JP3276321B2 - 光通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光通信装置に係り、
特に可搬型の端末に接続されてその端末を光信号により
相手端末との通信を可能とする光通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、同一敷地内や同一建物内などの比
較的狭い地域内に分散設置された、パーソナルコンピュ
ータ、サーバー、ワークステーションなどの端末間で通
信を行うＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）が
急速に普及している。かかるＬＡＮでは構成要素である
端末が独立して動作できるように、互いに疎に結合され
ており、各端末は携帯用として移動可能であるがすべて
有線であると使い勝手が悪いため、伝送路の一部として
光伝送路を使用するＬＡＮが知られている。

【０００３】この光伝送路を使用するＬＡＮでは、例え
ば図９に示すように、端末１１や端末１２が例えば建物
の天井に固定されている光送受信装置１３ａ、１３ｂ、
１３ｃと光送受信可能とされている。また、光送受信装
置１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、それぞれ天井に対応して
固定されたトランシーバ１４ａ、１４ｂ、１４ｃと接続
されている。トランシーバ１４ａ、１４ｂ及び１４ｃ
は、イーサネット線１５を介して図示しないサーバー等
に接続されている。

【０００４】端末１１はパーソナルコンピュータやプリ
ンタなどの情報処理機器１１ａとこれにケーブルで接続
された光通信装置１１ｂとから構成されている。同様
に、端末１２は情報処理機器１２ａとこれにケーブルで
接続された光通信装置１２ｂとから構成されている。ま
た、光送受信装置１３ａ〜１３ｃは、それぞれガイド光
を常時放射しており、光通信装置１１ｂ、１２ｂからの
送信光を受光すると、その光通信装置との間で光通信が
可能とされている。

【０００５】光通信装置１１ｂ及び１２ｂは情報処理機
器１１ａ及び１２ａにより制御される構成とされてお
り、これにより、情報処理機器１１ａ、１２ａは、接続
されている光通信装置１１ｂ、１２ｂと、光送受信装置
１３ａ、１３ｂ及び１３ｃのうちの最寄りのいずれか一
の光送受信装置と、その光送受信装置に接続されている
トランシーバと、イーサネット線１５をそれぞれ介して
図示しない相手端末との間で通信が可能とされる。

【０００６】このようなシステム構成のＬＡＮにおい
て、従来の光通信装置１１ｂ及び１２ｂは、それぞれガ
イド光を常時放射している光送受信装置１３ａ〜１３ｃ
のうちの最寄りの光送受信装置を探索するために、その
光送受信部をある範囲で走査し、その範囲内での光受信
レベル最大位置を検出し、その位置に光送受信部を移動
させるという方法で、光送受信部と光送受信装置との間
の光軸合わせをしている。また、光送信パケットと相手
光送受信装置からリアルタイムで中継される戻り光パケ
ットの内容を比較し、両者が一致することで正常と判断
し、所定回以上の光パケットが連続して不一致であると
きは位置ずれが生じたと判断して再び上記の方法で光軸
合わせを行うようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の光通信装置では、光送信パケットと戻り光パケットの
内容が所定回以上連続して不一致であるときに位置ずれ
と判断するようにしているため、例えば人が発光部ある
いは受光部の前方を通過して光路を遮ったときにも所定
回以上連続して不一致となり、よって位置ずれと光路遮
断との区別ができない。そのため、従来は本来光軸合わ
せの走査を再度開始する必要のない、光路遮断のときに
も光軸合わせの走査を開始してしまうという問題があ
る。

【０００８】また、従来の光通信装置では、光軸合わせ
の走査時には、発光部と受光部を少なくとも有する光送
受信ユニットをステップ的に回動した後停止することを
繰り返す走査を行い、各停止期間中に受光レベルを測定
している。しかし、光送受信ユニットが回動後停止した
瞬間では、機械的に完全には停止していないで若干の減
衰振動があるので、その振動による受光レベル誤測定の
防止のために、余裕をみて１００ｍｓと比較的長い時間
を、受光レベル測定の待ち時間として固定的に設定して
いたため、光軸合わせのための時間（サーチ時間）が長
くかかるという問題もある。

