JP2764943B2 - 光空間伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ発明が解決しようとする問題点 Ｅ問題点を解決するための手段（第３図及び第５図） Ｆ作用（第３図及び第５図） Ｇ実施例（第１図〜第17図）） Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明は光空間伝送装置に関し、例えば双方向の光空
間伝送装置に適用して好適なものである。

Ｂ発明の概要 本発明は、光空間伝送装置において、送信装置から送
出された光ビームを平行に折り返して撮像し、その結果
得られる撮像信号に基づいて、当該光ビームのフオーカ
スを調整するこにより、光ビームのフオーカスを簡易に
調整することができる。

Ｃ従来の技術 従来、この種の光空間伝送装置においては、所望の情
報信号で光ビームを変調し、光空間伝送路を介して当該
光ビームを伝送するようになされている。

すなわち送信装置においては、所望の情報信号で光ビ
ームを変調し、当該光ビームを光空間伝送路に送出す
る。

これに対して、受信装置においては、光空間伝送路に
送出された光ビームを受光素子に受け、当該受光素子の
出力信号に基づいて情報信号を復調する。

このとき当該受光素子の受光面上で、光空間伝送路に
送出された光ビームが正確に焦点を結ぶように、送信装
置から送出される光ビームの広がりが調整され（以下光
ビームのフオーカス調整と呼ぶ）、これにより所望の情
報を確実に伝送し得るようになされている。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 ところで従来、光ビームのフオーカスを調整する場合
においては、受信装置側で光ビームの合焦状態を繰り返
し検出し、その検出結果に基づいて光ビームの広がりを
調整するようになされており、当該フオーカス調整作業
が煩雑な問題があつた。

さらに検出結果を連絡するために、電話回線等の専用
の通信回線を用意しなければならず、その分光空間伝送
装置全体の構成が複雑になる問題があつた。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、全体と
して簡易な構成で光ビームのフオーカスを調整すること
ができる光空間伝送装置を提案しようとするものであ
る。

Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、情報
信号で変調された光ビームLA1を射出する光源40と、光
ビームLA1を受信装置に送出する光ビーム射出光学系36
と、光ビーム射出光学系36から送出された光ビームLA1
を、該光ビームLA1の光軸Ｌと平行に折り返す光路折返
光学系48、49、50と、光路折返光学系48、49、50で折り
返された折り返し光ビームLA4を、撮像装置45の受光面
に導く撮像光学系52と、撮像装置45から得られる撮像信
号S_Eに基づいて、撮像装置45の受光面上における折り返
し光ビームLA4の光スポツトSP1の大きさを検出する光ス
ポツト検出回路60、61、63、64、65と、光スポツト検出
回路60、61、63、64、65の検出結果に基づいて、光源40
及び光ビーム射出光学系36間の距離を制御する制御手段
42、66、67、68、70とを備えるようにする。

Ｆ作用 送出された光ビームLA1をその光軸Ｌと平行に折り返
して、撮像装置45で撮像すれば、当該光空間伝送装置１
側だけで、光ビームLA1の広がりを検出してフオーカス
を調整することができる。

Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

第１図において、１は全体として双方向の光空間伝送
装置を示し、筐体２内に収納されて例えばビルの屋上に
設置されるようになされている。

筐体２の操作パネル2A上には、表示装置３と共に当該
表示装置３の画面切換スイツチ4A、電源スイツチ4B、水
平方向及び垂直方向の光軸合わせのスイツチ4C及び4D、
フオーカス調整のスイツチ4E、サーボによる光軸合わせ
の利得調整用操作子5A及び5B、光ビームの照射位置等を
表示する表示部６が設けられている。

さらに、当該操作パネル2A上には、リモートコマンダ
８から送信された制御信号を受信する受信部９が設けら
れ、これにより操作パネル2A上の操作子4A〜5Bを直接操
作しなくても、リモートコマンダ８を用いて当該光空間
伝送装置１を遠隔操作し得るようになされている。

