JPH0862136A - 光電式煙感知器 - Google Patents
光電式煙感知器Info
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- JPH0862136A JPH0862136A JP19929294A JP19929294A JPH0862136A JP H0862136 A JPH0862136 A JP H0862136A JP 19929294 A JP19929294 A JP 19929294A JP 19929294 A JP19929294 A JP 19929294A JP H0862136 A JPH0862136 A JP H0862136A
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- light emitting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の光電式煙感知器は、Ｓ／Ｎ比の向上
が図れる光電式煙感知器、および回路構成において、コ
スト低減が図れる光電式煙感知器を提供する。 【構成】 煙の通過窓２１を備えた外装ケース２２内
に、前記煙の通過路に対して光を照射する発光部２３
と、該発光部２３からの照射光が煙によって散乱した散
乱光を受光する受光部２４と、前記散乱光以外の外乱光
が受光部２４にて受光されないよう前記外乱光を遮光す
るスリット２５とを備えてなる光電式煙感知器におい
て、前記発光部２３に設けられる発光素子２６は、発光
領域が挟窄されてなる電流狭窄型発光ダイオードからな
り、さらに前記スリット２５は、その通過路側先端部を
ナイフエッジとしてなるナイフエッジ型スリットからな
ることを特徴とする。
が図れる光電式煙感知器、および回路構成において、コ
スト低減が図れる光電式煙感知器を提供する。 【構成】 煙の通過窓２１を備えた外装ケース２２内
に、前記煙の通過路に対して光を照射する発光部２３
と、該発光部２３からの照射光が煙によって散乱した散
乱光を受光する受光部２４と、前記散乱光以外の外乱光
が受光部２４にて受光されないよう前記外乱光を遮光す
るスリット２５とを備えてなる光電式煙感知器におい
て、前記発光部２３に設けられる発光素子２６は、発光
領域が挟窄されてなる電流狭窄型発光ダイオードからな
り、さらに前記スリット２５は、その通過路側先端部を
ナイフエッジとしてなるナイフエッジ型スリットからな
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光電式煙感知器に関
し、特に車載用および家庭用空気清浄器に用いられる光
電式煙感知器に関する。
し、特に車載用および家庭用空気清浄器に用いられる光
電式煙感知器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、従来の光電式煙感知器の構造を
示す概略図であり、図９は従来の発光部にて発する照射
光の指向性を示す概略図であり、図１０は従来の光電式
煙感知器の回路構成図である。
示す概略図であり、図９は従来の発光部にて発する照射
光の指向性を示す概略図であり、図１０は従来の光電式
煙感知器の回路構成図である。
【０００３】図８に示すように、従来の光電式煙感知器
は、煙がケース内部を通過可能とする通過窓１を備えた
外装ケース２を有し、該外装ケース２内に、前記煙の通
過路に対して光を照射する発光部３と、該発光部３から
の光が煙によって散乱しその散乱光を受光する受光部４
と、前記散乱光以外の光（以下、「外乱光」と称す。）
が受光部４にて受光されないよう外乱光を遮光するスリ
ット５とを備えてなるものである。前記外装ケース２は
箱体からなり、その内の対向する２面のほぼ中心部に煙
を外装ケース２内部にて通過させるための通過窓１が設
けられている。
は、煙がケース内部を通過可能とする通過窓１を備えた
外装ケース２を有し、該外装ケース２内に、前記煙の通
過路に対して光を照射する発光部３と、該発光部３から
の光が煙によって散乱しその散乱光を受光する受光部４
と、前記散乱光以外の光（以下、「外乱光」と称す。）
が受光部４にて受光されないよう外乱光を遮光するスリ
ット５とを備えてなるものである。前記外装ケース２は
箱体からなり、その内の対向する２面のほぼ中心部に煙
を外装ケース２内部にて通過させるための通過窓１が設
けられている。
【０００４】前記発光部３および受光部４は、前記外装
ケース２内において底面に対してそれぞれ傾斜して配置
されており、前記発光部３には例えばＧａＡｌＡｓやＧ
ａＡｓ等の発光ダイオード（ＬＥＤ）６が設けられてお
り、受光部４にはフォトダイオード（図示せず）が設け
られている。前記発光ダイオード６は、例えば波長９５
０ｎｍの赤外光を発する半導体素子よりなる。
ケース２内において底面に対してそれぞれ傾斜して配置
されており、前記発光部３には例えばＧａＡｌＡｓやＧ
ａＡｓ等の発光ダイオード（ＬＥＤ）６が設けられてお
り、受光部４にはフォトダイオード（図示せず）が設け
られている。前記発光ダイオード６は、例えば波長９５
０ｎｍの赤外光を発する半導体素子よりなる。
