JP2009272986A - 光通信デバイスおよびそれを備えた光通信システム、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】送信と受信を同時に行う際の誤動作を防止できる光通信デバイスおよびそれを備えた光通信システム,電子機器を提供する。
【解決手段】第１の光通信デバイス１の送信制御回路６は受信制御回路１０に選択,駆動させる発光素子の発光波長領域が第１〜第３の波長領域のうちのいずれであるのかを表す波長領域信号を受信側制御回路１０に入力する。受信側制御回路１０はスイッチ制御部１０Ｂによってスイッチ部１４の第１〜第３のスイッチ１１〜１３のうち上記波長領域信号が表す波長領域に対応する波長領域の光信号を受光する受光素子に接続されたスイッチをオフにする。また、スイッチ制御部１０Ｂは第１〜第３のスイッチ１１〜１３のうち上記波長領域信号が表す波長領域に対応する波長領域の光信号を受光する受光素子に接続されたスイッチ以外のスイッチをオンにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、光通信デバイスに関し、具体的一例としては可視光を利用した可視光通信,赤外光を利用した赤外線通信を行う光通信デバイス,光通信システムおよび電子機器に関する。

光通信においては、ＩｒＤＡ(Ｉnfrared Ｄata Ａssociation)に代表される赤外線通信が急速に普及している。また、これからはＬＥＤ(発光ダイオード)照明が普及して行くことが予想され、このＬＥＤを利用した可視光通信が提案されてきている(特許文献１(特開２００６−２７８０４８号公報)参照)。

ところで、このような光通信の最大の利点は、無駄な配線,接続などが不要であるため、データの交換,転送といった作業が容易に行える点にある。したがって、通信速度が非常に重要となって来るが、現在の光通信の方式では送受信を同時に行うと自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作が問題となるため、送信と受信を同時に行うことが難しかった(特許文献２(特開２００６−２４６０８５号公報)参照)。
特開２００６−２７８０４８号公報 特開２００６−２４６０８５号公報

そこで、この発明の課題は、送信と受信を同時に行う際の誤動作を防止できる光通信デバイスおよびそれを備えた光通信システム,電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の光通信デバイスは、複数の異なる発光素子を有すると共に複数の異なる波長領域の光信号を送信可能な送信部と、
複数の異なる波長領域の光信号を受信可能な受信部とを備え、
上記送信部は、
上記複数の異なる発光素子のうちの１つの発光素子を選択して駆動して上記複数の異なる波長領域の光信号のうちの１つの光信号を送信させると共にこの送信させる光信号の波長領域を表す波長領域信号を上記受信部に出力する送信制御部を有し、
上記受信部は、
上記送信部から上記波長領域信号を受けて、上記波長領域信号が表す波長領域の光信号を受信しないようにする受信制御部を有することを特徴としている。

この発明の光通信デバイスによれば、上記受信部が有する受信制御部は、上記送信部から上記送信させる光信号の波長領域を表す波長領域信号を受けて、上記波長領域信号が表す波長領域の光信号を受信しないようにする。すなわち、上記受信制御部は、上記波長領域信号が表す波長領域の光信号に対する受信感度を低下させる。もしくは上記波長領域信号が表す波長領域の光信号による受信信号を無効にする。よって、送信と受信を同時に行う際に自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

また、一実施形態の光通信デバイスでは、上記受信制御部は、
上記波長領域信号が表す波長領域の光信号を減衰させる減衰部を有する。

この実施形態の光通信デバイスによれば、上記受信制御部は、上記減衰部により、上記送信部が送信している光信号の波長領域の光信号を減衰させて受信感度を下げるので、送信と受信を同時に行う際に自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

また、一実施形態の光通信デバイスでは、上記送信部は、
上記送信制御部によって選択されて駆動されている１つの発光素子が出力する光信号とは逆位相の信号を上記受信部に入力する逆位相信号生成部を有し、
上記受信部の受信制御部は、
上記送信部が送信している光信号の波長領域の光信号による受光信号に上記逆位相信号生成部からの逆位相の信号を加算する加算部を有する。

この実施形態の光通信デバイスによれば、上記受信部の受信制御部は、加算部により、上記送信部が送信している光信号の波長領域の受光信号を上記逆位相の信号でキャンセルするので、送信と受信を同時に行う際に自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

また、一実施形態の光通信デバイスでは、上記受信部は、上記複数の異なる波長領域の光信号を受信するための複数の異なる受光素子を有する。

この実施形態の光通信デバイスによれば、上記受信部は、上記複数の異なる受光素子のうちの１つを選択することで、受信する光信号の波長領域を選択できる。

また、一実施形態の光通信デバイスでは、上記受信部は、
上記複数の異なる波長領域の光信号を受光する１つの受光素子を有し、
上記受信制御部は、上記１つの受光素子が受光する上記複数の異なる波長領域の光信号による受光信号のうちから上記送信部が送信している光信号の波長領域の受光信号を分離して信号処理対象としない。

この実施形態の光通信デバイスによれば、上記受信制御部は、上記１つの受光素子が受光する上記複数の異なる波長領域の光信号による受光信号のうちから上記送信部が送信している光信号の波長領域の受光信号を分離して信号処理対象としない。これにより、送信と受信を同時に行う際に自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

また、一実施形態の光通信デバイスでは、上記送信制御部は、上記選択した１つの発光素子を駆動して通信情報を送信するための光信号を送信する前に、上記選択した１つの発光素子を駆動して通信開始を表すテスト信号を送信する。

この実施形態の光通信デバイスによれば、上記送信制御部により選択した１つの発光素子を駆動して上記送信部から通信開始を表すテスト信号を送信することで、相手側光通信デバイスに通信開始を通知できると共に通信に用いる波長領域を通知できる。

