JPH09210851A - 監視装置の光軸調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業員が一人でも光軸調整を容易に行うこと
ができる監視装置の光軸調整装置を提供すること。 【解決手段】 赤外線ビーム２を放射する送光機１と送
光機１からの赤外線ビーム２を受光する受光機３とから
構成される監視装置の光軸調整装置であって、受光機３
は、受光した赤外線ビーム２の強度に応じたレベルの受
光信号を発生する受光素子１４と、受光信号のレベルに
応じて可聴周波数の範囲で発振周波数が変化する可聴周
波数信号を発生する可変周波数発振回路１９と、可聴周
波数信号を音響波として受光機３の外部に出力する音声
増幅回路２１及びスピーカー２２とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不法侵入防止や安
全管理のために使用される監視装置に関し、特に、光学
的に対象物を検出する監視装置の光軸調整装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、侵入者を検出するための監視装置
として、侵入者が発する赤外線を検出して警報を発する
ものが知られている。しかしながら、この受動赤外線検
出型の監視装置は検知可能範囲が狭く、５ｍ程度しか検
出できないという欠点がある。また、屋外で使用した場
合、太陽熱等により誤動作するおそれがある。

【０００３】一方、赤外線ビームを発射する赤外線送信
機と、この赤外線送信機からの赤外線ビームを受光する
赤外線受信機を間隔をおいて配置し、赤外線ビームが遮
断されたときに警報を発生する監視装置も知られてい
る。この赤外線方式の監視装置においては、直径が絞ら
れた赤外線ビームが使用されるので、送信機と受信機と
の間を５０ｍ程度まで離すことができ、検知可能範囲が
広くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の赤外線方式の監
視装置においては、送信機からの赤外線ビームを受信機
の受光部に正確に照射するための調整、すなわち、光軸
調整が必要である。しかしながら、赤外線ビームは直接
目視することができないので、光軸調整が困難であると
いう問題があった。

【０００５】従来の赤外線方式の監視装置においては、
先ず、送信機と受信機にそれぞれ設けられた光学的なし
ょうっじを使用して、光軸の粗調整を行ない、次に、受
信機側で赤外線ビームの強度を表示して、強度が最大に
なるように受信機側で光軸の微調整を行なう。次に、送
信機側で光軸の微調整を行なう必要があるが、送信機側
では受信機側での赤外線ビームの強度を直接確認するこ
とができないので、別の作業員が受信機側での赤外線ビ
ームの強度をメータで読み取り、この読み取り値をトラ
ンシーバ等を使用して送信機側の作業員に連絡する。送
信機側の作業員は、この連絡を聞きながら送信機側で光
軸の微調整を行なう。

【０００６】しかしながら、上述の光軸調整では、作業
員が二人必要であり、また、トランシーバ等の情報伝達
手段が必要であるという問題があった。また、メータの
指示値を目視で読み取って連絡する場合には、読み取り
誤差が避けられず、また、読み取りの間隔が空くために
メータの指示値が急激に変化するような場合には、この
変化を伝えることができないという問題があった。特
に、夜間においては、送信機及び受信機自体を目視する
ことが困難になり、また、メータの読み取り難くなるの
で、光軸調整が一層困難になる。

【０００７】そこで本発明は、作業員が一人でも光軸調
整を容易に行うことができる監視装置の光軸調整装置を
提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、赤外線ビーム
を放射する送光機と該送光機からの赤外線ビームを受光
する受光機とから構成される監視装置の光軸調整装置で
あって、前記受光機が、受光した赤外線ビームの強度に
応じたレベルの受光信号を発生する受光手段と、前記受
光信号のレベルに応じて可聴周波数の範囲で発振周波数
が変化する可聴周波数信号を発生する可変周波数発振手
段と、前記可聴周波数信号を音響波として前記受光機の
外部に出力する音響波出力手段とを備えていることを特
徴とする。

