JPS595980A - 光電検出装置 - Google Patents

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】 検出手段はドア、例えば動力で操作するドアに対して今
日では極く普通のものとなっており、その場合この検出
手段は人または物体がドアに向って来るかどうかを感知
してドアを開けるためのドア操作機械の機能を誘導する
。

多くのタイプの装置がすでに市販されており、これらは
いろいろな原理にもとずいて作動する。

赤外線の波長の範囲内にある光をドアの前方空間に照射
させ、例えばドアの方にやって来る人に光が反射すると
その反射を感知するようにセンサーを配置することは一
般的な原理である。もつと簡単な光電装置の機能はドア
に向って来る人による光線遮断式のものである。光を遮
断するには光電装置をドア自体から比較的遠くにはなれ
たところにおく必要があることを考えると、この装置は
一般に実用には適さない。もしドアの前の入口部分がモ
ニターできたら、好ましいはずである。

本発明は目に見えない波長範囲の光線と連動する装置に
関しでおり、これによって例えば自動ドアの正面部分を
モニターすると云う問題は簡単に解決できる。本発明は
当然例えば操作上危険な機械のための安全装置に関連し
て検出またはモニターを行なうという別の目的にも応用
できる。さらに本発明の応用例としては乗物の後退用安
全装置や自動トラック用警報装置その他の警報及び表示
への応用などがある。本発明による装置は発光手段と受
光手段とを含む細長いユニットから成っており、これら
両手段はチャンバーの形状をした各ケーシングに夫々配
置されていて、その長辺は外に出て行く光線と外から来
る反射光線のために開口している。２つのチャンバーは
検出しようとする箇処に開口を向けて適当に平行しで並
べられている。

本発明の実施例について以下添付図面と関連させながら
詳細に説明する。

第１図に示された装置は内部に仕切壁２を備えた、２つ
の細長いチャンバー３，４を形成している箱状のユニッ
ト１から成っている。各チャンバーの壁５，６にはそれ
ぞれ開口または隙間７と８が形成されている。発光手段
９、例えば発光ダイオード（Ｌ　Ｅ　Ｄ　）かチャンバ
ー３の１方の端部に取付けられている。受光部材１０は
各チャンバー４の向い側の端部に取付けられている。発
光手段９には駆動回路（図示省略）に接続するための端
子１１が備えてあり、受光部材１０には受光回路に接続
して、例えば動力装置と連結した作動回路を制御するた
めの端子１２が設けられている。チャンバーの内壁は鏡
面として使えるように処理されている。

本装置は次のように動作する。開ロア、８を備えた表面
から一定の距離に物体１３があると仮定しよう。発光手
段９はチャンバー３の底部１４に対して成る角度に向い
ていて、一点鎖線１５により示されたように光を発射す
ると、この光が底部１４の内表面により反射される。反
射後この光線は開ロアを通り抜けて物体１３に投射され
る。投射された光線は物体１３により反射され、開口８
を通り、受光部材１０からそう遠くない点でチャンバー
４に入り込む。チャンバー４の底壁１６の内表面により
反射されて後、光線１５は受光部材１０に捉えられると
その結果中じた信号は端子１２を介して受信回路（図示
省略）に達する。一点鎖線で示した光線１５の反射光路
はもちろん多くあるこう云った反射光路の１つにすぎな
い。光線が通る通常のコースは点線１７で示しである。

この場合発光手段９から発した光線はチャンバー３の壁
５と１４の内表面の間を複数回反射したあげく、その方
向が壁５の内表面に反射する代りに開ロアを通ってチャ
ンバー３から離れる方向になる。光路１５について説明
したと同じように、光線１７は物体１３に当って反射し
、再び開口８を通ってチャンバー４にもどる。次にこの
光線は受光部材１０に受光されるまでは壁６と１６の内
表面の間を複数回反射する。何度も反射することによる
利点と通常の反射コースについては第２図、第３図。

第４図と関連させながらさらに詳細に説明する。

第２図には４つの発光ダイオード１８，１９゜２０．２
１がチャンバー２２の１端に配置されているのが示され
ている。この図から分かるように、これら４つの発光ダ
イオードは開口２３を備えたチャンバーの壁２４の下に
配設されている。同図には発光ダイオード１９から発し
た光線２５も示されており、この光線は１度はチャンバ
ーの底壁２６の内表面で反射する。反射の法則によれば
、光線２５の入射角および反射角は底壁２６に対する法
線に関して対称である。光線は成る角度でスリット２３
から出ることが分るであろう。発光ダイオード２０から
発した光路２７がこれに続いているとすると、この光路
はダイオードから出る時には底壁２６に対して成る角度
をもっていることが分るであろう。このために壁２４と
２６の内表面の間に光反射かなんども起る。いく度か反
射が繰り返されてから、光線２７は開口２３に到達し、
そこから出る。いくどとなく繰り返す反射と底壁２６・
＼の初期の入射角のため光線２７は開口２３ではその傾
斜が光線２５よりも相当少なくなる。

