JP2003098205A - Field detecting optical device - Google Patents

Field detecting optical device

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JP2003098205A
JP2003098205A JP2001295139A JP2001295139A JP2003098205A JP 2003098205 A JP2003098205 A JP 2003098205A JP 2001295139 A JP2001295139 A JP 2001295139A JP 2001295139 A JP2001295139 A JP 2001295139A JP 2003098205 A JP2003098205 A JP 2003098205A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field detecting optical device used in a transceiver for a wearable computer without a wire, not radio-transmitting and basically independent of earth ground, and used for precisely performing data communication by an electric field. SOLUTION: The field induced and transmitted to a field transfer medium is connected to an electro-optic element 23 through a first electrode 25 to change the optical characteristic of the electro-optic element 23, whereby the polarization state of a laser beam entering the electro-optic element 23 changed in optical characteristic from a laser diode 21 is changed, the laser beam emitted from the electro-optic element is separated into P-wave and S-wave by a polarization beam splitter 39 to be converted to the intensity change of light, and the P-wave and S-wave are converted to electric signals by a first and second photodiodes 43a, 43b and outputted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばウェアラブ
ルコンピュータ(身体につけるコンピュータ)間のデー
タ通信のために使用されるトランシーバにおいて送信情
報に基づいて生体である電界伝達媒体に誘起されて伝達
されてくる電界を検出して電気信号に変換する電界検出
光学装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transceiver used for data communication between wearable computers (computers worn on the body). The present invention relates to an electric field detection optical device that detects an incoming electric field and converts it into an electric signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯端末の小型化および高性能化により
ウェアラブルコンピュータが注目されてきているが、図
7はこのようなウェアラブルコンピュータを人間に装着
して使用する場合の例を示している。同図に示すよう
に、ウェアラブルコンピュータ1はそれぞれトランシー
バ3を介して人間の腕、肩、胴体などに装着されて互い
にデータの送受信を行うとともに、更に手足の先端に取
り付けられたトランシーバ3a,3bを介して外部に設
けられたパソコン(PC)5とケーブルを介して通信を
行うようになっている。
2. Description of the Related Art Wearable computers have been attracting attention due to the miniaturization and higher performance of portable terminals. FIG. 7 shows an example in which such a wearable computer is worn by a person and used. As shown in the figure, the wearable computer 1 is mounted on a human arm, shoulder, torso, etc. through the transceiver 3 to transmit and receive data to and from each other, and further, the transceivers 3a and 3b attached to the tips of the limbs are attached. Communication is performed via a cable with a personal computer (PC) 5 provided outside via the cable.

【0003】このようなウェアラブルコンピュータの実
用化のためには、ウェアラブルコンピュータ間のデータ
通信方式が非常に重要であるが、従来、このようなウェ
アラブルコンピュータ間のデータ通信は、上述したよう
にウェアラブルコンピュータ1に接続されたトランシー
バ間をデータ線とグランド線の2本の電線で接続して有
線通信で行う方法、トランシーバ間を無線で接続して無
線通信で行う方法、および生体を信号線とし、生体が接
触している大地グランドをグランド線として利用した2
線でデータの送受信を行う方法(PAN:Personal Are
a Network,IBMSYSTEMS JOURNAL,Vol.35,NOS,3&4,pp.609
-617,1996参照)などがある。
A data communication method between wearable computers is very important for putting such wearable computers into practical use. Conventionally, such data communication between wearable computers is performed as described above. A method of performing wired communication by connecting two transceivers connected to 1 with a data line and a ground line, a method of wirelessly connecting transceivers by wireless communication, and a method of using a living body as a signal line Using the earth ground that is in contact with as a ground line 2
Method to send and receive data over a line (PAN: Personal Are
a Network, IBMSYSTEMS JOURNAL, Vol.35, NOS, 3 & 4, pp.609
-See 617, 1996).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術のう
ち、有線通信方法は、トランシーバ間を2線の電線で接
続する必要があるため、離れたウェアラブルコンピュー
タ間や複数のウェアラブルコンピュータ間でデータの送
受信を行う場合には、電線を体中に引き回さなければな
らず、実用的でないという問題がある。
Among the above-mentioned conventional techniques, the wired communication method requires that two transceivers be connected by an electric wire, so that data transmission between separate wearable computers or a plurality of wearable computers is not possible. When transmitting and receiving, there is a problem that it is not practical because the electric wire has to be routed around the body.

【0005】また、無線通信方法は、無線周波数とパワ
ーによっては近くに存在する他のシステムと混信する恐
れがあるという問題がある。
Further, the wireless communication method has a problem that it may interfere with other nearby systems depending on the radio frequency and power.

【0006】更に、生体を信号経路として利用する通信
方法は、一般的にウェアラブルコンピュータを上半身に
取り付けるものが多いと考えられるが、例えばウェアラ
ブルコンピュータのトランシーバを大地グランドから離
れた頭部などに配置した場合には、通信が不可能にな
り、実用上大きな問題がある。
[0006] Furthermore, it is considered that most wearable computers are generally attached to the upper half of the body as a communication method using a living body as a signal path. For example, a transceiver of the wearable computer is placed on the head away from the ground. In this case, communication becomes impossible, which poses a serious problem in practical use.

【0007】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、電線を必要とせず、無線でも
なく、また大地グランドにも基本的には依存せずにウェ
アラブルコンピュータ用のトランシーバに使用され、電
界を用いてデータ通信を適確に行うために使用される電
界検出光学装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above,
Its purpose is to use for transceivers for wearable computers that do not require electric wires, are not wireless, and basically do not depend on the ground, and perform data communication properly using electric fields. An object of the present invention is to provide an electric field detection optical device used for this purpose.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の本発明は、電界伝達媒体に誘起され
て伝達されてくる電界を検出して電気信号に変換する電
界検出光学装置であって、単一波長の光を発生する光源
と、この光源からの光を平行光にするコリメートレンズ
と、該コリメートレンズからの前記平行光を入射され、
かつ結合される電界に感応して光学特性が変化する電気
光学素子と、前記電界伝達媒体に誘起された電界を前記
電気光学素子に結合させるための第1の電極と、前記電
気光学素子を通過した前記平行光をP波とS波に分離
し、かつ光の強度変化に変換する検光子と、該検光子で
分離されたP波およびS波のうち少なくとも一方を電気
信号に変換する第1の光電気変換手段とを有し、前記第
1の電極は、前記電気光学素子内を進行する前記平行光
を挟むように位置する前記電気光学素子の対向する側面
の一方に配置されることを要旨とする。
In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 is an electric field detecting optical device for detecting an electric field induced and transmitted in an electric field transmitting medium and converting the electric field into an electric signal. A light source for generating light of a single wavelength, a collimator lens for collimating the light from the light source, and the parallel light from the collimator lens,
And an electro-optical element whose optical characteristics change in response to an electric field to be coupled, a first electrode for coupling the electric field induced in the electric field transmission medium to the electro-optical element, and the electro-optical element. An analyzer that separates the parallel light into P waves and S waves and converts the parallel light into changes in light intensity, and a first converter that converts at least one of the P waves and S waves separated by the analyzer into an electrical signal. Opto-electrical conversion means, and the first electrode is disposed on one of opposite side surfaces of the electro-optical element positioned so as to sandwich the parallel light traveling in the electro-optical element. Use as a summary.

【0009】請求項1記載の本発明にあっては、電界伝
達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を第1の電極を
介して電気光学素子に結合させ、この電気光学素子に対
して平行光を入射させ、この電気光学素子から出射した
平行光を検光子でP波とS波に分離して光の強度変化に
変換し、P波およびS波のうち少なくとも一方を電気信
号に変換して出力するので、例えばウェアラブルコンピ
ュータ用のトランシーバに適用することにより、従来の
ように電線を使用しない通信、無線による他システムと
混信のない通信、大地グランドに依存しない通信をウェ
アラブルコンピュータ間で適確に行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, the electric field induced and transmitted in the electric field transmission medium is coupled to the electro-optical element via the first electrode and is parallel to the electro-optical element. Light is made incident, and collimated light emitted from this electro-optical element is separated into P wave and S wave by an analyzer and converted into a change in light intensity, and at least one of P wave and S wave is converted into an electric signal. By applying it to a transceiver for wearable computers, for example, communication that does not use electric wires as in the past, communication that does not interfere with other systems by wireless, and communication that does not depend on the ground ground can be accurately performed between wearable computers. Can be done.

【0010】また、請求項2記載の本発明は、電界伝達
媒体に誘起されて伝達されてくる電界を検出して電気信
号に変換する電界検出光学装置であって、単一波長の光
を発生する光源と、この光源からの光を平行光にするコ
リメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行
光を入射され、多重反射させて出射すると共に、結合さ
れる電界に感応して光学特性が変化する電気光学素子
と、前記電界伝達媒体に誘起された電界を前記電気光学
素子に結合させるための第1の電極と、前記電気光学素
子より出射した前記平行光をP波とS波に分離しかつ光
の強度変化に変換する検光子と、該検光子で分離された
P波およびS波のうち少なくとも一方を電気信号に変換
する第1の光電気変換手段とを有し、前記第1の電極
は、前記電気光学素子内で多重反射している前記平行光
を挟むように位置する前記電気光学素子の対向する側面
の一方に配置されることを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electric field detection optical device for detecting an electric field induced and transmitted in an electric field transmission medium and converting the electric field into an electric signal, which generates light of a single wavelength. Light source, a collimator lens that collimates the light from the light source, and the parallel light from the collimator lens is incident, multiple-reflected and emitted, and the optical characteristics change in response to the combined electric field. An electro-optical element, a first electrode for coupling an electric field induced in the electric field transmitting medium to the electro-optical element, and the parallel light emitted from the electro-optical element is separated into a P wave and an S wave. And a first photoelectric conversion means for converting at least one of the P wave and the S wave separated by the analyzer into an electric signal. The electrode is the electro-optical element In the subject matter to be placed on one of the opposite sides of the electro-optical element positioned so as to sandwich the parallel light that is multiple reflection.

