JPH10253533A - 被膜反射器付き光検出器 - Google Patents
被膜反射器付き光検出器Info
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- JPH10253533A JPH10253533A JP10023223A JP2322398A JPH10253533A JP H10253533 A JPH10253533 A JP H10253533A JP 10023223 A JP10023223 A JP 10023223A JP 2322398 A JP2322398 A JP 2322398A JP H10253533 A JPH10253533 A JP H10253533A
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- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
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- G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
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- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/064—Stray light conditioning
- G01N2201/0642—Light traps; baffles
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多くの散乱放射エネルギーを集める反射器を
利用して、コスト高にならない、ＳＮ比の高い光電検出
器を提供する。 【解決手段】 耐腐食性の煙検出器は複数の煙が入る穴
を持つケースを組み入れる。ケースは煙を受け入れる内
部の領域を持つ。その領域を通って投射される放射エネ
ルギーのビームを発生する光源はケースの傍に置かれ
る。放射エネルギーの収集器はベームの軸に沿って配置
される。収集器は放射エネルギーのセンサーに接続され
ている。内部の領域で煙によって散乱されたビームの中
の放射エネルギーは部分的に収集器に投射する。収集器
は投射した散乱放射エネルギーを複数の反射を経てセン
サーの方向に向かう。収集器は耐腐食被膜を持ち、ある
いは反射する耐腐食材料で形成される。
利用して、コスト高にならない、ＳＮ比の高い光電検出
器を提供する。 【解決手段】 耐腐食性の煙検出器は複数の煙が入る穴
を持つケースを組み入れる。ケースは煙を受け入れる内
部の領域を持つ。その領域を通って投射される放射エネ
ルギーのビームを発生する光源はケースの傍に置かれ
る。放射エネルギーの収集器はベームの軸に沿って配置
される。収集器は放射エネルギーのセンサーに接続され
ている。内部の領域で煙によって散乱されたビームの中
の放射エネルギーは部分的に収集器に投射する。収集器
は投射した散乱放射エネルギーを複数の反射を経てセン
サーの方向に向かう。収集器は耐腐食被膜を持ち、ある
いは反射する耐腐食材料で形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光電煙検出器に
属する。さらに詳しくは、改善された性能のために反射
器を組み入れた検出器に属する。
属する。さらに詳しくは、改善された性能のために反射
器を組み入れた検出器に属する。
【０００２】
【従来の技術】光電煙検出器は既知であり、ある形の火
災を検出するのに有効である。既知の検出器は内室を持
つハウジングを放射エネルギーの光源と組み合わせてい
る。放射エネルギー源は、例えば発光ダイオードであ
る。放射エネルギー源は、放射エネルギーをビームある
いは光線として内室に投射する。よく知られているよう
に、内室に煙があると光源にによって発射された一つあ
るいはそれ以上のフォトンが反射するかあるいは散乱す
る。従来の光電検出器では、散乱された放射エネルギー
の一部が室内に配置された、フォトダイオードのような
光検出器に投射される。散乱した放射エネルギーの度合
いが室内の煙の度合いを示す。センサーあるいはフォト
ダイオードの出力が火の状態を示す。
災を検出するのに有効である。既知の検出器は内室を持
つハウジングを放射エネルギーの光源と組み合わせてい
る。放射エネルギー源は、例えば発光ダイオードであ
る。放射エネルギー源は、放射エネルギーをビームある
いは光線として内室に投射する。よく知られているよう
に、内室に煙があると光源にによって発射された一つあ
るいはそれ以上のフォトンが反射するかあるいは散乱す
る。従来の光電検出器では、散乱された放射エネルギー
の一部が室内に配置された、フォトダイオードのような
光検出器に投射される。散乱した放射エネルギーの度合
いが室内の煙の度合いを示す。センサーあるいはフォト
ダイオードの出力が火の状態を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】煙がないと、光検出器
は、室内で空気中の埃等によるある段階の影雑音を発生
する。これらの空気中の粒子は、煙がなくても光検出器
に到達し、反射を起こす。このようなノイズは誤った警
報に寄与する。それ故、既知の光電検出器が改善される
分野は出力信号のＳＮ比である。出力信号は、通常次の
処理回路で使うために高くて十分なレベルに達するよう
に増幅されなければならないので、ＳＮ比が高ければ高
いほど、真の信号が認識できる。従って、なるべくなら
重大なコスト高にならずに、光電検出器のＳＮ比を改善
する構造が引き続き必要である。むしろ、ＳＮ比のその
ような改善は、電気的エネルギーを必要としない受動部
品によって達成される。
は、室内で空気中の埃等によるある段階の影雑音を発生