【０００５】前記スリット５は２枚の平板よりなり、そ
れぞれ前記発光部３に対応して傾斜して設けられてお
り、一方のスリット５ａは外装ケース２の底面よりその
先端（光路側）が通過窓１よりも発光部側に配置される
よう設けられ、他方のスリット５ｂは外装ケース２の上
面よりその先端が通過窓１よりも受光部側に配置される
よう設けられている。前記スリット５ａは、発光部３か
らの直接光が受光部４にて受光されるのを防止するため
のものであり、スリット５ｂは、受光部側のケース内壁
にて反射した反射光が受光部４にて受光されるのを防止
するためのものである。
れぞれ前記発光部３に対応して傾斜して設けられてお
り、一方のスリット５ａは外装ケース２の底面よりその
先端（光路側）が通過窓１よりも発光部側に配置される
よう設けられ、他方のスリット５ｂは外装ケース２の上
面よりその先端が通過窓１よりも受光部側に配置される
よう設けられている。前記スリット５ａは、発光部３か
らの直接光が受光部４にて受光されるのを防止するため
のものであり、スリット５ｂは、受光部側のケース内壁
にて反射した反射光が受光部４にて受光されるのを防止
するためのものである。
【０００６】図１０は、従来の光電式煙感知器の回路構
成図であり、図中、６はＬＥＤ駆動回路であり、７はＬ
ＥＤであり、８は付加スイッチ回路であり、９はピーク
ホールド回路であり、１０は信号増幅回路であり、１１
は受光素子である。
成図であり、図中、６はＬＥＤ駆動回路であり、７はＬ
ＥＤであり、８は付加スイッチ回路であり、９はピーク
ホールド回路であり、１０は信号増幅回路であり、１１
は受光素子である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の光電式煙感知器
は、図９に示すように、発光部３に設けられている発光
素子６が発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、該発光ダ
イオードによる光ビーム（照射光）は指向性が広く、こ
れによりスリット５およびケース内壁にて反射して受光
部４に光が入射する光量が多く、無煙状態においても出
力が大きくでるため、検出信号とのＳ／Ｎ比が取れにく
いという問題を生じていた。
は、図９に示すように、発光部３に設けられている発光
素子６が発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、該発光ダ
イオードによる光ビーム（照射光）は指向性が広く、こ
れによりスリット５およびケース内壁にて反射して受光
部４に光が入射する光量が多く、無煙状態においても出
力が大きくでるため、検出信号とのＳ／Ｎ比が取れにく
いという問題を生じていた。
【０００８】また、この他スリット５ａ，５ｂはそれぞ
れ厚みを有しており、それぞれの先端の端面は平坦であ
るため、該端面にて反射し、受光部４に入射するものが
あり、これによってもＳ／Ｎ比に影響があった。
れ厚みを有しており、それぞれの先端の端面は平坦であ
るため、該端面にて反射し、受光部４に入射するものが
あり、これによってもＳ／Ｎ比に影響があった。
【０００９】さらに、従来の光電式煙感知器の回路構成
では、ＬＥＤ６が発光していない時に信号増幅回路１０
の出力を切り、その間のノイズ出力をカットするため
に、トランジスタのスイッチ回路８を追加しており、該
スイッチ回路８は抵抗、トランジスタ等部品点数が多
く、コストアップの要因となっていた。
では、ＬＥＤ６が発光していない時に信号増幅回路１０
の出力を切り、その間のノイズ出力をカットするため
に、トランジスタのスイッチ回路８を追加しており、該
スイッチ回路８は抵抗、トランジスタ等部品点数が多
く、コストアップの要因となっていた。
【００１０】本発明は、上記課題に鑑み、Ｓ／Ｎ比の向
上が図れる光電式煙感知器の提供を目的とする。また、
回路構成において、コスト低減が図れる光電式煙感知器
の提供を目的とする。
上が図れる光電式煙感知器の提供を目的とする。また、
回路構成において、コスト低減が図れる光電式煙感知器
の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
光電式煙感知器は、煙がケース内部を通過するための通
過窓を備えた外装ケースを有し、該外装ケース内に、前
記煙の通過路に対して光を照射する発光部と、該発光部
からの照射光が煙によって散乱した散乱光を受光する受
光部と、前記散乱光以外の外乱光が受光部にて受光され
ないよう前記外乱光を遮光するスリットとを備えてなる
光電式煙感知器において、前記発光部に設けられる発光
素子は、発光領域が挟窄されてなる電流狭窄型発光ダイ
オードからなり、さらに前記スリットは、その通過路側
先端部をナイフエッジとしてなるナイフエッジ型スリッ
トからなることを特徴とするものである。
光電式煙感知器は、煙がケース内部を通過するための通
過窓を備えた外装ケースを有し、該外装ケース内に、前
記煙の通過路に対して光を照射する発光部と、該発光部
からの照射光が煙によって散乱した散乱光を受光する受
光部と、前記散乱光以外の外乱光が受光部にて受光され
