JP3137691B2 - 光ファイバを用いた通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを用いた通
信方式に係り、特に、複数のユニット間においてディジ
タルデータを光ファイバにより双方向伝送させる伝送シ
ステムに用いられる通信方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタルオーディオ機器等で採
用していたディジタルデータ通信方式は、光ファイバに
よりディジタルデータを伝送させるもので、この場合
に、１方向のデータの伝送に１本の光ファイバを割り当
てており、双方向のディジタルデータの伝送に２本の光
ファイバが使用されていた。

【０００３】図４は、前述のディジタルデータ通信方式
が採用されている伝送システムの概要を示すブロック構
成図である。

【０００４】図４において、２０、２１、２２は第１乃
至第３のスレーブユニット、２３はコントロールユニッ
ト、２４、２５、２６、２７、２８、２９は光ファイバ
である。

【０００５】そして、第１のスレーブユニット２０は受
信光信号用光ファイバ２４と送信光信号用光ファイバ２
５を介してコントロールユニット２３に結合され、第２
のスレーブユニット２１も受信光信号用光ファイバ２６
と送信光信号用光ファイバ２７を介してコントロールユ
ニット２３に結合され、また、第３のスレーブユニット
２２も受信光信号用光ファイバ２８と送信光信号用光フ
ァイバ２９を介してコントロールユニット２３に結合さ
れている。

【０００６】前記システムの動作は、いま、例えば、第
１のスレーブユニット２０と第２のスレーブユニット２
１との間でディジタルデータの交換を行なう場合は、第
１のスレーブユニット２０からのディジタルデータは、
まず、送信光信号用光ファイバ２５を介してコントロー
ルユニット２３に伝送され、次いで、コントロールユニ
ット２３から受信光信号用光ファイバ２６を介して第２
のスレーブユニット２１に伝送され、また、第２のスレ
ーブユニット２１からのディジタルデータは、始めに、
送信光信号用光ファイバ２７を介してコントロールユニ
ット２３に伝送され、次に、コントロールユニット２３
から受信光信号用光ファイバ２４を介して第１のスレー
ブユニット２０に伝送されるものである。そして、それ
以外のスレーブユニット間のディジタルデータの交換の
場合も同様であって、いずれも、送信用光ファイバ２
５、２７、２９を介して一旦コントロールユニット２３
に伝送された後、そこから受信用光ファイバ２４、２
６、２８を介して伝送されるという形態が採られてい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の伝送システ
ムは、双方向のディジタルデータの伝送のために、各ス
レーブユニット２０乃至２２には送信用と受信用の２本
の光ファイバ２４乃至２９を結合させる必要があって、
使用される光ファイバ２４乃至２９の本数が多くなると
いう問題があり、その上に、２本の光ファイバ２４乃至
２９をバス化することができないために、これら光ファ
イバ２４乃至２９をコントロールユニット２３に集中さ
せる必要があって、前記コントロールユニット２３を余
分に用意したり、全体の接続が複雑になるという問題が
あった。

【０００８】本発明は、これらの問題点を除去するもの
で、その目的は、光ファイバの本数を減らし、コントロ
ールユニットを用いることなく、各スレーブユニット間
で双方向のディジタルデータの伝送が行なえる通信方式
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、複数のユニット間において１本の光ファ
イバにより光信号の双方向伝送を行うものであって、１
本の光ファイバを介して複数のユニットを順次接続し、
１本の光ファイバと複数のユニットの入力回路との間及
び１本の光ファイバと複数のユニットの出力回路との間
にそれぞれ第１及び第２送受光信号分離用ハーフミラー
と第１及び第２光−電気相互変換素子を配置するととも
にし、第１光−電気相互変換素子と第２光−電気相互変
換素子間にデータ信号バイパス路を配置し、１本の光フ
ァイバを介して伝送されてきた受信光信号は、第１送受
光信号分離用ハーフミラーを透過し、第１光−電気相互
変換素子で対応したディジタルデータに変換された後、
入力回路を通して対応するユニット内に取り込まれる
か、データ信号バイパス路を通して第２光−電気相互変
換素子に伝送され、第２光−電気相互変換素子で対応す
る送信光信号に変換された後、送受光信号分離用ハーフ
ミラーで反射されて１本の光ファイバに伝送され、複数
のユニットから出力されたディジタルデータは、出力回
路を通り、第２光−電気相互変換素子で対応する送信光
信号に変換された後、第２送受光信号分離用ハーフミラ
ーで反射されて１本の光ファイバに伝送される手段を備
える。

