(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で対向する通信先を切り替え可能な光モジュール及び光伝送システムを提供する。【解決手段】光モジュールは、コリメート光を入出力するコリメート光素子と、コリメート光とコリメート光素子とが結合する傾斜角を取りうるミラーと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コリメート光を入出力するコリメート光素子と、
前記コリメート光と前記コリメート光素子とが結合する傾斜角を取りうるミラーと、
を備える光モジュール。
【請求項２】
前記コリメート光素子は発光素子を備え、前記発光素子は、印加された電気信号によって変調された前記コリメート光を出力する、請求項１に記載された光モジュール。
【請求項３】
前記コリメート光素子は受光素子を備え、前記受光素子は受信した前記コリメート光の強度に応じた光電流を出力する、請求項１に記載された光モジュール。
【請求項４】
請求項２に記載された光モジュールと請求項３に記載された光モジュールとが一体に構成された、光モジュール。
【請求項５】
前記コリメート光素子は、発光素子が出力した光をコリメート光として出力する送信光素子と、受光素子によって受信されたコリメート光の強度に応じた光電流を出力する受信光素子と、を備え、
前記コリメート光素子と前記ミラーとの間に、前記送信光素子から送信されるコリメート光の光路と前記受信光素子で受信されるコリメート光の光路とを結合させる結合素子をさらに備える、
請求項１に記載された光モジュール。
【請求項６】
前記結合素子は光方向性結合器及びハーフミラーのいずれか一方を備え、前記発光素子と前記受光素子とは同一の波長帯の光を送受信する、請求項５に記載された光モジュール。
【請求項７】
前記結合素子は光合分波器、方向性結合器及びハーフミラーのいずれか一方を備え、前記発光素子と前記受光素子とは異なる波長帯の光を送受信する、請求項５に記載された光モジュール。
【請求項８】
前記ミラーは微小電気機械システム技術により形成されている、請求項１乃至７のいずれかに記載された光モジュール。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載された２個以上の光モジュールが互いに通信可能なように対向して配置された、光伝送システム。
【請求項１０】
それぞれの前記光モジュールの前記ミラーに設定される前記傾斜角を、前記対向する光モジュールと関連付けて記録したテーブルを備え、いずれかの前記光モジュールから他の前記光モジュールへの接続要求を受信すると、前記いずれかの光モジュール及び前記他の光モジュールのそれぞれのミラーの前記傾斜角を前記テーブルに記録された角度となるように制御する指示を前記いずれかの光モジュール及び前記他の光モジュールに通知する制御手段をさらに備える、請求項９に記載された光伝送システム。
【請求項１１】
コリメート光を入出力するコリメート光素子と、ミラーと、を備える光モジュールの制御方法であって、
前記コリメート光と前記コリメート光素子とが結合するように前記ミラーの傾斜角を設定する、
光モジュールの制御方法。
【請求項１２】
第１の光モジュールから、第２の光モジュールとの接続要求を受信し、
前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとを接続するための前記第１の光モジュールのミラーの傾斜角と前記第２の光モジュールミラーの傾斜角とをテーブルから読み出し、
前記テーブルから読み出されたそれぞれの前記傾斜角の設定を、前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとに指示する、
光伝送システムの制御方法。
【請求項１３】
光伝送システムに備えられたコンピュータに、
第１の光モジュールから、第２の光モジュールとの接続要求を受信する手順、
前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとを接続するための前記第１の光モジュールのミラーの傾斜角と前記第２の光モジュールミラーの傾斜角とをテーブルから読み出す手順、
前記テーブルから読み出されたそれぞれの前記傾斜角の設定を、前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとに指示する手順、
を実行させるための、
光伝送システムの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光モジュール及び光伝送システムに関し、特に、光空間伝送技術が適用される光伝送システム及びそれで用いられる光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ伝送には、他の回線の信号からの影響を受けることなく高速伝送が可能であるという特徴がある。このため、光ファイバ伝送は、通信事業者が提供する通信ネットワークのみならず、データの高速な並列伝送が必要なスーパーコンピュータのユニット間の接続にも用いられる。
