(57)【要約】【課題】  光無線伝送装置の送信装置及び受信装置の対向設置のための光軸調整において、パイロット光の反射波による影響を排除したより精度の高い光軸調整を可能にした。【解決手段】  光無線伝送装置１の送信装置２及び受信装置３の対向設置における光軸調整において、送信装置２の広指向性パイロット光発光部２３から発光された広指向性パイロット光ｄに基づいた反射波の影響を含む第１の光軸調整の後、送信装置２のデータ伝送用発光部からビーム状の狭指向性バーストパイロット光ｂを発光させて送信装置２の可動送信部１０を回動走査させ、受信装置３の第２の４分割受光部３３が狭指向性バーストパイロット光ｂを受光したときに走査を停止させるよう制御することにより、パイロット光に含まれた反射波の影響を排除した光軸調整を可能とした。【選択図】      図１
2006067533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送データを所定の変調信号に変換して強度変調したビーム状のデータ光、固定周波数の間欠信号で強度変調したビーム状のバーストパイロット光、又は前記固定周波数と同一周波数の連続固定周波数で強度変調したビーム状の連続パイロット光を、各同一方向に送信するビーム光発光手段を備え、前記同一方向の照射方向を所定の回動範囲内で回動可能な送信装置と、
前記ビーム光発光手段から送信された前記データ光を受信するデータ光受光手段と、前記ビーム状よりも指向性が広く、前記固定周波数と異なる周波数で強度変調された通知光を発光する通知光発光手段とを備え、前記ビーム光受光手段の光軸方向を所定の回動範囲内で回動可能な受信装置と、
からなる光無線伝送装置であって、
前記送信装置は、前記ビーム状よりも指向性が広く、前記固定周波数と同一周波数で強度変調された広域パイロット光を発光する広域パイロット光発光手段と、前記送信装置自身を回動駆動させる送信装置側回転駆動手段と、この送信装置側回動駆動手段を回動制御する送信装置側制御手段と、前記通知光を受光する通知光受光手段とを備え、
前記受信装置は、前記バーストパイロット光及び前記広域パイロット光を同時に受光可能なパイロット光受光手段と、このパイロット光受光手段が少なくとも前記バーストパイロット光を受光してバーストデータを検知した場合、前記通知光発光手段から前記通知光を発光させるように制御する受信装置側制御手段とを備え、
前記データ光受光手段、前記パイロット光受光手段、及び前記通知光発光手段は、各光軸方向が略同一方向であって、前記パイロット光受光手段及び前記通知光発光手段を前記データ光受光手段に対して互いに近接配置させ、
前記送信装置の広域パイロット光発光手段から発光された前記広域パイロット光を前記受信装置のパイロット光受光手段で受光させることに基づく光軸粗調整がされた状態において、
前記送信装置側制御手段は、前記ビーム光発光手段から前記バーストパイロット光又は連続パイロット光を発光しながら前記送信装置側回動駆動手段を回動制御し、前記通知光受光手段が前記受信装置の通知光発光手段から発光された前記通知光を受光したときに、前記送信装置側回動駆動手段の回動を停止するように制御すると共に、
前記受信装置側制御手段は、前記送信装置側から発光された前記バーストパイロット光又は連続パイロット光を前記パイロット光受光手段で受光したことに基づき前記通知光発光手段から前記通知光を発光するように制御する構成とした光無線伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光無線伝送装置における前記送信装置及び前記受信装置の光軸調整方法において、
前記送信装置の前記広域パイロット光発光手段から前記広域パイロット光を発光させると共に、前記ビーム光発光手段から前記バーストパイロット光を発光させながら前記送信装置側回動駆動手段を所定の時間単位で回動走査させるステップと、
前記受信装置の前記パイロット光受光手段が前記広域パイロット光を受光し、更に前記バーストパイロット光を受光したときに、前記通知光発光手段から前記通知光を発光させるステップと、
前記送信装置の前記通知光受光手段が前記通知光を受光したとき、前記送信装置側駆動手段の回動走査を停止させるステップとを有し、
前記ビーム光発光手段から発光された前記バーストパイロット光が前記パイロット光受光手段で受光され、これに基づいて前記通知光発光手段から前記通知光が発光されて前記通知光受光手段で受光された後、前記送信装置側回動駆動手段の回動走査が停止されるまでの時間を前記所定の時間以内とするように制御する
ことを特徴とする光軸調整方法。
【請求項３】
請求項１に記載の光無線伝送装置における前記送信装置及び前記受信装置の光軸調整方法において、
前記送信装置の前記広域パイロット光発光手段から前記広域パイロット光を発光させるステップと、
前記受信装置の前記パイロット光受光手段が前記広域パイロット光を受光したときに、前記通知光発光手段から第１の通知光を発光させるステップと、
前記送信装置の前記通知光受光手段が前記第１の通知光を受光したとき、前記広域パイロット光発光手段からの前記広域パイロット光の発光を停止させて、前記ビーム光発光手段から前記連続パイロット光を発光させながら前記送信装置側回動駆動手段を所定の時間単位で回動走査させるステップと、
前記受信装置の前記パイロット光受光手段が前記連続パイロット光を受光したときに、前記通知光発光手段から第２の通知光を発光させるステップと、
前記送信装置の前記通知光受光手段が前記第２の通知光を受光したとき、前記送信装置側回動駆動手段の回動走査を停止させるステップとを有し、
前記ビーム光発光手段から発光された前記連続パイロット光が前記パイロット光受光手段で受光され、これに基づいて前記通知光発光手段から前記第２の通知光が発光されて前記通知光受光手段で受光された後、前記送信装置側回動駆動手段の回動走査が停止されるまでの時間を前記所定の時間以内とするように制御する
ことを特徴とする光軸調整方法。
【請求項４】
請求項１に記載の光無線伝送装置における前記送信装置の前記ビーム光発光手段から発光される前記バーストパイロット光が、前記伝送データをシリアライズするパラレル−シリアル変換手段により生成される２種類の固定周波数のバーストデータを前記送信装置側制御手段の制御によって周期的に交互に切り換えて生成されたバーストパイロット光であることを特徴とする光無線伝送装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光無線伝送装置における前記送信装置の前記ビーム光発光手段から発光される前記連続パイロット光が、前記伝送データをシリアライズするパラレル−シリアル変換手段により生成される固定周波数のバーストデータ光であることを特徴とする光無線伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光無線データ伝送に係る送信装置と受信装置とを対向設置し、ビーム状の光線によりデータ伝送を行う光無線伝送装置及び光軸調整方法に関し、特に対向設置時における高精度な光軸調整を簡易な構成で且つ容易に実現する光無線伝送装置及び光軸調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、建物間を接続する情報幹線として専用回線を敷設する際に、建物間に道路や河川があってケーブル敷設が困難な場合、電波や光を媒体とした無線リンクが用いられることが多い。このような場合に光を媒体とした無線システムにおいては、効率的なデータ伝送を行うために、送信側は光が散乱してパワー密度が低下するのを防止すべく指向性の狭いビーム光で送信し、受信側は大口径レンズを用いて到来光を効率的に集光することによって所望の感度を得るようにするのが一般的である。よって、受信側の指向性も狭いものとなる。
