JPH08331057A - 光信号送信装置及び光信号受信装置並びに光信号送受信装置 - Google Patents
光信号送信装置及び光信号受信装置並びに光信号送受信装置Info
- Publication number
- JPH08331057A JPH08331057A JP8060493A JP6049396A JPH08331057A JP H08331057 A JPH08331057 A JP H08331057A JP 8060493 A JP8060493 A JP 8060493A JP 6049396 A JP6049396 A JP 6049396A JP H08331057 A JPH08331057 A JP H08331057A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- signal
- optical signal
- digital
- modulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/1143—Bidirectional transmission
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/1149—Arrangements for indoor wireless networking of information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/116—Visible light communication
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 眼に対する安全性を確保した屋内用光空間伝
送装置を提供する。 【解決手段】 波長が１．４μｍ乃至１．６μｍの赤外
光を発する発光素子７を光源とし、発光素子７の光を変
調して屋内空間に放射し、天井１や壁２等の屋内構造物
で反射させて光を伝達させ、受光素子８で受光すること
によりディジタル信号の伝送を行う。この際、屋内構造
物は光の波面が乱されるように散乱させる構造にする。
更に、発光素子７から出射される光を散乱板等を介して
放射させることにより、自由空間に信号光が放射される
前に光の波面が乱される構成とする。
送装置を提供する。 【解決手段】 波長が１．４μｍ乃至１．６μｍの赤外
光を発する発光素子７を光源とし、発光素子７の光を変
調して屋内空間に放射し、天井１や壁２等の屋内構造物
で反射させて光を伝達させ、受光素子８で受光すること
によりディジタル信号の伝送を行う。この際、屋内構造
物は光の波面が乱されるように散乱させる構造にする。
更に、発光素子７から出射される光を散乱板等を介して
放射させることにより、自由空間に信号光が放射される
前に光の波面が乱される構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光信号送信装置及び
光信号受信装置並びに光信号送受信装置に関し、更に詳
しくは、信号光を散乱させて伝送する光信号送信装置及
び光信号受信装置並びに光信号送受信装置に関するもの
である。
光信号受信装置並びに光信号送受信装置に関し、更に詳
しくは、信号光を散乱させて伝送する光信号送信装置及
び光信号受信装置並びに光信号送受信装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、屋内で用いられる光空間伝送(以
下、単に「光無線」と記す)によるＬＡＮ(Local Area N
etwork)で使用される光源には、発光ダイオード或いは
０．８μｍ付近の波長のレーザ光を発生する半導体レー
ザが一般的に多く用いられていた。しかしながらこれら
の光源には以下に示すような問題点があった。
下、単に「光無線」と記す)によるＬＡＮ(Local Area N
etwork)で使用される光源には、発光ダイオード或いは
０．８μｍ付近の波長のレーザ光を発生する半導体レー
ザが一般的に多く用いられていた。しかしながらこれら
の光源には以下に示すような問題点があった。
【０００３】まず発光ダイオードを光源として使用した
場合、マルチメディア環境に必要とされる動画像の伝送
を全二重(full duplex)で行う為の帯域として、前記発
光ダイオードの変調周波数は十分に高くなく、光無線に
よるＬＡＮの利用範囲を制限する要因となっていた。
場合、マルチメディア環境に必要とされる動画像の伝送
を全二重(full duplex)で行う為の帯域として、前記発
光ダイオードの変調周波数は十分に高くなく、光無線に
よるＬＡＮの利用範囲を制限する要因となっていた。
【０００４】また、高い周波数、例えば３０ＭＨｚで変
調可能な発光ダイオードは、その光出力が高々１０ｍＷ
程度であって光無線に十分な光パワーを得ることができ
ない。従って、光出力を増大する為には複数個の発光ダ
イオードを用いなければならず、大きな送信装置を形成
しなければならなかった。
調可能な発光ダイオードは、その光出力が高々１０ｍＷ
程度であって光無線に十分な光パワーを得ることができ
ない。従って、光出力を増大する為には複数個の発光ダ
イオードを用いなければならず、大きな送信装置を形成
しなければならなかった。
【０００５】一方、半導体レーザを光源として用いる場
合、入手のし易さから発振波長が０．８μｍ付近のもの
を用いることが一般的である。しかしながら後述するよ
うに、レーザ光は眼に対する安全性を考慮して最大許容
露光量(MPE: Maximum Permissible Exposure)が制限さ
れているため、０．８μｍ付近の発振波長の半導体レー
ザでは光無線によるＬＡＮに使用するのに十分な光パワ
ーを出力することができない。特に光信号を散乱させて
使用するときには、パワー不足に起因して、情報を正確
に送受することができない。
合、入手のし易さから発振波長が０．８μｍ付近のもの
を用いることが一般的である。しかしながら後述するよ
うに、レーザ光は眼に対する安全性を考慮して最大許容
露光量(MPE: Maximum Permissible Exposure)が制限さ
れているため、０．８μｍ付近の発振波長の半導体レー
ザでは光無線によるＬＡＮに使用するのに十分な光パワ
ーを出力することができない。特に光信号を散乱させて
使用するときには、パワー不足に起因して、情報を正確
に送受することができない。
【０００６】また、０．８μｍ付近の波長は、蛍光灯や
白熱灯、或いは屋内に入射する太陽光等の外来波の主要
波長の帯域に近接しているので、前記外来波からの雑音
のもれこみが多い。そのため受信信号のＳ／Ｎ比を高く
するためには、半導体レーザの波長に厳密に一致し且つ
帯域の狭いフィルタ(干渉膜フィルタ(Interference fil
ter))を用意する必要があり、コストの上昇を招いてい
た。
白熱灯、或いは屋内に入射する太陽光等の外来波の主要
波長の帯域に近接しているので、前記外来波からの雑音
のもれこみが多い。そのため受信信号のＳ／Ｎ比を高く
するためには、半導体レーザの波長に厳密に一致し且つ
帯域の狭いフィルタ(干渉膜フィルタ(Interference fil
ter))を用意する必要があり、コストの上昇を招いてい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は眼に安全で、
且つ、光パワーを大きくとれる光源を信号用光源として
用いて光無線によるＬＡＮを構成し、従来困難であった
光信号が散乱された状態におけるマルチチャンネル伝送
を実現し、更に、高いビットレート伝送において問題と
なる多重反射による伝送特性の分散を改善するものであ
る。
且つ、光パワーを大きくとれる光源を信号用光源として
用いて光無線によるＬＡＮを構成し、従来困難であった
光信号が散乱された状態におけるマルチチャンネル伝送
を実現し、更に、高いビットレート伝送において問題と
なる多重反射による伝送特性の分散を改善するものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】これらの問題点を解決す
るために本発明では、光信号送信装置は、送信すべきデ
ィジタル信号に所定のディジタル変調を施す為の変調手
段と、変調手段によって変調された信号を光信号に変換
して出射する為の発光手段と、発光手段から出射された
光信号を散乱させて外部空間に放射する為の散乱手段と
で構成される。
るために本発明では、光信号送信装置は、送信すべきデ
ィジタル信号に所定のディジタル変調を施す為の変調手
段と、変調手段によって変調された信号を光信号に変換
して出射する為の発光手段と、発光手段から出射された
光信号を散乱させて外部空間に放射する為の散乱手段と
で構成される。
【０００９】発光手段は、例えば波長が１．４μｍ乃至
１．６μｍの光を主要な成分とする光信号を発生する。
変調手段は、多重反射による通信障害を除去する為に、
伝送信号を構成する単位となる符号の持続時間を、受信
側で所定値以上の搬送波対干渉波比（Ｃ／Ｉ）が得られ
る時間長とした変調を行う。
１．６μｍの光を主要な成分とする光信号を発生する。
変調手段は、多重反射による通信障害を除去する為に、
伝送信号を構成する単位となる符号の持続時間を、受信
側で所定値以上の搬送波対干渉波比（Ｃ／Ｉ）が得られ
る時間長とした変調を行う。
【００１０】また、複数チャンネルを有する光信号通信
において、各チャンネルの搬送周波数を異ならせるか、
若しくは各チャンネルの信号が時間軸上重なり合わない
ようにするか、又は各チャンネルのディジタル信号に異
なった符号を用いるようにする。
において、各チャンネルの搬送周波数を異ならせるか、
若しくは各チャンネルの信号が時間軸上重なり合わない
ようにするか、又は各チャンネルのディジタル信号に異
なった符号を用いるようにする。
【００１１】発光手段から出射された光信号を散乱させ
ることにより、眼に安全な光無線のＬＡＮを構築するこ
とが可能となる。
ることにより、眼に安全な光無線のＬＡＮを構築するこ
とが可能となる。
【００１２】また、波長が１．４μｍ乃至１．６μｍの
範囲を主成分とする光を用いることにより、眼に安全
で、且つ、高出力の光パワーを用いた光無線通信が可能
となる。更に波長が１．４μｍ乃至１．６μｍの帯域
は、蛍光灯の発光スペクトルから大きく隔たり、太陽光
のスペクトルもピークの１／５以下になっている為、信
号光を妨害光から分離するフィルタの構成が容易とな
り、コストの低減が図れる。
範囲を主成分とする光を用いることにより、眼に安全
で、且つ、高出力の光パワーを用いた光無線通信が可能
となる。更に波長が１．４μｍ乃至１．６μｍの帯域
は、蛍光灯の発光スペクトルから大きく隔たり、太陽光
のスペクトルもピークの１／５以下になっている為、信
号光を妨害光から分離するフィルタの構成が容易とな
り、コストの低減が図れる。
【００１３】また、伝送信号を構成する単位となる符号
の持続時間を、受信側で所定値以上の搬送波対干渉波比
（Ｃ／Ｉ）が得られる時間長とした変調、例えば直交周
波数分割多重(OFDM: Orthogonal Frequency Division M
ultiplex)を用いることにより、光の多重反射による通
信障害を防ぐことが可能となる。
の持続時間を、受信側で所定値以上の搬送波対干渉波比
（Ｃ／Ｉ）が得られる時間長とした変調、例えば直交周
波数分割多重(OFDM: Orthogonal Frequency Division M
ultiplex)を用いることにより、光の多重反射による通
信障害を防ぐことが可能となる。
【００１４】また、複数チャンネルを有する光信号通信
において、各チャンネルの搬送周波数を異ならせるこ
と、若しくは各チャンネルの信号が時間軸上重なり合わ
ないようにすること、又は各チャンネルのディジタル信
号に異なった符号を用いることにより、１つの光学系で
複数チャンネルの送信すべきディジタル信号を多重化し
てマルチチャンネル通信を可能とする。
において、各チャンネルの搬送周波数を異ならせるこ
と、若しくは各チャンネルの信号が時間軸上重なり合わ
ないようにすること、又は各チャンネルのディジタル信
号に異なった符号を用いることにより、１つの光学系で
複数チャンネルの送信すべきディジタル信号を多重化し
てマルチチャンネル通信を可能とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施例について図１乃至
図１３を参照して説明する。まず、図１を参照して光の
波長と眼に対する影響について説明する。図１は角膜か