【００１０】

【００１１】

【作用】前記手段によれば、１つのユニットにおいて
は、そのユニットと左隣のユニットとの間に結合されて
いる１本の光ファイバを通して入力された光信号は、前
記１本の光ファイバの端部に配置されている第１ハーフ
ミラーを透過し、第１光−電気相互変換素子で対応する
ディジタルデータに変換され、当該ユニットに入力され
る。一方、当該ユニットから送り出されるディジタルデ
ータは、第２光−電気相互変換素子で対応する光信号に
変換された後、前記第１ハーフミラーで反射され、前記
１本の光ファイバに供給されて前記左隣のユニットに伝
送される。さらに、当該ユニットと右隣のユニットとの
間についても同様で、それらの間に結合されている１本
の光ファイバを通して入力された光信号は、前記１本の
光ファイバの端部に配置されている第２ハーフミラーを
透過し、第１光−電気相互変換素子で対応するディジタ
ルデータに変換され、当該ユニットに入力される。ここ
でも、当該ユニットから送り出されるディジタルデータ
は、第２光−電気相互変換素子で対応する光信号に変換
された後、前記第２ハーフミラーで反射され、前記１本
の光ファイバに供給されて前記右隣のユニットに伝送さ
れる。

【００１２】また、前記手段によれば、１つのユニット
においては、そのユニットと左隣のユニットとの間に結
合されている１本の光ファイバを通して入力された光信
号は、前記第１ハーフミラーを透過し、第１光−電気相
互変換素子で対応するディジタルデータに変換された
後、当該ユニットに入力されるか、または、第１光−電
気相互変換素子と第２光−電気相互変換素子間に接続さ
れている当該ユニットを側路するデータ信号バイパス回
路に供給される。そして、このデータ信号バイパス回路
を通過したディジタルデータは、第２光−電気相互変換
素子で光信号に変換された後、前記第２ハーフミラーで
反射され、当該ユニットと右隣のユニットとの間に結合
されている１本の光ファイバに供給され、次いで、前記
右隣のユニットに伝送される。さらに、当該ユニットと
右隣のユニットとの間に結合されている１本の光ファイ
バを通して入力された光信号についても同様で、第１光
−電気相互変換素子で対応するディジタルデータに変換
された後、当該ユニットに対応するディジタルデータと
して入力されるか、または、当該ユニットを側路するデ
ータ信号バイパス回路に供給される。その後、このデー
タ信号バイパス回路を通過したディジタルデータは、第
２光−電気相互変換素子で光信号に変換され、当該ユニ
ットと左隣のユニットとの間に結合されている１本の光
ファイバに供給され、次いで、前記左隣のユニットに伝
送される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１４】図１は、本発明に係る通信方式が適用され
る伝送システムの１つの例を示すブロック構成図であ
る。

【００１５】図１において、１、２、３は第１、第２、
第３のユニット、４、５、６は光−電気相互変換回路、
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは光ファイバである。

【００１６】そして、光ファイバ７ａ、７ｂの接続部に
は光−電気相互変換回路４が、光ファイバ７ｂ、７ｃの
接続部には光−電気相互変換回路５が、光ファイバ７
ｃ、７ｄの接続部には光−電気相互変換回路６がそれぞ
れ配置され、光−電気相互変換回路４には第１のユニッ
ト１が、光−電気相互変換回路５には第２のユニット２
が、光−電気相互変換回路６には第３のユニット３がそ
れぞれ結合されている。

【００１７】前記伝送システムは、次に述べるような動
作を行なう。

【００１８】例えば、光ファイバ７ａから光−電気相互
変換回路４に入力された光信号は、前記光−電気相互変
換回路４において対応するディジタルデータに変換さ
れ、続いて、このディジタルデータは第１のユニット１
に供給されるか、または、内部の信号側路回路に供給さ
れる。この内、前記信号側路回路を通過したディジタル
データは再び光信号に変換され、この光信号は光ファイ
バ７ｂに伝送されて、第２または第３のユニット２、３
等に供給される。そして、第１のユニット１らから出力
されるディジタルデータは、光信号に変換され、この光
信号は光ファイバ７ａ、７ｂのいずれかに伝送される。

【００１９】また、他の光−電気相互変換回路５、６に
おいても、前記光−電気相互変換回路４で行なわれた動
作と同様な動作が行なわれ、これによって１つのユニッ
トからのディジタルデータは、光信号の形で光ファイバ
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを伝送して所望の他のユニット
に供給されるが、その際に、各ユニット１、２、３間
は、例えば、１本の制御線（図示なし）を介して行なわ
れる全体制御によって、１つの光ファイバ７ａ、７ｂ、
７ｃ、７ｄには１つの光信号だけが時分割的に伝送され
るような選択が行なわれる。

