JP2626486B2 - Spatial optical transmission equipment - Google Patents
Spatial optical transmission equipmentInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は空間光伝送装置に係り、
特に受信光軸に対してオフセット角を加えた送信光ビー
ムを出力する機能を有する空間光伝送装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spatial light transmission device,
In particular, the present invention relates to a spatial light transmission device having a function of outputting a transmission light beam with an offset angle added to a reception optical axis.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、遠距離にある対向局との通信
にレーザ光を用い、かつ、対向局が衛星局のように移動
するために、受信光の光軸を追尾し、送信光ビーム(レ
ーザ光)を受信光軸に対してオフセット角を加えて出射
する空間光伝送装置が種々提案されている(例えば、特
開平2−186311号、特開平2−198234号各
公報など)。2. Description of the Related Art Conventionally, a laser beam is used for communication with a remote station at a long distance, and the optical axis of a received light is tracked so that the remote station moves like a satellite station. Various spatial light transmission devices that emit (laser light) with an offset angle added to the reception optical axis have been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2-18631 and 2-198234).
【0003】図4はこの種の従来の空間光伝送装置の一
例の構成図を示す。同図に示すように、従来の空間光伝
送装置は、送信光を出力する光ビーム送信器1と、受信
光軸の角度ずれを検出する光追尾センサ2と、2軸ビー
ム偏向器駆動回路3と、受信光軸の角度ずれを補正する
2軸ビーム偏向器4と、送信光と受信光とを分離するビ
ームスプリッタ5と、送信ビームオフセット角度データ
dが入力されるオフセット用ビーム偏向器駆動回路8
と、受信光軸に対してオフセット角を加え、送信光を指
向するオフセット用ビーム偏向器9とよりなる。FIG. 4 is a block diagram showing an example of this type of conventional spatial light transmission device. As shown in FIG. 1, a conventional spatial light transmission device includes a light beam transmitter 1 for outputting transmission light, a light tracking sensor 2 for detecting an angular deviation of a reception optical axis, and a two-axis beam deflector driving circuit 3 A two-axis beam deflector 4 for correcting the angle deviation of the reception optical axis, a beam splitter 5 for separating the transmission light and the reception light, and an offset beam deflector driving circuit to which the transmission beam offset angle data d is input. 8
And an offset beam deflector 9 for adding an offset angle to the reception optical axis to direct transmission light.
【0004】この従来の空間光伝送装置の動作について
説明するに、光ビーム送信器1から出射された送信光は
オフセット用ビーム偏向器9に入射されて、ここでオフ
セット用ビーム偏向器駆動回路8からの送信ビームオフ
セット角度データdに基づくオフセット角が受信光軸に
対して加えられた後、ビームスプリッタ5を透過して2
軸ビーム偏向器4から対向局へ送信される。The operation of the conventional spatial light transmission device will be described. The transmission light emitted from the optical beam transmitter 1 is incident on an offset beam deflector 9 where the offset beam deflector driving circuit 8 Is added to the receiving optical axis based on the transmission beam offset angle data d.
It is transmitted from the axial beam deflector 4 to the opposite station.
【0005】一方、対向局からの光ビームを受信して得
られた受信光は、2軸ビーム偏向器4を透過してビーム
スプリッタ5に入射され、ここで反射されて光追尾セン
サ2に入射される。光追尾センサ2はその中心に対する
受信光軸のずれに応じた光電変換信号を生成出力し、こ
の信号を2軸ビーム偏向器駆動回路3を通して2軸ビー
ム偏向器4に入力する。これにより、受信光軸が光追尾
センサ2の中心に入力されるように追尾制御される。On the other hand, the received light obtained by receiving the light beam from the opposite station passes through the biaxial beam deflector 4 and is incident on the beam splitter 5, where it is reflected and incident on the optical tracking sensor 2. Is done. The optical tracking sensor 2 generates and outputs a photoelectric conversion signal corresponding to the shift of the receiving optical axis with respect to the center, and inputs this signal to the biaxial beam deflector 4 through the biaxial beam deflector driving circuit 3. Thus, tracking control is performed so that the receiving optical axis is input to the center of the optical tracking sensor 2.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の空間光伝送装置は光追尾センサ2の中心に入力する受
信光軸に対して、所望のオフセット角度を加えた角度に
送信光を指向するオフセット用ビーム偏向器9が送信光
軸上に設けられているため、受信光軸追尾用の2軸ビー
ム偏向器4と合わせ2組のビーム偏向器4及び9と、ビ
ーム偏向器駆動回路3及び8とが必要であるため、装置
の小型化に制限があるという問題がある。However, the above-mentioned conventional spatial light transmission device directs the transmission light at an angle obtained by adding a desired offset angle to the reception optical axis input to the center of the optical tracking sensor 2. Since the offset beam deflector 9 is provided on the transmission optical axis, two sets of beam deflectors 4 and 9 are combined with the two-axis beam deflector 4 for tracking the reception optical axis, and the beam deflector driving circuit 3 and 8, there is a problem in that there is a limitation in miniaturization of the device.
