JP2003273809A - Apparatus and system for optical space communication - Google Patents

Apparatus and system for optical space communication

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JP2003273809A
JP2003273809A JP2002067340A JP2002067340A JP2003273809A JP 2003273809 A JP2003273809 A JP 2003273809A JP 2002067340 A JP2002067340 A JP 2002067340A JP 2002067340 A JP2002067340 A JP 2002067340A JP 2003273809 A JP2003273809 A JP 2003273809A
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JP
Japan
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mirror
space communication
optical space
mirrors
communication device
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Application number
JP2002067340A
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Japanese (ja)
Inventor
Akisuke Shikakura
明祐 鹿倉
Nobuo Tsuchiya
伸夫 土屋
Masatoshi Otsubo
雅俊 大坪
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that, in a conventional optical space communication apparatus for one-to-multi points communication, if the number of actual destination devices is less than the number of pieces of movable mirrors, lights applied to the movable mirrors which are not in use become wasteful. <P>SOLUTION: An optical space communication apparatus performing information communication among a plurality of destination devices 11a-11d, located at different places respectively by using optical signals propagated in the air comprises an optical source 101 for emitting the optical signals, a movable mirror array 104 in which a plurality of mirrors for reflecting optical signals from an optical source 101 are placed in a matrix form and directions of each mirror can be changed individually, and a mirror control means 105 for controlling the directions of the each mirror to form a plurality of mirror groups for reflecting respectively the optical signals toward different destination devices in the mirror array 104, so that the number of mirrors which are formed in the mirror array 104 can be changed. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、空中を伝播する光
信号により、一地点から遠隔地等の複数地点に向けて同
時に通信を行う光空間通信装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical space communication device for simultaneously communicating from one point to a plurality of points such as remote areas by an optical signal propagating in the air.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、空中を伝播する光信号を用いて、
一地点から遠隔地等の複数地点に向けて同時に通信を行
う、いわゆる一対多地点間通信用の光空間通信装置にお
いて、1つの光源からの射出光の光束内に所定個数の可
動ミラーを設置し、それぞれの可動ミラーの向きを異な
らせることで、上記複数地点との通信を実現するものが
提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, using an optical signal propagating in the air,
In an optical space communication device for so-called point-to-multipoint communication, which simultaneously communicates from one point to a plurality of points such as remote places, a predetermined number of movable mirrors are installed in a light flux of light emitted from one light source, It has been proposed that the movable mirrors have different directions to achieve communication with the plurality of points.

【0003】ここで、図7に上記構成の装置の例を示
す。図7において、70は一対多地点間通信の一地点側
に設置される光空間通信装置、71a,71b,71c
は遠隔地の複数地点に設置した多地点側の相手装置を示
す。
Here, FIG. 7 shows an example of the apparatus having the above configuration. In FIG. 7, reference numeral 70 denotes an optical space communication device installed on one side of a point-to-multipoint communication, 71a, 71b, 71c.
Indicates a partner device on the multipoint side installed at a plurality of points in a remote place.

【0004】光源701から射出した光信号は、光学系
702によってわずかに拡がりのあるほぼ平行の光ビー
ム703の形に変形される。この光ビーム703は、ビ
ーム光束内に設置された3個の可動ミラー704a,7
04b,704cによってそれぞれ相手装置71a,7
1b,71cのある方向に分離反射される。これによ
り、各相手装置に信号が送られる。
The optical signal emitted from the light source 701 is transformed by the optical system 702 into a slightly divergent substantially parallel light beam 703. This light beam 703 is composed of three movable mirrors 704a, 7a installed in the light beam.
04b and 704c, respectively, partner device 71a, 7
Separately reflected in a certain direction of 1b and 71c. As a result, a signal is sent to each partner device.

【0005】各可動ミラー704a,704b,704
cは、自由に向きを設定できるように構成されており、
装置の設置時に、各相手装置の方向に光ビームが送信で
きるように向きの設定を行う。
Each movable mirror 704a, 704b, 704
c is configured so that the orientation can be set freely,
When the device is installed, the orientation is set so that the light beam can be transmitted to each partner device.

【0006】これにより、1つの光源701から放射さ
れる光ビームで複数の相手装置と通信ができる一対多地
点用の光空間通信装置を実現することができる。
As a result, it is possible to realize an optical space communication device for point-to-multipoint communication, which is capable of communicating with a plurality of partner devices with a light beam emitted from one light source 701.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、光空間通信装置内の可動ミラーの個数は、装
置の製造段階で決定されるが、実際に装置を使用する環
境においては、通信相手の数が常に装置内の可動ミラー
の個数と一致しているとは限らない。むしろ不一致の場
合の方が多いと考えられる。
However, in the above-mentioned conventional example, the number of movable mirrors in the optical space communication device is determined at the manufacturing stage of the device, but in the environment where the device is actually used, the communication partner Does not always match the number of movable mirrors in the device. Rather, it is thought that there are more cases of disagreement.

