JP3617359B2 - 赤外線式人体検知器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体から放射される赤外線を検知することにより、検知エリア内の人の存否を検出する赤外線式人体検知器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の人体検知器は、赤外線センサを用いて人体から放射される赤外線を検知し、あらかじめ設定した検知エリア内で人の存否や人の動きが検知されると、照明負荷や防犯用の報知器などの各種負荷を制御するように構成されている。赤外線センサとしては微分形センサである焦電型赤外線センサが広く用いられている。この種の赤外線センサは入射する赤外線量の変化率が小さいと出力が得られないものであるから、赤外線センサへの赤外線の入射経路にレンズ本体やミラーのような光学系を配置することによって赤外線センサの視野内に感度むらを付与し、視野内での人の微小な動きによっても赤外線センサに入射する赤外線量の変化率が大きくなるようにしている。以下では、赤外線センサへの赤外線の入射量がピーク付近になる小範囲を検知ビームと呼ぶ。つまり、赤外線センサへの赤外線の入射経路に光学系を配置することによって、１つの赤外線センサに対して複数の検知ビームが設定されることになる。
【０００３】
ところで、この種の人体検知器Ｘとしては、たとえば、図２３に示すように、壁面の上部などに取り付けられるものがある。このような形態で使用する人体検知器Ｘでは人体検知器Ｘの前下方に検知エリアが設定され、検知エリアの床面上での範囲は人体検知器Ｘの直下を中心とし、人体検知器Ｘの正面方向に平行な直線を中心線とする１６０〜１８０度の扇形に設定される。図示例では、床面上において人体検知器Ｘの直下を中心としかつ１６０度の扇形の範囲に検知エリアを設定している。また、人体検知器Ｘを床面から１．２ｍの高さに設置したときに、検知ビームＢｍと床面との交点が、人体検知器Ｘの直下を中心とする半径１．５ｍと半径３ｍとの扇形の弧上であって、かつそれぞれの扇形の弧を略７等分した位置に設定されるように設計してある。なお、図示例では焦電型赤外線センサとして、２個の素子エレメント（つまり、受光素子）を１つのパッケージに設けたものを用いている。この種の焦電型赤外線センサをデュアルタイプ素子と称している。デュアルタイプ素子では、各素子エレメントに入射する赤外線量が変化したときに出力の変化方向が互いに逆になるように両素子エレメントを接続してある。
【０００４】
上述した人体検知器Ｘにおいて半径の小さい弧上に一端が位置するように設定した検知ビームＢｍは、人体検知器Ｘの取付高さよりも身長の低い人が人体検知器Ｘの周辺で動く場合でも検知可能とするために設定されている。このように、検知ビームＢｍの一端を大小２つの弧上に位置させていることによって、身長の大小にかかわらず人の存否や動きを検知することが可能になる。
【０００５】
ところで、上述のような検知ビームを設定するために、図２４に示すように、焦電型赤外線センサ（以下では、センサと略称する）１への赤外線の入射経路に配置される光学系は、レンズ本体２とミラー３とを組み合わせて構成される（類似構成は特開平１０−２１３７７２号公報参照）。
【０００６】
上述のように１４本の検知ビームＢｍを設定するために、レンズ本体２には１４個のレンズ２１が形成され、各レンズ２１の光軸がそれぞれ検知ビームＢｍの中心線になる。いま、床面上において人体検知器Ｘの直下から人体検知器Ｘの正面方向に平行な方向の直線（つまり、上述した扇形の中心線）を基準線とすれば、床面上で検知ビームＢｍの中心線の一端と上記中心とを結ぶ直線が基準線となす角度は、０度、２６度、５２度、７９度になる。レンズ本体２は、センサ１の受光面に略平行な前片２ａと、前片２ａの両側縁から斜め後方に延長された左右一対の側部片２ｂとを備え、前片２ａと側部片２ｂとの間の角度は（１８０−５２）度に設定されている。各レンズ２１は前片２ａと側部片２ｂとにおいてセンサ１側の面が凸となる形状に形成された平凸レンズになっている。
【０００７】
ここに、前片２ａに設けた６個のレンズ２１は０度と２６度とに対応する検知ビームＢｍを設定し、各側部片２ｂにそれぞれ４個ずつ設けたレンズ２１は５２度と７９度とに対応する検知ビームＢｍを設定する。０度に対応する検知ビームＢｍを設定するレンズ２１（ａ１，ａ２）は前片２ａの中央部の上下に配置され、２６度に対応するレンズ２１（ｂ１，ｂ２）は前片２ａにおいてレンズ２１（ａ１，ａ２）の左右両側部の上下に配置されている。また、５２度に対応するレンズ２１（ｃ１，ｃ２）は側部片２ｂの後部の上下に形成され、７９度に対応するレンズ２１（ｄ１，ｄ２）は側部片２ｂの前部の上下に形成される。
【０００８】
レンズ２１は上述のように配置されているから、７９度に対応するレンズ２１（ｄ１，ｄ２）を通る赤外線は、そのままではセンサ１の受光面に入射させることができない。そこで、７９度に対応するレンズ２１を通過した赤外線をセンサ１に入射させるように変向させるためにミラー３が設けられている。ミラー３は左右一対設けられ、それぞれ前片２ａに設けたレンズ２１の境界付近に配置される。ただし、ミラー３の寸法および位置は、前片２ａに設けたレンズ２１を通過する赤外線がセンサ１に入射可能となるように設定されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、レンズ本体２は上下２段に配列された複数個のレンズ２１を備える。各レンズ２１が配列される前片２ａと側部片２ｂとはそれぞれ平板状であって、しかも前片２ａと側部片２ｂとにはそれぞれレンズ２１が上下２段に配列されているものであるから、レンズ本体２は全体として比較的大型になる。また、この構成では下段のレンズ２１に対応して形成される検知ビームでの感度が上段のレンズ２１に対応して形成される検知ビームでの感度よりも低くなる。これは以下の理由による。いま、上下のレンズ２１の口径が等しいものとする。ここで、前片２ａないし側部片２１ｂの法線（つまりはセンサ１の受光面の法線）に対して、センサ１の受光面の中心と下段のレンズ２１の中心とを通る直線のなす角度は、センサ１の受光面の中心と上段のレンズ２１の中心とを通る直線のなす角度よりも大きいから、センサ１の受光面に対する検知ビームの見込む角度が、下段のレンズ２１では上段のレンズ２１よりも小さくなる。その結果、下段のレンズ２１を通してセンサ１に入射する光量が上段のレンズ２１を通してセンサ１に入射する光量よりも少なくなる。しかも、上述のような位置関係であるから、下段のレンズ２１に対応して形成される検知ビームは上段のレンズ２１に対応して形成される検知ビームに比較して焦点がぼけているから、このことからも感度が低くなる。
【００１０】
図２４に示したレンズ本体２では、上述の問題を解決すべく、下段のレンズ２１の面積を上段のレンズ２１よりも大きくし、かつ肉厚も大きくすることによって、下段のレンズ２１を通る光量を上段のレンズ２１を通る光量よりも相対的に多くしているが、上段のレンズ２１と下段のレンズ２１とが重なり合っているから、十分に目的を達成することができないという問題が生じる。
【００１１】
ところで、上述のように検知ビームを設定すると、検知エリア内のほぼ全域に亘ってほぼ均等に人の存否や動きを検知することが可能になる。しかしながら、人体検知器Ｘを取り付ける場所によっては、検知ビームが不要な箇所にも設定されることがある。そこで、検知ビームの設定される位置を制限するために、不要な検知ビームを設定するレンズ２１を遮光部材で覆うことが考えられている。遮光部材はシート状に形成され粘着剤が塗布されている。この種の遮光部材を用いると、簡単な作業で不要な検知ビームを除くことができるが、施工業者や一般の使用者には、検知ビームとレンズ２１との対応関係がわかりにくいという問題があり、結果的に検知エリアの変更が難しいという問題がある。また、遮光部材はレンズ本体２の外面に貼着されるから外観を損なうという問題があり、さらには、長期に使用すると粘着剤の粘着力が低下して遮光部材が剥がれることもある。
