JP2002300113A - Optical space transmission system and optical transmitter and optical receiver, and optical transmitter-receiver - Google Patents

Optical space transmission system and optical transmitter and optical receiver, and optical transmitter-receiver

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JP2002300113A
JP2002300113A JP2001102939A JP2001102939A JP2002300113A JP 2002300113 A JP2002300113 A JP 2002300113A JP 2001102939 A JP2001102939 A JP 2001102939A JP 2001102939 A JP2001102939 A JP 2001102939A JP 2002300113 A JP2002300113 A JP 2002300113A
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JP
Japan
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optical
light
communication
transmitting
receiving
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Application number
JP2001102939A
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Japanese (ja)
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Kiyoaki Sera
清昭 世羅
Katsumi Mikamo
克巳 三鴨
Tomomi Kishi
知美 貴志
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FUJIYA DENKI SEISAKUSHO KK
Original Assignee
FUJIYA DENKI SEISAKUSHO KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical space transmission system that can prevent deterioration in the communication quality even under exposure by the sun ray or under a bad weather so as to improve the reliability and to provide an optical transmitter, an optical receiver and an optical transmitter-receiver. SOLUTION: In the optical space transmission system comprising the optical transmitter 1 with a communication light transmission means 11 transmitting a communication light and the optical receiver 3 with a communication light receiving means 31 receiving the communication light transmitted through space, the optical receiver 3 is provided with a background light detection means 32 that detects the intensity of the background light around the communication optical reception terminal 35, a luminous quantity revision means 33 that revises the luminous quantity received by the communication light receiving means 31, and a background light intensity transmission means 34 that transmits the background light intensity detected by the background light detection means 32 to the optical transmitter 1, and the optical transmitter 1 is provided with a background light intensity reception means 12 that receives the background light intensity sent form optical receiver 3 and an output revision means 13 that revises the optical transmission output of the communication light transmission means 11.

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、光空間伝送システ
ム及び光送信装置と光受信装置並びに光送受信装置であ
り、特に、空間を離れて設置された光送信装置と光受信
装置とからなり、空間を介して通信光を送信し受信する
ことができる光空間伝送システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical space transmission system, an optical transmitter, an optical receiver, and an optical transmitter / receiver, and more particularly, to an optical transmitter and an optical receiver installed separately from each other. The present invention relates to an optical space transmission system capable of transmitting and receiving communication light through space.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、映像、音声、データ等の信号をレ
ーザ光やLED光に変換して、空間を光で通信する、所
謂光空間伝送システムが知られている。このシステム
は、送信信号を光に変換して送信する光送信装置と、こ
の光送信装置の発する光ビームを数メートルから数キロ
メートル離れた地点で受信する光受信装置により構成さ
れる。この装置は、アナログ信号ばかりではなくディジ
タル信号も通信できる機種も存在するが、電波無線装置
とは異なり、非常に広い範囲の帯域を持つ信号が扱え、
かつ、通信の免許も不要にもかかわらず、電波無線通信
装置程には普及していない。また、電波無線通信にもス
ペクトラム拡散を利用した、所謂SS無線という、利用
者が免許を必要としない通信手段も存在するが、電波無
線通信の場合、光通信の光ビームとは異なり、電波の放
出が広範囲に及ぶので、利用者が多くなると受信装置が
多くの電波を受けて混信し、受信不能になることが容易
に想定される。一方、光通信の場合には、見渡せる範囲
で、かつ、細いビームを直接に受信する方式なので、光
受信装置を狙って意図的に妨害されない限り、混信は十
分に回避することは可能であり、将来の通信方式として
は非常に有望と思われる。
2. Description of the Related Art Hitherto, a so-called optical space transmission system has been known in which signals such as video, audio, and data are converted into laser light or LED light and space is communicated with light. This system includes an optical transmitting device that converts a transmission signal into light and transmits the light, and an optical receiving device that receives a light beam emitted from the optical transmitting device at a distance of several meters to several kilometers. Although there are models of this device that can communicate not only analog signals but also digital signals, unlike radio radio devices, they can handle signals with a very wide band,
In addition, despite no need for a communication license, it is not as widely used as radio wave radio communication devices. There is also a so-called SS radio, which uses spread spectrum, for radio wave radio communication, a communication means that does not require a user's license. In the case of radio wave radio communication, unlike the light beam of optical communication, Since the emission spreads over a wide range, it is easily assumed that when the number of users increases, the receiving device receives many radio waves and interferes with each other, thereby making it impossible to receive. On the other hand, in the case of optical communication, it is a system that directly receives a narrow beam within a viewable range, so that interference can be sufficiently avoided unless intentionally disturbed by aiming at the optical receiving device, It seems very promising for future communication systems.

【0003】しかしながら、この光空間伝送の普及を大
きく妨げる要因として、下記の要因を挙げることができ
る。第1の要因は、天候が通信品質に大きく影響する点
である。第2の要因は、送信に用いる光ビームの位置合
わせの困難性にある。第3の要因は、通信に用いるレー
ザ光やLED光に対する安全性の問題である。
However, the following factors can be cited as factors that greatly hinder the spread of the optical space transmission. The first factor is that the weather greatly affects communication quality. The second factor is the difficulty in aligning a light beam used for transmission. The third factor is a problem of security against laser light and LED light used for communication.

【0004】第1の要因から更に詳細に説明する。天候
による影響とは、一つは晴天時の太陽光による影響と、
もう一つは悪天候時の雨、雪、霧などによる影響であ
る。通常、この光空間伝送装置は、一般的に屋外で使用
されることがほとんどであるが、晴天時の太陽光は、以
下のような妨害を装置に与える。太陽光の持つスペクト
ルの関係を図17(出典元:レーザ基礎の基礎、オプト
ロニクス社)に示すが、光空間伝送に用いるレーザ光や
LED光の波長は一般的に赤外の800nm付近である
ため、図17からも判るように太陽光エネルギーの非常
に高い波長を使っている。光空間伝送装置の通信光受信
手段に用いるフォトダイオードなどの受光素子は、当然
ながら、この800nm付近の光の波長に感度良く設定
されており、太陽光が照射されると、受光素子が飽和状
態になり、通信不能に陥ることがしばしば報告されてい
る。この対策として太陽光を遮蔽するフードや光学フィ
ルタが用いられるが、太陽光が照射される角度は、1日
おいても、また、年間でもかなり広範囲に変化するの
で、フードで完全に対策することは困難である。また、
太陽光のエネルギーは光空間伝送に用いる通信光の10
00倍以上のエネルギーを持つため、太陽光の反射光に
よっても妨害を受けるので、光学フィルタを使用して
も、太陽光の持つ800nm付近の光エネルギーが強力
なため、さほどの効果が期待できない状況にある。次
に、雨、雪、霧による妨害であるが、通信に用いる光ビ
ームがこれらの水滴により散乱され、通信品質が劣化す
る。光空間伝送における悪天候による減衰を図18(出
典元:光空間伝送ネットワーク技術資料、オプトロニク
ス社)に示す。特に霧、濃霧の場合の妨害は非常に大き
く、通信不能になることがほとんどである。
[0004] The first factor will be described in more detail. The effects of the weather are, in part, the effects of sunlight in fine weather,
Another is the effect of rain, snow, fog, etc. in bad weather. Usually, this optical space transmission device is generally used outdoors in most cases, but sunlight in fine weather gives the device the following interference. The relationship between the spectra of sunlight is shown in FIG. 17 (source: Laser Fundamentals, Optronics). The wavelength of laser light and LED light used for optical space transmission is generally around 800 nm in the infrared. As can be seen from FIG. 17, a very high wavelength of solar energy is used. The light receiving element such as a photodiode used for the communication light receiving means of the optical space transmission device is naturally set with a high sensitivity to the wavelength of the light around 800 nm, and the light receiving element is saturated when irradiated with sunlight. It is often reported that communication is lost. As a countermeasure, a hood or an optical filter that blocks sunlight is used. However, the angle at which the sunlight is irradiated varies widely over the course of one day and even throughout the year. It is difficult. Also,
Solar energy is 10% of the communication light used for optical space transmission.
Since it has energy more than 00 times, it is also hindered by the reflected light of sunlight, so even if an optical filter is used, the light energy near 800 nm of sunlight is strong, so the effect cannot be expected so much. It is in. Next, although interference is caused by rain, snow, and fog, the light beam used for communication is scattered by these water droplets, and the communication quality is degraded. The attenuation due to bad weather in the optical space transmission is shown in FIG. 18 (Source: Optical Space Transmission Network Technical Data, Optronics). Especially in the case of fog and dense fog, the disturbance is very large and communication is almost impossible.

【0005】次に、第2の要因について詳細に説明す
る。最初にも述べたように、光空間伝送装置にはレーザ
光やLED光が用いられているが、通信距離の数10メ
ートルから数キロメートルを確実に光空間伝送する際
に、光が散乱しては光伝送は不可能である。散乱の少な
いレーザ光が光通信に用いられる理由がここにあるが、
逆に光受信装置にこの光ビームを正確に照射できないと
いう問題が発生する。例えば、数キロメートル離れた地
点で受信可能な光ビームの直径は、通信光の光量を最大
限大きくしても数10メートルから数100メートル程
度であり、角度的には数度以下しかない。従来の光空間
伝送装置の重量は、屋外設置の際には雨よけのカバーな
どを含めると数10キログラムにもなり、これを光受信
装置に向けて正確に光を送信するには非常な労力を必要
とする。また、これを正確な位置に保持するにも非常に
困難を生じる。取付方法が悪いと、自重により経時変化
で通信光の照射される角度が大幅にずれるということが
頻雑に発生することとなる。
Next, the second factor will be described in detail. As mentioned earlier, laser light and LED light are used in the space optical transmission device. However, light is scattered when space transmission is performed over a communication distance of several tens of meters to several kilometers. Is not capable of optical transmission. Here is why laser light with low scattering is used for optical communication,
On the contrary, there arises a problem that the light beam cannot be accurately applied to the optical receiver. For example, the diameter of a light beam that can be received at a point several kilometers away is about several tens to several hundred meters even if the amount of communication light is maximized, and the angle is only several degrees or less. The weight of the conventional optical space transmission device can be as high as several tens of kilograms including the rain cover when installed outdoors, and it takes a great deal of labor to accurately transmit the light to the optical receiver. I need. It is also very difficult to hold this in the correct position. If the mounting method is bad, it often happens that the irradiation angle of the communication light is significantly deviated due to its own weight over time.

