JPH08242160A

JPH08242160A - 光信号受信装置

Info

Publication number: JPH08242160A
Application number: JP7067072A
Authority: JP
Inventors: Masami Tomita; 真巳冨田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-03-01
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 1996-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】必要とする信号を容易に取り出すことができ
る。【構成】光信号が受光素子２９を介して受信回路２９
へ供給される。ＬＰＦ４１では、キャンセルしたい周波
数までの成分を抜き出し、電流検出器４２により電流源
４３を駆動し、電流源４３の出力は、減算器４６へ供給
される。減算器４６では、電流検出器４４、電流源４５
を介して供給される電流からＬＰＦ４１によって抜き出
された周波数までの成分が取り除かれ、出力端子４７を
介して出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば外光により影
響されずに光信号の送受信を行うことによりデータの受
信を行うことができる光信号受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光信号受信装置の一例および他の
例を図２３Ａおよび図２３Ｂに示す。図２３Ａの例は、
受光素子としてのフォトダイオード１１１と負荷抵抗１
１２の直列回路を電源（＋Ｖｃｃ）および接地間に挿入
し、フォトダイオード１１および負荷抵抗１１２の接続
点から出力端子１１３を導き出すものである。また、図
２３Ｂに示す構成は、フォトダイオード１１５で発生す
る光電流を帰還抵抗１１６を有する演算増幅器１１７に
供給し、出力端子１１６に光電流と帰還抵抗１１６の積
の出力電圧を取り出すものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、光信号受信装置
の受光素子が光信号以外の外光を受光すると、それに伴
う光電流が電流電圧変換時の負荷に流れることになり、
直流電圧を発生し、受光素子のバイアスが動作しなくな
るか、信号出力のダイナミックレンジが狭くなり、光信
号の受信が不可能となる。さらに、負荷としてコイルを
用いる手法があるが、この手法では、伝送帯域が狭帯域
となる。また、外光キャンセル用に受光素子を２つ使用
するなどの方法がとられた。受光素子の端子間容量と電
流電圧交換時の負荷インピーダンスによりローパスフィ
ルタ（以下、ＬＰＦと称する）を形成するため受光感度
やゲインの設定に制限があった。

【０００４】従来の受信回路の一例（図２３Ａ）の場合
では、この光電流に外光（太陽光や光信号以外の光源）
等の直流成分および低域成分が含まれている場合、受光
素子１１１が受光することにより流れる光電流は、負荷
１１２に流れ、受光素子１１１の両端に直流電圧が生
じ、端子１１３からその直流電圧が取り出される。この
とき、外光等による成分が多大である場合、受光素子１
１１のバイアスが動作しなくなり、この受信回路は、受
信不能となる。

【０００５】さらに、図２３Ｂに示す受信回路において
も上述と同様に、受光素子１１５が光信号を受光するこ
とにより、光電流が流れる。しかしながら、この光信号
に外光（太陽光や光信号以外の光源）等の直流成分が含
まれている場合、受光素子１１５が受光することにより
流れる光電流は、負荷１１６に流れ、受光素子１１５の
両端に直流電圧が生じ、アンプ１１７を介して端子１１
８からその直流電圧が取り出される。このとき、外光等
による成分が多大である場合、受光素子１１５のバイア
スが動作しなくなり、この受信回路は、受信不能とな
る。

【０００６】ここで、受光素子の一例として、フォトダ
イオードを使用した場合、フォトダイオードには、接合
容量があり、受光面積（ダイオードの接合面積）が広い
ほど接合容量が大きくなる。図２３Ａおよび図２３Ｂに
示すような回路を用いる場合、負荷とフォトダイオード
がローパスフィルタを形成することにより、高域周波数
特性が得られなくなるため、受光感度を上げようとする
場合、制限を受けることになる。また、負荷を大きくし
て出力を得ようとする場合も同様に制限を受けることに
なる。これらの場合、ダイオードの接合容量を小さくす
る方法として、バイアス電圧を高くする手法がとられる
が別個にバイアス用電圧が必要となるという問題があっ
た。

【０００７】さらに、外光のない場合でも、受光素子と
負荷とを直列にした場合、受光素子のバイアス電圧が必
要となるため、ダイナミックレンジが制限されるという
問題があった。

