JP2006020242A - Transmission equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバーを用いて情報を伝送する伝送装置に係わる。 The present invention relates to a transmission apparatus that transmits information using an optical fiber.
従来、映像信号等の伝送には、同軸ケーブル等を用いた電気信号による方法が主に用いられてきたが、近年のデジタル化と高精細化によって、電気信号による伝送では伝送距離の制約が大きくなってきた。 Conventionally, electrical signals using coaxial cables have been mainly used for transmission of video signals, etc. However, due to recent digitalization and higher definition, transmission of electrical signals greatly limits the transmission distance. It has become.
その一方で、表示装置の大型化・薄型化によって、表示装置と映像記録再生装置等の機器との距離を離して設置する必要性が増してきた。
大型の表示機器は、信号入力にデジタル信号を用いている場合が多く、その伝送規格としてDVI(Digital Visual Interface)方式又はHDMI(High Definition Multimedia Interface)方式等が制定されて、多くの機器に採用されている(例えば、特許文献1参照)。
On the other hand, with the increase in size and thickness of the display device, the necessity for installing the display device and a device such as a video recording / reproducing device apart from each other has increased.
Large display devices often use digital signals for signal input, and the DVI (Digital Visual Interface) method or HDMI (High Definition Multimedia Interface) method has been established as a transmission standard for many devices. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、これらDVI方式又はHDMI方式では、実用的な伝送距離が数mと短いことが課題となっている。
さらに、伝送速度の高速化は、不要輻射の増大をもたらすため、機器の不要輻射対策が困難になるという課題も出てきている。
However, the DVI system or the HDMI system has a problem that a practical transmission distance is as short as several meters.
Furthermore, since the increase in transmission speed leads to an increase in unnecessary radiation, there is a problem that it becomes difficult to take measures against unnecessary radiation of equipment.
そこで、これらの課題に対して、いくつかの対策が提案されている。
まず、伝送距離の長距離化への対策として、例えば、電気的に補正を行い、長距離の伝送で劣化した波形を整形して、元の波形を復元するデバイスが提案されている。
また、伝送距離の長距離化及び不要輻射の増大の両方への対策として、例えば、光ファイバーを使用する方法が提案されている。
First, as a countermeasure for increasing the transmission distance, for example, a device has been proposed that electrically corrects, shapes a waveform deteriorated by long-distance transmission, and restores the original waveform.
Further, as a countermeasure against both an increase in transmission distance and an increase in unnecessary radiation, for example, a method using an optical fiber has been proposed.
上述した電気的に補正を行って元の波形を復元するデバイスを使用した場合には、伝送距離の改善がなされる。
しかしながら、波形を整形して元の波形を復元するための構成が必要となることから、追加のコストが生じてしまう問題がある。
しかも、不要輻射の増大への対策には解決手段が示されていないため、伝送距離を伸ばすためにケーブルの長さを長くすると、不要輻射の増大を招いてしまう。
When the above-described device that electrically corrects and restores the original waveform is used, the transmission distance is improved.
However, since a configuration for reshaping the waveform and restoring the original waveform is required, there is a problem in that additional costs arise.
Moreover, since no solution is shown for measures against the increase in unnecessary radiation, increasing the length of the cable in order to increase the transmission distance causes an increase in unnecessary radiation.
一方、光ファイバーを使用した場合には、双方向伝送を実現するために、送受信が可能な光トランシーバーが必要になる。これは、DVI方式やHDMI方式では、単に映像信号を送出するだけでなく、表示機器側と送出機器側との間で、制御信号を双方向で伝送する必要があるためである。
そして、光ファイバーを使用して送受信を行う構成としては、送受信を2芯で分離する方式と、送受信を1芯で行う方式が考えられる。
On the other hand, when an optical fiber is used, an optical transceiver capable of transmitting and receiving is necessary to realize bidirectional transmission. This is because in the DVI system and the HDMI system, it is necessary not only to transmit a video signal but also to transmit a control signal bidirectionally between the display device side and the transmission device side.
And as a structure which transmits / receives using an optical fiber, the system which isolate | separates transmission / reception with two cores, and the system which performs transmission / reception with one core can be considered.
しかしながら、送受信を2芯で分離する方式は、光学的な構成は簡易であるが、高価な光コネクタを2対必要とするばかりでなく、光ファイバーも2本必要とするため、伝送線路の価格が高価になってしまう。
また、送受信を1芯で行う方式は、伝送線路にかかる費用は安価になるが、光学的な構成が複雑になる。
従って、いずれの方式もコストの上昇が避けられない。
However, the method of separating transmission and reception with two cores is simple in optical configuration, but not only requires two pairs of expensive optical connectors, but also requires two optical fibers. It becomes expensive.
