JP2687437B2 - Optical space transmission equipment - Google Patents

Optical space transmission equipment

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JP2687437B2 JP63134088A JP13408888A JP2687437B2 JP 2687437 B2 JP2687437 B2 JP 2687437B2 JP 63134088 A JP63134088 A JP 63134088A JP 13408888 A JP13408888 A JP 13408888A JP 2687437 B2 JP2687437 B2 JP 2687437B2
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Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in the following order.

A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術 D発明が解決しようとする問題点 E問題点を解決するための手段(第3図〜第5図) F作用(第3図〜第5図) G実施例(第1図〜第15図)) H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明は光空間伝送装置に関し、例えば空間伝送する
光ビームを介して互いに情報を送受するようになされた
光空間伝送装置に適用して好適なものである。
A Industrial field B Outline of the invention C Prior art D Problems to be solved by the invention E Means for solving problems (Figs. 3 to 5) F action (Figs. 3 to 5) Fig. G Example (Figs. 1 to 15) H Effect of the invention A Industrial field of application The present invention relates to an optical space transmission device, for example, for transmitting and receiving information to and from each other via a spatially transmitting light beam. It is suitable to be applied to the optical space transmission device.

B発明の概要 本発明は、光空間伝送装置において、送信装置から送
出された射出用光ビームを平行に折り返し、受信装置側
から到来する入射光ビームと交互に撮像装置に導くこと
により、簡易な構成によつて光軸のずれを検出すること
ができる。
B. Summary of the Invention The present invention provides a simple optical space transmission device by folding back an emission light beam sent from a transmission device in parallel and guiding it to an imaging device alternately with an incident light beam coming from the reception device side. The configuration makes it possible to detect the deviation of the optical axis.

C従来の技術 従来、この種の光空間伝送装置においては、送信装置
から送出された射出用光ビームが受信装置を確実に照射
するように、当該射出用光ビームの光軸の向きを調整し
(以下光軸合わせと呼ぶ)、これにより送受信装置間で
確実に情報を伝送し得るようになされている。
C Conventional Technology Conventionally, in this type of optical space transmission device, the direction of the optical axis of the emission light beam is adjusted so that the emission light beam sent from the transmission device irradiates the reception device with certainty. (Hereinafter, referred to as optical axis alignment), it is possible to reliably transmit information between the transmitting and receiving devices.

すなわち設置時においては、受信装置側で射出用光ビ
ームの照射位置を検出して誤差信号を得、これを送信装
置側に送信して光軸合わせする。
That is, at the time of installation, the receiving device side detects the irradiation position of the light beam for emission to obtain an error signal, which is transmitted to the transmitting device side for optical axis alignment.

これに対して設置後においては、常時誤差信号を送信
して光軸合わせすれば(すなわち、サーボによる光軸合
わせでなる)、風等によつて光軸が振動する恐れのある
場合でも、確実に情報を伝送することができる。
On the other hand, after installation, if you always send an error signal to align the optical axis (that is, align the optical axis by the servo), it is possible to ensure that the optical axis will vibrate due to wind or the like. Information can be transmitted.

D発明が解決しようとする問題点 ところが、このようにして光軸合わせする場合、当該
誤差信号を送信装置側に伝送しなければならず、誤差信
号伝送用の回線が必要になる。
D Problem to be Solved by the Invention However, when the optical axes are aligned in this way, the error signal must be transmitted to the transmitter side, and a line for error signal transmission is required.

この場合、例えば電話回線等の専用回線を用いるよう
にすると、当該送受信装置間に電話回線等を設置しなけ
ればならず、全体の構成が煩雑化し、ビルの屋上等に送
受信装置を設置するだけで情報を簡易に伝送することが
できるという光空間伝送装置の長所がいかされなくな
る。
In this case, for example, if a dedicated line such as a telephone line is used, a telephone line or the like has to be installed between the transmitting and receiving devices, which complicates the entire configuration and only needs to install the transmitting and receiving device on the roof of a building. Therefore, the advantage of the optical space transmission device that information can be easily transmitted is lost.

この問題を解決するための1つの方法として、受信装
置側から送信装置側に光ビームを照射して誤差信号を伝
送する方法がある。
As one method for solving this problem, there is a method of transmitting an error signal by irradiating a light beam from the receiving device side to the transmitting device side.

ところがこのようにすると、受信装置側から送信装置
側に光ビームを照射するための送信装置、光ビームを誤
差信号で変調するための光変調装置、その復調装置等が
別途必要になり、その分光空間伝送装置全体の構成が煩
雑になる問題があつた。
However, in this way, a transmitter for irradiating the light beam from the receiver side to the transmitter side, a light modulator for modulating the light beam with an error signal, a demodulator for the same, etc. are required separately. There is a problem that the configuration of the entire space transmission device becomes complicated.

さらにサーボにより光軸合わせする場合は、受信装置
側で光ビーム照射位置を常時動作させて、受信装置側か
ら誤差信号を送出する必要がある。
Further, when the optical axes are aligned by servo, it is necessary to constantly operate the light beam irradiation position on the receiving device side and send an error signal from the receiving device side.

また設置時に受信装置側で誤差信号を得るためには、
送信装置から照射される光ビームをある程度広げておく
必要があり、この分光ビームの光量を増加させなければ
ならない問題があつた。
Also, in order to obtain an error signal on the receiver side at the time of installation,
It is necessary to spread the light beam emitted from the transmitting device to some extent, and there is a problem that the amount of light of this spectral beam must be increased.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来の
問題点を一挙に解決して全体として簡易な構成で光軸合
わせすることができる光空間伝送装置を提案しようとす
るものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose an optical space transmission device that can solve the conventional problems all at once and can perform optical axis alignment with a simple configuration as a whole. .

E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、情報
信号で変調された射出用光ビームLA1を受信装置に送出
することにより、射出用光ビームLA1を介して情報信号
を受信装置に伝送するようになされた光空間伝送装置1
において、撮像装置45と、射出用光ビームLA1の一部
を、受信装置の方向に向う射出用光ビームLA1の光軸と
平行にかつ逆方向に折り返して、射出用光ビームLA1の
受信装置に対する照射位置SP1を表す照射位置光ビーム
として得る光路折返手段46と、光路折返手段46から得ら
れる照射位置光ビームと、射出用光ビームLA1とは逆方
向に受信装置側から到来する入射光ビームLA4とを、交
互に、撮像装置45に導入するシヤツタ手段55、56と、撮
像装置45から得られる映像信号に基づいて、受信装置に
送出された射出用光ビームLA1の撮像画像上の照射位置S
P1と、受信装置の撮像画像上の設置位置SP2とを検出す
る位置検出手段64、65とを設けるようにする。
E Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, in the present invention, by transmitting an emission light beam LA1 modulated with an information signal to a receiving device, information is emitted via the emission light beam LA1. Optical space transmission device 1 adapted to transmit a signal to a receiving device
In the imaging device 45, a part of the emission light beam LA1 is folded back in a direction parallel to and opposite to the optical axis of the emission light beam LA1 toward the reception device, and the emission light beam LA1 is received by the reception device. Optical path turning-back means 46 obtained as an irradiation position light beam representing the irradiation position SP1, an irradiation position light beam obtained from the optical path turning means 46, and an incident light beam LA4 coming from the receiving device side in the opposite direction to the emission light beam LA1. Alternately, based on the video signal obtained from the shutter device 55, 56 and the image pickup device 45, which introduces the image pickup device 45 alternately, the irradiation position S on the picked-up image of the emission light beam LA1 sent to the receiving device.
Position detecting means 64, 65 for detecting P1 and the installation position SP2 on the captured image of the receiving device are provided.

F作用 送出された射出用光ビームLA1をその光軸Lと平行に
折り返して、シヤツタ手段55、56によつて、受信装置側
から到来する入射光ビームと交互に切り換えて撮像装置
45に導入すれば、2つの光ビームを識別することによ
り、受信装置の設置位置SP2と射出用光ビームLA1の照射
位置SP1とのずれを送信側で容易に検出することができ
る。
F action: The emitted light beam LA1 is folded back in parallel with its optical axis L, and is switched by the shutter means 55, 56 alternately with the incident light beam coming from the receiving device side.
If it is introduced into 45, the difference between the installation position SP2 of the receiving device and the irradiation position SP1 of the emission light beam LA1 can be easily detected on the transmission side by distinguishing the two light beams.

G実施例 以下図面について、本発明を双方向の光空間伝送装置
に適用した一実施例を詳述する。
G. Embodiment An embodiment in which the present invention is applied to a bidirectional optical space transmission device will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図において、1は全体として光空間伝送装置の送
信装置を示し、筐体2内に収納されて例えばビルの屋上
に設置されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a transmitter of the optical free space transmission apparatus as a whole, which is housed in a housing 2 and installed, for example, on the roof of a building.

