JP3297920B2 - 光信号の受光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコードレススピ
ーカやコードレスマイクロフォンシステム等に適用して
好適な光信号の受光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】小型あるいは簡易なアクティブスピーカ
装置として、スピーカボックスに電池で働くパワーアン
プを内蔵させるとともに、信号ソースからスピーカ装置
に光を使用してオーディオ信号を供給するようにしたも
のがある。

【０００３】図８は、そのようなスピーカ装置の回路の
一例を示すもので、図示の回路及び部品はすべてスピー
カボックスに内蔵されている。

【０００４】そして、１は受光素子、例えばフォトダイ
オードを示し、このフォトダイオード１はスピーカボッ
クス（図示せず）の外部に臨まされ、送信機（図示せ
ず）からの赤外光ＬＴを受光するようにされている。

【０００５】この場合、その赤外光ＬＴは、オーディオ
信号ＳＡにより変調された信号光である。すなわち、オ
ーディオ信号ＳＡが、例えば、キャリア周波数：２．３
ＭＨｚ、最大周波数偏移：±１５０ｋＨｚのＦＭ信号Ｆ
Ｔに変換され、このＦＭ信号ＦＴが直流バイアスととも
に赤外線ＬＥＤに供給されて信号ＦＴにより強度（輝
度）の変調された赤外光ＬＴが出力される。

【０００６】なお、この赤外光ＬＴは、信号ＦＴの負の
ピーク部分のとき、強度が０あるいは０に近い大きさと
なるものである。

【０００７】さらに、フォトダイオード１には、バンド
パスフィルタ２の入力側のコイルが直接接続されるとと
もに、この直流回路が、デカップリング回路３を通じて
電源用の電池９に接続される。

【０００８】この場合、フィルタ２はπ型に構成され、
ＦＭ信号ＦＴを通過帯域とするものである。また、電池
９は直列接続された４本の乾電池、すなわち、６Ｖであ
る。

【０００９】したがって、送信機からの赤外光ＬＴがフ
ォトダイオード１により受光されると、ダイオード１か
らはＦＭ信号ＦＴが得られ、これがフィルタ２から取り
出される。

【００１０】そして、このＦＭ信号ＦＴが、高周波アン
プ４を通じてＦＭ受信回路５に供給される。この受信回
路５は、一般のＦＭ受信機用の１チップＩＣをそのまま
使用するものであり、高周波アンプからＦＭ復調回路ま
でを有する。したがって、受信回路５において、信号Ｆ
Ｔは周波数が１０．７ＭＨｚの中間周波数信号に変換さ
れ、この中間周波数信号がＦＭ復調されてもとのオーデ
ィオ信号ＳＡが取り出される。

【００１１】そして、この取り出された信号ＳＡが、音
量調整用の可変抵抗器６を通じ、さらに、パワーアンプ
７を通じてスピーカ８に供給される。

【００１２】なお、受信回路５からアンプ７にミューテ
ィング信号ＳＭが供給され、受信回路５にＦＭ信号ＦＴ
が供給されていないときには、信号ＳＭによりアンプ７
にミューティングがかけられる。

【００１３】そして、以上の回路４，５，７の電源を制
御するために、さらに次のように構成される。

【００１４】すなわち、電池９と、回路４，５，７の電
源ラインとの間に、電源スイッチ用のトランジスタ２７
のエミッタ・コレクタ間が直列接続される。

【００１５】さらに、フィルタ２からの信号ＦＴが検出
回路１０に供給される。この検出回路１０は、この例に
おいては、狭帯域ＡＭ受信回路により構成されている。
また、この検出回路１０には、電池９の電圧が、電源ス
イッチを通じることなく動作電圧として供給されてい
る。

【００１６】そして、フィルタ２からの信号ＦＴが、高
周波アンプ１１を通じ、信号ＦＴに同調したπ型の同調
回路１２に供給される。また、この同調回路１２の出力
端に負性インピーダンス変換回路１３が接続され、この
変換回路１３の示す負の入力インピーダンスにより同調
回路１２の等価並列抵抗がキャンセルされ、同調回路１
２の帯域幅は１５〜２０ｋＨｚとされる。

【００１７】したがって、同調回路１２において、これ
に供給されたＦＭ信号ＦＴはスロープ検波され、その検
波信号ＤＬが変換回路１３から取り出される。

【００１８】そして、この信号ＤＬが、アンプ１４を通
じてＡＭ検波回路１５に供給されてオーディオ信号ＳＡ
の第２高調波信号ＨＬが取り出され、この信号ＨＬが直
流分の再生回路２１を通じてトランジスタ２２のベース
に供給される。

