(57)【要約】本発明にかかる光無線通信機１は、光により通信を行なう光無線通信機である。この光無線通信機１は、レーザ光などの光通信を行う光を出射する送信部１０２を有する。また、この送信部１０２以外に、光軸調整のための光を出射するレーザポインタ２４を備えている。さらに、光無線通信機１の前面に、光軸調整のための光が照射されることによって光軸調整が可能な照準４０１を設けている。そして、対向する装置の光軸合わせが正しく行われているか一方の装置側から調整して他方側装置のＬＥＤ２２の点灯を確認するように構成することにより、光軸調整を迅速かつ簡単に行うことができる。
2003092192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光により通信を行なう光無線通信機であって、
光通信を行う光を出射する送信部と、
前記送信部とは異なる位置から光軸調整のための光を出射する光軸調整光出射部を備え、
この光軸調整光出射部より出射された光は、通信相手の光無線通信機の前面において前記送信部からの光を受信する受信部以外の領域に設けられた照準を選択的に照射することができる光無線通信機。
【請求項２】
前記光軸調整光出射部は、レーザポインタであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光無線通信機。
【請求項３】
前記送信部と前記光軸調整光出射部は、ホルダによって相対的に固定されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光無線通信機。
【請求項４】
前記送信部の光軸とほぼ平行な方向を観察可能な望遠鏡をさらに備えたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光無線通信機。
【請求項５】
前記送信部の光軸とほぼ平行な方向を観察可能な望遠カメラと、
この望遠カメラにより撮像された画像情報を外部に出力する手段とを備えたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光無線通信機。
【請求項６】
外部からの制御信号に基づき、前記光無線通信機の位置を制御する制御部を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光無線通信機。
【請求項７】
前記光無線通信機は、前記送信部に減光フィルタを備え、この減光フィルタは、当該光無線通信機に着脱自在としたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光無線通信機。
【請求項８】
前記光無線通信機は、レーザ光が出射する前面に溝部を設け、前記減光フィルタを有するフィルタホルダを当該溝部に嵌合させることにより取り付けることを特徴とする請求の範囲第７項記載の光無線通信機。
【請求項９】
光により通信を行なう光無線通信機であって、
光通信を行う光を出射する送信部と、
光通信を行う光を入射する受信部と、
前記送信部及び／又は受信部の設けられ、着脱可能なフィルタを備えた光無線通信機。
【請求項１０】
前記光無線通信機は、レーザ光が出射する前面に溝部を設け、前記フィルタを有するフィルタホルダを当該溝部に嵌合させることにより取り付けることを特徴とする請求の範囲第９項記載の光無線通信機。
【請求項１１】
前記フィルタホルダは、たわみ部材により構成されたことを特徴とする請求の範囲第８又は１０項記載の光無線通信機。
【請求項１２】
光により通信を行なう光無線通信機であって、
光通信を行う光を出射する送信部と、
光通信を行う光を入射する受信部と、
受信部によって通信相手の光無線通信機からの光を受信した場合に、受信を表示により示す表示部を備え、
当該表示部を前記送信部より光が出射される面である前面に設けたことを特徴とする光無線通信機。
【請求項１３】
前記表示部は、ＬＥＤにより構成されていることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の光無線通信機。
【請求項１４】
光により相互に通信を行なう第１の光無線通信機と第２の光無線通信機の位置調整を行なう方法であって、
前記第１の光無線通信機より、光軸調整のための光を出射するステップと、
前記第１の光無線通信機より出射された光が前記第２の光無線通信機の照準に照射されているか否かを確認するステップとを備えた光無線通信機の位置調整方法。
【請求項１５】
光により相互に通信を行なう第１の光無線通信機と第２の光無線通信機の位置調整を行なう方法であって、
前記第１の光無線通信機より光通信用の光を出射するステップと、