筐体2の前面には操作パネル2Aが設けられ、当該操作
パネル2A上には、表示装置3と共に、当該表示装置3の
画面切換スイツチ4A、電源スイツチ4B、水平方向及び垂
直方向の光軸合わせのスイツチ4C及び4D、サーボによる
光軸合わせの利得調整用操作子5A及び5B、光ビームの照
射位置等を表示する表示部6が設けられている。
An operation panel 2A is provided on the front surface of the housing 2, and on the operation panel 2A, a screen switching switch 4A, a power switch 4B of the display device 3, and a horizontal and vertical optical axis alignment are provided together with the display device 3. Switches 4C and 4D, gain adjusting operators 5A and 5B for optical axis alignment by a servo, and a display unit 6 for displaying the light beam irradiation position and the like.

さらに、当該操作パネル2A上には、リモートコマンダ
8から送信された制御信号を受信する受信部9が設けら
れ、これにより操作パネル2A上の操作子4A〜5Bを直接操
作しなくても、リモートコマンダ8を用いて当該送信装
置1を遠隔操作し得るようになされている。
Further, on the operation panel 2A, there is provided a receiving section 9 for receiving the control signal transmitted from the remote commander 8, so that the remote control can be performed even if the operators 4A-5B on the operation panel 2A are not directly operated. The commander 8 can be used to remotely control the transmitter 1.

さらに操作パネル2Aにおいては、表示装置3、操作子
4A〜5B及び表示部6を覆うように、透明のカバー10がね
じ11を介して取り付けられるようになされ、これにより
当該カバー10を取り付けた後、操作子4A〜5Bを直接操作
し得ないようになされている。
Further, in the operation panel 2A, the display device 3, the operation device
A transparent cover 10 is attached via screws 11 so as to cover 4A to 5B and the display unit 6, so that after the cover 10 is attached, the operators 4A to 5B cannot be directly operated. Has been made.

従つて、当該送信装置1を設置する際には、リモート
コマンダ8を用いて遠隔操作することにより、光軸合わ
せするようになされている。
Therefore, when the transmitter 1 is installed, the remote commander 8 is remotely operated to align the optical axes.

実際上、光空間伝送装置においては、送信装置1から
遠く離れた受信装置に向かつて射出用光ビームLA1を送
出するようになされているため、送信装置1が少しでも
振動すると射出用光ビームLA1の照射位置が大きく変化
する。
In fact, in the optical free space transmission apparatus, the emission light beam LA1 is sent toward the reception apparatus far away from the transmission apparatus 1. Therefore, if the transmission apparatus 1 vibrates even slightly, the emission light beam LA1 The irradiation position of changes greatly.

従つて、光軸合わせのために操作パネル2A上の操作子
4A〜5Bに触れただけで、射出用光ビームLA1の光軸が変
化する恐れがあり、この場合光軸合わせに誤差が生じる
問題がある。
Therefore, the operator on the operation panel 2A for aligning the optical axis
The optical axis of the emission light beam LA1 may change just by touching 4A to 5B, in which case there is a problem that an error occurs in the optical axis alignment.

このためこの実施例においては、操作パネル2A上の操
作子4A〜5Bを操作する代わりに、リモートコマンダ8で
遠隔操作して光軸合わせすることにより、光軸合わせに
誤差が生じないようになされている。
Therefore, in this embodiment, an error is not caused in the optical axis alignment by remotely operating the remote commander 8 to align the optical axes instead of operating the operators 4A to 5B on the operation panel 2A. ing.

さらに当該カバー10を取り付けて、操作子4A〜5Bを直
接操作し得ないようにすることにより、表示装置3、操
作子4A〜5B及び表示部6を、雨、ほこり等から有効に保
護することができる。
Further, by attaching the cover 10 so that the operators 4A to 5B cannot be directly operated, the display device 3, the operators 4A to 5B, and the display unit 6 are effectively protected from rain, dust, and the like. You can

これに対して第2図に示すように、筐体2の内部に
は、光ビーム照射光学系20が設けられ、光ビームLA1の
射出方向を調整し得るようになされている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, a light beam irradiation optical system 20 is provided inside the housing 2 so that the emission direction of the light beam LA1 can be adjusted.

すなわち筐体2に固定されたU字形状の架台21は、円
環形状の保持部材22を、支持部材23を介して軸24で軸支
するようになされ、当該軸24と光ビーム照射光学系20か
ら射出される光ビームLA1の光軸Lとが直交するように
(軸24が水平方向に延長するように)なされている。
That is, the U-shaped mount 21 fixed to the housing 2 is configured to support the annular holding member 22 by the shaft 24 via the support member 23, and the shaft 24 and the light beam irradiation optical system. It is arranged so that the optical axis L of the light beam LA1 emitted from 20 is orthogonal (the axis 24 extends in the horizontal direction).

保持部材22は、軸24を回転中心軸にしてなる歯車25を
備え、当該歯車25が歯車27と噛み合うようになされてい
る。
The holding member 22 includes a gear 25 having a shaft 24 as a central axis of rotation, and the gear 25 meshes with the gear 27.

従つて架台21に固定されたモータ26を介して当該歯車
27を回転駆動することにより、保持部材22を、軸24を回
転中心軸にして矢印aで示す方向に回動することができ
る。
Accordingly, the gear is fixed via the motor 26 fixed to the mount 21.
By rotating 27, the holding member 22 can be rotated in the direction indicated by the arrow a with the shaft 24 as the rotation center axis.

これに対して保持部材22は、円筒形状のレンズ保持部
材30を支持部材31を介して軸32で軸支するようになさ
れ、当該軸32と軸24及び光軸Lとが直交するように(す
なわち軸32が垂直方向に延長するように)なされてい
る。
On the other hand, the holding member 22 is configured such that the cylindrical lens holding member 30 is axially supported by the shaft 32 via the support member 31, and the shaft 32 and the shaft 24 and the optical axis L are orthogonal to each other ( That is, the shaft 32 extends vertically.

レンズ保持部材30は、保持部材22と同様に、軸32を回
転中心軸にしてなる歯車33を備え、当該歯車33が、歯車
34と噛み合うようになされている。
Like the holding member 22, the lens holding member 30 includes a gear 33 having a shaft 32 as a rotation center axis, and the gear 33 is a gear.
It is designed to mesh with 34.

従つて保持部材22に固定されたモータ35をを介して当
該歯車34を回転駆動することにより、レンズ保持部材30
を、軸32を回転中心軸にして矢印bで示す方向に回動す
ることができる。
Accordingly, by rotating the gear 34 through the motor 35 fixed to the holding member 22, the lens holding member 30
Can be rotated in the direction indicated by the arrow b with the shaft 32 as the central axis of rotation.

これに対して第3図に示すように、レンズ保持部材30
の筒内には、レーザ光源41を搭載してガイド38に支持さ
れるようになされたスライドテーブル40が設けられ、モ
ータ39が回転することにより、当該レンズ保持部材30の
中心軸方向cにレーザ光源41が移動するようになされて
いる。
On the other hand, as shown in FIG.
Inside the cylinder, a slide table 40 is provided which is equipped with a laser light source 41 and is supported by a guide 38, and when a motor 39 rotates, the laser table 41 is moved in the central axis direction c of the lens holding member 30. The light source 41 is adapted to move.

さらにレンズ保持部材30の筒内には、大口径のレンズ
42が設けられ、レーザ光源41から射出された光ビームLA
1が、当該レンズ42を介して平行光線に変換されて受信
装置側へ送出されるようになされている。
In addition, the lens holding member 30 has a large-diameter lens inside.
42 is provided, the light beam LA emitted from the laser light source 41
1 is converted into parallel rays via the lens 42 and sent to the receiving device side.

なお、図示説明は省略するが、レーザ光源41の周囲に
は受光素子が配設され、受信装置から送出された光ビー
ムを、当該受光素子上に集光するようになされている。
Although illustration is omitted, a light receiving element is arranged around the laser light source 41, and the light beam sent from the receiving device is focused on the light receiving element.

かくして、モータ26及び35を駆動することにより、光
ビームLA1の光軸Lを垂直及び水平方向に変化させるこ
とができ、これにより光ビームLA1の射出方向を調整し
て光軸合わせすることができる。
Thus, by driving the motors 26 and 35, the optical axis L of the light beam LA1 can be changed in the vertical and horizontal directions, and thus the emission direction of the light beam LA1 can be adjusted to align the optical axes. .

これに対して、モータ39を駆動してレーザ光源41を前
後に移動させることにより、当該送信装置1から送出さ
れる光ビームLA1を、平行光線に調整することができ
る。
On the other hand, by driving the motor 39 to move the laser light source 41 back and forth, the light beam LA1 sent from the transmitter 1 can be adjusted into parallel rays.

