JP2003224529A - 光空間通信装置 - Google Patents
光空間通信装置Info
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- JP2003224529A JP2003224529A JP2002020270A JP2002020270A JP2003224529A JP 2003224529 A JP2003224529 A JP 2003224529A JP 2002020270 A JP2002020270 A JP 2002020270A JP 2002020270 A JP2002020270 A JP 2002020270A JP 2003224529 A JP2003224529 A JP 2003224529A
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- light
- communication device
- light emitting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 メカ的手段を有することなく構造が簡単で、
信頼性の高い光軸ずれ補正を実現する。 【解決手段】 相手装置に光ビームを送出する為の面上
に複数配列された発光源を持ち、この複数の発光源を独
立的に点灯、消灯させる手段と、この発光源の位置によ
り出射光束の方向を変化させる光学的手段を有する。
信頼性の高い光軸ずれ補正を実現する。 【解決手段】 相手装置に光ビームを送出する為の面上
に複数配列された発光源を持ち、この複数の発光源を独
立的に点灯、消灯させる手段と、この発光源の位置によ
り出射光束の方向を変化させる光学的手段を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、離れた二地点間に
対向設置されて、自由空間中を伝搬する光ビームにより
光信号を送り通信を行う光空間通信装置で、特に装置の
角度ずれによる光ビームの光軸補正機能を持つ装置に関
するものである。
対向設置されて、自由空間中を伝搬する光ビームにより
光信号を送り通信を行う光空間通信装置で、特に装置の
角度ずれによる光ビームの光軸補正機能を持つ装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に自由空間中に光ビームを伝搬さ
せて通信を行う光空間通信装置は、光のパワーを効率よ
く伝送するために、光ビームの拡がり角を極力小さくし
た狭い光ビームで伝送する必要がある。しかし光ビーム
を狭くすると、建物あるいは設置架台の風圧や振動によ
る揺れ、温度変動による歪み、径時変化による角度変動
などのため、光ビームが相手方装置から外れやすくな
り、安定した通信が難しい。
せて通信を行う光空間通信装置は、光のパワーを効率よ
く伝送するために、光ビームの拡がり角を極力小さくし
た狭い光ビームで伝送する必要がある。しかし光ビーム
を狭くすると、建物あるいは設置架台の風圧や振動によ
る揺れ、温度変動による歪み、径時変化による角度変動
などのため、光ビームが相手方装置から外れやすくな
り、安定した通信が難しい。
【０００３】そのために図８のように、装置の角度が変
わっても角度変化を補正して常に光ビームが相手側装置
を向くような光軸ずれ補正機能を持つ装置が考案されて
いる。
わっても角度変化を補正して常に光ビームが相手側装置
を向くような光軸ずれ補正機能を持つ装置が考案されて
いる。
【０００４】図８は対向する１対の装置の片側を示す。
図８において、１０は光ビームの送信／受信のための光
学系である。相手側装置への送信光信号は半導体レーザ
等の発光素子２１より放出され、集光レンズ２２で集光
される。半導体レーザの光は偏光しており、偏光方向は
紙面に水平になるように設定されている。
図８において、１０は光ビームの送信／受信のための光
学系である。相手側装置への送信光信号は半導体レーザ
等の発光素子２１より放出され、集光レンズ２２で集光
される。半導体レーザの光は偏光しており、偏光方向は
紙面に水平になるように設定されている。
【０００５】この方向の偏光は偏光ビームスプリッタ２
