JPS59136723A - 光学的光線の方向転換方法と装置 - Google Patents

光学的光線の方向転換方法と装置

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JPS59136723A JP58252437A JP25243783A JPS59136723A JP S59136723 A JPS59136723 A JP S59136723A JP 58252437 A JP58252437 A JP 58252437A JP 25243783 A JP25243783 A JP 25243783A JP S59136723 A JPS59136723 A JP S59136723A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は第１の平面によシ分離された２つの半空間から
、第２の平面により４分円に区分された半空間の表面領
域の上に第１の平面において第２の平面の表面法線のま
わりに同じくその上光学的装置の表面法線のまわりに光
学的光線を方向転換さぜるための方法に関する。
たとえば受動的赤外線検知器のような電気光学的光電管
が比較的狭い受信−特性を持つことが知られている。そ
のような装置の中心軸のまわシに丸い突出部のある空間
対称の仮定的受領−特性はその中心において最大感度を
持っているものである。その際装置のこの感度は中心軸
に関して角度が増加するにつれて始めはゆつくシと、そ
のあと開口部角度が約４５°から離れると線数に減少す
る。
さて、光学的検知器、そのような赤外線検知器はたとえ
ば照明の調節のためにこのものを安全装置スは建物のな
かでの照明のために徳用するとき、生物による赤外線源
からの赤外線光線は広角で検知されるという袂水がある
。それで藺々の検知器を設けることによシよυ大きな空
間角度を監視することができる。たとえば、そのような
赤外線検知器は玄関のような空間の照明製置のために壁
に組立てられるならば誰かがその空間にとらえられるか
ぎり、この人が暗やみにて従来の元スイッチに崩れる必
要なしにスイッチが入れられる。このことはとくにその
ような検知器によって検出される角度が検知器の中心軸
まわりに壁に対してできるかぎシ大きいすなわち９０”
又はそれよシ大きいときには特に意義がある。この要求
は上に述べた事実と設けられる検知器が比較的狭い受信
−特性を持つということで矛盾がある。先にのべたスイ
ッチのオン／オフ制御をふくめて室のなかにたとえばそ
のような検知器を設は人間が室にあるときず−と照明が
続けられるという要求がある。このためには光学的光線
の広角の検知を必要とし、ここで固有の検知器によって
できるがきυ大きな室を監視するという要求があること
が理解される。
この矛盾する要求を顧慮して、はじめに言及したＢｌ術
の方法が知られてきたのであシそのとき凹面鏡と多重反
射にょシ広角に検知されるべき入射光線が電気光学的光
電管のたがめられた感度の受光範囲で方向転換される。
一方、凹面鏡の配置や多重反射による実施は費用がかが
る。その上光線はそれにもかかわらず検刈器−中心軸に
関して９０”の角度以下で入射されると、光線は検知器
のより烏められた１函度の領域にてその主−受伯軸に対
して鋭角で入射することによって方向転換しない。
広角に斜めに射し込む光線は出来るかぎシ大きな感度の
保証される角度で、検知器に対する損失力しに入射され
、そこでこの感度からたとえば、そのような検知器が室
の天井に配置されるときには最大検知距離が生じ、検知
距離は利用しつくされ、頭上のあき高さとしてできるか
ぎり大きくすべきである。
本発明は始めにのべた技術の方法を創造することを目的
として、中心角に関して非常に広角の入射する光線のた
すけによシ上述の欠点を回避しながら光線は設けられた
光電管の角度領域にてたかめられる感度において方向転
換することができまたその中心軸に対して田米るがざシ
鋭い角で方向転換することができるものである。
この目的に対してその方法は光線をすくなくとも部分的
に一つの半空間から他の半空間に単純反射によって反射
さ虻法線に関して反射による光線の角度領域は前のもの
よりも実質的に小さいように方向転換し反射することを
特徴としている。
一つの平面に関してゆるやかな角度又は全く平行な角度
で、それに対して入射する光線は二つの反射鏡によって
急傾斜の角度でこの平面の上に反射さげられ、そのため
この平面に表面法線に対して鋭角で反射させることが出
来るという見解がでてくる。この見解は半空間各々から
の光線に応用され、そこで実際上半空間から介在する表
面領域の上で交差して反射させられる。
この方法はなお活性な光憩のしゃ断機による監視に対し
て役立たぎることができるとはいえ、そのときゆるやか
な角度で多くの収束される光線のしゃ断機は検知器を用
いて監視することができる。
本質的構造の節約が行われ、散乱した入射する光線が検
知されるときには各半空間における光線は反射の前すく
なくとも表面法線に関して間隔で収束−主軸によって収
束されることが提案されている。
さらにできるかぎシ連続的に感度は監視されるべき角度
領域に関して夾現化されるために光線を各半空間から反
射の前、各多くの収束−主軸によって収束し、光束特異
的に方向づけられた反射鏡要素によって反射が行われる
のである。
そのことによって、主軸方向及び反射鏡要素の調節は主
