(57)【要約】【課題】光軸ずれの影響を軽減でき、ビーム検出領域を拡大することの可能な光空間伝送装置を低コストで提供する。【解決手段】光学素子１０２を通過させることにより、受信ビーム１０１を４つの受光素子１０４Ａ〜Ｄおよび光電変換器１０５に集光させる。そして、各受光素子１０４Ａ〜Ｄからの出力信号の強度バランスに基づいて受信ビーム１０１の入射位置を検出する。これにより、光軸の傾斜が、受信ビーム１０１が受光素子１０４Ａ〜Ｄ上にそれぞれ集光する範囲の傾斜であれば、各受光素子１０４Ａ〜Ｄからの出力信号の強度バランスを一定に保つことができる。すなわち、光軸の傾斜により各受光素子１０４Ａ〜Ｄにおける集光位置はずれるが、各受光素子１０４Ａ〜Ｄにより検出される光電量の変化は非常に小さい。従って、光軸のずれが生じた場合でも、受信ビーム１０１の入射位置の検出に係わる誤差を抑圧することが可能となる。【選択図】      図２
2005109649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する装置との間で光信号を介して情報伝送を行う光空間伝送装置において、
前記対向する装置から空間を介して送出される光ビームを受信する受信部と、
前記光ビームを透過させる透明部材で形成され当該光ビームを互いに異なる複数の集光位置に集光する光学素子と、
前記集光位置のそれぞれに配置され各集光位置に集光された光を光／電気変換する複数の受光素子と、
これらの受光素子からそれぞれ出力される電気信号の強度バランスに基づいて前記光ビームの前記受信部への入射位置を検出する位置検出手段とを具備することを特徴とする光空間伝送装置。
【請求項２】
前記光学素子は、
前記光ビームを前記複数の集光位置にそれぞれ集光する複数の集光領域と、
前記光ビームを透過させて前記受信部に入射させる透過部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の光空間伝送装置。
【請求項３】
さらに、前記透過部を透過した光ビームを前記受信部に集光するレンズ部を具備することを特徴とする請求項２に記載の光空間伝送装置。
【請求項４】
前記レンズ部は前記透過部に形成されることを特徴とする請求項５に記載の光空間伝送装置。
【請求項５】
対向する装置との間で光信号を介して情報伝送を行う光空間伝送装置において、
前記対向する装置から空間を介して送出される光ビームを第１および第２の分岐光に分岐するビームスプリッタと、
前記第１の分岐光を受信する受信部と、
前記第２の分岐光を透過させる透明部材で形成され当該第２の分岐光を互いに異なる複数の集光位置に集光する光学素子と、
前記集光位置のそれぞれに配置され各集光位置に集光された光を光／電気変換する複数の受光素子と、
これらの受光素子からそれぞれ出力される電気信号の強度バランスに基づいて前記第１の分岐光の前記受信部への入射位置を検出する位置検出手段とを具備することを特徴とする光空間伝送装置。
【請求項６】
さらに、前記第１の分岐光を前記受信部に集光するレンズ部を具備することを特徴とする請求項５に記載の光空間伝送装置。
【請求項７】
前記光学素子は、
前記第２の分岐光を前記複数の集光位置にそれぞれ集光する複数の集光領域を備えることを特徴とする請求項５に記載の光空間伝送装置。
【請求項８】
前記複数の集光領域は、前記透明部材の前記光学素子内における屈折率分布を変化させてそれぞれ形成されることを特徴とする請求項２および７のいずれかに記載の光空間伝送装置。
【請求項９】
前記複数の集光領域は、前記透明部材の表面形状を整形してそれぞれ形成されることを特徴とする請求項２および７のいずれかに記載の光空間伝送装置。
【請求項１０】
前記光学素子は、前記光ビームと異なる波長の光を減衰させることを特徴とする請求項１および５のいずれかに記載の光空間伝送装置。
【請求項１１】
前記光学素子は、前記光ビームの波長の光を透過する材質の保持材により保持されることを特徴とする請求項１および５のいずれかに記載の光空間伝送装置。
【請求項１２】
前記複数の集光位置は隣接する空間的領域に配置され、
前記複数の受光素子は共通の基板上に隣接して形成されることを特徴とする請求項１および５のいずれかに記載の光空間伝送装置。
