JPH07175021A - 光空間通信装置 - Google Patents
光空間通信装置Info
- Publication number
- JPH07175021A JPH07175021A JP5344362A JP34436293A JPH07175021A JP H07175021 A JPH07175021 A JP H07175021A JP 5344362 A JP5344362 A JP 5344362A JP 34436293 A JP34436293 A JP 34436293A JP H07175021 A JPH07175021 A JP H07175021A
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- JP
- Japan
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- optical
- communication device
- light
- space communication
- beam splitter
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/112—Line-of-sight transmission over an extended range
- H04B10/1123—Bidirectional transmission
- H04B10/1125—Bidirectional transmission using a single common optical path
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0875—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements
- G02B26/0883—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements the refracting element being a prism
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学系の鏡筒を簡略化する。
【構成】 光空間通信の送信に際しては、発光素子２６
から出射される光ビームを偏光ビームスプリッタ２４、
可変頂角プリズム２３を順次に透過させることにより行
い、受信に際しては可変頂角プリズム２３を透過し偏光
ビームスプリッタ２４を反射した相手装置からの光ビー
ムを、光学素子２７を介して受光素子２９に入射させる
ことにより行うように構成されている。ここで、装置が
姿勢変化を起こした場合には、位置検出素子３１により
受信スポット光位置の移動量を検出し、この移動量に基
づいてアクチュエータ３４、３５から可変頂角プリズム
を駆動することにより、アライメントずれの補正を行
う。
から出射される光ビームを偏光ビームスプリッタ２４、
可変頂角プリズム２３を順次に透過させることにより行
い、受信に際しては可変頂角プリズム２３を透過し偏光
ビームスプリッタ２４を反射した相手装置からの光ビー
ムを、光学素子２７を介して受光素子２９に入射させる
ことにより行うように構成されている。ここで、装置が
姿勢変化を起こした場合には、位置検出素子３１により
受信スポット光位置の移動量を検出し、この移動量に基
づいてアクチュエータ３４、３５から可変頂角プリズム
を駆動することにより、アライメントずれの補正を行
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを自由空間中
を伝搬させることにより通信を行う光空間通信装置に関
するものである。
を伝搬させることにより通信を行う光空間通信装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は通信光軸のアライメントずれを補
正する従来の光空間通信装置の構成図であり、相手装置
からの光路上にはレンズ１、２、可動ミラー３が配列さ
れ、可動ミラー３の反射方向には偏光ビームスプリッタ
４、部分反射ミラー５、レンズ６、受光素子７が順次に
配列されている。可動ミラー３は図８の部分構成図に示
すようにジンバル機構８に回転可能に係合され、更にジ
ンバル機構８は鏡筒本体等の固定部材９に回転可能に係
合されることにより、直交する２軸に対して回転可能と
なっている。
正する従来の光空間通信装置の構成図であり、相手装置
からの光路上にはレンズ１、２、可動ミラー３が配列さ
れ、可動ミラー３の反射方向には偏光ビームスプリッタ
４、部分反射ミラー５、レンズ６、受光素子７が順次に
配列されている。可動ミラー３は図８の部分構成図に示
すようにジンバル機構８に回転可能に係合され、更にジ
ンバル機構８は鏡筒本体等の固定部材９に回転可能に係
合されることにより、直交する２軸に対して回転可能と
なっている。
【０００３】また、偏光ビームスプリッタ４の反射方向
にはレンズ１０を介して発光素子１１が設けられ、部分
反射ミラー５の反射方向にはレンズ１２を介して、ＣＣ
Ｄや分割センサ等の位置検出素子１３が設けられてい
る。更に、位置検出素子１３の出力は信号処理回路１４
を介して駆動回路１５に接続され、駆動回路１５の出力
は図８に示す可動ミラー３を駆動するアクチュエータ１
６、及びジンバル機構８を駆動するアクチュエータ１７
に接続されている。
にはレンズ１０を介して発光素子１１が設けられ、部分
反射ミラー５の反射方向にはレンズ１２を介して、ＣＣ
