JPH0669886A - Light space transmission device - Google Patents

Light space transmission device

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JPH0669886A
JPH0669886A JP4238922A JP23892292A JPH0669886A JP H0669886 A JPH0669886 A JP H0669886A JP 4238922 A JP4238922 A JP 4238922A JP 23892292 A JP23892292 A JP 23892292A JP H0669886 A JPH0669886 A JP H0669886A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
unit
laser beam
detection
irradiation position
Prior art date
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Pending
Application number
JP4238922A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ishizuka
雄志 石塚
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Publication of JPH0669886A publication Critical patent/JPH0669886A/en
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Abstract

PURPOSE:To easily and accurately correct the irradiation position deviation of laser beam between a transmission unit and a reception unit from a wide range of angles by permitting a transmission unit itself to perform the correction by the beam irradiation position deviation detection light from the reception unit. CONSTITUTION:A light emitting diode detection light L of the reception unit is made incident to a case 40a. When the light axis of laser beam is largely deviated, the only L1 passing a half mirror 40e is made incident into a photosensor 91A and inputted to a differentiator. With the differential signal, an actuator is driven to correct the light axis largely deviated. When the deviation is made smaller, L2 reflected by a mirror 40e is made incident to a photosensor 91F to output the differential signal from a 2nd differentiator. According to the gain, the fine adjustment of the actuator is performed. Thus, the light axis deviation detection destination is outputted from the reception unit and when the transmission unit corrects the position deviation, not so much movement amount of the reception unit is required and the correction of the light axis deviation can be performed from a wide range of angles.

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
光空間伝送する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 transmitting information such as video and audio in an optical space.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、映像、音声等の情報を光空間
伝送する方式としては、例えば特開平1−236871
号、特開平3−214881号、及び特開平3−214
882号等の各公報に、赤外線LEDから出力される光
をFM変調して伝送する方式が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for transmitting information such as video and audio in an optical space, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-236871.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-2148881 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-21488
Each publication such as 882 discloses a method of FM-modulating the light output from an infrared LED and transmitting the FM-modulated light.

【0003】しかし、赤外線LEDから出力される光は
拡散光になるため、送信側と受信側との位置ずれに対し
てはこれを広くカバーできるものの、拡散により光量が
減衰するので伝送距離に制限があり、複数の機器を使用
する際には各機器の信号が干渉してしまうという問題が
あった。また、室内で使用すると天井や壁、床等で光が
乱反射し、高周波信号の場合にはノイズが入ってしまう
ので、変調周波数の上限を高く設定することができない
という問題があった。
However, since the light output from the infrared LED is diffused light, it is possible to cover a wide range of positional deviation between the transmitting side and the receiving side, but the amount of light is attenuated by diffusion, so the transmission distance is limited. However, when using a plurality of devices, there is a problem that signals of the devices interfere with each other. In addition, when used indoors, light is diffusely reflected on the ceiling, walls, floor, etc., and noise occurs in the case of high frequency signals, so there is a problem that the upper limit of the modulation frequency cannot be set high.

【0004】そこで、レーザ光を所定の情報信号により
変調して空間伝送を行えば、レーザ光をコリメートレン
ズ等で平行ビームとすることで光の拡散を防ぐことがで
き、上述の問題を解消することができる。しかし、その
一方で、レーザ光を平行ビームとするため、送信側と受
信側との相対位置がずれたときには情報の伝達に支障を
来すので、その位置ずれに応じてレーザ光の照射方向を
補正する必要が生じる。
Therefore, if the laser light is modulated by a predetermined information signal and spatially transmitted, the laser light can be prevented from being diffused by forming the laser light into a parallel beam by a collimating lens or the like, and the above-mentioned problem is solved. be able to. However, on the other hand, since the laser beam is made into a parallel beam, when the relative position between the transmitting side and the receiving side is deviated, the transmission of information is hindered. It will be necessary to correct it.

【0005】これに呼応して、特開昭59−14314
4号公報に、送信機側からのレーザビームの方向が変化
した場合は、受信機側の受光部が常に追跡移動しながら
情報の光空間伝送を行うよう構成された光空間伝送装置
が提案されている。
In response to this, JP-A-59-14314
No. 4 publication proposes an optical space transmission device configured so that, when the direction of a laser beam from the transmitter side is changed, the light receiving unit on the receiver side always moves while tracking the optical space. ing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光空間伝送装置においては、レーザビームの
方向が少しずれただけでも、送信機と受信機間の伝送距
離が大きければ大きいほど、受信機側の受光部は大きく
移動しないとレーザビームを捕捉することができなくな
る。すなわちレーザビームの長さを半径とした場合のそ
の方向の回転角に対する円弧の長さが受光部の移動量と
なるからである。このため、受光部の移動量が大きくな
っても移動可能とするためには装置が大型化してしま
い、小型の受信装置では長距離の光空間伝送ができない
という問題がある。
However, in such a conventional optical space transmission device, even if the direction of the laser beam is slightly deviated, the larger the transmission distance between the transmitter and the receiver is, the more the reception becomes. The light receiving unit on the machine side cannot capture the laser beam unless it moves largely. That is, when the length of the laser beam is the radius, the length of the arc with respect to the rotation angle in that direction is the amount of movement of the light receiving portion. For this reason, there is a problem that the device becomes large in size in order to make it movable even if the amount of movement of the light receiving unit becomes large, and a small receiving device cannot perform long-distance optical space transmission.

