JPH06181415A

JPH06181415A - 光送信装置および光受信装置

Info

Publication number: JPH06181415A
Application number: JP35318192A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Furuya; 幸礼古屋; Yoshio Harada; 善夫原田; Ichiro Munakata; 一郎宗像
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-12-11
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1994-06-28
Anticipated expiration: 2016-12-04
Also published as: JP3235235B2

Abstract

(57)【要約】【目的】発光ダイオードの駆動電流の歪みを低減でき、
安定した回路動作および電源効率の向上を図れる光送信
装置を実現する。【構成】交流電源ＡＣによる入力信号に応じた駆動電流
Ｉ_LEDを発生する入力用アンプＡＭＰと、入力用アンプ
ＡＭＰによる駆動電流Ｉ_LEDの入力状態に応じた光信号
を出射する発光ダイオードＬＥＤと、発光ダイオードＬ
ＥＤに供給された駆動電流Ｉ_LEDの一部を入力用アンプ
ＡＭＰに帰還させて、入力信号が所定の値となるように
制御する電圧電流変換器ＶＩとを設け、駆動電流Ｉ_LED
における歪みの発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード（LED;
Light Emitting Diode) などの発光素子を駆動して光信
号を出力する光送信装置および光信号を受信する光受信
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ケーブルの接続が不用で、また、
無線通信のように混信の問題もないなどの利点から、赤
外線発光ダイオードを用いたデータ通信方式の需要が増
大しており、たとえばプリンタなどのコンピュータ端
末、あるいはテレビジョンやビデオ装置のいわゆるリモ
ートコントロール装置などに適用され、実用に供されて
いる。

【０００３】たとえば、テレビジョンやビデオ装置のリ
モートコントロール装置においては、誤動作を防止する
などの理由から、データ通信のフォーマットでは周波数
変調（ＦＭ変調）を行っている。具体的には、ハイレベ
ル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）に応じて、赤外線発光ダイ
オードへの駆動電流Ｉ_LEDの周波数を変化させて、変調
された赤外光信号を出射させている。図６はレベルに応
じた発光ダイオードの駆動電流の波形例を示しており、
同図(a) がローレベルの場合（周波数ｆ＝1.325 ＭＨ
ｚ）の波形を示し、同図(b) がハイレベルの場合（周波
数ｆ＝1.425 ＭＨｚ）の波形を示している。

【０００４】図７は、従来の光送信装置における発光ダ
イオード駆動装置の構成例を示す回路図である。図７に
おいて、Ｖ_CCは電源電圧、ＬＥＤは赤外線発光ダイオー
ド、Ｒ₀は外付け抵抗素子、Ｒ₁，Ｒ₂は抵抗素子、Ｑ
₁，Ｑ₂はｎｐｎ形トランジスタ、Ｐ₁〜Ｐ₃はｐｎｐ
形トランジスタ、ｉ_e1〜ｉ_e5は定電流源、ｍｒ₁はカレ
ントミラー回路、ＡＣは交流電源、ＧＮＤは接地線をそ
れぞれ示しており、発光ダイオードＬＥＤおよび抵抗素
子Ｒ₀を除く構成要素は、一つのＩＣ内に形成される。

【０００５】図７の回路の具体的な接続関係を以下に説
明する。すなわち、発光ダイオードＬＥＤのアノードは
電源電圧Ｖ_CCに接続され、カソードはＩＣの入出力端子
Ｔ₁に接続されている。外付け抵抗素子Ｒ₀の一端はＩ
Ｃの入出力端子Ｔ₂に接続され、他端は接地線ＧＮＤに
接続されている。ｎｐｎ形トランジスタＱ₁のコレクタ
は入出力端子Ｔ₁に、エミッタは入出力端子Ｔ₂にそれ
ぞれ接続され、ベースは定電流源ｉ_e1を介して電源電圧
Ｖ_CCに接続されているとともに、ｐｎｐ形トランジスタ
Ｐ₁のエミッタに接続されている。ｐｎｐ形トランジス
タＰ₁のコレクタは接地線ＧＮＤに接続され、ベースは
ｎｐｎ形トランジスタＱ₂のエミッタに接続されている
とともに、定電流源ｉ_e2を介して接地線ＧＮＤに接続さ
れている。

