CN101170358A - 利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置及电子仪器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，通过将发光二极管利用于多个接口，能够使装置小型化；利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置的发光二极管(11)，通过通电输出光；发信电路(13)，根据发信数据对发光二极管(11)外加正偏压；分离电路(14)，将按照根据发信电路(13)未对发光二极管(11)外加正偏压时的发光二极管(11)所产生的电压而变化的电压进行输出。

Description

利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置及电子仪器

技术领域

本发明涉及的是利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置及电子仪器。

背景技术

现有技术下，在使用发光二极管的数据通信装置的通信方式中，存在有通过IrDA(Infrared Data Association)标准化后的红外线通信方式等。利用该IrDA的红外线通信方式，是使用为了数据发信而发光的发光二极管、和受光来自其他电子仪器的发光二极管的光的光子式传感器的方式，被采用于个人计算机、便携式电话机等的电子仪器上。

另外，光子式传感器和发光二极管都是基本具有PN接合的半导体元件。因此，如专利文献1所公开的那样，能够使用发光二极管受光。

专利文献1：特开2001-119063号公报(摘要、权利要求书、发明的详细说明、附图等)

发明内容

发明所要解决的课题

在上述红外线通信方式的装置中所使用的发光二极管和光子式传感器，为了与具有通信功能的其他电子仪器进行通信，而被设置在电子仪器的表面。因此，在电子仪器上设有通过IrDA标准化后的红外线通信功能这一点成为既阻碍了电子仪器的小型化，又限制了空间的利用效率的主要原因。另外，成为提高成本的主要原因。

另外，电子仪器一般具有电源灯等的发光部分。在该发光部分上，通常采用输出可见光的发光二极管。因此，要在不具备数据发送功能的电子仪器上设置数据接收功能的时候，必须在电子仪器的表面设置发光可见光的发光二极管、和用于数据接收的光子式传感器。这种情况下，也产生了与上述情况相同的问题。

另一方面，专利文献1公开了仅将1个LED作为发光元件及受光传感器(受光sensor)而进行利用的技术。专利文献1没有关于通信的记载。在专利文献1上，并未解决设有上述通信功能时的各种问题点。

本发明的目的在于，通过将发光二极管利用于多个接口的构成，从而获得装置能够小型化的、利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置及电子仪器。

解决课题的手段

本发明涉及的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，设有：通过通电输出光的发光二极管，根据发信数据对发光二极管外加正偏压的发信电路，将按照未对发光二极管外加正偏压时的发光二极管所产生的电压而变化的电压进行输出的分离电路；而且，该数据通信装置通过发信电路，由发光二极管将发信用的光数据发送，通过分离电路，将发光二极管接收的光作为数据取出。

如果采用该构成，数据通信装置，根据发信数据能够使发光二极管发光，而且，能够生成对应于其发光被控制的发光二极管所输入的光信号的电压信号。数据通信装置能够利用发光二极管发送数据，且通过使用于其数据发送的发光二极管接收数据。发光二极管能够利用于两个接口，从而使数据通信装置小型化。

本发明涉及的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，在上述发明的构成的基础上，还具有以下特征。即，发信电路，根据发信数据将外加于发光二极管的正偏压间歇地施加，即使在根据发信数据使发光二极管发光的期间内，也能够进行使用了其发光二极管的数据接收。

如果采用该构成，数据通信装置，即使在根据发信数据使发光二极管发光的期间内，也能够在其期间内的未外加正偏压的计时内，使用其发光二极管接收数据。数据通信装置，例如对每个数据脉冲串驱动发光二极管，能够进行全双工通信。

本发明涉及的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，在上述发明的各构成的基础上，还具有以下特征。即，数据通信装置设有被连接在发光二极管的正极节点和负极节点之间的并联电容器。

如果采用该构成，在用于通过通电输出光的发光二极管的PN接合部上累积的载波，通过并联电容器被迅速地消除。这可以使在对发光二极管外加完正偏压之后不久，起因于其累积载波的大的噪声电压不被从分离电路输出。这在全双工通信中，即使对每个数据脉冲串驱动发光二极管的期间内，也能够从滤波器电路输出对应于接收到的光信号的合适的电压。

本发明涉及的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，在上述发明的各构成的基础上，还具有以下特征。即，数据通信装置的发信电路，设有基极节点连接在发光二极管的负极节点上、且集电极节点连接在发光二极管的正极节点上的PNP晶体管；而且，发信电路在对发光二极管外加正偏压时，控制发光二极管的负极节点和PNP晶体管的基极节点的电位，使其低于PNP晶体管的发射极节点的电压，然后将PNP晶体管设为ON状态；另外，分离电路连接在发光二极管的正极节点上。

如果采用该构成，在发光二极管上未外加正偏压时，发光二极管的负极节点的电位可以不定。发光二极管在未外加正偏压时，能够生成适应其入射的光的电压，并向分离电路输出。

本发明涉及的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，在上述发明的各构成的基础上，还具有以下特征。即，数据通信装置的分离电路设有：分离晶体管，连接在分离晶体管的基极节点与发光二极管的正极节点之间的直流消磁电容器，运行点设定电路，以及连接在分离晶体管的集电极节点上的分离电阻元件。另外，运行点设定电路具有连接在分离晶体管的基极节点上的一对电阻元件，并且为了按照发光二极管中是否入射有规定光量的光而将分离晶体管进行电流放大动作，设定分离晶体管的动作电位。

如果采用该构成，由分离电路输出的电压信号，由于使发光二极管发光时的正极节点的电压变化而变得难以变化。根据分离电阻元件的电压变化由分离电路输出的电压信号成为，按照发光二极管中入射的光而进行变化的信号。

本发明涉及的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，在上述发明的各构成的基础上，还具有以下特征。即，数据通信装置的分离电路设有：集电极节点连接在分离晶体管的基极节点上、且基极节点连接在直流消磁电容器上的放大晶体管，和从分离电阻元件的电压中除去高频成份的低通滤波器电路。

如果采用该构成，即使在发信电路对发光二极管外加正偏压的期间与发光二极管受光基于数据的光信号的期间重叠或者连续、根据分离电路所输入的光信号的脉冲宽度变窄时，分离电路也能够输出与不存在那样的影响时的同等的电压信号。

本发明涉及的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，在上述发明的各构成的基础上，还具有以下特征。即，数据通信装置的低通滤波器电路，使与发信电路对发光二极管外加正偏压的周期不同周期的频率成份通过。

如果采用该构成，两个数据通信装置将不通过相互同频率的光信号收发数据，所以，能够防止光信号的相位完全一致并连续。使用发光二极管收发数据的两个数据通信装置，能够通过相互不同频率的光信号收发数据。

本发明涉及的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，在上述发明的各构成的基础上，还具有以下特征。即，数据通信装置设有差动运算放大器。该差动运算放大器，将分离电路的输出电压的波形与用于对发光二极管外加正偏压的发光控制信号的波形进行比较，在它们不一致时，便输出错误信号。

如果采用该构成，例如，通过根据发信电路的控制接收了由发光二极管输出的光信号的其他数据通信装置将基于其接收数据的光信号返送，发送数据的数据通信装置，在数据的发送中能够判断其发送中的数据是否被正确地发送给该其他数据通信装置。

本发明涉及的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，在上述发明的各构成的基础上，还具有以下特征。即，数据通信装置的发光二极管将可见光进行发光。

如果采用该构成，使用将可见光进行发光的发光二极管，能够进行数据的收发。

本发明涉及的其他利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，设有：通过通电输出可见光的发光二极管，为了使发光二极管发光而对发光二极管外加正偏压的显示电路，以及将按照未对发光二极管外加正偏压时的发光二极管所产生的电压而变化的电压进行输出的分离电路。而且，该数据通信装置，通过显示电路将发光二极管发光，通过分离电路将发光二极管接收的光作为数据取出。

如果采用该构成，数据通信装置能够使发光二极管发光，而且，能够生成对应于其发光被控制的发光二极管所输入的光信号的电压信号。数据通信装置，由于能够使用可见光的发光被控制的发光二极管接收数据，因此，能够小型化数据通信装置。发光二极管，能够利用于通过可见光的发光与用户的接口和用于数据接收的接口，从而将数据通信装置小型化。

