JPH11122179A - 空間光伝送装置及び空間光伝送方法 - Google Patents
空間光伝送装置及び空間光伝送方法Info
- Publication number
- JPH11122179A JPH11122179A JP9293593A JP29359397A JPH11122179A JP H11122179 A JPH11122179 A JP H11122179A JP 9293593 A JP9293593 A JP 9293593A JP 29359397 A JP29359397 A JP 29359397A JP H11122179 A JPH11122179 A JP H11122179A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- tracking
- error information
- optical axis
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な制御で光ビームを追尾できるビーム型
の空間光伝送装置及び空間光伝送方法を提供すること。 【解決手段】 送信器１０から複数の拡散型のトラッキ
ング光Ｘ１等を出射し、このトラッキング光の光強度の
分布からトラッキング光受信部２２と基準点とのずれを
検出し、その誤差情報を、受信器２０から送信器１０に
送り、レンズ１１、１３を使って、トラッキング光の光
軸の方位を変えるとともに、データ光４０の光軸の方位
を調整する。
の空間光伝送装置及び空間光伝送方法を提供すること。 【解決手段】 送信器１０から複数の拡散型のトラッキ
ング光Ｘ１等を出射し、このトラッキング光の光強度の
分布からトラッキング光受信部２２と基準点とのずれを
検出し、その誤差情報を、受信器２０から送信器１０に
送り、レンズ１１、１３を使って、トラッキング光の光
軸の方位を変えるとともに、データ光４０の光軸の方位
を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光を空間中に放出
して情報を伝送する空間光伝送装置及び空間光伝送方法
に関する。
して情報を伝送する空間光伝送装置及び空間光伝送方法
に関する。
【０００２】
【発明の背景】自由空間中に光を放出して情報を伝達す
る技術は、ＩｒＤＡ（Infrared DataAssociation ）な
どによって実用化されている。特に、光を広げて放出す
る拡散型は、光軸の一致が要求されないので、簡便に送
受信器を設定することができる。
る技術は、ＩｒＤＡ（Infrared DataAssociation ）な
どによって実用化されている。特に、光を広げて放出す
る拡散型は、光軸の一致が要求されないので、簡便に送
受信器を設定することができる。
【０００３】このような拡散型の送信器から、光によっ
て情報の空間伝送を行うには、至近距離（１ｍ以内）で
も大きな光出力を要しており、通信距離が１０ｍ程度に
なると５００ｍＷ以上の光出力が必要となっていた。
て情報の空間伝送を行うには、至近距離（１ｍ以内）で
も大きな光出力を要しており、通信距離が１０ｍ程度に
なると５００ｍＷ以上の光出力が必要となっていた。
【０００４】また、情報の伝送速度が速くなると広帯域
となって高い周波数が使用されるが、高い周波数で変調
された光を検出するには、受光素子の受光面積を小さく
して素子の電気容量（キャパシタンス）を小さくする必
要がある。例えば、１ＧＨｚの帯域で情報の伝送が行わ
れる場合、光検出器としてフォトダイオードを用いる
と、受光面積を０．１ｍｍ2 以下にする必要がある。し
たがって、広帯域の光伝送においては、受光面積が小さ
いため、より大きな光出力が必要になる。
となって高い周波数が使用されるが、高い周波数で変調
された光を検出するには、受光素子の受光面積を小さく
して素子の電気容量（キャパシタンス）を小さくする必
要がある。例えば、１ＧＨｚの帯域で情報の伝送が行わ
れる場合、光検出器としてフォトダイオードを用いる
と、受光面積を０．１ｍｍ2 以下にする必要がある。し
たがって、広帯域の光伝送においては、受光面積が小さ
いため、より大きな光出力が必要になる。
【０００５】一方、光を集束させて直線上で光送受信を
行うビーム型では、拡散型よりは比較的小さな光出力で
足りるが、光軸の調整が難しい。特に、送信器と受信器
の位置が動く場合には、光ビームの追尾手段が必要であ
る。追尾手段として、例えば、特開平８−１８１６５４
号公報には、レンズと電荷結合素子（ＣＣＤ）とを用い
て画像情報を得て、光ビームを照射すべき目標を検出し
て光軸を調整することが開示されている。
行うビーム型では、拡散型よりは比較的小さな光出力で
足りるが、光軸の調整が難しい。特に、送信器と受信器
の位置が動く場合には、光ビームの追尾手段が必要であ
る。追尾手段として、例えば、特開平８−１８１６５４
号公報には、レンズと電荷結合素子（ＣＣＤ）とを用い
て画像情報を得て、光ビームを照射すべき目標を検出し
て光軸を調整することが開示されている。
【０００６】しかし、この電荷結合素子（ＣＣＤ）は消
費電力の大きなものであるばかりか、送信器を電荷結合
素子のような複雑な素子と組み合わせることが実用的で
なく、さらに、画像情報を解析して、目標を検知して、
光ビームの方向を制御するには複雑なアルゴリズムが必
要である。
費電力の大きなものであるばかりか、送信器を電荷結合
素子のような複雑な素子と組み合わせることが実用的で
なく、さらに、画像情報を解析して、目標を検知して、
光ビームの方向を制御するには複雑なアルゴリズムが必
要である。
【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、簡易な制御で光ビームを追尾できる
ビーム型の空間光伝送装置及び空間光伝送方法を提供す
ることにある。
になされたもので、簡易な制御で光ビームを追尾できる
ビーム型の空間光伝送装置及び空間光伝送方法を提供す
ることにある。
【０００８】
（１）本発明に係る空間光伝送装置は、広角で光が出射
される拡散型で複数のトラッキング光発信部と、狭角で
光が出射されるビーム型のデータ光発信部と、誤差情報
光受信部と、光軸制御部と、を有する送信器と、トラッ
キング光受信部と、データ光受信部と、誤差情報生成部
と、拡散型の誤差情報光発信部と、を有する受信器と、
を含み、前記トラッキング光発信部は、該トラッキング
光発信部と相対的な位置関係が固定された複数の座標軸
を含む座標平面に向けて光を出射し、各座標軸上に、少
なくとも２つの前記トラッキング光発信部からの前記光
の光軸が直線的にずれて位置し、各光は、いずれかの座
標軸に沿って、隣同士で部分的に重複するとともに光強
度に分布が形成され、前記トラッキング光受信部は、前
記座標平面上に位置し、前記トラッキング光発信部の各
光を受光して各光の強度を検出し、前記誤差情報生成部
は、前記検出された各光の強度に基づいて、前記トラッ
キング光受信部と前記座標平面における基準点との誤差
を算出して誤差情報を生成し、前記誤差情報光発信部
は、前記誤差情報を前記誤差情報光受信部に送り、前記
光軸制御部は、前記誤差情報に基づき、前記トラッキン
グ光受信部が前記座標平面の前記基準点に位置するよう
に、前記トラッキング光発信部の光軸を制御するととも
に、前記データ光受信部に対応するように前記データ光
発信部の光軸を制御する。
される拡散型で複数のトラッキング光発信部と、狭角で
光が出射されるビーム型のデータ光発信部と、誤差情報
光受信部と、光軸制御部と、を有する送信器と、トラッ
キング光受信部と、データ光受信部と、誤差情報生成部
と、拡散型の誤差情報光発信部と、を有する受信器と、
を含み、前記トラッキング光発信部は、該トラッキング
光発信部と相対的な位置関係が固定された複数の座標軸
を含む座標平面に向けて光を出射し、各座標軸上に、少
なくとも２つの前記トラッキング光発信部からの前記光
の光軸が直線的にずれて位置し、各光は、いずれかの座
標軸に沿って、隣同士で部分的に重複するとともに光強
度に分布が形成され、前記トラッキング光受信部は、前
記座標平面上に位置し、前記トラッキング光発信部の各
光を受光して各光の強度を検出し、前記誤差情報生成部
は、前記検出された各光の強度に基づいて、前記トラッ
キング光受信部と前記座標平面における基準点との誤差
を算出して誤差情報を生成し、前記誤差情報光発信部
は、前記誤差情報を前記誤差情報光受信部に送り、前記
光軸制御部は、前記誤差情報に基づき、前記トラッキン
グ光受信部が前記座標平面の前記基準点に位置するよう
に、前記トラッキング光発信部の光軸を制御するととも
に、前記データ光受信部に対応するように前記データ光
発信部の光軸を制御する。
【０００９】本発明によれば、送信器のトラッキング光
発信部から、受信器のトラッキング光受信部に光が出射
される。この光は、拡散型であるため、光軸が多少ずれ
ていても、トラッキング光受信部での受光が可能であ
る。
発信部から、受信器のトラッキング光受信部に光が出射
される。この光は、拡散型であるため、光軸が多少ずれ
ていても、トラッキング光受信部での受光が可能であ
る。
【００１０】また、本発明では、複数の座標軸を含む座
標平面が設定されている。この座標平面は、トラッキン
グ光発信部との位置関係が固定されており、各座標軸上
に光軸がずれて複数の光が位置し、隣同士で光が部分的
に重複している。さらに、トラッキング光発信部からの
光は、座標軸に沿って光強度に分布が形成されている。
したがって、座標軸に沿って部分的に重複する複数の光
の強度を比較すれば、座標平面上におけるトラッキング
光受信部の位置を検出することができる。
標平面が設定されている。この座標平面は、トラッキン
グ光発信部との位置関係が固定されており、各座標軸上
に光軸がずれて複数の光が位置し、隣同士で光が部分的
に重複している。さらに、トラッキング光発信部からの
光は、座標軸に沿って光強度に分布が形成されている。
したがって、座標軸に沿って部分的に重複する複数の光
の強度を比較すれば、座標平面上におけるトラッキング
光受信部の位置を検出することができる。
【００１１】誤差情報生成部は、トラッキング光受信部
