JP3108960B2 - Optical space transmission equipment - Google Patents

Optical space transmission equipment

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JP3108960B2
JP3108960B2 JP04196498A JP19649892A JP3108960B2 JP 3108960 B2 JP3108960 B2 JP 3108960B2 JP 04196498 A JP04196498 A JP 04196498A JP 19649892 A JP19649892 A JP 19649892A JP 3108960 B2 JP3108960 B2 JP 3108960B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、映像、音声等の情報を
空間伝送する装置に関し、特に、情報伝送用のレーザ光
の人等への照射を防止する光空間伝送装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for spatially transmitting information such as video and audio, and more particularly to an optical space transmission device for preventing a laser beam for transmitting information from being irradiated on a person or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、ビデオ再生装置とテレビとの間
で映像及び音声信号を伝送する際に、これらビデオ再生
装置やテレビの室内におけるレイアウトの自由度を向上
させるために、光を用いて情報の空間伝送を行う光空間
伝送装置が用いられることがある。ところで、情報伝送
用の光としてレーザ光を用いた光空間伝送装置において
は、レーザ光が人に対して照射されるのを防止するため
の対人安全装置が必要となる。
2. Description of the Related Art For example, when video and audio signals are transmitted between a video reproducing apparatus and a television, information is transmitted using light to improve the degree of freedom in layout of the video reproducing apparatus and the television in a room. In some cases, an optical spatial transmission device that performs spatial transmission of the optical signal is used. By the way, in an optical space transmission device using laser light as light for information transmission, an interpersonal safety device for preventing the laser light from being irradiated on a person is required.

【0003】そこで従来は、特開昭57−84413
号,特開昭57−85014号の公報や、特開平2−2
90341号公報に、光伝送路中に介設されたフォトカ
プラを引抜いたり、光伝送装置内の基板を抜出したとき
に光信号の出力を停止させて、コネクタ部から光が漏れ
て人に照射されないようにする安全機構が開示されてい
る。
[0003] Conventionally, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-85014 and
Japanese Patent No. 90341 discloses that the output of an optical signal is stopped when a photocoupler provided in an optical transmission line is pulled out or a substrate in an optical transmission device is pulled out, and light leaks from a connector portion to irradiate a person. A safety mechanism is disclosed to prevent this from happening.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
はいずれも光ファイバ伝送路における対人安全機構であ
るため、コネクタを持たない光空間伝送路におけるレー
ザ光の対人安全装置には適用できないという問題があっ
た。
However, since these are all personal safety mechanisms in an optical fiber transmission line, there is a problem that they cannot be applied to a personal safety device for laser light in an optical space transmission line having no connector. Was.

【0005】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、情報の空間伝送に用いられるレーザ光の人等への
照射を防止することができる光空間伝送装置を提供する
ことを課題とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide an optical space transmission apparatus capable of preventing a laser beam used for spatial transmission of information from irradiating a person or the like. Is what you do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、所定の情報信号に基づいて変調された平
行光の光ビームを出力する送信ユニットと、前記光ビー
ムを受光して復調する受信ユニットとを備える光空間伝
送装置において、前記送信ユニット及び受信ユニットの
いずれか一方に設けられ、前記光ビームに沿って障害物
検出用の赤外光を出力する光源と、前記送信ユニット及
び受信ユニットのいずれか他方に設けられ、前記赤外光
を受光して該赤外光の受光強度を検出する受光強度検出
手段と、該受光強度検出手段の検出結果に基づいて前記
光ビームを出力又は停止させる制御手段とを備え、前記
赤外光を出力する単一の光源を前記平行光の光ビームと
同一軸線上に配置し、前記赤外光は前記光ビームの半径
外方に徐々に拡がるよう広がり角をもって光ビームの周
囲に放射されると共に、前記受光強度検出手段を前記光
ビームと同一軸線上に配置し、前記光ビームの周囲の前
記赤外光を赤外光用収束レンズにより収束させて前記受
光強度検出手段に集光させるようにしたことを構成とし
たものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a transmitting unit for outputting a parallel light beam modulated based on a predetermined information signal, and a light receiving unit for receiving the light beam. A spatial light transmission device including a receiving unit for demodulating, a light source provided in one of the transmitting unit and the receiving unit, and outputting infrared light for obstacle detection along the light beam; and the transmitting unit. And a light receiving intensity detecting means for receiving the infrared light and detecting the light receiving intensity of the infrared light, and the light beam is provided based on a detection result of the light receiving intensity detecting means. Control means for outputting or stopping, a single light source for outputting the infrared light is arranged on the same axis as the light beam of the parallel light, and the infrared light is gradually out of the radius of the light beam. Spread to Circumference of the light beam with a spread angle Yo
And the received light intensity detecting means is arranged on the same axis as the light beam, and the infrared light around the light beam is converged by an infrared light converging lens to thereby receive the received light intensity detecting means. The light is condensed at a point.

