(57)【要約】【課題】設置現場での光軸調整を自動的に行うことができ、また、定期的に光軸合わせを行うこともできる技術を提供する。【解決手段】センサポール１０１〜１０６の各センサポール内に、赤外線信号を送光する送光器と、赤外線信号を受光する受光器とをそれぞれ少なくとも１組備え、センサポールを監視区域内に所定の距離を隔てて設置し、受光器が赤外線信号の遮光を検出することにより警報を発する赤外線監視システムにおいて、送光器の光軸を、直交する２方向に所定角度微動させる光軸揺動手段を設け、監視対象区域の複数の箇所に設置したセンサポール１０１〜１０６のうち、隣接したセンサポール同士で、送光器からの光信号が受光器で受光できる範囲に入るように送光器の光軸を手動で粗調整した後、光軸揺動手段を用いて、各送光器の光軸を自動的に微調整する。【選択図】図９
2009087240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのセンサポール内に、赤外線信号を送光する送光器と、赤外線信号を受光する受光器とをそれぞれ少なくとも１組備え、前記センサポールを監視区域内に所定の距離を隔てて設置し、前記受光器が赤外線信号の遮光を検出することにより警報を発する赤外線監視システムにおいて、
前記送光器の光軸を、直交する２方向に所定角度微動させる光軸揺動手段を設け、
前記監視対象区域の複数の箇所に設置したセンサポールのうち、隣接したセンサポール同士で、送光器からの光信号が受光器で受光できる範囲に入るように前記送光器および前記受光器の光軸を手動で粗調整した後、次の（１）〜（４）のステップで各送光器の光軸を微調整することを特徴とする赤外線センサの光軸自動調整方法。
（１）特定のセンサポール（以下、「第１のセンサポール」という。）における光軸調整対象の送光器から、隣接したセンサポール（以下、「第２のセンサポール」という。）における受光器に対し、所定レベルの光信号を送光し、
（２）第２のセンサポールにおける受光器が前記光信号を受光したら、第２のセンサポールにおける送光器から、第１のセンサポールにおける受光器に、光軸微動指令信号を送光し、
（３）光軸微動指令信号を受光した第１のセンサポールにおける受光器は、前記光軸調整対象の送光器の光軸揺動手段に対して光軸を所定の微小角度ずつ微動させ、その微動角度毎に第２のセンサポールにおける受光器の受光量を計測する指令を出力し、
（４）第２のセンサポールにおける前記受光器の受光量が最大レベルとなったときの光軸の角度位置で前記光軸調整対象の送光器の角度を固定する。
【請求項２】
さらに、前記受光器の光軸を、直交する２方向に所定角度微動させる受光器用光軸揺動手段を設け、
次の（１）〜（４）のステップで各受光器の光軸を微調整することを特徴とする請求項１記載の赤外線センサの光軸自動調整方法。
（１）前記第１のセンサポールにおける送光器から、前記第２のセンサポールにおける光軸調整対象の受光器に対し、所定レベルの光信号を送光し、
（２）前記光軸調整対象の受光器が前記光信号を受光したら、制御手段は、当該光軸調整対象の受光器の受光器用光軸揺動手段に、光軸微動指令信号を出力し、
（３）光軸微動指令信号を受信した受光器用光軸揺動手段は、前記光軸調整対象の受光器の光軸を所定の微小角度ずつ微動させ、その微動角度毎に当該光軸調整対象の受光器の受光量を計測する指令を出力し、
（４）前記光軸調整対象の受光器の受光量が最大レベルとなったときの光軸の角度位置で前記光軸調整対象の受光器の角度を固定する。
【請求項３】
前記光軸の微調整後、受光器の受光レベルを監視しながら、所定の受光レベルとなるように送光器の光信号のパワーを下げることを特徴とする請求項１または２記載の赤外線センサの光軸自動調整方法。
【請求項４】
送光器から送光する光信号にセンサポールごとのＩＤ番号を付加し、あるセンサポールの受光器で受光した光信号のＩＤ番号が、受光すべき正規のセンサポールの送光器からの光信号でないときは、その光信号を送光したセンサポールの送光器の送光パワーを低減させることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の赤外線センサの光軸自動調整方法。
【請求項５】
１つのセンサポール内に、赤外線信号を送光する送光器と、赤外線信号を受光する受光器とをそれぞれ少なくとも１組備え、前記センサポールを監視区域内に所定の距離を隔てて設置し、前記受光器が赤外線信号の遮光を検出することにより警報を発する赤外線監視システムにおいて、
前記送光器の光軸を、直交する２方向に所定角度微動させる光軸揺動手段を設け、
前記監視対象区域の複数の箇所に設置したセンサポールのうち、隣接したセンサポール同士で、送光器からの光信号が受光器で受光できる範囲に入るように前記送光器および前記受光器の光軸を手動で粗調整した後の各送光器の光軸の微調整を行うための、次の（１）〜（４）の手段を含む赤外線センサの光軸自動調整システム。
