JPH05308232A - 赤外線通信装置の受光回路 - Google Patents

赤外線通信装置の受光回路

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JPH05308232A
JPH05308232A JP4109689A JP10968992A JPH05308232A JP H05308232 A JPH05308232 A JP H05308232A JP 4109689 A JP4109689 A JP 4109689A JP 10968992 A JP10968992 A JP 10968992A JP H05308232 A JPH05308232 A JP H05308232A
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JP
Japan
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light receiving
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JP4109689A
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English (en)
Inventor
Seiji Tanota
誠二 田野田
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高感度化と広ダイナミックレンジ化を同時に達
成できる赤外線通信装置の受光回路を提供する。 【構成】電流−電圧変換増幅器に、受光素子による光電
流を電圧に変換する変換効率を決定する相互抵抗として
抵抗値を可変できる可変相互抵抗を内蔵する。受光赤外
線の強度に応じて受光素子に流れる光電流のうちの直流
成分を弁別回路部で抽出する。この抽出したノイズレベ
ルに相当する直流成分の増減に応じてAGC回路部が電
流−電圧変換増幅部の可変相互抵抗の抵抗値を減増する
よう可変制御する。従って、ノイズレベルの増大に伴っ
て可変相互抵抗の抵抗値が連続的に低くなって出力電圧
が飽和しないよう感度が低下し、入力電流の増大に対し
出力電圧が飽和することなく直線的に増加し、出力ダイ
ナミックレンジが格段に広くなる。直流成分が減少する
と、それに応じて可変相互抵抗の抵抗値が高くなるよう
可変されて可及的に高感度に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばワードプロセッ
サ本体に対し分離されたキーボード等の操作部から操作
に応じた赤外線の変調信号光をワードプロセッサ本体に
対し送信する比較的近距離間の赤外線通信装置における
受光回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】斯かる赤外線通信装置における近赤外線
高速データ受信器の受光回路は、図3に示すように、近
赤外線光を所定の周波数で変調して送信部から送信され
た変調信号光を、フォトダイオードからなる受光素子
(FD)により受光して電気信号に変換し、この受光素
子(FD)による光電流を電流−電圧変換増幅器(A)
で電圧に変換し且つ増幅する構成になっている。電流−
電圧変換効率は、電流−電圧変換増幅器(A)に内蔵の
抵抗成分である相互抵抗値により決定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の赤
外線通信装置では、光ファイバー等の光信号伝送路を用
いるものと異なり送信部の発光ダイオードの点滅等によ
る信号光を受光素子(FD)に向け直接送信するように
なっているので、受光素子(FD)には信号光の他に一
般照明光や太陽光等の外乱光も受光されてしまう。図5
(a)は外乱光が弱い場合の信号光による電気信号
(S)と外乱光によるノイズ(N)との周波数と信号強
度の関係を示しており、同図(b)は外乱光が強い場合
の信号光による電気信号(S)と外乱光によるノイズ
(N)との周波数と信号強度の関係を示している。
【0004】そして、高感度化を図るために電流−電圧
変換増幅器(A)の相互抵抗の抵抗値を大きくして電流
−電圧変換効率を高めた場合、入出力特性を示した図4
において、電流−電圧変換増幅器(A)の帰還抵抗(R
1)に流れる電流が増大して一定値(I1)に達する
と、出力電圧が、同図のK1およびK2の特性線を経て
