JP2001086068A - 光伝送装置およびそれを用いた双方向光空間伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対向している複数の装置の中から本来通信を
行う装置を識別し、本信号に大きな影響を与えることな
く、自動追尾特性を向上させる。 【解決手段】 スペクトル拡散変調された補助信号を生
成する生成回路と、前記生成回路で生成された補助信号
と主信号とを合波する合波部と、前記合波部で合波され
た信号に基づいて光信号を発する電気−光変換部と、他
の光伝送装置から送信された光信号を受光し、該光信号
に含まれるスペクトル拡散変調された補助信号を検出す
る受光素子と、前記受光素子で検出された信号から補助
信号を拡散復調する復調回路とから光伝送装置を構成す
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、情報に応じて変調
された光ビームを射出及び受光する光伝送装置及びこの
ような光伝送装置を一組、互いに対向して配置し、所定
の距離を隔てた場所において、双方向で情報伝達を行う
ことのできる双方向光空間伝送システムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より光空間伝送システムでは、送信
側の光伝送装置において送信信号を光信号に変調し、こ
の光信号を対向して設けられた受信側の光伝送装置に向
かって光ビームとして出射する。出射された光ビーム
は、大気空間中を伝送され、受信側の光伝送装置におい
て受光される。受信側の光伝送装置は、この光ビームに
よって伝送された送信側からの光信号を復調することに
よって、大気空間における情報信号の伝達を行ってい
る。

【０００３】しかし、上記のような光空間伝送システム
においては、大気の揺らぎ等によって光ビームの径路が
変動することがある。また、光伝送装置の設置場所であ
る例えばビルの屋上なども温度変化により微少な変形が
生じ易いために、光ビームの出射方向が変動することも
ある。このような外的要因によって、受信側における光
ビームの到達位置が変動すると、受信側の光伝送装置の
受信レベルが低下し、最悪の場合には、通信が不通にな
ってしまう。

【０００４】このような問題を解決するために、受信側
で光ビーム径が大きくなるように、光伝送装置から光ビ
ームを出射させたり、送信側の光伝送装置からの光出力
レベルを高くして、受信側に安定した光パワーを供給す
るようにしている。

【０００５】しかしながら、人体に対する悪影響を防ぐ
ために、出力レベルには規制があり、送信側の光伝送装
置から十分なレベルで光ビームを出射できるとは限らな
い。このために、光伝送装置に送信光ビームの出射角度
の誤差を補正する機能を設け、受光側での光ビーム径を
できるだけ小さくして、かつ送信光ビームの到達位置が
受信側の光伝送装置の受信可能範囲から外れないように
した、所謂自動追尾機能を備えた双方向光空間伝送シス
テムが実用化されている。

【０００６】図７は従来の双方向光空間伝送システムに
用いられる光伝送装置の一例を示す概略構成図である。
図７の装置において、信号を送信する際には、コンピュ
ータ等の外部装置から主信号入力部１に入力した主信号
に、パイロット信号発生器２から出力したパイロット信
号（補助信号）を合波部３において重畳する。このパイ
ロット信号は、光伝送装置からの送信光ビームの出射角
度の誤差を補正するためのものである。このようなパイ
ロット信号としては、例えば狭帯域信号である正弦波信
号が用いられる。

【０００７】合波部３において重畳された信号は、電気
-光変換部４において光信号に変換され、この光信号を
担持した光ビームは、レンズ５により平行化され、ビー
ムスプリッタ６、送信光ビーム角度可変部７を介して、
レンズ群８から受信側の光伝送装置へ向けて送信され
る。

【０００８】受信側の光伝送装置も送信側の光伝送装置
と同様、図７のような構成を有している。送信側から送
信されてきた光信号を担持した光ビームは、レンズ群８
によって装置内に取り込まれる。取り込まれた光ビーム
は、送信ビーム角度可変部７を介してビームスプリッタ
６により反射され、電気−光変換部４から発する光ビー
ムから光路が分離される。ビームスプリッタ６で反射さ
れた光ビームは、更にビームスプリッタ９において主信
号とパイロット信号に分離される。主信号はビームスプ
リッタ９を透過して、受信部１０において電気信号に変
換され、主信号出力部１１から出力される。一方、パイ
ロット信号はビームスプリッタ９で反射され、送信ビー
ム角度誤差検出部１２で検出される。そして、送信ビー
ム角度誤差検出部１２で検出された情報を基にして、光
軸角度調整駆動制御部１３により送信ビーム角度可変部
７が駆動されて、運転開始時や運転中の送信光ビームの
出射角度の補正が行われる。

