JPH04323542A - 煙センサ - Google Patents
煙センサInfo
- Publication number
- JPH04323542A JPH04323542A JP11800391A JP11800391A JPH04323542A JP H04323542 A JPH04323542 A JP H04323542A JP 11800391 A JP11800391 A JP 11800391A JP 11800391 A JP11800391 A JP 11800391A JP H04323542 A JPH04323542 A JP H04323542A
- Authority
- JP
- Japan
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- light
- smoke
- lens
- smoke sensor
- light emitting
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003905 indoor air pollution Methods 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、喫煙などによる室内空
気の汚れを検出する煙センサに関する。
気の汚れを検出する煙センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に従来の光学式の煙センサの一例の
構成を示す。図６において、図示しない暗箱内には発光
手段である赤外ＬＥＤ１と受光手段であるＳｉフォトダ
イオード（以下ＰＤと称する）２とが、それぞれの光軸
がほぼ直角になるように設けられている。またＬＥＤ１
とＰＤ２との間には、ＬＥＤ１からの直接光のＰＤ２へ
の入射を防ぐためのアパーチャ３が設けらている。アパ
ーチャ３はＬＥＤ１の発光面及びＰＤ２の受光面を被覆
しており、それぞれの部分にＬＥＤ１から発する光が通
過する孔部３ａと、暗箱内に侵入した煙の粒子によって
反射される散乱光をＰＤ２に入射する孔部３ｂとが形成
されている。そして孔部３ａ、３ｂによって規制される
センシング空間４が形成されている。さらにアパーチャ
３の孔部３ｂとＬＤ２との間には、ＬＥＤ１から発する
波長の光のみを通過し、外乱光の入射を防ぐためのフィ
ルタ５が設けられている。
構成を示す。図６において、図示しない暗箱内には発光
手段である赤外ＬＥＤ１と受光手段であるＳｉフォトダ
イオード（以下ＰＤと称する）２とが、それぞれの光軸
がほぼ直角になるように設けられている。またＬＥＤ１
とＰＤ２との間には、ＬＥＤ１からの直接光のＰＤ２へ
の入射を防ぐためのアパーチャ３が設けらている。アパ
ーチャ３はＬＥＤ１の発光面及びＰＤ２の受光面を被覆
しており、それぞれの部分にＬＥＤ１から発する光が通
過する孔部３ａと、暗箱内に侵入した煙の粒子によって
反射される散乱光をＰＤ２に入射する孔部３ｂとが形成
されている。そして孔部３ａ、３ｂによって規制される
センシング空間４が形成されている。さらにアパーチャ
３の孔部３ｂとＬＤ２との間には、ＬＥＤ１から発する
波長の光のみを通過し、外乱光の入射を防ぐためのフィ
ルタ５が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】煙などの直径０．１μ
ｍ以下の粒子によって反射される散乱光は、反射角度に
よる角度依存性が少なく、どの方向に反射された散乱光
でもその光量は等しい。個々の煙粒子により反射する散
乱光の光量は、散乱光の立体角が大きい程多くなる。し
かしながら図６に示す光学系によると、センシング空間
４とＰＤ２との間の距離が長いため、図７に示すように
立体角Ωは小さい。ここでＬＤ２の受光面の面積をＳ、
煙粒子６とＰＤ２との間の距離をｒとすると、Ω＝Ｓ／
ｒ２となる。
ｍ以下の粒子によって反射される散乱光は、反射角度に
よる角度依存性が少なく、どの方向に反射された散乱光
でもその光量は等しい。個々の煙粒子により反射する散
乱光の光量は、散乱光の立体角が大きい程多くなる。し
かしながら図６に示す光学系によると、センシング空間
４とＰＤ２との間の距離が長いため、図７に示すように
立体角Ωは小さい。ここでＬＤ２の受光面の面積をＳ、
煙粒子６とＰＤ２との間の距離をｒとすると、Ω＝Ｓ／
ｒ２となる。
【０００４】上記のように図６に示す従来の煙センサの
光学系によると、煙粒子６による散乱光の立体角Ωが小
さく、散乱光量を多くとることができない。しかもＰＤ
２の視野角がアパーチャ３の孔部３ｂで規制されて狭い
。このため煙粒子６による散乱光を効率よく検出するこ
とができず、煙の量を高感度で測定することが難しいと
いう問題であった。
光学系によると、煙粒子６による散乱光の立体角Ωが小
さく、散乱光量を多くとることができない。しかもＰＤ
２の視野角がアパーチャ３の孔部３ｂで規制されて狭い
。このため煙粒子６による散乱光を効率よく検出するこ
とができず、煙の量を高感度で測定することが難しいと
いう問題であった。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、煙の量を高感度で測定することのできる煙センサ
を提供することを目的とする。
あり、煙の量を高感度で測定することのできる煙センサ
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の煙セン
サは、煙が流通可能な暗箱内に発光手段と受光手段とを
設け、前記暗箱内に侵入した前記煙により前記発光手段
から発する光を散乱させ、散乱光を前記受光手段により
検知する煙センサであって、前記発光手段から発する光
を集光するレンズを設け、前記発光手段を前記レンズの
焦点位置の近傍で、かつ前記受光手段の受光面が前記レ
ンズの光軸に対してほぼ平行になるように配設したこと
