JPH02131638A - 送信装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ産業上の利用分野 本発明は光空間伝送装置に関し、特に空間伝送する光ビ
ームを介して情報を伝送するようになさＢ発明の概要 本発明は、光空間伝送装置において、伝送光学系及び観
測光学系でレンズを共用化したことにより、全体として
小型形状で、簡易に光ビームの照射位置を検出すること
ができる． Ｃ従来の技術 従来、この種の光空間伝送装宜においては、光ビームの
照射位置を送信装置側で簡易に検出し得るようになされ
とものが提案されている（特願昭６３−１２３５４３号
）． すなわち第４図において、ｌは全体として光空間伝送装
置を示し、筐体２内に所定の情報信号で変調された光ビ
ームＬＡＩを射出するレーザ光源３が配置されている． 当該レーザ光源３の前面には、大口径のレンズ４が配置
され、これにより光ビームＬＡＩを平行光線に変換して
伝送対象に送出するようになされている． かくしてレンズ４は、レーザ光源３から射出された光ビ
ームＬＡＩを伝送対象に送出する伝送光学系を構成する
． 筺体２の上部には、光ビームＬＡＩの射出方向に向けて
望遠鏡５が取り付けられ、当該望遠鏡５及びレンズ４の
前面にはコリメートスコープ６が設けられるようになさ
れている． コリメートスコープ６は、光学ブロック７のハーフミラ
ー面７Ａで光ビームＬＡＩの一部をほぼ９０度の角度で
反射した後、その反射光ビームＬＡ２をコーナキュープ
プリズム９に導くようになされている。

従ってコーナキューブプリズム９を介して、反射光ビー
ムＬＡ２に対して光軸を平行に折り返した反射光ビーム
ＬＡ３が得られ、当該反射光ビームＬＡ３が光学ブロッ
ク７のハーフミラー面７Ｂで反射されて光ビームＬＡＩ
Ｏ光軸と平行に望遠鏡５に導かれるようになされている
． かくして望遠鏡５においては、当該反射光ビームＬＡ４
に基づいて、レーザ光源３の像を観測し得るようになさ
れている． さらにコリメートスコープ６においては、望遠鏡５の前
面に窓ｌＯを備え、これにより伝送対象側から到来する
光（以下観測光と呼ぶ）を望遠鏡５に導き、レーザ光源
３に加えて受信装置側を観測し得るようになされている
． 従って、望遠鏡５に光ビームＬＡＩの光軸と平行に反射
光ビームＬＡ４を導くことにより、光ビームＬＡＩの照
射位置から射出されたような反射光ビームＬＡ４を得る
ことができ、これにより光ビームＬＡＩの照射位置にレ
ーザ光源３を配置した場合と同様の像を観測し得るよう
になされている． かくしてコリメートスコープ６は、光ビームＬＡｌを当
該光ビームＬＡＩの光軸と平行に折り返す折り返し光学
系を構成するのに対し、望遠鏡５は、当該折り返し光学
系で折り返された光ビームＬＡ４を伝送対象から到来す
る観測光と共に受光する観測光学系を構成する． 従って、光ビームの照射位置を当該光空間伝送装置側で
簡易に検出し得ることから、これにより当該光空間伝送
装置の設置作業を簡略化し得るようになされている． Ｄ発明が解決しようとする問題点 ところで、この種の光空間伝送装置においては、レーザ
光源３に近接して受光素子を配置し、これにより情報を
送信するだけでなく、伝送対象の光空間伝送装置から情
報を受信するようになされたものがある（以下双方向の
光空間伝送装置と呼ぶ）．このような双方向の光空間伝
送装置において、伝送対象までの通信距離を大きくする
ためには、通信距離に応じてレンズ４の口径を大きくす
る必要がある． この場合望遠鏡５においては、通信距離が大きくなると
、その分倍率を大きくすると共に解像度を高くしなけれ
ば、光ビームＬＡＩの照射位置を実用上充分な精度で検
出することが困難になる．すなわち、レンズ４の口径だ
けでなく、直接情報の伝送には寄与しない望遠鏡５の口
径までも大きくする必要があり、その分光空間伝送装置