【0007】[0007]

【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レー
ザビームを出力する送信ユニットと、前記レーザビーム
を受光して復調する受信ユニットとを備え、前記受信ユ
ニットが、前記レーザビームの照射位置ずれ検出用の検
出光を前記送信ユニットへ向けて出力する光源を有し、
前記送信ユニットが、前記検出光を受光して前記照射位
置ずれ量を検出する受光手段と、該受光手段からの検出
信号に基づいて前記照射位置ずれを補正する補正手段と
を有し、前記受光手段は、大きな照射位置ずれ量を検出
する粗動用検出部と、該粗動用検出部より小さな照射位
置ずれ量を検出する微動用検出部と、受光した前記検出
光を前記粗動用検出部と微動用検出部とに分光する光学
系と、を設けたことを構成とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a transmitting unit for outputting a laser beam modulated based on a predetermined information signal, and a receiving unit for receiving and demodulating the laser beam. And, the receiving unit has a light source that outputs detection light for detecting an irradiation position deviation of the laser beam toward the transmitting unit,
The transmission unit includes a light receiving unit that receives the detection light and detects the irradiation position deviation amount, and a correction unit that corrects the irradiation position deviation based on a detection signal from the light receiving unit. The means includes a coarse movement detection unit that detects a large irradiation position deviation amount, a fine movement detection unit that detects an irradiation position deviation amount that is smaller than the coarse movement detection unit, and the detected light received by the coarse movement detection unit and the fine movement detection unit. An optical system for splitting light is provided to the usage detection unit.

【0008】[0008]

【作用】このような構成の光空間伝送装置によれば、送
信ユニットからのレーザビームの照射位置ずれ(光軸ず
れ)検出用の検出光が受信ユニットの光源から出力さ
れ、送信ユニットがその検出光を受光して補正手段によ
り照射位置ずれを補正する。このように受信ユニットか
らの検出光により送信ユニット自身が補正動作を行うた
め、受信ユニットは大きく移動する必要がないので、小
型の受信ユニットでも長距離の光空間伝送を行うことが
可能となる。
According to the optical space transmission device having such a configuration, the detection light for detecting the irradiation position deviation (optical axis deviation) of the laser beam from the transmission unit is output from the light source of the reception unit, and the transmission unit detects it. The light is received and the correction unit corrects the irradiation position shift. As described above, since the transmitting unit itself performs the correction operation by the detection light from the receiving unit, the receiving unit does not need to move largely, and thus even a small receiving unit can perform long-distance optical space transmission.

【0009】またこのとき、前記検出光を受光した送信
ユニットの受光手段は、光学系により前記検出光を2つ
に分光し、その1つを粗動用検出部に入力し、他の1つ
を微動用検出部に入力させる。そして、前記粗動用検出
部はレーザビームの大きな照射位置ずれ量を検出するた
め、広角度の照射位置ずれを検出することができ、前記
微動用検出部は粗動用検出部より小さなレーザビームの
照射位置ずれ量を検出するため、最終的に微細かつ正確
な照射位置ずれを検出することができる。このため、送
信ユニットと受信ユニットの間のレーザビームの照射位
置ずれを容易に補正できると共に、広角度の範囲から正
確に照射位置ずれを補正することが可能となる。
Further, at this time, the light receiving means of the transmitting unit which receives the detection light splits the detection light into two by the optical system, inputs one of them into the coarse movement detection section, and receives the other one. Input to the detection unit for fine movement. Further, since the coarse movement detection unit detects a large irradiation position deviation amount of the laser beam, it is possible to detect a wide-angle irradiation position deviation, and the fine movement detection unit irradiates a laser beam smaller than the coarse movement detection unit. Since the amount of positional deviation is detected, a fine and accurate irradiation positional deviation can be finally detected. Therefore, it is possible to easily correct the irradiation position deviation of the laser beam between the transmission unit and the reception unit, and it is possible to correct the irradiation position deviation accurately from a wide angle range.

【0010】[0010]

【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、本発明による光空間伝送装置の一
実施例を示す図である。図1は光空間伝送装置の概略を
示す図であり、符号1はその送信装置(送信ユニッ
ト)、3はその受信装置(受信ユニット)である。送信
ユニット1及び受信ユニット3には各々パソコン2やプ
リンタ4等の端末機器が有線で接続されており、送信ユ
ニット1側の端末機器からの情報が、送信ユニット1と
受信ユニット3との間で行われる光空間伝送により、受
信ユニット3側の端末機器に送信される。なお、送信ユ
ニット1にはそのような端末機器の代りに後に例示する
ビデオ再生装置が接続され、受信ユニット3にはそのよ
うな端末機器の代りに後に例示するテレビ受像機が接続
されるようにしてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optical free space transmission apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a diagram showing an outline of an optical space transmission apparatus, in which reference numeral 1 is a transmission apparatus (transmission unit) thereof, and 3 is a reception apparatus (reception unit) thereof. Terminal devices such as a personal computer 2 and a printer 4 are connected to the transmission unit 1 and the reception unit 3 by wire, and information from the terminal device on the transmission unit 1 side is transmitted between the transmission unit 1 and the reception unit 3. It is transmitted to the terminal device on the receiving unit 3 side by the optical space transmission performed. It should be noted that the transmitting unit 1 is connected to a video reproducing device, which will be exemplified later, in place of such terminal equipment, and the receiving unit 3 is connected to a television receiver, which is exemplified later, in place of such terminal equipment. May be.

