JPS6080332A - 光軸検出器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、移動体制御用の光通信装置に係シ、特に移動
体の走行に同期して、光空間伝搬信号を受信するために
、光空間伝搬信号光の光軸を検出する光軸検出器に関す
る。

〔発明の背景〕

第１図は、本発明の利用分野である移動体制御用光通信
装置のシステム構成を示したものである。

移動体制御用光通信装置は、コンソール１と有線通信手
段６で接続された固定サテライト局５を設け、サテライ
ト局５と移動体２の間で光無線によシ双方向通信を行う
ものでおる。この光通信装置では、移動体２の走行に同
期して、光通信経路を常に確保するプこめ、サテライト
局５と移動体２上の光無線通信用の送受光器７ｓ　、７
ｚの送信光と受信光の光軸が一致するように雲台９ｓ、
９ｔを制御している。従来、第２図に示すように、例え
ば送受光器７ｔにおいて移動体２からの送信光１２と受
信光１１の光軸のなす角を検出するのに、受信光１１を
レンズ４で集光し、二次元光センサ３上に結像させ、結
像の偏位を検出していた。第３図は、二次元光センサ３
による送受信光間の光軸ずれの検出原理を示したもので
ある。送信光軸１１ｃと受信光軸１２ｃとのなす角をθ
とすれば、二次元光センサ３上の受信光像の送信光軸１
１ｃからの偏位Δｄは、次のようになる。

Δｄ　＝　ｆ　ｔａｎθ　曲間・（１）ただし、ｆ：レ
ンズの焦点距離 従って、偏位Δｄが零になるように、第１図の雲台９１
を制御すれば、送信光と受信光の光軸を一致させること
ができる。添字Ｘ、ｙば、各々、ｘｙ平面に分解した時
の成分を示す。しかし、従来技術では、第２図に示すよ
うに、（１）受信光１１をビームスプリッタ１５で、受
信用の受光素子８と二次元光センサとに分配しているた
め、受光素子８の受信強度が劣化する、（２）一台の送
受光器中に発光素子１４からの送信光１２の反射用のビ
ームスプリッタ１３と合わせて、２枚のビームスプリッ
タを持っている。この２枚のビームスプリッタの位置設
定により、送受信光間の光軸ずれを零に初期することが
非常にむずかしい、などの欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消し、受
信強度の劣化しない、送受光器の調整の簡単な、光軸検
出器を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、移動体と移動体の走行空間に配置され
たサテライト局間を光空間伝搬で通信し、移動体の走行
に同期して通信を確保するために移動体とサテライト周
上の送受光器を上下、左右旋回させる移動体制御用光通
信装置において、該送受光器の前面パネルにスリットを
設け、該スリットの通過光を受光する一次元光センサと
、−次元光センサからの出力により送受信光間の光軸の
ずれを検出する処理回路を有することにある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第４図は、送受光器７における本発明の一実施例を示し
、第５図は、本発明の原理図を示す。送受光器の前面パ
ネルには、第５図に示すように、上下左右に各１個ずつ
、幅Ｗ１長さｔのスリット２２が切られている。添字Ｕ
、Ｄ、Ｌ、Ｒは各々上、下、左、右の位置を示す。送受
光器７ｔの内部には、前面パネルと平行に、センサ取付
板２０を設け、センサ取付板２０には、前面パネルのス
リットとは直角になるように一次元光センサ２１を設け
る。サテライト局５からの信号光である受信光１１の一
部は、送受光器７ｔにおいてスリット２２を通シ、セン
サ取付板２０上の一次元光センサ２１上に、第５図に示
すようなスリット像２３を作る。受信光１１は、放射状
光であるから、送受光器７ｔの送受信光の光軸が一致す
れば、４つのスリット像２３ｕ　、２３ｎ　、２３Ｌ　
、２３Ｒは、センサ取伺板２ｏの中心点０２４がら等距
離の位置に出来る。このことから逆に、４つのスリット
像２３ｕ　、２３ｎ　、２３Ｌ　、２３Ｒを、センサ取
付板の中心点０２４から等距離に出来るように、雲台９
ノを制御すれば送受信間の光軸は一致することになる。

そのため、４つの一次元光センサ２１ｕ　、２１ｎ　、
２１Ｌ　、２１Ｒを、センサ取付板２０の中心点０２４
から等距離の位置に取りつける。そして、雲台９ｔの上
下旋回制御を一次元光センサ２１ｕ、２１ｎの差分出力
により雲台９ｔの左右旋回制御を一次元光センサ２１Ｌ
。

２１Ｒの差分出力によシ実施する。第６図は、−次元光
センサ２１として一次元半導体検出器を用いた時の上下
旋回に対する処理回路の一実施例を示したものである。

−次元半導体検出器２５は、スリット像の結像点の位置
ｙｕ　、　）’Ｄ　（＋Ｅ側を原点とする）に応じて、
式（２）よシ出力電圧Ｖｕ。

ＶＤを出力する。

Ｖ−＝Ｅ−・・・・・・・・・・・・（２）し ただし、Ｌニー次元半導体検出器の受光長径って、ｖＵ
−ＶＤになるように、雲台９１を制御すれば送受信間の
光軸を一致させることかできる。雲台の左右旋回につい
ても同様である。第６図において、２７は差動増幅器、
２８はモータ駆動回路、２９はモータである。なお、第
５図において、センサ取付板２０の中央の穴２６は、発
光素子１４からの送信光及び受光素子８への受信光を通
過させるものである。

〔発明の効果〕

以上、説明したごとく本発明によれば、ビームスプリッ
タの枚数を１枚に低減することで、受信光強度の劣化し
ない、かつ送受光器の調整の簡単外光軸検出器を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の利用分野である移動体制御用光通信
装置のシステム構成を示した図、第２図は、送受光器に
おける光軸検出器の従来技術を示す図、第３図は、二次
元光センサの光軸検出の原理図、第４図は、送受光器に
おける本発明の光軸検出器の一実施例を示す図、第５図
は、本発明の光軸検出器の原理図、第６図は、−次元光
センサとして一次元半導体検出器を用いた時の上下旋回
に対する制御回路の一実施例を示す図である。 １・・・コンソール、２・・・移動体、３・・・二次元
光センサ、５・・・ザテライト局、７・・・送受光器、
８・・・受光素子、９・・・雲台、１１・・・送受光器
７ｔの受信光、１２・・・送受光器７ｔの送信光、１３
，１５．−、ビームスプリッタ、１４・・・発光素子、
２１・・・−次元光センサ、２２・・・スリット、２５
・・・−次元半導体検修 ｓ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ゝＣ−″

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、移動体と移動体の走行空間に配置されたサテライト
   局間を光空間伝搬で通信し、移動体の走行に同期して通
   信を確保するために移動体とサテライト周上の送受光器
   を上下、左右旋回させる移動体制御用光通信装置におい
   て、該送受光器の前面パネルにスリットを設け、該スリ
   ットの通過光を受光する一次元光センサと、−次元光セ
   ／すからの出力により送受信光間の光軸のずれを検出す
   る処理回路を有することを特徴とする光軸検出器。 ２、特許請求の範囲第１項において、該スリットを送受
   光器の前面パネルの上下左右に４ケ所設け、各々のスリ
   ットの通過光を受光する一次元光センザを有し、上下間
   及び左右間の一次元光センザの出力差に応じて送受信光
   間の光軸のずれを検出する処理回路を有することを特徴
   とする光軸検出器。