(57)【要約】【課題】高周波数を有する電界を高感度で検出可能な電界検出光学装置を提供する。【解決手段】電界を検出するために導線で短絡される第１および第２の受信電極と、この第１および第２の受信電極を短絡する導線を流れる電流が誘起する磁界を検知する磁界検知手段と、この磁界検知手段に入射する単一波長の光を発生する光発生手段と、この光発生手段から発生され、前記磁界検知手段を通過してくる光の偏光状態を検出し、この偏光状態を電気信号に変換する偏光検出光学系とを備える。【選択図】      図１
2004271369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界伝達媒体を介して伝達される電界を検出して当該電界を電気信号に変換する電界検出光学装置であって、
電界を検出するために導線で短絡される第１および第２の受信電極と、
この第１および第２の受信電極を短絡する導線を流れる電流が誘起する磁界を検知する磁界検知手段と、
この磁界検知手段に入射する単一波長の光を発生する光発生手段と、
この光発生手段から発生され、前記磁界検知手段を通過してくる光の偏光状態を検出し、この偏光状態を電気信号に変換する偏光検出光学系と
を備えたことを特徴とする電界検出光学装置。
【請求項２】
前記磁界検知手段は、
前記導線に垂直な平面上で前記導線の周囲を包囲するとともに前記導線に対して対称に配置される複数の磁気光学素子と、
この複数の磁気光学素子のうち、互いに隣接して配置される磁気光学素子の間に設けられ、先に光が入射する磁気光学素子の一端から出射する光を当該磁気光学素子の後に光が通過する磁気光学素子の一端に入射するように反射する複数の反射手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の電界検出光学装置。
【請求項３】
前記偏光検出光学系は、
前記磁界検知手段から出射されてくる光を互いに直交する偏光成分に分離する偏光分離手段と、
この偏光分離手段で分離された二つの偏光成分のうち少なくとも一方の強度を電気信号に変換する第１の光電気変換手段と
を有することを特徴とする請求項１または２記載の電界検出光学装置。
【請求項４】
前記光発生手段は、
単一波長の光を発生する光源と、
この光源からの光を平行光にするコリメートレンズと
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の電界検出光学装置。
【請求項５】
前記偏光分離手段で分離された二つの偏光成分のうち、前記第１の光電気変換手段で電気信号に変換された偏光成分と直交する偏光成分の強度を電気信号に変換する第２の光電気変換手段と、
この第２の光電気変換手段からの電気信号と前記第１の光電気変換手段からの電気信号との差分を求める差動増幅手段と
をさらに有することを特徴とする請求項３または４記載の電界検出光学装置。
【請求項６】
前記コリメートレンズからの平行光の偏光状態を調整して前記磁界検知手段に入射する第１の波長板、および
前記複数の磁気光学素子を通過した平行光の偏光状態を調整して前記偏光分離手段に入射する第２の波長板、
のうち少なくとも一つ以上をさらに有することを特徴とする請求項４または５記載の電界検出光学装置。
【請求項７】
前記光源は、レーザ光を発生するレーザ光源または単一波長光を発生する発光ダイオードであることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項記載の電界検出光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばウェアラブルコンピュータ（身体につけるコンピュータ）間などのデータ通信のために使用されるトランシーバにおいて、送信情報に基づいて生体である電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を検出して電気信号に変換する電界検出光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末の小型化および高性能化により、生体に装着可能なウェアラブルコンピュータが注目されてきている。
【０００３】
従来、このようなウェアラブルコンピュータ間のデータ通信は、コンピュータにトランシーバを接続し、このトランシーバが誘起する電界を、電界伝達媒体である生体の内部を伝達することによって情報（データ）の送受信を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図７は、従来のトランシーバの構成を示すブロック図である。同図に示すトランシーバ９は、信号の入出力を行うＩ／Ｏ回路９１を介してウェアラブルコンピュータ５に接続されるとともに、送受信電極９３が絶縁体９４を介して生体７に近接して設けられている。ウェアラブルコンピュータ５から送信される情報（データ）は、送信回路９２から送受信電極９３に供給され、送受信電極９３から絶縁体９４を介して生体７に電界を誘起し、この電界が生体７内部を伝達して生体７の他の部位に設けられたトランシーバ９や、生体７からの接触によって電気的に接続されるトランシーバ９に対してウェアラブルコンピュータ５から送信される情報を伝達する。
