JPH04167099A - Optical space transmitter - Google Patents
Optical space transmitterInfo
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- JPH04167099A JPH04167099A JP2294092A JP29409290A JPH04167099A JP H04167099 A JPH04167099 A JP H04167099A JP 2294092 A JP2294092 A JP 2294092A JP 29409290 A JP29409290 A JP 29409290A JP H04167099 A JPH04167099 A JP H04167099A
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- Optical Communication System (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。[Detailed description of the invention] The present invention will be explained in the following order.
A産業上の利用分野
B発明の概要
C従来の技術(第20図)
D発明が解決しようとする課S(第20図)E!It!
題を解決するための手段(第2図及び第5図)1作用(
第2図及び第5図)
G実施例(第1図〜第18図)
(G1)光空間伝送装置の概略構成(第1図)(Gl−
2)伝送光学系(第2図)
(Gl−3)コリメートスコープ(第2図)(Gl−4
)反射防止機構(第2図)
(Gl−5)コリメートスコープの配置(第2図及び第
3図)
(Gl−6)サーボ回路(第1図〜第18図)(Gl−
6−1)偏波面の補正
(Gl−6−2)照射位置の補正
(Gl−6−3)サーボの停止制御
(Gl−6−4)ミラーの構成
(Gl−7)システム制御回路
(G2)実施例の動作
(G3)実施例の効果
(G4)他の実施例(第19図)
H発明の効果
A産業上の利用分野
本発明は光空間伝送装置に関し、特に空間を伝送する光
ビームを媒介して所望の情報を伝送する光空間伝送装置
に適用し得る。A: Industrial field of application B: Outline of the invention C: Prior art (Fig. 20) D: Problem S to be solved by the invention (Fig. 20) E! It!
Means for solving the problem (Figures 2 and 5) 1 Action (
(Fig. 2 and Fig. 5) Example G (Fig. 1 to Fig. 18) (G1) Schematic configuration of optical space transmission device (Fig. 1) (Gl-
2) Transmission optical system (Fig. 2) (Gl-3) Collimating scope (Fig. 2) (Gl-4
) Anti-reflection mechanism (Figure 2) (Gl-5) Collimating scope arrangement (Figures 2 and 3) (Gl-6) Servo circuit (Figures 1 to 18) (Gl-
6-1) Correction of polarization plane (Gl-6-2) Correction of irradiation position (Gl-6-3) Servo stop control (Gl-6-4) Mirror configuration (Gl-7) System control circuit (G2 ) Operation of the embodiment (G3) Effects of the embodiment (G4) Other embodiments (Fig. 19) The present invention can be applied to an optical space transmission device that transmits desired information via a media.
B発明の概要
本発明は、光空間伝送装置において、光源、受光部等を
一体に鏡筒に収納し、当該鏡筒を回動自在に支持するこ
とにより、必要に応じて鏡筒を回動させて偏波面の向き
を調整し得、確実に情報を送受することができる。B Summary of the Invention The present invention provides an optical space transmission device in which a light source, a light receiving section, etc. are housed integrally in a lens barrel, and the lens barrel is rotatably supported, so that the lens barrel can be rotated as necessary. This allows the direction of the polarization plane to be adjusted, allowing reliable transmission and reception of information.
C従来の技術
従来、光空間伝送装置においては、伝送対象に送出する
所定偏波面の光ビームの一部を折り返して伝送対象から
到来する観測光と共に観測することにより、簡易に当該
光ビームの照射位置を確認し得るようになされたものが
提案されている(特願平2−20916号、特願昭63
−138120号)。C. Conventional technology Conventionally, in an optical space transmission device, a part of a light beam with a predetermined polarization plane to be sent to a transmission target is folded back and observed together with observation light arriving from the transmission target, thereby easily irradiating the light beam. It has been proposed that the position can be confirmed (Japanese Patent Application No. 2-20916, Japanese Patent Application No. 1983).
-138120).
すなわち第20図に示すように、光空間伝送袋21にお
いては、レーザダイオード2を所定の情報信号で駆動し
、当該レーザダイオード2から所定偏波面の光ビームL
AIを射出する。That is, as shown in FIG. 20, in the optical space transmission bag 21, a laser diode 2 is driven by a predetermined information signal, and a light beam L having a predetermined polarization plane is emitted from the laser diode 2.
Inject AI.
レンズ4は、当該光ビームLAIを平行光線に変換した
後、偏光プリズム6を透過させてハーフミラ−8に導く
。The lens 4 converts the light beam LAI into a parallel light beam, and then transmits the parallel light beam through a polarizing prism 6 and guides it to a half mirror 8 .
ここでハーフミラ−8は、光ビームLAIの一部を透過
させ、当該透過光をレンズ16及び18を介して伝送対
象に送出する。Here, the half mirror 8 transmits a portion of the light beam LAI, and sends the transmitted light to the transmission target via lenses 16 and 18.
これにより光空間伝送装置1は、所定偏光面の光ビーム
LAIを伝送対象に送出するようになされている。Thereby, the optical space transmission device 1 is configured to transmit a light beam LAI having a predetermined plane of polarization to a transmission target.
さらにハーフミラ−8は、光ビームLAIの反射光をコ
ーナーキューブプリズム10で折り返し、折り返した光
ビームをレンズ12を介して撮像素子14に導く。Further, the half mirror 8 returns the reflected light of the light beam LAI by the corner cube prism 10 and guides the folded light beam to the image pickup device 14 via the lens 12 .
これにより光空間伝送装置1においては、伝送対象に送
出した光ビームLAIの一部を分離し、その光路を折り
返して撮像素子14に集光するようになされている。As a result, in the optical space transmission device 1, a part of the light beam LAI sent to the transmission target is separated, its optical path is turned back, and the light beam is focused on the image sensor 14.
レンズ18は、伝送対象から到来する光ビームLA2を
受光し、レンズ16、ハーフミラ−8を介して偏光プリ
ズム6に導く。The lens 18 receives the light beam LA2 arriving from the transmission target and guides it to the polarizing prism 6 via the lens 16 and the half mirror 8.
ここで伝送対象においては、光ビームLAIに対して偏
波面が直交する光ビームLA2を射出するようになされ
ている。Here, the transmission target emits a light beam LA2 whose polarization plane is orthogonal to the light beam LAI.
これにより光空間伝送装置1は、偏光プリズム6で光ビ
ームLA2を反射した後、当該光ビームLA2をレンズ
20を介して受光素子22に集光する。Thereby, the optical space transmission device 1 reflects the light beam LA2 with the polarizing prism 6, and then focuses the light beam LA2 on the light receiving element 22 via the lens 20.
これにより光空間伝送装置1においては、伝送対象から
到来する光ビームLA2を受光して情報を受信し得るよ
うになされている。Thereby, the optical space transmission device 1 is able to receive information by receiving the light beam LA2 arriving from the transmission target.
さらにレンズ18は、光ビームLA2と共に、伝送対象
の周囲の風景から当該光空間伝送装置1に向かう光(以
下観測光と呼ぶ)Llを受光し、当該観測光L1をレン
ズ16、ハーフミラ−8、レンズ12を介して撮像素子
14に導く。Furthermore, the lens 18 receives light (hereinafter referred to as observation light) Ll directed toward the optical space transmission device 1 from the surrounding scenery of the transmission target, together with the light beam LA2, and transmits the observation light L1 to the lens 16, the half mirror 8, The light is guided through the lens 12 to the image sensor 14 .
これにより観測光し1においては、光ビームLAlと光
軸の平行な成分がコーナー牛ユーププリズム10の反射
光と平行にレンズ12に入射する。As a result, in the observation beam 1, a component whose optical axis is parallel to that of the light beam LAl enters the lens 12 in parallel with the reflected light from the corner prism 10.
従って、コーナーキューブプリズム1oの反射光におい
ては、あたかも光ビームLAIの照射位置から当該光空
間伝送装置1に向けて射出したような光路でレンズ12
に入射する。Therefore, the reflected light from the corner cube prism 1o follows the optical path of the lens 12 as if it were emitted from the irradiation position of the light beam LAI toward the optical space transmission device 1.
incident on .
これにより光空間伝送装置1においては、撮像素子14
を介して、光ビームLA1の照射位置に明るい輝点を形
成した撮像画像を得ることができ、簡易に光ビームLA
Iの照射位置を確認し得るようになされている。As a result, in the optical space transmission device 1, the image sensor 14
It is possible to obtain a captured image in which a bright spot is formed at the irradiation position of the light beam LA1 through the light beam LA1.
The irradiation position of I can be confirmed.
D発明が解決しようとする課題
ところで、光空間伝送装置1を小型化することができれ
ば、便利であると考えられる。D Problems to be Solved by the Invention By the way, it would be convenient if the optical space transmission device 1 could be made smaller.
すなわち光空間伝送装置lにおいては、光ビームLAI
の照射位置を簡易に検出することができることにより、
設置作業を簡略化することができる。That is, in the optical space transmission device l, the light beam LAI
By being able to easily detect the irradiation position of
Installation work can be simplified.
従って必要に応じて所望の設置場所に設置して、例えば
テレビジョン中継等に利用することができる。Therefore, it can be installed at a desired installation location as needed and used for, for example, television broadcasting.
ところがこの場合、光空間伝送装置1全体が傾いて設置
される場合があり、この場合偏光プリズム6の偏波面に
対して光ビームLA2の偏波面がずれるようになり、偏
光プリズム6で効率良く光ビームLA2を反射し得なく
なる。However, in this case, the entire optical space transmission device 1 may be installed tilted, and in this case, the polarization plane of the light beam LA2 will be shifted from the polarization plane of the polarization prism 6, and the polarization prism 6 will efficiently transmit the light. Beam LA2 cannot be reflected.
また、風等により光空間伝送袋W1全体が揺らぐように
振動する場合があり、この場合も偏波面が乱れ、効率良
く光ビームLA2を受光素子22に入射し得なくなる。Further, the entire optical space transmission bag W1 may oscillate due to wind or the like, and in this case as well, the plane of polarization is disturbed and the light beam LA2 cannot be efficiently incident on the light receiving element 22.
さらに船舶、車両等に搭載してテレビジョン中継する場
合においては、このような偏波面の乱れが一段と大きく
なる。Furthermore, when the television is relayed by being mounted on a ship, vehicle, etc., such disturbances in the plane of polarization become even more significant.
さらにこのように偏波面が乱れると、伝送対象側におい
ても同様に効率良く光ビームLAIを受光し得す、結局
情報を確実に送受することが困難になる問題があった。Furthermore, when the plane of polarization is disturbed in this way, there is a problem in that it becomes difficult to receive the light beam LAI efficiently on the transmission target side as well, and it becomes difficult to reliably transmit and receive information.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、確実に情
報を送受することができる光空間伝送装置を提案しよう
とするものである。The present invention has been made in consideration of the above points, and aims to propose an optical space transmission device that can reliably transmit and receive information.
8課題を解決するための手段
かかる課題を解決するため本発明においては、所定の情
報信号S1で変調した所定偏波面W1の送信光ビームL
AIを、所定距離だけ離間して配置された送受信装置に
送出すると共に、送受信装置から送出された所定偏波面
W2の受信光ビームLA2を受光することにより、送信
光ビームLA1を介して情報信号S1を送受信装置に伝
送すると共に1.受信光ビームLA2を介して送受信装
置から送出された所定の情報信号S2を受信する光空間
伝送袋W30において、光源51から射出された送信光
ビームLAIを射出する光源51と、送信光ビームLA
Iを反射又は透過すると共に、送信光ビームLAIとは
逆に受信光ビームLA2を透過又は反射する偏光光ビー
ム分離手段53と、偏光光ビーム分離手段53を介して
得られる送信光ビームLAIを送受信装置に送出すると
共に、送受信装置から到来する受信光ビームLA2を偏
光光ビーム分離手段53に導く光学系59A、59Bと
、偏光光ビーム分離手段53を介して得られる受信光ビ
ームLA2を受光する受光部64.68とを具え、光源
51、偏光光ビーム分離手段53及び受光部64.68
を所定の鏡筒81に一体に支持し、光学系59A、59
Bの光軸を回動中心軸にして、鏡筒81を回動し得るよ
うに保持する。8 Means for Solving the Problems In order to solve the problems, in the present invention, a transmitted light beam L having a predetermined plane of polarization W1 modulated by a predetermined information signal S1 is used.
