(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置であって、
光信号を発する光源と、
前記光源からの光信号を反射する複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、
前記可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置の方向に光信号を反射する複数のミラーグループが形成されるように前記各ミラーの向きを制御するミラー制御手段と、
前記各相手装置までの距離を検出する検出手段とを有し、
前記ミラー制御手段を通じて、前記可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更が可能であり、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることが可能であり、
前記ミラー制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記各ミラーグループに属するミラーの数を設定することを特徴とする光空間通信装置。
【請求項２】
空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置であって、
光信号を発する光源と、
前記光源からの光信号を反射する複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、
前記可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置の方向に光信号を反射する複数のミラーグループが形成されるように前記各ミラーの向きを制御するミラー制御手段とを有し、
前記ミラー制御手段を通じて、前記可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更が可能であり、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることが可能であり、
前記ミラー制御手段は、距離が遠い側の相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数を、距離が近い側の相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数よりも多く設定することを特徴とする光空間通信装置。
【請求項３】
前記ミラー制御手段は、前記各相手装置までの距離の２乗比に最も近い整数比となるように前記各ミラーグループに属するミラーの数を設定することを特徴とする請求項２に記載の光空間通信装置。
【請求項４】
空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置であって、
光信号を発する光源と、
前記光源からの光信号を反射する複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、
前記可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置の方向に光信号を反射する複数のミラーグループが形成されるように前記各ミラーの向きを制御するミラー制御手段と、
前記各相手装置との通信品質に関する情報を入力する入力手段とを有し、
前記ミラー制御手段を通じて、前記可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更が可能であり、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることが可能であり、
前記ミラー制御手段は、前記入力手段からの情報に応じて前記各ミラーグループに属するミラーの数を設定することを特徴とする光空間通信装置。
【請求項５】
前記ミラー制御手段は、前記入力手段から高い側の通信品質が入力された相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数を、低い側の通信品質が入力された相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数よりも多くすることを特徴とする請求項４に記載の光空間通信装置。
【請求項６】
空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置であって、
光信号を受信可能な受信手段と、
入射した光信号を前記受信手段に向けて反射可能な複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、
前記可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置からの光信号を前記受信手段に導く方向に反射する複数のミラーグループが形成されるように前記各ミラーの向きを制御するミラー制御手段と、
前記各相手装置までの距離を検出する検出手段とを有し、
前記ミラー制御手段を通じて、前記可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更が可能であり、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることが可能であり、
前記ミラー制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記各ミラーグループに属するミラーの数を設定することを特徴とする光空間通信装置。
【請求項７】
