WO2021005684A1 - 光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法 - Google Patents

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WO2021005684A1
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optical
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transmitter
housing
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カイド ケヴァイ
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サウレテクノロジー株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/112—Line-of-sight transmission over an extended range

Definitions

  • the present invention relates to an optical axis alignment mechanism and an optical axis alignment method. Specifically, in a space optical communication device, an optical axis alignment mechanism and an optical axis alignment method that can realize accurate optical axis alignment with a simple configuration, pan-tilt operation in a small space, and can realize miniaturization of the device. It is about.
  • the spatial optical communication device used in this spatial optical communication technology generally emits a light source such as a laser at a certain angle through a light transmitting lens, and a parallel light beam from the outside of the device. It is composed of a light receiver that converges on the light receiving element via the light receiving lens.
  • Such spatial optical communication devices are arranged so as to face each other at two points that are separated from each other, for example, and the light transmitted from each is received by a receiver to realize mutual communication (see FIG. 4). ..
  • the optical axis alignment is performed in two axes of the pan direction and the tilt direction.
  • the same plane as used herein refers to the light transmitting elements and the light receiving elements (the light transmitting unit 3, the light receiving unit 4a, and the light transmitting unit 3a) of the two spatial optical communication devices 1 and 1a. It means that the straight lines R1 and R2 connecting to the light receiving unit 4) form one plane x.
  • the two spatial optical communication devices 1 and 1a are located between the two spatial optical communication devices 1 and 1a so that the rotation direction r of the major axis y is located on the same plane x. Means to install.
  • the space optical communication device is mounted on the fine adjustment pan head, and the adjustment screw of the fine adjustment pan head is moved to align the optical axis of the space optical communication device.
  • a fine adjustment pan head equipped with a spatial optical communication device is arranged above a pole erected in the vertical direction. In some cases.
  • aerial work platforms may be used instead of ladders, it is possible to use the aerial work platforms to align the optical axes of a large number of spatial optical communication devices each time, in terms of work efficiency and cost. It was not realistic in terms of.
  • the fine adjustment pan head placed at a high place with a pole or the like may shift its optical axis due to the influence of the vibration of the pole or the wind, and there is an inconvenience that the optical axis must be aligned each time.
  • a reflection mirror is placed between the spatial optical communication devices that perform communication, the position deviation information is acquired by the light receiving element for position detection, and the reflection mirror is driven to finely adjust the optical path based on the information.
  • a spatial optical communication device for example, Patent Document 1 that aligns the optical axes in the above has been proposed.
  • the conventional spatial optical communication device has the following problems.
  • the spatial optical communication device described in Patent Document 1 has a complicated structure for controlling an optical path with a reflection mirror, and has the inconvenience that the entire device also becomes large. Furthermore, it was necessary to add a light receiving element for position detection and an optical component for that purpose.
  • an optical axis alignment mechanism having a simpler structure, a lower manufacturing cost, and an accurate optical axis alignment is desired.
  • the present invention has been devised in view of the above points, and in a space optical communication device, an accurate optical axis alignment can be performed with a simple configuration, and a pan-tilt operation can be performed in a small space.
  • An object of the present invention is to provide an optical axis alignment mechanism and an optical axis alignment method that can realize miniaturization.
  • the optical axis alignment mechanism of the present invention is accommodated inside the housing and is capable of emitting light from a predetermined light source to the outside of the housing.
  • An optical mechanism arranged on the same plane as the transmitter and composed of a receiver that receives light from the outside of the housing with a predetermined light receiving element, and the transmitter and the transmitter inside the housing. It includes a drive control unit that drives the light receiver and controls rotation in the pan direction and the tilt direction.
  • the optical mechanism is composed of a transmitter capable of emitting light from a predetermined light source to the outside of the housing and a receiver capable of receiving the light transmitted from the outside of the housing by a predetermined light receiving element. This enables spatial optical communication by radiating light from the transmitter and receiving light from the receiver.
  • the optical mechanism is composed of a transmitter and a receiver housed inside the housing, and the receivers are arranged on the same plane as the transmitter, so that the optical axis alignment of the optical mechanism is panned. It can be performed only by adjusting the direction and tilt direction.
  • the drive control unit drives the transmitter and receiver inside the housing and controls the rotation in the pan and tilt directions, so that only the operation within the range covered by the housing is optical.
  • the optical axis of the mechanism can be aligned, and the entire device can be miniaturized.
  • the optical mechanism restricts the movement of the other end side in the pan direction and the tilt direction to the other end portion opposite to the one end portion provided with the predetermined light source and the predetermined light receiving element.
  • the drive control unit has a drive unit that drives one end side of the transmitter and the receiver in the pan direction and the tilt direction with the fulcrum unit as the fulcrum
  • the optical mechanism The optical axis of the optical mechanism can be aligned only by moving the other end side by the drive unit. That is, one end of the optical mechanism regulates the movement, and by moving the other end side with the fulcrum as the fulcrum, the optical axis of the transmitter and the optical axis of the receiver are panned or tilted. Can be rotated to.
  • the lens is arranged on one end side of the transmitter and the receiver, the size is larger than that on the other end side where the light source or the like is arranged, but the size is smaller. Since only the other end side is moved, the distance required for rotating in the pan direction or the tilt direction can be reduced. As a result, the overall size of the optical mechanism can be reduced, and the housing can be miniaturized.
  • a drive unit is provided on one end side of the transmitter and the receiver, and at least one protrusion protruding outward from the one end and a plate configured to be movable in the horizontal direction. It is configured to be movable in the horizontal direction with a first panel body in which a protrusion is movably fitted and a first notch having a shape inclined at a predetermined angle is formed. It is a plate-like body arranged in a direction substantially parallel to the first panel body, and a protrusion fitted to the first notch is movably fitted to a position corresponding to the first notch.
  • the first panel body 1 and the panel body 2 in the horizontal direction enables the optical axis alignment of the optical mechanism. That is, the first panel body and the second panel body are fitted with the protrusions fitted to the first notch of the first panel body and the second notch of the second panel body.
  • the movement of moving in the horizontal direction changes the position of the intersection where the first notch and the second notch intersect, and the position of the protrusion to be fitted can be changed at the position of this intersection. That is, by controlling the horizontal movement of the first panel body and the second panel body, the protrusions provided on one end side of the transmitter and the receiver are moved, and the pan direction and the tilt direction are obtained. Can be rotated to.
  • the intersection where the first notch and the second notch intersect also moves to the right, so that the protrusion The part also moves to the right.
  • the intersection also moves to the left, so that the protrusion also moves to the left.
  • the first panel body moves to the right and the second panel body moves to the left, so that the intersection point is lowered. Since it moves in the direction, the protrusion also moves downward.