さらに操作パネル2Aにおいては、表示装置３、操作子
4A〜5B及び表示部６を覆うように、透明のカバー10がね
じ11を介して取り付けられるようになされ、これにより
当該カバー10を取り付けた後、操作子4A〜5Bを直接操作
し得ないようになされている。

従つて、当該光空間伝送装置１を設置する際には、リ
モートコマンダ８を用いて遠隔操作するようになされて
いる。

実際上、光空間伝送装置においては、遠く離れた伝送
対象に向かつて光ビームLA1を送出するようになされて
いるため、当該光空間伝送装置１が少しでも振動すると
光ビームLA1の照射位置が大きく変化する。

従つて、調整のために操作パネル2A上の操作子4A〜5B
に触れただけで、光ビームLA1の光軸が変化する恐れが
あり、このためこの実施例においては、操作パネル2A上
の操作子4A〜5Bを操作する代わりに、リモートコマンダ
８で遠隔操作して調整することにより、振動を有効に回
避するようになされている。

さらに当該カバー10を取り付けて、操作子4A〜5Bを直
接操作し得ないようにすることにより、表示装置３、操
作子4A〜5B及び表示部６を、雨、ほこり等から有効に保
護するようになされている。

これに対して第２図に示すように、筐体２の内部に
は、送受光学系20が設けられ、当該光空間伝送装置１か
ら情報の伝送対象となる光空間伝送装置（当該光空間伝
送装置１とほぼ同一構成を有する）に向けて光ビームLA
1を送出すると共に、伝送対象の光空間伝送装置から到
来する光ビームLB2を受光するようになされている。

すなわち筐体２に固定されたＵ字形状の架台21は、円
環形状の保持部材22を、支持部材23によつて軸24上に軸
支し、当該送受光学系20から射出される光ビームLA1の
光軸Ｌの方位を上下方向に調整し得るようになされてい
る。

ちなみに保持部材22は、軸24を中心として回動する歯
車25を有し、当該歯車25が歯車27と噛み合うことによ
り、架台21に固定されたモータ26によつて矢印ａで示す
方向に回動するようになされ、これによりモータ26を駆
動して光軸Ｌの方位を調整し得るようになされている。

保持部材22は、円筒形状のレンズ保持部材30を、支持
部材31によつて軸34上に軸支し、光ビームLA1の光軸Ｌ
の方位を左右方向に調整し得るようになされている。

ちなみにレンズ保持部材30は、軸31を中心として回動
する歯車33を有し、当該歯車33が歯車34と噛み合うこと
により、保持部材22に固定されたモータ35によつて矢印
ｂで示す方向に回動するようになされ、これによりモー
タ35を駆動して光軸Ｌの方位を調整し得るようになされ
ている。

これに対して第３図に示すように、レンズ保持部材30
においては、前面に送受共用レンズ36が配置され、スラ
イドテーブル37に搭載されたレーザ光源40及び受光素子
41が、当該送受共用レンズ36の光軸Ｌ上に配置されるよ
うになされている。

スライドテーブル37は、モータ42を回転駆動すること
により、矢印ｃで示すように光軸Ｌに沿つて移動するよ
うになされ、これによりレーザ光源40及び受光素子41か
ら送受共用レンズ36までの距離が変化するようになされ
ている。

ちなみにスライドテーブル37は、送受共用レンズ36の
焦点位置を中心にして所定距離だけ移動するようになさ
れ、これにより当該スライドテーブル24を送受共用レン
ズ36から遠ざかるように移動させた際に、送受共用レン
ズ36を介して送出される光ビームLA1が、発散光線から
順次広がりの小さな光束に変化して平行光線が得られた
後、さらに広がりが小さくなつて収束光線に変化するよ
うになされている。

かくして、モータ42を回転駆動することにより、送受
共用レンズ36からレーザ光源40及び受光素子41までの距
離を調整し得、これにより当該光空間伝送装置１から射
出される光ビームLA1を平行光線に調整すると共に、平
行光線で入射した光ビームLB2が受光素子41の受光面上
で焦点を結ぶように調整し得るようになされている。