【0011】図2は、図1に示す送信ユニット1及び受
信ユニット3の概略構成を示すブロック図である。送信
ユニット1は、例えばビデオ再生装置(図示せず)の映
像出力端子から、ジャック51及び信号ケーブル5を介
して入力される映像信号、及び、前記不図示のビデオ再
生装置の音声出力端子から、ジャック52,53及び信
号ケーブル5を介して入力されるL,Rの音声信号を変
調するFM変調回路11と、このFM変調回路11から
の変調信号に基づいてレーザダイオード13を発光駆動
するレーザドライバ12とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the transmission unit 1 and the reception unit 3 shown in FIG. The transmission unit 1 is, for example, from a video output terminal of a video playback device (not shown), a video signal input via the jack 51 and the signal cable 5, and an audio output terminal of the video playback device (not shown). An FM modulation circuit 11 that modulates L and R audio signals input via the jacks 52 and 53 and the signal cable 5, and a laser driver that drives the laser diode 13 to emit light based on the modulation signal from the FM modulation circuit 11. 12 and 12.

【0012】レーザダイオード13は、情報伝送用の可
視光領域のレーザビームを出力するもので、上下及び左
右方向に旋回可能なアクチュエータ14に保持されてい
る。アクチュエータ14はアクチュエータドライバ15
により駆動され、このアクチュエータ14の駆動によ
り、レーザダイオード13から出力されるレーザビーム
の照射方向が上下及び左右方向に旋回して補正される。
The laser diode 13 outputs a laser beam in the visible light region for information transmission, and is held by an actuator 14 which can be swung vertically and horizontally. The actuator 14 is an actuator driver 15
Driven by the actuator 14, the irradiation direction of the laser beam output from the laser diode 13 is swung in the vertical and horizontal directions to be corrected.

【0013】尚、図2中符号16は位置ずれ検出器であ
り、レーザダイオード13からのレーザビームの照射位
置と、このレーザビームを受光する受信ユニット3側の
受光素子31との位置ずれ量を検出する。そして、アク
チュエータドライバ15は、位置ずれ検出器16が検出
した位置ずれ量に基づいて、アクチュエータ14の上下
及び左右方向の旋回量を決定する。
Reference numeral 16 in FIG. 2 denotes a positional deviation detector, which indicates the amount of positional deviation between the irradiation position of the laser beam from the laser diode 13 and the light receiving element 31 on the receiving unit 3 side that receives this laser beam. To detect. Then, the actuator driver 15 determines the vertical and horizontal turning amounts of the actuator 14 based on the positional shift amount detected by the positional shift detector 16.

【0014】また、図2中符号17はレーザ保安回路
で、障害物検出用の受光素子(図示せず)を備え、その
受光素子は、後述する受信ユニット3の発光ダイオード
33(光源に相当)から出力される検出光の受光量が低
下、若しくはゼロとなった時や、位置ずれ検出器16の
受光ユニット40A,40B(図3参照)に設けられた
フォトセンサ91A,91Bによる、発光ダイオード3
3からの検出光の受光量がゼロとなった時に、レーザダ
イオード13からのレーザビームの出力が停止されるよ
うにアクチュエータドライバ15を制御するものであ
る。
Further, reference numeral 17 in FIG. 2 denotes a laser safety circuit, which is provided with a light receiving element (not shown) for detecting an obstacle, and the light receiving element is a light emitting diode 33 (corresponding to a light source) of the receiving unit 3 described later. When the received light amount of the detection light output from the device is reduced or becomes zero, or when the photodetectors 91A and 91B provided in the light receiving units 40A and 40B (see FIG. 3) of the positional deviation detector 16 detect the light emitting diode 3
The actuator driver 15 is controlled so that the output of the laser beam from the laser diode 13 is stopped when the received light amount of the detection light from 3 becomes zero.

【0015】一方、受信ユニット3は、レーザダイオー
ド13からのレーザビームをフィルタ34を介して受光
する受光素子31と、受光素子31で受光されたレーザ
ビームを復調してその復調信号のうち映像信号を、信号
ケーブル7及びジャック71を介して例えばテレビ受像
機(図示せず)の映像入力端子に出力し、且つ、復調信
号のうちL,Rの音声信号を、信号ケーブル7及びジャ
ック72,73を介して前記不図示のテレビ受像機の音
声入力端子に出力する復調回路32と、位置ずれ検出器
16でレーザビームの照射位置ずれを検出するための検
出光を出力する、発光ダイオード33とを備えている。
On the other hand, the receiving unit 3 demodulates the light receiving element 31 that receives the laser beam from the laser diode 13 through the filter 34, and the laser beam received by the light receiving element 31 to obtain a video signal of the demodulated signal. Is output to a video input terminal of, for example, a television receiver (not shown) via the signal cable 7 and the jack 71, and the L and R audio signals of the demodulated signal are output to the signal cable 7 and the jacks 72 and 73. A demodulation circuit 32 for outputting to a sound input terminal of the television receiver (not shown) through a light emitting diode 33 for outputting detection light for detecting a laser beam irradiation position shift by the position shift detector 16. I have it.

