(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを送光するための光学系を内蔵する送光部と、光ビームを受光するための光学系を内蔵する受光部と、前記送光部及び前記受光部を少なくとも収容するとともに、前記各光ビームが通過する窓が形成された筐体とを備える光空間伝送装置の方向調整機構において、
前記筐体の一部と連結し、手動による粗調整を受けて、前記光空間伝送装置の設置場所に固定される台座に対する前記筐体の向きを定める粗調整機構と、
前記筐体の内部に設けられ、かつ、手動による微調整を受けて、前記筐体に対する前記送光部および前記受光部のそれぞれの向きを、同時に定める微調整機構とを備えること
を特徴とする光空間伝送装置の方向調整機構。
【請求項２】
請求項１記載の光空間伝送装置の方向調整機構において、
前記微調整機構は、水平方向調整機構と、垂直方向調整機構とを備え、
前記水平方向調整機構は、
前記送光部および前記受光部が載置され、１つの角部が斜めに切り欠かれた矩形状の回転板であって、軸を中心に回動可能に構成された回転板と、
前記回転板の前記切り欠かれた角部を有する一辺に沿ってスライド可能に構成され、かつ、前記切り欠かれた角部に当接する突起部を有する水平調整レバーと、
前記回転板を、当該回転板の前記切り欠かれた角部が前記水平調整レバーの前記突起部を押圧する回転方向に付勢するバネ部材と、を備え、
前記垂直方向調整機構は、
上面側に回転板が配置され、前記軸が固定された、下面に傾斜部を有する支持板と、
前記傾斜部に当接する突起部を有し、当該突起部が、前記傾斜部の傾斜に沿って移動可能に構成された垂直調整レバーと、を備えること
を特徴とする光空間伝送装置の方向調整機構。
【請求項３】
光ビームを送光するための光学系を内蔵する送光部と、光ビームを受光するための光学系を内蔵する受光部と、前記送光部及び前記受光部を少なくとも収容するとともに、前記各光ビームが通過する窓が形成された筐体とを備える光空間伝送装置の方向調整機構において、
前記筐体の一部と連結し、手動による粗調整を受けて、前記光空間伝送装置の設置場所に固定される台座に対する前記筐体の向きを定める粗調整機構と、
前記筐体の内部に設けられ、かつ、手動による第１の微調整を受けて、前記筐体に対する前記送光部の向きを定めるとともに、手動による第２の微調整を受けて、前記筐体に対する前記受光部の向きを定める微調整機構とを備えること
を特徴とする光空間伝送装置の方向調整機構。
【請求項４】
請求項３記載の光空間伝送装置の方向調整機構であって、
前記微調整機構は、送光部水平方向調整機構と、送光部垂直方向調整機構と、受光部水平方法調整機構と、受光部垂直方向調整機構とを備え、
前記送光部垂直方向調整機構は、
前記送光部が載置される支持板と、
当該支持板の高さを調整する垂直調整ネジと、を備え、
前記送光部水平方向調整機構は、
前記垂直調整ネジを保持し、前記支持板の下方に設置される回転板であって、軸を中心に回動可能に構成された回転板と、
回動可能に構成され、前記回転板に当接する偏心ピンと、
前記回転板を、前記偏心ピンに押圧する回転方向に付勢するバネ部材と、を備え、
前記受光部垂直方向調整機構は、
前記受光部が載置される支持板と、
当該支持板の高さを調整する垂直調整ネジと、を備え、
前記受光部水平方向調整機構は、
前記垂直調整ネジを保持し、前記支持板の下方に設置される回転板であって、軸を中心に回動可能に構成された回転板と、
回動可能に構成され、前記回転板に当接する偏心ピンと、
前記回転板を、前記偏心ピンに押圧する回転方向に付勢するバネ部材と、を備えること
を特徴とする光空間伝送装置の方向調整機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ビームを用いてデータを伝送する光空間伝送装置の方向を調整する方向調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