ないよう前記外乱光を遮光するスリットとを備えてなる
光電式煙感知器において、前記発光部に設けられる発光
素子は、発光領域が挟窄されてなる電流狭窄型発光ダイ
オードからなり、さらに前記スリットは、その通過路側
先端部をナイフエッジとしてなるナイフエッジ型スリッ
トからなることを特徴とするものである。
【００１２】また、上記電流狭窄型発光ダイオードは、
半導体基板上に発光領域を構成する半導体層が設けら
れ、この半導体層は電流阻止層によって発光領域が挟窄
されてなることを特徴とするものである。
半導体基板上に発光領域を構成する半導体層が設けら
れ、この半導体層は電流阻止層によって発光領域が挟窄
されてなることを特徴とするものである。
【００１３】さらに、本発明の請求項３記載の光電式煙
感知器は、煙の通過路に対して光を照射する発光素子
と、該発光素子からの照射光が前記煙によって散乱した
散乱光を受光する受光素子と、前記発光素子を駆動させ
る発光素子駆動回路と、前記受光素子にて受光した信号
の処理を行う信号処理回路とを備えた光電式煙感知器に
おいて、前記発光素子駆動回路と信号処理回路の出力部
との間に、前記発光素子が非発光時において前記受光素
子にて受光した前記発光素子以外の光による光検出出力
が出力されるのを防止するダイオードまたはトランジス
タを設けてなることを特徴とするものである。
感知器は、煙の通過路に対して光を照射する発光素子
と、該発光素子からの照射光が前記煙によって散乱した
散乱光を受光する受光素子と、前記発光素子を駆動させ
る発光素子駆動回路と、前記受光素子にて受光した信号
の処理を行う信号処理回路とを備えた光電式煙感知器に
おいて、前記発光素子駆動回路と信号処理回路の出力部
との間に、前記発光素子が非発光時において前記受光素
子にて受光した前記発光素子以外の光による光検出出力
が出力されるのを防止するダイオードまたはトランジス
タを設けてなることを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】上記構成によれば、本発明の請求項１記載の光
電式煙感知器は、発光部に設けられる発光素子が、発光
領域を挟窄してなる電流狭窄型発光ダイオードからな
り、さらにスリットが、その通過路側先端部をナイフエ
ッジとしてなるナイフエッジ型スリットからなる構成な
ので、発光素子の発光領域の面積が電流阻止層によって
挟窄され、前記発光部にて発する照射光を指向性の狭い
ものとすることができ、またナイフエッジ型スリットの
先端部にて反射して受光部に入射するといった不都合を
防止できる。
電式煙感知器は、発光部に設けられる発光素子が、発光
領域を挟窄してなる電流狭窄型発光ダイオードからな
り、さらにスリットが、その通過路側先端部をナイフエ
ッジとしてなるナイフエッジ型スリットからなる構成な
ので、発光素子の発光領域の面積が電流阻止層によって
挟窄され、前記発光部にて発する照射光を指向性の狭い
ものとすることができ、またナイフエッジ型スリットの
先端部にて反射して受光部に入射するといった不都合を
防止できる。
【００１５】また請求項２記載の光電式煙感知器は、半
導体基板上に発光領域を構成する半導体層が設けられ、
この半導体層が電流阻止層によって発光領域が挟窄され
て照射光を指向性の狭いものとすることができる。
導体基板上に発光領域を構成する半導体層が設けられ、
この半導体層が電流阻止層によって発光領域が挟窄され
て照射光を指向性の狭いものとすることができる。
【００１６】また、本発明の請求項３記載の光電式煙感
知器は、発光素子駆動回路と信号処理回路の出力部との
間に、前記発光素子が非発光時において前記受光素子に
て受光した前記発光素子以外の光による光検出出力が出
力されるのを防止するダイオードまたはトランジスタを
設けてなる構成なので、外乱光によるノイズを削除する
ことができるとともに、従来用いていたスイッチ回路よ
りも部品点数を大幅に低減できるため、これによってコ
スト低減が可能である。
知器は、発光素子駆動回路と信号処理回路の出力部との
間に、前記発光素子が非発光時において前記受光素子に
て受光した前記発光素子以外の光による光検出出力が出
力されるのを防止するダイオードまたはトランジスタを
設けてなる構成なので、外乱光によるノイズを削除する
ことができるとともに、従来用いていたスイッチ回路よ
りも部品点数を大幅に低減できるため、これによってコ
スト低減が可能である。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明の第一実施例よりなる光電式
煙感知器を示す概略図である。図２は、図１に示す発光
部にて発する照射光の指向性を示す該略図である。
煙感知器を示す概略図である。図２は、図１に示す発光
部にて発する照射光の指向性を示す該略図である。
【００１８】図１に示すように、本実施例の光電式煙感
知器は、煙がケース内部を通過可能とする通過窓２１を
備えた外装ケース２２を有し、該外装ケース２２内に、
前記煙の通過路に対して光を照射する発光部２３と、該
発光部２３からの光が煙によって散乱しその散乱光を受
光する受光部２４と、前記散乱光以外の光（以下、「外
