CN1166089C - 空间光传输装置与空间光传输方法 - Google Patents

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Abstract

能通过简单的控制来追踪光束的光束型空间光传输装置和空间光传输方法。将来自发射机(10)的多束扩散型追踪光(X1)等发射出,根据此追踪光的光强分布探测出追踪光接收部(22)同基准点的偏离程度,将这一误差信息从接收机(20)传输给发射机(10),利用透镜(11,13)在改变追踪光光轴方位的同时,调整数据光(40)的光轴的方位。

Description

空间光传输装置与空间光传输方法
技术领域
本发明涉及于空间中发射光来传输信息的空间光传输装置和空间光传输方法。
背景技术
于自由空间中发射光来传输信息的技术已由IrDA(InfraredData Association)等实现了实用化。特别是使光以广角发射出的扩散型,由于不要求光轴一致,能简便地设定发射/接收机。
在由这种扩散型的发射机通过光进行信息的空间传输时,即使是极近的距离(1m以内),也需有很大的光输出,当通信距离达到约10m时,就要有500mW以上的光输出。
此外,当信息传输速度加快时成为宽带宽而使用高频率,为了探测高频调制的光,必须使光接收元件的受光面积小来减小元件的电容。例如在1GHz的带宽下来传输信息时,当把光电二极管用作光探测器时,需使受光面积在0.1mm2以下。于是在宽带宽的光传输之中,由于受光面积小,就需有较大的光输出。
另一方面,对于使光聚焦来沿直线进行光的发射/接收的光束型,它与扩散型的相比,只需较小的光输出,但光轴的调整则很难。特别是当发射机与接收机的位置移动时,要有光束的跟踪装置。作为跟踪装置例如有日本特开平8-181654号公报中所示的,即采用透镜和电荷耦合器件(CCD)来求得图像信息,探测应照射光束的目标来调整光轴。
但是,这种电荷耦合器件不仅消耗很大的电力,而且使发射机同电荷耦合器件这样复杂的器件相组合缺乏实用性,此外,在分析图像信息和探测目标时,为了控制光束的方向,还需要有复杂的算法。
为了解决上述的既存问题,本发明提供了能通过简单的控制来追踪光束的光束型空间光传输装置和空间光传输方法。
发明概述
(1)本发明的空间光传输装置包括:
发射机,它具有使光以广角发射的扩散型的多个追踪光发射单元、使光以狭角发射的光束型的数据光发射单元、误差信息光接收单元、光轴控制单元;
接收机,它具有追踪光接收单元、数据光接收单元、误差信息生成单元、扩散型误差信息光发射单元;
上述追踪光发射单元将光发射向包含与其有固定相对位置关系的X和Y坐标轴的坐标平面,在各坐标轴上至少有两条来自此追踪光发射单元的上述光的光轴位于沿直线相错开的位置,而各光束沿着其中的一个坐标轴,在与相邻的光束部分重达的同时形成光强分布;
上述追踪光接收单元位于前述坐标平面上,接收所述追踪光发射单元的各束光并探测各束光强;
上述误差信息生成单元,根据前面探测出的各束光强,算出所述追踪光接收单元和所述坐标平面中基准点的误差,
上述误差信息光发射单元将所述误差信息传送给前述误差信息光接收单元,
上述光轴控制单元根据所述误差信息,为使前述追踪光接收单元位于所述坐标平面中的基准点,在控制此追踪光发射单元的光轴的同时,控制所述数据光发射单元的光轴。
根据本发明,从发射机的追踪光发射单元将光发射给接收机的追踪光接收单元。由于这种光是扩散型的,即使光轴多少有些偏离,在追踪光接收单元中也能接收到光。
在本发明中设定有含X和Y坐标轴的坐标平面。此坐标平面与跟踪光发射单元具有固定的位置关系,在各坐标轴上有多束光光轴相互错开而相邻的光束有部分重迭。此外,来自追踪光发射单元的光则沿坐标轴形成光强分布。这样,通过比较沿坐标轴部分重迭的多束光的强度,就能探测出追踪光接收单元在坐标平面上的位置。
误差信息生成单元根据显示追踪光接收单元位置的光强,算出预定基准点与追踪光接收单元的位置误差。接收机的误差信息光发射单元则将此误差信息传送给发射机的误差信息光接收单元。
此发射机即根据误差信息控制追踪光发射单元的光轴,同时控制数据光发射单元的光轴。
通过以上控制,就能使光束型的数据光发射单元的光轴同数据光接收单元相对应。根据本发明,追踪光接收单元由于只需探测出光强而不需很大的电力,且用来算出误差信息的算法也不复杂。这样,进行简单的控制就能追踪来自光束型的数据光发射单元的聚焦的光。
(2)在上述空间光传输装置中,各个追踪光发射单元的上述光束可以具有随着偏离所述光轴程度的加大而使强度减弱的分布。
(3)在上述空间光传输装置中,所述追踪光发射单元的前述光束最好逐一地顺次发射。这样就可以对各个光束探测出其光强。
