JPH01166630A - 光通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に携帯用に適した消費電力の小さい光通
信装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は一般的な従来の光通信装置の概略構成図であり
、第３図（ａ）は送イ３機、第３図（ｂ）は受信機の構
成をそれぞれ示している。図において、１は通信用の搬
送波を得るための発振回路、２は入力端子Ｔ、からの信
号で上記搬送波を変調する変調回路、３はその変調信号
を光信号に変換して放射する発光素子、４は受信機に設
けられた受光素子で、外部装置の送信機から放射された
変調信号光を受光して電気信号に変換する。５はその電
気信号の中から外光等の定常光による光電流分を除いて
必要な変調信号を取り出すためのコイル、６は取り出さ
れた変調信号を増幅するプリアンプ（前置増幅器）で、
増幅した信号Ｓ１及びその増幅信号Ｓ１を６１分した信
号Ｓ２を出力する。

７は増幅信号Ｓ１を処理する信号処理回路で、復調回路
、出力回路等から構成されている。８はこの信号処理回
路７を通電状態に切り換えるスイッチ回路で、−ト記プ
リアンプ６からの積分信号Ｓ２が人力されるとＯＮとな
り、電池９からの電源を信号処理回路７に供給する。な
お、この信号処理回路７には必要に応じてスピーカなど
が接続される。

上記構成の光通信装置において、送信側の入力端子Ｔ、
に例えば音声信号が人力されると、その音声信号により
発振回路ｌからの搬送波が変調され、この変調信号が光
信号として発光素子３から送信される。

一方受信側においては、外部からの変調信号光が受光素
子４で受光されると、プリアンプ６にその変調信号が人
力され、ここで前置増幅が行われる。そして、このプリ
アンプ６からの積分４ｉ’ｐ号Ｓ２によりスイッチ回路
８がＯＮとなり、電池９からの電源が信号処理回路７に
供給され、ここで音声（Ｉｓ号などが復調される。

ここで、光信号を送受信する際に外光と区別するため搬
送波を用いており、通信すべき信号が上記のように音声
信号であるとするとその周波数の上限は２０に１１２程
度となり、搬送波の周波数は１０倍以上が望ましいので
その搬送周波数は５００　Ｋ１１２以上となる。この周
波数の倍率は高い程忠実に復調することができるが、−
数的に、取り扱う周波数が高くなると消費電流が増大す
る。

これは、配線１回路素子、半導体素子などの浮遊容量、
接合容量等のレスポンスに対する影響が大きく、これら
に関わる回路の時定数を小さくするためインピーダンス
を低くする必要があるからで、取扱い周波数を高くする
と必然的に消費電流が増えることになる。上述の回路の
ように受信側の電源が電池９である場合には、受信待機
時の消費電流はできるだけ少ない方が良く、このため、
より多くの電力を必要とする信号処理回路７には送信が
行われている時のみ通電状態となるようにスイッチ回路
８が設けられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような回路構成の光通信装置にあ
っては、常時受光素子４．コイル５及びプリアンプ６に
電池９からの電源が供給されており、このため通信距離
にもよるが数ｍＡ〜数１０ｍＡと非常に多くの消費電流
がこれらに必要であり、？「池寿命が短いという問題点
かあワた。

この発明は、このような問題点に着ＩＩ　Ｌ、てなされ
たもので、待機時の消費電力が小さく、電池寿命の長い
光通信装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の光通信装置は、送信側に、通信すべき信号で
変調した高周波の変調信号光と低周波の信号光とを送出
するための発掘回路及び変調回′路を備え、受信側に、
前記低周波の信号光を受光した時に、面記高周波の変調
信号光を受光するための各素子及びその変調信号を処理
する信号処理回路を通電状態に切り換えるスイッチ回路
を備えたものである。

〔作用〕

この発明の光通信装置においては、送信側から高周波の
変調信号光と低周波の１３号光が送出され、受信側では
外部から低周波の信号光を受光すると、その時始めて高
周波の変調信号光を受光するための各素子及び信号処理
回路が通電状態となる。従って、必要最低限の電力を消
費するだけで済む。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成図で、第１
図（ａ）は送信機、第１図（ｂ）は受信機の構成をそれ
ぞれ示している。送信側において、’ａ＋’ｂは信号光
送出用の搬送波を得るための発振回路で、一方の発振回
路１１は高い周波数の搬送波を出力し、他方の発振回路
！ｂは低い周波数の搬送波を出力する。２は上記高い周
波数の搬送波を入力端子Ｔ１からの通信すべき信号で変
調する変調回路、３．’、３ｂは電気信号を光信号に変
換して放射する発光素子で、発光素子３ａは変調回路２
からの出力に従って高周波の変調信号光を放射し、発光
素子３ｂは無変調の低周波の信号光を放射する。１０は
スイッチ回路で、端子Ｔ、に信号が人力されるとＯＮと
なり、発振回路１ｂを作動させる。

