す
る。第７図に示されている線ｇθは、赤外線検出素子２
０からレンズ・セグメントｌ１ｇｃの中心り６全通って
引かれた線に対応する。この線は、第９図および第Ｓ図
に示し、そして赤外線放射検出素子２０と関連するレン
ズ・セグメントｑｇｃの動作によって形成される赤外線
放射感知ビームＣの中心を表わす。境界線ｇ２内の大き
な正弦波によって示されるように、ビームＣに対応する
空間領域内の赤外線放射は、レンズ・セグメントｌＩｇ
Ｃによって検出素子２０に集束される。同様にして第７
図には、レンズ・セグメン）＋？Ｏの中心７６および光
源ココと交差する点線ｇｌＩが示されている。これに由
り、光源スλから発生される光に基づいてレンズ・セグ
メント’１９０により形成されるビームの方向が設定さ
れる。小さい正弦波ｇ６で示されているように、この光
ビームは、レンズ−セグメントｌＩｇａによって検出素
子２０に集束される赤外線放射に対する感知方向に対応
する方向に進み、従って、第９図および第Ｓ図にビーム
Ｏで示されている赤外線感知ビームと同じ方向に光ビー
ムが生ずる。

光源、２．２から放射されレンズ・セグメント列’４９
０によって集束される光が、装置の設置および整合中、
ｈ＆知ビームの識別および位置探知ケ行うのに用いら１
１る。光源、２．２０が点灯され、観察者がビームＣに
対応する空間領域内に歩み入ると、観察者θレンズ・セ
グメントケアｃを実質的に照射するように見える光源、
２２からの可視光を観察することができる。この照射は
、集束光ビーム内だけから観察可能である、このように
して、観察者は、該観察者が赤外線放射感知ビーム内に
在り、しかも該ビームが、レンズ・セグメン）ｌＩＡ’
Ｏにより赤外線放射検出素子、２０に果東される放射感
知ビームに対応するものであることの明瞭な指示を得る
。と言うのは、観察者が観察する照明されたレンズ・セ
グメント％ｑＯは、レンズ・セグメント列ｇｃと同じ領
域内に在り、実際にその一部を形成しているからである
。検出装ｆｆｔ　ｔ　ｏが設置されている部屋を動き回
ると、観察者は、同様にして、ｇ本の赤外線放射感知ビ
ームの各々に対応するいろいろな第２のレンズ・セグメ
ント列９の照射全歩きながら可視的に観察することによ
り、ｇ本の赤外線放射感知ビームの各々の位ｆを観巖す
ることができる。このようにして、観察者は、感知ビー
ムの各々の位置を決定し得るたけではなく、ｇ本のビー
ムをレンズの対応のセグメントと容易に相関して検出装
置の完全な配位を決定することができる。

放射感知ビームの位置のこの観察が行われている間に、
設置に従事している技術者は、スクリュードライバを開
口／乙に差し込んでスロット１１．ｌに形成されている
切欠きり、ンと係合しで、レンズ３ｇを、切欠＠３９に
よって法定される１つの位置に向は水平方向に物理的に
動かすことにより、ビームの水平もしくは方位位Ｉｋを
調節することができる。この調節の簡便な方法として、
カバーｔｑを、第１図に示した完全に閉じた位置から、
タンパ・スイッチ３’ｌに隣接するカバー／ダの底部が
部分的に開いた位置に動かした時に、タンパ・スイッチ
３グが閉じて光源２．２が点燈されるように該タンパ・
スイッチを配設することができる。このようにカバーを
僅かに動かしても、いろいろなレンズ・セグメントの中
心の垂直および水平位置によって決定される感知ビーム
の方向には殆んど影響はない。

