JP2002527729A - 光送信機及び光送信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
できる少なくとも1つの回転光ビームを発生する光送信機に関する。
譲渡された米国仮出願番号第60/104,115号、同じく、1999年3月
22日に出願され、本譲請人に譲渡された米国仮出願番号第60/125,54
5号に基づく優先権を主張し、両先出願の内容は全て、ここにその全てを述べる
のと同等に本明細書に盛り込まれる。
が開発されている。例えば、米国特許第5,100,229号、第5,110,
202号、第5,247,487号及び第5,294,970号は、このような
位置測定装置を開示しており、これら米国特許に開示される内容は参照により本
出願に盛り込まれる。これらの位置測定装置はそれぞれ、実質的に平面のレーザ
ビームを発する1又は複数の光送信機を有する。斯かる位置測定装置はまた、レ
ーザビームを検出する可搬の位置センサも有する。上述の米国特許に詳細に開示
される通り、位置センサの位置を示すデジタル化された三次元位置データは、位
置センサでレーザビームを検出することによって特定される時間間隔に基づき生
成される。
精度が要求される。具体的に言えば、駆動装置が固着された軸を中心にレーザビ
ームを空間中で回転させる際、光ビームはそれぞれその各回転を通して形状が一
定及び既知であり且つその角速度が一定であるか、或いは、角速度の変化が既知
のパターンであるかでなければならない。従って、光送信機の設計及び製造には
細心の注意を払う必要がある。レーザビームの形状又は回転速度に少しでも未知
の変化があると、位置決めシステムの精度を低下させることになる。
内容は参照により本出願に盛り込まれるが、これらの米国特許は上記の位置測定
システムに用いられる光ビームを発生する光送信機を開示する。図4に示す通り
、レーザエミッタ112はスピンドルシャフト118の中心を通過するようにコ
リメートされたレーザビームを発し、このコリメートされたレーザビームを2つ
に分割するプリズムアセンブリ108に入射する。分割されたレーザビームはそ
れぞれ平面に沿って発散するが、該平面に直交する方向においては極めて狭いま
まである。よって、この2つのレーザビームは実質的に平面であるといえる。ド
ライブモータ116はスピンドルシャフト118及びプリズムアセンブリ108
を回転させてレーザビームを回転させる。これらのレーザビームはルーフミラー
122によって反射されるので、レーザビームはプリズムアセンブリ108の回
転軸に対し垂直な軸を中心に回転する。
現実的でない。このような光送信機の設計には、高価で且つ製造が困難な精密光
学部材が数多く必要である。その上、係る光送信機は複雑な光路を有するため、
これらの光学部材の取り付け及び整合を精密に行って回転時のレーザビームの形
状にばらつきが生じるのを防ぐ必要がある。又、このような光送信機はどちらか
と言えば大型且つ重量である。更に、可搬の用途に用いる際には、大型で重量の
電池を必要とする。
的とする。
。この光送信器は、回転ヘッド部、回転力供給源、信号出力装置を含む。回転ヘ
ッド部は、第1の平面上にあり幅が狭く直交平面上で既知の方向に発散する第1
の光ビームを発生する第1の光源を含む。回転力供給源は、1又は複数の既知の
角速度で前記回転ヘッド部分を回転させるための駆動力を供給する。信号出力装
置は、前記回転ヘッド部の所定の回転位置で同期信号を出力する。
は、回転ヘッド部と回転力供給源とを含む。回転ヘッド部は、第1の狭い平面上
にあり幅が狭く第1の直交平面で第1の既知の方向に発散する第1の光ビームを
発生する第1の光源を含む。回転ヘッド部は、更に、第2の狭い平面上にあり幅
が狭く第2の直交平面上で第2の既知の方向に発散する第2の光ビームを発生す
る第2の光源を含む。回転力供給源は、1又は複数の既知の角速度で回転ヘッド
部を回転させる駆動力を供給する。
方法は、(i)第1の光源を有する回転ヘッド部を設けることと、(ii)第1
の光源により、第1の平面上にあり幅が狭く直交平面上で既知の方向に発散する
第1の光ビームを発生することと、(iii)回転ヘッド部を回転させることと
、そして、(iv)回転ヘッド部の所定の位置で同期信号を出力することとを含
