JP2023111821A - Optical communication device and method of manufacturing the same - Google Patents

Abstract

To provide an optical communication device capable of absorbing vibration of communication light during high-speed operation of wedge prisms.SOLUTION: An optical communication device (1) comprises a pair of wedge prisms (10) and a control unit (20). The control unit (20) controls composite declination δT of communication light by turning the wedge prisms (11, 12) in opposite directions by a rotation angle Ψ of each wedge prism as represented by the following equation (1), where δ represents a declination angle (°) of each wedge prism.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光通信装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an optical communication device and its manufacturing method.

５Ｇ（第五世代移動通信システム）などの電波による通信技術が劇的な高速化を遂げているが、その通信速度は理論的に上限に達している。通信のさらなる高速化を実現することは、コストおよび実現性の観点から困難である。その中でも、通信のさらなる高速化を実現するための技術として、光無線通信技術が注目されている。 Communication technology using radio waves such as 5G (fifth generation mobile communication system) has achieved a dramatic increase in speed, but the communication speed has theoretically reached its upper limit. Achieving further speeding up of communication is difficult from the viewpoint of cost and feasibility. Among them, optical wireless communication technology is attracting attention as a technology for realizing further speeding up of communication.

光は電磁波であるが、利用の自由度が電波に比べて高く、直進性が高いことから電波のように広い範囲に伝播しないため、セキュリティ上優位である。このため、固定された物体間の通信に適していると考えられ、また、人工衛星間の宇宙空間における通信においても電波を補完する技術として有利と考えられている。 Although light is an electromagnetic wave, it can be used more flexibly than radio waves, and since it travels in a straight line, it does not propagate over a wide area like radio waves, so it is superior in terms of security. For this reason, it is considered to be suitable for communication between fixed objects, and is also considered advantageous as a technique to complement radio waves in communication in space between artificial satellites.

光通信技術には、二つのウェッジプリズムを異なる速度だが同じ回転方向で回転させるレーザービームを走査する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。 In the optical communication technology, there is known a technology of scanning a laser beam by rotating two wedge prisms at different speeds but in the same direction of rotation (see, for example, Patent Document 1).

特開２００９－１３９６９２号公報JP 2009-139692 A

光無線通信において、振動ノイズキャンセル機構は、通信の安定性向上のために必要である。たとえば、大気の揺らぎ、航空機の振動または建物の振動などによる通信光の高周波数での振動が問題となるが、このような高周波数で振動する通信光の防振に対応可能な高速動作のノイズキャンセル機構を実現することが難しい。このように、従来、ウェッジプリズムの高速動作での防振の実用に適したウェッジプリズムの高速動作のための条件については、検討の余地が残されている。 In optical wireless communication, a vibration noise canceling mechanism is necessary for improving the stability of communication. For example, high-frequency vibration of communication light due to atmospheric fluctuations, aircraft vibration, or building vibration is a problem. It is difficult to implement a cancellation mechanism. As described above, conventionally, there is room for further study on the conditions for high-speed operation of the wedge prism that are suitable for practical vibration isolation in high-speed operation of the wedge prism.

本発明の一態様は、光通信装置において、ウェッジプリズムの高速動作での通信光の防振を実現するための技術を提供することを目的とする。 An object of one aspect of the present invention is to provide a technique for realizing vibration isolation of communication light in high-speed operation of a wedge prism in an optical communication device.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光通信装置は、二枚のウェッジプリズムからなる少なくとも一対のウェッジプリズム対と、前記二枚のウェッジプリズムを互いに反対方向に同一の回転角度Ψ（°）だけ回転させて通信光の向きを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記二枚のウェッジプリズムの合成偏角をδ_Ｔ（°）とするために、前記回転角度Ψが予め定められた角度以下になる範囲で、前記回転角度Ψを下記式（１）に従って設定する。式（１）中、δは各ウェッジプリズムの偏角（°）を表す。 In order to solve the above-described problems, an optical communication device according to an aspect of the present invention provides at least a pair of wedge prisms consisting of two wedge prisms, and rotating the two wedge prisms in opposite directions in the same direction. a control unit that controls the direction of the communication light by rotating it by an angle Ψ (°), wherein the control unit controls the combined deflection angle of the two wedge prisms to _δT (°). The rotation angle Ψ is set according to the following formula (1) within a range where the rotation angle Ψ is equal to or less than a predetermined angle. In formula (1), δ represents the deflection angle (°) of each wedge prism.

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光通信装置の製造方法は、二枚のウェッジプリズムからなる少なくとも一対のウェッジプリズ対と、前記二枚のウェッジプリズムを互いに反対方向に同一の回転角度Ψ（°）だけ回転させて通信光の向きを制御する制御部と、を備えた通信装置を製造する製造方法であって、前記二枚のウェッジプリズムの合成偏角をδ_Ｔ（°）とするため必要な前記回転角度Ψであって、上記式（１）に従って算出される前記回転角度Ψが予め定められた角度以下になるように、各ウェッジプリズムの偏角δ（°）を設定する工程を含む。 Further, in order to solve the above-described problems, a method for manufacturing an optical communication device according to an aspect of the present invention includes at least a pair of wedge prisms including two wedge prisms, and the two wedge prisms are opposed to each other. and a controller for controlling the direction of the communication light by rotating it in the direction by the same rotation angle Ψ (°), wherein the combined deflection angle of the two wedge prisms is The rotation angle Ψ required to obtain _δT (°), and the deflection angle δ of each wedge prism is set so that the rotation angle Ψ calculated according to the above equation (1) is equal to or less than a predetermined angle. (°) is included.

本発明の一態様によれば、光通信装置において、ウェッジプリズムの高速動作での通信光の防振を実現するための技術を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a technique for realizing vibration isolation of communication light in high-speed operation of a wedge prism in an optical communication device.

本発明の実施形態１に係る光通信装置の構成を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing the configuration of an optical communication device according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 本発明の実施形態１に係る光通信装置におけるウェッジプリズム対の模式的な分解斜視図である。3 is a schematic exploded perspective view of a wedge prism pair in the optical communication device according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 本発明の実施形態２に係る光通信装置におけるウェッジプリズム対の一例の模式的な斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view of an example of a wedge prism pair in the optical communication device according to Embodiment 2 of the present invention; 本発明の実施形態２に係る光通信装置におけるウェッジプリズム対の他の例の模式的な斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view of another example of a wedge prism pair in the optical communication device according to Embodiment 2 of the present invention; 本発明の実施形態３に係る光通信装置の構成を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of an optical communication device according to Embodiment 3 of the present invention; 本発明の一実施形態におけるアクチュエータの第一の態様から第三の態様を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing first to third aspects of an actuator according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態におけるアクチュエータの第二の態様を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a second aspect of an actuator in one embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態におけるアクチュエータの第三の態様を模式的に示す図である。FIG. 4B is a diagram schematically showing a third aspect of the actuator in one embodiment of the present invention; 本発明の実施形態４におけるウェッジプリズムの配置を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically showing the arrangement of wedge prisms in Embodiment 4 of the present invention; 本発明の実施形態５におけるウェッジプリズムの配置を模式的に示す図である。FIG. 11 is a diagram schematically showing the arrangement of wedge prisms in Embodiment 5 of the present invention;

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。 [Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described in detail below.

［装置の構成］
図１は、本発明の実施形態１に係る光通信装置の構成を模式的に示す図である。図２は、本発明の実施形態１に係る光通信装置におけるウェッジプリズム対の模式的な分解斜視図である。図１および図２に示されるように、光通信装置１は、第一ウェッジプリズム１１および第二ウェッジプリズム１２からなる一対のウェッジプリズム対１０と、第一ウェッジプリズム１１および第二ウェッジプリズム１２を互いに反対方向に同一の回転角度Ψ（°）だけ回転させて通信光の向きを制御する制御部２０と、を備えている。また、光通信装置１は、発光素子３０と、加速度センサ４０と、ケーシング５０をさらに備えている。 [Device configuration]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an optical communication device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of a wedge prism pair in the optical communication device according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical communication device 1 includes a pair of wedge prisms 10 consisting of a first wedge prism 11 and a second wedge prism 12, and a first wedge prism 11 and a second wedge prism 12. and a control unit 20 for controlling the direction of the communication light by rotating it by the same rotation angle Ψ (°) in opposite directions. The optical communication device 1 further includes a light emitting element 30 , an acceleration sensor 40 and a casing 50 .

第一ウェッジプリズム１１は、第一回転板１１１に支持されている。第一回転板１１１は、円環状の平面形状を有する板状の部材であり、中央の円形の開口部に第一ウェッジプリズム１１が配置されている。開口部を囲む円環部には、円環状の凹部が形成されており、当該凹部内には、第一磁石１１２が配置されている。第一磁石１１２は、円環部の周方向における第一の位置に配置されている。第二ウェッジプリズム１２も、第一ウェッジプリズム１１と同様に、第二回転板１２１に支持されており、第二回転板１２１には、第二磁石１２２が配置されている。 The first wedge prism 11 is supported by the first rotating plate 111 . The first rotating plate 111 is a plate-like member having an annular planar shape, and the first wedge prism 11 is arranged in a central circular opening. An annular recess is formed in the annular portion surrounding the opening, and the first magnet 112 is arranged in the recess. The first magnet 112 is arranged at a first position in the circumferential direction of the annular portion. Like the first wedge prism 11, the second wedge prism 12 is also supported by the second rotating plate 121, and the second rotating plate 121 has a second magnet 122 arranged thereon.

なお、第一ウェッジプリズム１１および第二ウェッジプリズム１２の各ウェッジプリズムの偏角δ（°）は、そのウェッジプリズムの頂角をＷ（°）、そのウェッジプリズムの屈折率をｎとして、下記式（２）により与えられる。光通信装置１における第一ウェッジプリズム１１および第二ウェッジプリズム１２の頂角Ｗ（°）は、高速運転を実現する観点から、０．１°以上であることが好ましい。頂角Ｗは、合成偏角の制御の精度の観点から１０°以下であることが好ましい。 The deflection angle δ (°) of each wedge prism of the first wedge prism 11 and the second wedge prism 12 is obtained by the following formula, where W (°) is the apex angle of the wedge prism and n is the refractive index of the wedge prism. (2). The apex angle W (°) of the first wedge prism 11 and the second wedge prism 12 in the optical communication device 1 is preferably 0.1° or more from the viewpoint of realizing high-speed operation. The apex angle W is preferably 10° or less from the viewpoint of accuracy of control of the combined declination.

第一回転板１１１および第二回転板１２１は、支持板１３によって回転可能に支持されている。支持板１３は、円環状の平面形状を有する板状の部材であり、支持板１３の第一主面上に第一回転板１１１を回転可能に支持し、支持板１３の第二主面上に第二回転板１２１を回転可能に支持している。第一回転板１１１、第二回転板１２１および支持板１３は、平面視したときに回転軸ＣＡを中心として配置されている。第一回転板１１１および第二回転板１２１、すなわち第一ウェッジプリズム１１および第二ウェッジプリズム１２、は、回転軸ＣＡを軸として回転する。 The first rotating plate 111 and the second rotating plate 121 are rotatably supported by the support plate 13 . The support plate 13 is a plate-like member having an annular planar shape, rotatably supports the first rotating plate 111 on the first main surface of the support plate 13, supports the second rotating plate 121 rotatably. The first rotating plate 111, the second rotating plate 121, and the support plate 13 are arranged around the rotation axis CA in plan view. The first rotating plate 111 and the second rotating plate 121, that is, the first wedge prism 11 and the second wedge prism 12 rotate about the rotation axis CA.

支持板１３は、第一回転板１１１および第二回転板１２１と同様の平面形状を有しており、円環部には、第一コイル１３１、第二コイル１３２、第一ホール素子１３３、第二ホール素子１３４、第一ヨーク１３５および第二ヨーク１３６を有している。 The supporting plate 13 has the same planar shape as the first rotating plate 111 and the second rotating plate 121, and has a first coil 131, a second coil 132, a first Hall element 133, a second It has two Hall elements 134 , a first yoke 135 and a second yoke 136 .

第一コイル１３１は、支持板１３の周方向において、第一磁石１１２に対向する位置に配置されている。第二コイル１３２は、支持板１３の周方向において、第二磁石１２２に対向する位置に配置されている。第一ホール素子１３３は、第一コイル１３１の内側に配置されており、第一ヨーク１３５は、第一コイル１３１と重なる位置であって第一磁石１１２とは反対側の位置に配置されている。第二ホール素子１３４は、第二コイル１３２の内側に配置されており、第二ヨーク１３６は、第二コイル１３２と重なる位置であって第二磁石１２２とは反対側の位置に配置されている。 The first coil 131 is arranged at a position facing the first magnet 112 in the circumferential direction of the support plate 13 . The second coil 132 is arranged at a position facing the second magnet 122 in the circumferential direction of the support plate 13 . The first Hall element 133 is arranged inside the first coil 131 , and the first yoke 135 is arranged at a position overlapping the first coil 131 and opposite to the first magnet 112 . . The second Hall element 134 is arranged inside the second coil 132 , and the second yoke 136 is arranged at a position overlapping the second coil 132 and opposite to the second magnet 122 . .

光通信装置１は、第一コイル１３１および第二コイル１３２に通電可能に構成されている。第一磁石１１２および第一コイル１３１は、第一コイル１３１への通電によって第一ウェッジプリズム１１を回転させるアクチュエータとしてのボイスコイルモータを構成している。同様に、第二磁石１２２および第二コイル１３２は、第二コイル１３２への通電によって第二ウェッジプリズム１２を回転させるアクチュエータとしてのボイスコイルモータを構成している。 The optical communication device 1 is configured such that the first coil 131 and the second coil 132 can be energized. The first magnet 112 and the first coil 131 constitute a voice coil motor as an actuator that rotates the first wedge prism 11 by energizing the first coil 131 . Similarly, the second magnet 122 and the second coil 132 constitute a voice coil motor as an actuator that rotates the second wedge prism 12 by energizing the second coil 132 .