【0006】第3の要因の安全性に関しては、最近、レ
ーザポインタによる網膜被害の事故例がテレビや新聞で
も数多く報道されているように、レーザ光は目の網膜や
皮膚などに多大なる障害を与える可能性が高い。LED
光も国際的にはレーザ光とほぼ同じ取扱いを受けてお
り、国際的にはIEC60825、国内ではJIS C
6082にその取扱い方法について詳細に規定されてい
る。光空間伝送システムの場合、特に先の第1や第2の
妨害を排除するには、光通信に用いるレーザ光やLED
光の出力を大きくすれば効果が上がるが、これは逆に安
全性を損なう結果にも繋がる可能性が有る。光通信の出
力を大きくするときは、安全性にも十分すぎる配慮が必
要となる。
[0006] Regarding the safety of the third factor, laser light causes a great deal of damage to the retina and the skin of the eyes as recently reported on televisions and newspapers, many examples of accidents involving retinal damage caused by a laser pointer. Likely to give. LED
Light is treated almost the same as laser light internationally, IEC60825 internationally, and JIS C domestically.
6082 specifies the handling method in detail. In the case of an optical space transmission system, in particular, in order to eliminate the first and second disturbances, a laser beam or an LED used for optical communication is used.
Increasing the light output increases the effect, but may also result in a loss of security. When increasing the output of optical communication, it is necessary to give consideration to safety as well.

【0007】従来の光空間伝送装置4´の一般的な外観
図を図14に示す。1対の光送信手段41´と光受信手
段42´によって構成される機種が多い。これは、デー
タ等の双方向通信を意図した装置で、相手側にも同じ装
置を使用し、そして、こちらの光送信信号を相手側の光
受信手段で受信し、逆に相手側の光送信信号をこちらの
光受信手段で受信する。映像など1方向のみの通信の場
合は、光送信手段と光受信手段が別々になっている機種
も存在する。
FIG. 14 shows a general external view of a conventional optical space transmission device 4 '. There are many models composed of a pair of optical transmitting means 41 'and optical receiving means 42'. This is a device intended for two-way communication of data, etc., the same device is used for the other party, and this optical transmission signal is received by the optical receiving means of the other party, and conversely, the optical transmission signal of the other party is The signal is received by this optical receiving means. In the case of communication in only one direction, such as video, some models have separate optical transmission means and optical reception means.

【0008】従来の光空間伝送装置においては、図15
に示すように、レーザダイオードなどの発光素子15´
から出た光ビームを光学レンズ18´ により、できる
だけ平行に近いビームにして空間に放出する。光送信手
段の光学レンズ18´の直径は50mm程度である。一
方、光受信手段は、できるだけ受光光量を多く確保する
ために受光窓を大きくしており、図16に示すように、
受光レンズ38´を経由してフォトダイオードなどの受
光素子36´に集光する。集光を効率よくするため、光
受信手段の受光レンズ38´の直径は100mm以上に
なることも有るが、口径を広くすると太陽光の影響も受
けやすくなる。また、受光窓に太陽光の影響を減少させ
る目的で光学フィルタを取付けた機種も存在するが、図
17に示すように、800nm付近という太陽光エネル
ギーの高い成分の光を通信光の波長として使用している
ので、光学フィルタにより太陽光を減衰させれば、通信
光も減衰するという結果になり、光学フィルタの効果が
期待できない。
[0008] In the conventional optical space transmission apparatus, FIG.
As shown in the figure, a light emitting element 15 'such as a laser diode
Is emitted into space by an optical lens 18 'as a beam as nearly parallel as possible. The diameter of the optical lens 18 'of the light transmitting means is about 50 mm. On the other hand, the light receiving means has a large light receiving window in order to secure as much light receiving amount as possible, and as shown in FIG.
The light is condensed on a light receiving element 36 'such as a photodiode via a light receiving lens 38'. The diameter of the light receiving lens 38 'of the light receiving means may be 100 mm or more in order to make light collection efficient, but if the aperture is widened, the light receiving lens 38' is easily affected by sunlight. There is also a model in which an optical filter is attached to the light receiving window for the purpose of reducing the influence of sunlight, but as shown in FIG. 17, light having a high solar energy component of around 800 nm is used as the wavelength of communication light. Therefore, if sunlight is attenuated by the optical filter, the communication light is also attenuated, and the effect of the optical filter cannot be expected.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
問題を解決するものであり、太陽光に曝されるような背
景光の多い状況や、逆に通信光の減少する悪天候であっ
ても、通信品質の劣化を防止して、通信品質を確保する
ことが可能な光空間伝送システム、光送信装置と光受信
装置並びに光送受信装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the problems of the prior art, and is useful in situations where there is a lot of background light, such as exposure to sunlight, or in adverse weather, where communication light decreases. Another object of the present invention is to provide an optical space transmission system, an optical transmitting device, an optical receiving device, and an optical transmitting and receiving device capable of preventing deterioration of communication quality and ensuring communication quality.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、通信光を送出
する通信光送信端末および通信光送信手段を備える光送
信装置と、空間を伝送する通信光を受信する通信光受信
端末および通信光受信手段を備える光受信装置とからな
る光空間伝送システムにおいて、前記光受信装置は、通
信光受信端末周辺の背景光の強度を検知する背景光強度
検知手段と、通信光受信手段に入力される光量を変更す
る光量変更手段と、背景光強度検知手段が検知した背景
光強度を光送信装置に送信する背景光強度送信手段とを
備え、そして、光送信装置は、光受信装置から送信され
た背景光強度を受信する背景光強度受信手段と、通信光
送信手段の光送信出力を変更する出力変更手段とを備え
る光空間伝送システムである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a communication light transmitting terminal for transmitting communication light, an optical transmission device having communication light transmitting means, a communication light receiving terminal for receiving communication light for transmitting space, and a communication light. In an optical space transmission system including an optical receiving device including a receiving unit, the optical receiving device is input to a background light intensity detecting unit that detects an intensity of background light around a communication light receiving terminal, and is input to the communication light receiving unit. Light amount changing means for changing the light amount, and background light intensity transmitting means for transmitting the background light intensity detected by the background light intensity detecting means to the light transmitting device, and the light transmitting device is transmitted from the light receiving device. An optical space transmission system includes a background light intensity receiving unit that receives background light intensity, and an output changing unit that changes an optical transmission output of the communication light transmitting unit.

【0011】また、本発明は、上記背景光強度が所定上
限値以上のとき、光送信装置は、出力変更手段が光送信
出力を増大させ、一方、光受信装置は、光量変更手段が
通信光受信手段に入力される光量を低減させる光空間伝
送システムである。尚、背景光強度が上限値を越えない
状況に戻ったときに、光送信出力を元のレベルに戻すこ
とは言うまでもない。
Further, according to the present invention, when the background light intensity is equal to or higher than a predetermined upper limit value, the output changing means of the light transmitting device increases the light transmission output, and the light receiving device has the light amount changing means of the communication light. This is an optical space transmission system that reduces the amount of light input to the receiving means. It goes without saying that when the background light intensity returns to the state where it does not exceed the upper limit, the light transmission output is returned to the original level.

【0012】これにより、通信光に利用される近傍の光
波長を持つ背景光(主として太陽光)を検知し、この背
景光の強度が大きい(背景光強度が所定上限値以上)と
きは、通信光送信手段の送信出力を増大させ、かつ、光
受信装置に設けたメカニカルな光量変更手段により、全
体の光受信量を低減させることにより、背景光の割合を
減少させることで、送受信に必要な通信品質を確保する
ことができる。尚、背景光の強いことを検知する背景光
強度検知手段として、例えば、フォトダイオードを用い
た光測定手段などにより実現できる。そして、この背景
光の強い状況を光送信装置にフィードバックして光送信
出力を増大させ、背景光に対する通信光の光量の割合を
増大させる。一方、通信光受信手段では、このままでは
入力される光量が多くて受光素子が飽和状態となり、正
確な情報が得られないということになる。そこで、通信
光受信手段では受光素子の前に光量変更手段(光減衰用
の光学フィルタなど)を挿入し、入力される全体の光量
を光受光素子が飽和しない状況まで低減させ、正確に情
報が得られるようにする。この光量変更手段は、背景光
の強度に応じて通過させる光量を連続的に可変して切替
える手段を持っており、例えば、光の減衰量が連続的に
可変できる光学フィルタを用いて、背景光の強度に応じ
て自動的に通過する光量を決めるなどの手段で実現が可
能である。
Thus, background light (mainly sunlight) having a nearby light wavelength used for communication light is detected, and when the intensity of the background light is large (the background light intensity is equal to or more than a predetermined upper limit), communication is performed. Increasing the transmission output of the light transmitting means, and reducing the ratio of background light by reducing the overall light reception amount by the mechanical light amount changing means provided in the light receiving device, thereby reducing the ratio of the background light. Communication quality can be ensured. The background light intensity detecting means for detecting the strong background light can be realized by, for example, a light measuring means using a photodiode. Then, the situation in which the background light is strong is fed back to the optical transmission device to increase the light transmission output, thereby increasing the ratio of the amount of communication light to the background light. On the other hand, in the communication light receiving means, if this state is left as it is, the amount of input light is large, and the light receiving element is saturated, so that accurate information cannot be obtained. Therefore, in the communication light receiving means, a light amount changing means (such as an optical filter for attenuating light) is inserted before the light receiving element to reduce the total amount of light input to a state where the light receiving element is not saturated, so that information can be accurately obtained. To be obtained. The light amount changing means has means for continuously changing and switching the amount of light passing therethrough according to the intensity of the background light. For example, the light amount changing means uses an optical filter capable of continuously changing the amount of attenuation of the light. It can be realized by means such as automatically determining the amount of light passing therethrough according to the intensity of light.

【0013】そして、本発明は、上記背景光強度が所定
下限値以下のとき、光送信装置は、出力変更手段が光送
信出力を増大させ、一方、光受信装置は、光量変更手段
が通信光受信手段に入力される光量を最大値に設定する
かあるいは一定値以上に設定する光空間伝送システムで
ある。
According to the present invention, when the background light intensity is equal to or lower than a predetermined lower limit, the output changing means of the light transmitting device increases the light transmission output, while the light receiving device has the light amount changing means of the communication light. This is an optical space transmission system in which the amount of light input to the receiving means is set to a maximum value or a certain value or more.