【０００９】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
光軸合わせの走査を必要なときにのみ行うことで、使い
勝手を向上し得る光通信装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】また、本発明の他の目的は、短時間に光軸
合わせが可能な光通信装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、光送受信装置から放射されているガイド光
を検出するために、受光部及び発光部を移動する光走査
を受光部による受光信号を監視しつつ行い、ガイド光検
出後に受光部及び発光部と光送受信装置との光軸合わせ
を行ってから光送受信装置との間で受光部及び発光部を
介して光通信を行う光通信装置において、受光部の出力
受光信号レベルを検出する受光レベル検出回路と、受光
部及び発光部の位置を、外部駆動信号に基づいて一体的
に回動制御する回動手段と、受光レベル検出回路から出
力された受光レベル検出信号に基づき、受光部上の光ス
ポットの位置の中心位置からの偏差を示すレベル偏差を
計算する計算手段と、計算手段により計算されたレベル
偏差に基づき、そのレベル偏差の絶対値が予め設定した
閾値よりも小なるように、回動手段に駆動信号を供給す
る駆動手段と、駆動手段による駆動終了後に受光レベル
検出回路の受光レベルに基づいて、受光レベル変動が発
生したかどうか監視する監視手段と、監視手段により受
光レベル変動の発生が検出されたとき、受光レベル検出
回路から出力された受光レベル検出信号を所定時間間隔
で複数回取り込み、それら複数の受光レベル検出信号の
うち最大値と最小値との差に基づき受光レベル変動がお
さまったかどうか判定する第１の判定手段と、制御手段
とを有する構成としたものである。ここで、上記の制御
手段は、受光レベル変動がおさまったと判定されたとき
に取り込んだ受光レベル検出信号の第１の値と受光レベ
ル変動が発生する前に取り込んだ受光レベル検出信号の
第２の値との差の絶対値が第１の閾値以下であるときに
は、監視手段による監視動作を継続させ、第１及び第２
の値の差の絶対値が第１の閾値よりも大なるときは計算
手段によるレベル偏差の再計算を行わせて光軸合わせを
開始させ、第１の値が第２の閾値よりも小さいときは、
回動手段による光走査を再開させて光軸合わせを最初か
らやり直す手段である。

【００１２】この発明では、受光レベル変動の発生が検
出されたときに取り込んだ複数の受光レベル検出信号の
うち最大値と最小値との差に基づき、受光レベル変動が
おさまったかどうか判定し、受光レベル変動がおさまっ
たと判定されたときの受光レベル検出信号の値を取り込
み、その取り込んだ値と受光レベル変動が発生する前の
受光レベル検出信号の値とを比較することにより、受光
レベル変動の要因を判断し、その判断結果に基づいて、
監視手段による監視動作の継続、計算手段によるレベル
偏差の再計算、及び回動手段による光走査のいずれかを
実行させるようにしたため、要因に応じた最適な制御が
できる。

【００１３】また、本発明は、受光部及び発光部の回動
直後に、受光レベル検出信号を所定時間間隔で複数回取
り込み、それら複数の受光レベル検出信号のうち最大値
と最小値との差に基づき受光レベル変動がおさまったか
どうか判定し、その受光レベル変動がおさまったと判定
したときにのみ、計算手段によりレベル偏差を計算させ
るようにしたため、光送受信ユニットの振動による誤測
定防止のための受光レベル測定待ち時間（固定）の設定
が不要にできると共に、機構のばらつき、経年変化に対
しても、それに応じた待ち時間が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。

【００１５】図１は本発明になる光通信装置の一実施の
形態のブロック図を示す。この実施の形態は、図９に示
したシステム構成のＬＡＮの光通信装置１１ｂや１２ｂ
として用いられる装置である。図１において、中央処理
装置（ＣＰＵ）２０は、Ａ／Ｄ変換部２１及び記憶部２
２を有し、装置の各部を制御して装置全体の動作を統括
する。通信に先立って行う光軸合わせの際は、サーチス
イッチ（ＳＷ）３２の押下によりＣＰＵ２０が後述の処
理動作を開始する。

【００１６】発光部２３はＣＰＵ２０の制御の下に動作
し、光変復調用の大規模半導体集積回路（ＬＳＩ）２５
からの符号化されている送信信号を電気−光変換して光
強度が送信信号で変調された光信号を出射する。受光部
２４は受光した光を電気信号である受信信号に変換し、
その受信信号を光変復調ＬＳＩ２５に供給して復調させ
る一方、受光レベル検出回路２６に供給して受光レベル
を検出させる。

【００１７】上記の発光部２３及び受光部２４は、ＣＰ
Ｕ２０からモータドライバ２７を介して入力される駆動
信号により、互いに独立して駆動されるパン方向用モー
タ２８とチルト方向用モータ２９によりそれぞれの光軸
位置がパン方向とチルト方向に移動制御される。パン方
向用リミットＳＷ３０は、発光部２３及び受光部２４の
光軸のパン方向の走査範囲の限界点でオンとなるスイッ
チである。同様に、チルト方向用リミットＳＷ３１は、
発光部２３及び受光部２４の光軸のチルト方向の走査範
囲の限界点でオンとなるスイッチである。

