JP2006337072A - 光学センサ及びセキュリティシステム - Google Patents

Abstract

【課題】監視しようとする領域を面で効果的に監視することができる光学センサ及びこれを用いたセキュリティシステムを提供する。
【解決手段】光を発する光源１０と、光をセンサ領域に導く光学系と、光学系を経た光を受光する受光部とを有し、光学系が、第１の方向Ｄ１に対する光の広がりの長さを第１の長さＷ１にするシリンドリカル状の第１の光学部材１２と、第１の方向Ｄ１と異なる第２の方向Ｄ２に対する光の広がりの長さを第２の長さＷ２にするシリンドリカル状の第２の光学部材１３とを含み、光を、幅が第２の長さＷ２であり、厚みが第１の長さＷ１であるシート状に成形して、センサ領域を通過させる光学センサとする。セキュリティシステムは上記の光学センサを用いて監視領域への侵入者の有無を監視し、侵入者が侵入した場合に所定の通報動作を実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は光学センサ及びそれを用いたセキュリティシステムに関し、特に、発光ダイオードや半導体レーザなどの光源からの光を利用した光学センサ及びそれを用いたセキュリティシステムに関する。

監視領域への侵入者の侵入を検知するセキュリティシステムにおいては、侵入者を検知するためのセンサが用いられる。
上記のセンサとしては、例えば、光などの光学系を利用したセンサや、ドアの開閉などを電磁装置などで検知するセンサが知られている。

特許文献１には、赤外線を放射し、その反射光を検知して、人の出入りを検知する検知センサと、これを用いたセキュリティシステムが記載されている。
また、特許文献２には、温かい体による赤外線放射レベルの突然の変化を検知する赤外線センサを利用したセキュリティシステムについて記載がある。

しかし、上記の従来の光学センサにおいては、例えば建築物の出入り口の一部あるいは全部、またはドアの鍵穴近傍の所定領域など、監視しようとする領域を面で効果的に監視することが困難である。
特開平５−２９８５６３号公報 特開平１０−１２４７６２号公報

本発明が解決しようとする問題は、監視しようとする領域を面で効果的に監視することが困難であることである。

本発明の光学センサは、光を発する光源と、前記光をセンサ領域に導く光学系と、前記光学系を経た前記光を受光する受光部とを有し、前記光学系が、第１の方向に対する前記光の広がりの長さを第１の長さにするシリンドリカル状の第１の光学部材と、前記第１の方向と異なる第２の方向に対する前記光の広がりの長さを第２の長さにするシリンドリカル状の第２の光学部材とを含み、前記光を、幅が前記第２の長さであり、厚みが前記第１の長さであるシート状に成形して、前記センサ領域を通過させる。

上記の本発明の光学センサは、好適には、前記光学系が、前記センサ領域と前記受光部との間に、前記第２の方向に対して前記光を収束させるシリンドリカル状の第３の光学部材と、前記第１の方向に対して前記光を収束させるシリンドリカル状の第４の光学部材とを含む。
あるいは好適には、前記光学系を経た前記光が、前記第２光学部材と前記第１光学部材を辿って戻り、前記受光部で受光される。

上記の本発明の光学センサは、好適には、前記光源及び前記光学系が円筒状容器内に収容されており、前記光学系が前記第１光学部材と前記第２光学部材の間に中継ミラーを含む。
あるいは好適には、前記光源及び前記光学系が円筒状容器内に収容されており、前記光学系が非軸の放物面を有するミラーを含む。
あるいは好適には、前記光源として前記第２の方向に並べられた複数個の光源を有し、前記第１の光学部材が、各光源に対応するように前記第２の方向に延伸した形状で設けられており、前記第２の光学部材が、各光源に対応するように設けられた部分が一体化したレンズアレイとして設けられており、シート状に成形された複数の光を、前記第２の方向に並べて、前記センサ領域を通過させる。

また、上記の課題を解決するため、本発明のセキュリティシステムは、光学センサを用いて監視領域への侵入者の有無を監視し、侵入者が侵入した場合に所定の通報動作を実施するセキュリティシステムであって、前記光学センサとして、光を発する光源と、前記光をセンサ領域に導く光学系と、前記光学系を経た前記光を受光する受光部とを有し、前記光学系が、第１の方向に対する前記光の広がりの長さを第１の長さにするシリンドリカル状の第１の光学部材と、前記第１の方向と異なる第２の方向に対する前記光の広がりの長さを第２の長さにするシリンドリカル状の第２の光学部材とを含み、前記光を、幅が前記第２の長さであり、厚みが前記第１の長さであるシート状に成形して、前記センサ領域を通過させる。

