JP2000244410A

JP2000244410A - 双方向光空間伝送装置

Info

Publication number: JP2000244410A
Application number: JP11042265A
Authority: JP
Inventors: Seizaburou Idekura; 靖三郎出藏
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】正常な通信を行いながら外的要因による光ビ
ーム送信角度変動に対する許容量を最大限確保する。【解決手段】対向装置から送光された光ビームの受信
光は、光学系３４、光学系３３を介して偏光ビームスプ
リッタ３２を反射し、レンズ２７で光−電気変換部２８
に集光されて電気信号に変換される。光電変換された信
号は分波部２９で対向装置から伝送された本信号と対向
装置状態信号に分離され、本信号は受信信号として本信
号出力部３０から出力される。一方、対向装置状態信号
はシステム制御部３１に出力され、自装置のシステム制
御部３１はこの信号により対向装置の運用中の状態を把
握する。また、システム制御部３１は自装置の運用中の
状態をインタフェース部３５を介して、本信号を伝送す
る光無線とは別に送信することができ、同様に本信号を
伝送する光無線とは別にインタフェース部３５を介し
て、対向装置の運用中の状態を受信して把握することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光無線で情報伝送
を行う双方向光空間伝送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から光空間伝送装置においては、送
信側でビーム拡がり角度を調整し、受信側で或る程度の
ビーム径となるようにして通信を行うのが一般的であ
る。例えば、図６に示すように送信側の装置Ａの送信ビ
ーム拡がり角度をθ、対向する装置Ｂとの間の伝送距離
をＬとし、図７に示すように受信側での受光径をＲ、光
ビーム径をｒとすると、Ｒ≦ｒという状態情報で通信を
行う。ここで、送信側のビーム拡がり角度θを一定とす
ると、受信側での光ビーム径ｒは伝送距離Ｌによりｒ＝
Ｌ・ｔａｎθとなり、送信光パワーをＰｔ、受信光パワ
ーをＰｒとすると、Ｐｒ＝（Ｒ／ｒ）² ・Ｐｔであるの
で、送信光パワーＰｔ及び受信側での受光径Ｒが一定で
あれば、伝送距離Ｌが大きくなる程受信光パワーＰｒが
減少し、受信側において所要の受信光パワーを確保する
ための伝送空間での光減衰に対する許容量が減少してし
まう。

【０００３】また、伝送距離Ｌに応じて送信側で光ビー
ム拡がり角度θを調整して、受信側の光ビーム径ｒを一
定にすると、伝送距離Ｌに関係なく伝送空間での光減衰
に対する許容量は一定となり、光空間伝送装置を用いた
回線設計が行い易くなる。しかし、このような光空間伝
送方式は通常では受信側での受光可能角度に比べて送信
光ビーム拡がり角度θが小さいために、風や振動等の外
的要因が送信側に加わって送信光ビーム拡がり角度θが
変化し、受信側での光ビームが受信装置Ｂから外れて通
信が断たれる場合がある。このために、一般的には受信
側での光ビーム径ｒを受光径Ｒに比べて比較的大きくし
ておく。この受信側での光ビーム径ｒを一定とすると、
送信側への外的要因による送信光ビーム角度誤差に対す
る許容量は伝送距離Ｌによって変化し、伝送距離Ｌが大
きくなる程、その許容送信角度誤差量が減少する。

【０００４】このように、光空間伝送システムにおいて
は、伝送空間での光減衰に対する許容量を大きくするた
めには、伝送距離Ｌが大きくなるにつれて送信側での光
ビーム拡がり角度θを小さくし、受信側での光ビーム径
ｒを小さくすることが好適である。一方、送信側への外
的要因による送信光ビーム角度誤差に対する許容量を大
きくするためには、送信側での光ビーム拡がり角度θを
大きくして受信側での光ビーム径ｒを大きくする必要が
ある。実際には、このような相反する要求事項が発生す
るために、これらの許容される中間的な条件で光空間伝
送システムが実現されている。

【０００５】近年、装置に加わる風や振動による影響を
軽減するために、これら外的要因に伴って光ビーム送信
角度誤差を補正する機能を有する双方向光空間伝送装置
が実用化されており、図８はこのシステムに使用する双
方向光空間伝送装置の構成図を示している。この伝送装
置では、送信する本信号入力部１からの本信号とパイロ
ット信号発生器２からのパイロット信号とが合波器３に
おいて合波され、電気−光変換部４で光ビームに変換さ
れ、この光ビームはレンズ５、偏光ビームスプリッタ６
を透過して、送信光ビーム角度可変部７によりその送信
方向が決定されて対向装置に伝送される。

【０００６】また、対向装置から伝送されてきた受信光
は、送信光ビーム角度可変部７に入射し、偏光ビームス
プリッタ６において反射され、ビームスプリッタ８で２
方向に分岐される。ビームスプリッタ８を透過した受信
光は、主信号受光部９で受光されて受信信号として受信
信号出力部１０から出力される。一方、ビームスプリッ
タ８を反射した受信光は、受信光光軸と受光部光軸との
角度誤差検出部１１に受光され、この情報を基に光軸角
度調節駆動制御部１２を介して送信光ビーム角度可変部
７が制御される。

【０００７】このとき、予め自装置内において送信部と
受信部の光軸を一致させておき、自装置の受信部光軸と
対向装置から伝送される受信光光軸との角度誤差を検出
して補正する。送信部と受信部の光軸は予め一致するよ
うに調節されているので、この操作を対向するそれぞれ
の装置で行うことによって、対向装置から伝送されてき
た受信光と同一光軸で送光することができ、常に安定し
た双方向光空間伝送を行うことができる。

【０００８】また、このような光ビーム送信角度を補正
する機能を備えた双方向光空間伝送装置では、対向設置
された装置に伝送する本信号とは別に、受信光光軸と受
光部光軸との角度誤差検出のための狭帯域の例えば正弦
波のパイロット信号を送信側で重畳して伝送するのが一
般的である。これは、受信側で本信号に比べて狭帯域で
高感度の受信ができ、受信光パワーが微弱になった場合
や、送信側で本信号の入力が無い場合でも制御機能を維
持することができ、更に直流光ではなくパイロット信号
により角度誤差を検出するので、背景光による影響を低
減することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、伝送空間での光減衰に対する許容量と
光ビーム送信角度誤差に対する許容量の関係を考慮し
て、伝送空間での光減衰量とほぼ等価である設置時の伝
送空間の視程や、光ビーム送信角度誤差量と関係が深い
設置環境や固定方法といった設置状態情報を見極めた上
で、送信光ビーム拡がり角度θを決めて運用を開始す
る。しかし、この設置状態情報が当初最適であっても、
運用中の視程や設置状態情報の変化により、運用開始時
の送信光ビーム拡がり角度θが必ずしも最適とはならな
くなり、光空間伝送システムとしての稼働率が低下する
という問題が発生する。従って、運用者は運用中の視程
や設置状態情報の変化に応じて、送信光ビーム拡がり角
度θを常時最適値に変更しなければならず、これは運用
者にとって大きな負担となる。

【００１０】ここで、光ビーム送信角度誤差の許容量を
増すために、送信光ビーム拡がり角度θを大きくし、か
つ受信ビーム径拡大に伴う光パワーや信号パワー減少を
補うために、送信光パワーや電気信号から光信号への変
調度である送信信号パワーを上げることも可能である
が、送信光パワーでは人体特に目への安全と発光素子の
寿命の点で、また送信信号パワーは電気−光変換部の直
線性の点で、何れも下げた方が有利である。