３で送受光レンズ２４の方向に反射され、送受光レンズ
２４で、僅かに拡がりを持つほぼ平行の光ビーム２５と
なって相手側装置の方向に送信される。
３で送受光レンズ２４の方向に反射され、送受光レンズ
２４で、僅かに拡がりを持つほぼ平行の光ビーム２５と
なって相手側装置の方向に送信される。
【０００６】他方相手側装置から送られて来た光は、自
装置よりの送信光信号と同じ光軸上で逆の進路をたど
り、送受光レンズ２４から偏光ビームスプリッタ２３に
入るが、相手方装置からの受信光は偏光方向が送信光と
直交するように（偏光方向は紙面に垂直）設定されてい
るために、偏光ビームスプリッタ２３をそのまま透過
し、ビームスプリッタ２６に入る。
装置よりの送信光信号と同じ光軸上で逆の進路をたど
り、送受光レンズ２４から偏光ビームスプリッタ２３に
入るが、相手方装置からの受信光は偏光方向が送信光と
直交するように（偏光方向は紙面に垂直）設定されてい
るために、偏光ビームスプリッタ２３をそのまま透過
し、ビームスプリッタ２６に入る。
【０００７】受信光の大部分はビームスプリッタ２６で
反射し、光信号検出用の受光素子２７に入射して、通信
用の信号が検出されるが、一部の光はビームスプリッタ
２６を透過して、光位置検出素子２８に入射する。
反射し、光信号検出用の受光素子２７に入射して、通信
用の信号が検出されるが、一部の光はビームスプリッタ
２６を透過して、光位置検出素子２８に入射する。
【０００８】光位置検出素子２８は、例えば図９に示す
ような４分割されたフォトダイオードである。図９は２
８ａから２８ｄまでの４つに分割されたフォトダイオー
ドに光スポット４２が当たっている様子を示す。４つの
フォトダイオード２８ａから２８ｄの出力を比較するこ
とにより、光スポット４２の位置を知ることができる。
ような４分割されたフォトダイオードである。図９は２
８ａから２８ｄまでの４つに分割されたフォトダイオー
ドに光スポット４２が当たっている様子を示す。４つの
フォトダイオード２８ａから２８ｄの出力を比較するこ
とにより、光スポット４２の位置を知ることができる。
【０００９】光位置検出素子２８よりの信号は、角度補
正情報として制御回路２９で演算処理され、光学系１０
の駆動回路３０に駆動信号が出力される。そして駆動回
路３０により、垂直方向の駆動機構３１および水平方向
の駆動機構３２を動かして、光スポット４２の位置が光
位置検出素子２８の中心に来て、４つのフォトダイオー
ド２８ａから２８ｄの出力が全て等しくなるような方向
に駆動・制御される。
正情報として制御回路２９で演算処理され、光学系１０
の駆動回路３０に駆動信号が出力される。そして駆動回
路３０により、垂直方向の駆動機構３１および水平方向
の駆動機構３２を動かして、光スポット４２の位置が光
位置検出素子２８の中心に来て、４つのフォトダイオー
ド２８ａから２８ｄの出力が全て等しくなるような方向
に駆動・制御される。
【００１０】光位置検出素子２８と発光素子２１、光信
号検出用の受光素子２７は全て光学軸が一致するように
位置調整がなされており、光位置検出素子２８の中心に
光スポット４２が当たった状態では、光信号検出用の受
光素子２７の中心にも光が入射しており、かつ発光素子
２１よりの光の中心は相手側装置の方向に放射される。
号検出用の受光素子２７は全て光学軸が一致するように
位置調整がなされており、光位置検出素子２８の中心に
光スポット４２が当たった状態では、光信号検出用の受
光素子２７の中心にも光が入射しており、かつ発光素子
２１よりの光の中心は相手側装置の方向に放射される。
【００１１】このようにして常に送信光が受信光の方
向、即ち相手側装置の方向になるように光軸ずれ補正が
行われる。
向、即ち相手側装置の方向になるように光軸ずれ補正が
行われる。
【００１２】また鏡筒全体を駆動することにより光軸ず
れ補正を行う代わりに、図１０に示すような、駆動回路
３０により水平方向偏向ミラー３３と垂直方向偏向ミラ
ー３４とを駆動することにより、鏡筒内で光を偏向させ
ることにより光軸ずれ補正を行う方法もある。
れ補正を行う代わりに、図１０に示すような、駆動回路
３０により水平方向偏向ミラー３３と垂直方向偏向ミラ
ー３４とを駆動することにより、鏡筒内で光を偏向させ