ちなみに当該レーザ光源40は、所定の情報信号で変調
された光ビームLA1を射出するようになされ、これによ
り当該情報信号を伝送対象の光空間伝送装置に伝送す
る。

これに対して受光素子41は、出力信号を所定の信号処
理回路に出力するようになされ、これにより伝送対象の
光空間伝送装置から当該光空間伝送装置１に伝送された
情報信号を復調するようになされている。

かくしてレーザ光源40は、情報信号で変調された光ビ
ームLA1を射出する光源を構成するのに対し、送受光学
系20は、全体として光ビームLA1を伝送対象でなる受信
装置に送出する光ビーム射出光学系を構成する。

これに対して筐体２の内部には、テレビジヨンカメラ
45が取り付けられ、当該テレビジヨンカメラ45の光軸と
光ビームLA1の光軸とが大まかに一致するように粗調整
されている。

当該テレビジヨンカメラ45で撮像された映像は、画面
切換スイツチ4Aを切り換えることにより、表示装置３上
に表示されるようになされ、これにより作業員が表示装
置３を介して光ビームLA1が照射される大まかな位置を
確認することができるようになされている。

さらに筐体２の内部には、レンズ42及びテレビジヨン
カメラ45の前面に、コリメートスコープ46が設けられ、
光ビームLA1の一部を分離して当該光ビームLA1の光軸Ｌ
と平行に、テレビジヨンカメラ45に導くようになされて
いる。

すなわち、コリメートスコープ46は、光軸Ｌに対して
ほぼ45度の角度だけ傾いて配置されたハーフミラー48に
光ビームLA1の一部を受け、これにより光ビームLA1を直
進させると共にほぼ90度の角度で反射するようになされ
ている。

これに対して、ハーフミラー49は、ハーフミラー48に
対して高い平行度で保持され、ハーフミラー48の反射光
LA2を透過させてコーナキユーブプリズム50に導くよう
になされている。

コーナキユーブプリズム50は、その入射面50Aに反射
光LA2が入射されるように配置され、これにより当該反
射光LA2に対して光軸が平行な反射光LA3が、当該コーナ
キユーブプリズム50で反射された後、ハーフミラー49で
反射され、その反射光LA4がテレビジヨンカメラ45の撮
像光学系でなるレンズ52を介してテレビジヨンカメラ45
に導かれるようになされている。

従つて、ハーフミラー48及び49を高い平行度で保持し
たことにより、矢印ｅで示すように、コリメートスコー
プ46が光ビームLA1の光軸Ｌに対して傾いて配置されて
いる場合でも（すなわちハーフミラー48がレンズ42に対
して正確に45度の角度で配置されていない場合）、さら
にコーナキユーブプリズム50を介して、ハーフミラー48
の反射光LA2を折り返したことにより、矢印ｆで示すよ
うに、コリメートスコープ46が光ビームLA1の光軸に対
してねじれて配置されている場合でも、光ビームLA1の
光軸Ｌと平行に反射光ビームLA4をレンズ52に入射させ
ることができる。

その結果、テレビジヨンカメラ45においては、光ビー
ムLA1の射出方向から到来する光ビームLA4を得ることが
でき、第４図に示すように、当該光ビームLA4を受光す
ると共に、コリメートスコープ46に設けられた窓53を介
して伝送対象を撮像することにより、伝送対象の像の上
送対象を撮像することにより、伝送対象の像の上に光ビ
ームLA1の照射位置に明るく輝く光スポツトSP1を検出す
ることができる。

かくして、ハーフミラー48及び49とコーナキユーブプ
リズム45は、送出された光ビームLA1の光軸と平行に、
光ビームLA1を折り返す光路折返光学系を構成し、レン
ズ52は当該光路折返光学系で折り返された折り返し光ビ
ームLA4を撮像装置でなるテレビジヨンカメラ45に導く
撮像光学系を構成する。