を特徴とする。
サは、煙が流通可能な暗箱内に発光手段と受光手段とを
設け、前記暗箱内に侵入した前記煙により前記発光手段
から発する光を散乱させ、散乱光を前記受光手段により
検知する煙センサであって、前記発光手段から発する光
を集光するレンズを設け、前記発光手段を前記レンズの
焦点位置の近傍で、かつ前記受光手段の受光面が前記レ
ンズの光軸に対してほぼ平行になるように配設したこと
を特徴とする。
【０００７】請求項２に記載の煙センサは、受光手段の
発光手段側の面に遮光手段を設けたことを特徴とする。
発光手段側の面に遮光手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】請求項３に記載の煙センサは、レンズの光
軸上でレンズの焦点位置に対してレンズと反対側に凹面
鏡を設けたことを特徴とする。
軸上でレンズの焦点位置に対してレンズと反対側に凹面
鏡を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】請求項１の構成の煙センサにおいては、発光手
段から発する光はレンズにより集光されるため、センシ
ング空間の光密度が高くなる。また受光手段の受光面が
レンズの焦点位置に近接しており、かつレンズの光軸に
平行に配設されているため、煙粒子から反射する散乱光
の受光面に対する立体角が大きくなる。従って煙粒子か
ら反射する散乱光を受光手段により効率よく検出するこ
とができる。
段から発する光はレンズにより集光されるため、センシ
ング空間の光密度が高くなる。また受光手段の受光面が
レンズの焦点位置に近接しており、かつレンズの光軸に
平行に配設されているため、煙粒子から反射する散乱光
の受光面に対する立体角が大きくなる。従って煙粒子か
ら反射する散乱光を受光手段により効率よく検出するこ
とができる。
【００１０】また請求項２の構成の煙センサにおいては
、遮光手段により発光手段から発する光が直接受光手段
に入射することを防ぐことができる。
、遮光手段により発光手段から発する光が直接受光手段
に入射することを防ぐことができる。
【００１１】さらに請求項３の構成の煙センサにおいて
は、発光手段から発する光は反射鏡によって反射される
ので、センシング空間の光密度を２倍にし感度を倍増す
ることができる。
は、発光手段から発する光は反射鏡によって反射される
ので、センシング空間の光密度を２倍にし感度を倍増す
ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１及び図２に本発明の一実施例の構成を示す
。これらの図において、図６に示す従来例の場合と対応
する部分には同一符号を付してあり、その説明を適宜省
略する。本実施例の特徴はＬＥＤ１の発光面に近接して
光軸を一致させて凸レンズ１１を設け、凸レンズで１１
の焦点位置の近傍にＰＤ２を設置し、ＰＤ２の受光面２
ａを凸レンズ１の光軸に対してほぼ平行になるように配
設した点にある。またＰＤ２のＬＥＤ１に対向する側面
には、遮光手段としての遮蔽板１２が取り付けられてい
る。
明する。図１及び図２に本発明の一実施例の構成を示す
。これらの図において、図６に示す従来例の場合と対応
する部分には同一符号を付してあり、その説明を適宜省
略する。本実施例の特徴はＬＥＤ１の発光面に近接して
光軸を一致させて凸レンズ１１を設け、凸レンズで１１
の焦点位置の近傍にＰＤ２を設置し、ＰＤ２の受光面２
ａを凸レンズ１の光軸に対してほぼ平行になるように配
設した点にある。またＰＤ２のＬＥＤ１に対向する側面
には、遮光手段としての遮蔽板１２が取り付けられてい
る。
【００１３】次に本実施例の作用を説明する。ＬＥＤ１
から発した光は凸レンズ１１によって焦点１３の位置に
焦光され、焦点１３の位置に近接して配設されたＰＤ２
に対向するセンシング空間１４の光密度が高くなる。ま
たＰＤ２の受光面２ａは焦点１３に近接しており、しか
も凸レンズ１１の光軸に平行となっているため、図３に
示すように煙粒子６から反射する散乱光の受光面２ａに
対する立体角Ωが大きくなる。従って散乱光量が増大し
散乱光を効率よく検出することができ、煙の量を高感度
で測定することができる。なお、ＬＥＤ１から発する光
は遮蔽板１２によって遮光され、直接ＰＤに入射するこ
とはない。
から発した光は凸レンズ１１によって焦点１３の位置に
焦光され、焦点１３の位置に近接して配設されたＰＤ２
に対向するセンシング空間１４の光密度が高くなる。ま
たＰＤ２の受光面２ａは焦点１３に近接しており、しか
も凸レンズ１１の光軸に平行となっているため、図３に
示すように煙粒子６から反射する散乱光の受光面２ａに
対する立体角Ωが大きくなる。従って散乱光量が増大し
散乱光を効率よく検出することができ、煙の量を高感度
で測定することができる。なお、ＬＥＤ１から発する光
は遮蔽板１２によって遮光され、直接ＰＤに入射するこ
とはない。
【００１４】なお、図４に示すように凸レンズ１１を高
開口度の平凸レンズ２１とし、平凸レンズ２１をＬＥＤ
１のパッケージ２２の前面に同軸上に接着してもよい。 この場合、ＬＥＤ１とＰＤ２とは共通の基台２３上に設
置されており、高開口度平凸レンズ２１の焦点距離が短
いため装置を小型化することができる。
開口度の平凸レンズ２１とし、平凸レンズ２１をＬＥＤ
１のパッケージ２２の前面に同軸上に接着してもよい。 この場合、ＬＥＤ１とＰＤ２とは共通の基台２３上に設
置されており、高開口度平凸レンズ２１の焦点距離が短
いため装置を小型化することができる。
【００１５】また、図５に示すように凸レンズ１１の焦
点１３に対して凸レンズ１１と反対側の位置に、焦点１
３を中心とする凹面鏡３１を設けてもよい。この場合は
遮光板１２をＰＤ２の両側面に設ける。本実施例によれ
ばＬＥＤ１から発する光は凹面鏡３１により反射され、
再び焦点１３の位置に集光されるので、センシング空間
１４の光密度が２倍となり、煙の量を測定する感度も倍