様々なデータを光ビームで伝送する光空間伝送装置が知られているが、普通、この装置は、光ビームを送受光するための光学系等を収容した筐体と、当該筐体の向きを調整するための方向調整機構を備えている。筐体の内部には、例えば、光ビームを電気信号に変換するための光電変換回路も設けられており、当該筐体が光空間伝送装置の本体を構成している。
【０００３】
方向調整機構は、粗調整機構と、微調整機構とから成り、粗調整機構は、光空間伝送装置の設置場所に固定される。微調整機構は、粗調整機構に支持された状態で前記筐体を保持している。
【０００４】
光空間伝送装置の方向調整は、まず、粗調整機構を用いて、前記筐体、すなわち装置本体のおおよその向きを定める。この際、相手局となる光空間伝送装置に当該装置本体が向くように調整する。つぎに、微調整機構を用いて、相手局の光学系の光軸と、自身の光学系の光軸とが合致するように装置本体の向きを微調整する。微調整時には、光電変換回路からの出力信号の値を見ながら、最適な位置決めを行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術では、装置本体を微調整しなければならなかった。装置本体は、前述したように、光ビームの光学系や光電変換回路等の電子回路を備えており、かなりの重量となる。
【０００６】
このため、従来では、微調整機構が大型化し、これにともなって、粗調整機構も強固なものを使用しなければならなかった。
【０００７】
また、重量のある装置本体を正確に微調整するためには、その分、高価な装置を用いるしかなかった。
【０００８】
また、微調整機構は、筐体の外部に設けられているため、屋外に設置された場合には、直接風雨に曝されていた。このような環境下に長期間放置されると、各部に錆びが発生する。このような錆びは、微調整機構の固定強度を劣化させ、調整のくるいを生じさせる。したがって、従来では、点検作業や再調整作業を頻繁に行う必要があった。
【０００９】
このような問題点を考慮し、本発明の目的は、小さな力で微調整が可能であり、しかも、耐久性のある、光空間伝送装置の方向調整機構を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様によれば、光ビームを送光するための光学系を内蔵する送光部と、光ビームを受光するための光学系を内蔵する受光部と、前記送光部及び前記受光部を少なくとも収容するとともに、前記各光ビームが通過する窓が形成された筐体とを備える光空間伝送装置の方向調整機構において、
前記光空間伝送装置の設置場所に固定されるとともに前記筐体の一部と連結し、手動による粗調整を受けて前記筐体の向きを定める粗調整機構と、
前記筐体の内部に設けられ、かつ、手動による微調整を受けて、前記筐体に対する前記送光部および前記受光部のそれぞれの向きを同時に定める微調整機構とを備えることを特徴とする光空間伝送装置の方向調整機構が提供される。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の第２の態様によれば、光ビームを送光するための光学系を内蔵する送光部と、光ビームを受光するための光学系を内蔵する受光部と、前記送光部及び前記受光部を少なくとも収容するとともに、前記各光ビームが通過する窓が形成された筐体とを備える光空間伝送装置の方向調整機構において、
前記光空間伝送装置の設置場所に固定されるとともに前記筐体の一部と連結し、手動による粗調整を受けて前記筐体の向きを定める粗調整機構と、