【請求項１３】
さらに、前記位置検出手段により検出された入射位置に基づいて、前記複数の受光素子からそれぞれ出力される電気信号レベルを均等とすべく前記光ビームと前記受信部との位置関係を制御する制御手段を具備することを特徴とする請求項１および５のいずれかに記載の光空間伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離れた２地点間における情報通信を自由空間を伝搬する光を介して実現する光空間伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光空間通信は、高速大容量伝送が可能であるという特徴に加えて、電波の利用を制限されるエリアでも利用できることや、光ファイバの布設という大規模な工事を伴わずに通信路を開設できるなどといった利点を有する。このような特徴から、近年では光空間通信の適用範囲は民生用の用途にまで広がってきている。
【０００３】
一般に光空間通信システムでは、光送信装置から送出される光ビームを各装置の傾きや振動などに影響されることなく、光受信装置に正確に入射させることが重要である。この目的のため光受信装置に光追尾機構を設けるとともに、光送信装置に光ビームの送出方向を制御する機構を設けることが多い。この種の光空間通信システムにおいては、光受信装置においてレンズにより集光した光ビームをビームスプリッタにより分岐し、分岐された光ビームを位置検出素子に入射して光ビームの位置を検出するようにしている。
【０００４】
ところで、光ビームを光受信装置に正確に入射させる制御には、光ビームの位置に加えてその光軸が関係する。集光した光ビームを分岐する上記の方式では、光ビームがレンズを通過することから光軸のずれが光ビームの位置検出に大きく影響する。すなわち光軸がずれている状態では、仮に光受信装置に光ビームが正しく入射している場合においても位置ずれとして検出される。このようなことから上記方式は、利用にあたり光送信装置と光受信装置との間で光軸が正確に合わされていることを前提とする方式であるので、特に民生用の用途には適さない。
【０００５】
例えば特許文献１に開示される技術によれば、このような不具合を回避することが可能である。この文献の第３図には、集光しない状態のレーザビーム３を光位置検出器５に入射してその位置を検出する技術が開示される。この構成によれば光ビームの光軸のずれが位置検出に及ぼす影響は軽減される。
【０００６】
しかしながら光ビームが集光されないので、光ビームを検出できる範囲が光位置検出器のサイズにそのまま反映されることになる。すなわち、光ビームを捕捉するための検出領域を広くとるには光位置検出器５の検出面積を拡大せざるを得ないというトレードオフが生じる。光ビームの捕捉にかかるサーチ時間を短縮するために検出領域を拡大したいというニーズがあるが、そのためには、文献１の方式では光位置検出器５のサイズを拡大せざるを得ない。光位置検出器は主として半導体デバイスにより製造されるので、サイズが大きくなるとコストが増大する。よってこの方式も、特に民生用の用途には適さないことが判ってきた。
【特許文献１】特開平４−１５５４０９号公報（第３図など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように既存の光空間伝送装置においては、光ビームの光軸のずれが光ビームの位置検出に大きな誤差をもたらすため、予め正確に光軸調整がなされている必要があったり、光軸合わせのための機材を必要とするなどの不具合がある。また光軸傾斜の影響が少ない方式においても、光ビームを検出できる範囲を拡大するには、受光面積の広い光位置検出器を用いなければならないという不具合がある。
【０００８】
