JP5870305B2 - Illumination light communication apparatus and illumination light communication system - Google Patents

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Description

本発明は、照明光通信装置および照明光通信システムに関するものである。   The present invention relates to an illumination light communication apparatus and an illumination light communication system.

従来、発光ダイオード(LED)を光源として備える照明器具において、照明光の強度を変調することによって信号を送信するものが提案されている。このような照明光通信装置では照明光そのものを変調することで信号を送信するため、赤外線通信装置のような特別の機器を必要としない。また照明用光源として発光ダイオードを用いることで省電力が実現できるから、地下街などでのユビキタス情報システムへの利用が検討されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a lighting fixture that includes a light emitting diode (LED) as a light source has been proposed that transmits a signal by modulating the intensity of illumination light. In such an illumination light communication device, a signal is transmitted by modulating the illumination light itself, so that a special device such as an infrared communication device is not required. In addition, since a power saving can be realized by using a light emitting diode as a light source for illumination, use for a ubiquitous information system in an underground shopping mall is being studied.

図44は従来の照明光通信装置の回路図であり、直流電源51の両端間に、定電流回路52と3個の発光ダイオード53とスイッチ素子Q1が直列接続されている。光通信信号S1のハイ/ローに応じてスイッチ素子Q1がオン/オフすることで、発光ダイオード53に流れる負荷電流I1が、定電流性を保ちながら変調される(図45参照)。   FIG. 44 is a circuit diagram of a conventional illumination light communication apparatus. A constant current circuit 52, three light emitting diodes 53, and a switch element Q1 are connected in series between both ends of a DC power source 51. When the switch element Q1 is turned on / off according to the high / low of the optical communication signal S1, the load current I1 flowing through the light emitting diode 53 is modulated while maintaining constant current (see FIG. 45).

この回路では、動作抵抗の小さい発光ダイオード53を安定点灯させるために設けられた定電流回路52の回路損失が大きくなる。例えば、負荷電流I1が500mAである場合を前提に、定電流ダイオードで定電流回路52を構成した場合を試算すると、回路損失は約2.3Wにもなり、低消費電力の発光ダイオードを用いる利点が損なわれてしまう。   In this circuit, the circuit loss of the constant current circuit 52 provided for stably lighting the light-emitting diode 53 having a small operating resistance increases. For example, on the assumption that the load current I1 is 500 mA, the case where the constant current circuit 52 is configured with a constant current diode is calculated. The circuit loss is about 2.3 W, and the advantage of using a light-emitting diode with low power consumption Will be damaged.

そこで、図46(a)に示すように、定電流回路52の代わりにDC−DCコンバータを備え、DC−DCコンバータをPWM制御することで、回路損失を低減することが考えられる。この回路では、直流電源51の両端間に、電流検出抵抗R3と、3個の発光ダイオード53と、インダクタL1と、スイッチ素子Q1が直列に接続され、スイッチ素子Q1は制御回路54によってオン/オフが制御される。また、3個の発光ダイオード53とインダクタL1との直列回路の両端間に、平滑コンデンサC3と整流ダイオードD2が接続され、インダクタL1及びスイッチ素子Q1と共にDC−DCコンバータを構成している。制御回路54には、定電流フィードバック回路55からフィードバック信号が入力されており、DC−DCコンバータの出力電流を略一定に制御する。また、制御回路54には光通信信号S1が入力されており、光通信信号S1がハイの期間にスイッチ素子Q1を高周波でオン/オフさせることによって、負荷電流I1を変調している(図47(a)〜(c)参照)。   Therefore, as shown in FIG. 46A, it is conceivable to reduce the circuit loss by providing a DC-DC converter instead of the constant current circuit 52 and performing PWM control on the DC-DC converter. In this circuit, a current detection resistor R 3, three light emitting diodes 53, an inductor L 1, and a switch element Q 1 are connected in series between both ends of the DC power supply 51, and the switch element Q 1 is turned on / off by the control circuit 54. Is controlled. Further, a smoothing capacitor C3 and a rectifier diode D2 are connected between both ends of a series circuit of the three light emitting diodes 53 and the inductor L1, and a DC-DC converter is configured together with the inductor L1 and the switch element Q1. The control circuit 54 receives a feedback signal from the constant current feedback circuit 55 and controls the output current of the DC-DC converter to be substantially constant. Further, the optical communication signal S1 is input to the control circuit 54, and the load current I1 is modulated by turning on / off the switch element Q1 at a high frequency while the optical communication signal S1 is high (FIG. 47). (See (a) to (c)).

ところで、図46(b)は定電流フィードバック回路55の具体回路を示し、負荷電流I1が流れる抵抗R3の電圧降下と、基準電圧E1との高低を誤差増幅器A1で比較し、その偏差分を増幅して制御回路54に出力する。また、誤差増幅器A1の反転入力端子と出力端子の間に接続された抵抗R4及びコンデンサC2の直列回路は、当該フィードバック系の安定度を確保するための位相補償回路を構成する。このような位相補償回路には、一巡伝達関数における利得と位相を調整するために積分要素を含む補償回路が一般的に用いられ、古典情報理論のPI制御或いはPID制御として知られている。例えば、図46(c)は特許文献1に開示された平均電流検出回路の回路図であり、電流検出抵抗R3の両端間に接続された積分回路56(抵抗R5及びコンデンサC3からなる)は、出力平均化手段として上述したPI制御を用いたものといえる。   FIG. 46B shows a specific circuit of the constant current feedback circuit 55. The error amplifier A1 compares the voltage drop of the resistor R3 through which the load current I1 flows with the reference voltage E1, and amplifies the deviation. And output to the control circuit 54. The series circuit of the resistor R4 and the capacitor C2 connected between the inverting input terminal and the output terminal of the error amplifier A1 constitutes a phase compensation circuit for ensuring the stability of the feedback system. In such a phase compensation circuit, a compensation circuit including an integration element is generally used to adjust a gain and a phase in a circuit transfer function, which is known as PI control or PID control in classical information theory. For example, FIG. 46C is a circuit diagram of an average current detection circuit disclosed in Patent Document 1, and an integration circuit 56 (consisting of a resistor R5 and a capacitor C3) connected between both ends of the current detection resistor R3 is as follows. It can be said that the above-described PI control is used as the output averaging means.

特開2006−120910号公報JP 2006-120910 A

上述した図46(a)の照明光通信装置では、光通信信号S1に応じてDC−DCコンバータを断続的に動作させることで、負荷電流I1を変調しているが、光通信信号S1を忠実に再現した電流波形とするためには、以下の2つの条件が必要になる。この条件とは、DC−DCコンバータの動作周波数を光通信信号に比べて高周波とすること(条件1)と、負荷電流I1を平滑しないこと(条件2)の2つである。   In the illumination optical communication apparatus of FIG. 46A described above, the load current I1 is modulated by intermittently operating the DC-DC converter according to the optical communication signal S1, but the optical communication signal S1 is faithfully reproduced. In order to obtain a current waveform reproduced in the following, the following two conditions are required. The two conditions are that the operating frequency of the DC-DC converter is higher than that of the optical communication signal (condition 1) and that the load current I1 is not smoothed (condition 2).

上記の条件1を満足するには、例えば通信速度が9.6kbpsであれば、DC−DCコンバータの動作周波数は100kHz以上(通信速度の約10倍)、好ましくは1MHz以上(約100倍以上)とする必要がある。しかしながら、DC−DCコンバータの動作周波数を高周波とすると、DC−DCコンバータを構成するスイッチ素子Q1の損失が大きくなり、またノイズ低減の対策が必要になるという問題がある。   In order to satisfy the above condition 1, for example, when the communication speed is 9.6 kbps, the operating frequency of the DC-DC converter is 100 kHz or more (about 10 times the communication speed), preferably 1 MHz or more (about 100 times or more). It is necessary to. However, if the operating frequency of the DC-DC converter is set to a high frequency, there is a problem that the loss of the switch element Q1 constituting the DC-DC converter increases and a countermeasure for noise reduction is required.

また、上記の条件2は、発光ダイオード53と並列に平滑コンデンサを接続すると、DC−DCコンバータのスイッチ素子Q1を断続させても、負荷電流I1が断続されず、光通信信号に応じた負荷電流I1の変調が困難になるからである。一方、負荷電流I1を平滑しなければ、DC−DCコンバータの動作周波数成分に応じたリップル電流が負荷電流I1に発生するので、配線などからの雑音対策が必要になる。負荷電流I1を平滑しないように、できるだけ小さな容量の平滑コンデンサで動作周波数成分のリップルを抑制するには、DC−DCコンバータの動作周波数を高くすることが好ましい。しかし、動作周波数を高くするとスイッチ素子Q1の損失が増加するという問題があった。   The above condition 2 is that when a smoothing capacitor is connected in parallel with the light emitting diode 53, the load current I1 is not interrupted even when the switching element Q1 of the DC-DC converter is interrupted, and the load current corresponding to the optical communication signal This is because the modulation of I1 becomes difficult. On the other hand, if the load current I1 is not smoothed, a ripple current corresponding to the operating frequency component of the DC-DC converter is generated in the load current I1, so that it is necessary to take measures against noise from wiring and the like. In order to suppress the ripple of the operating frequency component with a smoothing capacitor having as small a capacity as possible so as not to smooth the load current I1, it is preferable to increase the operating frequency of the DC-DC converter. However, when the operating frequency is increased, there is a problem that the loss of the switching element Q1 increases.

また従来、定電流フィードバック回路を付加したDC−DCコンバータを用いる照明光通信装置として図48に示すような回路構成を有するものも提案されている。この回路では、DC−DCコンバータ62が直流電源61からの入力で動作し、その出力は整流回路63及び平滑コンデンサC4により所望の電圧値の直流電圧に変換される。平滑コンデンサC4の両端間には、3個の発光ダイオード64と電流検出用の抵抗R4とが直列に接続されている。負荷電流I1が流れることによって抵抗R4に発生した電圧降下は誤差増幅器A2により基準電圧E1と比較、増幅されて、DC−DCコンバータ62の出力制御部65にフィードバックされており、負荷電流I1を定電流に制御している。尚、誤差増幅器A2の反転入力端子と出力端子の間には、抵抗R5及びコンデンサC5の直列回路が接続されて位相補償回路を構成しており、低周波領域での利得を上げるとともに、高周波領域での利得を抑制しながら、帰還信号の位相を調整している。   Conventionally, an illumination optical communication apparatus using a DC-DC converter to which a constant current feedback circuit is added has been proposed having a circuit configuration as shown in FIG. In this circuit, a DC-DC converter 62 operates with input from a DC power supply 61, and its output is converted into a DC voltage having a desired voltage value by a rectifier circuit 63 and a smoothing capacitor C4. Three light emitting diodes 64 and a current detection resistor R4 are connected in series between both ends of the smoothing capacitor C4. The voltage drop generated in the resistor R4 due to the flow of the load current I1 is compared with the reference voltage E1 by the error amplifier A2, amplified, and fed back to the output control unit 65 of the DC-DC converter 62, thereby determining the load current I1. The current is controlled. Incidentally, a series circuit of a resistor R5 and a capacitor C5 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the error amplifier A2 to constitute a phase compensation circuit, which increases the gain in the low frequency region and increases the frequency region. The phase of the feedback signal is adjusted while suppressing the gain at.

図49(a)は本回路の出力特性を示すボード線図であり、利得(図49(a)のL1)は周波数の上昇と共に直線的に低下する。また、位相角(図49(a)のL2)は約10kHzまで90度付近を維持し、位相余裕を確保しているので、フィードバック制御系の安定度は良好である。   FIG. 49A is a Bode diagram showing the output characteristics of this circuit, and the gain (L1 in FIG. 49A) decreases linearly with increasing frequency. Further, the phase angle (L2 in FIG. 49 (a)) is maintained around 90 degrees up to about 10 kHz and the phase margin is secured, so the stability of the feedback control system is good.

図48の回路では、誤差増幅器A2の非反転入力端子にスイッチSW1を介して基準電圧E1又はE2が接続され、光通信信号S1に応じてスイッチSW1を切り替えることで、負荷電流I1を変調できるようになっている。すなわち、一方の基準電圧E1を、通常の照明として使用する場合の負荷電流I1となるように設定し、他方の基準電圧E2を、負荷電流I1が通常時に比べて小さい電流値となるような値に設定してある。そして、光通信信号S1に応じてスイッチSW1が切り替えられることで、負荷電流が変調されるようになっている。ここで、基準電圧E1における負荷電流を500mA、基準電圧E2における負荷電流を100mAとし、10kHzの光通信信号に応じてスイッチSW1が切り替えられた場合の負荷電流I1のシミュレーション結果を図49(b)に示す。このシミュレーション結果では、負荷電流I1が、基準電圧E1のときの電流値(500mA)と基準電圧E2のときの電流値(100mA)の中間値(約300mA)に平均化されており、光通信信号に応じた負荷電流I1の変調ができていない。   In the circuit of FIG. 48, the reference voltage E1 or E2 is connected to the non-inverting input terminal of the error amplifier A2 via the switch SW1, and the load current I1 can be modulated by switching the switch SW1 according to the optical communication signal S1. It has become. That is, one reference voltage E1 is set to be the load current I1 when used as normal illumination, and the other reference voltage E2 is set to a value such that the load current I1 is smaller than the normal value. It is set to. The load current is modulated by switching the switch SW1 according to the optical communication signal S1. Here, the simulation result of the load current I1 when the load current at the reference voltage E1 is 500 mA, the load current at the reference voltage E2 is 100 mA, and the switch SW1 is switched according to the optical communication signal of 10 kHz is shown in FIG. Shown in In this simulation result, the load current I1 is averaged to an intermediate value (about 300 mA) between the current value (500 mA) at the reference voltage E1 and the current value (100 mA) at the reference voltage E2, and the optical communication signal The load current I1 is not modulated according to the above.

これは図49(a)のボード線図からも判るように、光通信信号の周波数が10kHz付近ではPI制御によって誤差増幅器A2の利得が期待できない領域であり、出力制御が追従できず基準電圧E1,E2の時の負荷電流を平均した負荷電流しか得られない。ここで、図48の回路から位相補償回路を除去すれば、周波数の高い領域でも誤差増幅器A2の利得を確保でき、光通信信号に応じた負荷電流の変調が期待できるが、フィードバック系が不安定になって異常発振が発生する可能性があった。そのため、誤差増幅器A2に付加した位相補償回路の回路定数を変化させることで、負荷電流I1を変調することは難しいという問題があった。   As can be seen from the Bode diagram of FIG. 49A, when the frequency of the optical communication signal is around 10 kHz, the gain of the error amplifier A2 cannot be expected by PI control, and the output control cannot follow and the reference voltage E1 cannot be followed. , Only the load current obtained by averaging the load currents at E2 can be obtained. Here, if the phase compensation circuit is removed from the circuit of FIG. 48, the gain of the error amplifier A2 can be secured even in a high frequency region, and modulation of the load current according to the optical communication signal can be expected, but the feedback system is unstable. This could cause abnormal oscillation. Therefore, there is a problem that it is difficult to modulate the load current I1 by changing the circuit constant of the phase compensation circuit added to the error amplifier A2.

本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、通信のために付加する回路が簡素であり、高周波の光通信信号に応じて忠実に出力光を変調できる照明光通信装置および照明光通信システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a simple circuit to be added for communication, and capable of faithfully modulating output light in accordance with a high-frequency optical communication signal. An object of the present invention is to provide an optical communication device and an illumination light communication system.

上記課題を解決するために、本発明の照明光通信装置は、スイッチング電源と、前記スイッチング電源の出力間に接続される、発光ダイオードを含む負荷回路と、前記負荷回路に付加させることで前記負荷回路に流れる負荷電流を変化させる負荷変動要素と、2値の光通信信号に応じて前記負荷変動要素を前記負荷回路に付加するか否かを切り替える負荷変動部と、前記負荷変動要素が前記負荷回路に付加されるか否かにかかわらず、前記負荷電流の平均値が一定になるように制御するフィードバック回路とを備え、前記フィードバック回路が、前記負荷回路に前記負荷変動要素が付加された状態と、前記負荷回路に前記負荷変動要素が付加されていない状態とでそれぞれ負荷電流が所定の電流値に変調され、かつ、前記光通信信号の送信時と送信停止時とで平均電流が一定になるように、前記スイッチング電源を制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the illumination light communication apparatus of the present invention includes a switching power supply, a load circuit including a light emitting diode connected between outputs of the switching power supply, and the load circuit added to the load circuit. A load fluctuation element that changes a load current flowing through the circuit, a load fluctuation section that switches whether or not to add the load fluctuation element to the load circuit in accordance with a binary optical communication signal, and the load fluctuation element includes the load Regardless of whether or not it is added to the circuit, a feedback circuit that controls the average value of the load current to be constant, the feedback circuit is a state in which the load variation element is added to the load circuit And when the load variation element is not added to the load circuit, the load current is modulated to a predetermined current value, and the optical communication signal is transmitted. As the average current in the time of transmission stop it is constant, and controlling the switching power supply.

この照明光通信装置において、前記光通信信号は、オンデューティが調整される矩形波信号であり、前記負荷変動要素が前記負荷回路に接続された状態で、前記負荷電流の平均値とボトム値の差をd1、前記負荷電流のピーク値と前記平均値の差をd2とした場合に、前記光通信信号のオンデューティが50%であればd1=d2となり、前記光通信信号のオンデューティが50%よりも大きければd1>d2となり、前記光通信信号のオンデューティが50%よりも小さければd1<d2となるように構成されることも好ましい。 In this illumination optical communication device, the optical communication signal is a rectangular wave signal whose on-duty is adjusted, and in the state where the load variation element is connected to the load circuit, an average value and a bottom value of the load current are obtained. When the difference is d1, and the difference between the peak value and the average value of the load current is d2, if the on-duty of the optical communication signal is 50%, d1 = d2, and the on-duty of the optical communication signal is 50 It is also preferable that d1> d2 if it is larger than%, and d1 <d2 if the on-duty of the optical communication signal is smaller than 50% .

本発明の照明光通信装置は、スイッチング電源と、前記スイッチング電源の出力間に接続される、発光ダイオードを含む負荷回路と、前記負荷回路に付加させることで前記負荷回路に流れる負荷電流を変化させる負荷変動要素と、2値の光通信信号に応じて前記負荷変動要素を前記負荷回路に付加するか否かを切り替える負荷変動部とを備え、前記光通信信号は、オンデューティが調整される矩形波信号であり、前記負荷変動要素が前記負荷回路に接続された状態で、前記負荷電流の平均値とボトム値の差をd1、前記負荷電流のピーク値と前記平均値の差をd2とした場合に、前記光通信信号のオンデューティが50%であればd1=d2となり、前記光通信信号のオンデューティが50%よりも大きければd1>d2となり、前記光通信信号のオンデューティが50%よりも小さければd1<d2となるように構成されることを特徴とする。 The illumination light communication apparatus of the present invention changes a load current flowing through the load circuit by adding the switching power supply, a load circuit including a light emitting diode connected between outputs of the switching power supply, and the load circuit. A load fluctuation unit that switches whether to add the load fluctuation element to the load circuit according to a binary optical communication signal, and the optical communication signal is a rectangle whose on-duty is adjusted. In the state where the load variation element is connected to the load circuit, the difference between the average value and the bottom value of the load current is d1, and the difference between the peak value and the average value of the load current is d2. In this case, d1 = d2 if the on-duty of the optical communication signal is 50%, and d1> d2 if the on-duty of the optical communication signal is greater than 50%, and the optical communication On-duty of the No. is characterized in that it is configured such that if d1 <d2 smaller than 50%.

この照明光通信装置において、前記負荷変動要素がサーミスタからなることも好ましい。   In this illumination light communication apparatus, it is also preferable that the load variation element is a thermistor.

本発明の照明光通信システムは、上記した何れかの照明光通信装置と、前記照明光通信装置からの光出力を受信する受信器とを備えたことを特徴とする。   The illumination light communication system of the present invention includes any one of the illumination light communication devices described above and a receiver that receives light output from the illumination light communication device.

本発明によれば、通信のために付加する回路が簡素であり、高周波の光通信信号に応じて忠実に出力光を変調することができる。   According to the present invention, a circuit added for communication is simple, and output light can be modulated faithfully according to a high-frequency optical communication signal.

実施形態1の照明光通信装置を示し、(a)は回路図、(b)はシミュレーション用にモデル化した回路図である。The illumination light communication apparatus of Embodiment 1 is shown, (a) is a circuit diagram, (b) is the circuit diagram modeled for simulation. (a)(b)はシミュレーション結果を示す波形図である。(A) and (b) are waveform diagrams showing simulation results. 実施形態2の照明光通信装置を示し、(a)は回路図、(b)はシミュレーション用にモデル化した回路図である。The illumination light communication apparatus of Embodiment 2 is shown, (a) is a circuit diagram, (b) is the circuit diagram modeled for simulation. (a)〜(e)は実施形態3の照明光通信装置の要部を示す回路図である。(A)-(e) is a circuit diagram which shows the principal part of the illumination optical communication apparatus of Embodiment 3. FIG. (a)は実施形態4の照明光通信装置の回路図、(b)(c)は要部を示す回路図である。(A) is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 4, (b) (c) is a circuit diagram which shows the principal part. 実施形態5の照明光通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 5. 実施形態6の照明光通信装置を示し、(a)は回路図、(b)はシミュレーション用にモデル化した回路図、(c)はシミュレーション結果を示す波形図である。The illumination light communication apparatus of Embodiment 6 is shown, (a) is a circuit diagram, (b) is a circuit diagram modeled for simulation, (c) is a waveform diagram showing a simulation result. (a)(b)は同上の他の構成を示す回路図である。(A) (b) is a circuit diagram which shows another structure same as the above. 実施形態7の照明光通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 7. 実施形態8の照明光通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 8. 同上の照明光通信装置を示し、(a)はシミュレーション用にモデル化した回路図、(b)はシミュレーション結果を示す波形図である。The illumination light communication apparatus same as the above is shown, (a) is a circuit diagram modeled for simulation, and (b) is a waveform diagram showing a simulation result. (a)(b)は同上の他の構成を示す回路図である。(A) (b) is a circuit diagram which shows another structure same as the above. (a)〜(c)は実施形態9の照明光通信装置に流れる負荷電流の波形図である。(A)-(c) is a wave form diagram of the load current which flows into the illumination optical communication apparatus of Embodiment 9. FIG. 同上をシミュレーション用にモデル化した回路図である。It is the circuit diagram which modeled the same as the above for simulation. (a)〜(c)はシミュレーション結果を示す波形図である。(A)-(c) is a wave form diagram which shows a simulation result. (a)〜(d)は実施形態10の照明光通信装置の回路図である。(A)-(d) is a circuit diagram of the illumination optical communication apparatus of Embodiment 10. FIG. 同上の他の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another structure same as the above. 実施形態11の照明光通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 11. (a)は同上の他の構成を示す回路図、(b)(c)は通信ユニットの具体構成を示す回路図である。(A) is a circuit diagram which shows the other structure same as the above, (b) (c) is a circuit diagram which shows the specific structure of a communication unit. (a)(b)は実施形態12の照明光通信装置の回路図である。(A) and (b) are the circuit diagrams of the illumination light communication apparatus of Embodiment 12. FIG. 実施形態13の照明光通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 13. (a)〜(e)は同上の各部の波形図である。(A)-(e) is a wave form diagram of each part same as the above. (a)は実施形態14の照明光通信装置の回路図であり、(b)はシミュレーション用にモデル化した回路図である。(A) is the circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 14, (b) is the circuit diagram modeled for simulation. (a)(b)は同上の負荷電流のシミュレーション結果を示す波形図である。(A) (b) is a wave form diagram which shows the simulation result of the load current same as the above. (a)〜(c)は同上の負荷電流のシミュレーション結果を示す波形図である。(A)-(c) is a wave form diagram which shows the simulation result of load current same as the above. (a)〜(e)は同上の負荷電流のシミュレーション結果を示す波形図である。(A)-(e) is a wave form diagram which shows the simulation result of load current same as the above. 実施形態15の照明光通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 15. (a)〜(c)は同上の負荷電流のシミュレーション結果を示す波形図である。(A)-(c) is a wave form diagram which shows the simulation result of load current same as the above. 同上の照明光通信装置の他の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other circuit structure of an illumination light communication apparatus same as the above. (a)〜(c)は同上の負荷電流のシミュレーション結果を示す波形図である。(A)-(c) is a wave form diagram which shows the simulation result of load current same as the above. 実施形態16の照明光通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 16. (a)(b)は同上の負荷電流のシミュレーション結果を示す波形図である。(A) (b) is a wave form diagram which shows the simulation result of the load current same as the above. (a)は実施形態17の照明光通信装置の回路図であり、(b)〜(d)は限流要素の具体例の説明図である。(A) is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 17, (b)-(d) is explanatory drawing of the specific example of a current limiting element. (a)〜(c)は同上を構成する負荷回路の回路例である。(A)-(c) is a circuit example of the load circuit which comprises the same as the above. (a)(b)は実施形態18の照明光通信装置の回路図である。(A) and (b) are the circuit diagrams of the illumination light communication apparatus of Embodiment 18. FIG. (a)は実施形態19の照明光通信装置の回路図であり、(b)はシミュレーション用にモデル化した回路図である。(A) is the circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 19, (b) is the circuit diagram modeled for simulation. (a)〜(c)は同上の負荷電流のシミュレーション結果を示す波形図である。(A)-(c) is a wave form diagram which shows the simulation result of load current same as the above. 同上の他の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other circuit structure same as the above. (a)〜(c)は同上の負荷電流のシミュレーション結果を示す波形図である。(A)-(c) is a wave form diagram which shows the simulation result of load current same as the above. 同上の比較例の回路図である。It is a circuit diagram of the comparative example same as the above. (a)(b)は同上の負荷電流のシミュレーション結果を示す波形図である。(A) (b) is a wave form diagram which shows the simulation result of the load current same as the above. 実施形態20の照明光通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus of Embodiment 20. (a)〜(d)は実施形態21の照明光通信装置の回路図である。(A)-(d) is a circuit diagram of the illumination optical communication apparatus of Embodiment 21. FIG. 従来の照明光通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional illumination light communication apparatus. (a)(b)は同上の動作を説明する波形図である。(A) (b) is a wave form diagram explaining operation | movement same as the above. (a)〜(c)は別の従来例を示す回路図である。(A)-(c) is a circuit diagram which shows another prior art example. (a)〜(c)は同上の動作を説明する波形図である。(A)-(c) is a wave form diagram explaining the operation | movement same as the above. 従来のまた別の照明光通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of another conventional illumination light communication apparatus. 同上の照明光通信装置を示し、(a)はボード線図、(b)は負荷電流の波形図である。The illumination optical communication apparatus same as the above is shown, (a) is a Bode diagram, (b) is a waveform diagram of load current.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施形態1)
実施形態1の照明光通信装置を図1に基づいて説明する。図1(a)は照明光通信装置10の回路図であり、この照明光通信装置10は、定電流源11と、平滑コンデンサC11(平滑回路)と、負荷回路12と、負荷変動要素13と、信号発生回路14と、スイッチ要素Q2とを備える。
(Embodiment 1)
The illumination light communication apparatus of Embodiment 1 is demonstrated based on FIG. FIG. 1A is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus 10. The illumination light communication apparatus 10 includes a constant current source 11, a smoothing capacitor C 11 (smoothing circuit), a load circuit 12, and a load variation element 13. The signal generation circuit 14 and the switch element Q2 are provided.

平滑コンデンサC11は定電流源11の出力間に接続されて、定電流源11の出力を平滑する。   The smoothing capacitor C11 is connected between the outputs of the constant current source 11, and smoothes the output of the constant current source 11.

