JP4038513B2 - Optical wireless communication device - Google Patents

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Description

本発明は、光無線通信装置に関する。   The present invention relates to an optical wireless communication apparatus.

現在、空間光通信において、受信した信号光を直接光ファイバに入射させるファイバ結合型光無線通信装置の開発が進められつつある。このような光無線通信装置においては、種々の要因により送信される信号光の位置ずれが発生する場合であっても、受信した信号光を適切に光ファイバに入射させることが必要となる。このために従来から、受信した信号光を光ファイバに適切に入射させるために光ファイバの入射端の位置調整をすることが提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。
特開2002−164852号公報
Currently, in space optical communication, development of a fiber-coupled optical wireless communication apparatus that allows received signal light to directly enter an optical fiber is being promoted. In such an optical wireless communication apparatus, it is necessary to appropriately cause the received signal light to enter the optical fiber even when a positional deviation of the signal light transmitted due to various factors occurs. For this reason, conventionally, it has been proposed to adjust the position of the incident end of the optical fiber so that the received signal light is appropriately incident on the optical fiber (see, for example, Patent Document 1 below).
JP 2002-164852 A

しかしながら、上記の方法では、位置調整をする範囲が十分ではなく、位置があっていても入射端に入射する信号光の入射端への入射角が適切でない等の問題があった。また、上記のように光ファイバへの信号光の入射が適切でない場合には、光学系の収差が大きくなるという問題もあった。   However, the above method has a problem that the position adjustment range is not sufficient, and the incident angle of the signal light incident on the incident end is not appropriate even if the position is present. In addition, when the signal light is not properly incident on the optical fiber as described above, there is a problem that the aberration of the optical system increases.

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、受信する信号光を適切に光ファイバの入射端に入射させることを可能とする光無線通信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an optical wireless communication apparatus that allows a received signal light to appropriately enter an incident end of an optical fiber. To do.

本発明に係る光無線通信装置は、無線通信信号として到達した信号光を受光して、当該信号光の径を縮小させて平行光として出射する縮小光学系と、縮小光学系により出射された信号光を入射させる入射端を有する光ファイバと、縮小光学系における平行光の出射面の近傍を回転中心として、入射端が回転可能な状態で光ファイバを支持する光ファイバ支持部と、を備えることを特徴とする。   An optical wireless communication apparatus according to the present invention receives a signal light that has arrived as a wireless communication signal, reduces the diameter of the signal light and emits it as parallel light, and a signal emitted by the reduction optical system And an optical fiber having an incident end for allowing light to enter, and an optical fiber support for supporting the optical fiber in a state where the incident end is rotatable around the vicinity of the parallel light exit surface in the reduction optical system. It is characterized by.

この光無線通信装置では、光ファイバの入射端を縮小光学系における平行光の出射面の近傍を回転中心として回転させることにより位置調整することが可能となる。これにより、平行光の光軸と光ファイバの入射端の光軸とを一致させ信号光の入射端への入射角を適切なものとすることができ、また容易により広い範囲での位置調整が可能になる。従って、受信する信号光を適切に光ファイバの入射端に入射させることができる。   In this optical wireless communication apparatus, it is possible to adjust the position by rotating the incident end of the optical fiber around the vicinity of the parallel light exit surface in the reduction optical system. As a result, the optical axis of the parallel light and the optical axis of the incident end of the optical fiber can be made to coincide with each other so that the incident angle of the signal light to the incident end can be made appropriate. It becomes possible. Therefore, the received signal light can be appropriately incident on the incident end of the optical fiber.

また、縮小光学系は、無線通信信号として到達した信号光を受光して、当該信号光の径が縮まるように出射する集光レンズと、集光レンズから出射される信号光を入射させて平行光にし、縮小光学系からの出射光として出射するコリメートレンズと、を含んで構成されることが好ましい。この構成によれば、容易に集光光学系を構成することができる。   The reduction optical system receives the signal light that has arrived as a wireless communication signal and emits the signal light so that the diameter of the signal light is reduced, and the signal light emitted from the condensing lens is incident and parallel And a collimating lens that emits light as light emitted from the reduction optical system. According to this configuration, the condensing optical system can be easily configured.

本発明に係る光無線通信装置は、信号光を受光して平行光として出射するコリメートレンズと、コリメートレンズを支持するコリメートレンズ支持部と、信号光を入射させる入射端を有し、当該入射端の光軸とコリメートレンズの光軸とがほぼ一致しうる状態で設けられる光ファイバと、コリメートレンズ支持部近傍を回転中心として前記入射端が回転可能な状態で、前記光ファイバを支持する光ファイバ支持部と、を備えることを特徴とする。   An optical wireless communication apparatus according to the present invention includes a collimating lens that receives signal light and emits it as parallel light, a collimating lens support that supports the collimating lens, and an incident end that makes the signal light incident thereon. And an optical fiber that supports the optical fiber in a state in which the incident end is rotatable about the vicinity of the collimator lens support portion as a center of rotation. And a support part.

この光無線通信装置では、光ファイバの入射端を、コリメートレンズ支持部近傍を回転中心として回転させることにより位置調整することが可能となる。これにより、平行光の光軸と光ファイバの入射端の光軸とを一致させ信号光の入射端への入射角を適切なものとすることができ、また容易により広い範囲での位置調整が可能になる。従って、受信する信号光を適切に光ファイバの入射端に入射させることができる。   In this optical wireless communication apparatus, the position of the incident end of the optical fiber can be adjusted by rotating the vicinity of the collimating lens support portion around the rotation center. As a result, the optical axis of the parallel light and the optical axis of the incident end of the optical fiber can be made to coincide with each other so that the incident angle of the signal light to the incident end can be made appropriate. It becomes possible. Therefore, the received signal light can be appropriately incident on the incident end of the optical fiber.

また、光ファイバ支持部は、上記近傍を通る軸線を回転軸として、前記入射端が当該回転軸に対して回転可能な状態で前記光ファイバを支持することが好ましい。この構成によれば、光ファイバの入射端を縮小光学系における平行光の出射面の近傍、又はコリメートレンズ支持部近傍を回転中心として回転させることができる光ファイバ支持部を容易に構成することができる。   Moreover, it is preferable that an optical fiber support part supports the said optical fiber in the state which can rotate the said incident end with respect to the said rotating shaft by making the axis line which passes the said vicinity into a rotating shaft. According to this configuration, it is possible to easily configure the optical fiber support portion that can rotate the incident end of the optical fiber around the collimating lens support portion in the vicinity of the parallel light exit surface in the reduction optical system. it can.