【０００３】
このように、送信側及び受信側の装置共に指向性の狭いビーム光を用いてデータ伝送を行うためには、送信装置と受信装置との光軸を正確に合わせて対向設置させる必要がある。従来、対向設置を正確に行う方法として照準器を用いて調整する方法が知られている。また、より高精度に光軸を合わせる方法として、特許文献１に記載したような分割受光素子を用いた自動調整方式が知られている。この特許文献１に記載された発明によれば、送信装置は受信装置から発光されたパイロット光をレンズ手段を設けた分割受光素子で受光し、光の到来方向を正確に検出しながらサーボ制御によって光軸合わせを自動的に調整するものである。
【特許文献１】特開平７−１３１４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１に記載されたような送信装置と受信装置との対向設置の光軸調整においては、特に設置開始時は両装置の光軸が大きくずれていることが多いため、パイロット光の指向角をデータ伝送用光信号の指向角よりも広くし、パイロット光を受信しやすくさせる必要があった。しかし、このようにパイロット光の指向角を広く設定すると、パイロット光はその直接波だけではなく反射物による反射波も一緒に伝播されて目的物に到達することが多い。例えば、送信側装置や受信側装置の設置面、または近接している壁等である。したがって、パイロット光の受信側装置は直接波と反射波との重心軸をパイロット光の光軸と誤認してしまうために正しい光軸を検出できなくなり、送信装置と受信装置との対向設置に大きな支障をきたすという問題が生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来のパイロット光の反射経路に影響されたパイロット光の光軸を誤認する問題を解決し、送信装置と受信装置との対向設置を従来よりも高精度に且つ簡単に行うことを可能とする光無線伝送装置及び光軸調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、伝送データを所定の変調信号に変換して強度変調したビーム状のデータ光（ａ）、固定周波数の間欠信号で強度変調したビーム状のバーストパイロット光（ｂ）、又は前記固定周波数と同一周波数の連続固定周波数で強度変調したビーム状の連続パイロット光（ｅ）を、各同一方向に送信するビーム光発光手段（１５，１１，１２）を備え、前記同一方向の照射方向を所定の回動範囲内で回動可能な送信装置（２）と、
前記ビーム光発光手段から送信された前記データ光を受信するデータ光受光手段（３１，３２，３７）と、前記ビーム状よりも指向性が広く、前記固定周波数と異なる周波数で強度変調された通知光（ｃ）を発光する通知光発光手段（３５，３６）とを備え、前記ビーム光受光手段の光軸方向を所定の回動範囲内で回動可能な受信装置（３）と、
からなる光無線伝送装置であって、
前記送信装置は、前記ビーム状よりも指向性が広く、前記固定周波数と同一周波数で強度変調された広域パイロット光（ｄ）を発光する広域パイロット光発光手段（２３，２２）と、前記送信装置自身を回動駆動させる送信装置側回転駆動手段（２６）と、この送信装置側回動駆動手段を回動制御する送信装置側制御手段（２１）と、前記通知光を受光する通知光受光手段（１３，１４）とを備え、
前記受信装置は、前記バーストパイロット光及び前記広域パイロット光を同時に受光可能なパイロット光受光手段（３３，３４，３８）と、このパイロット光受光手段が少なくとも前記バーストパイロット光を受光してバーストデータを検知した場合、前記通知光発光手段から前記通知光を発光させるように制御する受信装置側制御手段（４１）とを備え、
前記データ光受光手段、前記パイロット光受光手段、及び前記通知光発光手段は、各光軸方向が略同一方向であって、前記パイロット光受光手段及び前記通知光発光手段を前記データ光受光手段に対して互いに近接配置させ、
前記送信装置の広域パイロット光発光手段から発光された前記広域パイロット光を前記受信装置のパイロット光受光手段で受光させることに基づく光軸粗調整がされた状態において、
前記送信装置側制御手段は、前記ビーム光発光手段から前記バーストパイロット光又は連続パイロット光を発光しながら前記送信装置側回動駆動手段を回動制御し、前記通知光受光手段が前記受信装置の通知光発光手段から発光された前記通知光を受光したときに、前記送信装置側回動駆動手段の回動を停止するように制御すると共に、
前記受信装置側制御手段は、前記送信装置側から発光された前記バーストパイロット光又は連続パイロット光を前記パイロット光受光手段で受光したことに基づき前記通知光発光手段から前記通知光を発光するように制御する構成とした光無線伝送装置（１）に係る。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光無線伝送装置における前記送信装置及び前記受信装置の光軸調整方法において、前記送信装置の前記広域パイロット光発光手段から前記広域パイロット光を発光させると共に、前記ビーム光発光手段から前記バーストパイロット光を発光させながら前記送信装置側回動駆動手段を所定の時間単位で回動走査させるステップと、前記受信装置の前記パイロット光受光手段が前記広域パイロット光を受光し、更に前記バーストパイロット光を受光したときに、前記通知光発光手段から前記通知光を発光させるステップと、前記送信装置の前記通知光受光手段が前記通知光を受光したとき、前記送信装置側駆動手段の回動走査を停止させるステップとを有し、前記ビーム光発光手段から発光された前記バーストパイロット光が前記パイロット光受光手段で受光され、これに基づいて前記通知光発光手段から前記通知光が発光されて前記通知光受光手段で受光された後、前記送信装置側回動駆動手段の回動走査が停止されるまでの時間を前記所定の時間以内とするように制御することを特徴とする光軸調整方法に係る。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光無線伝送装置における前記送信装置及び前記受信装置の光軸調整方法において、前記送信装置の前記広域パイロット光発光手段から前記広域パイロット光を発光させるステップと、前記受信装置の前記パイロット光受光手段が前記広域パイロット光を受光したときに、前記通知光発光手段から第１の通知光を発光させるステップと、前記送信装置の前記通知光受光手段が前記第１の通知光を受光したとき、前記広域パイロット光発光手段からの前記広域パイロット光の発光を停止させて、前記ビーム光発光手段から前記連続パイロット光を発光させながら前記送信装置側回動駆動手段を所定の時間単位で回動走査させるステップと、前記受信装置の前記パイロット光受光手段が前記連続パイロット光を受光したときに、前記通知光発光手段から第２の通知光を発光させるステップと、前記送信装置の前記通知光受光手段が前記第２の通知光を受光したとき、前記送信装置側回動駆動手段の回動走査を停止させるステップとを有し、前記ビーム光発光手段から発光された前記連続パイロット光が前記パイロット光受光手段で受光され、これに基づいて前記通知光発光手段から前記第２の通知光が発光されて前記通知光受光手段で受光された後、前記送信装置側回動駆動手段の回動走査が停止されるまでの時間を前記所定の時間以内とするように制御することを特徴とする光軸調整方法に係る。