乱光」と称す。）が受光部２４にて受光されないよう外
乱光を遮光するスリット２５とを備えてなるものであ
る。前記外装ケース２２は箱体からなり、その内の対向
する２面にはほぼ中心部に煙を外装ケース２２内部に通
過させるための通過窓２１が設けられている。
知器は、煙がケース内部を通過可能とする通過窓２１を
備えた外装ケース２２を有し、該外装ケース２２内に、
前記煙の通過路に対して光を照射する発光部２３と、該
発光部２３からの光が煙によって散乱しその散乱光を受
光する受光部２４と、前記散乱光以外の光（以下、「外
乱光」と称す。）が受光部２４にて受光されないよう外
乱光を遮光するスリット２５とを備えてなるものであ
る。前記外装ケース２２は箱体からなり、その内の対向
する２面にはほぼ中心部に煙を外装ケース２２内部に通
過させるための通過窓２１が設けられている。
【００１９】前記発光部２３および受光部２４は、前記
外装ケース２２内において底面に対してそれぞれ傾斜し
て配置されており、前記発光部２３には電流挟窄型発光
ダイオード２６が設けられており、受光部２４にはフォ
トダイオード（図示せず）が設けられている。
外装ケース２２内において底面に対してそれぞれ傾斜し
て配置されており、前記発光部２３には電流挟窄型発光
ダイオード２６が設けられており、受光部２４にはフォ
トダイオード（図示せず）が設けられている。
【００２０】前記電流挟窄型発光ダイオード２６は、本
実施例では図３に示すような、ガリュウムヒ素（ＧａＡ
ｓ）を組成とする赤外線を発光する電流挟窄型の発光ダ
イオードからなる。該電流狭窄型発光ダイオード２６
は、例えば波長８５０ｎｍの赤外光を発する半導体素子
よりなる。なお、波長および光はこれに限定されるもの
ではなく、例えば光は可視光であっても良い。
実施例では図３に示すような、ガリュウムヒ素（ＧａＡ
ｓ）を組成とする赤外線を発光する電流挟窄型の発光ダ
イオードからなる。該電流狭窄型発光ダイオード２６
は、例えば波長８５０ｎｍの赤外光を発する半導体素子
よりなる。なお、波長および光はこれに限定されるもの
ではなく、例えば光は可視光であっても良い。
【００２１】すなわち、この電流挟窄型発光ダイオード
２６は、ｐ型ＧａＡｓからなる半導体基板３０を備え、
この半導体基板３０の上に、発光領域を構成する半導体
層３１が設けられている。
２６は、ｐ型ＧａＡｓからなる半導体基板３０を備え、
この半導体基板３０の上に、発光領域を構成する半導体
層３１が設けられている。
【００２２】この半導体層３１は、ｎ型ＧａＡｓからな
る電流阻止層３２、ｐ型ＧａＡｌＡｓからなる第１クラ
ッド層３３、ｐ型ＧａＡｌＡｓからなる活性層３４、お
よびｐ型ＧａＡｌＡｓからなる第２クラッド層３５を順
次積層して構成されている。 そして、半導体基板３０には、中央部が浅く、周辺部が
深い湾曲した溝３０ａが形成され、この溝３０ａの周り
の半導体基板３０表面を覆う状態で電流阻止層３６が設
けられ、また、第１クラッド層３３が電流阻止層３２を
通過して溝３０ａを埋めており、これによって、溝３０
ａによって規定される発光領域３６が電流阻止層３２で
挟窄された構成となっている。
る電流阻止層３２、ｐ型ＧａＡｌＡｓからなる第１クラ
ッド層３３、ｐ型ＧａＡｌＡｓからなる活性層３４、お
よびｐ型ＧａＡｌＡｓからなる第２クラッド層３５を順
次積層して構成されている。 そして、半導体基板３０には、中央部が浅く、周辺部が
深い湾曲した溝３０ａが形成され、この溝３０ａの周り
の半導体基板３０表面を覆う状態で電流阻止層３６が設
けられ、また、第１クラッド層３３が電流阻止層３２を
通過して溝３０ａを埋めており、これによって、溝３０
ａによって規定される発光領域３６が電流阻止層３２で
挟窄された構成となっている。
【００２３】なお、３７は半導体基板３０の下面に設け
られたｐ側電極、３８は半導体基板３０の上面に設けら
れた環状のｎ側電極である。
られたｐ側電極、３８は半導体基板３０の上面に設けら
れた環状のｎ側電極である。
【００２４】この電流挟窄型発光ダイオード２６は、発
光領域の面積が電流阻止層３２によって挟窄されること
で、発光領域の電流密度が増加する。その結果、発光効
率が高まり、数１０μＡ程度の微少電流でも安定した発
光が行われる。また、電流挟窄型発光ダイオード２６の
指向性は従来用いられていた発光ダイオードよりも非常
に狭くすることができる。具体的にいうとレーザーダイ
オード程の指向性はないがほぼそれに近い指向性を持た
せることができる。これによって、外装ケース２２内
壁、スリット２５等にて反射を繰り返してなるいわゆる
迷光をほぼ無くすことが可能となり、煙がない際に迷光
を受光部２４にて受光して煙を誤検知するといった不都
合を防止することが可能である。
光領域の面積が電流阻止層３２によって挟窄されること
で、発光領域の電流密度が増加する。その結果、発光効
率が高まり、数１０μＡ程度の微少電流でも安定した発
光が行われる。また、電流挟窄型発光ダイオード２６の
指向性は従来用いられていた発光ダイオードよりも非常
に狭くすることができる。具体的にいうとレーザーダイ
オード程の指向性はないがほぼそれに近い指向性を持た