本发明涉及的电子仪器，是具有进行数据通信的数据通信装置、和利用该数据通信装置控制数据通信的控制手段的电子仪器。而且，数据通信装置具有：通过通电输出光的发光二极管，根据发信数据对发光二极管外加正偏压的发信电路，以及将按照未对发光二极管外加正偏压时的发光二极管所产生的电压而变化的电压进行输出的分离电路。另外，数据通信装置，通过发信电路由发光二极管将发信用的光数据发送，通过分离电路将发光二极管接收的光作为数据取出。

如果采用该构成，电子仪器能够使用发光二极管通过光发送数据，而且，能够使用其发光被控制的发光二极管接收数据。发光二极管能够利用于两个接口，从而将电子仪器小型化。

本发明涉及的其他电子仪器，具有进行数据通信的数据通信装置、和利用该数据通信装置控制数据通信的控制手段。而且，数据通信装置具有：通过通电输出可见光的发光二极管，为了使发光二极管发光而对发光二极管外加正偏压的显示电路，以及将按照未对发光二极管外加正偏压时的发光二极管所产生的电压而变化的电压进行输出的分离电路。另外，数据通信装置，通过显示电路将发光二极管发光，通过分离电路将发光二极管接收的光作为数据取出。

如果采用该构成，电子仪器将发光二极管利用于通过可见光的发光与用户的接口和用于数据接收的接口。发光二极管能够利用于两个接口，从而将电子仪器小型化。

本发明涉及的电子仪器，在上述发明的各构成的基极上，还具有以下特征。即，电子仪器是从通过人手持摆动形成余象的余象形成工具、显示面板装置、电子锁紧装置、按键器、广播接收机、个人计算机、游戏机、照明器具、空调机器、热水供给设备、微波炉、照相机、家用机器、汽车、摩托车、便携式电话机终端、便携式信息设备、便携式游戏机及电路等的评价板中任选的一个装置。

如果采用该构成，在各种电子仪器上，将发光二极管使用于包括用于数据接收的接口的多个接口，能够将装置小型化。

发明效果

在本发明中，通过将发光二极管利用于多个接口，能够使装置小型化。

附图说明

图1是表示本发明实施形态一涉及的利用发光二极管进行数据通信的电子仪器的结构图。

图2是表示使图1的电子仪器进行全双工数据通信动作时的信号波形的时间图。

图3是表示本发明实施形态二涉及的利用发光二极管进行数据通信的电子仪器的结构图。

图4是表示使图3的电子仪器进行全双工数据通信动作时的一部分信号波形的时间图。

图5是作为本发明实施形态三涉及的电子仪器的一种、利用发光二极管进行数据通信的智能万能笔(versa-writer/versa-lighter)的主视图。

图6是图5的智能万能笔的后视图。

图7是在装于智能万能笔内部的电子电路的方框图。

图8是表示在图5的智能万能笔与其他的智能万能笔之间，收发图像数据时所实行的通信顺序的时间图。

图9是作为本发明实施形态四涉及的电子仪器的一种、利用发光二极管进行数据通信的显示面板装置，和附属于它的输入笔的主视图。

图10是显示面板装置的电子电路的方框图。

图11是表示在显示面板装置的一个发光二极管和输入笔之间所实施的通信程序的顺序。

图12是表示作为本发明实施形态的变形例的电子锁紧装置和按键器的说明图。

图13是表示在图12的电子锁紧装置和按键器之间所实行的通信程序的顺序。

符号说明

5   发送控制部(控制手段的一部分)

6   接收控制部(控制手段的一部分)

11  发光二极管

12  并联电容器

13  发信电路

14  分离电路

21  PNP晶体管

31  直流消磁电容器

33  第三电阻元件(一对电阻元件中的一方，运行点设定电路)

34  第四电阻元件(一对电阻元件中的另一方，运行点设定电路)

35  分离晶体管

36  分离电阻元件

37  低通滤波器电路

41  放大晶体管

111 差动运算放大器

149 显示电路

具体实施方式

以下，根据附图对本发明实施形态涉及的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置及电子仪器进行说明。利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，作为利用发光二极管进行数据通信的电子仪器的一部分进行说明。

另外，实施形态一及二，以通过发光二极管收发数据的广泛应用的电子仪器的例子进行说明。实施形态三，以通过发光二极管收发数据的智能万能笔(versa-writer/versa-lighter)为例进行说明。实施形态四，以通过显示用的发光二极管接收数据的显示面板装置为例进行说明。

实施形态一

图1表示本发明实施形态一涉及的利用发光二极管收发数据的电子仪器的构成。电子仪器设有微型电子计算机1。微型电子计算机1设有输入端2和输出端3。输入端2及输出端3，连接在微型电子计算机1的输入输出端口4上。

输入输出端口4将对应于设定的数字值的电平输出。例如，输入输出端口4，数字值设定为“0”的话，则将输出端3控制为接地电位，数字值设定为“1”的话，则将输出端3控制为电源电位。输入输出端口4，输出对应于输入端2的电平的数字值。输入输出端口4，例如输入端2为接地电位时，则输出数字值“0”，输入端2为电源电位时，则输出数字值“1”。

在微型电子计算机1上，实现了作为控制手段一部分的发送控制部5和作为控制手段一部分的接收控制部6。发送控制部5为了发送数据，以规定的通信程序对输入输出端口4设定数字值。接收控制部6，读入输入输出端口4输出的数字值，并根据规定的通信程序解读该数字值，生成接收数据。

另外，该发送控制部5及接收控制部6，通过图示以外的中央处理装置实行微型电子计算机1内的图示以外的存储器所存储的通信控制程序而被实现。通信控制程序，可以在电子仪器出厂前预先写入微型电子计算机1的该存储器中，也可以在电子仪器出厂后写入微型电子计算机1的该存储器中。另外，在出厂后被写入微型电子计算机1的存储器的通信控制程序，可以被存储在计算功能够读取的记录媒体中，也可以通过电信线路等的传输媒体下载。

电子仪器除微型电子计算机1之外，还设有一个发光二极管11、并联电容器12、发信电路13及分离电路14。

发光二极管11是具有接合P型半导体和N型半导体的构造的部件。发光二极管11，如果被外加P型半导体侧的电位(正极节点的电位)高于N型半导体侧的电位(负极节点的电位)的正偏压，则进行发光。发光二极管11，在未被外加反偏压或偏压的状态下熄灯。另外，该实施形态的发光二极管11输出红外线。

发光二极管11，如果光入射到其PN接合部，则通过光激发现象，在PN接合部附近分离生成空穴和电子。通过光激发现象生成的空穴向正极节点侧扩散，并累积于P型半导体中。通过光激发现象生成的电子向负极节点侧扩散，并累积于N型半导体中。通过该空穴和电子的生成分离，电流在发光二极管11中流通。

并联电容器12并联连接在发光二极管11上。并联电容器12的一方节点连接在发光二极管11的正极节点上，并且，另一方节点连接在该发光二极管11的负极节点上。

发光二极管11的负极节点及并联电容器12的另一方节点，连接在微型电子计算机1的输出端3上。

发信电路13，设有PNP晶体管21、第一电阻元件22、第二电阻元件23及保护电阻元件24。

PNP晶体管21，基极节点的电位低于发射极节点的电位规定电压以上的话，变为ON状态。电流从发射极节点流向集电极节点。PNP晶体管21的发射极节点与电源连接。PNP晶体管21的集电极节点，连接在保护电阻元件24的一方节点上。保护电阻元件24的另一方节点，连接在发光二极管11的正极节点及并联电容器12的一方节点上。

PNP晶体管21的基极节点，连接在第一电阻元件22的一方节点和第二电阻元件23的一方节点上。第一电阻元件22的另一方节点与电源连接。第二电阻元件23的另一方节点，与发光二极管11的负极节点及并联电容器12的另一方节点一起，连接在微型电子计算机1的输出端3上。

这样连接发信电路13的话，微型电子计算机1的输出端3例如为电源电位时，PNP晶体管21的基极节点的电位大致等于发射极节点的电位。PNP晶体管21变为OFF状态。电流未从PNP晶体管21的发射极节点流向集电极节点。发光二极管11熄灯。

微型电子计算机1的输出端3例如为接地电位时，电流在第一电阻元件22及第二电阻元件23中流通。PNP晶体管21的基极节点的电位成为，通过与该第一电阻元件22的电阻值及第二电阻元件23的电阻值的比将电源电压分压后的电位。PNP晶体管21变为ON状态。电流从PNP晶体管21的发射极节点流向集电极节点。该电流通过发光二极管11及并联电容器12，向微型电子计算机1的输出端3流通。发光二极管11亮灯。