負荷回路12は、定電流源11の出力間に直列接続された複数の発光ダイオードLD1を含み、定電流源11の出力が供給される。   The load circuit 12 includes a plurality of light emitting diodes LD1 connected in series between the outputs of the constant current source 11, and is supplied with the output of the constant current source 11.

負荷変動要素13は、負荷回路12に付加されることで負荷回路12の負荷特性を部分的に変化させるものであり、例えば一部の発光ダイオードLD1に並列接続された抵抗器で構成される。   The load variation element 13 is added to the load circuit 12 to partially change the load characteristics of the load circuit 12, and is composed of, for example, a resistor connected in parallel to some of the light emitting diodes LD1.

信号発生回路14は2値の光通信信号を発生する。尚、信号発生回路14は、外部の装置から入力された送信信号に応じて、2値の光通信信号を発生するものでもよい。   The signal generation circuit 14 generates a binary optical communication signal. The signal generation circuit 14 may generate a binary optical communication signal in accordance with a transmission signal input from an external device.

スイッチ要素Q2は、例えば負荷変動要素13を構成する抵抗器と直列に接続されたスイッチング素子(例えばMOSFET)からなる。スイッチ要素Q2は、2値の光通信信号によりオン/オフが切り替えられることによって、負荷変動要素13を負荷回路12に付加するか否かを切り替える。   The switch element Q2 includes a switching element (for example, a MOSFET) connected in series with a resistor constituting the load variation element 13, for example. The switch element Q2 switches whether to add the load variation element 13 to the load circuit 12 by being switched on / off by a binary optical communication signal.

図1(b)は、同図(a)の回路をシミュレーション用にモデル化した回路図であり、図1(a)の回路部品に対応する要素には同一の符号が付されている。なお、発光ダイオードLD1は、一定のオン電圧を有するツェナーダイオードZD11とオン抵抗R11の直列回路で等価的に置き換えられている。また負荷変動要素13としては、スイッチ要素Q2がオンのときに、上記のオン抵抗R11に並列に接続される抵抗器R12が用いられている。すなわち、オン抵抗R11の両端間に抵抗器R12及びスイッチ要素Q2の直列回路が接続されている。また信号発生回路14は、光通信信号S1に相当する10kHzの矩形波信号を発生する発振器14aで等価的に置き換えられている。   FIG. 1B is a circuit diagram in which the circuit of FIG. 1A is modeled for simulation. Elements corresponding to the circuit components of FIG. 1A are denoted by the same reference numerals. The light emitting diode LD1 is equivalently replaced by a series circuit of a zener diode ZD11 having a constant on-voltage and an on-resistance R11. As the load variation element 13, a resistor R12 connected in parallel to the on-resistance R11 when the switch element Q2 is on is used. That is, a series circuit of a resistor R12 and a switch element Q2 is connected between both ends of the on-resistance R11. The signal generation circuit 14 is equivalently replaced by an oscillator 14a that generates a 10 kHz rectangular wave signal corresponding to the optical communication signal S1.

図2(a)(b)は、図1(b)の回路を用いて負荷電流I1をシミュレーションした結果を示している。図2(a)は、光通信信号S1を停止させた状態で、負荷電流I1をシミュレーションした結果を示し、その平均電流は約500mAとなっている。図2(b)は発光ダイオードLD1に流れる負荷電流I1の波形図を示している。この波形図は、発振器14aから10kHzの矩形波信号が出力され、スイッチ要素Q2により抵抗器R12をオン抵抗R11に並列接続する状態と、抵抗器R12をオン抵抗R11に接続しない状態とを交互に切り替えて、負荷電流I1に変調を付与した場合の波形図である。ここで、負荷電流I1はスイッチ要素Q2のオン時は約600mA、スイッチ要素Q2のオフ時は約400mAであり、光通信信号S1に忠実な変調波形が得られるとともに、その平均電流は光通信信号S1を停止させた状態の約500mAを保っている。   FIGS. 2A and 2B show the results of simulating the load current I1 using the circuit of FIG. FIG. 2A shows the result of simulating the load current I1 with the optical communication signal S1 stopped, and the average current is about 500 mA. FIG. 2B shows a waveform diagram of the load current I1 flowing through the light emitting diode LD1. In this waveform diagram, a rectangular wave signal of 10 kHz is output from the oscillator 14a, and the state in which the resistor R12 is connected in parallel to the on-resistance R11 by the switch element Q2 and the state in which the resistor R12 is not connected to the on-resistance R11 are alternately performed. It is a wave form diagram at the time of switching and giving modulation to load current I1. Here, the load current I1 is about 600 mA when the switch element Q2 is turned on, and about 400 mA when the switch element Q2 is turned off. A modulation waveform faithful to the optical communication signal S1 is obtained, and the average current is the optical communication signal. About 500 mA in a state where S1 is stopped is maintained.

照明光通信装置10からの光出力である光通信信号は、フォトICを有する受信器20によって受信され、受信器20では光通信信号が重畳されていない光出力と、光通信信号が重畳された光出力との差分を検出することで光通信信号を受け取る方式を採用している。このような方式を採用することで微少な変調光でも検出が可能になる。   An optical communication signal that is an optical output from the illumination optical communication device 10 is received by a receiver 20 having a photo IC, and the optical output is not superimposed on the optical communication signal and the optical communication signal is superimposed on the receiver 20. A method of receiving an optical communication signal by detecting a difference from the optical output is adopted. By adopting such a method, even a minute modulated light can be detected.

以上説明したように、本実施形態の照明光通信装置10は、定電流源11と、平滑回路(平滑コンデンサC11からなる)と、負荷回路12と、負荷変動要素13と、スイッチ要素Q2とを備える。平滑回路、及び、発光ダイオードLD1を含む負荷回路12は、定電流源11の出力にそれぞれ接続されている。負荷変動要素13は、前記負荷回路12に付加されることで前記負荷回路12の負荷特性を部分的に変化させる。スイッチ要素Q2は、2値の光通信信号に応じて前記負荷変動要素13を前記負荷回路12に付加するか否かを切り替える。   As described above, the illumination light communication apparatus 10 of the present embodiment includes the constant current source 11, the smoothing circuit (comprising the smoothing capacitor C11), the load circuit 12, the load variation element 13, and the switch element Q2. Prepare. The smoothing circuit and the load circuit 12 including the light emitting diode LD1 are connected to the output of the constant current source 11, respectively. The load fluctuation element 13 is added to the load circuit 12 to partially change the load characteristic of the load circuit 12. The switch element Q2 switches whether to add the load variation element 13 to the load circuit 12 according to a binary optical communication signal.

これにより、負荷回路12の負荷特性が光通信信号に応じて変化しているから、発光ダイオードLD1を流れる負荷電流が光通信信号の波形に忠実に変調されることになる。   Thereby, since the load characteristic of the load circuit 12 changes according to the optical communication signal, the load current flowing through the light emitting diode LD1 is modulated faithfully to the waveform of the optical communication signal.

ところで、図2(b)のシミュレーション回路では、発光ダイオードLD1の等価回路を構成するオン抵抗R11に、負荷変動要素13による変動分を付加しているが、ツェナーダイオードZD1の電圧値に変動分を付加した場合でも、上述と同様、負荷電流I1を変調できる。   By the way, in the simulation circuit of FIG. 2B, the variation due to the load variation element 13 is added to the on-resistance R11 constituting the equivalent circuit of the light emitting diode LD1, but the variation is added to the voltage value of the Zener diode ZD1. Even when it is added, the load current I1 can be modulated as described above.

(実施形態2)
照明光通信装置の実施形態2を図3に基づいて説明する。図3(a)は照明光通信装置10の回路図であり、実施形態1で説明した図1(a)の回路と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。本実施形態では、平滑コンデンサC11の両端間に、複数の発光ダイオードLD1と抵抗器R12が接続されており、抵抗器R12の両端間にスイッチ要素Q2が接続されている。ここにおいて、複数の発光ダイオードLD1と直列に接続された抵抗器R12から負荷変動要素13が構成され、スイッチ要素Q2が光通信信号に応じてオン/オフすることによって、発光ダイオードLD1の負荷特性が変動したのと同様の効果が得られる。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus 10, and the same components as those in the circuit of FIG. 1A described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. . In the present embodiment, a plurality of light emitting diodes LD1 and a resistor R12 are connected between both ends of the smoothing capacitor C11, and a switch element Q2 is connected between both ends of the resistor R12. Here, the load variation element 13 is configured by the resistor R12 connected in series with the plurality of light emitting diodes LD1, and the switch element Q2 is turned on / off according to the optical communication signal, whereby the load characteristic of the light emitting diode LD1 is increased. The same effect as the fluctuation can be obtained.

図3(b)は、図3(a)の回路をシミュレーション用にモデル化した回路図であり、図3(a)の回路部品に対応する要素には同一の符号が付されている。このシミュレーション用回路においても、発光ダイオードLD1は、一定のオン電圧を有するツェナーダイオードZD11とオン抵抗R11の直列回路で等価的に置き換えられている。また信号発生回路14は、光通信信号S1に相当する10kHzの矩形波信号を発生する発振器14aで等価的に置き換えられている。   FIG. 3B is a circuit diagram in which the circuit of FIG. 3A is modeled for simulation. Elements corresponding to the circuit components of FIG. 3A are denoted by the same reference numerals. Also in this simulation circuit, the light emitting diode LD1 is equivalently replaced by a series circuit of a Zener diode ZD11 having a constant ON voltage and an ON resistance R11. The signal generation circuit 14 is equivalently replaced by an oscillator 14a that generates a 10 kHz rectangular wave signal corresponding to the optical communication signal S1.

図3(b)の回路を用いて負荷電流I1をシミュレーションした結果は図2(a)(b)のシミュレーション結果と同じになり、光通信信号S1を停止させた状態での負荷電流I1は直流の約500mAとなっている。また、光通信信号S1として10kHzの矩形波信号がスイッチ要素Q2に入力された状態では、スイッチ要素Q2がオン/オフすることによって、抵抗器R12の両端間が短絡又は開放されることで、発光ダイオードLD1に流れる電流I1に変調が付与される。これにより、負荷電流I1はスイッチ要素Q2のオン時は約600mA、スイッチ要素Q2のオフ時は約400mAとなり、光通信信号S1の変化に忠実な変調波形が得られ、その平均電流は光通信信号S1を停止させた状態の約500mAとほぼ同じになる。   The result of simulating the load current I1 using the circuit of FIG. 3B is the same as the simulation result of FIGS. 2A and 2B, and the load current I1 when the optical communication signal S1 is stopped is DC. It is about 500mA. Further, in a state where a 10 kHz rectangular wave signal is input to the switch element Q2 as the optical communication signal S1, the switch element Q2 is turned on / off, whereby both ends of the resistor R12 are short-circuited or opened to emit light. Modulation is applied to the current I1 flowing through the diode LD1. As a result, the load current I1 is about 600 mA when the switch element Q2 is turned on and about 400 mA when the switch element Q2 is turned off, and a modulation waveform faithful to the change of the optical communication signal S1 is obtained. This is substantially the same as about 500 mA in a state where S1 is stopped.

以上のように、本実施形態の照明光通信装置10によれば、定電流源11に、発光ダイオードLD1と負荷変動要素13たる抵抗器R12が接続され、この抵抗器R12を負荷回路12に付加させるか否かがスイッチ要素Q2によって切り替えられている。すなわち、負荷変動要素13が、発光ダイオードLD1に直列接続された抵抗器R12からなり、スイッチ要素Q2は抵抗器R12に並列接続されている。   As described above, according to the illumination light communication device 10 of the present embodiment, the light emitting diode LD1 and the resistor R12 that is the load variation element 13 are connected to the constant current source 11, and the resistor R12 is added to the load circuit 12. Whether or not to switch is switched by the switch element Q2. That is, the load variation element 13 includes a resistor R12 connected in series to the light emitting diode LD1, and the switch element Q2 is connected in parallel to the resistor R12.

これにより、抵抗器R12を負荷回路12に付加させるか否かをスイッチ要素Q2が切り替えることで、発光ダイオードLD1の負荷特性を光通信信号に応じて変化させることができ、負荷電流を光通信信号の波形に忠実に変調することができる。   Thereby, the switch element Q2 switches whether or not the resistor R12 is added to the load circuit 12, whereby the load characteristic of the light emitting diode LD1 can be changed according to the optical communication signal, and the load current is changed to the optical communication signal. Can be faithfully modulated to the waveform.

(実施形態3)
照明光通信装置の実施形態3を図4に基づいて説明する。本実施形態の照明光通信装置10は、実施形態1又は2で説明した照明光通信装置10と負荷変動要素13の構成のみが異なっており、図4では負荷変動要素13とスイッチ要素Q2の部分のみ図示し、それ以外の部分については図示を省略してある。
(Embodiment 3)
Embodiment 3 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIG. The illumination light communication apparatus 10 of the present embodiment is different from the illumination light communication apparatus 10 described in the first or second embodiment only in the configuration of the load variation element 13, and in FIG. 4, the load variation element 13 and the switch element Q2 are portions. Only the other parts are shown, and the other parts are not shown.

図4(a)の回路では負荷変動要素13としてダイオードD21が用いられ、このダイオードD21が発光ダイオードLD1と直列に接続されている。またダイオードD21と並列にスイッチ要素Q2が接続されている。スイッチ要素Q2のオン時にはダイオードD21の両端間がスイッチ要素Q2を介して短絡され、発光ダイオードLD1にダイオードD21が接続されない状態となる。一方、スイッチ要素Q2のオフ時には発光ダイオードLD1にダイオードD21が接続された状態となる。而して、光通信信号S1に応じてスイッチ要素Q2がオン/オフすることによって、発光ダイオードLD1からなる負荷回路12の負荷特性が変化したのと同様の効果が得られる。よって、実施形態1,2で説明したように、発光ダイオードLD1に流れる負荷電流を光通信信号の波形に忠実に変調させることができる。   In the circuit of FIG. 4A, a diode D21 is used as the load variation element 13, and this diode D21 is connected in series with the light emitting diode LD1. A switch element Q2 is connected in parallel with the diode D21. When the switch element Q2 is turned on, both ends of the diode D21 are short-circuited via the switch element Q2, and the diode D21 is not connected to the light emitting diode LD1. On the other hand, when the switch element Q2 is turned off, the diode D21 is connected to the light emitting diode LD1. Thus, when the switch element Q2 is turned on / off according to the optical communication signal S1, the same effect as that obtained by changing the load characteristic of the load circuit 12 including the light emitting diode LD1 can be obtained. Therefore, as described in the first and second embodiments, the load current flowing through the light emitting diode LD1 can be modulated faithfully to the waveform of the optical communication signal.

また図4(b)の回路では負荷変動要素13としてツェナーダイオードZD2が用いられ、このツェナーダイオードZD2が発光ダイオードLD1と直列に接続されている。またツェナーダイオードZD2と並列にスイッチ要素Q2が接続されている。本回路でも光通信信号S1に応じてスイッチ要素Q2がオン/オフすることによって、発光ダイオードLD1を含む負荷回路12の負荷特性が変化したのと同様の効果が得られる。さらに本回路ではツェナーダイオードZD2のツェナー電圧を選定することで、発光ダイオードLD1に流れる負荷電流I1の変調幅を容易に調整することができる。   In the circuit of FIG. 4B, a Zener diode ZD2 is used as the load fluctuation element 13, and this Zener diode ZD2 is connected in series with the light emitting diode LD1. A switch element Q2 is connected in parallel with the Zener diode ZD2. In this circuit, the same effect as that obtained by changing the load characteristic of the load circuit 12 including the light emitting diode LD1 can be obtained by turning on / off the switch element Q2 in accordance with the optical communication signal S1. Furthermore, in this circuit, the modulation width of the load current I1 flowing through the light emitting diode LD1 can be easily adjusted by selecting the Zener voltage of the Zener diode ZD2.

また図4(c)の回路では負荷変動要素13としてサーミスタ抵抗Rh1が用いられ、このサーミスタ抵抗Rh1が発光ダイオードLD1と直列に接続されている。またサーミスタ抵抗Rh1と並列にスイッチ要素Q2が接続されている。本回路でも光通信信号S1に応じてスイッチ要素Q2がオン/オフすることによって、発光ダイオードLD1を含む負荷回路12の負荷特性が変化したのと同様の効果が得られる。さらに本回路では発光ダイオードLD1に流れる負荷電流I1の変調度合いに温度特性を持たせたり、温度補正を加えることができる。   In the circuit of FIG. 4C, the thermistor resistor Rh1 is used as the load fluctuation element 13, and this thermistor resistor Rh1 is connected in series with the light emitting diode LD1. A switch element Q2 is connected in parallel with the thermistor resistor Rh1. In this circuit, the same effect as that obtained by changing the load characteristic of the load circuit 12 including the light emitting diode LD1 can be obtained by turning on / off the switch element Q2 in accordance with the optical communication signal S1. Further, in this circuit, it is possible to give temperature characteristics to the degree of modulation of the load current I1 flowing through the light emitting diode LD1 and to add temperature correction.

また図4(d)の回路では負荷変動要素13として抵抗器R13とダイオードD22との並列回路が用いられ、この並列回路が発光ダイオードLD1と直列に接続されており、この並列回路と並列にスイッチ要素Q2が接続されている。本回路でも光通信信号S1に応じてスイッチ要素Q2がオン/オフすることによって、発光ダイオードLD1を含む負荷回路12の負荷特性が変化したのと同様の効果が得られる。また発光ダイオードLD1と直列に抵抗器R13及びダイオードD22の並列回路が接続されており、例えば抵抗器R13の抵抗値を調整することによって発光ダイオードLD1に流れる負荷電流I1の変調幅を微調整することができる。   Further, in the circuit of FIG. 4D, a parallel circuit of a resistor R13 and a diode D22 is used as the load variation element 13, and this parallel circuit is connected in series with the light emitting diode LD1, and a switch is connected in parallel with the parallel circuit. Element Q2 is connected. In this circuit, the same effect as that obtained by changing the load characteristic of the load circuit 12 including the light emitting diode LD1 can be obtained by turning on / off the switch element Q2 in accordance with the optical communication signal S1. A parallel circuit of a resistor R13 and a diode D22 is connected in series with the light emitting diode LD1, and the modulation width of the load current I1 flowing through the light emitting diode LD1 is finely adjusted by adjusting the resistance value of the resistor R13, for example. Can do.

また図4(e)の回路では負荷変動要素13として抵抗器R13とダイオードD22との直列回路が用いられ、この直列回路が発光ダイオードLD1と直列に接続されており、この直列回路の両端間にスイッチ要素Q2が接続されている。本回路でも光通信信号S1に応じてスイッチ要素Q2がオン/オフすることによって、発光ダイオードLD1を含む負荷回路12の負荷特性が変化したのと同様の効果が得られる。また発光ダイオードLD1と直列に抵抗器R13及びダイオードD22の直列回路が接続されており、例えば抵抗器R13の抵抗値を調整することによって発光ダイオードLD1に流れる負荷電流I1の変調幅を微調整することができる。 In the circuit of FIG. 4E, a series circuit of a resistor R13 and a diode D22 is used as the load fluctuation element 13, and this series circuit is connected in series with the light emitting diode LD1, and is connected between both ends of the series circuit. Switch element Q2 is connected. In this circuit, the same effect as that obtained by changing the load characteristic of the load circuit 12 including the light emitting diode LD1 can be obtained by turning on / off the switch element Q2 in accordance with the optical communication signal S1. Further, a series circuit of a resistor R13 and a diode D22 is connected in series with the light emitting diode LD1, and the modulation width of the load current I1 flowing through the light emitting diode LD1 is finely adjusted by adjusting the resistance value of the resistor R13, for example. Can do.

以上説明したように本実施形態では、負荷変動要素13が、発光ダイオードLD1に直列接続された定電圧素子(例えばダイオードD21、D22、ツェナーダイオードZD2など)を含む定電圧回路、或いは、発光ダイオードLD1に直列接続された抵抗素子(例えば抵抗器R12、サーミスタ抵抗Rh1など)を含むインピーダンス回路で構成されている。そして、スイッチ要素Q2は、上記の定電圧回路部に並列に接続されてる。   As described above, in the present embodiment, the load variation element 13 is a constant voltage circuit including constant voltage elements (for example, diodes D21, D22, Zener diode ZD2, etc.) connected in series to the light emitting diode LD1, or the light emitting diode LD1. Are composed of impedance circuits including resistance elements (for example, a resistor R12, a thermistor resistance Rh1, etc.) connected in series. The switch element Q2 is connected in parallel to the constant voltage circuit unit.

これにより、スイッチ要素Q2が光通信信号に応じてオン/オフすることによって、発光ダイオードLD1を含む負荷回路12の負荷特性が部分的に変化させられるので、負荷回路12に流れる電流の波形を光通信信号に対して忠実に変調することができる。また本実施形態では、負荷変動要素13として各種の回路要素やその組み合わせ回路を用いることで、発光ダイオードLD1に流れる負荷電流I1の変調特性を調整することができる。   As a result, when the switch element Q2 is turned on / off according to the optical communication signal, the load characteristic of the load circuit 12 including the light emitting diode LD1 is partially changed. The communication signal can be modulated faithfully. In the present embodiment, the modulation characteristics of the load current I1 flowing through the light emitting diode LD1 can be adjusted by using various circuit elements and their combinational circuits as the load variation element 13.

(実施形態4)
照明光通信装置の実施形態4を図5に基づいて説明する。本実施形態の照明光通信装置10は、実施形態1〜3で説明した照明光通信装置10と、負荷回路12の構成が異なっている。本実施形態の照明光通信装置10は、図5(a)に示すように、複数の発光ダイオードLD1が直列に接続された直列回路4aと、複数の発光ダイオードLD2が直列に接続された直列回路4bとを備えている。ここで、平滑コンデンサC11の両端間に負荷変動要素13を介して接続された2つの直列回路4a,4bで負荷回路12は構成されている。本回路では、負荷変動要素13と並列にスイッチ要素Q2が接続されており、光通信信号に応じてスイッチ要素Q2がオン/オフすることで、実施形態1〜3と同様、発光ダイオードLD1,LD2に流れる電流に変調が加えられる。
(Embodiment 4)
Embodiment 4 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIG. The illumination light communication apparatus 10 of this embodiment differs from the illumination light communication apparatus 10 described in Embodiments 1 to 3 in the configuration of the load circuit 12. As shown in FIG. 5A, the illumination light communication device 10 of this embodiment includes a series circuit 4a in which a plurality of light emitting diodes LD1 are connected in series, and a series circuit in which a plurality of light emitting diodes LD2 are connected in series. 4b. Here, the load circuit 12 is composed of two series circuits 4a and 4b connected to both ends of the smoothing capacitor C11 via the load variation element 13. In this circuit, the switch element Q2 is connected in parallel with the load fluctuation element 13, and the switch element Q2 is turned on / off according to the optical communication signal, so that the light emitting diodes LD1, LD2 are the same as in the first to third embodiments. Modulation is applied to the current flowing through

尚、図5(a)の回路では、平滑コンデンサC11の両端間に複数の発光ダイオードを直列接続した回路が2組並列接続されているが、個々の回路は1個の発光ダイオードで構成されていてもよく、その個数は問わない。また、発光ダイオードの直列回路が2つ並列接続されているが、発光ダイオードの直列回路の数は2つに限定されるものではなく、その個数は任意に設定できる。   In the circuit of FIG. 5A, two sets of circuits in which a plurality of light emitting diodes are connected in series are connected in parallel between both ends of the smoothing capacitor C11, but each circuit is composed of one light emitting diode. There may be any number. Two series circuits of light emitting diodes are connected in parallel. However, the number of series circuits of light emitting diodes is not limited to two, and the number can be arbitrarily set.

また図5(a)の回路では、発光ダイオードLD1の直列回路4aと発光ダイオードLD2の直列回路4bの両方が負荷変動要素13に接続されているが、この回路構成に限定されるものではない。例えば図5(b)に示すように発光ダイオードLD1の直列回路4aには負荷変動要素13を介在させず、発光ダイオードLD2の直列回路4bのみが負荷変動要素13を介して平滑コンデンサC11の両端間に接続されていてもよい。負荷変動要素13にはスイッチ要素Q2が並列接続されており、光通信信号S1に応じてスイッチ要素Q2がオン/オフすることで、発光ダイオードLD2に流れる電流に変調が加えられる。尚、負荷変動要素13を介在させる発光ダイオード、及び、負荷変動要素13を介在させない発光ダイオードは、それぞれ、負荷電流に与える変調レベルなどの条件に合わせて適宜の個数が接続されていればよい。   Further, in the circuit of FIG. 5A, both the series circuit 4a of the light emitting diode LD1 and the series circuit 4b of the light emitting diode LD2 are connected to the load variation element 13, but the circuit configuration is not limited to this. For example, as shown in FIG. 5B, the load fluctuation element 13 is not interposed in the series circuit 4a of the light emitting diode LD1, and only the series circuit 4b of the light emitting diode LD2 is connected between both ends of the smoothing capacitor C11 via the load fluctuation element 13. It may be connected to. A switch element Q2 is connected in parallel to the load fluctuation element 13, and the switch element Q2 is turned on / off in accordance with the optical communication signal S1, thereby modulating the current flowing through the light emitting diode LD2. It should be noted that a suitable number of light emitting diodes interposing the load fluctuation element 13 and light emitting diodes not interposing the load fluctuation element 13 may be connected in accordance with conditions such as the modulation level applied to the load current.

また図5(c)の回路では、平滑コンデンサC1の両端間に、2個の発光ダイオードLD1の直列回路と2個の発光ダイオードLD2の直列回路とが並列接続された回路ブロックを4つ直列に接続することで、梯子状の回路が構成されている。そして、ローサイドの回路ブロックを構成する発光ダイオードLD2と直列に負荷変動要素13が接続され、この負荷変動要素13の両端間にスイッチ要素Q2が接続されている。ここで、スイッチ要素Q2が光通信信号S1に応じてオン/オフすることで、負荷変動要素13(例えば抵抗器からなる)が負荷回路12に付加されるか否かが切り替えられるので、発光ダイオードLD1,LD2に流れる電流に変調を付与することができる。   In the circuit of FIG. 5 (c), four circuit blocks in which a series circuit of two light emitting diodes LD1 and a series circuit of two light emitting diodes LD2 are connected in parallel between both ends of the smoothing capacitor C1 are connected in series. By connecting, a ladder-like circuit is configured. A load variation element 13 is connected in series with the light emitting diode LD2 constituting the low side circuit block, and a switch element Q2 is connected between both ends of the load variation element 13. Here, when the switch element Q2 is turned on / off according to the optical communication signal S1, whether or not the load variation element 13 (for example, formed of a resistor) is added to the load circuit 12 is switched. Modulation can be applied to the current flowing through LD1 and LD2.

以上説明したように、本実施形態の照明光通信装置10においても、スイッチ要素Q2が光通信信号に応じてオン/オフすることによって、負荷回路12に負荷変動要素13を付加するか否かが切り替えられる。したがって、実施形態1〜3と同様、光通信信号に応じて負荷回路12の負荷特性が部分的に変化するから、発光ダイオードに流れる負荷電流を光通信信号の波形に忠実に変調することができる。また、本装置の負荷である発光ダイオードの構成を変更することで負荷電流に付与する変調レベルを調整できるから、所望の変調レベルに応じて発光ダイオードの構成を選択すればよい。   As described above, also in the illumination light communication device 10 of the present embodiment, whether or not the load variation element 13 is added to the load circuit 12 by the switch element Q2 being turned on / off according to the optical communication signal. Can be switched. Therefore, as in the first to third embodiments, the load characteristics of the load circuit 12 partially change according to the optical communication signal, so that the load current flowing through the light emitting diode can be modulated faithfully to the waveform of the optical communication signal. . In addition, since the modulation level applied to the load current can be adjusted by changing the configuration of the light emitting diode that is the load of the apparatus, the configuration of the light emitting diode may be selected according to the desired modulation level.

