JP4513057B2 - 光伝送システム,光無線送信装置及び光伝送方法 - Google Patents
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Description
前記判定処理部において、前記合計値の差が所定値未満であって、前記各々の受光レベルと前記基準レベルとが1つ以上一致しない状態が発生し、かつ、前記タイマ計測部において前記各々の受光レベルと前記基準レベルとが1つ以上一致しない状態が第2の所定時間以上継続する場合、前記制御部が前記光軸調整を再度行うよう前記駆動部を制御する。
また、本発明の光伝送システムは上記の目的を達成するために、複数の前記受光素子は、第1の受光素子,第2の受光素子,第3の受光素子及び第4の受光素子がマトリクス状に配置されており、前記第1の受光素子及び前記第4の受光素子と前記第2の受光素子及び前記第3の受光素子とがそれぞれ千鳥配置され、前記送信機は、前記第1の受光素子及び前記第2の受光素子における前記第2の光信号の受光レベルの合計と、前記第3の受光素子及び前記第4の受光素子における前記第2の光信号の受光レベルの合計との差が第2の所定値以下になるよう第1の方向の光軸合わせを行うと共に、前記第1の受光素子及び前記第3の受光素子における前記第2の光信号の受光レベルの合計と、前記第2の受光素子及び前記第4の受光素子における前記第2の光信号の受光レベルの合計との差が前記第2の所定値以下になるよう前記第1の方向に直交する第2の方向の光軸合わせを行う。
更に、本発明の光伝送システムは上記の目的を達成するために、前記送信機は、前記判定処理部において前記合計値の差が所定値以上に変化した場合、その変化が前記判定回数タイマの前記第1の所定時間以上であるか否かを判定し、前記第1の所定時間未満の場合は、前記第2の光信号の遮断が瞬断であると判断し、前記判定処理部において前記合計値の差が所定値未満である場合、各々の前記受光素子における受光レベルとそれに対応する受光素子の前記基準レベルとの比較し、各々の受光レベルが全て一致しない場合、その一致しない状態が前記判定回数タイマの前記第2の所定時間以上であるか否かを判定し、前記第2の所定時間以上の場合は、光軸ずれであると判断し、光軸を再調整する。
更に、本発明の光無線送信装置は上記の目的を達成するために、第1の光信号を送信する第1の光学送信手段と、複数の受光素子を有し、各々の前記受光素子に対して外部から第2の光信号が入射した際に、前記第2の光信号の入射方向に応じた受光レベルで受信して電気信号に変換する光学受信手段と、前記第1の光学送信手段及び前記第2の光学受信手段の向きを前記受信機に向ける駆動手段と、前記第2の光学受信手段の複数の前記受光素子により受信された前記第2の光信号の受光レベルが全て一致するように前記駆動手段を制御して光軸位置合わせをする制御部と、を有し、前記制御部は、前記光軸位置合わせが終了した際に複数の前記受光素子における受光レベルを基準レベルとして記録する、または複数の前記受光素子における受光レベルの合計値を基準レベルの合計値として記録する基準レベル記録部と、前記第2の光学受信手段の複数の前記受光素子からの前記第2の光信号を順次選択し、各前記受光素子で受信された受光レベルの合計値と前記基準レベルの合計値との差である合計値差を求め、その合計値差が所定値以上であるか否かを判定すると共に、前記第2の光学受信手段の複数の前記受光素子からの前記第2の光信号を順次選択し、選択された各々の受光レベルと前記基準レベルとをそれぞれを比較し、比較した結果が全て一致しているか否かを判定する判定処理部と、前記第1の所定値以上の前記合計値差が第1の所定時間以上継続するか否かを計測すると共に、前記比較した結果が第2の所定時間以上継続するか否かを計測するタイマ計測部と、を備え、前記判定処理部において、前記合計値差が所定値未満であって、前記各々の受光レベルと前記基準レベルとが1つ以上一致しない状態が発生し、かつ、前記タイマ計測部において前記各々の受光レベルと前記基準レベルとが1つ以上一致しない状態が第2の所定時間以上継続する場合、前記制御部が前記光軸調整を再度行うよう駆動部を制御する。