【０００５】
このようにトランシーバ９を介して伝達されてくる電界を別のトランシーバ９が受信する際には、絶縁体９４を介して送受信電極９３で受信した電界を電界検出光学部１００で電気信号に変換し、信号処理回路９５に供給する。信号処理回路９５は、電界検出光学部１００からの電気信号に対してフィルタリングや増幅等の信号処理を施す。この信号処理の後、さらにデータの波形整形が波形整形回路９６で行われ、これら一連の処理が施された信号がウェアラブルコンピュータ５の受信データとしてＩ／Ｏ回路９１からウェアラブルコンピュータ５に送信される。
【０００６】
このように、ウェアラブルコンピュータ５間のデータ通信に使用されるトランシーバ９は、送信すべきデータに基づく電界を電界伝達媒体である生体７に誘起し、この誘起した電界を用いてデータの送信を行う一方で、データを受信する際には、生体７に誘起された電界を用いてトランシーバ９が信号を受信する。
【０００７】
図８は、ウェアラブルコンピュータ５を生体７の例である人間に装着して使用する場合の例を示す説明図である。同図に示すウェアラブルコンピュータ５ａ、５ｂ、および５ｃは、それぞれ対応して接続されるトランシーバ９ａ、９ｂ、および９ｃを介して人間の腕、肩、胴体などに装着されて互いにデータの送受信を行う。さらに、生体７の手足の先端が、外部機器である外部端末５０にケーブル６０を介して接続されるトランシーバ９’ａや９’ｂに接触する場合には、ウェアラブルコンピュータ５ａ、５ｂ、および５ｃと外部端末５０との間でデータの送受信を行うことができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３５２２９８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したトランシーバ９において、電界検出光学部１００は、媒体に電界を印加すると媒体の光学的性質が変化する電気光学効果を利用することによって電界を検出している。具体的には、電界Ｅｅｘ  が印加されている長さＬの電気光学素子にレーザ光を入射すると、電気光学効果によりレーザ光の偏波面が回転するが、このときの偏波面の回転角θｐ  は、外部からの印加電界Ｅｅｘ  を用いて
【数１】
2004271369.tif 000003
と表される。ここで、λはレーザ光の波長、ｎは電気光学素子の屈折率、γはポッケルス定数である。
【００１０】
今、電界Ｅｅｘ  が交流である場合を考える。この場合、式（１）によれば、偏波面の回転角θｐ  は、その周波数に依存せず一定である。一般に、電気光学素子を用いて構成される電界検出光学装置の感度は、偏波面の回転角θｐ  が大きいほどよい。したがって、式（１）によれば、電界検出光学装置としての電界検出光学部１００の感度が、電界の周波数に依存せず一定であることが分かる。
【００１１】
これに対して、電界の時間変化に伴って誘起される磁界の強度は、電界の周波数が高いほど大きくなる。このため、受信する電界の周波数が高い場合には、その電界によって誘起される磁界の検出を通して電界を検出した方が、電界自体を検出するよりも感度よく電界を検出できる場合がある。
【００１２】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、高周波数を有する電界を高感度で検出可能な電界検出光学装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、電界伝達媒体を介して伝達される電界を検出して当該電界を電気信号に変換する電界検出光学装置であって、電界を検出するために導線で短絡される第１および第２の受信電極と、この第１および第２の受信電極を短絡する導線を流れる電流が誘起する磁界を検知する磁界検知手段と、この磁界検知手段に入射する単一波長の光を発生する光発生手段と、この光発生手段から発生され、前記磁界検知手段を通過してくる光の偏光状態を検出し、この偏光状態を電気信号に変換する偏光検出光学系とを備えたことを要旨とする。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、電界伝達媒体を介して伝達される電界を検出して当該電界を電気信号に変換する電界検出光学装置であって、電界を検出するために導線で短絡される第１および第２の受信電極と、この第１および第２の受信電極を短絡する導線を流れる電流が誘起する磁界を検知する磁界検知手段と、この磁界検知手段に入射する単一波長の光を発生する光発生手段と、この光発生手段から発生され、前記磁界検知手段を通過してくる光の偏光状態を検出し、この偏光状態を電気信号に変換する偏光検出光学系とを備えた電界検出光学装置を提供することにより、高周波数の電界を高感度で検出することが可能となる。