する。これらの空気中の粒子は、煙がなくても光検出器
に到達し、反射を起こす。このようなノイズは誤った警
報に寄与する。それ故、既知の光電検出器が改善される
分野は出力信号のＳＮ比である。出力信号は、通常次の
処理回路で使うために高くて十分なレベルに達するよう
に増幅されなければならないので、ＳＮ比が高ければ高
いほど、真の信号が認識できる。従って、なるべくなら
重大なコスト高にならずに、光電検出器のＳＮ比を改善
する構造が引き続き必要である。むしろ、ＳＮ比のその
ような改善は、電気的エネルギーを必要としない受動部
品によって達成される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】光電煙検出器は、内容積
を持ち、周囲の煙を入れる室を持つ。発光ダイオードあ
るいはレーザーダイオードのような放射エネルギー又は
光の源は、放射エネルギーを室内の方向に向かうように
置かれる。反射器も室内に置かれる。反射器は、少なく
とも部分的に円錐形であり、投射した散乱放射エネルギ
ーを、一つあるいはそれ以上の反射を経由して関連する
光センサーに向ける。例えば、反射器は、一端に形成さ
れた開口を持った円錐形のあるいは円筒形のような胴体
で形成されている。開口は、反射器胴体と平面のような
幾何学的な形状との交差によって形成されている。反射
器は内部の反射する領域によって形成されている。この
領域は電着されたクロム層から形成される。クロムは耐
腐食性があり、相対的に安価である。
を持ち、周囲の煙を入れる室を持つ。発光ダイオードあ
るいはレーザーダイオードのような放射エネルギー又は
光の源は、放射エネルギーを室内の方向に向かうように
置かれる。反射器も室内に置かれる。反射器は、少なく
とも部分的に円錐形であり、投射した散乱放射エネルギ
ーを、一つあるいはそれ以上の反射を経由して関連する
光センサーに向ける。例えば、反射器は、一端に形成さ
れた開口を持った円錐形のあるいは円筒形のような胴体
で形成されている。開口は、反射器胴体と平面のような
幾何学的な形状との交差によって形成されている。反射
器は内部の反射する領域によって形成されている。この
領域は電着されたクロム層から形成される。クロムは耐
腐食性があり、相対的に安価である。
【０００５】クロムは、７８０乃至８３０ナノメーター
の範囲で優れた反射器であり、波長７８０ナノメーター
で発光するレーザーダイオードを使うと特に有効であ
る。ハウジングの一部は、少なくとも部分的に円錐形で
あり、反射する金属、あるいは被膜のプラスチックで形
成されている。センサーは円錐形の領域の、小さな直径
の端部に置かれている。円錐形のあるいはテーパー状の
反射する領域に投射し、煙の粒子によって散乱された光
は、一つあるいはそれ以上の反射によって光センサーの
方向に向けられる。上述の反射器を使用すると、高いＳ
Ｎ比になり、センサーに対する信号レベルが増加する。
明らかに改善されたＳＮ比に加えて、光電検出器が接続
される出力増幅器において低い利得が使われる。
の範囲で優れた反射器であり、波長７８０ナノメーター
で発光するレーザーダイオードを使うと特に有効であ
る。ハウジングの一部は、少なくとも部分的に円錐形で
あり、反射する金属、あるいは被膜のプラスチックで形
成されている。センサーは円錐形の領域の、小さな直径
の端部に置かれている。円錐形のあるいはテーパー状の
反射する領域に投射し、煙の粒子によって散乱された光
は、一つあるいはそれ以上の反射によって光センサーの
方向に向けられる。上述の反射器を使用すると、高いＳ
Ｎ比になり、センサーに対する信号レベルが増加する。
明らかに改善されたＳＮ比に加えて、光電検出器が接続
される出力増幅器において低い利得が使われる。
【０００６】反射し、散乱した光を、少なくとも部分的
に、放射エネルギーが散乱した経路を進むのと同じ方向
に向けるために多重素子の反射器が設けられる。そのよ
うな反射器は光源と集積された固体モジュールを形成す
るセンサーを組合わせる。煙からの散乱光を集める反射
器を使用すると、１８０度あるいは３６０度のような広
い角度範囲にわたって散乱したフォトンを捕らえること
により、フォトダイオードあるいはセンサーに到達する
フォトンの数を増やせる。複数の反射によって、捕らえ
られたフォトンはセンサーあるいはフォトダイオードに
集められる。本発明のこれらのそして他の観点と属性は
以下の図面とそれに伴う明細書で説明する。
に、放射エネルギーが散乱した経路を進むのと同じ方向
に向けるために多重素子の反射器が設けられる。そのよ
うな反射器は光源と集積された固体モジュールを形成す
るセンサーを組合わせる。煙からの散乱光を集める反射
器を使用すると、１８０度あるいは３６０度のような広
い角度範囲にわたって散乱したフォトンを捕らえること
により、フォトダイオードあるいはセンサーに到達する
フォトンの数を増やせる。複数の反射によって、捕らえ
られたフォトンはセンサーあるいはフォトダイオードに
集められる。本発明のこれらのそして他の観点と属性は
以下の図面とそれに伴う明細書で説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、図に示すように多くの
異なる形態を具体化出来るが、特定の実施形態を詳細に
説明する。この開示は発明の原理の適例と考えられるも
ので、本発明が図示される特定の実施形態に限定される
ものではない。図１は本発明による光電検出器１０を示
す。検出器１０は、必ずしも円筒である必要はないが、
円筒のハウジング１２を含む。ハウジング１２は第１の
放射エネルギー入力端１２ａと、第２のテーパのあるい
は円錐形の放射エネルギー収集端１２ｂを持つ。レーザ
ー光源から発せられた放射エネルギーは、放射エネルギ
ー入力部１４を経てハウジング１２に注入される。入力
部１４には、例えばレーザーダイオードを置くことも出