【００１８】ＣＰＵ２０及び光変復調ＬＳＩ２５は、米
国の電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の８０２．３で規
格化されたＬＡＮの伝送路仕様の一例である１０ＢＡＳ
Ｅ−Ｔに準拠したドライバ３３及びジャック３４を介し
てパーソナルコンピュータ等の図示しない情報処理機器
（図９の例では１１ａ又は１２ａ）に、より対線のケー
ブルで接続されている。

【００１９】これにより、後述する光軸合わせの終了後
の通信時は、情報処理機器からの送信データは、ジャッ
ク３４及びドライバ３３を介して光変復調ＬＳＩ２５に
供給されて変調された後、発光部２３により光信号に変
換されて送信される。一方、相手端末からの送信データ
は、前記光送受信装置（図９の例では１３ａ〜１３ｃ）
により光信号に変換されて受光部２４で受光された後、
光変復調ＬＳＩ２５で復調され、更にドライバ３３及び
ジャック３４を通して情報処理機器へ伝送される。

【００２０】かかるブロック構成の本実施の形態の光通
信装置の機構自体は、本出願人が先に特願平９−７８４
６７号（発明の名称「光送受信装置」）にて提案した、
図２の平面図に示す光通信装置をそのまま用い得る。図
２において、送信側レンズ４１はその中心点が受信側レ
ンズ４２の中心点に対して、チルト方向用モータ２９の
シャフトの軸方向に平行にモータ２９からδだけ遠ざか
る位置に設けられている。送信側レンズ４１と受信側レ
ンズ４２はそれぞれ非球面レンズであり、球面レンズに
比較して焦点距離を大幅に短縮することができる。送信
側レンズ４１は、紙面に対して垂直方向の下部に設けら
れている図示しない発光素子と共に前記発光部２３を構
成している。また、受信側レンズ４２は、紙面に対して
垂直方向の下部に設けられている図示しない受光素子と
共に前記受光部２４を構成している。

【００２１】これら発光部２３及び受光部２４で構成さ
れる光送受信ユニットを支持する第１の軸４４は、腕４
６、４７により回動自在に支持されている。腕４６、４
７はそれらの一端を支える背板５１と、背板５１の後面
から腕４６、４７とは逆に延ばした基部の軸としての第
２の軸４８と共に二股フォーク形状の支持部材を構成し
ており、腕４６、４７に第１のベアリング４５を取り付
けることで軸４４を支える構造とされている。

【００２２】チルト方向用モータ２９は、そのモータシ
ャフトに中心部が固定された図示しない小径ギヤと、そ
の小径ギヤに噛合する大径ギヤ５２と、大径ギヤ５２と
一体構成されたウォーム５３と、第１の軸４４に一体的
に取り付けられている欠歯ホイール５４と共に第１の回
動機構を構成している。

【００２３】一方、図２では図示されていないパン方向
用モータ２８は、そのモータシャフトに中心部が固定さ
れた小径ギヤ５５と、小径ギヤ５５に噛合する大径ギヤ
５６と、大径ギヤ５６に一体構成されているウォーム５
７と、第２の軸４８に一体的に取り付けられている欠歯
ホイール５８と共に第２の回動機構を構成している。第
２の軸４８は第２のベアリング４９を介して第２の支持
部材５０に取り付けられている。

【００２４】これにより、図３の概略斜視図に示すよう
に、送信側レンズ４１及び受信側レンズ４２を含む前記
発光部２３及び受光部２４で構成される光送受信ユニッ
ト６０は、チルト方向用モータにより軸４４を中心とし
て垂直面内である＋θあるいは−θのチルト方向に回動
され、パン方向用モータにより軸４８を中心にして水平
面内である＋αあるいは−αのパン方向に回動される。

【００２５】次に、図１の実施の形態の動作について更
に詳細に説明する。

【００２６】 本実施の形態は図１のＣＰＵ２０により
後述の図４乃至図６のフローチャートに従う動作を実行
する点に特徴がある。後述の光軸合わせ動作終了後に、
ＣＰＵ２０は記憶部２２に予め記憶されているプログラ
ムに従い、まず受光レベルの測定を行う（図４のステッ
プ１０１）。すなわち、図１の受光部２４により受光さ
れて電気信号に変換された受光信号は、受光レベル検出
回路２６に供給されてそのレベルが検出された後、ＣＰ
Ｕ２０のＡ／Ｄ変換部２１でディジタルデータに変換さ
れてＣＰＵ２０で測定される。このときの受光レベルの
測定値をＡＤＯＬＤとする。