【0011】請求項2記載の本発明にあっては、電界伝
達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を第1の電極を
介して電気光学素子に結合させ、この電気光学素子に対
して平行光を入射して多重反射を行い、この電気光学素
子から出射した平行光を検光子でP波とS波に分離して
光の強度変化に変換し、P波およびS波のうち少なくと
も一方を電気信号に変換して出力するので、例えばウェ
アラブルコンピュータ用のトランシーバに適用すること
により、従来のように電線を使用しない通信、無線によ
る他システムと混信のない通信、大地グランドに依存し
ない通信をウェアラブルコンピュータ間で適確に行うこ
とができるとともに、また平行光を電気光学素子内で多
重反射させているため、電界の影響を受ける光路長が長
くなり、レーザ光は多くの偏光変化を受け、大きな信号
を得ることができ、電気光学素子を小型にしても十分な
感度が得られ、装置の小型化と低コスト化が可能とな
る。
According to a second aspect of the present invention, the electric field induced and transmitted in the electric field transmitting medium is coupled to the electro-optical element through the first electrode and is parallel to the electro-optical element. Light is made incident and multiple reflection is performed, and the parallel light emitted from this electro-optical element is separated into P wave and S wave by an analyzer and converted into intensity change of light, and at least one of P wave and S wave is converted. Since it is converted into an electrical signal and output, it can be applied to, for example, a transceiver for a wearable computer so that it can be used for communication that does not use electric wires as in the past, communication that does not interfere with other systems by wireless, and communication that does not depend on the ground. It can be performed accurately between computers, and since parallel light is reflected multiple times inside the electro-optical element, the optical path length affected by the electric field becomes long, and laser light Received many polarization change, it is possible to obtain a large signal, sufficient sensitivity can be obtained even if the electro-optical element in small size, and size and cost of the apparatus.

【0012】更に、請求項3記載の本発明は、請求項1
または2記載の本発明において、前記コリメートレンズ
と前記電気光学素子との間に設けられ、コリメートレン
ズからの平行光の偏光状態を調整して電気光学素子に入
射する第1の波長板、前記電気光学素子の前記対向する
側面の他方に設けられ、前記第1の電極に対してグラン
ド電極として機能する第2の電極、前記電気光学素子と
前記検光子との間に設けられ、電気光学素子を通過した
平行光の偏光状態を調整して検光子に入射する第2の波
長板、および前記検光子で分離されたP波およびS波の
うちの他方を電気信号に変換する第2の光電気変換素子
のうち少なくとも1つ以上を更に有することを要旨とす
る。
Further, the present invention according to claim 3 is the same as claim 1
Or the first wave plate provided between the collimator lens and the electro-optical element to adjust the polarization state of the parallel light from the collimator lens to enter the electro-optical element. A second electrode that is provided on the other of the opposite side surfaces of the optical element and functions as a ground electrode with respect to the first electrode, is provided between the electro-optical element and the analyzer, and A second wave plate that adjusts the polarization state of the transmitted parallel light and enters the analyzer, and a second optoelectric device that converts the other of the P wave and the S wave separated by the analyzer into an electric signal. The gist is to further include at least one or more of the conversion elements.

【0013】請求項4記載の本発明は、請求項2記載の
発明において、前記平行光の入射方向において対向する
電気光学素子の両側面に設けられ、平行光を電気光学素
子内で多重反射させるための第1および第2の反射膜を
更に有することを要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the second aspect, the parallel light is multiply reflected in the electro-optical element by being provided on both side surfaces of the electro-optical element facing each other in the incident direction of the parallel light. The gist is to further include first and second reflective films for

【0014】また、請求項5記載の本発明は、電界伝達
媒体に誘起されて伝達されてくる電界を検出して電気信
号に変換する電界検出光学装置であって、単一波長の光
を発生する光源と、この光源からの光を平行光にするコ
リメートレンズと、該コリメートレンズから前記平行光
を入射され、かつ結合される電界に感応して光学特性が
変化する電気光学素子と、該電気光学素子の前記平行光
の入射する端面に対向する他方の端面に設けられ、前記
平行光を反射する反射膜と、前記電界伝達媒体に誘起さ
れた電界を前記電気光学素子に結合させるための第1の
電極と、前記コリメートレンズと電気光学素子との間に
設けられ、コリメートレンズからの平行光を通過させて
電気光学素子に入射させ、前記反射膜で反射され、電気
光学素子から入射方向に出射する前記平行光をP波とS
波に分離し、光の強度変化に変換するアイソレータと、
該アイソレータで分離されたP波およびS波のうち少な
くとも一方を電気信号に変換する第1の光電気変換手段
とを有し、前記第1の電極は、前記電気光学素子内を進
行する前記平行光を挟むように位置する前記電気光学素
子の対向する側面の一方に配置されることを要旨とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electric field detection optical device for detecting an electric field induced and transmitted in an electric field transmission medium and converting the electric field into an electric signal, which generates light of a single wavelength. Light source, a collimator lens for collimating the light from the light source into parallel light, an electro-optical element which changes the optical characteristics in response to an electric field to which the parallel light is incident from the collimator lens and is coupled, A reflection film provided on the other end face of the optical element facing the end face on which the parallel light enters, and a reflection film for reflecting the parallel light, and a first for coupling an electric field induced in the electric field transmission medium to the electro-optical element. No. 1 electrode, and between the collimator lens and the electro-optical element, the parallel light from the collimator lens passes through and enters the electro-optical element, is reflected by the reflective film, and enters from the electro-optical element. The P-wave parallel light emitted in direction and S
An isolator that separates into waves and converts it into a change in light intensity,
A first photoelectric conversion means for converting at least one of the P wave and the S wave separated by the isolator into an electric signal, wherein the first electrode is parallel to the inside of the electro-optical element. The gist is that it is arranged on one of the opposite side surfaces of the electro-optical element positioned so as to sandwich light.

【0015】請求項5記載の本発明にあっては、電界伝
達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を第1の電極を
介して電気光学素子に結合させ、この電気光学素子に対
して平行光を入射し反射膜で反射して出射させ、この電
気光学素子から出射した平行光をアイソレータでP波と
S波に分離して光の強度変化に変換し、P波およびS波
のうち少なくとも一方を電気信号に変換して出力するの
で、例えばウェアラブルコンピュータ用のトランシーバ
に適用することにより、従来のように電線を使用しない
通信、無線による他システムと混信のない通信、大地グ
ランドに依存しない通信をウェアラブルコンピュータ間
で適確に行うことができるとともに、また平行光を電気
光学素子内で反射させているため、電界の影響を受ける
光路長が長くなり、レーザ光は多くの偏光変化を受け、
大きな信号を得ることができ、電気光学素子を小型にし
ても十分な感度が得られ、装置の小型化と低コスト化が
可能となる。
According to a fifth aspect of the present invention, the electric field induced and transmitted in the electric field transmitting medium is coupled to the electro-optical element via the first electrode and is parallel to the electro-optical element. Light is incident, reflected by a reflection film and emitted, and collimated light emitted from this electro-optical element is separated into a P wave and an S wave by an isolator and converted into a change in light intensity. Since one of them is converted into an electrical signal and output, by applying it to a transceiver for a wearable computer, for example, communication that does not use electric wires as in the past, communication that does not interfere with other systems by wireless, communication that does not depend on the ground Can be performed accurately between wearable computers, and since parallel light is reflected inside the electro-optical element, the optical path length affected by the electric field becomes longer. Received many polarization change laser beam,
A large signal can be obtained, sufficient sensitivity can be obtained even if the electro-optical element is downsized, and the device can be downsized and the cost can be reduced.

【0016】更に、請求項6記載の本発明は、請求項5
記載の発明において、前記電気光学素子の前記対向する
側面の他方に設けられ、前記第1の電極に対してグラン
ド電極として機能する第2の電極、前記アイソレータで
分離されたP波およびS波のうちの他方を電気信号に変
換する第2の光電気変換素子、および前記アイソレータ
と電気光学素子との間に設けられ、平行光の偏光状態を
調整する波長板のうち少なくとも1つ以上を更に有する
ことを要旨とする。
Further, the present invention according to claim 6 provides the invention according to claim 5.
In the invention described above, a second electrode that is provided on the other of the opposite side surfaces of the electro-optical element and functions as a ground electrode with respect to the first electrode, a P wave and an S wave separated by the isolator. It further has at least one or more of a second photoelectric conversion element for converting the other of them into an electric signal and a wave plate provided between the isolator and the electro-optical element for adjusting the polarization state of parallel light. That is the summary.

