JP2004147024A

JP2004147024A - 通信モジュール

Info

Publication number: JP2004147024A
Application number: JP2002308839A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mizuno; 水野　博
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-05-20
Anticipated expiration: 2022-10-23
Also published as: JP4014999B2

Abstract

【課題】通信モジュールの小型化、低コスト化、および利便性の向上を図る。
【解決手段】通信モジュール１０４は、入力された１種類の信号波形に基づいて発光する１つの発光ダイオード１１８と、集積回路１２２を通じてＩｒＤＡ方式に基づく信号を発光ダイオード１１８に入力する第１の端子と、増幅器１２４を通じてＩｒＤＡ方式に基づく信号とは波形が異なるリモコン信号を発光ダイオード１１８に入力するための端子１２６とを含む。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報を通信する技術に関し、特に信号の波形が異なる複数の方式によって情報が通信される通信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるノートサイズのパーソナルコンピュータ（以下ノートパソコンという）において、赤外線などを用いて、ノートパソコンと携帯電話との近距離データ通信を行い、携帯電話の通信機能を用いてインターネットに接続することがある。この場合、携帯電話とノートパソコンとの間をケーブルで接続する必要がなく、機器の設置や移転が簡単に行える。そのため、このようなことが広く用いられる。
【０００３】
このような携帯電話などの通信機器に対しては、多機能化や高機能化といったニーズがある一方、小型化や軽量化といったニーズもある。これら相反するニーズは、今後さらに強くなると予測される。
【０００４】
特開平１１−１７６１３号公報（特許文献１）は、そのような通信機器の多機能化を図るための技術を開示する。特許文献１に記載された赤外線データ送信回路は、発光により赤外線データを送信する少なくとも一の発光素子と、発光素子の発光強度を調節する制御手段とを含む。
【０００５】
この発明によると、通信距離に応じて発光素子の発光強度を調節することができる。これにより、通信に適した強度で光通信を行うことができるので、消費電力の節約と、通信が可能な範囲の拡大とを図ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１７６１３号公報（請求項１、第３−４頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の公報に開示された発明は、１台の通信機器に種類が異なる複数の通信を行わせる場合、通信の種類ごとに通信回路を設けなければならない。このことは、通信機器の大型化やコストの増大を招き、上述した通信機器へのニーズに反する。
【０００８】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、小型で、コストが低く、ユーザの利便性が高い通信モジュールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る通信モジュールは、入力された１種類の信号波形に基づいて発光するための１つの発光素子と、第１の信号波形を発光素子に入力するための第１の端子と、第１の信号波形の波形とは異なる波形を有する第２の信号波形を発光素子に入力するための第２の端子とを含む。
【００１０】
第１の発明によると、第１の端子は、第１の信号波形を発光素子に入力する。第２の端子は、第１の信号波形の波形とは異なる波形の第２の信号波形を発光素子に入力する。発光素子は、入力された信号波形に基づいて、例えば１つの発光ダイオードを用いて発光する。これにより、１つの発光素子を用いて異なる信号波形で情報を発信することができる。信号波形ごとに発光素子を設けなくても良いので、発光素子の設置に要するスペースが小さくなる。発光素子を設置するために必要なコストも低くなる。複数の信号波形の発信を、１の通信モジュールで行なうことができるので、ユーザの利便性が向上する。その結果、小型で、コストが低く、ユーザの利便性が高い通信モジュールを提供することができる。