发光二极管11，在微型电子计算机1的输出端3为接地电位时亮灯，在输出端3为电源电位时熄灯。发光二极管11，通过微型电子计算机1控制发光。

分离电路14，设有直流消磁电容器31、放大电路32、作为一对电阻元件中的一方电阻元件及运行点设定电路的第三电阻元件33、作为一对电阻元件中的另一方电阻元件及运行点设定电路的第四电阻元件34、分离晶体管35、分离电阻元件36、低通滤波器电路37及输出电路38。

直流消磁电容器31的一方节点，连接在发光二极管11的正极节点上。

分离晶体管35是NPN晶体管。NPN晶体管，如果基极节点的电位高于发射极节点的电位规定电压以上，则变为ON状态。电流从集电极节点流向发射极节点。分离晶体管35的发射极节点与地面连接。分离晶体管35的集电极节点，连接在分离电阻元件36的一方节点上。分离电阻元件36的另一方节点与电源连接。

分离晶体管35的基极节点，连接在第三电阻元件33的一方节点和第四电阻元件34的一方节点上。第三电阻元件33的另一方节点与电源连接。第四电阻元件34的另一方节点与地面连接。分离晶体管35的基极节点的电位成为，以第三电阻元件33的电阻值和第四电阻元件34的电阻值的比分割电源电压后的电位。由于分离晶体管35的基极节点-发射极节点之间的电压被固定，因此，当分离晶体管35为ON状态时，对应于基极节点电流的集电极节点的电流在分离晶体管35中流通。分离晶体管35以电流放大形式动作。

放大电路32，设有放大晶体管41、第五电阻元件42、第六电阻元件43、第七电阻元件44、第一电容器45及第八电阻元件46。

放大晶体管41是NPN晶体管。放大晶体管41的集电极节点，连接在第五电阻元件42的一方节点和第六电阻元件43的一方节点以及第八电阻元件46的一方节点上。第八电阻元件46的另一方节点，连接在分离晶体管35的基极节点上。

第五电阻元件42的另一方节点与电源连接。第六电阻元件43的另一方节点，连接在直流消磁电容器31的另一方节点上。第六电阻元件43的另一方节点，连接在放大晶体管41的基极节点上。放大晶体管41的发射极节点，连接在第七电阻元件44的一方节点和第一电容器45的一方节点上。第七电阻元件44的另一方节点及第一电容器45的另一方节点，与地面连接。

分离晶体管35的基极节点的电位成为规定电位。在直流消磁电容器31中未流通电流的稳定状态的情况下，直流消磁电容器31的另一方节点的电位变为，大致等于分离晶体管35的基极节点电位的电位。

在从直流消磁电容器31向放大晶体管41的基极节点的电流流通时，放大晶体管41的基极节点电流增加，集电极节点电流增加，第五电阻元件42的放大晶体管41侧的端子电位下降。在第八电阻元件46中，流通有从分离晶体管35侧向放大晶体管41侧的电流。在第八电阻元件46中流通的电流，大于从直流消磁电容器31流向放大晶体管41的基极节点的电流。

在第八电阻元件46中，流通有从分离晶体管35侧向放大晶体管41侧的电流时，分离晶体管35的基极节点的电流减少。分离晶体管35的集电极节点的电流也减少。在分离电阻元件36中产生的电压变小。

也就是说，在从直流消磁电容器31向分离电容器35的基极节点的电流流通时，通过放大晶体管41放大后的电流在第八电阻元件46中从分离晶体管35侧流向放大晶体管41侧。分离晶体管35的集电极节点的电流减少。在分离电阻元件36中产生的电压变小。分离晶体管35的集电极节点的电压上升。

相反地，在从放大晶体管41的基极节点向直流消磁电容器31的电流流通时，放大晶体管41的基极节点的电流减少，集电极节点的电流也减少。第五电阻元件42的电压变小。放大晶体管41的集电极节点的电位上升。第五电阻元件42的放大晶体管41侧的端子电位上升。在第八电阻元件46中，流通有从放大晶体管41侧向分离晶体管35侧的电流。

在第八电阻元件46中流通有从放大晶体管41侧向分离晶体管35侧的电流时，分离晶体管35的基极节点电流增加。但是，分离晶体管35在稳定状态下已处于ON状态。集电极节点的电压已是0V。因此，即使分离晶体管35的集电极节点的电流增加，集电极节点的电压也仍为0V，并未变化。

这样，在分离晶体管35的集电极节点中产生的电压，在从直流消磁电容器31向放大晶体管41的基极节点的电流流通时，由稳定状态的电压0V起上升。在集电极节点上产生有限的电压。相反，从放大晶体管41的基极节点向直流消磁电容器31的电流流通时，集电极节点的电压维持于作为稳定状态电压的0V。

连接有分离电阻元件36的低通滤波器电路37，设有滤波二极管51、滤波电容器52及滤波器电阻元件53。滤波二极管51的正极节点，连接在分离晶体管35的集电极节点和分离电阻元件36的一方节点上。滤波二极管51的负极节点，连接在滤波电容器52的一方节点和滤波器电阻元件53的一方节点上。滤波电容器52的另一方节点及滤波器电阻元件53的另一方节点，与地面连接。

输出电路38，设有输出晶体管61、输出电阻元件62、第九电阻元件63及第十电阻元件64。输出晶体管61是NPN晶体管。输出晶体管61的集电极节点，连接在输出电阻元件62的一方节点和微型电子计算机1的输入端2上。输出电阻元件62的另一方节点与电源连接。输出晶体管61的发射极节点与地面连接。

输出晶体管61的基极节点，连接在第九电阻元件63的一方节点和第十电阻元件64的一方节点上。第九电阻元件63的另一方节点，连接在滤波二极管51的负极节点上。第十电阻元件64的另一方节点与地面连接。

在分离电阻元件36中产生的电压减少、且分离晶体管35的集电极节点电位上升的话，伴随该情况，滤波二极管51的负极节点的电位上升。在分离电阻元件36中产生的电压增加、且分离晶体管35的集电极节点电位下降的话，伴随该情况，滤波二极管51的负极节点的电位下降。

滤波电容器52，连接在滤波二极管51的负极节点与地面之间。在滤波电容器52上，并联连接有滤波器电阻元件53。滤波电容器52及滤波器电阻元件53，作为低通滤波器发挥作用。输出晶体管61的基极节点电位的变化为，从滤波二极管51的正极节点电位的变化除去高频成份的、平稳的电位的变化。

输出晶体管61，在基极节点-发射极节点之间的电压在规定电位差以上时，变为ON状态。输出晶体管61为ON状态时，在输出电阻元件62中产生电压。微型电子计算机1的输入端2的电位下降。

接着，以全双工数据通信的情况为例，对具有以上构成的实施形态一涉及的电子仪器的发光动作及受光动作进行说明。

图2是表示使图1的电子仪器进行全双工数据通信动作时的信号波形的一个例子的时间图。波形a是微型电子计算机1的输出端3的电位的波形，波形b是由成为通信对象的其他电子仪器输出的、且入射到发光二极管11的发光信号波形。波形c是放大晶体管41的集电极节点的电压波形。波形d是分离晶体管35的集电极节点的电压波形。波形e是第九电阻元件63的一方节点的电压波形。波形f是微型电子计算机1的输入端2的电压波形。

在根据发信数据使发光二极管11发光时，被微型电子计算机1实现的发送控制部5，从输出端3对每一个发信数据输出由例如以38kHz调制的多个脉冲波组成的脉冲串。微型电子计算机1的输出端3的电位如图2的波形a所示那样进行变化。另外，脉冲串的整体长度，例如为600微秒程度即可。这样做法的情况下，能够以与电子仪器和其遥控器之间的红外线通信同水平的速度进行通信。

通过脉冲串中的各脉冲波，微型电子计算机1的输出端3从高电平(例如电源电位)向低电平(例如接地电位)变化的话，则PNP晶体管21的动作状态从OFF状态向ON状态变化，通过该PNP晶体管21的集电极节点的电流，发光二极管11亮灯。在发光二极管11上，间歇地外加有基于发信数据的正偏压。