【0007】[0007]

【作用】本発明の光空間伝送装置によれば、光ビームに
沿って光源から出力される障害物検出用の赤外光の受光
強度を受光強度検出手段で検出することにより、該赤外
光を遮る障害物の有無が検出され、障害物が検出された
ときには制御手段により光ビームの出力が停止され、障
害物の除去が検出されたときには制御手段により光ビー
ムが再び出力される。これにより、光ビームを遮ろうと
する障害物があるときに、その障害物に光ビームが照射
される前に該光ビームの出力を停止させることができ
る。
According to the optical space transmission apparatus of the present invention, the received light intensity of the infrared light for obstacle detection output from the light source along the light beam is detected by the received light intensity detecting means, so that the infrared light is transmitted. The presence / absence of an obstacle that blocks light is detected. When the obstacle is detected, the output of the light beam is stopped by the control means, and when the removal of the obstacle is detected, the light beam is output again by the control means. Accordingly, when there is an obstacle to block the light beam, the output of the light beam can be stopped before the obstacle is irradiated with the light beam.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図1は本発明の一実施例に係る光空間伝送
装置の送信ユニットを一部ブロックにて示す構成図、図
2は図1に示す発光ダイオ−ドの配設状態を示す説明
図、図3は本発明の一実施例に係る光空間伝送装置の受
信ユニットを一部ブロックにて示す構成図、図4は図3
に示すレーザ光用と赤外光用の集束レンズ及び光検出器
の配設状態を示す説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a transmission unit of a free-space optical transmission apparatus according to one embodiment of the present invention in a partial block diagram, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement state of a light emitting diode shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a partial configuration of a receiving unit of the free-space optical transmission apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an arrangement state of a focusing lens and a photodetector for laser light and infrared light shown in FIG.

【0009】図1に示す送信ユニット1では、例えば映
像信号等のアナログ信号は周波数予変調部(PFM−M
D)11を経由し、音声信号等のデジタル信号は符号化
部(CMI−CODEC)12を経由して、電気−光変
換部(E/O)13のレーザドライバ(LD driv
er)131に送られる。
In the transmission unit 1 shown in FIG. 1, for example, an analog signal such as a video signal is converted into a frequency pre-modulation unit (PFM-M
D) 11, and a digital signal such as an audio signal passes through an encoding unit (CMI-CODEC) 12 and a laser driver (LD drive) of an electric-optical conversion unit (E / O) 13
er) 131.

【0010】レーザドライバ131は、周波数予変調部
11或は符号化部12から送られる信号に基づいて、レ
ーザダイオード132から出力されるレーザ光LBを変
調し、この変調されたレーザ光LBは、コリメートレン
ズ14により平行な光束(光ビーム)に整形されて空間
に送出される。
A laser driver 131 modulates a laser beam LB output from a laser diode 132 based on a signal sent from the frequency pre-modulator 11 or the encoder 12, and the modulated laser beam LB is The beam is shaped into a parallel light beam (light beam) by the collimator lens 14 and transmitted to space.

【0011】また、レーザダイオード132から出力さ
れるレーザ光LBは光検出素子133にて受光され、そ
の受光量、つまりレーザパワーに応じた信号が光検出素
子133からオートパワーコントローラ(APC)13
4に入力される。そして、オートパワーコントローラ1
34は、光検出素子133からの信号に基づいて、レー
ザダイオード132から出力されるレーザ光LBのレー
ザパワーを安定させるようレーザドライバ131を通じ
てフィードバック制御を行う。
The laser beam LB output from the laser diode 132 is received by a photodetector 133, and a signal corresponding to the amount of received light, ie, a laser power, is transmitted from the photodetector 133 to an auto power controller (APC) 13
4 is input. And the auto power controller 1
34 performs feedback control via the laser driver 131 based on the signal from the photodetector 133 so as to stabilize the laser power of the laser beam LB output from the laser diode 132.

【0012】コリメートレンズ14を通過したレーザ光
LBの光軸線上には、図2に示すように発光ダイオ−ド
(LED)15が配設されている。この発光ダイオ−ド
15は、図1に示すようにIM変調器16で変調された
レーザドライバ131からの信号により駆動されるもの
で、レーザ光LBと同じ向きに障害物検出用の赤外光R
B1を適度の広がり角を持たせて発光する。このため、
発光ダイオ−ド15の周囲を通過したレーザ光LBは断
面が略ドーナツ状のビーム光となり、さらにその回り
が、発光ダイオ−ド15から発光された障害物検出用の
赤外光RB1によって囲まれた形となる。
A light emitting diode (LED) 15 is provided on the optical axis of the laser beam LB passing through the collimating lens 14, as shown in FIG. This light emitting diode 15 is driven by a signal from a laser driver 131 modulated by the IM modulator 16 as shown in FIG. 1, and is directed in the same direction as the laser beam LB to detect an obstacle. R
B1 emits light with an appropriate spread angle. For this reason,
The laser beam LB that has passed around the light emitting diode 15 becomes a substantially donut-shaped beam light in cross section, and the surrounding area is surrounded by infrared light RB1 for obstacle detection emitted from the light emitting diode 15. Shape.

【0013】また、図1中の符号17は、後述する受信
ユニット3の発光ダイオ−ド(LED)31から送出さ
れる、レーザ光LBの出力制御用の赤外光RB2が照射
される光検出素子であり、18は光検出素子17の出力
を増幅するアンプ(IV)である。さらに、図1中の符
号19は、アンプ18で増幅された光検出素子17の出
力レベルに基づいて、レーザ光LBの光路を遮ろうとす
る障害物の有無を検出する保安回路である。
Reference numeral 17 in FIG. 1 denotes a light detection beam emitted from a light emitting diode (LED) 31 of the receiving unit 3 to be irradiated with infrared light RB2 for controlling the output of the laser beam LB. Reference numeral 18 denotes an amplifier (IV) for amplifying the output of the photodetector 17. Further, reference numeral 19 in FIG. 1 is a security circuit that detects the presence or absence of an obstacle that blocks the optical path of the laser beam LB based on the output level of the photodetector 17 amplified by the amplifier 18.

