JP4695034B2

JP4695034B2 - 光通信デバイスおよび電子機器

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Publication number: JP4695034B2
Application number: JP2006201905A
Authority: JP
Inventors: 賢司高瀬
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2026-07-25
Also published as: JP2008028906A

Description

この発明は光通信デバイスに関し、より詳しくは、発光部と受光部とを備えて他の電子機器と光通信を行う光通信デバイスに関する。典型的には、この発明は、赤外線を用いてデータ通信を行う赤外線通信デバイスに関する。

また、この発明は、そのような光通信デバイスを備えた電子機器に関する。

図９Ａは、モバイル製品に組み込まれた従来の赤外線通信デバイスの構成を示している。赤外線通信デバイスのブロック構成を示している。この赤外線通信デバイスは、基板１９０上に、発光チップ１０１と、この発光チップ１０１を駆動する送信回路１１１と、受光チップ１０２と、この受光チップ１０２からの信号を処理する受信回路１２１とを備えている。送信回路１１１と受信回路１２１はＩＣ（集積回路）チップによって構成されている。送信回路１１１の入力部１１２には、基板１９０上の入力端子１９１を通して外部から送信信号ＳＳ（図９Ｂ参照）が入力され、この送信信号ＳＳがＨ（高）レベルの期間中に送信回路１１１は発光チップ１０１を発光させる。受信回路１２１は、送信信号ＳＳがＨレベルの期間中は受信信号ＳＲをＬ（低）レベルに保つようになっている。受信信号ＳＲは、受信回路１２１の出力部１２３から基板１９０上の出力端子１９２を通して外部へ出力される。基板１９０上には、外部から電源（電位Ｖｃｃ）の供給を受けるＶｃｃ端子１９３と、接地電位に保たれるＧＮＤ端子１９４とが設けられている。送信回路１１１、受信回路１２１は、それぞれＶｃｃ端子１９３につながる配線１１８、１２８を通して電源受給部１１３、１２２に電力を受けて動作する（Ｉｃｃは赤外線通信デバイスの消費電流を示す。）。送信回路１１１、受信回路１２１は、それぞれ配線１１９、１２９によってＧＮＤ端子１９４に接地されている。
特開平１１−２０５２３９号公報特開平９−３２６８００号公報

この種の赤外線通信デバイスは、携帯電話やモバイルパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタンツ）、プリンタなど様々な用途に使用されており、近年は他の電子機器（親機など）とデータ通信を行うモバイル製品に組み込まれる用途が増えている。モバイル製品では、低消費電力化（バッテリ負担の軽減）、小型軽量化、通信速度の高速化などの要望が強く、それに組み込まれた赤外線通信デバイスでも同様な仕様が必要となってきている。

これに応じて、そのようなモバイル製品で用いられている光学レンズ（図示せず）も小型になるため、赤外線通信デバイスの発光部では発光の指向性が狭くなり、レンズ角度がずれると発光強度が低下したり、また、赤外線通信デバイスの受光部では集光性が悪くなり、受信感度が低下したりする傾向が生じる。

ここで、発光強度を上げるために高出力タイプの発光チップを使用したり、発光チップに高い駆動電流を流して発光出力を上げたりすると、発光チップが高価でコストアップになったり、高消費電流になるため、好ましくない。同様に、受信の感度を上げるために高感度タイプの受光チップを使用したり、ＩＣチップに感度アップさせるための回路を追加したりすると、ＩＣチップが高価でコストアップになったり、高消費電流になるため、好ましくない。

特に、発光部で高出力タイプの発光チップを使って高い駆動電流を流すと、その駆動電流の影響でパッケージ損失を超えて発熱して、発光強度が設計値通りに上がらずに逆に低下したり、故障したり、また、寿命が短くなったりする不具合を招く。また、その発熱によりＩＣチップが誤動作する場合もある。なお、誤動作対策の回路をＩＣチップに内蔵すると、回路規模が膨大となって、ＩＣチップのサイズが大きくなり、小型化が困難となり、部材のコストアップにもつながる。

そこで、この発明の課題は、低消費電力化、通信速度の高速化、小型軽量化の要求を満たし、モバイル製品に組み込まれるのに適した光通信デバイスを提供することにある。

また、この発明は、そのような光通信デバイスを備えた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、
共通の部材上に一体に、
光を出射する発光部と、
入射した光を光電変換する受光部と、
送信信号を受けて上記発光部を駆動する送信回路と、
上記受光部が発生した信号を処理して受信信号を出力する受信回路と、
上記送信回路へ電力を供給する第１の電力供給経路と、
上記受信回路へ電力を供給する第２の電力供給経路とを備え、
上記第１の電力供給経路に、上記受信信号に同期して上記送信回路への電力供給を遮断する送信回路用電力遮断部が設けられ、
上記第２の電力供給経路に、上記送信信号に同期して上記受信回路への電力供給を遮断する受信回路用電力遮断部が設けられ、
上記送信回路が上記発光部を駆動する送信期間または上記受信回路が上記受光部の出力を処理する受信期間の終了後、上記送信回路が上記発光部を駆動する送信動作を行わず、かつ上記受信回路が上記受光部の出力を処理する受信動作を行わない待機状態が一定期間続いたとき、上記送信回路用電力遮断部が上記送信回路への電力供給を遮断すると同時に、上記受信回路用電力遮断部が上記受信回路への電力供給を遮断することを特徴とする。