【００１１】一方、外的要因に伴って光ビーム送信角度
を補正する機能を備え、その影響を軽減する双方向光空
間伝送装置では、自装置内において送信部と受信部の光
軸が一致していることが必要であり、対向装置から伝送
される受信光と同一光軸で送光する操作を対向するそれ
ぞれの装置で行うことによって光軸を一致させている。
この結果、送信部光軸と受信部光軸とのアライメント誤
差が、光ビーム送信角度誤差補正機能運用中のオフセッ
トの光ビーム送信角度誤差となるために、このアライメ
ント調整には高い精度が必要となり機構や調整の上で大
きな負担になる。

【００１２】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
外的要因による通信上のトラブルを回避して、常に正常
な通信を行う双方向光空間伝送装置を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る双方向光空間伝送装置は、所定の距離を
隔てて対向配置し、光無線により所望の本信号の伝送を
行う双方向光空間伝送装置において、自装置の運用中の
状態情報を対向設置した同一構成の対向装置に前記本信
号と同じ前記光無線により送信する手段と、前記光無線
とは別に送信する手段と、前記対向装置から伝送される
前記本信号と同じ前記光無線による前記対向装置の運用
中の状態情報信号を受信して認識する手段と、前記光無
線とは別に送信された前記対向装置の運用中の状態情報
信号を受信して認識する手段と、前記対向装置の運用中
の状態情報を基に前記自装置の運用時の設定条件を変更
する手段とを備えたことを特徴とする。

【００１４】また、本発明に係る双方向光空間伝送装置
は、電気信号を光信号に変換して対向装置に伝送し、該
対向装置からの受信光を電気信号に変換する送受光部で
あるヘッド部と、本信号を効率良く伝送するための予備
変調や復調又は信号レベルの変換を行う信号処理部であ
る制御部とに機能分離され、所定の距離を隔てて対向配
置して光無線により前記本信号の伝送を行う双方向光空
間伝送装置において、自ヘッド部の運用中の状態情報を
対向ヘッド部に前記本信号と同じ前記光無線により送信
する手段と、前記自ヘッド部の運用中の状態情報を自制
御部に送信する手段と、前記自制御部から対向制御部に
前記本信号を伝送する前記光無線とは別に送信する手段
と、前記対向ヘッド部から伝送される前記本信号と同じ
前記光無線により送信された前記対向ヘッド部の運用中
の状態情報信号を受信して認識する手段と、前記対向制
御部から前記自制御部に前記本信号を伝送する前記光無
線とは別に送信された前記対向ヘッド部の運用中の状態
情報信号を受信する手段と、前記対向ヘッド部の運用中
の状態情報信号を前記自制御部から前記自ヘッド部に送
信し、前記対向ヘッド部の運用中の状態情報信号を前記
自ヘッド部において受信して認識する手段と、前記対向
ヘッド部の運用中の状態情報に基づいて前記自ヘッド部
の運用時の設定条件を変更する手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図５に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施例の双
方向光空間伝送装置の構成図を示し、送信部２０と受信
部２１と共通部から構成されている。送信部２０におい
ては、対向設置されている同一構成の装置に伝送する本
信号入力部２２の出力は合波部２３に接続され、また自
装置の運用中の状態情報を本信号と同じ光無線で送信で
きるように変換する自装置状態情報変換部２４の出力が
合波部２３に接続されている。合波部２３の出力は電気
信号を光信号に変換する電気−光変換部２５に接続さ
れ、電気−光変換部２５の前方には送信光ビーム拡がり
角度可変部２６が配置されている。

【００１６】受信部２１においては、対向設置された相
手側装置から送光された光ビームの受信光を集光するレ
ンズ２７、光信号を電気信号に変換する光−電気変換部
２８が配置されている。光−電気変換部２８の出力は光
電変換された信号を本信号と対向装置状態情報に分離す
る分波部２９に接続され、分波部２９の出力の内、本信
号は本信号出力部３０に接続され、対向装置状態信号は
システム制御部３１に接続されている。また、光−電気
変換部２８は受信光パワーレベル出力部を有し、その出
力はシステム制御部３１に接続されている。

【００１７】共通部には偏光ビームスプリッタ３２、光
学系３３、光学系３４が順次に配置されており、送信部
２０からの送信光ビームは偏光ビームスプリッタ３２を
透過し、光学系３３、光学系３４を介して対向装置に向
け送光され、一方で対向装置から送光された光ビームの
受信光は光学系３４、光学系３３を介し、偏光ビームス
プリッタ３２を反射して、受信部２１に導かれるように
なっている。また、システム制御部３１の出力は、自装
置状態情報変換部２４、電気−光変換部２５、送信光ビ
ーム拡がり角度可変部２６、インタフェース部３５にそ
れぞれ接続されている。

【００１８】上述の構成において、対向装置に伝送する
本信号が本信号入力部２２に入力され、システム制御部
３１から出力された自装置の運用中の状態情報を、自装
置状態情報変換部２４において本信号と同じ光無線で送
信できるように変換した後に、この出力信号と本信号は
合波部２３で合波され、電気−光変換部２５で光信号に
変換されて、順次に送信光ビーム拡がり角度可変部２
６、偏光ビームスプリッタ３２Ｌ、光学系３３、光学系
３４を介して対向装置に向け送光される。ここで、電気
−光変換部２５では、送信光パワーと送信する電気信号
から、光信号への変調度である送信信号パワーをそれぞ
れシステム制御部３１からの指令により変更することが
できる。また、送信光ビーム拡がり角度可変部２６で
は、送信する光ビームの拡がり角度即ち対向装置地点で
の光ビーム径を、システム制御部３１からの指令により
変更することができる。

【００１９】一方、対向装置から送光された光ビームの
受信光は、光学系３４、光学系３３を介して偏光ビーム
スプリッタ３２を反射し、レンズ２７で光−電気変換部
２８に集光されて電気信号に変換される。この光電変換
された信号は、分波部２９で対向装置から伝送された本
信号と対向装置状態信号に分離され、本信号は受信信号
として本信号出力部３０から出力され、対向装置状態信
号はシステム制御部３１に出力される。自装置のシステ
ム制御部３１は、この信号によって対向装置の運用中の
状態を把握することができる。更に、システム制御部３
１は自装置の運用中の状態をインタフェース部３５を介
して本信号を伝送する光無線とは別に送信することがで
き、同様にインタフェース部３５を介して本信号を伝送
する光無線とは別に受信し、対向装置の運用中の状態を
把握することができる。

【００２０】このように、対向装置に対して自装置の運
用中の状態情報を通常時は本信号と同じ光無線で送信
し、運用中の視程や設置状態の変化により光無線による
正常な通信が行えないか又はその可能性がある場合に、
即ち受信側において対向装置の運用中の状態情報信号を
正確に再生するために必要な所要受信信号パワーを確保
できないか又はその可能性がある場合にのみ、光無線と
は別に送信する手段を利用することによって効率的な回
線使用を実施することができる。