By transmitting the AI to a transmitting/receiving device arranged a predetermined distance apart and receiving the received light beam LA2 with a predetermined polarization plane W2 transmitted from the transmitting/receiving device, the information signal S1 is transmitted via the transmitted light beam LA1. 1. In the optical space transmission bag W30 that receives a predetermined information signal S2 sent out from the transmitting/receiving device via the receiving light beam LA2, a light source 51 that emits the transmitting light beam LAI emitted from the light source 51, and a transmitting light beam LA
A polarized light beam separation means 53 that reflects or transmits the received light beam LA2 and transmits and receives the transmitted light beam LAI obtained through the polarized light beam separation means 53. Optical systems 59A and 59B that transmit the received light beam LA2 coming from the transmitter/receiver to the polarized light beam separation means 53, and a light receiver that receives the received light beam LA2 obtained via the polarized light beam separation means 53. 64.68, a light source 51, a polarized light beam separation means 53, and a light receiving section 64.68.
are integrally supported in a predetermined lens barrel 81, and the optical systems 59A, 59
The lens barrel 81 is held so as to be rotatable with the optical axis of B as the central axis of rotation.
F作用
光源51、偏光光ビーム分離手段53及び受光部64.
68を所定の鏡筒81に一体に支持し、光学系59A、
59Bの光軸を回動中心軸にして、鏡筒81を回動し得
るように保持すれば、必要に応じて鏡筒81を回動させ
て偏波面を調整し得、効率良く受信光ビームLA2を受
光部64.68に入射させることができる。F-action light source 51, polarized light beam separation means 53, and light receiving section 64.
68 is integrally supported by a predetermined lens barrel 81, and the optical system 59A,
If the lens barrel 81 is held rotatably with the optical axis of 59B as the center axis of rotation, the lens barrel 81 can be rotated as necessary to adjust the plane of polarization, and the received light beam can be efficiently adjusted. LA2 can be made incident on the light receiving sections 64 and 68.
また、送受信装置に対しては、受信光ビームLA2に対
して偏波面が正しく設定された送信光ビームLAIを射
出することができ、これにより確実に情報を送受するこ
とができる。Furthermore, it is possible to emit the transmitting light beam LAI whose polarization plane is correctly set with respect to the receiving light beam LA2 to the transmitting/receiving device, thereby making it possible to reliably transmit and receive information.
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。G example An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
(G1)光空間伝送装置の概略構成
第1図において、30は全体として光空間伝送装置を示
し、電源袋231から供給される電源で駆動し得るよう
になされている。(G1) Schematic structure of optical space transmission device In FIG. 1, 30 indicates the optical space transmission device as a whole, which can be driven by power supplied from a power supply bag 231.
すなわち電源装置31は、内部にバッテリを収納し、前
面に設けられた電源スィッチ31Aがオン操作されると
、ケーブル31Bを介して当該バッテリの電源を光空間
伝送装置本体34に供給する。That is, the power supply device 31 houses a battery therein, and when a power switch 31A provided on the front is turned on, power from the battery is supplied to the optical space transmission device main body 34 via a cable 31B.
これにより光空間伝送装置本体34は、電源装置31側
に設けられた電源スィッチ31Aの操作に応動して動作
状態に立ち上がり、かくして光空間伝送装置30におい
ては、電源装置31側で簡易にバッテリを交換し得るよ
うになされている。As a result, the optical space transmission device main body 34 comes into operation in response to the operation of the power switch 31A provided on the power supply device 31 side, and thus, in the optical space transmission device 30, the battery can be easily removed from the power supply device 31 side. It is designed to be exchangeable.
光空間伝送装置本体34は、架台35上に搭載されて所
定位置に設置し得、るようになされ、操作パネル上の表
示画面36を介して、必要に応じて当該光空間伝送装置
本体34から射出される光ビームLAIの照射位置を確
認し得るようになされている。The optical space transmission device main body 34 is mounted on a pedestal 35 and can be installed at a predetermined position. The irradiation position of the emitted light beam LAI can be confirmed.
さらに光空間伝送装置本体34は、操作パネルの上部に
イニシャライズスイッチ37を有し、当該イニシャライ
ズスイッチ37がオン操作されると、光ビームLAIの
照射位置調整機構を動作中心に設定し直すようになされ
ている。Furthermore, the optical space transmission device main body 34 has an initialize switch 37 at the top of the operation panel, and when the initialize switch 37 is turned on, the irradiation position adjustment mechanism of the light beam LAI is reset to the center of operation. ing.
さらに光空間伝送装置本体34は、イニシャライズスイ
ッチ37の下に照射位置調整用の操作子38A〜38D
を有し、当該操作子38A〜38Dがオン操作されると
、それぞれ操作子38A〜38Dに対応して光ビームL
AIの照射位置を上下左右の4方向に調整し得るように
なされている。Furthermore, the optical space transmission device main body 34 has operators 38A to 38D for adjusting the irradiation position under the initialization switch 37.
When the operators 38A to 38D are turned on, the light beams L are turned on corresponding to the operators 38A to 38D, respectively.
The AI irradiation position can be adjusted in four directions: up, down, left, and right.
さらに光空間伝送装置本体34は、光ビームLA1の照
射位置を調整した後、サーボスイッチ39がオン操作さ
れると、伝送対象から到来する光ビームLA2を基準に
して光ビームLAIの照射位置を補正し、当該補正状態
を発光素子40A、40Bの点灯により目視確認し得る
ようになされている。Further, when the servo switch 39 is turned on after adjusting the irradiation position of the light beam LA1, the optical space transmission device main body 34 corrects the irradiation position of the light beam LAI based on the light beam LA2 arriving from the transmission target. However, the correction state can be visually confirmed by lighting the light emitting elements 40A and 40B.
さらにサーボスイッチ39の下には、モニタスイッチ4
1及びズーム操作子42が配置され、当該モニタスイッ
チ41及びズーム操作子42がオン操作されると、それ
ぞれ表示画面をオン状態に切り換えると共に、当該表示
画面の拡大率を可変する。Furthermore, below the servo switch 39 is a monitor switch 4.
1 and a zoom operator 42 are arranged, and when the monitor switch 41 and the zoom operator 42 are turned on, the display screen is switched to the on state, and the magnification of the display screen is varied.
表示画面36の下には、モニタ用のインジ、(−タ43
が配置され、当該インジケータ43の指針により、伝送
対象から到来する光ビームLA2の光強度をモニタし得
るようになされている。Below the display screen 36 are indicators for the monitor (-ta 43).
is arranged, and the light intensity of the light beam LA2 arriving from the transmission target can be monitored by the pointer of the indicator 43.
さらに操作パネルの下部には、コネクタ44及び45が
配置され、受信した映像信号及び連絡用の信号をそれぞ
れ外部に出力するようになされている。Furthermore, connectors 44 and 45 are arranged at the bottom of the operation panel, and are configured to output the received video signal and communication signal to the outside, respectively.
(Gl−2)伝送光学系
第2図に示すように光空間伝送装置本体34は、矩形形
状の筐体内部に伝送光学系48を収納し、当該伝送光学
系48を介して伝送対象との間で光ビームLAI及びL
A2を送受する。(Gl-2) Transmission optical system As shown in FIG. 2, the optical space transmission device main body 34 houses a transmission optical system 48 inside a rectangular housing, and communicates with the transmission target via the transmission optical system 48. Light beam between LAI and L
Send and receive A2.
すなわち駆動回路50は、伝送に供する所望の情報信号
S1でレーザダイオード51を駆動する。That is, the drive circuit 50 drives the laser diode 51 with a desired information signal S1 to be transmitted.
レーザダイオード51は、当該光空間伝送装置本体34
の筐体に対して、所定の傾きで保持され、これにより当
該光空間伝送装置本体34の水平軸に対して略45度だ
け偏波面W1の傾いた光ビームLAIを射出する。The laser diode 51 is connected to the optical space transmission device main body 34
It is held at a predetermined inclination with respect to the casing of the optical space transmission device 34, thereby emitting a light beam LAI whose polarization plane W1 is inclined by approximately 45 degrees with respect to the horizontal axis of the optical space transmission device main body 34.
レンズ52は、レーザダイオード51から射出される光
ビームLAIを平行光線に変換した後、偏光プリズム5
3を透過させ、レンズ54及びレンズ55を介してミラ
ー56に導く。The lens 52 converts the light beam LAI emitted from the laser diode 51 into a parallel light beam, and then converts it into a parallel light beam.
3 is transmitted and guided to a mirror 56 via a lens 54 and a lens 55.
ここでミラー56は、光ビームLAIの光軸に対して4
5度傾いて配置され、これにより光ビームLAIの光軸
を水平方向に略90度折り曲げる。Here, the mirror 56 is 4
It is arranged at an angle of 5 degrees, thereby bending the optical axis of the light beam LAI approximately 90 degrees in the horizontal direction.
折り曲げられた光ビームLAIの光軸上には、同様に当
該光ビームLAIO光軸に対して45度傾いたミラー5
7が配置され、これによりミラー56で折り曲げられた
光ビームLAIの光軸をほぼ元の光軸と平行に折り返す
。On the optical axis of the bent light beam LAI, there is a mirror 5 which is also tilted at 45 degrees with respect to the optical axis of the light beam LAIO.
7 is arranged so that the optical axis of the light beam LAI bent by the mirror 56 is turned back substantially parallel to the original optical axis.
このときミラー56及び57においては、サーボ回路5
8から出力される駆動信号SXI及びSYlに基づいて
、それぞれ矢印a及びbで示すように水平及び垂直方向
に微小角度回動するようになされている。At this time, in the mirrors 56 and 57, the servo circuit 5
Based on drive signals SXI and SY1 outputted from 8, it is configured to rotate by a small angle in the horizontal and vertical directions, as shown by arrows a and b, respectively.
これによりミラー56及び57は、光ビームLA1の光
軸を上下左右方向に微小角度変位させ、当該光空間伝送
装置本体34から射出される光ビームLAIの射出方向
を細かく補正する。As a result, the mirrors 56 and 57 slightly angularly displace the optical axis of the light beam LA1 in the vertical and horizontal directions, and finely correct the exit direction of the light beam LAI that is emitted from the optical space transmission device main body 34.
レンズ59Aは、ミラー57で反射された光ビームLA
Iを集光した後、レンズ59Bを介して伝送対象に送出
し、これにより伝送対象に対して光ビームLAIを所定
の広がりで送出する。The lens 59A receives the light beam LA reflected by the mirror 57.
After condensing I, it is sent to the transmission target via the lens 59B, thereby sending out the light beam LAI with a predetermined spread to the transmission target.
このときレンズ59Aは、矢印C及びdで示すように、
モータ60及び61で駆動されて上下左右方向に回動し
、これによりサーボ回路58から出力される駆動信号S
X2及びSY2に基づいて、光ビームLAIの射出方向
を大まかに調整するようになされている。At this time, the lens 59A, as shown by arrows C and d,
Driven by motors 60 and 61, the drive signal S is rotated vertically and horizontally, and is thereby outputted from the servo circuit 58.
Based on X2 and SY2, the emission direction of the light beam LAI is roughly adjusted.
これにより光空間伝送装置本体34においては、ミラー
56.57及びレンズ59Aを可動して、当該光空間伝
送装置本体34が風等で振動した場合でも、光ビームL
AIを確実に伝送対象に照射するようになされている。As a result, in the optical space transmission device main body 34, the mirrors 56 and 57 and the lens 59A are movable, and even when the optical space transmission device main body 34 vibrates due to wind etc., the light beam L
It is designed to reliably irradiate the transmission target with AI.
伝送対象から到来する光ビームLA2においては、レン
ズ59Bで受光され、光ビームLAIの光路を逆進し、
偏光プリズム53に入射する。The light beam LA2 arriving from the transmission target is received by the lens 59B, travels backward along the optical path of the light beam LAI,
The light enters the polarizing prism 53.
