JP2001298420A - 多チャンネル光通信システムならびにそのための光送信装置および光受信装置 - Google Patents

多チャンネル光通信システムならびにそのための光送信装置および光受信装置

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JP2001298420A
JP2001298420A JP2000170514A JP2000170514A JP2001298420A JP 2001298420 A JP2001298420 A JP 2001298420A JP 2000170514 A JP2000170514 A JP 2000170514A JP 2000170514 A JP2000170514 A JP 2000170514A JP 2001298420 A JP2001298420 A JP 2001298420A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価に大容量の光通信を行なうことができる
多チャンネル光学通信システムならびにそのための光送
信装置および光受信装置を提供すること。 【解決手段】 多チャンネル光通信システムは、コーナ
キューブ４０と、コーナキューブ４０によって反射され
る光を、伝送信号に基づいて変調するための変調装置と
を含む光送信装置と、光源と、光源から出射されコーナ
キューブ４０によって反射された光から、変調装置によ
って変調された伝送信号を復調するための復調回路とを
含む光受信装置とを含む。変調装置は、コーナキューブ
４０の反射面５２上に配列され、各々独立に光の反射を
制御することが可能な複数個の光反射素子５８と、光反
射素子５８の各々を独立に制御する回路とを含み、復調
回路は、光反射素子５８の配列に対応して配列された複
数個の受光素子を有するＣＣＤを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は光を媒体として用
いる光学通信システムに関し、特に、コーナキューブに
代表される再帰的反射装置を用いた多チャンネル光学通
信システムおよびそのための光送信装置および光受信装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】さまざまな法律の制約を受ける電波を用
いた通信に代えることによって、電波通信のような法律
上の制約を受けない光を用いた通信システムに関する研
究が行なわれている。この様な光通信システムの一例が
「コーナキューブにおける減衰全反射を用いた光強度変
調の高速化について」（津村俊弘他、信学技報ＳＡＮＥ
９４−９１、ＳＡＴ９４−９１、ｐｐ．１１１−１１
４）に開示されている。
【０００３】ここに開示されている通信システムは、レ
ーザを利用した双方向空間光通信システムであって、一
方にはレーザ発振器を、他方にはコーナキューブを設け
る。レーザ発振器から出射されるレーザ光を外部信号に
より変調することによって受光側では受光したレーザ光
から信号を復調することができる。
【０００４】この入射した光をコーナキューブはレーザ
発振器側に反射する。この際コーナキューブの特性とし
て、ある方向から入射した光は同一方向に反射する。し
たがって反射光は必ずレーザ発振器のごく近傍に達す
る。コーナキューブの１面に、このコーナキューブ面の
反射を全反射とするか、無反射とするかによって反射光
を変調するための変調器を設ける。この変調器を外部信
号で駆動することにより反射光上に情報を載せることが
できる。レーザ発振器側ではこの反射光を受光する受光
センサを設け、この受光センサの出力から、コーナキュ
ーブ側から送信されてくる信号を復調することができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た通信システムでは、双方向の光通信が行なえるもの
の、送受信に対してそれぞれ１チャンネルの割当てしか
できないという問題がある。特に画像情報などを光通信
により伝送しようとする場合、情報量が非常に多くなる
ので、１チャンネルのみを用いて行なうと１シンボル当
りの信号区間が短くなり、特に光電変換素子を用いる光
通信の場合にはその復調が困難となるという問題があ
る。
【０００６】また光を用いた多チャンネル通信システム
のための媒体として、光ファイバを用いたものがある。
光ファイバを用いると効率よく光通信が行なえるが、光
ファイバを広い地域にわたって張り巡らさなければなら
ず、インフラストラクチャを構築するために莫大な資金
が必要となるという問題がある。また、移動体との相互
通信、および移動体と移動体との間の相互空間通信にお
いては、光ファイバは有効ではない。
【０００７】それゆえにこの発明の目的は、安価に大容
量の光通信を行なうことができる多チャンネル光学通信
システムならびにそのための光送信装置および光受信装
置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
かかる多チャンネル光通信システムは、入射する光を、
入射方向と同一方向に反射する再帰反射手段と、再帰反
射手段によって反射される光を、伝送信号に基づいて変
調するための変調手段とを含む光送信装置と、光を出射
する光出射手段と、光出射手段から出射され再帰反射手
段によって反射された光から、変調手段によって変調さ
れた伝送信号を復調するための復調手段とを含む光受信
装置とを含み、変調手段は、再帰反射手段の反射面上に
配列され、各々独立に光の反射を制御することが可能な
複数個の全反射条件制御素子と、全反射条件制御素子の
各々を、伝送信号に基づいて独立に制御するための駆動
手段とを含み、復調手段は、反射された光を受光するた
めの、複数個の全反射条件制御素子の配列に対応して配
列された複数個の受光素子を有する受光手段と、複数個
の受光素子の出力から伝送信号を再構築するための手段
とを含む。
【０００９】複数個の全反射条件制御素子がそれぞれ独
立に光の反射を制御することができる。したがって、こ
れら複数個の全反射条件制御素子の反射をそれぞれ別々
の情報により制御することで、光送信装置から光受信装
置に向けて、それぞれ別の情報により変調された光ビー
ムの束として、信号を多チャンネルで送信することがで
きる。多チャンネルで光通信を行なうので、シンボル期
間を長くすることができ、光受信装置の受光手段では安
定した光電変換を行なうことが可能になる。
【００１０】請求項２に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムは、請求項１に記載の発明の構成に加
えて、全反射条件制御素子は、再帰反射手段の反射面を
構成する透明板の裏面に配置され、印加される信号に応
じて方向を変化させる制御面を有するデジタルマイクロ
アクチュエータを含み、制御面の方向を変化させること
により、透明板の裏面の反射が制御される。
【００１１】デジタルマイクロアクチュエータの制御面
の方向を変化させることにより、光反射面での反射を制
御することにより、反射時には全反射が行なわれるの
で、光の損失が少ない。そのために伝送誤りのおこるお
それが比較的少なく、安定した通信が行なえる。
【００１２】請求項３に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムは、請求項１に記載の発明の構成に加
えて、全反射条件制御素子は、印加される電圧に応じて
方向を変化させる反射面を有するデジタルマイクロミラ
ーデバイスを含む。
【００１３】デジタルマイクロミラーデバイスによって
全反射を制御するので、全反射させるときには光の損失
が少ない。そのために伝送誤りのおこるおそれが比較的
少なく、安定した通信が行える。
【００１４】請求項４に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムは、請求項１に記載の発明の構成に加
えて、全反射条件制御素子は、反射面上に配置され、透
明カプセル中に封入された不透明な磁性体と、透明カプ
