JPS595501A - 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１く標的にスポットライトのスポラｌ〜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、発信器を南する標的の方向を発信方向検知器によ
って検出し、・その検出出力によってスポットライトを
方向制御して、スポットライトの光照射方向を常に標的
の方向に向けるようにしだスポットライトの自動追尾装
置が提案されている。　　　　゛しかしながらかかる従
来例にあっては発信器から信号が無指向性で発信されて
いるので信号発信電力を大きくする必要があり、また壁
などによる反射波がある場合には、発信方向検知器にお
いて直接波と反射波とを区別することが困難になるとい
う問題がめった。

木兄Ｂ１１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、スポットライトからの光が到来
する方向に発信器からの信号を発信することにより、発
信器の信号発信電力を小さくすると共Ｋ、反射波による
誤動作を防止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１
図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものであり、発
信器（１１を有する標的（２）の方向は発信方向検知器
（３）Ｋよって検出され、その検出出力によって動作す
る制御部（６）によりｔ−タ（４）がフィードバック制
御部れて、スポットライト５）の光照射方向が常に標的
（２）の方向に指向するようになっている。標的（２）
の所持する発信器ｆ１＋は、数ＫＨｚで変調烙れた変調
光をスポットライト（５）の方向に発射するようになっ
ており、発イぎ方向検知器（３）はこの変調光を受信し
ているものである。発信方向検知器（３）は第２図に示
すように凸１ノシズ（７）　＋８）および凹レンズ（９
）よりなる集光しυ２（Ａ）を有しており、その焦点位
置Ｃ）の若干前方には一対の光ｔシサ（Ｘ□１１（Ｘ２
）が光源たる発信器ｉ１１の移動方向と略平行な方向に
、１１２投をれている。集光し″）しく５）のうち凸し
ン、１１　（７）　（８）は固定プれており、凹しシブ
（９）は矢印Ｐに示す方向に前後移動できるようになっ
ている。

一対の光センリ（刈）（Ｘ２）は集光しシブ（イ）の焦
点位置便）よりも若干前方に位置しており、したがって
光セシサ（刈）（Ｘｐ）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。光セシサ（Ｘｉ）（Ｘ２）と
しては太である。各光センサ（Ｘ□）（Ｘ２）の出力は
第３図に示すようＫそれぞれ同調増幅器ｔ１０１　（ｉ
ｌｌに入力でれて変調光の成分のみを増幅される。各同
調増幅器ｔ＋０１　（Ｉｌｌの出力は平均化回路（１２
）　（１３）に入力されて整流平滑きれ、差動増幅器０
４）に入力烙れる。差動増幅器（１４）は平均化回路（
１々（１３）の出力差を検出して発信方向検知器（３）
の検知軸方向と発信器ｉｔｌからの信号発信方向との角
度誤差に応じた信号を得るものであり、第４図および第
５図はその動作原理を示している。１ず第４図の実線に
示すように１対の光センサ（Ｘｌ）（ｘ２）の略中間部
に像が形成されている場合には、光セシ＋ｊ（ｘＸ）と
（ｘ２）との出力の差はほとんど零となる。寸た同図の
点線に示すように光源たる発信器（１）からの光到来方
向と発信方向検知器（３）の検知軸方向（Ｃ）とがすれ
ている場合には、一方の光センサ（Ｘ２）に当たる光の
量が他方の光センサ（ｘｌ）に当たる光の策よりも多く
なるために、光セシサ（Ｘ２）の出力の方が光ｔンサ（
Ｘｌ）の出力よりも大きくなる。反対に光到来方向が検
知軸方向（Ｃ）に対して第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、光センサ（ｘｌ）の出力
の方が光セ、−／す（Ｘ２）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）の検知軸Ｃ
）との角度のずれをθとすると、θの変化に対する光セ
シサ（ｘｌ）と（Ｘ２）との出力の差、すなわち差動増
幅器θ４）の出力の大きさは第５図に示すように変化す
るものである。しかしてこの差りＪ増幅器（１４）の出
力はｔ−夕駆動部ｕ５）に入力をれで電力増幅され、七
−夕（４）を回転駆動するものである。七−夕（４）と
しては直流七−夕のように始−３トルクが大きくて、し
かも駆動電圧の極性に応じて回転力向の反転するような
七−夕を使用するものであり、差動増幅器（１４）の出
力が零になる方向にスポットライト（５）および発信方
向検知器（３）を連動して回転部−Ｊするようになって
いる。