来る。また、想像線で示した光源１４ａをハウジング内
に置くことも出来る。
異なる形態を具体化出来るが、特定の実施形態を詳細に
説明する。この開示は発明の原理の適例と考えられるも
ので、本発明が図示される特定の実施形態に限定される
ものではない。図１は本発明による光電検出器１０を示
す。検出器１０は、必ずしも円筒である必要はないが、
円筒のハウジング１２を含む。ハウジング１２は第１の
放射エネルギー入力端１２ａと、第２のテーパのあるい
は円錐形の放射エネルギー収集端１２ｂを持つ。レーザ
ー光源から発せられた放射エネルギーは、放射エネルギ
ー入力部１４を経てハウジング１２に注入される。入力
部１４には、例えばレーザーダイオードを置くことも出
来る。また、想像線で示した光源１４ａをハウジング内
に置くことも出来る。
【０００８】ハウジング１２は内容積１６を定める。ハ
ウジング１２の壁は穴があけられており、複数の穴即ち
開口２０ａ乃至２０ｎを持っている。複数の開口２０は
容積１６に周囲の空気を供給する煙の出入口を提供す
る。容積１６の中には光トラップ２２が置かれ、図１に
示すように、注入された放射エネルギー２６のビームが
飛ぶ軸の方向を向いている。光トラップ２２は、概略２
４で示される内部光吸収領域を持つ。光トラップ２２
は、入力部１４あるいは内部にある光源１４ａを経て、
領域１６内で受ける全ての入射無散乱放射エネルギー２
６を吸収する。内面１２ｃと１２ａは反射する。ハウジ
ング１２は反射する金属か、領域１２Ｃと１２ｄを反射
する材料を被膜したプラスチックで形成されている。壁
１２ｆは無反射の平らな黒い表面を持つ。光トラップ２
２の外面２２ａも反射する。
ウジング１２の壁は穴があけられており、複数の穴即ち
開口２０ａ乃至２０ｎを持っている。複数の開口２０は
容積１６に周囲の空気を供給する煙の出入口を提供す
る。容積１６の中には光トラップ２２が置かれ、図１に
示すように、注入された放射エネルギー２６のビームが
飛ぶ軸の方向を向いている。光トラップ２２は、概略２
４で示される内部光吸収領域を持つ。光トラップ２２
は、入力部１４あるいは内部にある光源１４ａを経て、
領域１６内で受ける全ての入射無散乱放射エネルギー２
６を吸収する。内面１２ｃと１２ａは反射する。ハウジ
ング１２は反射する金属か、領域１２Ｃと１２ｄを反射
する材料を被膜したプラスチックで形成されている。壁
１２ｆは無反射の平らな黒い表面を持つ。光トラップ２
２の外面２２ａも反射する。
【０００９】円錐形の領域１２ｂの端には、レンズ付き
あるいは無しの光センサー２９が置かれており、反射さ
れた散乱光あるいはフォトンを集める。センサー２９の
電気的出力は入射散乱光あるいはフォトンの指標であ
る。領域１６内の空気で運ばれる煙の粒子は、拡散光３
２ａ，３２，３２ｃで示すように、前方散乱を起こす。
表面１２ｃと１２ｄの散乱光あるいはフォトンは反射さ
れ、光センサー２９に偏向させられ、そこで集められ
る。検出器１０は、ビーム２６の回り３６０度領域を通
って散乱光あるいはフォトン集めるのが特に優位であ
る。もし散乱角度が大きいと、反射したフォトンあるい
は光は、開口２０ａのような開口の一つから出て、失わ
れるかもしれない。後方散乱が起こることもある。後方
散乱したフォトンは壁１２ｆに入射し、吸収されあるい
は表面１２ｃと１２ｄｄで反射し、結局センサー２９で
集められる。表面１２ｆもまた、光トラップ２２の中心
の中の領域２４から反射した不要の光を吸収する。
あるいは無しの光センサー２９が置かれており、反射さ
れた散乱光あるいはフォトンを集める。センサー２９の
電気的出力は入射散乱光あるいはフォトンの指標であ
る。領域１６内の空気で運ばれる煙の粒子は、拡散光３
２ａ，３２，３２ｃで示すように、前方散乱を起こす。
表面１２ｃと１２ｄの散乱光あるいはフォトンは反射さ
れ、光センサー２９に偏向させられ、そこで集められ
る。検出器１０は、ビーム２６の回り３６０度領域を通
って散乱光あるいはフォトン集めるのが特に優位であ
る。もし散乱角度が大きいと、反射したフォトンあるい
は光は、開口２０ａのような開口の一つから出て、失わ
れるかもしれない。後方散乱が起こることもある。後方
散乱したフォトンは壁１２ｆに入射し、吸収されあるい
は表面１２ｃと１２ｄｄで反射し、結局センサー２９で
集められる。表面１２ｆもまた、光トラップ２２の中心
の中の領域２４から反射した不要の光を吸収する。
【００１０】つまり、煙は空気の穴即ち開口２０ａ乃至
２０ｎを通って検出器１０の内容積１６に入ってくる。
レーザー、レーザーダイオード、発光ダイオードのよう
な外部のあるいは内部の光源からの放射エネルギーはあ
らゆる方向に散乱する。前方散乱した放射エネルギーは
表面１２ｃと１２ｄでセンサー２９に向かって反射さ
れ、そこで集められる。光トラップ２２から逃れたいか
なる光すなわち放射エネルギーは無反射の後面１２ｆに
よって吸収される。図２は本発明による光電検出器の他
の実施形態３０を示す。検出器３０は無反射のプラスチ
ックを使って製造されたハウジング３２で形成されてい
る。ハウジング３２は、その中に開口３４ａ，３４ｂ，
３４ｃ，３４ｄのような複数の煙流入開口３４を形成し
ている。ハウジング３２を囲む空気中の周囲の煙はハウ
ジング３２内の内室３６に入ることが出来る。
２０ｎを通って検出器１０の内容積１６に入ってくる。
レーザー、レーザーダイオード、発光ダイオードのよう
な外部のあるいは内部の光源からの放射エネルギーはあ
らゆる方向に散乱する。前方散乱した放射エネルギーは
表面１２ｃと１２ｄでセンサー２９に向かって反射さ
れ、そこで集められる。光トラップ２２から逃れたいか
なる光すなわち放射エネルギーは無反射の後面１２ｆに
よって吸収される。図２は本発明による光電検出器の他
の実施形態３０を示す。検出器３０は無反射のプラスチ
ックを使って製造されたハウジング３２で形成されてい
る。ハウジング３２は、その中に開口３４ａ，３４ｂ，