【００２０】また、図２は、本発明に係る通信方式が適
用される伝送システムのもう１つの例を示すブロック構
成図である。

【００２１】図１に示す前述の例は、各ユニット１、
２、３と各光−電気相互変換回路４、５、６とがそれぞ
れ別の構成になっているのに対して、本例においては、
各ユニット１、２、３内にそれぞれ光−電気相互変換回
路４、５、６が組み込まれている点に相違があるが、そ
の他の構成は前述の例と同じである。そして、本例の動
作は、前述の例の動作と殆ど同じであるので、これ以上
の説明は省略する。

【００２２】さらに、図３は、本発明の通信方式に用い
られる光−電気相互変換回路の具体的回路の１実施例を
示す回路構成図である。

【００２３】なお、ここでは光−電気相互変換回路４の
回路構成を例にとって説明するが、その回路構成は他の
光−電気相互変換回路５、６においても同じである。

【００２４】図３において、８ａ、８ｂは第１及び第２
のハーフミラー、９ａ、９ｂは受光部を構成する第１及
び第２のピンフォトダイオード、１０ａ、１０ｂは発光
部を構成する第１及び第２の発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）、１１ａ、１１ｂは第１及び第２のバッファアン
プ、１２ａ、１２ｂ、１３はオアゲートである。

【００２５】そして、光ファイバ７ａの端部には第１の
ハーフミラー８ａが、光ファイバ７ｂの端部には第２の
ハーフミラー８ｂがそれぞれ配置され、第１及び第２の
ハーフミラー８ａ、８ｂの透過側にそれぞれ第１及び第
２のピンフォトダイオード９ａ、９ｂが配置されるとと
もに、それらの反射側にそれぞれ第１及び第２の発光ダ
イオード１０ａ、１０ｂが配置されている。また、第１
及び第２のピンフォトダイオード９ａ、９ｂの出力は、
それぞれ、第１及び第２のバッファアンプ１１ａ、１１
ｂを介してオアゲート１３の２つの入力と、オアゲート
１２ａ、１２ｂの一方の入力とに接続され、オアゲート
１２ａ、１２ｂの他方の入力はユニット１のデータ出力
に接続されている。さらに、オアゲート１２ａ、１２ｂ
の出力は、それぞれ、第１及び第２の発光ダイオード１
０ａ、１０ｂに接続され、オアゲート１３の出力はユニ
ット１のデータ入力に接続されている。

【００２６】この光−電気相互変換回路は、以下に述べ
るような動作を行なう。

【００２７】まず、光ファイバ７ａから入力された光信
号は、第１のハーフミラー８ａを透過して第１のピンフ
ォトダイオード９ａに達し、そこでディジタルデータに
変換される。次いで、このディジタルデータは、第１の
バッファアンプ１１ａを介してオアゲート１２ｂ、１３
の一方の入力に供給され、オアゲート１３に供給された
ディジタルデータはユニット１のデータ入力を介してユ
ニット１に供給されるが、オアゲート１２ｂに供給され
たディジタルデータは第２の発光ダイオード１０ｂで光
信号に再変換された後、第２のハーフミラー８ｂで反射
されて光ファイバ７ｂに供給され、この光ファイバ７ｂ
から出力される。続いて、光ファイバ７ｂから入力され
た光信号は、第２のハーフミラー８ｂを透過して第２の
ピンフォトダイオード９ｂに達し、そこでディジタルデ
ータに変換される。次いで、このディジタルデータは、
第２のバッファアンプ１１ｂを介してオアゲート１２
ａ、１３の他方の入力に供給され、オアゲート１３に供
給されたディジタルデータはユニット１のデータ入力を
介してユニット１に供給されるが、オアゲート１２ａに
供給されたディジタルデータは第１の発光ダイオード１
０ａで光信号に再変換された後、第１のハーフミラー８
ａで反射されて光ファイバ７ａに供給され、この光ファ
イバ７ａから出力される。また、ユニット１のデータ出
力から送り出されたディジタルデータは、オアゲート１
２ａの一方の入力、または、オアゲート１２ｂの他方の
入力に供給され、オアゲート１２ａに供給されたディジ
タルデータは第１の発光ダイオード１０ａで光信号に変
換された後、第１のハーフミラー８ａで反射されて光フ
ァイバ７ａに供給され、この光ファイバ７ａから出力さ
れる。一方、オアゲート１２ｂに供給されたディジタル
データは第２の発光ダイオード１０ｂで光信号に変換さ
れた後、第２のハーフミラー８ｂで反射されて光ファイ
バ７ｂに供給され、この光ファイバ７ｂから出力され
る。