【0008】また、装置内に備わる可動ミラーの個数に
対し、実際の相手装置の数が少ない場合は、その差に相
当する数だけ可動ミラーを使用しないこととなるが、使
用しない可動ミラーにも光源から常に光が当たっている
ため、使用しない可動ミラーに当たる光が無駄になって
しまう。すなわち、例えば4個の可動ミラーを持つ装置
を、2箇所に設置された相手装置との通信に使用する場
合は、光源のパワーの1/2しか有効利用していないこ
とになる。
Further, when the number of actual counterpart devices is smaller than the number of movable mirrors provided in the device, the movable mirrors are not used by the number corresponding to the difference, but even for the movable mirrors not used. Since the light always shines on the light source, the light shining on the movable mirror that is not used is wasted. That is, for example, when a device having four movable mirrors is used for communication with a partner device installed at two places, only 1/2 of the power of the light source is effectively used.

【0009】一方、装置内部に備わる可動ミラーの個数
に対し相手装置の数が例えば1つだけ多い場合には、当
然のことながら、もう1台の装置を設置する必要がある
等、実際の一対多地点間通信に利用する装置として柔軟
性に欠け、装置の本来持つ性能を有効に使用できないと
いう問題がある。
On the other hand, when the number of the counterpart devices is larger than the number of the movable mirrors provided inside the device by, for example, one, it goes without saying that another device needs to be installed. There is a problem that the device used for point-to-point communication lacks flexibility and the inherent performance of the device cannot be effectively used.

【0010】そこで、本発明は、一対多地点通信におい
て、相手装置の数にかかわらず装置の本来持つ性能を最
大限有効に利用可能な、柔軟性に富んだ光空間通信装置
を提供することを目的としている。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a flexible optical space communication device capable of maximally effectively utilizing the inherent performance of the device regardless of the number of partner devices in one-to-many point communication. I am trying.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本願第1の発明では、空中を伝播する光信号を用い
て、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置と
の間で情報通信を行う光空間通信装置において、光信号
を発する光源と、光源からの光信号を反射可能な複数の
ミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの
向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、
この可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置
の方向に光信号を反射する複数のミラーグループが形成
されるように各ミラーの向きを制御するミラー制御手段
とを設け、可動ミラーアレイにおいて形成されるミラー
グループの数を変更可能としている。
In order to achieve the above-mentioned object, in the first invention of the present application, an optical signal propagating in the air is used to communicate information with a plurality of partner devices installed in different places. In an optical space communication device that performs communication, a light source that emits an optical signal and a plurality of mirrors that can reflect the optical signal from the light source are arranged in a matrix, and the movable mirrors can change the direction of each mirror independently of each other. An array,
A mirror group formed in the movable mirror array is provided with mirror control means for controlling the directions of the respective mirrors so that a plurality of mirror groups for reflecting optical signals are formed in different directions in the movable mirror array. The number of can be changed.

【0012】これにより、それぞれ異なる相手装置に向
けて光信号を反射するミラーグループの数を相手装置の
数に合わせて自在に設定することが可能となり、光源か
ら射出される送信光を無駄なく複数の相手装置に分割送
信することが可能となるとともに、相手装置の数の変更
にも柔軟に対応することが可能となる。
As a result, it is possible to freely set the number of mirror groups that reflect optical signals to different partner devices in accordance with the number of partner devices, and to transmit a plurality of transmission lights emitted from a light source without waste. It becomes possible to perform divided transmission to the partner device and to flexibly cope with a change in the number of partner devices.

【0013】また、本願第2の発明では、空中を伝播す
る光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複
数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置に
おいて、光信号を受信可能な受信手段と、入射した光信
号を受信手段に向けて反射可能な複数のミラーがマトリ
クス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独
立して変更可能な可動ミラーアレイと、この可動ミラー
アレイにおいてそれぞれ異なる相手装置からの光信号を
受信手段に導く方向に反射する複数のミラーグループが
形成されるように各ミラーの向きを制御するミラー制御
手段とを設け、可動ミラーアレイにおいて形成されるミ
ラーグループの数を変更可能としている。
Further, in the second invention of the present application, an optical signal is transmitted in an optical space communication device for performing information communication with a plurality of partner devices installed in different places by using the optical signal propagating in the air. Receiving means capable of receiving, a plurality of mirrors capable of reflecting an incident optical signal toward the receiving means are arranged in a matrix, and a movable mirror array in which the directions of the respective mirrors can be changed independently of each other. The mirror array is provided in the movable mirror array with mirror control means for controlling the direction of each mirror so as to form a plurality of mirror groups that reflect optical signals from different counterpart devices to the receiving means. The number of mirror groups can be changed.

【0014】これにより、それぞれ異なる相手装置から
の光信号を受信手段に導くように反射するミラーグルー
プの数を相手装置の数に合わせて自在に設定することが
可能となり、複数の相手装置からの受信光を無駄なく単
一の受信手段に入射させることが可能となるとともに、
相手装置の数の変更にも柔軟に対応することが可能とな
る。
This makes it possible to freely set the number of mirror groups that reflect the optical signals from different partner devices so as to guide the light signals to the receiving means, and to set the number of mirror groups freely. It is possible to make the received light incident on a single receiving means without waste,
It is possible to flexibly cope with a change in the number of partner devices.

【0015】なお、上記第1および第2の発明におい
て、相手装置の数と同数のミラーグループを形成させる
ようにすることができるが、全ての相手装置のうち現に
通信相手となる相手装置の数と同数のミラーグループを
形成させるようにすることもできる。
In the first and second inventions described above, the same number of mirror groups as the number of partner devices can be formed. However, among all partner devices, the number of partner devices that are actually communication partners is set. It is also possible to form the same number of mirror groups as.