ちなみに当該レーザ光源41は、所定の情報信号で変調
された光ビームLA1を射出するようになされ、これによ
り当該情報信号を受信装置に伝送するようになされてい
る。
Incidentally, the laser light source 41 emits the light beam LA1 modulated by a predetermined information signal, and thereby transmits the information signal to the receiving device.

さらに受光素子は、出力信号を所定の信号処理回路に
出力するようになされ、これにより受信装置から送出さ
れた所望の情報を当該送信装置1で復調し得るようにな
されている。
Further, the light receiving element outputs the output signal to a predetermined signal processing circuit so that desired information sent from the receiving device can be demodulated by the transmitting device 1.

これに対して筐体2の内部には、テレビジヨンカメラ
45が取り付けられ、当該テレビジヨンカメラ45の光軸と
光ビームLA1の光軸とが大まかに一致するように粗調整
されている。
On the other hand, the television camera
45 is attached, and coarse adjustment is performed so that the optical axis of the television camera 45 and the optical axis of the light beam LA1 roughly match.

当該テレビジヨンカメラ45で撮像された映像は、画面
切換スイツチ4Aを切り換えることにより、表示装置3上
に表示されるようになされ、これにより作業員が表示装
置3を介して光ビームLA1が照射される大まかな位置を
確認することができるようになされている。
The image captured by the television camera 45 is displayed on the display device 3 by switching the screen switching switch 4A, whereby the worker is irradiated with the light beam LA1 via the display device 3. You can check the approximate position.

かくして、光ビームLA1の光軸Lの方向を粗調整する
ことができると共に、受信装置側を観測することができ
る。
Thus, the direction of the optical axis L of the light beam LA1 can be roughly adjusted, and the receiver side can be observed.

さらに筐体2の内部には、レンズ42及びテレビジヨン
カメラ45の前面に、コリメートスコープ46が設けられ、
光ビームLA1の一部を分光して当該光ビームLA1の光軸L
と平行に、光ビームLA1の受信装置に対する照射位置を
表す照射位置光ビームとして、テレビジヨンカメラ45に
導くようになされている。
Further, a collimating scope 46 is provided inside the housing 2 in front of the lens 42 and the television camera 45,
A part of the light beam LA1 is divided into spectra and the optical axis L of the light beam LA1 is divided.
In parallel with this, an irradiation position light beam representing the irradiation position of the light beam LA1 with respect to the receiving device is guided to the television camera 45.

すなわち、コリメートスコープ46は、光軸Lに対して
ほぼ45度の角度だけ傾いて配置されたハーフミラー48に
よつて光ビームLA1の一部を受け、これにより光ビームL
A1を直進させると共に、ほぼ90度の方向に反射光ビーム
LA2を反射するようになされている。
That is, the collimator scope 46 receives a part of the light beam LA1 by the half mirror 48 arranged at an angle of about 45 degrees with respect to the optical axis L, and thereby the light beam L1.
A1 goes straight, and the reflected light beam goes in the direction of about 90 degrees.
It is designed to reflect LA2.

これに対して、ハーフミラー46は、ハーフミラー48に
対して高い平行度で保持され、ハーフミラー48の反射光
ビームLA2を透過させてコーナキユーブプリズム50に導
くようになされている。
On the other hand, the half mirror 46 is held at a high degree of parallelism with respect to the half mirror 48, transmits the reflected light beam LA2 of the half mirror 48, and guides it to the corner cube prism 50.

コーナキユーブプリズム50は、その入射面50Aに反射
光ビームLA2が入射されるように配置され、これにより
当該反射光ビームLA2に対して光軸が平行な反射光ビー
ムLA3が、当該コーナキユーブプリズム50で反射されて
ハーフミラー49に入射されるようになされている。
The corner cube prism 50 is arranged so that the reflected light beam LA2 is incident on its incident surface 50A, whereby the reflected light beam LA3 whose optical axis is parallel to the reflected light beam LA2 is generated. The light is reflected by the prism 50 and is incident on the half mirror 49.

従つてハーフミラー49においては、当該反射光ビーム
LA3がほぼ90度の角度で反射され、その反射光ビームLA4
がレンズ52を介してテレビジヨンカメラ45に入射され
る。
Therefore, in the half mirror 49, the reflected light beam
LA3 is reflected at an angle of almost 90 degrees, and its reflected light beam LA4
Is incident on the television camera 45 via the lens 52.

かくしてテレビジヨンカメラ45に入射された当該反射
光ビームLA4に基づいて、レーザ光源41の像を観測する
ことができる。
Thus, the image of the laser light source 41 can be observed based on the reflected light beam LA4 incident on the television camera 45.

さらにコリメートスコープ46においては、テレビジヨ
ンカメラ45の前面に窓53を備え、これによりレーザ光源
41の像及び受信装置側の映像を同時に観測することがで
きるようになされている。
Further, in the collimator scope 46, a window 53 is provided on the front surface of the television camera 45, whereby a laser light source is provided.
The image of 41 and the image of the receiver side can be observed at the same time.

かくして、ハーフミラー48及び49とコーナキユーブプ
リズム50は、送出された光ビームLA1の光軸と平行に、
光ビームLA1を折り返す光路折返光学系を構成するのに
対し、テレビジヨンカメラ45は、光路折返光学系で折り
返された反射光ビームLA4と、受信装置側の映像を撮像
する撮像装置を構成する。
Thus, the half mirrors 48 and 49 and the corner cube prism 50 are parallel to the optical axis of the emitted light beam LA1.
While the optical path folding optical system that returns the light beam LA1 is configured, the television camera 45 configures the reflected light beam LA4 that is folded back by the optical path folding optical system and an imaging device that captures an image on the receiving device side.

このとき、ハーフミラー48及び49を高い平行度で保持
したことにより、矢印eで示すように、コリメートスコ
ープ46が光ビームLA1の光軸Lに対して傾いて配置され
ている場合でも(すなわちハーフミラー48がレンズ42に
対して正確に45度の角度で配置されていない場合で
も)、光ビームLA1の光軸と平行な反射光ビームLA4を得
ることができる。
At this time, by holding the half mirrors 48 and 49 with a high degree of parallelism, even when the collimating scope 46 is arranged inclined with respect to the optical axis L of the light beam LA1 as shown by an arrow e (that is, half Even if the mirror 48 is not placed at an exact 45 degree angle with respect to the lens 42), a reflected light beam LA4 parallel to the optical axis of the light beam LA1 can be obtained.

さらにコーナキユーブプリズム50を介して、ハーフミ
ラー48の反射光ビームLA2を折り返したことにより、矢
印fで示すように、コリメートスコープ46が光ビームLA
1の光軸に対してねじれで配置されている場合でも、光
ビームLA1の光軸と平行な反射光ビームLA4を得ることが
できる。
Further, the reflected light beam LA2 from the half mirror 48 is folded back via the corner cube prism 50, so that the collimating scope 46 is reflected by the light beam LA as shown by an arrow f.
Even when they are arranged with a twist with respect to the optical axis of 1, the reflected light beam LA4 parallel to the optical axis of the light beam LA1 can be obtained.

従つてテレビジヨンカメラ45においては、光ビームLA
1の照射位置から射出されたような反射光LA4を得ること
ができ、これにより第4図に示すように、レーザ光源41
を光ビームLA1の照射位置に配置した場合と同様の像
を、受信装置側の映像に重ねて観測することができる。
Therefore, in the television camera 45, the light beam LA
It is possible to obtain the reflected light LA4 emitted from the irradiation position of 1, and as a result, as shown in FIG.
An image similar to that in the case where is placed at the irradiation position of the light beam LA1 can be observed by superimposing it on the image on the receiving device side.

さらに、ハーフミラー48及び49の高い平行度で保持す
るだけで、光ビームLA1の光軸と平行な反射光ビームLA4
をテレビジヨンカメラ45に導くことができので、光ビー
ムLA1の光軸に対してテレビジヨンカメラ45の光軸がず
れて取り付けられている場合でも、光ビームLA1の照射
位置を確実に検出することができる。
Furthermore, by only holding the half mirrors 48 and 49 with a high degree of parallelism, the reflected light beam LA4 parallel to the optical axis of the light beam LA1 can be obtained.
Since it can be guided to the television camera 45, the irradiation position of the light beam LA1 can be reliably detected even if the optical axis of the television camera 45 is attached to be displaced from the optical axis of the light beam LA1. You can

実際上この種の光学系においては、ハーフミラー48、
49及びコーナキユーブプリズム50の面精度を、全体とし
て10秒以下の高い精度に設定することができる。
In fact, in this type of optical system, the half mirror 48,
The surface accuracy of the 49 and the corner cube prism 50 can be set to a high accuracy of 10 seconds or less as a whole.