In addition, the method of performing transmission / reception with one core reduces the cost of the transmission line, but complicates the optical configuration.
Therefore, any system cannot avoid an increase in cost.
上述した問題の解決のために、本発明においては、DVI方式やHDMI方式等を使用する表示装置側において、光ファイバーを1芯のみ用いて、低速な制御信号を表示装置からVTR等の機器へ送信することにより、安価に構成することができると共に、不要輻射を抑制することが可能な構成の伝送装置を提供するものである。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a low-speed control signal is transmitted from a display device to a device such as a VTR by using only one optical fiber on the display device side using the DVI method or the HDMI method. Thus, it is possible to provide a transmission device that can be configured at low cost and can suppress unnecessary radiation.
本発明の伝送装置は、光ファイバーを用いて情報を伝送するものであって、光ファイバーと、低速な入力信号に応じて光を発生する光源と、この光源からの光によって励起され、光ファイバーからの光信号の波長とは異なる波長の蛍光を発する蛍光体と、光源からの光の波長と蛍光体の蛍光の波長とのいずれをも減衰させ、かつ光信号の波長を選択的に透過する光学フィルターと、光ファイバーからの光信号を受光する受光素子とを有し、光ファイバー、蛍光体、光学フィルター、受光素子が同一光路上に配置され、光路に対して交差する方向から光源からの光が蛍光体に入力されるものである。 The transmission device of the present invention transmits information using an optical fiber, and includes an optical fiber, a light source that generates light in response to a low-speed input signal, and light from the optical fiber that is excited by light from the light source. A phosphor that emits fluorescence having a wavelength different from the wavelength of the signal, and an optical filter that attenuates both the wavelength of the light from the light source and the fluorescence of the phosphor and selectively transmits the wavelength of the optical signal. A light receiving element that receives an optical signal from the optical fiber, and the optical fiber, the phosphor, the optical filter, and the light receiving element are arranged on the same optical path, and light from the light source enters the phosphor from the direction intersecting the optical path. It is input.
上述の本発明の伝送装置の構成によれば、蛍光体が光ファイバーからの光信号即ち受信光信号の波長とは異なる波長の蛍光を発するので、蛍光体からの蛍光を光ファイバーから送信すれば、送信と受信とを異なる波長の光で行うことができる。これにより、1芯の光ファイバーで情報の送信と受信とを共に行うことが可能になり、光コネクタや光ファイバーが2芯分離方式に比べて半減する。
また、光学フィルターが、光源からの光の波長と蛍光体の蛍光の波長とのいずれをも減衰させ、かつ光信号の波長を選択的に透過するため、光学フィルターにより受信光信号と送信光信号(蛍光)とを分離することができる。これにより、送信と受信とを分離する箇所の調芯が不要になる。
そして、光ファイバーを使用して、情報の送信と受信とを行うことにより、高速で情報の伝送を行う場合でも、不要輻射の発生を抑制することができる。
According to the configuration of the transmission device of the present invention described above, since the phosphor emits fluorescence having a wavelength different from the wavelength of the optical signal from the optical fiber, that is, the received optical signal, if the fluorescence from the phosphor is transmitted from the optical fiber, transmission is performed. And reception can be performed with light of different wavelengths. This makes it possible to transmit and receive information together with a single-core optical fiber, and the optical connector and optical fiber are halved compared to the two-core separation system.
In addition, since the optical filter attenuates both the wavelength of light from the light source and the fluorescence wavelength of the phosphor and selectively transmits the wavelength of the optical signal, the received optical signal and the transmitted optical signal are transmitted by the optical filter. (Fluorescence) can be separated. Thereby, the alignment of the part which isolate | separates transmission and reception becomes unnecessary.
Further, by transmitting and receiving information using an optical fiber, it is possible to suppress generation of unnecessary radiation even when information is transmitted at high speed.
上述の本発明によれば、光ファイバーを使用することにより、高速で情報の伝送を行う場合でも、不要輻射の発生を抑制することができる。
また、光コネクタや光ファイバーが2芯分離方式に比べて半減することから、伝送装置のコストを低減することができる。しかも、光ファイバー・蛍光体・光学フィルター・受光素子が同一光路上に配置された単純な構成となっており、送信と受信とを1芯で行う構成でありながら、光学部分の位置合わせが、2芯分離方式と同様に一軸だけで済む。これにより、製造が容易であり、製造コストも低減することができる。
さらに、加工精度を要求する部品が少ないので、部品コストの低減が可能となる。
According to the present invention described above, by using an optical fiber, generation of unnecessary radiation can be suppressed even when information is transmitted at high speed.