【0016】図3は送信ユニット1の外観斜視図であ
る。ハウジング20の前面部分には円筒状のホルダ38
が設けられており、このホルダ38内にレーザダイオー
ド13が保持されている。ホルダ38の両側には位置ず
れ検出器16の受光ユニット(受光手段)40A,40
Bが保持されており、図中右側の受光ユニット40Aに
は、発光ダイオード33からの検出光Lを上下2つに分
割されたセンサ部により受光するフォトセンサ91Aが
設けられ、図中左側の受光ユニット40Bには、前記検
出光Lを左右2つに分割されたセンサ部により受光する
フォトセンサ91Bが設けられている。
FIG. 3 is an external perspective view of the transmission unit 1. A cylindrical holder 38 is provided on the front surface of the housing 20.
The laser diode 13 is held in the holder 38. On both sides of the holder 38, light receiving units (light receiving means) 40A, 40 of the displacement detector 16 are provided.
B is held, and the light receiving unit 40A on the right side in the figure is provided with a photo sensor 91A for receiving the detection light L from the light emitting diode 33 by the sensor sections divided into the upper and lower parts. The unit 40B is provided with a photo sensor 91B that receives the detection light L by a sensor unit that is split into two left and right units.

【0017】受光ユニット40Aは詳しくは図4に示す
ように、前後が閉止された筒状のケース40a内に設け
られている。すなわちケース40aの前面(図中上面)
にはピンホール40bが開口し、ケース40aの後面
(図中下面)にはフォトセンサ91A(粗動用検出部)
が設けられている。またケース40aの側部には、フォ
トセンサ91Aより小さなフォトセンサ91F(微動用
検出部)が設けられている。フォトセンサ91Aの前方
部には粗動用レンズ40cが設けられ、フォトセンサ9
1Fの前方部には微動用レンズ40dが設けられてい
る。そして粗動用レンズ40cと微動用レンズ40dと
の間には、ケース40aの軸線に対して45°傾いたハ
ーフミラー40eが設けられている。なお受光ユニット
40Bも同様に構成されている。
The light receiving unit 40A is provided in a cylindrical case 40a whose front and rear are closed, as shown in detail in FIG. That is, the front surface of the case 40a (upper surface in the figure)
A pinhole 40b is opened in the rear surface of the case 40a, and a photosensor 91A (coarse movement detection portion) is formed on the rear surface (lower surface in the figure) of the case 40a.
Is provided. Further, a photo sensor 91F (fine movement detection unit) smaller than the photo sensor 91A is provided on the side portion of the case 40a. A coarse movement lens 40c is provided in the front part of the photo sensor 91A.
A fine movement lens 40d is provided in the front part of 1F. A half mirror 40e inclined by 45 ° with respect to the axis of the case 40a is provided between the coarse movement lens 40c and the fine movement lens 40d. The light receiving unit 40B has the same configuration.

【0018】図5はアクチュエータ14の概略構成を示
す一部破断拡大斜視図である。ホルダ38のレーザダイ
オード13より前方には、レーザダイオード13から出
力されるレーザビームを平行な光束に整形するコリメー
トレンズ18が保持されている。ホルダ38の両側には
前記受光ユニット40A,40Bを保持する保持片38
aが延出しており、ホルダ38及び保持片38aは、支
軸38b及びベアリング42aを介してサブフレーム4
2に、左右方向へ旋回可能に支持されている。
FIG. 5 is a partially cutaway enlarged perspective view showing a schematic structure of the actuator 14. In front of the laser diode 13 of the holder 38, a collimator lens 18 that shapes the laser beam output from the laser diode 13 into a parallel light flux is held. Holding pieces 38 for holding the light receiving units 40A and 40B are provided on both sides of the holder 38.
a extends, and the holder 38 and the holding piece 38a are connected to the sub-frame 4 via the support shaft 38b and the bearing 42a.
2, it is supported so as to be rotatable in the left-right direction.

【0019】サブフレーム42の内周面には、ホルダ3
8をサブフレーム42に対して左右方向へ旋回させる、
ボイスコイルモータ45の永久磁石45aが取付けられ
ており、この永久磁石45aには、ホルダ38の後端に
取付けたボイスコイルモータ45のコイル45bが臨ま
せてある。そして、このサブフレーム42は、支軸42
b及びベアリング58aを介してメインフレーム58
に、上下方向へ旋回可能に支持されている。
On the inner peripheral surface of the sub-frame 42, the holder 3
8 is rotated to the left and right with respect to the sub-frame 42,
A permanent magnet 45a of the voice coil motor 45 is attached, and a coil 45b of the voice coil motor 45 attached to the rear end of the holder 38 faces the permanent magnet 45a. Then, the sub-frame 42 includes the support shaft 42.
main frame 58 through b and bearing 58a
It is supported so as to be vertically rotatable.

【0020】メインフレーム58の内周面には、サブフ
レーム42をメインフレーム58に対して上下方向へ旋
回させるボイスコイルモータ48の永久磁石48aが取
付けられており、この永久磁石48aには、サブフレー
ム42の後端に取付けたボイスコイルモータ48のコイ
ル48bが臨ませてある。
A permanent magnet 48a of a voice coil motor 48 for rotating the sub-frame 42 in the vertical direction with respect to the main frame 58 is attached to the inner peripheral surface of the main frame 58. The permanent magnet 48a has a sub-magnet. A coil 48b of a voice coil motor 48 attached to the rear end of the frame 42 is exposed.

