JPH10261996A - 光軸調整方法とその方法を用いた光信号伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光を用いて空気中を信号伝送する光信
号伝送システムにおいて、容易に光軸調整ができるよう
に自動化する。 【解決手段】 発光ユニット12から所定の角度を変化さ
せながら、受光ユニット13に対してレーザ光14を発射す
る。レーザ光14を受光ユニット13の受光回路131で受信
し、受光量検出回路133にて信号波形の振幅を検出す
る。そして発光ユニット12のピーク検出回路123にて、
振幅の最大値を検出する。そのときに、メモリー回路12
5により発光ユニット12のレーザ光の発射角度を記憶す
る。そして、光軸Ｘ−Ｙ操作回路124により、レーザ光
の発射角度を上下左右に制御してメモリー回路125によ
り記憶されたレーザ光の発射角度に合わせることにより
光軸調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品自動実装
機の可動部に使用する制御信号や映像信号の伝送を、レ
ーザ光を用いて伝送を行うときの光軸調整方法とその方
法を用いた光信号伝送システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザ光に可視半導体レーザを用
いた光通信装置は、特開平８−220405号公報に開示され
ている。その光通信装置の光軸を調整する部分の従来例
を、図４および図５の斜視図に示す。図４はレーザ光発
光ユニット側、図５はレーザ光受光ユニット側である。
図４，図５において、１は集光レンズ、２，４，７はレ
ーザ光の光軸調整を行う調整ビスである。また、３，
５，６はレーザ光を固定するための固定ビスである。８
は発光ユニット、９は受光ユニットである。

【０００３】図６は発光ユニット８と受光ユニット９を
用いて、レーザ光を90度反射させて使用する場合の光軸
調整手段の斜視図である。ここで、10は発光ユニット８
から発光されたレーザ光の進行方向を、反射により90度
変える反射ミラーである。11は、前記発光ユニット８の
レーザ光の光軸を、合わせるための治具であり、＋マー
クプレートである。

【０００４】以上のように構成されたレーザ光の光軸調
整方法について説明する。発光ユニット８から発光され
たレーザ光を、受光ユニット９の集光レンズ１の中心に
くるように発光ユニット８の光軸調整ビス２，４，７、
反射ミラー10を夫々調整する。集光レンズ１の中心にレ
ーザ光が当たっているか＋マークプレート11を使って確
認する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来の光軸を調整する方法の構成では、光軸調整
するために複数本のネジ調整と、目視による確認を行い
光軸が一致していない場合には、再びネジ調整を行うと
いう操作を繰り返して光軸調整を行うために大変な手間
と時間を要するという問題があった。

【０００６】そこで本発明は、光軸調整の自動化により
容易に光軸調整ができる光軸調整方法とその方法を用い
た光信号伝送システムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、光軸調整方法は発光ユニットの発光回路から
所定の角度を変化させながら受光ユニットに対して、レ
ーザ光を発射する工程と、発射されたレーザ光を受光ユ
ニットの受光回路で受信し、受光量検出回路にて振幅値
を検出する工程と、発光ユニットのピーク検出回路にて
電線を介して前記受光量検出回路において検出された振
幅値を受信し、その振幅値の最大値を検出する工程と、
メモリー回路によって前記振幅値の最大値を受信したと
きの発光ユニットの姿勢を記憶し、その姿勢に発光ユニ
ットを移動させる工程とで行う。

【０００８】また、本発明の光信号伝送システムは、電
気信号を光信号に変換し、距離を隔てて発光ユニットと
受光ユニットを設置して構成され、レーザ光を用いて空
気中を信号伝送する光信号伝送システムにおいて、レー
ザ光を光信号から電気信号へ変換する受光回路と、前記
受光回路から電気信号波形の振幅を検出する受光量検出
回路を備えた受光ユニットと、前記受光回路へ電気信号
を光信号に変換し放射する発光回路と、前記受光量検出
回路から伝送された振幅値を監視し最大値を検出するピ
ーク検出回路と、前記発光ユニットのレーザ光の発射角
度を、上下左右に制御する光軸Ｘ−Ｙ操作回路と、前記
ピーク検出回路にて最大値を検出したときに前記発光ユ
ニットのレーザ光の発射角度を記憶し、その位置を前記
光軸Ｘ−Ｙ操作回路にフィードバックするメモリー回路
を備えた発光ユニットと、受光ユニットの信号を発光ユ
ニットへ伝送する電線から構成される。

