JPH08204653A

JPH08204653A - 受光装置

Info

Publication number: JPH08204653A
Application number: JP1227395A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Kobachi; 光夫小鉢
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1995-01-30
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】多機能化を図るとともに、外乱光の影響を排
除する。【構成】受光素子４が搭載されたプリント配線基板７
に発光素子３０を搭載する。受光素子４を可視光カット
剤入りのエポキシ樹脂でモールドし、受光素子４に光を
集光するレンズ３３を赤外光カット剤入りのエンジニア
リングプラスチックで成形し、光学的なバンドパスフィ
ルタを構成する。発光素子３０を駆動して、被検出物か
らの反射光を受光素子４で検出することによりセンシン
グ機能が付加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ、ビデオテープ
レコーダ、オーディオ等のＡＶ機器、エアコン等の民生
機器、ＯＡ機器、ＦＡ機器に利用されるリモートコント
ロール（以下、リモコンと称する）用送信機からのバー
スト波信号を受信するだけでなく、光センサや送信装置
といった能動的な機能が付加された受光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の間欠的な時間間隔で特定のデータ
信号速度による信号伝送を行うバーストキャリア方式を
用いた受光装置では、図１４，１５の如く、例えばテレ
ビ１に装着され、リモコン送信機２からのバーストキャ
リア（バースト波信号）を受信し、受光装置Ｘからコー
ド化信号を出力する。

【０００３】このような受光装置の構造は、図１６の如
く、フォトダイオードからなる受光素子４、信号処理用
ＩＣ５、外付けコンデンサＣ、抵抗Ｒおよび外部との接
続用コネクタ６がプリント配線基板（ＰＷＢ）７にそれ
ぞれ搭載され、受光素子４を透光性樹脂によりモールド
したモールド部８が受光窓９から外部を臨むように基板
７は外装ケース（シールドケース）１０に内装されてい
る。また、信号処理用ＩＣ５は、図１７の如く、ヘッド
アンプ１１、リミッタアンプ１２、バンドパスフィルタ
１３、復調器１４、積分器１５、比較器１６から構成さ
れている。そして、リモコン送信機２からのバーストキ
ャリアを受光素子４で受信し、ヘッドアンプ１１、リミ
ッタアンプ１２、バンドパスフィルタ１３、復調器１
４、積分器１５、比較器１６を経ることにより、周波数
変調されていた光信号が復調されて、コード化された信
号出力が得られる。なお、図中、Ｖｏは出力端子、Ｖｃ
ｃは電源端子、ＧＮＤは接地端子である。

【０００４】また、他の受光装置Ｘとして図１８，１９
に示すように、受光素子４および信号処理用ＩＣ、コン
デンサＣ、抵抗Ｒを１チップ化したオプティカルＩＣ１
８が透光性樹脂からなるモールド部１９に覆われ、モー
ルド部１９がレンズ２０付き外装ケース２１に内装され
た構造のもので、リードフレーム２２の半田付により外
部と電気的接続を行うことができ、コネクタやＰＷＢを
必要としないデバイスタイプである。なお、内部の回路
構成は上記の受光装置と同じである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のバーストキャリ
アによるリモコン方式では、リモコン送信機２からのバ
ーストキャリアを受信するので、長距離の伝送が必要と
なり、受信感度を最大限に高感度にしている。そのた
め、受光装置の光学的なフィルタとしては、受光素子の
モールド部または外装ケースのレンズで可視光カットフ
ィルタを構成していた。しかしながら、この光学的なフ
ィルタでは可視光カットの機能しかなく、赤外受光素子
のピーク感度波長であり、かつ赤外発光素子の発光出力
ピーク波長に対応するインバータ蛍光灯から発せられる
水銀（Ｈｇ）の発光スペクトル波長１０１４ｎｍの赤外
光成分の外乱光をカットできず、このノイズによる影響
で受光装置は誤動作をおこしていた。また、受光装置
は、リモコン受光ユニットとしての受動的な機能しか有
しておらず、付加価値がなく機能的でなかった。