軸が表面法線に関して大きな角度にとりかこまれ、反射
鏡要素の上に向けられ、その固有の表面法線が第２の平
面の表面法線に関してより小さな角度でとシかこまれる
ように選択される。
そのつど光線が傾斜のゆるやかな角度で斜めに射しこみ
、表面法線に関して、最も鋭角で、表面領域上に反射さ
れ、そのため上述の高い感度はまったく角度一端部領域
のなかに達し、そのため実際上その検出距離の完全４ｕ
用が横知器の最大感度に一致するように達成されるので
おる。
十分な感度−配置は一般に第２の平面上におる半空間の
上で先に行われ、そのとき光線は集束−主軸に関して収
束され、その投影は第２の平面の上にすくなくともほぼ
平行にある。このことは光束／反射鏡−配置を用いて比
較的簡単な光学的構成に導く。
設けられた検昶器の「固有」の高い感度がゆるやかな角
度で斜めに射しこむ光線を高い感度の利用に対して補足
的にオリ用され１．そのことによって光線を表面法線に
関して小さな角度によって入射し、収束し、しかも表面
領域の上に反射なしに制御する。
さらに光学的配置の簡単化は収束−主軸を、半空間にお
いてすくなくともほとんど第２の平面に対して垂直な＠
３の平面に置くよう設け、その際第３の平面は両生空間
にとくに平行にとくに表面法線に関して対称的に配置す
ることによって達成される。
光線一方向変化により、その方法について広角−制御に
対するその方法は表面領域から発する光線送信機の光線
を役に立たせることができることは、おのずから自明で
おる。
さきに述べた方法による光学的光線の方向転換に対する
光学的構成要素にはすくなくとも二つの反射鏡が設けら
れ、すくなくとも部分的に表面法線に対してかたむ龜、
法線の両側とくに軸対称に配置されることを特慎として
いる。
最も簡単な構成は反射鏡が平らであることである。
この実施態様はとくに固有な空間方向から光線のに祝に
対して役立つものである。
両生空間に関して対称的関係は反射鏡平面が第２の平面
をすくなくともほぼ平行直線で切ることによって成しと
げられる。
とりわけ２つの空間方向を監視するために入射する光線
がすでに収束される光線送信器によシ形成されないとき
にはむしろ分収して入射し、かくして二つの反射鏡が設
けられ、各の反射鏡に収束レンズを配置することが提案
されている。
レンズはその際、その主軸がそこに介在している法線に
対して反っているか又は直角になるように配置されてい
る。
直角のまたは全く反った角度／鏡角度によってそのとき
監視されるべき空間方向が法線に関して９０″または全
くより大きな角度でとりかこまれる。
すでに方法に関しては説明したように光線はまず半空間
に関係づけられてなシ最も少ない部分的に主要な半空間
に関係づけられる反射鏡から通過しなければならない、
光線は半空間に関係づけられる反射鏡につきおたシ、方
向転換する前に、設けられた反射鏡はのぞましくないが
半を間に関係づけられてない光線の一部分を又は半空間
に関係づけられてない光線の円錐形の一部分をおおうこ
とができるのでおる。
このことを避けるために各反射鏡はすくなくとも他の反
射鏡に関係づけられるレンズにより形成される光線収束
によシその平面の相当する交差曲線に接近して置き、及
び／又は、反射鏡に関係づけられるレンズの光線収束を
もってその平面の切断面を太キ＜シないことが提案され
ている。
最初に述べた場合において、半空間における反射鏡はそ
の表面をもって光束のなかで干渉し、−光束は他の半空
間における反射鏡の上でむけられ、かくして形成された
交差曲線に一致して切り取り、そのため上述の光線の円
錐形からはもうなにもおおわれないのである。
他方、なお反射鏡は、半空間に関係づけられる光線の円
錐体、その反射鏡平面をもつ切断図形それぞれに散水さ
れるように大きく選択することができる。
その主軸がすくなくとも法線と重なるところの第３の収
束レンズを設けることにより、それをふくめて２つの設
けられた反射鏡によって各収束レンズを用いて監視する
空間方向、なお主軸に一致する方向は監視される。その
とき第３の収束レンズによって形成された光束は反射な
しに、すなわら、設けられる反射鏡間を通過して表面領
域に光線が射すのである。
反射鏡はとくに法線を確定する保持器に配置され、その
とき保持器を用いて一部分として構成することができ、
その除、保持器は根本的に正確な幾何学的な反射鏡位置
決定に対して気づかいされる。
これらの保持器は法線によって確定される中心範囲にお
いて一つの電気光学的光電管のような光学的検知器又は
送信機を受入れるために構成されるもので、１その結果
光電管−受信−特性及び反射鏡の正確な幾何学的な相関
関係が確実にされる。
すくなくともトルネル形状に近いレンズ支持体が設けら
れ、その周辺に３つのレンズが配置され、その際２つの
側面のレンズの主軸は、トンネル軸の方向に軸方向に置
かれ、とくに第３のレンズの主軸に対して対称的に、と
くに半径方向にならべることによシ、とくにレンズ支持
体は基本平面のなかに、反射鏡のために位置づけ配置及
び保持配置を持つことによりレンズ／反射鐘／電気光学
的光電管による簡単な幾何学的相関関係が達成される。
多くの特異的固有の空間方向を監視するばかりでなくむ
しろ半空間において少なくとも連続的に第２の平面上の
監視を実施することを目的とするならば、各半空間にお
いてとくに表面法線を含む第２の平面の同じ側で、表面
法線に対して凹に折れまがシまたは曲げられる交差曲線