３４ｃ，３４ｄのような複数の煙流入開口３４を形成し
ている。ハウジング３２を囲む空気中の周囲の煙はハウ
ジング３２内の内室３６に入ることが出来る。
【００１１】ハウジング３２も、発光ダイオード、レー
ザーダイオード、他の放射エネルギー源である光源３８
を持っている。光源３８は、領域３６の一部を所定の方
法で投射される放射エネルギーのビーム４０を発生す
る。放射エネルギーのビームは領域３６を通って進むの
で、フォトンはその中を横断し、よく知られているよう
に散乱を起こす室３６に入った煙や燃焼物の粒子で反射
される。代表的な散乱光４２ａ，４２ｂ，４２ｃが領域
３６で煙の粒子によって図示の方向に散乱される。散乱
光あるいは散乱フォトン収集器４４（一部分解して示さ
れる）がビーム４０に隣接して置かれている。収集器４
４は、例えば反射する金属あるいは被膜されたプラスチ
ックで形成されている。収集器４４は散乱光受入れ領域
４８を持つ中空で円錐形の胴体で形成されている。第２
のテーパーの、円錐形の領域４６ｂは胴体部４６ａとつ
ながっており、入射した散乱光のための開口４８ａを備
えている。開口４８ａは、ビーム４０に隣接して置か
れ、散乱光あるいはフォトン４２ａ，４２ｂが内部の反
射面５０で反射し、光センサー即ち光検出器５２に向か
うような方向を向いている。
ザーダイオード、他の放射エネルギー源である光源３８
を持っている。光源３８は、領域３６の一部を所定の方
法で投射される放射エネルギーのビーム４０を発生す
る。放射エネルギーのビームは領域３６を通って進むの
で、フォトンはその中を横断し、よく知られているよう
に散乱を起こす室３６に入った煙や燃焼物の粒子で反射
される。代表的な散乱光４２ａ，４２ｂ，４２ｃが領域
３６で煙の粒子によって図示の方向に散乱される。散乱
光あるいは散乱フォトン収集器４４（一部分解して示さ
れる）がビーム４０に隣接して置かれている。収集器４
４は、例えば反射する金属あるいは被膜されたプラスチ
ックで形成されている。収集器４４は散乱光受入れ領域
４８を持つ中空で円錐形の胴体で形成されている。第２
のテーパーの、円錐形の領域４６ｂは胴体部４６ａとつ
ながっており、入射した散乱光のための開口４８ａを備
えている。開口４８ａは、ビーム４０に隣接して置か
れ、散乱光あるいはフォトン４２ａ，４２ｂが内部の反
射面５０で反射し、光センサー即ち光検出器５２に向か
うような方向を向いている。
【００１２】図２から明白なように、収集器４４は散乱
光やフォトン４２ａ，４２ｂの一部を集めるが、散乱光
やフォトン４２ｃのような散乱フォトン全てを集めるわ
けではない。集められるフォトンの数を増やすために、
ビーム４０の回りに置いた第２の、あるいは第３の収集
器４４を使用して多数の散乱フォトンを集めることが出
来る。もし単独で使えば、収集器４４は全ての散乱フォ
トンを集めることが出来ないが、１８０度の範囲にわた
って散乱した多くのフォトンを集める。集められた散乱
フォトンをセンサー５２に向けた結果として、検出器５
２からの信号出力は、検出器５２がそれ自身により収集
器４４のような収集器なしで使われる構造よりも高いＳ
Ｎ比を示す。
光やフォトン４２ａ，４２ｂの一部を集めるが、散乱光
やフォトン４２ｃのような散乱フォトン全てを集めるわ
けではない。集められるフォトンの数を増やすために、
ビーム４０の回りに置いた第２の、あるいは第３の収集
器４４を使用して多数の散乱フォトンを集めることが出
来る。もし単独で使えば、収集器４４は全ての散乱フォ
トンを集めることが出来ないが、１８０度の範囲にわた
って散乱した多くのフォトンを集める。集められた散乱
フォトンをセンサー５２に向けた結果として、検出器５
２からの信号出力は、検出器５２がそれ自身により収集
器４４のような収集器なしで使われる構造よりも高いＳ
Ｎ比を示す。
【００１３】検出器３０と同様に、検出器１０は、光源
３８とセンサー５２からの検出信号を活発にする目的で
従来型の制御電子を用いて使われることがわかる。収集
器１０、３０は単独のユニットとして使え、そこでは、
制御電子は、警報条件が既知の方法で検出された時、圧
電式警笛のような可聴出力装置あるいはストロボのよう
な可視的警報装置を駆動する回路機構を含む。検出器１
０、３０のような複数の検出器を中央制御ユニットある
いは制御パネルにつなげた多重検出器火災警報システム
に検出器１０、３０を使うことも出来る。このような場
合には、制御電子を地方のアドレスとインターフェイス
回路につなげれば、代表的な検出器はＲＦまたは赤外線
伝送あるいはケーブルにより双方向の方法で通信するこ
とが出来る。
３８とセンサー５２からの検出信号を活発にする目的で
従来型の制御電子を用いて使われることがわかる。収集
器１０、３０は単独のユニットとして使え、そこでは、
制御電子は、警報条件が既知の方法で検出された時、圧
電式警笛のような可聴出力装置あるいはストロボのよう
な可視的警報装置を駆動する回路機構を含む。検出器１
０、３０のような複数の検出器を中央制御ユニットある
いは制御パネルにつなげた多重検出器火災警報システム
に検出器１０、３０を使うことも出来る。このような場
合には、制御電子を地方のアドレスとインターフェイス
回路につなげれば、代表的な検出器はＲＦまたは赤外線
伝送あるいはケーブルにより双方向の方法で通信するこ
とが出来る。
【００１４】そのような通信の詳細が本発明の限定では
ないことがわかる。一つの代表的な通信システムが、本
出願の譲受人に譲受された米国特許４９１６４３２、Ｔ
ｉｃｅ他に開示されている。Ｔｉｃｅ他の明細書と図面
は参照してここに組み入れられる。図３（ａ）と３
（ｂ）は収集器４４の構造のさらなる詳細を示す。収集
器４４の胴体部４６ａは、第１のテーパーの外面５４と
対応するテーパーの反射する内面で形成されている。第
２のテーパーの外面５６は胴体部４６ｂとつながってい