また、一実施形態の光通信システムでは、上記実施形態の光通信デバイスからなる第１の光通信デバイスと、
第２の光通信デバイスとを備え、
上記第２の光通信デバイスは、
上記第１の光通信デバイスの送信部からの光信号を受信する受信部と、
複数の異なる発光素子を有すると共に複数の異なる波長領域の光信号を送信可能な送信部と、
上記受信部が受信した光信号の波長領域とは異なる波長領域の光信号を送信するように上記送信部を制御する送信制御部とを有する。

この実施形態の光通信システムによれば、第１の光通信デバイスの送信部からの光信号を受信した第２の光通信デバイスは、受信部が受信した光信号の波長領域とは異なる波長領域の光信号を送信する。よって、第１の光通信デバイスと第２の光通信デバイスとは異なる波長領域の光信号を送信することで、同時に送受信を行える。

この発明の光通信デバイスによれば、上記受信部が有する受信制御部は、上記送信部から上記送信させる光信号の波長領域を表す波長領域信号を受けて、上記波長領域信号が表す波長領域の光信号に対する受信感度を低下させる。もしくは上記波長領域信号が表す波長領域の光信号による受信信号を無効にする。よって、送信と受信を同時に行う際に自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。よって、この発明によればデバイス同士の通信時に送受信を同時に行うことができ、データ交換を一度の動作で完了でき、かつ通信速度を早くすることが可能となる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

(第１の実施の形態)
図１に、この発明の光通信デバイスの第１実施形態としての第１の光通信デバイス１と第２の光通信デバイス２とを備えた光通信システムを示す。

上記第１の光通信デバイス１は、第１の波長領域の光信号を出力する第１の発光素子３と第２の波長領域の光信号を出力する第２の発光素子４と第３の波長領域の光信号を出力する第３の発光素子５および送信側制御回路６を備える。この送信側制御回路６は送信制御部をなす。また、上記第１〜第３の発光素子３〜５および上記送信側制御回路６が送信部をなす。また、上記第１〜第３の波長領域は互いに重ならない異なる波長領域である。上記送信側制御回路６は、上記第１〜第３の発光素子３〜５のうちの１つの発光素子を選択して駆動して上記第１〜第３の波長領域の光信号のうちの１つの光信号を送信させる。

また、上記第１の光通信デバイス１は、上記第１の波長領域の光信号を受光する第１の受光素子７と上記第２の波長領域の光信号を受光する第２の受光素子８と上記第３の波長領域の光信号を受光する第３の受光素子９および受信側制御回路１０を備える。この受信側制御回路１０は受信制御部をなし、上記第１〜第３の受光素子７〜９および上記受信側制御回路１０は受信部をなす。この受信側制御回路１０は、上記第１〜第３の受光素子７〜９に接続された第１〜第３のスイッチ１１〜１３で構成したスイッチ部１４を有している。なお、このスイッチ部１４には増幅回路等を含む信号処理回路１０Ａが接続されている。

上記送信制御回路６は、上記受信制御回路１０に上記選択,駆動させる発光素子の発光波長領域が上記第１〜第３の波長領域のうちのいずれであるのかを表す波長領域信号を上記受信側制御回路１０に入力する。すると、上記受信側制御回路１０は、スイッチ制御部１０Ｂによって、上記スイッチ部１４の第１〜第３のスイッチ１１〜１３のうち、上記波長領域信号が表す波長領域に対応する波長領域の光信号を受光する受光素子に接続されたスイッチをオフにする。また、スイッチ制御部１０Ｂは、第１〜第３のスイッチ１１〜１３のうち、上記波長領域信号が表す波長領域に対応する波長領域の光信号を受光する受光素子に接続されたスイッチ以外のスイッチをオンにする。

一方、上記第２の光通信デバイス２は、上記第１の波長領域の光信号を出力する第１の発光素子１５と第２の波長領域の光信号を出力する第２の発光素子１６と第３の波長領域の光信号を出力する第３の発光素子１７および送信側制御回路１８を備える。この送信側制御回路１８は送信制御部をなす。また、上記第１〜第３の発光素子１５〜１７および上記送信側制御回路１８が送信部をなす。また、上記第１〜第３の波長領域は互いに重ならない異なる波長領域である。上記送信側制御回路１８は、上記第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの１つの発光素子を選択して駆動して上記第１〜第３の波長領域の光信号のうちの１つの光信号を送信させる。

また、この第２の光通信デバイス２は、上記第１の波長領域の光信号を受光する第１の受光素子１８と上記第２の波長領域の光信号を受光する第２の受光素子１９と上記第３の波長領域の光信号を受光する第３の受光素子２０および受信側制御回路２１を備える。この受信側制御回路２１は受信制御部をなし、上記第１〜第３の受光素子１８〜２０および上記受信側制御回路２１は受信部をなす。この受信側制御回路２１は、上記第１〜第３の受光素子１８〜２０に接続された第１〜第３のスイッチ２２〜２４で構成したスイッチ部２５を有している。なお、このスイッチ部２５には増幅回路等の信号処理回路２１Ａおよびスイッチ制御部２１Ｂが接続されている。

上記送信制御回路２７は、上記選択,駆動させる発光素子の発光波長領域が上記第１〜第３の波長領域のうちのいずれであるのかを表す波長領域信号を上記受信側制御回路２１に入力する。すると、上記受信側制御回路２１は、スイッチ制御部２１Ｂによって上記スイッチ部２５の第１〜第３のスイッチ２２〜２３のうち、上記波長領域信号が表す波長領域に対応する波長領域の光信号を受光する受光素子に接続されたスイッチをオフにする。

