JPH07123053A

JPH07123053A - 光空間伝送装置

Info

Publication number: JPH07123053A
Application number: JP5287265A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Asano; 武史浅野; Koji Suzuki; 浩次鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-10-25
Filing date: 1993-10-25
Publication date: 1995-05-12

Abstract

(57)【要約】【目的】２軸アクチュエータの重力の悪影響を解消す
ること。【構成】２軸アクチュエータ１２の直交するＸ軸とＹ
軸とを鉛直線Ｐ₁ に対して４５°に傾斜させたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビルの屋上、ゴルフ中
継等のイントレ上、テレビ中継車の屋根上等に設置し
て、光ビームの空間伝送によって情報の送受信（双方向
伝送）を行う光空間伝送装置に関し、特に、送受信され
る光ビームの光軸補正に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明の出願人は、この種光空間伝送装
置として、特開平４−１６５５９８号公報に記載された
先願例を先に出願している。

【０００３】［先願例の説明］まず、図１２〜図１６に
よって、上記の先願例を説明する。

【０００４】図１２は、上記先願例による光空間伝送装
置１における伝送光学系を示したものであって、まず、
伝送するための情報信号Ｓ₁ を駆動回路１が変調して光
源であるレーザダイオード３を駆動する。そして、レー
ザダイオード３が伝送用の光ビームＬＡ₁ を射出し、こ
の光ビームＬＡ₁ はレンズ４によって平行光線に変換さ
れて、偏光プリズム５、レンズ６、７及び光軸補正用レ
ンズ８を順次透過されて、鏡筒先端の大口径レンズ９か
ら相手側の光空間伝送装置へ射出される。なお、光ビー
ムＬＡ₁ の偏波面Ｗ₁ が光空間伝送装置１の水平基準に
対して約４５°だけ傾けられた状態で相手側の光空間伝
送位置へ射出される。

【０００５】そして、この光ビームＬＡ₁ の送信時に、
サーボ回路１１から出力される駆動信号ＳＸ₂ 、ＳＹ₂
に基づいて、光軸補正用レンズ８を駆動する２軸アクチ
ュエータ１２のＸ軸駆動モータ１３及びＹ軸駆動モータ
１４が駆動されて、光軸補正用レンズ８が光ビームＬＡ
₁ の光軸に対して直角な平面内で直交する２方向である
Ｘ軸及びＹ軸に沿って矢印ａ、ｂ方向に移動される。

【０００６】そして、光軸補正用レンズ８の矢印ａ、ｂ
方向への移動によって、相手側へ射出される光ビームＬ
Ａ₁ の光軸が矢印ａ、ｂ方向に補正される。

【０００７】一方、相手側の光空間伝送装置から照射さ
れた光ビームＬＡ₂ は、大口径レンズ９で受光され、光
ビームＬＡ₁ の光路を逆進し、偏光プリズム５に入射さ
れる。なお、この光ビームＬＡ₂ の偏波面Ｗ₂ は光ビー
ムＬＡ₁ の偏波面Ｗ₁ に対して直交するように傾けられ
ている。

【０００８】そして、光ビームＬＡ₂ の一部は偏光プリ
ズム５で反射され、ハーフミラー１６及びレンズ１７を
順次透過して受光素子１８で受光される。そして、受光
素子１８の出力信号を信号処理回路１９で復調すること
により、相手側の光空間伝送装置から送信された情報信
号Ｓ₂ を受信することができる。

【０００９】この時、ハーフミラー１６は光ビームＬＡ
₂ の他の一部を反射し、フィルタ２０及び集光レンズ２
１を順次透過させて位置検出センサ２２の受光面に集光
させる。そして、位置検出センサ２２がその受光面に集
光される光ビームＬＡ₂ の光スポットの位置に応じて出
力信号１Ｘ₁ 〜１Ｙ₂ を出力する。そして、この出力信
号１Ｘ₁ 〜１Ｙ₂ に基づいてサーボ回路１１が２軸アク
チュエータ１２の駆動信号ＳＸ₂ 、ＳＹ₂ を出力する。

