(57)【要約】【課題】  本来伝えるべき情報を送る放射角を絞った光信号の光軸合わせを補助する比較的放射角の広い発光手段と受光手段の配置位置を最適化して確実な光軸合わせを実現する。【解決手段】  送信機１においては第１の光学送信手段１０を中心としてその回りに４個の第３の光学受信手段６０−１〜６０−４が配置され、第３の光学受信手段の外側に４個の第２の光学送信手段３０−１〜３０−４が配置されている。また、受信機２においては第１の光学受信手段２０を中心としてその回りに４個の第２の光学受信手段４０−１〜４０−４が配置され、第２の光学受信手段の外側に４個の第３の光学送信手段５０−１〜５０−４が配置されている。【選択図】  図７
2006042206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射角が比較的狭い第１の光信号を送信する第１の光学送信手段を有する送信機と、前記第１の光信号を受信して電気信号に変換する第１の光学受信手段を有する受信機を備えた光無線伝送装置であって、
前記送信機は、
前記受信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第２の光信号を送信する第２の光学送信手段と、
前記送信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために前記受信機が送信する放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第３の光信号を受信する第３の光学受信手段と、
前記第３の光学受信手段が受信した前記第３の光信号に基づいて、少なくとも前記第１の光学送信手段と前記第３の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより、前記第３の光信号の光軸合わせを行う回転機構とを備え、
前記受信機は、
前記第２の光信号を受信する第２の光学受信手段と、
前記第３の光信号を送信する第３の光学送信手段と、
前記第２の光学受信手段により受信した前記第２の光信号に基づいて、少なくとも前記第１、第２の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより前記第２の光信号の光軸合わせを行う回転機構を備え、
さらに、第２、第３の光信号の光軸合わせを行ったときに、前記第１の光学送信手段と第１の光学受信手段が光軸が合うように配置されている光無線伝送装置。
【請求項２】
放射角が比較的狭い第１の光信号を送信する第１の光学送信手段を有する送信機と、前記第１の光信号を受信して電気信号に変換する第１の光学受信手段を有する受信機を備えた光無線伝送装置であって、
前記送信機は、
前記受信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第２の光信号を送信する第２の光学送信手段と、
前記送信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために前記受信機が送信する放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第３の光信号を受信する第３の光学受信手段と、
前記第３の光学受信手段が受信した前記第３の光信号に基づいて、少なくとも前記第１の光学送信手段と前記第３の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより、前記第３の光信号の光軸合わせを行う回転機構とを備え、
前記受信機は、
前記第２の光信号を受信する第２の光学受信手段と、
前記第３の光信号を送信する第３の光学送信手段と、
前記第２の光学受信手段により受信した前記第２の光信号に基づいて、少なくとも前記第１、第２の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより前記第２の光信号の光軸合わせを行う回転機構を備え、
さらに、前記送信機の前記第１の光学送信手段の回りに複数の前記第２の光学送信手段及び複数の前記第３の光学受信手段が配置され、前記受信機の前記第１の光学受信手段の回りに複数の前記第２の光学受信手段及び複数の前記第３の光学送信手段が配置されている光無線伝送装置。
【請求項３】