【0007】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
光追尾センサで検出した角度データから送信光に加える
オフセット角度データを減じたデータに基づいて2軸ビ
ーム偏向器を駆動制御することにより、上記の従来の課
題を解決した空間光伝送装置を提供することを目的とす
る。[0007] The present invention has been made in view of the above points,
A spatial light transmission device that solves the above-mentioned conventional problems by providing drive control of a two-axis beam deflector based on data obtained by subtracting offset angle data added to transmission light from angle data detected by an optical tracking sensor. The purpose is to:
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、送信光を出力する光ビーム送信器と、受信
光軸の角度ずれを検出する光追尾センサと、送信光を出
射すると共に受信光軸の角度を偏向する2軸ビーム偏向
器と、光ビーム送信器からの送信光を前記2軸ビーム偏
向器に入射し、かつ、2軸ビーム偏向器からの受信光を
前記光追尾センサに入射するビームスプリッタと、光追
尾センサからの検出信号を送信ビームオフセット角度デ
ータと減算する減算回路と、減算回路の出力信号に基づ
き前記2軸ビーム偏向器の偏向角度を制御する2軸ビー
ム偏向器駆動回路とを備える構成としたものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a light beam transmitter for outputting transmission light, an optical tracking sensor for detecting an angle deviation of a reception optical axis, and an emission of transmission light. A two-axis beam deflector for deflecting the angle of the receiving optical axis, and a transmission light from a light beam transmitter is incident on the two-axis beam deflector, and a received light from the two-axis beam deflector is optically tracked. A beam splitter incident on the sensor, a subtraction circuit for subtracting a detection signal from the optical tracking sensor from transmission beam offset angle data, and a biaxial beam for controlling a deflection angle of the biaxial beam deflector based on an output signal of the subtraction circuit And a deflector driving circuit.
【0009】[0009]
【作用】本発明では、減算回路により光追尾センサから
の検出信号と、予め定められた送信ビームオフセット角
度データとの減算により得られた差信号に基づいて2軸
ビーム偏向器の偏向角度が制御されるため、受信光軸が
光追尾センサの所定位置に入射されるように受信光軸の
補正ができると共に、上記送信ビームオフセット角度デ
ータによるオフセット角度だけ受信光軸に加えた光軸の
送信光を出力することができる。すなわち、本発明では
一つの2軸ビーム偏向器により、受信光軸の補正と送信
光のオフセット角度を加えた指向とが同時にできる。According to the present invention, the deflection angle of the two-axis beam deflector is controlled by a subtraction circuit based on a difference signal obtained by subtracting a detection signal from the optical tracking sensor from predetermined transmission beam offset angle data. Therefore, the reception optical axis can be corrected so that the reception optical axis is incident on a predetermined position of the optical tracking sensor, and the transmission light of the optical axis added to the reception optical axis by the offset angle based on the transmission beam offset angle data is transmitted. Can be output. That is, in the present invention, the correction of the reception optical axis and the pointing with the offset angle of the transmission light can be simultaneously performed by one two-axis beam deflector.