この発明の光通信デバイスでは、待機状態が一定期間続いたとき、上記送信回路用電力遮断部が上記送信回路への電力供給を遮断すると同時に、上記受信回路用電力遮断部が上記受信回路への電力供給を遮断するので、消費電流を抑制できる。

別の局面では、この発明の光通信デバイスは、
共通の部材上に一体に、
光を出射する発光部と、
入射した光を光電変換する受光部と、
送信信号を受けて上記発光部を駆動する送信回路と、
上記受光部が発生した信号を処理して受信信号を出力する受信回路と、
上記送信回路へ電力を供給する第１の電力供給経路と、
上記受信回路へ電力を供給する第２の電力供給経路とを備え、
上記第２の電力供給経路に、上記送信信号に同期して上記受信回路への電力供給を遮断する受信回路用電力遮断部が設けられていることを特徴とする。

この発明の光通信デバイスでは、受信回路用電力遮断部が上記送信信号に同期して上記受信回路への電力供給を遮断するので、上記送信回路が上記発光部を駆動する送信期間中は上記受信回路への電力供給が遮断される。したがって、上記受信回路に流れる無駄な消費電流を低減できる。このように送信期間中に受信回路に流れる消費電流を低減できることから、この光通信デバイスがモバイル製品に組み込まれる場合に、バッテリの負担が軽減される。

また、送信期間中、つまり発光部の発熱中に受信回路に流れる消費電流を低減できることから、この光通信デバイス全体としての発熱（パッケージの温度上昇）を効果的に抑制できる。したがって、発光部（例えば発光チップ）の故障率を低減でき、発光部の寿命を向上させることができる。つまり、信頼性を向上できる。

また、発熱を効果的に抑制できることにより、送信期間中に発光部に余計な駆動電流を流さなくても安定した通信ができ、通信速度の高速化や遠距離通信が可能となる。

また、発熱を効果的に抑制できることにより、送信回路や受信回路を構成するＩＣチップにおいて、誤動作（例えば、発熱による誤動作や、外乱光が入射したときの誤動作）を防止するための回路を省略できる。したがって、ＩＣチップのサイズを小さくして、小型軽量化、コストダウンを実現できる。

なお、上記発光部、受光部、送信回路、受信回路、第１の電力供給経路、第２の電力供給経路、および受信回路用電力遮断部は、共通の部材上に一体に搭載されているのが望ましい。共通の部材とは、プリント配線基板やリードフレーム（銅材）など、各構成要素を搭載できる部材を広く指す。

一実施形態の光通信デバイスでは、上記受信回路用電力遮断部は、上記送信信号が遷移したタイミングから一定期間だけ上記受信回路への電力供給を遮断することを特徴とする。

この一実施形態の光通信デバイスでは、上記受信回路用電力遮断部は、上記送信信号が遷移したタイミングから一定期間だけ上記受信回路への電力供給を遮断する。つまり、上記受信回路用電力遮断部はタイマ機能を有する。したがって、送信期間中は上記受信回路への電力供給を確実に遮断でき、上記受信回路に流れる無駄な消費電流を適切に抑制できる。なお、上記受信回路用電力遮断部にタイマ機能を持たせることは、光通信デバイスを構成するＩＣチップの回路規模をあまり大きくすることなく、小規模の回路追加で可能である。したがって、この光通信デバイスは小型軽量で
別の局面では、この発明の光通信デバイスは、
共通の部材上に一体に、
光を出射する発光部と、
入射した光を光電変換する受光部と、
送信信号を受けて上記発光部を駆動する送信回路と、
上記受光部が発生した信号を処理して受信信号を出力する受信回路と、
上記送信回路へ電力を供給する第１の電力供給経路と、
上記受信回路へ電力を供給する第２の電力供給経路とを備え、
上記第１の電力供給経路に、上記受信信号に同期して上記送信回路への電力供給を遮断する送信回路用電力遮断部が設けられていることを特徴とする。

