JP5860247B2 - 変位測定装置及び光無線通信システム - Google Patents
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Description
特許文献1,2に記載された光軸ずれ補正機構は、光ビームが受信部に到達する経路の途中で、光ビームの通過位置を光位置検出素子で検出して光軸ずれを補正するようにしている。
また、位置指標部は、中心部のエリアを円形に形成して、その周囲に複数のエリアを同心円状に配列するようにすれば、測定ポイントが位置指標部の中心からどの様な方向に変位しても、その変位量や変位方向を精度良く検出することができる。
更に、位置指標部の中心から半径が同じ円周上に位置する各エリアは、円周方向に順番に高さが高く又は低くなるように形成し、前記位置指標部の中心から半径が異なる円周上に位置する各エリアは、外周側ほど高さが高く又は低くなるように形成するようにすれば、円周方向に隣接するエリアの高さの差を小さくすることができるため、距離測定手段で測定したエリアの高さ(2つの距離測定値の差分)の測定誤差によって、測定したエリア位置が誤判定されても、誤判定するエリア位置が正しい測定ポイントのエリア位置に隣接するエリア位置にずれるだけであり、測定対象物の変位量及び変位方向の測定誤差を小さくすることができる。
まず、図1に基づいて光無線通信システムの構成を説明する。
Claims (8)
- 測定対象物の測定位置までの距離をピンポイントで測定する距離測定手段と、
前記測定対象物のうちの前記距離測定手段と対向する部位に設けられた位置指標部及び基準高さ部とを備え、
前記位置指標部は、複数のエリアに区画され且つ各エリア毎に高さが異なる三次元形状に形成されていると共に、中心部のエリアが円形に形成されて、その周囲に複数のエリアが同心円状に配列され、前記基準高さ部を基準とした各エリアの高さとエリア位置との関係が変位測定テーブルデータとして記憶手段に記憶され、
前記位置指標部の中心から半径が同じ円周上に位置する各エリアは、円周方向に順番に高さが高く又は低くなるように形成され、
前記位置指標部の中心から半径が異なる円周上に位置する各エリアは、外周側ほど高さが高く又は低くなるように形成され、
前記エリア位置は、前記位置指標部の中心を原点とする極座標として各エリアの中心の角度と中心までの距離で表され、
前記距離測定手段によって前記位置指標部の1つのエリアまでの距離と前記基準高さ部までの距離をそれぞれピンポイントで測定し、これら2つの距離測定値の差分と前記変位測定テーブルデータとに基づいて前記位置指標部のうちの前記距離測定手段で測定したエリア位置を特定することで前記測定対象物の変位量及び変位方向を判定することを特徴とする変位測定装置。 - 前記距離測定手段は、前記位置指標部の1つのエリアまでの距離をピンポイントで測定する第1の距離センサと、前記基準高さ部までの距離をピンポイントで測定する第2の距離センサとを備え、前記第1の距離センサの測距方向と前記第2の距離センサの測距方向とが略平行となるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の変位測定装置。
- 前記第1の距離センサによる前記位置指標部の1つのエリアまでの距離の測定と前記第2の距離センサによる前記基準高さ部までの距離の測定とを同時に行い、これら2つの距離測定値の差分と前記変位測定テーブルデータとに基づいて前記位置指標部のうちの前記距離測定手段で測定したエリア位置を特定することを特徴とする請求項2に記載の変位測定装置。
- 前記位置指標部の中心部のエリアが前記基準高さ部と同じ高さとなるように形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の変位測定装置。
- 前記位置指標部の中心から半径が同じ円周上に位置する各エリアは、全て同じ面積となるように形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の変位測定装置。
- 前記基準高さ部は、前記位置指標部と同じ大きさ又はそれ以上の大きさに形成されていると共に、該基準高さ部の外周囲には、該基準高さ部とは高さの異なるエラー領域が形成され、
前記位置指標部の外周囲には、該位置指標部の各エリアとは高さの異なるエラー領域が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の変位測定装置。 - 光信号をワイヤレスで送信する送信部と、
前記光信号を受信する受信部と、
前記送信部から送信される光信号の到達位置と前記受信部との位置ずれを補正するトラッキング機構とを備えた光無線通信システムにおいて、
請求項1乃至6のいずれかに記載の変位測定装置を備え、
前記距離測定手段は、前記送信部が取り付けられた送信ユニットに設けられ、
前記測定対象物は、前記受信部が取り付けられた受信ユニットであり、
前記位置指標部及び前記基準高さ部は、前記受信ユニットに設けられ、
前記変位測定装置は、前記距離測定手段による2つの距離測定値の差分と前記変位測定テーブルデータとに基づいて前記受信ユニットの変位量及び変位方向を判定し、
前記トラッキング機構は、前記変位測定装置の測定結果に基づいて前記送信部から送信される光信号の到達位置と前記受信部との位置ずれを補正することを特徴とする光無線通信システム。 - 前記送信ユニットと前記受信ユニットの両方又はいずれか一方は、移動又は振動する物体に取り付けられ、
前記変位測定装置は、前記位置指標部の測定位置までの距離の測定と前記基準高さ部までの距離の測定とを同時に行い、これら2つの距離測定値の差分と前記変位測定テーブルデータとに基づいて前記受信ユニットの変位量及び変位方向を判定することを特徴とする請求項7に記載の光無線通信システム。
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