また、図5(b)(c)の回路では、定電流源11の出力間に、発光ダイオードの直列回路(負荷回路)が複数並列に接続され、負荷変動要素13及びスイッチ要素Q2は、複数の負荷回路のうち少なくとも1つに設けられている。   5B and 5C, a plurality of light emitting diode series circuits (load circuits) are connected in parallel between the outputs of the constant current source 11, and a plurality of load variation elements 13 and switch elements Q2 are provided. Are provided in at least one of the load circuits.

このように、負荷変動要素13及びスイッチ要素Q2は、複数の負荷回路のうち少なくとも1つに設けられているので、負荷変動要素13及びスイッチ要素Q2が設けられた負荷回路の負荷特性を変化することで、全体として負荷回路の負荷特性を変調できる。   Thus, since the load variation element 13 and the switch element Q2 are provided in at least one of the plurality of load circuits, the load characteristics of the load circuit in which the load variation element 13 and the switch element Q2 are provided are changed. As a result, the load characteristics of the load circuit can be modulated as a whole.

(実施形態5)
照明光通信装置の実施形態5を図6に基づいて説明する。本実施形態の照明光通信装置10は、実施形態1〜4で説明した照明光通信装置10と負荷回路の構成が異なっている。尚、実施形態1〜4と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Embodiment 5)
Embodiment 5 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIG. The illumination light communication apparatus 10 of this embodiment differs from the illumination light communication apparatus 10 described in Embodiments 1 to 4 in the configuration of the load circuit. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in Embodiment 1-4, and the description is abbreviate | omitted.

照明光通信装置10は、図6の回路図に示すように、定電流源11と、定電流源11の両端間に接続された平滑コンデンサC11を備えている。平滑コンデンサC11の両端間には、複数の発光ダイオードLD1及び負荷変動要素13aの直列回路と、複数の発光ダイオードLD2及び負荷変動要素13bの直列回路と、複数の発光ダイオードLD3及び負荷変動要素13cの直列回路が並列に接続される。ここにおいて、複数の発光ダイオードLD1の直列回路4aと、複数の発光ダイオードLD2の直列回路4bと、複数の発光ダイオードLD3の直列回路4cとでそれぞれ負荷回路が構成されている。そして、負荷変動要素13a,13b,13cの各々と並列にスイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cが接続されている。スイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cは、それぞれ対応する信号発生回路14A,14B,14Cから入力される光通信信号S1,S2,S3によってオン/オフが切り替えられる。   As shown in the circuit diagram of FIG. 6, the illumination light communication device 10 includes a constant current source 11 and a smoothing capacitor C <b> 11 connected between both ends of the constant current source 11. Between the both ends of the smoothing capacitor C11, a series circuit of a plurality of light emitting diodes LD1 and a load fluctuation element 13a, a series circuit of a plurality of light emitting diodes LD2 and a load fluctuation element 13b, and a plurality of light emitting diodes LD3 and a load fluctuation element 13c are provided. A series circuit is connected in parallel. Here, a load circuit is configured by the series circuit 4a of the plurality of light emitting diodes LD1, the series circuit 4b of the plurality of light emitting diodes LD2, and the series circuit 4c of the plurality of light emitting diodes LD3. And switch element Q2a, Q2b, Q2c is connected in parallel with each of the load fluctuation elements 13a, 13b, 13c. The switch elements Q2a, Q2b, and Q2c are switched on / off by optical communication signals S1, S2, and S3 input from the corresponding signal generation circuits 14A, 14B, and 14C, respectively.

ここで、発光ダイオードLD1には赤色発光ダイオードが、発光ダイオードLD2には緑色発光ダイオードが、発光ダイオードLD3には青色発光ダイオードがそれぞれ用いられた場合、対応するスイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cが個別の光通信信号S1,S2,S3によってオンオフされることで各色の発光ダイオードの出力を変調する。而して、受信器20側で照明光通信装置10から出力される光の色温度を識別できれば、混信を生じることなく3種類の信号を受信できるので、単色の発光ダイオードの場合に比べて光通信により送信可能な情報量を3倍に増やすことができる。   Here, when a red light emitting diode is used for the light emitting diode LD1, a green light emitting diode is used for the light emitting diode LD2, and a blue light emitting diode is used for the light emitting diode LD3, the corresponding switch elements Q2a, Q2b, Q2c are individually provided. The output of each color light emitting diode is modulated by being turned on and off by the optical communication signals S1, S2, and S3. Thus, if the color temperature of the light output from the illumination light communication device 10 can be identified on the receiver 20 side, three types of signals can be received without causing interference. The amount of information that can be transmitted by communication can be tripled.

以上説明したように、本実施形態の照明光通信装置10では、定電流源11の出力間に複数の負荷回路(直列回路4a,4b,4c)が並列接続されている。複数の負荷回路(直列回路4a,4b,4c)は、負荷回路毎に発光色が異なる発光ダイオード(発光ダイオードLD1,LD2,LD3)で構成され、発光色の異なる負荷回路毎にスイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cが設けられている。   As described above, in the illumination light communication apparatus 10 of the present embodiment, a plurality of load circuits (series circuits 4a, 4b, 4c) are connected in parallel between the outputs of the constant current source 11. The plurality of load circuits (series circuits 4a, 4b, 4c) are configured by light emitting diodes (light emitting diodes LD1, LD2, LD3) having different emission colors for each load circuit, and switch elements Q2a, Q2b and Q2c are provided.

これにより、スイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cによって、対応する負荷変動要素13を負荷回路に付加するか否かが切り替えられるから、発光色の異なる発光ダイオード毎に負荷特性を変調させることができ、各色の発光ダイオードの出力を光通信信号に応じて変調することができる。   Accordingly, whether or not the corresponding load variation element 13 is added to the load circuit can be switched by the switch elements Q2a, Q2b, and Q2c. Therefore, the load characteristics can be modulated for each light emitting diode having different emission colors. The output of the light emitting diode can be modulated in accordance with the optical communication signal.

而して、受信器20側で照明光通信装置10から出力される光の色温度を識別できれば、混信を生じることなく3種類の信号を受信できるので、発光ダイオードの発光色が単色の場合に比べて光通信により送信可能な情報量を増やすことができる。   Thus, if the color temperature of the light output from the illumination light communication device 10 can be identified on the receiver 20 side, three types of signals can be received without causing interference, and therefore, when the light emitting diode emits a single color. In comparison, the amount of information that can be transmitted by optical communication can be increased.

(実施形態6)
照明光通信装置の実施形態6を図7〜図8に基づいて説明する。本実施形態の照明光通信装置10は、実施形態1〜5で説明した照明光通信装置10と負荷回路の構成が異なっている。尚、実施形態1〜5と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Embodiment 6)
Embodiment 6 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIGS. The illumination light communication apparatus 10 of this embodiment differs from the illumination light communication apparatus 10 described in Embodiments 1 to 5 in the configuration of the load circuit. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in Embodiments 1-5, and the description is abbreviate | omitted.

照明光通信装置10は、図7(a)の回路図に示すように、定電流源11と、定電流源11の両端間に接続された平滑コンデンサC11を備えている。平滑コンデンサC11の両端間には、複数(本実施形態では例えば8個)の発光ダイオードLD1〜LD8の直列回路4が接続されており、発光ダイオードLD8と並列にスイッチ要素Q2が接続されている。ここにおいて、平滑コンデンサC11と並列に接続された発光ダイオードLD1〜LD8の直列回路4で負荷回路が構成される。また、スイッチ要素Q2が並列に接続されて、負荷回路4の一部をなす発光ダイオードLD8により負荷変動要素13が構成されている。   The illumination light communication device 10 includes a constant current source 11 and a smoothing capacitor C11 connected between both ends of the constant current source 11, as shown in the circuit diagram of FIG. Between both ends of the smoothing capacitor C11, a series circuit 4 of a plurality of (for example, eight in this embodiment) light emitting diodes LD1 to LD8 is connected, and a switch element Q2 is connected in parallel with the light emitting diode LD8. Here, a load circuit is constituted by a series circuit 4 of light emitting diodes LD1 to LD8 connected in parallel with the smoothing capacitor C11. In addition, the load variation element 13 is configured by the light emitting diode LD8 that forms part of the load circuit 4 with the switch element Q2 connected in parallel.

図7(b)は、図7(a)の回路をシミュレーション用にモデル化した回路を示し、図7(a)の回路部品に対応する要素には同一の符号が付されている。このシミュレーション用回路では、発光ダイオードLD1〜LD8が、予め発光ダイオードの特性をモデリングしたシミュレーションデバイスで等価的に置き換えられている。   FIG. 7B shows a circuit obtained by modeling the circuit of FIG. 7A for simulation, and elements corresponding to the circuit components of FIG. 7A are given the same reference numerals. In this simulation circuit, the light emitting diodes LD1 to LD8 are equivalently replaced with a simulation device in which the characteristics of the light emitting diode are modeled in advance.

図7(c)は、図7(b)の回路を用いて負荷電流I1をシミュレーションした結果を示している。尚、光通信信号S1を停止させた状態での負荷電流I1は直流の約500mAに設定されている。   FIG. 7C shows the result of simulating the load current I1 using the circuit of FIG. 7B. The load current I1 when the optical communication signal S1 is stopped is set to about 500 mA of direct current.

光通信信号S1として10kHzの矩形波信号がスイッチ要素Q2に入力された状態では、スイッチ要素Q2がオン/オフすることによって、負荷回路12から発光ダイオードLD8が外されるか否かが切り替えられ、負荷電流I1の波形に変調が付与される。負荷電流I1は、スイッチ要素Q2のオン時には約700mA、スイッチ要素Q2のオフ時には約300mAとなり、光通信信号S1の波形に忠実な変調波形が得られ、その平均電流は変調を行わない場合の平均電流である約500mAと略同じ値を保っている。   In a state where a 10 kHz rectangular wave signal is input to the switch element Q2 as the optical communication signal S1, whether or not the light emitting diode LD8 is removed from the load circuit 12 is switched by turning on / off the switch element Q2. Modulation is applied to the waveform of the load current I1. The load current I1 is about 700 mA when the switch element Q2 is turned on, and about 300 mA when the switch element Q2 is turned off. A modulation waveform faithful to the waveform of the optical communication signal S1 is obtained, and the average current is an average when no modulation is performed. It keeps approximately the same value as the current of about 500 mA.

ところで、本実施形態では平滑コンデンサC11の両端間に発光ダイオードLD1〜LD8の直列回路が接続されているが、上記の回路に限定されるものではなく、図8(a)に示すような回路でもよい。この回路では、平滑コンデンサC11の両端間に、複数の発光ダイオードLD1からなる直列回路4aと、複数の発光ダイオードLD2からなる直列回路4bが並列接続されている。そして、直列回路4bを構成する一部(例えば1個)の発光ダイオードLD2と並列にスイッチ要素Q2が接続されている。この場合は、直列回路4bを構成する複数の発光ダイオードLD2のうち、スイッチ要素Q2が並列接続された発光ダイオードLD2により負荷変動要素13が構成される。尚、図8(a)の回路では、平滑コンデンサC11の両端間に、複数の発光ダイオードの直列回路が2つ並列接続されているが、並列接続される発光ダイオードの直列回路は2つに限定されるものではなく、任意の個数の直列回路を並列接続すればよい。   By the way, in this embodiment, the series circuit of the light emitting diodes LD1 to LD8 is connected between both ends of the smoothing capacitor C11. However, the present invention is not limited to the above circuit, and the circuit shown in FIG. Good. In this circuit, a series circuit 4a composed of a plurality of light emitting diodes LD1 and a series circuit 4b composed of a plurality of light emitting diodes LD2 are connected in parallel between both ends of the smoothing capacitor C11. The switch element Q2 is connected in parallel with a part (for example, one) of the light emitting diodes LD2 constituting the series circuit 4b. In this case, among the plurality of light emitting diodes LD2 constituting the series circuit 4b, the load variation element 13 is configured by the light emitting diode LD2 in which the switch element Q2 is connected in parallel. In the circuit of FIG. 8A, two series circuits of a plurality of light emitting diodes are connected in parallel between both ends of the smoothing capacitor C11. However, the number of series circuits of the light emitting diodes connected in parallel is limited to two. Any number of series circuits may be connected in parallel.

また図8(b)に示すように、平滑コンデンサC11の両端間に、2個の発光ダイオードLD1の直列回路と2個の発光ダイオードLD1の直列回路とが並列接続された回路ブロックを4つ直列に接続することで、梯子状の回路を構成しても良い。この回路では、一部の発光ダイオードLD1(例えば右側の列に属する1個の発光ダイオードLD1)と並列にスイッチ要素Q2が接続されている。光通信信号S1に応じてスイッチ要素Q2がオン/オフすることによって、負荷回路の負荷特性が変調され、それによって負荷電流が変調される。   Further, as shown in FIG. 8B, four circuit blocks in which a series circuit of two light emitting diodes LD1 and a series circuit of two light emitting diodes LD1 are connected in parallel between both ends of the smoothing capacitor C11 are connected in series. A ladder-like circuit may be configured by connecting to the circuit. In this circuit, a switch element Q2 is connected in parallel with a part of the light emitting diodes LD1 (for example, one light emitting diode LD1 belonging to the right column). When the switch element Q2 is turned on / off in response to the optical communication signal S1, the load characteristic of the load circuit is modulated, thereby modulating the load current.

以上のように、本実施形態の照明光通信装置10では、負荷回路が、直列接続された複数の発光ダイオードを備えており、スイッチ要素Q2は、複数の発光ダイオードの一部に並列接続されている。   As described above, in the illumination light communication device 10 of this embodiment, the load circuit includes a plurality of light emitting diodes connected in series, and the switch element Q2 is connected in parallel to a part of the plurality of light emitting diodes. Yes.

これにより、スイッチ要素Q2が並列接続された発光ダイオード自体が負荷変動要素13となり、新たに負荷変動要素13を追加することなく、発光ダイオードの負荷電流を光通信信号の波形と忠実に変調させることができる。   As a result, the light emitting diode itself connected in parallel with the switch element Q2 becomes the load fluctuation element 13, and the load current of the light emitting diode is faithfully modulated with the waveform of the optical communication signal without newly adding the load fluctuation element 13. Can do.

(実施形態7)
照明光通信装置の実施形態7を図9に基づいて説明する。実施形態5で説明した図6の回路では平滑コンデンサC11の両端間に、複数の発光ダイオードと負荷変動要素の直列回路が複数並列に接続され、各直列回路の負荷変動要素と並列にスイッチ要素が接続されている。それに対して本実施形態では図9の回路図に示すように、平滑コンデンサC11の両端間に、複数の発光ダイオードLD1の直列回路4aと、複数の発光ダイオードLD2の直列回路4bと、複数の発光ダイオードLD3の直列回路4cとが並列に接続されている。すなわち、平滑コンデンサC11の両端間には、複数の負荷回路(直列回路4a,4b,4cからなる)が並列に接続されている。そして、発光ダイオードLD1には赤色発光ダイオードが、発光ダイオードLD2には緑色発光ダイオードが、発光ダイオードLD3には青色発光ダイオードが用いられ、負荷回路毎に発光色の異なる発光ダイオードが使用されるものとする。
(Embodiment 7)
Embodiment 7 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIG. In the circuit of FIG. 6 described in the fifth embodiment, a plurality of series circuits of light emitting diodes and load variation elements are connected in parallel between both ends of the smoothing capacitor C11, and a switch element is disposed in parallel with the load variation elements of each series circuit. It is connected. On the other hand, in this embodiment, as shown in the circuit diagram of FIG. 9, between the both ends of the smoothing capacitor C11, a series circuit 4a of a plurality of light emitting diodes LD1, a series circuit 4b of a plurality of light emitting diodes LD2, and a plurality of light emitting devices. A series circuit 4c of the diode LD3 is connected in parallel. That is, a plurality of load circuits (consisting of series circuits 4a, 4b, 4c) are connected in parallel between both ends of the smoothing capacitor C11. A red light emitting diode is used for the light emitting diode LD1, a green light emitting diode is used for the light emitting diode LD2, a blue light emitting diode is used for the light emitting diode LD3, and light emitting diodes having different emission colors are used for each load circuit. To do.

直列回路4aを構成する複数の発光ダイオードLD1のうちの一部(例えば1個の発光ダイオードLD1)には、光通信信号S1に応じてオン/オフされるスイッチ要素Q2aが接続されている。スイッチ要素Q2aがオンすると、スイッチ要素Q2aが並列接続された発光ダイオードLD1の両端間が短絡されるので、スイッチ要素Q2aのオン/オフに応じて負荷回路(直列回路4a)の負荷特性が部分的に変化する。   A switch element Q2a that is turned on / off in response to the optical communication signal S1 is connected to a part (for example, one light emitting diode LD1) of the plurality of light emitting diodes LD1 constituting the series circuit 4a. When the switch element Q2a is turned on, both ends of the light emitting diode LD1 to which the switch element Q2a is connected in parallel are short-circuited, so that the load characteristic of the load circuit (series circuit 4a) is partially dependent on the on / off of the switch element Q2a. To change.

また直列回路4bを構成する複数の発光ダイオードLD2のうちの一部(例えば1個の発光ダイオードLD2)にも、光通信信号S2に応じてオン/オフされるスイッチ要素Q2bが接続されている。スイッチ要素Q2bがオンすると、スイッチ要素Q2bが並列接続された発光ダイオードLD2の両端間が短絡されるので、スイッチ要素Q2bのオン/オフに応じて負荷回路(直列回路4b)の負荷特性が部分的に変化する。   Also, a switch element Q2b that is turned on / off in response to the optical communication signal S2 is connected to a part (for example, one light-emitting diode LD2) of the plurality of light-emitting diodes LD2 constituting the series circuit 4b. When the switch element Q2b is turned on, both ends of the light emitting diode LD2 to which the switch element Q2b is connected in parallel are short-circuited, so that the load characteristic of the load circuit (series circuit 4b) is partially dependent on the on / off of the switch element Q2b. To change.

また直列回路4cを構成する複数の発光ダイオードLD3のうちの一部(例えば1個の発光ダイオードLD3)にも、光通信信号S3に応じてオン/オフされるスイッチ要素Q2cが接続されている。スイッチ要素Q2cがオンすると、スイッチ要素Q2cが並列接続された発光ダイオードLD3の両端間が短絡されるので、スイッチ要素Q2cのオン/オフに応じて負荷回路(直列回路4c)の負荷特性が部分的に変化する。   Also, a switch element Q2c that is turned on / off in response to the optical communication signal S3 is connected to a part (for example, one light-emitting diode LD3) of the plurality of light-emitting diodes LD3 constituting the series circuit 4c. When the switch element Q2c is turned on, both ends of the light emitting diode LD3 to which the switch element Q2c is connected in parallel are short-circuited, so that the load characteristic of the load circuit (series circuit 4c) is partially dependent on the on / off of the switch element Q2c. To change.

上述のように本実施形態では、負荷回路が、直列接続された複数の発光ダイオードを備えており、複数の発光ダイオードの一部にスイッチ要素が並列接続されている。すなわち、スイッチ要素が並列接続された発光ダイオードにより負荷変動要素が構成されている。   As described above, in this embodiment, the load circuit includes a plurality of light emitting diodes connected in series, and a switch element is connected in parallel to a part of the plurality of light emitting diodes. That is, the load variation element is configured by a light emitting diode in which switch elements are connected in parallel.

これにより、スイッチ要素が光通信信号に応じてオン/オフすることで、負荷回路の負荷特性が部分的に変調されるから、光通信信号に応じて負荷電流が変調されることになり、新たに負荷変動要素を追加することなく光通信が可能となる。   As a result, when the switch element is turned on / off according to the optical communication signal, the load characteristic of the load circuit is partially modulated. Therefore, the load current is modulated according to the optical communication signal. Optical communication is possible without adding a load fluctuation element.

また本実施形態では、定電流源11の出力間に複数の負荷回路(直列回路4a,4b,4cからなる)が並列接続され、負荷回路の各々は、直列接続された複数の前記発光ダイオードを備えている。そして、負荷回路毎に発光ダイオードの発光色が異なり、負荷回路の各々で、複数の発光ダイオードの一部と並列にスイッチ要素が接続されている。   Further, in the present embodiment, a plurality of load circuits (comprising series circuits 4a, 4b, 4c) are connected in parallel between the outputs of the constant current source 11, and each of the load circuits includes a plurality of the light emitting diodes connected in series. I have. The light emission colors of the light emitting diodes are different for each load circuit, and a switch element is connected in parallel with a part of the plurality of light emitting diodes in each load circuit.

これにより、各負荷回路に設けられたスイッチ要素がオン/オフすることで、各負荷回路の負荷特性が変調されるから、各色の発光ダイオードの出力を変調できる。而して、受信器20側で照明光通信装置10から出力される光の色温度を識別できれば、混信を生じることなく3種類の信号を受信できるので、単色の発光ダイオードの場合に比べて光通信により送信可能な情報量を3倍に増やすことができる。   As a result, when the switch element provided in each load circuit is turned on / off, the load characteristic of each load circuit is modulated, so that the output of each color light emitting diode can be modulated. Thus, if the color temperature of the light output from the illumination light communication device 10 can be identified on the receiver 20 side, three types of signals can be received without causing interference. The amount of information that can be transmitted by communication can be tripled.

(実施形態8)
照明光通信装置の実施形態8を図10〜図12に基づいて説明する。実施形態6で説明した図8の回路では、平滑コンデンサC11の両端間に、複数の発光ダイオードLD1の直列回路4aと、複数の発光ダイオードLD2の直列回路4bが接続されている。一方の直列回路4bを構成する発光ダイオードLD2の一部(1個の発光ダイオードLD2)にはスイッチ要素Q2が並列接続されている。それに対して本実施形態では図10の回路図に示すように、平滑コンデンサC11の両端間に、複数の発光ダイオードLD1の直列回路4aが接続されている。また平滑コンデンサC11の両端間には、光通信信号S1に応じてオン/オフされるスイッチ要素Q2を介して、複数の発光ダイオードLD2の直列回路4bが接続されている。光通信信号に応じてスイッチ要素Q2がオンすると、平滑コンデンサC11の両端間に、発光ダイオードLD1の直列回路4aと、発光ダイオードLD2の直列回路4bが並列に接続されることになる。一方、光通信信号に応じてスイッチ要素Q2がオフすると、平滑コンデンサC11の両端間には、発光ダイオードLD1の直列回路4aのみが接続されることになる。なお、過電圧の発生を抑制するためには、全ての負荷(発光ダイオードLD1,LD2)が定電流源11から同時に切り離される無負荷状態を回避する必要がある。そのためにはスイッチ要素Q2によって発光ダイオードLD2が定電流源11から切り離された状態でも、定電流源11から電流供給を受ける負荷(発光ダイオード)を残しておく必要がある。本実施形態では、複数の発光ダイオードLD1がスイッチ要素Q2を介さずに定電流源11に接続されているから、発光ダイオードLD1には常に負荷電流が供給されることになり、無負荷状態が発生することはなく、過電圧の発生を抑制することができる。
(Embodiment 8)
Embodiment 8 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIGS. In the circuit of FIG. 8 described in the sixth embodiment, a series circuit 4a of a plurality of light emitting diodes LD1 and a series circuit 4b of a plurality of light emitting diodes LD2 are connected between both ends of the smoothing capacitor C11. A switch element Q2 is connected in parallel to a part of the light emitting diode LD2 (one light emitting diode LD2) constituting one series circuit 4b. On the other hand, in this embodiment, as shown in the circuit diagram of FIG. 10, a series circuit 4a of a plurality of light emitting diodes LD1 is connected between both ends of the smoothing capacitor C11. A series circuit 4b of a plurality of light emitting diodes LD2 is connected between both ends of the smoothing capacitor C11 via a switch element Q2 that is turned on / off in response to the optical communication signal S1. When the switch element Q2 is turned on according to the optical communication signal, the series circuit 4a of the light emitting diode LD1 and the series circuit 4b of the light emitting diode LD2 are connected in parallel between both ends of the smoothing capacitor C11. On the other hand, when the switch element Q2 is turned off according to the optical communication signal, only the series circuit 4a of the light emitting diode LD1 is connected between both ends of the smoothing capacitor C11. In order to suppress the occurrence of overvoltage, it is necessary to avoid a no-load state in which all loads (light emitting diodes LD1 and LD2) are disconnected from the constant current source 11 at the same time. For this purpose, it is necessary to leave a load (light emitting diode) that receives a current supply from the constant current source 11 even when the light emitting diode LD2 is disconnected from the constant current source 11 by the switch element Q2. In the present embodiment, since the plurality of light emitting diodes LD1 are connected to the constant current source 11 without passing through the switch element Q2, a load current is always supplied to the light emitting diode LD1, and a no-load state occurs. The generation of overvoltage can be suppressed.

図11(a)は、図10の回路をシミュレーション用にモデル化した回路を示し、図10の回路部品に対応する要素には同一の符号が付されている。このシミュレーション用回路では、発光ダイオードLD1,LD2が、予め発光ダイオードの特性をモデリングしたシミュレーションデバイスで等価的に置き換えられている。   FIG. 11A shows a circuit obtained by modeling the circuit of FIG. 10 for simulation, and elements corresponding to the circuit components of FIG. 10 are denoted by the same reference numerals. In this simulation circuit, the light emitting diodes LD1 and LD2 are equivalently replaced with a simulation device that models the characteristics of the light emitting diodes in advance.

図11(b)は同図(a)の回路を用いて負荷電流I1をシミュレーションした結果を示しており、光通信信号S1を停止させた状態での負荷電流I1(直列回路4aに流れる電流と直列回路4bに流れる電流との合成電流)は直流の約1Aに設定している。10kHzの矩形波信号からなる光通信信号S1がスイッチ要素Q2に入力され、スイッチ要素Q2がオン/オフすることで、発光ダイオードLD2の回路4bが断続されると、負荷電流I1の波形は、スイッチ要素Q2のオン時は約1.3A、スイッチ要素Q2のオフ時は約0.7Aの矩形波となり、光通信信号S1に忠実な変調波形が得られる。また負荷電流I1の平均電流は、光通信信号S1を停止させた状態での電流値(約1A)と略同じ値を保っている。   FIG. 11B shows the result of simulating the load current I1 using the circuit of FIG. 11A, and the load current I1 (the current flowing in the series circuit 4a and the current flowing in the series circuit 4a) when the optical communication signal S1 is stopped. The combined current with the current flowing through the series circuit 4b is set to about 1A of direct current. When the optical communication signal S1 composed of a 10 kHz rectangular wave signal is input to the switch element Q2, and the circuit 4b of the light emitting diode LD2 is turned on / off by turning on / off the switch element Q2, the waveform of the load current I1 is When the element Q2 is turned on, a rectangular wave of about 1.3 A is obtained, and when the switch element Q2 is turned off, a rectangular wave of about 0.7 A is obtained, and a modulation waveform faithful to the optical communication signal S1 is obtained. Further, the average current of the load current I1 is maintained at substantially the same value as the current value (about 1 A) in a state where the optical communication signal S1 is stopped.

以上説明したように本実施形態では、発光ダイオードを含む負荷回路が定電流源11の出力間に複数並列接続され、スイッチ要素は、複数の負荷回路のうち少なくとも1つを除く、1乃至複数の負荷回路に設けられている。   As described above, in the present embodiment, a plurality of load circuits including light emitting diodes are connected in parallel between the outputs of the constant current source 11, and the switch element includes one to a plurality of load circuits excluding at least one of the plurality of load circuits. It is provided in the load circuit.