ることにより光軸ずれ補正を行う方法もある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】１．光軸を垂直方向、
水平方向の二軸に駆動するための機構が必要となり、か
つこの機構には角度精度の要求が厳しいため精密な機構
となり、装置が高価になる。
水平方向の二軸に駆動するための機構が必要となり、か
つこの機構には角度精度の要求が厳しいため精密な機構
となり、装置が高価になる。
【００１４】２．この種の通信装置は通常常時連続運転
で使用されるが、メカ的な可動部があり、かつ精密な機
構であるために、摩耗による寿命があり、また故障を起
こしやすい。
で使用されるが、メカ的な可動部があり、かつ精密な機
構であるために、摩耗による寿命があり、また故障を起
こしやすい。
【００１５】３．メカ駆動で光軸ズレを補正する場合、
メカ的な応答速度の問題で高速の光軸ずれ補正が困難で
ある。
メカ的な応答速度の問題で高速の光軸ずれ補正が困難で
ある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本出願にかかわる第一の発明は、離れた地点間で対
向設置されて光ビームにより通信を行う光空間通信装置
において、相手側装置に光ビームを送出するための面上
に複数配置された発光源を持ち、前記発光源を独立的に
点灯、消灯させる手段と、点灯している前記発光源の位
置により出射光束の方向を変化させる光学的手段とを有
し、前記複数の発光源の内、一つ以上の発光源を切り換
えることにより、メカ的手段を用いることなく、相手側
装置に送出する光ビームの方向を変化させることを特徴
とする。
に、本出願にかかわる第一の発明は、離れた地点間で対
向設置されて光ビームにより通信を行う光空間通信装置
において、相手側装置に光ビームを送出するための面上
に複数配置された発光源を持ち、前記発光源を独立的に
点灯、消灯させる手段と、点灯している前記発光源の位
置により出射光束の方向を変化させる光学的手段とを有
し、前記複数の発光源の内、一つ以上の発光源を切り換
えることにより、メカ的手段を用いることなく、相手側
装置に送出する光ビームの方向を変化させることを特徴
とする。
【００１７】メカ的手段を用いないために、安価であ
り、かつ摩耗や故障のない光軸ずれ補正が可能となり、
信頼性の高い光軸ずれ補正機能を有した光空間通信装置
が実現できる。
り、かつ摩耗や故障のない光軸ずれ補正が可能となり、
信頼性の高い光軸ずれ補正機能を有した光空間通信装置
が実現できる。
【００１８】また本出願にかかわる第二の発明は、本出
願にかかわる第一の発明の光空間通信装置において、相
手側装置からの光ビームを受信するための光信号検出手
段を持ち、前記光信号検出手段の受光角度範囲は、相手
側装置に送出する光ビームの方向の可変角度範囲よりも
広いことを特徴とする。
願にかかわる第一の発明の光空間通信装置において、相
手側装置からの光ビームを受信するための光信号検出手
段を持ち、前記光信号検出手段の受光角度範囲は、相手
側装置に送出する光ビームの方向の可変角度範囲よりも
広いことを特徴とする。
【００１９】また本出願にかかわる第三の発明は、本出
願にかかわる第一の発明の光空間通信装置において、相
手側装置からの光ビームの到来方向を検出するための光
位置検出手段を持ち、前記光位置検出手段の受光角度範
囲は、相手側装置に送出する光ビームの方向の可変角度
範囲よりも広いことを特徴とする。
願にかかわる第一の発明の光空間通信装置において、相
手側装置からの光ビームの到来方向を検出するための光
位置検出手段を持ち、前記光位置検出手段の受光角度範
囲は、相手側装置に送出する光ビームの方向の可変角度
範囲よりも広いことを特徴とする。
【００２０】また本出願にかかわる第四の発明は、前記
複数の発光源は２次元面発光レーザアレーであることを
特徴とする。
複数の発光源は２次元面発光レーザアレーであることを
特徴とする。
【００２１】また本出願にかかわる第五の発明は、本出
願にかかわる第一の発明から第三の発明の光空間通信装
置において、前記複数の発光源の配置は格子状であるこ
とを特徴とする。
願にかかわる第一の発明から第三の発明の光空間通信装
