JP2002152138A - トランシーバ・モジュール - Google Patents
トランシーバ・モジュールInfo
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- 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
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- 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
- H04B10/40—Transceivers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、受信した光データを処理する
ための回路要素以外に、周囲光状態を検出するための回
路要素を含む、光学トランシーバ・モジュールを提供す
ることにある。 【解決手段】本発明によれば、電気信号を光信号に変換
するための送信素子と、光信号を電気信号に変換するた
めの受信素子と、受信素子からの電気信号に処理を加え
て、受信器データ出力を送り出すための受信回路要素
と、受信素子からの電気信号に処理を加えて、周囲光出
力を送り出すための周囲光回路要素を含む、光学トラン
シーバ・モジュールが設けられている。
ための回路要素以外に、周囲光状態を検出するための回
路要素を含む、光学トランシーバ・モジュールを提供す
ることにある。 【解決手段】本発明によれば、電気信号を光信号に変換
するための送信素子と、光信号を電気信号に変換するた
めの受信素子と、受信素子からの電気信号に処理を加え
て、受信器データ出力を送り出すための受信回路要素
と、受信素子からの電気信号に処理を加えて、周囲光出
力を送り出すための周囲光回路要素を含む、光学トラン
シーバ・モジュールが設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、光学トラ
ンシーバ・モジュールに関するものである。とりわけ、
本発明は、周囲光回路要素を含む光学トランシーバ・モ
ジュールに関するものである。
ンシーバ・モジュールに関するものである。とりわけ、
本発明は、周囲光回路要素を含む光学トランシーバ・モ
ジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】赤外線トランシーバ・モジュールを電子
装置に組み込んで、他の電子装置との双方向無線通信を
行えるようにする場合が多い。例えば、ポータブル（も
しくはパーソナル）・デジタル・アシスタント（ＰＤ
Ａ）機器が、標準的なＩｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａ
ｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＩｒＤＡ）を介して、ラップト
ップ・コンピュータ、プリンタ、または、別のＰＤＡと
通信を行う技術は、既知のところである。同様に、ＩＲ
トランシーバを、手持ち式の携帯電話において利用する
のがますます普及してきており、電話のユーザが、記憶
した番号を交換し、無線リンク・ゲームを行い、あるい
は、無線で電話とＩＲ使用可能なアクセサリをリンクさ
せることが可能になる。ＩＲトランシーバを備える他の
装置には、例えば、ページャ、デジタル・カメラ、プリ
ンタ、及び、パーソナル・コンピュータなどがある。
装置に組み込んで、他の電子装置との双方向無線通信を
行えるようにする場合が多い。例えば、ポータブル（も
しくはパーソナル）・デジタル・アシスタント（ＰＤ
Ａ）機器が、標準的なＩｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａ
ｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＩｒＤＡ）を介して、ラップト
ップ・コンピュータ、プリンタ、または、別のＰＤＡと
通信を行う技術は、既知のところである。同様に、ＩＲ
トランシーバを、手持ち式の携帯電話において利用する
のがますます普及してきており、電話のユーザが、記憶
した番号を交換し、無線リンク・ゲームを行い、あるい
は、無線で電話とＩＲ使用可能なアクセサリをリンクさ
せることが可能になる。ＩＲトランシーバを備える他の
装置には、例えば、ページャ、デジタル・カメラ、プリ
ンタ、及び、パーソナル・コンピュータなどがある。
【０００３】標準電気コネクタに比べたＩＲリンクを用
いる利点は、数多くあり、これらは文献に良く紹介され
ている。これらの利点には、１）アライメントの許容差
が大きい、２）データ・インターフェイスを機密密閉す
ることができる、３）ＲＦ干渉に影響されやすいケーブ
ルがない、４）電磁適合性（ＥＭＣ）問題がないといっ
た点が含まれる。
いる利点は、数多くあり、これらは文献に良く紹介され
ている。これらの利点には、１）アライメントの許容差
が大きい、２）データ・インターフェイスを機密密閉す
ることができる、３）ＲＦ干渉に影響されやすいケーブ
ルがない、４）電磁適合性（ＥＭＣ）問題がないといっ
た点が含まれる。
【０００４】ＩＲトランシーバ・モジュールには、一般
に、適合する支援回路要素と共にパッケージ化されて、
内蔵式装置を形成する、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び
フォトダイオードが含まれている。電気端子は、モジュ
ールと外部回路要素との電気的結合を可能にするため、
パッケージの外側に露出している。
に、適合する支援回路要素と共にパッケージ化されて、
内蔵式装置を形成する、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び
フォトダイオードが含まれている。電気端子は、モジュ
ールと外部回路要素との電気的結合を可能にするため、
パッケージの外側に露出している。
【０００５】ＩＲトランシーバの各種コンポーネントを
組み合わせて、単一パッケージまたはモジュールにする
ことによって、トランシーバ・システムのサイズまたは
形状因子をかなり小さくすることが可能になる。さら
に、モジュールは、個別コンポーネントから構成される