【0021】そして、ボイスコイルモータ45,48
は、アクチュエータドライバ15によるコイル45b,
48bへの通電に伴って、その永久磁石45a,48a
の磁界との関係において発生する電磁力により、コイル
45b,48bが取付けられたホルダ38及びサブフレ
ーム42を左右及び上下方向へ旋回させる。尚、本実施
例では、ホルダ38、サブフレーム42、ボイスコイル
モータ45,48、及びメインフレーム58でアクチュ
エータ14を構成し、このアクチュエータ14とアクチ
ュエータドライバ15とで補正手段を構成している。
The voice coil motors 45 and 48
Is a coil 45b by the actuator driver 15,
With the energization of 48b, its permanent magnets 45a, 48a
The electromagnetic force generated in relation to the magnetic field causes the holder 38 to which the coils 45b and 48b are attached and the sub-frame 42 to swivel left and right and up and down. In this embodiment, the holder 38, the sub-frame 42, the voice coil motors 45 and 48, and the main frame 58 constitute the actuator 14, and the actuator 14 and the actuator driver 15 constitute the correction means.

【0022】図6は、受光ユニット40Aにおけるフォ
トセンサ91A及びフォトセンサ91Fの上下2つのセ
ンサ部からの信号の処理回路を示す図である。同図にお
いて、符号22,23は差分器、25はセンサスイッ
チ、27はゲインコントローラであり、これらは図示す
るように接続されている。
FIG. 6 is a diagram showing a processing circuit for signals from the upper and lower two sensor portions of the photosensor 91A and the photosensor 91F in the light receiving unit 40A. In the figure, reference numerals 22 and 23 are differentiators, 25 is a sensor switch, and 27 is a gain controller, which are connected as shown.

【0023】続いて、本実施例の光空間伝送装置の動作
について説明する。不図示のビデオ再生装置等から信号
ケーブル5、及びジャック51ないし53を介して映像
信号やL,Rの音声信号がFM変調回路11に入力され
ると、この映像及び音声信号がFM変調されてレーザド
ライバ12に入力される。すると、レーザダイオード1
3から出力されるレーザビームがこの変調信号に基づい
てレーザドライバ12により変調され、受信ユニット3
の受光素子31に向けて出力される。
Next, the operation of the optical free space transmission apparatus of this embodiment will be described. When a video signal or L and R audio signals are input to the FM modulation circuit 11 from a video reproducing device (not shown) via the signal cable 5 and the jacks 51 to 53, the video and audio signals are FM-modulated. It is input to the laser driver 12. Then, laser diode 1
The laser beam output from the receiving unit 3 is modulated by the laser driver 12 based on this modulation signal.
It is output toward the light receiving element 31 of.

【0024】レーザダイオード13からのレーザビーム
を受光した受光素子31は、その受光信号を復調回路3
2に出力し、復調回路32はその信号を復調して、その
復調された映像信号やL,Rの音声信号を信号ケーブル
7、及びジャック71ないし73を介して例えばテレビ
受像機の入力端子に出力する。
The light receiving element 31 which has received the laser beam from the laser diode 13 demodulates the received light signal into the demodulation circuit 3
2, and the demodulation circuit 32 demodulates the signal, and the demodulated video signal and L and R audio signals are input to, for example, an input terminal of a television receiver via the signal cable 7 and the jacks 71 to 73. Output.

【0025】ところで、このとき受信ユニット3の発光
ダイオード33からは、送信ユニット1に向けて所定の
広がり角で検出光が出力されており、この検出光は送信
ユニット1の受光ユニット40A,40Bにおけるフォ
トセンサ91A,91B及び91Fに照射される。この
ため、レーザダイオード13からのレーザビームの出力
中に、送信ユニット1と受信ユニット3との相対的な位
置にずれが生じ、レーザダイオード13からのレーザビ
ームの光軸方向が受光素子31の中心からずれると(照
射位置ずれ)、そのずれの方向が、発光ダイオード33
からの検出光を受光したフォトセンサ91A,91B及
び91Fの出力信号を、位置ずれ検出器16が有する図
6の信号処理回路で差分することにより検出される。そ
して、その検出結果に基づくアクチュエータドライバ1
5の制御動作によりアクチュエータ14が駆動されて、
ホルダ38が保持するレーザダイオード13からのレー
ザビームの光軸方向が受光素子31の中心と一致するよ
うに補正される。
By the way, at this time, the light emitting diode 33 of the receiving unit 3 outputs the detection light toward the transmitting unit 1 at a predetermined spread angle, and the detection light is received by the light receiving units 40A and 40B of the transmitting unit 1. The photosensors 91A, 91B and 91F are illuminated. Therefore, during the output of the laser beam from the laser diode 13, the relative positions of the transmitting unit 1 and the receiving unit 3 are displaced, and the optical axis direction of the laser beam from the laser diode 13 is the center of the light receiving element 31. When it is deviated from (deviation of irradiation position), the direction of the deviation is the light emitting diode 33.
The output signals of the photosensors 91A, 91B, and 91F that have received the detection light from are detected by the signal processing circuit of FIG. Then, the actuator driver 1 based on the detection result
The actuator 14 is driven by the control operation of 5,
The optical axis direction of the laser beam from the laser diode 13 held by the holder 38 is corrected so as to coincide with the center of the light receiving element 31.