図示したように複数の発光ダイオードを配置することに
より光線が開口を通過するときはその大半がいくどもチ
ャンバー内で反射を繰り返した光線であり、このことは
対称配置によって開口から真直ぐの方向に向って放射強
度が最大になるということを意味する。このことから、
発光ダイオードを非対称的に配置することによりその時
の要求に合わせて集光方向を選択することができるとい
うことになる。これと同じように、受光側に受光部材を
調整配置すると限定された入射光を選択することができ
る。即ち方向感知が可能となる。

第３図は開口２３の長手方向のチャンバー２２の断面を
示しており、さらに放射線がまっすぐに出て行くことが
できず開口２３が発光ダイオード２０から一定の距離を
おいてはじまっていることにより、即ち発光ダイオード
２０の周りは全部被覆されていることにより何回か反射
してからしか外に出られない様子を示している。

チャンバーの内表面が細長い側面となっていても鏡面と
して使えるということは先に述べた通りである。この結
果、光路は原則として第１図−第３図で示され′たもの
より実際はもっと複雑なものとなる。

第４図には側壁による反射と上下両面による反射との組
合わせを考慮に入れながら横方向の光線の伝播を略図的
に示した。対応する部分の参照記号は第２図および第３
図におけるものと同じである。側部材による反射の結果
としては４つの発光器１８−２１は開口２３を備えた無
限幅の上部材２４の下におかれた１２個の発光器と均等
のものと考えてよい。右手の側壁の反射効果は発光器１
８ａ−２１ａと対応する。同じく発光器１８　ｂ　−２
１ｂは左手の側壁による反射と対応する。

底面による反射効果は底面の平面に関して対称的に並べ
られた１連の発光器２日と対応する。開口２３を光線が
通過する前の底面における２つの反射は１連の発光器２
９と対応する。従って底面による個々の反射はチャンバ
ー内の上下両面間の距離の２倍に相等する距離を１連の
発光器が変位したことと対応する。だから、出て行く光
線はさらに反射を繰り返して次第に細くなって行く。こ
のことは光線２５．２７と２５ｂ、２７ｂとから明らか
である。チャンバーのもう１つの断面形状例えば円形断
面に関しても同じことが云える。

第５図に示された実施態様は、チャンバーを形成するた
めの２つの中空部３２．３３を有する形部材３１から成
る。各中空部には開口または隙間３４．３５が設けられ
ていて、その側縁部には透明の保護用スｌ−ＩＪツブ３
Ｂ（１つのみ図示）を収容するための、７ランジを形成
した溝３６．３７が設けてあり、光線をさらに屈折並列
させるためにこのストリップにはレンズ状の突起３９を
設けてもよい。ストリップの不透明体で端部を作って開
口の蓋部としてもよい。形部材３１の端部を端部材４０
．４１を収容するのに使い、端部材４０は４つの発光ダ
イオード４３を備えたユニット４２を支持して第１のチ
ャンバーを形成している中空部３３と協働し、端部材４
１は受光部材４５を備えたユニット４４を支持して第２
のチャンバーを形成した中空部３２と協働する。検出距
離を非常に長くする必要があるときは発光ダイオード４
３から来る反射光の他に直接発光をする発光ダイオード
を設けることも適切な方法である。そこでこの実施態様
にはこのような発光ダイオード４６が２箇配置されてお
り、これらは開口３４に向いているユニット４２の側面
に置かれている。さらに開口３５と平行して、即ちチャ
ンバーに沿って真直ぐに発光する発光ダイオード４７を
おくことが適当な場合もある。このような構成により装
置に近づく物体からの反射信号を許容値に保持すること
ができる。なぜなら、チャンバー内で反射された　光線
だけを使用するときには受信された信号はその指向性作
用によってチャンバーまでの短い距離の間に減衰するか
らである。

端部材には装置機能に必要なすべでの電子装置をつけて
もよい。もし発光ダイオード４６で得られるような直接
的な光線が必要でない場合は、保護用ストリップは不透
明材で作ったものを用いてもよいし、あるいは発光ダイ
オードより上にある部分に不透明の被覆剤を被覆しても
よい。