が大型化する問題があった． 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、全体とし
て小型形状で、簡易に光ビームの照射位置を検出するこ
とができる光空間伝送装置を提案しようとするものであ
る． Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、光ビー
ムＬＡＩを出力する光源３と、光ビームＬＡ１を伝送対
象に送出するレンズ４と、レンズ４を介して送出された
光ビームＬＡＩを、該光ビームＬＡＩの光軸と平行に折
り返す折り返し光学系９と、折り返し光学系９で折り返
された光ビームＬＡ５を、伝送対象側から到来する観測
光ＬＡ６と共に、レンズ４を介して受光する接眼光学系
２ｌ１２２とを備えるようにする． Ｆ作用 折り返し光学系９で折り返された光ビームＬＡ５を、伝
送対象側から到来する観測光ＬＡ６と共に、レンズ４を
介して接眼光学系２２で受光すれば、レンズ４を伝送光
学系及び観測光学系で共用化することができ、その分全
体の構成を小型化することができる． Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する． （Ｇ１）第１の実施例 第４図との対応部分に同一符号を付して示す第１図にお
いて、２０は全体として双方向の光空間伝送装置を示し
、レンズ４の前面にコーナキューププリズム９を配置す
ると共に、レンズ４及びレーザ光源３間にハーフミラー
２１を配置する．これにより、レーザ光源３から射出さ
れた光ビームＬＡＩは、ハーフミラー２１を透過した後
レンズ４を介して伝送対象に送出されると共に、一部が
コーナキューププリズム９で反射されるようになされ、
当該コーナキューププリズム９を介して光ビームＬＡＩ
を、当該光ビームＬＡＩの光軸に対して平行に折り返す
ようになされている．かくしてこの実施例においてコー
ナキューブプリズム９は、光ビームＬＡＩを、当該光ビ
ームＬＡｔの光軸に対して平行に折り返す折り返し光学
系を構成する． さらに光空間伝送装置２０においては、コーナキューブ
プリズム９で折り返された折り返し光ビームＬＡ５を、
伝送対象側から到来する観測光しＡ６と共にハーフミラ
ー２ｌで反射し、接眼レンズ２２に導くようになされて
いる。

このとき、接眼レンズ２２においては、レンズ４と共に
伝送対象側を観測するケプラー型の望遠鏡を構成するよ
うになされ、これにより当該接眼レンズ２２を介して伝
送対象側を観測し得るようになされている． かくして、折り返し光ビームＬＡ５を光ビームＬＡＩの
光軸に対して平行に折り返したことにより、当該折り返
し光ビームＬＡ５においては、当該光ビームＬＡＩの照
射位置から射出されたような光路を描いて接眼レンズ２
２に入射するようになされ、これにより接眼レンズ２２
を介して照射位置を確認し得るようになされている．か
くしてこの実施例において、レンズ４は、レーザ光源３
から射出された光ビームＬＡＩを伝送対象に送出する伝
送光学系を構成すると共に、ハーフミラー２ｌ及び接眼
レンズ２２と共に伝送対象側を観測する観測光学系を構
成する。

これに対して、観測光学系において、レンズ４が伝送対
象側からの光を集光する対物光学系を構成するのに対し
、ハーフミラー２ｌ及び接眼レンズ２２は当該対物光学
系で集光された光を観測者の眼に導く接眼光学系を構成
する。

従って、レンズ４を伝送光学系及び観測光学系で共用化
し得、その分全体の構成を簡略化することがでる． その結果全体として小型形状で、簡易に光ビームＬＡＩ
の照射位置を確認することができる．さらにレンズ４を
共用化した分、伝送光学系及び観測光学系間の視差を無
くすことができ、その分光ビームＬＡＩの照射位置を高
い精度で検出することができる． さらに、レンズ４を共用化したことにより、伝送光学系