【0014】雨、雪、霧などの悪天候により通信光受信
手段に入力される通信光の光量が十分に確保できない状
態においては、通信光送信手段の光出力を増大させ、か
つ、光受信装置の光量変更手段により、通信光受信手段
に入力される通信光の光量が最大値になるか、あるいは
一定値以上になるように調整する。悪天候の際には、光
受信装置の背景光強度検知手段に入力される背景光のレ
ベルが低くなるので、背景光の光量が一定レベル以下
(所定下限値以下)の時は悪天候と判断して、光量変更
手段の光学フィルタをゼロにするか、あるいはごく軽微
なものに代え、かつ、この状況においてはこの情報を光
受信装置内の背景光強度送信手段を用いて光送信装置の
背景光強度受信手段にフィードバックし、光送信装置か
らの情報が十分に送信されるレベルまで光送信出力を増
大させ、通信品質を確保する。光受信装置から光送信装
置にフィードバックする情報は、背景光(主として太陽
光)の明るさのレベルなので、一般公衆網あるいは自己
光通信路で十分に対応できる。なお、晴天の夜間におい
ては、背景光(主として太陽光)が無いので、背景光強
度検知手段は背景光強度が低いと判断することになる。
これは悪天候と同じ条件ではあるが、晴天時の夜間は通
信光は十分に確保されており、光通信にとっては最適条
件であり、このような際には光受信装置内の背景光強度
送信手段を用いて、通信光の情報を光送信装置にフィー
ドバックして、光送信出力を低減させれば、光量変更手
段の光学フィルタは悪天候のときと同様にゼロあるいは
軽微なものであっても何ら支障は無い。要は、晴天時に
は通信光の光送信に必要な信号レベルを背景光に負けな
い様に増大させてSN比でいうSの部分を多くし、悪天
候時にもやはりSの成分を多くして必要な通信品質を確
保することを示すものである。以上の方法により、天候
による影響を大幅に改善することが可能となり、その効
果は絶大である。背景光強度検知手段は、通常のフォト
ダイオードにて容易に実現できるし、また、これを光送
信装置にフィードバックする情報量も少ないことから、
一般公衆網あるいは自己光通信路を用いて容易に実現で
きる。
In a state where the amount of communication light input to the communication light receiving means cannot be sufficiently ensured due to bad weather such as rain, snow, fog, etc., the light output of the communication light transmitting means is increased, and The light quantity changing means adjusts the light quantity of the communication light input to the communication light receiving means so as to be a maximum value or a certain value or more. In the case of bad weather, the level of the background light input to the background light intensity detecting means of the optical receiver becomes low. Therefore, when the amount of the background light is below a certain level (below a predetermined lower limit), it is determined that the weather is bad. The optical filter of the light amount changing means is set to zero or replaced with a very small one, and in this situation, this information is transmitted to the background light intensity of the light transmitting device by using the background light intensity transmitting means in the light receiving device. Feedback is provided to the receiving means, and the optical transmission output is increased to a level at which information from the optical transmitter is sufficiently transmitted, thereby ensuring communication quality. Since the information fed back from the optical receiving device to the optical transmitting device is at the level of the brightness of the background light (mainly sunlight), it can be adequately dealt with by a general public network or a self optical communication channel. In addition, in the night of fine weather, since there is no background light (mainly sunlight), the background light intensity detecting means determines that the background light intensity is low.
Although this is the same condition as bad weather, communication light is sufficiently secured during the night when the weather is fine, which is the optimal condition for optical communication. In such a case, the background light intensity transmission means in the optical receiver is used. If the information of the communication light is fed back to the optical transmission device to reduce the optical transmission output, the optical filter of the light amount changing means is no problem even if it is zero or slight as in the case of bad weather. There is no. The point is that in fine weather, the signal level required for optical transmission of communication light is increased so as not to lose to the background light to increase the S portion in the S / N ratio. This indicates that communication quality is ensured. The above method makes it possible to greatly reduce the influence of the weather, and the effect is enormous. The background light intensity detection means can be easily realized by a normal photodiode, and since the amount of information for feeding back this to the optical transmitter is small,
It can be easily realized using a general public network or a self-optical communication path.

【0015】更に、本発明は、上記光送信装置は、通信
光送信手段に設けた発光素子からの通信光を空間に出力
する手段として光ファイバを有する光空間伝送システム
である。
Further, the present invention is the optical space transmission system, wherein the optical transmission device has an optical fiber as a means for outputting communication light from a light emitting element provided in the communication light transmitting means to space.

【0016】図4に示すように、発光素子15からの通
信光を、例えばレンズ等で集光して光ファイバ16で導
き、そして、例えば、この光をパラボラアンテナに照射
して送信することもできる。通信光送信手段の発光素子
15の光を、光ファイバ16を経由して空間に送出する
ので、従来は数キログラムから数10キログラムもある
光送信装置に代り、通信光送信端末を光送信装置本体と
分離することが可能となって、実際に送信をおこなう通
信光送信端末を1キログラム以下にすることも可能であ
る。これにより、屋外での設置が、従来に比較して大幅
に簡素化されるという利点が生じる。また、光ファイバ
を用いれば、この端末部分は無電源で使用可能である。
従来の装置では、当然ながら電源が必要であり、屋外で
使用するには、レーザ光の安全性ばかりでなく、電源の
安全性にも配慮する必要があった。本発明では、光ファ
イバを用いており、光を出力する通信光送信端末は屋外
にあって無電源となり、一方、発光素子や通信光送信手
段などを含む光送信装置本体は安全な屋内に配置するこ
とも可能となり、光送信装置本体を屋外に設置するのに
比較して、格段に電源の安全性および装置の信頼性を高
めることが可能となる。また、光ファイバが脱落などに
より、所定の位置より外れた際には安全性を確保するた
めに通信光送信手段の電源を切って光の送出を中止する
などの配慮も当然ながら必要である。
As shown in FIG. 4, the communication light from the light emitting element 15 is condensed by, for example, a lens and guided by an optical fiber 16, and then, for example, this light is irradiated on a parabolic antenna and transmitted. it can. Since the light of the light emitting element 15 of the communication light transmitting means is transmitted to the space via the optical fiber 16, the communication light transmitting terminal is replaced with the optical light transmitting device instead of the light transmitting device having several kilograms to several tens of kilograms conventionally. It is also possible to reduce the number of communication optical transmitting terminals that actually perform transmission to 1 kilogram or less. This has the advantage that installation outdoors is greatly simplified compared to the prior art. If an optical fiber is used, this terminal can be used without a power source.
In a conventional apparatus, a power supply is required as a matter of course. For outdoor use, it is necessary to consider not only the safety of the laser beam but also the safety of the power supply. In the present invention, an optical fiber is used, and a communication light transmitting terminal that outputs light is outdoors and has no power supply, while an optical transmission device main body including a light emitting element and communication light transmitting means is disposed indoors safely. This makes it possible to significantly improve the safety of the power supply and the reliability of the device as compared with the case where the optical transmission device main body is installed outdoors. In addition, when the optical fiber comes off from a predetermined position due to dropping or the like, it is naturally necessary to take measures such as turning off the power of the communication light transmitting means and stopping the light transmission in order to ensure safety.

【0017】また、本発明は、上記光送信装置は、通信
光送信手段の発光素子から光ファイバに入力する通信光
の光量を変更する出力変更手段を有する光空間伝送シス
テムである。
Further, the present invention is the optical space transmission system, wherein the optical transmission device has an output changing means for changing the amount of communication light input from the light emitting element of the communication light transmitting means to the optical fiber.

【0018】通信光送信手段の発光素子より光ファイバ
で通信光を導く際、例えばレーザダイオードから光ファ
イバに入力する際に、レーザダイオードの光量を可変す
ることにより比較的容易な手段で、光送信出力を変更す
ることを実現できる。
When the communication light is guided by the optical fiber from the light emitting element of the communication light transmitting means, for example, when the light is input from the laser diode to the optical fiber, the light transmission of the laser diode can be changed by a relatively easy means. Changing the output can be realized.

【0019】そして、本発明は、上記光送信装置は、複
数個の通信光送信手段を有するとともに、該通信光送信
手段の使用個数により通信光の光送信出力を調整する個
数出力調整手段を備える光空間伝送システムである。
According to the present invention, the optical transmitting apparatus has a plurality of communication light transmitting means and a number output adjusting means for adjusting the optical transmission output of the communication light according to the number of used communication light transmitting means. This is an optical space transmission system.

【0020】通信光送信手段を複数個とすることによ
り、晴天時における通信光の増大や悪天候の際における
通信光の増大に用いることができる。光送信装置の通信
光の出力を増大することができ、図5に示すように、例
えば同じ通信光送信手段11a〜11cを3個用意し、
光受信装置の背景光強度検知手段により得られた背景光
に関する情報により通信光送信手段11の数を増減させ
て、通信状態の良好なときは1個で送信し、非常に悪い
時は3個全部使うなど、使用する個数を切替えて光通信
に必要な情報量を確保することができる。使用する個数
の切替えは、手動でも自動でも容易である。また、通信
光送信手段11の使用個数により通信光の光送信出力を
調整する個数出力調整手段を備えることによっても、よ
り適切に光通信に必要な情報量を確保することができ
る。
By using a plurality of communication light transmitting means, it can be used for increasing communication light in fine weather or increasing communication light in bad weather. The output of the communication light of the optical transmission device can be increased, and, for example, as shown in FIG. 5, three identical communication light transmitting units 11a to 11c are prepared,
The number of the communication light transmitting means 11 is increased or decreased according to the information on the background light obtained by the background light intensity detecting means of the light receiving device. When the communication state is good, one is transmitted, and when the communication state is very bad, three pieces are transmitted. It is possible to secure the amount of information necessary for optical communication by switching the number of uses, such as using all. Switching of the number to be used is easy either manually or automatically. Also, by providing a number output adjusting means for adjusting the optical transmission output of the communication light according to the number of the communication light transmitting means 11 used, the information amount necessary for the optical communication can be more appropriately secured.

【0021】更に、本発明は、上記光送信装置は、通信
光送信手段に設けた発光素子からの通信光を分光する分
光手段と、分光された通信光の送信端末となる複数個の
通信光送信端末とを有する光空間伝送システムである。
Further, according to the present invention, in the optical transmission apparatus, the optical transmission device may further include: a spectroscopic unit configured to separate communication light from a light emitting element provided in the communication light transmission unit; This is an optical space transmission system having a transmission terminal.

【0022】通信光送信手段に設けた発光素子からの通
信光を光カップラなどの分光手段で分光することによ
り、複数個の通信光送信手段の代わりとすることができ
る。図6に示すように、例えば通信光送信端末14a〜
14cを3個設置して使用すれば、仮に1個の通信光送
信端末14が事故などにより送信に支障を来した際に
も、通信は可能であり、かつ、鳥などの光路妨害にも対
処できる。レーザダイオードなどの発光素子を多く持つ
ことは、JISにも規定されているように、外部にレー
ザ光が漏れなくするなどの対策が必至であり、非常に安
全管理に多くの費用を必要とする。単一の発光素子から
の通信光を分枝して光送信することは、安全性の増大と
費用の点からも大いにメリットがある。通信光送信手段
に設けたレーザダイオードなどの発光素子からの光を分
光し、この光をそれぞれ1個の通信光送信端末として使
うものである。このようにすれば、同じ通信光送信手段
を複数個用意する必要もなく、簡単に光通信用の第2光
源を作ることが可能になる。
The communication light from the light emitting element provided in the communication light transmitting means is split by a light separating means such as an optical coupler, so that the communication light can be substituted for a plurality of communication light transmitting means. As shown in FIG. 6, for example, the communication light transmitting terminals 14a to 14a to
If three communication terminals 14c are installed and used, even if one communication optical transmission terminal 14 interferes with transmission due to an accident or the like, communication is possible, and optical path disturbances such as birds are dealt with. it can. Having many light emitting elements such as laser diodes requires measures such as preventing laser light from leaking to the outside as stipulated in JIS, and requires a great deal of expense for safety management. . Branching and transmitting the communication light from a single light emitting element has great advantages in terms of increased security and cost. The light from a light emitting element such as a laser diode provided in the communication light transmitting means is split and each light is used as one communication light transmitting terminal. In this case, it is not necessary to prepare a plurality of the same communication light transmitting means, and the second light source for optical communication can be easily produced.