【０００９】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の光無線伝送装置における前記送信装置の前記ビーム光発光手段から発光される前記バーストパイロット光が、前記伝送データをシリアライズするパラレル−シリアル変換手段（１０１）により生成される２種類の固定周波数のバーストデータを前記送信装置側制御手段の制御によって周期的に交互に切り換えて生成されたバーストパイロット光であることを特徴とする光無線伝送装置に係る。
【００１０】
さらにまた、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の光無線伝送装置における前記送信装置の前記ビーム光発光手段から発光される前記連続パイロット光が、前記伝送データをシリアライズするパラレル−シリアル変換手段（１０１）により生成される固定周波数のバーストデータ光であることを特徴とする光無線伝送装置に係る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、送信装置と受信装置との光軸調整において、まず送信装置がビーム状のデータ光よりも指向性の広いパイロット光を照射し、受信装置がこの指向性の広いパイロット光を受光して光軸を調整する際に、送信装置が照射したパイロット光の直接波のみならず周囲の反射物による反射波をも含んで重心の偏ったパイロット光が受信装置に到達し、これに基づいた従来の調整方式である第１の光軸調整を行った後、送信装置がビーム状の指向性の狭いパイロット光を照射しながら送信装置自身を走査制御していわゆるピンポイントの照射を行うことにより、受信装置側では、反射波の影響を排除した直接波のみによる第２の光軸調整を行うことができる。これにより、従来問題となっていた反射波の影響を受けない高精度な光軸調整を簡易な構成で容易に実現することができる。
【００１２】
また、送信装置のビーム状の送信光の照射手段において、コマンドデータ光やパイロット光それぞれの生成をパラレル／シリアル変換回路を用いて行うことにより、送信装置側の回路を大幅に簡略化することが可能となり、特に１Ｇｂｐｓ以上のいわゆるギガビット伝送を行う光無線伝送装置において、光送信手段及び光受信手段におけるシビアなタイミングに基づく部品実装上やパターン設計上の問題を大きく改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る光無線伝送装置及び光軸調整方法を実施するための最良の形態につき好ましい実施例について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の第１実施例に係る光無線伝送装置の概略構成を示した図である。同図において、光無線伝送装置１は、可動送信部１０及び固定送信部２０からなる送信装置２と、可動受信部３０及び固定受信部４０からなる受信装置３とから構成される。
【００１５】
このうち可動送信部１０は、図示しない伝送データ供給源から固定送信部２０の後述する第１の制御部２１を通じて供給された伝送用データを、第１の制御部２１の制御によって、例えばこの伝送用データで副搬送波をＦＭ変調した後に強度変調し、又はＦＭ変調せずに所定の固定周波数で強度変調するための変調部１５と、この変調部１５で変調された電気信号を光信号に変換した後、光線として出力させるために信号レベルを増幅するためのデータ伝送用ドライバ部１１と、このデータ伝送用ドライバ部１１から供給された光信号をビーム状の指向性の狭いデータ光ａ（ＦＭ変調されている）若しくは狭指向性バーストパイロット光ｂ又は連続パイロット光ｅ（共にＦＭ変調されていない）として発光させるためのデータ伝送用発光部１２と、受信装置３側の可動受信部３０から発光された後述する通知光ｃを受光するための４個の受光素子からなる第１の４分割受光部１３と、この第１の４分割受光部１３で受光した通知光ｃを電気信号に変換して通知信号を得て第１の制御部２１に供給するための第１の光軸検出部１４とから構成される。
【００１６】
そして固定送信部２０は、前述の伝送データ供給源から供給された伝送用データを可動送信部１０に供給したり、送信装置２全体を制御するための第１の制御部２１と、受信装置３側の可動受信部３０の光軸を調整するためのガイド用光線を出力するよう第１の制御部２１によって出力制御されて、光信号レベルを増幅するための第１のドライバ部２２と、この第１のドライバ部２２から供給された光信号を指向性の広い広指向性パイロット光ｄとして発光させるための広指向性パイロット光発光部２３と、第１の制御部２１の制御により可動送信部１０をデータ伝送用発光部１２から照射されるデータ光ａの光軸についてパン及びチルト回転可能な第１の回転機構部２６とから構成される。これにおいて、パン及びチルトの各回転角度の最大値は、後述する受信装置３の設置可能な範囲により規定する。
【００１７】
また、受信装置３の可動受信部３０は、送信装置２側のデータ伝送用発光部１２から発光されたデータ光ａを受光するための指向性の狭いデータ伝送用受光部３１と、このデータ伝送用受光部３１で受光したデータ光ａを電気信号に変換するためのデータ受光部３２と、このデータ受光部３２から供給された信号を復調して後述する第２の制御部４１に供給するための復調部３７と、送信装置２側の固定送信部２０に搭載された広指向性パイロット光発光部２３から発光された広指向性パイロット光ｄ、及び／又はデータ伝送用発光部１２から発光された狭指向性バーストパイロット光ｂ、又は連続パイロット光ｅを受光可能な４個の受光素子からなる第２の４分割受光部３３と、この第２の４分割受光部３３で受光した前記各光線を電気信号に変換して光軸の状態を検出するための第２の光軸検出部３４と、この第２の光軸検出部３４で検出された電気信号から、第２の制御部４１から供給される閾値に基づいてバーストデータを検出するためのバーストパイロット検出部３８と、送信装置２側のデータ伝送用発光部１２から発光された狭指向性バーストパイロット光ｂ又は連続パイロット光ｅの第２の４分割受光部３３での受光状態に基づき第２の制御部４１によって出力制御され、通知光ｃとして出力させるために信号レベルを増幅するための第２のドライバ部３５と、この第２のドライバ部３５から供給された光信号を前述した指向性の広い通知光ｃとして発光させるための通知光発光部３６とから構成される。
【００１８】
また、固定受信部４０は、可動受信部３０で受信した伝送データの供給を受けて不図示の伝送データ供給先へデータを供給したり、受信装置３全体を制御するための第２の制御部４１と、手動又は第２の制御部４１の制御により可動受信部３０をデータ伝送用受光部３１の光軸についてパン及びチルト回転可能な第２の回転機構部４２とから構成される。これにおいて、パン及びチルトの各回転角度の最大値は、送信装置２の設置可能な範囲により規定する。
【００１９】
なお、本第１実施例においては、送信装置２と受信装置３との設置間直線距離を約２ｍ〜約１０ｍとして対向設置することを設置の条件とする。
【００２０】