（１）特定のセンサポール（以下、「第１のセンサポール」という。）における光軸調整対象の送光器から、隣接したセンサポール（以下、「第２のセンサポール」という。）における受光器に対し、所定レベルの光信号を送光する手段と、
（２）第２のセンサポールにおける受光器が前記光信号を受光したら、第２のセンサポールにおける送光器から、第１のセンサポールにおける受光器に、光軸微動指令信号を送光する手段と、
（３）光軸微動指令信号を受光した第１のセンサポールにおける受光器は、前記光軸調整対象の送光器の光軸揺動手段に対して光軸を所定の微小角度ずつ微動させ、その微動角度毎に第２のセンサポールにおける受光器の受光量を計測する指令を出力する手段と、
（４）第２のセンサポールにおける前記受光器の受光量が最大レベルとなったときの光軸の角度位置で前記光軸調整対象の送光器の角度を固定する手段。
【請求項６】
赤外線送光器を取り付けたケースと、
前記ケースを、前記赤外線送光器の光軸に対して略直交する第１の軸回りに、回転自在に支持する第１可動フレームと、
前記第１可動フレームを、前記赤外線送光器の光軸および前記第１の軸の双方に対して略直交する第２の軸回りに、回転自在に支持する第２可動フレームとを有し、
前記ケースにおける前記第２の軸近傍に、前記第２の軸の軸方向に長い長穴を有する第１調整ネジ受けを形成するとともに、前記第１可動フレームに、中途部が前記第１調整ネジ受けの長穴を貫通する第１調整ネジを回転自在に支持し、
前記第１可動フレームにおける前記第１の軸近傍に、前記第１の軸の軸方向に長い長穴を有する第２調整ネジ受けを形成するとともに、前記第２可動フレームに、中途部が前記第２調整ネジ受けの長穴を貫通する第２調整ネジを回転自在に支持し、
前記第１調整ネジに、当該第１調整ネジを回転させることにより第１調整ネジの長手方向に移動する第１のナットを螺合するとともに、前記第１のナットに対して前記第１調整ネジ受けを押圧手段により押し付ける第１の押圧駒を設け、
前記第２調整ネジに、当該第２調整ネジを回転させることにより第２調整ネジの長手方向に移動する第２のナットを螺合するとともに、前記第２のナットに対して前記第２調整ネジ受けを押圧手段により押し付ける第２の押圧駒を設け、
前記第１調整ネジおよび第２調整ネジは、自動操作用の回転機構と結合されている
ことを特徴とする赤外線センサの光軸調整装置。
【請求項７】
前記ケースの前方に、前記赤外線送光器からの赤外線の光束を収束させるレンズを、焦点距離調整可能に設けた請求項６記載の赤外線センサの光軸調整装置。
【請求項８】
前記第２可動フレームを俯仰方向に所定角度回動および固定可能な第３可動フレームと、前記第３可動フレームを水平方向に揺動および固定可能に支持する固定フレームとからなる角度粗調整機構を設けた請求項６または７に記載の赤外線センサの光軸調整装置。
【請求項９】
前記固定フレームは、縦方向に複数段積み重ね可能な支持ブロックに取り付けられている請求項８記載の赤外線センサの光軸調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不法侵入防止や安全管理のために使用される赤外線センサにおいて、離隔して設置される送光器と受光器との間の光軸を合わせる光軸自動調整システムおよびそれに用いる赤外線センサの光軸調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
敷地内に侵入する不法侵入者の検知には、赤外線を利用した各種の赤外線監視システムが提案されている。例えば、特許文献１には、警戒区域に向け赤外線を放射する複数の送光部を持つ送光器と、送光部に対応する受光部を持つ、警戒区域を隔てて設置された受光器とからなり、受光部が対応する送光部からの赤外線の遮光を検出して警報を発する赤外線警戒装置が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、屋外の警戒区域に複数段設置される対向式の赤外線センサであって、無線信号により取得した標準時間から基準時間を生成する基準時間処理部と、基準時間処理部にて生成した基準時間を使用して、前段の赤外線センサからの信号を次段の赤外線センサへ送光できる送光タイミングを決定する送受光タイミング処理部と、送受光タイミング処理部からの受光タイミングにて赤外線パルスを受光し、前段の赤外線センサからの信号を処理する信号処理部と、赤外線パルスを受光しなかった場合に遮光信号を生成する警報処理部とを有する受光処理部と、送光タイミングにて受光処理部にて処理した信号を赤外線パルスとして送光する送光処理部とを具備する赤外線センサが記載されている。
【０００４】
このような、離隔して設置される送光器と受光器を備えた赤外線センサでは、送光器から受光器に向かって放射される赤外線ビームの光軸合わせが重要である。特に、送光器と受光器の間の距離が長くなればなるほど、送光器から放射される光軸のずれが拡大されて赤外線通信の精度を低下させることになる。
【０００５】
