JPS5845758B2 - 赤外線放射盗難検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は放射集束手段及び放射受信器を有する形式の
当該技術分野で赤外線侵入検出器とも称される赤外線放
射盗難検出装置の新規且つ改良された構造に関する。

このような検出装置もしくは検出器は不法侵入者または
許可されていない人間、例えば盗賊が、保護されている
領域または室に侵入したりあるいはまたその他の物体が
侵入するのを該物体や人間により発射された赤外線放射
を検出することにより検出するのに用いられている。

この放射は例えば４μ及び２０μ間の範囲好ましくは７
μ及び１４μの範囲にある物体または侵入者の園有の熱
放射からなる場合もあるし、あるいはまた放射源を設け
て該放射源からの放射を物体または侵入者により反射し
それにより侵入を検出することもできる。

後者の場合には、近赤外線領域の放射を利用することが
でき、その場合には遠赤外線領域で相当の放射吸収を行
なうレンズフィルタ等の要素を用いることができる。

侵入者または侵入物の極く僅かな運動をも検出できるよ
うにするために、保護室もしくは監視室または領域を多
数の別々の受信領域または視野に分割し、これら受信領
域を暗帯域または暗視野により互いに分離するのが有利
であることが知られている。

このようにした場合、侵入者が保護領域または室内で運
動すると侵入者は不可避的に１つもしくは多数の受信領
域の境界を通ることになる。

それに応答して対射受信器の出力にはパルス状の信号ま
たは振幅が変る信号が現われる。

放射受信器のこれらの出力信号は慣用の評価識別回路に
より処理して警報信号を発生するのに用いることができ
る。

上記のように多数の別個の受信領域を用いた従来の赤外
線放射盗難検出装置の場合には、一般に予め定められた
パターンの受信方向、受信円錐パターンまたは受信スト
リップ・パターンが用いられている。

このような検出器は枢着装置等によって任意の方向に調
節することができるが、しかしながら各個の受信方向ま
たは受信領域に対し個別的に適応化及び調整することは
できない。

従って、このような検出器は一般に所与の使用場に個別
的に適応化することができない。

従来より知られているこの形式の赤外線放射盗難検出器
によれば、１つの受信方向から発射された放射をピック
アップし、それを共通の放射受信器に向けて集束する複
数の反射器によって異なった受信領域が設定されている
。

ここで個々の反射器を調節可能に構成することが考えら
れるが、しかしながらそのためには構造が極で複雑にな
り且つ高価になることは避けられない。

更に良好な集束化により相対的にシャープに測定された
境界を有し明確に区別できる受信領域を得るためには、
入射角及び反射角に依存して個々の反射器表面を光学的
に修正する必要がある。

現用の検出器と共に使用されている球面鏡は特に反射角
が鈍角である場合に上の目的には殆ど適していないと言
える。

これを回避するためには回転放物面から偏心部分を選出
し、そしてこの部分の偏心度を反射角が平担になればな
る程大きくなるようにする必要がある。

言い換えるならば、各個々の受信方向に対して異なった
放物面部分を選択的に相関させなければならない。

球面鏡または球面反射器または偏心放物面反射器を用い
た従来知られている検出器では、反射の傾きが大きい場
合に側方向の受信領域がその境界部において互いに識別
不可能なほどに交叉し合う。

このような従来の検出器では反射器を調節可能に構成し
たとしても、光学系の構造が不適切であるために、被監
視室の大きな空間角度領域内で侵入者を正確に検出する
のには殆ど適していないと言っても過言ではない。

従って、この発明の主たる目的は従尾構造の上述のよう
な欠点や制限がない赤外線放射盗難検出装置または赤外
線侵入検出装置の新規で改良された構造を提供すること
にある。

この発明の他の目的は上に述べた欠点を克服し、そして
単一の反射器を使用して多数の別々の受信領域を有する
ことができ、しかも個々の受信領域は適宜調節可能であ
って所望の使用場に容易に適合することができ、加える
に光学的集束品質が放射または受信方向により左右され
ない赤外線放射盗難検出装置を提供することである。