さらに、光通信装置１は、第一ホール素子１３３および第二ホール素子１３４から出力される電圧値を検出可能に構成されている。ホール素子は、磁石とヨークとの間に形成される磁場に応じた電圧力を出力する素子である。第一ホール素子１３３および第二ホール素子１３４は、それぞれ、第一ウェッジプリズム１１および第二ウェッジプリズム１２の回転方向における位置を検出する位置センサに該当する。 Furthermore, the optical communication device 1 is configured to be able to detect voltage values output from the first Hall element 133 and the second Hall element 134 . A Hall element is an element that outputs a voltage force corresponding to a magnetic field formed between a magnet and a yoke. The first Hall element 133 and the second Hall element 134 correspond to position sensors that detect the positions in the rotational direction of the first wedge prism 11 and the second wedge prism 12, respectively.

発光素子３０は、光通信に利用される通信光を発生する素子であり、例えば電気を光に変換する素子であってよい。発光素子３０の例には、発光ダイオードおよび半導体レーザが含まれる。また、加速度センサ４０は、光通信装置１（またはケーシング５０）の傾きを検出するセンサである。さらに、ケーシング５０は、上記の各種構成を一体的に支持する支持部材である。 The light emitting element 30 is an element that generates communication light used for optical communication, and may be an element that converts electricity into light, for example. Examples of light emitting device 30 include light emitting diodes and semiconductor lasers. Also, the acceleration sensor 40 is a sensor that detects the tilt of the optical communication device 1 (or the casing 50). Furthermore, the casing 50 is a support member that integrally supports the various configurations described above.

［ウェッジプリズムの回転の制御］
光通信装置１におけるウェッジプリズムの回転の制御について説明する。 [Control of Wedge Prism Rotation]
Control of rotation of the wedge prism in the optical communication device 1 will be described.

制御部２０は、第一ホール素子１３３および第二ホール素子１３４から出力される電圧に応じて、第一ウェッジプリズム１１の回転角度（現在位置）および第二ウェッジプリズム１２の現在位置を取得する。 The control unit 20 acquires the rotation angle (current position) of the first wedge prism 11 and the current position of the second wedge prism 12 according to the voltages output from the first Hall element 133 and the second Hall element 134 .

制御部２０は、加速度センサ４０の出力値に応じて第一ウェッジプリズム１１の回転角度および第二ウェッジプリズム１２の回転角度の指令値を取得する。たとえば、制御部２０は、光通信装置１の振動を検出した加速度センサ４０の出力値に応じてこの振動を打ち消すように通信光を振動させるための第一ウェッジプリズム１１の回転角度および第二ウェッジプリズム１２の回転角度を取得する。ウェッジプリズムの回転角度は、特定の範囲において偏角と線形近似する。制御部２０は、このような線形近似の関係により、第一ウェッジプリズム１１の回転角度および第二ウェッジプリズム１２の回転角度を取得する。 The control unit 20 acquires command values for the rotation angle of the first wedge prism 11 and the rotation angle of the second wedge prism 12 according to the output value of the acceleration sensor 40 . For example, the control unit 20 controls the rotation angle and the second wedge of the first wedge prism 11 for vibrating the communication light so as to cancel out the vibration according to the output value of the acceleration sensor 40 that detects the vibration of the optical communication device 1. Acquire the rotation angle of the prism 12 . The rotation angle of the wedge prism linearly approximates the deflection angle within a specific range. The control unit 20 acquires the rotation angle of the first wedge prism 11 and the rotation angle of the second wedge prism 12 from such a linear approximation relationship.

ここで制御部２０は、第一ウェッジプリズム１１の回転角度および第二ウェッジプリズム１２の合成偏角をδ_Ｔ（°）とするために、回転角度Ψが予め定められた角度以下になる範囲で、回転角度Ψを下記式（１）に従って設定する。なお、δは第一ウェッジプリズム１１および第二ウェッジプリズム１２の偏角（°）を表す。 Here, the control unit 20 controls the rotation angle Ψ to be equal to or less than a predetermined angle in order to set the rotation angle of the first wedge prism 11 and the combined deflection angle of the second wedge prism 12 to _δT (°). , the rotation angle Ψ is set according to the following equation (1). δ represents the angle of deviation (°) of the first wedge prism 11 and the second wedge prism 12 .

制御部２０は、取得した第一ウェッジプリズム１１の回転角度および第二ウェッジプリズム１２の回転角度に応じて、第一コイル１３１および第二コイル１３２への電力量を取得する。 The control unit 20 acquires the amount of electric power to be supplied to the first coil 131 and the second coil 132 according to the acquired rotation angle of the first wedge prism 11 and the acquired rotation angle of the second wedge prism 12 .

制御部２０は、取得した電力量の電力を電源から第一コイル１３１および第二コイル１３２のそれぞれへ供給させて第一ウェッジプリズム１１および第二ウェッジプリズム１２をそれぞれ回転させる。こうして、第一ウェッジプリズム１１および第二ウェッジプリズム１２の所望の回転角度が実現する。 The control unit 20 causes the power source to supply the power of the acquired power amount to the first coil 131 and the second coil 132 to rotate the first wedge prism 11 and the second wedge prism 12, respectively. Thus, the desired rotation angles of the first wedge prism 11 and the second wedge prism 12 are achieved.

［製造方法］
光通信装置１は、前述した式（１）を満たすように設計される以外は、公知のウェッジプリズムの回転機構、光学素子および制御機構によって構成することが可能である。すなわち、光通信装置１は、二枚のウェッジプリズムの合成偏角をδ_Ｔ（°）とするため必要な回転角度Ψであって、上記の式（１）に従って算出される回転角度Ψが予め定められた角度以下になるように、各ウェッジプリズムの偏角δ（°）を設定する工程を含む方法によって製造することが可能である。 [Production method]
The optical communication device 1 can be configured by a known wedge prism rotating mechanism, optical elements, and control mechanism, except that it is designed so as to satisfy the above formula (1). That is, in the optical communication device 1, the rotation angle Ψ required to set the combined deflection angle of the two wedge prisms to _δT (°), which is the rotation angle Ψ calculated according to the above equation (1), is set in advance. It is possible to manufacture by a method including a step of setting the deflection angle δ (°) of each wedge prism so that it is equal to or less than a predetermined angle.

回転角度Ψについて、「予め定められた所定の角度以下」は、光通信装置１の構成に特有の角度として求めることが可能である。「所定の角度」は、光通信装置に求められる運転条件を満たす回転角度Ψの最大値である。「所定の角度」は、計算により求めることが可能であり、実験により確認することが可能である。また、「所定の角度」は、光通信装置１におけるアクチュエータの推力、および、回転運動における慣性を考慮したウェッジプリズムの外径、などによって調整することが可能である。本実施形態の光通信装置１では、当該所定の角度は、例えば１００Ｈｚの高速動作を実現する観点から、１０°以下であることが好ましい。 Regarding the rotation angle Ψ, “a predetermined angle or less” can be obtained as an angle specific to the configuration of the optical communication device 1 . The "predetermined angle" is the maximum value of the rotation angle Ψ that satisfies the operating conditions required for the optical communication device. The "predetermined angle" can be obtained by calculation and can be confirmed by experiments. Also, the "predetermined angle" can be adjusted by the thrust of the actuator in the optical communication device 1, the outer diameter of the wedge prism considering the inertia in the rotational motion, and the like. In the optical communication device 1 of the present embodiment, the predetermined angle is preferably 10° or less from the viewpoint of realizing high-speed operation of 100 Hz, for example.

［本実施形態の主な作用効果］
光通信装置１は、特定の動作範囲においてウェッジプリズムを高速で回転運動させることが可能である。したがって、光通信装置１は、大気の揺らぎ、建物の振動または航空機の振動による通信光の打ち消すことが可能であり、光通信の安定性をより一層向上させることが可能である。一例を挙げると、光通信装置１は、通信光を１００Ｈｚ以上の周波数で振動させる、１００Ｈｚ以上の高速動作が実現可能である。 [Main functions and effects of the present embodiment]
The optical communication device 1 can rotate the wedge prism at high speed within a specific operating range. Therefore, the optical communication device 1 can cancel communication light caused by atmospheric fluctuations, building vibrations, or aircraft vibrations, and can further improve the stability of optical communication. For example, the optical communication device 1 can realize a high-speed operation of 100 Hz or higher by oscillating communication light at a frequency of 100 Hz or higher.

［角度計算の論理］
以下に、本発明の実施形態におけるウェッジプリズムの回転角度の算出に関する論理を説明する。 [Logic of angle calculation]
The following describes the logic involved in calculating the wedge prism rotation angle in embodiments of the present invention.

一枚のウェッジプリズムの頂角をＷ（°）、偏角をδ（°）とすると、下記式（３）が成り立つ。式（３）中、ｎは、ウェッジプリズムの屈折率であり、ｎ’は媒質（例えば空気）の屈折率である。光通信装置が空気中または真空中に配置されるとすると、ｎ’は１とみなせることから、式（３）から式（４）および前述の式（２）がそれぞれ導き出される。 Assuming that the apex angle of one wedge prism is W (°) and the deflection angle is δ (°), the following formula (3) holds. In equation (3), n is the refractive index of the wedge prism and n' is the refractive index of the medium (eg, air). Assuming that the optical communication device is placed in air or in a vacuum, n' can be considered to be 1, so equations (4) and (2) are derived from equations (3) and (2) respectively.

次に、二枚のウェッジプリズムによる偏角について説明する。同一回転軸上に併設される二枚のウェッジプリズムについて、第一のウェッジプリズムの偏角δ_１（°）は下記式（５）で表される。式（５）中、δ_１ｘは、回転軸をｚ軸としたときのそれに直交するｘ軸方向におけるδ_１の成分を表し、δ_１ｙは、回転軸をｚ軸としたときのｘ軸およびｚ軸の両方に直交するｘ軸方向におけるδ_１の成分を表す。δ_１ｘは下記式（６）で表され、δ_１ｙは下記式（７）で表される。「Ψ_１」は、第一のウェッジプリズムの回転角度を表す。δ_１は下記式（８）で表され、同様に、第二のウェッジプリズムの偏角δ_２（°）は下記式（９）で表される。「Ψ_２」は、第二のウェッジプリズムの回転角度を表す。 Next, the deflection angle by two wedge prisms will be described. Regarding two wedge prisms arranged side by side on the same axis of rotation, the deflection angle δ ₁ (°) of the first wedge prism is represented by the following formula (5). In equation (5), δ _1x represents the component of δ ₁ in the x-axis direction perpendicular to the z-axis when the rotation axis is the z-axis, and δ _1y is the x-axis and z-axis when the rotation axis is the z-axis. Represents the component of _δ1 in the x-axis direction orthogonal to both axes. _δ1x is represented by the following formula (6), and _δ1y is represented by the following formula (7). “Ψ ₁ ” represents the rotation angle of the first wedge prism. δ ₁ is represented by the following formula (8), and similarly, the deflection angle δ ₂ (°) of the second wedge prism is represented by the following formula (9). “Ψ ₂ ” represents the rotation angle of the second wedge prism.

第一のウェッジプリズムおよび第二のウェッジプリズムの両方を通過した光の偏角を合成偏角δ_Ｔ（°）とすると、δ_Ｔのｘ軸方向の成分δ_Ｔｘは下記式（１０）で表され、δＴのｙ軸方向の成分δ_Ｔｙは下記式（１１）で表される。「δ_２ｘ」はδ_２のｘ軸方向における成分を表し、「δ_２ｙ」はδ_２のｙ軸方向における成分を表す。よって、合成偏角δ_Ｔは、下記式（１２）で表される。 Assuming that the deflection angle of the light that has passed through both the first wedge prism and the second wedge prism is the combined deflection angle _δT (°), the component _δTx of _δT in the x-axis direction is expressed by the following equation (10). and the component _δTy of δT in the y-axis direction is expressed by the following equation (11). “δ _2x ” represents the component of δ ₂ in the x-axis direction, and “δ _2y ” represents the component of δ ₂ in the y-axis direction. Therefore, the combined argument _δT is represented by the following formula (12).

第一のウェッジプリズムおよび第二のウェッジプリズムが同じ頂角を有し、かつ互いに反対方向に同一の回転角度だけ回転させる場合では、δ、Ψは、それぞれ下記式（１３）、式（１４）で表される。したがって、合成偏角δ_Ｔは、下記式（１５）で表される。 When the first wedge prism and the second wedge prism have the same apex angle and are rotated in opposite directions by the same rotation angle, δ and ψ are expressed by the following equations (13) and (14), respectively. is represented by Therefore, the combined argument _δT is represented by the following formula (15).

よって、第一のウェッジプリズムおよび第二のウェッジプリズムの各ウェッジプリズムの偏角をδ、各ウェッジプリズムの回転角度の絶対値をΨとすると、各ウェッジプリズムの回転角度Ψは、前述の式（１）で表される。さらに、式（１）に式（２）を代入すると、各ウェッジプリズムの回転角度Ψは、下記式（１６）で表される。 Therefore, if the deflection angle of each wedge prism of the first wedge prism and the second wedge prism is δ, and the absolute value of the rotation angle of each wedge prism is Ψ, then the rotation angle Ψ of each wedge prism is given by the above formula ( 1). Further, by substituting equation (2) into equation (1), the rotation angle Ψ of each wedge prism is expressed by equation (16) below.

以下、本実施形態に関する具体的な実験例を説明する。 Specific experimental examples relating to this embodiment will be described below.