(4)特别是,最好对以逐一发射的各光束为基础的信号顺次作采样保持,而在对应于所有光束的信号进行了采样保持之后,生成前述误差信息。
(5)在上述空间光传输装置中,所述误差信息生成单元基于前述探测出的各束光强而生成对应于每个追踪光发射单元的强度信号,对光轴位于同一上述坐标轴上的各光束算出前述强度信号差,以对各坐标轴生成坐标误差信息,所述误差信息则最好由全部的前述坐标误差信息组成,由此就可计算出追踪光接收单元的位置与基准点的误差。
(6)在上述空间光传输装置中具有至少一个让来自前述追踪光发射单元和前述数据光发射单元的光通过的透镜,而前述光轴控制单元可驱动所述透镜得以控制该追踪光发射单元和数据光发射单元的光轴,由此就可通过透镜来控制光轴的方位。
(7)在上述(5)所记述的空间光传输装置中,所述光轴控制单元也可以使透镜作平移。此透镜即使只是平移,也能改变光轴的方位。
(8)为使透镜平移,所述光轴控制单元最好包含有电磁传动器。
(9)在上述(1)~(5)任一项所记述的空间光传输装置中,所述光轴控制单元也可包含有能反射前述追踪光发射单元和数据光发射单元的光,改变该光的光轴方位的电流计镜。由此,可通过改变光的反射角度来改变光的光轴方位。
(10)在上述空间光传输装置中,所述追踪光发射单元和数据光发射单元的至少一方可以由面发光激光器的光出射单元构成。面发光激光器容易形成多个光出射单元,由于能使光的方位一致,适用于本发明。
(11)在上述(10)所记述的空间光传输装置中,所述面发光激光器具有多个前述的光出射单元,而这些光出射单元之一成为前述的数据光发射单元,其余的则成为前述的追踪光发射单元。这样,在面发光激光器中就形成了数据光发射单元和追踪光发射单元两者。而且,一个光出射单元形成为对应于射束形的数据光发射单元使光以狭角出射,而其余的光出射单元则形成为对应于扩散形追踪光发射单元使光扩散。
(12)本发明的空间光传输方法,由发射机用以广角出射光的光扩散型来发射多个追踪光;将上述跟踪光发射向包含与其有固定相对位置关系的X和Y坐标轴的坐标平面上,由接收机的光接收单元来接收此追踪光,探测上述光接收单元和预定的基准点的误差而生成误差信息;将此误差信息从所述光接收机输送给所述发射机;在根据此误差信息于所述发射机中控制前述追踪光的所述光轴的同时,控制使光以狭角出射的束状数据光的光轴;而在各坐标轴上,至少有两束前述追踪光的所述光轴位于沿直线相错开的位置,各个跟踪光束沿着其中的一个坐标轴,在与相邻的光束作部分重迭的同时形成光强分布,通过计算出前述坐标平面中所述光接收单元和所述基准点的误差,生成上述误差信息,根据这一误差信息,在控制此跟踪光的光轴的同时,控制前述数据光的光轴,以使所述光接收单元位于前述基准点。
根据本发明,这多个扩散型的追踪光在接收机中由光接收单元所接收。这些追踪光沿着坐标轴部分地重迭,同时形成光强分布。从而通过比较部分重迭的各光束的强度,就可探测出接收机中接收追踪光的光接收单元的位置。于是,通过计算出此光接收单元和预定的基准点的误差,就能求得误差信息。
这样,根据此误差信息,在控制了追踪光的光轴后,由于坐标平面和追踪光的位置关系固定,相对地,在接收机中接收追踪光的光接收单元的位置则是移动的。所以,当使此光接收单元与基准点一致时,加上这一条件就可控制束状的数据光的光轴。
(13)在上述的空间光传输方法中,各追踪光可以具有随着其偏离前述光轴的程度加大而强度减弱的分布。
(14)在上述的空间光传输方法中,所述的追踪光束最好是逐一地顺次发射。由此可以对各个光束探测其强度。
(15)在上述(12)~(14)任一项中所记述的空间光传输方法中,根据上述探测出的各追踪光束的强度,对应于此各追踪光束生成强度信号,对光轴位于同一前述坐标轴上的所述每个追踪光束计算出前述的强度信号差,而为各个坐标轴生成坐标误差信息,而前述误差信息最好由全部的前述坐标误差信息组成。
由此,可以计算出接收追踪光的光接收单元与基准点的误差。
(16)在上述(15)所记述的空间光传输方法中,最好是使各追踪光的强度以模拟信号探测出来,使此模拟信号数字信号化来计算出所述误差信息,而在发射机中则使前述误差信息模拟信号化,来控制所述追踪光与所述数据光两者的光轴。
附图的简单说明
图1概示第一实施形式的空间光传输装置的结构;图2示明面发光激光器和光轴控制单元;图3是追踪光的说明图;图4A~4D说明第一实施形式的作用;图5示明接收机中从接收追踪光到发射出误差信息光的电路;图6示明发射机中从接收误差信息光到进行光轴调整的电路;图7示明第二实施形式的光轴控制单元;图8示明第三实施形式的光轴控制单元;图9示明第四实施形式的光轴控制单元。
用于实施本发明的最佳形式
