JP7621068B2 - 通信装置、光軸方向調整方法、及び、通信システム - Google Patents

Description

本発明は、光を用いて通信を行う通信装置及び通信システムに関する。また、そのような通信装置における光軸方向調整方法に関する。

第５世代無線通信など高速無線通信への期待が高まっている。また、高速無線通信網の一部を、電波（波長１ｍｍ以上）を用いた無線通信ではなく、光（波長１ｍｍ以下）を用いた無線通信により実現する技術に注目が集まっている。光を用いた無線通信は、電波を用いた無線通信のように、電波法の制約を受けない。また、光は、直進性が高く、電波のように全方向に放射されないため、セキュリティの観点からも有利である。特に、可視光を用いた無線通信は、予期せぬ傍受が生じるリスクが低いと考えられている。光を用いた無線通信は、携帯電話端末などの移動局との通信には適さない反面、基地局や中継局などの固定局同士の通信に適している。

ところで、光を用いた無線通信を行う場合、受信側の通信装置における光学系の光軸方向を、受信側の通信装置から見て送信側の通信装置が存在する方向に一致するよう調整する必要がある。受信側の通信装置において光学系の光軸方向を調整する技術を開示した文献としては、例えば、特許文献１～３が挙げられる。

特開平８－１６３０４１号 特開２００４－１５１３５号 特開２００５－８６３９２号

しかしながら、信号光を集光するためのレンズを備えた通信装置（受信側の通信装置）には、以下のような問題があった。すなわち、信号光を集光するためのレンズとして、焦点距離の短い（画角の広い）レンズを用いた場合、信号光の光源（送信側の通信装置）を画角に収めるような粗い光軸方向調整は容易であるものの、信号光の光源の中心を画角の中心と一致させるような細かい光軸方向調整が困難になる。一方、信号光を集光するためのレンズとして、焦点距離の長い（画角の狭い）レンズを用いた場合、信号光の光源と中心を画角の中心と一致させるような細かい光軸方向調整は容易であるものの、信号光の光源を画角に収めるような粗い光軸方向調整が困難になる。

本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、信号光を集光するためのレンズを備えた通信装置において、細かい光軸方向調整及び粗い光軸方向調整の両方を容易ならしめることを目的とする。

本発明の一態様に係る通信装置は、信号光を集光するためのレンズとして、焦点距離可変なズームレンズを備えている、ことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、ズームレンズの焦点距離を短く（画角を広く）設定することで、粗い光軸方向調整を容易に行うことができ、ズームレンズの焦点距離を長く（画角を狭く）設定することで、細かい光軸方向調整を容易に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る通信装置の構成を示す側面図である。 図１の通信装置における光軸方向調整方法の流れを示すフローチャートである。 図１の通信装置が備える信号光検出器の出力信号が表す画像の遷移を示す遷移図である。 図１の通信装置を含む通信システムの構成を示す構成図である。

１．通信装置の構成
本発明の一実施形態に係る通信装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、通信装置１の構成を示す側面図である。

通信装置１は、信号光ＳＬを受信するための装置であり、図１に示すように、ズームレンズ１１と、受信回路１２と、光ファイバ１３と、を備えている。ズームレンズ１１は、信号光ＳＬを集光するための、焦点距離可変なレンズである。受信回路１２は、ズームレンズ１１により集光された信号光ＳＬを電気信号に変換するための回路である。本実施形態において、ズームレンズ１１により集光された光は、光ファイバ１３によって受信回路１２に導かれる。なお、信号光ＳＬは、波長３６０ｎｍ以上７６０ｎｍ未満の可視光であってもよいし、波長７６０ｎｍ以上１ｍｍ以下の赤外光であってもよい。信号光ＳＬの波長が１０００ｎｍ以上１６５０ｎｍ以下（より好ましくは１２９０ｎｍ以上１６１０ｎｍ以下）であれば、ＹＡＧレーザなど光通信用の光源を利用して信号光ＳＬを生成することが容易になる。