上記の本発明のセキュリティシステムは、前記光学センサにおいて、好適には、前記光学系が、前記センサ領域と前記受光部との間に、前記第２の方向に対して前記光を収束させるシリンドリカル状の第３の光学部材と、前記第１の方向に対して前記光を収束させるシリンドリカル状の第４の光学部材とを含む。
あるいは好適には、前記光学センサにおいて、前記光学系を経た前記光が、前記第２光学部材と前記第１光学部材を辿って戻り、前記受光部で受光される。

上記の本発明のセキュリティシステムは、好適には、前記光学センサにおいて、前記光源及び前記光学系が円筒状容器内に収容されており、前記光学系が前記第１光学部材と前記第２光学部材の間に中継ミラーを含む。
あるいは好適には、前記光学センサにおいて、前記光源及び前記光学系が円筒状容器内に収容されており、前記光学系が非軸の放物面を有するミラーを含む。
あるいは好適には、前記光学センサにおいて、前記光源として前記第２の方向に並べられた複数個の光源を有し、前記第１の光学部材が、各光源に対応するように前記第２の方向に延伸した形状で設けられており、前記第２の光学部材が、各光源に対応するように設けられた部分が一体化したレンズアレイとして設けられており、シート状に成形された複数の光を、前記第２の方向に並べて、前記センサ領域を通過させる。

本発明の光学センサによれば、第１の光学部材及び第２の光学部材により、光源からの光を、幅が第２の長さであり、厚みが第１の長さであるシート状に成形して、センサ領域を通過させる。これにより、監視しようとする領域を面で効果的に監視することができる。

また、本発明のセキュリティシステムによれば、光学センサを用いて監視領域への侵入者の有無を監視し、侵入者が侵入した場合に所定の通報動作を実施するセキュリティシステムにおいて、光学センサとして、第１の光学部材及び第２の光学部材により、光源からの光を、幅が第２の長さであり、厚みが第１の長さであるシート状に成形して、センサ領域を通過させることにより、監視しようとする領域を面で効果的に監視することができる。

以下に、本発明の実施の形態に係る光学センサ及びそれを用いたセキュリティシステムについて、図面を参照して説明する。

第１実施形態
図１（ａ）は、本実施形態に係る光学センサにおける光源からの光をシート状に成形する光学系の構成を示す模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）における第１の方向Ｄ１に垂直な方向からの側面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）における第２の方向Ｄ２に垂直な方向からの側面図である。

例えば、発光ダイオードあるいは半導体レーザなどの光源１０から発せられる光１１の進行方向である光軸上に第１シリンドリカルレンズ１２と第２シリンドリカルレンズ１３が配置されている。
第１シリンドリカルレンズ１２は、光１１の進行方向の中心線１１ｃに対して直行する第１の方向Ｄ１に対して、光１１の広がりの長さを第１の長さＷ１にする。
また、第２シリンドリカルレンズ１３は、光１１の進行方向の中心線１１ｃに対して直行し、かつ、第１の方向Ｄ１と異なり、例えば直行する第２の方向Ｄ２に対して、光１１の広がりの長さを第２の長さＷ２にする。

上記の第１シリンドリカルレンズ１２と第２シリンドリカルレンズ１３を経ることで、光１１は幅が第２の長さＷ２であり、厚みが第１の長さＷ１であるシート状の光１１ｓに成形される。
上記において、第１シリンドリカルレンズ１２は第２の方向Ｄ２には作用せず、同様に第２シリンドリカルレンズ１３は第１の方向Ｄ１には作用しない。このため、例えば光源が発光ダイオードなどの場合、発せられる光の第１の方向への広がり方と第２の方向への広がり方は等しいので、第１の長さＷ１と第２の長さＷ２はそれぞれ光源と第１シリンドリカルレンズ１２の距離および光源と第２シリンドリカルレンズ１３の距離によって決まる。即ち、第１シリンドリカルレンズ１２と第２シリンドリカルレンズ１３の間隔をある程度あけることによって、第１の長さＷ１が第２の長さＷ２より十分小さいシート状の光１１ｓへと成形されることになる。成形された光１１ｓは、センサ領域ＳＡへと導かれる。光源１０から発せられる光の第１の方向への広がり方と第２の方向への広がり方が異なる場合については後述する。
なお、上記の第１シリンドリカルレンズ及び第２シリンドリカルレンズは、一方または両方をそれぞれ同等の焦点距離を有するシリンドリカルミラーに置き換えても、光軸が屈曲することを除いて上記と同等に光をシート状に成形することが可能である。