の位置を示す光の強度に基づいて、予め決められた基準
点とトラッキング光受信部との位置の誤差を算出する。
受信器の誤差情報光発信部は、誤差情報を、送信器の誤
差情報光受信部に送る。
の位置を示す光の強度に基づいて、予め決められた基準
点とトラッキング光受信部との位置の誤差を算出する。
受信器の誤差情報光発信部は、誤差情報を、送信器の誤
差情報光受信部に送る。
【００１２】送信器では、誤差情報に基づき、トラッキ
ング光発信部の光軸を制御するとともに、データ光発信
部の光軸を制御する。
ング光発信部の光軸を制御するとともに、データ光発信
部の光軸を制御する。
【００１３】以上の制御を行って、ビーム型のデータ光
発信部の光軸をデータ光受信部に対応させることができ
る。本発明によれば、トラッキング光受信部は、光強度
を検出するだけなので大きな電力が必要なく、誤差情報
を算出するアルゴリズムも複雑にはならない。こうし
て、簡易な制御で、ビーム型のデータ光発信部からの集
束した光を追尾することができる。
発信部の光軸をデータ光受信部に対応させることができ
る。本発明によれば、トラッキング光受信部は、光強度
を検出するだけなので大きな電力が必要なく、誤差情報
を算出するアルゴリズムも複雑にはならない。こうし
て、簡易な制御で、ビーム型のデータ光発信部からの集
束した光を追尾することができる。
【００１４】（２）上記空間光伝送装置において、各ト
ラッキング光発信部の前記光は、前記光軸から離れるに
つれて強度が低くなる分布を有してもよい。
ラッキング光発信部の前記光は、前記光軸から離れるに
つれて強度が低くなる分布を有してもよい。
【００１５】（３）上記空間光伝送装置において、前記
トラッキング光発信部の前記光は、１つずつ順次出射さ
れることが好ましい。こうすることで、各光ごとに強度
を検出することができる。
トラッキング光発信部の前記光は、１つずつ順次出射さ
れることが好ましい。こうすることで、各光ごとに強度
を検出することができる。
【００１６】（４）特に、１つずつ出射される各光に基
づく信号が順次サンプルホールドされ、全ての光に対応
する信号がサンプルホールドされてから前記誤差情報が
生成されることが好ましい。
づく信号が順次サンプルホールドされ、全ての光に対応
する信号がサンプルホールドされてから前記誤差情報が
生成されることが好ましい。
【００１７】（５）上記空間光伝送装置において、前記
誤差情報生成部は、前記検出された各光の強度に基づき
各トラッキング光発信部ごとに対応して強度信号を生成
し、同一の前記座標軸上に光軸が位置する光ごとに前記
強度信号の差を算出して各座標軸ごとに座標誤差情報を
生成し、前記誤差情報は、全ての前記座標誤差情報から
なることが好ましい。
誤差情報生成部は、前記検出された各光の強度に基づき
各トラッキング光発信部ごとに対応して強度信号を生成
し、同一の前記座標軸上に光軸が位置する光ごとに前記
強度信号の差を算出して各座標軸ごとに座標誤差情報を
生成し、前記誤差情報は、全ての前記座標誤差情報から
なることが好ましい。
【００１８】こうすることで、トラッキング光受信部の
位置と基準点との誤差を算出することができる。
位置と基準点との誤差を算出することができる。
【００１９】（６）上記空間光伝送装置において、前記
トラッキング光発信部及び前記データ光発信部からの光
を通す少なくとも一つのレンズを有し、前記光軸制御部
は、前記レンズを駆動して、前記トラッキング光発信部
及び前記データ光発信部の光軸を制御するようにしても
よい。
トラッキング光発信部及び前記データ光発信部からの光
を通す少なくとも一つのレンズを有し、前記光軸制御部
は、前記レンズを駆動して、前記トラッキング光発信部
及び前記データ光発信部の光軸を制御するようにしても
よい。
【００２０】こうすることで、レンズを介して光軸の方
位を制御することができる。
位を制御することができる。
【００２１】（７）上記（５）記載の空間光伝送装置に
おいて、前記光軸制御部は、レンズを平行移動させても
よい。レンズは、平行移動するだけでも光の光軸の方位
を変えることができる。
おいて、前記光軸制御部は、レンズを平行移動させても
よい。レンズは、平行移動するだけでも光の光軸の方位
を変えることができる。
【００２２】（８）レンズを平行移動させるには、前記
光軸制御部が電磁アクチュエータを含むことが好まし
い。
光軸制御部が電磁アクチュエータを含むことが好まし
い。
【００２３】（９）上記（１）〜（５）のいずれかに記
載の空間光伝送装置において、前記光軸制御部は、前記
トラッキング光発信部及び前記データ光発信部からの光
を反射し、該光の光軸の方位を変えられるガルバノミラ
ーを含んでもよい。
載の空間光伝送装置において、前記光軸制御部は、前記
トラッキング光発信部及び前記データ光発信部からの光
を反射し、該光の光軸の方位を変えられるガルバノミラ
ーを含んでもよい。
【００２４】これによれば、光の反射角度を変えること
で、光の光軸の方位を変えることができる。
で、光の光軸の方位を変えることができる。
【００２５】（１０）上記空間光伝送装置において、前
記トラッキング光発信部及び前記データ光発信部の少な
くともいずれか一方は、面発光レーザの光出射部から構
成されてもよい。
記トラッキング光発信部及び前記データ光発信部の少な
くともいずれか一方は、面発光レーザの光出射部から構
成されてもよい。
【００２６】面発光レーザは、複数の光出射部を容易に
形成することができ、光の方位を揃えることができるの
で、本発明に適している。
形成することができ、光の方位を揃えることができるの
で、本発明に適している。
【００２７】（１１）上記（１０）記載の空間光伝送装
置において、前記面発光レーザは、複数の前記光出射部
を有し、前記光出射部の一つが前記データ光発信部とな
り、残りが前記トラッキング光発信部となる空間光伝送
装置。
置において、前記面発光レーザは、複数の前記光出射部
を有し、前記光出射部の一つが前記データ光発信部とな
り、残りが前記トラッキング光発信部となる空間光伝送
装置。
【００２８】これによれば、面発光レーザに、データ光
発信部及びトラッキング光発信部の両方が形成されてい
る。なお、一つの光出射部は、ビーム型のデータ光発信
部に対応して狭角で光が出射されるように形成され、残
りの光出射部は、拡散型のトラッキング光発信部に対応
して光が広がるようになっている。
発信部及びトラッキング光発信部の両方が形成されてい
る。なお、一つの光出射部は、ビーム型のデータ光発信
部に対応して狭角で光が出射されるように形成され、残
りの光出射部は、拡散型のトラッキング光発信部に対応
して光が広がるようになっている。
【００２９】（１２）本発明に係る空間光伝送方法は、
送信器から広角で光が出射される拡散型で複数のトラッ
キング光を出射し、前記トラッキング光と相対的な位置
関係が固定された複数の座標軸を含む座標平面上で前記
トラッキング光を受信器の受光部で受光して前記受光部
と所定の基準点との誤差を検出して誤差情報を生成し、
前記誤差情報を前記受信器から前記送信器へ送り、前記
誤差情報を基にして前記送信器において前記トラッキン
グ光の前記光軸を制御するとともに狭角で光が出射され
るビーム状のデータ光の光軸を制御し、各座標軸上に、
少なくとも２つの前記トラッキング光の前記光軸が直線
的にずれて位置し、各トラッキング光は、いずれかの座
標軸に沿って、隣同士で部分的に重複するとともに光強
度に分布が形成され、かつ、前記受光部での受光によっ
て強度が検出され、前記検出された強度に基づいて、前
記座標平面における前記受光部と前記基準点との誤差が
算出されて前記誤差情報が生成され、前記誤差情報に基
づき、前記受光部が前記基準点に位置するように、前記
トラッキング光の光軸が制御されるとともに、前記デー
タ光の光軸が制御される。
送信器から広角で光が出射される拡散型で複数のトラッ
キング光を出射し、前記トラッキング光と相対的な位置
関係が固定された複数の座標軸を含む座標平面上で前記
トラッキング光を受信器の受光部で受光して前記受光部
と所定の基準点との誤差を検出して誤差情報を生成し、
前記誤差情報を前記受信器から前記送信器へ送り、前記
誤差情報を基にして前記送信器において前記トラッキン
グ光の前記光軸を制御するとともに狭角で光が出射され
るビーム状のデータ光の光軸を制御し、各座標軸上に、
少なくとも２つの前記トラッキング光の前記光軸が直線
的にずれて位置し、各トラッキング光は、いずれかの座
標軸に沿って、隣同士で部分的に重複するとともに光強
度に分布が形成され、かつ、前記受光部での受光によっ
て強度が検出され、前記検出された強度に基づいて、前
記座標平面における前記受光部と前記基準点との誤差が
算出されて前記誤差情報が生成され、前記誤差情報に基
づき、前記受光部が前記基準点に位置するように、前記
トラッキング光の光軸が制御されるとともに、前記デー
タ光の光軸が制御される。
【００３０】本発明によれば、複数の拡散型のトラッキ
ング光が、受信器において受光部で受光される。トラッ
キング光は、座標軸に沿って、部分的に重なるとともに
光強度に分布が形成されている。したがって、部分的に
重なる各光の強度を比較することで、受信器においてト
ラッキング光を受光する受光部の位置を検出することが
できる。そして、この受光部と所定の基準点との誤差を
算出して誤差情報を得ることができる。
ング光が、受信器において受光部で受光される。トラッ
キング光は、座標軸に沿って、部分的に重なるとともに
光強度に分布が形成されている。したがって、部分的に
重なる各光の強度を比較することで、受信器においてト
ラッキング光を受光する受光部の位置を検出することが
できる。そして、この受光部と所定の基準点との誤差を
算出して誤差情報を得ることができる。
【００３１】こうして、誤差情報に基づき、トラッキン
グ光の光軸を制御すると、座標平面とトラッキング光と
位置関係が固定されているので、相対的に、受信器にお
いてトラッキング光を受光する受光部の位置が動く。そ
して、この受光部を基準点に一致させ、これに加えてビ
ーム状のデータ光の光軸を制御することができる。
グ光の光軸を制御すると、座標平面とトラッキング光と
