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公開番号2024057782
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022164679
出願日2022-10-13
発明の名称送信器、送信装置、通信装置、および通信システム
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類H04B 10/112 20130101AFI20240418BHJP(電気通信技術)
要約【課題】天候の影響を受けにくく、継続的な光空間通信を実現する送信器、送信装置、通信装置及び通信システムを提供する。
【解決手段】送信装置10において、送信器100は、第1出射器および第2出射器を有する光源11と、光源11から出射された光を変調する変調部120を有する空間光変調器12と、変調部120で変調された変調光102の第1光路に配置され、第1投射方向に向けて変調光102を反射し、投射光105を投射する曲面状の反射面150を有する第1ミラー15と、変調部120で変調された変調光102の第2光路に配置され、第1投射方向に向けて変調光102を反射し、投射光106を投射する曲面状の反射面160を有する第2ミラー16と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１出射器および第２出射器を有する光源と、
前記光源から出射された光を変調する変調部を有する空間光変調器と、
前記変調部で変調された変調光の第１光路に配置され、第１投射方向に向けて前記変調光を反射する第１ミラーと、
前記変調部で変調された前記変調光の第２光路に配置され、前記第１投射方向に向けて前記変調光を反射する第２ミラーと、を備える送信器。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１ミラーおよび前記第２ミラーは、前記変調光に含まれる所望光のゴースト像が照射される位置と、前記変調光に含まれる０次光が照射される位置とを避けて配置される請求項１に記載の送信器。
【請求項３】
前記第１ミラーおよび前記第２ミラーは、凸状の曲面の反射面を有し、前記第１投射方向に前記反射面を向けて配置される請求項２に記載の送信器。
【請求項４】
凸状の曲面の反射面を有し、前記第１投射方向に前記反射面を向けて配置された第３ミラーを備え、
前記光源は、第３出射器をさらに有し、
前記第３ミラーは、前記変調部で変調された前記変調光の第３光路に配置され、前記第１投射方向に向けて前記変調光を反射する請求項３に記載の送信器。
【請求項５】
前記光源は、第３出射器および第４出射器をさらに有し、
前記第１ミラーおよび前記第２ミラーの各々は、凸状の曲面の反射面を２つ有し、２つの前記反射面を前記第１投射方向に向けて配置され、
前記第１出射器、前記第２出射器、前記第３出射器、および前記第４出射器から出射された光に由来する前記変調光は、前記第１ミラーおよび前記第２ミラーが有する４つの前記反射面のうちいずれかに照射される請求項２に記載の送信器。
【請求項６】
前記光源は、第３出射器および第４出射器をさらに有し、
前記第１ミラーおよび前記第２ミラーの各々は、凸状の曲面の反射面を有し、前記第１投射方向に前記反射面を向けて配置され、
前記第１出射器、前記第２出射器、前記第３出射器、および前記第４出射器から出射された光に由来する前記変調光は、前記第１ミラーおよび前記第２ミラーの各々が有する前記反射面のうちいずれかに照射される請求項２に記載の送信器。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の送信器と、
空間光通信に用いられる位相画像を前記送信器に含まれる空間光変調器の変調部に設定し、前記変調部に光が照射されるように前記送信器に含まれる光源を制御する制御手段と、を備える送信装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記光源に含まれる複数の出射器を、互いに独立したタイミングで駆動させる請求項７に記載の送信装置。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の送信器を有する送信装置と、
他の通信装置からの空間光信号を受信する受信装置と、
前記受信装置によって受信された前記空間光信号に基づく信号を取得し、取得した前記信号に応じた処理を実行し、実行した前記処理に応じた空間光信号を前記送信装置に送信させる通信制御装置と、を備える通信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の通信装置を複数備え、
複数の前記通信装置が、
空間光信号を互いに送受信し合うように配置された通信システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、空間を伝搬する光信号を送信する送信器等に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
光空間通信においては、光ファイバなどの媒体を介さずに、空間を伝播する光信号（以下、空間光信号）を用いた通信が行われる。空間光信号を広範囲に送信するためには、投射光の投射角ができるだけ広い方が好ましい。例えば、位相変調型の空間光変調器を含む送光装置を用いれば、空間光変調器の変調部に設定されるパターンを制御することによって、投射角を広げることができる。送光装置を中心として多方向に空間光信号を送信できれば、空間光信号を用いた通信ネットワークを構築できる。
