JP2005045763A - Optical radio transmission apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信機が送信する指向性を有する光信号の光軸を受信機に向けて光無線伝送を行う光無線伝送装置に関する。 The present invention relates to an optical wireless transmission apparatus that performs optical wireless transmission by directing an optical axis of a directional optical signal transmitted from a transmitter toward a receiver.
従来より、光を用いて情報の空間伝送を行う光無線伝送技術がある。この光無線伝送には、一般に赤外光が用いられ、その発光素子としては、発光ダイオードやレーザダイオードなどの半導体発光素子が用いられている。このような光無線伝送において、送受信間距離を十分にとりたい場合は、受信装置側に十分な光レベルの信号を入射させるために、送信装置より発する光ビームの出射角を鋭く、すなわち狭く絞る必要があるので、送信装置及び受信装置の光軸を合わせなくてはならない。そこで、出射角の狭い光ビームを用いることや、光ビームが目に見えない赤外光を用いることなどから、光無線伝送装置の光軸合わせは大変煩わしい作業となる。そこで、従来より、この光軸合わせを容易に行えるような光無線伝送装置の提案がなされている。 Conventionally, there is an optical wireless transmission technology that performs spatial transmission of information using light. In general, infrared light is used for the optical wireless transmission, and a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode or a laser diode is used as the light emitting element. In such optical wireless transmission, when it is desired to provide a sufficient distance between transmission and reception, it is necessary to narrow the output angle of the light beam emitted from the transmission device sharply, that is, to narrow it so that a signal with a sufficient light level is incident on the reception device side. Therefore, the optical axes of the transmission device and the reception device must be aligned. Therefore, alignment of the optical axis of the optical wireless transmission apparatus is a very troublesome operation because a light beam having a narrow emission angle is used or infrared light whose light beam is invisible is used. Therefore, conventionally, there has been proposed an optical wireless transmission apparatus that can easily perform this optical axis alignment.
その1つの例として下記の特許文献1には、受信装置側で送信装置から送信された光信号のレベルを検出してその受信レベル情報をパイロット信号に乗せて送信装置に送信し、送信装置側でその受信レベル情報をモニタに表示して受信レベルが最大になるように手動で送信光の光軸を合わせる方法が提案されている。
しかしながら、上記従来例では、受信側に受信レベルを変調して送信側に送信する手段を設けるとともに、送信側に受信レベル情報を復調してモニタリングする手段を設けるので、高価となるという問題点がある。 However, in the above conventional example, the receiving side is provided with means for modulating the reception level and transmitting to the transmitting side, and the transmitting side is provided with means for demodulating and monitoring the reception level information, which is expensive. is there.
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、安価、簡単、小型の構成で送信側の送信光の光軸を手動で合わせることができる光無線伝送装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical wireless transmission apparatus that can manually adjust the optical axis of transmission light on the transmission side with a low-cost, simple, and compact configuration in view of the problems of the conventional example.
本発明は上記目的を達成するために、受信側に受信レベルに応じた強度レベルで発光する発光手段のみを備え、送信側ではこの強度レベルに応じて光軸を手動で合わせるようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention comprises only a light emitting means for emitting light at an intensity level corresponding to the reception level on the receiving side, and the transmitting side manually adjusts the optical axis according to this intensity level. is there.
すなわち本発明によれば、指向性を有する光信号を送信する第1の光学送信手段を有する送信機と、前記光信号を受信して電気信号に変換する第1の光学受信手段を有する受信機とを備えた光無線伝送装置であって、
前記送信機は、
前記第1の光学送信手段の光軸を手動で合わせるための光軸調整機構を有し、
前記受信機は、
前記第1の光学受信手段により受信した信号のレベルに応じた強度レベルで発光する第2の光学送信手段を備え、
前記強度レベルに応じて前記第1の光学送信手段の光軸を手動で合わせるようにした光無線伝送装置が提供される。
That is, according to the present invention, a transmitter having first optical transmission means for transmitting an optical signal having directivity, and a receiver having first optical reception means for receiving the optical signal and converting it into an electrical signal. An optical wireless transmission device comprising:
The transmitter is
An optical axis adjustment mechanism for manually adjusting the optical axis of the first optical transmission means;
The receiver
A second optical transmitter that emits light at an intensity level corresponding to the level of the signal received by the first optical receiver;
An optical wireless transmission apparatus is provided in which the optical axis of the first optical transmission means is manually adjusted in accordance with the intensity level.