更に、本発明の光伝送方法は上記の目的を達成するために、第1の光信号を送信すると共に、複数の受光素子により第2の光信号を受信する送信機と、前記第1の光信号を受信すると共に、第2の光信号を発信する受信機と、を備えた光伝送システムの伝送方法であって、前記複数の受光素子において前記第2の光信号を受信して受光レベルに変換し、前記受光レベルの合計値を算出する受光レベル合計値算出ステップと、前記受光レベル合計値算出ステップで算出された前記受光レベルの合計値が所定値以上に変化するか否かを監視する受光レベル合計値監視ステップと、前記受光レベル合計値監視ステップで前記受光レベルの合計値が所定値以上に変化した場合、その変化が所定時間以上継続するか否かを判定する第1の変化時間判定ステップと、前記受光レベル合計値監視ステップで前記受光レベルの合計値が所定値未満の場合、前記複数の受光素子の各々の前記受光レベルの値を随時取得しその変化を比較する各受光レベル監視ステップと、前記各受光レベル監視ステップにおいて少なくとも1つの受光レベルの値が変化した場合、その変化が所定時間以上継続するか否かを判定する第2の変化時間判定ステップと、を有し、前記第1の変化時間判定ステップにおいて前記受光レベルの合計値の変化が所定時間未満の場合、前記第2の光信号の遮断が瞬断であると判断し前記受光レベル合計値監視ステップに戻り監視を継続し、前記第1の変化時間判定ステップにおいて前記受光レベルの合計値の変化が所定時間以上継続した場合、前記第2の光信号が遮断され光軸のずれが発生していないものと判断し、前記第2の変化時間判定ステップにおいて前記受光レベルの値の変化が所定時間未満の場合、光軸ずれがないと判断し前記受光レベル合計値監視ステップに戻り監視を継続し、前記第2の変化時間判定ステップにおいて前記受光レベルの値の変化が所定時間以上継続した場合、光軸のずれが発生したとして光軸を再調整する。
前記第2の変化時間判定ステップにおいて前記受光レベルの値の変化が所定時間未満の場合、光軸ずれがないと判断し前記受光レベル合計値監視ステップに戻り監視を継続し、前記第2の変化時間判定ステップにおいて前記受光レベルの値の変化が所定時間以上継続した場合、光軸のずれが発生したとして光軸を再調整する
次に、図1のような本発明が用いられると想定される光伝送システムの光無線伝送装置の第1の実施の形態として、図2に送信機1及び受信機20の各構成ブロック図を併記して示す。図2に示すように、本発明に係る光無線伝送装置における受信機20は、送信機1の第1の光送信手段8によって空間伝送される第1の光信号19を受光するための比較的広い受光角の第1の光受信手段(例えばPDやAPD及び集光レンズなどで構成される)22によって受信し、電気信号処理回路21内の受光回路23で電気的に増幅するなどの処理を加え、ここでは記載されていない外部機器(例えば受像装置など)への送信のための信号処理を行う受信信号処理回路24を備えている。
次に、本発明の第2の実施の形態として、図3に記載の光無線伝送装置における受信機20について説明する。受信機20は送信機1の第1の光送信手段8によって空間伝送される第1の光信号19を受光するための比較的広い指向角の第1の光受信手段(例えばPDやAPD及び集光レンズなどで構成される)22によって受信し、受光回路23で電気的に増幅するなどの処理を加え、二値化回路25によってデジタル信号化し、シンボル復号回路(例えば10B8B変換回路35)によって復号化を行い、ここでは記載されていない外部機器(例えば受像装置など)へ送信する。
2 送信機電気信号処理部
3 送信信号処理回路
4 CRCC付加回路
5 8B10B変換回路
6、25 二値化回路
7、31 発光素子ドライバ
8 第1の光送信手段
9 第2の光受信手段
10、23 受光回路
11 信号セレクト回路
12 復調回路
13 受信レベル検出回路
14 パケット検出及び解析手段
15 制御部
16 駆動制御部
17 水平方向の駆動手段
18 垂直方向の駆動手段
19 第1の光信号(送信光)
20 受信機
21 電気信号処理回路
22 第1の光受信手段、受光素子
24 受信信号処理回路
26 シンボルエラー検出回路
27 エラーレート算出回路
28 エラーレートパケット生成回路
29 変調回路
30 発信回路
32 第2の光送信手段、光源、発光素子
33 第2の光信号(パイロット光)
34 信号レベル検出回路
35 10B8B変換回路
36 CRCチェック回路
37 水平可動部
38 垂直可動部
40、41、42、43 信号加算器
48 垂直方向回転軸
49 水平方向回転軸