【０００９】また本発明は、前記受光信号のレベルが所
定値以下になったときに警報信号を出力する警報出力手
段と、前記警報信号に応じて所定の警報メッセージの音
声信号を電子的に生成する音声合成手段と、前記可変周
波数発振手段の出力と前記音声合成手段の出力を選択的
に音響波出力手段に供給する切替手段とを更に備えてい
ることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光軸調整装置が
適用される監視装置の構成を模試的に示す説明図であ
る。

【００１１】監視装置は、赤外線ビーム１を放射する送
光機２と、この送光機２からの赤外線ビーム１を受光す
る受光機３とから構成されている。

【００１２】送光機２のケース４の中には、赤外線ＬＥ
Ｄ（発光ダイオード）等の発光素子５が取り付けられた
発光制御基板６、発光素子５からの赤外線ビーム１を集
光してケース２に設けられた透明部材からなる窓７を介
して受光機３に向けて放射するするレンズ８、発光制御
基板６に設けられた各種回路に動作電圧を供給するため
のバッテリ９等が設けられている。また、送光機２に
は、送光機２に内臓されたバッテリ９を充電するための
太陽電池１０が接続されている。

【００１３】一方、受光機３のケース１１の中には、ケ
ース１１に設けられた透明部材からなる窓１２を介して
供給される送光機２からの赤外線ビーム１を、受光制御
基板１３に取り付けられたフォトトランジスタ等の受光
素子１４に集束するレンズ１５、受光制御基板１３から
出力される赤外線ビーム１の強度に応じたレベルの受光
信号Ｓが供給され、受光信号Ｓのレベルが所定値以下に
なったときに警報信号を出力する警報出力回路１６、警
報信号に応じて所定の警報メッセージ、たとえば、「こ
こは立入り禁止です」等の音声信号や、所定の警報音を
発生するための音声信号を電子的に生成する音声合成回
路１７、受光制御基板１３からの受光信号Ｓを増幅する
直流増幅回路１８、この直流増幅回路１８の出力電圧の
値に応じて発振周波数が変化する可変周波数発振回路１
９、作業者の操作に基づき音声合成回路１７の出力と可
変周波数発振回路１９の出力のいずれかを選択する切替
回路２０、切替回路２０の出力を増幅する音声増幅回路
２１、音声増幅回路２１の出力を音声として受光機３の
外部に出力するスピーカー２２と、ケース１１内の各回
路に動作電圧を供給するためのバッテリ２３等が設けら
れている。また、受光機３には、受光機３に内臓された
バッテリ２３を充電するための太陽電池２４が接続され
ている。

【００１４】上記受光機３は、光軸調整モードと警報モ
ードの二つの動作モードを有しており、光軸調整モード
においては、切替回路２０は可変周波数発振回路１９側
に切り換えられ、警報モードにおいては、切替回路２０
は音声合成回路１７側に切り換えられる。

【００１５】図２は、送光機２の外観を示す概略斜視図
である。送光機２のケース４は円筒状であり、このケー
ス４の外周面には、伸縮可能な三脚２５がケース４の側
面に対して傾動可能に取り付けられている。また、ケー
ス４の上端部には、箱状の操作部２６が設けられてい
る。この操作部２６の一側面は開閉自在な扉２７となっ
ており、扉２７を開けたときに操作部の操作面２８が露
出するようになっている。また、操作部２６の側面には
送光機２から放射される赤外線ビーム１の光軸と平行な
視準線を有する照準器２９が取り付けられ、上面には太
陽電池２４が取り付けられている。また、ケース４の下
端部には、環状の盗難防止金具３０が取り付けられ、ケ
ース４の側面には持運び用の把手３１が取り付けられて
いる。

【００１６】図３は、受光機３の外観を示す概略斜視図
である。受光機３も送光機２と同様な構成を有してお
り、三脚３２、太陽電池２４と扉３３と操作面３４と照
準器３５を備えた操作部３６、盗難防止金具３７、把手
３８等を備えている。