【００１０】これにより、相手側の光空間伝送装置から
照射された光ビームＬＡ₂ を基準にして、相手側の光空
間伝送装置へ照射する光ビームＬＡ₁ の光軸、即ち、光
ビームＬＡ₁ の照射位置を自動的に補正して、この光空
間伝送装置１が風等で振動した場合でも、光ビームＬＡ
₁ を相手側の光空間伝送装置へ正確に照射するようにし
たものである。

【００１１】なお、光ビームＬＡ₁ の照射位置をこの光
空間伝送装置１の操作パネルの表示画面（図示せず）で
目視により確認できるように、レンズ７と８との間の光
路上に、コリメートスコープ２４が配置されている。

【００１２】即ち、コリメートスコープ２４は光ビーム
ＬＡ₁ の一部をハーフミラー２５で入射して、その反射
光ＬＲ₁ をコーナーキューブプリズム２６へ入射する。
そして、ハーフミラー２５は、相手側の光空間伝送装置
の周囲の風景からこの光空間伝送装置１に向う観測光Ｌ
₁ をレンズ９、８を透過させて受光し、この観測光Ｌ₁
を光ビームＬＡ₁ の反射光ＬＲ₁ とは逆方向に反射し
て、撮像光学系２７に入射する。そして、コーナーキュ
ーブプリズム２６は反射光ＬＲ₁ の光路を平行に折り返
した後、ハーフミラー２５を透過させて撮像光学系２７
に入射する。

【００１３】そして、撮像光学系２７は反射光ＬＲ₁ 及
び観測光Ｌ₁ を内蔵された撮像素子に集光して、その撮
像素子の出力信号を撮像信号処理回路２８に出力し、撮
像信号処理回路２８で撮像信号に変換してモニタ装置２
９に出力し、表示画面に光ビームＬＡ₁ の照射位置を表
示する。なお、撮像光学系２７はズーム駆動回路３０で
駆動されて倍率を可変することができる。

【００１４】また、コーナーキューブプリズム２６とハ
ーフミラー２５との間に介在されたシャッタ３１を必要
に応じて開閉することにより、通信時に、光ビームＬＡ
₁ が受光素子１８に逆送されないようにした反射防止機
能が付設されている。なお、シャッタ３１はシャッタ駆
動回路３２で駆動され、撮像信号処理回路２８と連動し
て遮光状態から開状態に切り換えられる。

【００１５】また、サーボスイッチやイニシャライズス
イッチ等のスイッチ群３４の操作に往動してシステム制
御回路３５から制御信号ＳＣ₂ がサーボ回路１１に出力
されると、サーボ回路１１が動作状態に立ち上げられ
る。そして、サーボ回路１１が位置検出センサ２２の出
力信号１Ｘ₁ 〜１Ｙ₂ に基づいて光ビームＬＡ₁ の照射
位置及びこの光ビームＬＡ₁ の偏波面Ｗ₁ を補正する。

【００１６】また、システム制御回路３５は２軸アクチ
ュエータ１２に設けられた光軸補正用レンズ８のＸ軸方
向及びＹ軸方向の位置検出センサ３６、３７によって光
軸補正用レンズ８の移動量を検出し、その移動量が所定
値以上になると前記の表示画面にアラーム表示するよう
に構成されている。

【００１７】次に、図１３〜図１６は、先願例の光空間
伝送装置１に搭載された２軸アクチュエータ１２を示し
たものであって、Ｘ軸が水平で、Ｙ軸が垂直に設定され
ていて、Ｘ軸駆動モータ１３及びＹ軸駆動モータ１４が
共にＤＣモータで構成されていた。

【００１８】そして、垂直なアクチュエータベース４０
の一側面に水平に取り付けられたＸ軸駆動モータ１３の
Ｘ軸送りネジ４１によって駆動されるＸ軸スライダー４
２が一対のＸ軸ガイド４３で案内されてアクチュエータ
ベース４０に対して矢印ａ方向に駆動される。