【０００３】
特許文献１には、位相変調型の空間光変調素子を含む投射システムについて開示されている。特許文献１のシステムは、投射手段、制御手段、および反射鏡を備える。投射手段は、光源、空間光変調器、および光学系を有する。空間光変調素子は、位相変調型であり、表示情報に対応するパターンを表示させる表示部を含む。空間光変調素子は、光源から表示部に照射された光の変調光を出射する。光学系は、空間光変調素子から出射された変調光を投射する。制御手段は、上位システムから取得した表示条件に基づいて、光源および空間光変調素子を制御するための制御条件を生成する。制御手段は、生成した制御条件に基づいて、光源および空間光変調素子を制御する。反射鏡は、投射手段の投射光を、複数の表示領域に向けて反射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１８／０５６１９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の手法によれば、反射鏡による歪補正によって、十分な明るさの表示情報を複数の表示領域に歪なく投射できる。例えば、投射方向に向けて凸な曲面状の反射面を有する反射鏡（曲面ミラー）を用いれば、反射面の曲率に応じて、投射光の投射角を拡大できる。投射光のビーム径は、通信対象の位置において最適な大きさになるように調整されている。例えば、通信対象との距離が１００ｍ（メートル）の場合、その通信対象の位置で６５～７０ｍｍ（ミリメートル）のビーム径の投射光が投射される際には、投射直後における投射光のビーム径は２～７ｍｍ程度である。そのため、降雨時においては、投射直後の投射光が雨粒によって遮断され、通信対象との通信が途絶える可能性があった。
【０００６】
本開示の目的は、天候の影響を受けにくく、継続的な光空間通信を実現できる送信器等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様の送信器は、第１出射器および第２出射器を有する光源と、光源から出射された光を変調する変調部を有する空間光変調器と、変調部で変調された変調光の第１光路に配置され、第１投射方向に向けて変調光を反射する第１ミラーと、変調部で変調された変調光の第２光路に配置され、第１投射方向に向けて変調光を反射する第２ミラーと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、天候の影響を受けにくく、継続的な光空間通信を実現できる送信器等を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係る送信装置に含まれる光源の構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。
第１の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。
比較例の送信装置から投射された投射光に対する降雨の影響について説明するための概念図である。
第１の実施形態に係る送信装置から投射された投射光に対する降雨の影響について説明するための概念図である。
第１の実施形態に係る送信装置の制御部による光源の駆動の一例について説明するためのグラフである。
第２の実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す概念図である。
第２の実施形態に係る送信装置に含まれる光源の構成の一例を示す概念図である。
第２の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。
第２の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。
第３の実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す概念図である。
第３の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。
第３の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。
第４の実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す概念図である。
第４の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。
第４の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。
第４の実施形態に係る送信装置から投射される投射光の投射例を示す概念図である。
第４の実施形態に係る送信装置から投射される投射光の投射例を示す概念図である。
第４の実施形態に係る送信装置から投射される投射光の投射例を示す概念図である。
第５の実施形態に係る通信装置の構成の一例を示す概念図である。
第５の実施形態に係る通信装置に含まれる受信装置の構成の一例を示す概念図である。
第５の実施形態の適用例に係る通信装置の構成の一例を示す概念図である。
第５の実施形態の適用例に係る通信装置を含む通信システムの一例を示す概念図である。
第６の実施形態に係る送信器の構成の一例を示す概念図である。
各実施形態に係る制御や処理を実行するハードウェア構成の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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