また、データ伝送用発光部１２から発光される指向性の狭いデータ光ａ及び狭指向性バーストパイロット光ｂ、並びに連続パイロット光ｅの指向角はそれぞれ約１．２°であり、データ伝送用受光部３１の受光スポット径は、送信装置２と受信装置３との設置間直線距離を約２ｍとした場合は直径約４ｃｍをカバーする範囲、同様に設置間直線距離を約１０ｍとした場合は直径約２０ｃｍをカバーする範囲である。
【００２１】
また、広指向性パイロット光発光部２３から発光される広指向性パイロット光ｄ、及び通知光発光部３６から発光される通知光ｃの各指向角は、送信装置２や受信装置３の設置面上水平方向に約３０°且つ垂直方向に約６０°である。よって、受信装置３は、これらの角度範囲内で約２ｍ〜約１０ｍの距離の間に設置可能なものである。そして、第１及び第２の４分割受光部１３、３３は、水平及び垂直共に約３０°の範囲内においてそれぞれ受光可能なものである。
【００２２】
次に、送信装置２の変調部１５について、その概略内部構成例を図２を参照して説明する。同図において、変調部１５は、第１の制御部２１から供給された伝送用データをパラレルデータからシリアルデータに変換するためのＰ／Ｓ変換部１０１と、このＰ／Ｓ変換部１０１でシリアルデータ化されたデータで副搬送波をＦＭ変調するためのＦＭ変調部１０２とから構成される。ＦＭ変調部１０２には第１の制御部２１より次の３つのモードを選択する制御信号が供給される。
（１）シリアルデータをＦＭ変調して出力する
（２）固定周波数を間欠的に出力する
（３）固定周波数を連続的に出力する
これにおいて、本第１実施例におけるＦＭキャリアは３０ＭＨｚ、固定周波数も３０ＭＨｚを用いる例とする。
【００２３】
次に、受信装置３の可動受信部３０に搭載された第２の光軸検出部３４について、その概略内部構成例を図３を参照して説明する。同図において、第２の光軸検出部３４は、第２の４分割受光部３３が有する４つの素子で受光した広指向性パイロット光ｄ若しくは狭指向性バーストパイロット光ｂ、又は連続パイロット光ｅを４つの各素子ごとに増幅する増幅器３０１と、この増幅器３０１で増幅された４つの信号を順次切り換えて出力する検出切換スイッチ部３０２と、この検出切換スイッチ部３０２で順次切り換えられて供給された各信号から、高周波信号レベルに応じた受信信号強度表示信号（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を生成するためのＲＳＳＩ検出部３０３とから構成される。
【００２４】
次に、受信装置３の可動受信部３０に搭載されたバーストパイロット検出部３８について、その概略内部構成例を図４を参照して説明する。同図において、バーストパイロット検出部３８は、第２の光軸検出部３４から供給された順次切り換えられて生成されたＲＳＳＩ信号をバーストパイロット信号の間欠周波数に対応した通過周波数帯域を有するバンドパスフィルタ４０１を通して、第２の制御部４１から供給される一定の閾値が設定されたコンパレータ４０２に供給する構成である。第２の４分割受光部３３が狭指向性バーストパイロット光ｂを受光することにより、第２の光軸検出部３４の出力はキャリアの有無が間欠的に発生する状態によってＲＳＳＩ検出電圧としてバースト周波数に応じた交流信号が生起されるため、バンドパスフィルタ４０１により増幅された電圧はコンパレータ４０２での閾値以上となったときにコンパレータ出力が反転する。このようにして、バーストパイロットの検出が行われる。
【００２５】
第２の４分割受光部３３及び第２の光軸検出部３４は、広指向性パイロット光発光部２３から発光される広指向性パイロット光ｄを受光する状態から、データ伝送用発光部１２から発光される狭指向性バーストパイロット光ｂを共に受光する状態へと移行可能である。これにおいて、例えば、キャリア周波数をともに３０ＭＨｚとした場合、データ伝送用発光部１２からの送信光を狭指向性バーストパイロット光ｂでなく固定周波数の連続信号とすると、第２の４分割受光部３３での受光は受信強度の変化として検知されるものの、光軸調整の際に光軸が変動することによる受信レベルの変動も伴うので、正しい識別が困難となる。その点、上述したように狭指向性バーストパイロット光ｂを用いることによって、正確な識別が可能となる利点がある。
【００２６】
以上の構成による光無線伝送装置１において、受信装置３の可動受信部３０に搭載される主要光学部品の配置の例について図５の受信側光学部品配置図を参照して説明する。同図は、データ伝送用受光部３１と、第２の４分割受光部３３と、通知光発光部３６とが基板６０上にそれぞれ搭載された状態を上面方向から見た図である。なお、同図には図示していないが、固定受信部４０の第２の制御部４１と通信可能なように接続されたデータ線６１が基板６０にコネクタ接続されている。
【００２７】
同図が示すように、データ伝送用受光部３１、第２の４分割受光部３３、及び通知光発光部３６の各光軸は、それぞれがほぼ同一方向（同図においては上面方向）を向くように配置されると共に、データ伝送用受光部３１と第２の４分割受光部３３との配置距離は、それぞれ物理的に可能な限り近接して配置されている。
【００２８】
なお、同図においては、通知光発光部３６及び第２の４分割受光部３３は、データ伝送用受光部３１を挟んで各部品の中心を結ぶ直線上に配列された状態を図示したものであるが、この各部品の直線上の配置は、基板６０上に各部品をコンパクトに実装させるためにされたものであり、本発明においては、前述したとおりデータ伝送用受光部３１と第２の４分割受光部３３との配置距離が物理的に可能な限り近接して配置されることが重要である。
【００２９】
例えば、本第１実施例では、各部品の基板６０への実装上の問題等を考慮し、同図に示したようにデータ伝送用受光部３１及び通知光発光部３６の各部品の中心点間距離Ｌ１を１６ｍｍ、各部品間距離Ｄ１を５ｍｍとし、データ伝送用受光部３１及び第２の４分割受光部３３の各部品の中心点間距離Ｌ２を１８ｍｍ、各部品間距離Ｄ２を８ｍｍとしている。
但し、各部品の基板６０への実装上の問題が生じない範囲で可能な限り、Ｄ２の距離は短いことが望ましい。
【００３０】
次に、光無線伝送装置１における送信装置２の可動送信部１０と受信装置３の可動受信部３０との光軸を調整する手順の例について以下説明する。これにおいて、光軸調整手順を２段階（第１及び第２の光軸調整手順）に分け、各手順について図６及び図７の各フローチャートを参照しながら説明する。なお、第１の光軸調整に際し、送信装置２及び受信装置３の不図示の各電源は予め投入され、各装置共に第１の制御部２１や第２の制御部４１によって制御可能な状態になっているものとする。
【００３１】
＜第１の光軸調整手順の例＞
まず、送信装置２の第１の制御部２１は、固定送信部２０の広指向性パイロット光発光部２３から広指向性パイロット光ｄを発光させる（ステップＳ３１）。この広指向性パイロット光ｄは第１のドライバ部１１において、前述したとおり例えば３０ＭＨｚの固定周波数で強度変調された光信号である。
【００３２】
次に、第１の制御部２１は、可動送信部１０のデータ伝送用発光部１２から狭指向性バーストパイロット光ｂを発光するよう制御すると共に、第１の回転機構部２６が可動送信部１０を固定送信部２０の設置面に対してチルト（垂直）及びパン（水平）方向に回転走査するように制御する（ステップＳ３２）。この回転走査とは、例えばチルト方向の角度を一定にしておいて可動送信部１０をパン方向に水平走査させ、次にパン方向に例えば１°だけ角度を変更してから再び水平走査を行うというようにして垂直及び水平方向に走査するものである。もちろん、パンの角度１°づつというのは１つの例であり、これに限定されるものではない。
