JPH01206737A

JPH01206737A - 光空間伝送装置

Info

Publication number: JPH01206737A
Application number: JP63031656A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Okada; 岡田　良夫
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-02-12
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1989-08-18

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〕本発明は、光空間伝送方式によりデータや制御信号等を
伝送する光空間伝送装置に関するものである。

〔従来の技術〕

光空間伝送方式は、光をデータや制御信号等の伝送担体
とし、空間を伝送媒体とする伝送方式である。この光空
間伝送方式は、設置が容易で自由度が高く高速性を有す
ることから、近年大いに注目されている。そして、現在
では、テレビジョン受信機や各種音響映像機器等の操作
用の光リモコンとして既に実用化され、今後も家庭内や
オフィス等において、さらに高度化されたデータ伝送や
各種機器の制御に用いられることが期待されている。

従来の光リモコンは、赤外線発光ダイオードを使用し、
これが発するランダム偏光の赤外線で制御信号を変調す
るようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来は、同一の空間に複数の光空間伝送装置
が混在した場合に、これらが混信するという問題点が生
じていた。

特に、連続的にデータ伝送を行う光空間伝送装置が設置
された空間において、同時に光リモコン等が使用される
と、データを受信する光受信機側で、間欠的に混信する
光リモコンの制御信号を振り分けることができなくなり
、データ誤りを引き起こし重大な障害を発生ずる虞れが
あった。

また、このような障害を回避するために、各光空間伝送
装置ごとに異なる波長の光を用いるようにする方法も従
来から提案されていた。しかしながら、各光送信機が十
分に波長の異なる光を発する発光素子をコストの制約の
中で複数種類使い分けろことは困難なことである。また
、光受信機側においても、確実な波長分離を行うことが
できる光学フィルタが高価なものとなる。このため、波
長による伝送信号の分離は、あまり実用的な方法とはい
えない。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明に係る光空間伝送装置は、」二足問題点を解決す
るために、送信信号を所定の偏光面の角度を有するほぼ
直線偏光の光で変調する第１光変調部と、送信信号を反
転させた反転信号を第１光変調部における光とは異なる
所定の偏光面の角度を有するほぼ直線偏光の光で変調す
る第２光変調部とを備えた光送信機、及び、伝送されて
来た光からそれぞれ互いに異なる所定の偏光面の角度を
有するほぼ直線偏光の２方の光を得る検光部と、この２
方の光からそれぞれ信号を復調する２つの光復調部と、
これらの光復調部が復調した信号の差を検出する信号差
検出部とを備えた光受信機を有することを特徴としてい
る。

光送信機におりる第１光変調部と第２光変調部には、発
光ダイオードを用いることができる。この場合、各発光
ダイオードの発光部には、互いに異なる所定の偏光面の
角度を有する直線偏光の光を得るための偏光子をそれぞ
れ配置する。これらの偏光面の角度は、互いに直交する
ように設定すれば、光受信機側での分離が容易になる。

なお、第１光変調部と第２光変調部に、直線偏光のレー
ザ光を発するレーザダイオード等を用いた場合には、偏
光子が不要となる。送信信号がデジタル信号の場合には
、第２光変調部における信号人力部にインバータを挿入
することにより、反転信号を得ることができる。また、
アナログ信号の場合には、波形を反転する回路を挿入す
ればよい。

光受信機における検光部は、互いに異なる所定の偏光面
の角度を有する直線偏光の光を得るための検光子を用い
ればよい。これらの偏光面の角度は、光送信機における
第１光変調部と第２光変調部の各直線偏光の光の偏光面
の角度にそれぞれ一致するように設定する。検光子とし
て偏光板を用いる場合には、これらを光軸に対して直角
方向に２枚並べて配置する。また、ビームスプリッタを
用いて、光軸を２方に分離することもできる。光復調部
は、通常、光電変換素子が用いられる。また、信号差検
出部は、通常、差動増幅器が用いられる。

なお、上記直線偏光は、必ずしも完全なものである必要
はなく、部分偏光や楕円偏光であっても、送信信号と反
転信号の分離が可能である限り、十分に実用性を有する
。

〔作　用〕

上記構成により、光送信機からは、送信信号を変調した
光と、この送信信号を反転させ変調した光とが発せられ
る。また、これらの光は、互いに偏光面の角度が異なる
直線偏光の光である。