む。
この方法は、(i)第1の光源と第2の光源とを有する回転ヘッド部を設けるこ
とと、(ii)前記第1の光源により、第1の平面上にあり幅が狭く直交する平
面上で第1の既知の方向に発散する第1の第1の光ビームを発生することと、(
iii)前記第2の光源により、第2の平面上にあり幅が狭く、第2の直交平面
上で第2の既知の方向に発散する第2の光ビームを発生することと、(iV)前
記回転ヘッド部を回転させることと、を含む。
信器は、第1の平面上にあり幅が狭く第2の平面上で既知の方向に発散する光ビ
ームを発生する機構と、前記光ビームを回転させる機構とを含む。この光送信器
は、更に、光ビームの所定の回転位置で同期信号を出力する機構を含む。
信器は、第1の平面上にあり幅が狭く直交平面上で第1の既知の方向に発散する
第1の光ビームを発生する機構と、第2の平面上にあり幅が狭く第2の直交平面
上で第2の既知の方向に発散する第2の光ビームを発生する機構とを含む。この
光送信器は、更に、前記第1の光ビームと前記第2の光ビームとが所定の空間的
関係を保持した状態で、前記第1の光ビーム及び第2の光ビームを回転させる機
構を含む。
おり、発明の範囲を限定するものではないことは、理解されるべきである。
できる光送信機に関するものである。この「位置決めシステム」という用語は、
三次元空間における点、線、平面の位置を特定できるシステムに言及する際にし
ばしば用いられる用語であり、「位置測定システム」という用語は、空間におけ
る点の位置を特定できるシステムに言及する際にしばしば用いられる用語である
。しかしながら、この開示においてはこれらの用語はもっと広く一般的に用い、
光送信機を用いるあらゆるシステムに言及するものであって、本発明の適用範囲
を限定すると受け取られるべきではない。光送信機を用いるシステムには、例え
ば、点、線、平面、距離、面積、体積、角度、或いは、空間的又は位置的変数を
測定するシステムが含まれる。
この説明に盛り込まれる添付図面は、本発明の実施例を図解し、この説明と共に
本発明の原理を説明するものである。同一の或いは類似の部材には、全ての図面
を通じて可能な限り同一の符号が付してある。
光学トランスミッタ10は、回転ヘッドアセンブリ12、ロータリー電源16、
及び電気的システム40を備える。 回転ヘッドアセンブリ12は、一又は複数の光源22を備えており、これらは
、光学保持部材20に取り付けられている。釣り合わせ孔44を光学保持部材2
0に取り付けることにより、回転ヘッドアセンブリ12は、そのバランスが保た
れ、振動から防御されるようになっている。釣り合わせ孔44は、また、光学保
持部材20の内部に入り組ませることができ、これにより、光源22の取付が容
易となっている。
広がり、且つ、平面に対して直角の方向に非常に狭い(”平らな”)状態を維持
するものであればよい。このようなビームを発する好ましい光源22は、例えば
、一又は複数のレンズ24と一体化された固体赤外レーザ23(波長780nm
)を備える。コリメートされた光学ビームが好適であるが、他のビームを使用し
てもよい。例えば、発光ダイオードは、レーザ23に代えて使用可能である。本
実施形態における回転ヘッドアセンブリ12は、第1及び第2の光源22を備え
、これらの光源22は、各々、第1及び第2の実質的な平面ビームを生成する。
上述したように、ビーム形状の制御は重要であり、ビームは精密に制御された形
状であることが望ましい。また、精密に制御された形状を有する付加ビームを生
成する一又は複数の付加光源を回転ヘッドアセンブリ12に組み込んでもよい。
及び第2のビームの各々は、回転ヘッドアセンブリ12の回転軸Aを回転角度3
0度で交わる平面を決定するが、他の傾き角度を採用することも可能である。第
1及び第2ビームにより決定される平面は、反対側に傾斜していることが望まし
い。更に、光源22は、回転ヘッドアセンブリ12の回転軸方向から見た場合に
、分離角αでオフセットされている(図2参照)。分離角αは、好ましくは、6
0度より大きいことが望ましく、更に、好ましくは、90度であることが望まし
いが、これに限定されるものではない。
置決めシステムへの応用に好適である。測定がトランスミッタから離れた距離の
ところでなされる場合には、垂直なトランスミッタ回転軸を備えたトランスミッ