【０００３】
光ファイバ伝送では、光送受信デバイス間の接続は、光ファイバによる１対１接続が基本である。従って、例えば、コンピュータの複数のノードの間を並列伝送により光ファイバを用いて接続する場合は、コンピュータの光インタフェースの数が増加するとそれに比例して光ファイバの本数も増加する。また、多数の光インタフェースを切り替えるためには光スイッチに光ファイバを接続する必要があり、光伝送路の構成が複雑になる場合があった。
【０００４】
一方、光ファイバを敷設することなく高速伝送が可能な通信形態として、光空間伝送システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０８０２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光ファイバ伝送システムにおいては、通信先を切り替えるためには光スイッチに光ファイバを接続する必要があり、光ファイバの敷設が一層複雑になるという課題がある。特許文献１は、光ファイバを用いない光空間伝送システムに関する技術を記載している。しかし、特許文献１は、通信先の光空間伝送装置を切り替えて通信する構成を記載していない。このため、特許文献１に記載された技術を用いて、光ファイバ伝送における光スイッチを用いて通信先を切り替える構成を光空間伝送システムに置き換えることはできない。
（発明の目的）
本発明は、簡単な構成で対向する通信先を切り替え可能な光モジュール及び光伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光モジュールは、コリメート光を入出力するコリメート光素子と、コリメート光とコリメート光素子とが結合する傾斜角を取りうるミラーと、を備える。
【０００８】
本発明の光モジュールの制御方法は、コリメート光を入出力するコリメート光素子と、ミラーと、を備える光モジュールの制御方法であって、コリメート光とコリメート光素子とが結合するようにミラーの傾斜角を設定する、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の光伝送システムの制御方法は、第１の光モジュールから、第２の光モジュールとの接続要求を受信し、第１の光モジュールと第２の光モジュールとを接続するための第１の光モジュールのミラーの傾斜角と第２の光モジュールミラーの傾斜角とをテーブルから読み出し、テーブルから読み出されたそれぞれの傾斜角の設定を、第１の光モジュールと第２の光モジュールとに指示する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の光伝送システムの制御プログラムは、光伝送システムに備えられたコンピュータに、第１の光モジュールから、第２の光モジュールとの接続要求を受信する手順、第１の光モジュールと第２の光モジュールとを接続するための第１の光モジュールのミラーの傾斜角と第２の光モジュールミラーの傾斜角とをテーブルから読み出す手順、テーブルから読み出されたそれぞれの傾斜角の設定を、第１の光モジュールと第２の光モジュールとに指示する手順、を実行させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、簡単な構成で対向する通信先を切り替え可能な光モジュール及び光伝送システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の光モジュール１００の内部構成例を示す図である。
【図２】光モジュール１００の内部構成の上面図の例である。
【図３】ミラー１３の傾斜角の制御の例を説明する図である。
【図４】光モジュール１００を対向させた構成の例を示す図である。
【図５】通信先となる光モジュールの選択を説明する図である。
【図６】第２の実施形態の光空間伝送システム１の構成例を示すブロック図である。
【図７】光モジュール２０１〜２０４の対向する組み合わせと、その際のミラー１３の傾斜角の設定例を示すテーブルの例である。
【図８】光モジュールの設置及びミラー１３の制御手順の例を示すフローチャートである。
【図９】第３の実施形態の光モジュール４００の上面図の例である。
【図１０】第４の実施形態の光モジュール５００の上面図の例である。
【図１１】第５の実施形態の光空間伝送システム２の構成例を示すブロック図である。