【0016】さらに、各相手装置の方向若しくは位置に
関する情報を入力する入力手段又は各相手装置の方向若
しくは位置を検出する検出手段を設け、ミラー制御手段
に、上記入力手段から入力された情報又は上記検出手段
の検出結果に応じて各ミラーの向きを制御させるように
することができる。
Further, an input means for inputting information on the direction or the position of each partner device or a detecting means for detecting the direction or position of each partner device is provided, and the mirror control means is provided with the information inputted from the above input means or the above The direction of each mirror can be controlled according to the detection result of the detection means.

【0017】そして、各ミラーグループに属するミラー
の数が互いに略同数となるようにすれば、障害物の有無
等の通信環境が同じであれば、複数の相手装置に対して
互いに同等な通信品質で通信することが可能である。
If the number of mirrors belonging to each mirror group is substantially equal to each other, if the communication environment such as the presence or absence of an obstacle is the same, the communication quality is the same for a plurality of partner devices. It is possible to communicate with.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1(a)に
は、本発明の第1実施形態である光空間通信システムを
示している。この図において、10は一対多地点間通信
の一地点側に設置される、本発明に係る光空間通信装
置、11a,11b,11c,11dは遠隔地の互いに
異なる複数地点に設置された多地点側の光空間通信装置
(以下、相手装置という)を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1A shows an optical space communication system according to a first embodiment of the present invention. In this figure, 10 is an optical space communication device according to the present invention, which is installed on one side of a point-to-multipoint communication, and 11a, 11b, 11c, 11d are multipoints installed at different points in a remote place. 2 shows an optical space communication device (hereinafter, referred to as a partner device).

【0019】光空間通信装置10において、光源101
から放射された光信号は、光学系102によってわずか
に拡がりのあるほぼ平行な光ビーム103の形に変形さ
れる。この光ビーム103は、可動ミラーアレイ104
にて、4つの相手装置11a,11b,11c,11d
がそれぞれ設置されている4つの異なる方向に反射され
る。
In the optical space communication device 10, the light source 101
The optical signal emitted from is transformed by the optical system 102 into a slightly divergent, substantially parallel light beam 103. The light beam 103 is transmitted to the movable mirror array 104.
Then, four partner devices 11a, 11b, 11c, 11d
Are reflected in four different directions, respectively.

【0020】可動ミラーアレイ104は、図2に示すよ
うに、マトリックス状に配置された多数のミラー(図2
の例では、16×16個のミラー)104aから構成さ
れており、この中の1枚1枚のミラー104aが、ミラ
ー制御回路105から出力される制御信号106によっ
て駆動される不図示のモータ等のアクチュエータにより
それぞれ独立に向きを自由に変更される。
As shown in FIG. 2, the movable mirror array 104 includes a large number of mirrors arranged in a matrix (see FIG. 2).
In this example, each of the mirrors 104 a is composed of 16 × 16 mirrors) 104 a, and each of the mirrors 104 a is driven by a control signal 106 output from the mirror control circuit 105 The actuators can change the direction independently.

【0021】ここで、ミラー制御回路105による可動
ミラーアレイ104の制御について、図1(b)のフロ
ーチャートを用いて説明する。
Here, the control of the movable mirror array 104 by the mirror control circuit 105 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0022】光空間通信装置10を設置する際に、ミラ
ー制御回路105に接続されたキーボード等の入力装置
110を通じて、設置者が相手装置11a,11b,1
1c,11dの数(本実施形態では、4台)を入力する
と(ステップ〈図ではSと略す〉1)、ミラー制御回路
105は入力された相手装置数に応じて、可動ミラーア
レイ104内で、互いに略同数のミラー104aが属す
る(可動ミラーアレイ104上での反射面積が同じであ
る)、相手装置数と同じ数のミラーグループを設定する
(ステップ2)。
When the optical space communication device 10 is installed, the installer installs the other device 11a, 11b, 1 through the input device 110 such as a keyboard connected to the mirror control circuit 105.
When the number of 1c and 11d (four units in this embodiment) is input (step <abbreviated as S in the figure> 1), the mirror control circuit 105 moves in the movable mirror array 104 in accordance with the input number of other devices. , Mirror groups of approximately the same number belong to each other (having the same reflection area on the movable mirror array 104), and the same number of mirror groups as the number of partner devices are set (step 2).

【0023】図3には、可動ミラーアレイ104内で設
定された4つのミラーグループを示している。すなわ
ち、相手装置が4台の場合における可動ミラーアレイ1
04の状態を示している。この場合、16×16個のミ
ラーを、それぞれ互いに等しい8×8個のミラーからな
る4つのミラーグループA,B,C,Dにグループ化す
る。
FIG. 3 shows four mirror groups set in the movable mirror array 104. That is, the movable mirror array 1 when there are four partner devices
The state of 04 is shown. In this case, the 16 × 16 mirrors are grouped into four mirror groups A, B, C, D each consisting of 8 × 8 mirrors which are equal to each other.