また、光ファイバの入射端に入射する信号光を集光して前記光ファイバの入射端に入射させる光ファイバ用レンズと、光ファイバ用レンズを、その光軸が入射端の光軸と一致するように位置決めして当該入射端に対して固定する光ファイバ固定部と、を更に備え、光ファイバ支持部は、光ファイバ固定部を回転可能な状態で支持することにより、入射端が回転可能な状態で前記光ファイバを支持する、ことが好ましい。この構成によれば、例えば光ファイバのコアの径が小さい場合等でも、確実に信号光を光ファイバに入射させることができる。また、光ファイバ支持部は、直接的には光ファイバ固定部を支持すればよいので、より確実かつ容易な光ファイバの支持が可能になる。   In addition, the optical fiber lens and the optical fiber lens that collect the signal light incident on the incident end of the optical fiber and enter the incident end of the optical fiber coincide with the optical axis of the incident end. An optical fiber fixing portion that is positioned and fixed to the incident end in such a manner that the optical fiber support portion can rotate the incident end by supporting the optical fiber fixing portion in a rotatable state. It is preferable to support the optical fiber in a state. According to this configuration, for example, even when the diameter of the core of the optical fiber is small, the signal light can be reliably incident on the optical fiber. Further, since the optical fiber support portion may directly support the optical fiber fixing portion, the optical fiber can be supported more reliably and easily.

また、光無線通信装置は、光ファイバに入射する信号光の強度を検出する信号光強度検出手段と、信号光強度検出手段により検出された信号光の強度に基づいて、入射端を回転させることにより光ファイバの入射端の位置を制御する入射端位置制御手段と、を更に備えることが好ましい。この構成によれば、光ファイバの入射端の自動的な位置制御が可能になり、より的確かつリアルタイムな位置制御が可能になる。従って、受信する信号光をより適切に光ファイバ入射させることができる。   In addition, the optical wireless communication apparatus rotates the incident end based on the signal light intensity detecting means for detecting the intensity of the signal light incident on the optical fiber, and the signal light intensity detected by the signal light intensity detecting means. It is preferable to further include incident end position control means for controlling the position of the incident end of the optical fiber. According to this configuration, automatic position control of the incident end of the optical fiber is possible, and more accurate and real-time position control is possible. Therefore, the received signal light can be incident on the optical fiber more appropriately.

本発明によれば、光ファイバの入射端を、入射端より縮小光学系側に位置する所定位置を回転中心として回転させることにより位置調整することが可能となる。これにより、平行光の光軸と光ファイバの入射端の光軸とを一致させ信号光の入射端への入射角を適切なものとすることができ、また容易により広い範囲での位置調整が可能になる。従って、受信する信号光を適切に光ファイバの入射端に入射させることができる。   According to the present invention, it is possible to adjust the position of the incident end of the optical fiber by rotating the incident end of the optical fiber around the predetermined position located closer to the reduction optical system than the incident end. As a result, the optical axis of the parallel light and the optical axis of the incident end of the optical fiber can be made to coincide with each other so that the incident angle of the signal light to the incident end can be made appropriate. It becomes possible. Therefore, the received signal light can be appropriately incident on the incident end of the optical fiber.

以下、図面とともに本発明による光無線通信装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an optical wireless communication apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described.

図1は、本発明による光無線通信装置10の実施形態を概略的に示す構成図である。光無線通信装置10は、通信相手の光無線通信装置により投光された信号光を、無線通信信号として受光する。受光した信号光は、光無線通信装置10に接続されたLAN(Local Area Network)等のネットワークに出力等される。なお、通信相手の光無線通信装置及び光無線通信装置10は、空間光通信が可能なように互いに投受光可能な位置に設置されている。また、光無線通信装置10は、受光(受信)機能だけでなく、投光(送信)機能を備えていることが好ましい。   FIG. 1 is a block diagram schematically showing an embodiment of an optical wireless communication apparatus 10 according to the present invention. The optical wireless communication device 10 receives the signal light projected by the optical wireless communication device of the communication partner as a wireless communication signal. The received signal light is output to a network such as a LAN (Local Area Network) connected to the optical wireless communication apparatus 10. It should be noted that the optical wireless communication device and the optical wireless communication device 10 of the communication partner are installed at positions where light can be transmitted and received with each other so that spatial light communication is possible. The optical wireless communication apparatus 10 preferably has a light projecting (transmitting) function as well as a light receiving (receiving) function.

以下、光無線通信装置10の構成を説明する。図1に示すように、光無線通信装置10は、集光レンズ11と、コリメートレンズ12と、光ファイバ13と、ファイバコリメータ14と、ファイバカプラ15と、光強度モニタ16と、CPU(Central Processing Unit)17とを備える。光無線通信装置10は、これらの構成要素が例えば信号光を受光する面が開けられた箱型の筐体に納められることにより構成されている。   Hereinafter, the configuration of the optical wireless communication apparatus 10 will be described. As shown in FIG. 1, an optical wireless communication apparatus 10 includes a condenser lens 11, a collimator lens 12, an optical fiber 13, a fiber collimator 14, a fiber coupler 15, a light intensity monitor 16, a CPU (Central Processing Unit). Unit) 17. The optical wireless communication apparatus 10 is configured by housing these constituent elements in, for example, a box-shaped housing having a surface that receives signal light.

集光レンズ11及びコリメートレンズ12は、通信相手の光無線通信装置から送信され無線通信信号として到達した信号光を受光して、当該信号光の径を縮小させて平行光として出射する縮小光学系を構成する。集光レンズ11は、一方の面で無線通信信号として到達した信号光を受光して、もう一方の面から当該受光した信号光を径が縮まるように出射するレンズである。集光レンズ11は、光無線通信装置10の筐体内に固定されたレンズホルダ(図1には図示せず)等により位置決めされて固定されて設けられる。具体的には、集光レンズ11は、図1に示すように両面が凸面となっているレンズを用いることが好ましい。また、集光レンズ11は、複数のレンズからなる集光レンズ群として構成されていてもよい。   The condensing lens 11 and the collimating lens 12 receive a signal light transmitted as a wireless communication signal transmitted from an optical wireless communication device of a communication partner, and reduce the diameter of the signal light and emit it as parallel light. Configure. The condensing lens 11 is a lens that receives the signal light that has arrived as a wireless communication signal on one surface and emits the received signal light from the other surface so that the diameter thereof is reduced. The condenser lens 11 is positioned and fixed by a lens holder (not shown in FIG. 1) or the like fixed in the housing of the optical wireless communication apparatus 10. Specifically, as the condenser lens 11, it is preferable to use a lens having convex surfaces on both sides as shown in FIG. Moreover, the condensing lens 11 may be comprised as a condensing lens group which consists of a some lens.

コリメートレンズ12は、図1に示すように集光レンズ11よりも小さいレンズであり、集光レンズ11から出射される信号光を入射させて平行光にして出射するものである。コリメートレンズ12は、集光レンズ11から出射される信号光が入射するように、その光軸を集光レンズ11の光軸と一致するように位置決めされて、コリメートレンズ支持部(図1には図示せず)により固定されて設けられる。具体的には、コリメートレンズ12は、集光レンズ11から信号光が入射される面が凸面、平行光を出射する面が平面になっているレンズを用いることが好ましい。   As shown in FIG. 1, the collimating lens 12 is a lens smaller than the condenser lens 11, and makes the signal light emitted from the condenser lens 11 enter and emit as parallel light. The collimating lens 12 is positioned so that the optical axis of the collimating lens 11 coincides with the optical axis of the condensing lens 11 so that the signal light emitted from the condensing lens 11 is incident, and the collimating lens support portion (in FIG. 1). (Not shown). Specifically, the collimating lens 12 is preferably a lens having a convex surface on which signal light is incident from the condenser lens 11 and a flat surface on which parallel light is emitted.

