(57)【要約】【課題】  相手通信機との距離が変化してもその距離に拘らずに俯仰角の調整を不要にして適切に光通信できる光通信システムおよび全方位光通信装置を提供する。【解決手段】  送信部２および受信部３を有する全方位光通信装置１と発光部１５および受光部１６を有する相手通信機６とから構成され、光通信装置１がその回転対称軸１４周囲の任意方向に向けた光信号によって相手通信機６との間でデータ通信を行うことが可能な光通信システムにおいて、その相手通信機６の発光部１５および受光部１６間の距離Ｍを、前記光通信装置１の送信部２および受信部３の回転対称軸１４方向の距離Ｌとほぼ同じとし、かつ、その通信機の発光部１５および受光部１６の配置を前記送信部２および受信部３の軸方向に沿った配置と逆にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号の送信手段および受信手段がそれぞれ回転対称をなすミラーを有しかつ各ミラーの回転対称軸を共通にした全方位光通信装置と、光信号の発光部および受光部を有する通信機とから構成され、全方位光通信装置がその回転対称軸周囲の任意方向に向けた光信号によって通信機との間でデータ通信を行うことが可能な光通信システムにおいて、
その通信機の発光部および受光部間の距離を、前記全方位光通信装置の送信手段および受信手段の回転対称軸方向間の距離とほぼ同じとし、かつ、その通信機の発光部および受光部の配置を前記送信手段および受信手段の回転対称軸方向に沿った配置と逆にしたことを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
光信号の送信手段および受信手段がそれぞれ回転対称かつ凸状の反射面をなす反射ミラーを有しかつ各反射ミラーの回転対称軸を共通にした全方位光通信装置と、光信号の発光部および受光部を有する通信機とから構成され、全方位光通信装置がその回転対称軸周囲の任意方向に向く光信号によって通信機との間でデータ通信を行うことが可能な光通信システムにおいて、
送信手段は、第１の反射ミラーと、第１の結像手段と、第１の反射ミラーおよび第１の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第１の結像手段を経由して第１の反射ミラーで反射して前記光軸周囲に向けて送信するものであり、
受信手段は、第２の反射ミラーと、第２の結像手段と、第２の反射ミラーおよび第２の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の受光手段とを各光軸を一致させて設けて、外部からの光信号を第２の反射ミラーによって反射して第２の結像手段を経由して受光手段に入射させるものであり、
かつ、第１および第２の反射ミラーを同軸に配置した全方位光通信装置であり、その全方位光通信装置とそれと光通信するための発光部および受光部からなる通信機とを含む光通信システムであって、
その通信機の発光部および受光部間の距離を前記第１および第２の反射ミラーの回転対称軸方向間の距離とほぼ同じとしかつ、その通信機の発光部および受光部の配置を前記第１および第２の反射ミラーの回転対称軸方向に沿った配置と逆にしたことを特徴とする光通信システム。
【請求項３】
送信手段は、第１の双曲面ミラーと、この第１の双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置した第１の結像手段と、この第１の双曲面ミラーおよび第１の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第１の結像手段によって第１の双曲面ミラーに導き、この第１の双曲面ミラーによってその光信号を光軸周囲に向けて反射するものであり、
受信手段は、第２の双曲面ミラーと、この第２の双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置した第２の結像手段と、この第２の双曲面ミラーおよび第２の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の受光手段とを各光軸を一致させて設けて、外部からの光信号を第２の双曲面ミラーによって反射して第２の結像手段に入射し、第２の結像手段によってその光信号を受光手段に入射させるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
【請求項４】
光信号の送信手段および受信手段がそれぞれ回転対称かつ凸状の反射面をなす反射ミラーを有しかつ各反射ミラーの回転対称軸を共通にし、その回転対称軸周囲の任意方向に向く光信号によって他の通信機との間でデータ通信を行うことが可能な全方位光通信装置において、
第１の送信手段は、第１の反射ミラーと、第１の結像手段と、第１の反射ミラーおよび第１の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第１の結像手段を経由して第１の反射ミラーで反射して前記光軸周囲に向けて送信するものであり、
受信手段は、第２の反射ミラーと、第２の結像手段と、第２の反射ミラーおよび第２の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の受光手段とを各光軸を一致させて設けて、外部からの光信号を第２の反射ミラーによって反射して第２の結像手段を経由して受光手段に入射させるものであり、
第２の送信手段は、第３の反射ミラーと、第３の結像手段と、第３の反射ミラーおよび第３の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第３の結像手段を経由して第３の反射ミラーで反射して前記光軸周囲に向けて送信するものであり、
第１、第２および第３の反射ミラーをそれらの回転対称軸を同軸に配置し、かつその回転対称軸方向に沿って第２の反射ミラーの両側に第１の反射ミラーおよび第３の反射ミラーをそれら反射ミラー間の距離がほぼ等間隔になるように配置することを特徴とする全方位光通信装置。
【請求項５】
第１の送信手段は、第１の双曲面ミラーと、この第１の双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置した第１の結像手段と、この第１の双曲面ミラーおよび第１の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第１の結像手段によって第１の双曲面ミラーに導き、この第１の双曲面ミラーによってその光信号を光軸周囲に向けて反射するものであり、
受信手段は、第２の双曲面ミラーと、この第２の双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置した第２の結像手段と、この第２の双曲面ミラーおよび第２の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の受光手段とを各光軸を一致させて設けて、外部からの光信号を第２の双曲面ミラーによって反射して第２の結像手段に入射し、第２の結像手段によってその光信号を受光手段に入射させるものであり、