従来においては、光軸合わせは、赤外線センサの設置現場で、手動で行っていた。
光軸調整機構を備えた赤外線センサとしては、例えば、特許文献３に記載されたものがある。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−２６３４８９号公報
【特許文献２】特開２００５−２４２７１０号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０２２１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光軸調整を手動で行うことは、手間と時間が掛かり、また複数の人数が必要となる。
【０００８】
一旦、正確に光軸を調整しても、地盤沈下や地震によって光軸がずれると、再度、現地に行って光軸合わせをしなければ侵入監視ができない。特に、埋め立て地に新設した施設の場合、施設の重量で地盤が沈下していくため、時間と共に赤外線センサの光軸がずれていき、あるところまで行くと作動しなくなることがある。また、地震の場合は、設置現場の地盤が歪んで、光軸がずれ、侵入監視機能が停止することがあるが、技術者が即座に被災地に赴くことが困難な場合があり、復旧に時間がかかる。
【０００９】
本発明は、設置現場での光軸調整を自動的に行うことができ、また、定期的に光軸合わせを行うこともできる技術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】
前記課題を解決するため、本発明の第１の構成は、１つのセンサポール内に、赤外線信号を送光する送光器と、赤外線信号を受光する受光器とをそれぞれ少なくとも１組備え、前記センサポールを監視区域内に所定の距離を隔てて設置し、前記受光器が赤外線信号の遮光を検出することにより警報を発する赤外線監視システムにおいて、
前記送光器の光軸を、直交する２方向に所定角度微動させる光軸揺動手段を設け、
前記監視対象区域の複数の箇所に設置したセンサポールのうち、隣接したセンサポール同士で、送光器からの光信号が受光器で受光できる範囲に入るように前記送光器および前記受光器の光軸を手動で粗調整した後、次の（１）〜（４）のステップで各送光器の光軸を微調整することを特徴とする赤外線センサの光軸自動調整方法である。
（１）特定のセンサポール（以下、「第１のセンサポール」という。）における光軸調整対象の送光器から、隣接したセンサポール（以下、「第２のセンサポール」という。）における受光器に対し、所定レベルの光信号を送光し、
（２）第２のセンサポールにおける受光器が前記光信号を受光したら、第２のセンサポールにおける送光器から、第１のセンサポールにおける受光器に、光軸微動指令信号を送光し、
（３）光軸微動指令信号を受光した第１のセンサポールにおける受光器は、前記光軸調整対象の送光器の光軸揺動手段に対して光軸を所定の微小角度ずつ微動させ、その微動角度毎に第２のセンサポールにおける受光器の受光量を計測する指令を出力し、
（４）第２のセンサポールにおける前記受光器の受光量が最大レベルとなったときの光軸の角度位置で前記光軸調整対象の送光器の角度を固定する。
【００１１】
本発明の第２の構成は、１つのセンサポール内に、赤外線信号を送光する送光器と、赤外線信号を受光する受光器とをそれぞれ少なくとも１組備え、前記センサポールを監視区域内に所定の距離を隔てて設置し、前記受光器が赤外線信号の遮光を検出することにより警報を発する赤外線監視システムにおいて、
前記送光器の光軸を、直交する２方向に所定角度微動させる光軸揺動手段を設け、
前記監視対象区域の複数の箇所に設置したセンサポールのうち、隣接したセンサポール同士で、送光器からの光信号が受光器で受光できる範囲に入るように前記送光器および前記受光器の光軸を手動で粗調整した後の各送光器の光軸の微調整を行うための、次の（１）〜（４）の手段を含む赤外線センサの光軸自動調整システムである。
（１）第１のセンサポールにおける光軸調整対象の送光器から、第２のセンサポールにおける受光器に対し、所定レベルの光信号を送光する手段と、
（２）第２のセンサポールにおける受光器が前記光信号を受光したら、第２のセンサポールにおける送光器から、第１のセンサポールにおける受光器に、光軸微動指令信号を送光する手段と、
（３）光軸微動指令信号を受光した第１のセンサポールにおける受光器は、前記光軸調整対象の送光器の光軸揺動手段に対して光軸を所定の微小角度ずつ微動させ、その微動角度毎に第２のセンサポールにおける受光器の受光量を計測する指令を出力する手段と、
（４）第２のセンサポールにおける前記受光器の受光量が最大レベルとなったときの光軸の角度位置で前記光軸調整対象の送光器の角度を固定する手段。
【００１２】
この第１および第２の構成においては、監視対象区域を取り囲むように設置した複数のセンサポールの、隣り合うセンサポール間で光信号の送受を行うことができるように、まず光軸の粗調整を行う。受光器が送光器からの光信号を受け取ることができる程度に調整した後、光軸揺動手段を用いて、受光レベルが最大になるように、送光器の光軸を自動調整する。