【図１２】光モジュール６０１〜６０４の対向する組み合わせと、その際のミラー１３の傾斜角の設定例を示すテーブルの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態について説明する。なお、図面に付された信号の向きを示す矢印は各実施形態における例を示すものであり、信号の向き及び種類を限定するものではない。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の光モジュール１００の内部構成例を示す図である。図１を参照すると、光モジュール１００は、コリメート光素子１０、ミラー１３、基板１４及び１５、電極１７を備える。コリメート光素子１０は、コリメート光（平行光）と結合されるように構成された光部品であり、光素子１１及びレンズ１２を含む。光素子１１は、例えば、半導体レーザ等の発光素子、又はフォトダイオード等の受光素子である。光素子１１は基板１４上に形成され、基板１４を介して光モジュール１００の外部と電気的に接続される。光素子１１が発光素子である場合、コリメート光素子１０は、外部から印加された電気信号に基づいて、変調されたコリメート光を出力する。光素子１１が受光素子である場合、コリメート光素子１０は、受信したコリメート光の強度に応じた電気信号を外部へ出力する。すなわち、コリメート光素子は、コリメート光を入力もしくは出力する。
【００１５】
レンズ１２は、光素子とコリメート光とを光学的に結合させる。光モジュールは、コリメート光素子１０と結合するコリメート光が入出力する開口部１６を備える。開口部１６は、ガラス等で構成された光学的に透明な部分である。なお、コリメート光素子１０が送信する光は、対向する光モジュールと通信が可能であれば、コリメート光でなくともよい。また、コリメート光素子１０で受信される光も、対向する光モジュールと通信が可能であれば、コリメート光でなくともよい。
【００１６】
ミラー１３は、基板１５上に形成された、光を反射する光学素子である。図１においては、ミラー１３の支持構造の記載は簡略化のため省略されている。ミラー１３は、光モジュール１００において、開口部１６を介して入出力されるコリメート光とコリメート光素子１０とが結合するように、ミラー１３の角度（傾斜角）を変化させる。ミラー１３として、微小電気機械システム（micro electro mechanical systems、MEMS）技術を用いたマイクロミラーを用いることができる。電極１７は、ミラー１３の近傍に設けられ、基板１５を介して光モジュール１００の外部と電気的に接続される。ミラー１３は、電極１７に電圧を印加することにより傾斜角を制御することができる。傾斜角の定義は任意であり、例えば、ミラー１３が基板１５に平行な場合の傾斜角を０度としてもよい。
【００１７】
図２は、光モジュール１００の内部構成の上面図である。図２には、光モジュール１００の構成要素のうち、コリメート光素子１０、ミラー１３、基板１４及び１５のみが記載されている。図２では、例えばコリメート光素子１０が光信号を送信する場合には、送信されるコリメート光はミラー１３で反射されて紙面と交差するように紙面の表側へ出力される。
【００１８】
図３は、ミラー１３の傾斜角の制御の例を説明する図である。電極１７に印加する電圧を変化させることで、ミラー１３の傾斜角を制御できる。図３では、電極１７への電圧の印加によりミラー１３が実線又は破線のいずれかの傾斜角に制御される。その結果、ミラー１３の傾斜角に対応して、コリメート光素子１０と結合するコリメート光の方向も、実線又は破線のいずれかの方向に変化する。このように、光モジュール１００は、電極１７に印加する電圧によってミラー１３の傾斜角を制御することにより、光モジュール１００が光を送信する場合には、送信されるコリメート光の方向を変えることができる。また、光モジュール１００が光を受信する場合には、到来方向が異なるコリメート光から、コリメート光を選択して受信できる。
【００１９】
図４は、光モジュール１００を対向させた構成の例を示す図である。光モジュール１００−１は、光送信機能を備える、図３に示した光モジュール１００である。光モジュール１００−２は、光受信機能を備える、図３に示した光モジュール１００である。図４では、光モジュール１００−１及び１００−２の双方のミラーを実線の傾斜角となるように制御することで、光モジュール１００−１が送信したコリメート光が光モジュール１００−２で受信される。例えば、光モジュール１００−１が送信するコリメート光を情報信号で強度変調し、強度変調されたコリメート光を光モジュール１００−２で受信することで、光空間伝送により情報信号を伝送できる。変調方式として強度変調以外の変調方式（例えば、光位相変調や光周波数変調）が用いられてもよい。
【００２０】
図５は、通信先となる光モジュールの選択を説明する図である。光モジュール１００−１は、光送信機能を備える、図３に示した光モジュール１００である。光モジュール１００−２及び１００−３は、光受信機能を備える、図３に示した光モジュール１００である。光モジュール１００−１及び１００−２の双方のミラーを実線で示される傾斜角となるように制御することで、図４と同様に、光モジュール１００−１が送信したコリメート光が光モジュール１００−２で受信される。一方、光モジュール１００−１及び１００−３の双方のミラー１３を破線で示される傾斜角となるように制御することで、光モジュール１００−１が送信したコリメート光が光モジュール１００−３で受信される。このように、ミラーの傾斜角ごとに、異なる光モジュールと送受信可能なように光モジュール１００を設置することで、電極に印加する電圧に基づいて、通信可能な光モジュールの組み合わせを選択できる。