【０００９】このように、従来の双方向光空間伝送シス
テムにおいては、予め各々の光伝送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、自装置の受信部の
光軸と相手装置から伝送されてくる受信光ビームの光軸
との角度誤差を検出して補正を行う。このような操作を
対向するそれぞれの装置において行うことによって、相
手側装置から伝送される受信光ビームと同一光軸で送信
光ビームを投光することができ、常に安定した双方向光
空間伝送を行うことができる。

【００１０】このような送光部の光ビーム角度を補正す
る機能を備えた双方向光空間伝送システムでは、送信側
の光伝送装置において、主信号にパイロット信号を重畳
して送信するのが一般的である。パイロット信号は主信
号に比べて狭帯域なので、微弱信号でも高いＳ／Ｎ比で
検出することができる。そして、この結果として光信号
が微弱になって主信号が所要の品質で伝送できなくなっ
た場合でも、制御機能が維特できる程度のレベルがあれ
ばよいので、主信号と比べて遥かに低いレベルにパイロ
ット信号を設定することができる。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ことによ
り、背景光による影響を低減することもできる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うな従来の双方向光空間伝送システムにおいては、それ
ぞれの側に複数の光空間伝送装置を平行に隣接して配置
し、それぞれ対向した装置間で独立に情報通信を行って
いる場合に、次のような問題を生ずる。つまり、電源供
給停止時からの復旧時や、急激な振動等によって送信部
と受信部の光軸が一旦外れてしまうと、相手側の複数の
装置の中から特定の光伝送装置を識別する手段がないた
めに、別の光伝送装置に送光部の光ビーム角度を合わせ
てしまうという問題点があった。

【００１２】一方、先の説明においては、「パイロット
信号は、主信号と比べて遥かに低いレベルに出力レベル
設定することができる」と述べたが、パイロット信号の
出力レベルにも下限があり、やはりパイロット信号のレ
ベルをあまり小さくすることもできない。これは、通信
路の伝送品質が劣化して主信号の伝送が不良となって
も、パイロット信号による自動追尾機能が確保されてい
る必要があるためである。

【００１３】また、このような自動追尾機能のため、対
向した光伝送装置から送信されてきた光ビームの到達位
置を検出する手段として、通常、４分割フォトセンサが
用いられている。このような４分割フォトセンサは、高
い周波数に対して感度が低いために、パイロット信号の
周波数を低く設定する必要があり、主信号の占有帯域を
それよりも高い周波数帯に配置して、周波数分割多重と
する必要がある。

【００１４】このことに関連して、映像信号のように広
帯域なアナログ信号をＦＭ等の予備変調後に周波数多重
して伝送する光伝送装置が実用化されている。しかしな
がら、この装置においては、パイロット信号の周波数が
低く設定されているために、系の非直線性によって生ず
る相互変調歪波が映像信号の被変調帯域内に現われ、伝
送品質の劣化を招くという欠点がある。

【００１５】例えば、ＦＭ変調等の処理を行った映像信
号の帯域系でのスペクトルは、ベースバンドのスペクト
ルよりも遥かに広げられるので、周波数多重を行う場合
には、それぞれの搬送波周波数を変更して互いの帯域が
重ならないように配置される。また、自動追尾のための
パイロット信号は、その検出素子の特性の制約から低い
周波数帯に配置しなければならないので、図８の（ａ）
に示すような周波数配列となる。図８の（ａ）におい
て、fpはパイロット信号の周波数、fc1 、fc2は映像信
号等を変調する信号Ｐ１、Ｐ２の搬送波周波数を示して
いる。

【００１６】このように配置された信号は、電気-光変
換器において光信号に変換された後に空間中に送光さ
れ、受信側では受光した光信号を光-電気変換器におい
て電気信号に戻した後に、各信号に分離して信号処理が
行われる。このとき、送信側で図８の（ａ） に示すよ
うに周波数多重が行われてから、受信側で各信号が分離
されるまでの過程で種々な処理が行われるが、非線形な
部分つまり完全な線形ではない部分があると、信号に歪
ｘが発生して信号帯域内に余計な信号を作って信号品質
が低下する。例えば、図８の（ｂ） に示すように、周
波数fc1 及びfc2を中心として周波数fpの間隔で帯域内
に歪波ｘが発生するために、伝送信号がアナログの映像
信号の場合には映像信号にビート縞が現れてしまう。