［実験例］
図１に示されるような光通信装置を用いて二枚のウェッジプリズムの合成偏角を高速で振動させる実験を実施した。第一ウェッジプリズムと第二ウェッジプリズムには同種のウェッジプリズムを用いた。ウェッジプリズムの厚みは、ウェッジプリズムの最も厚い部分の厚さである。本実験例における光通信装置の光源およびウェッジプリズムは以下の通りである。
光源：レーザ
ウェッジプリズムの外径：１５ｍｍ
ウェッジプリズムの厚み：１ｍｍ
ウェッジプリズムの頂角：７° [Experimental example]
Using an optical communication device as shown in FIG. 1, an experiment was conducted in which the synthetic deflection angle of two wedge prisms was oscillated at high speed. The same kind of wedge prism was used for the first wedge prism and the second wedge prism. The thickness of the wedge prism is the thickness of the thickest part of the wedge prism. The light source and wedge prism of the optical communication device in this experimental example are as follows.
Light source: Laser Outer diameter of wedge prism: 15 mm
Wedge prism thickness: 1mm
Vertex angle of wedge prism: 7°

ウェッジプリズムを回転運動させるアクチュエータはボイスコイルモータである。当該ボスコイルモータにおける動作範囲は、ウェッジプリズムの回転方向のうちの一方を＋、他方を－で表すと、ウェッジプリズムの回転角度で±４．２８°である。 The actuator that rotates the wedge prism is a voice coil motor. The operating range of the boss coil motor is ±4.28° in terms of rotation angle of the wedge prism, where one of the rotation directions of the wedge prism is indicated by + and the other is indicated by -.

本実験例では、制御部に、特定の振動を表す指令値を入力し、当該指令値に応じた合成偏角δ_Ｔを実現するウェッジプリズムの回転角度Ψを設定させ、パルス幅変調（ＰＷＭ）によってアクチュエータを駆動させて、設定した回転角度Ψでのウェッジプリズムの回転運動を実施させる。こうして、光源からのレーザ光を垂直方向に周期的に偏向させて振動させる。そして、レーザ光の垂直方向の周期的な偏向と、上記の指令値が表す特定の振動との周期の一致度を確認する。 In this experimental example, a command value representing a specific vibration is input to the control unit, and the rotation angle Ψ of the wedge prism that realizes the combined argument _δT corresponding to the command value is set, and pulse width modulation (PWM) is performed. to drive the actuator to rotate the wedge prism at the set rotation angle Ψ. In this way, the laser light from the light source is periodically deflected in the vertical direction and oscillated. Then, the degree of coincidence of the period between the periodic deflection of the laser light in the vertical direction and the specific vibration represented by the command value is confirmed.

その結果、本実験例の光通信装置は、回転角度±１．６°で１００Ｈｚの周波数の振動の指令値に追従するレーザ光の偏向、すなわち光点の垂直方向における１００Ｈｚの振動、を実現した。 As a result, the optical communication device of this experimental example realized the deflection of the laser beam following the command value of the oscillation of the frequency of 100 Hz at the rotation angle of ±1.6°, that is, the oscillation of the light spot in the vertical direction of 100 Hz. .

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。 [Embodiment 2]
Other embodiments of the invention are described below. For convenience of description, members having the same functions as those of the members described in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

［ウェッジプリズムが一群二対四枚の例］
図３は、本発明の実施形態２に係る光通信装置におけるウェッジプリズム対の一例の模式的な斜視図である。図３に示されるように、本例の光通信装置は、第一ウェッジプリズム対２１０および第二ウェッジプリズム対２２０からなるウェッジプリズム群２００を備えている。第一ウェッジプリズム対２１０および第二ウェッジプリズム対２２０は、発光素子側からこの順で配置されている。いずれのウェッジプリズムもその回転軸はＣＡである。 [Example of wedge prism with 2:4 elements in 1 group]
FIG. 3 is a schematic perspective view of an example of a wedge prism pair in the optical communication device according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 3 , the optical communication device of this example comprises a wedge prism group 200 consisting of a first wedge prism pair 210 and a second wedge prism pair 220 . The first wedge prism pair 210 and the second wedge prism pair 220 are arranged in this order from the light emitting element side. The axis of rotation of any wedge prism is CA.

第一ウェッジプリズム対２１０は、第一ウェッジプリズム２１１および第二ウェッジプリズム２１２を有する。第二ウェッジプリズム対２２０は、第三ウェッジプリズム２２１および第四ウェッジプリズム２２２を有する。第一ウェッジプリズム対２１０および第二ウェッジプリズム対２２０のそれぞれは、制御部２０を共有しており、それ以外は前述した実施形態１のウェッジプリズム対１０と同様に構成されている。 First wedge prism pair 210 has first wedge prism 211 and second wedge prism 212 . Second wedge prism pair 220 has third wedge prism 221 and fourth wedge prism 222 . Each of the first wedge prism pair 210 and the second wedge prism pair 220 shares the control unit 20, and is otherwise configured in the same manner as the wedge prism pair 10 of the first embodiment.

なお、制御部２０は、第一ウェッジプリズム対２１０の第一ウェッジプリズム２１１および第二ウェッジプリズム２１２を互いに反対方向に同一の回転角度Ψ（°）だけ回転させて、通信光の合成偏角におけるｘ軸方向の成分の大きさを制御するように構成されている。また、制御部２０は、第二ウェッジプリズム対２２０の第三ウェッジプリズム２２１および第四ウェッジプリズム２２２を互いに反対方向に同一の回転角度Ψ（°）だけ回転させて、通信光の合成偏角におけるｙ軸方向の成分の大きさを制御するように構成されている。 Note that the control unit 20 rotates the first wedge prism 211 and the second wedge prism 212 of the first wedge prism pair 210 by the same rotation angle Ψ (°) in mutually opposite directions so that the combined deflection angle of the communication light is It is configured to control the magnitude of the component in the x-axis direction. Further, the control unit 20 rotates the third wedge prism 221 and the fourth wedge prism 222 of the second wedge prism pair 220 by the same rotation angle Ψ (°) in mutually opposite directions, so that the combined deflection angle of the communication light is It is configured to control the magnitude of the component in the y-axis direction.

このように、本例の光通信装置は、第一ウェッジプリズム対２１０がウェッジプリズム群２００の合成偏角δ_Ｔにおける、各ウェッジプリズム２１１、２１２、２２１および２２２の回転軸ＣＡに直交する第一の方向（ｘ軸方向）の成分を調整するように構成されている。また、本例の光通信装置は、第二ウェッジプリズム対２２０がウェッジプリズム群２００の合成偏角δ_Ｔにおける、各ウェッジプリズム２１１、２１２、２２１および２２２の回転軸ＣＡおよび上記の第一の方向の両方に直交する第二の方向（ｘ軸方向）の成分を調整するように構成されている。 Thus, in the optical communication device of this example, the first wedge prism pair 210 is perpendicular to the rotation axis CA of each of the wedge prisms 211, 212, 221 and 222 at the combined deflection angle _δT of the wedge prism group 200. is configured to adjust the component in the direction of (x-axis direction). Further, in the optical communication device of this example, the rotation axis CA of each of the wedge prisms 211, 212, 221, and 222 and the above first direction when the second wedge prism pair 220 is at the combined deflection angle _δT of the wedge prism group 200 is configured to adjust the component in the second direction (x-axis direction) orthogonal to both of .

［ウェッジプリズムが二群四対八枚の例］
図４は、本発明の実施形態２に係る光通信装置におけるウェッジプリズム対の他の例の模式的な斜視図である。図４に示されるように、本例の光通信装置は、第一ウェッジプリズム対３１０および第二ウェッジプリズム対３２０からなる第一ウェッジプリズム群３０１と、第三ウェッジプリズム対３３０および第四ウェッジプリズム対３４０からなる第二ウェッジプリズム群３０２と、を備えている。第一ウェッジプリズム群３０１および第二ウェッジプリズム群３０２は、発光素子側からこの順で配置されており、いずれのウェッジプリズムもその回転軸はＣＡである。 [Example of a wedge prism with 2 groups and 4 pairs of 8 elements]
FIG. 4 is a schematic perspective view of another example of the wedge prism pair in the optical communication device according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 4, the optical communication device of this example includes a first wedge prism group 301 consisting of a first wedge prism pair 310 and a second wedge prism pair 320, a third wedge prism pair 330 and a fourth wedge prism pair. a second wedge prism group 302 consisting of a pair 340; The first wedge prism group 301 and the second wedge prism group 302 are arranged in this order from the light emitting element side, and the rotation axis of both wedge prisms is CA.

第一ウェッジプリズム群３０１において、第一ウェッジプリズム対３１０は、第一ウェッジプリズム３１１および第二ウェッジプリズム３１２を有し、第二ウェッジプリズム対３２０は、第三ウェッジプリズム３２１および第四ウェッジプリズム３２２を有する。また、第二ウェッジプリズム群３０２において、第三ウェッジプリズム対３３０は、第五ウェッジプリズム３３１および第六ウェッジプリズム３３２を有し、第四ウェッジプリズム対３４０は、第七ウェッジプリズム３４１および第八ウェッジプリズム３４２を有する。各ウェッジプリズム群において、各ウェッジプリズムは、発光素子側から上記の順で配置されている。 In the first wedge prism group 301, the first wedge prism pair 310 has a first wedge prism 311 and a second wedge prism 312, and the second wedge prism pair 320 has a third wedge prism 321 and a fourth wedge prism 322. have Also, in the second wedge prism group 302, the third wedge prism pair 330 has a fifth wedge prism 331 and a sixth wedge prism 332, and the fourth wedge prism pair 340 has a seventh wedge prism 341 and an eighth wedge prism. It has a prism 342 . In each wedge prism group, each wedge prism is arranged in the above order from the light emitting element side.

第一ウェッジプリズム対３１０から第四ウェッジプリズム対３４０のそれぞれは、制御部２０を共有しており、それ以外は前述した実施形態１のウェッジプリズム対１０と同様に構成されている。 Each of the first wedge prism pair 310 to the fourth wedge prism pair 340 shares the control section 20, and is otherwise configured in the same manner as the wedge prism pair 10 of the first embodiment.

なお、制御部２０は、第一ウェッジプリズム対３１０および第二ウェッジプリズム対３２０のそれぞれにおいて、対をなすウェッジプリズムを互いに反対方向に、そして両ウェッジプリズム対の四枚のウェッジプリズムを同一の回転角度Ψ（°）だけ回転させて、通信光の合成偏角におけるｘ軸方向の成分の大きさを制御するように構成されている。また、制御部２０は、第三ウェッジプリズム対３３０および第四ウェッジプリズム対３４０のそれぞれにおいて、対をなすウェッジプリズムを互いに反対方向に、そして両ウェッジプリズム対の四枚のウェッジプリズムを同一の回転角度Ψ（°）だけ回転させて、通信光の合成偏角におけるｙ軸方向の成分の大きさを制御するように構成されている。 In each of the first wedge prism pair 310 and the second wedge prism pair 320, the control unit 20 rotates the paired wedge prisms in opposite directions and rotates the four wedge prisms of both wedge prism pairs in the same direction. It is configured to rotate by an angle Ψ (°) to control the magnitude of the component in the x-axis direction in the combined deflection angle of the communication light. In each of the third wedge prism pair 330 and the fourth wedge prism pair 340, the control unit 20 rotates the paired wedge prisms in opposite directions and rotates the four wedge prisms of both wedge prism pairs in the same direction. It is configured to rotate by an angle Ψ (°) to control the magnitude of the component in the y-axis direction in the combined deflection angle of the communication light.

このように、本例の光通信装置は、第一ウェッジプリズム対３１０および第二ウェッジプリズム対３２０が第一ウェッジプリズム群３０１および第二ウェッジプリズム群３０２の両群の合成偏角におけるｘ軸方向の成分を調整するように構成されている。また、本例の光通信装置は、第三ウェッジプリズム対３３０および第四ウェッジプリズム対３４０が第一ウェッジプリズム群３０１および第二ウェッジプリズム群３０２の両群の合成偏角におけるｙ軸方向の成分を調整するように構成されている。 Thus, in the optical communication device of this example, the first wedge prism pair 310 and the second wedge prism pair 320 are arranged in the x-axis direction at the combined deflection angle of both the first wedge prism group 301 and the second wedge prism group 302. is configured to adjust the components of Further, in the optical communication device of this example, the third wedge prism pair 330 and the fourth wedge prism pair 340 are the y-axis component of the combined deflection angle of both groups of the first wedge prism group 301 and the second wedge prism group 302. is configured to adjust

上記のように複数のウェッジプリズム対を有する実施形態は、以下の説明から明らかなように、光通信装置の高速運転に有利である。 An embodiment having a plurality of wedge prism pairs as described above is advantageous for high-speed operation of an optical communication device, as will be apparent from the following description.

［回転角度の範囲の説明］
本発明の実施形態において、合成偏角におけるｘ軸方向の成分の大きさは、ｘ軸方向の偏角を変化させるウェッジプリズムを一回転させることで特定の範囲内で変化する。同様に、合成偏角におけるｙ軸方向の成分の大きさは、ｙ軸方向の偏角を変化させるウェッジプリズムを一回転させることで特定の範囲内で変化する。 [Description of rotation angle range]
In the embodiment of the present invention, the magnitude of the x-axis component of the combined deflection angle is changed within a specific range by one rotation of the wedge prism that changes the x-axis deflection angle. Similarly, the magnitude of the component in the y-axis direction of the combined deflection angle can be changed within a specific range by one rotation of the wedge prism that changes the deflection angle in the y-axis direction.