【００２１】
以上のように、第１の実施形態の光モジュールは、簡単な構成で対向する通信先を切り替え可能である。
【００２２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態として、光モジュール１００を用いた光空間伝送システムについて説明する。
【００２３】
図６は、光モジュール１００が４台配置された光空間伝送システム１の構成例を示す図である。光空間伝送システム１は、４台の光モジュール２０１〜２０４と、制御部３００とを備える。光モジュール２０１及び２０２は、図４及び図５で説明した、送信機能を備える光モジュール１００−１と同様の構成を備える。光モジュール２０１及び２０２は、図６ではそれぞれ識別子Ａ、Ｂで示される。光モジュール２０３及び２０４は、図４及び図５で説明した、受信機能を備える光モジュール１００−２と同様の構成を備える。光モジュール２０３及び２０４は、図６ではそれぞれ識別子Ｃ、Ｄで示される。すなわち、光モジュール２０１及び２０２が送信側であり、光モジュール２０３及び２０４が受信側である。光空間伝送システム１では、送信側の光モジュール２０１及び２０２の一方と、受信側の光モジュール２０３及び２０４の一方とが、それぞれに備えられたミラー１３の傾斜角を制御することで対向可能なように配置される。
【００２４】
制御部３００は、光モジュール２０１〜２０４のいずれかからの接続要求に基づいて、対向させる光モジュールのミラー１３の傾斜角を変化させるように、電極１７に印加する電圧を制御する。光モジュール２０１〜２０４と制御部３００とは、制御信号を送受信するための有線又は無線の制御回線で接続されている。制御信号の伝送には大きな容量を必要としないため、制御回線は比較的低速な回線でよい。例えば、無線ＬＡＮネットワークや可視光通信ネットワークを制御回線として用いてもよい。
【００２５】
制御部３００の機能及び動作手順は、制御部３００が備える中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ）が、記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムは、固定された、一時的でない記録媒体に記録される。記録媒体は制御部３００に備えられてもよい。記録媒体としては半導体メモリ又は固定磁気ディスク装置が用いられるが、これらには限定されない。
【００２６】
図６において、光モジュール２０１〜２０４の間を伝搬するコリメート光の光路は、ミラー１３の傾斜角の設定によって選択される。図中、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３は、いずれも、ミラー１３の傾斜角を示す。例えば、光モジュール２０１（Ａ）のミラー１３の傾斜角がＸ１であり、光モジュール２０４（Ｄ）のミラー１３の傾斜角がＸ３である場合には、光モジュール２０１（Ａ）と光モジュール２０４（Ｄ）とが対向して通信可能である。すなわち、光モジュール２０１（Ａ）が送信した光信号は光モジュール２０４（Ｄ）で受信される。ミラー１３の傾斜角と、その傾斜角において対向可能な光モジュールとの関係は、光モジュールの設置時に、傾斜角の制御範囲や光モジュールの設置方向に基づいて測定あるいは決定することができる。決定された傾斜角の設定値とその際に対向可能な光モジュールとの関係は、制御部３００にテーブルとして記録される。制御部３００は、対向させたい２台の光モジュールの組み合わせをキーにこのテーブルを検索することで、対向するそれぞれの光モジュールに設定される傾斜角を知ることができる。
【００２７】
なお、図６における４台の光モジュールの配置は、実施形態の説明のために複数の光路の関係を概念的に示すものである。図６に示す光モジュール２０１〜２０４の幾何学的な形状の配置は、これが必要であることを示すものではない。また、システムを構成する光モジュールの数は４台に限定されない。
【００２８】
図７は、光モジュール２０１〜２０４の対向する組み合わせと、その際のミラー１３の傾斜角の設定例を示すテーブルである。例えば、光モジュール２０１（Ａ）と光モジュール２０４（Ｄ）とを接続する場合には、制御部３００は、図７のテーブルのＡ−Ｄの列を参照し、光モジュール２０１（Ａ）のミラー１３の傾斜角をＸ１、光モジュール２０４（Ｄ）の傾斜角をＸ３に設定する。その結果、光モジュール２０１が送信した光が光モジュール２０４で受信される。図７において、「−」で示された光モジュールのミラー１３の傾斜角は任意である。従って、例えば、光モジュール２０１（Ａ）と２０３（Ｃ）との接続、及び、光モジュール２０１（Ｂ）と２０４（Ｄ）との接続は、同時に設定可能である。同様に、光モジュール２０１（Ａ）と２０４（Ｄ）の接続、及び、光モジュール２０２（Ｂ）と２０３（Ｃ）との接続も同時に設定可能である。