その時々の作動条件や必要性に応じて各チャンバーの底
面との関連において発光ダイオードそして／または受光
手段を取扱うことはもちろん可能である。本発明の範囲
内で例えば透明プラスチック材でできたバーを使ってチ
ャンバーを形成するといった実施態様を考えることがで
きる。次にすべての細長い側部に反射性をもたすための
被覆をほどこすが、開口部を形成するために細長い部分
は処理しないでおく。従って細長い側部に保護用のコー
ティングをほどこして反射面とすることができる。

次に発光ダイオードと光電手段とのそれぞれの端面にバ
ー材をとりつけるかまたはバー材と１体成形してもよい
。例えば図示した実施態様のチャンバーの鏡面を湿気な
どに対して保護したい場合は透明材例えばプラスチック
で充填すればよい。

本発明によって、モニタしようとする箇所の方に向うよ
うにドアフレームの近くに設置するのに適した簡単でし
かも適用性の高い構造とすることができることが分るで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はいくつかの簡単な光路が示されている本発明に
よる装置の概要図、第２図は発光手段を備えたチャンバ
ーの断面図、第３図は１方の側部から見たチャンバーの
光路を示す図、第４図はチャンバーの断面が長方形であ
る時、ケーシングの壁と壁との間にその時の反射条件に
よって形成された光路を略図的に説明した図、第５図は
本発明による装置の実施態様を示している。 ３．４・・・チャンバー、５・・・壁、７，８・・・開
口、９・・発光手段、１０・・・受光手段、３１・・・
形部材、３２．３２・・・中空部、３８・・・保護用ス
トリップ、３９・・・レンズ状突起部。 特許出願人　　ベザム　アーベー 同代理人　　鎌　１）　文　二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　発光手段と受光手段を備えた光電検出装置に
   おいて、前記手段のうちの少なくとも１つ（９または１
   ０）が細長いチャンバー３または４に設けられており、
   チャンバーの壁面５には開口または隙間７または８があ
   って光線か通るようになっており、チャンバーの内表面
   は光が反射するようになっていることを特徴とする光電
   検出装置。 （２）チャンバーの１方の端部に受光手段が配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光
   電検出装置。 （３）１つまたはそれ以上の受光部材１０を備えたチャ
   ンバー４と１つまたはそれ以上の発光手段９を備えたチ
   ャンバー３とが平行に配置されており、前記受光部材１
   ０が発光手段９に対してチャンバー４の向い合った端部
   に配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項また第２項のいずれかに記載の光電検出装置。 （４）　　チャンバー３，４が１つのユニットを形成し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の
   光電検出装置。 （５）各開口部７．８の端部はそれぞれ関連する発光手
   段９または受光手段１０から一定の距離にあることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項から第４項までのいづれ
   かに記載の光電検出装置。 （６）　　発光手段（第２図の１８−２１）と各受光手
   段は各チャンバーにおいて開口部を備えた壁２４かられ
   ずかの距離に配設されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１図から第５図までのいずれかに記載の光電検
   出装置。 （７）　　チャンバーは長手方向の開口または隙間３５
   ゜３６を設けた形部材３１の中空部３２．３３を互いに
   平行状態に形成するようになっていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第６項のいずれかに記載の光
   電検出装置。 （８）１方の端部材はチャンバーとしての役目をする１
   つの中空部３３と協働する発光手段４３を支持したユニ
   ット４１を備え、もう１方の端部ＪｊＡ４１はもう１つ
   の中空部３２と協働する受光手段４５を支持したユニッ
   ト４４を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第７項
   に記載の光電検出装置。 （９）　　開口または隙間（３４、３５）の縁部に透明
   の保護用ストリップ３８を収容するための溝あ。 装置。 （１０）各保護用ストリップ３８にはそれに沿って延び
   るレンズ状の突起部３９が設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第９項に記載の光電検出装置。 （１１）発行手段そして／または受光手段はそれぞれの
   チャンバーにおいて細長い表面に対して異った方向に向
   くように配置され得ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項から第１０項のいずれかに記載の光電検出装置。 ＋１２１　１連の発光手段４２はそれぞれのチャンバー
   において内側に向けられておりもう１連の発光手段４６
   は開口または隙間（第５図３５）の外方に向けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の光
   電検出装置。 （１３）　　それぞれのチャンバーは透明材例えばプラ
   スチックで充填されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項から第１２項のいずれかに記載の光電検出装
   置。 （１４）　　それぞれのチャンバーは透明材でできたバ
   ーから形成されており、そのバーの長い側部はそれぞれ
   の隙間または開口としての役目の部分を除いては鏡とし
   て使われ、バーの上に発光手段と受光部材が配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項
   までのいずれかに記載の光電検出装置。 （１５１鏡の部分には保護コーティングがほどこされて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の
   光電検出装置。