セル中の磁性体を磁力により移動させることにより全反
射条件制御素子における光の反射率の分布を変化させる
ための磁力発生手段とを含む。
【００１５】不透明な磁性体の分布を磁力で変えること
により、反射面における全反射と無反射とを制御でき
る。反射時には全反射が行なわれるので、光の損失が少
なく、伝送誤りのおこるおそれが比較的少ない安定した
通信が行える。
【００１６】請求項５に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムは、請求項１に記載の発明の構成に加
えて、全反射条件制御素子は、再帰反射手段の全反射面
に光が入射する方向とは逆の方向から再帰反射手段の全
反射面に臨むように配置され、特定の波長の光が照射さ
れたことに応答して、全反射面に密着した第１の形状
と、全反射面との間に空隙が形成された第２の形状との
間で形状を変化させる光駆動素子を含み、光駆動素子に
対して特定の波長の光を照射することにより、全反射面
の反射が制御される。
【００１７】光によって全反射条件制御素子が駆動され
るので、全反射条件制御素子に対して信号を送るための
配線が不要となる。装置の構成が単純となり、全反射条
件制御素子を小型化し、密度を高めることができる。そ
のため、利用できるチャンネル数が多くなる。
【００１８】請求項６に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムのための光送信装置は、入射する光
を、入射方向と同一方向に反射する再帰反射手段と、再
帰反射手段によって反射される光を、伝送信号に基づい
て変調するための変調手段とを含む光送信装置とを含
み、変調手段は、再帰反射手段の反射面上に配列され、
各々独立に光の反射を制御することが可能な複数個の全
反射条件制御素子と、全反射条件制御素子の各々を、伝
送信号に基づいて独立に制御するための駆動手段とを含
む。
【００１９】複数個の全反射条件制御素子がそれぞれ独
立に光の反射を制御することができる。したがって、こ
れら複数個の全反射条件制御素子の反射をそれぞれ別々
の情報により制御することで、光送信装置から光受信装
置に向けて、それぞれ別の情報により変調された光ビー
ムの束として、信号を多チャンネルで送信することがで
きる。多チャンネルで光通信を行なうので、シンボル期
間を長くすることができ、光受信装置の受光手段では安
定した光電変換を行なうことが可能になる。
【００２０】請求項７に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムのための光送信装置は、請求項６に記
載の発明の構成に加えて、複数個の全反射条件制御素子
は、複数個のグループに分割され、複数個のグループの
全反射条件制御素子はそれぞれ別々の伝送信号により駆
動される。
【００２１】グループごとに別々の全反射条件制御素子
を駆動することにより、多チャンネルの光通進路上で、
多チャンネルの伝送信号をそれぞれ別に伝送することが
できる。
【００２２】請求項８に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムのための光送信装置は、請求項６また
は請求項７に記載の発明の構成に加えて、全反射条件制
御素子は、再帰反射手段の反射面を構成する透明板の裏
面に配置され、印加される信号に応じて方向を変化させ
る制御面を有するデジタルマイクロアクチュエータを含
み、制御面の方向を変化させることにより、透明板の裏
面の反射が制御される。
【００２３】デジタルマイクロアクチュエータの制御面
の方向を変化させることにより、光反射面での反射を制
御することにより、反射時には全反射が行なわれるの
で、光の損失が少ない。そのために伝送誤りのおこるお
それが比較的少なく、安定した通信が行なえる。
【００２４】請求項９に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムのための光送信装置は、請求項６また
は請求項７に記載の発明の構成に加えて、全反射条件制
御素子は、印加される電圧に応じて方向を変化させる反
射面を有するデジタルマイクロミラーデバイスを含む。
デジタルマイクロミラーデバイスの反射面は、再帰反射
手段の反射面にデジタルマイクロミラーデバイスの反射
面が含まれる第１の方向と、再帰反射手段の反射面にデ
ジタルマイクロミラーデバイスの反射面が含まれない第
２の方向とのいずれかに制御可能である。
【００２５】デジタルマイクロミラーデバイスによって
反射を制御するので、全反射させるときには光の損失が
少ない。そのために伝送誤りのおこるおそれが比較的す
くなく、安定した通信が行える。
【００２６】請求項１０に記載の発明にかかる多チャン
ネル光通信システムのための光送信装置は請求項９に記
載の発明の構成に加えて、再帰反射手段は、互いに直交
する第１、第２および第３の面からなる。第１および前
記第２の面は反射面であり、第３の面はデジタルマイク
ロミラーデバイスの反射面が第１の方向を向くことによ
って構成される。
【００２７】請求項１１に記載の発明にかかる多チャン
ネル光通信システムのための光送信装置は請求項１０に
記載の発明の構成に加えて、複数個のデジタルマイクロ
ミラーデバイスは、第１および第２の面と直交する方向
に配置された基板上に配列される。
【００２８】請求項１２に記載の発明にかかる多チャン
ネル光通信システムのための光送信装置は、請求項６ま
たは請求項７に記載の発明の構成に加えて、全反射条件
制御素子は光反射面上に配置され、透明カプセル中に封
入された不透明な磁性体と、透明カプセル中の磁性体を
磁力により移動させることにより全反射条件制御素子に
おける光の反射率の分布を変化させるための磁力発生手
段とを含む。
【００２９】不透明な磁性体の分布を磁力で変えること
により、反射面における全反射と無反射とを制御でき
る。反射時には全反射が行なわれるので、光の損失が少
なく、伝送誤りのおこるおそれが比較的少ない安定した
通信が行える。
【００３０】請求項１３に記載の発明にかかる多チャン
ネル光通信システムのための光送信装置は、請求項６ま
たは７に記載の発明の構成に加えて、全反射条件制御素
子は、再帰反射手段の反射面を構成する透明板の裏面に
配置され、特定の波長の光が照射されたことに応答し
て、裏面に密着した第１の形状と、裏面との間に空隙が
形成された第２の形状との間で形状を変化させる光駆動
素子を含み、光駆動素子に対して特定の波長の光を照射
することにより、透明板の裏面の反射が制御される。
【００３１】光によって全反射条件制御素子が駆動され
るので、全反射条件制御素子に対して信号を送るための
配線が不要となる。装置の構成が単純となり、全反射条
件制御素子を小型化し、密度を高めることができる。そ
のため、利用できるチャンネル数が多くなる。
【００３２】請求項１４に記載の発明にかかる多チャン
ネル光通信システムのための光受信装置は、各々が別々
の信号により変調される複数個の光ビームを含む光束を
受ける、複数個の光ビームの配列に対応した配列された
複数個の受光素子を有する受光手段と、複数個の受光素
子の出力から、複数個の光ビームの各々により伝送され
ている信号を復調するための復調手段とを含む。
【００３３】複数個の光ビームによって搬送されている
信号を、光ビームごとに受光素子で受光することによ
り、光ビームごとに搬送されている信号を復調でき、多
チャンネルの光通信の受信を簡単な構成で実現できる。
【００３４】請求項１５に記載の発明にかかる多チャン
ネル光通信システムのための光受信装置は、請求項１４
に記載の発明の構成に加えて、複数個の受光素子は複数
個のグループに分割されており、複数個のグループごと
に伝送信号を再構築するための手段をさらに含む。
【００３５】複数個の受光素子ごとに別々のグループと
しておき、各グループごとに伝送信号を再構築すること
で、多チャンネルの光通信路を利用した多チャンネルの