【００３３】
また、狭指向性バーストパイロット光ｂは、前述したとおり変調部１５において例えば送信データでキャリア３０ＭＨｚ信号をＦＭ変調した後に強度変調された光信号である。この狭指向性バーストパイロット光ｂは、前述したように指向角が約１．２°と狭くビーム状であるため、周辺の反射物による反射波を生ずることなく直接波のみを到達させることが可能である。また、第１の回転機構部２６はステッピングモータによって回転駆動させるものであり、例えば１ステップあたり１０ｍＳの速度で回転させるものである。
【００３４】
そして、操作者は、回転走査させている状態のまま、受信装置３の可動受信部３０の向きを手動により変えて光軸調整を行う（ステップＳ３３）。これにおいて、送信装置２からの広指向性パイロット光ｄの指向角は広いため、おおよそ可動受信部３０を送信装置２に対向するように向きを合わせただけで可動受信部３０の第２の４分割受光部３３は広指向性パイロット光ｄを受光可能である。この第２の４分割受光部３３が広指向性パイロット光ｄを受光すると、第２の光軸検出部３４で光軸の状態が検出されてこの情報が第２の制御部４１に供給される。この第２の制御部４１に供給された光軸の状態を示す情報は、例えば受信装置３に接続された不図示の制御端末や操作パネル等にリアルタイムに供給されて、操作者が光軸の状態を視覚的に確認可能なように光軸調整ガイド表示がされる。
【００３５】
より具体的に説明すると、第２の４分割受光部３３で受光された光信号は、第２の光軸検出部３４に供給され、増幅器３０１で信号レベルが増幅された後検出切換スイッチ部３０２で順次切り換えられてＲＳＳＩ検出部３０３に供給される。このＲＳＳＩ検出部３０３は、受光した高周波信号のレベルに応じた直流電圧を生成する変換回路であり、これによって生成された検出レベルはバーストパイロット検出部３８を通して第２の制御部４１に供給される。そして、前述したように、第２の制御部４１に接続された制御端末等において、順次切り換えられて生成されるＲＳＳＩ電圧に基づき、第２の４分割受光部３３の各分割受光素子のＲＳＳＩレベルを判定しながらこれら各素子によって生起されるＲＳＳＩ電圧が視覚的に確認可能なようにガイド表示される。
【００３６】
これにより、操作者は、光軸調整ガイド表示を視覚で確認しながら可動受信部３０を広指向性パイロット光ｄの照射方向に対してパン及びチルト方向に手動で回転させながら最適な向きに調整することができる。ここで言う最適な向きの状態とは、上述した各素子によって生起されるＲＳＳＩ電圧が等しくなる状態である。この手動調整作業は、上述した広指向性パイロット光ｄの第２の４分割受光部３３の受光状態に基づいて表示された光軸調整ガイド表示が最適な状態になるまで行われる（ステップＳ３４  Ｎｏ）。
【００３７】
このようにして、広指向性パイロット光ｄの受光に基づき手動光軸調整を行った状態は、前述したとおり広指向性パイロット光ｄの直接波と反射波との重心に傾いた不正確な光軸に合わせ込んだものである可能性が高いものである。
【００３８】
操作者による光軸手動調整が終了した後（ステップＳ３４  Ｙｅｓ）、前述した可動送信部１０の回転走査によって可動受信部３０の第２の４分割受光部３３が狭指向性バーストパイロット光ｂを受光すると、第２の光軸検出部３４を通した後バーストパイロット検出部３８バーストパイロットが検出され、第２の制御部４１に供給される（ステップＳ３５）。
【００３９】
次に、第２の制御部４１は、例えば４０ＭＨｚ固定周波数で強度変調された通知光ｃを通知光発光部３６から発光するよう制御する（ステップＳ３６）。
【００４０】
そして、送信装置２の可動送信部１０に搭載された第１の４分割受光部１３が通知光ｃを受光すると、第１の光軸検出部１４で検出して第１の制御部２１に通知光ｃを受光したことを伝達する。これにおいて、ステップＳ３２，Ｓ３５，及びＳ３６に示したように、データ伝送用発光部１２から狭指向性バーストパイロット光ｂが送信されてから、可動受信部３０が狭指向性バーストパイロット光ｂを受信してこれの応答として発光した通知光ｃを可動送信部１０の第１の４分割受光部１３で受光して検出するまでの時間は、前述した第１の回転機構部２６のステッピングモータの１ステップ分（１０ｍＳ）以下になるように制御実行させる必要がある。
【００４１】
第１の制御部２１は、第１の光軸検出部１４から通知光ｃの受光を検知すると、第１の回転機構部２６に対して可動送信部１０の回転走査を停止するよう制御する（ステップＳ３７）。
【００４２】
そして、第１の制御部２１は、データ伝送用発光部１２から送信している狭指向性バーストパイロット光ｂを連続パイロット光ｅに切り換えるよう制御する（ステップＳ３８）。これにおいて、連続パイロット光ｅは、前述したように例えば３０ＭＨｚの固定周波数で強度変調された光信号である。
【００４３】
以上が、第１実施例における第１の光軸調整手順を説明したものであるが、このような光軸調整を行うことにより、広指向性パイロット光ｄを受光しただけで行う光軸調整では、パイロット光の直接波及び反射波の重心に傾いた不正確な光軸への合わせ込みとなるが、この状態から更に、可動送信部１０からビーム状の狭指向性バーストパイロット光ｂをパイロット光として照射しながら回転走査して光軸を調整することにより、広指向性パイロット光ｄの反射波による影響を排除した光軸調整が可能となる。
【００４４】
＜第２の光軸調整手順の例＞
前述の第１の光軸調整が完了した段階では、受信装置３に搭載された第２の４分割受光部３３は、送信装置２に搭載されたデータ伝送用発光部１２が発光している連続パイロット光ｅを受信している状態である。この状態から、図７のフローチャートを参照しながら第２の光軸調整手順について説明する。まず、可動受信部３０に搭載された第２の４分割受光部３３は連続パイロット光ｅを受光しており、第２の光軸検出部３４で光軸の状態が検出されてこの情報がバーストパイロット検出部３８を通して固定受信部４０の第２の制御部４１に供給される（ステップＳ４１）。この第２の制御部４１に供給された光軸の状態を示す情報は、本実施例の第１の光軸調整手順の動作説明で述べたように、例えば受信装置３に接続された不図示の制御端末や操作パネル等にリアルタイムに供給されて、操作者が光軸の状態を視覚的に確認可能なように光軸調整ガイド表示される。
【００４５】
次に操作者は、光軸調整ガイド表示を視覚で確認しながら可動受信部３０を連続パイロット光ｅの照射方向に対してパン及びチルト方向に手動で回転させながら最適な向きに調整する（ステップＳ４２）。ここで言う最適な向きの状態とは、上述した各素子によって生起されるＲＳＳＩ電圧が等しくなる状態である。この手動調整作業は、連続パイロット光ｅの第２の４分割受光部３３の受光状態に基づいて表示された光軸調整ガイド表示が最適な状態になるまで行われる（ステップＳ４３  Ｎｏ）。
【００４６】
操作者による光軸手動調整が終了した後（ステップＳ４３  Ｙｅｓ）、操作者は前記制御端末から光軸調整が完了したことを示すコマンドを第２の制御部４１に供給し（ステップＳ４４）、そして第２の制御部４１は、通知光ｃを可動受信部３０の通知光発光部３６から発光する（ステップＳ４５）。
【００４７】