カバー／ダを部分的に開いた位置に動かすと、タンパ・
スイッチ３４１が作動されるのに加えて、リッジ３６と
切欠き３９との間の嵌合が緩み、その結果間Ｉｌｌ　／
　Ａを介して切欠きグ３に挿入した工具を用いレンズ３
ｇを容易に水平方向に移動することができる。このよう
にして、技術者は、感知ビームの方位位置を所望の位置
に調節し且つｇ本のビームの内のどれを観察しているか
を容易に識別することができる。

当業者ににｊ−明らかなように、レンズ３ｇを第３図に
示した位１ａから反転した位置で差し込んで、上に述べ
たのと同じような設置手順および調節を行うことができ
、それによりレンズ部分ダＡを開口／Ａに隣接して位置
付け、そして装置は第６図に示されている３つの垂直位
にあるビームだけを放射するようにすることがη」能で
ある。

先に掲けた米国特杵第１Ｉニアｓ３θ３号明細査に開示
されている装置においては、レンズ・セグメントの上下
列が設けられており、下側のレンズ・セグメント列は、
ビームの配位とＦ側の感知ビーム列の発生という二つの
役割を果す。

既に述べたように、このようにした場合には、感知ビー
ムが特定の装置に入射する箇所を決定する上の自由度に
関し成る種の不利点がある。

本発明では、この点に関し、第２のレンズ・セグメント
、例えばｌＩ９またはＳλは赤外線感知ビームを形成せ
ず、ビーム位置を示す放射光ビームを発生するという機
能だけを果すようにされている。この目的で、第一のレ
ンズ・セグメント１９および第一のレンズ・セグメント
タコは、対応の第１のレンズ・セグメントよシも相当小
さい有効レンズ面積を有する。従って、第７図を再び参
照するに、例えばレンズ・セグメン）４７９（’：！に
より赤外線検出素子コ。に集束される侵入者からの赤外
線放射量は、殆んどの場合、受動赤外線検出素子と通常
関連して設けられている既述の閾値回路をトリガ（起動
）するには不十分である。従って、レンズ・セグメント
１ＩｑＣの中心７ｇと検出素子λθとの交差により形成
される軸ｍｇｇ′ｆ：有する路７０に沿った赤外線放射
感知ビームが存在するけれども、この感知ビームから集
束される放射の強さは、第／のレンズ・セグメントによ
って形成される赤外線感知ビームにより集束される放射
の強さよりも相当に小さく、例えば後者のエネルギの／
θチ程吸であり、従って殆んどの環境で、この追加の感
知ビーム内に存在する侵入者は、検出されないことにな
るであろう０．というのは、赤外線検出素子に対する作
用で該検出素子から出力信号が生じても、この出力信号
は回路板／ｇに設けられている検出回路の閾値レベルよ
りも小さいからである。もつとも、成る釉の環境下にお
いては、近接距離に居る侵入者は検出される。

第７図に示されている赤外線感知ビームタθに加えて、
光源、２２からの光もまたレンズ・セグメントｔ／−ｑ
Ｃにより、レンズ・セグメントの中心７Ａおよび光源２
コと交差する線に対応する軸線９．２に沿う光ビームｑ
ｑに集束されることが理解されるであろう。第７図に示
すように、このビームは、上側のビームｇｏの軸線の上
方の位置で生じ、従って殆んどの場合光ビームを部屋の
天井に向けて放射せしめるだけであり、装置を設置して
いる試験技術者には観察され力いことになるであろう。

装置が部屋の床の近傍、例えば廊下に向くように下方に
面して取付けられる場合には、このビームは床に向って
放射され、この場合にも試験技術者によって観察されず
、赤外線放射感知ビームの配位に関し混乱が生じ得る。

従って、第７図に示すように、赤外線放射を赤外線放射
検出素子−〇に集束する第２のレンズ・セグメントによ
り生ぜしめられるビーム９θは、第λのレンズ・セグメ
ントの面積が第１のレンズ・セグメントｌＩｇＣよりも
小さいことにより無効にされ、回路の閾値レベルに達す
ることは殆んどない。第１のレンズ・セグメン）４’ｆ
ｆＯおよび光源２．２の相互作用により生ぜしめられる
追加のビーム９ダは、該ビームを、通常、設置′！に、
たは点検作業員によシ観察されない方向に放射すること
によシ無効にされる。