る。それはまた、テーパーの反射する内面ともつながっ
ている。例えば、表面５４と５６は円錐形であり、境界
線または面５８で交差している。開口４８ａは円錐形の
切断面５４、５６の両方か一つを持つ面に交差して作ら
れる。開口の端部４８ｂは半径１．２７ｍｍ（０．０５
インチ）の半円である。検出器４４は内部が、例えば磨
かれた真鍮である。多様な異なる形状が、本発明の精神
と範囲から逸脱することなく、フォトン収集器の形成に
使われることがわかる。
ないことがわかる。一つの代表的な通信システムが、本
出願の譲受人に譲受された米国特許４９１６４３２、Ｔ
ｉｃｅ他に開示されている。Ｔｉｃｅ他の明細書と図面
は参照してここに組み入れられる。図３（ａ）と３
（ｂ）は収集器４４の構造のさらなる詳細を示す。収集
器４４の胴体部４６ａは、第１のテーパーの外面５４と
対応するテーパーの反射する内面で形成されている。第
２のテーパーの外面５６は胴体部４６ｂとつながってい
る。それはまた、テーパーの反射する内面ともつながっ
ている。例えば、表面５４と５６は円錐形であり、境界
線または面５８で交差している。開口４８ａは円錐形の
切断面５４、５６の両方か一つを持つ面に交差して作ら
れる。開口の端部４８ｂは半径１．２７ｍｍ（０．０５
インチ）の半円である。検出器４４は内部が、例えば磨
かれた真鍮である。多様な異なる形状が、本発明の精神
と範囲から逸脱することなく、フォトン収集器の形成に
使われることがわかる。
【００１５】図４（ａ）乃至４（ｄ）は本発明を実施す
る別の収集器の形状を断面で示す。例えば図４（ａ）
は、開口を持った管状のあるいは円筒状の部材７０を示
しており、この開口は、面即ち境界面７２を持つ開口を
作る面を持つ部材７０と交差して形成される。部材７０
は、散乱光をセンサー５２に向ける円筒の反射する内面
７０ａを持つ。この部材はある角度でカットされた円筒
の真鍮管でよい。図４（ｂ）から４（ｄ）までは別の収
集器を示す。例えば図４（ｂ）については、第１の円錐
状の断面７４を持つ胴体は第２の円錐状の断面７６と交
差している。一つあるいは二つの円錐状の断面は、表面
７８によって定義された開口を形成する面のような幾何
学的な面によって薄切りされる。開口の端部７８ａは半
径０．０３インチの半円形状を持つ。
る別の収集器の形状を断面で示す。例えば図４（ａ）
は、開口を持った管状のあるいは円筒状の部材７０を示
しており、この開口は、面即ち境界面７２を持つ開口を
作る面を持つ部材７０と交差して形成される。部材７０
は、散乱光をセンサー５２に向ける円筒の反射する内面
７０ａを持つ。この部材はある角度でカットされた円筒
の真鍮管でよい。図４（ｂ）から４（ｄ）までは別の収
集器を示す。例えば図４（ｂ）については、第１の円錐
状の断面７４を持つ胴体は第２の円錐状の断面７６と交
差している。一つあるいは二つの円錐状の断面は、表面
７８によって定義された開口を形成する面のような幾何
学的な面によって薄切りされる。開口の端部７８ａは半
径０．０３インチの半円形状を持つ。
【００１６】また、中空の円錐状部分８４と交差する円
筒の中空胴体部８２を形成する、図４（ｄ）の収集器８
０のような収集器を形成することも可能である。開口
は、胴体部分８２、８４の一部を開口を境界とする平ら
な上面８６を形成する面と交差して形成される。図４
（ａ）から４（ｄ）の収集器全てが、前述の収集器４４
のように機能することがわかる。さらに他の散乱フォト
ン反射器の形が図５及び図６に示される。図５及び図６
において、光電検出器９０はハウジング９２で形成され
ている。ハウジング９２は概略９４で示される散乱光反
射器構造を持っている。構造９４は固体加工技術を使用
して形成される。構造９４は、一般に長方形の開口９４
ｂを持つ不透明な基板９４ａを含む。基板９４ａは、ダ
イオード９６のように、発光ダイオードとなり得る放射
エネルギーの光源と、フォトダイオード９８となり得る
散乱し、反射する放射エネルギーのセンサーを持つ。光
源９６、センサー９８共に従来の固体処理技術を使って
基板上に析出される。
筒の中空胴体部８２を形成する、図４（ｄ）の収集器８
０のような収集器を形成することも可能である。開口
は、胴体部分８２、８４の一部を開口を境界とする平ら
な上面８６を形成する面と交差して形成される。図４
（ａ）から４（ｄ）の収集器全てが、前述の収集器４４
のように機能することがわかる。さらに他の散乱フォト
ン反射器の形が図５及び図６に示される。図５及び図６
において、光電検出器９０はハウジング９２で形成され
ている。ハウジング９２は概略９４で示される散乱光反
射器構造を持っている。構造９４は固体加工技術を使用
して形成される。構造９４は、一般に長方形の開口９４
ｂを持つ不透明な基板９４ａを含む。基板９４ａは、ダ
イオード９６のように、発光ダイオードとなり得る放射
エネルギーの光源と、フォトダイオード９８となり得る
散乱し、反射する放射エネルギーのセンサーを持つ。光
源９６、センサー９８共に従来の固体処理技術を使って
基板上に析出される。
【００１７】光源９６とセンサー９８から離れて湾曲し
た析出された反射層１００がある。反射層１００はエポ
キシのような光学的に透明な材料の湾曲した領域で支持
されている。透明な材質はまた基板９４ａに作られた開
口を満たす。透明な材料の湾曲した周辺の表面１０２ａ
は析出された反射層１００を持つ。表面１０２ａと反射
層１００は、当業者が知っている形の部分的なパラボラ
形あるいは部分的な楕円形を選んで形成される。透明な
材質１０２で満たされた領域には、光学的に不透明な材
料で形成され、不透明なセメントで固定された障壁１０
６が置かれている。障壁１０６は、光源９６を含む材料
１０２の領域と、センサー９８を含む材料１０２の領域
とを光学的に分離している。集積された構造９４はハウ
ジング９２の中に置かれる。電気的エネルギーが、従来
の方法析出された導体を使ったフォトダイオードで検出
