JP2705104B2 - 送信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ産業上の利用分野 本発明は光空間伝送を行う送信装置に関し、特に空間
伝送する光ビームを介して情報を伝送するようになされ
た送信装置に適用して好適なものである。

Ｂ発明の概要 本発明は、光空間伝送を行う送信装置において、送出
された光ビームを折り返して受信装置側を観測する観測
光学系に導くことにより、光ビームの照射位置を送信装
置側で容易に検出することができる。

Ｃ従来の技術 従来、この種の光空間伝送装置において、空間伝送す
る光ビームを介して情報を伝送するようになされてい
る。

従つて例えば数km離れたビルの屋上に送受信装置を設
置した後、送信装置から送出された光ビームが受信装置
の受光部を照射するように、当該光ビームの出射方位角
を調整するだけで、当該ビル間で情報を伝送することが
できる。

従つて光フアイバ等の専用の回線を当該送受信装置間
に敷設する必要がないので、簡易に情報を伝送すること
ができる。

さらに簡易な構成で広がりの小さな光ビームを得るこ
とができることから、ミリ波、マイクロ波等を用いる場
合に比して、高い秘話性を得ることができる。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 ところが、従来この種の光空間伝送装置においては、
送信装置側で光ビームの照射位置を検出することが困難
な問題があり、このため光ビームの出射方位角の調整が
煩雑な問題があつた。

すなわち、光ビームの照射位置を検出するためには、
受信装置側に壁面を設け、当該壁面上に形成される光ス
ポツトの位置を確認すればよい。

ところが、当該壁面で反射して送信装置側に戻るつて
くる光量は極めて微少でなることから、外来光が極めて
微少でなる夜間などにおいても、実際上送信装置側で光
スポツトの照射位置を検出することが困難な問題があ
る。

従つてこの場合、受信装置側で壁面上の光スポツト位
置を繰り返し検出し、これを送信装置側に連絡して出射
方位角を調整する煩雑な作業を繰り返さなければならな
い。

さらにビルの屋上等においては、実際上受信装置側に
大きな壁面を設けることが困難な場合もあり、この場合
この方法では出射方位角の調整が困難な問題がある。

この問題を解決する一つの方法として第３図に示すよ
うに、送信装置１に望遠鏡でなる照準装置２を取り付け
て出射方位角を調整する方法が提案されている。

すなわち、送信装置１から送出される光ビームの光軸
と当該照準装置２の光軸とを予め一致するように調整し
ておけば、受信装置の受光面に当該光ビームが照射する
ように出射方位角を調整することができる。

ところがこの方法においては、光ビームの光軸と当該
照準装置２の光軸とが予め高い精度で一致するように調
整する必要があり、当該調整作業が煩雑な問題がある。

従つてこの方法の場合、出射方位角の粗調整用にしか
実際上用いられず、最終的には受信装置側で光スポツト
位置を繰り返し検出し、これを送信装置側に連絡して出
射方位角を調整するようになされていた。

特に、広がりの小さな指向性の鋭い光ビームを用いる
場合においては、当該出射方位角を高い精度で調整する
必要があり、この場合さらに一段と調整作業が煩雑にな
る。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、送信装
置側で光スポツトの照射位置を容易に検出することがで
きる送信装置を提案しようとするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため第１の発明においては、
情報信号に基づいて変調された光ビームLA1を光源12か
ら射出し、当該光ビームLA1を空間伝送させて受信装置
に照射することにより、光ビームLA1を介して情報信号
を受信装置に光空間伝送するようになされた送信装置10
において、光源12から射出された光ビームLA1を当該光
ビームLA1の光軸と平行に折り返す光路折返光学系21、2
6と、光路折返光学系21、26によつて折り返された光ビ
ームLA4が入射され、光ビームLA1の照射位置を示す光源
12の像を観測すると共に、受信装置を観測する観測光学
系15、26とを設け、観測光学系15、26によつて、光ビー
ムLA1の照射位置を示す光源12の像と受信装置の像とを
重ねて観測できるようにした。

また第２の発明においては、光路折返光学系21、26は
平行四辺形プリズム26とコーナキユーブプリズム21とを
有するようにした。

Ｆ作用 送出された光ビームLA1を当該光ビームLA1の光軸と平
行に折り返して観測光学系15、26に導き、当該折り返さ
れた光ビームLA4により、光ビームLA1の照射位置を示す
光源12の像を観測し得るようにすれば、観測光学系15、
26によつて、当該光ビームLA1の照射位置を示す光源12
の像と受信装置の像とを重ねて観測することができる。

Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

第１図において、10は全体として光空間伝送装置の送
信装置を示し、筐体11内に光源12が配置されている。

当該光源12は、所定の情報信号で変調された光ビーム
LA1を大口径のレンズ13を介して射出するようになさ
れ、これにより光ビームLA1を平行光線に変換して受信
装置に送出するようになされている。

筐体11の上部には、望遠鏡15が取り付けられ、当該望
遠鏡15の光軸と光ビームLA1の光軸とが大まかに一致す
るように粗調整されている。

従つて作業員16においては、当該望遠鏡15を用いて光
ビームLA1が照射される大まかな位置を確認し得、これ
により出射方位角を粗調整することができると共に、受
信装置側を観測することができる。

レンズ13及び望遠鏡15の前面には、直方体形状の光学
ブロツク20及びコーナキユーブプリズム21で構成された
コリメートスコープ22が設けられ、光ビームLA1を分離
して当該光ビームLA1の光軸と平行に、望遠鏡15に導く
ようになされている。

すなわち第２図に示すように、光学ブロツク20は、直
角プリズム24及び25と、平行四辺形プリズム26とを張り
合わせて形成され、その張り合わせ面でなる平行四辺形
プリズム26の斜面26A及び26Bにおいて、高い平行度が得
られるように加工されている。

さらに、平行四辺形プリズム26の斜面26A及び26Bには
アルミニウム薄膜が蒸着され、当該斜面26A及び26Bがハ
ーフミラーになるようになされている。

光学ブロツク20は、斜面26Aをレンズ13に向けて配置
され、これにより光ビームLA1を直進させると共にほぼ9
0度の角度で反射し、その反射光LA2を斜面26Bを透過さ
せてコーナキユーブプリズム21に導くようになされてい
る。

コーナキユーブプリズム21は、その入射面21Aが反射
光LA2の射出面20Aと対抗する向きに配置され、これによ
り反射光LA2の反射光LA3が、反射光LA2と平行にコーナ
キユーブプリズム21を介して光学ブロツク20に入射され
るようになされている。

従つて光学ブロツク20においては、斜面26Aに平行で
なる斜面26Bにおいて、当該反射光LA3がほぼ90度の角度
で反射され、その反射光LA4が望遠鏡15に入射される。

かくして望遠鏡15に入射された当該反射光LA4に基づ
いて、光源11の像を観測することができる。

さらにコリメートスコープ22においては、望遠鏡15の
前面に窓28を備え、これにより光源11の像及び受信装置
側を同時に観測することができるようになされている。

かくして、平行四辺形プリズム26及びコーナキユーブ
プリズム21は、送出された光ビームLA1の光軸と平行
に、光ビームLA1を折り返す光路折返光学系を構成する
のに対し、望遠鏡15及び平行四辺形プリズム26は、光路
折返光学系で折り返された光ビームLA4を受けると共
に、受信装置側を観測する観測光学系を構成する。

このとき、平行四辺形プリズム26の斜面26A及び26Bを
高い平行度に設定したことにより、矢印ａで示すよう
に、コリメートスコープ22が光ビームLA1の光軸に対し
て傾いて配置されている場合でも（すなわち平行四辺形
プリズム26の斜面26Aがレンズ13に対して正確に45度の
角度で配置されていない場合でも）、望遠鏡15に光ビー
ムLA1の光軸と平行な反射光LA4を導くことができる。

さらにコーナキユーブプリズム21を介して、斜面26A
の反射光LA2を折り返したことにより、矢印ｂで示すよ
うに、コリメートスコープ22が光ビームLA1の光軸に対
してねじれて配置されている場合でも、望遠鏡15に光ビ
ームLA1の光軸と平行な反射光LA4を導くことができる。

従つて望遠鏡15においては、光ビームLA1の照射位置
から射出されたような反射光LA4を得ることができ、こ
れにより当該照射位置に光源12を配置した場合と同様の
像を、受信装置側の像に重ねてを観測することができ
る。