この場合10秒精度が狂うと、1〔km〕離れた位置で48
〔mm〕の誤差を生じることから、実用上十分な範囲で光
ビームLA1の照射位置を検出することができる。
In this case, if the accuracy of 10 seconds goes wrong, 48 at a position 1 [km] away
Since the error of [mm] occurs, the irradiation position of the light beam LA1 can be detected in a practically sufficient range.

かくして送信装置側で、簡易かつ高い精度で光ビーム
LA1の照射位置を検出することができる。
Thus, on the transmitter side, the light beam can be easily and accurately
The irradiation position of LA1 can be detected.

さらにコリメートスコープ46は、ハーフミラー48及び
49間と、ハーフミラー49及び窓53間に液晶光学素子でな
るシヤツタ55及び56を備え、当該シヤツタ55及び56を交
互に開閉することにより、レーザ光源41の像及び受信装
置側の像を交互に撮像するようになされている。
Further, the collimating scope 46 is a half mirror 48 and
49 and between the half mirror 49 and the window 53 are provided with shutters 55 and 56 composed of liquid crystal optical elements, and by alternately opening and closing the shutters 55 and 56, the image of the laser light source 41 and the image of the receiving device side are alternated. It is designed to be imaged.

すなわち第5図及び第6図に示すように、テレビジヨ
ンカメラ45から出力される垂直同期信号SV(第6図
(A))をカウンタ回路60に受け、当該垂直同期信号SV
の2倍の周期で信号レベルが立ち上がる分周信号S
2V(第6図(B))でシヤツタ56を駆動する。
That is, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, a television vertical output from the camera 45 sync signal S V (FIG. 6 (A)) receiving the counter circuit 60, the vertical sync signal S V
Divided signal S whose signal level rises at twice the cycle of
The shutter 56 is driven at 2V (FIG. 6 (B)).

さらに、反転増幅回路61を介して得られる分周信号S
2Vの分周反転信号S21V(第6図C)でシヤツタ55を駆動
し、これによりシヤツタ55及び56を垂直同期信号SVの周
期で交互に開閉する。
Further, the frequency-divided signal S obtained via the inverting amplifier circuit 61
In dividing the inverted signal S 21V of 2V (Fig. 6 C) to drive the shutter 55, thereby opening and closing alternately shutters 55 and 56 in the period of the vertical synchronizing signal S V.

これにより、分周反転信号S2Vの信号レベルが立ち上
がる期間T1の間、テレビジヨンカメラ45を介して受信装
置側の映像だけを撮像することができ、画面切換スイツ
チ4Aを切り換えることにより、第7図に示すように表示
装置3の表示画面上に当該受信装置側の映像を映出する
ことができる。
As a result, during the period T1 when the signal level of the frequency division inversion signal S 2V rises, only the image on the receiving device side can be picked up via the television camera 45, and by switching the screen switching switch 4A, As shown in the figure, the image on the side of the receiving device can be displayed on the display screen of the display device 3.

ちなみに受信装置は、設置時において、情報信号で変
調された光ビームに代えて所定の広がりを有する光ビー
ムを送信装置1に向かつて照射するようになされ、これ
により設置時においても撮像画像上で、受信装置の位置
に明るく輝く光スポツトSP2(第7図)が得られるよう
になされている。
By the way, the receiving device is configured to irradiate the transmitting device 1 with a light beam having a predetermined spread instead of the light beam modulated by the information signal at the time of installation. , A bright and shining optical spot SP2 (Fig. 7) is provided at the position of the receiving device.

従つて当該期間T1の間、テレビジヨンカメラ45を介し
て得られる映像信号に基づいて光スポツトSP2の位置を
検出するようにすれば、受信装置の設置位置を検出する
ことができる。
Therefore, if the position of the optical spot SP2 is detected based on the video signal obtained through the television camera 45 during the period T1, the installation position of the receiving device can be detected.

これに対して、分周反転信号S21Vの信号レベルが立ち
上がる期間T2の間テレビジヨンカメラ45を介してレーザ
光源41だけを撮像することができ、これにより第8図に
示すように、表示装置3の表示画面上に当該レーザ光源
41の像を、明るく輝く光スポツトSP1として得ることが
できる。
On the other hand, only the laser light source 41 can be imaged through the television camera 45 during the period T2 when the signal level of the frequency division inversion signal S 21V rises, and as a result, as shown in FIG. Laser light source on the display screen of 3
41 images can be obtained as a bright and shining light spot SP1.

従つて当該期間T2の間、テレビジヨンカメラ45を介し
て得られる映像信号に基づいて光スポツトSP1の位置を
検出するようにすれば、光ビームLA1の照射位置を検出
することができる。
Therefore, during the period T2, if the position of the light spot SP1 is detected based on the video signal obtained via the television camera 45, the irradiation position of the light beam LA1 can be detected.

かくして、期間T1及びT2の間、それぞれ光スポツトの
位置を検出すれば、受信装置側に光源を設けるだけで、
送信装置側で光ビームLA1の照射位置及び受信装置の位
置を検出し得、当該検出結果に基づいて光ビームLA1を
光軸合わせすることにより、全体として簡易な構成で光
軸合わせすることができる。
Thus, if the positions of the optical spots are detected during the periods T1 and T2, it is only necessary to provide a light source on the receiving device side.
The irradiation position of the light beam LA1 and the position of the reception device can be detected on the transmitter side, and the optical axis of the light beam LA1 can be aligned based on the detection result, whereby the optical axis can be aligned with a simple configuration as a whole. .

実際上、第4図に示すように、受信装置側の像とレー
ザ光源41の像を同時に撮像すると、光スポツトSP1及びS
P2の位置を検出することができても、どちらの光スポツ
トSP1又はSP2が光ビームLA1又は受信装置の光スポツト
かを識別することが困難な問題がある。
Actually, as shown in FIG. 4, when the image of the receiving device side and the image of the laser light source 41 are simultaneously captured, the optical spots SP1 and S
Even if the position of P2 can be detected, there is a problem that it is difficult to identify which optical spot SP1 or SP2 is the optical beam LA1 or the optical spot of the receiving device.

従つてこの場合、光ビームLA1の光軸Lをどちらの向
きに補正すれば良いのか判断し得ず、結局光ビームLA1
を光軸合わせすることが困難な問題がある。
Therefore, in this case, it is not possible to determine in which direction the optical axis L of the light beam LA1 should be corrected.
There is a problem that it is difficult to align the optical axes.

この問題を解決する方法として、光ビームLA1を点滅
させたりする方法が考えられるが、光スポツトSP1又はS
P2が接近している場合は、光スポツトSP1及びSP2が1つ
の光スポツトのように撮像され、実際上識別し得ない。
As a method of solving this problem, a method of blinking the light beam LA1 may be considered, but the light spot SP1 or S
When P2 is close, the optical spots SP1 and SP2 are imaged as if they were one optical spot and are virtually indistinguishable.

従つてこの実施例のように、シヤツタ55及び56を交互
に開閉し、コリメートスコープ46で折り返された光ビー
ムLA4と受信装置から照射された光ビームとを交互にテ
レビジヨンカメラ45に導くようにすれば、当該光スポツ
トSP1及びSP2を確実に識別し得、光軸合わせの方向を検
出することができる。
Therefore, as in this embodiment, the shutters 55 and 56 are alternately opened and closed so that the light beam LA4 folded by the collimating scope 46 and the light beam emitted from the receiving device are alternately guided to the television camera 45. By doing so, the optical spots SP1 and SP2 can be reliably identified, and the optical axis alignment direction can be detected.

かくして、シヤツタ55及び56、カウンタ回路60、反転
増幅回路61は、折り返された光ビームLA4及び受信装置
側から送出された光ビームを、交互に切り換えてテレビ
ジヨンカメラ45に導くシヤツタ手段を構成する。
Thus, the shutters 55 and 56, the counter circuit 60, and the inverting amplifier circuit 61 constitute a shutter means for alternately switching the folded light beam LA4 and the light beam sent from the receiving device side and guiding it to the television camera 45. .

かくして第9図に示すように、垂直同期信号SVの周期
で、交互に光スポツトSP1及びSP2で信号レベルが立ち上
がるラスタ走査の映像信号SE(第9図(A1)〜(AN+
5))を、テレビジヨンカメラ45から得ることができ
る。
Thus, as shown in FIG. 9, a raster scanning video signal S E (FIG. 9 (A1) to (AN +) in which the signal level rises alternately at the optical spots SP1 and SP2 in the cycle of the vertical synchronizing signal S V.
5)) can be obtained from the television camera 45.

