(57)【要約】【課題】  より簡易な構成で信号光を無線光通信により送受信する。【解決手段】  光無線通信装置１は、信号光を出射すると共に信号光を入射させる信号光送受信モジュール２と、当該出射される信号光を投光すると共に、信号光を受光して信号光送受信モジュール２に入射する投受光レンズ３と、信号光送受信モジュール２と投受光レンズ３との間の光軸上に設けられ受光された信号光を入射させる受信光入射面４ａを有し、受信光入射面４ａにおける所定位置に入射した信号光の少なくとも一部を反射させる反射部４ｄを有しているビームスプリッタ４と、当該反射された信号光を検出して当該検出状態から受光された信号光の方向を検出する信号光方向検出器５とを備える。ビームスプリッタ４は、受信光入射面４ａにおける、光軸との交点を含む所定範囲に入射される信号光を通過させる通過部４ｃを有する。【選択図】  図１
2006074231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光を出射すると共に信号光を入射させる信号光送受信モジュールと、
前記信号光送受信モジュールから出射される信号光を無線通信信号として投光すると共に、無線通信信号として到達した信号光を受光して前記信号光送受信モジュールに入射するレンズと、
前記信号光送受信モジュールと前記レンズとの間の光軸上に設けられ、前記レンズにより受光された信号光を入射させる受信光入射面を有し、当該受信光入射面における所定位置に入射した信号光の少なくとも一部を反射させる反射部を有しているビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより反射された信号光を検出して当該検出状態から前記レンズにより受光された信号光の方向を検出する方向検出手段と、を備え、
前記ビームスプリッタは、前記受信光入射面における前記信号光送受信モジュールと前記レンズとの間の光軸との交点を含む所定範囲に前記入射される信号光を通過させる通過部を有する、
ことを特徴とする光無線通信装置。
【請求項２】
信号光を出射すると共に信号光を入射させる信号光送受信モジュールと、
前記信号光送受信モジュールから出射される信号光を無線通信信号として投光すると共に、無線通信信号として到達した信号光を受光して前記信号光送受信モジュールに入射するレンズと、
前記信号光送受信モジュールと前記レンズとの間の光軸上に設けられ、前記レンズにより受光された信号光を入射させる受信光入射面を有し、当該受信光入射面における所定位置に入射した信号光の少なくとも一部を反射させる反射部を有しているビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより反射された信号光を検出して当該検出状態から前記レンズにより受光された信号光の方向を検出する方向検出手段と、を備え、
前記ビームスプリッタは、前記受信光入射面における、前記信号光送受信モジュールから出射され前記レンズにより投光される信号光の光路の少なくとも一部を含む所定範囲に前記入射された信号光を通過させる通過部を有する、
ことを特徴とする光無線通信装置。
【請求項３】
前記ビームスプリッタは、信号光を透過させる透過部材により形成され、前記信号光送受信モジュールにより出射された信号光を入射させる送信光入射面を有し、当該送信光入射面における前記光軸との交点を含む所定範囲、及び前記受信光反射面における前記光軸との交点を含む所定範囲に、入出射する信号光の反射を防止する反射防止処理がなされた反射防止部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光無線通信装置。
【請求項４】
前記反射部は、信号光の少なくとも一部を反射させる反射処理がなされることによって構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光無線通信装置。
【請求項５】
前記方向検出手段により検出された前記信号光の方向に基づき前記信号光送受信モジュールと前記レンズとの間の信号光の光軸を調整する調整手段を更に備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の光無線通信装置。
【請求項６】
前記信号光送受信モジュールは、
第１、第２及び第３の端子を含み、当該第１の端子から入力された信号光を当該第２の端子に出力し、当該第２の端子から入力された信号光を当該第３の端子に出力するサーキュレータと、
前記サーキュレータの第２の端子に接続された第１の端面と第２の端面とを有し、当該サーキュレータの第２の端子から出力され当該第１の端面に入力される信号光を当該第２の端面から出射すると共に、当該第２の端面から入射される信号光を当該第１の端面から出力する光ファイバと、を含んで構成され、
前記レンズは、前記光ファイバの第２の端面から出射される信号光を無線通信信号として投光すると共に、無線通信信号として到達した信号光を受光して前記光ファイバの第２の端面に入射する、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空間光通信を行う技術が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３‐６９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された装置では、信号光送信用の光学系と信号光受信用の光学系とが必要となっており、装置構成が複雑となり装置の大型化、重量化を招く。
【０００４】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、より簡易な構成で信号光を無線光通信により送受信することを可能とする光無線通信装置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】
【０００５】
このような目的を達成するために、本発明による光無線通信装置は、信号光を出射すると共に信号光を入射させる信号光送受信モジュールと、信号光送受信モジュールから出射される信号光を無線通信信号として投光すると共に、無線通信信号として到達した信号光を受光して信号光送受信モジュールに入射するレンズと、信号光送受信モジュールとレンズとの間の光軸上に設けられ、レンズにより受光された信号光を入射させる受信光入射面を有し、当該受信光入射面における所定位置に入射した信号光の少なくとも一部を反射させる反射部を有しているビームスプリッタと、ビームスプリッタにより反射された信号光を検出して当該検出状態からレンズにより受光された信号光の方向を検出する方向検出手段と、を備え、ビームスプリッタは、受信光入射面における信号光送受信モジュールとレンズとの間の光軸との交点を含む所定範囲に入射される信号光を通過させる通過部を有する、ことを特徴とする。
【０００６】