本実施形態においては、ズームレンズ１１として、フォーカス群１１ａ、変倍群１１ｂ、補正群１１ｃ、及び結像群１１ｄからなる光学系を用いている。ここで、フォーカス群１１ａ、補正群１１ｃ、及び結像群１１ｄは、それぞれ、１又は複数のレンズからなり、正の屈折率を有している。また、変倍群１１ｂは、１又は複数のレンズからなり、負の屈折率を有している。ただし、ズームレンズ１１の構成は任意であり、本発明はこれに限定されない。例えば、ズームレンズ１１には、不図示の防振群が含まれていてもよい。この場合、ズームレンズ１１が振動した場合に生じ得る信号光ＳＬの焦点位置の変動を小さく抑えることが可能になる。

また、通信装置１は、図１に示すように、焦点距離調整機構１４と、光軸方向調整機構１５と、を更に備えている。焦点距離調整機構１４は、ズームレンズ１１の焦点距離を調整するための機構である。光軸方向調整機構１５は、ズームレンズ１１の光軸方向を調整するための機構である。

本実施形態においては、焦点距離調整機構１４として、変倍群１１ｂ及び補正群１１ｃを光軸方向に移動することによって、ズームレンズ１１の焦点距離を調整する機構（例えば、カム機構）を用いている。また、本実施形態においては、光軸方向調整機構１５として、ズームレンズ１１を収容する鏡筒の仰角及び方位角を変更することによって、ズームレンズ１１の光軸方向を調整する機構（例えば、雲台）を用いている。ただし、焦点距離調整機構１４及び光軸方向調整機構１５の構成は任意であり、本発明はこれに限定されない。

また、通信装置１は、図１に示すように、ハーフミラー１６と、信号光検出器１７と、制御回路１８と、を更に備えている。ハーフミラー１６は、ズームレンズ１１を透過した信号光ＳＬを、透過光と反射光とに分岐するための光学素子である。信号光検出器１７は、ズームレンズ１１を透過した信号光ＳＬのうち、ハーフミラー１６にて反射された反射光を検出するための検出器である。制御回路１８は、信号光検出器１７の出力信号を参照して信号光ＳＬの光源方向を特定すると共に、特定した光源方向に基づいて焦点距離調整機構１４及び光軸方向調整機構１５を制御するための回路である。ここで、信号光ＳＬの光源方向とは、通信装置１から見て信号光ＳＬの光源（例えば、送信側の通信装置）が存在している方向のことを指す。なお、光ファイバ１３を介して受信回路１２に入力されるのは、ズームレンズ１１を透過した信号光ＳＬのうち、ハーフミラー１６を透過した透過光である。

本実施形態においては、信号光検出器１７として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの２次元イメージセンサを用いている。このため、信号光検出器１７の出力信号は、信号光ＳＬの光源（信号光ＳＬを送信する通信装置）を被写体として含む画像となる。焦点距離調整機構１４によってズームレンズ１１の焦点距離を変化させると、この画像の画角が変化する。ただし、信号光検出器１７の構成は任意であり、本発明はこれに限定されない。例えば、マトリックス状に配置されたフォトダイオードの集合を、信号光検出器１７として用いてもよい。また、通信装置１に含まれる光学系（例えば、ズームレンズ１１）に防振群が含まれている場合には、防振群の位置及び／又は方向によって信号光ＳＬの光源方向を特定することが可能である。この場合、信号光検出器１７の出力信号を参照して信号光ＳＬの光源方向を特定する代わりに、防振群の位置及び／又は方向を示す信号を参照して光源方向を特定してもよい。

また、本実施形態において、制御回路１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ（演算装置）と、半導体ＲＡＭ（Random Access Memory）などの主メモリ（主記憶装置）と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの補助メモリ（補助記憶装置）と、を備えた回路を用いている。プロセッサは、補助メモリに格納されたプログラムをメモリ上に展開すると共に、メモリ上に展開されたプログラムに含まれる命令を実行することによって、焦点距離調整機構１４及び光軸方向調整機構１５を制御する。ただし、制御回路１８の構成は任意であり、本発明はこれに限定されない。