【００１３】
前記第１の構成においては送光器の光軸を調整するようにしているが、さらに、前記受光器の光軸を、直交する２方向に所定角度微動させる受光器用光軸揺動手段を設け、
次の（１）〜（４）のステップで各受光器の光軸を微調整することにより、受光器の光軸も自動調整することができる。
（１）前記第１のセンサポールにおける送光器から、前記第２のセンサポールにおける光軸調整対象の受光器に対し、所定レベルの光信号を送光し、
（２）前記光軸調整対象の受光器が前記光信号を受光したら、制御手段は、当該光軸調整対象の受光器の受光器用光軸揺動手段に、光軸微動指令信号を出力し、
（３）光軸微動指令信号を受信した受光器用光軸揺動手段は、前記光軸調整対象の受光器の光軸を所定の微小角度ずつ微動させ、その微動角度毎に当該光軸調整対象の受光器の受光量を計測する指令を出力し、
（４）前記光軸調整対象の受光器の受光量が最大レベルとなったときの光軸の角度位置で前記光軸調整対象の受光器の角度を固定する。
【００１４】
前記光軸の微調整後、受光器の受光レベルを監視しながら、所定の受光レベルとなるように送光器の光信号のパワーを下げることにより、無駄なパワーを削減し、省電力とともに送光器の寿命を長期化することができる。
【００１５】
送光器から送光する光信号にセンサポールごとのＩＤ番号を付加し、あるセンサポールの受光器で受光した光信号のＩＤ番号が、受光すべき正規のセンサポールの送光器からの光信号でないときは、その光信号を送光したセンサポールの送光器の送光パワーを低減させることにより、送光パワーが強すぎて、ほぼ同一直線上に設置した複数のセンサポールのうち次のセンサポールに光信号が飛び越して受光されるのを防止することができる。
【００１６】
本発明の第３の構成は、赤外線送光器を取り付けたケースと、
前記ケースを、前記赤外線送光器の光軸に対して略直交する第１の軸回りに、回転自在に支持する第１可動フレームと、
前記第１可動フレームを、前記赤外線送光器の光軸および前記第１の軸の双方に対して略直交する第２の軸回りに、回転自在に支持する第２可動フレームとを有し、
前記ケースにおける前記第２の軸近傍に、前記第２の軸の軸方向に長い長穴を有する第１調整ネジ受けを形成するとともに、前記第１可動フレームに、中途部が前記第１調整ネジ受けの長穴を貫通する第１調整ネジを回転自在に支持し、
前記第１可動フレームにおける前記第１の軸近傍に、前記第１の軸の軸方向に長い長穴を有する第２調整ネジ受けを形成するとともに、前記第２可動フレームに、中途部が前記第２調整ネジ受けの長穴を貫通する第２調整ネジを回転自在に支持し、
前記第１調整ネジに、当該第１調整ネジを回転させることにより第１調整ネジの長手方向に移動する第１のナットを螺合するとともに、前記第１のナットに対して前記第１調整ネジ受けを押圧手段により押し付ける第１の押圧駒を設け、
前記第２調整ネジに、当該第２調整ネジを回転させることにより第２調整ネジの長手方向に移動する第２のナットを螺合するとともに、前記第２のナットに対して前記第２調整ネジ受けを押圧手段により押し付ける第２の押圧駒を設け、
前記第１調整ネジおよび第２調整ネジは、自動操作用の回転機構と結合されていることを特徴とする赤外線センサの光軸調整装置である。
【００１７】
この第３の構成においては、第１調整ネジに螺合した第１のナットと第１の押圧駒との間に第１調整ネジ受けが挟み付けられるようにし、また、第２調整ネジに螺合した第２のナットと第２の押圧駒との間に第１調整ネジ受けが押圧手段の押圧力により挟み付けられるようにすることにより、第１調整ネジと第１のナット、第２調整ネジと第２のナットとの間のバックラッシュがなくなり、数十ｍ遠方の受光器に赤外線が到達するときに受光位置がぶれることがなくなり、正確な光軸合わせが自動的にできる。
【００１８】
前記ケースの前方に、前記赤外線送光器からの赤外線の光束を収束させるレンズを、焦点距離調整可能に設けることにより、受光器に到達する赤外線のパワーを調節し、遠方まで届き過ぎるときはパワーを絞り込んで、他の受光器の誤動作を抑え、また電力ロスを小さくすることができる。
【００１９】
前記第２可動フレームを俯仰方向に所定角度回動および固定可能な第３可動フレームと、前記第３可動フレームを水平方向に揺動および固定可能に支持する固定フレームとからなる角度粗調整機構を設けることにより、自動微調整に先立つ手動による粗調整が容易に行える。
【００２０】
