JP2013523007A - 光源に光受信機を指向する方法および当該方法を実行するための装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信機(1)の光軸周辺に配置された複数の光検出器(9)を用いて、光源に向けて光受信機(1)を指向するための方法および装置であって、A)受信機(1)が、光源が位置しうる領域の最大限大きな視野を包含し、光が前記光検出器(9’)に向けて最大限大きな拡散角に屈折されるように、受信機(1)内に構成された光学系(7’)を指向して、受信機(1)を焦点ずれするように配置し、B)光源からの光(L)が光検出器(9’)の少なくとも一つに入射するまで、受信機(1)光源を探索させ、C)光軸に対してどこに光(L)が入射するかを算出して、現視野により受信機(1)を調整し、D)当該受信機の視野を減少し、E)光の最小拡散角が光検出器(9’)上の最小点に集約するまで、ステップCおよびDを繰り返す、ことを含む。
【選択図】図7
Description
A)前記受信機に、前記光源が位置しうる領域の最大限大きな視野を包含させるために、前記受信機内に配設された光学系が設定されて、前記光が前記光検出器に向けて最大限大きな拡散角に屈折されるように、前記受信機を焦点をずらして配置し、
B)前記光源からの光が前記光検出器の少なくとも一つに入射するまで、前記受信機に周辺のスキャンすることで前記光源を探索させ、
C)前記光軸に対してどこに前記光が入射するかを算出して、前記光源からの光が前記光軸に向けて指向されるように、現視野により前記受信機を調整し、
D)前記受信機の光学系により、当該受信機の視野を減少し、
E)前記光の最小拡散角が前記光検出器上の最小点に集約するまで、ステップCおよびDを繰り返す、ことを含み、前記光軸と前記送信機から送信される光ビームの拡散角とは、前記光軸の指向および前記受信機の視野に依存する。
−スキャンパターン内で受信機を動かすことのできる駆動手段;光軸に対して検出器のどこに光が入射するかを確認できる、受信機の光軸周辺に配置された複数の前記検出器より構成された検出素子;前記検出素子に向けて入射光の領域を調整できるフォーカス手段;を備える光受信機と、
−前記受信機に配設され、拡散角および前記送信機から送信された光ビームの光軸が、前記受信機の視野および前記光軸に依存する光送信機と、を備える。
−探索局面にある本発明に係る受信機は、本発明の第1の側面のステップAから見て取れるように、初期的に焦点がずらされる。受信機が適切な時間内に付属の送信機を見つけることができるためには、受信機の光学系は、送信機が位置する視野内の広域を網羅するように焦点ずれされて配置されなくてはならない。これは、スペクトル拡散変調を使用することのない通常の方法で検出不可能なほど光が弱くなることを必要とする。
−受信機は、受信機の探索域内の多くの送信機の一つに指向される。各受信機が探索局面にある場合、それは既知のスペクトルキーを探索する。領域内の他のキーを有する他の送信機は、ノイズから際立つのではないので、可視ではない。こうすることで、受信機は、共に属さない送信機に向けて配向されない。
−霧等の困難な大気条件は、受信機の感度範囲下に減衰された光となり、送信機との通信は喪失される。受信機または検出器側における同一キーの復調は、ノイズから信号を際立たせ、さもなければ減衰する信号を検出することを可能にする。
−振動またはシンチレーションが、反対側のユニットに向けて指向された、焦点を合わせられたビームを維持することが困難となる状態においては、拡散角は、ビームが大域を網羅するように変更される。いくらかの光が依然受信機に入射するので、若干不正確な指向は許容される。上記減衰の場合において、信号強度が検出器の感度範囲下に降下する時、スペクトル拡散キーが接続を維持するために使用される。
Claims (12)
- 光送信機(20)に配設された光受信機(1)を光源に向けて指向する方法であって、前記光源からの光(L)が、光軸(10)に対して光検出器(9’)のどこに入射するかを確認するために、前記受信機(1)の前記光軸周辺に配置された、複数の光検出器(9)を使用することを含み、
