JPH02249327A - 自動追尾装置及び自動追尾方法 - Google Patents
自動追尾装置及び自動追尾方法Info
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- JPH02249327A JPH02249327A JP1070814A JP7081489A JPH02249327A JP H02249327 A JPH02249327 A JP H02249327A JP 1070814 A JP1070814 A JP 1070814A JP 7081489 A JP7081489 A JP 7081489A JP H02249327 A JPH02249327 A JP H02249327A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 20
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Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は移動体通信で用いられる光空間伝１送用の自動
追尾装置及び自動追尾方法に関するものであａ 従来の技術 光空間伝送技術（よ 小型軽量また秘話性が高い等大き
な特徴をもっている力丈 屋内における従来の光を拡散
させ？＝］：Ｎチャネル通信では伝送容量や到達距離が
大きな制限を受けてぃ九 これＩよ 第１番へ 発射光
が窓 壁等にランダムに反射しそれぞれ位相の異なる信
号として検知されるためであム また第２に（上 光源
として半導体レーザを用いてもレーザ光を拡散させると
数ｍでレーザ出力６友 数１０分の１に減衰し 受光の
デテクタに到達する電力ζよ 極めて小さいためである
。−人このような欠点を避けるためレーザビームをレン
ズ系で絞る方法もある力（装置全体が高い指向性を持つ
ため移動体通信には不向きであっ九発明が解決しようと
する課題 ｌ：Ｎチャネルの移動体光伝送すなわち１つの固定器と
、Ｎ個の移動体間における光伝送において起こっていた
乱反射による伝送容量の低下、また到達距離の改善を計
ろうとするこのような伝送系において（表 発光源の指
向性を高くすることが最も望ましい力丈 移動体の場合
には自動的に固定器を追尾する必要があり、このために
は追尾に必要な機構部の重量が犬きくなム また駆動の
ための電力が大きく、バッテリー動作の移動体では困難
というような課題がありｔ４ 本発明（よ 上述の課
題に鑑みて試されたもので従来の移動体における光伝送
の軽量化した機構部と省電力化が達成できる固定器の自
動追尾装置及び自動追尾方法を提供することを目的とし
ていも 課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するた八 半導体レーザの光
出射面前方に配置された球状のレンズと、前記球状のレ
ンズの中心位置と前記半導体レーザの位置関係を変える
機構とを有し 前記機構を用いて前記半導体レーザのレ
ーザ光のビーム方向を変化させ、目的とする１点に前記
レーザビームを照射させる構成を備えたものであム ま
たもう一つの発明（よ １ケ所の固定器とＮヶの移動器
間の光ビームによる信号伝送において、前記移動器から
の出射ビーム強度に対応した信号を、前記固定器より位
置情報として前記移動器に送信し この信号強度を最大
にすべく前記移動器の出射ビーム方向を調節させる構成
を備えたものである。
追尾装置及び自動追尾方法に関するものであａ 従来の技術 光空間伝送技術（よ 小型軽量また秘話性が高い等大き
な特徴をもっている力丈 屋内における従来の光を拡散
させ？＝］：Ｎチャネル通信では伝送容量や到達距離が
大きな制限を受けてぃ九 これＩよ 第１番へ 発射光
が窓 壁等にランダムに反射しそれぞれ位相の異なる信
号として検知されるためであム また第２に（上 光源
として半導体レーザを用いてもレーザ光を拡散させると
数ｍでレーザ出力６友 数１０分の１に減衰し 受光の
デテクタに到達する電力ζよ 極めて小さいためである
。−人このような欠点を避けるためレーザビームをレン
ズ系で絞る方法もある力（装置全体が高い指向性を持つ
ため移動体通信には不向きであっ九発明が解決しようと
する課題 ｌ：Ｎチャネルの移動体光伝送すなわち１つの固定器と
、Ｎ個の移動体間における光伝送において起こっていた
乱反射による伝送容量の低下、また到達距離の改善を計
ろうとするこのような伝送系において（表 発光源の指
向性を高くすることが最も望ましい力丈 移動体の場合