【００１１】
第２の発明に係る通信モジュールは、第１の発明の構成に加え、第１の端子は、ＩｒＤＡ方式に基づく信号を入力する端子である。
【００１２】
第２の発明によると、第１の端子は、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｄａｔａ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）方式に基づく信号を発光素子に入力する。ＩｒＤＡ方式に基づく受信装置は、多種類の機器に設けられている。これにより、多種類の機器に対する通信を１つの発光素子で兼用することができるので、発光素子の設置に要するスペースが小さくなる。発光素子を設置するために必要なコストも低くなる。ユーザの利便性も向上する。その結果、小型で、コストが低く、ユーザの利便性が高い通信モジュールを提供することができる。
【００１３】
第３の発明に係る通信モジュールは、第１の発明の構成に加え、第１の端子は、リモコン信号を入力する端子である。
【００１４】
第３の発明によると、第１の端子は、リモコン信号を発光素子に入力する。リモコン信号を受信することができる受信装置は、多種類の機器に設けられている。これにより、多種類の機器に対する通信を１つの発光素子で兼用することができるので、発光素子の設置に要するスペースが小さくなる。発光素子を設置するために必要なコストも低くなる。ユーザの利便性も向上する。その結果、小型で、コストが低く、ユーザの利便性が高い通信モジュールを提供することができる。
【００１５】
第４の発明に係る通信モジュールは、第２の発明の構成に加え、第２の端子は、リモコン信号を入力する端子である。
【００１６】
第４の発明によると、第２の端子は、リモコン信号を発光素子に入力する。ＩｒＤＡ方式に基づく受信装置およびリモコン信号を受信することができる受信装置は、多種類の機器に設けられている。これにより、多種類の機器に対する通信を１つの発光素子で兼用することができるので、発光素子の設置に要するスペースが小さくなる。発光素子を設置するために必要なコストも低くなる。ユーザの利便性も向上する。その結果、小型で、コストが低く、ユーザの利便性が高い通信モジュールを提供することができる。
【００１７】
第５の発明に係る通信モジュールは、第１から第４のいずれかの発明の構成に加え、通信モジュールは、第１の信号波形に基づいて発光素子を発光させるように制御するための第１の制御手段と、第２の信号波形に基づいて発光素子を発光させるように制御するための第２の制御手段とをさらに含む。
【００１８】
第５の発明によると、通信モジュールは、第１の制御手段と、第２の制御手段とをさらに含む。これにより、信号波形が互いに異なる複数の受信装置に情報を送信することができる。通信モジュールの設置に要するスペースが小さくなる。通信モジュールを設置するために必要なコストも低くなる。ユーザの利便性も向上する。その結果、小型で、コストが低く、ユーザの利便性が高い通信モジュールを提供することができる。
【００１９】
第６の発明に係る通信モジュールは、第１から第５のいずれかの発明の構成に加え、通信モジュールは、光によって送信された光を検知するための受光素子と、受光素子が検知した光を信号に変換するための変換手段とをさらに含む。
【００２０】
第６の発明によると、受光素子は、他の通信装置から送信された光を検知する。変換手段は、受光素子が検知した光を信号に変換する。これにより、光により送信される信号により情報を受信することができる。その結果、信号波形および通信に用いる光の波長が互いに異なる複数の通信装置との間で、情報を通信することができる通信モジュールを提供することができる。
【００２１】
第７の発明に係る通信モジュールは、第６の発明の構成に加え、通信モジュールは第１の端子および第２の端子のいずれかから入力された信号を増幅するための増幅手段をさらに含み、増幅手段と変換手段とが、１の素子に含まれる。
【００２２】
第７の発明によると、通信モジュールは第１の端子および第２の端子のいずれかから入力された信号を増幅するための増幅手段をさらに含む。増幅手段は変換手段と共に１の素子を構成する。これにより、増幅手段を独立して設ける場合に比べ、通信モジュール全体のサイズが小さくなる。その結果、小型の通信モジュールを提供することができる。
【００２３】
第８の発明に係る通信モジュールは、第１から第７のいずれかの発明の構成に加え、通信モジュールは、発光素子による光の放射方向を絞り込む１のレンズをさらに含む。