また受信側において、４．．４ｂはそわぞれ外部からの
光信号を電気信号に変換する受光素子で、受光素子４ａ
は高周波の変調信号光を受光し、受光素子４ｂは無変調
の低周波の信号光を受光する。５は受光素子４１のレス
ポンスを速くするためのコイルで、直流抵抗分を小さく
し信号成分の負荷としては大きく作用する。なお、この
コイル５に代えて他のインダクタやインピーダンス素子
を用いても良い。６は受光素子４、によって取り出され
た変調信号を処理する信号処理回路で、増幅回路、復調
回路、微分回路、同調回路等から構成され、出力端子Ｔ
２を通してレシーバ。

スピーカなどに信号を出力できるようになっている。１
！は受光素子４ｂの負荷となる抵抗で、待機時の消費電
力を小さくするため抵抗値を高くしである。１２は受光
素子４ｂが低周波の信号光を受光した時に作動する駆動
回路で、外光を除去するための微分回路、増幅回路１周
波数を定常に直すための積分回路等から構成されている
。１３は低周波の１８号光を受光した時に、受光素Ｔ−
４ａ。

コイル５など高周波の変調信号光を受光するための各素
子及びその変調信号を処理する信号処理回路６を通電状
態に切り換えるスイッチ回路で、上記駆動回路１２が作
動した時に出力される信号によりＯＮとなり、電池９か
らの電源を供給する。

次に動作について説明する。通常の送受信の動作につい
ては前述した従来例と同様であるので省略するが、送信
側においては端子Ｔ、から通信すべき信号が人力される
と、その信号で変調された高周波の変調信号光が発光素
子３．から放射され、同時に、スイッチ回路１０が作動
して低周波の信号光が発光素子３ｂから放射される。

他方受信側においては、待機時にある時は消費電流の少
ない受光素子４ｂ、抵抗１１及び駆動回路１２のみに電
池９から電源が供給されており、受光素子４ｂが外部か
ら低周波の信号光を受光すると、その時点より消費電力
の大きな信号処理回路６などが通電状態となる。すなわ
ち、受光素子４ｂが低周波の信号光を受光すると駆動回
路１２が作動してスイッチ回路１３がＯＮとなり、電池
９からの電源が受光素子４．、コイル５及び信号処理回
路６に供給される。そして、受光素子４１により高周波
の変調信号光が受光され、信号処理回路６にてその変調
信号の増幅、復調等が行われ、その信号が端子Ｔ２より
出力される。

このように、送信側において低周波と高周波の信号光を
放射し、受信側において先ず低周波の信号光を受光して
から高周波の変調信号光を受光して処理しているので、
待機時の消費電力を最小限にすることができ、従って電
池９の寿命が長くなる。しかも、データ通信には高周波
を用いているので、もとの信号を忠実に再生することが
できる。

ここで、上記低周波及び高周波の搬送波の周波数は、市
飯の演算用ＩＣ等のデバイスで構成した場合それぞれ５
００＋Ｉｚ、５００にＩｌｚ程度が適当であり、待機時
の消費電流を５０μ八以下とすることができる。また、
このようなｊ！！線通信に電波を使用した場合には取り
扱う周波数によって長大な送受信用アンテナが必要であ
るが、−ト記実施例のように光を用いた場合には、発光
素子及び受光素子の形状は周波数によって殆んど変化が
なく、装置の小形化を図ることができる。

上記の光通信は種々利用されているが、例えば博物館等
で展示物品の説明を行う場合には、展示物の近くで携帯
用の受信機にて光信号を受信し、説明を聴取するような
システムがある。このようなシステムで本実施例を活用
すれば、光の特性を生かし、小範囲に限定して送信を行
うことができるので最適である。この場合、従来では館
内に居る間受信機を通電状態にしておくか、あるいは手
動でスイッチをこまめにＯＮ、ＯＦＦさせるかしていた
が、電池寿命が短かくなったり、面倒であった。しかし
、本実施例によれば、受信機が送信範囲内に人フた時の
み主回路への電源が供給され、送信範囲外の他の場所で
は極めて小さい消費電流が流れるのみとなり、電池寿命
が著しく延びると共に、面倒なＯＮ、ＯＦＦの操作も必
要がなくなる。