既に述べたように、回路板／ｇには光源２’１が設けら
れ、この光源Ｊ４’は回路による侵入検出に応答して点
灯される。この光源は一般に「警報表示ランプ」と称さ
れるものである。本発明においては、この警報表示ラン
プは、技術者もしくは作業員が部分的にカバーｌｌＩヲ
取外してタンパ・スイッチ３’ｌｆｚ付活し光源、２−
を点灯することによシ、設置および（−ｉ′たけン試験
中有効に使用することができる。その場合、技術者は、
赤外線放射感知ビームの各々の位置全観察することがで
き、そして各ビーム内で動き回ることにより、警報表示
ランプ、２４’の付活を観察して赤外線放射に対する検
出装置の応答を試験することができる。試験後に、カバ
ー７ｑを、光源２２を減勢する元の位置に戻し、摺動カ
バー３λを開口３０上に配置して、侵入者が警報表示ラ
ンプの付活を観察し得ないようにすることができる。

以上、本発明の好ましい実施例に関し説明したが、当行
者には明らかなように本発明の範囲から逸脱することな
く他の変更が可能である。

従って本発明は、本発明の範囲内に入る全てのこのよう
な変更および変形を包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による検出装置の倒立断面図、第２図は
第１図に示した検出装置の前立面図、第３図は第１図お
よび第一図に示した検出装置で用いられるレンズ装置も
しくはレンズ系の平面図、第４図は第１図および第２図
の装置のビーム感知パターンを示す斜視図、第５図は第
１図の感知パターンのうちの２つの感知パターンの横断
面図、第６図は第３図の下側の部分に示されているレン
ズ・セグメントを用い第１図および第２図の装置で得ら
れる感知パターンの側面図、第７図は放射および感知パ
ターンを図解する第１図の装置の簡略断面図、そして第
１Ａ図は第１図の部分略図である７゜ １０・・検出装置、／、２・・ケーシング、ｌｌＩ・・
カバー、／左・・ドッグ、ＩＡ、３０・・開口、１ｇ・
・印刷回路板、／９・・接続ワイヤ１．２０・・赤外線
検出菓子、２ス、λグ・・光源１．２Ａ・・オプチカル
・ファイバ、３λ・・摺動カバー、３グ・・タンパ・ス
イッチ、３６・・リッジ、３ｇ・・レンズ・ユニット、
３ｑ、ｙ３・・切欠き、ダ／、４’、２・・スロット、
／ＩＩｌ、グ６・・レンズ部分、ｌ１ｇ、りｔ。 ＳＯ・・レンズ・セグメント、Ａ、Ｂ、Ｏ，Ｄ、Ｋ。 Ｆ、Ｇ、Ｈ・　・感知ビーム。 図面の浄書（内容に変更なし〉 ＦＩＧ、　Ｉ　　　　　　　　　ＦＩＧ、　２ＦＩＧ、
ＩＡ ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　４ 手続補正書 昭和　５８ｆドア月２１１］ 特許庁長官殿 １、　事件の表示 昭和ｊざ年特許願第ざ！；／Ａ：’ｌ　　号２、　発明
の名称 ビーム−インジケータを有する受動赤外線侵入検知装置
３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　　　　　　　ツエルベルス・アクチェンゲゼルシ
ャフト４、代理人 ５、　補正の対象 図　　面 ＝１６７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　開口を有する包囲ケーシングと、該ケーシング内に
   設けられた赤外線検出素子と、該検出素子に接続されて
   選択された閾値レベルより大きい検出素子の出力に応答
   し電気的に検出可能な表示を与える警報回路と、前記赤
   外線検出素子から選択さｎた間隔で前記ケーシング内に
   設けられた光源と、前記開口に取付けられたレンズ・ユ
   ニットとを有し、前記レンズ・ユニットは、ｍ／の選択