【0026】このように受信ユニットからの検出光によ
り送信ユニット自身が補正動作を行うため、受信ユニッ
トが大きく移動することなくレーザビームの照射位置ず
れを容易に補正でき、小型の受信ユニットでも長距離の
光空間伝送を行うことが可能となる。
As described above, since the transmitting unit itself performs the correction operation by the detection light from the receiving unit, it is possible to easily correct the irradiation position deviation of the laser beam without moving the receiving unit largely, and even a small receiving unit has a long distance. It becomes possible to perform the optical space transmission.

【0027】次に、図6及び図7に基づいて受光ユニッ
ト40Aのフォトセンサ91A,91Fによる検出動作
について説明する。送信ユニット1と受信ユニット3の
相対位置が傾いてレーザビームの光軸が受光素子31の
中心から大きくずれている場合は、受信ユニット3の発
光ダイオード33が検出光を出力すると、図7(a)に
示すようにその検出光Lは大きく傾いてピンホール40
bからケース40a内に入射し、ハーフミラー40eを
通過した第1検出光L1は粗動用レンズ40cにより屈
折されてフォトセンサ91Aに受光されるが、ハーフミ
ラー40eにより反射された第2検出光L2は微動用レ
ンズ40dから大きくかけ離れた方向に行ってしまう。
Next, the detection operation of the photosensors 91A and 91F of the light receiving unit 40A will be described with reference to FIGS. When the relative position of the transmitting unit 1 and the receiving unit 3 is tilted and the optical axis of the laser beam is largely deviated from the center of the light receiving element 31, when the light emitting diode 33 of the receiving unit 3 outputs the detection light, FIG. ), The detection light L is greatly inclined and the pinhole 40
The first detection light L1 that has entered the case 40a from b and passed through the half mirror 40e is refracted by the coarse movement lens 40c and received by the photosensor 91A, but the second detection light L2 reflected by the half mirror 40e. Goes in a direction far away from the fine movement lens 40d.

【0028】この場合はフォトセンサ91Aのみから受
光信号が差分器22に入力され、フォトセンサ91Fか
らは受光信号が差分器23に入力されない。このため、
差分器22からの差分信号がセンサスイッチ25により
取出されて、それに応じたゲインを得るようにゲインコ
ントローラ27に信号を送る。このようなゲインコント
ローラ27によって増幅された信号をアクチュエータド
ライバ15に入力させ、アクチュエータドライバ15に
よりアクチュエータ14が駆動されてレーザビームの光
軸が大きく補正される。
In this case, the received light signal is input to the difference unit 22 only from the photo sensor 91A, and the received light signal is not input to the difference unit 23 from the photo sensor 91F. For this reason,
The differential signal from the differentiator 22 is taken out by the sensor switch 25 and sends a signal to the gain controller 27 so as to obtain a gain corresponding to it. The signal amplified by the gain controller 27 is input to the actuator driver 15, and the actuator driver 15 drives the actuator 14 to largely correct the optical axis of the laser beam.

【0029】レーザビームの光軸が大きく補正されて光
軸のずれ量が小さくなると、図7(b)に示すように検
出光Lはわずかな傾きでケース40a内に入射し、ハー
フミラー40eを通過した第1検出光L1は粗動用レン
ズ40cを通過してフォトセンサ91Aの略中央部に受
光される一方、ハーフミラー40eにより反射された第
2検出光L2は微動用レンズ40dに入射し、この微動
用レンズ40dにより屈折されてフォトセンサ91Fに
受光される。
When the optical axis of the laser beam is largely corrected and the deviation amount of the optical axis is reduced, the detection light L is incident on the case 40a with a slight inclination as shown in FIG. The passed first detection light L1 passes through the coarse movement lens 40c and is received by the substantially central portion of the photosensor 91A, while the second detection light L2 reflected by the half mirror 40e enters the fine movement lens 40d. The light is refracted by the fine movement lens 40d and is received by the photosensor 91F.

【0030】この場合は、フォトセンサ91Aでは2分
割センサ間のギャップの問題によりアクチュエータ14
における細かい角度決めが不安定になるので、図6にお
いてセンサスイッチ25により、差分器22からの差分
信号に代って差分器23からの差分信号が取出され、ゲ
インコントローラ27によりフォトセンサ91F用に設
定されたゲインによって増幅された信号に基づいて、ア
クチュエータドライバ15によりアクチュエータ14が
微調整されて、レーザビームの光軸が正確に受光素子3
1の中心に一致する。特にこの場合は、フォトセンサ9
1Aよりも小さいフォトセンサ91Fを用いて検出する
ことにより、検出処理時間が短かくて済むためアクチュ
エータ14を高速に駆動することができる。
In this case, in the photo sensor 91A, due to the problem of the gap between the two divided sensors, the actuator 14
6 becomes unstable, the sensor switch 25 in FIG. 6 extracts the difference signal from the difference unit 23 instead of the difference signal from the difference unit 22, and the gain controller 27 uses the difference signal for the photo sensor 91F. The actuator driver 15 finely adjusts the actuator 14 based on the signal amplified by the set gain so that the optical axis of the laser beam is accurately received.
Match the center of 1. Especially in this case, the photo sensor 9
By using the photo sensor 91F smaller than 1A for detection, the detection processing time is short and the actuator 14 can be driven at high speed.