せることができる。これによって、外装ケース２２内
壁、スリット２５等にて反射を繰り返してなるいわゆる
迷光をほぼ無くすことが可能となり、煙がない際に迷光
を受光部２４にて受光して煙を誤検知するといった不都
合を防止することが可能である。
【００２５】また、前記発光部２３において、前記電流
挟窄型発光ダイオード２６の照射側前方にレンズ２７を
用いることによって、さらに照射光をコリメート化でき
る。 前記スリット２５は２枚の備えてなり、それぞれ前記発
光部２３に対応して傾斜して設けられており、一方のス
リット２５ａは外装ケース２２の底面よりその先端（光
路側）が通過窓２１よりも発光部側に配置されるよう設
けられ、他方のスリット２５ｂは外装ケース２２の上面
よりその先端が通過窓２１よりも受光部側に配置される
よう設けられている。前記スリット２５ａは、発光部２
３からの直接光が受光部２４にて受光されるのを防止す
るためのものであり、スリット２５ｂは、受光部側のケ
ース内壁にて反射した反射光が受光部２４にて受光され
るのを防止するためのものである。
挟窄型発光ダイオード２６の照射側前方にレンズ２７を
用いることによって、さらに照射光をコリメート化でき
る。 前記スリット２５は２枚の備えてなり、それぞれ前記発
光部２３に対応して傾斜して設けられており、一方のス
リット２５ａは外装ケース２２の底面よりその先端（光
路側）が通過窓２１よりも発光部側に配置されるよう設
けられ、他方のスリット２５ｂは外装ケース２２の上面
よりその先端が通過窓２１よりも受光部側に配置される
よう設けられている。前記スリット２５ａは、発光部２
３からの直接光が受光部２４にて受光されるのを防止す
るためのものであり、スリット２５ｂは、受光部側のケ
ース内壁にて反射した反射光が受光部２４にて受光され
るのを防止するためのものである。
【００２６】ここで、上記スリット２５ａ，２５ｂは、
その先端側がナイフエッジに加工されたナイフエッジ型
スリットからなり、該ナイフエッジ型スリットとするこ
とによって、従来のようにスリットの先端部にて反射し
た反射光が受光部に受光されるといった不都合が防止さ
れる。
その先端側がナイフエッジに加工されたナイフエッジ型
スリットからなり、該ナイフエッジ型スリットとするこ
とによって、従来のようにスリットの先端部にて反射し
た反射光が受光部に受光されるといった不都合が防止さ
れる。
【００２７】このように、本実施例の光電式煙感知器
は、発光部２３に設けられる発光素子２６が、半導体基
板３０上に発光領域を構成する半導体層３１が設けら
れ、この半導体層３１が電流阻止層３２によって発光領
域３６が挟窄されている電流狭窄型発光ダイオードから
なり、さらにスリット２５が、その通過路側先端部をナ
イフエッジとしてなるナイフエッジ型スリットからなる
構成なので、発光素子２６の発光領域３６の面積が電流
阻止層３２によって挟窄され、前記発光部２３にて発す
る照射光を指向性の狭いものとすることができ、これに
よって、外装ケース２２内壁、スリット２５等にて反射
を繰り返してなるいわゆる迷光をほぼ無くすことが可能
となり、煙がない際に迷光を受光部２４にて受光して煙
を誤検知するといった不都合を防止することが可能とな
る。また、ナイフエッジ型スリット２５とすることで、
従来例（図８参照）のようにスリット５の平坦な先端に
て反射して受光部４に入射するといった不都合を防止で
きる。
は、発光部２３に設けられる発光素子２６が、半導体基
板３０上に発光領域を構成する半導体層３１が設けら
れ、この半導体層３１が電流阻止層３２によって発光領
域３６が挟窄されている電流狭窄型発光ダイオードから
なり、さらにスリット２５が、その通過路側先端部をナ
イフエッジとしてなるナイフエッジ型スリットからなる
構成なので、発光素子２６の発光領域３６の面積が電流
阻止層３２によって挟窄され、前記発光部２３にて発す
る照射光を指向性の狭いものとすることができ、これに
よって、外装ケース２２内壁、スリット２５等にて反射
を繰り返してなるいわゆる迷光をほぼ無くすことが可能
となり、煙がない際に迷光を受光部２４にて受光して煙
を誤検知するといった不都合を防止することが可能とな
る。また、ナイフエッジ型スリット２５とすることで、
従来例（図８参照）のようにスリット５の平坦な先端に
て反射して受光部４に入射するといった不都合を防止で
きる。
【００２８】図４に、本実施例と従来例とを比較してな
る出力−煙濃度特性図を示す。Ｌ１は従来例の特性を示
し、Ｌ２は本実施例の特性を示す。
る出力−煙濃度特性図を示す。Ｌ１は従来例の特性を示
し、Ｌ２は本実施例の特性を示す。
【００２９】図示の如く、従来の光電式煙感知器の光学
系では、無煙時の出力がＶ1 となる。これは、従来の発
光素子の指向性が広いため、外装ケース内壁，スリット
等にて反射してなる迷光が多く、その一部が受光部にて
受光されることによるものである。
系では、無煙時の出力がＶ1 となる。これは、従来の発
光素子の指向性が広いため、外装ケース内壁，スリット
等にて反射してなる迷光が多く、その一部が受光部にて
受光されることによるものである。