ここで光ビームLA2においては、光ビームLA1の偏
波面Wlに対して、偏波面W2が直交するように伝送対
象から射出される。Here, the light beam LA2 is emitted from the transmission target such that the polarization plane W2 is perpendicular to the polarization plane Wl of the light beam LA1.
これにより光ビームLA2は、偏光プリズム53で反射
され、ハーフミラ−62に入射する。As a result, the light beam LA2 is reflected by the polarizing prism 53 and enters the half mirror 62.
ここでハーフミラ−62は、当該光ビームLA2をレン
ズ63を介して受光素子64に集光する。Here, the half mirror 62 focuses the light beam LA2 onto the light receiving element 64 via the lens 63.
これにより光空間伝送装置本体34においては、当該受
光素子64の出力信号を信号処理回路65で復調するこ
とにより、伝送対象から送信された情報信号S2を受信
するようになされている。Thereby, in the optical space transmission device main body 34, the output signal of the light receiving element 64 is demodulated by the signal processing circuit 65, thereby receiving the information signal S2 transmitted from the transmission target.
さらにハーフミラ−62は、光ビームLA2を反射光し
、フィルタ66、集光レンズ67を介して位置検出セン
サ68の受光面に当該光ビームLA2を集光する。Furthermore, the half mirror 62 reflects the light beam LA2 and focuses the light beam LA2 on the light receiving surface of the position detection sensor 68 via the filter 66 and the condensing lens 67.
ここで位置検出センサ68は、受光面に形成される光ス
ポットの位置に応じた出力信号IXI〜IY2を出力す
る2次元の位置検出センサで形成され、当該位置検出セ
ンサの出力信号IXI〜■Y2に基づいて、当該光空間
伝送装置本体34に対する光ビームLA2の射出位置を
高い精度で検出し得るようになされている。Here, the position detection sensor 68 is formed by a two-dimensional position detection sensor that outputs output signals IXI to IY2 according to the position of the light spot formed on the light receiving surface, and output signals IXI to IY2 of the position detection sensor. Based on this, the emission position of the light beam LA2 with respect to the optical space transmission device main body 34 can be detected with high accuracy.
すなわちサーボ回路58は、当該出力信号IX1〜TY
2について、加減算処理を実行してエラー信号を生成し
、当該エラー信号に基づいて駆動信号SXI〜SY2を
出力する。That is, the servo circuit 58 outputs the output signals IX1 to TY.
2, an error signal is generated by performing addition/subtraction processing, and drive signals SXI to SY2 are output based on the error signal.
これによりサーボ回路58は、光ビームLA2を基準に
して光ビームLAIの照射位置を補正し、当該光空間伝
送装置本体34が風等で振動した場合でも、当該光ビー
ムLAIを伝送対象を確実に照射するようになされてい
る。As a result, the servo circuit 58 corrects the irradiation position of the light beam LAI based on the light beam LA2, and even if the optical space transmission device body 34 vibrates due to wind or the like, the light beam LAI can be reliably transmitted to the target. It is designed to irradiate.
(Gl−3)コリメートスコープ
ミラー57及びレンズ59A間の光路上には、コリメー
トスコープAが配置され、これにより光ビームLAIの
照射位置を表示画面36で目視確認し得るようになされ
ている。(Gl-3) Collimating Scope A collimating scope A is arranged on the optical path between the mirror 57 and the lens 59A, so that the irradiation position of the light beam LAI can be visually confirmed on the display screen 36.
すなわちコリメートスコープAは、光ビームLA1の光
路上にハーフミラ−69を配置し、光ビームLAIの一
部を反射する。That is, the collimating scope A disposes a half mirror 69 on the optical path of the light beam LA1, and reflects a part of the light beam LAI.
同時にハーフミラ−69は、伝送対象の周囲の風景から
当該光空間伝送装置1に向かう観測光し1をレンズ59
B、59Aを介して受光し、当該観測光し1を光ビーム
LAIと逆方向に反射した後、撮像光学系70に入射す
る。At the same time, the half mirror 69 receives observation light from the surrounding landscape of the transmission target toward the optical space transmission device 1, and transmits the observation light 1 to the lens 59.
B, 59A, the observation light 1 is reflected in the opposite direction to the light beam LAI, and then enters the imaging optical system 70.
コーナーキューブプリズム71は、光ビームLA1の反
射光LRIを受け、当該反射光LRIの光路を平行に折
り返した後、ハーフミラ−69を介して撮像光学系70
に導く。The corner cube prism 71 receives the reflected light LRI of the light beam LA1, returns the optical path of the reflected light LRI in parallel, and then passes the reflected light LRI back to the imaging optical system 70 via the half mirror 69.
lead to.
撮像光学系70は、当該反射光LRI及び観測光L1を
内蔵の撮像素子に集光し、当該撮像素子の出力信号を撮
像信号処理回路72に出力する。The imaging optical system 70 focuses the reflected light LRI and the observation light L1 on a built-in image sensor, and outputs an output signal of the image sensor to the image signal processing circuit 72.
撮像信号処理回路72は、当該撮像素子の出力信号を映
像信号に変換した後、モニタ装置73に出力し、これに
より操作パネル上の表示画面36を介して伝送対象の風
景上に光ビームLAIの照射位置を明るい輝点として観
察し得るようになされている。The image signal processing circuit 72 converts the output signal of the image sensor into a video signal and outputs it to the monitor device 73, thereby transmitting the light beam LAI onto the scenery to be transmitted via the display screen 36 on the operation panel. The irradiation position can be observed as a bright bright spot.
このとき撮像光学系70においては、ズーム駆動回路7
4で駆動されて倍率を可変するようになされている。At this time, in the imaging optical system 70, the zoom drive circuit 7
4 to vary the magnification.
これにより当該光空間伝送装置本体34においては、低
い倍率で大まかに光ビームLAIの照射位置を調整した
後、順次倍率を大きくして調整し直し、所定範囲でサー
ボ回路58を動作させることにより、簡易に光ビームL
AIの照射位置を調整し得るようになされている。As a result, in the optical space transmission device main body 34, after roughly adjusting the irradiation position of the light beam LAI at a low magnification, the magnification is sequentially increased and adjusted again, and the servo circuit 58 is operated within a predetermined range. Easy light beam L
The AI irradiation position can be adjusted.
(Gl−4)反射防止機構
ここでコーナーキューブプリズム71及びハーフミラ−
69間には、シャッタ75が介挿され、必要に応じて当
該シャッタを開閉することにより、通信時、光ビームL
AIが受光素子64に戻らないようになされている。(Gl-4) Anti-reflection mechanism Here, corner cube prism 71 and half mirror
A shutter 75 is inserted between 69 and 69, and by opening and closing the shutter as necessary, the light beam L is
AI is prevented from returning to the light receiving element 64.
すなわちシャッタ75においては、シャッタ駆動回路7
6で駆動され、撮像信号処理回路72と連動して遮光状
態から開状態に切り換わる。That is, in the shutter 75, the shutter drive circuit 7
6, and switches from the light shielding state to the open state in conjunction with the imaging signal processing circuit 72.
これにより光空間伝送装置本体34は、モニタスイッチ
41がオン操作されると、システム制御回路77から出
力される制御信号S01に基づいて、表示画面36上に
表示画像を形成すると共に当該表示画面を介して光ビー
ムLAIの照射位置を確認し得るようになされている。As a result, when the monitor switch 41 is turned on, the optical space transmission device main body 34 forms a display image on the display screen 36 based on the control signal S01 output from the system control circuit 77, and also displays the display screen. The irradiation position of the light beam LAI can be confirmed through the light beam LAI.
従って、光ビームLAIの照射位置を調整した後、当該
モニタスイッチ41をオフ状態に切り換えることにより
、ハーフミラ−69で反射される光ビームLAIO光路
を遮断することができる。Therefore, by turning off the monitor switch 41 after adjusting the irradiation position of the light beam LAI, the optical path of the light beam LAIO reflected by the half mirror 69 can be blocked.
すなわち、シャッタ71を閉じれば、ハーフミラ−69
で反射された光ビームLAIがコーナーキューブプリズ
ム71で折り返された後、ハーフミラ−69、ミラー5
7.56、レンズ55.54、偏光プリズム53、ハー
フミラ−62、レンズ63を介して受光素子64に至る
までの光路を遮断することができる。That is, when the shutter 71 is closed, the half mirror 69
After the light beam LAI reflected by the corner cube prism 71 is turned back by the half mirror 69 and the mirror 5
7.56, the optical path to the light receiving element 64 via the lens 55, 54, polarizing prism 53, half mirror 62, and lens 63 can be blocked.
従って、その分クロストークの発生を低減して確実に情
報を受信することができる。Therefore, the occurrence of crosstalk can be reduced accordingly, and information can be received reliably.
またこの場合、同時に光ビームLAIがレーザダイオー
ド51に戻らないようにし得、その分安定に光ビームL
AIを射出することができる。Furthermore, in this case, the light beam LAI can be prevented from returning to the laser diode 51 at the same time, and the light beam L can be stabilized accordingly.
It can fire AI.
(Gl−5)コリメートスコープの配置第3図に示すよ
うに、コリメートスコープAは、所定の筐体78に収納
されて、レンズ59Bの光軸を中心にして矢印eで示す
ように回動し得るようになされている。(Gl-5) Arrangement of collimating scope As shown in FIG. 3, collimating scope A is housed in a predetermined housing 78 and rotates as shown by arrow e around the optical axis of lens 59B. It is made to be obtained.
すなわち筐体78は、ハーフミラ−690前後に窓69
A及び69Bが設けられ、保持部材79A及び79Bの
円管形状の突起部が当該窓69A及び69Bに嵌め合わ
されて、前後から保持される。That is, the housing 78 has windows 69 in front and behind the half mirror 690.
A and 69B are provided, and the cylindrical projections of holding members 79A and 79B are fitted into the windows 69A and 69B to be held from the front and back.
これにより窓69A及び69Bの内側に形成された円管
形状の導入部79C及び79Dを介して、光ビームLA
I、LA2及び観測光し1をハーフミラ−69に入射す
る。As a result, the light beam LA passes through the circular tube-shaped introduction portions 79C and 79D formed inside the windows 69A and 69B.
I, LA2 and observation light 1 are incident on the half mirror 69.
保持部材79A及び79Bは、第4図に示すように、根
本部分が光空間伝送装置本体34の筐体80に固定され
、これにより円管形状の突起部に対して窓69A、69
Bを摺動させて、コリメートスコープA全体がレンズ5
9Bの光軸を中心にして回動し得るようになされている
。As shown in FIG. 4, the holding members 79A and 79B have their base portions fixed to the casing 80 of the optical space transmission device main body 34, so that the windows 69A and 69 are fixed to the cylindrical projections.
Slide B so that the entire collimating scope A is aligned with lens 5.
It is designed to be able to rotate around the optical axis of 9B.
さらにこの実施例において、筺体80は矩形形状に形成
され、これに対してコリメートスコープAは当該筐体8
0の対角線方向に全体を傾けて保持される。Furthermore, in this embodiment, the housing 80 is formed in a rectangular shape, whereas the collimating scope A is
The entire device is held tilted in the diagonal direction of 0.
すなわち、このようにコリメートスコープAを用いて光
空間伝送装置を構成する場合、当該伝送光学系48の鏡
筒に対して、コーナーキューブプリズム71及び撮像光
学系70が突出することを避は得す、その分全体形状が
大型化する。That is, when constructing an optical space transmission device using the collimating scope A in this way, it is inevitable that the corner cube prism 71 and the imaging optical system 70 protrude from the lens barrel of the transmission optical system 48. , the overall shape becomes larger accordingly.
さらに、形状が大型化した分、重量も増加し、可搬性も
損なわれる。Furthermore, as the size increases, the weight also increases, and portability is also impaired.