光源１０としては、赤外線、可視光、または紫外線など波長領域の光をパルスまたは連続で発する発光ダイオードあるいは半導体レーザなどを用いることが可能であり、例えば８５０ｎｍ程度の赤外線をパルスで発する発光ダイオードを用いる。

図２（ａ）は、本実施形態に係る光学センサの一例の第２の方向Ｄ２に垂直な方向からの模式構成を示す側面図に相当する。
光源１０からの光１１をシート状に成形するまでの光学系は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す光学系と同様であり、光源１０からの光１１が第１シリンドリカルレンズ１２と第２シリンドリカルレンズ１３を経ることで、幅が第２の長さＷ２であり、厚みが第１の長さＷ１であるシート状の光１１ｓに成形され、センサ領域ＳＡを通過する。

センサ領域ＳＡを通過した光１１ｓの光軸上には、第２シリンドリカルレンズ１３及び第１シリンドリカルレンズ１２とそれぞれ同じ焦点距離を有する第３シリンドリカルレンズ１４及び第４シリンドリカルレンズ１５がセンサ領域ＳＡを挟んで面対称となる位置に配置されており、シート状の光１１ｓを収束させて、フォトダイオードなどの受光部１６へと入射させる。

上記の構成の光学センサにおいて、センサ領域ＳＡを遮蔽物が横切った場合、受光部１６で受光される光の光量が減少し、受光部１６の出力が変動する。この出力の変動を検知することで、センサ領域ＳＡを横切る遮蔽物の有無を検知することができるものである。

図２（ｂ）は、本実施形態に係る光学センサの他の例の第２の方向Ｄ２に垂直な方向からの模式構成を示す側面図に相当する。
光源１０からの光１１をシート状に成形するまでの光学系は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す光学系と同様であり、シート状の光１１ｓはセンサ領域ＳＡを通過した後、センサ領域ＳＡの端部に配置されたミラー１７によって垂直に反射され、再びセンサ領域ＳＡを通過して第２シリンドリカルレンズ１３及び第１シリンドリカルレンズ１２を経て収束される。受光部１８は光源１０の近傍外周部に配置されており、第１シリンドリカルレンズ１２及び第２シリンドリカルレンズ１３を往復した時にわずかにデフォーカスとなるような光学設計とする。

本実施形態に係る光学センサは、第１シリンドリカルレンズ（第１の光学部材）及び第２シリンドリカルレンズ（第２の光学部材）により、光源からの光を、幅が第２の長さであり、厚みが第１の長さであるシート状に成形して、センサ領域を通過させ、これにより、監視しようとする領域を面で効果的に監視することができる。

第２実施形態
図３は本実施形態に係るセキュリティシステムの模式構成図である。
例えば、複数本のポール（図面上４本の第１ポール２０ａ〜第４ポール２０ｄ）に第１実施形態に係る構成の光学センサを組み込んで構成されており、具体的には、例えば第１ポール２０ａには光源、受光部及び第１〜第４シリンドリカルレンズが組み込まれ、第２ポール２０ｂ、第３ポール２０ｃ及び第４ポール２０ｄにはミラーが組み込まれている。
第１ポール２０ａの内部に設けられた光源、第１及び第２シリンドリカルレンズによって生成されたシート状の光２１は、第１ポール２０ａに設けられた出射窓からポール外部に導かれ、光軸上に配置された第２ポール２０ｂのミラーへと入射する。
第２ポール２０ｂのミラーに入射した光は第３ポール２０ｃのミラーへと反射し、第３ポール２０ｃのミラーに入射した光は第４ポール２０ｄのミラーへと反射し、第４ポール２０ｄのミラーに入射した光は第１ポール２０ａに設けられた入射窓へと反射する。
第１ポール２０ａに設けられた入射窓からポール内部に導かれた光は、第１ポール２０ａの内部に設けられた第３及び第４シリンドリカルレンズによって受光部へと入射する構成となっている。
上記のようにして、シート状の光２１がループを構成しており、このループの外部からループ内部にまたはループ内部から外部に侵入しようとする侵入者を検知することができるようになっている。

