JPH01192233A - 光空間伝送装置 - Google Patents
光空間伝送装置Info
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- JPH01192233A JPH01192233A JP63017622A JP1762288A JPH01192233A JP H01192233 A JPH01192233 A JP H01192233A JP 63017622 A JP63017622 A JP 63017622A JP 1762288 A JP1762288 A JP 1762288A JP H01192233 A JPH01192233 A JP H01192233A
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- Japan
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- optical
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- optical axis
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 99
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は空間を通じて光情報の送受信を行う光空間伝送
装置に関する。
装置に関する。
本発明は、光軸のずれ量を示すエラー信号と基準信号と
を含む光入力信号を検出し、上記検出されたエラー信号
に応じて光−学系の光軸のずれを補正するように成すと
共に、上記検出された基準信号の大きさに基づいて送信
側の光学系の光軸のずれ量を示すエラー信号を作り、こ
のエラー信号と基準信号とを合成した信号を光信号とし
て出力するように成すことにより、送信側と受信側とで
互いの光軸のずれを自動的に補正するようにした光空間
伝送装置を提供するものである。
を含む光入力信号を検出し、上記検出されたエラー信号
に応じて光−学系の光軸のずれを補正するように成すと
共に、上記検出された基準信号の大きさに基づいて送信
側の光学系の光軸のずれ量を示すエラー信号を作り、こ
のエラー信号と基準信号とを合成した信号を光信号とし
て出力するように成すことにより、送信側と受信側とで
互いの光軸のずれを自動的に補正するようにした光空間
伝送装置を提供するものである。
空間を隔てた2つの位置に光空間伝送装置を夫々設置し
、この2台の装置間でレーザ光を用いて光情報の通信を
行う光通信システムが提案されている。このような光通
信システムは、例えば互いに10km程度離れた2つの
建物の屋上環に夫々光空間伝送装置を互いに対向させて
設置し、この2台の装置間でテレビ信号等を交信する場
合等に用いられる。
、この2台の装置間でレーザ光を用いて光情報の通信を
行う光通信システムが提案されている。このような光通
信システムは、例えば互いに10km程度離れた2つの
建物の屋上環に夫々光空間伝送装置を互いに対向させて
設置し、この2台の装置間でテレビ信号等を交信する場
合等に用いられる。
上述した光通信システムにおいては、相対して配される
2台の光空間伝送装置の光軸に互いにずれがあると、正
確な情報の伝達を行うことができない。従って、2台の
装置の光軸合わせのための調整が必要となるが、その調
整作業が非常に困難であった。2台の装置の光軸のずれ
は、装置が設置された建物等の振動や気温変化による空
気の密度の変化等の種々の要因により生じる。それらの
要因による変化を吸収するために、大口径レンズや高出
力レーザダイオード、堅固な架台等を必要とし、このた
め装置自体が大型で重量も大きくなり、必要なときに必
要な場所に簡単に設置することが困難であった。
2台の光空間伝送装置の光軸に互いにずれがあると、正
確な情報の伝達を行うことができない。従って、2台の
装置の光軸合わせのための調整が必要となるが、その調
整作業が非常に困難であった。2台の装置の光軸のずれ
は、装置が設置された建物等の振動や気温変化による空