下面参照附图说明本发明的最佳实施形式。
第一实施形式
图1概示第一实施形式的空间光传输装置的结构。这一空间光传输装置包括发射机10和接收机20。
发射机10具有面发光激光器12与14、误差信息光接收单元16以及光轴控制单元18。图2中示明了面发光激光器12、14以及光轴控制单元。
面发光激光器12具有多个(4个)光出射单元12a,各个光出射单元12a成为追踪光发射单元。从光出射单元12a发射出追踪光X1、X2、Y1、Y2(参看图3),它们在透过透镜11时以较大的扩散角发射。这样的扩散角,它的半扩散角应大于5°而更好是在10°以上。
图3是有关追踪光的说明图。图中设定包含正交X轴与Y轴的坐标平面P。坐标平面P是追踪光X1、X2、Y1、Y2的投影平面,X轴与Y轴固定了追踪光X1、X2、Y1、Y2的位置关系。在坐标平面P上,追踪光X1、X2的光轴A1、A2在X轴上处于相错开的位置,而追踪光Y1、Y2则于Y轴上处于相错开的位置。再有,所有的追踪光X1、X2、Y1、Y2会有部分重迭。
各追踪光X1、X2、Y1、Y2形成光强分布。例如在图3中坐标平面P之下示明了追踪光X1与X2的光强分布。如图所示,追踪光X1、X2在光轴A1、A2附近的强度最大,随着沿X轴方向离开光轴A1、A2而逐渐减弱其强度。同样,追踪光Y1、Y2也是在其光轴A3、A4附近具有最大强度,而随着离开光轴A3、A4就渐次使强度减弱。这里的光强度在光接收元件中指变换为电流或电压的光能的大小。
面发光激光器14具有一个光出射单元14a,这一光出射单元14a成为数据光发射单元。从光出射单元14a发射出的光在透过透镜13时是作为以较小扩散角的束状光发射。这种数据光40的扩散角要求比追踪光X1、X2、Y1、Y2的扩散角小,且其半扩散角希望在5°以下而最好是小于3°。借助光出射单元14a发射出的数据光40,可由发射机10将数据传送给接收机20。
面发光激光器12、14如周知的那样,易使光的方向一致,而且即使是像面发光激光器12那样形成多个光出射单元12a,也不会显著增多制造工序。
光轴控制单元18如图2所示包括两个透镜11和13以及两个传动器17、19。
其中的一个透镜11,透过构成追踪光发射单元的光出射单元12a所发射出的追踪光X1、X2、Y1、Y2。确切地说,追踪光X1、X2、Y1、Y2是通过偏离透镜11中心的位置而折射的。例如图2中所示,从位于上游的光出射单元12a发射出的追踪光Y2因透镜11而折射,使光轴A4的方位变换到朝向透镜11中心的下方。
另一个透镜13则透过构成数据光发射单元的光出射单元14a所发射出的数据光40。这样,数据光40的光轴Ax也随透镜11的移动而偏离其中心。
传动器17、19沿着与通过透镜11、13中心的光轴正交的平面,平动地同时对透镜11、13作二维驱动。当透镜11、13移动时,追踪光(例如Y2)的光轴(例如A4)以及数据光的光轴Ax因与透镜11、13的中心的位置改变而改变方位。光轴控制单元18便这样地控制追踪光X1、X2、Y1、Y2的光轴A1~A4以及数据光40的光轴Ax。
图1所示的误差信息光接收单元16包括有光接收元件,得以将光能变换为电流或电压。误差信息光接收单元16要以1cm2左右较广的面积来接收光。这样,误差信息光接收单元16由于光接收元件有大的电容,不适合接收高频调制的光信号,但却适合接收因扩散而能量密度小的光。此误差信息光接收单元16接收从接收机20的误差信息光发射单元26发射出的误差信息光42。
下面说明接收机20。接收机20具有追踪光接收单元22、数据光接收单元24和误差信息光发射单元26。
追踪光接收单元22接收追踪光X1、X2、Y1、Y2。对应于追踪光X1、X2、Y1、Y2是扩散型的光,追踪光接收单元22应有1cm2左右较广的面积来接收光。这样可把大的光能变换为电能。
数据光接收单元24对应于数据光40是扩散角小的束状光,要以0.1mm2左右较小的面积来接收光。这样,虽然可变换为电流,电压的光能属很小,但能把高频调制的光信号变换为高频电信号。
误差信息光发射单元26用来发射出扩散型的误差信息光。作为发射扩散型的光的光源,可以采用发光二极管。
本实施形式的结构即如以上所述,下面说明它的作用。图4A~4D说明本实施形式的作用。
首先,追踪光X1、X2、Y1、Y2从用作追踪光发射单元的光出射单元12a(参看图2)按图4A所示的形式,顺次以脉冲状发射到追踪光接收单元22(参看图1)。
各追踪光X1、X2、Y1、Y2可以按一定的间隔发射。或也可使追踪光X1、X2连续地发射,然后间隔地发射追踪光Y1、Y2。