  • the first panel body and the second panel body are overlapped, the first panel body moves to the right and the second panel body moves to the left, so that the intersection point moves downward. As it moves, the protrusion also moves downward. In this way, it is possible to change the position of the protrusions up / down / left / right and rotate one end side of the optical mechanism in the pan direction and the tilt direction only by moving the two panel bodies in the left-right direction. .. Further, by controlling the moving speeds of the first panel body and the second panel body in the horizontal direction to be different, the positions of the protrusions can be changed not only in the vertical and horizontal directions but also in the diagonal direction.
  • protrusions are provided at two positions, one corresponding to a predetermined light source and the other corresponding to a predetermined light receiving element, and the first panel body has a first cut at a position corresponding to the protrusion.
  • Two notches are provided, and when the second panel body is provided with two second notches at positions corresponding to the protrusions, the inside of one end side of the optical mechanism is provided.
  • a protrusion is provided at a position corresponding to a predetermined light source and a predetermined light receiving element, and the movement of rotating one end side of the optical mechanism in the pan direction and the tilt direction is more stable. Can be. As a result, it becomes possible to more accurately align the optical axis of the transmitter and the optical axis of the receiver.
  • Optical axis alignment can be performed by a simple operation of finding the optimum value by moving in the direction and then finding the optimum location by moving in the vertical direction.
  • the optical axis alignment method of the present invention is a transmitter that is housed inside a housing and can emit light from a predetermined light source to the outside of the housing.
  • An optical mechanism that is arranged on the same plane as the transmitter and has a receiver that receives light from the outside of the housing with a predetermined light receiving element is provided inside the housing with the transmitter and the optical mechanism. It includes a control step of driving the light receiver and controlling rotation in the pan direction and the tilt direction.
  • the optical axis of the optical mechanism is only operated within the range covered by the housing.
  • the alignment can be performed, and the entire device can be miniaturized.
  • one end side of the transmitter and the light receiver is panned with the other end opposite to the one end provided with the predetermined light source and the predetermined light receiving element as a fulcrum.
  • the optical axis of the optical mechanism can be aligned only by moving the other end side of the optical mechanism. That is, one end of the optical mechanism regulates the movement, and by moving the other end side with the fulcrum as the fulcrum, the optical axis of the transmitter and the optical axis of the receiver are panned or tilted. Can be rotated to.
  • the lens is arranged on one end side of the transmitter and the receiver, the size is larger than that on the other end side where the light source or the like is arranged, but the size is smaller. Since only the other end side is moved, the distance required for rotating in the pan direction or the tilt direction can be reduced. As a result, the overall size of the optical mechanism can be reduced, and the housing can be miniaturized.
  • the optical axis alignment mechanism and the optical axis alignment method according to the present invention can perform accurate optical axis alignment in a space optical communication device with a simple configuration, and can perform pan-tilt operation in a small space, resulting in miniaturization of the device. Can be realized.
  • FIG. 1 It is a schematic perspective view which shows the appearance of the space optical communication apparatus using an example of the optical axis alignment mechanism to which this invention is applied.
  • FIG. 1 It is a schematic exploded perspective view which shows the internal structure of the space optical communication apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a schematic perspective view which shows the structure of the base end side of an optical mechanism A.
  • It is the schematic shows the movement which moves up and down the intersection of the cutouts of two movable panels.
  • a spatial optical communication device (hereinafter referred to as “communication device 1”) including an optical axis alignment mechanism, which is an example of an optical axis alignment mechanism to which the present invention is applied, is transmitted to an external housing 2. It has an optical unit 3 and a light receiving unit 4.
  • the optical axis alignment mechanism aligns the optical axis of the optical mechanism A composed of the light transmitting unit 3 and the light receiving unit 4.
  • the external housing referred to here corresponds to the "housing” in the claims of the present application.
  • the light transmitting unit 3 and the light receiving unit 4 referred to here correspond to the "transmitter and receiver” in the claims of the present application.
  • the detailed internal structure of the light transmitting unit 3 and the light receiving unit 4 since the structure adopted for the known optical mechanism can be used, the detailed description of the structure will be omitted.
  • the rear panel 7 viewed from the front panel 5 is referred to as "rear, rear or base end", and the front panel 5 viewed from the rear panel 7 is referred to as “rear”.
  • the upper and lower parts in the drawing are referred to as “upper or upper side”, “lower or lower side” and “vertical direction or vertical direction”.
  • the left and right in the figure are referred to as “left or left”, “right or right”, and "left and right direction or horizontal direction”.
  • the outer housing 2 shown in FIGS. 1 and 2 is a tubular body having an open tip side and a base end side, and is a member that internally accommodates an optical mechanism A composed of a light transmitting portion 3 and a light receiving portion 4. ..
  • the inside of the outer housing 2 is a space for moving the base end portion of the optical mechanism A when the base end portion is rotated in the pan direction or the tilt direction.
  • the light transmitting unit 3 is a member that emits the light of the light transmitting laser 30 (see FIG. 2) as a light source from the tip of the outer housing 2 to the outside.
  • the light receiving unit 4 is a member that receives light from another communication device that performs spatial optical communication with the communication device 1 by the light receiving sensor 40.
  • the light transmitting unit 3 and the light receiving unit 4 are arranged inside the outer housing 2 and on the same plane.
  • the same plane as used herein means that the straight lines R1 and R2 connecting the light transmitting elements and the light receiving elements of the two spatial optical communication devices 1 and 1a form one plane x.
  • the two spatial optical communication devices 1 and 1a are configured so that the rotation direction r of the major axis y is located on the same plane x between the two spatial optical communication devices 1 and 1a. It means to install (see Fig. 4).
  • the communication device 1 has a front panel 5, an optical mechanism A, an outer housing 2, an optical axis drive mechanism 6, and a back panel 7.
  • the front panel 5 is a member that is attached to the tip end side of the outer housing 2 and serves as a lid that closes the opening on the tip end side. Further, the front panel 5 serves as a base on which the light transmitting filter 31 and the light receiving filter 41 are attached (see FIG. 2).
  • the light transmission filter 31 is a filter in which the light emitted from the light transmission laser 30 is diffused by a lens body (not shown) and the diffused light is transmitted. Further, the light receiving filter 41 is a filter that transmits light transmitted from a separate communication device 1.
  • the optical mechanism A has two tubular bodies 32 and a tubular body 42 whose diameter decreases from the tip end to the base end (see FIG. 2).
  • the two tubular bodies 32 and the tubular body 42 are integrated via a connecting member (reference numeral omitted).
  • a light transmitting laser 30 is arranged at the base end portion of the tubular body 32.
  • a light receiving sensor 40 is arranged at the base end of the tubular body 42.
  • a front fixing rod 8 projecting in the tip direction is provided on the tip side of the optical mechanism A and between the two tubular bodies 32 and the tubular body 42.
  • the front fixing rod 8 is fitted with a fitting hole 50 provided between the light transmitting filter 31 and the light receiving filter 41 of the front panel 5 to regulate the movement of the tip portion of the optical mechanism A, and will be described later. It serves as a fulcrum for the movement of the optical mechanism A via the optical axis drive mechanism 6 on the proximal end side.
