(57)【要約】【課題】レーザー光を送受信することによって信号の授受を行うように構成された光通信装置に適したレーザー光の光軸合わせ方法を提供する。【解決手段】レーザー光を送受信することによって信号の授受を行うように構成された光通信装置において、光通信装置より送信されるレーザー光をロッドレンズ９にて扇状に拡散させ、この拡散されたレーザー光を利用することによって離れた位置にある他方の光通信装置に組込まれている受光装置との光軸合わせを行う。【選択図】　　図１
2004112035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を送受信することによって信号の授受を行うように構成された光通信装置において、光通信装置より送信されるレーザー光をロッドレンズにて扇状に拡散させることによって光軸合わせを行うようにしたことを特徴とする光通信装置の光軸合わせ方法。
【請求項２】
扇状に拡散されたレーザー光を拡散方向に対して直角方向へ変移させることによって光軸合わせを行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光軸合わせ方法。
【請求項３】
拡散方向に対して直角方向への調整が完了した後レーザー光を拡散方向へ変移させることによって光軸合わせを行うようにしたことを特徴とする請求項２に記載の光軸合わせ方法。
【請求項４】
光軸合わせが終了したとき、ロッドレンズをレーザー光の光路より離脱させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の光軸合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光を送受信することによって信号の授受を行うように構成された光通信装置に関し、特にレーザー光の光軸を合わせる方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
互いに離れた位置にある通信装置と通信装置との間でレーザー光を利用して信号の授受を行うように構成された光通信装置が製品化されている。斯かる通信装置では、一方の通信装置から投射されるレーザー光を他方の通信装置に正確に照射する必要があるため、レーザー光の光軸を正確に合わせる調整動作を行う必要があり、そのための技術が開発されている（例えば、特許文献１参照。）　。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２０５２３５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の技術は、一方の光通信装置に組み込まれているレーザーダイオードより投射されるレーザー光を他方の光通信装置に対して照射し、そのレーザー光の受信によって生じる光軸ずれを検出することによって光軸合わせを行うように構成されている。
【０００５】
斯かる光通信装置において、信号の授受動作及び光軸合わせ動作は、断面が円状のレーザー光によって行うように構成されており、光軸合わせ動作を行う場合には、レーザー光を受信側である光通信装置に対して所定の範囲内を変移させることによって行われる。そして、この場合には、レーザー光を例えば、上方よりジグザグ状に変移させたり、渦巻状に変移させることによって光軸合わせのための動作を行うようにされているため、レーザー光を変移させるための制御機構が複雑になるだけでなく、光軸合わせに要する時間が長くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、斯かる点を改良した光通信装置の光軸合わせ方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【作用】
本発明は、レーザー光を送受信することによって信号の授受を行うように構成された光通信装置において、光通信装置より送信されるレーザー光をロッドレンズにて扇状に拡散させることによって光軸合わせを行うように構成されている。
【０００８】
【実施例】
図１は本発明に係る光通信装置の一実施例を示す構成図、図２は本発明に係るレーザー光の拡散を説明する図、図３は本発明に係るレーザー光の強度を説明する図、図４は本発明に係る光軸合わせを説明するための図、図５は光通信装置に組み込まれている光学系の位置関係を示す図である。
【０００９】