これらの光は、空間を伝送されて光受信機に達する。光
受信機に達した光は、まず検光部で偏光面の角度によっ
て分離される。そして、分離された光は、それぞれ光復
調部で復調され、送（Ｓ信号と反転信号とに対応する信
号を得る。さらに、これらの信号は、信号差検出部に送
られる。ここで、反転信号は、光送信機側において送信
信号を反転させたものである。このため、信号差検出部
でこれらの信号の差をとっても、送信信号の情報は保存
される。従って、この光送信機と光受信機とによって、
信号の光空間伝送を行うことができる。

また、この際、空間伝送系では自然光等によるノイズが
加わる。そして、自然光等はあらゆる偏光方向の成分を
均等に有しているので、伝送される各直線偏光の光に対
してこのノイズは一様に加わる。従って、光受信機の信
号差検出部で送信信号と反転信号とに対応する信号の差
をとれば、このノイズは打ち消し合うことになる。この
ため、本発明の光空間伝送装置は、信号対雑音比の良い
伝送を行うことができる。

さらに、この光受信機が他の光リモコン等からのランダ
ム偏光の光を受信した場合には、検光部を介して光復調
部でそれぞれ復調した信号が同じものとなる。従って、
この光リモコン等からの信号がノイズと同様に信号差検
出部で打ち消し合うので、本発明の光空間伝送装置は、
外乱に対して安定な伝送を行うことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図に基づいて説明すれば、以下
の通りである。

本実施例の光空間伝送装置は、連続的なオーディオ信号
を室内で光空間伝送して音響装置により再生するための
ものであり、光送信機１と光受信機２とで構成されてい
る。

光送信機１は、インバータ３と２組の発光ダイオード４
・５及び偏光子６・７とからなる。この光送信機１に入
力される送信信号へのラインは２方に分岐され、一方は
発光ダイオード４に接続されている。また、分岐された
他方のラインは、インバータ３を介して発光ダイオード
５に接続されている。これらの発光ダイオード４・５ば
、入力信号を光変調し発光する素子であり、発する光は
ランダム偏光となる。偏光子６・７は、発光ダイオード
４・５の前方に配置され、光送信機１の発光部となる。

これらの偏光子６・７は、所定の偏光面の角度を有する
直線偏光の光のみを透過する偏光板である。そして、こ
れらの偏光子６・７が透過する光の偏光面の角度は、偏
光方向ｐ、・ｐ２に示すように、互いに直交するように
設定されている。

光受信機２は、２組の検光子８・９及び受光素子１０・
１１と差動増幅器１２とからなる。検光子８・９は、光
受信機２の受光部に、入射光の光軸に対して直角方向に
並べて配置されている。これらの検光子８・９は、所定
の偏光面の角度を有する直線偏光の光のみを透過する偏
光板であり、偏光子６・７と同じものを用いている。検
光子８・９の後方には、受光素子１０・１１が配置され
ている。これらの受光素子１０・１１は、受光した光を
電気信号に変換し光復調を行う素子である。そして、受
光素子１０・１１の出力は、差動増幅器１２の十人力及
び−人力にそれぞれ接続されでいる。差動増幅器１２は
、両人力の信号の差をとって出力する回路である。

上記のように構成された光空間伝送装置の動作を説明す
る。

送信信号Ａは、オーディオ信号をＰＣＭ符号化したパル
ス列である。この送信信号Ａは、光送信機１に入力され
て、まず２方に分岐される。一方の送信信号Ａは、その
まま発光ダイオード４に送られ、ＡＭ変調の光として発
せられる。また、他方の送信信号Ａは、インバータ３で
反転されてから発光ダイオード５に送られ、ＡＭ変調の
光として発せられる。このため、発光ダイオード５から
発せられる光は、送信信号Ａを反転した反転信号を変調
したものとなる。これら発光ダイオード４・５から発し
た光は、それぞれ偏光子６・７を透過してから伝送空間
に送り出される。従って、偏光子６から送り出された光
Ｂ１と偏光子７から送り出された光Ｂ２とは、互いに直
線偏光の偏光面の角度が直交することになる。