【0031】上述したような受光ユニット40Aによっ
てレーザビームの上下方向の光軸ずれを補正するが、同
様に作動する受光ユニット40Bによってはレーザビー
ムの左右方向の光軸のずれを補正することができる。
While the light receiving unit 40A as described above corrects the optical axis shift of the laser beam in the vertical direction, the light receiving unit 40B operating similarly can correct the shift of the optical axis of the laser beam in the horizontal direction. .

【0032】図8は、本発明による光空間伝送装置の他
の実施例を示す図である。前記実施例においては、ホル
ダ38の両側に、発光ダイオード33からの検出光を受
光する2分割式のフォトセンサ91A,91Bを有する
受光ユニット40A,40Bを2つ設けて、一方でレー
ザビームの光軸の上下方向のずれ、他方でその左右方向
のずれを検出していたのに対し、この実施例においては
ホルダ38の片側のみに4分割式のフォトセンサ93を
有する受光ユニット41を設けて、この1つのフォトセ
ンサ93で検出光Lを受光して上下、左右方向のレーザ
ビームの光軸のずれを検出するものである。
FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the optical free space transmission apparatus according to the present invention. In the above embodiment, two light receiving units 40A and 40B having two-division type photosensors 91A and 91B for receiving the detection light from the light emitting diode 33 are provided on both sides of the holder 38, while the laser beam light is emitted. In the present embodiment, the light receiving unit 41 having the four-division type photo sensor 93 is provided on only one side of the holder 38, while the vertical deviation of the shaft and the other lateral deviation are detected. The one photo sensor 93 receives the detection light L and detects the deviation of the optical axis of the laser beam in the vertical and horizontal directions.

【0033】このような実施例においても受光ユニット
41は、突当り部に設けたフォトセンサ93(粗動用検
出部)の他に、フォトセンサ93より小さな図示しない
フォトセンサ(微動用検出部)が側部に設けられると共
に、前記受光ユニット40Aの光学系40c,40d,
40eと同様の光学系を有している。そして光軸ずれが
大きい場合は、フォトセンサ93により検出することに
より大きく補正し、光軸ずれが小さい場合は、側部の小
さなフォトセンサにより検出して微調整を行うことによ
り正確な補正を行うことが可能である。
In this embodiment as well, in the light receiving unit 41, in addition to the photosensor 93 (coarse movement detection portion) provided at the abutting portion, a photosensor (fine movement detection portion) (not shown) smaller than the photosensor 93 is provided on the side. The optical system 40c, 40d of the light receiving unit 40A,
It has the same optical system as 40e. When the optical axis shift is large, the photosensor 93 detects it to make a large correction, and when the optical axis shift is small, the small photosensor on the side detects and makes a fine adjustment to make an accurate correction. It is possible.

【0034】なお上記実施例においては、2分割式或は
4分割式のフォトセンサを用いたが、それらの代りに、
ポジションセンサダイオード(PSD)のような受光位
置を検出するセンサを用いてもよく、このことにより高
速性に富んだ補正動作を実現することが出来る。
In the above embodiment, the two-division type or four-division type photosensor was used, but instead of them,
A sensor such as a position sensor diode (PSD) that detects a light receiving position may be used, which makes it possible to realize a correction operation rich in high speed.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、小
型の受信ユニットでも長距離の光空間伝送を行うことが
可能となると共に、粗動用検出部により広角度の照射位
置ずれを検出することができ、かつ、微動用検出部によ
り微細で正確な照射位置ずれを検出することができる。
このため、送信ユニットと受信ユニットの間のレーザビ
ームの照射位置ずれを容易に補正できると共に、広角度
の範囲から正確に照射位置ずれを補正することが可能と
なる。
As described above, according to the present invention, it is possible to perform long-distance optical space transmission even with a small receiving unit, and a coarse movement detecting section detects a wide-angle irradiation position shift. Further, it is possible to detect a fine and accurate irradiation position shift by the fine movement detection unit.
Therefore, it is possible to easily correct the irradiation position deviation of the laser beam between the transmission unit and the reception unit, and it is possible to correct the irradiation position deviation accurately from a wide angle range.

【0036】また、フォトセンサ91Fはフォトセンサ
91Aより小さなものを用いたため、検出動作を高速に
行うことができる上、上記PSDを用いることによりさ
らに高速な検出を行うことができる。このため、検出が
高速で行うことができることにより、送信ユニット1と
受信ユニット3が移動している場合においても正確な光
軸補正を行うことが可能となる。
Further, since the photo sensor 91F used is smaller than the photo sensor 91A, the detection operation can be performed at high speed, and the PSD can be used for higher speed detection. Therefore, since the detection can be performed at high speed, accurate optical axis correction can be performed even when the transmitting unit 1 and the receiving unit 3 are moving.

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

【図1】光空間伝送装置の概略を示す配置図である。FIG. 1 is a layout diagram showing an outline of an optical space transmission device.