【0017】請求項7記載の本発明は、請求項5記載の
発明において、前記アイソレータは、前記コリメートレ
ンズからの平行光を通過させるとともに、電気光学素子
からの反射光からP波またはS波を分離して光の強度変
化に変換する第1の検光子と、該第1の検光子を通過し
たコリメートレンズからの平行光および電気光学素子か
らの反射光の偏光状態を調整する波長板と、該波長板で
偏光状態を調整された平行光および電気光学素子からの
反射光の偏光面を回転させるファラディ素子と、該ファ
ラディ素子と電気光学素子との間に設けられ、ファラデ
ィ素子からの平行光を電気光学素子に通過させるととも
に、電気光学素子からの反射光からS波またはP波を分
離して光の強度変化に変換する第2の検光子とを有する
ことを要旨とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to the fifth aspect, the isolator allows the parallel light from the collimating lens to pass therethrough and also generates the P wave or the S wave from the reflected light from the electro-optical element. A first analyzer that separates and converts it into a change in the intensity of light; a wave plate that adjusts the polarization state of the parallel light from the collimator lens that has passed through the first analyzer and the reflected light from the electro-optical element; A Faraday element that rotates the polarization plane of the parallel light whose polarization state is adjusted by the wave plate and the reflected light from the electro-optical element, and the parallel light from the Faraday element that is provided between the Faraday element and the electro-optical element. And a second analyzer that separates the S wave or the P wave from the reflected light from the electro-optical element and converts it into a change in light intensity.

【0018】請求項8記載の本発明は、請求項1乃至4
または請求項7のいずれか1つに記載の本発明におい
て、前記検光子または前記第1および第2の検光子が、
偏光ビームスプリッタであることを要旨とする。
The present invention according to claim 8 is any one of claims 1 to 4.
Alternatively, in the present invention according to any one of claims 7 to 10, the analyzer or the first and second analyzers is
The gist is that it is a polarization beam splitter.

【0019】更に、請求項9記載の本発明は、請求項1
乃至8のいずれか1つに記載の発明において、前記電気
光学素子の対向しない2つの側面は、前記平行光の進行
方向に対して斜め加工を施されて形成された傾斜部を有
することを要旨とする。
Furthermore, the present invention according to claim 9 is the same as claim 1.
In the invention described in any one of 1 to 8, it is preferable that two non-opposing side surfaces of the electro-optical element have an inclined portion formed by being obliquely processed with respect to a traveling direction of the parallel light. And

【0020】請求項10記載の本発明は、請求項1乃至
9のいずれか1つに記載の本発明において、前記電気光
学素子が、前記平行光の進行方向に対して直角方向の電
界またはほぼ直角方向の電界に感応して光学特性が変化
することを要旨とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the present invention according to any one of the first to ninth aspects, the electro-optical element has an electric field in a direction perpendicular to a traveling direction of the parallel light, or substantially the same. The gist is that the optical characteristics change in response to an electric field in the perpendicular direction.

【0021】また、請求項11記載の本発明は、請求項
1乃至10のいずれか1つに記載の発明において、前記
光源が、単一波長光を発生する発光ダイオードまたはレ
ーザ光を発生するレーザ光源であることを要旨とする。
The present invention according to claim 11 is the invention according to any one of claims 1 to 10, wherein the light source is a light emitting diode which emits light of a single wavelength or a laser which emits laser light. The main point is that it is a light source.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に
係る電界検出光学装置の構成を示す図である。同図に示
す電界検出光学装置11は、図6に示すようにウェアラ
ブルコンピュータ1を電界伝達媒体である生体100に
装着して、他のウェアラブルコンピュータやデータ通信
装置とデータ通信を可能とするために使用されるトラン
シーバ3における電界検出光学部110として使用され
るものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an electric field detection optical device according to the first embodiment of the present invention. In order to enable the electric field detection optical device 11 shown in the same figure to wear the wearable computer 1 on the living body 100 which is an electric field transmission medium as shown in FIG. 6, to enable data communication with other wearable computers and data communication devices. It is used as the electric field detection optical unit 110 in the transceiver 3 used.

【0023】具体的には、図6に示すトランシーバ3
は、ウェアラブルコンピュータ1から入力される送信デ
ータに基づく電界を生体100に誘起し、この誘起した
電界を用いてデータの送受信を行うものであり、ウェア
ラブルコンピュータ1からの送信データを入出力(I/
O)回路101を介して受け取ると、この送信データを
送信回路103を介して送信電極105に供給し、該送
信電極105を介して生体100に電界を誘起させ、こ
の電界を生体100を介して生体100の他の部位に伝
達させるものである。
Specifically, the transceiver 3 shown in FIG.
Is for inducing an electric field in the living body 100 based on transmission data input from the wearable computer 1, and transmitting and receiving data using the induced electric field. Input / output (I / I) of transmission data from the wearable computer 1 is performed.
O) When received via the circuit 101, this transmission data is supplied to the transmission electrode 105 via the transmission circuit 103, an electric field is induced in the living body 100 via the transmission electrode 105, and this electric field is transmitted via the living body 100. The information is transmitted to other parts of the living body 100.

【0024】また、図6に示すトランシーバ3は、生体
100の他の部位に装着された別のトランシーバから生
体100に誘起させられて伝達されてくる電界を受信電
極107で検出し、この電界を電界検出光学部110に
結合して電気信号に変換する。この電気信号は、信号処
理回路109で増幅、雑音除去、波形整形などの信号処
理を施され、入出力回路101を介してウェアラブルコ
ンピュータ1に出力されるようになっている。
Further, in the transceiver 3 shown in FIG. 6, the receiving electrode 107 detects an electric field which is induced in the living body 100 and transmitted from another transceiver mounted on another part of the living body 100, and this electric field is detected. It is coupled to the electric field detection optical unit 110 and converted into an electric signal. This electric signal is subjected to signal processing such as amplification, noise removal, and waveform shaping in the signal processing circuit 109, and is output to the wearable computer 1 via the input / output circuit 101.

【0025】上述したトランシーバ3においては、図1
に示す本発明の第1の実施形態の電界検出光学装置11
から構成される電界検出光学部110は、生体100に
誘起されて伝達され、受信電極107を介して結合され
る電界を検出し、電気信号に変換して信号処理回路10
9に出力するように機能するものである。
In the transceiver 3 described above, FIG.
The electric field detection optical device 11 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
The electric field detection optical unit 110 configured from detects an electric field that is induced and transmitted to the living body 100 and is coupled through the receiving electrode 107, converts the electric field into an electric signal, and converts the electric signal.
It functions to output to 9.

【0026】この電界検出光学部110を有するトラン
シーバ3を用いて、図7に示すように生体にウェアラブ
ルコンピュータ1を取り付けた場合には、トランシーバ
3はウェアラブルコンピュータ1からの送信情報に基づ
いて生体に電界を誘起し、図7で矢印付き波線で示すよ
うに相手のトランシーバ3に伝達し、これにより各ウェ
アラブルコンピュータ1はトランシーバ3を介してデー
タ通信を行なうようになっている。また、図7において
手先や足先に設けられたトランシーバ3a,3bは、他
のトランシーバ3を介してウェアラブルコンピュータ1
から伝達されてくる電界を検出すると、この電界を電気
信号に変換し、ケーブルを介してパソコン(PC)5に
送信し、またパソコン5からケーブルを介して受信した
送信情報を電界として生体に誘起して他のトランシーバ
3に伝達するようになっている。
When the wearable computer 1 is attached to a living body as shown in FIG. 7 by using the transceiver 3 having the electric field detecting optical unit 110, the transceiver 3 is transferred to the living body based on the transmission information from the wearable computer 1. An electric field is induced and transmitted to the transceiver 3 of the other party as shown by a wavy line with an arrow in FIG. 7, whereby each wearable computer 1 performs data communication via the transceiver 3. Further, in FIG. 7, the transceivers 3 a and 3 b provided at the hands and feet are connected to the wearable computer 1 via another transceiver 3.
When the electric field transmitted from the computer is detected, the electric field is converted into an electric signal, transmitted to the personal computer (PC) 5 via the cable, and the transmission information received from the personal computer 5 via the cable is induced as an electric field in the living body. Then, the signal is transmitted to another transceiver 3.

【0027】次に、図1を参照して、図6のトランシー
バ3に使用される電界検出光学部110を構成する第1
の実施形態の電界検出光学装置11について詳細に説明
する。
Next, referring to FIG. 1, the first part of the electric field detecting optical section 110 used in the transceiver 3 of FIG.
The electric field detection optical device 11 of the embodiment will be described in detail.

【0028】図1に示す電界検出光学装置11は、レー
ザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法により電界
を検出するものであり、レーザ光源を構成するレーザダ
イオード21および電気光学結晶からなる電気光学素子
23を有する。なお、本実施形態の電気光学素子23
は、レーザダイオード21からのレーザ光の進行方向に
対して直角方向に結合される電界にのみ感度を有し、こ
の電界強度によって光学特性、すなわち複屈折率が変化
し、この複屈折率の変化によりレーザ光の偏光が変化す
るようになっている。なお、本実施形態では、レーザダ
イオード21から出力されるレーザ光を用いているが、
本発明はレーザ光に限られるものでなく、単一波長光を
発生するものであればよく、例えば発光ダイオード(L
ED)でもよいものであり、このことは後述する他の実
施形態のすべてに適用し得ることである。
An electric field detecting optical device 11 shown in FIG. 1 detects an electric field by an electro-optical method using a laser beam and an electro-optical crystal, and is composed of a laser diode 21 and an electro-optical crystal which constitute a laser light source. It has an electro-optical element 23. The electro-optical element 23 of the present embodiment
Has a sensitivity only to an electric field coupled in a direction perpendicular to the traveling direction of the laser light from the laser diode 21, and the optical characteristic, that is, the birefringence is changed by the electric field strength, and the birefringence is changed. Due to this, the polarization of the laser light is changed. In the present embodiment, the laser light output from the laser diode 21 is used.
The present invention is not limited to laser light, and may be any one that can generate a single wavelength light, such as a light emitting diode (L
ED), which is applicable to all other embodiments described later.