【００３０】これに対し、本実施例の光電式煙感知器の
光学系は、無煙時の出力がＶ2 となる。これは、上述し
たように迷光をほぼ削除し、且つナイフエッジ型スリッ
ト２５によって迷光等が受光部２４に入射するのを防止
していることによるものである。これにより、煙濃度測
定範囲の電圧差が大きくとれることとなり、煙濃度変化
時例えばＡからＢの出力電圧差が、従来の光学系よりも
大きく電圧差が出る(ΔＶ1 ＜ΔＶ2 ）ため、高精度高
感度化の光電式煙感知器を提供することが可能となる。
光学系は、無煙時の出力がＶ2 となる。これは、上述し
たように迷光をほぼ削除し、且つナイフエッジ型スリッ
ト２５によって迷光等が受光部２４に入射するのを防止
していることによるものである。これにより、煙濃度測
定範囲の電圧差が大きくとれることとなり、煙濃度変化
時例えばＡからＢの出力電圧差が、従来の光学系よりも
大きく電圧差が出る(ΔＶ1 ＜ΔＶ2 ）ため、高精度高
感度化の光電式煙感知器を提供することが可能となる。
【００３１】これによって、従来検知できなかった煙，
埃等の少ない濃度時においても検知することが可能とな
り、従来の空気清浄器では動作しなかった少ない濃度で
も検知し空気清浄器を動作させることが可能となる。
埃等の少ない濃度時においても検知することが可能とな
り、従来の空気清浄器では動作しなかった少ない濃度で
も検知し空気清浄器を動作させることが可能となる。
【００３２】また、本実施例の光電式煙感知器によれ
ば、従来の光電式煙感知器よりも濃度を高精度に測定で
きるため、空気清浄器のファンの動作の強弱の徴調整が
可能となる。
ば、従来の光電式煙感知器よりも濃度を高精度に測定で
きるため、空気清浄器のファンの動作の強弱の徴調整が
可能となる。
【００３３】図５は、本発明の第二実施例を示す光電式
煙感知器の回路構成図である。
煙感知器の回路構成図である。
【００３４】図中、４０はＬＥＤ（発光素子）であり、
４１はＬＥＤ駆動回路であり、４２はピークホールド回
路であり、４３は信号増幅回路であり、４４はダイオー
ドであり、４５は受光素子である。
４１はＬＥＤ駆動回路であり、４２はピークホールド回
路であり、４３は信号増幅回路であり、４４はダイオー
ドであり、４５は受光素子である。
【００３５】従来の光電式煙感知器の回路構成では、Ｌ
ＥＤが発光していない時外乱光（特に、上述した第一実
施例に示す通過窓より入射する太陽光，蛍光灯等による
光）によるノイズが発生してしまうと誤動作してしまう
ため、スイッチ回路を設けノイズ出力をカットしていた
が、該スイッチ回路は部品点数が多く、コストが高いと
いう問題を生じており、そこで本実施例では、前記スイ
ッチ回路に代わって、受光素子４５の信号増幅回路４３
出力とＬＥＤ駆動回路４１との間にダイオード４４を１
個設けることによってノイズ出力を削除するものであ
る。
ＥＤが発光していない時外乱光（特に、上述した第一実
施例に示す通過窓より入射する太陽光，蛍光灯等による
光）によるノイズが発生してしまうと誤動作してしまう
ため、スイッチ回路を設けノイズ出力をカットしていた
が、該スイッチ回路は部品点数が多く、コストが高いと
いう問題を生じており、そこで本実施例では、前記スイ
ッチ回路に代わって、受光素子４５の信号増幅回路４３
出力とＬＥＤ駆動回路４１との間にダイオード４４を１
個設けることによってノイズ出力を削除するものであ
る。
【００３６】図６はダイオード４４の有無によるピーク
ホールド回路入出力電圧比較図であり、（ａ）はピーク
ホールド回路入力電圧比較図であり、（ｂ）ピークホー
ルド回路出力電圧比較図である。
ホールド回路入出力電圧比較図であり、（ａ）はピーク
ホールド回路入力電圧比較図であり、（ｂ）ピークホー
ルド回路出力電圧比較図である。
【００３７】前記ダイオード４４無し時において、ピー
クホールド回路４２の正確な入力Ｖo1はＶo1aであり、
ピークホールド回路４２後の正確な出力Ｖo2もＶo1aで
ある。しかしながら、外乱光等によるノイズによって、
Ｖo1がＶo1b のようになった場合、ピークホールド回路
４２後の出力Ｖo2はＶo1b となってしまう。
クホールド回路４２の正確な入力Ｖo1はＶo1aであり、
ピークホールド回路４２後の正確な出力Ｖo2もＶo1aで
ある。しかしながら、外乱光等によるノイズによって、
Ｖo1がＶo1b のようになった場合、ピークホールド回路
４２後の出力Ｖo2はＶo1b となってしまう。
【００３８】ここで、煙濃度Ａの正確な出力電圧Ｖo2が
Ｖo1a である場合、ノイズの影響によってＶo2＝Ｖo1b
となり、煙濃度Ｂであると誤検出してしまうこととな
る。
Ｖo1a である場合、ノイズの影響によってＶo2＝Ｖo1b
となり、煙濃度Ｂであると誤検出してしまうこととな
る。
【００３９】しかしながら、本実施例のようにダイオー
ドを付加した回路構成では、Ｖo2＝Ｖo1a となり、本来
の煙濃度Ａとなり、正確な煙濃度を検出することができ
る。 上記外乱光による影響は、例えばＶCC＝１２Ｖのとき、
ダイオードを有しない回路では、Ｖo1b はノイズにより
１２Ｖ近くの出力になることもある。しかしながら、本