  • the front fixing rod 8 referred to here corresponds to the "fulcrum portion" in the claims of the present application.
  • a back surface fixing rod 33 is provided at the base end portion of the tubular body 32 of the light transmitting portion 3. Further, a back surface fixing rod 43 is provided at the base end portion of the tubular body 42 of the light receiving portion 4.
  • the back surface fixing rod 33 and the back surface fixing rod 43 are fitted with notches formed in the movable panel 60 and the movable panel 61, which will be described later, to rotate the base end portion of the optical mechanism A in the pan direction or the tilt direction. It is a member.
  • the back surface fixing rod 33 and the back surface fixing rod 43 referred to here correspond to the "projection portion" in the claims of the present application.
  • the back panel 7 is a member that is attached to the base end side of the outer housing 2 and serves as a lid that closes the opening on the base end side. Further, the back panel 7 serves as a base on which the optical axis drive mechanism 6 is mounted (see FIG. 2).
  • the optical axis drive mechanism 6 is a drive unit for rotating the base end side of the optical mechanism A in the pan direction and the tilt direction.
  • the structure of the optical axis drive mechanism 6 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the optical axis drive mechanism 6 is arranged on the tip side of the back panel 7.
  • the optical axis drive mechanism 6 has two movable panels 60 and a movable panel 61, and two drive motors 62 and a drive motor 63.
  • the drive motor 62 is a member that moves the movable panel 60 in the left-right direction.
  • the drive motor 63 is a member that moves the movable panel 61 in the left-right direction. Further, the drive motor 62 and the drive motor 63 move each movable panel at the same speed.
  • the two movable panels 60 and the movable panel 61 are integrated in a state where the spacer 64 is sandwiched between them and the two pieces are overlapped with each other via the fastener 100 and the fastener 101 (FIG. 5). reference). Further, the integrated movable panel 60 and the movable panel 61 are attached to the back panel 7.
  • the movable panel 60 is a substantially plate-shaped panel body, and notches 60a and notches 60b having a shape inclined from diagonally upper right to lower left are formed at two places.
  • the notch 60a and the notch 60b are configured to be matable with the back fixing rod 33 and the back fixing rod 43 provided on the base end side of the optical mechanism A, respectively.
  • the movable panel 61 is a substantially plate-shaped panel body, and a notch 61a having a shape inclined from diagonally upper left to lower right and a notch 61b are formed at two places.
  • the notch 61a and the notch 61b are configured to be matable with the back fixing rod 33 and the back fixing rod 43 provided on the base end side of the optical mechanism A, respectively.
  • the notch 61a and the notch 61b of the movable panel 61 are formed at positions corresponding to the notch 60a and the notch 60b of the movable panel 60 when the movable panel 60 and the movable panel 61 are overlapped with the spacer 64 interposed therebetween.
  • the positional relationship forms a symmetrical X-shape.
  • the rear fixing rod is directed from the front to the rear. 33 is inserted.
  • a back fixing rod 43 is inserted from the front to the rear at the intersection Rb (see the lower figure of FIG. 6) of the notch formed by the notch 61a and the notch 61b.
  • the back fixing rod 33 and the back fixing rod 43 are inserted into the intersection Ra and the intersection Rb formed in a state where the two movable panels 60 and the movable panel 61 are overlapped, so that the two movable panels are formed.
  • the tip portions of the back surface fixing rod 33 and the back surface fixing rod 43 can be moved by changing the positions of the intersection point Ra and the intersection point Rb as the rod moves in the horizontal direction.
  • the positions of the intersection Ra and the intersection Rb are changed on the base end side of the optical mechanism A with the portion where the front fixing rod 8 provided on the tip side of the optical mechanism A and the fitting hole 50 are fitted as a fulcrum, and the back surface is changed.
  • the tip portions of the fixing rod 33 and the back surface fixing rod 43 By moving the tip portions of the fixing rod 33 and the back surface fixing rod 43, the base end portion of the optical mechanism A can be rotated in the pan direction or the tilt direction.
  • the optical axes of the light transmitting unit 3 and the light receiving unit 4 of the optical mechanism A can be aligned.
  • 7 and 8 show a state in which the two movable panels 60 and the movable panel 61 are overlapped with each other from the viewpoint of looking from the front to the rear.
  • the horizontal movement distance of the two movable panels by the drive motor 62 and the drive motor 63 is set to be within the range of the length of the rear panel 7 in the left-right direction.
  • FIG. 7A shows a state in which both ends of the movable panel 60 and the movable panel 61 are aligned in the left-right direction.
  • the intersection Ra and the intersection Rb are located at the center positions in the pan direction and the tilt direction by the optical axis drive mechanism 6.
  • the tip portions of the back fixing rod 33 and the back fixing rod 43 are located at the center positions in the pan direction and the tilt direction.
  • the tip portions of the back surface fixing rod 33 and the back surface fixing rod 43 are located at the upper ends in the tilt direction.
  • the tip portions of the back surface fixing rod 33 and the back surface fixing rod 43 are located at the lower ends in the tilt direction.
  • FIG. 8B shows a state in which both ends of the movable panel 60 and the movable panel 61 are aligned again in the left-right direction.
  • the intersection Ra and the intersection Rb are located at the center positions in the pan direction and the tilt direction by the optical axis drive mechanism 6.
  • the positions of the two intersections Ra and Rb change vertically and horizontally only by moving the two movable panels 60 and the movable panel 61 in the horizontal direction, and the change in these positions is used.
  • the tip portions of the back surface fixing rod 33 and the back surface fixing rod 43 can be moved up, down, left and right.
  • the base end side of the optical mechanism A rotates with the tip end side as a fulcrum, and the optical axis of the light transmitting unit 3 of the optical mechanism A and the optical axis of the light receiving unit 4 are aligned. Can be done.
  • the back fixing rod 33 and the back fixing rod 43 on the base end side of the optical mechanism A are necessarily moved with the front fixing rod 8 and the fitting hole 50 on the tip side of the optical mechanism A as fulcrums to move the optical mechanism A.
  • the structure for moving the optical mechanism is not particularly limited as long as the optical mechanism can be moved to perform optical axis alignment in the housing that houses the optical mechanism. ..
  • the optical mechanism A has two tubular bodies 32 and a tubular body 42 whose diameters decrease from the tip end to the base end, and temporarily moves the tip end side of the optical mechanism to align the optical axis of the optical mechanism.
  • the diameter of the tip side of the tubular body 32 and the tubular body 42 is large, a space for driving the large part is required for the optical axis alignment performed by moving the tip side. Therefore, the size of the external housing 2 also increases.
  • the base end side having a small diameter of the tubular body 32 and the tubular body 42 is moved to align the optical axis, and the tip side is moved.
  • the space for driving the base end side can be kept small, and the size of the external housing 2 can also be kept small.
  • optical mechanism A it is not always necessary to move the optical axis of the light transmitting unit 3 and the optical axis of the light receiving unit 4 of the optical mechanism A integrally, and a structure in which each is moved independently can be adopted.