【０００９】本発明によれば、レーザ光の光軸調整が自
動化されることで、より短時間で容易にできるという作
用を有する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、レーザ発光ユニット側
のレーザヘッド部レンズを、上下左右に動かし、レーザ
受光ユニット側にて受光量のピーク光量位置を検出して
光軸を自動的に合わせ、その時の受光量をレーザ発光ユ
ニット側にレーザ光にてフィードバックを行い自動的に
光量調整も合わせて行う。以下、本発明の各実施の形態
について、図１から図３を用いて説明する。

【００１１】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における光軸調整方法を用いた光信号伝送システム
の構成を示すブロック図である。図１において、12はレ
ーザ光の発光ユニット、13はレーザ光の受光ユニット、
14は発光ユニット12から受光ユニット13へ光伝送される
光信号(レーザ光)、15は受光ユニット13から発光ユニッ
ト12へレーザ光(振幅値)を伝送する電線である。

【００１２】発光ユニット12は、送信データ121を電気
信号から光信号(レーザ光14)に変換する発光回路122
と、電線15を介して受光ユニット13から発光ユニット12
へ伝送された受光振幅値の最大値を検出するピーク検出
回路123と、発光ユニット12にてレーザ光14の発射角度
を、上下左右に制御する光軸Ｘ−Ｙ操作回路124と、ピ
ーク検出回路123にて、最大値を検出したときに発光ユ
ニット12のレーザ光14の発射角度を記憶しその位置を、
光軸Ｘ−Ｙ操作回路124にフィードバックするメモリー
回路125から構成される。

【００１３】また、光軸Ｘ−Ｙ操作回路124からレーザ
光の発射角度の指令を受けるモータドライバ16と、レー
ザ光発射角度を左右方向に移動させるＸ方向回転モータ
17と、レーザ光発射角度を上下方向に移動させるＹ方向
回転モータ18から構成される。

【００１４】一方、受光ユニット13は光信号(レーザ光)
から電気信号へ変換し受信データ132を出力する受光回
路131と、受光回路131から電気信号波形の振幅を検出す
る受光量検出回路133から構成される。

【００１５】図２は、発光ユニット12のレーザ光発射角
度調機構の正面図である。これは、レーザ光14を、左右
方向に回転させるためのテーブルＡ19とＸ方向回転モー
タ１７とからなる左右方向回転機構部と、レーザ光１４
を上下方向に回転させるためのテーブルＢ20とＹ方向回
転モータ18からなる上下方向回転機構部とからなる。

【００１６】次に上記構成の光信号伝送システムの動作
を、図１および図２を用いて説明する。発光ユニット12
からは発光回路122により送信データ121をレーザ光14に
変換して受光ユニット13へ放射する。受光ユニット13の
受光回路131で受光し、受信データ132を出力するが、こ
のとき受光量検出回路133により振幅値を検出する。

【００１７】一方、発光ユニット121における光軸Ｘ−
Ｙ操作回路124により、レーザ光14の発射角度を上下方
向，左右方向に移動させることにより、受光ユニット13
における受光量検出回路133より検出された振幅値を電
線15により、ピーク検出回路124に伝送することによっ
て、振幅値の最大値を検出する。

【００１８】また、前記の振幅値の最大値の位置をメモ
リー回路125で記憶し、光軸Ｘ−Ｙ操作回路124から制御
信号をモータドライバ16に指示することにより、Ｘ方向
回転モータ17とＹ方向回転モータ18を回転して、図２に
示すところの発光ユニット12が、装着されているテーブ
ルＡ19，テーブルＢ20が動作し、前記振幅値の最大値を
受信したときの姿勢に合わされることにより、光軸も自
動調整され、かつ光量調整も行われた状態になる。