本実施形態において、通信装置１は、通信を開始する前に、光軸方向調整を行う機能を有している。この光軸方向調整は、ズームレンズ１１の焦点距離が通信時の焦点距離よりも短くなるように焦点距離調整機構１４を制御した後、ズームレンズ１１の光軸方向が信号光ＳＬの光源方向に近づくように光軸方向調整機構１５を制御することによって実現される。制御回路１８の制御によって実現される、通信装置１における光軸方向調整方法Ｓ１の詳細については、参照する図面を代えて後述する。

２．光軸方向調整方法の流れ
通信装置１における光軸方向調整方法Ｓ１の流れについて、図２を参照して説明する。図２は、通信装置１における光軸方向調整方法Ｓ１の流れを示すフローチャートである。

光軸方向調整方法Ｓ１は、以下に説明するステップＳ１０１～Ｓ１１３を含んでいる。

ステップＳ１０１～Ｓ１０５は、ズームレンズ１１の焦点距離ｆが最小の状態（画角が最大の状態）において、信号光ＳＬの光源（以下、「信号光源」と記載する）が画角に含まれるように、ズームレンズ１１の光軸方向を設定するためのステップである。

ステップＳ１０１は、ズームレンズ１１の焦点距離ｆが最小値ｆｍｉｎになるように、制御回路１８が焦点距離調整機構１４を制御するステップである。ステップＳ１０２は、信号光源が画角に含まれているか否かを、信号光検出器１７の出力信号を参照して制御回路１８が判定するステップである。ステップＳ１０３は、ズームレンズ１１の光軸方向が予め定められた角度だけ変化するよう、制御回路１８が光軸方向調整機構１５を制御するステップである。このステップＳ１０３は、直前のステップＳ１０２において「ＮＯ」と判定された場合に実行される。ステップＳ１０４は、ズームレンズ１１の光軸方向が可動範囲を網羅したか否かを、制御回路１８が判定するステップである。ステップＳ１０５は、信号光源を画角に含めることができない旨を示すエラーメッセージを、制御回路１８が出力するステップである。このステップＳ１０５は、直前のステップＳ１０４において「ＹＥＳ」と判定された場合に実行される。

ステップＳ１０６～Ｓ１１０は、ズームレンズ１１の焦点距離ｆを段階的に大きく（画角を段階的に小さく）しながら、ズームレンズ１１の光軸方向を信号光ＳＬの光源方向に段階的に近づけるためのステップである。

ステップＳ１０６は、画角において信号光源が占める位置（より正確に言うと、信号光検出器１７の出力信号が表す画像において信号光源の像の中心が占める位置）Ｐを、信号光検出器１７の出力信号を参照して制御回路１８が特定するステップである。画角において信号光源が占める位置は、通信装置１から見て信号光源が存在する方向を表している。ステップＳ１０７は、画角の中心を含む予め定められた領域Ａ１に信号光源の位置Ｐが含まれているか否かを、制御回路１８が判定するステップである。ステップＳ１０８は、ズームレンズ１１の光軸方向が予め定められた角度だけ変化するよう、制御回路１８が光軸方向調整機構１５を制御するステップである。このステップＳ１０８は、直前のステップＳ１０７において「ＮＯ」と判定された場合に実行される。なお、このステップＳ１０８におけるズームレンズ１１の光軸方向の変化量は、前述したステップＳ１０３におけるズームレンズ１１の光軸方向の変化量よりも小さく設定されている。ステップＳ１０９は、ズームレンズ１１の焦点距離ｆが予め定められた増分Δｆだけ大きくなるように、制御回路１８が焦点距離調整機構１４を制御するステップである。このステップＳ１０９は、直前のステップＳ１０７において「ＹＥＳ」と判定された場合に実行される。ステップＳ１１０は、ズームレンズ１１の焦点距離ｆが最大値ｆｍａｘに一致しているか否かを、制御回路１８が判定するステップである。ステップＳ１０６～ステップＳ１０９は、このステップＳ１１０において「ＹＥＳ」と判定されるまで繰り返される。