そして、送信装置２に搭載された第１の４分割受光部１３は通知光ｃを受光し、第１の光軸検出部１４で光信号を検出し電気信号に変換して第１の制御部２１に供給する。そして、第１の制御部２１は、データ伝送用発光部１２からの連続パイロット光ｅの発光を停止するように制御する（ステップＳ４６）。
【００４８】
以上が、第１実施例における第２の光軸調整手順を説明したものであるが、反射波の影響を含んだ第１の光軸調整後の状態から、更にビーム状の連続パイロット光ｅの照射に基づいた高精度な光軸調整が可能となる。
【００４９】
以上の説明から明らかなように、第１実施例に係る光無線伝送装置１の受信装置２において、データ伝送用受光部３１と第２の４分割受光部３３との配置距離を物理的に可能な限り近く配置させた構成にしたことにより、狭指向性バーストパイロット光ｂ及び連続パイロット光ｅの第２の４分割受光部３３での受光による光軸調整は、各光線をデータ伝送用受光部３１の受光スポットにほぼ偏り無く照射させることと等価である。
【００５０】
以上詳述したように、本第１実施例に示した光無線伝送装置１における第１及び第２の各光軸調整を行うことにより、送信装置２から発光された広指向性パイロット光ｄが直接波及び反射波を含んで受信装置３に到達した場合でも、ビーム状の狭指向性バーストパイロット光ｂを第２の４分割受光部３３に照射して反射波の影響を受けないパイロット光照射状態を確保し、更に狭指向性バーストパイロット光ｂを連続パイロット光ｅに切り換えて照射することによって、より高精度な光軸調整が容易に可能となる。
【実施例２】
【００５１】
前述した第１実施例は、第１の光軸調整手順の例において、可動送信部１０から狭指向性バーストパイロット光ｂを照射して回転走査させなが、固定送信部２０の広指向性パイロット光発光部２３から発光された広指向性パイロット光ｄ（この到達光は直接波及び反射波を含んでいる。）に基づいた可動受信部３０の手動調整を行う手順について説明したものであるが、本第２実施例では、まず広指向性パイロット光ｄに基づく可動受信部３０の手動調整を行った後、この広指向性パイロット光ｄの発光を停止させてからデータ伝送用発光部１２から発光させた狭指向性バーストパイロット光ｂ（反射波を含まないパイロット光）に基づいた可動受信部３０の手動調整を行うことによって、反射波の影響を排除した高精度な光軸調整を可能とする手順について説明するものである。
【００５２】
本発明に係る光軸調整方法を実施し得る光無線伝送装置の第２実施例を示した概略構成は第１実施例で説明した図１を用いる。また、各光線の指向角や受光スポット径は第１実施例と同一であるとする。
さらに、受信装置３の可動受信部３０に搭載される主要光学部品の配置は図５の受信側光学部品配置図に示した例を用いる。
【００５３】
次に、光無線伝送装置１における送信装置２の可動送信部１０と受信装置３の可動受信部３０との光軸を調整する手順の例について以下説明する。これにおいて、光軸調整手順を２段階の手順（第１及び第２の光軸調整手順）に分けて、特に第１の光軸調整手順の動作について図８のフローチャートを参照して説明する。なお、本第２実施例における第１の光軸調整に際し、送信装置２及び受信装置３の不図示の各電源は予め投入され、各装置共に第１の制御部２１や第２の制御部４１によって制御可能な状態になっているものとする。
【００５４】
＜第１の光軸調整手順の例＞
まず、送信装置２の第１の制御部２１は、固定送信部２０の広指向性パイロット光発光部２３から広指向性パイロット光ｄを発光させる（ステップＳ５１）。この広指向性パイロット光ｄは第１のドライバ部１１において、例えば３０ＭＨｚ固定周波数で強度変調された光信号である。
【００５５】
次に、操作者は、受信装置３の可動受信部３０の向きを手動により変えて光軸調整を行う（ステップＳ５２）。これにおいて、送信装置２からの広指向性パイロット光ｄの指向角は広いため、おおよそ可動受信部３０を送信装置２に対向するように向きを合わせただけで可動受信部３０の第２の４分割受光部３３は広指向性パイロット光ｄを受光可能となる。この第２の４分割受光部３３が広指向性パイロット光ｄを受光すると、第２の光軸検出部３４で光軸の状態が検出されてこの情報がバーストパイロット検出部３８を通して第２の制御部４１に供給される。この第２の制御部４１に供給された光軸の状態を示す情報は、例えば受信装置３に接続された不図示の制御端末や操作パネル等にリアルタイムに供給されて、操作者が光軸の状態を視覚的に確認可能なように光軸調整ガイド表示がされる。
【００５６】
これにより、操作者は、光軸調整ガイド表示を視覚で確認しながら可動受信部３０を広指向性パイロット光ｄの照射方向に対してパン及びチルト方向に手動で回転させながら最適な向きに調整することができる。ここで言う最適な向きの状態とは、上述した各素子によって生起されるＲＳＳＩ電圧が等しくなる状態である。この手動調整作業は、上述した広指向性パイロット光ｄの第２の４分割受光部３３の受光状態に基づいて表示された光軸調整ガイド表示が最適な状態になるまで行われる（ステップＳ５３  Ｎｏ）。
【００５７】
このようにして、広指向性パイロット光ｄの受光に基づき手動光軸調整を行った状態は、前述したとおり広指向性パイロット光ｄの直接波と反射波との重心に傾いた不正確な光軸に合わせ込んだものである可能性が高いものである。
【００５８】
操作者による光軸手動調整が終了した後（ステップＳ５３  Ｙｅｓ）、操作者は前記制御端末から光軸調整が完了したことを示すコマンドを第２の制御部４１に供給し（ステップＳ５４）、そして第２の制御部４１は、通知光ｃを可動受信部３０の通知光発光部３６から発光する（ステップＳ５５）。
【００５９】
そして、送信装置２に搭載された第１の４分割受光部１３は通知光ｃを受光し、第１の光軸検出部１４で光信号を検出し電気信号に変換して第１の制御部２１に供給する。そして、第１の制御部２１は、広指向性パイロット光発光部２３からの広指向性パイロット光ｄの発光を停止するように制御する（ステップＳ５６）。
【００６０】
次に、第１の制御部２１は、可動送信部１０のデータ伝送用発光部１２から連続パイロット光ｅを発光するよう制御すると共に、第１の回転機構部２６が可動送信部１０を固定送信部２０の設置面に対してチルト（垂直）及びパン（水平）方向に回転走査するように制御する（ステップＳ５７）。この回転走査とは、例えばチルト方向の角度を一定にしておいて可動送信部１０をパン方向に水平走査させ、次にパン方向に例えば１°だけ角度を変更してから再び水平走査を行うというようにして垂直及び水平方向に走査するものである。もちろん、パンの角度は１°づつに限定されるものではない。
【００６１】
また、連続パイロット光ｅは、データ伝送用ドライバ部１１において例えば３０ＭＨｚ固定周波数で強度変調された光信号である。この連続パイロット光ｅは、前述したように指向角が約１．２°と狭くビーム状であるため、反射波を生ずることなく直接波のみを到達させることが可能である。また、第１の回転機構部２６はステッピングモータによって回転駆動させるものであり、例えば１ステップあたり１０ｍＳの速度で回転させるものである。
【００６２】
可動送信部１０の回転走査によって可動受信部３０の第２の４分割受光部３３が連続パイロット光ｅを受光すると（ステップＳ５８  Ｙｅｓ）、第２の光軸検出部３４で光軸の状態が検出された後バーストパイロット検出部３８を介して第２の制御部４１に供給される。そして、第２の制御部４１は、例えば４０ＭＨｚ固定周波数で強度変調された通知光ｃを通知光発光部３６から発光するよう制御する（ステップＳ５９）。