【００１５】
ここで、本発明における高周波数とは、具体的には３ＧＨｚ（ギガヘルツ）よりも大きな周波数を意味するものとする（１ＧＨｚ＝１０９  Ｈｚ）。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記磁界検知手段は、前記導線に垂直な平面上で前記導線の周囲を包囲するとともに前記導線に対して対称に配置される複数の磁気光学素子と、この複数の磁気光学素子のうち、互いに隣接して配置される磁気光学素子の間に設けられ、先に光が入射する磁気光学素子の一端から出射する光を当該磁気光学素子の後に光が通過する磁気光学素子の一端に入射するように反射する複数の反射手段とを有することを要旨とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記偏光検出光学系は、前記磁界検知手段から出射されてくる光を互いに直交する偏光成分に分離する偏光分離手段と、この偏光分離手段で分離された二つの偏光成分のうち少なくとも一方の強度を電気信号に変換する第１の光電気変換手段とを有することを要旨とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発明において、前記光発生手段は、単一波長の光を発生する光源と、この光源からの光を平行光にするコリメートレンズとを有することを要旨とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の発明において、前記偏光分離手段で分離された二つの偏光成分のうち、前記第１の光電気変換手段で電気信号に変換された偏光成分と直交する偏光成分の強度を電気信号に変換する第２の光電気変換手段と、この第２の光電気変換手段からの電気信号と前記第１の光電気変換手段からの電気信号との差分を求める差動増幅手段とをさらに有することを要旨とする。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の発明において、前記コリメートレンズからの平行光の偏光状態を調整して前記磁界検知手段に入射する第１の波長板、および前記複数の磁気光学素子を通過した平行光の偏光状態を調整して前記偏光分離手段に入射する第２の波長板、のうち少なくとも一つ以上をさらに有することを要旨とする。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項４乃至６のいずれか一項記載の発明において、前記光源は、レーザ光を発生するレーザ光源または単一波長光を発生する発光ダイオードであることを要旨とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る電界検出光学装置の構成を示す説明図である。本実施形態における電界検出光学装置は、磁性体が有する磁化によってその磁性体を透過する光の偏光状態が変化する磁気光学効果を利用して、外部から印加される電界を検出することを特徴とするものである。
【００２４】
図１に示す電界検出光学装置１は、電界伝達媒体を介して伝達されてくる電界を受信する受信電極１１、この受信電極１１と電位差を生じ、大地グランドに接続される受信電極１２、これら二つの受信電極を短絡し、受信電極１１で受信した電界の変化を電流変化に変換するための導線１３、この導線１３の間に位置し、導線１３を流れる電流によって発生する磁界を検知する磁界検知手段としての磁気センサ部１４を有する。二つの受信電極１１および１２は、図１に示すように薄板形状を有して互いに平行に配置され、対向する面の表面積（Ｓｒ）が同じであればより好ましい。
【００２５】
なお、本実施形態では、受信電極１２を大地グランドに接続した例を示したが、電界検出光学装置１がトランシーバに搭載される場合には、受信電極１２をトランシーバ回路のグランドに接続してもよく、また、特に大地グランドや回路グランドに接続しなくてもよい。この点については、本発明の全ての実施形態に適用し得る。
【００２６】
磁気センサ部１４には、レーザ光発生部１５からレーザ光が発生され、このレーザ光が磁気センサ部１４を通過するときに磁界の影響によって生じる変化、より具体的には偏光状態の変化を偏光検出光学系１６で検出する。なお、本実施形態においては、光発生手段であるレーザ光発生部１５から出力される単一波長の光としてレーザ光を用いているが、本発明における単一波長光はレーザ光に限られるものではなく、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等でもよい。この点については、本発明の全ての実施形態に適用し得る。
