JPH11167005A - 赤外線センサ用マルチレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取付面に平行な検知平面上で得られる検知視
野をより均一にでき、取付面からの突出高をおさえる。 【解決手段】 赤外線検出素子１０の受光面１１に集光
を行う複数のレンズ２５を、この複数のレンズの外側主
点Ｈａ、H ｂ、Ｈｃが或る仮想曲面Ｇ上にそれぞれ位置
するように配設して、ドーム状に一体化した赤外線セン
サ用マルチレンズ２０であって、仮想曲面は、受光面中
央の法線に一致する短軸ｂを有する楕円を、短軸を回転
軸として得られる回転曲面であり、受光面から離れる位
置にあるレンズほど、焦点距離ｆを各レンズから受光面
に至るまでの距離に近くなるようにのばした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線検出素子に
より赤外線を検出して人体の移動を検知する熱線式検知
器に使用するマルチレンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１６乃至図１８を用いて従来のマルチ
レンズを説明する。図１６はマルチレンズの一部を破断
した斜視図で、図１７はマルチレンズの断面図である。
図１８はマルチレンズの、取付面に平行な検知平面上で
得られる検知視野を示す説明図である。

【０００３】従来、赤外線を検出する赤外線検出素子を
囲むように配設されるマルチレンズが考案されている。
このマルチレンズは、米国特許第４９３０８６４号公報
に開示されたものであって、図１６に示すように、複数
のレンズを半球殻状に配設して構成されている。図にお
いて、符号１０は、赤外線検出素子をあらわし、符号２
０は、赤外線検出素子１０の受光面に集光を行うレンズ
を半球殻状に配設してなるマルチレンズ２０をあらわし
ている。

【０００４】赤外線検出素子１０は、人体などから発せ
られる赤外線を受光面１１で受光し、その検知結果を電
気的出力として得ることができる光電変換素子である。
また、赤外線検出素子１０は、電気的出力を検知回路部
（不図示）に入力し、検知回路部は、赤外線検出素子１
０から得られる電気的出力を基にして、人体など赤外線
を発する物体の移動を検知する。

【０００５】マルチレンズ２０は、略球殻状に形成さ
れ、図１７に示すように、外面である第１面２１が、赤
外線検出素子１０の受光面１１の中央の点である原点Ｐ
₁ を中心とし、半径Ｒ₁ を有する半球面に形成されてい
る。さらに、マルチレンズ２０は、内面である第２面２
２が、複数の小凸面２３からなる。小凸面２３は、第１
面２１の半径Ｒ₁ と等しい曲率半径を有するように形成
され、従って、このようなマルチレンズ２０は、第１面
２１と、小凸面２３とが対向することによって、各々が
互いに異なる方向の光軸Ｃを有する円形両凸レンズ２４
を略半球状に複数隣接するように形成される。

【０００６】マルチレンズ２０は、円形両凸レンズ２４
を備える略半球状の部分を、取付面Ｔから突出高Ｌ₁ だ
け突出させることにより、図１７に示すように赤外線検
出素子１０の受光面１１に垂直であり原点Ｐ₁ を通る平
面で切ったときの平面的視野角θを確保して、取付面Ｔ
に取り付けられる。円形両凸レンズ２４は、光軸Ｃが、
赤外線検出素子１０の受光面１１を通過する。

【０００７】このようなマルチレンズ２０は、平面的視
野角θに応じて突出高Ｌ₁ が決められ、取付面Ｔ近くに
まで円形両凸レンズ２４を設ければ、円形両凸レンズ２
４のそれぞれの立体的受光角を総計して２πステラジア
ンに近い広い立体的受光角を得ることができ、赤外線検
出素子１０の受光面１１に集光することによって、赤外
線検出素子１０にパノラマ的視野を与えるという光学的
作用を持つ。なお、図１８に示すように、各円形両凸レ
ンズ２４が有する、取付面Ｔに平行な検知平面Ｓ上で得
られる検知視野Ｓａは、中央のレンズのものから周縁側
のレンズのものになるにつれて大きくなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来のマルチレンズにおいては、第１面２１と第
２面２２とで形成される略半球殻状の形状を有してお
り、各円形両凸レンズ２４が有する、図１８に示すよう
に取付面Ｔに平行な検知平面Ｓ上で得られる検知視野Ｓ
ａが、中央の円形両凸レンズ２４のものから周縁側の円
形両凸レンズ２４のものになるにつれて広がるので、周
縁側の円形両凸レンズ２４の検知視野Ｓａを用いては、
人体などのターゲットの位置の移動を、中央側の円形両
凸レンズ２４の検知視野Ｓａほど細かくは検知しづらか
った。

【０００９】また、従来のマルチレンズにおいては、例
えば２πステラジアンに近いような広い立体的受光角を
得るため（図１７においては、平面的視野角θを大きく
確保するため）には、突出高Ｌ₁ を、取付面Ｔから第１
面２１の半径Ｒ₁ と略同じだけ突出させる必要があっ
た。このようなマルチレンズ２０は、例えばフラットな
デザインが要求される取付面に取り付けられると、突出
高Ｌ₁ が取付面Ｔから半径Ｒ₁ と略同じ高さに出っ張
り、この状態で例えば第１面２１側から人手による外力
がかかると、破損に至るおそれがあり、また破損しない
までも取付面Ｔのフラットなデザインを損なうおそれが
あった。

【００１０】本発明は、上述のような問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、取付
面に平行な検知平面上で得られる検知視野をより均一に
でき、取付面からの突出高をおさえたマルチレンズを提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にあ
っては、赤外線検出素子の受光面に集光を行う複数のレ
ンズを、この複数のレンズの外側主点が、前記受光面中
央の法線に一致する軸を回転軸として得られる回転曲面
上にそれぞれ位置するように配設して、ドーム状に一体
化した赤外線センサ用マルチレンズであって、前記法線
を含む平面と前記回転曲面とのなす交線の曲率を、前記
法線から離れるほど大きくなるようにし、前記受光面か
ら離れる位置にあるレンズほど、焦点距離を各前記レン
ズから前記受光面に至るまでの距離に近くなるようにの
ばしたことを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明にあっては、赤外線検
出素子の受光面に集光を行う複数のレンズを、この複数
のレンズの外側主点が或る仮想曲面上にそれぞれ位置す
るように配設して、ドーム状に一体化した赤外線センサ
用マルチレンズであって、前記仮想曲面は、前記受光面
中央の法線に一致する短軸を有する楕円を、前記短軸を
回転軸として得られる回転曲面であり、前記受光面から
離れる位置にあるレンズほど、焦点距離を各前記レンズ
から前記受光面に至るまでの距離に近くなるようにのば
したことを特徴とする。