空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置であって、
光信号を受信可能な受信手段と、
入射した光信号を前記受信手段に向けて反射可能な複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、
前記可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置からの光信号を前記受信手段に導く方向に反射する複数のミラーグループが形成されるように前記各ミラーの向きを制御するミラー制御手段とを有し、
前記ミラー制御手段を通じて、前記可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更が可能であり、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることが可能であり、
前記ミラー制御手段は、距離が遠い側の相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数を、距離が近い側の相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数よりも多く設定することを特徴とする光空間通信装置。
【請求項８】
前記ミラー制御手段は、前記各相手装置までの距離の２乗比に最も近い整数比となるように前記各ミラーグループに属するミラーの数を設定することを特徴とする請求項７に記載の光空間通信装置。
【請求項９】
空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置であって、
光信号を受信可能な受信手段と、
入射した光信号を前記受信手段に向けて反射可能な複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、
前記可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置からの光信号を前記受信手段に導く方向に反射する複数のミラーグループが形成されるように前記各ミラーの向きを制御するミラー制御手段と、
前記各相手装置との通信品質に関する情報を入力する入力手段とを有し、
前記ミラー制御手段を通じて、前記可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更が可能であり、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることが可能であり、
前記ミラー制御手段は、前記入力手段からの情報に応じて前記各ミラーグループに属するミラーの数を設定することを特徴とする光空間通信装置。
【請求項１０】
前記ミラー制御手段は、前記入力手段から高い側の通信品質が入力された相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数を、低い側の通信品質が入力された相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数よりも多くすることを特徴とする請求項９に記載の光空間通信装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の光空間通信装置と、互いに異なる場所に設置される複数の相手装置とを有して構成されることを特徴とする光空間通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空中を伝播する光信号により、一地点から遠隔地等の複数地点に向けて同時に通信を行う光空間通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空中を伝播する光信号を用いて、一地点から遠隔地等の複数地点に向けて同時に通信を行う、いわゆる一対多地点間通信用の光空間通信装置において、１つの光源からの射出光の光束内に所定個数の可動ミラーを設置し、それぞれの可動ミラーの向きを異ならせることで、上記複数地点との通信を実現するものが提案されている。
【０００３】
ここで、図７に上記構成の装置の例を示す。図７において、７０は一対多地点間通信の一地点側に設置される光空間通信装置、７１ａ，７１ｂ，７１ｃは遠隔地の複数地点に設置した多地点側の相手装置を示す。
【０００４】
光源７０１から射出した光信号は、光学系７０２によってわずかに拡がりのあるほぼ平行の光ビーム７０３の形に変形される。この光ビーム７０３は、ビーム光束内に設置された３個の可動ミラー７０４ａ，７０４ｂ，７０４ｃによってそれぞれ相手装置７１ａ，７１ｂ，７１ｃのある方向に分離反射される。これにより、各相手装置に信号が送られる。
【０００５】
各可動ミラー７０４ａ，７０４ｂ，７０４ｃは、自由に向きを設定できるように構成されており、装置の設置時に、各相手装置の方向に光ビームが送信できるように向きの設定を行う。
【０００６】
これにより、１つの光源７０１から放射される光ビームで複数の相手装置と通信ができる一対多地点用の光空間通信装置を実現することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
但し、通信を行う複数の相手装置がすべて光空間通信装置から等距離の位置に設置されることはまれであり、各相手装置は異なる距離に設置される場合が多い。
【０００８】
しかしながら、従来においては、複数の可動ミラーは通常は同一の大きさのものであり、遠距離に設置された相手装置と通信する区間と、近距離に設置された相手装置と通信する区間とで、通信品質に大きな違いが生じてしまうという問題がある。