１は光通信装置を構成する架台２上に配置されているとともに光学装置３が固定されている光軸調整台であり、光軸調整装置４、５及び６によって該光学装置３を図５に示すＥ、Ｆ及びＧ方向に変位させるように構成されている。即ち、光軸調整装置４による光学装置３の変位動作は、ｅ軸を中心とするＥ方向への回動変位動作であり、光軸調整装置５による光学装置３の変位動作は、ｆ軸を中心とするＦ方向への回動変位動作であり、光軸調整装置６による光学装置３の変位動作は、ｇ軸を中心とするＧ方向への回動変位動作である。また、斯かる変位動作を行うための光軸調整装置としては、例えば小型のモーターとウォーム歯車を利用すれば簡単に構成することが出来るのでその説明は省略する。
【００１０】
７は前記光学装置３内に組み込まれているとともにレーザー光を発生するレーザーダイオード、８は前記レーザーダイオード７より出力されるレーザー光を平行光にするコリメータレンズ、９は前記コリメータレンズ８にて平行光にされたレーザー光Ｌの外部への光路内に設けられているとともに入力されるレーザー光を扇状に拡散させる円柱状のレンズ、所謂ロッドレンズである。
【００１１】
図２はロッドレンズ９によって入力されるレーザー光Ｌが扇状に拡散された状態を示すものであり、断面が円形状のレーザー光を扁平状にして出力するする作用を有している。また、図３は、ロッドレンズ９によって扇状に拡散されたレーザー光の強度分布を示すものであり、中心部の強度が強いという特性を有している。
【００１２】
図５は、一方の光通信装置に組み込まれている光学装置３と他方の光通信装置に組み込まれている光学装置３Ａとの関係を示すものであり、光学装置３を光軸調整装置４、５及び６によって変位させることによって破線で示す範囲Ｚ内をレーザー光Ｌが変移するように構成されている。
【００１３】
以上に説明したように本発明に係る光通信装置は構成されており、次に本発明の動作について説明する。まず、目視による調整装置、例えば特許文献１に開示されている視準望遠鏡のようなものを利用して光学装置３と光学装置３Ａとの位置合わせを行う。斯かる位置合わせによって光学装置３より投射されるレーザー光Ｌが破線Ｚで示す範囲内に入るように設定される。
【００１４】
斯かる位置合わせ処理が行われた状態において、まず光軸調整装置４によって光学装置３をｅ軸を中心とするＥ方向に回動変位させる調整動作が行われる。斯かる調整動作は、光学装置３より投射されるレーザー光Ｌが扇状に拡散される方向の面が光学装置３と光学装置３Ａを結ぶ平面に対して平行になるように行われる。即ち、扇状に拡散される方向の面が図５に示す範囲Ｚを示す横線に平行になるように調整される。
【００１５】
前述した調整動作が終了すると、次に光軸調整装置５によって光学装置３をｆ軸を中心とするＦ方向に回動変位させる調整動作が行われる。斯かる調整動作は、光学装置３より投射されるレーザー光Ｌが扇状に拡散される方向の面に対して直角方向に行われる。即ち、レーザー光Ｌが図４に示すように範囲Ｚ内を上方より下方である矢印Ｐ方向に変移するように調整される。そして、斯かる調整動作は、例えば上端から下端まで１０段階に分けて行い、各段階において光学装置３Ａにて受信されるレーザー光の強度を測定する動作が行われる。
【００１６】
光軸調整装置５を制御することによって光学装置３をＦ方向に１０段階に分けて回動させると、レーザー光Ｌが範囲Ｚ内を上端から下端まで１０段階に分けて移動することになる。そして、斯かる移動動作が行われる毎に光学装置３Ａ内に設けられている受信装置によってレーザー光の強度を測定する動作が行われる。
【００１７】
斯かる動作が行われて、例えば６段階目に測定されたレーザー光の強度が最も大きいと判定された場合には、光学装置３に組み込まれている制御回路に対して、光学装置３を６段階目の状態に傾斜させるための制御動作が行われる。斯かる制御動作が行われると、光軸調整装置５が６段階目の状態になるように光学装置３を回動変位させる動作が行われる。
【００１８】
斯かる動作を行うことによって、光学装置３より投射されるレーザー光Ｌの拡散方向に対する直角方向の位置が光学装置３Ａに対して最適な位置に合致することになる。斯かる調整動作が終了すると、次に光軸調整装置６によって光学装置３をｇ軸を中心とするＧ方向に回動変位させる調整動作が行われる。斯かる調整動作は、光学装置３より投射されるレーザー光Ｌが扇状に拡散される方向と同一方向に行われる。即ち、レーザー光Ｌが図４に示すように範囲Ｚ内を例えば左方より右方向である矢印Ｑ方向に変移させるという動作が行われる。そして、斯かる調整動作は、例えば左端から右端まで１０段階に分けて行い、各段階において光学装置３Ａにて受信されるレーザー光の強度を測定する動作が行われる。
【００１９】