【０００６】ｎｐｎ形トランジスタＱ₂のコレクタは電
源電圧Ｖ_CCに接続され、ベースは定電流源ｉ_e3を介して
電源電圧Ｖ_CCに、抵抗素子Ｒ₂を介して接地線ＧＮＤに
接続されているとともに、ｐｎｐ形トランジスタＰ₂の
コレクタに接続されている。また、ｐｎｐ形トランジス
タＰ₂のコレクタとｎｐｎ形トランジスタＱ₂のベース
との接続中点はカレントミラー回路ｍｒ₁を介して接地
線ＧＮＤに接続されている。

【０００７】ｐｎｐ形トランジスタＰ₂のエミッタは定
電流源ｉ_e4を介して電源電圧Ｖ_CCに接続されているとと
もに、抵抗素子Ｒ₁を介してｐｎｐ形トランジスタＰ₃
のエミッタに接続されている。ｐｎｐ形トランジスタＰ
₃のエミッタと抵抗素子Ｒ₁との接続中点は定電流源ｉ
_e5を介して電源電圧Ｖ_CCに接続されている。また、ｐｎ
ｐ形トランジスタＰ₃のコレクタはカレントミラー回路
ｍｒ₁を介して接地線ＧＮＤに接続され、ベースは交流
電源ＡＣに接続されている。

【０００８】このような構成においては、交流電源ＡＣ
による正弦波状の信号電圧が、入力信号として、いわゆ
る差動入力段を構成するｐｎｐ形トランジスタＰ₂およ
びＰ₃のベースに印加される。この差動入力段のｐｎｐ
形トランジスタＰ₂のコレクタに現れる差動出力が、次
段の増幅段に入力され、ｎｐｎ形トランジスタＱ₁が差
動出力に応じてオン／オフされる。これにより、データ
のハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）に応じて変化さ
せられた駆動電流Ｉ_LEDが発光ダイオードＬＥＤに流
れ、発光ダイオードＬＥＤから変調された赤外光信号Ｓ
_IRが出射される。

【０００９】たとえば、発光ダイオードＬＥＤの駆動電
流Ｉ_LEDは、最大値で４０ｍＡ、最小値で０ｍＡであ
る。この駆動電流Ｉ_LEDの最大値は通信距離、テレビジ
ョンのリモートコントロール装置の場合には赤外光信号
Ｓ_IRの到達距離を決定し、最小値は通信時の電源効率を
左右する。また、駆動電流Ｉ_LEDは、高調波を出さない
ために、可能な限り歪みのない正弦波で供給される必要
がある。

【００１０】また、図８は、テレビジョンなどのリモー
トコントロール装置における光受信装置の初段アンプ部
を示す回路図である。図８において、ＯＰはオペアン
プ、ＰＤ₁はフォトダイオード、Ｖ₁は直流電源、Ｃ₁
はキャパシタ、Ｒ₃〜Ｒ₅は抵抗素子をそれぞれ示して
いる。

【００１１】従来の光受信装置において、フォトダイオ
ードＰＤ₁は、図９に示すように、シールドケーシング
ＣＡＳ内に受光面ＰＤ_1Rが、シールドケーシングＣＡＳ
の前面部に形成された光透過孔ＣＡＳ_WINに対向し、こ
の光透過孔ＣＡＳ_WINを介してシールドケーシングＣＡ
Ｓ内に進入する、たとえば図７に示すような光送信装置
から出射された赤外光信号Ｓ_IRを受信するように配置さ
れている。