【００２９】
本実施形態では、光モジュール２０１〜２０４のすべてのミラー１３が、傾斜角をＸ１、Ｘ２、Ｘ３の３通りのいずれかに設定可能であるとした。傾斜角の設定値は各光モジュールのミラー１３の仕様により定まるため、傾斜角の大きさや設定可能な角度の数は、光モジュール２０１〜２０４ごとに異なっていてもよい。それぞれの光モジュールが設定可能な傾斜角の組み合わせに基づいて、対向する光モジュールとの間で光路が構成されるように、ミラー１３の仕様及び設置時の光モジュールの位置が決定される。
【００３０】
図８は、光モジュールの設置及びミラー１３の制御手順の例を示すフローチャートである。まず、光空間伝送を行うための光モジュールが、対向するように設置される（図８のステップＳ０１）。光モジュールを設置する際には、例えば対向させようとする光モジュールを試験的に発光及び受光を行うように設定し、正常に通信ができるように光モジュールの位置の調整を行うとともにミラー１３の傾斜角を選択する。
【００３１】
光モジュールの位置調整を行った後、光モジュールの位置は固定されてもよい。そして、さらに他の光モジュールと対向させる場合に傾斜角の変更のみで対応できるように、光モジュールの位置調整及びミラー１３の傾斜角の選択が行われることが望ましい。
【００３２】
調整の結果得られた、対向する光モジュールの識別子（例えば図６のＡ〜Ｄ）とその際のミラーの傾斜角（例えばＸ１〜Ｘ３）との関係は、図７に示したようなテーブルとして、制御部３００に記録される（ステップＳ０２）。
【００３３】
光モジュールの設置後、実際に光空間伝送システムの運用が開始される。以下では、図６の光空間伝送システム１において光モジュール２０１（Ａ）が光モジュール２０４（Ｄ）との通信を要求する場合について説明する。
【００３４】
光モジュール２０１は、光モジュール２０４（Ｄ）への接続要求を、制御回線を通じて制御部３００へ送信する。制御部３００は、光モジュール２０１（Ａ）からの接続要求を受信する（ステップＳ０３）と、光モジュール２０１と２０４とを接続するためのミラー１３の角度を図７のテーブルから読み出す（ステップＳ０４）。ここでは、光モジュール２０１及び２０４の識別子Ａ、Ｄをキーとして、光モジュール２０１の識別子Ａに対応する傾斜角Ｘ１と、光モジュール２０４の識別子Ｄに対応する傾斜角Ｘ３とが読み出される。
【００３５】
制御部３００は、制御回線を通して、それぞれのミラー１３の傾斜角を、テーブルから読み出した角度に設定するように光モジュール２０１及び２０４に指示する（ステップＳ０５）。すなわち、制御部３００は、光モジュール２０１には傾斜角をＸ１とする指示を送信し、光モジュール２０４には傾斜角をＸ３とする指示を送信する。このようにして、光モジュール２０１と光モジュール２０４とが光学的に結合し、両者の間で光空間伝送が可能となる。制御部３００は、ステップＳ０３〜Ｓ０５の手順を実行する。
【００３６】
光モジュールが増設される際には、図８のフローは破線を経由してステップＳ０１に戻り、増設された光モジュール及び当該光モジュールと対向する光モジュールのミラーの傾斜角の情報が図７のテーブルに追加されてもよい。
【００３７】
なお、光モジュールの接続要求は、発光側（送信側）の光モジュールから行われる必要はない。受信側の光モジュール２０３又は２０４が、送信側である光モジュール２０１又は２０１を指定して、制御部３００に接続要求を送信してもよい。
【００３８】
以上説明したように、第２の実施形態の光空間伝送システム１は、光モジュールに内蔵されたミラーを用いて光路を切り替える。すなわち、第２の実施形態の光空間伝送システム１は、簡単な構成で、対向する通信先を切り替え可能である。
（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態では、対向する光モジュールが片方向伝送を行う場合について説明した。第３乃至第５の実施形態では、双方向伝送が可能な構成について説明する。
【００３９】
図９は、第３の実施形態の光モジュール４００の上面図の例である。光モジュール４００は、第１の実施形態の光モジュール１００の構成要素を並列に２組備え、一方で送信、他方で受信を行う。図９は、光モジュール４００が、コリメート光素子１０、ミラー１３、基板１４及び１５をそれぞれ２組ずつ備えることを示す。光モジュール４００は、送信される光信号のコリメート光（矢印４１０）と、受信されるコリメート光（矢印４２０）との２本のコリメート光により、対向する光モジュールと通信を行う。ミラー１３によるコリメート光の方向の制御により対抗する光モジュールを切り替える動作は、第１の実施形態の光モジュール１００と同様である。
【００４０】
このような構成の光モジュール４００によっても、第１の実施形態の光モジュール１００と同様に、簡単な構成で、対向する通信先を切り替え可能な光モジュールが提供される。