【００１３】請求項３記載の発明にあっては、赤外線検
出素子の受光面に集光を行う複数のレンズを、この複数
のレンズの外側主点が或る仮想曲面上にそれぞれ位置す
るように配設して、ドーム状に一体化した赤外線センサ
用マルチレンズであって、前記仮想曲面は球面であり、
前記受光面の中央の点を通り前記受光面の法線方向にの
びる直線の、前記受光面の中央の点から前記球面に至る
までの距離よりも、前記球面の半径の方が長く、前記受
光面から離れる位置にあるレンズほど、焦点距離を各前
記レンズから前記受光面に至るまでの距離に近くなるよ
うにのばしたことを特徴とする。

【００１４】請求項４記載の発明にあっては、赤外線検
出素子の受光面に集光を行う複数のレンズを、この複数
のレンズの外側主点が或る仮想曲面上にそれぞれ位置す
るように配設して、ドーム状に一体化した赤外線センサ
用マルチレンズであって、前記各レンズの外面である第
１面からなるマルチレンズの外面は、曲率半径の異なる
複数の球面部分からなり、複数の前記球面部分は、マル
チレンズの周縁に位置する球面部分ほど曲率が大きく形
成され、複数の前記球面の各中心は、前記受光面の中央
の点を通り前記受光面の法線方向の直線上に位置するも
のであり、前記受光面から離れる位置にあるレンズほ
ど、焦点距離を各前記レンズから前記受光面に至るまで
の距離に近くなるようにのばしたことを特徴とする。

【００１５】請求項５記載の発明にあっては、請求項１
乃至請求項４のいずれか１つの請求項に記載の赤外線セ
ンサ用マルチレンズであって、前記各レンズの第１面
は、前記仮想曲面に略一致することを特徴とする。

【００１６】請求項６記載の発明にあっては、請求項１
乃至請求項５のいずれか１つの請求項に記載の赤外線セ
ンサ用マルチレンズであって、前記各レンズ間の境界
を、隣接するレンズの第１面および第２面の交わりによ
りなすことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマルチレンズ
の第１の実施の形態を図１乃至図９に基づいて、第２の
実施の形態を図１０および図１１に基づいて、第３の実
施の形態を図１２および図１３に基づいて、第４の実施
の形態を図１４および図１５に基づいて、それぞれ詳細
に説明する。

【００１８】［第１の実施の形態］図１はマルチレンズ
の断面図で、図２はマルチレンズを説明する斜視図であ
る。図３は赤外線検出素子の受光面を説明する正面図で
ある。図４はマルチレンズを構成する複数のレンズの光
学的形状を決定するための説明図である。図５は赤外線
検出素子の受光エリアを示す説明図であり、(a) は人体
検知範囲を示す側面図、(b) は(a) の人体検知範囲を示
す平面図である。図６は各レンズに入射する入射光の、
入射角度による集光の模様を示す側面図で、(a) は入射
光がレンズの光軸に平行に入射してきた場合、(b) は入
射光がレンズの光軸に対して角度を持って入射してきた
場合を示す。図７はマルチレンズに適用するレンズの例
を示した説明図で、(a) は第１面２１が平面である平凸
レンズ、(b) は両凸レンズ、(c) は第２面２２が平面で
ある平凸レンズを、それぞれ表す。図８は図７で例示し
た各レンズの集光性能に関するシミュレーション結果を
グラフに表したものである。図９はマルチレンズを取付
面に取り付けた状態を説明する断面模式図である。

【００１９】図１および図２において、符号１０は、赤
外線検出素子をあらわし、符号２０は、赤外線検出素子
１０の受光面に集光を行うレンズをドーム状に複数配設
してなる、マルチレンズをあらわしている。

【００２０】赤外線検出素子１０は、人体などから発せ
られる赤外線を受光面１１で受光し、その検知結果を電
気的出力として得ることができる光電変換素子である。
また、赤外線検出素子１０は、電気的出力を検知回路部
（不図示）に入力し、検知回路部は、赤外線検出素子１
０から得られる電気的出力を基にして、人体など赤外線
を発する物体の移動を検知する。

【００２１】赤外線検出素子１０は、図３に示すよう
に、受光面１１に、正または負の電気極性を有する小受
光面１１ａを４つ備えている。小受光面１１ａは、一辺
が例えば０．５（ｍｍ）の正方形状に形成されており、
互いの小受光面１１ａの間のギャップが例えば０．５
（ｍｍ）に設定されている。このような赤外線検出素子
１０は、天井として例示する取付面Ｔに受光面１１が平
行になるようにして、取付面Ｔの内側に取り付けられ
る。

【００２２】マルチレンズ２０は、図１および図２に示
すように形状のベースがドーム形状である。このマルチ
レンズ２０のドーム形状は、取付面Ｔに取り付けた赤外
線検出素子１０の受光面１１の中央の点を原点Ｐ₁ と
し、受光面１１に平行にＸ軸を有し、受光面１１および
取付面Ｔに垂直であって天井である取付面Ｔから下方に
正方向を向けるＹ軸を有する座標系において、次式１で
表されるようなＸ軸方向に長軸を有する楕円形状を、短
軸方向であるＹ軸中心に回転させて得られる回転曲面
（以下、半楕円球状面とあらわす）を、複数の平凸レン
ズ２５の外側主点である第１主点Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃが位
置する仮想曲面Ｇとして有する。なお、式１において、
楕円の長軸ａ＝８．１（ｍｍ），楕円の短軸ｂ＝６．８
（ｍｍ）としている。

【００２３】

【数１】

【００２４】マルチレンズ２０は、Ｙ軸中心の３つの同
心円上に各第１主点Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃが位置するような
複数の平凸レンズ２５が形成され、複数の平凸レンズ２
５はＹ軸に近いほうから、４枚の平凸レンズ２５ａ、８
枚の平凸レンズ２５ｂ、１４枚の平凸レンズ２５ｃが形
成されている。