【0010】[0010]
【実施例】図1は本発明の一実施例の構成図を示す。同
図中、図4と同一構成部分には同一符号を付してある。
図1に示すように、本実施例は光ビーム送信器1、光追
尾センサ2、2軸ビーム偏向器駆動回路3、2軸ビーム
偏向器4及び送信光と受信光とを分離するビームスプリ
ッタ5とよりなる構成に、減算回路6を設けることによ
り、従来の光ビーム送信器1とビームスプリッタ5との
間に設けられていたオフセット用ビーム偏向器9とその
オフセット用ビーム偏向器9の駆動回路8とを削除した
構成としたものである。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, an optical beam transmitter 1, an optical tracking sensor 2, a two-axis beam deflector drive circuit 3, a two-axis beam deflector 4, and a beam splitter 5 for separating transmission light and reception light. By providing the subtraction circuit 6 in the configuration including the following, the offset beam deflector 9 provided between the conventional light beam transmitter 1 and the beam splitter 5 and the drive circuit of the offset beam deflector 9 8 is deleted.
【0011】ここで、上記の減算回路6は光追尾センサ
2からの角度データから送信ビームオフセット角度デー
タを減算し、得られた差信号(減算データ)を2軸ビー
ム偏向器駆動回路3に入力する構成である。これによ
り、2軸ビーム偏向器駆動回路3、2軸ビーム偏向器
4、ビームスプリッタ5、光追尾センサ2、及び減算回
路6により一巡する閉ループが形成される。Here, the subtraction circuit 6 subtracts the transmission beam offset angle data from the angle data from the optical tracking sensor 2 and inputs the obtained difference signal (subtraction data) to the two-axis beam deflector driving circuit 3. It is a configuration to do. As a result, a closed loop is formed by the two-axis beam deflector drive circuit 3, the two-axis beam deflector 4, the beam splitter 5, the optical tracking sensor 2, and the subtraction circuit 6.
【0012】次に、本実施例の動作について説明する。
光ビーム送信器1から出射された送信光は、ビームスプ
リッタ5を透過して2軸ビーム偏向器4に入射され、こ
こで後述するオフセット角度分偏向されてから対向局へ
送信される。これは対向局が衛星の場合、極めて遠い距
離を高速で移動しているため、送信光を受信光軸と一致
して送信すると、対向局(すなわち衛星)で受信できな
いことがあり、そのため衛星の位置を予測したオフセッ
ト角度分受信光軸に対して送信光軸を偏向して送信する
のである。Next, the operation of this embodiment will be described.
The transmission light emitted from the light beam transmitter 1 is transmitted through the beam splitter 5 and is incident on the biaxial beam deflector 4, where it is deflected by an offset angle described later and transmitted to the opposite station. This is because if the opposing station is a satellite, it moves at a very long distance at a high speed, and if the transmitted light is transmitted coincident with the receiving optical axis, the opposing station (that is, the satellite) may not be able to receive it. The transmission optical axis is deflected with respect to the reception optical axis by the offset angle whose position has been predicted and transmitted.
【0013】一方、対向局からの光ビームを受信して得
られた受信光は、2軸ビーム偏向器4を透過してビーム
スプリッタ5に入射され、ここで反射されて光追尾セン
サ2に入射される。光追尾センサ2はその中心に対する
受信光軸のずれに応じた光電変換信号(検出角度デー
タ)を生成出力し、この信号を減算回路6に入射する。On the other hand, the received light obtained by receiving the light beam from the opposite station passes through the biaxial beam deflector 4 and is incident on the beam splitter 5, where it is reflected and incident on the optical tracking sensor 2. Is done. The optical tracking sensor 2 generates and outputs a photoelectric conversion signal (detection angle data) corresponding to the shift of the receiving optical axis with respect to the center, and makes this signal enter the subtraction circuit 6.
【0014】減算回路6は光追尾センサ2からの検出角
度データと、予め定められた送信ビームオフセット角度
データdとがそれぞれ入力され、この検出角度データか
ら送信ビームオフセット角度データdを減算し、得られ
た差信号(減算データ)を2軸ビーム偏向器駆動回路3
に入力する。The subtraction circuit 6 receives the detection angle data from the optical tracking sensor 2 and the predetermined transmission beam offset angle data d, and subtracts the transmission beam offset angle data d from the detection angle data to obtain the obtained data. The obtained difference signal (subtraction data) is converted into a two-axis beam deflector driving circuit 3
To enter.