タを通過する水平面内又はこれに近いところにおいて、水平面のまわりのレーザ
ビームのエネルギーを凝縮した狭い広がり角を使用することができる。測定が、
広い範囲において段階的に行われる場合には、広い広がり角を使用することがで
き、トランスミッタを取り囲む大容量の範囲にわたりレーザビームエネルギーを
及ぼすことが可能である。また、ビームの傾き角度を調整することにより空間内
の光学ビームのエネルギー分布を制御することもできる。
り角は、離れたところでスポットを生成するために多くの位置決めシステムで使
用される。概ね10度と90度との範囲にある、より大きな広がり角は、本実施
形態に好適であり、ほぼ70度の広がり角が最も好適である。周知のように、ビ
ームは種々の方法で広げることができる。
を備えることができ、一方の組は、長期間の使用のために小さな広がり角のビー
ムを発し、他方の組は、段階的に変化する広範囲の角度での短期間の使用のため
に大きな広がり角のビームを発する。トランスミッタ10のコントロール電気素
子を用いて、ユーザは、どの組のビームを点灯させるかを選択することができる
、換言すれば、ビームは、位置決めシステムの光学センサによって認識可能な異
なった光学波長を利用するものであればよい。
2を回転させる。ロータリー電源16は、モータ17とトランスミッション19
とを備え、このトランスミッション19は、ロータリーパワーをモータ17から
回転ヘッドアセンブリ12まで伝送する。電源16は、一定の角速度で回転ヘッ
ドアセンブリ12を駆動させる。あるいは、電源16は、既知且つ予測可能に変
動する各回転に応じて変化する速度で、回転ヘッドアセンブリ12を駆動させる
。
るとよく、交流波形、好ましくは、モータのトルクリプルを最小化させるために
サイン波によって駆動されるものであることが望ましい。回転ヘッドの各速度は
、このトルクリプルによって変化させられる。モータ17は、そのベアリング内
で最小限の自由度を有する必要があり、高品質なボールレース又は空気ベアリン
グ(図示略)を用いたものが望ましい。これにより、位置決めシステムの正確さ
を損なわせるロータ14のすりこぎ運動を回避することができる。
。下側ハウジング62は、埋込支持プレート63と、周縁部69と、埋込ポイン
ト66を備えた基板68とを備える。この埋込ポイント66は、いわばネジ孔で
あり、光学トランスミッタ10を所定の位置に確実に埋込むためのものである。
モータ17のケーシング65は、プレート63に埋め込まれている。
ランスミッション19を形成し、このトランスミッション19は、ロータリーパ
ワーをモータ17から回転ヘッドアセンブリ12へ伝送する。フランジ部15は
、光学保持部材20にプレスばめされている。
等)からモータ17及び光源22へ転送する。図1に示したように、電気的シス
テム40は、制御システム41と、電力転送デバイス27と、電力供給電気的ユ
ニット45とを備える。
力流れを制御する。制御システム41は、他の部材に混じって、モータ17への
電力流れを制御するモータ制御部49を備え、これにより、モータ及び回転ヘッ
ドを一定の角速度又は少なくとも既知の各速度で作動させることができる。制御
システム41は、更に、光源22への電力流れを制御する光源制御部51を備え
ることが望ましい。制御システムは、更に、あるいは、これに代えて、光学ビー
ムの発光パワーを変調することもできる。
情報の他の情報源として、例えば、回転計を用いてもよい。エンコーダ60は、
光学保持部材20に埋め込まれる反射型ディスク等の光学エンコーダディスク6
1と、プレート63に埋め込まれるディスク読出電気的ユニット111とを備え
たものでもよい。モータ制御部49の従来の閉ループフィードバック制御回路は
、エンコーダ60から受信した角速度情報に基づいて、モータ17への電力供給
を制御することにより、ロータ14を一定の角速度に維持する。
によって、光源22のオペレーションを制御し、これにより、放射された光学パ
ワーを一定レベルに維持することができる。
光源制御部51からの電力を回転光源22に送る。ここでは、電力転送デバイス
27は回転変圧器28を備えることが望ましく、フェライト材で作られたポット
コアタイプの回転変圧器が更に望ましい。