【0029】また、電気光学素子23は、例えば角柱の
形状を有することが好ましくも、角柱に限定されるもの
でなく、他の形状、例えば円柱などでもよいものであ
る。
The electro-optical element 23 preferably has, for example, a prism shape, but is not limited to the prism shape, and may have another shape such as a cylinder shape.

【0030】電気光学素子23の図上で上下方向に対向
する両側面には第1および第2の電極25,27が設け
られている。なお、この第1および第2の電極25,2
7は、後述するようにレーザダイオード21からのレー
ザ光の電気光学素子23内における進行方向を両側から
挟み、レーザ光に対して電界を直角に結合させるように
構成されているものである。
First and second electrodes 25 and 27 are provided on both side surfaces of the electro-optical element 23 which face each other in the vertical direction in the figure. The first and second electrodes 25, 2
As will be described later, 7 is configured to sandwich the traveling direction of the laser light from the laser diode 21 in the electro-optical element 23 from both sides and couple the electric field to the laser light at a right angle.

【0031】電界検出光学装置11は、図6に示した受
信電極107を構成する信号電極29を有し、この信号
電極29は前記第1の電極25に接続されている。ま
た、第1の電極25に対向する第2の電極27は、グラ
ンド電極31に接続され、第1の電極25に対してグラ
ンド電極として機能するように構成されている。なお、
グランド電極31は、例えばトランシーバ3の電池に接
続されたり、または大きめの金属などに接続することに
よりグランドとして機能し、第1の電極25から電気光
学素子23への電界の結合を良好にすることができるも
のであるが、グランド電極31は必ずしも必要なもので
はない。このことは後述する他の実施形態のすべてに適
用し得ることである。
The electric field detecting optical device 11 has a signal electrode 29 constituting the receiving electrode 107 shown in FIG. 6, and the signal electrode 29 is connected to the first electrode 25. Further, the second electrode 27 facing the first electrode 25 is connected to the ground electrode 31 and is configured to function as a ground electrode for the first electrode 25. In addition,
The ground electrode 31 functions as a ground by being connected to, for example, the battery of the transceiver 3 or connecting to a large metal or the like, and improves the coupling of the electric field from the first electrode 25 to the electro-optical element 23. However, the ground electrode 31 is not always necessary. This is applicable to all the other embodiments described later.

【0032】信号電極29は、図6に示す受信電極10
7を構成するものであるが、生体100に誘起されて伝
達されてくる電界を検出すると、この電界を第1の電極
25に伝達し、第1の電極25を介して電気光学素子2
3に結合するようになっている。
The signal electrode 29 is the receiving electrode 10 shown in FIG.
When the electric field induced and transmitted in the living body 100 is detected, this electric field is transmitted to the first electrode 25, and the electro-optical element 2 is transmitted through the first electrode 25.
It is designed to combine with 3.

【0033】レーザダイオード21から出力されるレー
ザ光は、コリメートレンズ33を介して平行光にされ、
平行光となったレーザ光は第1の波長板35で偏光状態
を調整されて電気光学素子23に入射するようになって
いる。電気光学素子23に入射されたレーザ光は、電気
光学素子23内で第1、第2の電極25,27の間を伝
播するが、このレーザ光の伝播中において上述したよう
に信号電極29が生体100に誘起されて伝達されてく
る電界を検出し、この電界を第1の電極25を介して電
気光学素子23に結合したとすると、この電界は第1の
電極25からグランド電極31に接続されている第2の
電極27に向かって形成されて、レーザダイオード21
から電気光学素子23に入射したレーザ光の進行方向に
直角であるため、上述したように電気光学素子23の光
学特性である複屈折率が変化し、これによりレーザ光の
偏光が変化する。
The laser light output from the laser diode 21 is collimated through the collimator lens 33,
The polarization state of the laser light that has become parallel light is adjusted by the first wave plate 35 and is incident on the electro-optical element 23. The laser light incident on the electro-optical element 23 propagates between the first and second electrodes 25 and 27 in the electro-optical element 23, and during the propagation of the laser light, the signal electrode 29 is generated as described above. When the electric field induced and transmitted to the living body 100 is detected and the electric field is coupled to the electro-optical element 23 via the first electrode 25, the electric field is connected from the first electrode 25 to the ground electrode 31. The laser diode 21 formed toward the second electrode 27 that is formed.
Since it is perpendicular to the traveling direction of the laser light incident on the electro-optical element 23, the birefringence, which is an optical characteristic of the electro-optical element 23, changes as described above, and thereby the polarization of the laser light changes.

【0034】このように電気光学素子23において第1
の電極25からの電界によって偏光が変化したレーザ光
は、第2の波長板37で偏光状態を調整されて偏光ビー
ムスプリッタ39に入射する。偏光ビームスプリッタ3
9は、検光子を構成するものであり、偏光子またはポラ
ライザとも称するが、第2の波長板37から入射された
レーザ光をP波およびS波に分離して、光の強度変化に
変換する。この偏光ビームスプリッタ39でP波成分お
よびS波成分に分離されたレーザ光は、それぞれ第1、
第2の集光レンズ41a,41bで集光されてから、光
電気変換手段を構成する第1、第2のフォトダイオード
43a,43bに供給され、第1、第2のフォトダイオ
ード43a,43bにおいてP波光信号とS波光信号を
それぞれの電気信号に変換して出力するようになってい
る。なお、上記実施形態では、偏光ビームスプリッタ3
9で分離されたP波成分およびS波成分は、それぞれ第
1、第2のフォトダイオード43a,43bで両方とも
電気信号に変換されて出力されるようになっているが、
第1、第2のフォトダイオード43a,43bおよび第
1、第2の集光レンズ41a,41bはいずれか一方の
みを設け、P波成分、S波成分のうちの一方のみを電気
信号に変換して出力してもよいものである。このことは
後述する他の実施形態のすべてに適用し得ることであ
る。
Thus, in the electro-optical element 23, the first
The laser light whose polarization is changed by the electric field from the electrode 25 of which the polarization state is adjusted by the second wave plate 37 enters the polarization beam splitter 39. Polarizing beam splitter 3
Reference numeral 9 denotes an analyzer, which is also called a polarizer or a polarizer, separates the laser light incident from the second wave plate 37 into P-waves and S-waves and converts them into intensity changes of light. . The laser beams separated into the P-wave component and the S-wave component by the polarization beam splitter 39 are first and
After being condensed by the second condenser lenses 41a and 41b, the light is supplied to the first and second photodiodes 43a and 43b which constitute the photoelectric conversion means, and the first and second photodiodes 43a and 43b The P-wave optical signal and the S-wave optical signal are converted into respective electric signals and output. In the above embodiment, the polarization beam splitter 3
The P-wave component and the S-wave component separated by 9 are both converted into electric signals by the first and second photodiodes 43a and 43b, and are output.
Only one of the first and second photodiodes 43a and 43b and the first and second condenser lenses 41a and 41b is provided, and only one of the P wave component and the S wave component is converted into an electric signal. Can be output. This is applicable to all the other embodiments described later.

【0035】上述したように第1、第2のフォトダイオ
ード43a,43bから出力される電気信号は、図6に
示す信号処理回路109で増幅、雑音除去、波形整形な
どの信号処理を施されてから、入出力回路101を介し
てウェアラブルコンピュータ1に供給されることにな
る。
As described above, the electric signals output from the first and second photodiodes 43a and 43b are subjected to signal processing such as amplification, noise removal and waveform shaping in the signal processing circuit 109 shown in FIG. Is supplied to the wearable computer 1 via the input / output circuit 101.

【0036】次に、図2を参照して、本発明の第2の実
施形態に係る電界検出光学装置について説明する。
Next, an electric field detecting optical device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0037】図2に示す電界検出光学装置12は、図1
に示した電界検出光学装置11において電気光学素子2
3の対向しない2つの側面23aおよび23bをレーザ
光の進行方向に対して斜め加工して傾斜部を形成した点
が異なるのみであり、その他の構成および作用は同じで
ある。
The electric field detecting optical device 12 shown in FIG.
In the electric field detection optical device 11 shown in FIG.
The two different side surfaces 23a and 23b that do not face each other are obliquely processed with respect to the traveling direction of the laser beam to form an inclined portion, and the other configurations and operations are the same.

【0038】電気光学素子23は、電界が加わると、電
気光学素子23を構成する結晶が物理的に歪むという逆
圧電効果という現象が発生する。この逆圧電効果による
歪みによりレーザ光の偏光は変化するが、この変化は通
常少ない。ところが、電界がある周波数で変化すると、
電気光学素子23の物理的な歪みも周波数とともに変化
し、この変化が結晶の対向面の距離と共振したとき、大
きな効果が発生し、偏光変化が極めて大きくなる。この
ような共振が発生すると、波形が歪み、通信エラーとな
る。
When the electric field is applied to the electro-optical element 23, a phenomenon called an inverse piezoelectric effect occurs in which a crystal forming the electro-optical element 23 is physically distorted. The polarization due to the inverse piezoelectric effect changes the polarization of the laser light, but this change is usually small. However, if the electric field changes at a certain frequency,
The physical distortion of the electro-optical element 23 also changes with frequency, and when this change resonates with the distance of the facing surface of the crystal, a great effect occurs and the polarization change becomes extremely large. When such resonance occurs, the waveform is distorted and a communication error occurs.