また本発明によれば、指向性を有する光信号を送信する第1の光学送信手段を有する送信機と、前記光信号を受信して電気信号に変換する第1の光学受信手段を有する受信機とを備えた光無線伝送装置であって、
前記送信機は、
前記第1の光学送信手段の光軸を手動で合わせるための光軸調整機構を有し、
前記受信機は、
前記第1の光学受信手段の位置を中心としてその回りに配置されて前記光信号を受信する第2の複数の光学受信手段と、
前記第2の複数の光学受信手段のそれぞれの近傍に配置され、前記第2の複数の光学受信手段のそれぞれにより受信したレベルに応じた強度レベルで発光する第2の複数の光学送信手段を備え、
前記第2の複数の光学送信手段の各強度レベルが同じになるように前記第1の光学送信手段の光軸を手動で合わせるようにした光無線伝送装置が提供される。
According to the invention, a transmitter having a first optical transmission means for transmitting an optical signal having directivity, and a receiver having a first optical reception means for receiving the optical signal and converting it into an electrical signal. An optical wireless transmission device comprising:
The transmitter is
An optical axis adjustment mechanism for manually aligning the optical axis of the first optical transmission means;
The receiver
A plurality of second optical receiving means arranged around the position of the first optical receiving means for receiving the optical signal;
A plurality of second optical transmitters arranged near each of the second plurality of optical receivers and emitting light at an intensity level corresponding to the level received by each of the second plurality of optical receivers; ,
An optical wireless transmission device is provided in which the optical axis of the first optical transmission means is manually aligned so that the intensity levels of the second plurality of optical transmission means are the same.
本発明によれば、受信側に受信レベルに応じた強度レベルで発光する発光手段のみを備え、送信側ではこの強度レベルに応じて光軸を手動で合わせるようにしたので、安価、簡単、小型の構成で送信側の送信光の光軸を手動で合わせることができる。 According to the present invention, only the light emitting means that emits light at the intensity level corresponding to the reception level is provided on the reception side, and the optical axis is manually adjusted according to the intensity level on the transmission side. With this configuration, the optical axis of the transmission light on the transmission side can be manually adjusted.
<実施の形態1>
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態1について説明する。図1は本発明に係る光無線伝送装置の実施の形態1を示すブロック図である。
<Embodiment 1>
A preferred embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing Embodiment 1 of an optical wireless transmission apparatus according to the present invention.
まず、実施の形態1に係る光無線伝送装置における送信機1について説明する。送信機1は送信信号処理回路2によって、ここには記載されていない外部のデータ発生機器から送られる信号(例えば映像信号)を受信し、送信機1で送信する信号形式に変換して発光素子ドライバ3へ送り、第1の光送信手段(例えば、LEDやLD及び集光レンズなどで構成される)4により、指向性を有し、出射角が1〜5度程度と比較的狭い送信光として受信機22へ向けて空間伝送する。
First, the transmitter 1 in the optical wireless transmission apparatus according to the first embodiment will be described. The transmitter 1 receives a signal (for example, a video signal) transmitted from an external data generation device not described here by the transmission
また、この送信機1は受信機22の光軸調整用に搭載した第2の光送信手段25によって送信される第2の光信号を基に、第1の光送信手段4の光軸を容易に手合わせできるパン回転機構26及びチルト回転機構27を備えている。ここで、第1の光送信手段4の光軸を手動で動かす際に図示しないスイッチの情報により、映像信号ではなく安定して発光するためのデータを制御部11が出力してもよい。
Further, the transmitter 1 can easily set the optical axis of the first