上記した光無線通信装置では、投光する信号光は、信号光送受信モジュールから出射されレンズにより投光される。一方、受光する信号光は、レンズにより受光され信号光送受信モジュールに入射される。このように、本光無線通信装置では、信号光の投光と受光とを共通の光軸で行うことができ、上記のような簡易な構成で信号光を無線光通信により送受信することを可能とする。
【０００７】
また、本光無線通信装置では、受光する信号光が光軸からずれた場合、ビームスプリッタの反射部が当該信号光の少なくとも一部を反射して方向検出手段に入射させるので、受光された信号光の方向を検出することができる。その一方、投光する信号光はビームスプリッタの通過部を通過するので、投光する信号光へのビームスプリッタの影響を減少させることができる。
【０００８】
また、光無線通信装置は、信号光を出射すると共に信号光を入射させる信号光送受信モジュールと、信号光送受信モジュールから出射される信号光を無線通信信号として投光すると共に、無線通信信号として到達した信号光を受光して信号光送受信モジュールに入射するレンズと、信号光送受信モジュールとレンズとの間の光軸上に設けられ、レンズにより受光された信号光を入射させる受信光入射面を有し、当該受信光入射面における所定位置に入射した信号光の少なくとも一部を反射させる反射部を有しているビームスプリッタと、ビームスプリッタにより反射された信号光を検出して当該検出状態からレンズにより受光された信号光の方向を検出する方向検出手段と、を備え、ビームスプリッタは、受信光入射面における、信号光送受信モジュールから出射されレンズにより投光される信号光の光路の少なくとも一部を含む所定範囲に入射された信号光を通過させる通過部を有する、ことを特徴とする。
【０００９】
上記した光無線通信装置では、投光する信号光は、信号光送受信モジュールから出射されレンズにより投光される。一方、受光する信号光は、レンズにより受光され信号光送受信モジュールに入射される。このように、本光無線通信装置では、信号光の投光と受光とを共通の光軸で行うことができ、上記のような簡易な構成で信号光を無線光通信により送受信することを可能とする。
【００１０】
また、本光無線通信装置では、受光する信号光が光軸からずれた場合、ビームスプリッタの反射部が当該信号光の少なくとも一部を反射して方向検出手段に入射させるので、受光された信号光の方向を検出することができる。その一方、投光する信号光はビームスプリッタの通過部を通過するので、投光する信号光へのビームスプリッタの影響を減少させることができる。
【００１１】
また、ビームスプリッタは、信号光を透過させる透過部材により形成され、信号光送受信モジュールにより出射された信号光を入射させる送信光入射面を有し、当該送信光入射面における光軸との交点を含む所定範囲、及び受信光反射面における光軸との交点を含む所定範囲に、入出射する信号光の反射を防止する反射防止処理がなされた反射防止部を有することが好ましい。この構成によれば、信号光送受信モジュールから出射される信号光がビームスプリッタで反射することが防止されるので、投光する信号光へのビームスプリッタの影響をより減少させることができる。
【００１２】
また、反射部は、信号光の少なくとも一部を反射させる反射処理がなされることによって構成されていることが好ましい。これにより、信号光を透過させる透過部材をビームスプリッタに用いた場合等であっても本発明の光無線通信装置を構成することができる。
【００１３】
また、方向検出手段により検出された信号光の方向に基づき信号光送受信モジュールとレンズとの間の信号光の光軸を調整する調整手段を更に備えることが好ましい。この構成によれば、光軸が調整されるため信号光を確実に投受光することができる。
【００１４】
また、信号光送受信モジュールは、第１、第２及び第３の端子を含み、当該第１の端子から入力された信号光を当該第２の端子に出力し、当該第２の端子から入力された信号光を当該第３の端子に出力するサーキュレータと、サーキュレータの第２の端子に接続された第１の端面と第２の端面とを有し、当該サーキュレータの第２の端子から出力され当該第１の端面に入力される信号光を当該第２の端面から出射すると共に、当該第２の端面から入射される信号光を当該第１の端面から出力する光ファイバと、を含んで構成され、レンズは、光ファイバの第２の端面から出射される信号光を無線通信信号として投光すると共に、無線通信信号として到達した信号光を受光して光ファイバの第２の端面に入射する、ことが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、投光する信号光及び受光する信号光を共通の光ファイバにより伝送し投光と受光とを共通の機構を用いて行うことができ、上記のような簡易な構成で、光ファイバネットワーク等の信号光を電気信号に変換せず直接空間光通信により送受信することを可能とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、信号光の投光と受光とを共通の光軸で行うことができ、上記のような簡易な構成で信号光を無線光通信により送受信することを可能とする。また、投光する信号光はビームスプリッタの通過部を通過するので、投光する信号光へのビームスプリッタの影響を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面とともに本発明による光無線通信装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１８】
図１は、本発明による光無線通信装置１を概略的に示す構成図である。光無線通信装置１は、無線通信信号としての信号光を通信相手の光無線通信装置（本発明による光無線通信装置１と同様の構成であっても、同様の構成でなくてもよい）に対して無線通信信号として投光する。また、通信相手の光無線通信装置により無線通信信号として投光された信号光を受光する。なお、通信相手の光無線通信装置及び光無線通信装置１は、通信可能なように互いに投受光可能な位置に設置されている。
【００１９】
投受光される信号光は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに入出力される。ネットワークが光ファイバネットワークである場合は、投受光される信号光をそのまま入出力させることが可能である。ネットワークが電気信号によりデータを送受信するものである場合、投受光される信号光と電気信号は、光無線通信装置１の内部あるいは外部でフォトダイオードやレーザダイオードにより互いに変換される。
【００２０】
図１に示すように、光無線通信装置１は、信号光送受信モジュール２と、投受光レンズ３と、ビームスプリッタ４と、信号光方向検出器５と、リレーレンズ６と、集光レンズ７とを備える。
【００２１】