前記第１の光無線通信機より出射された光が前記第２の光無線通信機の受信部により受信されているか否かを、当該第２の光無線通信機の前面に備えられ、受光に応じて受信を表示する表示部を観察することによって確認するステップとを備えた光無線通信機の位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光無線により通信を行なう光無線通信機及び光無線通信機の位置調整方法に関するものであり、さらに詳細には、光無線通信機の設置や調整を行なうことを簡単かつ容易にすることができる光無線通信機に関するものである。
背景技術
コンピュータ同士の通信を行なうための手法が数多く提案され、そして実現されている。一番普及している通信手法は、同軸ケーブルや光ケーブルを用いて、通信を行なうものである。この通信方法は、比較的高速の通信が可能となるというメリットを有する。その一方で、この通信手法は、有線通信であるため、コンピュータの配置を変更した場合には、配線を変更しなければならないというデメリットを有する。
最近では、電波による通信が普及しつつある。この通信方法は、コンピュータの配置を変更した場合にも配線をしなおすという煩わしさから開放されるという利点を有する。その一方で、通信速度が比較的低速とならざるを得ないというデメリットを有する。
上述した２つの通信方法のデメリットを解消する通信方法とし、空間を伝送路とし、光ビームにより通信を行う光無線通信が提案されている。この光無線通信は、特に道路を挟んでビル同士で通信を行なう場合に、容易に通信路を確保することができるというメリットがある。
ここで、光無線通信を実現する光無線通信機は、一方の発光素子より出力された光が他方の受光素子によって受光される必要があるため、精確に配置する必要がある。しかしながら、従来の光無線通信機から出力されるレーザ光は可視光でないため、どこに照射されているかを判別することが困難である。従って、光無線通信機を精度良く配置し、光軸を調整することが難しい。
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、光軸を調整することが容易である光無線通信機、光無線通信システム及び光無線通信機の位置調整方法を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明に係る光無線通信機は、光により通信を行なう光無線通信機であって、光通信を行う光を出射する送信部と、前記送信部とは異なる位置から光軸調整のための光を出射する光軸調整光出射部を備え、この光軸調整光出射部より出射された光は、通信相手の光無線通信機の前面において前記送信部からの光を受信する受信部以外の領域に設けられた照準を選択的に照射することができるものである。
好ましくは、光軸調整光出射部は、レーザポインタである。
また、送信部と光軸調整光出射部は、ホルダによって相対的に固定されていることが望ましい。
さらに、送信部の光軸とほぼ平行な方向を観察可能な望遠鏡を備えるようにするとよい。
さらに、また、送信部の光軸とほぼ平行な方向を観察可能な望遠カメラと、この望遠カメラにより撮像された画像情報を外部に出力する手段とを備えるようにするとよい。
好適な実施の形態では、外部からの制御信号に基づき、光無線通信機の位置を制御する制御部を備えている。
また、光無線通信機は、前記送信部に減光フィルタを備え、この減光フィルタは、当該光無線通信機に着脱自在とするとよい。
さらに、光無線通信機は、レーザ光が出射する前面に溝部を設け、減光フィルタを有するフィルタホルダを当該溝部に嵌合させることにより取り付けるとよい。
本発明にかかる他の光無線通信機は、光により通信を行なう光無線通信機であって、光通信を行う光を出射する送信部と、光通信を行う光を入射する受信部と、前記送信部及び／又は受信部の設けられ、着脱可能なフィルタを備えたものである。
ここで、前記光無線通信機は、レーザ光が出射する前面に溝部を設け、前記フィルタを有するフィルタホルダを当該溝部に嵌合させることにより取り付けることが好ましい。
また、前記フィルタホルダは、たわみ部材により構成するとよい。
本発明にかかる他の光無線通信機は、光により通信を行なう光無線通信機であって、光通信を行う光を出射する送信部と、光通信を行う光を入射する受信部と、受信部によって通信相手の光無線通信機からの光を受信した場合に、受信を表示により示す表示部を備え、当該表示部を前記送信部より光が出射される面である前面に設けられている。
この表示部は、ＬＥＤにより構成されていることが望ましい。
他方、本発明にかかる光無線通信機の位置調整方法は、光により相互に通信を行なう第１の光無線通信機と第２の光無線通信機の位置調整を行なう方法であって、前記第１の光無線通信機より、光軸調整のための光を出射するステップと、前記第１の光無線通信機より出射された光が前記第２の光無線通信機の照準に照射されているか否かを確認するステップとを備えたものである。
