JP5289986B2

JP5289986B2 - 赤外線送信機

Info

Publication number: JP5289986B2
Application number: JP2009010061A
Authority: JP
Inventors: 辰治播磨
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2029-01-20
Also published as: US20100183317A1; CN101783704A; JP2010171524A; US8320776B2; CN101783704B

Description

本発明は、赤外線送信機であって、より詳しくは同時に使用するチャンネル数を増やしてもスプリアスによる雑音や混信を防ぎ、安定して使用することができる赤外線送信機に関するものである。

赤外線は壁を透過しないので、これを用いた無線通信は優れた秘匿性を実現することができる。この赤外線の特性を利用した赤外線ワイヤレスマイクロホンは、隣接する部屋で同じ送信チャネルを用いても混信せず、また、外部から信号傍受されることもないので、汎用に用いられている。

赤外線ワイヤレスマイクロホンに代表される赤外線送信機は、搬送波を供給する発振器、送信信号のスプリアスを低減させるフィルター回路、フィルター回路の出力を増幅して赤外線信号を発信する増幅器と発光ダイオードを有してなる。

赤外線送信機は、発光ダイオードの輝度を送信信号に応じて変化させる光変調方式を用いる。１つの送信チャネルは、１つの搬送波を使用するので、複数の送信チャネルを使用可能な赤外送信機は、発振器が送信チャネル数に合う数の個別の周波数を供給する。

搬送波が供給する周波数を基本周波数として発生する高調波は、基本周波数である搬送波周波数の整数倍の周波数成分であって、これを除去することなく無線信号として発信すると、他のチャネルと混信する原因となる。従って、赤外線送信機に限らず、無線送信機はこの高調波（スプリアス）を除去するためのフィルター回路を備えている。

フィルター回路の通過帯域が狭いと、複数の搬送波周波数を使用することができず、多チャンネル化の障害となるが、フィルター回路の通過帯域が広いと、スプリアスを除去することができず、隣接する他のチャンネルとの混信が生じ無線通信に支障が生じる。

これは、複数のチャンネルを使用可能な送信機を同時に使用するときは、さら顕著な障害として生じる。図２において、搬送波周波数とフィルターの関係を説明する。図２は横軸を周波数とし、縦軸を出力とした図であって、ｆ１、ｆ２は赤外線送信機における搬送波の周波数成分である。搬送波周波数ｆ１を用いると、搬送波周波数ｆ１のスプリアスが発生する。スプリアスの信号レベルはゼロではないので、意図しない周波数成分を発信することになる。スプリアスは複数発生するが、ここでは便宜的に２倍の高調波（f1×2）のみを図に示している。

この高調波は、赤外線送信機から送信される信号には不要な周波数成分であるので、これを除去するためにフィルター１（ここでは例としてローパスフィルターを示しているが、バンドパスフィルターでもよい）を用いる必要がある。なお、図１において、フィルター１の特性を点線で表記している。複数の信号チャンネルを使用する赤外線送信機においては、複数の搬送波を使用することになる。ここでは、搬送波ｆ１と別の搬送波ｆ２を示している。この搬送波ｆ２に対応した高調波ｆ２×２が発生するために、これを除去するフィルターが必要となる。高調波ｆ２×２はフィルター１の遮断周波数よりも高い周波数である。

より高い搬送波のスプリアスを除去するために、より高い遮断周波数を有するフィルター２を用いる必要がある。しかし、フィルター２を用いると搬送波ｆ１のスプリアスｆ１×２を除去することができない。なお、図１においフィルター２の特性を、二点鎖線で表記している。

そこで、出力信号の周波数によって複数のフィルター回路を切り替えて、複数の出力信号を使用しつつもスプリアスを低減する送信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−４１１２０号公報

上記特許文献１のように、複数のフィルター回路を適宜切り替えることによってスプリアスを低減するには、使用する送信チャネルが多くなってチャネル間の帯域が狭くなると、それにあわせて通過周波数帯域を狭くしたフィルターを多数備える必要が生じる。また、多数のフィルター回路を適宜切り替えて使用することになるが、安定して動作させるには、回路規模が大きくなり不便である。

本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであって、複数のチャネルを使用する赤外線送信機において、搬送波周波数に応じてフィルター回路の遮断周波数を可変することができることで多数のチャネルを使用することができる赤外線送信機を提供することを目的とする。

本発明は、信号源から入力される送信信号によって変調される所定の周波数の搬送波信号を発振する発振手段と、上記発振手段からの変調された搬送波信号に基づいて赤外線信号を発信させる赤外線発信手段と、上記発振手段と上記赤外線発信手段との間に配置されるフィルター手段と、上記フィルター手段の遮断周波数を変更させる制御手段と、を有し、上記制御手段は、上記搬送波信号の周波数に応じて、上記フィルター手段の遮断周波数を変更する、ことを主な特徴とする。

また、本発明は、上記の赤外線送信機において、フィルター手段がローパスフィルターであることを特徴とする。

また、本発明は、上記の赤外線送信機において、フィルター手段がバンドパスフィルターであることを特徴とする。

また、本発明は、上記の赤外線送信機において、上記フィルター手段は、バリキャップダイオードを有し、上記制御手段が上記搬送波信号の周波数に応じて上記バリキャップダイオードの電圧を変化させることで、上記遮断周波数を無段階に変更可能である、ことを特徴とする。