【0039】従って、図2に示した第2の実施形態の電
界検出光学装置12は、このような逆圧電効果による共
振を防止するために、電気光学素子23の対向しない2
つの側面23a,23bを斜めに加工し、これにより共
振しないように構成しているものである。なお、レーザ
光の進行方向に対する斜め角度は、0.5°〜1.0°
が好ましい。このように電気光学素子23の側面23
a,23bを斜め加工して共振を防止することにより、
周波数特性を平坦にすることができ、波形が歪んで通信
エラーが発生することを適確に防止し得るものである。
Therefore, in the electric field detecting optical device 12 of the second embodiment shown in FIG. 2, in order to prevent the resonance due to such an inverse piezoelectric effect, the electro-optical element 23 does not face each other.
The two side surfaces 23a and 23b are obliquely processed so that resonance does not occur. The oblique angle with respect to the traveling direction of the laser light is 0.5 ° to 1.0 °.
Is preferred. Thus, the side surface 23 of the electro-optical element 23
By diagonally machining a and 23b to prevent resonance,
The frequency characteristic can be flattened, and it is possible to appropriately prevent the occurrence of a communication error due to the waveform being distorted.

【0040】次に、図3を参照して、本発明の第3の実
施形態に係る電界検出光学装置について説明する。
Next, an electric field detecting optical device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0041】図3に示す第3の実施形態の電界検出光学
装置13は、図1に示した第1の実施形態の電界検出光
学装置11と同様にレーザダイオード21および電気光
学素子23を有し、電気光学的手法により電界を検出す
る点は同じであるが、図1の電界検出光学装置11では
レーザ光が電気光学素子23を透過するタイプのもので
あったのに対して、図3の電界検出光学装置13はレー
ザダイオード21からのレーザ光が入射する電気光学素
子23の端面と反対側の端面に反射膜51を設け、これ
により電気光学素子23内に進んだレーザ光が反射膜5
1で反射され、入射端面から出射する反射タイプの電界
検出光学装置である点が図1の電界検出光学装置11と
異なる。
The electric field detecting optical device 13 of the third embodiment shown in FIG. 3 has a laser diode 21 and an electro-optical element 23 like the electric field detecting optical device 11 of the first embodiment shown in FIG. Although the electric field is detected by the electro-optical method, the electric field detecting optical device 11 of FIG. 1 is of a type in which the laser light is transmitted through the electro-optical element 23. The electric field detection optical device 13 is provided with a reflection film 51 on the end surface opposite to the end surface of the electro-optical element 23 on which the laser light from the laser diode 21 is incident, whereby the laser light that has proceeded into the electro-optical element 23 is reflected by the reflection film 5.
1 is different from the electric field detection optical device 11 in FIG. 1 in that the reflection type electric field detection optical device is reflected by 1 and emitted from the incident end surface.

【0042】すなわち、図3に示す第3の実施形態の電
界検出光学装置13は、レーザダイオード21からのレ
ーザ光を平行光にするコリメートレンズ33、電気光学
素子23の対向する両側面に設けられた第1、第2の電
極25,27、この第1、第2の電極25,27に接続
された信号電極29およびグランド電極31、レーザ光
のP波成分およびS波成分を集光する第1、第2の集光
レンズ41a,41b、および第1、第2の集光レンズ
41a,41bで集光されたP波光信号およびS波光信
号をそれぞれ電気信号に変換する第1、第2のフォトダ
イオード43a,43bを有する点については図1に示
す電界検出光学装置11と同じである。
That is, the electric field detecting optical device 13 of the third embodiment shown in FIG. 3 is provided on the opposite side surfaces of the collimating lens 33 and the electro-optical element 23, which collimate the laser light from the laser diode 21 into parallel light. The first and second electrodes 25 and 27, the signal electrode 29 and the ground electrode 31 connected to the first and second electrodes 25 and 27, and the first and second electrodes for condensing the P wave component and the S wave component of the laser light. The first and second condensing lenses 41a and 41b, and the first and second P-wave optical signals and the S-wave optical signals condensed by the first and second condensing lenses 41a and 41b are converted into electric signals, respectively. It is the same as the electric field detection optical device 11 shown in FIG. 1 in that it has the photodiodes 43a and 43b.

【0043】これらの構成要素に加えて、図3に示す電
界検出光学装置13は、コリメートレンズ33と電気光
学素子23との間に設けられ、コリメートレンズ33か
ら入射したレーザ光を電気光学素子23に向けて通過さ
せ、電気光学素子23の反射膜51から反射されて戻っ
てくるレーザ光をP波およびS波に分離し、光の強度変
化に変換するアイソレータ61であって、第1の偏光ビ
ームスプリッタ53、λ/2波長板からなる第1の波長
板55、ファラディ素子57、第2の偏光ビームスプリ
ッタ59からなるアイソレータ61と、レーザ光の偏光
状態を調整する第2の波長板63とを更に有する。
In addition to these components, the electric field detecting optical device 13 shown in FIG. 3 is provided between the collimating lens 33 and the electro-optical element 23, and the laser light incident from the collimating lens 33 is applied to the electro-optical element 23. Is an isolator 61 that separates the laser light, which is reflected by the reflection film 51 of the electro-optical element 23 and is returned to the P-wave and the S-wave, and converts it into a change in the intensity of the light. A beam splitter 53, a first wave plate 55 including a λ / 2 wave plate, an Faraday element 57, an isolator 61 including a second polarization beam splitter 59, and a second wave plate 63 for adjusting the polarization state of laser light. Further has.

【0044】アイソレータ61を構成する第1の偏光ビ
ームスプリッタ53は、コリメートレンズ33からのレ
ーザ光を通過させるとともに、電気光学素子23からの
反射光からP波またはS波を分離して光の強度変化に変
換して第1の集光レンズ41aに入射し、λ/2波長板
を構成する第1の波長板55は第1の偏光ビームスプリ
ッタ53を通過したコリメートレンズ33からのレーザ
光および電気光学素子23からの反射光の偏光状態を調
整し、ファラディ素子57は第1の波長板55で偏光状
態を調整されたレーザ光および電気光学素子23からの
反射光の偏光面を回転させ、第2の偏光ビームスプリッ
タ59はファラディ素子57からのレーザ光を電気光学
素子に通過させるとともに、電気光学素子23からの反
射光からS波またはP波を分離して光の強度変化に変換
して第2の集光レンズ41bに入射させるようになって
いる。
The first polarization beam splitter 53 which constitutes the isolator 61 allows the laser light from the collimator lens 33 to pass therethrough, and separates the P or S wave from the reflected light from the electro-optical element 23 so that the intensity of the light is increased. The first wavelength plate 55, which is converted into a change and enters the first condensing lens 41a, and which constitutes a λ / 2 wavelength plate, receives the laser light from the collimator lens 33 that has passed through the first polarization beam splitter 53 and the electric power. The Faraday element 57 adjusts the polarization state of the reflected light from the optical element 23, and the Faraday element 57 rotates the polarization planes of the laser light whose polarization state is adjusted by the first wave plate 55 and the reflected light from the electro-optical element 23. The second polarization beam splitter 59 allows the laser light from the Faraday element 57 to pass through the electro-optical element, and at the same time reflects the reflected light from the electro-optical element 23 into an S wave or To be incident on the second condensing lens 41b converts the intensity change of the light separates the P-wave.

【0045】更に詳しくは、アイソレータ61は、コリ
メートレンズ33からのレーザ光を通過させ、第2の波
長板63でレーザ光の偏光状態を調整して電気光学素子
23に入射させ、この入射したレーザ光が電気光学素子
23内で第1、第2の電極25,27間を伝播する場合
に、信号電極29が生体100に誘起されて伝達されて
くる電界を検出し、この電界が第1の電極25を介して
電気光学素子23に結合されたとすると、この電界は第
1の電極25からグランド電極31に接続されている第
2の電極27に向かって形成されて、レーザダイオード
21から電気光学素子23に入射したレーザ光の進行方
向に直角であるため、電気光学素子23の光学特性であ
る複屈折率が変化し、これによりレーザ光の偏光が変化
するが、このように電界によって光学特性の変化した電
気光学素子23内を通って偏光状態の変化したレーザ光
が反射膜51に至り、反射膜51で反射され、電気光学
素子23内を反対方向に戻る場合にも同様に偏光状態が
変化して電気光学素子23から出射するレーザ光は、ア
イソレータ61に入射し、アイソレータ61の第1、第
2の偏光ビームスプリッタ53,59でP波とS波に分
離され、光の強度変化に変換されて出射するようになっ
ている。
More specifically, the isolator 61 allows the laser light from the collimator lens 33 to pass therethrough, adjusts the polarization state of the laser light with the second wave plate 63, and causes the laser light to enter the electro-optical element 23. When the light propagates between the first and second electrodes 25 and 27 in the electro-optical element 23, the signal electrode 29 detects the electric field induced and transmitted by the living body 100, and this electric field is the first electric field. Assuming that the electric field is coupled to the electro-optical element 23 via the electrode 25, this electric field is formed from the first electrode 25 toward the second electrode 27 connected to the ground electrode 31, and the electric field is generated from the laser diode 21. Since the laser light incident on the element 23 is perpendicular to the traveling direction, the birefringence, which is an optical characteristic of the electro-optical element 23, changes, which changes the polarization of the laser light. The same applies when the laser light whose polarization state has changed passes through the electro-optical element 23 whose optical characteristics have been changed by the electric field to reach the reflection film 51, is reflected by the reflection film 51, and returns in the electro-optical element 23 in the opposite direction. The laser light whose polarization state has changed and which is emitted from the electro-optical element 23 enters the isolator 61 and is separated into P-waves and S-waves by the first and second polarization beam splitters 53 and 59 of the isolator 61. Is converted into an intensity change and emitted.