Moreover, since the optical connector and the optical fiber are halved compared to the two-core separation method, the cost of the transmission device can be reduced. In addition, it has a simple configuration in which the optical fiber, the phosphor, the optical filter, and the light receiving element are arranged on the same optical path. As with the core separation method, only one axis is required. Thereby, manufacture is easy and manufacturing cost can also be reduced.
Furthermore, since there are few parts that require machining accuracy, the part cost can be reduced.
従って、本発明によれば、価格が安い製品を提供することができる。
また、伝送装置の構造が単純であるため、装置の小型化を図ることができる。
Therefore, according to the present invention, a product with a low price can be provided.
Further, since the structure of the transmission device is simple, the device can be reduced in size.
本発明の一実施の形態として、伝送装置の光学構成図を図1に示す。
この伝送装置10は、光ファイバー11と、蛍光体12と、励起光源13と、光学フィルター14と、受光素子15とを備えている。
FIG. 1 shows an optical configuration diagram of a transmission apparatus as an embodiment of the present invention.
The
励起光源13は、低速な入力信号に応じて、蛍光体12を励起するための励起光L2(波長λ2)を発生させる。
蛍光体12は、励起光源13からの励起光L2によって励起され、低速な入力信号に応じた蛍光L3(波長λ3)を発生させる。
受光素子15は、光ファイバー11からの光信号L1(波長λ1)を受光検出する。
光学フィルター14は、蛍光体12で発生した蛍光L3が受光素子15に入射することを防止する。
そして、同一光路上に、光ファイバー11、蛍光体12、光学フィルター14、受光素子15が配置され、この光路に対して交差する方向から蛍光体12を励起するように励起光源13が配置されている。
The
The
The
The
An
これらの構成部材は、順序が変わらない限り、サイズや間隔は任意である。
ただし、光ファイバー11から受光素子15までの距離が長くなれば、より大きな受光面積が必要になり、DVI方式やHDMI方式の信号を受信するのに必要な高速動作ができなくなるため、必要とされる動作速度に応じて、受光面積と距離を適切に設計する必要がある。
As long as the order does not change, these components are arbitrary in size and interval.
However, if the distance from the
そして、光ファイバー11を通じて受信した光信号L1を、受光素子15で受光検出することにより、情報を受信することができる。
また、蛍光体12で発生した蛍光L3が、光ファイバー11に入ることにより、光ファイバー11を通じて情報を送信することができる。
Information can be received by detecting the light signal L1 received through the
Further, when the fluorescence L3 generated in the
また、本発明の他の実施の形態として、伝送装置の光学構成図を図2に示す。
この形態の伝送装置20は、光学フィルター14と受光素子15との間に、光ファイバー11からの光信号L1を受光素子15上に集光するレンズ16を配置している。その他の構成は、図1に示した形態の伝送装置10と同様であるため、同一符号を付して重複説明を省略する。
本実施の形態では、レンズ16によって、光ファイバー11からの光信号L1が効率的に受光素子15上に集光されるので、受信感度の向上又は受信速度の向上に役立つ。
ただし、レンズ16を用いることで、光ファイバー11とレンズ16と受光素子15の光軸中心を正確に位置決めして組み立てを行う必要が出てくる。
FIG. 2 shows an optical configuration diagram of a transmission apparatus as another embodiment of the present invention.