前記固定フレームは、縦方向に複数段積み重ね可能な支持ブロックに取り付けられている構成とすることにより、センサポールにおける送光器、受光器の取付を正確かつ容易に行うことができる。また、送光器と受光器の高さ方向の位置関係を支持ブロックの高さにより規定でき、さらに、２個以上の送光器及び受光器を同一センサポールに配置する場合、支持ブロック間にスペーサを介在させることにより、送光器と受光器の高さを変化させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、以上の構成により、設置現場での光軸調整を自動的に行うことができ、また、定期的に光軸合わせを行うこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る赤外線センサの光軸調整装置を正面側から示す斜視図、図２はその光軸調整装置を背面側から示す斜視図、図３はその光軸調整装置の正面図、図４はその光軸調整装置の平面図、図５は図３のＡ−Ａ線より見た断面図、図６は図３のＢ−Ｂ線より見た断面図である。
【００２３】
これらの図において、本実施の形態の光軸調整装置は、赤外線送光器（図示せず）を取り付けたケース１と、ケース１を、赤外線送光器の光軸αに対して略直交する第１の軸Ｘ回りに、回転自在に支持する第１可動フレーム２と、第１可動フレーム２を、赤外線送光器の光軸αおよび第１の軸Ｘの双方に対して略直交する第２の軸Ｙ回りに、回転自在に支持する第２可動フレーム３とを有する。具体的には、図３，図６に示すように、ケース１のＸ軸上の両側部に設けた凸軸１ａと第１可動フレーム２の側部に設けた穴２ａとを嵌合させて、ケース１を第１可動フレーム２に対して回転自在に支持し、また、図３，図５に示すように、第１可動フレーム２のＹ軸上の両側部に設けた凸軸２ｂと第２可動フレーム３の側部に設けた穴３ｇとを嵌合させて、第１可動フレーム２を第２可動フレーム３に対して回転自在に支持している。
【００２４】
そして、ケース１における第２の軸Ｙ近傍に、第２の軸Ｙの軸方向に長い長穴を有するＵ字状の第１調整ネジ受け４を形成するとともに、第１可動フレーム２に、中途部が第１調整ネジ受け４の長穴を貫通する第１調整ネジ５を回転自在に支持する。また、第１可動フレーム２における第１の軸Ｘ近傍に、第１の軸Ｘの軸方向に長い長穴を有するＵ字状の第２調整ネジ受け６を形成するとともに、第２可動フレーム３に、中途部が第２調整ネジ受け６の長穴を貫通する第２調整ネジ７を回転自在に支持する。
【００２５】
図５に示すように、第１調整ネジ５には、第１のナット８を共回りしないように螺合するとともに、第１のナット８に対して第１調整ネジ受け４をスプリング９により押し付ける第１の押圧駒１０を設ける。第１調整ネジ５の前方と後方には、ローレット等の滑り止めを形成したつまみ１１を被せておく。第１調整ネジ５を回すことにより、ケース１を、Ｙ軸を中心として±θY、微調整することができる。
【００２６】
図６に示すように、第２調整ネジ７には、第２のナット１２を共回りしないように螺合するとともに、第２のナット１２に対して第２調整ネジ受け６をスプリング１３により押し付ける第２の押圧駒１４を設ける。第２調整ネジ７の前方と後方には、ローレット等の滑り止めを形成したつまみ１５を被せておく。第２調整ネジ７を回すことにより、ケース１を、Ｘ軸を中心として±θX、微調整することができる。
【００２７】
第１調整ネジ５および第２調整ネジ７は、ネジのピッチを短くし、１回転で例えば０．５ｍｍ第１のナット８，第２のナット１２が直進するようにし、例えば５０〜１５０ｍ遠方の受光器に向けて送光するときに、光軸の調整が細かく行えるようにする。
【００２８】
なお、ケース１の前方には、レンズ装着部１６が設けられており、回転することによりレンズＬ（図１参照）を前後に動かし、焦点合わせができるようになっている。また、ケース１は前後に二分割可能になっており、内部に赤外線送光器およびその駆動回路を搭載した基板を取り付けることができるようになっている。
【００２９】
第２可動フレーム３には、図３に示すように第３の軸Ｕ（第１の軸Ｘに対して４５度傾いた軸）と同軸の凸軸３ａ，３ｂが形成され、さらに凸軸３ａ，３ｂの下方にナット３ｃ，３ｄを埋め込んだ固定ボルト穴３ｅ，３ｆが設けられている。そして、凸軸３ａ，３ｂが嵌合する穴１７ａ，１７ｂと、円弧状穴１７ｃ，１７ｄを両側に有する第３可動フレーム１７を設け、固定ボルト１８を円弧状穴１７ｃ，１７ｄを通して第２可動フレーム３のナット３ｃ，３ｄにねじ込み、第３の軸Ｕの回りに第２可動フレーム３を回動させ、任意の角度で締め付けることにより、第２可動フレーム３の光軸の粗調整を行う。この第３の軸Ｕ軸回り（俯仰角）の粗調整角度範囲は、例えば±３０度とする。
【００３０】
第３可動フレーム１７はまた、第３の軸Ｕと直交する第４の軸Ｖと同軸の凸軸１７ｅを有しており、さらに凸軸１７ｅの両側に、ナット１７ｆを埋め込んだ固定ボルト穴１７ｇが設けられている。第３可動フレーム１７の凸軸１７ｅは図１に示すように固定フレーム１９に設けた穴１９ａに嵌合され、穴１９ａを中心とする円弧状穴１９ｂを通して固定ボルト２０を第３可動フレーム１７のナット１７ｆにねじ込み、第３可動フレーム１７を第４の軸Ｖの回りに回動させ、任意の角度で締め付けることにより、第３可動フレーム１７の光軸の粗調整を行う。この第４の軸Ｖ回り（水平方向の首振り角）の粗調整角度範囲は、例えば±４５度とする。
【００３１】