「ｘ軸方向の偏角を変化させるウェッジプリズム」とは、実施形態１では第一ウェッジプリズム１１である。実施形態２における一群二対四枚の形態では、第一ウェッジプリズム２１１および第二ウェッジプリズム２１２（第一ウェッジプリズム対２１０のウェッジプリズム）である。二群四対八枚の形態では、第一ウェッジプリズム３１１から第四ウェッジプリズム３２２（第一ウェッジプリズム群３０１のウェッジプリズム）である。また、「ｙ軸方向の偏角を変化させるウェッジプリズム」とは、実施形態１では第二ウェッジプリズム１２である。実施形態２における一群二対四枚の形態では、第三ウェッジプリズム２２１および第四ウェッジプリズム２２２（第二ウェッジプリズム対２２０のウェッジプリズム）である。二群四対八枚の形態では、第五ウェッジプリズム３３１から第八ウェッジプリズム３４２（第二ウェッジプリズム群３０２のウェッジプリズム）である。 The “wedge prism that changes the deflection angle in the x-axis direction” is the first wedge prism 11 in the first embodiment. In the one-group two-to-four element configuration of Embodiment 2, there are a first wedge prism 211 and a second wedge prism 212 (the wedge prisms of the first wedge prism pair 210). In the 2-group 4:8 configuration, the first wedge prism 311 to the fourth wedge prism 322 (the wedge prisms of the first wedge prism group 301). Also, the “wedge prism that changes the deflection angle in the y-axis direction” is the second wedge prism 12 in the first embodiment. In the one-group two-to-four element configuration of Embodiment 2, it is the third wedge prism 221 and the fourth wedge prism 222 (the wedge prisms of the second wedge prism pair 220). In the two-group four-by-eight configuration, the fifth wedge prism 331 to the eighth wedge prism 342 (the wedge prisms of the second wedge prism group 302).

実施形態１のようにウェッジプリズムが一対（二枚）である場合では、各軸方向の成分の大きさを変化させるウェッジプリズムは一枚である。よって、各ウェッジプリズムの回転角度の最大値は３６０°である。回転方向における特定の位置を基準にすれば、当該最大値は±１８０°である。 In the case of a pair (two pieces) of wedge prisms as in the first embodiment, only one wedge prism changes the magnitude of the component in each axial direction. Therefore, the maximum value of the rotation angle of each wedge prism is 360°. Based on a specific position in the direction of rotation, the maximum value is ±180°.

実施形態２における一群二対四枚の形態のように、ウェッジプリズムが二対（四枚）である場合では、各軸方向の成分の大きさを変化させるウェッジプリズムは二枚である。よって、各ウェッジプリズムの回転角度の最大値は１８０°（±９０°）となる。 When there are two pairs (four elements) of wedge prisms, as in the configuration of two pairs of four elements per group in the second embodiment, two wedge prisms change the magnitude of the component in each axial direction. Therefore, the maximum value of the rotation angle of each wedge prism is 180° (±90°).

実施形態２における二群四対八枚の形態のように、ウェッジプリズムが四対（八枚）である場合では、各軸方向の成分の大きさを変化させるウェッジプリズムは四枚である。よって、各ウェッジプリズムの回転角度の最大値は９０°（±４５°）となる。 When there are four pairs of wedge prisms (eight prisms) like the two-group configuration of four pairs of eight lenses in the second embodiment, there are four wedge prisms that change the magnitude of the component in each axial direction. Therefore, the maximum value of the rotation angle of each wedge prism is 90° (±45°).

このように、軸方向の成分の大きさを変化させるウェッジプリズムの枚数が増えるほど、ウェッジプリズムの回転角度の最大値は小さくなる。よって、合成偏角δ_Ｔを実現するためのウェッジプリズムの回転角度Ψは、軸方向の成分の大きさを変えるウェッジプリズムの枚数をｍとすると、１／ｍ倍の回転角度で実現される。 Thus, the maximum value of the rotation angle of the wedge prisms decreases as the number of wedge prisms that change the magnitude of the component in the axial direction increases. Therefore, the rotation angle Ψ of the wedge prism for realizing the combined deflection angle _δT is realized by 1/m times the rotation angle, where m is the number of wedge prisms that change the magnitude of the component in the axial direction.

よって、実施形態２の光通信装置の形態では、合成偏角δ_Ｔを実現するためのウェッジプリズムの回転角度Ψは、ウェッジプリズムの条件が一定であれば、実施形態１のそれに比べてそれぞれ１／２、１／４の大きさになる。したがって、実施形態２では、実施形態１に比べて各ウェッジプリズムの回転時間がより短縮される。よって、光通信装置の高速運転により有利となる。 Therefore, in the form of the optical communication device of the second embodiment, the rotation angle Ψ of the wedge prism for realizing the combined deflection angle _δT is 10% less than that of the first embodiment if the conditions of the wedge prism are constant. /2 and 1/4. Therefore, in the second embodiment, the rotation time of each wedge prism is shorter than in the first embodiment. Therefore, it is more advantageous for high-speed operation of the optical communication device.

［頂角の説明］
なお、実施形態２のように各軸方向の成分の大きさを複数枚のウェッジプリズムで変更させる場合では、複数枚のウェッジプリズム全体で前述の式（２）を満たせばよいことから、各ウェッジプリズムに、頂角がより小さいウェッジプリズムを採用することが可能と考えられる。 [Description of apex angle]
In the case where the magnitude of each axial component is changed by a plurality of wedge prisms as in the second embodiment, since the above-mentioned formula (2) is satisfied by the plurality of wedge prisms as a whole, each wedge It is considered possible to employ a wedge prism with a smaller apex angle as the prism.

［用途］
前述の実施形態の光通信装置は、ビーコンに好適に用いられる。ビーコンとは、広い範囲に光ビームを照射して、通信相手に自分の位置を知らせる機能である。ビーコンでは、光ビームをおおよその方向に向けて特定の範囲内で走査させる。光の照射方向は、合成偏角δ_Ｔにおけるｘ軸方向の成分とｙ軸方向の成分との合成によって決められる。広い空間で通信相手の位置を正確に捕捉することは通常困難であるが、本実施形態の光通信装置によれば、迅速な走査が可能であるため、ビーコンに好適に用いられる。 [Use]
The optical communication device of the above-described embodiments is preferably used for beacons. A beacon is a function that emits light beams over a wide range to notify the other party of communication of its position. A beacon scans a light beam in a general direction within a specific range. The irradiation direction of the light is determined by combining the x-axis component and the y-axis component of the combined deflection angle _δT . Although it is usually difficult to accurately locate a communication partner in a wide space, the optical communication device of this embodiment is suitable for beacons because it enables rapid scanning.

〔実施形態１および実施形態２における変形例〕
前述の実施形態の説明では、光通信装置を通信光の出射側の装置として説明したが、本発明の光通信装置は、受光側の装置であってもよい。このような受信側の光通信装置は、前述の発光素子に代えて受光素子を有することで構成される。受光素子には、光を電気に変換する素子を好適に用いることができる。受光素子の例には、フォトダイオードおよびＣＭＯＳイメージセンサが含まれる。 [Modifications of Embodiments 1 and 2]
In the description of the above embodiments, the optical communication device was described as a device on the communication light emitting side, but the optical communication device of the present invention may be a device on the light receiving side. Such an optical communication device on the receiving side is configured by having a light receiving element in place of the light emitting element described above. An element that converts light into electricity can be suitably used as the light receiving element. Examples of light receiving elements include photodiodes and CMOS image sensors.

本発明では、加速度センサに代えて、または加速度センサに加えてジャイロセンサを備えていてもよい。光通信装置の揺れの形態には、任意の場所を回転中心として回転運動する回転揺れもある。回転揺れの検出には、ジャイロセンサが有利である。この構成は、光通信装置の回転揺れを抑制する観点から好適である。 In the present invention, a gyro sensor may be provided instead of or in addition to the acceleration sensor. One of the forms of vibration of the optical communication device is rotational vibration, in which the optical communication device rotates about an arbitrary location. A gyro sensor is advantageous for detecting rotational sway. This configuration is suitable from the viewpoint of suppressing rotational vibration of the optical communication device.

実施形態１において、第一ホール素子１３３および第二ホール素子１３４は、第一回転板１１１および第二回転板１２１のそれぞれに配置される、第一磁石１１２および第二磁石１２２以外のホール素子用の磁石に対応する位置に配置されていてもよい。 In Embodiment 1, the first Hall element 133 and the second Hall element 134 are for Hall elements other than the first magnet 112 and the second magnet 122, which are arranged on the first rotating plate 111 and the second rotating plate 121, respectively. may be arranged at positions corresponding to the magnets of

実施形態２において、二以上のウェッジプリズム対で各軸方向の成分の大きさを変更するために協働する二以上のウェッジプリズム対は、回転軸ＣＡに沿って隣り合って配置されていなくてもよい。また、実施形態２において、互いに逆方向に回転する、対をなすウェッジプリズムは、回転軸ＣＡに沿って隣り合って配置されていなくてもよい。 In Embodiment 2, the two or more wedge prism pairs that cooperate to change the magnitude of each axial component in the two or more wedge prism pairs are not arranged side by side along the axis of rotation CA. good too. Also, in the second embodiment, the pair of wedge prisms rotating in opposite directions need not be arranged adjacent to each other along the rotation axis CA.

複数のウェッジプリズム対で合成偏角を制御する場合では、光通信装置は、ｚ軸の周方向における合成偏角の分割された範囲のそれぞれにおいて、複数のウェッジプリズム対のうちの特定のウェッジプリズム対に合成偏角を制御させてもよい。たとえば、実施形態３において、光通信装置は、四対のウェッジプリズム対のそれぞれが、ｚ軸を原点としてｚ軸方向に直交するｘ－ｙ平面の四分割された各部、例えばｘ－ｙ平面の第一象限から第四象限のそれぞれ、に対応して合成偏角を制御するように、通信光の向きを制御してもよい。 In the case of controlling the composite deflection angle with a plurality of wedge prism pairs, the optical communication device controls a specific wedge prism among the plurality of wedge prism pairs in each of the divided ranges of the composite deflection angle in the circumferential direction of the z-axis. The pair may be allowed to control the composite argument. For example, in Embodiment 3, in the optical communication device, each of the four pairs of wedge prisms is divided into four parts of the xy plane perpendicular to the z-axis direction with the z-axis as the origin. The direction of the communication light may be controlled so as to control the synthetic deflection angle corresponding to each of the first to fourth quadrants.

本発明において、複数のウェッジプリズム対は奇数対であってもよい。たとえば、光通信装置は、三対のウェッジプリズム対のそれぞれがｘ－ｙ平面の三分割された各部、例えば±６０°ずつずれた領域のそれぞれにおける合成偏角を制御するように、通信光の向きを制御してもよい。 In the present invention, the plurality of wedge prism pairs may be odd pairs. For example, the optical communication device controls the combined deflection angle of the communication light so that each of the three wedge prism pairs controls the combined deflection angle in each of the three divisions of the xy plane, for example, regions shifted by ±60°. Orientation can be controlled.

本発明において、ウェッジプリズム対に代えて、三枚のウェッジプリズムを一組とし、三枚のウェッジプリズムで通信光の向きを制御してもよい。 In the present invention, instead of the pair of wedge prisms, a set of three wedge prisms may be used to control the direction of the communication light.

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。 [Embodiment 3]
Other embodiments of the invention are described below. For convenience of description, members having the same functions as those of the members described in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

光無線通信においては、前述した高周波数での振動には、より低周波数での振動が伴うことがある。このように高周波数の振動と低周波数の振動との両方の成分を含む通信光の適切な防振も求められている。本実施形態では、ウェッジプリズムの高速動作での通信光の防振を実現するための技術の一つとして、特に、高周波数の振動と低周波数の振動との両方の成分を含む通信光の振動の防振に適した形態を説明する。 In optical wireless communication, the vibrations at the high frequencies described above may be accompanied by vibrations at lower frequencies. Appropriate vibration isolation of communication light containing both high-frequency and low-frequency vibration components is also required. In this embodiment, as one of the techniques for realizing vibration isolation of communication light in high-speed operation of the wedge prism, vibration of communication light including both high-frequency vibration and low-frequency vibration components is described. A form suitable for vibration isolation will be described.

一般に、振動の振幅は、振動の周波数が高くなるほど小さくなる。すなわち振幅を縦軸、周波数を横軸とすると、右肩下がりの相関性が示される。本発明の実施形態に係る光通信装置では、振幅はウェッジプリズムの回転数に対応させられることから、回転数を縦軸、周波数を横軸とすると、本発明の実施形態に係る光通信装置では、両者は右肩下がりの相関性を示す。当該相関性は、直線または双曲線様などの曲線で表され得る。 In general, the amplitude of vibration decreases as the frequency of vibration increases. In other words, if the vertical axis is the amplitude and the horizontal axis is the frequency, the correlation is downward-sloping. In the optical communication device according to the embodiment of the present invention, the amplitude corresponds to the rotation speed of the wedge prism. , both show a downward-sloping correlation. The correlation can be represented by a curve, such as a straight line or hyperbolic.

前述した実施形態は、複数のウェッジプリズム対、例えば二つのウェッジプリズム対の一方が正側の回転角度で回転し、他方が負側の回転角度で回転して通信光の防振を実現する。 In the above-described embodiment, one of a plurality of wedge prism pairs, for example, two wedge prism pairs, rotates at a positive rotation angle and the other rotates at a negative rotation angle to realize vibration isolation of communication light.

本実施形態では、四対八枚のウェッジプリズムを用いる。そして、四つのウェッジプリズムを有する第一ウェッジプリズム群で通信光における高い周波数の振動の成分を抑制し、四つのウェッジプリズムを有する第二ウェッジプリズム群で通信光におけるより低い周波数の振動の成分を抑制する。以下、本実施形態に係る光通信装置の構成を説明する。 In this embodiment, 4:8 wedge prisms are used. A first wedge prism group having four wedge prisms suppresses high frequency vibration components in the communication light, and a second wedge prism group having four wedge prisms suppresses lower frequency vibration components in the communication light. Suppress. The configuration of the optical communication device according to this embodiment will be described below.

