JPH05191361A - 光空間伝送方式 - Google Patents

光空間伝送方式

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JPH05191361A
JPH05191361A JP4023213A JP2321392A JPH05191361A JP H05191361 A JPH05191361 A JP H05191361A JP 4023213 A JP4023213 A JP 4023213A JP 2321392 A JP2321392 A JP 2321392A JP H05191361 A JPH05191361 A JP H05191361A
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JP
Japan
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signal
light
receiving element
light receiving
modulator
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Application number
JP4023213A
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English (en)
Inventor
Masaru Nakamura
勝 中村
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一の発光素子で双方向通信が可能な伝送方
式を提供する。 【構成】 親機1に入った情報信号は、変調器3により
変調信号となり、発光素子4を駆動し、子機2の受光部
素子5とコーナーキューブ7に向けて信号光を送る。コ
ーナーキューブ7に当った光は親機1に反射されるの
で、親機1の受信レベルが最大になるように親機の向き
を調整することにより光軸調整を行なう。一方、子機2
の受光素子5に入射した信号光は、該受光素子5により
検波され復調器6において情報信号が再生される。子機
2に入った情報信号は変調器8で変調され、光シャッタ
9を制御する。コーナーキューブ7には親機1からの光
が入射しているので、光シャッタ9により反射光を制御
することで変調信号光を親機1に伝送する。親機1では
受光素子10で受光して電気信号に変換し、復調器11
により情報信号を再生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、光空間伝送方式に関し、より詳
細には、無線通信やスペクトル拡散通信に用いられる光
空間伝送方式に関する。例えば、近距離における無線デ
ータ伝送に適用されるものである。
【0002】
【従来技術】従来の光空間伝送方式は、双方間の通信を
行う際に、各々の通信局に送受信局の位置決め装置を設
けているので、装置が大型になるという問題点があっ
た。この点を解決するために、例えば、特公平3−65
061号公報に提案されている「光空間伝送方式」は、
方位制御を行なうために片方向にのみコーナーキューブ
を用いて制御を行ない、逆方向は通信データにより方位
制御を行なっている。しかしながら、データ伝送にはや
はり双方に発光素子を必要とするため、消費電力が大き
くなるという問題点がある。
【0003】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、光空間伝送システムにおいて、単一の発光素子
で双方向通信が可能な伝送方式を提供すること、また、
親機のみに光軸調整機能を持たせて、子機においては光
軸調整を不要ならしめ、子機の回路構成を簡易にするこ
と、さらに、変復調器としてスペクトル拡散方式を用い
ることで干渉光の影響を受けにくい光空間伝送方式を提
供することを目的としてなされたものである。
【0004】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
情報信号を変調信号に変換する変調器と、該変調器によ
り変換された変調信号を光信号に変換する発光素子と、
反射光を電気信号に変換する受光素子と、該受光素子の
信号から情報信号を復調する復調器とから構成される親
機と、該親機からの信号光を到来方向に反射するコーナ
ーキューブと、該コーナーキューブの前面に設けられた
信号光を変調するための光シャッタと、該光シャッタを
制御する変調信号を情報信号から生成する光変調器と、
前記親機からの信号光を電気信号に変換する受光素子
と、該受光素子の信号から情報信号を復調する復調器と
から構成される子機とから成り、該子機から前記親機へ
の伝送は、該親機からの信号光を反射する際に前記光シ
ャッタで制御すること、更には、(2)前記変調器とし
て、電圧制御発振器とPN符号発生器からなるスペクト
ル拡散変調器を用い、前記復調器として、PN符号発生
器と、受光素子からの信号とPN符号との相関演算を行
なう相関部と、該相関部の相関出力を制御信号に変換す
るループフィルタと、前記PN符号発生器のクロック周
波数を制御し同期追従するための電圧制御発振器とから
なるスペクトル拡散復調器を用いたこと、更には、
(3)前記変調器として、クロック発器生とクロック位
相変調器とPN符号発生器からなるスペクトル拡散変調
器を用い、前記復調器として、PN符号発生器と、受光
素子からの信号とPN符号の相関演算を行なう相関部
と、該相関部の相関出力を制御信号に変換するループフ
