JPH04164285A - 光線式検出器 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、投光部からの光ビームを監視空間を通し、煙
や人の侵入による光ビームの減光を受光部側で検出する
光線式検出器に関する。

［従来の技術］ 従来の光線式検出器、例えば減光式分離型煙感知器等に
あっては、煙検出空間を介して投光部と受光部を分離配
置し、投光部からの光ビームの煙による減光を受光部側
で検出し、火災を判断するようにしている。また遮断式
盗難検出器にあっては、侵入者による投光部からの光ビ
ームの遮断を受光部側で検出して盗難警報を出すように
している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の光線式検出器にあって
は、設置時には第３図に示すように、投光部１０と受光
部１２の光軸を一致させる光軸合わせを行っているが、
長期間に亘る監視中に投光部１−０側がわずかでも動く
と、光軸がずれて光ビームを受光部１２で受光できなく
なり、誤報を生ずる。

例えば、監視距離を１．００ｍ、光ビームの径を１、Ｏ
ｍ、ｍ、受光部１２のレンズ径を１．００ｍｍとした場
合、投光部１０側で光軸が０．０２９°ずれると光ビー
ムを受光できなくなってしまう。

また光軸ずれを許容できる範囲が極めて狭いため、光軸
調整作業も監視距離が長くなるほど大変になる。このた
め従来は光ビームを絞り込まずに受光側である程度法が
らせており、その結果、受光量が低下してＳ／Ｎ比が低
く、監視距離を長くとれない問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、投光側の動きによる光軸ずれの許容範囲を拡大し
て誤報の防止と光軸調整を容易にした光線式検出器を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため本発明の光線式検出器にあって
は、小さく絞った光ビームを検出空間を介して受光部側
の壁面等の検出反射面に投光する投光部と、前記検出反
射面に当った光ビームのビームスポットの反射光を受光
する広い視野角をもった受光部とを備え、煙、移動体等
により前記光ビームが遮られた際のビームスポットの反
射光受光出力の変化を検出することを特徴とする。

［作用］ このような構成を備えた本発明の光線式検出器によれば
、受光部の大きな視野角で決まる視野範囲を検出反射面
に設定し、この視野範囲の中に投光部から十分に絞り込
んだ光ビームのビームスポットを当て、ビームスポット
の反射光を受光しているため、投光部側での光軸のずれ
は、ビームスポットか検出反射面の視野範囲を外れるま
で許容できる。例えば監視距離１００ｍで光軸ずれ角の
許容範囲を±１．。に拡大することができ、光軸ずれに
よる誤報を防止できると共に光軸調整が容易になる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示した実施例構成図である
。

第１図において、１０は投光部であり、投光部１０から
は充分に小さく絞り込まれた光ビーム１６が監視空間を
通って受光部側に位置する比較的反射率の高い壁面等を
利用した検出反射面１８に照射され、検出反射面１８に
ビームスポット２０を形成する。

投光部１０には発光駆動回路２２が設けられ、発光駆動
回路２２の出力によりレーザダイオードやＬＥＤ等を用
いた発光素子２４を駆動し、発光素子２４からの光をレ
ンズ２６で充分に小さく絞り込んで光ビーム１６を投光
している。

１２は受光部であり、投光部１０からの光ビーム１６に
よるビームスポット２０を検出反射面１８の斜め前方か
ら見るように設置されている。受光部１２の視野角はレ
ンズ２８と受光素子３０で決まり、設置時におけるビー
ムスポット２０に対する光ビーム１６の光軸１５を中心
とした充分に広い検出反射面１８の範囲が視野範囲に入
るように設置している。具体的には、例えば投光部１０
側が動いた時の光軸１゜５のずれ角が±１°に達しても
、ビームスポット２０が受光部１２の視野範囲から外れ
てしまわないように設置する。受光部１２の受光素子３
０はレンズ２８を介して得られた検出反射面１８の視野
範囲に入ったビームスポット２０からの反射光を電気信
号に変換し、増幅部３２で増幅した後、判定部３４に与
える。判定部３４は火災による煙を検出する場合には、
受光レベルが所定の火災判断レベル以下に下がった時に
火災検出信号を受信機１４に出力する。また侵入者検出
にあっては、侵入者が光ビーム」−６を横切って遮った
時の受光出力の減少変化から侵入者を検出して検出信号
を受信機１４に出力する。