一定値(V2)になると、その後は電流が増大してもそ
れ以上に高くならずに飽和する。そのため、出力ダイナ
ミックレンジ(DR1)が狭く、図5(b)に示したよ
うに強い外乱光が入射すると、それにより流れる電流に
よって出力電圧が飽和されてしまい、肝心の信号を重畳
した高周波搬送波電流が現出しない不都合が生じる。
【0005】この出力電圧の飽和を防止するために、従
来では図3に示すように抵抗(R2)とダイオード
(D)とを直列接続した一種のリミッタ回路を帰還抵抗
(R1)に並列接続し、図4に示すように入力電流の増
大に伴い出力電圧が所定値(V1)に達した時点でダイ
オード(D)が導通して抵抗(R2)を通じ電流が流れ
始め、その後はK3の特定線に従って出力電流が所定値
(I2)に増大した時点で出力電圧がやはり一定値(V
2)で飽和してしまう。そのため、出力ダイナミックレ
ンジ(DR2)は、リミッタ回路を接続しない場合に比
較すれば広くなるが、狭くて不十分であることに変わり
はない。しかも、相互抵抗値は僅かに2段階に変化する
のみであって入出力特性も直線性の悪いものである。ま
た、入出力特性をK1の特性からK3の特性線に変える
ことにより出力電圧の飽和を若干遅らせることはできる
が、これは、換言すれば相互抵抗値を低くして感度を低
下させていることである。従って、出力電圧の飽和特性
を向上させようとすると感度が低下し、逆に感度を上げ
ると出力電圧が飽和し易くなり、高感度化と広ダイナミ
ックレンジ化を同時に達成することきができないので、
外乱光によるノイズの影響を除去することかできないこ
とから信号を正確に判別できない問題がある。
【0006】そこで本発明は、高感度化と広ダイナミッ
クレンジ化を同時に達成できる赤外線通信装置の受光回
路を提供することを技術的課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を達成するための技術的手段として、赤外線通信装置の
受光回路を次のように構成した。即ち、送信部から出射
された赤外線の変調信号光を受光して電気信号に変換す
る受光素子と、この受光素子による光電流を内蔵の可変
相互抵抗の抵抗値により決定される電流−電圧変換効率
で電圧に変換する電流−電圧変換増幅器と、前記受光素
子による光電流のうちの直流成分を抽出する弁別回路部
と、この弁別回路部が抽出した直流成分の増減に対応し
て前記電流−電圧変換増幅器の相互抵抗の抵抗値を減増
させるよう可変制御するAGC回路部とを具備したこと
を特徴として構成されている。
【0008】
【作用】外乱光による強赤外線が受光素子に入射する
と、その赤外線エネルギの強度に応じた光電流が受光素
子に流れる。その時の受光素子に流れる入力電流は白色
雑音になっており、その電流スペクトルは直流から高周
波域まで平坦に延びているが、その電流スペクトルの一
部を抽出すれば全体のノイズレベルを推測することがで
きる。そこで、電流スペクトルのうちの比較的抽出の容
易な直流成分を弁別回路部で抽出し、その抽出した直流
成分つまりノイズレベルに応じてAGC回路部が電流−
電圧変換増幅器の可変相互抵抗の抵抗値を増減させるよ
う制御する。即ち、直流成分が増大すると、それに応じ
て電流−電圧変換増幅器の可変相互抵抗の抵抗値が低く
なるよう可変され、ノイズレベルにより出力電圧が飽和
しないよう感度が低下されることにより、出力ダイナミ
ックレンジが格段に広くなる。一方、直流成分が減少す
ると、それに応じて電流−電圧変換増幅器の可変相互抵
抗の抵抗値が高くなるよう可変されて高感度を維持す
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について図面
を参照しながら詳述する。図1は本発明の一実施例を示
し、同図において図3と同一のものには同一の符号を付
してある。そして、受光素子(FD)による光電流を電
圧に変換する電流−電圧変換増幅器(3)は、電流−電
圧変換効率を決定する相互抵抗として抵抗値を可変でき
る可変相互抵抗を内蔵している。また、受光素子(F
D)と電流−電圧変換増幅器(3)との間には、コンデ
ンサ(C)とコイル(L)とからなる弁別回路部(1)
が介挿接続されており、受光素子(FD)による光電流
の交流成分がコンデンサ(C)を通じ流れて電流−電圧
変換増幅器(3)により電圧に変換されるとともに、コ
イル(L)により光電流のうちの直流成分が抽出され