ら入った光の眼底までの透過率と眼底での吸収率の波長
との関係を示している。尚、透過率に関する同様の図
が、SPIE Vol. 972 Infrared Technology XIVP328 FIGU
RE 2, 1988に記載されている。透過率及び吸収率は、角
膜上での値を基準としている。紫外線（０．４μｍ以下
の波長の光）又は１．４μｍよりも長い波長の遠赤外線
では、光は眼底に到達するまでに吸収されて殆ど眼底ま
で到達しない。一方、可視光および近赤外線の略０．４
μｍ乃至１．２μｍの波長に対して、角膜及び水晶体は
透過率が高く、水晶体の集光作用によってその光の眼底
での単位面積当たりの光強度は極めて大きなものとな
る。また、眼底での光の吸収率は青色光（０．４μｍ乃
至０．５μｍ付近の波長）では大きいが、波長が長くな
るに従って減少し、長い波長の光が眼底に達してもエネ
ルギーの絶対吸収量は極めて小さくなる。
図１３を参照して説明する。まず、図１を参照して光の
波長と眼に対する影響について説明する。図１は角膜か
ら入った光の眼底までの透過率と眼底での吸収率の波長
との関係を示している。尚、透過率に関する同様の図
が、SPIE Vol. 972 Infrared Technology XIVP328 FIGU
RE 2, 1988に記載されている。透過率及び吸収率は、角
膜上での値を基準としている。紫外線（０．４μｍ以下
の波長の光）又は１．４μｍよりも長い波長の遠赤外線
では、光は眼底に到達するまでに吸収されて殆ど眼底ま
で到達しない。一方、可視光および近赤外線の略０．４
μｍ乃至１．２μｍの波長に対して、角膜及び水晶体は
透過率が高く、水晶体の集光作用によってその光の眼底
での単位面積当たりの光強度は極めて大きなものとな
る。また、眼底での光の吸収率は青色光（０．４μｍ乃
至０．５μｍ付近の波長）では大きいが、波長が長くな
るに従って減少し、長い波長の光が眼底に達してもエネ
ルギーの絶対吸収量は極めて小さくなる。
【００１６】このような観点から眼に対する安全性を考
慮して、レーザの波長に対する最大許容露光量がＩＥＣ
(International Electrical Commission)８２５で規定
されている。例えば、波長が１．４μｍ乃至１．６μｍ
の半導体レーザのレーザ光を直接覗いた時の最大許容露
光量は、長時間の露光状態において１０００Ｗ／ｍ2と
規定され、波長が０．８μｍに対して規定されている最
大許容露光量５．１Ｗ／ｍ2に比べてかなり大きな値に
設定されている。従って、大きな光パワーで長時間露光
可能な波長１．４μｍ乃至１．６μｍの光を光無線に用
いることが好ましいことがわかる。
慮して、レーザの波長に対する最大許容露光量がＩＥＣ
(International Electrical Commission)８２５で規定
されている。例えば、波長が１．４μｍ乃至１．６μｍ
の半導体レーザのレーザ光を直接覗いた時の最大許容露
光量は、長時間の露光状態において１０００Ｗ／ｍ2と
規定され、波長が０．８μｍに対して規定されている最
大許容露光量５．１Ｗ／ｍ2に比べてかなり大きな値に
設定されている。従って、大きな光パワーで長時間露光
可能な波長１．４μｍ乃至１．６μｍの光を光無線に用
いることが好ましいことがわかる。
【００１７】更に１．４μｍ乃至１．６μｍの波長帯域
は、蛍光灯の発光スペクトルの帯域から大きく隔たり、
また、太陽光のスペクトルのこの帯域の値は、ピークの
帯域の１／５以下の値になっている為、信号光を妨害光
から分離するフィルタの構成が容易となり、コストの低
減が図れる。
は、蛍光灯の発光スペクトルの帯域から大きく隔たり、
また、太陽光のスペクトルのこの帯域の値は、ピークの
帯域の１／５以下の値になっている為、信号光を妨害光
から分離するフィルタの構成が容易となり、コストの低
減が図れる。
【００１８】〈実施例１(無反射光を利用した屋内光空
間伝送)〉次に、図２乃至図４を参照して、光源とし
て、１．４μｍ乃至１．６μｍの範囲の波長を主要な成
分とする発光素子を用いると共に、無反射光を受光して
通信を行う屋内用光空間伝送装置１００について説明す
る。発光素子は、例えば発光ダイオードや半導体レーザ
を用いる。
間伝送)〉次に、図２乃至図４を参照して、光源とし
て、１．４μｍ乃至１．６μｍの範囲の波長を主要な成
分とする発光素子を用いると共に、無反射光を受光して
通信を行う屋内用光空間伝送装置１００について説明す
る。発光素子は、例えば発光ダイオードや半導体レーザ
を用いる。
【００１９】屋内用光伝送装置１００は送信系１０１及
び受信系１０２とから構成される。ここで送信系１０１
は、ディジタル変調多重化器５、駆動回路６、発光素子
７及び送信光学系１２を含んでいる。また受信系１０２
は、受信光学系１１、受光素子８、受光回路９及びディ
ジタル分離復調器１０を含んでいる。
び受信系１０２とから構成される。ここで送信系１０１
は、ディジタル変調多重化器５、駆動回路６、発光素子
７及び送信光学系１２を含んでいる。また受信系１０２
は、受信光学系１１、受光素子８、受光回路９及びディ
ジタル分離復調器１０を含んでいる。
【００２０】送信系１０１のディジタル変調多重化器５
で複数チャンネルのディジタル信号をディジタル変調す
ると共に多重化し、駆動回路６でその信号に応じて発光
素子７を駆動する。その変調された光は信号光Ｌとして
受光系１０２に向かって放射される。
で複数チャンネルのディジタル信号をディジタル変調す
ると共に多重化し、駆動回路６でその信号に応じて発光
素子７を駆動する。その変調された光は信号光Ｌとして
受光系１０２に向かって放射される。
【００２１】また、受信系１０２においては、その受信
光学系１１で信号光Ｌが受光素子８により直接集光さ
れ、受光回路９で電気信号に変換されると共に増幅及び
波形成形がなされ、その後ディジタル分離復調器１０で
各チャンネル毎に信号を分離すると共に復調して、送信
されたディジタル信号を再生する。
光学系１１で信号光Ｌが受光素子８により直接集光さ
れ、受光回路９で電気信号に変換されると共に増幅及び
波形成形がなされ、その後ディジタル分離復調器１０で
各チャンネル毎に信号を分離すると共に復調して、送信
されたディジタル信号を再生する。
【００２２】次に、屋内用光空間伝送装置１００に用い
る光源について説明する。前述したように直接光を通信
の手段として用いる場合には、眼に対する安全性から、
その波長に対して最大許容露光量(MPE)が決められてい
る。本発明においては波長が１．４μｍ乃至１．６μｍ
の光を用いる為、MPEの制限下においても、次に述べる
ように極めて大きな光パワーを使うことができる。
る光源について説明する。前述したように直接光を通信
の手段として用いる場合には、眼に対する安全性から、
その波長に対して最大許容露光量(MPE)が決められてい
る。本発明においては波長が１．４μｍ乃至１．６μｍ
の光を用いる為、MPEの制限下においても、次に述べる
ように極めて大きな光パワーを使うことができる。
【００２３】上述したように、ＩＥＣ８２５には、波長
が１．４μｍ乃至１．６μｍの光源の最大許容露光量(M
PE)は長時間の露光状態において１０００Ｗ／ｍ2と規定
されている。この値は、従来主に用いられてきた波長が
０．８μｍの光源の最大許容露光量である５．１Ｗ／ｍ
2の略２００倍大きな値である。従って、例えば直径５
ｃｍのレンズ全面から光が放射されるとすると、レンズ
面積は０．００１９６ｍ2であるから、現行の安全規則
によりこのレンズで許容される最大放射光パワーは、
１．４μｍ乃至１．６μｍの波長では１．９６Ｗとな
り、０．８μｍの波長の場合の最大放射光パワーである
９．８ｍＷに較べて遥かに大きな光パワーを使うことが
できる。更に、１．４μｍ乃至１．６μｍの波長での網
膜への光の伝送損失は、可視光に較べて略１０万倍大き
いことが報告されている(SPIE Vol. 972 Infrared Tech
nology XIV P328, 1988)。従って、眼への安全性を考慮
しつつも、波長を０．８μｍとする場合に比して大きな
光パワーの放射が可能となる。
が１．４μｍ乃至１．６μｍの光源の最大許容露光量(M
PE)は長時間の露光状態において１０００Ｗ／ｍ2と規定
されている。この値は、従来主に用いられてきた波長が
０．８μｍの光源の最大許容露光量である５．１Ｗ／ｍ
2の略２００倍大きな値である。従って、例えば直径５
ｃｍのレンズ全面から光が放射されるとすると、レンズ
面積は０．００１９６ｍ2であるから、現行の安全規則
によりこのレンズで許容される最大放射光パワーは、
１．４μｍ乃至１．６μｍの波長では１．９６Ｗとな
り、０．８μｍの波長の場合の最大放射光パワーである
９．８ｍＷに較べて遥かに大きな光パワーを使うことが
できる。更に、１．４μｍ乃至１．６μｍの波長での網
膜への光の伝送損失は、可視光に較べて略１０万倍大き
いことが報告されている(SPIE Vol. 972 Infrared Tech
nology XIV P328, 1988)。従って、眼への安全性を考慮
しつつも、波長を０．８μｍとする場合に比して大きな
光パワーの放射が可能となる。
【００２４】上記した大きな光パワーを用いる場合にお
いては、眼に対する更なる安全性を考慮して、前記発光
素子７の光が、自由空間に放射される時点で散乱状態に
なる光源を用いる。ここで散乱状態とは、光が粒子又は
物質に当たることによりその進向方向が変えられ、光の
波面が不規則に乱された状態をいう。この光源の一例
が、図３に、半導体レーザ装置２００として示されてい
る。
いては、眼に対する更なる安全性を考慮して、前記発光
素子７の光が、自由空間に放射される時点で散乱状態に
なる光源を用いる。ここで散乱状態とは、光が粒子又は
物質に当たることによりその進向方向が変えられ、光の
波面が不規則に乱された状態をいう。この光源の一例
が、図３に、半導体レーザ装置２００として示されてい
る。
【００２５】半導体レーザ装置２００においては、発光
素子として半導体レーザ素子１０１が装着台１０２に電
極の片面を接して固着され、更に装着台１０２はケース
基台１０５に半導体レーザ素子１０１がケースの略中央
部に位置するように固定されている。電極１０８Ａは絶
縁体１０９を介してケース基台１０５に装着されてお
り、また電極１０８Ｂはケース基台１０５に直接装着さ
れていて、半導体レーザ素子１０１にリード線１１０
Ａ、１１０Ｂを介して駆動信号が供給される。更に、キ
ャップ１０６がケース基台１０５に固着されていて半導
体レーザ素子１０１等を内部に封入している。また、キ
ャップ１０６の中心にはレーザ光の出射窓として封止部
材１０３が設けられている。
素子として半導体レーザ素子１０１が装着台１０２に電
極の片面を接して固着され、更に装着台１０２はケース
基台１０５に半導体レーザ素子１０１がケースの略中央
部に位置するように固定されている。電極１０８Ａは絶
縁体１０９を介してケース基台１０５に装着されてお
り、また電極１０８Ｂはケース基台１０５に直接装着さ
れていて、半導体レーザ素子１０１にリード線１１０
Ａ、１１０Ｂを介して駆動信号が供給される。更に、キ
ャップ１０６がケース基台１０５に固着されていて半導
体レーザ素子１０１等を内部に封入している。また、キ
ャップ１０６の中心にはレーザ光の出射窓として封止部
材１０３が設けられている。
【００２６】封止部材１０３は、少なくとも波長が１．
４μｍ乃至１．６μｍの赤外光を透過する部材で構成さ
れ、その内側の面には光を散乱する散乱面１０４が形成
されている。この散乱面１０４によって、封止部材１０
３を透過するレーザ光は散乱状態に変換される。尚、散
乱面１０４は封止部材１０３の外側の面に形成されてい
てもよく、あるいは、内側と外側の両面に形成されてい
てもよい。
４μｍ乃至１．６μｍの赤外光を透過する部材で構成さ
れ、その内側の面には光を散乱する散乱面１０４が形成
されている。この散乱面１０４によって、封止部材１０
３を透過するレーザ光は散乱状態に変換される。尚、散
乱面１０４は封止部材１０３の外側の面に形成されてい
てもよく、あるいは、内側と外側の両面に形成されてい
てもよい。
【００２７】封止部材１０３として、シリコン板は好適
な材料の１つである。シリコン板は１μｍ以上の波長の
光を透過させるとともに、エッチング技術を用いること
で容易に最適な散乱面１０４を形成することができる。
尚、散乱状態の度合い、即ち散乱された光の波面の乱れ
度合いは、光源の使用環境、眼に対する安全性などを勘
案して決定され、それに応じて大きさ並びに周期が不規