光軸調整装置６を制御することによって光学装置３をＧ方向に１０段階に分けて回動させると、レーザー光Ｌが範囲Ｚ内を左端から右端まで１０段階に分けて移動することになる。そして、斯かる移動動作が行われる毎に光学装置３Ａ内に設けられている受信装置によってレーザー光の強度を測定する動作が行われる。
【００２０】
斯かる動作が行われて、例えば５段階目に測定されたレーザー光の強度が最も大きいと判定された場合には、光学装置３に組み込まれている制御回路に対して、５段階目の状態にするための制御動作が行われる。斯かる制御動作が行われると、光軸調整装置６が５段階目の状態になるように光学装置３を回動変位させる動作が行われる。
【００２１】
前述した光軸調整動作が行われる結果、光学装置３より投射されるレーザー光Ｌを受信側の光学装置３Ａに対して最も適した位置に照射させるための調整動作が行われたことになる。また、光学装置３Ａ側においても前述した動作を行うことによって光学装置３と光学装置３Ａとの間で送受信されるレーザー光の光軸関係を最適な状態にすることが出来る。
【００２２】
前述した光軸調整動作は、ロッドレンズ９にて扇状に拡散されたレーザー光Ｌによって行われるが、光学装置３Ａより送信されるレーザー光は、ロッドレンズ９を通して光学装置３内に入力されることになる。斯かる入力信号を用いて信号の授受動作を行うことは出来るが、そのレーザー光の強度は弱くなる。従って、光軸合わせのための調整動作が終了したとき、ロッドレンズ９をレーザー光の光路内より離脱させるようにすれば、レーザー光の強度の劣化がないので、信号の授受動作を正確に行うことが出来る。
【００２３】
また、光軸合わせのための調整動作を行う場合にレーザーダイオード７より出力されるレーザー光のレベルを大きくさせるようにすると、ロッドレンズ９による拡散動作が行われてもレーザー光の強度を受信動作に支障をきたすことがないレベルにすることが出来る。
【００２４】
尚、本実施例では、光軸合わせのための調整動作をレーザー光の位置を１０段階に変化させて各位置におけるレーザー光の強度を測定し、その強度が最も大きい位置を検出し、その後その位置になるように送信側の光学装置の位置を調整するようにしたが、受信側の装置より得られる信号を送信側に電波等を利用してフィードバックさせるようにすれば、より短時間に光軸合わせのための動作を行うことが出来る。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、レーザー光を送受信することによって信号の授受を行うように構成された光通信装置において、光通信装置より送信されるレーザー光をロッドレンズにて扇状に拡散させることによって光軸合わせを行うようにしたので、光軸合わせ動作を簡単に行うことが出来る。
【００２６】
また、本発明は、扇状に拡散されたレーザー光を拡散方向に対して直角方向へ変移させることによって光軸合わせを行うようにしたので、速やかに光軸合わせ動作を行うことが出来る。
【００２７】
そして、本発明は、拡散方向に対して直角方向への調整が完了した後レーザー光を拡散方向へ変移させることによって光軸合わせを行うようにしたので、正確な位置に光軸を合わせる調整動作を行うことが出来る。
【００２８】
また、本発明は、光軸合わせが終了したとき、ロッドレンズをレーザー光の光路より離脱させるようにしたので、信号の授受を行う場合にレーザー光の強度が劣化することはなく、信号の授受動作を正確に行うことが出来るとともに光通信装置間の距離を長くすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光通信装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係るレーザー光の拡散を説明するための図である。
【図３】本発明に係るレーザー光の強度を説明するための図である。
【図４】本発明に係る光軸合わせ動作を説明するための図である。
【図５】本発明に係る光通信装置に組み込まれている光学系の位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１　　　　光軸調整台
３　　　　光学装置
４、５，６　　　　光軸調整装置
７　　　　レーザーダイオード
８　　　　コリメータレンズ
９　　　　ロッドレンズ
【図１】
2004112035.tif 000003
【図２】
2004112035.tif 000004
【図３】
2004112035.tif 000005
【図４】
2004112035.tif 000006
【図５】
2004112035.tif 000007