(57)【要約】      （修正有）【課題】チップＬＥＤに使用したプリズムの入射面での反射光量を減少させ、効率よく発光ビームをプリズム内に取り込んで検煙空間に照射可能とする煙感知器を提供する。【解決手段】回路基板２２にチップＬＥＤ２４とチップＰＤ２６を面実装し、チップＬＥＤ２４からの拡散光を発光側プリズム２８により平行光に変換して検煙空間２０に照射し、検煙空間２０からの煙による散乱光は受光側プリズム３０により反射集光してチップＰＤ２６に入射する。発光側プリズム２８の入射面は光の入射角を小さくする凹曲入射面３６、例えば発光点Ｑを中心とした球面の一部とし、反射面は発光点Ｑを焦点とした放物反射面３８とする。受光側プリズム３０の反射面は受光点を焦点とした放物反射面４４とし、出射面はチップＰＤ２６に光を集光する凹曲出射面４６、例えば受光点Ｒを中心とした球面の一部とする。【選択図】図２
2016200979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の所定位置に面実装されたチップ形の発光素子と、
前記ＬＥＤチップから入射した拡散光を平行光に変換して所定の検煙空間に照射する発光側プリズムと、
を備え、
前記発光側プリズムは、
前記発光素子からの拡散光が入射する入射面を、平坦な入射面とした場合に対し光の入射角を小さくする凹曲入射面とし、
前記凹曲入射面から入射した光を内部反射する反射面を、前記発光素子の発光点を焦点とする放物反射面とし、
前記発光素子からの拡散光を前記凹曲入射面から入射して前記放物反射面によりその軸方向に内部反射し、平坦な出射面から前記検煙空間に向けて平行光を出射することを特徴とする煙感知器。
【請求項２】
請求項１記載の煙感知器に於いて、前記発光側プリズムの凹曲入射面を、前記発光素子の発光点を中心とする球面の一部としたことを特徴とする煙感知器。
【請求項３】
請求項１記載の煙感知器に於いて、
前記回路基板の他の所定位置に面実装されたチップ形の受光素子と、
前記検煙空間から入射した煙による散乱光を集光して前記受光素子に入射する受光側プリズムと、
を備え、
前記受光側プリズムは、
平坦な入射面を介して前記検煙空間から入射した煙による散乱光を反射する反射面を、前記受光素子の受光点を焦点とする放物反射面とし、
前記放物反射面で内部反射した光を前記受光素子に照射する出射面を、光を集光する凹曲出射面とし、
前記検煙空間から入射した散乱光を前記放物反射面により前記凹曲出射面に向けて内部反射し、前記凹曲出射面から出射して前記受光素子の受光点に集光することを特徴とする煙感知器。
【請求項４】
請求項３記載の煙感知器に於いて、前記受光側プリズムの凹曲出射面を、前記受光素子の受光点を中心とする球面の一部としたことを特徴とする煙感知器。
【請求項５】
請求項１記載の煙感知器に於いて、前記発光側プリズムを、放物線を軸回りに回転して形成される放物線立体の一部、又は、軸をｘ軸としてｘ−ｙ平面上に形成した放物線を、これと直交するｚ軸方向に平行移動して形成される放物線立体の一部として形成したことを特徴とする煙感知器。
【請求項６】
請求項３記載の煙感知器に於いて、前記受光側プリズムを、放物線を軸回りに回転して形成される放物線立体の一部、又は、軸をｘ軸としてｘ−ｙ平面上に形成した放物線を、これと直交するｚ軸方向に平行移動して形成される放物線立体の一部として形成したことを特徴とする煙感知器。
【請求項７】
請求項１記載の煙感知器に於いて、前記発光素子を、前記発光側プリズムの凹曲入射面の範囲に光を照射するレンズを備えた発光素子としたことを特徴とする煙感知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に面実装されるチップ形の発光素子を用いた煙感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の煙感知器に使用される発光素子は、リード線の付いた所謂砲弾形のディスクリートＬＥＤが主流であり、煙感知器内の検煙空間に向けて光ビームを照射し、煙による散乱光を、同じくディスクリート素子として設けたフォトダイオード（ＰＤ）により受光することで、火災を検知して発報するようにしている。