上に述べたような目的並びに追って明らかになるであろ
う他の目的を実現するために本発明の主たる特徴によれ
ば、放射導通要素の束が設けら札そしてこの放射導通要
素束の放射入口開口を放射集束手段の焦点面に配置し、
一方上記放射導通要素束の放射出口は放射受信器の前部
に配設することが提案される。

放射集束手段を内部反射球状表面として構成しそして焦
点面を半々径の球面により構成し、放射受信器は該球面
のほぼ中心に配置し、そして放射導通要素の長さは反射
球面体の半径の半分に対応するように選ぶのが特に有利
である。

上記の放射導通要素の入口開口は曲げ作業時に常に自動
的に焦点面におけるそれぞれの位置に位置することがで
きる。

良好な全景感度を有する盗難もしくは侵入検出装置にし
て、室の半分の領域全体からの放射を実質的に吸収する
ことができる検出装置を得るためには、反射器を内面反
射被覆が施された半球体として構成するのが有利である
。

この構成の検出装置は、例えば被保護もしくは監視室ま
たは領域の天井の中心に配設された天井警報器として用
いることができよう。

像の光学的修正及び品質は照射方向によって左右される
。

本発明の１つの具体例によれば放射導通要素を撓み性の
ある構造にすることによって、各個の不規則な受信領域
パターンを実際上遭遇する要件に応じて個別的に調節す
ることが可能である。

受信領域の数は束に含まれる放射導通要素の数によって
決定される。

このようにして実際上相当な占有面積を必要とし、従っ
て数が制限される複数の異なった反射器を用いる場合よ
りも相当に大きな数の受信領域を発生することが可能で
ある。

従って、被監視室もしくは領域は本発明によって発生さ
れる放射受信領域により非常に良好に包覆することがで
きる。

次に添付図面を参照して本発明の好ましい具体例ｆこつ
いて詳細ｔこ説明する。

この説明から本発明はいっそう明確に理解されるであろ
うしまた上に述べた以外の目的も明らかになるであろう
。

さて、図面第１図ないし第４図に示された具体例につい
て説明すると反射器表面Ｒは球状表面の一部として構成
されたハウジングＧ内に配置されている。

球面のこの選択された部分が検出可能な空間角度を決定
する。

できるだけ大きな空間領域にわたって感度を得たい場合
には、半球面を用いるのが有利である。

球面Ｒは金属反射器として構成することもできるし、あ
るいはまた実質的に球面状の空洞１０を有する内面が反
射被覆されたプラスチックまたはガラス体として構成す
ることもできる。

反射被覆１１は例えば銀またはアルミニウムから形成で
きる。

球面の中心には放射を殆ど通さない保持ブラケットもし
くはウェッブＨによって放射受信器Ｓが取り付けられて
いる。

放射受信器Ｓのスペクトル感度は用いられる波長範囲に
整合されている。

また、例えばハウジングの前壁及びまたは放射受信器の
ためのカバー円板として構成されたフィルタＦを前置す
ることにより成るスペクトル領域に対する選択感度を得
ることができる。

反射球面Ｒに面する放射受信器Ｓの前部には、多数の個
々の放射導通要素から成る放射導通要素束が取り付けら
れている。

これら個々の放射導通要素は、例えば例として図面には
５つの要素Ｌ１ｙＬ２ ｔ Ｌ３ ｔ Ｌ４及びＬ５が
図示されている。

個々の要素Ｌ１ ないしり、の各々の長さは球半径の半
分にほぼ対応するように選ばれている。

この例の場合、個々の要素Ｌｌ ＋ Ｌ２ ｔ Ｌ３・
・・・・・・等の放射人口２０は半分の半径の球面（球
面Ｒの半径の半分の半径の球面）に沿って位置しており
、そしてこの半分の半径の球面が反射球面Ｒの焦点面Ｂ
を構成している。