In this form of
In the present embodiment, since the optical signal L1 from the
However, when the
なお、レンズ16は、光学フィルター14と蛍光体12の間にあってもよいし、光ファイバー11と蛍光体12の間にあってもよい。
さらに、蛍光体12や光学フィルター14が、レンズ16と同じ機能を有していてもよい。
The
Further, the
また、上述の各実施の形態の構成に対して、光学フィルター14が受光素子15上に一体となって形成された構成としてもよい。
そして、この構成に対して、さらに、蛍光体12と光学フィルター14が一体に形成された受光素子15との間に、光ファイバー11からの光信号L1を受光素子15に集光するレンズ16が設けられた構成や、光ファイバー11と蛍光体12との間にレンズ16が設けられた構成や、蛍光体12が光ファイバー11からの光信号L1を受光素子15に集光するレンズ機能を有する構成とすることも可能である。
Further, the
In addition to this configuration, a
上述の各実施の形態の伝送装置10,20においては、例えば、図3にブロック図を示すように、電気回路を構成する。
図3に示すように、低速の入力信号S1が励起光源駆動回路21に入力され、この駆動回路21によって、励起光源13は入力信号S1に応じた明滅を行う。
一方、光ファイバー11からの光信号L1は、受光素子15に入力されて電気信号に変換される。受光素子15によって変換された電気信号は、受信信号増幅回路22によって増幅されて、高速の出力信号S2として出力される。
In the
As shown in FIG. 3, a low-speed input signal S1 is input to the excitation light
On the other hand, the optical signal L1 from the
また、受信する光信号L1の周波数と励起用入力信号S1の周波数との関係を、図4に示す。
入力信号S1は、図4に示す励起用入力信号帯域31のように、極狭く低い周波数帯域の信号とする。
一方、受信する光信号L1の帯域は、図4に示される受光信号帯域32のように、広く高い周波数帯域を持ち、励起用入力信号帯域31よりも高い周波数となっている。
FIG. 4 shows the relationship between the frequency of the received optical signal L1 and the frequency of the excitation input signal S1.
The input signal S1 is an extremely narrow signal having a low frequency band like the excitation
On the other hand, the band of the received optical signal L1 has a wide and high frequency band, such as the received
なお、これらの励起光源駆動回路21や受信信号増幅回路22は、伝送装置10,20に内蔵しても良いし、伝送装置10,20の外部にあっても良い。
The excitation light
続いて、上述の各実施の形態の伝送装置10,20における、各構成部品の波長依存関係について説明する。
Next, the wavelength dependence relationship of each component in the
上述の各実施の形態の伝送装置10,20では、送信と受信とを同一装置内で行うために、送信側と受信側の波長を異なるものにすることが必要になる。
そして、光学フィルター14は、光ファイバー11からの受信光信号L1の波長λ1に対して、透過率が充分に高い特性を持つようにする。
また、光学フィルター14は、励起光源13による励起光L2の波長λ2と、蛍光体12から発生する蛍光L3の波長λ3とに対して、充分に吸収をするような特性であることが求められる。
さらに、光のエネルギーは波長に反比例することから、一般的に蛍光材料は、吸収した波長に対して、ある程度長い波長の光を放出する。これにより、蛍光体12の発光波長λ3は、励起光源13からの励起光L2の波長λ2よりも長波長になる。
In the
The
Further, the
Furthermore, since the energy of light is inversely proportional to the wavelength, the fluorescent material generally emits light having a wavelength that is somewhat longer than the absorbed wavelength. Thereby, the emission wavelength λ3 of the
ここで、これらの条件を満たす、各構成部品の波長依存関係の一形態を、図5に示す。
図5に示すように、受光光信号L1の波長λ1は、光学フィルター14の透過帯域35内にある。
また、励起光L2の波長λ2<蛍光体12の発光波長λ3<光学フィルター14の透過帯域35となっている。
従って、蛍光体12の発光波長λ3<受光光信号の波長λ1となっており、送信の波長λ3と受信の波長λ1が異なっている。
Here, FIG. 5 shows one form of the wavelength dependency relationship of each component that satisfies these conditions.
