JP2976468B2 - 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（第17図） Ｅ問題点を解決するための手段（第１図、第２図、第８
図及び第10図） Ｆ作用（第１図、第２図、第８図及び第10図） Ｇ実施例 （G1）第１の実施例（第１図〜第７図） （G2）第２の実施例（第８図及び第９図） （G3）第３の実施例（第10〜第14図） （G4）他の実施例（第15図及び第16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、例えば空間を伝送す
る光ビームを媒介して互いに情報を伝送する双方向の光
空間伝送装置に適用し得る。

Ｂ発明の概要 第１の発明は、光空間伝送装置において、設置場所の
気温の変化に追従して変位する送信光ビームの照射位置
を検出し、当該検出結果としての送信光ビームの照射位
置の変動領域に基づいて送信光ビームの１方向について
のみ照射位置を補正することにより、簡易な構成で効率
良く情報を伝送することができる。

さらに第２の発明は、光空間伝送装置において、設置
場所の気温の変化に追従して変位する送信光ビームの照
射位置を検出し、当該検出結果としての送信光ビームの
照射位置の変動領域に基づいて送信光ビームの照射位置
を上下及び左右方向に補正することにより、簡易な構成
で、さらに一段と効率良く情報を伝送することができ
る。

さらに第３の発明は、光空間伝送装置において、設置
場所の気温の変化に追従して変位する送信光ビームの照
射位置と共に左右方向の加速度を検出し、当該検出結果
としての送信光ビームの照射位置の変動領域及び左右方
向の加速度に基づいて送信光ビームの照射位置を上下及
び左右方向に補正することにより、高層ビル等の高所に
設置しても、簡易な構成で、効率良く情報を伝送するこ
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、設置作業を
簡略化するために、光ビーム照射位置を送信側で検出し
得るようになされたものが提案されている（特願昭63−
123543号、特願昭63−134086号、特願昭63−134089号、
特願昭63−134230号）。

すなわち、伝送対象に送出する光ビーム（以下送信光
ビームと呼ぶ）の一部を分離して光路を折り返し、伝送
対象側から到来する観測光と共に観測する。

この方法によれば、簡易かつ確実に送信光ビームを伝
送対象に照射し得、その分光空間伝送装置の設置作業を
簡略化することができる。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 ところで光空間伝送装置においては、ビルの屋上等、
見通しの良い場所に設置されることから、風等の影響で
送信光ビームの照射位置が変位しないように強固に固定
される。

ところがこのように強固に固定し、かつ精度良く送信
光ビームの照射位置を調整しても、実際の使用中、送信
光ビームの照射位置が変位することを避け得ない。

このため第17図に示すように、従来の光空間伝送装置
においては、送信光ビームを緩やかに広がるように送出
し、送信光ビームの照射領域LDが伝送対象側で大きくな
るようになされていた。

このようにすれば、照射位置が多少変位して、当該送
信光ビームに対する伝送対象側受信用レンズ２の位置が
記号2Aまで変化しても、受信用レンズ２に送信光ビーム
を入射することができる。

ところが、このように送信光ビームを送出する場合、
伝送対象側で受光されない送信光ビームまで無駄に送出
することになり、結局効率良く情報を伝送し得ない問題
がある。

このため当該送信光ビームを射出するレーザ光源にお
いては、大型でかつ消費電力の大きな光源が必要にな
り、例えば半導体レーザを用いる場合においては、信頼
性を低下させる原因になつていた。

この問題を解決する１つの方法として、伝送対象側で
送信光ビームの照射位置を検出し、当該検出結果を送信
側に帰還することにより、照射位置のずれを補正する方
法がある。

