(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に収容されると共に、所定の光源からの光を前記筐体の外部に放出可能な送光器、及び、前記送光器と同一平面上に配置され、同筐体の外部からの送光を所定の受光素子で受光する受光器から構成された光学機構と、
前記筐体の内部で前記送光器及び前記受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御する駆動制御部とを備え、
前記光学機構は、前記所定の光源及び前記所定の受光素子が設けられた一方の端部とは反対側である他方の端部に、該他方の端部側のパン方向及びチルト方向への動きを規制する支点部を有し、
前記駆動制御部は、前記支点部を支点として、前記送光器及び前記受光器の前記一方の端部側をパン方向及びチルト方向に駆動させる駆動部を有し、
前記送光器及び前記受光器はそれぞれ、前記一方の端部から前記他方の端部に向けて径が大きくなる筒状の外形を有し、
前記筐体の内部における前記一方の端部側には、前記送光器の同一方の端部及び前記受光器の同一方の端部が、前記駆動部を介して、前記パン方向及び前記チルト方向に駆動可能な空間が確保された
光軸合わせ機構。
【請求項２】
前記駆動部は、
前記送光器及び前記受光器の前記一方の端部側に設けられ、同一方の端部から外側に向けて突出した少なくとも１つの突起部と、
水平方向に移動可能に構成された板状体であると共に、前記突起部が移動可能に嵌合し、所定の角度に傾斜した形状を有する第１の切欠きが形成された第１のパネル体と、
水平方向に移動可能に構成され、前記第１のパネル体と略平行な向きに配置された板状体であると共に、前記第１の切欠きに嵌合した前記突起部が移動可能に嵌合し、同第１の切欠きと対応する位置に、前記第１のパネル体と重なる向きから見た視点で、前記所定の角度とは逆向きに傾斜した形状を有する第２の切り欠きが形成された第２のパネル体とを有する
請求項１に記載の光軸合わせ機構。
【請求項３】
前記突起部は、前記所定の光源に対応する位置前記所定の受光素子に対応する位置の２か所に設けられ、
前記第１のパネル体には、前記突起部に対応する位置に、前記第１の切欠きが２か所設けられ、
前記第２のパネル体には、前記突起部に対応する位置に、前記第２の切欠きが２か所設けられた
請求項２に記載の光軸合わせ機構。
【請求項４】
前記第１のパネル体の水平方向への移動速度と、前記第２のパネル体の水平方向への移動速度とが、略同じ速度に制御された
請求項２または請求項３に記載の光軸合わせ機構。
【請求項５】
筐体の内部に収容されると共に、所定の光源からの光を前記筐体の外部に放出可能な送光器、及び、前記送光器と同一平面上に配置され、同筐体の外部からの送光を所定の受光素子で受光する受光器を有する光学機構を、前記筐体の内部で前記送光器及び前記受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御する制御工程を備え、
前記送光器及び前記受光器はそれぞれ、前記所定の光源及び前記所定の受光素子が設けられた一方の端部から、前記一方の端部とは反対側である他方の端部に向けて径が大きくなる筒状の外形を有し、
前記筐体の内部における前記一方の端部側には、前記送光器の同一方の端部及び前記受光器の同一方の端部が、パン方向及びチルト方向に駆動可能な空間が確保され、
前記制御工程は、
前記他方の端部を支点として、前記送光器及び前記受光器の前記一方の端部側をパン方向及びチルト方向に駆動させる
光軸合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法に関する。詳しくは、空間光通信装置において、簡易な構成でありながら正確な光軸合わせができると共に、小さな空間内でパンチルト動作が可能で、装置の小型化が実現できる光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット等における通信等の用途を始め、自由空間において赤外線から可視光線までの光線を用いた空間光通信技術が広く用いられている。【０００３】
この空間光通信技術に利用される空間光通信装置は、一般的に、レーザ等の光源を、送光レンズを介して一定の角度で放射する送光器と、装置の外部からの平行光線を、受光レンズを介して受光素子に収束する受光器とから構成されている。【０００４】
このような空間光通信装置を、例えば、距離が離れた二点の位置に互いが向き合うように配置し、各々から生じる送光を受光器で受光して相互通信を実現する（図４参照）。【０００５】
この際、一方の空間光通信装置から放射された送光を、他方の空間光通信装置で正確に受光するために、空間光通信装置において正確な光軸合わせを行う必要がある。【０００６】