【0023】また、本発明は、上記光送信装置は、通信
光送信手段に設けた発光素子からの分光を行う複数個の
光ファイバを有する光空間伝送システムである。
Further, the present invention is the above-mentioned optical transmission apparatus, which is an optical space transmission system having a plurality of optical fibers for separating light from a light emitting element provided in a communication light transmitting means.

【0024】1個の発光素子15からの通信光を分光す
る際に、図7に示すように、光カプラなどを用いて複数
個の光ファイバ16a〜16cに分光させることができ
る。このようにすれば、光ファイバ16の端末が光の入
力端と出力端になり、簡単に光の出力端が複数個得ら
れ、通信光送信手段の出力を簡単な手段により複数個作
ることができることになる。
When dispersing the communication light from one light emitting element 15, as shown in FIG. 7, it is possible to disperse the communication light into a plurality of optical fibers 16a to 16c using an optical coupler or the like. By doing so, the terminals of the optical fiber 16 become the input and output ends of light, a plurality of output ends of light can be easily obtained, and a plurality of outputs of the communication light transmitting means can be produced by simple means. You can do it.

【0025】そして、本発明は、上記光受信装置は、受
信した通信光を通信光受信手段の受光素子に導く光ファ
イバを有する光空間伝送システムである。
Further, the present invention is the optical space transmission system, wherein the optical receiving device has an optical fiber for guiding received communication light to a light receiving element of communication light receiving means.

【0026】図8に示すように、通信光受信端末の受光
部分を光ファイバ38で行い、この光ファイバ38を経
由して受光素子36に導くもので、通信光送信端末と同
様、通信光受信端末も大幅に小型軽量にすることができ
る。また、光ファイバは無電源で使用可能であり、電源
の安全性をも十分高めること等が可能となる。
As shown in FIG. 8, the light receiving portion of the communication light receiving terminal is formed by an optical fiber 38 and guided to the light receiving element 36 via the optical fiber 38. Terminals can also be significantly smaller and lighter. Further, the optical fiber can be used without a power supply, and the safety of the power supply can be sufficiently improved.

【0027】更に、本発明は、上記光受信装置は、通信
光受信端末により受信した通信光を通信光受信手段の受
光素子に導く複数個の光ファイバを有する光空間伝送シ
ステムである。
[0027] Further, the present invention is the optical space transmission system, wherein the optical receiving apparatus has a plurality of optical fibers for guiding communication light received by a communication light receiving terminal to a light receiving element of communication light receiving means.

【0028】パラボラアンテナあるいは凹面鏡から光を
集光し、光ファイバ経由で通信光受信手段に送って処理
する際、図9に示すように、複数個の光ファイバ38a
〜38cにより受光した光を受光素子36に集めて信号
処理を行うことができる。この利点は、例えば1個の光
ファイバ38が破損あるいは光路妨害に会った状況にな
っても、他の光ファイバ38により通信品質を確保する
ことができる等、従来に比べて簡単に行われる点にあ
る。
When light is collected from a parabolic antenna or a concave mirror and sent to a communication light receiving means via an optical fiber for processing, as shown in FIG.
The light received by .about.38c can be collected by the light receiving element 36 to perform signal processing. This advantage is simpler than in the past, in that, for example, even if one optical fiber 38 is damaged or suffers an optical path obstruction, communication quality can be ensured by another optical fiber 38. It is in.

【0029】また、本発明は、上記光送信装置は、送信
に用いる通信光の波長を、太陽光の光スペクトラムのう
ち、800nmの波長の持つ光エネルギーの1/4以下
の波長とする光空間伝送システムである。
Further, according to the present invention, in the above optical transmission device, the wavelength of the communication light used for transmission is set to an optical space having a wavelength equal to or less than 1/4 of the optical energy having a wavelength of 800 nm in the sunlight spectrum. It is a transmission system.

【0030】送信に用いる通信光の波長を太陽光の影響
の少ない波長を使用することにより、晴天時の通信品質
を高めることが可能である。従来例にも示したように、
太陽エネルギーの高い800nm付近のレーザ光やLE
D光を用いることは晴天時に太陽光の影響を受けるので
不利である。1400nm付近の波長であれば太陽光も
大幅に減衰しており、800nm付近の光より1/4以
下の影響となり、通信光の通信品質が大幅に改善され
る。また、波長が長い方が妨害には強いので、1400
nm付近の波長の方が通信光には適している。
By using a wavelength of communication light used for transmission that is less affected by sunlight, it is possible to improve communication quality in fine weather. As shown in the conventional example,
Laser light or LE near 800nm with high solar energy
The use of D light is disadvantageous because it is affected by sunlight in fine weather. If the wavelength is around 1400 nm, sunlight is also greatly attenuated, which is less than one-fourth that of light near 800 nm, and the communication quality of communication light is greatly improved. Also, since longer wavelengths are more resistant to interference, 1400
A wavelength near nm is more suitable for communication light.

【0031】そして、本発明は、上記光受信装置は、通
信光受信手段に設けた受光素子に入力される光信号のう
ち、主に通信光の波長付近の光を通過させる光バンドパ
スフィルタを有する光空間伝送システムである。
According to the present invention, the optical receiving apparatus includes an optical band-pass filter that mainly transmits light near a wavelength of communication light among optical signals input to a light receiving element provided in communication light receiving means. Optical transmission system having

【0032】光受信装置は、主に通信光の波長付近の光
を通過させる光バンドパスフィルタを有しており、通信
光受信手段の受光素子に入力される光信号に含まれる通
信光の割合を高めることができる。受光素子として一般
的に用いられるフォトダイオードは受光する波長に対
し、かなり幅の広い感度を有しているため、図17に示
すように、幅広く様々な波長を有する太陽光が入力され
るとフォトダイオードはすぐに飽和状態となり、光通信
が不能となる。したがって、太陽光スペクトラムうち比
較的エネルギーの低い波長の通信光を選んでも太陽光の
影響は残ることになる。この解決策として、光バンドパ
スフィルタをフォトダイオードなどの受光素子の前に挿
入して、光通信に必要な波長の通信光が太陽光に比較し
て多く入力するようにするものであり、太陽光の影響を
極力少なくすることとなり、通信品質を確保することを
可能ならしめることができる。
The optical receiver has an optical band-pass filter that mainly passes light near the wavelength of the communication light, and the ratio of the communication light contained in the optical signal input to the light receiving element of the communication light receiving means. Can be increased. Since a photodiode generally used as a light receiving element has a considerably wide sensitivity to a wavelength to be received, as shown in FIG. The diode immediately saturates, making optical communication impossible. Therefore, even if communication light of a wavelength having a relatively low energy in the sunlight spectrum is selected, the influence of sunlight remains. As a solution to this, an optical bandpass filter is inserted in front of a light-receiving element such as a photodiode so that communication light having a wavelength necessary for optical communication is input more than sunlight. The influence of light is minimized, and communication quality can be ensured.

【0033】更に、本発明は、上記光送信装置の通信光
送信端末又は光受信装置の通信光受信端末は、パラボラ
アンテナもしくは凹面鏡を有する光空間伝送システムで
ある。
Further, the present invention is an optical space transmission system, wherein the communication light transmitting terminal of the optical transmitting device or the communication light receiving terminal of the optical receiving device has a parabolic antenna or a concave mirror.

【0034】通信光送信端末及び通信光受信端末は図1
0及び図11に示すように、通信光の送信又は受信の端
末として、パラボラアンテナ17、37あるいはそれに
類した凹面鏡を用いる。このようにパラボラアンテナ1
7あるいは凹面鏡を通信光送信端末として用いると、通
信光に用いるレーザ光やLED光の単位面積あたりの光
量の集中を避ける効果があり、仮に目や皮膚に照射され
ても障害を起し難くなる。また、同時に通信光に幅の広
い光ビームを確保でき、鳥などによる光路妨害に効果が
ある。例えば、細い光ビームの場合、雀や烏などの鳥類
により光路妨害されることがしばしば報告されている
が、これなどもパラボラアンテナや凹面鏡のような鏡面
に光ビームを照射して得られる幅の広い発光源であれ
ば、この問題も容易に解決できる。従来の光空間伝送装
置は、レーザ光やLED光を、直径5cm程度のレンズ
を通して空間に送出する方式でありる。前述のようにレ
ーザ光やLED光はビームが細かいと目や皮膚に障害お
こす危険性が高いので、単位面積当たりの強度を弱める
ようにできるだけ幅の広い光ビームを作る必要が生じ
る。しかし、仮にレンズの直径を現在以上に大きくしよ
うとすれば、レンズ自体でもかなりのコストアップとな
って、実現し難い状況にある。図10のように発光素子
15をパラボラアンテナ17あるいは凹面鏡に照射して
その反射光で行えば、実際に使用されているパラボラア
ンテナの状況からも判断出来るように、容易に数10c
mから数mの幅の広い光線を作ることが可能になり、単
位面積当たりの光の密度を減少することができて、安全
性に大きく寄与できることになる。また、逆に従来と同
じ単位面積当たりの光密度にすれば、それだけ照射する
通信光の光量が多く得られることになり、通信品質が格
段に増大する。また、これを図11のように通信光受信
端末に用いれば、従来の光空間伝送装置に比較して大幅
に広い受光面積を確保できることになる。従来の光空間
伝送装置における大きなレンズは価格的に非常に高価な
ものになるが、パラボラアンテナ37であれば、比較的
大きな面積が確保し易いという利点がある。図11のよ
うに、このパラボラアンテナ37もしくは凹面鏡に当た
った光は集光され、受光素子36に集められる。したが
って、従来レンズと比較して、パラボラアンテナの場
合、面積的に数10倍から数100倍の光を集めること
も可能となる。
The communication light transmitting terminal and the communication light receiving terminal are shown in FIG.
As shown in FIG. 0 and FIG. 11, parabolic antennas 17 and 37 or a concave mirror similar thereto are used as terminals for transmitting or receiving communication light. Thus, the parabolic antenna 1
When the 7 or concave mirror is used as a communication light transmitting terminal, there is an effect of avoiding concentration of laser light or LED light used for communication light per unit area, and even if the light is radiated to eyes or skin, it is unlikely to cause an obstacle. . At the same time, a wide light beam can be ensured for the communication light, which is effective in preventing light path interference by birds and the like. For example, in the case of a thin light beam, it is often reported that the light path is obstructed by birds such as sparrows and crows. This problem can be easily solved with a wide light source. 2. Description of the Related Art A conventional optical space transmission apparatus transmits laser light or LED light to a space through a lens having a diameter of about 5 cm. As described above, since the laser beam or the LED light has a high risk of causing damage to eyes and skin when the beam is small, it is necessary to produce a light beam as wide as possible so as to reduce the intensity per unit area. However, if the diameter of the lens is to be made larger than it is now, the cost of the lens itself is considerably increased, and it is difficult to realize the lens. By irradiating the light emitting element 15 to the parabolic antenna 17 or a concave mirror as shown in FIG.
Light rays having a width of m to several meters can be produced, and the light density per unit area can be reduced, which can greatly contribute to safety. Conversely, if the light density per unit area is the same as the conventional one, the amount of communication light to be applied can be increased and the communication quality can be significantly increased. If this is used for a communication optical receiving terminal as shown in FIG. 11, a significantly larger light receiving area can be secured as compared with the conventional optical space transmission apparatus. A large lens in the conventional optical space transmission apparatus is very expensive in terms of price, but the parabolic antenna 37 has an advantage that a relatively large area can be easily secured. As shown in FIG. 11, light hitting the parabolic antenna 37 or the concave mirror is collected and collected by the light receiving element 36. Therefore, in the case of the parabolic antenna, it is possible to collect light tens to hundreds of times in area in comparison with the conventional lens.