【０００９】
また、逆に複数の通信相手との間で要求される通信品質が異なる場合にも、従来装置ではその要求に応じて柔軟に通信品質を設定することは困難である。
【００１０】
さらに、上記従来例では、光空間通信装置内の可動ミラーの個数は、装置の製造段階で決定されるが、実際に装置を使用する環境においては、通信相手の数が常に装置内の可動ミラーの個数と一致しているとは限らない。むしろ不一致の場合の方が多いと考えられる。
【００１１】
また、装置内に備わる可動ミラーの個数に対し、実際の相手装置の数が少ない場合は、その差に相当する数だけ可動ミラーを使用しないこととなるが、使用しない可動ミラーにも光源から常に光が当たっているため、使用しない可動ミラーに当たる光が無駄になってしまう。すなわち、例えば４個の可動ミラーを持つ装置を、２箇所に設置された相手装置との通信に使用する場合は、光源のパワーの１／２しか有効利用していないことになる。
【００１２】
一方、装置内部に備わる可動ミラーの個数に対し相手装置の数が例えば１つだけ多い場合には、当然のことながら、もう１台の装置を設置する必要がある等、実際の一対多地点間通信に利用する装置として柔軟性に欠け、装置の本来持つ性能を有効に使用できないという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明は、一対多地点通信において、相手装置との通信距離や要求される通信品質に応じて柔軟性に富んだ設定が行え、さらには相手装置の数にかかわらず装置の本来持つ性能を最大限有効に利用可能とした光空間通信装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本願第１の発明では、空中を伝播する光信号を用いて、
それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置において、光信号を発する光源と、光源からの光信号を反射する複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置の方向に光信号を反射する複数のミラーグループが形成されるように各ミラーの向きを制御するミラー制御手段と、各相手装置までの距離を検出する検出手段とを設け、可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更を可能とし、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることを可能とし、ミラー制御手段により、検出手段の検出結果に応じて各ミラーグループに属するミラーの数を設定している。
また、本願第２の発明では、空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置において、光信号を発する光源と、光源からの光信号を反射する複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置の方向に光信号を反射する複数のミラーグループが形成されるように各ミラーの向きを制御するミラー制御手段とを設け、可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更を可能とし、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることを可能とし、ミラー制御手段により、距離が遠い側の相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数を、距離が近い側の相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数よりも多く設定している。
さらに、本願第３の発明では、空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置において、光信号を発する光源と、光源からの光信号を反射する複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置の方向に光信号を反射する複数のミラーグループが形成されるように各ミラーの向きを制御するミラー制御手段と、各相手装置との通信品質に関する情報を入力する入力手段とを設け、可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更を可能とし、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることを可能とし、ミラー制御手段により、入力手段からの情報に応じて各ミラーグループに属するミラーの数を設定している。
【００１５】
また、本願第４の発明では、空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置において、光信号を受信可能な受信手段と、入射した光信号を受信手段に向けて反射可能な複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置からの光信号を受信手段に導く方向に反射する複数のミラーグループが形成されるように各ミラーの向きを制御するミラー制御手段と、各相手装置までの距離を検出する検出手段とを設け、可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更を可能とし、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることを可能とし、ミラー制御手段により、検出手段の検出結果に応じて各ミラーグループに属するミラーの数を設定している。
