JPS6332682A - Scan type monitor sensor - 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。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、被監視領域からの光をミラーにて走査しなが
ら光検出素子に導くようにした走査型の監視センサに関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a scanning type monitoring sensor in which light from a monitored area is guided to a photodetecting element while being scanned by a mirror.

（背景技術） 従来、物体からの放射光や反射光を、ミラーにより反射
して光検出素子に導くと共に、ミラーを回転させること
によって、光検出素子の視野が被監視領域を走査するよ
うな光学系を用いて、被監視領域の異常監視を行うよう
にした走査型の監視センサが提案されている。このよう
な走査型の監視センサとしては、従来、レンズで集光さ
れた光をミラーにより反射して光検出素子に導く方式、
すなわち、レンズと光検出素子との間にミラーを配置す
る像面走査方式と、レンズよりも前にミラーを配置する
物面走査方式とがあるが、装置全体の大きさを小さくす
る必要がある場合には、像面走査方式がよく用いられて
いる。この走査゛方式を用いた場合には、レンズと光検
出素子との間の光路長が一定であれば、レンズから監視
対象までの距離変化によって焦点ぼけが生じ、光検出素
子において正確な光信号が得られなくなることがあった
。(Background Art) Conventionally, an optical system has been used in which emitted light or reflected light from an object is reflected by a mirror and guided to a photodetection element, and the field of view of the photodetection element scans the monitored area by rotating the mirror. A scanning type monitoring sensor has been proposed that uses a system to monitor abnormalities in a monitored area. Conventionally, such a scanning type monitoring sensor uses a method in which light is collected by a lens, reflected by a mirror, and guided to a photodetecting element.
In other words, there is an image plane scanning method in which a mirror is placed between the lens and the photodetector element, and an object surface scanning method in which a mirror is placed in front of the lens, but it is necessary to reduce the overall size of the device. In some cases, the image plane scanning method is often used. When using this scanning method, if the optical path length between the lens and the photodetector is constant, defocus will occur due to changes in the distance from the lens to the monitored object, and the photodetector will receive an accurate optical signal. Sometimes it became impossible to obtain.

（発明の目的） 本発明は上述のような点に２みてなされたものであり、
その目的とするところは、多面ミラーの回転軸をミラー
の中心部がらずらずことによって、レンズと光検出素子
との間の光路長を各反射面毎に変化させ、最適の受光状
態を選ぶことによって正確な光信号を得られるようにし
た走１１！！！の監視センサを提供するにある。(Object of the invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned points,
The purpose of this is to shift the rotation axis of the multifaceted mirror from the center of the mirror, thereby changing the optical path length between the lens and the photodetecting element for each reflecting surface, and selecting the optimal light receiving condition. Run 11 that made it possible to obtain accurate optical signals! ! ! to provide monitoring sensors.

（発明の開示） 本発明に係る走査型の監視センサにあっては。(Disclosure of invention) In the scanning type monitoring sensor according to the present invention.

第１ＴＩ！ｉ及び第２図に示すように、被監視領域から
の光をレンズ１で集光し、ミラー２により反射して光検
出素子３に入射すると共に、前記ミラー２を回転させる
ことによって光検出素子３の視野が被監視領域を走査す
るようにした監視センサにおいて、ｍ記ミラー２は少な
くとも２つの反射面を有する多面ミラーとし、各反射面
の回転対称軸からずれた位置に前記ミラー２の回転軸を
配して成るものである。1st TI! As shown in FIG. 1 and FIG. In the monitoring sensor in which the field of view 3 scans the monitored area, the m mirror 2 is a polygon mirror having at least two reflective surfaces, and the rotation of the mirror 2 is positioned at a position offset from the rotational symmetry axis of each reflective surface. It consists of a shaft.