【００２５】図１と図４とを用いて、このようなマルチ
レンズ２０の光学的形状を決定する。図１と図４とにお
いて、平凸レンズ２５ａの第１主点Ｈａは、Ｙ軸から１
５．３°の角度をもって仮想曲面Ｇに位置する。平凸レ
ンズ２５ｂの第１主点Ｈｂは、Ｙ軸から３１．９°の角
度をもって仮想曲面Ｇに位置する。平凸レンズ２５ｃの
第１主点Ｈｃは、Ｙ軸から４６．５°の角度をもって仮
想曲面Ｇに位置する。また、符号Ｎａは、平凸レンズ２
５ａの第１主点Ｈａを通り、第１主点Ｈａにおいて、マ
ルチレンズ２０の仮想曲面Ｇに垂直な法線方向を表す。
同様に、符号Ｎｂは、平凸レンズ２５ｂの第１主点Ｈｂ
における法線方向を表し、符号Ｎｃは、平凸レンズ２５
ｃの第１主点Ｈｃにおける法線方向を表す。なお、第１
主点Ｈａ、第１主点Ｈｂ、第１主点Ｈｃは、各平凸レン
ズ２５が薄肉レンズの形状を有するものとして、各平凸
レンズ２５の最大肉厚部分に位置するように配置され
る。また、符号ｆｃは、原点Ｐ₁ から第１主点Ｈｃまで
の距離を、平凸レンズ２５ｃの垂線方向Ｎｃすなわち平
凸レンズ２５ｃの光軸Ｃｃに投影して得られる距離で、
平凸レンズ２５ｃの焦点距離である。また、符号Ｃａは
平凸レンズ２５ａの光軸をあらわし、符号Ｃｂは平凸レ
ンズ２５ｂの光軸をあらわし、符号Ｃｃは平凸レンズ２
５ｃの光軸をあらわす。また、図示はしないが、焦点距
離ｆｃと同様に、平凸レンズ２５ａには光軸Ｃａに投影
して得られる焦点距離ｆａが、平凸レンズ２５ｂには光
軸Ｃｂに投影して得られる焦点距離ｆｂが、それぞれ決
定されることになる。なお、各平凸レンズ２５は、第１
主点Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃをそれぞれ半楕円球状面である仮
想曲面Ｇ上に有するため、各平凸レンズ２５の光軸Ｃ
ａ、Ｃｂ、Ｃｃは、各平凸レンズ２５の第１主点Ｈａ、
Ｈｂ、Ｈｃと原点Ｐ₁ とを通る各直線と、それぞれ或る
程度の角度を有するように配置される。

【００２６】以下、図４乃至図８を用いて、マルチレン
ズ２０の設計例を簡単に説明する。まず、図５に示すよ
うな、マルチレンズ２０の検知視野Ｓａを決める。本実
施例においては、マルチレンズ２０の検知視野Ｓａは、
取付面Ｔに平行であって、取付面Ｔから２．８（ｍ）の
距離をもつ検知平面Ｓにおいて、Ｙ軸が通過する点を中
心に、直径が６．９（ｍ）の円範囲内の複数箇所を想定
している。

【００２７】マルチレンズ２０の検知視野Ｓａは、赤外
線検出素子１０の小受光面１１ａで、移動する人体から
の赤外線を受光できたり受光できなかったりすることに
よって人体の移動を検知するようにするため、図５
（ｂ）に示すように不連続に設定されている。なお、各
検知視野Ｓａは、各平凸レンズ２５ごとに１つの小受光
面１１ａに対応するものであり、検知平面Ｓにおいて、
人体を頭のほうからみた大きさと略同じ２００（ｍｍ）
を一辺とする正方形状の領域としている。

【００２８】次に、取付面Ｔから２．８（ｍ）の距離を
おいて、一辺２００（ｍｍ）の検知視野Ｓａが、赤外線
検出素子１０の一辺０．５（ｍｍ）の小受光面１１ａに
よって感知されるためには、赤外線検出素子１０の受光
面１１と略対向する平凸レンズ２５ａを、次式２によっ
て求められる焦点距離ｆを有するように設計する必要が
ある。なお、式２において、記号Ｄは検知視野Ｓａの一
辺の大きさであり、記号Ｆは検知視野Ｓａから平凸レン
ズ２５ａの第１主点Ｈａまでの距離と等しいものとみな
し、記号ｄは検知視野Ｓａの一辺の大きさを平凸レンズ
２５ａによって小受光面１１ａへ写した大きさとする。

【００２９】

【数２】

【００３０】なお、焦点距離ｆは、凸レンズ２５ａにお
いては焦点距離ｆａであり、また平凸レンズ２５ｂにお
いては焦点距離を符号ｆｂで表し、平凸レンズ２５ｃに
おいては焦点距離を符号ｆｃで表すものとする。ただ
し、上述したように、この式２にて求められる焦点距離
ｆは、平凸レンズ２５ａに例示されるような、赤外線検
出素子１０の受光面１１に略正対するレンズの焦点距離
である。

【００３１】次に、式２で焦点距離ｆａを算出した後、
図４に示すようなマルチレンズ２０の概略形状となる楕
円形を上述した式１のように与え、各平凸レンズ２５の
大きさを例えば略３（ｍｍ）として、第１主点Ｈｂおよ
び第１主点Ｈｃの位置を決定する。各平凸レンズ２５の
第１主点Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃの位置が決定すれば、例えば
平凸レンズ２５ｃについては、原点Ｐ₁ から第１主点Ｈ
ｃまでの距離を平凸レンズ２５ｃの光軸Ｃｃ上に投影
し、図４を用いて図面上で焦点距離ｆｃの長さを測れば
よい。また、同様にして焦点距離ｆｂも求まる。また、
各平凸レンズ２５を半楕円球状面上に配設するようにし
てマルチレンズ２０を形成しており、焦点距離ｆａより
は焦点距離ｆｂが長く、また焦点距離ｆｂよりは焦点距
離ｆｃが長いため、例えば従来例に示したように仮想曲
面Ｇが半球面状であってマルチレンズを構成する各レン
ズの焦点距離が略同じである場合に比較して、検知平面
Ｓでの検知視野Ｓａの大きさは、ばらつきが少なくな
る。すなわち、赤外線検出素子１０の受光面１１に正対
する位置から大きく外れる平凸レンズ２５ｂまたは平凸
レンズ２５ｃなどのレンズについては、焦点距離ｆｂ、
ｆｃを、式２にて求められるｆ値よりも長く取ることに
より、平凸レンズ２５ｂまたは平凸レンズ２５ｃによっ
て得られる検知視野Ｓａが、一辺２００（ｍｍ）の大き
さよりも大きくならないようにしたのである。

【００３２】さらに、各平凸レンズ２５の内面である第
２面２２の形状を、次式３によって決定する。式３にお
いて、記号ｒ₁ はレンズの外面である第１面２１の曲率
半径を表し、記号ｒ₂ はレンズの第２面２２の曲率半径
を表し、記号ｎは各平凸レンズ２５の材質が有する屈折
率を表す。本実施例では、マルチレンズ２０の材質とし
てポリエチレンを使用するものとし、屈折率ｎに１．５
３の数値を代入するものとする。また、記号ｆは焦点距
離をあらわし、焦点距離ｆａ、ｆｂ、ｆｃの各値を代入
する。なお、式３からわかるように、焦点距離ｆと屈折
率ｎとが決まっても、各平凸レンズ２５の第１面２１の
形状と第２面２２の形状とは、一義的には決定されな
い。なお、焦点距離ｆａは式２で６．８５（ｍｍ）と算
出され、焦点距離ｆｂは図４上で７．０３（ｍｍ）と計
測され、焦点距離ｆｃは図４上で７．２９（ｍｍ）と計
測されたものとする。

