(57)【要約】【目的】指向性のある光を利用した光通信を確実に行う。【構成】光通信システムには，光通信装置１と投受光装置10とが含まれている。投受光装置10には，内部が凹面状にくりぬかれているお椀形の投受光ユニット11が含まれている。投受光ユニット11の内部には，多数の投受光素子12が設けられている。光通信装置１から投光される光が指向性を有するものであっても多数の投受光素子12のいずれかの投受光素子12によって受光されるので，指向性のある光であっても光通信を確実に行うことができる。【選択図】図１
2010154263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信装置から送信される，指向性を有する光線を受光する受光素子が多数あり，この多数の受光素子が凹面状に配置されている受光ユニット，および
上記受光ユニットを支持する支持機構，
を備えた受光装置。
【請求項２】
上記受光素子が投光および受光可能な投受光素子であり，
多数の上記投受光素子のうち，上記光通信装置と光通信する投受光素子を除く投受光素子をオフする投受光素子制御手段，
をさらに備えた請求項１に記載の受光装置。
【請求項３】
上記受光ユニットは，上記受光素子が投光および受光可能な投受光素子であり，この投受光素子が多数，凹面状に配置されている投受光ユニットであり，
上記投受光ユニットが，傾き自在に上記支持機構によって支持されている，
請求項１または２に記載の受光装置。
【請求項４】
上記受光素子が投光および受光可能な投受光素子であり，
多数の上記投受光素子のうち，上記光通信装置から送信された，指向性を有する光線を受光した投受光素子を検出する第１の検出手段，および
上記第１の検出手段によって検出された投受光素子と上記光通信装置との間で光通信を行うように受光装置を制御する光通信制御手段，
をさらに備えた請求項１から３のうちいずれか一項に記載の受光装置。
【請求項５】
上記第１の検出手段によって検出された投受光素子が複数の場合には，その検出された複数の投受光素子と上記光通信装置との間で光通信を行うように受光装置を制御するものである，
請求項４に記載の受光装置。
【請求項６】
上記光通信装置から上記光通信装置の姿勢変化を表すデータが光通信によって送信され，
上記姿勢変化を表すデータにもとづいて，上記光通信装置と受光装置との光通信を続けられるように，上記光通信装置と光通信している投受光素子近傍の投受光素子をオンするように受光装置を制御する制御手段，
をさらに備えた請求項２から５のうちいずれか一項に記載の受光装置。
【請求項７】
多数の上記受光素子のうち，上記光通信装置から送信された，指向性を有する光線を受光した受光素子を検出する第２の検出手段，
多数の上記受光素子における，上記第２の検出手段によって検出された受光素子の相対位置を検出する相対位置検出手段，および
上記相対位置検出手段によって検出された相対位置にもとづいて，表示画面における位置を指定するように表示装置を制御する表示制御手段，
をさらに備えた請求項１から６のうちいずれか一項に記載の受光装置。
【請求項８】
光通信装置から送信される，指向性を有する光線を受光し，かつ投光する投受光素子が多数あり，この多数の投受光素子が凹面状に配置されている投受光ユニットが支持機構によって支持されており，
投光制御手段が，多数の上記投受光素子のうち上記光通信装置と光通信する投受光素子を除く投受光素子をオフする，
受光装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，受光装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信装置と受信装置とから構成される通信装置には，様々なものがある。たとえば，赤外線通信装置において通信範囲を広くするものがある（特許文献１）。
【特許文献１】特開平５−30035号公報
【０００３】
また，光ファイバを利用した入力装置もある（特許文献２）。
【特許文献２】特開2002-342029号公報
【０００４】
しかしながら，指向性を有する光線を利用した光通信システムにおいて光通信を確実することは考えられていない。
【発明の開示】
【０００５】
この発明は，光通信を確実に行うことができるようにすることを目的とする。
【０００６】
この発明による受信装置は，光通信装置から送信される，指向性を有する光線を受光する受光素子が多数あり，この多数の受光素子が凹面状に配置されている受光ユニット，および上記受光ユニットを支持する支持機構を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明の受光装置によると，光通信装置から送信される，指向性を有する光線を受光する受光素子が多数あり，この多数の受光素子（受光素子群）が凹面状に配置されている受光ユニットが含まれている。このような受光ユニットが支持機構によって支持されている。多数の受光素子が凹面状に配置されているから，光通信装置から送信される光線が指向性を有するものであっても多数の受光素子のいずれかの受光素子によって受光できる。光通信を確実に行うことができる。
【０００８】
上記受光素子は，投光および受光可能な投受光素子でもよい。この場合，多数の上記投受光素子のうち，上記光通信装置と光通信する投受光素子を除く投受光素子をオフする投受光素子制御手段をさらに備えるようにしてもよい。