【００２１】ここで本実施例においては、伝送空間での
光減衰に対する許容量と光ビーム送信角度誤差に対する
許容量の関係を考慮して、伝送空間での光減衰量とほぼ
等価である設置時の伝送空間の視程や、光ビーム送信角
度誤差量と関係が深い設置環境や固定方法などの設置状
態を、運用者が見極めて送信光ビーム拡がり角度、送信
光パワー、送信信号パワーを決定して設定を行うと、シ
ステム制御部３１は電気−光変換部２５及び送信光ビー
ム拡がり角度可変部２６に運用者の設定に応じた指令を
出力して運用を開始する。なお、運用開始時に運用者が
その都度設定するのではなく、予め初期設定値を設けて
おいてもよい。このようにして対向装置で運用が開始さ
れると、両装置において互いに対向する装置の運用中の
状態を常に認識することができる。

【００２２】状態情報として対向装置の受信光パワーが
分かると、予め対向装置が正常な伝送を行うために必要
な所要受信光パワーが分かっていれば、それ以上の受信
光パワーのときには、送信光ビーム拡がり角度を大きく
して、自装置への外的要因による送信光ビーム角度誤差
に対する許容量を増加することができる。また、送信光
パワーを小さくして発光素子の負荷を減らすことによ
り、発光素子を延命しかつ自装置の消費電力を減少する
ことができる。

【００２３】同様に、状態情報として受信信号パワーが
分かると、予め対向装置が正常な伝送を行うために必要
な所要受信信号パワーが分かっていれば、それ以上の受
信光パワーのときには、送信信号パワーを小さくして電
気−光変換部２５での変調度を下げることによって、こ
こでの直線性を向上することができる。

【００２４】逆に、降雨や降雪、霧等で伝送空間での光
減衰量が増大し、受信光や受信信号のパワーが減少した
場合には、それぞれ問題がない範囲内で送信光ビーム拡
がり角度を小さくして、送信光及び送信信号パワーを増
やすことによって本信号の通信を改善することができ
る。

【００２５】なお、自装置状態情報変換部２４で自装置
の運用中の状態情報を本信号と同じ光無線で送信できる
ように変換するためには、例えば自装置の運用中の状態
情報をデジタル信号に変換して、その信号でサブキャリ
アを位相変調（ＰＳＫ）や周波数変調（ＦＳＫ）し、本
信号とは異なる周波数帯域の信号にしたり、本信号と時
分割多重することが考えられる。

【００２６】自装置の運用中の状態情報を、本信号を伝
送する光無線とは別に送信するためには、例えば自装置
の運用中の状態情報をデジタル信号に変換し、インタフ
ェース部３５をＲＳ−２３２Ｃとすることが考えられ
る。これにより、対向装置のインタフェース部とＲＳ−
２３２Ｃ用のクロスケーブルで接続することができ、モ
デムを介して有線や無線の公衆回線又は私設回線（構内
回線、ＰＢＸから先の内線、ＬＡＮ等のネットワーク
他）を利用することも可能となる。

【００２７】また、降雨や降雪、霧等で伝送空間での光
減衰量が増大したために、問題がない範囲内で送信光ビ
ーム拡がり角度を小さく、かつ送信光パワー及び送信信
号パワーを増やしたにも拘らず、対向装置から本信号と
同じ光無線で送信されている状態情報が正常に認識でき
ない場合には、受信信号パワーを監視して、認識できな
くなる前にその可能性があると判断したときには、自動
発呼により回線接続して、対向装置に対してその回線で
状態情報を送信する要求を出したり、伝送空間はほぼ同
条件なので、自装置の受信信号パワーで対向装置の受信
状態を推察し、同様に自動発呼により回線接続して、自
装置の状態情報をその回線で送信開始することが考えら
れる。

【００２８】このとき、その回線をその後に常時接続し
ておくことが効率的又は経済的でない場合には、自動発
呼を行う状態から光無線の伝送状態が回復した時点で、
回線を切断するようにしてもよく、再度光無線の伝送状
態が劣化したと判断した場合には、再び自動発呼により
回線接続を行うようにする。なお、このような構成にす
ると、対向設置の両装置から同時に自動発呼が掛かりコ
リジョンが発生し、双方共に話し中となって回線接続が
できない場合があるが、任意時間待機した後に再試行し
たり、両装置間に優先権を設定したり、或いは片側の自
動発呼機能を無効等とする設定を可能としておくことが
好適である。

【００２９】自装置の運用中の状態情報を、本信号を伝
送する光無線とは別に送信する他の方法として、ＤＳＵ
やターミナルアダプタ等を利用して公衆又は私設のデジ
タル回線を用いること、インタフェース部３５を１０Ｂ
ＡＳＥ−Ｔとして例えばイーサネツト等のネットワーク
を介すること、電波や本信号を伝送する光無線とは別の
光無線による回線を用意することなどが考えられる。こ
れらの手段としては、多段接続したり、複数回線を利用
可能としておき、同時に並列接続したり必要に応じて選
択切換えするようにしてもよい。

【００３０】このような本信号通信を行いながら、対向
装置の運用中の状態情報を基に自装置の運用中の設定を
変更するという操作は、誤った設定変更により本信号の
通信断となる虞れがあるために状態情報には高い精度が
求められる。従って、本実施例のように自装置の状態情
報を対向装置に複数ルートで送信する手段を設けること
により、例えば自装置の運用中の状態情報にタイムコー
ドを付加し、別ルートにより送信された同じタイムコー
ドを有する情報信号の内容が受信側において異なる場合
には、多数決や再送要求する等を行って、状態情報の伝
送に高い信頼性を得ることができる。

【００３１】また、光無線による正常な通信が行えない
か又はその可能性がある場合には、光無線とは別に送信
する手段、例えば公衆回線を自動発呼によって回線接続
を行うが、このとき接続に要する時間が状態情報の送信
ができない時間帯となることがないように、常に複数ル
ートにより送信しておくことは極めて有効である。

【００３２】図２は第２の実施例の構成図を示し、電気
信号を光信号に変換して対向装置に伝送し、対向装置か
らの受信光を電気信号に変換するヘッド部４０と、本信
号を効率良く伝送するために予備変調や復調又は信号レ
ベルの変換等を行う制御部４１とに機能分離された双方
向光空間伝送装置で、両者は所定のケーブル４２により
接続されている。

【００３３】ヘッド部４０は送信部４３、受信部４４、
共通部から構成されており、所定のケーブル４２を介し
て制御部４１と信号の送受を行うヘッド合波・分波部４
５の出力が合波部４６に接続され、また自装置の運用中
の状態情報を本信号と同じ光無線で送信できるように変
換する自装置状態情報変換部４７の出力が合波部４６に
接続されている。合波部４６の出力は電気信号を光信号
に変換する電気−光変換部４８に接続され、電気−光変
換部４８の前方には送信光ビーム拡がり角度可変部４９
が配置されて送信部４３が形成されている。

【００３４】受信部４４においては、対向設置された相
手側装置から送光された受信光ビームを集光するレンズ
５０、光信号を電気信号に変換する光−電気変換部５１
が配置されている。光−電気変換部５１の出力は光電変
換された信号を本信号と対向装置状態情報に分離する分
波部５３に接続され、分波部５３の出力の内、本信号は
ヘッド合波・分波部４５に接続され、対向装置状態信号
はヘッド制御部５４に接続されている。また、光−電気
変換部５１は受信光パワーレベル出力部を有し、その出
力はヘッド制御部５４に接続されている。