【0024】なお、ミラーグループAは相手装置11a
との通信に用いられ、ミラーグループBは相手装置11
bとの通信に用いられる。また、ミラーグループCは相
手装置11cとの通信に用いられ、ミラーグループDは
相手装置11dと通信に用いられる。
The mirror group A is the partner device 11a.
Used for communication with the mirror group B,
Used to communicate with b. The mirror group C is used for communication with the partner device 11c, and the mirror group D is used for communication with the partner device 11d.

【0025】そして、ステップ3で、設置者が入力装置
110を通じて光空間通信装置10から見た各相手装置
11a,11b,11c,11dの方向を入力すると、
ミラー制御回路105は、各相手装置に対して1つずつ
ミラーグループを割り当て、それぞれのミラーグループ
に属するミラー104aの向きを、対応する相手装置に
向けて光源101からの光信号を反射する向き(ミラー
グループごとに同じ向き若しくは該相手装置に対して集
光させるような向き)に設定されるように制御する(ス
テップ4)。
Then, in step 3, the installer inputs the directions of the partner devices 11a, 11b, 11c, 11d viewed from the optical space communication device 10 through the input device 110.
The mirror control circuit 105 allocates one mirror group to each partner device, and sets the direction of the mirrors 104a belonging to each mirror group to the direction in which the optical signal from the light source 101 is reflected toward the corresponding partner device ( The mirror groups are controlled so as to be set in the same direction or in such a direction that they are focused on the partner device (step 4).

【0026】このようにミラー104aの向き設定を行
うことにより、可動ミラーアレイ104に入射した光ビ
ーム103は、4つのミラーグループA〜Dによって相
手装置11a,11b,11c,11dが設置されてい
る4つの異なる方向に分割反射される。4つに分割され
た反射光束はそれぞれ、相手装置11a,11b,11
c,11dで受信され、一対多地点間通信が行われる。
By thus setting the orientation of the mirror 104a, the light beam 103 incident on the movable mirror array 104 is provided with the counterpart devices 11a, 11b, 11c and 11d by the four mirror groups A to D. It is split and reflected in four different directions. The reflected light beams divided into four are respectively the other devices 11a, 11b, 11
It is received by c and 11d, and point-to-multipoint communication is performed.

【0027】また、通信する相手装置の数を変更する場
合には、上述した可動ミラーアレイ104の各ミラー1
04aの向きをミラー制御回路105からの制御信号1
06に応じて変更する。
When changing the number of communicating devices, each mirror 1 of the movable mirror array 104 described above is used.
Control signal 1 from the mirror control circuit 105 for the direction of 04a
Change according to 06.

【0028】例えば、相手装置がもともと2つしか設置
されていない場合や4つの相手装置のうちの2つにのみ
送信する場合には、図4に示すように、可動ミラーアレ
イ104内で2つのミラーグループA,Bを形成する。
そして、それぞれのミラーグループに属するミラー10
4aの向きを、対応する相手装置に向けて光源101か
らの光信号を反射する向きに設定されるように制御す
る。
For example, when only two partner devices are originally installed or when transmitting to only two of the four partner devices, as shown in FIG. Mirror groups A and B are formed.
Then, the mirrors 10 belonging to the respective mirror groups
The direction of 4a is controlled so as to be set so as to reflect the optical signal from the light source 101 toward the corresponding partner device.

【0029】ミラーグループA,Bのそれぞれに属する
ミラー104aで反射した光ビーム103は、2つの異
なる方向に進み、それぞれ対応する相手装置にて受信さ
れる。
The light beam 103 reflected by the mirror 104a belonging to each of the mirror groups A and B travels in two different directions and is received by the corresponding counterpart device.

【0030】相手装置が4台の場合と2台の場合とを比
べてみると、相手装置の数が変わっても、ミラー制御回
路105によるミラーの向き制御によって可動ミラーア
レイ104内で形成されるミラーグループ数を変更する
だけで、光源101からのほとんどすべての射出光を、
各相手装置に対して無駄なく効率的に割り当てることが
できる。
Comparing the case where there are four partner devices and the case where there are two partner devices, even if the number of partner devices changes, they are formed in the movable mirror array 104 by the mirror direction control of the mirror control circuit 105. Almost all emitted light from the light source 101 can be changed by changing the number of mirror groups.
It is possible to efficiently allocate each partner device without waste.

【0031】なお、本実施形態では、相手装置が4台の
場合と2台の場合とについて説明したが、相手装置の
数、つまりは可動ミラーアレイ104内で形成されるミ
ラーグループの数はこれに限られるものではない。
In the present embodiment, the case where there are four partner devices and the case where there are two partner devices have been described, but the number of partner devices, that is, the number of mirror groups formed in the movable mirror array 104 is this. It is not limited to.

【0032】以上のように、可動ミラーアレイ104を
構成する多数のミラー104aを、実際に設置されてい
る相手装置又は現に通信しようとする相手装置の数に応
じた数にグループ化することにより、相手装置の数にか
かわらず光源101からの光束を有効に利用して通信が
可能な柔軟な光空間通信システムを実現することができ
る。
As described above, by grouping a large number of mirrors 104a constituting the movable mirror array 104 into groups according to the number of partner devices that are actually installed or the partner devices that are actually trying to communicate, A flexible optical space communication system capable of communication can be realized by effectively utilizing the light flux from the light source 101 regardless of the number of partner devices.