次に、上記光無線伝送装置における受信機22について説明する。受信機22は送信機1の第1の光送信手段4によって空間伝送される第1の光送信信号を、例えば数十度程度の比較的広い入射角で受光するため、第1の光受信手段(たとえばPDやAPD及び集光レンズなどで構成される)15によって受信し、受光回路16で電気的に増幅するなどの処理を加え、受信信号処理回路17によってここでは記載されていない外部機器(例えば受像装置など)に送信するための信号に変換して、外部機器へデータを送信する。
Next, the
この受信機22はまた、送信機1の第1の光送信手段4の光軸を調整するために第2の光送信手段(例えばLED又はこれにレンズを加えたもの)25によって、送信機1に対しての第2の光送信信号(一般にこのような光をパイロット光などとも称している)を送信(発光)する。さらに、第1の光受信手段15で受信した信号の受信レベルを受信レベル検出回路18でレベル検出し、その結果に応じた、例えば電圧による信号を発光素子ドライバ20に送ることで、第2の光送信手段25により第2の光送信信号を用いて、受信機22での送信機1から送られてくる第1の光送信信号の受信状態を送信機1に対して表示している。
The
次に上記光無線伝送装置においての光軸合わせ方法の概要について説明する。室内などで光伝送を行う場合は、送信機1、受信機22の距離はせいぜい数十m程度であるので、まず、受信機22の第1の光受信手段15の受光素子は、例えば指向角が数十度程度の比較的低い指向性を有するもので、送信機1の方向に目分量で合わせられる。送信機1からは、映像信号などが光信号に変換されて第1の光信号が出力される。受信機22では、この第1の光信号が受信されて電気信号に変換され、外部に映像信号などのデータとして出力されるとともに、この第1の光信号の受信レベルが検出される。
Next, an outline of the optical axis alignment method in the optical wireless transmission apparatus will be described. When optical transmission is performed indoors or the like, the distance between the transmitter 1 and the
この受信レベルを情報として表示したパイロット信号が、送信機1の不図示の操作者に認識される。そして、送信機1のパン回転機構26及びチルト回転機構27を動かすことにより、パイロット信号の点灯、消灯、あるいは点灯レベルの強弱が認識され、この情報により第1の光送信手段4の光軸を受信機22へ手動で合わせる。
A pilot signal indicating the reception level as information is recognized by an operator (not shown) of the transmitter 1. Then, by moving the
<実施の形態2>
次に本発明の好ましい実施の形態2について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図2は、本発明の手動による光軸合わせ方法を実現するための光無線伝送装置の実施の形態2を示すブロック図であり、本発明の光無線伝送装置を構成する送信機1及び受信機22の各構成ブロック図が記載されている。
<
Next, a preferred second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the optical wireless transmission apparatus for realizing the manual optical axis alignment method of the present invention, and a transmitter 1 and a receiver constituting the optical wireless transmission apparatus of the present invention. 22 is a block diagram of each component.
送信機1の構成は実施の形態1と同じであるので説明は省略し、受信機22について説明する。実施の形態1との違いは第1の光受信手段15とは別に、第2の光受信手段23a〜23d、さらに、第2の光受信手段23a〜23dごとに受光/発光回路24a〜24d及び第2の光送信手段25a〜25dを有することである。第2の光受信手段23a〜23dは任意の位置に設置でき、それぞれに対するレベルに応じて複数個の第2の光送信手段25a〜25dが独立してパイロット光を発光するため、例えば図3に示すように第1の光受信手段15の周りのおおむね4箇所に設けることによりその中心の第1の光受信手段15に手合わせが簡単に行える。
Since the configuration of the transmitter 1 is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted, and the
ここで、手動で送信機1を動かす際に、図示しないスイッチの情報により、映像信号ではなく安定して発光するためのデータを制御部11が出力してもよく、第2の光受信手段23a〜23dの特性に合わせて、低レートの情報を伝送してもよい。この場合、特に低コストの受光素子で第2の光受信手段23a〜23dを実現できるため、装置全体の低コスト化に寄与することができる。
Here, when the transmitter 1 is manually moved, the
<実施の形態3>
次に本発明の好ましい実施の形態3について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図4は、本発明の手動による光軸合わせ方法を実現するための光無線伝送装置の実施の形態3を示すブロック図であり、本発明の光無線伝送装置を構成する送信機1及び受信機22の各構成ブロック図が記載されている。
<
Next, a preferred third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 4 is a block
送信機1の構成は実施の形態1と同じであるので説明は省略し、受信機22について説明する。受信機22は送信機1の第1の光送信手段4によって空間伝送される第1の光送信信号を実施の形態1と同様に比較的広い入射角で受光するため、第1の光受信手段(たとえばPDやAPD及び集光レンズなどで構成される)15によって受信し、受光回路16で電気的に増幅するなどの処理を加え、受信信号処理回路17によって、ここでは記載されていない外部機器(例えば受像装置など)に送信するための信号に変換して、外部機器へデータを送信する。