この発明の光通信デバイスでは、送信回路用電力遮断部が上記受信信号に同期して上記送信回路への電力供給を遮断するので、上記受信回路が上記受光部の出力を処理する受信期間中は上記受信回路への電力供給が遮断される。したがって、上記送信回路に流れる無駄な消費電流を低減できる。このように受信期間中に送信回路に流れる消費電流を低減できることから、この光通信デバイスがモバイル製品に組み込まれる場合に、バッテリの負担が軽減される。

また、受信期間中に送信回路に流れる消費電流を低減できることから、この光通信デバイス全体としての発熱（パッケージの温度上昇）を効果的に抑制できる。したがって、発光部（例えば発光チップ）の故障率を低減でき、発光部の寿命を向上させることができる。つまり、信頼性を向上できる。

なお、上記発光部、受光部、送信回路、受信回路、第１の電力供給経路、第２の電力供給経路、および送信回路用電力遮断部は、共通の部材上に一体に搭載されているのが望ましい。共通の部材とは、プリント配線基板やリードフレーム（銅材）など、各構成要素を搭載できる部材を広く指す。

一実施形態の光通信デバイスでは、上記送信回路用電力遮断部は、上記受信信号が遷移したタイミングから一定期間だけ上記送信回路への電力供給を遮断することを特徴とする。

この一実施形態の光通信デバイスでは、上記送信回路用電力遮断部は、上記受信信号が遷移したタイミングから一定期間だけ上記送信回路への電力供給を遮断する。つまり、上記送信回路用電力遮断部はタイマ機能を有する。したがって、受信期間中は上記送信回路への電力供給を確実に遮断でき、上記送信回路に流れる無駄な消費電流を適切に抑制できる。

なお、上記送信回路および受信回路へ電力供給がなされているが、上記送信回路が上記発光部を駆動する送信動作を行わず、かつ上記受信回路が上記受光部の出力を処理する受信動作を行わない状態を「待機状態」と呼ぶ。

また、上記送信回路用電力遮断部が上記送信回路への電力供給を遮断するとともに、上記受信回路用電力遮断部が上記受信回路への電力供給を遮断している状態を「シャットダウン状態」と呼ぶ。

一実施形態の光通信デバイスでは、上記待機状態が一定期間続いたことにより、上記送信回路用電力遮断部が上記送信回路への電力供給を遮断すると同時に、上記受信回路用電力遮断部が上記受信回路への電力供給を遮断するシャットダウン状態に移行した後、さらに一定期間が経過したとき、上記送信回路用電力遮断部と上記受信回路用電力遮断部はそれぞれ上記送信回路、上記受信回路への電力供給を同時に開始することを特徴とする。

この一実施形態の光通信デバイスでは、待機状態が一定期間続いたことによりシャットダウン状態に移行した後、さらに一定期間が経過したとき、上記送信回路用電力遮断部と上記受信回路用電力遮断部はそれぞれ上記送信回路、上記受信回路への電力供給を同時に再開する。したがって、この光通信デバイスを待機状態や動作状態に復帰させることができる。

一実施形態の光通信デバイスでは、上記待機状態が一定期間続いたことにより、上記送信回路用電力遮断部が上記送信回路への電力供給を遮断すると同時に、上記受信回路用電力遮断部が上記受信回路への電力供給を遮断するシャットダウン状態に移行した後、上記送信信号に同期して上記送信回路用電力遮断部と上記受信回路用電力遮断部はそれぞれ上記送信回路、上記受信回路への電力供給を同時に開始することを特徴とする。

この一実施形態の光通信デバイスでは、待機状態が一定期間続いたことによりシャットダウン状態に移行した後、上記送信信号に同期して上記送信回路用電力遮断部と上記受信回路用電力遮断部はそれぞれ上記送信回路、上記受信回路への電力供給を同時に再開する。したがって、この光通信デバイスを、上記送信信号に同期してシャットダウン状態から動作状態（特に送信動作状態）へ復帰させることができる。

一実施形態の光通信デバイスでは、上記待機状態が一定期間続いたことにより、上記送信回路用電力遮断部が上記送信回路への電力供給を遮断すると同時に、上記受信回路用電力遮断部が上記受信回路への電力供給を遮断した後、上記受信信号に同期して上記送信回路用電力遮断部と上記受信回路用電力遮断部はそれぞれ上記送信回路、上記受信回路への電力供給を同時に開始することを特徴とする。

この一実施形態の光通信デバイスでは、待機状態が一定期間続いたことによりシャットダウン状態に移行した後、上記受信信号に同期して上記送信回路用電力遮断部と上記受信回路用電力遮断部はそれぞれ上記送信回路、上記受信回路への電力供給を同時に再開する。したがって、この光通信デバイスを、上記受信信号に同期してシャットダウン状態から動作状態（特に受信動作状態）に復帰させることができる。