則な凹凸を有する散乱面１０４がシリコン板上に形成さ
れる。
な材料の１つである。シリコン板は１μｍ以上の波長の
光を透過させるとともに、エッチング技術を用いること
で容易に最適な散乱面１０４を形成することができる。
尚、散乱状態の度合い、即ち散乱された光の波面の乱れ
度合いは、光源の使用環境、眼に対する安全性などを勘
案して決定され、それに応じて大きさ並びに周期が不規
則な凹凸を有する散乱面１０４がシリコン板上に形成さ
れる。
【００２８】また、封止部材１０３をホログラム板で形
成することも可能である。ホログラム板には、半導体レ
ーザ素子１０１が発する赤外帯域のレーザ光が照射され
ると光の波面が乱された赤外光が生成されるパターンを
予め作成しておく。このホログラム板の作成も散乱状態
の度合いを勘案して行われる。
成することも可能である。ホログラム板には、半導体レ
ーザ素子１０１が発する赤外帯域のレーザ光が照射され
ると光の波面が乱された赤外光が生成されるパターンを
予め作成しておく。このホログラム板の作成も散乱状態
の度合いを勘案して行われる。
【００２９】次に、図４を参照して無反射光を受光する
場合の受光角度について説明し、これに基づき受光素子
８、及び受信光学系１１を構成するレンズ１１ａの選定
方法について述べる。受光素子８の直径（有効口径）を
Ｄ、レンズ１１ａの焦点距離をｆとすると、全受光角度
の半分に当たる角度θはＤ／(２ｆ)〔ｒａｄ〕となる。
従って、全体として受光する角度はＤ／ｆ〔ｒａｄ〕
（すなわち、口径比）となる。この場合、受光角度を拡
げるためにはレンズ１１ａの焦点距離を短くすること、
及び、受光素子８の直径Ｄを大きくすることが考えられ
る。
場合の受光角度について説明し、これに基づき受光素子
８、及び受信光学系１１を構成するレンズ１１ａの選定
方法について述べる。受光素子８の直径（有効口径）を
Ｄ、レンズ１１ａの焦点距離をｆとすると、全受光角度
の半分に当たる角度θはＤ／(２ｆ)〔ｒａｄ〕となる。
従って、全体として受光する角度はＤ／ｆ〔ｒａｄ〕
（すなわち、口径比）となる。この場合、受光角度を拡
げるためにはレンズ１１ａの焦点距離を短くすること、
及び、受光素子８の直径Ｄを大きくすることが考えられ
る。
【００３０】レンズ１１ａは集光パワーを大きくする点
からその直径は大きいことが望ましいが、そうすると、
受光装置が大きくなってしまう。さらに、一般にレンズ
径が大きくなると焦点距離も長くなり、そのため受光角
度が小さくなる傾向がある。また、受光素子８の直径が
大きくなると寄生容量(parasitic capacitance)が増え
る為、周波数応答特性が低くなる傾向がある。従って、
無反射光を受光する場合の受光角度は上述したレンズ１
１ａと受光素子８との特性を勘案して決定されるもので
ある。
からその直径は大きいことが望ましいが、そうすると、
受光装置が大きくなってしまう。さらに、一般にレンズ
径が大きくなると焦点距離も長くなり、そのため受光角
度が小さくなる傾向がある。また、受光素子８の直径が
大きくなると寄生容量(parasitic capacitance)が増え
る為、周波数応答特性が低くなる傾向がある。従って、
無反射光を受光する場合の受光角度は上述したレンズ１
１ａと受光素子８との特性を勘案して決定されるもので
ある。
【００３１】〈実施例２(反射光を利用した屋内光空間
伝送)〉第２の実施例である屋内用光空間伝送装置につ
いて図５及び図６を参照して説明する。本実施例は送信
系１１１及び受信系１１２とから構成されているが、実
施例１とは、送信光を反射光、即ち外部障壁によって反
射され、散乱された光を用いている点において異なって
いるものである。尚、発光素子７及び受光素子８に設け
られた光学系以外については実施例１と同一であるた
め、その説明を省略する。
伝送)〉第２の実施例である屋内用光空間伝送装置につ
いて図５及び図６を参照して説明する。本実施例は送信
系１１１及び受信系１１２とから構成されているが、実
施例１とは、送信光を反射光、即ち外部障壁によって反
射され、散乱された光を用いている点において異なって
いるものである。尚、発光素子７及び受光素子８に設け
られた光学系以外については実施例１と同一であるた
め、その説明を省略する。
【００３２】本実施例の特徴は、送信系１１１の発光素
子７から放射される信号光Ｌが、天井１或いは壁２等の
屋内構造物に反射されてから受信系１１２の受光素子８
で受光されるように構成されている点にある。天井１或
いは壁２は、その表面が光を散乱して反射するように構
成されていて、この部位で反射することにより光の波面
は乱され、光無線の眼に対する安全性を確保することが
できる。尚、鏡面である場合を除き、通常の天井、壁等
は、そのままで、光を散乱させる構造となっている。
子７から放射される信号光Ｌが、天井１或いは壁２等の
屋内構造物に反射されてから受信系１１２の受光素子８
で受光されるように構成されている点にある。天井１或
いは壁２は、その表面が光を散乱して反射するように構
成されていて、この部位で反射することにより光の波面
は乱され、光無線の眼に対する安全性を確保することが
できる。尚、鏡面である場合を除き、通常の天井、壁等
は、そのままで、光を散乱させる構造となっている。
【００３３】この場合、光源としては、実施例１と同様
に、図３に示すものを用いることができる。すなわち、
波長が１．４μｍ乃至１．６μｍの光を、散乱面１０４
を有する封止部材１０３により散乱状態にされた光を送
信光として用いることができる。また、天井、壁等での
反射により発光素子から放射された光が散乱状態になる
ので、散乱面１０４による散乱処理を施していない封止
部材１０３を用いることも可能である。
に、図３に示すものを用いることができる。すなわち、
波長が１．４μｍ乃至１．６μｍの光を、散乱面１０４
を有する封止部材１０３により散乱状態にされた光を送
信光として用いることができる。また、天井、壁等での
反射により発光素子から放射された光が散乱状態になる
ので、散乱面１０４による散乱処理を施していない封止
部材１０３を用いることも可能である。
【００３４】つぎに、受光素子８への信号光Ｌの集光方
法について図６を参照して説明する。図６（Ａ）は半球
レンズ１３を受光素子８上に密着させた構成を示してい
る。半球レンズ１３に入射した光は屈折して受光素子８
に入る。多くの光を集める為には大きな半球レンズ１３
が好ましいが、これに対応して受光素子８も大きくする
必要がある。しかし、受光素子８を大きくすると寄生容
量が増える為、周波数応答特性が低下する。従って、半
球レンズ１３と受光素子８の大きさは装置を使用する条
件に応じて決定する必要がある。尚、直径(ＤＬ)の半球
レンズ１３と直径(Ｄｄ)の受光素子８によるアンテナゲ
インは、ＤＬ／Ｄｄ＝３程度で飽和するため、ＤＬ／Ｄ
ｄ≧３の条件を満たす範囲で、ＤＬ及びＤｄを決定する
のが望ましい。
法について図６を参照して説明する。図６（Ａ）は半球
レンズ１３を受光素子８上に密着させた構成を示してい
る。半球レンズ１３に入射した光は屈折して受光素子８
に入る。多くの光を集める為には大きな半球レンズ１３
が好ましいが、これに対応して受光素子８も大きくする
必要がある。しかし、受光素子８を大きくすると寄生容
量が増える為、周波数応答特性が低下する。従って、半
球レンズ１３と受光素子８の大きさは装置を使用する条
件に応じて決定する必要がある。尚、直径(ＤＬ)の半球
レンズ１３と直径(Ｄｄ)の受光素子８によるアンテナゲ
インは、ＤＬ／Ｄｄ＝３程度で飽和するため、ＤＬ／Ｄ
ｄ≧３の条件を満たす範囲で、ＤＬ及びＤｄを決定する
のが望ましい。
【００３５】また、図６（Ｂ）は放物鏡１４の焦点位置
に受光素子８を設けた、信号光Ｌの集光方法を示してい
る。放物鏡１４の正面から入射した光は、放物鏡１４の
焦点に集まるが、ある角度を有して入射した光は焦点か
ら僅かにずれた位置に集まる。従って、広い角度から多
くの光を受光するためには、大きな受光素子８が必要と
なる。この場合も前述したように受光素子を大きくする
と周波数応答特性が低下してしまうので、使用する条件
に応じて受光素子８の大きさを決定する必要がある。
尚、集光部材は上述した放物鏡１４に限られることな
く、同様の集光効果を有する他の部材を用いてもよい。
に受光素子８を設けた、信号光Ｌの集光方法を示してい
る。放物鏡１４の正面から入射した光は、放物鏡１４の
焦点に集まるが、ある角度を有して入射した光は焦点か
ら僅かにずれた位置に集まる。従って、広い角度から多
くの光を受光するためには、大きな受光素子８が必要と
なる。この場合も前述したように受光素子を大きくする
と周波数応答特性が低下してしまうので、使用する条件
に応じて受光素子８の大きさを決定する必要がある。
尚、集光部材は上述した放物鏡１４に限られることな
く、同様の集光効果を有する他の部材を用いてもよい。
【００３６】（マルチパス対策方法）次に、光の多重反
射によるマルチパスの影響を軽減する方法について説明
する。すなわち、送信系１１１から放射された信号光Ｌ
が受信系１１２へ到達する伝送経路が異なると、反射光
の伝送時間にばらつきが生じ、伝送特性が分散する。こ
れを避ける為に、送信ディジタル信号に対して多値変調
(Digital MultilevelModulation)をかけることができ
る。多値変調を用いることにより、１シンボルの持続時
間を長くすることができ、多重反射による遅延信号光の
影響を緩和することができる。ここでシンボルとは、伝
送信号を構成する単位となる符号であり、換言すると送
信ディジタル信号が変調される際の単位である。
射によるマルチパスの影響を軽減する方法について説明
する。すなわち、送信系１１１から放射された信号光Ｌ
が受信系１１２へ到達する伝送経路が異なると、反射光
の伝送時間にばらつきが生じ、伝送特性が分散する。こ
れを避ける為に、送信ディジタル信号に対して多値変調
(Digital MultilevelModulation)をかけることができ
る。多値変調を用いることにより、１シンボルの持続時
間を長くすることができ、多重反射による遅延信号光の
影響を緩和することができる。ここでシンボルとは、伝
送信号を構成する単位となる符号であり、換言すると送
信ディジタル信号が変調される際の単位である。
【００３７】多値変調の第１の方法はＱＡＭ(Quadratur
e Amplitude Modulation)方式であり、この方式は振幅
及び位相の両方を利用して変調をかける方式である。以
下ＱＡＭ方式について図７を参照して説明する。
e Amplitude Modulation)方式であり、この方式は振幅
及び位相の両方を利用して変調をかける方式である。以
下ＱＡＭ方式について図７を参照して説明する。
【００３８】図７（Ａ）はＱＡＭ方式の送信系を示して
いる。入力されたディジタル信号は、バーストエラー対
策として畳み込み符号化器４０によって畳み込み符号化
され、その符号はグループ化器４１で多値化率に応じて
グループ化される。例えば１６値のＱＡＭ(16QAM)の場
合、１６は２の４乗であるから、複素平面上の１点が４
ｂｉｔの情報をもつので、グループ化器４１によってデ
ィジタル信号列が４ｂｉｔ毎に区分される。それぞれ４
ｂｉｔ毎に区分されたディジタル信号列は、区分（グル
ープ）毎に、マッピング器４２で複素平面上の所定の点
にマッピングされる。このマッピングの際、隣接符号が
１ｂｉｔのみ互いに異なるようにする、所謂Ｇｒａｙ符
号化が行われる。得られた複素データはＩ(In-phase)信
号とＱ(Quadrature)信号に分離されて、それぞれＤ／Ａ
変換器４３と４４でディジタル信号からアナログ信号に
変換される。アナログ信号に変換されたＩ信号及びＱ信
号は、直交変調器４５に入力され、位相が０とπ／２の
直交する２つのＩＦ搬送波がそれぞれに乗算されて変調
が行われ、その後２つの信号が加算（多重化）されるこ
とによりＩＦ信号が生成される。このＩＦ信号が、さら
に高い周波数の伝送信号に図示せぬ回路で変換され、伝
送される。
いる。入力されたディジタル信号は、バーストエラー対
策として畳み込み符号化器４０によって畳み込み符号化
され、その符号はグループ化器４１で多値化率に応じて
グループ化される。例えば１６値のＱＡＭ(16QAM)の場
合、１６は２の４乗であるから、複素平面上の１点が４
ｂｉｔの情報をもつので、グループ化器４１によってデ
ィジタル信号列が４ｂｉｔ毎に区分される。それぞれ４
ｂｉｔ毎に区分されたディジタル信号列は、区分（グル
ープ）毎に、マッピング器４２で複素平面上の所定の点
にマッピングされる。このマッピングの際、隣接符号が