本実施形態のセキュリティシステムは不図示の監視制御部が組み込まれており、上記の受光部の出力が監視制御部に入力される。
監視制御部には制御パネルが設けられており、セキュリティシステムの使用者による制御パネル上での入力により、監視の開始及び停止の入力や侵入者を検知した時に実施する所定の通報行為を予め設定された選択肢などから選択することができる。

上記の通報行為とは、例えば、監視制御部に接続されたスピーカーから警報音を鳴らすことや、監視制御部に接続された照明装置によって警報光を発することなどであり、この場合には侵入行為を検知されたことを侵入者に知らしめる効果がある。
また、所定の通報先に通報することも可能である。この通報先への通報とは、例えば、当該セキュリティシステムを管理する管理センタやセキュリティシステムの使用者の携帯電話などに電話すること、指定されたインターネットメールアドレスにメール送信することなどである。この場合には、監視制御部が電話回線やインターネット回線に接続されている構成とする。

図４（ａ）は、監視対象となる建築物２２に設置した本実施形態のセキュリティシステムの構成を示す模式的正面図であり、図４（ｂ）は建築物を上方から見た場合の模式平面図である。
図面上、６本のポール（２０ｅ〜２０ｊ）が建築物２２の外周を囲むように設置されており、いずれかのポールからシート状の光が出射され、他の５本のポールによって反射され、ループ状に建築物の外周を取り囲んでものとポールに入射する構成となっている。

上記において、複数本のポールに光源、シリンドリカルレンズなどの光学系、受光部を組み込んで、ループを複数箇所に区切って別個に監視するようにしてもよい。

また、必ずしもシート状の光でループを構成する必要はなく、例えば建築物の出入り口の一部あるいは全部、またはドアの鍵穴近傍の所定領域など、局所的に監視しようとする場合には、この監視しようとする領域をシート状の光が覆うように光学系を構成すればよい。

本実施形態のセキュリティシステムによれば、光学センサを用いて監視領域への侵入者の有無を監視し、侵入者が侵入した場合に所定の通報動作を実施するセキュリティシステムにおいて、光学センサとして、第１シリンドリカルレンズ（第１の光学部材）及び第２シリンドリカルレンズ（第２の光学部材）により、光源からの光を、幅が第２の長さであり、厚みが第１の長さであるシート状に成形して、センサ領域を通過させ、これにより、監視しようとする領域を面で効果的に監視することができる。

（実施例１）
本実施例は、第２実施形態におけるポールに、シート状の光を生成する光源および光学系の組み込みを実現した構成である。
図５（ａ）は本実施例に係る光学センサの光学系の一部の第１の方向Ｄ１に垂直な方向から見た模式構成図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）において屈曲する光軸を直線上に引き延ばしたときに対応する第２の方向Ｄ２に垂直な方向から見た各光学部材の配置を示す模式図である。

ポールを構成する外径６０ｍｍ、内径５０ｍｍの円筒状容器３０の内部において、光源３１から発せられる光３２の進行方向である光軸上に、シリンドリカルレンズ（第１の光学部材）３３、第１中継ミラー３４、第２中継ミラー３５、第３中継ミラー３６、シリンドリカルミラー（第２の光学部材）３７が配置されている。
第１中継ミラー３４、第２中継ミラー３５、第３中継ミラー３６、シリンドリカルミラー（第２光学部材）３７は円筒状容器３０の内壁面上に設けられている。
光源３１からの光３２は、シリンドリカルレンズ３３を経て第１の方向Ｄ１に対する広がりの長さが規定され、第１中継ミラー３４、第２中継ミラー３５、第３中継ミラー３６によって３回光軸を屈曲され、シリンドリカルミラー３７によってさらに光軸を屈曲しながら第２の方向Ｄ２に対する光の広がりの長さが規定され、シート状の光３２ｓに成形されて、円筒状容器３０の出射窓３０ａから外部に出射し、受光側の入射窓３８へと入射する。