なお、固定フレーム１９は、縦方向に複数段積み重ね可能な支持ブロック２１に一体的に取り付けられている。支持ブロック２１には、縦方向の貫通穴２１ａと突縁２１ｂが形成されており、長尺のレール部材（図示せず）を貫通穴２１ａに通して縦方向に支持ブロック２１を複数結合することにより、後述のセンサポールに、複数対の送光器と受光器を内蔵することができる。支持ブロック２１の下面には、突縁２１ｂが嵌合する凹部（図示せず）が形成されており、突縁２１ｂと嵌合することで、支持ブロック２１の位置決めを行うようにしている。
【００３２】
ここで、図１に示すように、Ｘ軸とＹ軸を４５度傾けた状態で第１可動フレーム２と第２可動フレーム３を第３可動フレーム１７に取り付け、第１調整ネジ５と第２調整ネジ７を同じ高さにしたのは、第１調整ネジ５と第２調整ネジ７に自動操作用の回転機構を取り付ける場合に、高さ方向のスペースを自動操作用の回転機構が占有することによる設計上の制限を緩和するためである。すなわち、第１調整ネジ５が光軸αの真上に位置し、第２調整ネジ７が光軸αの側部に位置する配置であると、第１調整ネジ５の位置がすでに光軸αの位置よりも高いため、この送光器、受光器を多数積み上げて１箇所のセンサポールを構成するとき、全体の高さを高くせざるを得なくなる不都合を解消するためである。
【００３３】
本発明の実施の形態においては、図２に示すように、第１調整ネジ５と第２調整ネジ７の後部に、自動操作用の回転機構が結合されて、それぞれ第１光軸揺動手段２２と第２光軸揺動手段２３を構成している。図７（ａ）〜（ｃ）は、第２光軸揺動手段２３を用いて第２調整ネジ７を軸回りに回転させ、第１可動フレーム２を上下に俯仰させる様子を示す断面図であり、（ａ）は基準位置、（ｂ）は光軸を上昇させた状態、（ｃ）は光軸を下降させた状態を示している。
【００３４】
第１光軸揺動手段２２は、第１モータ３１と第１ギヤ部３２と第１出力軸３３とで構成され、第１モータ３１は第１可動フレーム２の背部に固定される第１固定台３０に固定され、第１出力軸３３は第１調整ネジ５に連結される。
【００３５】
また、第２光軸揺動手段２３は、第２モータ３５と第２ギヤ部３６と第２出力軸３７とで構成され、第２モータ３５は第２可動フレーム３の背部に固定される第２固定台３４に固定され、第２出力軸３７は第２調整ネジ７に連結される。
【００３６】
図７（ａ）〜（ｃ）において、２４は赤外線送光器搭載基板であり、中央部に赤外線ＬＥＤや赤外線レーザダイオード等の発光素子２５が搭載され、またそのドライブ回路が設けられている。２６は外部の制御回路に接続されるリード線をつなぐ端子、２７は発光素子２５で放射される光を集束する集束レンズ、２８は外部に放射される光の放射角を調整する絞りレンズである。レンズ装着部１６を回転することにより、絞りレンズ２８を進退させ、所望の放射角に光束を絞り込むことができる。ある程度、光束に広がりを持たせると、光軸調整が容易になるが、受光器への到達エネルギーの損失が大きくなるので、適当な光束の広がりとする。
【００３７】
図７（ａ）の基準位置から、第２光軸揺動手段２３を一方向に駆動して、第２調整ネジ７を例えば時計方向に回転させると、第２のナット１２が、第２調整ネジ７の雄ねじの回転により図面上、右方向に移動させられる。この第２のナット１２は、第２調整ネジ受け６を右方向に押すため、第２調整ネジ受け６が設けられている第１可動フレーム２が、Ｙ軸（図３，図５参照）を中心軸として、図７（ａ）上、時計方向に回転させられ、図７（ｂ）のように、光軸αが、上向きに傾く。
【００３８】
一方、図７（ａ）の基準位置から、第２光軸揺動手段２３を他方向に駆動して、第２調整ネジ７を例えば反時計方向に回転させると、第２のナット１２が、第２調整ネジ７の雄ねじの回転により図面上、左方向に移動させられる。この第２のナット１２が左方向に移動すると、スプリング１３によって押圧されている第２の押圧駒１４が第２調整ネジ受け６を左方向に押すため、第２調整ネジ受け６が設けられている第１可動フレーム２が、Ｙ軸（図３，図５参照）を中心軸として、図７（ａ）上、反時計方向に回転させられ、図７（ｃ）のように、光軸αが、下向きに傾く。
【００３９】
このように、第２光軸揺動手段２３を駆動して第２調整ネジ７を時計方向、または反時計方向に回転することにより第１可動フレーム２を、Ｙ軸を中心として上下に揺動させることができる。このとき、第２の押圧駒１４とスプリング１３の押圧作用により、第２調整ネジ７の雄ネジ部と、第２のナット１２の雌ネジ部との間のガタに基づくバックラッシュを抑えて、僅かなガタが、遠方（例えば１００ｍ先）で光軸の位置が大きく振れることを抑制することができる。
【００４０】
以上、図７では、ケース１を、Ｙ軸を中心軸として斜め上下方向に揺動させる機構について説明したが、第１調整ネジ５と第１光軸揺動手段２２とを用いて、ケース１を、Ｘ軸を中心軸として斜め上下方向に揺動させる動作も、同様であるので、説明を省略する。
【００４１】