ここで、図１に示すように、第１の光通信デバイス１の送信側制御回路６が第１〜第３の発光素子３〜５のうちの第１の発光素子３を選択して第１の発光素子３だけを駆動し第１の波長領域の光信号Ｓ１を送信する場合、上記送信側制御回路６は、送信信号が上記第１の波長領域であることを表す送信波長領域信号を受信側制御回路１０に入力する。すると、上記受信側制御回路１０のスイッチ制御部１０Ｂは、第１〜第３のスイッチ１１〜１３のうちの第１のスイッチ１１をオフにすると共に第２,第３のスイッチ１２,１３をオンにする。

一方、上記第１の光通信デバイス１の第１の発光素子３からの第１の波長領域の光信号Ｓ１を受光した第２の光通信デバイス２の第１の受光素子１８は上記第１の波長領域の光信号Ｓ１による受光信号をスイッチ部２５を通して信号処理回路２１Ａに入力する。この信号処理回路２１Ａでは例えば上記受光信号の増幅やＡＤ変換等の信号処理が行われる。また、この信号処理回路２１Ａは、上記受光信号に基づき受光した光信号Ｓ１が第１の波長領域であることを表す受光波長信号をスイッチ制御部２１Ｂに入力し、このスイッチ制御部２１Ｂは、上記第１〜第３のスイッチ２２〜２４のうちの第１のスイッチ２２のオン状態を維持すると共に第２,第３のスイッチ２３,２４をオフにする。

また、上記信号処理回路２１Ａは、上記受光信号に基づき受光した光信号Ｓ１が第１の波長領域であることを表す受光波長信号を送信制御回路２７に出力する。すると、この送信制御回路２７は、上記受光波長信号が表す第１の波長領域の光信号を出力する第１の発光素子１５を駆動しない一方、第２,第３の発光素子１６,１７のうちの一方を選択し、例えば第３の発光素子１７を駆動する。なお、上記第２,第３の発光素子１６,１７の両方を選択,駆動してもよい。

そして、上記第３の発光素子１７による第３の波長領域の光信号Ｓ３は、第１の光通信デバイス１の第３の受光素子９で受光され、この第３の受光素子９による受光信号はオン状態の第３のスイッチ１３を経由して上記信号処理回路１０Ａに入力される。また、上記第３の受光素子９による受光信号はオン状態の第３のスイッチ１３を経由して上記スイッチ制御部１０Ｂに入力される。このスイッチ制御部１０Ｂは、第２のスイッチ１２をオフにすると共に、上記第３のスイッチ１３のオン状態および第１のスイッチ１１のオフ状態を保つ。

したがって、上記第１の光通信デバイス１によれば、上記送信部の第１〜第３の発光素子３〜５のうちの第１の発光素子３が送信している場合は、受信制御回路１０は、スイッチ制御部１０Ｂでスイッチ部１４を制御し第３のスイッチ１３のみをオンにする。これにより、第１の光通信デバイス１では、第１の発光素子３が送信する光信号Ｓ１の波長領域の光信号を受信しないようにするので、送信と受信を同時に行う際に自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

また、上記光通信システムによれば、上記第２の光通信デバイス２では、信号処理回路２１Ａは受光した光信号Ｓ１が第１の波長領域であることを表す受光波長信号を送信制御回路２７に入力し、この送信制御回路２７は、第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの第３の発光素子１７だけを駆動する。よって、この第２の光通信デバイス２では、受信した光信号Ｓ１の波長領域とは異なる波長領域の光信号Ｓ３を送信するから、送信と受信を同時に行う際に自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。なお、上記送信制御回路２７は、第２の発光素子１６だけを駆動して、受信した光信号Ｓ１の波長領域とは異なる波長領域の光信号Ｓ２を送信してもよい。この場合、この光信号Ｓ２は、第１の光通信デバイス１の第２の受光素子８で受光され、この第２の受光素子８による受光信号はオン状態の第２のスイッチ１２を経由して信号処理回路１０Ａに入力される。また、上記第２の受光素子８による受光信号はオン状態の第２のスイッチ１２を経由して上記スイッチ制御部１０Ｂに入力される。このスイッチ制御部１０Ｂは、第３のスイッチ１１をオフにすると共に、上記第２のスイッチ１３のオン状態および第１のスイッチ１１のオフ状態を保つ。

よって、この光通信システムによれば、光通信デバイス１,２間の通信時に送受信を同時に行うことができ、データ交換を一度の動作で完了でき、かつ通信速度を早くすることが可能となる。

尚、上記光通信システムでは、第１の光通信デバイス１が第１の発光素子３だけを駆動して第１の波長領域の光信号Ｓ１を送信する場合を説明したが、第１の光通信デバイス１が第２の発光素子４だけを駆動して第２の波長領域の光信号Ｓ２を送信する場合には、受信側制御回路１０のスイッチ制御部１０Ｂは第２のスイッチ１２だけをオフにする。また、この場合、第２の光通信デバイス２の受信側制御回路２１のスイッチ制御部２１Ｂは、第１のスイッチ２２だけをオンにし、信号処理回路２１Ａは、受光した光信号が第２の波長領域であることを表す受光波長信号を送信制御回路２７に入力して、第２の発光素子１６以外の第１の発光素子１５または第３の発光素子１７を駆動する。