本発明にあっては、このように、レンズ１と光検出素子
３との間にミラー２を配された走査型の監視センナにお
いて、ミラー２は少なくとも２つの反射面を有する多面
ミラーとし、各反射面の回転対称軸からずれた位置にミ
ラー２の同転軸を配したものであるから、ミラー２の１
つの反射面がレンズ１と光検出素子３との間に配される
場合と。In the present invention, in the scanning type monitoring sensor in which the mirror 2 is disposed between the lens 1 and the photodetecting element 3, the mirror 2 is a polygonal mirror having at least two reflective surfaces, and each Since the axis of rotation of mirror 2 is placed at a position offset from the axis of rotational symmetry of the reflecting surface, 1 of mirror 2
and a case where two reflective surfaces are arranged between the lens 1 and the photodetecting element 3.

ミラー２の他の反射面がレンズ１と光検出素子３との間
に配される場合とでは、レンズ１から光検出素子３まで
の光路長が異なる。したがって、レンズ１と監視対象と
の距離が変化しても、最も焦点ぼけが少なくなる反射面
を用いて走査を行うようにすれば、良好な検出出力を得
ることができるものである。The optical path length from the lens 1 to the photodetector element 3 differs depending on the case where the other reflective surface of the mirror 2 is disposed between the lens 1 and the photodetector element 3. Therefore, even if the distance between the lens 1 and the object to be monitored changes, good detection output can be obtained by scanning using a reflective surface that minimizes defocus.

以下１本発明の実施例について説明する。第１図は本発
明の一実施例に係る走査型の監視センサの概略構成を示
す斜視図である。監視領域内の目ａ物Ｔから発せられた
光は、レンズ１で集光され。An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a scanning type monitoring sensor according to an embodiment of the present invention. Light emitted from an object T within the monitoring area is focused by a lens 1.

ミラー２Ｇこより反射されて光検出素子３に導かれる。The light is reflected from the mirror 2G and guided to the photodetector element 3.

ミラー２はモータ４にて回転駆動されるものであり、ミ
ラー２と共に回転駆動される回転板７には周方向に沿っ
て複数個の透光部を設けである。The mirror 2 is rotationally driven by a motor 4, and a rotary plate 7 that is rotationally driven together with the mirror 2 is provided with a plurality of transparent parts along the circumferential direction.

この透光部を設けた部分に対応してフォトインクラブタ
５が設けられている。ミラー２の下面−喝には反射板が
貼り付けられており、この反射板からの反射光は１反射
型のフォトセンサ６によって検出される。フォトインク
ラブタ５とフォトセンサ６の検出出力によって、ミラー
２のｍｅ位置を検知できるようになっている。ミラー２
は両面に反射面を蒸着されており、光検出素子３には、
半回転毎にミラー２の前′面と後面とからの反射光が入
射される。A photo ink converter 5 is provided corresponding to the portion where the light-transmitting portion is provided. A reflecting plate is attached to the lower surface of the mirror 2, and the reflected light from this reflecting plate is detected by a single-reflection type photosensor 6. The me position of the mirror 2 can be detected by the detection outputs of the photo ink printer 5 and the photosensor 6. mirror 2
has reflective surfaces deposited on both sides, and the photodetector element 3 has reflective surfaces deposited on both sides.
Reflected light from the front and rear surfaces of the mirror 2 is incident every half rotation.

第２ｅｌは第１図に示す光学系を上方゛がら見た平面図
である。同図に示すように、ミラー２の回転軸はミラー
２の中心部からずれている。したがうて、ミラー２が１
８０１１１！ｌ啄したときのミラー２の反射面の位置は
、第２図の実線で示される位置と破線で示される位置と
の違い一生しる。前述のように、フォトインクラック５
とフォトセンサ６とにより、ミラー２の回転位置を知る
ことにより。2. El is a plan view of the optical system shown in FIG. 1 viewed from above. As shown in the figure, the rotation axis of the mirror 2 is offset from the center of the mirror 2. Therefore, mirror 2 is 1
80111! The position of the reflective surface of the mirror 2 when the mirror 2 is turned is the same as the position shown by the solid line in FIG. 2 and the position shown by the broken line. As mentioned above, Photoin Rack 5
By knowing the rotational position of the mirror 2 using the photo sensor 6 and the rotation position of the mirror 2.