１ｂｉｔのみ互いに異なるようにする、所謂Ｇｒａｙ符
号化が行われる。得られた複素データはＩ(In-phase)信
号とＱ(Quadrature)信号に分離されて、それぞれＤ／Ａ
変換器４３と４４でディジタル信号からアナログ信号に
変換される。アナログ信号に変換されたＩ信号及びＱ信
号は、直交変調器４５に入力され、位相が０とπ／２の
直交する２つのＩＦ搬送波がそれぞれに乗算されて変調
が行われ、その後２つの信号が加算（多重化）されるこ
とによりＩＦ信号が生成される。このＩＦ信号が、さら
に高い周波数の伝送信号に図示せぬ回路で変換され、伝
送される。
【００３９】図７（Ｂ）はＱＡＭ方式の受信系を示して
いる。送信系からの高周波信号を図示せぬ回路で、取扱
の容易なＩＦ信号に周波数変換した後、このＩＦ信号か
ら搬送波成分を搬送波再生器５１で抽出する。再生され
た搬送波の同相の成分は乗算器５３に供給されるととも
に、９０度移相器５２に入力され、そこでπ／２の位相
差を与えた成分が生成される。乗算器５３は、ＩＦ信号
と再生搬送波の同相成分とを乗算して、Ｉ信号成分を復
調する。乗算器５４は、ＩＦ信号とπ／２移相した再生
搬送波とを乗算して、Ｑ信号成分を復調する。Ｉ信号成
分とＱ信号成分は、それぞれＡ／Ｄ変換器５５と５６で
ディジタル信号に変換された後、シンボル値判定器５７
と５８に入力され、そこにおいて複素平面上でシンボル
判定が行われる。その後、２つの信号が合成器５９で合
成されて、送信されたディジタル信号が得られる。
いる。送信系からの高周波信号を図示せぬ回路で、取扱
の容易なＩＦ信号に周波数変換した後、このＩＦ信号か
ら搬送波成分を搬送波再生器５１で抽出する。再生され
た搬送波の同相の成分は乗算器５３に供給されるととも
に、９０度移相器５２に入力され、そこでπ／２の位相
差を与えた成分が生成される。乗算器５３は、ＩＦ信号
と再生搬送波の同相成分とを乗算して、Ｉ信号成分を復
調する。乗算器５４は、ＩＦ信号とπ／２移相した再生
搬送波とを乗算して、Ｑ信号成分を復調する。Ｉ信号成
分とＱ信号成分は、それぞれＡ／Ｄ変換器５５と５６で
ディジタル信号に変換された後、シンボル値判定器５７
と５８に入力され、そこにおいて複素平面上でシンボル
判定が行われる。その後、２つの信号が合成器５９で合
成されて、送信されたディジタル信号が得られる。
【００４０】上述したＱＡＭ方式を用いると、例えば１
６ＱＡＭの場合、１シンボルに４ｂｉｔを割り当て、４
ｂｉｔ／秒／Ｈｚで伝送することができる。よって変調
を施す基となるディジタル信号の１／４のシンボル速
度、即ち４倍のシンボル周期で信号を伝送することが可
能となる。
６ＱＡＭの場合、１シンボルに４ｂｉｔを割り当て、４
ｂｉｔ／秒／Ｈｚで伝送することができる。よって変調
を施す基となるディジタル信号の１／４のシンボル速
度、即ち４倍のシンボル周期で信号を伝送することが可
能となる。
【００４１】多値変調の第２の方法は、直交周波数分割
多重方式(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multi
plex)である。ＯＦＤＭ方式は、送信するディジタル信
号を単一の搬送波ではなく、直交した複数の搬送波を使
って伝送する方式である。以下、ＯＦＤＭ方式について
図８を参照して説明する。
多重方式(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multi
plex)である。ＯＦＤＭ方式は、送信するディジタル信
号を単一の搬送波ではなく、直交した複数の搬送波を使
って伝送する方式である。以下、ＯＦＤＭ方式について
図８を参照して説明する。
【００４２】図８（Ａ）はＯＦＤＭ方式の送信系を示す
ブロック図である。入力されたディジタル信号は直並列
変換器６０で直列のディジタル信号を並列信号に変換し
て、より低速な複数のシンボル列にする。この際の並列
度によりＯＦＤＭ方式において使用される搬送波の数が
決定される。次に、複数の低速シンボル列に対して、逆
ＦＦＴ(Fast Fourie Transform)器６１で逆ＦＦＴを施
す。その後、並直列変換器６２でシンボル列を直列に変
換し、Ｄ／Ａ変換器６３でディジタル信号をアナログ信
号に変換し、低域通過フィルタ６４を通してＩＦ信号を
生成する。このＩＦ信号がさらに高い周波数に図示せぬ
回路で変換され、伝送信号として伝送される。
ブロック図である。入力されたディジタル信号は直並列
変換器６０で直列のディジタル信号を並列信号に変換し
て、より低速な複数のシンボル列にする。この際の並列
度によりＯＦＤＭ方式において使用される搬送波の数が
決定される。次に、複数の低速シンボル列に対して、逆
ＦＦＴ(Fast Fourie Transform)器６１で逆ＦＦＴを施
す。その後、並直列変換器６２でシンボル列を直列に変
換し、Ｄ／Ａ変換器６３でディジタル信号をアナログ信
号に変換し、低域通過フィルタ６４を通してＩＦ信号を
生成する。このＩＦ信号がさらに高い周波数に図示せぬ
回路で変換され、伝送信号として伝送される。
【００４３】図８（Ｂ）はＯＦＤＭの受信系を示すブロ
ック図であり、受信側では送信側と逆の処理を行えば送
信されたディジタル信号が再生される。まず受信された
高周波信号は図示せぬ回路でＩＦ信号に変換される。こ
のＩＦ信号は、Ａ／Ｄ変換器７１でアナログ信号からデ
ィジタル信号に変換され、直並列変換器７２で並列信号
に変換して、ＦＦＴ器７３でＦＦＴが施される。その
後、並直列変換器７４で時間軸上に配置することによ
り、送信されたディジタル信号が得られる。
ック図であり、受信側では送信側と逆の処理を行えば送
信されたディジタル信号が再生される。まず受信された
高周波信号は図示せぬ回路でＩＦ信号に変換される。こ
のＩＦ信号は、Ａ／Ｄ変換器７１でアナログ信号からデ
ィジタル信号に変換され、直並列変換器７２で並列信号
に変換して、ＦＦＴ器７３でＦＦＴが施される。その
後、並直列変換器７４で時間軸上に配置することによ
り、送信されたディジタル信号が得られる。
【００４４】上述したＯＦＤＭ方式において、例えば、
１０２４本の搬送波を用いるような逆ＦＦＴを使えば、
シンボル速度は逆ＦＦＴ器６１に入力される前の直列状
態のデータ速度の１／１０２４になる。即ち、例えば１
５０Ｍｂａｕｄの基データをＯＦＤＭで１０２４本の搬
送波に乗せると、データのシンボル速度は１／１０２
４、即ち約１５０Ｋｂａｕｄに低下し、シンボル周期は
６．７μｓｅｃとなり、シンボル周期を長くすることが
できる。
１０２４本の搬送波を用いるような逆ＦＦＴを使えば、
シンボル速度は逆ＦＦＴ器６１に入力される前の直列状
態のデータ速度の１／１０２４になる。即ち、例えば１
５０Ｍｂａｕｄの基データをＯＦＤＭで１０２４本の搬
送波に乗せると、データのシンボル速度は１／１０２
４、即ち約１５０Ｋｂａｕｄに低下し、シンボル周期は
６．７μｓｅｃとなり、シンボル周期を長くすることが
できる。
【００４５】ここで、シンボル周期と遅延反射波の遅延
時間との関係について説明する。伝送線路に多重反射が
有る場合、遅延反射波のシンボルの前縁は、主反射波の
１つ前のシンボルの後縁と重なりが生じ、異なるシンボ
ル間で干渉が生じる。この多重反射の影響を少なくする
ためには、シンボル周期を長くすればよい。即ち、異な
るシンボル間での重なり時間が、シンボル周期中で占め
る割合を少なくすればよい。
時間との関係について説明する。伝送線路に多重反射が
有る場合、遅延反射波のシンボルの前縁は、主反射波の
１つ前のシンボルの後縁と重なりが生じ、異なるシンボ
ル間で干渉が生じる。この多重反射の影響を少なくする
ためには、シンボル周期を長くすればよい。即ち、異な
るシンボル間での重なり時間が、シンボル周期中で占め
る割合を少なくすればよい。
【００４６】信号経路jから受信される光信号を考えた
時、その光信号は、信号再生に寄与する成分Ｃjとシン
ボル間干渉となる成分Ｉjから成り立っていると考えら
れる。よって多重反射が生じた時、信号経路jがｎ個存
在するとすると（j=1,2 ..., nとすると）、総合的な搬
送波対干渉波比Ｃ／Ｉは、簡略化して示せば、Ｃ／Ｉ＝
ΣＣj／ΣＩj (j=1,2 .., n)となる。ここで、Ｃj及び
Ｉjは、主反射波に対する遅延反射波の遅延時間τとシ
ンボル周期Ｔの関数として表すことができる。よって屋
内光空間伝送装置を使用する空間の広さ等を考慮して推
定最大遅延時間τmaxを求めることにより、所望の搬送
波対干渉波比Ｃ／Ｉを得るためのシンボル周期Ｔを算出
することができる。尚、各シンボルの前縁若しくは後縁
にガードインターバル、即ち復調時にＦＦＴが行われな
い期間を設けることにより、更にマルチパスの影響を受
けにくい信号を構成することが可能となる。
時、その光信号は、信号再生に寄与する成分Ｃjとシン
ボル間干渉となる成分Ｉjから成り立っていると考えら
れる。よって多重反射が生じた時、信号経路jがｎ個存
在するとすると（j=1,2 ..., nとすると）、総合的な搬
送波対干渉波比Ｃ／Ｉは、簡略化して示せば、Ｃ／Ｉ＝
ΣＣj／ΣＩj (j=1,2 .., n)となる。ここで、Ｃj及び
Ｉjは、主反射波に対する遅延反射波の遅延時間τとシ
ンボル周期Ｔの関数として表すことができる。よって屋
内光空間伝送装置を使用する空間の広さ等を考慮して推
定最大遅延時間τmaxを求めることにより、所望の搬送
波対干渉波比Ｃ／Ｉを得るためのシンボル周期Ｔを算出
することができる。尚、各シンボルの前縁若しくは後縁
にガードインターバル、即ち復調時にＦＦＴが行われな
い期間を設けることにより、更にマルチパスの影響を受
けにくい信号を構成することが可能となる。
【００４７】例えば、１０ｍ×１０ｍの大きさの部屋で
は、光が１０ｍを往復する時間は０．０６６μｓｅｃで
あるから、０．１μｓｅｃ程度のガードインターバルを
シンボル間に設ければ、反射波の影響は大きく軽減でき
る。上述した例ではシンボル周期は６．７μｓｅｃであ
るから、送信シンボル長をガードインターバル分（０．
１μｓｅｃ）だけ長くして、６．８μｓｅｃにとれば、
ＯＦＤＭ方式を用いることにより反射波の影響をほとん
ど受けない高速ディジタルの屋内伝送が可能となる。
は、光が１０ｍを往復する時間は０．０６６μｓｅｃで
あるから、０．１μｓｅｃ程度のガードインターバルを
シンボル間に設ければ、反射波の影響は大きく軽減でき
る。上述した例ではシンボル周期は６．７μｓｅｃであ
るから、送信シンボル長をガードインターバル分（０．
１μｓｅｃ）だけ長くして、６．８μｓｅｃにとれば、
ＯＦＤＭ方式を用いることにより反射波の影響をほとん
ど受けない高速ディジタルの屋内伝送が可能となる。
【００４８】（マルチチャンネル化方法）つぎに、本発
明の屋内用光空間伝送装置において、複数チャンネルを
確保するための方法について図９乃至図１１を参照して
説明する。ここでチャンネルとは、信号を伝送するため
の単一路を表す。
明の屋内用光空間伝送装置において、複数チャンネルを
確保するための方法について図９乃至図１１を参照して
説明する。ここでチャンネルとは、信号を伝送するため
の単一路を表す。
【００４９】マルチチャンネル化の第１の方法は、変調
信号の周波数的な性質の違いを利用する方法、即ち周波
数分割多重(FDM: Frequency Division Multiplex)方式
であり、この方式は、例えばテレビやラジオの放送等で
用いられている様な、放送局（チャンネル）毎に異なる
周波数を割り当てる方法である。この場合は、チャンネ
ル毎に異なる副搬送周波数を使い、周波数帯域が重なら
ないようにすることで、複数チャンネルを１つの光学系
で同時に伝送することができる。
信号の周波数的な性質の違いを利用する方法、即ち周波
数分割多重(FDM: Frequency Division Multiplex)方式
であり、この方式は、例えばテレビやラジオの放送等で
用いられている様な、放送局（チャンネル）毎に異なる
周波数を割り当てる方法である。この場合は、チャンネ
ル毎に異なる副搬送周波数を使い、周波数帯域が重なら
ないようにすることで、複数チャンネルを１つの光学系
で同時に伝送することができる。
【００５０】図９（Ａ）はＦＤＭ方式の送信系を示すブ
ロック図であり、ディジタル変調多重化器５Ｆは図２の
ディジタル変調多重化器５に相当するものである。複数
のチャンネル（ＣＨ１乃至ＣＨｎ）から入力されたディ
ジタル信号は、それぞれディジタル変調器３０-1乃至３
０-nによってＩＦ信号に変換される。このディジタル変
調器３０-1乃至３０-nとしては、例えば前述したＱＡＭ