【０００８】従って、この発明の目的は、受光素子と負
荷とを直列に接続しないことにより、周波数特性および
ノイズを改善することができる光信号受信装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、発光部から
の光信号を受光し、光信号に応じた信号を出力する光信
号受信装置において、受信された光信号を光電流に変換
する光受光素子と、受光素子からの光電流からローパス
フィルタで分離された低域周波数側の所望の周波数成分
を除去する除去手段とを具備することを特徴とする光信
号受信装置である。

【００１０】

【作用】外光信号を含む光電流に対し演算を行い、外光
信号を除去した後、光電流を負荷に加えるため、受光素
子と負荷を分離することが可能なため、高いバイアス電
圧を必要としない。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の光信号受信装置について図
面を参照して説明する。先ず、この発明の光信号受信装
置を用いた実施例を図１〜図５に示す。図１は、この発
明の光信号受信装置が用いられている赤外光による映像
信号の空間伝送装置の一例である。ビデオカメラ１で撮
影している映像をモニタ３で確認することができる装置
である。このビデオカメラ１で撮影している映像がビデ
オカメラ１の発光部２から赤外光により撮影情報が伝送
される。伝送された撮影情報は、モニタ３の受光部４で
受光され、モニタ３の画面５へ映し出される。

【００１２】また、図２は、この発明の光信号受信装置
が用いられている赤外光による光信号の空間伝送装置の
一例である。この図２に示すビデオカメラ６には、赤外
光による測距センサ７、方位センサ８が搭載されてい
る。このビデオカメラ６は、電動パンナー付きの三脚に
取りつけられ、屋外においてリモコン１０からの光信号
を方位センサ８で受光することにより、電動パンナーを
コントロールし、リモコン１０の方向にビデオカメラ６
の向きを変えることが可能となる。

【００１３】そして、図３は、この発明の光信号受信装
置が用いられているビデオカメラの一例である。１１で
示すビデオカメラは、カセットの蓋１２に配置される窓
１３を従来、配置されている窓より大きくして中のテー
プの状態、ラベル等を確認することができるようにした
ものである。従来のビデオカメラでは、ビデオテープの
テープエンドの検出に光センサを利用しているため、外
光が光センサに入らない構造にする必要があり、カセッ
トの蓋には、大きな窓を配置することは不可能であっ
た。しかしながら、この発明の光信号受信装置を用いる
ことにより、大きな窓を配置することが可能となる。

【００１４】また、図４は、この発明の光信号受信装置
を用いられているＣＤプレーヤの一例である。１５で示
すＣＤプレーヤは、トレイ１６の蓋１７を透明にしたも
のである。これにより、トレイ１６に設置されたＣＤの
状態やレーベルを確認することが可能となる。従来のＣ
Ｄプレーヤでは、ＣＤプレーヤのピックアップ部に外光
が入射されるとレーザ光の読み取りが不能になるため、
屋内の使用に限定したり、中が見えない構造、または光
を殆ど通さない蓋とする構成とされていた。しかしなが
ら、この発明を用いることにより、外光が入射しても読
み取りが可能となる。

【００１５】そして、図５は、この発明の光信号受信装
置を用いた遮断センサの一例である。１８および１９で
示す遮断センサは、屋外で利用可能な赤外光によるもの
である。このように、この発明を用いることにより、シ
ステム全体で外光やその他の光源による妨害を受けにく
い装置を実現することが可能となる。

【００１６】次に、上述した実施例に用いられているこ
の発明の光信号受信装置について詳細な説明を行う。図
６は、赤外光映像空間伝送システムの一実施例となるブ
ロック図を示す。２０で示す入力端子から映像信号がア
ンプ２１へ供給され、アンプ２１では、供給された映像
信号に対して波形の整形が行われ、クランプ回路２２へ
供給される。このクランプ回路２２は、映像信号波形と
キャリア周波数との関係を一定にするための回路であ
り、一例として、同期信号の先端を一定の電圧にクラン
プする手法が用いられている。そして、プリエンファシ
ス回路２３において、クランプされた信号のＳＮ比の改
善が行われる。このプリエンファシス回路２３は、クラ
ンプされた信号に対して予め細工を施すための高域強調
回路の一つである。

【００１７】次に、ＦＭ変調器２４は、供給された信号
の入力レベルに応じて発振周波数が変わるオシレータで
あり、ここに供給された信号が伝送信号に変換される。
このＦＭ変調器には種々の形式があり、ここでは一例と
して、マルチバイブレータを基本にしたものを使用して
る。そして、バンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと称す
る）２５では、発光素子２７から発光される信号の周波
数帯域の制限が行われ、アンプ２６では、発光素子２７
から発光される信号の整形を行う。発光素子２７では、
供給された信号が光信号へ変換され、伝送する。