気の密度の変化等の種々の要因により生じる。それらの
要因による変化を吸収するために、大口径レンズや高出
力レーザダイオード、堅固な架台等を必要とし、このた
め装置自体が大型で重量も大きくなり、必要なときに必
要な場所に簡単に設置することが困難であった。
本発明においては、光学系の光軸のずれを補正する補正
手段と、上記光軸のずれ量を示すエラー°信号と基準信
号とを含む光入力信号を検出する光検出器と、上記光検
出器で検出された上記エラー信号に応じて上記補正手段
を制御する制御手段と、上記光検出器で検出された上記
基準信号の大きさに基づいて送信側の光学系の光軸のず
れ量を求める手段と、上記送信側の光学系の光軸のずれ
量を示すエラー信号と基準信号とを合成し、この合成信
号を光信号として出力する手段とを設けている。
手段と、上記光軸のずれ量を示すエラー°信号と基準信
号とを含む光入力信号を検出する光検出器と、上記光検
出器で検出された上記エラー信号に応じて上記補正手段
を制御する制御手段と、上記光検出器で検出された上記
基準信号の大きさに基づいて送信側の光学系の光軸のず
れ量を求める手段と、上記送信側の光学系の光軸のずれ
量を示すエラー信号と基準信号とを合成し、この合成信
号を光信号として出力する手段とを設けている。
2台の光空間伝送装置が、互いに相手の光軸のずれを検
出し、その検出量を相手に送ることにより、光軸のずれ
が自動的に補正される。
出し、その検出量を相手に送ることにより、光軸のずれ
が自動的に補正される。
空間を隔てて対向配置された2台の光空間伝送装置の光
軸のずれの状態としては第4図に示す4つのケースが考
えられる。
軸のずれの状態としては第4図に示す4つのケースが考
えられる。
第4図において、IA、11は光空間伝送装置であり、
各装置IA、11において、2A−21はレーザ光源、
3A、33は集光レンズ、4as46はレーザ光のビー
ム、5^、511はレンズ中心、6a16mは光軸、7
m−8aはレンズ3゜の前面周縁部に配されてビーム4
.を検出する光センサ、73.8Iはレンズ3璽の前面
周縁部に配されてビーム4Aを検出する光センサである
。
各装置IA、11において、2A−21はレーザ光源、
3A、33は集光レンズ、4as46はレーザ光のビー
ム、5^、511はレンズ中心、6a16mは光軸、7
m−8aはレンズ3゜の前面周縁部に配されてビーム4
.を検出する光センサ、73.8Iはレンズ3璽の前面
周縁部に配されてビーム4Aを検出する光センサである
。
δは光軸6^と光軸6.とのずれを示す、また矢印a
s b −、C% dは、上記光軸のずれδを補正する
ために、レンズ3a、3mをレンズ中心51.5IIを
支点として回動させる際の回動方向を示す。
s b −、C% dは、上記光軸のずれδを補正する
ために、レンズ3a、3mをレンズ中心51.5IIを
支点として回動させる際の回動方向を示す。
ケース1は光軸6Aと6mとが平行な状態でずれδを生
じた場合である。この場合における各センサ7A、8m
、7m、8mの出力の大きさの関係は7a 〈8a 、
7a >8mとなる。そして上記ずれδを補正して光軸
6Aと68とを一致させ、7^−8^、7m−8mとす
るためには、レンズ3Aを中心5Aを支点として矢印a
方向に回動させると共に、レンズ3mを中心5.を支点
として矢印す方向に回動させればよい。
じた場合である。この場合における各センサ7A、8m
、7m、8mの出力の大きさの関係は7a 〈8a 、
7a >8mとなる。そして上記ずれδを補正して光軸
6Aと68とを一致させ、7^−8^、7m−8mとす
るためには、レンズ3Aを中心5Aを支点として矢印a
方向に回動させると共に、レンズ3mを中心5.を支点
として矢印す方向に回動させればよい。
ケース2は光軸6Aに対して光軸6.が一方向に傾いた
状態でずれδが生じた場合で、光センサの出力の大小関
係は7^<8m−,1m >8mとなる。上記ずれδを
補正するには、レンズ3^を矢印C方向に回動させると
共に、レンズ31を矢印す方向に回動させればよい。
状態でずれδが生じた場合で、光センサの出力の大小関