【0014】この保安回路19は、アンプ18で増幅さ
れた光検出素子17の出力レベルが所定値を上回ったと
きに、レーザ光LBの光路を遮ろうとする障害物がある
ものとしてオートパワーコントローラ134に作用し、
レーザドライバ131を通じてレーザダイオード132
からのレーザ光LBの出力を停止させる。
When the output level of the photodetector 17 amplified by the amplifier 18 exceeds a predetermined value, the security circuit 19 determines that there is an obstacle to block the optical path of the laser beam LB. Act on
Laser diode 132 through laser driver 131
The output of the laser beam LB from is stopped.

【0015】一方、図3に示す受信ユニット3にあって
は、送信ユニット1からの断面略円環状のレーザ光LB
が、その光路上に配設され焦点距離がf1であるレーザ
光用収束レンズ32を介して、第1光電変換部(O/
E:1)33の光検出素子331に入射される(図4参
照)。レーザ光LBの入射に伴い光検出素子331から
出力される信号は、アンプ(IV)332で増幅されて
オートゲインコントローラ(AGC)333に入力さ
れ、ここで信号レベルが一定に調整される。
On the other hand, in the receiving unit 3 shown in FIG. 3, the laser beam LB from the transmitting unit 1 has a substantially annular cross section.
Through a laser beam converging lens 32 disposed on the optical path and having a focal length of f1 for the first photoelectric conversion unit (O / O).
E: 1) The light is incident on the 33 photodetectors 331 (see FIG. 4). A signal output from the light detection element 331 in response to the incidence of the laser light LB is amplified by an amplifier (IV) 332 and input to an auto gain controller (AGC) 333, where the signal level is adjusted to be constant.

【0016】さらにその後、バンドパスフィルタ(BP
F)334で所定の周波数帯域以外の周波数成分がカッ
トされ、一部が比較器38に出力されると共に、残りの
一部のうち映像信号等のアナログ信号成分が周波数復調
部(PFM−DEM)34を経由し、音声信号等のデジ
タル信号成分は復号化部(CMI−CODEC)35を
経由して、それぞれテレビのような外部装置に出力され
る。
After that, a band-pass filter (BP)
F) In 334, frequency components other than the predetermined frequency band are cut, and a part is output to the comparator 38, and an analog signal component such as a video signal is converted into a frequency demodulator (PFM-DEM) in the remaining part. The digital signal components such as audio signals pass through a decoding unit (CMI-CODEC) 35 and are output to external devices such as televisions.

【0017】また、図3に示す及び受信ユニット3で
は、送信ユニット1からのレーザ光LBを囲むように送
出された障害物検出用の赤外光RB1が、その光路上に
レーザ光用収束レンズ32を囲むようにドーナツ状に配
設され、焦点距離がレーザ光用収束レンズ32の焦点距
離f1よりも長い焦点距離f2を有する赤外光用収束レ
ンズ36を介して、第2光電変換部(O/E:2)37
の光検出素子371に入射される(図4参照)。
In the receiving unit 3 shown in FIG. 3, an infrared light RB1 for detecting an obstacle, which is transmitted so as to surround the laser light LB from the transmitting unit 1, is provided on the optical path thereof with a converging lens for laser light. The second photoelectric conversion unit () is disposed in a donut shape so as to surround the second focusing lens 32 and has a focal length f2 longer than the focal length f1 of the focusing lens 32 for laser light. O / E: 2) 37
(See FIG. 4).

【0018】障害物検出用の赤外光RB1の入射に伴い
光検出素子371から出力される信号は、アンプ(I
V)372で増幅されてオートゲインコントローラ(A
GC)373に入力され、ここで、第1光電変換部33
のオートゲインコントローラ333に連動して信号レベ
ルが一定に調整される。さらにその後、バンドパスフィ
ルタ(BPF)374で所定の周波数帯域以外の周波数
成分がカットされて比較器38に出力される。
A signal output from the light detection element 371 in response to the incidence of the infrared light RB1 for obstacle detection is supplied to an amplifier (I
V) amplified at 372 and gained by the auto gain controller (A
GC) 373, where the first photoelectric conversion unit 33
In conjunction with the automatic gain controller 333, the signal level is adjusted to be constant. After that, frequency components other than the predetermined frequency band are cut by the band pass filter (BPF) 374 and output to the comparator 38.

【0019】比較器38では、第1光電変換部33のバ
ンドパスフィルタ334と、第2光電変換部37のバン
ドパスフィルタ374とから出力された、レーザ光LB
の受信強度に応じた信号のレベルと、障害物検出用の赤
外光RB1の受信強度に応じた信号とのレベルを比較
し、両信号のレベルが等しいか赤外光RB1の受信強度
に応じた信号のレベルの方が高いときには低レベルの信
号を出力する。一方、赤外光RB1の受信強度に応じた
信号のレベルの方が低いとき、つまり、障害物検出用の
赤外光RB1の受信強度の方がレーザ光LBの受信強度
よりも低いときには、比較器38は高レベルの信号を出
力する。
In the comparator 38, the laser light LB output from the band-pass filter 334 of the first photoelectric conversion unit 33 and the band-pass filter 374 of the second photoelectric conversion unit 37 is output.
The level of the signal corresponding to the reception intensity of the infrared light RB1 is compared with the level of the signal corresponding to the reception intensity of the infrared light RB1 for obstacle detection. When the level of the signal is higher, a low-level signal is output. On the other hand, when the signal level corresponding to the reception intensity of the infrared light RB1 is lower, that is, when the reception intensity of the infrared light RB1 for obstacle detection is lower than the reception intensity of the laser light LB, the comparison is performed. The device 38 outputs a high level signal.