放射角が比較的狭い第１の光信号を送信する第１の光学送信手段を有する送信機と、前記第１の光信号を受信して電気信号に変換する第１の光学受信手段を有する受信機を備えた光無線伝送装置であって、
前記送信機は、
前記受信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第２の光信号を送信する第２の光学送信手段と、
前記送信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために前記受信機が送信する放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第３の光信号を受信する第３の光学受信手段と、
前記第３の光学受信手段が受信した前記第３の光信号に基づいて、少なくとも前記第１の光学送信手段と前記第３の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより、前記第３の光信号の光軸合わせを行う回転機構とを備え、
前記受信機は、
前記第２の光信号を受信する第２の光学受信手段と、
前記第３の光信号を送信する第３の光学送信手段と、
前記第２の光学受信手段により受信した前記第２の光信号に基づいて、少なくとも前記第１、第２の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより前記第２の光信号の光軸合わせを行う回転機構を備え、
さらに、前記送信機の前記第１の光学送信手段の回りに複数の前記第２の光学送信手段が配置されるとともにその外側に複数の前記第３の光学受信手段が配置され、前記受信機の前記第１の光学受信手段の回りに複数の前記第２の光学受信手段が配置されるとともにその外側に複数の前記第３の光学送信手段が配置されている光無線伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信機からの放射角が比較的狭い光信号を受光範囲の狭い受光手段を搭載した受信機に伝送する光無線伝送装置に関し、特に光信号の光軸合わせをする際に放射角が広い光を補助的に利用する場合の送受信手段の最適な配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から光を用いて情報の空間伝送を行う光無線伝送技術がある。この光無線伝送には一般に赤外光が用いられ、その発光素子としては、発光ダイオードやレーザダイオードなどの半導体発光素子が用いられている。このような光無線伝送技術において、送受信間距離を十分にとりたい場合は、受信装置側に十分な光量を入射させるように、送信装置より発する光ビームを鋭く絞る必要がある。また受光側も外乱光の排除や受信感度の観点から、受光可能な範囲の角度を絞る必要がある。そのような状態で送信装置及び受信装置の光軸を合わせなければならないが、指向性の高い光ビームを用いることや、光ビームとして目に見えない赤外光を用いることなどから、光軸合わせは大変煩わしい作業となる。そこで、従来から光軸合わせを容易に行える光無線伝送装置の提案がされている。
【０００３】
その例としては、送信装置に照準機を設置して操作者がその照準機を見ながら光軸を合わせる光無線伝送装置や、受信装置側に受光レベル検出用測定機を接続して操作者が２人一組で光軸合わせを行う光無線伝送装置などがある。また、本出願人による下記の特許文献１で開示される、受光機側に光軸調整用の光源を設けて、送信機からの送信光の受信レベル情報を折り返し、それに応じて送信機側で調整し光軸を合わせるものもある。光軸調整用の光源を用いる方法に関しては、プログラムにより補正を加える方法もある。
【特許文献１】特開平７−１３１４２２号公報（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の光無線伝送では送受信を正対させる視点が欠けていた。すなわち、従来の照準機や受光レベル測定機を用いる方法や、受光機側に光軸調整用の光源を設けて送信機からの送信光の受信レベル情報を折り返し光軸調整する方法は、送信光を受光部に正確に当てる事を目的としていて、送信側と受信側を正対させる視点が欠けていた。送信機からの送信光を受信機のフォトダイオードなどの受信手段に当てても、受信手段はそれぞれ受光可能な範囲の角度を有しており、送信光をこの角度範囲内で受光しなければ、送信光が受信機の受信手段に当たったとしても光無線伝送は実現しない。