この発明の電子機器は、上記光通信デバイスを備えた電子機器である。

この発明の電子機器では、低消費電力化（バッテリ負担の軽減）、小型軽量化、通信速度の高速化などの要求を満たすことができる。

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実施形態）
図１Ａは、モバイル製品に組み込まれた、この発明の一実施形態の赤外線通信デバイスのブロック構成を示している。この赤外線通信デバイスは、共通の基板９０上に、発光部としての発光チップ１と、この発光チップ１を駆動する送信回路１１と、受光部としての受光チップ２と、この受光チップ２からの信号を処理する受信回路２１とを一体に備えている。送信回路１１と受信回路２１はＩＣ（集積回路）チップによって構成されている。

基板９０上には、外部から電源（電位Ｖｃｃ）の供給を受けるＶｃｃ端子９３と、接地電位に保たれるＧＮＤ端子９４とが設けられている。この例では、送信回路１１は、Ｖｃｃ端子９３につながる第１の電力供給経路としての配線１８を通して電源受給部１３に電力を受けて動作する。一方、Ｖｃｃ端子９３と受信回路２１の電源受給部２２との間の第２の電力供給経路には、受信回路用電力遮断部としてのＰＮＰトランジスタ４１が設けられている。この例では、トランジスタ４１のベース端子Ｂは、配線１４によって入力端子９１に接続されている。送信回路１１、受信回路２１は、それぞれ配線１９、２９によってＧＮＤ端子９４に接地されている。Ｉｃｃはこの赤外線通信デバイスの消費電流を示している。

送信回路１１の入力部１２には、基板９０上の入力端子９１を通して外部から送信信号ＳＳ（図１Ｂ参照）が入力される。電源受給部１３に電力供給を受けている場合、送信回路１１は、この送信信号ＳＳがＨ（高）レベルの期間、つまり送信期間中に、発光チップ１を駆動して発光させる。送信信号ＳＳがＬ（低）レベルの期間中は、発光チップ１を駆動することなく待機状態になる。電源受給部１３に電力供給を受けていない場合は、送信回路１１は動作を停止する。

図１Ｃに示すように、送信信号ＳＳがＨレベルの期間中はトランジスタ４１のベース端子への入力（同図中に「Ｂ入力」と表す。）がＨレベルとなって、トランジスタ４１はオフし、トランジスタ４１のエミッタ−コレクタ間（同図中に「Ｅ−Ｃ接続」と表す。）が遮断（オフ）される。したがって、送信信号ＳＳがＨレベルの送信期間中は、それに同期して電源受給部２２に対する電力供給が遮断されて、受信回路２１は動作を停止する。

一方、送信信号ＳＳがＬレベルの期間中は、トランジスタ４１のベース端子への入力がＬレベルとなって、トランジスタ４１はオンし、トランジスタ４１のエミッタ−コレクタ間が導通（オン）される。したがって、送信信号ＳＳがＬレベルの期間中は、受信回路２１は、受光チップ２が発生した信号を処理して、それに応じた受信信号ＳＲを出力する。受信信号ＳＲは、受信回路２１の出力部２３から基板９０上の出力端子９２を通して外部へ出力される。

上述のように、この赤外線通信デバイスでは、送信期間中は受信回路２１への電力供給が遮断されて、受信回路２１は動作を停止する。したがって、受信回路２１に流れる無駄な消費電流を低減できる。このように送信期間中に受信回路２１に流れる消費電流を低減できることから、この赤外線通信デバイスが組み込まれたモバイル製品では、バッテリの負担が軽減される。

また、送信期間中、つまり発光チップ１の発熱中に受信回路２１に流れる消費電流を低減できることから、この赤外線通信デバイス全体としての発熱（パッケージの温度上昇）を効果的に抑制できる。したがって、発光チップ１の故障率を低減でき、発光チップ１の寿命を向上させることができる。つまり、信頼性を向上できる。

また、発熱を効果的に抑制できることにより、送信期間中に発光チップ１に余計な駆動電流を流さなくても安定した通信ができ、通信速度の高速化や遠距離通信が可能となる。

また、発熱を効果的に抑制できることにより、送信回路１１や受信回路２１を構成するＩＣチップにおいて、誤動作（例えば、発熱による誤動作や、外乱光が入射したときの誤動作）を防止するための回路を省略できる。したがって、ＩＣチップのサイズを小さくして、小型軽量化、コストダウンを実現できる。

（第２実施形態）
図２Ａは、図１Ａに示した赤外線通信デバイスの変形例を示している。なお、図１Ａ中の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している（以下同様。）。

