JPH06164505A - 受光モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】蛍光灯の光の影響を除去した受光モジュールを
提供するにある。 【構成】受光モジュールＡは広角用の集光レンズ１０
と、フォトダイオード等の受光素子１１との間に蛍光灯
の光の影響を除去する光学フィルタ１２を介在させてい
る。光学フィルタ１２の特性は搬送波波長である９４５
ｎｍを中心として狭帯域となっており、光学フィルタ１
２は蛍光灯より輻射されるＫｒ、Ａｒ、Ｈｇの元素から
の光を遮断し、これら光によるノイズ発生を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光伝送路に使
用される光電変換部に使用される受光モジュールに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光線式ワイヤレス技術を用いて信号伝送
する機器には、既に多重伝送システムや、テレビ、照明
器具等がある。図４は有線による時分割多重伝送系に光
ワイヤレス系を結合した遠隔監視制御システムの一例を
示しており、この例では中央制御装置１にスイッチＳＷ
の操作状態やデータ入力部ＤＩを監視する複数個の操作
用端末器２₁ 、外部制御装置Ｌを制御する複数個の制御
用端末器２₂ などを２線式の信号線３を介して接続し
て、有線による時分割多重伝送系を構成している。そし
て操作用端末器２₁ および制御用端末器２₂ には、それ
ぞれ個別のアドレスが設定され、このアドレスを用いて
中央制御装置１が操作用端末器２₁ および制御用端末器
２₂ を個別に認識する。

【０００３】中央制御装置１は信号線３に対して、信号
送出開始を示すスタートパルス、信号モードを示すモー
ドデータ信号、操作用端末器２₁ や制御用端末器２₂ を
各別に呼び出すためのアドレスデータを伝送するアドレ
スデータ信号、外部制御装置Ｌを制御する制御データを
伝送する制御データ信号、伝送エラーを検出するための
チェックサムデータ信号、操作用端末器２₁ や制御用端
末器２₂ からの返信信号を受信するタイムスロットであ
る信号返信期間よりなる時分割多重伝送信号を伝送する
ようになっている。

【０００４】各操作用端末器２₁ および各制御用端末器
２₂ では、信号線３を介して受信した時分割多重伝送信
号により伝送されたアドレスデータがあらかじめ設定さ
れているアドレスデータに一致すると、時分割多重伝送
信号から制御データを取り込むとともに、時分割多重伝
送信号の信号返信期間に同期して返信データを電流モー
ド信号として返信する。

【０００５】また、中央制御装置１には、ダミー信号送
信手段および割り込み信号処理手段が設けられる。ダミ
ー信号送信手段は、モードデータ信号をダミーモードと
し、各操作用端末器２₁ および制御用端末器２₂ には設
定されていない空きアドレスをアドレスデータとして備
えたダミー伝送信号を常時送出する。また、割り込み信
号処理手段は、いずれかの操作用端末器２₁ で発生した
割り込み信号を受信したときに、割り込み信号を発生し
た操作用端末器２₁ を検出した後、その操作用端末器２
₁ をアクセスして返信データを返信させる。中央制御装
置１では、操作用端末器２₁ からの返信データに基づい
て、スイッチＳＷ或いはデータ入力部ＤＩに対する対応
関係があらかじめ設定されている外部制御装置Ｌを接続
した制御用端末器２₂ に伝送する制御データを作成する
とともに、その制御データを含む時分割多重伝送信号を
信号線３に送出し、対応する制御用端末器２₂ に制御デ
ータを伝送して外部制御装置Ｌを制御する。

【０００６】外部制御装置Ｌには照明器具等の負荷が接
続されてこれら負荷が外部制御装置Ｌの動作により制御
されることになる。このように構成される時分割多重伝
送系の外部制御装置Ｌを光信号で操作用端末器２₁ のス
イッチＳＷ等と同様に遠隔操作ができるように信号変換
部３を介してワイヤレス受信器４の信号を中央制御装置
１に与えるようにしたのが光ワイヤレス系であり、ワイ
ヤレス送信器５から送信された光信号をワイヤレス受信
器４で受信されて電気信号に変換され、この変換された
電気信号を信号線７を通じて信号変換部６に送られ、信
号変換部６では所定の信号に変換して中央制御装置１へ
送るようになっている。