すなわち、光無線伝送において光軸が合うとは、送信側と受信側が互いに相手を光学的に有効な範囲内にとらえて送受信を正対させた状態を言うのである。この点に関して、特許文献１の技術では受信側を送信光に正対させるための方向制御手段を持たないので、受信機そのものを動かしたり傾けたりする必要がある。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑み、本来伝えるべき情報を送る放射角を絞った光信号の光軸合わせを補助する、比較的放射角の広い発光手段と受光手段を利用する場合、これらの発光素子・受光素子の配置位置を最適化して確実な光軸合わせを実現することができる光無線伝送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】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、放射角が比較的狭い第１の光信号を送信する第１の光学送信手段を有する送信機と、前記第１の光信号を受信して電気信号に変換する第１の光学受信手段を有する受信機を備えた光無線伝送装置であって、
前記送信機は、
前記受信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第２の光信号を送信する第２の光学送信手段と、
前記送信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために前記受信機が送信する放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第３の光信号を受信する第３の光学受信手段と、
前記第３の光学受信手段が受信した前記第３の光信号に基づいて、少なくとも前記第１の光学送信手段と前記第３の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより、前記第３の光信号の光軸合わせを行う回転機構とを備え、
前記受信機は、
前記第２の光信号を受信する第２の光学受信手段と、
前記第３の光信号を送信する第３の光学送信手段と、
前記第２の光学受信手段により受信した前記第２の光信号に基づいて、少なくとも前記第１、第２の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより前記第２の光信号の光軸合わせを行う回転機構を備え、
さらに、第２、第３の光信号の光軸合わせを行ったときに、前記第１の光学送信手段と第１の光学受信手段が光軸が合うように配置されている。
【０００７】
また、本発明は上記目的を達成するために、放射角が比較的狭い第１の光信号を送信する第１の光学送信手段を有する送信機と、前記第１の光信号を受信して電気信号に変換する第１の光学受信手段を有する受信機を備えた光無線伝送装置であって、
前記送信機は、
前記受信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第２の光信号を送信する第２の光学送信手段と、
前記送信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために前記受信機が送信する放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第３の光信号を受信する第３の光学受信手段と、
前記第３の光学受信手段が受信した前記第３の光信号に基づいて、少なくとも前記第１の光学送信手段と前記第３の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより、前記第３の光信号の光軸合わせを行う回転機構とを備え、
前記受信機は、
前記第２の光信号を受信する第２の光学受信手段と、
前記第３の光信号を送信する第３の光学送信手段と、
前記第２の光学受信手段により受信した前記第２の光信号に基づいて、少なくとも前記第１、第２の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより前記第２の光信号の光軸合わせを行う回転機構を備え、
さらに、前記送信機の前記第１の光学送信手段の回りに複数の前記第２の光学送信手段及び複数の前記第３の光学受信手段が配置され、前記受信機の前記第１の光学受信手段の回りに複数の前記第２の光学受信手段及び複数の前記第３の光学送信手段が配置されている。