をもって反射鏡要素が光線入射方向に関係づけられる反
射鏡表面を形成するために設けられたこと、そして必要
ならば主に分散する入射光線が検知されねばならない場
合には、各々において第１の平面によυ形成される半空
間はすくなくとも２つの収束レンズを配置し、反射鏡表
面はそこでは収束レンズに関係づけられることが提案さ
れる。
光線反射はできるかぎり表面領域の１つの点に対して、
おもに法線−大抵に起るべきことを考慮して反射＊’Ｒ
面がそのつと関係づけられる光束を切ることが提案され
ている。その提案は相尚する光束−主軸の投ｋが第２の
平面の上でそしてそのつと反射鏡表面によって定義づけ
られる平面の切断線が第２の表向を鋭く切ることでおる
。
それ故に、すでに収束された光線を検知すること、その
ためここで収束しない方がよいのは自明であるとみとめ
られる。
元來−主軸及び反射鏡表…１による上述の相関関係の代
りに九腺の光束−入射方向と反射鏡表面による一つの同
じような相関関係が火現化される。
反射鏡表面と元来−主軸、光線の光束−入射方向のそれ
ぞれの比較的簡単な正確な相関関係は各反射ｍＪＭ：索
がすくなくとも２つの相対的に互に曲げられ、とくに平
らな反射鏡表面を包含することによって達成される。
広角に入射する光線の反射のために鋭角の表面法線に関
し、その入社に対し、各中空間において、その主軸は反
射鏡表面上に向けられ、その固有な表面法線を表面法線
に関してよシ小さい角度に包含するものである。
設けられる検知器の高い固有の感度の入射領域の完全Ｗ
ＩＪ用のため、さらにすくなくとも広い収束レンズが設
けられる。その主軸は第２の平面の上の表面法線の大抵
のまわシの表面領域上に＠、接むけられている。
とくにしかもなお、多くのそのような収束レンズが設け
られ、その光束は直接、すなわち単純反射なしに、法線
領域上に法線−天賦のまわシに入射されるのである。
提案される構成要素は主に受動的−赤外線検知器と関連
して役立つものである。
この応用において、そのためたとえば空間照明制御モジ
ュールが東男化される。それは人間が室の比較的大きな
空間肌域におるかぎり、照明は積極的に維持され、人間
が蔓を離れるときに消えるというものである。
根本的には提案された構成要件は設けられた電気光学的
光電管の比較的狭い角度の受信−特性の広角拡大に対し
て、電気光学的光電管の受信−特性一中／ｕ軸に関して
、すくなくとも±９０°までの広角拡大に対して役立つ
ものである。
本発明はたとえば図によってつづいて睨明する。
第１ａ図、第１ｂ図は本発明の方法を実施するための反
射鏡配置の平面図及び側面図でおり、第１ａ図、第１ｂ
図によれば、第１の平面Ｅ１によって空間は二つの半空
間ＨＲ，とＩ（Ｒ，に分割される。第２の平面Ｅ、は半
空間ＨＲ１ｔ　ＨＲ１それぞれな空間４分円Ｑｌｌｌ　
＋　Ｑ＋ｚ　　ｒ　Ｑ＋２１　　ｒ　Ｑｒｔｔ　に区分
する。第１の平面Ｅ１の中に平面２．０−）法線平面Ｎ
を固定する。半空間ＨＲ１ＨＨＲｔから第１ｂ図により
法線平面Ｎに関して比較的大きい角度ψ１．ψ、のもと
にとどく元Ｈ’Ｓ＋　　ｔ　Ｓｔそれぞれはよシ小さい
角反β１　、β、をもって上述の法線平面ＮＫ関して第
２の平向Ｅ、のなかの平面領域Ｆの上にとどくように方
向転換される。それに対して半空間ＨＲ，からの光線Ｓ
１、半空間ＨＲ。
からの光線Ｓ、がそれぞれ反射鏡１．２の単純反射によ
り、第２の平面Ｅ、め上に反射さげられるしかも法線平
面Ｎの大抵Ｐのまわシに平面Ｅ、の平面領域Ｆのなかに
反射させられる。これに対して、そのとき反射鏡２は半
空間ＨＲ，から光線Ｓ。
の反射に対して設けられるが、基本的にはすくなくとも
部分的に半空間ＨＲ１のなかに配置される。
反射鏡１は半空間ＨＲ，から光線日、に対して設けられ
、半空間ＨＲ，のなかに配置される。先に特別なしかも
なおたいていの場合に示されるところの反射鏡要素１．
２の配置は位置ぎめ平面Ｃ）上では主に第２の平面Ｅ、
が位置ぎめ平面として用いられる。７４％ｌａ図の点誠
で示されているように反射鏡要素１．２はすくなくとも
部分的になおまた他の半空間のなかに広げることができ
る。すなわち半空間ＨＲ，における反射１＃！費素ｌと
、半空間ＨＲ，における反射ｍｕ素２に広げることがで
きる。反射鏡要素は両方とも大域Ｐのまわシの平（３）
領域Ｆを持つ表面法＃Ｎのその上で光線を反射させるた
めにその間とくに法線Ｎに対して軸的対称におる。たい
ていの場合において反射鏡要素１及び２のそのような対
称的配置が示されているとはいえ、表面壁素Ｆの上にと
どく光線の反射が起る限υ、それによって偏シが生ずる
のは自明である。平面Ｅ！における反射鏡要素ｌ及び２
の調整は表面法＋１ｊ！Ｎに対する反射鈍懺素の蛾きを
有効に便われるべき光線ｓ１及びＳ、の入射方向から決
定され、表面要素Ｆの位置と望しい広がり同じく光学系
の法則により決定されるものである。
第１ａ図及び第１ｂ図において、反射鏡１及び２が平ら
な反射鏡として表されているが第１ａ図では点線で示し
ているように凹面反射鏡セグメントをさしこむことによ
っても可能である。
第２ａ図、第２ｂ図は斜めに射し込む方向転換する光線
に対する反射鏡ごとに配置される収束レンズを有する第
１ａ図の配置の平面図とその側面図である。４分出Ｑｌ
ｌｌにおける反射鏡１に収束レンズ３を配置し、４分出
Ｑ２１における反射鏡２には収束レンズ５を配置する。
レンズ３の元学的主ＮＨｓ及びレンズ５の光学的主軸Ｈ
６は法線Ｎに関して反りかえっていて、とくにそして図