実施例の回路では、Ｖo1b はダイオードのアノード−カ
ソード間の電圧を０．７Ｖ程度に低減することができ
る。
ドを付加した回路構成では、Ｖo2＝Ｖo1a となり、本来
の煙濃度Ａとなり、正確な煙濃度を検出することができ
る。 上記外乱光による影響は、例えばＶCC＝１２Ｖのとき、
ダイオードを有しない回路では、Ｖo1b はノイズにより
１２Ｖ近くの出力になることもある。しかしながら、本
実施例の回路では、Ｖo1b はダイオードのアノード−カ
ソード間の電圧を０．７Ｖ程度に低減することができ
る。
【００４０】このように、本実施例の光電式煙感知器に
よれば、ダイオード４４にてノイズを削減しているた
め、誤検出を防止することが可能となり、高精度高密度
化が可能となるとともに、それを構成する部品点数がダ
イオード１個と低減でき、コストを低減することが可能
となる。特に、高精度高精度化が可能となることによっ
て、微小煙濃度及び微粒子（埃等）の検出・測定するこ
とが可能である。
よれば、ダイオード４４にてノイズを削減しているた
め、誤検出を防止することが可能となり、高精度高密度
化が可能となるとともに、それを構成する部品点数がダ
イオード１個と低減でき、コストを低減することが可能
となる。特に、高精度高精度化が可能となることによっ
て、微小煙濃度及び微粒子（埃等）の検出・測定するこ
とが可能である。
【００４１】また、図７の如く、上記実施例のダイオー
ド４４に代わってトランジスタ４６を１個付加してなる
構成においても、上記実施例と同様の効果が得られる。
しかしながら、トランジスタ４６はダイオード４４より
も若干高価となる。
ド４４に代わってトランジスタ４６を１個付加してなる
構成においても、上記実施例と同様の効果が得られる。
しかしながら、トランジスタ４６はダイオード４４より
も若干高価となる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項
１、２記載の光電式煙感知器によれば、発光素子が電流
挟窄型発光ダイオードより構成されているので、照射光
がほぼコリメート化され迷光を低減することができる。
また、スリットをナイフエッジ型スリットより構成して
いるので、迷光が受光部にて受光されるのを防止でき
る。したがって、煙濃度変化時の出力電圧差を大きくと
ることができ、高精度高感度化の光電式煙感知器を提供
することができる。
１、２記載の光電式煙感知器によれば、発光素子が電流
挟窄型発光ダイオードより構成されているので、照射光
がほぼコリメート化され迷光を低減することができる。
また、スリットをナイフエッジ型スリットより構成して
いるので、迷光が受光部にて受光されるのを防止でき
る。したがって、煙濃度変化時の出力電圧差を大きくと
ることができ、高精度高感度化の光電式煙感知器を提供
することができる。
【００４３】また、請求項３記載の光電式煙感知器によ
れば、ダイオードまたはトランジスタ１個にてノイズを
削減できるため、コストを低減することが可能であり、
低価格の光電式煙感知器を提供することができる。
れば、ダイオードまたはトランジスタ１個にてノイズを
削減できるため、コストを低減することが可能であり、
低価格の光電式煙感知器を提供することができる。
【図１】本発明の第一実施例を示す概略図である。
【図２】図１に示す発光部にて発する照射光の指向性を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図３】発光部に設けられる電流挟窄型発光ダイオード
の構成を示す構成図である。
の構成を示す構成図である。
【図４】実施例と従来例とを比較してなる出力−煙濃度
特性図である。
特性図である。
【図５】本発明の第二実施例を示す回路構成図である。
【図６】ダイオードの有無によるピークホールド回路入
出力電圧比較図であり、（ａ）はピークホールド回路入
力電圧比較図であり、（ｂ）ピークホールド回路出力電
圧比較図である。
出力電圧比較図であり、（ａ）はピークホールド回路入
力電圧比較図であり、（ｂ）ピークホールド回路出力電
圧比較図である。
【図７】他の実施例を示す回路構成図である。
【図８】従来の光電式煙感知器を示す概略図である。
【図９】従来の発光部にて発する照射光の指向性を示す
概略図である。
概略図である。
【図１０】従来の光電式煙感知器の回路構成図である。
２１ 通過窓 ２２ 外装ケース ２３ 発光部 ２４ 受光部 ２５ スリット（ナイフエッジ型スリット） ２６ 電流挟窄型発光ダイオード（発光素子） ３０ 半導体基板 ３１ 半導体層 ３２ 電流阻止層 ３６ 発光領域 ４０ 発光素子 ４１ 発光素子駆動回路 ４３ 信号処理回路（信号増幅回路） ４４ ダイオード ４５ 受光素子 ４６ トランジスタ
Claims (3)
- 【請求項１】 煙がケース内部を通過するための通過窓
を備えた外装ケースを有し、該外装ケース内に、前記煙
の通過路に対して光を照射する発光部と、該発光部から
の照射光が煙によって散乱した散乱光を受光する受光部
と、前記散乱光以外の外乱光が受光部にて受光されない
よう前記外乱光を遮光するスリットとを備えてなる光電