光源３１が第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２にそれぞれ３０度で広がる、即ち、光の進行方向の中心線に対する広がり角αが１５度であるとき、あるいは、広がり角αが１５度以内の成分を利用するとき、シリンドリカルレンズ３３の焦点距離を９．３３ｍｍとすることで、第１の方向Ｄ１に対する光の広がりの長さを９．３３ｍｍ×ｔａｎ１５°×２＝５ｍｍにすることができる。
第１中継ミラー３４、第２中継ミラー３５、第３中継ミラー３６で３回進行方向を屈曲させることで、内径５０ｍｍの円筒状容器３０内においても、光源３１とシリンドリカルミラー３７の光軸上の距離を１８６．６ｍｍ確保することができる。ここで、シリンドリカルミラー３７の焦点距離を１８６．６ｍｍ（曲率半径Ｒ＝３７３．２ｍｍ）とすることで、第２の方向Ｄ２に対する光の広がりの長さを１８６．６ｍｍ×ｔａｎ１５°×２＝１００ｍｍにすることができる。
以上のようにして、光源３１からの光３２を、幅１００ｍｍ、厚み５ｍｍのシート状に成形することができる。

（実施例２）
本実施例は、第２実施形態におけるポールに、シート状の光を生成する光源および光学系の組み込みを実現した構成である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は本実施例に係る光学センサの光学系の光出射側の一部の模式構成図である。図６（ａ）は第１の方向Ｄ１に垂直な方向から見た構成図であり、図６（ｂ）は第２の方向Ｄ２に垂直な方向から見た構成図である。

ポールを構成する円筒状容器４０の内部において、光源４１から発せられる光４２の進行方向である光軸上に、シリンドリカルレンズ（第１の光学部材）４３、非軸の放物面を有するシリンドリカルミラー（第２の光学部材）４４が配置されている。
光源４１からの光４２は、シリンドリカルレンズ４３を経て第１の方向Ｄ１に対する広がりの長さが規定され、シリンドリカルミラー４４によって光軸を屈曲しながら第２の方向Ｄ２に対する光の広がりの長さが規定され、シート状の光４２ｓに成形されて、円筒状容器４０の出射窓４０ａから外部に出射する。

光源４１が第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２にそれぞれ３０度で広がる、即ち、光の進行方向の中心線に対する広がり角αが１５度であるとき、あるいは、広がり角αが１５度以内の成分を利用するとき、シリンドリカルレンズ４３の焦点距離を９．３３ｍｍとすることで、第１の方向Ｄ１に対する光の広がりの長さを９．３３ｍｍ×ｔａｎ１５°×２＝５ｍｍにすることができる。
非軸の放物面を有するシリンドリカルミラー４４は、機械軸ＡＸ方向から平行光を入射すると、反射して焦点を結ぶような曲面を有し、逆に、焦点位置に光源を配置すると平行光を反射する。例えば、機械軸ＡＸとミラー面の交点と光源４１との距離ｄを７６．２ｍｍとして配置すると、第２の方向Ｄ２に対する光の広がりの長さを、円筒状容器４０の延伸方向の長さφを５０．８ｍｍにすることができ、以上のようにして、光源４１からの光４２を、幅約５０ｍｍ、厚み５ｍｍのシート状に成形することができる。

図６（ｃ）及び図６（ｄ）は本実施例に係る光学センサの光入射側の光学系の一部の模式構成図である。図６（ｃ）は第２の方向Ｄ２に垂直な方向から見た構成図であり、図６（ｄ）は第１の方向Ｄ１に垂直な方向から見た構成図である。
上記のようにして得られたシート状の光４２ｓは、光源４１から非軸の放物面を有するシリンドリカルミラー（第２の光学部材）４４までと対照的に配置された、円筒状容器４５の入射窓４５ａを経て内部へと進行し、円筒状容器４５内に配置された非軸の放物面を有するシリンドリカルミラー（第３の光学部材）４６、シリンドリカルレンズ（第４の光学部材）４７によって収束され、受光部４８へと入射する構成となっている。

（実施例３）
本実施例は、第１実施形態及び第２実施形態におけるシート状の光を生成する光源および光学系として、複数個の光源及びこれに対応するレンズを採用した構成であり、複数個の光源からの光のそれぞれをシート状に成形して第２の方向Ｄ２に並べた状態で出射する構成である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は本実施例に係る光学センサの光学系の光出射側の一部の模式構成図である。図７（ａ）は第１の方向Ｄ１に垂直な方向から見た構成図であり、図７（ｂ）は第２の方向Ｄ２に垂直な方向から見た構成図である。

