JPS595502A - スポツトライトの自動追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動く標的にスポットライトのスポットを自動的
に追尾させるスポットライトの自動追尾装置に関するも
のである。

従来第１図に示すように、発信器ｉｌ＋を有する標的（
２１の方向を発信方向検知器（３）にょっで検出し、そ
の検出出力によって動作する制御部（６）の出力により
ｔ−夕（４）を自動制御し、スポットライト（６）の方
向を常に標的（２）の方向に向けるようにしたスポット
ライトの自動追尾装置が提案きれている。しかしながら
かかる従来例にあつでは発信器（１）が連続して発信動
作を行なっているために、発信器（１）に内蔵した電池
の消費電力が大きく、長時間の使用には適さないという
問題があった。そこでスポットライト（５）の自ＯＪ追
尾を行なう必要がないときには人為的に発信器ｆｉｌの
スイッチを切るような方法も考えられるが、このように
必要に応じてその都度発信器（１）のスイッチを操作す
るのは著しく面倒であるという問題があった。

本発明は従来例のこのような問題点を解決するために為
されたものであり、スポットライトの自動追尾の必要が
ない場合には自動的に発信器のスイッチを切つで電池の
消耗を少なくすることができるようにしたスポットライ
トの自動追尾装置を提供することを目的とするものであ
る。

以下本発明の構成を図示実施例について説明する。第２
図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものであり、第
２図に示すようにスポットライ１−（６）は発信方向検
知器（３）と連動して七−夕（４）により回転駆動され
るようになっており、発信方向検知器（３）は標的（２
）が所持する発信器ｉｌｌからの発信信号を受信してい
る。発信器ｆ１＋は数ＫＨｚで変調された変調光を発射
するようになっており、スポットライ、ト（５）からの
照射光を受信したときには発信動作を停止するようにな
っている。発信方向検知器（３）は第３図に示すように
凸レンズ＋７＋　＋８）および凹レンズ（９）よりなる
集光しシブ（Ａ）全有しており、その焦点位置（Ｆ）の
若干１０方には一対の光セン＋ｊ（Ｘｉ）（Ｉ２）が光
源たる発信器（１）の移動方向と略平行な方向に並設さ
れている。集光しシブ（３）のうち凸レンズ（７）（８
）は固定きれており、凹レンズ（９）は矢印ＰＫ示す方
向に前後移動できるようになっている。一対の光センサ
（Ｘｌ）（Ｉ２）は集光しシブ（イ）の焦点位置ＣＦ）
よりも若干前方に位置しており、したがって光センサ（
Ｘｉ）（Ｉ２）の表面には若干ぼやけた像が得られるよ
うになっている。光セυｔ　（Ｘｉ）（Ｉ２）としては
太陽電池やフォトタイオードなどが使用できるものであ
る。集光レンズ（３）の焦点位ｔｉ　（Ｆ）は凹レンズ
（９）を前後移動させることにより自由に移即Ｊさせる
ことができ、これによって発信方向検知器（３）の視野
を広くしたり狭くしたりすることができるようになつ１
いる。第４図は本考案の発信方向検知器（３）の動作原
理を示すものであり、同図の実線に示すように　　・１
対の光セシサ（Ｘｉ）（Ｉ２）の略中間部に像が形成さ
れている場合には、光セシサ（Ｘｌ）と（Ｉ２）との出
力の差はほとんど零となる。また同図の点線に示すよう
に光源たる発信器（りからの光到来方向と発信方向検知
器（３）の光軸方向（Ｃ）とがずれている場合には、一
方の光センｔ　（Ｉ２）に当たる光の量が他方の光セシ
サ（Ｘｉ）に当たる光の量よりも多くなるために、光セ
シ＋ｊ（Ｉ２）の出力の方が光センサ（Ｘｌ）の出力よ
りも大きくなる。反対に光到来方向が光軸方向Ｃ）に対
しで第４図の点線で示した方向とは逆方向にずれている
場合には、光セ’）　”ｊ　（Ｘｉ）の出力の方が光セ
ンサ（Ｉ２）の出力よりも大きくなる。このため光到来
方向と発信方向検知器（３）の光軸方向（Ｃ）との角度
のずれをθとすると、θの変化に対する光センサ（Ｘｌ
）と（Ｉ２）との出力の差は第５図に示すように変化す
るものである。したがってこの光セυす（ＸＩ）と（Ｉ
２）の出力の差が零になるように制御部（６）によりｔ
−タ（４）ヲ自動制御することによつでスポットライト
（６）の方向を常に発信器ｉｌｌの方向に指向をせるこ
とかできるものである。第６図は制御部（６）の構成を
示しており、光セン＋１′（Ｘｌ）と（Ｉ２）との各出
力は・それぞれ同調増幅器（１０１（Ｉｌｌ　Ｋ入力さ
れて変調光の成分のみが増幅きれ、同調増幅器（１０１
（Ｉ＋）の各出力は整流平滑回路などで平均化されて差
動増幅器（１２）に入力され、差成分を増幅６れるよう
になつでいる。差動増幅器（１２）の出力は七−夕駆勅
部０３）において電力増幅され、七−タ（４）に供給さ
れる。