置において、前記複数の発光源の配置は格子状であるこ
とを特徴とする。
【００２２】また本出願にかかわる第六の発明は、本出
願にかかわる第一の発明から第三の発明の光空間通信装
置において、前記複数の発光源の配置は千鳥状であるこ
とを特徴とする。
願にかかわる第一の発明から第三の発明の光空間通信装
置において、前記複数の発光源の配置は千鳥状であるこ
とを特徴とする。
【００２３】また本出願にかかわる第七の発明は、本出
願にかかわる第一の発明から第三の発明の光空間通信装
置において、前記複数の発光源は曲面上に配置されてい
ることを特徴とする。
願にかかわる第一の発明から第三の発明の光空間通信装
置において、前記複数の発光源は曲面上に配置されてい
ることを特徴とする。
【００２４】また本出願にかかわる第八の発明は、本出
願にかかわる第一の発明から第三の発明の光空間通信装
置において、前記複数の発光源は半導体レーザであっ
て、前記半導体レーザから送出される光ビームは断面が
長円形に近似される発光パターンである事を特徴とし、
前記半導体レーザの配置は一方向であることを特徴と
し、前記半導体レーザの配置は発光パターンの短径の方
向に配置されていることを特徴とする。
願にかかわる第一の発明から第三の発明の光空間通信装
置において、前記複数の発光源は半導体レーザであっ
て、前記半導体レーザから送出される光ビームは断面が
長円形に近似される発光パターンである事を特徴とし、
前記半導体レーザの配置は一方向であることを特徴と
し、前記半導体レーザの配置は発光パターンの短径の方
向に配置されていることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】（第１の実施例）図１に本願発明
による光軸ずれ補正機能を持つ光空間伝送装置を示す。
による光軸ずれ補正機能を持つ光空間伝送装置を示す。
【００２６】図１において発光素子群１１のうちの一つ
以上の発光源からの光は図８の従来の実施例と同様に偏
光ビームスプリッタ２３で送受光レンズ２４の方向に反
射され、送受光レンズ２４で、僅かに拡がりを持つほぼ
平行の光ビーム２５となって相手側装置の方向に送信さ
れる。
以上の発光源からの光は図８の従来の実施例と同様に偏
光ビームスプリッタ２３で送受光レンズ２４の方向に反
射され、送受光レンズ２４で、僅かに拡がりを持つほぼ
平行の光ビーム２５となって相手側装置の方向に送信さ
れる。
【００２７】発光素子群１１は面上の複数配置された発
光素子の集まりであり例えば２次元面発光レーザアレー
のようなものである。図２のように各発光素子１１ａ，
１１ｂ，１１ｃがそれぞれ点灯すると光源の位置によ
り、発光素子前面にある集光レンズ２２を透過した後の
送出ビームは４１ａ，４１ｂ，４１ｃのように方向が変
わる。
光素子の集まりであり例えば２次元面発光レーザアレー
のようなものである。図２のように各発光素子１１ａ，
１１ｂ，１１ｃがそれぞれ点灯すると光源の位置によ
り、発光素子前面にある集光レンズ２２を透過した後の
送出ビームは４１ａ，４１ｂ，４１ｃのように方向が変
わる。
【００２８】この発光素子群１１の発光素子配置である
が、光ビーム出射方向から見た場合、例えば図３のよう
な格子配置や図４のような千鳥配置が考えられる。ま
た、例えば図５のように、この発光素子群１１の配置は
お互いの発光ビーム出力上に他の発光素子を配置しなけ
れば発光素子を曲面等の平面以外の面上に配置してもか
まわない。
が、光ビーム出射方向から見た場合、例えば図３のよう
な格子配置や図４のような千鳥配置が考えられる。ま
た、例えば図５のように、この発光素子群１１の配置は
お互いの発光ビーム出力上に他の発光素子を配置しなけ
れば発光素子を曲面等の平面以外の面上に配置してもか
まわない。
【００２９】他方相手側装置から送られて来た光は、図
８の従来の実施例と同様偏光ビームスプリッタ２３をそ
のまま透過し、ビームスプリッタ２６に入る。受信光の
大部分はビームスプリッタ２６で反射し、光信号検出用
の受光素子２７に入射して、通信用の信号が検出される
が、一部の光はビームスプリッタ２６を透過して、光位
置検出素子２８に入射する。
８の従来の実施例と同様偏光ビームスプリッタ２３をそ
のまま透過し、ビームスプリッタ２６に入る。受信光の