ィルタと、前記PN符号発生器のクロック周波数を制御
し同期追従するための電圧制御発振器と、前記ループフ
ィルタ出力から情報信号を再生するためのコンパレータ
とからなるスペクトル拡散復調器を用いたこと、更に
は、(4)前記(2)又は(3)において、前記子機の
復調部において、受光素子の前に光シャッタを設け、P
N符号発生器の出力により受信光を変調し、該変調光を
受光素子で検波することで相関演算を行ない。相関信号
をループフィルタを用いて電圧制御発振器の発振周波数
を制御してPN符号の同期追従を行なうこと、更には、
(5)前記(1)〜(4)のいずれかにおいて、前記親
機において、発光素子からの光信号が子機により反射さ
れて受光素子に入射し、該受光素子の出力信号を基に方
位制御を行なうことを特徴としたものである。以下、本
発明の実施例に基づいて説明する。
【0005】図1は、本発明による光空間伝送方式の一
実施例を説明するための構成図で、図中、1は親機、2
は子機、3は変調器、4は発光素子、5は受光素子、6
は復調器、7はコーナーキューブ、8は変調器、9は光
シャッタ、10は受光素子、11は復調器である。先
ず、親機から子機へ情報伝送する場合を考える。親機1
に入った情報信号は、変調器3により種々の変調を受け
て、変調信号となり、発光素子4を駆動する。該発光素
子4には鋭い指向性を持たせ、子機2の受光素子5とコ
ーナーキューブ7に向けて信号光を送る。信号光のうち
コーナーキューブ7に当った光は親機1に反射されるの
で、親機1の受信レベルが最大になるように親機の向き
を調整することにより、光軸調整を行なう。一方、子機
2の受光素子5に入射した信号光は、該受光素子5によ
り検波され復調器6において情報信号が再生される。な
お、ここで用いる変復調方式としては、周波数変調、位
相変調、振幅変調、パルス変調、スペクトル拡散変調等
の種々の方式が考えられる。
【0006】次に、子機から親機へ情報伝送する場合を
考える。子機2に入った情報信号は変調器8で変調さ
れ、光シャッタ9を制御する。コーナーキューブ7には
親機1からの光(受信状態では連続光または連続パルス
列とすれば良い)が入射しているので、光シャッタ9に
より反射光を制御することで変調信号光を親機1に伝送
する。親機1では受光素子10で受光して電気信号に変
換し、復調器11により情報信号を再生する。
【0007】図2(a),(b)は、変復調器にスペク
トル拡散方式を導入した実施例(請求項2)を示す図
で、図(a)は変調器、図(b)は復調器の構成図であ
る。図中、21,25は電圧制御発振器、22,26は
PN符号発生器、23は相関部、24はループフィルタ
である。図2に示す実施例は、PN符号の駆動クロック
周波数に情報信号を持たせる方式を示す実施例で、図
(a)に示す変調器では、情報信号により電圧制御発振
器21を制御して発振周波数の変化するクロック信号を
生成し、該クロック信号によりPN符号発生器22を駆
動して拡散変調信号を生成する。図(b)に示す復調器
では、送信側PN符号と同期に必要な相関特性の得られ
るPN符号を発生するPN符号発生器26を用意し、該
PN符号発生器の出力と受信信号の相関を相関部23に
より求め、該相関部23の相関出力をループフィルタ2
4を通して制御信号とし、電圧制御発振器25を制御し
て符号の同期追従を図ると共に、制御信号を取り出して
復調信号とする。
【0008】図3(a),(b)は、変復調器にスペク
トル拡散方式を導入した他の実施例(請求項3)を示す
図で、図(a)は変調器、図(b)は復調器の構成図で
ある。図中、31はクロック発生器、32はクロック位
相変調器、33,37はPN符号発生器、34は相関
部、35はループフィルタ、36は電圧制御発振器、3
8はコンパレータである。図3に示す実施例は、PN符
号の駆動クロック位相に情報信号を持たせる方式を示す
実施例で、図(a)に示す変調器では、情報信号により
クロック位相変調器32を制御して位相変調を受けたク
ロック信号を生成し、該クロック信号によりこれでPN
符号発生器33を駆動して拡散変調信号を生成する。図
(b)に示す復調器では、送信側PN符号と同期に必要
な相関特性の得られるPN符号を発生するPN符号発生
器37を用意し、該PN符号発生器37の出力と受信信
号の相関を相関部34により求め、該相関部の相関出力
をループフィルタ35を通して制御信号とし、電圧制御
発振器36を制御して符号の同期追従を図ると共に、制
御信号を取り出し、ヒステリシスのあるコンパレータ3
8を通すことにより復調信号を得る。
【0009】図4は、復調器における同期制御ループ部
の他の実施例(請求項4)を示す図で、図中、41は光
シャッタ、42は受光素子、43はループフィルタ、4
4は電圧制御発振器、45はPN符号発生器である。図
4に示す実施例は、受光素子42で検波する前にPN符
号で制御された光シャッタ41で受信光をON,OFF
して論理積演算を行ない、その後、受光素子42により
検波し、ループフィルタ43を通して制御信号とし、電
圧制御発振器44を制御してPN符号の同期を図る。
【0010】図5は、親機の他の実施例を示す図で、図
中、51は親機、52は発光素子、53は受光素子、5
4は方向制御装置、55は子機である。この図5に示す
実施例は、親機51からの信号光が正確に子機55に当
るように方位制御を行なう方式に関するもので、発光素
子52から出た信号光が子機55に反射されて受光素子
53に入る際、受光レベルが最大になるよう親機の方位
を方向制御装置54により制御するものである。