Ｄや分割センサ等の位置検出素子１３が設けられてい
る。更に、位置検出素子１３の出力は信号処理回路１４
を介して駆動回路１５に接続され、駆動回路１５の出力
は図８に示す可動ミラー３を駆動するアクチュエータ１
６、及びジンバル機構８を駆動するアクチュエータ１７
に接続されている。
【０００４】光空間通信の送信に際しては、発光素子１
１から出射される光ビームを可動ミラー３により反射さ
せることにより行い、受信に際しては相手装置からの光
ボームを可動ミラー３を介して受光素子７に入射させる
ことにより行っている。また、装置が姿勢変化した場合
は、位置検出素子１３で姿勢変化量を検出し、アクチュ
エータ１６、１７から駆動ミラー３を駆動することで、
送信ビームの出射方向及び受光素子７面上の受信ビーム
のスポット位置を補正している。
１から出射される光ビームを可動ミラー３により反射さ
せることにより行い、受信に際しては相手装置からの光
ボームを可動ミラー３を介して受光素子７に入射させる
ことにより行っている。また、装置が姿勢変化した場合
は、位置検出素子１３で姿勢変化量を検出し、アクチュ
エータ１６、１７から駆動ミラー３を駆動することで、
送信ビームの出射方向及び受光素子７面上の受信ビーム
のスポット位置を補正している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例では、駆動ミラー３により光学系全体が屈折するた
めに、光学系の鏡筒が複雑な形状となり、結果として製
造コストが高くなったり、装置の大型化や重量増加等の
問題点がある。
来例では、駆動ミラー３により光学系全体が屈折するた
めに、光学系の鏡筒が複雑な形状となり、結果として製
造コストが高くなったり、装置の大型化や重量増加等の
問題点がある。
【０００６】本発明の目的は、光学系の鏡筒を簡略化し
た光空間通信装置を提供することにある。
た光空間通信装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る光空間通信装置は、自己の姿勢変化を検
出し、相手通信装置との通信光軸アライメントを補正し
ながら光ビームを用いて光空間通信を行う光空間通信装
置において、光路中に可変頂角プリズムを配置したこと
を特徴とする。
の本発明に係る光空間通信装置は、自己の姿勢変化を検
出し、相手通信装置との通信光軸アライメントを補正し
ながら光ビームを用いて光空間通信を行う光空間通信装
置において、光路中に可変頂角プリズムを配置したこと
を特徴とする。
【０００８】
【作用】上述の構成を有する光空間通信装置は、光路中
に配置した可変頂角プリズムにより光ビームの角度を変
化させることによって、通信光軸アライメントを補正す
る。
に配置した可変頂角プリズムにより光ビームの角度を変
化させることによって、通信光軸アライメントを補正す
る。
【０００９】
【実施例】本発明を図１〜図６に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１は第１の実施例の構成図であ
り、相手装置からの光路上には、収束用レンズ２１、２
２、可変頂角プリズム２３、送信ビームを透過し受信ビ
ームを反射する偏光ビームスプリッタ２４、収束用レン
ズ２５、送信ビームを発生するレーザーダイオード等の
発光素子２６が順次に配列されている。また、偏光ビー
ムスプリッタ２４の反射方向には、受信ビームを光路分
岐するハーフミラーや部分反射ミラー等の光学素子２
７、収束用レンズ２８、受信ビームを電気信号に変換す
るアバランシェフォトダイオードやフォトダイオード等
から成る受光素子２９が順次に配列されている。更に、
光学素子２７の反射方向には収束用レンズ３０を介し
て、スポット光位置を検出する分割素子やＣＣＤ等の位
置検出素子３１が設けられ、位置検出素子３１の出力は
信号処理回路３２を介して駆動回路３３に接続されてい
る。
て詳細に説明する。図１は第１の実施例の構成図であ
り、相手装置からの光路上には、収束用レンズ２１、２
２、可変頂角プリズム２３、送信ビームを透過し受信ビ
ームを反射する偏光ビームスプリッタ２４、収束用レン
ズ２５、送信ビームを発生するレーザーダイオード等の
発光素子２６が順次に配列されている。また、偏光ビー
ムスプリッタ２４の反射方向には、受信ビームを光路分
岐するハーフミラーや部分反射ミラー等の光学素子２
７、収束用レンズ２８、受信ビームを電気信号に変換す
るアバランシェフォトダイオードやフォトダイオード等
から成る受光素子２９が順次に配列されている。更に、
光学素子２７の反射方向には収束用レンズ３０を介し
て、スポット光位置を検出する分割素子やＣＣＤ等の位
置検出素子３１が設けられ、位置検出素子３１の出力は
信号処理回路３２を介して駆動回路３３に接続されてい
る。
【００１０】なお、可変頂角プリズム２３にはそのピッ
チ角を変化させるアクチュエータ３４と、ヨー角を変化
させるアクチュエータ３５がそれぞれ設けられ、アクチ
ュエータ３４、３５は駆動回路３３により制御し得るよ
うにされている。
チ角を変化させるアクチュエータ３４と、ヨー角を変化
させるアクチュエータ３５がそれぞれ設けられ、アクチ
ュエータ３４、３５は駆動回路３３により制御し得るよ
うにされている。
【００１１】光空間通信の送信に際しては、発光素子２
６から出射される光ビームを収束用レンズ２５、偏光ビ
ームスプリッタ２４、可変頂角プリズム２３、収束用レ
ンズ２２、２１を順次に透過させることにより行い、受
信に際しては収束用レンズ２１、２２、可変頂角プリズ
ム２３を透過し、偏光ビームスプリッタ２４を反射した