【0035】また、本発明は、上記光送信装置又は光受
信装置は、通信光送信端末と通信光送信手段、及び通信
光受信端末と通信光受信手段を備える光送受信装置であ
り、そして、通信光の送信及び受信を同一のパラボラア
ンテナもしくは凹面鏡にて行う光空間伝送システムであ
る。
Further, according to the present invention, the optical transmitting apparatus or the optical receiving apparatus is an optical transmitting / receiving apparatus including a communication optical transmitting terminal and a communication optical transmitting unit, and a communication optical receiving terminal and a communication optical receiving unit. This is an optical space transmission system that transmits and receives light using the same parabolic antenna or concave mirror.

【0036】図12に示すように、通信光の送受信を1
個のパラボラアンテナ43を用いて行う。パラボラアン
テナ43の焦点の位置に、発光素子もしくは発光素子か
ら導いた光ファイバ41の先端と、受光素子もしくは受
光素子へ導く光ファイバ42の先端を設置する。一般
に、光空間伝送装置には双方向通信を行うものが多い。
したがって、図14のように同一筐体内に光送信手段と
光受信手段とを所有している。光送信手段と光受信手段
はそれぞれ分かれているが、これを1個のパラボラアン
テナ43にて行うことにより、従来とは異なる方向を提
示することができる。パラボラアンテナ43の焦点付近
に送信用光ファイバ41の端末と受信用光ファイバ42
の端末を置くことにより実現可能である。このようにす
れば、同一のパラボラアンテナ43を通信光の送信と受
信共用にて使うことが可能になり、価格低減に寄与する
こととなる。また、この場合、当然ながら、送信用と受
信用の光の波長は、従来通り異なった波長を使用し、そ
して、発光素子から送出される通信光が受信に干渉しな
いように、光受信装置に光学フィルタなどを挿入する必
要がある。また、価格的にも、大幅な価格低減に更に寄
与することになり、その効果は従来方式にない、絶大な
ものが期待できる。
As shown in FIG. 12, transmission and reception of communication light
This is performed using the parabolic antennas 43. At the focal point of the parabolic antenna 43, the light emitting element or the tip of the optical fiber 41 guided from the light emitting element and the light receiving element or the tip of the optical fiber 42 leading to the light receiving element are installed. Generally, many optical space transmission apparatuses perform bidirectional communication.
Therefore, as shown in FIG. 14, the optical transmitter and the optical receiver are provided in the same housing. Although the light transmitting means and the light receiving means are separated from each other, by performing this with one parabolic antenna 43, it is possible to present a direction different from the conventional direction. Near the focal point of the parabolic antenna 43, the terminal of the transmitting optical fiber 41 and the receiving optical fiber 42
It can be realized by placing a terminal. This makes it possible to use the same parabolic antenna 43 for both transmission and reception of communication light, which contributes to cost reduction. In this case, of course, the wavelength of the light for transmission and the wavelength of the light for reception use different wavelengths as in the past, and the optical receiving device is provided with the communication light transmitted from the light emitting element so as not to interfere with the reception. It is necessary to insert an optical filter and the like. Further, in terms of price, it will further contribute to a significant price reduction, and the effect can be expected to be enormous which is not available in the conventional method.

【0037】そして、本発明は、上記光送信装置は、デ
ィジタル信号をスペクトラム拡散する拡散手段と、該ス
ペクトラム拡散した信号を光信号に変換する光変換手段
とを備える光空間伝送システムである。
According to the present invention, the optical transmission apparatus is an optical space transmission system comprising: a spreader for spectrum-spreading a digital signal; and an optical converter for converting the spectrum-spread signal into an optical signal.

【0038】最終段でスペクトラム拡散することで、処
理利得を得る。これにより、通信品質を大幅にアップ
し、所謂、雨、雪、霧の悪条件の時に通信品質を確保す
ることができる。従来の光送信装置では、アナログある
いはディジタル信号を直接に光変換して信号を伝送する
手段がとられている。悪天候時には上記の雨、雪、霧な
どの影響で、通信品質を確保することが非常に困難な状
況が発生する。しかし、災害時においては、災害状況を
正確に把握するためにも、確実に通信品質を確保する必
要がある。本発明は、スペクトラム拡散を用いてこの通
信品質の確保を具現化するもので、ディジタル信号をそ
のまま光変換するのでなく、一度スペクトラム拡散した
あとに光変換する。このようにスペクトラム拡散を用い
ると、シャノンの定理が示すように、その拡散した分だ
けSN比が改善されることになり、拡散処理利得分の改
善が可能となる。本発明のブロック図を図13(a)に
示す。従来は、入力信号をFM変調などの手段により直
接光変換するか、あるいはディジタル変換した後で光変
換して空間伝送していたが、本発明は、ディジタル変換
21の後にスペクトラム拡散22を挿入し、そして、E
/O(電気/光)変換24することにある。スペクトラ
ム拡散はSN比が悪い状態にあっても、情報を的確に捉
える有効な手段であり、処理利得分だけSN比が改善で
きる手段であることが知られている。したがって、この
方法により晴天時の太陽光の影響も、また、悪天候時の
雨、雪、霧などの水滴による光の減衰も大幅に改善され
ることになる。
Processing gain is obtained by spreading the spectrum at the final stage. As a result, the communication quality can be significantly improved, and the communication quality can be ensured under bad conditions such as rain, snow, and fog. In a conventional optical transmission device, means for directly converting an analog or digital signal into light and transmitting the signal is used. In bad weather, it is very difficult to ensure communication quality due to the above-mentioned effects of rain, snow, fog, and the like. However, in the event of a disaster, it is necessary to ensure communication quality in order to accurately grasp the disaster situation. According to the present invention, this communication quality is ensured by using spread spectrum. Instead of optically converting a digital signal as it is, the digital signal is optically converted once after being spread. When the spread spectrum is used in this way, as shown by Shannon's theorem, the SN ratio is improved by the spread, and the spread processing gain can be improved. FIG. 13A is a block diagram of the present invention. Conventionally, the input signal is directly converted into light by means such as FM modulation or digitally converted and then converted into light and transmitted spatially. However, in the present invention, the spread spectrum 22 is inserted after the digital conversion 21. And E
/ O (electrical / optical) conversion 24. Spread spectrum is an effective means for accurately capturing information even when the SN ratio is in a poor state, and is known to be a means capable of improving the SN ratio by the processing gain. Therefore, this method significantly improves the effect of sunlight in fine weather and the attenuation of light due to water droplets such as rain, snow, and fog in bad weather.

【0039】更に、本発明は、上記光送信装置は、ディ
ジタル信号を光信号に変換するか、あるいは、スペクト
ラム拡散した信号を光信号に変換するかの選択手段を有
する光空間伝送システムである。
Further, the present invention is the optical space transmission system, wherein the optical transmitting apparatus has a selecting means for converting a digital signal into an optical signal or converting a spectrum-spread signal into an optical signal.

【0040】スペクトラム拡散22を行うと、拡散利得
を得るためにベースバンド信号を高速度で拡散しなくて
はならず、動作速度の制限があり、結果、高速度の通信
には不向きである。通信品質を劣化させる要因として
は、前述のように、悪天候時の雨、雪、霧による影響
と、晴天時の背景光(主として太陽光)による影響であ
るが、図13(b)に示すように、このような通信品質
を劣化させる条件下にあってはスペクトラム拡散22し
た信号を切替スイッチ23により選択し、逆に高い通信
品質が確保できる状況では、スペクトラム拡散22を行
わずに、ディジタル変換21された信号を切替スイッチ
23により選択してE/O変換24するようにする。こ
のようにすれば、例えば、風水害のような悪天候で緊急
時の際にもスペクトラム拡散22により通信手段の確保
が可能となり、その効果は非常に大きいといえる。な
お、切替スイッチ23の切換は、前述の背景光強度検知
手段により検知して、自動的に切替えることも可能であ
るが、人為的に手動で切替えることも可能である。
When the spread spectrum 22 is performed, the baseband signal must be spread at a high speed in order to obtain a spread gain, and the operation speed is limited. As a result, it is not suitable for high speed communication. As described above, factors that deteriorate the communication quality are the effects of rain, snow, and fog in bad weather and the effects of background light (mainly sunlight) in fine weather, as shown in FIG. Under the condition of deteriorating the communication quality, the signal subjected to spread spectrum 22 is selected by the changeover switch 23. On the contrary, in a situation where high communication quality can be ensured, the digital conversion is performed without performing the spread spectrum 22. The selected signal is selected by the changeover switch 23 and subjected to E / O conversion 24. In this way, for example, even in an emergency due to bad weather such as storm and flood damage, it is possible to secure communication means by the spread spectrum 22, and the effect is very large. The changeover of the changeover switch 23 can be detected automatically by the above-described background light intensity detection means and can be automatically changed, or can be manually changed manually.

【0041】また、本発明は、上記光送信装置は、光受
信装置が受信する通信光の中心がずれていると、送出す
る通信光の送出角度を変更する自動調芯手段を備える光
空間伝送システムである。
Further, according to the present invention, there is provided the above-mentioned optical transmission apparatus, wherein the optical spatial transmission means includes an automatic alignment means for changing the transmission angle of the communication light to be transmitted when the center of the communication light received by the optical reception apparatus is shifted. System.

【0042】光受信装置が受信する通信光の中心がずれ
ているのを放置しておくと、通信光を受信できなくなる
可能性が有るため、受信している通信光の中心が所定置
以上ずれると、光受信装置は、光送信装置に通信光の送
出角度を変更するよう指示する。指示手段としては、例
えば背景光強度送信手段と背景光強度受信手段を使用す
ることにより行う。
If the center of the communication light received by the optical receiver is left shifted, the communication light may not be able to be received. Therefore, the center of the received communication light is shifted by a predetermined distance or more. Then, the optical receiving apparatus instructs the optical transmitting apparatus to change the transmission angle of the communication light. As the instruction means, for example, the background light intensity transmitting means and the background light intensity receiving means are used.