係は7^<8m−,1m >8mとなる。上記ずれδを
補正するには、レンズ3^を矢印C方向に回動させると
共に、レンズ31を矢印す方向に回動させればよい。
ケース3は光軸6Aに対して光軸6.がケース2とは逆
方向に傾いた状態でずれδが生じた場合で、光センサの
出力の大小関係は?A>8m 、7m〉83となる。上
記ずれδを補正するには、レンズ3Aを矢印a方向に回
動させると共に、レンズ3mを矢印d方向に回動させれ
ばよい。
方向に傾いた状態でずれδが生じた場合で、光センサの
出力の大小関係は?A>8m 、7m〉83となる。上
記ずれδを補正するには、レンズ3Aを矢印a方向に回
動させると共に、レンズ3mを矢印d方向に回動させれ
ばよい。
ケース4は光軸6Aと68とが平行な状態でケース1と
は逆方向にずれた場合であり、光センサの出力の大小関
係は7a >8m 、7m <8mとなる。ずれδを補
正するには、レンズ3Aを矢印C方向に回動させると共
に、レンズ31を矢印d方向に回動させればよい。
は逆方向にずれた場合であり、光センサの出力の大小関
係は7a >8m 、7m <8mとなる。ずれδを補
正するには、レンズ3Aを矢印C方向に回動させると共
に、レンズ31を矢印d方向に回動させればよい。
この第4図のケース1〜4のずれδは2つの光軸6A、
6++の上下方向と左右方向とに関して夫々生じ、従っ
て、ずれδの種類としては全部で8種類存在することに
なる。
6++の上下方向と左右方向とに関して夫々生じ、従っ
て、ずれδの種類としては全部で8種類存在することに
なる。
第5図はケース1〜4における光センサの出力関係及び
ずれを補正するためのレンズの回動方向等を分類した表
である。この表より、次の条件が明らかとなる。
ずれを補正するためのレンズの回動方向等を分類した表
である。この表より、次の条件が明らかとなる。
7m<8mのときレンズ3.をb方向に、7A〈8Aの
ときレンズ33をd方向に、7m >8□のときレンズ
3Aをa方向に、7m>8mのときレンズ3AをC方向
に、夫々回動させればよい。
ときレンズ33をd方向に、7m >8□のときレンズ
3Aをa方向に、7m>8mのときレンズ3AをC方向
に、夫々回動させればよい。
本発明においては、装置IA、1mが夫々自分の光軸6
A、61のずれを相手に検出してもらうための基準信号
を送出し、この基準信号を光センサ7a18A11m−
8mで検出して、その検出出力から相手の光軸の上下方
向及び左右方向のずれ量を算出し、そのずれ量に応じた
エラー信号を作って上記基準信号と共に送出すると共に
、相手から送られて来るエラー信号に応じて、上記の条
件に従って自分のレンズを所定の方向に回動させるよう
にしている。
A、61のずれを相手に検出してもらうための基準信号
を送出し、この基準信号を光センサ7a18A11m−
8mで検出して、その検出出力から相手の光軸の上下方
向及び左右方向のずれ量を算出し、そのずれ量に応じた
エラー信号を作って上記基準信号と共に送出すると共に
、相手から送られて来るエラー信号に応じて、上記の条
件に従って自分のレンズを所定の方向に回動させるよう
にしている。
第2図及び第3図は、光空間伝送装置1におけるレンズ
3の回動機構の実施例を示すものである。
3の回動機構の実施例を示すものである。
レンズ3は鏡筒9の前端面に設けられており、この鏡筒
9は枠体10に垂直回動軸11及び水平回動軸12を介
して取付けられている。これによつて鏡筒9は矢印eで
示すように垂直回動自在に且つ矢印fで示すように水平
回動自在に成されている。鏡筒9を垂直方向eに回動さ
せるために垂直回動モータ13が用いられ、水平方向f
に回動させるために水平回動モータ14が用いられてい
る。
9は枠体10に垂直回動軸11及び水平回動軸12を介
して取付けられている。これによつて鏡筒9は矢印eで
示すように垂直回動自在に且つ矢印fで示すように水平
回動自在に成されている。鏡筒9を垂直方向eに回動さ
せるために垂直回動モータ13が用いられ、水平方向f
に回動させるために水平回動モータ14が用いられてい
る。
一垂直回動モータ13は、偏平形ブラシレスモーフが用