位置関係が固定されているので、相対的に、受信器にお
いてトラッキング光を受光する受光部の位置が動く。そ
して、この受光部を基準点に一致させ、これに加えてビ
ーム状のデータ光の光軸を制御することができる。
【００３２】（１３）上記空間光伝送方法において、各
トラッキング光は、前記光軸から離れるにつれて強度が
低くなる分布を有してもよい。
トラッキング光は、前記光軸から離れるにつれて強度が
低くなる分布を有してもよい。
【００３３】（１４）上記空間光伝送方法において、前
記トラッキング光は、１つずつ順次出射されることが好
ましい。こうすることで、各光ごとに強度を検出するこ
とができる。
記トラッキング光は、１つずつ順次出射されることが好
ましい。こうすることで、各光ごとに強度を検出するこ
とができる。
【００３４】（１５）上記（１２）〜（１４）のいずれ
かに記載の空間光伝送方法において、前記検出された各
トラッキング光の強度に基づき各トラッキング光ごとに
対応して強度信号が生成され、同一の前記座標軸上に光
軸が位置する前記トラッキング光ごとに前記強度信号の
差を算出して各座標軸ごとに座標誤差情報が生成され、
前記誤差情報は、全ての前記座標誤差情報からなること
が好ましい。
かに記載の空間光伝送方法において、前記検出された各
トラッキング光の強度に基づき各トラッキング光ごとに
対応して強度信号が生成され、同一の前記座標軸上に光
軸が位置する前記トラッキング光ごとに前記強度信号の
差を算出して各座標軸ごとに座標誤差情報が生成され、
前記誤差情報は、全ての前記座標誤差情報からなること
が好ましい。
【００３５】こうすることで、トラッキング光を受光す
る受光部と基準点との誤差を算出することができる。
る受光部と基準点との誤差を算出することができる。
【００３６】（１６）上記（１５）記載の空間光伝送方
法において、各トラッキング光の強度はアナログ信号で
検出され、前記アナログ信号がデジタル信号化されて前
記誤差情報が算出され、送信器で前記誤差情報はアナロ
グ信号化されて前記トラッキング光及び前記データ光の
光軸が制御されることが好ましい。
法において、各トラッキング光の強度はアナログ信号で
検出され、前記アナログ信号がデジタル信号化されて前
記誤差情報が算出され、送信器で前記誤差情報はアナロ
グ信号化されて前記トラッキング光及び前記データ光の
光軸が制御されることが好ましい。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面を参照して説明する。
について図面を参照して説明する。
【００３８】（第１の実施の形態）図１は、第１の実施
の形態に係る空間光伝送装置の構成を示す概略図であ
る。この空間光伝送装置は、送信器１０及び受信器２０
を含む。
の形態に係る空間光伝送装置の構成を示す概略図であ
る。この空間光伝送装置は、送信器１０及び受信器２０
を含む。
【００３９】送信器１０は、面発光レーザ１２、１４、
誤差情報光受信部１６及び光軸制御部１８を有する。図
２は、面発光レーザ１２、１４及び光軸制御部１８を示
す図である。
誤差情報光受信部１６及び光軸制御部１８を有する。図
２は、面発光レーザ１２、１４及び光軸制御部１８を示
す図である。
【００４０】面発光レーザ１２は、複数（４つ）の光出
射部１２ａを有し、各光出射部１２ａがトラッキング光
発信部となる。光出射部１２ａからはトラッキング光Ｘ
１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２（図３参照）が出射される。ま
た、光出射部１２ａから出射される光は、レンズ１１を
透過したとき、比較的大きな広がり角をもって放出され
る。拡がり角としては、半値全角で５度以上が望まし
い。より望ましくは１０度以上が適当である。
射部１２ａを有し、各光出射部１２ａがトラッキング光
発信部となる。光出射部１２ａからはトラッキング光Ｘ
１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２（図３参照）が出射される。ま
た、光出射部１２ａから出射される光は、レンズ１１を
透過したとき、比較的大きな広がり角をもって放出され
る。拡がり角としては、半値全角で５度以上が望まし
い。より望ましくは１０度以上が適当である。
【００４１】図３は、トラッキング光について説明する
図である。同図において、直交するＸ、Ｙ軸を含む座標
平面Ｐが設定されている。座標平面Ｐは、トラッキング
光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２が投写される面であって、
Ｘ、Ｙ軸はトラッキング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２との
位置関係が固定されている。
図である。同図において、直交するＸ、Ｙ軸を含む座標
平面Ｐが設定されている。座標平面Ｐは、トラッキング
光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２が投写される面であって、
Ｘ、Ｙ軸はトラッキング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２との
位置関係が固定されている。
【００４２】座標平面Ｐにおいて、トラッキング光Ｘ
１、Ｘ２の光軸Ａ１、Ａ２はＸ軸上でずれて位置し、ト
ラッキング光Ｙ１、Ｙ２の光軸Ａ３、Ａ４はＹ軸上でず
れて位置する。さらに、全てのトラッキング光Ｘ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２は、部分的に重複するようになってい
る。
１、Ｘ２の光軸Ａ１、Ａ２はＸ軸上でずれて位置し、ト
ラッキング光Ｙ１、Ｙ２の光軸Ａ３、Ａ４はＹ軸上でず
れて位置する。さらに、全てのトラッキング光Ｘ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２は、部分的に重複するようになってい
る。
【００４３】また、各トラッキング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ
１、Ｙ２は、光強度に分布が形成されている。例えば、
座標平面Ｐの下に、トラッキング光Ｘ１、Ｘ２の光強度
が示されている。これに示すように、トラッキング光Ｘ
１、Ｘ２は、光軸Ａ１、Ａ２の付近が最も強度が大き
く、Ｘ軸方向に沿って光軸Ａ１、Ａ２から離れるにつれ
て強度が小さくなっている。同様に、トラッキング光Ｙ
１、Ｙ２も、光軸Ａ３、Ａ４の付近が最も強度が大き
く、Ｙ軸方向に沿って光軸Ａ３、Ａ４から離れるにつれ
て強度が小さくなっている。なお、ここで、光強度は、
受光素子において、電流または電圧に変換される光エネ
ルギーの大きさを指す。
１、Ｙ２は、光強度に分布が形成されている。例えば、
座標平面Ｐの下に、トラッキング光Ｘ１、Ｘ２の光強度
が示されている。これに示すように、トラッキング光Ｘ
１、Ｘ２は、光軸Ａ１、Ａ２の付近が最も強度が大き
く、Ｘ軸方向に沿って光軸Ａ１、Ａ２から離れるにつれ
て強度が小さくなっている。同様に、トラッキング光Ｙ
１、Ｙ２も、光軸Ａ３、Ａ４の付近が最も強度が大き
く、Ｙ軸方向に沿って光軸Ａ３、Ａ４から離れるにつれ
て強度が小さくなっている。なお、ここで、光強度は、
受光素子において、電流または電圧に変換される光エネ
ルギーの大きさを指す。
【００４４】面発光レーザ１４は、１つの光出射部１４
ａを有し、この光出射部１４ａはデータ光発信部とな
る。光出射部１４ａから出射される光は、レンズ１３を
透過したとき、比較的小さな広がり角のビーム状の光と
して放出される。このデータ光４０の広がり角はトラッ
キング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の広がり角よりも小さ
いことが望ましい。拡がり角としては、半値全角で５度
以下が望ましい。より望ましくは３度以下であると良
い。光出射部１４ａから出射されるデータ光４０によっ
て、送信器１０から受信器２０にデータが伝達されるよ
うになっている。
ａを有し、この光出射部１４ａはデータ光発信部とな
る。光出射部１４ａから出射される光は、レンズ１３を
透過したとき、比較的小さな広がり角のビーム状の光と
して放出される。このデータ光４０の広がり角はトラッ
キング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の広がり角よりも小さ
いことが望ましい。拡がり角としては、半値全角で５度
以下が望ましい。より望ましくは３度以下であると良
い。光出射部１４ａから出射されるデータ光４０によっ
て、送信器１０から受信器２０にデータが伝達されるよ
うになっている。
【００４５】面発光レーザ１２、１４は、周知のよう
に、光の方向を揃えることが容易であり、かつ、面発光
レーザ１２のように複数の光出射部１２ａを形成しても
製造工程数が大きく増えることはない。
に、光の方向を揃えることが容易であり、かつ、面発光
レーザ１２のように複数の光出射部１２ａを形成しても
製造工程数が大きく増えることはない。
【００４６】光軸制御部１８は、図２に示すように、２
つのレンズ１１、１３と、アクチュエータ１７、１９と
を含む。
つのレンズ１１、１３と、アクチュエータ１７、１９と
を含む。
【００４７】一方のレンズ１１には、トラッキング光発
信部となる光出射部１２ａから出射されたトラッキング
光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２が透過する。詳しくは、トラ
ッキング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２は、レンズ１１の中
心からずれた位置を通って屈折するようになっている。
例えば、図２において、上側に位置する光出射部１２ａ
からは、トラッキング光Ｙ２が出射され、レンズ１１に
よって屈折してレンズ１１の中心よりも下方を向くよう
に光軸Ａ４の方位が変わっている。
信部となる光出射部１２ａから出射されたトラッキング