信号の伝送を実現することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】第１の実施の形態 図１を参照して、この発明の第１の実施の形態に係る多
チャンネル光学通信システム２０は、光送信装置２４お
よび光受信装置２２を含む。光送信装置２４にはたとえ
ばビデオカメラ２５が接続される。光送信装置２４はこ
のビデオカメラ２５から受けた信号を光を用いて光受信
装置２２に伝送する。光受信装置２２はこの光信号から
ビデオカメラ２５の出力した映像信号を再生し信号処理
回路２６およびモニタ２８に与えて表示する。
【００３７】光受信装置２２は、やや広がりを持つ光束
を光送信装置２４に向けて出射するための光源３０と、
光源３０の光路上に置かれ、光送信装置２４側から反射
してくる光を分岐するためのビームスプリッタ３２と、
ビームスプリッタ３２によって分岐された光を受ける位
置に配置されたＣＣＤ（固体撮像素子）３４と、ビーム
スプリッタ３２を中心軸周りに回転させることにより、
ビームスプリッタ３２で反射される光をＣＣＤ３４の受
光面上に導くためのステッピングモータ３１と、ＣＣＤ
３４の出力に基づいて、光送信装置２４から送信されて
くる信号中のクロック成分を再生するためのクロック再
生回路３６と、クロック再生回路３６が再生するクロッ
クに従ってＣＣＤ３４が出力する信号を、クロック再生
回路３６の出力するクロック信号を逓倍した信号に従っ
てアナログ／デジタル変換するためのＡ／Ｄ（アナログ
／デジタル）変換回路３８とを含む。Ａ／Ｄ変換回路３
８の出力は信号処理回路２６に与えられ、モニタ２８に
表示される。
【００３８】光送信装置２４は、１面が多数の画素に分
割されたコーナキューブ４０と、コーナキューブ４０の
上記した１面の各画素の反射／無反射をビデオカメラ２
５から与えられる映像信号に従って制御するための変調
装置４２とを含む。
【００３９】図２を参照して、コーナキューブ４０は互
いに垂直に組合された３つの反射面５２、５４および５
６を有する。これら反射面５２、５４および５６のうち
たとえば反射面５２上が複数個の画素５８に分割されて
いる。各画素５８は、変調装置４２によって各画素ごと
にその全反射／無反射が制御される。
【００４０】図４を参照して、図１に示す変調装置４２
は、図２に示される多数の画素５８の配列と一致して配
列された多数のデジタルマイクロミラーデバイス７０を
含む。各デジタルマイクロミラーデバイス７０は、マイ
クロミラー７４と、印加される電圧によってマイクロミ
ラー７４の方向を変化させるマイクロアクチュエータ７
２とを含む。たとえばデジタルマイクロミラーデバイス
７０に何ら電圧が印加されていない場合にはマイクロミ
ラー７４は図４に示されるようにマイクロアクチュエー
タ７２と少し角度を持った方向を向き、デジタルマイク
ロミラーデバイス７０に対して所定の電圧が印加される
と図５に示されるようにマイクロミラー７４はマイクロ
アクチュエータ７２の上面に密着する。
【００４１】こうしたデジタルマイクロミラーデバイス
については「液晶より上？次世代ディスプレイの本命」
（日経ビジネス、１９９９年１１月１５日号ｐｐ．６０
−６４）に記載されている。
【００４２】図６を参照して、反射面５２は透明なガラ
ス板７６と、ガラス板７６の裏面に配置された多数のデ
ジタルマイクロミラーデバイス７０（図４参照）とを含
む。これらデジタルマイクロミラーデバイス７０はいず
れも、電圧が印加されているときにはマイクロミラーの
反射面がガラス板７６の裏面に密着し、電圧が印加され
ていないときにはマイクロミラー７４がガラス板７６の
裏面から離れるような位置に配置されているものとす
る。マイクロミラー７４の屈折率がガラス板７６のそれ
と異なっていると、図６に示すように、電圧が印加され
ていないデジタルマイクロミラーデバイス７０に対応す
る位置（マイクロミラー７４Ａおよび７４Ｃ）では、光
８０Ａおよび８０Ｃは反射せず、電圧が印加されるデジ
タルマイクロミラーデバイスに対応する反射面７４Ｂの
位置では光８０Ｂは反射される。
【００４３】したがって図２に示されるコーナキューブ
４０では、複数の画素５８の各々について、対応するデ
ジタルマイクロミラーデバイスに対する印加電圧を図１
に示すビデオカメラ２５からの映像信号に従って変化さ
せることにより、各画素ごとに全反射／無反射を制御す
ることができる。本実施の形態の装置では、こうして各
画素ごとにコーナキューブ４０における光の反射／無反
射を制御し、それを光受信装置２２側で各画素ごとに受
光し復調することによって各画素ごとの信号を復調する
ことができる。
【００４４】なおこの実施の形態のシステムではデジタ
ルマイクロミラーデバイスを用いているが、この例のよ
うに光反射面を構成する透明板の背面に反射面７４を配
置する場合には、反射面７４は必ずしも光を反射する性
質のものである必要はない。透明板と反射面７４との屈
折率が相違してさえいれば、透明板の裏面に反射面７４
を密着させることにより光が全反射し、ある間隔を設け
れば光が反射しなくなるからである。
【００４５】この第１の実施の形態に係る光通信システ
ム２０は以下のように動作する。なお光源３０とコーナ
キューブ４０とは、その相対的位置がほぼ一定となるよ
うに予め調整されているものとするが、後述するように
光受信装置２２および光送信装置２４の一方またはその
双方が移動体上にある場合のようにその相対的位置がず
れたとしても、ビームスプリッタ３２の回転角度を調整
することにより、安定してＣＣＤ３４が光送信装置２４
からの反射光を受光するようにできる。
【００４６】まず光源３０がコーナキューブ４０に向け
て光束を出射する。この光はコーナキューブ４０に入射
し反射され、光源３０に向けて戻る。このとき、コーナ
キューブ４０上の１つの反射面５２上の各画素５８にお
ける反射／無反射をビデオカメラ２５からの映像信号に
従って制御することにより、ある画素に対応する位置で
は光が反射され、他の画素に対応する位置では光が反射
されないことになる。
【００４７】ビームスプリッタ３２はコーナキューブ４
０から反射されてくる光の光路を９０°横方向に分岐さ
せ、ＣＣＤ３４の受光面上に導く。ＣＣＤ３４は、予め
定められた周期で受光と受光信号の出力とを繰返してい
るが、クロック再生回路３６の制御によってその受光期
間が、光送信装置２４から送られてくる送信信号の１周
期とできるだけ一致するように制御される。クロック再
生回路３６はＣＣＤ３４の出力に基づいて上記したよう
にクロック信号を再生しＣＣＤ３４の動作を制御すると
ともに、このクロック信号を所定数で逓倍した信号をＡ
／Ｄ変換回路３８に与える。Ａ／Ｄ変換回路３８は、Ｃ
ＣＤ３４から出力されるシリアルなアナログ信号を、ク
ロック再生回路３６から与えられる逓倍されたクロック
信号に従ってデジタル変換し信号処理回路２６に与え
る。信号処理回路２６に与えられる信号は、結果として
ビデオカメラ２５から出力されるデジタルのシリアル信
号と同様のものとなる。信号処理回路２６によってこの
信号を処理しモニタ２８上に表示することにより、ビデ
オカメラ２５で撮影した映像がモニタ２８上に再生され
る。
【００４８】このとき、光送信装置２４から光受信装置
２２に向けて送信される光信号は、各画素ごとに並列と
なった多チャンネルの光信号である。したがって１チャ
ンネルで映像信号をシリアルに伝送する場合と比較し
て、各チャンネルごとの信号周期ははるかに長くなる。
そのためＣＣＤ３４による受光期間も長くすることがで
き、安定した復調を行なうことが可能となる。
【００４９】なお本実施の形態では図６に示すようにガ
ラス板７６上にマイクロミラー７４が密着するように配
置し、それによってガラス板７６とマイクロミラー７４
の界面（全反射面）における全反射を制御した。しかし
本発明はこうした構成には限定されず、たとえばマイク
ロミラー７４を図２に示す反射面５２自体を形成するよ
うにマトリックス状に配置してもよい。この場合通常位
置ではマイクロミラーが光を正しく反射し、所定の電圧
が印加されるとマイクロミラーが位置を変え光を所定方