同様に、第１の光通信デバイス１が第３の発光素子５だけを駆動して第３の波長領域の光信号Ｓ３を送信する場合には、受信側制御回路１０のスイッチ制御部１０Ｂは第３のスイッチ１３だけをオフにする。また、この場合、第２の光通信デバイス２の受信側制御回路２１のスイッチ制御部２１Ｂは、第３のスイッチ２４だけをオンにし、信号処理回路２１Ａは、受光した光信号が第３の波長領域であることを表す受光波長信号を送信制御回路２７に入力して、第３の発光素子１７以外の第１の発光素子１５または第２の発光素子１６を駆動する。

なお、上記光通信システムにおいて、第１の光通信デバイス１は、上記第１〜第３の発光素子３〜５のうちの１つの発光素子を選択,駆動して上記第１〜第３の波長領域の光信号のうちの１つの光信号による通信情報を送信させる前に、この選択,駆動する発光素子による制御信号を送信してもよい。この場合、上記制御信号を受信した第２の光通信デバイス２は、上記制御信号の波長領域(例えば第１の波長領域)を信号処理回路２１Ａで認識し、信号処理回路２１Ａは上記制御信号の波長領域以外の波長領域(例えば第２,第３の波長領域)の光信号を送信可能であることを表す信号を送信制御回路２７に入力する。すると、この送信制御回路２７は、上記第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの上記制御信号の波長領域以外の波長領域の光信号を出力する発光素子(例えば第２,第３の発光素子１６,１７)を駆動して通信情報を送信する。

(第２の実施の形態)
次に、図２に、この発明の光通信デバイスの第２実施形態である第１の光通信デバイス３１と第２の光通信デバイス３２とを備えた光通信システムを示す。この第２実施形態の第１の光通信デバイス３１は、図１の受信側制御回路１０に替えて、図２の受信側制御回路４０を有する点と減衰部としてのフィルタ部４２を有する点とが、前述の第１実施形態の第１の光通信デバイス１と異なる。

また、図２の第２の光通信デバイス３２は、図１の受信制御回路２１に替えて図２の受信側制御回路４１を有する点と減衰部としてのフィルタ部４３を有する点とが、前述の第１実施形態の第２の光通信デバイス２と異なる。

よって、図２の光通信システムでは、図１の光通信システムと同じ部分には同じ符号を付して図１の光通信システムと異なる点を主に説明する。

上記第１の光通信デバイス３１の上記フィルタ部４２は上記受信側制御回路４０が有するフィルタ制御部４０Ｂによって制御される。上記フィルタ部４２は、上記第１の波長領域の光信号を減衰させる第１のフィルタ４２Ａと上記第２の波長領域の光信号を減衰させる第２のフィルタ４２Ｂと上記第３の波長領域の光信号を減衰させる第３のフィルタ４２Ｃとを有している。

そして、上記第１の光通信デバイス３１の受信側制御回路４０が有するフィルタ制御部４０Ｂは、送信制御部としての送信側制御回路６から、選択,駆動させる発光素子の発光波長領域が上記第１〜第３の波長領域のうちのいずれであるのかを表す波長領域信号を受ける。すると、上記フィルタ制御部４０Ｂは、上記フィルタ部４２を制御して、上記第１〜第３の受光素子７〜９のうちの上記波長領域の光信号に対応する受光素子と上記波長領域の光信号を出力している発光素子との間に上記波長領域信号が表す波長領域の光信号を減衰させるフィルタを配置させる。例えば、送信側制御回路６が第１〜第３の発光素子３〜５のうちの第１の発光素子３だけを発光させている場合、上記フィルタ制御部４０Ｂは、フィルタ部４２を制御して、第１の受光素子７に対して入射しようとする第１の波長領域の光信号を減衰させるように、第１のフィルタ４２Ａを配置する。また、上記フィルタ制御部４０Ｂは、フィルタ部４２を制御して、第２,第３のフィルタ４２Ｂ,４２Ｃは、第２,第３の受光素子８,９に入射しようとする第２,第３の波長領域の光信号を減衰させないように配置する。これにより、図２に例示する第１の発光素子３から出射されて、第１の受光素子７に向かう第１の波長領域の光信号の信号Ｓ１は、第１のフィルタ４２Ａで減衰されて小振幅の信号ＳＳ１となってから上記第１の受光素子７に入射する。よって、自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

一方、上記第２の光通信デバイス３２の上記フィルタ部４３は上記受信側制御回路４１が有するフィルタ制御部４１Ｂによって制御される。上記フィルタ部４３は、上記第１の波長領域の光信号を減衰させる第１のフィルタ４３Ａと上記第２の波長領域の光信号を減衰させる第２のフィルタ４３Ｂと上記第３の波長領域の光信号を減衰させる第３のフィルタ４３Ｃとを有している。

上記第２の光通信デバイス３２の受信側制御回路４１が有するフィルタ制御部４１Ｂは、送信制御部としての送信側制御回路１８から、選択,駆動させる発光素子の発光波長領域が上記第１〜第３の波長領域のうちのいずれであるのかを表す波長領域信号を受ける。すると、上記フィルタ制御部４０Ｂは、上記フィルタ部４３を制御して、上記第１〜第３の受光素子１８〜２０のうちの上記波長領域の光信号に対応する受光素子と上記波長領域の光信号を出力している発光素子との間に上記波長領域信号が表す波長領域の光信号を減衰させるフィルタを配置させる。例えば、送信側制御回路１８が第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの第３の発光素子１７だけを発光させている場合、上記フィルタ制御部４１Ｂは、フィルタ部４３を制御して、第３の受光素子２０に対して入射しようとする第３の波長領域の光信号を減衰させるように、第３のフィルタ４３Ｃを配置する。また、上記フィルタ制御部４１Ｂは、フィルタ部４３を制御して、第１,第２のフィルタ４３Ａ,４３Ｂを、第１,第２の受光素子１５,１６に入射しようとする第１,第２の波長領域の光信号を減衰させないように配置する。これにより、図２に例示する第３の発光素子１７から出射されて、第３の受光素子２０に向かう第３の波長領域の光信号の信号Ｓ３は、第３のフィルタ４３Ｃで減衰されて小振幅の信号ＳＳ３となってから上記第３の受光素子２０に入射する。よって、自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