これにより、スイッチ要素が接続された負荷回路で負荷変動要素が構成されるから、新たに負荷変動要素を追加することなく、発光ダイオードの負荷電流を光通信信号の波形と忠実に変調させることができる。またスイッチ要素は、複数の負荷回路のうち少なくとも1つには設けられていないので、全てのスイッチ要素が同時にオフになったとしても、無負荷状態となることはない。   As a result, since the load variation element is configured by the load circuit to which the switch element is connected, it is possible to faithfully modulate the load current of the light emitting diode with the waveform of the optical communication signal without adding a new load variation element. it can. In addition, since the switch element is not provided in at least one of the plurality of load circuits, even if all the switch elements are turned off at the same time, the load element is not in a no-load state.

ところで、上記の直列回路4a,4bにおいて発光ダイオードLD1,LD2の接続点同士が1個おきに互いに接続されることで、図12(a)に示すような梯子状の回路が構成されてもよい。この回路では光通信信号S1に応じてスイッチ要素Q2がオン/オフされることによって、発光ダイオードLD2の一部が断続されており、無負荷状態となることはない。   By the way, every other connection point of the light emitting diodes LD1 and LD2 in the series circuits 4a and 4b is connected to each other, whereby a ladder-like circuit as shown in FIG. . In this circuit, when the switch element Q2 is turned on / off in response to the optical communication signal S1, a part of the light emitting diode LD2 is intermittently connected, so that no load is caused.

また図12(b)の回路では、平滑コンデンサC11の両端間に、複数の発光ダイオードLD1及びスイッチ要素Q2aの直列回路と、複数の発光ダイオードLD2及びスイッチ要素Q2bの直列回路と、複数の発光ダイオードLD3及びスイッチ要素Q2cの直列回路が並列に接続されている。スイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cには、それぞれ、別個の光通信信号S1,S2,S3が入力されており、対応する光通信信号S1,S2,S3に応じてオン/オフが切り替えられる。ここで、発光ダイオードLD1には赤色発光ダイオードが、発光ダイオードLD2には緑色発光ダイオードが、発光ダイオードLD3には青色発光ダイオードが用いられ、それぞれに流れる電流が光通信信号S1,S2,S3によって変調されている。而して受信器20側で、照明光通信装置10から出力される光の色温度を識別できれば、混信を生じることなく3種類の信号を受信できるので、単色の発光ダイオードの場合に比べて光通信により送信可能な情報量を3倍に増やすことができる。尚、全てのスイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cが同時にオフすると無負荷状態となるため、スイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cが同時にオフしないように光通信信号S1,S2,S3は設定されている。   In the circuit of FIG. 12B, a series circuit of a plurality of light emitting diodes LD1 and a switch element Q2a, a series circuit of a plurality of light emitting diodes LD2 and a switch element Q2b, and a plurality of light emitting diodes are provided between both ends of the smoothing capacitor C11. A series circuit of the LD 3 and the switch element Q2c is connected in parallel. Separate optical communication signals S1, S2, and S3 are input to the switch elements Q2a, Q2b, and Q2c, respectively, and ON / OFF is switched according to the corresponding optical communication signals S1, S2, and S3. Here, a red light emitting diode is used for the light emitting diode LD1, a green light emitting diode is used for the light emitting diode LD2, a blue light emitting diode is used for the light emitting diode LD3, and the currents flowing through them are modulated by the optical communication signals S1, S2, and S3. Has been. Thus, if the color temperature of the light output from the illumination light communication device 10 can be identified on the receiver 20 side, three types of signals can be received without causing interference, so that the light can be compared with a single color light emitting diode. The amount of information that can be transmitted by communication can be tripled. Since all the switch elements Q2a, Q2b, and Q2c are turned off at the same time, no load is applied. Therefore, the optical communication signals S1, S2, and S3 are set so that the switch elements Q2a, Q2b, and Q2c are not turned off at the same time.

(実施形態9)
照明光通信装置の実施形態9を図13及び図14に基づいて説明する。尚、照明光通信装置10の回路構成は、実施形態1で説明した図1(a)の回路と同様であるから、図示及び説明は省略する。
(Embodiment 9)
Embodiment 9 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIGS. 13 and 14. Note that the circuit configuration of the illumination light communication apparatus 10 is the same as the circuit of FIG. 1A described in the first embodiment, and thus illustration and description thereof are omitted.

実施形態1の信号発生回路14はオンデューティが一定の光通信信号S1を発生している。それに対して、本実施形態の信号発生回路14はデューティ調整部14bを備えている。デューティ調整部14bでは、外部から入力されるオンデューティが一定の矩形波信号からなる光通信信号S1をもとに、周波数は維持しながらオンデューティを変化させた信号S11を発生する。スイッチ要素Q2は、信号発生回路14から入力される信号S11によってオン/オフが切り替えられ、負荷変動要素13を負荷回路12に付加するか否かを切り替えている。したがって、負荷回路12に流れる負荷電流I1の波形は、光通信信号S1をもとに生成された信号S11に応じて変調されることになる。   The signal generation circuit 14 according to the first embodiment generates an optical communication signal S1 having a constant on-duty. On the other hand, the signal generation circuit 14 of this embodiment includes a duty adjustment unit 14b. The duty adjustment unit 14b generates a signal S11 in which the on-duty is changed while maintaining the frequency based on the optical communication signal S1 that is a rectangular wave signal having a constant on-duty input from the outside. The switch element Q <b> 2 is switched on / off by a signal S <b> 11 input from the signal generation circuit 14 and switches whether to add the load variation element 13 to the load circuit 12. Therefore, the waveform of the load current I1 flowing through the load circuit 12 is modulated according to the signal S11 generated based on the optical communication signal S1.

図13は信号発生回路14から出力される信号S11と負荷電流I1の波形図を示し、同図(a)は光通信信号S1のオンデューティが約50%、同図(b)はオンデューティが約75%、同図(c)はオンデューティが約25%の場合の波形図である。オンデューティが50%の場合の負荷電流I1を図13(a)に示すような波形とすると、オンデューティが75%に拡大した場合は負荷電流I1の波形が図13(b)に示すようにピーク値が抑制され、且つ、ボトム値が低下したような波形となり、変調幅は拡大している。また、オンデューティが25%に狭まった場合の負荷電流I1の波形は、図13(c)に示すようにピーク値及びボトム値ともに大きくなり、変調幅は縮小している。   FIG. 13 is a waveform diagram of the signal S11 and the load current I1 output from the signal generation circuit 14. FIG. 13A shows an on-duty of the optical communication signal S1 of about 50%, and FIG. 13B shows an on-duty. FIG. 7C is a waveform diagram when the on-duty is about 25%. If the load current I1 when the on-duty is 50% has a waveform as shown in FIG. 13 (a), the waveform of the load current I1 is as shown in FIG. 13 (b) when the on-duty is increased to 75%. The waveform is such that the peak value is suppressed and the bottom value is lowered, and the modulation width is expanded. Further, when the on-duty is narrowed to 25%, the waveform of the load current I1 is increased in both the peak value and the bottom value as shown in FIG. 13C, and the modulation width is reduced.

また図14(a)は、本実施形態の回路動作をシミュレーションするためにモデル化したシミュレーション用の回路であり、負荷回路12としては実施形態6で説明した図7(a)の回路を使用している。すなわち、負荷回路12は、平滑コンデンサC11の両端間に直列接続された発光ダイオードLD1〜LD8で構成され、発光ダイオードLD8と並列にスイッチ要素Q2が接続されている。スイッチ要素Q2が並列接続された発光ダイオードLD8により負荷変動要素13が構成されている。また、このシミュレーション用回路では、発光ダイオードLD1〜LD8が、予め発光ダイオードの特性をモデリングしたシミュレーションデバイスで置き換えられている。   FIG. 14A is a simulation circuit modeled for simulating the circuit operation of the present embodiment. As the load circuit 12, the circuit of FIG. 7A described in the sixth embodiment is used. ing. That is, the load circuit 12 includes light emitting diodes LD1 to LD8 connected in series between both ends of the smoothing capacitor C11, and the switch element Q2 is connected in parallel with the light emitting diode LD8. The load variation element 13 is constituted by the light emitting diode LD8 to which the switch element Q2 is connected in parallel. In this simulation circuit, the light-emitting diodes LD1 to LD8 are replaced with a simulation device that models characteristics of the light-emitting diodes in advance.

図15(a)〜(c)は、図14の回路を用いてシミュレーションを行った結果を示している。   FIGS. 15A to 15C show results of simulation using the circuit of FIG.

図15(a)は、信号発生回路14から出力される信号S11の周波数が10kHz、オンデューティが50%の場合に負荷回路4に流れる電流I1の波形図である。電流I1のピーク値は約700mA、ボトム値は約300mA、変調幅は約400mA、平均値は約500mAとなっている。   FIG. 15A is a waveform diagram of the current I1 flowing through the load circuit 4 when the frequency of the signal S11 output from the signal generation circuit 14 is 10 kHz and the on-duty is 50%. The peak value of the current I1 is about 700 mA, the bottom value is about 300 mA, the modulation width is about 400 mA, and the average value is about 500 mA.

図15(b)は、信号発生回路14から出力される信号S11の周波数が10kHz、オンデューティが75%の場合の電流I1の波形図である。電流I1のピーク値は約630mA、ボトム値は約120mA、変調幅が約510mA、平均値が約500mAとなっている。   FIG. 15B is a waveform diagram of the current I1 when the frequency of the signal S11 output from the signal generation circuit 14 is 10 kHz and the on-duty is 75%. The peak value of the current I1 is about 630 mA, the bottom value is about 120 mA, the modulation width is about 510 mA, and the average value is about 500 mA.

図15(c)は、信号発生回路14から出力される信号S11の周波数が10kHz、オンデューティが25%の場合の電流I1の波形図である。電流I1のピーク値は約710mA、ボトム値は約430mA、変調幅が約280mA、平均値が約500mAとなっている。   FIG. 15C is a waveform diagram of the current I1 when the frequency of the signal S11 output from the signal generation circuit 14 is 10 kHz and the on-duty is 25%. The peak value of the current I1 is about 710 mA, the bottom value is about 430 mA, the modulation width is about 280 mA, and the average value is about 500 mA.

これらの結果から、信号発生回路14が、光通信信号S1の周波数を維持しながらオンデューティを変化させた信号S11を生成し、この信号S11に応じて負荷電流I1を変調した場合、オンデューティの値によって変調幅を調整できることが分かった。   From these results, when the signal generation circuit 14 generates the signal S11 with the on-duty changed while maintaining the frequency of the optical communication signal S1, and the load current I1 is modulated in accordance with the signal S11, the on-duty It was found that the modulation width can be adjusted by the value.

以上説明したように、本実施形態の照明光通信装置10は、光通信信号のオン/オフのデューティ比を変化させるデューティ調整部14bを備えている。   As described above, the illumination optical communication device 10 of the present embodiment includes the duty adjustment unit 14b that changes the on / off duty ratio of the optical communication signal.

これにより、デューティ調整部14bでデューティ比が変化された信号によりスイッチ要素がオン/オフされ、それによって負荷回路の負荷特性を変調させることができる。しかも。オンデューティを変化させることで、負荷回路に流れる負荷電流の変調幅を所望の値に調整することができる。   As a result, the switch element is turned on / off by the signal whose duty ratio is changed by the duty adjustment unit 14b, whereby the load characteristic of the load circuit can be modulated. Moreover. By changing the on-duty, the modulation width of the load current flowing in the load circuit can be adjusted to a desired value.

(実施形態10)
照明光通信装置の実施形態10を図16に基づいて説明する。上述した実施形態1〜9の照明光通信装置10では発光ダイオードの電源を定電流源11として説明しているが、本実施形態では定電流源11の具体回路を説明する。
(Embodiment 10)
Embodiment 10 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIG. Although the illumination light communication apparatus 10 according to the first to ninth embodiments described above uses the light source of the light emitting diode as the constant current source 11, a specific circuit of the constant current source 11 will be described in the present embodiment.

図16(a)は照明光通信装置10の回路図を示している。本実施形態では定電流源11が、直流電源1を入力とするDC−DCコンバータ2(コンバータ部)と、電流検出抵抗5(電流検出部)及び誤差増幅器A1(差分増腹部)などで構成したフィードバック回路15と、出力制御部7(制御部)とを備えている。   FIG. 16A shows a circuit diagram of the illumination light communication apparatus 10. In the present embodiment, the constant current source 11 is configured by a DC-DC converter 2 (converter unit) that receives the DC power source 1, a current detection resistor 5 (current detection unit), an error amplifier A1 (differential abdominal unit), and the like. A feedback circuit 15 and an output control unit 7 (control unit) are provided.

電流検出抵抗5は、負荷回路4に流れる負荷電流に応じて電圧降下を発生する。誤差増幅器A1は、電流検出抵抗5に生じる電圧降下と基準電圧E1とを比較増幅する。誤差増幅器A1の出力は出力制御部7に送られる。出力制御部7は、電流検出抵抗5に生じる電圧降下が基準電圧E1に一致するように(すなわち誤差増幅器A1の出力が小さくなるように)、DC−DCコンバータ2の出力を制御する。   The current detection resistor 5 generates a voltage drop according to the load current flowing through the load circuit 4. The error amplifier A1 compares and amplifies the voltage drop generated in the current detection resistor 5 and the reference voltage E1. The output of the error amplifier A1 is sent to the output control unit 7. The output control unit 7 controls the output of the DC-DC converter 2 so that the voltage drop generated in the current detection resistor 5 matches the reference voltage E1 (that is, the output of the error amplifier A1 becomes small).

この回路ではDC−DCコンバータ2の出力に平滑コンデンサC11が接続されている。平滑コンデンサC11の両端間には、複数の発光ダイオードLD1の直列回路からなる負荷回路4が接続されている。ここで、スイッチ要素Q2が光通信信号S1に応じてオン/オフすることで、負荷変動要素13が負荷回路12に付加されるか否かが切り替えられており、これにより負荷回路4の負荷特性が部分的に変化させられる。   In this circuit, a smoothing capacitor C11 is connected to the output of the DC-DC converter 2. A load circuit 4 composed of a series circuit of a plurality of light emitting diodes LD1 is connected between both ends of the smoothing capacitor C11. Here, whether or not the load variation element 13 is added to the load circuit 12 is switched by turning on / off the switch element Q2 in accordance with the optical communication signal S1, and thereby the load characteristic of the load circuit 4 is switched. Is partially changed.

尚、DC−DCコンバータ2には種々の方式を採用でき、図16(b)に示す回路では、DC−DCコンバータ2が、スイッチング素子Q1と出力トランスT1とダイオードD20からなるフライバックコンバータで構成されている。   Various systems can be adopted for the DC-DC converter 2, and in the circuit shown in FIG. 16B, the DC-DC converter 2 is constituted by a flyback converter including a switching element Q1, an output transformer T1, and a diode D20. Has been.

また図16(c)に示す回路では、DC−DCコンバータ2が、スイッチング素子Q1とチョークコイルL21とダイオードD21からなるバックコンバータで構成されている。   In the circuit shown in FIG. 16C, the DC-DC converter 2 is configured by a buck converter including a switching element Q1, a choke coil L21, and a diode D21.

また図16(d)に示す回路では、DC−DCコンバータ2が、スイッチング素子Q1とチョークコイルL21とダイオードD22からなるインバースバックコンバータ回路で構成されている。すなわち、発光ダイオードLD1の直列回路からなる負荷回路4と並列に平滑コンデンサC11が接続されており、発光ダイオードLD1に流れる負荷電流を検出する電流検出抵抗5は、スイッチング素子Q1のソース側に設けられている。誤差増幅器A1は、スイッチング素子Q1のソース電流によって電流検出抵抗5に生じる電圧降下と基準電圧E1との差分を増幅しており、これらフィードバック回路15及び出力制御部7によって発光ダイオードLD1に流れる電流が定電流に制御される。   In the circuit shown in FIG. 16D, the DC-DC converter 2 is formed of an inverse buck converter circuit including a switching element Q1, a choke coil L21, and a diode D22. That is, the smoothing capacitor C11 is connected in parallel with the load circuit 4 formed of a series circuit of the light emitting diode LD1, and the current detection resistor 5 for detecting the load current flowing through the light emitting diode LD1 is provided on the source side of the switching element Q1. ing. The error amplifier A1 amplifies the difference between the voltage drop generated in the current detection resistor 5 by the source current of the switching element Q1 and the reference voltage E1, and the current flowing through the light emitting diode LD1 by the feedback circuit 15 and the output control unit 7 is amplified. Controlled to a constant current.

図16(a)〜(d)に示す回路では定電流源11から定電流が出力されており、光通信信号S1に応じてスイッチ要素Q2がオン/オフされることで、負荷変動要素13が負荷回路4に付加されるか否かが切り替えられる。これにより、負荷回路4の負荷特性が部分的に変調されるから、光通信信号に応じて負荷電流が変調されることになり、負荷電流の波形を光通信信号S1に忠実に変調することができる。   In the circuits shown in FIGS. 16A to 16D, a constant current is output from the constant current source 11, and the switch element Q2 is turned on / off according to the optical communication signal S1, so that the load fluctuation element 13 is changed. Whether or not to be added to the load circuit 4 is switched. As a result, the load characteristic of the load circuit 4 is partially modulated, so that the load current is modulated according to the optical communication signal, and the waveform of the load current can be faithfully modulated to the optical communication signal S1. it can.

ところで、本実施形態で説明した定電流源11の具体回路(図16(a)〜(d)参照)において、定電流フィードバック系に位相補償要素を追加することも好ましく、より実用に即した定電流源11を実現できる。図17は、図16(a)の回路に位相補償要素が追加された回路を示しており、誤差増幅器A1の出力端子と反転入力端子の間に接続された抵抗R21及びコンデンサC21からなる積分要素を含む位相補償回路6bを備えている。位相補償回路6bは低周波領域での利得を高めるとともに、高周波領域での利得を抑制し、フィードバック系の一巡伝達関数の安定性を確保している。   Incidentally, in the specific circuit of the constant current source 11 described in the present embodiment (see FIGS. 16A to 16D), it is also preferable to add a phase compensation element to the constant current feedback system. The current source 11 can be realized. FIG. 17 shows a circuit in which a phase compensation element is added to the circuit of FIG. 16A, and an integrating element comprising a resistor R21 and a capacitor C21 connected between the output terminal and the inverting input terminal of the error amplifier A1. Including a phase compensation circuit 6b. The phase compensation circuit 6b increases the gain in the low frequency region, suppresses the gain in the high frequency region, and ensures the stability of the feedback transfer circuit.

なお、上記の各実施形態で説明した、負荷特性を変動させることで光通信のための変調を行う方法は、定電流フィードバック系の応答性には依存せず、誤差増幅器A1などで構成された定電流フィードバック回路は、変調時と非変調時とで負荷電流の平均値を略一定に制御する機能を有している。ここで、光通信信号S1に忠実に変調された変調波形を得るための応答性は、発光ダイオードLD1に並列接続された平滑コンデンサC11と発光ダイオードLD1との間の配線インダクタンスによって決定されると予想される。したがって、配線インダクタンスを考慮した配線を行うことで高速通信も期待できる。尚、DC−DCコンバータ2の具体構成としては、図16(b)〜(d)に示されるような各種の回路を適用することが可能である。   The method for performing modulation for optical communication by varying the load characteristics described in each of the above embodiments does not depend on the responsiveness of the constant current feedback system, and is configured with an error amplifier A1 or the like. The constant current feedback circuit has a function of controlling the average value of the load current substantially constant during modulation and non-modulation. Here, it is expected that the responsiveness for obtaining a modulation waveform that is modulated faithfully to the optical communication signal S1 is determined by the wiring inductance between the smoothing capacitor C11 connected in parallel to the light emitting diode LD1 and the light emitting diode LD1. Is done. Therefore, high-speed communication can be expected by performing wiring in consideration of wiring inductance. As a specific configuration of the DC-DC converter 2, various circuits as shown in FIGS. 16B to 16D can be applied.

以上説明したように、本実施形態では定電流源11が、直流出力を生成するコンバータ部(DC−DCコンバータ2)と、負荷回路に流れる負荷電流に応じた電圧降下を発生する電流検出部(電流検出抵抗5)と、電流検出部で発生する電圧降下と所定の基準電圧との差分を増幅する差分増幅部(誤差増幅器A1)と、差分増幅部の出力に応じて負荷電流の平均値が略一定となるようにコンバータ部の出力を制御する制御部(出力制御部7)とを備えた定電流フィードバック系を有している。   As described above, in the present embodiment, the constant current source 11 includes a converter unit (DC-DC converter 2) that generates a DC output, and a current detection unit that generates a voltage drop corresponding to the load current flowing in the load circuit ( A current detection resistor 5), a difference amplifying unit (error amplifier A1) for amplifying a difference between a voltage drop generated in the current detecting unit and a predetermined reference voltage, and an average value of the load current according to the output of the difference amplifying unit. A constant current feedback system including a control unit (output control unit 7) for controlling the output of the converter unit so as to be substantially constant is provided.

これにより、制御部が、負荷電流をフィードバックしてコンバータ部の出力を制御することにより、変調時と非変調時とで負荷電流の平均値を略一定に制御する機能をことができる。   As a result, the control unit feeds back the load current and controls the output of the converter unit, whereby the function of controlling the average value of the load current at the time of modulation and the time of non-modulation can be made substantially constant.

さらに本実施形態では、積分要素を含み差分増幅部(誤差増幅器A1)の出力の位相を調整する位相補償回路6bが定電流フィードバック系に設けられている。   Further, in the present embodiment, a phase compensation circuit 6b that includes an integration element and adjusts the phase of the output of the differential amplifier (error amplifier A1) is provided in the constant current feedback system.

このように本実施形態では位相補償回路6bを備えることで、低周波領域での利得が高まるとともに、高周波領域での利得が抑制され、フィードバック系の一巡伝達関数の安定性を確保することができる。   As described above, in the present embodiment, by providing the phase compensation circuit 6b, the gain in the low frequency region is increased, the gain in the high frequency region is suppressed, and the stability of the loop transfer function of the feedback system can be ensured. .

(実施形態11)
照明光通信装置の実施形態11を図18に基づいて説明する。上述の各実施形態において、定電流源11と、平滑コンデンサC11と、平滑コンデンサC11の両端間に接続される負荷回路4(発光ダイオードLD1からなる)は、発光ダイオードを負荷とする照明器具が一般的に備える基本回路といえる。したがって、負荷回路に付加されることによって負荷回路の負荷特性を部分的に変化させる負荷変動要素13と、光通信信号S1に応じてオン/オフが切り替えられることで負荷変動要素13が負荷回路に付加されるか否かを切り替えるスイッチ要素Q2からなる照明光通信のブロックを、既設の照明器具に後付けで付加できるようにすれば、既設の一般的な照明器具に対して光通信機能を容易に追加することができ、光通信機能の普及が期待できる。
(Embodiment 11)
Embodiment 11 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIG. In each of the above-described embodiments, the constant current source 11, the smoothing capacitor C11, and the load circuit 4 (consisting of the light emitting diode LD1) connected between both ends of the smoothing capacitor C11 is generally a lighting fixture having a light emitting diode as a load. It can be said that this is a basic circuit. Therefore, the load variation element 13 that partially changes the load characteristic of the load circuit by being added to the load circuit, and the load variation element 13 becomes the load circuit by being switched on / off according to the optical communication signal S1. If an illumination light communication block composed of the switch element Q2 for switching whether or not to be added can be added later to an existing lighting fixture, the optical communication function can be easily made to an existing general lighting fixture. It can be added and the spread of optical communication functions can be expected.

図18は本実施形態の照明光通信装置10の回路図であり、この照明光通信装置10は既設の照明器具100と、照明器具100に後付けで接続可能な通信ユニット30とで構成される。   FIG. 18 is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus 10 according to the present embodiment. The illumination light communication apparatus 10 includes an existing illumination apparatus 100 and a communication unit 30 that can be connected to the illumination apparatus 100 later.

照明器具100は、定電流源11と、定電流源11の出力端に接続された平滑コンデンサC11と、平滑コンデンサC11の両端間に接続された負荷回路4とを備え、負荷回路4は、複数の発光ダイオードLD1を直列接続することによって構成されている。   The luminaire 100 includes a constant current source 11, a smoothing capacitor C11 connected to the output terminal of the constant current source 11, and a load circuit 4 connected between both ends of the smoothing capacitor C11. The light emitting diodes LD1 are connected in series.

通信ユニット30は、光通信信号S1を発生する信号発生回路14と、照明器具100の負荷回路4に付加されることによって負荷回路4の負荷特性を部分的に変化させる負荷変動要素13と、光通信信号S1に応じてオン/オフされることで負荷変動要素13を負荷回路4に付加するか否かを切り替えるスイッチ要素Q2とを備えている。また通信ユニット30は、照明器具100が備えるコネクタCN1に着脱自在に接続されるコネクタCN2を備え、コネクタCN2をコネクタCN1に接続すると、負荷回路4に対して負荷変動要素13が電気的に接続されるようになっている。   The communication unit 30 includes a signal generation circuit 14 that generates an optical communication signal S1, a load fluctuation element 13 that is added to the load circuit 4 of the lighting fixture 100 to partially change the load characteristics of the load circuit 4, and a light A switch element Q2 that switches whether to add the load variation element 13 to the load circuit 4 by being turned on / off according to the communication signal S1 is provided. The communication unit 30 includes a connector CN2 that is detachably connected to the connector CN1 included in the lighting fixture 100. When the connector CN2 is connected to the connector CN1, the load variation element 13 is electrically connected to the load circuit 4. It has become so.

而して、通信ユニット30のコネクタCN2を既設の照明器具100のコネクタCN1に接続することで、光通信機能を持たない既設の照明器具100に対して、光通信の機能を後付けで容易に追加することができる。   Thus, by connecting the connector CN2 of the communication unit 30 to the connector CN1 of the existing lighting fixture 100, an optical communication function can be easily added later to the existing lighting fixture 100 that does not have an optical communication function. can do.

なお本実施形態の通信ユニット30において、図19(a)に示されるように、光通信信号S1を発生する信号発生回路14とスイッチ要素Q2との間を電気的に絶縁する絶縁部16を備えることも好ましい。   In addition, in the communication unit 30 of this embodiment, as shown to Fig.19 (a), the insulation part 16 which electrically isolates between the signal generation circuit 14 which generate | occur | produces optical communication signal S1, and switch element Q2 is provided. It is also preferable.

図19(b)(c)は絶縁部16の具体例を示し、図19(b)の回路では絶縁部16がフォトカプラPC11で構成され、図19(c)の回路では絶縁部16が絶縁トランスT21で構成されている。図19(b)(c)の回路では、絶縁部16を構成するフォトカプラPC11又は絶縁トランスT21からバッファーIC4を介してスイッチ要素Q2が駆動されるようになっている。   19 (b) and 19 (c) show specific examples of the insulating portion 16. In the circuit of FIG. 19 (b), the insulating portion 16 is composed of the photocoupler PC11, and in the circuit of FIG. 19 (c), the insulating portion 16 is insulated. It is composed of a transformer T21. In the circuits of FIGS. 19B and 19C, the switch element Q2 is driven from the photocoupler PC11 or the insulating transformer T21 constituting the insulating portion 16 via the buffer IC4.

上述のように本実施形態では、照明光通信の機能を実現するために必要な信号発生回路14と負荷変動要素13とスイッチ要素Q2とが同じケース30a内に収納された通信ユニット30を備えている。この通信ユニット30は、接続用の機構部品(コネクタCN1,CN2)を介して負荷回路4に接続されるようになっている。   As described above, the present embodiment includes the communication unit 30 in which the signal generation circuit 14, the load variation element 13, and the switch element Q2 necessary for realizing the illumination light communication function are housed in the same case 30a. Yes. The communication unit 30 is connected to the load circuit 4 via connection mechanical parts (connectors CN1, CN2).

これにより、通信ユニット30を既設の照明器具100に後付けで接続することができ、既設の照明器具100に対して照明光通信の機能を容易に追加することができる。   Thereby, the communication unit 30 can be connected to the existing lighting fixture 100 by retrofitting, and the function of illumination light communication can be easily added to the existing lighting fixture 100.