また、本発明にかかる他の光無線通信機の位置調整方法は、光により相互に通信を行なう第１の光無線通信機と第２の光無線通信機の位置調整を行なう方法であって、前記第１の光無線通信機より光通信用の光を出射するステップと、前記第１の光無線通信機より出射された光が前記第２の光無線通信機の受信部により受信されているか否かを、当該第２の光無線通信機の前面に備えられ、受光に応じて受信を表示する表示部を観察することによって確認するステップとを備えたものである。
発明を実施するための最良の形態
第１図は、本発明にかかる光無線通信システムを含むコンピュータネットワークの構成図である。このコンピュータネットワークは、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。この例では、コンピュータネットワークは、ＬＡＮである。
このコンピュータネットワークは、光無線通信機１ａ、１ｂと、クライアントコンピュータ（パーソナルコンピュータ、ＰＣ）２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、サーバコンピュータ３を備えている。この例では、光無線通信機１ａは、ＬＡＮケーブルによってクライアントコンピュータ２ａ、２ｂと接続されている。また、光無線通信機１ｂは、ＬＡＮケーブルによってクライアントコンピュータ２ｃ、２ｄ、サーバコンピュータ３と接続されている。光無線通信機１ａと光無線通信機１ｂは、レーザ光を用いた光無線通信により通信可能な状態にある。
光無線通信機１ａ、１ｂは、後にその構成を詳述するが、クライアントコンピュータ２ａ、２ｂと、クライアントコンピュータ２ｃ、２ｄやサーバコンピュータ３との間の通信を中継する光無線中継機である。
クライアントコンピュータ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータであり、サーバコンピュータ３よりサービスの提供を受ける。サーバコンピュータ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータであり、クライアントコンピュータ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対してサービスを提供する。
次に第２図を用いて、本発明にかかる光無線通信機の構成を説明する。本発明にかかる光無線通信機１は、制御回路１１、変調回路１２、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１３、レーザ１４、出射光調整部１５、減光フィルタ１６、ハイパスフィルタ１７、入射光調整部１８、ダイオード１９、ＲＦアンプ２０、リミッタアンプ２１、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）２２、ＬＥＤ２３及びレーザポインタ２４を備えている。第２図では、電源回路、各種スイッチなどは省略されている。
制御回路１１は、光無線通信機１と接続されたクライアントコンピュータ２やサーバコンピュータ３との間で通信を行うためのインターフェース処理を行い、ＬＥＤ２２、２３及びレーザポインタ２４の点灯に関する制御も行う。
変調回路１２は、制御回路１１によってインターフェース処理が行われたクライアントコンピュータ２やサーバコンピュータ３からの入力信号に対して変調処理を加える回路である。
ＡＰＣ回路１３は、レーザ１４の出射光の強度を、予め定めた基準値に調整するための回路である。例えば、レーザ１４の出射光の強度を測定し、その測定値を予め定めた基準値と比較する。比較の結果、測定値の方が基準値よりも大きい場合には、レーザ１４の出射光の強度が低くなるように変調回路１２を調整する。逆に、測定値の方が基準値よりも小さい場合には、レーザ１４の出射光の強度が高くなるように変調回路１２を調整する。
レーザ１４は、変調回路１２から出力された変調信号に基づいて、レーザ光を出射する。このレーザ１４は、例えばＰＩＮレーザが用いられる。このレーザ１４の構成例を第３図に示す。第３図に示すレーザ１４は、ＰＩＮレーザ１４１とＰＩＮダイオード１４２を有する。ＰＩＮレーザ１４１は、光無線通信機１の前方にレーザ光を出射するとともに、このレーザ光と同様の強度を有するレーザ光を後方にも出射する。この後方への出射光をＰＩＮダイオード１４２によって受光し、その強度に応じた電気信号をＡＰＣ回路１３に対して出力する。ＡＰＣ回路１３は、この電気信号を測定値として用いる。
出射光調整部１５は、レーザ１４の出射光を調整する機能を有する。この出射光調整部１５は、絞り１５１及びレンズ１５２を備えている。絞り１５１は、レーザ１４の出射光の範囲を制限する機能を有する。第４図は、本発明にかかる光無線通信機のレーザ１４の発光パターン及び絞り１５１を通過後の光のパターンを示す。第４図に示されるように、レーザ１４の発光パターンは楕円であり、光無線通信機を設置した状態において上下方向が左右方向よりも長くなっている。絞り１５１を通過後の光のパターンは、略正円であり、光無線通信機を設置した状態において上下方向の光パターンが制限されている。