向とは別の方向に反射するようにしてもよいし、その逆
の構成にしてもよい。この例については図１５、図１６
を参照して後述する。
【００５０】また、図６に示すようにマイクロミラー７
４をガラス板７６と密着するように配置する場合、マイ
クロミラー７４の密度がガラス板７６の密度よりも高け
れば前述のような全反射の制御が可能となる。マイクロ
ミラー７４の上面自体が反射能を有する必要はない。
【００５１】図３を参照して、光送信装置２４の、光受
信装置２２に対する相対位置が図１に示す状態から変化
した場合を想定する。前述したとおり光源３０から出射
される光ビームは広がりを持っている。そのため、光送
信装置２４の位置がずれたとしても一部の光ビームはコ
ーナキューブ４０によって反射されて戻ってくる。この
反射光はコーナキューブ４０への入射光と同じ向きであ
るから、図１の場合と比較してビームスプリッタ３２へ
の入射角度が変化している。そのため、ビームスプリッ
タ３２の向きをそのままにしておくと、ＣＣＤ３４の受
光面にこの反射光を導くことができない。
【００５２】この場合には、ステッピングモータ３１に
よって、ビームスプリッタ３２の角度を調整することに
より、入射ビームの反射方向を調整すれば、コーナキュ
ーブ４０からの反射光をＣＣＤ３４の受光面に導くこと
ができる。
【００５３】第２の実施の形態 上記した第１の実施の形態の光学通信システムでは、光
通信自体はマルチチャンネルであるが、そのための入力
信号および送信された後の復調信号はいずれもシリアル
信号となっている。そのため結果として１チャンネル分
の信号の送信が行なわれている。しかし本発明はそうし
た実施の形態のみに限定されるわけではない。たとえば
複数チャンネルの信号を多数のチャンネルの光通信で送
信し、受信側でそれぞれ別々の信号として復調すること
もできる。第２の実施の形態の光通信システム１２０は
そのようなシステムである。
【００５４】図７を参照して、この光通信システム１２
０は、光受信装置１２２および光送信装置１２４を含
む。
【００５５】光送信装置１２４は、第１の実施の形態の
光送信装置２４と同様に１つの面が複数の画素に分割さ
れたコーナキューブ１４０と、この各画素を別々に駆動
するための変調装置１４２とを含む。
【００５６】図８を参照して、変調装置１４２はこの実
施の形態では４つの部分変調回路１５２Ａ〜１５２Ｄを
含む。そして図７に示されるように各部分変調回路１５
２Ａ〜１５２Ｄは別々の信号源１２５Ａ〜１２５Ｄから
の信号によって駆動される。この例の場合、各信号源１
２５Ａ〜１２５Ｄからシリアルに入力された信号を一旦
図８に示すような形に配列された記憶素子に保持させた
後、保持された信号を一斉に変調装置１４２の各素子部
分に与える。こうすることによりシリアルに入力された
信号をパラレルに、かつその信号周期を長くして転送す
ることができる。
【００５７】光受信装置１２２は、第１の実施の形態の
場合と同様に配置された光源３０およびビームスプリッ
タ３２と、ビームスプリッタ３２により分岐された光束
を受光するためのＣＣＤ１３４と、ＣＣＤ１３４の出力
に基づいてクロック信号を再生しＣＣＤ１３４による受
光期間を制御するとともに、このクロック信号を逓倍し
た信号を出力するためのクロック再生回路１３８と、Ｃ
ＣＤ１３４のそれぞれ４つの領域から出力されるシリア
ル信号をパラレルに受け、クロック再生回路１３８から
与えられる逓倍されたクロック信号に従ってアナログ／
デジタル変換するためのＡ／Ｄ変換回路１３６Ａ〜１３
６Ｄとを含む。これらＡ／Ｄ変換回路１３６Ａ〜１３６
Ｄの出力はそれぞれ信号源１２５Ａ〜１２５Ｄに対応す
る送信先１２６Ａ〜１２６Ｄに与えられる。
【００５８】この第２の実施の形態の光通信システム１
２０は以下のように動作する。各信号源１２５Ａ〜１２
５Ｄはそれぞれ独立に変調装置１４２に対して信号を与
える。変調装置１４２の部分変調回路１５２Ａ〜１５２
Ｄはこれらシリアルに与えられた信号を順次各画素ごと
に格納し、あるタイミングで対応するデジタルマイクロ
ミラーデバイスに与える。その結果光源３０から出射さ
れる光がコーナキューブ１４０で反射される際に、各画
素ごとにその反射／無反射が制御される。こうして元の
信号により変調された光がビームスプリッタ３２に入射
し、さらにＣＣＤ１３４の受光面上に入射する。クロッ
ク再生回路１３８はＣＣＤ１３４の出力に基づいてクロ
ック信号を再生しＣＣＤ１３４の出力周期を制御する。
同時にクロック再生回路１３８はこのクロック信号を所
定数で逓倍した信号を作り、Ａ／Ｄ変換回路１３６Ａ〜
１３６Ｄに与える。各Ａ／Ｄ変換回路１３６Ａ〜１３６
Ｄは、ＣＣＤ１３４の対応する１／４面からシリアルに
出力される信号をデジタル信号に変換し対応する送信先
１２６Ａ〜１２６Ｄに与える。こうして、複数の信号源
１２５Ａ〜１２５Ｄから与えられた信号が、１つの多チ
ャンネル光通信路を介して同時に光受信装置１２２に送
信され、それぞれ対応の送信先１２６Ａ〜１２６Ｄに独
立に送信される。
【００５９】この第２の実施の形態では、画像信号では
ないシリアル信号をまとめた形で光通信することができ
る。この場合にも光通信自体は多チャンネルで行なわれ
るため、各信号をシリアルで通信する場合と比較してシ
ンボル期間を長くすることができ、安定した光通信を行
なうことができる。
【００６０】第３の実施の形態 第１の実施の形態の装置では、一旦ビデオカメラ２５
（図１参照）から出力されたシリアルな映像信号を変調
装置４２に与え、多チャンネルの信号として光通信によ
り送信した。しかし本発明は、画像の伝送に使用した場
合に限っても第１の実施の形態の形に限定されるもので
はない。たとえばこの第３の実施の形態の光通信システ
ム２２０のように、画像信号の入力をパラレルに行なう
こともできる。
【００６１】図９を参照して、この光通信システム２２
０は光送信装置２２４と光受信装置２２２とを含む。
【００６２】光送信装置２２４はコーナキューブ２４０
と、コーナキューブ２４０の１面の裏に配置され、固体
撮像素子と上記したデジタルマイクロミラーデバイスと
が一体に成形された受光・変調装置２４２と、受光・変
調装置２４２のＣＣＤの撮像面（受光面）上に被写体の
光学像を結像させるための光学系２４６と、受光・変調
装置２４２による受光期間と、デジタルマイクロミラー
デバイスへの電荷の転送とを制御するためのドライバ装
置２４８とを含む。
【００６３】ドライバ装置２４８は、ある期間に受光／
変調装置２４２の受光面に生成された電荷を、一斉にデ
ジタルマイクロミラーデバイスに与えることによりデジ
タルマイクロミラーデバイスの各反射面の向きを制御す
る。同時にドライバ装置２４８は受光面上の電荷を消去
し、次の期間の受光を行なうという作業を繰返す。
【００６４】光受信装置２２２は、既に述べた光源３０
およびビームスプリッタ３２と、ビームスプリッタ３２
によって分岐された光を受光する位置に配置されたＣＣ
Ｄ２３４と、ＣＣＤ２３４の各受光素子からの電荷を並
列に受け保持し、シリアルに出力するための固体撮像素
子と同様の構成を有する電荷転送素子２３６と、ＣＣＤ
２３４の出力に基づいて送信信号に含まれるクロック成
分を再生し、ＣＣＤ２３４と電荷転送素子２３６の動作
を制御するためのクロック信号を生成し出力するととも
に、このクロック信号を逓倍した信号を出力するための
クロック再生回路２３８と、クロック再生回路２３８か
ら与えられる逓倍されたクロック信号に従って、電荷転
送素子２３６から出力されるシリアルの信号をデジタル
信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路２３８とを含む。
Ａ／Ｄ変換回路２３８の出力は第１の実施の形態の場合
と同様に信号処理回路２６に与えられ、さらにモニタ２
８により表示される。
【００６５】この第３の実施の形態の光通信システム２
２０は以下のように動作する。ドライバ装置２４８は受
光／変調装置２４２の受光面の電荷を消去し受光を開始
する。光学系２４６により受光面上に被写体の光学像が