【００１９】そして、Ｘ軸スライダー４２の上端に垂直
に取り付けられたＹ軸駆動モータ１４のＹ軸送りネジ４
４に沿って駆動されるＹ軸スライダー４５が一対のＹ軸
ガイド４６で案内されてＸ軸スライダー４２に対して矢
印ｂ方向に駆動される。

【００２０】そして、光軸補正用レンズ８が取り付けら
れたレンズホルダー４７がＹ軸スライダー４５に固着さ
れていて、Ｘ軸スライダー４２及びＹ軸スライダー４５
によって光軸補正用レンズ８が矢印ａ、ｂ方向に移動さ
れるように構成されていた。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、先願例の２軸
アクチュエータ１２は、水平なＸ軸に沿って矢印ａ方向
に移動されるＸ軸スライダー４２上に、Ｙ軸駆動モータ
１４、Ｙ軸スライダー４５等のＹ軸駆動ユニットを搭載
していたために、Ｘ軸の駆動負荷がＹ軸の駆動負荷に比
べて非常に大きく、高速応答できないばかりか、Ｘ軸駆
動とＹ軸駆動の質量の慣性モーメントが大きく異なるた
めに、サーボゲイン値の最適化が難しいと言う問題があ
った。

【００２２】また、先願例の２軸アクチュエータ１２
は、Ｘ軸を水平に設定し、Ｙ軸を垂直に設定していたた
めに、Ｙ軸方向に重力の影響を受けることから、Ｘ軸駆
動モータ１３とＹ軸駆動モータ１４に容量の異なるＤＣ
モータを設定する必要があるばかりか、重力による負荷
の増大が発生して、サーボゲイン値の最適化が難しいと
言う問題があった。

【００２３】また、先願例の２軸アクチュエータ１２
は、Ｘ軸駆動モータ１３及びＹ軸駆動モータ１４にＤＣ
モータを用いていたために、高速応答できないばかり
か、ＤＣモータのブラシによるノイズが多く、高精度の
位置決めを行えないと言う問題があった。

【００２４】本発明は、上記の実情に基づいてなされた
ものであって、特に、重力の悪影響を解消できるように
した光空間伝送装置を提供することを目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の光空間伝送装置は、射出する光ビームの光
軸を補正する光軸補正用レンズと、その光軸補正用レン
ズを光軸に対して直角な平面内で直交する２方向に駆動
する２軸アクチュエータとを備えた光空間伝送装置にお
いて、上記２軸アクチュエータによって上記光軸補正用
レンズが駆動される上記直交する２方向を鉛直線に対し
て４５°に傾けたものである。

【００２６】

【作用】上記のように構成された本発明の光空間伝送装
置は、２軸アクチュエータによって光軸補正用レンズを
光軸に対して直角な平面内で直交する２方向に駆動する
際の、その直交する２方向を鉛直線に対して４５°に傾
けたので、重力の影響を直交する２方向に等価分散する
ことができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を適用した光空間伝送装置にお
ける光軸補正用レンズの２軸アクチュエータの一実施例
を図１〜図１１を参照して説明する。なお、図１２〜図
１６と同一構造部には同一の符号を付して説明の重複を
省く。

【００２８】［２軸アクチュエータの構造］まず、光軸
補正用レンズ８を光ビームＬＡ₁ の光軸に対して直角な
平面内で直交する２方向である矢印ａ、ａ′方向及び矢
印ｂ、ｂ′方向に駆動する２軸アクチュエータ１２の直
交する２方向の基準線、即ち、Ｘ軸とＹ軸が鉛直線Ｐ₁
に対して同じ４５°に傾けられている。

【００２９】そして、垂直なアクチュエータベース１４
０がほぼＸ形に形成されていて、レンズホルダー４７を
矢印ａ、ａ′方向及び矢印ｂ、ｂ′方向に移動するＸ軸
直動ガイド５１とＹ軸直動ガイド５２がＸ軸とＹ軸にそ
れぞれ平行で、かつ、互いに直交されて配置されてい
る。