には自動的に固定器を追尾する必要があり、このために
は追尾に必要な機構部の重量が犬きくなム また駆動の
ための電力が大きく、バッテリー動作の移動体では困難
というような課題がありｔ４ 本発明（よ 上述の課
題に鑑みて試されたもので従来の移動体における光伝送
の軽量化した機構部と省電力化が達成できる固定器の自
動追尾装置及び自動追尾方法を提供することを目的とし
ていも 課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するた八 半導体レーザの光
出射面前方に配置された球状のレンズと、前記球状のレ
ンズの中心位置と前記半導体レーザの位置関係を変える
機構とを有し 前記機構を用いて前記半導体レーザのレ
ーザ光のビーム方向を変化させ、目的とする１点に前記
レーザビームを照射させる構成を備えたものであム ま
たもう一つの発明（よ １ケ所の固定器とＮヶの移動器
間の光ビームによる信号伝送において、前記移動器から
の出射ビーム強度に対応した信号を、前記固定器より位
置情報として前記移動器に送信し この信号強度を最大
にすべく前記移動器の出射ビーム方向を調節させる構成
を備えたものである。
作用
本発明の自動追尾装置では 直径５００μｍφ程度の極
めて軽量の球レンズを半導体レーザチップの発光面直前
にとりつけただ八 球レンズあるいは半導体レーザのわ
ずかな位置変化で大きく出射角度を変えることが可能と
なる。
めて軽量の球レンズを半導体レーザチップの発光面直前
にとりつけただ八 球レンズあるいは半導体レーザのわ
ずかな位置変化で大きく出射角度を変えることが可能と
なる。
実施例
（実施例１）
第１図は本発明の第１の実施例における自動追尾装置の
光源出射面を示す図である。第１の実施例では球状のレ
ンズの中心位置と半導体レーザの位置関係を変える機構
としては球状のレンズの中心位置を圧電素子を用いて変
える場合を示す。第１図（ａ）は本発明の自動追尾装置
の正面図である。
光源出射面を示す図である。第１の実施例では球状のレ
ンズの中心位置と半導体レーザの位置関係を変える機構
としては球状のレンズの中心位置を圧電素子を用いて変
える場合を示す。第１図（ａ）は本発明の自動追尾装置
の正面図である。
以下、第１の実施例における自動追尾装置について第１
図（ａ）、 （ｂ）を用いて説明すも 約直径６００μ
ｍφのＴａＦガラス製の球レンズ１１１裏側に（上 半
導体レーザ１．１２が間隔約４０μｍ離して取り付けら
れていも レーザ１１２の活性層１１３（、ｔ、 球
レンズ１１１の中心にくるよう配置されていも 球レン
ズＩ１ｍ メタル１１４．１１５．１１６．１１７を
介して圧電素子（Ｐｂ（ＺｒＴｉ）Ｏｓ）１１８．１１
９．１２０．１２１がそれぞれ球レンズ１１１を中心に
各４面を支えるように取り付けられ 圧電素子１１８〜
１２１１よ テフロンゴム１２２．１２３．１２４．１
２５を介して架台１２６に取り付けられていも 各圧電
素子１１８〜＋２１１！ 積層構造であり、５００Ｖ
の電圧を印加すると約５０μｍ球レンズ１１１を変位し
うム 架台１２６に（上 光デテクタ１２７が取り付け
られ対固定器からの光信号を電気信号に変換すも 第１
図（ｂ）は第１図（ａ）に示した本実施例の断面図であ
翫 光デテクタ１２７には リード１２８．１２９が取
り付けられていも球レンズ１．１１の中心線上にＧＡ
半導体レーザ１１２力丈サブマウント１３０を介して
架台１２６に取り付けられリード１３１ヘワイアボンド
されていも またレーザ１１２の球レンズ１１１側とは
反対側に（よ 光デテクタ１３２が取り付けられていも
光デテクタ１３２１１ レーザ１１２に戻り光の影
響を与えないため少なくとも８°以上の傾斜がレーザ出
射面に対してとられていも 光デテクタ１３２はリード
１３３に接続され レーザ光の強度を一定に保つように
制御される。第２図１よ 本発明の自動追尾装置の動作
を説明するための模式図であん 屋内の天井等にとりつ
けられた固定器２０１ζよ 移動器２０３の信号を常に
監視しており、移動器２０３から微弱な信号２０５を受
けると、信号強度に対応した。信号２０２を位置情報と
して移動器２０３に送信すム 移動器２０３に取り付け
られた光デテクタ１２７１友 この光信号２０２を電
気信号に変換し 制御器２０４に送も 制御器２０４（
上 光デテクタ１２７からの信号を最大にすべく圧電素
子に電界を加え 球レンズ１１１の位置を調節すム こ
の調節により半導体レーザ１１２のレーザ光のビーム方
向を変化さ惧 固定器２０１を追尾させム 球レンズ１
１１の位置を変えても固定器２０１が充分な光出力２０