さらにコリメートスコープ46においては、ハーフミラ
ー48及び49間と、ハーフミラー49及び窓53間に液晶光学
素子でなるシヤツタ55及び56を配置するようになされ、
当該シヤツタ55及び56を交互に開閉することにより、レ
ーザ光源40及び伝送対象側を交互に撮像するようになさ
れている。

すなわち第５図及び第６図に示すように、テレビジヨ
ンカメラ45から出力される垂直同期信号S_V（第６図
（Ａ））をカウンタ回路60に受け、当該垂直同期信号S_V
の２倍の周期で信号レベルが立ち上がる分周信号S
_2V（第６図（Ｂ））でシヤツタ56を駆動する。

さらに、反転増幅回路61を介して得られる分周信号S
_2Vの反転信号S_2IVでシヤツタ55を駆動し、これによりシ
ヤツタ55及び56を垂直同期信号S_Vの周期で交互に開閉す
る。

これにより、分周信号S_2Vの信号レベルが立ち上がる
期間T1の間、テレビジヨンカメラ45を介して伝送対象側
だけを撮像することができ、画像切換スイツチ4Aを切り
換えることにより、第７図に示すように表示装置３の表
示画面上に当該伝送対象側の像を得ることができる。

ちなみに伝送対象側の像においては、伝送対象から当
該光空間伝送装置１に向かつて射出された光ビームLB2
により、当該伝送対象の光空間伝送装置の設置位置に明
るく輝く光スポツトSP2（第７図）が得られる。

従つて当該期間T1の間、テレビジヨンカメラ45を介し
て得られる映像信号に基づいて光スポツトSP2の位置を
検出するようにすれば、伝送対象側の光空間伝送装置の
位置を検出することができる。

このときレンズ52を調整して、伝送対象側のビルに焦
点を合わせておけば、当該伝送対象から光空間伝送装置
１までの距離が遠距離でなることから、テレビジヨンカ
メラ45の受光面上においては、ほぼ無限遠から到来する
光束に対して合焦状態を得ることができる。

従つて光スポツトSP2においては、光ビームLB2が平行
光線のとき、スポツト径が最も小さくなるのに対し、光
ビームLB2が発散光線及び収束光線のとき、その分スポ
ツト径が大きくなる。

これに対して、反転信号S_2IVの信号レベルが立ち上が
る期間T2の間テレビジヨンカメラ45を介してレーザ光源
40だけを撮像することができ、これにより第８図に示す
ように、表示装置３の表示画面上に当該レーザ光源40の
像として、明るく輝く光スポツトSP1を得ることができ
る。

従つて第９図に示すように、光スポツトSP1において
は、光スポツトSP2と同様に、平行光線で射出されてい
るとき（すなわち、レーザ光源40が送受共用レンズの焦
点位置に配置されている場合）、スポツト径が最も小さ
くなるのに対し、発散光線及び収束光線で射出されてい
るとき（すなわち、レーザ光源40が送受共用レンズの焦
点位置から前又は後にずれてに配置されている場合）、
当該光ビームLA1の広がりに応じてスポツト径が大きく
なる。

従つて期間T2の間、テレビジヨンカメラ45を介して得
られる映像信号S_Eに基づいて、光スポツトSP1のスポツ
ト径が最も小さくなるようにモータ42を駆動すれば、当
該光空間伝送装置１側だけで、光ビームLA1を平行光線
に調整し得、全体として簡易な構成で光ビームLA1のフ
オーカスを調整することができる。

すなわち第10図に示すように、光空間伝送装置１にお
いては、リモートコマンダ８を介してフオーカス調整の
スイツチ4Eがオン操作されると、フオーカス調整の動作
モードに入り、光スポツトSP1及びSP2を走査するタイミ
ングで信号レベルが立ち上がる映像信号S_E（第10図（A
1）〜（AN＋５）……）を波形整形回路63に与える。