【0033】また、本実施形態では、可動ミラーアレイ
104を構成するミラー数が16×16個の場合につい
て説明したが、本発明において可動ミラーアレイを構成
するミラー数はこれに限られない。
Further, although the case where the number of mirrors forming the movable mirror array 104 is 16 × 16 has been described in the present embodiment, the number of mirrors forming the movable mirror array in the present invention is not limited to this.

【0034】さらに、本実施形態では、入力装置110
を通じて相手装置の数を入力し、この入力された数に応
じてミラー制御回路105がミラーグループを設定する
場合について説明したが、これ以外にもミラーグループ
を設定する方法がある。
Further, in this embodiment, the input device 110 is used.
Although the case has been described in which the number of partner devices is input through the mirror control circuit 105 and the mirror control circuit 105 sets the mirror group according to the input number, there is another method of setting the mirror group.

【0035】例えば、可動ミラーアレイを構成する多数
のミラーのそれぞれに異なる番号ないし符号を割り当て
ておき、ミラー制御回路に接続された入力装置において
各ミラーグループに属するミラーの番号又は符号を指定
する方法を採ることができる。また、可動ミラーアレイ
上で各ミラーグループに属するミラー群の領域を指定す
るようにしてもよい。
For example, a different number or code is assigned to each of a large number of mirrors forming the movable mirror array, and the number or code of the mirrors belonging to each mirror group is designated in the input device connected to the mirror control circuit. Can be taken. Further, the area of the mirror group belonging to each mirror group may be designated on the movable mirror array.

【0036】また、本実施形態では、可動ミラーアレイ
104を構成する各ミラーをアクチュエータを用いて駆
動する場合について説明したが、各ミラーをシリコンウ
ェハ上に作成し、電圧を印加してひずみを生じさせ、ミ
ラー面に平行な互いに直交する2軸回りにミラーを駆動
するものを用いてもよい。
In this embodiment, the case where each mirror constituting the movable mirror array 104 is driven by using the actuator has been described. However, each mirror is formed on a silicon wafer and a voltage is applied to generate distortion. It is also possible to use a mirror that drives the mirror around two axes that are parallel to the mirror surface and are orthogonal to each other.

【0037】(第2実施形態)上記第1実施形態では、
ミラーグループがそれぞれ1まとまりになっており、ミ
ラーグループ同士が隣り合うように形成される場合につ
いて説明したが、図5に示すように、各ミラーグループ
に属するミラー104a’が可動ミラーアレイ104’
内で離散的に(但し、ある程度の規則性をもって配置す
るとよい)配置されていてもよい。
(Second Embodiment) In the first embodiment,
The case has been described in which each mirror group is formed as one group and the mirror groups are formed adjacent to each other, but as shown in FIG. 5, the mirrors 104a ′ belonging to each mirror group are movable mirror arrays 104 ′.
They may be arranged discretely (however, they may be arranged with a certain degree of regularity).

【0038】図5は、4つのミラーグループを形成した
場合を示しており、各ミラー状に付されたA〜Dの符号
は、そのミラーが属するミラーグループを示している。
FIG. 5 shows the case where four mirror groups are formed, and the symbols A to D attached to the respective mirrors indicate the mirror groups to which the mirrors belong.

【0039】(第3実施形態)上記第1実施形態では、
一対多地点間において片方向通信をイメージして説明し
たが、本発明は、双方向の一対多地点間通信を行う場合
にも適用することができる。図6には、双方向通信をイ
メージした光空間通信システムを示している。
(Third Embodiment) In the first embodiment,
Although one-way communication between one-to-many points has been described as an image, the present invention can also be applied to the case where bidirectional one-to-many point-to-point communication is performed. FIG. 6 shows an optical space communication system in the image of bidirectional communication.

【0040】この図において、60は一対多地点間通信
の一地点側に設置される、本発明に係る光空間通信装
置、61a,61b,61c,61dは遠隔地の互いに
異なる複数地点に設置された多地点側の光空間通信装置
(以下、相手装置という)を示す。
In this figure, 60 is installed on one side of a point-to-multipoint communication. Optical space communication devices 61a, 61b, 61c, 61d according to the present invention are installed at different points in a remote place. An optical space communication device on the multipoint side (hereinafter referred to as a partner device) is shown.

【0041】本実施形態の光空間通信装置60は、第1
実施形態にて説明した構成要素に、送信用光信号と受信
用光信号とを分離するための偏光ビームスプリッタ60
7と、受光素子608とを追加した構成となっている。
The optical space communication device 60 of this embodiment is the first
A polarization beam splitter 60 for separating a transmission optical signal and a reception optical signal is added to the components described in the embodiment.
7 and a light receiving element 608 are added.

【0042】光源601から放射された光信号は、偏光
ビームスプリッタ607に入射するが、光源601から
の入射光は偏光ビームスプリッタ607を透過する方向
に偏光しているため、そのまま偏光ビームスプリッタ6
07を透過し、光学系602に入射する。そして、光学
系602によってわずかに拡がりのあるほぼ平行な光ビ
ーム103の形に変形されて可動ミラーアレイ604に
入射する。
The optical signal emitted from the light source 601 is incident on the polarization beam splitter 607. Since the incident light from the light source 601 is polarized in the direction of passing through the polarization beam splitter 607, the polarization beam splitter 6 as it is.
After passing through 07, it enters the optical system 602. Then, it is transformed by the optical system 602 into the shape of the substantially parallel light beam 103 having a slight spread and is incident on the movable mirror array 604.