固定部28a、及び回転ヘッドアセンブリ12に固着され、該回転ヘッドアセン
ブリ12と共に回転する回転部28bを有する。固定部28a及び回転部28b
は互いに同心円状に取り付けられており、間をエアギャップによって仕切られて
いる。
に交流を高周波で供給する。固定部28aに供給された交流は、回転変圧器28
の円柱状のコア部28cのフェライト材を介して磁気結合により回転部28bの
交流に変換される。
に回転するため磁気結合は変動しない。従って、回転によるトルクリップル或い
は出力電圧に変動は生じない。トルクリップルは、シャフト14の角速度にばら
つきを生じさせるため、位置決めに用いられる光送信機にとって極めて不都合で
ある。この他にも、回転変圧器の代わりに、スリップリング、小型の電力発電器
などの電力転送装置を用いても良い。しかしながらこれらの装置はトルクリップ
ルを生じさせる傾向が高い。
れる光源22として、様々な周知の技術及び/又は装置を用いることが可能であ
る。この様な技術及び/又は装置とは、例えばスリップリング、回転ヘッドアセ
ンブリ12の回転を利用した誘導、静電結合、無線周波伝達による回転ヘッドア
センブリ12への電力の直接伝達、回転ヘッドアセンブリ12での日光又はその
他の光の受光、回転ヘッドアセンブリ12の外部又は内部に電池を備えることな
どである。もちろん、電力転送デバイス27及び/又は光源制御部51は、必要
に応じ回転ヘッドアセンブリ12に一体的に設けても良い。
を受け取り、これを光源22に供給するために適切な直流電圧に変換する。電力
供給電気的ユニット45は回転ヘッドアセンブリ12内に納められていることが
望ましい。
ヘッドアセンブリ12の回転位置に基づいて同期信号を発する信号発信ユニット
42を設けても良い。例えば、エンコーダ60の指標から受けた信号に基づいて
、信号発信ユニット42が同期信号を発することができる。制御システム41の
信号発信ユニット制御部70が、信号発信ユニット42に命令を出し同期信号を
発生させる。
ダは、同期信号をもっと高い頻度で発生させるこれ以外のタイプの構成としても
良い。また、送信機は1回転につき1度発せられる信号を分割し1回転につき1
度よりも低い頻度で同期信号を発生させるような構成としても良い。例えば、同
期信号を2回転につき1度発生させる2分割、3回転につき同期信号を1度発生
させる3分割などである。1回転に1度、或いは2回転に2度発せられる同期信
号は、円弧角の10秒オーダーでの測定可能にすることが証明されている。
に取り付けられた複数の赤外発光ダイオード(LED)43(例えば波長890
nm)を含む。LED43は、周辺環境を通じて伝達される光同期信号の生成に
用いられるが、下側ハウジング62の所期する円弧角をカバーし、所期する運用
距離及び体積に渡って同期信号を送信するのに充分なLED43が備られること
が望ましい。
無線周波信号源を使って同期信号を生成することも可能である。又、同期信号は
、例えばストロボ、非同期通信信号及び/又は、同期通信信号などの様々な形態
とすることが可能である。加えて、同期信号をこれらの周辺環境を通じて送信す
る代わりに、光同期信号は光ファイバーを介して、或いは、電気同期信号は電線
を介して図3に示す可搬式検出ユニット46送信することも可能である。
である。図に示す実施例では、2つの光学トランスミッタ10が測定フィールド
内に配置されている。各光学トランスミッタ10は測定フィールドを掃引する2
つの実質的に平面の光ビームを発射し、この2つの光ビームを光検出器48を備
える可搬式検出ユニット46により検出する。光検出器48は又、光学トランス
ミッタ10が有する信号発信ユニット42により発信された同期信号を検出する
。光ビームの検出の結果、光検出器48が生成した検出信号は処理ユニット50
に送られるが、この処理ユニットは可搬式検出ユニット46に直接接続されてい
るか、或いは、遠隔地に位置する可搬式検出ユニット46に通信リンクで接続さ
れている。処理ユニット50は、検出信号に基づき三次元位置データを生成する
。
向上させ製造コストを削減するように改良された光送信機を提供するものである
。以下の段落において、本発明の利点の幾つかを、既存の送信機の実施例に比較
して説明する。
品が光学トランスミッタ10の回転ヘッドアセンブリ12内に固着されている。