同等のトランシーバに比べて、耐久性に優れ、しばし
ば、電力消費が少ない傾向がある。
組み合わせて、単一パッケージまたはモジュールにする
ことによって、トランシーバ・システムのサイズまたは
形状因子をかなり小さくすることが可能になる。さら
に、モジュールは、個別コンポーネントから構成される
同等のトランシーバに比べて、耐久性に優れ、しばし
ば、電力消費が少ない傾向がある。
【０００６】ＩＲリンクまたは通信チャネルが２つのＩ
Ｒトランシーバ・モジュール間に形成される場合、第１
のトランシーバのＬＥＤは、第２のトランシーバのフォ
トダイオードと光学的に結合し、第２のトランシーバの
ＬＥＤは、第１のトランシーバのフォトダイオードと光
学的に結合している。図１には、こうしたＩＲリンク３
０を介して通じている、２つの間隔をあけて配置された
装置１０、２０が例示されている。トランシーバは、一
般に、赤外光周波数帯域で動作する場合、通信チャネル
３０の形成に他の光周波数帯域を利用することも等しく
可能である。
Ｒトランシーバ・モジュール間に形成される場合、第１
のトランシーバのＬＥＤは、第２のトランシーバのフォ
トダイオードと光学的に結合し、第２のトランシーバの
ＬＥＤは、第１のトランシーバのフォトダイオードと光
学的に結合している。図１には、こうしたＩＲリンク３
０を介して通じている、２つの間隔をあけて配置された
装置１０、２０が例示されている。トランシーバは、一
般に、赤外光周波数帯域で動作する場合、通信チャネル
３０の形成に他の光周波数帯域を利用することも等しく
可能である。
【０００７】図２は、主プリント回路基板（ＰＣＢ）２
５０の端部に取り付けられたＩＲトランシーバ・モジュ
ール２００を示す、図１の装置１０の内部図である。ト
ランシーバ・モジュール２００には、ＬＥＤに重なる第
１の成形レンズ形状体２１０と、フォトダイオードに重
なる第２の成形レンズ形状体２２０を含む本体２４０が
含まれている。リード２３０は、取り付け支持体、及
び、ＩＲトランシーバ２００とプリント回路基板２５０
の電気相互接続を形成している。ＩＲトランシーバ本体
の典型的な長さは、約１０ｍｍ、典型的な奥行きは、５
ｍｍ、典型的な高さは４ｍｍである。
５０の端部に取り付けられたＩＲトランシーバ・モジュ
ール２００を示す、図１の装置１０の内部図である。ト
ランシーバ・モジュール２００には、ＬＥＤに重なる第
１の成形レンズ形状体２１０と、フォトダイオードに重
なる第２の成形レンズ形状体２２０を含む本体２４０が
含まれている。リード２３０は、取り付け支持体、及
び、ＩＲトランシーバ２００とプリント回路基板２５０
の電気相互接続を形成している。ＩＲトランシーバ本体
の典型的な長さは、約１０ｍｍ、典型的な奥行きは、５
ｍｍ、典型的な高さは４ｍｍである。
【０００８】所定の電子装置に周囲光検出器を組み込ん
で、その装置の環境における周囲光状態を検出すること
が知られている。例えば、韓国のＬＧ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ社から入手可能なモデルＣＢ−２１Ｑ２０ＥＴ
テレビジョンには、テレビジョン画像のコントラストを
適切に設定できるように、周囲光状態を検出する光検出
器が含まれている。
で、その装置の環境における周囲光状態を検出すること
が知られている。例えば、韓国のＬＧ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ社から入手可能なモデルＣＢ−２１Ｑ２０ＥＴ
テレビジョンには、テレビジョン画像のコントラストを
適切に設定できるように、周囲光状態を検出する光検出
器が含まれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、受信
した光データを処理するための回路要素以外に、周囲光
状態を検出するための回路要素を含む、光学トランシー
バ・モジュールを提供することにある。
した光データを処理するための回路要素以外に、周囲光
状態を検出するための回路要素を含む、光学トランシー
バ・モジュールを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電気信
号を光信号に変換するための送信素子と、光信号を電気
信号に変換するための受信素子と、受信素子からの電気
信号に処理を加えて、受信器データ出力を送り出すため
の受信回路要素と、受信素子からの電気信号に処理を加
えて、周囲光出力を送り出すための周囲光回路要素を含
む、光学トランシーバ・モジュールが設けられている。
号を光信号に変換するための送信素子と、光信号を電気
信号に変換するための受信素子と、受信素子からの電気
信号に処理を加えて、受信器データ出力を送り出すため
の受信回路要素と、受信素子からの電気信号に処理を加
えて、周囲光出力を送り出すための周囲光回路要素を含
む、光学トランシーバ・モジュールが設けられている。
【００１１】本発明による光学トランシーバには、光通
信チャネルを介してデータの送受信を行うことが可能で
あり、しかも、モジュールがさらされる周囲光状態を検
出することが可能であるという利点がある。
信チャネルを介してデータの送受信を行うことが可能で
あり、しかも、モジュールがさらされる周囲光状態を検
出することが可能であるという利点がある。
【００１２】光学トランシーバ・モジュールが電子装置
に用いられる場合、周囲光出力信号は、さまざまな用途
に利用することが可能である。周囲光信号の可能性のあ
る用途の１つは、電子装置のユーザに光レベル情報を直
接提供することである。こうした情報は、フィルム式カ
メラを取り扱うカメラマンにとって有用である。周囲光
信号は、逆光照明のような特定の機能を自動的にトリガ
する装置に利用することも可能である。周囲光信号によ
って、デジタル・カメラの露出レベルのような、電子装
置におけるセッティングを自動調整することも可能であ
る。
に用いられる場合、周囲光出力信号は、さまざまな用途
に利用することが可能である。周囲光信号の可能性のあ
る用途の１つは、電子装置のユーザに光レベル情報を直
接提供することである。こうした情報は、フィルム式カ
メラを取り扱うカメラマンにとって有用である。周囲光
信号は、逆光照明のような特定の機能を自動的にトリガ
する装置に利用することも可能である。周囲光信号によ