Since the configuration of the transmitter 1 is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted, and the
この受信機22はまた、送信機1の第1の光送信手段4の光軸を調整するために光学目視手段28を有している。光学目視手段28は、受光量に応じて可視的な情報を表示するものであり、例えば、赤外線センサカードなどを用いることができる。したがって、受信機22は、光学目視手段28によって、送信機1に対して可視的な情報を提供することができる。光学目視手段28は、送信機1から送信される第1の光送信信号の照射方向による照射位置の状態を目視的に表示することにより、送信機1の操作者に対してこの目視情報を提供するものである。
The
次に、実施の形態3に係る光無線伝送装置における光軸合わせ方法の概要について説明する。室内などで光伝送を行う場合は、送信機1、受信機22の距離は、せいぜい数十m程度であるので、まず、受信機22の第1の光受信手段15の受光素子は、実施の形態1同様に比較的低い指向性を有するもので、送信機1の方向に目分量で合わせられる。送信機1からは、映像信号などが光信号に変換されて第1の光信号が出力される。受信機22では、この第1の光信号が受信されて電気信号に変換され、外部に映像信号などのデータとして出力されるとともに、この第1の光信号の受信状態が光学目視手段28により可視的に表示される。
Next, an outline of the optical axis alignment method in the optical wireless transmission apparatus according to the third embodiment will be described. When optical transmission is performed indoors, the distance between the transmitter 1 and the
すなわち、光学目視手段28が赤外線センサカードである場合、図4、図5に示すように、光学目視手段28が第1の光受信手段15の周囲を囲み、かつ第1の光受信手段15から放射外方に2次元的に広がるよう配置され、赤外線センサカードの表面に送信機1からの送信光である赤外線が照射されると、赤外線センサカードは、赤外線に反応してこれを可視光として発光する。したがって、送信機1の不図示の操作者から見ると、送信機1からの赤外線の光が第1の光受信手段15を正しく照射しなければ、赤外線センサカードは発光しない。ここで正しく照射するとは、送信光の指向角が1.2度のとき、送信機1から10m離れた場所での光スポットの半径は約10cmであり、この光スポットが赤外線センサカードに当たることを言うものとする。そこで赤外線センサカードの表面を見ながら送信機1のパン回転機構26及びチルト回転機構27を動かすことにより、第1の光送信手段4の光軸を受信機22へ手動で合わせる。すなわち、正しく照射されると、赤外線センサカードが淡い光を出すので、操作者はこれを目視することで、送信機1が受信機22に適切に向いていることを確認することができるのである。
That is, when the optical viewing means 28 is an infrared sensor card, as shown in FIGS. 4 and 5, the optical viewing means 28 surrounds the first light receiving means 15, and from the first light receiving means 15. The infrared sensor card is arranged so as to spread two-dimensionally outward, and when the infrared ray that is the transmission light from the transmitter 1 is irradiated on the surface of the infrared sensor card, the infrared sensor card reacts with the infrared ray to convert it into visible light. Emits light. Therefore, when viewed from an operator (not shown) of the transmitter 1, the infrared sensor card does not emit light unless the infrared light from the transmitter 1 properly irradiates the first light receiving means 15. Correct irradiation here means that when the directivity angle of the transmitted light is 1.2 degrees, the radius of the light spot at a location 10 m away from the transmitter 1 is about 10 cm, and this light spot hits the infrared sensor card. Say it. Therefore, the optical axis of the first optical transmission means 4 is manually adjusted to the
実施の形態3では、光学目視手段28として、赤外線センサカードを利用しているが、これに限られず、受光量に応じて可視的な情報を表示するものであれば、他の素子を用いることができる。 In the third embodiment, an infrared sensor card is used as the optical viewing means 28. However, the present invention is not limited to this, and other elements may be used as long as visible information is displayed according to the amount of received light. Can do.