【００２７】続いて、ＣＰＵ２０は同様にして受光レベ
ルを測定する（図４のステップ１０２）。このときの受
光レベルの測定値をＡＤＮＥＷ１とする。続いて、ＣＰ
Ｕ２０は上記の受光レベルの測定値ＡＤＯＬＤとＡＤＮ
ＥＷ１との差の絶対値を算出し、その算出値が予め定め
た第１の閾値ＡＤＴＲＨ１（例えば４０ｍＶ）より大で
あるかどうか比較判定する（図４のステップ１０３）。
当初は受光レベルの測定値ＡＤＯＬＤとＡＤＮＥＷ１は
それぞれ等しいから、大でないという判定結果が得ら
れ、再びステップ１０２に戻り受光レベルが測定されて
ＡＤＮＥＷ１の値が更新される。

【００２８】その後、ＣＰＵ２０は更新された受光レベ
ルの測定値ＡＤＮＥＷ１と最初の受光レベルの測定値Ａ
ＤＯＬＤとの差の絶対値を算出し、その算出値が第１の
閾値ＡＤＴＲＨ１より大であるかどうか再び比較判定す
る（図４のステップ１０３）。このようにして、受光レ
ベルの測定値ＡＤＯＬＤとＡＤＮＥＷ１との差の絶対値
が第１の閾値ＡＤＴＲＨ１より大になるまで、ステップ
１０２と１０３の処理が繰り返され、受光レベルの測定
値ＡＤＮＥＷ１はある時間間隔で更新されていく。

【００２９】そして、ステップ１０３において、受光レ
ベルの測定値ＡＤＯＬＤとＡＤＮＥＷ１との差の絶対値
が第１の閾値ＡＤＴＲＨ１より大になったと判定された
ときは、ＣＰＵ２０は受光レベルが変動したと判断し
て、受光レベル検出回路２６から入力される受光レベル
検出信号のＡ／Ｄ変換値（受光レベル測定値）を、例え
ば１０ｍｓ間隔で３回取り込む（図４のステップ１０
４）。図７は受光レベルの変化の一例を示し、この場
合、同図に示す１０ｍｓ間隔の３つの受光レベルが上記
のステップ１０４で取り込まれることとなる。

【００３０】続いて、ＣＰＵ２０は上記の３つの受光レ
ベル測定値のうち最大値と最小値の差を求め、更にその
差の値が第１の閾値ＡＤＴＲＨ１よりも大であるかどう
か比較判定する（図４のステップ１０５）。上記の差の
値がＡＤＴＲＨ１よりも大であるときには、受光レベル
の変動が依然として大きいと判断して、再び１０ｍｓ間
隔で受光レベル検出信号のＡ／Ｄ変換値（受光レベル測
定値）を３回取り込み（ステップ１０４）、それらのう
ちの最大値と最小値の差がＡＤＴＲＨ１より大であるか
どうか比較する（ステップ１０５）。

【００３１】このように、１０ｍｓ間隔で取り込んだ３
つの受光レベル測定値のうちの最大値と最小値の差がＡ
ＤＴＲＨ１より大であるときには、ステップ１０４と１
０５の処理を繰り返し、最大値と最小値の差がＡＤＴＲ
Ｈ１以下となった時点で受光レベルの変動がおさまった
と判断して、初めて次の処理である受光レベルの測定を
行う（図４のステップ１０６）。このときの受光レベル
の測定値をＡＤＮＥＷ２とする。

【００３２】次に、ＣＰＵ２０は受光レベルの変動がお
さまったときの上記の受光レベル測定値ＡＤＮＥＷ２
と、最初の受光レベル測定値ＡＤＯＬＤとを用いて比較
し（図４のステップ１０７）、ＡＤＯＬＤとＡＤＮＥＷ
２との差の絶対値が第２の閾値ＡＤＴＲＨ２（例えば、
４０ｍＶ）以下であるとの比較結果が得られたときに
は、位置ずれが全く又は実質上生じていないから、受光
レベルの変動要因は人などが受光部２４の光路を遮った
ことによるものであると判断して、光軸合わせの走査を
開始することなく、ステップ１０２に戻り、再び受光レ
ベルの変動を監視するべく受光レベルを測定してＡＤＮ
ＥＷ１を更新する。