光ファイバ13は、コリメートレンズ12により平行光にされた信号光を(ファイバコリメータ14を介して)入射させ、信号光を伝達させるものである。光ファイバ13は、信号光を入射させる入射端と、ファイバカプラ15に接続されているもう一方の端部とを有している。光ファイバ13としては具体的には、伝送効率等の点からコアが10μm程度のシングルモード光ファイバを用いることが好ましい。   The optical fiber 13 allows the signal light made parallel by the collimating lens 12 to enter (via the fiber collimator 14) and transmit the signal light. The optical fiber 13 has an incident end for allowing signal light to enter and the other end connected to the fiber coupler 15. Specifically, it is preferable to use a single mode optical fiber having a core of about 10 μm from the viewpoint of transmission efficiency and the like.

ファイバコリメータ14は、光ファイバ13の信号光を入射させる入射端13aに接続されており、コリメートレンズ12から出射した信号光を集光して、光ファイバ13の入射端に入射させるものである。図2に示すように、ファイバコリメータ14は、レンズ14aと光ファイバ固定部14bとから構成されている。レンズ14aは、光ファイバ13の入射端13aに入射する信号光としてコリメートレンズ12から出射される信号光を集光して、入射端13aに入射させる光ファイバ用レンズである。レンズ14aとしては、コリメートレンズ12から出射される信号光の径を縮めて光ファイバ13の入射端13aに入射させることができるように、コリメートレンズ12側が凸面で、光ファイバ13の入射端13a側が平面のものを用いるのが好ましい。   The fiber collimator 14 is connected to an incident end 13 a for allowing the signal light of the optical fiber 13 to enter. The fiber collimator 14 condenses the signal light emitted from the collimator lens 12 and makes it incident on the incident end of the optical fiber 13. As shown in FIG. 2, the fiber collimator 14 includes a lens 14a and an optical fiber fixing portion 14b. The lens 14a is an optical fiber lens that collects the signal light emitted from the collimator lens 12 as signal light incident on the incident end 13a of the optical fiber 13 and makes it incident on the incident end 13a. The lens 14a has a convex surface on the collimator lens 12 side and a side on the incident end 13a side of the optical fiber 13 so that the diameter of the signal light emitted from the collimator lens 12 can be reduced and incident on the incident end 13a of the optical fiber 13. It is preferable to use a flat one.

光ファイバ固定部14bは、光ファイバ13の入射端13aとレンズ14aとを固定するものである。光ファイバ固定部14bは、筒状の部材により構成されており、当該筒状の部材が上記の縮小光学系の光軸とほぼ一致しうる状態で設けられる。光ファイバ固定部14bは、縮小光学系から遠い方の端部から光ファイバ13の入射端13aが差し込まれることにより、入射端13aを固定する。また、もう一方の端部(縮小光学系から近い方の端部)に、上記のレンズ14aを、その光軸が固定された入射端13aの光軸と一致するように位置決めして固定している。なお、図2は、コリメートレンズ12、光ファイバ13並びにその入射端13a、及びファイバコリメータ14を模式的に示した図である。   The optical fiber fixing portion 14b fixes the incident end 13a of the optical fiber 13 and the lens 14a. The optical fiber fixing portion 14b is formed of a cylindrical member, and is provided in a state where the cylindrical member can substantially coincide with the optical axis of the reduction optical system. The optical fiber fixing portion 14b fixes the incident end 13a by inserting the incident end 13a of the optical fiber 13 from the end far from the reduction optical system. In addition, the lens 14a is positioned and fixed at the other end (the end closer to the reduction optical system) so that the optical axis thereof coincides with the optical axis of the incident end 13a. Yes. FIG. 2 is a diagram schematically showing the collimating lens 12, the optical fiber 13, the incident end 13a, and the fiber collimator 14.

図2中の矢印に示すように、光ファイバ13の入射端13a及び、入射端13aに接続されたファイバコリメータ14は、回転可能な状態で光ファイバ支持部(図1及び図2には図示せず)により、光ファイバ固定部14bにおいて支持されている。この回転は、コリメートレンズ12から出射する信号光を適切に入射させるために、ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aの位置を調整するために行われるものである。当該回転は、入射端13aの入射面、及びファイバコリメータ14のレンズ14aの入射面がコリメートレンズ12の方を向いた状態で行われる。なお、入射端13a、ファイバコリメータ14及びコリメートレンズ12は、入射端13a及びファイバコリメータ14の光軸とコリメートレンズ12の光軸とがほぼ一致しうる状態(図2に示す状態)で設けられる。ここでいう回転とは、必ずしも360度の移動ではなく、所定の軸又は点を回転中心とした円周又は球面に沿って、光軸調節上必要な範囲内、例えば数十度の範囲内で移動することも含まれる。   As shown by the arrows in FIG. 2, the incident end 13a of the optical fiber 13 and the fiber collimator 14 connected to the incident end 13a are rotatable in an optical fiber support (not shown in FIGS. 1 and 2). 2) is supported by the optical fiber fixing portion 14b. This rotation is performed to adjust the positions of the fiber collimator 14 and the incident end 13a of the optical fiber 13 so that the signal light emitted from the collimating lens 12 is appropriately incident. The rotation is performed in a state where the incident surface of the incident end 13 a and the incident surface of the lens 14 a of the fiber collimator 14 face the collimating lens 12. The incident end 13a, the fiber collimator 14 and the collimating lens 12 are provided in a state where the optical axis of the incident end 13a and the fiber collimator 14 and the optical axis of the collimating lens 12 can substantially coincide (state shown in FIG. 2). The rotation here is not necessarily a movement of 360 degrees, but within a range necessary for optical axis adjustment, for example within a range of several tens of degrees, along a circumference or a spherical surface with a predetermined axis or point as a rotation center. It also includes moving.