また、本願第５の発明では、空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置において、光信号を受信可能な受信手段と、入射した光信号を前記受信手段に向けて反射可能な複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置からの光信号を受信手段に導く方向に反射する複数のミラーグループが形成されるように各ミラーの向きを制御するミラー制御手段とを設け、可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更を可能とし、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることを可能とし、ミラー制御手段により、距離が遠い側の相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数を、距離が近い側の相手装置に対応するミラーグループに属するミラーの数よりも多く設定している。
また、本願第６の発明では、空中を伝播する光信号を用いて、それぞれ異なる場所に設置された複数の相手装置との間で情報通信を行う光空間通信装置において、光信号を受信可能な受信手段と、入射した光信号を受信手段に向けて反射可能な複数のミラーがマトリクス状に配置され、それぞれのミラーの向きを互いに独立して変更可能な可動ミラーアレイと、可動ミラーアレイにおいてそれぞれ異なる相手装置からの光信号を受信手段に導く方向に反射する複数のミラーグループが形成されるように各ミラーの向きを制御するミラー制御手段と、各相手装置との通信品質に関する情報を入力する入力手段とを設け、可動ミラーアレイにおいて形成される複数のミラーグループのそれぞれに属するミラーの数の変更を可能とし、かつ少なくとも１つのミラーグループに属するミラーの数を他のミラーグループに属するミラーの数と異ならせることを可能とし、ミラー制御手段により、入力手段からの情報に応じて各ミラーグループに属するミラーの数を設定している。
【００１６】
これら第１から第６の発明により、各ミラーグループに属するミラーの数を、各相手装置までの距離や要求される通信品質等に応じてそれぞれ任意に最適な数とすることができ、各相手装置までの距離にかかわらず同等な通信品質を得たり、複数の相手装置との通信品質に差を持たせたりする等の柔軟性に富んだ設定を行うことが可能となる。
【００１７】
そして、可動ミラーアレイにおいて形成されるミラーグループの数をも変更可能とすることにより、ミラーグループの数を相手装置の数に合わせて自在に設定することが可能となり、光源から射出される送信光を無駄なく複数の相手装置に分割送信したり、複数の相手装置からの受信光を無駄なく単一の受信手段に入射させたりすることができ、相手装置の数の変更にも柔軟に対応することが可能となる。
【００１９】
本願第２及び第５の発明において、各相手装置までの距離の２乗比に最も近い整数比となるように各ミラーグループに属するミラーの数を設定させるようにするとよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１（ａ）には、本発明の第１実施形態である光空間通信システムを示している。この図において、１０は一対多地点間通信の一地点側に設置される、本発明に係る光空間通信装置、１１ａ，１１ｂ，１１ｃは遠隔地の互いに異なる複数地点に設置された多地点側の光空間通信装置（以下、相手装置という）を示す。
【００２１】
光空間通信装置１０において、光源１０１から放射された光信号は、光学系１０２によってわずかに拡がりのあるほぼ平行な光ビーム１０３の形に変形される。この光ビーム１０３は、可動ミラーアレイ１０４にて、３つの相手装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃがそれぞれ設置されている３つの異なる方向に反射される。
【００２２】
可動ミラーアレイ１０４は、図２に示すように、マトリックス状に配置された多数のミラー（図２の例では、１６×１６個のミラー）１０４ａから構成されており、この中の１枚１枚のミラー１０４ａが、ミラー制御回路１０５から出力される制御信号１０６によって駆動される不図示のモータ等のアクチュエータによりそれぞれ独立に向きを自由に変更される。
【００２３】
ここで、ミラー制御回路１０５による可動ミラーアレイ１０４の制御について、図１（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。
【００２４】
光空間通信装置１０を設置する際に、ミラー制御回路１０５に接続されたキーボード等の入力装置１１０を通じて、設置者が相手装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの数（本実施形態では、３台）および各相手装置までの距離の情報を入力すると（ステップ〈図ではＳと略す〉１）、ミラー制御回路１０５は入力された各相手装置までの距離に応じた数のミラー１０４ａがそれぞれ属するように、入力された相手装置数と同じ数のミラーグループを設定する（ステップ２）。
【００２５】
ここで、相手装置１１ｃまでの距離が他の相手装置１１ａ，１１ｂまでの距離に比べて遠距離であるとした場合、各ミラーグループに属するミラー１０４ａの数を、遠い側の相手装置１１ｃに対して、近い側の相手装置１１ａ，１１ｂよりも多くの通信光束が射出されるように、遠い側の相手装置１１ｃに対応するミラーグループに属するミラー１０４ａの数を、近い側の相手装置１１ａ，１１ｂに対応するミラーグループに属するミラー１０４ａの数よりも多くなるように（可動ミラーアレイ１０４上での反射面積が広くなるように）決定する。