また、空間光通信装置では、送光器及び受光器は、同一平面上に配置されることから、光軸合わせは、パン方向及びチルト方向の２軸で行われる。【０００７】
なお、ここでいう同一平面とは、図４に示すように、２台の空間光通信装置１及び１ａの各送光素子及び受光素子（送光部３と受光部４ａ、送光部３ａと受光部４）との間を結ぶ直線Ｒ１及びＲ２が、１つの平面ｘを構成することを意味している。【０００８】
この点は、言い換えれば、２台の空間光通信装置１及び１ａの間で、その長軸ｙの回転方向ｒが同じ平面ｘの位置になるように、２台の空間光通信装置１及び１ａを設置することを意味する。【０００９】
また、従来の空間光通信装置では、例えば、空間光通信装置を微調整雲台上に搭載して、この微調整雲台の調整ねじを動かして、空間光通信装置の光軸合わせを行っている。【００１０】
ここで、地上の障害物等を避け、所定の高さ位置で空間光通信を行うべく、鉛直方向に立設したポールの上部に、空間光通信装置を搭載した微調整雲台が配置される場合がある。【００１１】
このような高所に配置した微調整雲台に対して光軸合わせを行う際には、微調整雲台を取り付けたポールに梯子等を立て掛けて、梯子を登った作業者が手作業にて、微調整雲台の調整を行っていた。【００１２】
しかし、このように梯子を用いた作業による場合、梯子及び作業者の体重がポールにかかることで、ポールが変形して、正確な光軸合わせができない問題があった。【００１３】
また、梯子の代わりに、高所作業車を利用する場合もあるが、多数の空間光通信装置に対して、都度、高所作業車を使って光軸合わせを行うことは、作業効率及びコストの面で現実的ではなかった。【００１４】
さらに、ポール等で高所に配置した微調整雲台は、ポールの振動や風等の影響で、光軸がずれることがあり、その度に、光軸合わせが必要となる不都合が存在した。【００１５】
こうしたなか、空間光通信装置の光軸合わせのためのパンチルト動作を、遠隔制御することを試みた装置が提案されている。【００１６】
例えば、従来技術の１つとして、空間光通信装置を搭載した微調整雲台をモーターで遠隔制御する装置が提案されている。【００１７】
また、通信を行う空間光通信装置の間に反射ミラーを配置して、位置検出用受光素子で位置ずれ情報を取得して、その情報に基づき、反射ミラーを駆動させて光路を微調整することで光軸合わせを行う空間光通信装置（例えば、特許文献１）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０１９−４５０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来の空間光通信装置には、以下のような問題があった。【００２０】
まず、微調整雲台をモーターで遠隔制御する空間光通信装置では、微調整雲台に外付けでモーターを取り付けることで、装置サイズが大型化すると共に、製造コストが高くなる問題があった。【００２１】
また、屋外で使用する際、空間光通信装置を防水仕様にする必要があるが、防水仕様にすることで、装置の大型化及びコストの増加がより顕著なものとなる。【００２２】
また、特許文献１に記載された空間光通信装置は、反射ミラーで光路を制御する構造が複雑であり、かつ、装置全体が、やはり大型化してしまう不都合があった。さらに、位置検出用受光素子とそのための光学部品を追加する必要があった。【００２３】
そのため、空間光通信装置の光軸合わせを行う機構として、もっと簡単な構造で、製造コストも安く、正確な光軸合わせができる光軸合わせ機構が望まれている。【００２４】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、空間光通信装置において、簡易な構成でありながら正確な光軸合わせができると共に、小さな空間内でパンチルト動作が可能で、装置の小型化が実現できる光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記の目的を達成するために、本発明の光軸合わせ機構は、筐体の内部に収容されると共に、所定の光源からの光を前記筐体の外部に放出可能な送光器、及び、前記送光器と同一平面上に配置され、同筐体の外部からの送光を所定の受光素子で受光する受光器から構成された光学機構と、前記筐体の内部で前記送光器及び前記受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御する駆動制御部とを備える。【００２６】
ここで、光学機構が、所定の光源からの光を筐体の外部に放出可能な送光器、及び、筐体の外部からの送光を所定の受光素子で受光する受光器から構成されたことによって、送光器からの光の放射及び受光器での光の受信による空間光通信が可能となる。【００２７】
また、光学機構が、筐体の内部に収容される送光器及び受光器から構成され、受光器が送光器と同一平面上に配置されたことによって、光学機構の光軸合わせは、パン方向及びチルト方向の調整のみで行うことが可能となる。【００２８】