【００１９】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２における光軸調整方法を用いた光信号伝送システム
の構成を示す斜視図であり、これは電子部品自動実装機
の可動部に使用した場合である。ここで、21は発光ユニ
ット12を装着したＸ−Ｙロボット、22は電子部品を実装
する基板である。

【００２０】この実施の形態では、図３のように発光ユ
ニット12と受光ユニット13間に光軸を90度屈折させる反
射ミラー10を介することにより、直角な軸線方向に発
光，受光ユニットを配置することもでき、電子部品自動
実装機の小型化に好適である。

【００２１】なお、前記各実施の形態においては、一方
向にレーザ光を伝送する例を示したが、本発明は発光ユ
ニット12と受光ユニット13の両ユニットに受光回路131
と発光回路122とを有する双方向に送信，受信する光信
号伝送ユニットにも同様に適用することができる。

【００２２】また、本発明の光信号伝送システムは電子
部品自動実装機の可動部、例えば、図３のＸ−Ｙロボッ
ト21に使用することにより、信号ケーブルの省配線をす
ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ光の光軸調整を自動化することにより短時間で容易
に光軸調整できるという有益な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における光軸調整方法を
用いた光信号伝送システムの構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の発光ユニットのレーザ光発射角度調整機
構の正面図である。

【図３】本発明の実施の形態２における光軸調整方法を
用いた光信号伝送システムの構成を示す斜視図である。

【図４】従来例の発光ユニットにおける光軸調整手段の
斜視図である。

【図５】従来例の受光ユニットにおける光軸調整手段の
斜視図である。

【図６】図４，図５の発光，受光ユニットを用いレーザ
光を90度反射させて使用する場合の光軸調整手段の斜視
図である。

【符号の説明】

10…反射ミラー、 12…発光ユニット、 13…受光ユニ
ット、 14…レーザ光、15…電線、 16…モータドライ
バ、 17…Ｘ方向回転モータ、 18…Ｙ方向回転モー
タ、 19…テーブルＡ、 20…テーブルＢ、 122…発
光回路、 123…ピーク検出回路、 124…光軸Ｘ−Ｙ操
作回路、 125…メモリー回路、 131…受光回路、 13
3…受光量検出回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光ユニットの発光回路から所定の角度
   を変化させながら受光ユニットに対して、レーザ光を発
   射する工程と、発射されたレーザ光を受光ユニットの受
   光回路で受信し、受光量検出回路にて、振幅値を検出す
   る工程と、発光ユニットのピーク検出回路にて、電線を
   介して前記受光量検出回路において検出された振幅値を
   受信し、その振幅値の最大値を検出する工程と、メモリ
   ー回路によって、前記振幅値の最大値を受信したときの
   発光ユニットの姿勢を記憶し、その姿勢に発光ユニット
   を移動させる工程とで行うことを特徴とする光軸調整方
   法。
2. 【請求項２】 電気信号を光信号に変換し、距離を隔て
   て発光ユニットと受光ユニットを設置して構成され、レ
   ーザ光を用いて空気中を信号伝送する光信号伝送システ
   ムにおいて、レーザ光を光信号から電気信号へ変換する
   受光回路と、前記受光回路から電気信号波形の振幅を検
   出する受光量検出回路を備えた受光ユニットと、前記受
   光回路へ電気信号を光信号に変換し放射する発光回路
   と、前記受光量検出回路から伝送された振幅値を監視し
   最大値を検出するピーク検出回路と、前記発光ユニット
   のレーザ光の発射角度を、上下左右に制御する光軸Ｘ−
   Ｙ操作回路と、前記ピーク検出回路にて最大値を検出し
   たときに前記発光ユニットのレーザ光の発射角度を記憶
   し、その位置を前記光軸Ｘ−Ｙ操作回路にフィードバッ
   クするメモリー回路を備えた発光ユニットと、受光ユニ
   ットの信号を発光ユニットへ伝送する電線から構成され
   たことを特徴とする光信号伝送システム。