【０００８】
また、本発明は上記目的を達成するために、放射角が比較的狭い第１の光信号を送信する第１の光学送信手段を有する送信機と、前記第１の光信号を受信して電気信号に変換する第１の光学受信手段を有する受信機を備えた光無線伝送装置であって、
前記送信機は、
前記受信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第２の光信号を送信する第２の光学送信手段と、
前記送信機が前記第１の光信号の光軸合わせを行うために前記受信機が送信する放射角が前記第１の光信号の放射角より広い第３の光信号を受信する第３の光学受信手段と、
前記第３の光学受信手段が受信した前記第３の光信号に基づいて、少なくとも前記第１の光学送信手段と前記第３の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより、前記第３の光信号の光軸合わせを行う回転機構とを備え、
前記受信機は、
前記第２の光信号を受信する第２の光学受信手段と、
前記第３の光信号を送信する第３の光学送信手段と、
前記第２の光学受信手段により受信した前記第２の光信号に基づいて、少なくとも前記第１、第２の光学受信手段が一体となって、直交する２軸の回りを回転することにより前記第２の光信号の光軸合わせを行う回転機構を備え、
さらに、前記送信機の前記第１の光学送信手段の回りに複数の前記第２の光学送信手段が配置されるとともにその外側に複数の前記第３の光学受信手段が配置され、前記受信機の前記第１の光学受信手段の回りに複数の前記第２の光学受信手段が配置されるとともにその外側に複数の前記第３の光学送信手段が配置されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光無線伝送装置によれば、送信機と受信機で本来伝えるべき情報を乗せた比較的放射角の狭い光信号の光軸合わせを補助する比較的放射角の広い発光光軸と受光光軸の位置関係が、送信機と受信機を正対させた際に略一致するように光学的送受信手段が配置してあるので、近距離の伝送であっても確実に主たる情報を乗せた光信号の光スポットは対応する受光手段をとらえることができる。
また、送信機の第１の光学送信手段の回りに複数の第２の光学送信手段及び複数の第３の光学受信手段が配置され、受信機の第１の光学受信手段の回りに複数の第２の光学受信手段及び複数の第３の光学送信手段が配置されているので、第１の光信号の光軸と第２、第３の光信号の合成光軸が一致して、送信機と受信機の配置角度の制約がない。
また、送信機の第１の光学送信手段の回りに複数の第２の光学送信手段が配置されるとともにその外側に複数の第３の光学受信手段が配置され、受信機の第１の光学受信手段の回りに複数の第２の光学受信手段が配置されるとともにその外側に複数の第３の光学送信手段が配置されているので、第１の光信号の光軸と第２、第３の光信号の合成光軸が一致して、送信機と受信機の配置角度の制約がなく、さらに送信機と受信機における光学送信手段と光学受信手段との距離が離れて第１、第２、第３の光信号の干渉を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態＞
＜装置の全体構成＞
図１は、本発明の光軸合わせ方法を実現するための光無線伝送装置の第１の実施の形態を示す概略構成図である。図１に示すように、本発明による光無線伝送装置は、映像表示部４から離れた場所にある映像制御部３の映像信号を映像表示部４に光無線伝送して映し出すために、映像制御部３側に設けられた送信機１と、映像表示部４側に設けられた受信機２により構成される。
【００１１】
＜放射角・指向角と光軸合わせの説明＞
送信機１からは、映像信号が光信号（後述するＬ１）に変換されて出力され、その出力された光信号は一定の放射角の範囲Ｂ（＝−Ｂ／２〜＋Ｂ／２）内において受信可能な所定の強度を保つ。一方、受信機２においては、送信機１より出力された光信号を受ける受光素子が受信可能な受信光指向角Ａ（＝−Ａ／２〜＋Ａ／２）を有する。光伝送を実現するには、送信機１からの光信号の送信光放射角Ｂの範囲内に受信機２の受光素子をとらえ、かつ、受信機２の受光素子が送信光を受信可能な受信光指向角Ａの範囲内で送信光を受ける必要がある。光無線伝送における光軸合わせとは上記のような状態を作り出すことである。
【００１２】