従って、光空間伝送装置本体34においては、コリメー
トスコープAを対角線方向に傾けて保持することにより
、筺体80の内部空間を有効に利用してコリメートスコ
ープAを収納し得、全体形状を小型化することができる
。Therefore, in the optical space transmission device main body 34, by tilting and holding the collimating scope A in the diagonal direction, the internal space of the housing 80 can be effectively used to store the collimating scope A, thereby reducing the overall size. be able to.
従って、その分合体の重量を軽量化し得、可搬性を向上
することができる。Therefore, the combined weight can be reduced accordingly, and portability can be improved.
また、レンズ59Aの光軸に対して回動し得るように保
持したことにより、組み込む筐体80の形状及び筐体8
0内の部品配置に応じて、コリメートスコープAを種々
の傾きに配置することができ、これにより当該伝送光学
系を種々の光空間伝送装置に共通に使用することができ
る。In addition, by holding the lens 59A so as to be able to rotate with respect to the optical axis, the shape of the housing 80 to be incorporated and the shape of the housing 8
The collimating scope A can be arranged at various inclinations depending on the arrangement of components within the spacer 0, thereby allowing the transmission optical system to be commonly used in various optical space transmission devices.
さらにこのとき、筐体78のコーナーキューブプリズム
71収納部分(すなわち筐体78の上部でなる)におい
ては、コーナーキューブプリズム71の形状に従って、
前後に延長する角部分が大きく面取りされるように形成
される。Furthermore, at this time, in the corner cube prism 71 housing part of the housing 78 (that is, the upper part of the housing 78), according to the shape of the corner cube prism 71,
The corner portions extending from front to back are largely chamfered.
これにより筐体78においては、コリメートスコープA
を収納して全体形状を小型化し、併せて対角線方向に全
体を傾けてコリメートスコープAを保持した際、筺体8
0内に無駄な空間が発生しないようになされている。As a result, in the housing 78, the collimating scope A
When holding the collimating scope A with the entire body tilted diagonally, the housing 8
This is done so that no wasted space is generated within 0.
ところで、このようにコリメートスコープAを傾けて保
持した場合、その分表示画面36に伸いた表示画像が表
示される。By the way, when the collimating scope A is held tilted in this manner, a display image that is extended by that amount is displayed on the display screen 36.
このためコリメートスコープAの撮像光学系70におい
ては、筐体78に対して、矢印fで示すように、当該撮
像光学系70の光軸を中心にして回動自在に保持される
ようになされている。For this reason, the imaging optical system 70 of the collimating scope A is held rotatably about the optical axis of the imaging optical system 70 with respect to the housing 78, as shown by the arrow f. There is.
これにより光空間伝送装置本体34においては、コリメ
ートスコープAの傾きに応じて撮像光学系70を回動さ
せ、表示画面36上で水平垂直方向が正しく表示される
ようになされている。As a result, in the optical space transmission device main body 34, the imaging optical system 70 is rotated according to the inclination of the collimating scope A, so that the horizontal and vertical directions are displayed correctly on the display screen 36.
なお撮像光学系70においても、コーナーキューブプリ
ズム71の収納部と同様に、先端が小さくなるように形
成され、これにより筐体80内に無駄な空間が発生しな
いようになされている。Note that the imaging optical system 70 is also formed to have a small tip, similar to the housing portion of the corner cube prism 71, so that no wasted space is created within the housing 80.
かくして全体形状を小型化することができ、その分当該
光空間伝送装置30の使い勝手を向上することができる
。・
(Gl−6)サーボ回路
サーボ回路58は、サーボスイッチ39及びイニシャラ
イズスイッチ37の操作に応動してシステム制御回路7
7から制御信号SC2が出力されると、動作状態に立ち
上がる。In this way, the overall shape can be reduced in size, and the usability of the optical space transmission device 30 can be improved accordingly. - (Gl-6) Servo circuit The servo circuit 58 operates the system control circuit 7 in response to the operation of the servo switch 39 and the initialize switch 37.
When the control signal SC2 is output from 7, it rises to the operating state.
これによりサーボ回路58は、位置検出センサ68の出
力信号TXI−TV2に基づいて、光ビームLAIの照
射位置及び当該光ビームLAIの偏波面W1を補正し、
確実に情報を送受し得るようになされている。Thereby, the servo circuit 58 corrects the irradiation position of the light beam LAI and the polarization plane W1 of the light beam LAI based on the output signal TXI-TV2 of the position detection sensor 68,
It is designed to ensure that information can be sent and received.
(Gl−6−1)偏波面の補正
第5図に示すように、伝送光学系48においては、レー
ザダイオード51から偏光プリズム53までの光学系、
当該偏光プリズム53から位置検出センサ68及び受光
素子64までの光学系が一体に鏡筒81に保持されるよ
うになされている。(Gl-6-1) Correction of polarization plane As shown in FIG. 5, in the transmission optical system 48, the optical system from the laser diode 51 to the polarizing prism 53,
The optical system from the polarizing prism 53 to the position detection sensor 68 and the light receiving element 64 is integrally held in the lens barrel 81.
このときレーザダイオード51の偏波面W1に対して、
透過方向の偏波面が一致するように偏光プリズム53が
保持されるようになされている。At this time, with respect to the polarization plane W1 of the laser diode 51,
The polarizing prism 53 is held so that the planes of polarization in the transmission direction match.
これにより光空間伝送装置本体34においては、光ビー
ムLA2に対して光ビームLAIの偏波面Wlが正確に
90度の傾きに保持されている場合、偏光プリズム53
に入射した光ビームLA2が当該偏光プリズム53で全
て反射され、位置検出センサ68に光ビームLA2が最
も効率良く入射するようになされている。As a result, in the optical space transmission device main body 34, when the polarization plane Wl of the light beam LAI is maintained at an accurate 90 degree inclination with respect to the light beam LA2, the polarization prism 53
The incident light beam LA2 is entirely reflected by the polarizing prism 53, so that the light beam LA2 is most efficiently incident on the position detection sensor 68.
鏡筒81は、周囲を取り囲むように配置されたベアリン
グ81A及び81Bを介して、当該伝送光学系48本体
(すなわちミラー56からレンズ59Bまでの光学系で
なる)に対して矢印gで示すように回転自在に保持され
る。The lens barrel 81 is connected to the main body of the transmission optical system 48 (that is, the optical system from the mirror 56 to the lens 59B) through bearings 81A and 81B arranged so as to surround the periphery, as shown by arrow g. It is held rotatably.
これにより光空間伝送装置本体34は、鏡筒81を回転
させて所定位置に保持することにより、光ビームLA2
の偏波面W2に対して光ビームLA1の偏波面Wlを調
整し得るようになされている。As a result, the optical space transmission device main body 34 rotates the lens barrel 81 and holds it in a predetermined position, so that the light beam LA2
The polarization plane Wl of the light beam LA1 can be adjusted with respect to the polarization plane W2 of the light beam LA1.
すなわちサーボ回路58において、偏波面サーボ回路8
2は、位置検出センサ68の出力信号Ixi〜IY2を
検出回路83に与える。That is, in the servo circuit 58, the polarization plane servo circuit 8
2 provides the output signals Ixi to IY2 of the position detection sensor 68 to the detection circuit 83.
検出面wiB3は、出力信号rXI−IY2を加算する
ことにより、位置検出センサ68に入射する光ビームL
A2の光強度を検出する。The detection surface wiB3 detects the light beam L incident on the position detection sensor 68 by adding the output signals rXI-IY2.
Detect the light intensity of A2.
比較回路84は、検出回路83の検出結果を所定周期で
取り込んで順次比較結果を得、これにより位置検出セン
サ6Bに入射する光ビームLA2の光量変化を検出する
。The comparison circuit 84 takes in the detection results of the detection circuit 83 at a predetermined period, sequentially obtains comparison results, and thereby detects a change in the amount of light beam LA2 incident on the position detection sensor 6B.
駆動回路85は、制御信号SC2が立ち上がると、当該
検出結果に基づいてモータ86を駆動し、これにより位
置検出センサ68の入射光量が増加する方向に鏡筒81
を回転さセ、当該入射光量が減少すると回転方向を切り
換える。When the control signal SC2 rises, the drive circuit 85 drives the motor 86 based on the detection result, thereby moving the lens barrel 81 in a direction in which the amount of light incident on the position detection sensor 68 increases.
is rotated, and when the amount of incident light decreases, the direction of rotation is switched.
これにより光空間伝送装置本体34は、位置検出センサ
68の入射光量に基づいて光ビームLA2の偏波面W2
と光ビームLA1の偏波面W1とが直交するように、当
該光ビームLAIの偏波面W1及び偏光プリズム53の
偏波面を補正する。As a result, the optical space transmission device main body 34 determines the polarization plane W2 of the light beam LA2 based on the amount of light incident on the position detection sensor 68.
The polarization plane W1 of the light beam LAI and the polarization plane of the polarizing prism 53 are corrected so that the polarization plane W1 of the light beam LAI and the polarization plane W1 of the light beam LA1 are orthogonal to each other.
従って、光空間伝送装置本体34が傾いて設置された場
合でも、偏波面を自動調整して、光ビームLA2を受光
素子64に効率良く入射させることができ、その分設買
時の調整作業を簡略化することができる。Therefore, even if the optical space transmission device main body 34 is installed at an angle, the plane of polarization can be automatically adjusted and the light beam LA2 can be efficiently incident on the light receiving element 64, and the adjustment work at the time of separate purchase can be avoided. It can be simplified.
さらに光空間伝送装置本体34全体が左右に揺れるよう
に振動した場合でも、偏波面を自動調整して光ビームL
A2を受光素子64に効率良く入射させることができる
。Furthermore, even if the entire optical space transmission device main body 34 vibrates to the left or right, the plane of polarization is automatically adjusted and the light beam L
A2 can be made to enter the light receiving element 64 efficiently.
従って、船舶、車両、航空機、衛星等に搭載して所望の
情報を伝送する場合でも、当該情報を確実に受信するこ
とができる。Therefore, even when desired information is transmitted by being mounted on a ship, vehicle, aircraft, satellite, etc., the information can be reliably received.
さらに伝送対象に対して、光ビームLA2の偏波面W2
に対して正確に90度偏波面W1が傾いた光ビームLA
Iを送出し得、その分伝送対象において確実に光ビーム
LAIを受光し得、かくして情報信号S1及びS2を確
実に送受することができる。Furthermore, with respect to the transmission target, the polarization plane W2 of the light beam LA2
A light beam LA whose polarization plane W1 is tilted by exactly 90 degrees with respect to
The optical beam LAI can be transmitted and the optical beam LAI can be reliably received at the transmission target, and thus the information signals S1 and S2 can be reliably transmitted and received.
(Gl−6−2)照射位置の補正
第6図に示すように、サーボ回路58においては、位置
検出センサ68の出力信号IXI〜IY2をX方向位置
検出回路86A及びY方向位置検出回路86Bに与え、
エラー信号VERX、VERYを検出する。(Gl-6-2) Correction of irradiation position As shown in FIG. 6, in the servo circuit 58, the output signals IXI to IY2 of the position detection sensor 68 are sent to the X direction position detection circuit 86A and the Y direction position detection circuit 86B. give,
Detect error signals VERX and VERY.
すなわち第7図に示すように、X方向位置検出回路86
Aは、位置検出センサ68の出力信号Ix1及びIX2
を電流電圧変換回路87A及び87Bに与える。That is, as shown in FIG.
A is the output signal Ix1 and IX2 of the position detection sensor 68
is applied to current-voltage conversion circuits 87A and 87B.
減算回路88A及び加算回路88Bは、それぞれ電流電
圧変換回路87A及び87Bから出力される出力信号V
XI、■χ2の減算信号及び加算信号を出力する。The subtraction circuit 88A and the addition circuit 88B receive output signals V output from the current-voltage conversion circuits 87A and 87B, respectively.
Outputs a subtraction signal and an addition signal of XI, ■χ2.
割算回路89は、減算回路88Aから出力される減算信
号を、加算回路88Bから出力される加算信号で割り算
し、当該割り算結果をエラー信号VERXとして出力す
る。The division circuit 89 divides the subtraction signal output from the subtraction circuit 88A by the addition signal output from the addition circuit 88B, and outputs the division result as an error signal VERX.