【０００３】
しかしながら、ディスクリートＬＥＤを発光素子に使用した煙感知器にあっては、ディスクリートＬＥＤを組み込んだ検煙ユニットと回路基板を別々に作っており、回路基板に部品を実装して半田した後に、検煙ユニットのディスクリートＬＥＤのリード線を回路基板に半田付けする作業を必要とし、半田作業が多くなって生産効率が低く、またディスクリートＬＥＤの部品サイズも大きいことから、検煙ユニットも大きくなる問題がある。
【０００４】
そこで、回路基板に面実装可能な小型のチップＬＥＤを使用することにより、回路基板を感知器内に組み込んだ後の半田作業を不要とし、生産の効率化を図ることができる。
【０００５】
このように発光素子にチップＬＥＤを使用すると、発光軸は回路基板の直上を向くため、煙感知器内の検煙空間に向けて光ビームを照射できないので、光軸をプリズムにより曲げることで、検煙空間に向けることが可能となる。
【０００６】
なお、受光素子を回路基板に面実装し、プリズムレンズにより煙による検煙部からの散乱光を入射するようにした煙感知器は知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１０３８９２号公報
【特許文献２】特開平９−２３１４８５号公報
【特許文献３】特開平９−２３１４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、回路基板に面実装したチップＬＥＤとプリズムを組み合わせた発光部の構造にあっては、チップＬＥＤからは広範囲に拡散するビーム光が照射され、入射角が大きくなるほどビーム光がプリズムの入射面で反射される度合いが増加し、プリズム内に効率的に光を取り込むことはできない問題がある。
【０００９】
本発明は、チップＬＥＤに使用したプリズムの入射面での反射光量を減少させ、効率よく発光ビームをプリズム内に取り込んで検煙空間に照射可能とする煙感知器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（煙感知器の発光側構造）
本発明は、煙感知器に於いて、
回路基板の所定位置に面実装されたチップ形の発光素子と、
発光素子から入射した拡散光を平行光に変換して所定の検煙空間に照射する発光側プリズムと、
を備え、
発光側プリズムは、
発光素子からの拡散光が入射する入射面を、平坦な入射面とした場合に対し光の入射角を小さくする凹曲入射面とし、
凹曲入射面から入射した光を内部反射する反射面を、発光素子の発光点を焦点とする放物反射面とし、
発光素子からの拡散光を凹曲入射面から入射して放物反射面によりその軸方向に内部反射し、平坦な出射面から検煙空間に向けて平行光を出射することを特徴とする。
【００１１】
（発光側プリズムの凹曲入射面）
発光側プリズムの凹曲入射面を、発光素子の発光点を中心とする球面の一部とする。
【００１２】
（受光側構造）
回路基板の他の所定位置に面実装されたチップ形の受光素子と、
検煙空間から入射した煙による散乱光を集光して受光素子に入射する受光側プリズムと、
を備え、
受光側プリズムは、
平坦な入射面を介して検煙空間から入射した煙による散乱光を反射する反射面を、受光素子の受光点を焦点とする放物反射面とし、
放物反射面で内部反射した光を受光素子に照射する出射面を、光を集光する凹曲出射面とし、
検煙空間から入射した散乱光を放物反射面により凹曲出射面に向けて内部反射し、凹曲出射面から出射して受光素子の受光点に集光する。
【００１３】
（受光側プリズムの凹曲出射面）
発光側プリズムの凹曲出射面を、受光素子の受光点を中心とする球面の一部とする。
【００１４】
（発光側プリズムの立体形状）