５が受けられない時（よ 予め決められた出力までレー
ザ１１２への通電電流を増加させも この時レーザ１１
２の出力（よ 常へ 光デテクタ１３２によってモニタ
ーされ４ 球レンズ１１１の位置調整およびレーザ電流
の制御により、本実施例で１表 ビームを約８０°の範
囲で振ることができ、 ビーム強度が最大となるようす
なわち固定器２０１が最大強度の信号２０５をうけられ
るように常にレンズ１１１位置が調整されａ 本実施例
でＩｔ ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡレーザを用い約２０ｍ
の距離で移動器２０３を移動させっつ１００Ｍｂｐｓ程
度の光伝送を実現し九 （実施例２） 第３図で（友 本発明の第２の実施例における自動追尾
装置のレーザ光出射面を描いた上面図である。第２の実
施例では球状のレンズの中心位置と半導体レーザの位置
関係を変える機構としては半導体レーザをスプリングを
用いて位置を変える場合を示す。半導体レーザ３０１ζ
よ レーザチップの活性層前に直径的８００μｍの球レ
ンズ３１２が取り付けられ ビーム状にレーザ光を出射
しうる。レーザ３０１はスプリング３０２．３０３．３
０４．３０５によって保持され空中に浮いていも また
レーザ３０１を中心に４ケ所に（１コイル３０６．３
０７．３０８．３０９が配置されていも鑞 架台３１０
に１友 光デテクタ３１１が取り付けられていも 第４
図１上 第３図に示す自動追尾装置の断面図であａ レ
ーザ３０１に（Ｌ レーザ３０１への通電用のリード４
０１．．４０２と共く 鉄芯４０３が取り付けられてお
り、 ４つのコイル３０６〜３０９への通電によリレー
ザ出射面を変えることができも 本実施例でＣ戴 約
２０ｍＡ程度の電流で最大１４０°の円錐状にレーザビ
ームの方向を変えることができ九 本装置を第２図に示
すように固定器からの光強度すなわち光デテクタ３１１
の信号強度が最大となるように制御回路により、コイル
電流３０６〜３０９を調整させたところ良好に固定器を
追尾することができｔラ 尚本実施例ではレーザの支
持に４本のスプリングを用いたがプラスチックのゴム等
の弾性体であれば何でもよいことは言うまでもなｌ、％ 発明の効果 以上述べたようＥ、 本発明によれば 極めて容易に
レーザビームを移動器から固定器に送出追尾することが
でき大容量の情報伝送を可能にするものである。また軽
量化した機構部と省電力化が達成できる。
図（ａ）、 （ｂ）を用いて説明すも 約直径６００μ
ｍφのＴａＦガラス製の球レンズ１１１裏側に（上 半
導体レーザ１．１２が間隔約４０μｍ離して取り付けら
れていも レーザ１１２の活性層１１３（、ｔ、 球
レンズ１１１の中心にくるよう配置されていも 球レン
ズＩ１ｍ メタル１１４．１１５．１１６．１１７を
介して圧電素子（Ｐｂ（ＺｒＴｉ）Ｏｓ）１１８．１１
９．１２０．１２１がそれぞれ球レンズ１１１を中心に
各４面を支えるように取り付けられ 圧電素子１１８〜
１２１１よ テフロンゴム１２２．１２３．１２４．１
２５を介して架台１２６に取り付けられていも 各圧電
素子１１８〜＋２１１！ 積層構造であり、５００Ｖ
の電圧を印加すると約５０μｍ球レンズ１１１を変位し
うム 架台１２６に（上 光デテクタ１２７が取り付け
られ対固定器からの光信号を電気信号に変換すも 第１
図（ｂ）は第１図（ａ）に示した本実施例の断面図であ
翫 光デテクタ１２７には リード１２８．１２９が取
り付けられていも球レンズ１．１１の中心線上にＧＡ
半導体レーザ１１２力丈サブマウント１３０を介して
架台１２６に取り付けられリード１３１ヘワイアボンド
されていも またレーザ１１２の球レンズ１１１側とは
反対側に（よ 光デテクタ１３２が取り付けられていも
光デテクタ１３２１１ レーザ１１２に戻り光の影
響を与えないため少なくとも８°以上の傾斜がレーザ出
射面に対してとられていも 光デテクタ１３２はリード
１３３に接続され レーザ光の強度を一定に保つように
制御される。第２図１よ 本発明の自動追尾装置の動作
を説明するための模式図であん 屋内の天井等にとりつ
けられた固定器２０１ζよ 移動器２０３の信号を常に
監視しており、移動器２０３から微弱な信号２０５を受
けると、信号強度に対応した。信号２０２を位置情報と
して移動器２０３に送信すム 移動器２０３に取り付け
られた光デテクタ１２７１友 この光信号２０２を電
気信号に変換し 制御器２０４に送も 制御器２０４（
上 光デテクタ１２７からの信号を最大にすべく圧電素
子に電界を加え 球レンズ１１１の位置を調節すム こ