光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２が透過する。詳しくは、トラ
ッキング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２は、レンズ１１の中
心からずれた位置を通って屈折するようになっている。
例えば、図２において、上側に位置する光出射部１２ａ
からは、トラッキング光Ｙ２が出射され、レンズ１１に
よって屈折してレンズ１１の中心よりも下方を向くよう
に光軸Ａ４の方位が変わっている。
【００４８】他方のレンズ１３には、データ光発信部と
なる光出射部１４ａからのデータ光４０が透過する。そ
して、データ光４０の光軸Ａｘも、レンズ１１の動きに
応じて、その中心からずれている。
なる光出射部１４ａからのデータ光４０が透過する。そ
して、データ光４０の光軸Ａｘも、レンズ１１の動きに
応じて、その中心からずれている。
【００４９】アクチュエータ１７、１９は、レンズ１
１、１３の中心を通る光軸に直交する平面に沿って平行
に、レンズ１１、１３を同時に２次元駆動するようにな
っている。レンズ１１、１３が移動すると、トラッキン
グ光（例えばＹ２）の光軸（例えばＡ４）及びデータ光
４０の光軸Ａｘは、レンズ１１、１３の中心との位置が
変わって方位が変わる。こうして、光軸制御部１８は、
トラッキング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の光軸Ａ１〜Ａ
４及びデータ光４０の光軸Ａｘを制御する。
１、１３の中心を通る光軸に直交する平面に沿って平行
に、レンズ１１、１３を同時に２次元駆動するようにな
っている。レンズ１１、１３が移動すると、トラッキン
グ光（例えばＹ２）の光軸（例えばＡ４）及びデータ光
４０の光軸Ａｘは、レンズ１１、１３の中心との位置が
変わって方位が変わる。こうして、光軸制御部１８は、
トラッキング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の光軸Ａ１〜Ａ
４及びデータ光４０の光軸Ａｘを制御する。
【００５０】図１に示す誤差情報光受信部１６は、受光
素子を含み、光エネルギーを電流又は電圧に変換するよ
うになっている。また、誤差情報光受信部１６は、１ｃ
ｍ2程度の比較的広い面積で光を受光するようになって
いる。したがって、誤差情報光受信部１６は、素子の電
気容量が大きいため、高周波で変調された光信号を受光
するには不向きであるが、広がってエネルギー密度が小
さくなった光を受光するのに適している。誤差情報光受
信部１６は、受信器２０の誤差情報光発信部２６から出
射される誤差情報光４２を受光する。
素子を含み、光エネルギーを電流又は電圧に変換するよ
うになっている。また、誤差情報光受信部１６は、１ｃ
ｍ2程度の比較的広い面積で光を受光するようになって
いる。したがって、誤差情報光受信部１６は、素子の電
気容量が大きいため、高周波で変調された光信号を受光
するには不向きであるが、広がってエネルギー密度が小
さくなった光を受光するのに適している。誤差情報光受
信部１６は、受信器２０の誤差情報光発信部２６から出
射される誤差情報光４２を受光する。
【００５１】次に、受信器２０について説明する。受信
器２０は、トラッキング光受信部２２、データ光受信部
２４及び誤差情報光発信部２６を有する。
器２０は、トラッキング光受信部２２、データ光受信部
２４及び誤差情報光発信部２６を有する。
【００５２】トラッキング光受信部２２は、トラッキン
グ光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を受光する。トラッキング
光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２が拡散型の光であることに対
応して、トラッキング光受信部２２は、１ｃｍ2 程度の
比較的広い面積で光を受光できるようになっている。こ
うすることで、大きな光エネルギーを電気エネルギーに
変換することができる。
グ光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を受光する。トラッキング
光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２が拡散型の光であることに対
応して、トラッキング光受信部２２は、１ｃｍ2 程度の
比較的広い面積で光を受光できるようになっている。こ
うすることで、大きな光エネルギーを電気エネルギーに
変換することができる。
【００５３】データ光受信部２４は、データ光４０が、
広がり角の小さいビーム状の光であることに対応して、
０．１ｍｍ2 程度の比較的狭い面積で光を受光するよう
になっている。こうすることで、電流、電圧に変換でき
る光エネルギーは小さいものの、高周波で変調された光
信号を、高周波の電気信号へと変換することができる。
広がり角の小さいビーム状の光であることに対応して、
０．１ｍｍ2 程度の比較的狭い面積で光を受光するよう
になっている。こうすることで、電流、電圧に変換でき
る光エネルギーは小さいものの、高周波で変調された光
信号を、高周波の電気信号へと変換することができる。
【００５４】誤差情報光発信部２６は、拡散型の誤差情
報光４２を出射するようになっている。拡散型の光を出
射する光源としては、発光ダイオードを用いることがで
きる。
報光４２を出射するようになっている。拡散型の光を出
射する光源としては、発光ダイオードを用いることがで
きる。
【００５５】本実施の形態は、上記のように構成されて
おり、以下その作用について説明する。図４（Ａ）〜図
４（Ｄ）は、本実施の形態の作用を説明する図である。
おり、以下その作用について説明する。図４（Ａ）〜図
４（Ｄ）は、本実施の形態の作用を説明する図である。
【００５６】まず、トラッキング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、
Ｙ２が、トラッキング光発信部としての光出射部１２ａ
（図２参照）から、トラッキング光受信部２２（図１参
照）に、図４（Ａ）に示すように順次パルス状に出射さ
れる。
Ｙ２が、トラッキング光発信部としての光出射部１２ａ
（図２参照）から、トラッキング光受信部２２（図１参
照）に、図４（Ａ）に示すように順次パルス状に出射さ
れる。
【００５７】なお、各トラッキング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ
１、Ｙ２は、一定の間隔をおいて出射されてもよい。あ
るいは、トラッキング光Ｘ１、Ｘ２を連続して出射し
て、間隔をおいてからトラッキング光Ｙ１、Ｙ２を出射
してもよい。
１、Ｙ２は、一定の間隔をおいて出射されてもよい。あ
るいは、トラッキング光Ｘ１、Ｘ２を連続して出射し
て、間隔をおいてからトラッキング光Ｙ１、Ｙ２を出射
してもよい。
【００５８】トラッキング光受信部２２では、トラッキ
ング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２が順次受光され、各光強
度が、対応する電流又は電圧に変換される。トラッキン
グ光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の光強度は、出射された点
においては同じでも、トラッキング光受信部２２におい
て同じとは限らない。そのため、図４（Ｂ）に示すよう
に光強度を変換した電流値又は電圧値は、各パルス毎に
大きさが異なるものになる。
ング光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２が順次受光され、各光強
度が、対応する電流又は電圧に変換される。トラッキン
グ光Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の光強度は、出射された点
においては同じでも、トラッキング光受信部２２におい
て同じとは限らない。そのため、図４（Ｂ）に示すよう
に光強度を変換した電流値又は電圧値は、各パルス毎に
大きさが異なるものになる。
【００５９】図４（Ｂ）に示す信号から、トラッキング
光受信部２２が図３に示す位置にあることが分かる。す
なわち、図３に示すように、トラッキング光Ｘ１、Ｘ２
は、Ｘ軸に沿って光強度に分布が形成されている。この
分布は、各光軸Ａ１、Ａ２の付近がもっとも強く、Ｘ軸
に沿って離れるに従って弱くなる分布である。したがっ
て、トラッキング光Ｘ１、Ｘ２の強度を比較して、Ｘ１
が大きいので、トラッキング光受信部２２はトラッキン
グ光Ｘ１の光軸Ａ１に近い位置にあることが分かる。そ
して、トラッキング光Ｘ１に対応する値とトラッキング
光Ｘ２に対応する値との差を求めることで、トラッキン
グ光受信部２２と、所定の基準点となる座標平面Ｐ上の
原点Ｏと、のずれが求められる。こうして、Ｘ座標誤差
情報が求められる。
光受信部２２が図３に示す位置にあることが分かる。す
なわち、図３に示すように、トラッキング光Ｘ１、Ｘ２
は、Ｘ軸に沿って光強度に分布が形成されている。この
分布は、各光軸Ａ１、Ａ２の付近がもっとも強く、Ｘ軸
に沿って離れるに従って弱くなる分布である。したがっ
て、トラッキング光Ｘ１、Ｘ２の強度を比較して、Ｘ１
が大きいので、トラッキング光受信部２２はトラッキン
グ光Ｘ１の光軸Ａ１に近い位置にあることが分かる。そ
して、トラッキング光Ｘ１に対応する値とトラッキング
光Ｘ２に対応する値との差を求めることで、トラッキン
グ光受信部２２と、所定の基準点となる座標平面Ｐ上の
原点Ｏと、のずれが求められる。こうして、Ｘ座標誤差
情報が求められる。
【００６０】同様にして、トラッキング光Ｙ１、Ｙ２に
ついて、Ｙ座標誤差情報が求められる。
ついて、Ｙ座標誤差情報が求められる。
【００６１】そして、Ｘ座標誤差情報、Ｙ座標誤差情報
は、デジタル化されて図１に示す誤差情報光４２によっ
て、図４（Ｃ）に示すようにして、受信器２０から送信
器１０に送られる。
は、デジタル化されて図１に示す誤差情報光４２によっ
て、図４（Ｃ）に示すようにして、受信器２０から送信
器１０に送られる。
【００６２】送信器１０では、Ｘ座標誤差情報及びＹ座