の伝送能力に適応した観測光学系を得ることができ、当
該光空間伝送装置２０の性能を一段と向上することがで
きる． 以上の構成によれば、光ビームＬＡＩを当該光ビームＬ
ＡＩの光軸に対して平行に折り返して観測光ＬＡ６と共
に観測するにつき、伝送光学系及び観測光学系でレンズ
４を共用化した分、全体の構成を簡略化することができ
る． 従って、その分全体として小型形状で、簡易に光ビーム
ＬＡＩの照射位置を確認することができる光空間伝送装
置２０を得ることができる．（Ｇ２）第２の実施例 第２図において、３０は全体として双方向の光空間伝送
装置を示し、コーナキューププリズム９を光ビームＬＡ
Ｉの光路外に配置することにより、当該コーナキューブ
プリズム９によるケラレを防止するようにしたものであ
る． すなわち、レンズ４の前面にはハーフミラー３ｌが配置
されるようになされ、当該ハーフミラー３１で反射され
た光ビームＬＡＩをコーナキューププリズム９に導くよ
うになされている．従って、当該コーナキューププリズ
ム９で折り返された折り返し光ビームＬＡ７は、再びハ
ーフミラー３ｌで反射されて、観測光ＬＡ６と共にレン
ズ４に入射されるようになされている．さらにこの実施
例においては、レーザ光源３及び接眼レンズ２２の配置
位置を入れ換えるようになされ、レーザ光源３に代えて
接眼レンズ２２がレンズ４の直線上に配置されるように
なされている． 実際上、レンズ４を大口径にすると、レンズ４の後方か
ら接眼レンズ２２を覗《ようにした方が、レンズ４の側
面から覗く場合に比して、照射位置を調整し易い利点が
ある． かくしてこの実施例において、コーナキューププリズム
９及びハーフミラー３１は、光ビームＬＡｌを当該光ビ
ームＬＡＩの光軸と平行に折り返す折り返し光学系を構
成するのに対し、接眼レンズ２２は、接眼光学系を構成
する． 第２図の構成によれば、伝送光学系及び観測光学系でレ
ンズ４を共用化して、光ビームＬＡＩを当該光ビームＬ
ＡＩの光軸に対して平行に折り返して観測光ＬＡ６と共
に観測するにつき、当該光ビームＬＡＩを折り返すコー
ナキューププリズム９を光ビームＬＡＩの光路外に配置
したことにより、コーナキューププリズム９によるケラ
レを未然に防止して、第１の実施例と同様の効果を得る
ことができる． さらに、レーザ光［３に代えて接眼レンズ２２をレンズ
４の直線上に配置することにより、照射位置の調整をよ
り簡易化することができる．（Ｇ３）第３の実施例 第１図との対応部分に同一符号を付して示す第３図にお
いて、４０は全体として双方向の光空間伝送装置を示し
、接眼レンズ２２に代えてＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ　ｃｏ
ｕｐｕｌｅｄ　ｄｅｖｉｓｅ）固体撮像素子４１を用い
て、観測光学系を構成したものである．さらにこの実施
例においては、ＣＣＤ固体邊像素子４１から得られる撮
像信号に基づいて光ビームＬＡＩの照射位置を検出し、
当該検出結果に基づいて光ビームＬＡＩが伝送対象を正
しく照射するように、自動的に調整し得るようになされ
ている． すなわち、ＣＣＤ固体盪像素子４ｌから得られる壕像画
像がカーソルと共にモニタ上に表示されるようになされ
、当該カーソルを伝送対象の位置に移動させることによ
り、伝送対象の位置を指定入力し得るようになされてい
る． さらに盪像画像上の輝度レベルを検出し、これにより光
ビームＬＡＩの照射位置を検出し得るようになされ、当
該検出結果に基づいて光ビームＬＡｌの照射位置と伝送
対象の位置とが一致するように、当該光空間伝送装置４
０を駆動するようになされている． かくしてこの実施例において、ＣＣＤ固体壜像素子４１
は、観測光ＬＡ６を折り返し光ビームＬＡ５と共に受光
する接眼光学系を横成する．第３図の構成によれば、伝