信号光送受信モジュール２は、ネットワークから入力等される信号光を出射すると共に、投受光レンズ３により受光される信号光を入射する。入射した信号光はネットワークに入力等される。投受光レンズ３は、信号光送受信モジュール２により出射される信号光を平行光にして投光すると共に、受光した信号光を集光して信号光送受信モジュール２に入射させる凸レンズである。信号光送受信モジュール２と投受光レンズ３とは、信号光の投受光が可能なように光軸が合った状態で位置決めされて固定されており、信号光の投光と受光とが共通の光軸で行われる。信号光送受信モジュール２の信号光が入出射する部分は、具体的には光ファイバ等が用いられる。
【００２２】
ビームスプリッタ４は、信号光の光路における信号光送受信モジュール２と投受光レンズ３との間に所定の位置決めをされて設けられる。ビームスプリッタ４は、所定の場合に投受光レンズ３により受光された信号光の一部を反射させ、信号光方向検出器５に入射させる。なお、反射光が投受光の光学系に影響を及ぼさないよう、また光無線通信装置１の構造上、反射光の光路と信号光の光路とが垂直になるようにするのがよい。そのため、ビームスプリッタ４は、反射面が信号光の光軸と４５°となるように設置するのがよい。なお、上記の所定の位置決め及び所定の場合について、並びにビームスプリッタ４の詳細な構成については後述する。
【００２３】
信号光方向検出器５は、ビームスプリッタ４により反射された信号光を受光し、受光した反射光から、信号光送受信モジュール２に入射する信号光の方向を検出する。信号光方向検出器５は、ビームスプリッタ４による反射光が入射するように位置決めされて設置される。具体的には、信号光方向検出器５としては、四分割フォトダイオード等のセンサを用いることが好ましい。検出された信号光の方向の情報は、信号光送受信モジュール２と投受光レンズ３との間の信号光の光軸の調整等に用いられる。
【００２４】
リレーレンズ６は、投受光される信号光を投受光レンズ３とビームスプリッタ４との間でリレーする凹レンズである。リレーレンズ６は、投受光レンズ３とビームスプリッタ４との間に、適切に信号光をリレーできるように位置決めをされて設けられる。なお、信号光をリレーする必要が無い場合は、リレーレンズ６は必ずしも設けられなくてもよい。
【００２５】
集光レンズ７は、ビームスプリッタ４による反射光を集光して信号光方向検出器５に入射させる凸レンズである。集光レンズ７は、ビームスプリッタ４と信号光方向検出器５との間に、適切に反射光を集光して入射させることができるように位置決めをされて設けられる。なお、反射光を集光させなくても反射光を検出できる場合は、集光レンズ７は必ずしも設けられなくてもよい。
【００２６】
以上が光無線通信装置１の構成である。ここで、本実施形態の光無線通信装置１のように信号光の投受光が共通の光軸で行われる構成の光無線通信装置におけるビームスプリッタに関する問題点について説明する。なお、説明を分かりやすくするため本実施形態の符号と同一の符号を用いる。ビームスプリッタ４として、例えば従来から用いられている、信号光を所定の反射率で反射させるものを用いるとする。上述したように光無線通信装置１では投受光される信号光の光軸が一致しているので、投受光レンズ３により受光された信号光だけでなく、信号光送受信モジュール２から出射される信号光もビームスプリッタ４に入射される。信号光送受信モジュール２から出射されビームスプリッタ４に入射した信号光の一部は、図１に示すようにビームスプリッタ４で反射し迷光８となる。迷光８は、信号光方向検出器５や受光した信号光等に対するノイズとして影響を与え、また投受光レンズ３により投受光される信号光のパワーを減衰させる原因にもなる。このように、上記のビームスプリッタ４を用いた場合は、信号光送受信モジュール２から出射される信号光に対して悪影響を与えるという問題点がある。
【００２７】
そこで本実施形態における光無線通信装置１では、図２及び図３に示すビームスプリッタ４を用いる。図２はビームスプリッタ４の斜視図であり、図３はビームスプリッタ４の断面図である。図２では、図の左側には投受光レンズ３が位置し（図示せず）、図の右側には信号光送受信モジュール２が位置する（信号光送受信モジュール２に備えられる、信号光が入出射する入出射端面２ａを含む端部のみ示す）。図２に示すように、ビームスプリッタ４は信号光を透過させる平板状の透過部材により形成されている。ビームスプリッタ４は、投受光レンズ３により受光される信号光が入射する受信光入射面４ａと、信号光送受信モジュール２から出射される信号光が入射する送信光入射面４ｂとを有し、それぞれの入射面４ａ，４ｂは互いにほぼ平行である。ビームスプリッタ４は、信号光送受信モジュール２と投受光レンズ３との間の光軸Ｌ上に、受信光入射面４ａが光軸Ｌと所定の角度となるように位置決めして設けられる。
【００２８】
また、ビームスプリッタ４は位置決めされた状態で、受信光入射面４ａにおける光軸Ｌとの交点を含む所定範囲に、入射される信号光を透過させる通過部４ｃを有する。また、ビームスプリッタ４は、受信光入射面４ａにおける所定範囲以外には反射部４ｄを有する。反射部４ｄは、入射した信号光を反射する光反射膜を蒸着させる等の反射処理がなされることによって構成されている。この反射処理は、入射する信号光を全反射させるものでもよいし、信号光の一部を透過させ一部を反射させるものでもよい。通過部４ｃの所定範囲は、図２（ａ）に示すように、信号光送受信モジュール２の入出射端面２ａから出射する信号光の投受光レンズ３への光路の少なくとも一部、特に好ましくは全てを含む。入出射端面２ａから出射する信号光が反射部４ｄで反射しないようにするためである。なお、所定範囲を上記のような範囲とすることにより、図２に示すように所定範囲の形状はほぼ楕円形状となる。
【００２９】
更に、ビームスプリッタ４は図２及び図３に示すように、送信光入射面４ｂにおける光軸Ｌとの交点を含む所定範囲、及び受信光入射面４ａにおける光軸Ｌとの交点を含む所定範囲に、入出射する信号光の反射を防止する反射防止処理がなされている反射防止部４ｅを有することが好ましい。送信光入射面４ｂにおける反射防止部４ｅの所定範囲は、図３に示すように、信号光送受信モジュール２の入出射端面２ａから出射する信号光の投受光レンズ３への光路の少なくとも一部、特に好ましくは全てを含む。所定範囲を上記のような範囲とすることにより、図２に示すように送信光入射面４ｂにおける所定範囲の形状はほぼ楕円形状となる。また、受信光入射面４ａにおける反射防止部４ｅの所定範囲は、通過部４ｃの範囲と一致させるのが好ましい。入出射端面２ａから出射する信号光が送信光入射面４ｂ及び受信光入射面４ａで反射しないようにするためである。この反射防止処理は例えば、信号光の反射を防止する薄膜をコーティングするＡＲ（Anti Reflection）コート処理であることが好ましい。なお、送信光入射面４ｂにおける反射防止処理は、送信光入射面４ｂ全体に対して施されていてもよい。
【００３０】
引き続いて、光無線通信装置１の動作を説明する。まず光無線通信装置１から通信相手の光無線通信装置に信号光が送信される場合を説明する。光無線通信装置１では、信号光送受信モジュール２の入出射端面２ａから送信される信号光が出射される。出射された信号光は、ビームスプリッタ４を通過し、リレーレンズ６によりリレーされ、投受光レンズ３により平行光にされ通信相手の光無線通信装置に投光される。