【００１２】
この種の問題を解決するために、２枚の遮光部材を人体検知器Ｘの器体に設けたガイド溝に沿ってスライドさせることによって遮光部材間の距離を変化させ、両遮光部材の間から入射する赤外線のみをセンサ１に入射させる構成のものが提供されている。つまり、両遮光部材をスライドさせることによって、レンズ本体２の両側部のレンズ２１から順に遮光部材で覆われるようにし、両遮光部材間に形成される隙間の幅を調節することが考えられている。このような構成を採用すると、シート状の遮光部材を用いる場合に比較すると検知エリアの調整や変更が容易になり、また粘着剤の粘着力の低下についても配慮する必要がないものである。したがって、検知ビームの制限のために、スライド可能な遮光部材を設けることが望ましい。
【００１３】
しかしながら、遮光部材をスライドさせるには、遮光部材を案内するガイドが必要であって、遮光部材を全開にしても検知ビームの一部にガイドによるけられが生じることがあり、センサへの入射光量が低減して検知感度の低下につながることがある。また、両遮光部材間の隙間の幅を調節するのであるから、遮光部材間を狭くするに従って正面方向に対して角度の大きい検知ビームが順に不使用になるのが望ましいが、上述のように、５７度に対応するレンズ２１が７９度に対応するレンズ２１よりも外側に位置しているから、遮光部材を全開の状態から次第に閉じると、５７度に対応する検知ビームが不使用となった後に、７９度に対応する検知ビームが不使用になることになり、順序が逆転するという問題がある。この問題を解決するには、両検知ビームが交差する部位よりも遠方に遮光部材を配置する必要があり、レンズ本体２から遮光部材までの距離が大きくなって全体として大型化するという問題が生じる。
【００１４】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、検知エリアを広く設定しながらも感度が高く、しかも検知エリアを制限するための遮光部材を設ける場合も大型化することのない赤外線式人体検知器を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、人体から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、赤外線センサの受光面の前方で列設され赤外線センサの視野内に感度むらを付与することにより赤外線センサに複数本の検知ビームを入射させる複数個のレンズと、各レンズを通して赤外線センサに入射する検知ビームの本数をレンズの個数よりも多くするように少なくとも１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズを複数本の検知ビームに共用させ当該レンズを通る検知ビームのうち赤外線センサの受光面に直接入射しない検知ビームの一部を赤外線センサの受光面に向かって変向させるミラーとを備え、レンズを共用する複数本の検知ビームのうちミラーで反射される検知ビームは、レンズの並ぶ方向において赤外線センサの受光面の正面に対する角度がミラーで反射されない検知ビームよりも大きく、かつ赤外線センサに対してレンズより遠方では他のレンズを通る検知ビームとは交差しないように設定されているものである。この構成によれば、１つの列に並ぶレンズのうちの両端のレンズについては、赤外線センサに検知ビームを直接入射する経路とミラーを介して検知ビームを入射する経路とに兼用されることになり、検知エリアを広角化しながらもレンズの枚数の増加がないものである。しかも、列の両端のレンズを通して赤外線センサに入射する検知ビームは赤外線センサの受光面に対する入射角度が大きいから、赤外線センサに検知ビームを直接入射させたのでは他のレンズを通る検知ビームよりも赤外線センサへの入射量が少なくなるが、ミラーを設けて変向することによって入射量の低減を抑制することができ、しかもレンズの枚数が少ないことによって両端のレンズの面積を大きくとることが可能になり、このことによっても入射量の低減を抑制することができる。また、一つのレンズを赤外線センサに直接入射する検知ビームとミラーで変向して入射する検知ビームとの経路に兼用しているから、赤外線センサの受光面から両経路が交差する部位までの距離を比較的小さくすることができ、検知エリアを制限するための遮光部材をレンズより外側に設ける場合でも全体としての大型化を避けることができる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズの第一面の最大高さ位置に立てた法線が、レンズの中心と赤外線センサの受光面の中心とを結ぶ直線に略一致するものである。この構成によれば、１つの列の両端のレンズの第１面と赤外線センサの受光面とが比較的浅い角度で交差するから、各レンズを一体に成形する場合に金型を抜きやすく、製造コストを比較的低く抑えることができる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記複数個のレンズが外側面が滑らかに連続する凸曲面となったドーム部に一体に配列され、各レンズの第１面がドーム部の外側面に一致するものである。この構成によれば、ドーム部の外側面が滑らかに連続する凸曲面になるから、優れた外観を呈することになる。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズの第一面の最大高さ位置に立てた法線が、レンズの中心から前記ミラーを介して赤外線センサの受光面の中心を見込む直線に略一致するものである。この構成によれば、レンズを通る赤外線のうちミラーにより反射される光量を赤外線センサに直接入射する光量よりも多くすることになるから、赤外線センサの受光面に対してもっとも大きい角度でレンズに入射する赤外線に対する感度を比較的高く保つことができる。また、ミラーによる損失にもかかわらず、レンズを通して赤外線センサに直接入射する赤外線との感度差を小さくすることができる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズの第一面を他のレンズよりも突出した凸曲面としたものである。この構成によれば、レンズにおける赤外線センサ側の面を平面とすることができるから、各レンズを一体に成形する場合に金型の形状が比較的簡単になり、製造コストを比較的低く抑えることができる。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズの第一面の最大高さ位置に立てた法線が赤外線センサの受光面に対してなす角度が、レンズの中心と赤外線センサの受光面の中心とを結ぶ直線が赤外線センサの受光面に対してなす角度と、レンズの中心から前記ミラーを介して赤外線センサの受光面の中心を見込む直線が赤外線センサの受光面に対してなす角度との中間の角度に設定されているものである。この構成によれば、請求項２の発明と請求項４の発明との中間の効果が得られる。つまり、金型構造を簡単にして製造を比較的容易としながらも、１つの列の両端のレンズを通して赤外線センサに直接入射する赤外線とミラーを介して赤外線センサに入射する赤外線とに対する感度差を抑制することができる。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１の発明において、１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズを通る赤外線の光線束のうち赤外線センサの受光面に直接入射する光線束と前記ミラーを介して赤外線センサの受光面に入射する光線束とが交差する部位よりも赤外線センサの受光面から離れた部位で移動自在である遮光部材が設けられ、遮光部材により一部のレンズへの赤外線の入射を阻止可能としたものである。この構成によれば、遮光部材を移動させることによって検知エリアを容易に調節することができ、遮光部材を貼着する場合のような手間がかからないものである。しかも、１つのレンズを通る光線束の交差部位よりも外側に遮光部材を配置しているから、遮光部材を移動させることで検知エリアの広狭と遮光部材の位置とを一致させることができる。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、赤外線センサの受光面と前記交差部位との距離を小さくするように赤外線の光線束の一部を遮光する遮光片を前記ミラーに設けたものである。この構成によれば、遮光片を設けたことによって遮光部材の位置を赤外線センサに近付けることができるから、小型化につながるものである。