発光側プリズムを、放物線を軸回りに回転して形成される放物面立体の一部、又は、軸をｘ軸としてｘ−ｙ平面上に形成した放物線を、これと直交するｚ軸方向に平行移動して形成される放物面立体の一部として形成する。
【００１５】
（受光側プリズムの立体形状）
受光側プリズムを、放物線を軸回りに回転して形成される放物面立体の一部、又は、軸をｘ軸としてｘ−ｙ平面上に形成した放物線を、これと直交するｚ軸方向に平行移動して形成される放物面立体の一部として形成する。
【００１６】
（チップ形発光素子）
チップ形の発光素子として、発光側プリズムの凹凸入射面の範囲に光を照射するレンズを備えた発光素子とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の煙感知器によれば、チップ形の発光素子からの光の発光側プリズムの入射面を凹曲入射面として入射角を小さくすることで反射量を低減し、発光素子からの光を効率良くプリズム内に取り込んで検煙空間に照射することで無駄なく利用でき、煙感知器としてのＳ／Ｎ比が向上し、品質を向上可能とする。
【００１８】
また、発光側プリズムの放物反射面の形状を、放物線をその軸回りに回転した立体形状とするか、軸をｘ軸としてｘ−ｙ平面上に形成した放物線を、これと直交するｚ軸方向に移動した立体形状とすることで、煙空間に合せた光ビームの照射領域が設定でき、煙感知器の小型化や薄型化を可能とし、煙感知器としての設計上の制約を低減可能とする。
【００１９】
また、受光側についても、発光側プリズムの入射面と出射面を入れ替えた同じプリズム構造として回路基板に面実装したチップ形の受光素子に検煙空間からの煙による散乱光を集光して入射することで、検煙空間からの散乱光を効率良く受光素子に入射して、煙感知器としてのＳ／Ｎ比が向上し、品質を向上可能とする。
【００２０】
また、チップ形の発光素子に、レンズ付きの発光素子を使用することで、発光側プリズムの凹入射面に集光した光ビームを入射し、発光素子からの光を更に効率良くプリズム内に取り込んで無駄なく利用し、煙感知器としてのＳ／Ｎ比が向上し、品質を向上可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】水平方向で光軸を交差した検煙構造にチップＬＥＤとプリズムを用いた本発明による煙感知器の実施形態を示した説明図
【図２】図１の検煙構造を取り出して示した説明図
【図３】プリズムに入射する光の反射を示した説明図
【図４】発光側プリズムの入射面と反射面の形状を変えて光学機能を示した説明図
【図５】放物線を軸に直交する方向に移動した立体形状のプリズムとその検煙構造の概略を示した説明図
【図６】受光側プリズムの反射面と出射面の形状を変えて光学機能を示した説明図
【図７】垂直方向で光軸を交差した検煙構造にチップＬＥＤとプリズムを用いた本発明による煙感知器の他の実施形態を示した説明図
【図８】図７の検煙構造を取り出して示した説明図
【図９】放物線を軸回りに回転した立体形状のプリズムとその検煙構造の概略を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［水平方向で光軸を交差した煙感知器の実施形態］
（煙感知器の構造）
図１は水平方向で光軸を交差した検煙構造にチップＬＥＤとプリズムを用いた本発明による煙感知器の実施形態を示した説明図であり、図１（Ａ）に断面を示し、図１（Ｂ）に検煙部を下側から見た平面を示す。また、図１（Ａ）は図１（Ｂ）のＸ−Ｐ−Ｘ断面となる。
【００２３】
図１に示すように、煙感知器１０は、感知器カバー１２の下側外周に複数の煙流入口１４を開口し、内部の検煙空間２０に火災による煙を流入可能としている。検煙空間２０に対しては、その水平回りに、散乱光式の検煙構造を構成する発光ユニット１６と受光ユニット１８を配置している。
【００２４】
発光ユニット１６の光軸１６ａと受光ユニット１８の光軸１８ａは検煙空間２０の検煙点Ｐで交差し、また、発光ユニット１６と受光ユニット１８が対向しないように、所定の交差角で交差するように配置し、発光ユニット１６から検煙空間２０に照射した光の煙による散乱光を受光ユニット１８に入射して散乱光量を検出するようにしている。