本実施例では、光源として第２の方向Ｄ２に並べられた複数個（例えば５個）の光源５０ａ〜５０ｅを有する。
ここで、上記の複数個の光源５０ａ〜５０ｅからの光５１ａ〜５１ｅに対応するように、第１シリンドリカルレンズ５２が、第２の方向Ｄ２に延伸した形状で設けられており、また、５個の第２シリンドリカルレンズ５３ａ〜５３ｅが一体化したレンズアレイ５３として設けられている。
第１シリンドリカルレンズ５２は、光源５０ａ〜５０ｅからの光５１ａ〜５１ｅのそれぞれについて、第１の方向Ｄ１に対する光の広がりの長さを第１の長さＷ１にする。
また、レンズアレイ５３を構成する第２シリンドリカルレンズ５３ａ〜５３ｅは、光源５０ａ〜５０ｅからの光５１ａ〜５１ｅのそれぞれについて、第２の方向Ｄ２に対する光の広がりの長さを第２の長さＷ２にする。

上記のようにしてシート状に成形された５つの光５１ｓａ〜５１ｓｅが、第２の方向Ｄ２に並べられて出射され、センサ領域ＳＡを通過するように導かれる構成となっている。
さらに、各光５１ｓａ〜５１ｓｅが混合して伝播することがないように、第１シリンドリカルレンズ５２と第２シリンドリカルレンズ５３ａ〜５３ｅの間に、各光の伝播領域を区分する遮光板５４が設けられている。

上記においては光学センサの光学系の光出射側について説明しているが、受光側においても上記と対照となる同様な構成とすることができる。この場合、光源５０ａ〜５０ｅからの光５１ａ〜５１ｅのそれぞれを受光して、監視しようとする領域を区分して監視することが可能となる。

各光源５０ａ〜５０ｅが第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２にそれぞれ３０度で広がる、即ち、光の進行方向の中心線に対する広がり角αが１５度であるとき、あるいは、広がり角αが１５度以内の成分を利用するとき、第１シリンドリカルレンズ５２の焦点距離を９．３３ｍｍとすることで、各光５１ａ〜５１ｅの第１の方向Ｄ１に対する広がりの長さＷ１を９．３３ｍｍ×ｔａｎ１５°×２＝５ｍｍにすることができる。
また、第２シリンドリカルレンズ５３ａ〜５３ｅのそれぞれの焦点距離を４６．６５ｍｍとすることで、各光５１ａ〜５１ｅの第２の方向Ｄ２に対する広がりの長さＷ２を４６．６５ｍｍ×ｔａｎ１５°×２＝２５ｍｍにすることができる。
以上のようにして、各光５１ａ〜５１ｅが、幅２５ｍｍ、厚み５ｍｍのシート状に成形され、これらが第２の方向Ｄ２に並べられて出射するので、実質的に幅１２５ｍｍ、厚み５ｍｍのシート状の光を得ることができる。

（実施例４）
本実施例では、光源として半導体レーザを用いた場合の第１シリンドリカルレンズと第２シリンドリカルレンズについて説明する。
図８（ａ）は半導体レーザの光の広がり方を示す模式斜視図である。
半導体レーザ６０から発せられる光６１は、第１の方向Ｄ１への広がり方と第２の方向Ｄ２への広がり方が異なり、半導体レーザ６０からの光６１が一の方向に光の進行方向の中心線に対して広がり角αで広がり、一の方向と直行する他の方向に光の進行方向の中心線に対して広がり角β（α＜β）で広がるものとする。
上記の場合、広がり角αで広がる一の方向を第１の方向Ｄ１に設定し、広がり角βで広がる他の方向を第２の方向Ｄ２に設定する。

図８（ｂ）は、本実施例に係る光学センサにおける光源からの光をシート状に成形する光学系の第１の方向Ｄ１に垂直な方向からの側面図であり、図８（ｃ）は第２の方向Ｄ２に垂直な方向からの側面図である。

半導体レーザ６０から発せられる光６１の進行方向である光軸上に、第１シリンドリカルレンズ６２と第２シリンドリカルレンズ６３が配置されている。
第１シリンドリカルレンズ６２は、広がりの小さい第１の方向Ｄ１に対して、光６１の広がりの長さを第１の長さＷ１にする。
また、第２シリンドリカルレンズ６３は、広がりの大きい第２の方向Ｄ２に対して、光６１の広がりの長さを第２の長さＷ２にする。