［構成］
図５は、本発明の実施形態３に係る光通信装置の構成を模式的に示す図である。図５示されるように、光通信装置３は、通信光の進行方向に、第一ウェッジプリズム群３０１と第二ウェッジプリズム群３０２とをこの順で備える。第一ウェッジプリズム群３０１は、第一ウェッジプリズム対３１０と第二ウェッジプリズム対３２０とを含む。第一ウェッジプリズム対３１０は、第一ウェッジプリズム３１１と第二ウェッジプリズム３１２とを含み、第二ウェッジプリズム対３２０は、第三ウェッジプリズム３２１と第四ウェッジプリズム３２２とを含む。第二ウェッジプリズム群３０２は、第三ウェッジプリズム対３３０と第四ウェッジプリズム対３４０とを含む。第三ウェッジプリズム対３３０は、第五ウェッジプリズム３３１と第六ウェッジプリズム３３２とを含み、第四ウェッジプリズム対３４０は、第七ウェッジプリズム３４１と第八ウェッジプリズム３４２とを含む。 [composition]
FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of an optical communication device according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 5, the optical communication device 3 includes a first wedge prism group 301 and a second wedge prism group 302 in this order in the direction in which communication light travels. First wedge prism group 301 includes first wedge prism pair 310 and second wedge prism pair 320 . First wedge prism pair 310 includes first wedge prism 311 and second wedge prism 312 , and second wedge prism pair 320 includes third wedge prism 321 and fourth wedge prism 322 . Second wedge prism group 302 includes third wedge prism pair 330 and fourth wedge prism pair 340 . Third wedge prism pair 330 includes fifth wedge prism 331 and sixth wedge prism 332 , and fourth wedge prism pair 340 includes seventh wedge prism 341 and eighth wedge prism 342 .

光通信装置３は、ウェッジプリズム群ごとに、通信光の振動を検出するための光学系と、当該光学系からの検出値に応じてウェッジプリズムの回転を制御する制御系とを備えている。当該光学系は、ビームスプリッター３５１、集光レンズ３５２および光電変換素子３５３を含む。当該制御系は、ＡＤ（アナログ／デジタル）変換器３６１、ＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）３６２およびＡＣＴ（アクチュエータ）ドライバ３６３を含む。 The optical communication device 3 includes, for each wedge prism group, an optical system for detecting vibration of communication light and a control system for controlling the rotation of the wedge prism according to the detected value from the optical system. The optical system includes a beam splitter 351 , a condenser lens 352 and a photoelectric conversion element 353 . The control system includes an AD (analog/digital) converter 361 , an MPU (microprocessing unit) 362 and an ACT (actuator) driver 363 .

［アクチュエータ］
各ウェッジプリズムは、アクチュエータによって所望の回転角度と所望の回転速度で回転運動する。図６～図８は、それぞれ、本発明の実施形態におけるアクチュエータの第一の態様から第三の態様のそれぞれを模式的に示す図である。第一ウェッジプリズム群３０１では、低周波数の振動を相殺するため、各ウェッジプリズムの回転角度は、第二ウェッジプリズム群３０２でのそれに比べてより大きくなる。高速回転駆動の観点から、第一ウェッジプリズム群３０１におけるアクチュエータと第二ウェッジプリズム群３０２におけるアクチュエータとは、同じであってもよく、目的とする周波数帯域に応じて異なっていてもよい。 [Actuator]
Each wedge prism is rotated at a desired rotation angle and desired rotation speed by an actuator. 6 to 8 are diagrams schematically showing first to third aspects of the actuator according to the embodiment of the present invention, respectively. In the first wedge prism group 301, the rotation angle of each wedge prism is larger than that in the second wedge prism group 302 in order to cancel low frequency vibrations. From the viewpoint of high-speed rotational driving, the actuator in the first wedge prism group 301 and the actuator in the second wedge prism group 302 may be the same, or may be different depending on the target frequency band.

アクチュエータには、ウェッジプリズムの回転駆動に利用可能な様々なアクチュエータを使用することが可能である。図６から図８に示されるように、アクチュエータの例には、平面アクチュエータ、外部アクチュエータ、および、外部アクチュエータと伝達機構との組み合わせ、が含まれる。 Various actuators that can be used to rotationally drive the wedge prism can be used as the actuator. As shown in FIGS. 6-8, examples of actuators include planar actuators, external actuators, and combinations of external actuators and transmission mechanisms.

図６に示されるように、平面アクチュエータ３０３は、ウェッジプリズム３０７と一体的に配置され得る。平面アクチュエータ３０３は、例えばウェッジプリズム３０７の周囲を囲む枠体３０８に配置することができ、直接ウェッジプリズム３０７を直接回転駆動させることが可能である。平面アクチュエータ３０３の例には、ボイルコイルモータおよびピエゾモータが含まれる。平面アクチュエータ３０３は、低速から高速まで、種々の速度に対応する回転駆動を実現させる観点から好適である。 As shown in FIG. 6, planar actuator 303 may be integrally arranged with wedge prism 307 . The planar actuator 303 can be arranged, for example, in a frame 308 surrounding the wedge prism 307 and can directly rotationally drive the wedge prism 307 . Examples of planar actuators 303 include voice coil motors and piezo motors. The planar actuator 303 is suitable from the viewpoint of realizing rotary drive corresponding to various speeds from low speed to high speed.

図７に示されるように、外部アクチュエータ３０４は、ウェッジプリズム３０７に対してその外側に配置され得る。外部アクチュエータ３０４は、例えば上記の枠体３０８に接触して配置することができ、その接点を通じて枠体３０８（すなわちウェッジプリズム３０７）を回転駆動させる。このように、外部アクチュエータ３０４も、ウェッジプリズム３０７を直接回転駆動させることが可能である。外部アクチュエータ３０４の例には、ボイルコイルモータ、ピエゾモータ、ブラシレス直流（ＢＬＤＣ）モータ、ステッピングモータおよび直流（ＤＣ）モータが含まれる。ボイスコイルモータおよびピエゾモータは、低速から高速までの種々の速度の回転駆動を実現可能である。それ以外のモータは、極低速（～１Ｈｚ）での回転駆動の実現に好適である。 As shown in FIG. 7, external actuator 304 may be positioned external to wedge prism 307 . The external actuator 304 can be arranged, for example, in contact with the frame 308, and rotates the frame 308 (that is, the wedge prism 307) through its contact. Thus, the external actuator 304 can also directly drive the wedge prism 307 in rotation. Examples of external actuators 304 include boil coil motors, piezo motors, brushless direct current (BLDC) motors, stepper motors and direct current (DC) motors. Voice coil motors and piezo motors are capable of rotating at various speeds from low speed to high speed. Other motors are suitable for realizing rotational drive at extremely low speeds (~1 Hz).

図８に示されるように、外部アクチュエータ３０４と伝達機構３０５との組み合わせは、通常、ウェッジプリズム３０７に対してその外側に配置され得る。伝達機構３０５は、外部アクチュエータ３０４とウェッジプリズム３０７との間に介在し、外部アクチュエータ３０４と、ウェッジプリズム３０７側、例えば上記の枠体３０８、とのそれぞれに接点を有し、外部アクチュエータ３０４の駆動をウェッジプリズム３０７に伝達してウェッジプリズム３０７を回転駆動させる。伝達機構３０５は、外部アクチュエータ３０４の運動をウェッジプリズム３０７の回転運動に変換可能な範囲において適宜に決めることができる。外部アクチュエータ３０４の例には上記の例を含む。伝達機構３０５の例には、ギヤ、リンク機構およびクランク機構が含まれる。 As shown in FIG. 8, the combination of external actuator 304 and transmission mechanism 305 may be positioned generally external to wedge prism 307 . The transmission mechanism 305 is interposed between the external actuator 304 and the wedge prism 307, and has contacts on the external actuator 304 and the wedge prism 307 side, for example, the frame body 308, to drive the external actuator 304. is transmitted to the wedge prism 307 to rotate the wedge prism 307 . The transmission mechanism 305 can be appropriately determined within a range in which the motion of the external actuator 304 can be converted into the rotational motion of the wedge prism 307 . Examples of external actuators 304 include those described above. Examples of transmission mechanism 305 include gears, linkages and crank mechanisms.

外部アクチュエータ３０４と伝達機構３０５との組み合わせは、極低速（～１Ｈｚ）での回転駆動の実現に好適である。また、外部アクチュエータ３０４と伝達機構３０５との組み合わせは、ウェッジプリズム３０７を一回転（３６０°）させるのに有利である。よって、アクチュエータとして外部アクチュエータ３０４と伝達機構３０５との組み合わせを採用することは、ウェッジプリズム３０７の所望の回転角度を、二以上のウェッジプリズムで分割せずに一枚のウェッジプリズムで実現することが可能となる。また、低周波数であるが、大きな回転角度を実現するのに有利であるため、合成偏角を大きく変化させるのに有利である。 The combination of the external actuator 304 and the transmission mechanism 305 is suitable for realizing rotational drive at extremely low speeds (~1 Hz). Also, the combination of the external actuator 304 and the transmission mechanism 305 is advantageous for rotating the wedge prism 307 once (360°). Therefore, by adopting the combination of the external actuator 304 and the transmission mechanism 305 as an actuator, the desired rotation angle of the wedge prism 307 can be realized by one wedge prism without dividing it by two or more wedge prisms. It becomes possible. In addition, although the frequency is low, it is advantageous in realizing a large rotation angle, so it is advantageous in greatly changing the combined argument.

第一ウェッジプリズム群３０１のアクチュエータには、通信光における低周波数の振動に対応する動作が求められるため、外部アクチュエータまたはそれと伝達機構との組み合わせを採用することが可能であるが、平面アクチュエータであってもよい。第二ウェッジプリズム群３０２のアクチュエータには、通信光における高周波数の振動に対応する動作が求められるため、平面アクチュエータを採用することが好適である。本実施形態では、第一ウェッジプリズム群３０１のアクチュエータおよび第二ウェッジプリズム群３０２のアクチュエータのいずれもが平面アクチュエータであるとして説明する。 Since the actuator of the first wedge prism group 301 is required to operate in response to low-frequency vibrations in the communication light, it is possible to adopt an external actuator or a combination of it and a transmission mechanism. may Since the actuator of the second wedge prism group 302 is required to respond to high-frequency vibrations in the communication light, it is preferable to employ a planar actuator. In this embodiment, the actuator of the first wedge prism group 301 and the actuator of the second wedge prism group 302 are both planar actuators.

［境界値の設定］
ここで、本実施形態における通信光の低周波数振動および高周波数振動について説明する。光通信装置３は、一般に、その設置環境に応じた特定の周波数で振動することがある。当該周波数は、通常、光通信における通信光の振動の周波数帯域の中で低い帯域に位置する。したがって、光通信装置３の通信光の振動は、通常、設置環境に特有の低周波数の振動の成分と、それよりも高い周波数である高周波数の振動の成分との両方を含む。 [Boundary value setting]
Here, low-frequency oscillation and high-frequency oscillation of communication light in this embodiment will be described. The optical communication device 3 generally vibrates at a specific frequency depending on its installation environment. The frequency is usually located in a low band in the frequency band of vibration of communication light in optical communication. Therefore, the vibration of the communication light of the optical communication device 3 usually includes both a low-frequency vibration component unique to the installation environment and a high-frequency vibration component higher than that.

通信光の振動の低周波数帯域および高周波数帯域などの周波数帯域は、前述したような光電変換素子３５３における感度の調整によって、あるいは後述するようなバンドパスフィルタなどの光学素子によって制御され得る。周波数帯域の境界値は、光通信装置３の使用環境および使用条件などに応じて適宜に決められ得る。 The frequency bands, such as the low frequency band and the high frequency band, of oscillation of the communication light can be controlled by adjusting the sensitivity of the photoelectric conversion element 353 as described above or by an optical element such as a bandpass filter as described below. The boundary value of the frequency band can be appropriately determined according to the usage environment and usage conditions of the optical communication device 3 .

たとえば、光通信装置３が航空機、ドローン、自動車または鉄道などの移動体に搭載される場合では、５０Ｈｚ程度の低い周波数の振動が生じ得る。この低周波数の振動は、通常、移動体が作動している間に発生し続ける。このため、車載などの移動体に光通信装置３が搭載される場合には、例えば光通信装置３が搭載される移動体の作動時における振動を測定し、移動体の作動に特有の振動を含む周波数帯域として適当な境界値（例えば５０Ｈｚなど）を境界値として設定することができる。 For example, when the optical communication device 3 is mounted on a mobile object such as an aircraft, a drone, an automobile, or a railroad, vibration with a low frequency of about 50 Hz can occur. This low frequency vibration typically continues to occur while the vehicle is in motion. For this reason, when the optical communication device 3 is mounted on a moving object such as a vehicle, for example, the vibration during operation of the moving object on which the optical communication device 3 is mounted is measured, and the vibration specific to the operation of the moving object is measured. An appropriate boundary value (for example, 50 Hz) can be set as the boundary value for the frequency band to be included.

また、光通信装置３が建築物に設置される場合では、２０Ｈｚ程度までの低い周波数の振動が生じ得る。この低周波数の振動は、通常、当該建築物の周辺環境（交通量および風量など）に応じて常時発生し続ける。よって、光通信装置３を建築物に設置する場合には、建築物に特有の振動を含む周波数帯域として適当な境界値（例えば２０Ｈｚなど）を境界値として設定することができる。 Also, when the optical communication device 3 is installed in a building, vibrations with a low frequency of up to about 20 Hz may occur. This low-frequency vibration usually continues to occur according to the surrounding environment of the building (traffic volume, wind volume, etc.). Therefore, when the optical communication device 3 is installed in a building, an appropriate boundary value (for example, 20 Hz) can be set as the boundary value for the frequency band including the vibration peculiar to the building.