第６図は発信器（１）の構成を示しており、同図に示す
ように、発信器（１）はスポラ１〜ライ１１５＋からの
光が到来する方向を検知する光到来方向検知部（＋６）
と、発信方向制御部θ′７）および指向性発信部θ８）
とから構成されている。まず光到来方向検知部（１６）
は第７図（ａ）に示すように構成されており、複数個の
光センサ（１’ｈ）〜（１９）１）を走査部蜘にて切り
換えて、到来する光の強度が最も強くなる方向を光到来
方向判足部（２１）にて判尾するよりにしだものである
。発伯方向制御部吻は光到来方向検知部（１６）の出力
により指向性発信部（１８）を駆動するものである。指
向性発信部（１８）は第７図（ｂ）に示すように構成き
れている。

変調信号発生部２りは数ＫＨｚの変調信号を発生するも
のであり、この変調信号は発信方向選択部例を介して複
数の発光タイオード（２３１）〜（２３１１）のうちい
ずれか１つに供給はれ、スポットライト（５）の方向に
最も近い発光ダイオード（２３）から発信されるもので
ある。このため発信器（１）からは常にスポットライト
（５）の方向に信号が発信き！Ｌるものであり、したが
って発信器＋１）の信号発信電力は小さくて済むもので
あり、また反射波による誤動作も少々くなるものである
。

次に第８図は本発明の他の実施例における発信器ｆｌｌ
の構成を示すものであり、発信部い〔と受光部（２６）
とは制御部（２７）により連動して方向制御芒れるよう
になっている。受光部（２６）は指向性を有しており特
、定の方向から到来する光のみを検知するようになって
いる。受光部（２６）の検知出力は増幅部Ｃ〜により増
幅されて制御部口に入力芒れる。制御部（２′７）は受
光部（２６）が受光する光量が最も多くなるように発信
部（２（へ）と受光部し６）とを連動して方向制御する
ものである。発信部鋲は受光部１２６）とほぼ同じ指向
性を有しており、受光部（２６）が光を受光する方向と
同じ方向にのみ、強い信号を発信するものである。した
かって発信器ｆ１＋はスポットライト（６）からの光が
到来する方向にのみ強い信号を発信することに°なるも
のである。

第９図（ａ）（ｂ）は本発明のさらに他の実施例に用い
る発色器ｉ１＋の構成を示すものである。同図（ａ）に
おいて、（２５Ａ）および（２５Ｂ）はそれぞれ全方向
の半分の指向性を有し、両方合わせて全方向をカバーす
るような発信器であり、（２６Ａ）および（２６Ｂ）は
それぞれ上記発信器（２５Ａ）および（２５Ｅ）と略同
−の指向性を有する受光部である。また（２９Ａ）およ
び（２９Ｂ）はそれぞれ受光部（２６Ａ）（２６Ｂ）の
出力レベルが一定の基準値よりも大きくなったときに発
信部（２５Ａ）（２５Ｂ）を発信動作させる発信制御部
である。第９図（ｂ）は上記発信器（１）の使用方法を
示すものであり、標的（２）たる人間の胸部および背中
には発信器（ＬＡ）（ＩＢ）を装着しである。このよう
にずれは標的（２）たる人間の胸部がスポットライト（
６）の側に向いているときには発信器（１人）が発信し
て発信器（ＩＢ）は停止し、反対に標的（２）たる入間
の背中がスポットライト（６）の側に向いているときに
は発信器（ＩＢ）が発信して発信器（ＬＡ）が停止する
から、全体として発信器Ｈの消費電力を節約することが
できるものである。なお第９図（ａ）　（ｂ）の実施例
では発信器（＋）を２つに分割しているが３つ以上に分
割すれは発信部唾や受光部（２６）の指向性をさらに狭
くすることもできるものである。