された信号に供給される。
た析出された反射層１００がある。反射層１００はエポ
キシのような光学的に透明な材料の湾曲した領域で支持
されている。透明な材質はまた基板９４ａに作られた開
口を満たす。透明な材料の湾曲した周辺の表面１０２ａ
は析出された反射層１００を持つ。表面１０２ａと反射
層１００は、当業者が知っている形の部分的なパラボラ
形あるいは部分的な楕円形を選んで形成される。透明な
材質１０２で満たされた領域には、光学的に不透明な材
料で形成され、不透明なセメントで固定された障壁１０
６が置かれている。障壁１０６は、光源９６を含む材料
１０２の領域と、センサー９８を含む材料１０２の領域
とを光学的に分離している。集積された構造９４はハウ
ジング９２の中に置かれる。電気的エネルギーが、従来
の方法析出された導体を使ったフォトダイオードで検出
された信号に供給される。
【００１８】動作において、光源９６は電気的に活性化
され光線９６ａ，９６ｂのような光線を放射する。放射
された光線は順番に反射層１００で反射され、透明材料
１０２を通過する。これらは開口９４ｂの上面を出る。
そこでは、ハウジング９２内の周囲の空気に入るので光
線は曲げられる。反射し、曲げられた光線は焦点９６ｃ
で集められる。焦点９６ｃ付近の煙の粒子は、散乱光９
６ｄ，９６ｅのような散乱光を作る。散乱光９６ｄ，９
６ｅは開口９４ｂで透明材料に再び入り、層１００でま
た反射し、光ダイオード９８の方向に向き、そこで集め
られ検出される。多様な異なる形状が、本発明の精神と
範囲から逸脱することなく基板９４ａに形成されること
がわかる。詳しくは、散乱光を集め、センサー９のよう
なセンサーに反射する同じ結果を達成する多様な形状で
形成される。
され光線９６ａ，９６ｂのような光線を放射する。放射
された光線は順番に反射層１００で反射され、透明材料
１０２を通過する。これらは開口９４ｂの上面を出る。
そこでは、ハウジング９２内の周囲の空気に入るので光
線は曲げられる。反射し、曲げられた光線は焦点９６ｃ
で集められる。焦点９６ｃ付近の煙の粒子は、散乱光９
６ｄ，９６ｅのような散乱光を作る。散乱光９６ｄ，９
６ｅは開口９４ｂで透明材料に再び入り、層１００でま
た反射し、光ダイオード９８の方向に向き、そこで集め
られ検出される。多様な異なる形状が、本発明の精神と
範囲から逸脱することなく基板９４ａに形成されること
がわかる。詳しくは、散乱光を集め、センサー９のよう
なセンサーに反射する同じ結果を達成する多様な形状で
形成される。
【００１９】図７は、検出器３０が使える反射器１１０
の別の形状を示す。反射器１１０は、一般には円筒形の
内部の領域１１４からなる円筒形で中空の導体１１２を
含む。胴体１１２は、縁１１６ａ，ｂと１１８ａ，ｂを
形成する第１及び第２の面によって薄切りされる。縁１
１６ａ，ｂと１１８ａ，ｂによって定義され、形成され
た開口は、検出器の容積の中でビーム４０から散乱され
た光を受ける領域を持つ。フォトダイオード５２のよう
に、光検出器は、ハウジング１１２の基盤に配置され、
図２と３ａに示すフォトダイオードの配置と同等であ
る。反射器１１０は、例えば無反射のプラスチック材料
で成形される。そのような例では、内面１１４は光って
反射するクロムメッキで覆われる。クロムは、当業者に
知られているように、一層またはそれ以上の層に析出さ
れる。クロムの被膜は０．２５ミクロンオーダーであ
る。
の別の形状を示す。反射器１１０は、一般には円筒形の
内部の領域１１４からなる円筒形で中空の導体１１２を
含む。胴体１１２は、縁１１６ａ，ｂと１１８ａ，ｂを
形成する第１及び第２の面によって薄切りされる。縁１
１６ａ，ｂと１１８ａ，ｂによって定義され、形成され
た開口は、検出器の容積の中でビーム４０から散乱され
た光を受ける領域を持つ。フォトダイオード５２のよう
に、光検出器は、ハウジング１１２の基盤に配置され、
図２と３ａに示すフォトダイオードの配置と同等であ
る。反射器１１０は、例えば無反射のプラスチック材料
で成形される。そのような例では、内面１１４は光って
反射するクロムメッキで覆われる。クロムは、当業者に
知られているように、一層またはそれ以上の層に析出さ
れる。クロムの被膜は０．２５ミクロンオーダーであ
る。
【００２０】クロムは、７８０から８３０ナノメーター
の赤外線波長範囲で０．６４の反射係数を持つ収集器１
１０のような反射収集器のための反射する被膜として特
に適している。放射エネルギー３８の光源は、例えば７
８０ナノメーターの出力周波数を発生するレーザーダイ
オードを含む。図７の１１４ａで示される上記反射する
被膜は、ＳＯ2 やＨ2 Ｓのような空気汚染による腐食を
食い止めるのに特に有効である。クロム反射被膜１１４
ａは腐食試験ＵＬスタンダード＃２６８に合格する。金
のような他の他の耐腐食被膜も使われるが、クロムメッ
キが相対的に安価で優れた赤外線反射を持つ。
の赤外線波長範囲で０．６４の反射係数を持つ収集器１
１０のような反射収集器のための反射する被膜として特
に適している。放射エネルギー３８の光源は、例えば７
８０ナノメーターの出力周波数を発生するレーザーダイ
オードを含む。図７の１１４ａで示される上記反射する
被膜は、ＳＯ2 やＨ2 Ｓのような空気汚染による腐食を
食い止めるのに特に有効である。クロム反射被膜１１４
ａは腐食試験ＵＬスタンダード＃２６８に合格する。金
のような他の他の耐腐食被膜も使われるが、クロムメッ
キが相対的に安価で優れた赤外線反射を持つ。
【００２１】
【発明の効果】上記の形の反射するクロムメッキ被膜
は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、図３
（ａ），３（ｂ），４（ａ）乃至４（ｄ）の反射する収
集器のいずれにも使うことが出来る。前述により、多く
の変更や変形が発明の精神と範囲を逸脱することなく有
効であることが述べられる。ここに図示された特定の器