第２の送信手段は、第３の双曲面ミラーと、この第３の双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置した第３の結像手段と、この第３の双曲面ミラーおよび第３の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第３の結像手段によって第３の双曲面ミラーに導き、この第３の双曲面ミラーによってその光信号を光軸周囲に向けて反射するものであることを特徴とする請求項４に記載の全方位光通信装置。
【請求項６】
複数の全方位光通信装置同士で通信をするに際して、
一方の全方位光通信装置の第１の反射ミラーからの光信号を他方の全方位光通信装置が受信した場合は、その他方の全方位光通信装置の第３の反射ミラーから光信号を送信し、
一方の全方位光通信装置の第３の反射ミラーからの光信号を他方の全方位光通信装置が受信した場合は、その他方の全方位光通信装置の第１の反射ミラーから光信号を送信するようにしたことを特徴とする請求項４または５に記載の全方位光通信装置。
【請求項７】
第１、第２および第３の反射ミラーの凸方向を、それらの回転対称軸方向に沿って同方向になるように揃えたことを特徴とする請求項４乃至６に記載の全方位光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置やそれらの複合機と、ＰＣや携帯端末との間で赤外線等の光通信によって情報のやり取りが可能な光通信システムおよび全方位光通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタなどの画像形成装置やそれらの複合機と、ＰＣや携帯端末との間で赤外線を用いた光通信が盛んに行われている。例えば、特開平９−２４４７７４号公報には、通信ユニットを搭載したレーザプリンタにおいて、この通信ユニットの通信方向を切換手段によって可変とし、レーザプリンタとその通信相手であるホストコンピュータとの相対位置関係に自由度を持たせる構成が開示されている。
【０００３】
これに関連する従来技術として、特開平９−３０７５０２号公報（特許文献１）には、ＰＣと携帯端末との間で赤外線通信を行う場合に、互いに相手の赤外線通信装置の位置を検出し、自身の赤外線通信装置の光軸を駆動装置によって変更および調整する構成が開示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術によっても、全方位に向けての光信号の送受信は困難である。
【０００５】
この対策のため、出願人は、特開２０００−２９５１８０（特許文献２）によって、双曲面鏡と結像手段と発光手段からなる光送信機と双曲面鏡と結像手段と受光手段からなる光受信機を、それぞれの双曲面の回転対称軸が同軸になるように配置した光通信装置を提案している。
【０００６】
これにより、この光通信機からの方向が異なる複数の相手通信機と個別に光通信を行える。
【０００７】
なお、従来、特開平６−２９５３３３号公報（特許文献３）に記載されるように、全方位の画像を同時撮影することが可能な全方位視覚系に関する技術が提案されており、これは２葉双曲面のうちの一方の双曲面状の形状を有する反射ミラーと、２葉双曲面のうちの他方の双曲面の焦点に配置されたレンズを有する画像入力装置を含む全方位視覚系に関するものである。
【０００８】
また、特開平１１−３３１６５４公報（特許文献４）に記載されるように、周囲３６０°のパノラマ状の視野領域を観測できる全方位視覚センサが提案されており、これは、双曲面凸面鏡の主鏡を介し、双曲面凸面鏡の副鏡により結像される虚像を撮像するものである。
【特許文献１】特開平９−３０７５０２号公報
【特許文献２】特開２０００−２９５１８０号公報
【特許文献３】特開平６−２９５３３３号公報
【特許文献４】特開平１１−３３１６５４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の特許文献２の全方位光通信装置において、相手通信機の送信位置と受信位置がほぼ同じ場合、送信光と受信光の各方位角については、常に相手受信機から受信した方向へ送信すればよいが、俯仰角については必ずしも同じではない場合がある。
【００１０】
図１１、図１２によって、この俯仰角と光送信方向と光受信方向の関係を説明する。この俯仰角θ１は光送信機ａから相手通信機ｇまでの送信光の向きであり、俯仰角θ２は相手通信機ｇから光受信機ｂまでの受信光の向きであり、俯仰角θ１、θ２はいずれもレンズａ１とｂ１の回転対称軸を基準とする角度と考える。
【００１１】
図１１に示すように、光送信機ａ（レンズａ１、面状の発光素子ａ２）と光受信機ｂ（レンズｂ１、ＣＣＤアレイ等の面状の受光素子ｂ２）の距離（正確には光送信機ａの双曲面鏡ｃの焦点ｃ１と光受信機ｂの双曲面鏡ｄの焦点ｄ１との距離）ｅに比べ、相手通信機ｇまでの距離ｆが十分遠ければ（ｅ≪ｆ）、光送信機ａから相手通信機ｇまでの俯仰角θ１と相手通信機ｇから光受信機ｂまでの受信光の俯仰角θ２がほぼ同じになり、発光素子ａ２の発光位置と受光素子ｂの受光位置がほぼ対応し問題は生じない。つまり、発光位置・受光位置も大きさを持つ領域であり、その見込み角θによって、俯仰角θ１とθ２の違いがカバーされることになる。
【００１２】
一方、図１２に示すように、相手通信機ｇまでの距離ｆが近い場合は、発光素子ａ２の発光位置と受光素子ｂの受光位置はずれて対応がとれなくなる箇所が生じるので、この距離ｆが光送信機ａの俯仰角θ１を、光受信機ｂの俯仰角θ２に対して相手通信機ｇまでの距離ｆに応じて調整する必要があった。
【００１３】
本発明は、通信相手の通信機までの距離が近い場合であっても、光送信および光受信の俯仰角を調整すること無く光通信が可能であるので、相手通信機との距離が変化してもその距離に拘らずに俯仰角の調整を不要にして適切に光通信できる光通信システムおよび全方位光通信装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前記課題を解決する光通信システムおよび全方位光通信装置であって次の構成を有する。
【００１５】