【００２５】
検煙空間２０の上部には蓋部材３２の装着により回路収納部３４を形成し、回路収納部３４に回路基板２２を配置している。回路基板２２の発光ユニット１６に対応した位置には、チップ形の発光素子として機能するチップＬＥＤ２４を面実装して配置し、また、回路基板２２の受光ユニット１８に対応した位置には、チップ形の受光素子として機能するチップＰＤ（チップホトダイオード）２６を面実装により配置している。
【００２６】
回路基板２２のチップＬＥＤ２４に対しては発光ユニット１６に設けた発光側プリズム２８を近接配置し、チップＬＥＤ２４の間欠駆動による光を入射して光ビームを検煙空間２０に照射するようにしている。
【００２７】
回路基板２２のチップＰＤ２６に対しては受光ユニット１８に設けた受光側プリズム３０を近接配置し、検煙空間２０に存在する煙による散乱光をチップＰＤ２６に集光して入射するようにしている。
【００２８】
（検煙構造）
図２は図１の検煙構造を取り出して示した説明図である。図２に示すように、発光側プリズム２８は、チップＬＥＤ２４の発光による拡散光を入射する入射面を、平坦な入射面とした場合に対し光の入射角を小さくする凹曲入射面３６としており、例えば、凹曲入射面３６を、チップＬＥＤ２４の発光点Ｒを中心とする所定半径の球面の一部としている。また、発光側プリズム２８の凹曲入射面３６から入射した光を内部反射する反射面を、チップＬＥＤ２４の発光点Ｑを焦点とする放物面となる放物反射面３８としている。
【００２９】
このような発光側プリズム２８の構造により、チップＬＥＤ２４の間欠的な発光駆動による拡散光は、凹曲入射面３６からプリズム内に入射し、放物反射面３８により放物面の軸方向に内部反射し、平坦な出射面４０から検煙空間２０に向けて平行光を出射する。
【００３０】
受光側プリズム３０は、平坦な入射面４２を介して検煙空間２０から入射した煙による散乱光を反射する反射面を、チップＰＤ２６の受光点Ｒを焦点とする放物面となる放物反射面４４としている。また、受光側プリズム３０の放物反射面４４で内部反射した光をチップＰＤ２６に照射する出射面を、光を集光する凹曲出射面４６としており、例えば、凹曲出射面４６を、チップＰＤ２６の受光点Ｒを中心とする球面の一部としている。
【００３１】
このよう受光側プリズム３０の構造により、検煙空間２０から入射した煙による散乱光を放物反射面４４により凹曲出射面４６に向けて内部反射し、凹曲出射面４６から出射してチップＰＤ２６の受光点Ｒに集光する。
【００３２】
（発光側プリズムの機能）
図３はプリズムに入射する光の反射を示した説明図、図４は発光側プリズムの入射面と反射面の形状を変えて光学機能を示した説明図である。
【００３３】
本実施形態の検煙構造にあっては、図２に示したように、発光側プリズム２８の入射面を凹曲入射面３６としてチップＬＥＤ２４からの発光ビームのプリズムへの入射角を小さくし、これにより入射面での反射光量を減少させることができ、効率よく発光ビームをプリズム内に取り込むことができる。
【００３４】
ここで、図３（Ａ）に示すように、屈折率ｎ１の媒質１（ここでは空気）から、屈折率ｎ２の媒質（プリズムを構成するアクリル樹脂）中に入射する光線を考える。スネルの法則により入射角αと屈折光の角度βとの関係は
ｎ１／ｎ２＝ｓｉｎβ／ｓｉｎα
となる。
【００３５】
光線が入射角αで屈折率ｎ２の媒質に入射するとき、入射面での反射率は偏光面により定まり、Ｐ偏光の振幅反射率をＲｐ、Ｓ変更の振幅反射率をＲｓとすると、次式で与えられる。
Ｒｐ＝ｔａｎ（α-β）／ｔａｎ（α＋β）
Ｒｓ＝−ｓｉｎ（α-β）／ｓｉｎ（α＋β）
【００３６】