方式が用いられる。その後、各変調信号は周波数変換器
３１-1乃至３１-nによって、各変調信号が占有する周波
数帯域が重なり合わないように周波数変換される。周波
数変換された各チャンネルの信号を、周波数多重化器３
２によって加え合わせて多重化信号とする。
ロック図であり、ディジタル変調多重化器５Ｆは図２の
ディジタル変調多重化器５に相当するものである。複数
のチャンネル（ＣＨ１乃至ＣＨｎ）から入力されたディ
ジタル信号は、それぞれディジタル変調器３０-1乃至３
０-nによってＩＦ信号に変換される。このディジタル変
調器３０-1乃至３０-nとしては、例えば前述したＱＡＭ
方式が用いられる。その後、各変調信号は周波数変換器
３１-1乃至３１-nによって、各変調信号が占有する周波
数帯域が重なり合わないように周波数変換される。周波
数変換された各チャンネルの信号を、周波数多重化器３
２によって加え合わせて多重化信号とする。
【００５１】図９（Ｂ）はＦＤＭ方式の受信系を示すブ
ロック図であり、ディジタル分離復調器１０Ｆは図２の
ディジタル分離復調器１０に相当するものである。受信
信号は、周波数分割分離器３５でバンドパスフィルタを
用いて割当帯域の信号のみを通すことで、多重化された
信号を各チャンネル毎の信号に分離する。その後、各チ
ャンネルの信号毎に周波数変換器３６-1乃至３６-nで周
波数変換を行った後にディジタル復調器３７-1乃至３７
-nで復調され、送信された信号が再現される。
ロック図であり、ディジタル分離復調器１０Ｆは図２の
ディジタル分離復調器１０に相当するものである。受信
信号は、周波数分割分離器３５でバンドパスフィルタを
用いて割当帯域の信号のみを通すことで、多重化された
信号を各チャンネル毎の信号に分離する。その後、各チ
ャンネルの信号毎に周波数変換器３６-1乃至３６-nで周
波数変換を行った後にディジタル復調器３７-1乃至３７
-nで復調され、送信された信号が再現される。
【００５２】ここで各チャンネルの変調方式としてＯＦ
ＤＭ方式を用い、複数チャンネルの多重化方式としてＦ
ＤＭ方式を用いた場合について、図１０を参照して説明
する。ＯＦＤＭ方式を各チャンネルの変調方式として用
いた場合、情報の伝送に必要な周波数帯域幅よりも広帯
域で伝送するため、各チャンネルで使用される周波数帯
域は広くなってしまう。従って、限られた周波数帯域内
で多重化できるチャンネル数が少なくなってしまう。そ
こで、より多くのチャンネル数を多重化するためには、
各チャンネルで占有される周波数帯域を狭くすればよ
い。各チャンネルの周波数帯域を狭くするための手法と
して、前述したＱＡＭ方式が挙げられる。ＱＡＭ方式
は、振幅と位相の両方を利用して変調を行うため、同じ
情報量を狭い帯域で伝送することが可能となる。
ＤＭ方式を用い、複数チャンネルの多重化方式としてＦ
ＤＭ方式を用いた場合について、図１０を参照して説明
する。ＯＦＤＭ方式を各チャンネルの変調方式として用
いた場合、情報の伝送に必要な周波数帯域幅よりも広帯
域で伝送するため、各チャンネルで使用される周波数帯
域は広くなってしまう。従って、限られた周波数帯域内
で多重化できるチャンネル数が少なくなってしまう。そ
こで、より多くのチャンネル数を多重化するためには、
各チャンネルで占有される周波数帯域を狭くすればよ
い。各チャンネルの周波数帯域を狭くするための手法と
して、前述したＱＡＭ方式が挙げられる。ＱＡＭ方式
は、振幅と位相の両方を利用して変調を行うため、同じ
情報量を狭い帯域で伝送することが可能となる。
【００５３】図１０（Ａ）は送信系を示しており、ディ
ジタル変調多重化器５Ａは、図２のディジタル変調多重
化器５に相当するものである。複数のチャンネル（ＣＨ
１乃至ＣＨｎ）から入力されたディジタル信号は、図７
を参照して説明した場合と同様の構成のＱＡＭ変調器９
０-1乃至９０-nによってそれぞれＱＡＭ変調が施され
る。これにより各チャンネル（ＣＨ１乃至ＣＨｎ）から
入力された信号は、より狭い周波数帯域幅をもった信号
に変換される。そのＱＡＭ信号に対して、更にＯＦＤＭ
変調器９１-1乃至９１-nによってＯＦＤＭ方式の変調を
施すことにより、ＱＡＭ方式より更に多重反射に対する
信頼性の高い信号を得ることが可能となる。その後、各
チャンネルで占有する周波数帯域が重なり合わないよう
に周波数変換器９２-1乃至９２-nでそれぞれの周波数を
変換した後に、周波数分割多重化器９３で合成すること
により多重化信号を得る。
ジタル変調多重化器５Ａは、図２のディジタル変調多重
化器５に相当するものである。複数のチャンネル（ＣＨ
１乃至ＣＨｎ）から入力されたディジタル信号は、図７
を参照して説明した場合と同様の構成のＱＡＭ変調器９
０-1乃至９０-nによってそれぞれＱＡＭ変調が施され
る。これにより各チャンネル（ＣＨ１乃至ＣＨｎ）から
入力された信号は、より狭い周波数帯域幅をもった信号
に変換される。そのＱＡＭ信号に対して、更にＯＦＤＭ
変調器９１-1乃至９１-nによってＯＦＤＭ方式の変調を
施すことにより、ＱＡＭ方式より更に多重反射に対する
信頼性の高い信号を得ることが可能となる。その後、各
チャンネルで占有する周波数帯域が重なり合わないよう
に周波数変換器９２-1乃至９２-nでそれぞれの周波数を
変換した後に、周波数分割多重化器９３で合成すること
により多重化信号を得る。
【００５４】図１０（Ｂ）は受信系を示しており、ディ
ジタル分離復調器１０Ａは、図２のディジタル変調多重
化器１０に相当するものである。高周波入力を周波数分
割分離器９５で各チャンネル毎の信号に分離し、周波数
変換器９６-1乃至９６-nで周波数を変換した後に、ＯＦ
ＤＭ復調器９７-1乃至９７-n並びにＱＡＭ復調器９８-1
乃至９８-nで変調信号を復調することにより、送信され
たディジタル信号を再現することができる。
ジタル分離復調器１０Ａは、図２のディジタル変調多重
化器１０に相当するものである。高周波入力を周波数分
割分離器９５で各チャンネル毎の信号に分離し、周波数
変換器９６-1乃至９６-nで周波数を変換した後に、ＯＦ
ＤＭ復調器９７-1乃至９７-n並びにＱＡＭ復調器９８-1
乃至９８-nで変調信号を復調することにより、送信され
たディジタル信号を再現することができる。
【００５５】尚、ＱＡＭ方式及びＯＦＤＭ方式の変調は
共にディジタル変調であるため、ＱＡＭ方式で変調が行
われる際のＤ／Ａ変換及び直交変調（例えば図７（Ａ）
のＤ／Ａ変換器４３，４４と直交変調器４５）は必要な
くなり、ＱＡＭ方式で変調を施したＩ信号及びＱ信号
を、ＯＦＤＭ方式の直並列変換器（例えば図８（Ａ）の
直並列変換器６０）に入力すればよい。同様に復調時
も、ＱＡＭ方式の復調時の搬送波再生及びＡ／Ｄ変換
（例えば図７（Ｂ）の搬送波再生器５１、Ａ／Ｄ変換器
５５，５６）は必要無くなる。
共にディジタル変調であるため、ＱＡＭ方式で変調が行
われる際のＤ／Ａ変換及び直交変調（例えば図７（Ａ）
のＤ／Ａ変換器４３，４４と直交変調器４５）は必要な
くなり、ＱＡＭ方式で変調を施したＩ信号及びＱ信号
を、ＯＦＤＭ方式の直並列変換器（例えば図８（Ａ）の
直並列変換器６０）に入力すればよい。同様に復調時
も、ＱＡＭ方式の復調時の搬送波再生及びＡ／Ｄ変換
（例えば図７（Ｂ）の搬送波再生器５１、Ａ／Ｄ変換器
５５，５６）は必要無くなる。
【００５６】マルチチャンネル化の第２の方法は、変調
信号の符号的な性質の違いを利用する方法、即ち符号分
割多重(CDM: Code Division Multiplex)方法であって、
周波数拡散方法(spread spectrum system)を用いる場合
について図１１を参照して説明する。尚、本実施例で
は、周波数拡散方法に用いられる符号として疑似雑音(P
seudo Noise)を使う例を示す。
信号の符号的な性質の違いを利用する方法、即ち符号分
割多重(CDM: Code Division Multiplex)方法であって、
周波数拡散方法(spread spectrum system)を用いる場合
について図１１を参照して説明する。尚、本実施例で
は、周波数拡散方法に用いられる符号として疑似雑音(P
seudo Noise)を使う例を示す。
【００５７】図１１（Ａ）は周波数拡散方法を用いたＣ
ＤＭ方式の送信系を示すブロック図であり、ディジタル
変調多重化器５Ｃは図２のディジタル変調多重化器５に
相当するものである。送信側では、各チャンネル（ＣＨ
１乃至ＣＨｎ）毎に異なる符号を疑似雑音符号器２０-1
乃至２０-nから発生して、乗算器２１-1乃至２１-nで各
チャンネルのディジタル信号に乗算する。ここで、疑似
雑音符号器２０-1乃至２０-nは、前記ディジタル信号よ
り遥かに高速の疑似雑音符号、例えばＭ系列符号、を発
生する。その後、加算器２２で各チャンネルの符号化さ
れたディジタル信号を加算することにより時間軸上１つ
の信号となるように多重化を行う。この多重化信号にデ
ィジタル変調器２３で変調をかけ、周波数変換器２４で
搬送波に乗せて送信を行う。
ＤＭ方式の送信系を示すブロック図であり、ディジタル
変調多重化器５Ｃは図２のディジタル変調多重化器５に
相当するものである。送信側では、各チャンネル（ＣＨ
１乃至ＣＨｎ）毎に異なる符号を疑似雑音符号器２０-1
乃至２０-nから発生して、乗算器２１-1乃至２１-nで各
チャンネルのディジタル信号に乗算する。ここで、疑似
雑音符号器２０-1乃至２０-nは、前記ディジタル信号よ
り遥かに高速の疑似雑音符号、例えばＭ系列符号、を発
生する。その後、加算器２２で各チャンネルの符号化さ
れたディジタル信号を加算することにより時間軸上１つ
の信号となるように多重化を行う。この多重化信号にデ
ィジタル変調器２３で変調をかけ、周波数変換器２４で
搬送波に乗せて送信を行う。
【００５８】図１１（Ｂ）は周波数拡散方法を用いたＣ
ＤＭ方式の受信系を示すブロック図であり、ディジタル
分離復調器１０Ｃは図２のディジタル分離復調器１０に
相当するものである。受信側では、周波数変換器２５で
周波数を変換した後、ディジタル復調器２６でベースバ
ンドに復調する。復調された信号を、同期判定器２７で
各チャンネルに分配し、乗算器２８-1乃至２８-nに出力
する。同期判定器２７で各チャンネル毎に同期を取りな
がら、疑似雑音符号器２９-1乃至２９-nで発生した疑似
雑音（送信時に疑似雑音符号器２０-1乃至２０-nで発生
した疑似雑音と同一の疑似雑音）を、乗算器２８-1乃至
２８-nで復調信号と乗算することにより、各チャンネル
の信号を分離することができる。疑似雑音符号は送信デ
ィジタル信号に比して周期が早いため、疑似雑音符号を
復調信号に乗算しただけでは周波数軸上に分散してい
る。従って同期判定器２７を用いて分散している信号を
合成することにより、送信されたディジタル信号を復元
することができる。
ＤＭ方式の受信系を示すブロック図であり、ディジタル
分離復調器１０Ｃは図２のディジタル分離復調器１０に
相当するものである。受信側では、周波数変換器２５で
周波数を変換した後、ディジタル復調器２６でベースバ
ンドに復調する。復調された信号を、同期判定器２７で
各チャンネルに分配し、乗算器２８-1乃至２８-nに出力
する。同期判定器２７で各チャンネル毎に同期を取りな
がら、疑似雑音符号器２９-1乃至２９-nで発生した疑似
雑音（送信時に疑似雑音符号器２０-1乃至２０-nで発生
した疑似雑音と同一の疑似雑音）を、乗算器２８-1乃至
２８-nで復調信号と乗算することにより、各チャンネル
の信号を分離することができる。疑似雑音符号は送信デ
ィジタル信号に比して周期が早いため、疑似雑音符号を
復調信号に乗算しただけでは周波数軸上に分散してい
る。従って同期判定器２７を用いて分散している信号を
合成することにより、送信されたディジタル信号を復元
することができる。
【００５９】マルチチャンネル化の第３の方法は、変調
信号の時間的な違いを利用する方法、即ち時分割多重(T
DM: Time Division Multiplex)方法であり、この方法は
複数チャンネルからなるディジタル信号が時間的に重な
り合わないように信号を多重化する方法である。ＴＤＭ
方法について図１２を参照して説明する。
信号の時間的な違いを利用する方法、即ち時分割多重(T
DM: Time Division Multiplex)方法であり、この方法は
複数チャンネルからなるディジタル信号が時間的に重な
り合わないように信号を多重化する方法である。ＴＤＭ
方法について図１２を参照して説明する。
【００６０】送信側では、各チャンネルのディジタル信
号のパルス幅を狭くし、時間位置を少しづつずらして重