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、光軸ずれの影響を軽減でき、ビーム検出領域を拡大することの可能な光空間伝送装置を低コストで提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、対向する装置との間で光信号を介して情報伝送を行う光空間伝送装置において、前記対向する装置から空間を介して送出される光ビームを受信する受信部と、前記光ビームを透過させる透明部材で形成され当該光ビームを互いに異なる複数の集光位置に集光する光学素子と、前記集光位置のそれぞれに配置され各集光位置に集光された光を光／電気変換する複数の受光素子と、これらの受光素子からそれぞれ出力される電気信号の強度バランスに基づいて前記光ビームの前記受信部への入射位置を検出する位置検出手段とを具備することを特徴とする光空間伝送装置が提供される。
【００１０】
このような手段を講じることにより、対向する装置から到来した光ビームは、複数の受光素子のそれぞれに集光される。これによりビーム検出領域を拡大できるとともに受光素子の受光面積は必要最小限で済み、従って低コスト化を図ることが可能になる。
【００１１】
また光ビームの位置は、一つの受光素子の出力レベルの絶対値ではなく、複数の受光素子の出力の強度バランスに基づいて検出される。光ビームの光軸にずれが生じた場合、光ビームが各受光素子に集光する範囲において、各受光素子の出力レベルは変化しない。従って光ビームの位置検出に対する光軸ずれの影響を軽減することが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光軸ずれの影響を軽減でき、ビーム検出領域を拡大することの可能な光空間伝送装置を低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明に係わる光空間伝送装置の一実施の形態を示す機能ブロック図である。図１において、光空間伝送装置６０１は送信部６０３と受信部６０６とを備える。送信部６０３は与えられる送信信号６０２に基づき変調した光信号を、一定のビーム径およびビーム拡がり角を持つ送信ビーム６０４により、図示しない対向する装置（以下では対向装置と略称する）に送出する。同様に対向装置からも、光空間伝送装置６０１に向け光ビームが送出される。この光ビームは受信ビーム１０１として受信部６０６に入射される。
【００１４】
受信部６０６は、受信ビーム１０１を電気信号に変換して受信信号６０７を出力する。また受信部６０６は受信ビーム１０１の位置ずれを検出し、その結果を示す受信ビーム位置検出信号を送信部６０３に出力する。送信部６０３は、受信ビーム位置検出信号を送信信号６０２に多重するなどして対向装置に伝送する。
【００１５】
一方、対向装置においても同様に、送信ビーム６０４の受信位置が検出される。その結果を示す送信ビーム位置検出信号６０８は受信ビーム１０１に多重されて光空間伝送装置６０１に送信される。光空間伝送装置６０１の受信部６０６は送信ビーム位置検出信号６０８を抽出し、送信部６０３に出力する。送信部６０３は送信ビーム位置検出信号６０８に基づいて、送信ビーム６０４が対向装置に正しく入射されるように送信ビーム６０４の送出方向を制御する。これにより、各装置に加わる振動や伝送路の屈折率揺らぎなどによりビーム位置が変動しても、光空間伝送装置６０１および対向装置は、互いの相手装置が送出する光ビームを捕捉して正しく追尾することができる。このようにして、光空間伝送装置６０１と対向装置との間で、自由空間を介した光信号による情報伝送が実現される。
【００１６】
［実施例１］
図２は、図１の光空間伝送装置６０１の光ビームの位置検出に係わる要部構成の第１の実施例を示す機能ブロック図である。図２において、対向装置からの受信ビーム１０１は光学素子１０２に入射される。光学素子１０２はプラスチックやガラスなどの透明部材で形成される。光学素子１０２は受信ビーム１０１の一部を透過的に通過させて受信レンズ１０３に照射する。受信レンズ１０３は入射された受信ビーム１０１を光電変換器１０５に集光し、光電変換信号を出力する。光電変換信号は受信回路１０６に入力されて受信処理され、受信信号１０７が出力される。
【００１７】
また光学素子１０２は、受信レンズ１０３に照射されない受信ビーム１０１を、空間的に互いに異なる位置に配置される４つの集光位置に集光する。各集光位置にはそれぞれ受光素子１０４が配置される。すなわち４つの受光素子１０４が設けられ、これらをそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄなる添字にて区別する。繁雑を避けるため図２には２個の受光素子を表示する。