【００２３】
請求項９の発明は、請求項７の発明において、赤外線センサの受光面と前記交差部位との距離を小さくするように赤外線の光線束の一部を遮光する遮光壁を赤外線センサの受光面の側方に設けたものである。この構成によれば、遮光壁を設けたことによって遮光部材の位置を赤外線センサに近付けることができて小型化につながるとともに、ミラーを介して赤外線センサに入射する赤外線よりも損失量が少ない経路で赤外線の一部を遮光するから、最小感度の低下がなく、比較的高い感度に保つことができる。
【００２４】
請求項１０の発明は、請求項１の発明において、前記ミラーが、少なくとも一部のレンズを通る赤外線のうち赤外線センサの受光面の中心と１つの列の各レンズの中心とを含む曲面に交差する赤外線の一部を赤外線センサの受光面に向かって変向させる反射部を備えるものである。この構成によれば、レンズの配列方向だけではなく、レンズの配列方向に交差する方向においても検知エリアを広げることができるのであり、たとえば、人体検知器を壁面に取り付ける場合に、検知エリアを左右に広げるだけではなく、検知エリアの遠近も広げることができる。つまり、検知エリアに死角の少ない人体検知器を提供することができ、しかも、レンズを検知エリア内の複数の領域で兼用することになるから、全体的に小型化されることになる。なお、反射部は実施の形態における第２反射部を意味する。
【００２５】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記反射部が複数の反射面を備えるものである。この構成によれば、反射部を複数設けることによって、すべてのレンズに共通の反射面を形成する必要がないから、反射面の調整が容易になる。
【００２６】
請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、１つの列に並ぶレンズのうちの１つが赤外線センサの受光面の正面側に配置され、前記反射部は、このレンズを通して入射する赤外線のみを反射して赤外線センサに入射させる反射面を備えるものである。この構成によれば、赤外線センサの正面側に配置されたレンズを通った赤外線が専用の反射面を介して赤外線センサに入射するから、反射面の調整が一層容易になる。
【００２７】
請求項１３の発明は、請求項１１または請求項１２の発明において、前記各反射面が１つの列に並ぶ各レンズごとに設けられているものである。この構成では、レンズごとに反射面を調節するから、赤外線センサにより精度よく赤外線を導くことができる。
【００２８】
請求項１４の発明は、請求項１０ないし請求項１３の発明において、前記レンズが２列設けられているものである。この構成では、赤外線センサの受光面に対する入射角度の小さい赤外線については反射部を介さずにレンズから赤外線センサに直接入射させるようにすれば、両側のレンズを通る赤外線を変向するためのミラーによるけられを低減することができ、結果的に高い感度を保つことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
まず、焦電型赤外線センサ（以下、センサ）の出力により人の存否ないし動きを検知するための回路構成について説明する。人体から放射された赤外線は、図２に示すように、後述する光学系４を通してセンサ１により検知される。センサ１の出力は増幅部１１により増幅された後、雑音となる不要な周波数成分を除去するために帯域フィルタ１２に通され、比較回路１３において基準レベル以上の出力が得られているか否かが判定される。センサ１の出力レベル（実際には帯域フィルタ１２の出力）が基準レベル以上であれば、遅延回路１４および出力回路１５を通して照明負荷などの負荷が制御される。
【００３０】
ここに、センサ１は微分形であってセンサ１に入射する赤外線量の変化率が小さいときには出力が得られないから、センサ１の視野（検知エリア）内に人が存在していてもセンサ１の出力レベルが基準レベル以下になる期間が生じる。そこで、センサ１の視野内に存在する人の動きが微小であってもセンサ１に入射する赤外線の変化率が比較的大きくなるように、センサ１の視野内に感度むらを生じさせる光学系４を用いている。また、センサ１の出力レベルが基準レベル以下になる期間が生じても、その期間が短時間であれば負荷の制御（たとえば、照明負荷の点灯）が継続されるように遅延回路１４を設けてある。つまり、遅延回路１４の時定数は検知エリア内に人が存在している間には負荷の制御が継続される程度に設定されている。出力回路１５は負荷に応じて構成されるものであり、たとえば、負荷への電源の供給経路に挿入されるリレーやトライアックが用いられる。
【００３１】
しかして、負荷が照明負荷であるとすれば、照明負荷を設置している室内に検知エリアを設定しておくことによって、室内における人の存否に応じて照明負荷を点灯・消灯させることが可能になる。つまり、センサ１の出力に基づいて人が最初に検知されると照明負荷が点灯し、その後、遅延回路１４により設定された時間内にセンサ１の出力に基づいて人の存在が再度検知されると照明負荷の点灯状態が継続し、最終的に遅延回路１４により設定された時間内に人が検知されなくなるまで照明負荷の点灯状態が延長される。言い換えると、センサ１の検知エリアに人が存在する間には照明負荷が点灯し続け、人が存在しなくなってから遅延回路１４に設定された時間が経過すると照明負荷が消灯する。
【００３２】
ところで、センサ１として１個の素子エレメントを備えるものを用いるとすると、帯域フィルタ１２の出力は、人の移動速度に応じて図３（ａ）〜（ｃ）のように変化する。人の移動速度に応じて帯域フィルタ１２の出力波形が変化するのは、センサ１の出力の周波数成分と帯域フィルタ１２の周波数特性との関係による。また、２個の素子エレメントを備えるデュアルタイプ素子をセンサ１を用い、両素子エレメントに対応する領域を人が順に通過したときには、帯域フィルタ１２の出力は、人の移動速度に応じて図４（ａ）〜（ｃ）のように変化する。ここに、２個の素子エレメントに対応する領域を人が通過するときには、人の移動方向が両領域を結ぶ方向に対してなす角度が大きくなるほど、低速時の変化波形に近付くことになる。
【００３３】
上述のように、センサ１として２個の素子エレメントをパッケージに収納したデュアルタイプ素子を用いると人の移動方向によって検知状態が大きく変化するものであるから、本実施形態では、センサ１として図５に示すように４個の素子エレメント１６をパッケージ１７に収納した４エレメントタイプ素子を用いる。以下では素子エレメント１６を配列した面を受光面と呼ぶ。このセンサ１の各素子エレメント１６はそれぞれ０．５ｍｍ×０．５ｍｍであって、正方形の頂点に位置するように配置され、かつその正方形の各対角線上に位置する各２個の素子エレメント１６が同極性、互いに他の対角線上の素子エレメント１６が異極性になるように配置してある。また、人体検知器Ｘに組み込む際には、各素子エレメント１６を頂点とする正方形の一方の対角線が上下方向となるように配置する。つまり、図５の位置から４５度回転させた状態で配置する。
【００３４】