ね合わせることにより、多重化された信号が得られる。
例えば図１２に示すように、４チャンネルのディジタル
信号をＴＤＭ方法で送信する場合、多重化信号のパルス
幅を送信信号のパルス幅の１／４にし、１ｂｉｔ単位で
各チャンネルのディジタル信号を順次並べていく。受信
側では、同期を取りながら各チャンネルに信号を分配す
れば、多重化信号を分離することが可能になる。尚、図
１２では１ｂｉｔ単位で多重化を行うことを示したが、
同様にしてバイト単位やワード単位で多重化を行うこと
も可能である。
号のパルス幅を狭くし、時間位置を少しづつずらして重
ね合わせることにより、多重化された信号が得られる。
例えば図１２に示すように、４チャンネルのディジタル
信号をＴＤＭ方法で送信する場合、多重化信号のパルス
幅を送信信号のパルス幅の１／４にし、１ｂｉｔ単位で
各チャンネルのディジタル信号を順次並べていく。受信
側では、同期を取りながら各チャンネルに信号を分配す
れば、多重化信号を分離することが可能になる。尚、図
１２では１ｂｉｔ単位で多重化を行うことを示したが、
同様にしてバイト単位やワード単位で多重化を行うこと
も可能である。
【００６１】光無線において光を散乱させて通信を行う
場合、前述したように多重反射が大きな課題となる。Ｔ
ＤＭ方式の場合、複数のチャンネルが時間軸上で管理さ
れているため、多重反射による時間遅れを伴った遅延反
射光が主要反射光に及ぼす影響はかなり大きい。しかし
以下に示すように、ＴＤＭ方式とＯＦＤＭ方式を組み合
わせることにより多重反射に強いマルチチャンネル化が
可能となる。
場合、前述したように多重反射が大きな課題となる。Ｔ
ＤＭ方式の場合、複数のチャンネルが時間軸上で管理さ
れているため、多重反射による時間遅れを伴った遅延反
射光が主要反射光に及ぼす影響はかなり大きい。しかし
以下に示すように、ＴＤＭ方式とＯＦＤＭ方式を組み合
わせることにより多重反射に強いマルチチャンネル化が
可能となる。
【００６２】図１３（Ａ）は、送信系を示すブロック図
であり、ディジタル変調多重化器５Ｔは図２のディジタ
ル変調多重化器５に相当するものである。複数チャンネ
ル（ＣＨ１乃至ＣＨｎ）から入力されたディジタル信号
は時分割多重化器８０によって、上述したＴＤＭ方法で
時分割多重化される。多重化信号はＯＦＤＭ変調器８１
でＯＦＤＭ方式で変調が施され、周波数変換器８２によ
って搬送波に乗せられる。
であり、ディジタル変調多重化器５Ｔは図２のディジタ
ル変調多重化器５に相当するものである。複数チャンネ
ル（ＣＨ１乃至ＣＨｎ）から入力されたディジタル信号
は時分割多重化器８０によって、上述したＴＤＭ方法で
時分割多重化される。多重化信号はＯＦＤＭ変調器８１
でＯＦＤＭ方式で変調が施され、周波数変換器８２によ
って搬送波に乗せられる。
【００６３】図１３（Ｂ）は、受信系を示すブロック図
であり、ディジタル分離復調器１０Ｔは図２のディジタ
ル分離復調器１０に相当するものである。高周波入力
は、周波数変換器８５によって周波数変換された後に、
ＯＦＤＭ復調器８６でＯＦＤＭ方式の復調がなされる。
復調された信号は時分割分離器８７で各チャンネル毎に
信号が分離される。
であり、ディジタル分離復調器１０Ｔは図２のディジタ
ル分離復調器１０に相当するものである。高周波入力
は、周波数変換器８５によって周波数変換された後に、
ＯＦＤＭ復調器８６でＯＦＤＭ方式の復調がなされる。
復調された信号は時分割分離器８７で各チャンネル毎に
信号が分離される。
【００６４】上述した構成でＴＤＭ方式で複数チャンネ
ルを多重化し、多重化信号にＯＦＤＭ方式の変調を施す
ことにより、シンボル速度を遅くすることができ、多重
反射の影響を軽減することが可能となる。
ルを多重化し、多重化信号にＯＦＤＭ方式の変調を施す
ことにより、シンボル速度を遅くすることができ、多重
反射の影響を軽減することが可能となる。
【００６５】
【発明の効果】本発明によれば、光信号を拡散するよう
にしたので、眼に対する安全性を確保すると共に、屋内
で使用される光無線通信に十分な光パワーを自由空間に
放出することができる。よって、従来に比べて受信系で
大きな光パワーで受信できるので、信号のＳ／Ｎ比を高
く確保でき、高品質な伝送が可能となる。また、半導体
レーザを用いる場合にはその変調可能周波数は極めて高
いので、広帯域なディジタル放送及びマルチチャンネル
伝送が可能となる。
にしたので、眼に対する安全性を確保すると共に、屋内
で使用される光無線通信に十分な光パワーを自由空間に
放出することができる。よって、従来に比べて受信系で
大きな光パワーで受信できるので、信号のＳ／Ｎ比を高
く確保でき、高品質な伝送が可能となる。また、半導体
レーザを用いる場合にはその変調可能周波数は極めて高
いので、広帯域なディジタル放送及びマルチチャンネル
伝送が可能となる。
【００６６】光源に波長１．４μｍ乃至１．６μｍの半
導体レーザを用い、更にレーザ光を変調する信号に多値
変調を用いることにより、伝送信号のシンボル速度を十
分に遅く、信号光が室内で反射して妨害を与えるおそれ
のある時間を無視できるように構成することで、高速で
マルチチャンネルの光無線によるＬＡＮが実現できる。
導体レーザを用い、更にレーザ光を変調する信号に多値
変調を用いることにより、伝送信号のシンボル速度を十
分に遅く、信号光が室内で反射して妨害を与えるおそれ
のある時間を無視できるように構成することで、高速で
マルチチャンネルの光無線によるＬＡＮが実現できる。
【図１】眼の角膜から入った光の眼底までの透過率と眼
底での吸収率を示す図である。
底での吸収率を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例であって、無反射光を受
光する方式の屋内用光空間伝送装置の構成を示すブロッ
ク図である。
光する方式の屋内用光空間伝送装置の構成を示すブロッ
ク図である。
【図３】第１の実施例に用いる光源の一例を示す概略断
面図である。
面図である。
【図４】直接光を受光する場合の受光角度を説明する為
の図である。
の図である。
【図５】本発明の第２の実施例であって、反射光を受光
する方式の屋内用光空間伝送装置の構成を示すブロック
図である。
する方式の屋内用光空間伝送装置の構成を示すブロック
図である。
【図６】散乱光を受光する装置を説明する為の図であっ
て、（Ａ）は半球レンズを用いた場合であり、（Ｂ）は
放物鏡を用いた場合である。
て、（Ａ）は半球レンズを用いた場合であり、（Ｂ）は
放物鏡を用いた場合である。
【図７】ＱＡＭ方式を示すブロック図であって、（Ａ）
はＱＡＭの送信系を示し、（Ｂ）はＱＡＭの受信系を示
す。
はＱＡＭの送信系を示し、（Ｂ）はＱＡＭの受信系を示
す。
【図８】ＯＦＤＭ方式を示すブロック図であって、
（Ａ）は送信系を示し、（Ｂ）は受信系を示す。
（Ａ）は送信系を示し、（Ｂ）は受信系を示す。
【図９】ＦＤＭ方式を説明するための図であって、
（Ａ）は送信系を示し、（Ｂ）は受信系を示す。
（Ａ）は送信系を示し、（Ｂ）は受信系を示す。
【図１０】ＯＦＤＭ方式で変調した複数チャンネルの信
号をＦＤＭ方式で多重化する方法を説明するための図で
あって、（Ａ）は送信系を示し、（Ｂ）は受信系を示
す。
号をＦＤＭ方式で多重化する方法を説明するための図で
あって、（Ａ）は送信系を示し、（Ｂ）は受信系を示
す。
【図１１】周波数拡散方法について説明する為の図であ
って、（Ａ）は送信系を示し、（Ｂ）は受信系を示す。
って、（Ａ）は送信系を示し、（Ｂ）は受信系を示す。
【図１２】ＴＤＭ方式を説明するための図である。
【図１３】ＯＦＤＭ方式で変調した複数チャンネルの信
号をＴＤＭ方式で多重化する方法を説明するための図で
あって、（Ａ）は送信系を示し、（Ｂ）は受信系を示
す。
号をＴＤＭ方式で多重化する方法を説明するための図で
あって、（Ａ）は送信系を示し、（Ｂ）は受信系を示
す。
１ 天井， ２ 壁， ５ ディジタル変調多重化器，
６ 駆動回路， ７発光素子， ８ 受光素子， ９
受光回路， １０ ディジタル分離復調器， １１
受信光学系， １２ 送信光学系， １３ 半球レン
ズ， １４ 放物鏡， １０１ 半導体レーザ素子，
１０２ 装着台， １０３ 封止部材，１０４ 散乱
面， １０５ ケース台， １０６ キャップ， １０
８Ａ，１０８Ｂ 電極， １０９ 絶縁体， １１０
Ａ，１１０Ｂ リード線
６ 駆動回路， ７発光素子， ８ 受光素子， ９
受光回路， １０ ディジタル分離復調器， １１
受信光学系， １２ 送信光学系， １３ 半球レン
ズ， １４ 放物鏡， １０１ 半導体レーザ素子，
１０２ 装着台， １０３ 封止部材，１０４ 散乱
面， １０５ ケース台， １０６ キャップ， １０
８Ａ，１０８Ｂ 電極， １０９ 絶縁体， １１０
Ａ，１１０Ｂ リード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/142 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｈ 10/04 Ｍ 10/06 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/04 14/06 Ｈ０４Ｂ 10/00 10/02 10/18
Claims (12)
- 【請求項１】 送信すべきディジタル信号に所定のディ
ジタル変調を施す変調手段と、 前記変調手段によって変調された信号を光信号に変換し
て出射する発光手段と、 前記発光手段から出射された光信号を散乱させて外部空
間に放射する散乱手段とを具備することを特徴とする光
信号送信装置。 - 【請求項２】 前記発光手段は、波長が１．４μｍ乃至
１．６μｍの光を主要な成分とする光信号を発生するこ
とを特徴とする請求項１に記載の光信号送信装置。 - 【請求項３】 前記変調手段は、伝送信号を構成する単
位となる符号の持続時間を、受信側で所定値以上の搬送
波対干渉波比（Ｃ／Ｉ）が得られる時間長とした変調を
行うことを特徴とする請求項２に記載の光信号送信装
置。 - 【請求項４】 前記変調手段は、ＱＡＭ(Quadrature Am
plitude Modulation)方式でディジタル信号を変調する
ことを特徴とする請求項２に記載の光信号送信装置。 - 【請求項５】 前記変調手段は、ＯＦＤＭ(Orthogonal
Frequency DivisionMultiplex)方式でディジタル信号を
変調すること特徴とする請求項２に記載の光信号送信装
置。 - 【請求項６】 前記変調手段は、複数チャンネルの送信
すべきディジタル信号を多重化する多重化手段を含むこ
とを特徴とする請求項５に記載の光信号送信装置。 - 【請求項７】 前記多重化手段は、各チャンネルの搬送
周波数を異ならせることによって複数チャンネルの送信
すべきディジタル信号を多重化することを特徴とする請
求項６に記載の光信号送信装置。 - 【請求項８】 前記多重化手段は、各チャンネルの信号
が時間軸上重なり合わないようにすることで複数チャン
ネルの送信すべきディジタル信号を多重化することを特
徴とする請求項６に記載の光信号送信装置。 - 【請求項９】 前記多重化手段は、各チャンネルに異な
った符号を用いることにより複数チャンネルの送信すべ
きディジタル信号を多重化することを特徴とする請求項
６に記載の光信号送信装置。 - 【請求項１０】 前記変調手段は、各チャンネル毎にＱ
ＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)方式でディジ
タル変調を行った後、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency
Division Multiplex)方式でディジタル変調すると共
に、各チャンネルの搬送周波数を異ならせることによっ
て複数チャンネルの送信すべきディジタル信号を多重化
させる多重化手段を具備することを特徴とする請求項２
に記載の光信号送信装置。 - 【請求項１１】 複数の角度から入射する、散乱された
光信号を集光して電気信号に変換する集光手段と、 前記集光手段によって集光され、電気信号に変換された
信号に所定のディジタル復調を施す復調手段とを具備す
ることを特徴とする光信号受信装置。 - 【請求項１２】 送信すべきディジタル信号を所定のデ
ィジタル変調方式に基づいて変調する変調手段と、 前記変調手段によって変調された信号を光信号に変換し
て出射する発光手段と、 前記発光手段によって外部空間に出射され、外部散乱体
によって散乱された光信号を受光する受光手段と、 前記受光手段によって受光された信号を前記所定のディ