【００１７】一方、デジタルデータ伝送を行う場合に
は、デジタルデータにより光を直接変調すると、図９に
示すようにスペクトルが低い周波数帯に集中して先のパ
イロット信号帯域との分離が難しくなる。また、パイロ
ット信号を本信号に影響を与えない程度まで振幅を抑え
て周波数多重する方法もあるが、パイロット信号が本信
号によって影響を受けるために、自動追尾の性能が劣化
するという欠点がある。

【００１８】従って、スペクトルの重なりを防ぐため
に、本信号のスペクトルをパイロット信号よりも高い帯
域に移し、デジタルデータを位相シフトキーイング（Ｐ
ＳＫ）等の予備変調して周波数多重を行うことになり、
これによって高速データの信号処理系がより複雑化する
という問題点が生ずる。

【００１９】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、対向している複数の装置の中から本来通信を行
う装置を識別し、光軸の角度補正を行って通信を回復す
ることのできる光伝送装置及び双方向光空間伝送システ
ムを提供することにある。

【００２０】本発明の他の目的は、上記従来技術の問題
点を解決し、本信号に与える影響を少なくして自動追尾
特性を向上させた光伝送装置及び双方向光空間伝送シス
テムを提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、ス
ペクトル拡散変調された補助信号を生成する生成回路
と、前記生成回路で生成された補助信号と主信号とを合
波する合波部と、前記合波部で合波された信号に基づい
て光信号を発する電気−光変換部と、他の光伝送装置か
ら送信された光信号を受光し、該光信号に含まれるスペ
クトル拡散変調された補助信号を検出する受光素子と、
前記受光素子で検出された信号から補助信号を拡散復調
する復調回路とを備えた光伝送装置によって達成され
る。

【００２２】また、上記本発明の他の目的は、上記のよ
うに構成された光伝送装置を一組、所定の距離を隔てて
互いに対向して配置して成る双方向光空間伝送システム
によって達成される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を、図面を
用いて詳細に説明する。

【００２４】図１は、本発明の双方向光空間伝送システ
ムの一実施例を示す概略構成図である。図１に示された
双方向光空間伝送システムは、所定の距離を隔てて互い
に対向して配置された一組の光伝送装置７０及び７１か
ら構成されている。光伝送装置７０から送信された光信
号７４は、光伝送装置７１で受光され、情報が読み取ら
れる。一方、光伝送装置７１から送信された光信号７５
は、光伝送装置７０で受光され、情報が読み取られる。
このような構成によって、双方向に双方の伝達が行われ
る。光伝送装置７０及び７１は、それぞれビル等の建物
７２及び７３上に配置されている。

【００２５】図２は、図１のシステムに用いられる光伝
送装置７０の一実施例を示す概略構成図である。図１に
示す光伝送装置７１も、光伝送装置７０と同一の構成を
有している。図２において、符号２０は、対向して配置
された光伝送装置７１において受信レベルを検出するた
めの補助信号（パイロット信号）を発生する補助信号発
生部２０を示す。また、符号２１は、拡散符号である疑
似雑音系列を発生する疑似雑音発生部を示す。補助信号
発生部２０及び疑似雑音発生部２１は、補助信号をスペ
クトル拡散変調するための拡散変調部２２に接続され、
これらの出力が拡散変調部に入力される。

【００２６】符号２３は、対向して配置された他の光伝
送装置に向けて送信する主信号が入力される主信号入力
部を示す。拡散変調部２２及び主信号入力部２３は合波
部２４に接続され、これらの出力が合波部２４において
合波される。合波部２４は、電気−光変換部２７に接続
され、合波された出力が電気−光変換部２７に入力され
る。この電気−光変換部２７は、例えばレーザー駆動回
路２５とレーザーダイオード２６から構成され、入力さ
れた電気信号を光信号に変換する。