【００１２】このように配設されるフォトダイオードＰ
Ｄ₁は、アノードが接地され、カソードがオペアンプＯ
Ｐの非反転入力(+) に接続され、フォトダイオードＰＤ
₁のカソードとオペアンプＯＰの非反転入力(+) との接
続中点は抵抗素子Ｒ₃を介して直流電源Ｖ₁に接続され
ている。また、オペアンプＯＰの反転入力(-) には抵抗
素子Ｒ₄およびキャパシタＣ₁が接地に対して直列に接
続されており、オペアンプＯＰの出力と反転入力(-) と
の間には抵抗素子Ｒ₅が挿入されている。

【００１３】この初段アンプ部において、光透過孔ＣＡ
Ｓ_WINを介してシールドケーシングＣＡＳ内に入力した
赤外光信号Ｓ_IRがフォトダイオードＰＤ₁の受光面ＰＤ
_1Rに入射すると、入射光量に応じたレベルの電気信号に
変換されてオペアンプＯＰの非反転入力(+) に入力さ
れ、オペアンプＯＰで所定の利得をもって増幅されて、
次段の信号処理系に出力される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光送信装置では、駆動電流Ｉ_LEDを流すだけ
の、いわゆる無帰還回路構成となっているため、装置を
構成するトランジスタの非直線性などにより駆動電流Ｉ
_LEDが大きく歪み、更に、駆動電流Ｉ_LEDが温度によっ
て変化するため安定せず、通信時の電源効率に悪影響を
及ぼし、また、光受信装置側でエラーを起こすなどの問
題があった。図７の回路中、抵抗素子Ｒ₂を可変抵抗器
により構成することにより、駆動電流Ｉ_LEDの振幅を変
化させることは可能ではあるが、この際、振幅の中点も
同時に変化してしまうなどの問題がある。

【００１５】また、上述した従来の光受信装置では、受
信した光信号が最終的に信号として認識される出力を得
るには、信号レベル自体が、光信号以外のいわゆる外来
光によるノイズよりある程度大きい必要があり、ノイズ
レベルによって、いわゆるダイナミックレンジが決まっ
てしまう。その結果、外来光ノイズが大きいときは、光
送信装置から送出される光信号の到達距離が短くなり、
ノイズによっては装置を作動させることができなくなる
という問題がある。また、リモートコントロール装置と
しての温度特性は、フォトダイオードＰＤ₁の温度特性
に支配され、特性はフォトダイオードＰＤ₁での温度特
性に大きく依存し、温度の変動の影響を受け易いという
問題もある。

【００１６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、発光素子の駆動電流の歪みを低
減でき、動作の安定化および電源効率の向上を図れる光
送信装置並びに外来光ノイズおよび温度変動による影響
を相殺でき、光信号の到達距離の延長および動作の安定
化を図れる光受信装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光送信装置では、入力信号に応じた駆動信
号を発生する駆動信号発生回路と、上記駆動信号発生回
路による駆動信号の入力状態に応じた光信号を出射する
発光素子と、発光素子に供給された駆動信号の一部を上
記駆動信号発生回路に帰還させて、入力信号が所定の値
となるように制御する帰還回路とを有するようにした。

【００１８】本発明の光受信装置では、光信号を受光可
能に配置され、入射光量に応じた第１の信号を発生する
第１の受光素子と、第１の受光素子の近傍に、光信号を
除く外来光を受光可能に配置され、入射光量に応じた第
２の信号を発生する第２の受光素子と、上記第１の信号
と第２の信号との差動出力を得る増幅器とを有するよう
にした。

【００１９】本発明の光受信装置では、上記第１の受光
素子の受光面と上記第２の受光素子の受光面とが略直交
するように配置されている。

【００２０】

【作用】本発明の光送信装置によれば、駆動信号発生回
路において入力信号に応じた駆動信号が発生され、発生
された駆動信号は、発光素子に供給される。これによ
り、たとえば発光素子から周波数変調された光信号が出
射される。また、発光素子に供給された駆動信号の一部
は、帰還回路に入力され、駆動信号発生回路への入力信
号が所定の値となるように、いわゆるフィードバック制
御される。これにより、歪みのない駆動信号が発光素子
に対して供給される。