ところがこの方法の場合、全体の構成が複雑になるこ
とを避け得ず、さらに送信光ビームが伝送対象側を照射
していなければ、照射位置を補正し得ない欠点があつ
た。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な
構成で、効率良く情報を伝送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第１の発明においては、
所定の情報信号で変調された送信光ビームLA1を射出す
る光源３と、送信光ビームLA1を所定のビーム径で伝送
対象20に送出する伝送光学系４、６、８、10と、光源３
及び伝送光学系４、６、８、10の設置場所の気温の変化
に追従して変位する送信光ビームLA1の照射位置を検出
する検出手段18と、検出手段18により検出された送信光
ビームLA1の照射位置の変動領域ARを求め、当該変動領
域ARのうち少なくとも１方向の領域を含む範囲で送信光
ビームLA1のビーム径を調整するための補正データを生
成する補正データ生成手段22、32、34、60と、補正デー
タに基づいて、送信光ビームLA1のビーム径を調整した
後、当該調整されたビーム径で送信光ビームLA1の照射
位置を補正する駆動手段2436、38、40とを設けるように
した。

また第２の発明においては、所定の情報信号で変調さ
れた送信光ビームLA1を射出する光源３と、送信光ビー
ムLA1を所定のビーム径で伝送対象に送出する伝送光学
系20と、光源３及び伝送光学系４、６、８、10の設置場
所の気温の変化に追従して変位する送信光ビームLA1の
照射位置を検出する検出手段18と、検出手段18により検
出された送信光ビームLA1の照射位置の変動領域ARを求
め、当該変動領域ARについて最短の軸方向の領域を含む
範囲で送信光ビームLA1のビーム径を調整するための補
正データを生成する補正データ生成手段22と、補正デー
タに基づいて、送信光ビームLA1のビーム径を調整した
後、当該調整されたビーム径で送信光ビームLA1の照射
位置を幅方向と直交する方向に補正する駆動手段24とを
設けるようにした。

さらに第３の発明においては、所定の情報信号で変調
された送信光ビームLA1を射出する光源３と、送信光ビ
ームLA1を所定のビーム径で伝送対象に送出する伝送光
学系４、６、８、10と、光源３及び伝送光学系４、６、
８、10の設置場所の気温の変化に追従して変位する送信
光ビームLA1の照射位置を検出する検出手段18と、検出
手段18により検出された送信光ビームLA1の照射位置の
変動領域ARを求め、当該変動領域ARについて少なくとも
１方向の領域を含む範囲で送信光ビームLA1のビーム径
を調整するための補正データを生成する補正データ生成
手段32、34と、補正データに基づいて、送信光ビームLA
1のビーム径を調整した後、当該調整されたビーム径で
送信光ビームLA1の照射位置を上下及び左右方向に補正
する駆動手段36、38、40とを設けるようにした。

さらに第４の発明においては、所定の情報信号で変調
された送信光ビームLA1を射出する光源３と、送信光ビ
ームLA1を所定のビーム径で伝送対象20に送出する伝送
光学系４、６、８、10と、送信光ビームLA1に対して、
光源３及び伝送光学系４、６、８、10の設置場所の左右
方向の加速度を検出する加速度センサ54、56と、設置場
所の気温の変化に追従して変位する送信光ビームLA1の
照射位置を検出する検出手段18と、加速度センサ54、56
の検出結果と検出手段18の検出結果とに基づいて送信光
ビームLA1の照射位置の変動領域ARを求め、当該変動領
域ARについて少なくとも１方向の領域を含む範囲で送信
光ビームLA1のビーム径を調整するための補正データを
生成する補正データ生成手段32、58、60と、補正データ
に基づいて、送信光ビームLA1のビーム径を調整した
後、当該調整されたビーム径で送信光ビームLA1の照射
位置を上下及び左右方向に補正する駆動手段36、38とを
設けるようにした。

Ｆ作用 第１の発明において、設置場所の気温の変化に追従し
て変位する送信光ビームの照射位置を検出すれば変動領
域ARに基づいて照射位置のずれを検出することができ
る。従つて、変動領域ARに基づいて照射位置を補正すれ
ば、１方向ａについてだけ照射位置を補正しても、従来
に比して小さなビーム径で送信光ビームLA1を伝送し
得、その分従来に比して効率良く情報を伝送することが
できる。

さらに第２の発明において、１方向ａに代え、上下及
び左右方向ｂ及びｃについて、送信光ビームLA1の照射
位置を補正すれば、さらに一段と効率良く情報を伝送す
ることができる。