図２は第１の実施の形態における光軸合わせで光軸が合った様子を説明する図である。送信機１の第１の光学送信手段１０から放射された第１の光信号Ｌ１が送信光放射角Ｂで伝送され、その結果第１の光信号Ｌ１の光スポットＳ１が受信機２の第１の光学受信手段２０をとらえている様子を示す。同時に受信機２の第１の受光手段（光学受信手段）２０の受信光指向角Ａの受光可能範囲２１に送信機１の第１の光学送信手段１０をとらえている様子を示す。第１の実施の形態においては、映像信号を光伝送する第１の光学送信手段１０として図示しないレンズを含む光学系とＬＤ（レーザダイオード）を、第１の光学受信手段２０としては図示しないレンズを含む光学系とＰＤ（フォトダイオード）を用いている。
【００１３】
＜送信機１、受信機２の内部構成＞
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る光無線伝送装置の光軸合わせに補助的に放射角と指向角の広い送受信手段を利用する場合の送信機１と受信機２の概略構成図である。送信機１、受信機２にはそれぞれ、映像信号を変換した、光軸（第１の光信号の中心軸）１１を中心とする第１の光信号Ｌ１を送信する第１の光学送信手段１０、光軸２２を中心とする受光可能範囲２１で第１の光信号Ｌ１を受光する第１の光学受信手段２０が設けられている。またそれとは別に、映像信号を伝送する光軸１１と第１の光学受信手段の受光可能範囲２１を合わせるために、送信機１、受信機２にはそれぞれ、光軸３１を中心に第２の光信号Ｌ２を送信する第２の光学送信手段３０、光軸４２を中心とする受光可能範囲４１で第２の光信号Ｌ２を受光する第２の光学受信手段４０が設けられ、さらに受信機２、送信機１にはそれぞれ、光軸５１を中心に第３の光信号Ｌ３を送信する第３の光学送信手段５０、光軸６２を中心とする受光可能範囲６１で第３の光信号Ｌ３を受光する第３の光学受信手段６０が設けられている。
【００１４】
送信機１より発する放射角の狭い第１の光信号Ｌ１を受信機２側の第１の光学受信手段２０に当てて、さらに第１の光学受信手段２０の受光可能範囲２１内に第１の光学送信手段１０をとらえる光軸合わせを行うために、送信機１側の第２の光学送信手段３０から比較的放射角の広い第２の光信号Ｌ２を送信し、受信機２側の第２の光学受信手段４０により第２の光信号Ｌ２を受光して送信機１の方向を検知し、同時に受信機２側の第３の光学送信手段５０から放射角の広い第３の光信号Ｌ３を送信し、送信機１側の第３の光学受信手段６０により第３の光信号Ｌ３を受光して受信機２の方向を検知する。以上のようにして送信機１と受信機２を正対させて第１の光信号Ｌ１の光軸を合わせて映像信号を光無線伝送する。
【００１５】
ここで、送信機１では、第１の光学送信手段１０と第２の光学送信手段３０と第３の光学受信手段６０が送信側光学ユニット５内に一体化され、送信側光学ユニット５は図示しない垂直・水平方向の回転駆動手段により、垂直方向回転軸７ｖ、水平方向回転軸７ｈに回転可能である。また、受信機２では、第１の光学受信手段２０と第２の光学受信手段４０と第３の光学送信手段５０が受信側光学ユニット６内に一体化され、受信側光学ユニット６は手動で受信機垂直方向回転軸８ｖ、受信機水平方向回転軸８ｈに回転可能である。そして、第２の光信号Ｌ２を第２の光学受信手段４０で受けて受信機２を送信機１に向け、第３の光信号Ｌ３を第３の光学受信手段６０で受けて送信機１を受信機２に向けて、送信機１、受信機２を正対させた際に第１の光信号Ｌ１を送受信する送信機１と受信機２間の光軸（１１と２２、３１と４２、５１と６２）がそれぞれ略一致するように各光学系の送受信手段が配置されているので、回転機構の精度や部品実装のバラツキによる影響を最も受けにくくなっている。
【００１６】
映像信号を光伝送するためには、まずユーザが送信機１と受信機２をおおよそ対向させて設置して、送信機１の第３の光学受信手段６０が受信機２の第３の光学送信手段５０からの第３の光信号Ｌ３により受信機２の方向を検知できるようにする。本実施の形態においては、第３の光学送信手段５０に指向角が約７０°のＬＥＤ（発光ダイオード）を用いている。第３の光学受信手段６０としては受光角を約６０°にするようなレンズを含む光学系と複数のＰＤ（フォトダイオード）からなるデバイスを利用しているので、例えば送信機１と受信機２を５ｍ離して設置した場合、第３の光信号Ｌ３の光スポットは約７ｍ、第３の光学受信手段６０による５ｍ地点での受光可能範囲６１は直径５．８ｍの円の内部となる。第２の光学送信手段３０と第３の光学送信手段５０は同じＬＥＤを用いており、同様に第２の光学受信手段４０も第３の光学受信手段６０と同じデバイスを用いているので、ユーザが送信機１と受信機２をおおよそ向かい合わせるだけで、第２、第３の受光手段・発光手段の光学的に有効な範囲内に設置できる。
