JP2829941B2 - 光空間伝送装置 - Google Patents

光空間伝送装置

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JP2829941B2 JP3347470A JP34747091A JP2829941B2 JP 2829941 B2 JP2829941 B2 JP 2829941B2 JP 3347470 A JP3347470 A JP 3347470A JP 34747091 A JP34747091 A JP 34747091A JP 2829941 B2 JP2829941 B2 JP 2829941B2
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勝則 千原
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は光空間伝送装置に係
り、特に赤外線を用いて音声信号を空間伝送するワイヤ
レススピーカ等に適用して投光部と受光部の角度調整を
行なうに好適な光空間伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は係る従来の光空間伝送装置の概略
構成図である。図において、31は外部からの音声信号
を受け付ける音声入力回路、32は音声入力回路31か
ら入力されたアナログ音声信号をディジタル音声信号に
変換するA/D変換回路、33はA/D変換回路32か
らのディジタル音声信号を増幅して変調回路34に与え
る入出力部である。1は変調回路34で光伝送に適した
形に変調され信号成分を含む赤外線を投光する発光部、
11は発光部1からの投光赤外線6を受光する受光部で
ある。発光部1において、3は発光赤外線4を発生する
発光素子、5は発光素子3からの発光赤外線4を集光し
投光赤外線6として空間に投光するための投光用集光レ
ンズである。また、受光部11において、7は空間から
投光赤外線6を集光して受光赤外線8として受け取るた
めの受光用集光レンズ、9は受光用集光レンズ7を通じ
て受光赤外線8を受光して信号成分を得る受光素子であ
る。また、2は受光部11において受光素子9が受光し
て得た信号成分を増幅する前置増幅器、13は発光部1
側の変調回路34で変調をかけられた信号を復調してデ
ィジタル音声信号を得るための復調回路、14はこのデ
ィジタル音声信号を取り出すための入出力部、15は入
出力部14から取り出されたディジタル音声信号をアナ
ログ音声信号に変換するD/A変換回路、16はアナロ
グ音声信号を増幅して音声信号として外部に出力するた
めの音声出力回路、17は復調回路13で得たディジタ
ル音声信号のレベルを判定してこの判定レベルに応じた
シーケンシャルな信号出力を行なうためのレベル比較
器、28はレベル比較器17での判定レベルを表示する
ためのレベル表示部であり、抵抗23〜27を直列接続
されレベル比較器17の出力信号に応じて光を発生する
発光ダイオード18〜22を発光表示部として備える。
【0003】図3の受光部11の外観図であるが、図に
も示すように、受光部11は受光窓42の方向を自由に
変化できるように上下首振部40を介して台部41に載
せられており、上下方向は上下首振部40を回動するこ
とにより、水平方向は台部41ごと回転させることによ
り受光窓42の向きを最適に調整できるようになってお
り、この受光部11の受光状態はレベル表示部28の発
光ダイオード18〜22の発光状態により外部から確認
可能とされている。
【0004】以上述べたような構成において、次にその
動作を説明する。
【0005】発光部1側において入力された音声信号は
音声入力回路31で適宜レベルに増幅されA/D変換回
路32に与えられる。A/D変換回路32においてアナ
ログ音声信号はディジタル音声信号に変換され入出力部
33を通じて変調回路34に出力される。変調回路34
においてディジタル音声信号は伝送に適した形に変調さ
れ発光素子3に与えられる。その結果、発光素子3は変
調を受けた形で発光赤外線4を発生し投光用集光レンズ
5を通じて投光赤外線6を限られた角度領域の空間に送
出する。
【0006】受光部11側においては発光部1が空間に
射出した投光赤外線6を受光用集光レンズ7を用いて集
光し得られた受光赤外線8を受光素子9で受光する。そ
の結果、受光素子9からは変調された受光信号が得られ