さらに送信装置1は、リモートコマンダ8を介して垂
直方向の光軸合わせのスイツチ4Dがオン操作されると、
垂直方向の光軸あわせの動作モードに入る。
Furthermore, when the switch 4D for aligning the optical axis in the vertical direction is turned on via the remote commander 8,
Enter the operation mode of aligning the optical axis in the vertical direction.

すなわち第10図に示すように送信装置1は、当該映像
信号SEを波形整形回路63(第5図)に与えて所定レベル
の比較出力信号を得ることにより、光スポツトSP1及びS
P2で論理レベルが論理「H」に立ち上がる波形整形信号
Ss(第10図(A))を得、垂直位置検出回路64及び水平
位置検出回路65に出力する。
That is, as shown in FIG. 10, the transmitter 1 applies the video signal S E to the waveform shaping circuit 63 (FIG. 5) to obtain a comparison output signal of a predetermined level, and thereby the optical spots SP1 and S1.
Waveform shaping signal whose logic level rises to logic "H" at P2
S s (FIG. 10 (A)) is obtained and output to the vertical position detection circuit 64 and the horizontal position detection circuit 65.

第11図に示すように垂直位置検出回路64は、垂直同期
信号SV(第10図(B))及び波形整形信号Ssをフリツプ
フロツプ回路66に与え、当該垂直同期信号SVの信号レベ
ルが立ち上がる時点t1で論理レベルが論理「H」に立ち
上がつた後、波形整形信号Ssの論理レベルが論理「H」
に立ち上がる時点t2で論理レベルが立ち下がる出力信号
S1(第10図(C))を得る。
As shown in FIG. 11, the vertical position detection circuit 64 supplies the vertical synchronization signal S V (FIG. 10 (B)) and the waveform shaping signal S s to the flip-flop circuit 66, and the signal level of the vertical synchronization signal S V is changed. The logic level of the waveform shaping signal S s becomes the logic “H” after the logic level rises to the logic “H” at the rising time t1.
Output signal whose logic level falls at time t2
Obtain S1 (Fig. 10 (C)).

アンド回路67は、出力信号S1及び水平同期信号SH(第
10図(D))を受け、その出力信号をオア回路68を介し
てカウンタ回路69に出力する。
The AND circuit 67 outputs the output signal S1 and the horizontal synchronization signal S H (first
10 (D)), the output signal is output to the counter circuit 69 via the OR circuit 68.

従つてカウンタ回路69においては、垂直同期信号SV
立ち上がつた後、光スポツトSP1又はSP2で波形整形信号
Ssの論理レベルが論理「H」に立ち上がるまでの期間
を、水平走査線の数で表してなる値nで検出することが
できる(第9図)。
Therefore, in the counter circuit 69, after the vertical synchronizing signal S V rises, the waveform shaping signal is generated by the optical spot SP1 or SP2.
The period until the logic level of S s rises to logic “H” can be detected by the value n represented by the number of horizontal scanning lines (FIG. 9).

これに対してカウンタ回路70は、波形整形信号Ssを受
け、その2分周の出力信号S2(第10図(E))を、オア
回路68を介してカウンタ回路69に出力する。
On the other hand, the counter circuit 70 receives the waveform shaping signal S s, and outputs the frequency-divided output signal S2 (FIG. 10 (E)) to the counter circuit 69 via the OR circuit 68.

これによりカウンタ回路69は、数nの水平走査線を検
出した後、光スポツトSP1又はSP2の大きさを水平走査線
の数で表してなる値mの1/2の値m/2を、当該値nに加算
したカウント値を得ることができ(第9図)、これによ
り撮像画像上における走査開始端から光スポツトSP1又
はSP2の中心位置までの垂直方向の距離Y1又はY2(第7
図及び第8図)を、水平走査線の数で検出することがで
きる。
As a result, the counter circuit 69 detects the number n of horizontal scanning lines and then calculates the size m of the light spot SP1 or SP2 by the number of horizontal scanning lines, which is 1/2 the value m / 2. It is possible to obtain a count value added to the value n (FIG. 9), which allows the vertical distance Y 1 or Y 2 from the scanning start end on the captured image to the center position of the optical spot SP1 or SP2 (see FIG. 7).
(Fig. And Fig. 8) can be detected by the number of horizontal scanning lines.

カウンタ回路69は、当該カウント値DYをマルチプレク
サ回路73を介してラツチ回路74及び75に出力する。
The counter circuit 69 outputs the count value D Y to the latch circuits 74 and 75 via the multiplexer circuit 73.

ラツチ回路74は、分周信号S2Vに同期して動作するよ
うになされ、これにより光スポツトSP1のカウント値DY1
をラツチした後、減算回路76に出力する。
The latch circuit 74 operates in synchronization with the frequency-divided signal S 2V , whereby the count value D Y1 of the optical spot SP1 is changed.
Is then output to the subtraction circuit 76.

これに対してラツチ回路75は、反転増幅回路77を介し
て得られる分周信号S2Vの反転信号S21Vに同期して動作
するようになされ、これにより光スポツトSP2のカウン
ト値DY2をラツチした後、減算回路76に出力する。
On the other hand, the latch circuit 75 operates in synchronization with the inverted signal S 21V of the frequency-divided signal S 2V obtained via the inverting amplifier circuit 77, whereby the count value D Y2 of the optical spot SP2 is latched. After that, it outputs to the subtraction circuit 76.

従つて減算回路76を介して、光スポツトSP1及びSP2の
垂直方向の距離Δyを、水平走査線の数で検出すること
ができ、かくして受信装置に対する光ビームLA1の照射
位置の誤差を検出することができる。
Therefore, the distance Δy in the vertical direction between the light spots SP1 and SP2 can be detected by the number of horizontal scanning lines via the subtraction circuit 76, and thus the error in the irradiation position of the light beam LA1 with respect to the receiving device can be detected. You can

従つて、送信装置1側で受信装置に対する光ビームLA
1の照射位置の誤差を検出することができ、当該検出結
果に基づいて光ビームLA1を光軸合わせすることによ
り、その分全体として簡易な構成で光軸合わせすること
ができる。
Therefore, the light beam LA for the receiving device is transmitted from the transmitting device 1 side.
The error of the irradiation position of 1 can be detected, and the optical axis of the light beam LA1 can be aligned based on the detection result, so that the optical axis can be aligned as a whole by a simple configuration.

すなわち駆動回路78は、距離Δyを表す減算値が正の
値か、あるは負の値か否かを検出し、当該検出結果に基
づいて減算値が0になるように、モータ26を駆動する。
That is, the drive circuit 78 detects whether the subtraction value representing the distance Δy is a positive value or a negative value, and drives the motor 26 so that the subtraction value becomes 0 based on the detection result. .

従つて当該送信装置1から射出される光ビームLA1に
おいては、照射位置が光スポツトSP2の位置と一致する
ように、その光軸の向きが補正され、かくして垂直方向
について光軸合わせすることができる。
Therefore, in the light beam LA1 emitted from the transmitter 1, the direction of the optical axis is corrected so that the irradiation position coincides with the position of the optical spot SP2, and thus the optical axis can be aligned in the vertical direction. .

これに対して、リモートコマンダ8を介して水平方向
の光軸合わせのスイツチ4Cがオン操作されると送信装置
1は水平方向の光軸合わせモードに入る。
On the other hand, when the switch 4C for aligning the optical axis in the horizontal direction is turned on through the remote commander 8, the transmitter 1 enters the optical axis aligning mode in the horizontal direction.

すなわち第12図及び第13図に示すように、水平位置検
出回路65は、水平同期信号SH(第9図(B)及び第13図
(A))及び波形整形信号Ss(第13図(B))をフリツ
プフロツプ回路80に与え、当該水平同期信号SHの信号レ
ベルが立ち上がる時点t5で論理レベルが論理「H」に立
ち上がつた後、波形整形信号Ssの論理レベルが論理
「H」に立ち上がる時点t6で論理レベルが立ち下がる出
力信号S5(第13図(C))を得る。
That is, as shown in FIG. 12 and FIG. 13, the horizontal position detection circuit 65 uses the horizontal synchronizing signal S H (FIG. 9 (B) and FIG. 13 (A)) and the waveform shaping signal S s (FIG. 13). (B)) is applied to the flip-flop circuit 80, and the logic level of the waveform shaping signal S s changes to logic “H” after the logic level rises to logic “H” at time t5 when the signal level of the horizontal synchronizing signal S H rises. An output signal S5 (FIG. 13 (C)) whose logic level falls at the time t6 when it rises to "H" is obtained.

アンド回路81は、出力信号S5と共にテレビジヨンカメ
ラ45からサブキヤリア信号SSC(第9図(C)及び第13
図(D))を受け、その出力信号をカウンタ回路83に出
力すると共に1水平走査期間の遅延時間を備えてなる遅
延回路82に出力する。
The AND circuit 81 outputs the output signal S5 and the subcarrier signal S SC from the television camera 45 (Fig. 9 (C) and 13).
(D)), the output signal is output to the counter circuit 83 and is output to the delay circuit 82 having a delay time of one horizontal scanning period.