【0046】このようにアイソレータ61の第1、第2
の偏光ビームスプリッタ53,59からそれぞれ出射す
るP波成分およびS波成分のレーザ光は、第1、第2の
集光レンズ41a,41bで集光されて第1、第2のフ
ォトダイオード43a,43bに入射し、電気信号に変
換されて出力されるようになっている。
Thus, the first and second isolator 61 are
The P-wave component and S-wave component laser beams emitted from the polarization beam splitters 53 and 59, respectively, are condensed by the first and second condenser lenses 41a and 41b, and the first and second photodiodes 43a and 43a, 43b is made incident, converted into an electric signal and outputted.

【0047】本実施形態では、レーザ光は反射膜51で
反射されて電気光学素子23内を往復して電界の影響を
受ける光路長が長くなり、レーザ光は多くの偏光変化を
受け、大きな信号を得ることができる。従って、電気光
学素子を小型にしても十分な感度が得られるので、装置
の小型化と低コスト化が可能となる。
In the present embodiment, the laser light is reflected by the reflection film 51 and reciprocates in the electro-optical element 23, so that the optical path length affected by the electric field becomes long, and the laser light undergoes many polarization changes and a large signal. Can be obtained. Therefore, even if the electro-optical element is downsized, sufficient sensitivity can be obtained, so that the size and cost of the device can be reduced.

【0048】次に、図4を参照して、本発明の第4の実
施形態に係る電界検出光学装置について説明する。
Next, an electric field detecting optical device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0049】図4に示す電界検出光学装置14は、図1
の実施形態に対する図2の実施形態と同様に、図3に示
した電界検出光学装置13において電気光学素子23の
対向しない2つの側面をレーザ光の進行方向に対して斜
め加工して傾斜部を形成し、これにより電気光学素子2
3の逆圧電効果による共振を防止して、周波数特性を平
坦にし、波形が歪んで通信エラーが発生することを防止
するようにした点が異なるのみであり、その他の構成お
よび作用は同じである。なお、図4では、電気光学素子
23の上側面が斜め加工されている部分のみが示されて
いるが、この上側面に隣接する対向しない側面も斜め加
工されているものである。
The electric field detecting optical device 14 shown in FIG.
Similar to the embodiment of FIG. 2 for the embodiment of FIG. 2, in the electric field detection optical device 13 shown in FIG. And thus, the electro-optical element 2
The third configuration is the same as the third configuration except that the resonance due to the inverse piezoelectric effect of 3 is prevented, the frequency characteristics are flattened, and the waveform is distorted to prevent a communication error. . Note that, in FIG. 4, only the portion where the upper side surface of the electro-optical element 23 is obliquely processed is shown, but the non-opposing side surfaces adjacent to this upper side surface are also obliquely processed.

【0050】次に、図5を参照して、本発明の第5の実
施形態に係る電界検出光学装置について説明する。
Next, an electric field detecting optical device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0051】図5に示す第5の実施形態の電界検出光学
装置15は、図1に示した第1の実施形態の電界検出光
学装置11と同様にレーザダイオード21および電気光
学素子23を有し、電気光学的手法により電界を検出す
る点は同じであるが、図1の電界検出光学装置11では
レーザ光が電気光学素子23をまっすぐに透過するタイ
プのものであったのに対して、図5に示す電界検出光学
装置15は、レーザ光が電気光学素子23内で多重反射
を行いながら透過する多重反射透過タイプの電界検出光
学装置である点が図1の電界検出光学装置11と異な
る。なお、電気光学素子23はレーザ光の進行方向と直
角の電界に感度を有し、結合した電界強度によって光学
特性が変化することは基本的に同じであるが、レーザ光
の進行方向と電界の方向は正確に直角である必要はな
く、図5に示すようにほぼ直角であればよく、すなわち
若干直角からずれていてもよいものである。
The electric field detecting optical device 15 of the fifth embodiment shown in FIG. 5 has a laser diode 21 and an electro-optical element 23 like the electric field detecting optical device 11 of the first embodiment shown in FIG. Although the electric field is detected by the electro-optical method in the same manner, the electric field detecting optical device 11 of FIG. 1 is of a type in which the laser light passes straight through the electro-optical element 23. The electric field detection optical device 15 shown in FIG. 5 is different from the electric field detection optical device 11 of FIG. 1 in that it is a multiple reflection transmission type electric field detection optical device through which laser light is transmitted while undergoing multiple reflection in the electro-optical element 23. The electro-optical element 23 has sensitivity to an electric field at right angles to the traveling direction of the laser light, and basically changes the optical characteristics depending on the strength of the combined electric field. The directions need not be exactly right angles, but may be substantially right angles as shown in FIG. 5, that is, they may be slightly deviated from right angles.

【0052】このようにレーザ光を電気光学素子23内
で多重反射させるとともに、この多重反射するレーザ光
の進行方向に対して電界をほぼ直角に結合させるため
に、図5の電界検出光学装置15は、第1、第2の電極
25,27が設けられている電気光学素子23の対向す
る側面の対向方向に対して直角な方向において対向する
別の側面に第1、第2の反射膜71,73が設けられ、
この第1、第2の反射膜71,73間においてレーザ光
が多重反射するように構成されている。なお、その他の
構成は基本的には図1の実施形態と同じである。
As described above, in order to multiple-reflect the laser light in the electro-optical element 23 and to couple the electric field almost at right angles to the traveling direction of the multiple-reflected laser light, the electric field detecting optical device 15 of FIG. Is the first and second reflection films 71 on the other side surfaces facing each other in the direction perpendicular to the facing direction of the facing side surfaces of the electro-optical element 23 provided with the first and second electrodes 25 and 27. , 73 are provided,
The laser light is multiply reflected between the first and second reflection films 71 and 73. The rest of the configuration is basically the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0053】そして、レーザダイオード21からのレー
ザ光は、コリメートレンズ33で平行光にされてから、
第1の波長板35で偏光状態を調整され、第2の反射膜
73と第1の電極25との間から第1、第2の電極2
5,27間の電界にほぼ直角であるように第1の反射膜
71に向けて電気光学素子23に入射され、第1の反射
膜71で同様に電界にほぼ直角な方向に反射され、この
反射レーザ光は更に第2の反射膜73で電界にほぼ直角
な方向に反射されるという動作を図示のように繰り返し
て多重反射し、最後は第2の反射膜73と第2の電極2
7との間から外部に出射する。
The laser light from the laser diode 21 is collimated by the collimator lens 33, and then,
The polarization state is adjusted by the first wave plate 35, and the first and second electrodes 2 are arranged between the second reflection film 73 and the first electrode 25.
The light is incident on the electro-optical element 23 toward the first reflection film 71 so as to be substantially perpendicular to the electric field between 5 and 27, and is reflected by the first reflection film 71 in a direction substantially perpendicular to the electric field. The reflected laser light is further reflected by the second reflection film 73 in a direction substantially perpendicular to the electric field, and is repeatedly reflected as shown in the figure. Finally, the second reflection film 73 and the second electrode 2 are repeatedly reflected.
Light is emitted from between 7 and the outside.

【0054】このようにレーザ光が電気光学素子23内
で多重反射する間に、信号電極29が生体100に誘起
されて伝達されてくる電界を検出し、この電界を第1の
電極25を介して電気光学素子23に結合したとする
と、この電界は第1の電極25からグランド電極31に
接続されている第2の電極27に向かって形成されて、
レーザダイオード21から電気光学素子23に入射して
多重反射するレーザ光の進行方向である多重反射方向に
直角であるため、電気光学素子23の光学特性である複
屈折率が変化し、これにより多重反射するレーザ光の偏
光が変化する。
As described above, while the laser light is multiply reflected in the electro-optical element 23, the signal electrode 29 detects an electric field induced and transmitted to the living body 100, and the electric field is transmitted through the first electrode 25. When coupled to the electro-optical element 23, this electric field is formed from the first electrode 25 toward the second electrode 27 connected to the ground electrode 31,
Since the laser light is incident on the electro-optical element 23 from the laser diode 21 and is multiple-reflected at right angles to the multiple-reflecting direction, which is the traveling direction, the birefringence, which is an optical characteristic of the electro-optical element 23, changes, and as a result, The polarization of the reflected laser light changes.