本発明によれば、送信信号の周波数に応じて、スプリアスを低減させるフィルター回路の特性を変化させることができるので、複数の送信チャネルを使用可能な赤外線送信機において、複数のフィルター回路を設けることなく、効果的なスプリアス低減をすることができるようになる。また、多数のチャネルを使用する赤外線送信機において、複数のフィルター回路を用いることなく安定して動作し、かつ、小型化が可能な赤外線送信機を得ることができる。

本発明にかかる赤外線送信機の実施例を示す機能ブロック図である。従来の送信周波数とフィルター特性の関係を示した図である。

以下、本発明にかかる赤外線送信機の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る赤外線送信機の構成の例を示すブロック図である。図１において、送信機１は、搬送波を発振するＶＣＯ１０、スプリアスを低減させるためのフィルター部１１、ＶＣＯ１０の発振周波数に応じてフィルター部１１の遮断周波数を制御する制御部１２、フィルター部１１の出力を増幅するアンプ回路で構成される増幅部１３、増幅部１３の出力によって赤外線信号を発信する赤外線発信部１４を有してなる。

ＶＣＯ１０は図示しない設定手段によって設定される使用チャネルに応じた搬送波を発振する発振回路と、図示しない信号源から入力される送信信号を前記搬送波によって変調する変調回路を備えてなる。ＶＣＯ１０が発振する搬送波の周波数が使用チャネルの周波数となる。

フィルター部１１は、ＶＣＯ１０の出力信号のスプリアスを低減させるフィルター回路によって構成され、その遮断周波数は制御部１２によって制御される。すなわち、フィルター部１１は、制御部１２の制御信号等に応じて、その特性を変更することができるフィルター回路である。

制御部１２は、ＶＣＯ１０の発振周波数の設定に応じた特性を、フィルター部１１が発揮できるように制御する制御回路で構成される。制御部１２は、マイクロコンピュータを有する回路であって、ＶＣＯ１０の発振周波数の設定に応じて最適なフィルター部１１の遮断周波数となるようにフィルター部１１の特性を変更する。

増幅部１３は、フィルター部１１から出力される信号を増幅して、赤外線発信部１４に出力するアンプ回路で構成される増幅器である。

赤外線発信部１４は、増幅部１３によって増幅された送信信号を赤外線信号に変換する赤外線発光ダイオードで構成される回路である。

フィルター部１１には、遮断周波数以下の周波数成分を通過させ、遮断周波数よりも高い周波数成分は除去するローパスフィルターを用いてもよい。また、上記フィルター部１１には、２つの遮断周波数で規定される一定の周波数帯域の成分のみを通過させ、それ以外の周波数成分を除去するバンドパスフィルターを用いてもよい。

また、フィルター１１には、バリキャップダイオードを用いて、制御部１４がこのバリキャップダイオードの電圧を変更することで、フィルター部１２の遮断周波数を無段階に変更できる構成を用いてもよい。

送信機１によれば、利用者が設定した送信チャネルに応じた搬送波周波数をＶＣＯ１０が発振し、図示しない信号源から入力される信号（例えば音響−電気変換素子を介した音声信号）を搬送波周波数で変調した送信信号のスプリアスを、搬送波周波数の設定に応じた最適な遮断周波数を設定するように、フィルター部１１の特性を変更する制御を行う。

これによって、利用者が任意に設定する送信チャネルに応じて、最適なスプリアス低減をすることができるフィルター特性を自動的に設定することができるので、多くのチャンネルを使用する送信機において、スプリアスによる雑音混入や混信を効果的に防ぐことができるようになる。

上記実施例を用いて説明した本発明に係る赤外線送信機は、例えば、複数のチャンネルを使用する赤外線ワイヤレスマイクロホンに適用可能である。

１送信機
１０発振部
１１フィルター部
１２制御部
１３増幅部
１４赤外線発信部

Claims

信号源から入力される送信信号によって変調される所定の周波数の搬送波信号を発振する発振手段と、
上記発振手段からの変調された搬送波信号に基づいて赤外線信号を発信させる赤外線発信手段と、
上記発振手段と上記赤外線発信手段との間に配置されるフィルター手段と、
上記フィルター手段の遮断周波数を変更させる制御手段と、
を有し、
上記制御手段は、上記搬送波信号の周波数に応じて、上記フィルター手段の遮断周波数を変更する、
ことを特徴とする赤外線送信機。
上記フィルター手段は、ローパスフィルターであることを特徴とする請求項１記載の赤外線送信機。
上記フィルター手段は、バンドパスフィルターであることを特徴とする請求項１記載の赤外線送信機。
上記フィルター手段は、バリキャップダイオードを有し、
上記制御手段が上記搬送波信号の周波数に応じて上記バリキャップダイオードの電圧を変化させることで、上記遮断周波数を無段階に変更可能である、
請求項１乃至３のいずれかに記載の赤外線送信機。