に示されているようにとくに法線Ｎに対して対称的に平
面Ｅ、の上に平行な投影を示している。レンズ３の光線
円錐形に、は反射鏡ｌで法ｆｆＭＮの突き破る点に対し
て平面Ｅ２によシむこうへ光線円錐形Ｋ　、／に反射し
、同じように光線円錐形に、は反射鏡で光線円錐形に、
′に反射する。図から明らかなように、よくしられた角
度の関係により観察される光線円錐形に３又はに、に配
置されてない反射鏡２．１のそれぞれは光線円錐形の一
部分をおおうことが可能である。このことはたとえは領
域７における光線円錐形に３に対する場合であり、領域
９においては光線円錐形に、に対する場合である。
これがその場合でおると反射鏡１．２それぞれはすくな
くともそれらの平面の間で交差曲線に相等して近づき、
第２ｂ図でＪＩＬＴＳ、をもつ反射ｉｌｌの際にあられ
されている。各関係づけられる光線円錐形についてここ
でに、は領域９でとくに、細い平行絨を引いて表されて
いるように切り抜かれる。
このことばなかんづくここではに、及びに３′の関係づ
けられる光束の反射の際光線行路の妨畳なしにそれによ
るよシも多音に起こる。補充またはこの方策の代りに各
反射鏡はただまっすぐに、そこに関係づけられる光束を
有する全切断図をしてその平面がおおい、また反射鏡２
には光線円錐形のに、及びｘ　、　Ｉによる図形、そし
て反射鏡１では光線円錐形のに３それぞれＸ、／による
図形になるよう多くならべる。
第３図には保持器１１を有する反射鏡配置の第１の実現
化が示されている。保持器１１は中央の受入開口部１３
を検知器または送信機、−気光学的光゛屯肯のようなも
ののために設けている。第１図及び第２図による平面Ｅ
、に確定される保持器１１の上側１５には案内みぞ及び
保持器みぞ１７ａ。
１７ｂを斜めに押入し、それらは反射鏡１，２それぞれ
が法１１１ｉＮに関して所望の傾斜角度を守ってその位
置決定されるのを可能としているうみぞ１７ａ、１７ｂ
に反射鏡１，２それぞれがさしこまれる保持器１１はと
くに合成樹脂からなる。点線で示したように反射鏡及び
保持器１１は一部分に形成される。その際とくに反射鏡
平面はそそυたつ板状部分として構成されるのでなくむ
しろ検知器に対する受入開口部１３を肩する中央部１９
に仲人して構成されるのである。金属メッキによって全
部分が反射被覆されると同時に金輪薄膜は、電気的保護
物として用いることができる。
第３ａ図及び第３ｂ図から同じく明らかなように反射鏡
１，２それぞれの上のかと２１は他の反射鏡２．１それ
ぞれに対して傾斜してい゛る。その形成は例えは第２ｂ
図によ沙９に一牧するが反射鏡から他の反射鏡に関係づ
けられる円錐形の部分の減少に対しておおわれる。
第４ａ図、ｉＪｂ図は三つの空間方向から斜めに射し込
む光学的光線の方向転換のためのレンズおよび反射鏡保
持器を有する配置の平面図とその部分的縦断面図である
。第４ａ図および第４ｂ図によシ來内開「１部及び位置
決定開口部２３のなかの反射鏡保持器１１はレンズ保持
器２７０ベース板２５にはめこみできる。第２図による
３と５による２つの側方レンズを含めて中央の第３のレ
ンズ２９が設けられている。その主軸Ｈ２Ｑは第１図及
び第２図によシ定義される保持器要素１１の上側１５、
ベース板２５それぞれの平ｉｆｌｌＩｇ、の法線に嵐な
り合っている。
すなわち両反射鏡１及び２は法ＩＭＮの方向に俤２察す
ると、中央の中間空間をその間で自由に？しめるので第
３のレンズ２９によりより広い優先された空間方向を監
視することが可能である。レンズ５，２９及び３は四角
形状に構成されその際第４ａ図で明らかなようにレンズ
５及び３の主軸Ｉ（。
及びＨ３は衣面法＃３！Ｎ、検知器用の受入開口部１３
それぞれに１釦して対称的にずらされる。第４ｂ図の平
面に３つのレンズが王に対称的に千円に固定されている
。その結果第４ａ図により軸３１のまわυに半円筒形状
傳造がこの配置によって実現化される。レンズは、両側
で中径方向に一タリに並べる壁部分３３と接続横木３５
によって固定される。
レンズ支持体２５は反射鏡保持体１１のように合成樹脂
からつくられ、特に合成樹脂レンズ５゜２９及び３を差
し込む。前述方法により今迄に示した配置は照度に質に
簡単な光学系を構造において実現化するものでおシ、す
くなくとも殆ど一つの平面のなかにあり、角度はその間
約１８０°まで８袈とあればそれ以上にとυかこんで管
理され得るものである。そこでこの方向からの平らな入
射光線は急勾配で一つの領域の上に反射され、そこで検
知器がさし込むことができ、その結果主軸の受信特性の
まわシに高い感度を利用することができる。
第５ａ図、第５ｂ図は、方向特異性でない余Ｆめに射し
込む光緘を方向変換さぜるための配置の平面図とその部
分的側面図である。第５ａ図には第１ａ図と同じような
図が示されている。本発明による配置は、根本的には第
１ａ図及び第１ｂ図により示された反射鏡配置の応用で
おる。書び第１の平面Ｅ、は空間を牛を間ＨＲ，と半を
間ＨＲ。
に区分する。第１の平面Ｅ、に直角に半空間ＨＲ。
、ＨＲ，は４分出Ｑｎ　　＋　Ｑｉｔ　ｌ　Ｑｔ＋　　
＋　Ｑｒｔｔそれぞれに区分する。第２の平１１１］Ｅ
ｚの表面法線Ｎは平曲Ｅ、にある。各半空間ＨＲ，，Ｉ
（Ｒ２それぞれはとくにそのとき、４半円Ｑｔ＋＋Ｑ＋
＋において第２の平面Ｅ、の一つの側に各収束レンズが
設けられ、半空間ＨＲ，のなかには例えば４つのレンズ
Ｉ’ｌｌ　　＋　Ｌ１２　１１１１３そしてＬ１２が、