【００１７】
受信機２の第３の光学送信手段５０からの第３の光信号Ｌ３を受けた送信機１の第３の光学受信手段６０は、構成する複数のＰＤ、例えば２行２列の４個のＰＤからのそれぞれの受信信号を増幅するなどの処理を加える。この受信信号は図示しない受信レベル検出回路により受信レベルを検出し、各ＰＤからの受信レベルを比較して駆動制御部を制御してステッピングモータなどの駆動手段により送信側光学ユニット５をそれぞれ送信機垂直方向回転軸７ｖ、送信機水平方向回転軸７ｈに回転駆動して向きを制御して、映像信号が乗った放射角の狭い第１の光信号Ｌ１を受信機２の第１の光学受信手段２０に当てる。
【００１８】
次に、第１の光信号Ｌ１が受信機２の第１の光学受信手段２０に当たった状態で、受信機２の受信側光学ユニット６の向きを第１の光信号Ｌ１に正対させるように手動で調整する。本実施の形態においては第２の光学受信手段４０と第３の光学受信手段６０に同じデバイスを用いており、受信機２は、第２の光信号Ｌ２を第２の光学受信手段４０を構成する複数のＰＤ、例えば２行２列の４個のＰＤにより受光して各受光レベルを検出し、比較して得た信号に基づいて図４に示すような上下左右方向の光軸合わせガイドを光軸調整方向表示部９に表示する。光軸合わせに際しては、人間（操作者）がこの表示情報を見ながら受信側光学ユニット６を垂直方向、水平方向に調整する。
【００１９】
＜配置が悪く光スポットが外れる場合の説明＞
ここで、図５は放射角が狭い第１の光信号Ｌ１を送信する第１の光学送信手段１０と第１の光信号Ｌ１を受ける受信機２側の第１の光学受信手段２０の配置が適切でない場合を示す。図５では、第１の光信号Ｌ１の光軸を合わせるための第２の光信号Ｌ２の光軸３１と第２の光学受信手段４０の受光可能範囲４１の光軸４２と、第３の光信号Ｌ３の光軸５１と第３の光学受信手段６０の受光可能範囲６１の光軸６２が合った状態で、第１の光学送信手段１０より発した第１の光信号Ｌ１の受信側光学ユニット６上の光スポットＳ１は第１の光学受信手段２０から外れており、さらに、第１の光学送信手段１０は第１の光学受信手段２０の受信可能範囲２１から外れた位置にある。これらのどちらか１つの条件が当てはまっただけでも第１の光信号Ｌ１の光軸は合わず光無線伝送はできない。このような状態は配置ズレの距離の影響が相対的に大きくなる近距離の光無線伝送で起こりやすくなる。
【００２０】
詳しく説明すると、このような方法は、実質的には、第１の光信号Ｌ１の光軸を合わせているのではなく、補助的な第２の光信号Ｌ２の光軸３１と第２の光学受信手段４０の受光可能範囲４１の光軸４２と第３の光信号Ｌ３の光軸５１と第３の光学受信手段６０の受光可能範囲６１の光軸６２を合わせているに過ぎない。また、第１の光信号Ｌ１と第１の受光手段２０が光軸合わせの回転移動により位置が変動しないような回転軸の位置関係になっているだけでは十分と言えず、伝送距離や送受信機間の高低差が様々な設置環境で使用する場合、回転機構の分解能や精度・送受信用の素子の実装傾きの影響などから第１の光信号Ｌ１の光スポットＳ１が受信機２の対応する第１の光学受信手段２０に確実に当たっているとは言えず、比較的放射角の広い補助的な光軸（３１、４２）、（５１、６２）を合わせただけでは、本来の情報伝送を担う放射角の狭い主たる第１の光信号Ｌ１の光スポットＳ１を安定的に対応する第１の光学受信手段２０に合わせられないのである。このような部分を補うのにプログラムによる補正などが考えられるが、補助的な光軸合わせの後、補正するための段階を必要とするので、光軸合わせに必要な時間が延びてしまう問題があった。特に情報送信光を鋭く絞って伝送に使用する場合は、補正が必要になる可能性が増加する。したがって、回転機構の精度などにより第１の光信号Ｌ１の光スポットＳ１が第１の光学受信手段２０に当たる保証はない。
【００２１】