【００２７】レーザーダイオード２６から発する光束の
光路上には、レンズ２８、送信光と受信光を分離する偏
光ビームスプリッタ２９、送信ビーム可変部３０、レン
ズ３１、３２が配列されている。偏光ビームスプリッタ
２９の反射方向には、受信光を主信号検出部と角度誤差
検出部に分離するビームスプリッタ３３、レンズ３４、
光−電気変換部３７が配列されている。この光−電気変
換部３７は、例えば受光素子３５と受光回路３６から構
成され、受信光を電気信号に変換する。そして、受光回
路３６は対向して配置された他の光伝送装置から送信さ
れた主信号を復調する復調部３８を介して、主信号出力
部３９に接続され、復調された主信号が主信号出力部３
９から出力される。また、ビームスプリッタ３３の反射
方向には、レンズ４０、送信ビーム角度誤差検出部４１
が配列されている。そして、このビーム角度誤差検出部
４１の出力は、光軸角度調整駆動制御部４２に入力さ
れ、光軸角度調整駆動制御部４２は送信ビーム角度可変
部３０を制御する。

【００２８】図３は、図２に示した送信ビーム角度誤差
検出部４１の概略構成図である。図３において、送信ビ
ーム角度誤差検出部４１は、対向して配置された他の光
伝送装置から送信された補助信号（パイロット信号）を
含む信号光を分割受光して電流を発生する４分割受光素
子５０を有している。受光素子５０は、４つに分割され
た受光面５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄを有してい
る。受光面５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄの出力
は、それぞれ電流−電圧変換器５１ａ、５１ｂ、５１ｃ
及び５１ｄを介して増幅器５２ａ、５２ｂ、５２ｃ及び
５２ｄに入力されている。そして、増幅器５２ａ、５２
ｂ、５２ｃ及び５２ｄの出力は、それぞれ拡散復調部５
４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄに入力されると共に、
合波部５３にも入力される。合波部５３に入力された出
力は、合波部５３によって合波される。

【００２９】合波部５３で合波された出力は、同期部５
５に入力され、同期信号が検出される。そして、同期部
５５で検出された同期信号に基づいて、疑似雑音発生部
５６から、拡散符号である疑似雑音系列が、受信信号に
同期して出力される。疑似雑音発生部２１から出力され
た疑似雑音系列は、拡散復調部５４ａ〜５４ｄに入力さ
れる。

【００３０】拡散復調部５４ａ〜５４ｄにおいては、入
力された疑似雑音系列を用いて、増幅器５２ａ〜５２ｄ
の出力をそれぞれ拡散復調する。拡散復調部部５４ａ、
５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄで復調された信号は、それぞ
れ帯域フィルタ５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄを介
して、送信ビーム角度誤差解析部５８に入力され、これ
らの信号に基づいて送信ビームの角度誤差が検出され
る。そして、送信ビーム角度誤差解析部５８で検出され
た角度誤差に基づいて、図５に示す光軸角度調整駆動制
御部４２によって送信ビーム角度可変部３０が制御され
る。

【００３１】図４は、本発明で用いられるスペクトル拡
散方式を説明するための概略図である。このスペクトル
拡散方式とは、伝送すべき情報を必要な最低限度の帯域
幅で伝送するのではなく、意図的にそれよりも遥かに広
い周波数帯域幅を使用して情報を伝送する方式である。
スペクトル拡散方式としては、情報信号の帯域幅に比べ
て遥かに高速のデジタル符号系列により搬送波を変調す
る直接拡散変調と、符号系列によって決められるパター
ンに従って、搬送周波数が不連続に偏移する周波数ホッ
ピング変調とが一般的に使用されている。

【００３２】例えば、直接拡散変調の場合には、送信側
には一次変調を行う一次変調部６０と、一次変調された
信号Ｓ１の帯域を広げるために、２回目の変調として拡
散変調を行う二次変調部６１とが設けられている。一
方、受信側には拡散変調された信号Ｓ２を元に戻すため
の逆拡散と呼ばれる拡散復調を行う二次復調部６２と、
逆拡散された信号Ｓ３に通常の復調を行う一次復調部６
３とが設けられている。

【００３３】このような構成により、図２の補助信号発
生部２０から発した補助信号は、疑似雑音発生部２１か
らの疑似雑音系列によって、拡散変調部２２において拡
散変調される。この拡散変調された補助信号は、主信号
入力部２３から入力された主信号と波部２４で合波さ
れ、電気-光変換部２７で光信号に変換された後に、レ
ンズ２８、偏光ビームスプリッタ２９、送信ビーム角度
可変部３０、レンズ３１、３２を順次に通って、対向し
て配置された光伝送装置に向けて送信される。