式煙感知器において、 前記発光部に設けられる発光素子は、発光領域が挟窄さ
れてなる電流狭窄型発光ダイオードからなり、さらに前
記スリットは、その通過路側先端部をナイフエッジとし
てなるナイフエッジ型スリットからなることを特徴とす
る光電式煙感知器。 - 【請求項２】 上記電流狭窄型発光ダイオードは、半導
体基板上に発光領域を構成する半導体層が設けられ、こ
の半導体層は電流阻止層によって発光領域が挟窄されて
なることを特徴とする請求項１記載の光電式煙感知器。 - 【請求項３】 煙の通過路に対して光を照射する発光素
子と、該発光素子からの照射光が前記煙によって散乱し
た散乱光を受光する受光素子と、前記発光素子を駆動さ
せる発光素子駆動回路と、前記受光素子にて受光した信
号の処理を行う信号処理回路とを備えた光電式煙感知器
において、 前記発光素子駆動回路と信号処理回路の出力部との間
に、前記発光素子が非発光時において前記受光素子にて
受光した前記発光素子以外の光による光検出出力が出力
されるのを防止するダイオードまたはトランジスタを設
けてなることを特徴とする光電式煙感知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19929294A JP3231956B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 光電式煙感知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19929294A JP3231956B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 光電式煙感知器 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000318876A Division JP3467243B2 (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 光電式煙感知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862136A true JPH0862136A (ja) | 1996-03-08 |
| JP3231956B2 JP3231956B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=16405385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19929294A Expired - Lifetime JP3231956B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 光電式煙感知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3231956B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7038189B2 (en) | 2003-03-25 | 2006-05-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optoelectronic dust sensor and air conditioning equipment in which such optoelectronic dust sensor is installed |
| CN110034038A (zh) * | 2018-01-12 | 2019-07-19 | 机体爱思艾姆有限公司 | 晶片型粒子传感器 |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP19929294A patent/JP3231956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7038189B2 (en) | 2003-03-25 | 2006-05-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optoelectronic dust sensor and air conditioning equipment in which such optoelectronic dust sensor is installed |
| CN1312468C (zh) * | 2003-03-25 | 2007-04-25 | 夏普株式会社 | 光电灰尘检测器及安装该光电灰尘检测器的空气调节装置 |
| CN110034038A (zh) * | 2018-01-12 | 2019-07-19 | 机体爱思艾姆有限公司 | 晶片型粒子传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3231956B2 (ja) | 2001-11-26 |
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