請求項１に記載の光通信システムは、光信号の送信手段および受信手段がそれぞれ回転対称をなすミラーを有しかつ各ミラーの回転対称軸を共通にした全方位光通信装置と、光信号の発光部および受光部を有する通信機とから構成され、全方位光通信装置がその回転対称軸周囲の任意方向に向けた光信号によって通信機との間でデータ通信を行うことが可能な光通信システムにおいて、その通信機の発光部および受光部間の距離を、前記全方位光通信装置の送信手段および受信手段の回転対称軸方向間の距離とほぼ同じとし、かつ、その通信機の発光部および受光部の配置を前記送信手段および受信手段の回転対称軸方向に沿った配置と逆にしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の光通信システムは、光信号の送信手段および受信手段がそれぞれ回転対称かつ凸状の反射面をなす反射ミラーを有しかつ各反射ミラーの回転対称軸を共通にした全方位光通信装置と、光信号の発光部および受光部を有する通信機とから構成され、全方位光通信装置がその回転対称軸周囲の任意方向に向く光信号によって通信機との間でデータ通信を行うことが可能な光通信システムにおいて、送信手段は、第１の反射ミラーと、第１の結像手段と、第１の反射ミラーおよび第１の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第１の結像手段を経由して第１の反射ミラーで反射して前記光軸周囲に向けて送信するものであり、受信手段は、第２の反射ミラーと、第２の結像手段と、第２の反射ミラーおよび第２の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の受光手段とを各光軸を一致させて設けて、外部からの光信号を第２の反射ミラーによって反射して第２の結像手段を経由して受光手段に入射させるものであり、かつ、第１および第２の反射ミラーを同軸に配置した全方位光通信装置であり、その全方位光通信装置とそれと光通信するための発光部および受光部からなる通信機とを含む光通信システムであって、その通信機の発光部および受光部間の距離を前記第１および第２の反射ミラーの回転対称軸方向間の距離とほぼ同じとしかつ、その通信機の発光部および受光部の配置を前記第１および第２の反射ミラーの回転対称軸方向に沿った配置と逆にしたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の光通信システムは、請求項１または２に記載の発明において、送信手段は、第１の双曲面ミラーと、この第１の双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置した第１の結像手段と、この第１の双曲面ミラーおよび第１の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第１の結像手段によって第１の双曲面ミラーに導き、この第１の双曲面ミラーによってその光信号を光軸周囲に向けて反射するものであり、受信手段は、第２の双曲面ミラーと、この第２の双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置した第２の結像手段と、この第２の双曲面ミラーおよび第２の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の受光手段とを各光軸を一致させて設けて、外部からの光信号を第２の双曲面ミラーによって反射して第２の結像手段に入射し、第２の結像手段によってその光信号を受光手段に入射させるものであることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の全方位光通信装置は、光信号の送信手段および受信手段がそれぞれ回転対称かつ凸状の反射面をなす反射ミラーを有しかつ各反射ミラーの回転対称軸を共通にし、その回転対称軸周囲の任意方向に向く光信号によって他の通信機との間でデータ通信を行うことが可能な全方位光通信装置において、第１の送信手段は、第１の反射ミラーと、第１の結像手段と、第１の反射ミラーおよび第１の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第１の結像手段を経由して第１の反射ミラーで反射して前記光軸周囲に向けて送信するものであり、受信手段は、第２の反射ミラーと、第２の結像手段と、第２の反射ミラーおよび第２の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の受光手段とを各光軸を一致させて設けて、外部からの光信号を第２の反射ミラーによって反射して第２の結像手段を経由して受光手段に入射させるものであり、第２の送信手段は、第３の反射ミラーと、第３の結像手段と、第３の反射ミラーおよび第３の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第３の結像手段を経由して第３の反射ミラーで反射して前記光軸周囲に向けて送信するものであり、第１、第２および第３の反射ミラーをそれらの回転対称軸を同軸に配置し、かつその回転対称軸方向に沿って第２の反射ミラーの両側に第１の反射ミラーおよび第３の反射ミラーをそれら反射ミラー間の距離がほぼ等間隔になるように配置することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の全方位光通信装置は、請求項４に記載の発明において、第１の送信手段は、第１の双曲面ミラーと、この第１の双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置した第１の結像手段と、この第１の双曲面ミラーおよび第１の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第１の結像手段によって第１の双曲面ミラーに導き、この第１の双曲面ミラーによってその光信号を光軸周囲に向けて反射するものであり、受信手段は、第２の双曲面ミラーと、この第２の双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置した第２の結像手段と、この第２の双曲面ミラーおよび第２の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の受光手段とを各光軸を一致させて設けて、外部からの光信号を第２の双曲面ミラーによって反射して第２の結像手段に入射し、第２の結像手段によってその光信号を受光手段に入射させるものであり、第２の送信手段は、第３の双曲面ミラーと、この第３の双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置した第３の結像手段と、この第３の双曲面ミラーおよび第３の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致させて設けて、複数の発光手段から発信された光信号を第３の結像手段によって第３の双曲面ミラーに導き、この第３の双曲面ミラーによってその光信号を光軸周囲に向けて反射するものであることを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の全方位光通信装置は、請求項４または５に記載の発明において、複数の全方位光通信装置同士で通信をするに際して、一方の全方位光通信装置の第１の反射ミラーからの光信号を他方の全方位光通信装置が受信した場合は、その他方の全方位光通信装置の第３の反射ミラーから光信号を送信し、一方の全方位光通信装置の第３の反射ミラーからの光信号を他方の全方位光通信装置が受信した場合は、その他方の全方位光通信装置の第１の反射ミラーから光信号を送信するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の全方位光通信装置は、請求項４乃至６に記載の発明において、第１、第２および第３の反射ミラーの凸方向を、それらの回転対称軸方向に沿って同方向になるように揃えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の請求項１記載の光通信システムによれば、通信機の発光部および受光部間の距離を、前記全方位光通信装置の送信手段および受信手段の回転対称軸方向間の距離とほぼ同じとし、かつ、その通信機の発光部および受光部の配置を前記送信手段および受信手段の軸方向に沿った配置と逆にした。
