(57)【要約】【課題】  スコープを用いて行われる指向性アンテナの指向方向調整作業において、作業空間が狭い場所でもスコープによる視認を容易にし、指向方向調整作業の効率性および正確性を向上させる。【解決手段】  照準手段の照準方向と指向性アンテナの指向方向が連動する構造であり、該指向性アンテナの指向方向を示す所定地点に該照準手段の照準を合わせて該指向性アンテナの指向方向を調整するアンテナ指向方向調整方法において、照準手段を２つに折り畳み可能な構成とし、その折り畳み部で折り畳み角度に応じた位置と角度になるように反射鏡を連動移動させる。また、照準手段の長さが調節可能な構成とし、折り畳み角度に応じた反射鏡の連動移動により変化する照準手段の光経路長が一定になるように照準手段の長さを調節する。【選択図】        図１
2007318442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照準手段の照準方向と指向性アンテナの指向方向が連動する構造であり、該指向性アンテナの指向方向を示す所定地点に該照準手段の照準を合わせて該指向性アンテナの指向方向を調整するアンテナ指向方向調整方法において、
前記照準手段を２つに折り畳み可能な構成とし、その折り畳み部で折り畳み角度に応じた位置と角度になるように反射鏡を連動移動させる
ことを特徴とするアンテナ指向方向調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ指向方向調整方法において、
前記照準手段の長さが調節可能な構成とし、前記折り畳み角度に応じた反射鏡の連動移動により変化する前記照準手段の光経路長が一定になるように前記照準手段の長さを調節する
ことを特徴とするアンテナ指向方向調整方法。
【請求項３】
照準手段の照準方向と指向性アンテナの指向方向が連動する構造であり、該指向性アンテナの指向方向を示す所定地点に該照準手段の照準を合わせて該指向性アンテナの指向方向を調整するアンテナ指向方向調整装置において、
前記照準手段を２つに折り畳み可能な構成とし、
前記２つに分割された各照準手段をそれぞれ固定し、折り畳み点を軸として回転自在に重ねて配置される２つの盤を備え、
前記２つの盤の下方の盤上に前記照準手段に平行で間隔がその直径になる２本の延長線に沿ってレールを設け、前記２つの盤の上方の盤上に前記照準手段に平行で間隔がその直径になる２本の延長線上にスリットを設け、前記照準手段の折り畳みに連動して該レールと該スリットの交点を移動する支持棒に反射鏡を取り付け、前記２つの分割された各照準手段の光経路を結合する構成である
ことを特徴とするアンテナ指向方向調整装置。
【請求項４】
請求項３に記載のアンテナ指向方向調整装置において、
前記２つに分割された一方の照準手段は長さが調節可能な構成であり、
前記一方の照準手段の先端に調節棒を固定し、該調節棒の移動範囲を拘束するレールとスリットを前記２つの盤にそれぞれ配置し、前記照準手段の折り畳みに連動して前記照準手段の光経路長が一定になるように、該調節棒を該レールと該スリットの交点を移動させる構成である
ことを特徴とするアンテナ指向方向調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定無線通信システムにおいて、遠方の対向する無線局のアンテナや反射板等に対して、アンテナの指向方向を合わせるためのアンテナ指向方向調整方法およびアンテナ指向方向調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定無線通信システムでは、サービスエリアの拡大や通信品質向上等のために、高い指向性利得を有する、すなわち狭いビーム幅の特性を有するアンテナが用いられる。例えば、準ミリ波帯を用いた固定無線通信システムでは、波長が短いことからアンテナの設置施工性を損なうことなく指向性利得を高めるために、半値角が数度程度（指向性利得が30dBi 程度）の狭ビームアンテナが用いられる。無線回線開通の際は、この高い指向性利得を有するアンテナを通信相手のアンテナまたは反射板等に対して正確に対向させるために、アンテナ指向方向の調整作業が行われる。
【０００３】
この指向方向調整作業において、照準手段として用いられるのがライフルスコープなどのスコープである。指向方向調整作業では、例えばこのスコープをその照準方向がアンテナの指向方向と一致するようにアンテナに固定し、スコープの視野の中心に対向させたい対象を据えるように調整する方法がとられる。一方、スコープの径および長さを適切に選ぶことにより、スコープの視野角と指向性アンテナの半値角が一致するように設定可能である（特許文献１）。また、スコープを90度折り曲げた形状にし、曲部に反射鏡を配置した構造のスコープも実現されている（特許文献２）。
【０００４】
