JPS63148725A - 画像伝送方法およびその装置 - 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１本の晃ファイバと光学部品を用いて長距離画
像伝送を行う方法と装置に関するものである。

（従来の技術） 画像情報を時系列の電気信号に変換することなく、直接
、光の形で光ファイバにより伝送する方法としては、従
来、■光ファイバを数千〜数万本束ねて作られたバンド
ルファイバを用いて画像を直接伝送する方法、■マルチ
モードファイバを用いて直接、画像伝送する方法じＤｅ
ｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆｉｍａｇｅ　ｔｒａｎｓ
ｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｆｉｂｅｒｓ　ｂｙ
　ｏｐｔｉｃａｌｐｈａｓｅ　ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ
　’　＋　０ｐｔｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　Ｖｏｌ、７
゜１９８２）および■回折格子と単一モードファイバを
用いて１次元イメージを波長多重で伝送する方法（Ｎ０
ＶＥＬ　ＭＥＴＨＯＤ　ＦＯＲＴＲＡＮＳＭＩＴＩＮＧ
　ＩＭＡＧＥＳ　ＴＨＲＯＵＧＨＭＯＮＯＭＯＤＥ　Ｆ
ＩＢＲＥＳ　”　、　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔ
ｔｅｒｓＶｏｌ、１６．１９８０）がある。

前記■の方法では伝送しようとする画像の画素数に対応
した非常に多数のファイバを必要とし、かつそれらを束
ねる等の工程が必要であるので、長距離にすることは技
術的にも経済的にも困難である。

■の方法では各画素をファイバ内の各モードに対応させ
て伝送しようとするもので、各モード間に生じる位相ず
れ（モード分散）を文献にあるように位相共役波を用い
て補償する必要があり、位相共役波を発生させる機構や
、コヒーレント長の極めて長い光源等が必要である。さ
らにモード間の結合等の問題のため伝送距離は高々数ｍ
以内であり、技術的にも経済的にも実用的ではない。

■の方法では１次元的なパターンしか送れないので、２
次元画像を送るためには機械的な走査を必要とし、かつ
送信・受信両側で同期をとるための信号ラインが必要と
なる。従って、これでは直接、２次元画像を伝送するこ
とになっていない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は１本の光ファイバで画像を直接、光の状態のま
ま長距離伝送することが可能な方法および装置を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、画像の各画素に異なる波長の光を対応させ、
それらの光を１本の光ファイバで同時に伝送することに
より、画像を直接伝送する。

また、装置的には異なる波長の光を２次元的に配列する
工夫を生み出したことによって、波長と画素の空間的な
位置を１対１に対応させる。

このようにすることによって、バンドルファイバのよう
に多数のファイバを必要とせず、１本のファイバで画像
伝送が可能である。

また、マルチモードファイバを用い、位相共役波で画像
補正する方法とは原理方法が全（異なり、かつ伝送中に
ファイバ内での波長間の相互作用は全くないので、長距
離伝送を行っても画像が乱れる心配はない。

１次元パターンを波長多重で送る方法では、２次元像を
送るためには機械的走査が必要であったが、本発明の方
法では波長を２次元的に配置しているので、走査の必要
がなく、直接、画像を伝送でき、同期の必要もない。

（実施例） 第１図（ａ）は、本発明装置の第１の実施例の構成図で
あって、１は光源、２．２’、２’、２″はレンズ、３
．３′は回折格子、４．４′は複数本の光ファイバを一
端は１次元状（線状）に並べ、他端は２次元状（面状）
に配列したファイバ束、５は伝送する原画像、６は光フ
ァイバである。

次に動作原理を説明する。

まずキセノンランプ等の光源１から出射された多色光は
レンズ２により回折格子３に照射され、波長λ、〜λ９
の単色光に分割される（Ｎは任意の整数）。このＮ本の
それぞれ波長の異なる光をレンズ２′を用いてファイバ
束４の横一列に並んだＮ本の光ファイバに１対ｌに対応
させて入射する。ファイバ束４の他端は２次元状にない
でいるので、λ１〜λ８の波長のＮ本の光が原画像５の
Ｎ個の画素の対応する各点に照射される。

原画像５を透過した各光線は、レンズ２″を用いて光フ
ァイバ６の一端に入射される。原画像の各画素に対応し
たＮ個の波長の光は同時に光ファイバ６を伝ばんし、他
端から出射される。この時、波長領域を適切に選べば、
伝送損失はｌｋｍ当たり１ｄＢ以下にすることができ、
きわめて長距離の画像伝送が可能となる。この出射光を
レンズ２−および回折格子３′を用いて再び波長λ１〜
λ９のＮ木の光線に分割し、光ファイバ束４と全く同一
のファイバ束４′のＮ本の光ファイバに入射し、元の画
素の位置に再配置される。従ってファイバ束４′の２次
元面を観測することにより原画像が再構成される。なお
、原画像５によって反射された光を用いるように構成す
ることも、第１図（ｂ）に示すように可能である。