大部分はビームスプリッタ２６で反射し、光信号検出用
の受光素子２７に入射して、通信用の信号が検出される
が、一部の光はビームスプリッタ２６を透過して、光位
置検出素子２８に入射する。
【００３０】光位置検出素子２８よりの光スポット位置
信号は、制御回路２９に入力される。
信号は、制御回路２９に入力される。
【００３１】ここで制御回路２９は前回の光スポット位
置信号と現在の光スポット位置信号の差分をとり、この
情報から相手側装置のずれ量を算出する。この算出した
ずれ量から、必要な送出ビームの偏向角とその偏向角を
得るような位置にある発光素子を発光素子群１１の中か
ら選択し、光源切換え回路１２に情報を送る。光源切換
え回路１２は、制御回路２９からの情報を基に相手側装
置に送出ビームを向けるような位置にある一つ以上の発
光素子のみを駆動して発光させる。この処理により光位
置検出素子２８で検出された相手側装置の方向に送信光
ビームが向けられる。
置信号と現在の光スポット位置信号の差分をとり、この
情報から相手側装置のずれ量を算出する。この算出した
ずれ量から、必要な送出ビームの偏向角とその偏向角を
得るような位置にある発光素子を発光素子群１１の中か
ら選択し、光源切換え回路１２に情報を送る。光源切換
え回路１２は、制御回路２９からの情報を基に相手側装
置に送出ビームを向けるような位置にある一つ以上の発
光素子のみを駆動して発光させる。この処理により光位
置検出素子２８で検出された相手側装置の方向に送信光
ビームが向けられる。
【００３２】ここで発光素子の切換えは送出ビームが途
切れなく、且つ送受光レンズ２３から出力される光ビー
ム２４のパワーがほぼ一定に保たれるようにする必要が
ある。この方法を図２の場合で説明すると、発光素子１
１ａから発光素子１１ｂに発光する素子を切り換える場
合、発光素子１１ａの送出ビーム出力を低下させると同
時、もしくは遅れて１１ｂの送出ビームの出力を上げ
る。また別の場合として、同時に複数の発光素子が点灯
させている場合は送出ビームの方向が徐々に変化するよ
うに一定個数づつ発光素子を切り換えていくことによ
り、送信ビームが途切れることなく送出ビームの方向を
変える事ができる。
切れなく、且つ送受光レンズ２３から出力される光ビー
ム２４のパワーがほぼ一定に保たれるようにする必要が
ある。この方法を図２の場合で説明すると、発光素子１
１ａから発光素子１１ｂに発光する素子を切り換える場
合、発光素子１１ａの送出ビーム出力を低下させると同
時、もしくは遅れて１１ｂの送出ビームの出力を上げ
る。また別の場合として、同時に複数の発光素子が点灯
させている場合は送出ビームの方向が徐々に変化するよ
うに一定個数づつ発光素子を切り換えていくことによ
り、送信ビームが途切れることなく送出ビームの方向を
変える事ができる。
【００３３】ここで発光素子群１１の全ての発光素子を
点灯させれば全ての方向に光ビームを送出することがで
きるが、全ての発光素子を点灯させると、送受光レンズ
から送出される光ビームの総パワーが増大してしまう、
このような状態で光空間通信を行なった場合、伝送に使
用している光源は、赤外光を使用している場合が多いた
め、人が光出射口を覗き込んだ時、自覚症状がないま
ま、眼に高出力の光が長時間入り、障害を起こす危険性
がある。また全発光素子を点灯させると消費電力の増
加、発光素子群１１全体の発熱量の増大といった問題が
発生するため、上記実施例のように必要な発光素子のみ
を点灯させる方が望ましい。
点灯させれば全ての方向に光ビームを送出することがで
きるが、全ての発光素子を点灯させると、送受光レンズ
から送出される光ビームの総パワーが増大してしまう、
このような状態で光空間通信を行なった場合、伝送に使
用している光源は、赤外光を使用している場合が多いた
め、人が光出射口を覗き込んだ時、自覚症状がないま
ま、眼に高出力の光が長時間入り、障害を起こす危険性
がある。また全発光素子を点灯させると消費電力の増
加、発光素子群１１全体の発熱量の増大といった問題が
発生するため、上記実施例のように必要な発光素子のみ
を点灯させる方が望ましい。
【００３４】この実施例では、光ビームは全方向の補正
を行なっているが、例えば特開平３−２３５４３９にあ