本実施形態では、従来構成との比較を容易にするために、床面上において人体検知器Ｘ（図６参照）の直下を中心としかつ略１６０度の扇形の範囲に検知エリアを設定する。また、人体検知器Ｘを床面から１．２ｍの高さに設置したときに、検知ビームの中心線と床面との交点が、人体検知器Ｘの直下を中心とする半径１．５ｍと半径３ｍとの扇形の弧上であって、かつそれぞれの扇形の弧を略７等分した位置に設定されるように光学系４を設計してある。いま、床面上において人体検知器Ｘの直下から人体検知器Ｘの正面方向に平行な方向の直線（つまり、上述した扇形の中心線）を基準線とすれば、床面上で検知ビームの中心線の一端と上記中心とを結ぶ直線が基準線となす角度は、０度、２６度、５２度、７９度になる。そして、検知ビームの中心線と床面との交点を中心として各素子エレメント１６に対応した４個の検知ビームが形成されることになる。また、上述のように検知ビームを設定するから、検知ビームの中心線の伏角は半径３ｍの弧に対して約２０度、半径１．５ｍの弧に対して約４０度に設定される。このような設定により、身長が７０ｃｍ以上であれば検知エリア内での存否ないし動きを検知することが可能になる。以下では、図６に示すように、半径３ｍの弧上の０度、２６度、５２度、７９度の検知ビームを、それぞれビームＡ、ビームＢ、ビームＣ、ビームＤと呼ぶ。また、半径１．５ｍの弧上の０度、２６度、５２度、７９度の検知ビームについては、それぞれビームＡ’、ビームＢ’、ビームＣ’、ビームＤ’と呼ぶことにする。なお、検知ビームは左右対称に形成されるから、ビームＡ，ビームＡ’以外は２個ずつ形成されることになる。
【００３５】
本実施形態では、上述のような１４本の検知ビームを形成するために、図１（ａ）のように円筒状のパッケージ１７を有するセンサ１に被嵌されるミラー３と、ミラー３の前方に配置されるレンズ本体２とにより光学系４を構成している。レンズ本体２は、従来構成と同様に複数個のレンズ２１を備えるものであるが、各検知ビームごとにレンズ２１を設けるのではなく、図１（ｂ）のように２個のレンズ２１については４本ずつの検知ビーム（ビームＣ，Ｃ’，Ｄ，Ｄ’）に共用されるようになっている。また、残りの６本の検知ビーム（ビームＡ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’）では個別のレンズ２１を用いる。したがって、レンズ２１は８個設けてある。本実施形態においては、８個のレンズ２１のうちの５個を上段に配列し、３個を下段に配列しているのであって、上段の両端部に位置する２個のレンズ２１を４本の検知ビームで共用する構成としてある。
【００３６】
各レンズ２１は図７、図８に示すように、球面の一部（４分の１程度）を形成するドーム部２２に沿って配列されており、ドーム部２２の外側面はほぼ滑らかに連続し、ドーム部２２の内側面は各レンズ２１に対応する部位が突出する凹凸面になる。ここに、上段の左右両端部のレンズ２１は外側面（第一面）が平面状に形成された平凸レンズであり、このレンズ２１の光軸はビームＣ，Ｄの中心線の間を通るように設定してある。つまり、水平面内ではビームＣ，Ｄの中心線はそれぞれ５２度，７９度であるから、レンズ２１の光軸を６７度程度に設定してある。また、各レンズ２１の内側面は球面の一部を形成している。
【００３７】
ドーム部２２は、人体から放射される赤外線を透過させることができるように高密度ポリエチレンを用いて形成され、センサ１や上述した回路部を収納する器体に取り付けられるフレーム２０と連続一体に形成されている。フレーム２０は、中空のフレーム本体２３の後端部の左右両側に一対の取付片２４が延設され、フレーム本体２３の前面上部にドーム部２２が突設されたものであって、フレーム本体２３の前面上下にはガイド片２５ａ，２５ｂが延設されている。取付片２４は器体に結合され、器体とともにセンサ１や回路部を収納する。また、ガイド片２５ａ，２５ｂの周縁はフレーム本体２３の側縁に連続して半円状をなし、両ガイド片２５ａ，２５ｂの投影面内にドーム部２２が収まるように形成されている。ドーム部２２の上端は上側のガイド片２５ａに連続し、ドーム部２２の下端は下段のガイド片２５ｂの上方に離間している。フレーム本体２３と各取付片２４との間には隙間２６が形成されており、後述する遮光部材の端部を隙間２６に挿入するとともにガイド片２５ａ，２５ｂの周縁に沿ってスライド可能となるように配置することによって、遮光部材による検知エリアの調節が可能になる。また、ガイド片２５ａ，２５ｂの周縁には遮光部材を係止して位置決めするための複数個の係止溝２７が形成されている。
【００３８】
ここに、水平面内においてガイド片２５ｂよりもドーム部２２の曲率のほうが小さく、しかもドーム部２２は下部ほど水平面内での径が小さくなるから、ドーム部２２の周面からガイド片２５ｂの周縁までの水平面内での距離は、ドーム部２２の正面方向でもっとも小さく側部ほど大きくなる。つまり、各レンズ２１に対応して形成される検知ビームに、ガイド片２５ｂによるけられが生じる可能性は、ドーム部２２の下部かつ側方で大きくなる。そこで、上下のレンズ２１のうち下段のレンズ２１を正面付近に配置し、左右両端部にレンズ２１を設けないことによって、ガイド片２５ｂによる検知ビームのけられを防止することができる。つまり、レンズ２１の全面を赤外線の入射経路に用いることになり、高い検知感度を得ることができる。
【００３９】
一方、ミラー３は、後端面が開放された円筒状のミラー本体３１の前壁下部にセンサ１の素子エレメント１６を露出させる開口窓３２を有している。また、ミラー３には、開口窓３２の左右の中央付近で開口窓３２の上端から上下方向の中間部まで上下方向に延長された左右一対の第１反射部３３と、開口窓３２の上縁に沿って前方に突出する左右一対の第２反射部３４とが設けられる。このミラーはセンサ１とともに回路基板に固定される。
【００４０】
左右の第１反射部３３の間には、上下両段の中央に位置するレンズ２１に対応するビームＡ，Ａ’をセンサ１の受光面に直接入射させることができる間隙３５が形成され、両第１反射部３３は前端側ほど互いの距離を広げるように配置されている。また、両第１反射部３３は 下段の左右両側に位置するレンズ２１およびその上段のレンズ２１に対応するビームＢ，Ｂ’を、両第１反射部３３の間を通さずにセンサ１の受光面に直接入射させることができるように配置されている。さらに、第１反射部３３の外側面は、上段の左右両端に位置するレンズ２１を通るビームＤを反射してセンサ１の受光面に入射させるように機能する。上段の左右両端に位置するレンズ２１は上述のようにビームＣも通過させるが、ビームＣはセンサ１の受光面に直接入射される。
【００４１】
ところで、第２反射部３４は、上段の左右両端のレンズ２１を通るビームＣ’を反射させてセンサ１の受光面に導くように形成される。また、第２反射部３４には、同じレンズ２１を通るビームＤ’を反射して第１反射部３３により反射させた後にセンサ１の受光面に導入させる機能もある。
【００４２】
上述のように、ビームＣ’，Ｄ，Ｄ’は第１反射部３３と第２反射部３４との少なくとも一方により反射されてセンサ１の受光面に導かれる。また、上述の構成によって第１反射部３３および第２反射部３４の反射面の面積を比較的大きくとることができ、かつ各レンズ２１を通った赤外線について第１反射部３３や第２反射部３４によるけられを回避することが可能であり、けられによる感度の低下を防止することができる。しかも、ビームＡ’，Ｂ’については光路中に第１反射部３３が介在しないから反射による損失が生じないのであり、ビームＡ’，Ｂ’についての感度の低下が生じない。
【００４３】
ここにおいて、レンズ２１の焦点距離を６ｍｍに設定すると、レンズ２１およびミラー３を通る光路でのバックフォーカスは約７ｍｍになり、焦点が一致しないが、下段のレンズ２１は上段のレンズ２１と重なることがなく、レンズ２１の全面を有効に利用しているから、高い感度が得られることになる。また、ミラー３を用いることによってセンサ１の受光面に対する赤外線の入射角度（入射光線が受光面の法線となす角度）が小さくなるから、検知ビームの焦点のぼけも小さくなり、このことによっても検知感度が向上する。
【００４４】
