JPH07200428A

JPH07200428A - 通信装置

Info

Publication number: JPH07200428A
Application number: JP5337135A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Niihori; 謙一新堀
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-04
Also published as: US5734328A

Abstract

(57)【要約】【目的】小型かつ簡単な構成で、画質を劣化させるこ
となく画像を高速に転送することができるようにする。【構成】複数個の発受光素子を有する光信号伝達手段
を設けて第１の装置と第２の装置との間で光通信を行う
場合に、検出回路１２０により上記第１の装置と第２の
装置との離間位置状態を検出し、この検出回路１２０か
ら出力される検出信号ｓ１に応じて、上記第１の装置と
第２の装置とが近接した状態にあるときにはパラレルデ
ータの転送方式を選択するようにすることにより、上記
発受光素子の個数に応じた転送時間の短縮を図ることが
できるようにして、データの圧縮率を必要以上に大きく
したり、単位時間当たりの情報処理量を減らしたりする
ことなく、データを高速に転送することができるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空間通信手段を有する通
信装置に関し、特に、赤外線などの光を用いてワイヤレ
スで信号のやり取りを行う装置に用いて好適なものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルな情報処理機器（例え
ば、ハンディパソコン）は、スタンドアロンの形態で使
用されることが多かったが、近年は、例えば、プリンタ
やホストコンピュータ等のシステム機器との間で情報の
入出力を行うような形態で用いられることが多くなって
きている。

【０００３】ところで、機器間で情報の入出力を行う場
合には、情報処理機器を他のシステム機器に接続する必
要がある。しかし、特に、複数の機器との間で接続を行
う情報処理機器においては、コネクタケーブルを用いて
各機器を接続したのでは、ケーブルを装着し直さなけれ
ばならないという煩わしさが有るといった点で、操作性
・簡便性が損なわれてしまうという問題があった。

【０００４】また、コネクタを挿入したり抜いたりする
回数には限界があり、何回もコネクタを挿入したり抜い
たりすると、接触不良を起こしてしまうことがあった。
このため、コネクタケーブルを介して信号伝達を行って
いると、情報の信頼性が低下し、誤動作を起こしたりデ
ータを消失したりしてしまうという危険性があった。そ
こで、このような問題を解決するために、赤外線等の光
を用いてワイヤレスで信号伝達を行うようにした装置が
提案されている。

【０００５】図１９および図２０は、このようにワイヤ
レスで信号伝達を行う従来の情報処理装置の構成例を示
すブロック図である。図１９および図２０において、一
方の装置１００および他方の装置２００は、説明の簡略
化のために各々同一の機能を有するものとする。以下、
これらの装置１００，２００の動作を説明する。

【０００６】図１９に示した一方の装置１００（または
図２０に示した他方の装置２００）の外部メモリ１０１
（２０１）は、ＩＣメモリカード、ハードディスク、あ
るいは光磁気ディスクなどといった、一方の装置１００
（他方の装置２００）に着脱自在に装填可能とされてい
る記録媒体である。また、データ入力部１０２（２０
２）は、マウスやキーボードなどにより構成されてい
る。

【０００７】上記外部メモリ１０１（２０１）に予め格
納されているテキストデータ、または上記データ入力部
１０２（２０２）より入力されたテキストデータは、メ
モリインタフェース（メモリＩ／Ｆ）１０３（２０３）
によりコード化された後、メモリコントローラ１０４
（２０４）の制御により、内部メモリ１０５（２０５）
の所定の記憶領域に書き込まれる。

【０００８】また、上記メモリＩ／Ｆ１０３（２０３）
によりコード化されたデータは、ディスプレイ表示用Ｉ
Ｃ１０６（２０６）と、ディスプレイ駆動回路１０７
（２０７）とにより表示に適した駆動波形に変換され
て、ディスプレイ表示部１０８（２０８）に表示され
る。

【０００９】なお、以上のような一連のシーケンス制御
は、システム制御用ＣＰＵ１１５（２１５）が、ＲＯＭ
１１６（２１６）に予め格納されているプログラムに従
って、ＲＡＭ１１７（２１７）をワークメモリとして用
いながら行っている。

【００１０】次に、上述のようにして一方の装置１００
の内部メモリ１０５に格納されたテキストデータを他方
の装置２００へ転送する場合の動作を以下に説明する。
すなわち、まず、他方の装置２００がデータを受け入れ
るスタンバイ状態にあるときに、切り換えスイッチ等よ
りなる一方の装置１００の操作部１０９を用いてユーザ
がデータの転送モードを設定すると、内部メモリ１０５
に格納されているテキストデータがメモリコントローラ
１０４により読み出される。

【００１１】こうして読み出されたテキストデータは、
データ転送インタフェース（データ転送Ｉ／Ｆ）１１０
に与えられ、データを転送する際に適切なコードに変換
されるとともに、アドレス・コントロールコードなどが
付与された後、並直列変換回路１１１に送られる。

【００１２】上記並直列変換回路１１１に入力されるテ
キストデータは、一般的に、８ビット構成の１バイトの
アルファベットコードと、８ビット構成の２バイトの漢
字コードとのパラレルデータである。このパラレルデー
タは、並直列変換回路１１１により、シリアルデータに
変換される。

【００１３】次いで、このようにして変換されたシリア
ルデータは、発受光系駆動回路１１２により、赤外発光
ダイオードなどの発光素子１１３’を駆動するのに適し
た電流に変換される。そして、こうして変換されたシリ
アルデータの電気信号は、赤外線などの光信号として一
方の装置１００の発光素子１１３’から他方の装置２０
０へ転送される。

【００１４】一方、他方の装置２００側では、以上のよ
うにして一方の装置１００から送られてきた光信号が、
フォトダイオードなどの受光素子２１４’により受光さ
れ、光電変換される。この光電変換により得られる電気
信号は、発受光系駆動回路２１２により増幅されるとと
もに、不図示の整形回路により波形整形された後、並直
列変換回路２１１によりパラレルデータに変換される。

【００１５】このようにして得られたパラレルデータ
は、データ転送Ｉ／Ｆ２１０で上述した一方の装置１０
０のデータ転送Ｉ／Ｆ１１０における処理とは逆の処理
が施されることにより、他方の装置２００の内部処理に
適したコードに変換される。

【００１６】そして、このコード変換が施されたパラレ
ルデータは、メモリコントローラ２０４の制御によって
内部メモリ２０５の所定の記憶領域に格納されるととも
に、ディスプレイ表示用ＩＣ２０６とディスプレイ駆動
回路２０７とにより、表示に適した駆動波形に変換され
て、ディスプレイ表示部２０８に表示される。

【００１７】また、以上のようにして転送されてきたパ
ラレルデータをファイルとして記録しておく必要がある
ときは、ユーザによる操作部２０９の操作に応じて、上
記パラレルデータがメモリＩ／Ｆ２０３を介して外部メ
モリ２０１に記録される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来は、上述のように
して装置間で転送されるデータとしては、一般的にテキ
ストデータが最も多かったため、ＲＳ２３２Ｃ規格の１
２００〜９６００ｂｐｓ程度の転送速度で４００字詰め
原稿を１秒弱で転送することができていた。したがっ
て、シリアル通信によりデータを転送しても、ユーザの
使い勝手から見て充分な転送速度が得られていた。

【００１９】また、発光素子１１３’，２１３’の駆動
周波数や、受光素子１１４’，２１４’の応答速度から
見ても、データの転送速度が９６００ｂｐｓ程度であれ
ば高価な素子を用いる必要はなく、非常に安価な素子を
用いて装置を構成することが可能であった。さらに、消
費電力や発熱が大きくなり過ぎて素子に負担をかけるこ
とがあるといった問題もなかった。

【００２０】ところが、近年では、情報処理機器のマル
チメディア化に伴って、テキストデータのみならず、音
声データや画像データなどの情報を装置間でやり取りす
るニーズが高まってきた。

【００２１】例えば、４０万画素程度の撮像素子から得
られる映像信号を、輝度信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ，
Ｂ−Ｙの３信号の形態で、各信号の割合が４：２：２と
なる１０ビットのカラー画像データとして３０フレーム
／ｓｅｃでディジタル転送する場合を考える。この場合
には、データの転送速度は、 ( 10ビット) ×( 4:2:2 ) ×( 14.3 Mpixel/sec ) ＝ 2
86 Mbps となる。

【００２２】ここで、転送データ量を減らすために、あ
る程度可逆圧縮伸長が可能なレベルとなるように圧縮率
を１／３に設定して、ＤＰＣＭ（differential pulse c
odemodulaion ）等の圧縮符号化を行った場合には、そ
の転送速度はシリアルデータ換算で１００Ｍｂｐｓとな
る。

【００２３】ところで、静止画像は、見やすさ等の観点
から少なくとも動画像より高画質であることが必要であ
る。ここで、例えば、２００万画素程度の撮像素子から
得られる静止画像であって、ＲＧＢ３板方式によるハイ
ビジョン相当の１画面分のディジタル静止画像のデータ
量を計算すると、 ( 10ビット) ×( 200 万 )×3 ＝ 60 Mbit となる。

【００２４】そして、このデータに対して１／３の圧縮
率で圧縮符号化が施されると、そのデータ量は約２０Ｍ
ｂｉｔ程度となる。なお、この静止画像のデータ量は、
今後の更なる高画質化のニーズに伴って増加することが
予想される。

【００２５】一方、発光ダイオードなどの発光素子やフ
ォトダイオードなどの受光素子は、その駆動周波数が小
さく、応答速度が遅いほど、また、両者間の通信距離が
短いほど、安価な素子を選択することができる。しか
も、消費電力や発熱といった点についてもそれほどの考
慮を要せず、電気回路の構成や実装構造が簡易なもので
済むことは周知の事実である。

【００２６】もちろん、光ファイバーを用いた光通信用
の半導体レーザやピンフォトダイオードなどを１００Ｍ
Ｈｚ以上の周波数で駆動することは可能である。しか
し、ワイヤレスで情報のやり取りを行う光通信方式にお
いては、半導体レーザが人間の目に及ぼす影響や、指向
角が狭くなることなどを考慮すると、上述のように高周
波数で素子を駆動することは適切ではない。

【００２７】このため、ワイヤレスによる光通信を行う
際には、一般的に、赤外発光ダイオードとフォトダイオ
ードとが用いられている。この場合における発光素子の
駆動周波数は、通信距離や外乱光などの要因で変動する
が、光の到達距離をかせぐために複数個の発光素子を使
用して放射強度を増大させたとしても、通常、概略１〜
１０ＭＨｚ程度が実用化の限界であった。

【００２８】しかしながら、このような駆動周波数で
は、上述した動画像データの１００Ｍｂｐｓ程度の転送
速度を満足することは非常に困難である。このため、上
記１００Ｍｂｐｓ程度の転送速度を確保するためには、
圧縮率を１／３より更に大きくしてデータ量を減らす
か、あるいは１秒当りに処理するフレーム数を減らすか
しなければならなかった。これにより、画質の劣化が生
じ、動画像として好ましくない映像となってしまうとい
う問題があった。

【００２９】また、上述した２０Ｍｂｉｔ程度のデータ
量を有する静止画像を転送する場合においても、データ
を転送するのに２〜２０秒の時間がかかってしまい、装
置の使い勝手や操作性を損ねてしまうという問題があっ
た。このような問題は、光信号伝達手段だけでなく、例
えば、電磁波や超音波等の音のようにある程度指向性を
有する空間伝達手段においても同様に発生する。

【００３０】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたものであり、電気回路の構成や実装構造を複
雑にすることなく、装置を小型および非常に安価に構成
することができるようにし、しかも、その操作性を向上
させるとともに、高画質な画像を確実に、かつ、高速に
転送することができるようにすることを目的としてい
る。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明の通信装置は、送
信部および／または受信部を備えた空間通信手段と、通
信相手の装置との離間位置状態を検出する検出手段とを
設け、上記検出手段による検出結果に応じて上記空間通
信手段による通信方式を切り換えるようにしたものであ
る。

【００３２】本発明の他の特徴とするところは、上記空
間通信手段による通信結果に応じて上記離間位置状態を
検出するように上記検出手段を構成したものである。

【００３３】本発明の更に他の特徴とするところは、パ
ラレルデータ転送方式とシリアルデータ転送方式とを切
り換えるように上記空間通信手段を構成したものであ
る。

【００３４】

【作用】以上のように構成した本発明によれば、一方の
通信装置と他方の通信装置とが近接あるいは密着してい
ることが検出されて情報伝達の信頼性を保つことができ
るようなときに、信号を高速に転送することが可能な通
信方式に切り換えられるので、転送する情報の信頼性を
保ちつつ、その転送時間の短縮を図ることが可能とな
る。

【００３５】また、本発明の他の特徴によれば、空間通
信手段による通信結果を利用して各通信装置間の離間位
置状態を検出することができるので、検出手段として大
規模な回路を新たに設ける必要がなくなり、装置全体の
実装規模を小さくすることが可能となる。

【００３６】また、本発明の更に他の特徴によれば、一
方の通信装置と他方の通信装置とが近接あるいは密着し
ていることが検出されたときには、通信方式がシリアル
データの通信方式からパラレルデータの通信方式に切り
換えられて複数の情報が同時に転送されるので、その分
だけ転送時間の短縮を図ることが可能となる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１〜図８は、本発明の光信号伝達手段を有す
る装置の第１の実施例を示す図である。ここで、図１お
よび図２は本発明を適用した情報処理装置の回路ブロッ
ク図、図３は上記情報処理装置の一例を示す外観斜視図
である。

【００３８】また、図４および図５は、図３に示した第
１の装置１と第２の装置２との距離に応じた発光素子の
放射光束に対する受光素子の位置関係を示す光信号伝達
手段の断面図、図６は本実施例の光信号伝達手段の斜視
図、図７は、図４および図５に示した状態において受光
素子により光電変換された結果を表す特性図、図８は本
実施例の光信号伝達手段のプロトコルを示すタイミング
チャートである。

【００３９】図１および図２において、第１の装置１お
よび第２の装置２は、説明を簡略化するために各々同一
の機能を有するものとする。以下、これらの第１の装置
１および第２の装置２の動作を説明する。図１に示した
第１の装置１（または図２に示した第２の装置２）の外
部メモリ１０１（２０１）は、ＩＣメモリカード、ハー
ドディスク、あるいは光磁気ディスクなどといった、第
１の装置１（第２の装置２）に着脱自在に装填可能とさ
れている記録媒体である。

【００４０】上記外部メモリ１０１（２０１）に予め格
納されている画像データは、メモリＩ／Ｆ１０３（２０
３）およびメモリコントローラ１０４（２０４）の制御
により、内部メモリ１０５（２０５）の所定の記憶領域
に、８ビットあるいは１０ビットの２値化されたディジ
タル信号として書き込まれる。

【００４１】また、映像入力部１２１（２２１）より入
力された映像信号は、信号処理回路１２４に与えられ、
信号ゲイン調整、ガンマ補正、色分離（Ｙ信号、Ｒ−Ｙ
／Ｂ−Ｙ信号の生成）などの処理が施されて、必要なレ
ベルおよび必要な特性に調整される。なお、上記映像入
力部１２１（２２１）は、例えば、ビデオカメラやテレ
ビなどの外部機器（不図示）と電気的に接続するための
コネクタで構成されている。

【００４２】このようにして信号処理された映像信号
は、Ａ／Ｄ変換器１２２（２２２）により８ビットある
いは１０ビットのディジタル信号に変換された後、メモ
リコントローラ１０４（２０４）の制御によって、内部
メモリ１０５（２０５）の所定の記憶領域に２値化され
たディジタル信号として書き込まれる。

【００４３】また、上記内部メモリ１０５（２０５）に
書き込まれたディジタル信号は、メモリコントローラ１
０４（２０４）により読み出されてＤ／Ａ変換器１２３
（２２３）に与えられ、アナログ信号に変換される。そ
して、このアナログ信号は、信号処理回路１２４（２２
４）により適正なＲＧＢ信号に変換された後、ディスプ
レイ表示用ＩＣ１０６（２０６）と、ディスプレイ駆動
回路１０７（２０７）とにより表示に適した駆動波形に
変換されて、ディスプレイ表示部１０８（２０８）に表
示される。

【００４４】なお、以上のような一連のシーケンス制御
は、システム制御用ＣＰＵ１１５（２１５）が、ＲＯＭ
１１６（２１６）に予め格納されているプログラムに従
って、ＲＡＭ１１７（２１７）をワークメモリとして用
いながら行っている。

【００４５】次に、上述のようにして第１の装置１の内
部メモリ１０５に格納されたディジタル画像信号を第２
の装置２へ転送する場合の動作を以下に説明する。すな
わち、まず、第２の装置２がデータを受け入れるスタン
バイ状態にあるときに、切り換えスイッチ等よりなる第
１の装置１の操作部１０９を用いてユーザがデータの転
送モードを設定すると、内部メモリ１０５に格納されて
いるディジタル画像信号がメモリコントローラ１０４に
より読み出される。

【００４６】こうして読み出されたディジタル画像信号
は、データ転送Ｉ／Ｆ１１０に与えられ、データを転送
する際に適切なコードに変換されるとともに、アドレス
・コントロールコードなどが付与された後、並直列変換
回路１１１に送られる。

【００４７】ここで、図３に示すように、第１の装置１
が位置Ａにあって第１の装置１と第２の装置２とが近接
または密着した状態にあるのか、あるいは第１の装置１
が位置Ｂにあって第１の装置１と第２の装置２とが離れ
た状態にあるのかが検出回路１２０により検出される。

【００４８】この第１の装置１と第２の装置２との離間
位置状態は、例えば、第１の装置１から第２の装置２へ
ディジタル画像信号の転送を実際に行う前に、あらかじ
め模擬的に通信を行うことにより検出される。なお、こ
の検出方法の詳細については後述する。

【００４９】このようにして検出回路１２０により検出
された離間位置状態の検出信号ｓ１は、システム制御用
ＣＰＵ１１５に与えられる。そして、このシステム制御
用ＣＰＵ１１５により、与えられた検出信号ｓ１に基づ
いて並直列変換回路１１１が制御され、ディジタル画像
信号の転送状態が以下のように切り換えられる。

【００５０】すなわち、第１の装置１と第２の装置２と
が近接あるいは密着した状態にあるときは、ディジタル
画像信号はパラレルデータに変換される。また、第１の
装置１と第２の装置２とが離れた状態にあるときは、デ
ィジタル画像信号はシリアルデータに変換される。

【００５１】このとき、第１の装置１あるいは第２の装
置２のディスプレイ表示部１０８，２０８の少なくとも
何れかに、上記検出信号ｓ１に応じて切り換えられた転
送状態や、転送書き込みに要する時間などを表示して転
送の状態をユーザに知らせることにより、装置の使い勝
手をよくすることができる。

【００５２】次いで、このようにしてパラレルデータあ
るいはシリアルデータに変換されたディジタル画像信号
は、発受光系駆動回路１１２により、赤外発光ダイオー
ドなどの発光素子列１１３を駆動するのに適した電流に
変換される。そして、こうして変換された電気信号は、
赤外線などの光信号として、第１の装置１の発光素子列
１１３から第２の装置２へ転送される。

【００５３】一方、第２の装置２側では、以上のように
して第１の装置１から送られてきた光信号が、フォトダ
イオードなどの受光素子列２１４により受光され、光電
変換される。この光電変換により得られる電気信号は、
発受光系駆動回路２１２により増幅されるとともに、不
図示の整形回路により波形整形される。

【００５４】そして、上記検出回路１２０と同様にし
て、検出回路２２０により検出された離間位置状態の検
出信号ｓ２に基づいて、システム制御用ＣＰＵ２１５に
より並直列変換回路２１１が制御され、以下のようなデ
ータ変換が行われる。

【００５５】つまり、第１の装置１が第２の装置２から
離れた位置にあることが検出されたときは、第１の装置
１から転送されてきたディジタル画像信号は、シリアル
データからパラレルデータに変換される。また、第１の
装置１が第２の装置２と近接あるいは密着した位置にあ
ることが検出されたときは、第１の装置１から転送され
てきたディジタル画像信号は変換されず、パラレルデー
タのままとされる。

【００５６】以上のようにして並直列変換回路２１１に
より変換された８ビットあるいは１０ビットのディジタ
ル画像信号は、データ転送Ｉ／Ｆ２１０で上述した第１
の装置１のデータ転送Ｉ／Ｆ１１０における処理とは逆
の処理が施されることにより、第２の装置２の内部処理
に適したコードに変換される。

【００５７】そして、このコード変換が施されたディジ
タル画像信号は、メモリコントローラ２０４の制御によ
って内部メモリ２０５の所定の記憶領域に格納されると
ともに、ディスプレイ表示用ＩＣ２０６とディスプレイ
駆動回路２０７とにより、表示に適した駆動波形に変換
されて、ディスプレイ表示部２０８に表示される。

【００５８】また、以上のようにして転送されてきたデ
ィジタル画像信号をファイルとして記録しておく必要が
あるときは、ユーザによる操作部２０９の操作に応じ
て、上記ディジタル画像信号がメモリＩ／Ｆ２０３を介
して外部メモリ２０１に記録される。

【００５９】次に、上述した検出回路１２０，２２０の
動作原理について、図４〜図７を用いて説明する。な
お、図４は、図３に示したように、第１の装置１が位置
Ｂにあって第１の装置１と第２の装置２とが離れた状態
における発光素子列１１３の放射光束に対する受光素子
列２１４の位置関係を示した光信号伝達手段の断面図で
ある。

【００６０】また、図５は、第１の装置１が位置Ａにあ
って第１の装置１と第２の装置２とが近接あるいは密着
した状態における発光素子列１１３の放射光束に対する
受光素子列２１４の位置関係を示した光信号伝達手段の
断面図である。また、図６は、図４および図５に示した
光信号伝達手段の斜視図である。

【００６１】図４〜図６において、Ｄ１０〜Ｄ１３は、
第１の装置１の発光素子列１１３を構成する赤外発光ダ
イオードなどの発光素子である。また、Ｓ２０〜Ｓ２３
は、第２の装置２の受光素子列２１４を構成するフォト
ダイオードなどの受光素子であって、上記各発光素子列
Ｄ１０〜Ｄ１３と対になるものである。

【００６２】また、１１，２１はそれぞれ上記各発光素
子Ｄ１０〜Ｄ１３、各受光素子Ｓ２０〜Ｓ２３を搭載す
る基板、１２，２２はホルダーケース、１３，２３は可
視光カットフィルタ、１４，２４は装置の外装部、１
５，２５は装置本体のシャーシ、１６，２６は上記ホル
ダーケース１２，２２をシャーシ１５，２５に固定する
ための取り付け部である。

【００６３】上記第１の装置１の基板１１および可視光
カットフィルタ１３は、ホルダーケース１２により固定
され、このホルダーケース１２は、取り付け部１６によ
り装置本体のシャーシ１５に固定されている。また、ホ
ルダーケース１２には、各発光素子Ｄ１０〜Ｄ１３の間
および各受光素子Ｓ２０〜Ｓ２３の間に遮光部１２ａが
設けられており、隣接素子間における光の干渉を防止す
るように成されている。第２の装置２も以上の同様にし
て構成されている。

【００６４】なお、本実施例では、図４〜図６に示した
ように、４対の発光素子と受光素子とを用いて各素子列
を構成しているが、この素子列の数は、ディジタル信号
のビット構成および転送速度に合わせて設定するもので
ある。

【００６５】通常、光信号を用いてワイヤレスでデータ
の通信を行う場合には、発光素子の放射光束に大きな指
向角を持たせて、ある程度広い領域で通信を行うことが
できるようにしている。

【００６６】したがって、図４のように、第１の装置１
と第２の装置２とが離れた位置にあるときには、図４の
斜線部の領域で示したように、隣接する発光素子Ｄ１０
〜Ｄ１３の放射光束に重なりが生じてしまう。しかし、
第１の装置１と第２の装置２との間の距離を小さくして
いくと、図５のように、最終的には隣接する発光素子Ｄ
１０〜Ｄ１３の放射光束に重なりが生じなくなる。この
ため、各発光素子Ｄ１０〜Ｄ１３の放射光束の重なりの
有無を検出すれば、第１の装置１と第２の装置２との離
間位置状態を検出することができる。

【００６７】ここで、各発光素子Ｄ１０〜Ｄ１３の放射
光束の重なりの有無に応じて各装置の離間位置状態を検
出する原理を、図７を用いて詳細に説明する。なお、図
７は、図４または図５に示した第１の装置１と第２の装
置２との離間位置状態の下で、発光素子Ｄ１０にのみ矩
形波の信号を与えた場合に、受光素子Ｓ２０，Ｓ２１で
光電変換されることによって得られる信号の波形を示し
た図である。

【００６８】この図７から明らかなように、図４に示し
た離間位置状態の下では、発光素子Ｄ１０からの放射光
束は、受光素子Ｓ２０だけでなく受光素子Ｓ２１にもか
なり到達するため、受光素子Ｓ２１での光電変換によっ
て得られる光電流Ｉｐは、ある程度大きな値を持つ。こ
のため、受光素子Ｓ２０と受光素子Ｓ２１とで得られる
光信号Ｉｐの差（図７中の斜線部で示した部分）は小さ
な値となる。

【００６９】これに対して、図５に示した離間位置状態
の下では、発光素子Ｄ１０からの放射光束は受光素子Ｓ
２１にはあまり到達しないため、受光素子Ｓ２１での光
電変換によって得られる光電流Ｉｐは小さな値となる。
このため、受光素子Ｓ２０と受光素子Ｓ２１とで得られ
る光信号Ｉｐの差はある程度大きな値となる。

【００７０】したがって、上記光信号Ｉｐの差がある所
定の閾値より大きな値であれば、隣接する発光素子間で
放射光束の干渉は起こっていないと言える。逆に、光信
号Ｉｐの差がある所定の閾値より小さな値であれば、隣
接する発光素子間で放射光束の干渉が起こっていると言
える。

【００７１】すなわち、上記光信号Ｉｐの差が所定の閾
値より大きいか、あるいは小さいかを検出すれば、第１
の装置１と第２の装置２との離間位置状態を検出するこ
とができる。上述した本実施例の検出回路１２０，２２
０は、この原理を利用して各装置間の離間位置状態を検
出することができるようにしたものである。

【００７２】ところで、図４のように、各発光素子Ｄ１
０〜Ｄ１３の放射光束に重なりが生じるような場合に
は、情報伝達の信頼性が著しく低下してしまうため、こ
のような場合に複数の発光素子Ｄ１０〜Ｄ１３を用いて
パラレル通信を行うことは望ましくない。

【００７３】しかし、図５のように、各発光素子Ｄ１０
〜Ｄ１３の放射光束に重なりが生じない場合には、情報
伝達の信頼性は低下しないので、パラレル通信を行うこ
とが可能となる。したがって、図５の場合はパラレル通
信を行って転送速度を高速化することができるようにな
る。そこで、本実施例では、この検出回路１２０，２２
０による検出の結果に応じて、シリアル通信あるいはパ
ラレル通信の何れかを選択してディジタル画像信号を転
送するようにしている。

【００７４】次に、図１、図２および図８を参照して、
第１の装置１から第２の装置２にディジタル画像信号を
転送する際の光通信のプロトコルの一実施例について説
明する。まず、第１の装置１の発光素子列１１３から第
２の装置２の受光素子列２１４に光通信開始を知らせる
スタート信号を送ると同時に、発受光系駆動回路２１２
で適正な出力が得られるようにゲイン調整を行う。

【００７５】次いで、このスタート信号を受信した第２
の装置２は、第２の装置２の発光素子列２１３から第１
の装置１の受光素子列１１４に通信可能フラグを送る。
そして、第１の装置１の受光素子列１１４がこの通信可
能フラグを受信することによって、以下に示すような通
信を開始する。

【００７６】すなわち、通信可能フラグを受信した第１
の装置１は、ディジタル画像信号をシリアルデータとし
て送るか、あるいはパラレルデータとして送るかを決定
するために、ある決められた規則に従って、第１の装置
１の発光素子列１１３から第２の装置２の受光素子列２
１４にＳ−Ｐ検出信号を送る。本実施例では、図８に示
すように、発光素子列１１３の各発光素子Ｄ１０〜Ｄ１
３を順次発光させて上記Ｓ−Ｐ検出信号を第２の装置２
の受光素子列２１４に送る。

【００７７】そして、このようなＳ−Ｐ検出信号を受信
した第２の装置２は、検出回路２２０により上述したよ
うな原理に基づいて、上記Ｓ−Ｐ検出信号を用いてデー
タの転送方式を決定する。そして、この決定したデータ
転送方式に応じたＳ−Ｐ確認フラグを第２の装置２の発
光素子列２１３から第１の装置１の受光素子列１１４に
送る。

【００７８】このとき、ディジタル画像信号をパラレル
データとして送るときは、Ｓ−Ｐ確認フラグを無信号と
し、シリアルデータとして送るときは、パルス状のＳ−
Ｐ確認フラグを第２の装置２から第１の装置１に送る。
なお、上記Ｓ−Ｐ確認フラグは、ディジタル画像信号を
パラレルデータとして送るか、あるいはシリアルデータ
として送るかを識別できるフラグであれば、どのような
方式でも構わない。

【００７９】次いで、受光素子列１１４で受信したＳ−
Ｐ確認フラグに基づく検出信号ｓ１を、検出回路１２０
を介してシステム制御用ＣＰＵ１１５に供給する。シス
テム制御用ＣＰＵ１１５は、この検出信号ｓ１に基づい
て並直列変換回路１１１を制御し、ディジタル画像信号
をパラレルデータあるいはシリアルデータの形態に変換
する。そして、このようにして変換したディジタル画像
信号を、第１の装置１の発光素子列１１３から第２の装
置２の受光素子列２１４に転送する。

【００８０】以上のように、第１の実施例によれば、第
１の装置１と第２の装置２とが近接あるいは密着した状
態にあるときには、ディジタル画像信号は、４対の発光
素子Ｄ１０〜Ｄ１３および受光素子Ｓ２０〜Ｓ２３を介
してパラレルデータとして転送されるので、例えば、シ
リアル通信でデータを転送するのに時間ｔを要していた
ものが、パラレル通信では最大でｔ／４の転送時間で済
むことになり、データの転送速度を高速化することがで
きる。

【００８１】このように、第１の装置１と第２の装置２
とが近接あるいは密着している状態においては、隣接す
る発光素子からの放射光束にはクロストークが生じない
ので、情報伝達の信頼性が低下しないようにすることが
できる。また、データの転送速度を高速にするために、
データの圧縮率を必要以上に大きくしたり、単位時間当
たりの情報処理量を減らしたりする必要がないので、画
像を高速に転送することができるだけでなく、高画質な
画像を確実に転送することができる。

【００８２】また、検出回路１２０，２２０の検出出力
ｓ１，ｓ２に基づいて、シリアル通信あるいはパラレル
通信の何れかの転送状態が自動的に選択することができ
るので、装置の操作性を極めて良好にすることができ
る。

【００８３】次に、本発明による光信号伝達手段を有す
る装置の第２の実施例を、図９〜図１６に基づいて説明
する。ここで、図９は本発明を適用したカメラヘッド
（第３の装置３）の回路ブロック図、図１０は本発明を
適用した情報処理装置（第２の装置２）の回路ブロック
図、図１１および図１２は上記第３の装置３および第２
の装置２の合体前後の様子を表す外観斜視図である。

【００８４】また、図１３および図１４は、図１１およ
び図１２に示した第３の装置３と第２の装置２との距離
に応じた発光素子の放射光束に対する受光素子の位置関
係を示す光信号伝達手段および位置検出手段の断面図、
図１５は本実施例の光信号伝達手段および位置検出手段
の斜視図、図１６は位置検出手段の回路ブロック図であ
る。

【００８５】従来、パーソナルな情報処理機器（例え
ば、ハンディパソコン）は、スタンドアロンの形態で用
いられることが多かったが、近年は、複数の機器との間
で情報の入出力を行うような形態で用いられることが増
えてきている。このような情報処理機器の中には、本実
施例のカメラヘッドのように、機器を合体接続するよう
にした装置もある。

【００８６】このように、機器を合体接続するための方
法として、従来より電気接続式コネクタを用いた方法が
実現されている。しかし、この方法では、機器の外装面
にインタフェース用のコネクタを設ける必要があり、装
置の小型化・低価格化を実現する上で問題となってしま
う。

【００８７】そこで、以下に述べる第２の実施例によれ
ば、機器を合体接続した状態で信号伝達を行うための手
段を、光通信用のインタフェース部を兼用するようにし
て構成することにより、装置の小型化・低コスト化を達
成することができるとともに、装置を非接触状態に保ち
ながら信号を伝達することができ、信号伝達の信頼性を
向上させることができる。

【００８８】これに加えて、図１１に示すように、カメ
ラヘッド（第３の装置３）と情報処理装置（第２の装置
２）とが離れた状態においても、カメラヘッドからの画
像信号を情報処理装置にワイヤレスで転送することがで
きるので、例えば、監視カメラやテレビ電話用カメラな
どのように、装置を異なる種々の用途に用いることがで
きる。

【００８９】図１０において、第２の装置２である情報
処理装置は、検出手段２３０を除いて、上述した第１の
実施例における第２の装置２である情報処理装置とその
構成および動作は同じである。この検出手段２３０の構
成および動作については後述する。また、図９におい
て、第３の装置３であるカメラヘッドは、以下のように
動作するものである。

【００９０】すなわち、まず、操作部３０９内の撮影ス
タートトリガスイッチ（不図示）がユーザによってＯＮ
にされると、撮影レンズ３５０を通過した被写体像は、
メカ系駆動回路３５６によって駆動される絞り兼用シャ
ッタ３５１により適正な露出が設定されて、撮像素子３
５２に投影される。

【００９１】そして、この撮像素子３５２により上記被
写体像が光電変換され、これにより得られる信号が撮像
前置処理回路３５３に画像信号として供給される。な
お、撮像素子３５２は、タイミング信号発生回路（Ｔ
Ｇ）３５７から発生される駆動パルスに基づいて撮像素
子駆動回路３５５により駆動制御される。

【００９２】上記撮像前置処理回路３５３では、入力さ
れる画像信号に対してゲイン調整、ガンマ補正、色分離
（Ｙ信号、Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ信号の生成）などの処理が施
されて、必要なレベルおよび必要な特性に調整される。
こうして信号処理された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器３５
４により８ビットあるいは１０ビットのディジタル信号
に変換された後、メモリコントローラ３０４の制御によ
って、バッファメモリ３０５の所定の記憶領域に２値化
されたディジタル信号として書き込まれる。

【００９３】このようにしてバッファメモリ３０５に書
き込まれたディジタル画像信号を第３の装置３から第２
の装置２に転送する際には、まず、メモリコントローラ
３０４により上記ディジタル画像信号がバッファメモリ
３０５から読み出される。こうして読み出されたディジ
タル画像信号は、データ転送Ｉ／Ｆ３１０によりデータ
を転送する際に適切なコードに変換されるとともに、ア
ドレス・コントロールコードなどが付与された後、並直
列変換回路３１１に送られる。

【００９４】この並直列変換回路３１１は、検出手段３
３０により検出される第３の装置３と第２の装置２との
離間位置状態の検出信号ｓ３に基づいて、システム制御
用ＣＰＵ３１５により制御される。そして、上述のよう
にして並直列変換回路３１１に与えられたディジタル画
像信号が、パラレルデータあるいはシリアルデータの何
れかに変換される。

【００９５】次いで、このようにしてパラレルデータあ
るいはシリアルデータに変換されたディジタル画像信号
は、発受光系駆動回路３１２により、赤外発光ダイオー
ドなどの発光素子列３１３を駆動するのに適した電流に
変換される。こうして変換された電気信号は、赤外線な
どの光信号として、第３の装置３の発光素子列３１３か
ら第２の装置２へ転送される。

【００９６】この後、第２の装置２において行われるデ
ィジタル画像信号の種々の処理は、上述した第１の実施
例に示した第２の装置２における処理と同様である。な
お、以上のような一連のシーケンス制御は、第３の装置
３側のシステム制御用ＣＰＵ３１５および信号処理制御
用ＣＰＵ３５８と、第２の装置２側のシステム制御用Ｃ
ＰＵ２１５とにより行われている。

【００９７】上述したように、本実施例では、シリアル
データとパラレルデータとの切り換えを行うために第３
の装置３と第２の装置２の離間位置状態を検出する検出
手段２３０，３３０が、上述の第１の実施例で述べた検
出回路１２０，２２０とは異なっている。図１３〜図１
５に、この検出手段２３０，３３０の構成を示す。

【００９８】図１３〜図１５に示したように、第３の装
置３においては、伸縮可能なピンヘッダ３７，３８が光
信号伝達手段の一部を構成しているホルダーケース３２
に埋設されている。これらのピンヘッダ３７，３８は、
位置検出手段の検出回路部を構成している回路基板（不
図示）にリード線３９を介して接続されている。

【００９９】一方、第２の装置２においては、第３の装
置３と第２の装置２とが互いに合体したときに上記ピン
ヘッダ３７，３８と電気的に接続する接続端子２７，２
８が、ホルダーケース２２に埋設されている。これらの
接続端子２７，２８は、位置検出手段の検出回路部を構
成している回路基板（不図示）にリード線２９を介して
接続されている。

【０１００】また、上述した検出回路部は、図１６のよ
うに構成されている。この図１６から明らかなように、
図１１および図１３に示したように第３の装置３と第２
の装置２とが離れた状態にあるときは、第３の装置３に
おける電圧は電源電圧Ｖ_CCにプルアップされ、第２の装
置２における電圧は接地電圧ＧＮＤにプルダウンされて
いる。

【０１０１】そして、第３の装置３側においては、電源
電圧Ｖ_CCとリファレンス電圧Ｖ_refとがコンパレータ３
３０ｂにより比較され、この比較の結果得られる比較信
号ｓ５がシステム制御用ＣＰＵ３１５に供給される。ま
た、第２の装置２側においては、接地電圧ＧＮＤとリフ
ァレンス電圧Ｖ_refとがコンパレータ２３０ｂにより比
較され、この比較の結果得られる比較信号ｓ６がシステ
ム制御用ＣＰＵ２１５に供給される。

【０１０２】システム制御用ＣＰＵ３１５，２１５は、
各々に与えられる比較信号ｓ５，ｓ６に基づいて、各接
続端子２７，２８と各ピンヘッダ３７，３８とが電気的
に接続されていないこと、すなわち、第３の装置３と第
２の装置２とが合体接続されていないことを検出する。
そして、システム制御用ＣＰＵ３１５は、この検出の結
果に従って並直列変換回路３１１を制御し、ディジタル
画像信号をシリアルデータとして第３の装置３から第２
の装置２へ転送する。

【０１０３】一方、図１２、図１４に示したように第３
の装置３と第２の装置２とが合体して接続された状態に
あるときは、各接続端子２７，２８と各ピンヘッダ３
７，３８とは互いに電気的に接続されている。したがっ
て、コンパレータ２３０ｂ，３３０ｂのそれぞれの一方
の入力端子に入力される電圧は、プルダウン用抵抗２３
０ａとプルアップ用抵抗３３０ａとで分圧した電位とな
る。

【０１０４】そして、このコンパレータ２３０ｂ，３３
０ｂの一方の入力端子に入力される分圧電位と、他方の
入力端子に入力されるリファレンス電圧Ｖ_refとがそれ
ぞれ比較され、この比較の結果得られる比較信号ｓ５，
ｓ６がシステム制御用ＣＰＵ２１５，３１５にそれぞれ
供給される。

【０１０５】システム制御用ＣＰＵ３１５，２１５は、
各々に与えられる比較信号ｓ５，ｓ６に基づいて、各接
続端子２７，２８と各ピンヘッダ３７，３８とが電気的
に接続されていること、すなわち、第３の装置３と第２
の装置２とが合体接続されていることを検出する。そし
て、システム制御用ＣＰＵ３１５は、この検出の結果に
従って並直列変換回路３１１を制御し、ディジタル画像
信号をパラレルデータとして第３の装置３から第２の装
置２へ高速に転送する。

【０１０６】この第２の実施例のように、各装置間の離
間位置状態を、第１の実施例で述べたように模擬的な通
信を行うことによって検出するのではなく、接続端子を
用いた電気接続方式による検出手段を用いて検出するよ
うにしても、本発明の要旨を何ら変更するものではな
い。

【０１０７】また、各装置が合体して接続されているか
否かに応じて、少なくとも何れかの装置内に設けられて
いるプッシュスイッチなどのＯＮ／ＯＦＦを切り換える
ような機械的接続方式による検出手段を用いて、各装置
間の離間位置状態を検出するようにしてもよい。

【０１０８】次に、上述した位置検出手段の他の構成例
を、図１７および図１８に示す。図１７および図１８に
おいて、図４および図５に示した符号と同一の符号を付
した部分は、同一の部材であることを示している。ま
た、Ｄ１４は赤外発光ダイオードなどからなる発光素
子、Ｓ１４はフォトダイオードなどからなる受光素子で
ある。

【０１０９】これらの発光素子Ｄ１４および受光素子Ｓ
１４は、第３の装置３における基板１１上の発光素子Ｄ
１０〜Ｄ１３が設けられている位置の下部に設けられて
いる。これらの発光素子Ｄ１４および受光素子Ｓ１４が
設けられている位置は、第２の装置２の外装部２４が設
けられている位置に対応した位置となっている。

【０１１０】また、これらの発光素子Ｄ１４および受光
素子Ｓ１４は、遮光部１２ａによって、上記発光素子Ｄ
１０〜Ｄ１３との間における光の干渉が防止されるよう
に成されている。なお、発光素子Ｄ１４と受光素子Ｓ１
４との間には遮光部１２ａは設けられていない。

【０１１１】このように構成された位置検出手段によ
り、各装置間の離間位置状態を検出する方法を以下に説
明する。すなわち、図１７のように、第３の装置３と第
２の装置２とが離れた状態にあるときは、第３の装置３
の発光素子Ｄ１４の前方近くには何も物体が存在しない
ので、上記発光素子Ｄ１４から発光される光によって反
射光は生じない。このため、受光素子Ｓ１４には光は何
も入射されない。

【０１１２】一方、図１８のように、第３の装置３と第
２の装置２とが合体して接続された状態にあるときは、
第３の装置３の発光素子Ｄ１４のすぐ前方には第２の装
置２の外装部２４が存在するので、上記発光素子Ｄ１４
から発光される光は外装部２４の壁面で反射し、この反
射光が第３の装置３の受光素子Ｓ１４に入射される。し
たがって、受光素子Ｓ１４の光電変換により得られる光
信号のレベルを検出することにより、第３の装置３と第
２の装置２との離間位置状態を検出することが可能とな
る。

【０１１３】以上のように第３の実施例においても、第
２の実施例と同様に、装置の小型化・低コスト化を達成
することができるとともに、装置を非接触状態に保ちな
がら信号を伝達することができ、信号伝達の信頼性を向
上させることができる。

【０１１４】なお、上述の各実施例では、光を用いる発
光素子や受光素子を本発明の空間通信手段として用いて
いるが、上記空間通信手段はこれに限定されるものでは
なく、電磁波や音波などを用いるワイヤレスの通信手段
の全てを含む。

【０１１５】

【発明の効果】本発明は上述したように、通信相手の装
置との間の離間位置状態を検出する検出手段を設け、こ
の検出手段による検出結果に応じて空間通信手段の通信
方式を切り換えるようにしたので、一方の通信装置と他
方の通信装置とが近接あるいは密着していて情報伝達の
信頼性が低下しないようなときには、信号を高速に転送
することが可能な通信方式でデータを転送して、その転
送時間の短縮を図ることができる。これにより、データ
の圧縮率を必要以上に大きくしたり、単位時間当たりの
情報処理量を減らしたりすることなく、データを高速に
転送することができ、例えば、高画質な画像のように情
報量の多いデータを、高速かつ確実に転送することがで
きる。このとき、上記信号の通信方式を上記検出手段に
よる検出の結果に応じて自動的に切り換えることができ
るので、ユーザが手動で通信方式を切り換えなくても済
み、装置の操作性を著しく向上させることができる。

【０１１６】また、本発明の他の特徴によれば、検出手
段として大規模な回路を新たに設ける必要がないので、
装置の電気回路や実装構造を複雑にすることなく、装置
を小型にしかも非常に安価に構成することができる。

【０１１７】また、本発明の更に他の特徴によれば、一
方の通信装置と他方の通信装置とが近接あるいは密着し
ていることが検出されたときに、データの通信方式をシ
リアルデータの通信方式からパラレルデータの通信方式
に切り換えるようにしたので、一方の通信装置と他方の
通信装置との配置状態を工夫するだけで複数のデータを
同時に転送することができるようになり、その分だけ転
送時間の短縮を図ることができ、情報量の多いデータを
高速かつ確実に転送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による情報処理装置（第
１の装置）の回路ブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例による情報処理装置（第
２の装置）の回路ブロック図である。

【図３】第１の実施例による情報処理装置（第１の装置
および第２の装置）の一例を示す外観斜視図である。

【図４】図３に示した第１の装置と第２の装置との距離
に応じた発光素子の放射光束に対する受光素子の位置関
係を示す光信号伝達手段の断面図である。

【図５】図３に示した第１の装置と第２の装置との距離
に応じた発光素子の放射光束に対する受光素子の位置関
係を示す光信号伝達手段の断面図である。

【図６】第１の実施例による光信号伝達手段の斜視図で
ある。

【図７】図４および図５に示した状態で受光素子により
光電変換された結果を示す特性図である。

【図８】第１の実施例による光信号伝達手段のプロトコ
ルを示すタイミングチャートである。

【図９】本発明の第２の実施例によるカメラヘッド（第
３の装置）の回路ブロック図である。

【図１０】本発明の第２の実施例による情報処理装置
（第２の装置）の回路ブロック図である。

【図１１】図９および図１０に示した第３の装置と第２
の装置の合体前の様子を表す外観斜視図である。

【図１２】図９および図１０に示した第３の装置と第２
の装置の合体後の様子を表す外観斜視図である。

【図１３】図１１に示した第３の装置と第２の装置との
距離に応じた発光素子の放射光束に対する受光素子の位
置関係および位置検出手段を示す光信号伝達手段の断面
図である。

【図１４】図１２に示した第３の装置と第２の装置との
距離に応じた発光素子の放射光束に対する受光素子の位
置関係および位置検出手段を示す光信号伝達手段の断面
図である。

【図１５】第２の実施例による光信号伝達手段の斜視図
である。

【図１６】第２の実施例による位置検出手段の回路部の
ブロック図である。

【図１７】第２の実施例による位置検出手段の他の構成
例を示す断面図である。

【図１８】第２の実施例による位置検出手段の他の構成
例を示す断面図である。

【図１９】従来の情報処理装置の回路ブロック図であ
る。

【図２０】従来の情報処理装置の回路ブロック図であ
る。

【符号の説明】

１第１の装置（情報処理装置）２第２の装置（情報処理装置）３第３の装置（カメラヘッド）２７，２８接続端子３７，３８ピンヘッダ１１１，２１１，３１１並直列変換回路１１３，２１３，３１３発光素子列１１４，２１４，３１４受光素子列１２０，２２０検出回路２２０，３３０検出手段１１５，２１５，３１５システム制御用ＣＰＵ２３０ａ，３３０ａ抵抗２３０ｂ，３３０ｂコンパレータＤ１０〜Ｄ１４発光素子Ｓ１０〜Ｓ１４受光素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信部および／または受信部を備えた空
間通信手段と、通信相手の装置との離間位置状態を検出する検出手段と
を設け、上記検出手段による検出結果に応じて上記空間通信手段
による通信方式を切り換えるようにしたことを特徴とす
る通信装置。
【請求項２】請求項１において、上記検出手段は、上
記空間通信手段による通信結果に応じて上記離間位置状
態を検出することを特徴とする通信装置。
【請求項３】請求項１において、上記空間通信手段
は、パラレルデータ転送方式とシリアルデータ転送方式
とを切り換えることを特徴とする通信装置。