カウンタ回路83は、水平同期信号SHの信号レベルの立
ち下がりでカウント値がクリヤされるようになされ、こ
れにより水平同期信号SHが立ち上がつた後、光スポツト
SP1又はSP2で波形整形信号Ssの論理レベルが論理「H」
に立ち上がるまでの期間を、サブキヤリア信号SSCの波
数Nで検出することができる。
The counter circuit 83 is adapted to count the falling of the signal level of the horizontal synchronizing signal S H is cleared, after which the the One rising horizontal sync signal S H, the light Supotsuto
The logical level of the waveform shaping signal S s is logical "H" at SP1 or SP2.
It is possible to detect the period up to the rise to the wave number N of the sub-carrier signal S SC .

比較回路84は、値Nが所定値以下の時アンド回路85
に、水平同期信号SHに同期して信号レベルが立ち上がる
検出信号を出力し、これにより遅延回路82から出力され
る1水平走査期間だけ遅延したアンド回路81の出力信号
を、オア回路86を介してカウンタ回路87に出力する。
The comparator circuit 84 outputs an AND circuit 85 when the value N is less than or equal to a predetermined value.
To, and outputs a detection signal whose signal level rises in synchronization with the horizontal synchronizing signal S H, thereby the output signal of the AND circuit 81 delayed by one horizontal scanning period which is outputted from the delay circuit 82, via the OR circuit 86 Output to the counter circuit 87.

実際上、走査ライン上に光スポツトSP1又はSP2が無い
場合、波形整形信号Ssの論理レベルが論理「H」に立ち
上がらないまま、続く走査ラインで水平同期信号SHの信
号レベルが立ち上がる。
In fact, when there is no optical spot SP1 or SP2 on the scan line, the signal level of the horizontal synchronizing signal S H rises on the subsequent scan line without the logic level of the waveform shaping signal S s rising to the logic "H".

従つてカウンタ回路83のカウント値Nが所定値以下の
時だけ、カウンタ回路87にアンド回路81の出力信号を出
力することにより、走査ライン上に光スポツトSP1又はS
P2が存在する場合だけカウンタ回路87にサブキヤリア信
号SSCを出力し得、かくしてカウンタ回路87を介して撮
像画像上における走査開始端から光スポツトSP1又はSP2
までの水平方向の距離を、サブキヤリア信号SSCの波数
で検出することができる。
Therefore, the output signal of the AND circuit 81 is output to the counter circuit 87 only when the count value N of the counter circuit 83 is less than or equal to a predetermined value, so that the optical spot SP1 or S on the scan line is output.
The resulting outputs subcarriers signals S SC to only the counter circuit 87 if P2 is present, thus the light Supotsuto from scanning start end on the captured image through the counter circuit 87 SP1 or SP2
The horizontal distance to can be detected by the wave number of the subcarrier signal S SC .

これに対してカウンタ回路90Aは、サブキヤリア信号S
SCを受け、その2分周の出力信号S6(第13図(E))
を、アンド回路91A、1水平走査期間の遅延時間でなる
遅延回路92Aを介してオア回路86に出力する。
On the other hand, the counter circuit 90A has the sub-carrier signal S
Receive SC and divide by 2 to output signal S 6 (Fig. 13 (E))
Is output to the OR circuit 86 via the AND circuit 91A and the delay circuit 92A having a delay time of one horizontal scanning period.

これによりカウンタ回路87は、サブキヤリア信号SSC
の波数Nをカウントした後、光スポツトSP1又はSP2の大
きさをサブキヤリア信号SSCの波数で表してなる値Mの1
/2の値M/2をカウントすることができ、これにより撮像
画像上における走査開始端から光スポツトSP1又はSP2の
中心位置までの水平方向の距離X1又はX2(第7図及び第
8図)を、サブキヤリア信号SSCの波数で検出すること
ができる(第9図)。
Thus the counter circuit 87, sub-carrier signal S SC
After counting the wave number N, the magnitude of the subcarriers signal S SC becomes expressed in wave number value M of the light Supotsuto SP1 or SP2 1
It is possible to count the value M / 2 of / 2, whereby the horizontal distance X 1 or X 2 from the scanning start end on the captured image to the center position of the optical spot SP1 or SP2 (see FIGS. 7 and 8). Figure), can be detected in the wave number of the subcarriers signal S SC (Figure 9).

カウンタ回路87は、当該カウント値DXをマルチプレク
サ回路89を出力すると共に、ラツチ回路90を介してラツ
チ回路91に出力する。
The counter circuit 87 outputs the count value D X to the multiplexer circuit 89 and also to the latch circuit 91 via the latch circuit 90.

ラツチ回路90及び91は、水平同期信号SHに同期して動
作するようになされ、これによりそれぞれラツチ回路90
及び91から、連続する2つの走査ラインのカウント値DX
を得ることができる。
The latch circuits 90 and 91 are adapted to operate in synchronization with the horizontal synchronizing signal S H , whereby each of the latch circuits 90 and 91 is operated.
And 91, the count value D X of two consecutive scan lines
Can be obtained.

比較回路92は、ラツチ回路90から出力されるカウント
値がラツチ回路91から出力されるカウント値よりも大き
くなると信号レベルが立ち上がり、当該カウント値が変
化しなくなると信号レベルが立ち下がる検出信号を得、
これをマルチプレクサ回路93に出力する。
The comparator circuit 92 obtains a detection signal in which the signal level rises when the count value output from the latch circuit 90 becomes larger than the count value output from the latch circuit 91, and falls when the count value does not change. ,
This is output to the multiplexer circuit 93.

マルチプレクサ回路93は、当該検出信号を分周信号S
2Vの信号レベルに応じてラツチ回路94及び95に切り換え
て出力する。
The multiplexer circuit 93 divides the detection signal by the divided signal S
The latch circuits 94 and 95 are switched to output according to the signal level of 2V .

ラツチ回路94及び95は、当該検出信号の立ち下がりの
タイミングでマルチプレクサ回路89から出力されるカウ
ント値をラツチする。
The latch circuits 94 and 95 latch the count value output from the multiplexer circuit 89 at the falling timing of the detection signal.

かくしてラツチ回路94及び95を介してそれぞれ光スポ
ツトSP1及びSP2の中心を走査する走査ラインについて、
カウント値DX1及びDX2が得られ、これが減算回路96に出
力される。
Thus, for the scan lines that scan the centers of the optical spots SP1 and SP2 via the latch circuits 94 and 95, respectively,
The count values D X1 and D X2 are obtained and output to the subtraction circuit 96.

従つて減算回路96を介して、光スポツトSP1及びSP2間
の水平方向の距離Δxを、サブキヤリア信号SSCの波数
で検出することができる。
Therefore, the horizontal distance Δx between the optical spots SP1 and SP2 can be detected by the wave number of the subcarrier signal S SC via the subtraction circuit 96.

かくして、反転増幅回路77、波形整形回路63、垂直位
置検出回路64、水平位置検出回路65は、テレビジヨンカ
メラ45から得られる映像信号SEに基づいて、受信装置
(SP2)及び光ビームLA1の照射位置(SP1)を検出する
位置検出手段を構成する。
Thus, the inverting amplifier circuit 77, the waveform shaping circuit 63, the vertical position detection circuit 64, and the horizontal position detection circuit 65, based on the video signal S E obtained from the television camera 45, detect the receiving device (SP2) and the light beam LA1. Position detecting means for detecting the irradiation position (SP1) is configured.

駆動回路97は、距離Δxを表す減算値が正の値か、あ
るは負の値か否かを検出し、当該検出結果に基づいて減
算値が0になるように、モータ35を駆動する。
The drive circuit 97 detects whether the subtraction value representing the distance Δx is a positive value or a negative value, and drives the motor 35 so that the subtraction value becomes 0 based on the detection result.

従つて当該送信装置1から射出される光ビームLA1に
おいては、当該光ビームLA1の水平方向の照射位置が光
スポツトSP2の水平方向の位置と一致するように、その
光軸の向きが補正され、垂直方向に加えて水平方向につ
いて光軸合わせすることができる。
Therefore, in the light beam LA1 emitted from the transmitter 1, the direction of its optical axis is corrected so that the horizontal irradiation position of the light beam LA1 coincides with the horizontal position of the optical spot SP2. The optical axis can be aligned not only in the vertical direction but also in the horizontal direction.