個々の放射導通要素Ｌ１ ないしり、は例えば撓み性ま
たは屈曲可能に構成されておって、その結果これら放射
導通要素を容易に曲げて、その放射入口が上記のような
球面形状の焦平面に位置するように適宜調節可能にする
ことができる。

個々の放射導通要素は用いられる波長に依存して充分な
放射透過性を有するガラスまたはプラスチックから形成
されたファイバまたは棒として構成することができる。

この場合、合放射の伝搬は内面における全反射または附
加的に設けられた反射層による反射によって実現される
。

個々の放射導通要素はまた上に述べた型の棒またはファ
イバの集合から構成することもできる。

例えば、ガラスファイバ束の形態にあるこのような構造
の１つとして既に光導体もしくはオプチカルファイバと
して実際に使用されているものを挙げることができる。

波長に応じて、中実で従ってかなり放射吸収性が大きな
放射導通要素を使用する代りに、内面反射性のまたは内
面反射被覆を施された中空の物体もしくはボディ、例え
ば管あるいはまた電磁波の導波管をマイクロ波技術分野
で用いられていると同じ仕方で構成し、そして良好な導
電性の金属及び／または誘電体材料、典型的には例えば
ガラスまたはプラスチックで形成した壁を備えた中空の
管とすることができる。

このような放射導通要素（複数）の焦点面に位置する端
部の横断面は、焦点の寸法に課せられる要件に対応して
例えば極めて小さく且つ円形に形成し、そして他方の端
部は、例えば放射受信器の寸法に適合するように矩形の
ような断面または上記の焦点面側の端部と同じ断面を有
することができる。

最も単純な事例として伸長された状態にある放射導通要
素は、従って焦点の寸法並びに放射受信器の寸法に適合
するように、例えば円形または丸い棒の形態のプリズム
構造を呈し、円錐形もしくは角柱構造を有することがで
きる。

一般的に述べると、放射導通要素は入口面または出口面
を有するボディの形態にあって、ジャケットもしくは殻
は単に入射した放射がどのような路を経るにしても出口
に達するように構成される。

従って、また放射導通要素の横断面は最適な透過性また
は最適な曲げ性の見地から例えばベルト状に設計し、そ
して端部の繊維要素に所望の横断面形状を付与するのも
有利である。

図示を明確にする意図から図面には５本の要素り、ない
しＬ５が設けられているが、例えば１００個以上の多数
のファイバから構成された光導通要素束を使用すること
ができる。

個々の要素り、ないしＬ５の各々によってこれら光導通
要素り、ないしＬ５の入口２０と球面中心点すなわち放
射受信器Ｓの位置との間の接続線に対応する放射受信方
向Ｅ１ ないしＥ５が定められる。

そして、この放射受信器Ｓの位置に放射導通要素の放射
出口３０が配置される。

上に述べたような構成によって上記のように互いに分離
された受信方向から到来する放射だけが放射導通要素Ｌ
１ ないしり、のそれぞれを介して球面反射器Ｒにより
集束され放射受信器Ｓに供給される。

そして他の受信方向からの放射は受信器Ｓに供給される
ことはない。

このようにして焦点面Ｂには個々の放射導通要素の放射
人口２０の分布に対応する受信方向パターンが形成され
る。

このパターンは所望の使用場所に対し容易且つ適宜に調
整し適合させることができる。

更に、この様な構成に依れば、受信方向にまった°く関
係なく光学的修正を行うことができる。

各受信方向に対して作用する、従ってまた光学像の品質
に関与する反射器の部分は、放射導通要素が反射器Ｒの
方向からの放射を吸収し、更に伝搬することができる空
間角度βによって決定される。