【００２１】本発明の光受信装置によれば、光送信装置
から出射された光信号および蛍光灯などによる外来光が
第１の受光素子で受光され、入射光量に応じた第１の信
号が発生される。一方、第２の受光素子には光信号は入
射されず、外来光のみが受光され、入射外来光量に応じ
た第２の信号が発生される。第１の受光素子で発生され
た第１の信号および第２の受光素子で発生された第２の
信号は、増幅器の差動入力に入力される。

【００２２】第１および第２の受光素子は、互いに近傍
領域に配置されており、ノイズとなる外来光の入射光量
はほぼ同等であることから、増幅器では、外来光として
混入したノイズおよび第１および第２の受光素子の温度
特性が相殺される。したがって、増幅器では、光信号の
みが所定の利得をもって増幅されて、次段の信号処理系
に出力される。

【００２３】

【実施例１】図１は本発明に係る光送信装置の一実施例
を示す回路図、図２は図１の等価回路を示す図であっ
て、従来例を示す図７と同一構成部分は同一符号をもっ
て表す。すなわち、Ｖ_CCは電源電圧、ＬＥＤは赤外線発
光ダイオード、Ｒ₀は外付け抵抗素子、Ｒ_Aは中点調整
用可変抵抗素子、Ｒ_Bは振幅調整用可変抵抗素子、Ｒ_C
は抵抗素子、Ｑ₁〜Ｑ₃はｎｐｎ形トランジスタ、Ｐ₁
〜Ｐ₆はｐｎｐ形トランジスタ、Ｉ_e1〜Ｉ_e8は定電流
源、ＭＲ₁，ＭＲ₂はカレントミラー回路、ＡＣは交流
電源、ＧＮＤは接地線をそれぞれ示している。

【００２４】図１および図２において、発光ダイオード
ＬＥＤおよび抵抗素子Ｒ₀を除く構成要素は、一つのＩ
Ｃ内に形成され、ｎｐｎ形トランジスＱ₂，Ｑ₃、ｐｎ
ｐ形トランジスタｐ₁〜ｐ₄、抵抗素子Ｒc 、定電流源
Ｉ_e1〜Ｉ_e6およびカレントミラー回路ＭＲ₁により負帰
還用電圧電流変換器ＶＩが構成され、ｐｎｐ形トランジ
スタＰ₅，Ｐ₆、定電流源Ｉ_e8およびカレントミラー回
路ＭＲ₂により入力用アンプＡＭＰが構成されている。

【００２５】図１の回路の具体的な接続関係を以下に説
明する。すなわち、発光ダイオードＬＥＤのアノードは
電源電圧Ｖ_CCに接続され、カソードはＩＣの入出力端子
Ｔ₁に接続されている。外付け抵抗素子Ｒ₀の一端はＩ
Ｃの入出力端子Ｔ₂に接続され、他端は接地線ＧＮＤに
接続されている。ｎｐｎ形トランジスタＱ₁のコレクタ
は入出力端子Ｔ₁に、エミッタは入出力端子Ｔ₂にそれ
ぞれ接続され、ベースはｐｎｐ形トランジスタＰ₆のコ
レクタに接続されている。

【００２６】ｐｎｐ形トランジスタｐ₁のコレクタは接
地線ＧＮＤに接続され、エミッタは定電流源Ｉ_e1を介し
て電源電圧Ｖ_CCに接続されているとともに、ｐｎｐ形ト
ランジスタＰ₂のベースに接続されている。ｐｎｐ形ト
ランジスタＰ₂のコレクタは接地線ＧＮＤに接続され、
エミッタは定電流源Ｉ_e2を介して電源電圧Ｖ_CCに接続さ
れているとともに、ｎｐｎ形トランジスタＱ₂のベース
に接続されている。

