JPH02177740A

JPH02177740A - 周波数多重光情報伝送方法

Info

Publication number: JPH02177740A
Application number: JP63331299A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Iwasaki; 岩崎　善樹; Kazutoshi Hirohashi; 広橋　一俊; Atsushi Sakamoto; 篤坂本; Nobuteru Kumagai; 熊谷　伸照; Kazuhiro Osugi; 大杉　和弘
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-10
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPH0624344B2

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、例えば光を伝送媒体として所定空間内で空間
伝送により無線で行なう信号伝送において、複数チャン
ネルの光情報を周波数多重して伝送する周波数多重光情
報伝送方法に関する。

（従来の技術）従来より赤外線などの光を用いた構内（所定空間内）で
の光情報の空間伝送は、例えば部屋（あるいは廊下や階
段など）の天井に親機となる光送受信器を固定設置し、
同じ部屋（あるいは廊下や階段など）内の任意の位置に
ある端末（子機）側の光送受信器との間で空間伝送によ
り無線で信号（光情報）の伝送を行なう方式が実用化さ
れている。

このように光によって空間伝送により無線で信号（光情
報）の伝送を行なう場合、電気信号から光情報への電気
−光変換（Ｅ−０変換）が行なわれる。このＥ−０変換
は、発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子を、
第３図の発光素子駆動回路に示すように１−ランジスタ
で駆動して行なう。また、Ｅ−０変換は、殆どの場合、
ＬＥＤの熱損失と伝送信号パワーの関係や、回路構成の
容易さから殆どの場合、矩形波によって行なわれる（特
開昭６０−１４１０３９号公報や特開昭６０１８７１４
４号公報など）。

第３図において、ＬＥＤは発光ダイオード、Ｑは駆動用
のＮＰＮ　ｔ−ランジスタ、１は定電流源、２は矩形波
発振器、ＶＣＣはｔｉ流電源である。

第４図は第３図中の各部の波形を示し、上側の波形は１
−ランジスタＱのコレクタ出力波形（図のＡの部分の波
形）で、下側の波形は発光ダイオードＬＥＤの光出力波
形（図の８の部分の波形）である。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記のような同一所定空間内で多くの情報を
一度に伝送しようとする場合、−殻内に周波数の異なる
搬送波を使用するＷ数チレンネルにより周波数多重伝送
が行なわれる。

第５図はそのための発光素子駆動回路の一例を示す図で
ある。

同図において、ＬＥＤＡ、ＬＥＤａ、ＬＥＤｃは発光ダ
イオード、ＯＡ、Ｑａ、Ｑｃは駆動用のＮＰＮ　トラン
ジスタ、３〜５は定電流源、６〜８は矩形波発振器であ
る。

周波数ｆＡ、ｆＢ、ｆｃは、それぞれのチャンネルの搬
送波周波数（キャリア周波数）である。

また、それぞれの発光ダイオードＬＥＤＡ。

ＬＥＤａ、ＬＥＤｃは、上記の従来例で述べたように、
第４図のような矩形波で駆動される。

そして、このような矩形波で駆動された発光ダイオード
ＬＥＤＡ、ＬＥＤＢ、ＬＥＤＣは、空間に第６図に示す
ような周波数スペクトラムを持つた光出力信号を放射づ
る。なお、同図において、２ｆｏ、３ｆｏ、４ｆｏ、５
ｆｑはそれぞれ基本波ｆｏに対する２次、３次１．４次
、５次の高調波成分を示す。

ここで、駆動波形がデユーティ−比５０％の対称矩形波
の場合には、偶数次の高調波は発生しない。

また、このような矩形波による駆動方法で周波数多重を
行なうと、第７図に示すように、各チャンネルのスペク
トラムに重なり合う部分が出てしまう。そして、周波数
ｆＡの搬送波のスペクトラムの広がりは、周波数ｆＢの
搬送波を使用するチャンネルにとってＷｋ音として作用
してしまう。

そこで、それぞれのチャンネルの信号伝送に必要なＣ／
Ｎ比（シスデム要求Ｃ／Ｎ比）が、図示するような値の
場合、周波数ｆＡとｆＢ、または周波数ｆＢとｆｃのチ
ャンネル間隔を、少なくとも第７図の場合より広く取ら
なければならない。

すなわち、限られた周波数帯域内でのチャンネル利用率
が悪いと言える。

実際の信号伝送では、第６図の点線に示すように、基本
波と高調波のそれぞれの両側に、被変３ｔデータのスペ
クトラムがサイドローブとして広がるため、第７図の場
合より広いチャンネル間隔が必要になる。