【００３０】そして、これらＸ軸直動ガイド５１とＹ軸
直動ガイド５２の移動方向の両端には、駆動手段を構成
する各一対のＸ軸ボイスコイルモータ５３及びＹ軸ボイ
スコイルモータ５４がＸ軸及びＹ軸と同一軸心上でかつ
相対向する状態に配置されている。なお、これらＸ軸及
びＹ軸ボイスコイルモータ５３、５４はアクチュエータ
ベース４０の側面に取り付けられている。

【００３１】そして、Ｘ軸直動ガイド５１及びＹ軸直動
ガイド５２はレンズホルダー４７の両側（光軸補正用レ
ンズ８の光軸方向の前後両側）に取り付けられていて、
これらＸ軸直動ガイド５１とＹ軸直動ガイド５２が、ア
クチュエータベース４０の側面に互いに高さの異なるブ
ラケット取付台５５、５６を介して取り付けられた一対
のブラケット５７、５８によって両側から支持されてい
る。

【００３２】そして、図５〜図８に示すように、Ｘ軸直
動ガイド５１は、Ｘ軸と平行なＸ軸スライダー６０と、
そのＸ軸スライダー６０の両側に取り付けられた互いに
直交するＸ軸第１レール６１及びＸ軸第１レールガイド
６２と、Ｘ軸第２レール６３及びＸ軸第２レールガイド
６４とによって構成されている。

【００３３】この際、図面では、Ｘ軸第１及び第２レー
ルガイド６２、６４をＸ軸スライダー６０の両側に固着
し、Ｘ軸第２レール６３をレンズホルダー４７の一側面
に固着し、Ｘ軸第１レール６１を一方のブラケット５７
に固着している。しかし、その逆に、Ｘ軸第１及び第２
レール６１、６３をＸ軸スライダー６０の両側に固着
し、Ｘ軸第２レールホルダー６４をレンズホルダー４７
の一側面に固着し、Ｘ軸第１レールガイド６２を一方の
ブラケット５７に固着しても良い。

【００３４】また、Ｙ軸駆動ガイド５２も、Ｙ軸と平行
なＹ軸スライダー６６と、そのＹ軸スライダー６６の両
側に取り付けられた互いに直交するＹ軸第１レール６７
及びＹ軸第１レールガイド６８と、Ｙ軸第２レール６９
及びＹ軸第２レールガイド６４とによって構成されてい
る。

【００３５】この際、図面では、Ｙ軸第１及び第２レー
ルガイド６８、７０をＹ軸スライダー６６の両側に固着
し、Ｙ軸第１レール６７をレンズホルダー４７の他側面
に固着し、Ｙ軸第２レール６９を他方のブラケット５８
に固着している。しかし、その逆に、Ｙ軸第１及び第２
レール６７、６９をＹ軸スライダー６６の両側に固着
し、Ｙ軸第１レールガイド６８をレンズホルダー４７の
他側面に固着し、Ｙ軸第２レールガイド７０を他方のブ
ラケット５８に固着しても良い。

【００３６】なお、Ｘ軸スライダー６０及びＹ軸スライ
ダー６６には光軸補正用レンズ８に対する逃げ用の円弧
状の切欠き６５、７１が形成されている。

【００３７】次に、図１〜図４に示された各一対のＸ軸
及びＹ軸ボイスコイルモータ５３、５４は同一構造に構
成されていて、これらＸ軸及びＹ軸ボイスコイルモータ
５３、５４は図９の（Ａ）に示すように構成されてい
る。