の調節により半導体レーザ１１２のレーザ光のビーム方
向を変化さ惧 固定器２０１を追尾させム 球レンズ１
１１の位置を変えても固定器２０１が充分な光出力２０
５が受けられない時（よ 予め決められた出力までレー
ザ１１２への通電電流を増加させも この時レーザ１１
２の出力（よ 常へ 光デテクタ１３２によってモニタ
ーされ４ 球レンズ１１１の位置調整およびレーザ電流
の制御により、本実施例で１表 ビームを約８０°の範
囲で振ることができ、 ビーム強度が最大となるようす
なわち固定器２０１が最大強度の信号２０５をうけられ
るように常にレンズ１１１位置が調整されａ 本実施例
でＩｔ ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡレーザを用い約２０ｍ
の距離で移動器２０３を移動させっつ１００Ｍｂｐｓ程
度の光伝送を実現し九 （実施例２） 第３図で（友 本発明の第２の実施例における自動追尾
装置のレーザ光出射面を描いた上面図である。第２の実
施例では球状のレンズの中心位置と半導体レーザの位置
関係を変える機構としては半導体レーザをスプリングを
用いて位置を変える場合を示す。半導体レーザ３０１ζ
よ レーザチップの活性層前に直径的８００μｍの球レ
ンズ３１２が取り付けられ ビーム状にレーザ光を出射
しうる。レーザ３０１はスプリング３０２．３０３．３
０４．３０５によって保持され空中に浮いていも また
レーザ３０１を中心に４ケ所に（１コイル３０６．３
０７．３０８．３０９が配置されていも鑞 架台３１０
に１友 光デテクタ３１１が取り付けられていも 第４
図１上 第３図に示す自動追尾装置の断面図であａ レ
ーザ３０１に（Ｌ レーザ３０１への通電用のリード４
０１．．４０２と共く 鉄芯４０３が取り付けられてお
り、 ４つのコイル３０６〜３０９への通電によリレー
ザ出射面を変えることができも 本実施例でＣ戴 約
２０ｍＡ程度の電流で最大１４０°の円錐状にレーザビ
ームの方向を変えることができ九 本装置を第２図に示
すように固定器からの光強度すなわち光デテクタ３１１
の信号強度が最大となるように制御回路により、コイル
電流３０６〜３０９を調整させたところ良好に固定器を
追尾することができｔラ 尚本実施例ではレーザの支
持に４本のスプリングを用いたがプラスチックのゴム等
の弾性体であれば何でもよいことは言うまでもなｌ、％ 発明の効果 以上述べたようＥ、 本発明によれば 極めて容易に
レーザビームを移動器から固定器に送出追尾することが
でき大容量の情報伝送を可能にするものである。また軽
量化した機構部と省電力化が達成できる。
第１図（ａ）、 （ｂ）はそれぞれ本発明の第１の実施
例における自動追尾装置の正面図及び断面は 第２図は
本発明の自動追尾装置の動作を説明するための模式は
第３図は本発明の第２の実施例における自動追尾装置の
上面は 第４図は第３図に示す自動追尾装置の断面図で
あム １１１、３１２・・・・球レンズ、１１２．３０１・・
・・半導体レーザチップ、１１８．１１９．１２０．１
２１・・・・圧電素子、１３２・・・・光デテク久 ２
０１・・・・固定器 ２０３・・・・移動器２０４・・
・・制御ゼ翫 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名１１３−・
・ ＋１４．ｌ＋５．Ｉｔ４．＋７７−・−１１８，１１９
，１ｍ＋２１−・ ＋２２．＋２３．＋２４，１２５−＝ しンス 溝停し−ザ 憾１ タル 電青チ フロソゴｔ ｌｌｌ・− ／／４−一・メタル ＋１６−・−メタル ３０１−−− ＃：溝停し ３０２．３０３、簸１℃−スプリング □ｌ碩、斯−コイル “０−架台 １−一先テテクダ ３１２−ｍ−はレンズ ４０１．４０２−−−リード ４０３−−一 鉄 て フ ｎｔ −−−ｐｉ Ｌ／レン ズθ−−・ノミー電１］１；子 ノ？０−−−圧ｉＩＸミヲ− ＋２７−−−たテテフ ２０１−・ 固 定 ｎ ２０２．２０５−−一 壇 号 ａ后−４今 動 じ ２０４−・・ ＶＪ 叩 ｂ ダ
例における自動追尾装置の正面図及び断面は 第２図は
本発明の自動追尾装置の動作を説明するための模式は
第３図は本発明の第２の実施例における自動追尾装置の
上面は 第４図は第３図に示す自動追尾装置の断面図で
あム １１１、３１２・・・・球レンズ、１１２．３０１・・
・・半導体レーザチップ、１１８．１１９．１２０．１
２１・・・・圧電素子、１３２・・・・光デテク久 ２
０１・・・・固定器 ２０３・・・・移動器２０４・・