って、デジタル・カメラの露出レベルのような、電子装
置におけるセッティングを自動調整することも可能であ
る。
【００１３】受信回路要素及び周囲光回路要素は、単一
集積回路上に形成されるのが望ましい。
集積回路上に形成されるのが望ましい。
【００１４】モジュールには、送信素子に被変調電気信
号を供給するための送信回路要素が含まれているのが好
適である。
号を供給するための送信回路要素が含まれているのが好
適である。
【００１５】モジュールには、受信回路要素及び受信素
子に電圧を供給するための電源電圧入力ラインを含むこ
とが可能である。さらに、電源電圧入力ラインに周囲光
回路要素を結合して、その電流を検出することも可能で
ある。受信素子に周囲光回路要素を結合して、受信素子
を通る電流を検出するのが望ましい。
子に電圧を供給するための電源電圧入力ラインを含むこ
とが可能である。さらに、電源電圧入力ラインに周囲光
回路要素を結合して、その電流を検出することも可能で
ある。受信素子に周囲光回路要素を結合して、受信素子
を通る電流を検出するのが望ましい。
【００１６】周囲光回路要素は、受信素子からの電気信
号の実質上のＤＣ成分を検出し、また、受信素子からの
電気信号の実質上のＡＣ成分を検出するのが理想的であ
る。
号の実質上のＤＣ成分を検出し、また、受信素子からの
電気信号の実質上のＡＣ成分を検出するのが理想的であ
る。
【００１７】送信素子は、発光ダイオードであり、受信
素子は、フォトダイオードであることが望ましい。
素子は、フォトダイオードであることが望ましい。
【００１８】次に、例として、添付の図面を参照しなが
ら、本発明の実施態様について述べることにする。
ら、本発明の実施態様について述べることにする。
【００１９】
【発明の実施の形態】図３は、米国アジレント・テクノ
ロジ社から入手可能なＨＳＤＬ−３２０１のような既知
のＩＲトランシーバ・モジュール２００の基本機能を示
すブロック図である。ＨＳＤＬ−３２０１の詳細な仕様
については、アジレント・テクノロジ社によって発表さ
れた「ＩｒＤＡ（ＴＭ）Ｄａｔａ １．２ Ｌｏｗ Ｐ
ｏｗｅｒ Ｃｏｍｐｌｉａｎｔ １１５．２ｋｂ／ｓ
ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ」と題する技
術データにおいて知ることが可能である。
ロジ社から入手可能なＨＳＤＬ−３２０１のような既知
のＩＲトランシーバ・モジュール２００の基本機能を示
すブロック図である。ＨＳＤＬ−３２０１の詳細な仕様
については、アジレント・テクノロジ社によって発表さ
れた「ＩｒＤＡ（ＴＭ）Ｄａｔａ １．２ Ｌｏｗ Ｐ
ｏｗｅｒ Ｃｏｍｐｌｉａｎｔ １１５．２ｋｂ／ｓ
ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ」と題する技
術データにおいて知ることが可能である。
【００２０】ＩＲトランシーバ・モジュール２００は、
送信器３１０、受信器３２０、及び、８つの端子ピン
１、２、３、４、５、６、７、及び、８を含むカプセル
封じ装置である。
送信器３１０、受信器３２０、及び、８つの端子ピン
１、２、３、４、５、６、７、及び、８を含むカプセル
封じ装置である。
【００２１】端子ピン１、２、３、４、５、６、７、及
び、８は、図２に示すリード２３０、または、図４に示
すように光学トランシーバ・モジュール２００の外表面
の金属メッキ領域によって設けることが可能である。金
属メッキ領域として端子ピンを設けると、ＩＲトランシ
ーバ・モジュール２００を回路基板に表面実装し、外部
回路要素に電気的に結合することが可能になる。下記に
は、ＩＲトランシーバ・モジュールを外部回路要素に結
合する場合の、各端子ピン１、２、３、４、５、６、
７、及び、８の構成が要約する：
び、８は、図２に示すリード２３０、または、図４に示
すように光学トランシーバ・モジュール２００の外表面
の金属メッキ領域によって設けることが可能である。金
属メッキ領域として端子ピンを設けると、ＩＲトランシ
ーバ・モジュール２００を回路基板に表面実装し、外部
回路要素に電気的に結合することが可能になる。下記に
は、ＩＲトランシーバ・モジュールを外部回路要素に結
合する場合の、各端子ピン１、２、３、４、５、６、
７、及び、８の構成が要約する：
【００２２】凡例：（ピン番号）記号「記号の説明」
（備考）。 （１）ＧＮＤ「グランド」（機器のグランドに接続） （２）ＮＣ「接続せず」(このピンは開放のままにする) （３）Ｖcc「供給電源」（２．７Ｖから３．６Ｖの安定
化電源） （４）AGND「アナロググランド」（電気的に静かな(qui
et)接地点に接続） （５）ＳＤ「遮断。高値のとき有意(active high)」
（このピンは高値もしくは低値のいずれかに必ず駆動す
る。このピンは浮かさないものとする。） （６）ＲＸＤ「受信データ出力。低値のとき有意(activ
e low)」（光パルスが見えたとき、２．４マイクロ秒の
パルスが出力される） （７）ＴＸＤ「送信データ入力。高値のとき有意（acti
ve high）」（論理高値がＬＥＤをオンにする。ＴＸＤ
は高値もしくは低値のいずれかに必ず駆動する。このピ
ンは浮かさないものとする。） （８）ＶＬＥＤ「ＬＥＤ電圧」（低電圧化されてなくて
もよい。２．７Ｖから６．０Ｖ）
（備考）。 （１）ＧＮＤ「グランド」（機器のグランドに接続） （２）ＮＣ「接続せず」(このピンは開放のままにする) （３）Ｖcc「供給電源」（２．７Ｖから３．６Ｖの安定
化電源） （４）AGND「アナロググランド」（電気的に静かな(qui
et)接地点に接続） （５）ＳＤ「遮断。高値のとき有意(active high)」
（このピンは高値もしくは低値のいずれかに必ず駆動す
る。このピンは浮かさないものとする。） （６）ＲＸＤ「受信データ出力。低値のとき有意(activ
e low)」（光パルスが見えたとき、２．４マイクロ秒の
パルスが出力される） （７）ＴＸＤ「送信データ入力。高値のとき有意（acti
ve high）」（論理高値がＬＥＤをオンにする。ＴＸＤ
は高値もしくは低値のいずれかに必ず駆動する。このピ
ンは浮かさないものとする。） （８）ＶＬＥＤ「ＬＥＤ電圧」（低電圧化されてなくて
もよい。２．７Ｖから６．０Ｖ）