【００３８】即ち、これらＸ軸及びＹ軸ボイスコイルモ
ータ５３、５４は、円筒状の外ヨーク７３と、その外ヨ
ーク７３の内周に固着されて軸方向に並べて配置され、
Ｓ極とＮ極が互いに反転されている一対の円筒状のマグ
ネット７３、７４と、外ヨーク７３の一端に固着された
アルミ板等の非磁性体７６と、その非磁性体７６の中央
に固着されて一対のマグネット７４、７５の内側に同一
軸心状に配置された内ヨーク７７と、これら一対のマグ
ネット７４、７５と内ヨーク７７との間に同一軸心状に
配置されたボイスコイルボビン７８と、一対のマグネッ
ト７３、７４に対向されてボイスコイルボビン７８の外
周に巻回され、巻線方向が互いに反転された一対のボイ
スコイル７９、８０とによって構成されている。

【００３９】そして、図２及び図３に示すように、これ
らＸ軸及びＹ軸ボイスコイルモータ５３、５４は、これ
らの外ヨーク７３によってそれぞれ絶縁体７２を介して
アクチュエータベース４０に固着されていて、図５及び
図６に示すように、相対向する各一対のボイスコイルモ
ータ５３、５４の各一対のボイスコイルボビン７８の先
端がＸ軸及びＹ軸直動ガイド５１、５２の各Ｘ軸及びＹ
軸スライダー６０、６６の長さ方向の両端６０ａ、６６
ａにそれぞれ一対の止ネジ８０によって固着、連結され
ている。

【００４０】そして、これらＸ軸及びＹ軸ボイスコイル
モータ５３、５４の各内ヨーク７６の先端の中央部に形
成されたばね保持穴８１内にそれぞれ挿入されて保持さ
れた付勢手段である４つの圧縮コイルばね８２によっ
て、Ｘ軸及びＹ軸スライダー６０、６６が矢印ａ、ａ′
方向及びｂ、ｂ′方向の中点位置Ｐ₂ へ移動付勢され
て、光軸補正用レンズ８が図１及び図１０に示す中点位
置Ｐ₃ へ移動付勢されている。

【００４１】また、図１〜図６に示すように、光軸補正
用レンズ８の一対の位置検出センサ３６、３７がアクチ
ュエータベース４０に取り付けられていて、これら一対
の位置検出センサ３６、３７の光源である一対の発光素
子８４、８５及びレンズ８６、８７がＸ軸及びＹ軸スラ
イダー６０、６６に取り付けられている。そして、これ
ら一対の発光素子８４、８５から照射した光をレンズ８
６、８７によってスポット光として一対の位置検出セン
サ３６、３７上に照射して結像させて、これら一対の位
置検出センサ３６、３７によってＸ軸及びＹ軸スライダ
ー６０、６６の矢印ａ、ａ′方向及び矢印ｂ、ｂ′方向
の中点位置Ｐ₂ からの移動量を検出するように構成され
ている。

【００４２】［２軸アクチュエータの駆動動作］次に、
以上のように構成された２軸アクチュエータ１２の駆動
動作を説明する。

【００４３】まず、図１に示すように、各一対のＸ軸及
びＹ軸ボイスコイルモータ５３、５４の隣り合うボイス
コイル７９、８０への非通電時には、Ｘ軸及びＹ軸直動
ガイド５１、５２のＸ軸及びＹ軸スライダー６０、６６
が４つの圧縮コイルばね８２によってＸ軸及びＹ軸に沿
って矢印ａ、ａ′方向及び矢印ｂ、ｂ′方向の中点位置
Ｐ₂ へ移動付勢されていて、光軸補正用レンズ８が中点
位置Ｐ₃ に位置決めされている。

【００４４】次に、図１２で説明したサーボ回路１１か
ら出力される駆動信号ＳＸ₂ 、ＹＸ₂ である電流が図１
〜図４に示す各一対のＸ軸及びＹ軸ボイスコイルモータ
５３、５４の隣り合うボイスコイル７９、８０に流され
ると、図９の（Ａ）に示す磁気回路φ₁ によって各一対
のボイスコイルボビン７８が矢印ａ又はａ′方向、矢印
ｂ又はｂ′方向に駆動される。