ステップＳ１１１～Ｓ１１３は、ズームレンズ１１の焦点距離ｆが最大の状態（画角が最小の状態）において、ズームレンズ１１の光軸方向を信号光ＳＬの光源方向に更に近づけるためのステップである。

ステップＳ１１１は、画角において信号光源が占める位置Ｐを、信号光検出器１７の出力信号を参照して制御回路１８が特定するステップである。ステップＳ１１２は、画角の中心を含む予め定められた領域Ａ２に信号光源の位置Ｐが含まれているか否かを、制御回路１８が判定するステップである。なお、このステップＳ１１２において参照される領域Ａ２は、前述したステップＳ１０７において参照される領域Ａ１よりも小さい領域である。ステップＳ１１３は、ズームレンズ１１の光軸方向が予め定められた角度だけ変化するよう、制御回路１８が光軸方向調整機構１５を制御するステップである。このステップＳ１１１３は、直前のステップＳ１１２において「ＮＯ」と判定された場合に実行される。なお、このステップＳ１１３におけるズームレンズ１１の光軸方向の変化量は、前述したステップＳ１０８におけるズームレンズ１１の光軸方向の変化量よりも小さく設定されている。ステップＳ１１１及びステップ１１３は、ステップＳ１１２において「ＹＥＳ」と判定されるまで繰り返される。

通信装置１は、上述した光軸方向調整方法Ｓ１を実施した後、ズームレンズ１１の焦点距離ｆが最大の状態において、信号光源である送信側の通信装置との間でデータ通信を行う。

なお、本実施形態においては、ステップＳ１０８における光軸方向調整（画角を最小化する前の光軸方向調整）と、ステップＳ１１３における光軸方向調整（画角を最小化した後の光軸方向調整）と、に光軸方向調整機構１５を用いている。しかしながら、本発明は、これに限定されない。例えば、ステップＳ１０８における光軸方向調整には、光軸方向調整機構１５（例えば、雲台など）を用い、ステップＳ１１３における光軸方向調整には、光軸方向調整機構１５よりも高速且つ微細な調整が可能な追尾機構（例えば、防振群など）を用いてもよい。

３．光軸方向調整方法の実行例
光軸方向調整方法Ｓ１の一実行例について、図３を参照して説明する。図３は、信号光検出器１７の出力信号が表す画像（以下、「検出画像」と記載する）の遷移図である。本実行例においては、ズームレンズ１１の焦点距離ｆの最小値ｆｍｉｎを１８ｍｍ、最大値ｆｍａｘを５５ｍｍとしている。

検出画像Ｉｍｇ１は、ズームレンズ１１の焦点距離ｆを１８ｍｍに設定するステップＳ１０１を実行した後、ズームレンズ１１の光軸方向を変更するステップＳ１０３を繰り返し、ステップＳ１０２において信号光源が画角に含まれると判定されたときに得られた画像である。このとき、焦点距離ｆが１８ｍｍの状態において信号光源が画角に含まれる程度に、ズームレンズ１１の光軸方向が信号光ＳＬの光源方向に近づいている。

検出画像Ｉｍｇ２は、その後、ズームレンズ１１の光軸方向を変更するステップＳ１０８を繰り返し、ステップＳ１０７において信号光源の位置Ｐが領域Ａ１に含まれていると判定されたときに得られた画像である。このとき、焦点距離ｆが１８ｍｍの状態において信号光源が領域Ａ１に含まれる程度に、ズームレンズ１１の光軸方向が信号光ＳＬの光源方向に近づいている。

検出画像Ｉｍｇ３は、その後、ズームレンズ１１の焦点距離ｆを３０ｍｍに変更するステップＳ１０９を実行した後に得られた画像である。ズームレンズ１１の焦点距離ｆが短くなる（画角が狭くなる）ことによって、信号光源の位置Ｐが領域Ａ１から外れていることが見て取れる。