また、請求項２または３記載の光通信システムによれば、通信機の発光手段および受光手段間の距離を前記全方位光通信装置の有する第１および第２の反射ミラー（または、第１および第２の双曲面ミラー）の回転対称軸方向間の距離とほぼ同じとし、かつ、それら発光手段および受光手段の配置を第１および第２の反射ミラー（または、前記第１および第２の双曲面ミラー）の回転対称軸方向に沿った配置と逆にした。
【００２３】
したがって、請求項１から３に記載の光通信システムでは、全方位光通信装置とその相手の通信機との距離が変わっても、全方位光通信装置が常に受信した光信号の俯仰角と同じ俯仰角の光信号によって通信機に送信できる。よって、全方位光通信装置と通信機間の距離の長短に拘らずに光信号の俯仰角を調整する必要がなく、それらの間の距離が短くても俯仰角の調整が不要になるという優れた効果を奏し得る。
【００２４】
また、本発明の請求項４または５記載の全方位光通信装置によれば、本発明の全方位光通信装置の通信相手を全方位光通信装置として、通信相手とする通信機においての受光部と送信部の配列方向を全方位光通信装置における送信部と受信部の配列方向の逆にしたものとしなくても良いため、同様の全方位光通信装置同士で光通信を行うことができ、装置構成を規格化できる。
【００２５】
また、第１の送信部と受信部の他に第２の送信部を設けているので、第１の送信部で送信すると共に第２の送信部から送信することによって光信号の送信経路を複数にすることができ、したがって、仮に一通信経路が遮断されたとしても他の通信経路で光信号による通信を継続することができ、信号系統の冗長性が高くなる。
【００２６】
また、全方位光通信装置から送信・受信する距離の長短にかかわらず受信した光信号の俯仰角と同じ俯仰角の光信号によって通信機に送信できる。
【００２７】
本発明の請求項６記載の全方位光通信装置によれば、光通信装置同士の光通信に際して、無駄なく、距離の長短に拘らずに、受信した俯仰角と同じ俯仰角で相手の全方位光通信装置に送信できる。
【００２８】
また、本発明の請求項７記載の全方位光通信装置によれば、俯仰角が同じだけでなく、受信した受光手段とほぼ同じ位置の発光手段から送信すれば光通信を適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３０】
図１〜図１０は本発明を実施する形態の一例であって、図１〜図１０中、同一の符号を付した部分は同一物を表わすものである。
【００３１】
図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る光通信システムの光学系の説明図、図２は実施形態に係るＣＣＤエリアセンサ（ＣＣＤ受光部）の受光強度分布を示す説明図、図３は液晶シャッターのシャッター位置を示す説明図、図４および図５は本発明の第２の実施形態に係る全方位光通信装置の光学系の説明図、図６（ａ）は実施形態に係る全方位光通信装置の発光部および受光部と制御装置の制御系の説明ブロック図、図６（ｂ）は光通信した時に格納するデータの説明図、図７は前記全方位光通信装置の制御系を説明する全体ブロック図、図８〜図１０は前記全方位光通信装置の各実施例に係る制御フローチャートである。
【００３２】
＜第１の実施形態＞
【００３３】
図１は、本発明に係る光通信装置の第１の実施形態を示す構成図である。
【００３４】
この第１の実施形態は、光信号の送信部（送信手段）２および受信部（受信手段）３がそれぞれ回転対称かつ凸状の反射面をなすミラー（第１、第２の反射ミラー）４、５を有しかつ各ミラー４、５の回転対称軸１４を共通にした光通信装置（全方位光通信装置）１と、光信号の発光部１５および受光部１６を有する相手通信機（通信機）６とから構成され、光通信装置１がその回転対称軸１４周囲の任意方向に向けた光信号によって相手通信機６との間でデータ通信を行うことが可能な光通信システムにおいて、その通信機６の発光部１５および受光部１６間の距離Ｍを、前記光通信装置１の送信部２および受信部３の回転対称軸１４方向の距離Ｌとほぼ同じとし、かつ、その通信機の発光部１５および受光部１６の配置を前記送信部２および受信部３の軸方向に沿った配置と逆にした光通信システムである。その具体的な構成を以下に説明する。
【００３５】
光通信装置（全方位光通信装置）１は、内部が中空の円柱状をなした筒状透明ケース体内の上部に送信部（送信手段）２を、下部に受信部（受信手段）３を設けているものである。その上部の送信部２と下部の受信部３にはそれぞれ第１の双曲面ミラー（第１の反射ミラー）４と第２の双曲面ミラー（第２の反射ミラー）５を設けている。
【００３６】
この構成で光通信装置１は、位置が固定された状態で多方位の相手通信機（通信機）６との間で赤外線による双方向のデータ通信が行えるようになっている。この光通信装置１は、プリンタ７やＰＣ（パーソナルコンピュータ）８に搭載されるものであり、相手通信機６から送られた赤外線を媒体光とする光信号を受信部３の双曲面ミラー５で反射して受信し、通信機制御部９による制御に従って、受信したデータをプリンタ７やＰＣ８に送るとともに、プリンタ７やＰＣ８からのデータを通信機制御部９による制御に従って、送信部２から双曲面ミラー４を介して相手通信機６に送信する。
【００３７】
第１の実施形態では、この光通信装置１と相手通信機６とによって光通信システムを構成している。
【００３８】
すなわち、光通信装置１において、送信部（送信手段）２は、第１の双曲面ミラー（第１の反射ミラー）４と、第１の双曲面ミラー４の双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面（符号「４ｍ」の二点鎖線で示す）の焦点４ｆに主点を配置した第１のレンズ（第１の結像手段）１０と、第１の双曲面ミラー４および第１のレンズ１０によって構成される光学系の焦点面に配置した液晶シャッター（複数の発光手段）１１および光源（図示省略）とを各光軸を一致させて設けて、液晶シャッター１１から発信された光信号を第１のレンズ１０によって第１の双曲面ミラー４に導いて、この第１の双曲面ミラー４によってその光信号を光軸周囲に向けて反射するものである。
【００３９】
受信部（受信手段）３は、第２の双曲面ミラー（第２の反射ミラー）５と、第２の双曲面ミラー５の双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面（符号「５ｍ」の二点鎖線で示す）の焦点５ｆに主点を配置した第２のレンズ（第２の結像手段）１２と、第２の双曲面ミラー５および第２のレンズ１２によって構成される光学系の焦点面に配置したＣＣＤ受光部（複数の受光手段）１３とを各光軸を一致させて設けて、外部からの光信号を第２の双曲面ミラー５によって反射して第２のレンズ１２に入射して、第２のレンズ１２によってその光信号をＣＣＤ受光部１３に入射させるものである。