形成され、受光面上の光電変換素子はそれぞれ入射光量
に応じた電荷を蓄積する。ドライバ装置２４８は所定の
タイミングでこの電荷を対応するデジタルマイクロミラ
ーデバイスに転送するとともに、ＣＣＤの受光素子上の
電荷を消去する。このドライバ装置２４８の制御によ
り、受光／変調装置２４２を構成する各マイクロミラー
デバイスの反射面はそれぞれ全反射位置または無反射位
置に変化する。
【００６６】光受信装置２２２の光源３０から出射され
た光はコーナキューブ２４０により反射されビームスプ
リッタ３２に入射する。このとき、コーナキューブ２４
０の１面において、受光・変調装置２４２によりある画
素に対応する位置では光の反射はなく、他の画素に対応
する位置では光の反射が行なわれる。その結果コーナキ
ューブ２４０からビームスプリッタ３２に向けて反射さ
れる光は、これら各素子の状態に応じて各反射光が変調
された多チャンネルの光束となっている。ビームスプリ
ッタ３２で反射されたこの光束がＣＣＤ２３４上に入射
することにより、被写体の光学像により形成されるのと
同様の電荷の分布がＣＣＤ２３４上に形成される。クロ
ック再生回路２３８は、１シンボル区間に対応する期間
だけＣＣＤ２３４で電荷を蓄積した後各電荷をパラレル
に電荷転送素子２３６に転送する。同時にクロック再生
回路２３８はＣＣＤ２３４上の各光電変換素子の電荷を
消去する。
【００６７】電荷転送素子２３６はクロック再生回路２
３８から与えられるクロック信号に応じて、蓄積された
電荷をシリアルに出力しＡ／Ｄ変換回路２３８に与え
る。Ａ／Ｄ変換回路２３８はクロック再生回路２３８か
ら出力される逓倍されたクロック信号に従ってこの信号
をデジタル信号に変換し信号処理回路２６に与える。
【００６８】こうしてこの第３の実施の形態の光通信シ
ステムでは、光送信装置側で受光面上に形成された被写
体の光学像を直接パラレルの信号に変換し、それをさら
にパラレルの光信号として光受信装置側に転送すること
ができる。この場合にも、受信側では１チャンネルを用
いてパラレルにこの映像信号を送信する場合と比較して
シンボル区間が長くなるため、安定して光通信を行なう
ことができる。
【００６９】なお図９に示す例では光学系２４６の位置
が受光面上に被写体の像を結像するような位置に固定さ
れている。しかし本発明はこれには限定されない。受光
面上に被写体の光学像が結ばれることを条件として、光
学系の配置はさまざまに変えることができる。
【００７０】第４の実施の形態 第１〜第３の実施の形態からも明らかなように、この光
通信システムは複数の信号源からの信号をパラレルに送
信することができる。そのためのチャンネル数の最大数
は、コーナキューブ上に形成された各画素（以下に述べ
るように、反射面での全反射条件を制御する機能を持つ
もので、以下「全反射条件制御素子」と呼ぶ。）の数と
同じである。もちろん反射面の周辺位置に存在する全反
射条件制御素子については利用可能でない場合もある
が、コーナキューブの中央付近に設けられている全反射
条件制御素子のみを用いてもかなり多数のチャンネルを
用いた光通信が行なえる。この第４の実施の形態の光通
信システムはそのように各チャンネルごとに独立した通
信を行なうことができるものである。
【００７１】図１０を参照してこの第４の実施の形態に
係る光通信システム３２０は、光送信装置３２４および
光受信装置３２２を含む。
【００７２】光送信装置３２４は、多数の信号源からの
信号を集めるための集積装置３４４と、多数のデジタル
マイクロミラーデバイスを含む変調装置３４２と、集積
装置３４４により集積された各信号をそれぞれ独立に変
調装置３４２の各デジタルマイクロミラーデバイスと接
続するための接続線３４６と、変調装置３４２を駆動す
るためのドライバ装置３４８と、変調装置３４２がその
反射面の１つの裏面に配置されたコーナキューブ３４０
とを含む。
【００７３】光受信装置３２２は、光源３０およびビー
ムスプリッタ３２と、ビームスプリッタ３２により分岐
された光束を受光する位置に配置されたＣＣＤ３３４
と、ＣＣＤ３３４の出力に基づいてＣＣＤ３３４を駆動
するためのクロック信号を再生するためのクロック再生
回路３３８と、ＣＣＤ３３４の各光電変換素子の出力を
パラレルに受けて増幅し、デジタル信号に変換して分岐
して出力するための分岐回路３３６とを含む。
【００７４】クロック再生回路３３８は、１シンボル期
間の間ＣＣＤ３３４で光電変換を行なわせ、１期間が終
了すると各光電変換素子の信号をパラレルに分岐回路３
３６に出力させる。同時にクロック再生回路３３８はＣ
ＣＤ３３４の各光電変換素子の電荷を消去し、次の期間
の光電変換に備える処理を行なう。
【００７５】この第４の実施の形態の光通信システム３
２０は次のように動作する。それぞれ別個の多数の信号
源から集められた信号は集積装置３４４により集積され
接続線３４６によって変調回路３４２に与えられる。変
調回路３４２はドライバ装置３４８の制御に従って、所
定区間ごとに接続線３４６から与えられる信号を取込
み、対応するデジタルマイクロミラーデバイスに与え
る。各デジタルマイクロミラーデバイスはこれら信号の
値に従ってその反射面の位置を変化させる。
【００７６】光源３０から出射された光はコーナキュー
ブ３４０に入射し反射する。このときコーナキューブ３
４０の１つの反射面上において、デジタルマイクロミラ
ーデバイスの反射面の位置に応じて、各素子ごとに反射
／無反射が制御される。したがってコーナキューブ３４
０からビームスプリッタ３２に向けて反射される光は、
各チャンネルごとに変調装置３４２によって変調された
信号を搬送する多チャンネルの光信号となっている。
【００７７】ビームスプリッタ３２によって反射された
この光束はＣＣＤ３３４上に入射し、各素子に対応した
電荷をＣＣＤ３３４の各素子ごとに生成する。クロック
再生回路３３８の制御により各光電変換素子の出力は分
岐回路３３６に与えられ、デジタル信号に変換されて各
対応する送信先に向けて送信される。
【００７８】この第４の実施の形態の光通信システムで
は、多数の信号源とコーナキューブ上の全反射条件制御
素子とを１対１の関係とすることにより、全反射条件制
御素子の数と同じ数だけの光通信チャンネルを設けるこ
とができる。その結果、非常にコンパクトに数多くのチ
ャンネル信号を安定に送信することができるという効果
を奏する。たとえば全反射条件制御素子の配列が１００
０×１０００であれば提供されるチャンネル数は１００
０×１０００＝１，０００，０００となり、光通信を用
いた広帯域の通信を行なうことができる。
【００７９】全反射条件制御素子の他の例 以上の説明では、光反射面の表面にデジタルマイクロミ
ラーデバイスを、または光反射面を構成する透明板の裏
面にデジタルマイクロアクチュエータを配置することに
より全反射条件制御素子を形成したコーナキューブを用
いている。しかし全反射条件制御素子の構成はこうした
ものには限定されない。その一例を図１１に示す。
【００８０】図１１を参照して、このコーナキューブ４
００のひとつの反射面上には、複数個の、プリズムの全
反射条件を制御する全反射条件制御素子４０２が配列さ
れている。図１２に示されるように、各全反射条件制御
素子４０２は、透明カプセル４０４と、この透明カプセ
ル４０４の中に封入された不透明な磁性流体４１０と、
透明カプセル４０４のそれぞれ半分の領域に別々に形成
され、電流が加えられると磁場を発生する二つの電磁石
４２０および４２２とを含む。
【００８１】たとえば図１２における電磁石４２０に電
流を通ずると磁場が生じ、磁性流体４１０は電磁石４２
０の方向に集まる。その結果、磁性流体４１０のない、
透明な部分４１２が形成される。逆に電磁石４２２に電
流を通ずると磁性流体４１０は電磁石４２２の方向に集
まる。その結果図１２とは逆に参照符号４１０で示した
領域が透明になり、その結果プリズム面に磁性流体が接
する領域がなくなり、この領域ではプリズムは全反射状
態となる。また、参照符号４１２で示した領域が不透明
になるので、磁性流体がプリズム面に接する部分とな