また、当該回転の回転中心は、光ファイバ13の入射端13aよりもコリメートレンズ12側に位置している。本実施形態では、光ファイバ13の入射端13aには、ファイバコリメータ14が設けられているので、回転中心は、ファイバコリメータ14のコリメートレンズ12側の先端部よりもコリメートレンズ12側に位置している。より具体的には、図2に示すように、コリメートレンズ12の近傍30であることが好ましい。なお、上記の回転の機構は、具体的には例えば、ジンバル型の機構、即ち上記の近傍30を通る複数の軸線を回転軸として、光ファイバ13の入射端13aが当該回転軸それぞれに対して回転可能な状態で光ファイバ13を支持する機構を用いることにより実現することができる。回転の機構については、より詳細に後述する。   The rotation center of the rotation is located closer to the collimator lens 12 than the incident end 13 a of the optical fiber 13. In the present embodiment, since the fiber collimator 14 is provided at the incident end 13a of the optical fiber 13, the center of rotation is located closer to the collimator lens 12 than the tip of the fiber collimator 14 on the collimator lens 12 side. Yes. More specifically, the vicinity 30 of the collimating lens 12 is preferable as shown in FIG. Specifically, the rotation mechanism is, for example, a gimbal type mechanism, that is, a plurality of axes passing through the vicinity 30 is used as a rotation axis, and the incident end 13a of the optical fiber 13 is relative to each of the rotation axes. This can be realized by using a mechanism that supports the optical fiber 13 in a rotatable state. The rotation mechanism will be described in detail later.

ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aの回転による位置制御は、後述するようにCPU17からの制御を受けた駆動部(図1及び図2においては図示せず)を駆動させることにより行われることが好ましい。但し、駆動部を手動で制御できるようにしておき、ユーザの操作により位置制御を行うこととしてもよい。   Position control by rotation of the fiber collimator 14 and the incident end 13a of the optical fiber 13 is performed by driving a drive unit (not shown in FIGS. 1 and 2) that receives control from the CPU 17, as will be described later. It is preferable. However, the drive unit may be manually controlled, and the position control may be performed by a user operation.

ファイバカプラ15は、光ファイバ13に入射した信号光の一部を分岐して、光強度モニタ16に出力し、残部を無線通信の受信信号として出力する分岐手段である。ファイバカプラ15と光強度モニタ16とは、光ファイバ21によって接続されている。ファイバカプラ15から出力された信号光は、光ファイバ21を通って光強度モニタ16に入力される。また、ファイバカプラ15には、別の光ファイバ22が接続されており、この光ファイバ22から受信信号が出力される。出力される受信信号は、例えばフォトダイオード等により電気信号に変換されてから出力されてもよい。   The fiber coupler 15 is a branching unit that branches a part of the signal light incident on the optical fiber 13 and outputs it to the light intensity monitor 16 and outputs the remaining part as a reception signal for wireless communication. The fiber coupler 15 and the light intensity monitor 16 are connected by an optical fiber 21. The signal light output from the fiber coupler 15 is input to the light intensity monitor 16 through the optical fiber 21. Further, another optical fiber 22 is connected to the fiber coupler 15, and a reception signal is output from the optical fiber 22. The output reception signal may be output after being converted into an electrical signal by a photodiode or the like, for example.

光強度モニタ16は、ファイバカプラ15から出力された信号光を入力し、当該信号光の光強度を検出するものである。即ち、光強度モニタ16(及びファイバカプラ15)は、光ファイバ13に入射した信号光の強度を検出する信号光強度検出手段である。光強度の検出は、具体的には例えば、フォトダイオードを用いて行われる。光強度モニタ16は、検出した信号光の光強度の値をCPU17に送信する。   The light intensity monitor 16 receives the signal light output from the fiber coupler 15 and detects the light intensity of the signal light. That is, the light intensity monitor 16 (and the fiber coupler 15) is signal light intensity detection means for detecting the intensity of the signal light incident on the optical fiber 13. Specifically, the detection of the light intensity is performed using, for example, a photodiode. The light intensity monitor 16 transmits the detected light intensity value of the signal light to the CPU 17.

CPU17は、光強度モニタ16により検出された信号光の強度の値に基づいて、ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aを、駆動部(図1には図示せず)を制御して回転させることにより、それぞれの位置を制御する入射端位置制御手段である。ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aの回転は、CPU17から駆動部に制御信号を送信することにより行われる。当該制御は、信号光が適切に光ファイバ13の入射端13aに入射するように行われる。例えば、光強度モニタ16により検出される信号光の強度が強くなる方向に回転させる等して行われる。   Based on the intensity value of the signal light detected by the light intensity monitor 16, the CPU 17 rotates the fiber collimator 14 and the incident end 13 a of the optical fiber 13 by controlling the drive unit (not shown in FIG. 1). This is the incident end position control means for controlling the respective positions. The rotation of the fiber collimator 14 and the incident end 13a of the optical fiber 13 is performed by transmitting a control signal from the CPU 17 to the drive unit. The control is performed so that the signal light is appropriately incident on the incident end 13 a of the optical fiber 13. For example, it is performed by rotating the signal light detected by the light intensity monitor 16 in a direction in which the intensity is increased.

引き続いて、光無線通信装置10における縮小光学系、光ファイバ13、光ファイバ支持部、及び駆動部等の構成要素についてより詳細に説明する。図3は、筐体内に配置された上記の構成要素の側面図である。図3に示すように、集光レンズ11はレンズホルダ41に保持され、位置決めされて固定されている。   Subsequently, components such as the reduction optical system, the optical fiber 13, the optical fiber support unit, and the drive unit in the optical wireless communication apparatus 10 will be described in more detail. FIG. 3 is a side view of the above-described components arranged in the housing. As shown in FIG. 3, the condenser lens 11 is held by a lens holder 41 and is positioned and fixed.

コリメートレンズ12は、コリメートレンズ支持部42により固定されている。コリメートレンズ支持部42は、光無線通信装置10の筐体の底面に位置決めされて固定されており、底面から垂直方向に延びた部材42aによりコリメートレンズ12を保持している。また、コリメートレンズ支持部42には、位置調整ネジ42b,42c,42dが設けられている。これらの位置調整ネジ42b,42c,42dにより予め、コリメートレンズ12の位置の微調整をすることができる。位置調整ネジ42bにより水平方向(図3における紙面と垂直な方向)の位置を、位置調整ネジ42cは、垂直方向(図3における上下方向)の位置を、位置調整ネジ42dは、光軸方向(図3における左右方向)の位置を、それぞれ微調整することができる。   The collimating lens 12 is fixed by a collimating lens support portion 42. The collimating lens support portion 42 is positioned and fixed to the bottom surface of the housing of the optical wireless communication apparatus 10, and holds the collimating lens 12 by a member 42 a extending vertically from the bottom surface. The collimator lens support 42 is provided with position adjusting screws 42b, 42c, and 42d. The position of the collimating lens 12 can be finely adjusted in advance by using these position adjusting screws 42b, 42c, and 42d. The position adjustment screw 42b sets the position in the horizontal direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3), the position adjustment screw 42c sets the position in the vertical direction (up and down direction in FIG. 3), and the position adjustment screw 42d sets the position in the optical axis direction ( The position in the horizontal direction in FIG. 3 can be finely adjusted.