微型电子计算机1的输出端3从低电平(例如接地电位)向高电平(例如电源电位)变化的话，则PNP晶体管21的动作状态从ON状态向OFF状态变化，发光二极管11熄灯。

这样，电子仪器根据发信数据，通过脉冲驱动使发光二极管11闪烁。电子仪器通过利用脉冲驱动使发光二极管11闪烁，将基于发信数据的发信信号向其他电子仪器无线发送。电子仪器，每次发送的数据都使发光二极管11间歇地发光。

如图2的波形b所示，利用来自其他电子仪器的脉冲驱动的光信号入射到发光二极管11的话，在发光二极管11上，通过其PN接合部附近的空穴和电子的分离生成，在正极节点侧累积空穴、在负极节点侧累积电子。在该状态的发光二极管11上连接电路的话，电流从正极节点侧流出。另外，在该图2的波形b中，光信号的频率为例如与38kHz不同的19kHz。

发光二极管11输出的电流，通过直流消磁电容器31流向放大晶体管41的基极节点。该电流通过放大晶体管41被放大。被放大了的电流从分离晶体管35流向放大晶体管41，流经第八电阻元件46。分离晶体管35的集电极节点的电流减少。在分离电阻元件36中产生的电压大幅减少。分离晶体管35的集电极节点的电压上升。

因此，输出晶体管61的基极节点的电位，伴随着该分离晶体管35的集电极节点电位的上升而上升，输出晶体管61的状态从OFF状态向ON状态变化。在输出电阻元件62中产生电压，微型电子计算机1的输入端2的电位下降。

如图2的波形b所示，在发光二极管11中未入射光信号的话，则在发光二极管11与放大晶体管41的基极节点之间，电流不流通。放大晶体管41及分离晶体管35返回稳定状态。在分离电阻元件36中产生的电压，产生利用处于ON状态的分离晶体管35的集电极节点的电流的电压。分离晶体管35的集电极节点的电位，返回稳定状态。

因此，输出晶体管61的基极节点电位，下降至该稳定状态下的分离晶体管35的集电极节点的电位。输出晶体管61从ON状态变为OFF状态，在输出电阻元件62中不产生电压。微型电子计算机1的输入端2的电位上升。

微型电子计算机1的接收控制部6，从输入输出端口4取得对应于输入端2的电平的数字值。由此，接收控制部6能够无线接收通过来自其他电子仪器的光信号而被发送的数据。

另外，发送控制部5正在脉冲驱动输出端3的时候，在发光二极管11中入射有取决于脉冲串的光信号的情况，由于分别使用38kHz和19kHz，因此如图2所示，发送控制部5将输出端3控制为低电平的期间与接着的低电平控制期间之间的、发送控制部5未将输出端3控制为低电平的期间，出现与受光信号重叠的状态。

在该无控制期间，发光二极管11中入射光信号后出现该重叠状态的话，在发光二极管11中，流通有对应于该光信号的电流。分离电阻元件36的电压，由于光信号的入射而减少。输出晶体管61成为ON状态。在输出电阻元件62中产生电压。

在发光二极管11中流通的电流，通过放大晶体管41被放大。分离电阻元件36的电压随着该被放大了的电流而变化。在分离电阻元件36与输出晶体管61之间，设置有低通滤波器电路37。因此，在发送控制部5脉冲驱动输出端3时的无控制期间内，发光二极管11中入射有光信号时，输出电阻元件62的电压，与发送控制部5未脉冲驱动输出端3的期间同样地进行数字式变化。

其结果，接收控制部6，在发送控制部5根据通信数据闪烁控制发光二极管11的期间内，能够无线接收基于来自其他电子仪器的光信号的数据。电子仪器在与其他电子仪器之间能够进行全双工数据通信。另外，电子仪器也能够进行半双工数据通信。

在该实施形态一中，如图2所示，发送控制部5闪烁控制发光二极管11的频率是38kHz，从其他电子仪器受光的光信号频率是19kHz。这样，在相互通信的两个电子仪器上，通过使光信号频率相互不同，能够得到以下效果。

即，发送控制部5通过脉冲驱动将输出端3在高电平与低电平之间转换时，发光二极管11的正极节点的电位，通过该控制而变动。其结果，如图2的波形c所示，放大晶体管41的集电极节点的电位，在稳定状态的电平与高于稳定状态的电平之间变动。如图2的波形d所示，通过该放大晶体管41的集电极节点电位的变动，在分离电阻元件36中产生的电压虽然几乎未进行变动，但是在使发光二极管11发光的期间，在分离电阻元件36中产生的电压并未形成所谓对应于从发光二极管11受光的光信号的电平。

假定，例如在相互通信的两个电子仪器中脉冲波的周期一致的情况下，它们的相位完全一致的话，尽管发光二极管11是受光来自其他电子仪器的光信号的状态，但是，分离电阻元件36的电压却并不按照其受光后的光信号而进行变化。也就是说，并未完全得到基于受光光信号的分离电阻元件36的电压变化。

对此，如该实施形态一所示，在相互通信的两个电子仪器中，通过使光信号的频率相互不同，如图2所示，发光二极管11如果是受光来自其他电子仪器的光信号的状态，就一定能够得到基于来自其他电子仪器的光信号的分离电阻元件36的电压变化。

另外，如上述那样在发光二极管11中流通的电流，通过放大晶体管41被放大。分离电阻元件36的电压，随着该被放大的电流而变化。在分离电阻元件36与输出晶体管61之间，设置有低通滤波器电路37。因此，使发光二极管11发光的期间与发光二极管11中入射有光信号的期间一致，作为其结果如图2的波形d所示，即使是部分未得到基于受光信号的分离电阻元件36的电压变化这样的状况，发光二极管11受光来自其他电子仪器的光信号时，作为输出电阻元件62的输出电压，也能够输出与不存在那样缺损的情况大致相同的电压波形。

另外，在相互通信的两个电子仪器中一方的脉冲波频率为1时，另一方的脉冲波频率以是该一方的脉冲波频率的0.5～1.5倍为佳，进而更佳的为0.75～1.25倍。

在该实施形态一中，在发光二极管11上，并联电容器12被并联连接。发光二极管11在外加于其上的电压从正向向逆向切换后，短时间内，流通由于少数载波累积效应而产生的电流。该电流是从发光二极管11的负极节点流向正极节点方向的电流。

没有并联电容器12时，在该发光二极管11中流通的、由于少数载波累积效应而产生的电流，通过直流消磁电容器31流向放大晶体管41的基极节点侧。其结果，与在发光二极管11中基于光信号的电流流通的情况相同，分离电阻元件36中产生的电压减少。分离电阻元件36中产生的电压，即使在发光二极管11未接收光信号时，也与发光二极管11接收光信号时同样地进行变化。

但是，在发光二极管11中并联连接并联电容器12的话，发光二极管11中流通的、由于少数载波累积效应而产生的短时间的电流，在由发光二极管11和并联电容器12构成的回路内流通。其结果，能够防止在发光二极管11未接收光信号时，分离电阻元件36中产生的电压与发光二极管11接收光信号时同样地进行变化的状况的发生。

如以上那样，在该实施形态一中，能够使一个发光二极管11基于发信数据发光，并且能够接收基于入射到该发光二极管11的光信号的数据。在该实施形态一中，在一个发光二极管11上能够拥有发送且接收数据的多个功能，从而能够使装置小型化。该实施形态一的电子仪器能够进行全双工数据通信及半双工数据通信。

另外，半双工数据通信时，基于发信数据使发光二极管11发光的期间与在发光二极管11中入射有基于接收数据的光信号的期间，并没有重叠。因此，电子仪器的构成也可以是例如，将分离电路14仅作为直流消磁电容器31、第三电阻元件33、第四电阻元件34及分离晶体管35的构成，或者作为除去低通滤波器电路37的构成，或者作为比该实施形态一的构成简便的构成。

实施形态二

图3是表示本发明实施形态二涉及的利用发光二极管收发数据的电子仪器的结构图。实施形态二涉及的电子仪器，具有判断发信数据是否被正确发送的功能。

微型电子计算机1除输入端2及输出端3以外，还具有其他输入端7。在微型电子计算机1上，除发送控制部5及接收控制部6以外，还实现了错误判断部8。

电子仪器具有模拟接收信号生成电路15和比较电路16。

模拟接收信号生成电路15具有，模拟输入级电路71、模拟低通滤波器电路72及模拟输出电路73。

模拟输入级电路71，具有输入级晶体管81、第十一电阻元件82、第十二电阻元件83及输入级电阻元件84。输入级晶体管81是NPN晶体管。输入级晶体管81的基极节点，连接在第十一电阻元件82的一方节点和第十二电阻元件83的一方节点上。第十一电阻元件82的另一方节点，连接在微型电子计算机1的输出端3上。第十二电阻元件83的另一方节点与输入级晶体管81的发射极节点一起，与地面连接。输入级晶体管81的集电极节点，连接在输入级电阻元件84的一方节点上。输入级电阻元件84的另一方节点与电源连接。