【0043】可動ミラーアレイ604の構成および入力
装置610とミラー制御回路605による可動ミラーア
レイ604内の各ミラーの向き制御については、第1実
施形態と同様である。
The structure of the movable mirror array 604 and the orientation control of each mirror in the movable mirror array 604 by the input device 610 and the mirror control circuit 605 are the same as in the first embodiment.

【0044】これにより、光ビーム603は、可動ミラ
ーアレイ604内にて形成された4つのミラーグループ
により、4つの相手装置61a,61b,61c,61
dがそれぞれ設置されている4つの異なる方向に反射さ
れ、各相手装置に光信号が受信される。
As a result, the light beam 603 is transmitted by the four mirror groups formed in the movable mirror array 604 to the four mating devices 61a, 61b, 61c, 61.
d is reflected in four different directions respectively installed, and an optical signal is received by each partner device.

【0045】一方、各相手装置61a,61b,61
c,61dから送信されてきた4つの受信光は、可動ミ
ラーアレイ604内にて形成された4つのミラーグルー
プにより光学系602に向けて反射される。これら受信
光は、光源601からの送信光とは異なり、偏光ビーム
スプリッタ607の偏向分離面で反射する偏向方向を有
する。このため、偏光ビームスプリッタ607に入射し
た受信光は偏向分離面で反射し、受光素子608に導か
れる。これにより、4つの相手装置61a,61b,6
1c,61dからの光信号は、単一の受光素子608に
よって受信される。
On the other hand, the partner devices 61a, 61b, 61
The four received lights transmitted from c and 61d are reflected toward the optical system 602 by the four mirror groups formed in the movable mirror array 604. Unlike the transmitted light from the light source 601, these received lights have a deflection direction in which they are reflected by the polarization separation surface of the polarization beam splitter 607. Therefore, the received light entering the polarization beam splitter 607 is reflected by the polarization separation surface and guided to the light receiving element 608. Thereby, the four partner devices 61a, 61b, 6
The optical signals from 1c and 61d are received by the single light receiving element 608.

【0046】以上のように、本実施形態によれば、光空
間通信装置60と複数の相手装置61a,61b,61
c,61dとの双方向通信が可能となる。
As described above, according to this embodiment, the optical space communication device 60 and the plurality of partner devices 61a, 61b, 61.
Bidirectional communication with the c and 61d is possible.

【0047】そして、通信する相手装置の数を変更する
場合には、第1実施形態での説明と同様に、可動ミラー
アレイ604の各ミラーの向きをミラー制御回路605
からの制御信号606に応じて変更する。
When changing the number of communicating devices, the direction of each mirror of the movable mirror array 604 is controlled by the mirror control circuit 605, as in the first embodiment.
It changes according to the control signal 606 from.

【0048】このように、可動ミラーアレイ604を構
成する多数のミラーを、実際に設置されている相手装置
又は現に通信しようとする相手装置の数に応じた数にグ
ループ化することにより、相手装置の数にかかわらず光
源601からの送信用光束を有効に利用し、かつ複数の
相手装置からの受信光を無駄なく単一の受光素子608
に入射させることが可能な柔軟な光空間通信システムを
実現することができる。
As described above, by grouping a large number of mirrors forming the movable mirror array 604 into a number according to the number of the partner devices that are actually installed or the partner devices that are actually trying to communicate, the partner device Regardless of the number of optical receivers, the luminous flux for transmission from the light source 601 is effectively used, and the received light from a plurality of partner devices is not wasted, and a single light receiving element 608
It is possible to realize a flexible optical space communication system that can be made incident on the beam.

【0049】なお、本実施形態において、通信可能な相
手装置の数、つまりは可動ミラーアレイ604内で形成
されるミラーグループの最大数は4つに限られるもので
はない。
In the present embodiment, the number of communicable partner devices, that is, the maximum number of mirror groups formed in the movable mirror array 604 is not limited to four.

【0050】(第4実施形態)上記第1〜第3実施形態
では、設置者が入力装置110,610を通じて相手装
置の方向を入力し、入力された方向情報に応じてミラー
制御回路105,605が可動ミラーアレイ104,6
04の各ミラーの向きを制御する場合について説明した
が、方向の代わりに、相手装置の位置(例えば、緯度,
経度)を入力し、入力された位置情報に応じて各ミラー
の向きを制御するようにしてもよい。
(Fourth Embodiment) In the first to third embodiments, the installer inputs the direction of the partner device through the input devices 110 and 610, and the mirror control circuits 105 and 605 according to the input direction information. Is a movable mirror array 104, 6
Although the case of controlling the direction of each mirror of 04 has been described, the position of the partner device (for example, latitude,
(Longitude) may be input and the orientation of each mirror may be controlled according to the input position information.