ここで第8図に示すように、位置検出センサ68におい
ては、光電変換膜でなる受光面に光ビームLA2が集光
されると、当該光ビームLA2の集光位置に応じて抵抗
層に電流が流れ、出力電流11及び■2の比が変化する
。Here, as shown in FIG. 8, in the position detection sensor 68, when the light beam LA2 is focused on the light receiving surface made of a photoelectric conversion film, a current is generated in the resistive layer according to the focused position of the light beam LA2. flows, and the ratio of the output currents 11 and 2 changes.
これにより割算回路89を介して、次式1式%
の関係式で表されるX方向のエラー信号VERXを得る
ことができ、光ビームLA2の集光位置を検出すること
ができる。As a result, the X-direction error signal VERX expressed by the following relational expression 1 can be obtained via the division circuit 89, and the condensing position of the light beam LA2 can be detected.
ここでに1は定数を表す。Here, 1 represents a constant.
Y方向位置検出回路は、位置検出センサ68の出力信号
IYI及びIY2について、同様に加減算処理を実行し
、Y方向のエラー信号VERYを生成する。The Y-direction position detection circuit similarly performs addition/subtraction processing on the output signals IYI and IY2 of the position detection sensor 68, and generates a Y-direction error signal VERY.
これにより当該エラー信号VERX及びVERYに基づ
いて、光ビームLA2の位置ずれを検出することができ
、当該検出結果に基づいてミラー56.58及びレンズ
58Aを駆動して光ビームLAIの照射位置を補正する
ことができる。Thereby, the positional deviation of the light beam LA2 can be detected based on the error signals VERX and VERY, and based on the detection result, the mirror 56, 58 and the lens 58A are driven to correct the irradiation position of the light beam LAI. can do.
ところで位置検出センサ68においては、光ビームLA
、2以外にも、レンズ59A、59B等で反射した光ビ
ームLAIが入射することにより、エラー信号VERX
及びVERYに測定誤差の発生を避は得ない。By the way, in the position detection sensor 68, the light beam LA
, 2, the error signal VERX is generated by the incidence of the light beam LAI reflected by the lenses 59A, 59B, etc.
The occurrence of measurement errors in and VERY is unavoidable.
このためこあ実施例においては、設置時、光ビームLA
2の送出を中断して測定誤差分を検出した後、当該検出
結果に基づいてエラー信号VERX及びVERYを補正
することにより、測定精度の低下を防止する。For this reason, in this embodiment, when installing, the light beam LA
After interrupting the transmission of 2 and detecting the measurement error, the error signals VERX and VERY are corrected based on the detection result, thereby preventing a decrease in measurement accuracy.
すなわちX方向について、反射光による受光素子68の
出力信号成分をIIE及びI2Eとおき、光ビームLA
2による成分を11及びI2とおくと、出力信号lX−
1及びIX2は、次式1式%(2)
これを(1)式に代入すると、次式
ERX
(I 1+IIE)−(12+12E)=に1・□
(11+I IB) + (12+12E)・・・・・
・(4)
と表し得、結局光ビームLA2が入射されない状態で位
置検出センサ6日の出力信号11E及びI2Eを検出し
、光ビームLA2入射時の出力信号IXI及びIX2か
ら減算すれば良いことが分かる。That is, in the X direction, the output signal components of the light receiving element 68 due to reflected light are set as IIE and I2E, and the light beam LA
If the components due to 2 are set as 11 and I2, the output signal lX-
1 and IX2 are the following formula 1 formula % (2) Substituting this into formula (1), the following formula ERX (I 1 + IIE) - (12 + 12E) = 1・□ (11 + I IB) + (12 + 12E)...・・・
・(4) It can be expressed as (4), and after all, it is sufficient to detect the output signals 11E and I2E of the position detection sensor on the 6th day when the light beam LA2 is not incident, and subtract them from the output signals IXI and IX2 when the light beam LA2 is incident. I understand.
このためサーボ回路58においては、設置時、光ビーム
LA2の送出を中断して電流電圧変換回路87A及び8
7Bの出力電圧VEI及びVB2を検出する。For this reason, in the servo circuit 58, during installation, the transmission of the light beam LA2 is interrupted and the current-voltage conversion circuits 87A and 88
7B output voltages VEI and VB2 are detected.
さらに電流電圧変換回路87A及び87Bと減算回路8
8A及び加算回路88B間に、それぞれ減算回路90A
及び90Bを介挿し、光ビームLA2照射時の電流電圧
変換回路87A及び87Bの出力信号から、検出した出
力電圧VEI及びVB2を減算し、これによりエラー信
号VERχを補正する。Further, current-voltage conversion circuits 87A and 87B and subtraction circuit 8
A subtraction circuit 90A is provided between each adder circuit 8A and an adder circuit 88B.
and 90B, the detected output voltages VEI and VB2 are subtracted from the output signals of the current-voltage conversion circuits 87A and 87B when the light beam LA2 is irradiated, thereby correcting the error signal VERχ.
実際上、レーザダイオ−51は、A P C(aut。In reality, the laser diode 51 is APC (aut.
matic power control)回路を用い
て駆動することにより、光強度が一定になるように光ビ
ームLA1を射出する。A light beam LA1 is emitted so that the light intensity is constant by driving the light beam using a matic power control circuit.
従って、当該伝送光学系48で反射して位置検出センサ
68に入射する光ビームLAIの強度は、光ビームLA
2の受光の有無にかかわらず、はぼ一定値と判断するこ
とができる。Therefore, the intensity of the light beam LAI reflected by the transmission optical system 48 and incident on the position detection sensor 68 is equal to the intensity of the light beam LAI.
Regardless of the presence or absence of light reception in step 2, it can be determined that the value is approximately constant.
従ってこの実施例のように、光ビームLA2を受光しな
い状態で位置検出サンサ68の出力信号を検出し、当該
検出結果に基づいてエラー信号■ERX、VERYを補
正すれば、測定精度を向上することができる。Therefore, as in this embodiment, the measurement accuracy can be improved by detecting the output signal of the position detection sensor 68 without receiving the light beam LA2 and correcting the error signals ■ERX and VERY based on the detection result. I can do it.
かくして伝送距離が大きくなって光ビームLA2の強度
が低下した場合でも、精度の高いエラー信号VERX及
びVERYを得ることができ、その分伝送対象に確実に
光ビームLAIを照射することができる。In this way, even when the transmission distance increases and the intensity of the light beam LA2 decreases, highly accurate error signals VERX and VERY can be obtained, and the transmission target can be reliably irradiated with the light beam LAI.
すなわちサーボ信号出力回路91は、制御信号SC2が
立ち上がると、エラー信号VERX及びVERYを増幅
した後、増幅した当該エラー信号VERX及びVERY
をローパスフィルタ回路を介して駆動信号SX2及びS
Y2として出力する。That is, when the control signal SC2 rises, the servo signal output circuit 91 amplifies the error signals VERX and VERY, and then outputs the amplified error signals VERX and VERY.
The drive signals SX2 and S are passed through the low-pass filter circuit.
Output as Y2.
これによりサーボ回路58は、駆動モータ60及び61
を駆動して光ビーム照射位置の緩やかな変動を補正する
。As a result, the servo circuit 58 is connected to the drive motors 60 and 61.
to correct gradual fluctuations in the light beam irradiation position.
さらにサーボ信号出力回路91は、増幅したエラー信号
VERX、VERYの高域成分を抽出して駆動信号SX
I及びSYIを生成し、当該駆動信号SXI及びSYl
に基づいてミラー56及び57を駆動し、これによりミ
ラー56及び57を高速度で駆動して光ビームLAIの
照射位置を補正する。Furthermore, the servo signal output circuit 91 extracts the high frequency components of the amplified error signals VERX and VERY and outputs the drive signal SX.
I and SYI, and generate the corresponding drive signals SXI and SYI.
The mirrors 56 and 57 are driven based on this, thereby driving the mirrors 56 and 57 at high speed to correct the irradiation position of the light beam LAI.
さらにこのときサーボ信号出力回路91は、ミラー56
.57の変位中心が、当該ミラー56.57の変j立O
の位置になるように駆動信号SXI〜SY2を出力し、
これによりミラー56.57の変位中心が支持中心から
変位しないようになされている。Furthermore, at this time, the servo signal output circuit 91
.. The center of displacement of mirror 57 is the displacement center of mirror 56.
Output drive signals SXI to SY2 so that the position is
This prevents the center of displacement of the mirrors 56, 57 from being displaced from the center of support.
なお、サーボ信号出力回路91は、゛制御信号SC2が
立ち下がった後、操作子38A〜38Dの操作に応動し
てシステム制御回路77から制御信号sx、syが出力
されると、当該制御信号SX1、 SYに応じて駆
動信号SX2及びSY2を出力し、これにより操作子3
8A〜38Dを操作して光ビームLAIの照射位置を調
整し得るようになされている。The servo signal output circuit 91 outputs the control signal SX1 when the system control circuit 77 outputs the control signals sx and sy in response to the operations of the operators 38A to 38D after the control signal SC2 falls. , outputs drive signals SX2 and SY2 according to SY, and thereby controls the operation element 3.
The irradiation position of the light beam LAI can be adjusted by operating 8A to 38D.
(Gl−6−3)サーボの停止制御
信号処理回路65は、受光素子64の出力信号を復調し
て出力する際、当該出力信号の信号レベルを検出して出
力する。(Gl-6-3) When the servo stop control signal processing circuit 65 demodulates and outputs the output signal of the light receiving element 64, it detects and outputs the signal level of the output signal.
これにより信号処理回路65は、受光素子64の入射光
量を検出するようになされている。Thereby, the signal processing circuit 65 is configured to detect the amount of light incident on the light receiving element 64.
比較回路94は、所定周期で、信号処理回路65の検出
結果と所定の比較基準との比較結果を得、当該比較結果
をサーボ信号出力回路91に出力する。The comparison circuit 94 obtains a comparison result between the detection result of the signal processing circuit 65 and a predetermined comparison standard at a predetermined period, and outputs the comparison result to the servo signal output circuit 91.
これによりサーボ信号出力回路91は、光ビームLA2
の光量低下を検出し、比較基準で決まる所定値以下に光
ビームLA2の光量が低下すると、駆動信号SXI〜S
Y2の出力を停止する。As a result, the servo signal output circuit 91 outputs the light beam LA2.
When the light intensity of the light beam LA2 decreases below a predetermined value determined by the comparison standard, the drive signals SXI to S
Stop the output of Y2.
これによりサーボ信号出力回路91は、光ビームLA2
の光量が低下してエラー信号VERX及びVERYの精
度が低下すると、サーボ動作を停止制御し、当該サーボ
回路全体の誤動作を有効に回避する。As a result, the servo signal output circuit 91 outputs the light beam LA2.
When the accuracy of the error signals VERX and VERY decreases due to a decrease in the amount of light, the servo operation is controlled to stop, effectively avoiding malfunctions of the entire servo circuit.
これにより光ビームLA2の光量が低下した場合でも、
光ビームLAIの照射位置が伝送対象と全く無関係の方
向に変位しないように保持し得、光ビームLA2の光量
が所定値以上に復帰した直後から、確実にサーボ動作し
得るようになされている。As a result, even if the light intensity of the light beam LA2 decreases,
The irradiation position of the light beam LAI can be maintained so as not to be displaced in a direction completely unrelated to the transmission target, and the servo operation can be reliably performed immediately after the light quantity of the light beam LA2 returns to a predetermined value or more.
従って、光ビームLAIの照射位置について、光ビーム
LA2の光量が低下した場合の再調整作業を省略し得、
その分当該光空間伝送装置30の使い勝手を向上するこ
とができる。Therefore, it is possible to omit readjustment work for the irradiation position of the light beam LAI when the light intensity of the light beam LA2 decreases.
The usability of the optical space transmission device 30 can be improved accordingly.
入射光量検出回路96は、位置検出センサ68の出力信
号IXI〜IY2を加算し、これにより位置検出センサ
68に入射する光ビームLA2の入射光量を検出する。The incident light amount detection circuit 96 adds the output signals IXI to IY2 of the position detection sensor 68, and thereby detects the amount of incident light beam LA2 incident on the position detection sensor 68.