他の半空間ＨＲ。
には例えば同しく４つのレンズＩＪ２１　　＋　Ｌ２２
　　＋　Ｌ２３そしてＩ１４が設けられている。レンズ
Ｌ１１からＬ１２の一つの半空間ＨＲ１において主軸Ｈ
１１からＨＩ４は平向Ｅ、に対して垂直な投影平面ＥＰ
、のなかに配置され、たとえは図示されているように第
１の平面Ｅ１の上に垂直に立っている。同じく半空間Ｈ
Ｒ，においてレンズＬｔ＋からＬ２４の主軸Ｉ（ｔ＋か
らＲ２４は投影平向ＢＰ、のなかに配置され同じく平面
柘に対して垂直に立っている。その除ルンズＬｌｌから
Ｌ１２、レンズＬ１．からＬ８σ）それぞれの示された
区先的に特殊化された配置関係が強制的でないことは自
明である。
第１ａ図及び第ｉｂ図と同様に半空間ＨＲ，においてレ
ンズＬ２１からＬ２４によって収束される光線の単純反
射のために半空間ＨＲ，の第２の平面Ｅ、の上に第１の
反射鏡要素ＳＰ１を設け、半空間ＨＲ，には第２の反射
鏡要素ＳＰ、が第１の半空間ＨＲ１かも入射され、レン
ズＬ１１からｌｌＩ４によって収束される光線の反射の
ために設けられる。
各反射鏡要素８Ｐ、、ＳＰ、は表面法線Ｎに対して凹面
に曲げられまたは折曲してとシかこまれる。
６反射鏡要素ＳＰ、の平らな反射鏡平面８Ｆ、１からＳ
Ｆ、４はレンズＬ２４からＬ２４に相当して配置され、
反射鏡要素ＳＰ２の反射鏡平面ＳＦ２．からＳＦ、４は
レンズｌ１１１からＬ１４に相当して配置されている。
反射鏡平１ＩＩＪＳＦは平らな平面によって構成され、
それは相対的に互に表面法線Ｎに対してまがっている。
表面によって定義される平面はそのときＧ１　　ｓ　Ｇ
２　　＋　ＧＳのような示されるような互に斜の直線で
平面Ｅ、を切る。
第５ｂ図で点線で示したようにこの配置は物体５０の相
当する形態付与によって実現化することができる。レン
ズＬＳＩによって表面法線Ｎに関して例えば９０°でし
めされているが服大角度の下で入射する光線は収束され
、反射鏡要素８Ｐ、の平面要素ＳＦ、、の上に投射さ昨
る。その固有の表面法＆ｉＮｔは１５ｓｂ図による他の
反射鏡平面の相当する表面法＃！（図示されていない）
と比較してそれ自身の反射鏡要素ＳＰ、に表面法線Ｎに
関して戚小角度βに閉じ込める。同じようにｉｌｇの半
空間）（Ｒ，、ＨＲ，それぞれに配置される収束レンズ
Ｌにおいて、通常の光束が得られる。１４５１．図にお
いて点線で示されているように１つの相当する配置をと
ったレンズＬ２０によシ光縁はここでは図示されていな
いが、これに対して設けられた反射鏡表面の傾斜及び形
態付与を検知することは可能であり、９０°より大きい
１つの角度ψの下に表面法線に関して到達する。反射鏡
要素ｓｐ、は配置されるレンズ主軸Ｈ２＋からＲ１４ま
での投影平向１］１ｉＰ、に関して第５ｂ図に記入され
ている反射鏡平面ＳＦによって形成される平面ｈｉｓＦ
の切断線が第２の平曲Ｅ、をもつ投影平面Ｆｉｇ、の切
断線を剥角に切るように傾いている。そのため相当する
反射鏡要素ＳＰ、、ＳＰ、に反射する光束の集中は点対
称平面領域のなか平面Ｅ、の上で表面法線Ｎの大域Ｐの
まわシに達成される。
第５ａ図に記入されているようにすくなくともより広い
収束レンズＬ０を設けその主軸Ｈ９は表面法線Ｎと重か
合う。とくに多数のレンズはその上、その収束主軸を反
射しないで直接平面Ｅ２の上に法腺天賊の境域につきあ
たる。
反射鏡要素ｓｐ２はそれ自身の半空間ＨＲ，において光
線の光線行路を妨げないし、同じように反射鏡要素ＳＰ
、は半空間ＨＲ１からの光線を妨げない。すでに第２ａ
図、第２ｂ図により示したようにできるかき゛シ穎な構
成、レンズの焦点距離等々の要求からある一定の場合に
おいて反射鏡要素ｓｐ２によシ半空間ＨＲ，のなかでの
、同じく反射鏡要素ＳＰ、によシ半空間ＨＲ，の上での
光線行路の妨沓が生じる。このことは第５ａ図に示した
ように点線の光線円錐形５４で示されている。
この場合では、光線行路を部分的におおっている反射鏡
要素はここではＳＰ、で点線で５６に示されているが、
相当する光線行路をもって切断図形が形成される。
ｉ、、ＬＧ　Ｇ　ａ図及び第６１：１図はいっそう広い
光学的ｈ”！遺物の平面図とその側面図でるる。第６ａ
図、第６ｂ図には、今や実現化され説明される広角収束
光学系の東男化形態を示している。支持体５８の上に複
数のレンズ６０．及び６０１）か丸天井様に配置される
。その際角ばった合成樹脂製レンズはとくに重要である
。反射鏡要素６２に反射され光束のレンズ６０ａの焦点
は第６ａ図１示したように平面Ｅａ　において両側の丸
天井の軸Ａに関して籠かれている。レンズ６０１）の主
軸は平面Ｅ、の上に直接その光束を刺＠Ｉ　Ｌ、平面Ｅ
ゎのなかに対称的にＥ、の間に横たえている。平面ｇｂ
には支持体５８のなかで検知器／反射鏡支持体６４が中
央領域に入れられ、その中央１１１口部６６には赤外線
検知器のような検知器６８を持っている。説明した技術
と方法で表面法巌Ｎに対して凹面にまげられまたは折シ
まげられた反射線平面を持つ反射鏡要素６２は検知器／
反射鏡支持体６４に配置されている。とくに正確な幾何
学的な反射鏡要素６２の調節は表面法線Ｎに関して中央
領域に設けられた検知器６８、必要な場合には決定的に
重要である送信器がとくにその支持体要素６４のなかに
検知器６８及び反射鏡６２とを実装している。レンズ支
持体それぞれのソケット５８はその際とくに四じく合成
樹脂からつくられている。
また、反射鏡６２は、検知器／反射鏡支持体６４と共に