【００１９】したがって、フォトダイオード１が赤外光
ＬＴを受光したときには、信号ＦＴが得られるので、信
号ＨＬによりトランジスタ２２はオンとなり、赤外光Ｌ
Ｔが受光されないときには、信号ＦＴが得られないの
で、信号ＨＬも得られず、トランジスタ２２はオフとな
る。

【００２０】そして、赤外光ＬＴが受光されてトランジ
スタ２２がオンになると、これによりトランジスタ２４
がオンとなり、トランジスタ２５もオンとなる。そし
て、トランジスタ２５がオンとなると、トランジスタ２
６がオンとなり、トランジスタ２７もオンとなる。

【００２１】したがって、トランジスタ２７を通じて電
池９の電圧が回路４，５，７に供給され、すなわち、電
源がオンの状態となる。したがって、上述のように、ア
ンプ４からＦＭ信号ＦＴが取り出され、受信回路５から
オーディオ信号ＳＡが取り出され、この信号ＳＡがアン
プ７を通じてスピーカ８に供給される。

【００２２】なお、このとき、ＬＥＤ２８が発光して電
源がオンであることが表示される。

【００２３】しかし、送信機が赤外光ＬＴの出力をやめ
ると、フォトダイオード１に赤外光ＬＴが受光されなく
なり、トランジスタ２２がオフとなるので、トランジス
タ２４もオフとなり、トランジスタ２５もオフとなる。
そして、トランジスタ２５がオフとなると、トランジス
タ２６がオフとなり、トランジスタ２７もオフとなる。

【００２４】なお、この場合、トランジスタ２２がオフ
となっても、時定数回路２３により、トランジスタ２５
はトランジスタ２２がオフとなってから例えば１分間は
オンの状態を続け、その後、オフとなる。したがって、
障害物などにより一時的にフォトダイオード１への赤外
光ＬＴが途切れても電源がすぐにオフとなることはな
い。

【００２５】また、このとき、受信回路５にもＦＭ信号
ＦＴが供給されないので、受信回路５からはリミッタノ
イズが出力されるが、このとき、ミューティング信号Ｓ
Ｍによりアンプ７にはミューティングがかかっているの
で、そのリミッタノイズがスピーカ８から出力されるこ
とはない。

【００２６】こうして、このスピーカ装置によれば、電
源コードはもちろんのこと信号コードも接続しないでス
ピーカから再生音を出すことができる。

【００２７】ところで、フォトダイオード１は、一般に
図１４Ａに示すように構成されている。すなわち、受光
チップ１Ｃが、透明のプラスチック樹脂１Ｍにより偏平
の箱状にモールドされるとともに、このモールド１Ｍを
通じて２本の接続端子１Ｔ，１Ｔが平行に引き出されて
いる。

【００２８】そして、モールド１Ｍの面のうち、端子１
Ｔ，１Ｔを含む面と平行な面が入射光（赤外光）ＬＴの
受光面１Ｒとされ、この面１Ｒに直交する方向が正面軸
の方向（θ＝０°）とされている。

【００２９】したがって、このフォトダイオードは、入
射光ＬＴに対して図１４Ｂに示すように単一指向性を示
し、すなわち、ほぼ｜θ｜≦６０°の範囲の入射光ＬＴ
に対しては感度があるが、横方向（｜θ｜＝９０°）の
入射光ＬＴにはほとんど感度がない。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】上述のスピーカ装置に
おいては、図１４に示すようなフォトダイオード１を使
用することになるので、送信機の出力する赤外光ＬＴに
対して死角を生じてしまい、スピーカ装置の置き場所に
制限を生じてしまう。

【００３１】そこで、図１５Ａに示すように、フォトダ
イオード１の前面にレンズ１Ｌを設けることが考えられ
る。

【００３２】しかし、このようにすると、同図Ｂに示す
ように、正面方向の感度は上昇するが、むしろ指向性が
鋭くなり、死角が広がってしまう。

【００３３】また、フォトダイオード１が、正面方向に
対して±６０°の範囲で感度を示すので、図１６に示す
ように、３個のフォトダイオード１，１，１を１２０°
ずつ向きをずらして設け、無指向性にすることが考えら
れる。

【００３４】しかし、この場合には、３個のフォトダイ
オード１〜１が必要なので、コストアップとなってしま
うとともに、スペースファクタが悪くなってしまう。さ
らに、このように３個のフォトダイオード１〜１を設け
ても、図１６の紙面内では無指向性になるが、紙面と交
差する面内では、やはり単一指向性となり、立体的に
（球形状の）無指向性にするには、さらに多くのフォト
ダイオードを組み合わせる必要があり、実用的ではな
い。

【００３５】この発明は、以上のような問題点を一掃し
ようとするものである。

【００３６】

【課題を解決するための手段】今、図７に示すように、
三角プリズムＰＲＳＭを、その底面がフォトダイオード
１の受光面１Ｒと平行となるように、かつ、近接ないし
対接して配置する。