前記筐体の内部に設けられ、かつ、手動による第１の微調整を受けて、前記筐体に対する前記送光部の向きを定めるとともに、手動による第２の微調整を受けて、前記筐体に対する前記受光部の向きを定める微調整機構とを備えることを特徴とする光空間伝送装置の方向調整機構が提供される。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、送光部や受光部等を収容する筐体の向きは、粗調整機構を介して調整され、送光部及び受光部のそれぞれの向きついては、微調整機構を介して同時に又は独立に調整される。
【００１３】
したがって、筐体全体を微調整する従来技術と比較して、装置の小型化／軽量化が図れるとともに、小さな力で調整作業を行うことができる。
【００１４】
また、微調整機構は、筐体内部に設けられているため、風雨に直接曝されることがない。すなわち、風圧による調整のくるいが防止されるとともに、錆びによる劣化が著しく減少する。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１６】
図１には、本発明の第１実施例における、光空間伝送装置１と方向調整機構２が示されている。
【００１７】
光空間伝送装置１は、光ビームを送光するための光学系を内蔵する送光部３（ここでは図示せず）と、光ビームを受光するための光学系を内蔵する受光部４と、回路ボックス５と、これらを収容するとともに、前記各光ビームが通過するガラス窓６が形成された筐体７とを備える。筐体７の外側には、日除けカバー８が取付けられている。回路ボックス５には、送信データを示す電気信号を送光部３に出力する処理や、受光部４から出力された、受信デ−タを示す電気信号の処理等を行う電子回路が設けられている。
【００１８】
方向調整機構２は、粗調整機構９と、微調整機構１０とを有して構成される。粗調整機構９は、建物の外壁等に固定される台座１１と、筐体７の水平方向の向きを調整されたのち、台座１１に対して固定される支持部材１２とを有する。支持部材１２は、筐体７を垂直方向に回転可能に支持するとともに、図示しない止めネジを締め付けると筐体７を固定する。
【００１９】
微調整機構１０は、筐体７の内部に設けられており、その詳細は、図２及び図３に示されている。なお、筐体７の背面は、開閉自在になっており、ここから微調整機構１０を操作することができる。図２及び図３に示すように、微調整機構１０は、回路ボックス５の上面に固定されたベース板１３を有する。ベース板１３の上面には、所定の間隔をあけて２つの軸受部材１４ａ、１４ｂが設けられている。支持板１５は、各軸受部材に回転可能に保持されている回転軸１６ａ、１６ｂを有し、これらを中心に矢印Ａ方向に揺動することができる。ベース板１３の上面には、垂直調整レバー１７が、矢印Ｂ方向に移動可能に取り付けられている。具体的には、垂直調整レバー１７の中央部には、矢印Ｂ方向に沿って案内用の長孔（図示省略）が形成されており、そこに、ベース板１３の上面に設けられたガイドピン１８と、固定ネジ１９が摺動可能に挿入されている。垂直調整レバー１７の先端部には、支持板１５の下面に設けられた傾斜部１５ａに当接する突起１７ａが設けられている。なお、支持板１５は、バネ２０ａ、２０ｂにより、べース板１３側に付勢されており、垂直調整レバー１７の突起１７ａには、支持板１５に載置された各部の重量の一部と、これらのバネによる力が加わっている。垂直調整レバー１７の後端部には、垂直調整ネジ２１の先端部が回転可能に係合している。垂直調整ネジ２１の軸部には、雄ネジが切られている。この雄ネジは、ベース板１３の軸受部１３ａに形成された雌ネジに噛み合っている。
【００２０】
すなわち、垂直調整ネジ２１の頭部を掴んで所定の方向に回せば、垂直調整ネジ２１は回転しながら、図中、左に向かって進行し、これにともなって垂直調整レバー１７も同方向に進行する。この際、垂直調整レバー１７の突起１７ａは、傾斜部１５ａを介して支持板１５を押し上げる。一方、垂直調整ネジ２１を前記所定方向と反対方向に回せば、垂直調整ネジ２１は、回転しながら軸受部１３ａから引き抜かれていき、垂直調整レバー１７が図中、右に向かって進行する。垂直調整レバー１７の突起１７ａに支持されている支持板１５は、これにともなっい、その先端側が下がっていく。