また、伝送距離が短いと配置の影響が大きい。すなわち、前述のごとく、本来伝えるべき情報を送る放射角を絞った主たる第１の光信号Ｌ１の光軸を合わせるために、比較的放射角の広い送受信手段を送信機１と受信機２に備えて正対を補助するだけでは、放射角を絞った第１の光信号Ｌ１の光スポットＳ１は放射角を反映して小さく、伝送距離が短いほど光スポットＳ１は更に小さくなり、相対的に受発光手段の配置の影響が大きくなるという問題がある。すなわち、主たる第１の光信号Ｌ１の光軸合わせを補助する比較的放射角の広い光軸（３１、４２）、（５１、６２）が合った状態での比較的放射角が狭い主たる第１の光信号Ｌ１の光スポットＳ１と第１の光学受信手段２０の配置ズレが数センチあった場合、伝送距離が数メートルの場合は第１の光信号Ｌ１の光スポットＳ１が大きくなるのでほとんど問題にならなくても、数１０センチの伝送距離では数センチの配置ズレの影響が大きくなってしまう。
【００２２】
第１の実施の形態では、第２、第３の光信号Ｌ２、Ｌ３の光軸合わせを行ったときに、第１の光学送信手段１０と第１の光学受信手段２０をその光軸が合うように配置することにより、映像信号が乗った第１の光信号Ｌ１を第１の光学受信手段２０の受光角度の範囲において第１の光学受信手段２０に当てられるので、光軸合わせの要件を満たすことができる。
【００２３】
＜第２の実施の形態＞
次に図６により本発明の第２の実施の形態について説明する。図６は第２の光信号Ｌ２の光学送信手段３０と第３の光信号Ｌ３の光学送信手段５０に第２、第３の光学送信手段を構成するそれぞれ複数の光源（３０−１、３０−２）、（５０−１、５０−２）を使用した第２の実施の形態を示している。このように複数の光源を使用することにより、より多くの光量を得ることができ、また、配置の自由度を高めることができる。図６では、同じ輝度のＬＥＤをそれぞれ２本ずつ使用し、各々２本のＬＥＤ（３０−１、３０−２）、（５０−１、５０−２）の各中点３０ａ、５０ａに合成された第２、第３の光信号Ｌ２、Ｌ３の光軸３２、５２があると考えられる。この場合は、第２、第３の光学受信手段４０、６０から見てそれぞれＬＥＤ（３０−１、３０−２）、（５０−１、５０−２）の中点３０ａ、５０ａに第２、第３の光学送信手段３０、５０があると考えられる。
【００２４】
図７は第２の光信号Ｌ２の合成された光軸３２と、第３の光信号Ｌ３の合成された光軸５２が共に第１の光信号Ｌ１の光軸１１と一致する第２の実施の形態を示す。図７（ａ）、（ｂ）では、送信機１においては第１の光学送信手段１０を中心としてその回りに４個の第３の光学受信手段６０−１〜６０−４が配置され、第３の光学受信手段６０−１〜６０−４の外側に４個の第２の光学送信手段３０−１〜３０−４が配置されている。また、受信機２においては第１の光学受信手段２０を中心としてその回りに４個の第２の光学受信手段４０−１〜４０−４が配置され、第２の光学受信手段４０−１〜４０−４の外側に４個の第３の光学送信手段５０−１〜５０−４が配置されている。そして、図７（ａ）は送信機１と受信機２が９０°回転して配置された状態を示し、図７（ｂ）は送信機１と受信機２が１８０°回転して配置された状態を示している。
【００２５】
第２の実施の形態では、主たる映像信号を乗せた第１の光信号Ｌ１の光軸と、受信機２の受信側光学ユニット６を送信機１に向けるための第２の光信号Ｌ２の合成光軸と、送信機１の送信側光学ユニット５を受信機２に向けるための第３の光信号Ｌ３の合成光軸が略一致しているので、送信機１又は受信機２を壁や天井につけて図７（ａ）に示すような横向きや図７（ｂ）に示すような逆さまにした状態の近距離の光無線伝送でも送信機１、受信機２の設置面に依存せずに第２の光信号Ｌ２と第３の光信号Ｌ３の光軸３２、５２が合えば第１の光信号Ｌ１の光軸を合わせることができる理想的な配置である。第２の実施の形態における第２の光学受信手段４０−１〜４０−４と第３の光学受信手段６０−１〜６０−４は、複数個用いて送信光の方向を検知するので、内部に４分割ＰＤのような複数のＰＤを備える第２、第３の光学受信手段４０、６０のような構造である必要はない。
【００２６】
＜第３の実施の形態＞
＜光軸を一致させながら、発光と受光を分けて光のアイソレーション確保＞
