JPH07107068A - 信号伝送装置における光変調方式 - Google Patents

信号伝送装置における光変調方式

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JPH07107068A
JPH07107068A JP5219579A JP21957993A JPH07107068A JP H07107068 A JPH07107068 A JP H07107068A JP 5219579 A JP5219579 A JP 5219579A JP 21957993 A JP21957993 A JP 21957993A JP H07107068 A JPH07107068 A JP H07107068A
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JP
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signal
video signal
optical
audio
optical fiber
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JP5219579A
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Sumio Tanaka
壽美生 田中
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LG Electronics Inc
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Gold Star Co Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/516Details of coding or modulation
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    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
    • H04B10/25751Optical arrangements for CATV or video distribution
    • HELECTRICITY
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    • H04B10/501Structural aspects
    • H04B10/502LED transmitters

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はAV機器間を光ファイバーを使用し
た信号伝送装置における光変調方式に関し、映像信号1
チャンネルと音声信号2チャンネルを1本の光ファイバ
ーで多重化して伝送することにより、配線の削減とコス
ト低減を図ることを目的とする。 【構成】 前記信号伝送装置において、光ファイバーは
1本で映像信号1チャンネルと音声信号2チャンネルか
らなる多重信号を伝送し、前記多重信号を伝送する際し
て、映像信号はベースバンドのままで伝送し、音声信号
は2チャンネルとも高周波変換した後に映像信号の帯域
外に搬送周波数を配置し、搬送周波数の配置に際して、
音声信号の加算レベルは、前記映像信号の最大振幅より
も低いレベルとなるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はオーディオ/ビデオ(A
V)機器間を光ファイバーケーブルで接続した信号伝送
装置における光変調方式に関し、特に、1本の光ファイ
バーで機器間を接続し、この1本の光ファイバーを介し
て映像信号及び音声信号を多重信号として伝送するよう
にした信号伝送装置における光変調方式に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、モニターTV、光ディスクプレー
ヤー(以下、LDP)、チューナー、ビデオテープレコ
ーダー(以下、VTR)等、各種AV機器を接続し、シ
ステムアップして映像や音声を楽しむことが普及してい
る。これら各種AV機器間を接続する方法は、周知のよ
うにRCAピンジャックによる方法が一般的である。モ
ニターTVはLDP、VTR等から出力される映像信号
及び音声信号を入力するために、複数個の入力AV端子
を用意している。例えば、VTRから信号を入力する場
合、映像信号1チャンネルと音声信号2チャンネルの合
計3チャンネル分のRCAピンソケットを用意すること
になる。さらにこの他にLDPやチューナーを接続する
ためには6個(3×2)分のピンソケットを用意しなけ
ればならない。
【0003】従って、モニターTVはこれらの端子のた
めにかなりのスペースを必要とすることになる。さらに
モニターTVから各AV機器への結線が、3〜4セット
分用意されるとなると、線径も比較的太いために、各機