  • driving the optical axis of the light transmitting unit 3 and the optical axis of the light receiving unit 4 together with one drive mechanism it is not necessary to provide a plurality of drive mechanisms, and the communication device 1 can be miniaturized. It is preferable to integrally move the optical axis of the light transmitting unit 3 and the optical axis of the light receiving unit 4 of the optical mechanism A.
  • independent drive motors can be attached to the tips of the back fixing rod 33 and the back fixing rod 43 to move them in the horizontal direction and the vertical direction.
  • independent drive motors are attached to the tips of the rear fixing rod 33 and the rear fixing rod 43 to drive the motors, for example, the motors that drive in the horizontal direction and the motors that drive in the horizontal direction move.
  • a structure is assumed in which another motor that is driven in the vertical direction is mounted on the member, and if such a structure is adopted, the volume of the entire member related to the motor becomes large.
  • the capacity of the motor is compared with the configuration in which the two movable panels 60 and the movable panel 61 are moved in the horizontal direction by the drive motor as in the communication device 1 of the present invention. It becomes necessary to increase the size of the device, which also increases the size of the device.
  • the communication device 1 of the present invention can be realized with a simple configuration and can be realized as compared with the structure in which independent drive motors are attached to the tips of the back surface fixing rod 33 and the back surface fixing rod 43 to drive them. It has an advantage in that the device configuration related to driving can be made smaller. Therefore, it is preferable that the two movable panels 60 and the movable panel 61 are horizontally moved so that the tip portions of the back surface fixing rod 33 and the back surface fixing rod 43 move as the intersection of the notches moves.
  • optical axis alignment mechanism to which the present invention is applied can also be applied to, for example, optical axis alignment between the transmitting unit and the receiving unit of the infrared sensor.
  • the optical axis alignment mechanism of the present invention enables accurate optical axis alignment in a space optical communication device with a simple configuration, and also enables pan-tilt operation in a small space, resulting in miniaturization of the device. It has become feasible.

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Abstract

【課題】空間光通信装置において、簡易な構成でありながら正確な光軸合わせができると共に、小さな空間内でパンチルト動作が可能で、装置の小型化が実現できる光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法を提供する。 【解決手段】本発明を適用した光軸合わせ機構の一例である光軸合わせ機構を備える空間光通信装置（通信装置１）は、外部筐体２と、送光部３と、受光部４を有している。通信装置１は、正面パネル５と、光学機構Ａと、外部筐体２と、光軸駆動機構６と、背面パネル７とを有している。光学機構Ａの先端側、かつ、２つの筒状体３２及び筒状体４２の間に、先端方向に突出した正面固定ロッド８が設けられている。光学機構Ａの基端側では、送光部３の筒状体３２の基端部に背面固定ロッド３３が設けられている。また、受光部４の筒状体４２の基端部に背面固定ロッド４３が設けられている。光軸駆動機構６は、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１と、２つの駆動モーター６２及び駆動モーター６３を有している。

Description

光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法
　本発明は光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法に関する。詳しくは、空間光通信装置において、簡易な構成でありながら正確な光軸合わせができると共に、小さな空間内でパンチルト動作が可能で、装置の小型化が実現できる光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法に関するものである。
　近年、インターネット等における通信等の用途を始め、自由空間において赤外線から可視光線までの光線を用いた空間光通信技術が広く用いられている。
　この空間光通信技術に利用される空間光通信装置は、一般的に、レーザ等の光源を、送光レンズを介して一定の角度で放射する送光器と、装置の外部からの平行光線を、受光レンズを介して受光素子に収束する受光器とから構成されている。
　このような空間光通信装置を、例えば、距離が離れた二点の位置に互いが向き合うように配置し、各々から生じる送光を受光器で受光して相互通信を実現する（図４参照）。
　この際、一方の空間光通信装置から放射された送光を、他方の空間光通信装置で正確に受光するために、空間光通信装置において正確な光軸合わせを行う必要がある。
　また、空間光通信装置では、送光器及び受光器は、同一平面上に配置されることから、光軸合わせは、パン方向及びチルト方向の２軸で行われる。
　なお、ここでいう同一平面とは、図４に示すように、２台の空間光通信装置１及び１ａの各送光素子及び受光素子（送光部３と受光部４ａ、送光部３ａと受光部４）との間を結ぶ直線Ｒ１及びＲ２が、１つの平面ｘを構成することを意味している。