り、全反射が阻害その結果、この全反射条件制御素子４
０２においては、電磁石４２０および４２２のいずれに
電流を通ずるかにしたがって異なる反射率の分布がで
き、これによって入射光を変調して反射することが可能
になる。
【００８２】なお、図１２に示した例では磁性流体を用
いたが、たとえばその方向が同一方向固定された多数の
ごく小さな棒磁石を細長い管に封入し、その管を多数束
ねたものを用いたものを磁性流体に代えて用いてもよ
い。この場合、透明カプセル４０４の一端にたとえばＳ
極の磁場を置くことにより、これらすべての棒磁石がそ
れら自身の磁極とこのＳ極との間の磁力によって同一方
向に移動し、このＳ極に代えてＮ極をおけばこんどはこ
れらすべての棒磁石が反対方向に移動する。その結果、
磁性流体を用いた場合と同様に全反射制御素子群におけ
る全反射部分の分布を変化させることができる。
【００８３】なお、このようにごく小さな棒磁石を用い
る場合、透明カプセル４０４の両端に同じ磁性の磁極を
置くと、棒磁石に対して一方の磁極からは引力が、他方
の磁極からは斥力が働く。この結果、この磁極の磁性を
変化させたときの棒磁石の移動が早くなる。そのためそ
うした構成では磁極を一つしか使用しない場合と比較し
てレスポンスが向上するという効果がある。
【００８４】全反射条件制御素子のさらに他の例 全反射条件制御素子の他の例として、電流により制御さ
れるのではなく、光により制御されるマイクロアクチュ
エータを用いることもできる。特にポリジアセチレンと
呼ばれる高分子化合物のように、光があたると変形する
ような性質を持つ物質を用いると、応答速度の高いアク
チュエータを実現できる。
【００８５】図１３に、そうした光により制御されるマ
イクロアクチュエータを備えた全反射条件制御素子４４
０の断面図を示す。図１３を参照して、このマイクロア
クチュエータは、コーナキューブのプリズム４５０の全
反射面に配置されており、通常時にプリズム４５０の全
反射面に密着するように配置される、薄くやや弾力のあ
る、プリズム４５０の密度よりも高い密度を持つ物質か
らなる全反射制御体４５２と、全反射制御体４５２の、
プリズム４５０と密着している面と反対側の面に接着さ
れた、前述のポリジアセチレンの薄膜４５４とを含む。
全反射制御体４５２は、その周縁部分においてガラス面
４５０の裏面に接着されている。全反射制御体４５２と
しては、プリズム４５０の全反射面に密着できることが
でき、かつ後述するように変形したときに、全反射面と
の間に生じる空隙が全反射を阻害する程度の大きさとな
る弾力性を有するものが用いられる。
【００８６】図１３に示されるように、第１の状態では
全反射制御体４５２はプリズム４５０の全反射面に密着
している。そのため、ガラス板４５０に入射する光はプ
リズム４５０の全反射面で全反射されず、全反射制御体
４５２側に透過する。すなわち光は全反射面では反射さ
れない。
【００８７】ポリジアセチレンは、波長が４５０〜５５
０ナノメートルの光を当てると体積が３％ほど増え、３
５０〜４００ナノメートルの波長を持つ光を当てると元
に戻る性質があることが知られている。
【００８８】そこで、図１３の状態において、全反射を
させる部分に対応する全反射条件制御素子には、裏面か
ら４５０〜５５０ナノメートルの波長を持つ光をあて
る。この部分では、ポリジアセチレンの薄膜４５４は体
積が増加し、図１４の中央に示すようにプリズム４５０
の全反射面との間に空隙が生じる。したがって当該全反
射条件制御素子に入射する光は全反射される。
【００８９】一方、全反射をさせない部分に対応する全
反射条件制御素子には、裏面から３５０〜４００ナノメ
ートルの波長を持つ光を当てる。すると、図１４の左右
に示されるように、ポリジアセチレンの薄膜４５４は体
積が減少し、したがって全反射制御体４５２とともに全
反射条件制御素子の全体が、その中央部がガラス面４５
０に密着する様に変形する。その結果プリズム４５０の
全反射面に入射する光は全反射されない。
【００９０】このように光により変形する性質を持つ物
質によって全反射条件制御素子を駆動するようにする
と、応答速度が高く、構造も比較的単純である。また、
全反射条件制御素子を光により駆動するため、全反射条
件制御素子を信号で駆動するための配船が不要となる。
したがって装置を一層小型化することができ、高密度で
多チャンネル光通信を実現することが可能となる。
【００９１】図２に示すコーナキューブ４０の変形例を
図１５および図１６に示す。図１５に示す例では、コー
ナキューブ５００は、図２に示すコーナキューブ４０と
比較して、図２における反射面５２に替えて、光を反射
しない物質からなる、反射面５４および５６と直交する
ように設けられた基板５１０と、基板５１０の、反射面
５４および５６に面する面上にマトリクス状に配列され
た複数個のマイクロミラーデバイス５１２とを含む点が
異なる。基板５１０は透明な物質でも、不透明な物質で
もよい。また光を反射する物質からなっていてもよい。
【００９２】複数個のマイクロミラーデバイス５１２の
各々は、いずれもその方向が第１の方向と第２の方向と
に制御可能な反射面を有する。第１の方向とは、デジタ
ルミラーマイクロデバイスの反射面が、反射面５４およ
び５６と直交する面に含まれるような方向である。第２
の方向は、第１の方向と異なる方向、すなわちマイクロ
ミラーデバイスの反射面が反射面５４および５６と直交
するような方向以外であればどのような方向でもよい。
【００９３】このコーナキューブ５００を用いると、デ
ジタルマイクロデバイスの反射面が第１の方向を向いて
いるときにはそのデジタルマイクロデバイスの反射面に
入射する光は、入射方向と平行に反射される。そしてデ
ジタルマイクロデバイスの反射面が第２の方向を向いて
いるときには、入射方向と異なる方向に反射される。し
たがって第１の実施の形態の場合と同様に、このコーナ
キューブ５００を多チャンネル光通信に用いることがで
きる。
【００９４】また、図１６に示されるコーナキューブ５
２０は、図１５に示される者と比較して、基板５１０を
取り除いている点に特徴があり、マトリクス状に配列さ
れた複数個のデジタルマイクロデバイス５２２によって
反射面を構成している。この場合にも、デジタルマイク
ロデバイス５２２の各々の反射面の方向を図１５の場合
と同様の第１の方向と第２の方向とに制御できれば、多
チャンネル光通信に用いることができる。
【００９５】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施の形態に係る光通信シ
ステムのブロック図である。
【図２】 コーナキューブの外観を示す図である。
【図３】 第１の実施の形態に係る光通信システムにお
いてビームスプリッタの角度を変えたときのブロック図
である。
【図４】 デジタルマイクロミラーデバイスの動作を説
明するための図である。
【図５】 デジタルマイクロミラーデバイスの動作を説
明するための図である。
【図６】 デジタルマイクロミラーデバイスを用いた反
射／無反射の制御を説明するための図である。
【図７】 この発明の第２の実施の形態に係る光通信シ
ステムのブロック図である。
【図８】 第２の実施の形態で用いられる部分変調回路
の配置を示す図である。
【図９】 この発明の第３の実施の形態に係る光通信シ
ステムのブロック図である。
【図１０】 この発明の第４の実施の形態に係る光通信
システムのブロック図である。
【図１１】 全反射条件制御素子を有する他のコーナキ
ューブ面の他の例を示す図である。
【図１２】 図１１の例で用いられる全反射条件制御素
子群の概略図である。
【図１３】 全反射条件制御素子のさらに他の例を示す
断面図である。
【図１４】 図１３に示す全反射条件制御素子の動作原
理を示す断面図である。
【図１５】 デジタルマイクロミラーデバイスを用いた
コーナキューブの変形例を示す斜視図である。
【図１６】 デジタルマイクロミラーデバイスを用いコ
ーナキューブのさらに他の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