送光学系及び観測光学系でレンズ４を共用化して、光ビ
ームＬＡＩを当該光ビームＬＡＩの光軸に対して平行に
折り返して観測光ＬＡ６と共に観測するにつき、接眼レ
ンズ２２に代えて固体撮像素子４１を用いて観測光学系
を構成するようにしても、第１の実施例と同様の効果を
得ることができ、かくして当該固体邊像素子４ｌから得
られる撮像信号に基づいて光ビームＬＡＩの照射位置を
調整することができる．（Ｇ４）他の実施例 なお第１及び第３の実施例においては、コーナキュープ
プリズム９を、第２の実施例においては、コーナキュー
ププリズム９及びハーフミラー３１をレンズ４の前面に
配置した場合について述べたが、本発明はこれに限らず
、必要に応じてコーナキューブプリズム９及びハーフミ
ラー３ｌを取り外し可能な状態でレンズ４の前面に保持
するようにしてもよい． さらに上述の実施例においては、第１及び第３の実施例
においては、コーナキューブプリズム９を、第２の実施
例においては、ハーフミラー３１をレンズ４の前面光軸
上に配置した場合について述べたが、本発明は光軸上に
限らず、要は光ビームＬＡＩの光路上に配置すればよい
． さらに第１及び第２の実施例においては、観測者が接眼
レンズ２２を覗く場合、第３の実施例においては、ＣＯ
Ｄ固体撮像素子で盪像する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、必要に応じて接眼光学系としてテレ
ビジョンカメラ等を用いるようにしてもよい． さらに上述の実施例においては、ハーフミラー２１及び
３１を用いる場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、ハーフミラー２ｌ及び３ｌに代えて波長選択性を
有する例えばダイクロイツクミラー、コールドミラー等
を用いたり、さらには直角プリズム等を用いるようにし
てもよい．さらに上述の実施例においては、レーザ光源
を用いて光ビームＬＡＩを送出する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、例えば発光ダイオード等の
光源を用いる場合にも広く適用することができる． さらに上述の実施例においては、本発明を双方向の光空
間伝送装置に適用した場合について述べたが、本発明は
双方向の光空間伝送装置に限らず、種々の光空間伝送装
置に広く適用することができる． Ｈ発明の効果 上述のように本発明によれば、光ビームを当該光ビーム
の光軸に対して平行に折り返して観測光と共に観測する
につき、伝送光学系及び観測光学系でレンズを共用化し
た分、全体の構成を簡略化することができ、か《して全
体として小型形状で、簡易に光ビームの照射位置を確認
することができる光空間伝送装置を得ることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光空間伝送装置を示す
略線図、第２図はその第２の実施例を示す略線図、第３
図はその第３の実施例を示す略線図、第４図は従来の光
空間伝送装置を示す略線図である． １、２０、３０、４０・・・・・・光空間伝送装置、３
・・・・・・レーザ光源、４・・・・・・レンズ、９・
・・・・・コーナキューププリズム、２１、３ｌ・・・
・・・ハーフミラー２２・・・・・・接眼レンズ． ＬＡｆ 光空間伝医某置 茶　Ｉ　麿

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ビームを出力する光源と、 上記光ビームを伝送対象に送出するレンズと、上記レン
   ズを介して送出された光ビームを、該光ビームの光軸と
   平行に折り返す折り返し光学系と、 上記折り返し光学系で折り返された光ビームを、上記伝
   送対象側から到来する観測光と共に、上記レンズを介し
   て受光する接眼光学系と を具えることを特徴とする光空間伝送装置。