【００３７】すると、一部の光ＬＴは、実線あるいは破
線で示すように、プリズムＰＲＳＭで屈折してフォトダ
イオード１に供給される。したがって、このとき、プリ
ズムＰＲＳＭの頂角φなどを選定しておくことにより、
プリズムＰＲＳＭからフォトダイオード１に入射する光
の入射角を、θ＝±６０°の範囲内、すなわち、フォト
ダイオード１の感度のある範囲内とすることができる。

【００３８】そして、このような入射角のとき、プリズ
ムＰＲＳＭに入射する光ＬＴの入射角は、図７からも明
らかなように、フォトダイオード１から見てθ＝±６０
°の範囲外となっている。また、このとき、フォトダイ
オード１は、正面（θ＝０°）からのプリズムＲＰＳＭ
を通過しない光にも感度を示す。

【００３９】したがって、図７のように、プリズムＰＲ
ＳＭを設けると、フォトダイオード１から見て感度のあ
る入射角が等価的に広くなる。

【００４０】この発明は、このような点に着目してフォ
トダイオードの等価的な入射角を拡大するようにしたも
のである。

【００４１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明光信号
の受光装置は例えば図１、図２に示すように断面が略三
角形の同心円状の環状のプリズムに受光ペレットがこの
プリズムの同心円軸上に垂直に密接配置された受光素子
を有し、この受光素子の指向性がこの受光ペレットの正
面に対し、略半球状となるようにしたものである。

【００４２】また、本発明光信号の受光装置は例えば図
１〜図１３に示すように断面が略三角形の同心円状の環
状のプリズムに受光ペレットがこのプリズムの同心円軸
上に垂直に密接配置された受光素子と、この受光素子に
光を入射せしめるロート状の鏡面部とを有し、この受光
素子の指向性がこの受光ペレットに対し、略半球状とな
るようにすると共にこの受光素子の正面軸から離れた方
向からの信号光が、このロート状の鏡面部の反射によっ
てこの受光素子のこのプリズムに入射し、このプリズム
を通じてこの受光ペレットに入射されるようにしたもの
である。

【００４３】

【作用】上述せる本発明によれば、受光素子１；１００
の正面軸から離れた方向からの信号光が、プリズム５
０；ｐｕを通じて受光ペレット１ｃに入射されるように
したので、簡単な構成で受光において立体的に無指向と
することができ、例えばこの光信号の受光装置を適用し
た種々のコードレス機器において、置き場所の制限等の
問題が解消できると共に、これらのコードレス機器にお
ける情報を伝送する側と情報を伝送される側との情報の
伝送を良好に行うことができる。

【００４４】また上述せる本発明によれば、受光素子
１；１００の正面軸から離れた方向からの信号光が、プ
リズム５０；ｐｕを通じて受光ペレット１ｃに入射され
るようにすると共に、この受光素子１；１００の正面軸
から離れた方向からの信号光が、鏡面部１０４ａの反射
によってこの受光素子１；１００のプリズム５０；ｐｕ
に入射し、プリズム５０；ｐｕを通じて受光ペレット１
ｃに入射されるようにしたので、簡単な構成で受光にお
いて立体的に無指向とすることができ、かつまた、受光
感度を飛躍的に高くすることができ、例えばこの光信号
の受光装置を適用した種々のコードレス機器において、
置き場所の制限等の問題が解消できると共に、これらの
コードレス機器における情報を伝送する側と情報を伝送
される側との情報の伝送を良好に行うことができる。

【００４５】

【実施例】以下図１を参照して本発明光信号の受光装置
をスピーカ装置に適用した一実施例について詳細に説明
する。

【００４６】この図１において、３０はスピーカ装置の
キャビネット（ケース）を示し、これはプラスチック材
により形成されているとともに、その外側の一部に円形
の凹部３１が形成されている。

【００４７】そして、この凹部３１の底面にシート状の
クッション材３２が設けられているとともに、このクッ
ション材３２を間にしてフォトダイオード１が設けられ
ている。この場合、フォトダイオード１は、その正面軸
の方向（θ＝０°）がキャビネット３０と直交して外側
を向くように設けられる。また、フォトダイオード１の
接続端子１Ｔ，１Ｔは途中から折り曲げられ、クッショ
ン材３２及びキャビネット３０に形成された透孔３３，
３３を通じてキャビネット３０の内部に導かれている。