【００２７】
図２は、磁気センサ部１４の具体的な構成例を示す斜視図である。同図に示す磁気センサ部１４は、同一の直方体形状を有する四つの磁気光学素子１４１、１４２、１４３、および１４４を正方形状に配置することによって構成される。ここで用いる磁気光学素子としては、例えばビスマス置換ガーネット等の磁気光学効果を有する磁気光学結晶が想定される。なお、磁気光学素子の形状は、直方体形状が好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば円柱状などでも構わない。
【００２８】
このうちレーザ光がレーザ光発生部１５から入射される磁気光学素子１４１と、偏光検出光学系１６へ出射される磁気光学素子１４４との間を除く各磁気光学素子間には、レーザ光の進行方向を反射して９０度回転させて隣接する磁気光学素子間でレーザ光が通過するようにするための反射手段としてプリズム１４５、１４６、および１４７が配置されている。このため、レーザ光発生部１５から発生されたレーザ光は、磁気光学素子１４１→プリズム１４５→磁気光学素子１４２→プリズム１４６→磁気光学素子１４３→プリズム１４７→磁気光学素子１４４の順に経路を辿り、偏光検出光学系１６へ出力される。
【００２９】
ところで、レーザ光が磁気センサ部１４に入射する地点と磁気センサ部１４を通過後に外部に放射される地点は一致するため、入射光と透過光とは重複することがあるが、レーザ光の直進性によりこの両者の間で干渉が生じることはない。
【００３０】
図３は、レーザ光発生部１５と偏光検出光学系１６の詳細な構成を示す説明図である。
【００３１】
まず、レーザ光発生部１５は、レーザ光を発生するレーザ光源であるレーザダイオード１５１（半導体レーザとも呼ばれる）、このレーザダイオード１５１で発生したレーザ光を平行光にするコリメートレンズ１５２、および偏光状態の調整を行う第１波長板１５３から構成される。この場合、第１波長板１５３を通過したレーザ光は直線偏光状態で磁気センサ部１４に入射することになる。
【００３２】
次に、偏光検出光学系１６の詳細な構成について説明する。磁気センサ部１４を通過したレーザ光は、偏光検出光学系１６に設けられる第２波長板１６１に入射して偏光状態が調整された後、偏光分離手段である偏光ビームスプリッタ１６２においてＰ波とＳ波の二つの偏光成分に分離される。この分離されたレーザ光のＰ波成分およびＳ波成分は、それぞれコリメートレンズ１６３および１６５で集光された後、第１および第２の光電気変換手段を構成するフォトダイオード１６４および１６６においてそれぞれ電気信号に変換される。この変換された二つの電気信号は、その後、差動増幅器１６７（差動増幅手段）に入力されてその差分が求められる。図３では、差動増幅器１６７の出力が、その後フィルタリングや増幅等を行う信号処理回路３５に送信される場合を示しているが、これはあくまでも一例に過ぎない。ところで、図３に示す（コリメートレンズ１６３、フォトダイオード１６４）、および（コリメートレンズ１６５、フォトダイオード１６６）の組のうちいずれか一方のみを設け、Ｐ波成分およびＳ波成分のいずれか一方のみを電気信号に変換して出力してもかまわない。この場合には、差動増幅器１６７も不要である。
【００３３】
なお、レーザ光発生部１５に具備される第１波長板１５３と偏光検出光学系１６に具備される第２波長板１６１は、それらのうち少なくともいずれか一方が具備されていればよい。
【００３４】
次に、以上の構成を有する電界検出光学装置１を用いた電界検出の原理について説明する。
【００３５】
ある時刻ｔにおいて、外部からの電界Ｅｅｘ  が、受信電極１２から受信電極１１に向かう方向に印加されるとする。図４は、このときの電界Ｅｅｘ  の様子を示す説明図である。同図に示す場合、受信電極１１には正の電荷が引き寄せられる一方で、受信電極１２には負の電荷が引き寄せられる。その結果、電子が受信電極１１から受信電極１２へと移動するため、受信電極１２から受信電極１１へ電流が流れる。
【００３６】
短絡する導線１３で電位差が生じなければ、Δｔ秒間に移動する電荷量
ΔＱ＝Ｑ（ｔ＋Δｔ）−Ｑ（ｔ）
は、電荷保存則により、誘電率をεとして、電束密度の時間変化量
ε｛Ｅｅｘ（ｔ＋Δｔ）−Ｅｅｘ（ｔ）｝
を受信電極１１および１２の対向する面の表面積（ともにＳｒ  とする）で積分した値に等しい。図４に示す場合には、電界Ｅｅｘ  が受信電極１１および１２の対向する面と直交する方向を向いているので、ΔＱは、
ΔＱ＝ε｛Ｅｅｘ（ｔ＋Δｔ）−Ｅｅｘ（ｔ）｝Ｓｒ  
と表され、この式をΔｔで割り、Δｔ→０の極限をとることにより、電流Ｉが次のように求められる。
【数２】