器の裏側は配線で占められることになる。さらに、ビデ
オ用もオーディオ用もピンジャックの形状は同一のため
結線時に誤認することもある。
【0004】図6は従来のAV機器間の信号伝送装置の
構成図である。即ち、本図構成は、特願平5─1519
52号(平成5年6月23日出願、「AV機器間の信号
伝送装置」)において、本発明者が提案した装置であ
る。本提案によれば、映像/音声信号を発生するAV機
器20の信号出力端子を発光側光コネクタモジュール2
2で構成し、映像/音声信号を受けるTV受像機28の
信号入力端子を検出側光コネクタモジュール24で構成
し、これらの光コネクタモジュール間を光ファイバー2
3で接続し、映像/音声信号を発光側光コネクタモジュ
ール22にて光信号に変換し、光ファイバー23を経て
送信された光信号を、検出側光コネクタモジュール24
にて映像/音声信号に変換する。
【0005】ここで、発光側光コネクタモジュール22
は発光LEDを内蔵し、発光LEDは駆動回路21によ
り駆動され、一方、検出側光コネクタモジュール24は
ホトセンサを内蔵し、受信した映像/音声信号は増幅回
路25により増幅される。このような構成にて使用する
光ファイバーは、近年、信号の伝達手段として広く使用
されてきており、一般的な光ファイバーの線径は、たか
だか数mm〜数μmまでである。従って、従来のRCA
ピン用ケーブルよりも充分小さくすることができる。例
えば、線径が0.5mm程度の光ファイバーであれば、
被覆が大半を占めることになり、光ファイバーが1本で
も3本でも外形寸法には大差はない。さらに、複数本の
光ファイバーを使用し、機器間の接続のために映像信号
1チャンネル、音声信号2チャンネル分を方向性のある
光コネクタで構成する。
【0006】このように、機器間の信号伝送に光ファイ
バーを採用することにより、線径が従来のRCAピンタ
イプに比べ、1/3〜1/6程度に減少させることがで
きるので、配線時のスペースを節約することができる。
方向性のある3チャンネルの光コネクタを使用すること
により、TVと他の機器との接続を容易に行うことがで
きる。
【0007】一方、他の発明者による特願平5─142
97号(平成3年6月27日出願、「信号伝送方式」)
において、同軸ケーブルでAV機器間の信号を伝送する
方式を提案している。この方式には2種類(図示せず)
あり、一方は映像信号帯域外の高周波部分に音声信号を
挿入する方法であり、他方は映像同期信号の垂直帰線区
間に音声信号を時間圧縮して挿入する方法である。後者
は時間軸圧縮後に加算して復調後に時間軸伸長する過程
があり、システムとしては高価で複雑になるという問題
がある。一方、前者はテレビジョン放送に使用される方
式であり、同軸ケーブルを使用する有線方式なので、映
像信号と高周波変換された音声信号は単純加算されて伝
送される。映像信号と音声信号により多重化された多重
信号は同軸ケーブルを介して送出され、受信後に分離さ
れ、各々元の映像信号と音声信号に復調される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の「特
願平5─14297号」では、映像信号と音声信号を多
重化して1本の同軸ケーブルにて伝送する方式であり、
同軸ケーブルの使用は本来の有線方式を1本に束ねたも
のに過ぎない。従って、TVとAV機器間の接続におい
て、配線の本数が増大し、上記「特願平5─15195
2号」に開示のようなTV側の絶縁トランスを除去する
までの効果は有していない、という問題がある。
【0009】一方、上記「特願平5─151952号」
の方法は、その明細書に開示のように、同軸ケーブルに
比べて配線本数を著しく低減し、かつTV側の絶縁トラ
ンスを除去することができるが、光ファイバー、特にガ
ラスファイバーが高価であり、3チャンネル分の光ファ
イバーと、両端の光コネクタの費用も含めると著しくコ
ストアップするいう問題がある。
【0010】本発明の目的は、上記の問題を解消するた
めに、機器間の接続に光ファイバーを使用した信号伝送
装置において、映像信号1チャンネルと音声信号2チャ
ンネルを1本の光ファイバーで多重化して伝送する光変
調方式を提供することにより、配線の削減とコスト低減
を図ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、オーディオ/
ビデオ信号を発生するオーディオ/ビデオ機器側の信号
出力端子を発光側光コネクタモジュール22で構成し、
前記オーディオ/ビデオ信号を受けるTV受像機側の信
号入力端子を検出側光コネクタモジュール24で構成
し、これらの光コネクタモジュール間を光ファイバー2
3で接続し、前記オーディオ/ビデオ信号を前記発光側
光コネクタモジュールにて光信号に変換し、前記光ファ
イバーを経て送信された前記光信号を、前記検出側光コ
ネクタモジュールにて前記オーディオ/ビデオ信号に変
換する信号伝送装置において、前記光ファイバーは1本
で映像信号1チャンネルと音声信号2チャンネルからな
る多重信号を伝送し、前記1本の光ファイバーで前記多
重信号を伝送する際して、前記映像信号はベースバンド