　この点は、言い換えれば、２台の空間光通信装置１及び１ａの間で、その長軸ｙの回転方向ｒが同じ平面ｘの位置になるように、２台の空間光通信装置１及び１ａを設置することを意味する。
　また、従来の空間光通信装置では、例えば、空間光通信装置を微調整雲台上に搭載して、この微調整雲台の調整ねじを動かして、空間光通信装置の光軸合わせを行っている。
　ここで、地上の障害物等を避け、所定の高さ位置で空間光通信を行うべく、鉛直方向に立設したポールの上部に、空間光通信装置を搭載した微調整雲台が配置される場合がある。
　このような高所に配置した微調整雲台に対して光軸合わせを行う際には、微調整雲台を取り付けたポールに梯子等を立て掛けて、梯子を登った作業者が手作業にて、微調整雲台の調整を行っていた。
　しかし、このように梯子を用いた作業による場合、梯子及び作業者の体重がポールにかかることで、ポールが変形して、正確な光軸合わせができない問題があった。
　また、梯子の代わりに、高所作業車を利用する場合もあるが、多数の空間光通信装置に対して、都度、高所作業車を使って光軸合わせを行うことは、作業効率及びコストの面で現実的ではなかった。
　さらに、ポール等で高所に配置した微調整雲台は、ポールの振動や風等の影響で、光軸がずれることがあり、その度に、光軸合わせが必要となる不都合が存在した。
　こうしたなか、空間光通信装置の光軸合わせのためのパンチルト動作を、遠隔制御することを試みた装置が提案されている。
　例えば、従来技術の１つとして、空間光通信装置を搭載した微調整雲台をモーターで遠隔制御する装置が提案されている。
　また、通信を行う空間光通信装置の間に反射ミラーを配置して、位置検出用受光素子で位置ずれ情報を取得して、その情報に基づき、反射ミラーを駆動させて光路を微調整することで光軸合わせを行う空間光通信装置（例えば、特許文献１）が提案されている。
特開２０１９－４５０１０号公報
　しかしながら、従来の空間光通信装置には、以下のような問題があった。
　まず、微調整雲台をモーターで遠隔制御する空間光通信装置では、微調整雲台に外付けでモーターを取り付けることで、装置サイズが大型化すると共に、製造コストが高くなる問題があった。
　また、屋外で使用する際、空間光通信装置を防水仕様にする必要があるが、防水仕様にすることで、装置の大型化及びコストの増加がより顕著なものとなる。
　また、特許文献１に記載された空間光通信装置は、反射ミラーで光路を制御する構造が複雑であり、かつ、装置全体が、やはり大型化してしまう不都合があった。さらに、位置検出用受光素子とそのための光学部品を追加する必要があった。
　そのため、空間光通信装置の光軸合わせを行う機構として、もっと簡単な構造で、製造コストも安く、正確な光軸合わせができる光軸合わせ機構が望まれている。
　本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、空間光通信装置において、簡易な構成でありながら正確な光軸合わせができると共に、小さな空間内でパンチルト動作が可能で、装置の小型化が実現できる光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明の光軸合わせ機構は、筐体の内部に収容されると共に、所定の光源からの光を前記筐体の外部に放出可能な送光器、及び、前記送光器と同一平面上に配置され、同筐体の外部からの送光を所定の受光素子で受光する受光器から構成された光学機構と、前記筐体の内部で前記送光器及び前記受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御する駆動制御部とを備える。
　ここで、光学機構が、所定の光源からの光を筐体の外部に放出可能な送光器、及び、筐体の外部からの送光を所定の受光素子で受光する受光器から構成されたことによって、送光器からの光の放射及び受光器での光の受信による空間光通信が可能となる。
　また、光学機構が、筐体の内部に収容される送光器及び受光器から構成され、受光器が送光器と同一平面上に配置されたことによって、光学機構の光軸合わせは、パン方向及びチルト方向の調整のみで行うことが可能となる。
　また、駆動制御部が、筐体の内部で送光器及び受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御することによって、筐体で覆われた範囲内における動作のみで、光学機構の光軸合わせを行うことができ、装置全体を小型化することが可能となる。
　また、光学機構が、所定の光源及び所定の受光素子が設けられた一方の端部とは反対側である他方の端部に、他方の端部側のパン方向及びチルト方向への動きを規制する支点部を有し、駆動制御部が、支点部を支点として、送光器及び受光器の一方の端部側をパン方向及びチルト方向に駆動させる駆動部を有する場合には、光学機構の他方の端部側を駆動部で動かす動作だけで、光学機構の光軸合わせを行うことができる。つまり、光学機構の一方の端部は動きを規制し、支点部を支点として、他方の端部側を動かすことで、送光器の光軸及び受光器の光軸を、パン方向またはチルト方向に回動させることができる。即ち、例えば、送光器及び受光器の一方の端部側にはレンズを配置することから、光源等を配置した他方の端部側に比べて、そのサイズが大きくなるが、よりサイズの小さな他方の端部側のみを動かすことになるため、パン方向またはチルト方向に回動させるために必要な距離も小さくすることができる。この結果、光学機構の全体のサイズを小さくすることができ、かつ、筐体の小型化が可能となる。
　また、駆動部が、送光器及び受光器の一方の端部側に設けられ、一方の端部から外側に向けて突出した少なくとも１つの突起部と、水平方向に移動可能に構成された板状体であると共に、突起部が移動可能に嵌合し、所定の角度に傾斜した形状を有する第１の切欠きが形成された第１のパネル体と、水平方向に移動可能に構成され、第１のパネル体と略平行な向きに配置された板状体であると共に、第１の切欠きに嵌合した突起部が移動可能に嵌合し、第１の切欠きと対応する位置に、第１のパネル体と重なる向きから見た視点で、所定の角度とは逆向きに傾斜した形状を有する第２の切り欠きが形成された第２のパネル体とを有する場合には、第１のパネル体及び第２のパネル体を水平方向に移動させる動きにより、光学機構の光軸合わせが可能となる。即ち、突起部を、第１のパネル体の第１の切り欠き及び第２のパネル体の第２の切り欠きに嵌合させた状態で、第１のパネル体と、第２のパネル体を水平方向に移動させる動きにより、第１の切り欠き及び第２の切り欠きが交わる交点の位置が変わり、この交点の位置で嵌合する突起部の位置を変えることができる。つまり、第１のパネル体及び第２のパネル体の水平方向の移動を制御することで、送光器及び受光器の一方の端部側に設けられた突起部を動かし、パン方向及びチルト方向に回動させることができる。
　より詳しくは、例えば、第１のパネル体及び第２のパネル体を共に右方向に移動させれば、第１の切り欠き及び第２の切り欠きが交わる交点も右方向に移動するため、突起部も右方向に移動する。また、第１のパネル体及び第２のパネル体を共に左方向に移動させれば、交点も左方向に移動するため、突起部も左方向に移動する。また、例えば、第１のパネル体及び第２のパネル体が重なった状態から、第１のパネル体が右方向に移動し、第２のパネル体が左方向に移動することで、交点が下方向に移動するため、突起部も下方向に移動する。さらに、第１のパネル体及び第２のパネル体が重なった状態から、第１のパネル体が右方向に移動し、第２のパネル体が左方向に移動することで、交点が下方向に移動するため、突起部も下方向に移動する。このように、２つのパネル体の左右方向の動きだけで、突起部の位置を上下左右に変えて、光学機構の一方の端部側をパン方向及びチルト方向に回動させることが可能となる。さらに、第１のパネル体及び第２のパネル体の水平方向の移動速度を異ならせて制御することで、上下左右だけでなく、斜め方向も含めて、突起部の位置を変えることもできる。
　また、突起部が、所定の光源に対応する位置及び所定の受光素子に対応する位置の２か所に設けられ、第１のパネル体には、突起部に対応する位置に、第１の切欠きが２か所設けられ、第２のパネル体には、突起部に対応する位置に、第２の切欠きが２か所設けられた場合には、光学機構の一方の端部側の中であり、かつ、所定の光源及び所定の受光素子に対応する位置に突起部が設けられ、光学機構の一方の端部側を、パン方向及びチルト方向に回動させる動きを、より安定した動きとすることができる。この結果、送光器の光軸合わせと、受光器の光軸合わせを、より正確に行うことが可能となる。
　また、第１のパネル体の水平方向への移動速度と、第２のパネル体の水平方向への移動速度とが、略同じ速度に制御された場合には、光軸合わせの作業において、水平方向への移動で、最適値を見つけ、さらに、垂直方向に動かして最適地を見つけるという簡易な動作で、光軸合わせを行うことができる。