図３（Ｂ）のグラフは、入射角αに対する振幅反射率Ｒｐと振幅反射率Ｒｓの変化を示しており、入射角αが大きくなるに従い反射率が大きくなることが示されている。これにより、振幅反射率Ｒｓを見ると、プリズムへの入射角αは略２０度を超えると、入射面での反射率が次第に大きくなり、略５０度を超えると極端に大きくなって、効率的に発光ビームを利用することができなくなることが分かる。
【００３７】
即ち、図４（Ａ）に示すように、発光側プリズム２８のチップＬＥＤからの光が入射する入射面を、平坦な入射面３６ａとした場合には、チップＬＥＤ２４からの光が広がる周辺ほど入射角が大きくなり、効率的に発光ビームを利用することができなくなる。
【００３８】
そこで、本実施形態にあっては、発光側プリズム２８の入射面を凹曲入射面３６とし、入射角を小さくすることにより、入射面での反射を減少させ、発光側プリズム２８への入射光量を大きくすることができる。
【００３９】
より具体的には、図２に示したように、チップＬＥＤ２４の発光部の中心となる発光点Ｑを中心とした球面の一部を凹曲入射面３６とすることが望ましい。チップＬＥＤ２４と発光側プリズム２８の配置等により、凹曲入射面３６を発光点Ｑを中心とした球面の一部とすることが困難な場合は、チップＬＥＤ２４からの発光ビームが入射面で略２０度を超えないような非球面による凹曲反射面３６を形成させる。
【００４０】
次にチップＬＥＤ２４から凹曲反射面３６を介して入射したビームを所望の検煙空間の方向に転向させる発光側プリズム２８の反射面を考える。
【００４１】
図４（Ｂ）は発光側プリズム２８の反射面を、平坦な反射面３８ｂとした場合であり、チップＬＥＤ２４の発光点Ｑから出た光ビームは凹曲入射面３６を経て平坦な反射面３８ｂに到達する。このとき、光ビームはチップＬＥＤ２４の発光点Ｑからほぼ放射状に伸びており、平坦な反射面３８ｂにはあらゆる角度で入射し、反射光もまたあらゆる方向に拡散することとなり、効率的に検煙空間に光ビームを照射することができない。
【００４２】
そこで本実施形態にあっては、図４（Ｃ）に示すように、発光側プリズム２８の反射面を、チップＬＥＤ２４の発光点Ｑを焦点とした放物面の一部を形成する放物反射面３８とする。この放物反射面３８で反射したビームは、放物線の軸方向に平行に反射され、検煙空間を効率的に照射することができる。
【００４３】
ここで、放物反射面３８を形成する放物線は、ｘ−ｙ座標上の原点Ｏ（０，０）を頂点として、発光点Ｑ（ｑ，０）を焦点したとき、
ｙ＝４ｑｘ４
で表される。
【００４４】
また、放物反射面３８での反射効率を高めたい場合は、反射面にアルミニウム等の反射膜を形成すればよい。アルミニウム膜はメッキや蒸着法により形成することができる。
【００４５】
図５は放物線を軸（ｘ軸）に直交する方向に移動した立体形状のプリズムとその検煙構造の概略を示した説明図である。
【００４６】
図１の実施形態にあっては、検煙空間２０に対し水平回りに発光ユニット１６と受光ユニット１８を配置しており、この場合に使用する発光側プリズム２８としては、図４（Ｃ）の放物線を軸となるｘ軸に直交する方向に平行移動することにより、図５（Ａ）に示すように、斜線部を矢印方向（ｘ−ｙ平面に直交するｚ軸方向）に平行移動した放物線立体として発光側プリズム２８を形成する。
【００４７】
図５（Ａ）のように形成したプリズムを発光側及び受光側に用いることで、図５（Ｂ）に示すように、検煙空間２０を横方向に広く、縦方向には狭く形成することができ、検煙空間２０の高さをＨ、直径をＤとすると、例えば
Ｄ×Ｈ＝６０ｍｍ×１０ｍｍ
程度となる薄型の煙感知器が実現できる。
【００４８】
（受光側の構成）
図２に示した受光側プリズム３０は、発光側プリズム２８と同じ形状であり、発光側プリズム２８の出射面４０を入射面４２とし、発光側プリズム２８の放物反射面３８を放物反射面４４とし、更に、発光側プリズム２８の凹曲入射面３６を凹曲出射面４６とすればよい。
【００４９】
図６は受光側プリズムの反射面と出射面の形状を変えて光学機能を示した説明図であり、図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の発光側プリズムに対応して受光側プリズムを図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示している。