【００３５】共通部には、偏光ビームスプリッタ５５、
光学系５６、光学系５７が順次に配置されており、送信
部４３からの送信光ビームは偏光ビームスプリッタ５５
を透過し、光学系５６、光学系５７を介して対向装置に
向け送光される。一方、対向装置から送光された光ビー
ムの受信光は、光学系５７、光学系５６を介し偏光ビー
ムスプリッタ５５を反射して受信部４４に導かれる。ま
た、ヘッド制御部５４の出力はヘッド合波・分波部４
５、自装置状態情報変換部４７、電気−光変換部４８、
送信光ビーム拡がり角度可変部４９にそれぞれ接続され
ている。

【００３６】制御部４１においては、対向設置されてい
る同一構成の装置に伝送する本信号入力部５８の出力
は、本信号を効率良く伝送するための予備変調等を行う
変調部５９に接続され、変調部５９の出力は所定のケー
ブル４２を介してヘッド部４０と信号の送受を行うコン
トローラ合波・分波部６０に接続されている。また、コ
ントローラ合波・分波部６０の出力は、対向装置側で予
備変調等を行って伝送された信号を本信号に復調する復
調部６１に接続され、復調部６１の出力は本信号出力部
６２に接続されている。更に、コントローラ合波・分波
部６０はコントローラ制御部６３に接続されており、コ
ントローラ制御部６３はインタフェース部６４に接続さ
れている。

【００３７】なお、例えば所定のケーブル４２として、
自装置から伝送する本信号の制御部４１からヘッド部４
０への伝送用として、また対向装置から受信した本信号
のヘッド部４０から制御部４１への伝送用として、更に
ヘッド制御部５４とコントローラ制御部６３間の通信用
として別々のケーブル４２を用意する場合には、ヘッド
合波・分波部４５とコントローラ合波・分波部６０と
は、それぞれ所定のブロックとスルーにより接続する。
また、自装置から伝送する本信号、対向装置から受信し
た本信号、ヘッド制御部５４とコントローラ制御部６３
間の通信信号を、それぞれ異なる周波数帯域の信号とし
て周波数多重を行い、所定のケーブル４２を１本にする
ことも考えられる。

【００３８】上述の構成により、対向装置に伝送する本
信号は本信号入力部５８に入力され、変調部５９で本信
号を効率良く伝送するために予備変調等が行われる。そ
の信号はコントローラ合波・分波部６０、所定のケーブ
ル４２、ヘッド合波−分波部４５を介して合波部４６に
至り、ヘッド制御部５４から出力された自装置の運用中
の状態情報を自装置状態情報変換部４７により本信号と
同じ光無線で送信できるように変換された出力信号と、
合波部４６において合波された後に、電気−光変換部４
８で光信号に変換され、順次に送信光ビーム拡がり角度
可変部４９、偏光ビームスプリッタ５５、光学系５６、
光学系５７を介して対向装置に向け送光される。ここ
で、電気−光変換部４８においては、送信光パワーと送
信する電気信号から光信号への変調度である送信信号パ
ワーを、それぞれヘッド制御部５４からの指令により変
更することができる。また、送信光ビーム拡がり角度可
変部４９においては、送信する光ビームの拡がり角度即
ち対向装置地点での光ビーム径を、ヘッド制御部５４か
らの指令により変更することができる。

【００３９】一方、対向装置から送光された光ビームの
受信光は、光学系５７、光学系５６を介して偏光ビーム
スプリッタ５５を反射し、レンズ５０で光−電気変換部
５１に集光して電気信号に変換される。光電変換された
信号は、分波部５３で対向装置から伝送された本信号と
対向装置状態信号に分離され、本信号は受信信号として
ヘッド合波・分波部４５、所定のケーブル４２、コント
ローラ合波・分波部６０を介して復調部６１に出力され
る。復調部６１は対向装置側で予備変調等を行って伝送
されてきた信号を本信号に復調して、復調部６１から本
信号出力部６２に出力される。また、分波部５３で分離
された対向装置状態信号はヘッド制御部５４に出力さ
れ、自装置のヘッド制御部５４はこの信号から対向装置
の運用中の状態を把握することができる。

【００４０】また、ヘッド制御部５４は自装置の運用中
の状態を、ヘッド合波・分波部４５、所定のケーブル４
２、コントローラ合波・分波部６０を介してコントロー
ラ制御部６３に送信する。コントローラ制御部６３は、
インタフェース部６４を介して本信号を伝送する光無線
とは別に送信することができ、同様にインタフェース部
６４を介して本信号を伝送する光無線とは別に受信し
て、対向装置の運用中の状態を把握することができる。
この対向装置の運用中の状態情報は、コントローラ制御
部６３から、コントローラ合波・分波部６０、所定のケ
ーブル４２、ヘッド合波・分波部４５を介してヘッド制
御部５４に送信される。

【００４１】このように、電気信号を光信号に変換して
対向装置に伝送し、対向装置からの受信光を電気信号に
変換するヘッド部４０と、本信号を効率良く伝送するた
めの予備変調や復調又は信号レベルの変換等を行う制御
部４１とに機能分離された双方向光空間伝送装置におい
ても、第１の実施例と全く同様の効果を得ることができ
る。なお、一般的にヘッド部４０は屋外に設置され、制
御部４１は屋内の装置により伝送される本信号を受け渡
しする機器の側に設置されることが多く、自制御部から
対向制御部に本信号を伝送する光無線とは別に、自ヘッ
ド部の運用中の状態情報を送信する例えば公衆回線と簡
便に接続するために、インタフェース部６４を制御部４
１に設けたが、ヘッド部４０にインタフェース部６４を
設けてもよい。

【００４２】図３は第３の実施例の構成図を示し、光ビ
ーム送信角度誤差を補正する機能を有し、送信部７０、
受信部７１、共通部から構成されている。送信部７０に
おいては、対向設置されている同一構成の装置に伝送す
る本信号入力部７２の出力は合波部７３に接続され、ま
た対向装置において受信光光軸と自装置の受光部光軸と
の角度誤差を検出するために、対向装置に伝送する本信
号とは異なる周波数帯域の例えば正弦波信号を発するパ
イロット信号発生部７４の出力が、自装置の運用中の状
態情報を本信号と同じ光無線により送信可能に変調する
自装置状態情報変調部７５を介して合波部７３に接続さ
れている。合波部７３の出力は電気信号を光信号に変換
する電気−光変換部７６に接続され、電気−光変換部７
６の前方にはレンズ７７、光ビームの送信方向を２軸方
向に可変する光ビーム送信角度可変部７８が配置されて
いる。

【００４３】受信部７１においては、対向設置された相
手側装置から送光された光ビームを２方向に分岐するビ
ームスプリッタ７９、ビームスプリッタ７９を透過した
受信光を集光するレンズ８０、光信号を電気信号に変換
する光−電気変換部８１が配列されている。光−電気変
換部８１の出力は光電変換された信号を本信号と対向装
置状態情報に分離する分波部８２に接続され、分波部８
２の出力の内、本信号は本信号出力部８３に接続され、
対向装置状態信号はシステム制御部８４に接続されてい
る。また、ビームスプリッタ７９の反射方向には、集光
レンズ８５、受信光光軸と自装置の受光部光軸との角度
誤差を検出する受信光ビーム角度誤差検出部８６が配置
されており、受信光ビーム角度誤差検出部８６の出力は
システム制御部８４に接続されている。