【0020】そして、比較器38から出力される低レベ
ルまたは高レベルの信号はIM変調器39に入力され、
ここで、レーザ光LBの出力制御用の赤外光RB2を送
出する発光ダイオ−ド31に入力される駆動信号が、前
記低レベルまたは高レベルの比較機出力により変調され
る。
The low-level or high-level signal output from the comparator 38 is input to an IM modulator 39,
Here, the drive signal input to the light emitting diode 31 for transmitting the infrared light RB2 for controlling the output of the laser light LB is modulated by the low or high level comparator output.

【0021】尚、本実施例では、送信ユニット1の発光
ダイオ−ド15が光源に相当し、送信ユニット1のレー
ザドライバ131、オートパワーコントローラ134、
及び保安回路19と、受信ユニット3の発光ダイオ−ド
31及び比較器38とが制御手段に相当し、受信ユニッ
ト3の第2光電変換部37が受光強度検出手段に相当し
ている。
In this embodiment, the light emitting diode 15 of the transmission unit 1 corresponds to a light source, and the laser driver 131, the auto power controller 134,
The security circuit 19, the light emitting diode 31 and the comparator 38 of the receiving unit 3 correspond to control means, and the second photoelectric conversion unit 37 of the receiving unit 3 corresponds to light receiving intensity detecting means.

【0022】次に、上記構成による本実施例の光空間伝
送装置における、レーザ光LBの発光制御動作について
説明する。まず、送信ユニット1のレーザダイオード1
32から情報伝送用のレーザ光LBを出力するのに伴
い、発光ダイオ−ド15から障害物検出用の赤外光RB
1を出力させ、受信ユニット3の光検出素子331,3
71に入射されたレーザ光LB及び赤外光RB1の受光
強度に応じたレベルの信号を、第1光電変換部33のバ
ンドパスフィルタ334からの出力と、第2光電変換部
37のバンドパスフィルタ374からの出力とにより得
る。
Next, the operation of controlling the emission of the laser beam LB in the optical space transmission apparatus according to the present embodiment having the above configuration will be described. First, the laser diode 1 of the transmission unit 1
32, the laser beam LB for information transmission is output from the light emitting diode 15 and the infrared light RB for obstacle detection is output from the light emitting diode 15.
1 is output, and the photodetectors 331, 3 of the receiving unit 3 are output.
A signal having a level corresponding to the received light intensity of the laser light LB and the infrared light RB <b> 1 incident on the output 71 is output from the band-pass filter 334 of the first photoelectric conversion unit 33 and the band-pass filter of the second photoelectric conversion unit 37. 374 output.

【0023】ここで、図5(a)に示すように、レーザ
光LBと障害物検出用の赤外光RB1との光路上に障害
物がない状態では、第1及び第2光電変換部33,37
のバンドパスフィルタ334,374から出力される、
レーザ光LB及び障害物検出用の赤外光RB1の受光強
度に応じたレベルの信号が、第1光電変換部33のオー
トゲインコントローラ333と、これに連動する第2光
電変換部37のオートゲインコントローラ373とによ
り所定のレベル(本実施例では共に200mV)に調整
される。このように障害物がない状態では、図5
(b),(c)に示すように、バンドパスフィルタ37
4,334から出力される信号A,Bのレベルに差はな
く(A−B=200mV−200mV=0mV)、よっ
て、比較器38からは低レベルの信号が出力される。
Here, as shown in FIG. 5A, when there is no obstacle on the optical path between the laser beam LB and the infrared beam RB1 for obstacle detection, the first and second photoelectric conversion units 33 are provided. , 37
Output from the band-pass filters 334 and 374 of
A signal having a level corresponding to the received light intensity of the laser light LB and the infrared light RB1 for obstacle detection is transmitted to the auto gain controller 333 of the first photoelectric conversion unit 33 and the auto gain of the second photoelectric conversion unit 37 linked thereto. It is adjusted to a predetermined level (200 mV in this embodiment) by the controller 373. In such a state where there is no obstacle, FIG.
As shown in (b) and (c), the bandpass filter 37
There is no difference between the levels of the signals A and B output from 4,334 (AB = 200 mV-200 mV = 0 mV). Therefore, the comparator 38 outputs a low level signal.