　また、上記の目的を達成するために、本発明の光軸合わせ方法は、筐体の内部に収容されると共に、所定の光源からの光を前記筐体の外部に放出可能な送光器、及び、前記送光器と同一平面上に配置され、同筐体の外部からの送光を所定の受光素子で受光する受光器を有する光学機構を、前記筐体の内部で前記送光器及び前記受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御する制御工程を備える。
　ここで、筐体の内部で送光器及び受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御する工程によって、筐体で覆われた範囲内における動作のみで、光学機構の光軸合わせを行うことができ、装置全体を小型化することが可能となる。
　また、制御工程が、所定の光源及び所定の受光素子が設けられた一方の端部とは反対側である他方の端部を支点として、送光器及び受光器の一方の端部側をパン方向及びチルト方向に駆動させる場合には、光学機構の他方の端部側を動かす動作だけで、光学機構の光軸合わせを行うことができる。つまり、光学機構の一方の端部は動きを規制し、支点部を支点として、他方の端部側を動かすことで、送光器の光軸及び受光器の光軸を、パン方向またはチルト方向に回動させることができる。即ち、例えば、送光器及び受光器の一方の端部側にはレンズを配置することから、光源等を配置した他方の端部側に比べて、そのサイズが大きくなるが、よりサイズの小さな他方の端部側のみを動かすことになるため、パン方向またはチルト方向に回動させるために必要な距離も小さくすることができる。この結果、光学機構の全体のサイズを小さくすることができ、かつ、筐体の小型化が可能となる。
　本発明に係る光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法は、空間光通信装置において、簡易な構成でありながら正確な光軸合わせができると共に、小さな空間内でパンチルト動作が可能で、装置の小型化が実現できるものとなっている。
本発明を適用した光軸合わせ機構の一例を用いた空間光通信装置の装置外観を示す概略斜視図である。 図１に示す空間光通信装置の内部構造を示す概略分解斜視図である。 光学機構Ａの基端側の構造を示す概略斜視図である。 ２台の空間光通信装置による光通信を示す概略図である。 可動パネルとその周辺構造を示す概略分解斜視図である。 ２枚の可動パネルを一体化させた構造を示す概略図である。 ２枚の可動パネルの切り欠きの交点を上下に移動させる動きを示す概略図である。 ２枚の可動パネルの切り欠きの交点を左右に移動させる動きを示す概略図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
　なお、以下に示す構造は、本発明を適用した光軸合わせ機構の一例を用いた空間光通信装置であり、本発明の内容はこれに限定されるものではなく、適宜設定変更することが可能である。
　図１に示すように、本発明を適用した光軸合わせ機構の一例である光軸合わせ機構を備える空間光通信装置（以下「通信装置１」と称する。）は、外部筐体２と、送光部３と、受光部４を有している。光軸合わせ機構は、送光部３及び受光部４から構成される光学機構Ａの光軸合わせを行うものである。
　なお、ここでいう外部筐体が、本願請求項における「筐体」に相当する。また、ここでいう送光部３及び受光部４が、本願請求項における「送光器及び受光器」に相当する。また、送光部３及び受光部４の詳細な内部構造については、既知の光学機構に採用された構造を用いることができるため、詳細な構造の説明は省略する。
　なお、以下の説明においては、図２を基準に、正面パネル５から見た背面パネル７の方を「後ろ、後方又は基端」と称し、背面パネル７から見た正面パネル５の方を「前、前方又は先端」と称する。また、図７を基準に、図中の上下を「上又は上側」、「下又は下側」及び「上下方向又は鉛直方向」と称する。また、図７を基準に、図中の左右を「左又は左側」、「右又は右側」及び「左右方向又は水平方向」と称する。
　図１及び図２に示す外部筐体２は、先端側及び基端側が開口した筒状体であり、送光部３及び受光部４から構成される光学機構Ａを内部に収容する部材である。
　また、外部筐体２の内側は、光学機構Ａの基端部をパン方向又はチルト方向に回動させる際に、その基端部を動かす空間となる。
　また、送光部３は、光源となる送光レーザ３０（図２参照）の光を外部筐体２の先端から外部に放出する部材である。また、受光部４は、通信装置１との間で、空間光通信を行う別途の通信装置からの送光を、受光センサ４０で受光する部材である。
　送光部３及び受光部４は、外部筐体２の内側、かつ、同一平面上に配置されている。なお、ここでいう同一平面上とは、上述したように、２台の空間光通信装置１及び１ａの各送光素子及び受光素子との間を結ぶ直線Ｒ１及びＲ２が、１つの平面ｘを構成すること、または、２台の空間光通信装置１及び１ａの間で、その長軸ｙの回転方向ｒが同じ平面ｘの位置になるように、２台の空間光通信装置１及び１ａを設置することを意味している（図４参照）。
　図２に示すように、通信装置１は、正面パネル５と、光学機構Ａと、外部筐体２と、光軸駆動機構６と、背面パネル７とを有している
　正面パネル５は、外部筐体２の先端側に取り付けられ、その先端側の開口を塞ぐ蓋となる部材である。また、正面パネル５は、送光フィルター３１と、受光フィルター４１が取り付けられる基台となる（図２参照）。
　送光フィルター３１は、送光レーザ３０から放出された光がレンズ体（図示省略）で拡散され、拡散された光を透過させるフィルターである。また、受光フィルター４１は、別途の通信装置１からの送光を透過させるフィルターである。
　光学機構Ａは、先端から基端に向けて径が小さくなる２つの筒状体３２及び筒状体４２を有している（図２参照）。２つの筒状体３２及び筒状体４２は連結部材（符号省略）を介して一体化されている。
　また、筒状体３２の基端部には、送光レーザ３０が配置されている。また、筒状体４２の基端部には、受光センサ４０が配置されている。
　また、光学機構Ａの先端側、かつ、２つの筒状体３２及び筒状体４２の間に、先端方向に突出した正面固定ロッド８が設けられている。
　この正面固定ロッド８は、正面パネル５の送光フィルター３１と受光フィルター４１の間に設けられた嵌合孔５０と嵌合して、光学機構Ａの先端部の動きを規制すると共に、後述する光軸駆動機構６を介した光学機構Ａの基端側の動きの支点となる。なお、ここでいう正面固定ロッド８が、本願請求項における「支点部」に該当する。
　図３に示すように、光学機構Ａの基端側では、送光部３の筒状体３２の基端部に背面固定ロッド３３が設けられている。また、受光部４の筒状体４２の基端部に背面固定ロッド４３が設けられている。
　この背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３は、後述する可動パネル６０及び可動パネル６１に形成された切欠きと嵌合して、光学機構Ａの基端部をパン方向又はチルト方向に回動させる部材である。なお、ここでいう背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３が、本願請求項における「突起部」に該当する。
　背面パネル７は、外部筐体２の基端側に取り付けられ、その基端側の開口を塞ぐ蓋となる部材である。また、背面パネル７は、光軸駆動機構６が取り付けられる基台となる（図２参照）。
　光軸駆動機構６は、光学機構Ａの基端側をパン方向及びチルト方向に回動させるための駆動部である。図５及び図６を参照しながら、光軸駆動機構６の構造を説明する。
　図４に示すように、背面パネル７より先端側に、光軸駆動機構６が配置されている。光軸駆動機構６は、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１と、２つの駆動モーター６２及び駆動モーター６３を有している。
　また、駆動モーター６２は、可動パネル６０を左右方向に移動させる部材である。また、駆動モーター６３は、可動パネル６１を左右方向に移動させる部材である。さらに、駆動モーター６２及び駆動モーター６３は、各可動パネルを同一の速度で移動させるものとなっている。
　また、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１は、その間にスペーサー６４を挟んだ状態で、締結具１００及び締結具１０１を介して、２枚を重ねた状態で一体化されている（図５参照）。また、一体化した可動パネル６０及び可動パネル６１は背面パネル７に取り付けられている。
　また、可動パネル６０は、略板状のパネル体であり、２箇所に、右斜め上から左下に向けて傾斜した形状を有する切欠き６０ａと、切欠き６０ｂが形成されている。
　この切欠き６０ａ及び切欠き６０ｂはそれぞれ、光学機構Ａの基端側に設けられた背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３と嵌合可能に構成されている。