また、駆動制御部が、筐体の内部で送光器及び受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御することによって、筐体で覆われた範囲内における動作のみで、光学機構の光軸合わせを行うことができ、装置全体を小型化することが可能となる。【００２９】
また、光学機構が、所定の光源及び所定の受光素子が設けられた一方の端部とは反対側である他方の端部に、他方の端部側のパン方向及びチルト方向への動きを規制する支点部を有し、駆動制御部が、支点部を支点として、送光器及び受光器の一方の端部側をパン方向及びチルト方向に駆動させる駆動部を有する場合には、光学機構の他方の端部側を駆動部で動かす動作だけで、光学機構の光軸合わせを行うことができる。つまり、光学機構の一方の端部は動きを規制し、支点部を支点として、他方の端部側を動かすことで、送光器の光軸及び受光器の光軸を、パン方向またはチルト方向に回動させることができる。即ち、例えば、送光器及び受光器の一方の端部側にはレンズを配置することから、光源等を配置した他方の端部側に比べて、そのサイズが大きくなるが、よりサイズの小さな他方の端部側のみを動かすことになるため、パン方向またはチルト方向に回動させるために必要な距離も小さくすることができる。この結果、光学機構の全体のサイズを小さくすることができ、かつ、筐体の小型化が可能となる。【００３０】
また、駆動部が、送光器及び受光器の一方の端部側に設けられ、一方の端部から外側に向けて突出した少なくとも１つの突起部と、水平方向に移動可能に構成された板状体であると共に、突起部が移動可能に嵌合し、所定の角度に傾斜した形状を有する第１の切欠きが形成された第１のパネル体と、水平方向に移動可能に構成され、第１のパネル体と略平行な向きに配置された板状体であると共に、第１の切欠きに嵌合した突起部が移動可能に嵌合し、第１の切欠きと対応する位置に、第１のパネル体と重なる向きから見た視点で、所定の角度とは逆向きに傾斜した形状を有する第２の切り欠きが形成された第２のパネル体とを有する場合には、第１のパネル体及び第２のパネル体を水平方向に移動させる動きにより、光学機構の光軸合わせが可能となる。即ち、突起部を、第１のパネル体の第１の切り欠き及び第２のパネル体の第２の切り欠きに嵌合させた状態で、第１のパネル体と、第２のパネル体を水平方向に移動させる動きにより、第１の切り欠き及び第２の切り欠きが交わる交点の位置が変わり、この交点の位置で嵌合する突起部の位置を変えることができる。つまり、第１のパネル体及び第２のパネル体の水平方向の移動を制御することで、送光器及び受光器の一方の端部側に設けられた突起部を動かし、パン方向及びチルト方向に回動させることができる。【００３１】
より詳しくは、例えば、第１のパネル体及び第２のパネル体を共に右方向に移動させれば、第１の切り欠き及び第２の切り欠きが交わる交点も右方向に移動するため、突起部も右方向に移動する。また、第１のパネル体及び第２のパネル体を共に左方向に移動させれば、交点も左方向に移動するため、突起部も左方向に移動する。また、例えば、第１のパネル体及び第２のパネル体が重なった状態から、第１のパネル体が右方向に移動し、第２のパネル体が左方向に移動することで、交点が下方向に移動するため、突起部も下方向に移動する。さらに、第１のパネル体及び第２のパネル体が重なった状態から、第１のパネル体が右方向に移動し、第２のパネル体が左方向に移動することで、交点が下方向に移動するため、突起部も下方向に移動する。このように、２つのパネル体の左右方向の動きだけで、突起部の位置を上下左右に変えて、光学機構の一方の端部側をパン方向及びチルト方向に回動させることが可能となる。さらに、第１のパネル体及び第２のパネル体の水平方向の移動速度を異ならせて制御することで、上下左右だけでなく、斜め方向も含めて、突起部の位置を変えることもできる。【００３２】
また、突起部が、所定の光源に対応する位置及び所定の受光素子に対応する位置の２か所に設けられ、第１のパネル体には、突起部に対応する位置に、第１の切欠きが２か所設けられ、第２のパネル体には、突起部に対応する位置に、第２の切欠きが２か所設けられた場合には、光学機構の一方の端部側の中であり、かつ、所定の光源及び所定の受光素子に対応する位置に突起部が設けられ、光学機構の一方の端部側を、パン方向及びチルト方向に回動させる動きを、より安定した動きとすることができる。この結果、送光器の光軸合わせと、受光器の光軸合わせを、より正確に行うことが可能となる。【００３３】
また、第１のパネル体の水平方向への移動速度と、第２のパネル体の水平方向への移動速度とが、略同じ速度に制御された場合には、光軸合わせの作業において、水平方向への移動で、最適値を見つけ、さらに、垂直方向に動かして最適地を見つけるという簡易な動作で、光軸合わせを行うことができる。【００３４】