【００２６】
すなわち、近距離にある相手装置１１ａ，１１ｂに比べて、遠距離にある相手装置１１ｃに向けて光信号を反射するミラー１０４ａの数を多く設定することで、全ての相手装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃにおける受光レベルをほぼ同等な値とし、通信距離によらずほぼ同等の通信品質を維持しながら複数の相手装置との通信を可能とする。
【００２７】
例えば、相手装置１１ｃまでの距離が、相手装置１１ａ，１１ｂまでの距離に比べて１．４倍程度であるとした場合、遠い側の相手装置１１ｃに対応するミラーグループに属するミラー１０４ａの数を、近い側の相手装置１１ａ，１１ｂに対応するミラーグループに属するミラー１０４ａの数に対して２倍（距離比１．４の２乗に最も近い整数倍）の数となるように、ミラー制御回路１０５にて設定を行う。
【００２８】
このときの、可動ミラーアレイ１０４の状態を図３に示している。図３において、１６×１６個のミラー１０４ａを有する可動ミラーアレイ１０４内に、８×８個のミラー１０４ａが属する２つのミラーグループＡ，Ｂと、８×１６個のミラー１０４ａが属するミラーグループＣが形成されている。
【００２９】
なお、ミラーグループＡは相手装置１１ａとの通信に用いられ、ミラーグループＢは相手装置１１ｂとの通信に用いられる。また、ミラーグループＣは相手装置１１ｃとの通信に用いられる。
【００３０】
そして、ステップ３で、設置者が入力装置１１０を通じて光空間通信装置１０から見た各相手装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃの方向を入力すると、ミラー制御回路１０５は、それぞれのミラーグループを構成するミラー１０４ａの向きを、対応する相手装置に向けて光源１０１からの光信号を反射する向き（ミラーグループごとに同じ向き若しくは該相手装置に対して集光させるような向き）に設定されるように制御する（ステップ４）。
【００３１】
このようにミラー１０４ａの向き設定を行うことにより、可動ミラーアレイ１０４に入射した光ビーム１０３は、３つのミラーグループＡ〜Ｃによって相手装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが設置されている３つの異なる方向に分割反射される。そして、３つに分割された反射光束はそれぞれ、相手装置１１ａ〜１１ｃで受信され、一対多地点間通信が行われる。
【００３２】
このとき、相手装置１１ｃに対する反射光束が、他の相手装置１１ａ，１１ｂに対する反射光束よりも距離比に応じて多くなっているので、障害物の有無等の通信環境が同じであれば、各相手装置に対して同等の通信品質を確保することができる。
【００３３】
また、通信する相手装置の数や距離を変更する場合には、上述した可動ミラーアレイ１０４の各ミラー１０４ａの向きをミラー制御回路１０５からの制御信号１０６に応じて変更する。
【００３４】
例えば、図４には、相手装置が２つであって、各相手装置までの距離比が１：１．７程度である場合における可動ミラーアレイ１０４の状態を示している。
【００３５】
この場合、可動ミラーアレイ１０４内で２つのミラーグループＡ，Ｂを形成する。そして、それぞれのミラーグループを構成するミラー１０４ａの向きを、対応する相手装置に向けて光源１０１からの光信号を反射する向きに設定されるように制御する。
【００３６】
また、遠い側の相手装置に対応するミラーグループに属するミラー１０４ａの数は、近い側の相手装置に対応するミラーグループに属するミラー１０４ａの数に比べて、１．７の２乗に最も近い整数倍である３倍となっている。
【００３７】
ミラーグループＡ，Ｂにそれぞれ属するミラー１０４ａで反射した光ビーム１０３は、２つの異なる方向に進み、それぞれ対応する相手装置にて受信される。
【００３８】
相手装置が３台の場合と２台の場合とを比べてみると、相手装置の数や距離が変わっても、ミラー制御回路１０５によるミラーの向き制御によって可動ミラーアレイ１０４内で形成されるミラーグループ数および各ミラーグループに属するミラー１０４ａの数を変更するだけで、光源１０１からのほとんどすべての射出光を、各相手装置に対して無駄なく効率的に割り当てることができるとともに、距離の差にかかわらず各相手装置に対する同等な通信品質を確保することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、相手装置が３台の場合と２台の場合とについて説明したが、相手装置の数、つまりは可動ミラーアレイ１０４内で形成されるミラーグループの数はこれに限られるものではない。
【００４０】
また、本実施形態では、２つの相手装置と１つの相手装置との距離比が１：１．４の場合や、２つの相手装置との距離比が１：１．７である場合について説明したが、３台以上の相手装置との距離が全て異なる場合を含めて上記以外の距離比の関係にある場合にも本発明を適用することができる。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、可動ミラーアレイ１０４を構成する多数のミラー１０４ａを、実際に設置されている相手装置（又は現に通信しようとする相手装置）の数に応じた数にグループ化することにより、相手装置の数にかかわらず光源１０１からの光束を有効に利用して通信が可能な柔軟な光空間通信システムを実現することができる。
【００４２】