具について、限定を意図するものではなく、推定するも
のでもない。勿論、添付された請求範囲によって、請求
の範囲に位置する全ての変形を含むことを意図するもの
である。
は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、図３
（ａ），３（ｂ），４（ａ）乃至４（ｄ）の反射する収
集器のいずれにも使うことが出来る。前述により、多く
の変更や変形が発明の精神と範囲を逸脱することなく有
効であることが述べられる。ここに図示された特定の器
具について、限定を意図するものではなく、推定するも
のでもない。勿論、添付された請求範囲によって、請求
の範囲に位置する全ての変形を含むことを意図するもの
である。
【図１】検出器を示す部分断面側面図である。
【図２】光電検出器の別の実施態様の略ブロック図であ
る。
る。
【図３】散乱放射エネルギーの収集器の構造の詳細を示
す（ａ）平面図、（ｂ）側断面図である。
す（ａ）平面図、（ｂ）側断面図である。
【図４】図２の光電検出器に使える他の収集器形状を示
す側断面図である。
す側断面図である。
【図５】他の実施態様による光電検出器の一部の正面図
である。
である。
【図６】図５の６−６面の断面図である。
【図７】放射エネルギー被膜耐腐食反射器の拡大斜視図
である。
である。
１０ 光電検出器 １２ ハウジング １４ 入力部 ２０ａ−ｎ 開口 ２６ 放射エネルギー ２９ 光センサー ３０ 検出器 ３２ ハウジング ３４ａ−ｄ 開口 ３８ 光源 ４０ ビーム ５２ センサー ５８ 境界線 ９２ ハウジング ９６ 光源 ９６ｃ 焦点 ９８ センサー １１０ 反射器 １１２ 胴体 １１４ 内面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク ボハーノン アメリカ合衆国 イリノイ州 60532 ラ イルイースト レイク ドライヴ 5509− シー (72)発明者 エドワード ドースカーダス アメリカ合衆国 イリノイ州 60542 ノ ースオーロラ ロイド レーン 701
Claims (12)
- 【請求項１】 周囲の煙の粒子を受け入れる内部の領域
を持つハウジングと、 前記ハウジング内に放射エネルギーを向ける光源と、 前記ハウジング内に置かれ、円形の断面の回りに連続し
て延びている、一般に円筒形のメッキされた耐腐食性の
反射面を含む放射エネルギー収集器と、 放射エネルギーのセンサーであって、前記収集器が、煙
の粒子によって散乱された、少なくとも幾らかの放射エ
ネルギーを前記センサーに向けて反射するように置かれ
た放射エネルギーのセンサーからなる光電形煙検出器。 - 【請求項２】 前記反射面はクロム層を含むことを特徴
とする請求項１記載の検出器。 - 【請求項３】 前記光源は前記領域の中に備えられてい
ることを特徴とする請求項２記載の検出器。 - 【請求項４】 前記収集器は第１及び第２の端部を含
み、前記第１の端部は散乱放射エネルギーを受け入れる
開口を定めていることを特徴とする請求項２記載の検出
器。 - 【請求項５】 前記収集器は、細長い、一般的に円筒形
であり、散乱放射エネルギーを受け入れる少なくとも一
つの長い開口を定めていることを特徴とする請求項２記
載の検出器。 - 【請求項６】 前記ハウジングは少なくとも一つの円錐
状の部分から形成されていることを特徴とする請求項２
記載の検出器。 - 【請求項７】 前記放射エネルギーのビームは７８０ナ
ノメーターオーダーの波長をもつことを特徴とする請求
項２記載の検出器。 - 【請求項８】 前記放射エネルギーのビームは７８０ナ
ノメーターオーダーの波長をもつことを特徴とする請求
項１記載の検出器。 - 【請求項９】 前記光源は前記領域の中に備えられてい
ることを特徴とする請求項８記載の検出器。 - 【請求項１０】 前記収集器は第１及び第２の端部を含
み、前記第１の端部は散乱放射エネルギーを受け入れる
開口を定めていることを特徴とする請求項８記載の検出
器。 - 【請求項１１】 前記収集器は、細長い、一般的に円筒
形であり、散乱放射エネルギーを受け入れる少なくとも
一つの長い開口を定めていることを特徴とする請求項８
記載の検出器。 - 【請求項１２】 散乱する容積を定義し、 第１の方向において、少なくとも部分的に放射エネルギ
ーを容積に向け、 煙を容積に入れ、 煙の存在に反応して放射エネルギーの一部を散乱させ、 第１の方向に沿って、少なくとも部分的に延びる方向に
散乱放射エネルギーの一部を、耐腐食収集器を経て、検
知する領域に向けて反射させ、 収集器に沿って反射された、少なくとも幾らかの放射エ
ネルギーを検知するステップからなることを特徴とする
請求項１記載の煙検出器を使って散乱放射エネルギーを
集める方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US80064597A | 1997-02-04 | 1997-02-04 | |
| US08/800645 | 1997-02-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10253533A true JPH10253533A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=25178955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10023223A Pending JPH10253533A (ja) | 1997-02-04 | 1998-02-04 | 被膜反射器付き光検出器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0856827A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10253533A (ja) |
