JPS63163417A - 受光器 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、複数のランプからの光を受光する受光器に関
し、光学系によって得られる複数のランプの各結像位置
毎に、光ファイバ端面を位置させることにより、各ラン
プからの光を個別的に受光し、各ランプの劣化、断芯等
の異常を確実に検知できるようにしたものである。本発
明に係る受光器は、主として、航空機に進入角度を指示
する精密進入経路指示器（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ａｐｒ
ｏａｃｈＰａｔｈ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、以下ｒＰＡＰ
ＩＪと称する。）の監視装置等に使用される。

従来の技術 ＰＡＰＩに関する先行技術としては、本出願人等が先に
出願した特願昭６０−２６６８４６号等がある。第７図
はＰＡＰＩの原理を示す図で、ｌは滑走路、Ａ−Ｄは灯
器である。灯器Ａ−Ｄは仰角０１〜θ４で光信号Ｌ１〜
Ｌ４を照射する。仰角０１〜θ４は、例えば２’３０’
〜３°３０′程度の角度範囲内において、２０′の角度
差で、θ１くθ２くθ３くθ４となるように設定されて
いる。

灯器Ａ−Ｄは、第８図に示すように、上層が白色光、下
層が赤色光で、中間にピンクの転移層を有する光信号Ｌ
１〜Ｌ４を照射する。第８図において、２はケース、３
は白色ランプ、４は赤色フィルタ、５は投光レンズであ
る。また、灯器Ａ−Ｄのそれぞれは、断芯による消灯事
故をなくするため、第９図及び第１０図に示すように、
３個程度のランプＬ、Ｔ、Ｒを間隔をおいて横方向に並
べた構成となっている。

滑走路１に進入する航空機からは、オングライド、スロ
ープで灯器Ａ、Ｂが白色、灯器Ｃ，Ｄが赤色に見え、オ
ングライド、スロープより高くなる程、白色に見える灯
器が増え、オングライド。

スロープより低くなる程、赤色に見える灯器が増えてく
るので、灯器Ａ−Ｄの見え方によって、航空機側で進入
角度の適否が判断できる。

上述のように、ＰＡＰＩは各灯器Ａ−Ｄの仰角０１〜θ
４によって、航空機に適正な進入角度を指示するもので
あるから、仰角０１〜０４が所定値に設定されているか
否かを監視することは極めて重要である。そこで、各灯
器Ａ−Ｄの仰角０１〜θ４を監視するため、第１１図に
示すように、各灯器Ａ−Ｄの前方に、例えばｌｏｍ程度
の距離をおいて、各光信号Ｌ１〜Ｌ４を受光する受光器
ａ　−ｄを設置し、受光器ａ−ｄの受光信号を、光ファ
イバ６等によって監視装置７に導き、仰角０１〜θ４が
適正であるか否かを監視する。

受光器ａ−ｄは光軸が転移層中に位置するように配置す
る。仰角０１〜０４が所定値より変化すると受光器ａ−
ｄで受光される色成分が変化するので、仰角０１〜θ４
の変化を検出できる。

第１２図は従来の受光器ａ−ｄの構成を示す図で、ケー
ス８内にレンズ９１．９２等よりなる望遠鏡式の光学系
９を内蔵させると共に、この光学系９の後方に光ファイ
バｌＯの端面１０１を配置して光学系９からの光を受光
するようになっている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の受光器ａ−ｄは、間隔をおいて配
置された複数のランプＬ、Ｔ、Ｒからの光を、一つの光
ファイバｌＯの端面１０１で受光する構造であったため
、次のような問題点があった。

（イ）光ファイバｌＯの受光面となる端面１０１を、光
学系９の後方焦点位置の付近に配置した場合は、光軸上
にあるランプ、例えば中央のランプＴの像は、端面１０
１上に結像できるけれども、これと間隔をおいて両側に
配置されている他のランプＬ、Ｒは、結像位置が端面１
０１から外れてしまい、受光できなくなる。このことは
、ランプＬ、Ｒの断芯、劣化等を検出できなくなること
を意味する。