【0055】このように多重反射しながら偏光状態が変
化し電気光学素子23から出射したレーザ光は、第2の
波長板37で偏光状態を調整されて偏光ビームスプリッ
タ39に入射する。偏光ビームスプリッタ39は第2の
波長板37から入射されたレーザ光をP波およびS波に
分離して、光の強度変化に変換する。このP波成分およ
びS波成分に分離されたレーザ光は、それぞれ第1、第
2の集光レンズ41a,41bで集光されてから、第
1、第2のフォトダイオード43a,43bに供給さ
れ、第1、第2のフォトダイオード43a,43bにお
いてP波光信号とS波光信号をそれぞれの電気信号に変
換して出力するようになっている。
The laser light emitted from the electro-optical element 23, whose polarization state is changed while undergoing multiple reflections in this way, is adjusted in polarization state by the second wave plate 37 and is incident on the polarization beam splitter 39. The polarization beam splitter 39 splits the laser light incident from the second wave plate 37 into P-waves and S-waves, and converts the laser light into intensity changes. The laser light separated into the P-wave component and the S-wave component is condensed by the first and second condenser lenses 41a and 41b, respectively, and then supplied to the first and second photodiodes 43a and 43b. The first and second photodiodes 43a and 43b convert the P-wave optical signal and the S-wave optical signal into respective electric signals and output the electric signals.

【0056】本実施形態では、レーザ光は電気光学素子
23内で多重反射して電界の影響を受ける光路長が長く
なっていて、レーザ光は多くの偏光変化を受けるため、
大きな信号を得ることができる。従って、電気光学素子
を小型にしても十分な感度が得られるので、装置の小型
化と低コスト化が可能となる。
In this embodiment, the laser light is multiply reflected in the electro-optical element 23 and the optical path length affected by the electric field is long, and the laser light undergoes many polarization changes.
You can get a big signal. Therefore, even if the electro-optical element is downsized, sufficient sensitivity can be obtained, so that the size and cost of the device can be reduced.

【0057】また、図5に示した実施形態の電界検出光
学装置15に対しては、上述した図2、図4の実施形態
と同様に、電気光学素子23の対向しない2つの側面を
レーザ光の進行方向に対して斜め加工して傾斜部を形成
し、これにより電気光学素子23の逆圧電効果による共
振を防止して、周波数特性を平坦にし、波形が歪んで通
信エラーが発生することを防止するように構成すること
も可能である。
In addition, for the electric field detecting optical device 15 of the embodiment shown in FIG. 5, two side surfaces of the electro-optical element 23 that do not face each other are irradiated with laser light as in the embodiments of FIGS. 2 and 4 described above. Of the electro-optical element 23 to prevent resonance due to the inverse piezoelectric effect, flatten the frequency characteristic, and distort the waveform to cause a communication error. It can also be configured to prevent.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を第1の
電極を介して電気光学素子に結合させ、この電気光学素
子に対して平行光を入射させ、検光子でP波とS波に分
離して光の強度変化に変換し、P波およびS波のうち少
なくとも一方を電気信号に変換して出力するので、例え
ばウェアラブルコンピュータ用のトランシーバに適用す
ることにより、従来のように電線を使用しない通信、無
線による他システムと混信のない通信、大地グランドに
依存しない通信をウェアラブルコンピュータ間で適確に
行うようにすることができる。
As described above, according to the present invention,
The electric field induced and transmitted in the electric field transmission medium is coupled to the electro-optical element via the first electrode, parallel light is made incident on the electro-optical element, and the P wave and S wave are separated by the analyzer. Since it is converted into a change in the intensity of light, and at least one of the P wave and the S wave is converted into an electric signal and then output, it can be applied to, for example, a transceiver for a wearable computer, so that an electric wire is not used unlike the prior art It is possible to appropriately perform communication, wireless communication without interference with other systems, and communication that does not depend on the ground, between wearable computers.

【0059】また、本発明によれば、電界伝達媒体に誘
起されて伝達されてくる電界を第1の電極を介して電気
光学素子に結合させ、この電気光学素子に対して平行光
を入射して反射または多重反射を行い、この電気光学素
子から出射した平行光をP波とS波に分離して光の強度
変化に変換し、P波およびS波のうち少なくとも一方を
電気信号に変換して出力するので、例えばウェアラブル
コンピュータ用のトランシーバに適用することにより、
従来のように電線を使用しない通信、無線による他シス
テムと混信のない通信、大地グランドに依存しない通信
をウェアラブルコンピュータ間で適確に行うようにする
ことができるとともに、また平行光を電気光学素子内で
反射または多重反射させているため、電界の影響を受け
る光路長が長くなり、レーザ光は多くの偏光変化を受
け、大きな信号を得ることができ、電気光学素子を小型
にしても十分な感度が得られ、装置の小型化と低コスト
化が可能となる。
Further, according to the present invention, the electric field induced and transmitted in the electric field transmitting medium is coupled to the electro-optical element via the first electrode, and parallel light is incident on the electro-optical element. The parallel light emitted from this electro-optical element is separated into P waves and S waves and converted into a change in light intensity, and at least one of the P waves and S waves is converted into an electric signal. Since it is output as, by applying to a transceiver for wearable computer,
It is possible to accurately perform communication without using electric wires, wireless communication without interference with other systems, and communication that does not depend on the ground as between conventional wearable computers, as well as parallel light, as well as electro-optical elements. Since the light is reflected or multiple-reflected inside the optical path, the optical path length affected by the electric field becomes long, the laser light undergoes many polarization changes, and a large signal can be obtained. The sensitivity can be obtained, and the device can be downsized and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る電界検出光学装
置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric field detection optical device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態に係る電界検出光学装
置の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an electric field detection optical device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態に係る電界検出光学装
置の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an electric field detection optical device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施形態に係る電界検出光学装
置の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an electric field detection optical device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施形態に係る電界検出光学装
置の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an electric field detection optical device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】ウェアラブルコンピュータを生体に取り付ける
ためのトランシーバであって、本発明の電界検出光学装
置が適用されるトランシーバの回路構成を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of a transceiver for mounting a wearable computer on a living body, to which the electric field detecting optical device of the present invention is applied.

【図7】トランシーバを介してウェアラブルコンピュー
タを人間に装着して使用する場合の例を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a case in which a wearable computer is attached to a human and used via a transceiver.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウェアラブルコンピュータ 3 トランシーバ 11,12,13,14,15 電界検出光学装置 21 レーザダイオード 23 電気光学素子 25,27 第1、第2の電極 29 信号電極 31 グランド電極 33 コリメートレンズ 35 第1の波長板 37 第2の波長板 39 偏光ビームスプリッタ 41a,41b 第1、第2の集光レンズ 43a,43b 第1、第2のフォトダイオード 51 反射膜 53 第1の偏光ビームスプリッタ 55 第1の波長板(λ/2波長板) 57 ファラディ素子 59 第2の偏光ビームスプリッタ 61 アイソレータ 71,73 第1、第2の反射膜 100 生体 110 電界検出光学部 1 wearable computer 3 transceivers 11, 12, 13, 14, 15 Electric field detection optical device 21 Laser diode 23 Electro-optical element 25,27 First and second electrodes 29 signal electrode 31 ground electrode 33 Collimating lens 35 First Wave Plate 37 Second Wave Plate 39 Polarizing beam splitter 41a, 41b First and second condenser lenses 43a, 43b First and second photodiodes 51 Reflective film 53 First Polarizing Beam Splitter 55 First Wave Plate (λ / 2 Wave Plate) 57 Faraday element 59 Second polarization beam splitter 61 Isolator 71, 73 First and second reflective films 100 living body 110 Electric field detection optical unit