| CN (1) | CN1191361A (ja) |
| AU (1) | AU5294198A (ja) |
| CA (1) | CA2228335A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6255676B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-07-03 | Hewlett Packard Company | Charge coupled device with nonreflective coating |
| JP4980101B2 (ja) * | 2007-03-08 | 2012-07-18 | 能美防災株式会社 | 煙感知器 |
| AU2011218751B2 (en) * | 2007-03-08 | 2014-01-09 | Nohmi Bosai Ltd. | Smoke detector |
| CN103956021A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-07-30 | 中国科学技术大学 | 一种火灾烟雾报警器光学接收装置 |
| CN103943453A (zh) * | 2014-05-12 | 2014-07-23 | 四川天微电子有限责任公司 | 一种紫外光探测器 |
| CN105158418A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-16 | 北京工业大学 | 模拟吸烟机构 |
| CN105116528B (zh) * | 2015-08-28 | 2017-11-10 | 中国科学技术大学先进技术研究院 | 一种散射型火灾烟雾探测器及其聚光器 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3515482A (en) * | 1967-06-27 | 1970-06-02 | Us Navy | Aerosol photometer with improved electronic circuitry |
| GB1394583A (en) * | 1972-06-30 | 1975-05-21 | Svenska Utvecklings Ab | Method of detecting aerosols in air or gases and apparatus for this purpose |
| FR2357888A1 (fr) * | 1976-04-01 | 1978-02-03 | Cerberus Ag | Detecteur de fumee |
| JPS6093944A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Satoshi Okuda | 光散乱粒子測定装置 |
| US4857895A (en) * | 1987-08-31 | 1989-08-15 | Kaprelian Edward K | Combined scatter and light obscuration smoke detector |
| EP0407429A4 (en) * | 1988-03-30 | 1991-08-21 | Martin Terence Cole | Fluid pollution monitor |
| US5392114A (en) * | 1988-03-30 | 1995-02-21 | Cole; Martin T. | Fluid pollution monitor |
| GB2231951A (en) * | 1989-03-02 | 1990-11-28 | I E I | Detection apparatus and methods |
| JPH03191301A (ja) * | 1989-12-20 | 1991-08-21 | Ricoh Co Ltd | 反射鏡 |
| GB2248108B (en) * | 1990-09-19 | 1995-01-04 | David Theodore Nels Williamson | Improvements to optical smoke detection equipment |
| JPH05228677A (ja) * | 1992-02-17 | 1993-09-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レ−ザ反射鏡 |
-
1998
- 1998-01-30 CA CA002228335A patent/CA2228335A1/en not_active Abandoned
- 1998-02-03 EP EP98300771A patent/EP0856827A1/en not_active Withdrawn
- 1998-02-04 JP JP10023223A patent/JPH10253533A/ja active Pending
- 1998-02-04 AU AU52941/98A patent/AU5294198A/en not_active Abandoned
- 1998-02-04 CN CN98100093A patent/CN1191361A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU5294198A (en) | 1998-08-06 |
| CA2228335A1 (en) | 1998-08-04 |
| EP0856827A1 (en) | 1998-08-05 |
| CN1191361A (zh) | 1998-08-26 |
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