アンド回路64は、波形整形回路63を介して、映像信号
S_Eの信号レベルの立ち上がりで論理レベルが論理「Ｈ」
に立ち上がる波形整形信号S_Sを受けると共に、期間T2の
間信号レベルが立ち上がる反転信号S_2IVをサブキヤリア
信号S_SC（第10図（Ｂ））と共に受け、これにより光ス
ポツトSP1走査する期間の間、サブキヤリア信号S_SCをカ
ウンタ回路65に出力する。

カウンタ回路65は、反転信号S_2IVに応動してリセツト
されるようになされ、これにより光スポツトSP1走査す
る期間におけるサブキヤリア信号S_SCの波数Ｚ（この場
合は、各走査線で得られる波数Z_N+1、Z_N+2、Z_N+3及びZ
_N+4の和でなる）を検出する。

従つて、当該サブキヤリア信号S_SCの波数Ｚに基づい
て、光スポツトSP1のスポツト径を検出することがで
き、この実施例においては、当該波数Ｚが最小値になる
ようにモータ42を駆動することにより、光スポツトSP1
のスポツト径を最小に調整する。

すなわち、直列接続されたラツチ回路66及び67は、分
周信号S_2Vで駆動するようになされ、ラツチ回路66にカ
ウンタ回路65のカウント値を受けることにより、当該カ
ウンタ回路65のカウント値D_SPNを１周期前のカウント値
D_SPN-1と同時に減算回路68に出力する。

従つて、レーザ光源40が送受共用レンズ36の焦点位置
に向かつて移動しているとき、減算回路68を介して負の
カウント値D_SPが得られるのに対し、焦点位置から遠ざ
かるように移動しているとき、正のカウント値D_SPを得
ることができる。

駆動回路70は、微速度で常時モータ42を駆動し、減算
回路68から出力されるカウント値D_SPが反転すると、モ
ータ42の駆動方向を逆転させる。

実際上、光スポツトSP1のスポツト径は、送受共用レ
ンズ36の焦点位置で最小となり（第９図）、レーザ光源
40が当該焦点位置から前に移動しても後に移動しても共
にスポツト径が大きくなることから、単にスポツト径を
検出しただけでは、レーザ光源40が送受共用レンズ36の
焦点位置にないことを検出し得ても、レーザ光源40をレ
ンズ36側に移動させればよいのか、逆にレンズ36から遠
ざかるように移動させればよいのか検出し得ない問題が
ある。

ところがこの実施例のように常時モータ42を駆動し、
スポツト径の変化を検出するようにすれば、当該検出結
果に基づいて焦点位置に対するレーザ光源40の位置を検
出することができ、これによりレーザ光源40を焦点位置
に配置して、光ビームLA1のフオーカスを調整すること
ができる。

ちなみにモータ42は、微速度で駆動されるようになさ
れ、フオーカスを調整しながら情報を伝送する場合にお
いも、実用上十分なスポツト径が得られるようになされ
ている。

かくして第11図に示すように、ラツチ回路66及び67
は、カウント値D_SPN及び値D_SPN-1を分周信号S_2Vのタイ
ミングでラツチする第１及び第２のレジスタ回路71及び
72を構成するのに対し、減算回路68は、カウント値D_SPN
及び値D_SPN-1を比較する比較回路73を構成する。

これに対して駆動回路70は、モータ42のモータ駆動回
路74を構成すると共に、比較回路73の比較結果に基づい
てモータ42の駆動方向を反転させる反転回路75を構成す
る。

また全体としてカウンタ回路60及び65、波形整形回路
63、アンド回路64は、光スポツトSP1の大きさを検出す
る光スポツト検出回路を構成するのに対し、モータ42、
ラツチ回路66及び67、減算回路68、駆動回路70は、光ス
ポツト検出回路の検出結果に基づいて、レーザ光源40か
ら送受共用レンズ36までの距離を調整する制御手段を構
成する。