【００２４】
第８の発明によると、通信モジュールは、発光素子が発した光が放射する方向を絞り込むための１のレンズをさらに含む。これにより、発光素子ごとにレンズを設けなくても良いので、レンズの設置に要するスペースが小さくなる。レンズを設置するために必要なコストも低くなる。その結果、小型で、コストが低く、ユーザの利便性が高い通信モジュールを提供することができる。
【００２５】
第９の発明に係る通信モジュールは、第８の発明の構成に加え、発光素子は、レンズに封入され、通信モジュールは、レンズを直接固定するための基板をさらに含む。
【００２６】
第９の発明によると、通信モジュールは基板をさらに含む。これにより、発光素子は、レンズに封入され、かつレンズとともに基板に固定されるので、通信モジュール全体の高さを低くすることができる。その結果、小型の通信モジュールを提供することができる。
【００２７】
第１０の発明に係る通信モジュールは、第１から第９のいずれかの発明の構成に加え、発光素子の光軸は、通信モジュールが設置される面に対して水平および垂直のいずれかの方向に設けられる。
【００２８】
第１０の発明によると、発光素子の光軸は、通信モジュールが設置される面に対して水平および垂直のいずれかの方向に設けられている。これにより、発光素子を用いて送信を行う際、通信モジュールが設置される面の方向に基づいて光軸の位置決めを容易に行なうことができる。その結果、利便性が高い通信モジュールを提供することができる。
【００２９】
第１１の発明に係る通信モジュールは、第１から第１０のいずれかの発明の構成に加え、発光素子は、第１の信号波形を受信する受信装置が検知できる波長の範囲、および第２の信号波形を受信する受信装置が検知できる波長の範囲のいずれにも含まれる波長の光を発光する素子を含む。
【００３０】
第１１の発明によると、一般に受信装置は、一定の範囲の波長の光を検知することができる。発光素子は、第１の信号波形を受信する受信装置が検知できる波長の範囲、および第２の信号波形を受信する受信装置が検知できる波長の範囲のいずれにも含まれる波長の光を発光する。そのような光を発生するので、発光素子は、搬送波の波長が異なる複数の受信装置に対して、情報を送信することができる。これにより、複数の受信装置に情報を送信する場合、搬送波の波長が同じ受信装置のみに情報を送信する送信装置に比べて、発光素子の数をより少なくすることができる。その結果、信号波形および通信に用いる光の波長が互いに異なる複数の方式で情報を送信することができる、より小型の通信モジュールを提供することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３２】
図１に示すように、本実施の形態に係る通信回路１００が搭載された携帯電話２００は、ノートパソコン２０２に対するデータ通信機器およびテレビ２０４に対するリモコンとして機能する。
【００３３】
図２を参照して、本実施の形態に係る通信回路１００の構成を説明する。通信回路１００は、制御部１０２と、通信モジュール１０４とを含む。制御部１０２は、入力部（図示せず）から入力された情報に基づいて、送信する情報を決定し、かつ他の通信装置から受信した情報を解析して出力部（図示せず）に出力するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１１２と、ＣＰＵ１１２に接続され、情報をＩｒＤＡ方式の信号に変調するＩｒＤＡ制御部１１４と、ＣＰＵ１１２に接続され、情報をリモコン信号に変調するリモコン用コントロール部１１６と含む。通信モジュール１０４は、ＩｒＤＡ制御部１１４から入力された信号を増幅し、かつフォトダイオード１２０からの入力を処理する集積回路１２２と、集積回路１２２に接続され、集積回路１２２からの出力および増幅器１２４からの出力を光に変換して信号を送信する発光ダイオード１１８と、集積回路１２２に接続され、検知した光信号を電気信号に変換するフォトダイオード１２０とを含む。本実施の形態においては、ＩｒＤＡ方式の信号を増幅する回路と、フォトダイオード１２０からの入力を処理する回路とを１つの集積回路１２２で共用したことにより、通信モジュール１０４の小型化を図っている。
【００３４】