【００３４】一方、対向して配置された光伝送装置から
送信されてきた受信光は、レンズ３１、３２、送信ビー
ム角度可変部３０を通って偏光ビームスプリッタ２９で
反射され、送信ビームと分離される。偏光ビームスプリ
ッタ２９で反射された受信光は、ビームスプリッタ３３
において分割され、その一部は主信号を検出するために
レンズ３４を通って光-電気変換部３７で受光される。
受信光は、この光−電気変換部３７で電気信号に変換さ
れ、この電気信号に基づいて復調部３８において主信号
が復調される。復調された主信号は、主信号出力部３９
から出力される。

【００３５】一方、ビームスプリッタ３３において送信
ビーム角度誤差検出用に分割された受信光は、レンズ４
０を通って送信ビーム角度誤差検出部４１に出力され
る。

【００３６】この送信ビーム角度誤差検出部４１におい
て、送信ビーム角度誤差検出用の受信光は４分割受光素
子５０で受光される。４分割受光素子５０の分割された
受光面５０ａ〜５０ｄはそれぞれ受光した光パワ一に対
応した電流を発生し、更に電流-電圧変換器５１ａ〜５
１ｄで電圧信号に変換され、増幅器５２ａ〜５２ｄにお
いて増幅される。この増幅された電圧信号は、電気信号
に重畳しているＰＮ系列と同じ疑似雑音系列で位相やタ
イミングが全く等しくなるように乗算するために、合波
部５３で合波されて同期部５５で同期がとられる。そし
て、疑似雑音発生部５６から送信側と同じ疑似雑音系列
が受信信号に同期して出力され、拡散復調部５４ａ〜５
４ｄに入力される。拡散復調部５４ａ〜５４ｄにおいて
は、入力された疑似雑音系列を用いて、増幅器５２ａ〜
５２ｄの出力をそれぞれ拡散復調する。

【００３７】本実施例では、補助信号の送信に、スペク
トル拡散方式を使用している。つまり、図４に示すよう
に、送信側において最初に位相シフトキーイング（ＰＳ
Ｋ）や周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）などの一般的
な変調方式を用いて一次変調部６０で一次変調を行い、
更に二次変調部６１において２回目の変調である拡散変
調を行って一次変調の帯域を広げる。そして受信側にお
いては、二次復調部６２において二次復調又は拡散復調
を行って、拡散変調された信号を元に戻す逆拡散を行
う。この逆拡散された信号は、送信側での一次拡散され
た信号とほぼ等しくなるので、最後に一次復調部６３で
通常の復調を行う。

【００３８】図３の拡散復調部５４ａ〜５４ｄにおい
て、拡散復調された電気信号は、帯域フィルタ５７ａ〜
５７ｄを通って送信ビーム角度誤差解析部５８に入力さ
れる。そして、送信ビーム角度誤差解析部５８におい
て、入力された電気信号を基に送信ビーム角度誤差が解
析されて、光軸角度調整駆動制御部４２に送信ビーム角
度誤差情報が送られる。光軸角度調整駆動制御部４２は
この送信ビーム角度誤差情報を基に、送信ビーム角度可
変部３０を動作させることにより送信ビーム角度の補正
を行う。

【００３９】ここで、映像信号のような広帯域のアナロ
グ信号を周波数多重して伝送する際には、補助信号（パ
イロット信号）をスペクトル拡散処理して、主信号と補
助信号（パイロット信号）を図５の（ａ） に示すよう
に配置する。このことによって、完全に線形では無い部
分で発生する歪波も拡散されて現われるので、鋭いスペ
クトルは発生せず単なるＳ／Ｎ比の劣化に留まり、視覚
的に目立つビート縞にはならない。従って、拡散された
補助信号（パイロット信号）を復元すると図５の（ｂ）
に示すような状態となり、この復元された補助信号（パ
イロット信号）は狭帯域のバンドパスフィルタ等により
抽出されて、検波及び信号処理が行われる。

【００４０】また、デジタルデータ信号を直接輝度変調
方式で伝送する場合には、図６の（ａ）に示すように補
助信号（パイロット信号）を上述と同様にスペクトル拡
散処理して、主信号にデジタルデータ信号として重畳す
る。これによって、補助信号（パイロット信号）は主信
号側から見て相関の低い雑音と見做され、図９で説明し
た従来の方法に比べて主信号に与える影響が低くなる。
逆に、補助信号（パイロット信号）側から見ると、拡散
された補助信号（パイロット信号）帯域に主信号が重な
っているが、補助信号（パイロット信号）の復元処理で
ある逆拡散処理の過程で、図６の（ｂ）に示すように主
信号は拡散されてしまい、補助信号（パイロット信号）
を容易に抽出することができる。復元された補助信号
（パイロット信号）はＳ／Ｎ比を高くとれるので、自動
追尾性能を落とすことなく主信号に補助信号（パイロッ
ト信号）を重畳することができる。