【００１８】
各受光素子１０４Ａ〜Ｄは、それぞれ集光された受信ビーム１０１を光／電気変換して電気信号を出力する。これらの電気信号は位置検出回路１０８に与えられる。位置検出回路１０８は、各電気信号の強度バランスに基づいて光ビームの光電変換器１０５への入射位置を検出し、その結果を示す位置検出信号１０９を出力する。
【００１９】
図３は、図２の光学素子１０２を模式的に示す正面図である。図３において、光学素子１０２は４つの集光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、通過部２０１とを備える。通過部２０１は光学素子１０２を形成する透明部材の表面を平滑面とすることや、単に穴を空けることなどにより形成され、受信ビーム１０１を透過的に通過させる。
【００２０】
集光領域Ａ〜Ｄは、透明部材の屈折率や表面形状を加工することにより形成され、受信ビーム１０１をそれぞれ図２の受光素子１０４Ａ〜Ｄに集光させる。図３の同心円は、各集光領域Ａ〜Ｄにおける屈折率の分布の等高線、または、表面形状の等高線を模式的に示し、その中心は集光される受信ビーム１０１の光軸に相当する。すなわち、光学素子１０２の集光領域Ａ〜Ｄに垂直に入射する光ビームは各領域における光軸上の焦点に集光され、またその焦点位置に受光素子１０４Ａ〜Ｄがそれぞれ配置される。また通過部２０１以外への入射光は受信レンズ１０３を介して光電変換器１０５に入射される。
【００２１】
図４は、図３の光学素子１０２の側面断面図である。図４には図３の集光領域ＡおよびＢのみを示す。本実施形態においては、図示されるように透明部材の表面形状をグレーティング状に整形することにより、各集光領域Ａ，Ｂに集光作用を持たせるようにする。なお透明部材の表面形状を平滑にしておき、その内部屈折率を変化させることによっても同様の集光効果を得ることができる。集光領域Ａ，Ｂを透過した光ビームはそれぞれ受光素子１０４Ａ，Ｂに集光される。また通過部２０１に入射する光ビームは光学素子１０２をそのまま透過し、受信レンズ１０３を介して光電変換器１０５に入射される。
【００２２】
次に、上記構成における作用を説明する。図２において、受信ビーム１０１は光学素子１０２に入射し、そのうち一部の光が通過部２０１を通過する。通過部２０１を通過した光は受信レンズ１０３で集光されて光電変換器１０５に入射し、電気信号に変換される。この電気信号は受信回路１０６に入力されて受信信号１０７として出力される。一方、受信ビーム１０１のうち集光領域Ａ〜Ｄに入射する光はそれぞれ受光素子１０４Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに入射され、入射光量に応じた強度の電気信号に変換される。受光素子１０４Ａ〜Ｄの出力信号は位置検出回路１０８に入力され、各出力信号の強度バランスに基づいて受信ビームの受信回路１０６への入射位置が検出される。具体的には、受光素子１０４Ａ〜Ｄの各出力信号をＯA〜ＯDとすると、（ＯA＋ＯB）と（ＯC＋ＯD）、および（ＯA＋ＯD）と（ＯB＋ＯC）を比較することにより、入射位置を検出することができる。受信ビーム１０１の入射位置の検出結果は位置検出信号１０９として出力される。
【００２３】
このとき、受信ビーム１０１の入射位置が、光学素子１０２の中心から図中上側にずれていると仮定する。そうすると、図示されるように、上側の受光素子（受光素子１０４Ｃ，Ｄとする）への入射光量が、下側に位置する受光素子（受光素子１０４Ａ，Ｂとする）への入射光量に比べ多くなる。よって受光素子１０４Ｃ，Ｄからの出力信号の強度が受光素子１０４Ａ，Ｂからの出力信号の強度よりも大きくなる。よって（ＯA＋ＯB）＜（ＯC＋ＯD）となり、受信ビーム１０１の入射位置が図中上側にずれていることを検出することができる。同様に受信ビーム１０１の入射位置が紙面に対して垂直にずれている状態を検出するには（ＯA＋ＯD）と（ＯB＋ＯC）との大小関係を求めれば良い。
【００２４】