従来のＩｒＤＡ方式の通信に用いられる通信モジュール１０６と、本実施の形態に係る通信モジュール１０４との相違点は、増幅器１２４と発光ダイオード１１８とを直接接続する端子１２６の有無である。図３を参照して、これらの通信モジュールの外観上の相違点を説明する。図３（Ａ）は、従来の通信モジュール１０６の外観図である。図３（Ｂ）は、本実施の形態に係る通信モジュール１０４の外観図である。従来の通信モジュール１０６には、発光ダイオード１１８に増幅された信号を直接入力する端子がない。本実施の形態に係る通信モジュール１０４には、発光ダイオード１１８に増幅された信号を直接入力する端子１２６が設けられている。
【００３５】
図４および図５を参照して、従来リモコン信号の送信に使用されている発光ダイオードと、本実施の形態に係る通信モジュール１０４との相違点を説明する。
【００３６】
図４は、従来リモコン信号の送信に使用されている発光ダイオードと、本実施の形態に係る通信モジュール１０４との外観上の相違点を表す。図４（Ａ）は、従来リモコン信号の送信に使用されている発光ダイオードの外観図であり、図４（Ｂ）は、本実施の形態に係る通信モジュール１０４の外観図である。従来の発光ダイオードは高さが７．３ｍｍあるのに対し、本実施の形態に係る通信モジュール１０４の高さは２．９ｍｍしかない。これは、発光ダイオード１１８をレンズ部に封入し、基板上に直接固定したためである。これにより、本実施の形態に係る通信モジュール１０４は、リモコン信号用の発信回路として約４０％に小型化される。
【００３７】
図５は、従来リモコン信号の送信に使用されている発光ダイオードと本実施の形態に係る通信モジュール１０４とを基板上に取り付けた状況を表す。図５（Ａ）は、従来リモコン信号の送信に使用されている発光ダイオードを基板に取り付けた状態を示す図であり、図５（Ｂ）は、本実施の形態に係る通信モジュール１０４を基板に取り付けた状態を示す図である。従来リモコン信号の送信に使用されている発光ダイオードは、基板に対して水平に発光させようとする場合、リードを折り曲げて使用するため、余分なスペースが必要であった。本実施の形態に係る通信モジュール１０４は、基板上に樹脂製のレンズを直接固定して作成されているので、基板に対して水平に発光させようとする場合もリードを折り曲げて使用する必要がなく、余分なスペースを必要としない。
【００３８】
図６を参照して、発光ダイオード１１８が発する光の波長の分布について説明する。波長は、約８７０ｎｍをピークとする光を発する。この波長は、ＩｒＤＡ方式の搬送波の波長８７５ｎｍに近く、ＩｒＤＡ方式の中の一定の規格に対応する受光素子（図示せず）において特に高い感度で検知される。なお、ＩｒＤＡ方式の信号とリモコン信号とを１つの通信モジュールで通信しようとする場合、波長のピークが９００ｎｍ弱である発光ダイオードを用いるのが望ましい。
【００３９】
図７を参照として、発光ダイオード１１８の発光によって送信された信号を受信する受光素子（図示せず）の分光感度特性の例を説明する。この受光素子は、リモコン信号に対応する受光素子である。この受光素子は、波長約１０００ｎｍの光を最も良く検知するが、本実施の形態に係る発光ダイオード１１８のピーク波長約８７０ｎｍに対しても、約４０〜５０％の相対感度を有する。
【００４０】
以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る通信回路１００の動作について説明する。
【００４１】
［リモコン信号を送信する場合］
ＣＰＵ１１２に、リモコン信号を用いて「・・・１０・・・」という２進数の値を送信する旨の入力があると、ＣＰＵ１１２は、この値をリモコン用コントロール部１１６に転送する。値が転送されると、リモコン用コントロール部１１６は、この値をリモコン信号に変調し、増幅器１２４に出力する。
【００４２】
図８を参照して、リモコン用コントロール部１１６で変調される信号のパターンを説明する。信号は、ピーク出力が連続して出力された時間で「０」と「１」とを区別する。
【００４３】
信号の出力を受け入れると、増幅器１２４は、信号を増幅し、発光ダイオード１１８に出力する。増幅された信号が出力されると、発光ダイオード１１８は信号に応じて発光し、受光素子に情報を送信する。情報が送信されると、受光素子は光を信号に変換し、復調して元の値「・・・１０・・・」を受信する。
【００４４】
［ＩｒＤＡ方式の信号を送信する場合］
ＣＰＵ１１２に、ＩｒＤＡ方式によって「０１０１１０」という２進数の値を送信する旨の入力があると、ＣＰＵ１１２は、この値をＩｒＤＡ制御部１１４に転送する。値が転送されると、ＩｒＤＡ制御部１１４は、この値をＩｒＤＡの規格に準拠した信号に変調し、集積回路１２２に出力する。