【００３１】
なお、信号光送受信モジュール２と投受光レンズ３とは光軸が合った状態になっているので、信号光がビームスプリッタ４の送信光入射面４ｂへ入射する際には反射防止部４ｅに入射し送信光入射面４ｂでの反射が防止される。また、図２（ａ）及び図３に示すように、受信光入射面４ａを通過する際には通過部４ｃを通過するので反射部４ｄで反射されることがなく、また反射防止部４ｅを通過するので反射が防止される。
【００３２】
次に、通信相手の光無線通信装置により投光された信号光が光無線通信装置１により受信される場合を説明する。光無線通信装置１では、通信相手の光無線通信装置により投光された信号光が投受光レンズ３により受光される。図２（ａ）に示すように、受光される信号光の方向が光軸と一致する場合、投受光レンズ３により受光されリレーレンズ６によりリレーされる信号光は、ビームスプリッタ４の通過部４ｃを通過し信号光送受信モジュール２の入出射端面２ａに入射する。また、信号光は、受信光入射面４ａ及び送信光入射面４ｂにおける反射防止部４ｅを通過するので反射が防止される。
【００３３】
一方図２（ｂ）に示すように、受光される信号光の方向が光軸とずれる場合、投受光レンズ３により受光されリレーレンズ６によりリレーされる信号光は、ビームスプリッタ４の反射部４ｄに一部あるいは全部入射する。反射部４ｄに入射した信号光の一部あるいは全部は、反射部４ｄで反射する。反射光は信号光方向検出器５に入射し、信号光方向検出器５は反射光を受光して検出し、当該検出状態から投受光レンズ３により受光された信号光の方向を検出する。反射光のパワーは、受光された信号光の方向と光軸とのずれが大きくなるほど大きくなり、パワーの重心に変化が生じる。信号光方向検出器５は、そのパワーの重心の変化を検出して信号光の方向を検出することができる。検出された信号光の方向の情報は、信号光の光軸の調整等に用いられる。また、信号光の一部はビームスプリッタ４の通過部４ｃを通過し信号光送受信モジュール２の入出射端面２ａに入射する。
【００３４】
即ち、投受光レンズ３により受光される信号光は、その方向が光軸と一致する場合は反射部４ｄにより反射することはないが、その方向が光軸からずれる場合は反射部４ｄで一部あるいは全部が反射され信号光方向検出器５に入射する。その一方、信号光送受信モジュール２の入出射端面２ａから出射される信号光は、信号光送受信モジュール２と投受光レンズ３とが位置決めされて固定されているため、反射部４ｄにより反射することはない。
【００３５】
なお、上記の説明では通過部４ｃ及び反射防止部４ｅは、ビームスプリッタ４の透過部材上に設けられるものとして説明したが、通過部４ｃ及び反射防止部４ｅを含む部分を開口とし信号光を通過させる構成としてもよい。その場合当然、反射防止部４ｅの反射防止処理は行われない。またこの場合、ビームスプリッタは透過部材でなく、金属等の部材を用いて形成されていてもよい。
【００３６】
上述したように、本実施形態によれば、投光と受光とを共通の光軸で行うことができ、上記のような簡易な構成で信号光を無線光通信により送受信することを可能とする。
【００３７】
また、ビームスプリッタ４の構成から、信号光送受信モジュール２から出射され投受光レンズ３により投光される信号光がビームスプリッタにより反射することを防止する。これにより、投光する信号光のパワーが減衰することを防止することができる。また、反射光が迷光となり信号光方向検出器５や受光した信号光等に対するノイズとして影響を与えることを防止する。
【００３８】
更に、受光される信号光の方向と光軸とが一致している場合、受光される信号光も反射しないので、受信する信号光のパワーが減衰することも防止する。また、信号光方向検出器５に反射光が入射するのは受光される信号光の方向が光軸とずれている場合だけとなり、信号光方向検出器５の長寿命化に繋がる。また、信号光方向検出器５では、反射部４ｄで反射した信号光のみを検出するため、空気中の揺らぎ等に起因する信号光の強度プロファイルの変化の影響を受けにくい。
【００３９】
なお、ビームスプリッタ４における通過部４ｃ及び反射部４ｄの範囲は必ずしも上述したものに限られない。例えば、反射部４ｄの範囲を小さくし反射光を更に少なくすることとしてもよい。その場合、少ない信号光でも、信号光方向検出器５における信号光の方向を検出するアルゴリズムで適切に方向を検出することとするのが望ましい。一方、通過部４ｅの範囲を小さくして、受光される信号光の方向と光軸とが一致している場合でも信号光を一部反射させるような構成であってもよい。
【００４０】
また、本実施形態のように送信光入射面４ｂ及び受信光入射面４ａに反射防止処理を施すこととすれば、投光する信号光へのビームスプリッタの影響をより減少させることができる。但し、送信光入射面４ｂ及び受信光入射面４ａで反射する反射光がほとんど無視できる程度のものであれば、必ずしも反射防止処理をする必要はない。
【００４１】
上記ではビームスプリッタ４以外は概略的な説明を行ったが、より具体的構成の光無線通信装置の例についての説明を行う。
【００４２】
図４は、本発明による光無線通信装置１０の実施形態を概略的に示す構成図である。光無線通信装置１０は、光ファイバネットワーク２０から信号光を入力し、その信号光を通信相手の光無線通信装置（本発明による光無線通信装置１０と同様の構成であっても、同様の構成でなくてもよい）に対して無線通信信号として投光する。また、通信相手の光無線通信装置により無線通信信号として投光された信号光を受光し、光ファイバネットワーク２０に出力する。なお、通信相手の光無線通信装置及び光無線通信装置１０は、通信可能なように互いに投受光可能な位置に設置されている。光ファイバネットワーク２０は、光ファイバを含んで構成された通信網であり、信号が光によって伝達される。
【００４３】
光無線通信装置１０により投受光される光としては、１．５５μｍ帯の波長のレーザ光を用いることが好ましい。このレーザ光の波長は、これまで開発されている光無線通信装置で用いられる光の波長７５０ｎｍ〜８５０ｎｍとは異なるが、光ファイバネットワークで標準的に使用されているものである。従って、通常の光ファイバネットワークでの信号光をそのまま光無線に利用することができ、光ファイバネットワークとの親和性が高い。また、この１．５５μｍ帯の波長は目に安全な波長帯であるので、投受光する信号光の高出力化を可能とする。
【００４４】
以下、光無線通信装置１０の構成を説明する。図４に示すように、光無線通信装置１０は、サーキュレータ１１と、信号光投受光部１２と、光ファイバアンプ１３と、光カプラ１４と、信号光パワー検出部１５と、制御部１６と、光ファイバアンプ１７とを備える。
【００４５】