ファイバコリメータ14は、回転可能な状態で光ファイバ支持部50により光ファイバ固定部14bにおいて支持されている。ファイバコリメータ14が回転可能な状態で支持されていることにより、ファイバコリメータ14に固定された光ファイバ13の入射端13aも上述したように回転可能となっている。光ファイバ支持部50は、ファイバコリメータ14を保持しファイバコリメータ14と共に回転する可動部60と、光無線通信装置10の筐体の底面に位置決めされて固定されると共に可動部60を支持する固定部70とから構成される。ファイバコリメータ14を保持した光ファイバ支持部50は、垂直方向の軸A1、及び水平方向の軸A2を回転軸として回転できるようになっている。なお、図3に示すように、各回転軸A1,A2は、上述した回転中心となるコリメートレンズ12の近傍30を通っている。また、回転軸A1,A2は、縮小光学系、即ち集光レンズ11及びコリメートレンズ12の光軸に対して垂直となっている。また、回転軸A1,A2は互いに直行している。回転軸A1,A2に関するこれらの条件は、光軸調整を適切に行なうのに好ましいものである。なお、コリメートレンズ支持部42と光ファイバ支持部50とは、互いに接触していない。   The fiber collimator 14 is supported on the optical fiber fixing portion 14b by the optical fiber support portion 50 in a rotatable state. Since the fiber collimator 14 is supported in a rotatable state, the incident end 13a of the optical fiber 13 fixed to the fiber collimator 14 is also rotatable as described above. The optical fiber support unit 50 holds the fiber collimator 14 and rotates together with the fiber collimator 14, and the fixed unit that is positioned and fixed to the bottom surface of the housing of the optical wireless communication apparatus 10 and supports the movable unit 60. 70. The optical fiber support 50 holding the fiber collimator 14 can rotate about the vertical axis A1 and the horizontal axis A2 as rotation axes. In addition, as shown in FIG. 3, each rotating shaft A1, A2 passes the vicinity 30 of the collimating lens 12 used as the rotation center mentioned above. The rotation axes A1 and A2 are perpendicular to the optical axes of the reduction optical system, that is, the condensing lens 11 and the collimating lens 12. The rotation axes A1 and A2 are perpendicular to each other. These conditions concerning the rotation axes A1 and A2 are preferable for appropriately performing the optical axis adjustment. The collimating lens support portion 42 and the optical fiber support portion 50 are not in contact with each other.

固定部70には、コリメートレンズ支持部42と同様に位置調整ネジ71が設けられており、光ファイバ支持部50全体の光軸方向の位置の微調整を行うことができる。また、水平方向及び垂直方向にも位置の微調整ができるように、位置調整ネジを設けることとしてもよい。ファイバコリメータ14の回転による位置の調整を行うために固定部70には、上述した駆動部としてのアクチュエータ72,73が設けられている。また、固定部70と可動部60とにそれぞれ一方の端部が接続されている引張バネ74が設けられている。   The fixing portion 70 is provided with a position adjusting screw 71 as in the collimating lens support portion 42, so that the position of the entire optical fiber support portion 50 in the optical axis direction can be finely adjusted. Further, a position adjusting screw may be provided so that the position can be finely adjusted in the horizontal direction and the vertical direction. In order to adjust the position by the rotation of the fiber collimator 14, the fixing unit 70 is provided with the actuators 72 and 73 as the driving unit described above. Further, a tension spring 74 having one end connected to the fixed portion 70 and the movable portion 60 is provided.

固定部70は、可動部60の上面に対向する位置に板状部材70aを有している。また、(水平方向の)両側面に対向する位置にそれぞれ板状部材70bを有している。可動部60の上面の板状部材70aは、コリメートレンズ12が位置する箇所までの長さを有しており、コリメートレンズ12のほぼ真上で、可動部60を吊り下げるように支持している。この支持は、可動部60が垂直方向の軸A1を回転軸として回転できるようになされている。   The fixed part 70 has a plate-like member 70 a at a position facing the upper surface of the movable part 60. Further, plate-like members 70b are respectively provided at positions facing both side surfaces (in the horizontal direction). The plate-like member 70a on the upper surface of the movable portion 60 has a length up to a location where the collimating lens 12 is located, and supports the movable portion 60 so as to hang substantially above the collimating lens 12. . This support is made so that the movable portion 60 can rotate about the axis A1 in the vertical direction as a rotation axis.

図4に光ファイバ支持部50の可動部60の構成をより詳細に示す。図4(a)は、ファイバコリメータ14の中心軸を通る水平断面を示す図(上面から見た断面図)である。図4(b)は、ファイバコリメータ14の中心軸を通る垂直断面を示す図(側面から見た断面図)である。図4(c)は、集光レンズ11側から光ファイバ支持部50を見た正面図である。可動部60は、図4に示すように、垂直軸回転部61と、水平軸回転部62と、駆動制御受け部63とを含んで構成される。垂直軸回転部61は、自身が垂直方向の軸A1を回転軸として回転できるように、固定部70の板状部材70aに吊り下がるように接続されている。   FIG. 4 shows the configuration of the movable part 60 of the optical fiber support part 50 in more detail. FIG. 4A is a diagram (a sectional view seen from above) showing a horizontal section passing through the central axis of the fiber collimator 14. FIG. 4B is a diagram (a sectional view seen from the side) showing a vertical section passing through the central axis of the fiber collimator 14. FIG. 4C is a front view of the optical fiber support 50 viewed from the condenser lens 11 side. As shown in FIG. 4, the movable unit 60 includes a vertical axis rotating unit 61, a horizontal axis rotating unit 62, and a drive control receiving unit 63. The vertical axis rotation unit 61 is connected to be suspended from the plate-like member 70a of the fixed unit 70 so that the vertical axis rotation unit 61 can rotate about the vertical axis A1 as a rotation axis.

水平軸回転部62は、コリメートレンズ12の近傍を通る水平方向の軸A2を回転軸として回転できるように、軸A2上の2点で、垂直軸回転部61に支えられる。また、水平軸回転部62はファイバコリメータ14を固定している。ファイバコリメータ14の固定は、例えば図4(a)に示すようにネジ62aにより行われる。可動部60における垂直軸回転部61及び水平軸回転部62のようなジンバル型の機構により、ファイバコリメータ14は、軸A1,A2を回転軸として回転することができる。なお、垂直軸回転部61及び水平軸回転部62は、コリメートレンズ12から出射されファイバコリメータ14に入射する信号光を遮らないように、図4等に示すようなファイバコリメータ14を挟み込む形状の部材を用いることが好ましい。   The horizontal axis rotation unit 62 is supported by the vertical axis rotation unit 61 at two points on the axis A2 so that the horizontal axis A2 passing through the vicinity of the collimator lens 12 can be rotated as a rotation axis. The horizontal axis rotating unit 62 fixes the fiber collimator 14. The fiber collimator 14 is fixed by, for example, a screw 62a as shown in FIG. The fiber collimator 14 can rotate about the axes A1 and A2 by a gimbal type mechanism such as the vertical axis rotating part 61 and the horizontal axis rotating part 62 in the movable part 60. The vertical axis rotating unit 61 and the horizontal axis rotating unit 62 are members having a shape sandwiching the fiber collimator 14 as shown in FIG. 4 so as not to block the signal light emitted from the collimating lens 12 and entering the fiber collimator 14. Is preferably used.