さらに第３の発明において、上下方向ｂの傾きに加え
て左右方向の加速度を検出し、当該検出結果及び変動領
域ARに基づいて、上下及び左右方向ｂ及びｃについて、
送信光ビームLA1の照射位置を補正することにより、風
等により設置場所自体が変位しても、確実に送信光ビー
ムLA1を伝送対象に伝送することができる。

従つて、高層ビル等の高所に設置しても、簡易な構成
で、効率良く情報を伝送することができる。

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。

（G1）第１の実施例 第２図において、１は全体として光空間伝送装置を示
し、筐体２内に所定の光学系を収納する。

すなわち筐体２内において、レーザ光源３は、半導体
レーザで構成され、所定の情報信号で変調された送信光
ビームLA1を射出する。

レンズ４は、送信光ビームLA1を平行光線に変換した
後、偏光ビームスプリツタ６を透過させてレンズ８に導
く。

レンズ８は、当該送信光ビームLA1を一旦集光した
後、レンズ10を介して所定の広がりで伝送対象に送出す
る。

すなわちレンズ８及び10間の距離を調整し、レンズ８
及び10間の距離をレンズ８及び10の焦点距離の和に設定
することにより、レンズ10を介して平行光線の送信光ビ
ームLA1を送出することができる。

これに対して、距離を和の値より小さくれば、その分
所望の角度で広がる送信光ビームLA1を得ることができ
る。

これに対して伝送対象から到来する受信光ビームLA2
においては、レンズ10及び８を介して平行光線に変換さ
れた後、偏光ビームスプリツタ６で反射される。

レンズ12は、当該偏光ビームスプリツタ６で反射され
た受信光ビームLA2を受光素子14の受光面に集光し、こ
れにより当該受光素子14の出力受信号に基づいて伝送対
象から送出された情報を受信することができる。

さらに第１図に示すように、光空間伝送装置１は、ビ
ルの屋上等に強固に設置された架台16上に保持され、当
該架台16の根本に固定された傾斜角計18の出力信号に基
づいて、矢印ａで示す上下方向の建築物の傾きを検出す
る。

さらに当該検出結果に基づいて、筐体２を上下方向に
回動することにより、送信光ビームLA1の照射位置を上
下方向について補正する。

すなわちビル等の建築物においては、温度、風等によ
り、建物物自体が変位し、これにより光空間伝送装置１
を建築物に強固に固定しても、送信光ビームLA1の照射
位置が変位する。

実験によれば、第３図に示すように、ビルの屋上に設
置した場合、気温の変化に依存して照射位置が可逆的に
変化することが分かつた。

すなわちこの検出結果によれば、気温が最も高くなる
12時前後で送信光ビームLA1の照射位置が最も下方（す
なわちｙ方向負側でなる）に変位し、これに伴つて水平
方向においては、伝送対象側から見て右方向（すなわち
ｘ方向負側でなる）に大きく変位することがわかつた。

これとは逆に気温が最も低くなる午前４時近辺におい
て、照射位置が最も上方に変位し、これに伴い水平方向
においては、伝送対象側から見て左方向に大きく変位す
ることがわかつた。

第４図に示すように、それぞれＸ方向及びｙ方向を横
軸及び縦軸に取つてこれを書き改めると、送信光ビーム
LA1の照射位置がある長円形形状の領域（以下変動領域
と呼ぶ）AR内を、気温の変化に追従して変位することが
わかつた。

さらに第５図及び第６図に示すように、この変動領域
ARを建築物毎に検出すると、建築物毎に変動領域AR1、A
R2が異なり、各変動領域AR1、AR2内において、送信光ビ
ームA1の照射位置が気温の変化に追従して再現性良くほ
ぼ可逆的に変化することが分かつた。

なおこのとき、送信側で送信光ビームLA1の射出方向
の変位を検出すると、第５図の場合上下方向に約0.5/10
00〔rad〕の変位、第６図の場合上下方向に約1/1000〔r
ad〕、水平方向に約0.8/1000〔rad〕の変位で、極めて
微小な変位が受信側で大きな変位となつて表れているこ
とが分かつた。