【００４８】そして、この内部に導かれた端子１Ｔ，１
Ｔにコネクタ４１が接続され、このコネクタ４１がリー
ド線４２を通じて図８に示すように接続されている。

【００４９】さらに、フォトダイオード１の受光面１Ｒ
の前面には、プリズムＰＲＳＭに対応するプリズム５０
が設けられている。このプリズム５０は、図２にも示す
ように、透明のアクリルにより全体が環状に形成される
とともに、その断面が三角形に形成されている。なお、
この例においては、プリズム５０の中心孔５３の直径は
１ｍｍ、底部の外径は１１．８ｍｍ、断面の三角形の頂
角φは５５°、内側の面のなす角度は９０°である。

【００５０】そして、このプリズム５０の底面には、１
対の脚部５１，５１が一体に形成され、この脚部５１，
５１が、クッション材３２及びキャビネット３０に形成
された透孔３５，３５に差し込まれている。さらに、プ
リズム５０の底面には、例えば枠状に凸部５２が形成さ
れ、この凸部５２がフォトダイオード１の周囲に位置す
るように、プリズム５０は設けられている。

【００５１】したがって、脚部５１によりプリズム５０
の位置が規制されているとともに、凸部５２及び端子１
Ｔによりフォトダイオード１の位置が規制されている。

【００５２】また、プリズム５０の前面には、光学フィ
ルタ６０が設けられている。このフィルタ６０は、赤外
光ＬＴを通過させ、他の不用な波長の光をカットするた
めのものである。このため、フィルタ６０は、全体が半
球状のドーム状に形成されるとともに、その縁部にＬ字
状ないしＪ字状の１対の脚部６１，６１が一体に形成さ
れている。そして、この脚部６１，６１が、クッション
材３２及びキャビネット３０に形成された透孔３６，３
６に差し込まれるとともに、脚部６１，６１の先端によ
り脱落が防止されている。

【００５３】さらに、このとき、フィルタ６０の内周面
が、プリズム５０の頂点に接するとともに、キャビネッ
ト３０側に押すことにより、プリズム５０及びフォトダ
イオード１を固定している。また、クッション材３２に
より、プリズム５０及びフォトダイオード１のがたつき
が防止されている。

【００５４】なお、以上の受光装置は、図３にも示すよ
うに、スピーカ装置１０のキャビネット３０の左右両側
に２組設けられ、すなわち、正面軸の方向が互いに逆と
なるように設けられ、それぞれのフォトダイオード１，
１は、図８において並列接続される。

【００５５】このような構成によれば、プリズム５０が
環状に構成されているとともに、その中心にフォトダイ
オード１が位置するので、正面軸を含む任意の断面（例
えば図１の断面）において、フォトダイオード１の両側
に図７に示すようにプリズムＰＲＳＭ，ＰＲＳＭが設け
られていることになる。

【００５６】したがって、その断面における指向性は、
図４に示すようになり、θ＝±９０°以上の範囲にわた
って感度を得ることができる。

【００５７】そして、この指向性は、正面軸を含むすべ
ての断面において得ることができるので、図４の指向性
を、その正面軸を中心に回転させた特性が全体の指向性
となり、すなわち、半球状の指向性となり、フィルタ６
０に対してどの方向から入射した赤外光ＬＴにも感度を
得ることができる。

【００５８】また、この受光装置は図３に示すように、
スピーカ装置１０の両側に逆向きに設けられ、それぞれ
のフォトダイオード１，１は並列接続されているので、
それぞれの受光装置の指向性が合成され、全体として球
状の指向性となり、すなわち、立体的に無指向性とな
り、赤外光ＬＴに対して死角がなくなる。

【００５９】こうして、本例によれば、赤外光ＬＴに対
して指向性を無指向性とすることができるが、この場
合、特に本例によれば、フォトダイオード１の周囲に環
状のプリズム５０を設けて無指向性にしている。したが
って、多数のフォトダイオードを必要とすることがな
く、また、そのプリズム５０をプラスチックのモールド
により形成できるので、きわめてローコストである。さ
らに、取り付けのスペースを小さくすることもできる。

【００６０】また、半球状あるいは球状の指向性を得る
ことができるので、スピーカ装置などに対する取り付け
場所の自由度が大きい。図５及び図６はプリズム５０の
他の例を示す。すなわち、図５の例においては、プリズ
ム５０の内側の面（光ＬＴの出射面）が平面ではなく、
く字状に曲げられている場合である。

【００６１】したがって、この曲げにより指向性を調整
することができる。また、図６の例においては、プリズ
ム５０は、全体が円錐台形に形成されるとともに、その
中央に逆円錐形の凹部５４が形成された場合であり、そ
の断面が三角形となるが、図１，図２あるいは図５のプ
リズム５０のような中心孔５３はない。ただし、このプ
リズム５０の場合には、その中央を肉薄とするだけのモ
ールド精度が必要である。