【００２８】この場合、ユニット１は他の図示していな
いユニットともに、前述したような全体制御が行なわ
れ、光ファイバ７ａ、７ｂに１方向に伝送される光信号
の伝送と、他方向に伝送される光信号の伝送とが時間的
に一致しないように、即ち、双方向の光信号が時分割的
に伝送するようにしている。

【００２９】以上述べたように、本実施例によれば、各
ユニット１、２、３を順次結合した光ファイバ７ａ、７
ｂ、７ｃ、７ｄを用いるだけで、各ユニット１、２、３
間でディジタルデータを相互に伝送させることができ
る。

【００３０】なお、本実施例においては、第１及び第２
のピンフォトダイオード９ａ、９ｂからのディジタルデ
ータと、ユニット１のデータ出力からのディジタルデー
タとの結合にオアゲート１２ａ、１２ｂを用いている
が、これらオアゲート１２ａ、１２ｂの代わりにアンド
ゲートを用いることもできる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、各ユニット１、２、３
を１本の光ファイバ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを用いて順
次結合し、１本の光ファイバ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの
各端部にハーフミラー８ａ、８ｂを結合させ、双方向に
光信号を伝送させているもので、前記光ファイバ７ａ、
７ｂ、７ｃ、７ｄの本数を減らして、前記光ファイバ７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄをバス化することができ、それに
伴って従来のこの種の通信方式で必要としていたコント
ロールユニットを省くことができる。また、１本の光フ
ァイバ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの各端部にハーフミラー
８ａ、８ｂを結合配置するだけで、送受光信号を有効に
分離することができ、各ユニット１、２、３の構成が簡
単になる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る通信方式が適用される伝送システ
ムの１つの例を示すブロック構成図である。

【図２】本発明に係る通信方式が適用される伝送システ
ムのもう１つの例を示すブロック構成図である。

【図３】本発明の通信方式に用いられる光−電気相互変
換回路の具体的回路の１実施例を示す回路構成図であ
る。

【図４】従来のディジタルデータ通信方式が採用されて
いる伝送システムの概要を示すブロック構成図である。

【符号の説明】

１ 第１のユニット（スレーブユニット） ２ 第２のユニット（スレーブユニット） ３ 第３のユニット（スレーブユニット） ４、５、６ 光−電気相互変換回路 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 光ファイバ ８ａ、８ｂ ハーフミラー ９ａ、９ｂ 第１及び第２のピンフォトダイオード（受
光部） １０ａ、１０ｂ 第１及び第２の発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）（発光部） １１ａ、１１ｂ 第１及び第２のバッファアンプ １２ａ、１２ｂ、１３ オアゲート

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のユニット間において１本の光ファ
   イバにより光信号の双方向伝送を行う光ファイバを用い
   た通信方式において、前記１本の光ファイバを介して前
   記複数のユニットを順次接続し、前記１本の光ファイバ
   と前記複数のユニットの入力回路との間及び前記１本の
   光ファイバと前記複数のユニットの出力回路との間にそ
   れぞれ第１及び第２送受光信号分離用ハーフミラーと第
   １及び第２光−電気相互変換素子を配置するとともに
   し、前記第１光−電気相互変換素子と前記第２光−電気
   相互変換素子間にデータ信号バイパス路を配置し、前記
   １本の光ファイバを介して伝送されてきた受信光信号
   は、前記第１送受光信号分離用ハーフミラーを透過し、
   前記第１光−電気相互変換素子で対応したディジタルデ
   ータに変換された後、前記入力回路を通して対応するユ
   ニット内に取り込まれるか、前記データ信号バイパス路
   を通して前記第２光−電気相互変換素子に伝送され、前
   記第２光−電気相互変換素子で対応する送信光信号に変
   換された後、送受光信号分離用ハーフミラーで反射され
   て前記１本の光ファイバに伝送され、前記複数のユニッ
   トから出力されたディジタルデータは、前記出力回路を
   通り、前記第２光−電気相互変換素子で対応する送信光
   信号に変換された後、前記第２送受光信号分離用ハーフ
   ミラーで反射されて前記１本の光ファイバに伝送される
   ことを特徴とする光ファイバを用いた通信方式。