レンズ１５２は、レーザ１４の出射光を平行光に近くなるように屈折させている。好ましい実施の形態では、第５図の（ａ）に示すように出射光がやや拡がりながら進むように屈折させる。例えば、光無線通信機１から出射した直後の直径が９ｍｍ程度の光が、対向する光無線通信機１に入射した面上では直径３００ｍｍ程度の光になるように屈折させる。尚、本発明の実施の形態にかかる光無線通信機１の出射光は、第５図の（ｂ）に示すような光経路となるようには調整されていない。第５図の（ｂ）に示す光は、クロスする部分に雪や雨が位置すると、極端に通信状態が低下するためである。
減光フィルタ１６は、光の強度を低下させるフィルタであり、特に信相手の光無線通信機が近距離に配置されている場合にレーザ光の強度を低下させることによってレーザ光にしぼりをかけて取り扱いが容易になるようにしている。減光フィルタ１６は、光無線通信機１の前面において着脱可能な状態で取り付けられている。この減光フィルタ１６の取り付け構造については、後に詳述する。この減光フィルタ１６は、減光させる程度が異なる複数種類のものを用意し、適宜取り替えて用いるとよい。
ハイパスフィルタ１７は、太陽光を含む低周波成分の光を除去するフィルタであり、太陽光等の影響を低減するため光無線通信機１の前面に取り付けられている。ハイパスフィルタ１７は、例えばｉＲフィルタである。尚、このハイパスフィルタ１７についても、減光フィルタ１６と同様に適宜取り外せる構成を有している。このハイパスフィルタ１７は、減光させる程度が異なる複数種類のものを用意し、適宜取り替えて用いるとよい。また、このハイパスフィルタ１７の位置に減光フィルタ１６を設けてもよい。これらの減光フィルタ１６、ハイパスフィルタ１７を含むフィルタは、ケースバイケースで使用される環境に応じて変更することができ最適な環境条件に適合させることが可能となる。
入射光調整部１８は、ハイパスフィルタ１７を通過した入射光の調整を行うものであり、具体的には、レンズ１８１、絞り１８２及び帯域フィルタ１８３を備えている。
ダイオード１９は、入射光調整部１８によって調整された入射光を入力し、この入射光の強度に応じた電気信号に変換する。このダイオード１９は、例えばＰＩＮダイオードである。
ＲＦアンプ２０は、ダイオード１９から出力された電気信号に対して増幅処理を加える回路である。
リミッタアンプ２１は、ＲＦアンプ２０から出力された電気信号より安定な信号を抽出する回路である。リミッタアンプ２１から出力された電気信号は、制御回路１１に入力される。制御回路１１では、リミッタアンプ２１から出力された電気信号を、クアイアントコンピュータ２、サーバコンピュータ３に送信するためのインターフェース処理を行なう。
ＬＥＤ２２は、光無線通信機１の背面において、外部より視認できる位置に取り付けられる表示器である。このＬＥＤ２２は、通信相手の光無線通信機１から出力されたレーザが当該ＬＥＤ２２を有する光無線通信機１によって、予め定められた状態以上で受信されているか否かを表示する。特にＬＥＤ２２は、当該ＬＥＤ２２を有する光無線通信機１の位置を設定したり、操作したりする者が確認できるよう設けられている。ＬＥＤ２２は、通信相手の光無線通信機から出力されたレーザが当該ＬＥＤ２２を有する光無線通信機１によって、予め定められた状態以上で受信されている場合には、点灯する。逆にそうでない場合には、ＬＥＤ２２は、点灯しない。
ＬＥＤ２３は、光無線通信機１の前面において、外部より視認できる位置に取り付けられる表示器である。このＬＥＤ２３は、通信相手の光無線通信機１から出力されたレーザが当該ＬＥＤ２３を有する光無線通信機１によって、予め定められた状態以上で受信されているか否かを表示する。特にＬＥＤ２３は、当該通信相手の光無線通信機１の位置を設定したり、操作したりする者が確認できるよう設けられている。ＬＥＤ２３は、通信相手の光無線通信機から出力されたレーザが当該ＬＥＤ２３を有する光無線通信機１によって、予め定められた状態以上で受信されている場合には、点灯する。逆にそうでない場合には、ＬＥＤ２３は、点灯しない。この例では、ＬＥＤ２３は１つ設けられているが、複数であってもよい。そして、受信強度に応じて異なるＬＥＤ２３を点灯させてもよい。そのとき、ＬＥＤ２３に異なる色のものを用いるとよい。さらには、ＬＥＤ２３は、発光素子であればよくその他の素子によっても構成することができる。