図８は、図７の実施の形態を更に発展させた第３の実施の形態を示し、送信機１においては第１の光学送信手段１０を中心としてその回りに４個の第２の光学送信手段３０−１〜３０−４が配置されるとともに、第２の光学送信手段３０−１〜３０−４の外側に４個の第３の光学受信手段６０−１〜６０−４が配置されている。また、受信機２においては第１の光学受信手段２０を中心としてその回りに４個の第２の光学受信手段４０−１〜４０−４が配置されるとともに、第２の光学受信手段４０−１〜４０−４の外側に４個の第３の光学送信手段５０−１〜５０−４が配置されている。すなわち、第３の実施の形態は第２の実施の形態に対し、第１の光信号Ｌ１に対して第２の光信号Ｌ２の合成光軸３２と第３の光信号Ｌ３の合成光軸５２を一致させた点は同じであるが、送信機１側では第２の光学送信手段３０−１〜３０−４が主たる第１の光信号Ｌ１の送信手段１０に近い位置に配置されているので、その外側の第３の光学受信手段６０−１〜６０−４との光の干渉を防止することができる。
【００２７】
また、受信機２の受信側光学ユニット６でも、中心の第１の光信号Ｌ１の第１の光学受信手段２０の近くに第２の光学受信手段４０−１〜４０−４を配置してまとめ、その外側に第３の光学送信手段５０−１〜５０−４を配置して発光と受光を限られた条件の中で離して光の干渉を抑える配置にしたので、３つの光の光軸を一致させながら発光素子群と受光素子群を離して配置できるので、送信機１、受信機２共、自らの発光による影響を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の光軸合わせ方法を実現するための光無線伝送装置の第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態で映像信号を伝送する光軸が合った様子を表す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る光無線伝送装置の光軸合わせに補助的に放射角と指向角の広い送受信手段を利用する場合の送信機と受信機の概略構成図である。
【図４】本発明の受信機の光軸合わせのための光軸調整方向表示部を示す図である。
【図５】光軸合わせに補助的に放射角と指向角が広い光軸合わせを利用する光無線伝送装置で、送受信手段の配置が適切でない場合の図である。
【図６】本発明の第２、第３の実施の形態に係る光無線伝送装置において補助的な光軸に合成光軸を用いる場合の図である。
【図７】本発明に係る光無線伝送装置の実施の形態で映像を伝送する光信号の光軸と、光軸合わせを補助する２本の光軸が一致している場合の第２の実施の形態を示す図である。
【図８】本発明による光無線伝送装置の実施の形態で映像を伝送する光信号の光軸と、光軸合わせを補助する２本の光軸が一致しており、更に光の干渉を抑えられる配置の第３の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  送信機
２  受信機
３  映像制御部
４  映像表示部
５  送信側光学ユニット
６  受信側光学ユニット
７ｖ  送信機垂直方向回転軸
７ｈ  送信機水平方向回転軸
８ｖ  受信機垂直方向回転軸
８ｈ  受信機水平方向回転軸
９  光軸調整方向表示部
１０  第１の光学送信手段
１１  第１の光信号の中心軸（光軸）
２０  第１の光学受信手段（受光手段）
２１  第１の光学受信手段の受光可能範囲
２２  第１の光学受信手段の受光中心軸（光軸）
３０、３０−１〜３０−４  第２の光学送信手段
３０ａ  複数の光源を用いる場合の第２の光学送信手段の光軸
３１、５１  光軸
３２  複数の光源を用いる場合の第２の光学送信手段の合成された光軸
４０、４０−１〜４０−４  第２の光学受信手段
４１  第２の光学受信手段の受光可能範囲
４２  第２の光学受信手段の受光可能範囲の光軸
４３  複数の第３の光学受信手段の受光範囲の合成された中心軸
５０、５０−１〜５０−４  第３の光学送信手段
５０ａ  複数の光源を用いる場合の第３の光学送信手段の光軸
５２  複数の光源を用いる場合の第３の光学送信手段の合成された光軸
６０、６０−１〜６０−４  第３の光学受信手段
６１  第３の光学受信手段の受光可能範囲
６２  第３の光学受信手段の受光可能範囲の光軸
６３  複数の第３の光学受信手段の受光範囲の合成された中心軸
Ｌ１  第１の光信号
Ｌ２  第２の光信号
Ｌ３  第３の光信号
Ｓ１  第１の光信号の光スポット
【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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