のままで伝送し、前記音声信号は2チャンネルとも高周
波変換した後に前記映像信号の帯域外に搬送周波数を配
置し、前記搬送周波数の配置に際して、前記音声信号の
加算レベルは、前記映像信号の最大振幅よりも低いレベ
ルとしたことを特徴とする。
【0012】ここで、前記配置に際しての加算レベル
は、前記映像信号の最大振幅に対して、約10分の1程
度とする。また、前記発光側モジュールは、発光ダイオ
ードを電流駆動する素子として電界効果型トランジスタ
を具備する。
【0013】
【作用】1本の光ファイバーにより映像信号及び音声信
号を合わせた3チャンネル分の信号を伝送する方法とし
て、映像信号1チャンネルと音声信号2チャンネルを多
重化し、高周波変換された2チャンネルの音声信号を、
映像信号の帯域外に配置すると共に、加算し、発光ダイ
オードの光出力を直接変調することにある。
【0014】
【実施例】図1は本発明による光変調部の構成図であ
る。端子1は映像信号入力端子であり、通常はNTSC
方式の複合信号が入力される。端子2、3はステレオ音
声信号の左信号及び右信号の入力端子である。これらの
映像信号及び音声信号は、例えば、光ディスクプレーヤ
ー(LDP)の再生出力である。2つの音声信号は、チ
ャンネル1用のFM変調器4及びチャンネル2用のFM
変調器5に入力され、これらのFM変調器4及び5にお
いて、その搬送周波数がf1(FM変調器)及びf2
(FM変調器5)であって周波数偏移が例えば±50k
Hzにて変調された後、加算器6にてベースバンドのN
TSC複合映像信号に加算され、さらに加算された信号
は電気−光変換部7において電気信号から光信号に光変
調され、光ファイバー23を介してTV側に伝送され
る。電気−光変換部7は、例えば、発光ダイオードと光
ファイバー接続部が一体となったモジュールで構成され
ている。
【0015】図2は図1の加算器6における加算後の周
波数スペクトラムを示す。図示のように、輝度信号B及
び色信号Cで構成される映像信号の帯域外に、音声信号
A1及びA2が配置される。なお、縦軸は信レベルであ
り、横軸は周波数である。図3は図1の電気−光変換部
7にて使用される発光ダイオードの光─電流特性の一例
である。縦軸Poは発光ダイオードの相対光出力であ
り、横軸Iは順方向電流(mA)である。図示のよう
に、直線性が非常に良好である。
【0016】図4は図3の光−電流特性と映像信号のレ
ベルとの関係の説明図である。図示のように映像信号に
対応して発光ダイオードに電流を流すことにより、これ
に比例した光出力を取り出すことができる。映像信号は
光の明暗によりそのレベルが変動するので、図示のよう
に同期信号の先端E(シンクチップと称する)を直線的
に固定するクランプ回路(図5参照)を用いて光出力P
sに対応させる(白ピークはPw)。本図では映像信号
IMのみを記載してあるが、前述の図3のように音声信
号は加算されており、音声信号の搬送周波数f1、f2
は映像信号のピーク値に対して約−20dBの信号レベ
ル(即ち、映像信号の最大振幅に対して約10分に1程
度)なので図上で省略してある。
【0017】図5は本発明の電気−光変換部7の具体例
である。図中、R1,R2,R3,R4はバイアス抵
抗、C1はクランプ電位を保持するコンデンサ、C2は
直流阻止コンデンサ、D1はクランプ用ダイオード、T
r1はバッファ用トランジスタ、Tr2は発光ダイオー
ドD2の光出力を駆動電流により直接変調するNチャン
ネルMOS型電界効果トランジスタである。また、端子
8は電流供給端子、9はクランプ回路、10は駆動回路
である。
【0018】図1の加算器6にて高周波変換されてその
搬送波周波数が、音声信号f1,f2の2波と、NTS
C複合映像信号が加算され、コンデンサC2の一方の端
に入力される。図5で示したように、クランプ回路9で
映像信号の同期先端部Eを直線的に固定するためのもの
である。バッファトランジスタTr1を通過した信号
は、そのゲート電圧に応じてドレイン電流が変化するN
チャンネルMOS型電界効果トランジスタTr1のゲー
トに入力されて、発光ダイオードD2をドレイン電流で
直接駆動し、その結果、発光ダイオードD2は電流に応
じた光出力を発生する。
【0019】駆動回路10でのドレイン電流(図4に示
す発光ダイオード電流If)は、映像信号の同期信号先
端Eから、白ピークレベルPwまで、例えば、10mA
〜40mAと約30mAの幅で変化する。このような大
振幅の電流領域では、トランジスタは線型動作からはず
れ、いわゆる非線型動作領域でも動作することになる。
このため、非線型領域における多重信号の混変調を考慮
しなくてはならなくなる。
【0020】一般に、バイポーラトランジスタのエミッ
タ−ベース間電圧対コレクタ電流特性(伝達特性)は、
二乗特性に近いと言われている。他方、電界効果型トラ
ンジスタ(FET)の伝達特性は3/2乗特性に近い。
以下で説明するように、二乗特性であると、混変調に対
して良くないことが知られている。2つの音声信号でそ
の搬送周波数がf1、f2であったとすると、非線型領