また、光でデータを空間伝送する場合には、電気的な伝
送路の場合と異なり、−旦空間に出てしまった信号のス
ペクトラムは、フィルタリングで制限することは出来な
い、（特殊なものとして、空間周波数光学フィルタがあ
るが、１μｍ以下の波長と数ＭＨｚの割合から、実用的
で無い。）また、チャンネル間隔を狭くしてチャンネル
利用率を上げるには、高調波成分の少ない第８図に示す
ような正弦波によって駆動すれば良い。

ところが、発光ダイオードＬＥＤを、第８図に示すよう
な正弦波によって駆動する場合と第９図に示すような矩
形波によって駆動する場合とでは、同一の基本波の実効
値を得るのに、正弦波駆動では、矩形波駆動の約１．５
倍の電力を発光ダイオードが消費することになり、電力
効率、発光ダイオードの寿命などの点で好ましく無い。

なお、第８図及び第９図中、１ｍは最大レベルをボす。

そこで、本発明は上記した従来の技術の課題を解決した
周波数多重光情報伝送方法を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段）本発明は上記の目的を達成するために、所定空間内で空
間伝送により複数チャンネルの光情報を周波数多重して
伝送する周波数多重光情報伝送方法において、伝送可能
な周波数範囲の上限周波数の２分の１以下の周波数を使
用するチャンネルの光情報を伝送するための光変換素子
は、正弦波によって駆動し、前記上限周波数の２分の１
を越える周波数を使用するチャンネルの光情報を伝送す
るための光変換素子は、例えば矩形波や正弦半波波形な
どの高能率波形によって駆動することを特徴とする周波
数多重光情報伝送方法を提供し、更に、伝送可能な周波
数範囲の上限周波数の３分の１以下の周波数を使用する
チャンネルの光情報を伝送するための光変換素子は、正
弦波によって駆動し、前記上限周波数の３分の１を越え
る周波数を使用するチャンネルの光情報を伝送するため
の光変換素子は、例えば２次高調波成分を含まないデユ
ーティ比５０％の矩形波、あるいは２次高調波成分が少
なく、システム要求Ｃ／Ｎ比以下のデユーティ比略５０
％の矩形波などの２次高調波成分の少ない高能率波形に
よって駆動することを特徴とする周波数多重光情報伝送
方法を提供するものである。

（実　施　例）第１図は本発明の周波数多重光情報伝送方法に係る発光
素子駆動回路の一実施例を示す図、第２図はその周波数
スペクトラムを示す図である。また、伝送可能周波数帯
域の上限周波数をｆＭとする。

第１図におイテ、ＬＥＤａ　、ＬＥＤｂ　。

しＥＤｌ　、ＬＥＤ２　、ＬＥＤ３は発光ダイオード、
Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３は駆動用のＮＰＮ　ｔ−ランジスタ、
９〜１１は定電流源、１２．１３はアンプ、１４．１５
は正弦波発振器、１６〜１８は矩形波発振器である。

周波数ｆａ、ｆｂ、ｆ１．ｆ２．ｆｓは、それぞれのチ
ャンネルの搬送波周波数（キャリア周波数）である。ま
た、それぞれの発光ダイオードＬＥＤａ　、ＬＥＤｂは
、正弦波で駆動され、発光ダイオードＬＥＤ１　、ＬＥ
Ｄ２　、ＬＥＤ３は、矩形波で駆動される。

どんな波形で発光ダイオードＬＥＤを駆動しても、基本
波の２倍より低い周波数成分は発生しない。そこで、同
一所定空間内で周波数多重光無線伝送を行なうのに、上
限周波数ｒＭの１／２を越える周波数を使用するチャン
ネルの発光ダイオードを矩形波で駆動しても、それらの
高調波成分は帯域外に出てしまい、システムに悪Ｉｌｌ
を与えることは無い。

従って、本発明では、上限周波数ｆＭの２分の１を越え
る周波数範囲を専有する周波数を使用するチャンネルの
発光ダイオード（第１図の実施例では、ＬＥＤｌ　、Ｌ
ＥＤ２　、ＬＥＤ３　）は、例えば矩形波や正弦半波波
形などの高能率波形によって駆動するようにする。

第１図の実施例では、周波数ｆ１〜ｆ３が矩形波によっ
て駆ｖＪされるチャンネルで、ｆ３＞ｆ２＞ｆ　１＞　
（ｆＨ／２）としている。

一方、上限周波数ｆＭの２分の１以下の周波数範囲を専
有する周波数を使用するチャンネルでは、２次高調波と
そのサイドローブが上限周波数ｆＭの２分の１を越える
周波数を使用するチャンネルの雑音として作用し、それ
らのチャンネルの伝送品質の低下を招く。