【０００６】そこで、本発明は、上記に鑑み、受信機能
の他に能動的な機能を付加して多機能化を図り、また外
乱光による誤動作を防止できる受光装置の提供を目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図１〜３の如く、送信機２から発せられたバース
ト波信号を受光素子４により受光し、コード化信号を出
力する受光装置において、受光素子４が搭載された基板
７上に、受光素子４と光学的に遮断された発光素子３０
が設けられ、発光素子３０からの光を利用したセンシン
グ機能または送信機能が付加されたものであり、送信機
２からの信号を受信中および受信終了後一定時間は発光
素子３０の駆動を停止させ、一定時間経過後に発光素子
３０を駆動する制御部３６が設けられている。

【０００８】そして、受光素子４が可視光を遮断する透
光性樹脂によりモールドされ、なおかつ受光素子４の前
方に設けられた光を集光させるためのレンズ３３が赤外
光を遮断する透光性樹脂により成形されることによりバ
ンドパスフィルタが構成され、バンドパス範囲の波長を
有する光のみを受光可能とし、このバンドパス範囲が７
００〜１０００ｎｍとされ、発光素子３０にＧａＡｌＡ
ｓ発光ダイオードを使用して中心発光波長を７００〜９
００ｎｍとし、受光素子４にＳｉ半導体素子を使用して
いる。

【０００９】

【作用】上記課題解決手段において、通常は送信機２か
らの信号を受信する受信機能を有しているが、受信中お
よび受信後一定時間経過するまでの期間を除いたとき
は、発光素子３０が駆動され、発光素子３０から発した
光が被検出体によって反射されると、この反射光が受光
素子４により受信されて、光センサとしての機能を果た
すことができる。あるいは、発光素子３０によって信号
を他の機器に向けて送信してもよく、能動的な動作を行
わせることが可能となる。

【００１０】そして、送信機２からの信号または発光素
子３０からの反射光が受光素子４によって受信されると
き、赤外光成分の外乱光はレンズ３３によって遮断さ
れ、可視光成分の外乱光はレンズ３３は通過するが受光
素子４を覆うモールド部３５において遮断され、受光素
子４には必要な信号光のみが到達し、受信の妨げになる
外乱光の影響を排除できる。特に、リモコン送受信の場
合の問題となるインバータ蛍光灯のＨｇの分光スペクト
ル成分をカットすることが可能となる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例の受光装置を図１に示す。
この受光装置Ｘは、図１６に示した従来の受光装置にお
いて同一プリント配線基板７上に発光素子３０を搭載し
たものである。そして、発光素子３０と受光素子４との
間には両者を光学的に遮断するための仕切り壁３１が配
設され、仕切り壁３１は遮光性樹脂あるいは金属より成
形された外装ケース１０に一体的に形成されている。外
装ケース１０の受光窓３２には、受光素子４に光を集光
させるためにレンズ３３が設けられ、発光素子３０の前
方には発光窓３４が形成されている。

【００１２】本実施例の受光素子４は、Ｓｉ半導体素子
を用いたフォトダイオードであり、熱硬化性エポキシ樹
脂からなるモールド部３５に覆われており、可視光成分
をカットするためにモールド部３５に可視光カット剤と
しての染料が混入されている。さらに、赤外光領域のノ
イズ成分、特にインバータ蛍光灯から発せられるＨｇの
発光スペクトル波長１０１４ｎｍの領域の赤外光成分を
カットするために、前記レンズ３４は赤外光カット剤で
ある染料を混入した熱可塑性エンジニアリングプラスチ
ックにより成形されており、これらのモールド部３５お
よびレンズ３３によって光学的なバンドパスフィルタが
構成され、バンドパス範囲を７００〜１０００ｎｍ以内
として耐インバータ蛍光灯対策が施されている。なお、
バンドパスフィルタを形成するに当たって、可視光や赤
外光を吸収する膜を用いてフィルタとしてもよいが、上
記のようなバンドパスフィルタとすることにより、部品
点数の削減およびアセンブリが容易になるといった効果
がある。

【００１３】前記発光素子３０は、赤外発光ダイオード
からなり、バンドパスフィルタのバンドパス範囲と受発
光素子の分光特性のマッチングを図るためにＧａＡｌＡ
ｓを用い、中心発光波長を７００〜９００ｎｍとした。
なお、通常赤外線センサには９５０ｎｍが使用されてい
る。また、受光装置Ｘの回路構成は、図２に示すように
発光素子３０を付加したことを除いて従来と同じ構成で
ある。図２中、Ａは発光素子アノード端子、Ｋは発光素
子カソード端子である。