この空間角度β、従ってまた球面偏差により生じられる
像の誤差はアパーチャーもしくはダイアフラムＬＢによ
り除去することができる。

成るいはまたその代りに放射導通要素り、ないしＬ５の
放射入口を適当な指向特注を有するように構成すること
により制限することができる。

このようにして、また中心の受信領域が測定された境界
を有することかできるばかりではなく、放射入射角がか
なり傾いている受信方向をも含め凡ての受信方向が制定
された境界を有することができるのである。

このようにして、基部に取り付けられた評価識別回路Ａ
は極めて高い感度で応答し、かなり側方向に位置する受
信方向を侵入者が通った場合でも警報器を起動する。

このようにして実際上中心領域の外部における感度損失
は完全に除去される。

放射導通要素を検出器自体内で曲げて所望の受信方向に
整列することができるように撓み性または曲げ可能性に
構成する代りに、例えば温度を上昇する等のある種の処
理を受けた後に始めて撓み性になり、しかる後に再び固
化する材料を同じ目的で使用し、それにより受信方向を
制定することも可能である。

また適当な手段により放射受信器に取り付ける際に所望
の受信方向と整列させ、しかる後に例えば鋳造等により
位置を固定することができる確質の放射導通要素をも使
用することができる。

要素の位置整列は上に述べたあらゆる場合において最終
的に取り付けられた検出器にも成るいはまたその組立以
前または組立中にも行うことができる。

このようにして、例えばハウジングまたは反射器に所望
ならば放射受信器と共に予め仕上げられ整列された放射
導通要素束を取り付けることができる。

なお、球面反射器の代りに他の放射集束手段を同等な効
果をもって設けることも可能である。

例えば、個々の放射導通要素の開口が位置する焦点面を
構成する表面にエシェロンレンズまたはフレスネルレン
ズとして構成することができる集光レンズ成るいはまた
多数のレンズを蜂の巣状に取り付けることができる。

第３図及び第４図には、このようなエシェロンレンズＳ
Ｌ及び多数の平面体形状の個々のレンズＳＬ１．ＳＬ２
・・・・・・等が設けられた検出器が示されている。

なお、個々のレンズＳ上１．ＳＬ２等は球状に配列され
ている。

残余の要素は第１図に示したものに対応する。

各放射導体Ｌ１．Ｌ２・・・・・・Ｌｉの入口端はこの
例の場合にも焦点面Ｂ（第３図）に位置しており、そし
て球状の焦点面Ｂ（第４図）は個々の平面の焦点面から
構成されている。