増する。
点１３に対して凸レンズ１１と反対側の位置に、焦点１
３を中心とする凹面鏡３１を設けてもよい。この場合は
遮光板１２をＰＤ２の両側面に設ける。本実施例によれ
ばＬＥＤ１から発する光は凹面鏡３１により反射され、
再び焦点１３の位置に集光されるので、センシング空間
１４の光密度が２倍となり、煙の量を測定する感度も倍
増する。
【００１６】上記各実施例で示した発光手段はＬＥＤ１
に限定されるものではなく、他の光源、例えばレーザダ
イオード（ＬＤ）であってもよい。
に限定されるものではなく、他の光源、例えばレーザダ
イオード（ＬＤ）であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の煙センサ
によれば、発光手段から発する光をレンズで集光して、
煙粒子から反射する散乱光を受光手段によって検出する
ようにしたので、受光光量が増大し煙の量を高感度で測
定することができる。
によれば、発光手段から発する光をレンズで集光して、
煙粒子から反射する散乱光を受光手段によって検出する
ようにしたので、受光光量が増大し煙の量を高感度で測
定することができる。
【００１８】
【図１】本発明の煙センサの一実施例の構成を示す説明
図。
図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】図１の実施例の作用を示す説明図。
【図４】本発明の煙センサの他の実施例の構成を示す説
明図。
明図。
【図５】本発明の煙センサの別の他の実施例の構成を示
す説明図。
す説明図。
【図６】従来の煙センサの一例の構成を示す説明図。
【図７】図６の煙センサの作用を示す説明図。
１ ＬＥＤ（発光手段）
２ ＰＤ（受光手段）
２ａ 受光面
１１ 凸レンズ（レンズ）
１２ 遮蔽板（遮光手段）
１３ 焦点
２１ 平凸レンズ（レンズ）
３１ 凹面鏡
Claims (3)
- 【請求項１】 煙が流通可能な暗箱内に発光手段と受
光手段とを設け、前記暗箱内に侵入した前記煙により前
記発光手段から発する光を散乱させ、散乱光を前記受光
手段により検知する煙センサであって、前記発光手段か
ら発する光を集光するレンズを設け、前記発光手段を前
記レンズの焦点位置の近傍で、かつ前記受光手段の受光
面が前記レンズの光軸に対してほぼ平行になるように配
設したことを特徴とする煙センサ。 - 【請求項２】 受光手段の発光手段側の面に遮光手段
を設けたことを特徴とする請求項１記載の煙センサ。 - 【請求項３】 レンズの光軸上でレンズの焦点位置に
対してレンズと反対側に凹面鏡を設けたことを特徴とす
る請求項１または２記載の煙センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11800391A JPH04323542A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 煙センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11800391A JPH04323542A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 煙センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04323542A true JPH04323542A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=14725651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11800391A Withdrawn JPH04323542A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 煙センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04323542A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2404731A (en) * | 2003-07-31 | 2005-02-09 | Apollo Fire Detectors Ltd | Smoke detector with a surface-mount-device (SMD) light source |
| JP2005214652A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Kurita Water Ind Ltd | 凝集センサおよび凝集状態計測装置 |
-
1991
- 1991-04-22 JP JP11800391A patent/JPH04323542A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2404731A (en) * | 2003-07-31 | 2005-02-09 | Apollo Fire Detectors Ltd | Smoke detector with a surface-mount-device (SMD) light source |
| GB2404731B (en) * | 2003-07-31 | 2006-08-09 | Apollo Fire Detectors Ltd | Smoke detector with compact light source |
| JP2005214652A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Kurita Water Ind Ltd | 凝集センサおよび凝集状態計測装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |