JPH07118802B2

JPH07118802B2 - テレビジョン信号の光伝送方式

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Publication number: JPH07118802B2
Application number: JP60059363A
Authority: JP
Inventors: 匡砂田
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1985-03-26
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1995-12-18
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: JPS61219280A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）この発明はテレビジヨン信号の光フアイバ伝送路などに
よる伝送方式に関わるものである。

（発明の背景） VHFテレビジヨン信号の光フアイバ伝送は、CATV（ケー
ブルテレビジヨン）あるいは共聴などに有用であり、そ
の実現が望まれている。最近LD（レーザーダイオード）
の直線性の向上と変調の広帯域化により、現用のVHFテ
レビジヨン信号（第１表参照）をそのまゝ使つて、光源
LDをアナログ強度変調する方式が実用レベルに達してい
る。

しかしLDを光源としてアナログ信号を伝送する方式で
は、LDへの反射再注入光によるノイズの発生や歪の増
加、フアイバ（特にマルチモードフアイバ）内でのノイ
ズ発生や伝送距離による歪の増加、またLDの発振波長が
温度によりジヤンプし、ジヤンプ点付近では発振が不安
定になつて雑音や歪を発生する現象（モードホツピング
現象）などがあり、これらをいかに抑圧するかゞ重要な
課題となつている。

これに対して光源LED（発光ダイオード）は、こうした
ノイズや歪の発生がなく、信頼性が高く（LDに比べて１
桁以上寿命が長い）取扱いも簡単であるため、アナログ
伝送に向いている。しかしLED光源では変調帯域幅が高
々100MHz程度と狭く、直線性も十分でなく、さらに光フ
アイバとの結合効率が低く光フアイバ内の光出力が小さ
い（フアイバ内出力で100〜数100μＷ）などの問題があ
つて、画像の多チヤンネル伝送には不適当であつた。

（発明の要旨）本発明の目的は、上述の問題点を解決し、LED光源によ
るVHFテレビジヨン信号の多チヤンネル伝送を実現する
ため、狭い変調帯域幅に有効にテレビジヨン多チヤンネ
ルを配列する方法を提供するものである。

すなわち本発明テレビジヨン信号光伝送方式は、複数個
のチャンネルのテレビジョン信号を、当該複数個のチャ
ンネルが分布している伝送帯域の最高周波数よりより低
い最高周波数を有する伝送帯域（B_W）の光伝送路を介し
て伝送するにあたり、前記複数個のチャンネルが分布し
ている伝送帯域よりその最高周波数が低い伝送帯域内に
帯域幅がB_Cのチャンネル配列帯と帯域幅がB_Kのチャンネ
ル配列禁止帯とを設け、前記チャンネル配列帯B_Cの周波
数帯域を前記チャンネル配列禁止帯B_Kの周波数帯域と重
ならないようより高い周波数帯域にとり、かつ、B_K≧
B_C，B_W≧B_K＋B_Cとなるようチャンネル配列し、前記複数
個のチャンネルが複数個のVHFテレビジョンチャンネ
ル、前記チャンネル配列帯がサブVHFチャンネル帯であ
り、前記複数個のVHFテレビジョンチャンネルを３つの
ブロックにわけ、前記サブVHFチャンネル帯のチャンネ
ルに３個の局部発振器により周波数変換収容することを
特徴とするものである。

（実施例）光フアイバ伝送は地上波の場合と異なりテレビジヨン信
号のチヤンネル配列をある程度自由に決めることができ
る。したがつて、現用のVHFテレビジヨン信号であつて
も、周波数変換により任意の周波数位置にチヤンネル配
列をすることができる。そこで本発明は、２次相互変調
成分の撮影をまつたく受けず、かつ伝送帯域幅を最小に
するチヤンネル配列方式を提供し、上記周波数配列をチ
ヤンネル数より少ない局部発振器により実現しようとす
るものである。

すなわち、非線形回路を含む伝送路において、複数の周
波数成分からなる信号を２次ひずみの相互変調成分の妨
害を受けることなく、かつ伝送の周波数領域が最も低く
できる信号（チヤンネル）の配列の方法としては、第２
図に示すようにある帯域をもつチヤンネルＡとチヤンネ
ルＢおよびガードバンドG_a（任意の値をとれるものとす
る）とするとき、所要帯域幅が最小（Ａ＋G_a＋Ｂ）で、
かつ伝送周波数帯域領域を（Ａ＋G_a＋Ｂ）から２（Ａ＋
G_a＋Ｂ）の最低の周波数帯領域に、各チヤンネル信号を
周波数変換する方法である。しかもこの配列方法は、特
に光伝送の場合に変調歪の影響を受けず、信号の減衰が
少ないという利点を提供するものである。

現用のVHFテレビジヨン信号は90MHz〜220MHz（第１表参
照）と広帯域であり、変調帯域の狭いLEDでは、そのま
まアナログ強度変調することはできない。そこで、周波
数変換し、低い周波数に落す必要がある（100MHz以
内）。しかし単に周波数を下げたのでは、２次ビートの
ために画質劣化はいちじるしい。いま第１図に示すよう
に、チヤンネル配列された帯域をチヤンネル配列帯
（B_C）とし、チヤンネル配列できない帯域をチヤンネル
配列禁止帯（B_K）とすれば、 B_K≧B_C となるようにチヤンネル配列すれば、チヤンネル帯域内
には２次相互変調歪の影響を受けない。またチヤンネル
間隔を6MHzとすることにより（隣接チヤンネル妨害の心
配があるが、送信部あるいは受信部での対策により問題
はない）、伝送帯域（B_K＋B_C）を最小にすることができ
る。

さらに、上記チヤンネル配列をとることにより、VHFテ
レビジヨン信号は、チヤンネル数より少ない局部発振器
で、すなわち最大３個の局部発振器で上記周波数配列が
でき、しかもどのサービス地域に対しても、同じ送信
機、受信機で対応することができる。以下、このことに
ついて詳細に説明する。

第１図は、テレビジヨン信号７チヤンネルに本発明を適
用した実施例を示す。現用のVHFチヤンネル帯は1^ch〜12
^ch（第１表参照）の12チヤンネルであり、同一サービス
地域では隣接チヤンネルを使用しないことになつている
ので、東京の７チヤンネルが一番チヤンネル数が多い。
したがつて、７チヤンネルのチヤンネル配列を考えれば
実際には十分であろう。

そこで、第１図に示すようなA^ch，B^ch，C^ch，D^ch，
E^ch，F^ch，G^chの７チヤンネルの周波数割当をすること
ができる。これが、一番伝送帯域を小さくおさえる配列
であり、かつ２次歪を受けない配列方法である。そこ
で、このA^ch〜G^chをサブVHFチヤンネル帯と呼ぶことに
する。第２表にこのサブVHFチヤンネル帯各チヤンネル
の映像および音声の搬送波周波数を示す。

ところで、現用のVHFチヤンネル帯は7^chと8^chを除いて
は6MHz間隔である。そこでVHFチヤンネル帯を1,2,3^chの
下チヤンネルグループと4,5,6,7^chの中チヤンネルグル
ープおよび8,9,10,11,12^chの上チヤンネルグループとに
分け、３つの局部発振器により、上記サブVHFチヤンネ
ルに変換することが可能である。いま、3,2,1^chがA,B,C
^chに、また、7,6,5,4^chがD,E,F,G^chと、さらに12,11,1
0,9,8^chがB,C,D.E,F^chになるように周波数変換すること
を、仮にVHF帯からサブVHF帯への基本周波数変換とする
（第３図（ａ）参照）。このとき、サービス地域によつ
てはチヤンネルが重なる場合が起りうる。そのすべての
場合を列挙すると次のように６つの場合を考えることが
できる。

（１）7^chがない場合で、下チヤンネルグループ内のチ
ヤンネルと上チヤンネルグループ内のチヤンネルとが重
なる場合、（２）7^chがない場合で、中チヤンネルバンド内のチヤ
ンネルと上チヤンネルバンド内のチヤンネルとが重なる
場合、次に7^chがある場合で、（３）7^chの他に、1^chと11^chがある場合（このとき1^ch
と11^chとが重なる）。

（４）7^chの他に、1^chと10^chがある場合（このとき7^ch
と10^chとが重なる）。

（５）（３）のチヤンネルの他に、さらに4^chもある場
合（６）（４）のチヤンネルの他に、さらに4^chもある場
合と以上の６通りの場合であり、また各場合が同時に起る
ことはない。そこで、このような場合が生じたときに
は、次のように対処することができる。すなわち、（１）の場合には、下チヤンネルグループを6MHzシフト
アツプするように、局部発振周波数（f_L）を6MHzシフト
することによりチヤンネルの重なりを避けることができ
る（第３図（ｂ）参照）。同様にして、（２）の場合には、中チヤンネルグループを6MHzシフト
ダウンするように、局部発振周波数（f_M）を6MHzシフト
する（第３図（ｃ）参照）。

（３）の場合には、上チヤンネルグループを12MHzシフ
トアップするよう局部発振周波数（f_H）を12MHzシフト
する（第３図（ｄ）参照）。

（４）の場合には、上チヤンネルグループを18MHzシフ
トアップするよう、f_Hを18MHzシフトする（第３図
（ｅ）参照）。

（５）の場合には、中チヤンネルグループを12MHzダウ
ンし、上チヤンネルグループを6MHzシフトアツプするよ
うにf_M，f_Hをそれぞれ12MHz,6MHzシフトする（第３図
（ｆ）参照）。

（６）の場合には、中チヤンネルグループを12MHzシフ
トダウンし、かつ上チヤンネルグループを12MHzシフト
アツプするようf_M，f_Hをそれぞれ12MHz,12MHzシフトす
る（第３図（ｇ）参照）。

以上述べたように、各チヤンネルグループの局部発振周
波数をわずか変えることにより、すべてのVHFチヤンネ
ル配列に対して対応することが可能である。すなわち、
局部発振器機能としては、下チヤンネル用局部発振周波
数は、基本周波数（149.75MHz）に対して6MHzシフトア
ツプできること、中チヤンネル用局部発振周波数は、基
本周波数（253.75MHz）に対して6MHzおよび12MHzシフト
ダウンできること、また、上チヤンネル用局部発振周波
数は、基本周波数（269.75MHz）に対して6,12,18MHzシ
フトアツプできることである。

第３表に局部発振周波数をまとめた。第４表は代表的サ
ービス地域のサブVHFチヤンネル配列の実例である。基
本周波数変換（第３図（ａ）参照）の場合が最も多く、
次に第３図（ｂ）の場合が多いことがわかる。いずれに
しても３個の局部発振器によりサブVHFチヤンネルへの
変換が可能である。

第４図にサブVHFテレビジヨン信号光伝送システムを示
す。送信機１はレベルセツター３、サブVHF変換部４お
よび電気−光変換部（E/O）５からなる。レベルセツタ
ー３は、受信されたVHFテレビジヨン信号の各チヤンネ
ルの搬送波レベルをそろえるものである（隣接チヤンネ
ル妨害対策として、VA比、映像対音声レベル比を14dBに
することも可能である）。サブVHF変換部４はVHFチヤン
ネルからサブVHFチヤンネルへ変換する。電気−光変換
部（E/O）５でこのサブVHF帯信号により、光源発光ダイ
オードがアナログ強度変調され、電気信号が光信号に変
換される。

受信機２は光−電気変換部（O/E）７およびVHF変換部８
からなる。光−電気変換部（O/E）７により光フアイバ
から受信された光信号が電気信号に変換される。この変
換されたサブVHF帯テレビジヨン信号は再びVHF変換部８
によりVHFテレビジヨン信号にもどされる。A^ch〜G^chフ
イルタは各サブVHFチヤンネルのみを取り出すもので第
５図に示す特性の帯域通過フイルタを使用する。隣接チ
ヤンネル妨害対策として、隣接搬送波の減衰量を10dB以
上とれば十分であろう。送信側でVA比を整えれば隣接チ
ヤンネル妨害の支配はないが、受信側のモニタの特性の
ばらつきをも考慮して、受信機２で上記のような対策を
行うことが望ましい。

第４図のVHF変換部８は第４表に示したサービス地域が
東京の例の場合で、他のサービス地域の場合にはＡ〜Ｇ
−BPFのf_L，f_H，f_M混合へのそれぞれの接続が相異する
ことは注意すべきことである。

第６図にこの方式の応用例を示した。第６図（ａ）は札
幌地区におけるCATVへの応用例、第６図（ｂ）は岡山地
区における共聴への応用例、第６図（ｃ）はITV（工業
用テレビジヨン）などへの応用例を示した。サブVHFチ
ヤンネル帯の空きチヤンネルに、UHFテレビジヨン信号
（35チヤンネル）あるいは自主放送を割り当てることが
できるし、またカメラ信号をサブVHF帯で伝送すれば、V
HF変換によりカメラ信号を家庭用モニターで受信するこ
とも可能である。こゝで注目すべきことはどこのサービ
ス地域でも同一の送信機、受信機を使用できることであ
る。

（発明の効果）本発明を実施することにより以下に述べるいくつかの効
果が得られる。

現用のVHFテレビジヨンチヤンネル帯が90〜220MHz（第
１表参照）と広帯域なのに対し、サブVHFテレビジヨン
チヤンネル帯では40〜80MHz（第１図参照）と狭帯域で
あり、変調帯域の狭いLED光源（〜100MHz）においてもV
HFテレビジヨン信号光フアイバ伝送が可能である。また
伝送帯域が狭いので光フアイバの分散などによる帯域制
限の影響を受けにくいため長距離伝送も可能である。

さらに現用のVHFチヤンネル帯では、第５表に見るよう
に２次相互変調成分が使用帯域内に落込むため、VHFチ
ヤンネルをそのまゝの形でLD光源をアナログ強度変調す
るとビートが発生し、LD光源に対し厳しい直線性への要
求があつた。これに対し、本発明のサブVHFチヤンネル
帯では２次相互変調歪の影響がないため厳しい直線性へ
の要求はない。従つてLEDおよびLD光源の非直線歪対策
が本周波数配列より大幅に軽減される。

さらにまた、現用のVHFテレビジヨンチヤンネルは、周
波数間隔が主として6MHzであるから、VHFチヤンネル帯
を、上，中，下チヤンネルグループに分けることによ
り、局部発振器３個ですべてのサービス地域に対して上
記サブVHFチヤンネル帯の変換ができる。このため送受
信機の統一化が実現できて構成が簡便になり経済性がは
かれる。

またVHFテレビジヨンチヤンネルが７チヤンネル以下の
地域では、空きチヤンネルを利用してUHFテレビジヨン
あるいは自主放送をも伝送可能で、その他ITVにおいて
はサブVHFチヤンネル帯で伝送することにより家庭用モ
ニターを使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明一実施例のサブVHFテレビジヨンチヤ
ンネル周波数配置を示す図でB_W＝B_K＋B_Cの実施例図、第２図は、本発明チヤンネル配列の基本原理を説明する
ための図、第３図は、本発明実施例のVHFチヤンネル帯からサブVHF
チヤンネル帯への変換を説明するための図で、（ａ）は
基本周波数変換の場合、（ｂ）は（ａ）の他に下チヤン
ネルグループ6MHzシフトアツプの場合、（ｃ）は（ａ）
の他に中チヤンネルグループ6MHzシフトダウンの場合、
（ｄ）は（ａ）の他に上チヤンネルグループ12MHzシフ
トアツプの場合、（ｅ）は（ａ）の他に上チヤンネルグ
ループ18MHzシフトアツプの場合、（ｆ）は（ａ）の他
に中チヤンネルグループ12MHzシフトダウン、上チヤン
ネルグループ6MHzシフトアツプの場合、（ｇ）は（ａ）
の他に中チヤンネルグループ12MHzシフトダウン、上チ
ヤンネルグループ12MHzシフトアツプの場合を示す図、第４図は、本発明サブVHFチヤンネル帯テレビジヨン光
伝送システムの構成を示す図、第５図は、第４図帯域通過フイルタ（BPF）15〜21のフ
イルタ通過特性を示す図、第６図は、本発明サブVHFチヤンネル伝送の応用例を示
す図で、（ａ）はCATVへの応用例（札幌地区）、（ｂ）
は共聴への応用例（岡山地区）、（ｃ）はITVなどへの
応用例を示す図である。 A,B,C,D,E,F,G…それぞれのチヤンネル名とその帯域幅
を示す G_a…ガードバンド、B_C…チヤンネル配列帯 B_K…チヤンネル配列禁止帯Ｄ領域…２次歪成分発生領域１…送信機、２…受信機３…レベルセツター、４…サブVHF変換部５…電気−光変換部、６…フアイバケーブル７…光−電気変換部、８…VHF変換部 11,12,13…それぞれ上，中，下チヤンネル用帯域通過フ
イルタ 14…混合器 15,16,17,18,19,20,21…それぞれA,B,C,D,E,F,Gチヤン
ネル用帯域通過フイルタ 25…10dB以上

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個のチャンネルのテレビジョン信号
を、当該複数個のチャンネルが分布している伝送帯域の
最高周波数よりより低い最高周波数を有する伝送帯域
（B_W）の光伝送路を介して伝送するにあたり、前記複数
個のチャンネルが分布している伝送帯域よりその最高周
波数が低い伝送帯域内に帯域幅がB_Cのチャンネル配列帯
と帯域幅がB_Kのチャンネル配列禁止帯とを設け、前記チ
ャンネル配列帯B_Cの周波数帯域を前記チャンネル配列禁
止帯B_Kの周波数帯域と重ならないようより高い周波数帯
域にとり、かつ、B_K≧B_C，B_W≧B_K＋B_Cとなるようチャン
ネル配列し、前記複数個のチャンネルが複数個のVHFテ
レビジョンチャンネル、前記チャンネル配列帯がサブVH
Fチャンネル帯であり、前記複数個のVHFテレビジョンチ
ャンネルを３つのブロックにわけ、前記サブVHFチャン
ネル帯のチャンネルに３個の局部発振器により周波数変
換収容することを特徴とするテレビジョン信号の光伝送
方式。
【請求項２】前記光伝送の光源が発光ダイオードである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテレビジ
ョン信号の光伝送方式。
【請求項３】前記複数個のVHFテレビジョンチャンネル
を1,2,3chの下チャンネル、4,5,6,7の中チャンネルおよ
び8,9,10,11,12chの上チャンネルの３つのブロックにわ
け、前記サブVHFチャンネル帯のチャンネルに３つの局
部発振器により周波数変換収容することを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載のテレビジョン信
号の光伝送方式。