【００６３】
そして、送信装置２の可動送信部１０に搭載された第１の４分割受光部１３が通知光ｃを受光すると、第１の光軸検出部１４で検出して第１の制御部２１に通知光ｃを受光したことを伝達する。これにおいて、ステップＳ５７〜Ｓ５９に示したように、データ伝送用発光部１２から連続パイロット光ｅが送信されてから、可動受信部３０が連続パイロット光ｅを受信してこれの応答として発光した通知光ｃを可動送信部１０の第１の４分割受光部１３で受光して検出するまでの時間は、前述した第１の回転機構部２６のステッピングモータの１ステップ分（１０ｍＳ）以下になるように制御実行させる必要がある。
【００６４】
第１の制御部２１は、第１の光軸検出部１４から通知光ｃの受光を検知すると、第１の回転機構部２６に対して可動送信部１０の回転走査を停止するよう制御する（ステップＳ６０）。
【００６５】
以上が、第２実施例における第１の光軸調整手順を説明したものであるが、このような光軸調整を行うことにより、広指向性パイロット光ｄを受光しただけで行う光軸調整では、パイロット光の直接波及び反射波の重心に傾いた不正確な光軸への合わせ込みとなるが、この状態から、広指向性パイロット光ｄを連続パイロット光ｅに切り換えて照射しながら回転走査して光軸を調整することにより、広指向性パイロット光ｄの反射波による影響を排除した光軸調整が可能となる。
【００６６】
なお、上述した第１の光軸調整に続く第２の光軸調整は、第１実施例にて説明した第２の調整手順の例と同一であるため説明を省略する。
【００６７】
以上の説明から明らかなように、本第２実施例に係る光無線伝送装置１において、第１及び第２の光軸調整を行うことにより、送信装置２から発光された広指向性パイロット光ｄが直接波及び反射波を含んで受信装置３に到達した場合でも、ビーム状の連続パイロット光ｅを単独で第２の４分割受光部３３に照射することによって、より高精度な光軸調整が容易に可能となる。
【００６８】
以上説明したように、第１及び第２実施例それぞれにおける光無線伝送装置１は、従来の課題であったパイロット光の反射経路の影響によるパイロット光の光軸を誤認する問題を解決して、送信装置と受信装置との対向設置を従来よりも高精度に且つ簡単に行うことを可能としたものである。
また、反射波の影響を受けないだけでなく、ビーム状の狭指向性バーストパイロット光ｂや連続パイロット光ｅを照射するため、指向性の広い広指向性パイロット光ｄよりも信号レベルの高い光線が受信装置側３に到達可能であり、これによってもより正確な光軸調整を容易にするものである。
【００６９】
なお、以上の各実施例においては、狭指向性バーストパイロット光ｂや連続パイロット光ｅを第２の４分割受光部３３が受光した場合に第２の制御部４１が受光状態を検知して受信装置２に通知するという動作について説明したが（ステップＳ３５，Ｓ３６及びステップＳ５８，Ｓ５９）、単なる通知だけではなく、前述したように第２の光軸検出部３４が狭指向性バーストパイロット光ｂや連続パイロット光ｅの順次切り換えられる各ＲＳＳＩ信号の受光レベル値を検出して第２の制御部４１に伝達し、第２の制御部４１は受光レベル値に対応したレベル値情報を通知光発光部３６から送信装置２に送信するように制御してもよい。そして、送信装置２では、レベル値情報を第１の４分割受光部１３で受信して第１の制御部２１に伝達し、第１の制御部２１がレベル値情報に基づいた第１の回転機構部２６の回転駆動制御を行うとった動作としてもよい。こうすることにより、狭指向性バーストパイロット光ｂや連続パイロット光ｅによる正確な光軸調整が容易に可能となる。
【実施例３】
【００７０】
本発明に係る光無線伝送装置の第３実施例として、例えばハイビジョンの画像データをリアルタイムで伝送可能な転送レートの１．５Ｇｂｐｓでデータ伝送を行う光無線伝送装置１ａについて、その構成と動作を説明する。特に、本実施例においては、ビーム状の狭指向性バーストパイロット光ｆを２種類の周波数のバーストデータを交互切り換えする信号とすることで、第１及び第２実施例にて示した光無線伝送装置１からＦＭ変調及びＦＭ復調に係る手段を削除することが可能な構成について説明する。
【００７１】
本実施例に係る光無線伝送装置１ａについて、これを構成する送信装置２ａ及び受信装置３ａの概略構成を図９に示す。なお、同図の説明にあたり、第１実施例における光無線伝送装置１の構成と同一構成のものについては同一符号を付して説明を省略し、第３実施例特有の構成についてのみ説明する。
【００７２】
まず、可動送信部１０ａに搭載された変調部１５ａの概略内部構成例を図１０に示す。同図において、変調部１５ａは、パイロット生成／切換部２０１とＰ／Ｓ処理部２０２とから構成される。そして、パイロット生成／切換部２０１は、第１の制御部２１から供給された３７５ＭＨｚ（１．５ＧＨｚ／４）のクロックＣＫを４逓倍して１．５ＧＨｚのクロックＳ１を生成するためのＣＫ４逓倍部２０３と、このＣＫ４逓倍部２０３からクロックＳ１が供給されると共に、第１の制御部２１から後述する分周切換制御信号が供給されて、この制御に基づきクロックＳ１が所定の周波数に分周されてパイロット生成用信号Ｓ２を出力するための分周回路２０４と、４ビットのパラレルデータ（Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤ）と分周回路２０４から供給されたパイロット生成用信号Ｓ２とを切り換え可能なデータ／パイロット切換部２０５とから構成される。
【００７３】
また、Ｐ／Ｓ処理部２０２は、パイロット生成／切換部２０１のＣＫ４逓倍部２０３から供給されたクロックＳ１に基づき、後述するパラレルデータをシリアルデータに変換して出力するための同期タイミング（１．５Ｇｂｐｓのタイミング）を発生するＰ／Ｓ切換タイミング発生部２０６と、データ／パイロット切換部２０５から供給された４つのパラレルデータをＰ／Ｓ切換タイミング発生部２０６から供給された切換信号Ｓ３に基づきシリアルデータとして１．５Ｇｂｐｓの転送レートで出力するためのＰ／Ｓ変換部２０７とから構成される。
【００７４】
なお、本実施例においては、説明を簡略化するために変調部１５ａに入力されるパラレルデータを４ビットとして説明するが、実際はこれに限定されることなく複数ビットとして実現可能なものである。
【００７５】
次に、以上示した構成の復調部１５ａの動作について図１１及び図１２の各タイミングチャートを併せ用いて説明する。まず、変調部１５ａに入力される４ビットデータ（Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤ）をシリアルデータとして出力させる通常伝送モードについて図１１を参照して説明する。まず、第１の制御部２１は、データ／パイロット切換部２０５を４ビットパラレルデータ入力が選択されるよう制御する。そして、第１の制御部２１は、３７５ＭＨｚのクロックＣＫをＣＫ４逓倍部２０３に供給すると共に、クロックＣＫに同期した３７５Ｍｂｐｓの４ビットパラレルデータをＡ，Ｂ，Ｃ，及びＤの各入力に供給する。
【００７６】