【００１４】そして、信号処理用ＩＣ５の出力端子Ｖｏ
および発光素子カソード端子Ｋには、図３の如く、コネ
クタ６を介して制御部３６が外部接続され、電源端子Ｖ
ｃｃおよび発光素子アノード端子Ａには直流電源３７が
接続されている。制御部３６は、マイクロコンピュータ
からなり、信号処理回路部３８、クロック発生部３９、
バースト波発生回路部４０、タイマ回路部４１、発光素
子駆動ゲート部４２から構成され、信号処理回路部３８
は電源部４３に接続されており、受光素子４によって受
信したバーストキャリアをコード化信号に変換して受光
装置Ｘを内蔵した機器に出力する機能と、発光素子３０
を駆動して被検出物からの反射光を検出する反射型セン
サとしてのセンシング機能と、発光素子３０から他の機
器に信号を送信する送信機能とを備えている。なお、制
御部３６は受光装置Ｘに対して外部接続したが、プリン
ト配線基板７に搭載した内蔵型にしてもよい。

【００１５】ここで、リモコン送信機２からの信号の受
動的な受信と発光素子３０から発した信号の受信または
送信の混信を防ぐために、リモコン送信機２からの信号
を受信中および受信終了後一定時間は発光素子３０の駆
動を停止させ、一定時間経過後に発光素子３０を駆動す
るように制御している。

【００１６】上記の受光装置Ｘを例えば図４の如く、テ
レビ１のリモコン受信部に備え付けたとき、通常のリモ
コン送信機２からの信号の受信の他に、発光素子３０を
駆動させることにより反射型センサとして、テレビ１の
前面にテレビ１を見ている人Ｈがいるかいないかを能動
的に検出できる。すなわち、図５のフローチャートおよ
び図６の出力波形に示すように、主電源をオンすると、
信号処理回路部３８から発光素子駆動ゲート部４２へ発
光素子駆動ゲートオフの命令を出す。同時にタイマを始
動させ、ある一定時間は発光素子駆動ゲートをオフとす
る。タイマが働いている間にリモコン送信機２からの送
信信号を受信した場合は、タイマをリセットして、再度
タイマを始動させる。つまり、リモコン送信信号終了後
必ず一定時間発光素子駆動ゲートはオフとする。一定時
間経過したタイマ完了後は、再度リモコン送信機２から
の送信の有無を判定し、無い場合初めて発光素子駆動ゲ
ートをオープンさせ、発光素子３０を駆動してバースト
波発生回路部４０からの出力に応じて特定の信号速度で
信号光を発し、人Ｈの有無の検出を行う。

【００１７】このとき、図４（ｂ）のようにテレビ１の
前面に人Ｈがいる場合、発光素子３０から発せられた光
は人Ｈによって反射され、受光素子４によって反射光が
受信され、人Ｈがいると判断される。発光素子駆動ゲー
トをオフにして、同時にタイマを始動させて、リモコン
送信機２からの送信信号の受信待機状態となる。図４
（ｃ）のようにテレビ１の前面に人Ｈがいなければ、発
光素子３０から発せられた光は受光素子４によって受信
されず、人Ｈはいないと判断される。すると、パワーセ
ーブのため主電源がオフされ、無駄な電力の消費をなく
すことができる。また、発光素子３０の駆動時にリモコ
ン送信機２からの信号を受けた場合、上記の人Ｈがいる
場合と同じ動作が行われる。

【００１８】ここで、リモコン送信機２からの信号のミ
ス検出を防ぐために、人体検出のために使用する時間
は、０．５ｍｓより小さい時間とする。これは、主要な
リモコン送信機２の送信フォーマットの信号を識別する
ためである。また、タイマの時間は、発光素子３０の駆
動に要する消費電流の低減等を図ってバッテリー駆動す
ることも可能とするために、できるだけ長い時間（５分
以上）とする。なお、一定時間の発光素子３０の駆動停
止期間を設けずに、受信終了後すぐに発光素子３０を駆
動させてもよい。