標誤差情報に基づき、トラッキング光受信部２２が、図
３に示す原点Ｏに位置するように、トラッキング光の光
軸を制御する。具体的には、Ｘ座標誤差情報及びＹ座標
誤差情報に基づき、トラッキング光受光部２２と原点Ｏ
とのずれに応じて、アクチュエータ１７、１９（図２参
照）を駆動する。詳しくは、Ｘ座標誤差情報及びＹ座標
誤差情報に基づき、図４（Ｄ）に示すように、Ｘ軸方向
制御電圧及びＹ軸方向制御電圧を算出して、これをアク
チュエータ１７、１９に印加する。
標誤差情報に基づき、トラッキング光受信部２２が、図
３に示す原点Ｏに位置するように、トラッキング光の光
軸を制御する。具体的には、Ｘ座標誤差情報及びＹ座標
誤差情報に基づき、トラッキング光受光部２２と原点Ｏ
とのずれに応じて、アクチュエータ１７、１９（図２参
照）を駆動する。詳しくは、Ｘ座標誤差情報及びＹ座標
誤差情報に基づき、図４（Ｄ）に示すように、Ｘ軸方向
制御電圧及びＹ軸方向制御電圧を算出して、これをアク
チュエータ１７、１９に印加する。
【００６３】こうして、アクチュエータ１７、１９によ
って、レンズ１１が平行移動して、トラッキング光の光
軸Ａ１〜Ａ４の方位が変わる。これに伴って、図３に示
す座標平面Ｐも移動する。そして、トラッキング光受光
部２２の位置が原点Ｏの位置と一致する。
って、レンズ１１が平行移動して、トラッキング光の光
軸Ａ１〜Ａ４の方位が変わる。これに伴って、図３に示
す座標平面Ｐも移動する。そして、トラッキング光受光
部２２の位置が原点Ｏの位置と一致する。
【００６４】本実施の形態では、レンズ１１とともにレ
ンズ１３も同じように移動する。すなわち、トラッキン
グ光の光軸Ａ１〜Ａ４の方位が変わると、データ光４０
の光軸の方位も同じ方向に変わる。また、トラッキング
光２２の位置が原点Ｏの位置と一致するときに、データ
光４０の光軸がデータ光受光部２４に対応するように、
受信器２０においてトラッキング光受信部２２とデータ
光受光部２４との位置が設定されている。
ンズ１３も同じように移動する。すなわち、トラッキン
グ光の光軸Ａ１〜Ａ４の方位が変わると、データ光４０
の光軸の方位も同じ方向に変わる。また、トラッキング
光２２の位置が原点Ｏの位置と一致するときに、データ
光４０の光軸がデータ光受光部２４に対応するように、
受信器２０においてトラッキング光受信部２２とデータ
光受光部２４との位置が設定されている。
【００６５】したがって、上述したように、トラッキン
グ光受光部２２の位置を原点Ｏの位置に一致させること
で、データ光４０の光軸をデータ光受光部２４に対応さ
せることができる。また、この制御は、所定間隔で行わ
れるので、光軸が実質上、常に調整されている。
グ光受光部２２の位置を原点Ｏの位置に一致させること
で、データ光４０の光軸をデータ光受光部２４に対応さ
せることができる。また、この制御は、所定間隔で行わ
れるので、光軸が実質上、常に調整されている。
【００６６】次に、図５は、受信器においてトラッキン
グ光を受光してから誤差情報光を出射するまでの回路を
示す図である。同図において、トラッキング光受信部２
２は、トラッキング光を受光すると、その強度に応じて
電流を出力し、この電流の大きさに応じて、Ｉ／Ｖ変換
部３０にて電圧が生成される。そして、まず、トラッキ
ング光Ｘ１に対応する電圧が一方のサンプルホールド部
３１に保持され、トラッキング光Ｘ２に対応する電圧が
他方のサンプルホールド部３２に保持される。サンプル
ホールド部３１、３２のいずれに電圧を保持させるか
は、制御部３３にて制御される。サンプルホールド部３
１、３２の電圧は、同時に差動アンプ３４に印加され
て、電圧の差に応じたアナログ信号が出力される。この
アナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部３５によってデジタル信
号化されて、制御部３３からの制御によってバッファ３
６に保持される。このデジタル信号はＸ座標誤差情報で
ある。
グ光を受光してから誤差情報光を出射するまでの回路を
示す図である。同図において、トラッキング光受信部２
２は、トラッキング光を受光すると、その強度に応じて
電流を出力し、この電流の大きさに応じて、Ｉ／Ｖ変換
部３０にて電圧が生成される。そして、まず、トラッキ
ング光Ｘ１に対応する電圧が一方のサンプルホールド部
３１に保持され、トラッキング光Ｘ２に対応する電圧が
他方のサンプルホールド部３２に保持される。サンプル
ホールド部３１、３２のいずれに電圧を保持させるか
は、制御部３３にて制御される。サンプルホールド部３
１、３２の電圧は、同時に差動アンプ３４に印加され
て、電圧の差に応じたアナログ信号が出力される。この
アナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部３５によってデジタル信
号化されて、制御部３３からの制御によってバッファ３
６に保持される。このデジタル信号はＸ座標誤差情報で
ある。
【００６７】次に、同様にしてＹ座標誤差情報を生成し
て、バッファ３６に保持する。そして、制御部３３の制
御によって、Ｘ座標誤差情報及びＹ座標誤差情報を連続
してドライバ３７に出力し、誤差情報光発信部２６から
誤差情報として誤差情報光４２を出射する。誤差情報光
４２は、送信器１０の誤差情報光受信部１６にて受光さ
れる。
て、バッファ３６に保持する。そして、制御部３３の制
御によって、Ｘ座標誤差情報及びＹ座標誤差情報を連続
してドライバ３７に出力し、誤差情報光発信部２６から
誤差情報として誤差情報光４２を出射する。誤差情報光
４２は、送信器１０の誤差情報光受信部１６にて受光さ
れる。
【００６８】図６は、送信器において誤差情報光を受光
してから光軸の調整が行われるまでの回路を示す図であ
る。同図において、誤差情報光受光部１６は、誤差情報
光４２を受光すると、その強度に応じて電流を出力す
る。この電流の大きさに応じて、Ｉ／Ｖ変換部５０にて
信号となる電圧が生成され、データセパレータ５２によ
って必要な信号のみが選択されて、シリアル／パラレル
変換部５４に出力され、直列で入力された信号が並列に
変換される。この並列信号は、Ｄ／Ａ変換部５５に入力
され、並列信号に対応したアナログ信号として出力され
る。こうすることで、Ｘ軸方向制御電圧及びＹ軸方向制
御電圧（図４（Ｄ）参照）を得ることができ、ドライバ
５６を介してアクチュエータ１７、１９に電圧が印加さ
れる。そして、アクチュエータ１７、１９は、レンズ１
１、１３を平行移動させる。
してから光軸の調整が行われるまでの回路を示す図であ
る。同図において、誤差情報光受光部１６は、誤差情報
光４２を受光すると、その強度に応じて電流を出力す
る。この電流の大きさに応じて、Ｉ／Ｖ変換部５０にて
信号となる電圧が生成され、データセパレータ５２によ
って必要な信号のみが選択されて、シリアル／パラレル
変換部５４に出力され、直列で入力された信号が並列に
変換される。この並列信号は、Ｄ／Ａ変換部５５に入力
され、並列信号に対応したアナログ信号として出力され
る。こうすることで、Ｘ軸方向制御電圧及びＹ軸方向制
御電圧（図４（Ｄ）参照）を得ることができ、ドライバ
５６を介してアクチュエータ１７、１９に電圧が印加さ
れる。そして、アクチュエータ１７、１９は、レンズ１
１、１３を平行移動させる。
【００６９】こうして、トラッキング光の光軸Ａ１〜Ａ
４が制御されるとともに、データ光４０の光軸も制御さ
れて、送信器１０から受信器２０への光伝送を行うこと
ができる。本実施の形態によれば、複雑なアルゴリズム
も不要で、簡単な構成でビーム状のデータ光４０を受光
することができる。
４が制御されるとともに、データ光４０の光軸も制御さ
れて、送信器１０から受信器２０への光伝送を行うこと
ができる。本実施の形態によれば、複雑なアルゴリズム
も不要で、簡単な構成でビーム状のデータ光４０を受光
することができる。
【００７０】（第２の実施の形態）図７は、第２の実施
の形態に係る光軸制御部を示す図である。同図に示す光
軸制御部６０は、図２に示す光軸制御部１８の代わりに
用いることができる。光軸制御部６０は、面発光レーザ
６２、レンズ６４及びアクチュエータ６６、６８を含
む。
の形態に係る光軸制御部を示す図である。同図に示す光
軸制御部６０は、図２に示す光軸制御部１８の代わりに
用いることができる。光軸制御部６０は、面発光レーザ
６２、レンズ６４及びアクチュエータ６６、６８を含
む。
【００７１】本実施の形態では、面発光レーザ６２に、
トラッキング光発信部となる４つの光出射部６２ａと、
データ光発信部となる１つの光出射部６２ｂと、が形成
されている。面発光レーザは、光出射部の数を増やして
も製造工程に対する影響が少ないので、このように光出
射部６２ａ、６２ｂを１つの面発光レーザ６２に形成し
てもよい。
トラッキング光発信部となる４つの光出射部６２ａと、
データ光発信部となる１つの光出射部６２ｂと、が形成
されている。面発光レーザは、光出射部の数を増やして
も製造工程に対する影響が少ないので、このように光出
射部６２ａ、６２ｂを１つの面発光レーザ６２に形成し
てもよい。
【００７２】また、本実施の形態では、１枚のレンズ６
４によって、トラッキング光及びデータ光の光軸を調整
することができる。
４によって、トラッキング光及びデータ光の光軸を調整
することができる。
【００７３】（第３の実施の形態）図８は、第３の実施
の形態に係る光軸制御部を示す図である。同図に示す光
軸制御部７０は、回転軸を中心にして反射鏡の角度を変
えられる２つのガルバノミラー７２、７５を含む。２つ
のガルバノミラー７２、７５によってＸ軸、Ｙ軸の２軸
の制御が可能になる。本実施形態では、面発光レーザ７
４、７６とレンズ７１、７３との位置関係は固定されて
いる。なお、面発光レーザ７４、７６は、図２に示す面
発光レーザ１２、１４と同様の構成である。
の形態に係る光軸制御部を示す図である。同図に示す光
軸制御部７０は、回転軸を中心にして反射鏡の角度を変
えられる２つのガルバノミラー７２、７５を含む。２つ
のガルバノミラー７２、７５によってＸ軸、Ｙ軸の２軸
の制御が可能になる。本実施形態では、面発光レーザ７
４、７６とレンズ７１、７３との位置関係は固定されて