図５は、従来のスコープと指向性アンテナの関係を模式的に示す。図において、スコープ１０は指向性アンテナ２０に固定され、スコープ１０の照準方向５０と、指向性アンテナ２０の指向方向６０が一致する（平行になる）ように調整されている。アンテナ取り付け治具３０は指向性アンテナ２０を固定するためにあり、また指向性アンテナ２０の指向方向６０を適切に変更できる動きが可能な自由度を有する。このような構成をとることにより、指向方向調整作業者は指向性アンテナ２０を向ける対象物が、スコープ１０の接眼部４０から見える視野の中心になるように、アンテナ取り付け治具３０を動かして調整する。
【０００５】
図６は、スコープ１０の視野角を示す。図において、スコープ１０の直径をＤ、スコープ１０の長さをＬとすると、スコープ１０の視野角ａは、
ａ＝２×tan(Ｄ／２Ｌ）      …(1) 
と表される。通常、この視野角ａが図５における指向性アンテナ２０の半値角と同じになるようにスコープ１０が製作される。
【０００６】
ところで、従来の準ミリ波帯を用いた固定無線通信システムのアンテナは、ビルの屋上などに設置される場合が多く、上記のスコープを用いた指向方向調整作業も容易であった。しかし、近年は準ミリ波帯を用いた固定無線通信サービスが一般ユーザ向けにも提供されるようになってきた。このシステムの場合、ユーザ側のアンテナは戸建住宅のベランダや屋根上に設置される他、家屋の外壁に設置されるケースも多い。また、このような一般ユーザ向けのサービスでは、サービスオーダーを受けてから回線が開通するまでの時間を短縮することが望まれており、上記の指向方向調整作業を含めて施工作業の効率化が求められている。
【特許文献１】特開２００３−３１８６２８号公報
【特許文献２】特開平６−９７７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、指向性アンテナの指向方向調整作業の際、簡易な方法として上記のスコープを用いることができる。一方、上記のように指向性アンテナをユーザ宅の壁面に設置するような場合でも、従来同様の設置の簡易性、迅速性および正確性が求められている。しかし、指向性アンテナを設置する壁面とアンテナとの間隔が狭いことがある。この場合、特許文献２に記載のような90度折り曲げた形状のスコープを用いても、作業者がスコープを覗くスペースを確保できず、指向方向調整作業が困難になることがある。このため、作業効率が低下して人件費が増加する一方で、指向方向の調整が正確にできなければ通信品質の悪化によるサービス低下が避けられず、サービス提供側およびユーザ側双方にとって好ましくない状況になっている。
【０００８】
本発明は、スコープを用いて行われる指向性アンテナの指向方向調整作業において、作業空間が狭い場所でもスコープによる視認を容易にし、指向方向調整作業の効率性および正確性を向上させることができるアンテナ指向方向調整方法およびアンテナ指向方向調整装置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】
【０００９】
第１の発明は、照準手段の照準方向と指向性アンテナの指向方向が連動する構造であり、該指向性アンテナの指向方向を示す所定地点に該照準手段の照準を合わせて該指向性アンテナの指向方向を調整するアンテナ指向方向調整方法において、照準手段を２つに折り畳み可能な構成とし、その折り畳み部で折り畳み角度に応じた位置と角度になるように反射鏡を連動移動させる。
【００１０】
また、照準手段の長さが調節可能な構成とし、折り畳み角度に応じた反射鏡の連動移動により変化する照準手段の光経路長が一定になるように照準手段の長さを調節する。
【００１１】
第２の発明は、照準手段の照準方向と指向性アンテナの指向方向が連動する構造であり、該指向性アンテナの指向方向を示す所定地点に該照準手段の照準を合わせて該指向性アンテナの指向方向を調整するアンテナ指向方向調整装置において、照準手段を２つに折り畳み可能な構成とし、２つに分割された各照準手段をそれぞれ固定し、折り畳み点を軸として回転自在に重ねて配置される２つの盤を備え、２つの盤の下方の盤上に照準手段に平行で間隔がその直径になる２本の延長線に沿ってレールを設け、２つの盤の上方の盤上に照準手段に平行で間隔がその直径になる２本の延長線上にスリットを設け、照準手段の折り畳みに連動して該レールと該スリットの交点を移動する支持棒に反射鏡を取り付け、２つの分割された各照準手段の光経路を結合する構成である。
【００１２】
また、２つに分割された一方の照準手段は長さが調節可能な構成であり、一方の照準手段の先端に調節棒を固定し、該調節棒の移動範囲を拘束するレールとスリットを２つの盤にそれぞれ配置し、照準手段の折り畳みに連動して照準手段の光経路長が一定になるように、該調節棒を該レールと該スリットの交点を移動させる構成である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、照準手段（スコープ）を折り畳み可能とすることにより、指向性アンテナが設置される壁面とアンテナとの間隔が狭い場所でも、作業者が照準手段を覗くためのスペースを確保することができる。これにより、指向性アンテナの指向方向調整作業の効率性および正確性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１および図２は、本発明のアンテナ指向方向調整方法の実施形態を示す。ここでは、折り畳み構造の照準手段（スコープ）のみを示す。本実施形態のスコープは、スコープの中空筒を二分割して折り畳み可能な構造にするとともに、その折り畳み部に配置される反射鏡が自動的に適当な位置に移動するようにしたものである。以下、図１および図２を参照して具体的に説明する。