また上述の通信ユニット30には、信号発生回路14とスイッチ要素Q2の間を電気的に絶縁する絶縁部16が設けられている。   The communication unit 30 is provided with an insulating portion 16 that electrically insulates between the signal generating circuit 14 and the switch element Q2.

これにより、通信ユニット30がコネクタCN1,CN2を介して照明器具100に接続されている場合においても、信号発生回路14が照明器具100から電気的に絶縁されているので、信号発生回路14を外部の制御システムに接続して、外部の制御システムから入力される信号を光通信信号S1に変換するといった操作が容易になる。   As a result, even when the communication unit 30 is connected to the lighting fixture 100 via the connectors CN1 and CN2, the signal generation circuit 14 is electrically insulated from the lighting fixture 100. Thus, an operation of converting a signal input from an external control system into an optical communication signal S1 is facilitated.

(実施形態12)
照明光通信装置の実施形態12を図20に基づいて説明する。実施形態11で説明した通信ユニット30は、1台の照明器具100に接続されて、この照明器具100に光通信機能を付与するものである。それに対して、本実施形態では通信ユニットを複数台の照明器具に接続可能とし、複数台の照明器具に光通信機能を付与できるようになっている。
Embodiment 12
Embodiment 12 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIG. The communication unit 30 described in the eleventh embodiment is connected to one lighting fixture 100 and provides the lighting fixture 100 with an optical communication function. In contrast, in the present embodiment, the communication unit can be connected to a plurality of lighting fixtures, and an optical communication function can be imparted to the plurality of lighting fixtures.

図20(a)は本実施形態の照明光通信装置10の回路図であり、照明光通信装置10は、3台の既設の照明器具100A,100B,100Cと、照明器具100A,100B,100Cに接続される通信ユニット30とで構成される。   FIG. 20A is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus 10 according to the present embodiment. The illumination light communication apparatus 10 includes three existing illumination fixtures 100A, 100B, and 100C and illumination fixtures 100A, 100B, and 100C. It is comprised with the communication unit 30 connected.

照明器具100A,100B,100Cは同一の構成を有し、定電流源11と、定電流源11の両端間に接続された平滑コンデンサC11と、平滑コンデンサC11の両端間に直列接続された複数の発光ダイオードLD1からなる負荷回路4とで構成されている。   The lighting fixtures 100A, 100B, and 100C have the same configuration, and include a constant current source 11, a smoothing capacitor C11 connected between both ends of the constant current source 11, and a plurality of series connected between both ends of the smoothing capacitor C11. It is comprised with the load circuit 4 which consists of light emitting diode LD1.

通信ユニット30は、信号発生回路14からの光通信信号S1を受けて、複数台の照明器具の負荷特性に変調を付与して光通信を行わせるものであり、負荷変動要素及びスイッチ要素を複数系統備えた多チャンネル用の通信ユニットとして構成されている。通信ユニット30は、例えば3系統の負荷変動要素13a,13b,13c、スイッチ要素Q2a,Q2b,Q2c、絶縁部16a,16b,16cと、コネクタCN2a,CN2b,CN2cと、信号発生回路14とを同一のケース30aに保持させることで、ユニット化されている。負荷変動要素13a,13b,13cは、それぞれ照明器具の負荷回路4に付加されることで、負荷回路4の特性を部分的に変更する。コネクタCN2a,CN2b,CN2cは、それぞれ照明器具のコネクタCN1に着脱自在に接続されて、対応する負荷変動要素13a,13b,13cを照明器具の負荷回路4に接続する。信号発生回路14は2値の光通信信号S1を発生する。スイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cは、それぞれ信号発生回路14からの光通信信号S1に応じてオン/オフされ、対応する負荷変動要素13a,13b,13cを負荷回路4に付加するか否かを切り替える。絶縁部16a,16b,16cは、それぞれ、信号発生回路14と、対応するスイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cとの間を電気的に絶縁しており、例えば図19(b)(c)に示されるような回路で構成される。   The communication unit 30 receives the optical communication signal S1 from the signal generation circuit 14 and modulates the load characteristics of a plurality of lighting fixtures to perform optical communication, and includes a plurality of load variation elements and switch elements. It is configured as a multi-channel communication unit with a system. The communication unit 30 includes, for example, three systems of load variation elements 13a, 13b, and 13c, switch elements Q2a, Q2b, and Q2c, insulating portions 16a, 16b, and 16c, connectors CN2a, CN2b, and CN2c, and the signal generation circuit 14 being the same. It is unitized by holding it in the case 30a. The load variation elements 13a, 13b, and 13c are respectively added to the load circuit 4 of the lighting fixture, thereby partially changing the characteristics of the load circuit 4. The connectors CN2a, CN2b, CN2c are detachably connected to the connector CN1 of the lighting fixture, respectively, and connect the corresponding load variation elements 13a, 13b, 13c to the load circuit 4 of the lighting fixture. The signal generation circuit 14 generates a binary optical communication signal S1. The switch elements Q2a, Q2b, and Q2c are turned on / off in response to the optical communication signal S1 from the signal generation circuit 14, respectively, to switch whether or not the corresponding load variation elements 13a, 13b, and 13c are added to the load circuit 4. . The insulating portions 16a, 16b, and 16c electrically insulate the signal generating circuit 14 and the corresponding switch elements Q2a, Q2b, and Q2c, respectively, as shown in FIGS. 19B and 19C, for example. It is comprised with such a circuit.

上述のように本実施形態では、照明光通信の機能を実現するために必要な信号発生回路と負荷変動要素とスイッチ要素とが同じケース30a内に収納された通信ユニット30を備えている。この通信ユニット30は、接続用の機構部品(コネクタCN1,CN2a〜CN2c)を介して照明器具の負荷回路4に接続されるようになっている。   As described above, the present embodiment includes the communication unit 30 in which the signal generation circuit, the load variation element, and the switch element necessary for realizing the illumination light communication function are housed in the same case 30a. This communication unit 30 is configured to be connected to the load circuit 4 of the lighting fixture via connection mechanism parts (connectors CN1, CN2a to CN2c).

これにより、通信ユニット30を既設の照明器具100に後付けで接続することができ、既設の照明器具100に対して照明光通信の機能を容易に追加することができる。   Thereby, the communication unit 30 can be connected to the existing lighting fixture 100 by retrofitting, and the function of illumination light communication can be easily added to the existing lighting fixture 100.

しかも本実施形態では、信号発生回路14からの光通信信号S1を複数台の照明器具に出力できるように、負荷変動要素及びスイッチ要素を複数系統備えているので、1台の通信ユニット30で複数台の照明器具の光出力に変調を付与することができる。   In addition, in the present embodiment, a plurality of load variation elements and switch elements are provided so that the optical communication signal S1 from the signal generation circuit 14 can be output to a plurality of lighting fixtures. Modulation can be applied to the light output of the base luminaire.

また複数系統のスイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cは、それぞれ対応する絶縁部16a,16b,16cを介して信号発生回路14に接続されている。したがって、通信ユニット30に接続される複数の照明器具の間が電気的に絶縁され、照明器具の間の相互干渉を抑制できる。   The switch elements Q2a, Q2b, Q2c of a plurality of systems are connected to the signal generation circuit 14 through corresponding insulating portions 16a, 16b, 16c, respectively. Therefore, a plurality of lighting fixtures connected to the communication unit 30 are electrically insulated, and mutual interference between the lighting fixtures can be suppressed.

尚、図20(a)の回路では信号発生回路14から出力される光通信信号S1を複数台の照明器具へ出力しているが、図20(b)に示すように、信号発生回路14により複数種類(例えば3種類)の光通信信号S1,S2,S3を発生させ、各々の光通信信号S1,S2,S3を別個の照明器具に出力してもよい。図20(b)の回路では、スイッチ要素Q2a,Q2b,Q2cに、それぞれ対応する絶縁部16a,16b,16cを介して光通信信号S1,S2,S3が入力されるようになっている。   In the circuit of FIG. 20A, the optical communication signal S1 output from the signal generation circuit 14 is output to a plurality of lighting fixtures. However, as shown in FIG. A plurality of types (for example, three types) of optical communication signals S1, S2, and S3 may be generated, and the respective optical communication signals S1, S2, and S3 may be output to separate lighting fixtures. In the circuit of FIG. 20B, optical communication signals S1, S2, and S3 are input to the switch elements Q2a, Q2b, and Q2c via the corresponding insulating portions 16a, 16b, and 16c, respectively.

このように、光通信信号を発生する信号発生回路14は、互いに異なる複数種類の光通信信号(本実施形態では3種類の光通信信号S1,S2,S3)を発生する。光通信信号の種類毎に個別のスイッチ要素(スイッチ要素Q2a,Q2b,Q2c)が設けられ、且つ、複数のスイッチ要素の間を電気的に絶縁する絶縁部(絶縁部16a,16b,16c)が設けられている。   As described above, the signal generation circuit 14 that generates the optical communication signal generates a plurality of different types of optical communication signals (three types of optical communication signals S1, S2, and S3 in the present embodiment). An individual switch element (switch element Q2a, Q2b, Q2c) is provided for each type of optical communication signal, and an insulating part (insulating parts 16a, 16b, 16c) for electrically insulating a plurality of switch elements is provided. Is provided.

これにより、複数種類の光通信信号を別々の照明器具に出力することができ、1つの通信ユニット30で多チャンネルの光通信を行うことができる。   Thereby, a plurality of types of optical communication signals can be output to separate lighting fixtures, and multi-channel optical communication can be performed with one communication unit 30.

(実施形態13)
照明光通信装置の実施形態13を図21及び図22に基づいて説明する。
(Embodiment 13)
Embodiment 13 of the illumination light communication apparatus will be described with reference to FIGS. 21 and 22.

図21は本実施形態の照明光通信装置10の回路図である。本実施形態は、実施形態11で説明した通信ユニット30に、搬送波生成部32と変調部33と絶縁トランスT1と制御電源部34と復調部35を追加したものである。   FIG. 21 is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus 10 of the present embodiment. In this embodiment, a carrier wave generation unit 32, a modulation unit 33, an insulation transformer T1, a control power supply unit 34, and a demodulation unit 35 are added to the communication unit 30 described in the eleventh embodiment.

搬送波生成部32は、タイマー用IC31と抵抗R11,R12とコンデンサC10とで無安定マルチバイブレータを構成し、光通信信号S1の周波数に対して十分高い周波数(例えば1MHz)で発振させる。尚、タイマー用IC31としては、例えばナショナルセミコンダクター社のLMC555などが使用される。   The carrier wave generator 32 forms an astable multivibrator with the timer IC 31, resistors R11 and R12, and the capacitor C10, and oscillates at a sufficiently high frequency (for example, 1 MHz) with respect to the frequency of the optical communication signal S1. For example, LMC555 manufactured by National Semiconductor Co., Ltd. is used as the timer IC 31.

タイマー用IC31の出力信号は変調部33に入力され、ANDゲートIC1の一方の入力端に入力される。ANDゲートIC1の他方の入力端には光通信信号S1が入力されており、光通信信号S1とタイマー用IC31の出力信号との論理和がバッファーIC2に入力され、カップリングコンデンサC11を介して絶縁トランスT1の一次巻線を励磁する。   The output signal of the timer IC 31 is input to the modulation unit 33 and input to one input terminal of the AND gate IC1. The optical communication signal S1 is input to the other input terminal of the AND gate IC1, and the logical sum of the optical communication signal S1 and the output signal of the timer IC 31 is input to the buffer IC2 and insulated through the coupling capacitor C11. The primary winding of the transformer T1 is excited.

絶縁トランスT1の二次巻線には、光通信信号S1を例えば1MHzの搬送波で変調した高周波電圧が誘起され、ダイオードD11,D12及びコンデンサC12,C13からなる倍電圧整流回路で構成された制御電源部34で整流平滑される。この倍電圧整流回路の出力電圧でスイッチ要素Q2のゲートを駆動するバッファーIC3の電源が生成される。   A high frequency voltage obtained by modulating the optical communication signal S1 with a carrier of 1 MHz, for example, is induced in the secondary winding of the isolation transformer T1, and a control power supply configured by a voltage doubler rectifier circuit including diodes D11 and D12 and capacitors C12 and C13. Rectification and smoothing are performed by the unit 34. The power supply of the buffer IC3 that drives the gate of the switch element Q2 is generated by the output voltage of the voltage doubler rectifier circuit.

また絶縁トランスT1の二次巻線に誘起される電圧は復調部35に入力される。復調部35では、絶縁トランスT1の二次巻線に誘起される電圧が抵抗R13,R14で分圧され、コンデンサC14で搬送波成分が除去されることによって、光通信信号S1が再現される。復調部35は再現した光通信信号S1をバッファーIC3の入力に供給することでMOSFETよりなるスイッチ要素Q2のゲートを駆動する。   The voltage induced in the secondary winding of the insulating transformer T1 is input to the demodulator 35. In the demodulator 35, the voltage induced in the secondary winding of the insulating transformer T1 is divided by the resistors R13 and R14, and the carrier component is removed by the capacitor C14, thereby reproducing the optical communication signal S1. The demodulator 35 drives the gate of the switch element Q2 made of a MOSFET by supplying the reproduced optical communication signal S1 to the input of the buffer IC3.

図22(a)〜(e)は、上述した回路動作を説明するための各部の波形図であり、図22(a)は信号発生回路14から出力される光通信信号S1(例えば10kHz)の波形図である。図22(b)は搬送波信号(例えば1MHz)の波形図、図22(c)はANDゲートIC1(変調部33)の出力波形であり、搬送波信号が光通信信号S1にて変調されている。図22(d)は制御電源部34の出力波形を示し、倍電圧整流回路で整流平滑された直流電源がバッファーIC3に供給される。図22(e)はバッファーIC3の出力波形(復調部35で復調された信号波形)を示し、MOSFETからなるスイッチ要素Q2のゲート端子に入力される。   22A to 22E are waveform diagrams of the respective parts for explaining the above-described circuit operation. FIG. 22A is a diagram illustrating the optical communication signal S1 (for example, 10 kHz) output from the signal generation circuit 14. It is a waveform diagram. FIG. 22B is a waveform diagram of a carrier wave signal (for example, 1 MHz), FIG. 22C is an output waveform of the AND gate IC1 (modulation unit 33), and the carrier wave signal is modulated by the optical communication signal S1. FIG. 22D shows the output waveform of the control power supply unit 34, and the DC power source rectified and smoothed by the voltage doubler rectifier circuit is supplied to the buffer IC3. FIG. 22 (e) shows the output waveform of the buffer IC3 (the signal waveform demodulated by the demodulator 35), which is input to the gate terminal of the switch element Q2 made of a MOSFET.

本実施形態の照明光通信装置10では、通信ユニット30が搬送波生成部32と変調部33と絶縁トランスT1と復調部35とを備えている。搬送波生成部32は、光通信信号S1と分離できるように光通信信号S1の周波数よりも十分高い周波数に設定された搬送波を生成する。変調部33は、光通信信号S1を搬送波にて変調する。絶縁トランスT1は、変調部33とスイッチ要素Q2の間に接続される。復調部35は、絶縁トランスT1の出力から搬送波を除去して得た信号をスイッチ要素Q2に出力する。   In the illumination light communication apparatus 10 of the present embodiment, the communication unit 30 includes a carrier wave generation unit 32, a modulation unit 33, an insulating transformer T1, and a demodulation unit 35. The carrier wave generation unit 32 generates a carrier wave set to a frequency sufficiently higher than the frequency of the optical communication signal S1 so that it can be separated from the optical communication signal S1. The modulation unit 33 modulates the optical communication signal S1 with a carrier wave. The insulating transformer T1 is connected between the modulation unit 33 and the switch element Q2. The demodulator 35 outputs a signal obtained by removing the carrier wave from the output of the isolation transformer T1 to the switch element Q2.

このように、搬送波生成部32とトランス駆動部33と制御電源部34と復調部35とを備えているので、信号発生回路14とスイッチ要素Q2の間に設けられた絶縁部16を構成する絶縁トランスT1として小型のトランスを使用できる。またスイッチ要素Q2の駆動電力を確保するのが容易であるから、照明器具から制御電源を確保する必要がなく、独立性の高い通信ユニット30を実現できる。なお、負荷変動要素13やスイッチ要素Q2などの部品を通信ユニット30として一体に構成することで、既設の照明器具100に対して光通信機能を後付けで容易に付加することができる。また本実施形態の通信ユニットの構成を実施形態12で説明した多チャンネルの通信ユニットに適用しても良いことはいうまでもない。   As described above, since the carrier wave generating unit 32, the transformer driving unit 33, the control power source unit 34, and the demodulating unit 35 are provided, the insulation constituting the insulating unit 16 provided between the signal generating circuit 14 and the switch element Q2 is provided. A small transformer can be used as the transformer T1. Moreover, since it is easy to ensure the drive power of the switch element Q2, it is not necessary to secure a control power supply from the lighting fixture, and the highly independent communication unit 30 can be realized. In addition, an optical communication function can be easily added later to the existing lighting fixture 100 by integrally configuring components such as the load variation element 13 and the switch element Q2 as the communication unit 30. Needless to say, the configuration of the communication unit of the present embodiment may be applied to the multi-channel communication unit described in the twelfth embodiment.

(実施形態14)
実施形態14の照明光通信装置を図23〜図27に基づいて説明する。図23(a)は照明光通信装置10の回路図であり、この照明光通信装置10は、直流電源1を入力とするDC−DCコンバータ2(コンバータ部)と整流回路3と平滑コンデンサC1(平滑回路)を備える。DC−DCコンバータ2は、直流電源1からの直流電圧をスイッチ素子Q1でスイッチングし、その出力がダイオードを含む整流回路3と平滑コンデンサC1で整流、平滑されることによって、所定の電圧値の直流電圧に変換される。DC−DCコンバータの出力間、すなわち平滑コンデンサC1の両端間には、複数個(例えば8個)の発光ダイオードLD1〜LD8と電流検出抵抗5(電流検出部)が直列に接続されている。電流検出抵抗5の電圧降下は誤差増幅器A1(差分増幅部)の反転入力端子に入力される。誤差増幅器A1は、電流検出抵抗5の電圧降下と、非反転入力端子に入力された基準電圧E1とを比較し、その差分を増幅した信号を、出力制御部7(制御部)に出力する。出力制御部7では、誤差増幅器A1から入力されたフィードバック信号に基づいて、スイッチ素子Q1のオン/オフを制御することで、負荷電流I1を制御する。尚、誤差増幅器A1の出力端子と反転入力端子の間には、積分要素である抵抗R1とコンデンサC2からなる位相補償回路6aが接続されており、誤差増幅器A1,抵抗R1,コンデンサC2などで定電流フィードバック回路6が構成される。
(Embodiment 14)
The illumination light communication apparatus of Embodiment 14 is demonstrated based on FIGS. FIG. 23A is a circuit diagram of the illuminating light communication apparatus 10. The illuminating light communication apparatus 10 includes a DC-DC converter 2 (converter unit), a rectifier circuit 3, and a smoothing capacitor C1 (inputting the DC power supply 1). Smoothing circuit). The DC-DC converter 2 switches the direct current voltage from the direct current power source 1 with the switch element Q1, and the output is rectified and smoothed by the rectifier circuit 3 including the diode and the smoothing capacitor C1, so that the direct current of a predetermined voltage value is obtained. Converted to voltage. Between the outputs of the DC-DC converter, that is, between both ends of the smoothing capacitor C1, a plurality of (for example, eight) light emitting diodes LD1 to LD8 and a current detection resistor 5 (current detection unit) are connected in series. The voltage drop of the current detection resistor 5 is input to the inverting input terminal of the error amplifier A1 (difference amplifier). The error amplifier A1 compares the voltage drop of the current detection resistor 5 with the reference voltage E1 input to the non-inverting input terminal, and outputs a signal obtained by amplifying the difference to the output control unit 7 (control unit). The output control unit 7 controls the load current I1 by controlling on / off of the switch element Q1 based on the feedback signal input from the error amplifier A1. Note that a phase compensation circuit 6a including a resistor R1 and a capacitor C2 as integration elements is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the error amplifier A1, and is determined by the error amplifier A1, the resistor R1, the capacitor C2, and the like. A current feedback circuit 6 is configured.

そして、本回路では直列接続された発光ダイオードLD1〜LD8の一部、すなわち1灯の発光ダイオードLD8と並列にスイッチ素子Q2(スイッチ要素)が接続されており、このスイッチ素子Q2は外部から入力される光通信信号S1によってオン/オフされる。   In this circuit, a switch element Q2 (switch element) is connected in parallel with a part of the light-emitting diodes LD1 to LD8 connected in series, that is, one light-emitting diode LD8, and this switch element Q2 is inputted from the outside. Is turned on / off by the optical communication signal S1.

また、図23(b)は回路動作を検証するためのシミュレーション回路を示している。この回路ではDC−DCコンバータ2として降圧チョッパ回路を用いている。また、発光ダイオードLD8に接続されたスイッチ素子Q2を、光通信信号に相当する10kHzの発振信号を出力する信号源8でオン/オフしている。   FIG. 23B shows a simulation circuit for verifying the circuit operation. In this circuit, a step-down chopper circuit is used as the DC-DC converter 2. The switch element Q2 connected to the light emitting diode LD8 is turned on / off by a signal source 8 that outputs an oscillation signal of 10 kHz corresponding to an optical communication signal.

図24(a)(b)に、上記のシミュレーション回路を用いて負荷電流I1をシミュレーションした結果を示す。図24(a)は信号源8を停止させた状態での負荷電流I1を示し、負荷電流I1は直流の約500mAに設定されている。図24(b)は信号源8から10kHzの矩形波信号を出力して、発光ダイオードLD8に流れる電流を断続させたときの負荷電流I1を示している。この場合の負荷電流I1は、スイッチ素子Q2のオン時は約700mA、スイッチ素子Q2のオフ時は約300mAであり、平均電流は約500mAとなっている。尚、スイッチ素子Q2が並列接続された発光ダイオードLD8には、スイッチ素子Q2のオン時には0、スイッチ素子Q2のオフ時には約300mAの矩形波電流が流れることになる。   FIGS. 24A and 24B show the results of simulating the load current I1 using the above simulation circuit. FIG. 24A shows the load current I1 when the signal source 8 is stopped, and the load current I1 is set to about 500 mA of direct current. FIG. 24B shows a load current I1 when a rectangular wave signal of 10 kHz is output from the signal source 8 and the current flowing through the light emitting diode LD8 is interrupted. In this case, the load current I1 is about 700 mA when the switch element Q2 is on, about 300 mA when the switch element Q2 is off, and the average current is about 500 mA. The light emitting diode LD8 to which the switch element Q2 is connected in parallel flows a rectangular wave current of 0 when the switch element Q2 is on and about 300 mA when the switch element Q2 is off.

以上のように直列接続された発光ダイオードLD1〜LD8の一部と並列にスイッチ素子Q2を接続し、このスイッチ素子Q2を光通信信号に応じてオン/オフすることで、一部の発光ダイオードに流れる電流が断続される。したがって、光通信信号に応じて発光ダイオードLD1〜LD8に流れる負荷電流が変調され、発光ダイオードLD1〜LD8から出力される照明光が光通信信号に応じて変調されるのである。照明光通信装置10からの光出力である光通信信号は、フォトICを有する受信器20によって受信される。受信器20では、光通信信号が重畳されていない光出力と、光通信信号が重畳された光出力との差分を検出することによって、光通信信号を受け取る方式を採用しており、このような方式を採用することで微少な変調光でも検出が可能になる。またDC−DCコンバータ2は、負荷電流I1の平均値が略一定になるよう制御しているので、電力損失を低減することができる。ここにおいて、スイッチ素子Q2が並列接続された発光ダイオードLD8により負荷変動要素が構成される。   As described above, the switch element Q2 is connected in parallel with a part of the light-emitting diodes LD1 to LD8 connected in series, and the switch element Q2 is turned on / off according to the optical communication signal, so that a part of the light-emitting diodes is formed. The flowing current is interrupted. Therefore, the load current flowing through the light emitting diodes LD1 to LD8 is modulated according to the optical communication signal, and the illumination light output from the light emitting diodes LD1 to LD8 is modulated according to the optical communication signal. An optical communication signal that is an optical output from the illumination optical communication device 10 is received by a receiver 20 having a photo IC. The receiver 20 employs a method of receiving an optical communication signal by detecting a difference between an optical output on which the optical communication signal is not superimposed and an optical output on which the optical communication signal is superimposed. By adopting this method, even minute modulated light can be detected. Moreover, since the DC-DC converter 2 is controlled so that the average value of the load current I1 becomes substantially constant, power loss can be reduced. Here, a load variation element is constituted by the light emitting diode LD8 to which the switch element Q2 is connected in parallel.

ところで、上述のシミュレーション回路では8灯のうちの1灯と並列にスイッチ素子Q2を接続したが、8灯のうちの2灯と並列にスイッチ素子Q2を接続し、このスイッチ素子Q2を信号源8で断続的にオン/オフさせた場合の負荷電流I1を図25(a)に示す。図25(a)のシミュレーション結果から、スイッチ素子Q2で断続する発光ダイオードの個数を増やすと(1灯→2灯)、負荷電流I1のピーク値が高く、またボトム値が小さくなって、光出力をより大きく変調できることが判明した。また、この場合でも平均電流は、変調していない状態と同じ値(500mA)にできることが判明した。尚、スイッチ素子Q2が10kHz程度の高周波でオン/オフされることによって、発光ダイオードの出力光が変調されるが、人間の目には10kHz程度の高周波の光変調は認識できないため、違和感を抱くことはない。   In the above simulation circuit, the switch element Q2 is connected in parallel with one of the eight lamps. However, the switch element Q2 is connected in parallel with two of the eight lamps, and the switch element Q2 is connected to the signal source 8. FIG. 25A shows the load current I1 when the power is intermittently turned on / off. From the simulation result of FIG. 25A, when the number of light emitting diodes intermittently switched by the switching element Q2 is increased (1 lamp → 2 lamps), the peak value of the load current I1 becomes high and the bottom value becomes small, and the light output It has been found that can be modulated more greatly. Also in this case, it was found that the average current can be the same value (500 mA) as in the unmodulated state. Note that the output light of the light emitting diode is modulated by turning on / off the switching element Q2 at a high frequency of about 10 kHz, but the human eye cannot recognize the high-frequency light modulation of about 10 kHz, and thus feels strange. There is nothing.

また、上記のシミュレーション回路ではスイッチ素子Q2のオンデューティを50%としたが、オンデューティを75%とした場合のシミュレーション結果を図25(b)(c)に示す。図25(b)はスイッチ素子Q2で1灯の発光ダイオードを断続した場合の負荷電流I1、図25(c)はスイッチ素子Q2で2灯の発光ダイオードを断続した場合の負荷電流I1である。このシミュレーション結果から、スイッチ素子Q2のオンデューティを50%よりも大きくすると、スイッチ素子Q2が並列接続された1灯又は複数灯の発光ダイオードの消灯期間を長くできる。それによって、矩形波電流となる負荷電流I1のピーク値は抑制しつつ、その平均電流を変調していない状態と同じ値にでき、スイッチ素子Q2のオンデューティを変えることで発光ダイオードのピーク電流定格に対する余裕度の調整や受信感度の調整が行える。   Further, in the above simulation circuit, the on-duty of the switch element Q2 is set to 50%, but the simulation results when the on-duty is set to 75% are shown in FIGS. FIG. 25B shows the load current I1 when one light emitting diode is intermittently connected with the switching element Q2, and FIG. 25C shows the load current I1 when two light emitting diodes are intermittently connected with the switching element Q2. From this simulation result, when the on-duty of the switch element Q2 is made larger than 50%, the extinguishing period of one or a plurality of light emitting diodes to which the switch element Q2 is connected in parallel can be lengthened. Thereby, while suppressing the peak value of the load current I1 which is a rectangular wave current, the average current can be made the same value as the unmodulated state, and the peak current rating of the light emitting diode can be changed by changing the on-duty of the switch element Q2. Can be adjusted and the reception sensitivity can be adjusted.