同じく別に合成樹脂からつくられている。
第７図は検知器の受信特性曲線７０でおり、特に第６ａ
図によシ赤外線検九器６８の受＠特性を示している。そ
れから明らかに一般的に知れるようにその光線に対する
感度は零角度の下でその中実軸Ｎに関し最大であり例え
ばＯｄＢに相当する。
入射角度ψが増加するにつれてとくに４５°より角度が
大きくなると感度は急速に減少する。曲線７２をもつ感
度は丸い突出部７０に一致する電気特性を有する検知器
な用いて本発明による広角収束光学系に設けることによ
って達成される。全角度領域ψ＜９０°のもとでは検知
器の最大感度はＯａＢに相当し約ψ≧４５°の場合には
約−３ａｓ　　最小位置に遅し、約ψ）９０°での角度
領域ではしかもなお戚衰は約−１ｄＢ　　に相当するこ
とを示している。
本発明による方法によシ、本発明の装置により誰かが空
間中に居るかぎり照明の保持及び空間照明のスイッチイ
ンに対して比較的狭い受光特性をもつ単一の検知器によ
り広角的に全空間を管理することをｎ」能とするという
すぐれた結果が達成される。その際さらに通常そのよう
な検知器は定常的な照明強度値に制御され寿いで管理さ
れる軸における赤外線源による加入及び蟲退が行われる
ようにしてむしろ照明強度を父互に変えることにより制
御されることは強調されることである。レンズや反射鏡
表面による慎憲な相対的な鋭い配置が実現化されること
によってこの原理は源泉の僅少な遅動のときでも一つの
レンズ領域から他のレンズ領域へ変化が行われるときで
も光学電気的光ｉｔとして形成される検知器６８の出口
側でインパルスを有効に翼うことによって言明を得るこ
とば照明源が常に用いられていようが用いられてない場
合でも堅持できることが認められている。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図は本発明の方法を実施するための本発明による
原理的反射鏡配置の平面図、第１ｂ図は第１ａ図による
配置の側面図、第２ａ図は斜めに射し込む本発明により
方向転換する光線に対して反射鏡ごとに配置される収束
レンズを有する第１ａ図による配置の平面図、第２ｂ図
は第２ａ図による配置の側面図、第３ａ図はとくに二つ
の空間方向から光線による方向転換に対する本発明によ
って配置される反射鏡を有する反射鏡保持器、第３ｂ図
は第３ａ図による配置の平面図、第４ａ図はとυわけ三
つの空間方向から斜めに射し込む光学的光線の本発明に
よる方向転換のためのレンズおよび反射鏡保持器を有す
る優先的配置の平面図、第４ｂ図は第４ａ図による配置
による部分的の縦断面図、第５ａ図は方向特異性でない
斜めに射し込む光線を方向転換させるための本発明によ
る配置の平面図、第５ｂ図は第５ａ図による配置の部公
的側面図、第６ａ図はいっそう広い本発明による光学的
構造物の平面図、第６ｂ図は比６ａ図による配置の側面
図、第７図は第６図による本発明による光学的構成物の
設備され広角収束光学系として設けられ作用する結果を
持つ赤外線検知器の受信特性。 １．２・・・反射鏡、ｌａ・・・凹面鏡、３．５・・・
収束レンズ、７，９・・・領域、１１・・・反射鏡保持
器、１３・・・受は入れ開口部、１５・・・上部端、１
７ａ、１７ｂ・・・業内部みぞ及び保持器みぞ、１９・
・・中間部、２１・・・反射鏡の上かど、２３・・・開
口部、２５・・・ベース板（レンズ支持体）、２７・・
・レンズ保持器、２９・・・第３のレンズ、３１・・・
軸、３３・・・壁部分、３５・・・レンズ支持体（接続
横木）、５０・・・本体、５４・・・光線円錐形、５６
・・・切断図形、６０ａ。 ６０ｂ・・・レンズ、６２・・・反射＠！、嶽素、６４
・・・反射鏡支持体、６６・・・中央開口部（保持器）
、６８・・・送信機、７０・・・丸い突出部、７２・・
・特性曲線、Ｈ，・・・主軸、Ｌｏ・・・よシ広い収束
レンズ、Ｋ、・・・収束レンズ３０光線円錐形、Ｋ、・
・・収束レンズ５０元線円錐形、ＨＲ，、ＨＲ２・°・
半空間、Ｑ８．。 Ｑ＋ｔ　＋　Ｑｔ＋　＋　Ｑｔ２・・・空間４分円、Ｓ
ｌ・・・第１の光線、Ｓ２・・・第２の光線、Ｐ・・・
大抵、Ｎ・・・表面法線、Ｆ・・・表面領域、ＳＰ、・
・・第１の反射鏡要素、ＳＰ。 ・・・第２の反射鏡要素、Ｌ・・・レンズ、Ｈ・・・主
軸、ＩＰ、・・・第１の投影平面、ＩＩＣＰ、・・・第
２の投影平面、Ｇ・・・切断＠線、ψ・・・収束レンズ
の主軸と法線となす角、β・・・法線と反射鏡からの反
射光Ｎ、かズわってなす角、Ｋｅｙ・・・反射鏡平面ｅ
ｌｌ’によって形成される平面。 １１を人　　マルセル　ツプリン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｌ　第１の平面（Ｆｌｉ＋）により分離される半空間（
    ＨＲ，、ＨＲ２）の２つから第２の平面（’ｎｔ　）に
    より４円分（Ｑ）に区分される半空間（ＨＲ，。 ＨＲ，）の第１の平面（Ｅ、）において第２の平面（Ｅ
    、）の表面領域（Ｆ）の上の表面法線（Ｎ）のまわりに
    光学的光線を方向転換するだめの方法であって、光線が
    一つの半空間（ＨＲ，、ＨＲ。 からすくなくとも部分的に他の一つの半空間（Ｈｎ、、
    ＨＲＩ　　）で単純反射することにより、法＃、Ｎに関
    して光線の用度領域（β１　、β、）を火質的にその前
    の用度領域（ψ８．ψ、）よシ小さくして反射さぜ方向