前述した低周波数帯域の境界値の設定以外にも、高周波数帯域として特定の周波数帯域の境界値を設定することも可能である。たとえば、光通信における特定の周波数帯域の通信光のみを受け入れる観点から、特定の高周波数帯域の上限値と下限値とを設定してもよい。また、通信光における特定のノイズ影響を低減させる観点から、高周波数帯域に特定の上限値または下限値を設定してもよい。 Besides setting the boundary value of the low frequency band described above, it is also possible to set the boundary value of a specific frequency band as the high frequency band. For example, from the viewpoint of accepting only communication light in a specific frequency band in optical communication, upper and lower limits of a specific high frequency band may be set. Moreover, from the viewpoint of reducing the influence of specific noise in communication light, a specific upper limit value or lower limit value may be set for the high frequency band.

［動作例］
ビームスプリッター３５１は、ウェッジプリズム群に入射する通信光の光路上に配置されており、当該通信光の一部を集光レンズ３５２に向けて反射し、残りを透過する。集光レンズ３５２は、ビームスプリッター３５１で反射した通信光を光電変換素子３５３に向けて集光させる。光電変換素子３５３は、例えば検出する通信光の振幅の感度制限によって、通信光のうちの所望の周波数帯域の振動の成分を検出する。 [Example of operation]
The beam splitter 351 is arranged on the optical path of the communication light incident on the wedge prism group, reflects part of the communication light toward the condenser lens 352, and transmits the rest. The condenser lens 352 condenses the communication light reflected by the beam splitter 351 toward the photoelectric conversion element 353 . The photoelectric conversion element 353 detects a vibration component in a desired frequency band of the communication light, for example, by limiting the sensitivity of the amplitude of the communication light to be detected.

ＡＤ変換器３６１は、光電変換素子３５３の検出値をデジタル信号に変換する。ＭＰＵ３６２は、ＡＤ変換器３６１で変換されたデジタル信号に応じてウェッジプリズム群を構成する各ウェッジプリズムの回転角度を算出する。ＡＣＴドライバ３６３は、ＭＰＵ３６２による回転角度の算出値に応じて、ウェッジプリズムに対応して配置されているアクチュエータの作動量を決定し、当該算出値に応じた作動量で各アクチュエータの作動を制御する。 The AD converter 361 converts the detection value of the photoelectric conversion element 353 into a digital signal. The MPU 362 calculates the rotation angle of each wedge prism forming the wedge prism group according to the digital signal converted by the AD converter 361 . The ACT driver 363 determines the actuation amount of the actuator arranged corresponding to the wedge prism according to the calculated value of the rotation angle by the MPU 362, and controls the actuation of each actuator with the actuation amount according to the calculated value. .

第一ウェッジプリズム群３０１の光学系は、通信光から低周波数の振動の成分を検出する。第一ウェッジプリズム群３０１の制御系は、低周波数の振動を相殺するように各ウェッジプリズムの作動（回転駆動）を制御する。このように、第一ウェッジプリズム群３０１において、第一ウェッジプリズム対３１０の第一ウェッジプリズム３１１および第二ウェッジプリズム３１２ならびに第二ウェッジプリズム対３２０の第三ウェッジプリズム３２１および第四ウェッジプリズム３２２は、通信光から検出される振動の前述の低周波数に応じた第一の駆動周波数の範囲で駆動する。その結果、第一ウェッジプリズム群３０１を通過する通信光は、高周波数の振動の成分のみを実質的に有する。このように、通信光における低周波数の成分をウェッジプリズムの低速回転駆動で通信光から取り除くと、第一ウェッジプリズム群３０１を通過して第二ウェッジプリズム群３０２に向かう通信光には、低周波数振動よりも高い周波数の振動、すなわち高周波数振動、の成分が残る。 The optical system of the first wedge prism group 301 detects low-frequency vibration components from the communication light. The control system for the first wedge prism group 301 controls the operation (rotational drive) of each wedge prism so as to cancel out low-frequency vibrations. Thus, in the first wedge prism group 301, the first wedge prism 311 and the second wedge prism 312 of the first wedge prism pair 310 and the third wedge prism 321 and the fourth wedge prism 322 of the second wedge prism pair 320 are , in a first drive frequency range corresponding to the aforementioned low frequency of vibration detected from the communication light. As a result, the communication light passing through the first wedge prism group 301 has substantially only high frequency vibration components. In this way, when the low-frequency components in the communication light are removed from the communication light by low-speed rotational driving of the wedge prisms, the communication light passing through the first wedge prism group 301 and heading toward the second wedge prism group 302 contains low-frequency components. A component of vibration with a frequency higher than the vibration, that is, a high-frequency vibration remains.

第二ウェッジプリズム群３０２の光学系は、通信光から高周波数の振動の成分を検出する。第二ウェッジプリズム群３０２の制御系は、高周波数の振動を相殺するように各ウェッジプリズムの作動（回転駆動）を制御する。このように、第二ウェッジプリズム群３０２において、第三ウェッジプリズム対３３０の第五ウェッジプリズム３３１および第六ウェッジプリズム３３２ならびに第四ウェッジプリズム対３４０の第七ウェッジプリズム３４１および第八ウェッジプリズム３４２は、通信光から検出される振動の前述の高周波数に応じた第二の駆動周波数の範囲で駆動する。その結果、第二ウェッジプリズム群３０２を出射する通信光では、高周波数の振動の振動がさらに相殺される。このようにして第一ウェッジプリズム群３０１および第二ウェッジプリズム群３０２の両方を通過した通信光からは、低周波数の振動および高周波数の振動の両方が実質的に除かれており、このような防振が施された通信光が、例えば受光素子に受光される。 The optical system of the second wedge prism group 302 detects high-frequency vibration components from the communication light. A control system for the second wedge prism group 302 controls the operation (rotational drive) of each wedge prism so as to cancel out high-frequency vibrations. Thus, in second wedge prism group 302, fifth wedge prism 331 and sixth wedge prism 332 of third wedge prism pair 330 and seventh wedge prism 341 and eighth wedge prism 342 of fourth wedge prism pair 340 are , in a second drive frequency range corresponding to the aforementioned high frequency of vibration detected from the communication light. As a result, in the communication light emitted from the second wedge prism group 302, high-frequency vibrations are further canceled out. Both low frequency vibrations and high frequency vibrations are substantially removed from the communication light that has passed through both the first wedge prism group 301 and the second wedge prism group 302 in this manner. The vibration-proof communication light is received by, for example, a light receiving element.

本実施形態において、第二の駆動周波数の範囲は、第一の駆動周波数の範囲よりも高周波側の範囲である。第二の駆動周波数の範囲の下限値および上限値は、それぞれ、第一の駆動周波数の範囲の下限値および上限値よりも高い周波数である。また、第二の駆動周波数の範囲の下限値は、第一の駆動周波数の上限値よりも高い周波数である。 In this embodiment, the range of the second drive frequency is a range on the high frequency side of the range of the first drive frequency. The lower limit and upper limit of the range of the second drive frequency are frequencies higher than the lower limit and upper limit of the range of the first drive frequency, respectively. Also, the lower limit of the range of the second driving frequency is a frequency higher than the upper limit of the first driving frequency.

前述したように、低周波数の振動を有する通信光の振幅は大きく、高周波数の振動を有する通信光の振幅は小さい。したがって、第二ウェッジプリズム群３０２では、第一ウェッジプリズム群３０１に比べて、通信光における振動の振幅はより小さくなり、各ウェッジプリズムの回転角度はより小さくなる。各ウェッジプリズムの回転角度がより小さくなることは、回転運動におけるイナーシャがより小さくなり、回転駆動におけるトルクがより大きくなるため、アクチュエータの高速駆動に有利となる。 As described above, the amplitude of communication light with low frequency oscillations is large, and the amplitude of communication light with high frequency oscillations is small. Therefore, in the second wedge prism group 302, compared to the first wedge prism group 301, the amplitude of oscillation in the communication light is smaller, and the rotation angle of each wedge prism is smaller. A smaller rotation angle of each wedge prism results in a smaller inertia in the rotational motion and a larger torque in the rotational drive, which is advantageous for high speed driving of the actuator.

［主な作用効果］
前述したように、本実施形態では、いずれのウェッジプリズム群のウェッジプリズムに対しても同じアクチュエータを用いる構成を採用している。このため、第一ウェッジプリズム群のウェッジプリズムの回転角度をγ、第二ウェッジプリズム群のウェッジプリズムの回転角度をωとしたときに、ウェッジプリズム群間でウェッジプリズムの回転角度を変更（γ≒ωと）し、各ウェッジプリズム群において通信光の振動の対応周波数を変更することにより、各ウェッジプリズム群が対応する通信光の振動の周波数帯域を決定するカットオフ周波数を変更することが可能となる。このようなカットオフ周波数の変更により、本実施形態の光通信装置は、多様な用途への適応により有利となる。 [Main effects]
As described above, in this embodiment, the same actuator is used for the wedge prisms of any wedge prism group. Therefore, when the rotation angle of the wedge prism in the first wedge prism group is γ, and the rotation angle of the wedge prism in the second wedge prism group is ω, the rotation angle of the wedge prism is changed between the wedge prism groups (γ≈ ω), and by changing the frequency corresponding to the vibration of the communication light in each wedge prism group, it is possible to change the cutoff frequency that determines the frequency band of the vibration of the communication light corresponding to each wedge prism group. Become. By changing the cutoff frequency in this way, the optical communication device of this embodiment is more advantageous in adapting to various uses.

本実施形態では、ウェッジプリズム群間において、通信光の振動の周波数帯域に応じてウェッジプリズムの回転角度を変更することで、各ウェッジプリズム群におけるウェッジプリズムの回転駆動制御により好適な、特性の異なるアクチュエータをウェッジプリズム群ごとにウェッジプリズムに対して用いることが可能となる。異なる特性のアクチュエータを用いる場合でも、当該アクチュエータの動作角度をより小さく制限することで、通信光の防振の高速化が可能である。 In this embodiment, between the wedge prism groups, by changing the rotation angle of the wedge prism according to the frequency band of the oscillation of the communication light, the wedge prisms in each wedge prism group have different characteristics, which are more suitable for rotational drive control of the wedge prisms. Actuators can be used for wedge prisms for each wedge prism group. Even when actuators with different characteristics are used, it is possible to speed up vibration isolation of communication light by limiting the operating angle of the actuator to a smaller value.

本実施形態では、全て同じ頂角（θ）のウェッジプリズムを採用しており、いずれのウェッジプリズムも同等の光学特性を発現し得る。全てのウェッジプリズムの光学特性が同じであることは、低速動作のパート（第一ウェッジプリズム群）と高速動作のパート（第二ウェッジプリズム群）とに分けたときの角ウェッジプリズム群での制御を簡素化する観点からより有利である。 In this embodiment, all wedge prisms having the same apex angle (θ) are employed, and any wedge prisms can exhibit equivalent optical characteristics. The fact that all the wedge prisms have the same optical characteristics means that the angular wedge prism group when divided into a low-speed operation part (first wedge prism group) and a high-speed operation part (second wedge prism group) It is more advantageous from the viewpoint of simplifying the

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態は、第二ウェッジプリズム群３０２におけるウェッジプリズムの頂角が異なる以外は、前述した実施形態３と同様の構成を有する。 [Embodiment 4]
Other embodiments of the invention are described below. For convenience of description, members having the same functions as those of the members described in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. This embodiment has the same configuration as the third embodiment described above, except that the apex angles of the wedge prisms in the second wedge prism group 302 are different.

図９は、本実施形態におけるウェッジプリズムの配置を模式的に示す図である。第五ウェッジプリズム４３１、第六ウェッジプリズム４３３、第七ウェッジプリズム４４１および第八ウェッジプリズム４４２は、いずれもその頂角がφ（φ＞θ）である。このように、第二ウェッジプリズム群３０２は、第一ウェッジプリズム群３０１に比べて、より大きな頂角のウェッジプリズムで構成されている。 FIG. 9 is a diagram schematically showing the arrangement of wedge prisms in this embodiment. The fifth wedge prism 431, the sixth wedge prism 433, the seventh wedge prism 441, and the eighth wedge prism 442 all have apex angles of φ (φ>θ). Thus, the second wedge prism group 302 is composed of wedge prisms with a larger apex angle than the first wedge prism group 301 .

第二ウェッジプリズム群３０２では、ウェッジプリズムの頂角が第一ウェッジプリズム群３０１のそれよりも大きいことから、ウェッジプリズムの回転角度を第一ウェッジプリズム群３０１のそれよりも小さくすることが可能である。第二ウェッジプリズム群３０２では、通信光の高周波帯域の振動に対応していることから、当該振動の振幅が小さく、そのためウェッジプリズムの回転角度も小さい。このため、第二ウェッジプリズム群３０２でのウェッジプリズムの回転駆動をより高速化するのに有利である。また、通信光の高周波数振動のためのウェッジプリズムの回転速度をより高速化可能であることから、通信光におけるより高い周波数の振動の低減にもより有利である。 In the second wedge prism group 302, since the apex angle of the wedge prism is larger than that of the first wedge prism group 301, the rotation angle of the wedge prism can be made smaller than that of the first wedge prism group 301. be. In the second wedge prism group 302, since it corresponds to the vibration of the high frequency band of the communication light, the amplitude of the vibration is small and the rotation angle of the wedge prism is also small. Therefore, it is advantageous to speed up the rotation of the wedge prisms in the second wedge prism group 302 . In addition, since it is possible to increase the rotation speed of the wedge prism for high-frequency vibration of communication light, it is more advantageous to reduce higher-frequency vibration in communication light.

〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態は、第三ウェッジプリズム群をさらに有する以外は、前述した実施形態３と同様の構成を有する。図１０は、本実施形態におけるウェッジプリズムの配置を模式的に示す図である。本実施形態の光通信装置は、第一ウェッジプリズム群３０１、第二ウェッジプリズム群３０２に加えて、第三ウェッジプリズム群５０３をこの順でさらに備える。 [Embodiment 5]
Other embodiments of the invention are described below. For convenience of description, members having the same functions as those of the members described in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. This embodiment has the same configuration as the above-described Embodiment 3, except that it further has a third wedge prism group. FIG. 10 is a diagram schematically showing the arrangement of wedge prisms in this embodiment. The optical communication device of this embodiment further includes a third wedge prism group 503 in this order in addition to the first wedge prism group 301 and the second wedge prism group 302 .