２０，１２０，２２０，３２０ 光通信システム、２
２，１２２，２２２，３２２ 光受信装置、２４，１２
４，２２４，３２４ 光送信装置、３０ 光源、３２
ビームスプリッタ、３４，１３４，２３４，３３４ Ｃ
ＣＤ、４０，１４０，２４０，３４０ コーナキュー
ブ、４２，１４２，３４２ 変調装置、７０デジタルマ
イクロミラーデバイス、２４２ 受光・変調装置。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年８月２１日（２０００．８．２
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】請求項６に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムのための光送信装置は、入射する光
を、入射方向と同一方向に反射する再帰反射手段と、再
帰反射手段によって反射される光を、伝送信号に基づい
て変調するための変調手段とを含む光送信装置とを含
み、変調手段は、再帰反射手段の反射面上に配列され、
各々独立に光の反射を制御することが可能な複数個の反
射条件制御素子と、反射条件制御素子の各々を、伝送信
号に基づいて独立に制御するための駆動手段とを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】複数個の反射条件制御素子がそれぞれ独立
に光の反射を制御することができる。したがって、これ
ら複数個の反射条件制御素子の反射をそれぞれ別々の情
報により制御することで、光送信装置から光受信装置に
向けて、それぞれ別の情報により変調された光ビームの
束として、信号を多チャンネルで送信することができ
る。多チャンネルで光通信を行なうので、シンボル期間
を長くすることができ、光受信装置の受光手段では安定
した光電変換を行なうことが可能になる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】請求項７に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムのための光送信装置は、請求項６に記
載の発明の構成に加えて、複数個の反射条件制御素子
は、複数個のグループに分割され、複数個のグループの
反射条件制御素子はそれぞれ別々の伝送信号により駆動
される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】グループごとに別々の反射条件制御素子を
駆動することにより、多チャンネルの光通進路上で、多
チャンネルの伝送信号をそれぞれ別に伝送することがで
きる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】請求項８に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムのための光送信装置は、請求項６また
は請求項７に記載の発明の構成に加えて、反射条件制御
素子は、再帰反射手段の反射面を構成する透明板の裏面
に配置され、印加される信号に応じて方向を変化させる
制御面を有するデジタルマイクロアクチュエータを含
み、制御面の方向を変化させることにより、透明板の裏
面の反射が制御される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】デジタルマイクロアクチュエータの制御面
の方向を変化させることにより、光反射面での反射を制
御するので、光の損失が少ない。そのために伝送誤りの
おこるおそれが比較的少なく、安定した通信が行なえ
る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】請求項９に記載の発明にかかる多チャンネ
ル光通信システムのための光送信装置は、請求項６また
は請求項７に記載の発明の構成に加えて、反射条件制御
素子は、印加される電圧に応じて方向を変化させる反射
面を有するデジタルマイクロミラーデバイスを含む。デ
ジタルマイクロミラーデバイスの反射面は、再帰反射手
段の反射面にデジタルマイクロミラーデバイスの反射面
が含まれる第１の方向と、再帰反射手段の反射面にデジ
タルマイクロミラーデバイスの反射面が含まれない第２
の方向とのいずれかに制御可能である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】デジタルマイクロミラーデバイスによって
反射を制御するので、反射させるときには光の損失が少
ない。そのために伝送誤りのおこるおそれが比較的少な
く、安定した通信が行える。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】請求項１２に記載の発明にかかる多チャン
ネル光通信システムのための光送信装置は、請求項６ま
たは請求項７に記載の発明の構成に加えて、反射条件制
御素子は光反射面上に配置され、透明カプセル中に封入
された不透明な磁性体と、透明カプセル中の磁性体を磁
力により移動させることにより反射条件制御素子におけ
る光の反射率の分布を変化させるための磁力発生手段と
を含む。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】請求項１３に記載の発明にかかる多チャン
ネル光通信システムのための光送信装置は、請求項６ま
たは７に記載の発明の構成に加えて、反射条件制御素子
は、再帰反射手段の反射面を構成する透明板の裏面に配
置され、特定の波長の光が照射されたことに応答して、
裏面に密着した第１の形状と、裏面との間に空隙が形成
された第２の形状との間で形状を変化させる光駆動素子
を含み、光駆動素子に対して特定の波長の光を照射する
ことにより、透明板の裏面の反射が制御される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】光によって反射条件制御素子が駆動される
ので、反射条件制御素子に対して信号を送るための配線
が不要となる。装置の構成が単純となり、反射条件制御
素子を小型化し、密度を高めることができる。そのた
め、利用できるチャンネル数が多くなる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９０】このように光により変形する性質を持つ物
質によって反射条件制御素子を駆動するようにすると、
応答速度が高く、構造も比較的単純である。また、反射
条件制御素子を光により駆動するため、反射条件制御素
子を信号で駆動するための配船が不要となる。したがっ
て装置を一層小型化することができ、高密度で多チャン
ネル光通信を実現することが可能となる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９１】反射条件制御素子の例 図２に示すコーナキューブ４０の変形例を図１５および
図１６に示す。図１５に示す例では、コーナキューブ５
００は、図２に示すコーナキューブ４０と比較して、図
２における反射面５２に替えて、光を反射しない物質か
らなる、反射面５４および５６と直交するように設けら
れた基板５１０と、基板５１０の、反射面５４および５
６に面する面上にマトリクス状に配列された複数個のマ
イクロミラーデバイス５１２とを含む点が異なる。基板
５１０は透明な物質でも、不透明な物質でもよい。また
光を反射する物質からなっていてもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９４】また、図１６に示されるコーナキューブ５
２０は、図１５に示されるものと比較して、基板５１０
を取り除いている点に特徴があり、マトリクス状に配列
された複数個のデジタルマイクロデバイス５２２によっ
て反射面を構成している。この場合にも、デジタルマイ
クロデバイス５２２の各々の反射面の方向を図１５の場
合と同様の第１の方向と第２の方向とに制御できれば、