【００１９】次に、発光素子３０を利用して他の機器に
信号を送信する場合は、信号処理回路部３８から発光素
子駆動ゲート部４２に駆動信号が出力され、発光素子駆
動ゲートをオープンさせ、発光素子３０を駆動して他の
機器に向けて信号を発する。なお、リモコン送信機２か
らの信号を受信したり、あるいは受信後一定時間経過し
ていないときは、発光素子３０は駆動されない。

【００２０】ところで、インバータ蛍光灯等からの外乱
光によるノイズ対策として、本実施例の受光装置Ｘで
は、発光素子３０の発光波長を７００〜９００ｎｍの短
波長とし、樹脂成形によるバンドパスフィルタによって
１０００ｎｍ以上の長波長を遮光する光学特性が与えら
れている。すなわち、図７の如く発光素子３０から発せ
られた信号光（中心発光波長λ₁）は、被検出物４５で
反射され、レンズ３３およびモールド部３５を経て、受
光素子４により受光される。また、１０００ｎｍ以上の
赤外光成分の外乱光λ₂は、レンズ３３のフィルタ効果
により遮断され、受光素子４へは到達しない。同様に７
００ｎｍ以下の可視光成分の外乱光λ₃は、レンズ３３
は通過するが、モールド部３５のフィルタ効果により遮
断され、やはり受光素子４へは到達しない。このよう
に、必要な信号光だけを受光素子４へと導くことが可能
となり、インバータ蛍光灯から発せられるＨｇの発光ス
ペクトル波長１０１４ｎｍの領域の赤外光成分はカット
され、受光装置Ｘが誤動作を起こすことはなくなる。

【００２１】上記の光学特性を図式化すると図８のよう
になる。図において、実線は発光素子３０およびインバ
ータ蛍光灯のＨｇの発光成分の相対出力、一点鎖線はレ
ンズ３３の透過率、点線はモールド部３５の透過率、斜
線は光学的バンドパス領域を表している。

【００２２】以上の如く、バーストキャリアを用いた受
光装置において、リモコン送信機からの信号を受信する
だけでなく、発光素子を駆動させることによりセンシン
グや送信といった能動的な動作を行え、多機能化を図る
ことができる。ちなみに、バーストキャリアを用いた光
センサは存在していない。また、受発光素子を一体にし
て収納しているので、小型および安価となり、外部配線
も容易にできる受光装置を提供することができる。

【００２３】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。例えば受光
装置は、テレビ以外に他の音響機器、ＯＡ，ＦＡ機器に
適用することも可能であり、リモコン送信機からの信号
だけでなく他の機器から送信される信号を受信してもよ
い。

【００２４】また、受光装置のセンシング機能におい
て、実施例のように人無しを検出したとき電源をオフす
る代わりに、発光素子を間欠的に駆動させて人有りを検
出したとき電源をオンするようにしておくと、例えばエ
アコンや照明装置に適用すると、必要なときに機器が作
動し、不要なときには停止させておくことができ、省エ
ネルギを図ることができる。

【００２５】受光装置の構造として、図９，１０の如
く、発光素子３０および受光素子４をそれぞれ透光性樹
脂５０でモールドし、さらに遮光性樹脂５１により両者
を光学的に遮光しながら一体モールドを行って、プリン
ト配線基板７に搭載する。これによって、受光装置の小
型化を図ることができ、製造工程を削減できるとともに
プリント配線基板７へのアセンブリも容易に行うことが
できる。図中、５２は発光素子側レンズであり、他の構
成は上記実施例と同じである。

【００２６】また、図１１の如く、オプティカルＩＣを
内蔵した受光素子５３を用いると、部品点数を削減でき
る。さらに図１２の如く、発光素子３０とオプティカル
ＩＣを内蔵した受光素子５３とを光学的に遮光しながら
一体モールドすることにより、構造の簡素化、小型化、
アセンブリの簡素化をより一層図ることができる。な
お、オプティカルＩＣ内蔵の受光素子５３を用いたとき
の回路の内部構成は図１３のようになり、上記実施例と
基本的に同じである。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、バーストキャリアを用いた受光装置に発光素子
を設けることにより、受動的な受信機能しかもてなかっ
たものにセンシング機能や送信機能といった能動的な機
能を付加させることができ、多機能化を図ることができ
る。また、受発光素子を一体にして収納できるので、小
型および安価で、組み立て性のよい受光装置を提供する
ことができる。