【００６２】なお、上述においては、フォトダイオード
１がオーディオ信号ＳＡにより変調された赤外光ＬＴを
受光する場合であったが、リモコン信号の赤外光などを
受光する場合にも本発明を適用できる。あるいは、例え
ば図８の回路をヘッドフォンに設けるとともに、スピー
カ８の代わりにヘッドフォンの音響変換ユニットとする
こともできる。

【００６３】図９は本発明光信号の受光装置の他の例を
示している。以下この図９を参照して光信号の受光装置
の他の例について説明する。

【００６４】この図９において、１ｃは受光ペレット
で、この受光ペレット１ｃはモールド体１００ａ及び脚
部１００ｂと共にフォトダイオード１００を構成する。
またこの図に示すように、このモールド体１００ａで受
光ペレット１ｃをモールドすると共に、一体成形によ
り、その前方部分にプリズム部ｐｕを形成する如くす
る。この一体成形の方法として、例えば透明な液状のエ
ポキシ樹脂を型内に流し込み、例えば２４時間程度の時
間をかけて反応、硬化させるポッティング法を採用す
る。

【００６５】このフォトダイオード１００を基板１０１
の一方の面にその脚部１００ｂにより実装すると共に、
この基板１０１の他方の面に実装された、例えば復調回
路等の他の回路１０２と電気的に接続する如くする。ま
たこの基板１０１の他方の面はシールド部材１０１ａに
よってシールドする。

【００６６】更に、この図に示すように、この基板１０
１の一方の面に、フォトダイオード１００を取り囲む如
く、例えばロート状の反射鏡１０４を配する如くする。
この反射鏡１０４の内側には、例えばメッキ処理により
鏡面部１０４ａを形成する。このフォトダイオード１０
０、反射鏡１０４及び回路１０２の実装された基板１０
１（これらは受光装置本体１２０とする）を、例えば樹
脂製のケース本体１０３に形成されたネジ部１０３ａに
ビス１０３ｂ等で止めて固定する。このケース本体１０
３の右側面にはコネクタ１０３ｃを配し、このコネクタ
１０３ｃを基板１０１と電気的に接続し、更に、このコ
ネクタ１０３ｃを介して外部機器と電気的に接続するこ
とで、この基板１０１に実装された回路１０２よりの信
号を外部の機器に供給したり、外部よりの電源をこの基
板１０１の回路１０２等に供給するようにする。尚、外
部よりの電源をこの基板１０１に供給しなくとも、例え
ば電池をケース本体１０３内に収納するようにし、この
電池からこの基板１０１の回路１０２等に電源を供給す
るようにしても良い。

【００６７】１０６は蓋で、この蓋１０６の基板１０１
に配された反射鏡１０４の開口部分に対応する前面部分
をフィルタ１０５とする。この蓋１０６を、反射鏡１０
４、フォトダイオード１００及び回路１０２が夫々実装
された基板１０１が収納されたケース本体１０３に取り
付ける。このとき、図に示すように、反射鏡１０４の開
口部分の外側部分が蓋１０６の内側の面に固定される。

【００６８】このような受光装置１２１を、例えば図１
１に示すマイクロフォンシステムに適用した場合につい
て説明する。

【００６９】この図１１において、１２３は部屋等空間
を示し、この空間１２３の四隅には図９にて説明した受
光装置１２１が取り付けられている。この図において
は、この空間１２３において、発光部１２５ａを有する
マイクロフォン１２５を持った使用者１２４が、例えば
歌を歌ったり、喋ったりする様子を示している。このマ
イクロフォン１２５は、使用者１２４が歌ったり、喋っ
たりした音声を電気信号に変換し、この変換した電気信
号（音声信号）を所定のフォーマットで変調し、発光部
１２５ａを介して光信号として出力する。

【００７０】この光信号とされた音声信号は、この空間
１２３の四隅に夫々設置された受光装置１２１によって
受光される。

【００７１】この受光された光信号としての音声信号
は、受光装置１２１によって受光された後に、光電変換
され、復調された後に、例えばこの受光装置１２１に接
続された外部機器（いわゆるアンプやこれに接続された
スピーカ）に供給され、これら外部機器によって例えば
音声の拡声が行われる。