いる。なお、面発光レーザ７４、７６は、図２に示す面
発光レーザ１２、１４と同様の構成である。
【００７４】このガルバノミラー７２、７５によって
も、光軸の調整を行うことができる。
も、光軸の調整を行うことができる。
【００７５】（第４の実施の形態）図９は、第４の実施
の形態に係る光軸制御部を示す図である。同図に示す光
軸制御部８０も、ガルバノミラー８２、８５を含む。ま
た、同図に示す面発光レーザ８４は、図７に示す面発光
レーザ６２と同様の構成となっているので、１つのレン
ズ８６によって光軸の調整を行うことができる。
の形態に係る光軸制御部を示す図である。同図に示す光
軸制御部８０も、ガルバノミラー８２、８５を含む。ま
た、同図に示す面発光レーザ８４は、図７に示す面発光
レーザ６２と同様の構成となっているので、１つのレン
ズ８６によって光軸の調整を行うことができる。
【００７６】
【図１】第１の実施の形態に係る空間光伝送装置の構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図２】面発光レーザ及び光軸制御部を示す図である。
【図３】トラッキング光について説明する図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、第１の実施の形態
の作用を説明する図である。
の作用を説明する図である。
【図５】受信器においてトラッキング光を受光してから
誤差情報光を出射するまでの回路を示す図である。
誤差情報光を出射するまでの回路を示す図である。
【図６】送信器において誤差情報光を受光してから光軸
の調整が行われるまでの回路を示す図である。
の調整が行われるまでの回路を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る光軸制御部を示す図で
ある。
ある。
【図８】第３の実施の形態に係る光軸制御部を示す図で
ある。
ある。
【図９】第４の実施の形態に係る光軸制御部を示す図で
ある。
ある。
１０ 送信器 １１、１３ レンズ １２、１４ 面発光レーザ １２ａ 光出射部（トラッキング光発信部） １４ａ 光出射部（データ光発信部） １６ 誤差情報光受信部 １８ 光軸制御部 ２０ 受信器 ２２ トラッキング光受信部 ２４ データ光受信器 ２６ 誤差情報光発信部 ４０ データ光 ４２ 誤差情報光
Claims (16)
- 【請求項１】 広角で光が出射される拡散型で複数のト
ラッキング光発信部と、狭角で光が出射されるビーム型
のデータ光発信部と、誤差情報光受信部と、光軸制御部
と、を有する送信器と、 トラッキング光受信部と、データ光受信部と、誤差情報
生成部と、拡散型の誤差情報光発信部と、を有する受信
器と、 を含み、 前記トラッキング光発信部は、該トラッキング光発信部
と相対的な位置関係が固定された複数の座標軸を含む座
標平面に向けて光を出射し、各座標軸上に、少なくとも
２つの前記トラッキング光発信部からの前記光の光軸が
直線的にずれて位置し、各光は、いずれかの座標軸に沿
って、隣同士で部分的に重複するとともに光強度に分布
が形成され、 前記トラッキング光受信部は、前記座標平面上に位置
し、前記トラッキング光発信部の各光を受光して各光の
強度を検出し、 前記誤差情報生成部は、前記検出された各光の強度に基
づいて、前記トラッキング光受信部と前記座標平面にお
ける基準点との誤差を算出して誤差情報を生成し、 前記誤差情報光発信部は、前記誤差情報を前記誤差情報
光受信部に送り、 前記光軸制御部は、前記誤差情報に基づき、前記トラッ
キング光受信部が前記座標平面の前記基準点に位置する
ように、前記トラッキング光発信部の光軸を制御すると
ともに、前記データ光受信部に対応するように前記デー
タ光発信部の光軸を制御する空間光伝送装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の空間光伝送装置におい
て、 各トラッキング光発信部の前記光は、前記光軸から離れ
るにつれて強度が低くなる分布を有する空間光伝送装
置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の空間光伝送
装置において、 前記トラッキング光発信部の前記光は、１つずつ順次出
射される空間光伝送装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の空間光伝送装置におい
て、 １つずつ出射される各光に基づく信号が順次サンプルホ
ールドされ、全ての光に対応する信号がサンプルホール
ドされてから前記誤差情報が生成される空間光伝送装
置。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
の空間光伝送装置において、 前記誤差情報生成部は、前記検出された各光の強度に基
づき各トラッキング光発信部ごとに対応して強度信号を
生成し、同一の前記座標軸上に光軸が位置する光ごとに
前記強度信号の差を算出して各座標軸ごとに座標誤差情
報を生成し、 前記誤差情報は、全ての前記座標誤差情報からなる空間
光伝送装置。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
の空間光伝送装置において、 前記トラッキング光発信部及び前記データ光発信部から
の光を通す少なくとも一つのレンズを有し、 前記光軸制御部は、前記レンズを駆動して、前記トラッ
キング光発信部及び前記データ光発信部の光軸を制御す
る空間光伝送装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の空間光伝送装置におい
て、 前記光軸制御部は、レンズを平行移動させる空間光伝送
装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の空間光伝送装置におい
て、 前記光軸制御部は、前記レンズを平行移動させる電磁ア
クチュエータを含む空間光伝送装置。 - 【請求項９】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
の空間光伝送装置において、 前記光軸制御部は、前記トラッキング光発信部及び前記
データ光発信部からの光を反射し、該光の光軸の方位を
変えられるガルバノミラーを含む空間光伝送装置。 - 【請求項１０】 請求項１から請求項９のいずれかに記
載の空間光伝送装置において、 前記トラッキング光発信部及び前記データ光発信部の少
なくともいずれか一方は、面発光レーザの光出射部であ
る空間光伝送装置。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の空間光伝送装置にお
いて、 前記面発光レーザは、複数の前記光出射部を有し、 前記光出射部の一つが前記データ光発信部となり、残り
が前記トラッキング光発信部となる空間光伝送装置。 - 【請求項１２】 送信器から広角で光が出射される拡散
型で複数のトラッキング光を出射し、前記トラッキング
光と相対的な位置関係が固定された複数の座標軸を含む
座標平面上で前記トラッキング光を受信器の受光部で受
光して前記受光部と所定の基準点との誤差を検出して誤
差情報を生成し、前記誤差情報を前記受信器から前記送
信器へ送り、前記誤差情報を基にして前記送信器におい
て前記トラッキング光の前記光軸を制御するとともに狭
角で光が出射されるビーム状のデータ光の光軸を制御
し、 各座標軸上に、少なくとも２つの前記トラッキング光の
前記光軸が直線的にずれて位置し、 各トラッキング光は、いずれかの座標軸に沿って、隣同
士で部分的に重複するとともに光強度に分布が形成さ
れ、かつ、前記受光部での受光によって強度が検出さ
れ、前記検出された強度に基づいて、前記座標平面にお
ける前記受光部と前記基準点との誤差が算出されて前記
誤差情報が生成され、 前記誤差情報に基づき、前記受光部が前記基準点に位置
するように、前記トラッキング光の光軸が制御されると
ともに、前記データ光の光軸が制御される空間光伝送方
法。 - 【請求項１３】 請求項１２載の空間光伝送方法におい
て、 各トラッキング光は、前記光軸から離れるにつれて強度
が低くなる分布を有する空間光伝送方法。 - 【請求項１４】 請求項１２又は請求項１３記載の空間
光伝送方法において、 前記トラッキング光は、１つずつ順次出射される空間光
伝送方法。 - 【請求項１５】 請求項１２から請求項１４のいずれか
に記載の空間光伝送方法において、 前記検出された各トラッキング光の強度に基づき各トラ
ッキング光ごとに対応して強度信号が生成され、同一の
前記座標軸上に光軸が位置する前記トラッキング光ごと
に前記強度信号の差を算出して各座標軸ごとに座標誤差
情報が生成され、 前記誤差情報は、全ての前記座標誤差情報からなる空間
光伝送方法。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の空間光伝送方法にお
いて、 各トラッキング光の強度はアナログ信号で検出され、前
記アナログ信号がデジタル信号化されて前記誤差情報が
算出され、送信器で前記誤差情報はアナログ信号化され
て前記トラッキング光及び前記データ光の光軸が制御さ
れる空間光伝送方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9293593A JPH11122179A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 空間光伝送装置及び空間光伝送方法 |
| PCT/JP1998/004487 WO1999020002A1 (fr) | 1997-10-09 | 1998-10-05 | Dispositif d'emission optique spatiale et methode afferente |
| CNB988015129A CN1166089C (zh) | 1997-10-09 | 1998-10-05 | 空间光传输装置与空间光传输方法 |
| DE69836672T DE69836672T2 (de) | 1997-10-09 | 1998-10-05 | Gerät und verfahren zur optischen übertragung in freien raum |
