JPH0624338B2 - 光信号受信器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光空間通信での光送信器が発光した光信号を受
光し電気信号に変換する光信号受信器に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来の光空間通信方式での光信号受信器は単独の受光素
子を使つたものが多く用いられてきた。

［発明か解決しようとする問題点］ この場合、光学系で集光するにしても、あまり面積の大
きなものは実現が困難であり、又遠距離通信の場合には
ビーム広がりによる光受信パワーの低下はまぬがれな
い。そこで多数個の受光素子及び光学系を用いてより広
い面積の光エネルギーを有効に使用した場合、光信号が
強く入射する部分とそうでない部分とが生じ、後者の出
力は不用な雑音成分を多く含む為に全体のＳ／Ｎ比を低
下させてしまうという欠点があつた。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、
複数の受光素子の中から、所定の条件を満たす受光素子
群を選択して、受信信号の信頼性を維持する光信号受信
器を提供する事を目的とする。

この問題を解決するため、本発明は以下の構成を備え
る。すなわち、 複数の受光素子を備えた光信号受信器であって、前記受
光素子それぞれが受光した光信号の信号レベルを測定す
る測定手段と、該測定手段により測定された信号レベル
より、前記受光素子の中から所定の条件を満たす受光素
子を選択する選択手段と、該選択手段により選ばれた受
光素子が受光した信号を合成する合成手段とを備える。

［作用］ 以上の構成で、受光素子からの信号レベルより、所定の
条件を満たす受光素子を選択して、以後の受信信号とす
る。

［実施例］ 以下添付図面に従つて本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。

第１図は、本実施例のブロツク図である。

図中、１は受光部であり、受光素子が組み込まれてい
る。２はマルチプレクサである。マルチプレクサ２は後
述する制御部６よりの指令で任意の受光部１からの信号
を帯域通過フイルタ３に通すようになつている。４，１
０は交流結合増幅器であり、５は信号レベル測定部であ
る。６は制御部であり、受信に最適な受光部１を求めた
り、どの受光部１からの信号を入力するかを決定すると
ともに受信信号のレベルを記憶したり、受光素子の個数
に対応するノイズレベルを記憶している。７は信号選択
部であり、制御部６から指令を受けた受光部１からの信
号だけを通すようになつている。８は信号加算部で信号
選択部７より送られた信号をそれぞれアナログ的に加算
する。９は帯域通過フイルタであり、１１は復調部、１
２は波形整形部である。また、本実施例では受光部１が
９個あるものとする。

受光部１に光信号が入ると、電気信号に変えられ、マル
チプレクサ２及び信号選択部７に送られる。マルチプレ
クサ２では、９個の受光部出力のうち、１つだけが選ば
れて帯域通過フイルタ３を通り、交流結合増幅器４で増
幅された後、信号レベル測定部５でレベルを測定され
る。また、マルチプレクサ２でどの受光部１の信号を選
ぶかは制御部６で制御され、また測定されたデータは制
御部６へ送られ、記憶される。以上の方法で、９個即ち
全ての受光部１の信号レベルを測定し終わると制御部６
で演算を行い、どの受光部１の出力を選択したら最もＳ
／Ｎ（シグナル／ノイズ）比が良くなるかを算出する。
それを基に制御部６から信号選択部７へ指令を送り、必
要な信号だけを取捨選択して加算部８へ通す。加算部８
では、入つてきた信号がアナログ的に加算され、その
後、帯域通過フイルタ９、交流結合増幅器１０を通つた
後、復調部１１で復調され、波形整形部１２で整形され
て信号出力となる。

さて、Ｓ／Ｎ比が最も高くなるための受光部１の取捨選
択方法であるが、それを以下に示す。

表１は、受光部１の個数に対するその受信した信号のア
ナログ的に加算した時のノイズレベルの一例であり、こ
の値は予め制御部６に記憶されている。

また、９個の受光部１は例えば３×３のマトリクス状に
並んでいるものとし、それぞれが受光した時の信号レベ
ルが第２図に示す数字であつた場合に、その大きいレベ
ルの順に加算した信号レベルと、ノイズレベル との関係は、表２の様になる。尚、表中、個数は受光素
子の個数であり、Ｓは大きい順に加算した信号レベル
を、Ｎは受光部１の個数に対応するノイズレベルを表
す。