この赤外線通信デバイスでは、受信回路用電力遮断部として、トランジスタ４１に加えて、入力端子９１につながる配線１４に接続されたタイマ回路４２を備えている。つまり、トランジスタ４１とタイマ回路４２とが受信回路用電力遮断部を構成している。タイマ回路４２は、送信信号ＳＳを受けて、この送信信号ＳＳがＬレベルからＨレベルへ遷移したタイミングから一定期間だけ、出力ＢＳ１としてＨレベルの信号を出力するようになっている。それ以外の期間は、タイマ回路４２の出力ＢＳ１はＬレベルである。タイマ回路４２の出力ＢＳ１は、配線４２ＢＳを通して、トランジスタ４１のベース端子Ｂに入力される。

図２Ｂに示すように、最初は送信信号ＳＳはＬレベルにあり、タイマ回路４２の出力ＢＳ１はＬレベルであるものとする。送信信号ＳＳがＬレベルからＨレベルへ遷移したとき、タイマ回路４２は、この送信信号ＳＳが遷移したタイミングから一定期間だけ、出力ＢＳ１としてＨレベルの信号を出力する。図２Ｃに示すように、送信信号ＳＳに応じたタイマ回路４２の出力ＢＳ１によって、トランジスタ４１がオフされる。したがって、送信期間中は受信回路２１への電力供給を確実に遮断でき、受信回路２１の動作を停止させることができる。したがって、受信回路２１に流れる無駄な消費電流を適切に抑制できる。

なお、基板９０上にタイマ回路４２を設けることは、この赤外線通信デバイスを構成するＩＣチップの回路規模をあまり大きくすることなく、小規模の回路追加で可能である。

（第３実施形態）
図３Ａは、モバイル製品に組み込まれた、この発明の別の一実施形態の赤外線通信デバイスのブロック構成を示している。

この赤外線通信デバイスでは、受信回路２１は、Ｖｃｃ端子９３につながる第２の電力供給経路としての配線２８を通して電源受給部２２に電力を受けて動作する。一方、Ｖｃｃ端子９３と送信回路１１の電源受給部１３との間の第１の電力供給経路には、送信回路用電力遮断部としてのＮＰＮトランジスタ４３が設けられている。この例では、トランジスタ４３のベース端子Ｂは、配線２４によって出力端子９２に接続されている。

受光チップ２には、外部から光信号ＳＰが入力される。電源受給部２２に電力供給を受けている場合、受信回路２１は、受光チップ２が発生した信号を処理して、それに応じた受信信号ＳＲを出力する。具体的には、図３Ｂに示すように、光信号ＳＰがＨレベルならば受信信号ＳＲはＬレベルとなり、光信号ＳＰがＬレベルならば受信信号ＳＲはＨレベルとなる。受信信号ＳＲは、受信回路２１の出力部２３から基板９０上の出力端子９２を通して外部へ出力される。

図３Ｃに示すように、受信信号ＳＲがＬレベルの期間中はトランジスタ４３のベース端子への入力（同図中に「Ｂ入力」と表す。）がＬレベルとなって、トランジスタ４３はオフし、トランジスタ４３のエミッタ−コレクタ間（同図中に「Ｅ−Ｃ接続」と表す。）が遮断（オフ）される。したがって、受信信号ＳＲがＬレベルの期間中は、それに同期して電源受給部１３に対する電力供給が遮断されて、送信回路１１は動作を停止する。

一方、受信信号ＳＲがＨレベルの期間中は、トランジスタ４３のベース端子への入力がＨレベルとなって、トランジスタ４３はオンし、トランジスタ４３のエミッタ−コレクタ間が導通（オン）される。したがって、受信信号ＳＲがＨレベルの期間中は、送信回路１１は、送信信号ＳＳがＨレベル、Ｌレベルのいずれにあるかに応じて、送信動作状態または待機状態になる。

上述のように、この赤外線通信デバイスでは、光信号ＳＰがＨレベルである期間中、つまり受信信号ＳＲがＬレベルの期間中は、それに同期して電源受給部１３に対する電力供給が遮断されて、送信回路１１は動作を停止する。したがって、送信回路１１に流れる無駄な消費電流を低減できる。このように受信期間中に送信回路１１に流れる消費電流を低減できることから、この赤外線通信デバイスが組み込まれたモバイル製品では、バッテリの負担が軽減される。

また、受信期間中に送信回路１１に流れる消費電流を低減できることから、この赤外線通信デバイス全体としての発熱（パッケージの温度上昇）を効果的に抑制できる。したがって、発光チップ１の故障率を低減でき、発光チップ１の寿命を向上させることができる。つまり、信頼性を向上できる。