いられており、枠体10に設けられたヨーク部材15と
、このヨーク部材15に設けられた複数個のコイル16
とにより、固定子が構成されている。また枠体10に軸
受17を介して設けられた上記垂直回動軸11と、この
回動軸11に設けられたヨーク部材18と、このヨーク
部材18に設けられた複数個のマグネット19及びカバ
ー20とにより回転子が構成されている。尚、この垂直
回動モータ13を図の左側に仮想線で示すように設けて
合計2個用いてもよい。
いられており、枠体10に設けられたヨーク部材15と
、このヨーク部材15に設けられた複数個のコイル16
とにより、固定子が構成されている。また枠体10に軸
受17を介して設けられた上記垂直回動軸11と、この
回動軸11に設けられたヨーク部材18と、このヨーク
部材18に設けられた複数個のマグネット19及びカバ
ー20とにより回転子が構成されている。尚、この垂直
回動モータ13を図の左側に仮想線で示すように設けて
合計2個用いてもよい。
水平回動モータ14は、偏平形ブラシレスモータが用い
られており、枠体10に設けられたカバー21と、この
カバー21に設けられたヨーク部材22と、このヨーク
部材22に設けられた複数個のコイル23とにより、固
定子が構成されている。また枠体10に軸受24介して
設けられた上記水平回動軸12と、この回動軸12に設
けられたヨーク部材25と、このヨーク部材25に設け
られた複数個のマグネッ1−20とにより回転子が構成
されている。
られており、枠体10に設けられたカバー21と、この
カバー21に設けられたヨーク部材22と、このヨーク
部材22に設けられた複数個のコイル23とにより、固
定子が構成されている。また枠体10に軸受24介して
設けられた上記水平回動軸12と、この回動軸12に設
けられたヨーク部材25と、このヨーク部材25に設け
られた複数個のマグネッ1−20とにより回転子が構成
されている。
鏡筒9の後部には光送受信器27が設けられ、この光送
受信器27にはレーザダイオード2、発光用ファイバ2
8、受光用ファイバ29及び主情報受光用フォトセンサ
30等が設けられている。
受信器27にはレーザダイオード2、発光用ファイバ2
8、受光用ファイバ29及び主情報受光用フォトセンサ
30等が設けられている。
また鏡筒9の上記レンズ3の前面周縁部には光軸ずれ検
出用の光センサ7、.81.7□、8gが略90°間隔
で上下左右に適宜手段により設けられている。
出用の光センサ7、.81.7□、8gが略90°間隔
で上下左右に適宜手段により設けられている。
第1図は光空間伝送装置1における光軸ずれ検出と光軸
ずれ補正とを行う回路の実施例を示すもので、第2図及
び第3図と対応部分には同一符号が付されている。
ずれ補正とを行う回路の実施例を示すもので、第2図及
び第3図と対応部分には同一符号が付されている。
第1図において、レンズ3には相手側の光空間伝送装置
から送られて来るレーザビーム4が入射される。このビ
ーム4には、相手側の光軸ずれを検出するための周波数
f0の基準信号S、と、この装置1自身の上下方向の光
軸ずれを相手側が検出した搬送周波数f1のエラー信号
S1と、この装置1自身の左右方向の光軸ずれを相手側
が検出した搬送周波数f2のエラー信号Stと、テレビ
信号等の主情報を含む搬送周波数f、の主情報信号S、
とが多重された光信号が含まれている。
から送られて来るレーザビーム4が入射される。このビ
ーム4には、相手側の光軸ずれを検出するための周波数
f0の基準信号S、と、この装置1自身の上下方向の光
軸ずれを相手側が検出した搬送周波数f1のエラー信号
S1と、この装置1自身の左右方向の光軸ずれを相手側
が検出した搬送周波数f2のエラー信号Stと、テレビ
信号等の主情報を含む搬送周波数f、の主情報信号S、
とが多重された光信号が含まれている。
このビーム4は光センサ73.81.7z、8:で夫々
検出され、それらの検出信号は復調回路31.32.3
3.34に供給されて、上記多重信号のうち信号S0、
Sl、Stが復調される。上下方向のずれ検出用の光セ
ンサ73.8.から得られる検出信号の復調回路31.