検出画像Ｉｍｇ４は、その後、ズームレンズ１１の光軸方向を変更するステップＳ１０８を繰り返し、ステップＳ１０７において信号光源の位置Ｐが領域Ａ１に含まれていると判定されたときに得られた画像である。このとき、焦点距離ｆが３０ｍｍの状態において信号光源が領域Ａ１に含まれる程度に、ズームレンズ１１の光軸方向が信号光ＳＬの光光源方向に近づいている。

検出画像Ｉｍｇ５は、その後、ズームレンズ１１の焦点距離ｆを４２ｍｍに変更するステップＳ１０９を実行した後に得られた画像である。ズームレンズ１１の焦点距離ｆが短くなる（画角が狭くなる）ことによって、信号光源の位置Ｐが領域Ａ１から外れていることが見て取れる。

検出画像Ｉｍｇ６は、その後、ズームレンズ１１の光軸方向を変更するステップＳ１０８を繰り返し、ステップＳ１０７において信号光源の位置Ｐが領域Ａ１に含まれていると判定されたときに得られた画像である。このとき、焦点距離ｆが４２ｍｍの状態において信号光源が領域Ａ１に含まれる程度に、ズームレンズ１１の光軸方向が信号光ＳＬの光源方向に近づいている。

検出画像Ｉｍｇ７は、その後、ズームレンズ１１の焦点距離ｆを５５ｍｍに変更するステップＳ１０９を実行した後に得られた画像である。ズームレンズ１１の焦点距離ｆが短くなる（画角が狭くなる）ことによって、信号光源の位置Ｐが領域Ａ２から外れていることが見て取れる。

検出画像Ｉｍｇ８は、その後、ズームレンズ１１の光軸方向を変更するステップＳ１１１３を繰り返し、ステップＳ１１２において信号光源の位置Ｐが領域Ａ２に含まれていると判定されたときに得られた画像である。このとき、焦点距離ｆが５５ｍｍの状態において信号光源が領域Ａ２に含まれる程度に、ズームレンズ１１の光軸方向が信号光ＳＬの光源方向に近づいている。

４．通信システムの構成
通信装置１を含む通信システム５の構成について、図４を参照して説明する。図４は、通信システム５の構成を示す構成図である。

通信システム５は、図４に示すように、通信装置１と、通信装置２と、を含んでいる。通信装置１は、前述したように、信号光ＳＬを受信する装置である。通信装置２は、信号光ＳＬを送信する装置である。

通信装置２は、通信装置１とのデータ通信を開始する前に、発散光である信号光ＳＬを送信するように構成されている。このため、信号光ＳＬの光円錐内に存在する通信装置１であれば、上述した光軸方向調整方法Ｓ１を実行することによって、ズームレンズ１１の光軸方向を、信号光ＳＬの光源方向、すなわち、通信装置１から見て通信装置２が存在する方向に近づけることができる。なお、このような光軸方向調整を行うタイミングとしては、（１）通信装置１及び通信装置２の一方又は両方を新規に設置したタイミング、若しくは設置し直したタイミング、又は、（２）通信装置１又は通信装置２の一方又は両方をメンテナンスしたタイミングなどが挙げられる。また、このような光軸方向調整を、定期的に行ったり、通信品質が低下してきたタイミングで自動的に行ったりして、光軸方向調整の精度を一定以上に保つ構成を採用することも効果的である。

なお、通信装置１は、通信装置２と同様の送信機能を有していてもよい。また、通信装置２は、通信装置１と同様の受信機能を有していてもよい。この場合、通信装置１と通信装置２との間で双方向通信を実現することができる。