【００３３】

【数３】

【００３４】ここで、各平凸レンズ２５の第１面２１は
平面であるので、第１面２１の曲率半径ｒ₁ を無限大と
して、第２面２２の曲率半径ｒ₂ の値が求められる。こ
こで、各平凸レンズ２５の焦点距離ｆａ、ｆｂ、ｆｃと
曲率半径ｒ₂ とが比例関係にあり、３つの焦点距離ｆ
ａ、ｆｂ、ｆｃは、ｆａ＜ｆｂ＜ｆｃなる大小関係にあ
るので、平凸レンズ２５ａの第２面２２の曲率半径ｒ₂
に比して、平凸レンズ２５ｂの第２面２２の曲率半径ｒ
₂ が大きく、さらに平凸レンズ２５ｂの第２面２２の曲
率半径ｒ₂ に比して、平凸レンズ２５ｃの第２面２２の
曲率半径ｒ₂ が大きくなる必要がある。すなわち、マル
チレンズ２０の仮想曲面ＧのＸ軸側である周縁に位置す
る平凸レンズ２５の第２面２２ほど、曲率半径ｒ₂ が大
きくなる形状に形成される必要がある。

【００３５】さて、上記のように決定した焦点距離ｆ
ａ、ｆｂ、ｆｃを有する各平凸レンズ２５は、焦点が当
然にして各光軸Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ上にそれぞれあり、本
実施例のように半楕円球状のマルチレンズ２０を用いて
は、各平凸レンズ２５の焦点は原点Ｐ₁ とは一致しな
い。つまり、原点Ｐ₁ に焦点を結ばない各平凸レンズ２
５を用いて集光を行うと、受光面１１に結ぶ集光点は、
いわゆる光学的なボケを含んでいる。このような集光の
様子を図６に示している。図６には、レンズの像面（受
光面１１に該当する）における集光の一般的な例を示し
ている。すなわち、図６(a) に示すように入射光が光軸
Ｃと平行に入射してくれば、集光点は像面上に結ばれる
が、図６(b) に示すように入射光が光軸Ｃに対して或る
程度斜めに入射してくれば、或る程度集光した後分散光
となって集光点は像面上に結ばれず、像面には光学的な
コマによるボケＵが生じる。しかしながら、このボケＵ
が、小受光面１１ａの間のギャップである０．５（ｍ
ｍ）をはみ出さないようにおさえることができていれ
ば、人体検知に支障はおきない。

【００３６】そこで、ボケＵが、小受光面１１ａの間の
ギャップである０．５（ｍｍ）をはみ出さないことを検
証するため、図７に示すような３種のレンズを用いて、
集光シミュレーションを行ってみたところ、図８のよう
な結果を得た。

【００３７】図７において、(a) は上述のように第１面
２１が平面である平凸レンズ２５、(b) は両凸レンズ２
６、(c) は第２面２２が平面である平凸レンズ２７を、
それぞれ表している。また、平凸レンズ２５、両凸レン
ズ２６、平凸レンズ２７のいずれも、焦点距離ｆは、各
平凸レンズ２５のなかで最も短い焦点距離ｆａよりもさ
らに短くして略６．８（ｍｍ）としており、わざとボケ
Ｕが大きめに得られるようにしている。平凸レンズ２
５、両凸レンズ２６、平凸レンズ２７は、いずれも、肉
厚が０．８（ｍｍ）で、大きさが３（ｍｍ）で、レンズ
端部の厚みは略０．４（ｍｍ）である。また、焦点距離
ｆは、第１主点Ｈ１よりも正確に取るために、第２主点
Ｈ２から光軸Ｃ上の焦点Ｊまでの長さとする。平凸レン
ズ２５は、第２面２２の曲率半径ｒ₂ が３．６１（ｍ
ｍ）である。両凸レンズ２６は、第１面２１の曲率半径
ｒ₁ が７．０７（ｍｍ）であり、第２面２２の曲率半径
ｒ₂ も７．０７（ｍｍ）である。平凸レンズ２７は、第
１面２１の曲率半径ｒ₁ が３．６１（ｍｍ）である。

【００３８】ただし、一般的には、各平凸レンズの第１
面および第２面は、完全な球面に形成すると、球面収差
をもつことになって、球面収差に起因する光軸上の余計
なボケが生じる場合があり、この余計なボケをおさえる
ため、双曲面形状に形成する。

【００３９】このような３種のレンズ２５、２６、２７
を用いて、ボケＵを表す集光スポットの直径を、光の入
射角をパラメータとして試算したところ、図８のような
結果を得た。図８において、縦軸は集光スポットの直径
（単位はｍｍ）を、横軸は光軸Ｃに対する入射光の入射
角（単位は°）を、それぞれ示している。図８からわか
るように、平凸レンズ２５、両凸レンズ２６、平凸レン
ズ２７のいずれのレンズを使用しても、光軸Ｃに対する
入射光の入射角がせいぜい２０°に満たない範囲であれ
ば、ボケＵを表す集光スポットの直径が、小受光面１１
ａの一辺の長さまたは小受光面１１ａの間のギャップで
ある０．５（ｍｍ）を略はみ出さないとみなすことがで
きる。すなわち、平凸レンズ２５、両凸レンズ２６、平
凸レンズ２７のいずれのレンズを使用しても、光軸Ｃに
対する入射光の入射角がせいぜい２０°に満たない範囲
であれば、赤外線検出素子１０の小受光面１１ａにおさ
まるように集光できるため、人体が検知できることにな
る。