【００２１】
支持板１５の上面には、回転軸２２を中心として矢印Ｃ方向に回転可能な回転板２３が取り付けられている。回転板２３には、前述した送光部３と受光部４とが、互いの光軸を平行にした状態で載置されている。また、回転板２３及び支持板１５のそれぞれには、ばね受け部材２４ａ、２４ｂが設けられ、これらの間には、バネ２５が取り付けられている。バネ２５は、回転板２３が図中右回転するように付勢している。回転板２３の先端側の一方の角部は、同図に示すように斜めに切り欠かれており、この斜面には、Ｌ字型の部材（以下、水平調整レバー）２６の頭部２６ａが当接している。水平調整レバー２６は、Ｄ方向に移動できるように支持板１５の上面に取り付けられている。具体的には、水平調整レバー２６の中央部には、矢印Ｄ方向に沿って案内用の長孔２６ｂが形成されており、そこに、支持板１５の上面に設けられたガイドピン２７と、固定ネジ２８が摺動可能に挿入されている。水平調整レバー２６の後端部には、水平調整ネジ２９の先端部が回転可能に係合している。水平調整ネジ２９の軸部には、雄ネジが切られている。この雄ネジは、支持板１５の軸受け部１５ａに形成された雌ネジに噛み合っている。
【００２２】
すなわち、水平調整ネジ２９の頭部を掴んで所定の方向に回せば、水平調整ネジ２９は回転しながら、図中、左に向かって進行し、これにともなって水平調整レバー２６も同方向に進行する。この際、回転板２３は、前述の傾斜面を水平調整レバー２６の頭部２６ａで支えられながら、回転軸２２を中心に徐々に右回転する。一方、水平調整ネジ２９を前記所定方向と反対方向に回せば、水平調整ネジ２９は、回転しながら軸受け部１５ａから引き抜かれていき、水平調整レバー２６が図中、右に向かって進行する。この際、回転板２３は、水平調整レバー２６の動きにともない、回転軸２２を中心に徐々に左回転する。
【００２３】
以上のような構成を有する方向調整機構２を用いて光空間伝送装置１の方向を調整する場合には、先ず、粗調整機構９を操作し、当該光空間伝送装置１を相手局となる光空間伝送装置（図示省略）に向ける。相手局は、例えば、１ｋｍ位離れた位置に設置されることもあり、ここでは、おおよその調整を行う。
【００２４】
つぎに、微調整機構１０を用いて送光部３及び受光部４の光軸合わせを行う。
【００２５】
例えば、垂直調整ネジ２１を前述の如く操作すれば、支持板１５がこれに伴って揺動し、送光部３及び受光部４の垂直方向の向きを調整することができる。また、水平調整ネジ２９を前述の如く操作すれば、回転板２３がこれに伴って回転し、送光部３及び受光部４の水平方向の向きを調整することができる。
【００２６】
そして、送光部３及び受光部４の各光軸が、相手局の光軸と合致した場合には、固定ネジ１９を締め付けて、垂直調整レバー１７をベース板１３に固定するとともに、固定ネジ２８を締め付けて、水平調整レバー２６を支持板１５に固定する。これにより、送光部３及び受光部４の水平／垂直方向の向きが定まる。
【００２７】
以上が第１実施例であるが、本実施例によれば、送光部３及び受光部４が同一の部材に載置されているため、これらの調整を同時に行うことができる。
【００２８】
つぎに、本発明の第２実施例を説明する。図４及び図５には、第２実施例における微調整機構が示されている。本実施例では、送光部３及び受光部４をそれぞれ独立的に微調整することができる。本実施例の粗調整機構は、特に図示しないが、第１実施例と同様な構成である。
【００２９】
ベース板３０には、回転板３１、３２がそれぞれ、回転可能に設けられている。回転板３１は、送光部用であり、回転板３２は受光部用である。
【００３０】