    転換する光学的光線の方向転換方法。 ２　光線を半空間（ＨＲＩ　、ＨＲｔ　）における反射
    の前すくなくとも集束主軸（Ｈ，ｊ　Ｈｎ　）をもって
    表面法線（Ｎ）に関して収束することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載による方法。 ３　光線を各半空間（ＨＲ，、ＨＲ４）から反射のＭｉ
    ｔ、多くの集束−主軸（Ｈｔｓ　　Ｈｔ４：　Ｈ＋ｓ　
    　Ｈｓ４）を用いて収束し、光束特異的に向けられる反
    射鏡要素（８７２１ＳＦ’２４；　５ＦＩＩ　　　ＳＦ
    ＋４　）を用いて反射が行われることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載による方法。 ４　主軸方向及び反射鏡要素（ＳＦ）の整夕１＋が表面
    法線（Ｎ）に関して大きな用度（ψ）を含む主軸（Ｈ）
    を反射鋭懺素（８Ｆ）の上に向け、その固〉　　有の表
    面法ｈＭ（Ｎ２　）が第２の平面（Ｎ２　）の表面法線
    （Ｎ）に関してよシ小さい用度（β）を含むように選択
    することを特徴とする特許結水の範囲第３項による方法
    。 ５　光線を集束−主軸（ＨＲｅ　Ｎ５　　＊　Ｈ２Ｓ　
    　”２４　）ＨＩＩ　　　Ｈ１４）に関して収束し、そ
    の投影が第２の平面（Ｎ２　）上すくなくともほとんど
    平行であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
    による方法。 ６　表面法線（Ｎ）に関し、小さい角度（β）で入射す
    る光線をしかもなお反射なくして表面領域（Ｆ）に向け
    ることを特徴とする特許６占ボの範囲第１項から第５項
    記載の一つによる方法。 ７　各半空間（ＨＲＩ　　、ＨＲ２）における集束−生
    ｉＵＢ　（Ｈ）をすくなくとも第２の平面（Ｅｌ　）に
    対し″Ｃ垂＠線の第３の平面（Ｅｌ）が偵たわるように
    設け、そのとき両生空間の第３の平面（Ｉｎａ）が主と
    して平行にとくに表面法線（Ｎ）に関して対称的に配置
    されることを脣似とする特許請求の範囲第３項記載によ
    る方法。 ８　光線行路が方向転換することを特徴とする特許請求
    の範囲第１項から第７唄記載の一つによる方法。 ９　第１の平面（Ｅ、）により分離される半空間（ｌ（
    Ｒ，、ＨＲ，）の２つから、第２の平面により４半円（
    Ｑ、）に区分される第２の平ｌｆ［］（Ｅ２）の半空間
    の表面領域（Ｆ）上に第１の平面（Ｅ、）のなかで第２
    の平面（Ｅ、）の表面法線（Ｎ）のまわりに元宇的元縁
    を方向震俟するための光学的装置であってすく、なくと
    も２つの反射鏡（１，２；　ＳＰｔ　　＊　ＳＰｔ　　
    ：　６２）が設けられ、反射鏡はすくなくとも部分的に
    表面法線（Ｎ）に対して傾斜させ、鉄ｔｍ　（Ｎ　）の
    両側とくに軸方向に関して対称的に配置されることを特
    徴とする元学的元臆の方向変換装置。 ｌＯ反射鏡（１，２）が平面でおることを特徴とする特
    許ｔＩｆポの範囲第９項記載による装置。 １１　　反射鏡平面が第２の平面（Ｅ！　）をすくなく
    ともほとんど平行な直線で切ることを特徴とする特許超
    超くの範囲第１０項記載による装置。 １２　２つの反射鏡（１，２）が設けられ、各反射鏡（
    １、２）に収束レンズ（３，５）を配置することを特徴
    とする特許請求の範囲第９項記載による装置。 １３　レンズ主軸（Ｈ３ｅ　Ｈ８）が介在する法線（Ｎ
    ）に対して反っているか又は直角になっていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１２項記載による鯵Ｉｋ０ １４第２の平面（Ｅ、）の上のレンズ（３，５）の主ｍ
    １（Ｈｓ　　、　Ｈｓ　）の投影ならびに第２の平面（
    Ｅｌ）の上の法巖の大域のまわりにこの平面（Ｅｌ）に
    よる反射鏡表面の父差曲線がそれに対して対称的な図形
    、とくに４角形の、とくにその場合平行四辺形を固足す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載による
    装置。 １５′４反射鏡（１，２）はすくなくともその表面の父
    差曲線に一致して近づけて他の反射鏡に関係づけられる
    レンズ（３，５）によって形成される光束（Ｈ３＋　Ｈ
    ５）を置き、及びｙ、は反射鏡に関係づけられるレンズ
    の光束をもってその表面の切断表面より大きくないこと
    を特徴とする特ｉｖｆ超超（の範囲第１２項記載による
    装置。 １６　第３の収束レンズ（２９）が設けられ、その主軸
    がすくなくともほとんど法線（Ｎ）に重り合うことを特
    徴とする特許ｉｉｖボの範囲第１２項記載による装置。 １７　反射＆（”＋２；ＳＰ＋　　＋ＢＰｔ　　：６２
    ）が法線（Ｎ）を確定する保持器（１１，６４）に配置
    されることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載によ
    る装置。 １８反射鏡と保持器が一部分に構成されることを特徴と
    する特許請２くの範囲第１７項記載による装置。 １９　法線（Ｎ）によって確定される中心領域における
    保持器（１１，６４）は電気光学的光電管のような光学