【００２７】ｎｐｎ形トランジスタＱ₂のコレクタはカ
レントミラー回路ＭＲ₁を介して電源電圧Ｖ_CCに接続さ
れ、エミッタは定電流源Ｉ_e3を介して接地線ＧＮＤに接
続されている。ｎｐｎ形トランジスタＱ₃のコレクタは
カレントミラー回路ＭＲ₁を介して電源電圧Ｖ_CCに接続
されているとともに、ｐｎｐ形トランジスタＰ₆のベー
スに接続され、エミッタは定電流源Ｉ_e4を介して接地線
ＧＮＤに接続され、ベースは定電流源Ｉ_e5を介して電源
電圧Ｖ_CCに接続されているとともに、ｐｎｐ形トランジ
スタＰ₃のエミッタに接続されている。また、ｎｐｎ形
トランジスタＱ₂のコレクタとｎｐｎ形トランジスタＱ
₃のコレクタとは、抵抗素子Ｒ_Cを介して接続されてい
る。

【００２８】ｐｎｐ形トランジスタＰ₃のコレクタは接
地線ＧＮＤに接続され、ベースは定電流源Ｉ_e6を介して
電源電圧Ｖ_CCに接続されているとともに、ｐｎｐ形トラ
ンジスタＰ₄のエミッタに接続されている。ｐｎｐ形ト
ランジスタＰ₄のコレクタは接地線ＧＮＤに接続され、
ベースは定電流源Ｉ_e7を介して電源電圧Ｖ_CCに接続され
ているとともに、中点調整用可変抵抗素子Ｒ_Aを介して
接地線ＧＮＤに接続されている。

【００２９】ｐｎｐ形トランジスタＰ₅のコレクタはカ
レントミラー回路ＭＲ₂を介して接地線ＧＮＤに接続さ
れ、エミッタは定電流源Ｉ_e8を介して電源電圧Ｖccに接
続されているとともに、ｐｎｐ形トランジスタＰ₆のエ
ミッタに接続され、ベースは交流電源ＡＣに接続されて
いる。ｐｎｐ形トランジスタＰ₆のコレクタは上述した
ようにｎｐｎ形トランジスタＱ₁のベースに接続されて
いるとともに、カレントミラー回路ＭＲ₂を介して接地
線ＧＮＤに接続され、ベースは振幅調整用可変抵抗素子
Ｒ_Bを介して交流電源ＡＣに接続されている。

【００３０】次に、上記構成による動作を説明する。交
流電源ＡＣによる正弦波状の信号電圧が、入力信号とし
て、いわゆる差動入力段を構成するｐｎｐ形トランジス
タＰ₅およびＰ₆のベースに印加される。この差動入力
段のトランジスタＰ₅のコレクタに現れる差動出力は、
カレントミラー回路ＭＲ₂により折り返されて、ｐｎｐ
形トランジスタＰ₆のコレクタからｎｐｎ形トランジス
タＱ₁に入力される。ｎｐｎ形トランジスタＱ₁は、入
力用アンプＡＭＰの差動出力に応じてオン／オフされ
る。

【００３１】これにより、データのハイレベル（Ｈ）と
ローレベル（Ｌ）に応じて変化させられた駆動電流Ｉ
_LEDが発光ダイオードＬＥＤに流れ、発光ダイオードＬ
ＥＤから、変調された赤外光信号Ｓ_IRが出射される。こ
れと並行して、発光ダイオードＬＥＤに供給された駆動
電流Ｉ_LEDは、ｎｐｎ形トランジスタＱ₁がオン状態に
あるときに、そのエミッタ側に現れ、外付け抵抗素子Ｒ
₀に流れる。これにより、ｎｐｎ形トランジスタＱ₁の
エミッタ側に（Ｉ_LED×Ｒ₀）なる電圧が発生し、ｐｎ
ｐ形トランジスタＰ₁のベースに入力される（電圧電流
変換器ＶＩに入力される）。

【００３２】入力した電圧値と中点調整用可変抵抗素子
Ｒ_Aを用いてあらかじめ調整された基準電圧Ｖ_RAとが比
較され、両者の差に応じた値の電流が、ｎｐｎ形トラン
ジスタＱ₃のコレクタに現れ、入力用アンプＡＭＰを構
成するｐｎｐ形トランジスタのベースと振幅調整用可変
抵抗素子Ｒ_Bとの接続中点に帰還される。これにより、
入力信号の値があらかじめ設定した値となるように、い
わゆるフィードバック制御される。したがって、発光ダ
イオードＬＥＤへの駆動電流Ｉ_LEDは、歪みのない正弦
波で供給される。