【００４４】共通部には、偏光ビームスプリッタ８７、
光学系８８、光学系８９が順次に配列されており、送信
部７０からの送信光ビームは偏光ビームスプリッタ８７
を透過し、光学系８８、光学系８９を介して対向装置に
向け送光されるようになっている。一方、対向装置から
送光された光ビームの受信光は光学系８９、光学系８８
を透過し、偏光ビームスプリッタ８７で反射されて受信
部７１に導かれるようになっている。また、システム制
御部８４の出力は自装置状態情報変調部７５、光ビーム
送信角度可変部７８、インタフェース部９０にそれぞれ
接続されている。

【００４５】図４は受信光ビーム角度誤差検出部８６の
構成図を示す。受信光ビーム角度誤差検出部８６の光−
電気変換部９３は、４つの象限にそれぞれ同じ特性の光
検出器９３ａ〜９３ｄが配置されている。光検出器９３
ａ〜９３ｄの出力はそれぞれ負荷インピーダンス９４ａ
〜９４ｄに接続され、負荷インピーダンス９４ａ〜９４
ｄの出力は、対向装置から送光された受信光中のパイロ
ット信号分のみを検出し、受信したパイロット信号パワ
ーに応じた電圧値を出力するパイロット信号検出器９５
ａ〜９５ｄに接続されている。パイロット信号検出器９
５ａ〜９５ｄの出力は、Ｘ方向の受信光ビーム誤差電圧
を演算する加減算器を介してＸ方向角度誤差量出力部９
６と、Ｙ方向の受信光ビーム誤差電圧を演算する加減算
器を介してＹ方向角度誤差量出力部９７とにそれぞれ接
続されている。

【００４６】上述の構成により、対向装置に伝送する本
信号は本信号入力部７２に入力され、システム制御部８
４から出力された自装置の運用中の状態情報を、自装置
状態情報変調部７５において本信号と同じ光無線で送信
できるように変換した後に、この出力信号と本信号は合
波部７３で合波され、電気−光変換部７６で光信号に変
換され、順次にレンズ７７、光ビーム送信角度可変部７
８、偏光ビームスプリッタ８７、光学系８８、光学系８
９を介して対向装置に向け送光される。このとき、光ビ
ーム送信角度可変部７８はシステム制御部８４からの指
令に従ってその送光方向を決定する。

【００４７】一方、対向装置から送光されてきた光ビー
ムの受信光は、光学系８９、光学系８８を介して偏光ビ
ームスプリッタ８７で反射し、更にビームスプリッタ７
９で２方向に分岐される。ビームスプリッタ７９を透過
した受信光は、レンズ８０で光−電気変換部８１に集光
して電気信号に変換される。光電変換された信号は、分
波部８２で対向装置から伝送された本信号と対向装置状
態信号に分離され、本信号は受信信号として本信号出力
部８３から出力される。一方、対向装置状態信号はシス
テム制御部８４に出力され、自装置のシステム制御部８
４はこの信号から対向装置の運用中の状態を把握する。

【００４８】なお、対向装置状態信号の検出は光−電気
変換部８１でなく、受信光ビーム角度誤差検出部８６で
行ってもよい。また、システム制御部８４は自装置の運
用中の状態を、インタフェース部９０を介して本信号を
伝送する光無線とは別に送信することができ、同様にイ
ンタフェース部９０を介して本信号を伝送する光無線と
は別に受信して、対向装置の運用中の状態を把握するこ
とができる。

【００４９】ここで、光−電気変換部８１と受信光ビー
ム角度誤差検出部８６の光軸は、予め装置内で一致する
ように調整されているので、受信光ビーム角度誤差検出
部８６の光−電気変換部９３への受信光スポットが中心
にきていれば、光−電気変換部８１も最適の状態で受信
していることになる。即ち、受信光ビーム角度誤差検出
部８６上の受信光スポットの光強度分布が均一であれ
ば、各光検出器９３ａ〜９３ｄの受信レベルが同一のと
きに、光−電気変換部８１の中心で受信されていること
が分かる。従って、集光レンズ８５の焦点距離及び受信
光ビーム角度誤差検出部８６の光−電気変換部９３上の
受信光スポット径が分かっていれば、加減算器を介して
演算したＸ方向角度誤差量出力部９６からのＸ方向の受
信光ビーム誤差電圧と、Ｙ方向角度誤差量出力部９７か
らのＹ方向の受信光ビーム誤差電圧とを基に、受信光ビ
ーム角度誤差量を換算することができる。生成した受信
光ビーム角度誤差情報は、システム制御部８４に出力さ
れる。

【００５０】このようにして、状態情報として対向装置
の受信光ビーム角度誤差情報が分かると、自装置へ風や
振動等の外的要因が加わって、対向装置に対して自装置
の送光方向が最適でなくなったことを認識することがで
き、システム制御部８４は光ビーム送信角度可変部７８
に指令を出して、対向装置の受信光ビーム角度誤差を補
正するように、その送光方向を変化させる操作を対向す
る両装置それぞれにおいて行うことによって、常に安定
した双方向光空間伝送を行うことができる。

【００５１】この結果、装置内での送信部光軸と受信部
光軸のアライメント調整が必要なくなり、送信部光軸と
受信部光軸とのオフセットのアライメント誤差を抱える
ことがなくなるので、光ビーム送信角度誤差を補正する
機能を有する信頼性の高い双方向光空間伝送装置が得ら
れる。なお、光学系８８、光学系８９を送信光と受信光
で共用して偏光ビームスプリッタ８７により分離してい
るが、対向装置に対して送光、受光を別の光学系で行う
ことによって偏光ビームスプリッタ８７を省くように構
成してもよい。

【００５２】本実施例においても、自装置の運用中の状
態情報を通常時は本信号と同じ光無線で送信し、運用中
の視程や設置状態の変化によって光無線による正常な通
信が行えないか又はその可能性がある場合に、即ち受信
側において対向装置の運用中の状態情報信号を正確に再
生するために必要な所要受信信号パワーを確保できない
か又はその可能性がある場合にのみ、光無線とは別に送
信する手段を利用するようにして、効率的な回線使用を
実施することができる。

【００５３】また、自装置の運用中の状態情報を、本信
号と同じ光無線及びこの光無線とは別手段による複数ル
ートで、対向装置に常に送信することによって、状態情
報の通信に対して高い信頼性を得ることができる。ま
た、光無線による正常な通信が行えないか又はその可能
性がある場合には、光無線とは別に送信する手段、例え
ば公衆回線を自動発呼により回線接続を行うが、このと
き接続に要する時間が状態情報の送信ができない時間帯
となることがないように、常に複数ルートで送信してお
くことは有効である。

【００５４】更には、対向装置に送信する状態情報を内
容によって、本信号と同じ光無線で送信する項目と、光
無線とは別に送信する項目の２つに分離して、常に複数
ルートで送信することが考えられる。例えば、装置に加
わる風や振動等に起因する受信光光軸と自装置の受光部
光軸との角度誤差情報は変化が激しいので、本信号と同
じ光無線で送信し、降雪や降雨、霧等に起因する受信光
パワーや受信信号パワー情報の変化は緩慢なので光無線
とは別に送信する。そして、本信号と同じ光無線による
正常な通信が行えないか又はその可能性がある場合に
は、光無線で送信していた状態情報をその光無線とは別
に送信するように切換える。