【００５０】
図６（Ｃ）に示す本実施形態の受光側プリズム３０にあっては、入射面４２に入射した検煙空間２０の煙からの主な散乱光は、放物反射面４４により凹曲出射面４６を介してチップＰＤ２６に無駄なく落射することができる。これに対し図６（Ｂ）に示す受光側プリズム３０ｂの平坦な反射面４４ｂでは、チップＰＤ２６から反射光がそれてしまうために効率良く受光させることができない。
【００５１】
ここで、煙感知器としての信号量は、チップＰＤ２６に到達する煙による散乱光線の量により決まる。例えば従来の煙感知器に使用しているディスクリートＰＤに設けた受光素子チップの大きさが３ｍｍ角（縦横３ｍｍの矩形）であれば、その素子面積に比例した信号量が得られ、１．５ｍｍ角であれば３ｍｍ角の１／４の信号量となる。
【００５２】
本実施形態は、回路基板２２に面実装するチップＰＤを使用しているため、ディスクリートＰＤに比べ大きな素子面積をもつチップＰＤ２６を使用することができ、受光側プリズム３０を例えば６ｍｍ角のチップＰＤ２６を組み合わせれば、３ｍｍ角の素子面積をもつディスクリートＰＤの４倍の信号量が得られる。
【００５３】
また、受光側プリズム３０は、放物反射面４４によって反射する光線の方向を限定することができることから、検煙空間２０の天井部や床部からの反射光の受光を妨げ、更に、粉塵や結露による影響を排除することができる。
【００５４】
また、通常、チップＰＤ２６の価格は素子面積の大きさに比例して高価となるが、本実施形態にあっては、素子面積の小さなチップＰＤ２６を使用できることで、コストダウンが可能となる。
【００５５】
このような受光側プリズム３０の構造により、回路基板２２に面実装したチップＰＤ２６に検煙空間２０からの煙による散乱光を集光して入射することで、検煙空間２０からの散乱光を効率良くチップＰＤ２６に入射して、煙感知器としてのＳ／Ｎ比が向上し、品質を向上可能とする。
【００５６】
［垂直方向で光軸を交差した煙感知器の実施形態］
（煙感知器の構造）
図７は垂直方向で光軸を交差した検煙構造にチップＬＥＤとプリズムを用いた本発明による煙感知器の他の実施形態を示した説明図であり、図７（Ａ）に断面を示し、図７（Ｂ）に検煙部を下側から見た平面を示す。また、図７（Ａ）は図７（Ｂ）のＸ−Ｐ−Ｘ断面となる。
【００５７】
図７に示すように、煙感知器１０は、感知器カバー１２の下側外周に複数の煙流入口１４を開口し、内部の検煙空間２０に火災による煙を流入可能としている。検煙空間２０に対しては、その上方に、散乱光式の検煙構造を構成する発光ユニット１６と受光ユニット１８を配置している。
【００５８】
発光ユニット１６は光軸１６ａを検煙空間２０に対し斜め下向きなるように配置し、また、受光ユニット１８も光軸１８ａを検煙空間２０に対し斜め下向きになるように配置しており、両者の光軸１６ａ，１８ａは検煙空間２０の検煙点Ｐで交差し、また、発光ユニット１６と受光ユニット１８が対向しないように、所定の交差角で交差するように配置し、発光ユニット１６から検煙空間２０に照射した光の煙による散乱光を受光ユニット１８に入射して散乱光量を検出するようにしている。
【００５９】
検煙空間２０の上部には蓋部材３２の装着により回路収納部３４を形成し、回路収納部３４に回路基板２２を配置している。回路基板２２の発光ユニット１６に対応した位置には、チップ形の発光素子として機能するチップＬＥＤ２４を面実装して配置し、また、回路基板２２の受光ユニット１８に対応した位置には、チップ形の受光素子として機能するチップＰＤ２６を面実装により配置している。
【００６０】
回路基板２２のチップＬＥＤ２４に対しては発光ユニット１６に設けた発光側プリズム２８を近接配置し、チップＬＥＤ２４の間欠駆動による光を入射して光ビームを検煙空間２０に照射するようにしている。