【００４１】このように、送信側で補助信号（パイロッ
ト信号）をスペクトル拡散して、そのスペクトル密度を
低くしてから主信号と周波数多重を行うことにより、系
の非直線性によって生ずる歪波もスペクトルが拡散され
るので、本信号に与える影響を少なくすることができ
る。より具体的には、補助信号（パイロット信号）の拡
散にスペクトル拡散方式を用いることにより、スペクト
ル密度を減少させることができ、デジタルデータ伝送時
においても、予備変調の操作を行うことなく主信号と同
一帯域内に存在させることができるので、構成の簡素化
が可能となる。また、補助信号（パイロット信号）の逆
拡散処理後の信号レベルをより高くすることができるの
で、自動追尾特性の向上が可能となる。

【００４２】また、スペクトル拡散方式は、拡散符号
（疑似雑音系列）を用いて復調を行うため、本来受信す
べき光伝送装置からの補助信号（パイロット信号）を、
他の光伝送装置からの補助信号（パイロット信号）と区
別して検出することができる。例えば、複数組の光伝送
装置が対向して配置されている場合においても、通信を
行うべき組の光伝送装置で用いられる疑似雑音系列を、
他の組の光伝送装置で用いられる疑似雑音系列と異なる
ものとしておく。こうしておくと、例えば図３におい
て、正しい通信相手ではない光伝送装置からの光信号を
受光素子５０が受光しても、この光信号の補助信号（パ
イロット信号）に重畳されている疑似雑音系列と、疑似
雑音発生部５６から拡散復調部５４ａ〜５４ｄに入力さ
れる疑似雑音系列とが異なるために、補助信号は復調さ
れない。この結果、光伝送装置が正しい通信相手ではな
い光伝送装置から送信された補助信号（パイロット信
号）に追従することがない。

【００４３】このようにして、対向して配置された複数
の光伝送装置の中から本来通信を行うべき装置を確実に
識別した後で、光軸の角度補正を行って通信を回復する
ことが可能となる。

【００４４】なお、本発明は以上説明した実施例に限ら
ず、種々の応用が可能である。例えば、スペクトル拡散
方式としては、直接拡散変調ではなく、周波数ホッピン
グ変調を使用しても同様の効果が得られる。本発明は、
特許請求の範囲を逸脱しない限りにおいて、このような
応用例を全て包含するものである。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光伝
送装置及び双方向光空間伝送システムは、スペクトル拡
散変調された補助信号を主信号と合波し、合波された信
号に基づいて光信号を発すると共に、他の光伝送装置か
ら送信された光信号を受光し、スペクトル拡散変調され
た補助信号を検出して、補助信号を拡散復調するように
構成することにより、対向している複数の装置の中から
本来通信を行う装置を識別し、光軸の角度補正を行って
通信を回復する等の対策をとることができる。また、本
発明の光伝送装置及び双方向光空間伝送システムにおい
ては、本信号に大きな影響を与えることなく、自動追尾
特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の双方向光空間伝送システムの一実施例
を示す概略構成図である。

【図２】図１のシステムに用いられる光伝送装置の一実
施例を示す概略構成図である。

【図３】図２の光伝送装置における送信ビーム角度誤差
検出部の構成を示す概略図である。

【図４】スペクトル拡散方式を説明するための概略図で
ある。

【図５】スペクトル拡散変調された信号の振幅の一例を
示すスペクトル図である。

【図６】スペクトル拡散変調された信号の振幅の他の例
を示すスペクトル図である。

【図７】従来の光伝送装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【図８】従来の光伝送装置における信号振幅の例を説明
するためのスペクトル図である。