【0043】また、本発明は、通信光を送出する通信光
送信端末および通信光送信手段を備える光送信装置にお
いて、光受信装置から送信された背景光強度を受信する
背景光強度受信手段と、通信光送信手段の光送信出力を
変更する出力変更手段とを備える光送信装置である。
The present invention also provides a communication light transmitting terminal for transmitting communication light and an optical transmission device including communication light transmitting means, wherein the background light intensity receiving means for receiving the background light intensity transmitted from the light receiving device; An output changing means for changing an optical transmission output of the communication light transmitting means.

【0044】そして、本発明は、光送信装置から送出さ
れた通信光を受信する通信光受信端末および通信光受信
手段を備える光受信装置において、この通信光受信端末
周辺の背景光の強度を検知する背景光強度検知手段と、
通信光受信手段に入力される光信号の光量を変更する光
量変更手段と、背景光強度検知手段が検知した背景光強
度を光送信装置に送信する背景光強度送信手段とを備え
る光受信装置である。
According to the present invention, there is provided a communication light receiving terminal for receiving communication light transmitted from an optical transmitting device and an optical receiving device provided with communication light receiving means, wherein the intensity of background light around the communication light receiving terminal is detected. Background light intensity detection means
A light amount changing unit for changing the light amount of the optical signal input to the communication light receiving unit; and a background light intensity transmitting unit for transmitting the background light intensity detected by the background light intensity detecting unit to the optical transmitting device. is there.

【0045】更に、本発明は、通信光を送出するととも
に、通信相手から送信された通信光を受信する通信光受
信端末および通信光送受信手段を備えた光送受信装置で
あって、前記通信光送受信手段は、光信号を放射および
受信するパラボラ面からなるパラボラ本体部あるいは凹
面鏡面からなる凹面鏡本体部と、光を放射する放射用光
ファイバと、光を入力する入力用光ファイバとを有して
おり、そして、放射用及び入力用光ファイバの先端部の
一方は、それぞれパラボラ面の焦点付近に設けられてい
る光送受信装置である。
Further, the present invention relates to an optical transmission / reception device comprising a communication light receiving terminal for transmitting communication light and receiving communication light transmitted from a communication partner, and communication light transmitting / receiving means. The means has a parabolic main body composed of a parabolic surface or a concave mirror main body composed of a concave mirror for emitting and receiving an optical signal, a radiation optical fiber for emitting light, and an input optical fiber for inputting light. One of the ends of the radiation and input optical fibers is an optical transmitting / receiving device provided near the focal point of the parabolic surface.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を説明する。本
発明の光空間伝送システム及び光送信装置と光受信装置
並びに光送受信装置の実施例について、図1〜図3を用
いて説明する。図1は、実施例の光空間伝送システムの
説明図である。図2は、実施例における光送信装置の説
明図である。図3は、実施例における光受信装置の説明
図である。
Embodiments of the present invention will be described. Embodiments of an optical space transmission system, an optical transmitter, an optical receiver, and an optical transceiver according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram of an optical space transmission system according to an embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram of the optical transmission device according to the embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram of the optical receiving device in the embodiment.

【0047】実施例について、説明する。本実施例の光
空間伝送システムは、図1に示すように、光送信装置1
と光受信装置3とからなる。光送信装置1は、図2に示
すように、通信光送信手段11、背景光強度受信手段1
2、出力変更手段13、通信光送信端末14を備えてい
る。なお、通信光送信端末14は通信光送信手段11に
含まれる場合もある。通信光送信端末14は、入力信号
を変換した通信光を光受信装置3に向けて送出する。背
景光強度受信手段12は、光受信装置3から送信される
背景光強度を受信する。出力変更手段13は、背景光強
度受信手段12が受信した背景光強度により、通信光送
信手段11の光送信出力を変更する。この通信光送信手
段11の出力を通信光送信端末14を経由して光受信装
置3に向けて送出する。光受信装置3は、図3に示すよ
うに、通信光受信手段31、背景光強度検知手段32、
光量変更手段33、背景光強度送信手段34、通信光受
信端末35を備えている。通信光受信端末35は光送信
装置1からの通信光を直接受信する。通信光受信手段3
1は、受光素子等を有しており、光送信装置1からの通
信光を通信光受信端末35を経由して受信する。その
際、背景光(主として太陽光)の一部又は全部も入力す
ることとなる。背景光強度検知手段32は、例えばフォ
トダイオードなどの受光素子を有しており、通信光受信
端末35周辺の背景光の強度を検知する。この背景光強
度検知手段32により晴天時の太陽光の強度や、雨、
雪、霧等の悪天候を知ることができる。光量変更手段3
3は、例えば光学フィルタであり、通信光受信手段31
に入力される光信号の光量を変更する。背景光強度送信
手段34は、光送信装置1に背景光の強度を伝える手段
であり、例えば一般公衆網あるいは自己光通信路を利用
し、背景光強度検知手段32が検知した背景光強度を光
送信装置1に送信する。この背景光強度の情報に基づき
光送信装置1は通信光の出力を可変する。
An embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the optical free space transmission system of the present embodiment
And the optical receiving device 3. As shown in FIG. 2, the optical transmission device 1 includes a communication light transmission unit 11, a background light intensity reception unit 1,
2. It comprises an output changing means 13 and a communication light transmitting terminal 14. Note that the communication light transmitting terminal 14 may be included in the communication light transmitting means 11 in some cases. The communication light transmitting terminal 14 sends out the communication light obtained by converting the input signal to the optical receiver 3. The background light intensity receiving means 12 receives the background light intensity transmitted from the light receiving device 3. The output changing means 13 changes the light transmission output of the communication light transmitting means 11 according to the background light intensity received by the background light intensity receiving means 12. The output of the communication light transmitting means 11 is transmitted to the optical receiving device 3 via the communication light transmitting terminal 14. As shown in FIG. 3, the light receiving device 3 includes a communication light receiving unit 31, a background light intensity detecting unit 32,
A light amount changing unit 33, a background light intensity transmitting unit 34, and a communication light receiving terminal 35 are provided. The communication light receiving terminal 35 directly receives the communication light from the optical transmission device 1. Communication light receiving means 3
Reference numeral 1 includes a light receiving element and the like, and receives communication light from the optical transmission device 1 via the communication light receiving terminal 35. At that time, part or all of the background light (mainly sunlight) is also input. The background light intensity detecting means 32 has a light receiving element such as a photodiode, for example, and detects the intensity of the background light around the communication light receiving terminal 35. The background light intensity detection means 32 detects the intensity of sunlight in fine weather, rain,
You can know bad weather such as snow and fog. Light intensity changing means 3
Reference numeral 3 denotes, for example, an optical filter, and a communication light receiving unit 31.
To change the amount of light of the optical signal input to. The background light intensity transmitting means 34 is a means for transmitting the intensity of the background light to the optical transmitting device 1. For example, the background light intensity detected by the background light intensity detecting means 32 is transmitted using a general public network or a self-optical communication path. Transmit to the transmitting device 1. The optical transmitter 1 varies the output of the communication light based on the information on the background light intensity.

【0048】本実施例の光空間伝送システムにおいて、
光受信装置3の背景光強度検知手段32は、通信光受信
端末35周辺における太陽光等の背景光の強度を検知
し、光量変更手段33は、背景光強度に基づいて通信光
受信手段31への光信号の光量を変更する。背景光強度
送信手段34は、背景光強度を光送信装置1に送信す
る。光送信装置1は、背景光強度受信手段12が光受信
装置3からの背景光強度を受信し、出力変更手段13が
背景光強度に基づいて通信光送信手段11の光送信出力
を変更する。なお、800nm付近の通信光は、前述の
ように背景光(主として太陽光)の影響を受けやすいの
で、背景光の影響を受けにくい1400nm付近の波長
を通信光として使用するほうが有利である。
In the optical space transmission system of this embodiment,
The background light intensity detecting means 32 of the light receiving device 3 detects the intensity of background light such as sunlight around the communication light receiving terminal 35, and the light amount changing means 33 sends the communication light receiving means 31 to the communication light receiving means 31 based on the background light intensity. Change the light amount of the optical signal. The background light intensity transmitting means 34 transmits the background light intensity to the optical transmitter 1. In the light transmitting device 1, the background light intensity receiving means 12 receives the background light intensity from the light receiving device 3, and the output changing means 13 changes the light transmission output of the communication light transmitting means 11 based on the background light intensity. Since the communication light near 800 nm is easily affected by the background light (mainly sunlight) as described above, it is more advantageous to use the wavelength near 1400 nm, which is hardly affected by the background light, as the communication light.

【0049】実施例において、通信光受信端末35周辺
の背景光強度が晴天時等の所定上限値以上であるとき、
光受信装置3の光量変更手段33は、通信光受信手段3
1への光量を削減する。一方、光送信装置1の出力変更
手段13は、通信光送信手段11の光送信出力を増大さ
せる。これにより、受信側で入力を低減(SN比におけ
るS及びNともに低減)して受光素子における飽和状態
を回避できて、かつ、通信光成分(S)を送信側で大き
くするため、通信品質を確保することができ、信頼性を
増大した光空間伝送システムとすることができる。
In the embodiment, when the background light intensity around the communication light receiving terminal 35 is equal to or higher than a predetermined upper limit value such as when the weather is fine,
The light amount changing means 33 of the light receiving device 3
Reduce the amount of light to one. On the other hand, the output changing unit 13 of the optical transmitting device 1 increases the optical transmission output of the communication optical transmitting unit 11. As a result, the input can be reduced on the receiving side (both S and N in the S / N ratio can be reduced) to avoid a saturation state in the light receiving element, and the communication light component (S) can be increased on the transmitting side. It is possible to obtain an optical space transmission system that can ensure the space and increase the reliability.

【0050】実施例において、通信光受信端末35周辺
の背景光強度が悪天候等の所定下限値以下であるとき、
光送信装置1の出力変更手段13は、通信光送信手段1
1の光送信出力を増大させる。一方、晴天時とは逆に光
受信装置3の光量変更手段33は、通信光受信手段31
への光量を最大値あるいは一定値以上にする。これによ
り、悪天候で光受信装置3が受信する通信光の光量が低
下する状態でも、送信側で出力を増大ことにより通信品
質を確保することができ、信頼性を増大した光空間伝送
システムとすることができる。
In the embodiment, when the background light intensity around the communication light receiving terminal 35 is lower than a predetermined lower limit value such as bad weather,
The output changing means 13 of the optical transmission device 1
1 increases the optical transmission output. On the other hand, contrary to the fine weather, the light amount changing means 33 of the light receiving device 3
To a maximum value or a certain value or more. As a result, even in a state where the amount of communication light received by the optical receiving device 3 is reduced due to bad weather, communication quality can be ensured by increasing the output on the transmission side, and an optical space transmission system with increased reliability is obtained. be able to.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、太陽光に曝されるよう
な状況や悪天候であっても、通信品質の低下を防止し
て、通信品質を確保することが可能な光空間伝送システ
ムを得ることができる。
According to the present invention, there is provided an optical space transmission system capable of preventing a decrease in communication quality and ensuring communication quality even in a situation where the apparatus is exposed to sunlight or in bad weather. Obtainable.