また、上記の目的を達成するために、本発明の光軸合わせ方法は、筐体の内部に収容されると共に、所定の光源からの光を前記筐体の外部に放出可能な送光器、及び、前記送光器と同一平面上に配置され、同筐体の外部からの送光を所定の受光素子で受光する受光器を有する光学機構を、前記筐体の内部で前記送光器及び前記受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御する制御工程を備える。【００３５】
ここで、筐体の内部で送光器及び受光器を駆動させ、パン方向及びチルト方向の回動を制御する工程によって、筐体で覆われた範囲内における動作のみで、光学機構の光軸合わせを行うことができ、装置全体を小型化することが可能となる。【００３６】
また、制御工程が、所定の光源及び所定の受光素子が設けられた一方の端部とは反対側である他方の端部を支点として、送光器及び受光器の一方の端部側をパン方向及びチルト方向に駆動させる場合には、光学機構の他方の端部側を動かす動作だけで、光学機構の光軸合わせを行うことができる。つまり、光学機構の一方の端部は動きを規制し、支点部を支点として、他方の端部側を動かすことで、送光器の光軸及び受光器の光軸を、パン方向またはチルト方向に回動させることができる。即ち、例えば、送光器及び受光器の一方の端部側にはレンズを配置することから、光源等を配置した他方の端部側に比べて、そのサイズが大きくなるが、よりサイズの小さな他方の端部側のみを動かすことになるため、パン方向またはチルト方向に回動させるために必要な距離も小さくすることができる。この結果、光学機構の全体のサイズを小さくすることができ、かつ、筐体の小型化が可能となる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法は、空間光通信装置において、簡易な構成でありながら正確な光軸合わせができると共に、小さな空間内でパンチルト動作が可能で、装置の小型化が実現できるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用した光軸合わせ機構の一例を用いた空間光通信装置の装置外観を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す空間光通信装置の内部構造を示す概略分解斜視図である。
【図３】光学機構Ａの基端側の構造を示す概略斜視図である。
【図４】２台の空間光通信装置による光通信を示す概略図である。
【図５】可動パネルとその周辺構造を示す概略分解斜視図である。
【図６】２枚の可動パネルを一体化させた構造を示す概略図である。
【図７】２枚の可動パネルの切り欠きの交点を上下に移動させる動きを示す概略図である。
【図８】２枚の可動パネルの切り欠きの交点を左右に移動させる動きを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
なお、以下に示す構造は、本発明を適用した光軸合わせ機構の一例を用いた空間光通信装置であり、本発明の内容はこれに限定されるものではなく、適宜設定変更することが可能である。
【００４０】
図１に示すように、本発明を適用した光軸合わせ機構の一例である光軸合わせ機構を備える空間光通信装置（以下「通信装置１」と称する。）は、外部筐体２と、送光部３と、受光部４を有している。光軸合わせ機構は、送光部３及び受光部４から構成される光学機構Ａの光軸合わせを行うものである。
【００４１】
なお、ここでいう外部筐体が、本願請求項における「筐体」に相当する。また、ここでいう送光部３及び受光部４が、本願請求項における「送光器及び受光器」に相当する。また、送光部３及び受光部４の詳細な内部構造については、既知の光学機構に採用された構造を用いることができるため、詳細な構造の説明は省略する。
【００４２】
なお、以下の説明においては、図２を基準に、正面パネル５から見た背面パネル７の方を「後ろ、後方又は基端」と称し、背面パネル７から見た正面パネル５の方を「前、前方又は先端」と称する。また、図７を基準に、図中の上下を「上又は上側」、「下又は下側」及び「上下方向又は鉛直方向」と称する。また、図７を基準に、図中の左右を「左又は左側」、「右又は右側」及び「左右方向又は水平方向」と称する。
【００４３】
図１及び図２に示す外部筐体２は、先端側及び基端側が開口した筒状体であり、送光部３及び受光部４から構成される光学機構Ａを内部に収容する部材である。
【００４４】
また、外部筐体２の内側は、光学機構Ａの基端部をパン方向又はチルト方向に回動させる際に、その基端部を動かす空間となる。
【００４５】