なお、本実施の形態の光軸調整装置は、赤外線送光器として説明しているが、赤外線受光器の光軸調整装置としても適用することができる。
【００４２】
不法侵入防止や安全管理のために使用される赤外線センサとして使用する際には、同じセンサポール内に、複数対の赤外線送光器と赤外線受光器が設置され、遠隔設置される他のセンサポールとの間で赤外線信号の授受を行う。
【００４３】
図８は複数の赤外線送光器Ｓと赤外線受光器Ｒの対を６段設置したセンサポールの１台分を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図である。設置時には、全体を透光性（赤外線を透過するが、可視光線は吸収する素材が好ましい）のパイプに入れて、耐候性の構造とする。このように、複数の赤外線ビームを、高さを異ならせて送受光するのは、侵入監視の誤検出を防ぎ、検出精度を高めるためである。
【００４４】
なお、図８の例では、赤外線送光器Ｓと赤外線受光器Ｒの間隔を、支持ブロック間に介在させるスペーサの数を適宜変えることにより、下段は狭く、上段は広く設定している。それは、下段は、警戒区域に地面から侵入する犬、猫、カラス、鳩等の小動物と、地面を這って侵入する人間とを区別して認識しやすくするために赤外線送光器Ｓと赤外線受光器Ｒの間隔を上段より密にしたものである。
【００４５】
図９は、本実施の形態のセンサポールの設置例を示す概要図であり、本例では６台の赤外センサで警戒区域を囲んで設置した例を示している。本例では、センサポール１０１〜１０６を設置し、１０１をマスターセンサ、１０２〜１０６をスレーブセンサとし、各センサポールにＩＤ番号を付して、受光した光信号が、どのセンサポールであるかを認識できるようにする。
【００４６】
まず、センサポール１０１〜１０６の設置時の光軸調整方法を、図１０のフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１０では、センサポール設置が完了すると、各赤外線センサの電源をＯＮにする。
【００４７】
次いで、ステップＳ１１で、赤外線センサに、前述の第１光軸揺動手段２２及び第２光軸揺動手段２３を接続する。すなわち、Ｘ軸調整用の第１光軸揺動手段２２のモータ出力軸を第１調整ネジ５に結合し、Ｙ軸調整用の第２光軸揺動手段２３のモータ出力軸を第２調整ネジ７に結合する。
【００４８】
ステップＳ１２では、対向する（隣接する）センサポールの送光器と受光器の向きを粗調整する。具体的には、送光器の送光パワーを最大値（または最大近く）にした状態で、対向するセンサポールの受光器が送光器からの光信号を受信できるように、固定ボルト１８，２０を緩めて第２可動フレーム３のＵ軸方向の角度と第３可動フレーム１７のＶ軸方向の角度を手動で調整する。このとき、レンズ装着部１６に装着されているレンズの位置を調整し、ビームがやや広がるような位置にすると、受光器での光信号の捕捉が容易になる。このように、受光器が、送光器の光源の範囲に入るまで、粗調整を行う（ステップＳ１３）。粗調整が終了すると、固定ボルト１８，２０を締め付けて、第３可動フレーム１７と第２可動フレーム３を固定する。
【００４９】
次のステップＳ１４では、第１光軸揺動手段２２と第２光軸揺動手段２３を用いて第１調整ネジ５と第２調整ネジ７を回転させ、ケース１と第１可動フレーム２の光軸を微調整する。例えば、受光器の受光レベルが高くなるように送光器の光軸を動かしていき、受光レベルが低くなった時点で光軸を逆方向に戻して再び高くなった最高レベルの位置で光軸調整を終了する。具体的には、第１調整ネジ５と第２調整ネジを同じ方向に同時に回転させて垂直方向の角度を調整し、第１調整ネジ５と第２調整ネジ７を逆方向に同時に回転させて水平方向の角度を調整する。回転方向を変えると逆方向に軸が移動する。受光器の受光レベルが高くなって飽和状態になったときは、送光器の送光レベルが所定レベルまで低くなるように自動調整する。調整機構を用いないときは、手動で第１調整ネジ５と第２調整ネジ７を回しながら、光軸調整を行う。
【００５０】
光軸の微調整が最適状態になったところで（ステップＳ１５）、光軸調整を終了する（ステップＳ１６）。このような調整を、全てのセンサポールに設置されている、対向する送光器、受光器間について行う。送光レベルの調整には、レンズ装着部１６に装着されているレンズの位置を調整し、光束をある程度絞り込むことも併用する場合がある。
【００５１】
以上は、送光器の光軸の自動調整方法の説明であるが、受光器の光軸も、受光量が最大になる角度を同様にして探し、その角度に固定することで、送光器と受光器の両方の光軸調整を自動的に行うことができる。
【００５２】
ところで、センサポールを設置する際、図１１に示すように、直線上に複数のセンサポールを設置する場合がある。このようなとき、Ｎｏ．ＡのセンサポールからＮｏ．Ｂのセンサポールに送光するのが本来の目的であるにも拘わらず、Ｎｏ．Ｃにも光信号が飛び越して送光される場合がある。このような飛び越し送光を防ぐには、次の手順でパワー制御を行う。