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

【図1】実施例の光空間伝送システムの説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of an optical space transmission system according to an embodiment.

【図2】実施例における光送信装置の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical transmission device according to an embodiment.

【図3】実施例における光受信装置の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of an optical receiving device in an embodiment.

【図4】本発明における光送信装置の例1の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of Example 1 of the optical transmission device according to the present invention.

【図5】本発明における光送信装置の例2の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of Example 2 of the optical transmission device according to the present invention.

【図6】本発明における光送信装置の例3の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of Example 3 of the optical transmission device according to the present invention.

【図7】本発明における光送信装置の例4の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of Example 4 of the optical transmission device according to the present invention.

【図8】本発明における光受信装置の例1の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of Example 1 of the optical receiver according to the present invention.

【図9】本発明における光受信装置の例2の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of Example 2 of the optical receiver according to the present invention.

【図10】本発明における光送信装置の例5の説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of Example 5 of the optical transmission device according to the present invention.

【図11】本発明における光受信装置の例3の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of Example 3 of the optical receiver according to the present invention.

【図12】本発明における光送受信装置の例の説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram of an example of an optical transceiver according to the present invention.

【図13】本発明における光送信装置の例6の説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram of Example 6 of the optical transmission device according to the present invention.

【図14】従来技術における光空間伝送装置の説明図。FIG. 14 is an explanatory diagram of an optical space transmission apparatus according to the related art.

【図15】従来技術における光送信装置の説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram of an optical transmission device in a conventional technique.

【図16】従来技術における光受信装置の説明図。FIG. 16 is an explanatory diagram of an optical receiver according to a conventional technique.

【図17】太陽光スペクトルの説明図。FIG. 17 is an explanatory diagram of a solar spectrum.

【図18】気象条件と近赤外線の減衰の説明図。FIG. 18 is an explanatory diagram of weather conditions and attenuation of near-infrared rays.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光送信装置 11 通信光送信手段 12 背景光強度受信手段 13 出力変更手段 14 通信光送信端末 15 発光素子 16 光ファイバ 17 パラボラアンテナ 21 ディジタル変換 22 スペクトラム拡散 23 切替スイッチ 24 E/O変換 3 光受信装置 31 通信光受信手段 32 背景光強度検知手段 33 光量変更手段 34 背景光強度送信手段 35 通信光受信端末 36 受光素子 37 パラボラアンテナ 38 光ファイバ 4 光送受信装置 41 発光素子 42 受光素子 43 パラボラアンテナ 4´ 光空間伝送装置 41´ 光送信手段 42´ 光受信手段 15´ 発光素子 18´ 光学レンズ 36´ 受光素子 38´ 受光レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical transmission device 11 Communication light transmission means 12 Background light intensity reception means 13 Output change means 14 Communication light transmission terminal 15 Light emitting element 16 Optical fiber 17 Parabolic antenna 21 Digital conversion 22 Spectrum spread 23 Switching switch 24 E / O conversion 3 Light reception Device 31 Communication light receiving means 32 Background light intensity detecting means 33 Light intensity changing means 34 Background light intensity transmitting means 35 Communication light receiving terminal 36 Light receiving element 37 Parabolic antenna 38 Optical fiber 4 Optical transmitting / receiving device 41 Light emitting element 42 Light receiving element 43 Parabolic antenna 4 'Optical space transmission device 41' Optical transmitting means 42 'Optical receiving means 15' Light emitting element 18 'Optical lens 36' Light receiving element 38 'Light receiving lens

───────────────────────────────────────────────────── 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 10/06 10/04 // H03G 3/32 (72)発明者 貴志 知美 東京都品川区西五反田6−25−11 株式会 社富士屋電機製作所内 Fターム(参考) 5J100 JA08 SA01 SA02 5K002 BA02 CA02 CA08 CA09 DA05 FA03 5K060 BB08 CC06 LL01 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 10/06 10/04 // H03G 3/32 (72) Inventor Tomomi Kishi 6 Nishigotanda, Shinagawa-ku, Tokyo −25−11 F-term in Fujiya Electric Works (reference) 5J100 JA08 SA01 SA02 5K002 BA02 CA02 CA08 CA09 DA05 FA03 5K060 BB08 CC06 LL01