【００３３】以上説明したように、本実施例によれば、
発光ダイオードＬＥＤに供給する駆動電流Ｉ_LEDをフィ
ードバック制御するようにしたので、歪みのない安定し
た正弦波で供給できる。実際に、２次歪みで、従来の光
送信装置では(-) ３５ｄＢであったものが、本発明によ
る光送信装置では(-) ４５ｄＢとなり、１０ｄＢ程度の
改善がなされていることを確認した。したがって、通信
距離、たとえばテレビジョンのリモートコントロール装
置の赤外光信号Ｓ_IRの到達距離および通信時の電源効率
を左右する発光ダイオードＬＥＤの駆動電流Ｉ_LEDの最
大値（たとえば４０ｍＡ）および最小値（たとえば０ｍ
Ａ）が安定するため、電源効率の向上を図れる光送信装
置を実現できる。

【００３４】また、本実施例では、駆動電流Ｉ_LEDの振
幅と振幅の中点とを可変抵抗素子Ｒ_BおよびＲ_Aを用い
て、別々にかつ容易に調整することができる。

【００３５】

【実施例２】図３および図４は、本発明に係る光受信装
置の要部の一実施例を示す図で、図３はテレビジョンな
どのリモートコントロール装置における光受信装置の初
段アンプ部の回路図、図４は図３におけるフォトダイオ
ードの配置構造を示す図であって、従来例を示す図８お
よび図９と同一構成部分は同一符号をもって表す。すな
わち、ＤＯＰは差動アンプ、ＰＤ₁は第１のフォトダイ
オード、ＰＤ₂は第２のフォトダイオード、Ｖ₁は直流
電源、Ｒ₃，Ｒ₆は抵抗素子、ＣＡＳはシールドケーシ
ング、ＣＡＳ_WINは光透過孔をそれぞれ示している。

【００３６】本光受信装置においては、第１のフォトダ
イオードＰＤ₁は、図４に示すように、従来と同様にシ
ールドケーシングＣＡＳ内に受光面ＰＤ_1Rが、シールド
ケーシングＣＡＳの前面部に形成された光透過孔ＣＡＳ
_WINに対向し、かつ、この光透過孔ＣＡＳ_WINを介して
シールドケーシングＣＡＳ内に進入する、たとえば図１
に示すような光送信装置から出射された赤外光信号Ｓ_IR
の光軸に直交し、入力赤外光信号Ｓ_IRを受信するように
配置されている。また、第２のフォトダイオードＰＤ₂
は、図４に示すように、シールドケーシングＣＡＳ内に
受光面ＰＤ_2Rが、光透過孔ＣＡＳ_WINを介してシールド
ケーシングＣＡＳ内に進入する、赤外光信号Ｓ_IRの光軸
に略平行となるように、第１のフォトダイオードＰＤ₁
の近傍に、両者の受光面ＰＤ_1RとＰＤ_2Rとが略直交する
ように配置され、光透過孔ＣＡＳ_WINを介してシールド
ケーシングＣＡＳ内に進入する、赤外光信号Ｓ_IR以外の
たとえばノイズの要因となる蛍光灯の光などの外来光を
受信するように配置されている。

【００３７】このように配設される第１のフォトダイオ
ードＰＤ₁は、アノードが接地され、カソードが差動ア
ンプＤＯＰの非反転入力(+) に接続され、第１のフォト
ダイオードＰＤ₁のカソードとオペアンプＯＰの非反転
入力(+) との接続中点は抵抗素子Ｒ₃を介して直流電源
Ｖ₁に接続されている。また、第２のフォトダイオード
ＰＤ₂は、アノードが接地され、カソードが差動アンプ
ＤＯＰの反転入力(-) に接続され、この反転入力(-) と
第２のフォトダイオードＰＤ₂のカソードとの接続中点
は、抵抗素子Ｒ₆を介して直流電源Ｖ₁に接続されてい
る。