【００１７】次に、上述した監視装置の使用態様につい
て説明する。不使用状態においては、送光機２は、図４
（ａ）に示すように、三脚２５が縮められてケース４の
側面に沿った状態にあり、保管に要する占有空間が小さ
くなっている。受光機３に関しても同様である。

【００１８】使用に際しては、図４（ｂ）に示すよう
に、送光機２の三脚２５を延ばすと共に広げた状態と
し、地面３８の上に送光機２を設置する。受光機３に関
しても同様にして、送光機２から所定の距離に設置す
る。このとき、送光機２の窓７と受光機３の窓１２が対
向するように送光機２と受光機３の姿勢を調整する。

【００１９】次に、送光機２を動作状態として、送光機
２から赤外線ビーム１を放射させる。また、受光機３を
動作状態とする共に動作モードを光軸調整モードに切り
換える。すなわち、切替回路２０を可変周波数発振回路
１９側に切り換える。

【００２０】次に、送光機２の照準器２９と受光機３の
照準器３４を使用して、光軸の粗調整を行う。この光軸
の粗調整により、送光機２の赤外線ビーム１の一部が受
光機３の窓１２を通過して受光素子１４に入射する。

【００２１】図５（ａ）は、赤外線ビーム１の強度分布
と窓１２との位置関係を示すグラフである。赤外線ビー
ム１の断面の強度分布は、たとえば、ガウス分布のよう
に末広がりの形状を有している。赤外線ビーム１の一部
のみが受光機３の窓１２を通過するので、図５に実線Ｂ
１で示すように、赤外線ビーム１の中心と窓１２の中心
が一致しているとき、すなわち、光軸が完全に一致して
いるときに受光信号Ｓのレベルが最大となり、破線Ｂ
１、点Ｂ２で示すように、赤外線ビーム１の中心が窓１
２の中心から外れるに従って受光信号Ｓのレベルは順次
低下する。図５（ｂ）は、赤外線ビーム１の位置と受光
信号Ｓのレベルの関係を示すグラフである。

【００２２】本実施例においては、受光信号Ｓを直流増
幅回路１８で増幅して可変周波数発振回路１９に制御電
圧として供給している。したがって、可変周波数発振回
路１９は受光信号Ｓのレベルに応じた周波数で発振す
る。ここでは、可変周波数発振回路１９として、発振周
波数が可聴周波数の範囲で変化し、受光信号Ｓのレベル
の増加に従って発振周波数が高くなるものを使用してい
る。したがって、可変周波数発振回路１９の発振周波数
は、光軸が完全に一致しているときに最も高くなり、光
軸がずれるに従って徐々に低くなる。図５（ｃ）は、赤
外線ビーム１の位置と発振周波数の関係を示すグラフで
ある。

【００２３】可変周波数発振回路１９の出力は、切替回
路２０を介して音声増幅回路２１で増幅されスピーカー
２２から出力される。したがって、スピーカー２２から
は、光軸の一致状態に応じた周波数の発振音が出力され
る。なお、音声増幅回路２１及びスピーカー２２の出力
は、送光機２側の作業者が発振音を十分聞きとれる程度
の大きさに選定される。

【００２４】送光機２側の作業者は、この発振音を聞き
ながら、送光機２の姿勢を調整し、発振音が最も高くな
った状態で送光機２の姿勢を固定する。これにより光軸
の微調整が完了し、光軸を完全に一致させることができ
る。