レーザポインタ２４は、制御回路１１の制御に応じて、レーザ光を出力する。このレーザポインタ２４は、特に光無線通信機１間の位置合わせのために用いられる。レーザポインタ２４は、例えば、変調回路、ＡＰＣ回路、ＰＩＮレーザ、絞り、レンズ等により構成される。レーザポインタ２４から出力されるレーザ光は、ほぼ平行光である。このレーザポインタ２４は、指向性の高いレーザ光を出射することができる。第１１図に示されるように光無線通信機１の前面には、このレーザポインタ２４から出射されたレーザ光が照射すべき位置に照準４０１が設けられている。この照準４０１にレーザ光が照射されているかを確認することによって光軸調整を行うので、レーザポインタ２４から出射されたレーザ光は、１００ｍ〜５００ｍ離れた位置にある通信相手の光無線通信機１の前面の照準４０１と同等の大きさか又はそれ以下の大きさの光束を有するものでなければならない。少なくともレーザポインタ２４から出射されたレーザ光が照準４０１に照射された状態において受信部１０１にこのレーザ光が照射されない程度の指向性を有する必要がある。このよう光によって、レーザポインタ２４から出射された光は、通信相手の光無線通信機１の前面において受信部１０１以外の領域に設けられた照準４０１を選択的に照射することができる。
第６図は、本発明にかかる光無線通信機１の外観を示す斜視図であり、特に前面からみた図である。図に示されるように、光無線通信機１の前面には、レーザポインタ２４、受信部１０１、送信部１０２、ＬＥＤ２３が設けられている。この受信部１０１は、前述のダイオード１９により通信相手の光無線通信機１から出射されたレーザ光を受信する部分である。また、送信部１０２は、前述のレーザ１４により通信相手の光無線通信機１に対してレーザ光を送信する部分である。
この送信部１０２には、前述の減光フィルタ１６やハイパスフィルタ１７をその中央部に設けたフィルタホルダ１０４を取り付けることができる。フィルタホルダ１０４の取付構造を第７図を用いて説明する。光無線通信機１には、このフィルタホルダ１０４の両端を挿入させることができる溝１０５が設けられている。フィルタホルダ１０４は、柔軟性を有し、操作者によって、湾曲させることが可能なたわみ部材により構成されている。溝１０５にフィルタホルダ１０４を取り付ける場合には、一端、フィルタホルダ１０４を湾曲させて、溝１０５に嵌めこむ。フィルタホルダ１０４は、溝に嵌めこんで取り付けるとき取り付けやすい程度の柔軟性があるとともに、複数回使用しても壊れない程度の強度からなる部材により構成される。フィルタホルダ１０４は、このような構成を有しているため、光無線通信機１の前面にワンタッチで簡単に取り付けることができる。フィルタホルダ１０４を光無線通信機１の側方から溝１０５に嵌めこみ、送信部１０２の位置までスライドさせることも可能である。尚、フィルタホルダ１０４は、各フィルタ１６、１７と別に構成されたものでなくとも一体的に構成されたものであってもよい。この場合には、フィルタ部分もたわみ部材により構成される。
第８図は、本発明にかかる光無線通信機１の背面を示す図である。図に示されるように、光無線通信機１の背面には、ＤＣジャック１０６、レーザポインタ２４のスイッチ１０７、ＬＥＤ２２、切替スイッチ１０８、リンクテストスイッチ１０９、通信用端子１１０が設けられている。
ここで、ＤＣジャック１０６は、光無線通信機１に対して電源を供給するための端子である。スイッチ１０７を切り換えることにより、レーザポインタ２４のオン・オフを切り換えることができる。切替スイッチ１０８は、ＭＩＤとＭＩＤＸを切り換えるスイッチである。リンクテストスイッチ１０９は、オン状態に設定することにより、リンクテストを行うことができる。通信用端子１１０は、例えば、ＲＪ−４５であり、ケーブルを介してクライアントコンピュータ２やサーバコンピュータ３と通信を行なうための端子である。
第９図は、本発明にかかる光無線通信機に組み込まれるレンズホルダの構成を示す図である。レンズホルダ３０３は、合成樹脂により構成され、レーザポインタ２４、送信ユニット３０１、受信ユニット３０２が組み込まれて、固定されている。レーザポインタ２４、送信ユニット３０１と受信ユニット３０２は、相互の位置関係を精度良く調整する必要があるが、このレンズホルダ３０３によって、相互の位置関係を精度良く保持することが可能となる。さらにレーザポインタ２４、送信ユニット３０１と受信ユニット３０２の相互の位置関係を微調整するためのネジ及びシリコンリングが設けられている。
ここで、送信ユニット３０１は、少なくともレーザ１４、出射光調整部１５を中に収納した筐体である。また、受信ユニット３０２は、少なくとも、入射光調整部１８、ダイオード１９を中に収納した筐体である。これらの送信ユニット３０１及び受信ユニット３０２は、それぞれ基板３０４が接続されている。この基板３０４上に変調回路１２、ＡＰＣ回路１３、ＲＦアンプ２０、リミッタアンプ２１が構成されている。そして、基板３０４には、シールドケース３０５が取り付けられている。
第１０図は、本発明にかかる光無線通信機１より出力されるレーザ光の波長を説明するためのグラフである。このグラフにおいて、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は強度を示す。線１００１は、比視感度特性を示す。この比視感度特性は、人間の視覚の感度を示すもので、比視感度特性が一定以上であれば、可視光領域であることを示す。グリーン（Ｇ）領域が最も高く、それよりも波長が低いブルー（Ｂ）領域及び波長が高いレッド（Ｒ）領域がそれぞれ低くなっている。可視光領域は、人間の眼に明るさを感じる光線である。波長範囲は、短い方の限界が３８０ｎｍ〜４００ｎｍであり、長い方の限界が７５０ｎｍ〜８００ｎｍである。