また、送光部３は、光源となる送光レーザ３０（図２参照）の光を外部筐体２の先端から外部に放出する部材である。また、受光部４は、通信装置１との間で、空間光通信を行う別途の通信装置からの送光を、受光センサ４０で受光する部材である。
【００４６】
送光部３及び受光部４は、外部筐体２の内側、かつ、同一平面上に配置されている。なお、ここでいう同一平面上とは、上述したように、２台の空間光通信装置１及び１ａの各送光素子及び受光素子との間を結ぶ直線Ｒ１及びＲ２が、１つの平面ｘを構成すること、または、２台の空間光通信装置１及び１ａの間で、その長軸ｙの回転方向ｒが同じ平面ｘの位置になるように、２台の空間光通信装置１及び１ａを設置することを意味している（図４参照）。
【００４７】
図２に示すように、通信装置１は、正面パネル５と、光学機構Ａと、外部筐体２と、光軸駆動機構６と、背面パネル７とを有している
【００４８】
正面パネル５は、外部筐体２の先端側に取り付けられ、その先端側の開口を塞ぐ蓋となる部材である。また、正面パネル５は、送光フィルター３１と、受光フィルター４１が取り付けられる基台となる（図２参照）。
【００４９】
送光フィルター３１は、送光レーザ３０から放出された光がレンズ体（図示省略）で拡散され、拡散された光を透過させるフィルターである。また、受光フィルター４１は、別途の通信装置１からの送光を透過させるフィルターである。
【００５０】
光学機構Ａは、先端から基端に向けて径が小さくなる２つの筒状体３２及び筒状体４２を有している（図２参照）。２つの筒状体３２及び筒状体４２は連結部材（符号省略）を介して一体化されている。
【００５１】
また、筒状体３２の基端部には、送光レーザ３０が配置されている。また、筒状体４２の基端部には、受光センサ４０が配置されている。
【００５２】
また、光学機構Ａの先端側、かつ、２つの筒状体３２及び筒状体４２の間に、先端方向に突出した正面固定ロッド８が設けられている。
【００５３】
この正面固定ロッド８は、正面パネル５の送光フィルター３１と受光フィルター４１の間に設けられた嵌合孔５０と嵌合して、光学機構Ａの先端部の動きを規制すると共に、後述する光軸駆動機構６を介した光学機構Ａの基端側の動きの支点となる。なお、ここでいう正面固定ロッド８が、本願請求項における「支点部」に該当する。
【００５４】
図３に示すように、光学機構Ａの基端側では、送光部３の筒状体３２の基端部に背面固定ロッド３３が設けられている。また、受光部４の筒状体４２の基端部に背面固定ロッド４３が設けられている。
【００５５】
この背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３は、後述する可動パネル６０及び可動パネル６１に形成された切欠きと嵌合して、光学機構Ａの基端部をパン方向又はチルト方向に回動させる部材である。なお、ここでいう背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３が、本願請求項における「突起部」に該当する。
【００５６】
背面パネル７は、外部筐体２の基端側に取り付けられ、その基端側の開口を塞ぐ蓋となる部材である。また、背面パネル７は、光軸駆動機構６が取り付けられる基台となる（図２参照）。
【００５７】
光軸駆動機構６は、光学機構Ａの基端側をパン方向及びチルト方向に回動させるための駆動部である。図５及び図６を参照しながら、光軸駆動機構６の構造を説明する。
【００５８】
図４に示すように、背面パネル７より先端側に、光軸駆動機構６が配置されている。光軸駆動機構６は、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１と、２つの駆動モーター６２及び駆動モーター６３を有している。
【００５９】
また、駆動モーター６２は、可動パネル６０を左右方向に移動させる部材である。また、駆動モーター６３は、可動パネル６１を左右方向に移動させる部材である。さらに、駆動モーター６２及び駆動モーター６３は、各可動パネルを同一の速度で移動させるものとなっている。
【００６０】
また、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１は、その間にスペーサー６４を挟んだ状態で、締結具１００及び締結具１０１を介して、２枚を重ねた状態で一体化されている（図５参照）。また、一体化した可動パネル６０及び可動パネル６１は背面パネル７に取り付けられている。
【００６１】
また、可動パネル６０は、略板状のパネル体であり、２箇所に、右斜め上から左下に向けて傾斜した形状を有する切欠き６０ａと、切欠き６０ｂが形成されている。
【００６２】
この切欠き６０ａ及び切欠き６０ｂはそれぞれ、光学機構Ａの基端側に設けられた背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３と嵌合可能に構成されている。
【００６３】