光源22及び光学部品は、ビームの回転ヘッドアセンブリ12に対する空間的関
係を常に保つ扇形ビームを発生させる。光学トランスミッタ10が固着されてお
り、モータの軸受けに高品質のものが用いられているとすれば、改良された光学
トランスミッタ10は、光ビームが回転されても変動しない一定のパターンの光
エネルギーを空間に生成する。これにより、位置決めシステムによる位置決定測
定を高い精度で行えるようになる。
設けられていない。窓があると、光ビームの回転の際、位置決めシステムの精度
を下げる原因となるゆがみやばらつきが生かねない。ゆがみを生じさせないよう
な窓の製造、設置は回転ビームを有する光送信機のコストの著しい増大につなが
る。
、既存の実施例の構成部材に比較してその数が格段に少なくて済み、これにより
本光学トランスミッタ10にかかる製造及び光学素子の整合のためのコストを低
減できる。光路も、改良された光学トランスミッタ10においては既存の光送信
機に比べ格段に単純化されている(図4参照)。特に、改良された光学トランス
ミッタ10は鏡を全く用いておらず、これにより、先行例に比べ、製造コストの
低減及び送信機のハウジングの小型化、軽量化が実現される。
。このため、光学トランスミッタ10の残りの部分を周知のケーシングを用いて
構成することが可能である。先行例においては、大型の密封ケーシングが必要で
あったが、これは結果として本発明の製造コストの増大につながる。更なる利点
は、光源22を含む全ての光学素子が好ましくは互いに固定されていることであ
る。この構成により、光源又は鏡を回転させることに伴う問題、及び時間と共に
変化する可能性を有する光ビームに伴う問題の多くを解決される。また、例えば
、好ましくはないが、窓、鏡、レンズ又は光源等の光学素子が互いに固定されて
いない実施例でも意義があることは、当業界には容易に認識されるものである。
も少ないので、モータが必要とする電力を小さくすることができ、従って可搬式
の用途に用いる際に必要な電池を小型及び軽量なものとすることができる。
施例を説明してきたが、この他の実施例として、例えば、光ビームをただ1つと
同期信号とを用いる送信機、2つの光ビームを用いるが同期信号を生成しない送
信機などがある。これら追加の実施例はそれぞれ、高度及び/又は方角を2つの
送信、即ち、2つの光ビームの送信、或いは、1つの光ビームと1つの同期信号
の送信のいずれかの送信により伝達する。典型的に、2つの光ビームは高度情報
を伝達し、1つの同期信号と1つの光信号は方角情報を伝達する。この為、同期
信号は方角基準信号と称されることもある。
可能なことは当業者には明らかである。例えば、回転ヘッドアセンブリ内に設け
る光源の数及びその配置は変更可能である。更に、他の例としては、回転ヘッド
アセンブリは、光源を1つとこの1つの光源から発せられるレーザビームを分割
する光学部品とを備えても良い。更に、他の例としては、光送信機を1つ用いて
、該送信機と2以上の光センサを有する光受信機との間の距離を測定しても良い
。また、1つの送信機を3以上のセンサを有する光受信機と共に用いて構造物に
取り付けられた受信システムの方向を測定することも可能である。更に、他の例
としては、複数の光源22を回転ヘッドアセンブリ12の中心点で交差するよう
に配置すると、回転ヘッドアセンブリ12を小径のものとすることが可能である
。更なる例としては、エンコーダ60をモータ17の下方に移動しても良い。
にとっては明らかである。明細書及び実施例はあくまでも例示のためのものであ
り、本発明の範囲及び精神は請求の範囲により定義される。
有する光ビームを発生させる位置決定システム用の光送信器を提供することがで
きる。 本発明によれば、効率的かつ経済的に製造することができる位置測定又は位置
決定システム用の光送信器を提供することができる。 本発明によれば、比較的小型で軽量の光送信器を提供することができる。 本発明によれば、小型で軽量な形態可能な電源を使用することができるために
十分な動作効率を有する光送信器を提供することができる。 本発明の実施の形態の他の特徴及び利点は、上記の記載から明らかになるであ
ろう。また、本発明の実施により、更なる利点が学習されるであろう。
Claims (41)