上記の構成において、第１シリンドリカルレンズ６２と第２シリンドリカルレンズ６３を経ることで、光６１は幅が第２の長さＷ２であり、厚みが第１の長さＷ１であるシート状の光６１ｓに成形される。
より広がり方の大きい方向をシート状の光の幅方向にし、より広がり方の小さい方向を光の厚み方向とすることで、逆とした場合よりも第１シリンドリカルレンズと第２シリンドリカルレンズの間隔を狭めて設計することができる。

本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

本発明の光学センサは、セキュリティシステム用の光学センサに適用できる。
また、本発明のセキュリティシステムは、建築物などの監視対象に侵入者が侵入することを検知するセキュリティシステムに適用できる。

図１（ａ）は第１実施形態に係る光学センサにおける光源からの光をシート状に成形する光学系の構成を示す模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）における第１の方向に垂直な方向からの側面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）における第２の方向に垂直な方向からの側面図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は第１実施形態に係る光学センサの例の第２の方向に垂直な方向からの模式構成を示す側面図に相当する。 図３は第２実施形態に係るセキュリティシステムの模式構成図である。 図４（ａ）は、監視対象となる建築物２２に設置した第２実施形態のセキュリティシステムの構成を示す模式的正面図であり、図４（ｂ）は建築物を上方から見た場合の模式平面図である。 図５（ａ）は実施例１に係る光学センサの光学系の一部の第１の方向に垂直な方向から見た模式構成図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）において屈曲する光軸を直線上に引き延ばしたときに対応する第２の方向に垂直な方向から見た各光学部材の配置を示す模式図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は実施例２に係る光学センサの光学系の光出射側の一部の模式構成図であって図６（ａ）は第１の方向に垂直な方向から見た構成図であり、図６（ｂ）は第２の方向に垂直な方向から見た構成図である。図６（ｃ）及び図６（ｄ）は実施例２に係る光学センサの光入射側の光学系の一部の模式構成図であって、図６（ｃ）は第２の方向に垂直な方向から見た構成図であり、図６（ｄ）は第１の方向に垂直な方向から見た構成図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は実施例３に係る光学センサの光学系の光出射側の一部の模式構成図であって、図７（ａ）は第１の方向に垂直な方向から見た構成図であり、図７（ｂ）は第２の方向に垂直な方向から見た構成図である。 図８（ａ）は実施例４に係る半導体レーザの光の広がり方を示す模式斜視図であり、図８（ｂ）は実施例４に係る光学センサにおける光源からの光をシート状に成形する光学系の第１の方向に垂直な方向からの側面図であり、図８（ｃ）は第２の方向に垂直な方向からの側面図である。

符号の説明

１０…光源、１１…光、１１ｃ…中心線、１１ｓ…シート状の光、１２…第１シリンドリカルレンズ、１３…第２シリンドリカルレンズ、１４…第３シリンドリカルレンズ、１５…第４シリンドリカルレンズ、１６…受光部、１７…ミラー、１８…受光部、２０ａ…第１ポール、２０ｂ…第２ポール、２０ｃ…第３ポール、２０ｄ…第４ポール、２０ｅ〜２０ｊ…ポール、２１…シート状の光、２２…建築物、３０…円筒状容器、３０ａ…出射窓、３１…光源、３２…光、３２ｓ…シート状の光、３３…シリンドリカルレンズ、３４…第１中継ミラー、３５…第２中継ミラー、３６…第３中継ミラー、３７…シリンドリカルミラー、３８…入射窓、４０…円筒状容器、４０ａ…出射窓、４１…光源、４２…光、４２ｓ…シート状の光、４３…シリンドリカルレンズ、４４…非軸の放物面を有するシリンドリカルミラー、４５…円筒状容器、４６…非軸の放物面を有するシリンドリカルミラー、４７…シリンドリカルレンズ、４８…受光部、５０ａ〜５０ｅ…光源、５１ａ〜５１ｅ…光、５１ｓａ〜５１ｓｅ…シート状の光、５２…第１シリンドリカルレンズ、５３…レンズアレイ、５３ａ〜５３ｅ…第２シリンドリカルレンズ、５４…遮光板、６０…半導体レーザ、６１…光、６１ｓ…シート状の光、６２…第１シリンドリカルレンズ、６３…第２シリンドリカルレンズ、Ｄ１…第１の方向、Ｄ２…第２の方向、ＳＡ…センサ領域、Ｗ１…第１の長さ、Ｗ２…第２の長さ