【００１５】
図１において、二分割した中空筒の接眼部側をスコープ前段２００、先端部側をスコープ後段１００とする。スコープ後段１００およびスコープ前段２００の各直径は同じＤである。図１では、スコープ後段１００とスコープ前段２００のなす角度は折り畳み点６００で90度になっており、スコープ前段２００は折り畳み点６００を軸にし、スコープ後段１００とのなす角が90度から45度の範囲（図２に示すスコープ前段２０２の曲げ角αが０度から45度の範囲）で相対的に回転できるようになっている。
【００１６】
また、スコープ後段１００は指向性アンテナ（図５の２０）に固定され、その照準方向９００は指向性アンテナの指向方向（図５の６０）と一致する（平行になる）ように設置される。反射鏡３００は、支持点４００および５００により支持され、この支持点４００，５００がスコープ前段２００の回転に伴って、スコープ後段１００およびスコープ前段２００が反射型スコープとして機能するように、自動的に適当な位置になるように移動する構造である（詳しくは図２を参照して説明する）。
【００１７】
スコープ前段２００の接眼部８００からスコープ後段１００の先端部７００までの光経路１０００の長さＬ′は、スコープ前段部２００の長さとスコープ後段部１００の長さの和Ｌと、スコープ前段２０２から出て反射鏡３００で反射してスコープ後段１０２に入る長さに対応するスコープ後段１００（スコープ前段２００）の直径Ｄとの和となり、
Ｌ′＝Ｌ＋Ｄ                    …(2) 
となる。なお、スコープ前段２００の回転に応じて反射鏡３００が移動しても、光経路１０００の長さＬ′が一定になるように、スコープ後段１００の長さ（折り畳み点６００から先端部７００までの長さ）が可変する構造になっている（詳しくは図３を参照して説明する）。
【００１８】
したがって、本実施形態のスコープの視野角ａ′は、スコープ前段２００の回転に拘らず一定となり、
ａ′＝２×tan(Ｄ／２Ｌ′）      …(3) 
で表される。すなわち、スコープ前段２００の回転に応じでスコープ後段１００の長さを調整することにより視野角ａ′は不変となり、常に調整対象の指向性アンテナの半値角と同じになるように設定する構造である。
【００１９】
ここで、図１の状態のスコープ前段２００をスコープ後段１００に対して相対的に角度αだけ回転した状態を図２に示す。図２において、スコープ前段２０１とスコープ後段１０１のなす角は（90−α）度であり、αは０〜45度とする。
【００２０】
反射鏡３０１の支持点４０１，５０１の位置は、スコープ前段２０１およびスコープ後段１０１のそれぞれの延長線の交点となる。なお、支持点４０１，５０１は反射鏡３０１を支持しながら背面で移動し、その間隔を可変できる構造である。折り畳み点６０１から支持点４０１，５０１までの距離は、
Ｄ／cosα               …(4) 
となる。また、支持点４０１とスコープ後段１０１との間の距離、あるいは支持点５０１とスコープ前段２０１との間の距離は、
Ｄ（sinα／cosα)       …(5) 
となる。
【００２１】
このとき、スコープ前段２０１の接眼部からスコープ後段１００の先端部７０１までの光経路１００１の長さＬ″は、
Ｌ″＝Ｌ＋Ｄ／cosα＋Ｄ（sinα／cosα)         …(6) 
となり、図１の状態よりも
Ｄ／cosα＋Ｄ（sinα／cosα) −Ｄ
＝Ｄ（１＋sinα−cosα）／cosα                …(7) 
だけ長くなる。そこで、スコープ後段１０１の長さは、図１の初期位置からスコープ前段２０１の回転角αに伴って式(7) に示す長さだけ短くなるように調整する。
【００２２】
図３は、本発明のアンテナ指向方向調整装置の実施形態を示す。図３の平面図において、スコープ後段１０２は、固定柱１３０を介して大円盤１１０に固定され、スコープ前段２０２は小円盤２１０に固定されている。スコープ後段１０２は、その長さが可変できる構造である。その構造には、例えば接合部において径の異なる筒を重ねてスライドさせる構造、あるいは蛇腹の構造などを用いることができる。スコープ前段２０２（小円盤２１０）は、スコープ後段１０２（大円盤１１０）に対して相対的に折り畳み点６１０を軸として回転する構造である。このスコープ前段２０２（小円盤２１０）の回転の際に固定柱１３０が回転の妨げにならないように、小円盤２１０には固定柱用スリット２２２が開けてある。
【００２３】