【0024】そして、この低レベルの信号で変調され
た、受光強度の低い赤外光RB2が発光ダイオ−ド31
から送出され、送信ユニット1の光検出素子17にて受
光される。光検出素子17の出力はアンプ18で増幅さ
れて保安回路19に入力され、保安回路19は、この入
力された信号のレベルが所定値より低いことから、レー
ザ光LBと障害物検出用の赤外光RB1との光路上に障
害物がないことを検出し、レーザ光LBの出力を継続さ
せる。
Then, the infrared light RB2 having a low received light intensity modulated by the low level signal is emitted from the light emitting diode 31.
And is received by the light detection element 17 of the transmission unit 1. The output of the light detecting element 17 is amplified by an amplifier 18 and input to a security circuit 19. Since the level of the input signal is lower than a predetermined value, the security circuit 19 generates a laser beam LB and a red light for obstacle detection. It is detected that there is no obstacle on the optical path with the external light RB1, and the output of the laser light LB is continued.

【0025】また、図6(a)に示す煙Sのような、分
布密度が略均一な外乱がレーザ光LBと障害物検出用の
赤外光RB1との光路上にある状態では、図6(b),
(c)に示すように、バンドパスフィルタ374,33
4からの出力信号A,Bのレベルが共に低下し(本実施
例では共に100mV)、バンドパスフィルタ374,
334から出力される信号のレベルに差はない(A−B
=100mV−100mV=0mV)。よって、比較器
38からは低レベルの信号が出力され、以後は、図5に
示す場合と同様になる。
In a state where a disturbance having a substantially uniform distribution density, such as smoke S shown in FIG. 6A, is on the optical path between the laser light LB and the infrared light RB1 for obstacle detection, FIG. (B),
As shown in (c), the band pass filters 374, 33
4, the levels of the output signals A and B both decrease (100 mV in this embodiment), and the band-pass filter 374
There is no difference in the level of the signal output from the 334 (AB)
= 100 mV-100 mV = 0 mV). Therefore, a low-level signal is output from the comparator 38, and thereafter, the operation is the same as that shown in FIG.

【0026】さらに、図7(a)に示す歩行者Mのよう
な移動障害物が、レーザ光LBと障害物検出用の赤外光
RB1との光路を横切る場合、その移動障害物Mはレー
ザ光LBよりも先に障害物検出用の赤外光RB1の光路
を遮る。すると、オートゲインコントローラ373によ
るレベル調整が第1光電変換部33のオートゲインコン
トローラ333に連動して行われることから、バンドパ
スフィルタ334からの出力信号Bのレベルはそのまま
(本実施例では200mV)であるが、バンドパスフィ
ルタ374からの出力信号Aのレベルは低下する(本実
施例では100mV)。よつて、図7(b),(c)に
示すように、バンドパスフィルタ374,334から出
力される信号A,Bのレベルに100mVの差が生じ
(B−A=200mV−100mV=100mV)、比
較器38の出力信号レベルが反動して高レベルとなる。
Further, when a moving obstacle such as a pedestrian M shown in FIG. 7A crosses the optical path between the laser light LB and the infrared light RB1 for detecting the obstacle, the moving obstacle M is a laser. The optical path of the infrared light RB1 for obstacle detection is blocked before the light LB. Then, since the level adjustment by the auto gain controller 373 is performed in conjunction with the auto gain controller 333 of the first photoelectric conversion unit 33, the level of the output signal B from the band-pass filter 334 remains unchanged (200 mV in this embodiment). However, the level of the output signal A from the band-pass filter 374 decreases (100 mV in this embodiment). Therefore, as shown in FIGS. 7B and 7C, a difference of 100 mV occurs between the levels of the signals A and B output from the band-pass filters 374 and 334 (BA = 200 mV−100 mV = 100 mV). , The output signal level of the comparator 38 rebounds to a high level.

【0027】そして、この高レベルの信号で変調され
た、発光強度の高い赤外光RB2が発光ダイオ−ド31
から送出され、送信ユニット1の光検出素子17にて受
光される。光検出素子17の出力はアンプ18で増幅さ
れて保安回路19に入力され、保安回路19は、この入
力された信号のレベルが所定値より高いことから、障害
物検出用の赤外光RB1の光路上に障害物があることを
検出し、オートパワーコントローラ134を介してレー
ザドライバ131によりレーザダイオード132からの
レーザ光LBの出力を停止させる。
Then, the infrared light RB2 having a high light emission intensity modulated by the high level signal is emitted from the light emitting diode 31.
And is received by the light detection element 17 of the transmission unit 1. The output of the light detection element 17 is amplified by the amplifier 18 and input to the security circuit 19. Since the level of the input signal is higher than a predetermined value, the security circuit 19 outputs the infrared light RB1 for obstacle detection. The presence of an obstacle on the optical path is detected, and the output of the laser beam LB from the laser diode 132 is stopped by the laser driver 131 via the auto power controller 134.

【0028】このように、本実施例の光空間伝送装置で
は、レーザ光LBの光路に障害物が接近した場合、その
障害物がレーザ光LBの光路を遮る前に、障害物検出用
の赤外光RB1の光路を遮った時点でレーザ光LBの出
力が停止されるので、人間等の障害物にレーザ光LBが
照射されるのを防止することができる。そして障害物が
遠ざかって赤外光RB1を遮らなくなった場合には、図
5に示す場合に該当して、再びレーザ光LBの出力を回
復して伝送を行うことができる。
As described above, in the optical space transmission apparatus according to the present embodiment, when an obstacle approaches the optical path of the laser light LB, the red light for detecting the obstacle is provided before the obstacle interrupts the optical path of the laser light LB. Since the output of the laser beam LB is stopped when the optical path of the external light RB1 is blocked, it is possible to prevent the laser beam LB from being irradiated on an obstacle such as a human. Then, when the obstacle moves away and does not block the infrared light RB1, this corresponds to the case shown in FIG. 5, and the transmission of the laser light LB can be recovered again by recovering the output.