るが、この信号は前置増幅器2で増幅され、復調回路1
3で復調されディジタル音声信号が得られる。このディ
ジタル音声信号は入出力部14を通じてD/A変換回路
15に出力されここでアナログ音声信号に変換される。
このアナログ音声信号は音声出力回路16により増幅さ
れ音声信号として、例えばスピーカ等に出力される。
【0007】一方、復調回路13で得られたディジタル
音声信号はレベル比較器17に与えられる。レベル比較
器17は復調回路13で復調されたディジタル音声信号
のレベルをあらかじめ与えられている基準値と比較判定
して、そのレベルに応じてシーケンシャルな信号を出力
する。つまり、レベルが低いときは1番のみ、次にレベ
ルが上がると1番と2番の両方に、次にレベルが上がる
と1番、2番、3番の全部、というように順次発光ダイ
オード18〜22の点灯出力を増やして行く。その結
果、レベル表示部28においては発光ダイオード18〜
22が受光部11で受光したレベルに応じた数だけ順に
発光し、図3に示すように外部から受光部11における
受信状態を知ることができる。
【0008】なお、受光部11における受信状態は受光
部11の受光窓42が正確に発光部1の方を向いている
か否かに大きく依存しており、受信状態が悪いと良好な
音声信号を再現することができない。このため、受光部
11においてはレベル表示部28の発光ダイオード18
〜22の点灯数を見ながら受光部11の方向を調整して
最良の受信状態を選択することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の光空間伝送装置
は以上のように、発光素子3から投光用集光レンズ5を
通じて限られた空間に投光された伝送信号を含む投光赤
外線6を受光用集光レンズ7を通じて受光素子9で電気
信号に変換し、これをレベル検出用に用いるように構成
されているので、受光部11を動かしながら最適な受信
方向を探す場合、投光赤外線6の投光角度領域が限られ
ておりしかも比較的レベルの低い伝送信号を用いること
になるため、方向の特定が難しく方向調整に時間を要す
るという問題があった。さらに、発光素子3は信号伝送
のために広帯域でありこのために発光出力が小さく、ま
た受光素子9も広帯域であるが故に受信感度が小さいと
いう問題があり、方向検出に用いるには不適切である。
【0010】この発明は上記ような問題点を解消するた
めになされたもので、帯域が狭い代わりに高出力の発光
素子により方向調整用の光を比較的広い角度領域に送信
することにより方向調整用の投光光の受信とこれに基づ
くレベル判定を容易にして受信方向の調整を簡略化した
光空間伝送装置を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光空間伝送装置は、伝送信号に基づき変調
された光を投光する第1の投光手段と、この第1の投光
手段より投光された光を所定の投光角度内に集光するレ
ンズと、このレンズにより集光された光を受光する第1
の受光手段とを備え、該第1の受光手段により受光した
光を復調する光空間伝送装置において、前記変調された
光の変調帯域よりも狭く、かつ前記レンズが集光する前
記所定の投光角度より広い投光角度で前記変調された光
の投光方向調整用の光を投光する第2投光手段と、こ
の第2投光手段からの光を受光する第2受光手段
と、この第2受光手段にて受光された光の光量レベル
を検出し、該光量レベルの大小を表示するレベル検出手
段とを有することを特徴とする。
【0012】なお、光量レベルの大小を表示するとは、
例えば光量レベルが小さい時にはレベルを表現する点灯
少なく、光量レベルが増大するに従って点灯数
することを意味する。
【0013】
【作用】前述したように、発光素子からは高帯域で投光
角度が限られた光が出射するために受光素子の方向を移
動させて最適な受光方向を調整するのが困難であるた
め、本発明では方向調整用の光を別個に設け、この光を
受光してレベル検出を行うものである。
【0014】すなわち、第2の投光手段からは狭帯域で
広投光角度の光が投光されるため、この光を受光してレ
ベルの方向依存性を容易に検出することができる。
【0015】なお、受光方法としては、伝送信号で変調
された光と第2投光手段で投光された光とは変調方法
または投光角度が異なるため、従来の受光素子を兼用す
ることができ、また第2投光手段からの光を受光する