【図2】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1及び受信ユニット3の概略構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmission unit 1 and a reception unit 3 of an optical free space transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2に示す送信ユニット1の一部破断斜視図で
ある。
3 is a partially cutaway perspective view of the transmission unit 1 shown in FIG.

【図4】図3に示す受光ユニット40Aの構成を示す断
面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of a light receiving unit 40A shown in FIG.

【図5】図2に示すアクチュエータ14の概略構成を示
す一部破断拡大斜視図である。
5 is a partially cutaway enlarged perspective view showing a schematic configuration of an actuator 14 shown in FIG.

【図6】受光ユニット40Aにおけるフォトセンサ91
A,91Fの各分割センサ部からの信号の処理回路図で
ある。
FIG. 6 is a photo sensor 91 in the light receiving unit 40A.
It is a processing circuit diagram of the signal from each divided sensor part of A and 91F.

【図7】図4に示す受光ユニット40Aの動作を示す図
であり、図7(a)はレーザビームの光軸が大きくずれ
ている場合の検出光Lの分光L1,L2の状態を示す
図、図7(b)はレーザビームの光軸のずれが小さくな
った場合の検出光Lの分光L1,L2の状態を示す図で
ある。
7 is a diagram showing the operation of the light receiving unit 40A shown in FIG. 4, and FIG. 7 (a) is a diagram showing the states of the spectra L1 and L2 of the detection light L when the optical axis of the laser beam is largely deviated. FIG. 7B is a diagram showing the states of the spectra L1 and L2 of the detection light L when the deviation of the optical axis of the laser beam becomes small.

【図8】本発明の他の実施例に係る光空間伝送装置の送
信ユニット1の一部破断斜視図である。
FIG. 8 is a partially cutaway perspective view of a transmission unit 1 of an optical free space transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信ユニット 2 パソコン 3 受信ユニット 4 プリンタ 5,7 信号ケーブル 11 FM変調回路 12 レーザドライバ 13 レーザダイオード 14 アクチュエータ 15 アクチュエータドライバ 16 位置ずれ検出器 17 レーザ保安回路 18 コリメートレンズ 20 ハウジング 22,23 差分器 25 センサスイッチ 27 ゲインコントローラ 31 受光素子 32 復調回路 33 発光ダイオード 34 フィルタ 38 ホルダ 40A,40B,41 受光ユニット 42 サブフレーム 42a ベアリング 45 ボイスコイルモータ 45a 永久磁石 45b コイル 48 ボイスコイルモータ 48a 永久磁石 48b コイル 51〜53 ジャック 58 メインフレーム 58a ベアリング 71〜73 ジャック 91A,91B,93 フォトセンサ L 検出光 L1 第1検出光 L2 第2検出光 1 Transmitting Unit 2 Personal Computer 3 Receiving Unit 4 Printer 5,7 Signal Cable 11 FM Modulating Circuit 12 Laser Driver 13 Laser Diode 14 Actuator 15 Actuator Driver 16 Position Deviation Detector 17 Laser Security Circuit 18 Collimating Lens 20 Housing 22, 23 Differencer 25 Sensor switch 27 Gain controller 31 Light receiving element 32 Demodulation circuit 33 Light emitting diode 34 Filter 38 Holder 40A, 40B, 41 Light receiving unit 42 Subframe 42a Bearing 45 Voice coil motor 45a Permanent magnet 45b Coil 48 Voice coil motor 48a Permanent magnet 48b Coil 51 to 51 53 jacks 58 main frame 58a bearings 71 to 73 jacks 91A, 91B, 93 photo sensor L Detection light L1 First detection light L2 Second detection light

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の情報信号に基づいて変調されたレ
ーザビームを出力する送信ユニットと、前記レーザビー
ムを受光して復調する受信ユニットとを備え、 前記受信ユニットが、前記レーザビームの照射位置ずれ
検出用の検出光を前記送信ユニットへ向けて出力する光
源を有し、 前記送信ユニットが、前記検出光を受光して前記照射位
置ずれ量を検出する受光手段と、該受光手段からの検出
信号に基づいて前記照射位置ずれを補正する補正手段と
を有し、 前記受光手段は、 大きな照射位置ずれ量を検出する粗動用検出部と、 該粗動用検出部より小さな照射位置ずれ量を検出する微
動用検出部と、 受光した前記検出光を前記粗動用検出部と微動用検出部
とに分光する光学系と、 を設けたことを特徴とする光空間伝送装置。
1. A transmitter unit for outputting a laser beam modulated based on a predetermined information signal, and a receiver unit for receiving and demodulating the laser beam, wherein the receiver unit irradiates the laser beam. A light source that outputs detection light for detecting a deviation toward the transmission unit, the transmission unit receives the detection light and detects the irradiation position deviation amount, and detection from the light reception means. A correction unit that corrects the irradiation position shift based on a signal, and the light receiving unit detects a coarse movement detection unit that detects a large irradiation position shift amount and an irradiation position shift amount that is smaller than the coarse movement detection unit. An optical space transmission device, comprising: a fine movement detection section; and an optical system that splits the received detection light into the coarse movement detection section and the fine movement detection section.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5767179A (en) * 1995-06-23 1998-06-16 Fuji Chemical Industry Co., Ltd. Lithium-aluminum hydroxide complex with condensed silicate
JP2014017849A (en) * 2013-09-09 2014-01-30 Shinichiro Haruyama Laser communication device

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