【0051】また、設置者が方向や位置を入力すること
に代えて、相手装置の方向や位置を検出する検出器を設
け、この検出器による検出結果に応じてミラー制御回路
105,605が可動ミラーアレイ104,604の各
ミラーの向きを制御するようにしてもよい。
Further, instead of the installer inputting the direction and position, a detector for detecting the direction and position of the other device is provided, and the mirror control circuits 105 and 605 are movable according to the detection result of this detector. The orientation of each mirror of the mirror arrays 104 and 604 may be controlled.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本願第1の発明に
よれば、それぞれ異なる相手装置に向けて光信号を反射
するミラーグループの数を相手装置の数に合わせて自在
に設定することができるので、光源から射出される送信
光を無駄なく複数の相手装置に分割送信することができ
るとともに、相手装置の数の変更にも柔軟に対応可能な
光空間通信装置を実現することができる。
As described above, according to the first invention of the present application, the number of mirror groups that reflect optical signals toward different partner devices can be freely set according to the number of partner devices. Therefore, the transmission light emitted from the light source can be divided and transmitted to a plurality of partner devices without waste, and an optical space communication device capable of flexibly coping with the change of the number of partner devices can be realized.

【0053】また、本願第2の発明によれば、それぞれ
異なる相手装置からの光信号を受信手段に導くよう反射
するミラーグループの数を相手装置の数に合わせて自在
に設定することができるので、複数の相手装置からの受
信光を無駄なく単一の受信手段に入射させることができ
るとともに、相手装置の数の変更にも柔軟に対応可能な
光空間通信装置を実現することができる。
Further, according to the second aspect of the present invention, the number of mirror groups that reflect the optical signals from different partner devices so as to be guided to the receiving means can be set freely according to the number of partner devices. Thus, it is possible to realize an optical space communication device capable of allowing light received from a plurality of partner devices to be incident on a single receiving means without waste and flexibly coping with the change of the number of partner devices.

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

【図1】本発明の第1実施形態である光空間通信システ
ムの構成図および光空間通信システムを構成する光空間
通信装置に用いられる可動ミラーアレイの制御フローチ
ャートである。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical space communication system according to a first embodiment of the present invention and a control flowchart of a movable mirror array used in an optical space communication device configuring the optical space communication system.

【図2】上記可動ミラーアレイの構成を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of the movable mirror array.

【図3】上記第1実施形態において相手装置が4台の場
合における上記可動ミラーアレイのミラーのグループ分
け方を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing how to group the mirrors of the movable mirror array when there are four partner devices in the first embodiment.

【図4】上記第1実施形態において相手装置が2台の場
合における上記可動ミラーアレイのミラーのグループ分
け方を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing how to group the mirrors of the movable mirror array when the number of partner devices is two in the first embodiment.

【図5】本発明の第2実施形態である光空間通信システ
ムにおいて、相手装置が4台の場合における可動ミラー
アレイのミラーのグループ分け方を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing how to group mirrors in a movable mirror array in the case where the number of partner devices is four in the optical space communication system according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施形態である光空間通信システ
ムの構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of an optical space communication system according to a third embodiment of the present invention.

【図7】従来の光空間通信システムの構成図である。FIG. 7 is a block diagram of a conventional optical space communication system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,60 光空間通信装置 11a,11b,11c,11d,61a,61b,6
1c,61d 相手装置 101,601 光源 102,602 光学系 103,603 光ビーム 104,604 可動ミラーアレイ 105,605 ミラー制御回路 110,610 入力装置 607 偏光ビームスプリッタ 608 受光素子
10, 60 Optical space communication devices 11a, 11b, 11c, 11d, 61a, 61b, 6
1c, 61d Opposite device 101, 60 1 Light source 102, 602 Optical system 103, 603 Light beam 104, 604 Movable mirror array 105, 605 Mirror control circuit 110, 610 Input device 607 Polarizing beam splitter 608 Light receiving element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/22 (72)発明者 大坪 雅俊 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H041 AA11 AA14 AB14 AC04 AZ05 2H042 AA30 DD04 DE07 5K002 AA01 BA21 FA03 FA04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04B 10/22 (72) Inventor Masatoshi Otsubo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. F-term (reference) 2H041 AA11 AA14 AB14 AC04 AZ05 2H042 AA30 DD04 DE07 5K002 AA01 BA21 FA03 FA04