模拟低通滤波器电路72，具有模拟滤波二极管91、模拟滤波电容器92及模拟滤波电阻元件93。模拟滤波二极管91的正极节点，连接在输入级晶体管81的集电极节点上。模拟滤波二极管91的负极节点，连接在模拟滤波电容器92的一方节点和模拟滤波电阻元件93的一方节点上。模拟滤波电容器92的另一方节点和模拟滤波电阻元件93的另一方节点，与地面连接。

模拟输出电路73，具有模拟输出晶体管101、模拟输出电阻元件102、第十三电阻元件103及第十四电阻元件104。模拟输出晶体管101是NPN晶体管。模拟输出晶体管101的集电极节点，连接在模拟输出电阻元件102的一方节点上。模拟输出电阻元件102的另一方节点与电源连接。模拟输出晶体管101的发射极节点与地面连接。

模拟输出晶体管101的基极节点，连接在第十三电阻元件103的一方节点和第十四电阻元件104的一方节点上。第十三电阻元件103的另一方节点，连接在模拟滤波二极管91的负极节点上。第十四电阻元件104的另一方节点与地面连接。

比较电路16，具有差动运算放大器111、第十五电阻元件112、第十六电阻元件113、第十七电阻元件114及第十八电阻元件115。

差动运算放大器111的非倒相输入端，连接在第十五电阻元件112的一方节点和第十六电阻元件113的一方节点上。第十五电阻元件112的另一方节点，连接在模拟输出晶体管101的集电极节点上。第十六电阻元件113的另一方节点与地面连接。

差动运算放大器111的倒相输入端，连接在第十七电阻元件114的一方节点和第十八电阻元件115的一方节点上。第十七电阻元件114的另一方节点，连接在输出晶体管61的发射极节点上。第十八电阻元件115的另一方节点，连接在差动运算放大器111的输出节点上。差动运算放大器111的输出节点，连接在微型电子计算机1的其他输入端7上。

错误判断部8，按照其他输入端7的输入电平，取得输入输出端口4输出的数字值。错误判断部8根据该数字值判断错误。

上述以外的构成要素，与实施形态一的同名构成要素具有相同的功能，标有与实施形态一相同的符号并省略说明。

接着，对具有以上构成的实施形态二涉及的电子仪器的动作进行说明。

图4是表示使图3的电子仪器进行全双工数据通信动作时的一部分信号波形的一个例子的时间图。波形a是微型电子计算机1的输出端3的电位的波形。波形b是通过其他电子仪器接收由该电子仪器发送的数据，并返送其接收的数据，入射到发光二极管11的光信号的发光信号波形。波形c是含有错误的放大晶体管41的集电极节点的电位的波形。波形f是微型电子计算机1的输入端2的电压波形。波形g是模拟接收信号生成电路15的输出电压波形。波形h是差动运算放大器111的输出电压波形。

微型电子计算机1所实现的发送控制部5，从输出端3输出由例如以38kHz调制的多个脉冲波构成的脉冲串的话，发光二极管11随其闪烁。

另外，模拟接收信号生成电路15的输入级晶体管81，在微型电子计算机1的输出端3为高电平时变为ON状态，在输出端3为低电平时变为OFF状态。根据输入极晶体管81在ON状态和OFF状态之间切换，模拟滤波二极管91的正极节点的电位，在高电平与低电平之间切换。

在模拟滤波二极管91的负极节点与模拟输出电路73之间，连接有低通滤波器。该低通滤波器由模拟滤波电容器92和模拟滤波电阻元件93构成。模拟输出晶体管101的基极节点的电位的变化是，从模拟滤波二极管91的正极节点的电位变化除去高频成份的电位变化。

模拟滤波二极管91通过其基极节点的电位变化，在ON状态和OFF状态之间切换的话，由模拟接收信号生成电路15输出的电压如图4的波形g所示的那样进行变化。

该模拟接收信号生成电路15的输出电压和输出电路38的输出电压，作为两个差动输入被输入到差动运算放大器111中。差动运算放大器111以模拟接收信号生成电路15的输出电压为基准，输出电路38的输出电压的相对于该基准电压的差分电压变大的话，则将输出电压控制在高电平。微型电子计算机1的其他输入端7，连接在该差动运算放大器111的输出端上。

如图4的第四个数据波形(波形f)所示，根据返送其他电子仪器接收的数据的光信号，由输出电路38输出的电压波形f变为含有与原来波形(与波形g相同的波形)不同的错误的波形fm时，差动运算放大器111的输出从低电平变为高电平。如图4的第六个数据波形h所示，差动运算放大器111的输出变为高电平。

差动运算放大器111的输出，被输入到微型电子计算机1的其他输入端7。输入输出端口4，将对应于被输入其他输入端7的输入电压的数字值输出。错误判断部8取得基于其他输入端7的电压的数字值，并判断有无错误。

如以上那样，如果采用该实施形态二，通过根据发信电路13的控制接收了由发光二极管11输出的光信号的其他电子仪器，将基于其接收数据的光信号返送，发送数据的电子仪器根据差动运算放大器111的输出，能够一边发送数据，一边判断数据是否被正确地发送给该其他电子仪器。电子仪器，对每个发信数据能够实时地判断全部的发信数据是否被对方侧的其他电子仪器正确地接收。电子仪器能够进行通信状态的正确验证。电子仪器能够给予发送的数据以可靠性。

另外，在上述实施形态二中，图4的波形f及波形g相位一致。但是，实际上因为数据在电子仪器间往返，所以需要时间。因此，在图3的构成中，波形f相对于波形g相位迟。为了应付，例如在微型电子计算机1的输出端3至差动运算放大器111的非倒相输入端之间，设置用于产生相当于该波形f的延迟时间的时间的延迟的延迟元件即可。除此之外例如，在设置该延迟元件的基础上，在微型电子计算机1中进行动作的错误判断部8，在确认了差动运算放大器111的输出电平连续地、并经过规定的多次向高电平变化的情况下，判断为错误；或者，错误判断部8，在差动运算放大器111输出的取样数据为高电平的连续次数与在此之前的连续次数为不同的次数时，也可以判断为错误。

另外，在上述实施形态一及二中，对发光二极管11使用将红外线进行发光的二极管。除此之外，例如也可以对发光二极管11使用将红色等可见光进行发光的二极管。使用可见光发光二极管时，进而，该发光二极管11除上述数据的发送及数据的接收两个功能外，也可以兼用于显示装置的电源状态等功能，或者兼用于照射照相机的AF(AutoFocus)辅助光的功能。另外，在闪光灯等所使用的发光二极管中，具有将光扩散并发光的特性。通过采用具有扩散那样的发光光的特性的发光二极管，不必使相互通信的两个电子仪器以规定的位置关系相对，例如，可以使相互通信的两个电子仪器通信时的相互位置拥有高度灵活性，或者一个电子仪器可以对两个以上的其他电子仪器同时发送数据。

特别是，在电子仪器上，大体上必须至少使用一个可见光发光二极管。通过将该现有的可见光发光二极管利用于通信，可以不增加电子仪器表面的发光二极管的占有面积，以低成本追加光通信功能。另外，通过具有该数据的发送功能及接收功能的多个电子仪器，能够构筑通信系统。

实施形态三

图5是作为本发明实施形态三涉及的电子仪器的一种的智能万能笔的主视图。图6是图5的智能万能笔的后视图。图7是内装于智能万能笔的电子电路的方框图。智能万能笔是余象形成工具的一种，利用发光二极管收发数据。

智能万能笔(versa-writer/versa-lighter)的框体121略呈棒状。在框体121的长度方向的一端部上设置有发光二极管11。另外，沿框体121的长度方向的侧面上，排列有多个显示LED(Light Emitting Diode)122。显示LED122例如发光为红色。在智能万能笔的框体121上，进一步设置有电源开关123和扫描按钮124。