このような放射導通要素もしくは放射導体の出口端はこ
の例の場合にも関連の放射検出器Ｓに隣接して設けられ
ている。

以上、本発明の好ましい具体例について図示し説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、その範囲
内において他のいろいろな変形具体例及び設計変更が可
能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の教示に基づいて構成された赤外線放射
盗難検出器もしくは赤外線侵入検出器の第１の具体例を
暗示する断面図、第２図は第１図の装置の斜視図、第３
図はこの発明の別の具体例の断面図、そして第４図は本
発明の更に他の具体例を示す断面図である。 Ｒ・・・・・・反射器球面、Ｇ・・・・・・ハウジング
゛、１０・・・・・・球面空洞、１１・・・・・・反射
被覆、Ｓ・・・・・・放射受信器、Ｆ・・・・・・フィ
ルタ、Ｌ・・・・・・放射導通要素束、２０・・・・・
・放射入口、Ｂ・・・・・・焦点面、３０・・・・・・
放射出口、ＬＢ・・・・・・ダイヤフラム、ＳＬ・・・
・・・レンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 焦点面を有する放射集束手段と、放射受信器と、放
   射入口開口及び放射出口開口を有する放射導通要素の束
   とを備え、前記放射入口開口はほぼ前記放射集束手段の
   焦点面に位置し、そして前記放射出口開口は前記放射受
   信器の前部に配置されていることを特徴とする赤外線放
   射盗難検出装置。 ２ 前記放射集束手段が部分的に内面反射性の球面によ
   り形成され、前記放射入口開口は前記球面の焦点平面に
   配置され、前記焦点面は前記放射集束手段の内部反射球
   面の半径のほぼ半分の半径を有する球面から構成されて
   いる特許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 ３ 前記放射受信器が前記内部反射球面のほぼ中心に配
   設され、前記放射導通要素の各々はほぼ同一長さである
   特許請求の範囲第２項に記載の検出装置。 ４ 前記放射受信器が、前記球面の少なくとも部分によ
   って形成される球の中心に配置され、そして前記放射導
   通要素は前記体の半径の半分にほぼ対応する長さを有し
   ている特許請求の範囲第３項に記載の検出装置。 ５ 前記放射受信器が前記球面の少なくとも一部分によ
   って形成される球の中心に配置され、そして前記放射導
   通要素が前記体の半径の半分にほぼ対応する長さを有し
   ている特許請求の範囲第２項に記載の検出装置。 ６ 前記放射集束手段が内部反射空洞を有し且つ球の一
   部を構成するボディから構成されている特許請求の範囲
   第２項に記載の検出装置。 ７ 前記ボディがプラスチックから形成されている特許
   請求の範囲第６項に記載の検出装置。 ８ 前記ボディがガラスから形成されている特許請求の
   範囲第６項に記載の検出装置。 ９ 前記放射集束手段の前部に配置されたダイアフラム
   手段を備えている特許請求の範囲第２項に記載の検出装
   置。 １０ 前記放射集束手段が半球から形成されている特
   許請求の範囲第２項に記載の検出装置。 １１ 前記放射集束手段の前部に配置されたダイアフ
   ラム手段を備えている特許請求の範囲第１０項に記載の
   検出装置。 １２ 前記放射受信器が前記半球の中心に配置されて
   おり、そして前記放射導通要素が前記半球の半径の半分
   にほぼ対応する長さを有している特許請求の範囲第１０
   項に記載の検出装置。 １３ 前記放射集束手段が前記半球のほぼ中心に配置
   されており、そして前記放射導通要素はそれぞれほぼ同
   一の長さである特許請求の範囲第１０項に記載の検出装
   置。 １４ 前記放射集束手段の前部に設けられたダイアフ
   ラム手段を備えている特許請求の範囲第１項に記載の検
   出装置。 １５ 前記放射集束手段が集光レンズから構成されて
   いる特許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 １６ 前記集光レンズがエシェロンレンズである特許
   請求の範囲第１５項に記載の検出装置。 １７ 前記放射集束手段が複数のほぼ球状の表面に配
   列された面形状の集光レンズから構成され、前記集光レ
   ンズは少なくとも近似的に球状面を形成するように互い
   に連接する焦平面を有している特許請求の範囲第１項に
   記載の検出装置。 １８ 前記面形状に配列された集光レンズがほぼ半球
   の形態をとる特許請求の範囲第１７項に記載の検出装置
   。 １９ 前記放射受信器が前記球状面のほぼ中心に配置
   されそして前記放射導通要素の各々はほぼ同一の長さを
   有している特許請求の範囲第１７項に記載の検出装置。 ２０ 前記放射集束手段の前部に配置されたダイアフ
   ラム手段を備えている特許請求の範囲第１９項に記載の
   検出装置。 ２１ 前記放射受信器が前記半球のほぼ中心に配置さ
   れており、そして前記放射導通要素の各々はほぼ同一の
   長さを有している特許請求の範囲第１８項に記載の検出
   装置。 ２２ 前記放射導通要素が内部全反射により放射の伝
   搬が生ずる放射透過性材料の光学ファイバから構成され
   ている特許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 ２３ 前記放射導通要素が予め定められた横断面の内
   部反射性の管として構成されている特許請求の範囲第１
   項に記載の検出装置。 ２４ 前記放射導通要素が電磁波用の導波手段から構
   成されている特許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 ２５ 前記放射導通要素の放射入口が指向特性を有し
   ている特許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 ２６ 前記放射導通要素が撓み性である特許請求の範
   囲第１項に記載の検出装置。