【００２３】Ｖｃｃ端子ピン３と並列に接続された外部
１．０マイクロ・ファラッドのコンデンサＣ１を用い
て、Ｖｃｃ電源電圧におけるストレイ信号にフィルタリ
ングを施すのが望ましい。
１．０マイクロ・ファラッドのコンデンサＣ１を用い
て、Ｖｃｃ電源電圧におけるストレイ信号にフィルタリ
ングを施すのが望ましい。
【００２４】送信器３１０には、ＴＸＤピン７及びＶＬ
ＥＤピン８に結合された送信回路要素３１２と、送信回
路要素３１２から受信した電気信号を、電磁スペクトル
の赤外領域の光信号に変換するための送信素子３１４が
含まれている。本実施態様の場合、送信素子３１４は、
８７５ナノメートルのピーク波長で光を放出する標準的
な発光ダイオード（ＬＥＤ）である。送信回路要素３１
２は、送信器データ入力（ＴＸＤ）ピン７から得られた
方形波信号に応答して、対応する被変調電気信号をＬＥ
Ｄ３１２に供給する働きをする。ＬＥＤ３１２は、次
に、被変調電気信号に従って光パルスを発生する。従っ
て、送信器３１０は、ＴＸＤ信号によって変調された光
信号を発生する。ＶＬＥＤピン８は、ＬＥＤ３１４の駆
動に必要な電流を供給する。
ＥＤピン８に結合された送信回路要素３１２と、送信回
路要素３１２から受信した電気信号を、電磁スペクトル
の赤外領域の光信号に変換するための送信素子３１４が
含まれている。本実施態様の場合、送信素子３１４は、
８７５ナノメートルのピーク波長で光を放出する標準的
な発光ダイオード（ＬＥＤ）である。送信回路要素３１
２は、送信器データ入力（ＴＸＤ）ピン７から得られた
方形波信号に応答して、対応する被変調電気信号をＬＥ
Ｄ３１２に供給する働きをする。ＬＥＤ３１２は、次
に、被変調電気信号に従って光パルスを発生する。従っ
て、送信器３１０は、ＴＸＤ信号によって変調された光
信号を発生する。ＶＬＥＤピン８は、ＬＥＤ３１４の駆
動に必要な電流を供給する。
【００２５】受信器３２０には、ＲＸＤピン６に結合さ
れた受信回路要素３２２と、トランシーバ・モジュール
２００のレンズ２２０を介して受信した電磁スペクトル
の赤外領域の光信号を電気信号に変換するための受信素
子３２４が含まれている。本実施態様の場合、受信素子
３２４は、ピーク感度波長が８８０ナノメートルの逆バ
イアスＰＩＮ（Ｐ型、真性型、Ｎ型）ダイオードのよう
な、フォトダイオードである。受信回路要素３２２は、
ＰＩＮダイオード３２４から受信した電気信号に処理を
加え、ＴＴＬレベル方形波被変調データ信号をＲＸＤピ
ン６に対して出力する働きをする。従って、受信器３２
０は、トランシーバによって検出される光信号に応答し
て、ＲＸＤピン６に受信器データ出力を発生する。
れた受信回路要素３２２と、トランシーバ・モジュール
２００のレンズ２２０を介して受信した電磁スペクトル
の赤外領域の光信号を電気信号に変換するための受信素
子３２４が含まれている。本実施態様の場合、受信素子
３２４は、ピーク感度波長が８８０ナノメートルの逆バ
イアスＰＩＮ（Ｐ型、真性型、Ｎ型）ダイオードのよう
な、フォトダイオードである。受信回路要素３２２は、
ＰＩＮダイオード３２４から受信した電気信号に処理を
加え、ＴＴＬレベル方形波被変調データ信号をＲＸＤピ
ン６に対して出力する働きをする。従って、受信器３２
０は、トランシーバによって検出される光信号に応答し
て、ＲＸＤピン６に受信器データ出力を発生する。
【００２６】図３の概略図によれば、送信回路要素３１
２及び受信回路要素３２２は、図示にように、トランシ
ーバ・モジュール２００の両端に配置されている。実際
には、送信回路要素３１２及び受信回路要素３２２は、
単一ＢｉＣＭＯＳ集積回路（ＩＣ）上に形成される。電
源電圧Ｖｃｃピン３によって、ＩＣ上の送信回路要素３
１２及び受信回路要素３２２、並びに、ＰＩＮダイオー
ド３２４を駆動するために調整された３ボルトの電圧が
供給される。
２及び受信回路要素３２２は、図示にように、トランシ
ーバ・モジュール２００の両端に配置されている。実際
には、送信回路要素３１２及び受信回路要素３２２は、
単一ＢｉＣＭＯＳ集積回路（ＩＣ）上に形成される。電
源電圧Ｖｃｃピン３によって、ＩＣ上の送信回路要素３
１２及び受信回路要素３２２、並びに、ＰＩＮダイオー
ド３２４を駆動するために調整された３ボルトの電圧が
供給される。
【００２７】図３には、送信器３１０及び受信器３２０
に結合された遮断ピン５が例示されている。遮断ピン５
の電圧を０ボルトから３ボルトに上昇させることによっ
て、トランシーバ・モジュールが完全に遮断され、極め
て少ない電力消費を実現することができる。遮断モード
の場合、ＩＣ上の送信回路要素３１２及び受信回路要素
３２２は、ほぼ不活性状態になり、従って、極めて活性
度の高い光の条件下においても、ほとんど電流を生じな
い。
に結合された遮断ピン５が例示されている。遮断ピン５
の電圧を０ボルトから３ボルトに上昇させることによっ
て、トランシーバ・モジュールが完全に遮断され、極め
て少ない電力消費を実現することができる。遮断モード
の場合、ＩＣ上の送信回路要素３１２及び受信回路要素
３２２は、ほぼ不活性状態になり、従って、極めて活性
度の高い光の条件下においても、ほとんど電流を生じな
い。
【００２８】Ｖｃｃ電源からの電流の流出Ｉｃｃは、受
信器３２０の活性度に比例する。例えば、光信号がトラ
ンシーバによって受信され、処理を加えられて、受信器
データ出力がＲＸＤに送り出される期間中、Ｖｃｃから
流出する電流Ｉｃｃは多くなる。図５には、遮断電圧の
関数として、受信器の遊休時に、Ｖｃｃピン３から引き
出される電流レベルが例示されている。上部ラインＡ
は、周囲光がトランシーバ・モジュール２００の受信器
レンズ２２０を照射している場合の、Ｉｃｃのレベルを
示している。下部ラインＢは、トランシーバ・モジュー
ル２００の受信器レンズ２２０を照射する周囲光がない
場合の、Ｉｃｃのレベルを示している。上部ラインＡと
下部ラインＢの相違は、入射する周囲光に比例した、Ｐ
ＩＮダイオード３２４を介した漏洩電流に帰することが
可能である。
信器３２０の活性度に比例する。例えば、光信号がトラ
ンシーバによって受信され、処理を加えられて、受信器
データ出力がＲＸＤに送り出される期間中、Ｖｃｃから
流出する電流Ｉｃｃは多くなる。図５には、遮断電圧の
関数として、受信器の遊休時に、Ｖｃｃピン３から引き