   された空間領域からの放射を受ける少なくとも７つの第
   １のレンズ−セグメントを有し、該レンズ・セグメント
   は、前記第１の選択された空間領域内の侵入者によって
   発生される赤外線を前記検出素子をして繭記１局値レベ
   ルより高い出力を発生せしめるのに充分なエネルギで前
   記検出素子に集束しかつ前記光源からの光を前記第１の
   選択さ訂た領域外の第一の空間領域に集束するように選
   択されたレンズ中心、焦点距離および有効レンズ面積を
   有し、さらに前記レンズ・ユニットは少なくとも７つの
   第一のレンズ要素を有し、該レンズ要素は、前記赤外線
   検出素子をして前記閾値レベルより高い出力を発生せし
   めるのは不充分なエネルギで、第３の空間領域内の侵入
   者によって発生される赤外線放射を前記赤外線検出素子
   に集束しかつ前記光源からの光を前記第１の選択された
   空間領域に集束するように選択されたレンズ中心と焦点
   距離と前記第１のし／ズ・セグメントの有効レンズ面積
   よシも小さい有効レンズ面積とを有する受動赤外線侵入
   検知装置ユ　垂直壁に取付けられるように適用されて該
   壁から外方に向くほぼ垂直の開口を有する包囲ケーシン
   グと、該開口から選択された第１Ｏ間隔で前記ケーシン
   グ内に設けられた赤外線検出素子と、該検出素子に接続
   さｎて選択さｔ１ｆｔ閾値より高い前記赤外線検出素子
   の出力に応答し電気的に検出可能な表示を与える警報回
   路と、選択された第一の間隔で前記検出素子の垂直方向
   下方で前記ケーシング内に取付けらｎた光源と、前記開
   口に取付けられたレンズ・ユニットとを有し、該レンズ
   ・ユニットは、第１の選択された空間領域からの放射を
   受ける少なくとも７つのレンズ・セグメントを備え、該
   第１のレンズ・セグメントは前記第７の間隔に対応する
   焦点距離と、前記検出素子と前記空間領域との間にあっ
   て前記光源の垂直方向上方に位置するレンズ中心と、第
   １の有効レンズ面積とを有しておって、前記第７の選択
   された空間領域内の侵入者によって発生される赤外線放
   射を、前記検出素子をして前記閾値レベルより高い出力
   を発生せしめるのに充分なエネルギで前記検出素子に集
   束しかつ前記光源からの光を前記第１の選択された領域
   の上方の第一の空間領域に集束し、さらに前記レンズ・
   ユニットは前記光源からの放射を前記第１の選択された
   空間領域に集束するための少なくとも７つの第一のレン
   ズ・セグメントを有し、該第−のレンズ・セグメントは
   、前記第７の間隔に対応する焦点距離と、前記第一の選
   択された間隔だけ前記第１のレンズ・セグメントのレン
   ズ中心から垂直下方に位置するレンズ中心と、前記第１
   の有効レンズ面積よりも小さい第一の有効レンズ面積と
   を有し、第３の空間領域内の侵入者によって発生さする
   赤外線放射を、前記検出素子をして前記闇値レベルよシ
   高い出力を発生せしめるには不充分なエネルギで、前記
   赤外線検出素子に集束する受動赤外線侵入検知装置。 ３、　複数の第１のレンズ・セグメントを設け、６第１
   のレンズ・セグメントは対応の複数の第１の選択された
   空間領域の１つからの放射を検出素子に集束し、さらに
   対応のｕｔ数の第一のレンズ・セグメントを設ｆｆ、Ｕ
   Ｍ−２のレンズ・セグメントの各々は前記対応の複数の
   第１の選択された空間領域の１つに光源からの光を集束
   し、前記対応の第一の空間領域の全べては、全べての第