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電界伝達媒体に誘起されて伝達されてく
る電界を検出して電気信号に変換する電界検出光学装置
であって、 単一波長の光を発生する光源と、 この光源からの光を平行光にするコリメートレンズと、 該コリメートレンズからの前記平行光を入射され、かつ
結合される電界に感応して光学特性が変化する電気光学
素子と、 前記電界伝達媒体に誘起された電界を前記電気光学素子
に結合させるための第1の電極と、 前記電気光学素子を通過した前記平行光をP波とS波に
分離し、かつ光の強度変化に変換する検光子と、 該検光子で分離されたP波およびS波のうち少なくとも
一方を電気信号に変換する第1の光電気変換手段とを有
し、 前記第1の電極は、前記電気光学素子内を進行する前記
平行光を挟むように位置する前記電気光学素子の対向す
る側面の一方に配置されることを特徴とする電界検出光
学装置。
1. An electric field detection optical device for detecting an electric field induced and transmitted in an electric field transmission medium and converting the electric field into an electric signal, wherein the light source generates light of a single wavelength, and light from the light source. A collimating lens for converting the collimated light into parallel light, an electro-optical element that changes the optical characteristics in response to an electric field to which the parallel light from the collimator lens is incident and is coupled, A first electrode for coupling to the electro-optical element; an analyzer for separating the parallel light passing through the electro-optical element into P-waves and S-waves and converting the change into light intensity change; A first photoelectric conversion means for converting at least one of the P wave and the S wave separated into the electric signal into an electric signal, and the first electrode converts the parallel light propagating in the electro-optical element. The electricity located to sandwich Field detecting optical system, characterized in that disposed on one of opposite sides of the academic elements.
【請求項2】 電界伝達媒体に誘起されて伝達されてく
る電界を検出して電気信号に変換する電界検出光学装置
であって、 単一波長の光を発生する光源と、 この光源からの光を平行光にするコリメートレンズと、 該コリメートレンズからの前記平行光を入射され、多重
反射させて出射すると共に、結合される電界に感応して
光学特性が変化する電気光学素子と、 前記電界伝達媒体に誘起された電界を前記電気光学素子
に結合させるための第1の電極と、 前記電気光学素子より出射した前記平行光をP波とS波
に分離しかつ光の強度変化に変換する検光子と、 該検光子で分離されたP波およびS波のうち少なくとも
一方を電気信号に変換する第1の光電気変換手段とを有
し、 前記第1の電極は、前記電気光学素子内で多重反射して
いる前記平行光を挟むように位置する前記電気光学素子
の対向する側面の一方に配置されることを特徴とする電
界検出光学装置。
2. An electric field detection optical device for detecting an electric field induced and transmitted in an electric field transmission medium and converting the electric field into an electric signal, the light source generating light of a single wavelength, and the light from the light source. A collimating lens for converting the parallel light into parallel light, an electro-optical element that receives the parallel light from the collimator lens, multiple-reflects the parallel light, and outputs the parallel light, and changes the optical characteristics in response to an electric field to be coupled, A first electrode for coupling an electric field induced in a medium to the electro-optical element, and a detector for separating the parallel light emitted from the electro-optical element into P-waves and S-waves and converting the light into intensity changes. A photon and a first photoelectric conversion means for converting at least one of the P wave and the S wave separated by the analyzer into an electric signal; and the first electrode in the electro-optical element. Multiple reflections Field detecting optical system, characterized in that disposed on one of opposite sides of the electro-optical element positioned so as to sandwich the line light.
【請求項3】 前記コリメートレンズと前記電気光学素
子との間に設けられ、コリメートレンズからの平行光の
偏光状態を調整して電気光学素子に入射する第1の波長
板、 前記電気光学素子の前記対向する側面の他方に設けら
れ、前記第1の電極に対してグランド電極として機能す
る第2の電極、 前記電気光学素子と前記検光子との間に設けられ、電気
光学素子を通過した平行光の偏光状態を調整して検光子
に入射する第2の波長板、および前記検光子で分離され
たP波およびS波のうちの他方を電気信号に変換する第
2の光電気変換素子のうち少なくとも1つ以上を更に有
することを特徴とする請求項1または2記載の電界検出
光学装置。
3. A first wave plate which is provided between the collimator lens and the electro-optical element, adjusts the polarization state of parallel light from the collimator lens and enters the electro-optical element, A second electrode that is provided on the other of the facing side surfaces and that functions as a ground electrode with respect to the first electrode, is provided between the electro-optical element and the analyzer, and is parallel to the electro-optical element. A second wave plate that adjusts the polarization state of light and enters the analyzer, and a second opto-electric conversion element that converts the other of the P wave and the S wave separated by the analyzer into an electric signal 3. The electric field detecting optical device according to claim 1, further comprising at least one of them.
【請求項4】 前記平行光の入射方向において対向する
電気光学素子の両側面に設けられ、平行光を電気光学素
子内で多重反射させるための第1および第2の反射膜を
更に有することを特徴とする請求項2記載の電界検出光
学装置。
4. Further comprising first and second reflecting films provided on both side surfaces of the electro-optical element facing each other in the incident direction of the parallel light, for multiple-reflecting the parallel light in the electro-optical element. The electric field detecting optical device according to claim 2, characterized in that:
【請求項5】 電界伝達媒体に誘起されて伝達されてく
る電界を検出して電気信号に変換する電界検出光学装置
であって、 単一波長の光を発生する光源と、 この光源からの光を平行光にするコリメートレンズと、 該コリメートレンズから前記平行光を入射され、かつ結
合される電界に感応して光学特性が変化する電気光学素
子と、 該電気光学素子の前記平行光の入射する端面に対向する
他方の端面に設けられ、前記平行光を反射する反射膜
と、 前記電界伝達媒体に誘起された電界を前記電気光学素子
に結合させるための第1の電極と、 前記コリメートレンズと電気光学素子との間に設けら
れ、コリメートレンズからの平行光を通過させて電気光
学素子に入射させ、前記反射膜で反射され、電気光学素
子から入射方向に出射する前記平行光をP波とS波に分
離し、光の強度変化に変換するアイソレータと、 該アイソレータで分離されたP波およびS波のうち少な
くとも一方を電気信号に変換する第1の光電気変換手段
とを有し、 前記第1の電極は、前記電気光学素子内を進行する前記
平行光を挟むように位置する前記電気光学素子の対向す
る側面の一方に配置されることを特徴とする電界検出光
学装置。
5. An electric field detection optical device for detecting an electric field induced and transmitted in an electric field transmission medium and converting the electric field into an electric signal, wherein the light source emits light of a single wavelength, and light from the light source. Collimating lens for converting the collimated light into parallel light, an electro-optical element that receives the parallel light from the collimator lens, and changes optical characteristics in response to an electric field coupled thereto, and the parallel light of the electro-optical element enters A reflecting film provided on the other end face opposite to the end face, for reflecting the parallel light, a first electrode for coupling an electric field induced in the electric field transmitting medium to the electro-optical element, and the collimating lens. The collimated light from the collimator lens, which is provided between the electro-optical element and the collimator lens, is incident on the electro-optical element, reflected by the reflective film, and emitted from the electro-optical element in the incident direction. An isolator for separating the P wave and the S wave and converting into a change in light intensity, and a first photoelectric conversion means for converting at least one of the P wave and the S wave separated by the isolator into an electric signal are provided. The first electrode is arranged on one of opposite side surfaces of the electro-optical element that is positioned so as to sandwich the parallel light traveling in the electro-optical element.
【請求項6】 前記電気光学素子の前記対向する側面の
他方に設けられ、前記第1の電極に対してグランド電極
として機能する第2の電極、 前記アイソレータで分離されたP波およびS波のうちの
他方を電気信号に変換する第2の光電気変換素子、およ
び、 前記アイソレータと電気光学素子との間に設けられ、平
行光の偏光状態を調整する波長板のうち少なくとも1つ
以上を更に有することを特徴とする請求項5記載の電界
検出光学装置。
6. A second electrode provided on the other of the facing side surfaces of the electro-optical element, the second electrode functioning as a ground electrode with respect to the first electrode, the P wave and the S wave separated by the isolator. A second opto-electrical conversion element for converting the other of the two into an electric signal, and at least one or more of a wave plate provided between the isolator and the electro-optical element for adjusting the polarization state of the parallel light. The electric field detection optical device according to claim 5, characterized in that it has.
【請求項7】 前記アイソレータは、 前記コリメートレンズからの平行光を通過させるととも
に、電気光学素子からの反射光からP波またはS波を分
離して光の強度変化に変換する第1の検光子と、 該第1の検光子を通過したコリメートレンズからの平行
光および電気光学素子からの反射光の偏光状態を調整す
る波長板と、 該波長板で偏光状態を調整された平行光および電気光学
素子からの反射光の偏光面を回転させるファラディ素子
と、 該ファラディ素子と電気光学素子との間に設けられ、フ
ァラディ素子からの平行光を電気光学素子に通過させる
とともに、電気光学素子からの反射光からS波またはP
波を分離して光の強度変化に変換する第2の検光子とを
有することを特徴とする請求項5記載の電界検出光学装
置。
7. The first analyzer, wherein the isolator allows the parallel light from the collimator lens to pass therethrough and separates the P wave or the S wave from the reflected light from the electro-optical element to convert it into a change in light intensity. A wavelength plate that adjusts the polarization states of the parallel light from the collimator lens that has passed through the first analyzer and the reflected light from the electro-optical element, and the parallel light and the electro-optic that have their polarization states adjusted by the wavelength plate. A Faraday element that rotates the plane of polarization of the reflected light from the element, and is provided between the Faraday element and the electro-optical element, allows parallel light from the Faraday element to pass through the electro-optical element, and reflects from the electro-optical element. S wave or P from light
The electric field detecting optical device according to claim 5, further comprising a second analyzer that separates a wave and converts the wave into a change in light intensity.
【請求項8】 前記検光子または前記第1および第2の
検光子は、偏光ビームスプリッタであることを特徴とす
る請求項1乃至4または請求項7のいずれか1つに記載
の電界検出光学装置。
8. The electric field detection optics according to claim 1, wherein the analyzer or the first and second analyzers is a polarization beam splitter. apparatus.
【請求項9】 前記電気光学素子の対向しない2つの側
面は、前記平行光の進行方向に対して斜め加工を施され
て形成された傾斜部を有することを特徴とする請求項1
乃至8のいずれか1つに記載の電界検出光学装置。
9. The two side surfaces of the electro-optical element that do not face each other have an inclined portion formed by being obliquely processed with respect to the traveling direction of the parallel light.
9. The electric field detection optical device according to any one of items 8 to 8.
【請求項10】 前記電気光学素子は、前記平行光の進
行方向に対して直角方向の電界またはほぼ直角方向の電
界に感応して光学特性が変化することを特徴とする請求
項1乃至9のいずれか1つに記載の電界検出光学装置。
10. The electro-optical element according to claim 1, wherein the optical characteristics change in response to an electric field in a direction perpendicular to the traveling direction of the parallel light or an electric field in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the parallel light. The electric field detection optical device according to any one of claims.
【請求項11】 前記光源は、単一波長光を発生する発
光ダイオードまたはレーザ光を発生するレーザ光源であ
ることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1つに
記載の電界検出光学装置。
11. The electric field detecting optical device according to claim 1, wherein the light source is a light emitting diode that emits light of a single wavelength or a laser light source that emits laser light. .
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