また、上述のシミュレーション回路では発光ダイオードLD1…の灯数を8灯としているが、12灯の発光ダイオードを直列接続し、そのうちの1〜4灯の発光ダイオードと並列にスイッチ素子Q2を接続した場合のシミュレーション結果を図26に示す。図26(a)は信号源8を停止させた状態(すなわちスイッチ素子Q2がオフの状態)での負荷電流I1を示し、負荷電流I1は直流の約500mAに設定されている。図26(b)は発光ダイオードが1灯断続された場合の負荷電流I1、図26(c)は2灯断続された場合の負荷電流I1、図26(d)は3灯断続された場合の負荷電流I1、図26(e)は4灯が断続された場合の負荷電流I1である。尚、何れの場合もスイッチ素子Q2のオンデューティは50%に設定されている。このシミュレーション結果から、スイッチ素子Q2で断続される発光ダイオードの個数が多いほど、負荷電流I1の変調度合いが大きくなっているが、負荷電流I1の平均電流は一定に保たれることが確認できた。   In the above simulation circuit, the number of light-emitting diodes LD1 is eight, but when twelve light-emitting diodes are connected in series and the switch element Q2 is connected in parallel with one to four of the light-emitting diodes. The simulation results are shown in FIG. FIG. 26A shows the load current I1 in a state where the signal source 8 is stopped (that is, the switch element Q2 is off), and the load current I1 is set to about 500 mA of direct current. 26B shows the load current I1 when one light emitting diode is interrupted, FIG. 26C shows the load current I1 when two lights are interrupted, and FIG. 26D shows the case where three lights are interrupted. FIG. 26E shows the load current I1 when four lamps are intermittent. In any case, the on-duty of the switch element Q2 is set to 50%. From this simulation result, it was confirmed that the greater the number of light emitting diodes that are intermittently connected to the switching element Q2, the greater the degree of modulation of the load current I1, but the average current of the load current I1 is kept constant. .

上述のように本実施形態では、直列接続された複数灯の発光ダイオードのうち、一部の発光ダイオードと並列にスイッチ素子Q2を接続し、このスイッチ素子Q2を光通信信号に応じてオン/オフさせている。スイッチ素子Q2がオンになると、スイッチ素子Q2が並列接続された発光ダイオードの一部は、その両端間が短絡される。この時、直列接続された発光ダイオードのオン電圧が、短絡された個数分だけ低下し、DC−DCコンバータ2の出力電圧(すなわち平滑コンデンサC1の両端電圧)との間に差分ΔVが生じる。したがって、残りの発光ダイオードに流れる負荷電流I1は、その動作抵抗と上記した電圧の差分ΔVで決まる値だけ増加することになる。この増加分は、誤差増幅器A1を介するフィードバック系(定電流フィードバック回路6)によるものでないので瞬時に負荷電流I1が増加し、光通信信号に対して良好な追従性が得られる。また、短絡された発光ダイオードの個数が多いほど、負荷電流の増加分が大きくなる。一方、スイッチ素子Q2がオフの期間では、光通信信号により変調されていない場合より負荷電流I1が低下するが、この電流値は定電流フィードバック回路6による平均化制御によって、平均電流が変調前と同じ値となるように決定された電流値に制御される。   As described above, in the present embodiment, among a plurality of light-emitting diodes connected in series, a switch element Q2 is connected in parallel with some of the light-emitting diodes, and this switch element Q2 is turned on / off according to an optical communication signal. I am letting. When the switch element Q2 is turned on, a part of the light emitting diodes to which the switch element Q2 is connected in parallel is short-circuited between both ends. At this time, the ON voltage of the light emitting diodes connected in series is reduced by the number of short-circuits, and a difference ΔV is generated between the output voltage of the DC-DC converter 2 (that is, the voltage across the smoothing capacitor C1). Therefore, the load current I1 flowing through the remaining light emitting diodes increases by a value determined by the difference ΔV between the operating resistance and the voltage. This increase is not due to the feedback system (constant current feedback circuit 6) via the error amplifier A1, so the load current I1 increases instantaneously and good followability to the optical communication signal is obtained. Further, the larger the number of light-emitting diodes that are short-circuited, the greater the increase in load current. On the other hand, while the switch element Q2 is off, the load current I1 is lower than when it is not modulated by the optical communication signal, but this current value is controlled by the constant current feedback circuit 6 so that the average current is not modulated. The current value determined to be the same value is controlled.

この照明光通信装置では、照明用途に使用される、直列接続された複数灯の発光ダイオードLD1〜LD8の一部を、光通信信号に応じて断続的に短絡するだけで、光通信信号に忠実な負荷電流I1の変調が行える。また回路効率を損ねるような損失が発生することもなく、光通信信号による変調が加えられた場合でも負荷電流I1の平均値は変化しないので、照明の質を損ねる虞もない。   In this illuminating light communication device, a part of a plurality of light emitting diodes LD1 to LD8 connected in series, which are used for lighting, is short-circuited intermittently according to the optical communication signal, and faithful to the optical communication signal. Modulation of the load current I1 can be performed. In addition, there is no loss that impairs circuit efficiency, and even when modulation by an optical communication signal is applied, the average value of the load current I1 does not change, so there is no risk of impairing the quality of illumination.

以上のように、本実施形態では、通信のために付加する回路が簡素でありながら、高周波の光通信信号に応じて忠実に出力光を変調でき、しかも電力損失の少ない照明光通信装置を提供することができる。   As described above, this embodiment provides an illumination optical communication apparatus that can modulate output light faithfully in accordance with a high-frequency optical communication signal and has low power loss, while a circuit added for communication is simple. can do.

(実施形態15)
実施形態15の照明光通信装置を図27〜図30に基づいて説明する。図27は本実施形態の回路動作を検証するシミュレーション回路である。この回路では、DC−DCコンバータ2の出力間に、電流検出抵抗5を介して、8個の発光ダイオードLD11〜LD18の直列回路4aと、8個の発光ダイオードLD21〜LD28の直列回路4bとが並列接続されている。そして、一方の直列回路4bを構成する発光ダイオードLD21〜LD28の一部(例えば発光ダイオードLD28)と並列に、光通信信号に応じてオン/オフされるスイッチ素子Q2が接続されている。ここで、図27のシミュレーション回路では、光通信信号に相当する10kHzの発振信号を出力する信号源8でスイッチ素子Q2をオン/オフしている。尚、発光ダイオードLD11〜LD18、LD21〜LD28よりなる負荷回路以外の回路構成は実施形態14と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Embodiment 15)
The illumination light communication apparatus of Embodiment 15 is demonstrated based on FIGS. FIG. 27 is a simulation circuit for verifying the circuit operation of this embodiment. In this circuit, a series circuit 4a of eight light emitting diodes LD11 to LD18 and a series circuit 4b of eight light emitting diodes LD21 to LD28 are connected between the outputs of the DC-DC converter 2 via a current detection resistor 5. Connected in parallel. In addition, a switch element Q2 that is turned on / off in response to an optical communication signal is connected in parallel with a part of the light emitting diodes LD21 to LD28 (for example, the light emitting diode LD28) constituting one series circuit 4b. Here, in the simulation circuit of FIG. 27, the switch element Q2 is turned on / off by the signal source 8 that outputs an oscillation signal of 10 kHz corresponding to the optical communication signal. Since the circuit configuration other than the load circuit composed of the light emitting diodes LD11 to LD18 and LD21 to LD28 is the same as that of the fourteenth embodiment, common components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図28(a)〜(c)に、上記のシミュレーション回路を用いて、直列回路4a,4bに流れる負荷電流I1,I2と、その合成電流I3(=I1+I2)をシミュレーションした結果を示す。図28(a)は信号源8を停止させた状態での電流I1〜I3を示し、負荷電流I1,I2は直流の約500mAに設定され、その合成電流I3は直流の約1Aに設定されている。   28A to 28C show the results of simulating the load currents I1 and I2 flowing through the series circuits 4a and 4b and the combined current I3 (= I1 + I2) using the above simulation circuit. FIG. 28A shows the currents I1 to I3 in a state where the signal source 8 is stopped, the load currents I1 and I2 are set to about 500 mA of direct current, and the combined current I3 is set to about 1 A of direct current. Yes.

また図28(b)は信号源8から10kHzの矩形波信号(オンデューティが50%)を出力して、1個の発光ダイオードLD28を断続させたときの負荷電流I1,I2及び合成電流I3を示している。ここで、スイッチ素子Q2によって発光ダイオードが断続されない方の直列回路4aに流れる負荷電流I1は略直流で変調されていない。一方、スイッチ素子Q2によって発光ダイオードLD28が断続される方の直列回路4bに流れる負荷電流I2は、平均電流(約500mA)を基準にして変調されている。而して、負荷電流I1,I2の和である合成電流I3は、平均値(1A)を基準にして変調されることになる。   FIG. 28B shows a 10 kHz rectangular wave signal (on-duty is 50%) output from the signal source 8, and shows load currents I1, I2 and combined current I3 when one light emitting diode LD28 is intermittently connected. Show. Here, the load current I1 flowing through the series circuit 4a in which the light emitting diode is not intermittently connected by the switch element Q2 is not modulated by substantially direct current. On the other hand, the load current I2 flowing through the series circuit 4b in which the light emitting diode LD28 is intermittently connected by the switch element Q2 is modulated on the basis of the average current (about 500 mA). Thus, the combined current I3 that is the sum of the load currents I1 and I2 is modulated with reference to the average value (1A).

なお上述のシミュレーション回路では、スイッチ素子Q2で1個の発光ダイオードLD28をオン/オフしているが、スイッチ素子Q2で2個の発光ダイオードを断続した場合の電流I1〜I3をシミュレーションした結果を図28(c)に示す。この結果より、スイッチ素子Q2で断続する発光ダイオードの個数を増やした方が、変調幅を大きくできることを確認できた。これは、スイッチ素子Q2がオンになると、スイッチ素子Q2に並列接続された発光ダイオードの一部は、その両端間が短絡される。この時、直列接続された発光ダイオードのオン電圧が、短絡された個数分だけ低下し、DC−DCコンバータ2の出力電圧(すなわち平滑コンデンサC1の両端電圧)との間に差分ΔVが生じる。したがって、残りの発光ダイオードに流れる負荷電流I1は、その動作抵抗と上記した電圧の差分ΔVで決まる値だけ増加する。この増加分は、誤差増幅器A1を介するフィードバック系によるものでないので瞬時に負荷電流I1が増加し、光通信信号に対して良好な追従性が得られる。なお、短絡された発光ダイオードの個数が多いほど、負荷電流の増加分は大きくなる。一方、スイッチ素子Q2がオフの期間では、光通信信号により変調されていない場合より負荷電流I1が低下するが、この電流値は定電流フィードバック回路6による平均化制御によって、平均電流が変調前と同じ値となるように決定された電流値に制御される。   In the above simulation circuit, one light-emitting diode LD28 is turned on / off by the switching element Q2, but the results of simulating currents I1 to I3 when two light-emitting diodes are intermittently connected by the switching element Q2 are shown in FIG. It is shown in 28 (c). From this result, it was confirmed that the modulation width can be increased by increasing the number of light emitting diodes intermittently connected by the switching element Q2. This is because when the switch element Q2 is turned on, both ends of a part of the light emitting diodes connected in parallel to the switch element Q2 are short-circuited. At this time, the ON voltage of the light emitting diodes connected in series is reduced by the number of short-circuits, and a difference ΔV is generated between the output voltage of the DC-DC converter 2 (that is, the voltage across the smoothing capacitor C1). Accordingly, the load current I1 flowing through the remaining light emitting diodes increases by a value determined by the difference ΔV between the operating resistance and the voltage described above. Since this increase is not due to the feedback system via the error amplifier A1, the load current I1 increases instantaneously, and good followability to the optical communication signal can be obtained. As the number of light-emitting diodes that are short-circuited increases, the increase in load current increases. On the other hand, while the switch element Q2 is off, the load current I1 is lower than when it is not modulated by the optical communication signal, but this current value is controlled by the constant current feedback circuit 6 so that the average current is not modulated. The current value determined to be the same value is controlled.

ところで、複数個の発光ダイオードの直列回路を並列に接続する個数は2個に限定されるものではなく、3個以上並列接続してもよい。図29に示す回路では、DC−DCコンバータ2の出力間に、電流検出抵抗5を介して、各8個の発光ダイオードLD11〜LD18、LD21〜LD28、LD31〜LD38を直列に接続した直列回路4a,4b,4cが並列に接続されている。そして、1つの直列回路4cを構成する発光ダイオードLD31〜LD38の一部(例えば発光ダイオードLD38)と並列に、光通信信号に応じてオン/オフされるスイッチ素子Q2が接続されている。   By the way, the number of parallel connection of a series circuit of a plurality of light emitting diodes is not limited to two, but three or more may be connected in parallel. In the circuit shown in FIG. 29, a series circuit 4a in which eight light-emitting diodes LD11 to LD18, LD21 to LD28, and LD31 to LD38 are connected in series between outputs of the DC-DC converter 2 via a current detection resistor 5. , 4b, 4c are connected in parallel. A switch element Q2 that is turned on / off in response to an optical communication signal is connected in parallel with a part of the light emitting diodes LD31 to LD38 (for example, the light emitting diode LD38) constituting one series circuit 4c.

図30(a)〜(c)に、上記のシミュレーション回路を用いて、直列回路4a,4b,4cに流れる負荷電流I1,I2,I3と、その合成電流I4(=I1+I2+I3)をシミュレーションした結果を示す。図30(a)は信号源8を停止させた状態での電流I1〜I4を示し、負荷電流I1〜I3は直流の約500mAにそれぞれ設定され、その合成電流I4は直流の約1.5Aに設定されている。   FIGS. 30A to 30C show results of simulating the load currents I1, I2, and I3 flowing through the series circuits 4a, 4b, and 4c and the combined current I4 (= I1 + I2 + I3) using the above simulation circuit. Show. FIG. 30A shows currents I1 to I4 with the signal source 8 stopped, the load currents I1 to I3 are set to about 500 mA of direct current, and the combined current I4 is about 1.5A of direct current. Is set.

また図30(b)は信号源8から10kHzの矩形波信号(オンデューティが50%)を出力して、1個の発光ダイオードLD38を断続させたときの負荷電流I1〜I3及び合成電流I4を示している。ここで、スイッチ素子Q2によって発光ダイオードが断続されない直列回路4a,4bに流れる負荷電流I1,I2は略直流で変調されていない。一方、スイッチ素子Q2によって発光ダイオードLD38が断続される直列回路4cに流れる負荷電流I3は、平均電流(約500mA)を基準にして変調されている。而して、負荷電流I1〜I3の和である合成電流I4は、平均値(1.5A)を基準にして変調されることになる。   FIG. 30B shows a 10 kHz rectangular wave signal (on-duty is 50%) output from the signal source 8 and shows the load currents I1 to I3 and the combined current I4 when one light emitting diode LD38 is intermittently connected. Show. Here, the load currents I1 and I2 flowing through the series circuits 4a and 4b in which the light emitting diodes are not interrupted by the switch element Q2 are not modulated by substantially direct current. On the other hand, the load current I3 flowing through the series circuit 4c in which the light emitting diode LD38 is intermittently connected by the switch element Q2 is modulated with reference to the average current (about 500 mA). Thus, the combined current I4, which is the sum of the load currents I1 to I3, is modulated with reference to the average value (1.5A).

なお上述のシミュレーション回路では、スイッチ素子Q2で1個の発光ダイオードLD38をオン/オフしているが、スイッチ素子Q2で2個の発光ダイオードLD37,LD38を断続した場合の電流I1〜I4をシミュレーションした結果を図30(c)に示す。この結果より、実施形態1と同様、スイッチ素子Q2で断続する発光ダイオードの個数を増やした方が、変調幅を大きくできることを確認できた。   In the above simulation circuit, one light-emitting diode LD38 is turned on / off by the switching element Q2, but the currents I1 to I4 when the two light-emitting diodes LD37 and LD38 are intermittently connected by the switching element Q2 are simulated. A result is shown in FIG.30 (c). From this result, it was confirmed that the modulation width can be increased by increasing the number of light emitting diodes intermittently connected by the switching element Q2, as in the first embodiment.

(実施形態16)
実施形態16の照明光通信装置を図31及び図32に基づいて説明する。図31は本実施形態の回路動作を検証するシミュレーション回路である。この回路では、DC−DCコンバータ2の出力間に、電流検出抵抗5を介して、2個の発光ダイオードLD1,LD2の直列回路4を複数(例えば4組)並列接続した回路ブロックB1〜B4を4個直列に接続してある。そして、本回路では回路ブロックB4を構成する4組の直列回路4のうち、1組の直列回路4の発光ダイオードLD1,LD2の一部、すなわち発光ダイオードLD2と並列にスイッチ素子Q2が接続されている。スイッチ素子Q2は光通信信号に応じてオン/オフされるのであるが、図31のシミュレーション回路では、光通信信号に相当する10kHzの発振信号を出力する信号源8でスイッチ素子Q2をオン/オフしている。尚、回路ブロックB1〜B4で構成される負荷回路以外の回路構成は実施形態15と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Embodiment 16)
The illumination light communication apparatus of Embodiment 16 is demonstrated based on FIG.31 and FIG.32. FIG. 31 is a simulation circuit for verifying the circuit operation of this embodiment. In this circuit, circuit blocks B1 to B4 in which a plurality of (for example, four sets) series circuits 4 of two light emitting diodes LD1 and LD2 are connected in parallel between the outputs of the DC-DC converter 2 via a current detection resistor 5. Four are connected in series. In this circuit, among the four series circuits 4 constituting the circuit block B4, the switch element Q2 is connected in parallel with a part of the light emitting diodes LD1 and LD2 of the series circuit 4, that is, the light emitting diode LD2. Yes. The switch element Q2 is turned on / off according to the optical communication signal. In the simulation circuit of FIG. 31, the switch element Q2 is turned on / off by the signal source 8 that outputs an oscillation signal of 10 kHz corresponding to the optical communication signal. doing. In addition, since circuit structures other than the load circuit comprised by circuit block B1-B4 are the same as that of Embodiment 15, the same code | symbol is attached | subjected to a common component and the description is abbreviate | omitted.

図32(a)(b)に、上記のシミュレーション回路を用いて、負荷回路に流れる電流I1〜I4をシミュレーションした結果を示す。ここで、電流I2はスイッチ素子Q2が並列接続された発光ダイオードLD2に流れる電流である。電流I1は、スイッチ素子Q2が並列接続された発光ダイオードLD2と直列に接続された発光ダイオードLD1に流れる電流である。電流I3は、スイッチ素子Q2が接続された発光ダイオードLD2を含む直列回路4と、同じ回路ブロックB4に属する他の直列回路4に流れる電流である。電流I4は、負荷回路に流れる電流の合成電流である。   FIGS. 32A and 32B show the results of simulating the currents I1 to I4 flowing through the load circuit using the above simulation circuit. Here, the current I2 is a current flowing through the light emitting diode LD2 to which the switch element Q2 is connected in parallel. The current I1 is a current that flows through the light emitting diode LD1 connected in series with the light emitting diode LD2 to which the switch element Q2 is connected in parallel. The current I3 is a current that flows through the series circuit 4 including the light emitting diode LD2 to which the switch element Q2 is connected and the other series circuit 4 belonging to the same circuit block B4. The current I4 is a combined current that flows through the load circuit.

図32(a)は信号源8を停止させた状態、すなわちスイッチ素子Q2がオフした状態での電流I1〜I4を示し、負荷電流I1〜I3は直流の約500mAに設定されている。各回路ブロックB1〜B4を構成する4組の直列回路4に流れる負荷電流は直流の500mAに設定されているから、合成電流I4は直流の約2Aとなる。   FIG. 32A shows currents I1 to I4 in a state where the signal source 8 is stopped, that is, in a state where the switch element Q2 is turned off, and the load currents I1 to I3 are set to about 500 mA of direct current. Since the load current flowing in the four series circuits 4 constituting each of the circuit blocks B1 to B4 is set to 500 mA of direct current, the combined current I4 is about 2 A of direct current.

図32(b)は信号源8から10kHzの矩形波信号(オンデューティが50%)を出力して、スイッチ素子Q2をオン/オフさせることで、上記の発光ダイオードLD2を断続させたときの負荷電流I1〜I3及び合成電流I4を示している。ここで、断続される発光ダイオードLD2に流れる電流I2は、スイッチ素子Q2のオフ時には500mAとなり、オン時には0Aとなる。一方、この発光ダイオードLD2と直列に接続された発光ダイオードLD1に流れる電流I1は、スイッチ素子Q2のオフ時には500mAとなり、オン時にはオン電圧の低下分によって決まる変化分だけ増加した値となる。同じ回路ブロックB4に属する他の直列回路4に流れる電流は、スイッチ素子Q2のオン時に電流I1の増加に伴って若干減少するが、合成電流I4は変調されない場合の電流値(約2A)を基準にして変調されることになる。   FIG. 32B shows a load when the light emitting diode LD2 is intermittently turned by outputting a 10 kHz rectangular wave signal (on duty is 50%) from the signal source 8 and turning on / off the switch element Q2. Currents I1 to I3 and combined current I4 are shown. Here, the current I2 flowing through the intermittent light emitting diode LD2 is 500 mA when the switch element Q2 is off, and 0 A when the switch element Q2 is on. On the other hand, the current I1 flowing through the light emitting diode LD1 connected in series with the light emitting diode LD2 is 500 mA when the switch element Q2 is turned off, and increases by a change determined by the amount of decrease in the on voltage when turned on. The current flowing in the other series circuit 4 belonging to the same circuit block B4 slightly decreases as the current I1 increases when the switch element Q2 is turned on, but the combined current I4 is based on the current value (about 2A) when not modulated. Will be modulated.

本回路でも、上述の各実施形態と同様に、スイッチ素子Q2がオンすることによって、負荷回路のオン電圧が低下し、これによって負荷電流が瞬時に増加する。この増加分は、誤差増幅器A1を介するフィードバック系によるものでないので瞬時に負荷電流I1が増加し、光通信信号に対して良好な追従性が得られる。一方、スイッチ素子Q2がオフの期間では、光通信信号により変調されていない場合より負荷電流I1が低下するが、この電流値は定電流フィードバック回路6による平均化制御によって、平均電流が変調前と同じ値となるように決定された電流値に制御される。したがって、通信のために付加する回路が簡素でありながら、高周波の光通信信号に応じて忠実に出力光を変調でき、しかも電力損失の少ない照明光通信装置を提供することができる。   Also in this circuit, as in each of the above-described embodiments, when the switch element Q2 is turned on, the on-voltage of the load circuit is lowered, and thereby the load current is instantaneously increased. Since this increase is not due to the feedback system via the error amplifier A1, the load current I1 increases instantaneously, and good followability to the optical communication signal can be obtained. On the other hand, while the switch element Q2 is off, the load current I1 is lower than when it is not modulated by the optical communication signal, but this current value is controlled by the constant current feedback circuit 6 so that the average current is not modulated. The current value determined to be the same value is controlled. Therefore, it is possible to provide an illumination optical communication device that can modulate output light faithfully in accordance with a high-frequency optical communication signal and has low power loss while a circuit added for communication is simple.

なお本回路では、32灯の発光ダイオードのうち、1灯のみが光通信信号に応じて断続されるため、合成電流I4の変調度合いは小さいが、断続的に短絡される発光ダイオードの個数を増やせば、強い変調を得ることができる。どの程度の変調が必要になるかは、受信側の感度に依存しており、受信側が照明光の強さの差分を検出するような受信方式であれば、微少な変調であっても光の変調信号を受信することは可能である。   In this circuit, only one of the 32 light emitting diodes is interrupted in response to the optical communication signal, so the degree of modulation of the combined current I4 is small, but the number of light emitting diodes that are intermittently short-circuited can be increased. If so, strong modulation can be obtained. How much modulation is required depends on the sensitivity on the receiving side. If the receiving side detects a difference in the intensity of illumination light, even if it is a minute modulation, It is possible to receive a modulated signal.

(実施形態17)
実施形態17の照明光通信装置を図33及び図34に基づいて説明する。図33(a)は本実施形態の回路図である。この照明光通信装置10では、DC−DCコンバータ2の出力間(すなわち平滑コンデンサC1の両端間)に、電流検出抵抗5を介して、複数個(例えば4個)の発光ダイオードLD1〜LD4の直列回路4と、限流要素9(負荷変動要素)とが直列に接続されている。そして、限流要素9の両端間には、光通信信号に応じてオン/オフされるスイッチ素子Q2が接続されている。尚、発光ダイオードLD1〜LD4および限流要素9からなる負荷回路以外の回路構成は、実施形態14で説明した図23(a)の回路と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Embodiment 17)
The illumination light communication apparatus of Embodiment 17 is demonstrated based on FIG.33 and FIG.34. FIG. 33A is a circuit diagram of this embodiment. In this illumination optical communication device 10, a plurality of (for example, four) light emitting diodes LD1 to LD4 are connected in series between the outputs of the DC-DC converter 2 (that is, between both ends of the smoothing capacitor C1) via the current detection resistor 5. The circuit 4 and the current limiting element 9 (load fluctuation element) are connected in series. Between both ends of the current limiting element 9, a switching element Q2 that is turned on / off in accordance with an optical communication signal is connected. The circuit configuration other than the load circuit including the light emitting diodes LD1 to LD4 and the current limiting element 9 is the same as that of the circuit of FIG. 23A described in the fourteenth embodiment. The description is omitted.

この照明光通信装置10においても、光通信信号に応じてスイッチ素子Q2がオン/オフすることで、限流要素9の両端間が短絡又は開放されるから、発光ダイオードに流れる負荷電流I1を光通信信号に応じて変調することができる。   Also in this illumination optical communication device 10, since the switch element Q2 is turned on / off according to the optical communication signal, both ends of the current limiting element 9 are short-circuited or opened. Modulation can be performed according to the communication signal.

図33(b)〜(d)は限流要素9の具体構成を示し、図33(b)に示すようにダイオードD1で限流要素9を構成してもよい。このダイオードD1は一般のダイオードであり、必要とする変調度合いに応じて、その数や種類を選択すればよい。ダイオードD1を、可視光を照射する発光ダイオードとしたものが上述の実施形態14であるが、ダイオードD1を可視光以外の発光ダイオードとしてもよく、赤外発光ダイオードとすれば、赤外光の受信器で受信可能になる。   33 (b) to 33 (d) show a specific configuration of the current limiting element 9, and the current limiting element 9 may be configured with a diode D1 as shown in FIG. 33 (b). The diode D1 is a general diode, and the number and type thereof may be selected according to the required degree of modulation. In the above-described embodiment 14, the diode D1 is a light-emitting diode that emits visible light. However, the diode D1 may be a light-emitting diode other than visible light. If an infrared light-emitting diode is used, it receives infrared light. It becomes possible to receive with the instrument.

また図33(c)は限流要素9を抵抗R2で構成したものであり、必要とする変調度合いに応じて、その抵抗値を設定すればよい。   FIG. 33 (c) shows that the current limiting element 9 is constituted by a resistor R2, and the resistance value may be set according to the required degree of modulation.

また図33(d)は限流要素9をダイオードD1と抵抗R2の並列回路で構成したものであり、場合によってはダイオードD1と抵抗R2の直列回路で構成してもよい。   FIG. 33 (d) shows that the current limiting element 9 is constituted by a parallel circuit of a diode D1 and a resistor R2, and may be constituted by a series circuit of a diode D1 and a resistor R2, depending on circumstances.