33で復調された2つの基準信号S61と363とは減
算器35に供給される。この減算出力は相手側の光軸の
上下方向のずれを示す信号SIとして変調器37により
搬送周波数f1で変調される。
検出され、それらの検出信号は復調回路31.32.3
3.34に供給されて、上記多重信号のうち信号S0、
Sl、Stが復調される。上下方向のずれ検出用の光セ
ンサ73.8.から得られる検出信号の復調回路31.
33で復調された2つの基準信号S61と363とは減
算器35に供給される。この減算出力は相手側の光軸の
上下方向のずれを示す信号SIとして変調器37により
搬送周波数f1で変調される。
また左右方向のずれ検出用の光センサ7g、8gから得
られる検出信号の復調回路32.34で復調された2つ
の基準信号801と504とは減算器36に供給される
。この減算出力は相手側の光軸の左右方向のずれを示す
信号S!として変調器38により搬送周波数f2で変調
される。変調器37.38から得られる変調された信号
S+ −Stは合成回路39に供給される。ここで相手
側に送る主情報を含む搬送周波数f、の主信号S、と装
置1自身の光軸ずれを相手側に検出してもらうための周
波数f、の基準信号Soと合成され、この合成された信
号S0+Sl +S2+S、はレーザドライブ回路40
を通じてレーザダイオード2を駆動し、光信号として相
手側に送出される。
られる検出信号の復調回路32.34で復調された2つ
の基準信号801と504とは減算器36に供給される
。この減算出力は相手側の光軸の左右方向のずれを示す
信号S!として変調器38により搬送周波数f2で変調
される。変調器37.38から得られる変調された信号
S+ −Stは合成回路39に供給される。ここで相手
側に送る主情報を含む搬送周波数f、の主信号S、と装
置1自身の光軸ずれを相手側に検出してもらうための周
波数f、の基準信号Soと合成され、この合成された信
号S0+Sl +S2+S、はレーザドライブ回路40
を通じてレーザダイオード2を駆動し、光信号として相
手側に送出される。
一方、全ての復調回路31〜34から得られる上下方向
に関する信号S11””SI4が加算器41で加算され
ることにより、この加算出力として上下方向制御信号S
CIが得られる。この制御信号Sclはモータドライブ
回路43を通じて前述した垂直回動モータ13の回動角
を制御する。これによって鏡筒9が第2図の矢印e方向
に制御される。
に関する信号S11””SI4が加算器41で加算され
ることにより、この加算出力として上下方向制御信号S
CIが得られる。この制御信号Sclはモータドライブ
回路43を通じて前述した垂直回動モータ13の回動角
を制御する。これによって鏡筒9が第2図の矢印e方向
に制御される。
またさらに全ての復調回路31〜34から得られる左右
方向に関する信号S!1〜sznが加算器42で加算さ
れることにより、この加算出力として左右方向制御信号
S0が得られる。この制御信号Sc!はモータドライブ
回路44を通じて前述した水平回動モータ14の回動角
を制御する。これによって鏡筒9が第2図の矢印r方向
に制御される。
方向に関する信号S!1〜sznが加算器42で加算さ
れることにより、この加算出力として左右方向制御信号
S0が得られる。この制御信号Sc!はモータドライブ
回路44を通じて前述した水平回動モータ14の回動角
を制御する。これによって鏡筒9が第2図の矢印r方向
に制御される。
尚、主情報信号S、は第3図におけるフォトセンサ30
で受光され図示せずも別に設けられた復調回路で復調さ
れる。
で受光され図示せずも別に設けられた復調回路で復調さ
れる。
以上に説明した構成及び動作によれば、2台の光空間伝
送装置の互いの光軸が一致するように自重追尾する制御
を行うことができる。このため、小型のレンズの使用が
可能になると共に、小型で低出力のレーザダイオードの
使用が可能となり、従って、安価で小型軽量の光空間伝
送装置を提供することができる。
送装置の互いの光軸が一致するように自重追尾する制御
を行うことができる。このため、小型のレンズの使用が
可能になると共に、小型で低出力のレーザダイオードの
使用が可能となり、従って、安価で小型軽量の光空間伝
送装置を提供することができる。
第1図は本発明の実施例を示す回路図、第2図はレンズ
の回動機構の実施例を示す正面図、第3図は上記レンズ
の回動機構の側面図、第4図は光軸ずれの4つのケース
を示す光学系の概略図、第5図は光軸ずれの分類を示す
図である。 なお図面に用いた符号において、 13−・・−・−−−−−・・・−一−−−・垂直回動
モータ14・−−−−−・−・−・−・・水平回動モー
タ7+、7g、L、8g・−・光センサ 31〜34・・・−−−一−・−・復調回路41.42
・−−−−−・・−加算器 35.36・−−−−−−−−・・−減算器39・・・
−・・−・−・・−・−・合成回路2・−・・・・・・