第２図（ａ）は本発明装置の第２の実施例の構成図であ
って、７はＮ種類の回折格子を第２図（ｂ）のように組
み合わせた回折格子群で、７１は１番目の回折格子、７
２は７１と回折角が異なる第２の回折格子、７３は第Ｎ
番目の回折格子である。動作原理は本発明装置の第１の
実施例で示した回折格子３とファイバ束４の効果を回折
格子群７で置き換えた以外は、第１の実施例と同じであ
る。

第３図は本発明装置の第３の実施例の構成図であって、
８はシリンドリカルレンズ、９は線状に入射した光を２
次元状に展開するホログラムパターンである。この実施
例も本発明装置の第２の実施例と同様に、波長の異なる
光線を２次元状に配置する方法が回折格子３、シリンド
リカルレンズ８、ホログラムパターン９に置き換えた以
外は、第１の実施例と同じである。

なお、グレーティングの回折効率やファイバの伝送損失
が波長によんで異なるため再生画像にはひずみが生じる
が、これは第４図に示すように、補償フィルタ１０を入
れることにより解決される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の方法においては、２次元
の画像情報を複数の波長の異なる光で分割し、いわゆる
波長多重で伝送するので、光フアイバ１本で直接、画像
を送ることができ、使用する光の波長領域を適当に選択
することにより、数ｋＩＩ＋以上の長距離伝送が可能と
なる。また、画像の分割は、レンズ、回折格子等の光学
部品のみで行われるので、複雑な電子機器や機械部品を
必要としない利点がある。

本発明の装置においては、異なる波長の光を２次元的に
配列する工夫を生み出したことによって、波長と画素の
空間的な位置を１対ｌに対応させることができる。従っ
て２次元像を送るために、走査の必要がなく、直接、画
像を伝送でき、同期の必要もない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明装置の第１の実施例
の構成図、 第２図（ａ）は本発明装置の第２の実施例の構成図、 第２図（ｂ）は第２図（ａ）の回折格子群を拡大して示
した斜視図、 第３図は本発明装置の第３の実施例の構成図、第４図は
再生画像に生じるひずみを除去するため補償フィルタを
入れた受信機の構成図である。 １・・・光源 ２．２’、２’、２″・・・レンズ ３．３′・・・回折格子 ４．４′・・・複数本の光ファイバを１端では１次元に
並べ、他端では２次元に整列した光ファイバ束 ５・・・原画像　　　　　　６・・・光ファイバ７・・
・回折格子群　　　　７１．７２．７３・・・回折格子
８・・・シリンドリカルレンズ ９・・・ホログラムパターン １０・・・補償フィルタ 特許出願人　　　日本電信電話株式会社一ノ 第２図 （ａ） （ｂ） 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発光源からの光を波長の異なる複数個の光線に分割
   し、各光線を原画面上の画素に１対１に対応させて照射
   し、各透過光または反射光を光学系を用いて１本の光フ
   ァイバの一端に収束・結合することにより画像データを
   光の波長で多重化して伝送し、次に光ファイバの他端か
   ら出射した光を入射側と同数の波長成分に分割し、各光
   線を原画像に照射した配列と同一に整列して原画像を再
   構成することにより画像伝送を行うことを特徴とする画
   像伝送方法。 ２、白色光源と、該白色光源の出力光を波長成分に分割
   する回折格子と、該各波長成分の光線を２次元状に配列
   するために複数本の光ファイバを一端では１次元、すな
   わち線状に並べ、他端では２次元、すなわち面状に整列
   した光ファイバ束によって光源部を構成するとともに、
   原画像を透過または反射した光線群を収束して光ファイ
   バに結合するレンズ系、および光ファイバから出射され
   た光を再び波長成分に分割する回折格子と光源部に用い
   た前記光ファイバ束と同一の光ファイバ束によって構成
   される受像部を備えて成ることを特徴とする画像伝送装
   置。 ３、前記光ファイバ束と、白色光源の出力光を波長成分
   に分割する回折格子を、白色光源の出力光を２次元状に
   配列された複数個の波長成分に分割する回折角の異なる
   複数個の回折格子で置き換えたことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の画像伝送装置。