【００３８】次に、上記構成による動作を説明する。光
透過孔ＣＡＳ_WINを介してシールドケーシングＣＡＳ内
に入力した、たとえば図１に示すような光送信装置から
出射された赤外光信号Ｓ_IRおよび室内の蛍光灯による外
来光が、第１のフォトダイオードＰＤ₁の受光面ＰＤ_1R
に入射され、外来光のみが第２のフォトダイオードＰＤ
₂の受光面ＰＤ_2Rに入射される。

【００３９】第１のフォトダイオードＰＤ₁および第２
のフォトダイオードＰＤ₂では、入射光が入射光量に応
じたレベルの電気信号である第１の信号ＥＳ₁および第
２の信号ＥＳ₂に変換されて差動アンプＤＯＰの非反転
入力(+) および反転入力(-)にそれぞれ入力される。第
１および第２のフォトダイオードＰＤ₁，ＰＤ₂の受光
面ＰＤ_1R，ＰＤ_2Rが、互いに近傍領域に配置されてお
り、ノイズとなる外来光の入射光量はほぼ同等であるこ
とから、差動アンプＤＯＰでは、外来光として混入した
ノイズおよび第１および第２のフォトダイオードＰ
Ｄ₁，ＰＤ₂の温度特性が相殺される。したがって、差
動アンプＤＯＰでは、光信号のみが所定の利得をもって
増幅されて、次段の信号処理系に出力される。

【００４０】次に、初段アンプ部の入出力特性につい
て、図５を参照し、本発明に係る光受信装置（以下、発
明品という）と従来の光受信装置（以下、従来品とい
う）とを比較しながら考察する。図５において、横軸は
初段アンプの入力信号レベルを、縦軸は初段アンプの出
力レベルをそれぞれ表し、また、ＮＳ１，ＮＳ１’およ
びＮＳ２はノイズレベルを示している。

【００４１】従来品では、最終的に信号として認識でき
る出力を得るための条件は、初段アンプの信号出力レベ
ルが、ノイズレベルより大きい場合であり、このときの
入力ダイナミックレンジは、図５中で示す範囲とな
る。すなわち、ノイズに信号が埋もれてしまうほど放れ
てしまうと、機器を動作させることができない。

【００４２】これに対して、本発明品では、第１のフォ
トダイオードＰＤ₁および第２のフォトダイオードＰＤ
₂により混入したノイズは、差動アンプＤＯＰにてキャ
ンセルされるため、その出力レベルは、図５中ＮＳ２で
示すように、レベル「０」に近くなる。その結果、入力
信号のみが増幅され、ダイナミックレンジは図５中で
示すように大きく広がる。

【００４３】次に、外来光によるフォトダイオードＰＤ
への照度が増し、ノイズレベルが従来品にてＮＳ１で示
すレベルからＮＳ１’で示すレベルに変移した場合を考
察する。

【００４４】従来品では、ノイズレベルの増大に伴い、
ダイナミックレンジも図５に示すように、から’と
小さくなる。その結果、光送信装置から送出される光信
号Ｓ_IRの到達距離は短くなる。

【００４５】これに対して、本発明品では、ノイズレベ
ルの強弱にかかわらず、上述したようにノイズがキャン
セルされる。その結果、外来光ノイズレベルの強弱にか
かわりなく、図５中で示すダイナミックレンジが安定
に確保される。したがって、本発明品は、光送信装置か
ら送出される光信号Ｓ_IRの到達距離は、従来品より長く
なり、テレビジョンなどの機器の遠隔操作を、従来品よ
り遠隔から安定に行える。加えて、第１および第２のフ
ォトダイオードＰＤ₁，ＰＤ₂の温度特性をもキャンセ
ルできることから、周囲温度に影響を受けることなく安
定に遠隔操作を行える。