反射鏡３０２は、支持点（図２：４０１，５０１）に相当する支持棒４０２，５０２で支持されており、支持棒４０２，５０２と反射鏡３０２はスライドする自由度をもった構造になっている。なお、支持棒４０２，５０２と反射鏡３０２は固定ではなく、支持棒４０２，５０２の間隔も可変構造になっている。スコープ前段２０２の回転に伴う支持棒４０２，５０２の移動は、２つの拘束条件のもとで行われる。
【００２４】
第１の拘束条件は大円盤１１０に対するものである。すなわち、支持棒４０２，５０２は、大円盤１１０上に設置されている支持棒レール１２０，１２１でそれぞれ支えられており、このレールに沿って動くことが可能である。この支持棒レール１２０，１２１は、スコープ後段１０２と平行で、間隔がスコープ後段１０２の直径となるように設定される。第２の拘束条件は小円盤２１０に対するものである。すなわち、大円盤１１０から伸びる支持棒４０２，５０２を通過させるための支持棒用スリット２２０，２２１が開けられている。この支持棒用スリット２２０，２２１は、スコープ前段２０２と平行で、間隔がスコープ前段２０２の直径となるように設定される。これにより、支持棒４０２，５０２は、スコープ前段２０２（小円盤２１０）の回転に伴い、支持棒用スリット２２０，２２１と支持棒レール１２０，１２１の交点を移動することになる（図２参照）。
【００２５】
一方、スコープ後段１０２の先端部に取り付けられ、その長さの調節に用いる調節棒７０２は、大円盤１１０上に設置されている調節棒レール１２２に沿って動くように設定されている。この調節棒レール１２２は、スコープ後段１０２と平行であり、その延長上に折り畳み点６１０があるように設置される。支持棒４０２，５０２の動作と同様に、スコープ前段２０２（小円盤２１０）の回転に伴い、調節棒７０２の移動を拘束してスコープ後段１０２の長さが式(7) に従うように、小円盤２１０に調節棒用スリット２３３が開けてある。これにより、スコープ前段２０２の回転に伴い、調節棒７０２が調節棒用スリット２３３および調節棒レール１２２に拘束を受けながら移動し、調節棒７０２に固定されているスコープ前段２０２の長さが変化する。
【００２６】
小円盤２１０に開けられた固定柱用スリット２２２、支持棒用スリット２２０，２２１、調節棒用スリット２３３の状態を図４(a) に示す。大円盤１１０に設けられた支持棒レール１２０，１２１、調節棒レール１２２の状態を図４(b) に示す。
【００２７】
本実施形態の構造により、スコープ前段２０２とスコープ後段１０２のなす角度が90度から45度の範囲で回転させることができ、当該スコープに固定される指向性アンテナを壁面に設置する場合でも、指向方向調整作業者が適当に覗きながら作業を進めることができる。しかも、スコープ前段２０２の回転に伴って反射鏡３０２が適当な位置に移動しても、光経路長が変化しないようにスコープ後段１０２の長さが調整されるので、スコープの視野角もアンテナの半値角と等しいままであり、正確な指向方向調整作業を行うことができる。
【００２８】
なお、大円盤１１０および小円盤２１０の大小関係は本実施形態の通りでなくてもよく、また形状も必ずしも円形でなくてもよい。
【００２９】
また、本発明のスコープは、レンズを用いない構成として説明したが、レンズを用いて望遠鏡の機能をもたせた構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のアンテナ指向方向調整方法の実施形態を示す図。
【図２】本発明のアンテナ指向方向調整方法の実施形態を示す図。
【図３】本発明のアンテナ指向方向調整装置の実施形態を示す図。
【図４】本発明のアンテナ指向方向調整装置の実施形態における小円盤、大円盤を示す図。
【図５】従来のスコープと指向性アンテナの関係を模式的に示す図。
【図６】従来のスコープの視野角を説明する図。
【符号の説明】
【００３１】
１０，１１  スコープ
２０  指向性アンテナ
３０  アンテナ取り付け治具
４０  スコープの接眼部
５０  スコープの照準方向
６０  指向性アンテナの指向方向
１００，１０１，１０２  スコープ後段
１１０  大円盤
１２０，１２１  支持棒用レール
１２２  調節棒用レール
１３０  固定柱
２００，２０１，２０２  スコープ前段
２１０  小円盤
２２０，２２１  支持棒用スリット
２２２  固定柱用スリット
２２３  調節棒用スリット
３００，３０１，３０２  反射鏡
４００，４０１，５００，５０１  支持点
４０２，５０２  支持棒
６００，６０１，６１０  折り畳み点
７００，７０１  スコープ後段の先端部
７０２  調節棒
８００  スコープ前段の接眼部
９００  スコープ後段の照準方向
１０００，１００１  光経路
【図１】
2007318442.tif 000003
【図２】
2007318442.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007318442.tif 000007
【図６】
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