この関係をグラフに示したのが第３図である。グラフか
ら、信号レベルの上位から４個までを選択した場合に最
もＳ／Ｎ比が高いことがわかる。即ち、第２図で信号レ
ベルが５，３，３，２となつた受光部１を選択すれば良
いことになる。

また以上の動作を第４図のフローチャートで説明すると
以下の様になる。

ステップＳ１では、まず初期値としてＳ／Ｎ比を０にす
る。

ステップＳ２で各々の受光部１の信号レベルを信号レベ
ル測定部５で測定する。

ステップＳ３でその信号レベルの大きい順に記憶する。
（本実施例では信号レベルの順序は５，３，３，２，
１，１，１，１，１となる。） 次にステップＳ４で信号レベルの大きい順、ここでは５
（受光部１が１個）とそれに対応するノイズレベル１．
０（表２参照）の比（５．０）を求め、ステップＳ５で
前回のＳ／Ｎ比（０）と比べ大きいからステップＳ７に
移る。

ステップＳ７では全ての受光部１を調べたかを判定して
おり、ここではステップＳ４に移ることになる。

ステップＳ４において、２番目に大きい信号レベル３と
前回の信号レベル５との加算値（８）と、それに対応す
るノイズレベル１．４（受光部１が２個）とのＳ／Ｎ比
（５．７）を求め、ステップＳ５で前回Ｓ／Ｎ比（５．
０）と比べ大きいからステップＳ７に移り、同様のステ
ツプを実行し、ステップＳ４での前回のＳ／Ｎ比が大き
くなるまでループする。すなわち、５回目の時、信号レ
ベルの加算値は１４となり、それに対応するノイズレベ
ル２．２（受光部１が５個）となりそのＳ／Ｎ比（６．
４）は前回（４回目）で求めたＳ／Ｎ比（６．５）より
も小さくなる。するとステップＳ６に処理が移ることに
なり、前回のＳ／Ｎ比の時の受光部１（受信信号レベル
が５、３、３、２となつた受光部１が４個）を選択され
ることになる。

尚、ステップＳ４で計算したＳ／Ｎ比が前回のＳ／Ｎ比
よりも小さくならない場合は、ステップＳ７で終了とな
る。この場合には、受光部１全部を選択することにな
る。

以上に述べた如く、複数の受光部を持ち、その受光部の
取捨選択することにより、常に受信信号のＳ／Ｎ比が最
良な状態にセツトすることが可能となり、データの誤り
率も同時に低減することになる。また本実施例では受光
部を９個で、その配列を３×３のマトリクス状として説
明したが、その個数は特定されるものではなく、またそ
の配列とその受光部同士の間隔も特定されるものではな
い。

また、本実施例では特に記述していないが、各々の受光
部１に光学系、例えばレンズ等を用いてより多くの光を
集光する様にしてもよい。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、光信号を受信する際の
状態を最良のものとし、誤り率を低くおさえることが可
能になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例のブロツク図、 第２図は本発明に係る一実施例の受光部の配列とその受
光した信号レベルを示す図、 第３図は本実施例におけるＳ／Ｎ比と受光部の個数の関
係を示した図、 第４図は本実施例に係る動作のフローチヤート図であ
る。 図中、１……受光部、２……マルチプレクサ、３，９…
…帯域通過フイルタ、４，１０……交流結合増幅器、５
……信号レベル測定部、６……制御部、７……信号選択
部、８……信号加算部、１１……復調部、１２……波形
整形部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 玄明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−215138（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−168738（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の受光素子を備えた光信号受信器であ
   って、前記受光素子それぞれが受光した光信号の信号レ
   ベルを測定する測定手段と、該測定手段により測定され
   た信号レベルより、前記受光素子の中から所定の条件を
   満たす受光素子を選択する選択手段と、該選択手段によ
   り選ばれた受光素子が受光した信号を合成する合成手段
   とを備え、該合成手段により合成された信号を受信信号
   とすることを特徴とする光信号受信器。