また、上記信号処理回路４１Ａは、上記受光信号に基づき受光した光信号Ｓ１が第１の波長領域であることを表す受光波長信号を送信制御回路２７に出力する。すると、この送信制御回路２７は、上記受信波長信号が表す第１の波長領域の光信号を出力する第１の発光素子１５を駆動しない一方、第２,第３の発光素子１６,１７のうちの一方を選択し、例えば第３の発光素子１７を駆動する。

そして、上記第３の発光素子１７による第３の波長領域の光信号Ｓ３は、第１の光通信デバイス３１の第３の受光素子９で受光され、この第３の受光素子９による受光信号は信号処理回路４０Ａに入力される。

このように、この光通信システムによれば、第２の光通信デバイス３２では、信号処理回路４１Ａは受光した光信号Ｓ１が第１の波長領域であることを表す受光波長信号を送信制御回路２７に入力し、この送信制御回路２７は、第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの第３の発光素子１７だけを駆動する。よって、この第２の光通信デバイス２では、受信した光信号Ｓ１の波長領域とは異なる波長領域の光信号Ｓ３を送信するから、送信と受信を同時に行う際に自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

よって、この光通信システムによれば、光通信デバイス３１,３２間の通信時に送受信を同時に行うことができ、データ交換を一度の動作で完了でき、かつ通信速度を早くすることが可能となる。

なお、上記第１の光通信デバイス３１では、減衰部としてフィルタ制御部４０Ｂとフィルタ部４２を有したが、フィルタ部４２に替えて、光軸制御部を有してもよい。この光軸制御部は、送信制御部としての送信側制御回路６から、選択,駆動させる発光素子の発光波長領域が上記第１〜第３の波長領域のうちのいずれであるのかを表す波長領域信号を受ける。すると、上記光軸制御部は、上記第１〜第３の受光素子７〜９のうちの上記波長領域の光信号に対応する受光素子の受光軸を、上記駆動している発光素子による上記波長領域の光信号の上記受光素子への入射光軸からずらす。これにより、送信と受信を同時に行う際に自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。また、上記第２の光通信デバイス３２では、減衰部としてフィルタ制御部４１Ｂとフィルタ部４３を有したが、フィルタ部４３に替えて、光軸制御部を有してもよい。この光軸制御部は、送信制御部としての送信側制御回路２７から、選択,駆動させる発光素子の発光波長領域が上記第１〜第３の波長領域のうちのいずれであるのかを表す波長領域信号を受ける。すると、上記光軸制御部は、上記第１〜第３の受光素子１８〜２０のうちの上記波長領域の光信号に対応する受光素子の受光軸を、上記駆動している発光素子による上記波長領域の光信号の上記受光素子への入射光軸からずらす。これにより、送信と受信を同時に行う際に自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

尚、上記第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。この場合、上記スイッチ部とフィルタ部の両方でもって、自らが送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。また、上記光通信システムにおいて、第１の光通信デバイス３１は、上記第１〜第３の発光素子３〜５のうちの１つの発光素子を選択,駆動して上記第１〜第３の波長領域の光信号のうちの１つの光信号による通信情報を送信させる前に、この選択,駆動する発光素子による制御信号を送信してもよい。この場合、上記制御信号を受信した第２の光通信デバイス３２は、上記制御信号の波長領域(例えば第１の波長領域)を信号処理回路４１Ａで認識し、信号処理回路４１Ａは上記制御信号の波長領域以外の波長領域(例えば第２,第３の波長領域)の光信号を送信可能であることを表す信号を送信制御回路２７に入力する。すると、この送信制御回路２７は、上記第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの上記制御信号の波長領域以外の波長領域の光信号を出力する発光素子(例えば第２,第３の発光素子１６,１７)を駆動して通信情報を送信する。

(第３の実施の形態)
次に、図３に、この発明の光通信デバイスの第３実施形態としての第１の光通信デバイス５１と第２の光通信デバイス５２とを備えた光通信システムを示す。上記第１の光通信デバイス５１は、図１の送信側制御回路６と受信側制御回路１０に替えて送信側制御回路５３と受信側制御回路５５を有する点が図１の第１の光通信デバイス１と異なる。また、上記第２の光通信デバイス５２は、図１の送信側制御回路２７と受信側制御回路２１に替えて送信側制御回路５５６と受信側制御回路５７を有する点が図１の第２の光通信デバイス２と異なる。よって、図３の光通信システムでは、図１の光通信システムと同様の部分には同様の符号を付して、図１の光通信システムと異なる点を主に説明する。

上記第１の光通信デバイス５１が有する送信側制御回路５３は、上記第１〜第３の発光素子３〜５のうちの１つの発光素子を選択して駆動して上記第１〜第３の波長領域の光信号のうちの１つの光信号を送信させる。また、上記送信側制御回路５３は、上記選択,駆動した発光素子が発生する光信号とは逆位相の信号を発生する逆位相信号発生部６０を有する。