光送信機１から発せられた光Ｂ１　・Ｂ２は、光受信機
２の検光子８・９を透過する。検光子８は、偏光方向ｐ
１の偏光面を有する直線偏光の光Ｂ１のみを透過する。

また、検光子９は、偏光方向ｐ２の偏光面を有する直線
偏光の光Ｂ２のみを透過する。なお、図面では、偏光子
６から発した光Ｂ。

のみが検光子８に達し、偏光子７がら発した光Ｂ２のみ
が検光子９に達しているように描いている。

しかしながら、検光子８・９は、上記のよ・うに対応す
る偏光面を有する直線偏光の光だけを透過するので、光
Ｂ、・Ｂ２が交差して検光子８・９に達したとしても、
支障は生じない。各検光子８・９を透過した光は、それ
ぞれ受光素子１ｏ・１１に照則し、光復調を受りパルス
列の信号として出力される。これらの受光素子１０・１
１から出力される信号は、それぞれ元の送信信号Ａ又は
反転信号に対応した信号となる。そして、これら信号は
、差動増幅器１２に送られ、その差をとられる。従って
、ごの差動増幅器１２からは、増幅率を１とすれば入力
信号の振幅を倍にした信号Ｃが出力され、送信信号Ａの
情報を得ることかできる。

なお、ここでは、送信信号へのパルス列を反転した状態
の信号Ｃを差動増幅器１２の出力から得ている。

また、この空間伝送の際には、光Ｂ、・Ｂ２に自然光等
によるノイズが加わる。しかしながら、このノイズは、
光Ｂ＋’Ｂｚに一様に加わるので、差動増幅器１２で差
をとれば、それぞれに加わったノイズは打ち消し合うこ
とになる。このため、本実施例の光空間伝送装置は、信
号対雑音比の良い伝送を行うことができる。

さらに、光受信機２が光Ｂ、・Ｂ２と共に、他の光リモ
コン等からのランダム偏光の光を受信した場合にも、こ
の光リモコン等からの信号だけがノイズの場合と同様に
差動増幅器１２て打ら消し合うので、送信信号Ａの情報
のみを取り出すごとができる。このため、本実施例の光
空間伝送装置は、外乱に対して安定な伝送を行うことも
できる。

上記のようにして差動増幅器１２から出力された信号Ｃ
は、図示しないＤ／八へ換器を経て音響装置に送られ、
音声として再生される。

なお、光受信機２における検光子８・９の一方への入射
光をしゃ断したとしても、差動増幅器１２の出力からは
振幅を半分にした信号Ｃを得ることができるので、パル
ス列の伝送を行うことは可能である。実際に、例えば検
光子９の前方を塞いでみても、音声は正常に再生された
。しかしながら、このような状態は、従来の光空間伝送
装置となんら変わりないことになる。従って、この状態
で、同時に光リモコンを用いて検光子８に信号を送ると
、それまでの再生音が雑音の中に消えてしまい、実用に
耐え得なかった。

〔発明の効果〕

本発明に係る光空間伝送装置は、以上のように、送信信
号を所定の偏光面の角度を有するほぼ直線偏光の光で変
調する第１光変調部と、送信信号を反転させた反転信号
を第１光変調部における光とは異なる所定の偏光面の角
度を有するほぼ直線偏光の光で変調する第２光変調部と
を備えた光送信機、及び、伝送されて来た光からそれぞ
れ互いに異なる所定の偏光面の角度を有するほぼ直線偏
光の２方の光を得る検光部と、この２方の光からそれぞ
れ信号を復調する２つの光復調部と、これらの光復調部
が復調した信号の差を検出する信号差検出部とを備えた
光受信機を有する構成をなしている。

これにより、伝送系のノイズや他の光空間伝送装置から
の外乱の影響を排除することができる。

従って、本発明に係る光空間伝送装置は、信頼性の高い
光空間伝送を行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すものであって、光空間
伝送装置の構成を示す模式図である。１は光送信機、２ば光受信機、３はインバータ（第２光
変調部）、４は発光ダイオード（第１光変調部）、５は
発光ダイオード（第２光変調部）、６は偏光子（第１光
変調部）、７は偏光子（第２光変調部）、８・９は検光
子（検光部）、１０・１１は受光素子（光復調部）、１
２は差動増幅器（信号差検出部）である。

Claims

【特許請求の範囲】１、送信信号を所定の偏光面の角度を有するほぼ直線偏
光の光で変調する第１光変調部と、送信信号を反転させ
た反転信号を第１光変調部における光とは異なる所定の
偏光面の角度を有するほぼ直線偏光の光で変調する第２
光変調部とを備えた光送信機、及び、伝送されて来た光からそれぞれ互いに異なる所定の偏光
面の角度を有するほぼ直線偏光の２方の光を得る検光部
と、この２方の光からそれぞれ信号を復調する２つの光
復調部と、これらの光復調部が復調した信号の差を検出
する信号差検出部とを備えた光受信機を有することを特
徴とする光空間伝送装置。