【０００７】更に詳説すると、ワイヤレス送信器５は図
５に示すように電池からなる電源回路５１と、マイクロ
コンピュータにより構成された信号発生回路５２と、ワ
イヤレス送信器５のアドレスを設定するアドレス設定部
５３と、赤外線からなる光信号を送信する赤外線発光ダ
イオードからなる発光素子５４と、この発光素子５４を
駆動する発光素子駆動回路５５とから構成されており、
信号発生回路５２では入力ポートに接続した操作スイッ
チＳＷ₀ の操作データと、アドレス設定部５３の設定デ
ータを取り込んで判定し、その判定に基づいて出力ポー
トより発光素子駆動回路５５を動作させるＰＰＭ信号を
発生させ、発光素子駆動回路５５では発光素子５４を上
記ＰＰＭ信号によって駆動し、図６（ｂ）に示すような
ＰＰＭ変調された光信号を送信させる。この光信号のフ
ォーマット構成は図６（ａ）に示すようにリーダ、メー
カーコード、パリティ、システムコード、オペレーショ
ンコード、トレーラからなる。

【０００８】一方ワイヤレス受信器４は、フォトダイオ
ード等からなる受光素子４１、増幅回路４２、信号処理
部４３、Ｉ／Ｆ回路４４、アドレス設定部４５、記憶部
４６から構成されており、ワイヤレス送信器５から送信
されてくる光信号を信号フォーマットを変えることなく
受光素子４１で電気信号に変換し、この電気信号を増幅
回路４２で増幅した後信号処理部４３に入力し、信号処
理部４３では受信器自体のアドレスをアドレス設定部４
５から取り込むとともに記憶部４６から信号処理のため
の必要な情報を取り込み、この取り込んだ情報に基づい
て上記入力した電気信号の信号内容を判定し、この判定
結果に基づいた命令信号をＩ／Ｆ回路４４を通じて中央
制御装置１へ送る。

【０００９】中央制御装置１は送られてきた命令信号に
基づいて上述した対象となる制御端末器２₂ のアドレス
データと制御データを作成して時分割多重伝送信号によ
り伝送し、対象となる制御用端末器２₂ の外部制御装置
Ｌを制御する。ところで上記ワイヤレス受信器４では受
光素子４１だけでは広範囲の受光エリアに対応すること
ができず、また逆に特定方向からの信号のみを受光する
ような指向特性が得られないため、通常はレンズ等の光
学結合機器を用いて受光素子４１に光信号を結合させて
いる受光モジュールを用いるのが一般的である。また光
信号の搬送波として使用する光は通常可視光よりも波長
の長い近赤外線領域の波長の赤外線光を用いるのが一般
的である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のように光学結合
機器を用いた場合、ワイヤレス送信器５より送信された
光信号以外にも周囲の蛍光灯等の照明器具の光が光学結
合機器により集光され、受光素子４１ではこれら光も受
光する。ここで蛍光灯から輻射される光は図７に示すよ
うに各種の波長の光を含んでいるため、受光素子４１が
図８に示すような受光（波長）特性を有していると、光
学結合機器により集光して蛍光灯からの光の量が多けれ
ば光電変化してしまい蛍光灯の光に含まれる信号成分が
原因となる電気信号が雑音として入力され、出力の電気
信号のＳ／Ｎが低下し、受光到達距離が低下したりす
る。

【００１１】具体的には９４５ｎｍの波長を使用してい
る場合について述べると、光信号の周囲にＫｒ、Ａｒ、
Ｈｇ等の元素から発生する光が輻射されており、これを
受ける受光素子（フォトダイオード）の分光感度は広帯
域であるので、信号搬送波長（９４５ｎｍ）近傍の蛍光
灯からの光は少なからず、受光素子４１により光電変換
されることになる。こうした蛍光灯からの光を受光した
場合には、上述したように蛍光灯の光に含まれる信号成
分がノイズとして作用し、受光到達距離が低下したり、
上述のような遠隔監視制御システムにおいては信号伝送
に影響を与えるという問題があった。