従つて各変動領域AR1、AR2を効率良く照射するように
送信光ビームLA1を送出すれば、その分効率良く情報を
伝送することができる。

ところで、さらに多くの建築物について変動領域を検
出すると、全て長円形形状であることがわかつた。

さらにこの長円形形状の向きは、ほとんどの場合、長
手方向が上下方向を向いており、長手方向が左右方向を
向いたものは全くなかつた。

従つて、この特徴を利用して送信光ビームLA1を照射
すれば、簡易な構成で、効率良く情報を伝送することが
できる。

すなわちこの実施例において、光空間伝送装置１は、
レンズ８及び10間の距離を調整することにより、送信光
ビームLA1の横方向の変位を補正し、変動領域ARの横方
向の広がりを補う。

さらに傾斜角計18の検出結果に基づいて、送信光ビー
ムLA1の射出方向を上下方向に補正し、これにより照射
位置の上下方向の変位を補正し、変動領域ARの上下方向
の広がりを補う。

すなわち傾斜角計18は、送信光ビームLA1の上下方向
の照射位置を決定する矢印ａで示す方向の建築物の傾き
を検出し、当該検出結果を出力する。

補正データ作成回路22は、傾斜角計18の検出結果に基
づいて、充分に長い所定期間おきに、伝送対象20までの
距離の応じた補正データを作成し、駆動回路24に出力す
る。

駆動回路24は、当該補正データに基づいて、筐体２を
上下方向に回動させ、これにより送信光ビームLA1の射
出位置を、間欠的に上下方向に変位させ、変動領域の上
下方向の広がりを補う。

さらに第７図に示すように、伝送対象側20において、
送信光ビームLA1の光スポツトSPの直径が、変動領域AR
の横方向の大きさAB_Xに伝送対象側20の受信用レンズ
（伝送側のレンズ10に対応する）のレンズ径2rを加算し
た値AB_X＋2rになるように、レンズ８及び10間の距離を
設定する。

このようにすれば、送信光ビームLA1においては、傾
斜角計18の検出結果に基づいて、走査軌跡Ｌで示すよう
に上下方向についてだけ照射位置を変化させても、変動
領域ARから受信用レンズの大きさｒの分だけ広がつた領
域ARSを照射し得、送信光ビームLA1を確実に受信用レン
ズに入射することができる。

この場合、従来のように送信光ビームを広げただけで
変動領域ARの全体を照射する場合、最も効率良く照射し
ても記号ARJで示すように、この実施例のスポツト径SP
に比して照射領域が大きくなることが分かる。

従つて、その分ビーム径の小さな送信光ビームLA1を
用いて情報を伝送し得、送信光ビームLA1全体の光量を
低減して、効率良く情報を伝送することができる。

さらにこの実施例ように、上下方向についてだけ光空
間伝送装置１の向きを調整すれば、上下左右方向につい
て射出方向を補正する場合に比して、架台16、駆動回路
24等の構成を簡略化し得、その分従来に比して簡易な構
成の光空間伝送装置を得ることができる。

特に多くの建築物においては、変動領域の長手方向が
上下方向を向いていることから、このように上下方向に
ついてだけ送信光ビームLA1の射出位置を補正し得るよ
うに構成すれば、簡易な構成で、効率良くスポツト径を
小さくすることができる。

さらに、架台16に固定された傾斜角計18の検出結果に
基づいて、送信光ビームLA1の照射位置を補正すること
により、伝送対象で送信光ビームLA1の照射位置を検出
して送信側に帰還する必要がなく、その分全体として簡
易な構成の光空間伝送装置を得ることができる。

さらにこのような建築物の傾きは、気温の変化に伴つ
て緩やかに変化することから、この実施例のように照射
位置を間欠的に補正するだけで充分変位に追従し得、受
信用レンズに確実に送信光ビームを入射することができ
る。

従つて、間欠的に送信光ビームLA1の照射位置を補正
する分、駆動機構全体の信頼性を向上することができ
る。

かくしてこの実施例において、レーザ光源３は、所定
の情報信号で変調された送信光ビームLA1を射出する光
源３を構成するのに対し、レンズ４、８、10及び偏光ビ
ームスプリツタ６は、送信光ビームLA1を所定の広がり
で伝送対象20に送出する伝送光学系を構成する。