第１Ｏ図は本発明のさらに別の実施例における発信器＋
１＋の構成を示すものである。発信部四および受光部シ
ロ）は比較的狭い指向性を有しており、かつ発信部吐）
の発信方向と受光部（２６）の受光方向とは略同一方向
としである。発信制御部四は受光部（２６）における受
光量が所定の基準しくルを越えたときに発信部（２５１
を発信動作させるものである。かかる発信部１２（ト）
と受光部（２６）および発信制御部（２９）は回転駆動
部（３０）により連Ｕｊシて回転駆動されるものであり
、このだめ受光部（２６）にスポットライト（６）の光
が入射したときには発信部（２句か発信＠ｊ作を行ない
、その他の場合には発信部陵は発信動作を停止するよう
になっている。したがって全体として発ｆｒｉ器ｔｌ）
のイぎ号発伯電力を不妊くすることができるものである
。なお回転駆動部（３０）により発信部１２５）等を回
転駆動する代りに、反射鏡を回転芒せるようにしてもよ
い。

ζらに第１１図は第１Ｏ図実施例の応用例を示すもので
あり、受光部（２６）と発信制御部（２９）を省略して
発信部陳を常時発信動作芒ぜ、この発信部弧は回転駆動
部（３０）によって常時回転駆動されているものである
。このためスポットライト（５）の方向に対して確実に
信号を発信できるタイ三シジが必す存在することになり
、１だ無指向性で断続的に発信する場合に比べると、た
いていの場合、直接波の方が反射波よりも強く受信鴎れ
るので、反射波による影響をなくすことができるという
メリットがある。

なお本発明の詳細な説明においては発信器（１）として
光を発射するものを示したが、マイクロ波や超音波、赤
外線などを発射するものを使用してもかまわない。

本発明は以上のように構成されており、スポットライト
を照射きれる標的が保持する発信器と、スポットライト
の近傍に配設され、発信器から発信づれる信号の方向を
検知する発信方向検知器と、スポットライトの光照射方
向が発信器の方向を指向するように発信方向検知器の出
力によりスポットライトを方向制御する手段とを具備し
て成る自動追尾装置において、発信器にスポットライト
からの光の到来方向を検知する手段と、該検知方向にの
み信号を発信する手段とを設けたものであるから、スポ
ットライトの近傍に配設これた発信方向検知器に向かっ
て信号を発信することができ、したがって全方向に無指
向性で信号を発信する従来例に比べると発信器の信号発
信電力を節約することができるという利点かあり、また
発信器からの直接波の成分が壁などによる反射波の成分
よりも充分に大きくなるので反射波による誤動作も少な
くすることができるという利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は同上に用
いる発信方向検知器の構造を示す図、第３図は同上に用
いる制御部のう０７２図、第４図および第５図は同上の
動作説明図、第６図は同上に用いる発信器のブロック図
、第７図（ａ）（ｂ）は同上の要部ブロック図、第８図
は本発明の他の実施例における発信器の５０９９図、第
９図（ａ）は同上のさらに他の実施例における発信器の
づ０７２図、第９図（ｂ）　ｉｄ同上の使用状態を示す
図、第１０図は本発明のさらに別の実施例のづロック図
、第１１図は第１０図実施例の応用例を示す図である。 ｆｉ＋は発信器、（２）は標的、（３）は発信方向検知
器、（４）はし−夕、（５）はスポットライト、（６）
は制御部、０６）は光到来方向検知部、（１８）は指向
性発信部である代理人　弁理士　石　１）長　七 第２図 第３図 ４− 第５図 差番り壇＋Ｊｌ舘の出力 第６図 第９図 （ａ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　スポットライトを照射される標的が保持する
   発信器と、スポットライトの近傍に配設され、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が発信器の方向を指向する
   ように発信方向検知器の出力によりスポットライトを方
   向制御する手段とを具備して成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の到来方向を検知す
   る手段と、該検知方向にのみ信号を発信する手段とを設
   けて成ることを特徴とするスポラトラ１′トの自動追尾
   装置。