線１００２は、本発明にかかる光無線通信機１において用いられるレーザ１４より出射されるレーザ光の特性を示す。グラフに示されるように、６５０ｎｍを中心とするレーザ光が用いられている。比視感度特性を示す線１００１を参照すると理解できるように、６５０ｎｍの波長を有するレーザ光は、可視光であり、人間の視覚により識別することができる。この例では、６５０ｎｍの波長を有するレーザ光を用いたが、操作者が識別できる可視光領域であればよい。より好ましくは、４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長を有するレーザ光を用いるとよい。
このように、本発明にかかる光無線通信機１では、可視光であるレーザ光を発射するレーザを用いているため、次のような効果を奏する。
（ｉ）本発明にかかる光無線通信機１より出射されるレーザ光は、可視光であるため、どこに照射されているかを判別することが容易である。従って、光無線通信機１を精度良く配置することが容易である。
（ｉｉ）光無線通信機１のメンテナンスのときに、光無線通信機１から出射されているレーザ光は、可視光であるため、メンテナンスの作業者は、自身の瞳にレーザ光が入射しているか否かを即座に認識することができ、知らず知らずのうちに、長時間レーザ光を浴びることを防止できる。
（ｉｉｉ）日本における労働基準法のように、作業者が、７００ｎｍ以上の波長を有する光を発光する装置を扱うことができるためには、専門教育を受けることが義務付けられる場合があっても、本発明にかかる光無線通信機１より出射されるレーザ光は、６５０ｎｍであるため専門教育を受ける必要はなく、コストを低減することができる。
第１０図に示すグラフにおいて、線１００３は、受信側のダイオード１９の受信特性を示す。光無線通信機で通常用いられるダイオード１９は、約８５０ｎｍの波長の光に対して受信特性が高く、その波長から離れるに従って受信特性が低くなっている。本発明にかかる光無線通信機１において用いられる、６５０ｎｍの波長を有するレーザ光は、光無線通信機で通常用いられるダイオード１９で充分な受信特性を有する波長領域に属している。そのため、実用上、６５０ｎｍの波長を有するレーザ光は、受信面からも問題はない。
また、第１０図に示すグラフにおいて、線１００４は、ハイパスフィルタ１７の特性を示す。このハイパスフィルタ１７は、６５０ｎｍよりも低い波長以上の波長を有する光を通過させ、それ以下の波長を有する光の通過を制限する。従って、本発明にかかる光無線通信機１において用いられる、６５０ｎｍの波長を有するレーザ光は、ハイパスフィルタ１７を通過する。
第１１図は、本発明にかかる光無線通信機の正面を示す図である。図に示されるように、２つの光無線通信機１が相互に向き合い、送信部１０２より出射されたレーザ光が相手方の受信部１０１に受信された状態において、レーザポインタ２４のレーザ光が照射される位置に照準４０１が設けられている。送信部１０２に対する照準４０１の相対位置と、受信部１０１に対するレーザポインタ２４の相対位置とが等しくなるような位置に、照準１０１が設けられる。具体的には、送信部１０２からレーザポインタ２４までの水平上の距離Ａと、受信部１０１から照準４０１までの水平上の距離Ａ’とが等しい。また、送信部１０２からレーザポインタ２４までの垂直上の距離Ｂと、受信部１０１から照準４０１までの垂直上の距離Ｂ’とが等しい。光無線通信機１相互の位置調整を行なう場合には、レーザポインタ２４の照射光が、相手方の光無線通信機１の照準４０１に入射するように調整すると、容易に行うことができる。
次に、本発明にかかる光無線通信機の位置調整方法について説明する。本発明にかかる光無線通信機の位置調整方法には、レーザポインタ２４を用いる方法と、レーザポインタ２４を用いない方法とがある。これらの位置調整方法について、光無線通信機１ａの位置を移動させながら、通信相手の光無線通信機１ｂとの位置を調整する場合について説明する。ここで、光無線通信機１ａと光無線通信機１ｂとは、５００ｍ、好ましく１００、３００ｍ〜５００ｍ位離れた位置に配置される。尚、この発明でいう位置調整は、光無線通信機の位置及び向きを調整することをいう。
第１２図は、レーザポインタ２４を用いて光無線通信機の位置調整を行う場合の調整方法を示すフローチャートである。まずは、光無線通信機１ａ及び光無線通信機１ｂをそれぞれ予め定められた位置に配置する（Ｓ１０１）。