Claims (39)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通信光を送出する通信光送信端末および
通信光送信手段を備える光送信装置と、空間を伝送する
通信光を受信する通信光受信端末および通信光受信手段
を備える光受信装置とからなる光空間伝送システムにお
いて、 前記光受信装置は、通信光受信端末周辺の背景光の強度
を検知する背景光強度検知手段と、通信光受信手段に入
力される光量を変更する光量変更手段と、背景光強度検
知手段が検知した背景光強度を光送信装置に送信する背
景光強度送信手段とを備え、そして、光送信装置は、光
受信装置から送信された背景光強度を受信する背景光強
度受信手段と、通信光送信手段の光送信出力を変更する
出力変更手段とを備えることを特徴とする光空間伝送シ
ステム。
An optical transmission device including a communication light transmitting terminal for transmitting communication light and communication light transmitting means, a communication light receiving terminal for receiving communication light for transmitting space, and an optical receiving device including communication light receiving means. In the optical space transmission system comprising: the light receiving device, a background light intensity detecting means for detecting the intensity of the background light around the communication light receiving terminal, and a light amount changing means for changing the light amount input to the communication light receiving means, Background light intensity transmitting means for transmitting the background light intensity detected by the background light intensity detecting means to the optical transmitting device, and the light transmitting device receives the background light intensity transmitted from the optical receiving device. An optical space transmission system comprising: an intensity receiving unit; and an output changing unit that changes an optical transmission output of the communication optical transmitting unit.
【請求項2】 上記背景光強度が所定上限値以上のと
き、光送信装置は、出力変更手段が光送信出力を増大さ
せ、一方、光受信装置は、光量変更手段が通信光受信手
段に入力される光量を低減する請求項1記載の光空間伝
送システム。
2. When the background light intensity is equal to or higher than a predetermined upper limit, the output changing means increases the light transmission output of the optical transmitting apparatus, and the light receiving means has the light amount changing means input to the communication light receiving means. The optical space transmission system according to claim 1, wherein the amount of light to be transmitted is reduced.
【請求項3】 上記背景光強度が所定下限値以下のと
き、光送信装置は、出力変更手段が光送信出力を増大さ
せ、一方、光受信装置は、光量変更手段が通信光受信手
段に入力される光量を最大値にするかあるいは一定値以
上にする請求項1記載の光空間伝送システム。
3. When the background light intensity is equal to or less than a predetermined lower limit, the output changing means increases the light transmission output of the light transmitting apparatus, while the light receiving means changes the light amount input to the communication light receiving means. 2. The optical space transmission system according to claim 1, wherein the amount of light is set to a maximum value or a fixed value or more.
【請求項4】 上記光送信装置は、通信光送信手段に設
けた発光素子からの通信光を空間に出力する手段として
光ファイバを有する請求項1記載の光空間伝送システ
ム。
4. The optical space transmission system according to claim 1, wherein the optical transmission device has an optical fiber as a means for outputting communication light from a light emitting element provided in the communication light transmitting means to a space.
【請求項5】 上記光送信装置は、通信光送信手段の発
光素子から光ファイバに送出する通信光の光量を変更す
る出力変更手段を有する請求項4記載の光空間伝送シス
テム。
5. The free-space optical transmission system according to claim 4, wherein the optical transmission device has an output changing unit that changes the amount of communication light transmitted from the light emitting element of the communication light transmitting unit to the optical fiber.
【請求項6】 上記光送信装置は、複数個の通信光送信
手段を有するとともに、該通信光送信手段の使用個数に
より通信光の光送信出力を調整する個数出力調整手段を
備える請求項1記載の光空間伝送システム。
6. The optical transmission apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of communication light transmitting means, and a number output adjusting means for adjusting the optical transmission output of the communication light according to the number of used communication light transmitting means. Optical space transmission system.
【請求項7】 上記光送信装置は、通信光送信手段に設
けた発光素子からの通信光を複数個に分光する分光手段
を有し、そして、分光された通信光をおのおの独立した
光送信出力とする請求項6記載の光空間伝送システム。
7. The optical transmission device according to claim 1, further comprising: a spectroscopic unit that splits the communication light from the light emitting element provided in the communication light transmitting unit into a plurality of light beams, and separates the separated communication light into independent optical transmission outputs. The optical space transmission system according to claim 6, wherein
【請求項8】 上記光送信装置は、通信光送信手段の発
光素子からの通信光を分光する複数個の光ファイバを有
する請求項7記載の光空間伝送システム。
8. The free-space optical transmission system according to claim 7, wherein said optical transmission device has a plurality of optical fibers for separating communication light from a light emitting element of a communication light transmitting means.
【請求項9】 上記光受信装置は、受信した通信光を通
信光受信手段の受光素子に導く光ファイバを単数個又は
複数個有する請求項1記載の光空間伝送システム。
9. The optical free space transmission system according to claim 1, wherein said optical receiving device has one or more optical fibers for guiding received communication light to a light receiving element of communication light receiving means.
【請求項10】 上記光送信装置は、送信に用いる光信
号の波長を、太陽光の光スペクトラムのうち、波長80
0nmの光エネルギーの1/4以下の光エネルギーを持
つ波長とする請求項1記載の光空間伝送システム。
10. The optical transmission apparatus according to claim 1, wherein the wavelength of the optical signal used for transmission is set to a wavelength of 80% of the light spectrum of sunlight.
2. The optical space transmission system according to claim 1, wherein the wavelength has a light energy of 1/4 or less of the light energy of 0 nm.
【請求項11】 上記光受信装置は、送信に用いる光信
号の波長付近の光を通過させる光バンドパスフィルタを
有する請求項1記載の光空間伝送システム。
11. The free-space optical transmission system according to claim 1, wherein the optical receiving device has an optical bandpass filter that passes light near a wavelength of an optical signal used for transmission.
【請求項12】 上記光送信装置の通信光送信端末又は
光受信装置の通信光受信端末は、パラボラアンテナもし
くは凹面鏡を有する請求項1記載の光空間伝送システ
ム。
12. The optical space transmission system according to claim 1, wherein the communication light transmitting terminal of the light transmitting device or the communication light receiving terminal of the light receiving device has a parabolic antenna or a concave mirror.
【請求項13】 通信光を送出する上記光送信装置又は
光受信装置は、通信光送信端末及び通信光受信端末を備
える光送受信装置であり、そして、送信及び受信を同一
のパラボラアンテナもしくは凹面鏡にて行う請求項1記
載の光空間伝送システム。
13. The optical transmitting device or the optical receiving device for transmitting communication light is an optical transmitting and receiving device including a communication light transmitting terminal and a communication light receiving terminal, and performs transmission and reception on the same parabolic antenna or concave mirror. 2. The optical space transmission system according to claim 1, wherein
【請求項14】 上記光送信装置は、ディジタル信号を
スペクトラム拡散する拡散手段と、該スペクトラム拡散
した信号を光信号に電気/光変換する手段とを備える請
求項1記載の光空間伝送システム。
14. The optical space transmission system according to claim 1, wherein the optical transmission device includes a spreader for spectrum-spreading the digital signal, and a means for electrical / optical conversion of the spectrum-spread signal into an optical signal.
【請求項15】 上記光送信装置は、ディジタル信号を
光信号に変換するか、あるいは、スペクトラム拡散した
信号を光信号に変換するかの選択手段を有する請求項1
4記載の光空間伝送システム。
15. The optical transmitter according to claim 1, further comprising a selector for converting a digital signal into an optical signal or converting a spectrum-spread signal into an optical signal.
5. The optical space transmission system according to 4.
【請求項16】 通信光送信端末もしくは通信光受信端
末を光ファイバとパラボラアンテナもしくは凹面鏡の組
み合わせで構成することにより無電源とした請求項1記
載の光空間伝送システム。
16. The optical free space transmission system according to claim 1, wherein the communication light transmitting terminal or the communication light receiving terminal is constituted by a combination of an optical fiber and a parabolic antenna or a concave mirror, so that no power is supplied.
【請求項17】 上記光受信装置から光送信装置に背景
光および通信光の情報を送信することにより、この光送
信装置からの通信光を可変するフィードバック手段を有
する請求項1記載の光空間伝送システム。
17. The optical space transmission according to claim 1, further comprising feedback means for varying information light transmitted from the optical transmission device by transmitting information of the background light and communication light from the optical reception device to the optical transmission device. system.
【請求項18】 上記光受信装置に設けた光量変更手段
は、背景光の情報により通過する光量を可変する請求項
17記載の光空間伝送システム。
18. The optical space transmission system according to claim 17, wherein the light amount changing means provided in the light receiving device changes the amount of light passing therethrough based on information of the background light.
【請求項19】 上記光送信装置は、光受信装置が受信
する通信光の中心がずれていると、送出する通信光の送
出角度を変更する自動調芯手段を備える請求項1記載の
光空間伝送システム。
19. The optical space according to claim 1, wherein the optical transmission device includes an automatic alignment unit that changes a transmission angle of the communication light to be transmitted when the center of the communication light received by the optical reception device is shifted. Transmission system.
【請求項20】 空間を伝送する通信光を送出する通信
光送信端末および通信光送信手段を備える光送信装置に
おいて、 光受信装置から送信された背景光強度を受信する背景光
強度受信手段と、通信光送信手段の光送信出力を変更す
る出力変更手段とを備えることを特徴とする光送信装
置。
20. An optical transmitter comprising a communication light transmitting terminal for transmitting communication light for transmitting space and a communication light transmitting means, comprising: a background light intensity receiving means for receiving background light intensity transmitted from the light receiving apparatus; An optical transmission device comprising: an output changing unit that changes an optical transmission output of the communication optical transmitting unit.
【請求項21】 通信光受信端末周辺の背景光強度が上
限値以上もしくは下限値以下のとき出力変更手段が光送
信出力を増大させることを特徴とする請求項20記載の
光送信装置。
21. The optical transmission device according to claim 20, wherein the output changing means increases the optical transmission output when the background light intensity around the communication light receiving terminal is equal to or higher than the upper limit or equal to or lower than the lower limit.
【請求項22】 通信光送信手段に設けた発光素子から
の通信光を空間に出力する手段として光ファイバを有す
る請求項20記載の光送信装置。
22. The optical transmission apparatus according to claim 20, further comprising an optical fiber as a means for outputting communication light from a light emitting element provided in the communication light transmitting means to a space.
【請求項23】 上記通信光送信手段に設けた発光素子
から光ファイバに送出する通信光の光量を変更する出力
変更手段を有する請求項20記載の光送信装置。
23. The optical transmitting apparatus according to claim 20, further comprising an output changing means for changing an amount of communication light transmitted from the light emitting element provided to the communication light transmitting means to the optical fiber.
【請求項24】 複数個の通信光送信手段を有するとと
もに、該通信光送信手段の使用個数により通信光の光送
信出力を調整する個数出力調整手段を備える請求項20
記載の光送信装置。
24. A communication apparatus comprising: a plurality of communication light transmitting means; and a number output adjusting means for adjusting an optical transmission output of communication light according to the number of the communication light transmitting means used.
The optical transmission device as described in the above.
【請求項25】 上記通信光送信手段に設けた発光素子
からの通信光を複数個に分光する分光手段と、分光され
た通信光をおのおの独立した光送信出力とする請求項2
4記載の光送信装置。
25. A splitting means for splitting communication light from a light-emitting element provided in the communication light transmitting means into a plurality of light beams, and each of the split communication light beams as an independent optical transmission output.
5. The optical transmission device according to 4.
【請求項26】 上記通信光送信手段に設けた発光素子
からの通信光を分光する複数個の光ファイバを有する請
求項25記載の光送信装置。
26. The optical transmitting apparatus according to claim 25, further comprising a plurality of optical fibers for separating communication light from a light emitting element provided in said communication light transmitting means.
【請求項27】 送信に用いる光信号の波長を、太陽光
スぺクトラムのうち、波長800nmの光エネルギーの
1/4以下の光エネルギーを持つ波長とする請求項20
記載の光送信装置。
27. The wavelength of an optical signal used for transmission is a wavelength having a light energy of 1/4 or less of a light energy of a wavelength of 800 nm in a solar spectrum.
The optical transmission device as described in the above.
【請求項28】 上記通信光送信端末にパラボラアンテ
ナもしくは凹面鏡を有する請求項20記載の光送信装
置。
28. The optical transmission device according to claim 20, wherein the communication optical transmission terminal has a parabolic antenna or a concave mirror.
【請求項29】 ディジタル信号をスペクトラム拡散す
る拡散手段と、該スペクトラム拡散した信号を光信号に
変換する光変換手段とを備える請求項20記載の光送信
装置。
29. The optical transmission apparatus according to claim 20, further comprising: a spreader for spectrum-spreading the digital signal; and an optical converter for converting the spectrum-spread signal into an optical signal.
【請求項30】 ディジタル信号を光信号に変換する
か、あるいは、スペクトラム拡散した信号を光信号に変
換するかの選択手段を有する請求項29記載の光送信装
置。
30. The optical transmitting apparatus according to claim 29, further comprising a selecting unit for converting a digital signal into an optical signal or converting a spectrum-spread signal into an optical signal.
【請求項31】 上記通信光送信端末を光ファイバとパ
ラボラアンテナもしくは凹面鏡の組み合わせで構成する
ことにより無電源とした請求項20記載の光送信装置。
31. The optical transmitting apparatus according to claim 20, wherein the communication optical transmitting terminal is constituted by a combination of an optical fiber and a parabolic antenna or a concave mirror so that no power is supplied.
【請求項32】 空間を伝送する通信光を受信する通信
光受信端末および通信光受信手段を備える光受信装置に
おいて、 上記通信光受信端末周辺の背景光の強度を検知する背景
光強度検知手段と、通信光受信手段に入力される光量を
変更する光量変更手段と、背景光強度検知手段が検知し
た背景光強度を光送信装置に送信する背景光強度送信手
段とを備えることを特徴とする光受信装置。
32. An optical receiving device comprising a communication light receiving terminal for receiving communication light for transmitting space and a communication light receiving means, comprising: a background light intensity detecting means for detecting an intensity of background light around the communication light receiving terminal; A light amount changing means for changing a light amount inputted to the communication light receiving means, and a background light intensity transmitting means for transmitting the background light intensity detected by the background light intensity detecting means to the light transmitting device. Receiver.
【請求項33】 受信した通信光を通信光受信手段に設
けた受光素子に導く単数個あるいは複数個の光ファイバ
を有する請求項32記載の光受信装置。
33. The optical receiver according to claim 32, further comprising one or more optical fibers for guiding the received communication light to a light receiving element provided in the communication light receiving means.
【請求項34】 上記光受信装置内に通信光の波長付近
の光を通過させる光バンドパスフィルタを有する請求項
32記載の光受信装置。
34. The optical receiving apparatus according to claim 32, further comprising an optical bandpass filter that allows light near the wavelength of communication light to pass through said optical receiving apparatus.
【請求項35】 上記通信光受信端末にパラボラアンテ
ナもしくは凹面鏡を有する請求項32記載の光受信装
置。
35. The optical receiving device according to claim 32, wherein the communication optical receiving terminal has a parabolic antenna or a concave mirror.
【請求項36】 上記背景光強度が所定上限値以上のと
き、光受信装置は、光量変更手段が通信光受信手段に入
力される光量を低減させる請求項32記載の光受信装
置。
36. The optical receiving apparatus according to claim 32, wherein when the background light intensity is equal to or greater than a predetermined upper limit, the optical receiving apparatus reduces the amount of light input to the communication light receiving means by the light amount changing means.
【請求項37】 上記背景光強度が所定下限値以下のと
き、光受信装置は、光量変更手段が通信光受信手段に入
力される光量を最大値にするかあるいは一定値以上にす
る請求項32記載の光受信装置。
37. When the background light intensity is equal to or less than a predetermined lower limit, the light receiving device sets the light amount input to the communication light receiving unit to a maximum value or to a certain value or more. The optical receiver according to any one of the preceding claims.
【請求項38】 上記通信光受信端末を光ファイバとパ
ラボラアンテナもしくは凹面鏡の組み合わせで構成する
ことにより無電源とした請求項32記載の光受信装置。
38. The optical receiving device according to claim 32, wherein the communication optical receiving terminal is constituted by a combination of an optical fiber and a parabolic antenna or a concave mirror so that no power is supplied.
【請求項39】 通信光を送出するとともに空間を伝送
してくる通信光を受信する通信光送受信端末および通信
光送受信手段を備えた光送受信装置であって、 通信光を直接受信および送信する通信光送受信端末は、
光を受光及び反射するパラボラ面からなるパラボラ本体
部あるいは凹面鏡からなる凹面鏡本体部と、光を放射す
る放射用光ファイバと、光を入力する入力用光ファイバ
とを有しており、そして、放射用及び入力用光ファイバ
の先端部の一方は、それぞれパラボラ面あるいは凹面鏡
の焦点付近に設けられていることを特徴とする光送受信
装置。
39. An optical transmission / reception terminal comprising a communication light transmitting / receiving terminal for transmitting communication light and receiving communication light transmitted through a space, and a communication light transmitting / receiving device, wherein the communication light directly receives and transmits the communication light. Optical transmitting and receiving terminals
A parabolic main body composed of a parabolic surface for receiving and reflecting light or a concave mirror main body composed of a concave mirror, a radiation optical fiber for emitting light, and an input optical fiber for inputting light, and An optical transmission / reception device, wherein one of the ends of the input and output optical fibers is provided near the parabolic surface or near the focal point of the concave mirror, respectively.
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