【００１８】受光素子２８は、発光素子２７から伝送さ
れる光信号を受光し、その光信号を受信回路２９へ供給
する。受信回路２９では、受光素子２８が受光した光信
号を再生信号へ変換し、アンプ３０へ供給する。アンプ
３０の入力回路は、アンプの入力容量および調整用コン
デンサで共振回路が構成され、その共振周波数をＦＭ搬
送波周波数の上限近くに設定することにより、再生感度
を高く設定する。その再生信号は、ＢＰＦ３１へ供給さ
れ、ＢＰＦ３１では、再生信号に含まれる光信号以外の
外光等の直流成分が除去する。

【００１９】そして、ＦＭ復調器３２において、再生信
号は、リミッターでレベル変動を取り除き、ＦＭ信号か
ら映像信号に復調される。このＦＭ復調器３２は、周波
数弁別回路を基本としているが、ＦＭ信号帯域と映像信
号帯域が接近しているため、リミッターとともにバラン
スの良い回路が必要となる。次に、ＬＰＦ３３は、主に
ＦＭ復調器３２から出力されるＦＭ信号のキャリア成分
を取り除く処理を行い、さらに色信号系と伝送時間合わ
せのための調整回路を兼用させることも可能である。デ
ィエンファシス回路３４は、上述のプリエンファシス回
路２３の逆処理を行う回路であり、アンプ３５では、出
力端子３６から映像信号を取り出せるように、波形の整
形が行われる。

【００２０】ここで、この発明の光信号受信装置が用い
られる受光素子２８と受信回路２９の第１の実施例を図
７のブロック図を用いて詳細に説明する。光信号が受光
素子２８を介して受信回路２９へ供給される。受信回路
２９では、受光素子２８から供給された光信号から外光
を取り除くために、その光信号を電流検出器４２と４４
へ供給する。このとき、電流検出器４２の前段にＬＰＦ
４１を配置し、このＬＰＦ４１は、直流成分からキャン
セルしたい周波数までの成分を抜き出す。電流検出器４
２により電流源４３を駆動し、その電流源４３の出力が
減算器４６へ供給される。同様に電流検出器４４により
電流源４５を駆動し、その電流源４５の出力が減算器４
６へ供給される。すなわち、この減算器４６では、ＬＰ
Ｆ４１において抜き出された周波数までの成分が元の光
信号から取り除かれ、必要とされる光信号のみが出力端
子４７を介してアンプ３０へ供給される。

【００２１】ここで、受光素子および受信回路の第１の
実施例の回路図を図８に示す。以下の実施例において、
受光素子の一例として、フォトダイオードを使用する。
＋Ｖｃｃ（正の電源端子）にＰＮＰトランジスタ５６の
エミッタが接続され、そのコレクタがＮＰＮトランジス
タ５７のコレクタと接続され、トランジスタ５７のエミ
ッタが接地される。コレクタ・ベース間が共通接続され
たトランジスタ５２のエミッタは、＋Ｖｃｃと接続さ
れ、その共通接続されたコレクタ・ベース間は、トラン
ジスタ５６のベースと接続される。トランジスタ５５の
共通接続されたコレクタ・ベース間は、トランジスタ５
７のベースと接続され、そのエミッタは接地される。ト
ランジスタ５６のベースが抵抗５３を介してフォトダイ
オード５４のカソードに接続され、そのアノードがトラ
ンジスタ５７のベースに接続される。

【００２２】また、＋Ｖｃｃおよび抵抗５３およびフォ
トダイオード５４の接続間にコンデンサ５１が挿入され
る。トランジスタ５６および５７のコレクタ共通接続点
が出力端子６０として導き出される。また、このコレク
タ共通接続と接地間に負荷抵抗５８およびバイアス電源
５９の直列回路が挿入される。この実施例において、コ
ンデンサ５１と抵抗５３によって、ＬＰＦ４１が構成さ
れ、トランジスタ５２および５６によって、カレントミ
ラーが構成され、トランジスタ５５および５７において
も、カレントミラーが構成されている。