図５は、比較のため既存の光空間伝送装置の要部構成の一例を示す機能ブロック図である。図５において、受信ビーム１０１は受信レンズ１０３により集光されたのちビームスプリッタ５１０により２分岐される。一方の分岐光は光電変換器１０５により電気信号に変換され、受信回路１０６により受信処理されて受信信号１０７として出力される。他方の分岐光は４分割センサ７０７に入力されて電気信号に変換され、位置検出回路１０８により受信ビーム１０１の入射位置を示す位置検出信号１０９が求められる。
【００２５】
図５に４分割センサ７０７の正面図も示す。４分割センサ７０７は半導体デバイスからなる４つの受光領域を有する。受信ビーム１０１が正面から入射している状態においては、受信ビーム１０１は４分割センサ７０７の中心に光スポット７１０を形成する。よって４つの受光領域において検出される光電流は等しくなり、受信ビーム１０１が正面から入射していることが検知される。
【００２６】
ところが、光伝送路に屈折率の揺らぎが生じることなどにより受信ビーム１０１の入射位置がずれると、光軸から入射角がわずかにずれる。よって４分割センサ７０７の受光面における光スポット７１０は、図示するように４分割センサ７０７の中心からずれ、従って夫々の受光領域で検出される光電流が等しくなくなる。よって夫々の受光領域からの光電流のバランスから、受信ビーム１０１の入射位置の水平、垂直方向のずれを検出することができる。
【００２７】
しかしながら図５の構成においては、受信ビーム１０１が仮に受信部６０６（図１）の入射位置の中心に入射したとしても、受信部６０６の光軸が傾斜していると、光スポット７１０は４分割センサ７０７の中心からずれた位置に形成される。このため受信ビーム１０１の位置検出結果に誤差を生じる。よって図５の構成は、光空間伝送装置と対向装置との間の光軸が予め正確に合わせられているような用途に限り有効であり、正確な光軸合わせを過度に期待できない、例えば民生用の用途などには適していない。
【００２８】
図６は、比較のため既存の光空間伝送装置の要部構成の他の例を示す機能ブロック図である。図６において受信ビーム１０１はまずビームスプリッタ５１０に入力され、２分岐される。一方の分岐光は受信レンズ１０３により集光されたのち光電変換器１０５により電気信号に変換される。この電気信号は受信回路１０６により受信処理され、受信信号１０７として出力される。他方の分岐光は４分割センサ７０７に入力されて電気信号に変換され、位置検出回路１０８により受信ビーム１０１の入射位置を示す位置検出信号１０９が求められる。
【００２９】
受信ビーム１０１の入射位置のずれを検出する原理は図５と同様である。異なる点は、図６においては４分割センサ７０７への入射光が集光されていないという点である。これにより受信部６０６の光軸の傾斜が位置検出処理に与える影響は軽減される。
【００３０】
しかしながら図６においては、４分割センサ７０７のサイズにより、受信ビーム１０１を検出できる範囲が限定されることになる。光送信部でビームをスキャンすることで光受信部を検出するという方式を採る場合、サーチ時間を短縮するためには、受信ビーム検出範囲を広くする必要がある。この方式は、コストをかけ難い民生用用途において高いニーズがある。しかしながら図６の方式において受信ビーム検出範囲を広くするためには、４分割センサ７０７のサイズを大きくせざるを得ず、却ってコストの増加を招くという不具合がある。
【００３１】
これに対し本実施形態によれば、光学素子１０２を通過させることにより、受信ビーム１０１を４つの受光素子１０４Ａ〜Ｄおよび光電変換器１０５に集光させる。そして、各受光素子１０４Ａ〜Ｄからの出力信号の強度バランスに基づいて受信ビーム１０１の入射位置を検出するようにしている。これにより、光軸の傾斜が、受信ビーム１０１が受光素子１０４Ａ〜Ｄ上にそれぞれ集光する範囲の傾斜であれば、各受光素子１０４Ａ〜Ｄからの出力信号の強度バランスを一定に保つことができる。すなわち、光軸の傾斜により各受光素子１０４Ａ〜Ｄにおける集光位置はずれるが、各受光素子１０４Ａ〜Ｄにより検出される光電量に大幅な変化は無い。従って光軸のずれが生じた場合でも、受信ビーム１０１の入射位置の検出に係わる誤差を抑圧することが可能となる。
【００３２】