ＣＫ４逓倍部２０３からは１．５ＧＨｚのクロックＳ１がＰ／Ｓ処理部２０２のＰ／Ｓ切換タイミング発生部２０６に供給され、そしてクロックＳ１のタイミングに同期して切換信号Ｓ３がＰ／Ｓ変換部２０７に供給される。そして、図１１に示したように、ＣＫ１，ＣＫ２，ＣＫ３，ＣＫ４のそれぞれのタイミングでＡ，Ｂ，Ｃ，及びＤの各入力がＰ／Ｓ変換部２０７で選択されて出力される。これにより、同図に例示したようなパラレル入力に対する１．５Ｇｂｐｓのシリアル出力を得る。
【００７７】
一方、変調部１５ａがパイロット信号を出力するバーストパイロット伝送モードについて図１２を参照して説明する。まず、第１の制御部２１はデータ／パイロット切換部２０５をパイロット生成用信号Ｓ２が選択されるように制御する。そして、第１の制御部２１は、例えばパイロット生成用信号Ｓ２として４６．８７５ＭＨｚ（１．５ＧＨｚの１／３２）を出力するように３２分周の切換コマンドを分周切換制御信号として分周回路２０４に入力する。こうすることにより、Ｐ／Ｓ変換部２０７は、図１２のＴ１及びＴ２の期間にＣＫ１，ＣＫ２，ＣＫ３，ＣＫ４の各タイミングでパイロット生成用信号Ｓ２のハイレベルを各４回選択し、そしてＴ３及びＴ４の期間においてはＣＫ１，ＣＫ２，ＣＫ３，ＣＫ４の各タイミングでパイロット生成用信号Ｓ２のロウレベルを各４回選択するので、シリアル出力としては、パイロット生成用信号Ｓ２と同じく４６．８７５ＭＨｚのバーストデータが出力される。
【００７８】
同様にして、第１の制御部２１が例えばパイロット生成用信号Ｓ２として９３．７５ＭＨｚ（１．５ＧＨｚの１／１６）を出力するように１６分周の切換コマンドを分周切換制御信号として分周回路２０４に入力すると、Ｐ／Ｓ変換部２０７は図１２のＴ１の期間にＣＫ１，ＣＫ２，ＣＫ３，ＣＫ４の各タイミングでパイロット生成用信号Ｓ２のハイレベルを各２回選択し、そしてＴ２の期間においてはＣＫ１，ＣＫ２，ＣＫ３，ＣＫ４の各タイミングでパイロット生成用信号Ｓ２のロウレベルを各２回選択するので、シリアル出力としては、パイロット生成用信号Ｓ２と同じく９３．７５ＭＨｚのバーストデータが出力される。
【００７９】
よって、第１の制御部２１は、分周回路２０４への分周切換制御信号を３２分周設定コマンド又は１６分周設定コマンドを任意の繰り返し周期で供給することにより、２種類のバーストデータを繰り返しシリアル出力することが可能である。このシリアルデータ出力は、いわゆるＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調を示すものである。
【００８０】
なお、前述した３２分周及び１６分周の各モードの内、いずれか一方を分周出力しないモードとした場合、例えば第１の制御部２１から３２分周設定コマンドとパイロット生成用信号Ｓ２を停止させるコマンドとを任意の周期で供給するようにした場合、シリアル出力されるデータは、いわゆるＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調を示すものである。
【００８１】
このようなＦＳＫやＡＳＫの変調データは、狭指向性バーストパイロット光ｆとしてデータ伝送用発光部１２から発光されてデータ伝送用受光部３３で受光され、第２の光軸検出部３４に取り込まれた際にＲＳＳＩ検出部３０３によって信号レベルに応じた直流電圧に変換させることで復調させることが可能である。
【００８２】
したがって、本実施例における光無線伝送装置１ａにおいては、送信装置２ａ側の変調部１５ａにＦＭ変調回路を搭載する必要がなく、そして受信装置３ａ側には復調部を搭載する必要がないため、回路構成を簡単化できるという優れた効果がある。
【００８３】
特に、送信データの伝送レートが例えば１．５Ｇｂｐｓというギガビット伝送においては極めて周波数が高いため、データ送信部及びデータ受信部それぞれの回路構成や部品配置、そして信号パターンの布線が動作タイミングにシビアな影響を与えることとなってしまい特に性能確保が困難となる。そこで、本実施例のように、送信装置２ａ側のデータ伝送用ドライバ部１１に直結した変調部１５ａのＰ／Ｓ変換回路で前述したＡＳＫやＦＳＫの変調信号が生成できることは、高速なシリアル信号を余計な付加回路を通さずにストレートに出力できることによって高速伝送回路における極めて高い信頼性確保を可能とするものである。
【００８４】
なお、各実施例においては第１の４分割受光部１３及び第２の４分割受光部３３のそれぞれが４個の受光素子の組み合わせによって受光部が構成される例として説明したが、これら受光素子数は４個に限るものではなく、それぞれ１個又は複数の受光素子の組み合わせによるものであってよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上により、本発明に係る光無線伝送装置は、光送信装置及び光受信装置の対向設置のための高精度な光軸調整が必要な光無線データ伝送システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施例に係る光無線伝送装置の概略構成を示した図である。
【図２】実施例１における変調部１５の概略内部構成例を示した図である。
【図３】実施例１における第２の光軸検出部３４の概略内部構成例を示した図である。
【図４】実施例１におけるバーストパイロット検出部３８の概略内部構成例を示した図である。
【図５】実施例１における可動受信部３０に搭載された主要光学部品の配置を示した図である。
【図６】実施例１における送信装置２の可動送信部１０及び受信装置３の可動受信部３０の光軸を調整するための第１の光軸調整手順の例を示したフローチャートである。
【図７】実施例１における送信装置２の可動送信部１０及び受信装置３の可動受信部３０の光軸を調整するための第２の光軸調整手順の例を示したフローチャートである。
【図８】実施例２における送信装置２の可動送信部１０及び受信装置３の可動受信部３０の光軸を調整するための第１の光軸調整手順の例を示したフローチャートである。
【図９】本発明に係る光無線伝送装置の実施例３における概略構成を示した図である。
【図１０】実施例３における変調部１５ａの概略内部構成を示した図である。
【図１１】実施例３における変調部１５ａについての４ビットパラレル入力−シリアル出力の例を示したタイミングチャートである。
【図１２】実施例３における変調部１５ａについてのバーストパイロット信号生成の例を示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１  光無線伝送装置
２  送信装置
３  受信装置
１０  可動送信部
１１  データ伝送用ドライバ部
１２  データ伝送用発光部
１３  第１の４分割受光部
１４  第１の光軸検出部
１５  変調部
２０  固定送信部
２１  第１の制御部
２２  第１のドライバ部
２３  広指向性パイロット光発光部
２６  第１の回転機構部
３０  可動受信部
３１  データ伝送用受光部
３２  データ受光部
３３  第２の４分割受光部
３４  第２の光軸検出部
３５  第２のドライバ部
３６  通知光発光部
３７  復調部
３８  バーストパイロット検出部
４０  固定受信部
４１  第２の制御部
４２  第２の回転機構部
ａ  データ光
ｂ  狭指向性バーストパイロット光
ｃ  通知光
ｄ  広指向性パイロット光
ｅ  連続パイロット光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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