【0015】ここで、前記した閉ループにより2軸ビー
ム偏向器駆動回路3は、減算回路6の出力差信号が0に
なるように、2軸ビーム偏向器4の偏向角度を制御す
る。その結果、送信光の光軸は送信ビームオフセット角
度データdにより決まるオフセット角度だけ受信光軸に
付加される。Here, the two-axis beam deflector drive circuit 3 controls the deflection angle of the two-axis beam deflector 4 so that the output difference signal of the subtraction circuit 6 becomes 0 by the closed loop. As a result, the optical axis of the transmission light is added to the reception optical axis by an offset angle determined by the transmission beam offset angle data d.
【0016】すなわち、このことにつき更に詳細に説明
するに、光追尾センサ2はビームスプリッタ5により送
信光から分離された受信光が、図2に示すように集光レ
ンズ11(図1では図示を省略)を透過して入射される
受光部21を有しており、その受光部21のビーム受光
位置に応じた信号を出力する構成とされている。That is to say, this will be described in more detail. The light tracking sensor 2 converts the reception light separated from the transmission light by the beam splitter 5 into a condenser lens 11 (shown in FIG. 1) as shown in FIG. (Omitted) and has a light receiving unit 21 that is incident therethrough, and outputs a signal corresponding to the beam receiving position of the light receiving unit 21.
【0017】従って、受光部21のビーム受光位置が図
3に示す如く、の中心位置のときはX軸方向のずれが
0で、Y軸方向のずれが0であることを示す(0,0)
の座標を示す信号を出力し、同様に図3のに示す位置
に受光したときは(ΔX,ΔY)の座標を示す信号を出
力する。Accordingly, when the light receiving position of the light receiving section 21 is at the center position as shown in FIG. 3, the shift in the X-axis direction is 0 and the shift in the Y-axis direction is 0 (0, 0). )
Similarly, when light is received at the position shown in FIG. 3, a signal indicating the coordinate of (ΔX, ΔY) is output.
【0018】一方、前記図1の閉ループにおいて、2軸
ビーム偏向器駆動回路3への入力差信号は0になるよう
に2軸ビーム偏向器4の偏向角度が制御されるから、光
追尾センサ2の受光部21に受信光軸が図3のにくる
ようにするときは、送信ビームオフセット角度データd
として(0,0)を与えれば良く、また上記の位置に
くるようにするときは、送信ビームオフセット角度デー
タdとして(−ΔX,−ΔY)を与えれば良いことが分
る。On the other hand, in the closed loop of FIG. 1, the deflection angle of the two-axis beam deflector 4 is controlled so that the input difference signal to the two-axis beam deflector drive circuit 3 becomes zero. When the receiving optical axis of the light receiving section 21 of FIG.
It can be seen that (0,0) should be given as, and when the position should be set to the above position, (−ΔX, −ΔY) should be given as the transmission beam offset angle data d.
【0019】上記のとの場合の2軸ビーム偏向器4
の角度差は、 X方向に ΔX/f (rad) Y方向に ΔY/f (rad) となる(ただし、fは集光レンズ11の焦点距離)。つ
まり、送信ビームオフセット角度データdにより2軸ビ
ーム偏向器4の偏向角度を可変することができ、このこ
とにより送信光の光軸を変化させることができるのであ
る。In the case described above, the two-axis beam deflector 4
Is ΔX / f (rad) in the X direction and ΔY / f (rad) in the Y direction (where f is the focal length of the condenser lens 11). That is, the deflection angle of the two-axis beam deflector 4 can be changed based on the transmission beam offset angle data d, whereby the optical axis of the transmission light can be changed.