【００２３】次に、この図８の構成例の動作を説明す
る。上述したようにカレントミラーを構成しているトラ
ンジスタ５２および５６は、等しい電流が流れる。ま
た、コンデンサ５１と抵抗５３は、ＬＰＦ４１を構成し
てるため、コンデンサ５１には、高域成分を含む電流が
流れ、抵抗５３には、低域成分を含む電流が流れる。フ
ォトダイオード５４が光信号と外光を受光した場合、光
電流がトランジスタ５５へ流れる。すなわち、トランジ
スタ５５および５７は、カレントミラーを構成している
ため、等しい電流が流れる。

【００２４】このとき、この光電流とは別にコンデンサ
５１、抵抗５３によって形成されるＬＰＦ４１で直流成
分を取り出した電流がトランジスタ５２へ流れ、トラン
ジスタ５６および５７によって、光電流から直流成分が
減算された電流が負荷抵抗５８に流れ、出力端子６０か
ら出力電圧が取り出される。このようにして直流成分を
取り除き発光素子２７から出力される光信号の電流のみ
を取り出すことにより、外光に強い（外光下で受信可能
な）受信回路２９を実現することが可能となる。

【００２５】そして、図９は受光素子および受信回路の
第２の実施例の回路図を示す。上述の図８に示した実施
例は、基本的な構成であるが、フォトダイオード５４か
ら発生する暗電流は微小であるため、トランジスタ５２
および５５に供給される電流が少なくトランジスタ５６
および５７が動作しない、或いはトランジスタの特性が
得られないときがある。よって、数ｋΩ程度の抵抗６１
を接続することにより、フォトダイオード５４をバイパ
スするように電流が流れる。このとき、バイパス電流
は、トランジスタ５２、抵抗５３、６１、トランジスタ
５５の順に流れる。ただし、充分な光信号がフォトダイ
オード５４に入射される場合、このバイパス電流は、不
要である。

【００２６】次に、受光素子および受信回路の第３の実
施例の回路図を図１０に示す。この図１０の実施例は、
図８に示すフォトダイオード５４の接続を変え、新たに
トランジスタ６２を加えた例である。フォトダイオード
５４のカソードが＋Ｖｃｃと接続され、そのアノードが
コレクタ・ベースが共通接続されたトランジスタ５５を
介して接続される。トランジスタ５５のベースとトラン
ジスタ６２のベースとトランジスタ５７のベースが共通
接続される。これらトランジスタ５５、６２、５７のエ
ミッタは、接地されている。

【００２７】図１０の構成例の動作を説明する。フォト
ダイオード５４の出力がトランジスタ５５に入力され、
トランジスタ６２および５７を駆動する。また、トラン
ジスタ６２から出力される電流のみコンデンサ５１およ
び抵抗５３からなるＬＰＦ４１を通過し、トランジスタ
５２、トランジスタ５６により極性が反転され、トラン
ジスタ５７から出力される電流との差分が出力端子６０
から取り出される。このとき、トランジスタ５５および
６２、トランジスタ５５および５７はカレントミラーの
構成となる。この場合、受光素子２９、すなわちフォト
ダイオード５４にかかる逆バイアスが高くなる。また、
入射光量によるバイアス電圧の低下がほとんどなくな
る。

【００２８】ここで、主な外光および信号の周波数スペ
クトラムを図１１に示す。実際には太陽光の強度が大き
く、また電灯では、５０〜１００Hzの高周波等の成分が
多く存在する。このように、利用したい信号の周波数と
外光の周波数が異なる場合、上述したＬＰＦ４１の通過
帯域減衰特性を適当に設定することにより効果的に外光
を取り除くことができる。

【００２９】そして、図１２には、ＬＰＦの特性の設定
例を示す。この図１２は、ＬＰＦの特性の設定例である
が、図１２Ａの特性は太陽光のみをキャンセルする場合
を示し、図１２Ｂの特性は、図１２Ａの特性と電灯など
の光源をキャンセルする場合を示す。図１２Ｃの特性
は、図１２Ｂの特性とリモコン等の比較的低い周波数の
伝送信号をキャンセルする場合を示し、図１２Ｃの特性
は、図１２Ｃの特性と映像伝送時に音声伝送帯域をキャ
ンセルする場合を示す。この他、ＢＰＦ等に設定するこ
とで特定の帯域のキャンセルを行うことも可能である。