ここで第9図において記号Tで示すように、位置検出サ
ンサ68の前面には、通過帯域の中心波長が光ビームL
A2の波長になるように設定された狭帯域のフィルタ6
7が配置されるようになされている。Here, as shown by the symbol T in FIG.
Narrow band filter 6 set to have a wavelength of A2
7 is arranged.
比較回路97は、入射光量検出回路96の検出結果と信
号処理回路65の入射光量検出結果の比較結果を得、次
式
%式%(5)
のとき、サーボ信号出力回路91に比較結果を出力し、
これにより駆動信号SXI〜SY2の出力を停止制御す
る。The comparison circuit 97 obtains a comparison result between the detection result of the incident light amount detection circuit 96 and the incident light amount detection result of the signal processing circuit 65, and outputs the comparison result to the servo signal output circuit 91 when the following formula % formula % (5) is satisfied. death,
This controls the output of the drive signals SXI to SY2 to stop.
ここでαは、所定の定敞である。Here, α is a predetermined constant value.
すなわち第10図に示すように、位置検出センサ68の
前面に光ビームLA2を透過する狭帯域のフィルタ67
を配置したことにより、帯域の広い太陽光が当該光空間
伝送装置本体34に入射すると、位置検出センサ64の
入射光量に比して受光素子68の入射光量が著しく増加
する。That is, as shown in FIG. 10, a narrow band filter 67 that transmits the light beam LA2 is provided in front of the position detection sensor 68.
Due to the arrangement, when broad-band sunlight enters the optical space transmission device main body 34, the amount of light incident on the light receiving element 68 increases significantly compared to the amount of light incident on the position detection sensor 64.
従って、受光素子68及び位置検出センサ64の入射光
量の比較結果を得るようにすれば、入射光量の増加が太
陽光によるものか否か判断することができる。Therefore, by obtaining a comparison result of the amount of incident light on the light receiving element 68 and the position detection sensor 64, it can be determined whether the increase in the amount of incident light is due to sunlight.
これにより光空間伝送装置30は、(5)式を基準にし
てサーボ動作を停止し、太陽光の入射によってエラー信
号VERX及びVERYの精度が低下するとサーボ動作
を停止制御する。As a result, the optical space transmission device 30 stops the servo operation based on equation (5), and controls the servo operation to stop when the accuracy of the error signals VERX and VERY decreases due to the incidence of sunlight.
これにより光空間伝送装置30は、太陽光が入射した場
合でも、光ビームLAIの照射位置が伝送対象と全く無
関係の方向に変位しないように保持し、太陽光が入射し
なくなった直後から確実にサーボ動作し得るようになさ
れている。As a result, the optical space transmission device 30 maintains the irradiation position of the light beam LAI so that it does not shift in a direction completely unrelated to the transmission target even when sunlight is incident, and reliably maintains the irradiation position of the light beam LAI from immediately after sunlight ceases to be incident. It is designed for servo operation.
従って、光ビームLAIの照射位置について、太陽光が
入射した場合の再調整作業を省略し得、その分当該光空
間伝送装置の使い勝手を向上することができる。Therefore, it is possible to omit readjustment work when sunlight is incident on the irradiation position of the light beam LAI, and the usability of the optical space transmission device can be improved accordingly.
(Gl−6−4)ミラーの構成
第11図に示すように、ミラー56及び57は、所定の
保持部材を介して伝送光学系48本体の鏡筒に支持され
るようになされている。(Gl-6-4) Structure of Mirrors As shown in FIG. 11, mirrors 56 and 57 are supported by the lens barrel of the main body of the transmission optical system 48 via predetermined holding members.
すなわち軸受は台100A及び100Bは、回動部材1
01を両側から軸支し、これにより当該回動部材101
を矢印りで示すように回動自在に保持する。That is, the bearings 100A and 100B are the rotating members 1
01 is pivotally supported from both sides, thereby rotating the rotating member 101.
Hold it so that it can rotate freely as shown by the arrow.
第12図に示すように、回動部材101は、ミラー支持
部材102及び制振部材103を挟み込むように保持す
る。As shown in FIG. 12, the rotating member 101 holds the mirror support member 102 and the vibration damping member 103 so as to sandwich them therebetween.
ここで制振部材103は、振動を吸収するゴム状のシー
ト材でなり、当該シート材を所定形状に切断して形成さ
れる。Here, the vibration damping member 103 is made of a rubber-like sheet material that absorbs vibrations, and is formed by cutting the sheet material into a predetermined shape.
ミラー支持部材102は、圧電素子でなるバイモルフ板
で構成され、これにより矢印iで示すように印加電圧に
応じて先端が変位するようになされている。The mirror support member 102 is constituted by a bimorph plate made of a piezoelectric element, and the tip thereof is displaceable according to the applied voltage as shown by the arrow i.
ミラー支持部材102の先端は、接着台104のU字溝
に挿入接着され、当該接着台104を介して、ミラー5
6 (57)を保持する。The tip of the mirror support member 102 is inserted and bonded into the U-shaped groove of the adhesive base 104, and the mirror 5 is inserted through the adhesive base 104.
6 (57) is retained.
これにより光空間伝送装置本体34においては、駆動信
号SXI、SYIをミラー支持部材102に印加してミ
ラー56(57)を変位させ、当該ミラー56 (57
)の変位により光ビームLAIの照射位置を補正する。As a result, in the optical space transmission device main body 34, the drive signals SXI and SYI are applied to the mirror support member 102 to displace the mirror 56 (57), and the mirror 56 (57) is displaced.
) to correct the irradiation position of the light beam LAI.
軸受は台100A及び100Bは、軸受は部に設けられ
たねし孔にねじ105A及び105Bをねじ込むことに
より、回動部材101を固定し得るようになされ、これ
によりミラー56及び57の取り付は位置を調整し得る
ようになされている。The bearings 100A and 100B are configured such that the rotating member 101 can be fixed by screwing screws 105A and 105B into the tapped holes provided in the bearings, so that the mirrors 56 and 57 can be mounted in the same position. It is designed so that it can be adjusted.
かくしてバイモルフ板を用いてミラー56.57を変位
させて光ビームLAIの照射位置を補正することにより
、簡易な構成で光ビームLAIの照射位置を補正するこ
とができる。In this way, by using the bimorph plate to displace the mirrors 56 and 57 to correct the irradiation position of the light beam LAI, the irradiation position of the light beam LAI can be corrected with a simple configuration.
さらにガルバノミラ−を用いる場合等に比して応答速度
を向上し得、その分確実に情報を伝送することができる
。Furthermore, the response speed can be improved compared to the case where a galvanometer mirror is used, and information can be transmitted more reliably.
制振部材103は、ミラー支持部材102に全面が接着
されるようになされている。The entire surface of the vibration damping member 103 is bonded to the mirror support member 102.
すなわちこのようにバイモルフ板を用いる場合、当該バ
イモルフ板の共振周波数が低い問題がある。That is, when a bimorph plate is used in this way, there is a problem that the resonant frequency of the bimorph plate is low.
第13図及び第14図に示すように、単にバイモルフ板
102だけでミラーを支持した場合、周波数88.5
[七〕で14 (dB)の共振点が現れ(第14図(A
))、また最大で一190度も位相が変化する(第14
図(B))。As shown in FIGS. 13 and 14, when the mirror is simply supported by the bimorph plate 102, the frequency is 88.5.
[7], a resonance point of 14 (dB) appears (Fig. 14 (A)
)), and the phase changes by up to 1190 degrees (14th
Figure (B)).
このためサーボ回路58の利得を大きくし得ず、追従速
度を向上することが困難になる。Therefore, the gain of the servo circuit 58 cannot be increased, making it difficult to improve the tracking speed.
これに対して第15図及び第16図に示すように、ゴム
状のシート部材106をバイモルフ板102の背面に張
り付けると、共振周波数は95〔七〕に上昇しく第16
図(A))、位相遅れも一172度に低下する(第16
図(B))。On the other hand, as shown in FIGS. 15 and 16, when a rubber-like sheet member 106 is attached to the back surface of the bimorph plate 102, the resonant frequency increases to 95 [7].
(A)), the phase delay also decreases to 1172 degrees (16th
Figure (B)).
さらにこの実施例のように、バイモルフ板102に制振
部材103を張り付け、共に回動部材101で挟み込む
ように保持すれば、第17図に示すように共振周波数は
160Dfz)に上昇しく第17図(A)) 、位相遅
れも一130度に低減することができる(第17図(B
))。Furthermore, as in this embodiment, if the damping member 103 is attached to the bimorph plate 102 and held between the rotating members 101, the resonant frequency will increase to 160Dfz) as shown in FIG. (A)), the phase delay can also be reduced to 1130 degrees (Fig. 17 (B)).
)).
従ってバイモルフ板102の周波欽特性を改善し得、そ
の分サーボ回路58の構成を簡略化することができる。Therefore, the frequency characteristics of the bimorph plate 102 can be improved, and the configuration of the servo circuit 58 can be simplified accordingly.
また、振動等に高い速度で追従して光ビームLA1の照
射位置を補正することができ、その分応答速度も向上す
ることができる。Furthermore, the irradiation position of the light beam LA1 can be corrected by following vibrations and the like at a high speed, and the response speed can be improved accordingly.
さらにこの実施例において、接着台104は、バイモル
フ板102から所定距離りだけ離間してミラー56 (
57)を保持する。Furthermore, in this embodiment, the adhesive table 104 is spaced apart from the bimorph plate 102 by a predetermined distance, and the mirror 56 (
57).
すなわち第18図に示すように、バイモルフ板102及
びミラー56 (57)を近接して配置すると、バイモ
ルフ板102がミラー56 (57)側に変位した際、
ミラー56(57)の下端部がバイモルフ板102に接
触し、ミラー56(57)の変位が制限される場合があ
る。That is, as shown in FIG. 18, when the bimorph plate 102 and the mirror 56 (57) are placed close to each other, when the bimorph plate 102 is displaced toward the mirror 56 (57),
The lower end of the mirror 56 (57) may come into contact with the bimorph plate 102, and the displacement of the mirror 56 (57) may be restricted.
従って光空間伝送袋230においては、バイモルフ板1
02から所定距離りだけ離間してミラー56 (57)
を保持することにより、バイモルフ板102が大きく変
位した場合でも、確実に光ビームLAIの照射位置を補
正し得るようになされている。Therefore, in the optical space transmission bag 230, the bimorph plate 1
A mirror 56 (57) is spaced a predetermined distance from 02.
By holding this, even if the bimorph plate 102 is largely displaced, the irradiation position of the light beam LAI can be reliably corrected.
(GL−7)システム制御回路
システム制御回路77は、演算処理回路で構成され、当
該光空間伝送装置30全体を制御する。(GL-7) System Control Circuit The system control circuit 77 is composed of an arithmetic processing circuit, and controls the entire optical space transmission device 30.
すなわちシステム制御回路77は、電源装置31から電
源が供給されるとサーボ回路58に制御信号SC2を出
力し、当該光空間伝送装置本体34をサーボ状態に立ち
上げる。That is, when the system control circuit 77 receives power from the power supply device 31, it outputs a control signal SC2 to the servo circuit 58, and starts the optical space transmission device main body 34 into a servo state.
この状態でイニシャライズスイッチ37がオン操作され
ると、システム制御回路77は制御信号SC1を出力し
てモータ60及び61を駆動し、レンズ59Aを回動中
心の位置に設定する。When the initialize switch 37 is turned on in this state, the system control circuit 77 outputs a control signal SC1 to drive the motors 60 and 61, and sets the lens 59A at the center of rotation.
これによりシステム制御回路77は、当該光空間伝送装
置30を、光ビームLAIの照射位置調整用の初期状態
に設定する。Thereby, the system control circuit 77 sets the optical space transmission device 30 to an initial state for adjusting the irradiation position of the light beam LAI.