尚、投光部１０の発光駆動回路２２により間欠発光駆動
を行う場合には、受信機１４から投光部１０に対する信
号線を受光部１２にも接続し、投光部１０の間欠的な発
光駆動に同期して受光？Ｊｊ。

２側の検出動作を行うようにしても良い。

第２図は第１−図の実施例における壁面等の検出反射面
１．８に対する受光部１２の具体的な設置例を示した説
明図である。

第２図にあっては、投光部１０から検出反射面１８まで
の監視距離を１００ｍに設定し、投光部１０側で１°、
図示の光軸１５に対し光軸ずれを起こしても、受光部１
２で検出反射面１８のビームスポットを検出可能とする
ための設置例を示す。

まず監視距離１００ｍで投光部１．０側の中心に光軸を
上又は下に１°動かすと、図示の光軸１５はＰｌ−又は
ＰＬ−を通る円周位置に移動し、この点Ｐｌ、ＰＬ−を
通る円の直径りはＤ年３．５ｍとなる。従って１００ｍ
離れた投光部１０側での１°の光軸ずれを許容するため
には、直径Ｄ４３゜５ｍの検出反射面１８における視野
範囲が全て含まれるように受光部」−２を設置する必要
がある。

第２図の場合、受光部１２を直径りの視野範囲の外側と
なる位置に検出反射面１８を構成する壁面からＬ＝５０
　ｃｍ離して受光部１２を設置し、且つ受光部１２の視
野角の外側の境界と検出反射面１８に対する垂線との成
す角αをα−８２°に設定している。

次に直径り今３．５ｍの範囲を視野範囲に含むように設
置した受光部１２に対する直径りの視野範囲内に当たっ
たビームスポットからの反射光量を説明する。

第２図に示す円３６は光軸１５からの光ビームが検出反
射面１８に当たった時の反射光量の強さを示している。

尚、説明を簡単にするため検出反射面１８としては、完
全拡散面を想定している。

即ち、光軸」、５からの光ビームが検出反射面１−８に
当たった時の散乱による各散乱方向の光量は、ビームス
ポットの輝度をＬ１光軸１５に対する反射方向の成す角
度をθとするき、光軸」、５に対し角度θの成す方向か
ら見た輝度は、 Ｌ　ｃ　ｏ　　ｓ　　θ となる。実際には光ビームは光軸１５のみならずある面
積を持ったビームスポットとして反射することから、ビ
ームスポットの面積において積分された受光部１２方向
への反射成分が総受光量として受光部１２で受光するこ
とができる。

受光部１２の受光量を増やすためには、角度θを小さく
とること、即ち検出反射面１８からの距離りを大きくす
れば良いが、受光部］２を検出反射面１８を構成する壁
面からあまり離すことは実用向でなく、Ｌ＝５０ｃｍ程
度が実用上は最適と言える。また受光部１２は投光部１
．０側での角度ずれを許容できる検出反射面１８におけ
る視野範囲を外れる位置であれば適宜の位置に設けるこ
とができるが、可能な限り視野範囲に近づけることが反
射光量の減衰を防くために望ましい。尚、第２図の実施
例では検出反射面１８に対する受光部１２の視野範囲を
説明の都合上、直径りの円として説明しているが、実際
には図示の直径りの方向を長軸とし、横方向を短軸とす
る楕円の視野範囲となる。従って、受光部１２の検出反
射面１８に対する視野範囲が楕円になることを考慮して
投光　　　　　′部１０の光軸ずれの許容範囲を定める
必要がある。