【0029】また、本実施例の光空間伝送装置では、受
信ユニット3の光検出素子331,371に入射された
レーザ光LB及び赤外光RB1の受光強度に応じたレベ
ルの信号を比較し、レーザ光LB及び赤外光RB1の受
光強度に差があるときにレーザ光LBの出力を停止させ
るものとしたので、煙Sのような外乱により誤ってレー
ザ光LBの出力が停止されることがないようにすること
ができる。
In the optical space transmission apparatus according to the present embodiment, signals of levels corresponding to the light receiving intensities of the laser light LB and the infrared light RB1 incident on the light detecting elements 331 and 371 of the receiving unit 3 are compared. Since the output of the laser light LB is stopped when there is a difference between the received light intensities of the laser light LB and the infrared light RB1, the output of the laser light LB may be erroneously stopped due to disturbance such as smoke S. Can not be.

【0030】尚、本実施例では、光ビームLBに沿って
障害物検出用の赤外光RB1を出力する発光ダイオ−ド
15が送信ユニット1側に設けられ、赤外光RB1を受
光してその受光強度を検出する第2光電変換部37が受
信ユニット3側に設けられた構成について説明したが、
障害物検出用の赤外光を出力する光源を受信ユニット3
側に設け、障害物検出用の赤外光を受光してその受光強
度を検出する手段を送信ユニット1側に設けてもよい。
In this embodiment, a light emitting diode 15 for outputting an infrared light RB1 for detecting an obstacle along the light beam LB is provided in the transmitting unit 1, and the light emitting diode 15 receives the infrared light RB1. Although the configuration in which the second photoelectric conversion unit 37 for detecting the received light intensity is provided on the receiving unit 3 side has been described,
A light source for outputting an infrared light for detecting an obstacle;
The transmission unit 1 may be provided with a unit that receives infrared light for detecting an obstacle and detects the intensity of the received infrared light.

【0031】また、本実施例では、受信ユニット3の光
検出素子331,371に入射されたレーザ光LB及び
赤外光RB1の受光強度に応じたレベルの信号を比較
し、レーザ光LB及び赤外光RB1の受光強度に差があ
るときにレーザ光LBの出力を停止させるものとした
が、障害物検出用の赤外光RB1の受光強度のみを監視
し、該赤外光RB1の受光強度が減少したときにレーザ
光LBの出力を停止させるものとしてもよい。
In the present embodiment, signals of levels corresponding to the light receiving intensities of the laser light LB and the infrared light RB1 incident on the light detecting elements 331 and 371 of the receiving unit 3 are compared, and the laser light LB and the red light are compared. The output of the laser beam LB is stopped when there is a difference in the received light intensity of the external light RB1, but only the received light intensity of the infrared light RB1 for obstacle detection is monitored, and the received light intensity of the infrared light RB1 is monitored. The output of the laser beam LB may be stopped when is decreased.

【0032】また、赤外光RB1の受光強度をレーザ光
LBの発光制御にフィードバックするために、本実施例
では、受信ユニット3の発光ダイオード31から出力さ
れる出力制御用の赤外光RB2を用いたが、その他、無
線信号等の伝送手段を用いたフィードバック系を構築し
てもよい。
In order to feed back the received light intensity of the infrared light RB1 to the emission control of the laser light LB, in this embodiment, the output control infrared light RB2 output from the light emitting diode 31 of the receiving unit 3 is used. Although used, a feedback system using transmission means for wireless signals or the like may be constructed.

【0033】また、障害物検出用の赤外光を受光してそ
の受光強度を検出する手段を送信ユニット1側に設ける
場合には、その手段に保安回路19を有線接続してフィ
ードバック系を構築してもよい。
When the transmitting unit 1 is provided with a means for receiving infrared light for detecting an obstacle and detecting the received light intensity, a security circuit 19 is connected to the means by wire to construct a feedback system. May be.

【0034】さらに、本実施例では、レーザ光LBの光
軸線上に障害物検出用の赤外光RB1を出力する発光ダ
イオード15を配設し、レーザ光LBの回りが障害物検
出用の赤外光RB1によって囲まれるようにしたが、例
えば図8(a)に示すように、送信ユニット1のレーザ
ダイオード132の周囲に、これから出力されるレーザ
光LBと同じ向きで障害物検出用の赤外光RB1を出力
する発光ダイオード15を複数配設してもよい。
Further, in this embodiment, a light emitting diode 15 for outputting an infrared light RB1 for detecting an obstacle is arranged on the optical axis of the laser light LB, and the area around the laser light LB is a red light for detecting an obstacle. Although surrounded by the external light RB1, for example, as shown in FIG. 8A, a red light for obstacle detection is provided around the laser diode 132 of the transmission unit 1 in the same direction as the laser light LB to be output. A plurality of light emitting diodes 15 that output the external light RB1 may be provided.

