JP2005094489A

JP2005094489A - 光軸調整装置

Info

Publication number: JP2005094489A
Application number: JP2003326528A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Hirohashi; 一俊広橋
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】水平方向及び垂直方向などのお互いに直交する２方向の光軸ずれ量を正確に表示して調整作業を簡略化する。
【解決手段】４分割ＰＤ１０は水平方向＝２×垂直方向＝２に、分割線が０°、９０°になるように配置され、上側に配置された２つの受光素子ＰＤ１、ＰＤ２のレベルと下側に配置された２つの受光素子ＰＤ３、ＰＤ４のレベルの差に応じて上下方向の光軸ずれ量を表示し、左側に配置された２つの受光素子ＰＤ１、ＰＤ３のレベルと右側に配置された２つの受光素子ＰＤ２、ＰＤ４のレベルの差に応じて左右方向の光軸ずれ量を表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光無線伝送システムの光軸調整装置に関し、特に水平方向及び垂直方向などのお互いに直交する２方向の光軸ずれ量を表示してユーザがこの表示を見て光軸調整を行う光軸調整装置に関する。

光無線通信相手に対して自機の光軸を手動で合わせる従来例としては、例えば下記の特許文献１のように、通信相手から送信された光のレベルを検出して表示する方法がある。また、受信レベルを表示や音量で報知する他の従来の方法としては、テレビ受信機の受信アンテナの方向を放送局の送信アンテナに対して調整する場合に用いられている方法がある。
特開平７−１３１４２２号公報（要約書）

しかしながら、特許文献１などのように、従来の方法では受信レベルを単に表示の強弱や音量で報知するのみであるので、ユーザは表示レベルを見ても暗中模索で上下左右方向に光軸を回動する必要があり、なかなか調整が完了しないので、調整作業が煩わしいという問題点がある。

そこで、上記問題点を解決するために、水平方向及び垂直方向などのお互いに直交する２方向の光軸ずれ量を表示するために、図６に示すように通信相手から送られてくるパイロット光などのスポット光Ｓを水平方向及び垂直方向（十字状）に配列された４分割ＰＤで受光し、各ＰＤの受光レベルを十字状の表示器に表示する手法が考えられる。

しかしながら、４分割ＰＤを十字状に配置した構成では、分割線が±４５度であるので、光軸ずれ量を示す表示に不都合が生じる。すなわち、光軸ずれ量の表示を見ながら手動で光軸合わせを行うと、４分割ＰＤ上に形成されるスポット光の位置は角度に応じて変化するが、光軸合わせを行っている方向の光軸ずれ量の表示はリニアにならず、また、第１の方向を固定して第２の方向の光軸合わせを行うと、光軸合わせを行っていない第１の方向の光軸ずれ量が変化して、操作者にとって非常に操作が面倒になるという問題点がある。

ここで、図６（ａ）は調整方向を上下方向とした場合の上下移動角度によるスポット位置の変化を示し、図６（ｂ）は左右ＰＤの受信レベルの差及び上下ＰＤの受信レベルの差の変化を示す。図６（ｂ）より、左右方向を固定した状態で上下方向に移動した場合を考えると、移動角度に応じて上と下のレベルの差が直線的に変化するのが望ましいのに対し、直線性が悪い。一方、左右レベルの差には変化がないことが望ましいのに対し、変動が発生する。このような特性から、これら差信号を基に、手動によるガイドレベル表示をしたとすると不要な変化を表示する結果となり、例えば水平方向の調整を完了した後に垂直方向の調整を行うと、完了したはずの水平方向に位置ずれがあるかのように表示することになり、使用者の簡易な調整を妨げることとなる。

本発明は上記の問題点に鑑み、水平方向及び垂直方向などのお互いに直交する２方向の光軸ずれ量を正確に表示して調整作業を簡略化することができる光軸調整装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、通信相手から送信されるパイロット光に対する光軸をお互いに直交する第１及び第２の方向に手動で合わせる光軸調整装置において、
前記パイロット光に対する前記第１及び第２の方向の光軸ずれ量を表示する表示手段と、
前記第１及び第２の方向に２×２に分割され、分割線が前記第１及び第２の方向に一致するように配置されて前記パイロット光を受光する４分割受光素子と、
前記４分割受光素子の前記第１の方向の正方向に配置された２つの受光素子のレベルと負方向に配置された２つの受光素子のレベルの差に応じて前記表示手段が前記第１の方向の光軸ずれ量を表示するように制御するとともに、前記第２の方向の正方向に配置された２つの受光素子のレベルと負方向に配置された２つの受光素子のレベルの差に応じて前記表示手段が前記第２の方向の光軸ずれ量を表示するように制御する手段とを、
有する構成とした。