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空中を伝播する光信号を用いて、それぞ
れ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報
通信を行う光空間通信装置であって、 光信号を発する光源と、 前記光源からの光信号を反射する複数のミラーがマトリ
クス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独
立して制御可能な可動ミラーアレイと、 前記可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置
の方向に光信号を反射する複数のミラーグループが形成
されるように前記各ミラーの向きを制御するミラー制御
手段とを有し、 前記可動ミラーアレイにおいて形成されるミラーグルー
プの数を変更可能としたことを特徴とする光空間通信装
置。
1. An optical space communication device for performing information communication with a plurality of partner devices installed in different places by using an optical signal propagating in the air, and a light source for emitting an optical signal, A plurality of mirrors that reflect an optical signal from a light source are arranged in a matrix, and a movable mirror array in which the directions of the respective mirrors can be controlled independently of each other; Mirror control means for controlling the direction of each of the mirrors so that a plurality of mirror groups that reflect light are formed, and the number of mirror groups formed in the movable mirror array can be changed. Optical space communication device.
【請求項2】 前記可動ミラーアレイにおいて、前記複
数の相手装置と同数のミラーグループが形成されること
を特徴とする請求項1に記載の光空間通信装置。
2. The optical space communication device according to claim 1, wherein the movable mirror array has the same number of mirror groups as the plurality of partner devices.
【請求項3】 前記可動ミラーアレイにおいて、前記複
数の相手装置のうち現に通信相手となる相手装置の数と
同数のミラーグループが形成されることを特徴とする請
求項1に記載の光空間通信装置。
3. The optical space communication according to claim 1, wherein, in the movable mirror array, the same number of mirror groups as the number of partner devices that are actually communication partners among the plurality of partner devices are formed. apparatus.
【請求項4】 前記複数の相手装置それぞれの方向又は
位置に関する情報を入力する入力手段を有し、 前記ミラー制御手段は、前記入力手段から入力された情
報に応じて前記各ミラーの向きを制御することを特徴と
する請求項1に記載の光空間通信装置。
4. An input unit for inputting information on the direction or position of each of the plurality of partner devices, wherein the mirror control unit controls the direction of each mirror according to the information input from the input unit. The optical space communication device according to claim 1, wherein
【請求項5】 前記複数の相手装置それぞれの方向又は
位置を検出する検出手段を有し、 前記ミラー制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じ
て前記各ミラーの向きを制御することを特徴とする請求
項1に記載の光空間通信装置。
5. A detection means for detecting the direction or the position of each of the plurality of partner devices is provided, and the mirror control means controls the orientation of each mirror according to the detection result of the detection means. The optical space communication device according to claim 1.
【請求項6】 前記各ミラーグループに属するミラーの
数が互いに略同数であることを特徴とする請求項1に記
載の光空間通信装置。
6. The optical space communication device according to claim 1, wherein the number of mirrors belonging to each of the mirror groups is substantially equal to each other.
【請求項7】 空中を伝播する光信号を用いて、それぞ
れ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報
通信を行う光空間通信装置であって、 光信号を受信可能な受信手段と、 入射した光信号を前記受信手段に向けて反射可能な複数
のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラー
の向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイ
と、 前記可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置
からの光信号を前記受信手段に導く方向に反射する複数
のミラーグループが形成されるように前記各ミラーの向
きを制御するミラー制御手段とを有し、 前記可動ミラーアレイにおいて形成されるミラーグルー
プの数を変更可能としたことを特徴とする光空間通信装
置。
7. An optical space communication device for performing information communication with a plurality of partner devices installed at different locations by using an optical signal propagating in the air, the receiving means capable of receiving the optical signal. A movable mirror array in which a plurality of mirrors capable of reflecting an incident optical signal toward the receiving means are arranged in a matrix, and the directions of the respective mirrors can be changed independently of each other; A mirror control unit that controls the direction of each of the mirrors so that a plurality of mirror groups that reflect optical signals from different partner devices to the receiving unit are formed, and are formed in the movable mirror array. Optical space communication device characterized in that the number of mirror groups can be changed.
【請求項8】 前記可動ミラーアレイにおいて、前記複
数の相手装置と同数のミラーグループが形成されること
を特徴とする請求項7に記載の光空間通信装置。
8. The optical space communication device according to claim 7, wherein the movable mirror array has the same number of mirror groups as the plurality of partner devices.
【請求項9】 前記可動ミラーアレイにおいて、前記複
数の相手装置のうち現に通信相手となる相手装置の数と
同数のミラーグループが形成されることを特徴とする請
求項7に記載の光空間通信装置。
9. The optical space communication according to claim 7, wherein, in the movable mirror array, mirror groups are formed in the same number as the number of partner devices that are currently communication partners among the plurality of partner devices. apparatus.
【請求項10】 前記複数の相手装置それぞれの方向又
は位置に関する情報を入力する入力手段を有し、 前記ミラー制御手段は、前記入力手段から入力された情
報に応じて前記各ミラーの向きを制御することを特徴と
する請求項7に記載の光空間通信装置。
10. An input unit for inputting information on the direction or position of each of the plurality of opponent devices, wherein the mirror control unit controls the direction of each mirror according to the information input from the input unit. The optical space communication device according to claim 7, wherein
【請求項11】 前記複数の相手装置それぞれの方向又
は位置を検出する検出手段を有し、 前記ミラー制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じ
て前記各ミラーの向きを制御することを特徴とする請求
項7に記載の光空間通信装置。
11. A detection means for detecting a direction or a position of each of the plurality of partner devices, wherein the mirror control means controls the direction of each of the mirrors according to a detection result of the detection means. The optical space communication device according to claim 7.
【請求項12】 前記各ミラーグループに属するミラー
の数が互いに略同数であることを特徴とする請求項7に
記載の光空間通信装置。
12. The optical space communication device according to claim 7, wherein the number of mirrors belonging to each mirror group is substantially the same.
【請求項13】 請求項1から12のいずれかに記載の
光空間通信装置と、互いに異なる場所に設置される複数
の相手装置とを有して構成されることを特徴とする光空
間通信システム。
13. An optical space communication system, comprising: the optical space communication device according to claim 1; and a plurality of partner devices installed at mutually different locations. .
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