追踪光接收单元22顺序接收追踪光X1、X2、Y1、Y2,各个光强变换为对应的电流或电压。追踪光X1、X2、Y1、Y2的光强即使在发射点都相同,在追踪光接收单元22中也未必相同。因此,如图4B所示,变换了光强度的电流值或电压值对于各个脉冲大小是不同的。
根据图4B所示的信号可以弄清追踪光接收单元22在图3中所示的位置。也就是说,如图3所示,追踪光X1、X2沿X轴形成光强分布。这种分布是在各光轴A1、A2附近最强而随着沿X轴远离而变弱的分布。从而,当比较追踪光X1、X2的强度时,由于X1大,可知追踪光接收单元22位于追踪光X1的光轴A1附近。于是,通过求出对应于追踪光X1的值和对应于追踪光X2的值之差,即可求出追踪光接收单元22同成为预定基准点的坐标平面P上的原点O的偏离程度。这样就可求出X坐标误差信息。
可以同样地相对于追踪光Y1、Y2求出Y坐标误差信息。
然后,将X坐标误差信息和Y坐标误差信息数字化,通过图1所示的误差信息光42,如图4C所示,从接收机20传送给发射机10。
发射机10根据X坐标误差信息和Y坐标误差信息,控制追踪光的光轴使追踪光接收单元22位于图3所示原点O的位置。具体地说,根据X坐标误差信息和Y坐标误差信息,对应于追踪光接收单元22同原点O的偏离程度,可驱动传动器17、19(参看图2)。说的详细些,根据X坐标误差信息和Y坐标误差信息,如图4D所示,算出X轴方向控制电压和Y轴方向控制电压,将其施加于传动器17、19。
这样,通过传动器17、19使透镜11的平动,改变追踪光的光轴A1~A4的方位。随之,图3所示坐标平面P也移动。然后,追踪光接收单元22的位置即与原点O的位置一致。
本实施形式中,透镜13也随透镜11同样地移动。这就是说,当追踪光的光轴A1~A4的方位变换时,数据光40的光轴方位也沿相同方向改变。此外,在接收机20中追踪光接收单元22和数据光接收单元24的位置被设定成,当追踪光22的位置同原点O的位置一致时,数据光40的光轴对应于数据光接收单元24。
这样,如上所述,通过使追踪光接收单元22的位置与原点O的位置相一致,可使数据光40的光轴对应于数据光接收单元24。此外,由于这种控制是按预定间隔进行的,故光轴实际上是可以经常调整的。
下面以图5示明接收机中从接收追踪光到发射出误差信息光的电路。在此图中,追踪光接收单元22当接收到追踪光后,即对应其强度输出电流,根据此电流的大小,由I/V变换单元30生成电压。然后,首先于一个采样保持单元31中保持对应于追踪光X1的电压,而于另一采样保持单元32中保持与追踪光X2相对应的电压。至于使采样保持单元31、32的哪一个保持电压则由控制单元33控制。采样保持单元31、32的电压同时施加给差动放大器34,即输出对应于此电压差的模拟信号。此模拟信号由A/D变换单元35变换为数字信号,通过控制单元33的控制,保持于缓冲器36中。这一数字信号就是X坐标误差信息。
随之,按同样的方式生成Y坐标误差信息,保持于缓冲器36中。然后,通过控制单元33的控制,将X坐标误差信息和Y坐标误差信息连续地输出给驱动器37,以其为误差信息从误差信息光发射单元26发射出误差信息光42。误差信息光42由发射机10的误差信息光接收单元16接收。
图6示明发射机中从接收误差信息光到进行光轴调整的电路。在此图中,误差信息光接收单元16接收误差信息光42,输出与其强度相对应的电流。根据此电流的大小,由I/V变换单元50生成作为信号的电压,通过数据分离装置52只选择必要的信号,输出给串行并行变换单元54,将串行输入的信号变换为并行的。此并行信号输入D/A变换单元55,作为对应于并行信号的模拟信号输出。由此,可以求得X轴方向的控制电压和Y轴方向的控制电压(参考图4),经由驱动器56将电压施加给传动器17、19。于是,传动器17、19便使透镜11、13平移。
这样就能在控制追踪光的光轴A1~A4的同时控制数据光40的光轴,进行从发射机10向接收机20的光传输。根据本实施形式,不需要复杂的算法,能由简单的结构接收束状的数据光40。
第二实施形式
图7示明第二实施形式的光轴控制单元。此图中所示的光轴控制单元60可用来取代图2所示的光轴控制单元18。光轴控制单元60包括面发光激光器62、透镜64和致动机66、68。
按照本实施形式,面发光激光器62中形成有构成追踪光发射单元的4个光出射单元62a和构成数据光发射单元的一个光出射单元62b。面发光激光器即使增多其光出射单元的个数也不会对制造工序有多大影响,因而也可在一个面发光激光器62中形成光出射单元62a、62b。
此外,在本实施形式中,能够用一个透镜64来调整追踪光和数据光两者的光轴。
第三实施形式