出される電流レベルが例示されている。上部ラインＡ
は、周囲光がトランシーバ・モジュール２００の受信器
レンズ２２０を照射している場合の、Ｉｃｃのレベルを
示している。下部ラインＢは、トランシーバ・モジュー
ル２００の受信器レンズ２２０を照射する周囲光がない
場合の、Ｉｃｃのレベルを示している。上部ラインＡと
下部ラインＢの相違は、入射する周囲光に比例した、Ｐ
ＩＮダイオード３２４を介した漏洩電流に帰することが
可能である。
【００２９】ＰＩＮダイオードによって生じる周囲光依
存信号は、受信回路要素３２２における受信光信号の検
出を妨げる。従って、受信回路要素３２２は、さまざま
な照明状態におけるＰＩＮダイオードの漏洩電流の差を
フィルタリングで除去するように設計されている。
存信号は、受信回路要素３２２における受信光信号の検
出を妨げる。従って、受信回路要素３２２は、さまざま
な照明状態におけるＰＩＮダイオードの漏洩電流の差を
フィルタリングで除去するように設計されている。
【００３０】次に、図６に関連して、受信器３２０につ
いて解説することにする。ＰＩＮダイオード３２４に
は、図６に示すように、陰極を電源電圧Ｖｃｃに結合
し、陽極をバイアス抵抗器３２５を介してアースに結合
することによって逆バイアスがかけられる。ＰＩＮダイ
オード３２４を介して流れる電流Ｉｐｉｎは、ダイオー
ドに入射する光の強度に比例する。この電流Ｉｐｉｎ
は、ＰＩＮダイオード３２４とバイアス抵抗器３２５の
間の接合Ｘにおいて電圧を取り出すことによって、受信
器において検出される。Ｖｃｃピンから取り出される全
電流Ｉｃｃは、電流Ｉｐｉｎと集積回路（ＩＣ）によっ
て取り出される電流Ｉｉｃの合計である。
いて解説することにする。ＰＩＮダイオード３２４に
は、図６に示すように、陰極を電源電圧Ｖｃｃに結合
し、陽極をバイアス抵抗器３２５を介してアースに結合
することによって逆バイアスがかけられる。ＰＩＮダイ
オード３２４を介して流れる電流Ｉｐｉｎは、ダイオー
ドに入射する光の強度に比例する。この電流Ｉｐｉｎ
は、ＰＩＮダイオード３２４とバイアス抵抗器３２５の
間の接合Ｘにおいて電圧を取り出すことによって、受信
器において検出される。Ｖｃｃピンから取り出される全
電流Ｉｃｃは、電流Ｉｐｉｎと集積回路（ＩＣ）によっ
て取り出される電流Ｉｉｃの合計である。
【００３１】受信回路要素３２２は、集積回路（ＩＣ）
に納められており、増幅器６１０、コンパレータ６３
０、ワンショット・マルチバイブレータ６４０、ＲＸＤ
ドライバ６５０、及び、入力検出ダイオード６６０が直
列をなすように含まれている。受信回路要素の各段から
出力される信号は、ＲＸＤピン６に対して最終受信器デ
ータ信号を出力する入力保護ダイオード６６０を除い
て、直列をなす次段に入力される。
に納められており、増幅器６１０、コンパレータ６３
０、ワンショット・マルチバイブレータ６４０、ＲＸＤ
ドライバ６５０、及び、入力検出ダイオード６６０が直
列をなすように含まれている。受信回路要素の各段から
出力される信号は、ＲＸＤピン６に対して最終受信器デ
ータ信号を出力する入力保護ダイオード６６０を除い
て、直列をなす次段に入力される。
【００３２】増幅器６１０は、接合Ｘから取り出された
電圧を受信し、増幅電圧信号をフィルタ６２０に対して
出力する働きをする。電流Ｉｐｉｎを正確に測定し、Ｉ
ｐｉｎに影響を及ぼさないようにするため、増幅器６１
０は、高入力インピーダンスの演算増幅器として実施さ
れる。
電圧を受信し、増幅電圧信号をフィルタ６２０に対して
出力する働きをする。電流Ｉｐｉｎを正確に測定し、Ｉ
ｐｉｎに影響を及ぼさないようにするため、増幅器６１
０は、高入力インピーダンスの演算増幅器として実施さ
れる。
【００３３】フィルタ６２０の帯域幅は、増幅電圧信号
を制限して、予測周波数帯域外の信号を除去する。Ｉｒ
ＤＡ準拠信号の予測周波数帯域は、約１１５．２キロビ
ット／秒〜約４メガビット／秒の範囲にわたる値を有し
ている。
を制限して、予測周波数帯域外の信号を除去する。Ｉｒ
ＤＡ準拠信号の予測周波数帯域は、約１１５．２キロビ
ット／秒〜約４メガビット／秒の範囲にわたる値を有し
ている。
【００３４】フィルタから出力される帯域幅制限信号
は、実際には、デジタル・データ・ストリームであって
も、アナログ同然の信号に似ている。従って、パルス
は、トランシーバから出力される前に、整形を必要とす
る。コンパレータ６３０は、フィルタリングを施された
信号に操作を加えて、アナログ同然の信号パルスを方形
波信号パルスに整形する。これらの可変幅方形波パルス
は、さらに、ワンショット・マルチバイブレータ６４０
によって操作が加えられる。ワンショット・マルチバイ
ブレータ６４０は、方形波パルスの幅を標準化して、後
続のデジタル処理に適合させる単安定マルチバイブレー
タである。
は、実際には、デジタル・データ・ストリームであって
も、アナログ同然の信号に似ている。従って、パルス
は、トランシーバから出力される前に、整形を必要とす
る。コンパレータ６３０は、フィルタリングを施された
信号に操作を加えて、アナログ同然の信号パルスを方形
波信号パルスに整形する。これらの可変幅方形波パルス
は、さらに、ワンショット・マルチバイブレータ６４０
によって操作が加えられる。ワンショット・マルチバイ
ブレータ６４０は、方形波パルスの幅を標準化して、後
続のデジタル処理に適合させる単安定マルチバイブレー
タである。
【００３５】入力保護ダイオード６６０によって、ＲＸ
Ｄピン６の上昇電圧が受信回路要素に損傷を与えるのが
阻止される。整形された方形波パルス化信号が、最終的
に、ＲＸＤピン６に出力される。
Ｄピン６の上昇電圧が受信回路要素に損傷を与えるのが
阻止される。整形された方形波パルス化信号が、最終的
に、ＲＸＤピン６に出力される。
【００３６】図７を参照すると、本発明に従って周囲光
回路要素７１０、７２０、７３０、７４０、７４５、及
び、７５０を含むように修正された、図６の受信器３２
０のブロック図が示されている。周囲光回路要素は、Ｐ
ＩＮダイオードを通る電流ＩｐｉｎのＤＣ成分を検出す
るように設計されている。ＰＩＮダイオード３２４によ
って受信される被変調データを表した電流ＩｐｉｎのＡ
Ｃ結合成分とは異なり、電流ＩｐｉｎのＤＣ成分は、一