一方、上記受信側制御回路５５は、第１〜第３の受光素子７〜９からの第１〜第３の波長領域の受光信号が入力される加算部５８を有する。この加算部５８は、上記逆位相信号発生部６０から上記逆位相の信号が入力され、この逆位相の信号を、この逆位相の信号の波長領域と同じ波長領域の受光信号に加算する。例えば、上記送信側制御回路５３が第１の発光素子３を選択,駆動して第１の波長領域の信号Ｓ１を送信する場合、上記逆位相信号発生部６０は、信号Ｓ１とは逆位相の信号ＲＳ１を加算部５８に入力し、この加算部５８は第１の受光素子７からの第１の波長領域の受光信号に上記逆位相の信号を加算する。この場合、上記第２,第３の受光素子８,９からの第２,第３の波長領域の受光信号は加算部５８を経由してそのまま信号処理回路５９に入力される。

これにより、上記送信側制御回路５３によって選択,駆動した発光素子が発生する光信号が受光素子７〜９に入射しても、上記逆位相の信号によって上記加算部５８で打ち消すことができる。したがって、第１の光通信デバイス５１が送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

一方、上記第２の光通信デバイス５２が有する送信側制御回路５６は、上記第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの１つの発光素子を選択して駆動して上記第１〜第３の波長領域の光信号のうちの１つの光信号を送信させる。また、上記送信側制御回路５６は、上記選択,駆動した発光素子が発生する光信号とは逆位相の信号を発生する逆位相信号発生部６３を有する。

一方、上記受信側制御回路５７は、第１〜第３の受光素子１８〜２０からの第１〜第３の波長領域の受光信号が入力される加算部６１を有する。この加算部６１は、上記逆位相信号発生部６３から上記逆位相の信号が入力され、この逆位相の信号を、この逆位相の信号の波長領域と同じ波長領域の受光信号に加算する。例えば、上記送信側制御回路５６が第３の発光素子１７を選択,駆動して第３の波長領域の信号Ｓ３を送信する場合、上記逆位相信号発生部６３は、信号Ｓ３とは逆位相の信号ＲＳ３を加算部６１に入力し、この加算部６１は第３の受光素子２０からの第３の波長領域の受光信号に上記逆位相の信号ＲＳ３を加算する。この場合、上記第１,第２の受光素子１８,１９からの第１,第２の波長領域の受光信号は加算部６１を経由してそのまま信号処理回路６２に入力される。

これにより、上記送信側制御回路６３によって選択,駆動した発光素子が発生する光信号が受光素子１８〜２０に入射しても、上記逆位相の信号によって上記加算部６１で打ち消すことができる。したがって、第２の光通信デバイス５２が送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

尚、上記第３実施形態と上記第２実施形態とを組み合わせてもよい。また、上記光通信システムにおいて、第１の光通信デバイス５１は、上記第１〜第３の発光素子３〜５のうちの１つの発光素子を選択,駆動して上記第１〜第３の波長領域の光信号のうちの１つの光信号による通信情報を送信させる前に、この選択,駆動する発光素子による制御信号を送信してもよい。この場合、上記制御信号を受信した第２の光通信デバイス５２は、上記制御信号の波長領域(例えば第１の波長領域)を信号処理回路６２で認識し、この信号処理回路６２は上記制御信号の波長領域以外の波長領域(例えば第２,第３の波長領域)の光信号を送信可能であることを表す信号を送信制御回路５６に入力する。すると、この送信制御回路５６は、上記第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの上記制御信号の波長領域以外の波長領域の光信号を出力する発光素子(例えば第２,第３の発光素子１６,１７)を駆動して通信情報を送信する。

(第４の実施の形態)
次に、図４に、この発明の光通信デバイスの第４実施形態である第１の光通信デバイス７１と第２の光通信デバイス７２とを備えた光通信システムを示す。この第４実施形態の第１の光通信デバイス７１は、図１の受信側制御回路１０に替えて、図４の受信側制御回路７５を有する点と、図１の第１〜第３の受光素子７〜９に替えて、図４の１つの受光素子７３を有する点とが、前述の第１実施形態の第１の光通信デバイス１と異なる。

また、図４の第２の光通信デバイス７２は、図１の受信側制御回路２１に替えて、図４の受信側制御回路８０を有する点と、図１の第１〜第３の受光素子１８〜２０に替えて、図４の１つの受光素子７４を有する点とが、前述の第１実施形態の第１の光通信デバイス１と異なる。

よって、図４の光通信システムでは、図１の光通信システムと同じ部分には同じ符号を付して図１の光通信システムと異なる点を主に説明する。

上記第１の光通信デバイス７１が有する１つの受光素子７３は、前述の第１の波長領域の光信号と第２の波長領域の光信号と第３の波長領域の光信号とを受信可能な受光素子である。また、上記第１の光通信デバイス７１が有する受信側制御回路７５は、上記受光素子７３に接続された第１〜第３の帯域フィルタ７７〜７９を有する。第１の帯域フィルタ７７は上記第１の波長領域を通過帯域としており、第２の帯域フィルタ７８は上記第２の波長領域を通過帯域としており、第３の帯域フィルタ７９は上記第３の波長領域を通過帯域としている。そして、上記受信側制御回路７５の信号処理回路７６には、送信側制御回路６から駆動させる発光素子の発光波長領域が上記第１〜第３の波長領域のうちのいずれであるのかを表す波長領域信号が入力される。すると、この信号処理回路７６は、上記第１〜第３の帯域フィルタ７７〜７９のうちの上記波長領域信号に対応する波長領域を通過帯域とする帯域フィルタからの受光信号を信号処理対象としない一方、上記波長領域信号に対応する波長領域以外の波長領域を通過帯域とする帯域フィルタからの受光信号を信号処理対象として受付ける。例えば、送信側制御回路６が第１〜第３の発光素子３〜５のうちの第１の発光素子３を駆動し第１の発光素子３が第１の波長領域の光信号Ｓ１を送信する場合、上記送信側制御回路６は、送信信号が上記第１の波長領域であることを表す送信波長領域信号を受信側制御回路７５の信号処理回路７６に入力する。すると、上記信号処理回路７６は、光信号Ｓ１を受光した受光素子７３から第１の帯域フィルタ７７を通して入力される第１の波長領域の受光信号を信号処理の対象としない。これにより、この第１の光通信デバイス７１が送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