すなわちシステム制御回路77は、操作子38A〜38
Dがオン操作されると、当該操作子38A〜38Dの操
作に応動してサーボ回路58に制御信号SX及びSYを
出力し、レンズ59Aを回動させる。That is, the system control circuit 77 controls the operators 38A to 38.
When D is turned on, control signals SX and SY are output to the servo circuit 58 in response to the operations of the operators 38A to 38D, and the lens 59A is rotated.
このときシステム制御回路77は、モニタスイッチ41
がオン操作されるメ、制御信号SCIを出力して表示画
面36を表示し、ズーム操作子42のオン操作に応動し
て撮像光学系70の倍率を切り換える。At this time, the system control circuit 77 controls the monitor switch 41
When the zoom operator 42 is turned on, it outputs a control signal SCI to display the display screen 36, and switches the magnification of the imaging optical system 70 in response to the turn-on operation of the zoom operator 42.
従ってユーザにおいては、イニシャライズスイッチ37
をオン操作した後、操作子38A〜38Dを操作するこ
とにより、簡易に光ビームLAIの照射位置を調整し得
、調整後サーボスイッチ39をオン操作することにより
、伝送対象に対して光ビームLAIを確実に照射するこ
とができる。Therefore, in the user's case, the initialize switch 37
After turning on the servo switch 39, the irradiation position of the light beam LAI can be easily adjusted by operating the operators 38A to 38D. After the adjustment, by turning on the servo switch 39, the light beam LAI can be reliably irradiated.
これに対して電源の供給が中断すると、所定のロック機
構が動作することにより、レンズ59Aは電源が切れる
直前の位置に保持されるようになされている。On the other hand, when the power supply is interrupted, a predetermined locking mechanism is activated to hold the lens 59A at the position immediately before the power is turned off.
これによりシステム制御回路77においては、例えば通
信を中断してバッテリを交換した場合でも、交換後、速
やかに通信を再開し得るようになされている。Thereby, in the system control circuit 77, even if, for example, communication is interrupted and the battery is replaced, communication can be promptly resumed after the battery is replaced.
すなわち電源が立ち上がる度に、レンズ59Aを回動し
て初期状態に設定すれば、イニシャライズスイッチ37
を省略してその分骨操作子の数を低減することができる
。In other words, each time the power is turned on, if the lens 59A is rotated and set to the initial state, the initialize switch 37
By omitting this, the number of bone manipulators can be reduced accordingly.
、 ところがこのようにすると、バッテリを交換しただ
けの場合でも、その都度不必要に光ビームLAlの照射
位置が初期化され、光ビームLAIの照射位置を調整し
直す必要がある。However, in this case, even if the battery is simply replaced, the irradiation position of the light beam LAI is unnecessarily initialized each time, and it is necessary to readjust the irradiation position of the light beam LAI.
従ってこの実施例のようにイニシャライズスイッチ37
を別途設け、電源が立ち上がると、サーボ動作するよう
に当該光空間伝送装置本体34を立ち上げることにより
、必要な場合のみサーボ状態を解除し得、必要に応じて
電源立ち上げ時の調整作業を省略することができる。Therefore, as in this embodiment, the initialize switch 37
By providing a separate controller and starting up the optical space transmission device main body 34 so that it operates as a servo when the power is turned on, the servo state can be canceled only when necessary, and adjustment work when turning on the power can be performed as necessary. Can be omitted.
従って、その分当該光空間伝送装置30の使い勝手を向
上することができる。Therefore, the usability of the optical space transmission device 30 can be improved accordingly.
かくして光空間伝送装置34においては、通信を中断し
た場合は、電源の供給を開始することにより、即座に通
信を再開することができる。Thus, in the optical space transmission device 34, when communication is interrupted, communication can be immediately resumed by starting supply of power.
システム制御回路77は、サーボ状態に立ち上がると、
発光素子40Aを点灯させる。When the system control circuit 77 enters the servo state,
The light emitting element 40A is turned on.
この状態でシステム制御回路77は、サーボ回路58の
エラー信号VERX及びVERYに基づいて、位置検出
センサ68の受光面において光ビームLA2が所定範囲
内に集光されると、サーボロックの状態と判断し、発光
素子40Bを点灯させる。In this state, the system control circuit 77 determines that the servo is locked when the light beam LA2 is focused within a predetermined range on the light receiving surface of the position detection sensor 68 based on the error signals VERX and VERY of the servo circuit 58. Then, the light emitting element 40B is turned on.
従って発光素子40Aが点灯し、発光素子40Bが点灯
しないない場合は、光ビームLAIの照射位置を補正し
得ない状態と判断することができる。Therefore, if the light emitting element 40A is lit and the light emitting element 40B is not lit, it can be determined that the irradiation position of the light beam LAI cannot be corrected.
これによりユーザにおいては、イニシャライズスイッチ
37及び操作子38A〜38Dを改めて操作して光ビー
ムLAIの照射位置を調整し直した後、サーボスイッチ
39をオン操作することにより、伝送対象に対して確実
に光ビームLAIを照射することができる。As a result, the user can operate the initialize switch 37 and the operators 38A to 38D again to readjust the irradiation position of the light beam LAI, and then turn on the servo switch 39 to ensure that the transmission target is A light beam LAI can be irradiated.
さらにシステム制御回路77は、イニシャライズスイッ
チ37がオン操作されない限り操作子38A〜38Dが
オン操作されても、当該オン操作を無視し、これにより
ユーザの誤操作を有効に回避するようになされている。Further, the system control circuit 77 is configured to ignore any on operation of the operators 38A to 38D unless the initialization switch 37 is turned on, thereby effectively avoiding user's erroneous operation.
ところで、レンズ59Aの回動量が余りに大きくなると
、例えば左側の大きな変位にはサーボ動作が追従し得て
も、右側の大きな変位には追従し得ないような場合が発
生する。By the way, if the amount of rotation of the lens 59A becomes too large, a case may occur in which, for example, the servo operation can follow a large displacement on the left side, but cannot follow a large displacement on the right side.
このためシステム制御回路77は、モータ60及び61
の回転軸に設けられたリミットスイッチ108及び10
9でレンズ59Aの回動量を検出し、当該回動量が所定
値以上になるとブザー回路116を駆動する。Therefore, the system control circuit 77 controls the motors 60 and 61.
Limit switches 108 and 10 provided on the rotating shaft of
9, the amount of rotation of the lens 59A is detected, and when the amount of rotation exceeds a predetermined value, the buzzer circuit 116 is driven.
これによりシステム制御回路77は、回動量が所定値以
上になるとブザー音を発し、ユーザに注意を促すように
なされている。As a result, the system control circuit 77 generates a buzzer sound to alert the user when the amount of rotation exceeds a predetermined value.
(G2)実施例の動作
レーザダイオード51から射出された所定偏波面W1の
光ビームLAIは(第2図)、レンズ52で平行光線に
変換された後、偏光プリズム53を透過し、レンズ54
及びレンズ55を介してミラー56及び57で反射され
る。(G2) Operation of the embodiment The light beam LAI of the predetermined polarization plane W1 emitted from the laser diode 51 (FIG. 2) is converted into a parallel light beam by the lens 52, and then transmitted through the polarizing prism 53 and then passed through the lens 54.
and is reflected by mirrors 56 and 57 via lens 55.
ここでミラー56及びb7で反射された光ビームLAI
は、ハーフミラ−69を透過した後、レンズ59A及び
59Bを介して伝送対象に送出される。Here, the light beam LAI reflected by the mirror 56 and b7
After passing through the half mirror 69, it is sent to the transmission target via lenses 59A and 59B.
このときサーボ回路58から出力される駆動信号SXI
及びSYIによりバイモルフ板102(第11図)が変
位し、当該バイモルフ板102の先端に保持されたミラ
ー56及び57がそれぞれ矢印a及びbで示すように水
平及び垂直方向に微小角度変位することにより、光ビー
ムLAIの照射位置が補正される。At this time, the drive signal SXI output from the servo circuit 58
The bimorph plate 102 (FIG. 11) is displaced by SYI, and the mirrors 56 and 57 held at the tip of the bimorph plate 102 are displaced by small angles in the horizontal and vertical directions as shown by arrows a and b, respectively. , the irradiation position of the light beam LAI is corrected.
これに対してサーボ回路58から出力される駆動信号S
X2及びSY2に基づいて、モータ60及び61が矢印
C及びdで示すようにレンズ59Aを上下左右方向に回
動し、これにより光ビームLAIの照射位置が大まかに
補正される。In response to this, the drive signal S output from the servo circuit 58
Based on X2 and SY2, motors 60 and 61 rotate lens 59A vertically and horizontally as shown by arrows C and d, thereby roughly correcting the irradiation position of light beam LAI.
これにより光空間伝送装置本体34においては、ミラー
56.57及びレンズ59Aを可動して、当該光空間伝
送装置本体34が風等で振動した場合でも、光ビームL
AIを確実に伝送対象に照射するようになされている。As a result, in the optical space transmission device main body 34, the mirrors 56 and 57 and the lens 59A are movable, and even when the optical space transmission device main body 34 vibrates due to wind etc., the light beam L
It is designed to reliably irradiate the transmission target with AI.
伝送対象から到来する光ビームLA2においては、レン
ズ59Bで受光され、光ビームLAIの光路を逆進し、
偏光プリズム53に入射する。The light beam LA2 arriving from the transmission target is received by the lens 59B, travels backward along the optical path of the light beam LAI,
The light enters the polarizing prism 53.
ここで光ビームLA2は、光ビームLAIの偏波面W1
に対して、偏波面W2が直交するように伝送対象から射
出されることにより、偏光プリズム53で反射された後
、ハーフミラ−62に入射する。Here, the light beam LA2 has a polarization plane W1 of the light beam LAI.
On the other hand, the light is emitted from the transmission target so that the plane of polarization W2 is perpendicular to the polarization plane W2, and after being reflected by the polarizing prism 53, it enters the half mirror 62.
ここで光ビームLA2は、一部がレンズ63を介して受
光素子64に集光され、これにより伝送対象から送信さ
れた情報信号S2を受信することができる。Here, a part of the light beam LA2 is focused on the light receiving element 64 via the lens 63, thereby making it possible to receive the information signal S2 transmitted from the transmission target.
さらに光ビームLA2の残りの一部は、フィルタ66、
集光レンズ67を介して位置検出センサ68の受光面に
集光され、これにより当該光空間伝送装置本体34に対
する光ビームLA2の射出位置を精度良く検出すること
ができる。Further, the remaining part of the light beam LA2 is filtered by a filter 66,
The light is focused on the light-receiving surface of the position detection sensor 68 via the condenser lens 67, thereby making it possible to accurately detect the exit position of the light beam LA2 with respect to the optical space transmission device main body 34.
光ビームLAIは、ハーフミラ−69を透過する際一部
が分離され、シャッタ75を介してコーナーキューブプ
リズム71に導かれる。A portion of the light beam LAI is separated when passing through the half mirror 69 and guided to the corner cube prism 71 via the shutter 75 .
ここで光ビームLAIは、光路が平行に折り返され、シ
ャッタ75、ハーフミラ−69を介して撮像光学系70
に導かれる。Here, the light beam LAI is turned back so that its optical path is parallel, and passes through a shutter 75 and a half mirror 69 to an imaging optical system 70.
guided by.
このとき伝送対象の周囲の風景から当該光空間伝送装置
30に向かう観測光し1が、レンズ59B、59Aを介
して受光された後、ハーフミラ−69で反射され、撮像
光学系70に導かれる。At this time, observation light beam 1 directed from the scenery around the transmission target toward the optical space transmission device 30 is received via lenses 59B and 59A, reflected by a half mirror 69, and guided to an imaging optical system 70.
これにより撮像光学系70を介して、光ビームLAIの
照射位置を確認することができる。Thereby, the irradiation position of the light beam LAI can be confirmed via the imaging optical system 70.