【００４５】この際、隣り合うボイスコイル７９、８０
には互いに反対方向の電流が流され、かつ、その電流方
向の切り換えによって、各一対のボイスコイルボビン７
８の駆動方向が切り換えられる。しかも、Ｘ軸及びＹ軸
上で相対向している各一対のボイスコイルボビン７８は
互いに同期して同じ方向に駆動される。

【００４６】この結果、Ｘ軸及びＹ軸直動ガイド５１、
５２のＸ軸及びＹ軸スライダー６０、６６の両端６０
ａ、６６ａが各一対のボイスコイルボビン７８によって
各一対の圧縮コイルばね８２に抗して矢印ａ又はａ′方
向、矢印ｂ又はｂ′方向に同時に駆動される。そして、
レンズホルダー４７がＸ軸及びＹ軸に沿って矢印ａ又は
ａ′方向、矢印ｂ又はｂ′方向に移動されて、光軸補正
用レンズ８が同方向に移動調整され、光ビームＬＡ₁ の
光軸の補正が行われる。

【００４７】この際、Ｘ軸スライダー６０が矢印ａ又は
ａ′方向に駆動される時には、Ｘ軸第１レールガイド６
２及びＹ軸第１レール６７がＸ軸第１レール６１及びＹ
軸第１レールガイド６８に対して矢印ａ又はａ′方向に
スライドされながら、Ｘ軸スライダー６０と一体に矢印
ａ又はａ′方向に移動されるＸ軸第２レールガイド６４
及びＸ軸第２レール６３によってレンズホルダー４７が
矢印ａ又はａ′方向に駆動される。

【００４８】また、Ｙ軸スライダー６６が矢印ｂ又は
ｂ′方向に駆動される時には、Ｘ軸第２レールガイド６
３及びＹ軸第２レールガイド７０がＸ軸第２レールガイ
ド６４及びＹ軸第２レール６９に対して矢印ｂ又はｂ′
方向にスライドされながら、Ｙ軸スライダー６６と一体
に矢印ｂ又はｂ′方向に移動されるＹ軸第１レールガイ
ド６８及びＹ軸第１レール６７によってレンズホルダー
４７が矢印ｂ又はｂ′方向に駆動される。

【００４９】なお、図４は一対のＸ軸ボイスコイルモー
タ５３によってＸ軸スライダー６０を矢印ａ方向に駆動
して、光軸補正用レンズ８を中点位置Ｐ₃ から移動位置
Ｐ₃′までＸ軸に沿って矢印ａ方向に移動させた状態を
示している。

【００５０】そして、Ｘ軸及びＹ軸スライダー６０、６
６と一体に一対の発光素子８４、８５及びレンズ８６、
８７が矢印ａ又はａ′方向、矢印ｂ又はｂ′方向に移動
され、これら一対の発光素子８４、８５及びレンズ８
６、８７によって照射されるスポット光が一対の位置検
出センサ３６、３７上で矢印ａ又はａ′方向、矢印ｂ又
はｂ′方向に移動される。従って、これら一対の位置検
出センサ３６、３７によってＸ軸及びＹ軸スライダー６
０、６６の中点位置Ｐ₂ からの矢印ａ又はａ′方向、矢
印ｂ又はｂ′方向の各々の移動量が検出される。そし
て、これらＸ軸及びＹ軸スライダー６０、６６の中立位
置Ｐ₂ からの矢印ａ又はａ′方向、矢印ｂ又はｂ′方向
の各々の移動量は光軸補正用レンズ８の中点位置Ｐ₃ か
らの矢印ａ又はａ′方向、矢印ｂ又はｂ′方向の移動量
と等しく、これらの移動量が所定位置以上になると、表
示画面にアラーム表示するように構成されている。

【００５１】以上のように構成され、動作される２軸ア
クチュエータ１２によれば、まず、Ｘ軸及びＹ軸駆動手
段である各一対のＸ軸及びＹ軸ボイスコイルモータ５
３、５４の最も重量の重い外ヨーク７３及び内ヨーク７
７等をアクチュエータベース４０に固着し、可動部を重
量の軽いボイスコイルボビン７８、Ｘ軸及びＹ軸直動ガ
イド５１、５２、レンズホルダー４７等のレンズユニッ
トのみとしている。