【００４０】
光通信システムは、第１および第２の双曲面ミラー４および５の回転対称軸１４を同軸（共通軸）に配置した光通信装置１と、その光通信装置１と光通信するための発光部１５および受光部１６からなる相手通信機６とを備えたものであって、その相手通信機６の発光部１５および受光部１６間の距離Ｍを前記光通信装置１の有する第１および第２の双曲面ミラー４および５の焦点４ｆおよび５ｆ間の距離Ｌとほぼ同じとし、かつ、その相手通信機６の発光部１５および受光部１６の配置を前記第１および第２の双曲面ミラー４および５の回転対称軸１４方向に沿った配置と逆にしたものである。
【００４１】
また、光通信装置１の送信部２は、図１に示すように、赤外線を放射し最上部に設けられた図示しない光源と、この光源から放射された赤外線の出射位置を選択するために光源の下方に設けられたデジタル面発光部としての液晶シャッター１１と、液晶シャッター１１から出射された赤外線からなる光信号を双曲面ミラー４に導くように液晶シャッター１１の下方に設けられた送信用の第１のレンズ１０と、第１のレンズ１０を経由した赤外線を反射して相手通信機６へ導くために２葉双曲面の一方の双曲面の外面（凸状反射面）が上方を向くようにして送信部２の最下部に設けられた上方凸状送信用反射ミラーである双曲面ミラー４とから構成される。
【００４２】
光通信装置１の受信部３は、図１に示すように、２葉双曲面の一方の双曲面の外面が上方を向くようにして相手通信機６から送信された赤外線を反射するように受信部３の最下部に設けられた上方凸状をなす受信用反射ミラーである第２の双曲面ミラー５と、この第２の双曲面ミラー５の双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に主点を配置し、赤外線からなる光信号をＣＣＤ受光部１３に導くように双曲面ミラー５の上方に設けられた第２のレンズ１２と、導かれた光信号を受光するよう第２のレンズ１２の上方に設けられた複数のＣＣＤ（電荷結合素子：個々の素子が受光手段に相当）が２次元状に集合したエリアセンサからなるＣＣＤ受光部（複数の受光手段）１３とから構成される。
【００４３】
上記の構成の光通信装置１において、受信用の第２の双曲面ミラー５と送信用の第１の双曲面ミラー４との回転対称軸１４は同軸上に配置し、第１の双曲面ミラー４の双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面（４ｍ）の焦点４ｆに主点を位置させて第１のレンズ１０を配置し、受信用の第２の双曲面ミラー５の双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面（５ｍ）の焦点５ｆに主点を位置させて第２のレンズ１２を配置した。
【００４４】
したがって、液晶シャッター１１が第１のレンズ１０の焦点に配置されかつ第１の双曲面ミラー４の焦点４ｆに第１のレンズ１０（の主点）が配置されるので、送信部２において液晶シャッター１１から送信した光信号は、第１のレンズ１０を介した後、第１の双曲面ミラー４で反射されて回転対称軸１４の周囲の方向に向けて放射し、これにより、相手通信機６に到達する。また、第２の双曲面ミラー５の焦点５ｆに第２のレンズ１２が配置されＣＣＤ受光部１３が第２のレンズ１２の焦点に配置されるので、受信部３において、相手通信機６から送信された光信号は、第２の双曲面ミラー５によって反射されて前記焦点５ｆを通り、必ず第２のレンズ１２に入射し、第２のレンズ１２によってその光信号がＣＣＤ受光部１３に入射される。したがって、全方位からの光送信も、全方位からの光受信も可能となる。
【００４５】
しかも、相手通信機６の発光部１５および受光部１６間の距離Ｍを前記光通信装置１の有する第１および第２の双曲面ミラー４および５の焦点４ｆおよび５ｆ間の距離Ｌとほぼ同じとし、かつ、その相手通信機６の発光部１５および受光部１６の配置を前記第１および第２の双曲面ミラー４および５の回転対称軸１４方向に沿った配置（図１において上・下）と逆にした（図１において下・上）ものである。
【００４６】
したがって、光通信装置１の送信部２から送信した光信号が相手通信機６の受光部１６に受光されて、発光部１５が光信号を送信する場合に、受光部１６の受光方向と同じ方向に発光部１５から光信号を送信すれば、送信光信号と受信光信号とは平行の経路を通って光通信装置１と相手通信機６との間でやり取りされるので、俯仰角を演算することなく光通信を行うことができる。
【００４７】
実施形態では、図１（ａ）に示すように、回転対称軸１４の垂直方向つまり実施形態では水平方向に光通信装置１との相手通信機６との間で光信号を送信・受信してやり取りできる。そして、光通信装置１と相手通信機６との垂直方向に比較した位置がずれることによって、光信号の経路が水平方向ではなく図１（ｂ）に示すように俯仰角θがあっても、相手通信機６から光通信装置１に向かう送信信号を受信部３で受光し、その受光方向が分かれば、その受光方向に平行に送信部２から相手通信機６に向けて光信号を送信し受光部１６に受光させることによって、光通信装置１および相手通信機６の間で適切に光通信を行うことができる。したがって光通信装置１および相手通信機６の双方において光信号の送信・受信方向の俯仰角を調整が不要である。
【００４８】
なお、本発明の「複数の受光手段」は、実施形態では受光手段としての検出素子が複数アレイ状つまり２次元平面状に配設されたＣＣＤ受光部１３を用いて、各素子の位置とその検出光強度信号を対応付けた信号を出力できるようにしていたが、ＣＭＯＳやフォトダイオードアレイなどの他のイメージセンサを用いてもよい。また本発明では、受光信号の適切な検出機能を発揮する受光手段であれば他のもの、例えばラインセンサによってスキャニングしたり、フレームメモリを用いて検出したり等種々のものを使用できる。さらに、カメラ兼用とせず光通信専用に用いるならば、光強度にリニアな出力信号は不要で、受光位置（通信方向の方位角および俯仰角に要求される分可能に対応する受光領域）が分かればよいので、位置検出素子（ＰＳＤ：Position Sensitive Detector）を用いてもよい。
また、本発明では後述のように各素子の位置を直交座標で表しているが、方位角および俯仰角に合わせて各素子を同心円状に配置してもよく、それに合わせて素子の受光面の形状を設計してもよい。さらに、受信用のミラーと結像手段による集光面に直接検出素子を配置せず、受光面と検出素子を光ファイバーで接続してもよい。
【００４９】
また、本発明の「複数の発光手段」は、実施形態では光源を背面にし、その光の透過遮断を各素子毎に可能にする液晶素子が２次元平面状に複数配設された液晶シャッターを用いて、液晶シャッターの各素子を発光手段としていたが、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）など他の光スイッチを用いて発光位置ごとに光源からの光をオンオフしてもよい。また、本発明では、その他、各発光素子毎に発光・消灯が可能な発光素子体を２次元平面状の配列した、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＦＥＤ（Field Emission Display）、ＬＥＤアレイなどを「複数の発光手段」とすることができる。