一方、上記第２の光通信デバイス７２は、前述の第１の波長領域の光信号と第２の波長領域の光信号と第３の波長領域の光信号とを受信可能な１つの受光素子７４を有する。また、第２の光通信デバイス７２の受信側制御回路８０は、上記受光素子７４に接続された第１〜第３の帯域フィルタ８２〜８４を有する。第１の帯域フィルタ８２は上記第１の波長領域を通過帯域としており、第２の帯域フィルタ８３は上記第２の波長領域を通過帯域としており、第３の帯域フィルタ８４は上記第３の波長領域を通過帯域としている。

そして、上記受信側制御回路８０の信号処理回路８１には、送信側制御回路２７から駆動させる発光素子の発光波長領域が上記第１〜第３の波長領域のうちのいずれであるのかを表す波長領域信号が入力される。すると、この信号処理回路８１は、上記第１〜第３の帯域フィルタ８２〜８４のうちの上記波長領域信号に対応する波長領域を通過帯域とする帯域フィルタからの信号を信号処理対象としない一方、上記波長領域信号に対応する波長領域以外の波長領域を通過帯域とする帯域フィルタからの信号を信号処理対象として受付ける。例えば、送信側制御回路２７が第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの第３の発光素子１７を駆動し第３の発光素子１７が第３の波長領域の光信号Ｓ３を送信する場合、上記送信側制御回路２７は、送信信号が上記第３の波長領域であることを表す送信波長領域信号を受信側制御回路８０の信号処理回路８１に入力する。すると、上記信号処理回路８１は、光信号Ｓ３を受光した受光素子７４から第３の帯域フィルタ８４を通して入力される第３の波長領域の受光信号を信号処理の対象としない。これにより、この第２の光通信デバイス７２が送信した信号を自らが受信してしまうことによる誤動作を防止できる。

尚、上記光通信システムにおいて、第１の光通信デバイス７１は、上記第１〜第３の発光素子３〜５のうちの１つの発光素子を選択,駆動して上記第１〜第３の波長領域の光信号のうちの１つの光信号による通信情報を送信させる前に、この選択,駆動する発光素子による制御信号を送信してもよい。この場合、上記制御信号を受信した第２の光通信デバイス７２は、上記制御信号の波長領域(例えば第１の波長領域)を信号処理回路８１で認識し、この信号処理回路８１は上記制御信号の波長領域以外の波長領域(例えば第２,第３の波長領域)の光信号を送信可能であることを表す信号を送信制御回路２７に入力する。すると、この送信制御回路２７は、上記第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの上記制御信号の波長領域以外の波長領域の光信号を出力する発光素子(例えば第２,第３の発光素子１６,１７)を駆動して通信情報を送信する。

(第５の実施の形態)
次に、この発明の第５実施形態としての光通信システムを説明する。この第５実施形態の光通信システムは図１の光通信システムの変形例に相当するので、前述の図１の光通信システムとは異なる点を次の(1)〜(5)で説明する。

(1) 第１の光通信デバイス１の送信側制御回路６は、第１〜第３の発光素子３〜５のうちの１つの発光素子(例えば第１の発光素子３)を選択して駆動し、この選択,駆動した１つの発光素子で通信開始を表すテスト信号を送信する。

(2) 第１の光通信デバイス１の送信側制御回路６は上記テスト信号を送信すると、上記テスト信号の波長領域を表す波長領域信号を受信側制御回路１０に入力する。すると、この受信側制御回路１０は、スイッチ制御部１０Ｂによってスイッチ部１４の第１〜第３のスイッチ１１〜１３のうち、上記波長領域信号が表す波長領域に対応する波長領域の光信号を受光する受光素子に接続されたスイッチ(例えば第１のスイッチ１１)をオフにする。一方、スイッチ制御部１０Ｂは、第１〜第３のスイッチ１１〜１３のうち、上記波長領域信号が表す波長領域に対応する波長領域の光信号を受光する受光素子に接続されたスイッチ以外のスイッチ(例えば第２,第３のスイッチ１２,１３)をオンにする。

(3) 第２の光通信デバイス２は、上記第１の光通信デバイスから上記テスト信号を受信すると、信号処理回路２１Ａは上記テスト信号の波長領域を表す受光波長信号をスイッチ制御部２１Ｂに入力する。このスイッチ制御部２１Ｂは、第１〜第３のスイッチ２２〜２４のうちの上記受光波長信号が表す波長領域の光信号を受光する受光素子(例えば第１の受光素子１８)のオン状態を維持すると共に残りの受光素子(例えば第２,第３の受光素子１９,２０)をオフにする。

(4) 第２の光通信デバイス２は、上記第１の光通信デバイスから上記テスト信号を受信すると、このテスト信号の波長領域を表す受光波長信号を送信制御回路２７に出力する。すると、この送信制御回路２７は、第１〜第３の発光素子１５〜１７のうちの上記受光波長信号が表す波長領域の光信号を出力する発光素子(例えば第１の発光素子１５)を駆動しない一方、上記受光波長信号が表す波長領域とは異なる波長領域の光信号を出力する発光素子(例えば第２,第３の発光素子１７のいずれか１つ)を駆動する。