次に、光無線通信機１ａ及び光無線通信機１ｂの全体の電源をオン状態にする。さらに、光無線通信機１ａのレーザポインタスイッチ１０７をオン状態にする（Ｓ１０２）。すると、光無線通信機１ａのレーザポインタ２４からレーザ光が出射され、通信相手の光無線通信機１ｂの方向へ照射される。操作者は、まずは、レーザポインタ２４から照射されたレーザ光が光無線通信機１ｂの前面上に照射されるよう光無線通信機１ａの位置を調整する。位置調整は、光無線通信機１ａを上下左右方向に２次元的に移動することによって行っている。次に、操作者は、レーザポインタ２４から照射されたレーザ光が光無線通信機１ｂの前面に設けられた照準４０１に入射するように、光無線通信機１ａの位置を調整する（Ｓ１０３）。この段階で、通常は、レーザポインタ２４の光軸と、送信部１０２及び受信部１０１の光軸とが一致しているため、光無線通信機１ａより出力されたレーザ光は、光無線通信機１ｂによって受信されている。さらに、適正に受信されているかを以下に示すステップにより確認する。
無線通信機１ａのレーザ１４から照射されたレーザ光が光無線通信機１ｂの受信部１０１に入射し、光軸が合うと、光無線通信機１ｂのＬＥＤ２２及びＬＥＤ２３が点灯する。操作者は、特に、光無線通信機１ｂの前面に設けられたＬＥＤ２３が点灯するかどうかを確認しながら（Ｓ１０４）、光無線通信機１ａを上下左右方向に移動することにより位置を調整する。光無線通信機１ｂは、操作者がそばにいる光無線通信機１ａから遠方に設置する場合もあるので、この場合には、望遠鏡等を用いて光無線通信機１ｂのＬＥＤ２３を観察するようにしてもよい。ＬＥＤ２３が点灯しない場合には、レーザポインタ２４から出射したレーザ光の照射位置を見ながら再度調整するとよい。
また、光無線通信機１ｂのＬＥＤ２３が点灯していることが確認された場合には、光無線通信機１ａのＬＥＤ２２の点灯を確認する（Ｓ１０５）。光無線通信機１ａのＬＥＤ２２の点灯が確認された場合には、光無線通信機１ａと光無線通信機１ｂの相対的な位置調整が完了したことになる（Ｓ１０６）。
なお、この例では、光無線通信機１ｂのＬＥＤ２３の点灯の確認（Ｓ１０４）の後に、光無線通信機１ａのＬＥＤ２２の点灯の確認（Ｓ１０５）を行ったが、両ステップの順序はこれに限らず、ステップＳ１０５の後にステップＳ１０４を行ってもよく、また、両ステップを同時に行うようにしてもよい。
第１３図は、本発明にかかる他の光無線通信機の構成を示すブロック図である。図に示されるように、この光無線通信機１は、望遠カメラ１００１、エンコーダ１００２、制御部１００３、送信部１００４、受信部１００５、シリアライザ／デシリアライザ１００６、インターフェース部１００７及び制御盤・ドライバ１００８を備えている。さらに、光無線通信機１には、Ｘ−Ｙ軸制御盤５が取り付けられている。そして、この例では、光無線通信機１は、インターフェース部１００７にＬＡＮケーブルにより接続されたスイッチ又はハブ４を介して、コンピュータ２が接続されている。
望遠カメラ１００１は、通信相手の光無線通信機１を撮影するためのカメラであり、望遠機能を備えている。この例では、特に、通信相手の光無線通信機１のＬＥＤ２３が点灯しているかどうかを確認するために用いられる。また、この光無線通信機１から出射されるレーザ光が可視光である場合には、そのレーザ光が照射された場所を確認するために用いてもよい。また、この光無線通信機１がレーザポインタ２４を備えている場合には、レーザポインタ２４から出射されたレーザ光が照射された場所を確認するために用いてもよい。
エンコーダ１００２は、例えば、ＭＰＥＧ２又はＭＰＥＧ４のエンコーダである。望遠カメラ１００１より出力された信号をエンコード処理し、制御部１００３に対して出力する。
制御部１００３は、光無線通信機１全体の制御およびＸ−Ｙ軸制御盤５に対する制御を行う。
送信部１００４は、レーザ、レンズ、ＡＰＣ回路、変調回路などにより構成され、光通信のためのレーザ光を送信する。
受信部１００５は、ダイオード、レンズ、フィルタなどにより構成され、光通信のためのレーザ光を受信する。
シリアライザ／デシリアライザ１００６は、ＳＥＲＤＥＳとも呼ばれ、シリアルデータストリームをパラレルレーダストリームに変換したり、パラレルデータストリームをシリアルデータストリームに変換したりする。
インターフェース部１００７は、スイッチ４などの外部機器との間のインターフェース処理を行う。
制御盤・ドライバ１００８は、制御部１００３の要求に応じて、Ｘ−Ｙ軸制御盤を駆動する。
Ｘ−Ｙ軸制御盤５は、光無線通信機１に接続され、光無線通信機１の位置を変えることによって、光軸調整を行なう。
コンピュータ２には、ユーティリティソフトウェアがインストールされている。このユーティリティソフトウエアは、光無線通信機１の望遠カメラ１００１によって撮像され、スイッチ４を介して取得したカメラ画像をコンピュータ２の画面に表示させる。また、このユーティリティソフトウェアは、望遠カメラ１００１の撮像倍率の制御を行うこともできる。さらに、このユーティリティソフトウェアは、Ｘ−Ｙ軸制御盤５の動作を制御することもできる。