ジタル変調方式に対応した復調方式で復調する復調手段
とを具備することを特徴とする光信号送受信装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8060493A JPH08331057A (ja) | 1995-03-27 | 1996-03-18 | 光信号送信装置及び光信号受信装置並びに光信号送受信装置 |
| US08/622,093 US5917634A (en) | 1995-03-27 | 1996-03-26 | Optical-signal transmitting apparatus, optical-signal receiving apparatus, and optical-signal transmitting and receiving system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6780595 | 1995-03-27 | ||
| JP7-67805 | 1995-03-27 | ||
| JP8060493A JPH08331057A (ja) | 1995-03-27 | 1996-03-18 | 光信号送信装置及び光信号受信装置並びに光信号送受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08331057A true JPH08331057A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=26401564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8060493A Withdrawn JPH08331057A (ja) | 1995-03-27 | 1996-03-18 | 光信号送信装置及び光信号受信装置並びに光信号送受信装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5917634A (ja) |
| JP (1) | JPH08331057A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000060711A1 (en) * | 1999-04-05 | 2000-10-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and its manufacturing method, and optical communication system and optical sensor system |
| JP2002076440A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Stanley Electric Co Ltd | 発光装置及び光空間伝送装置 |
| JP2002076432A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-15 | Stanley Electric Co Ltd | 端面発光型半導体装置、その製造方法及び光空間伝送装置 |
| JP2010093379A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 信号受信装置、信号受信システム及び信号受信方法 |
| JP2010093378A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 信号受信装置、信号受信システム及び信号受信方法 |
| JP2010124334A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 信号受信装置及び方法 |
| JP2013200213A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | 発光位置特定システム |
| CN111211836A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-29 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 对称载波消除光通信方法、可见光收发器及可见光通信终端 |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6486992B1 (en) * | 1997-10-21 | 2002-11-26 | Sony Corporation | Modulating and demodulating method and transmitting method of control apparatus and control apparatus |
| JP3492225B2 (ja) * | 1999-01-19 | 2004-02-03 | 松下電器産業株式会社 | 送受信装置 |
| US6616352B1 (en) * | 1999-06-10 | 2003-09-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical transmission apparatus and bidirectional optical space transmission system using the same |
| TW504898B (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-01 | Himax Tech Inc | Distributed data signal converting device and method |
| US20040208602A1 (en) * | 2001-12-01 | 2004-10-21 | James Plante | Free space optical communications link tolerant of atmospheric interference |
| AU2003231093A1 (en) * | 2002-04-25 | 2003-11-10 | Roqiya Networks, Inc. | A method and system for free-space communication |
| US20040109692A1 (en) * | 2002-12-09 | 2004-06-10 | James Plante | FSO communication systems having high performance detectors |
| US9337948B2 (en) | 2003-06-10 | 2016-05-10 | Alexander I. Soto | System and method for performing high-speed communications over fiber optical networks |
| CN1581756A (zh) * | 2003-08-06 | 2005-02-16 | 华为技术有限公司 | 光调顶传输方法和系统 |
| WO2005048492A1 (en) * | 2003-11-14 | 2005-05-26 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Space-time coded diffuse-ir networking with photon density waves |
| DE102004040837B4 (de) * | 2004-08-23 | 2007-04-12 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren und System zur verteilten hochratigen Übertragung großer Digitaldatenmengen |
| CN101026413B (zh) * | 2006-02-17 | 2012-01-04 | 华为技术有限公司 | 照明光无线通信系统 |
| KR100754695B1 (ko) * | 2006-06-20 | 2007-09-03 | 삼성전자주식회사 | 광송신기 및 이를 이용한 광무선 네트워크 |
| US20080069264A1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-20 | Tomokazu Sada | Data transmitting apparatus and data receiving apparatus |
| DE102008003089A1 (de) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Siemens Ag | Datenübertragungssystem und Verfahren zum Übertragen von Daten in einem Datenübertragungssystem |
| US8532498B2 (en) * | 2008-02-08 | 2013-09-10 | Celight | Secure orthogonal frequency multiplexed optical communications |
| FR2943450B1 (fr) * | 2009-03-17 | 2011-03-18 | Commissariat Energie Atomique | Tete de lecture haute resolution pour disque optique |
| JP4461193B1 (ja) * | 2009-04-16 | 2010-05-12 | 株式会社東芝 | 赤外線信号復号回路および赤外線信号復号方法 |
| CN104144015B (zh) * | 2013-05-09 | 2018-08-21 | 中兴通讯股份有限公司 | 实现可见光通信的方法、系统及发送装置和接收装置 |
| CN105099549B (zh) * | 2014-04-30 | 2019-08-13 | 华为技术有限公司 | 一种基于可见光的通信方法及交通设备 |
| JP6388030B2 (ja) * | 2014-06-30 | 2018-09-12 | 富士通株式会社 | 送信装置、受信装置、通信システム、及び送信方法ならびに受信方法 |
| JP6183386B2 (ja) * | 2015-01-28 | 2017-08-23 | カシオ計算機株式会社 | 光通信装置、光推定装置、光通信方法、及び、プログラム |
| CN105391499B (zh) * | 2015-10-19 | 2017-05-10 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 激光接收结构、对战设备外壳及对战设备 |
| US10569183B2 (en) | 2015-10-19 | 2020-02-25 | Tencent Technology (Shenzhen) Company Limited | Information processing system, method, and system |
| US10771155B2 (en) * | 2017-09-28 | 2020-09-08 | Soraa Laser Diode, Inc. | Intelligent visible light with a gallium and nitrogen containing laser source |
| US10505628B2 (en) * | 2017-09-29 | 2019-12-10 | OSRAM SYLVNAIA Inc. | Designated map luminaires |
| WO2019193706A1 (ja) * | 2018-04-05 | 2019-10-10 | 三菱電機株式会社 | 光モジュール |
| GB201907574D0 (en) * | 2019-05-29 | 2019-07-10 | Purelifi Ltd | Light communication system and method |