（ロ）上記の問題点を解決するためには、受光面となる
光ファイバ１０の端面１０１の位置を、光学系９の焦点
位置から外れた位置に設定しなければならない。ところ
が、この場合には、第１３図に示すように、光軸上にあ
るランプ、例えば中央のランプＴの像は、端面１０１上
に結像できるけれども、他のランプＬ、Ｈの像は端面１
０１からズした位置になる。このため、ランプＴの断芯
の場合には、明確な出力変動があるけれども、他のラン
プＬ、Ｒの断芯時は出力変動が少なく、断芯の有無を判
別することが困難である。

問題点を解決するための手段 上述する従来の問題点を解決するため、本発明は、複数
のランプからの光を受光する受光器において、受光光学
系を備え、この光学系によって得られる前記複数のラン
プの各結像位置毎に、受光面となる光ファイバ端面を位
置させたことを特徴とする。

作用 光学系によって得られる複数のランプの各結像位置毎に
、受光面となる光ファイバ端面を位置させであるので、
各ランプからの光を、各光ファイバ端面によって個別的
に受光し、各ランプの劣化、断芯等の異常を確実に検知
できる。

実施例 第１図は本発明に係る受光器の構成を平面的に示す図で
ある。図において、１１は筒状のケース、１２は受光光
学系を構成するレンズ、１３は光ファイバ、１４及び１
５は光コネクタ、１６は光ファイバ、ケーブル、１７は
支持部材である。

光ファイバ１３は多数の光ファイバ素線の集合体でなり
、その先端部を、多数の光ファイバ素線の集合体による
３つの光ファイバ１３１．１３２．１３３に分割したバ
ンドルファイバとなっている。分割された光ファイバ１
３１〜１３３の各端面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａは
、Ｌ／７ズ１２によって得られる複数のランプＬ、Ｔ、
Ｈの各結像位置、即ち、レンズ１２の焦点付近に分割し
て配置する。

上記の受光器は、第１１図に示したような状態で、灯器
Ａ−Ｄに対向配置して使用される。ここで、光ファイバ
１３１−１３３の各端面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ
は、灯器Ａ−Ｄに備えられた各ランプＬ、Ｔ、Ｈの各結
像位置付近に配置しであるから、ランプＬの像は端面１
３１ａに、ランプＴの像は端面１３２ａに、更にランプ
Ｒの像は端面１３３ａに結ぶ。第２図は端面１３１ａ〜
１３３ａを前面から見たときのランプＬ、Ｔ、Ｒの見え
方を示す図で、端面１３１ａ〜１３３ａ内に、その外径
より小さく、ランプＬ、Ｔ、Ｈの像が結ばれている。ラ
ンプＬ、Ｔ、Ｈのうち一つでも断芯を生じると、断芯を
生じたランプの像が、対応する端面１３１ａ〜１３３ａ
に結ばれなくなり、明確な受光レベル、ダウンを生じる
ので、監視装置側では確実に断芯を感知できる。

第３図は本発明に係る受光器の回転角度−受光出力特性
を示す図である。第３図の特性は第４図に示す測定回路
で得られたものである。第４図において、１８は１００
Ｗ、８０φの白熱球（ハロゲンランプ）、１９は本発明
に係る受光器、２０は測定器である。受光器１９は白熱
球１８から１０ｍの距離をおいて配置し、矢印（イ）の
方向に回転させた。受光器１９を矢印（イ）の方向に回
転させた場合、その回転につれて、白熱球１９の結像位
置が端面１３３ａ−＋１３２ａ−＋１３１ａのように移
動し、第３図に示すような回転角度−出力特性が得られ
る。

第３図に示すように、端面１３３ａでの出力Ｒ１光ファ
イバ端面１３２ａでの出力Ｔ及び端面１３１ａでの出力
りは、略等しい値になっており、バランスがとれている
。従って、１ランプ断芯毎に、受光器全体としての出力
が約１７３づつ減少するから、断芯を確実に検知できる
。

上記の説明では、光ファイバ１３１〜１３３の端面１３
１ａ〜１３３ａの光軸がランプの光軸に合っていること
を前提にして説明したが、実際の使用に当っては、設置
現場での光軸合せが必要である。第５図は光軸合せの手
段について示し、灯器Ａ−Ｄから約１０ｍの距離をおい
て設置された受光器ａ　−ｄの前面に、ハーフミラ−２
１を内蔵する筒状ケース２２を装着する。筒状ケース２
２には覗窓２２１を設けておく。