サーキュレータ１１は、第１の端子１１ａと、第２の端子１１ｂと、第３の端子１１ｃとを含んで構成されている。第１の端子１１ａは、光ファイバアンプ１３に接続されており、光ファイバアンプ１３から出力される信号光を入力する。第２の端子１１ｂは、信号光投受光部１２に接続されている。第３の端子１１ｃは、光カプラ１４に接続されており、出力する信号光を光カプラ１４に入力する。サーキュレータ１１は、第１の端子１１ａから入力された信号光を第２の端子１１ｂに出力する。また、サーキュレータ１１は、第２の端子１１ｂから入力された信号光を第３の端子１１ｃに出力する。
【００４６】
信号光投受光部１２は、光ファイバ１２１とレンズ１２２とを含んで構成される。信号光投受光部１２は、サーキュレータ１１の第２の端子１１ｂから出力された信号光を、光ファイバ１２１を伝搬させて、レンズ１２２により、通信相手の光無線通信装置に対して投光する。また、信号光投受光部１２は、通信相手の光無線通信装置により投光され到達した信号光を、レンズ１２２により受光し、光ファイバ１２１を伝搬させてサーキュレータ１１の第２の端子１１ｂに入力する。光ファイバ１２１は、第１の端面１２１ａと第２の端面１２１ｂとを含んでいる。第１の端面１２１ａはサーキュレータ１１の第２の端子１１ｂに接続されており、サーキュレータ１１の第２の端子１１ｂから出力された信号光を第１の端面１２１ａに入力し第２の端面１２１ｂから出射する。また、レンズ１２２により受光された信号光を第２の端面１２１ｂに入射し第１の端面１２１ａから出力する。信号光投受光部１２のより詳細な構成については後述する。なお、ビームスプリッタ１２６は、信号光投受光部１２の構成に含まれる。また、レンズ１２２は前述した光無線通信装置１の投受光レンズ３に相当する。
【００４７】
光ファイバアンプ１３は、光ファイバネットワーク２０に接続されており、通信相手の光無線通信装置に送信するために光ファイバネットワーク２０から入力される信号光を増幅して出力する。この増幅は信号光が大気中を伝搬する際の減衰を考慮して、信号光を無線光通信に耐えうるパワーにするためのものである。なお、光ファイバアンプ１３は、光ファイバを用いない光増幅器等により代替されてもよい。また、光ファイバネットワーク２０から入力される信号光のパワーの値が充分大きく、無線光通信に耐えうるものである場合、光ファイバアンプ１３は必ずしも光無線通信装置１０に備えられている必要はない。
【００４８】
光カプラ１４は、サーキュレータ１１の第３の端子１１ｃから出力された信号光を入力し、その信号光の一部を分岐して信号光パワー検出部１５に出力し、残部を光ファイバアンプ１７に出力する。
【００４９】
信号光パワー検出部１５は、サーキュレータ１１の第３の端子１１ｃから出力され光カプラ１４により分岐された信号光のパワーの値を検出する。光カプラ１４と信号光パワー検出部１５とは、サーキュレータ１１の第３の端子１１ｃから出力される信号光のパワーの値を検出する信号光パワー検出手段の役割を果たす。検出された信号光のパワーの情報は、制御部１６に送信される。
【００５０】
制御部１６は、信号光パワー検出部１５により検出される値を参照して、光ファイバアンプ１７から出力される信号光のパワーを制御する。この制御は、光ファイバネットワーク２０に入力される信号光の安定化を図るために行われ、例えば信号光のパワーの値を一定にする制御が相当する。
【００５１】
光ファイバアンプ１７は、制御部１６の制御を受けて、光カプラ１４から入力される信号光を増幅して、光ファイバネットワーク２０に出力する。なお、光ファイバアンプ１７は、光ファイバアンプ１３と同様、光ファイバを用いない光増幅器等により代替されてもよい。制御部１６と光ファイバアンプ１７とは、サーキュレータ１１の第３の端子１１ｃから出力され光ファイバアンプ１７から光ファイバネットワーク２０に出力される信号光のパワーを制御する信号光パワー制御手段の役割を果たす。
【００５２】
なお、本構成において上述した信号光送受信モジュール２は、光ファイバ１２１及びサーキュレータ１１を含んだ構成に相当する。また、上述した信号光送受信モジュール２の入出射端面２ａは、光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂに相当する。
【００５３】
引き続いて信号光投受光部１２の構成を説明する。図５に信号光投受光部１２の側面からの断面を示す。また、図６に信号光投受光部１２の上面からの断面を示す。信号光投受光部１２は、信号光を投光及び受光する面が開けられた箱型の筐体１２３を有している。信号光投受光部１２は、筐体１２３内に、光ファイバ１２１と、レンズ１２２と、保持基体１２４と、保持基体支持部１２５と、ビームスプリッタ１２６と、信号光方向検出器１２７と、縦方向アクチュエータ１２８と、横方向アクチュエータ１２９とを備える。なお、サーキュレータ１１、光ファイバアンプ１３，１７、光カプラ１４、信号光パワー検出部１５及び制御部１６は、その何れか又は全てが筐体１２３に含まれていてもよい。
【００５４】
光ファイバ１２１は、第２の端面１２１ｂから出射される信号光がレンズ１２２により平行光にされ投光されると共に、レンズ１２２により受光される信号光が第２の端面１２１ｂに入射されるように、保持基体１２４に固定される。光信号の伝搬効率を考慮し、光ファイバ１２１として、シングルモード光ファイバが用いられることが好ましい。
【００５５】
光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂは、図７（ａ）に示すように、戻り光防止処理をされていることが好ましい。戻り光防止処理とは、第１の端面１２１ａから入力された信号光が、第２の端面１２１ｂから光無線通信装置１０内の大気中に出射されずに、図７（ｂ）に示すように第２の端面１２１ｂで反射し第１の端面１２１ａに戻ることを防止する端面処理のことである。
【００５６】
戻り光防止処理がなされていないと、図７（ｂ）に示すように、出力される信号光の一部が光ファイバ１２１のコアと大気との屈折率の差により第２の端面１２１ｂで反射してしまうことがある。この反射光はレンズ１２２により受光された信号光と同様の経路を伝ってサーキュレータ１１の第２の端子１１ｂに入力され、第３の端子１１ｃに出力される。反射光のパワーが受光された信号光よりも十分小さい場合は問題ないが、多くの場合、この反射光はエラー耐性に対しての影響を無視できないものとなる。戻り光防止処理は、この反射光をできるだけ少なくし、反射光と受光された信号光とが混信することを防止するためのものである。戻り光防止処理は、具体的には、図７（ａ）に示すように信号光の反射を防止する薄膜１２１ｃをコーティングするＡＲコート処理であることが好ましい。また、図７（ａ）に示すように、光軸方向に対して斜め研磨することであることが好ましい。
【００５７】