第三ウェッジプリズム群５０３は、第五ウェッジプリズム対５５０および第六ウェッジプリズム対５６０を含み、第五ウェッジプリズム対５５０は、第九ウェッジプリズム５５１および第十ウェッジプリズム５５２を有し、第六ウェッジプリズム対５６０は、第十一ウェッジプリズム５６１および第十二ウェッジプリズム５６２を有する。第三ウェッジプリズム群５０３は、図示しないが、第一ウェッジプリズム群３０１および第二ウェッジプリズム群３０２と同様の光学系および制御系をさらに含み、第三ウェッジプリズム群５０３は各ウェッジプリズムに対応するアクチュエータを有している。本実施形態では、全てのウェッジプリズムの頂角は同じ（θ）であり、全てのアクチュエータは同じとする。 The third wedge prism group 503 includes a fifth wedge prism pair 550 and a sixth wedge prism pair 560, the fifth wedge prism pair 550 having a ninth wedge prism 551 and a tenth wedge prism 552, and a sixth wedge prism 551 and a tenth wedge prism 552. Prism pair 560 has an eleventh wedge prism 561 and a twelfth wedge prism 562 . Although not shown, the third wedge prism group 503 further includes an optical system and a control system similar to those of the first wedge prism group 301 and the second wedge prism group 302, and the third wedge prism group 503 corresponds to each wedge prism. It has an actuator. In this embodiment, all the wedge prisms have the same apex angle (θ) and all the actuators are the same.

本実施形態では、通信光の振動を、低周波数帯域、高周波数帯域に加えてその間の中周波数帯域の三つの帯域に分けて設定し、各ウェッジプリズム群は各周波数帯域に対応して設定されている。すなわち、第一ウェッジプリズム群３０１は、通信光の低周波数振動に対応して当該低周波数振動を低減させ、第二ウェッジプリズム群３０２は、通信光の中周波数振動に対応して当該中周波数振動を低減させ、第三ウェッジプリズム群５０３は、通信光の高周波数振動に対応して当該高周波数振動を低減させる。このように、本発明の実施形態では、通信光の振動を、低、中および高の周波数帯域に応じて低減させることも可能である。 In this embodiment, the vibration of the communication light is divided into three bands, a low frequency band, a high frequency band, and an intermediate frequency band therebetween, and each wedge prism group is set corresponding to each frequency band. ing. That is, the first wedge prism group 301 reduces the low-frequency vibration of the communication light, and the second wedge prism group 302 reduces the middle-frequency vibration of the communication light. and the third wedge prism group 503 reduces the high frequency vibration corresponding to the high frequency vibration of the communication light. Thus, in embodiments of the present invention, it is also possible to reduce oscillations in communication light according to low, medium and high frequency bands.

〔実施形態３～５における変形例〕
各ウェッジプリズム群の光学系は、振動の所望の周波数帯域に応じて通信光を検出するために、ビームスプリッターから光電変換素子までの間に、振動の所望の周波数帯域の光を通過させる光学フィルタ（ロングパスフィルタ、ショートパスフィルタまたはバンドパスフィルタなど）をさらに含んでいてもよい。 [Modifications of Embodiments 3 to 5]
The optical system of each wedge prism group has an optical filter that passes light in the desired frequency band of vibration between the beam splitter and the photoelectric conversion element in order to detect the communication light according to the desired frequency band of vibration. (such as a longpass filter, shortpass filter or bandpass filter).

各ウェッジプリズム群の制御系において、ＭＰＵは、ジャイロセンサなどの角速度センサの検出値に応じて所定の周波数帯域、例えば低周波数帯域、の振動の情報を取得し、取得した振動の情報に応じて当該振動を第一ウェッジプリズム群または第二ウェッジプリズム群またはその両方によって相殺してもよい。 In the control system of each wedge prism group, the MPU acquires vibration information in a predetermined frequency band, for example, a low frequency band, according to the detection value of an angular velocity sensor such as a gyro sensor, and according to the acquired vibration information Such vibrations may be canceled by the first wedge prism group or the second wedge prism group or both.

通信光の振動の周波数帯域に応じて各ウェッジプリズム群で通信光の防振を実施する場合では、実施形態１および２におけるウェッジプリズムの回転制御をさらに（選択的または同時に）実施してもよいし、実施形態１および２における制御以外の他の制御でウェッジプリズムの回転駆動を制御してもよい。 In the case where each wedge prism group performs vibration isolation of communication light according to the frequency band of oscillation of communication light, the rotation control of the wedge prisms in Embodiments 1 and 2 may be further (selectively or simultaneously) performed. However, the rotation of the wedge prism may be controlled by control other than the control in the first and second embodiments.

複数のウェッジプリズム群に対応する複数の駆動周波数のそれぞれは、互いに一部重複していてもよい。この場合、駆動周波数の一部が重複する場合、重複する駆動周波数帯域を有する二以上のウェッジプリズム群のそれぞれが重複する駆動周波数帯域で駆動してもよい。このような構成は、単一の駆動周波数帯域では防振が困難な振動の防振効果を高める観点から有利である。 A plurality of driving frequencies corresponding to a plurality of wedge prism groups may partially overlap each other. In this case, when some of the drive frequencies overlap, each of the two or more wedge prism groups having overlapping drive frequency bands may be driven in the overlapping drive frequency bands. Such a configuration is advantageous from the viewpoint of enhancing the vibration damping effect for vibrations that are difficult to dampen in a single drive frequency band.

実施形態３における通信光の振動の周波数帯域を決める境界値（例えばカットオフ周波数）を変更させる場合では、ウェッジプリズム群間でウェッジプリズムの回転角度を変更させなくても（γ＝ωでも）よい。ウェッジプリズム群間でウェッジプリズムの回転角度を同じ（γ＝ω）とすることにより、実施形態３での通信光の振動の周波数帯域に応じたパート別の制御と、実施形態１、２でのウェッジプリズムの特定の回転角度の範囲に応じたパート別の制御とを、切り替えて実施するのにより有利である。このような異なる制御を切り替え可能な構成とすることは、通信光の防振および多様な通信形態を実現するのにより有利であり、本発明の実施形態の光通信装置の光通信における汎用性をより一層高める観点でより有利である。 When changing the boundary value (e.g., cutoff frequency) that determines the frequency band of oscillation of communication light in Embodiment 3, it is not necessary to change the rotation angle of the wedge prisms between the wedge prism groups (even if γ=ω). . By setting the wedge prism rotation angle to be the same (γ=ω) between the wedge prism groups, the part-by-part control according to the frequency band of oscillation of the communication light in the third embodiment and the It is more advantageous to switch between the part-by-part control according to the specific rotation angle range of the wedge prism. Such a configuration in which different controls can be switched is more advantageous for realizing anti-vibration of communication light and various forms of communication. This is more advantageous from the viewpoint of further increasing the

なお、通信光の振動における周波数成分への対応の順序は、本発明の効果が得られる範囲において限定されない。たとえば、実施形態３～５の光通信装置では、第一ウェッジプリズム群が通信光の高周波数の振動に対応し、第二ウェッジプリズム群が通信光の低周波数の振動に対応するように各ウェッジプリズムを回転駆動させてもよい。 Note that the order of correspondence to the frequency components in the oscillation of communication light is not limited as long as the effects of the present invention can be obtained. For example, in the optical communication devices of Embodiments 3 to 5, the wedge prisms are arranged such that the first wedge prism group corresponds to high-frequency oscillations of the communication light, and the second wedge prism group corresponds to low-frequency oscillations of the communication light. The prism may be rotationally driven.

また、ウェッジプリズム群間で頂角が異なるウェッジプリズムを採用する場合、ウェッジプリズム群とウェッジプリズムの頂角との組み合わせは、本発明の効果が得られる範囲において限定されない。たとえば、実施形態４の光通信装置において、第一ウェッジプリズム群がより大きな頂角（φ）のウェッジプリズムを有し、第二ウェッジプリズム群がより小さな頂角（θ）のウェッジプリズムを有していてもよい。 Moreover, when employing wedge prisms having different apex angles between the wedge prism groups, the combination of the wedge prism groups and the apex angles of the wedge prisms is not limited as long as the effects of the present invention can be obtained. For example, in the optical communication device of Embodiment 4, the first wedge prism group has wedge prisms with a larger apex angle (φ), and the second wedge prism group has wedge prisms with a smaller apex angle (θ). may be

〔まとめ〕
以上の説明から明らかなように、本発明の第一の態様の光通信装置（１）は、二枚のウェッジプリズム（１１、１２）からなる少なくとも一対のウェッジプリズム対（１０）と、二枚のウェッジプリズムを互いに反対方向に同一の回転角度Ψ（°）だけ回転させて通信光の向きを制御する制御部（２０）と、を備える。そして、制御部は、二枚のウェッジプリズムの合成偏角をδ_Ｔ（°）とするために、回転角度Ψが予め定められた角度以下になる範囲で、回転角度Ψを下記式（１）に従って設定する。式（１）中、δは各ウェッジプリズムの偏角（°）を表す。 〔summary〕
As is clear from the above description, the optical communication device (1) of the first aspect of the present invention includes at least a pair of wedge prisms (10) consisting of two wedge prisms (11, 12) and two and a controller (20) for controlling the direction of the communication light by rotating the wedge prisms in opposite directions by the same rotation angle Ψ (°). Then, in order to set the combined deflection angle of the two wedge prisms to _δT (°), the control unit sets the rotation angle Ψ to the following formula (1) within a range in which the rotation angle Ψ is equal to or less than a predetermined angle. Set according to In formula (1), δ represents the deflection angle (°) of each wedge prism.

上記の第一の態様の光通信装置は、ウェッジプリズムの高速動作での通信光の防振を実現することができる。 The optical communication device of the first aspect described above can realize vibration isolation of communication light during high-speed operation of the wedge prism.

本発明の第二の態様の光通信装置は、第一の態様において、各ウェッジプリズムの偏角δが、そのウェッジプリズムの頂角をＷ（°）として、下記式（２）により与えられてもよい。式（２）中、ｎは各ウェッジプリズムの屈折率を表す。この構成は、光通信装置の運転速度に好適なウェッジプリズムを実現させる観点からより一層効果的である。 In the optical communication device of the second aspect of the present invention, in the first aspect, the deflection angle δ of each wedge prism is given by the following formula (2) where W (°) is the apex angle of the wedge prism. good too. In Equation (2), n represents the refractive index of each wedge prism. This configuration is more effective from the viewpoint of realizing a wedge prism suitable for the operating speed of the optical communication device.

本発明の第三の態様の光通信装置は、第一の態様または第二の態様において、第一ウェッジプリズム対（２１０）および第二ウェッジプリズム対（２２０）からなるウェッジプリズム群（２００）を備え、第一ウェッジプリズム対は、ウェッジプリズム群の合成偏角における、各ウェッジプリズムの回転軸に直交する第一の方向の成分を調整し、第二ウェッジプリズム対は、ウェッジプリズム群の合成偏角における、各ウェッジプリズムの回転軸および前記第一の方向の両方に直交する第二の方向の成分を調整してもよい。この構成は、ウェッジプリズムの回転運動の範囲および時間を短縮する観点、ならびに、より小さな頂角を有するウェッジプリズムの採用を可能にする観点、からより一層効果的である。 The optical communication device of the third aspect of the present invention, in the first aspect or the second aspect, comprises a wedge prism group (200) consisting of a first wedge prism pair (210) and a second wedge prism pair (220). wherein the first wedge prism pair adjusts the component of the combined deflection angle of the wedge prism groups in a first direction perpendicular to the axis of rotation of each wedge prism, and the second wedge prism pair adjusts the combined deflection angle of the wedge prism groups. A component of an angle in a second direction orthogonal to both the axis of rotation of each wedge prism and the first direction may be adjusted. This configuration is even more effective from the viewpoint of shortening the range and time of rotational motion of the wedge prism, and from the viewpoint of enabling the adoption of a wedge prism having a smaller apex angle.

本発明の第四の態様の光通信装置は、第一の態様または第二の態様において、第一ウェッジプリズム対（３１０）および第二ウェッジプリズム対（３２０）からなる第一ウェッジプリズム群（３０１）と、第三ウェッジプリズム対（３２１）および第四ウェッジプリズム対（３２２）からなる第二ウェッジプリズム群（３０２）と、を備え、第一ウェッジプリズム対および第二ウェッジプリズム対は、第一ウェッジプリズム群および第二ウェッジプリズム群の両群の合成偏角における、各ウェッジプリズムの回転軸に直交する第一の方向の成分を調整し、第三ウェッジプリズム対および第四ウェッジプリズム対は、第一ウェッジプリズム群および第二ウェッジプリズム群の両群の合成偏角における、各ウェッジプリズムの回転軸および第一の方向の両方に直交する第二の方向の成分を調整してもよい。この構成も、ウェッジプリズムの回転運動の範囲および時間を短縮する観点、ならびに、より小さな頂角を有するウェッジプリズムの採用を可能にする観点、からより一層効果的である。 In the optical communication device of the fourth aspect of the present invention, in the first aspect or the second aspect, a first wedge prism group (301) comprising a first wedge prism pair (310) and a second wedge prism pair (320) ) and a second wedge prism group (302) consisting of a third wedge prism pair (321) and a fourth wedge prism pair (322), wherein the first wedge prism pair and the second wedge prism pair are connected to the first Adjusting the component in the first direction perpendicular to the rotation axis of each wedge prism in the combined deflection angle of both groups of the wedge prism group and the second wedge prism group, the third wedge prism pair and the fourth wedge prism pair are A second direction component orthogonal to both the rotation axis of each wedge prism and the first direction may be adjusted in the combined deflection angle of both the first wedge prism group and the second wedge prism group. This configuration is also more effective from the viewpoint of shortening the range and time of rotational motion of the wedge prism and from the viewpoint of enabling the adoption of a wedge prism having a smaller apex angle.