As shown in FIG. 5, the wavelength λ <b> 1 of the received light signal L <b> 1 is within the
Further, the wavelength λ2 of the excitation light L2 <the emission wavelength λ3 of the
Accordingly, the emission wavelength λ3 of the
なお、励起光L2の波長λ2及び蛍光体12の発光波長λ3が、光学フィルター14の透過帯域35内に入らなければよいので、図5に示す波長依存関係に限らず、蛍光体12の発光波長λ3が光学フィルター14の透過帯域35よりも長波長側であってもよいし、励起光L2の波長λ2及び蛍光体12の発光波長λ3の両方が光学フィルター14の透過帯域35よりも長波長であってもよい。
Since the wavelength λ2 of the excitation light L2 and the emission wavelength λ3 of the
さらに、受光光信号L1の波長λ1と蛍光体12の発光波長λ3とは、光ファイバー11の透過率の高い波長である必要があるが、励起光L2の波長λ2は光ファイバー11の透過帯域(図示せず)には依存しない。
Further, the wavelength λ1 of the received light signal L1 and the emission wavelength λ3 of the
上述の各実施の形態の伝送装置10,20によれば、情報の送信を行う蛍光体12の蛍光L3の波長λ3と、情報の受信を行う受信光信号L1の波長λ1とが異なることにより、送信と受信とを、1芯の光ファイバー11だけで行うことができる。
また、光学フィルター14は、蛍光体12の蛍光L3の波長λ3を減衰し、受光光信号L1の波長λ1を選択的に透過するので、光学フィルター14により受信光信号L1と送信光信号L3とを分離することができる。これにより、送信と受信とを分離する箇所の調芯が不要になる。
そして、光ファイバー11を使用して、送信と受信とを行うことにより、高速で情報の伝送を行う場合でも、不要輻射の発生を抑制することができる。
According to the
Further, since the
Further, by performing transmission and reception using the
また、1芯の光ファイバー11だけで送信と受信とを行う構成であるため、光コネクタや光ファイバーが2芯分離方式に比べて半減することから、伝送装置10,20のコストを低減することができる。
しかも、光ファイバー11・蛍光体12・光学フィルター14・受光素子15が一軸上に配置された単純な構成となっており、送信と受信とを1芯で行う構成でありながら、光学部分の位置合わせが、2芯分離方式と同様に一軸だけで済む。これにより、製造が容易であり、製造コストも低減することができる。
さらに、加工精度を要求する部品が少ないので、部品コストの低減が可能となる。
Moreover, since it is the structure which performs transmission and reception with only the single-core
In addition, the
Furthermore, since there are few parts that require machining accuracy, the part cost can be reduced.
従って、上述の各実施の形態の伝送装置10,20によれば、価格が安い製品を提供することができる。
Therefore, according to the
また、伝送装置10,20の構造が単純であるため、装置10,20の小型化を図ることができる。
Further, since the structures of the
なお、DVI方式やHDMI方式を採用した表示機器では、表示機器側からの送信信号は低速である。
そのため、上述の実施の形態の伝送装置10,20を、DVI方式やHDMI方式を採用した表示機器と送出機器との制御信号の送受信に適用する場合には、低速の入力信号S1による励起光L2により励起され、低速で発光する蛍光体12からの蛍光L3を、表示機器から送出機器への制御信号の伝送に用い、高速の受信光信号L1を送出機器から表示機器への制御信号の伝送に用いればよい。
Note that in a display device adopting the DVI method or the HDMI method, a transmission signal from the display device side is low speed.
For this reason, when the
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other configurations can be taken without departing from the gist of the present invention.
10,20 伝送装置、11 光ファイバー、12 蛍光体、13 励起光源、14 光学フィルター、15 受光素子、16 レンズ、21 励起光源駆動回路、22 受信信号増幅回路、35 光学フィルターの透過帯域 10, 20 Transmission device, 11 Optical fiber, 12 Phosphor, 13 Excitation light source, 14 Optical filter, 15 Light receiving element, 16 Lens, 21 Excitation light source drive circuit, 22 Received signal amplification circuit, 35 Transmission band of optical filter
Claims (10)
前記光ファイバーと、
低速な入力信号に応じて光を発生する光源と、
前記光源からの前記光によって励起され、前記光ファイバーからの光信号の波長とは異なる波長の蛍光を発する蛍光体と、
前記光源からの光の波長と前記蛍光体の前記蛍光の波長とのいずれをも減衰させ、かつ前記光信号の波長を選択的に透過する光学フィルターと、
前記光ファイバーからの光信号を受光する受光素子とを有し、
前記光ファイバー、前記蛍光体、前記光学フィルター、前記受光素子が同一光路上に配置され、前記光路に対して交差する方向から前記光源からの前記光が前記蛍光体に入力される
ことを特徴とする伝送装置。 A transmission device for transmitting information using an optical fiber,
The optical fiber;
A light source that generates light in response to a slow input signal;
A phosphor that is excited by the light from the light source and emits fluorescence having a wavelength different from the wavelength of the optical signal from the optical fiber;
An optical filter that attenuates both the wavelength of the light from the light source and the wavelength of the fluorescence of the phosphor and selectively transmits the wavelength of the optical signal;
A light receiving element for receiving an optical signal from the optical fiber,
The optical fiber, the phosphor, the optical filter, and the light receiving element are disposed on the same optical path, and the light from the light source is input to the phosphor from a direction intersecting the optical path. Transmission equipment.
The transmission device according to claim 7, wherein the phosphor has a lens function of condensing the optical signal from the optical fiber onto the light receiving element.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009139961A (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Sony Corp | High definition multimedia interface receiver/transmitter chipset |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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