【００４１】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、１枚のミラーのみを用いて双方向伝送が可能な光モジュールについて説明する。図１０は、第４の実施形態の光モジュール５００の上面図の例である。図９に示した光モジュール４００と比較して、光モジュール５００は、ミラー１３を１枚のみ備えるとともに、光結合器５０１及び反射ミラー５０２を備える。図１０において、送信側のコリメート光素子１０から送信されるコリメート光（矢印５１０）は、光結合器５０１を透過してミラー１３で紙面と交差するように紙面の表側に出力される（矢印５３０）。一方、光モジュール５００で受信されるコリメート光は、紙面の表側から紙面と交差するようにミラー１３に入射し、光結合器５０１及び反射ミラー５０２で反射されて、受信側のコリメート光素子１０で受信される（矢印５３０、矢印５２０）。このような構成により、送信及び受信のコリメート光（矢印５１０及び５２０）を同一の光路で伝搬させることができる。
【００４２】
第４の実施形態の光モジュール５００は、第３の実施形態の光モジュール４００と同様に、簡単な構成で、対向する通信先を切り替え可能である。さらに、光モジュール５００は、可動部を持つミラーの数が低減され、１本の光路で光空間伝送が可能である。このため、光モジュール５００は、第３の実施形態の光モジュール４００と比較して、光モジュールの信頼性が向上するとともに光モジュールの設置時の位置調整が容易であるという効果を奏する。
【００４３】
光結合器５０１として、透過率及び反射率が約５０％であるハーフミラーを用いることができる。この場合、送信に用いられる発光素子の発光波長と、対向する光モジュールから受信されるコリメート光の波長とは同一でもよく、異なっていてもよい。
【００４４】
また、光結合器５０１として、光フィルタを用いることもできる。例えば、光結合器５０１として、送信される光（矢印５１０）の波長帯を透過し、受信される光（矢印５２０）の波長帯を反射する。この場合、送信される光の波長と、対向する光モジュールから受信される光の波長とは異なっている必要がある。しかし、光フィルタにより送信信号と受信信号が分離されるため、これらの信号に起因するクロストークによる伝送品質の低下が抑制される。光結合器５０１として、光の分岐機能や波長の分離機能を備える部品を用いることができる。例えば、光結合器５０１は、誘電体多層膜が蒸着されたガラス板や、光の分岐機能や波長の分離機能を備える光導波路によって実現されてもよい。
【００４５】
図９の光モジュール４００及び図１０の光モジュール５００の各図においてはミラー１３を駆動する電極（光モジュール１００の電極１７）の記載は省略されている。しかし、第１の実施形態の光モジュールと同様に、ミラー１３の傾斜角は電極に印加された電圧により制御される。
【００４６】
（第５の実施形態）
双方向伝送が可能である光モジュールを用いた光空間伝送システムについて説明する。図１１は、本発明の第５の実施形態の光空間伝送システム２の構成例を示すブロック図である。光空間伝送システム２の基本的な構成及び機能は、設置された光モジュールを用いて双方向伝送が可能である点を除いては、第２の実施形態の光空間伝送システムと同様である。従って、以下では、第２の実施形態との相違点について主に説明し、重複する説明は省略する。
【００４７】
光空間伝送システム２は、４台の光モジュール６０１〜６０４と、制御部３００とを備える。光モジュール６０１〜６０４は、図１１で説明した、送受信機能を備える光モジュール５００と同様の構成を備え、図６ではそれぞれ識別子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示される。光モジュール６０１〜６０４は双方向伝送が可能であるので、光モジュール６０１（Ａ）と６０２（Ｂ）との間、及び、光モジュール６０３（Ｃ）と６０４（Ｄ）との間にも光路が設定可能である。第５の実施形態では、光モジュール６０１〜６０４は、いずれも、傾斜角Ｘ１〜Ｘ３のすべてを利用して他の光モジュールと対向する。
【００４８】
制御部３００は、光モジュール６０１〜６０４のいずれかからの接続要求に基づいて、対向させる光モジュールのミラー１３の傾斜角を変化させるように、電極に印加する電圧を制御する。なお、第２の実施形態と同様に、ミラー１３の傾斜角の大きさや設定可能な角度の数は、光モジュール６０１〜６０４ごとに異なっていてもよい。また、システムを構成する光モジュールの個数も４個に限定されない。
【００４９】
図１２は、光モジュール６０１〜６０４の対向する組み合わせと、その際のミラー１３の傾斜角の設定例を示すテーブルの例である。例えば、光モジュール６０１（Ａ）と光モジュール６０２（Ｂ）とを接続する場合には、制御部３００は、図１２のテーブルのＡ−Ｂの列を参照し、光モジュール６０１（Ａ）のミラー１３の傾斜角をＸ３、光モジュール６０２（Ｂ）の傾斜角をＸ１に設定する。その結果、光モジュール６０１と光モジュール６０４都は双方向通信が可能となる。なお、制御部３００による傾斜角の設定の手順は、第２の実施形態の図８と基本的に同様であるため、本実施形態では説明を省略する。