般に変調されていない、ＰＩＮダイオード３２４に入射
する周囲光を表示する。従って、電流ＩｐｉｎのＤＣ成
分を別個に検出することによって、周囲光信号を取得す
ることが可能である。
回路要素７１０、７２０、７３０、７４０、７４５、及
び、７５０を含むように修正された、図６の受信器３２
０のブロック図が示されている。周囲光回路要素は、Ｐ
ＩＮダイオードを通る電流ＩｐｉｎのＤＣ成分を検出す
るように設計されている。ＰＩＮダイオード３２４によ
って受信される被変調データを表した電流ＩｐｉｎのＡ
Ｃ結合成分とは異なり、電流ＩｐｉｎのＤＣ成分は、一
般に変調されていない、ＰＩＮダイオード３２４に入射
する周囲光を表示する。従って、電流ＩｐｉｎのＤＣ成
分を別個に検出することによって、周囲光信号を取得す
ることが可能である。
【００３７】周囲光回路要素は、個別回路要素によって
設けることが可能であり、入力電圧電源Ｖｃｃと直列に
配置された１０オームのセンス抵抗器７１０を含んでい
る。センス抵抗器７１０における電圧降下は、電流Ｉｃ
ｃに正比例する。ＩＣによって引き出される電流Ｉｉｃ
が一定のままであると仮定すると、周囲光状態の変化に
よって生じる電流ＩｐｉｎのＤＣ成分の差によって、セ
ンス抵抗器７１０によって検知される電流Ｉｃｃに対応
する変化が生じることになる。Ｉｉｃの一定値は、受信
回路要素の遊休時に生じる可能性があるが、最も確実に
生じるのは、３ボルトの遮断電圧によるＩＣの遮断時で
ある（図５を参照されたい）。
設けることが可能であり、入力電圧電源Ｖｃｃと直列に
配置された１０オームのセンス抵抗器７１０を含んでい
る。センス抵抗器７１０における電圧降下は、電流Ｉｃ
ｃに正比例する。ＩＣによって引き出される電流Ｉｉｃ
が一定のままであると仮定すると、周囲光状態の変化に
よって生じる電流ＩｐｉｎのＤＣ成分の差によって、セ
ンス抵抗器７１０によって検知される電流Ｉｃｃに対応
する変化が生じることになる。Ｉｉｃの一定値は、受信
回路要素の遊休時に生じる可能性があるが、最も確実に
生じるのは、３ボルトの遮断電圧によるＩＣの遮断時で
ある（図５を参照されたい）。
【００３８】図５に示すように、トランシーバの遮断中
に引き出される電流Ｉｃｃは、周囲光の状態に従って
０．１〜１５００ナノアンペアの範囲にわたる。センス
抵抗器の両端間における電圧は、従って、約１ナノボル
トから１５マイクロボルトの範囲にわたる。この極めて
低い電圧を検出するため、高利得増幅器７２０が、セン
ス抵抗器７１０と並列に結合される。低域フィルタ７３
０は、増幅されたセンス電圧を受信し、ＰＩＮダイオー
ドが受信するデータ信号またはノイズによって生じる高
周波成分を除去する。周囲光回路要素には、オプション
により、フィルタリングを施されたセンス電圧がしきい
値電圧７４５を超えるか否かに従って、低（例えば、０
ボルト）または高（例えば、３ボルト）の出力を生じる
コンパレータが含まれている。しきい値電圧７４５は、
経験に基づいて、必要とされる周囲光の有無の２値検出
が得られるように設定することが可能である。周囲光出
力信号７５０は、予備ＮＣピン２のようなトランシーバ
の端子ピンに供給される。
に引き出される電流Ｉｃｃは、周囲光の状態に従って
０．１〜１５００ナノアンペアの範囲にわたる。センス
抵抗器の両端間における電圧は、従って、約１ナノボル
トから１５マイクロボルトの範囲にわたる。この極めて
低い電圧を検出するため、高利得増幅器７２０が、セン
ス抵抗器７１０と並列に結合される。低域フィルタ７３
０は、増幅されたセンス電圧を受信し、ＰＩＮダイオー
ドが受信するデータ信号またはノイズによって生じる高
周波成分を除去する。周囲光回路要素には、オプション
により、フィルタリングを施されたセンス電圧がしきい
値電圧７４５を超えるか否かに従って、低（例えば、０
ボルト）または高（例えば、３ボルト）の出力を生じる
コンパレータが含まれている。しきい値電圧７４５は、
経験に基づいて、必要とされる周囲光の有無の２値検出
が得られるように設定することが可能である。周囲光出
力信号７５０は、予備ＮＣピン２のようなトランシーバ
の端子ピンに供給される。
【００３９】ＩＣの周囲光回路要素を形成する部分が、
遮断電圧の印加時に、活動状態のままであるように設計
されている場合、図７の周囲光回路要素は、個別回路要
素によって設ける代わりに、集積回路（ＩＣ）上に形成
することが可能である。さらに、周囲光回路要素は、定
Ｉｉｃ電流状態が維持されるように、異なるＩｐｉｎ電
流に関してＩＣからほぼ一定の電流を引き出さなければ
ならない。
遮断電圧の印加時に、活動状態のままであるように設計
されている場合、図７の周囲光回路要素は、個別回路要
素によって設ける代わりに、集積回路（ＩＣ）上に形成
することが可能である。さらに、周囲光回路要素は、定
Ｉｉｃ電流状態が維持されるように、異なるＩｐｉｎ電
流に関してＩＣからほぼ一定の電流を引き出さなければ
ならない。
【００４０】図８には、周囲光回路要素の代替実施態様
が示されている。この実施態様の場合、ＰＩＮダイオー
ドのバイアスに関する電圧が、受信回路要素の場合のよ
うに取り出される。周囲光回路要素は、Ｉｃｃ電流を検
出し、Ｉｉｃ電流は一定であると仮定する図７の回路と
は対照的に、Ｉｐｉｎ電流のＤＣ成分を検出する働きを
する。
が示されている。この実施態様の場合、ＰＩＮダイオー
ドのバイアスに関する電圧が、受信回路要素の場合のよ
うに取り出される。周囲光回路要素は、Ｉｃｃ電流を検
出し、Ｉｉｃ電流は一定であると仮定する図７の回路と
は対照的に、Ｉｐｉｎ電流のＤＣ成分を検出する働きを
する。
【００４１】バッファ８２０によって、周囲光回路要素
のための高インピーダンス入力が得られるので、回路要
素によって引き出される電流はないに等しくなる。バッ
ファが受信する電圧信号は、フィルタ８３０に送られ
て、その高周波成分が除去され、実質上のＤＣ成分が残
されることになる。フィルタリングを施された信号は、
図７の周囲光回路要素と同じやり方でコンパレータ８４
０によって処理され、周囲光信号出力８５０がＮＣピン
に供給される。
のための高インピーダンス入力が得られるので、回路要
素によって引き出される電流はないに等しくなる。バッ
ファが受信する電圧信号は、フィルタ８３０に送られ
て、その高周波成分が除去され、実質上のＤＣ成分が残
