(57)【要約】【課題】送信ユニットと受信ユニットとを別に組み立て筐体に取り付けて構成する光空間通信装置においては、各ユニットの位置調整が必要であると共に、小型化に不利であった。【解決手段】受信する光ビームを受光する受光素子２がオモテ面に取り付けられる基板１の裏面に情報信号で変調した光ビームを発光する発光素子３を取り付けると共に、該発光素子３から出射される光ビームの光軸方向を前記基板１の面方向に対して垂直から傾けるべく発光素子３を前記基板１に対して斜めに取り付け、前記発光素子３から出射される光ビームを反射ミラー６により反射させて前記基板１の表側に導出されるようにしている。これにより同一基板１のオモテ面及び裏面にそれぞれ受光素子２及び発光素子３を取り付けるようにすると共に、送信部及び受信部の各光学設計の自由度を高くしている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報データで変調した光ビームを空間を介して送信し、この光ビームを受信して情報データを通信する光空間通信装置において、受信する光ビームを受光する受光素子がオモテ面に取り付けられる基板の裏面に情報信号で変調した光ビームを発光する発光素子を取り付けると共に、該発光素子から出射される光ビームの光軸方向を前記基板の面方向に対して垂直から傾けるべく発光素子を前記基板に対して斜めに取り付け、前記発光素子から出射される光ビームを反射ミラーにより反射させて前記基板の表側に導出されることを特徴とする光空間通信装置。
【請求項２】
前記反射ミラーにより反射される光ビームを前記基板に形成した孔を介してこの基板の表側に光ビームを導くことを特徴とする請求項１記載の光空間通信装置。
【請求項３】
前記発光素子のリード端子を折曲して基板に対して斜めに取り付けたことを特徴とする請求項１記載の光空間通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、情報データで変調した光ビームを空間を介して送信し、この光ビームを受信して情報データを通信する光空間通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報データの伝送を光ビームの送受信により行う光通信装置が知られており、光通信装置としては光ビームを空間を介して伝送する光空間通信装置が存在する。
【０００３】
この光空間通信装置としては、通信範囲の関係から光ビームの送受信が可能な距離を直線距離で１００ｍまでに対応させた仕様のニーズがある。
【０００４】
光空間通信装置は、光ビームの送受信可能な距離を伸ばすために拡散光の光ビームをコリメータレンズにより平行光として空間に伝播することが行われる（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−６４８２１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光空間通信装置としては、情報データを伝達するために光ビームを送信する送信部と相手方の光空間通信装置から送信された光ビームを受信する受信部とが多くの場合、同一筐体内に組み込まれている。
【０００７】
このような送信部及び受信部が同一筐体内に組み込まれる光空間通信装置としては、従来、送信部を構成する送信ユニットと受信部を構成する受信ユニットとを別に組み立て、両ユニットを筐体に取り付けて構成されたものがあった。
【０００８】
このような構成の光空間通信装置は、送信ユニットと受信ユニットとの位置を筐体に取り付ける際に位置調整が必要であると共に、小型化に不利であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、受信する光ビームを受光する受光素子がオモテ面に取り付けられる基板の裏面に情報信号で変調した光ビームを発光する発光素子を取り付けると共に、該発光素子から出射される光ビームの光軸方向を前記基板の面方向に対して垂直から傾けるべく発光素子を前記基板に対して斜めに取り付け、前記発光素子から出射される光ビームを反射ミラーにより反射させて前記基板の表側に導出されるようにしている。これにより同一基板のオモテ面及び裏面にそれぞれ受光素子及び発光素子を取り付けるようにすると共に、送信部及び受信部の各光学設計の自由度を高くしている。
【００１０】
【実施例】
図１及び図２は本発明に係る光空間通信装置の光学系をそれぞれ平面的及び立体的に示す光学配置図である。
【００１１】
図に示す光空間通信装置にはプリント基板１が設定され、プリント基板１のオモテ面にフォトダイオードから成る受光素子２がハンダ付けにより取り付けられ、前記プリント基板１の裏面にレーザーダイオードから成る半導体レーザーの発光素子３がハンダ付けにより取り付けられている。
【００１２】
前記発光素子３はリード端子３ｂが折曲されてプリント基板１に固定されており、発光素子３から発光される光ビーム（レーザービーム）の光軸方向をプリント基板１の面方向に対して５０度傾け、すなわちプリント基板１の面方向に対して垂直から４０度傾けるべく発光素子３を前記プリント基板１に対して斜めに取り付けられている。
【００１３】
発光素子３のレーザーチップ３ａから発光される光ビームは、コリメータレンズ４により平行光にビーム整形され、アパーチャ板５に形成された真円形のアパーチャ５ａを介して反射ミラー６による反射により光軸が折曲されてプリント基板１に形成される孔７からこのプリント基板１のオモテ側に導出される。
【００１４】
前記反射ミラー６は、ミラー面の向きが制御可能な駆動ミラーにより構成されている。
【００１５】
また、コリメータレンズ４の手前には、図２に示す如く、発光素子３から出射される光ビームの光量を監視する２つのフロントモニタ８ａ，８ｂが光ビームの経路を阻害しないように形成された孔９ａを有するプリント基板９に設置されている。前記フロントモニタ８ａ，８ｂは光ビームの光軸から互いに等しい位置となるように、それぞれ前記孔９ａを挟んで上下に配置されている。
【００１６】
このようにして発光素子３から発光される光ビームは送信系の各光学素子を介して光空間通信装置から出射され、この出射される光ビームはデジタルの情報データによって変調されてスイッチングされており、光量変化により送信される情報データとなる。