【００１２】本発明は、上述の問題点に鑑みて為された
ものでその目的とするところは蛍光灯の光の影響を除去
した受光モジュールを提供するにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は入力される光信号を受光素子に光学結合
手段を介して受光させ、この受光素子により光信号を電
気信号に変換する受光モジュールにおいて、光信号の搬
送波波長近傍に位置する蛍光灯の光を除去するように搬
送波波長を中心とした狭帯域の光学フィルタを介して光
信号を受光素子に受光させたものである。

【００１４】

【作用】本発明の構成によれば、蛍光灯の光が受光素子
に受光されてノイズとなることがないため、受光到達距
離の低下や、使用するシステムの動作に影響を与えるこ
とがない。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図１、図２に基づいて説
明する。本実施例では光結合手段である広角用の集光レ
ンズ１０と、フォトダイオード等の受光素子１１との間
に蛍光灯の光の影響を除去する光学フィルタ１２を介在
させて、受光モジュールＡを構成している。

【００１６】ここで光信号の搬送波波長としては９４５
ｎｍを用い、受光素子１１としてはこれに対応して図８
に示す受光特性を持つものを使用している。そして光学
フィルタ１２の特性は図２に示すように搬送波波長であ
る９４５ｎｍを中心として狭帯域となっており、搬送波
波長付近のＫｒ、Ａｒ、Ｈｇの元素から出る光を遮断
し、これら光によるノイズ発生を防いでいる。尚実施例
の光学フィルタ１２では７９０ｎｍ近傍に光を通過させ
やすい帯域があるが、受光素子１１の受光感度が８００
ｎｍ以下には無いため、特に問題は無い。

【００１７】而して本実施例の受光モジュールＡを図５
に示すようなシステムのワイヤレス受信器４に用いた場
合、蛍光灯の光を光電変換してノイズを出力するようこ
とがなくなって、受光到達距離の低下を防ぎ、またシス
テムの動作に影響を与えるような信号を出力することが
なくなる。そのため照明器具が設置されている天井にも
ワイヤレス受信器４の設置が可能となる。

【００１８】図３に示すように蛍光灯使用の照明器具１
３と本発明の受光モジュールを使用したワイヤレス受信
器４及び使用しない従来のワイヤレス受信器４との距離
を変化させて受光到達距離を確認した場合、従来例では
照明器具１３から５０ｃｍ以上離さなければ正常に動作
しなかったが、本発明の場合、１０ｃｍに近づけても問
題はなかった。

【００１９】

【発明の効果】本発明は入力される光信号を受光素子に
光学結合手段を介して受光させ、この受光素子により光
信号を電気信号に変換する受光モジュールにおいて、光
信号の搬送波波長近傍に位置する蛍光灯の光を除去する
ように搬送波波長を中心とした狭帯域の光学フィルタを
介して光信号を受光素子に受光させたので、蛍光灯の光
が受光素子に受光されてノイズとなることがないため、
受光到達距離の低下や、使用するシステムの動作に影響
を与えることがないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】同上の光学フィルタの特性図である。

【図３】同上使用のワイヤレス受信器の受光到達距離の
確認実験の説明図である。

【図４】光ワイヤレス系と有線の時分割多重伝送系とを
備えた遠隔監視制御システムの構成図である。

【図５】同上で使用するワイヤレス送信器とワイヤレス
受信器の回路ブロック図である

【図６】同上で使用する光信号の説明図である。

【図７】蛍光灯からの発光する光成分の説明図である。

【図８】同上で使用するワイヤレス受信器の受光素子の
感度特性図である。

【符号の説明】

１０ 集光レンズ １１ 受光素子 １２ 光学フィルタ Ａ 受光モジュール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力される光信号を受光素子に光学結合手
   段を介して受光させ、この受光素子により光信号を電気
   信号に変換する受光モジュールにおいて、光信号の搬送
   波波長近傍に位置する蛍光灯の光を除去するように搬送
   波波長を中心とした狭帯域の光学フィルタを介して光信
   号を受光素子に受光させることを特徴とする受光モジュ
   ール。