さらに、平行四辺形プリズム26の斜面26A及び26Bを高
い平行度に設定するだけで、望遠鏡15に光ビームLA1の
光軸と平行な反射光LA4を導くことができるので、光ビ
ームLA1の光軸に対して望遠鏡15の光軸が傾いて取り付
けられている場合でも、光ビームLA1の照射位置を確実
に検出することができる。

実際上、この種の光学系においては、光ビームLA1に
対する反射光LA4の平行度の誤差を10秒以下の高い精度
で得ることができる。

この場合10秒平行度が狂うと、１〔km〕離れた位置で
4.8〔mm〕の誤差を生じることから、実用上十分な範囲
で光ビームLA1の照射位置を検出することができる。

かくして送信装置側で、簡易かつ高い精度で光ビーム
LA1の照射位置を検出することができる。

以上の構成において、光源12から射出された所定の情
報信号で変調されてなる光ビームLA1は、レンズ13を介
して平行光線に変換されて受信装置に送出される。

さらに当該光ビームLA1の一部は、コリメートスコー
プ22に入射され、光ビームLA1の光軸と平行に、望遠鏡1
5に導かれる。

これにより、望遠鏡15において、光ビームLA1の照射
位置に光源12を配置した場合と同様の像を得ることがで
き、当該光源12の像及び受信装置側を同時に観測するこ
とにより、光ビームLA1の照射位置を送信装置10側で簡
易に検出することができる。

以上の構成によれば、平行四辺形プリズム26及びコー
ナキユーブプリズム21を用いて、光ビームLA1を平行に
折り返し、受信装置側を観測する望遠鏡15に導くことに
より、光ビームLA1の照射位置に光源12を配置した場合
と同様の像を、受信装置側の像と同時に観測することが
でき、かくして光ビームKA1の照射位置を送信装置10側
で簡易かつ確実に検出することができる。

なお上述の実施例においては、コリメートスコープ22
をレンズ13及び望遠鏡15の前面に配置した場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、コリメートスコープ
22を出射方位角の調整時だけ取り付けるようにしてもよ
い。

さらに上述の実施例においては、大口径のレンズ13を
介して射出される光ビームLA1の一部を平行に折り返し
て望遠鏡15に導く場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、光ビームLA1の全部を望遠鏡15に導き、調整
終了後、コリメートスコープ22を取り外すようにしても
よい。

さらに上述の実施例においては、平行四辺形プリズム
26及びコーナキユーブプリズム21を用いて光ビームLA1
を平行に折り返す場合について述べたが、平行四辺形プ
リズム26に代えてハーフミラーを用いるようにしてもよ
い。

さらに上述の実施例においては、望遠鏡15を用いて光
ビームLA1の照射位置を肉眼で検出する場合について述
べたが、観測光学系はこれに限らず、例えばテレビジヨ
ンカメラ等を用いるようにしてもよい。

Ｈ発明の効果 以上のように本発明によれば、光ビームを折り返して
受信装置側を観測する観測光学系に導くことにより、光
ビームの照射位置に光源を配置した場合と同様の像を、
受信装置側の像に重ねて観測することができ、かくして
光ビームの照射位置を送信装置側で簡易かつ確実に検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光空間伝送装置の送信
装置を示す略線図、第２図はその光学ブロツクを示す略
線図、第３図は従来の送信装置を示す略線図である。 １、10……送信装置、２、15……望遠鏡、20……光学ブ
ロツク、21……コーナキユーブプリズム、22……コリメ
ートスコープ、26……平行四辺形プリズム。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報信号に基づいて変調された光ビームを
   光源から射出し、当該光ビームを空間伝送させて受信装
   置に照射することにより、上記光ビームを介して上記情
   報信号を上記受信装置に光空間伝送するようになされた
   送信装置において、 上記光源から射出された上記光ビームを当該光ビームの
   光軸と平行に折り返す光路折返光学系と、 上記光路折返光学系によつて折り返された上記光ビーム
   が入射され、上記光ビームの照射位置を示す上記光源の
   像を観測すると共に、上記受信装置を観測する観測光学
   系と を具え、 上記観測光学系によつて、上記光ビームの照射位置を示
   す上記光源の像と上記受信装置の像とを重ねて観測でき
   るようにした ことを特徴とする送信装置。
2. 【請求項２】上記光路折返光学系は、平行四辺形プリズ
   ムとコーナキユーブプリズムとを具えることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の送信装置。