しかも、各ミラーグループに属するミラー１０４ａの数を各ミラーグループに対応する相手装置までの距離に応じて設定できるので、距離の差にかかわらず各相手装置に対して同等な通信品質を確保することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、可動ミラーアレイ１０４を構成するミラー数が１６×１６個の場合について説明したが、本発明において可動ミラーアレイを構成するミラー数はこれに限られない。
【００４４】
また、本実施形態では、入力装置１１０を通じて相手装置の数および距離を入力し、この入力された数や距離に応じてミラー制御回路１０５がミラーグループを設定する場合について説明したが、これ以外にもミラーグループを設定する方法がある。
【００４５】
例えば、可動ミラーアレイを構成する多数のミラーのそれぞれに異なる番号ないし符号を割り当てておき、ミラー制御回路に接続された入力装置において、相手装置の数および相手装置までの距離に応じて各ミラーグループに属するミラーの番号又は符号を指定する方法を採ることができる。また、可動ミラーアレイ上で各ミラーグループに属するミラー群の領域を指定するようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、可動ミラーアレイ１０４を構成する各ミラーをアクチュエータを用いて駆動する場合について説明したが、各ミラーをシリコンウェハ上に作成し、電圧を印加してひずみを生じさせ、ミラー面に平行な互いに直交する２軸回りにミラーを駆動するものを用いてもよい。
【００４７】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ミラーグループがそれぞれ１まとまりになっており、ミラーグループ同士が隣り合うように形成される場合について説明したが、図５に示すように、各ミラーグループに属するミラー１０４ａ’が可動ミラーアレイ１０４’内で離散的に（但し、ある程度の規則性をもって配置するとよい）配置されていてもよい。
【００４８】
図５は、３つのミラーグループを形成した場合を示しており、各ミラー状に付されたＡ〜Ｃの符号は、そのミラーが属するミラーグループを示している。
【００４９】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、一対多地点間において片方向通信をイメージして説明したが、本発明は、双方向の一対多地点間通信を行う場合にも適用することができる。図６には、双方向通信をイメージした光空間通信システムを示している。
【００５０】
この図において、６０は一対多地点間通信の一地点側に設置される、本発明に係る光空間通信装置、６１ａ，６１ｂ，６１ｃは遠隔地の互いに異なる複数地点に設置された多地点側の光空間通信装置（以下、相手装置という）を示す。
【００５１】
本実施形態の光空間通信装置６０は、第１実施形態にて説明した構成要素に、送信用光信号と受信用光信号とを分離するための偏光ビームスプリッタ６０７と、受光素子６０８とを追加した構成となっている。
【００５２】
光源６０１から放射された光信号は、偏光ビームスプリッタ６０７に入射するが、光源６０１からの入射光は偏光ビームスプリッタ６０７を透過する方向に偏光しているため、そのまま偏光ビームスプリッタ６０７を透過し、光学系６０２に入射する。そして、光学系６０２によってわずかに拡がりのあるほぼ平行な光ビーム１０３の形に変形されて可動ミラーアレイ６０４に入射する。
【００５３】
可動ミラーアレイ６０４の構成および入力装置６１０とミラー制御回路６０５による可動ミラーアレイ６０４内の各ミラーの向き制御については、第１実施形態と同様である。
【００５４】
これにより、光ビーム６０３は、可動ミラーアレイ６０４内にて形成された３つのミラーグループにより、３つの相手装置６１ａ，６１ｂ，６１ｃがそれぞれ設置されている３つの異なる方向に反射され、各相手装置に光信号（送信光）が受信される。
【００５５】
また、３つの相手装置のうち遠い側の相手装置６１ｃに対応するミラーグループに属するミラーの数は、第１実施形態と同様に、近い側の相手装置６１ａ，６１ｂに対応するミラーグループに属するミラーの数よりもこれらの距離に応じて多くなっているので、遠い側の相手装置６１ｃに向けて射出される送信光束は、近い側の相手装置６１ａ，６１ｂに向けて射出される送信光束よりも多い。
【００５６】
一方、各相手装置６１ａ，６１ｂ，６１ｃから送信されてきた３つの受信光は、可動ミラーアレイ６０４内にて形成された３つのミラーグループにより光学系６０２に向けて反射される。これら受信光は、光源６０１からの送信光とは異なり、偏光ビームスプリッタ６０７の偏向分離面で反射する偏向方向を有する。このため、偏光ビームスプリッタ６０７に入射した受信光は偏向分離面で反射し、受光素子６０８に導かれる。これにより、３つの相手装置６１ａ，６１ｂ，６１ｃからの光信号は、単一の受光素子６０８によって受信される。
【００５７】
このとき、３つの相手装置のうち遠い側の相手装置６１ｃに対応するミラーグループに属するミラーの数は、近い側の相手装置６１ａ，６１ｂに対応するミラーグループに属するミラーの数よりもこれらの距離に応じて多くなっている（可動ミラーアレイ６０４上での受光面積が広くなっている）ので、遠い側の相手装置６１ｃからの受信光束と、近い側の相手装置６１ａ，６１ｂからの受信光束とを同等レベルのものとして受光素子６０８に導くことができる。
【００５８】
以上のように、本実施形態によれば、光空間通信装置６０と複数の相手装置６１ａ，６１ｂ，６１ｃとの双方向通信が可能となり、距離が異なるすべての相手装置との間での送信および受信品質を同等なものとすることができる。
【００５９】