また、通信システム５において、光軸方向調整を行う際に用いる信号光ＳＬと、通信を行う際に用いる信号光ＳＬとは、同じ波長の信号光であってもよいし、異なる波長の信号光であってもよい。この場合、通信装置１において、光軸方向調整を行う際に用いる信号光の光路と、通信を行う際に用いる信号光の光路とを異ならせてもよい。このような光学系は、波長に応じて屈折角が異なるプリズム、或いは、波長に応じて透過率及び反射率が異なるハーフミラーなどを用いて容易に実現することが可能である。また、この場合、大気中において光軸方向調整を行う際に用いる信号光ＳＬとしては、例えば、波長８００ｎｍ以上の光であることが好ましく、アイセーフの観点からは１４００ｎｍ以上であることが特に好ましい。また、大気中において通信を行う際に用いる信号光ＳＬとしては、例えば、波長が１０００ｎｍ以上１６５０ｎｍ以下の光であることが好ましい。これにより、通信を行いながら光軸方向調整を行うことができるので、例えば、通信中に生じた光軸方向のズレに対する対処が可能になる。なお、通信システム５を海底に設置して利用する場合、信号光ＳＬとして４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域に属する光を用いることが好ましい。この場合、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域を２つの波長帯域に分割し、光軸方向調整を行う際に一方の波長帯域を利用し、通信を行う際に他方の波長帯域を利用するようにしてもよい。

５．通信装置、光軸方向調整方法、及び通信システムの特徴と効果
以上のように、本実施形態に係る通信装置１は、信号光ＳＬを集光するためのレンズとして、焦点距離可変なズームレンズ１１を備えている。

このため、ズームレンズ１１の焦点距離を長くする（画角を狭くする）ことによって、短焦点の広角レンズを備えた通信装置では困難であった、レンズの光軸方向の細かい調整が容易になる。また、ズームレンズ１１の焦点距離を短くする（画角を広くする）ことによって、長焦点の望遠レンズを備えた通信装置では困難であった、レンズの光軸方向の粗い調整が容易になる。

また、本実施形態に係る通信装置１は、ズームレンズ１１の焦点距離を調整する焦点距離調整機構１４と、ズームレンズの光軸方向を調整する光軸方向調整機構１５と、ズームレンズ１１の光軸方向調整時の焦点距離が通信時の焦点距離よりも短くなるように、焦点距離調整機構１４を制御した後、ズームレンズ１１の光軸方向が信号光ＳＬの光源方向に近づくように、光軸方向調整機構１５を制御する制御回路１８と、を更に備えている。

このため、ズームレンズ１１の焦点距離が通信時の焦点距離と同じ状態において画角に含まれない位置に信号光源が存在する場合であっても、ズームレンズ１１の光軸方向を信号光ＳＬの光源方向に自動的に近づけることができる。

また、本実施形態に係る通信装置１は、ズームレンズ１１を透過した信号光ＳＬを検出する信号光検出器１７を更に備えており、制御回路１８は、信号光検出器１７の出力信号を参照して、信号光ＳＬの光源方向を特定する。

このため、信号光ＳＬの光源方向を容易に特定することができる。

また、本実施形態に係る通信装置１において、信号光ＳＬは、可視光又は赤外光である。

このため、電波を用いた通信装置のように、電波法の制約を受けずに通信装置１を利用することができる。また、カメラ（可視光カメラ又は赤外光カメラ）用の光学部品を流用することができるので、通信装置１の製造コストを低下させることが容易である。また、特に信号光ＳＬが可視光である場合には、可視光域に属さない光を用いた通信装置と比べて、予期せぬ通信傍受が生じるリスクを低減することができる。

また、本実施形態に係る光軸方向調整方法Ｓ１は、信号光ＳＬを集光するズームレンズ１１を備えた通信装置１においてズームレンズ１１の光軸方向を調整する光軸方向調整方法である。そして、本実施形態に係る光軸方向調整方法Ｓ１は、ズームレンズ１１の光軸方向調整時の焦点距離を通信時の焦点距離よりも短くするステップＳ１０１と、ステップＳ１０１を実施した後、ズームレンズ１１の光軸方向を信号光ＳＬの光源方向に近づけるステップＳ１０３と、を含んでいる。