ここで、第１３図に示される光無線通信機を用いて光軸調整を行う場合について説明する。まず、操作者は、コンピュータ２を操作して、望遠カメラ１００１によって通信相手の光無線通信機を撮影する。光無線通信機１は、望遠カメラ１００１より撮像された画像データをエンコーダ１００２によってエンコードし、インターフェース部１００７を介してスイッチ４に出力する。スイッチ４は、この信号をコンピュータ２に転送する。コンピュータ２は、受信信号に基づきユーティリティソフトウェアによって画面表示を行う。
画面表示された情報に基づき、操作者は、通信相手の光無線通信機１のＬＥＤ２３が点灯しているかどうかを確認する。また、この光無線通信機１から出射されるレーザ光が可視光である場合には、そのレーザ光が照射された場所を確認する。もしくは、この光無線通信機１がレーザポインタ２４を備えている場合には、レーザポインタ２４から出射されたレーザ光が照射された場所を確認する。
操作者は、ＬＥＤ２３が点灯していないことを画面により確認した場合には、コンピュータ２を操作し、Ｘ−Ｙ軸制御盤５を制御する。Ｘ−Ｙ軸制御盤５の制御は、具体的には、制御部１００３が制御盤・ドライバ１００８を制御し、さらに、Ｘ−Ｙ軸制御盤５を制御することによって行なう。Ｘ−Ｙ軸制御盤５の制御に応じて光無線通信機１が移動し、光軸調整が実行される。
操作者は、画面表示を見ながら、光軸調整が完了するまで、Ｘ−Ｙ軸制御盤５の制御を繰り返し実行する。
なお、この例では、操作者自身がコンピュータ２の画面表示に基づき、光軸調整を行ったが、これに限られない。例えば、望遠カメラ１００１により撮像された画像を分析する画像分析手段を光無線通信機１又は外部機器に備え、画像分析手段によりＬＥＤ２３の点灯の有無を判別するようにしてもよい。また、この画像分析手段により、光無線通信用のレーザから出射されたレーザ光の照射位置を判別したり、レーザポインタ２４から出射されたレーザ光の照射位置を判別したりしてもよい。この画像分析手段の分析結果に基づき、光軸が一致するようにＸ−Ｙ軸制御盤５を制御する信号を制御部１００３に対して出力する手段をさらに備えるとよい。
第１４図は、本発明にかかる他の光無線通信機の外観を示す斜視図である。この例では、光無線通信機１の側面に望遠鏡６が取り付けられている。この望遠鏡は６、送信部１０２の光軸とほぼ平行な方向を観察可能な望遠鏡である。好ましい実施の形態では、この望遠鏡６は、光無線通信機１に対して着脱可能である。さらに、望ましくは、望遠鏡６に照準が設けられているとよい。操作者は、この照準により位置合わせを行うことで、光軸調整を行うことができる。
なお、上述の例では、光無線通信機１のレーザ２４から出射されるレーザ光は、可視光領域のレーザ光であったが、これに限らず、可視光領域外のレーザ光であってもよい。さらには、光無線通信機１から出力される光を赤外線などのレーザ光以外の光であってもよい。
なお、上述の例では、光無線通信機１から出力信号は、デジタル信号であったが、これに限らず、アナログ信号をそのまま出力するようにしてもよい。この場合には、ダイオード１９の出力信号をそのまま光無線通信機１より出力してもよく、各種アンプにより増幅処理等を行った後に出力してもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかる光無線通信機は、コンピュータ同士の通信を実現するために用いられ、例えば、ＬＡＮにおいて用いられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明にかかる光無線通信システムを含むコンピュータネットワークの構成図である。第２図は、本発明にかかる光無線通信機の構成を示すブロック図である。第３図は、本発明にかかる光無線通信機のレーザの構成を示す図である。第４図は、本発明にかかる光無線通信機のレーザの発光パターン及び絞り通過後のパターンを示す図である。第５図は、本発明にかかる光無線通信機より出力されたレーザ光が発光された後、受光されるまでの様子を示す図である。第６図は、本発明にかかる光無線通信機の外観を示す斜視図である。第７図は、負フィルタフォルダを光無線通信機に装着させた状態を示す図である。第８図は、本発明にかかる光無線通信機の背面を示す図である。第９図は、本発明にかかる光無線通信機に組み込まれるレンズホルダの構成を示す図である。第１０図は、本発明にかかる光無線通信機より出力されるレーザ光の波長を説明するための図である。第１１図は、本発明にかかる光無線通信機の正面を示す図である。第１２図は、本発明にかかる光無線通信機の位置調整方法を示すフローチャートである。第１３図は、本発明にかかる他の光無線通信機の構成を示すブロック図である。第１４図は、本発明にかかる他の光無線通信機の外観を示す斜視図である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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