【００５０】
図１１において、「−」で示された光モジュールのミラー１３の傾斜角は任意である。従って、光モジュール６０１（Ａ）と６０２（Ｂ）との接続、及び、光モジュール６０３（Ｃ）と６０４（Ｄ）との接続とは同時に設定可能である。同様に、光モジュール６０１（Ａ）と６０４（Ｄ）の接続、及び、光モジュール６０２（Ｂ）と６０３（Ｃ）との接続も同時に設定可能である。
【００５１】
なお、本発明の実施形態は以下の付記のようにも記載されうるが、これらには限定されない。
【００５２】
（付記１）
コリメート光を入出力するコリメート光素子と、
前記コリメート光と前記コリメート光素子とが結合する傾斜角を取りうるミラーと、
を備える光モジュール。
【００５３】
（付記２）
前記コリメート光素子は発光素子を備え、前記発光素子は、印加された電気信号によって変調された前記コリメート光を出力する、付記１に記載された光モジュール。
【００５４】
（付記３）
前記コリメート光素子は受光素子を備え、前記受光素子は受信した前記コリメート光の強度に応じた光電流を出力する、付記１に記載された光モジュール。
【００５５】
（付記４）
付記２に記載された光モジュールと付記３に記載された光モジュールとが一体に構成された、光モジュール。
【００５６】
（付記５）
前記コリメート光素子は、発光素子が出力した光をコリメート光として出力する送信光素子と、受光素子によって受信されたコリメート光の強度に応じた光電流を出力する受信光素子と、を備え、
前記コリメート光素子と前記ミラーとの間に、前記送信光素子から送信されるコリメート光の光路と前記受信光素子で受信されるコリメート光の光路とを結合させる結合素子をさらに備える、
付記１に記載された光モジュール。
【００５７】
（付記６）
前記結合素子は光方向性結合器及びハーフミラーのいずれか一方を備え、前記発光素子と前記受光素子とは同一の波長帯の光を送受信する、付記５に記載された光モジュール。
【００５８】
（付記７）
前記結合素子は光合分波器、方向性結合器及びハーフミラーのいずれか一方を備え、前記発光素子と前記受光素子とは異なる波長帯の光を送受信する、付記５に記載された光モジュール。
【００５９】
（付記８）
前記ミラーは微小電気機械システム技術により形成されている、付記１乃至７のいずれかに記載された光モジュール。
【００６０】
（付記９）
付記１乃至８のいずれかに記載された２個以上の光モジュールが互いに通信可能なように対向して配置された、光伝送システム。
【００６１】
（付記１０）
それぞれの前記光モジュールの前記ミラーに設定される前記傾斜角を、前記対向する光モジュールと関連付けて記録したテーブルを備え、いずれかの前記光モジュールから他の前記光モジュールへの接続要求を受信すると、前記いずれかの光モジュール及び前記他の光モジュールのそれぞれのミラーの前記傾斜角を前記テーブルに記録された角度となるように制御する指示を前記いずれかの光モジュール及び前記他の光モジュールに通知する制御手段をさらに備える、付記９に記載された光伝送システム。
【００６２】
（付記１１）
コリメート光を入出力するコリメート光素子と、ミラーと、を備える光モジュールの制御方法であって、
前記コリメート光と前記コリメート光素子とが結合するように前記ミラーの傾斜角を設定する、
光モジュールの制御方法。
【００６３】
（付記１２）
第１の光モジュールから、第２の光モジュールとの接続要求を受信し、
前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとを接続するための前記第１の光モジュールのミラーの傾斜角と前記第２の光モジュールミラーの傾斜角とをテーブルから読み出し、
前記テーブルから読み出されたそれぞれの前記傾斜角の設定を、前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとに指示する、
光伝送システムの制御方法。
【００６４】
（付記１３）
光伝送システムに備えられたコンピュータに、
第１の光モジュールから、第２の光モジュールとの接続要求を受信する手順、
前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとを接続するための前記第１の光モジュールのミラーの傾斜角と前記第２の光モジュールミラーの傾斜角とをテーブルから読み出す手順、
前記テーブルから読み出されたそれぞれの前記傾斜角の設定を、前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとに指示する手順、
を実行させるための、
光伝送システムの制御プログラム。
【００６５】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００６６】