51 第1の光信号発光軸
52 第2の光信号受光軸
53 送信機電気回路基板
54 受信機電気回路基板
55 遮光物
56 光軸確立基準レベル記録部
57 繰り返し判定回数カウンタ(又はタイマ)
57−1 繰り返し遮光判定回数カウンタ(又はタイマ)
57−2 繰り返し軸ズレ判定回数カウンタ(又はタイマ)
58 判定処理部
59 受信信号セレクト制御部
60 映像制御装置
61 映像表示装置
PD1、PD2、PD3、PD4 第2の光受信手段を構成する受光素子
SL1、SL2、SL3、SL4 各第2の光受信手段で受光された信号
Claims (5)
- 第1の光信号を送信する第1の光学送信手段を有する送信機と、前記第1の光信号を受信して電気信号に変換する第1の光学受信手段を有する受信機とを備え、前記送信機と前記受信機との間で、光を用いた情報の空間伝送を行う光伝送システムであって、
前記受信機は、
前記送信機の前記第1の光学送信手段から送信する前記第1の光信号の放射角度よりも広い放射角度で第2の光信号を送信する第2の光学送信手段を有し、
前記送信機は、
複数の受光素子を有し、前記第1の光学送信手段からの前記第2の光信号を受信した際に、各々の前記受光素子が前記第2の光信号の入射方向に応じた受光レベルの信号を出力する第2の光学受信手段と、
前記第1の光学送信手段及び前記第2の光学受信手段の向きを前記受信機に向ける駆動手段と、
前記第2の光学受信手段の複数の前記受光素子により受信された前記第2の光信号の受光レベルが全て一致するように前記駆動手段を制御して光軸位置合わせをする制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記光軸位置合わせが終了した際に、複数の前記受光素子における受光レベルを基準レベルとして記録する、または複数の前記受光素子における受光レベルの合計値を基準レベルの合計値として記録する基準レベル記録部と、
前記第2の光学受信手段の複数の前記受光素子からの前記第2の光信号を順次選択し、各前記受光素子で受信された受光レベルの合計値と前記基準レベルの合計値との差である合計値差を求め、その合計値差が第1の所定値以上であるか否かを判定すると共に、前記第2の光学受信手段の複数の前記受光素子からの前記第2の光信号を順次選択し、選択された各々の受光レベルと前記基準レベルとをそれぞれを比較し、比較した結果が全て一致しているか否かを判定する判定処理部と、
前記第1の所定値以上の前記合計値差が第1の所定時間以上継続するか否かを計測すると共に、前記比較した結果が1つ以上一致しない状態が第2の所定時間以上継続するか否かを計測するタイマ計測部と、
を備え、
前記判定処理部において、前記合計値の差が所定値未満であって、前記各々の受光レベルと前記基準レベルとが1つ以上一致しない状態が発生し、かつ、前記タイマ計測部において前記各々の受光レベルと前記基準レベルとが1つ以上一致しない状態が第2の所定時間以上継続する場合、前記制御部が前記光軸調整を再度行うよう前記駆動部を制御することを特徴とする光伝送システム。 - 複数の前記受光素子は、第1の受光素子,第2の受光素子,第3の受光素子及び第4の受光素子がマトリクス状に配置されており、前記第1の受光素子及び前記第4の受光素子と前記第2の受光素子及び前記第3の受光素子とがそれぞれ千鳥配置され、
前記送信機は、前記第1の受光素子及び前記第2の受光素子における前記第2の光信号の受光レベルの合計と、前記第3の受光素子及び前記第4の受光素子における前記第2の光信号の受光レベルの合計との差が第2の所定値以下になるよう第1の方向の光軸合わせを行うと共に、前記第1の受光素子及び前記第3の受光素子における前記第2の光信号の受光レベルの合計と、前記第2の受光素子及び前記第4の受光素子における前記第2の光信号の受光レベルの合計との差が前記第2の所定値以下になるよう前記第1の方向に直交する第2の方向の光軸合わせを行うことを特徴とする請求項1に記載の光伝送システム。 - 前記送信機は、
前記判定処理部において前記合計値の差が所定値以上に変化した場合、その変化が前記判定回数タイマの前記第1の所定時間以上であるか否かを判定し、
前記第1の所定時間未満の場合は、前記第2の光信号の遮断が瞬断であると判断し、