　また、可動パネル６１は、略板状のパネル体であり、２箇所に、左斜め上から右下に向けて傾斜した形状を有する切欠き６１ａと、切欠き６１ｂが形成されている。
　この切欠き６１ａ及び切欠き６１ｂはそれぞれ、光学機構Ａの基端側に設けられた背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３と嵌合可能に構成されている。
　また、可動パネル６１の切欠き６１ａ及び切欠き６１ｂは、可動パネル６０と可動パネル６１を、スペーサー６４を挟んで重ねた際、可動パネル６０の切欠き６０ａ及び切欠き６０ｂと対応する位置に形成され、前後方向から見た場合、左右対称の×の字を形成する位置関係となっている。
　また、可動パネル６０と可動パネル６１を重ねた状態で、切欠き６０ａ及び切欠き６１ａで形成される切欠きの交点Ｒａ（図６下図参照）には、前方から後方に向けて、背面固定ロッド３３が挿通されている。また、切欠き６１ａ及び切欠き６１ｂで形成される切欠きの交点Ｒｂ（図６下図参照）には、前方から後方に向けて、背面固定ロッド４３が挿通されている。
　このように、２枚の可動パネル６０と可動パネル６１を重ねた状態で形成される交点Ｒａ及び交点Ｒｂに、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３が挿通されることで、２枚の可動パネルの水平方向への動きに伴い、交点Ｒａ及び交点Ｒｂの位置を変えて、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部を動かすことができる。
　即ち、光学機構Ａの先端側に設けた正面固定ロッド８と嵌合孔５０が嵌合した部分を支点として、光学機構Ａの基端側で、交点Ｒａ及び交点Ｒｂの位置を変えて、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部を動かすことで、光学機構Ａの基端部をパン方向またはチルト方向に回動させることができる。これにより、光学機構Ａの送光部３及び受光部４の光軸合わせを行うことができる。
　この光軸駆動機構６による交点Ｒａ及び交点Ｒｂの移動について説明する。
　図７及び図８は、２枚の可動パネル６０と可動パネル６１を重ねた状態を、前方から後方を見た視点で図示している。
　なお、駆動モーター６２及び駆動モーター６３による２枚の可動パネルの水平方向への移動距離は、背面パネル７の左右方向の長さの範囲内に収まるように設定されている。
　図７（ａ）には、左右方向で、可動パネル６０と可動パネル６１の両端を揃えた状態を示している。この場合、交点Ｒａと交点Ｒｂは、光軸駆動機構６によるパン方向及びチルト方向において、中心位置に位置するものとなる。
　そのため、この位置では、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部は、パン方向及びチルト方向において、中心位置に位置している。
［チルト方向の回動］
　また、図７（ｂ）に示すように、可動パネル６０を左に移動させ、かつ、可動パネル６１を右に移動させることで、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置は、上方に向けてその位置が移動する。
　そのため、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置が上方に移動することに伴い、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部もチルト方向で、上方に移動するものとなる。
　そして、図７（ｃ）に示すように、水平方向の移動において、可動パネル６０が左端に到達し、かつ、可動パネル６１が右端に到達した状態では、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置は、チルト方向の回動において、上端に位置するものとなる。
　そのため、この状態では、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部は、チルト方向において、上端に位置する。
　また、これとは反対に、図７（ｄ）に示すように、水平方向の移動において、可動パネル６０が右端に到達し、かつ、可動パネル６１が左端に到達した状態では、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置は、チルト方向の回動において、下端に位置するものとなる。
　そのため、この状態では、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部は、チルト方向において、下端に位置する。
［パン方向の回動］
　図８（ａ）に示すように、可動パネル６０及び可動パネル６１を共に左に移動させることで、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置は、左方に向けてその位置が移動する。
　そのため、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置が左方に移動することに伴い、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部もパン方向で、左方に移動するものとなる。
　また、図８（ｂ）には、再び、左右方向で、可動パネル６０と可動パネル６１の両端を揃えた状態を示している。この場合、交点Ｒａと交点Ｒｂは、光軸駆動機構６によるパン方向及びチルト方向において、中心位置に位置するものとなる。
　また、図８（ｃ）に示すように、可動パネル６０及び可動パネル６１を共に右に移動させることで、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置は、右方に向けてその位置が移動する。
　そのため、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置が右方に移動することに伴い、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部もパン方向で、右方に移動するものとなる。
　以上で説明したように、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１を水平方向に移動させる動きだけで、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置が、上下左右に変わり、この位置の変化を利用して、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部を、上下左右に動かすことができる。
　この結果、光学機構Ａの基端部側が、その先端部側を支点として回動して、光学機構Ａの送光部３の光軸と、受光部４の光軸の光軸合わせを行うことができる。
　ここで、必ずしも、光学機構Ａの先端側の、正面固定ロッド８及び嵌合孔５０を支点として、光学機構Ａの基端側の背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３を動かして、光学機構Ａの光軸合わせが行われる必要はない。本発明を適用した光軸合わせ機構では、光学機構を内部に収容する筐体内で、光学機構を動かして、光軸合わせを行うことができれば、光学機構を動かす構造は特に限定されるものではない。
　また、必ずしも、光学機構の基端側のみを動かして、光軸合わせが行われる必要はない。但し、光学機構Ａの基端部側の回動範囲を確保できれば、外部筐体２の範囲内で、充分に光軸合わせを実行することが可能となる。即ち、光学機構Ａが、先端から基端に向けて径が小さくなる２つの筒状体３２及び筒状体４２を有し、仮に、光学機構の先端側を動かして光学機構の光軸合わせを行う場合には、筒状体３２及び筒状体４２では、先端側の径が大きいため、先端側を動かして行う光軸合わせには、その大きな部分を駆動させるだけの空間が必要となり、その分、外部筐体２のサイズも大きくなる。これに対して、光学機構Ａの基端側のみを動かす場合には、筒状体３２及び筒状体４２の径の小さな基端側を動かして光軸合わせを行うことになり、先端側を動かす構造に比べて、基端側を駆動させる空間は小さく抑えることができ、外部筐体２のサイズも小さく抑えることができる。この結果、通信装置１を小型化することが可能となるため、光学機構Ａの先端側の、正面固定ロッド８及び嵌合孔５０を支点として、光学機構Ａの基端側の背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３を動かすことが可能な構成となることが好ましい。
　また、必ずしも、光学機構Ａの送光部３の光軸及び受光部４の光軸を一体的に動かす必要はなく、各々を独立して動かす構造も採用しうる。但し、１つの駆動機構で、送光部３の光軸及び受光部４の光軸をまとめて駆動させることで、複数の駆動機構を設ける必要がなくなり、通信装置１を小型化できる点から、光学機構Ａの送光部３の光軸及び受光部４の光軸を一体的に動かすことが好ましい。