【図９】従来の伝送装置における信号振幅の他の例を説
明するためのスペクトル図である。

【符号の説明】

２０ 補助信号発生部 ２１、５６ 疑似雑音発生部 ２２、６０、６１ 拡散変調部 ２３ 主信号入力部 ２４ 合波部 ２５ レーザー駆動回路 ２６ レーザーダイオ一ド ２７ 電気−光変換部 ２８、３１、３２、３４、４０ レンズ ２９ 偏向ビームスプリッタ ３０ 送信ビーム角度可変部 ３３ ビームスプリッタ ３５、５０ 受光素子 ３６ 受光回路 ３７ 電気−光変換部 ３８ 復調部 ３９ 主信号出力部 ４１ 送信ビーム角度誤差検出部 ４２ 光軸角度調整駆動制御部 ５０ａ〜５０ｄ 受光面 ５１ａ〜５１ｄ 電流−電圧変換器 ５２ａ〜５２ｄ 増幅器 ５３ 合波部 ５４ａ〜５４ｄ 拡散復調部 ５５ 同期部 ５７ａ〜５７ｄ 帯域フィルタ ５８ 送信ビーム角度誤差解析部 ７０、７１ 光伝送装置 ７２、７３ 建物 ７４、７５ 光信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森友 和夫 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 (72)発明者 高橋 靖浩 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

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スペクトル拡散変調された補助信号を生
   成する生成回路と、前記生成回路で生成された補助信号
   と主信号とを合波する合波部と、前記合波部で合波され
   た信号に基づいて光信号を発する電気−光変換部と、他
   の光伝送装置から送信された光信号を受光し、該光信号
   に含まれるスペクトル拡散変調された補助信号を検出す
   る受光素子と、前記受光素子で検出された信号から補助
   信号を拡散復調する復調回路とを備えた光伝送装置。
2. 【請求項２】 前記生成回路は、補助信号を発生する補
   助信号発生部と、拡散符号を発生する符号発生部と、前
   記符号発生部で発生した拡散符号を用いて補助信号発生
   部で発生した補助信号をスペクトル拡散変調する拡散変
   調部とから成る請求項１に記載の光伝送装置。
3. 【請求項３】 前記電気−光変換部は、レーザーダイオ
   ードと、前記合波部で合波された信号に基づいて前記レ
   ーザーダイオードを駆動するレーザー駆動回路とから成
   る請求項１又は２のいずれかに記載の光伝送装置。
4. 【請求項４】 前記復調回路は、前記受光素子で検出さ
   れた信号から同期信号を検出する同期検出回路と、同期
   検出回路で検出された同期信号に基づいて、受光素子で
   検出された信号に同期して拡散符号を発生する符号発生
   部と、該符号発生部で発生した拡散符号を用いて、前記
   受光素子で検出された信号から補助信号を拡散復調する
   拡散復調部とから成る請求項１乃至３のいずれか１項に
   記載の光伝送装置。
5. 【請求項５】 更に、前記拡散復調部によって拡散復調
   された補助信号の受信レベルを検出するレベル検出回路
   を備えた請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光伝送
   装置。
6. 【請求項６】 更に、前記電気−光変換部から発した光
   を他の光伝送装置に向けて射出する光学系と、前記拡散
   復調部によって拡散復調された補助信号から、前記光学
   系から射出される光信号の射出角度の誤差を検出する解
   析部とを備えた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
   光伝送装置。
7. 【請求項７】 前記受光素子は、受光面が４分割された
   受光素子から成り、前記拡散復調部は分割された各々の
   受光面から出力される信号から補助信号をそれぞれ拡散
   復調し、前記解析部は、これら拡散復調された補助信号
   に基づいて光信号の射出角度の誤差を検出する請求項６
   に記載の光伝送装置。
8. 【請求項８】 前記光学系は、光信号の射出角度を変更
   する角度可変部を有し、更に、前記解析部で検出された
   誤差に基づいて、前記角度可変部を制御する制御部を備
   えた請求項６に記載の光伝送装置。
9. 【請求項９】 更に、前記他の光伝送装置から送信され
   た光信号を、前記電気−光変換部から発した光信号と分
   離して前記受光素子に導く第１のビームスプリッタを備
   えた請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光伝送装
   置。
10. 【請求項１０】 更に、前記第１のビームスプリッタで
    分離された光信号を、主信号を検出するための光信号
    と、前記受光素子で受光される光信号とに分離する第２
    のビームスプリッタを備えた請求項９に記載の光伝送装
    置。
11. 【請求項１１】 更に、前記主信号を検出するための光
    信号を電気信号に変換する光−電気変換部と、該光−電
    気変換部で変換された電気信号から主信号を復調する復
    調部とを備えた請求項１０に記載の光伝送装置。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１のいずれか１項に記
    載の光伝送装置を一組、所定の距離を隔てて互いに対向
    して配置して成る双方向光空間伝送システム。