また、データ通信の時に、その通信経路が長かワたり折
れていたりする場合には、その要点に中耕器を配置する
必要があり、その場所に電力線の配線がない時には電池
を設ける必要がある。しかも、このような中継器の設置
場所は高所である場合が多く、メンテナンスも容易でな
く、更に送信を常に待機していなければならない。この
ような場合にも本実施例の装置を使用することにより、
上述の不都合を解決することができる。なお、この中ｌ
ＩＩ器の必要な場合には、出力端子Ｔ２は次段の送信機
の発光素子へ接続されることになる。また、必要に応じ
て波形整形回路、変調回路等が追加される。

第２図（ａ）、（ｂ）はこの発明の他の実施例を示す回
路構成図である。この実施例は、送信側において低周波
の信号光を放射した後に引き続いて高周波の変調信号光
を放射するようにしたもので、低周波及び高周波の信号
光の放射に同一・の発光素子３を用いている。

第２図中、１４は３〜３０　ａ＋ｓｃｃ程度の時間を計
測するタイマで、そのタイマアップ信号は遅延回路１５
及び高周波、低周波の各発振回路１．。

１ｂへ人力される。この遅延回路１５は記憶素子などで
構成されている。また受信側における１６はスイッチ回
路１３と並列に設けられたスイッチ回路、１７は信号処
理回路６の出力により作動する駆動回路で、増幅回路、
積分回路等によって構成されており、高周波の変調信号
光を受光している時のみ上記スイッチ回路１６をＯＮに
する。

１８は低周波の信号光を受光してから高周波の変調信号
光を受光するまでの短時間スイッチ回路１６をＯＮにす
る駆動回路である。

この実施例はデータ通信に適しており、送信側において
通信信号が端子Ｔ１から入力されると、先ず低周波の信
号光がタイマ１４の設定時間のみ発光素子３から放射さ
れる。続いて、タイマ１４の設定時間経過後に遅延回路
１５を通して上記通信信唖が発振回路１８に人力され、
ここで高周波の搬送波が変調されて、発光素子３から高
周波の変調信号光が放射される。

受信側においては、受光素子４ｂが低周波の信号光を受
光すると駆動回路１２が作動し、スイッチ回路１３がＯ
Ｎとなり、受光素子４□、コイル５及びイ５号処理回路
６が通電状態となる。この時、低周波の信号光は短時間
のみであるので、スイッチ回路１３は直ぐまたＯＦＦに
なろうとするが、駆動回路１８によりスイッチ回路１６
がＯＮとなるので、引き続いて受光素子４８及び信号処
理回路６は通電状態となる。その後は、受光素子４ａが
高周波の変調信号光を受光することにより信号処理回路
６から信号が出力され、この信号により上記スイッチ回
路１６がＯＮとなり、高周波の変調信号光が最後まで受
光される。

このような構成とすることにより、更に消費電力を抑制
することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、送信側におい
て低周波と高周波の１１４号光を組み合せて放射し、受
イ、３側において先ず低周波の信号光を受光してから高
周波の変調信号光を受光するようにしたため、待機時の
消費電力が小さくなり、電池寿命が長くなるという効果
が１ｉｌられる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例を示す回路
構成図、第２図（ａ）、（ｂ）はこの発明の他の実施例
を示す回路構成図、第３図（ａ）、（ｂ）は従来の光通
信装置の概略を示す構成図である。 １、、ｌｂ・・・・・・発振回路 ２・・・・−変調回路 ３　、　、３　ｂ　””−”発光素子 ４、．４ｂ　””−受光素子 ５・・・・・・コイル ６−−−−−−信号処理回路 ９・・・・・・電池 １２．１７．１８・・・・・・駆動回路１３．１６・・
・・・・スイッチ回路 １４・・・・・・タイマ １５・・・・・・遅延回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信側に、通信すべき信号で変調した高周波の変
   調信号光と低周波の信号光とを送出するための発振回路
   及び変調回路を備え、受信側に、前記低周波の信号光を
   受光した時に、前記高周波の変調信号光を受光するため
   の各素子及びその変調信号を処理する信号処理回路を通
   電状態に切り換えるスイッチ回路を備えたことを特徴と
   する光通信装置。
2. （２）送信側は、高周波の変調信号光と低周波の信号光
   を同時に放射することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光通信装置。
3. （３）送信側は、低周波の信号光を放射した後に高周波
   の変調信号光を放射することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の光通信装置。