レンズ１２２は、光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂから出射される信号光を平行光にして投光すると共に、受光した信号光を集光して第２の端面１２１ｂに入射するように、保持基体１２４の筒状部材１２４ａの一方の先端部で固定される。レンズ１２２は、光ファイバ１２１のＮＡ（Numerical Aperture）を考慮して、受光される信号光を第２の端面１２１ｂに入射できるものを用いる。また従来、レンズ１２２は例えば三枚玉が用いられるが、受光される信号光が第２の端面１２１ｂに入射できるように投受光面を非球面とした１枚の非球面レンズを用いるのが好ましい。この投受光面を適切に設計すれば、光ファイバ１２１とレンズ１２２との間での光路を１枚のレンズでも好適に制御することができる。
【００５８】
また本実施形態においては、レンズ１２２の他方の面は、図５に示すように平面とされており、この面が筒状部材１２４ａに対する位置決めに用いられている。上記のように１枚の非球面レンズを用いることとすれば、信号光投受光部１２を簡易な構成とすることができまた軽量化を図ることができる。また、このとき、後述のアクチュエータ１２８，１２９による調整が容易になる。また、レンズ１２２の径は、投光する信号光のパワーが５００ｍＷ程度の高いパワーの信号光でも、クラス１Ｍのレーザ安全基準を確保できるようにするのが好ましい。クラス１Ｍのレーザ安全基準を達成させるようにすると、レンズ１２２の焦点距離が長くなるが、レンズ１２２と光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂとの間にビームスプリッタ１２６を配置することで余計なレンズ等を排除し、小型化を実現することができる。
【００５９】
筐体１２３の内面のうち、信号光が通過する開口が設けられた面に垂直な面の１つが、保持基体１２４を設置するための保持面１２３ａとなっている。この保持面１２３ａに対し保持基体支持部１２５及び縦方向アクチュエータ１２８が固定される。また、筐体１２３は内側に保持面１２３ａと垂直な側面１２３ｂを有し、当該側面１２３ｂに対し横方向アクチュエータ１２９が固定される。
【００６０】
保持基体１２４は、光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂを含む端部及びレンズ１２２を、信号光を投受光可能なように光軸が合った状態で位置決めして、一体に保持する保持手段である。保持基体１２４は、レンズ１２２を保持する筒状部材１２４ａと、光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂを含む端部の固定等を行う保持板１２４ｂとを含んで構成されている。保持基体１２４は、筒状部材１２４ａの所定箇所で保持基体支持部１２５により、信号光の光軸（光ファイバ１２１の第２の端面からレンズ１２２への方向）を調整できるように作動可能な状態で支持されている。
【００６１】
筒状部材１２４ａは、その中心軸が光軸と略一致するように設置されており、投光方向にある一方の端部が開口している。また、筒状部材１２４ａの当該端部内側に設けられたレンズ固定部１２４ｄが、筒状部材１２４ａ内でレンズ１２２を位置決めして固定する。筒状部材１２４ａは、当該レンズ１２２が固定される端部が筐体１２３の開口面と同一の方向になるよう設けられる。筒状部材１２４ａと保持板１２４ｂとは互いに位置決めされた状態で一体となっており、保持板１２４ｂは、筒状部材１２４ａと筐体１２３の保持面１２３ａとの間に位置している。
【００６２】
また、保持板１２４ｂは、受光方向の筒状部材１２４ａの端面より受光方向側にせり出した台状の後端部１２４ｅを有している。保持板１２４ｂは、当該後端部１２４ｅで光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂを含む端部を、筒状部材１２４ａの受光方向の端部の後方に、位置決めして第２の端面１２１ｂが筒状部材の方向を向くよう固定する。また、筒状部材１２４ａの受光方向の端部には、筒状部材１２４ａの外側に配置された光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂから出射された光をレンズ１２２で受けられるよう、開口部が設けられている。以上の保持基体１２４の構成により、レンズ１２２と光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂとが、光軸が合った状態で位置決めされている。
【００６３】
保持基体支持部１２５は、筐体１２３の保持面１２３ａに対して固定されており、保持基体１２４を作動可能な状態で保持する。具体的には、保持基体支持部１２５は、筐体１２３の保持面１２３ａと垂直な軸線の周方向（図５に示すＲ１方向、この方向を横方向と呼ぶ）に回転可能な部分１２５ａ（横方向追尾軸）を有しており、保持基体１２４を当該方向に作動可能とする。また、保持基体支持部１２５は、保持基体１２４の筒状部材１２４ａを、筐体１２３の保持面１２３ａと平行かつ光軸と垂直な軸線方向（縦方向追尾軸、図２及び図３に示す支持点１２５ｂ）の径の２点で、回転可能なように支えており、当該２つの支持点１２５ｂによる回転軸とした周方向（図５に示すＲ２方向、この方向を縦方向と呼ぶ）に作動可能とする。なお、上記の作動は、後述するアクチュエータ１２８，１２９を駆動させることにより行われる。
【００６４】
ビームスプリッタ１２６は、保持基体１２４の筒状部材１２４ａ内の、信号光の経路におけるレンズ１２２と光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂとの間に所定の位置決めをされて設けられる。ビームスプリッタ１２６は、受信光入射面１２６ａと送信光入射面１２６ｂと通過部１２６ｃと反射部１２６ｄと反射防止部１２６ｅを有する。ビームスプリッタ１２６は前述した光無線通信装置１のビームスプリッタ４に相当し、上記のビームスプリッタ１２６の各部分は、図２及び図３に示すビームスプリッタ４におけるそれらに相当するものである。ビームスプリッタ１２６は、上述したように所定の場合にレンズ１２２により受光された信号光の一部を反射させ、信号光方向検出器１２７に入射させる。なお、反射される光の光路と受光された信号光の光路とが垂直になるよう、ビームスプリッタ１２６は、反射面が信号光の光軸と４５°となるように設置するのがよい。
【００６５】
信号光方向検出器１２７は、ビームスプリッタ１２６により反射された信号光を受光し、受光した反射光から、光ファイバ１２１に入射する信号光の方向を検出する。信号光方向検出器１２７は前述した光無線通信装置１の信号光方向検出器５に相当する。信号光方向検出器１２７は、筒状部材１２４ａの外壁に固定され設けられる検出器格納部１２４ｃ内に位置決めして設置される。なお、筒状部材１２４ａには、信号光方向検出器１２７で反射光を受光できるように、反射光の経路上に、開口部が設けられる。筒状部材１２４ａと筐体１２３の保持面１２３ａとの間には保持板１２４ｂ等が設けられているので、信号光方向検出器１２７は、保持面１２３ａとは逆側に設けられることが好ましい。即ち、ビームスプリッタ１２６による反射光は、保持面１２３ａとは逆側に向かうものであることとするのがよい。検出された信号光の方向の情報は、アクチュエータ１２８，１２９に送信される。具体的には、信号光方向検出器１２７としては、四分割フォトダイオード等のセンサを用いることが好ましい。