されることになる。フィルタリングを施された信号は、
図７の周囲光回路要素と同じやり方でコンパレータ８４
０によって処理され、周囲光信号出力８５０がＮＣピン
に供給される。
【００４２】以上に鑑みて明らかなように、本発明の範
囲内においてさまざまな修正を施すことが可能である。
囲内においてさまざまな修正を施すことが可能である。
【図１】ＩＲ（赤外線）通信を介して通じている２つの
間隔をあけて配置された装置の概略図である。
間隔をあけて配置された装置の概略図である。
【図２】回路に取り付けられたＩＲトランシーバを示す
図１の装置の内部図である。
図１の装置の内部図である。
【図３】既知のＩＲトランシーバ・モジュールのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】図３のＩＲトランシーバ・モジュールの背面図
である。
である。
【図５】２つの異なる周囲光レベルにおける電源電圧Ｖ
ｃｃにおける漏洩電流対遮断電圧を例示したグラフを表
す図である。
ｃｃにおける漏洩電流対遮断電圧を例示したグラフを表
す図である。
【図６】図３のＩＲトランシーバ・モジュールの受信器
のブロック図である。
のブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施態様による周囲光回路要素
を含むＩＲトランシーバ・モジュールの受信器に関する
ブロック図である。
を含むＩＲトランシーバ・モジュールの受信器に関する
ブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施態様による周囲光回路要素
を含むＩＲトランシーバ・モジュールの受信器に関する
ブロック図である。
を含むＩＲトランシーバ・モジュールの受信器に関する
ブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/26 10/28 (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 サンジャイ・クリッシュナン シンガポール ナンバー07−04 イースタ ン ラグーン１ (72)発明者 ロマナ・ベンカタ・パミディガンタム シンガポール ナンバー04−1834 アンモ キオアベニュー10 ビーエルケー559 Ｆターム(参考） 5F041 AA14 AA23 AA43 AA47 BB05 BB24 BB25 BB32 DA77 DA83 EE11 FF14 5F088 AA03 BA20 BB01 EA07 EA20 JA12 KA02 KA10 LA01 5K002 AA05 BA01 BA14 BA16 CA08 DA04 FA03
Claims (10)
- 【請求項１】光学トランシーバ・モジュールであって、
電気信号を光信号に変換するための送信素子と、光信号
を電気信号に変換するための受信素子と、前記受信素子
からの電気信号に処理を加えて、受信器データ出力を送
り出すための受信回路要素と、前記受信素子からの電気
信号に処理を加えて、周囲光に応じた周囲光出力を送り
出す周囲光回路要素が含まれている、光学トランシーバ
・モジュール。 - 【請求項２】前記受信回路要素及び前記周囲光回路路要
素が、単一集積回路上に形成されることを特徴とする、
請求項１に記載の光学トランシーバ・モジュール。 - 【請求項３】前記モジュールに、被変調電気信号を前記
送信素子に供給するための送信回路要素が含まれること
を特徴とする、請求項１または請求項２に記載の光学ト
ランシーバ・モジュール。 - 【請求項４】前記モジュールに、前記受信回路要素及び
前記受信素子に電圧を供給するための供給電圧入力ライ
ンが含まれることを特徴とする、請求項１、請求項２、
または、請求項３に記載の光学トランシーバ・モジュー
ル。 - 【請求項５】前記周囲光回路要素が、前記電圧入力ライ
ンに結合されて、電流を検出することを特徴とする、請
求項４に記載の光学トランシーバ・モジュール。 - 【請求項６】前記周囲光回路要素が、前記受信素子に結
合されて、前記受信素子を通る電流を検出することを特
徴とする、請求項５に記載の光学トランシーバ・モジュ
ール。 - 【請求項７】前記周囲光回路要素が、前記受信素子から
前記電気信号の実質上のＤＣ成分を検出することを特徴
とする、請求項１乃至６の任意の１つに記載の光学トラ
ンシーバ・モジュール。 - 【請求項８】前記周囲光回路要素が、前記受信素子から
前記電気信号の実質上のＡＣ成分を検出することを特徴
とする、請求項１乃至７の任意の１つに記載の光学トラ
ンシーバ・モジュール。 - 【請求項９】前記送信素子が発光ダイオードであること
を特徴とする、請求項１乃至８の任意の１つに記載の光
学トランシーバ・モジュール。 - 【請求項１０】前記受信素子がフォトダイオードである
ことを特徴とする、請求項１乃至９の任意の１つに記載
の光学トランシーバ・モジュール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SG200004630A SG111910A1 (en) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | Transceiver module |
| SG200004630-0 | 2000-09-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002152138A true JP2002152138A (ja) | 2002-05-24 |
| JP2002152138A5 JP2002152138A5 (ja) | 2008-11-27 |
Family
ID=20430644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001272635A Pending JP2002152138A (ja) | 2000-09-07 | 2001-09-07 | トランシーバ・モジュール |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2002152138A (ja) |
| DE (1) | DE10143731B4 (ja) |