また、可動パネル６１は、略板状のパネル体であり、２箇所に、左斜め上から右下に向けて傾斜した形状を有する切欠き６１ａと、切欠き６１ｂが形成されている。
【００６４】
この切欠き６１ａ及び切欠き６１ｂはそれぞれ、光学機構Ａの基端側に設けられた背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３と嵌合可能に構成されている。
【００６５】
また、可動パネル６１の切欠き６１ａ及び切欠き６１ｂは、可動パネル６０と可動パネル６１を、スペーサー６４を挟んで重ねた際、可動パネル６０の切欠き６０ａ及び切欠き６０ｂと対応する位置に形成され、前後方向から見た場合、左右対称の×の字を形成する位置関係となっている。
【００６６】
また、可動パネル６０と可動パネル６１を重ねた状態で、切欠き６０ａ及び切欠き６１ａで形成される切欠きの交点Ｒａ（図６下図参照）には、前方から後方に向けて、背面固定ロッド３３が挿通されている。また、切欠き６１ａ及び切欠き６１ｂで形成される切欠きの交点Ｒｂ（図６下図参照）には、前方から後方に向けて、背面固定ロッド４３が挿通されている。
【００６７】
このように、２枚の可動パネル６０と可動パネル６１を重ねた状態で形成される交点Ｒａ及び交点Ｒｂに、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３が挿通されることで、２枚の可動パネルの水平方向への動きに伴い、交点Ｒａ及び交点Ｒｂの位置を変えて、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部を動かすことができる。
【００６８】
即ち、光学機構Ａの先端側に設けた正面固定ロッド８と嵌合孔５０が嵌合した部分を支点として、光学機構Ａの基端側で、交点Ｒａ及び交点Ｒｂの位置を変えて、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部を動かすことで、光学機構Ａの基端部をパン方向またはチルト方向に回動させることができる。これにより、光学機構Ａの送光部３及び受光部４の光軸合わせを行うことができる。
【００６９】
この光軸駆動機構６による交点Ｒａ及び交点Ｒｂの移動について説明する。
図７及び図８は、２枚の可動パネル６０と可動パネル６１を重ねた状態を、前方から後方を見た視点で図示している。
【００７０】
なお、駆動モーター６２及び駆動モーター６３による２枚の可動パネルの水平方向への移動距離は、背面パネル７の左右方向の長さの範囲内に収まるように設定されている。
【００７１】
図７（ａ）には、左右方向で、可動パネル６０と可動パネル６１の両端を揃えた状態を示している。この場合、交点Ｒａと交点Ｒｂは、光軸駆動機構６によるパン方向及びチルト方向において、中心位置に位置するものとなる。
【００７２】
そのため、この位置では、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部は、パン方向及びチルト方向において、中心位置に位置している。
【００７３】
［チルト方向の回動］
また、図７（ｂ）に示すように、可動パネル６０を左に移動させ、かつ、可動パネル６１を右に移動させることで、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置は、上方に向けてその位置が移動する。
【００７４】
そのため、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置が上方に移動することに伴い、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部もチルト方向で、上方に移動するものとなる。
【００７５】
そして、図７（ｃ）に示すように、水平方向の移動において、可動パネル６０が左端に到達し、かつ、可動パネル６１が右端に到達した状態では、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置は、チルト方向の回動において、上端に位置するものとなる。
【００７６】
そのため、この状態では、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部は、チルト方向において、上端に位置する。
【００７７】
また、これとは反対に、図７（ｄ）に示すように、水平方向の移動において、可動パネル６０が右端に到達し、かつ、可動パネル６１が左端に到達した状態では、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置は、チルト方向の回動において、下端に位置するものとなる。
【００７８】
そのため、この状態では、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部は、チルト方向において、下端に位置する。