【００６６】
縦方向アクチュエータ１２８は筐体１２３の保持面１２３ａに対して固定されており、その駆動部１２８ａが、保持基体１２４の保持板１２４ｂの後端部１２４ｅを挟み込んで保持基体１２４に固定されている。縦方向アクチュエータ１２８を図５に示すＲ３方向に駆動させることにより、保持基体を縦方向（Ｒ２方向）に作動させることができる。また、横方向アクチュエータ１２９は筐体１２３の側面１２３ｂに対して固定されており、駆動部１２９ａが、保持基体１２４の保持板１２４ｂの後端部１２４ｅを挟み込んで保持基体１２４に固定されている。横方向アクチュエータ１２９を図６に示すＲ４方向に駆動させることにより、保持基体を横方向（Ｒ１方向）に作動させることができる。
【００６７】
縦方向及び横方向アクチュエータ１２８，１２９は、信号光方向検出器１２７から受光した信号光の方向の情報を受信し、その情報に基づいて、適切な方向（レンズ１２２の受光面と信号光の方向がほぼ垂直となり、レンズ１２２により集光された信号光が光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂに入射する方向）で信号光を受光できるように、保持基体１２４の方向を調整し信号光の光軸を調整する。即ち、アクチュエータ１２８，１２９は、信号光の方向に基づきレンズ１２２と光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂとの間の信号光の光軸を調整する調整手段である。
【００６８】
光無線通信装置１０は、以下のように動作する。まず、光ファイバネットワーク２０に接続された端末等から、光無線通信先のネットワークの端末等に情報を送信するために光無線通信装置１０から信号光が投光される場合を説明する。
【００６９】
光無線通信装置１０では、光ファイバネットワーク２０から光無線通信装置１０に入力される信号光が、光ファイバアンプ１３に入力される。信号光は、空間光通信に耐えうるよう、光ファイバアンプ１３により増幅される。なお信号光は、具体的には最大５００ｍＷ程度まで増幅されることが好ましい。
【００７０】
光ファイバアンプ１３から出力された信号光は、サーキュレータ１１の第１の端子１１ａに入力され第２の端子１１ｂから出力される。第２の端子１１ｂから出力された信号光は、光ファイバ１２１の第１の端面１２１ａに入力され光ファイバ１２１内を伝搬し第２の端面１２１ｂから出射される。なお、第２の端面１２１ｂには、上述したように戻り光防止処理がなされているので、第２の端面１２１ｂで信号光が反射して、レンズ１２２により受光され第２の端面１２１ｂに集光され入射される信号光と混信することを防止する。第２の端面１２１ｂから出射された信号光は、ビームスプリッタ１２６を通過しレンズ１２２により平行光にされ通信相手の光無線通信装置に投光される。
【００７１】
なお、光ファイバ１２１とレンズ１２２とは光軸が合った状態になっているので、信号光がビームスプリッタ１２６の送信光入射面１２６ｂへ入射する際には反射防止部１２６ｅに入射し送信光入射面１２６ｂでの反射が防止される。また、図２（ａ）及び図３に示すように、受信光入射面１２６ａを通過する際には通過部１２６ｃを通過するので反射部１２６ｄで反射されることがなく、また反射防止部１２６ｅを通過するので反射が防止される。
【００７２】
次に、通信相手の光無線通信装置により投光された信号光が光無線通信装置１０により受光される場合を説明する。光無線通信装置１０では、通信相手の光無線通信装置により投光された信号光がレンズ１２２により受光される。図２（ａ）に示すように、受光される信号光の方向が光軸と一致する場合、レンズ１２２により受光される信号光は、ビームスプリッタ１２６の通過部１２６ｃを通過し光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂに入射する。また、信号光は、受信光入射面１２６ａ及び送信光入射面１２６ｂにおける反射防止部１２６ｅを通過するので、更に反射が防止される。
【００７３】
一方図２（ｂ）に示すように、受光される信号光の方向が光軸とずれる場合、レンズ１２２により受光される信号光は、ビームスプリッタ１２６の反射部１２６ｄに一部あるいは全部入射する。反射部１２６ｄに入射した信号光の一部あるいは全部は、反射部１２６ｄで反射する。反射光は信号光方向検出器１２７に入射し、信号光方向検出器１２７は反射光を受光して検出し、当該検出状態からレンズ１２２により受光された信号光の方向を検出する。反射光のパワーは、受光された信号光の方向と光軸とのずれが大きくなるほど大きくなり、パワーの重心に変化が生じる。信号光方向検出器１２７は、そのパワーの重心の変化を検出して信号光の方向を検出することができる。
【００７４】
検出された信号光の方向の情報は縦方向及び横方向アクチュエータ１２８，１２９に送信され、縦方向及び横方向アクチュエータ１２８，１２９により、保持基体１２４の方向を調整することにより、適切にレンズ１２２により信号光が受光されるようにする。即ち、レンズ１２２と第２の端面１２１ｂとの間の信号光の光軸が、受光された信号光が第２の端面１２１ｂに適切に集光され入射されるように調整される。また、信号光の一部はビームスプリッタ１２６の通過部１２６ｃを通過し光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂに入射する。
【００７５】
即ち、レンズ１２２により受光される信号光は、その方向が光軸と一致する場合は反射部１２６ｄにより反射することはないが、その方向が光軸からずれる場合は反射部１２６ｄで一部あるいは全部が反射され信号光方向検出器１２７に入射する。その一方、光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂから出射される信号光は反射部１２６ｄにより反射することはない。なお、受光される信号光の方向が光軸と一致するときは反射光が発生しないので、信号光の方向を検出することができないが、この場合光軸を調整する必要がないので信号光の方向を検出する必要がない。
【００７６】
光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂに入射された信号光は、光ファイバ１２１内を伝搬し第１の端面１２１ａから出力される。第１の端面１２１ａから出力された信号光は、サーキュレータの第２の端面１１ｂに入力され、第３の端面１１ｃから出力される。
【００７７】