【００６１】
回路基板２２のチップＰＤ２６に対しては受光ユニット１８に設けた受光側プリズム３０を近接配置し、検煙空間２０に存在する煙による散乱光をチップＰＤ２６に集光して入射するようにしている。
【００６２】
（検煙構造）
図８は図７の検煙構造を取り出して示した説明図である。図８に示すように、発光側プリズム２８は、チップＬＥＤ２４の発光による拡散光を入射する入射面を凹曲入射面３６、例えば、凹曲入射面３６を、発光素子の発光点Ｑを中心とする所定半径の球面の一部としている。また、発光側プリズム２８の反射面を、チップＬＥＤ２４の発光点Ｑを焦点とする放物面となる放物反射面３８としている。このような受光側プリズム３０を、その平坦な出射面４０を検煙空間２０が位置する斜め下向きに向けて配置している。発光側プリズム２８の機能は図１の実施形態と同じになる。
【００６３】
受光側プリズム３０は、平坦な入射面４２を介して検煙空間２０から入射した煙による散乱光を反射する反射面を、チップＰＤ２６の受光点Ｒを焦点とする放物面となる放物反射面４４とし、また、チップＰＤ２６に照射する出射面を凹曲出射面４６、例えばチップＰＤ２６の受光点Ｒを中心とする球面の一部としている。このような発光側プリズム２８を、その平坦な入射面４２を検煙空間２０が位置する斜め下向きに向けて配置している。受光側プリズム３０の機能は図１の実施形態と同じになる。
【００６４】
図９は放物線を軸回りに回転した立体形状のプリズムとその検煙構造の概略を示した説明図である。
【００６５】
図７の実施形態にあっては、検煙空間２０に対し垂直回りに発光ユニット１６と受光ユニット１８を配置しており、この場合に使用する発光側プリズム２８としては、図４（Ｃ）に示した放物線を、ｘ軸を軸として回転することにより、図９（Ａ）に示す放物線立体となる発光側プリズム２８を形成する。受光側プリズム３０も同様に形成する。
【００６６】
図９（Ａ）のように形成したプリズムを発光側と受光側に用いることで、図９（Ｂ）に示すように、検煙空間２０を横方向に狭く形成することができ、検煙空間２０の高さをＨ、直径をＤとすると、例えば
Ｄ×Ｈ＝４０ｍｍ×１５ｍｍ
程度となる小型の煙感知器が実現できる。
【００６７】
［本発明の変形例］
上記の実施形態は、発光側をチップＬＥＤと発光側プリズムで構成し、受光側を受光側プリズムとチップＰＤで構成した場合を例にとっているが、発光側をチップＬＥＤと発光側プリズムで構成し、受光側は従来と同じディスクリートＰＤとしても良い。
【００６８】
また、発光ユニットと受光ユニットの配置は、上記の実施形態に限定されず、散乱光式検煙構造を実現するものであれば、適宜の配置とすることができる。例えば、煙感知器の外部に形成した検煙空間に対し発光ユニットと受光ユニットを配置するような構造であっても良い。
【００６９】
また、発光側に設けるチップＬＥＤとして、発光側プリズムの凹曲入射面の範囲に光を照射する指向性を持つレンズを備えたチップＬＥＤを使用しても良い。このようなレンズ付きのチップＬＥＤにより、発光側プリズムの凹入射面に集光した光ビームを入射することで、光を更に効率良く受光側プリズム内に取り込んで無駄なく利用可能とする。
【００７０】
また、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【００７１】
１０：煙感知器
１２：感知器カバー
１４：煙流入口
１６：発光ユニット
１６ａ，１８ａ：光軸
１８：受光ユニット
２０：検煙空間
２２：回路基板
２４：チップＬＥＤ
２６：チップＰＤ
２８：発光側プリズム
３０：受光側プリズム
３４：回路収納部
３６：凹曲入射面
３８，４４：放物反射面
４０：出射面
４２：入射面
４６：凹曲出射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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