| KR1019997004976A KR100569616B1 (ko) | 1997-10-09 | 1998-10-05 | 공간 광 전송장치 및 공간 광 전송방법 |
| US09/319,185 US6219133B1 (en) | 1997-10-09 | 1998-10-05 | Spatial optical transmission device and method of spatial optical transmission |
| EP98945612A EP0944185B1 (en) | 1997-10-09 | 1998-10-05 | Space optical transmission apparatus and space optical transmission method |
| TW087116544A TW386322B (en) | 1997-10-09 | 1998-10-06 | Space light transmitter and space light transmission method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9293593A JPH11122179A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 空間光伝送装置及び空間光伝送方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122179A true JPH11122179A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17796736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9293593A Withdrawn JPH11122179A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 空間光伝送装置及び空間光伝送方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6219133B1 (ja) |
| EP (1) | EP0944185B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11122179A (ja) |
| KR (1) | KR100569616B1 (ja) |
| CN (1) | CN1166089C (ja) |
| DE (1) | DE69836672T2 (ja) |
| TW (1) | TW386322B (ja) |
| WO (1) | WO1999020002A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004505541A (ja) * | 2000-07-28 | 2004-02-19 | テラビーム・コーポレーション | 無線光通信システムのトーン・トラッキングの方法および装置 |
| JP2005229277A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Victor Co Of Japan Ltd | 光無線伝送装置 |
| JP2007043611A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Olympus Corp | マルチビーム生成器、それを用いたマルチビーム光源および空間光伝送装置 |
| JP2008153761A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Nec Corp | 光通信システム、コンテンツ送信装置、コンテンツ受信装置及び光通信方法 |
| JP2018170647A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 東洋電機株式会社 | 空間光伝送装置 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4416925B2 (ja) * | 2000-07-19 | 2010-02-17 | 株式会社トプコン | 位置測定設定システム及びそれに使用する受光センサ装置 |
| JP4614506B2 (ja) * | 2000-07-24 | 2011-01-19 | 株式会社トプコン | 携帯型測距装置 |
| US6490070B1 (en) | 2000-07-28 | 2002-12-03 | Terabeam Corporation | Method and apparatus for polarization tracking in wireless optical communication systems |
| US6567574B1 (en) | 2000-10-06 | 2003-05-20 | Omm, Inc. | Modular three-dimensional optical switch |
| US6941076B1 (en) | 2001-05-16 | 2005-09-06 | Terabeam Corporation | Tone modulation for out-of-band communication in a free-space optical communication link |
| US6970651B1 (en) | 2001-07-31 | 2005-11-29 | Terabeam Corporation | High-sensitivity tracking in free-space optical communication systems |
| US20030219251A1 (en) * | 2002-04-10 | 2003-11-27 | Mcmurry Sam Eric | Wireless optical system and method for point-to-point high bandwidth communications |
| US7379674B2 (en) * | 2003-03-27 | 2008-05-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical transmission device |
| US20050013616A1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-01-20 | Kelson Yen | Optical antenna system for free-space optical communication system |
| GB0411859D0 (en) * | 2004-05-27 | 2004-06-30 | Fire Beam Company The Ltd | A light beam smoke detector |
| US7787134B2 (en) * | 2005-11-09 | 2010-08-31 | The Boeing Company | Multiple fanned laser beam metrology system |
| US8929741B2 (en) | 2007-07-30 | 2015-01-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Optical interconnect |
| CN101719790B (zh) * | 2009-12-04 | 2013-01-30 | 山东大学 | 激光自适应追踪调节*** |
| TWI485504B (zh) * | 2012-08-28 | 2015-05-21 | Ind Tech Res Inst | 光通訊系統、發射裝置及接收裝置 |
| EP2950138B1 (en) | 2014-05-29 | 2020-04-22 | LG Display Co., Ltd. | Light shielding apparatus and transparent display device including the same |
| WO2022196337A1 (ja) * | 2021-03-16 | 2022-09-22 | キヤノン株式会社 | 光伝送装置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4764982A (en) * | 1962-07-02 | 1988-08-16 | Pfund Charles E | Secure communication system |
| DE2533697A1 (de) * | 1975-07-28 | 1977-02-03 | Precitronic | Einrichtung zur signaluebertragung zwischen einer abschussbasis und einem flugkoerper mittels einer lichtuebertragungsstrecke |
| US4134681A (en) * | 1976-08-05 | 1979-01-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of determining relative orientation of physical systems |
| JPS6378624A (ja) | 1986-09-22 | 1988-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | 光空間通信装置 |
| JPH01167738A (ja) | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Kanebo Ltd | 有機半導体表示素子 |