（第４実施形態）
図４Ａは、図３Ａに示した赤外線通信デバイスの変形例を示している。

この赤外線通信デバイスでは、送信回路用電力遮断部として、トランジスタ４３に加えて、出力端子９２につながる配線２４に接続されたタイマ回路４４を備えている。つまり、トランジスタ４３とタイマ回路４４とが送信回路用電力遮断部を構成している。タイマ回路４４は、受信信号ＳＲを受けて、この受信信号ＳＲがＨレベルからＬレベルへ遷移したタイミングから一定期間だけ、出力ＢＳ２としてＬレベルの信号を出力するようになっている。それ以外の期間は、タイマ回路４４の出力ＢＳ２はＨレベルである。タイマ回路４４の出力ＢＳ２は、配線４４ＢＳを通してトランジスタ４３のベース端子Ｂに入力される。

図４Ｂに示すように、最初は光信号ＳＰがＬレベルであるのに応じて受信信号ＳＲはＨレベルにあり、タイマ回路４４の出力ＢＳ２はＨレベルであるものとする。受信信号ＳＲがＨレベルからＬレベルへ遷移したとき、タイマ回路４４は、この受信信号ＳＲが遷移したタイミングから一定期間だけ、出力ＢＳ２としてＬレベルの信号を出力する。図４Ｃに示すように、受信信号ＳＲに応じたタイマ回路４４の出力ＢＳ２によって、トランジスタ４３がオフされる。したがって、受信期間中は送信回路１１への電力供給を確実に遮断でき、送信回路１１に流れる無駄な消費電流を適切に抑制できる。

なお、基板９０上にタイマ回路４４を設けることは、この赤外線通信デバイスを構成するＩＣチップの回路規模をあまり大きくすることなく、小規模の回路追加で可能である。

（第５実施形態）
図５Ａは、モバイル製品に組み込まれた、この発明の別の一実施形態の赤外線通信デバイスのブロック構成を示している。

この赤外線通信デバイスでは、Ｖｃｃ端子９３と送信回路１１の電源受給部１３との間の第１の電力供給経路に設けられたＮＰＮトランジスタ４６と、Ｖｃｃ端子９３と受信回路２１の電源受給部２２との間の第２の電力供給経路に設けられたＮＰＮトランジスタ４７と、それらを共通にオンオフするためのタイマ回路４５とを備えている。トランジスタ４６とタイマ回路４５とが送信回路用電力遮断部を構成し、トランジスタ４７とタイマ回路４５とが受信回路用電力遮断部を構成している。タイマ回路４５の出力は、配線４５ＢＳを通してトランジスタ４６、４７のベース端子Ｂに共通に入力されるようになっている。

最初は、タイマ回路４５の出力ＢＳ３はＨレベルであり、これに応じてトランジスタ４６、４７はオンしているものとする（図５Ｂ参照）。タイマ回路４５は、上記送信回路１１が発光チップ１を駆動する送信動作を行っているか否かを、送信回路１１につながる配線１５を通して検出するとともに、上記受信回路２１が受光チップ２の出力を処理する受信動作を行っているか否かを、送信回路２１につながる配線２５を通して検出する。そして、上記送信回路１１が発光チップ１を駆動する送信動作を行わず、かつ上記受信回路２１が受光チップ２の出力を処理する受信動作を行わない状態（この状態を「待機状態」と呼ぶ。）が一定期間続いたとき、出力ＢＳ３としてＬレベルの信号を出力する。これにより、トランジスタ４６、４７がオフする（図５Ｂ参照）。したがって、トランジスタ４６、４７のエミッタ−コレクタ間が遮断（オフ）されて、送信回路１１への電力供給が遮断されるとともに、受信回路２１への電力供給が遮断される（この状態を「シャットダウン状態」と呼ぶ。）。したがって、消費電流を抑制できる。

（第６実施形態）
図６Ａは、図５Ａに示した赤外線通信デバイスの変形例を示している。

この赤外線通信デバイスでは、Ｖｃｃ端子９３と送信回路１１の電源受給部１３との間の第１の電力供給経路に設けられたＰＮＰトランジスタ４９と、Ｖｃｃ端子９３と受信回路２１の電源受給部２２との間の第２の電力供給経路に設けられたＰＮＰトランジスタ５０と、それらを共通にオンオフするためのタイマ回路４８とを備えている。トランジスタ４９とタイマ回路４８とが送信回路用電力遮断部を構成し、トランジスタ５０とタイマ回路４８とが受信回路用電力遮断部を構成している。タイマ回路４８の出力は、配線４８ＢＳを通してトランジスタ４９、５０のベース端子Ｂに共通に入力されるようになっている。