图8示明第三实施形式的光轴控制单元。图中所示光轴控制单元70包括能以回转轴为中心改变反射镜角度的两个电流计镜72、75。通过这两个电流计镜72、75,可以对X轴、Y轴的两个轴进行控制。在本实施形式中,面发光激光器74、76和透镜71、73的位置关系是固定的。此外,面发光激光器74、76与图2所示的面发光激光器12、14有相同的结构。
借助该电流计镜72、75,也能够进行光轴的调整。
第四实施形式
图9示明第四实施形式的光轴控制单元。此图中所示的光轴控制单元80也包括电流计镜82、85。再有,由于图9中所示面发光激光器84与图7所示面发光激光器62具有同样的结构,故也能够由一个透镜86进行光轴的调整。

Claims (16)

1.一种空间光传输装置,它包括:
发射机,它具有使光以广角发射的扩散型的多个追踪光发射单元、使光以狭角发射的光束型的数据光发射单元、误差信息光接收单元、光轴控制单元;
接收机,它具有追踪光接收单元、数据光接收单元、误差信息生成单元、扩散型误差信息光发射单元;
上述追踪光发射单元将光发射向包含与其有固定相对位置关系的X和Y坐标轴的坐标平面,在各坐标轴上至少有两条来自上述追踪光发射单元的上述光的光轴位于沿直线相错开的位置,而各光束沿着其中的一个坐标轴,在与相邻的光束部分重迭的同时形成光强分布;
上述追踪光接收单元位于前述坐标平面上,接收所述追踪光发射单元的各束光并探测各个光强;
上述误差信息生成单元,根据前面探测出的各个光强,算出所述追踪光接收单元和所述坐标平面中基准点的误差,
上述误差信息光发射单元将所述误差信息传送给前述误差信息光接收单元,
上述光轴控制单元根据所述误差信息,为使前述追踪光接收单元位于所述坐标平面中的基准点,在控制此追踪光发射单元的光轴的同时,控制所述数据光发射单元的光轴使其与上述数据光接收单元相对应。
2.根据权利要求1所述的空间光传输装置,其特征在于:所述各追踪光发射单元的前述光束具有随着偏离所述光轴程度的加大而使强度减弱的分布。
3.根据权利要求1所述的空间光传输装置,其特征在于:所述追踪光反射部的前述光束是逐一地顺次发射的。
4.根据权利要求3所述的空间光传输装置,其特征在于:对以所述逐一发射的各光束为基础的信号顺次作采样保持,而在对应于所有光束的信号进行了采样保持之后,生成前述误差信息。
5.根据权利要求1所述的空间光传输装置,其特征在于:所述误差信息生成单元基于前述探测出的各束光强而生成对应于每个追踪光发射单元的强度信号,对光轴位于同一上述坐标轴上的各光束算出前述强度信号差,以对各坐标轴生成坐标误差信息,所述误差信息则由全部的前述坐标误差信息组成。
6.根据权利要求1所述的空间光传输装置,其特征在于:具有至少一个让来自前述追踪光发射单元和前述数据光发射单元的光通过的透镜,而前述光轴控制单元可驱动所述透镜以控制该追踪光发射单元和数据光发射单元的光轴。
7.根据权利要求6所述的空间光传输装置,其特征在于:所述光轴控制单元是使透镜平移。
8.根据权利要求7所述的空间光传输装置,其特征在于:所述光轴控制单元包括使前述透镜平移的电磁传动器。
9.根据权利要求1所述的空间光传输装置,其特征在于:所述光轴控制单元包含有能反射前述追踪光发射单元和数据光发射单元的光,改变该光的光轴方位的电流计镜。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的空间光传输装置,其特征在于:包含分别具有光发射单元的第1和第2面发光激光器,
所述第1面发光激光器的所述光发射单元是所述跟踪光发射单元,
所述第2面发光激光器的所述光发射单元是所述数据光发射单元。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的空间光传输装置,其特征在于:包含具有多个光发射单元的一个面发光激光器,而所述光出射单元之一是前述的数据光发射单元,其余的是前述的跟踪光发射单元。
12.一种空间光传输方法,由发射机用以广角出射光的光扩散型来发射多个追踪光;将上述跟踪光发射向包含与其有固定相对位置关系的X和Y坐标轴的坐标平面上,由接收机的光接收单元来接收此追踪光,探测上述光接收单元和预定的基准点的误差而生成误差信息;将此误差信息从所述光接收机输送给所述发射机;在根据此误差信息于所述发射机中控制前述追踪光的所述光轴的同时,控制使光以狭角出射的束状数据光的光轴;
而在各坐标轴上,至少有两束前述追踪光的所述光轴位于沿直线相错开的位置,
各个跟踪光束沿着其中的一个坐标轴,在与相邻的光束作部分重迭的同时形成光强分布,通过计算出前述坐标平面中所述光接收单元和所述基准点的误差,生成上述误差信息,
根据这一误差信息,在控制此跟踪光的光轴的同时,控制前述数据光的光轴,以使所述光接收单元位于前述基准点。