相手装置からの光ビームを、光学素子２７、収束用レン
ズ２８を介して受光素子２９に入射させることにより行
われる。
６から出射される光ビームを収束用レンズ２５、偏光ビ
ームスプリッタ２４、可変頂角プリズム２３、収束用レ
ンズ２２、２１を順次に透過させることにより行い、受
信に際しては収束用レンズ２１、２２、可変頂角プリズ
ム２３を透過し、偏光ビームスプリッタ２４を反射した
相手装置からの光ビームを、光学素子２７、収束用レン
ズ２８を介して受光素子２９に入射させることにより行
われる。
【００１２】このとき、外界からの振動、衝撃等の影響
により、例えば図２に示すように装置Ａがピッチ軸方向
に姿勢変化を起こすと、装置Ａの送信ビームが逸れるた
めに装置Ｂは受信不能となる。図３はこのような場合に
おける装置Ａの光路を示す説明図であり、太線は装置Ａ
の送信ビームL1、細線は受信ビームL2、一点鎖線は姿勢
変化する前の受信ビームL3をそれぞれ示している。この
ように、姿勢変化を受けた状態では、受光素子２９及び
位置検出素子３１の受信スポット光位置が移動し、この
受信スポット光位置が受光素子２９の受光範囲を超える
と装置Ａも受信不能となる。
により、例えば図２に示すように装置Ａがピッチ軸方向
に姿勢変化を起こすと、装置Ａの送信ビームが逸れるた
めに装置Ｂは受信不能となる。図３はこのような場合に
おける装置Ａの光路を示す説明図であり、太線は装置Ａ
の送信ビームL1、細線は受信ビームL2、一点鎖線は姿勢
変化する前の受信ビームL3をそれぞれ示している。この
ように、姿勢変化を受けた状態では、受光素子２９及び
位置検出素子３１の受信スポット光位置が移動し、この
受信スポット光位置が受光素子２９の受光範囲を超える
と装置Ａも受信不能となる。
【００１３】このため、位置検出素子３１は受信スポッ
ト光の移動量を検出し、信号処理回路３２はこの移動量
に基づいてアクチュエータ３４の駆動量を演算し、駆動
回路３３に出力する。駆動回路３３はこの駆動量に従っ
てアクチュエータ３４を駆動し、可変頂角プリズム２３
のピッチ角を変化させる。これにより、受信スポット光
は図４に示すように姿勢変化を受ける前の初期位置を保
ち、装置Ａの送信ビームL1も図５に示すように姿勢変化
を受ける前の初期方向を保つため、装置Ａ、Ｂが共に受
信可能となる。
ト光の移動量を検出し、信号処理回路３２はこの移動量
に基づいてアクチュエータ３４の駆動量を演算し、駆動
回路３３に出力する。駆動回路３３はこの駆動量に従っ
てアクチュエータ３４を駆動し、可変頂角プリズム２３
のピッチ角を変化させる。これにより、受信スポット光
は図４に示すように姿勢変化を受ける前の初期位置を保
ち、装置Ａの送信ビームL1も図５に示すように姿勢変化
を受ける前の初期方向を保つため、装置Ａ、Ｂが共に受
信可能となる。
【００１４】なお、本実施例ではピッチ軸方向の姿勢変
化を受けた際のアライメントずれの補正方法を示した
が、ヨー軸方向に姿勢変化した場合には、アクチュエー
タ３５により可変頂角プリズム２３のヨー角を変化させ
ることで、ピッチ軸方向の場合と同様にアライメントず
れを補正することができる。
化を受けた際のアライメントずれの補正方法を示した
が、ヨー軸方向に姿勢変化した場合には、アクチュエー
タ３５により可変頂角プリズム２３のヨー角を変化させ
ることで、ピッチ軸方向の場合と同様にアライメントず
れを補正することができる。
【００１５】図６は第２の実施例の構成図であり、図１
と同一の符号は同一の部材を示している。この第２の実
施例では、光学素子２７、収束用レンズ３０、位置検出
素子３１が省略され、装置に固定された加速度センサ４
１の出力が信号処理回路３２に接続されている。
と同一の符号は同一の部材を示している。この第２の実
施例では、光学素子２７、収束用レンズ３０、位置検出
素子３１が省略され、装置に固定された加速度センサ４
１の出力が信号処理回路３２に接続されている。
【００１６】このように、加速度センサ４１により姿勢
変化を検出して、第１の実施例と同様に可変頂角プリズ
ム２３によりアライメントずれを補正することにより、
第１の実施例よりも更に光学系屈折部を削減できるた
め、装置の構成をより簡素化することができる。
変化を検出して、第１の実施例と同様に可変頂角プリズ
ム２３によりアライメントずれを補正することにより、
第１の実施例よりも更に光学系屈折部を削減できるた
め、装置の構成をより簡素化することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光空間
通信装置は、光路中に可変頂角プリズムを配置すること
により、装置の製造コストを削減し、装置の小型化及び
軽量化を実現することができる。
通信装置は、光路中に可変頂角プリズムを配置すること
により、装置の製造コストを削減し、装置の小型化及び
軽量化を実現することができる。
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】姿勢変化を受けた状態の説明図である。
【図３】姿勢変化を受けた状態の説明図である。
【図４】アライメントずれを補正した状態の説明図であ
る。
る。
【図５】アライメントずれを補正した状態の説明図であ
る。
る。
【図６】第２の実施例の構成図である。
【図７】従来の光空間通信装置の構成図である。
【図８】可動ミラーの斜視図である。
２１、２２、２５、２８、３０ 収束用レンズ ２３ 可変頂角プリズム ２４ 偏光ビームスプリッタ ２６ 発光素子 ２７ 光学素子 ２９ 受光素子 ３１ 位置検出素子 ３２ 信号処理回路 ３３ 駆動回路 ３４、３５ アクチュエータ ４１ 加速度センサ