| SG (1) | SG111910A1 (ja) |
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| JP2006270732A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Nikon Corp | 照明装置、撮影装置および撮影システム |
| JP2007336070A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Sharp Corp | 光空間通信機 |
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| US20050031350A1 (en) * | 2003-08-05 | 2005-02-10 | Ilan Haber | Miniature optical free space transceivers |
| US8111999B2 (en) * | 2004-10-29 | 2012-02-07 | Finisar Corporation | Inter-transceiver module communication for firmware upgrade |
| TWI358570B (en) * | 2007-11-27 | 2012-02-21 | Univ Nat Chiao Tung | Lcd with ambient light sense function and method t |
| TWI424295B (zh) * | 2009-06-03 | 2014-01-21 | Innolux Corp | 感測裝置以及電子設備 |
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| US10636290B2 (en) * | 2014-03-25 | 2020-04-28 | Osram Sylvania Inc. | Communication interface device for a solid-state luminaire |
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| US4821338A (en) | 1985-08-07 | 1989-04-11 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Optical signal receiving apparatus with compensation for peripheral light |
| US4939482A (en) | 1987-06-24 | 1990-07-03 | Eg&G, Inc. | Remote optical sensing device and method |
| US5027433A (en) * | 1988-04-04 | 1991-06-25 | Hm Electronics, Inc. | Remote infrared transceiver and method of using same |
| US4989214A (en) | 1990-05-11 | 1991-01-29 | Northern Telecom Limited | Laser diode, method for making device and method for monitoring performance of laser diode |
| JPH05159345A (ja) | 1991-12-03 | 1993-06-25 | Omron Corp | 光ピックアップ装置 |
| US5359446A (en) | 1992-09-10 | 1994-10-25 | Eldec Corporation | Wide-angle, high-speed, free-space optical communications system |
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| US5528407A (en) | 1993-12-27 | 1996-06-18 | Rohm Co., Ltd. | Transceiver module for optical communication |
| JPH07235906A (ja) | 1994-02-21 | 1995-09-05 | Canon Inc | 光通信装置 |
| US5699115A (en) * | 1994-05-10 | 1997-12-16 | Sony Corporation | Electronic viewfinder having means for turning off a display device |
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-
2000
- 2000-09-07 SG SG200004630A patent/SG111910A1/en unknown
-
2001
- 2001-09-04 US US09/948,252 patent/US7218860B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-06 DE DE10143731A patent/DE10143731B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-07 JP JP2001272635A patent/JP2002152138A/ja active Pending
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Also Published As
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| SG111910A1 (en) | 2005-06-29 |
| US20020048068A1 (en) | 2002-04-25 |
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