ミラー２のどちらの面からの反射光が光検出素子３に入
射しているのかを知ることができ、また。It is possible to know from which surface of the mirror 2 the reflected light is incident on the photodetector element 3, and also.

被監視領域におけるどの部分に対応する信号であるのか
を知ることができる。It is possible to know which part of the monitored area the signal corresponds to.

本実施例にあっては、ミラー２の前面から得られる信号
と、後面から得られる信号とのうち、焦点ぼけの少ない
方の信号を検出出力として用いるようにしている。この
ために、ミラー２の前面から得られた信号をＡ／ＤＩＲ
換した後、記憶し、その微分値の大きさを計算する０次
に、ミラー２の後面から得られる信号についても同様に
して微分値を求め、これら２つの微分値を比較する。焦
点ぼけの少ない方の信号はコントラストが高くて微分値
が大きいから、微分値が大きい方の信号を検出出°力と
する。このようにすれば、レンズ１と監視対象との闇の
ｌ［１ｌＩＩが変化しても、ミラー前冒とミラー後面の
うち、より良い状態で得られた光信号について、変化分
検出による異常！！視等の信号処理を行うことができる
。In this embodiment, the signal with less defocus between the signal obtained from the front surface of the mirror 2 and the signal obtained from the rear surface is used as the detection output. For this purpose, the signal obtained from the front surface of mirror 2 is
After converting, the differential value is calculated in the same way for the zero-order signal obtained from the rear surface of the mirror 2, and these two differential values are compared. Since the signal with less defocus has a higher contrast and a larger differential value, the signal with a larger differential value is used as the detection output. In this way, even if the darkness l[1lII between the lens 1 and the monitored object changes, the abnormality can be detected by detecting the change in the optical signal obtained in the better condition between the front and rear surfaces of the mirror. ! It is possible to perform visual signal processing.

さらに、これら２つの信号の比較結果に応じてレンズ１
の位置を前後に移動させるようにすれば、焦点ぼけの一
層少ない検出出力を得ることができる。今、ミラー前面
で走査するときにはレンズ１と光検出素子３との間の距
離は短くなり、ミラー後面で走査するときには長くなる
ものとする。前述のように、各信号について微分値を取
って比較したときに、ミラー前面で走査したときの値が
大きければレンズ１を後方に、小さければレンズ１を前
方に動かし、どちらの面についてＬ同じぐらいの微分値
となるようにレンズｌの前後位置を調整する。さらに、
ミラー前面で走査した場合の光路長とミラー後面で走査
した場合の光路長の差の半分だけレンズ１を後方に移動
させれば、ミラー後面で走査したときの信号が最適の状
態で得られることになる。同様に、前記光路差の半分だ
け前方にレンズ１を移動させれば、ミラー前面で走査し
たときの信号が最適の状態で得られることになる。Furthermore, depending on the comparison result of these two signals, the lens 1
By moving the position back and forth, a detection output with less defocus can be obtained. Assume now that the distance between the lens 1 and the photodetector element 3 becomes shorter when scanning is performed with the front surface of the mirror, and becomes longer when scanning is performed with the rear surface of the mirror. As mentioned above, when the differential value of each signal is taken and compared, if the value when scanning the front surface of the mirror is large, lens 1 is moved backwards, and if it is small, lens 1 is moved forward, and L is the same for both surfaces. The front and rear positions of the lens l are adjusted so that the differential value is approximately . moreover,
By moving lens 1 backward by half the difference between the optical path length when scanning with the front surface of the mirror and the optical path length when scanning with the rear surface of the mirror, the signal when scanning with the rear surface of the mirror can be obtained in the optimal state. become. Similarly, if the lens 1 is moved forward by half of the optical path difference, an optimal signal can be obtained when scanning the front surface of the mirror.