【００３３】また、ステップ１０７において、受光レベ
ル測定値ＡＤＮＥＷ２と最初の受光レベル測定値ＡＤＯ
ＬＤとの差の絶対値が、第２の閾値ＡＤＴＲＨ２よりも
大であるという比較結果が得られたときには、受光レベ
ルの変動要因は微小移動による位置ずれによるものであ
ると判断して、光軸合わせの走査を開始するべく図５の
ステップ１１１に進んでｘ，ｙ両方向のレベル偏差ｄＶ
ｘ、ｄＶｙを計算する。すなわち、この場合の光軸合わ
せは、光監視しながら走査を最初からやり直すものでは
なく、レベル偏差ｄＶｘ、ｄＶｙを所定の範囲内に収ま
るように、発光部２３及び受光部２４を含む光送受信ユ
ニットを微小移動させる、いわゆる微サーチを行う。

【００３４】ここで、受光部２４を図５に示すように、
４つの分割受光領域ＰＤ〜ＰＤからなる４分割光検
出器で構成した場合、レベル偏差ｄＶｘは（ＰＤの受
光レベル＋ＰＤの受光レベル）−（ＰＤの受光レベ
ル＋ＰＤの受光レベル）で求め、レベル偏差ｄＶｙは
（ＰＤの受光レベル＋ＰＤの受光レベル）−（ＰＤ
の受光レベル＋ＰＤの受光レベル）で計算される。

【００３５】 ステップ１１１によりレベル偏差ｄＶ
ｘ，ｄＶｙが計算されると、続いて、上記のｘ方向のレ
ベル偏差の絶対値｜ｄＶｘ｜が予め設定した閾値Ｖｏｘ
よりも小さく、かつ、上記のｙ方向のレベル偏差の絶対
値｜ｄＶｙ｜が予め設定した閾値Ｖｏｙよりも小さいか
どうか判定し（図５のステップ１１２）、この条件を満
足しないときには光スポットがいずれかにずれているの
で、まず、｜ｄＶｘ｜≧Ｖｏｘであるかどうか判定する
（図５のステップ１１３）。

【００３６】｜ｄＶｘ｜≧Ｖｏｘのときには、ｘ方向の
ずれが大きいので、以前とずれている方向が同じかどう
か判定する（図５のステップ１１４）。｜ｄＶｘ｜＜Ｖ
ｏｘのときには、ｘ方向のずれが閾値Ｖｏｘより小さい
ので、図６の後述するステップ１１９に進んでｙ方向に
ついてずれを検出する。

【００３７】ステップ１１４において、前回とずれてい
る方向が異なっていると判定されたときには、前回のｘ
方向の移動ステップＳＴＥＰＸが大き過ぎたので、その
ＳＴＥＰＸを半分の値に変更した後（図５のステップ１
１５）、一方、前回とずれている方向が同じときには上
記のｘ方向の移動ステップＳＴＥＰＸの変更はしない
で、図６のステップ１１６に進みｘ方向のレベル偏差ｄ
Ｖｘが負であるかどうか判定する。

【００３８】ｄＶｘ＜０のときには、（ＰＤの受光レ
ベル＋ＰＤの受光レベル）＜（ＰＤの受光レベル＋
ＰＤの受光レベル）であるので、（ＰＤの受光レベ
ル＋ＰＤの受光レベル）が（ＰＤの受光レベル＋Ｐ
Ｄの受光レベル）に等しくなるように、左方向に４分
割光検出器がステップＳＴＥＰＸだけ移動するようにパ
ン方向用モータ２８を制御し（図６のステップ１１
７）、ｄＶｘ≧０のときには上記とは逆に右方向に４分
割光検出器がステップＳＴＥＰＸだけ移動するようにパ
ン方向用モータ２８を制御する（図６のステップ１１
８）。

【００３９】続いて、上記と同様の動作をｙ方向につい
ても行う。すなわち、｜ｄＶｙ｜≧Ｖｏｙであるかどう
か判定し（図６のステップ１１９）、｜ｄＶｙ｜≧Ｖｏ
ｙのときには、ｙ方向のずれが大きいので、以前とずれ
ている方向が同じかどうか判定する（図６のステップ１
２０）。｜ｄＶｙ｜＜Ｖｏｙのときには、ｙ方向のずれ
が閾値Ｖｏｙより小さいので、図５のステップ１１１に
進んでｘ、ｙ方向のレベル偏差ｄＶｘ、ｄＶｙを再度計
算する。

【００４０】ステップ１２０において、前回とずれてい
る方向が異なっていると判定されたときには、前回のｙ
方向の移動ステップＳＴＥＰＹが大き過ぎたので、その
ＳＴＥＰＹを半分の値に変更した後（図６のステップ１
２１）、一方、前回とずれている方向が同じときには上
記のｙ方向の移動ステップＳＴＥＰＹの変更はしない
で、ｙ方向のレベル偏差ｄＶｙが負であるかどうか判定
する（図６のステップ１２２）。