【００７９】
［パン方向の回動］
図８（ａ）に示すように、可動パネル６０及び可動パネル６１を共に左に移動させることで、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置は、左方に向けてその位置が移動する。
【００８０】
そのため、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置が左方に移動することに伴い、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部もパン方向で、左方に移動するものとなる。
【００８１】
また、図８（ｂ）には、再び、左右方向で、可動パネル６０と可動パネル６１の両端を揃えた状態を示している。この場合、交点Ｒａと交点Ｒｂは、光軸駆動機構６によるパン方向及びチルト方向において、中心位置に位置するものとなる。
【００８２】
また、図８（ｃ）に示すように、可動パネル６０及び可動パネル６１を共に右に移動させることで、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置は、右方に向けてその位置が移動する。
【００８３】
そのため、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置が右方に移動することに伴い、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部もパン方向で、右方に移動するものとなる。
【００８４】
以上で説明したように、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１を水平方向に移動させる動きだけで、２つの交点Ｒａ及びＲｂの位置が、上下左右に変わり、この位置の変化を利用して、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部を、上下左右に動かすことができる。
【００８５】
この結果、光学機構Ａの基端部側が、その先端部側を支点として回動して、光学機構Ａの送光部３の光軸と、受光部４の光軸の光軸合わせを行うことができる。
【００８６】
ここで、必ずしも、光学機構Ａの先端側の、正面固定ロッド８及び嵌合孔５０を支点として、光学機構Ａの基端側の背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３を動かして、光学機構Ａの光軸合わせが行われる必要はない。本発明を適用した光軸合わせ機構では、光学機構を内部に収容する筐体内で、光学機構を動かして、光軸合わせを行うことができれば、光学機構を動かす構造は特に限定されるものではない。
【００８７】
また、必ずしも、光学機構の基端側のみを動かして、光軸合わせが行われる必要はない。但し、光学機構Ａの基端部側の回動範囲を確保できれば、外部筐体２の範囲内で、充分に光軸合わせを実行することが可能となる。即ち、光学機構Ａが、先端から基端に向けて径が小さくなる２つの筒状体３２及び筒状体４２を有し、仮に、光学機構の先端側を動かして光学機構の光軸合わせを行う場合には、筒状体３２及び筒状体４２では、先端側の径が大きいため、先端側を動かして行う光軸合わせには、その大きな部分を駆動させるだけの空間が必要となり、その分、外部筐体２のサイズも大きくなる。これに対して、光学機構Ａの基端側のみを動かす場合には、筒状体３２及び筒状体４２の径の小さな基端側を動かして光軸合わせを行うことになり、先端側を動かす構造に比べて、基端側を駆動させる空間は小さく抑えることができ、外部筐体２のサイズも小さく抑えることができる。この結果、通信装置１を小型化することが可能となるため、光学機構Ａの先端側の、正面固定ロッド８及び嵌合孔５０を支点として、光学機構Ａの基端側の背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３を動かすことが可能な構成となることが好ましい。
【００８８】
また、必ずしも、光学機構Ａの送光部３の光軸及び受光部４の光軸を一体的に動かす必要はなく、各々を独立して動かす構造も採用しうる。但し、１つの駆動機構で、送光部３の光軸及び受光部４の光軸をまとめて駆動させることで、複数の駆動機構を設ける必要がなくなり、通信装置１を小型化できる点から、光学機構Ａの送光部３の光軸及び受光部４の光軸を一体的に動かすことが好ましい。
【００８９】