なお、本実施形態においてはセンサ１に４エレメントタイプ素子を用いているが、デュアルタイプ素子を用いてもよい。デュアルタイプ素子を用いるときには両素子エレメントを壁面に沿った方向ないし壁面に直交する方向に配置すればよい。また、レンズ２１の一部のみを平凸レンズとしているが、すべてのレンズ２１を平凸レンズとすることによってドーム部２２を多角形状に形成してもよい。ビームＣ，Ｃ’，Ｄ，Ｄ’の通過するレンズ２１は、４本のいずれかの検知ビームの中心線に光軸を一致させるようにしてもよい。
【００４５】
（第２の実施の形態）
本実施形態は、図９に示すように、第１の実施の形態に示したレンズ本体２において下段の３個のレンズ２１を省略したものである。本実施形態の構成においては、ビームＡ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’のいずれもが、一旦は第２反射部３４により反射されるようにしてある。また、第１の実施の形態と同様に、ビームＤは第１反射部３３により反射され、ビームＤ’は第１反射部３３と第２反射部３４との両方で反射される。ただし、第１の実施の形態における第２反射部３４が左右一対設けられているのに対して、本実施形態では１枚の平板状の第２反射部３４を左右一対の第１反射部３３に跨る形で設けてある。他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００４６】
本実施形態の構成ではレンズ２１を１段だけ配置すればよいから、従来のような１４個のレンズ２１を設ける場合に比較するとレンズ２１の個数を大幅に低減することができ、レンズ本体２の小型化が可能になる。要するに、ビームＤ，Ｄ’については従来構成と同様にミラー３に設けた第１反射部３３により視野を広げることになり、しかも、ミラー３に設けた第２反射部３４により下段のレンズ２１が不要になって大幅な小型化につながるのである。
【００４７】
しかも、図１０に破線で示すように下段のレンズ２１を設けたときには、下側のガイド片２５ｂとの位置関係によっては、下段のレンズ２１を通す視野内にガイド片２５ｂが位置してけられが生じることがあるが、本実施形態では図１０に実線で示すように上段のレンズ２１のみを用いているから、レンズ２１を通す視野内にガイド片２５ｂが存在せず、けられが生じないのである。
【００４８】
（第３の実施の形態）
第２の実施の形態のように、第２反射部３４が１枚の平板状であると、外側の検知ビーム（ビームＡ〜Ｄ）と内側の検知ビーム（ビームＡ’〜Ｄ’）とは水平面内での角度を等しくしたり、すべての内側の検知ビームについて垂直面内での角度を等しくしたりするように調節するのが困難である。これに対して、第１の実施の形態のように、第２反射部３４を２面設けるようにすれば、これらの調整を容易に行うことができる。そこで、本実施形態では、図１１に示すように、１枚の第２反射部３４の中央部に屈曲部を設けて第２反射部３４を水平面に対して傾斜させてある。また、本実施形態では、図１２に示すように、内側と外側とにそれぞれ８本の検知ビームを形成している。各検知ビームの水平面内での角度は、正面方向を０度とするときに、１１度、３４度、５７度、７８度であって、ほぼ等しい角度間隔に設定してある。ここに、外側の検知ビームを角度の小さいほうからビームＡ、ビームＢ、ビームＣ、ビームＤと呼び、内側の検知ビームを角度の小さいほうからビームＡ’、ビームＢ’、ビームＣ’、ビームＤ’と呼ぶことにする。
【００４９】
上述のように、合計１６本の検知ビームを形成するためにレンズ本体２には６個のレンズ２１を形成してあり、左右両端のレンズ２１はそれぞれ４本ずつの検知ビーム（ビームＣ，Ｃ’，Ｄ，Ｄ’）に対応する。また、他のレンズ２１はそれぞれ上下２本ずつの検知ビームに対応する。他の構成および動作は第２の実施の形態と同様である。
【００５０】
本実施形態の構成では、第２反射部３４が内側の検知ビームを反射させてセンサ１に導く点では第２の実施の形態と同様であるが、第２反射部３４が２面を有していることによって、各面は４本ずつの検知ビームを反射させるだけであって、内側の検知ビームを１面ですべて反射させている第２の実施の形態に比較すると、１面で反射させる検知ビームの本数が低減する。その結果、左右の検知ビームについて個別に反射角度を調節することが可能になり、検知ビームの角度の微調整が可能になる。
【００５１】
（第４の実施の形態）
第３の実施の形態においては、内側と外側とに８本ずつの検知ビームを形成しており、レンズ本体２にレンズ２１を左右３個ずつ設けているから、第２反射部３４に左右２面を設けることによって左右各レンズ２１に対応する検知ビームをセンサ１に導くことができる。しかしながら、第２の実施の形態のようにレンズ２１が奇数個であるとセンサ１の正面に位置するレンズ２１に対応する検知ビームの経路が、第２反射部３４の左右の２面に分離されることになる。センサ１の正面に位置するレンズ２１に対応する検知ビームが２分されないようにするには、検知ビームを２分しない位置に第２反射部３４の２面の境界を設けることが考えられるが、第２反射部３４が左右非対称になるから、検知ビームの角度調整に不都合が生じる。
【００５２】
そこで、本実施形態では、図１３のように、第２反射部３４に３面を設けるようにし、中央の一面によってセンサ１の正面方向のレンズ２１に対応する検知ビームのみを反射させるようにしてある。このような構成によって、ビームＡ’のみを反射させる反射面が形成されることになり、レンズ２１が奇数個である場合もビームＡ’を２分することなくセンサ１に導くことが可能になるとともに、検知ビームを左右対称に形成することができる。しかも、第２反射部３４の他の２面をそれぞれ用いる検知ビームの本数が少なくなるから、検知ビームの反射角度の調整が一層容易になる。他の構成および動作は第３の実施の形態と同様である。
【００５３】
（第５の実施の形態）
本実施形態は、第４の実施の形態の技術思想をさらに拡張したものであって、図１４に示すように、第２反射部３４において各検知ビームに対応する部位ごとに異なる反射面を形成したものである。具体的には、レンズ本体２に７個のレンズ２１を設ける場合には、第２反射部３４を７面に分割する。このような構成によって、すべての検知ビームについて反射角度の調整が可能になり、各検知ビームを所望位置に設定することができる。他の構成および動作は第４の実施の形態と同様である。
【００５４】
（第６の実施の形態）
上述した各実施形態では、検知ビームを内側と外側とに設定する例を示したが、本実施形態では人体検知器Ｘを床面から１．２ｍの高さ位置に配置したときに、人体検知器Ｘの直下の床面を中心として半径３ｍの弧上に検知ビームの一端が到達するように検知ビームを設定した例を示す。つまり、上述した各実施形態にける外側の検知ビームのみを設定したことに相当する。したがって、検知ビームの伏角は２２度に設定されている。また、検知ビームは７本設定してあり、水平面内での検知ビームの角度は正面方向を０度とするときに、０度、２６度、５２度、７９度の設定になっている。以下では、角度の小さい検知ビームから順に、ビームＡ、ビームＢ、ビームＣ、ビームＤと呼ぶことにする。
【００５５】
本実施形態において用いるレンズ本体２は、図１５のように、従来例と同様な多角形状に形成されており、前片２ａに３個のレンズ２１が設けられ、各側部片２ｂに１個ずつのレンズ２１が設けられている。また、センサ１の前方にはミラー３（第１反射部３３）が配置される。従来構成では、各側部片２ｂに２個ずつのレンズ２１を設けて一方のレンズ２１に対応する検知ビームはミラー３を介してセンサ１に入射させ、他方のレンズ２１に対応する検知ビームはミラー３を介さずにセンサ１に直接入射させていたが、本実施形態では、側部片２ｂに設けたレンズ２１を２本の検知ビームに兼用し、一方の検知ビームはミラー３を介さずにセンサ１に直接入射させ、他方の検知ビームはミラー３により反射させてセンサ１に入射させるように構成してある。つまり、前片２ａに設けた各レンズ２１はビームＡ，Ｂにそれぞれ対応し、側部片２ｂに設けたレンズ２１はビームＣ，Ｄに兼用されることになる。
【００５６】