13.根据权利要求12所述的空间光传输方法,其特征在于:各追踪光具有随着其偏离前述光轴的程度而强度减弱的分布。
14.根据权利要求12所述的空间光传输方法,其特征在于:所述的追踪光束是逐一地顺次发射的。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的空间光传输方法,其特征在于:根据上述探测出的各追踪光束的强度,对应于此各追踪光束生成强度信号,对光轴位于同一前述坐标轴上的所述每个追踪光束计算出所述的强度信号差,而为各个坐标轴生成坐标误差信息,所述误差信息则由全部的前述坐标误差信息组成。
16.根据权利要求15所述的空间光传输方法,其特征在于:各追踪光的强度以模拟信号探测出来,使此模拟信号数字信号化来计算出所述误差信息,而在发射机中,则使前述误差信息模拟信号化,来控制所述追踪光与所述数据光两者的光轴。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4416925B2 (ja) * 2000-07-19 2010-02-17 株式会社トプコン 位置測定設定システム及びそれに使用する受光センサ装置
JP4614506B2 (ja) * 2000-07-24 2011-01-19 株式会社トプコン 携帯型測距装置
US6490070B1 (en) 2000-07-28 2002-12-03 Terabeam Corporation Method and apparatus for polarization tracking in wireless optical communication systems
US6483621B1 (en) * 2000-07-28 2002-11-19 Terabeam Corporation Method and apparatus for tone tracking in wireless optical communication systems
US6567574B1 (en) 2000-10-06 2003-05-20 Omm, Inc. Modular three-dimensional optical switch
US6941076B1 (en) 2001-05-16 2005-09-06 Terabeam Corporation Tone modulation for out-of-band communication in a free-space optical communication link
US6970651B1 (en) 2001-07-31 2005-11-29 Terabeam Corporation High-sensitivity tracking in free-space optical communication systems
WO2003087887A2 (en) * 2002-04-10 2003-10-23 Crinis Networks, Inc. Wireless optical system and method for point-to-point high bandwidth communication
DE102004014465B4 (de) * 2003-03-27 2010-05-12 Canon K.K. Optische Übertragungsvorrichtung
US20050013616A1 (en) * 2003-07-14 2005-01-20 Kelson Yen Optical antenna system for free-space optical communication system
JP4599847B2 (ja) * 2004-02-12 2010-12-15 日本ビクター株式会社 光無線伝送装置
GB0411859D0 (en) * 2004-05-27 2004-06-30 Fire Beam Company The Ltd A light beam smoke detector
JP4616119B2 (ja) * 2005-08-05 2011-01-19 オリンパス株式会社 マルチビーム生成器、それを用いたマルチビーム光源および空間光伝送装置
US7787134B2 (en) * 2005-11-09 2010-08-31 The Boeing Company Multiple fanned laser beam metrology system
JP4997952B2 (ja) * 2006-12-14 2012-08-15 日本電気株式会社 光通信システム、コンテンツ送信装置およびコンテンツ受信装置