【００４５】
図９を参照して、ＩｒＤＡ制御部１１４で変調される信号のパターンを説明する。信号は、予め定められた周期Ｔの間にピーク出力があるか否かで「０」と「１」とを区別する。ピーク出力は、周期Ｔの３／１６に相当する時間に出力される。
【００４６】
信号の出力を受け入れると、集積回路１２２は、信号を増幅し、発光ダイオード１１８に出力する。増幅された信号が出力されると、発光ダイオード１１８は、信号に応じて発光し、受光素子に情報を送信する。情報が送信されると受光素子は光を信号に変換し、復調して元の値「０１０１１０」を受信する。
【００４７】
以上のようにして、本実施の形態に係る通信回路１００は、占有するスペースが少なく、コストが低く、かつＩｒＤＡ方式の信号を受信する通信装置と、リモコン信号を受信する通信装置とに信号を送信することができる、通信装置を提供することができる。
【００４８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る通信モジュールが搭載された携帯電話の機能を表す概念図である。
【図２】本実施の形態に係る通信回路の構成を表す概念図である。
【図３】本実施の形態に係る通信モジュールの外観上の特徴を表す図（その１）である。
【図４】本実施の形態に係る通信モジュールの外観上の特徴を表す図（その２）である。
【図５】本実施の形態に係る通信モジュールを基板上に取り付けた場合の図である。
【図６】本実施の形態に係る通信モジュールに搭載された発光ダイオードが発光する光の波長の分布の例を表す図である。
【図７】本実施の形態に係る通信モジュールによって送信された信号を受信する受光素子の分光感度特性の例を表す図である。
【図８】リモコン用コントロール部で変調される信号のパターンの例を表す図である。
【図９】ＩｒＤＡ制御部で変調される信号のパターンの例を表す図である。
【符号の説明】
１００　通信回路、１０２　制御部、１０４　通信モジュール、１０６　従来の通信モジュール、１１２　ＣＰＵ、１１４　ＩｒＤＡ制御部、１１６　リモコン用コントロール部、１１８　発光ダイオード、１２０　フォトダイオード、１２２　集積回路、１２４　増幅器、１２６　端子、２００　携帯電話、２０２　ノートパソコン、２０４　テレビ。

Claims

入力された１種類の信号波形に基づいて発光するための１つの発光素子と、
第１の信号波形を前記発光素子に入力するための第１の端子と、
前記第１の信号波形の波形とは異なる波形を有する第２の信号波形を前記発光素子に入力するための第２の端子とを含む、通信モジュール。
前記第１の端子は、ＩｒＤＡ方式に基づく信号を入力する端子である、請求項１に記載の通信モジュール。
前記第１の端子は、リモコン信号を入力する端子である、請求項１に記載の通信モジュール。
前記第２の端子は、リモコン信号を入力する端子である、請求項２に記載の通信モジュール。
前記通信モジュールは、
前記第１の信号波形に基づいて前記発光素子を発光させるように制御するための第１の制御手段と、
前記第２の信号波形に基づいて前記発光素子を発光させるように制御するための第２の制御手段とをさらに含む、請求項１から４のいずれかに記載の通信モジュール。
前記通信モジュールは、他の通信装置から送信された光を検知するための受光素子と、
前記受光素子が検知した光を信号に変換するための変換手段とをさらに含む、請求項１から５のいずれかに記載の通信モジュール。
前記通信モジュールは前記第１の端子および前記第２の端子のいずれかから入力された信号を増幅するための増幅手段をさらに含み、
前記増幅手段と前記変換手段とが、１の素子に含まれている、請求項６に記載の通信モジュール。
前記通信モジュールは、前記発光素子による光の放射方向を絞り込む１のレンズをさらに含む、請求項１から７のいずれかに記載の通信モジュール。
前記発光素子は、前記レンズに封入され、前記通信モジュールは、前記レンズを直接固定するための基板をさらに含む、請求項８に記載の通信モジュール。
前記発光素子の光軸は、前記通信モジュールが設置される面に対して水平および垂直のいずれかの方向に設けられる、請求項１から９のいずれかに記載の通信モジュール。
前記発光素子は、前記第１の信号波形を受信する受信装置が検知できる波長の範囲、および前記第２の信号波形を受信する受信装置が検知できる波長の範囲のいずれにも含まれる波長の光を発光する素子を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の通信モジュール。