さらにこの実施例においては、映像信号S_Eに基づいて
光ビームLA1の方位を調整するようになされている。

すなわち第12図及び第13図に示すように、方位調整回
路においては、カウンタ回路76に波形整形信号S_S（第13
図（Ａ））を与えると共に、フリツプフロツプ回路77に
垂直同期信号S_V（第13図（Ｂ））及び波形整形信号S_Sを
与え、アンド回路78を介して、当該垂直同期信号S_Vの信
号レベルが立ち上がる時点t1で論理レベルが論理「Ｈ」
に立ち上がつた後、波形整形信号S_Sの論理レベルが論理
「Ｈ」に立ち上がる時点t2で論理レベルが立ち下がる出
力信号S1（第13図（Ｃ））と、水平同期信号S_H（第13図
（Ｄ））との論理和を得る。

カウンタ回路79は、カウンタ回路76から出力される波
形整形信号S_Sの1/2分周信号S2（第13図（Ｅ））及びア
ンド回路78の出力信号をオア回路80を介して受け、これ
により撮像画像上における走査開始端から光スポツトSP
1又はSP2の中心位置までの垂直方向の距離Y₁又はY₂（第
７図及び第８図）を、水平走査線の数（すなわち第14図
に示すように映像信号S_E（第14図（A1）〜（AN＋５））
において、ラスタ走査の開始端から光スポツトの中心ま
での距離を水平走査線の数ｎ＋m/2で表わした値でな
る）で検出するようになされている。

マルチプレクサ回路81は、カウント値D_Yを、１垂直周
期期間ごとに交互にラツチ回路82及び83に出力し、これ
により減算回路84を介して伝送対象に対する光ビームLA
1の照射位置の誤差Δｙ（第４図）を検出するようにな
されている。

駆動回路85は、誤差Δｙを表す減算値が０になるよう
にモータ26を駆動し、これにより垂直方向の照射位置を
調整するようになされている。

これに対して第15図に示すように、フリツプフロツプ
回路86は、水平同期信号S_H（第14図（Ｂ）及び第15図
（Ａ））及び波形整形信号S_S（第15図（Ｂ））を受け、
当該水平同期信号S_Hの信号レベルが立ち上がる時点t5で
論理レベルが論理「Ｈ」に立ち上がつた後、波形整形信
号S_Sの論理レベルが論理「Ｈ」に立ち上がる時点t6で論
理レベルが立ち下がる出力信号S5（第15図（Ｃ））を得
る。

アンド回路87は、出力信号S5と共にサブキヤリア信号
S_SC（第14図（Ｃ）及び第15図（Ｄ））を受け、その出
力信号をカウンタ回路88出力するようになされ、これに
よりこれにより水平同期信号S_Hが立ち上がつた後、光ス
ポツトSP1又はSP2で波形整形信号S_Sの論理レベルが論理
「Ｈ」に立ち上がるまでの期間を、サブキヤリア信号S
_SCの波数Ｎで検出することができるようになされてい
る。

比較回路89は、値Ｎが所定値以下のとき、アンド回路
91のゲートを開くようになされ、これにより、アンド回
路87の出力信号をオア回路92を介してカウンタ回路93に
与えるようになされている。

実際上、走査ライン上に光スポツトSP1又はSP2が無い
場合、波形整形信号S_Sの論理レベルが論理「Ｈ」に立ち
上がらないまま、続く走査ラインで水平同期信号S_Hの信
号レベルが立ち上がる。

従つてカウンタ回路88のカウント値Ｎが所定値以下の
時だけ、カウンタ回路93にアンド回路87の出力信号を出
力することにより、走査ライン上に光スポツトSP1又はS
P2が存在する場合だけカウンタ回路93にサブキヤリア信
号S_SCを出力し得、かくしてカウンタ回路93を介して撮
像画像上における走査開始端から光スポツトSP1又はSP2
までの水平方向の距離を、サブキヤリア信号S_SCの波数
Ｎ（第14図）で検出することができる。

これに対してアンド回路94は、カウンタ回路95を介し
てサブキヤリア信号S_SCの２分周の出力信号S₆（第15図
（Ｅ））及び波形整形信号S_Sを受け、これにより光スポ
ツトSP1又はSP2のスポツト径を表す出力信号を、１水平
走査期間の遅延時間でなる遅延回路96を介してオア回路
92に出力する。