最初は、タイマ回路４８の出力ＢＳ４はＬレベルであり、これに応じてトランジスタ４９、５０はオンしているものとする（図６Ｂ参照）。タイマ回路４８は、図５Ａ中のタイマ回路４５と同様に、上記送信回路１１が発光チップ１を駆動する送信動作を行っているか否かを、送信回路１１につながる配線１５を通して検出するとともに、上記受信回路２１が受光チップ２の出力を処理する受信動作を行っているか否かを、送信回路２１につながる配線２５を通して検出する。そして、上記送信回路１１が発光チップ１を駆動する送信動作を行わず、かつ上記受信回路２１が受光チップ２の出力を処理する受信動作を行わない待機状態が一定期間続いたとき、出力ＢＳ４としてＨレベルの信号を出力する。これにより、トランジスタ４９、５０がオフする（図６Ｂ参照）。したがって、トランジスタ４９、５０のエミッタ−コレクタ間が遮断（オフ）されて、送信回路１１への電力供給が遮断されるとともに、受信回路２１への電力供給が遮断される。つまり、シャットダウン状態になる。したがって、消費電流を抑制できる。また、このシャットダウン状態に移行した後、さらに一定期間が経過したとき、タイマ回路４８は出力ＢＳ４としてＬレベルの信号を出力する。これにより、トランジスタ４９、５０がオンして、上記送信回路１１、上記受信回路２１への電力供給が再開される。したがって、この光通信デバイスを待機状態や動作状態に復帰させることができる。

（第７実施形態）
図７Ａは、図５Ａに示した赤外線通信デバイスに付加されるべき構成要素を示している。

この赤外線通信デバイスでは、Ｖｃｃ端子９３と送信回路１１の電源受給部１３との間の第１の電力供給経路に設けられた送信回路用電力遮断部としてのＮＰＮトランジスタ５１と、Ｖｃｃ端子９３と受信回路２１の電源受給部２２との間の第２の電力供給経路に設けられた受信回路用電力遮断部としてのＮＰＮトランジスタ５２とを備えている。入力端子９１と、これらのトランジスタ５１、５２のベース端子Ｂとは、配線１４によって接続されている。これにより、これらのトランジスタ５１、５２は、送信信号ＳＳによってオンオフされるようになっている。具体的には、図７Ｂに示すように、送信信号ＳＳがＬレベルであるときはトランジスタ５１、５２はオフし、送信信号ＳＳがＨレベルであるときはトランジスタ５１、５２はオンする。

これらのトランジスタ５１、５２および配線１４は、図５Ａに示した赤外線通信デバイスに付加されるものとする。

この光通信デバイスでは、待機状態が一定期間続いたことによりシャットダウン状態に移行した後、送信信号ＳＳがＬレベルからＨレベルへ遷移したタイミングで、それに同期してトランジスタ５１、５２がオンする。これにより、上記送信回路１１、上記受信回路１２への電力供給が再開される。したがって、この光通信デバイスを、送信信号ＳＳに同期してシャットダウン状態から動作状態（特に送信動作状態）へ復帰させることができる。

（第８実施形態）
図８Ａは、図５Ａに示した赤外線通信デバイスに付加されるべき構成要素を示している。

この赤外線通信デバイスでは、Ｖｃｃ端子９３と送信回路１１の電源受給部１３との間の第１の電力供給経路に設けられた送信回路用電力遮断部としてのＮＰＮトランジスタ５３と、Ｖｃｃ端子９３と受信回路２１の電源受給部２２との間の第２の電力供給経路に設けられた受信回路用電力遮断部としてのＮＰＮトランジスタ５４とを備えている。出力端子９２と、これらのトランジスタ５３、５４のベース端子Ｂとは、配線２４によって接続されている。これにより、これらのトランジスタ５３、５４は、受信信号ＳＲによってオンオフされるようになっている。具体的には、図８Ｂに示すように、受信信号ＳＲがＬレベルであるときはトランジスタ５３、５４はオンし、受信信号ＳＲがＨレベルであるときはトランジスタ５３、５４はオフする。

これらのトランジスタ５３、５４および配線２４は、図５Ａに示した赤外線通信デバイスに付加されるものとする。

この光通信デバイスでは、待機状態が一定期間続いたことによりシャットダウン状態に移行した後、受信信号ＳＲがＨレベルからＬレベルへ遷移したタイミングで、それに同期してトランジスタ５３、５４がオンする。これにより、上記送信回路１１、上記受信回路１２への電力供給が再開される。したがって、この光通信デバイスを、送信信号ＳＳに同期してシャットダウン状態から動作状態（特に受信動作状態）へ復帰させることができる。

上述の各光通信デバイスを備えたモバイル製品などの電子機器では、低消費電力化（バッテリ負担の軽減）、小型軽量化、通信速度の高速化などの要求を満たすことができる。

なお、共通の基板９０としては、典型的にはプリント配線基板が用いられる。しかしながら、これに限られるものではなく、リードフレーム（銅材）など、各構成要素を搭載できる部材であれば良い。