このとき撮像光学系70においては、ズーム駆動回路7
4で駆動されて倍率が変化し、これにより当該光空間伝
送装置本体34においては、低い倍率で大まかに光ビー
ムLAIの照射位置を調整した後、順次倍率を大きくし
て照射位置を調整し、所定範囲でサーボ回路5Bを動作
させることにより、簡易に光ビームLAIの照射位置を
調整することができる。At this time, in the imaging optical system 70, the zoom drive circuit 7
4 to change the magnification, and as a result, in the optical space transmission device main body 34, after roughly adjusting the irradiation position of the light beam LAI at a low magnification, the magnification is sequentially increased to adjust the irradiation position, By operating the servo circuit 5B within a predetermined range, the irradiation position of the light beam LAI can be easily adjusted.
位置検出センサ68の出力信号IXI〜IY2は(第5
図)、サーボ回路58の検出回路83に入射され、ここ
で信号レベルが検出される。The output signals IXI to IY2 of the position detection sensor 68 are (fifth
), the signal is input to the detection circuit 83 of the servo circuit 58, where the signal level is detected.
さらに当該信号レベル検出結果が所定周期で順次比較さ
れ、当該比較結果に基づいて信号レベルが増加する方向
に鏡筒81が回転駆動される。Further, the signal level detection results are sequentially compared at a predetermined period, and based on the comparison results, the lens barrel 81 is rotationally driven in a direction in which the signal level increases.
これにより光ビームLAIにおいては、光ビームLA2
の偏波面W2に対して、偏波面W1が90度の角度にな
るように補正され、光空間伝送装置本体34全体が左右
に揺れるように振動した場合でも、効率良く光ビームL
A2を受光素子64に入射し、確実に情報を受信するこ
とができる。As a result, in the light beam LAI, the light beam LA2
The polarization plane W1 is corrected to be at an angle of 90 degrees with respect to the polarization plane W2 of
A2 is incident on the light receiving element 64, and information can be received reliably.
さらに光ビームLA2に対して正しい偏波面で光ビーム
LAIを送出し得、伝送対象において確実に情報を受信
することができる。Furthermore, the light beam LAI can be transmitted with the correct polarization plane relative to the light beam LA2, and information can be reliably received at the transmission target.
また、光空間伝送装置本体34の設置時における全体の
傾き等の補正作業も簡略化することができる。Further, the work of correcting the overall inclination and the like when installing the optical space transmission device main body 34 can also be simplified.
(G3)実施例の効果
以上の構成によれば、レーザダイオード51、偏光プリ
ズム53、受光素子64等を一体に鏡筒81に収納し、
光ビームLA2の受光結果に基づいて当該鏡筒81を回
動させることにより、偏光プリズム53及び光ビームL
AIの偏波面を調整して効率良く光ビームLA2を受光
素子64に入射させることができる。(G3) Effects of Example According to the above configuration, the laser diode 51, polarizing prism 53, light receiving element 64, etc. are housed integrally in the lens barrel 81,
By rotating the lens barrel 81 based on the reception result of the light beam LA2, the polarizing prism 53 and the light beam L
By adjusting the plane of polarization of AI, the light beam LA2 can be efficiently made incident on the light receiving element 64.
さらに伝送対象においては、光ビームLA2に対して正
しい偏波面に設定された光ビームLAIを得ることがで
き、かくして光空間伝送装置30が振動した場合等にお
いても、確実に情報を送受することができる。Furthermore, in the transmission target, it is possible to obtain the light beam LAI set to the correct polarization plane with respect to the light beam LA2, and thus information can be reliably transmitted and received even when the optical space transmission device 30 vibrates. can.
(G4)他の実施例
なお上述の実施例においては、位置検出センサ68の検
出結果に基づいて鏡筒81を回動させる場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、受光素子64の受光結
果に基づいて回動させるようにしてもよい。(G4) Other Embodiments In the above-described embodiments, a case has been described in which the lens barrel 81 is rotated based on the detection result of the position detection sensor 68, but the present invention is not limited to this. It may also be rotated based on the light reception result.
さらに上述の実施例においては、サーボ機構を適用して
光ビームLA2の偏波面の変動に追従して偏波面を補正
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例
えば所定の設置場所に固定して用いる場合はサーボ機構
を省略するようにしてもよい。Furthermore, in the above-described embodiment, a case has been described in which the servo mechanism is applied to follow the fluctuation of the polarization plane of the light beam LA2 to correct the polarization plane, but the present invention is not limited to this. When used in a fixed manner, the servo mechanism may be omitted.
この場合第19図に示すように、伝送光学系の鏡筒12
0に印を付けると共に鏡筒81の周囲に目盛り121を
刻めば、調整作業を簡略化することができる。In this case, as shown in FIG. 19, the lens barrel 12 of the transmission optical system
If 0 is marked and a scale 121 is carved around the lens barrel 81, the adjustment work can be simplified.
さらに上述の実施例においては、伝送光学系48全体を
直線的に配置する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、例えばミラーで光軸を上方向に折り曲げ、偏
光プリズムに対して光ビームLA1が上方向から入射す
るように全体を配置してもよい。Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which the entire transmission optical system 48 is arranged linearly, but the present invention is not limited to this. For example, the optical axis is bent upward with a mirror, and the optical axis is The entire structure may be arranged so that the beam LA1 enters from above.
H発明の効果
上述のように本発明によれば、光源、偏光光ビーム分離
手段、受光素子を一体に鏡筒に収納し、光学系の光軸に
対して回動自在に支持することにより、必要に応じて伝
送対象から到来する受信光ビームに対して偏波面を調整
し得、その分効率良く受信光ビームを受光することがで
きる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the light source, the polarized light beam separation means, and the light receiving element are housed integrally in the lens barrel, and are supported rotatably with respect to the optical axis of the optical system. The plane of polarization of the received light beam arriving from the transmission target can be adjusted as necessary, and the received light beam can be received more efficiently.
また伝送対象においては、受信光ビームに対して正しい
偏波面に保持された送信光ビームを得ることができ、こ
れにより確実に情報を送受することができる光空間伝送
装置を得ることができる。Furthermore, in the transmission target, it is possible to obtain a transmission light beam that is maintained in the correct plane of polarization with respect to the reception light beam, and thereby it is possible to obtain an optical space transmission device that can reliably transmit and receive information.
第1図は本発明の一実施例による光空間伝送装置を示す
斜視図、第2図はその伝送光学系を示す路線図、第3図
はコリメートスコープを示す斜視図、第4図はその配置
を示す断面図、第5図は偏波面の補正の説明に供する路
線図、第6図はサーボ回路を示すブロック図、第7図は
位置検出回路を示すブロック図、第8図は位置検出セン
サを示す路線図、第9図はフィルタの特性を示す特性曲
線図、第10図は入射光の関係を示す特性曲線図、第1
1図はミラーの構成を示す斜視図、第12図はミラーの
断面を示す断面図、第13図はミラーの支持方法の説明
に供する断面図、第14図はその周波数特性を示す特性
曲線図、第15図はミラーの他の支持方法の説明に供す
る断面図、第16図はその周波数特性を示す特性曲線図
、第17図は実施例による周波数特性を示す特性曲線図
、第18図はバイモルフ板の変位を示す断面図、第19
図は他の実施例を示す側面図、第20図は従来の光空間
伝送装置を示す路線図である。
1.30・・・・・・光空間伝送装置、2.51・・・
・・・レーザダイオード、4.12.16.18.20
.52.54.55.59A、59B、63.67・・
・・・・レンズ、6.53・・・・・・偏光プリズム、
8.69.62・・・・・・ハーフミラ−110,71
・・・・・・コーナーキューブプリズム、64・・・・
・・受光素子、68・・・・・・位置検出センサ、70
・・・・・・撮像光学系、81・・・・・・鏡筒、82
・・・・・・偏波面サーボ回路。Fig. 1 is a perspective view showing an optical space transmission device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a route diagram showing its transmission optical system, Fig. 3 is a perspective view showing a collimating scope, and Fig. 4 is its arrangement. 5 is a route map for explaining polarization plane correction, FIG. 6 is a block diagram showing the servo circuit, FIG. 7 is a block diagram showing the position detection circuit, and FIG. 8 is the position detection sensor. 9 is a characteristic curve diagram showing the characteristics of the filter, FIG. 10 is a characteristic curve diagram showing the relationship between incident light, and 1st
Figure 1 is a perspective view showing the structure of the mirror, Figure 12 is a cross-sectional view of the mirror, Figure 13 is a cross-sectional view explaining how to support the mirror, and Figure 14 is a characteristic curve diagram showing its frequency characteristics. , FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining another method of supporting the mirror, FIG. 16 is a characteristic curve diagram showing its frequency characteristics, FIG. 17 is a characteristic curve diagram showing frequency characteristics according to the embodiment, and FIG. 18 is a characteristic curve diagram showing frequency characteristics. Cross-sectional view showing displacement of the bimorph plate, No. 19
The figure is a side view showing another embodiment, and FIG. 20 is a route diagram showing a conventional optical space transmission device. 1.30... Optical space transmission device, 2.51...
...Laser diode, 4.12.16.18.20
.. 52.54.55.59A, 59B, 63.67...
...lens, 6.53 ...polarizing prism,
8.69.62・・・Half mirror-110,71
...Corner cube prism, 64...
... Light receiving element, 68 ... Position detection sensor, 70
...Imaging optical system, 81... Lens barrel, 82
...Polarization plane servo circuit.
Claims (1)
、所定距離だけ離間して配置された送受信装置に送出す
ると共に、上記送受信装置から送出された所定偏波面の
受信光ビームを受光することにより、上記送信光ビーム
を介して上記情報信号を上記送受信装置に伝送すると共
に、上記受信光ビームを介して上記送受信装置から送出
された所定の情報信号を受信する光空間伝送装置におい
て、 上記送信光ビームを射出する光源と、 上記光源から射出された上記送信光ビームを反射又は透
過すると共に、上記送信光ビームとは逆に上記受信光ビ
ームを透過又は反射する偏光光ビーム分離手段と、 上記偏光光ビーム分離手段を介して得られる上記送信光
ビームを上記送受信装置に送出すると共に、上記送受信
装置から到来する上記受信光ビームを上記偏光光ビーム
分離手段に導く光学系と、上記偏光光ビーム分離手段を
介して得られる上記受信光ビームを受光する受光部と を具え、上記光源、上記偏光光ビーム分離手段及び上記
受光部を所定の鏡筒に一体に支持し、上記光学系の光軸
を回動中心軸にして、上記鏡筒を回動し得るように保持
した ことを特徴とする光空間伝送装置。[Claims] A transmitting optical beam modulated with a predetermined information signal and having a predetermined plane of polarization is sent to a transmitting/receiving device arranged a predetermined distance apart, and receiving the predetermined plane of polarization transmitted from the transmitting/receiving device. an optical space that transmits the information signal to the transmitting/receiving device via the transmitting light beam by receiving a light beam, and receives a predetermined information signal sent from the transmitting/receiving device via the receiving light beam; In the transmission device, a light source that emits the transmitted light beam; and polarized light that reflects or transmits the transmitted light beam emitted from the light source and transmits or reflects the received light beam in contrast to the transmitted light beam. a beam separating means; an optical system that sends the transmitted light beam obtained through the polarized light beam separating means to the transmitting/receiving device, and guides the receiving light beam coming from the transmitting/receiving device to the polarized light beam separating means; and a light receiving section that receives the received light beam obtained through the polarized light beam separating means, the light source, the polarized light beam separating means, and the light receiving section are integrally supported in a predetermined lens barrel, An optical space transmission device characterized in that the lens barrel is held so as to be rotatable with the optical axis of the optical system as a rotation center axis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2294092A JP3038884B2 (en) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Optical space transmission equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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JPH04167099A true JPH04167099A (en) | 1992-06-15 |
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JP (1) | JP3038884B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009504095A (en) * | 2005-08-02 | 2009-01-29 | アイティーティー マニュファクチャリング エンタープライジーズ, インコーポレイテッド | Communication transceiver architecture |
JP2011170373A (en) * | 2011-04-11 | 2011-09-01 | Fujifilm Corp | Photographing device |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP2294092A patent/JP3038884B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP2011170373A (en) * | 2011-04-11 | 2011-09-01 | Fujifilm Corp | Photographing device |
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