また、本発明では後述のように各素子の位置を直交座標で表しているが、方位角および俯仰角に合わせて各素子を同心円状に配置してもよく、それに合わせて素子の発光面の形状を設計してもよい。さらに、送信用のミラーと結像手段による光学系の焦点面に直接発光素子を配置せず、集光面と発光素子を光ファイバーで接続してもよい。
【００５０】
なお、実施形態では、ミラーおよび結像手段の形状を合わせているため、ＣＣＤ受光部１３と受信用の第２のレンズ１２との間の距離と、液晶シャッター１１と送信用の第１のレンズ１０との間の距離は、回転対称軸方向で沿って等しく設定されている。
【００５１】
ここで、ＣＣＤ受光部１３の受光強度分布によって受光する赤外線（光信号）は、図２に示すように、ｘｙ平面上で最大の受光強度となる点Ｐｉ（ｘｉ，ｙｉ）を中心にして幅を有した強度分布となる。平面上の最大受光強度点Ｐｉ（ｘｉ，ｙｉ）は、相手発光部１５の方向と１対１に対応しているので、各受光素子の位置と入射する赤外線の方向（方位角と俯仰角）を予め求めておく。これにより、受信部３は相手発光部１５の赤外線出射方向を知ることができる。
ミラーとして２葉双曲面ミラーを用い、双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に結像手段の主点を配置すれば、図１に示すようにミラーの焦点に入射した光線が結像手段の主点に向けて反射されることになるので、受光位置と対応する入射方向の計算が容易になる。
【００５２】
そして、図３に示すように、受信部３で求めた相手発光部１５の赤外線出射方向と同じ方向に対応する、送信部２の液晶シャッター１１におけるｘｙ平面上の点Ｐｏ（ｘ０，ｙ０）を選択して開くことにより、相手通信機６の発光部１５の赤外線出射位置と受光部１６の赤外線受光位置との距離を、光通信装置１の送信部２および受信部３の回転対称軸１４方向の距離とほぼ同じとしていることにより、相手通信機６へ正確に赤外線を送信することができる。送信部２または後述する制御装置２６には、液晶シャッター１１のどの部分を開けばどの方向に赤外線が送信されるかというデータが予め格納されている。
送信受信共にミラーとして２葉双曲面ミラーを用い、双曲面ミラーの双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面の焦点に結像手段の主点を配置すれば、双曲面ミラーの焦点間の距離と相手通信機６の発光部１５と受光部１６の間の距離とを合わせればよい。
また、ミラーおよび結像手段の形状を合わせて、受光素子と発行素子の配置を合わせれば、方向を介在させる必要はなく、単に受光位置と対応する発光位置を選択すればよい。
【００５３】
したがって、第１の実施形態に係る光通信システムにおいて、全方位光通信装置１とその相手の通信機６との距離が変わっても、全方位光通信装置１が常に受信した光信号の俯仰角と同じ俯仰角の光信号によって通信機６に送信できるので、全方位光通信装置１と通信機６間の距離の長短に拘らずに光信号の俯仰角を調整する必要がなく、それらの間の距離が短くても俯仰角の調整が不要になる。
【００５４】
<第２の実施形態>
【００５５】
次に、図４および図５に示す本発明の第２の実施形態に係る光通信装置（全方位光通信装置）を説明する。なお、第１実施形態と同様部分に同一符号を付する。
【００５６】
この第２の実施形態に係る光通信装置１は、光信号の第１、第２の送信部（第１、第２の送信手段）２０ａ、２０ｂおよび受信部（受信手段）３がそれぞれ回転対称かつ凸状の反射面をなすミラー４、２２、５を有しかつ各ミラー４、２２、５の回転対称軸１４を共通にし、その回転対称軸１４周囲の任意方向に向けた光信号によって他の通信機（他の同種の光通信装置１）との間でデータ通信を行うことが可能なものである。
【００５７】
全方位光通信装置において、第１の送信部（第１の送信手段）２０ａは、第１の双曲面ミラー（第１の反射ミラー）４と、第１の双曲面ミラー４の双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面（４ｍ）の焦点４ｆに主点を配置した第１のレンズ（第１の結像手段）１０と、第１の双曲面ミラー４および第１のレンズ１０によって構成される光学系の焦点面に配置した液晶シャッター（複数の発光手段）１１と、光源（図示省略）とを各光軸を一致させて設けて、液晶シャッター１１から発信された光信号を第１のレンズ１０によって第１の双曲面ミラー４に導いて、この第１の双曲面ミラー４によってその光信号を光軸周囲に向けて反射するものである。
【００５８】
受信部（受信手段）３は、第２の双曲面ミラー（第２の反射ミラー）５と、第２の双曲面ミラー５の双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面５ｍの焦点５ｆに主点を配置した第２のレンズ（第２の結像手段）１２と、第２の双曲面ミラー５および第２のレンズ１２によって構成される光学系の焦点面に配置したＣＣＤ受光部（複数の受光手段）１３とを各光軸を一致させて設けて、外部からの光信号を第２の双曲面ミラー５によって反射して第２のレンズ１２に入射して、第２のレンズ１２によってその光信号をＣＣＤ受光部１３に入射させるものである。
【００５９】
第２の送信部（第２の送信手段）２０ｂは、第３の双曲面ミラー（第３の反射ミラー）２２と、第３の双曲面ミラー２２の双曲面と２葉双曲面として対を成す仮想双曲面２２ｍの焦点２２ｆに主点を配置した第３のレンズ（第３の結像手段）２４と、第３の双曲面ミラー２２および第３のレンズ２４によって構成される光学系の焦点面に配置した液晶シャッター（複数の発光手段）１１および光源（図示省略）とを各光軸を一致させて設けて、液晶シャッター１１から発信された光信号を第３のレンズ２４によって第３の双曲面ミラー２２に導いて、この第３の双曲面ミラー２２によってその光信号を光軸周囲に向けて反射するものである。
【００６０】
第１、第２および第３の双曲面ミラー４、５、２２をそれらの回転対称軸１４を同軸に配置し、かつその回転対称軸１４方向に沿って第２の双曲面ミラー５の両側に第１の双曲面ミラー４および第３の双曲面ミラー２２をそれら双曲面ミラー４、５、２２の焦点４ｆ、５ｆ、２２ｆ間の距離がほぼ等間隔になるように配置したものである。
【００６１】
第２の実施形態において、複数の全方位光通信装置１、１同士で通信をするに際しての光信号の送信受信を図４、図５によって説明する。
【００６２】
図４に示すように、一方の光通信装置（図４に向かって左側とし、符号「１Ａ」で示す）の第１の送信部２０ａにおいて第１の双曲面ミラー４を介して送信した光信号を、他方の光通信装置（図４に向かって右側とし、符号「１Ｂ」で示す）が受信部３において受信した場合は、その他方の光通信装置１Ｂの送信部２０ｂにおいて第３の双曲面ミラー２２から光信号を送信する。そして、その送信された光信号は、一方の光通信装置１Ａが受信部３において第２の双曲面ミラー５で光信号を反射して受信するようになっている。
【００６３】