【００４１】ｄＶｙ＜０のときには、（ＰＤの受光レ
ベル＋ＰＤの受光レベル）＜（ＰＤの受光レベル＋
ＰＤの受光レベル）であるので、（ＰＤの受光レベ
ル＋ＰＤの受光レベル）が（ＰＤの受光レベル＋Ｐ
Ｄの受光レベル）に等しくなるように、上方向に４分
割光検出器がステップＳＴＥＰＹだけ移動するようにチ
ルト方向用モータ２９を制御し（図６のステップ１２
３）、ｄＶｙ≧０のときには上記とは逆に下方向に４分
割光検出器がステップＳＴＥＰＹだけ移動するようにチ
ルト方向用モータ２９を制御する（図６のステップ１２
４）。

【００４２】上記のステップ１２３又は１２４の処理を
終了すると、続いてＣＰＵ２０は、図５のステップ１１
１に進み、前回の移動制御の結果を確認するために、再
びｘ、ｙ方向のレベル偏差を計算し、以下上記と同様の
動作を繰り返す。

【００４３】このようなｘ方向のレベル偏差の絶対値｜
ｄＶｘ｜が閾値Ｖｏｘよりも小で、かつ、ｙ方向のレベ
ル偏差の絶対値｜ｄＶｙ｜が閾値Ｖｏｙよりも小となる
ような移動制御により、光スポットが４分割光検出器の
ほぼ中央に位置することとなり、入射光と受光部２４と
の各光軸を一致させる光軸合わせができることとなる。
この光軸合わせ終了後（微サーチ終了後）は、ステップ
１１２から図４のステップ１０１に戻り、処理を最初か
ら再び開始する。

【００４４】一方、前記ステップ１０７において、受光
レベルの変動がおさまったときの受光レベル測定値ＡＤ
ＮＥＷ２が、予め設定した第３の閾値ＡＤＴＲＨ３（例
えば、１００ｍＶ）よりも小であるとの比較判定結果が
得られたときには、受光レベル測定値ＡＤＮＥＷ２がノ
イズレベルであり、受光レベルの変動要因は遮断又は大
きな位置ずれによるものであると判断して、光軸合わせ
の走査を開始するべく図５のステップ１０８に進んで、
光監視しながら走査を開始する。すなわち、このときの
光軸合わせの走査は、最初からやり直すサーチである。

【００４５】すなわち、ＣＰＵ２０はモータドライバ２
７を通してパン方向用モータ２８及びチルト方向用モー
タ２９にそれぞれ駆動信号を供給し、これらのモータ２
８及び２９の回転角をそれぞれ互いに独立に制御し、図
３に示した光送受信ユニット６０をパン方向±α及びチ
ルト方向±θに回動することで、大まかな走査で前記光
送受信装置からのガイド光を探す（図５のステップ１０
８、１０９）。

【００４６】上記の光走査は、例えば図８に示すよう
に、スタート位置Ｓから数字の昇順で示す予め定めた順
番で予め定めた範囲内を走査する。図８中、縦軸は垂直
面回動方向の角度（チルト方向の角度）、横軸は水平面
回動方向の（パン方向の角度）を示し、また、「０」〜
「１２」は第１の走査範囲の走査を、「１３」〜「２
６」は第２の走査範囲の走査を、「２７」〜「３９」は
第３の走査範囲の走査をそれぞれ示す。

【００４７】ＣＰＵ２０は上記の光走査中も、図１の受
光部２４により受光された光の受光レベルを検出する受
光レベル検出回路２６からＡ／Ｄ変換部２１に入力され
る受光レベル検出信号に基づいて、光が検出されたかど
うか監視しており、光を検出した場合、ＣＰＵ２０はｘ
方向の移動ステップＳＴＥＰＸ（＝Ｎｘ）と、ｙ方向の
移動ステップＳＴＥＰＹ（＝Ｎｙ）とをそれぞれ設定し
た後（図５のステップ１１０）、受光部２４から受光レ
ベル検出回路２６を通して入力される受光レベル検出信
号に基づいて、ｘ方向のレベル偏差ｄＶｘとｙ方向のレ
ベル偏差ｄＶｙを計算により求める（図５のステップ１
１１）。