そして、通信する相手装置の数や相手装置との距離を変更する場合には、第１実施形態での説明と同様に、可動ミラーアレイ６０４の各ミラーの向きをミラー制御回路６０５からの制御信号６０６に応じて変更する。
【００６０】
このように、可動ミラーアレイ６０４を構成する多数のミラーを、実際に設置されている相手装置（又は現に通信しようとする相手装置）の数に応じた数にグループ化することにより、相手装置の数にかかわらず光源６０１からの送信用光束を有効に利用し、かつ複数の相手装置からの受信光を無駄なく単一の受光素子６０８に入射させることが可能な柔軟な光空間通信システムを実現することができる。
【００６１】
なお、本実施形態において、通信可能な相手装置の数、つまりは可動ミラーアレイ６０４内で形成されるミラーグループの最大数は３つに限られるものではない。
【００６２】
（第４実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、設置者が入力装置１１０，６１０を通じて相手装置の方向を入力し、入力された方向情報に応じてミラー制御回路１０５，６０５が可動ミラーアレイ１０４，６０４の各ミラーの向きを制御する場合について説明したが、方向の代わりに、相手装置の位置（例えば、緯度，経度）を入力し、入力された位置情報に応じて各ミラーの向きを制御するようにしてもよい。
【００６３】
また、設置者が方向や位置を入力することに代えて、相手装置の方向や位置を検出する検出器を設け、この検出器による検出結果に応じてミラー制御回路１０５，６０５が可動ミラーアレイ１０４，６０４の各ミラーの向きを制御するようにしてもよい。
【００６４】
さらに、上記第１〜第３実施形態では、設置者が入力装置１１０，６１０を通じて相手装置までの距離を入力し、入力された距離情報に応じてミラー制御回路１０５，６０５が可動ミラーアレイ１０４，６０４内での各ミラーグループに属するミラーの数を設定する場合について説明したが、入力装置１１０，６１０を通じて距離を入力する代わりに、相手装置までの距離を検出する検出器を設け、この検出器による検出結果に応じて、ミラー制御回路１０５，６０５が各ミラーグループに属するミラーの数を設定するようにしてもよい。
【００６５】
（第５実施形態）
上記第１〜第４実施形態では、各相手装置までの距離に応じて可動ミラーアレイにて形成される各ミラーグループに属するミラー数を設定する場合について説明したが、それぞれの相手装置との間で要求される通信品質が異なる場合には、各要求通信品質に応じて各ミラーグループに属するミラー数を設定することもできる。
【００６６】
具体的には、例えば、距離がほぼ等しい複数の相手装置に対して要求される通信品質を入力装置を通じて入力させ、要求品質が高い相手装置に対応する各ミラーグループに属するミラーの数を、要求品質が低い相手装置に対応する各ミラーグループに属するミラーの数よりも多くする。
【００６７】
これにより、複数の相手装置との間での通信品質を異ならせることができる柔軟性に富んだ設定を行うこうができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各ミラーグループに属するミラーの数を、各相手装置までの距離や要求される通信品質等に応じてそれぞれ任意に最適な数とすることができ、各相手装置までの距離にかかわらず同等な通信品質を得たり、複数の相手装置との通信品質に差を持たせたりする等の柔軟性に富んだ設定が可能な光空間通信装置を実現することができる。
【００６９】
また、可動ミラーアレイにおいて形成されるミラーグループの数をも変更可能とすれば、ミラーグループの数を相手装置の数に合わせて自在に設定することができ、光源から射出される送信光を無駄なく複数の相手装置に分割送信したり、複数の相手装置からの受信光を無駄なく単一の受信手段に入射させたりすることができ、相手装置の数の変更にも柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である光空間通信システムの構成図および光空間通信システムを構成する光空間通信装置に用いられる可動ミラーアレイの制御フローチャートである。
【図２】上記可動ミラーアレイの構成を示す説明図である。
【図３】上記第１実施形態において、相手装置が３台の場合における上記可動ミラーアレイのミラーのグループ分け方を示す図である。
【図４】上記第１実施形態において、相手装置が２台の場合における上記可動ミラーアレイのミラーのグループ分け方を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態である光空間通信システムにおいて、相手装置が３台の場合における可動ミラーアレイのミラーのグループ分け方を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態である光空間通信システムの構成図である。
【図７】従来の光空間通信システムの構成図である。
【符号の説明】
１０，６０  光空間通信装置
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ  相手装置
１０１，６０１  光源
１０２，６０２  光学系
１０３，６０３  光ビーム
１０４，６０４  可動ミラーアレイ
１０５，６０５  ミラー制御回路
１１０，６１０  入力装置
６０７  偏光ビームスプリッタ
６０８  受光素子
【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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