かくして、水平方向についても垂直方向と同様に、送
信装置1側で受信装置に対する光ビームLA1の照射位置
の誤差を検出することができ、従来に比して一段と簡易
な構成で光軸合わせすることができる。
Thus, in the horizontal direction as well as in the vertical direction, the transmitter 1 side can detect an error in the irradiation position of the light beam LA1 with respect to the receiver, and the optical axis can be aligned with a much simpler configuration than in the past. You can

さらにこの実施例においては、テレビジヨンカメラ45
から得られる映像信号SEに基づいてモータ39を制御し、
これにより所定の広がりで(この場合は平行光線で)光
ビームLA1が射出されるようになされている。
Further, in this embodiment, the television camera 45
The motor 39 is controlled based on the video signal S E obtained from
As a result, the light beam LA1 is emitted with a predetermined spread (in this case, parallel rays).

すなわち送信装置1においては、期間T2(第6図)の
間、波形整形信号Ssを光スポツト径検出回路(図示せ
ず)に与え、当該波形整形信号Ssの信号レベルが立ち上
がる期間の間、サブキヤリア信号SSCの波数をカウント
することにより、光スポツトSP1のスポツト径を検出す
る。
That is, in the transmitter 1, during the period T2 (FIG. 6), the waveform shaping signal S s is applied to the optical spot diameter detection circuit (not shown), and the signal level of the waveform shaping signal S s rises. , The spot diameter of the optical spot SP1 is detected by counting the wave number of the sub-carrier signal S SC .

さらに当該検出結果に基づいて、モータ39を駆動制御
し、レンズ42に対するレーザ光源41の位置を補正する。
Further, based on the detection result, the motor 39 is drive-controlled to correct the position of the laser light source 41 with respect to the lens 42.

かくして、シヤツタ55及び56を交互に開閉し、コリメ
ートスコープ46で折り返された光ビームLA4と受信装置
から照射された光ビームとを交互にテレビジヨンカメラ
45に導くことにより、光スポツトSP1及びSP2を識別し
得、当該光スポツトSP1のスポツト径を確実に検出する
ことができる。
Thus, the shutters 55 and 56 are alternately opened and closed, and the light beam LA4 folded back by the collimating scope 46 and the light beam emitted from the receiving device are alternately turned on.
By guiding to 45, the optical spots SP1 and SP2 can be identified, and the spot diameter of the optical spot SP1 can be reliably detected.

実際上、光スポツトSP1のスポツト径を検出する場
合、受信装置側の像とレーザ光源41の像を同時に撮像す
ると、どちらの光スポツトSP1又はSP2が光ビームLA1の
光スポツトかを識別困難なだけでなく、光スポツトSP1
又はSP2が接近している場合は、正確にスポツト径を検
出し得ない問題がある。
Actually, when detecting the spot diameter of the optical spot SP1, if the image of the receiving device side and the image of the laser light source 41 are taken at the same time, it is difficult to identify which optical spot SP1 or SP2 is the optical spot of the light beam LA1. Not light spot SP1
Or, if SP2 is close, there is a problem that the spot diameter cannot be detected accurately.

従つて、シヤツタ55及び56を交互に開閉して、光スポ
ツトSP1及びSP2を交互に撮像することにより、簡易な構
成で光ビームLA1の光軸合わせが可能になるだけでな
く、光ビームLA1の広がりをも確実に検出することがで
きる。
Therefore, by alternately opening and closing the shutters 55 and 56 and alternately imaging the optical spots SP1 and SP2, not only is it possible to align the optical axis of the light beam LA1 with a simple configuration, but also the light beam LA1 The spread can also be detected reliably.

以上の構成において、レーザ光源41から射出された所
定の情報信号で変調されてなる光ビームLA1は、レンズ4
2を介して平行光線に変換されて受信装置に送出され
る。
In the above configuration, the light beam LA1 emitted from the laser light source 41 and modulated by the predetermined information signal is reflected by the lens 4
It is converted into parallel rays via 2 and sent to the receiver.

さらに当該光ビームLA1の一部は、コリメートスコー
プ46に入射され、光ビームLA1の光軸と平行な光ビームL
A4に変換される。
Further, a part of the light beam LA1 is incident on the collimator scope 46 and is parallel to the optical axis of the light beam LA1.
Converted to A4.

当該光ビームLA4は、シヤツタ55、56により、受信装
置から送出された光ビームと交互にテレビジヨンカメラ
45に導かれる。
The light beam LA4 is alternated with the light beam sent from the receiver by the shutters 55 and 56.
Guided by 45.

これによりテレビジヨンカメラ45において、光ビーム
LA1の照射位置にレーザ光源41を配置した場合と同様の
像と、受信装置側の像とが垂直同期信号SVに同期して交
互に得られる。
As a result, the light beam on the television camera 45
An image similar to the case where the laser light source 41 is arranged at the irradiation position of LA1 and an image on the receiving device side are alternately obtained in synchronization with the vertical synchronization signal S V.

テレビジヨンカメラ45から出力された映像信号SEは、
波形整形回路63を介して光スポツトSP1及びSP2で論理レ
ベルが論理「H」に立ち上がる波形整形信号Ssに変換さ
れた後、垂直位置検出回路64及び水平位置検出回路65に
出力される。
Television video signal output from the camera 45 S E is
After being converted into a waveform shaping signal S s whose logic level rises to logic “H” at the optical spots SP1 and SP2 via the waveform shaping circuit 63, it is output to the vertical position detection circuit 64 and the horizontal position detection circuit 65.

これにより垂直方向及び水平方向について、走査開始
端から光スポツトSP1又はSP2の中心位置までの距離Y1
はY2とX1又はX2とが、それぞれ水平走査線の数及びサブ
キヤリア信号SSCの波数で検出される。
Thereby, in the vertical direction and the horizontal direction, the distance Y 1 or Y 2 and X 1 or X 2 from the scanning start end to the center position of the optical spot SP1 or SP2 are respectively the number of horizontal scanning lines and the sub-carrier signal S SC . Detected by wave number.

垂直位置検出回路64及び水平位置検出回路65から出力
されるカウント値DY及びDXは、光スポツトSP1及びSP2毎
にそれぞれラツチ回路74、94及び75、95にラツチされた
後、減算回路76及び96を介して出力されることにより、
光スポツトSP1及びSP2間の垂直方向及び水平方向の距離
Δy及びΔxが得られる。
The count values D Y and D X output from the vertical position detection circuit 64 and the horizontal position detection circuit 65 are latched by the latch circuits 74, 94 and 75, 95 for each of the optical spots SP1 and SP2, and then the subtraction circuit 76. And by being output via 96,
The vertical and horizontal distances Δy and Δx between the light spots SP1 and SP2 are obtained.

当該距離Δy及びΔxを表す減算値が、それぞれ駆動
回路78及び97に出力され、これにより距離Δy及びΔx
が値0になるようにモータ26及び35が駆動されて光ビー
ムLA1が光軸合わせされる。
Subtracted values representing the distances Δy and Δx are output to the drive circuits 78 and 97, respectively, so that the distances Δy and Δx are obtained.
The motors 26 and 35 are driven so that the value becomes 0, and the light beam LA1 is aligned with the optical axis.

これに対して、光スポツトSP1の映像信号SEに基づい
てモータ39が駆動制御され、レーザ光源41の位置が補正
される。
On the other hand, the motor 39 is drive-controlled based on the video signal S E of the optical spot SP1 and the position of the laser light source 41 is corrected.

以上の構成によれば、光ビームLA1を平行に折り返
し、受信装置側から射出された光ビームと交互にテレビ
ジヨンカメラ45に導くことにより、送信装置1側で当該
2つの光ビームを識別して光ビームLA1の照射位置及び
受信装置の位置を検出することができ、かくして従来に
比して一段と簡易な構成で光軸合わせすることができ
る。
According to the above configuration, the light beam LA1 is folded back in parallel and is guided to the television camera 45 alternately with the light beam emitted from the receiving device side so that the transmitting device 1 side can identify the two light beams. It is possible to detect the irradiation position of the light beam LA1 and the position of the receiving device, and thus it is possible to align the optical axis with a much simpler configuration than in the past.

なお上述の実施例においては、液晶光学素子でなるシ
ヤツタ55及び56を交互に開閉する場合について述べた
が、液晶光学素子でなるシヤツタに限らず、他の電気式
のシヤツタ、さらには機械式のシヤツタ等広く適用する
ことができる。
In the above-mentioned embodiment, the case where the shutters 55 and 56 made of liquid crystal optical elements are alternately opened and closed, but not limited to the shutter made of liquid crystal optical elements, other electric type shutters, and further mechanical type It can be widely applied to shutters and the like.

この場合、第14図及び第15図に示すように、所定角度
の切欠き部分を備えた遮光板98を、シヤツタ55及び56に
換えて光路上に設け、モータ99で垂直同期信号に同期し
て回転させるようにしてもよい。
In this case, as shown in FIG. 14 and FIG. 15, a shading plate 98 having a notched portion at a predetermined angle is provided on the optical path in place of the shutters 55 and 56, and is synchronized with the vertical synchronizing signal by the motor 99. You may make it rotate.