- 【請求項1】 位置決定システムに用いる光送信器であって、 第1の平面上にあり幅が狭く前記第1の平面に直交する直交平面上の既知の方
向に発散する第1の光ビームを発生する第1の光源を含む回転ヘッド部と、 1又は複数の既知の角速度で前記回転ヘッド部分を回転させるための駆動力を
供給する回転力供給源と、 前記回転ヘッド部の所定の回転位置で同期信号を出力する信号出力装置と、 を有する。 - 【請求項2】 請求項1の光送信器であって、更に、前記回転ヘッド部の第
1の光源に電力を伝達する電力伝達装置を有する。 - 【請求項3】 請求項2の光送信器であって、前記電力伝達装置は、回転変
圧器、スリップリング、容量性結合器、誘導性結合器、無線受信機、光受信機又
はバッテリのうち少なくとも1つを有する。 - 【請求項4】 請求項1の光送信器であって、前記第1の光ビームは前記第
1の平面に平行にされる。 - 【請求項5】 請求項1の光送信器であって、前記第1の光源は、発光ダイ
オードを有する。 - 【請求項6】 請求項1の光送信器であって、前記第1の光源は、レーザを
有する。 - 【請求項7】 請求項1の光送信器であって、前記信号出力装置は、光源と
電波源と電源とのうち少なくとも1つを有する。 - 【請求項8】 請求項1の光送信器であって、前記信号出力装置は、電線、
光ファイバ又は自由空間のうち少なくとも1つに同期信号を発信する。 - 【請求項9】 請求項1の光送信器であって、前記信号出力装置は、前記同
期信号を発する発光ダイオードを少なくとも1つ有する。 - 【請求項10】 請求項1の光送信器であって、前記信号出力装置は、前記
回転ヘッド部の1回転毎に1回、前記回転ヘッド部の2回転毎に1回及び前記回
転ヘッド部の3回転毎に1回からなる群から選択される何れかの間隔で同期信号
を発する。 - 【請求項11】 請求項1の光送信器であって、前記光送信器に含まれ前記
第1の光ビームが当たる全ての光学素子は、相互に対し空間的に固定されている
。 - 【請求項12】 請求項1の光送信器であって、更に、前記第1の光源への
電力量を制御する光源制御部を有する。 - 【請求項13】 請求項1の光送信器であって、前記回転ヘッド部は、第2
の光ビームを発生する第2の光源を含む。 - 【請求項14】 請求項1の光送信器であって、更に、信号出力装置を制御
する信号出力装置制御部を有する。 - 【請求項15】 請求項1の光送信器であって、更に、モータ制御部を有し
、回転力供給源は電気駆動モータを含み、前記モータ制御部は電気駆動モータを
制御する。 - 【請求項16】 請求項2の光送信器であって、回転ヘッド部は、前記電力
伝達装置を有する。 - 【請求項17】 請求項2の光送信器であって、前記電力伝達装置は、固定
部と回転可能部を含み、前記電力伝達装置は、固定部から回転可能部へ電力を伝
達する。 - 【請求項18】 請求項17の光送信器であって、電力伝達装置は回転変圧
器を含む。 - 【請求項19】 請求項13の光送信器であって、前記第2の光ビームは、
第2の平面上の第2の既知の方向に発散するとともに前記第2の平面に直交する
第2の直交平面上にあり幅が狭い。 - 【請求項20】 請求項13の光送信器であって、前記第1及び第2の光源
は、回転ヘッド部の回転軸に関し60度よりも大きい分離角でオフセットされる
。 - 【請求項21】 請求項15の光送信器であって、前記モータ制御部は、回
転ヘッド部が回転中には前記回転ヘッド部が一定の角速度で回転するように、電
気駆動モータを制御する。 - 【請求項22】 請求項15の光送信器であって、前記モータ制御部は、回
転ヘッド部が回転中には前記回転ヘッド部が既知の変化をする速度で回転するよ
うに、電気駆動モータを制御する。 - 【請求項23】 位置決定システムに用いる光送信器であって、 第1の狭い平面上にあり幅が狭く、前記第1の狭い平面に直交する第1の直交
平面上の第1の既知の方向に発散する第1の光ビームを発生する第1の光源と、
第2の狭い平面上にあり幅が狭く、前記第2の狭い平面に直交する第2の直交平
面上の第2の既知の方向に発散する第2の光ビームを発生する第2の光源と、を
含む回転ヘッド部と、 1又は複数の既知の角速度で前記回転ヘッド部分を回転させるための駆動力を