また、水平軸回転部62には、駆動制御受け部63が固定されている。駆動制御受け部63は、長尺状の部材により構成されており、長手方向を光軸方向とし、一方の端部が光軸方向におけるファイバコリメータ14の位置に、他方の端部が固定部70の板状部材70aの集光レンズ11の逆側の端部より外側の位置になるように固定されている。駆動制御受け部63における上記の他方の端部には、一端が固定部70に接続された引張バネ74が接続されている。駆動制御受け部63には、引張バネ74によって図3における上方向及び奥行方向の力が加えられている。その一方、駆動制御受け部63は、アクチュエータ72によって図3における上方向から、アクチュエータ73によって図3における奥行方向から支えられている。従って、アクチュエータ72,73により駆動制御受け部63が支えられる位置により、ファイバコリメータ14の位置を決定することができる。アクチュエータ72,73により駆動制御受け部63が支えられる位置は、CPU17からの制御信号により決められる。なお、駆動制御受け部63は、アクチュエータ72,73の動作を十分に伝達できる程度の硬度を有する材料により構成されていることが好ましい。また、アクチュエータ72,73は具体的には例えば、CPU17からの制御を受けることができる電動のものを用いることが好ましい。   Further, a drive control receiving portion 63 is fixed to the horizontal axis rotating portion 62. The drive control receiving portion 63 is constituted by a long member, the longitudinal direction is the optical axis direction, one end is at the position of the fiber collimator 14 in the optical axis direction, and the other end is the fixed portion 70. The plate-like member 70a is fixed so as to be positioned outside the end on the opposite side of the condenser lens 11. A tension spring 74 whose one end is connected to the fixed portion 70 is connected to the other end portion of the drive control receiving portion 63. A force in the upward direction and the depth direction in FIG. 3 is applied to the drive control receiving portion 63 by a tension spring 74. On the other hand, the drive control receiving portion 63 is supported by the actuator 72 from above in FIG. 3 and by the actuator 73 from the depth direction in FIG. Therefore, the position of the fiber collimator 14 can be determined based on the position where the drive control receiving portion 63 is supported by the actuators 72 and 73. The position where the drive control receiving portion 63 is supported by the actuators 72 and 73 is determined by a control signal from the CPU 17. In addition, it is preferable that the drive control receiving part 63 is comprised with the material which has the hardness which can fully transmit operation | movement of the actuators 72 and 73. FIG. For example, it is preferable to use electric actuators 72 and 73 that can be controlled by the CPU 17.

引き続いて、光無線通信装置10の動作について説明する。本動作は、光無線通信装置10が、通信相手の光無線通信装置から無線通信信号としての信号光が投光されて、その信号光を無線通信信号として受信する際の動作である。   Subsequently, the operation of the optical wireless communication apparatus 10 will be described. This operation is performed when the optical wireless communication apparatus 10 receives signal light as a wireless communication signal by emitting signal light as a wireless communication signal from the optical wireless communication apparatus of the communication partner.

光無線通信装置10では、通信相手の光無線通信装置により投光された信号光が集光レンズ11により受光される。受光された信号光は、集光レンズ11により径が縮められコリメートレンズ12に対して出射される。続いて、信号光はコリメートレンズ12に入射し、平行光にされ出射される。続いて、信号光はファイバコリメータ14を通って、入射端13aから光ファイバ13に入射する。光ファイバ13に入射した信号光の一部は、ファイバカプラ15により分岐され、光強度モニタ16によりその光強度が検出される。信号光の残部は、光ファイバ22を通って無線通信の受信信号として光無線通信装置10から出力される。光強度モニタ16により検出された光強度の値はCPU17に送信される。CPU17からアクチュエータ72,73に制御信号が送信され、アクチュエータ72,73により駆動制御受け部63の位置が制御されることにより、ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aの回転による位置調整が行われる。   In the optical wireless communication device 10, the signal light projected by the optical wireless communication device of the communication partner is received by the condenser lens 11. The received signal light has its diameter reduced by the condenser lens 11 and is emitted to the collimating lens 12. Subsequently, the signal light enters the collimating lens 12 and is converted into parallel light and emitted. Subsequently, the signal light passes through the fiber collimator 14 and enters the optical fiber 13 from the incident end 13a. Part of the signal light incident on the optical fiber 13 is branched by the fiber coupler 15, and the light intensity is detected by the light intensity monitor 16. The remainder of the signal light is output from the optical wireless communication apparatus 10 as a reception signal for wireless communication through the optical fiber 22. The value of the light intensity detected by the light intensity monitor 16 is transmitted to the CPU 17. A control signal is transmitted from the CPU 17 to the actuators 72 and 73, and the position of the drive control receiving portion 63 is controlled by the actuators 72 and 73, so that the position adjustment is performed by the rotation of the fiber collimator 14 and the incident end 13a of the optical fiber 13. Is called.

上記の位置調整は、ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aに入射される信号光が、適切にそれら入射されるように行われる。ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aの位置調整の具体例を、図5及び図6を用いて説明する。図5(a)には、コリメートレンズ12の光軸と、ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aの光軸とが一致した状態を示す。図5(a)において、太い実線で示されるのは、集光レンズ11の光軸に対して入射角0度で入射する信号光のシミュレーションにより導出された軌跡81である。細い実線で示されるのは、集光レンズ11の光軸に対して入射角0.2度で入射する信号光のシミュレーションにより導出された軌跡82である。また、図5(b)は、上記の各信号光の軌跡での、光ファイバ13の入射端13aにおける入射する点を示したものである。   The position adjustment is performed so that the signal light incident on the fiber collimator 14 and the incident end 13a of the optical fiber 13 is appropriately incident. Specific examples of the position adjustment of the fiber collimator 14 and the incident end 13a of the optical fiber 13 will be described with reference to FIGS. FIG. 5A shows a state in which the optical axis of the collimating lens 12 and the optical axes of the fiber collimator 14 and the incident end 13a of the optical fiber 13 coincide with each other. In FIG. 5A, a thick solid line indicates a locus 81 derived by simulation of signal light incident at an incident angle of 0 degree with respect to the optical axis of the condenser lens 11. A thin solid line indicates a locus 82 derived by simulation of signal light incident at an incident angle of 0.2 degrees with respect to the optical axis of the condenser lens 11. FIG. 5B shows the incident point at the incident end 13a of the optical fiber 13 in the locus of each signal light.

図5に示すように、コリメートレンズ12の光軸と、ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aの光軸とが一致した状態では、入射角0度で入射した信号光は、入射端13aの中心かつ光軸があった状態で入射している。一方、入射角0.2度で入射した信号光は、入射端13aの端かつ信号光の光軸と入射端13aの光軸とがずれた状態で入射している。信号光の入射がこのようなものであると、光学系の収差が大きくなる。   As shown in FIG. 5, in the state where the optical axis of the collimating lens 12 and the optical axis of the incident end 13a of the fiber collimator 14 and the optical fiber 13 coincide with each other, the signal light incident at an incident angle of 0 degrees is incident on the incident end 13a. Is incident with the center of the optical axis and the optical axis. On the other hand, the signal light incident at an incident angle of 0.2 degrees is incident with the end of the incident end 13a and the optical axis of the signal light deviated from the optical axis of the incident end 13a. When the signal light is incident as described above, the aberration of the optical system increases.