出力された信号光は、光カプラ１４に入力され、その一部が信号光パワー検出部１５に、残部が光ファイバアンプ１７に入力される。信号光パワー検出部１５では、信号光のパワーの値が検出され、検出された値の情報が制御部１６に送信される。制御部１６では、パワーの値が検出された信号光を一定のパワーの値で出力されるよう光増幅するように光ファイバアンプ１７に対する制御が行われる。光ファイバアンプ１７に入力された信号光は、上記のような制御を受けた光ファイバアンプ１７により、一定のパワーになるよう光増幅されて出力され、光ファイバネットワーク２０に入力される。
【００７８】
上述したように、本実施形態によれば、投光と受光とを共通の光軸で行うことができ、上記のような簡易な構成で信号光を無線光通信により送受信することを可能とする。
【００７９】
また、ビームスプリッタ１２６の構成から、光ファイバ１２１から出射されレンズ１２２により投光される信号光がビームスプリッタにより反射することを防止する。これにより信号光のパワーの減衰や反射光がノイズとなることを防ぐことを防止する。更に、受光される信号光の方向と光軸とが一致している場合、受光される信号光も反射しないので、受信する信号光のパワーが減衰することも防止する。
【００８０】
また、信号光方向検出器１２７に反射光が入射しアクチュエータ１２８，１２９による光軸の調整が行われるのは、受光される信号光の方向が光軸とずれている場合だけとなり受光するたびに行う必要がなくなる。従って、信号光方向検出器１２７及びアクチュエータ１２８，１２９の長寿命化に繋がる。また、信号光方向検出器１２７では、反射部１２６ｄで反射した信号光のみを検出するため、空気中の揺らぎ等に起因する信号光の強度プロファイルの変化の影響を受けにくい。
【００８１】
また、本実施形態のようにアクチュエータ１２８，１２９等の調整手段を備えることとすれば、光軸が調整されるため信号光を確実に投受光することができる。また、信号光の方向の検出は、実施容易性、装置構成の簡素化等の観点から、本実施形態のようなビームスプリッタ１２６及び信号光方向検出器１２７を用いて行うことが好ましい。同様に光軸の調整は、本実施形態のようなアクチュエータ１２８，１２９を用いて光学系の位置及び方向を調整することにより行うことが好ましい。
【００８２】
また、本実施形態のように信号光送受信モジュールがサーキュレータ１１及び光ファイバ１２１を含む構成とすれば、投光する信号光及び受光する信号光を共通の光ファイバ１２１により伝送し投光と受光とを共通の機構を用いて行うことができ、上記のような簡易な構成で、信号光を空間光通信により送受信することを可能とする。また、本実施形態によれば、光ファイバネットワーク２０内での信号光を直接投光することができ、空間を伝播した光信号を光ファイバネットワーク２０に直接入力することができる。即ち光ファイバネットワークとのシームレスな接続を可能とし世の中に普及している数々の光ファイバ通信技術を使用できる。例えば１０Ｇｂｐｓ以上の光通信が可能となる。なお、上述したように送信光送受信モジュールをフォトダイオードやレーザダイオードを用いた構成でも本発明の実施は可能である。
【００８３】
また、本実施形態のようにレンズ１２２を１枚の非球面レンズとすれば、軽量化を図ることができ、アクチュエータ１２８，１２９による調整を容易にすることができる。また、１枚の非球面レンズでなくても、アクチュエータにより光軸線の制御が可能であれば、従来の３枚の球面レンズを用いた構成等、様々な構成を用いてよい。また、１０μｍ程度のコア径のシングルモードファイバのコアに、１００ｍ以上の距離の光無線通信装置間の空間を伝搬した信号光を効率よく集光させるのは通常困難である。しかし、非球面レンズの設計パラメータを、上述したように光ファイバ１２１のＮＡやレーザ安全性を考慮して適切に決定すれば、効率のよい集光を可能とする。また、前述した構成のように必要に応じてリレーレンズや集光レンズを用いることとしてもよい。
【００８４】
また、本実施形態のように光ファイバ１２１の第２の端面１２１ｂに戻り光防止処理を施すこととすれば、第１の端面１２１ａから光ファイバ１２１に入力され投光されるべき信号光が第２の端面で反射し、受光された信号光と混信することを防止することができる。但し、戻り光が受光された信号光と比べて無視できるパワーである場合等は、必ずしも戻り光防止処理を施す必要はない。
【００８５】
また、本実施形態のように、光ファイバアンプ１３により投光する信号光を光増幅させることとすれば、投光した信号光が通信相手の光無線通信装置によって受光される場合に、より充分なパワーで受光させることができる。
【００８６】
また、本実施形態のように、光カプラ１４、信号光パワー検出部１５、制御部１６及び光ファイバアンプ１７等の構成を用いて、光ファイバネットワーク２０に出力される信号光のパワーを制御することとすれば、受光した信号光のパワーの値が小さい場合にも、信号光を安定的なパワーで出力することができる。なお、通信相手の光無線通信装置から送信される信号光のパワーの値が充分大きく、安定的なパワーで信号光を受光できる場合等は、上記の構成は必ずしも必要ない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施形態における光無線通信装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態におけるビームスプリッタの斜視図である。
【図３】実施形態におけるビームスプリッタの断面図である。
【図４】本発明の実施形態における光無線通信装置の構成を示す図である。
【図５】信号光投受光部の側面からの断面を示す図である。
【図６】信号光投受光部の上面からの断面を示す図である。
【図７】光ファイバの第２の端面を示す図であり、（ａ）は戻り光防止処理が施された端面を示し、（ｂ）は戻り光防止処理が施されていない端面を示す。
【符号の説明】
【００８８】
１…光無線通信装置、２…信号光送受信モジュール、３…投受光レンズ、４…ビームスプリッタ、４ａ…受信光入射面、４ｂ…送信光入射面、４ｃ…通過部、４ｄ…反射部、４ｅ…反射防止部、５…信号光方向検出器、６…リレーレンズ、７…集光レンズ、１０…光無線通信装置、１１…サーキュレータ、１１ａ…第１の端子、１１ｂ…第２の端子、１１ｃ…第３の端子、１２…信号光投受光部、１２１…光ファイバ、１２１ａ…第１の端面、１２１ｂ…第２の端面、１２１ｃ…ＡＲコート膜、１２２…レンズ、１２３…筐体、１２３ａ…保持面、１２３ｂ…側面、１２４…保持基体、１２４ａ…筒状部材、１２４ｂ…保持板、１２４ｃ…検出器格納部、１２４ｄ…レンズ固定部、１２４ｅ…後端部、１２５…保持基体支持部、１２６…ビームスプリッタ、１２７…信号光方向検出器、１２８，１２９…アクチュエータ、１３，１７…光ファイバアンプ、１４…光カプラ、１５…信号光パワー検出部、１６…制御部、２０…光ファイバネットワーク。
【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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