別個の第2受光手段を用いることができる。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の実施例
を説明する。
【0017】第1実施例 図1はこの発明の一実施例に係る光空間伝送装置の概略
構成図である。図において、12は発光部1の内部にお
いて発光素子3の近傍に取り付けられ方向調整用赤外線
光37を比較的広い角度領域に投光送出する方向調整用
発光素子、29は受光素子9の近傍に取り付けられ方向
調整用赤外線光37を受光してこれを電気信号に変換す
る方向調整用受光素子である。また、10は方向調整用
発光素子12に帯域の狭い適宜形式の変調をかけて発光
させる変調回路、36は変調回路の動作をオン/オフす
るためのスイッチ、39は方向調整用受光素子29で受
光された光信号を増幅する前置増幅器、38は前置増幅
器39を通じて得られた伝送信号を復調してレベル比較
器17に与えるする復調回路である。
【0018】以上述べたような構成において、次にその
動作を説明する。
【0019】発光部1側において入力された音声信号は
音声入力回路31で適宜レベルに増幅されA/D変換回
路32に与えられる。A/D変換回路32においてアナ
ログ音声信号はディジタル音声信号に変換され入出力部
33を通じて変調回路34に出力される。変調回路34
においてディジタル音声信号は伝送に適した形に変調さ
れ発光素子3に与えられる。その結果、発光素子3は変
調を受けた形で発光赤外線4を発生し投光用集光レンズ
5を通じて投光赤外線6を限られた角度領域の空間に送
出する。
【0020】一方、発光素子3の近傍に取り付けられた
方向調整用発光素子12はスイッチ36をオンしている
間のみ変調回路10により変調を受けながら点灯して発
光素子3による投光赤外線6の投光角度領域よりも比較
的広い角度領域に方向調整用赤外線光37として投光送
出する。なお、この場合の光の出力レベルは狭帯域の変
調しかかかっていないため比較的強いレベルとされる。
【0021】これに対して、受光部11側においては発
光部1が空間に射出した投光赤外線6を受光用集光レン
ズ7を用いて比較的狭い角度領域から集光し得られた受
光赤外線8を受光素子9で受光する。その結果、受光素
子9からは変調された受光信号が得られるが、この信号
は復調回路13で復調されディジタル音声信号が得られ
る。このディジタル音声信号は入出力部14を通じてD
/A変換回路15に出力されここでアナログ音声信号に
変換される。このアナログ音声信号はさらに音声出力回
路16により増幅され音声信号として、例えば、スピー
カ等に出力される。
【0022】一方、受光素子9の近傍に取り付けられた
方向調整用受光素子29は投光赤外線6の角度領域より
も比較的広い角度領域に投光赤外線6よりも比較的強い
レベルで投光されている方向調整用赤外線光37を受光
するが、この受光信号は前置増幅器39で増幅され、復
調回路38で復調検波されレベル比較器17に与えられ
る。レベル比較器17は復調回路38で復調されたディ
ジタル音声信号のレベルを基準値と比較判定して、その
レベルに応じてシーケンシャルな信号を出力する。つま
り、レベルが低いときは1番の発光ダイオード18のみ
点灯、次にレベルが上がると1番の発光ダイオード18
と2番の発光ダイオード19の両方を点灯、次にレベル
が上がると1番の発光ダイオード18、2番の発光ダイ
オード19、3番の発光ダイオード20の全部点灯、と
いうように順次点灯出力を増やして行く。その結果、レ
ベル表示部28においては発光ダイオード18〜22が
受光部11で受光した伝送信号のレベルに応じた数だけ
順に発光し外部から受光部11における受信状態を知る
ことができる。
【0023】なお、受光部11における受信状態は受光
部11が正確に発光部1の方を向いているか否かに大き
く依存しており、受信状態が悪いと良好な音声信号を再
現することができない。このため、受光部11において
はレベル表示部28の発光ダイオード18〜22の点灯
数を見ながら受光部11の方向を調整して最良の受信状
態を選択することになるが、方向調整用発光素子12か
ら比較的広い空間角度領域に投光された伝送信号とは別
の比較的狭い帯域でレベルの強い方向調整用赤外線光3
7を受光素子29で電気信号に変換し、これをレベル検
出用に用いるように構成されているので、受光部11の
向きを動かしながら最適な受信方向を探す場合、方向調
整用赤外線光37の検出が容易となり方向の特定が容易