【００５５】このとき、光無線とは別に送信する状態情
報量が増加するが、その伝送速度を早くする方法や、状
態情報に優先順位を付して、本信号と同じ光無線で送信
できない場合は、対向装置に送信する状態情報を制限す
る方法などが考えられる。このように、対向装置に送信
する状態情報を、内容によって本信号と同じ光無線で送
信する項目と光無線とは別に送信する項目に２分して、
常に複数ルートで送信することにより、本信号と同じ光
無線で送信する状態情報量を少なくすることができ、光
無線での本信号の伝送帯域に対する影響を可能な限り減
少させることができる。

【００５６】なお、本実施例もヘッド部と制御部に機能
分離されている双方向光空間伝送装置に適用することが
でき、また運用中の状態情報として受信光パワーや受信
信号パワーを送信して、図１の操作を同時に行うことが
可能である。更に、自装置の運用中の状態情報を本信号
と同じ光無線で送信する方法や、自装置の運用中の状態
情報を本信号を伝送する光無線とは別に送信する方法も
同様に行うことができる。

【００５７】図５は第４の実施例の構成図を示し、自装
置の運用中の状態情報を対向装置に対して本信号と同じ
光無線で送信する手段と、光無線とは別に送信する手段
と、対向装置から伝送される本信号と同じ光無線で送信
された対向装置の運用中の状態情報信号を受信して認識
する手段と、光無線とは別に送信された対向装置の運用
中の状態情報信号を受信して認識する手段と、対向装置
の運用中の状態情報を基に自装置の運用中の設定を変更
する手段とを備え、光ビーム送信角度を調整可能な双方
向光空間伝送装置１００に対して、複数台の同様の双方
向光空間伝送装置１０１〜１０３が対向配置されてい
る。

【００５８】装置１０１が装置１００と本信号の送受を
行う場合には、装置１０１は装置１００に向けて送光す
ると共に、本信号を伝送する光無線とは別に送信する手
段である公衆回線１０４によって、自装置１０１の運用
中の状態情報をＩＤ情報などと共に装置１００に送信す
る。それを受けた装置１００は装置１０１の設置方向が
分かっていれば、光ビーム送信角度を制御して装置１０
１に向け送光する。この結果、装置１００と装置１０１
は互いに向き合い、互いに自装置の運用中の状態情報
を、対向設置されている装置に本信号と同じ光無線によ
り送信することができ、上述と同様の効果を得ることが
できる。

【００５９】ここで、対向設置されている装置に対し
て、本信号を伝送する光無線とは別に、自装置の運用中
の状態情報を送信する回線接続が終了しても、他の装置
からの要求を拒否する意味で接続したままにしておいて
も支障はない。装置１０１からの要求が終了すれば、他
の装置１０２からの要求により同様の操作で光無線によ
る通信を行う。更に、装置１００から装置１０３に接続
要求を発することも可能で、このようにして複数対複数
の装置間で同様の動作を行うことができる。

【００６０】本実施例の双方向光空間伝送装置において
は、所定の装置間で運用中の降雨や降雪、霧等による視
程の変化や他装置との通信を行っている等の理由から、
所望の光無線での通信が行えない場合でも、対向装置に
対して本信号を伝送する光無線とは別に自装置の運用中
の状態情報を送信する手段を有することにより、互いに
状態情報の送受を行うことができるので、光無線通信の
復帰や開設を容易に行うことができ、トラブルのない双
方向通信を効率的に実施することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る双方向
光空間伝送装置は、対向装置の運用中の状態情報を本信
号と同じ光無線により受信する手段と、この光無線とは
別の手段により受信する手段を有し、状態情報を基に自
装置の運用時の設定条件を変更可能としたことにより、
運用中の降雨や降雪、霧等による視程や設置状態の変化
により、受信側において対向装置の運用中の状態情報信
号を正確に再生するために必要な所要受信信号パワーを
確保できず、光無線による正常な通信が行えない場合に
は、光無線とは別に送信する手段を利用することによっ
て、効率的な回線使用を実施することができ、光無線通
信への復帰を容易に行うことが可能となる。

【００６２】また、本発明に係る双方向光空間伝送装置
は、ヘッド部と制御部とが機能分離され、自ヘッド部と
対向ヘッド部を本信号と同じ光無線で送受信を行い、自
コントロール部と対向コントロール部を光無線とは別手
段により送受信し、対向ヘッド部の運用中の状態情報を
基に自ヘッド部の運用時の設定条件を変更するようにし
たことにより、屋外に設置された自ヘッド部と対向ヘッ
ド部において本信号を伝送する光無線で通信が行えない
場合に、自動的に公衆回線を接続して自コントロール部
と対向コントロール部間の通信を行い、自ヘッド部の運
用中の状態情報を対向ヘッド部に送信することができる
ので、使い勝手が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の双方向光空間伝送装置の構成図
である。