| CN119834917A (zh) * | 2019-11-28 | 2025-04-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种数据传输方法、装置、终端设备和存储介质 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3963347A (en) * | 1974-05-09 | 1976-06-15 | American Optical Corporation | Erbium laser ceilometer |
| JPS5710551A (en) * | 1980-06-21 | 1982-01-20 | Agency Of Ind Science & Technol | Transmission system of optical information |
| DE3855021T2 (de) * | 1987-04-13 | 1996-07-18 | Nippon Electric Co | Optisches Ausrichtungssystem |
| JPS6470899A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 | Mitutoyo Corp | Remote measuring instrument |
| US4977618A (en) * | 1988-04-21 | 1990-12-11 | Photonics Corporation | Infrared data communications |
| US5107509A (en) * | 1991-04-12 | 1992-04-21 | The United States Of America As Respresented By The Secretary Of The Navy | Tunable solid state laser with high wavelength selectivity over a preselected wavelength range |
| US5335361A (en) * | 1991-12-11 | 1994-08-02 | Motorola, Inc. | Integrated circuit module with devices interconnected by electromagnetic waves |
| JP3019284B2 (ja) * | 1992-08-10 | 2000-03-13 | シャープ株式会社 | 空間光伝送装置 |
| US5424859A (en) * | 1992-09-24 | 1995-06-13 | Nippon Telegraph And Telephone Corp. | Transceiver for wireless in-building communication sytem |
| US5390040A (en) * | 1994-02-04 | 1995-02-14 | Martin Marietta Corporation | Optical transceiver for free-space communication links |
| US5724168A (en) * | 1994-10-11 | 1998-03-03 | Spectrix Corporation | Wireless diffuse infrared LAN system |
| US5726786A (en) * | 1995-11-21 | 1998-03-10 | The Aerospace Corporation | Free-space star-coupled optical data bus |
| CA2166256C (en) * | 1995-12-28 | 2002-07-02 | John V. Taglione | Optical signal transceiver for use with diffusely transmitted optical radiation |
-
1996
- 1996-03-18 JP JP8060493A patent/JPH08331057A/ja not_active Withdrawn
- 1996-03-26 US US08/622,093 patent/US5917634A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000060711A1 (en) * | 1999-04-05 | 2000-10-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and its manufacturing method, and optical communication system and optical sensor system |
| US6778574B1 (en) | 1999-04-05 | 2004-08-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and its manufacturing method, and optical communication system and optical sensor system |
| JP2002076440A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Stanley Electric Co Ltd | 発光装置及び光空間伝送装置 |
| JP2002076432A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-15 | Stanley Electric Co Ltd | 端面発光型半導体装置、その製造方法及び光空間伝送装置 |
| JP2010093379A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 信号受信装置、信号受信システム及び信号受信方法 |
| JP2010093378A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 信号受信装置、信号受信システム及び信号受信方法 |
| JP2010124334A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 信号受信装置及び方法 |
| JP2013200213A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | 発光位置特定システム |
| CN111211836A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-29 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 对称载波消除光通信方法、可见光收发器及可见光通信终端 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5917634A (en) | 1999-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08331057A (ja) | 光信号送信装置及び光信号受信装置並びに光信号送受信装置 | |
| Elgala et al. | Indoor optical wireless communication: potential and state-of-the-art | |
| US6600776B1 (en) | Vertical adaptive antenna array for a discrete multitone spread spectrum communications system | |
| US7106781B2 (en) | Highly bandwidth-efficient communications | |
| AU772662B2 (en) | Communications system employing orthogonal frequency division multiplexing based spread spectrum multiple access | |
| US7061969B2 (en) | Vertical adaptive antenna array for a discrete multitone spread spectrum communication system | |
| KR100445842B1 (ko) | Cdma통신방법및스펙트럼확산통신시스템 | |
| US7830907B1 (en) | Frame structure for OFDM signaling, including beacons and traffic | |
| US20080267630A1 (en) | Orthogonal frequency division multiple access (ofdma) based passive optical network (pon) architecture and its extension to long distance | |
| EP0480505B1 (fr) | Système de transmission radioélectrique comportant une pluralité de dispositifs d'abonné | |
| FR2680064A1 (fr) | Systeme de telecommunication a etalement de spectre a utilisateurs multiples. | |
| JP2004535702A (ja) | 帯域幅効率の高い無線ネットワークモデム | |
| HU216989B (hu) | Eljárás és rendszer jelek modulálására szórt spektrumú hírközlési jeleket alkalmazó hírközlési rendszerben | |
| KR19990014914A (ko) | 이중 직교 코드 및 주파수 분할 다중 접속 통신시스템 | |
| Pan et al. | Bit-error-rate performance of lightwave hybrid AM/OFDM systems with comparison with AM/QAM systems in the presence of clipping impulse noise | |
| CN115865195A (zh) | 一种基于ris辅助的rsma可见光通信方法及装置 | |
| Manimegalai et al. | Design and analysis of turbo-coded DCM-OFDM ultra-wideband system with radio-over-fiber and wireless transmission in underwater communication | |
| EP0903871A2 (en) | Spread spectrum signal generating device and method | |
| FR2770671A1 (fr) | Systeme de radiotelemetrie | |
| Merah | Conception and realization of an indoor multi-user Light-Fidelity link | |
| EP2013981A1 (fr) | Procede et dispositif de communication par saut de frequence | |
| Abumarshoud et al. | Index time division multiple access (I-TDMA) for LiFi systems | |
| JPH1066167A (ja) | リモートコントロール装置 | |
| CN119582949B (zh) | 基于光学天线的全视场角多用户光无线通信系统及方法 | |
| Linnartz et al. | Design Considerations for Sectorization in Bidirectional LiFi Links |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030603 |