【００２５】次に、受光機３の動作モードを警報モード
に切り換える。すなわち、切替回路２０音声合成回路１
７側に切り換える。送光機２と受光機３との間の赤外線
ビーム１が遮られていない状態では、図５（ｂ）に示す
ように、受光信号ＳのレベルはＥ１となる。警報出力回
路１６は、受光信号Ｓのレベルが所定値Ｅ０以下になっ
たときに警報信号を出力するようになっており、ここで
はＥ１＞Ｅ０であるので警報信号は出力されない。とこ
ろが、侵入者により赤外線ビーム１が遮られると、受光
信号ＳのレベルはＥ０以下となるので、警報出力回路１
６から警報信号が出力され、音声合成回路１７から所定
の警報メッセージの音声信号が出力される。音声合成回
路１７の出力は、切替回路２０を介して音声増幅回路２
１で増幅されスピーカー２２から出力される。したがっ
て、スピーカー２２からは、警報メッセージが出力され
る。これにより、不注意或いは故意の侵入者への注意或
いは威嚇及び警備員への通報が行なわれる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
光軸の一致状態に応じた周波数の発振音を受光機側で発
生させ、この発振音を送光機側で聞いて光軸調整を行な
うので、作業員が一人でも光軸調整を行なうことができ
る。また、トランシーバ等の連絡手段を必要としない。
また、光軸のずれの状態をリアルタイムでしかも直感的
に知ることができるので、光軸調整自体が極めて容易に
なる。また、視覚ではなく聴覚に基づいて作業を行なう
ので、夜間や雨天等の視界が悪いときにも容易に光軸調
整を行なうことができる。また、増幅器やスピーカーの
音響波出力手段は、監視装置がもともと備えているもの
を共用することができるので、大幅にコストが上昇する
ことはない。また、受光素子の出力を分岐した出力を使
用しているので、既存の監視装置に容易に追加すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光軸調整装置が適用される監視装置
の構成を模試的に示す説明図である。

【図２】 送光機の外観を示す概略斜視図である。

【図３】 受光機の外観を示す概略斜視図である。

【図４】 監視装置の収納状態と使用状態を示す説明図
である。

【図５】 （ａ）は赤外線ビームの強度分布と窓との位
置関係を示すグラフ、（ｂ）は赤外線ビームの位置と受
光信号のレベルの関係を示すグラフ、（ｃ）は赤外線ビ
ーム１の位置と発振周波数の関係を示すグラフである。
である。

【符号の説明】

１…赤外線ビーム、２…送光機、３…受光機、４…ケー
ス、５…発光素子、６…発光制御基板、７…窓、８…レ
ンズ、９…バッテリー、１０…太陽電池、１１…ケー
ス、１２…窓、１３…受光制御基板、１４…受光素子、
１５…レンズ、１６…警報出力回路、１７…音声合成回
路、１８…直流増幅回路、１９…可変周波数発振回路、
２０…切替回路、２１…音声増幅回路、２２…スピーカ
ー、２３…バッテリ、２４…太陽電池、２５…三脚、２
６…操作部、２７…扉、２８…操作面、２９…照準器、
３０…盗難防止金具、３１…把手、３２…三脚、３３…
扉、３４…操作面、３５…照準器、３６…操作部、３７
…盗難防止金具、３８…把手

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】赤外線ビームを放射する送光機と該送光機
   からの赤外線ビームを受光する受光機とから構成される
   監視装置の光軸調整装置であって、 前記受光機が、 受光した赤外線ビームの強度に応じたレベルの受光信号
   を発生する受光手段と、 前記受光信号のレベルに応じて可聴周波数の範囲で発振
   周波数が変化する可聴周波数信号を発生する可変周波数
   発振手段と、 前記可聴周波数信号を音響波として前記受光機の外部に
   出力する音響波出力手段とを備えていることを特徴とす
   る監視装置の光軸調整装置。
2. 【請求項２】前記受光信号のレベルが所定値以下になっ
   たときに警報信号を出力する警報出力手段と、 前記警報信号に応じて所定の警報メッセージの音声信号
   を電子的に生成する音声合成手段と、 前記可変周波数発振手段の出力と前記音声合成手段の出
   力を選択的に音響波出力手段に供給する切替手段とを更
   に備えていることを特徴とする請求項１記載の監視装置
   の光軸調整装置。