−・・−・・・−レーザダイオードである。
の回動機構の実施例を示す正面図、第3図は上記レンズ
の回動機構の側面図、第4図は光軸ずれの4つのケース
を示す光学系の概略図、第5図は光軸ずれの分類を示す
図である。 なお図面に用いた符号において、 13−・・−・−−−−−・・・−一−−−・垂直回動
モータ14・−−−−−・−・−・−・・水平回動モー
タ7+、7g、L、8g・−・光センサ 31〜34・・・−−−一−・−・復調回路41.42
・−−−−−・・−加算器 35.36・−−−−−−−−・・−減算器39・・・
−・・−・−・・−・−・合成回路2・−・・・・・・
−・・−・・・−レーザダイオードである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光学系の光軸のずれを補正する補正手段と、上記光軸の
ずれ量を示すエラー信号と基準信号とを含む光入力信号
を検出する光検出器と、上記光検出器で検出された上記
エラー信号に応じて上記補正手段を制御する制御手段と
、 上記光検出器で検出された上記基準信号の大きさに基づ
いて送信側の光学系の光軸のずれ量を求める手段と、 上記送信側の光学系の光軸のずれ量を示すエラー信号と
基準信号とを合成し、この合成信号を光信号として出力
する手段と をそれぞれ具備することを特徴とする光空間伝送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63017622A JP2576562B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 光空間伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63017622A JP2576562B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 光空間伝送装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01192233A true JPH01192233A (ja) | 1989-08-02 |
JP2576562B2 JP2576562B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=11948967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63017622A Expired - Fee Related JP2576562B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 光空間伝送装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2576562B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6466711B1 (en) | 1998-06-05 | 2002-10-15 | Afn, Llc | Planar array optical switch and method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS494168A (ja) * | 1972-05-01 | 1974-01-14 | ||
JPS54149409A (en) * | 1978-05-15 | 1979-11-22 | Toyoda Machine Works Ltd | Data transmission device |
JPS58193802A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-11 | Toyo Eng Corp | キヤスク運搬台車 |
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1988
- 1988-01-28 JP JP63017622A patent/JP2576562B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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US6466711B1 (en) | 1998-06-05 | 2002-10-15 | Afn, Llc | Planar array optical switch and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2576562B2 (ja) | 1997-01-29 |
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