勿論、楕円となる視野範囲の短軸を直径とした円形の範
囲を光軸ずれの許容範囲と見做して扱うようにしても良
い。

次に第１図の実施例の作用を説明すると、まず光軸調整
時にあっては、投光部１０からの光ビー−１〇　− ム１６のビームスポット２０を壁面等の検出反射面１８
に形成した状態で検出反射面１８の前方に設置した受光
部１２よりビームスポット２０を斜めに見てビームスポ
ット２０か受光部１−２の視野範囲の中心にくるように
受光部１２のビームスポット２０に対する角度を決める
。このビームスボッ）２０に対する受光部１２の光軸調
整は、受光素子３０の位置に結像板等を入れ、この結像
板の中心にビームスポットの光学像が写るように調整す
れば良い。勿論、他の適宜の方法で調整することもでき
る。

光軸調整後の定常監視状態にあっては、投光部１０より
間欠的に光ビーム１６が検出反射面１８に照射されてお
り、検出反射面１８のビームスポット２０からの反射光
が受光部１．２で受光されている。検出空間に煙や侵入
者等の侵入がなければ受光部１２の受光出力は定常監視
状態における規定レベルを維持している。

これに対し火災による煙が流入して光ビーム１６が減光
すると、ビームスポット２０の輝度も低下し、受光部１
２の受光出力も低下し、火災判断レベル以下となった時
に受信機１−４に対し火災検出信号を出力して火災警報
を行わせる。

同様に盗難検出器として使用している場合には、侵入者
による光ビーム１６の遮断てビームスポット２０が消え
ることから、この時の受光部１２の受光出力の立下がり
変化を検出し、受信機に盗難検出信号を出力して盗難警
報を出させる。

一方、監視中に投光部１０側が温度変化、地震、建物の
歪み等により動くと、投光部］Ｏの動きにより光軸１５
が最初の位置からずれるようになる。

しかしながら、ビームスポット２０が検出反射面１８に
対する受光部１２の充分に大きな視野範囲にある限り、
受光出力が得られなくなって誤報を出してしまうことは
なく、例えば第２図の設置例にあっては、投光部１０側
における光軸ずれ角１°までの動きを許容することがで
きる。

尚、検出反射面１８に対しては照明光や太陽光等の自然
光が当たって、これも受光部１２側で検出されてしまう
ことから、投光部１０からの光ビーム１６として自然光
や照明光から区別できる変調光を使用すれば良い。

また上記の実施例にあっては、検出反射面１−８に対し
、１つの投光部１０よりビームスポットを照射している
が、投光部１０を別の場所に複数設け、複数の投光部１
０からの光ビームによるビームスポットを同じ検出反射
面の視野範囲に照射し、複数のビームスポットを１つの
受光部１２で監視するようにしても良い。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、投光部側にお
ける光軸ずれの許容範囲を大幅に拡大できることで設置
時の光軸調整が容易となり、また監視中における地震や
建物の歪み等に起因した投光部側での光軸ずれが起きて
も確実に誤報を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１゜図は本発明の実施例構成図； 第２図は本発明の受光部側の設置例を示した説明図； 第３図は従来の光軸ずれの説明図である。 ［符号の説明］ １０：投光部 １２：受光部 １４：受信機 １５・光軸 １６・光ビーム １８：検出反射面（壁面） ２０・ビームスポット ２２：発光駆動回路 ２４　発光素子 ２６．２８　　レンズ ３０、受光素子 ３２・増幅部 ３４：判定部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、小さく絞った光ビームを検出空間を介して受光部側
   の壁面等の検出反射面に投光する投光部と、前記検出反
   射面に当った前記光ビームのビームスポットの反射光を
   受光する広い視野角をもった受光部とを備え、煙、移動
   体等により前記光ビームが遮られた際のビームスポット
   の反射光受光出力の変化を検出することを特徴とする光
   線式検出器。