   １の空間領域の上方にある特許請求の範囲第１項または
   第一項記載の受動赤外線侵入検知装置。 侶　複数の第１のレンズ・セグメントは、互に水平方向
   に変位し之レンズ中心を有し、対応の第一のレンズ・セ
   グメントのレンズ中心は対応の水平方向の変位を有し、
   それによ多方位角方向に変位された第１の選択された空
   間領域を形成する特許請求の範囲第３項記載の受動赤外
   線侵入検知装置。 よ　複数個の第１のレンズ・セグメントが、互いに垂直
   方向に変位したレンズ中心を有し、対応のレンズゆセグ
   メントのレンズ中心が対応の垂直方向変位を有し、それ
   により仰角方向に変位した選択さｎた第１の壁間領域を
   形成する特許請求の範囲第３項記載の受動赤外線侵入検
   知装置。 Ａ　　＠／のレンズ−セグメントの各々がレンズ・ユニ
   ットの面積に亘９延在し、第一のレンズ・セグメントの
   各々は、その対応の第１のレンズ・セグメントの面積内
   に在る特許請求の範囲第３項記載の受動赤外線侵入横方
   １装置。 ｑｆｆ、ｔおよび第一のレンズ・セグメントの少なくと
   も幾つかのものが、該セグメントの幾何学的中心から変
   位したレンズ中心を有している特許請求の範囲第３項記
   載の受動赤外線浸入検知装置。 Ｉ！　第１および第一のレンズ−セグメントの少なくと
   も幾つかのものが、該セグメントの物理的領域外にレン
   ズ中心を有している特許請求の範囲第７項記載の受動赤
   外線侵入検知装置。 ′１．１つの壁に形成されている開口を有する包入ケー
   シング内に包入された赤外線検出素子と、前記検出素子
   から選択された変位で前記包入ケーシング内に設けられ
   た光源と、前記開口に設けられたレンズ・ユニットとを
   有限該レンズ・ユニットは、それぞｎ前記レンズ・ユニ
   ットの７つの領域を包覆する複数個の第１のレンズ・セ
   グメントであって、赤外線放射を対応の赤外線感知ビー
   ムから前記検出素子に集束する選択された第１のレンズ
   中心を有している受動赤外線侵入検出装置において、？
   Ｊ１個の第一のレンズ・セグメントを設け、該第一レン
   ズ・セグメントの各々は前記第７のレンズ・セグメント
   の７つに対応しかつそれぞれ前記対応の第１のレンズ・
   セグメントよりも実質的に小さい有効レンズ面状を有し
   ており、前記第一のレンズ・セグメントの各々は前記選
   択された変位で対応の第１のレンズ・セグメントのレン
   ズ中心から変位したレンズ中心を鳴し、前記第一のレン
   ズ書セグメントｉ１前記光源からの光を前記感知ビーム
   に対応する複数個のビームに集束することを特徴とする
   受動赤外線侵入検出装置＆。 １０、　　第２のレンズ・セグメントの各々が対応の第
   １のレンズ・セグメントの面積内に在る特許請求の範囲
   第デ項記載の受動赤外線侵入検（７） 出装置。 ／ｌ　光源が検出素子の下方に設けられておって、第７
   のレンズ・セグメントは前記光源からの光を感知ビーム
   の上方に集束する特許請求の範囲第９項まｆｒ、は第１
   Ｏ項記載の受動赤外線侵入検出装置。 ／ユ　第一のレンズ・セグメントの有効レンズ面２１ｋ
   が対応の第１のレンズ・セグメントの有効面積の約７θ
   ％である特許請求の範囲第り頂゛またＶｉ第１Ｏ項記載
   の受動赤外線侵入検出装置。 ／、？、ｆｊｌｆ、ｌのレンズ・セグメントの有効レン
   ズ面積が対応の第１のレンズ・セグメントの面積のＳな
   いしλｓ％の範囲内に在る特許請求の範囲第９項ま斤は
   第１０項記載の受動赤外線侵入検出＃ｉ：置。 （ｇ＋