回転板３１は、回転軸３３を介してベース板３０に取付けられており、四隅には、回転方向に対応した案内孔３１ａ〜３１ｄが形成されている。各案内孔には、べース板３０に設けられた固定ネジ３４ａ〜３４ｄが摺動可能に挿入されている。また、回転板３１には、バネ３５の一方の端部が取り付けられており、バネ３５の他方の端部は、べース板３０に固定されている。また、回転板３１の角部には、べース板３０に設けられた偏心ピン３６が当接しており、これにより、バネ３５の付勢による回転板３１の右回転の動きが拘束されている。
【００３１】
回転板３１の上面には、回転軸３７ａ、３７ｂを中心に揺動する支持板３８が設けられている。各回転軸は、軸受部材３９ａ、３９ｂによって保持されている。支持板３８の先端側には、雌ネジが設けられており、そこには、垂直調節ネジ４０がねじ込まれている。垂直調節ネジ４０の先端部は、回転板３１に回転可能に保持されている。支持板３８の上面には、第１実施例と同様な構成を有する送光部３と、調整時に相手局の位置を確かめるための照準器４２が載置されている。送光部３には、回転板３１に固定されたバネ４１が取り付けられており、このバネ４１により、送光部３とともに支持板３８が下方側に付勢されている。
【００３２】
一方、受光部側においても、送光部側と同様な構成になっており、回転板３２は、べース板３０に回転軸４３を介して回転可能に取り付けられているとともに、バネ４５によって右回転の力を受けている。偏心ピン４６は、この回転板３２の動きを拘束している。回転板３２の四隅には、回転方向に対応した案内孔３２ａ〜３２ｄが形成されている。各案内孔には、ベース板３０に設けられた固定ネジ４４ａ〜４４ｄが挿入されている。また、回転板３２の上面には、２つの軸受部材４９ａ、４９ｂが設けられている。これらは、回転軸４７ａ、４７ｂを介して、受光部４を回転可能に保持している。受光部４の両側には、バネ５１ａ、５１ｂが取り付けられており、受光部４は、これらのバネにより下方に向かって付勢されている。また、受光部４の先端に取り付けられた支持板４８には、回転板３１と同様、垂直調整ネジ５０がねじ込まれている。
【００３３】
このような構成を有する微調整機構を用いて、送光部３及び受光部４の各向きを調整するには、例えば、照準器４２を覗きながら相手局を確認しつつ、送光部３の微調整を行い、その後、受光部４の微調整を行う。
【００３４】
具体的に述べると、送光部３の水平方向の向きを調整する場合には、偏心ピン３６を右又は左に回転させ、回転板３１の角度を変化させる。また、送光部３の垂直方向の向きを調整する場合には、垂直調整ネジ４０を右又は左に回転させ、支持板３８の傾斜角度を変化させる。そして、送光部３の光軸と、相手局の光軸とを合致させたら、固定ネジ３４ａ〜３４ｄをそれぞれ締め付け、回転板３１をベース板３０に対して固定する。
【００３５】
同様にして、受光部４の微調整を行うことができる。
【００３６】
つぎに、本発明の第３実施例を説明する。図６〜図９には、第３実施例における粗調整機構が示されている。本実施例の微調整機構は、特に図示しないが、第１実施例や第２実施例で記述したものを用いることができる。
【００３７】
この粗調整機構は、上面中央に円柱部６０ｆを有する台座６０と、円柱部６０ｆが嵌まり込む案内孔６１ｄを有する固定板６１を備えている。固定板６１には、さらに、周方向に伸びた３つの案内孔（案内孔６１ａ〜６１ｃ）が形成されている。台座６０は、これらの案内孔の下方に位置するように形成された複数のネジ孔（周方向に１５度ずつ形成された２４個のネジ孔）６０ｅと、周方向に４５度ずつ、固定板６１を囲むように形成された４つのネジ孔６０ａ〜６０ｄを有する。ネジ孔６０ａ〜６０ｄには、固定ネジ６２ａ〜６２ｄが捩じ込まれており、その先端部は台座６０の設置場所に固定されている。案内孔６１ａ〜６１ｃには、固定ネジ６３ａ〜６３ｆが挿入されており、その先端部は、複数のネジ孔６０ｅの何れかに固定されている。