多チャンネル光通信に用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/152 10/142 10/04 10/06 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/04 14/06

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入射する光を、入射方向と同一方向に反
    射する再帰反射手段と、 前記再帰反射手段によって反射される光を、伝送信号に
    基づいて変調するための変調手段とを含む光送信装置
    と、 光を出射する光出射手段と、 前記光出射手段から出射され前記再帰反射手段によって
    反射された光から、前記変調手段によって変調された伝
    送信号を復調するための復調手段とを含む光受信装置と
    を含む多チャンネル光通信システムであって、 前記変調手段は、 前記再帰反射手段の反射面上に配列され、各々独立に光
    の反射を制御することが可能な複数個の全反射条件制御
    素子と、 前記全反射条件制御素子の各々を、前記伝送信号に基づ
    いて独立に制御するための駆動手段とを含み、 前記復調手段は、 前記反射された光を受光するための、前記複数個の全反
    射条件制御素子の配列に対応して配列された複数個の受
    光素子を有する受光手段と、 前記複数個の受光素子の出力から伝送信号を再構築する
    ための手段とを含む、多チャンネル光通信システム。
  2. 【請求項２】 前記全反射条件制御素子は、前記再帰反
    射手段の前記反射面を構成する透明板の裏面に配置さ
    れ、印加される信号に応じて方向を変化させる制御面を
    有するデジタルマイクロアクチュエータを含み、前記制
    御面の方向を変化させることにより、前記透明板の裏面
    の反射が制御される、請求項１に記載の多チャンネル光
    通信システム。
  3. 【請求項３】 前記全反射条件制御素子は、印加される
    電圧に応じて方向を変化させる反射面を有するデジタル
    マイクロミラーデバイスを含む、請求項１に記載の多チ
    ャンネル光通信システム。
  4. 【請求項４】 前記全反射条件制御素子は、前記反射面
    上に配置され、透明カプセル中に封入された不透明な磁
    性体と、前記透明カプセル中の前記磁性体を磁力により
    移動させることにより前記全反射条件制御素子における
    光の反射率の分布を変化させるための磁力発生手段とを
    含む、請求項１に記載の多チャンネル光通信システム。
  5. 【請求項５】 前記全反射条件制御素子は、前記再帰反
    射手段の全反射面に光が入射する方向とは逆の方向から
    前記再帰反射手段の前記全反射面に臨むように配置さ
    れ、特定の波長の光が照射されたことに応答して、前記
    全反射面に密着した第１の形状と、前記全反射面との間
    に空隙が形成された第２の形状との間で形状を変化させ
    る光駆動素子を含み、前記光駆動素子に対して前記特定
    の波長の光を照射することにより、前記全反射面の反射
    が制御される、請求項１に記載の多チャンネル光通信シ
    ステム。
  6. 【請求項６】 入射する光を、入射方向と同一方向に反
    射する再帰反射手段と、 前記再帰反射手段によって反射される光を、伝送信号に
    基づいて変調するための変調手段とを含む光送信装置で
    あって、 前記変調手段は、 前記再帰反射手段の反射面上に配列され、各々独立に光
    の反射を制御することが可能な複数個の全反射条件制御
    素子と、 前記全反射条件制御素子の各々を、前記伝送信号に基づ
    いて独立に制御するための駆動手段とを含む、多チャン
    ネル光通信システムのための光送信装置。
  7. 【請求項７】 前記複数個の全反射条件制御素子は、複
    数個のグループに分割され、 前記複数個のグループの全反射条件制御素子はそれぞれ
    別々の前記伝送信号により駆動される、請求項６に記載
    の多チャンネル光通信システムのための光送信装置。
  8. 【請求項８】 前記全反射条件制御素子は、前記再帰反
    射手段の前記反射面を構成する透明板の裏面に配置さ
    れ、印加される信号に応じて方向を変化させる制御面を
    有するデジタルマイクロアクチュエータを含み、前記制
    御面の方向を変化させることにより、前記透明板の裏面
    の反射が制御される、請求項６または請求項７に記載の
    多チャンネル光通信システムのための光送信装置。
  9. 【請求項９】 前記全反射条件制御素子は、印加される
    電圧に応じて方向を変化させる反射面を有するデジタル
    マイクロミラーデバイスを含み、デジタルマイクロミラ
    ーデバイスの前記反射面は、前記再帰反射手段の前記反
    射面に前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記反射
    面が含まれる第１の方向と、前記再帰反射手段の前記反
    射面に前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記反射
    面が含まれない第２の方向とのいずれかに制御可能な、
    請求項６または請求項７に記載の多チャンネル光通信シ
    ステムのための光送信装置。
  10. 【請求項１０】 前記再帰反射手段は、互いに直交する
    第１、第２および第３の面からなり、 前記第１および前記第２の面は反射面であり、 前記第３の面は前記デジタルマイクロミラーデバイスの
    前記反射面が前記第１の方向を向くことによって構成さ
    れる、請求項９に記載の多チャンネル光通信システムの
    ための光送信装置。
  11. 【請求項１１】 前記複数個のデジタルマイクロミラー
    デバイスは、前記第１および第２の面と直交する方向に
    配置された基板上に配列される、請求項１０に記載の多
    チャンネル光通信システムのための光送信装置。
  12. 【請求項１２】 前記全反射条件制御素子は、前記反射
    面上に配置され、透明カプセル中に封入された不透明な
    磁性体と、前記透明カプセル中の前記磁性体を磁力によ
    り移動させることにより前記全反射条件制御素子におけ
    る光の反射率の分布を変化させるための磁力発生手段と
    を含む、請求項６または請求項７に記載の多チャンネル
    光通信システムのための光送信装置。
  13. 【請求項１３】 前記全反射条件制御素子は、前記再帰
    反射手段の前記反射面を構成する透明板の裏面に配置さ
    れ、特定の波長の光が照射されたことに応答して、前記
    裏面に密着した第１の形状と、前記裏面との間に空隙が
    形成された第２の形状との間で形状を変化させる光駆動
    素子を含み、前記光駆動素子に対して前記特定の波長の
    光を照射することにより、前記透明板の裏面の反射が制
    御される、請求項６または７に記載の多チャンネル光通
    信システムのための光送信装置。
  14. 【請求項１４】 各々が別々の信号により変調される複
    数個の光ビームを含む光束を受ける、前記複数個の光ビ
    ームの配列に対応した配列された複数個の受光素子を有
    する受光手段と、 前記複数個の受光素子の出力から、前記複数個の光ビー
    ムの各々により伝送されている信号を復調するための復
    調手段とを含む、多チャンネル光通信システムのための
    光受信装置。
  15. 【請求項１５】 前記複数個の受光素子は複数個のグル
    ープに分割されており、 前記複数個のグループごとに伝送信号を再構築するため
    の手段をさらに含む、請求項１４に記載の多チャンネル
    光通信システムのための光受信装置。
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