域を通過した加算信号(f1+f2)は、出力に、a
(f1+f2)2 (ここで、aは定数)の成分を含むこ
とになる。
【0021】f1、f2が余弦波とすると、上式を展開
した第2項、f1・f2はf1±f2となるため(f1
−f2)成分が、例えば、図2に示す映像信号の帯域内
に発生する可能性がある。これが混変調と呼ばれ妨害波
となって映像信号にビート状のノイズとなって現れる。
これを回避するために、二乗成分の少ない電界効果型ト
ランジスタを使用し、f1・f2成分を小さくすると共
に、(f1−f2)成分が映像信号の帯域外に配置され
るように設定することで上記の混変調の発生を抑えるこ
とになる。
【0022】また、図2では色信号領域Cに重なるよう
に記載されている輝度信号Bの高周波領域では、実際の
画像における輝度成分の高域成分は小さく、それよりも
fscを中心とする色信号成分が極めて優勢である。こ
のために(f1−f2)と同様に(f1−fsc)成分
も無視できない。このため(f1−fsc)成分も前述
と同様の理由で映像信号帯域の外になるように設定し
た。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理しない映像信号と、高周波変換した2つの音声信号
とを加算した多重信号により、直接駆動変調する変調回
路において、発光ダイオードを駆動する電流駆動素子と
して電界効果型トランジスタを使用するとともに、高周
波変換された2つの音声信号の搬送周波数を、映像信号
の帯域外に最適配置することにより、映像信号に発生す
る混変調妨害を除去することができる。その結果、従
来、映像信号と音声信号を別々の光ファイバーにて伝送
していたのを(最大3本のファイバー)、1本の光ファ
イバーで伝送することができるので、配線本数の低減と
装置コストを大幅に下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光変調部の構成図である。
【図2】図1の加算器における加算後の周波数スペクト
ラムを示す。
【図3】図1の電気−光変換部7にて使用される発光ダ
イオードの光─電流特性の一例である。
【図4】図3の光−電流特性と映像信号のレベルとの関
係の説明図である。
【図5】本発明の電気−光変換部7の具体例である。
【図6】従来のAV機器間の信号伝送装置の構成図であ
る。
【符号の説明】
1…映像信号端子 2、3…音声信号端子 4、5…FM変調器 6…加算器 7…電気−光変換器 8…電流供給端子 9…クランプ回路 10…駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/44 A

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オーディオ/ビデオ信号を発生するオー
    ディオ/ビデオ機器側の信号出力端子を発光側光コネク
    タモジュール(22)で構成し、前記オーディオ/ビデ
    オ信号を受けるTV受像機側の信号入力端子を検出側光
    コネクタモジュール(24)で構成し、これらの光コネ
    クタモジュール間を光ファイバー(23)で接続し、前
    記オーディオ/ビデオ信号を前記発光側光コネクタモジ
    ュールにて光信号に変換し、前記光ファイバーを経て送
    信された前記光信号を、前記検出側光コネクタモジュー
    ルにて前記オーディオ/ビデオ信号に変換する信号伝送
    装置において、 前記光ファイバーは1本で映像信号1チャンネルと音声
    信号2チャンネルからなる多重信号を伝送し、 前記1本の光ファイバーで前記多重信号を伝送する際し
    て、前記映像信号はベースバンドのままで伝送し、前記
    音声信号は2チャンネルとも高周波変換した後に前記映
    像信号の帯域外に搬送周波数を配置し、 前記搬送周波数の配置に際して、前記音声信号の加算レ
    ベルは、前記映像信号の最大振幅よりも低いレベルとし
    たことを特徴とする信号伝送装置における光変調方式。
  2. 【請求項2】 前記配置に際しての加算レベルは、前記
    映像信号の最大振幅に対して、約10分の1程度とする
    請求項1に記載の信号伝送装置における光変調方式。
  3. 【請求項3】 前記発光側モジュールは、発光ダイオー
    ドを電流駆動する素子として電界効果型トランジスタを
    具備する請求項1に記載の信号伝送装置における光変調
    方式。
JP5219579A 1993-09-03 1993-09-03 信号伝送装置における光変調方式 Pending JPH07107068A (ja)

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JP2007519324A (ja) * 2003-12-23 2007-07-12 ケンブリッジ・エンタープライズ・リミテッド マルチサービス光通信

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Effective date: 20030715