また、以上の実施形態では、光通信用の光は赤外線であるものとしたが、これに限られるものではなく、例えば可視光であっても良い。

この発明の一実施形態の光通信デバイスのブロック構成を示す図である。図１Ａの光通信デバイスにおける信号波形を示す図である。図１Ａの光通信デバイスにおける構成要素の動作状態を示す図である。この発明の一実施形態の光通信デバイスのブロック構成を示す図である。図２Ａの光通信デバイスにおける信号波形を示す図である。図２Ａの光通信デバイスにおける構成要素の動作状態を示す図である。この発明の一実施形態の光通信デバイスのブロック構成を示す図である。図３Ａの光通信デバイスにおける信号波形を示す図である。図３Ａの光通信デバイスにおける構成要素の動作状態を示す図である。この発明の一実施形態の光通信デバイスのブロック構成を示す図である。図４Ａの光通信デバイスにおける信号波形を示す図である。図Ａの光通信デバイスにおける構成要素の動作状態を示す図である。この発明の一実施形態の光通信デバイスのブロック構成を示す図である。図５Ａの光通信デバイスにおける構成要素の動作状態を示す図である。この発明の一実施形態の光通信デバイスのブロック構成を示す図である。図６Ａの光通信デバイスにおける構成要素の動作状態を示す図である。この発明の一実施形態の光通信デバイスのブロック構成を示す図である。図７Ａの光通信デバイスにおける構成要素の動作状態を示す図である。この発明の一実施形態の光通信デバイスのブロック構成を示す図である。図８Ａの光通信デバイスにおける構成要素の動作状態を示す図である。従来の光通信デバイスのブロック構成を示す図である。図９Ａの光通信デバイスにおける信号波形を示す図である。

１発光チップ
２受光チップ
４１、４９、５０、５３、５４ＰＮＰトランジスタ
４３、４６、４７、５１、５２ＮＰＮトランジスタ
９１入力端子
９２出力端子

Claims

共通の部材上に一体に、
光を出射する発光部と、
入射した光を光電変換する受光部と、
送信信号を受けて上記発光部を駆動する送信回路と、
上記受光部が発生した信号を処理して受信信号を出力する受信回路と、
上記送信回路へ電力を供給する第１の電力供給経路と、
上記受信回路へ電力を供給する第２の電力供給経路とを備え、
上記第１の電力供給経路に、上記受信信号に同期して上記送信回路への電力供給を遮断する送信回路用電力遮断部が設けられ、
上記第２の電力供給経路に、上記送信信号に同期して上記受信回路への電力供給を遮断する受信回路用電力遮断部が設けられ、
上記送信回路が上記発光部を駆動する送信期間または上記受信回路が上記受光部の出力を処理する受信期間の終了後、上記送信回路が上記発光部を駆動する送信動作を行わず、かつ上記受信回路が上記受光部の出力を処理する受信動作を行わない待機状態が一定期間続いたとき、上記送信回路用電力遮断部が上記送信回路への電力供給を遮断すると同時に、上記受信回路用電力遮断部が上記受信回路への電力供給を遮断することを特徴とする光通信デバイス。
請求項１に記載の光通信デバイスにおいて、
上記待機状態が一定期間続いたことにより、上記送信回路用電力遮断部が上記送信回路への電力供給を遮断すると同時に、上記受信回路用電力遮断部が上記受信回路への電力供給を遮断するシャットダウン状態に移行した後、さらに一定期間が経過したとき、上記送信回路用電力遮断部と上記受信回路用電力遮断部はそれぞれ上記送信回路、上記受信回路への電力供給を同時に開始することを特徴とする光通信デバイス。
請求項１に記載の光通信デバイスにおいて、
上記待機状態が一定期間続いたことにより、上記送信回路用電力遮断部が上記送信回路への電力供給を遮断すると同時に、上記受信回路用電力遮断部が上記受信回路への電力供給を遮断するシャットダウン状態に移行した後、上記送信信号に同期して上記送信回路用電力遮断部と上記受信回路用電力遮断部はそれぞれ上記送信回路、上記受信回路への電力供給を同時に開始することを特徴とする光通信デバイス。
請求項１に記載の光通信デバイスにおいて、
上記待機状態が一定期間続いたことにより、上記送信回路用電力遮断部が上記送信回路への電力供給を遮断すると同時に、上記受信回路用電力遮断部が上記受信回路への電力供給を遮断するシャットダウン状態に移行した後、上記受信信号に同期して上記送信回路用電力遮断部と上記受信回路用電力遮断部はそれぞれ上記送信回路、上記受信回路への電力供給を同時に開始することを特徴とする光通信デバイス。
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の光通信デバイスを備えた電子機器。