【００４８】以下、前記したように、ステップ１１１〜
１２４により光軸合わせのための処理が行われる。入射
光と受光部２４との各光軸を一致させる光軸合わせ終了
後（サーチ終了後）は、ステップ１１２から図４のステ
ップ１０１に戻り、処理を最初から再び開始する。この
ように、この実施の形態では、３０ｍｓの範囲内で計測
した受光レベルの最大値と最小値の差に基づいて、受光
レベル変動がおさまったかどうか判定し、受光レベル変
動がおさまったと判定したときの受光レベルでその変動
要因が何であるかを判定し、変動要因が人などが受光部
の光路を通過して遮ったときは何もせず、従来のサーチ
再起動の誤動作を防止でき、また、変動要因が位置ずれ
であっても、その位置ずれが小さいときと大きいときと
で光軸合わせのためのサーチ処理を変えることで、位置
ずれが小さいときには不必要な走査を不要にでき、これ
によりサーチ時間を短縮することができる。

【００４９】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。この他の実施の形態は、図５及び図６のフロー
チャートからなり（つまり、スタート直後、最初にステ
ップ１０８が実行される）、かつ、ステップ１２３及び
１２４の後に、ステップ１０４と１０５と同様の処理を
付加し、その処理終了後にステップ１１１に戻る処理を
行うようにしたものである。

【００５０】すなわち、この実施の形態では、サーチ処
理時において、光送受信ユニットの回動直後に、受光レ
ベル検出回路２６から出力された受光レベル検出信号を
１０ｍｓ間隔で３回取り込み、それら３回の受光レベル
検出信号のうち最大値と最小値との差に基づき受光レベ
ル変動がおさまったかどうか判定し、最大値と最小値と
の差が所定の閾値以下であることにより受光レベル変動
がおさまったと判定したときにのみ、受光レベル変動が
無くなった時点の受光レベル検出信号に基づいてステッ
プ１１１でレベル偏差ｄＶｘ、ｄＶｙを計算するもので
ある。

【００５１】従って、この実施の形態によれば、光送受
信ユニットの振動による誤測定防止のための受光レベル
測定待ち時間（固定）の設定が不要であり、光軸合わせ
に要する時間（サーチ時間）を従来に比べて短縮できる
と共に、機構のばらつき、経年変化に対しても、それに
応じた待ち時間が得られるので、サーチ信頼性も向上で
きる。

【００５２】なお、本発明は以上の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば、ステップ１０７でＡＤＮＥ
Ｗ２＜ＡＤＴＲＨ３と判定されたときには、サーチ処理
と並行して、あるいはサーチ処理を促すべく警告音を鳴
らすなどの処理を行ってもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受光レベル変動要因に応じた最適な制御ができ、例え
ば、受光レベル変動の前と後の２つの受光レベル測定値
の差が同じであれば、変動要因が人などが受光部の光路
を通過して遮ったと判断して何もしないため、従来のサ
ーチ再起動の誤動作を防止でき、また、上記２つの受光
レベル測定値の差の絶対値が第１の閾値よりも大なると
きは、変動要因が小なる位置ずれと判断して計算手段に
よるレベル偏差の再計算を行わせて光軸合わせを開始さ
せるようにすることで、光軸合わせにおける不必要な走
査を不要にでき、これによりサーチ時間を短縮すること
ができる。

【００５４】また、本発明によれば、受光レベル変動が
おさまったと判定したときにのみ、計算手段によりレベ
ル偏差を計算させることにより、光送受信ユニットの振
動による誤測定防止のための受光レベル測定待ち時間
（固定）の設定を不要にできるため、光軸合わせに要す
る時間（サーチ時間）を従来に比べて短縮でき、また、
機構のばらつき、経年変化に対しても、それに応じた待
ち時間が得られるため、サーチ信頼性も向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる光通信装置の一実施の形態のブロ
ック図である。