なお、ミラー２としては実施例において例示した２面ミ
ラーの他に、３面以上の多面ミラーを用いることも可能
であり、ミラー２の反射面の数が多くなるにつれてレン
ズ１から光検出素子３までの光路長の調整精度を細かく
することができるものである。As the mirror 2, in addition to the two-sided mirror exemplified in the embodiment, it is also possible to use a polygonal mirror with three or more surfaces, and as the number of reflective surfaces of the mirror 2 increases, the distance from the lens 1 to the photodetecting element 3 increases. It is possible to finely adjust the optical path length up to.

また、光検出素子１としては、可視光線を検出する通常
の光検出素子のみならず、赤外線領域の光を検出する赤
外線検出素子を用いることもできる。特に、監視領域内
における人間の存在を検知したり、人数を数えたりする
ための人体検知センナや、監視領域内の火災発生を検知
する火災検知センサとして用いる場合においては、光検
出素子１として赤外線検出素子を用いることが好ましい
。Further, as the photodetection element 1, not only a normal photodetection element that detects visible light but also an infrared detection element that detects light in the infrared region can be used. In particular, when used as a human body detection sensor to detect the presence of humans in a monitoring area or to count the number of people, or a fire detection sensor to detect the occurrence of a fire in a monitoring area, the photodetecting element 1 is infrared rays. Preferably, a detection element is used.

（発明の効果） 以上のように本発明にあっては、レンズと光検出素子と
の間に走査用のミラーを配された走査型の監視センサに
おいて、ミラーは少なくとも２つの反射面を有する多面
ミラーとし、各反射面の回転対称軸からずれた位置にミ
ラーの回転軸を配したものであるから、ミラーの１つの
反射面がレンズと光検出素子との間に配される場合と、
ミラーの他の反射面がレンズと光検出素子との間に配さ
れる場合とでは、レンズと光検出素子との光路長が異な
るものであり、したがって、レンズと監視対象との距離
が変化しても、最も焦点ぼけが少なくなる反射面を用い
て走査を行うことにより、常に良好な検出出力を得るこ
とができるという効果がある。(Effects of the Invention) As described above, in the present invention, in a scanning type monitoring sensor in which a scanning mirror is arranged between a lens and a photodetecting element, the mirror has a multifaceted surface having at least two reflective surfaces. It is a mirror, and the axis of rotation of the mirror is arranged at a position offset from the axis of rotational symmetry of each reflecting surface, so when one reflecting surface of the mirror is arranged between the lens and the photodetecting element,
When another reflective surface of the mirror is placed between the lens and the photodetector, the optical path length between the lens and the photodetector is different, and therefore the distance between the lens and the monitored object changes. However, by scanning using a reflective surface that causes the least amount of defocus, it is possible to always obtain a good detection output.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例に係る走査型の監視センサの
概略構成を示す斜視図、第２図は同上の要部平面図であ
る。 １はレンズ、２はミラー、３は光検出素子、４はモータ
である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a scanning type monitoring sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of essential parts of the same. 1 is a lens, 2 is a mirror, 3 is a photodetecting element, and 4 is a motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）被監視領域からの光をレンズで集光し、ミラーに
より反射して光検出素子に入射すると共に、前記ミラー
を回転させることによって光検出素子の視野が被監視領
域を走査するようにした監視センサにおいて、前記ミラ
ーは少なくとも２つの反射面を有する多面ミラーとし、
各反射面の回転対称軸からずれた位置に前記ミラーの回
転軸を配して成ることを特徴とする走査型の監視センサ
。(1) Light from the monitored area is focused by a lens, reflected by a mirror, and incident on the photodetecting element, and by rotating the mirror, the field of view of the photodetecting element scans the monitored area. In the monitoring sensor, the mirror is a multifaceted mirror having at least two reflective surfaces,
A scanning monitoring sensor characterized in that the rotational axis of the mirror is arranged at a position offset from the rotational symmetry axis of each reflecting surface.