【０００９】
上記受光ユニットが，上記受光素子が投光および受光可能な投受光素子であり，この投受光素子が多数，凹面状に配置されている投受光ユニットの場合には，上記投受光ユニットが，傾き自在に上記支持機構によって支持されていることが好ましい。
【００１０】
上記受光素子が投光および受光可能な投受光素子の場合には，多数の上記投受光素子のうち，上記光通信装置から送信された，指向性を有する光線を受光した投受光素子を検出する第１の検出手段，および上記第１の検出手段によって検出された投受光素子と上記光通信装置との間で光通信を行うように受光装置を制御する光通信制御手段をさらに備えるようにしてもよい。
【００１１】
上記第１の検出手段によって検出された投受光素子が複数の場合には，その検出された複数の投受光素子と上記光通信装置との間で光通信を行うように受光装置を制御する。
【００１２】
上記光通信装置から上記光通信装置の姿勢変化を表すデータが光通信によって送信されるものでもよい。この場合には，上記姿勢変化を表すデータにもとづいて，上記光通信装置と受光装置との光通信を続けられるように，上記光通信装置と光通信している投受光素子近傍の投受光素子をオンするように受光装置を制御する制御手段をさらに備える。
【００１３】
多数の上記受光素子のうち，上記光通信装置から送信された，指向性を有する光線を受光した受光素子を検出する第２の検出手段，多数の上記受光素子における，上記第２の検出手段によって検出された受光素子の相対位置を検出する相対位置検出手段，および上記相対位置検出手段によって検出された相対位置にもとづいて，表示画面における位置を指定するように表示装置を制御する表示制御手段をさらに備えるようにしてもよい。
【００１４】
この発明は，受光装置の制御方法も提供している。すなわち，この方法は，光通信装置から送信される，指向性を有する光線を受光し，かつ投光する投受光素子が多数あり，この多数の投受光素子が凹面状に配置されている投受光ユニットが支持機構によって支持されており，投光制御手段が，多数の上記投受光素子のうち上記光通信装置と光通信する投受光素子を除く投受光素子をオフするものである。
【実施例】
【００１５】
図１は，この発明の実施例を示すもので，光通信システムの概要を示している。図２は，光通信システムを構成する投受光装置10を背面から示し，図３は，投受光装置10を側面から示している。
【００１６】
上述のように，光通信システムには，携帯電話のような光通信装置１と投受光装置10とが含まれている。
【００１７】
光通信装置１からはレーザ光のような指向性のある光線Ｐが投光される。
【００１８】
投受光装置10には，お椀型の投受光ユニット11が含まれている。このお椀型の投受光ユニット11は，内部が凹面状にくりぬかれている。その凹面状に，指向性を有する光線Ｐを受光し，かつ投光する投受光素子12が多数設けられている。多数の投受光素子12によって，投受光ユニット11への入射角に無関係に，光通信装置１からの光線Ｐを受光できるようになる。指向性の高い光であっても投受光ユニット11が光線を受光できる。投受光ユニット11の背面のほぼ中央部には，外側に突出している支持部13が形成されている。
【００１９】
支持台16の一端部からは，支持棒15がほぼ垂直に立設している。支持棒15の上端部分と投受光ユニット11に形成されている支持部13とが，ヒンジ14によって折り曲げ自在に保持されている。したがって，投受光ユニット11は，図３に示すように，上向きまたは下向きの所望の位置に位置決めできる。投受光ユニット11を下向きの位置決めすることにより，投受光ユニット11から投光される光がユーザの目に入るのを防ぐことができる。
【００２０】
支持台16からは，ケーブル17が伸びている。
【００２１】
図４は，投受光装置10の電気的構成を示すブロック図である。
【００２２】
多数の投受光素子12（投受光素子群21）のうちの一または複数の投受光素子12と光通信装置１との間で光線Ｐが投受光されて光通信が行われる。
【００２３】
投受光素子群21は，投受光素子制御回路22によって投受光が制御される。光通信装置１から投光された光線Ｐが投受光素子群21のいずれかの投受光素子12において受光されると，その光線Ｐを受光した投受光素子12が投受光素子検出回路23によって検出される。受光した投受光素子12がオンとなり，その他の投受光素子12がオフとなるように，投受光素子制御回路22によって投受光素子群21が制御される。
【００２４】
図５は，投受光ユニット11を正面から示している。
【００２５】
光通信装置１から投光された光線Ｐが，多数の投受光素子12のうちの一の投受光素子12Ａ（ハッチングで示す）によって受光されたものとする。すると，上述のようにして，一の投受光素子12Ａがオンとなり，他の投受光素子12はオフとされる。
【００２６】
図４に戻って，投受光素子検出回路23によって検出された投受光素子12の投受光素子群21における相対位置（相対座標位置）が投受光素子相対位置検出回路24において検出される。検出された相対位置を表すデータは，表示制御装置25に与えられる。表示制御装置25によって，検出された相対位置に対応する表示画面上の位置にカーソルが表示されるように表示装置26が制御される。このように，光通信システムを，ジョイスティック，マウスなどのように入力装置として利用できる。光通信システムを入力装置として利用する場合には，光通信装置１と投受光している投受光素子12をオンし，その他の投受光素子12をオフせずにすべての投受光素子12をオンすることとなろう。もっとも，後述のように，光通信装置１から光通信装置１の姿勢変化を表すデータが送信される場合には，すべての投受光素子12をオンせずに光通信装置１と投受光している投受光素子12の近傍の投受光素子12をオンするようにしてもよい。