电源开关123是在电源OFF、显示形式的电源ON、以及扫描形式的电源ON三种状态间切换的三接点式滑动开关。

扫描按钮124是通过按压接点关闭的按钮开关。

在智能万能笔的框体121的内部，内装有如图7所示的电子电路。电子电路具有微型电子计算机1。在微型电子计算机1中，除发送控制部5及接收控制部6以外，还实现了形式判断部131、存储器132、通信控制部133、读入控制部134、发光控制部135等。微型电子计算机1与电源开关123、扫描按钮124、发信电路13、发光二极管11、并联电容器12、分离电路14、受光电路137、发光电路138、多路调制器139等连接。

另外，发信电路13、发光二极管11、并联电容器12、分离电路14、发送控制部5以及接收控制部6，具有与实施形态一的同名构成要素相同的功能，标有与实施形态一相同的符号并省略说明。

存储器132存储使用于多个显示LED122的发光控制的图像数据。

通信控制部133管理发送控制部5及接收控制部6的动作。通信控制部133使存储器132所存储的图像数据发送给发送控制部5。通信控制部133将接收控制部6接收的数据作为图像数据存储在存储器132中。

多路调制器139连接在多个显示LED122上。多路调制器139根据来自微型电子计算机1的选择信号，个别地选择各显示LED122。多路调制器139根据来自微型电子计算机1的选择信号，选择发光显示LED122、或受光显示LED122。

发光电路138，向多路调制器139为了发光而选择的显示LED122外加正偏压。由此，多路调制器139为了发光而选择的显示LED122发光。

受光电路137，将多路调制器139为了受光而选择的显示LED122的、对应于受光光量的数字值输出。

读入控制部134，通过输入输出端口4控制发光电路138、受光电路137以及多路调制器139。读入控制部134使用多个显示LED122读入图像。读入控制部134将读入的图像的图像数据保存在存储器132中。

发光控制部135，通过输入输出端口4控制发光电路138、受光电路137以及多路调制器139。发光控制部135根据存储在存储器132中的图像数据，与智能万能笔的摆动同步地，将多个显示LED122的发光对每个显示LED122个别地控制。

形式判断部131根据电源开关123及扫描按钮124的操作，判断智能万能笔的动作形式。在智能万能笔的动作形式中，有发光形式、读入形式、发送形式、接收形式。

读入形式是使用多个显示LED122读入图像数据的形式。

发光形式是配合智能万能笔的摆动，根据存储在存储器132中的图像数据，使多个显示LED122发光的形式。

发送形式是将存储在存储器132中的图像数据由发光二极管11的发送的形式。

接收形式是将基于发光二极管11接收的光信号的图像数据保存在存储器132中的形式。

接着，对具有以上构成的实施形态三涉及的智能万能笔的动作进行说明。在以下的动作说明中，以读入形式、发光形式、发送形式、接收形式的顺序进行说明。

形式判断部131，例如在电源开关123为扫描形式的电源ON的情况，并且，扫描按钮124例如被连续按3秒以上时，判断为读入形式。形式判断部131指示读入控制部134进行读入处理。读入控制部134便开始进行图像的读入处理。

在读入图像时，使用者将智能万能笔放置在例如在白纸上用黑笔写的文字(图画)上。智能万能笔以多个显示LED122为纸面侧(向着文字、图画等的方向)的姿势放置。

读入控制部134，例如将使处于发光二极管11最近处的显示LED122亮灯的选择信号向多路调制器139输出。被选择的显示LED122亮灯。

读入控制部134，将使亮灯的显示LED122旁边的显示LED122与受光电路137连接的选择信号向多路调制器139输出。亮灯的显示LED122的光，通过纸面被反射。旁边的显示LED122受光该反射光。受光电路137将具有对应于旁边的显示LED122受光电平的值的数字值输出。

读入控制部134读入由受光电路137输出的数字值，并将该数字值保存在存储器132中。保存结束后，读入控制部134使亮灯的显示LED122熄灯。通过以上的处理，图像数据的1像素的数据被存储在存储器132中。

最初1像素的数据的读入完成的话，接着，读入控制部134将使刚才用于读入的显示LED122与发光电路138连接、并且进一步使其旁边的显示LED122与受光电路137连接的选择信号，向多路调制器139输出。之后，读入控制部134读入由受光电路137输出的数字值，并将其保存在存储器132中。该保存结束后，读入控制部134使亮灯的显示LED122熄灯。由此，图像数据的2像素的数据被存储在存储器132中。

读入控制部134对所有的显示LED122依次实行对每一个显示LED122进行如上所述的控制。由此，通过多个显示LED122读取的一列图像数据被存储在存储器132中。读入控制部134反复实行该一列图像数据的读入处理。使用者为了描纸面，可通过移动智能万能笔，将对应于白纸上用黑笔描绘的文字(图画)的图像数据保存在存储器132中。

形式判断部131，例如在电源开关123为显示形式的电源ON时，判断为发光形式，并指示发光控制部135进行发光处理。

发光控制部135，开始向左或右摆动智能万能笔后，由存储器132读入第一列图像数据。发光控制部135根据该第一列图像数据，将连接在发光电路138上的显示LED122的选择信号向多路调制器139输出。由此，被选择的显示LED122亮灯。

另外，发光控制部135配合智能万能笔的摆动，由存储器132读入第二列图像数据。由存储器132读入第二列图像数据后，发光控制部135根据其读入的第二列图像数据，将连接在发光电路138上的显示LED122的选择信号向多路调制器139输出。被选择的显示LED122亮灯。

发光控制部135配合智能万能笔的摆动，依次对每一列实行由存储器132读入一列图像数据的处理、和向多路调制器139输出选择信号的处理。

智能万能笔的摆动方向变化的话，发光控制部135依次对每一列实行由存储器132以与前次相反的顺序读入一列图像数据的处理、和向多路调制器139输出选择信号的处理。

通过该发光控制，智能万能笔的多个显示LED122配合智能万能笔的摆动，进行亮灯或熄灯。多个显示LED122根据图像数据进行亮灯或熄灯。在智能万能笔被摆动的空间中，通过多个显示LED122的闪烁，形成基于图像数据的余象。

形式判断部131，例如是电源开关123为扫描形式的电源ON的情况，并且短于3秒操作扫描按钮124时，判断为发送形式。形式判断部131指示通信控制部133进行存储在存储器132中的图像数据的发送处理。

在为发送形式时，通信控制部133指示发送控制部5发送请求发送信号。发送控制部5通过脉冲驱动使发光二极管11间歇地发光。

发送目的地的其他智能万能笔受光基于请求发送信号的发光二极管11的光的话，通过脉冲驱动使该其他智能万能笔的发光二极管11间歇地发光。接收控制部6根据该其他智能万能笔的发光二极管11的发光，判断发送已被许可，并将该判断通知给通信控制部133。通信控制部133在规定期间未收到来自接收控制部6的发送许可通知时，也可以中断发送处理。

发送被许可的话，通信控制部133将为了请求发送而通过脉冲驱动间歇亮灯的发光二极管11熄灯。之后，通信控制部133读入存储在存储器132中的图像数据的最初1字节的像素数据。通信控制部133将读入的1字节的像素数据向发送控制部5提供。

发送控制部5，通过对应于被供给的1字节的像素数据值的规定点群，使发光二极管11发光。发送控制部5发送被供给的1字节的像素数据。

图8是表示在图5的智能万能笔与其他智能万能笔之间收发图像数据时所实行的通信顺序的时间图。在该图8的例子中，发送控制部5如(A)所示，通过起止同步通信(异步通信)发送数据。发送控制部5首先发送起始位“0”，接着发送1字节(8位)的像素数据，接着发送结束位“1”。

其他的智能万能笔接收1字节的像素数据的话，如(C)所示，发送发送禁止信号。其他的智能万能笔使发光二极管11熄灯。其他的智能万能笔将接收到的1字节的像素数据保存在存储器132中。之后，其他的智能万能笔通过脉冲驱动使发光二极管11间歇地亮灯，并许可下一1字节的像素数据的发送。

通信控制部133，根据通过该发光二极管11的脉冲驱动的间歇的亮灯，由接收控制部6通知发送许可的话，便读入存储在存储器132中的图象数据的下一1字节的像素数据，并使其发送至发送控制部5。

通信控制部133，对每1字节的像素数据反复进行上述图像数据的发送处理。存储在存储器132中的一图像数据的全部像素数据的发送结束的话，通信控制部133指示发送控制部5发送数据转送结束信号。发送控制部5以用于通知数据转送结束的规定点群通过脉冲驱动使发光二极管11间歇地发光。

