JPH03211928A - 光空間伝送装置の受光装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は空間伝送によって送られてくる光信号を受光す
る光空間伝送装置の受光装置に関する。

［発明の概要］ 第１の発明は、入射光をそれぞれ受光する複数の受光素
子を有し、この各受光素子の出力をそれぞれ増幅した後
に加算することにより、各受光素子の光電流が加算され
るため高感度であると共に各受光素子が独立しており受
光素子の端子間容量が加算されないため受光可能な周波
数帯域が広くなるものである。

第２の発明は、入射光をそれぞれ集光する複数の集光レ
ンズとこの各集光レンズが集光した光をそれぞれ受光す
る複数の受光素子とを有し、この各受光素子の出力をそ
れぞれ増幅した後に加算することにより、 各受光素子の光電流が加算されるため高感度であると共
に各受光素子が独立しており受光素子の端子間容量が加
算されないため受光可能な周波数帯域が広くなるもので
ある。

［従来の技術］ 光を空間伝送して機器間の信号伝送をする光空間伝送装
置が種々の分野で適用されている。この光空間伝送装置
は少なくとも一方に発光装置を、他方に受光装置がそれ
ぞれ設けられ、第４図にかかる受光装置の従来例が示さ
れている。

第４図において、複数の受光素子２が並列に接続され、
この受光素子２全体の出力がアンプ３に導かれ、ここで
増幅されて受光出力を取り出すよう構成されている。従
って、各受光素子２の光電流が加算されるため高感度と
なる利点を有する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、複数の受光素子２か並列接続のため各受
光素子２の端子問答、ｉｌ　（Ｃ）が加算されて受光素
子２全体のもつ端子間容量（Ｃ）が大きくなる。受光可
能な周波数帯域（カットオフ周波数）（ｆ、’）は、ア
ンプ３の入力インピーダンスをＲ１受光素子２の数をＮ
とすると、ｆ、＝１／（２πＮＣＲ）の式で表される。

そのため、第５図に示す如く受光素子２の数（Ｎ）が多
くなれば受光感度が増す一方、受光可能な周波数帯域（
ｆｃ’）が狭くなるという欠点があった。特に、空間伝
送の場合には広帯域化が望まれる。

そこで、本発明は高感度であると共に受光可能な周波数
帯域が広い光空間伝送装置の受光装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための第１の発明にかかる光空間伝
送装置の受光装置は、光を空間伝送して信号伝送する光
空間伝送装置において、伝送されてくる光をそれぞれ受
光する複数の受光素子と、この各受光素子の出力をそれ
ぞれ増幅する複数のアンプと、この各アンプの出力を加
算する加算器とから構成したものである。

上記目的を達成するための第２の発明にかかる光空間伝
送装置の受光装置は、光を空間伝送して信号伝送する光
空間伝送装置において、伝送されてくる光をそれぞれ入
光するよう並設された複数の集光レンズと、この各集光
レンズが集光した光をそれぞれ受光する複数の受光素子
とこの各受光素子の出力をそれぞれ増幅する複数のアン
プと、この各アンプの出力を加算する加算器とから構成
したしのである。

［作用］ 第１及び第２の発明によれば、各受光素子が入射光を受
光すると、各受光素子の光電流がそれぞれのアンプを介
して増幅された後に加算されて受光出力が取り出される
ため、受光素子の個数に比例して受光感度が増し、又、
各受光素子が並列接続でなくそれぞれ独立しており受光
素子の端子間容量が加算されないためカットオフ周波数
が下がらない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図乃至第３図には第１及び第２発明を適用した実施
例が示されている。

第１図には受光装置の光信号処理部分の概略図が、第２
図には受光装置の電気信号処理部分の回路図がそれぞれ
示されている。

第１図において、図示しないケースには入光部が設けら
れ、この入光部には複数の集光レンズ１が並設されてい
る。この各集光レンズｌの光軸（ｃ）はそれぞれ平行に
位置され、各集光レンズＩは入光する光を別個独立に集
光する。この各集光レンズｌの焦点位置には受光素子２
がそれぞれ配置されている。