本実施形態におけるレンズ２１は第１面が平面であり内側面が凸状に形成された平凸レンズになっている。各レンズ２１は、たとえば以下のように設計される。前片２ａのレンズ２１の凸部は非球面であって最大厚みが０．８ｍｍ、側部片２ｂのレンズ２１の突部は球面であって最大厚みが１ｍｍに設定される。また、焦点距離は、前片２ａの中央および側部片２ｂについては６ｍｍ、前片２ａの両側については６．７ｍｍに設定される。
【００５７】
すなわち、側部片２ｂの寸法を従来構成と同寸法とすれば、レンズ２１を２個設けていた従来構成に比較して、レンズ２１が１個である本実施形態の構成のほうが側部片２ｂにおけるレンズ２１の占有面積を大きくとることができ、結果的にビームＣ，Ｄに対する検知感度が高くなる。
【００５８】
他の構成および動作は第１の実施の形態と同様であって、側部片２ｂに設けたレンズ２１の焦点距離を上述のように６ｍｍに設定すると、ミラー３を通した場合のバックフォーカスは７ｍｍ程度となってビームＤについてはセンサ１が焦点位置に位置せず、焦点位置に位置する場合よりはセンサ１に入射する赤外線量が低減するが、レンズ２１の占有面積が大きく、またミラー３によってセンサ１の受光面への入射角度を小さくしているから、焦点の不一致による検知感度の低下分よりも検知感度の向上分のほうを大きくすることが可能である。
【００５９】
（第７の実施の形態）
本実施形態は、第６の実施の形態と同様の７本の検知ビームを設定するにあたって、図１６に示すように、レンズ本体２に第１の実施の形態と同様のドーム部２２を形成したものである。ドーム部２２は球面の一部に近似した形状を有し、ビームＡ，Ｂに対応するレンズ２１については第１面が滑らかに連続する凸曲面となり、ビームＣ，Ｄに兼用されるレンズ２１の第一面はビームＣの中心線に略直交する平面になっている。また、各レンズ２１の内側面は球面の一部の形状になっている。このようなドーム部２２を設けることによって、各レンズ２１の焦点距離をほぼ等しく設計することができる。他の構成および動作は第６の実施の形態と同様である。
【００６０】
また、本実施形態の構成において、ビームＣ，Ｄに兼用されるレンズ２１の第一面をビームＣの中心線に略直交する平面とする代わりに、図１７のように、ビームＤの中心線に略直交する平面としてもよい。この場合、ビームＣ，Ｄに兼用されるレンズ２１を通してセンサ１に入射する光量よりもこのレンズ２１を通してミラー３に入射する光量のほうが多くなるから、ミラー３の反射による損失分を補償できることになる。
【００６１】
また、ビームＣ，Ｄに兼用されるレンズ２１の第一面をビームＣ，Ｄの中間の方向に直交する平面としてもよい。つまり、ビームＣ，Ｄは水平面内で５２度と７９度とであるから、６６度の方向に直交する平面としてもよい。このような角度に設定すれば、ビームＣ，Ｄのセンサ１への入射光量を確保しながらも、ドーム部２２の成形が容易になる。つまり、本実施形態の構成は、ドーム部２２の開口付近に形成されるレンズ２１の内側面を凸曲面とした形状であるから、ドーム部２２の開口面に対してレンズ２１を設けている面が９０度に近くなると凸曲面を形成する金型をドーム部２２から抜くのが困難になるが、上述のような６６度の方向に直交する平面をレンズ２１の第一面とすれば、ドーム部２２の内側に挿入される金型を容易に抜くことができ、しかもドーム部２２の外側面は比較的滑らかであって凹凸面が形成されないから、特殊な金型を用いることなくドーム部２２を成形することができる。
【００６２】
（第８の実施の形態）
本実施形態は、第７の実施の形態とほぼ同様の構成であって、図１８に示すように、ビームＣ，Ｄに兼用されるレンズ２１の第一面を平面状とせず、ビームＡ，Ｂに対応するレンズ２１の第一面に滑らかに連続する凸曲面としたものである。このような構成を採用すれば、ドーム部２２の外側面が滑らかに連続した曲面になるから、優れた外観を呈することになる。また、第７の実施の形態ではドーム部２２の外側面に平面が形成されているから、金型を作成するために放電加工が必要であって、金型の作成に費用と時間とがかかるものであるが、本実施形態ではドーム部２２の外側面に平面を設けていないことによって金型の作成に要する時間および費用を低減することができる。他の構成および動作は第７の実施の形態と同様である。
【００６３】
（第９の実施の形態）
本実施形態は、第７の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、図１９に示すように、ビームＣ，Ｄに兼用されるレンズ２１の内側面をビームＤに略直交する平面とし、第一面を球面ないし非球面である凸曲面としたものである。
【００６４】
すなわち、第７の実施の形態として示した構成のうちビームＣ，Ｄに兼用されるレンズ２１の第一面をビームＤに略直交させ内側面を凸曲面（球面）とした構成は、金型をドーム部２２から抜くのが困難な形状であって、複雑な構成の金型を用いたり、レンズ２１の設計を一部変更しなければならない場合がある。そこで、本実施形態のようにビームＣ，Ｄで兼用されるレンズ２１については、ドーム部２２の内側面を平面とすることで成形が容易になるのである。このような形状のドーム部２２の外側面を形成するキャビティは分割金型により容易に実現することができる。他の構成および動作は第７の実施の形態と同様である。
【００６５】
上述した各実施形態において、検知ビームの方向を制限するには、以下に説明する構成を採用することができる。従来構成としても説明した一対の遮光部材を用いる場合には、図２０のように、ガイド片２５ａ，２５ｂの周縁に沿ってスライド自在となった断面弧状の板材を遮光部材５に用いる。遮光部材５はＡＢＳ樹脂により形成され、それぞれ独立してスライドさせることが可能になっている。このような遮光部材５を用いることによって、左右の検知ビームを各別に制限することができ、所望の検知エリアを設定することができる。ここに、遮光部材５はビームＣ，Ｄの交差部位よりも外側に配置される。この位置関係によって、人体検知器Ｘの正面方向に対してもっとも角度の大きい検知ビームから順に遮光することができるのである。
【００６６】
ところで、ビームＣ，Ｄの交差部位がセンサ１から離れているほど遮光部材５をセンサ１から遠い位置に配置することになるから、大型化につながることになる。そこで、図２１に示すようにミラー３における反射面の外端側に遮光片６を設けるようにすれば、ビームＤの一部が遮光されることによってビームＣ，Ｄの交差部位をセンサ１に近付けることが可能になる。つまり、遮光片６を設けない場合に比較して遮光部材５をセンサ１に近付けることになり、人体検知器Ｘが小型化されることになる。ここにおいて、遮光片６はミラー３の反射面に対して直交させ、かつビームＣを遮らない突出寸法に設定する。
【００６７】
上述のようにビームＣ，Ｄの交差部位をセンサ１に近付けるには、図２２に示すように、ビームＣの一部を遮光してもよい。図示する構成では、センサ１の側方に遮光壁７を形成することによりビームＣの一部を遮光している。このような遮光壁７は図１に示したような円筒状に形成されているミラー３に一体に設けることができる。ビームＣの一部を遮光することによってビームＣ，Ｄの交差部位をセンサ１に近付けるようにすれば、ビームＤの感度を低下させることなく人体検知器Ｘを小型化することができ、たとえば廊下の壁面に人体検知器Ｘを設置する場合には、廊下の遠方まで人を検出することが可能になる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、人体から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、赤外線センサの受光面の前方で列設され赤外線センサの視野内に感度むらを付与することにより赤外線センサに複数本の検知ビームを入射させる複数個のレンズと、各レンズを通して赤外線センサに入射する検知ビームの本数をレンズの個数よりも多くするように少なくとも１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズを複数本の検知ビームに共用させ当該レンズを通る検知ビームのうち赤外線センサの受光面に直接入射しない検知ビームの一部を赤外線センサの受光面に向かって変向させるミラーとを備え、レンズを共用する複数本の検知ビームのうちミラーで反射される検知ビームは、レンズの並ぶ方向において赤外線センサの受光面の正面に対する角度がミラーで反射されない検知ビームよりも大きく、かつ赤外線センサに対してレンズより遠方では他のレンズを通る検知ビームとは交差しないように設定されているものであり、１つの列に並ぶレンズのうちの両端のレンズについては、赤外線センサに検知ビームを直接入射する経路とミラーを介して検知ビームを入射する経路とに兼用されることになり、検知エリアを広角化しながらもレンズの枚数の増加がないという利点がある。