を−夕（４）は例えば直流し−９のように入力でれる電
圧の極性に応じて正逆回転するようになつでおり、光セ
シサ（Ｘｌ）と（Ｉ２）の出力の差が零になれば七−夕
（４）の回転が停止するようになっているものである。

しかして発信Ｗ（１１は第７図に示すように発光部（Ｉ
４）と受光部０５）とを有しており、受光部（１６）に
おいてスポットライト（５）からの光が受光されていな
いときには、発振回路（１６）が動作して数ＫＨｚの信
号が発光部（１４）に供給てれるようになっているもの
である。一方、スポットライト（５）の光が標的（２）
に照射されて、受光部（１５）に当たったときには遅延
回路０力により一定時間遅延して発振回路（１６）の発
振動作が停止するものであり、これによって発光部（１
４）からは変調光の発信が行なわれなくなるものである
。

制御部（６）においては発信器（１）からの発信信号が
得られないときにはスポットライト（５）の自動追尾動
作は当然性なわないものであり、したがって発信器＋１
＋から発信信号が得られないときには制御部（６）にお
ける自動追尾用の電源を切るようにしておいてもかまわ
ない。次に標的（２）が移動して受光部（１５）にスポ
ットライト（５）の光が当たらなくなると、再び発振回
路０６）が発振動作を開始して発光部（１４）が変調光
を発射するものであり、スポットライト（６）は変調光
の発信方向に回転駆動きれて標的（２）を照らすよう罠
なっている。なお本実施例においては受元部ｔ１５）に
光が当たってもすぐには発光部（１４）からの変調光の
発信は停止せず、遅延回路０ηによる遅延時間の経過後
に変調光の発信が停止するので、標的（２）がスポット
の中央に入った頃に自動追尾を停止させるようにするこ
とができて好都合なものである。

次に第８図は本発明の他の実施例を示すものであり、ス
ポラ１−ライト（５）から照射される光と平行に変調光
を発射する変調光発射手段（＋１１９をスポットライト
（５）と一体に装着し、スポットライト（５）と共に回
転式せるようにしたものである。この変調光発射手段０
８）は数ＫＨｚの信号を発生する発振回路（１９）と発
光体−および集束レジ′：ｊ、＠ｔ＋を有しており、標
的（２）の位置におけるスポットの略中央部に変調光の
小さなスポットが生じるように構成づれている。第９図
は本実施例における発信器（１）の受光部（１５）の構
成を示しており、（２りは受光体、ｔ２３］は増幅部で
あって、Ｉ２４）は増幅部（２３）の出力のうち、変調
光発射手段（１８）からの変調光成分のみを抽出するバ
ンドパスフィルタであり、（２丘はバンドパスフィルタ
（２４）の出力を整流平滑する平均化回路である。しか
して本実施例にあってはスポットライト（６）のスポッ
トの略中央部に形成きれた変調光の小さなスポットが受
光部（１５）に当たったときにのみ発光部（１４）から
の変調光の発射を停止するようにしでいるので、スポッ
トが標的（２）から完全に外れてしまう前に自動追尾装
置を栴開させることができるものであり、スポットの追
従性が良好となるものである。なおスポットの中央部に
おける輝度を周辺部における輝度よりも大きくしで変調
光発射手段（１８）によるスポットに代えることも可能
であり、この場合には受光部（１５）は受光レベルがス
ポットの中央部における輝度よりも低下したことを検出
できるように構成ずればよいものである。