【００５２】従って、この２軸アクチュエータ１２の可
動部の大幅な軽量化が図られて、光軸補正用レンズ８の
高速応答が可能である。

【００５３】そして、Ｘ軸及びＹ軸直動ガイド５１、５
２をレンズホルダー４７の両側に取り付け、更に、Ｘ軸
及びＹ軸直動ガイド５１、５２をアクチュエータベース
４０に固定された一対のブラケット５７、５８によって
両側から支持している。

【００５４】従って、Ｘ軸直動ガイド５１とＸ軸ボイス
コイルモータ５３からなるＸ軸駆動系と、Ｙ軸直動ガイ
ド５２及びＹ軸ボイスコイルモータ５４からなるＹ軸駆
動系の重量を互いに独立してボイスコイルベース４０で
受け止めることができる。

【００５５】これにより、Ｘ軸駆動系及びＹ軸駆動系の
駆動負荷の均等化を図ることができて、光軸補正用レン
ズ８の直交する２方向である矢印ａ、ａ′方向及び矢印
ｂ、ｂ′方向の駆動負荷を均等にすることができるの
で、光軸補正用レンズ８の高速応答が可能である。そし
て、サーボゲイン値の最適化が容易となって、サーボゲ
イン調整が不要になる。

【００５６】また、Ｘ軸及びＹ軸を鉛直線Ｐ₁ に対して
それぞれ４５°に傾けたので、Ｘ軸駆動系及びＹ軸駆動
系に重力の影響を等価分散することができる。

【００５７】従って、Ｘ軸駆動系及びＹ軸駆動系の重力
の悪影響をなくすことができて、サーボゲイン調整が不
要になる。

【００５８】また、ノイズを全く発生せず、高速応答が
可能な各一対、合計４つのＸ軸及びＹ軸ボイスコイルモ
ータ５３、５４によってＸ軸及びＹ軸直動ガイド５１、
５２のＸ軸及びＹ軸スライダー６０、６６の長さ方向の
両端６０ａ、６６ａを同時に同方向に駆動するので、光
軸補正用レンズ８の高速応答と共に、高精度の位置決め
が可能になる。

【００５９】また、Ｘ軸及びＹ軸スライダー６０、６６
を中立位置Ｐ₂ へ移動付勢する各一対、合計４つの圧縮
コイルばね８２も、光軸補正用レンズ８の高精度の位置
決めの大きな要素となっている。

【００６０】また、図９の（Ａ）に示すように、Ｘ軸及
びＹ軸ボイスコイルモータ５３、５４に、Ｓ極とＮ極が
互いに反転された２つのマグネット７４、７５と巻線方
向が互いに反転された２つのボイスコイル７９、８０を
隣り合わせに配置してあることから、外ヨーク７３と内
ヨーク７７との間に形成される磁気回路φ₁ は、外ヨー
ク７３の底部である非磁性体７６部分を通る必要がな
く、一対のマグネット７４、７５と一対のボイスコイル
７９、８０との間を短絡するように磁気回路φ₁が形成
される。

【００６１】この際、図９の（Ｂ）に示すように、外ヨ
ーク７３の底部板７３ａを介して内ヨーク７７を一体に
成形し、外ヨーク７３の内周とボイスコイルボビン７８
の外周に１つのマグネット９０及びボイスコイル９１を
取り付けた場合には、外ヨーク７３と内ヨーク７７との
間に形成される磁気回路φ₂ が外ヨーク７３の底部板７
３ａを通らなければならなくなる。

【００６２】このために、外ヨーク７３の底部板７３ａ
は磁束を効率良く透過させるのに必要なだけの断面積が
必要となって、Ｘ軸及びＹ軸ボイスコイルモータ５３、
５４の重量が非常に重くなり、光空間伝送装置１の可搬
性に問題が出る。