また図34(a)(b)は複数個(例えば4個)の発光ダイオードの直列回路4a,4bが複数(例えば2組)並列に接続された回路例を示している。図34(a)の回路例では、2つの直列回路4a,4bが合流した箇所に限流要素9が接続され、この限流要素9と並列にスイッチ素子Q2が接続されている。図34(b)の回路例では、一方の直列回路4bのみに限流要素9が直列接続され、この限流要素9と並列にスイッチ素子Q2が接続されている。また図34(c)の回路例では、複数(例えば2個)の発光ダイオードの直列回路が複数(例えば2組)並列接続された回路ブロックB1〜B4が複数(例えば4個)直列に接続されている。この回路例では、回路ブロックB4を構成する一方の直列回路と直列に限流要素9が接続されており、この限流要素9と並列にスイッチ素子Q2が接続されている。   34A and 34B show circuit examples in which a plurality (for example, two sets) of series circuits 4a and 4b of a plurality of (for example, four) light emitting diodes are connected in parallel. In the circuit example of FIG. 34A, a current limiting element 9 is connected to a location where two series circuits 4a and 4b merge, and a switching element Q2 is connected in parallel with the current limiting element 9. In the circuit example of FIG. 34B, the current limiting element 9 is connected in series only to one series circuit 4b, and the switch element Q2 is connected in parallel to the current limiting element 9. In the circuit example of FIG. 34C, a plurality (for example, two) of circuit blocks B1 to B4 in which a plurality (for example, two sets) of series circuits of a plurality of (for example, two) light emitting diodes are connected in parallel are connected in series. ing. In this circuit example, a current limiting element 9 is connected in series with one of the series circuits constituting the circuit block B4, and a switch element Q2 is connected in parallel with the current limiting element 9.

このように、発光ダイオードと直列に限流要素9を接続し、この限流要素9と並列に接続されたスイッチ素子Q2が光通信信号に応じてオフしている間は、限流要素9に電圧降下或いは分担電圧を生じる結果、その分だけ発光ダイオードに印加する電圧が低下して負荷電流が低下する。またスイッチ素子Q2が光通信信号に応じてオンすると、限流要素9の電圧降下或いは分担電圧が無くなって、発光ダイオードに印加する電圧が増加し、負荷電流が増加する。この発光ダイオードに印加する電圧の増減は限流要素9の入切によるものであり、誤差増幅器A1を介するフィードバック系(定電流フィードバック回路6)によるものではないので瞬時に負荷電流を増減でき、光通信信号に対して良好な追従性が得られる。なお、負荷電流の平均値は、定電流フィードバック回路6による平均化制御によって、変調がない場合と同じ値に制御される。   In this manner, the current limiting element 9 is connected in series with the light emitting diode, and the current limiting element 9 is connected to the current limiting element 9 while the switch element Q2 connected in parallel with the current limiting element 9 is turned off according to the optical communication signal. As a result of generating a voltage drop or a shared voltage, the voltage applied to the light emitting diode is lowered by that amount and the load current is lowered. When the switch element Q2 is turned on in response to the optical communication signal, the voltage drop or shared voltage of the current limiting element 9 disappears, the voltage applied to the light emitting diode increases, and the load current increases. The increase / decrease in the voltage applied to the light emitting diode is due to turning on / off of the current limiting element 9 and not due to the feedback system (constant current feedback circuit 6) via the error amplifier A1, so the load current can be increased / decreased instantaneously. Good followability to communication signals can be obtained. Note that the average value of the load current is controlled to the same value as when there is no modulation by the averaging control by the constant current feedback circuit 6.

また既設のLED照明器具にも、限流要素9とスイッチ素子Q2を追加することで、照明光による通信機能を容易に付加することができる。また限流要素9に所望の特性を有するものを選択することで、必要な調光度合い、換言すれば受信器20の感度に応じて変調光の微細な調整が実現できるから、最適な光通信を実現できる。   Moreover, the communication function by illumination light can be easily added to the existing LED lighting fixture by adding the current limiting element 9 and the switch element Q2. Further, by selecting the current limiting element 9 having desired characteristics, it is possible to realize fine adjustment of the modulated light according to the required dimming degree, in other words, the sensitivity of the receiver 20, so that optimum optical communication is possible. Can be realized.

尚、上述した実施形態14〜16の各回路において、発光ダイオードの一部と並列にスイッチ素子Q2を接続する代わりに、この発光ダイオードと直列に限流要素9を接続し、限流要素9に並列接続されたスイッチ素子Q2を光通信信号に応じてオン/オフさせてもよい。この場合にも上述した各実施形態の回路と同様、光通信信号に応じて負荷電流を変調することができる。   In each of the circuits of the fourteenth to sixteenth embodiments described above, instead of connecting the switch element Q2 in parallel with a part of the light emitting diode, a current limiting element 9 is connected in series with the light emitting diode, and the current limiting element 9 is connected. The switch elements Q2 connected in parallel may be turned on / off according to the optical communication signal. Also in this case, the load current can be modulated in accordance with the optical communication signal as in the circuits of the above-described embodiments.

また本実施形態において発光ダイオードは必ずしも複数である必要はなく、極端な例として発光ダイオード1個と直列に限流要素9を接続するとともに、限流要素9にスイッチ素子Q2を並列接続し、スイッチ素子Q2で限流素子9の両端間をオン/オフしてもよい。   In the present embodiment, the number of light emitting diodes is not necessarily plural, and as an extreme example, the current limiting element 9 is connected in series with one light emitting diode, and the switch element Q2 is connected in parallel to the current limiting element 9 to switch The element Q2 may turn on / off between both ends of the current limiting element 9.

(実施形態18)
実施形態18の照明光通信装置を図35に基づいて説明する。図35(a)は本実施形態の回路図である。この照明光通信装置10では、DC−DCコンバータ2の出力間(すなわち平滑コンデンサC1の両端間)に、電流検出抵抗5を介して、複数種類の発光ダイオードLD1,LD2,LD3が複数個ずつ(例えば4個ずつ)直列接続されている。尚、3種類の発光ダイオードLD1,LD2,LD3は、互いに発光色が異なっており(例えばR,G,Bの3種類)、発光色毎にまとめて直列接続されている。そして、各種類の発光ダイオードLD1,LD2,LD3毎に、一部(例えば1個)の発光ダイオードLD1,LD2,LD3と並列に、個別の光通信信号S1,S2,S3によってオン/オフされるスイッチ素子Q21,Q22,Q23が接続されている。尚、発光ダイオードLD1〜LD3よりなる負荷回路以外の回路構成は、実施形態14で説明した図23(a)の回路と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Embodiment 18)
An illumination light communication apparatus according to the eighteenth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 35A is a circuit diagram of the present embodiment. In this illumination optical communication device 10, a plurality of types of light emitting diodes LD 1, LD 2, LD 3 are provided between the outputs of the DC-DC converter 2 (that is, between both ends of the smoothing capacitor C 1) via the current detection resistor 5 ( For example, 4 pieces are connected in series. The three types of light emitting diodes LD1, LD2, and LD3 have different emission colors (for example, three types of R, G, and B) and are connected in series for each emission color. Each type of light emitting diode LD1, LD2, LD3 is turned on / off by individual optical communication signals S1, S2, S3 in parallel with a part (for example, one) of light emitting diodes LD1, LD2, LD3. Switch elements Q21, Q22, Q23 are connected. Since the circuit configuration other than the load circuit composed of the light emitting diodes LD1 to LD3 is the same as the circuit of FIG. 23A described in the fourteenth embodiment, common constituent elements are denoted by the same reference numerals, The description is omitted.

ここで、光通信信号S1,S2,S3に応じてスイッチ素子Q21,Q22,Q23をオン/オフさせると、各発光色の発光ダイオードLD1,LD2,LD3の一部が短絡されることで、実施形態1と同様に、光出力が変調される。而して、受信器20側で照明光通信装置10から出力される光の色温度を識別できれば、混信を生じることなく3種類の信号を受信できるので、単色の発光ダイオードの場合に比べて光通信により送信可能な情報量を3倍に増やすことができる。   Here, when the switch elements Q21, Q22, Q23 are turned on / off according to the optical communication signals S1, S2, S3, a part of the light emitting diodes LD1, LD2, LD3 of each emission color is short-circuited. As in the first mode, the optical output is modulated. Thus, if the color temperature of the light output from the illumination light communication device 10 can be identified on the receiver 20 side, three types of signals can be received without causing interference. The amount of information that can be transmitted by communication can be tripled.

尚、上述の回路では発光色の異なる複数種類の発光ダイオードが直列接続されているが、図35(b)に示すように、DC−DCコンバータ2の出力間に、種類毎に複数直列接続された発光ダイオードの直列回路を、複数並列に接続してもよい。この回路では、DC−DCコンバータ2の出力間に、電流検出抵抗5を介して、発光色が異なる複数種類(例えばR,G,Bの3種類)の発光ダイオードLD1,LD2,LD3を複数直列に接続した直列回路4a,4b,4cが、複数並列に接続されている。そして、各種類の直列回路4a,4b,4c毎に、一部(例えば1個)の発光ダイオードLD1,LD2,LD3と並列にスイッチ素子Q21,Q22,Q23が接続されている。この回路においても、光通信信号S1,S2,S3に応じてスイッチ素子Q21,Q22,Q23をオン/オフさせると、各発光色の発光ダイオードLD1,LD2,LD3の一部が短絡されることで、実施形態1と同様に、光出力が変調される。而して、受信器20側で照明光通信装置10から出力される光の色温度を識別できれば、混信を生じることなく3種類の信号を受信できるので、単色の発光ダイオードの場合に比べて光通信により送信可能な情報量を3倍に増やすことができる。また本回路において、実施形態17で説明したように、発光ダイオードと直列に限流要素9を接続し、この限流要素9と並列に接続されるスイッチ素子でオン/オフさせることで、負荷電流を変調させてもよい。   In the above circuit, a plurality of types of light emitting diodes having different emission colors are connected in series. However, as shown in FIG. 35B, a plurality of types of light emitting diodes are connected in series between the outputs of the DC-DC converter 2. A plurality of light emitting diode series circuits may be connected in parallel. In this circuit, a plurality of light emitting diodes LD1, LD2, and LD3 of different types (for example, three types of R, G, and B) having different emission colors are connected in series between the outputs of the DC-DC converter 2 via a current detection resistor 5. A plurality of series circuits 4a, 4b, and 4c connected to each other are connected in parallel. For each type of series circuit 4a, 4b, 4c, switching elements Q21, Q22, Q23 are connected in parallel with some (for example, one) light emitting diodes LD1, LD2, LD3. Also in this circuit, when the switching elements Q21, Q22, and Q23 are turned on / off according to the optical communication signals S1, S2, and S3, a part of the light emitting diodes LD1, LD2, and LD3 of the respective emission colors is short-circuited. As in the first embodiment, the light output is modulated. Thus, if the color temperature of the light output from the illumination light communication device 10 can be identified on the receiver 20 side, three types of signals can be received without causing interference. The amount of information that can be transmitted by communication can be tripled. Further, in this circuit, as described in the seventeenth embodiment, the current limiting element 9 is connected in series with the light emitting diode, and the load current is turned on / off by the switch element connected in parallel with the current limiting element 9. May be modulated.

(実施形態19)
実施形態19の照明光通信装置を図36〜図39に基づいて説明する。
(Embodiment 19)
An illumination light communication apparatus according to the nineteenth embodiment will be described with reference to FIGS.

図36(a)は本実施形態の回路図である。この照明光通信装置10では、DC−DCコンバータ2の出力間に、電流検出抵抗5を介して、それぞれ発光ダイオードLD1,LD2が複数直列接続された直列回路4a,4bが複数(例えば2組)並列に接続されている。そして、一方の直列回路4bを構成する発光ダイオードLD2と直列に、光通信信号に応じてオン/オフされるスイッチ素子Q2が接続されている。尚、発光ダイオードLD1,LD2よりなる負荷回路以外の回路構成は、実施形態14で説明した図23(a)の回路と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。   FIG. 36A is a circuit diagram of the present embodiment. In this illumination optical communication device 10, a plurality of (for example, two sets) series circuits 4 a and 4 b each having a plurality of light emitting diodes LD 1 and LD 2 connected in series between the outputs of the DC-DC converter 2 via the current detection resistor 5. Connected in parallel. A switch element Q2 that is turned on / off in response to an optical communication signal is connected in series with the light emitting diode LD2 that constitutes one of the series circuits 4b. Since the circuit configuration other than the load circuit composed of the light emitting diodes LD1 and LD2 is the same as the circuit of FIG. 23A described in the fourteenth embodiment, common components are denoted by the same reference numerals, The description is omitted.

また図36(b)は、同図(a)に示す回路の動作を検証するためのシミュレーション回路を示している。この回路ではDC−DCコンバータ2として降圧チョッパ回路を用いている。また、DC−DCコンバータ2の出力間に、電流検出抵抗5を介して、それぞれ発光ダイオードLD1,LD2が8個ずつ直列接続された直列回路4a,4bを並列に接続してある。また、発光ダイオードLD2に直列接続されたスイッチ素子Q2を、光通信信号に相当する10kHzの発振信号を出力する信号源8でオン/オフしている。   FIG. 36B shows a simulation circuit for verifying the operation of the circuit shown in FIG. In this circuit, a step-down chopper circuit is used as the DC-DC converter 2. Further, between the outputs of the DC-DC converter 2, series circuits 4 a and 4 b in which eight light emitting diodes LD 1 and LD 2 are connected in series are connected in parallel via a current detection resistor 5. The switch element Q2 connected in series with the light emitting diode LD2 is turned on / off by a signal source 8 that outputs an oscillation signal of 10 kHz corresponding to an optical communication signal.

図37(a)(b)に、上記のシミュレーション回路を用いて負荷電流I1〜I3をシミュレーションした結果を示す。尚、負荷電流I1は発光ダイオードLD1の直列回路4aに流れる電流、負荷電流I2は発光ダイオードLD2の直列回路4bに流れる電流、負荷電流I3は電流I1,I2の合成電流である。   FIGS. 37A and 37B show the results of simulating the load currents I1 to I3 using the above simulation circuit. The load current I1 is a current flowing through the series circuit 4a of the light emitting diode LD1, the load current I2 is a current flowing through the series circuit 4b of the light emitting diode LD2, and the load current I3 is a combined current of the currents I1 and I2.

図37(a)は信号源8を停止させた状態(スイッチ素子Q2はオン)での電流I1〜I3を示し、負荷電流I1,I2は直流の約500mAに設定され、その合成電流I3は直流の約1Aに設定されている。   FIG. 37 (a) shows the currents I1 to I3 when the signal source 8 is stopped (switch element Q2 is on), the load currents I1 and I2 are set to about 500 mA DC, and the combined current I3 is DC. Is set to about 1A.

また図37(b)は信号源8から10kHzの矩形波信号(オンデューティが50%)を出力して、発光ダイオードLD2の直列回路4bを断続させた状態での電流I1〜I3を示している。ここで、スイッチ素子Q2が接続されていない直列回路4aに流れる電流I1の電流波形は約700mAの直流電流となる。一方、スイッチ素子Q2が接続された直列回路4bに流れる電流I2の電流波形は、ピーク値が約700mAで、ボトム値が0Aの矩形波電流となる。したがって、合成電流I3は、平均値(1A)を基準にして約300mAの振幅で正負に振動したような電流波形となる。また、図37(c)は信号源8から出力される矩形波信号のオンデューティを75%とした場合の電流I1〜I3を示している。オンデューティを50%よりも大きくとると、オンデューティが50%の場合に比べて、平均電流は一定でありながら、合成電流I3のピーク電流を低減することができる。   FIG. 37B shows currents I1 to I3 in a state where a 10 kHz rectangular wave signal (on duty is 50%) is output from the signal source 8 and the series circuit 4b of the light emitting diode LD2 is intermittent. . Here, the current waveform of the current I1 flowing through the series circuit 4a to which the switch element Q2 is not connected is a direct current of about 700 mA. On the other hand, the current waveform of the current I2 flowing through the series circuit 4b to which the switch element Q2 is connected is a rectangular wave current having a peak value of about 700 mA and a bottom value of 0A. Therefore, the combined current I3 has a current waveform that vibrates positively and negatively with an amplitude of about 300 mA with reference to the average value (1A). FIG. 37C shows currents I1 to I3 when the on-duty of the rectangular wave signal output from the signal source 8 is 75%. When the on-duty is larger than 50%, the peak current of the combined current I3 can be reduced while the average current is constant as compared with the case where the on-duty is 50%.

ところで、図36の回路ではDC−DCコンバータ2の出力間に、発光ダイオードの直列回路4a,4bが2組並列に接続されているが、並列接続する発光ダイオードの直列回路を2組に限定する趣旨のものではない。例えば図38に示すように、DC−DCコンバータ2の出力間に、それぞれ発光ダイオードLD1,LD2,LD3が8個ずつ直列接続された直列回路4a,4b,4cを3組並列に接続してもよい。この回路では、発光ダイオードLD3からなる直列回路4cと直列に、光通信信号に応じてオン/オフされるスイッチ素子Q2が接続されている。   Incidentally, in the circuit of FIG. 36, two sets of series circuits 4a and 4b of light emitting diodes are connected in parallel between the outputs of the DC-DC converter 2, but the series circuit of light emitting diodes connected in parallel is limited to two sets. It is not intended. For example, as shown in FIG. 38, three sets of series circuits 4a, 4b, and 4c in which eight light emitting diodes LD1, LD2, and LD3 are connected in series are connected in parallel between the outputs of the DC-DC converter 2. Good. In this circuit, a switch element Q2 that is turned on / off in response to an optical communication signal is connected in series with a series circuit 4c formed of a light emitting diode LD3.

ここで、各直列回路4a,4b,4cに流れる負荷電流I1,I2,I3と、その合成電流I4をシミュレーションした結果を図39に示す。   Here, FIG. 39 shows the result of simulating the load currents I1, I2, and I3 flowing through the series circuits 4a, 4b, and 4c and the combined current I4.

図39(a)は信号源8を停止させた状態(スイッチ素子Q2はオン)での電流I1〜I4を示し、負荷電流I1,I2,I3は直流の約500mAに設定され、その合成電流I4は直流の約1.5Aに設定されている。   FIG. 39A shows currents I1 to I4 in a state where the signal source 8 is stopped (switch element Q2 is on), and load currents I1, I2, and I3 are set to about 500 mA of direct current, and the combined current I4 Is set to about 1.5 A of direct current.

また図39(b)は信号源8から10kHzの矩形波信号(オンデューティが50%)を出力し、スイッチ素子Q2により発光ダイオードLD3の直列回路4cを断続させた状態での電流I1〜I4を示している。ここで、スイッチ素子Q2が接続されていない直列回路4a,4bに流れる電流I1,I2の電流波形は約600mAの直流電流となる。一方、スイッチ素子Q2が接続された直列回路4cに流れる電流I3の電流波形は、ピーク値が約600mAで、ボトム値が0Aの矩形波電流となる。したがって、合成電流I4は、平均値(1.5A)を基準にして約300mAの振幅で正負に振動したような電流波形となる。また、図39(c)は信号源8から出力される矩形波信号のオンデューティを75%とした場合の電流I1〜I4を示している。この場合、スイッチ素子Q2が接続された直列回路4cに流れる電流I3の電流波形は、ピーク値が約550mAで、ボトム値が0Aの矩形波電流となる。合成電流I4は平均値(約1.5A)を基準にして変調信号となるが、電流I3のピーク値が抑制されることで、合成電流I4のピーク値も約1.65Aに抑制されている。このように、オンデューティを50%よりも大きくとると、オンデューティが50%の場合に比べて、平均電流は一定でありながら、合成電流I4のピーク電流を低減することができる。   FIG. 39 (b) outputs a 10 kHz rectangular wave signal (on-duty 50%) from the signal source 8, and the currents I1 to I4 in a state where the series circuit 4c of the light emitting diode LD3 is intermittently connected by the switch element Q2. Show. Here, the current waveforms of the currents I1 and I2 flowing through the series circuits 4a and 4b to which the switch element Q2 is not connected become a direct current of about 600 mA. On the other hand, the current waveform of the current I3 flowing through the series circuit 4c to which the switch element Q2 is connected is a rectangular wave current having a peak value of about 600 mA and a bottom value of 0A. Therefore, the composite current I4 has a current waveform that vibrates positively and negatively with an amplitude of about 300 mA with reference to the average value (1.5 A). FIG. 39C shows currents I1 to I4 when the on-duty of the rectangular wave signal output from the signal source 8 is 75%. In this case, the current waveform of the current I3 flowing through the series circuit 4c to which the switch element Q2 is connected is a rectangular wave current having a peak value of about 550 mA and a bottom value of 0A. The combined current I4 is a modulation signal based on the average value (about 1.5A), but the peak value of the combined current I4 is also suppressed to about 1.65A by suppressing the peak value of the current I3. . As described above, when the on-duty is larger than 50%, the peak current of the combined current I4 can be reduced while the average current is constant as compared with the case where the on-duty is 50%.

尚、DC−DCコンバータ2の出力間に並列接続される発光ダイオードの回路数が3組以上の場合、1つの回路を除いて、複数の回路が一括された箇所にスイッチ素子Q2を接続してもよい。この場合でも、光通信信号に応じてスイッチ素子Q2がオン/オフすることで、スイッチ素子Q2が接続された複数の回路を断続的にオン/オフして、負荷電流に変調を与えることができる。   When the number of light emitting diode circuits connected in parallel between the outputs of the DC-DC converter 2 is three or more, the switch element Q2 is connected to a place where a plurality of circuits are integrated except for one circuit. Also good. Even in this case, when the switch element Q2 is turned on / off according to the optical communication signal, a plurality of circuits to which the switch element Q2 is connected can be intermittently turned on / off, and the load current can be modulated. .

上述のように本実施形態ではDC−DCコンバータ2の出力端に発光ダイオードを複数並列に接続し、一部の発光ダイオードと直列にスイッチ素子Q2を接続しているが、複数の発光ダイオードを並列接続した回路が前提となる理由について以下に検討する。   As described above, in the present embodiment, a plurality of light emitting diodes are connected in parallel to the output terminal of the DC-DC converter 2, and the switch element Q2 is connected in series with some of the light emitting diodes. The reason for the premise of the connected circuit is discussed below.

図40に示すようにDC−DCコンバータ2の出力端に複数の発光ダイオードLD1が直列接続され、この発光ダイオードLD1と直列にスイッチ素子Q2が接続された回路について、負荷電流をシミュレーションした結果を図41に示す。図41(a)は信号源8を停止させた状態(スイッチ素子Q2はオン)での負荷電流I1とDC−DCコンバータ2の出力電圧V1を示し、電流I1は直流の約500mA、出力電圧V1は直流の約26Vとなっている。   As shown in FIG. 40, a simulation result of the load current is shown for a circuit in which a plurality of light emitting diodes LD1 are connected in series to the output end of the DC-DC converter 2, and a switch element Q2 is connected in series with the light emitting diode LD1. 41. FIG. 41A shows the load current I1 and the output voltage V1 of the DC-DC converter 2 when the signal source 8 is stopped (the switch element Q2 is on). The current I1 is about 500 mA DC and the output voltage V1. Is about 26V of direct current.

一方、図41(b)は信号源8から10kHzの矩形波信号(オンデューティが50%)を出力し、スイッチ素子Q2により発光ダイオードLD3の直列回路4を断続させた状態での負荷電流I1と出力電圧V1を示している。このシミュレーション結果では、負荷電流I1はピーク値が約6.5A、出力電圧V1は約140Vとなっており、実用に耐えないものとなっている。この現象は定電流の平均化制御によって出力電圧V1は負荷電流I1の平均値に応じて制御されるので、負荷電流I1を遮断した場合は出力電圧V1のフィードバック機能や保護機能を付加しない限り、DC−DCコンバータ2が最大電圧を出力することに起因する。したがって、負荷回路が完全に遮断された無負荷状態は避ける必要がある。   On the other hand, FIG. 41B shows a load current I1 in a state in which a 10 kHz rectangular wave signal (on duty is 50%) is output from the signal source 8 and the series circuit 4 of the light emitting diode LD3 is intermittently connected by the switch element Q2. The output voltage V1 is shown. In this simulation result, the load current I1 has a peak value of about 6.5A and an output voltage V1 of about 140V, which is not practical. This phenomenon is controlled by the constant current averaging control, and the output voltage V1 is controlled according to the average value of the load current I1. Therefore, when the load current I1 is cut off, unless the feedback function or protection function of the output voltage V1 is added, This is because the DC-DC converter 2 outputs the maximum voltage. Therefore, it is necessary to avoid a no-load state in which the load circuit is completely cut off.

このような観点から、複数並列に接続された発光ダイオードのうち一部の回路のみを高速で断続してオン/オフした場合に、負荷電流I1に適当な変調が得られる理由は以下のように説明できる。すなわち、一部の回路をオフした状態は、DC−DCコンバータ2の負荷が軽くなった状態であるが、DC−DCコンバータ2による定電流制御が正常に機能していれば、発光ダイオードに流れる負荷電流を増加させる方向でフィードバック制御されるはずである。しかしながら、断続的なオン/オフが10kHzという高速でなされると、定電流フィードバック回路6のPI制御によって誤差増幅器A1の利得が得られず、結果的に負荷電流I1は減少し、出力電圧V1は上昇する。次にスイッチ素子Q2がオン状態になった場合、オフ期間に出力電圧V1が上昇した分だけ負荷電流が増加するが、時間軸を広げると、定電流の平均化制御が機能して、負荷電流の平均値が所定の電流値(目標値)になるように制御される。   From this point of view, when only some of the light emitting diodes connected in parallel are intermittently turned on / off at high speed, the reason why the load current I1 can be appropriately modulated is as follows. I can explain. That is, a state in which some of the circuits are turned off is a state in which the load of the DC-DC converter 2 is lightened. However, if constant current control by the DC-DC converter 2 is functioning normally, the current flows to the light emitting diode. Feedback control should be performed in the direction of increasing the load current. However, when intermittent ON / OFF is performed at a high speed of 10 kHz, the gain of the error amplifier A1 cannot be obtained by the PI control of the constant current feedback circuit 6, and as a result, the load current I1 decreases and the output voltage V1 becomes To rise. Next, when the switch element Q2 is turned on, the load current increases by an amount corresponding to the increase of the output voltage V1 during the off period. However, when the time axis is expanded, the constant current averaging control functions, and the load current is increased. The average value is controlled to be a predetermined current value (target value).

このように、10kHz程度の高周波でスイッチ素子Q2をオン/オフすることによって一部の回路をオフする場合、定電流フィードバック回路6のフィードバック制御が機能しない高周波領域であるため、LED負荷の増減だけで決まる条件によって負荷電流が決定されることになり、極めて高速に負荷電流を変調することができる。したがって、通信のために付加する回路が簡素でありながら、高周波の光通信信号に応じて忠実に出力光を変調でき、しかも電力損失の少ない照明光通信装置を提供することができる。   In this way, when a part of the circuits is turned off by turning on / off the switching element Q2 at a high frequency of about 10 kHz, since the feedback control of the constant current feedback circuit 6 does not function, only the increase / decrease of the LED load is achieved. The load current is determined according to the condition determined by (1), and the load current can be modulated extremely quickly. Therefore, it is possible to provide an illumination optical communication device that can modulate output light faithfully in accordance with a high-frequency optical communication signal and has low power loss while a circuit added for communication is simple.

なお本実施形態において、発光ダイオードは必ずしも複数直列に接続されている必要はなく、1個の発光ダイオードからなる回路を複数並列に接続し、何れかの発光ダイオードと直列にスイッチ素子Q2を接続してもよい。   In the present embodiment, a plurality of light emitting diodes do not necessarily have to be connected in series. A plurality of circuits composed of one light emitting diode are connected in parallel, and a switch element Q2 is connected in series with any of the light emitting diodes. May be.