・・制御ゼ翫 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名１１３−・
・ ＋１４．ｌ＋５．Ｉｔ４．＋７７−・−１１８，１１９
，１ｍ＋２１−・ ＋２２．＋２３．＋２４，１２５−＝ しンス 溝停し−ザ 憾１ タル 電青チ フロソゴｔ ｌｌｌ・− ／／４−一・メタル ＋１６−・−メタル ３０１−−− ＃：溝停し ３０２．３０３、簸１℃−スプリング □ｌ碩、斯−コイル “０−架台 １−一先テテクダ ３１２−ｍ−はレンズ ４０１．４０２−−−リード ４０３−−一 鉄 て フ ｎｔ −−−ｐｉ Ｌ／レン ズθ−−・ノミー電１］１；子 ノ？０−−−圧ｉＩＸミヲ− ＋２７−−−たテテフ ２０１−・ 固 定 ｎ ２０２．２０５−−一 壇 号 ａ后−４今 動 じ ２０４−・・ ＶＪ 叩 ｂ ダ
Claims (2)
- （１）半導体レーザの光出射面前方に配置された球状の
レンズと、前記球状のレンズの中心位置と前記半導体レ
ーザの位置関係を変える機構とを有し、前記機構を用い
て前記半導体レーザのレーザ光のビーム方向を変化させ
、目的とする１点に前記レーザビームを照射させること
を特徴とする自動追尾装置。 - （２）１ケ所の固定器とＮケの移動器間の光ビームによ
る信号伝送において、前記移動器からの出射ビーム強度
に対応した信号を、前記固定器より位置情報として前記
移動器に送信し、この信号強度を最大にすべく前記移動
器の出射ビーム方向を調節させることを特徴とする自動
追尾方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1070814A JPH02249327A (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 自動追尾装置及び自動追尾方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1070814A JPH02249327A (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 自動追尾装置及び自動追尾方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02249327A true JPH02249327A (ja) | 1990-10-05 |
Family
ID=13442420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1070814A Pending JPH02249327A (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 自動追尾装置及び自動追尾方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02249327A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS552296A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-09 | Philips Nv | Optical combined element |
| JPS6080332A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-08 | Hitachi Ltd | 光軸検出器 |
| JPS60188813A (ja) * | 1984-03-08 | 1985-09-26 | Nippon Denso Co Ltd | 回転位置検出装置 |
| JPS6256029A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-11 | Toyota Motor Corp | 移動体間光通信用制御装置 |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP1070814A patent/JPH02249327A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS552296A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-09 | Philips Nv | Optical combined element |
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