【００３８】
また、固定板６１には、中央部の案内孔６１ｄを挾んで、２つの軸受板６４ａ、６４ｂが固定されている。回転軸６５は、軸受板６４ａ、６４ｂを貫通した状態で、これらの軸受板に回転可能に保持されている。回転軸６５の両端部には、筐体（ここでは図示せず）を支持する支持板６６の下面に固定された側板６７ａ、６７ｂが嵌めこまれており、その外側には、それぞれ抜け止めが形成されている。各側板は、固定ネジ６８ａ、６８ｂによって回転軸６５に固定され、さらに、固定ネジ６９ａ、６９ｂによって、軸受板６４ａ、６４ｂに固定される。
【００３９】
このような粗調整機構を用いて方向調整を行う場合には、まず、筐体を支持している固定板６１を台座６０に対して回転させ、筐体の水平方向の向きを調整する。本実施例では、固定板６１に、周方向に伸びた案内孔が形成されているため、固定ネジ６３ａ〜６３ｆの各ネジ間隔に左右されることなく、水平方向の細かな角度設定を行うことができる。なお、固定ネジ６３ａ〜６３ｆの挿し込み位置は、図８の位置に限定されるわけではなく、任意のネジ孔６０ｅを選択することができる。水平方向の調整が終了したら、固定ネジ６３ａ〜６３ｆをそれぞれ締め付け、固定板６１を台座６０に固定する。その後、支持板６６を回転軸６５を中心に回転させ筐体の垂直方向の向きを調整する。垂直方向の調整が終了したら、固定ネジ６９ａ、６９ｂを締め付け、側板６７ａ、６７ｂを軸受板６４ａ、６４ｂに固定する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、光空間伝送装置の方向調整を行う際に、送光部及び受光部のみを微調整することができるため、装置を小型化／軽量化することができる。また、微調整機構が筐体内部に設けられているため、耐環境性が優れている。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光空間伝送装置の方向調整機構の第１実施例を側面から見た説明図。
【図２】図１の方向調整機構に含まれる微調整機構の側面図。
【図３】図１の方向調整機構に含まれる微調整機構の上面図。
【図４】本発明に係る光空間伝送装置の方向調整機構の第２実施例における微調整機構の上面図。
【図５】図４の微調整機構の正面図。
【図６】本発明に係る光空間伝送装置の方向調整機構の第３実施例における粗調整機構の正面図。
【図７】図６の粗調整機構の側面図。
【図８】図６の粗調整機構の台座および固定板に関する説明図。
【図９】図６の粗調整機構の台座の上面図。
【符号の説明】
１：光空間伝送装置、  ２：方向調整機構、  ３：送光部、  ４：受光部、  ５：回路ボックス、  ６：ガラス窓、  ７：筐体、  ８：日除けカバー、  ９：粗調整機構、  １０：微調整機構、  １１、６０：台座、  １２：支持部材、  １３、３０：ベース板、  １４ａ、１４ｂ、３９ａ、３９ｂ、４９ａ、４９ｂ：軸受部材、  １５、３８、４８、６６：支持板、  １６ａ、１６ｂ、２２、３３、３７ａ、３７ｂ、４３、４７ａ、４７ｂ、６５：回転軸、  １７：垂直調整レバー、  １８、２７：ガイドピン、  １９、２８、３４ａ〜３４ｄ、４４ａ〜４４ｄ、６２ａ〜６２ｂ、６３ａ〜６３ｆ、６８ａ、６８ｂ、６９ａ、６９ｂ：固定ネジ、  ２０ａ、２０ｂ、２５、３５、４１、４５、５１ａ、５１ｂ：バネ、２１、４０、５０：垂直調整ネジ、  ２３、３１、３２：回転板、  ２４ａ、２４ｂ：ばね受け部材、  ２６：水平調整レバー、  ２９：水平調整ネジ、  ３６、４６：偏心ピン、  ４２：照準器、  ６１：固定板、  ６４ａ、６４ｂ：軸受板、  ６７ａ、６７ｂ：側板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003650160.tif 000010