【００４０】このようなマルチレンズ２０は、図９に示
すように、赤外線検出素子１０の受光面１１に垂直であ
り原点Ｐ₁ を通る平面で切ったときの平面的視野角θを
確保して取付面Ｔ₂ に取り付けられる。この取り付け状
態で、マルチレンズ２０は、取付面Ｔ₂ からＹ軸正方向
に突出高Ｌ₂ だけ突出し、Ｙ軸上に頂点Ｐ_T が位置する
状態で取り付けられ、突出高Ｌ₂ は短軸ｂよりも短い。
なお、符号２１ａは、第１面２１を表す。このとき、図
９に示すように、本発明のマルチレンズ２０を、原点Ｐ
₁ から頂点Ｐ_T までの距離を第１面２１ｂの半径とする
半球形状のマルチレンズと比較すると、平面的視野角θ
が同じとして、半球形状のマルチレンズの第１面２１ｂ
は、取付面Ｔ₂ よりもＹ軸負方向に位置する取付面Ｔ₁
から突出高Ｌ₁ だけ突出する。すなわち、同じ平面的視
野角θを設定しても、半球形状のマルチレンズの突出高
Ｌ₁ に比して、本発明のマルチレンズ２０の突出高Ｌ₂
のほうが、突出差ｗだけ突出をおさえることができるこ
とになる。なお、具体的な各数値の一例を挙げると、平
面的視野角θを１２０°に設定し、各平凸レンズ２５の
光軸Ｃに対する入射光の入射角が１０°である例を考え
ると、Ｘ軸から取付面Ｔ₁ までの距離が３．４０（ｍ
ｍ）であって、Ｘ軸から取付面Ｔ₂ までの距離が３．８
５（ｍｍ）であり、突出差ｗは０．４５（ｍｍ）とな
る。ただし、各平凸レンズ２５の光軸Ｃに対する入射光
の入射角が１０°よりも大きくせいぜい２０°に満たな
い範囲であるならば、平凸レンズ２５ｂ、平凸レンズ２
５ｃは、より広い範囲の入射角度からの赤外線を受ける
ことができるため、例えば前述と同様に１２０°の同じ
平面的視野角θを得るにしても、突出高Ｌ₂ をさらにお
さえることができ、突出差ｗが大きくなる。このこと
は、仮想曲面Ｇを半楕円球状にしたため当然の結果であ
り、また仮想曲面Ｇが半楕円球状でなくとも、仮想曲面
Ｇが仮想曲面Ｇの周縁になるほど曲率が大きくなる形状
であれば構わない。

【００４１】従って、赤外線検出素子１０の受光面１１
に集光を行う複数の平凸レンズ２５を、この複数の平凸
レンズ２５の主点Ｈａ、主点Ｈｂ、主点Ｈｃが或る仮想
曲面Ｇ上にそれぞれ位置するように配設して、ドーム状
に一体化した赤外線センサ用マルチレンズ２０であっ
て、仮想曲面Ｇを、受光面１１の原点Ｐ₁ における法線
に一致する短軸ｂを回転軸として得られる半楕円球状面
としたマルチレンズ２０にあっては、仮想曲面Ｇの曲率
が仮想曲面Ｇの周縁にいくほど大きくなり、仮想曲面Ｇ
の周縁に位置するレンズでも、光軸Ｃと入射光との角度
差をおさえることができるとともに、焦点距離が長くな
るような形状であるため、広い立体的受光角を得たい場
合でも、例えば半球形のマルチレンズと比較して、取付
面Ｔ₂ からの突出高Ｌ₂ を大きくとらずに済み、かつ人
体が検知できるように赤外線検出素子１０の小受光面１
１ａに集光できる。また、突出高Ｌ₂ を抑えたため、取
付面Ｔ₂ にフラットなデザインが要求される場合に適し
たマルチレンズ２０を提供できる。さらには、マルチレ
ンズ２０は、Ｘ軸方向に長軸を有する半楕円球状の仮想
曲面Ｇに、各第１主点Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃをおくようにし
て各平凸レンズ２５が配設されたような形状を有するた
め、例えば半球形のマルチレンズと比較して、Ｙ軸に垂
直な平面に得られる検知平面Ｓの検知視野Ｓａの大きさ
を、各平凸レンズ２５ごとの差が比較的少ないようにで
き、このため、人体などのターゲットの移動を検知平面
Ｓの端部側でより細かく検知できる。

【００４２】なお、上記実施の形態においては、仮想曲
面Ｇを半楕円球面状にしたマルチレンズ２０を例示した
が、本発明はこれに限らず、マルチレンズは、赤外線検
出素子の受光面に集光を行う複数のレンズを、この複数
のレンズの主点が、受光面中央の法線に一致する軸を回
転軸として得られる回転曲面上にそれぞれ位置するよう
に配設して、ドーム状に一体化した赤外線センサ用マル
チレンズであって、回転曲面と法線とを含む平面とのな
す交線の曲率が、法線から離れるほど大きくなるように
したものであればよい。

【００４３】なお、各平凸レンズ２５のつながり方は、
各平凸レンズ２５の境界において、隣接するレンズの第
１面２１および第２面２２である表面の曲面の交わりに
よりつながるようにされていてもよい。要するに、各平
凸レンズ２５は、隣接するレンズの表面において、集光
の際に散光を起こして光学的ロスを招くような段部が、
形成されないようにつながっていてもよい。

【００４４】［第２の実施の形態］図１０はマルチレン
ズを説明する断面図で、図１１はマルチレンズを説明す
る斜視図である。なお、前述の第１の実施の形態と同一
の箇所には同じ符号を付し、同一の箇所の詳細な説明は
省略する。

【００４５】この第２の実施の形態のマルチレンズが前
述の第１の実施のマルチレンズと異なり特徴となる構成
は、各レンズの第１面２１が仮想曲面Ｇに略一致するよ
うにした点である。すなわち、マルチレンズ２０の第１
面２１が半楕円球状面になるように、複数の両凸レンズ
２８の第１面２１が、段部を形成することなく互いに滑
らかに接合している。

【００４６】このようなマルチレンズ２０は、前述の第
１の実施の形態と同様に、図４に相当する図面上での作
図作業と、式１と式２と式３とによって、各両凸レンズ
２８の形状を決定すればよい。さらに、各両凸レンズ２
６は、前述の第１の実施の形態と同様に、光軸Ｃに対す
る入射光の入射角がせいぜい２０°に満たない範囲であ
ればよい。

【００４７】このようにしても、前述の第１の実施の形
態と略同様の効果を得るとともに、マルチレンズ２０の
第１面２１が半楕円球状面として形成されるため、第１
面２１の加工がしやすく、第２面２２よりは人目につき
やすい第１面２１を、角張らない形状にできる。

【００４８】なお、複数の両凸レンズ２８の第２面２２
は、隣接する各両凸レンズ２８間に、集光の際に散光を
起こして光学的ロスを招くような段部が形成されないよ
うに滑らかにつながっていてもよい。 ［第３の実施の形態］図１２はマルチレンズを説明する
断面図で、図１３はマルチレンズを構成する複数のレン
ズの光学的形状を決定するための説明図である。なお、
前述の第１の実施の形態と同一の箇所には同じ符号を付
し、同一の箇所の詳細な説明は省略する。