(5) 第１の光通信デバイス１の送信側制御回路６は、上記テスト信号を送信してから予め定められた時間が経過してから上記選択した１つの発光素子(例えば第１の発光素子３)を駆動して通信情報を送信するための光信号を送信する。なお、予め定められた時間は、例えば、第２の光通信デバイス２が上記テスト信号を受信してから送信制御回路２７が上記受光波長信号が表す波長領域とは異なる波長領域の光信号を出力する発光素子を駆動するまでに相当する時間に設定しておく。

この実施形態の光通信システムによれば、光通信デバイス１,２間の通信時に送受信を同時に行うことができ、データ交換を一度の動作で完了でき、かつ通信速度を早くすることが可能となる。

尚、図１〜図４の光通信システムでは、第１,第２の光通信デバイスは、それぞれ、３つの発光素子を備えたが、２つの発光素子あるいは４つ以上の発光素子を備えてもよい。また、図１〜図３の光通信システムでは、第１,第２の光通信デバイスは、それぞれ、３つの受光素子を備えたが２つもしくは４つ以上の受光素子を備えてもよい。また、パーソナルコンピュータ,プリンタ,携帯情報端末等の電子機器が上記実施形態の光通信デバイスを備えることで、誤動作を回避しつつデータ交換の速度を上げることができる。

この発明の第１実施形態の光通信デバイスを備えた光通信システムを模式的に示す図である。 この発明の第２実施形態の光通信デバイスを備えた光通信システムを模式的に示す図である。 この発明の第３実施形態の光通信デバイスを備えた光通信システムを模式的に示す図である。 この発明の第４実施形態の光通信デバイスを備えた光通信システムを模式的に示す図である。

符号の説明

１、３１、５１、７１ 第１の光通信デバイス
２、３２、５２、７２ 第２の光通信デバイス
３、１５ 第１の発光素子
４、１６ 第２の発光素子
５、１７ 第３の発光素子
６、２７、５３、５６ 送信側制御回路
７、１８ 第１の受光素子
８、１９ 第２の受光素子
９、２０ 第３の受光素子
１０、２１、４０、４１、５５、５６、７５、８０ 受信側制御回路
１０Ａ、２１Ａ、４０Ａ、４１Ａ、７６、８１ 信号処理回路
１０Ｂ、２１Ｂ スイッチ制御回路
１１、２２ 第１のスイッチ
１２、２３ 第２のスイッチ
１３、２４ 第３のスイッチ
１４、２５ スイッチ部
４０Ｂ、４１Ｂ フィルタ制御部
４２、４３ フィルタ部
４２Ａ、４３Ａ 第１のフィルタ
４２Ｂ、４３Ｂ 第２のフィルタ
４２Ｃ、４３Ｃ 第３のフィルタ
５８、６１ 加算部
５９、６２ 信号処理回路
６０、６３ 逆位相信号発生部
７７〜７９、８２〜８４ 帯域フィルタ

Claims (8)

1. 複数の異なる発光素子を有すると共に複数の異なる波長領域の光信号を送信可能な送信部と、
   複数の異なる波長領域の光信号を受信可能な受信部とを備え、
   上記送信部は、
   上記複数の異なる発光素子のうちの１つの発光素子を選択して駆動して上記複数の異なる波長領域の光信号のうちの１つの光信号を送信させると共にこの送信させる光信号の波長領域を表す波長領域信号を上記受信部に出力する送信制御部を有し、
   上記受信部は、
   上記送信部から上記波長領域信号を受けて、上記波長領域信号が表す波長領域の光信号を受信しないようにする受信制御部を有することを特徴とする光通信デバイス。
2. 請求項１に記載の光通信デバイスにおいて、
   上記受信制御部は、
   上記波長領域信号が表す波長領域の光信号を減衰させる減衰部を有することを特徴とする光通信デバイス。
3. 請求項１または２に記載の光通信デバイスにおいて、
   上記送信部は、
   上記送信制御部によって選択されて駆動されている１つの発光素子が出力する光信号とは逆位相の信号を上記受信部に入力する逆位相信号生成部を有し、
   上記受信部の受信制御部は、
   上記送信部が送信している光信号の波長領域の光信号による受光信号に上記逆位相信号生成部からの逆位相の信号を加算する加算部を有することを特徴とする光通信デバイス。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の光通信デバイスにおいて、
   上記受信部は、
   上記複数の異なる波長領域の光信号を受信するための複数の異なる受光素子を有することを特徴とする光通信デバイス。
5. 請求項１から３のいずれか１つに記載の光通信デバイスにおいて、
   上記受信部は、
   上記複数の異なる波長領域の光信号を受光する１つの受光素子を有し、
   上記受信制御部は、
   上記１つの受光素子が受光する上記複数の異なる波長領域の光信号による受光信号のうちから上記送信部が送信している光信号の波長領域の受光信号を分離して信号処理対象としないことを特徴とする光通信デバイス。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の光通信デバイスにおいて、
   上記送信制御部は、上記選択した１つの発光素子を駆動して通信情報を送信するための光信号を送信する前に、上記選択した１つの発光素子を駆動して通信開始を表すテスト信号を送信することを特徴とする光通信デバイス。
7. 請求項６に記載の光通信デバイスからなる第１の光通信デバイスと、
   第２の光通信デバイスとを備え、
   上記第２の光通信デバイスは、
   上記第１の光通信デバイスの送信部からの光信号を受信する受信部と、
   複数の異なる発光素子を有すると共に複数の異なる波長領域の光信号を送信可能な送信部と、
   上記受信部が受信した光信号の波長領域とは異なる波長領域の光信号を送信するように上記送信部を制御する送信制御部とを有することを特徴とする光通信システム。
8. 請求項１から６のいずれか１つに記載の光通信デバイスを搭載したことを特徴とする電子機器。

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