【００５３】
まず、飛び越し送光かどうかは、各赤外センサに割り当てられているＩＤで判明する。本例で、センサポールＮｏ．Ｃは受光した光信号が、センサポールＮｏ．Ａから送光された光信号であることを認識した場合、センサポールＮｏ．Ｂに対して、赤外センサＮｏ．Ａに対する送光パワー低下指示を光信号として送光する。それを受けたセンサポールＮｏ．Ｂは、センサポールＮｏ．Ａに対して、パワー低下指示信号を送光する。これを受けて、センサポールＮｏ．Ａは、送光パワーを低下させる。但し、センサポールＮｏ．Ａから送光される光信号のパワーが、センサポールＮｏ．Ｂで受光するレベルの閾値以下になるまでのパワー低下は行わない。
【００５４】
以上の光軸調整と送光器の送光パワー制御、受光器の受光レベル自動調整を行った後に、本来の侵入警戒のための光信号送受信が可能になる。その光信号送受信の方式としては、本願出願人が開示した特許文献１及び２の技術を用いることができる。
【００５５】
なお、本発明による送光器と受光器の光軸の調整は、定期的に、あるいは地震発生後等の必要時に行うことにより、現場に係員が赴かなくても、自動的に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、赤外線センサの光軸調整を、正確にかつ簡素な機構により行うことができる方法および装置として、不法侵入防止や安全管理のために使用される警戒システムに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態に係る赤外線センサの光軸調整装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る赤外線センサの光軸調整装置を背面側から示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る赤外線センサの光軸調整装置の正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る赤外線センサの光軸調整装置の平面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線より見た断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線より見た断面図である。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は光軸調整装置によって光軸を動かしている状態を示す送光器の断面図である。
【図８】複数の赤外線送光器と赤外線受光器の対を６段設置したセンサポールの１台分を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図である。
【図９】本実施の形態の赤外線センサの設置例を示す概要図である。
【図１０】センサポールの設置時の光軸調整方法を示すフローチャーである。
【図１１】飛び越し送光の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ケース
１ａ  凸軸
２  第１可動フレーム
２ａ  穴
２ｂ  凸軸
３  第２可動フレーム
３ａ，３ｂ  凸軸
３ｃ，３ｄ  ナット
３ｅ，３ｆ  固定ボルト穴
３ｇ  穴
４  第１調整ネジ受け
５  第１調整ネジ
６  第２調整ネジ受け
７  第２調整ネジ
８  第１のナット
９  スプリング
１０  第１の押圧駒
１１  つまみ
１２  第２のナット
１３  スプリング
１４  第２の押圧駒
１５  つまみ
１６  レンズ装着部
１７  第３可動フレーム
１７ａ，１７ｂ  穴
１７ｃ，１７ｄ  円弧状穴
１７ｅ  凸軸
１７ｆ  ナット
１７ｇ  固定ボルト穴
１８  固定ボルト
１９  固定フレーム
１９ａ  穴
１９ｂ  円弧状穴
２０  固定ボルト
２１  支持ブロック
２１ａ  貫通穴
２１ｂ  突縁
２２  第１光軸揺動手段
２３  第２光軸揺動手段
２４  赤外線送光器搭載基板
２５  発光素子
２６  端子
２７  集束レンズ
２８  絞りレンズ
３０  第１固定台
３１  第１モータ
３２  第１ギヤ部
３３  第１出力軸
３４  第２固定台
３５  第２モータ
３６  第２ギヤ部
３７  第２出力軸
１０１  センサポール（マスターセンサ）
１０２〜１０６  センサポール（スレーブセンサ）
Ｓ  赤外線送光器
Ｒ  赤外線受光器
【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】
2009087240.tif 000009
【図８】
2009087240.tif 000010
【図９】
2009087240.tif 000011
【図１０】
2009087240.tif 000012
【図１１】
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