【００４９】マルチレンズ２０は、仮想曲面Ｇが第１面
２１と略一致し、しかも球面の一部となるように形成さ
れている。第１面２１の半径Ｒ₁ は、赤外線検出素子１
０の受光面１１から第１面２１に至る距離よりも、大き
くなるように形成される。図１１および図１２におい
て、符号Ｐ₂ は、第１面２１の曲率中心、すなわち第１
面２１の中心である。また、半径Ｒ₁ は、１０．１３
（ｍｍ）に設定しており、赤外線検出素子１０の受光面
１１の中央点である原点Ｐ₁ は、中心Ｐ₂ よりも３．６
２（ｍｍ）だけ第２面２２に、すなわちＹ軸方向に近づ
けて配置される。以上の各数値をもとにして、前述の第
１の実施の形態と同様に、図４に相当する図面上での作
図作業と、式２、式３により、焦点距離ｆａは６．５７
（ｍｍ）と算出され、焦点距離ｆｂは６．６２（ｍｍ）
と求まり、焦点距離ｆｃは７．０５（ｍｍ）と求まる。

【００５０】また、マルチレンズ２０は、第１面２１と
第２面２２との間に、複数の両凸レンズ２９を有するよ
うに形成されている。すなわち、第２面２２は、原点Ｐ
₁ 側に凸部を有するように、複数の曲面が結合してな
る。この両凸レンズ２９の第２面２２は、第１面２１の
周縁部すなわち仮想曲面Ｇの周縁部に配設される両凸レ
ンズ２９ほど、前述の第１の実施の形態と同様に曲率が
小さくなるように形成される。

【００５１】このようなマルチレンズ２０は、前述の第
１の実施の形態と同様に、図４に相当する図面上での作
図作業と、式１と式２と式３とによって、各両凸レンズ
２９の形状を決定すればよい。さらに、各両凸レンズ２
９は、前述の第１の実施の形態と同様に、光軸Ｃに対す
る入射光の入射角がせいぜい２０°に満たない範囲であ
ればよい。

【００５２】このようにしても、前述の第１の実施の形
態と略同様の効果を得るとともに、マルチレンズ２０の
第１面２１が球面状に形成されるため、第１面２１の加
工がしやすく、第２面２２よりは人目につきやすい第１
面２１を、角張らない形状にできる。

【００５３】なお、上記実施の形態においては、マルチ
レンズ２０は、第１面２１が球面の一部に形成されてい
るものを例示したが、本発明はこれに限らず、第１面２
１の加工のし易さが得られずともよいならば、マルチレ
ンズを構成する複数のレンズを、各主点が同一球面上に
存在するような薄肉の平凸レンズとしてもよい。

【００５４】なお、複数の両凸レンズ２９の第１面２１
のみならず、第２面２２は、隣接する各両凸レンズ２９
間に、集光の際に散光を起こして光学的ロスを招くよう
な段部が形成されないように滑らかにつながっていても
よい。

【００５５】［第４の実施の形態］図１４はマルチレン
ズを説明する断面図で、図１５はマルチレンズを構成す
る複数のレンズの光学的形状を決定するための説明図で
ある。また、図１５は、Ｘ軸およびＹ軸をともに含むＸ
Ｙ平面でマルチレンズの仮想曲面を切った状態を表して
いる。なお、前述の第１の実施の形態と同一の箇所には
同じ符号を付し、同一の箇所の詳細な説明は省略する。

【００５６】マルチレンズ２０は、第１面２１が、第１
の球面２１ｃと、第２の球面２１ｄとが接続することに
よって、半径の異なる２つの球面を基に形成している。
すなわち、第１の球面２１ｃは、赤外線検出素子１０の
受光面１１の中央点である原点Ｐ₁ を基準にしてＹ軸負
の方向に６．１０（ｍｍ）に位置する点Ｐ₃ を中心と
し、１２．４２（ｍｍ）の半径Ｒ₂ を有する。また、第
２の球面２１ｄは、原点Ｐ₁ を基準にしてＹ軸負の方向
に３．６２（ｍｍ）に位置する点Ｐ₄ を中心とし、１
０．１３（ｍｍ）の半径Ｒ₃ を有する。

【００５７】第１の球面２１ｃは、原点Ｐ₁ を中心に平
面的視野角θが各方向に３９°の角度に至る範囲だけ形
成されている。第１の球面２１ｃの端部は、図１５にお
いては片側だけ符号Ｐで示しており、端部Ｐにおいて第
２の球面２１ｄと交わる。

【００５８】このようなマルチレンズ２０の第１面２１
は、端部ＰよりもＹ軸負の方向には第１の球面２１ｃが
カットされており、第１の球面２１ｃのかわりに第２の
球面２１ｄが接合された形状を有している。なお、端部
Ｐにおいて、第１の球面２１ｃと第２の球面２１ｄと
は、段部を形成すること無く、端部Ｐおよび端部Ｐの近
傍において、第１の球面２１ｃの法線方向と、第２の球
面２１ｄの法線方向とが連続する等、滑らかに接合する
ものとする。また、中心Ｐ₃ と、中心Ｐ₄ とは、Ｙ軸上
の負の部分に、中心Ｐ₄ よりも中心Ｐ₃ のほうが原点Ｐ
₁ から遠く位置する。

【００５９】また、マルチレンズ２０は、第１面２１と
第２面２２との間に、複数の両凸レンズ３０を有するよ
うに形成されている。すなわち、第２面２２は、原点Ｐ
₁ 側に凸部を有するように、複数の曲面が結合してな
る。この両凸レンズ３０の第２面２２は、マルチレンズ
２０の周端部に配設されるものほど、前述の第１の実施
の形態と同様に曲率が大きくなるように形成される。

【００６０】このようなマルチレンズ２０は、前述の第
１の実施の形態と同様に、図４に相当する図面上での作
図作業と、式１と式２と式３とによって、各両凸レンズ
３０の形状を決定すればよい。焦点距離ｆａは６．３８
（ｍｍ）と算出され、焦点距離ｆｂは６．５８（ｍｍ）
と求まり、焦点距離ｆｃは７．０５（ｍｍ）と求まる。
さらに、各両凸レンズ３０は、前述の第１の実施の形態
と同様に、光軸Ｃに対する入射光の入射角がせいぜい２
０°に満たない範囲であればよい。

【００６１】このようにしても、前述の第１の実施の形
態と略同様の効果を得る。なお、上記実施の形態におい
ては、マルチレンズ２０は、第１面２１が、第１の球面
２１ｃと、第２の球面２１ｄというように、半径の異な
る２つの球面を基に形成したものを例示したが、本発明
はこれに限らず、マルチレンズは、第１面２１が半径の
異なる３つ以上の球面を基に形成したものであってもよ
い。