図6(a)には、ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aの位置が、入射角0.2度で入射する信号光が適切に入射されるように調整された状態を示す。図6(a)においても、太い実線で示されるのは、集光レンズ11の光軸に対して入射角0度で入射する信号光のシミュレーションにより導出された軌跡81である。細い実線で示されるのは、集光レンズ11の光軸に対して入射角0.2度で入射する信号光のシミュレーションにより導出された軌跡82である。また、図6(b)は、上記の各信号光の軌跡での、光ファイバ13の入射端13aにおける入射する点を示したものである。   FIG. 6A shows a state in which the positions of the fiber collimator 14 and the incident end 13a of the optical fiber 13 are adjusted so that signal light incident at an incident angle of 0.2 degrees is appropriately incident. In FIG. 6A as well, a thick solid line indicates a locus 81 derived by simulation of signal light incident at an incident angle of 0 degrees with respect to the optical axis of the condenser lens 11. A thin solid line indicates a locus 82 derived by simulation of signal light incident at an incident angle of 0.2 degrees with respect to the optical axis of the condenser lens 11. FIG. 6B shows the incident point at the incident end 13a of the optical fiber 13 in the locus of each signal light.

図6に示すように、ファイバコリメータ14及び光ファイバ13の入射端13aの位置が、入射角0.2度で入射する信号光が適切に入射されるように調整された状態では、入射角0.2度で入射した信号光は、入射端13aの中心かつ光軸があった状態で入射している。一方、入射角0度で入射した信号光は、入射端13aの端かつ信号光の光軸と入射端13aの光軸とがずれた状態で入射している。信号光の入射がこのようなものであると、光学系の収差が大きくなる。   As shown in FIG. 6, when the positions of the fiber collimator 14 and the incident end 13a of the optical fiber 13 are adjusted so that the signal light incident at an incident angle of 0.2 degrees is appropriately incident, the incident angle is 0. The signal light incident at .2 degrees is incident with the center of the incident end 13a and the optical axis. On the other hand, the signal light incident at an incident angle of 0 ° is incident with the end of the incident end 13a and the optical axis of the signal light deviated from the optical axis of the incident end 13a. When the signal light is incident as described above, the aberration of the optical system increases.

上記のように、本実施形態に係る光無線通信装置10では、コリメートレンズ12の近傍(縮小光学系における平行光の出射面の近傍)を回転中心とした回転により位置調整を行うことが可能である。従って、信号光が入射角0度で入射する場合は図5(a)に示す位置調整が、信号光が入射角0.2度で入射する場合は図6(a)に示す位置調整が、それぞれ行われることが可能となる。このように、本実施形態によれば平行光としてコリメートレンズ12から出射される信号光の光軸と、光ファイバ13の入射端13aの光軸とを一致させ信号光の入射端13aへの入射角を適切なものとすることができる。また、回転中心がコリメートレンズ12の近傍に位置しているので、容易に広い範囲での位置調整が可能になる。従って、集光レンズ11に入射する信号光の入射角に条件(例えば気象条件)等により幅がある場合等であっても信号光を適切に光ファイバ13の入射端13aに入射させることができる。更に、このように適切に信号光を入射させることにより、光学系の収差を小さくすることができる。   As described above, in the optical wireless communication apparatus 10 according to the present embodiment, it is possible to perform position adjustment by rotation about the vicinity of the collimator lens 12 (near the parallel light exit surface in the reduction optical system). is there. Therefore, when the signal light is incident at an incident angle of 0 degrees, the position adjustment shown in FIG. 5A is performed. When the signal light is incident at an incident angle of 0.2 degrees, the position adjustment illustrated in FIG. Each can be done. Thus, according to the present embodiment, the optical axis of the signal light emitted from the collimator lens 12 as parallel light coincides with the optical axis of the incident end 13a of the optical fiber 13, and the signal light enters the incident end 13a. The corners can be appropriate. Further, since the center of rotation is located in the vicinity of the collimating lens 12, it is possible to easily adjust the position in a wide range. Therefore, the signal light can be appropriately incident on the incident end 13a of the optical fiber 13 even when the incident angle of the signal light incident on the condenser lens 11 has a width depending on conditions (for example, weather conditions). . Furthermore, the aberration of the optical system can be reduced by appropriately inputting the signal light in this way.

また、光無線通信装置10の位置制御は、装置全体の位置及び向きを制御するものでなく、光ファイバ13の入射端13a及びファイバコリメータ14のみの位置及び向きを制御するものであるので、信号光の入射方向に対する追尾機構が小型にでき、また高速化が可能になる。   Further, the position control of the optical wireless communication apparatus 10 does not control the position and orientation of the entire apparatus, but controls the position and orientation of only the incident end 13a of the optical fiber 13 and the fiber collimator 14. The tracking mechanism with respect to the incident direction of light can be miniaturized and the speed can be increased.

また、本実施形態のように、位置制御が可能なように光ファイバ13の入射端13a及びファイバコリメータ14を回転可能なように保持する光ファイバ支持部50をジンバル型の機構とすることとすれば、上記のように回転可能な機構を容易に構成することができる。但し、上記のように回転できる機構であればよく、必ずしもジンバル型の機構にする必要は無い。   Further, as in the present embodiment, the optical fiber support 50 that holds the incident end 13a of the optical fiber 13 and the fiber collimator 14 so as to be able to control the position is made to be a gimbal type mechanism. Thus, the rotatable mechanism can be easily configured as described above. However, any mechanism that can rotate as described above may be used, and a gimbal type mechanism is not necessarily required.

また、本実施形態のように、集光光学系を集光レンズ11とコリメートレンズ12とを含んで構成されるものとすれば、この点について従来からの技術を適用することができ容易に集光光学系を構成することができる。   Further, if the condensing optical system is configured to include the condensing lens 11 and the collimating lens 12 as in the present embodiment, a conventional technique can be applied to this point and the light can be easily collected. An optical optical system can be configured.

また、本実施形態のように、光ファイバ13の入射端13aにファイバコリメータ14を接続することとすれば、例えばシングルモードファイバのようなコアの径が小さい光ファイバ13を用いた場合等でも、確実に信号光を光ファイバ13に入射させることができる。また、光無線通信装置10における光ファイバ支持部50は、直接的にはファイバコリメータ14(の光ファイバ固定部14b)を支持すればよいので、より確実かつ容易な光ファイバの支持が可能になる。   Further, if the fiber collimator 14 is connected to the incident end 13a of the optical fiber 13 as in the present embodiment, even when the optical fiber 13 having a small core diameter such as a single mode fiber is used, The signal light can be reliably incident on the optical fiber 13. Moreover, since the optical fiber support part 50 in the optical wireless communication apparatus 10 may support the fiber collimator 14 (the optical fiber fixing part 14b) directly, it is possible to support the optical fiber more reliably and easily. .