また、図５に示すように、一方の全方位光通信装置１Ａの第２の送信部２０ｂにおいて第３の双曲面ミラー２２を介して送信の光信号を、他方の全方位光通信装置１Ｂが受信部３において受信した場合は、その他方の全方位光通信装置１Ｂの第１の送信部２０ａにおいて第１の双曲面ミラー２２から光信号を送信する。そして、その送信された光信号は、一方の光通信装置１Ａが受信部３において第２の双曲面ミラー５で反射して受信するようになっている。このようにして、双方の光通信装置１Ａ、１Ｂ同士が図４に示す場合から図５に示すように上下方向にずれて第１の送信部２０ａの俯仰角を超えて通信する場合に第２の送信部２０ｂによって光通信を継続することができ相互の位置関係について一つの双曲面ミラーの俯仰角の範囲を超えて光通信することができる。
【００６４】
また、第１、第２および第３の双曲面ミラー（第１、第２および第３の反射ミラー）４、５、２２の凸方向を、それらの回転対称軸１４方向に沿って同方向になるように揃えたものである。具体的には、各双曲面ミラー４、５、２２の凸方向を図４、５に示すように、上方に向ける。
【００６５】
図６から図７によってこの第２実施形態の光通信装置１（１Ａ，１Ｂ）を介して送信・受信されたデータの処理を行う制御装置２６および主装置３２を含む電気的な構成を説明する。
【００６６】
第１の実施形態の光通信装置によっても一つの送信部２によって送信する以外は同様の制御装置２６および主装置３２の構成を採用することができる。
【００６７】
図６（ａ）に示すように、制御装置２６は、第１、第２の送信部２０ａ，２０ｂおよび受信部３の光信号を送信・受信する光信号の向き（方位角、俯仰角）のデータを管理するものである。この制御装置２６には、それと第１、第２の送信部２０ａ，２０ｂおよび受信部３と発光信号および受光信号を出力・入力する（信号をやり取りする）ためのインタフェイス２８ａ設けられる。受信部３の受光信号は、このインタフェイス２８ａを介して入力されて、一旦一時的記憶手段からなるバッファ３０に記憶される。また、バッファ３０に記憶した発光信号を、インタフェイス２８ａを介して送信部２に入力する。そのバッファ３０はインタフェイス２８ｂを介して主装置３２と入力・出力されるようになっている。前記インタフェイス２８ａ、インタフェイス２８ｂとバッファ３０は、制御部３４による作動が制御される。この制御部３４は、本光通信装置１が他の複数の光通信装置１のうちのどの光通信装置１と通信するかを認識するＩＤナンバー（識別番号）、発光・受光方向（方位角、俯仰角）をチェックしかつ送信・受信状態データとして記憶する。また、自らのＩＤナンバーも記憶しており、送信した信号を他の光通信装置１が受信して他の光通信装置１が認識する場合に用いるものであり、この自分のＩＤナンバーのデータは、送信信号の一部に加えて送信するようになっている。そして、制御部３４には、インタフェイス２８ｂを介して主装置３２の演算結果や各種データも通信先情報として入力されて記憶される。
【００６８】
図６（ｂ）は、制御部３４の記憶する他の光通信装置１との送信・受信状態データの内容例である。
【００６９】
この図６（ｂ）に示すように、この送信・受信状態データは、符号３６に示すデータ構造のように、本光通信装置１（自機）が複数ある他の光通信装置１（相手先）の何れと通信するかを識別するための相手先ＩＤデータと、相手先の方向（方位角・俯仰角）データと、相手先の発光信号（送信信号）が上の送信部２０ａ・下の送信部２０ｂのいずれから送信されたかの相手発光上下データと、自機の発光信号（送信信号）が上の送信部２０ａ・下の送信部２０ｂのいずれから送信すべきかの自機発光上下データと等からなる。この自機発光上下データも、送信信号の一部に加えて送信するようになっている。これにより、送信側が上の送信部２０ａ・下の送信部２０ｂのいずれから送信されたかを、受信側で識別することができる。
【００７０】
また、送信・受信状態データは、その他、符号３８のデータ構造のように、上記の相手先の方向データを受信部３に係るＣＣＤ受光部１３の受光面においてのｘｙ座標位置によって認識し、かつ、送信部２による送信方向をその座標位置にすることとして、その座標データを発光受光位置データとすることができる。
【００７１】
前記主装置３２は、受信信号によって得られたデータから、送信された内容部分について処理する。また、逆に送信すべきデータを生成する。また、他の装置との通信以外に、例えば受光部１３にイメージセンサを用いていれば、２葉双曲面の形態をなす双曲面ミラー５および結像手段１２と共に光通信装置１の外部風景を撮像するカメラ（撮像部）としても利用することができ、その撮影内容を制御装置２６を経由して主装置３２に入力する。このカメラの撮像画像は、主装置３２の制御部３２ａにおいて、光通信装置１の周囲全周（３６０°）が双曲面ミラー５によって写り込んでおり、主装置３２に設けた座標変換機能によってこの双曲面ミラー画像を座標変換してパノラマ画像を作成する。座標変換技術については周知のものを用いる。
【００７２】
パノラマ画像は、表示部４０の表示画面に表示しても、データとして出力・記憶することができる。
【００７３】
なお、主装置３２は、光信号の送信位置および受信位置を指定したり、相手先ＩＤの入力などによって相手先の指定をしたり、ユーザが定めた特定の位置の相手先を指定したりする位置指示部４２を備えている。光通信装置１の外部風景を撮像したパノラマ画像を表示部４０に表示し、その画像で送信先を確認して、位置指示部４２によっておよその方向を指定するようにしてもよい、さらに、位置指示部４２によって表示部４０の表示画面上でポインタを操作し、送信先の光通信装置１の位置を正確に指定するようにしてもよい。また、送信先の位置が確認できない場合は、相手先ＩＤを指定して、全方位に向けて送信するように指示してもよい。
【００７４】
次に、図８〜図１０のフローチャートによって光通信装置１の作動を説明する。図８は受信制御の手順を、図９は送信制御の手順を、図１０は通信する方向を指定する場合の制御手順をそれぞれ説明するものである。なお、図８〜図１０に示すフローチャートの各手順の「ステップ１〜」を「Ｓ１〜」と略記する。また、判定結果の「正」・「否」は「Ｙ」・「Ｎ」と略記する。
【００７５】
受信制御においては、図８に示すように、まず、通信先の光通信装置１から送信信号を受信する。その送信信号を受信した場合、その受信信号中の相手先ＩＤデータ等によって制御装置２６（制御部３４）内に記憶された相手先ＩＤデータを検索して通信先の情報を取得する（Ｓ１）。
【００７６】
その検索の結果、通信先が既知の相手先であるか否かを判定し（Ｓ２）、既知の相手先であるならば（Ｓ２：Ｙ）、通信先の位置データがその既知の相手先データの位置データと一致するか否かを判定する（Ｓ３）。判定の結果、相手先ＩＤデータに対応する位置データが一致すれば（Ｓ３：Ｙ）、受信制御を終了する。
【００７７】
一方、Ｓ２において、通信先が既知のものでないならば（Ｓ２：Ｎ）、通信しているその相手先ＩＤデータを記憶する（Ｓ４）。そして、光信号の受信方向（方位角、俯仰角）を記憶する。また、相手先からの光信号が相手先の光通信装置１における上下何れの送信部２０ａ、２０ｂから送信されたかを記憶する。また、自機の光通信装置１における上下何れの送信部２０ａ、２０ｂから送信すべきか（相手が上なら自機は下、逆に相手が下なら自機は上）を記憶する（Ｓ５）。その後、受信制御を終了する。