【００６２】また、各両凸レンズ３０は、隣接するレン
ズの第１面２１のみならず第１面２２も、集光の際に散
光を起こして光学的ロスを招くような段部が形成されな
いようにつながったものであってもよい。

【００６３】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、赤外線
検出素子の受光面に集光を行う複数のレンズを、この複
数のレンズの外側主点が、受光面中央の法線に一致する
軸を回転軸として得られる回転曲面上にそれぞれ位置す
るように配設して、ドーム状に一体化した赤外線センサ
用マルチレンズであって、法線を含む平面と回転曲面と
のなす交線の曲率を、法線から離れるほど大きくなるよ
うにし、受光面から離れる位置にあるレンズほど、焦点
距離を各レンズから受光面に至るまでの距離に近くなる
ようにのばしたため、回転曲面は回転曲面の周縁にいく
につれて曲率が大きくなってレンズの焦点距離が長くと
れ、広い立体的受光角を得たい場合でも、例えば半球形
のマルチレンズと比較して、取付面からの突出高を大き
くとらずに済み、かつ人体が検知できるような集光性能
を確保できる。また、突出高を抑えたため、フラットな
デザインが要求される取付面に適したマルチレンズを提
供できる。さらには、マルチレンズは、回転曲面が周縁
にいくほど曲率半径が小さく、すなわち曲率が大きくな
り、回転曲面の周縁に位置するレンズでも、光軸と入射
光との角度差をおさえることができて、焦点距離が長く
できるような形状であり、例えば半球形のマルチレンズ
と比較して、取付面に対してより平面レンズに近い形状
になるため、赤外線検出素子の受光面に平行な面上に得
られる検知視野の領域の大きさを、赤外線検出素子の受
光面に対向する部分に近いレンズと、このレンズよりも
取付面側に近い周端側のレンズとに関して比較的差が無
いように得られ、このため、人体などのターゲットの位
置を検知視野の端部側でより細かく検知できる。

【００６４】請求項２記載の発明にあっては、赤外線検
出素子の受光面に集光を行う複数のレンズを、この複数
のレンズの外側主点が或る仮想曲面上にそれぞれ位置す
るように配設して、ドーム状に一体化した赤外線センサ
用マルチレンズであって、仮想曲面は、受光面中央の法
線に一致する短軸を有する楕円を、短軸を回転軸として
得られる回転曲面であり、受光面から離れる位置にある
レンズほど、焦点距離を各レンズから受光面に至るまで
の距離に近くなるようにのばしたため、回転曲面は回転
曲面の周縁にいくにつれて曲率が大きくなってレンズの
焦点距離が長くとれるものであり、広い立体的受光角を
得たい場合でも、例えば半球形のマルチレンズと比較し
て、取付面からの突出高を大きくとらずに済み、かつ人
体が検知できるような集光性能を確保できる。また、突
出高を抑えたため、フラットなデザインが要求される取
付面に適したマルチレンズを提供できる。さらには、マ
ルチレンズは、仮想曲面が周縁にいくほど曲率半径が小
さく、すなわち曲率が大きくなり、仮想曲面の周縁に位
置するレンズでも、光軸と入射光との角度差をおさえる
ことができて、焦点距離が長くできるような形状であ
り、例えば半球形のマルチレンズと比較して、取付面に
対してより平面レンズに近い形状になるため、赤外線検
出素子の受光面に平行な面上に得られる検知視野の領域
の大きさを、赤外線検出素子の受光面に対向する部分に
近いレンズと、このレンズよりも取付面側に近い周端側
のレンズとに関して比較的差が無いように得られ、この
ため、人体などのターゲットの位置を検知視野の端部側
でより細かく検知できる。

【００６５】請求項３記載の発明にあっては、赤外線検
出素子の受光面に集光を行う複数のレンズを、この複数
のレンズの外側主点が或る仮想曲面上にそれぞれ位置す
るように配設して、ドーム状に一体化した赤外線センサ
用マルチレンズであって、仮想曲面は球面であり、受光
面の中央の点を通り受光面の法線方向にのびる直線の、
受光面の中央の点から球面に至るまでの距離よりも、球
面の半径の方が長く、受光面から離れる位置にあるレン
ズほど、焦点距離を各レンズから受光面に至るまでの距
離に近くなるようにのばしたため、広い立体的受光角を
得たい場合でも、例えば半球形のマルチレンズを半径分
だけ突出させる場合と比較して、取付面からの突出高を
大きくとらずに済み、かつ人体が検知できるような集光
性能を確保できる。また、突出高を抑えたため、フラッ
トなデザインが要求される取付面に適したマルチレンズ
を提供できる。さらには、マルチレンズは、仮想曲面の
周縁に位置するレンズでも、光軸と入射光との角度差を
おさえることができて、焦点距離が長くできるような形
状であり、例えば受光面の中心と仮想曲面の中心とが一
致する半球形のマルチレンズと比較して、取付面に対し
てより平面に近い形状になるため、赤外線検出素子の受
光面に平行な面上に得られる検知視野の領域の大きさ
を、赤外線検出素子の受光面に対向する部分に近いレン
ズと、このレンズよりも取付面側に近い周端側のレンズ
とに関して比較的差が無いように得られ、このため、人
体などのターゲットの位置を検知視野の端部側でより細
かく検知できる。

【００６６】請求項４記載の発明にあっては、赤外線検
出素子の受光面に集光を行う複数のレンズを、この複数
のレンズの外側主点が或る仮想曲面上にそれぞれ位置す
るように配設して、ドーム状に一体化した赤外線センサ
用マルチレンズであって、各レンズの外面である第１面
からなるマルチレンズの外面は、曲率半径の異なる複数
の球面部分からなり、複数の球面部分は、マルチレンズ
の周縁に位置する球面部分ほど曲率が大きく形成され、
複数の球面の各中心は、受光面の中央の点を通り受光面
の法線方向の直線上に位置するものであり、受光面から
離れる位置にあるレンズほど、焦点距離を各レンズから
受光面に至るまでの距離に近くなるようにのばしたた
め、各レンズの第２面は、マルチレンズの周縁に位置す
る球面部分ほど、曲率が大きくなってレンズの焦点距離
が長くとれ、広い立体的受光角を得たい場合でも、例え
ば半球形のマルチレンズと比較して、取付面からの突出
高を大きくとらずに済み、かつ人体が検知できるような
集光性能を確保できる。また、突出高を抑えたため、フ
ラットなデザインが要求される取付面に適したマルチレ
ンズを提供できる。さらには、マルチレンズは、第１面
が周縁にいくほど曲率半径が小さく、すなわち曲率が大
きくなり、第１面の周縁に位置するレンズでも、光軸と
入射光との角度差をおさえることができて、焦点距離が
長くできるような形状であり、例えば半球形のマルチレ
ンズと比較して、取付面に対してより平面に近い形状に
なるため、赤外線検出素子の受光面に平行な面上に得ら
れる検知視野の領域の大きさを、赤外線検出素子の受光
面に対向する部分に近いレンズと、このレンズよりも取
付面側に近い周端側のレンズとに関して比較的差が無い
ように得られ、このため、人体などのターゲットの位置
を検知視野の端部側でより細かく検知できる。