この構成により、パイロット光を受光する４分割受光素子の分割線が第１及び第２の方向に一致するように配置されているので、光軸調整を行っている方向の光軸ずれ量の表示がリニアとなり、また、第１の方向を固定して第２の方向の光軸合わせを行っても、光軸合わせを行っていない第１の方向の光軸ずれ量が変化しない。

本発明によれば、パイロット光を受光する４分割受光素子の分割線が第１及び第２の方向に一致するように配置されているので、光軸調整を行っている方向の光軸ずれ量の表示がリニアとなり、また、第１の方向を固定して第２の方向の光軸合わせを行っても、光軸合わせを行っていない第１の方向の光軸ずれ量が変化しないことから、水平方向及び垂直方向などのお互いに直交する２方向の光軸ずれ量を正確に表示して調整作業を簡略化することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る光軸調整装置の要部を示すブロック図、図２は図１の位置ずれ表示部及びその表示内容を示す構成図、図３は図１の４分割ＰＤとその４分割ＰＤによる表示特性を示す説明図である。

光軸合わせ用のスポット光を受光する４分割ＰＤ１０は、水平方向＝２×垂直方向＝２に、すなわち分割線が０°、９０°になるように配置され、また、左上ＰＤ１と、右上ＰＤ２と、左下ＰＤ３と右下ＰＤ４により構成されている。光軸ずれを表示するための表示器１６は、図２に示すように上下左右ともに４個のＬＥＤにより構成されている。ＰＤ１〜ＰＤ４の出力はそれぞれＯ／Ｅ変換器１１−１〜１１−４に印加されてＰＤ１〜ＰＤ４の各受光レベルに比例した電気信号レベルに変換される。

続くＭＩＸ回路１２−１〜１２−４では、
ＭＩＸ回路１２−１：ＰＤ１＋ＰＤ２（上側２個のＰＤの受信信号）
ＭＩＸ回路１２−２：ＰＤ２＋ＰＤ４（右側２個のＰＤの受信信号）
ＭＩＸ回路１２−３：ＰＤ１＋ＰＤ３（左側２個のＰＤの受信信号）
ＭＩＸ回路１２−４：ＰＤ３＋ＰＤ４（下側２個のＰＤの受信信号）
が得られる。

ＭＩＸ回路１２−１〜１２−４の各ＭＩＸ出力はそれぞれレベル検出器１３−１〜１３−４を経由して減算器１４−１〜１４−４に印加される。減算器１４−１〜１４−４では、
減算器１４−１：上−下
減算器１４−２：下−上
減算器１４−３：左−右
減算器１４−４：右−左
の上下、左右のレベル差信号（電圧）を得る。

減算器１４−１〜１４−４の各出力（上−下）、（下−上）、（左−右）、（右−左）のレベル差電圧はそれぞれ比較回路１５−１〜１５−４に印加される。各比較回路１５−１〜１５−４には、この例では４段階の正電圧の比較電圧が設定されており、レベル差電圧と各比較電圧関係に応じて位置ずれ表示器１６の上下左右の各４個のＬＥＤの点灯／消灯を行う。

例えば上−下のレベルが４段階の最高電位の比較電圧より大きいと、図２に示すように上ＬＥＤ１から上ＬＥＤ４までの全ＬＥＤを点灯する。レベル差電圧が減少し、第一番目に高い比較電圧と第二番目に高い比較電圧の間の電圧になると、上ＬＥＤ１〜上ＬＥＤ３が点灯し、さらにレベル差電圧が減少することにより、同様に上ＬＥＤ１、ＬＥＤ２のみ点灯し、次に上ＬＥＤ１のみ点灯し、最後に最低レベルの比較電圧以下にレベル差電圧が達すると、上ＬＥＤ〜４の点灯は無くなる。さらに転回すると、下−上のレベル差電圧が正電圧となり、転回とともに比較回路１５−２の最小の比較電圧よりレベル差電圧が高くなると、順次下ＬＥＤ４が、次に下ＬＥＤ４と下ＬＥＤ３が、次に下ＬＥＤ４、下ＬＥＤ３、下ＬＥＤ２が、最後に下ＬＥＤ４、下ＬＥＤ３、下ＬＥＤ２、下ＬＥＤ１すなわち全部の下ＬＥＤが点灯する。