【００７２】上述のように、光信号が受光装置１２１に
より受光されるときには、既に図１〜図８において説明
したように、受光装置１２１の指向特性が重要となる。
この図９において説明した受光装置１２１は、フォトダ
イオード１００の前方部分をプリズム部ｐｕとし、更に
このフォトダイオード１００を取り囲むように内面が鏡
面部１０４ａとなっている反射鏡を取り付けてある。こ
の場合は、このフォトダイオード１００の正面軸から離
れた方向からの信号光が反射鏡１０４にて反射され、更
にこの反射鏡１０４によりプリズムｐｕに入射し、更
に、このプリズムｐｕを通じてこのフォトダイオード１
００に入射する。従って、図１２にｐ３で示すように、
感度特性が従来のスピーカシステム等で使用されていた
受光部の感度特性（図１２ｐ５）に比べてかなり広い指
向範囲で良好な感度特性となり、図１１にて示したよう
に、コードレスマイクロフォンシステムのようなコード
レス機器に本例による受光装置１２１を適用した場合
は、これらコードレス機器の置き場所や発光部及び受光
部の配置に対する制約を緩和することができる。また、
上述のコードレスマイクロフォンシステムにおいては、
使用者１２４がマイクロフォン１２５の持ち方を色々変
えても、このマイクロフォン１２５の発光部１２５ａよ
りの光信号としての音声信号は、受光装置１２１に良好
に受光されるようにすることができる。

【００７３】図１２は、上述の受光装置１２１またはフ
ォトダイオード１００を様々な形態としたときに、フォ
トダイオード１００が夫々光信号を受光するときの、指
向角における受光感度を示したグラフである。

【００７４】この図１２において、ｐ１は上述の受光装
置１２１の反射鏡１０４の開口部分の直径をφ５０と
し、この反射鏡１０４の角度（頂角）を５５度〜６０度
にした場合の感度を示している。これによれば、指向角
０度（正面に対応する）のときの感度は他のものと比較
して格段に高く、立体的な指向性は他のものと比較して
狭くなっている。

【００７５】ｐ２は上述の受光装置１２１の反射鏡１０
４の開口部分の直径をφ２５とし、この反射鏡１０４の
角度（頂角）を６０度にした場合の感度を示している。
これによれば、指向角０度のときの感度はｐ１と比較し
て若干低く、立体的な指向性はｐ１と比較して若干広く
なっている。

【００７６】ｐ３は上述の受光装置１２１の反射鏡１０
４の開口部分の直径をφ５５とし、この反射鏡１０４の
角度（頂角）を９０度にした場合の感度を示している。
これによれば、指向角０度のときの感度はｐ２と比較し
て低くなっているが、立体的な指向性はｐ２と比較して
かなり広くなっている。

【００７７】ｐ５は従来のフォトダイオードを用いた受
光装置による受光感度及び指向角の関係を示している。
これによれば、指向角０度のときの感度はｐ３と比較し
てかなり低く、立体的な指向性はｐ３と比較してかなり
広くなっている。また、このグラフに示すように、指向
角０度からプラス及びマイナス方向に夫々徐々に感度が
下降し、その形は略半円状となっている。

【００７８】ｐ４は上述の受光装置１２１の反射鏡を取
り外し、フォトダイオード１００による直接（プリズム
部ｐｕによる）の受光を行った場合の感度を示してい
る。これによれば、指向角０度のときの感度はｐ５と略
同じで、立体的な指向性はｐ５と比較してかなり広くな
っている。更に、このグラフに示すように、指向角０度
からプラス及びマイナス方向に夫々徐々に感度が上昇し
ている。

【００７９】ｐ６は図１〜図８を参照して説明した受光
装置の感度及び指向角の関係を示している。これによれ
ば、指向角０度のときの感度はこの図１３のグラフ中一
番低く、また、立体的な指向性は従来の受光装置の特性
であるｐ５と比較して若干広くなっている。

【００８０】この図１２から明らかなように、本例にお
いては、フォトダイオードの前面にこのフォトダイオー
ドと別体のプリズムを接合して配した受光装置を用いた
場合（図１〜図８に対応する）は、従来のプリズムを配
さないフォトダイオードを用いた受光装置より立体的な
指向方向の受光特性はかなり良好とできる。

【００８１】更に、この図１２から明かなように、一体
成形によりモールド体１００ａの前面にプリズムｐｕを
形成した形としたフォトダイオード１００を備えた受光
装置を用いた場合は、上述のフォトダイオードの前面に
このフォトダイオードと別体のプリズムを接合して配し
た（図１〜図８に対応する）受光装置より更に受光特性
が良好とできる。

【００８２】そして更に、この図１２から明かなよう
に、フォトダイオード１００を、一体成形によりモール
ド体１００ａの前面にプリズムｐｕを形成した形とし、
このフォトダイオード１００を取り囲むようにロート状
の反射鏡１０４を配した受光装置を用いた場合は、上述
のフォトダイオードの前面にこのフォトダイオードと別
体のプリズムを接合して配した（図１〜図８に対応す
る）受光装置より、また、この反射鏡１０４を配さない
一体成形のフォトダイオード１００を用いた受光装置よ
り、更に受光感度特性を良好とできる。

【００８３】図１３は図１２と同じく、上述の受光装置
１２１またはフォトダイオード１００を様々な形態とし
たときに、フォトダイオード１００が夫々光信号を受光
するときの、立体的な指向方向における受光感度を示し
たグラフである。この図１３において、図１２と対応す
る部分には同一符号を付してその詳細説明を省略する。