Claims (12)

1. 光を発する光源と、
   前記光をセンサ領域に導く光学系と、
   前記光学系を経た前記光を受光する受光部と
   を有し、
   前記光学系が、第１の方向に対する前記光の広がりの長さを第１の長さにするシリンドリカル状の第１の光学部材と、前記第１の方向と異なる第２の方向に対する前記光の広がりの長さを第２の長さにするシリンドリカル状の第２の光学部材とを含み、前記光を、幅が前記第２の長さであり、厚みが前記第１の長さであるシート状に成形して、前記センサ領域を通過させる
   光学センサ。
2. 前記光学系が、前記センサ領域と前記受光部との間に、前記第２の方向に対して前記光を収束させるシリンドリカル状の第３の光学部材と、前記第１の方向に対して前記光を収束させるシリンドリカル状の第４の光学部材とを含む
   請求項１に記載の光学センサ。
3. 前記光学系を経た前記光が、前記第２光学部材と前記第１光学部材を辿って戻り、前記受光部で受光される
   請求項１に記載の光学センサ。
4. 前記光源及び前記光学系が円筒状容器内に収容されており、
   前記光学系が前記第１光学部材と前記第２光学部材の間に中継ミラーを含む
   請求項１〜３のいずれかに記載の光学センサ。
5. 前記光源及び前記光学系が円筒状容器内に収容されており、
   前記光学系が非軸の放物面を有するミラーを含む
   請求項１〜３のいずれかに記載の光学センサ。
6. 前記光源として前記第２の方向に並べられた複数個の光源を有し、
   前記第１の光学部材が、各光源に対応するように前記第２の方向に延伸した形状で設けられており、
   前記第２の光学部材が、各光源に対応するように設けられた部分が一体化したレンズアレイとして設けられており、
   シート状に成形された複数の光を、前記第２の方向に並べて、前記センサ領域を通過させる
   請求項１〜３のいずれかに記載の光学センサ。
7. 光学センサを用いて監視領域への侵入者の有無を監視し、侵入者が侵入した場合に所定の通報動作を実施するセキュリティシステムであって、
   前記光学センサとして、
   光を発する光源と、
   前記光をセンサ領域に導く光学系と、
   前記光学系を経た前記光を受光する受光部と
   を有し、
   前記光学系が、第１の方向に対する前記光の広がりの長さを第１の長さにするシリンドリカル状の第１の光学部材と、前記第１の方向と異なる第２の方向に対する前記光の広がりの長さを第２の長さにするシリンドリカル状の第２の光学部材とを含み、前記光を、幅が前記第２の長さであり、厚みが前記第１の長さであるシート状に成形して、前記センサ領域を通過させる
   セキュリティシステム。
8. 前記光学センサにおいて、前記光学系が、前記センサ領域と前記受光部との間に、前記第２の方向に対して前記光を収束させるシリンドリカル状の第３の光学部材と、前記第１の方向に対して前記光を収束させるシリンドリカル状の第４の光学部材とを含む
   請求項７に記載のセキュリティシステム。
9. 前記光学センサにおいて、前記光学系を経た前記光が、前記第２光学部材と前記第１光学部材を辿って戻り、前記受光部で受光される
   請求項７に記載のセキュリティシステム。
10. 前記光学センサにおいて、
    前記光源及び前記光学系が円筒状容器内に収容されており、
    前記光学系が前記第１光学部材と前記第２光学部材の間に中継ミラーを含む
    請求項７〜９のいずれかに記載のセキュリティシステム。
11. 前記光学センサにおいて、
    前記光源及び前記光学系が円筒状容器内に収容されており、
    前記光学系が非軸の放物面を有するミラーを含む
    請求項７〜９のいずれかに記載のセキュリティシステム。
12. 前記光学センサにおいて、
    前記光源として前記第２の方向に並べられた複数個の光源を有し、
    前記第１の光学部材が、各光源に対応するように前記第２の方向に延伸した形状で設けられており、
    前記第２の光学部材が、各光源に対応するように設けられた部分が一体化したレンズアレイとして設けられており、
    シート状に成形された複数の光を、前記第２の方向に並べて、前記センサ領域を通過させる
    請求項７〜９のいずれかに記載のセキュリティシステム。
    

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