一方、光ファイバ１３の後端側に配置されたコネクタ１
４に対し、信号伝送用の光ファイバ。

ケーブルに代えて、発光器２３に光結合された光ファイ
バ２４及びそのコネクタ２５を接続し、光ファイバ１３
の後方から発光器２３の光を入射する。発光器２３は、
ランプＬ、Ｔ、Ｈの発する白色及び赤色とは別の色、例
えば緑色光を発光する発光ダイオード等が適している。

灯器Ａ−Ｄの各ランプＬ、Ｔ、Ｒから発せられた光は、
ハーフミラ−２１を通って受光器ａ〜ｄに入り、光ファ
イバ１３１〜１３３の各端面１３１ａ〜１３３ａのある
位置にランプＬ、Ｔ、Ｒの光像を結ぶと共に、その反射
光が逆の経路を辿ってハーフミラ−２１で反射され、覗
き窓２２１から外部に出るので、これを目視する。

ここで、光ファイバ１３１−１３３の端面１３１ａ〜１
３３ａの光軸が、対応するランプＬ、Ｔ、Ｒの光軸と一
致していれば、第６図に示すように、端面１３１ａ−１
３３ａの像と同心円となるように、ランプＬ、Ｔ、Ｈの
光像ができるが、光軸が狂っていると、同心円にならず
、点線で表示するように偏心する。従って、ランプＬ、
Ｔ、Ｈの光像が１３１ａ〜１３３ａの像と同心円となる
ように、受光器ａ−ｄを左右または上下方向に回転調整
することにより、光軸合せを、目視により簡単に行なう
ことができる。また、発光器２３により、光ファイバ１
３の後端側からランプＬ、Ｔ、Ｈの発光色とは異なる色
の光を入射させであるので、第６図において、ランプＬ
、Ｔ、Ｈの光像のまわりに、これとは異なる色の光ファ
イバ１３１〜１３３の端面１３１ａ　〜１３３ａの像が
現われる。従って、両者の色の違いを見ながら光軸合せ
を行なうことができ、その作業が容易になる。

発明の効果 以上述べたように、本発明は、複数のランプからの光を
受光する受光器において、受光光学系を備え、この光学
系によって得られる前記複数のランプの各結像位置毎に
、受光面となる光ファイバ端面を位置させたことを特徴
とするから、複数のランプからの光を個別的に受光し、
各ランプの劣化、断芯等の異常を確実に検知でき、ＰＡ
ＰＩの監視装置用として好適な受光器を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る受光器の構成を平面的に示す図、
第２図は本発明に係る受光器において光ファイバ端面を
前面から見たときのランプの像の見え方を示す図、第３
図は本発明に係る受光器の回転角度−受光出力特性を示
す図、第４図は第３図の特性を得るのに使用された測定
回路、第５図は本発明に係る受光器の光軸合せを示す図
、第６図は光軸合せ時の像の見え方を示す図、第７図は
ＰＡＰＩの原理を示す図、第８図はＰＡＰＩに使用され
る灯器の基本的な構成を示す図、第９図は同じく灯器に
おけるランプの配列を示す回路図、第１０図は同じく正
面からみた配列を示す図、第１１図はＰＡＰＩの灯器ラ
ンプと受光器との設置状態を示す図、第１２図は従来の
受光器の構成を示す図、第１３図は同じく灯器ランプの
像の結び方及びその問題点を示す図である。 Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ−−・灯器 り、Ｔ、Ｒ・・φランプ １２＃＃自受光光学系 １３．１３１．１３２．１３３・・・光ファイバ１３１
ａ、１３２ａ、１３３ａ ・・・光ファイバの端面 特許出願人　　　　運輸省船舶技術研究所長株式会社モ
リテックス 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のランプからの光を受光する受光器において
   、受光光学系を備え、この光学系によって得られる前記
   複数のランプの各結像位置毎に、受光面となる光ファイ
   バ端面を位置させたことを特徴とする受光器。
2. （２）前記光ファイバ端面は、一本の光ファイバ束から
   分岐した光ファイバ束の端面で構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の受光器。