US8929741B2 (en) 2007-07-30 2015-01-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical interconnect
CN101719790B (zh) * 2009-12-04 2013-01-30 山东大学 激光自适应追踪调节系统
TWI485504B (zh) * 2012-08-28 2015-05-21 Ind Tech Res Inst 光通訊系統、發射裝置及接收裝置
EP2950138B1 (en) 2014-05-29 2020-04-22 LG Display Co., Ltd. Light shielding apparatus and transparent display device including the same
JP2018170647A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 東洋電機株式会社 空間光伝送装置
WO2022196337A1 (ja) * 2021-03-16 2022-09-22 キヤノン株式会社 光伝送装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4764982A (en) * 1962-07-02 1988-08-16 Pfund Charles E Secure communication system
DE2533697A1 (de) * 1975-07-28 1977-02-03 Precitronic Einrichtung zur signaluebertragung zwischen einer abschussbasis und einem flugkoerper mittels einer lichtuebertragungsstrecke
US4134681A (en) * 1976-08-05 1979-01-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method of determining relative orientation of physical systems
JPS6378624A (ja) 1986-09-22 1988-04-08 Mitsubishi Electric Corp 光空間通信装置
JPH01167738A (ja) 1987-12-23 1989-07-03 Kanebo Ltd 有機半導体表示素子
JPH01167738U (zh) * 1988-05-17 1989-11-27
US5142400A (en) * 1989-12-26 1992-08-25 Cubic Corporation Method and apparatus for automatic acquisition and alignment of an optical beam communication link
JP2829941B2 (ja) 1991-12-27 1998-12-02 三菱電機株式会社 光空間伝送装置
JPH06120900A (ja) 1992-10-05 1994-04-28 Sony Corp 光空間伝送装置
US5532858A (en) * 1992-10-16 1996-07-02 Nit Data Communications Victor Company Of Japan Optical radio transmission system and a method for adjusting optical axes thereof
JP3302141B2 (ja) * 1993-11-16 2002-07-15 キヤノン株式会社 光空間通信方法
JP3064839B2 (ja) 1994-12-22 2000-07-12 松下電器産業株式会社 空間光伝送装置および光ビーム偏向器
JPH08204640A (ja) 1995-01-25 1996-08-09 Sony Corp 光空間伝送装置
JP3368103B2 (ja) 1995-06-05 2003-01-20 キヤノン株式会社 双方向光空間伝送装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000069304A (ko) 2000-11-25
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