るように、光ビームの光軸ずれは１方向へのずれが主で
あるために、１方向だけでも光軸ずれ補正の効果は大き
く、図６に示すように１方向だけに発光素子を配置する
事により、さらに構成が従来例に比べて非常に簡単なた
めコストも大幅に低減される。
を行なっているが、例えば特開平３−２３５４３９にあ
るように、光ビームの光軸ずれは１方向へのずれが主で
あるために、１方向だけでも光軸ずれ補正の効果は大き
く、図６に示すように１方向だけに発光素子を配置する
事により、さらに構成が従来例に比べて非常に簡単なた
めコストも大幅に低減される。
【００３５】さらに半導体レーザは通常長円形に近似さ
れるファーフィールドの放射パターンとなっており、長
径方向の光軸ずれに対しては余裕があるが、短径方向の
光軸ずれに対してはあまり余裕がない。そこで図７に示
すように短径の方向に光軸ずれ補正を行うようにすれ
ば、広い範囲に対する光軸ずれをカバーすることができ
る。
れるファーフィールドの放射パターンとなっており、長
径方向の光軸ずれに対しては余裕があるが、短径方向の
光軸ずれに対してはあまり余裕がない。そこで図７に示
すように短径の方向に光軸ずれ補正を行うようにすれ
ば、広い範囲に対する光軸ずれをカバーすることができ
る。
【００３６】ここで光軸ずれ補正の角度範囲は、位置検
出素子２８の検出角度範囲内であり、つまり光軸ずれが
位置検出素子２８の受光角度範囲を越えると、補正はで
きなくなる。従って発光素子群１１でカバーできる光ビ
ームの角度の可変範囲よりも位置検出素子２８の受光角
度範囲の方が広くなるように設定しておく。
出素子２８の検出角度範囲内であり、つまり光軸ずれが
位置検出素子２８の受光角度範囲を越えると、補正はで
きなくなる。従って発光素子群１１でカバーできる光ビ
ームの角度の可変範囲よりも位置検出素子２８の受光角
度範囲の方が広くなるように設定しておく。
【００３７】また光信号検出用の受光素子２８の受光角
度範囲も、発光素子群１１でカバーできる光ビームの角
度の可変範囲よりも広くなるように設定することによ
り、光軸ずれ補正を行うことにより受光素子２７に光信
号が入らなくなり、通信が途絶えるという事態にはなら
ない。
度範囲も、発光素子群１１でカバーできる光ビームの角
度の可変範囲よりも広くなるように設定することによ
り、光軸ずれ補正を行うことにより受光素子２７に光信
号が入らなくなり、通信が途絶えるという事態にはなら
ない。
【００３８】このように本実施例ではメカ的な駆動手段
を用いることなく光軸ずれ補正を行なっているため、メ
カ的な駆動手段に付随する摩耗や故障がなく、信頼性の
高い光軸ずれ補正機能を持つ光空間装置となっている。
加えて構造も簡単になりコストも低くすることができ
る。
を用いることなく光軸ずれ補正を行なっているため、メ
カ的な駆動手段に付随する摩耗や故障がなく、信頼性の
高い光軸ずれ補正機能を持つ光空間装置となっている。
加えて構造も簡単になりコストも低くすることができ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
離れた地点間で対向設置されて光ビームにより通信を行
う光空間通信装置において、相手側装置に光ビームを送
出するための面上に複数配置された発光源を持ち、前記
発光源を独立的に点灯、消灯させる手段と、点灯してい
る前記発光源の位置により出射光束の方向を変化させる
光学的手段とを有し、前記複数の発光源の内、一つ以上
の発光源を切り換えることにより、メカ的手段を用いる
ことなく、相手側装置に送出する光ビームの方向を変化
させることを特徴とすれば、メカ的な駆動手段を用いる
ことなく光軸ずれ補正を行なっているため、メカ的な駆
動手段に付随する摩耗や故障がなく、信頼性の高い光軸
ずれ補正機能を持つ光空間装置となっている。加えて構
造も簡単になり低価格な光軸ずれ補正機能を持つ光空間
通信装置が実現できる。
離れた地点間で対向設置されて光ビームにより通信を行
う光空間通信装置において、相手側装置に光ビームを送
出するための面上に複数配置された発光源を持ち、前記
発光源を独立的に点灯、消灯させる手段と、点灯してい
る前記発光源の位置により出射光束の方向を変化させる
光学的手段とを有し、前記複数の発光源の内、一つ以上