【0020】このように、本実施例では上記の閉ループ
により、受信光軸が光追尾センサ2の受光部21の所定
位置に入射されるように受信光軸の補正ができると共
に、上記送信ビームオフセット角度データdによるオフ
セット角度だけ受信光軸に加えた光軸の送信光を出力す
ることができるため、従来光ビーム送信器1とビームス
プリッタ5との間に設けられていたオフセット用ビーム
偏向器9とオフセット用ビーム偏向器駆動回路8とを不
要にすることができる。As described above, in the present embodiment, the closed optical path can be corrected by the above-described closed loop so that the received optical axis is incident on the predetermined position of the light receiving section 21 of the optical tracking sensor 2, and the transmission beam offset is corrected. Since the transmission light of the optical axis added to the reception optical axis by the offset angle according to the angle data d can be output, the offset beam deflector 9 conventionally provided between the optical beam transmitter 1 and the beam splitter 5 is provided. And the offset beam deflector drive circuit 8 can be eliminated.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一つの2軸ビーム偏向器により、受信光軸の補正と送信
光のオフセット角度を加えた指向とが同時にできるた
め、従来必要であった送信光のオフセット用ビーム偏向
器とその駆動回路とを不要とすることができ、従って装
置全体の構成を小型化することができると共に安価に構
成することができるものである。As described above, according to the present invention,
With one two-axis beam deflector, correction of the receiving optical axis and pointing with an offset angle of the transmitting light can be performed at the same time, eliminating the need for a beam deflector for offsetting the transmitting light and its driving circuit, which were conventionally required. Therefore, the configuration of the entire apparatus can be reduced in size and can be configured at a low cost.
【図1】本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】図1の要部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a main part of FIG.
【図3】本発明の要部の動作を説明する光追尾センサの
受光面を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a light receiving surface of an optical tracking sensor for explaining an operation of a main part of the present invention.
【図4】従来の一例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional example.
1 光ビーム送信器 2 光追尾センサ 3 2軸ビーム偏向器駆動回路 4 2軸ビーム偏向器 5 ビームスプリッタ 6 減算回路 d 送信ビームオフセット角度データ Reference Signs List 1 light beam transmitter 2 light tracking sensor 3 two-axis beam deflector drive circuit 4 two-axis beam deflector 5 beam splitter 6 subtraction circuit d transmission beam offset angle data
Claims (2)
ビーム偏向器と、 前記光ビーム送信器からの送信光を前記2軸ビーム偏向
器に入射し、かつ、該2軸ビーム偏向器からの受信光を
前記光追尾センサに入射するビームスプリッタと、 該光追尾センサからの検出信号を送信ビームオフセット
角度データと減算する減算回路と、 該減算回路の出力信号に基づき前記2軸ビーム偏向器の
偏向角度を制御する2軸ビーム偏向器駆動回路とを有す
ることを特徴とする空間光伝送装置。An optical beam transmitter for outputting transmission light; an optical tracking sensor for detecting an angular deviation of a reception optical axis; a two-axis beam deflector for emitting transmission light and deflecting the angle of the reception optical axis; A beam splitter for transmitting light from the light beam transmitter to the two-axis beam deflector, and for receiving light from the two-axis beam deflector to enter the light tracking sensor; And a two-axis beam deflector driving circuit for controlling the deflection angle of the two-axis beam deflector based on the output signal of the subtraction circuit. Space optical transmission equipment.
ム偏向器駆動回路、2軸ビーム偏向器及びビームスプリ
ッタは、該減算回路の出力信号が0となるように該2軸
ビーム偏向器の偏向角度を制御する閉ループを構成する
ことを特徴とする請求項1記載の空間光伝送装置。2. An optical tracking sensor, a subtraction circuit, a two-axis beam deflector drive circuit, a two-axis beam deflector, and a beam splitter, wherein the output signal of the subtraction circuit becomes zero. 2. The spatial light transmission device according to claim 1, wherein a closed loop for controlling a deflection angle is formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5202893A JP2626486B2 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Spatial optical transmission equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5202893A JP2626486B2 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Spatial optical transmission equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0738499A JPH0738499A (en) | 1995-02-07 |
JP2626486B2 true JP2626486B2 (en) | 1997-07-02 |
Family
ID=16464951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5202893A Expired - Lifetime JP2626486B2 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Spatial optical transmission equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2518066B2 (en) * | 1989-11-09 | 1996-07-24 | 日本電気株式会社 | Laser beam direction control device |
JP3038884B2 (en) * | 1990-10-31 | 2000-05-08 | ソニー株式会社 | Optical space transmission equipment |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP5202893A patent/JP2626486B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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