【0011】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 (1)請求項1に対応する効果;コーナーキューブと光
シャッタを用いているため、子機に発光素子を用いずに
双方向の通信を可能としている。そのため、子機の低消
費電力化、回路の簡易化が図れる。また、コーナーキュ
ーブにより子機の光軸調整をする必要が殆どない。 (2)請求項2に対応する効果;変復調にPN符号の駆
動クロック周波数を変調する形式のスペクトル拡散変調
を行なっているため、情報の秘匿性、耐干渉性、通信の
多重化に優れる。 (3)請求項3に対応する効果;変復調にPN符号の駆
動クロック位相を変調する形式のスペクトル拡散変調を
行なっているため、情報の秘匿性、耐干渉性、通信の多
重化に優れる。さらに、送信部を全てディジタル回路化
を図ることが出来る。 (4)請求項4に対応する効果;受光素子の前で光シャ
ッタを用い相関演算を行なうため、通常の乗算器と積分
器からなる相関器を必要としないため、復調部の回路構
成が容易になる。 (5)請求項5に対応する効果;親機の子機に対する方
位制御を方位制御装置により自動的に行なうので、光軸
調整の必要がなく、設置が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による光空間伝送方式の一実施例を説
明するための構成図である。
【図2】 変復調器にスペクトル拡散方式を導入した実
施例を示す図である。
【図3】 変復調器にスペクトル拡散方式を導入した他
の実施例を示す図である。
【図4】 復調器における同期制御ループ部の他の実施
例を示す図である。
【図5】 親機の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
1…親機、2…子機、3…変調器、4…発光素子、5…
受光素子、6…復調器、7…コーナーキューブ、8…変
調器、9…光シャッタ、10…受光素子、11…復調
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/10 10/22 H04J 13/00 A 7117−5K

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 情報信号を変調信号に変換する変調器
    と、該変調器により変換された変調信号を光信号に変換
    する発光素子と、反射光を電気信号に変換する受光素子
    と、該受光素子の信号から情報信号を復調する復調器と
    から構成される親機と、該親機からの信号光を到来方向
    に反射するコーナーキューブと、該コーナーキューブの
    前面に設けられた信号光を変調するための光シャッタ
    と、該光シャッタを制御する変調信号を情報信号から生
    成する光変調器と、前記親機からの信号光を電気信号に
    変換する受光素子と、該受光素子の信号から情報信号を
    復調する復調器とから構成される子機とから成り、該子
    機から前記親機への伝送は、該親機からの信号光を反射
    する際に前記光シャッタで制御することを特徴とする光
    空間伝送方式。
  2. 【請求項2】 前記変調器として、電圧制御発振器とP
    N符号発生器からなるスペクトル拡散変調器を用い、前
    記復調器として、PN符号発生器と、受光素子からの信
    号とPN符号との相関演算を行なう相関部と、該相関部
    の相関出力を制御信号に変換するループフィルタと、前
    記PN符号発生器のクロック周波数を制御し同期追従す
    るための電圧制御発振器とからなるスペクトル拡散復調
    器を用いたことを特徴とする請求項1記載の光空間伝送
    方式。
  3. 【請求項3】 前記変調器として、クロック発器生とク
    ロック位相変調器とPN符号発生器からなるスペクトル
    拡散変調器を用い、前記復調器として、PN符号発生器
    と、受光素子からの信号とPN符号の相関演算を行なう
    相関部と、該相関部の相関出力を制御信号に変換するル
    ープフィルタと、前記PN符号発生器のクロック周波数
    を制御し同期追従するための電圧制御発振器と、前記ル
    ープフィルタ出力から情報信号を再生するためのコンパ
    レータとからなるスペクトル拡散復調器を用いたことを
    特徴とする請求項1記載の光空間伝送方式。
  4. 【請求項4】 前記子機の復調部において、受光素子の
    前に光シャッタを設け、PN符号発生器の出力により受
    信光を変調し、該変調光を受光素子で検波することで相
    関演算を行ない。相関信号をループフィルタを用いて電
    圧制御発振器の発振周波数を制御してPN符号の同期追
    従を行なうことを特徴とする請求項2又は3記載の光空
    間伝送方式。
  5. 【請求項5】 前記親機において、発光素子からの光信
    号が子機により反射されて受光素子に入射し、該受光素
    子の出力信号を基に方位制御を行なうことを特徴とした
    請求項1〜4のいずれかに記載の光空間伝送方式。
JP4023213A 1992-01-13 1992-01-13 光空間伝送方式 Pending JPH05191361A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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