第２図において、前記複数の受光素子２の出力はそれぞ
れ別個のアンプ３に導かれ、この各アンプ３の出力が抵
抗Ｒを介して加算器４の入力端子に導かれている。

上記構成において、先入先部より入射する光は各集光レ
ンズＩにて集光され、それぞれに集光された光が各受光
素子２にて受光される。ここで、入光部には複数の集光
レンズＩを配置するので、各集光レンズｌ自体が小径で
焦点距離が非常に近くなるため集光レンズＩと受光素子
２間の距離（Ｌ）が小さくなる。従って、光軸（ｃ）と
入射光の角度（θ）に対する焦点位置のシフト量（Ｓ）
も微小となり入射角度（θ）が大きくても受光素子２に
照射されるため、広指向な光を受けることができる。又
、上記の如く集光レンズ！と受光素子２間の距Ｍ　（Ｌ
）が小さいため、その分装置の小型化に供する。

一方、各集光レンズＩからの光を受光した受光素子２は
光出力に応じた光電流を出力し、この光電流が各アンプ
３に導かれてそれぞれ増幅される。

各アンプ３で増幅された光電流は加算器４で加算されて
受光出力として取り出される。ここで、受光出力は各受
光素子２の出力の合計であり受光素子２の個数（Ｎ）に
比例して受光感度が増すため高感度の装置を得ることが
できる。又、各受光素子２が並列接続でなくそれぞれ独
立しており受光素子２の端子間容量（Ｃ）が加算されな
いため、受光可能な周波数帯域（カットオフ周波数）（
ｆｃ）は、アンプ３の入力インピーダンスをＲとすると
、ｆｃ−１／（２πＣＲ）の式となる。従って、第３図
に示す如く受光素子２の個数（Ｎ）に比例して受光感度
（ゲイン）が増すにもかかわらずカットオフ周波数（ｆ
ｃ）が全く低下しないため、受光可能な周波数帯域が広
い。さらに、受光素子２の個数（Ｎ）を２ｎ倍（ｎ≧Ｉ
）した場合、信号の増加（６ｄＢ）に対するノイズの増
加（３ｄＢ）が低く押さえられるためＳ／Ｎ比も向上す
る。

尚、この実施例においては集光レンズｌとして凸レンズ
を用いたが、二組のレンチキラーレンズを互いに直交位
置に配置して構成してもよい。このように構成すれば製
造が簡易となり好ましい。

［発明の効果１ 以上述べたように第１の発明によれば、複数の受光素子
を設け、この各受光素子の出力をそれぞれ別個のアンプ
で増幅した後に加算するよう構成したので、高感度で且
つ受光可能な周波数帯域を広くできるという効果を奏す
る。又、Ｓ／Ｎ比の向上にもなる。

第２の発明によれば、複数の集光レンズとこの各集光レ
ンズが集光した光をそれぞれ受光する複数の受光素子を
設け、この各受光素子の出力をそれぞれ別個のアンプで
増幅した後に加算するよう構成したので、高感度で且つ
受光可能な周波数帯域を広くできるという効果を奏する
。又、Ｓ／Ｎ比の向上にもなる。さらに、集光レンズと
受光素子間の距離が小さくなるため、入射光の広指向性
化及び装置の小型化にもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の実施例を示し、第１図は受
光装置の光信号処理部分の概略図、第２図は受光装置の
電気信号処理部分の回路図、第３図は受光周波数特性線
図であり、第４図及び第５図は従来例を示し、第４図は
受光装置の回路図、第５図は受光周波数特性線図である
。 １・・・集光レンズ、２・・・受光素子、３・・・アン
プ、４・・加算器。 刀［１ｉ　制騙 受光装置の尤イ￥、号処珪邦介の十驚眸因第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光を空間伝送して信号伝送する光空間伝送装置に
   おいて、 伝送されてくる光をそれぞれ受光する複数の受光素子と
   、この各受光素子の出力をそれぞれ増幅する複数のアン
   プと、この各アンプの出力を加算する加算器とから構成
   したことを特徴とする光空間伝送装置の受光装置。
2. （２）光を空間伝送して信号伝送する光空間伝送装置に
   おいて、 伝送されてくる光をそれぞれ入光するよう並設された複
   数の集光レンズと、この各集光レンズが集光した光をそ
   れぞれ受光する複数の受光素子とこの各受光素子の出力
   をそれぞれ増幅する複数のアンプと、この各アンプの出
   力を加算する加算器とから構成したことを特徴とする光
   空間伝送装置の受光装置。