また、それぞれの実施形態に記載された構成は、必ずしも互いに排他的なものではない。本発明の作用及び効果は、上述の実施形態の全部又は一部を組み合わせた構成によって実現されてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１、２    光空間伝送システム
１０    コリメート光素子
１１    光素子
１２    レンズ
１３    ミラー
１４、１５    基板
１６    開口部
１７    電極
１００、１００−１〜１００−３、２０１〜２０４    光モジュール
４００、５００、６０１〜６０４    光モジュール
３００    制御部
５０１    光結合器
５０２    反射ミラー
【図１】
2017169163.tif 000003
【図２】
2017169163.tif 000004
【図３】
2017169163.tif 000005
【図４】
2017169163.tif 000006
【図５】
2017169163.tif 000007
【図６】
2017169163.tif 000008
【図７】
2017169163.tif 000009
【図８】
2017169163.tif 000010
【図９】
2017169163.tif 000011
【図１０】
2017169163.tif 000012
【図１１】
2017169163.tif 000013
【図１２】
2017169163.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月15日(2017.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コリメート光を入出力するコリメート光素子と、前記コリメート光と前記コリメート光素子とが結合する傾斜角を取りうるミラーと、を備える光モジュールと、
制御手段と、
を備える光伝送システムであって、
２個以上の前記光モジュールが互いに通信可能なように対向して配置され、
前記制御手段は、それぞれの前記光モジュールの前記ミラーに設定される前記傾斜角を、前記対向する光モジュールと関連付けて記録したテーブルを備え、いずれかの前記光モジュールから他の前記光モジュールへの接続要求を受信すると、前記いずれかの光モジュール及び前記他の光モジュールのそれぞれのミラーの前記傾斜角を前記テーブルに記録された角度となるように制御する指示を前記いずれかの光モジュール及び前記他の光モジュールに通知する、光伝送システム。
【請求項２】
前記コリメート光素子は発光素子を備え、前記発光素子は、印加された電気信号によって変調された前記コリメート光を出力する、請求項１に記載された光伝送システム。
【請求項３】
前記コリメート光素子は受光素子を備え、前記受光素子は受信した前記コリメート光の強度に応じた光電流を出力する、請求項１に記載された光伝送システム。
【請求項４】
前記コリメート光素子は、発光素子が出力した光をコリメート光として出力する送信光素子と、受光素子によって受信されたコリメート光の強度に応じた光電流を出力する受信光素子と、を備え、
前記コリメート光素子と前記ミラーとの間に、前記送信光素子から送信されるコリメート光の光路と前記受信光素子で受信されるコリメート光の光路とを結合させる結合素子をさらに備える、
請求項１に記載された光伝送システム。
【請求項５】
前記結合素子は光方向性結合器及びハーフミラーのいずれか一方を備え、前記発光素子と前記受光素子とは同一の波長帯の光を送受信する、請求項４に記載された光伝送システム。
【請求項６】
前記結合素子は光合分波器、方向性結合器及びハーフミラーのいずれか一方を備え、前記発光素子と前記受光素子とは異なる波長帯の光を送受信する、請求項４に記載された光伝送システム。
【請求項７】
前記ミラーは微小電気機械システム技術により形成されている、請求項１乃至６のいずれかに記載された光伝送システム。
【請求項８】
第１の光モジュールから、第２の光モジュールとの接続要求を受信し、
前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとを接続するための前記第１の光モジュールのミラーの傾斜角と前記第２の光モジュールのミラーの傾斜角とをテーブルから読み出し、
前記テーブルから読み出されたそれぞれの前記傾斜角の設定を、前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとに指示する、
光伝送システムの制御方法。
【請求項９】
光伝送システムに備えられたコンピュータに、
第１の光モジュールから、第２の光モジュールとの接続要求を受信する手順、
前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとを接続するための前記第１の光モジュールのミラーの傾斜角と前記第２の光モジュールのミラーの傾斜角とをテーブルから読み出す手順、
前記テーブルから読み出されたそれぞれの前記傾斜角の設定を、前記第１の光モジュールと前記第２の光モジュールとに指示する手順、
を実行させるための、
光伝送システムの制御プログラム。