しかも、列の両端のレンズを通して赤外線センサに入射する検知ビームは赤外線センサの受光面に対する入射角度が大きいから、赤外線センサに検知ビームを直接入射させたのでは他のレンズを通る検知ビームよりも赤外線センサへの入射量が少なくなるが、ミラーを設けて変向することによって入射量の低減を抑制することができ、かつまたレンズの枚数が少ないことによって両端のレンズの面積を大きくとることが可能になり、このことによっても入射量の低減を抑制することができるという利点がある。また、一つのレンズを赤外線センサに直接入射する検知ビームとミラーで変向して入射する検知ビームとの経路に兼用しているから、赤外線センサの受光面から両経路が交差する部位までの距離を比較的小さくすることができ、検知エリアを制限するための遮光部材をレンズより外側に設ける場合でも全体としての大型化を避けることができるという利点がある。
【００６９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズの第一面の最大高さ位置に立てた法線が、レンズの中心と赤外線センサの受光面の中心とを結ぶ直線に略一致するものであり、１つの列の両端のレンズの第１面と赤外線センサの受光面とが比較的浅い角度で交差するから、各レンズを一体に成形する場合に金型を抜きやすく、製造コストを比較的低く抑えることができるという利点がある。
【００７０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記複数個のレンズが外側面が滑らかに連続する凸曲面となったドーム部に一体に配列され、各レンズの第１面がドーム部の外側面に一致するものであり、ドーム部の外側面が滑らかに連続する凸曲面になるから、優れた外観を呈するという利点がある。
【００７１】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズの第一面の最大高さ位置に立てた法線が、レンズの中心から前記ミラーを介して赤外線センサの受光面の中心を見込む直線に略一致するものであり、レンズを通る赤外線のうちミラーにより反射される光量を赤外線センサに直接入射する光量よりも多くすることになるから、赤外線センサの受光面に対してもっとも大きい角度でレンズに入射する赤外線に対する感度を比較的高く保つことができるという利点がある。また、ミラーによる損失にもかかわらず、レンズを通して赤外線センサに直接入射する赤外線との感度差を小さくすることができるという利点がある。
【００７２】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズの第一面を他のレンズよりも突出した凸曲面としたものであり、レンズにおける赤外線センサ側の面を平面とすることができるから、各レンズを一体に成形する場合に金型の形状が比較的簡単になり、製造コストを比較的低く抑えることができるという利点がある。
【００７３】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズの第一面の最大高さ位置に立てた法線が赤外線センサの受光面に対してなす角度が、レンズの中心と赤外線センサの受光面の中心とを結ぶ直線が赤外線センサの受光面に対してなす角度と、レンズの中心から前記ミラーを介して赤外線センサの受光面の中心を見込む直線が赤外線センサの受光面に対してなす角度との中間の角度に設定されているものであり、金型構造を簡単にして製造を比較的容易としながらも、１つの列の両端のレンズを通して赤外線センサに直接入射する赤外線とミラーを介して赤外線センサに入射する赤外線とに対する感度差を抑制することができるという利点がある。
【００７４】
請求項７の発明は、請求項１の発明において、１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズを通る赤外線の光線束のうち赤外線センサの受光面に直接入射する光線束と前記ミラーを介して赤外線センサの受光面に入射する光線束とが交差する部位よりも赤外線センサの受光面から離れた部位で移動自在である遮光部材が設けられ、遮光部材により一部のレンズへの赤外線の入射を阻止可能としたものであり、遮光部材を移動させることによって検知エリアを容易に調節することができ、遮光部材を貼着する場合のような手間がかからないという利点がある。しかも、１つのレンズを通る光線束の交差部位よりも外側に遮光部材を配置しているから、遮光部材を移動させることで検知エリアの広狭と遮光部材の位置とを一致させることができるという利点がある。
【００７５】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、赤外線センサの受光面と前記交差部位との距離を小さくするように赤外線の光線束の一部を遮光する遮光片を前記ミラーに設けたものであり、遮光片を設けたことによって遮光部材の位置を赤外線センサに近付けることができるから、小型化につながるという利点がある。
【００７６】
請求項９の発明は、請求項７の発明において、赤外線センサの受光面と前記交差部位との距離を小さくするように赤外線の光線束の一部を遮光する遮光壁を赤外線センサの受光面の側方に設けたものであり、遮光壁を設けたことによって遮光部材の位置を赤外線センサに近付けることができて小型化につながるとともに、ミラーを介して赤外線センサに入射する赤外線よりも損失量が少ない経路で赤外線の一部を遮光するから、最小感度の低下がなく、比較的高い感度に保つことができるという利点がある。
【００７７】
請求項１０の発明は、請求項１の発明において、前記ミラーが、少なくとも一部のレンズを通る赤外線のうち赤外線センサの受光面の中心と１つの列の各レンズの中心とを含む曲面に交差する赤外線の一部を赤外線センサの受光面に向かって変向させる反射部を備えるものであり、レンズの配列方向だけではなく、レンズの配列方向に交差する方向においても検知エリアを広げることができるという利点がある。つまり、検知エリアに死角の少ない人体検知器を提供することができ、しかも、レンズを検知エリア内の複数の領域で兼用することになるから、全体的に小型化されるという利点がある。
【００７８】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記反射部が複数の反射面を備えるものであり、反射部を複数設けることによって、すべてのレンズに共通の反射面を形成する必要がないから、反射面の調整が容易になるという利点がある。
【００７９】
請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、１つの列に並ぶレンズのうちの１つが赤外線センサの受光面の正面側に配置され、前記反射部は、このレンズを通して入射する赤外線のみを反射して赤外線センサに入射させる反射面を備えるものであり、赤外線センサの正面側に配置されたレンズを通った赤外線が専用の反射面を介して赤外線センサに入射するから、反射面の調整が一層容易になるという利点がある。
【００８０】