Claims (2)
- 【請求項１】 自己の姿勢変化を検出し、相手通信装置
との通信光軸アライメントを補正しながら光ビームを用
いて光空間通信を行う光空間通信装置において、通信光
路中に可変頂角プリズムを配置したことを特徴とする光
空間通信装置。 - 【請求項２】 前記自己の姿勢変化を加速度センサによ
り検出するようにした請求項１に記載の光空間通信装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5344362A JPH07175021A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 光空間通信装置 |
| EP94119880A EP0658987A1 (en) | 1993-12-17 | 1994-12-15 | Optical space communication apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5344362A JPH07175021A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 光空間通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07175021A true JPH07175021A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18368656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5344362A Pending JPH07175021A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 光空間通信装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0658987A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07175021A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11136190A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-21 | Canon Inc | 光空間通信装置 |
| JP2000059307A (ja) * | 1998-08-10 | 2000-02-25 | Sony Corp | 光無線装置 |
| NL1010404C2 (nl) * | 1998-10-27 | 2000-04-28 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Sein- en ontvanginrichting en seinsysteem. |
| JP2001203641A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Nec Corp | 空間光伝送装置 |
| US20040057730A1 (en) * | 2002-09-18 | 2004-03-25 | Harry Littlejohn | Control processor for use with a transceiver in an optical wireless network |
| DE102004014465B4 (de) * | 2003-03-27 | 2010-05-12 | Canon K.K. | Optische Übertragungsvorrichtung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3884548A (en) * | 1973-02-21 | 1975-05-20 | Mc Donnell Douglas Corp | Variable optical wedge for image stabilization and other purposes |
| US4614405A (en) * | 1982-09-28 | 1986-09-30 | The Boeing Company | Wide angle laser window |
| US5140462A (en) * | 1987-12-29 | 1992-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical system having image deflecting function |
| JPH0213901A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Canon Inc | 可変頂角プリズム装置 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP5344362A patent/JPH07175021A/ja active Pending
-
1994
- 1994-12-15 EP EP94119880A patent/EP0658987A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0658987A1 (en) | 1995-06-21 |
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