【００６７】請求項５記載の発明にあっては、請求項１
乃至請求項４のいずれか１つの請求項に記載の発明の効
果に加えて、各レンズの第１面は、仮想曲面に略一致す
るようにしたため、第１面が略滑らかな回転曲面とな
り、第１面の加工がしやすく、第２面よりは人目につき
やすい第１面を、角張らない形状にできる。

【００６８】請求項６記載の発明にあっては、請求項１
乃至請求項５のいずれか１つの請求項に記載の発明の効
果に加えて、各レンズ間の境界を、隣接するレンズの第
１面および第２面の交わりによりなすようにしたため、
レンズの第１面および第２面の両表面のいずれにおい
て、集光の際に散光を起こして光学的ロスを招くような
段部が形成されることがなく、マルチレンズによって集
光を行う際の光学的ロスの発生をおさえることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施の形態のマルチレンズ
を説明する断面図である。

【図２】同上のマルチレンズを説明する斜視図である。

【図３】赤外線検出素子の受光面を説明する正面図であ
る。

【図４】同上のマルチレンズを構成する複数のレンズの
光学的形状を決定するための説明図である。

【図５】赤外線検出素子の受光エリアを説明する模式図
である。

【図６】同上の各レンズに入射する入射光の、入射角度
による集光の模様を示す模式図である。

【図７】同上のマルチレンズに適用するレンズの例を示
した説明図である。

【図８】図７で例示した各レンズの集光性能に関するシ
ミュレーション結果である。

【図９】マルチレンズを取付面に取り付けた状態を説明
する断面図である。

【図１０】本発明に係る第２の実施の形態のマルチレン
ズを説明する断面図である。

【図１１】同上のマルチレンズを説明する斜視図であ
る。

【図１２】本発明に係る第３の実施の形態のマルチレン
ズを説明する断面図である。

【図１３】同上のマルチレンズを構成する複数のレンズ
の光学的形状を決定するための説明図である。

【図１４】本発明に係る第４の実施の形態のマルチレン
ズを説明する断面図である。

【図１５】同上のマルチレンズを構成する複数のレンズ
の光学的形状を決定するための説明図である。

【図１６】従来のマルチレンズの一部を破断した斜視図
である。

【図１７】同上のマルチレンズの断面図である。

【図１８】同上のマルチレンズの検知平面上で得られる
検知視野を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 赤外線検出素子 １１ 受光面 ２０ マルチレンズ ２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０ レンズ ２１ 第１面 ２２ 第２面 ２１ｃ、２１ｄ 複数の球面部分 Ｐ₁ 中央点（原点） Ｙ軸 直線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤外線検出素子の受光面に集光を行う複
   数のレンズを、この複数のレンズの外側主点が、前記受
   光面中央の法線に一致する軸を回転軸として得られる回
   転曲面上にそれぞれ位置するように配設して、ドーム状
   に一体化した赤外線センサ用マルチレンズであって、前
   記法線を含む平面と前記回転曲面とのなす交線の曲率
   を、前記法線から離れるほど大きくなるようにし、前記
   受光面から離れる位置にあるレンズほど、焦点距離を各
   前記レンズから前記受光面に至るまでの距離に近くなる
   ようにのばしたことを特徴とする赤外線センサ用マルチ
   レンズ。
2. 【請求項２】 赤外線検出素子の受光面に集光を行う複
   数のレンズを、この複数のレンズの外側主点が或る仮想
   曲面上にそれぞれ位置するように配設して、ドーム状に
   一体化した赤外線センサ用マルチレンズであって、前記
   仮想曲面は、前記受光面中央の法線に一致する短軸を有
   する楕円を、前記短軸を回転軸として得られる回転曲面
   であり、前記受光面から離れる位置にあるレンズほど、
   焦点距離を各前記レンズから前記受光面に至るまでの距
   離に近くなるようにのばしたことを特徴とする赤外線セ
   ンサ用マルチレンズ。
3. 【請求項３】 赤外線検出素子の受光面に集光を行う複
   数のレンズを、この複数のレンズの外側主点が或る仮想
   曲面上にそれぞれ位置するように配設して、ドーム状に
   一体化した赤外線センサ用マルチレンズであって、前記
   仮想曲面は球面であり、前記受光面の中央の点を通り前
   記受光面の法線方向にのびる直線の、前記受光面の中央
   の点から前記球面に至るまでの距離よりも、前記球面の
   半径の方が長く、前記受光面から離れる位置にあるレン
   ズほど、焦点距離を各前記レンズから前記受光面に至る
   までの距離に近くなるようにのばしたことを特徴とする
   赤外線センサ用マルチレンズ。
4. 【請求項４】 赤外線検出素子の受光面に集光を行う複
   数のレンズを、この複数のレンズの外側主点が或る仮想
   曲面上にそれぞれ位置するように配設して、ドーム状に
   一体化した赤外線センサ用マルチレンズであって、前記
   各レンズの外面である第１面からなるマルチレンズの外
   面は、曲率半径の異なる複数の球面部分からなり、複数
   の前記球面部分は、マルチレンズの周縁に位置する球面
   部分ほど曲率が大きく形成され、複数の前記球面の各中
   心は、前記受光面の中央の点を通り前記受光面の法線方
   向の直線上に位置するものであり、前記受光面から離れ
   る位置にあるレンズほど、焦点距離を各前記レンズから
   前記受光面に至るまでの距離に近くなるようにのばした
   ことを特徴とする赤外線センサ用マルチレンズ。
5. 【請求項５】 前記各レンズの第１面は、前記仮想曲面
   に略一致することを特徴とする請求項１乃至４記載の赤
   外線センサ用マルチレンズ。
6. 【請求項６】 前記各レンズ間の境界を、隣接するレン
   ズの第１面および第２面の交わりによりなすことを特徴
   とする請求項１乃至５記載の赤外線センサ用マルチレン
   ズ。