また本実施例の構成によれば、光ビームの位置を検出できる範囲、すなわちビーム検出領域の広さを決定する要因は、光学素子１０２の面積が支配的となる。光学素子１０２はプラスチックなどの部材により大型のものが安価に大量生産できるため、ビーム検出領域を低コストで拡大することが可能となる。さらに、集光位置に配置される受光素子１０４Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはいずれも小型のもので良い。このことによっても、受光ビーム検出範囲を低コストで拡大することが可能である。
【００３３】
さらに本実施例に係わる光空間伝送装置は、コストを抑圧できることから民生用の用途にまで適用範囲を拡大することができ、広い応用分野に適用することが可能である。これらのことから、光軸ずれの影響を軽減でき、ビーム検出領域を拡大することの可能な光空間伝送装置を低コストで提供することが可能となる。
【００３４】
［実施例２］
図７は、図１の光空間伝送装置６０１の光ビームの位置検出に係わる要部構成の第２の実施例を示す機能ブロック図である。なお図７において図２と共通する部分には同一の符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。図７の光学素子（符号を３０２とする）は、図３の通過部２０１に受信レンズ１０３を形成したものである。すなわち本実施例では、通過部２０１にレンズ機能を併せ持たせるようにした。光学素子３０２はプラスチックなどの透明部材により形成される。受信レンズ１０３はこの透明部材を整形すること、または、透明部材に屈折率分布を持たせることなどにより、容易に形成することができる。
【００３５】
このような構成により図２の位置に受信レンズ１０３を設けることが不要となるので、光学部品点数を削減できる。従って本実施例によれば実施例１と同様の効果を得られるに加え、光空間伝送装置の小型化を促すことが可能になる。
【００３６】
［実施例３］
図８は、図１の光空間伝送装置６０１の光ビームの位置検出に係わる要部構成の第３の実施例を示す機能ブロック図である。図８は、図２の光学素子１０２を受信ビーム１０１の入射方向正面から見た状態を示すもので、光学素子１０２および受光素子１０４Ａ〜Ｄの他の形態を示す図である。
【００３７】
図８において、受信ビーム１０１は光学素子１０２に入射され、その投影面積が入射ビーム４０１となる。入射ビーム４０１は集光領域Ａ〜Ｄにより、それぞれスポットＡ〜Ｄに集光される。スポットＡ〜Ｄは互いに隣接する空間的領域に配置される。すなわち光学素子１０２における各集光領域Ａ〜Ｄの屈折の度合いは一様ではない。例えば図８においては、集光領域Ｂの屈折率は他の集光領域Ａ，Ｃ，Ｄのいずれよりも大きい。
【００３８】
実施例１および２においては、光学素子１０２の各集光領域Ａ〜Ｄに入射した光ビームは各領域Ａ〜Ｄを延長した面内の集光点に集光される。これに対し本実施例では、光学素子１０２の各集光領域Ａ〜Ｄに入射した光ビームは、それぞれ或る領域（図８では集光領域Ｄ）を延長した面内における４点に集光される。
【００３９】
各集光点は隣接しているため、集光された光ビームを検出する受光素子を隣接して配置することができる。すなわち、４つの受光素子を例えば共通の半導体基板上に隣接して形成した４分割センサを、位置検出センサ４０３として用いることが可能になる。位置検出センサ４０３は４つの独立した受光領域を持ち、実施例１および２と同様の原理のもとで受信ビーム１０１（入射ビーム４０１）の入射位置を検出することが可能である。本実施例によれば位置検出センサ４０３を１つの電子デバイスとして形成できるので、実施例１と同様の効果を得られるに加え、光空間伝送装置の省サイズ化や部品実装の簡略化などのメリットを得ることが可能となる。
【００４０】
［実施例４］
図９は、図１の光空間伝送装置６０１の光ビームの位置検出に係わる要部構成の第４の実施例を示す機能ブロック図である。なお図９において図２および図７と共通する部分には同一の符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。図７においては、受信ビーム１０１をビームスプリッタ５１０により２分岐し、一方の分岐光を受信レンズ１０３へ、他方の分岐光を光学素子５０２に導くようにする。