【００２８】また、受光素子が可視光を遮断する透光性
樹脂によりモールドされ、なおかつ光を集光させるため
のレンズが赤外光を遮断する透光性樹脂により成形され
ることにより光学的なバンドパスフィルタを構成してい
るので、簡単な構造で受信の妨げになるノイズ成分を遮
断することができ、受光装置の誤動作を防止することが
できる。

【００２９】特に、バンドパス範囲を７００〜１０００
ｎｍとし、発光素子にＧａＡｌＡｓ発光ダイオードを使
用して中心発光波長を７００〜９００ｎｍとし、受光素
子にＳｉ半導体素子を使用すると、リモコン送信におい
て問題となるインバータ蛍光灯のＨｇの分光スペクトル
成分を遮断でき、インバータ蛍光灯による誤動作をなく
すことができる。

【００３０】さらに、送信機からの信号を受信中および
受信終了後一定時間は発光素子の駆動を停止させ、一定
時間経過後に発光素子を駆動するように制御することに
よって、受信機能を優先させながら送信機からの受信と
発光素子から発信する信号光の受信または発光素子から
の送信との混線を防ぐことができ、実用的な受光装置を
提供することができる。そして、センシング機能を活用
することによって、機器のオンオフを制御することがで
き、必要なときだけ機器をオンすれば、省電力を達成で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の受光装置の断面図

【図２】受光装置の回路ブロック図

【図３】受光装置の制御ブロック図

【図４】受光装置をテレビに使用した例を示す図で、
（ａ）はリモコン送信機からの信号を受信するとき、
（ｂ）は人がいる場合のセンシング状態、（ｃ）は人が
いない場合のセンシング状態

【図５】テレビの電源のオンオフを行うときのフローチ
ャート

【図６】テレビの電源のオンオフを行うときの受光装置
各部の出力波形図

【図７】バンドパスフィルタの作用を示す模式図

【図８】バンドパスフィルタの特性図

【図９】他の実施例の受光装置の断面図

【図１０】同じくバンドパスフィルタの構成を示す図

【図１１】他の実施例の受光装置の断面図

【図１２】他の実施例の受光装置の断面図

【図１３】同じく回路ブロック図

【図１４】従来の受光装置の使用例を示す図

【図１５】受光装置の出力波形図

【図１６】従来の受光装置の断面図

【図１７】同じく回路ブロック図

【図１８】従来の他の受光装置の断面図

【図１９】同じく回路ブロック図

【符号の説明】

２リモコン送信機４受光素子７プリント配線基板３０発光素子３３レンズ３５モールド部３６制御部

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06 Ｈ０１Ｌ 31/0232 31/12 ＦＨ０４Ｂ 1/06 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信機から発せられたバースト波信号を
受光素子により受光し、コード化信号を出力する受光装
置において、前記受光素子が搭載された基板上に、前記
受光素子と光学的に遮断された発光素子が設けられ、該
発光素子からの光を利用したセンシング機能または送信
機能が付加されたことを特徴とする受光装置。
【請求項２】受光素子が可視光を遮断する透光性樹脂
によりモールドされ、なおかつ前記受光素子の前方に設
けられた光を集光させるためのレンズが赤外光を遮断す
る透光性樹脂により成形されることによりバンドパスフ
ィルタが構成され、バンドパス範囲の波長を有する光の
みを受光可能としたことを特徴とする請求項１記載の受
光装置。
【請求項３】バンドパス範囲が７００〜１０００ｎｍ
とされ、発光素子にＧａＡｌＡｓ発光ダイオードを使用
して中心発光波長を７００〜９００ｎｍとし、受光素子
にＳｉ半導体素子を使用したことを特徴とする請求項２
記載の受光装置。
【請求項４】送信機からの信号を受信中および受信終
了後一定時間は発光素子の駆動を停止させ、一定時間経
過後に前記発光素子を駆動する制御部が設けられたこと
を特徴とする請求項１記載の受光装置。