【0035】また、これに対応して受信ユニット3側
も、図8(b)に示すように、レーザ光LBが入射され
る光検出素子331の周囲に、赤外光RB1が入射され
る光検出素子371を複数配設してもよい。そして、こ
のような構成とすれば図8(c)に示すように、受信ユ
ニット3側における赤外光用収束レンズ36(図4参
照)を省略することができる。
In response to this, as shown in FIG. 8 (b), the receiving unit 3 side also receives the infrared light RB1 around the light detecting element 331 where the laser light LB is incident. A plurality of detection elements 371 may be provided. With this configuration, as shown in FIG. 8C, the infrared light converging lens 36 (see FIG. 4) on the receiving unit 3 side can be omitted.

【0036】加えて、障害物検出用の赤外光RB1や出
力制御用の赤外光RB2を、送信ユニット1及び受信ユ
ニット3間のアラインメント(レーザ光LBの光軸のズ
レの補正)に用いられる赤外光と兼用するようにしても
よい。
In addition, the infrared light RB1 for obstacle detection and the infrared light RB2 for output control are used for alignment between the transmission unit 1 and the reception unit 3 (correction of the deviation of the optical axis of the laser light LB). It may be used also as the infrared light to be used.

【0037】[0037]

【発明の効果】上述したように本発明によれば、光ビー
ムに沿って光源から出力される障害物検出用の赤外光の
受光強度を受光強度検出手段で検出することにより、赤
外光を遮る障害物の有無が検出され、障害物が検出され
たときには制御手段により光ビームの出力が停止され
る。これにより、光ビームを遮ろうとする障害物がある
ときに、その障害物に光ビームが照射される前に、該光
ビームの出力を停止させることができ、情報の空間伝送
に用いられるレーザ光の人等への照射を防止することが
できる。
As described above, according to the present invention, the received light intensity of the infrared light for detecting an obstacle outputted from the light source along the light beam is detected by the received light intensity detecting means, whereby the infrared light is detected. The presence or absence of an obstacle that blocks light is detected, and when the obstacle is detected, the output of the light beam is stopped by the control means. Thus, when there is an obstacle to block the light beam, the output of the light beam can be stopped before the obstacle is irradiated with the light beam, and the laser beam used for spatial transmission of information can be stopped. Can be prevented from irradiating a person or the like.

【0038】また、送信ユニット及び受信ユニット間の
レーザ光と障害物検出用の赤外光との光路上に煙Sのよ
うな分布密度が略均一な外乱が流れ込んだ場合でも、情
報の空間伝送の誤動作の確率を非常に少なくすることが
できる。さらに、レーザ光の回りを赤外光で囲むため、
例えば、デンタルミラーのような小さいがレーザ光を反
射して危険な物体までくまなく検出することができる。
Further, even when disturbance such as smoke S having a substantially uniform distribution density flows into the optical path between the laser beam between the transmitting unit and the receiving unit and the infrared light for detecting an obstacle, the spatial transmission of information is possible. Can be greatly reduced. Furthermore, to surround the laser light with infrared light,
For example, a small but dangerous laser such as a dental mirror can be reflected to detect all dangerous objects.

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

【図1】本発明の一実施例に係る光空間伝送装置の送信
ユニットを一部ブロックにて示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a transmission unit of an optical free space transmission apparatus according to one embodiment of the present invention in partial blocks.

【図2】図1に示す発光ダイオード15の配設状態を示
す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement state of a light emitting diode 15 shown in FIG.

【図3】本発明の一実施例に係る光空間伝送装置の受信
ユニットを一部ブロックにて示す構成図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a receiving unit of the free-space optical transmission apparatus according to one embodiment of the present invention, with partial blocks.

【図4】図3に示すレーザ光用と赤外光用の集束レンズ
及び光検出器の配設状態を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the arrangement of a focusing lens and a photodetector for laser light and infrared light shown in FIG. 3;

【図5】図1及び図3に示す送信ユニット及び受信ユニ
ット間の空間状態とレーザ光及び障害物検出用の赤外光
の受信強度との関係を示す図であり、図5(a)は障害
物がない状態を示す説明図、図5(b)はバンドパスフ
ィルタ374からの赤外光RB1の検出信号Aを示す波
形図、図5(c)はバンドパスフィルタ334からのレ
ーザ光LBの検出信号Bを示す波形図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a spatial state between the transmission unit and the reception unit shown in FIGS. 1 and 3 and a reception intensity of laser light and infrared light for detecting an obstacle, and FIG. FIG. 5 (b) is a waveform diagram showing a detection signal A of the infrared light RB1 from the bandpass filter 374, and FIG. 5 (c) is a laser beam LB from the bandpass filter 334. 3 is a waveform diagram showing a detection signal B of FIG.

【図6】図1及び図3に示す送信ユニット及び受信ユニ
ット間の空間状態とレーザ光及び障害物検出用の赤外光
の受信強度との関係を示す図であり、図6(a)は分布
密度が略均一な外乱がある状態を示す説明図、図6
(b)はバンドパスフィルタ374からの信号Aを示す
波形図、図6(c)はバンドパスフィルタ334からの
信号Bを示す波形図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a spatial state between the transmitting unit and the receiving unit shown in FIGS. 1 and 3 and a reception intensity of laser light and infrared light for detecting an obstacle, and FIG. FIG. 6 is an explanatory view showing a state in which there is a disturbance with a substantially uniform distribution density.
6B is a waveform diagram showing a signal A from the bandpass filter 374, and FIG. 6C is a waveform diagram showing a signal B from the bandpass filter 334.