これによりカウンタ回路93は、サブキヤリア信号S_SC
の波数Ｎをカウントした後、光スポツトSP1又はSP2の大
きさを表してなる値Ｍの1/2の値M/2をカウントし、これ
により撮像画像上における走査開始端から光スポツトSP
1又はSP2の中心位置までの水平方向の距離X₁又はX₂（第
７図及び第８図）を、交互にサブキヤリア信号S_SCの波
数で検出することができる（第14図）。

ラツチ回路97及び98は、水平同期信号S_Hに同期して順
次カウンタ回路93の出力信号を受けるようになされ、こ
れにより連続す２つの走査ラインのカウント値D_Xを、比
較回路99に出力する。

比較回路99は、連続する２つの走査ラインのカウント
値D_Xが増加した後、当該カウント値が変化しなくなると
信号レベルが立ち上がるラツチ信号を得、当該ラツチ信
号をマルチプレクサ回路100を介してラツチ回路101及び
102に交互に出力する。

これに対してマルチプレクサ回路103は、カウンタ回
路93の出力信号を、ラツチ回路101及び102に交互に出力
し、これにより光スポツトSP1及びSP2の水平方向の位置
データD_X1及びD_X2を減算回路104に出力する。

かくして、減算回路104を介して２つの光スポツトSP1
及びSP2間の水平方向のずれ量が検出され、当該検出結
果に基づいてモータ35を駆動することにより、水平方向
の照射位置が調整されるようになされている。

すなわち駆動回路105は、距離Δｘを表す減算値が正
の値か、あるは負の値か否かを検出し、当該検出結果に
基づいて減算値が０になるように、モータ35を駆動す
る。

以上の構成において、レーザ光源40から射出された所
定の情報信号で変調されてなる光ビームLA1は、送受共
用レンズ36を介して伝送対象に射出されると共に、コリ
メートスコープ46で光軸を平行に折り曲げられてテレビ
ジヨンカメラ45に導かれる。

これによりテレビジヨンカメラ45において、レーザ光
源40の像と伝送対象側の像とが垂直同期信号S_Vに同期し
て交互に得られる。

テレビジヨンカメラ45から出力された映像信号S_Eは、
波形整形回路63を介して光スポツトSP1及びSP2で論理レ
ベルが論理「Ｈ」に立ち上がる波形整形信号S_Sに変換さ
れた後、アンド回路64を介してカウンタ回路65に与えら
れ、これにより光スポツトSP1のスポツト径が検出され
る。

当該検出結果は、順次ラツチ回路66及び67でラツチさ
れて減算回路68に出力され、これによりレーザ光源40が
送受共用レンズ36の焦点位置に近ずくように移動してい
るのか、逆に遠ざかるように移動しているのかが検出さ
れ、当該検出結果に基づいてモータ42の駆動方向を逆転
させることにより、レーザ光源40が送受共用レンズ36の
焦点位置に配置され、当該光空間伝送装置１から射出さ
れる光ビームLA1が平行光線に調整される。

以上の構成によれば、光ビームLA1を平行に折り返し
て撮像し、その結果得られる映像信号に基づいて光スポ
ツトSP1のスポツト径を検出したことにより、当該光空
間伝送装置１側だけ光ビームLA1を平行光線に調整する
ことができる。

従つて従来必要とされた伝送対象側から当該光空間伝
送装置側への通信路を設けなくても、光ビームを平行光
線に調整し得、かくして全体として簡易な構成で、簡単
に光ビームのフオーカスを調整することができる。

なお上述の実施例においては、液晶光学素子でなるシ
ヤツタを交互に開閉する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、他の電気式のシヤツタ、さらには機械
式のシヤツタ等広く適用することができる。

この場合、第16図及び第17図に示すように、所定角度
の切欠き部分を備えた遮光板108を、シヤツタ55及び56
に換えて光路上に設け、モータ109で垂直同期信号に同
期して回転させるようにしてもよい。