【００８４】この図１３においては、ｐ１及びｐ４は夫
々図１２にて示したｐ１及びｐ４と夫々同様である。

【００８５】この図１３において、ｐ７は上述の受光装
置１２１の反射鏡１０４の代わりに、開口の径がφ４３
のパラボラ鏡を用いた場合の感度を示している。これに
よれば、指向角０度（正面に対応する）のときの感度は
ｐ１と比較して格段に高く（略＋３０ｄＢ）、立体的な
指向性は他のものと比較して狭くなっている。

【００８６】ｐ８は凸レンズを一体化したフォトダイオ
ードを用いた受光装置の受光特性を示している。これに
よれば、指向角０度のときの感度はｐ１より若干低い。

【００８７】ｐ９は、上述の受光装置１２１の反射鏡１
０４の代わりに、鏡面が長手方向に延在するパラボリッ
クな反射鏡を用いた場合の受光装置１２１の受光特性を
示している。これによれば、指向角０度のときの感度は
ｐ８と比較してかなり低いが、立体的な指向性は±７０
度付近まで拡大している。

【００８８】ｐ１０は比較的小さな受光ペレットを３個
使用し、受光範囲を広くするように夫々角度を変え、例
えばピラミッド状に形成したフォトダイオードを用いた
受光装置の受光特性について示している。これによれ
ば、指向角０度のときの感度は、この図１３の他のもの
と比較してかなり低く（略−４ｄＢ）、立体的な指向性
はかなり広くなっている。

【００８９】またｐ１１は、ｐ４の特性を有するフォト
ダイオード１００の改良されたフォトダイオードの特性
である。尚、これについての詳細説明は省略する。

【００９０】この図１３から明らかなように、本例にお
ける受光装置１２１の反射鏡１０４の代わりにパラボラ
鏡を使用した場合には、図１２にて説明した、受光装置
１２１の反射鏡１０４の開口部分の直径をφ５０とし、
頂角を５５度〜６０度とした場合の受光特性（ｐ１）と
比較して格段に感度が高くなる。また、本例における受
光装置１２１の反射鏡１０４の代わりに横に長い反射鏡
を使用した場合は、感度は低くなるが、立体的な指向方
向において略フラットな特性を有する。

【００９１】図１０は本発明光信号の受光装置の他の例
を示している。以下この図１０を参照して光信号の受光
装置の他の例について説明する。この図１０において、
図９と対応する部分には同一符号を付してその詳細説明
を省略する。

【００９２】この図１０においては、図９において示し
た受光装置本体１２０の反射鏡１０４の外側例えば２カ
所に夫々支持部材１０７を取り付け、更にこの支持部材
１０７の下方に夫々軸１０８を取り付け、この軸１０８
をブラケット１０９のジョイント部１０９ａに回動自在
に取り付ける。

【００９３】このブラケット１０９は、この図において
その下方が軸１０９ｃとされ、この図においては天地を
逆にして図示したが、この軸１０９ｃを取り付け部材１
１０に組み込み、更にこの取り付け部材１１０をビス１
１１で天井１１２に取り付けることによって、天井１１
２からぶら下がる如く設置するようにする。かくする
と、このブラケット１０９に取り付けられた受光装置本
体１２０が天井１１２と平行な水平面内において回転可
能となる。また、１１３はフィルタを兼ねるカバーで、
このカバー１１３を取り付け部材１１０に開口部分側を
取り付け部分として取り付ける。

【００９４】さて、この受光装置１２２は、図９におい
て説明した受光装置１２１と同様の受光装置本体１２０
を有しながら、この受光装置本体１２０を水平及び垂直
面内において回転可能としたので、図９において説明し
た受光装置１２１の指向特性を有すると共に、この受光
装置の置き場所に応じて、水平及び垂直面内における受
光装置本体１２０の角度を換え、一番受光状態の良好な
位置にあわせることができる。

【００９５】また、この図１０に示す受光装置１２２
を、図１１にて説明したコードレスマイクロフォンシス
テムに適用した場合は、図９において説明した受光装置
１２１よりも更に、マイクロフォン１２５の発光部１２
５ａよりの光信号としての音声信号が受光装置１２２に
より良好に受光されるようにすることができる。

【００９６】また、この受光装置１２２において、例え
ば水平及び垂直面内の回転駆動を行う駆動手段及びこれ
を制御する制御手段を設け、受光状態に応じて、この制
御手段が駆動手段を制御し、受光装置本体１２０の位置
を最適な受光位置とするようにしても良い。また、この
例においても、上述の反射鏡１０４をパラボラ鏡とした
り、横に長い反射鏡としても良い。