由此，智能万能笔使用发光二极管11，能够向其他的智能万能笔发送存储在存储器132中的图像数据。其他的智能万能笔使用发光二极管，能够接收智能万能笔发送的图像数据。

形式判断部131，例如是电源开关123为扫描形式的电源ON的情况，并且保持不操作扫描按钮124的状态，来受光意味来自其他的智能万能笔请求发送的规定点群的话，判断为接收形式。形式判断部131指示通信控制部133进行将基于发光二极管11接收的信号的图像数据保存在存储器132中的处理。

在为接收形式时，通信控制部133如图8(C)所示，指示发送控制部5发送发送许可信号。发送控制部5通过脉冲驱动使发光二极管11间歇地发光。

接收控制部6，如果发光二极管11接收规定的发光点群的光的话，就将对应其受光点群的值提供给通信控制部133。通信控制部133如图8(D)所示，如果对应于受光点群的值被从接收控制部6提供的话，则指示发送控制部5发送发送禁止信号。发送控制部5使发光二极管11熄灯。

在指示发送发送禁止信号后，通信控制部133将由接收控制部6提供的值保存在存储器132中。接收数据向存储器132的保存结束的话，通信控制部133则指示发送控制部5发送发送许可信号。发送控制部5通过脉冲驱动使发光二极管11间歇地发光。

由此，通信控制部133能够对每1字节的像素数据依次接收图像数据，并保存在存储器132中。

发光二极管11接收意味数据转送结束的规定发光点群的光的话，则接收控制部6通知通信控制部133数据转送结束。通信控制部133指示发送控制部5发送发送禁止信号。发送控制部5使发光二极管11熄灯。

由此，通过发光二极管11接收的一个图像数据被保存在存储器132中。

另外，发送控制部5也可以将接收的所有字节数据进行合计，将其计算结果作为接收数据的检查和数据，发送给发信源的智能万能笔。由此，发信源的智能万能笔，可以进一步正确地判断图像数据是否被正确发送。

如以上那样，该实施形态三涉及的智能万能笔，使用一个发光二极管11，能够在与其他的智能万能笔之间发送保存在存储器132中的图像数据。

另外，该实施形态三涉及的智能万能笔如图7所示，分离电路14和受光电路137被连接在相同的输入端。也就是说，在该实施形态三涉及的智能万能笔中，通过将图像读入时向微型电子计算机1的图像数据的输入与图像数据接收时向微型电子计算机1的图像数据的输入均作为串行输入，将输入端共同化。因此，能够减少微型电子计算机1的必要脚位数。

另外，在该实施形态三中，智能万能笔通过用手拿着摆动，来形成基于图像数据的余象。除此之外例如，智能万能笔也可以是通过机械自动地摆动，或者通过机械自动地旋转的余象形成工具。

实施形态四

图9是表示作为本发明实施形态四涉及的电子仪器的一种的显示面板装置141、和附属于其的输入笔142的主视图。图10是图9中的显示面板装置141的电子电路的方框图。显示面板装置141利用显示用的发光二极管11接收数据。

显示面板装置141具有多个发光二极管11。多个发光二极管11排列为，例如8行×8列的纵横矩阵形状。发光二极管11例如发红色的可见光。

显示面板装置141具有微型电子计算机1。微型电子计算机1具有存储器146。存储器146存储由每个发光二极管11的位数据组成的显示数据。在微型电子计算机1上，与接收控制部6一起，显示控制部147、数据更新部148得以实现。显示面板装置141具有与发光二极管11的数量相同的显示电路149、并联电容器12、分离电路14等。在微型电子计算机1中，连接有与该发光二极管11的数量相同的多组电路。显示电路149、并联电容器12及分离电路14，设置在每个发光二极管11上。

显示电路149，具有PNP晶体管21、第一电阻元件22、第二电阻元件23及保护电阻元件24。

PNP晶体管21，如果基极节点的电位低于发射极节点的电位，则变为ON状态，电流从发射极节点流向集电极节点。PNP晶体管21的发射极节点与电源连接。PNP晶体管21的集电极节点，连接在保护电阻元件24的一方节点上。保护电阻元件24的另一方节点，连接在发光二极管11的正极节点及并联电容器12的另一方节点上。

PNP晶体管21的基极节点，连接在第一电阻元件22的一方节点和第二电阻元件23的一方节点上。第一电阻元件22的另一方节点与电源连接。第二电阻元件23的另一方节点与发光二极管11的负极节点及并联电容器12的一方节点一起，被连接在微型电子计算机1的输出端3上。

显示控制部147，根据存储在存储器146中的显示数据，控制多个发光二极管11的亮灯。

数据更新部148，根据接收控制部6基于各发光二极管11的受光而输出的接收数据，更新对应于该发光二极管11的位数据。

另外，上述以外的构成要素，与实施形态一的同名构成要素具有相同的功能，标有与实施形态一相同的符号并省略说明。

接着，对具有以上构成的实施形态四涉及的显示面板装置141的动作进行说明。

显示控制部147读入存储在存储器146中的显示数据。显示控制部147将成为显示数据中对应于发光二极管11亮灯的位数据的输出端3间歇地向低电平控制。

输出端3被控制为低电平的话，则显示电路149的PNP晶体管21变为ON状态。通过PNP晶体管21的集电极节点的电流，发光二极管11发光。通过输出端3被间歇地控制为低电平，发光二极管11间歇地发光。

例如通过频率38kHz且50％的占空比，将输出端3间歇地向低电平控制的话，发光二极管11尽管间歇地亮灯，但是，人眼可以看到连续地亮灯。

图11是表示在显示面板装置141的一个发光二极管11与输入笔142之间所实行的通信程序的顺序。

输入笔142，具有输出与发光二极管11同一波长的可见光的写入LED151、笔转换开关152及发光按钮153。

输入笔142，在通过笔转换开关152选择“笔(写入)”的状态，操作发光按钮153的话，则发送规定的写入数据。输入笔142连续两次发送例如由“100”的位系列组成的写入数据。

基于这样的写入数据的光信号被输入的话，接收控制部6根据分离电路14的输出，生成写入数据。通过接收控制部6连续生成两个写入数据的话，数据更新部148将存储在存储器146中的、对应于具有其写入的发光二极管11的位数据变更为意味亮灯的值。

由此，通过输入笔142被写入了写入数据的发光二极管11亮灯。发光二极管11被控制为间歇地亮灯，但是，人眼由于余象效应可以看到时常亮灯。

输入笔142，在通过笔转换开关152选择“橡皮(清除)”的状态，操作发光按钮153的话，则发送规定的清除数据。输入笔142连续两次发送例如“011”的清除数据。

基于这样的清除数据的光信号被输入的话，接收控制部6根据分离电路14的输出，生成清除数据。通过接收控制部6连续生成两个清除数据的话，数据更新部148将存储在存储器146中的、对应于具有其写入的发光二极管11的位数据变更为意味熄灯的值。

由此，通过输入笔142被写入了清除数据的发光二极管11熄灯。

如以上那样，该实施形态四涉及的显示面板装置141，相对于排列成矩阵状的多个发光二极管11的各个，通过使用输入笔142写入写入数据，使其写入的发光二极管11亮灯。发光二极管11，在其亮灯期间内使用输入笔142写入清除数据，但是，由于是间歇地亮灯，因此能够熄灯。

显示面板装置141的多个发光二极管11，能够通过每个输入笔142自由地亮灯或熄灯。也就是说，在显示面板装置141上，使用输入笔142自由地描绘喜爱的文字和图画，能够按照其描绘的那样使显示面板装置141的多个发光二极管11亮灯。

以上的各实施形态是本发明适合的实施形态的例子，但是，本发明并不限于这些，在未脱离发明主旨的范围内，能够进行各种变形和变更。

在上述实施形态一及二中，将电子仪器彼此之间的通信作为例子进行说明。在上述实施形态三中，将作为余象形成工具一种的智能万能笔彼此之间的通信作为例子进行说明。在上述实施形态四中，将显示面板装置与输入笔之间的通信作为例子进行说明。

除此之外，例如本发明适用于控制门的开锁及上锁的电子锁紧装置、与电子锁紧装置配合使用的按键器等，能够利用于用于确认那些的通信。图12是表示作为本发明实施形态的变形例的电子锁紧装置151和按键器152的说明图。电子锁紧装置151设有发光二极管11。另外，按键器152也设有发光二极管11。