このため、ズームレンズ１１の焦点距離が通信時の焦点距離と同じ状態において画角に含まれない位置に信号光ＳＬの光源が存在する場合であっても、ズームレンズ１１の光軸方向を信号光ＳＬの光源方向に自動的に近づけることができる。

また、本実施形態に係る通信システム５は、信号光ＳＬを受信する第１の通信装置と、信号光ＳＬを送信する第２の通信装置と、を含んでおり、第１の通信装置は、上述した通信装置１である。

このため、ズームレンズ１１の焦点距離を長くする（画角を狭くする）ことによって、短焦点の広角レンズを備えた通信装置では困難であった、レンズ（本実施形態においてはズームレンズ１１）の光軸方向の細かい調整が容易になる。また、ズームレンズ１１の焦点距離を短くする（画角を広くする）ことによって、長焦点の望遠レンズを備えた通信装置では困難であった。レンズ（本実施形態においてはズームレンズ１１）の光軸方向の粗い調整が容易になる。

５．付記事項
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる他の実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 通信装置
１１ ズームレンズ
１２ 受信回路
１３ 光ファイバ
１４ 焦点距離調整機構
１５ 光軸方向調整機構
１６ ハーフミラー
１７ 信号光検出器
１８ 制御回路

Claims (5)

1. 信号光を集光するためのレンズとして、焦点距離可変なズームレンズと、
   前記ズームレンズの焦点距離を調整する焦点距離調整機構と、
   前記ズームレンズの光軸方向を調整する光軸方向調整機構と、
   前記ズームレンズの光軸方向調整時の焦点距離が通信時の焦点距離よりも短くなるように前記焦点距離調整機構を制御した後、前記ズームレンズの光軸方向を前記光軸方向調整時に送信される発散光である信号光の光源方向に近づけ、次いで前記光軸方向調整時の焦点距離が最大焦点距離未満の場合には前記焦点距離を段階的に大きくしながら各段階において画角の中心を含む予め定められた第一領域に前記信号光の光源の位置が含まれるように、前記ズームレンズの光軸方向を発散光である前記信号光の光源方向に段階的に近づけるように前記光軸方向調整機構を制御し、前記焦点距離が最大の場合には画角の中心を含む予め定められた第二領域であって前記第一領域より小さい第二領域に前記信号光の光源の位置が含まれるように、前記ズームレンズの光軸方向を発散光である前記信号光の光源方向に近づけるように前記光軸方向調整機構を制御する制御回路と、
   を備えている、
   ことを特徴とする通信装置。
2. 前記ズームレンズを透過した信号光を検出する信号光検出器を更に備えており、
   前記制御回路は、前記信号光検出器の出力信号を参照して、前記信号光の光源方向を特定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記信号光は、可視光又は赤外光である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
4. 信号光を集光するズームレンズを備えた通信装置において、発散光である信号光を受信して前記ズームレンズの光軸方向を調整する光軸方向調整方法であって、
   前記ズームレンズの光軸方向調整時の焦点距離を、通信時の焦点距離よりも短くするステップと、
   前記ステップを実施した後、前記ズームレンズの光軸方向を、前記信号光の光源方向に近づけるステップと、を含み、
   前記ズームレンズの前記焦点距離が最大焦点距離未満の場合には前記焦点距離を段階的に大きくしながら各段階において画角の中心を含む予め定められた第一領域に前記信号光の光源の位置が含まれるように、前記ズームレンズの光軸方向を前記発散光である前記信号光の光源方向に段階的に近づけ、前記焦点距離が最大の場合には画角の中心を含む予め定められた第二領域であって前記第一領域より小さい第二領域に前記信号光の光源の位置が含まれるように、前記ズームレンズの光軸方向を発散光である前記信号光の光源方向に近づけることを特徴とする光軸方向調整方法。
5. 信号光を受信する第１の通信装置と、前記光軸方向調整時に発散光である前記信号光を送信する第２の通信装置と、を含んでおり、
   前記第１の通信装置は、請求項１～３の何れか一項に記載の通信装置である、
   ことを特徴とする通信システム。

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