【００９７】上述より明かなように、本例においては、
フォトダイオード１とプリズム５０を接合して一体化し
たり、受光ペレット１ｃをモールド体１００ａでモール
ドすると共に、一体成形によりこの前面にプリズム部ｐ
ｕを形成するようにしてフォトダイオードを構成した
り、更に、これらフォトダイオード１や１００に光を入
射せしめる反射鏡１０４を配したりするようにしたの
で、簡単な構成で受光において立体的に無指向とするこ
とができ、また受光感度を飛躍的に高くすることがで
き、例えばこの受光装置を適用した種々のコードレス機
器において、置き場所の制限等の問題が解消できると共
に、これらのコードレス機器における情報を伝送する側
と情報を伝送される側との情報の伝送を良好に行うこと
ができる。

【００９８】尚、本発明は上述の実施例に限ることなく
本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が
取り得ることは勿論である。

【００９９】

【発明の効果】上述せる本発明によれば、受光素子の正
面軸から離れた方向からの信号光が、プリズムを通じて
受光ペレットに入射されるようにしたので、簡単な構成
で受光において立体的に無指向とすることができ、例え
ばこの光信号の受光装置を適用した種々のコードレス機
器において、置き場所の制限等の問題が解消できると共
に、これらのコードレス機器における情報を伝送する側
と情報を伝送される側との情報の伝送を良好に行うこと
ができる利益がある。

【０１００】また上述せる本発明によれば、受光素子の
正面軸から離れた方向からの信号光が、プリズムを通じ
て受光ペレットに入射されるようにすると共に、この受
光素子の正面軸から離れた方向からの信号光が、鏡面部
の反射によってこの受光素子のプリズムに入射し、プリ
ズムを通じて受光ペレットに入射されるようにしたの
で、簡単な構成で受光において、受光感度を飛躍的に高
くすることができ、例えばこの光信号の受光装置を適用
した種々のコードレス機器において、置き場所の制限等
の問題が解消できると共に、これらのコードレス機器に
おける情報を伝送する側と情報を伝送される側との情報
の伝送を良好に行うことができる利益がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明光信号の受光装置の一実施例を示す断面
図である。

【図２】本発明光信号の受光装置の一実施例の要部の斜
視図である。

【図３】本発明光信号の受光装置が適用されるスピーカ
装置の例を示す正面図である。

【図４】本発明光信号の受光装置の一実施例の説明に供
するグラフである。

【図５】本発明光信号の受光装置の要部の他の例の断面
図である。

【図６】本発明光信号の受光装置の要部の他の例の断面
図である。

【図７】本発明光信号の受光装置の原理を示す説明図で
ある。

【図８】本発明光信号の受光装置をスピーカ装置に適用
した例を示す回路図である。

【図９】本発明光信号の受光装置の他の例を示す断面図
である。

【図１０】本発明光信号の受光装置の他の例を示す断面
図である。

【図１１】本発明光信号の受光装置をマイクロフォンシ
ステムに適用した例を示す説明図である。

【図１２】本発明光信号の受光装置の他の例の説明に供
する受光装置の形態と感度の関係を示すグラフである。

【図１３】本発明光信号の受光装置の他の例の説明に供
する受光装置の形態と感度の関係を示すグラフである。

【図１４】従来例の斜視図及び特性図である。

【図１５】従来例の側面図及びその特性図である。

【図１６】従来例の平面図である。

【符号の説明】

１ フォトダイオード １Ｃ 受光ペレット ５０ プリズム １００ フォトダイオード １００ａ モールド体 １００ｂ 脚部 １０４ 反射鏡 １０４ａ 鏡面部 ｐｕ プリズム部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/22 Ｈ０４Ｒ 3/00 ３１０ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 31/0232 G02B 5/04 G02B 6/42

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面が略三角形の同心円状の環状のプリ
   ズムに受光ペレットが前記プリズムの同心円軸上に垂直
   に密接配置された受光素子を有し、 該受光素子の指向性が前記受光ペレットの正面に対し、
   略半球状となるようにしたことを特徴とする光信号の受
   光装置。
2. 【請求項２】 断面が略三角形の同心円状の環状のプリ
   ズムに受光ペレットが前記プリズムの同心円軸上に垂直
   に密接配置された受光素子と、 該受光素子に光を入射せしめるロート状の鏡面部とを有
   し、 前記受光素子の指向性が前記受光ペレットに対し、略半
   球状となるようにすると共に前記受光素子の正面軸から
   離れた方向からの信号光が、前記ロート状の鏡面部の反
   射によって前記受光素子の前記プリズムに入射し、前記
   プリズムを通じて前記受光ペレットに入射されるように
   したことを特徴とする光信号の受光装置。