【００２７】
図６は，光通信装置１の姿勢が変わった場合の光通信装置１から投光された光線と投受光素子12Ａとの関係を示している。図７は，投受光ユニット11の正面図である。
【００２８】
上述のように，光通信装置１から投光された光線Ｐ１は投受光素子12Ａにおいて受光されているものとする。光通信装置１の姿勢が変わると，光通信装置１から投光された光線は光線Ｐ２のように移動する。光通信装置１の姿勢がさらに変わると，光通信装置１から投光された光線は，光線Ｐ３のように移動する。光通信装置１から投光される光線が，光線Ｐ１から光線Ｐ２に変わる場合は，投受光素子12Ａにおいて受光できるが，光線Ｐ３に変わると投受光素子12Ａでは受光できず，投受光素子12Ｂにおいて受光できることとなる。このために，光通信装置１から投光されている光線Ｐ１を受光している投受光素子12Ａだけをオンし，その他の投受光素子12Ｂをオフすると，光通信装置１の姿勢が変わった場合など，投受光ユニット11に投光される光線の位置が変わると，光通信装置１から投光される光線を受光できないこととなる。この実施例では，光通信装置１から送信される光線に光通信装置１の姿勢（傾き方向，移動方向，傾き速度，移動速度）を表すデータを含ませ，その姿勢を表すデータにもとづいて，オフされている投受光素子12がオンされる。たとえば，光通信装置１から送信される光線がＰ１，Ｐ２，Ｐ３と移動することが，その姿勢を表すデータから分かると，投受光素子12Ａの近傍にある投受光素子12Ｂはオフからオンに切り替わる。多数の投受光素子12のうち一部の投受光素子12をオン（オフ）にしながら，光通信を続けることができるようになる。
【００２９】
図７に示すように，光通信装置１から投光される光線の移動方向が矢印で示すように正面から見て右方向の場合には，投受光素子12Ａの右方向にある投受光素子12Ｂをオンにすればよい。また，鎖線で示すように投受光素子12Ａ近傍の領域18内に設けられている投受光素子12をオンにするようにしてもよい。
【００３０】
光通信装置１に手振れなどを検出するジャイロ・センサを設けることにより，そのジャイロ・センサを用いて光通信装置１の姿勢変化を検出できるようになる。このようにして検出された姿勢変化を表すデータが光通信装置１から投受光装置10に送信される。
【００３１】
また，光通信装置１にＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）が設けられている場合には，ＧＰＳによって光通信装置１の位置を検出し，その位置または位置変化を表すデータを光通信装置１から投受光装置10に送信するようにしてもよい。
【００３２】
図８は，光通信システムの処理手順を示すフローチャートである。
【００３３】
光通信装置１から投光されると（ステップ31），投受光装置10のいずれかの投受光素子12で受光されたかが確認される（ステップ41でＹＥＳ）。最初は，すべての投受光素子12がオンとされているのはいうまでもない。いずれかの投受光素子12において受光されると，その受光した投受光素子12が検出される（ステップ42）。
【００３４】
受光した投受光素子12が検出されると，その受光した投受光素子12を除く投受光素子12がオフされる（ステップ43）。光通信に不要な投受光素子12がオフされるので省電力を図ることができるとともに，不要な投受光素子12からの投光が無くなるので，不要な投受光素子12から投光された光がユーザの目などに入ってしまうことを未然に防止できる。
【００３５】
投受光ユニット11を構成する多数の投受光素子12のうち，光通信装置１からの投光を受信したと検出された投受光素子12と光通信装置１との間で投受光が行われることにより光通信が行われる（ステップ32，44）。光通信装置１から投光された光線を受光した投受光素子12が複数であれば，その複数の投受光素子12を用いて光通信が行われ，光線を受光した投受光素子12が一つであれば，その一つの投受光素子12を用いて光通信が行われる。
【００３６】
光通信装置１から光通信装置１の姿勢変化を示すデータが送信され，その姿勢変化を示すデータが投受光素子12において受光されると（ステップ45でＹＥＳ），上述のように，光通信装置１からの投光を受光している投受光素子12近傍の投受光素子12がオンとされる（ステップ46）。光通信装置１の姿勢が変化しても，光通信装置１からの投光を受光できるように投受光素子12がオンされるので，光通信装置１と投受光装置10との間で光通信を続けることができる。光通信の切断により光通信が終了する（ステップ33）。
【００３７】