の発光源を切り換えることにより、メカ的手段を用いる
ことなく、相手側装置に送出する光ビームの方向を変化
させることを特徴とすれば、メカ的な駆動手段を用いる
ことなく光軸ずれ補正を行なっているため、メカ的な駆
動手段に付随する摩耗や故障がなく、信頼性の高い光軸
ずれ補正機能を持つ光空間装置となっている。加えて構
造も簡単になり低価格な光軸ずれ補正機能を持つ光空間
通信装置が実現できる。
【図１】 本発明の第一の実施例の説明図
【図２】 発光素子の位置により送出ビームの方向が変
化することを説明する図
化することを説明する図
【図３】 発光素子配置例１の図
【図４】 発光素子配置例２の図
【図５】 発光素子配置例３の図
【図６】 発光素子配置例４の図
【図７】 短径方向の光軸ずれ補正の説明図
【図８】 従来の実施例の説明図
【図９】 スポット位置検出素子の例の説明図
【図１０】 従来の実施例の説明図
【符号の説明】
１１ 発光素子群
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 発光素子
２１ 発光素子
１２ 発光源切換え回路
２２ 集光レンズ
２３ 偏光ビームスプリッタ
２４ 送受光レンズ
２５ 光ビーム
２６ ビームスプリッタ
２７ 受光素子
２８ 位置検出素子
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ フォトダイオード
２９ 制御回路
３０ 駆動回路
３１ 垂直方向の駆動機構
３２ 垂直方向の駆動機構
３３ 水平方向偏向ミラー
３４ 垂直方向偏向ミラー
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 送出ビーム
４２ 光スポット
Claims (9)
- 【請求項１】 離れた地点間で対向設置されて光ビーム
により通信を行う光空間通信装置であって、相手側装置
に光ビームを送出するための面上に複数配置された発光
源を有し、前記複数の発光源はそれぞれ独立的に点灯、
消灯が出来る手段を有し、点灯する前記発光源の位置に
より出射光束の方向を変化させる光学的手段とを有する
光空間通信装置。 - 【請求項２】 相手側装置からの光ビームを受信するた
めの光信号検出手段を持ち、前記光信号検出手段の受光
角度範囲は、相手側装置に送出する光ビームの方向の可
変角度範囲よりも広いことを特徴とする請求項１記載の
光空間通信装置。 - 【請求項３】 相手側装置からの光ビームの到来方向を
検出するための光位置検出手段を持ち、前記光位置検出
手段の受光角度範囲は、相手側装置に送出する光ビーム
の方向の可変角度範囲よりも広いことを特徴とする請求
項１記載の光空間通信装置。 - 【請求項４】 前記複数の発光源は２次元面発光レーザ
アレーあることを特徴とする請求項１から請求項３の何
れかに記載の光空間通信装置。 - 【請求項５】 前記複数の発光源の配置は格子状である
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載
の光空間通信装置。 - 【請求項６】 前記複数の発光源の配置は千鳥状である
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載
の光空間通信装置。 - 【請求項７】 前記複数の発光源は曲面上に配置されて
いることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに
記載の光空間通信装置。 - 【請求項８】 前記複数の発光源一つ一つの出力レベル
を段階的に変化させる手段を有することを特徴とする請
求項１から請求項３の何れかに記載の光空間通信装置。 - 【請求項９】 前記複数の発光源は半導体レーザであっ
て、前記半導体レーザから送出される光ビームは断面が
長円形に近似される発光パターンである事を特徴とし、
前記半導体レーザの配置は一方向であることを特徴と
し、前記半導体レーザの配置は発光パターンの短径の方
向に配置されていることを特徴とする請求項１から請求
項３の何れかに記載の光空間通信装置。
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