供給する回転力供給源と、 を有する。 - 【請求項24】 請求項23の光送信器であって、更に、前記回転ヘッド部
の第1の光源及び第2の光源に電力を伝達する電力伝達装置を有する。 - 【請求項25】 請求項23の光送信器であって、更に、前記回転ヘッド部
の所定の回転位置で同期信号を出力する信号出力装置を有する。 - 【請求項26】 光信号を送信する方法であって、該方法は、 第1の光源を有する回転ヘッド部を設けることと、 前記第1の光源により、第1の平面上にあり幅が狭く、前記第1の平面に直交
する直交平面上の既知の方向に発散する第1の光ビームを発生することと、 前記回転ヘッド部を回転させることと、 前記回転ヘッド部の所定の回転位置で同期信号を出力することと、 を含有する。 - 【請求項27】 請求項26の方法であって、前記第1の光ビームは、前記
第1の平面に平行にされる。 - 【請求項28】 請求項26の方法であって、更に、電源から前記回転ヘッ
ド部の前記第1の光源に電力を伝達することを含有する。 - 【請求項29】 請求項26の方法であって、更に、 前記回転ヘッド部に第2の光源を設けることと、 前記第2の光源によって、第2の平面上にあり幅が狭く、前記第2の平面に直
交する第2の直交平面で第2の既知の方向に発散する第2の光ビームを発生する
ことと を含有する。 - 【請求項30】 請求項26の方法であって、前記第2の光ビームは前記第
2の平面に平行にされる。 - 【請求項31】 請求項26の方法であって、前記第1の光ビームが発散す
る前記直交平面は0ではない傾斜角を有する。 - 【請求項32】 請求項31の方法であって、前記傾斜角は約30度である
。 - 【請求項33】 請求項28の方法であって、電力を伝達することには、電
力伝達装置の固定部から回転可能部に電力を伝達することを含有する。 - 【請求項34】 請求項29の方法であって、前記第1の光源及び前記第2
の光源は前記回転ヘッド部の回転軸に関し60度よりも大きな分離角でオフセッ
トされる。 - 【請求項35】 請求項29の方法であって、前記直交平面は第1の傾斜角
を有し、前記第2の直交平面は第2の傾斜角を有し、前記第1の傾斜角は前記第
2の傾斜角と等しくない。 - 【請求項36】 光信号を送信する方法であって、該方法は、 第1の光源及び第2の光源を有する回転ヘッド部を設けることと、 前記第1の光源により、第1の平面上にあり幅が狭く、前記第1の平面に直交
する直交平面上の第1の既知の方向に発散する第1の光ビームを発生することと
、 前記第2の光源により、第2の平面上にあり幅が狭く、前記第2の平面に直交
する第2の直交平面上の第2の既知の方向に発散する第2の光ビームを発生する
ことと、 前記回転ヘッド部を回転させることと、 を含有する。 - 【請求項37】 請求項36の方法であって、更に、前記回転ヘッド部の所
定の回転角位置で同期信号を出力することを含有する。 - 【請求項38】 位置決定システムに用いる光送信器であって、 第1の平面上にあり幅が狭く前記第1の平面に直交する第2の平面上で既知の
方向に発散する光ビームを発生する手段と、 前記光ビームを回転させる手段と、 前記光ビームの所定の回転位置で同期信号を出力する手段と、 を有する。 - 【請求項39】 請求項38の光送信器であって、 光源を有する光ビーム発生手段と、 1又は複数の既知の角速度で光源を回転させるための回転力供給源を有する光
ビーム回転手段と、 複数の発光ダイオードを有する同期信号出力手段と、 を有する。 - 【請求項40】 請求項39の光送信器であって、前記回転力供給源は、時
間により変化する既知の速度パターンで前記光源を回転させる。 - 【請求項41】 位置決定システムに用いる光送信器であって、 第1の平面上にあり幅が狭く、前記第1の平面に直交する第2の平面上の第1
の既知の方向に発散する第1の光ビームを発生する手段と、第3の平面上にあり
幅が狭く、前記第3の平面に直交する第4の平面上の第2の既知の方向に発散す
る第2の光ビームを発生する手段と、 第1の光ビームと第2の光ビームとが所定の空間的関係を保持した状態で、前
記第1の光ビームと前記第2の光ビームとを回転させる手段と、 を有する。
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