さらに補正データ作成回路22及び駆動回路24は、傾斜
角計18の検出結果及び変動領域ARに基づいて、上下の１
方向について、送信光ビームLA1の照射位置を補正する
照射位置補正手段を構成する。

以下の構成によれば、送信光ビームLA1のスポツト径
を、変動領域の横方向の大きさAB_Xに受信用レンズのレ
ンズ径2rを加算した値AB_X＋2rに定し、傾斜角計18の検
出結果に基づいて、送信光ビームLA1の照射方向を上下
方向に補正することにより、簡易な構成で効率良く情報
を伝送することができる。

（G2）第２の実施例 第１図との対応部分に同一符号を付して示す第８図に
おいて、30は光空間伝送装置を示し、上下方向に加えて
左右方向にも照射位置を補正する。

すなわちメモリ回路32は、予め検出された光空間伝送
装置30の変動領域のデータを格納する。

補正データ作成回路34は、傾斜角計18の検出結果でな
る上下方向の傾き検出結果に基づいて、メモリ回路32か
ら変動領域のデータを検出し、これにより上下方向及び
左右方向の補正データを作成する。

すなわち、変動領域ARは、建築物毎に特定の形状を有
していることから、上下又は左右の一方について送信光
ビームLA1の照射位置を検出すれば、変動領域の形状に
基づいて、残りの一方についても、照射位置を検出する
ことができる。

従つてこの実施例においては、傾斜角計18で検出容易
な上下方向の傾きを検出し、当該検出結果に基づいて送
信光ビームLA1の上下方向及び左右方向の照射位置を検
出する。

さらに補正データ作成回路34は、上下方向駆動回路36
及び左右方向駆動回路38に補正データを出力し、矢印ｂ
及びｃで示すように筐体２を上下左右方向に回動させ
る。

これにより、送信光ビームLA1の照射位置を上下及び
左右方向に補正し、スポツト径の小さな送信光ビームLA
1で所望の情報を効率良く伝送する。

かくして、上下方向についてだけ建築物の傾きを検出
するだけで、上下及び左右方向について照射位置を補正
し得、その分簡易な構成で効率良く情報を伝送すること
ができる。

さらに補正データ作成回路34は、メモリ回路32に格納
された変動領域のデータに基づいてスポツト径に関する
補正データを作成する。

すなわち第９図に示すように、建築物によつては、単
に長円形形状でなく、途中が膨らむような変動領域ARが
得られる場合がある。

従つてこの実施例においては、このように途中が膨ら
んだ部分においては、スポツト径を大きくして送信光ビ
ームLA1が確実に伝送対象20の受信用レンズに入射する
ように補正する。

すなわち補正データ作成回路34は、スポツト径に関す
る補正データをスポツト径調整回路40に出力し、これに
よりレンズ８及び10間の距離を補正して、伝送対象側に
おける送信光ビームLA1のスポツト径を変動領域の大き
さに応じて補正する。

かくしてこの実施例において、メモリ回路32、補正デ
ータ作成回路34、上下方向駆動回路36及び左右方向駆動
回路38は、傾斜角計18の検出結果及び変動領域ARに基づ
いて、上下及び左右方向について、送信光ビームLA1の
照射位置を補正する照射位置補正手段を構成する。

第８図の構成によれば、傾斜角度計を用いて建築物の
上下方向の傾きを検出すると共に、当該検出結果に基づ
いて変動領域から上下及び左右方向の射出位置を検出
し、送信光ビームの照射位置を上下方向及び左右方向に
補正することにより、簡易な構成で、効率良く情報を伝
送することができる。

（G3）第３の実施例 第８図との対応部分に同一符号を付して示す第10図に
おいて、50は光空間伝送装置を示し、風等による微小な
変動も併せて補正する。

すなわち第11図に示すように、筐体２の内部には、剛
体の棒52が送信光ビームLA1の光軸方向に延長するよう
に配置され、当該棒52上に距離Ｌだけ離れて加速度セン
サ54及び56が取り付けられる。