【００４６】以上説明したように、本実施例によれば、
光受信装置の受光部に、第１のフォトダイオードＰＤ₁
および第２のフォトダイオードＰＤ₂を、互いの受光面
ＰＤ_1R，ＰＤ_2Rが略直交するように近接させて配置し、
第１のフォトダイオードＰＤ₁に光信号と外来光とを受
光させ、第２のフォトダイオードＰＤ₂には光信号以外
の外来光のみを受光させ、第１および第２のフォトダイ
オードＰＤ₁，ＰＤ₂による電気信号を差動アンプＤＯ
Ｐに入力させるように構成したので、外来光ノイズおよ
び温度変動による影響を相殺でき、光信号の到達距離の
延長および動作の安定化を図れる光受信装置を実現でき
る。

【００４７】なお、本実施例においては、第１のフォト
ダイオードＰＤ₁の受光面ＰＤ_1Rと第２のフォトダイオ
ードＰＤ₂の受光面ＰＤ_2Rが略直交するように配置した
が、これに限定されるものではなく、互いの受光面が近
接し、第２のフォトダイオードＰＤ₂には光信号が入射
しない角度に設定すれば、上述した効果と同様の効果を
得ることができることはいうまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光送信装
置によれば、発光素子への駆動信号（駆動電流）を、歪
みのない安定した正弦波で供給できる。したがって、光
信号の到達距離および動作の安定化並びに電源効率の向
上を図れる利点がある。

【００４９】また、本発明の光受信装置によれば、外来
光ノイズおよび温度変動による影響を相殺でき、光信号
の到達距離の延長および動作の安定化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光送信装置の一実施例を示す回路
図である。

【図２】図１の回路の等価回路図である。

【図３】本発明に係る光受信装置の要部の一実施例を示
す回路図である。

【図４】本発明に係る第１および第２のフォトダイオー
ドの配置構造を説明するための図である。

【図５】本発明に係る光受信装置および従来の光受信装
置における初段アンプ部の入出力特性を説明するための
図である。

【図６】信号レベルに応じた発光ダイオードの駆動電流
の波形例を示す図である。

【図７】従来の光送信装置における発光ダイオード駆動
装置の構成例を示す回路図である。

【図８】従来の光受信装置における初段アンプ部の構成
例を示す回路図である。

【図９】従来の光受信装置におけるフォトダイオードの
配置構造を説明するための図である。

【符号の説明】

Ｖ_CC…電源電圧ＬＥＤ…赤外線発光ダイオードＲ₀…外付け抵抗素子Ｒ_A…中点調整用可変抵抗素子Ｒ_B…振幅調整用可変抵抗素子Ｒ_c…抵抗素子Ｑ₁〜Ｑ₃…ｎｐｎ形トランジスタＰ₁〜Ｐ₆…ｐｎｐ形トランジスタＩ_e1〜Ｉ_e8…定電流源ＭＲ₁，ＭＲ₂…カレントミラー回路ＡＣ…交流電源ＧＮＤ…接地線ＤＯＰ…差動アンプＰＤ₁…第１のフォトダイオードＰＤ₂…第２のフォトダイオードＶ₁…直流電源Ｒ₃，Ｒ₆…抵抗素子ＣＡＳ…シールドケーシングＣＡＳ_WIN…光透過孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｌ 25/02 Ｚ 8226−5Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号に応じた駆動信号を発生する駆
動信号発生回路と、上記駆動信号発生回路による駆動信号の入力状態に応じ
た光信号を出射する発光素子と、発光素子に供給された駆動信号の一部を上記駆動信号発
生回路に帰還させて、入力信号が所定の値となるように
制御する帰還回路とを有することを特徴とする光送信装
置。
【請求項２】光信号を受光可能に配置され、入射光量
に応じた第１の信号を発生する第１の受光素子と、第１の受光素子の近傍に、光信号を除く外来光を受光可
能に配置され、入射光量に応じた第２の信号を発生する
第２の受光素子と、上記第１の信号と第２の信号との差動出力を得る増幅器
とを有することを特徴とする光受信装置。
【請求項３】上記第１の受光素子の受光面と上記第２
の受光素子の受光面とが略直交するように配置されてい
る請求項２記載の光受信装置。