【００１７】
一方、相手の光空間通信装置から送信される光ビームは入射レンズ１０に入力され、該入射レンズ１０を介して受光素子２の受光領域が形成される受光チップ２ａに受光される。前記受光素子２は受光された光ビームの光量に応じた受光信号を発生するので、この受光信号から情報データが抽出される。
【００１８】
ところで、前述した光空間通信装置は、図３に示す展開斜視図の如く各光学素子が設置されて光学ブロックが構成される。
【００１９】
発光素子３、コリメータレンズ４、アパーチャ板５及びフロントモニタ８ａ，８ｂが設置されるプリント基板９は亜鉛ダイキャスト製の光学ホルダー１２の所定箇所にそれぞれ設置される。
【００２０】
この場合、発光素子３は光学ホルダー１２にネジ止めされる押さえ板１３により背面が押し付けられて所定位置に設置され、プリント基板９は光学ホルダー１２にネジ止めされる取付板１４により下面が支持されて所定位置に設置される。
【００２１】
また、アパーチャ板５は断面Ｌ字状になっており、光学ホルダー１２の上面にネジ止め固定することにより所定位置に設定され、コリメータレンズ４は前記アパーチャ板５の手前となる光学ホルダー１２の設置箇所に保持されて固定され、前記アパーチャ板５によりカバーされる。
【００２２】
このように各光学素子が設置された光学ホルダー１２は、ネジ止めにより合成樹脂製の筐体１１に設置される。
【００２３】
また、筐体１１の背面の所定部分には透孔１５が形成されており、この透孔１５から反射ミラー６のミラー面６ａが覗くように反射ミラー６が筐体１１にネジ止めにより設置され、反射ミラー６と筐体の壁面との間にはバネ１６が介在されてネジ止めされるようになっており、前記反射ミラー６のミラー面６ａの向き調整が行えるようになっている。そして、ミラー面６ａと筐体の壁面とに形成される隙間によりミラー面６ａの可動が可能となっている。
【００２４】
更に、筐体１１には受光素子２及び発光素子３が設置されるプリント基板１が筐体１１の両側面の各内壁間に架設されるべくネジ止めにより底面の内壁に立てられた状態に設置される。
【００２５】
ここで、発光素子３は先に光学ホルダー１２に組み入れられており、プリント基板１を筐体１１に設置される際に発光素子３のリード端子３ｂをプリント基板１の所定の孔１７に挿入してハンダ付けされることにより発光素子３はプリント基板１に設置される。前記発光素子３はプリント基板１に対して斜めに取り付けられ、発光素子３から出射される光ビームの光軸方向が前記プリント基板１の面方向に対して垂直から４０度傾けられているので、前記発光素子３の各リード端子３ｂはその傾ける角度に対応して折曲されており、これにより発光素子３の各リード端子３ｂをプリント基板１にハンダ付けする作業が容易であると共に、前記各リード端子３ｂに無理な力が作用しない。
【００２６】
また、筐体１１にはプリント基板１の手前側に入射レンズ１０が組み込まれるレンズホルダー１８がネジ止めにより底面の内壁に立てられた状態に設置され、このレンズホルダー１８には受光素子２の先端部分が挿入される部分を有し、入射レンズ１０と受光素子２との光軸合わせが行なわれるようになっており、レンズホルダー１８には入射レンズ１０を押さえる押さえリング１９がネジ止めされる。
【００２７】
このようにして各光学素子が設置されて光空間通信装置の光学ブロックが完成される。この光学ブロックの完成状態を図４に示す。
【００２８】
光学ホルダー１２の前方には取り付けの関係から筐体１１の両側面の各内壁間に架設されるようにプリント基板１が配置されているが、このプリント基板１には孔７が形成されており、この孔７により反射ミラー６により反射される光ビームを前方に導出させる光路が確保される。
【００２９】
その為、発光素子３を受光素子２が設置されるプリント基板１の裏面に設置しながら、光ビームの送信系の光学設計を光ビームの受信系の光学設計に独立させて高い自由度を持って行える。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明に依れば、同一基板のオモテ面及び裏面にそれぞれ受光素子及び発光素子を取り付けているので、送信部及び受信部を同一筐体内に組み込むようにすると共に、受光素子と発光素子とでそれぞれ別の基板を必要としないようにしながら、光ビームの受信系の光学設計に独立して高い自由度により光ビームの送信系の光学設計を行うことが出来、特に、発光素子を前記基板に対して斜めに取り付けているので、反射ミラーにより反射されて相手方の光空間通信装置に送信する光ビームの光軸を受光素子により受光される受光ビームの光軸と平行にすることが出来ると共に、奥行きの短縮化を図りながら、発光素子から反射ミラーまでの間に必要な光学素子を介在されることが出来る。
【００３１】
また、本発明は、反射ミラーにより反射される光ビームを基板に形成した孔を介してこの基板の表側に光ビームを導くようにしているので、光空間通信装置の筐体の両側面の各内壁間に架設されるように前記基板を配置することが出来、この基板の設置が容易である。
【００３２】
更に、発光素子のリード端子を折曲して基板に対して斜めに取り付けているので、発光素子の傾ける方向が確実になると共に、発光素子のリード端子に無理な力が作用しないようにすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光空間通信装置の光学系を平面的に示す光学配置図である。
【図２】本発明に係る光空間通信装置の光学系を立体的に示す光学配置図である。
【図３】図１の光空間通信装置における光学ブロックの組み立て構成を示す展開斜視図である。
【図４】図１の光空間通信装置の光学ブロックの完成状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１            プリント基板
２            受光素子
３        発光素子
３ｂ      リード端子
６        反射ミラー
７        孔
１０        入射レンズ
１１        筐体
【図１】
2004242022.tif 000003
【図２】
2004242022.tif 000004
【図３】
2004242022.tif 000005
【図４】
2004242022.tif 000006