A)前記受信機(1)が、前記光源が位置しうる領域の最大限大きな視野を包含し、前記光(L)が前記光検出器(9’)に向けて最大限大きな拡散角に屈折されるように、前記受信機(1)内に構成された光学系(7’)を指向して、前記受信機(1)を焦点ずれするように配置し、
B)前記光源からの光(L)が前記光検出器(9’)の少なくとも一つに入射するまで、前記受信機(1)に周辺のスキャンすることで前記光源を探索させ、
C)前記光軸に対してどこに前記光(L)が入射するかを算出して、前記光源からの光(L)が前記光軸(10)に向けて指向されるように、現視野により前記受信機(1)を調整し、
D)前記受信機(1)の光学系(7’)により、当該受信機の視野を減少し、
E)前記光(L)の最小拡散角が前記光検出器(9’)上の最小点に集約するまで、ステップCおよびDを繰り返す、ことを含み、
前記光軸と前記送信機(20)から送信される光ビーム(L2)の拡散角とは、前記光軸(10)の指向および前記受信機の視野に依存することを特徴とする方法。 - 前記受信機(1)および送信機(20)は、送受信機(1’,1’’)として構成される、請求項1に記載の方法。
- 前記送受信機(1’,1’’)の光学システム(3,7,7’,24,26,28)は、前記光源から受光された光(L)および前記送信機(20)から送信された光(L2)が同一光学素子(3,7,7’)を通過するように構成される、請求項2に記載の方法。
- 請求項1に記載の受信機(1)を所定の光源に指向する方法であって、
前記受信機(1)は、光源(22)から送信されたキーを認識できるように、スペクトル拡散により光を変調する手段と共に構成される方法。 - 発せられた光のキーの長さは、前記受信機(1)の信号強度に従って調整される請求項4に記載の方法。
- 前記ステップC−Eにおける反復調整は、予め決められた調整回数に限定される請求項1に記載の方法。
- 前記光軸(10)周辺の前記光検出器に入射している光(L)の強度差が、予め決められたレベルを超える場合、前記ステップA−Eが反復される、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法を実行する装置であって、
前記受信機(1)を動かすことのできる駆動手段(75);前記光軸(10)に対して前記検出器(9’)のどこに前記光(L)が入射するかを確認できる、前記受信機(1)の光軸(10)周辺に配置された複数の前記検出器(9’)により構成された検出素子(9);前記検出素子(9)に向けて入射光(L)の領域を調整できるフォーカス手段(75);を備える光受信機(1)と、
前記受信機(1)に配設され、拡散角および前記送信機(20)から送信された光ビーム(L2)の光軸が、前記受信機(1)の視野および前記光軸に依存する、光送信機(20)と、を備える装置。 - 前記受信機(1)は、スペクトル拡散コードにより変調された光によって、前記光(L2)を送信する光源から受信されるキーを認識できるように構成された制御回路が備えられ、
前記送信機(20)は、スペクトル拡散コードにより変調された光を送信できるように構成される、請求項8に記載の装置。 - 前記受信機(1)および送信機(20)は、送受信機(1’,1’’)として構成される、請求項8または9に記載の装置。
- 前記送受信機(1’,1’’)の光学システム(3,7,7’,24,26,28)は、前記光源から受光された光(L)および前記送信機(20)から送信された光(L2)が同一光学素子(3,7,7’)を通過するように構成される、請求項10に記載の装置。
- 前記検出素子(9)は、少なくとも一つの光検出器(a,b,c,d)の第1組および少なくとも一つの光検出器(e,f,g,h)の第2組を備え、
前記第1組(a,b,c,d)は、前記第2組(e,f,g,h)よりも前記光軸(10)近くに配置され、
前記第1組の光検出器のサイズは、前記第2組の光検出器のサイズよりも小さい、請求項8に記載の装置。
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