【図7】図1及び図3に示す送信ユニット及び受信ユニ
ット間の空間状態とレーザ光及び障害物検出用の赤外光
の受信強度との関係を示す図であり、図7(a)は移動
障害物が接近した状態を示す説明図、図7(b)はバン
ドパスフィルタ374からの信号Aを示す波形図、図7
(c)はバンドパスフィルタ334からの信号Bを示す
波形図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a spatial state between the transmission unit and the reception unit shown in FIGS. 1 and 3 and a reception intensity of laser light and infrared light for obstacle detection, and FIG. FIG. 7B is a diagram illustrating a state in which a moving obstacle approaches, FIG. 7B is a waveform diagram illustrating a signal A from the band-pass filter 374, and FIG.
(C) is a waveform diagram showing a signal B from the bandpass filter 334.

【図8】本発明の他の実施例に係る光空間伝送装置の要
部を示す図であり、図8(a)はこの実施例に係る送信
ユニットの要部を示す正面図、図8(b)はこの実施例
に係る受信ユニットの要部を示す正面図、図8(c)は
図8(a)及び図8(b)に示す送信ユニット及び受信
ユニット間のレーザ光の伝送状態を示す説明図である。
FIG. 8 is a diagram showing a main part of an optical free space transmission apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 8A is a front view showing a main part of a transmission unit according to this embodiment, and FIG. FIG. 8B is a front view showing a main part of the receiving unit according to this embodiment, and FIG. 8C is a diagram showing the transmission state of laser light between the transmitting unit and the receiving unit shown in FIGS. 8A and 8B. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信ユニット 3 受信ユニット 11 周波数予変調部 12 符号化部 13 電気−光変換部 14 コリメートレンズ 15 発光ダイオード(光源) 16 IM変調器 17 光検出素子 18 アンプ 19 保安回路(制御手段) 31 発光ダイオード(制御手段) 32 レーザ光用収束レンズ 33 第1光電変換部 34 周波数復調部 35 複合化部 36 赤外光用収束レンズ 37 第2光電変換部(受光強度検出手段) 38 比較機(制御手段) 39 IM変調器 131 レーザドライバ(制御手段) 132 レーザダイオード 133 光検出素子 134 オートパワーコントローラ(制御手段) 331,371 光検出素子 332,372 アンプ 333,373 オートゲインコントローラ 334,374 バンドパスフィルタ LB レーザ光(光ビーム) RB1,RB2 赤外光 f1,f2 焦点距離 S 煙 M 歩行者 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmitting unit 3 Receiving unit 11 Frequency premodulation part 12 Encoding part 13 Electro-optical conversion part 14 Collimating lens 15 Light emitting diode (light source) 16 IM modulator 17 Photodetection element 18 Amplifier 19 Security circuit (control means) 31 Light emitting diode (Control means) 32 Convergence lens for laser light 33 First photoelectric conversion unit 34 Frequency demodulation unit 35 Combination unit 36 Convergence lens for infrared light 37 Second photoelectric conversion unit (light receiving intensity detecting means) 38 Comparator (control means) 39 IM modulator 131 laser driver (control means) 132 laser diode 133 photodetector 134 auto power controller (control means) 331,371 photodetector 332,372 amplifier 333,373 auto gain controller 334,374 band pass filter LB laser Light (light beam RB1, RB2 infrared light f1, f2 the focal length S smoke M pedestrian

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 10/00 - 10/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 10/00-10/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の情報信号に基づいて変調された平
行光の光ビームを出力する送信ユニットと、前記光ビー
ムを受光して復調する受信ユニットとを備える光空間伝
送装置において、 前記送信ユニット及び受信ユニットのいずれか一方に設
けられ、前記光ビームに沿って障害物検出用の赤外光を
出力する光源と、 前記送信ユニット及び受信ユニットのいずれか他方に設
けられ、前記赤外光を受光して該赤外光の受光強度を検
出する受光強度検出手段と、 該受光強度検出手段の検出結果に基づいて前記光ビーム
を出力又は停止させる制御手段とを備え、 前記赤外光を出力する単一の光源を前記平行光の光ビー
ムと同一軸線上に配置し、前記赤外光は前記光ビームの
半径外方に徐々に拡がるよう広がり角をもって光ビーム
の周囲に放射されると共に、 前記受光強度検出手段を前記光ビームと同一軸線上に配
置し、前記光ビームの周囲の前記赤外光を赤外光用収束
レンズにより収束させて前記受光強度検出手段に集光さ
せるようにしたことを特徴とする光空間伝送装置。
1. An optical space transmission apparatus comprising: a transmission unit that outputs a light beam of parallel light modulated based on a predetermined information signal; and a reception unit that receives and demodulates the light beam. And a light source that is provided in one of the receiving units and outputs infrared light for obstacle detection along the light beam, and is provided in one of the other of the transmitting unit and the receiving unit, and outputs the infrared light. Light-receiving intensity detecting means for receiving and detecting the light-receiving intensity of the infrared light; and control means for outputting or stopping the light beam based on a detection result of the light-receiving intensity detecting means, and outputting the infrared light. A single light source is arranged on the same axis as the light beam of the parallel light, and the infrared light has a divergence angle such that the infrared light gradually spreads outside the radius of the light beam.
And the light reception intensity detecting means is arranged on the same axis as the light beam, and the infrared light around the light beam is converged by an infrared light converging lens to detect the light reception intensity. An optical space transmission device characterized in that the light is condensed on a means.
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