　また、必ずしも、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１を水平移動させて、その切欠きの交点の移動に伴い、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部が動かされる必要はない。例えば、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部に、それぞれ独立した駆動モーターを取り付けて、水平方向及び鉛直方向に動かすこともできる。但し、仮に、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部に、それぞれ独立した駆動モーターを取り付けて駆動させる場合、例えば、水平方向に駆動するモーターと、この水平方向に駆動するモーターで移動する部材の上に、さらに、垂直方向に駆動する別のモーターを搭載する構造が想定され、このような構造とした場合、モーターに関わる部材全体の体積が大きくなってしまう。また、駆動する部材の重量が増えた分、本発明の通信装置１のように、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１を、駆動モーターで水平方向に移動させる構成に比べて、モーターの容量も大きくする必要が生じ、この点からも装置が大型化してしまう。このように、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部に、それぞれ独立した駆動モーターを取り付けて駆動させる構造と比べて、本発明の通信装置１は、簡易な構成で実現でき、かつ、駆動に関する装置構成がより小型なものにできる点で、優位性を有している。従って、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１を水平移動させて、その切欠きの交点の移動に伴い、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部が動かす構成とすることが好ましい。
　また、必ずしも、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の２本のロッドにより、光学機構Ａの基端部側を動かす必要はなく、例えば、１本のロッドまたは３本以上のロッドと、ロッドに対応する切欠きを設けて、光学機構Ａの基端部側を動かすことも可能である。
　また、本発明を適用した光軸合わせ機構は、例えば、赤外線センサの送信部と受信部との間の光軸合わせにも適用することができる。
　以上のように、本発明の光軸合わせ機構は、空間光通信装置において、簡易な構成でありながら正確な光軸合わせができると共に、小さな空間内でパンチルト動作が可能で、装置の小型化が実現できるものとなっている。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
　　　Ａ　　　　光学機構
　　　１　　　　通信装置
　　　２　　　　外部筐体
　　　３　　　　送光部
　　　３０　　　送光レーザ
　　　３１　　　送光フィルター
　　　３２　　　筒状体
　　　３３　　　背面固定ロッド
　　　４　　　　受光部
　　　４０　　　受光センサ
　　　４１　　　受光フィルター
　　　４２　　　筒状体
　　　４３　　　背面固定ロッド
　　　５　　　　正面パネル
　　　５０　　　嵌合孔
　　　６　　　　光軸駆動機構
　　　６０　　　可動パネル
　　　６０ａ　　切欠き
　　　６０ｂ　　切欠き
　　　６１　　　可動パネル
　　　６１ａ　　切欠き
　　　６１ｂ　　切欠き
　　　６２　　　駆動モーター
　　　６３　　　駆動モーター
　　　６４　　　スペーサー
　　　Ｒａ　　　交点
　　　Ｒｂ　　　交点
　　　７　　　　背面パネル
　　　８　　　　正面固定ロッド
　　　１００　　締結具
　　　１０１　　締結具

Claims (7)

  1. 　筐体の内部に収容されると共に、所定の光源からの光を前記筐体の外部に放出可能な送光器、及び、前記送光器と同一平面上に配置され、同筐体の外部からの送光を所定の受光素子で受光する受光器から構成された光学機構と、
    　前記筐体の内部で前記送光器及び前記受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御する駆動制御部とを備える
    　光軸合わせ機構。
  2. 　前記光学機構は、前記所定の光源及び前記所定の受光素子が設けられた一方の端部とは反対側である他方の端部に、該他方の端部側のパン方向及びチルト方向への動きを規制する支点部を有し、
    　前記駆動制御部は、前記支点部を支点として、前記送光器及び前記受光器の前記一方の端部側をパン方向及びチルト方向に駆動させる駆動部を有する
    　請求項１に記載の光軸合わせ機構。
  3. 　前記駆動部は、
    　前記送光器及び前記受光器の前記一方の端部側に設けられ、同一方の端部から外側に向けて突出した少なくとも１つの突起部と、
    　水平方向に移動可能に構成された板状体であると共に、前記突起部が移動可能に嵌合し、所定の角度に傾斜した形状を有する第１の切欠きが形成された第１のパネル体と、
    　水平方向に移動可能に構成され、前記第１のパネル体と略平行な向きに配置された板状体であると共に、前記第１の切欠きに嵌合した前記突起部が移動可能に嵌合し、同第１の切欠きと対応する位置に、前記第１のパネル体と重なる向きから見た視点で、前記所定の角度とは逆向きに傾斜した形状を有する第２の切り欠きが形成された第２のパネル体とを有する
    　請求項２に記載の光軸合わせ機構。
  4. 　前記突起部は、前記所定の光源に対応する位置前記所定の受光素子に対応する位置の２か所に設けられ、
    　前記第１のパネル体には、前記突起部に対応する位置に、前記第１の切欠きが２か所設けられ、
    　前記第２のパネル体には、前記突起部に対応する位置に、前記第２の切欠きが２か所設けられた
    　請求項３に記載の光軸合わせ機構。
  5. 　前記第１のパネル体の水平方向への移動速度と、前記第２のパネル体の水平方向への移動速度とが、略同じ速度に制御された
    　請求項３または請求項４に記載の光軸合わせ機構。
  6. 　筐体の内部に収容されると共に、所定の光源からの光を前記筐体の外部に放出可能な送光器、及び、前記送光器と同一平面上に配置され、同筐体の外部からの送光を所定の受光素子で受光する受光器を有する光学機構を、前記筐体の内部で前記送光器及び前記受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御する制御工程を備える
    　光軸合わせ方法。
  7. 　前記制御工程は、
    　前記所定の光源及び前記所定の受光素子が設けられた一方の端部とは反対側である他方の端部を支点として、前記送光器及び前記受光器の前記一方の端部側をパン方向及びチルト方向に駆動させる
    　請求項６に記載の光軸合わせ方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08220405A (ja) * 1995-02-16 1996-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光空間伝送装置
JPH10336121A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Victor Co Of Japan Ltd 受光器及び光無線伝送システム
JP2005057562A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Sanyo Electric Co Ltd リモコン受光ユニット
JP2007282144A (ja) * 2006-04-12 2007-10-25 Canon Inc 光空間通信装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08220405A (ja) * 1995-02-16 1996-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光空間伝送装置
JPH10336121A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Victor Co Of Japan Ltd 受光器及び光無線伝送システム
JP2005057562A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Sanyo Electric Co Ltd リモコン受光ユニット
JP2007282144A (ja) * 2006-04-12 2007-10-25 Canon Inc 光空間通信装置

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