这样的电子锁紧装置151和按键器152，控制各个发光二极管11的发光，例如，如图13所示那样收发按键确认编码和密码编码。图13是表示在图12的电子锁紧装置151和按键器152之间所实行的通信程序的顺序。

按键器152例如，根据按键对照按钮153的操作，输出请求发送的发光信号。按键器152的发光二极管11，通过脉冲驱动间歇地发光。

受光该请求发送的发光信号的话，电子锁紧装置151便输出发送许可的发光信号。电子锁紧装置151的发光二极管11，通过脉冲驱动间歇地发光。

受光发送许可的发光信号的话，按键器152则通过发光期间和无发光期间的反复，使发光二极管11周期性地发光。这成为同步时钟信号。另外，发光二极管11即使在发光期间，也通过脉冲驱动间歇地发光。

电子锁紧装置151，如果发光二极管11接收该按键器152的同步时钟信号的话，则使同步时钟信号的周期同步，并使发光二极管11发光，将固有的按键确认编码发送给预先由厂商等登记的电子锁紧装置151。在图13的例子中，是“10001100(＝8Ch)”。

发光二极管11接收按键确认编码的话，按键器152便判断其接收的按键确认编码是否对应于自身的电子锁紧装置151的按键确认编码。

电子锁紧装置151，在发送按键确认编码后使发光二极管11发光，并发送同步时钟信号。

按键器152，在前面的按键确认编码的一致判定中判断为一致时，如果发光二极管11接收该电子锁紧装置151的同步时钟信号的话，使其同步时钟信号的周期同步，并将固有的密码编码发送给预先由用户等登记的按键器152。在图13的例子中，是“11010101(＝D5h)”。

另外，在前面的按键确认编码的一致判定中未判断为一致时，按键器152，即使发光二极管11接收了电子锁紧装置151的同步时钟信号，也不发送密码编码。由此，可以谨慎地发送密码编码。

发光二极管11接收密码编码的话，电子锁紧装置151便判断其接收的密码编码是否是被用户预先登记的密码编码。而且，接收的密码编码与预先登记的一致时，电子锁紧装置151便将门开锁。不一致时，电子锁紧装置151依然将门上锁。

通过以上的确认处理，电子锁紧装置151仅确认预先登记的按键器152，便能够将门开锁。

另外，将按键确认编码由电子锁紧装置151向按键器152的发送，具有以下意义。将按键确认编码由按键器152发送的办法，如果盗窃按键器152的话，根据其输出信号便可以容易地得到按键确认编码。对此，通过将按键确认编码由电子锁紧装置151发送给按键器152的办法，便不能由按键器152输出基于按键确认编码的光信号。按键器152如果没有判断按键确认编码一致，便不发送密码编码。因此，能够抑制由于按键器152的丢失等而引起的安全性的降低。

除电子锁紧装置151和按键器152的組合之外，本发明也能够利用于电视机等的各种广播接收机、个人计算机、游戏机、照明器具、空调机器、热水供给设备、微波炉、照相机、家用机器、汽车、摩托车、便携式电话机终端、便携式信息设备、便携式游戏机、电路等的评价板等。例如，在照相机上，利用AF(Auto Focus)补助光用LED，可以将安装在照相机的控制电路板上的内装EEPROM的数据发送、或接收并写入。

在上述各实施形态中，作为使发光二极管11亮灯的驱动晶体管，使用PNP晶体管。除此之外，例如处于通信速度等即使慢也没关系的情况等，作为驱动晶体管，也可以使用FET(Field Effect Transistor)等，来代替PNP晶体管。

工业应用性

本发明能够利用于设有发光二极管的电子仪器等的小型化。

Claims (13)

1.一种数据通信装置，它是利用发光二极管进行数据通信的，其特征在于，

设有：通过通电输出光的发光二极管，

根据发信数据对上述发光二极管外加正偏压的发信电路，

将按照未对上述发光二极管外加正偏压时的上述发光二极管所产生的电压而变化的电压进行输出的分离电路；

通过上述发信电路，由上述发光二极管将发信用的光数据发送，通过上述分离电路，将上述发光二极管接收的光作为数据取出。

2.如权利要求1所述的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，其特征在于，所说的发信电路是，根据发信数据将外加于上述发光二极管的正偏压间歇地施加，即使在根据上述发信数据使上述发光二极管发光的期间内，也能够进行使用了上述发光二极管的数据接收。

3.如权利要求1所述的的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，其特征在于，设有被连接在上述发光二极管的正极节点和负极节点之间的并联电容器。

4.如权利要求1所述的的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，其特征在于，

所说的发信电路设有，基极节点连接在上述发光二极管的负极节点上、且集电极节点连接在上述发光二极管的正极节点上的PNP晶体管；

在对上述发光二极管外加正偏压时，控制上述发光二极管的负极节点和上述PNP晶体管的基极节点的电位，使其低于上述PNP晶体管的发射极节点的电压，然后将上述PNP晶体管设为ON状态；

所说的分离电路，连接在上述发光二极管的正极节点上。

5.如权利要求1所述的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，其特征在于，所说的分离电路设有：

分离晶体管；

连接在上述分离晶体管的基极节点与上述发光二极管的正极节点之间的直流消磁电容器；

具有连接在上述分离晶体管的基极节点上的一对电阻元件，并且为了按照上述发光二极管中是否入射有规定光量的光而将上述分离晶体管进行电流放大动作，设定上述分离晶体管的动作电位的运行点设定电路；以及

连接在上述分离晶体管的集电极节点上的分离电阻元件。

6.如权利要求5所述的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，其特征在于，所说的分离电路设有：

集电极节点连接在上述分离晶体管的基极节点上、且基极节点连接在上述直流消磁电容器上的放大晶体管，和

从上述分离电阻元件的电压中除去高频成份的低通滤波器电路。

7.如权利要求6所述的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，其特征在于，所说的低通滤波器电路是，使与上述发信电路对上述发光二极管外加正偏压的周期不同周期的频率成份通过的电路。

8.如权利要求1所述的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，其特征在于，设有：将上述分离电路的输出电压的波形、与用于对上述发光二极管外加正偏压的发光控制信号的波形进行比较，在它们不一致时，便输出错误信号的差动运算放大器。

9.如权利要求1所述的利用发光二极管进行数据通信的数据通信装置，其特征在于，所说的发光二极管是将可见光进行发光的发光二极管。

10.一种数据通信装置，它是利用发光二极管进行数据通信的，其特征在于，

设有：通过通电输出可见光的发光二极管，

为了使上述发光二极管发光而对上述发光二极管外加正偏压的显示电路，以及

将按照未对上述发光二极管外加正偏压时的上述发光二极管所产生的电压而变化的电压进行输出的分离电路；

通过上述显示电路将上述发光二极管发光，通过上述分离电路将上述发光二极管接收的光作为数据取出。

11.一种电子仪器，具有进行数据通信的数据通信装置、和利用该数据通信装置控制数据通信的控制手段；其特征在于，

上述数据通信装置具有：

通过通电输出光的发光二极管，

根据发信数据对上述发光二极管外加正偏压的发信电路，以及将按照未对上述发光二极管外加正偏压时的上述发光二极管所产生的电压而变化的电压进行输出的分离电路；

通过上述发信电路，由上述发光二极管将发信用的光数据发送，通过上述分离电路将上述发光二极管接收的光作为数据取出。

12.一种电子仪器，具有进行数据通信的数据通信装置、和利用该数据通信装置控制数据通信的控制手段；其特征在于，

上述数据通信装置具有：

通过通电输出可见光的发光二极管，

为了使上述发光二极管发光而对上述发光二极管外加正偏压的显示电路，以及

将按照未对上述发光二极管外加正偏压时的上述发光二极管所产生的电压而变化的电压进行输出的分离电路；

通过上述显示电路将上述发光二极管发光，通过上述分离电路将上述发光二极管接收的光作为数据取出。

13.如权利要求11或12所述的电子仪器，其特征在于，所说的电子仪器是，从通过人手持摆动形成余象的余象形成工具、显示面板装置、电子锁紧装置、按键器、广播接收机、个人计算机、游戏机、照明器具、空调机器、热水供给设备、微波炉、照相机、家电机器、汽车、摩托车、便携式电话机终端、便携式信息设备、便携式游戏机及电路等的评价板中任选的一个装置。

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