(実施形態20)
実施形態20の照明光通信装置を図42に基づいて説明する。
(Embodiment 20)
The illumination light communication apparatus according to the twentieth embodiment will be described with reference to FIG.

図42は本実施形態の照明光通信装置10の回路図である。本装置では、DC−DCコンバータ2の出力間に、電流検出抵抗5を介して、発光色の異なる複数種類(例えば3種類)の発光ダイオードLD1,LD2,LD3を種類毎に複数直列に接続した直列回路4a,4b,4cが、複数並列に接続されている。また各種類の直列回路4a,4b,4cと直列に、個別の光通信信号S1,S2,S3に応じてオン/オフされるスイッチ素子Q21,Q22,Q23が接続されているが、これらのスイッチ素子Q21,Q22,Q23は同時にオフしないように制御されている。尚、発光ダイオードLD1,LD2,LD3よりなる負荷回路以外の回路構成は、実施形態14で説明した図23(a)の回路と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。   FIG. 42 is a circuit diagram of the illumination light communication apparatus 10 of the present embodiment. In this apparatus, a plurality of types (for example, three types) of light emitting diodes LD1, LD2, and LD3 having different emission colors are connected in series between the outputs of the DC-DC converter 2 via the current detection resistor 5. A plurality of series circuits 4a, 4b, 4c are connected in parallel. In addition, switch elements Q21, Q22, and Q23 that are turned on / off in response to individual optical communication signals S1, S2, and S3 are connected in series with each type of series circuit 4a, 4b, and 4c. The elements Q21, Q22, Q23 are controlled so as not to be turned off simultaneously. Since the circuit configuration other than the load circuit composed of the light emitting diodes LD1, LD2, and LD3 is the same as that of the circuit of FIG. 23A described in the fourteenth embodiment, common constituent elements are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.

本実施形態においても、光通信信号S1,S2,S3に応じてスイッチ素子Q21,Q22,Q23をオン/オフさせると、各発光色の発光ダイオードLD1,LD2,LD3が断続的にオン/オフされることで、実施形態1と同様に、光出力が変調される。而して、受信器20側で照明光通信装置10から出力される光の色温度を識別できれば、混信を生じることなく3種類の信号を受信できるので、単色の発光ダイオードの場合に比べて光通信により送信可能な情報量を3倍に増やすことができる。尚、この場合には全ての発光ダイオードLD1〜LD3の直列回路4a〜4cが同時にオフされて、無負荷状態とならないように、各スイッチ素子Q21,Q22,Q23が同時にオフしないように制御する必要がある。   Also in this embodiment, when the switching elements Q21, Q22, Q23 are turned on / off according to the optical communication signals S1, S2, S3, the light emitting diodes LD1, LD2, LD3 of the respective emission colors are intermittently turned on / off. Thus, similarly to the first embodiment, the optical output is modulated. Thus, if the color temperature of the light output from the illumination light communication device 10 can be identified on the receiver 20 side, three types of signals can be received without causing interference. The amount of information that can be transmitted by communication can be tripled. In this case, it is necessary to control the switching elements Q21, Q22, and Q23 not to be turned off at the same time so that the series circuits 4a to 4c of all the light emitting diodes LD1 to LD3 are turned off at the same time and no load is caused. There is.

なお本実施形態において、各種類の発光ダイオードLD1,LD2,LD3は必ずしも複数直列に接続されている必要はなく、極端な例として、各種類の発光ダイオードがそれぞれ1個で構成されていてもよい。   In the present embodiment, a plurality of types of light-emitting diodes LD1, LD2, and LD3 are not necessarily connected in series. As an extreme example, each type of light-emitting diode may be configured by one. .

(実施形態21)
実施形態21の照明光通信装置を図43に基づいて説明する。上述した各実施形態の照明光通信装置では、発光ダイオードと並列又は直列に接続したスイッチ素子Q2を、光通信信号に応じてオン/オフさせることで、負荷電流に変調を与えて、光出力を変調させている。したがって、既存のLED照明器具に、スイッチ素子Q2を付加することで、光通信機能を容易に付加できると考えられるが、安全面から光通信信号を発生する光通信信号系統と点灯回路の間は電気的に絶縁しておくことが望ましい。
(Embodiment 21)
The illumination light communication apparatus of Embodiment 21 will be described with reference to FIG. In the illumination optical communication device of each embodiment described above, the switch element Q2 connected in parallel or in series with the light emitting diode is turned on / off in accordance with the optical communication signal, thereby modulating the load current and the light output. Modulated. Therefore, it is considered that the optical communication function can be easily added to the existing LED lighting fixture by adding the switch element Q2, but the safety between the optical communication signal system that generates the optical communication signal and the lighting circuit is safe. It is desirable to be electrically insulated.

図43(a)は、既存の照明器具10Aに通信ユニット30を付加して実現される照明光通信装置の回路図である。尚、図23(a)に示す照明光通信装置10と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。   FIG. 43A is a circuit diagram of an illumination light communication apparatus realized by adding a communication unit 30 to an existing lighting fixture 10A. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in the illumination light communication apparatus 10 shown to Fig.23 (a), and the description is abbreviate | omitted.

この照明器具10Aは、DC−DCコンバータ2の出力間に、通信ユニット30が接続されるコネクタCN1を備えている。そして、DC−DCコンバータ2の高圧側の出力間(すなわち平滑コンデンサC1の高圧側端)とコネクタCN1との間には、複数個(例えば4個)の発光ダイオードLD1が直列に接続されている。またDC−DCコンバータ2の低圧側の出力間(すなわち平滑コンデンサC1の低圧側端)とコネクタCN1との間には、電流検出抵抗5が直列に接続されている。   This lighting fixture 10 </ b> A includes a connector CN <b> 1 to which the communication unit 30 is connected between the outputs of the DC-DC converter 2. A plurality of (for example, four) light emitting diodes LD1 are connected in series between the output on the high voltage side of the DC-DC converter 2 (that is, the high voltage side end of the smoothing capacitor C1) and the connector CN1. . A current detection resistor 5 is connected in series between the output on the low voltage side of the DC-DC converter 2 (that is, the low voltage side end of the smoothing capacitor C1) and the connector CN1.

図43(b)は通信ユニット30の具体回路図であり、この通信ユニット30は、コネクタCN1に着脱自在に接続されるコネクタCN2を有し、コネクタCN2の端子間に実施形態17で説明した限流要素9とスイッチ素子Q2が並列に接続されている。この通信ユニット30では、外部の通信装置40から入力端子t1に入力さる光通信信号S1に基づいて、スイッチ素子Q2をオン/オフさせるのであるが、内蔵したトランスT1によって、通信回路40と照明器具10Aの間を電気的に絶縁してある。本回路では、タイマー用IC31(例えばナショナルセミコンダクター社のLMC555)と抵抗R11,R12とコンデンサC10で無安定マルチバイブレータを構成し、光通信信号S1の周波数に対して十分高い周波数(例えば1MHz)で発振させる。タイマー用IC31の出力信号は、ANDゲートIC1の一方の入力端に入力される。ANDゲートIC1の他方の入力端には光通信信号S1が入力されており、光通信信号S1とタイマー用IC31の出力信号との論理和がバッファー素子IC2に入力され、カップリングコンデンサC11を介して絶縁トランスT1の一次巻線を励磁する。絶縁トランスT1の二次巻線に誘起される、1MHzのキャリア周波数が9.6kHzの光通信信号S1で変調された高周波電圧は、ダイオードDl1,D12及びコンデンサC12,C13からなる倍電圧整流回路で整流平滑される。この倍電圧整流回路の出力電圧でスイッチ素子Q2のゲートを駆動するバッファーIC3の電源が形成される。また絶縁トランスT1の二次巻線に誘起される電圧は、抵抗R13,R14とコンデンサC14とで分圧、整形されたのち、バッファー素子IC3に入力される。この波形整形によって1MHzの周波数成分が除去されて光通信信号S1が再現され、パワーMOSFETよりなるスイッチ素子Q2のゲートが駆動される。なお、光通信信号S1のみで絶縁トランスT1を駆動し、その出力で直接スイッチ素子Q2を駆動する方法も当然考えられる。この場合は、絶縁トランスT1の大型化や光通信信号S1に忠実な駆動波形を得るための工夫などに配慮を要する。   FIG. 43B is a specific circuit diagram of the communication unit 30. This communication unit 30 has a connector CN2 that is detachably connected to the connector CN1, and the limit described in the seventeenth embodiment between the terminals of the connector CN2. The flow element 9 and the switch element Q2 are connected in parallel. In this communication unit 30, the switch element Q2 is turned on / off based on the optical communication signal S1 input from the external communication device 40 to the input terminal t1, and the communication circuit 40 and the lighting fixture are turned on by the built-in transformer T1. 10A is electrically insulated. In this circuit, an astable multivibrator is constituted by the timer IC 31 (for example, LMC555 of National Semiconductor), resistors R11 and R12, and a capacitor C10, and oscillates at a sufficiently high frequency (for example, 1 MHz) with respect to the frequency of the optical communication signal S1. Let The output signal of the timer IC 31 is input to one input terminal of the AND gate IC1. The optical communication signal S1 is input to the other input terminal of the AND gate IC1, and the logical sum of the optical communication signal S1 and the output signal of the timer IC 31 is input to the buffer element IC2 and is coupled via the coupling capacitor C11. The primary winding of the insulating transformer T1 is excited. A high-frequency voltage that is induced by the secondary winding of the isolation transformer T1 and modulated by the optical communication signal S1 having a carrier frequency of 1 MHz is 9.6 kHz is generated by a voltage doubler rectifier circuit including diodes D11 and D12 and capacitors C12 and C13. Rectified and smoothed. The power supply of the buffer IC3 that drives the gate of the switch element Q2 is formed by the output voltage of the voltage doubler rectifier circuit. The voltage induced in the secondary winding of the isolation transformer T1 is divided and shaped by the resistors R13 and R14 and the capacitor C14, and then input to the buffer element IC3. By this waveform shaping, the frequency component of 1 MHz is removed, the optical communication signal S1 is reproduced, and the gate of the switch element Q2 made of a power MOSFET is driven. Of course, a method of driving the isolation transformer T1 only with the optical communication signal S1 and directly driving the switch element Q2 with its output is also conceivable. In this case, consideration must be given to an increase in the size of the insulating transformer T1 and a device for obtaining a drive waveform faithful to the optical communication signal S1.

ところで、上述の回路では通信ユニット30を図23(a)の回路に適用しているが、上述した実施形態1〜5の照明光通信装置に上記の通信ユニット30を適用してもよい。その場合は、図33(b)〜(d)に示すような構成を有する限流要素9を通信ユニット39に内蔵させ、この限流要素9をスイッチ素子Q2と並列に接続させればよい。また、本実施形態の通信ユニット30を実施形態6,7の照明光通信装置に適用してもよく、その場合にはスイッチ素子Q2と並列に限流要素9を接続する必要はない。   By the way, in the above-described circuit, the communication unit 30 is applied to the circuit of FIG. 23A. However, the above-described communication unit 30 may be applied to the illumination light communication devices of Embodiments 1 to 5 described above. In that case, the current limiting element 9 having the configuration as shown in FIGS. 33B to 33D may be built in the communication unit 39, and the current limiting element 9 may be connected in parallel with the switch element Q2. Further, the communication unit 30 of the present embodiment may be applied to the illumination light communication devices of the sixth and seventh embodiments. In that case, it is not necessary to connect the current limiting element 9 in parallel with the switch element Q2.

このように、通信ユニット30は、限流要素9をスイッチ素子Q2と共に内蔵し、接続用の機構部品であるコネクタCN1,CN2を介して負荷回路4に接続されている。   As described above, the communication unit 30 incorporates the current limiting element 9 together with the switch element Q2, and is connected to the load circuit 4 via the connectors CN1 and CN2 which are mechanical components for connection.

これにより、光通信機能をもたない既存の照明器具10Aに光通信機能を追加する場合に、既存の照明器具10Aに対してコネクタCN1を設ける以外に特別な加工をする必要がない。   Thereby, when adding an optical communication function to the existing lighting fixture 10A which does not have an optical communication function, it is not necessary to carry out a special process other than providing the connector CN1 with respect to the existing lighting fixture 10A.

また、光通信信号S1を発生する通信回路40とスイッチ素子Q2とが絶縁トランスT1により電気的に絶縁されているので、通信回路40と照明器具10Aの間の絶縁が確保できる。しかも、スイッチ素子Q2を駆動する電源は、通信回路40から、絶縁部たる絶縁トランスT1を介して供給されているので、スイッチ素子Q2の駆動電源を既存の照明器具10A側に設けるなどの特別の加工を必要としない。   Further, since the communication circuit 40 that generates the optical communication signal S1 and the switch element Q2 are electrically insulated by the insulation transformer T1, insulation between the communication circuit 40 and the lighting fixture 10A can be ensured. Moreover, since the power for driving the switching element Q2 is supplied from the communication circuit 40 via the insulating transformer T1 as an insulating portion, a special driving power for the switching element Q2 is provided on the existing lighting fixture 10A side. No processing is required.

尚、図43(c)は通信ユニット30の他の回路例を示し、外部から入力される光通信信号S1をフォトカプラPC1でゲート素子IC3の入力端に伝達し、ゲート素子IC3でスイッチ素子Q2を駆動するものである。この回路では、照明器具側のDC−DCコンバータ2からゲート素子IC3やフォトカプラPC1の駆動電源を確保する必要があるが、図43(b)の回路に比べて通信ユニット30の回路構成を簡素化できる。また図43(d)は通信ユニット30のさらに別の回路例を示し、光通信信号S1をパルストランスT2でゲート素子IC3の入力端に伝達し、スイッチ素子Q2を駆動するものであり、この場合も通信ユニット30の回路構成を簡素化できる。   FIG. 43 (c) shows another circuit example of the communication unit 30. An optical communication signal S1 input from the outside is transmitted to the input terminal of the gate element IC3 by the photocoupler PC1, and the switch element Q2 is transmitted by the gate element IC3. Is to drive. In this circuit, it is necessary to secure driving power for the gate element IC3 and the photocoupler PC1 from the DC-DC converter 2 on the lighting fixture side, but the circuit configuration of the communication unit 30 is simpler than that of the circuit of FIG. Can be FIG. 43 (d) shows still another circuit example of the communication unit 30. In this case, the optical communication signal S1 is transmitted to the input terminal of the gate element IC3 by the pulse transformer T2, and the switch element Q2 is driven. In addition, the circuit configuration of the communication unit 30 can be simplified.

尚、上記の各実施形態では光源として発光ダイオードを用いているが、発光ダイオードの代わりに、有機エレクトロルミネッセンス(有機発光ダイオード)を用いてもよい。   In each of the above embodiments, a light emitting diode is used as a light source, but organic electroluminescence (organic light emitting diode) may be used instead of the light emitting diode.

上述の照明光通信装置は、定電流源と、平滑回路及び負荷回路と、負荷変動要素と、スイッチ要素とを備えることを特徴とする。前記定電流源の出力には、平滑回路、及び、発光ダイオードを含む負荷回路がそれぞれ接続されている。前記負荷変動要素は、前記負荷回路に付加されることで前記負荷回路の負荷特性を部分的に変化させる。前記スイッチ要素は、2値の光通信信号に応じて前記負荷変動要素を前記負荷回路に付加するか否かを切り替える。   The illumination light communication apparatus described above includes a constant current source, a smoothing circuit and a load circuit, a load variation element, and a switch element. A smoothing circuit and a load circuit including a light emitting diode are connected to the output of the constant current source. The load variation element is added to the load circuit to partially change the load characteristic of the load circuit. The switch element switches whether to add the load variation element to the load circuit according to a binary optical communication signal.

この照明光通信装置において、前記負荷変動要素は、前記発光ダイオードに直列接続された抵抗器であり、前記スイッチ要素は前記抵抗器に並列接続されることが好ましい。   In this illumination optical communication device, it is preferable that the load variation element is a resistor connected in series to the light emitting diode, and the switch element is connected in parallel to the resistor.

この照明光通信装置において、前記負荷変動要素は、前記発光ダイオードに直列接続された定電圧素子を少なくとも含む定電圧回路部で構成され、前記スイッチ要素は前記定電圧回路部に並列接続されることも好ましい。   In this illumination optical communication device, the load variation element is configured by a constant voltage circuit unit including at least a constant voltage element connected in series to the light emitting diode, and the switch element is connected in parallel to the constant voltage circuit unit. Is also preferable.

この照明光通信装置において、前記定電流源の出力間に複数の前記負荷回路が並列接続され、前記負荷変動要素及び前記スイッチ要素は、前記複数の前記負荷回路のうち少なくとも1つに設けられることも好ましい。   In the illumination light communication apparatus, a plurality of the load circuits are connected in parallel between outputs of the constant current source, and the load variation element and the switch element are provided in at least one of the plurality of load circuits. Is also preferable.

この照明光通信装置において、複数の前記負荷回路は、負荷回路毎に発光色の異なる前記発光ダイオードで構成され、発光色の異なる前記負荷回路毎に前記スイッチ要素が設けられたことも好ましい。   In the illumination light communication apparatus, it is also preferable that the plurality of load circuits are configured by the light emitting diodes having different emission colors for each load circuit, and the switch element is provided for each of the load circuits having different emission colors.

この照明光通信装置において、前記負荷回路は、直列接続された複数の前記発光ダイオードを備え、前記スイッチ要素は、複数の前記発光ダイオードの一部に並列接続されることも好ましい。   In this illumination optical communication device, the load circuit preferably includes a plurality of light emitting diodes connected in series, and the switch element is preferably connected in parallel to a part of the plurality of light emitting diodes.

この照明光通信装置において、前記定電流源の出力間に複数の前記負荷回路が並列接続されている。前記負荷回路の各々は、直列接続された複数の前記発光ダイオードを備え、前記負荷回路毎に前記発光ダイオードの発光色が異なり、前記負荷回路の各々で、複数の前記発光ダイオードの一部と並列に前記スイッチ要素が接続されることも好ましい。   In the illumination light communication apparatus, a plurality of the load circuits are connected in parallel between the outputs of the constant current source. Each of the load circuits includes a plurality of the light emitting diodes connected in series, and the light emission color of the light emitting diode is different for each load circuit, and each of the load circuits is parallel to a part of the plurality of light emitting diodes. It is also preferable that the switch element is connected to the switch.

この照明光通信装置において、前記定電流源の出力間に複数の前記負荷回路が並列接続されている。前記スイッチ要素は、複数の前記負荷回路のうち少なくとも1つと直列に接続され、前記負荷変動要素が、前記スイッチ要素に直列接続された前記負荷回路であることも好ましい。   In the illumination light communication apparatus, a plurality of the load circuits are connected in parallel between the outputs of the constant current source. Preferably, the switch element is connected in series with at least one of the plurality of load circuits, and the load variation element is the load circuit connected in series to the switch element.

この照明光通信装置において、前記光通信信号のオン/オフのデューティ比を変化させるデューティ調整部を備えることも好ましい。   In this illumination light communication device, it is also preferable to include a duty adjustment unit that changes the on / off duty ratio of the optical communication signal.

この照明光通信装置において、前記定電流源が、コンバータ部と、電流検出部と、差分増幅部と、制御部とを備えた定電流フィードバック系を具備することも好ましい。コンバータ部は直流出力を生成する。電流検出部は、前記負荷回路に流れる負荷電流に応じた電圧降下を発生する。差分増幅部は、前記電流検出部で発生する電圧降下と所定の基準電圧との差分を増幅する。制御部は、前記差分増幅部の出力に応じて前記負荷電流の平均値が略一定となるように前記コンバータ部の出力を制御する。   In this illumination optical communication device, it is also preferable that the constant current source includes a constant current feedback system including a converter unit, a current detection unit, a differential amplification unit, and a control unit. The converter unit generates a direct current output. The current detector generates a voltage drop corresponding to the load current flowing through the load circuit. The difference amplifying unit amplifies a difference between a voltage drop generated in the current detection unit and a predetermined reference voltage. The control unit controls the output of the converter unit so that the average value of the load current becomes substantially constant according to the output of the difference amplifying unit.

この照明光通信装置において、積分要素を含み前記差分増幅部の出力の位相を調整する位相補償回路が前記定電流フィードバック系に設けられることも好ましい。   In this illumination light communication apparatus, it is also preferable that a phase compensation circuit that includes an integration element and adjusts the phase of the output of the differential amplifier is provided in the constant current feedback system.

この照明光通信装置において、前記光通信信号を発生する信号発生回路と前記負荷変動要素と前記スイッチ要素とを同じケース内に収納した通信ユニットを備え、前記通信ユニットが、接続用の機構部品を介して前記負荷回路に接続されることも好ましい。   The illumination optical communication apparatus includes a communication unit that houses the signal generation circuit that generates the optical communication signal, the load variation element, and the switch element in the same case, and the communication unit includes a mechanical part for connection. It is also preferable to be connected to the load circuit via

この照明光通信装置において、前記光通信信号を発生する信号発生回路と前記スイッチ要素とを電気的に絶縁する絶縁部が設けられることも好ましい。   In this illumination optical communication device, it is also preferable that an insulating portion for electrically insulating the signal generation circuit for generating the optical communication signal and the switch element is provided.

この照明光通信装置において、前記光通信信号を発生する信号発生回路は、互いに異なる複数種類の前記光通信信号を発生する。前記光通信信号の種類毎に個別の前記スイッチ要素が設けられ、且つ、複数の前記スイッチ要素の間を電気的に絶縁する絶縁部が設けられることも好ましい。   In this illumination optical communication device, a signal generation circuit that generates the optical communication signal generates a plurality of different types of optical communication signals. It is also preferable that the individual switch elements are provided for each type of the optical communication signal, and that an insulating portion that electrically insulates the plurality of switch elements is provided.

この照明光通信装置において、搬送波生成部と、変調部と、絶縁トランスと、復調部とを備えることも好ましい。搬送波生成部は、前記光通信信号と分離できるように前記光通信信号の周波数よりも高い周波数に設定された搬送波を生成する。変調部は、前記光通信信号を前記搬送波にて変調する。絶縁トランスは、前記変調部と前記スイッチ要素の間に接続される。復調部は、前記絶縁トランスの出力から前記搬送波を除去して得た信号を前記スイッチ要素に出力する。   The illumination light communication apparatus preferably includes a carrier wave generation unit, a modulation unit, an insulating transformer, and a demodulation unit. The carrier wave generation unit generates a carrier wave set to a frequency higher than the frequency of the optical communication signal so as to be separated from the optical communication signal. The modulation unit modulates the optical communication signal with the carrier wave. The insulating transformer is connected between the modulation unit and the switch element. The demodulator outputs a signal obtained by removing the carrier from the output of the isolation transformer to the switch element.

この照明光通信装置において、前記発光ダイオードが有機発光ダイオードからなることも好ましい。   In this illumination optical communication device, it is also preferable that the light emitting diode is an organic light emitting diode.

10 照明光通信装置
11 定電流源
12 負荷回路
13 負荷変動要素
C11 平滑コンデンサ
LD1 発光ダイオード
Q2 スイッチ要素
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Illumination light communication apparatus 11 Constant current source 12 Load circuit 13 Load fluctuation element C11 Smoothing capacitor LD1 Light emitting diode Q2 Switch element

Claims (5)

スイッチング電源と、
前記スイッチング電源の出力間に接続される、発光ダイオードを含む負荷回路と、
前記負荷回路に付加させることで前記負荷回路に流れる負荷電流を変化させる負荷変動要素と、
2値の光通信信号に応じて前記負荷変動要素を前記負荷回路に付加するか否かを切り替える負荷変動部と
前記負荷変動要素が前記負荷回路に付加されるか否かにかかわらず、前記負荷電流の平均値が一定になるように制御するフィードバック回路とを備え、
前記フィードバック回路が、前記負荷回路に前記負荷変動要素が付加された状態と、前記負荷回路に前記負荷変動要素が付加されていない状態とでそれぞれ負荷電流が所定の電流値に変調され、かつ、前記光通信信号の送信時と送信停止時とで平均電流が一定になるように、前記スイッチング電源を制御することを特徴とする照明光通信装置。
A switching power supply;
A load circuit including a light emitting diode connected between the outputs of the switching power supply;
A load variation element that changes the load current flowing in the load circuit by being added to the load circuit;
A load changing unit that switches whether to add the load changing element to the load circuit according to a binary optical communication signal ;
Regardless of whether or not the load variation element is added to the load circuit, a feedback circuit that controls the average value of the load current to be constant, and
In the feedback circuit, the load current is modulated to a predetermined current value in a state where the load variation element is added to the load circuit and in a state where the load variation element is not added to the load circuit, and The illumination light communication apparatus , wherein the switching power supply is controlled so that an average current is constant between transmission of the optical communication signal and stop of transmission .
前記光通信信号は、オンデューティが調整される矩形波信号であり、前記負荷変動要素が前記負荷回路に接続された状態で、前記負荷電流の平均値とボトム値の差をd1、前記負荷電流のピーク値と前記平均値の差をd2とした場合に、The optical communication signal is a rectangular wave signal whose on-duty is adjusted, and in a state where the load variation element is connected to the load circuit, a difference between an average value and a bottom value of the load current is d1, and the load current When the difference between the peak value and the average value is d2,
前記光通信信号のオンデューティが50%であればd1=d2となり、前記光通信信号のオンデューティが50%よりも大きければd1>d2となり、前記光通信信号のオンデューティが50%よりも小さければd1<d2となるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の照明光通信装置。  If the on-duty of the optical communication signal is 50%, d1 = d2, and if the on-duty of the optical communication signal is larger than 50%, d1> d2, and the on-duty of the optical communication signal is smaller than 50%. The illumination light communication apparatus according to claim 1, wherein d1 <d2 is satisfied.
スイッチング電源と、
前記スイッチング電源の出力間に接続される、発光ダイオードを含む負荷回路と、
前記負荷回路に付加させることで前記負荷回路に流れる負荷電流を変化させる負荷変動要素と、
2値の光通信信号に応じて前記負荷変動要素を前記負荷回路に付加するか否かを切り替える負荷変動部とを備え、
前記光通信信号は、オンデューティが調整される矩形波信号であり、前記負荷変動要素が前記負荷回路に接続された状態で、前記負荷電流の平均値とボトム値の差をd1、前記負荷電流のピーク値と前記平均値の差をd2とした場合に、
前記光通信信号のオンデューティが50%であればd1=d2となり、前記光通信信号のオンデューティが50%よりも大きければd1>d2となり、前記光通信信号のオンデューティが50%よりも小さければd1<d2となるように構成されたことを特徴とする照明光通信装置。
A switching power supply;
A load circuit including a light emitting diode connected between the outputs of the switching power supply;
A load variation element that changes the load current flowing in the load circuit by being added to the load circuit;
A load changing unit that switches whether or not to add the load changing element to the load circuit according to a binary optical communication signal;
The optical communication signal is a rectangular wave signal whose on-duty is adjusted, and in a state where the load variation element is connected to the load circuit, a difference between an average value and a bottom value of the load current is d1, and the load current When the difference between the peak value and the average value is d2,
If the on-duty of the optical communication signal is 50%, d1 = d2, and if the on-duty of the optical communication signal is larger than 50%, d1> d2, and the on-duty of the optical communication signal is smaller than 50%. if d1 <characterized in that it is configured such that d2 irradiation Meiko communication device.
前記負荷変動要素がサーミスタからなることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の照明光通信装置。   The illumination light communication apparatus according to claim 1, wherein the load variation element is a thermistor. 請求項1乃至4の何れか1項に記載の照明光通信装置と、前記照明光通信装置からの光出力を受信する受信器とを備えたことを特徴とする照明光通信システム。   An illumination light communication system comprising: the illumination light communication apparatus according to claim 1; and a receiver that receives a light output from the illumination light communication apparatus.
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