であり、方向調整を簡単にできるという利点がある。ま
た、方向調整が終了した後はスイッチ36により変調回
路10の動作を停止させ方向調整用発光素子12の発光
を止めることにより電力消費の低減や混変調等による正
規の伝送信号への影響の低減を計ることができる。
【0024】なお、上記実施例では方向調整用発光素子
12を変調回路10により狭い帯域で変調しながら点灯
させるような構成を例示したが、外部の光によるノイズ
を考慮しなくてもよければ、直流的に点灯させるように
しても同様の効果を得ることができる。また、上記実施
例では方向調整用発光素子12から方向調整用赤外線光
37を得るためにレンズを用いない構成を例示している
が、投光用集光レンズ5よりも広い範囲に投光できるよ
うなレンズを適用してもよい。受光部11側でも同様
に、方向調整用受光素子29の前にレンズを配置して受
信光の強度を強めると共に方向の特定を更に確実にする
ような構成が適用可能である。
【0025】第2実施例 上記実施例では受光素子9のほかに方向調整用受光素子
29を設ける構成を例示しているが、方向調整用受光素
子29を排して受光素子9を投光赤外線6、方向調整用
赤外線光37の両方の信号を受信に用いるような構成と
してもよい。この場合、投光赤外線6と方向調整用赤外
線光37のそれぞれの変調角度領域または変調方法に応
じて復調回路13と復調回路38で信号の分別を計るこ
とができるので、音声信号と方向調整用の信号の両方を
同じ受光用集光レンズ7から受光素子9を通じて受信す
ることができる。この場合、伝送信号と方向調整用の信
号を同じ光学系で受信するので、方向の特定をより確実
にできる効果がある。
【0026】なお、上記第1,第2実施例では音声信号
を光空間伝送する場合を例にとって説明したが、他の種
類の信号、例えば映像信号やコンピュータ用の制御信
号、データ信号等を伝送するような装置に適用しても良
く同様の効果を得ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
光伝送信号の他に方向調整用の光を光伝送信号が投光さ
れる角度領域よりも広い角度領域に投光するように構成
したので、光伝送信号の発光源の方向特定が容易であ
り、受信部の方向調整を大幅に簡略化できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る光空間伝送装置の概
略構成図である。
【図2】従来の光空間伝送装置の概略構成図である。
【図3】受光部の外観図である。
【符号の説明】
1 発光部 2 前置増幅器 3 発光素子 4 発光赤外線 5 投光用集光レンズ 6 投光赤外線 7 受光用集光レンズ 8 受光赤外線 9 受光素子 10 変調回路 11 受光部 12 方向調整用発光素子 13 復調回路 14 入出力部 15 D/A変換回路 16 音声出力回路 17 レベル比較器 18 発光ダイオード 19 発光ダイオード 20 発光ダイオード 21 発光ダイオード 22 発光ダイオード 23 抵抗 24 抵抗 25 抵抗 26 抵抗 27 抵抗 28 レベル表示部 29 方向調整用受光素子 31 音声入力回路 32 A/D変換回路 33 入出力部 34 変調回路 36 スイッチ 37 方向調整用赤外線光 38 復調回路 39 前置増幅器 40 上下首振部 41 台部 42 受光窓

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 伝送信号に基づき変調された光を投光
    る第1の投光手段と、この第1の投光手段より投光され
    た光を所定の投光角度内に集光するレンズと、このレン
    ズにより集光された光を受光する第1の受光手段とを備
    え、該第1の受光手段により受光した光を復調する光空
    間伝送装置において、 前記変調された光の変調帯域よりも狭く、かつ前記レン
    ズが集光する前記所定の投光角度より広い投光角度で前
    記変調された光の投光方向調整用の光を投光する第2
    投光手段と、 この第2投光手段からの光を受光する第2受光手段
    と、 この第2受光手段にて受光された光の光量レベルを検
    出し、該光量レベルの大小を表示するレベル検出手段
    と、 を有することを特徴とする光空間伝送装置。
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