【００４１】
図９において、ビームスプリッタ５１０により反射された一方の分岐光は、受信レンズ１０３を介して光電変換器１０５に集光される。光電変換器１０５は集光された分岐光を電気信号に変換する。この電気信号は受信回路１０６により受信処理され、受信信号１０７として出力される。
【００４２】
ビームスプリッタ５１０を透過した他方の分岐光は光学素子５０２に照射され、その照射位置に応じて受光素子１０４Ａ〜Ｄのいずれかに集光される。受光素子１０４Ａ〜Ｄはそれぞれ集光された分岐光を電気信号に変換する。この電気信号は位置検出回路１０８に入力され、受信ビーム１０１の入射位置を示す位置検出信号１０９が、実施例１〜３と同様の原理のもとで求められる。
【００４３】
本実施例における光学素子５０２には、光学素子１０２における通過部２０１を形成する必要が無い。これにより受信ビーム１０１の入射位置の検出にあたり、受信ビーム１０１の光パワーを有効に利用することができる。また通過部２０１が無いことから、受信ビーム１０１の径が通過部２０１の径よりも細い場合に生じ得る不感帯を、本実施例によれば予防することが可能となる。これは、光学素子３０２に入射する全ての光を位置検出のために利用できることによる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば図２、図４、図７、図８、図９においては、光学素子（１０２，５０２）の面内を延長した領域に受信ビーム１０１を集光する状態を示した。これに限らず、光学素子（１０２，５０２）の面内を延長した領域の外に受信ビーム１０１を集光するようにしても良い。また、入射位置により特性の変化するＰＳＤ（位置検出素子）を受光素子１０４Ａ〜Ｄとして用いることにより、受信ビーム１０１の入射位置と光軸の傾斜とを併せて検出することが可能である。
【００４５】
また、特に赤外線を用いる光空間伝送においては、背景光となる太陽光や蛍光灯の影響を無くすために可視光を減衰させ、所望とする赤外光を通過させる光フィルタを用いることがある。本実施形態ではこの種の光フィルタの表面形状を加工して光学素子（１０２，５０２）の機能を持たせることも可能である。
【００４６】
さらに、本発明は上記実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係わる光空間伝送装置の一実施の形態を示す機能ブロック図。
【図２】図１の光空間伝送装置６０１の光ビームの位置検出に係わる要部構成の第１の実施例を示す機能ブロック図。
【図３】図２の光学素子１０２を模式的に示す正面図。
【図４】図３の光学素子１０２の側面断面図。
【図５】比較のため既存の光空間伝送装置の要部構成の一例を示す機能ブロック図。
【図６】比較のため既存の光空間伝送装置の要部構成の他の例を示す機能ブロック図。
【図７】図１の光空間伝送装置６０１の光ビームの位置検出に係わる要部構成の第２の実施例を示す機能ブロック図。
【図８】図２の光学素子１０２および受光素子１０４Ａ〜Ｄの他の形態を示す図。
【図９】図１の光空間伝送装置６０１の光ビームの位置検出に係わる要部構成の第４の実施例を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ〜Ｄ…集光領域、３…レーザビーム、５…光位置検出器、１０１…受信ビーム、１０２…光学素子、１０３…受信レンズ、１０４Ａ〜Ｄ…受光素子、１０５…光電変換器、１０６…受信回路、１０８…位置検出回路、２０１…通過部、３０２…光学素子、４０１…入射ビーム、４０３…位置検出センサ、５０２…光学素子、５１０…ビームスプリッタ、６０１…光空間伝送装置、６０３…送信部、６０４…送信ビーム、６０６…受信部、７０７…４分割センサ、７１０…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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【図９】
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