    的検知器又は送信器（６８）の受入のために構成される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１６Ｊｊｊｆｉ己載
    による装置。 ２０　ベース異面におけるレンズ支持体が反射鏡保持器
    に対して位置配置及び保持配置を持つことを特徴とする
    特許Ｍ水の範囲第１７塊から第２０項記載の一つに装置 ２１　　必蒙ならは第１の平面（Ｅ、）によって構成す
    る半空間（ａ　Ｒ，、ＨＲｔ　）の各々にすくなくとも
    ２つの収束レンズ（Ｌ２＋　　Ｌ２４　；ＩＪＩＩ　　
    Ｌ１２　　）を配置し、半空間（ＨＲ１＊　ＨＲｔ　）
    の各々においてとくに第２の平面（Ｅｉｉの同じ側に、
    反射鈍賛素（ＳＰ、、ＳＰ、；６２）は表面法線に対し
    て凹に折れまがる又は曲げられる父差曲線をもっていて
    狭面法ｋ（Ｎ）を含むさらに広い平面によって切られ、
    半空間から必要ならば収束レンズ−関係づけられる反射
    ｖす表面、光線−入射方向に関係づけられる反射鏡表面
    それぞれを形成するために切られることを特徴とする特
    許請求の範囲第９項記載による装置。 ２３　反射鏡表面（５Ｆ１１　８Ｆ＋４　：　５Ｆ２１
    　５Ｆ２４）はそのつど関係づけられる光束を切り、第
    ２の平面（Ｅ２　）の上に一致する光束主軸（Ｈ２１Ｈ
    ２４：　Ｈｌｌ　　ＨＩ４　　）の投影及び第２の平面
    （Ｅ、）をもって反射鏡に面によって定義される平面の
    そのつどの切断直線（ＧＩ　　　ＧＡ）を斜めに切るこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第２２項記載による装置
    。 ２４　第２の平面（Ｅ、）の上に同じ投影平面（Ｅｌ）
    のなかで各半空間（ＨＲ，、ＨＲ２）において収束レン
    ズ（Ｌｏ−ＨＩ４：　Ｌｔ＋　　ＬＪの主軸（Ｈ７゜−
    ＨＩ３　；　Ｈｔ＋−ＨＪがよこたわシ、そのときとく
    にこの投影平ｉｌ［ｌｌ（Ｅａ）に平行で、とくに表面
    法線に関して対称的に配置されることを特徴とする特許
    請求の範囲第２２男記載による装置。 ２５各反射鏡要素がすくなくとも２つの相対的に互にま
    げられ、とくに平らな反射鏡表面をとυかこむことを特
    徴とする特許Ｗｔ求の範囲第２２ＪＪ記載による装置。 ２６半空間（ＨＲ，、ＨＲ，）の各々においてそのつど
    主軸は奴面法線に関してより大きな角度をもって反射鏡
    表面の上にむけられ、その固有の表面法線は表面法線に
    関してよシ小さな角度にとりかこまれることを特徴とす
    る特許請求の範囲第２２項記載による装置。 ２７　すくなくとも部分的に平らな反射鏡表面によって
    確定される平面を第２の平面によって互に斜めの直ｉ（
    ＧＩ　　ｌ　Ｇ２　１　Ｇｓ　）で切られることを特徴
    とする特許請求の範囲第２５ＪＡ記載による装置。 ２８　反射鏡要素（ｓｐ＋　　＋”Ｐ２　　；６２）は
    共通の保持器（６４）に配置されることを特徴とする特
    ＃＋請求の範囲第２２項記載による装置２９保持器（６
    ４）と反射鏡要素（６２）が一部分に構成されることを
    特徴とする特許請求の範囲第２８項記載の装置。 ３０　各反射鏡要素（ＳＰ、、ＳＰ、；６２）はすくな
    くともその平面の父差曲線に一致して近づき他の反射鏡
    要素に配置される光束の光線行路と共に成形され及び／
    又はその平面の切断面がそれに配置される光線行路を必
    要とすることを特徴とする特許＃＃水の範囲第２２ｙｉ
    記載による装置。 ３１　すくなくともより広い収束レンズとくによシ多く
    設けられ、その主軸（ｎ）は直接第２の平面上の表面法
    線の大域のまわりの表面法線上に向けられることを特徴
    とする特許請求の範囲第２２項記載の装置。 ３２表面法線によって確定される中心領域における保持
    器は電気光学的光電管のような光孝的検知器または送信
    器を受は入れるために構成されることを特徴とする特許
    請３（の範囲第２８項記載による装置。 ３３　　とく合成樹脂からつくられた収束レンズが丸天
    井状に配置されることを特徴とする特許請求の範囲第２
    ８項記載による装置 ３４レンズ配置は支持体上に配置され、ここで反射鏡要
    素のための位置決定配置及び検知器要素又は送信器要素
    のための位置決定配置を設けることを特徴とする特許請
    求の範囲第３３項記載による装置 ３５　受動的赤外線検知器を使用することを特徴とする
    特許請求の範囲第９′ＪＡ〜第３４項記載のいずれかの
    装置 ３６　空間照明制御モジュールを使用することを特徴と
    する特許請求の範囲第３４項記載による装置３７　設け
    られた鬼気光学的光電管の比較的狭い角度の受イき特性
    を電気光学的光電管の愛他特性−中心軸に関してすくな
    くとも±９０°まで広角度に拡大するために使用するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第９項〜第３４項記載の
    一つによる装置。
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