加速度センサ54及び56は、それぞれ棒52と直交する送
信光ビームLA1の左右方向について加速度を検出し、当
該検出結果をデータ処理回路58に出力する。

データ処理回路58は、加速度センサ54及び56の検出結
果に基づいて、当該光空間伝送装置50の横方向の変位を
平行移動の成分と角度ずれの成分に分離し、分離結果を
補正データ作成回路60に出力する。

すなわち建築物が高層化し、光空間伝送装置の設置場
所が高くなると、建築物自体が風により変位する。

第12図及び第13図に示すように、この変位は、光空間
伝送装置50をΔｘだけ平行に変位させると共にΔθだけ
向きを傾け、これにより送信光ビームLA1の照射位置を
変位させる。

このとき、送信光ビームLA1の照射位置の変位におい
ては、平行移動の場合は変位が小さいのに対し、伝送対
象までの距離が大きいことから、向きが傾くと変位は大
きくなる。

従つてこの実施例においては、２つの加速度センサ54
及び56の検出結果に基づいて、光空間伝送装置50の横方
向の変位を平行移動及び角度ずれの成分に分離し、その
分離結果に基づいて送信光ビームLA1の射出方向を補正
する。

すなわち第14図に示すように、２つの加速度センサ54
及び56の検出結果をS₁及びS₂とおけば、次式 x₁＝∬S₁dt ……（１） x₂＝∬S₂dt ……（２） で示すように、それぞれ２回積分すれば加速度センサ54
及び56の移動距離x₁及びx₂を検出することができる。

従つて棒52の中心位置Ｐにおいては、次式、 で平行移動量Δｘを表し得るのに対し、角度ずれ量Δθ
は、次式、 で表し得る。

ここでΔθは微小角度でなることから、（４）式は、
次式 で表し得る。

従つて、データ処理回路56は、２つの加速度センサ54
及び56の検出結果S₁及びS₂に基づいて、次式 の演算処理を実行して平行移動量Δｘ及び角度ずれ量Δ
θを検出し、当該検出結果を補正データ作成回路60に出
力する。

補正データ作成回路60は、傾斜角計18の検出結果に基
づいて、メモリ回路32に格納された変動領域のデータか
ら上下及び左右方向の照射位置を検出する。

さらに補正データ作成回路60は、検出した照射位置
に、平行移動量Δｘ及び角度ずれ量Δθで変位する分を
加算した後、当該加算結果に基づいて、上下及び左右方
向の補正データを作成する。

これにより風で照射位置が変位しても、確実に送信光
ビームLA1を伝送対象に伝送することができる。

このとき従来のように、伝送対象側で照射位置を検出
して送信側に帰還する必要がないことから、その分従来
に比して簡易な構成の光空間伝送装置を得ることができ
る。

ところで傾斜角計に代えて加速度センサを２つ用いて
上下方向の傾きを検出する方法が考えられる。

ところが、上下方向の傾きは主に気温に依存して変動
領域AR内で生じるに対し、左右方向の傾きは主に風の影
響で変化する。

従つて上下方向の傾きの変化は、左右方向に比して究
めて緩やかに変化することから、加速度センサを用いた
場合精度の高い検出結果を得ることが困難になる。

また加速度センサを用いる場合、２回積分しなけられ
ばならず、積分誤差の蓄積を避け得ない。

これに対して左右方向については、傾斜角計では傾き
を検出することが困難になる。

また左右方向については、加速度センサを用いた場合
問題となる積分誤差についても、変位の周期が短いこと
から、所定の基準位置を検出して積分結果を補正するこ
とにより、確実に伝送対象を照射することができる。

従つて、この実施例においては、加速度センサ54及び
56の検出結果に基づいて、所定のタイミングで平行移動
量Δｘ及び角度ずれ量Δθを値０に設定することによ
り、積分誤差の蓄積を有効に回避する。

かくして、それぞれ傾斜角計18及び加速度センサ54、
56の検出結果及び変動領域のデータから送信光ビームLA
1の照射位置を補正することにより、高層ビル等の建築
物に光空間伝送装置を設置した場合でも、効率良くかつ
確実に情報を伝送することができる。