【図２】図１の光通信装置の機構として用い得る本出願
人が先に提案した一例の機構の平面図である。

【図３】図２の機構における受光部と発光部の回動を説
明する概略斜視図である。

【図４】図１の実施の形態の動作説明用フローチャート
である（その１）。

【図５】図１の実施の形態の動作説明用フローチャート
である（その２）。

【図６】図１の実施の形態の動作説明用フローチャート
である（その３）。

【図７】受光レベルの変化の一例と本発明の一実施の形
態で取り込む受光レベルを説明する図である。

【図８】図１の実施の形態による光走査の一例の説明図
である。

【図９】本発明を適用し得るＬＡＮシステムの要部の一
例のシステム構成図である。

【符号の説明】

１１ｂ、１２ｂ 光通信装置 ２０ 中央処理装置（ＣＰＵ） ２３ 発光部 ２４ 受光部 ２５ 変復調大規模半導体集積回路（ＬＳＩ） ２６ 受光レベル検出回路 ２７ モータドライバ ２８ パン方向用モータ ２９ チルト方向用モータ ３２ サーチスイッチ（ＳＷ） ４１ 送信側レンズ ４２ 受信側レンズ ６０ 光送受信ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永島 基恭 東京都江東区豊洲３丁目３番３号 エ ヌ・ティ・ティ・データ通信株式会社内 (72)発明者 佐藤 雅道 東京都江東区豊洲３丁目３番３号 エ ヌ・ティ・ティ・データ通信株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−95881（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−98082（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−98081（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−149077（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−231301（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−223117（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−139676（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−307502（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−265638（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 G06F 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光送受信装置から放射されているガイド
   光を検出するために、受光部及び発光部を移動する光走
   査を前記受光部による受光信号を監視しつつ行い、前記
   ガイド光検出後に前記受光部及び発光部と前記光送受信
   装置との光軸合わせを行ってから前記光送受信装置との
   間で前記受光部及び発光部を介して光通信を行う光通信
   装置において、 前記受光部の出力受光信号レベルを検出する受光レベル
   検出回路と、 前記受光部及び発光部の位置を、外部駆動信号に基づい
   て一体的に回動制御する回動手段と、 前記受光レベル検出回路から出力された受光レベル検出
   信号に基づき、前記受光部上の光スポットの位置の中心
   位置からの偏差を示すレベル偏差を計算する計算手段
   と、 前記計算手段により計算されたレベル偏差に基づき、そ
   のレベル偏差の絶対値が予め設定した閾値よりも小なる
   ように、前記回動手段に前記駆動信号を供給する駆動手
   段と、 前記駆動手段による駆動終了後に前記受光レベル検出回
   路の受光レベルに基づいて、受光レベル変動が発生した
   かどうか監視する監視手段と、 前記監視手段により受光レベル変動の発生が検出された
   とき、前記受光レベル検出回路から出力された受光レベ
   ル検出信号を所定時間間隔で複数回取り込み、それら複
   数の受光レベル検出信号のうち最大値と最小値との差に
   基づき前記受光レベル変動がおさまったかどうか判定す
   る第１の判定手段と、前記受光レベル変動がおさまったと判定されたときに取
   り込んだ前記受光レベル検出信号の第１の値と前記受光
   レベル変動が発生する前に取り込んだ前記受光レベル検
   出信号の第２の値との差の絶対値が第１の閾値以下であ
   るときには、前記監視手段による監視動作を継続させ、
   前記第１及び第２の値の差の絶対値が前 記第１の閾値よ
   りも大なるときは前記計算手段によるレベル偏差の再計
   算を行わせて前記光軸合わせを開始させ、前記第１の値
   が第２の閾値よりも小さいときは、前記回動手段による
   前記光走査を再開させて前記光軸合わせを最初からやり
   直す制御手段とを有することを特徴とする光通信装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記第１の値が前記第
   ２の閾値よりも小さいときは、警告音を鳴らすことを特
   徴とする請求項１記載の光通信装置。
3. 【請求項３】 光送受信装置から放射されているガイド
   光を検出するために、受光部及び発光部を移動する光走
   査を前記受光部による受光信号を監視しつつ行い、前記
   ガイド光検出後に前記受光部及び発光部と前記光送受信
   装置との光軸合わせを行ってから前記光送受信装置との
   間で前記受光部及び発光部を介して光通信を行う光通信
   装置において、 前記受光部の出力受光信号レベルを検出する受光レベル
   検出回路と、 前記受光部及び発光部の位置を、外部駆動信号に基づい
   て一体的に回動制御する回動手段と、 前記受光レベル検出回路から出力された受光レベル検出
   信号に基づき、前記受光部上の光スポットの位置の中心
   位置からの偏差を示すレベル偏差を計算する計算手段
   と、 前記計算手段により計算されたレベル偏差に基づき、そ
   のレベル偏差の絶対値が予め設定した閾値よりも小なる
   ように、前記回動手段に前記駆動信号を供給する駆動手
   段と、 前記回動手段による前記受光部及び発光部の回動直後
   に、前記受光レベル検出回路から出力された受光レベル
   検出信号を所定時間間隔で複数回取り込み、それら複数
   の受光レベル検出信号のうち最大値と最小値との差に基
   づき受光レベル変動がおさまったかどうか判定し、その
   受光レベル変動がおさまったと判定したときにのみ、前
   記計算手段により前記レベル偏差を計算させる第２の判
   定手段とを有することを特徴とする光通信装置。