また、本実施形態のように、受信した信号光の強度を検出し、この強度に基づいて位置制御を行うこととすれば、自動的かつより的確な位置制御が可能になる。但し、この構成である必要は必ずしも無く、ユーザによるアクチュエータの操作等により位置の調整が行われてもよい。   Further, as in this embodiment, if the intensity of the received signal light is detected and position control is performed based on this intensity, automatic and more accurate position control becomes possible. However, this configuration is not necessarily required, and the position may be adjusted by operating the actuator by the user.

本発明の実施形態に係る光無線通信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical wireless communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. コリメートレンズ、光ファイバ及びファイバコリメータの位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a collimating lens, an optical fiber, and a fiber collimator. 光無線通信装置の光学系の側面図である。It is a side view of the optical system of an optical wireless communication apparatus. 光ファイバ支持部の可動部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the movable part of an optical fiber support part. コリメートレンズ、光ファイバ及びファイバコリメータの位置関係、及び入射される信号光の軌跡の例を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a collimating lens, an optical fiber, and a fiber collimator, and the example of the locus | trajectory of the incident signal light. コリメートレンズ、光ファイバ及びファイバコリメータの位置関係、及び入射される信号光の軌跡の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the positional relationship of a collimating lens, an optical fiber, and a fiber collimator, and the locus | trajectory of the incident signal light.

符号の説明Explanation of symbols

10…光無線通信装置、11…集光レンズ、12…コリメートレンズ、13,21,22…光ファイバ、13a…入射端、14…ファイバコリメータ、14a…光ファイバ用レンズ、14b…光ファイバ固定部、15…ファイバカプラ、16…光強度モニタ、17…CPU、41…レンズホルダ、42…コリメートレンズ支持部、50…光ファイバ支持部、60…可動部、61…垂直軸回転部、62…水平軸回転部、63…駆動制御受け部、70…固定部、72,73…アクチュエータ、74…引張バネ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical wireless communication apparatus, 11 ... Condensing lens, 12 ... Collimating lens, 13, 21, 22 ... Optical fiber, 13a ... Incident end, 14 ... Fiber collimator, 14a ... Optical fiber lens, 14b ... Optical fiber fixing | fixed part 15 ... fiber coupler, 16 ... light intensity monitor, 17 ... CPU, 41 ... lens holder, 42 ... collimator lens support, 50 ... optical fiber support, 60 ... movable part, 61 ... vertical axis rotation part, 62 ... horizontal Shaft rotating part, 63 ... drive control receiving part, 70 ... fixing part, 72, 73 ... actuator, 74 ... tension spring.

Claims (6)

無線通信信号として到達した信号光を受光して、当該信号光の径を縮小させて平行光として出射する縮小光学系と、
前記縮小光学系により出射された信号光を入射させる入射端を有する光ファイバと、
前記縮小光学系における平行光の出射面の近傍を回転中心として、前記入射端が回転可能な状態で前記光ファイバを支持する光ファイバ支持部と、
を備える光無線通信装置。
A reduction optical system that receives signal light that has arrived as a wireless communication signal, reduces the diameter of the signal light, and emits it as parallel light; and
An optical fiber having an incident end on which the signal light emitted by the reduction optical system is incident;
An optical fiber support that supports the optical fiber in a state where the incident end is rotatable, with the vicinity of the parallel light exit surface in the reduction optical system as a rotation center;
An optical wireless communication apparatus comprising:
前記縮小光学系は、
前記無線通信信号として到達した信号光を受光して、当該信号光の径が縮まるように出射する集光レンズと、
前記集光レンズから出射される信号光を入射させて平行光にし、前記縮小光学系からの出射光として出射するコリメートレンズと、
を含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載の光無線通信装置。
The reduction optical system includes:
A condenser lens that receives the signal light that has arrived as the wireless communication signal and emits the signal light so that the diameter of the signal light is reduced;
A collimating lens that makes the signal light emitted from the condenser lens incident and collimated, and emits the emitted light from the reduction optical system;
The optical wireless communication apparatus according to claim 1, comprising:
信号光を受光して平行光として出射するコリメートレンズと、
前記コリメートレンズを支持するコリメートレンズ支持部と、
信号光を入射させる入射端を有し、前記コリメートレンズの光軸と当該入射端の光軸がほぼ一致しうる状態で設けられる光ファイバと、
前記コリメートレンズ支持部近傍を回転中心として前記入射端が回転可能な状態で、前記光ファイバを支持する光ファイバ支持部と、
を備える光無線通信装置。
A collimating lens that receives signal light and emits it as parallel light;
A collimating lens support for supporting the collimating lens;
An optical fiber having an incident end through which signal light is incident, and being provided in a state where the optical axis of the collimating lens and the optical axis of the incident end can substantially coincide with each other;
An optical fiber support for supporting the optical fiber in a state where the incident end is rotatable around the collimator lens support near the rotation center;
An optical wireless communication apparatus comprising:
前記光ファイバ支持部は、前記近傍を通る軸線を回転軸として、前記入射端が当該回転軸に対して回転可能な状態で前記光ファイバを支持することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光無線通信装置。   The optical fiber support unit supports the optical fiber in a state in which the incident end is rotatable with respect to the rotation axis with an axis passing through the vicinity as a rotation axis. An optical wireless communication apparatus according to claim 1. 前記光ファイバの入射端に入射する信号光を集光して当該入射端に入射させる光ファイバ用レンズと、
前記光ファイバ用レンズを、その光軸が前記入射端の光軸と一致するように位置決めして当該入射端に対して固定する光ファイバ固定部と、を更に備え、
前記光ファイバ支持部は、前記光ファイバ固定部を回転可能な状態で支持することにより、前記入射端が回転可能な状態で前記光ファイバを支持する、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光無線通信装置。
An optical fiber lens that collects the signal light incident on the incident end of the optical fiber and enters the incident end; and
An optical fiber fixing portion that positions the optical fiber lens so that its optical axis coincides with the optical axis of the incident end, and fixes the lens to the incident end; and
The optical fiber support portion supports the optical fiber in a state where the incident end is rotatable by supporting the optical fiber fixing portion in a rotatable state.
The optical wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記光ファイバに入射する信号光の強度を検出する信号光強度検出手段と、
前記信号光強度検出手段により検出された信号光の強度に基づいて、前記入射端を回転させることにより光ファイバの入射端の位置を制御する入射端位置制御手段と、
を更に備える請求項1〜5のいずれか一項に記載の光無線通信装置。

Signal light intensity detection means for detecting the intensity of the signal light incident on the optical fiber;
An incident end position control means for controlling the position of the incident end of the optical fiber by rotating the incident end based on the intensity of the signal light detected by the signal light intensity detecting means;
The optical wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising:

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