従って、上限周波数ｆＭの２分の１以下の周波数範囲を
専有する周波数を使用するチャンネルの発光ダイオード
（第１図の実施例では、ＬＥＤａ。

ＬＥＤｂ　）’は、上限周波数ｆＭの２分の１を越える
周波数範囲を専有する周波数を使用するチャンネルへの
影響を無くすために正弦波によって駆動するようにする
。

第１図の実施例では、周波数ｆａ、ｆｂが正弦波によっ
て駆動されるチャンネルで、（ｆＭ／２）＞ｆｂ　＞ｆ
ａとしている。

第１図の実施例の各周波数は、例えば、ｆＭ−９，５Ｍ
ＩＩＺ、　　　ｆ　　ｓ　　＝　　７Ｍ１ｌｚ、　　　
ｆ　　２　　＝６ＭｔｌＺ、　　　ｆ　　１　＝５ＭＨ
ｚ、　ｆｂ　＝　２ＭＨｚ、　ｆａ　−１Ｍｌｌｚとす
る。

次に、他の実施例について説明する。

搬送波が２次高調波成分を含まないデユーティ比５０％
の矩形波の場合には、基本波の３倍より低い周波数成分
は発生しない。

そこで、同一所定空間内で周波数多重光無線伝送を行な
うのに、上限周波数ｆＭの３分の１を越える周波数範囲
を専有する周波数を使用するチャンネルの発光ダイオー
ドは、例えば２次高調波成分を含まないデユーティ比５
０％の矩形波、あるいは２次高調波成分が少なく、シス
テム要求Ｃ／Ｎ比以下のデユーティ北路５０％の矩形波
などの２次高調波成分の少ない高能率波形によって駆動
するようにする。

一方、上限周波数ｆＭの３分の１以下の周波数範囲を専
有する周波数を使用するチャンネルの発光ダイオードは
、上限周波数ｆＭの３分の１を越える周波数範囲を専有
する周波数を使用するチャンネルへの影響を無くすため
に正弦波によって駆動するようにする。

（発明の効果）以上の如く、本発明の周波数多重光情報伝送方法によれ
ば、同一所定空間内で空間伝送により複数チャンネルの
光情報を周波数多重して多くの情報を一度に伝送しよう
とする場合、少なくとも伝送可能な周波数範囲の２分の
１の周波数範囲内の周波数を使用するチャンネル、条件
によっては伝送可能な周波数範囲の３分の２の周波数範
囲内の周波数を使用するチャンネルでは、例えば矩形波
。

正弦半波波形などの高能率波形や２次高調波成分を含ま
ないデユーデイ比５０％の矩形波、あるいは２次高調波
成分が少なく、システム要求Ｃ／Ｎ比以下のデユーティ
北路５０％の矩形波などの２次高調波成分の少ない高能
率波形によって高効率で簡単な駆動をすることにより、
他チＸ７ンネルへの悪影響無しに、チャンネル利用率の
良い周波数多重伝送が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の周波数多重光情報伝送方法に係る発光
素子駆動回路の一実施例を示す図、第２図はその周波数
スペクトラムを示す図、第３図は従来の発光素子駆動回
路の一例を示す図、第４図は第３図中の各部の波形を示
す図、第５図は周波数多重伝送のための発光素子駆動回
路の一例を示す図、第６図は矩形波で駆動される発光ダ
イオードの周波数スペクトラムを示す図、第７図は周波
数多重伝送の場合の各チャンネルのスペクトラムを示す
図、第８図は発光ダイオードを駆動する正弦波を示す図
、第９図は同じく矩形波を示ず図である。９〜１１・・・定電流源、１２．１３・・・アンプ、１
４、１５・・・正弦波発振器、１６〜１８・・・矩形波
発振器、しＥＤａ、、ＬＥＤｂ　、ＬＥＥ）１　、ＬＥ
Ｄ２　。ＬＥＤ３・・・発光ダイオード、Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３・・・駆動用のＮＰＨトランジスタ。特　許　出願人　日本ビクター株式会社代表者　用水　
邦夫第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定空間内で空間伝送により複数チャンネルの光
情報を周波数多重して伝送する周波数多重光情報伝送方
法において、伝送可能な周波数範囲の上限周波数の２分の１以下の周
波数を使用するチャンネルの光情報を伝送するための光
変換素子は、正弦波によって駆動し、前記上限周波数の２分の１を越える周波数を使用するチ
ャンネルの光情報を伝送するための光変換素子は、高能
率波形によって駆動することを特徴とする周波数多重光
情報伝送方法。
（２）所定空間内で空間伝送により複数チャンネルの光
情報を周波数多重して伝送する周波数多重光情報伝送方
法において、伝送可能な周波数範囲の上限周波数の３分の１以下の周
波数を使用するチャンネルの光情報を伝送するための光
変換素子は、正弦波によって駆動し、前記上限周波数の３分の１を越える周波数を使用するチ
ャンネルの光情報を伝送するための光変換素子は、２次
高調波成分の少ない高能率波形によつて駆動することを
特徴とする周波数多重光情報伝送方法。