次に第１０図は発信器（１）の移動を検知する他の方法
を示しており、発信器ｆｌｌＯ内に加速度検出手段（２
６）を内蔵しておいて発信器＋１＋を保持した標的（２
）が移動したときには発光部０４）を動作させて変調光
を発射するようにしたものである。加速度検出手段国に
代えて振動検出手段を用いてもかまわない第１１図は本
発明の発信器ｉｌｌに代えて鏡（２力を用いた応用例を
示すものであり、背景Ｂか充分に暗い場合には鏡（２７
１からの反射光にょっで標的（２）を自動追尾できるも
のである。がかる鏡しカとしては凸面鏡が好適である。

また第１２図は鏡はηをｔ−３怒にて回転させることに
より変調光を反射できるようにした応用例を示しでおり
、さらに第１３図は鏡（２力の前面に液晶パネルのよう
な電気信号によって光の透過率が変化する素子（２９）
を配設し、発振回路（４））の出力によって素子ン９）
の透過率を周期的に変化させることによって変調光を反
射できるようにした応用例を示している。芒らに第１４
図はスポットライト（５）からの光を太陽電池の１）に
より電気信号に変換しで発光部（１４）を点灯させるよ
うにした応用例を示しており、いずれの応用例において
も標的（２）の側から光を発射する光源の電力を節減で
きるようになっている。

なお本発明の詳細な説明においては発信器＋１１として
変調光を発射するものを示したが、かがる発信器（１）
としては赤外線や超音波、マイクロ波などを発射するも
のを用いることも可能である。

本発明は以上のように構成きれでおり、スポットライト
を照射される標的が保持する発信器と、発信器から発信
される信号の方向を検知する発信方向検知器と、スポッ
トライトの光照射方向を発信方向検知器による信号の検
知方向に指向させる制御手段とを有する自動追尾装置に
おいて、発信器にスポットライトからの光を受光して、
受光時に発信器の発信動作を停止させる受光部を設けた
ものであるから、標的が停止し又いてスポットライトの
自動追尾が必要でないときには、受光部に光が当たって
発信器の発信動作が自動的に停止するもので・あり、し
たがって、標的が保持する発信器の消費電力を少なくす
ることができるという利点を有するものである。

なお、受光部においてスポットライトから受ける光の強
度が強いときには発信器の発信強度を弱くするようにす
れは、スポットライトと標的との距離が短いときに不必
要に強い発信動作を行なうことがなく、発信器の消費電
力を一層軽減できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の斜視図、第２図は本発明の一実施例の
斜視図、゛第３図は同上に用いる発信方向検知器の構造
を示す図、第４図および第５図は同上の動作説明図、第
６図は同上に用いる制御部のづロック図、第７図は同上
に用いる発信器のブロック図、第８図は本発明の他の実
施例における変調光発射手段を示す図、第９図は同上に
用いる発信器の受光部の構造を示すづロック図、第１Ｏ
図乃至第１４図は発信器のそれぞれ異なる応用例を示す
ブロック図、正面図、斜視図、ブロック図、ブロック図
である。 （１）は発信器、（３）は発信方向検知器、（４）は七
−夕、（６）は制御部、０４）は発光部、（＋５）は受
光部である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第１図 １０− 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 亜 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｆｉｌ　　スポットライトを照射される標的が保持する
   発信器と、発信器から発信きれる信号の方向を検知する
   発信方向検知器と、スポットライトの光照射方向を発信
   方向検知器による信号の検知方向に指向させる制御手段
   とを具備する自動追尾装置において、発信器にスポット
   ライトからの光を受光して、受光時に発信器の発信動作
   を停止させる受光部を設けで成ることを特徴とするスポ
   ットライトの自動追尾装置。