2004271369.tif 000004
この電流Ｉによって発生する磁界Ｂを測定すれば、受信した電界Ｅｅｘ  を求めることができる。
【００３７】
そこで、本実施形態においては、レーザ光が磁気センサ部１４を通過することによって生じる磁気光学効果として、前述したようにファラデー効果を利用する。ファラデー効果とは、光の進行方向と磁界の方向が同一平面上にある場合に生じる磁気光学効果であり、直線偏光を示す光が磁気光学素子を通過すると、その光の偏波面が磁界によって回転して楕円偏光となる現象である。
【００３８】
光が磁気光学素子をΔｌだけ通過したときの偏波面の回転角ΔθＦ  は、一般に次の式で表されることが知られている。
【数３】
2004271369.tif 000005
ここで、Ｆはファラデー回転係数、ＭＳ  は磁気光学素子の飽和磁界を表している。また、偏波面の回転には、光の進行方向と同じ方向の磁界成分が寄与するので、式（４）ではその磁界成分の大きさをＢｌ  として回転角ΔθＦ  を表している。
【００３９】
光が磁気光学素子に沿って１周したときの偏波面の合計の回転角θＦ  は、進行方向に沿って周回積分を行うことによって得られる。
【数４】
2004271369.tif 000006
アンペールの定理により、最後の積分は磁気光学素子の透磁率μを用いてμＩと表されるので、偏波面の合計の回転角θＦ  は、
【数５】
2004271369.tif 000007
となる。
【００４０】
電界が上述したＥｅｘ  ＝Ｅａ  ｓｉｎ（２πｆｔ）である場合、すなわち交流である場合、回転角θＦ  は式（３）を式（６）に代入して
【数６】
2004271369.tif 000008
と求められる。この式（７）より、回転角θＦ  は周波数ｆが高くなるほど大きくなることがわかる。
【００４１】
本実施形態においては、図２に示したように、二つの受信電極１１および１２を短絡する導線１３に垂直な平面で導線１３を対称に包囲するように４つの磁気光学素子１４１、１４２、１４３、および１４４を配置して磁気センサ部１４を構成し、この磁気センサ部１４に直線偏光を示すレーザ光を入射する。
【００４２】
磁気センサ部１４に入射されたレーザ光は、磁気光学素子間に設けられるプリズム１４５、１４６、１４７によって全ての磁気光学素子を順次通過し、導線１３の周囲を１周するので、式（６）に示す分だけ偏波面が回転する。特に、電界が交流である場合には、式（７）で表される。
【００４３】
このように偏波面が回転したレーザ光は、磁気光学素子１４４を通過後に偏光検出光学系１６に入射され、上述した偏光状態の変化が測定されることによって偏波面の回転角が検出され、この回転角により電界が検出される（式（７）を参照）。
【００４４】
一例をあげると、上述したビスマス置換ガーネットを磁気光学素子として使用した場合、式（７）のパラメータのうち、ファラデー回転係数Ｆ＝１６００ｄｅｇ／ｃｍ、磁気光学素子の飽和磁界ＭＳ  ＝１５ｋＡ／ｍなので、１辺が５ｃｍ角の受信電極を用いると、式（７）より、θＦ  ＝２．５×１０−１４  ｆＥｅｘ  となる。
【００４５】
これに対して、電気光学素子に長さＬ＝５（ｃｍ）のＬｉＮｂＯ３  を用いた場合、θｐ  ＝７．４×１０−８  Ｅｅｘ  となる。ここで、λ＝１．５５（μｍ）、ｎ＝２．３、γ＝３０（ｐｍ／Ｖ）を用いた。電界検出の際の感度は回転角に比例するので、この二つの回転角を比較することにより、おおよそｆ＞３ＧＨｚ（ギガヘルツ）では、本実施形態の電界検出方法を用いる方がより高感度で電界を検出できることが分かる。
【００４６】
図６は、本実施形態に係る電界検出光学装置１を用いて構成されるトランシーバの構成を示すブロック図である。同図に示すトランシーバ３は、データ送信時に、受信電極１１の影響によって生体７に誘起する電界を減衰させないために、送信時に使用する送信電極３３を受信電極１１と分けて構成している。これに伴って、絶縁体も、送信電極３３に対応する絶縁体３４−１と、受信電極１１に対応する絶縁体３４−２に分割してある。
【００４７】
加えて、本実施形態においては、受信電極１１が電界検出光学装置１の一部をなしている点が従来型のトランシーバ９と異なっている。
【００４８】
上記以外のトランシーバ３の構成は前述したトランシーバ９の構成と同じであり、このトランシーバ３を用いてウェアラブルコンピュータ５のデータ通信を行う際の作用（図８を参照）は本質的に同様である。
【００４９】
したがって、電界検出光学装置１を用いて構成されるトランシーバ３を用いたウェアラブルコンピュータ５のデータ通信では、従来よりも高周波数帯域での通信が可能となるため、データの伝送速度を向上させて、より多くのデータを送受信することのできるウェアラブルコンピュータを提供することが可能となる。