【図２】第２の実施例の構成図である。

【図３】第３の実施例の構成図である。

【図４】受信光ビーム角度誤差検出部の構成図である。

【図５】第４の実施例の構成図である。

【図６】従来例の光空間伝送の説明図である。

【図７】光ビーム径と受光径の説明図である。

【図８】双方向光空間伝送装置の構成図である。

【符号の説明】

２０、４３、７０送信部２１、４４、７１受信部２３、４６、７３、８２合波部２４、４７、５９、７５変調部２６、４９、７８送信光ビーム拡がり角度可変部２９、５３、８２分波部３１、８４システム制御部３２、５５、７９、８７偏光ビームスプリッタ３５、６４、９０インタフェース部４０ヘッド部４１制御部４５ヘッド合波・分波部５４ヘッド制御部６０コントローラ合波・分波部６１復調部６３コントローラ制御部７４パイロット信号発生部８６受信光ビーム角度誤差検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の距離を隔てて対向配置し、光無線
により所望の本信号の伝送を行う双方向光空間伝送装置
において、自装置の運用中の状態情報を対向設置した同
一構成の対向装置に前記本信号と同じ前記光無線により
送信する手段と、前記光無線とは別に送信する手段と、
前記対向装置から伝送される前記本信号と同じ前記光無
線による前記対向装置の運用中の状態情報信号を受信し
て認識する手段と、前記光無線とは別に送信された前記
対向装置の運用中の状態情報信号を受信して認識する手
段と、前記対向装置の運用中の状態情報を基に前記自装
置の運用時の設定条件を変更する手段とを備えたことを
特徴とする双方向光空間伝送装置。
【請求項２】前記自装置の運用中の状態情報は、前記
本信号と同じ前記光無線及び前記光無線とは別手段の複
数ルートにより常に前記対向装置に送信し、前記対向装
置の運用中の状態情報は、前記本信号と同じ前記光無線
及び前記光無線とは別手段の複数ルートにより、常に前
記対向装置から送信された信号を受信して認識する請求
項１に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項３】前記自装置の運用中の状態情報は、前記
本信号と同じ前記光無線により常に前記対向装置に送信
し、前記自装置の運用中の状態情報を前記対向装置が正
常に認識できないか又はその可能性があることを判断し
たときは、前記光無線とは別手段により前記対向装置に
送信を開始し、前記対向装置の運用中の状態情報は、前
記本信号と同じ前記光無線又は前記光無線とは別手段に
より、前記対向装置から送信された信号を受信して認識
する請求項１に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項４】前記自装置の運用中の状態情報は、前記
本信号と同じ前記光無線により常に前記対向装置に送信
し、前記自装置の運用中の状態情報を前記対向装置が正
常に認識できないか又はその可能性があることを判断し
たときは、前記光無線と別手段による前記対向装置に送
信を開始し、前記自装置の運用中の状態情報を前記対向
装置が正常に認識できたと判断した時点で、前記光無線
と別手段による前記対向装置に対する送信を終了し、前
記対向装置の運用中の状態情報は、前記本信号と同じ前
記光無線又は前記光無線とは別手段により前記対向装置
から送信された信号を受信して認識する請求項１又は３
に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項５】前記自装置の運用中の状態情報は、前記
本信号と同じ前記光無線により常に前記対向装置に送信
し、前記対向装置が前記自装置の運用中の状態情報を正
常に認識できないか又はその可能性があることを判断し
たときは、前記光無線とは別手段により前記対向装置に
送信を開始し、前記対向装置の運用中の状態情報は、前
記本信号と同じ前記光無線又は前記光無線とは別手段に
より、前記対向装置から送信された信号を受信して認識
する請求項１に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項６】前記自装置の運用中の状態情報は、前記
本信号と同じ前記光無線により常に前記対向装置に送信
し、前記対向装置が前記自装置の運用中の状態情報を正
常に認識できないか又はその可能性があることを判断し
たときは、前記光無線とは別手段により前記対向装置に
送信を開始し、前記対向装置が正常に認識できたと判断
した時点で、前記光無線と別手段による前記対向装置に
対する送信を終了し、前記対向装置の運用中の状態情報
は、前記本信号と同じ前記光無線又は前記光無線とは別
手段により、前記対向装置から送信された信号を受信し
て認識する請求項１又は５に記載の双方向光空間伝送装
置。
【請求項７】前記自装置の運用中の状態情報は、受信
光パワー、受信信号パワー、受信光光軸と自装置の受光
部光軸との角度誤差の内の少なくとも１つとした請求項
１〜６の何れか１つの請求項に記載の双方向光空間伝送
装置。
【請求項８】前記対向装置の運用中の状態情報に基づ
いて変更する前記自装置の運用時の設定条件は、光ビー
ム送信角度、送信光ビーム拡がり角度、送信光パワー、
送信信号パワーの内の少なくとも１つとした請求項１〜
７の何れか１つの請求項に記載の双方向光空間伝送装
置。
【請求項９】前記本信号と同じ前記光無線により送信
する前記自装置の運用中の状態情報は、前記対向装置に
伝送する前記本信号とは異なる周波数帯域の信号とし
て、前記対向装置に前記本信号と同じ前記光無線により
送信し、前記対向装置の運用中の状態情報は、前記対向
装置から伝送する前記本信号とは異なる周波数帯域の信
号として、前記対向装置から同じ前記光無線により送信
された信号により認識する請求項１〜８の何れか１つの
請求項に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項１０】前記本信号と同じ前記光無線により送
信する前記自装置の運用中の状態情報は、デジタル信号
の形で前記対向装置に伝送された前記本信号と時分割多
重された後に、前記対向装置に前記本信号と同じ前記光
無線により送信し、前記対向装置の運用中の状態情報
は、前記対向装置から伝送された前記本信号と時分割多
重され、前記対向装置から前記本信号と同じ前記光無線
によって送信された信号により認識する請求項１〜８の
何れか１つの請求項に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項１１】受信光光軸と前記自装置の受光部光軸
との角度誤差を検出するために、前記対向装置に伝送す
る前記本信号とは異なる周波数帯域の例えば正弦波であ
る狭帯域信号を送信側で重畳する双方向光空間伝送装置
において、前記本信号と同じ前記光無線により送信する
前記自装置の運用中の状態情報は、前記狭帯域信号を変
調して前記対向装置に送信し、前記対向装置の運用中の
状態情報は、前記対向装置からの前記狭帯域信号を復調
して認識する請求項１〜８の何れか１つの請求項に記載
の双方向光空間伝送装置。
【請求項１２】前記本信号を伝送する前記光無線とは
別手段により送信する前記自装置の運用中の状態情報
は、公衆回線又は私設回線を介して送信する請求項１〜
１１の何れか１つの請求項に記載の双方向光空間伝送装
置。
【請求項１３】前記本信号を伝送する前記光無線とは
別手段により送信する前記自装置の運用中の状態情報
は、電波により無線で送信する請求項１〜１１の何れか
１つの請求項に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項１４】前記本信号を伝送する前記光無線とは
別手段により送信する前記自装置の運用中の状態情報
は、前記本信号を伝送する前記光無線とは別の光無線手
段により送信する請求項１〜１１の何れか１つの請求項
に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項１５】電気信号を光信号に変換して対向装置
に伝送し、該対向装置からの受信光を電気信号に変換す
る送受光部であるヘッド部と、本信号を効率良く伝送す
るための予備変調や復調又は信号レベルの変換を行う信
号処理部である制御部とに機能分離され、所定の距離を
隔てて対向配置して光無線により前記本信号の伝送を行
う双方向光空間伝送装置において、自ヘッド部の運用中
の状態情報を対向ヘッド部に前記本信号と同じ前記光無
線により送信する手段と、前記自ヘッド部の運用中の状
態情報を自制御部に送信する手段と、前記自制御部から
対向制御部に前記本信号を伝送する前記光無線とは別に
送信する手段と、前記対向ヘッド部から伝送される前記
本信号と同じ前記光無線により送信された前記対向ヘッ
ド部の運用中の状態情報信号を受信して認識する手段