かくしてこの実施例において、メモリ回路32、上下方
向駆動回路36、左右方向駆動回路38、データ処理回路58
及び補正データ作成回路60は、傾斜角計18及び加速度セ
ンサ54、56の検出結果と変動領域ARに基づいて、上下及
び左右方向について、送信光ビームLA1の照射位置を補
正する照射位置補正手段を構成する。

第10図の構成によれば、傾斜角計で上下方向の建築物
の傾きを検出すると共に、加速度センサを用いて左右方
向の変位を検出し、当該検出結果及び変動領域のデータ
から送信光ビームLA1の照射位置を補正することによ
り、高層ビル等の建築物に光空間伝送装置を設置した場
合でも、簡易な構成で、確実かつ効率良く伝送対象に所
望の情報を伝送することができる。

（G4）他の実施例 なお上述の第１の実施例においては、上下方向に送信
光ビームLA1の射出方向を補正する場合について述べ
た、本発明はこれに限らず、例えば第15図に示すよう
に、補正の方向を変動領域ARの長手方向になるようにし
てもよい。

すなわち、１方向Ｌについてだけ射出方向を補正し得
るようになされた光空間伝送装置を傾けて保持し、この
方向Ｌが変動領域ARの長手方向になるように保持する。

このようにすれば、簡易な構成で、さらに一段と小さ
な光スポツト径で効率良く情報を伝送することができ
る。

さらに第16図に示すように、例えばシリンドリカルレ
ンズ等を用いてビーム形状が偏平な送信光ビームを形成
し、当該送信光ビームを伝送対象に送出するようにして
もよい。

このようにしても、さらに一段と小さな光スポット径
で効率良く情報を伝送することができる。

さらに上述の実施施例においては、架台の根本及び筐
体内部にそれぞれ傾斜角計及び加速度センサを取り付け
る場合について述べた。本発明はこれに限らず、要は設
置場所の上下方向の傾き及び光空間伝送装置に加わる左
右方向の加速度を検出し得る位置であれば、種々の位置
に取り付けることができる。

さらに上述の実施例においては、筐体全体を可動させ
ることにより、照射位置を補正する場合について述べ
た、本発明はこれに限らず、例えば送信用レンズ10に対
してレーザ光源３からレンズ８までの向きを可変して照
射位置を補正するようにしてもよい。

さらに上述の実施例においては、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、本発明は
これに限らず、送信専用の光空間伝送装置等広く適用す
ることができる。

Ｈ発明の効果 上述のように第１の発明によれば、設置場所の気温の
変化に追従して変位する送信光ビームの照射位置の変動
領域に基づいて、１方向についてだけ照射位置を補正す
ることにより、従来に比して小さなビーム径で送信光ビ
ームを伝送し得、その分簡易な構成で効率良く情報を伝
送し得る光空間伝送装置を得ることができる。

さらに第２の発明によれば、設置場所の気温の変化に
追従して変位する送信光ビームの照射位置の変動領域に
基づいて、上下及び左右方向について、送信光ビームの
照射位置を補正することにより、さらに一段と小さなビ
ーム径で送信光ビームを伝送し得、簡易な構成で、一段
と効率良く情報を伝送し得る光空間伝送装置を得ること
ができる。

さらに第３の発明において、設置場所の気温の変化に
追従して変位する送信光ビームの照射位置の変動領域及
び左右方向の加速度の検出結果に基づいて送信光ビーム
の照射位置を上下及び左右方向に補正することにより、
風等により設置場所自体が変位しても、簡易な構成で、
ビーム径の小さな送信光ビームを伝送対象に伝送するこ
とができる。