本発明の第五の態様の光通信装置は、第一の態様から第四の態様のいずれかにおいて、第一ウェッジプリズム対および第二ウェッジプリズム対からなる第一ウェッジプリズム群と、第三ウェッジプリズム対および第四ウェッジプリズム対からなる第二ウェッジプリズム群と、を備え、第一ウェッジプリズム対のウェッジプリズムおよび第二ウェッジプリズム対のウェッジプリズムは、第一の駆動周波数の範囲で駆動し、第三ウェッジプリズム対のウェッジプリズムおよび第四ウェッジプリズム対のウェッジプリズムは、第一の駆動周波数の範囲と異なる第二の駆動周波数の範囲で駆動してもよい。この構成も、ウェッジプリズムの回転運動の範囲および時間を短縮する観点からより一層効果的である。 The optical communication device according to the fifth aspect of the present invention is, in any one of the first to fourth aspects, a first wedge prism group consisting of a first wedge prism pair and a second wedge prism pair; a second wedge prism group consisting of a prism pair and a fourth wedge prism pair, wherein the wedge prisms of the first wedge prism pair and the wedge prisms of the second wedge prism pair are driven at a first drive frequency range; The wedge prisms of the third wedge prism pair and the wedge prisms of the fourth wedge prism pair may be driven in a second drive frequency range different from the first drive frequency range. This configuration is also more effective from the viewpoint of shortening the range and time of rotational motion of the wedge prism.

本発明の第六の態様の光通信装置は、第一の態様から第五の態様のいずれかにおいて、第一ウェッジプリズム群のウェッジプリズムの頂角と第二ウェッジプリズム群のウェッジプリズムの頂角とが異なっていてもよい。この構成は、第二ウェッジプリズム群におけるウェッジプリズムの回転角度を第一ウェッジプリズム群のそれに比べて小さくすることでウェッジプリズムの回転運動の範囲および時間を短縮する観点からより一層効果的である。 A sixth aspect of the present invention is an optical communication device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the apex angle of the wedge prism in the first wedge prism group and the apex angle of the wedge prism in the second wedge prism group may be different. This configuration is more effective from the viewpoint of shortening the range and time of rotational motion of the wedge prisms by making the rotation angle of the wedge prisms in the second wedge prism group smaller than that in the first wedge prism group.

本発明の第七の態様の光通信装置を製造する製造方法は、二枚のウェッジプリズムの合成偏角をδ_Ｔ（°）とするため必要な前記回転角度Ψであって、上記式（１）に従って算出される前記回転角度Ψが予め定められた角度以下になるように、各ウェッジプリズムの偏角δ（°）を設定する工程を含む。第七の態様も、第一の態様と同様に、光通信装置において、ウェッジプリズムの高速動作での通信光の防振を実現することができる。 In the manufacturing method for manufacturing an optical communication device according to the seventh aspect of the present invention, the rotation angle Ψ necessary for making the combined deflection angle of the two wedge prisms δ _T (°) is ) of each wedge prism so that the rotation angle Ψ calculated according to ) is equal to or less than a predetermined angle. Similar to the first aspect, the seventh aspect can realize vibration isolation of communication light during high-speed operation of the wedge prism in the optical communication device.

本発明の実施形態に係る光通信装置によれば、より高精度の光通信の実現が期待される。これにより、通信に係る種々の技術の普及、発展および革新が期待される。このように、本発明の実施形態に係る光通信装置では、産業と技術革新の基盤に関する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の達成への貢献が期待される。 According to the optical communication device according to the embodiment of the present invention, realization of optical communication with higher precision is expected. As a result, the spread, development, and innovation of various communication-related technologies are expected. As described above, the optical communication device according to the embodiment of the present invention is expected to contribute to the achievement of the Sustainable Development Goals (SDGs) related to the foundation of industry and technological innovation.

本発明は、上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to each embodiment described above, and various modifications are possible within the scope indicated in the claims. Embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

１、３ 光通信装置
１０ ウェッジプリズム対
１１、２１１、３１１ 第一ウェッジプリズム
１２、２１２、３１２ 第二ウェッジプリズム
１３ 支持板
２０ 制御部
３０ 発光素子
４０ 加速度センサ
５０ ケーシング
１１１ 第一回転板
１１２ 第一磁石
１２１ 第二回転板
１２２ 第二磁石
１３１ 第一コイル
１３２ 第二コイル
１３３ 第一ホール素子
１３４ 第二ホール素子
１３５ 第一ヨーク
１３６ 第二ヨーク
２００ ウェッジプリズム群
２１０、３１０ 第一ウェッジプリズム対
２２０、３２０ 第二ウェッジプリズム対
２２１、３２１ 第三ウェッジプリズム
２２２、３２２ 第四ウェッジプリズム
３０１ 第一ウェッジプリズム群
３０２ 第二ウェッジプリズム群
３０３ 平面アクチュエータ
３０４ 外部アクチュエータ
３０５ 伝達機構
３０７ ウェッジプリズム
３０８ 枠体
３３０ 第三ウェッジプリズム対
３３１、４３１ 第五ウェッジプリズム
３３２、４３２ 第六ウェッジプリズム
３４０ 第四ウェッジプリズム対
３４１、４４１ 第七ウェッジプリズム
３４２、４４２ 第八ウェッジプリズム
３５１ ビームスプリッター
３５２ 集光レンズ
３５３ 光電変換素子
３６１ ＡＤ変換器
３６２ ＭＰＵ
３６３ ＡＣＴドライバ
５０３ 第三ウェッジプリズム群
５５０ 第五ウェッジプリズム対
５５１ 第九ウェッジプリズム
５５２ 第十ウェッジプリズム
５６０ 第六ウェッジプリズム対
５６１ 第十一ウェッジプリズム
５６２ 第十二ウェッジプリズム
ＣＡ 回転軸 Reference Signs List 1, 3 optical communication device 10 wedge prism pair 11, 211, 311 first wedge prism 12, 212, 312 second wedge prism 13 support plate 20 controller 30 light emitting element 40 acceleration sensor 50 casing 111 first rotating plate 112 first Magnet 121 Second rotating plate 122 Second magnet 131 First coil 132 Second coil 133 First Hall element 134 Second Hall element 135 First yoke 136 Second yoke 200 Wedge prism group 210, 310 First wedge prism pair 220, 320 second wedge prism pair 221, 321 third wedge prism 222, 322 fourth wedge prism 301 first wedge prism group 302 second wedge prism group 303 planar actuator 304 external actuator 305 transmission mechanism 307 wedge prism 308 frame 330 third Wedge Prism Pair 331, 431 Fifth Wedge Prism 332, 432 Sixth Wedge Prism 340 Fourth Wedge Prism Pair 341, 441 Seventh Wedge Prism 342, 442 Eighth Wedge Prism 351 Beam Splitter 352 Condensing Lens 353 Photoelectric Conversion Element 361 AD Converter 362 MPU
363 ACT Driver 503 Third Wedge Prism Group 550 Fifth Wedge Prism Pair 551 Ninth Wedge Prism 552 Tenth Wedge Prism 560 Sixth Wedge Prism Pair 561 Eleventh Wedge Prism 562 Twelfth Wedge Prism CA Rotation Axis

Claims (7)

二枚のウェッジプリズムからなる少なくとも一対のウェッジプリズム対と、
前記二枚のウェッジプリズムを互いに反対方向に同一の回転角度Ψ（°）だけ回転させて通信光の向きを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記二枚のウェッジプリズムの合成偏角をδ_Ｔ（°）とするために、前記回転角度Ψが予め定められた角度以下になる範囲で、前記回転角度Ψを下記式（１）に従って設定する、
光通信装置。
（式（１）中、δは各ウェッジプリズムの偏角（°）を表す。） at least one wedge prism pair consisting of two wedge prisms;
a controller for controlling the direction of the communication light by rotating the two wedge prisms in opposite directions by the same rotation angle Ψ (°);
In order to set the combined deflection angle of the two wedge prisms to _δT (°), the control unit adjusts the rotation angle Ψ by the following formula ( 1) set according to
Optical communication device.
(In formula (1), δ represents the deflection angle (°) of each wedge prism.) 各ウェッジプリズムの偏角δは、そのウェッジプリズムの頂角をＷとして、下記式（２）により与えられる、請求項１に記載の光通信装置。
（式（２）中、ｎは各ウェッジプリズムの屈折率を表す。） 2. The optical communication device according to claim 1, wherein the deflection angle .delta.
(In formula (2), n represents the refractive index of each wedge prism.) 前記光通信装置は、第一ウェッジプリズム対および第二ウェッジプリズム対からなるウェッジプリズム群を備え、
前記第一ウェッジプリズム対は、前記ウェッジプリズム群の合成偏角における、各ウェッジプリズムの回転軸に直交する第一の方向の成分を調整し、
前記第二ウェッジプリズム対は、前記ウェッジプリズム群の合成偏角における、各ウェッジプリズムの回転軸および前記第一の方向の両方に直交する第二の方向の成分を調整する、
請求項１または２に記載の光通信装置。 The optical communication device comprises a wedge prism group consisting of a first wedge prism pair and a second wedge prism pair,
The first wedge prism pair adjusts a component of the combined deflection angle of the wedge prism group in a first direction perpendicular to the rotation axis of each wedge prism,
The second wedge prism pair adjusts a second direction component orthogonal to both the rotation axis of each wedge prism and the first direction in the combined deflection angle of the wedge prism group.
3. The optical communication device according to claim 1. 前記光通信装置は、第一ウェッジプリズム対および第二ウェッジプリズム対からなる第一ウェッジプリズム群と、第三ウェッジプリズム対および第四ウェッジプリズム対からなる第二ウェッジプリズム群と、を備え、
前記第一ウェッジプリズム対および前記第二ウェッジプリズム対は、前記第一ウェッジプリズム群および前記第二ウェッジプリズム群の両群の合成偏角における、各ウェッジプリズムの回転軸に直交する第一の方向の成分を調整し、
前記第三ウェッジプリズム対および前記第四ウェッジプリズム対は、前記第一ウェッジプリズム群および前記第二ウェッジプリズム群の両群の合成偏角における、各ウェッジプリズムの回転軸および前記第一の方向の両方に直交する第二の方向の成分を調整する、
請求項１または２に記載の光通信装置。 The optical communication device comprises a first wedge prism group consisting of a first wedge prism pair and a second wedge prism pair, and a second wedge prism group consisting of a third wedge prism pair and a fourth wedge prism pair,
The first wedge prism pair and the second wedge prism pair are arranged in a first direction orthogonal to the rotation axis of each wedge prism in the combined deflection angle of both the first wedge prism group and the second wedge prism group. adjust the ingredients of
The third wedge prism pair and the fourth wedge prism pair are arranged so that the rotation axis of each wedge prism and the first direction at the combined deflection angle of both the first wedge prism group and the second wedge prism group adjust the component in a second direction orthogonal to both,
3. The optical communication device according to claim 1 or 2. 前記光通信装置は、第一ウェッジプリズム対および第二ウェッジプリズム対からなる第一ウェッジプリズム群と、第三ウェッジプリズム対および第四ウェッジプリズム対からなる第二ウェッジプリズム群と、を備え、
前記第一ウェッジプリズム対のウェッジプリズムおよび前記第二ウェッジプリズム対のウェッジプリズムは、第一の駆動周波数の範囲で駆動し、
前記第三ウェッジプリズム対のウェッジプリズムおよび前記第四ウェッジプリズム対のウェッジプリズムは、前記第一の駆動周波数の範囲と異なる第二の駆動周波数の範囲で駆動する、
請求項１または２に記載の光通信装置。 The optical communication device comprises a first wedge prism group consisting of a first wedge prism pair and a second wedge prism pair, and a second wedge prism group consisting of a third wedge prism pair and a fourth wedge prism pair,
the wedge prisms of the first wedge prism pair and the wedge prisms of the second wedge prism pair are driven in a first drive frequency range;
the wedge prisms of the third wedge prism pair and the wedge prisms of the fourth wedge prism pair are driven in a second drive frequency range different from the first drive frequency range;
3. The optical communication device according to claim 1. 前記第一ウェッジプリズム群のウェッジプリズムの頂角と前記第二ウェッジプリズム群のウェッジプリズムの頂角とが異なる、請求項５に記載の光通信装置。 6. The optical communication device according to claim 5, wherein the vertical angle of the wedge prisms in the first wedge prism group and the vertical angle of the wedge prisms in the second wedge prism group are different. 二枚のウェッジプリズムからなる少なくとも一対のウェッジプリズム対と、前記二枚のウェッジプリズムを互いに反対方向に同一の回転角度Ψ（°）だけ回転させて通信光の向きを制御する制御部と、を備えた通信装置を製造する製造方法であって、
前記二枚のウェッジプリズムの合成偏角をδ_Ｔ（°）とするため必要な前記回転角度Ψであって、下記式（１）に従って算出される前記回転角度Ψが予め定められた角度以下になるように、各ウェッジプリズムの偏角δ（°）を設定する工程を含む、製造方法。
at least a pair of wedge prisms consisting of two wedge prisms, and a controller that rotates the two wedge prisms in opposite directions by the same rotation angle Ψ (°) to control the direction of the communication light. A manufacturing method for manufacturing a communication device comprising:
The rotation angle Ψ required to make the combined deflection angle of the two wedge prisms _δT (°), wherein the rotation angle Ψ calculated according to the following formula (1) is equal to or less than a predetermined angle A manufacturing method, comprising a step of setting the deflection angle δ (°) of each wedge prism such that

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