さらに上述の実施例においては、ハーフミラー48及び
49とコーナキユーブプリズム50を用いて光ビームLA1を
平行に折り返す場合について述べたが、ハーフミラー48
及び49に代えて平行四辺形プリズムを用いるようにして
もよい。
Further, in the above-described embodiment, the half mirror 48 and
The case where the light beam LA1 is folded back in parallel using the 49 and the corner cubic prism 50 has been described.
And 49 may be replaced by a parallelogram prism.

さらに上述の実施例においては、水平同期信号及びサ
ブキヤリア信号に基づいて光スポツトSP1及びSP2の誤差
及び光スポツトSP1のスポツト径を検出する場合につい
て述べたが、誤差検出手段はこれに限らず、例えば他の
基準クロツク信号をカウントする場合等広く適用するこ
とができる。
Further, in the above embodiment, the case where the error of the optical spots SP1 and SP2 and the spot diameter of the optical spot SP1 are detected based on the horizontal synchronizing signal and the sub-carrier signal is described, but the error detecting means is not limited to this, for example, It can be widely applied to the case of counting other reference clock signals.

さらに上述の実施例においては、それぞれ光スポツト
SP1及びSP2の位置を検出した後、その誤差を検出する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、直接光ス
ポツトSP1に対する光スポツトSP2の位置を検出するよう
にしてもよい。
Further, in the above-mentioned embodiments, the optical spots are used.
Although the case where the error is detected after detecting the positions of SP1 and SP2 has been described, the present invention is not limited to this, and the position of the optical spot SP2 with respect to the direct optical spot SP1 may be detected.

さらに上述の実施例においては、光スポツトSP1及びS
P2の誤差と共に光スポツトSP1のスポツト径を検出する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光スポ
ツトSP1及びSP2の誤差及び光スポツトSP1のスポツト径
の一方だけを検出するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the optical spots SP1 and S
Although the case of detecting the spot diameter of the optical spot SP1 together with the error of P2 has been described, the present invention is not limited to this, and only one of the error of the optical spots SP1 and SP2 and the spot diameter of the optical spot SP1 is detected. Good.

さらに上述の実施例においては、受信装置側から所定
の広がりを有する光ビームを照射して光スポツトSP2を
得る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、受
信装置側から送信装置側に送出される光ビームを基準に
するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the light spot SP2 is obtained by irradiating the light beam having a predetermined spread from the receiving device side is described, but the present invention is not limited to this, and the receiving device side to the transmitting device side are described. The emitted light beam may be used as a reference.

さらにこの場合、光スポツトSP2のスポツト径を検出
し、その検出結果を受信装置側に送出するようにしても
よい。
Further, in this case, the spot diameter of the optical spot SP2 may be detected and the detection result may be sent to the receiving device side.

さらに上述の実施例においては、常時光軸合わせする
サーボ方式の光軸合わせ及びスポツト径の検出を行う場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、送受信装
置の設置時だけ光軸合わせ及びスポツト径の検出を行う
ようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case of performing the optical axis alignment of the servo system and the detection of the spot diameter is always described, but the present invention is not limited to this, and the optical axis alignment and the optical axis alignment are performed only when the transceiver is installed. The spot diameter may be detected.

さらにこの場合、光スポツトSP1及びSP2の誤差及びス
ポツト径を表示し、その表示結果に基づいて手動で調整
するようにしてもよい。
Further, in this case, the error of the optical spots SP1 and SP2 and the spot diameter may be displayed, and manually adjusted based on the display result.

また、この場合光スポツトSP1及びSP2の誤差を表示す
る代わりに、光スポツトSP1及びSP2の位置を表示するよ
うにしてもよい。
Further, in this case, instead of displaying the error of the optical spots SP1 and SP2, the positions of the optical spots SP1 and SP2 may be displayed.

H発明の効果 以上のように本発明によれば、射出用光ビームを平行
に折り返して、入射光ビームと共に同じ方向から受信装
置側からの入射光ビームと交互に、撮像装置に導くこと
により、撮像画像上の射出用光ビームの照射位置と撮像
画像上の受信装置の設置位置との差に基づいて光軸のず
れを、送信装置側において、容易かつ簡易に判別するこ
とができる。
H According to the present invention as described above, the emission light beam is folded back in parallel and is guided to the image pickup device alternately with the incident light beam from the receiving device side in the same direction together with the incident light beam. The deviation of the optical axis can be easily and easily discriminated on the transmitting device side based on the difference between the irradiation position of the emission light beam on the captured image and the installation position of the receiving device on the captured image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例による光空間伝送装置の送信
装置を示す斜視図、第2図はその光ビーム照射光学系を
示す斜視図、第3図はその断面図、第4図は表示画像を
示す略線図、第5図は送信装置を示すブロツク図、第6
図はその動作の説明に供する信号波形図、第7図及び第
8図はシヤツタを切り換えた際の表示画像を示す略線
図、第9図は映像信号及び光スポツトの関係を示す略線
図、第10図は垂直位置検出回路の動作の説明に供する信
号波形図、第11図は垂直位置検出回路の構成を示すブロ
ツク図、第12図は水平位置検出回路の構成を示すブロツ
ク図、第13図はその動作の説明に供する信号波形図、第
14図はシヤツタの他の実施例を示す正面図、第15図は当
該シヤツタを光路上に配置した状態を示す略線図であ
る。 1……送信装置、3……表示装置、26、35……モータ、
41……レーザ光源、45……テレビジヨンカメラ、46……
コリメートスコープ、48、49……ハーフミラー、50……
コーナキユーブ、55、56……シヤツタ、64……垂直位置
検出回路、65……水平位置検出回路。
FIG. 1 is a perspective view showing a transmitter of an optical free space transmission apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a light beam irradiation optical system thereof, FIG. 3 is a sectional view thereof, and FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing a display image, FIG. 5 is a block diagram showing a transmitting device, and FIG.
FIG. 7 is a signal waveform diagram for explaining the operation, FIGS. 7 and 8 are schematic diagrams showing a display image when the shutter is switched, and FIG. 9 is a schematic diagram showing a relationship between a video signal and an optical spot. , FIG. 10 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the vertical position detection circuit, FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the vertical position detection circuit, and FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the horizontal position detection circuit. Figure 13 is a signal waveform diagram used to explain the operation.
FIG. 14 is a front view showing another embodiment of the shutter, and FIG. 15 is a schematic diagram showing a state where the shutter is arranged on the optical path. 1 ... Transmission device, 3 ... Display device, 26, 35 ... Motor,
41 …… laser light source, 45 …… television camera, 46 ……
Collimating scope, 48, 49 …… Half mirror, 50 ……
Corner tube, 55, 56 ... Shutter, 64 ... Vertical position detection circuit, 65 ... Horizontal position detection circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】情報信号で変調された射出用光ビームを受
信装置に送出することにより、上記射出用光ビームを介
して上記情報信号を上記受信装置に伝送するようになさ
れた光空間伝送装置において、 撮像装置と、 上記射出用光ビームの一部を、上記受信装置の方向に向
う上記射出用光ビームの光軸と平行にかつ逆方向に折り
返して、上記射出用光ビームの上記受信装置に対する照
射位置を表す照射位置光ビームとして得る光路折返手段
と、 上記光路折返手段から得られる上記照射位置光ビーム
と、上記射出用光ビームとは逆方向に上記受信装置側か
ら到来する入射光ビームとを、交互に、上記撮像装置に
導入するシヤツタ手段と、 上記撮像装置から得られる映像信号に基づいて、上記受
信装置に送出された射出用光ビームの撮像画像上の照射
位置と、上記受信装置の撮像画像上の設置位置とを検出
する位置検出手段と を具えることを特徴とする光空間伝送装置。
1. An optical space transmission device adapted to transmit the information signal to the receiving device via the emitting light beam by sending the emitting light beam modulated by the information signal to the receiving device. In the image pickup device, a part of the emission light beam is folded back in a direction opposite to and parallel to the optical axis of the emission light beam toward the reception device, and the emission light beam reception device is provided. An optical path turning means for obtaining an irradiation position light beam representing an irradiation position with respect to, an irradiation position light beam obtained from the optical path turning means, and an incident light beam coming from the receiving device side in a direction opposite to the emission light beam. Alternately, the shutter means for introducing into the image pickup device and the illumination on the picked-up image of the emission light beam sent to the receiving device based on the video signal obtained from the image pickup device. An optical space transmission device comprising: a position detection means for detecting a shooting position and an installation position on the captured image of the receiving device.
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