| JPH01167738U (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-27 | ||
| US5142400A (en) * | 1989-12-26 | 1992-08-25 | Cubic Corporation | Method and apparatus for automatic acquisition and alignment of an optical beam communication link |
| JP2829941B2 (ja) | 1991-12-27 | 1998-12-02 | 三菱電機株式会社 | 光空間伝送装置 |
| JPH06120900A (ja) | 1992-10-05 | 1994-04-28 | Sony Corp | 光空間伝送装置 |
| US5532858A (en) * | 1992-10-16 | 1996-07-02 | Nit Data Communications Victor Company Of Japan | Optical radio transmission system and a method for adjusting optical axes thereof |
| JP3302141B2 (ja) * | 1993-11-16 | 2002-07-15 | キヤノン株式会社 | 光空間通信方法 |
| JP3064839B2 (ja) | 1994-12-22 | 2000-07-12 | 松下電器産業株式会社 | 空間光伝送装置および光ビーム偏向器 |
| JPH08204640A (ja) | 1995-01-25 | 1996-08-09 | Sony Corp | 光空間伝送装置 |
| JP3368103B2 (ja) | 1995-06-05 | 2003-01-20 | キヤノン株式会社 | 双方向光空間伝送装置 |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP9293593A patent/JPH11122179A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-10-05 CN CNB988015129A patent/CN1166089C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-05 WO PCT/JP1998/004487 patent/WO1999020002A1/ja active IP Right Grant
- 1998-10-05 DE DE69836672T patent/DE69836672T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-05 KR KR1019997004976A patent/KR100569616B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-10-05 EP EP98945612A patent/EP0944185B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-05 US US09/319,185 patent/US6219133B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-06 TW TW087116544A patent/TW386322B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004505541A (ja) * | 2000-07-28 | 2004-02-19 | テラビーム・コーポレーション | 無線光通信システムのトーン・トラッキングの方法および装置 |
| JP2005229277A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Victor Co Of Japan Ltd | 光無線伝送装置 |
| JP4599847B2 (ja) * | 2004-02-12 | 2010-12-15 | 日本ビクター株式会社 | 光無線伝送装置 |
| JP2007043611A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Olympus Corp | マルチビーム生成器、それを用いたマルチビーム光源および空間光伝送装置 |
| JP4616119B2 (ja) * | 2005-08-05 | 2011-01-19 | オリンパス株式会社 | マルチビーム生成器、それを用いたマルチビーム光源および空間光伝送装置 |
| JP2008153761A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Nec Corp | 光通信システム、コンテンツ送信装置、コンテンツ受信装置及び光通信方法 |
| JP2018170647A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 東洋電機株式会社 | 空間光伝送装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100569616B1 (ko) | 2006-04-11 |
| DE69836672T2 (de) | 2007-11-08 |
| EP0944185B1 (en) | 2006-12-20 |
| US6219133B1 (en) | 2001-04-17 |
| CN1241329A (zh) | 2000-01-12 |
| CN1166089C (zh) | 2004-09-08 |
| WO1999020002A1 (fr) | 1999-04-22 |
| KR20000069304A (ko) | 2000-11-25 |
| DE69836672D1 (de) | 2007-02-01 |
| EP0944185A1 (en) | 1999-09-22 |
| EP0944185A4 (en) | 2001-01-10 |
| TW386322B (en) | 2000-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11122179A (ja) | 空間光伝送装置及び空間光伝送方法 | |
| US10305247B2 (en) | Radiation source with a small-angle scanning array | |
| US6335811B1 (en) | Optical space communication apparatus | |
| WO2023143078A1 (zh) | 激光雷达及终端设备 | |
| WO2019138964A1 (ja) | 制御装置、走査装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体 | |
| KR20220097220A (ko) | 서로 다른 지향각을 갖는 복수의 채널을 구비하는 라이다 광원용 발광장치 | |
| KR101562354B1 (ko) | 이동객체용 무선전력 전송 시스템 | |
| KR102578131B1 (ko) | 라이다 광학 시스템 | |
| US20210124046A1 (en) | Detection apparatus and method of detecting object | |
| JP3823976B2 (ja) | 光無線伝送システム及び光無線伝送装置 | |
| CN110554395A (zh) | 激光探测***及其方法 | |
| JP3218477B2 (ja) | 追尾式光無線通信方法及びその装置 | |
| JP4251294B2 (ja) | 光無線通信装置、光無線通信装置の光軸調整方法、光無線通信方法、及び光無線通信システム | |
| JP2004356890A (ja) | 光無線伝送装置、光無線伝送装置の光軸調整方法、光無線通信方法、及び光無線伝送システム | |
| JP3757949B2 (ja) | 光無線伝送装置、光無線伝送装置の光軸調整方法、光無線通信方法、及び光無線伝送システム | |
| US20230012158A1 (en) | Interlacing scan patterns to enhance regions of interest | |
| US6788842B1 (en) | Method and apparatus for internal monitoring and control of reflectors in an optical switch | |
| JP3800195B2 (ja) | 光無線伝送装置、光無線伝送装置の光軸調整方法、光無線通信方法、及び光無線伝送システム | |
| JP2004349797A (ja) | 光無線伝送装置及び光無線伝送装置の光軸調整方法 | |
| CN111130638B (zh) | 一种定向可见光通信*** | |
| JP4273458B2 (ja) | 光無線伝送装置、光無線伝送装置の光軸調整方法、光無線通信方法、及び光無線伝送システム | |
| CN117713950A (zh) | 一种运动平台低损耗通信的复合链路跟踪***及方法 | |
| JPH11288336A (ja) | 赤外線通信モジュール | |
| JPS6048511A (ja) | 移動体の誘導ならびに通信装置 | |
| CN115291402A (zh) | 一种基于自适应光学的空间激光无线传能*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20051220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060405 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060602 |