【００５０】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、電界伝達媒体を伝達されてくる電界を検出するに際して、その電界に応じて発生する電流に応じた磁界を検知する磁界センサを用いることにより、高周波数の交流電界の送受信を高感度で行うことが可能となる。
【００５１】
特に、本実施形態に係る電界光学検出装置をウェアラブルコンピュータ間のデータ通信に利用されるトランシーバに適用すれば、高周波数帯域の電界を電界伝達媒体に誘起してデータの送受信を行うことができるため、より多くのデータの送受信を行うことが可能となる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、電流Ｉが流れる経路（導線１３）を囲むように磁気センサ部１４を構成する四つの磁気光学素子１４１、１４２、１４３、および１４４を隣接する磁気光学素子が直交するように配置しているため、外部から磁界が加わっているとき、この磁界に起因する磁気ノイズは偏波面に寄与せず、ノイズ除去の効果を兼備させることができる。
【００５３】
このノイズ除去効果についてより具体的に説明するために、外部の電子機器から空間的に一様な磁界が磁気ノイズとして印加された場合を考える。このとき、磁気センサ部１４には、磁気ノイズによるファラデー効果の寄与が含まれ得るが、本実施形態においては、直方体形状をなす四つの磁気光学素子の長手方向が正方形の一辺に相当するように配置しているため（図２および図３を参照）、磁気ノイズが空間的に一様である限り、その寄与は、正方形の対辺をなす磁気光学素子間、すなわち磁気光学素子１４１と１４３の間、および磁気光学素子１４２と１４４の間の寄与を合計することによって常に相殺されることになる。すなわち、本実施形態において、空間的に一様な磁気ノイズはレーザ光の偏波面の回転には寄与しないことになる。この意味で、電界検出光学装置１は、磁気ノイズ除去の機能も兼備している。
【００５４】
なお、本発明に係る磁気センサとしては、上述した磁気光学素子から構成されるもの以外にも、例えばインダクションコイル型、ホール素子、フラックスゲートなどを用いることも可能である。
【００５５】
また、上記実施形態では、電界伝達媒体として生体を例に取り説明を行ったが、本発明に係るトランシーバの送受信時にデータに基づく電界を生じて伝達する電界伝達媒体は必ずしも生体に限定されるわけではない。
【００５６】
このように、本発明は上記同様の効果を奏するさまざまな実施の形態等を含みうるものである。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、高周波数を有する電界を高感度で検出可能な電界検出光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電界検出光学装置の構成を示す説明図である。
【図２】磁気センサ部の構成を示す斜視図である。
【図３】レーザ光発生部および偏光検出光学系の構成を示すブロック図である。
【図４】外部からの電界とこの電界に伴って生じる電流を示す説明図である。
【図５】磁気センサ部においてファラデー効果に寄与する磁界の成分を概念的に示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る電界検出光学装置を適用するトランシーバの構成を示す説明図である。
【図７】従来法によるトランシーバの構成を示すブロック図である。
【図８】トランシーバを介してウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用するときの例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  電界検出光学装置
３、９  トランシーバ
５  ウェアラブルコンピュータ
７  生体
１１、１２  受信電極
１３  導線
１４  磁気センサ部
１５  レーザ光発生部
１６  偏光検出光学系
３１、９１  Ｉ／Ｏ回路
３２、９２  送信回路
３３  送信電極
３４−１、３４−２、９４  絶縁体
３５、９５  信号処理回路
３６、９６  波形整形回路
５０  外部端末
６０  ケーブル
９３  送受信電極
１００  電界検出光学部
１４１、１４２、１４３、１４４  磁気光学素子
１４５、１４６、１４７  プリズム
１５１  レーザダイオード
１５２、１６３、１６５  コリメートレンズ
１５３  第１波長板
１６１  第２波長板
１６２  偏光ビームスプリッタ
１６４、１６６  フォトダイオード
１６７  差動増幅器
【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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