従つて、高層ビル等の高所に設置しても、簡易な構成
で、効率良く情報を伝送し得る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を示す
略線図、第２図はその光学系を示す略線図、第３図〜第
６図は変動領域の検出結果を示す略線図、第７図は送信
光ビームの照射領域を示す略線図、第８図は第２の実施
例を示す略線図、第９図は変動領域を示す略線図、第10
図は第３の実施例を示す略線図、第11図は加速度センサ
の取り付けを示す側面図、第12図〜第14図は平行移動量
及び角度ずれ量の検出の説明に供する略線図、第15図及
び第16図は他の実施例による光スポツトを示す略線図、
第17図は従来の光空間伝送装置による光スポツトを示す
略線図である。 １、30、50……光空間伝送装置、３……レーザ光源、
４、８、10、12……レンズ、６……偏光ビームスプリツ
タ、18……傾斜角計、22、34、60……補正データ作成回
路、24、36、38……駆動回路、32……メモリ回路、54、
56……加速度センサ、58……データ処理回路、AR、AR
1、AR2……変動領域、LA1……送信光ビーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H01Q 3/02 - 3/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の情報信号で変調された送信光ビーム
   を射出する光源と、 上記送信光ビームを所定のビーム径で伝送対象に送出す
   る伝送光学系と、 上記光源及び上記伝送光学系の設置場所の気温の変化に
   追従して変位する上記送信光ビームの照射位置を検出す
   る検出手段と、 上記検出手段により検出された上記送信光ビームの上記
   照射位置の変動領域を求め、当該変動領域のうち少なく
   とも１方向の領域を含む範囲で上記送信光ビームの上記
   ビーム径を調整するための補正データを生成する補正デ
   ータ生成手段と、 上記補正データに基づいて、上記送信光ビームの上記ビ
   ーム径を調整した後、当該調整されたビーム径で上記送
   信光ビームの上記照射位置を補正する駆動手段と を具えることを特徴とする光空間伝送装置。
2. 【請求項２】所定の情報信号で変調された送信光ビーム
   を射出する光源と、 上記送信光ビームを所定のビーム径で伝送対象に送出す
   る伝送光学系と、 上記光源及び上記伝送光学系の設置場所の気温の変化に
   追従して変位する上記送信光ビームの照射位置を検出す
   る検出手段と、 上記検出手段により検出された上記送信光ビームの上記
   照射位置の変動領域を求め、当該変動領域について最短
   の軸方向の領域を含む範囲で上記送信光ビームの上記ビ
   ーム径を調整するための補正データを生成する補正デー
   タ生成手段と、 上記補正データに基づいて、上記送信光ビームの上記ビ
   ーム径を調整した後、当該調整されたビーム径で上記送
   信光ビームの上記照射位置を上記幅方向と直交する方向
   に補正する駆動手段と を具えることを特徴とする光空間伝送装置。
3. 【請求項３】所定の情報信号で変調された送信光ビーム
   を射出する光源と、 上記送信光ビームを所定のビーム径で伝送対象に送出す
   る伝送光学系と、 上記光源及び上記伝送光学系の設置場所の気温の変化に
   追従して変位する上記送信光ビームの照射位置を検出す
   る検出手段と、 上記検出手段により検出された上記送信光ビームの上記
   照射位置の変動領域を求め、当該変動領域について少な
   くとも１方向の領域を含む範囲で上記送信光ビームの上
   記ビーム径を調整するための補正データを生成する補正
   データ生成手段と、 上記補正データに基づいて、上記送信光ビームの上記ビ
   ーム径を調整した後、当該調整されたビーム径で上記送
   信光ビームの上記照射位置を上下及び左右方向に補正す
   る駆動手段と を具えることを特徴とする光空間伝送装置。
4. 【請求項４】所定の情報信号で変調された送信光ビーム
   を射出する光源と、 上記送信光ビームを所定のビーム径で伝送対象に送出す
   る伝送光学系と、 上記送信光ビームに対して、上記光源及び上記伝送光学
   系の設置場所の左右方向の加速度を検出する加速度セン
   サと、 上記設置場所の気温の変化に追従して変位する上記送信
   光ビームの照射位置を検出する検出手段と、 上記加速度センサの検出結果と上記検出手段の検出結果
   とに基づいて上記送信光ビームの上記照射位置の変動領
   域を求め、当該変動領域について少なくとも１方向の領
   域を含む範囲で上記送信光ビームの上記ビーム径を調整
   するための補正データを生成する補正データ生成手段
   と、 上記補正データに基づいて、上記送信光ビームの上記ビ
   ーム径を調整した後、当該調整されたビーム径で上記送
   信光ビームの上記照射位置を上下及び左右方向に補正す
   る駆動手段と を具えることを特徴とする光空間伝送装置。