【００７８】
なお、Ｓ２で相手先が既知であっても相手先ＩＤデータに記述された位置と異なる場合は（Ｓ３：Ｎ）、Ｓ５に進んで光信号の受信方向、相手先および自機の上下何れの送信部２０ａ、２０ｂから光信号を送信したかを記憶する。
【００７９】
送信制御においては、図９に示すように、まず、位置指示部４２からユーザが通信先とする他の光通信装置１の相手先ＩＤデータを入力する。そして、その入力された相手先ＩＤデータ等によって制御装置２６（制御部３４）内に記憶された相手先ＩＤデータを検索して通信先の情報を取得する（Ｓ１１）。その検索の結果から、通信先が既知の相手先であるか否かを判定し（Ｓ１２）、通信先が既知の相手先であるならば（Ｓ１２：Ｙ）、図６（ｂ）に示すような、その相手先の送信・受信状態データに基づき、光信号の送信方向（方位角、俯仰角）を設定し、また、自機の上下何れの送信部２０ａ、２０ｂから光信号を送信するかを設定する（Ｓ１３）。
【００８０】
そして、設定した送信方向に、設定した上下いずれかの送信部２０ａ、２０ｂを発光させる（光信号を送信させる）（Ｓ１４）。その後、送信処理を終了する。
【００８１】
一方、Ｓ１２において、通信先が既知の相手先で無いならば（Ｓ１２：Ｎ）、光信号の送信方向（方位角、俯仰角）を全方位に設定し、また、デフォルト（初期設定）に基づき自機の上下何れの送信部２０ａ、２０ｂから光信号を送信するかを設定する（Ｓ１５）。そして、Ｓ１４にて送信処理を行い、その後送信処理を終了する。全方位に送信する場合、発光手段全部で一斉に送信してもよいし、一部分ずつ逐次送信するようにしてもよい。
【００８２】
前記パノラマ画像を利用するなどして相手位置を確認した場合など、指定方向に通信する場合の制御は、図１０に示すように、ユーザが位置指示部４２によって指示した方向に基づき、光通信装置１の送信する方向（方位角、俯仰角）を設定し、また、デフォルトに基づき自機の上下何れの送信部２０ａ、２０ｂから光信号を送信するかを設定する（Ｓ２１）。位置指定によって用いる発光手段の数は予め設定しておく、指定の精度によって、用いる発光手段の数を変えるようにしてもよい。
【００８３】
そして、設定した送信方向に、設定した上下いずれかの送信部２０ａ、２０ｂを発光させる（光信号を送信させる）（Ｓ２２）。その後、送信処理を終了する。
【００８４】
尚、本発明の光通信システムおよび全方位光通信装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることはもちろんである。例えば回転対称をなすミラーは２葉双曲面ミラーに限定されず、全方位の光信号を送信受信できる限り、球面ミラーや円錐双曲面ミラー等の他の種のミラーを用いることができる。
このように２葉双曲面ミラー以外の反射ミラーを用いる場合、送信手段には、第１の反射ミラーと、凸レンズなどの第１の結像手段と、第１の反射ミラーおよび第１の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の発光手段とを各光軸を一致して設け、また、受信手段には、第２の反射ミラーと、第２の結像手段と、第２の反射ミラーおよび第２の結像手段によって構成される光学系の焦点面に配置した複数の受光手段とを各光軸を一致させて設ける構成にすることによって、本発明の効果が得られる。
また、光学系に像面湾曲周差がある場合、焦点面は平面にならないので、それを考慮して受光面や発光面を配置しても良いし、湾曲に合わせて受光素子・発光素子を配置しても良い。
また、室内のパーソナルコンピータとプリンタの通信のように、比較的近距離の通信の場合は入射光自体が発散しているので、受光面（発光面）は焦点面より少し離して配置するほうが良い。
また、結像手段は単玉レンズのように図示しているが、複玉レンズあるいは複数群で構成されたレンズでもよく、レンズ以外のミラーを含む光学系でもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る光通信システムの光学系において光信号の方向が異なる各場合の説明図である。
【図２】実施形態に係るＣＣＤエリアセンサ（ＣＣＤ受光部）の受光強度分布を示す説明図である。
【図３】液晶シャッターのシャッター位置を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光通信装置の光学系の説明図である。
【図５】図４と異なる俯仰角の場合における光学系の説明図である。
【図６】（ａ）は実施形態に係る光通信装置の送信部および受信部と制御装置の制御系の説明ブロック図、（ｂ）は光通信した時に格納するデータの説明図である。
【図７】実施形態に係る光通信装置の制御系を説明する全体ブロック図である。
【図８】光通信装置の作動を説明するフローチャートであって、受信制御の手順を説明する。
【図９】光通信装置の作動を説明するフローチャートであって、送信制御の手順を説明する。
【図１０】光通信装置の作動を説明するフローチャートであって、通信する方向を指定する場合の制御手順をそれぞれ説明するものである。
【図１１】従来の全方位光通信装置と相手通信機との光通信における距離と俯仰角の関係の説明図である。
【図１２】図１１と異なる距離における従来の全方位光通信装置と相手通信機との光通信における距離と俯仰角の関係の説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，１Ａ，１Ｂ  光通信装置（全方位光通信装置）
２  送信部（送信手段）
３  受信部（受信手段）
４  第１の双曲面ミラー（第１の反射ミラー）
４ｆ  焦点
４ｍ  仮想双曲面
５  第２の双曲面ミラー（第２の反射ミラー）
５ｆ  焦点
５ｍ  仮想双曲面
６  相手通信機（通信機）
１０  第１のレンズ（第１の結像手段）
１１  液晶シャッター（発光手段）
１２  第２のレンズ（第２の結像手段）
１３  ＣＣＤ受光部（受光手段）
１４  回転対称軸
１５  発光部
１６  受光部
２０ａ  第１の送信部（第１の送信手段）
２０ｂ  第２の送信部（第２の送信手段）
２２  第３の双曲面ミラー（第３の反射ミラー）
２２ｆ  焦点
２２ｍ  仮想双曲面
２４  第３のレンズ（第３の結像手段）
２６  制御装置
２８ａ  インタフェイス
２８ｂ  インタフェイス
３０  バッファ
３２  主装置
３２ａ  制御部
３４  制御部
３６  データ構造
３８  データ構造
４０  表示部
４２  位置指示部
【図１】
2006270723.tif 000003
【図２】
2006270723.tif 000004
【図３】
2006270723.tif 000005
【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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