なお、上述の各実施の形態において説明した光無線伝送装置の送信機、受信機の構成は、本発明の技術思想を説明するための一例を示したものであり、その構成は、適宜変更可能である。 The configurations of the transmitter and the receiver of the optical wireless transmission apparatus described in each of the above embodiments are examples for explaining the technical idea of the present invention, and the configurations can be changed as appropriate. It is.
1 送信機
2 送信信号処理回路
3 発光素子ドライバ
4 第1の光送信手段
11 制御部
15 第1の光受信手段
16 受光回路
17 受信信号処理回路
18 受信レベル検出回路
20 発光素子ドライバ
22 受信機
23a〜23d 第2の光受信手段
24a〜24d 受光/発光回路
25、25a〜25d 第2の光送信手段
26 パン回転機構
27 チルト回転機構
28 光学目視手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記送信機は、
前記第1の光学送信手段の光軸を手動で合わせるための光軸調整機構を有し、
前記受信機は、
前記第1の光学受信手段により受信した信号のレベルに応じた強度レベルで発光する第2の光学送信手段を備え、
前記強度レベルに応じて前記第1の光学送信手段の光軸を手動で合わせるようにした光無線伝送装置。 Optical wireless transmission comprising a transmitter having first optical transmission means for transmitting an optical signal having directivity and a receiver having first optical reception means for receiving the optical signal and converting it into an electrical signal A device,
The transmitter is
An optical axis adjustment mechanism for manually adjusting the optical axis of the first optical transmission means;
The receiver
A second optical transmitter that emits light at an intensity level corresponding to the level of the signal received by the first optical receiver;
An optical wireless transmission apparatus in which the optical axis of the first optical transmission means is manually adjusted in accordance with the intensity level.
前記送信機は、
前記第1の光学送信手段の光軸を手動で合わせるための光軸調整機構を有し、
前記受信機は、
前記第1の光学受信手段の位置を中心としてその回りに配置されて前記光信号を受信する第2の複数の光学受信手段と、
前記第2の複数の光学受信手段のそれぞれの近傍に配置され、前記第2の複数の光学受信手段のそれぞれにより受信したレベルに応じた強度レベルで発光する第2の複数の光学送信手段を備え、
前記第2の複数の光学送信手段の各強度レベルが同じになるように前記第1の光学送信手段の光軸を手動で合わせるようにした光無線伝送装置。
Optical wireless transmission comprising: a transmitter having first optical transmission means for transmitting an optical signal having directivity; and a receiver having first optical reception means for receiving the optical signal and converting it into an electrical signal. A device,
The transmitter is
An optical axis adjustment mechanism for manually adjusting the optical axis of the first optical transmission means;
The receiver
A plurality of second optical receiving means arranged around the position of the first optical receiving means for receiving the optical signal;
A plurality of second optical transmitters arranged near each of the second plurality of optical receivers and emitting light at an intensity level corresponding to the level received by each of the second plurality of optical receivers; ,
An optical wireless transmission apparatus in which the optical axis of the first optical transmission unit is manually aligned so that the intensity levels of the second plurality of optical transmission units are the same.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004086875A JP2005045763A (en) | 2003-07-04 | 2004-03-24 | Optical radio transmission apparatus |
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JP2003271102 | 2003-07-04 | ||
JP2004086875A JP2005045763A (en) | 2003-07-04 | 2004-03-24 | Optical radio transmission apparatus |
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JP2004086875A Withdrawn JP2005045763A (en) | 2003-07-04 | 2004-03-24 | Optical radio transmission apparatus |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100715782B1 (en) | 2005-08-05 | 2007-05-07 | 최영헌 | Security system using infrared rays |
WO2018163228A1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | 日本碍子株式会社 | Method for assessing authenticity of printed matter and method for preventing counterfeiting of printed matter |
-
2004
- 2004-03-24 JP JP2004086875A patent/JP2005045763A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100715782B1 (en) | 2005-08-05 | 2007-05-07 | 최영헌 | Security system using infrared rays |
WO2018163228A1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | 日本碍子株式会社 | Method for assessing authenticity of printed matter and method for preventing counterfeiting of printed matter |
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