る。この弁別回路部(1)が抽出した直流成分の増減に
対応してAGC回路部(2)が電流−電圧変換増幅器
(3)の相互可変抵抗の抵抗値を減増させるよう可変制
御するようになっている。
【0010】次に前記実施例の作用について説明する
と、外乱光による強赤外線が受光素子に入射すると、そ
の赤外線エネルギの強度に応じた光電流が受光素子(F
D)に流れ、弁別回路部(1)により、光電流のうちの
交流成分がコンデンサ(C)に、且つ直流成分がコイル
(L)にそれぞれ分離して流れて抽出され、光電流の交
流成分が電流−電変換増幅器(3)で電圧に変換されて
出力される。また、その時の受光素子(FD)に流れる
入力電流は白色雑音になっており、その電流スペクトル
は直流から高周波域まで平坦に延びているが、その電流
スペクトルの一部を抽出すれば全体のノイズレベルを推
測することができる。そこで、電流スペクトルのうちの
比較的抽出の容易な直流成分を弁別回路部(1)のコイ
ル(L)により抽出しており、その抽出した直流成分つ
まりノイズレベルに応じてAGC回路部(2)が電流−
電圧変換増幅器(3)の可変相互抵抗の抵抗値を増減さ
せるよう制御する。即ち、直流成分により全体のノイズ
レベルを推定して出力電圧がノイズレベルにより飽和し
ないような抵抗値が可変相互抵抗により設定されるよに
なっている。従って、ノイズレベルの増大に伴って可変
相互抵抗の抵抗値が連続的に低くなってノイズレベルに
よって出力電圧が飽和しないよう感度が低下されるの
で、図1の入出力特性を示した図2の特性曲線のように
入力電流の増大に対し出力電圧が飽和することなく良好
な直線性で増加し続け、出力ダイナミックレンジ(DR
3)が格段に広くなる。一方、直流成分が減少すると、
それに応じて電流−電圧変換増幅器(3)の可変相互抵
抗の抵抗値が高くなるよう可変されて入射光量に適した
感度に保持され、高感度を維持できる。
【0011】
【発明の効果】以上のように本発明の赤外線通信装置の
受光回路によると、赤外線エネルギの強度に応じて受光
素子に流れる光電流のうちの直流成分を弁別回路部で抽
出し、その抽出した直流成分つまりノイズレベルの増減
に応じてAGC回路部が電流−電圧変換増幅器の可変相
互抵抗の抵抗値を減増させるよう制御する構成としたの
で、ノイズレベルの増大に伴って可変相互抵抗の抵抗値
が連続的に低くなってノイズレベルによって出力電圧が
飽和しないよう感度を低下でき、入力電流の増大に対し
出力電圧が飽和することなく良好な直線性で増加して出
力ダイナミックレンジを格段に広くできる。しかも、直
流成分が減少すると、それに応じて電流−電圧変換増幅
器の可変相互抵抗の抵抗値が高くなるよう可変されて入
射光量に適した感度に保持され、可及的に高感度を維持
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略ブロック構成図であ
る。
【図2】同上、入出力特性図である。
【図3】従来回路の概略電気回路図である。
【図4】同上、入出力特性図である。
【図5】(a),(b)はそれぞれ本発明の対象とする
受光回路における外乱光が弱い場合と強い場合の信号光
による電気信号と外乱光によるノイズとの周波数と信号
強度の関係図である。
【符号の説明】
1 判別回路部 2 AGC回路部 3 電流−電圧変換増幅部 FD 受光素子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信部から出射された赤外線の変調信号
    光を受光して電気信号に変換する受光素子と、この受光
    素子による光電流を内蔵の可変相互抵抗の抵抗値により
    決定される電流−電圧変換効率で電圧に変換する電流−
    電圧変換増幅器と、前記受光素子による光電流のうちの
    直流成分を抽出する弁別回路部と、この弁別回路部が抽
    出した直流成分の増減に対応して前記電流−電圧変換増
    幅器の相互抵抗の抵抗値を減増させるよう可変制御する
    AGC回路部とを具備したことを特徴とする赤外線通信
    装置の受光回路。
JP4109689A 1992-04-28 1992-04-28 赤外線通信装置の受光回路 Pending JPH05308232A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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