【００６３】しかし、図９の（Ａ）に示したＸ軸及びＹ
軸ボイスコイルモータ５３、５４の磁気回路φ₁ は外ヨ
ーク７３の底部を通らないので、その底部をアルミニウ
ム等の軽量な非磁性体７６で構成することができて、Ｘ
軸及びＹ軸ボイスコイルモータ５３、５４の重量（比重
分＋体積分）を図９の（Ｂ）に示すものに比べて、約１
／５程度に軽くすることができて、光空間伝送装置１の
可搬性を向上できる。

【００６４】以上、本発明の一実施例に付き述べたが、
本発明は上記の実施例に限定されることなく、本発明の
技術的思想に基づいて、各種の変更が可能である。例え
ば、Ｘ軸及びＹ軸駆動手段はボイスコイルモータに限定
されるものではない。

【００６５】

【発明の効果】以上のように構成された本発明の光空間
伝送装置は次のような効果を奏する。

【００６６】請求項１は、２軸アクチュエータによって
光軸補正用レンズを光軸に対して直角な平面内で直交す
る２方向に駆動する際の、その直交する２方向を鉛直線
に対して４５°に傾けて、重力の影響を直交する２方向
に等価分散することができるようにしたので、２軸アク
チュエータの重力の悪影響をなくすことができる。従っ
て、面倒なサーボゲイン調整を不要にできるので、光軸
補正の制御が容易であり、補正時間の大幅な短縮化を図
ることができて、通信中に光空間伝送装置が風等で振動
した際の光軸の補正を素早く行えて、通信を常時正確に
行える。

【００６７】請求項２は、上記光軸補正用レンズを中点
位置に移動付勢する合計４つの付勢手段を設けたので、
光軸補正用レンズの位置決めを高精度に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である光空間伝送装置におけ
る光軸補正用レンズの２軸アクチュエータを説明する一
部切欠き正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視での断面側面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視での断面側面図である。

【図４】図１の光軸補正用レンズのＸ軸方向の移動を示
した一部切欠き正面図である。

【図５】図２の要部の拡大断面図である。

【図６】図３の要部の拡大断面図である。

【図７】Ｘ軸直動ガイドの分解斜視図である。

【図８】Ｙ軸直動ガイドの分解斜視図である。

【図９】図９の（Ａ）は本発明の一実施例におけるボイ
スコイルモータを説明する断面側面図であり、図９の
（Ｂ）は参考例を示したボイスコイルモータの断面側面
図である。

【図１０】同上の２軸アクチュエータの正面図である。

【図１１】同上の２軸アクチュエータの概略斜視図であ
る。

【図１２】先願例の光空間伝送装置の伝送光学系を説明
する図面である。

【図１３】先願例の２軸アクチュエータを説明する斜視
図である。

【図１４】先願例の２軸アクチュエータの正面図であ
る。

【図１５】図１４の側面図である。

【図１６】図１４のＣ−Ｃ矢視での一部切欠き側面図で
ある。

【符号の説明】

１光空間伝送装置８光軸補正用レンズ１２２軸アクチュエータ４０アクチュエータベース４７レンズホルダー５３Ｘ軸ボイスコイルモータ（駆動手段）５４Ｙ軸ボイスコイルモータ（駆動手段）８２圧縮コイルばねＰ₁ 鉛直線Ｐ₃ 光軸補正用レンズの中点位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 7/02 Ｃ 26/08 Ｅ 9226−2Ｋ 27/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出する光ビームの光軸を補正する光軸補
正用レンズと、その光軸補正用レンズを光軸に対して直
角な平面内で直交する２方向に駆動する２軸アクチュエ
ータとを備えた光空間伝送装置において、上記２軸アクチュエータによって上記光軸補正用レンズ
が駆動される上記直交する２方向を鉛直線に対して４５
°に傾けたことを特徴とする光空間伝送装置。
【請求項２】上記光軸補正用レンズを中点位置に移動付
勢する合計４つの付勢手段を設けたことを特徴とする請
求項１記載の光空間伝送装置。