前記判定処理部において前記合計値の差が所定値未満である場合、各々の前記受光素子における受光レベルとそれに対応する受光素子の前記基準レベルとの比較し、各々の受光レベルが全て一致しない場合、その一致しない状態が前記判定回数タイマの前記第2の所定時間以上であるか否かを判定し、
前記第2の所定時間以上の場合は、光軸ずれであると判断し、光軸を再調整することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光伝送システム。 - 第1の光信号を送信する第1の光学送信手段と、
複数の受光素子を有し、各々の前記受光素子に対して外部から第2の光信号が入射した際に、前記第2の光信号の入射方向に応じた受光レベルで受信して電気信号に変換する光学受信手段と、
前記第1の光学送信手段及び前記第2の光学受信手段の向きを前記受信機に向ける駆動手段と、
前記第2の光学受信手段の複数の前記受光素子により受信された前記第2の光信号の受光レベルが全て一致するように前記駆動手段を制御して光軸位置合わせをする制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記光軸位置合わせが終了した際に複数の前記受光素子における受光レベルを基準レベルとして記録する、または複数の前記受光素子における受光レベルの合計値を基準レベルの合計値として記録する基準レベル記録部と、
前記第2の光学受信手段の複数の前記受光素子からの前記第2の光信号を順次選択し、各前記受光素子で受信された受光レベルの合計値と前記基準レベルの合計値との差である合計値差を求め、その合計値差が所定値以上であるか否かを判定すると共に、前記第2の光学受信手段の複数の前記受光素子により前記第2の光信号を順次選択し、選択された各々の受光レベルと前記基準レベルとをそれぞれを比較し、比較した結果が全て一致しているか否かを判定する判定処理部と、
前記第1の所定値以上の前記合計値差が第1の所定時間以上継続するか否かを計測すると共に、前記比較した結果が第2の所定時間以上継続するか否かを計測するタイマ計測部と、
を備え、
前記判定処理部において、前記合計値差が所定値未満であって、前記各々の受光レベルと前記基準レベルとが1つ以上一致しない状態が発生し、かつ、前記タイマ計測部において前記各々の受光レベルと前記基準レベルとが1つ以上一致しない状態が第2の所定時間以上継続する場合、前記制御部が前記光軸調整を再度行うよう駆動部を制御することを特徴とする光無線送信装置。 - 第1の光信号を送信すると共に、複数の受光素子により第2の光信号を受信する送信機と、
前記第1の光信号を受信すると共に、第2の光信号を発信する受信機と、
を備えた光伝送システムの伝送方法であって、
前記複数の受光素子において前記第2の光信号を受信して受光レベルに変換し、前記受光レベルの合計値を算出する受光レベル合計値算出ステップと、
前記受光レベル合計値算出ステップで算出された前記受光レベルの合計値が所定値以上に変化するか否かを監視する受光レベル合計値監視ステップと、
前記受光レベル合計値監視ステップで前記受光レベルの合計値が所定値以上に変化した場合、その変化が所定時間以上継続するか否かを判定する第1の変化時間判定ステップと、
前記受光レベル合計値監視ステップで前記受光レベルの合計値が所定値未満の場合、前記複数の受光素子の各々の前記受光レベルの値を随時取得しその変化を比較する各受光レベル監視ステップと、
前記各受光レベル監視ステップにおいて少なくとも1つの受光レベルの値が変化した場合、その変化が所定時間以上継続するか否かを判定する第2の変化時間判定ステップと、
を有し、
前記第1の変化時間判定ステップにおいて前記受光レベルの合計値の変化が所定時間未満の場合、前記第2の光信号の遮断が瞬断であると判断し前記受光レベル合計値監視ステップに戻り監視を継続し、
前記第1の変化時間判定ステップにおいて前記受光レベルの合計値の変化が所定時間以上継続した場合、前記第2の光信号が遮断され光軸のずれが発生していないものと判断し、
前記第2の変化時間判定ステップにおいて前記受光レベルの値の変化が所定時間未満の場合、光軸ずれがないと判断し前記受光レベル合計値監視ステップに戻り監視を継続し、
前記第2の変化時間判定ステップにおいて前記受光レベルの値の変化が所定時間以上継続した場合、光軸のずれが発生したとして光軸を再調整する、
ことを特徴とする光伝送方法。
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