請求項１３の発明は、請求項１１または請求項１２の発明において、前記各反射面が１つの列に並ぶ各レンズごとに設けられているものであり、レンズごとに反射面を調節するから、赤外線センサにより精度よく赤外線を導くことができるという利点がある。
【００８１】
請求項１４の発明は、請求項１０ないし請求項１３の発明において、前記レンズが２列設けられているものであり、赤外線センサの受光面に対する入射角度の小さい赤外線については反射部を介さずにレンズから赤外線センサに直接入射させるようにすれば、両側のレンズを通る赤外線を変向するためのミラーによるけられを低減することができ、結果的に高い感度を保つことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、（ａ）は要部分解斜視図、（ｂ）は要部の概略正面図である。
【図２】同上に用いる回路のブロック図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上に用いる赤外線センサの正面図である。
【図６】同上の検知エリアの設定例を示す動作説明図である。
【図７】同上に用いるレンズ本体を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は正面図である。
【図８】同上に用いるレンズ本体の水平断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示す要部の概略正面図である。
【図１０】同上の動作説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す要部の概略正面図である。
【図１２】同上の検知エリアの設定例を示す動作説明図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態を示す要部の概略正面図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態を示す要部の概略正面図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態を示す要部の概略断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態を示す要部の概略断面図である。
【図１７】同上の他の構成例を示す要部の概略断面図である。
【図１８】本発明の第８の実施の形態を示す要部の概略断面図である。
【図１９】本発明の第９の実施の形態を示す要部の概略断面図である。
【図２０】本発明において遮光部材を設けた例を示す概略断面図である。
【図２１】同上において遮光片を設けた例を示す概略断面図である。
【図２２】同上において遮光壁を設けた例を示す概略断面図である。
【図２３】従来例を示す検知エリアの設定例を示す動作説明図である。
【図２４】従来例を示し、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は要部正面図である。
【符号の説明】
１ 赤外線センサ（センサ）
２ レンズ本体
３ ミラー
４ 光学系
５ 遮光部材
６ 遮光片
７ 遮光壁
２１ レンズ
２２ ドーム部
２５ａ，２５ｂ ガイド片
３３ 第１反射部
３４ 第２反射部

Claims (14)

1. 人体から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、赤外線センサの受光面の前方で列設され赤外線センサの視野内に感度むらを付与することにより赤外線センサに複数本の検知ビームを入射させる複数個のレンズと、各レンズを通して赤外線センサに入射する検知ビームの本数をレンズの個数よりも多くするように少なくとも１つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズを複数本の検知ビームに共用させ当該レンズを通る検知ビームのうち赤外線センサの受光面に直接入射しない検知ビームの一部を赤外線センサの受光面に向かって変向させるミラーとを備え、レンズを共用する複数本の検知ビームのうちミラーで反射される検知ビームは、レンズの並ぶ方向において赤外線センサの受光面の正面に対する角度がミラーで反射されない検知ビームよりも大きく、かつ赤外線センサに対してレンズより遠方では他のレンズを通る検知ビームとは交差しないように設定されていることを特徴とする赤外線式人体検知器。
2. １つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズは、第一面の最大高さ位置に立てた法線が、レンズの中心と赤外線センサの受光面の中心とを結ぶ直線に略一致することを特徴とする請求項１記載の赤外線式人体検知器。
3. 前記複数個のレンズは外側面が滑らかに連続する凸曲面となったドーム部に一体に配列され、各レンズの第１面がドーム部の外側面に一致することを特徴とする請求項１または請求項２記載の赤外線式人体検知器。
4. １つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズは、第一面の最大高さ位置に立てた法線が、レンズの中心から前記ミラーを介して赤外線センサの受光面の中心を見込む直線に略一致することを特徴とする請求項１記載の赤外線式人体検知器。
5. １つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズは、第一面が他のレンズよりも突出した凸曲面であることを特徴とする請求項４記載の赤外線式人体検知器。
6. １つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズは、第一面の最大高さ位置に立てた法線が赤外線センサの受光面に対してなす角度が、レンズの中心と赤外線センサの受光面の中心とを結ぶ直線が赤外線センサの受光面に対してなす角度と、レンズの中心から前記ミラーを介して赤外線センサの受光面の中心を見込む直線が赤外線センサの受光面に対してなす角度との中間の角度に設定されていることを特徴とする請求項１記載の赤外線式人体検知器。
7. １つの列に並ぶレンズの両端に位置するレンズを通る赤外線の光線束のうち赤外線センサの受光面に直接入射する光線束と前記ミラーを介して赤外線センサの受光面に入射する光線束とが交差する部位よりも赤外線センサの受光面から離れた部位で移動自在である遮光部材が設けられ、遮光部材により一部のレンズへの赤外線の入射が阻止可能であることを特徴とする請求項１記載の赤外線式人体検知器。
8. 赤外線センサの受光面と前記交差部位との距離を小さくするように赤外線の光線束の一部を遮光する遮光片を前記ミラーに設けたことを特徴とする請求項７記載の赤外線式人体検知器。
9. 赤外線センサの受光面と前記交差部位との距離を小さくするように赤外線の光線束の一部を遮光する遮光壁を赤外線センサの受光面の側方に設けたことを特徴とする請求項７記載の赤外線式人体検知器。
10. 前記ミラーは、少なくとも一部のレンズを通る赤外線のうち赤外線センサの受光面の中心と１つの列の各レンズの中心とを含む曲面に交差する赤外線の一部を赤外線センサの受光面に向かって変向させる反射部を備えることを特徴とする請求項１記載の赤外線式人体検知器。
11. 前記反射部は複数の反射面を備えることを特徴とする請求項１０記載の赤外線式人体検知器。
12. １つの列に並ぶレンズのうちの１つは赤外線センサの受光面の正面側に配置され、前記反射部は、このレンズを通して入射する赤外線のみを反射して赤外線センサに入射させる反射面を備えることを特徴とする請求項１１記載の赤外線式人体検知器。
13. 前記各反射面は１つの列に並ぶ各レンズごとに設けられていることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の赤外線式人体検知器。
14. 前記レンズは２列設けられていることを特徴とする請求項１０ないし請求項１３のいずれかに記載の赤外線式人体検知器。

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