と、前記対向制御部から前記自制御部に前記本信号を伝
送する前記光無線とは別に送信された前記対向ヘッド部
の運用中の状態情報信号を受信する手段と、前記対向ヘ
ッド部の運用中の状態情報信号を前記自制御部から前記
自ヘッド部に送信し、前記対向ヘッド部の運用中の状態
情報信号を前記自ヘッド部において受信して認識する手
段と、前記対向ヘッド部の運用中の状態情報に基づいて
前記自ヘッド部の運用時の設定条件を変更する手段とを
備えたことを特徴とする双方向光伝送装置。
【請求項１６】前記自ヘッド部の運用中の状態情報
は、前記本信号と同じ前記光無線及び前記制御部を経由
した前記光無線とは別手段の複数ルートにより常に前記
対向ヘッド部に送信し、前記対向ヘッド部の運用中の状
態情報は、前記本信号と同じ前記光無線及び前記制御部
を経由した前記光無線とは別手段の複数ルートにより、
常に前記対向ヘッド部から送信された信号を受信して前
記自ヘッド部において認識する請求項１５に記載の双方
向光空間伝送装置。
【請求項１７】前記自ヘッド部の運用中の状態情報
は、前記本信号と同じ前記光無線により常に前記対向ヘ
ッド部に送信し、前記自ヘッド部の運用中の状態情報を
前記対向ヘッド部が正常に認識できないか又はその可能
性があることを判断したときは、前記制御部を経由して
前記光無線とは別手段により前記対向ヘッド部に送信を
開始し、前記対向ヘッド部の運用中の状態情報は、前記
本信号と同じ前記光無線又は前記制御部を経由した前記
光無線とは別手段により、前記対向ヘッド部から送信さ
れた信号を受信して前記自ヘッド部において認識する請
求項１５に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項１８】前記自ヘッド部の運用中の状態情報
は、前記本信号と同じ前記光無線により常に前記対向ヘ
ッド部に送信し、前記自ヘッド部の運用中の状態情報を
前記対向ヘッド部が正常に認識できないか又はその可能
性があることを判断したときは、前記制御部を経由した
前記光無線とは別手段により、前記対向ヘッド部に送信
することを開始し、前記自ヘッド部の運用中の状態情報
を前記対向ヘッド部が正常に認識できたと判断した時点
で、前記制御部を経由した前記光無線とは別手段により
前記対向ヘッド部への送信を終了し、前記対向ヘッド部
の運用中の状態情報は、前記本信号と同じ前記光無線又
は前記制御部を経由した前記光無線とは別手段により、
前記対向ヘッド部から送信された信号を受信して前記自
ヘッド部において認識する請求項１５又は１７に記載の
双方向光空間伝送装置。
【請求項１９】前記自ヘッド部の運用中の状態情報
は、前記本信号と同じ前記光無線により常に前記対向ヘ
ッド部に送信し、前記自ヘッド部の運用中の状態情報を
前記対向ヘッド部が正常に認識できないか又はその可能
性があることを判断したときは、前記制御部を経由した
前記光無線とは別手段により前記対向ヘッド部に送信を
開始し、前記対向ヘッド部の運用中の状態情報は、前記
本信号と同じ前記光無線又は前記制御部を経由した前記
光無線とは別手段により、前記対向ヘッド部から送信さ
れた信号を受信して前記自ヘッド部において認識する請
求項１５に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項２０】前記自ヘッド部の運用中の状態情報
は、前記本信号と同じ前記光無線により常に前記対向ヘ
ッド部に送信し、前記自ヘッド部の運用中の状態情報を
前記対向ヘッド部が正常に認識できないか又はその可能
性があることを判断したときは、前記制御部を経由した
前記光無線とは別手段により前記対向ヘッド部に送信を
開始し、前記対向ヘッド部が正常に認識できたと判断し
た時点で、前記制御部を経由した前記光無線とは別手段
により前記対向ヘッド部に対する送信を終了し、前記対
向ヘッド部の運用中の状態情報は、前記本信号と同じ前
記光無線又は前記制御部を経由した前記光無線とは別手
段により、前記対向ヘッド部から送信された信号を受信
して前記自ヘッド部において認識する請求項１５又は１
９に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項２１】前記自ヘッド部の運用中の状態情報
は、受信光パワー、受信信号パワー、受信光光軸と前記
自ヘッド部の受光部光軸との角度誤差の内の少なくとも
１つとした請求項１５〜２０の何れか１つの請求項に記
載の双方向光空間伝送装置。
【請求項２２】前記対向ヘッド部の運用中の状態情報
に基づいて変更する前記自ヘッド部の運用時の設定条件
は、光ビーム送信角度、送信光ビーム拡がり角度、送信
光パワー、送信信号パワーの内の少なくとも１つとした
請求項１５〜２１の何れか１つの請求項に記載の双方向
光空間伝送装置。
【請求項２３】前記本信号と同じ前記光無線により送
信する前記自ヘッド部の運用中の状態情報は、前記対向
ヘッド部に前記本信号とは異なる周波数帯域の信号とし
て、前記対向ヘッド部に前記本信号と同じ光無線により
送信し、前記対向ヘッド部の運用中の状態情報は、前記
対向ヘッド部から伝送する前記本信号とは異なる周波数
帯域の信号として、前記対向ヘッド部から同じ前記光無
線により送信された信号により前記自ヘッド部において
認識する請求項１５〜２２の何れか１つの請求項に記載
の双方向光空間伝送装置。
【請求項２４】前記本信号と同じ前記光無線により送
信する前記自ヘッド部の運用中の状態情報は、デジタル
信号の形で前記自ヘッド部において前記対向ヘッド部に
伝送された前記本信号と時分割多重された後に、前記対
向ヘッド部に前記本信号と同じ前記光無線により送信
し、前記対向ヘッド部の運用中の状態情報は、前記対向
ヘッド部から伝送された前記本信号と時分割多重され、
前記対向ヘッド部から前記本信号と同じ前記光無線によ
って送信された信号により前記自ヘッド部において認識
する請求項１５〜２２の何れか１つの請求項に記載の双
方向光空間伝送装置。
【請求項２５】前記本信号と同じ前記光無線により送
信する前記自ヘッド部の運用中の状態情報は、前記自ヘ
ッド部から前記自制御部に送信され、デジタル信号の形
で前記自制御部において前記対向ヘッド部に伝送された
前記本信号と時分割多重された後に、前記対向ヘッド部
に前記本信号と同じ前記光無線により送信し、前記対向
ヘッド部の運用中の状態情報は、前記対向ヘッド部から
伝送された前記本信号と時分割多重され、前記対向ヘッ
ド部から前記本信号と同じ前記光無線により送信された
信号によって前記自制御部において検出した後に、前記
自ヘッド部に送信して前記自ヘッド部において認識する
請求項１５〜２２の何れか１つの請求項に記載の双方向
光空間伝送装置。
【請求項２６】受信光光軸と前記自ヘッド部の受光部
光軸との角度誤差を検出するために、前記対向ヘッド部
に伝送する前記本信号とは異なる周波数帯域の正弦波で
ある狭帯域信号を送信側で重畳する双方向光空間伝送装
置において、前記本信号と同じ前記光無線により送信す
る前記自ヘッド部の運用中の状態情報は、前記狭帯域信
号を変調して前記対向ヘッド部に送信し、前記対向ヘッ
ド部の運用中の状態情報は、前記対向ヘッド部からの前
記狭帯域信号を復調して前記自ヘッド部において認識す
る請求項１５〜２２の何れか１つの請求項に記載の双方
向光空間伝送装置。
【請求項２７】前記本信号を伝送する前記光無線とは
別手段により送信する前記自ヘッド部の運用中の状態情
報は、前記自ヘッド部から前記自制御部に送信された後
に、前記自制御部から公衆回線又は私設回線を介して前
記対向制御部に送信する請求項１５〜２６の何れか１つ
の請求項に記載の双方向光空間伝送装置。
【請求項２８】前記本信号を伝送する前記光無線とは
別手段により送信する前記自ヘッド部の運用中の状態情
報は、前記自ヘッド部から電波により無線で送信する請
求項１５〜２６の何れか１つの請求項に記載の双方向光
空間伝送装置。
【請求項２９】前記本信号を伝送する前記光無線とは
別手段により送信する前記自ヘッド部の運用中の状態情
報は、前記自ヘッド部から前記自制御部に送信された後
に、前記自制御部から電波により無線で送信する請求項
１５〜２６の何れか１つの請求項に記載の双方向光空間
伝送装置。
【請求項３０】前記本信号を伝送する前記光無線とは
別手段により送信する前記自ヘッド部の運用中の状態情
報は、前記自ヘッド部から前記本信号を伝送する前記光
無線とは別の光無線手段により送信する請求項１５〜２
６の何れか１つの請求項に記載の双方向光空間伝送装
置。
【請求項３１】前記本信号を伝送する光無線とは別手
段により送信する前記自ヘッド部の運用中の状態情報
は、前記自ヘッド部から前記自制御部に送信された後
に、前記自制御部から前記本信号を伝送する前記光無線
とは別の光無線手段により送信する請求項１５〜２６の
何れか１つの請求項に記載の双方向光空間伝送装置。