また、必ずしも、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１を水平移動させて、その切欠きの交点の移動に伴い、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部が動かされる必要はない。例えば、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部に、それぞれ独立した駆動モーターを取り付けて、水平方向及び鉛直方向に動かすこともできる。但し、仮に、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部に、それぞれ独立した駆動モーターを取り付けて駆動させる場合、例えば、水平方向に駆動するモーターと、この水平方向に駆動するモーターで移動する部材の上に、さらに、垂直方向に駆動する別のモーターを搭載する構造が想定され、このような構造とした場合、モーターに関わる部材全体の体積が大きくなってしまう。また、駆動する部材の重量が増えた分、本発明の通信装置１のように、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１を、駆動モーターで水平方向に移動させる構成に比べて、モーターの容量も大きくする必要が生じ、この点からも装置が大型化してしまう。このように、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部に、それぞれ独立した駆動モーターを取り付けて駆動させる構造と比べて、本発明の通信装置１は、簡易な構成で実現でき、かつ、駆動に関する装置構成がより小型なものにできる点で、優位性を有している。従って、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１を水平移動させて、その切欠きの交点の移動に伴い、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の先端部が動かす構成とすることが好ましい。
【００９０】
また、必ずしも、背面固定ロッド３３及び背面固定ロッド４３の２本のロッドにより、光学機構Ａの基端部側を動かす必要はなく、例えば、１本のロッドまたは３本以上のロッドと、ロッドに対応する切欠きを設けて、光学機構Ａの基端部側を動かすことも可能である。
【００９１】
また、本発明を適用した光軸合わせ機構は、例えば、赤外線センサの送信部と受信部との間の光軸合わせにも適用することができる。
【００９２】
以上のように、本発明の光軸合わせ機構は、空間光通信装置において、簡易な構成でありながら正確な光軸合わせができると共に、小さな空間内でパンチルト動作が可能で、装置の小型化が実現できるものとなっている。
【００９３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００９４】
Ａ        光学機構
１        通信装置
２        外部筐体
３        送光部
３０      送光レーザ
３１      送光フィルター
３２      筒状体
３３      背面固定ロッド
４        受光部
４０      受光センサ
４１      受光フィルター
４２      筒状体
４３      背面固定ロッド
５        正面パネル
５０      嵌合孔
６        光軸駆動機構
６０      可動パネル
６０ａ    切欠き
６０ｂ    切欠き
６１      可動パネル
６１ａ    切欠き
６１ｂ    切欠き
６２      駆動モーター
６３      駆動モーター
６４      スペーサー
Ｒａ      交点
Ｒｂ      交点
７        背面パネル
８        正面固定ロッド
１００    締結具
１０１    締結具
【要約】
【課題】空間光通信装置において、簡易な構成でありながら正確な光軸合わせができると共に、小さな空間内でパンチルト動作が可能で、装置の小型化が実現できる光軸合わせ機構及び光軸合わせ方法を提供する。
【解決手段】本発明を適用した光軸合わせ機構の一例である光軸合わせ機構を備える空間光通信装置（通信装置１）は、外部筐体２と、送光部３と、受光部４を有している。通信装置１は、正面パネル５と、光学機構Ａと、外部筐体２と、光軸駆動機構６と、背面パネル７とを有している。光学機構Ａの先端側、かつ、２つの筒状体３２及び筒状体４２の間に、先端方向に突出した正面固定ロッド８が設けられている。光学機構Ａの基端側では、送光部３の筒状体３２の基端部に背面固定ロッド３３が設けられている。また、受光部４の筒状体４２の基端部に背面固定ロッド４３が設けられている。光軸駆動機構６は、２枚の可動パネル６０及び可動パネル６１と、２つの駆動モーター６２及び駆動モーター６３を有している。
【選択図】図２【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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