図３（ａ）はスポット光がやや左側にずれた状態で上下方向に＋１０度、＋５度、０度、−５度、−１０度にずれた状態を示し、図３（ｂ）はこのときの左右のＰＤのレベル差電圧と上下のレベル差電圧を示している。図３（ａ）から明らかなように、左右のＰＤを分割する線が９０度であるので、図３（ｂ）に示すように左右のＰＤのレベル差電圧は変化せず、また、上下のＰＤを分割する線が０度であるので、上下のレベル差電圧は直線となる。

図４はスポット光がやや右側にずれた状態で上下方向に光軸調整を行った場合のＬＥＤの点灯／消灯の変位を示し、左右方向の位置ずれ量の表示は変化しない。また、上下方向の位置ずれ量の表示は、実際の位置ずれ量に比例している。

したがって、使用者は、上下方向と、左右方向の転回でそれぞれのＬＥＤ群の点滅の変化を確認しながら容易に方向調整を行うことができる。使用者に対しては、装置の方向がずれている状況をＬＥＤの点灯数の多さで視覚的に捕らえやすくする効果がある。また、転回により位置ずれが減少すると、ＬＥＤ点滅数が減少し、かつ点灯の変化が動かすべき方向をガイドする役割を果たす。ずれ量が少なくなるとともに、ＬＥＤ点滅数が減少し、点灯ＬＥＤがＬＥＤ群のセンターに動いていく様子を使用者が確認することにより、容易な調整が可能となる。

また、本発明の４分割ＰＤの配置とすることにより、上下の転回においては左右のレベル差電圧変化は発生せず、左右の転回においては上下のレベル差電圧は変化しないので、上下と左右の方向調整が独立性をもって行うことができる。また、転回角度に比例して得られるレベル差電圧を基に表示を行うことができるので、使用者は戸惑うことなく簡単に調整を行うことが可能となる。ＬＥＤの点灯方法については、ずれの多い場合に複数点灯する方法以外に、順次１個ずつ点灯する図５の方法でもよく、また、利用形態により同方法をとってもよい。また、ＬＥＤによる表示以外に、他の表示手段を用いてもよい。例えば、テレビ受像機などに表示してもよい。

本発明は、光無線ＬＡＮにおいて用いられる光無線伝送装置や、ＴＶチューナからＴＶモニタに対して映像信号などを光無線で送信する光無線伝送装置に利用することができる。

本発明の一実施の形態に係る光軸調整装置の要部を示すブロック図である。図１の位置ずれ表示部及びその表示内容を示す構成図である。図１の４分割ＰＤとその４分割ＰＤによる表示特性を示す説明図である。図１の位置ずれ表示部の他の表示内容を示す構成図である。図１の位置ずれ表示部のさらに他の表示内容を示す構成図である。本発明の光軸調整装置の課題を説明するための構成図である。

符号の説明

１０４分割ＰＤ
１１−１〜１１−４Ｏ／Ｅ変換器
１２−１〜１２−４ＭＩＸ回路
１３−１〜１３−４レベル検出器
１４−１〜１４−４減算器
１５−１〜１５−４比較回路
１６表示器

Claims

通信相手から送信されるパイロット光に対する光軸をお互いに直交する第１及び第２の方向に手動で合わせる光軸調整装置において、
前記パイロット光に対する前記第１及び第２の方向の光軸ずれ量を表示する表示手段と、
前記第１及び第２の方向に２×２に分割され、分割線が前記第１及び第２の方向に一致するように配置されて前記パイロット光を受光する４分割受光素子と、
前記４分割受光素子の前記第１の方向の正方向に配置された２つの受光素子のレベルと負方向に配置された２つの受光素子のレベルの差に応じて前記表示手段が前記第１の方向の光軸ずれ量を表示するように制御するとともに、前記第２の方向の正方向に配置された２つの受光素子のレベルと負方向に配置された２つの受光素子のレベルの差に応じて前記表示手段が前記第２の方向の光軸ずれ量を表示するように制御する手段とを、
有することを特徴とする光軸調整装置。
前記表示手段は、前記第１の方向の正負方向及び前記第２の方向の正負方向に配置された複数の表示素子群を有し、前記複数の表示素子群により前記光軸ずれ量を段階的に表示することを特徴とする請求項１に記載の光軸調整装置。