上述の実施例においては，投受光装置10の投受光ユニット11には，投光と受光とが可能な多数の投受光素子12が設けられているが，受光のみを行う受光素子12が設けられていても良い。また，光通信装置１から投光された光線を受光した投受光素子12をオンし，その他の投受光素子12をオフしているが，すべての投受光素子12をオンにしておいてもよい。もっとも，所定の投受光素子12のみを最初からオンにし，他の投受光素子12を最初からオフにするようにしてもよい。さらに，投受光ユニット11が傾き自在に保持されているが，所定の角度に固定されていてもよい。さらに，光通信装置１の姿勢を表すデータが光通信装置１から投受光装置10に送信されているが，必ずしも姿勢を表すデータが光通信装置１から投受光装置10に送信されなくともよい。
【００３８】
図９（Ａ），（Ｂ）〜図11は，他の実施例を示すものである。
【００３９】
この実施例は，光通信システムを利用した入力装置である。
【００４０】
図９（Ａ）は入力装置50の外観図，図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線から見た断面図である。
【００４１】
図９（Ａ）を参照して，入力装置50の正面の上方には開口51が開けられており，この開口51にガラス板52が嵌められている。入力装置50の正面の下方には開口53が形成されている。
【００４２】
図９（Ｂ）を参照して，入力装置50の内部には空間が形成されており，その内部の上部に上述した投受光ユニット11が，多数の投受光素子12の受光面が下側に向くように，固定部材54によって固定されている。
【００４３】
入力装置50を利用するユーザ60は，手61に光通信装置１をもち，入力装置50の前方に立つ。ユーザ60は，手61を入力装置50の正面下方に形成されている開口53から内部に入れて，手61に持った光通信装置１の出射光面が上面となるように保持する。ユーザ60は，ガラス板52を通して目62で入力装置50内部の様子を見ながら，光通信装置１を動かす。すると，光通信装置１から投光される光線を受光する投受光素子12が変わるから，受光した投受光素子12の位置にもとづいて，上述のように表示装置26に表示されるカーソルの位置を変えることができる。このようにして，光通信システムを利用して，カーソルの位置を制御できる。
【００４４】
光通信システムを利用してカーソルの位置を制御する場合，投受光ユニット11を構成する多数の投受光素子12のすべてをオンにしてもよいし，上述のように，光通信装置１から光通信装置１の姿勢を表すデータが出力される場合には，光通信装置１から投光されている光を受光している投受光素子12の近傍の投受光素子12をオンし，その他の投受光素子12をオフするようにしてもよい。
【００４５】
図10は，表示画面に表示されるカーソルの様子を示している。
【００４６】
上述のように，光通信装置１を動かすことにより，表示画面55の（ｘ１，ｙ１）の位置にあったカーソルＣが（ｘ２，ｙ２）の位置に動くようになる。
【００４７】
図11は，光通信システムを入力装置50として利用した場合の処理手順を示すフローチャートである。この図において，図８の処理に対応する処理は同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
上述のように，光通信装置１から投光された光線がある投受光素子12において受光され，その投受光素子12が検出されると（ステップ41でＹＥＳ，42），検出された投受光素子12の投受光ユニット11における相対位置が検出される（ステップ71）。検出された相対位置にもとづく位置にカーソルが表示される（ステップ72）。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】光通信システムを示している。
【図２】投受光装置を背面から示している。
【図３】投受光装置を側面から示している。
【図４】光通信システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】投受光ユニットの正面図である。
【図６】光通信装置からの光線が移動する様子を示している。
【図７】投受光ユニットの正面図である。
【図８】光通信システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】（Ａ）は入力装置の斜視図，（Ｂ）は入力装置の断面図である。
【図１０】カーソルが移動する様子を示している。
【図１１】光通信システムの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１  光通信装置
10  投受光装置（受光装置）
11  投受光ユニット（受光ユニット）
12  投受光素子（受光素子）
13  支持部
14  ヒンジ
15  支持棒
16  支持台
22  投受光素子制御回路（投受光素子制御手段）
23  投受光素子検出回路（第１の検出手段，第２の検出手段）
24  投受光素子相対位置検出回路（相対位置検出手段）
25  表示制御装置
【図１】
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【図２】
2010154263.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010154263.tif 000008
【図７】
2010154263.tif 000009
【図８】
2010154263.tif 000010
【図９】
2010154263.tif 000011
【図１０】
2010154263.tif 000012
【図１１】
2010154263.tif 000013