さらに上述の実施例においては、ハーフミラー48及び
49とコーナキユーブプリズム50を用いて光ビームLA1を
平行に折り返す場合について述べたが、ハーフミラー48
及び49に代えて平行四辺形プリズムを用いるようにして
もよい。

さらに上述の実施例においては、テレビジヨンカメラ
から出力される映像信号の基づいて光ビームLA1を平行
光線に調整する場合について述べたが、本発明は映像信
号に限らず、撮像装置から得られる映像信号を広く適用
することができる。

さらに上述の実施例においては、水平同期信号及びサ
ブキヤリア信号に基づいて光スポツトSP1のスポツト径
を検出する場合について述べたが、検出手段はこれに限
らず、例えば他の基準クロツク信号をカウントする場合
等広く適用することができる。

さらに上述の実施例においては、光スポツトSP1のス
ポツト径に加えてそれぞれ光スポツトSP1及びSP2の位置
を検出する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、単に光スポツトSP1にスポツト径を検出し、当該検
出結果に基づいて光ビームLA1を平行光線に調整するよ
うにしてもよい。

さらに上述の実施例においては、レーザ光源40を移動
させて光ビームLA1を平行光線に調整する場合について
述べたが、本発明はこれに代え、レンズの位置を調整す
るようにしてもよい。

さらに上述の実施例においては、光ビームLA1が平行
光線になるようにフオーカス調整する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、光ビームLA1が所定の広
がりで射出されるように調整するようにしてもよい。

さらに上述の実施例においては、伝送対象側から所定
の情報信号で変調されて送出された光ビームLB2を受光
するようになされた双方向の光空間伝送装置に本発明を
適用した場合について述べたが、本発明は双方向の光空
間伝送装置に限らず、単に光ビームを照射するだけの単
方向の光空間伝送装置にも適用することができる。

Ｈ発明の効果 以上のように本発明によれば、光ビームを平行に折り
返して撮像すると共に、その結果得られる撮像信号に基
づいて光ビームの広がりを調整したことにより、当該光
空間伝送装置側だけで簡易に光ビームのフオーカスを調
整し得、これにより全体として簡易な構成の光空間伝送
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光空間伝送装置の送信
装置を示す斜視図、第２図はその送受光学系を示す斜視
図、第３図はその断面図、第４図は表示画像を示す略線
図、第５図は光空間伝送装置を示すブロツク図、第６図
はその動作の説明に供する信号波形図、第７図及び第８
図はシヤツタを切り換えた際の表示画像を示す略線図、
第９図はフオーカス調整の説明に供する略線図、第10図
は第５図の光空間伝送装置の動作の説明に供する信号波
形図、第11図は第５図の光空間伝送装置の概略構成を示
すブロツク図、第12図は光空間伝送装置の方位調整回路
を示すブロツク図、第13図、第14図及び第15図はその動
作の説明に供する信号波形図、第16図はシヤツタの他の
実施例を示す正面図、第17図は当該シヤツタを光路上に
配置した状態を示す略線図である。 １……光空間伝送装置、26、35、42……モータ、40……
レーザ光源、45……テレビジヨンカメラ、46……コリメ
ートスコープ、48、49……ハーフミラー、50……コーナ
キユーブプリズム、55、56……シヤツタ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報信号で変調された光ビームを射出する
   光源と、 上記光ビームを受信装置に送出する光ビーム射出光学系
   と、 上記光ビーム射出光学系から送出された光ビームを、該
   光ビームの光軸と平行に折り返す光路折返光学系と、 上記光路折返光学系で折り返された折り返し光ビーム
   を、撮像装置の受光面に導く撮像光学系と、 上記撮像装置から得られる撮像信号に基づいて、上記撮
   像装置の受光面上における上記折り返し光ビームの光ス
   ポツトの大きさを検出する光スポツト検出回路と、 上記光スポツト検出回路の検出結果に基づいて、上記光
   源及び上記光ビーム射出光学系間の距離を制御する制御
   手段と を具えたことを特徴とする光空間伝送装置。