【００３０】次に、フィルタコントロールの一実施例を
図１３のブロック図に示す。上述した図６と同様に受光
素子２８は、発光素子２７から出力される光信号を受光
し、その光信号を受信回路２９へ供給する。この受信回
路２９は、上述した図７と同様な構成をなすものであ
り、光信号は受信回路２９のＬＰＦ４１および電流検出
器４４へ供給され、減算器４６から受信回路２９の出力
として、再生信号がアンプ３０へ供給される。アンプ３
０において、再生感度を高く設定された再生信号は、Ｂ
ＰＦ３１ａおよび３１ｂへ供給される。このＢＰＦ３１
ａでは、図１１に示す音声伝送される信号帯域が取り出
され、ＢＰＦ３１ｂは、映像伝送される信号帯域が取り
出される。ＢＰＦ３１ａおよび３１ｂからの出力信号
は、再生信号として、ＦＭ復調器３２ａおよび３２ｂへ
供給される。

【００３１】そして、再生信号は、ＦＭ復調器３２ａに
おいて、ＦＭ信号から音声信号が復調され、さらにＦＭ
復調器３２ｂにおいて、ＦＭ信号から映像信号が復調さ
れる。次に、ＬＰＦ３３ａおよび３３ｂは、主にＦＭ復
調器３２ａおよび３２ｂから出力されるＦＭ信号のキャ
リア成分を取り除く処理を行い、さらに色信号系と伝送
時間合わせのための調整回路を兼用させることも可能で
ある。ディエンファシス回路３４ａおよび３４ｂは、上
述と同様にプリエンファシス回路２３の逆処理を行う回
路であり、アンプ３５ａおよび３５ｂでは、出力端子３
６ａから音声信号が取り出せるように、波形整形を行
い、出力端子３６ｂから映像信号が取り出せるように、
波形整形を行う。

【００３２】次に、図１３の構成例の動作の説明を行
う。受光素子２８、受信回路２９、アンプ３０は、上述
した図６と同じ動作を行う。すなわち、この実施例で
は、図１１に示す映像伝送される信号を取り出すために
図１２Ｄに示すようにＬＰＦ４１が設定されている。こ
れにより、ＢＰＦ３１ａでは、音声伝送される信号帯域
を取り出すことができないため、出力端子３６ａから音
声信号が出力されることはない。そして、ＢＰＦ３１ｂ
では、映像伝送される信号帯域を取り出し、出力端子３
６ｂから映像信号が取り出される。このとき、ＦＭ復調
器３２ｂ、ＬＰＦ３３ｂ、ディエンファシス回路３４ｂ
を介した信号がアンプ３５ｂとＩＤ検出器７１へ供給さ
れる。

【００３３】ＩＤ検出器７１では、供給された信号から
音声信号の有無を示すＩＤが検出され、検出されたＩＤ
は、フィルタコントロール回路７２へ供給される。この
フィルタコントロール回路７２は、供給されたＩＤに基
づいて受信回路２９のＬＰＦ４１を制御する。音声信号
が含まれているとＩＤから指示されると、図１１に示す
音声伝送される信号を取り出すために図１２Ｃに示すよ
うにＬＰＦ４１の設定を変換する。このように、ＬＰＦ
４１を制御することにより、ＢＰＦ３１ａに供給される
信号に音声伝送される信号帯域を含むことができ、出力
端子３６ａから音声信号が取り出すことができる。

【００３４】このように、この実施例では、音声、映像
の双方の信号の受信回路を備え、映像信号に音声信号の
有無を示すＩＤを付加しておくことで、このＩＤによっ
てフィルタの特性を切り換えることが可能となる。ま
た、音声にそのような信号を付加することで、逆に映像
信号に対して同様のことが可能である。また、フィルタ
特性にＢＰＦの特性を持たせたい場合、電流検出器４４
の前段にもＬＰＦを挿入することで実現できる。

【００３５】ここで、この発明の光信号受信装置が用い
られる受光素子２８と受信回路２９の第２の実施例を図
１４のブロック図を用いて詳細に説明する。上述の図７
と同様に光信号が受光素子２８を介して受信回路２９へ
供給される。受信回路２９では、受光素子２８から供給
された光信号から外光を取り除くために、その光信号を
電流検出器４２と４４へ供給する。このとき、電流検出
器４２および４４の前段にＬＰＦ４１および７５を配置
し、このＬＰＦ４１は、直流成分からキャンセルしたい
周波数までの成分を抜き出し、またＬＰＦ７５は、取り
出したい周波数までの成分を抜き出す。但し、ＬＰＦ４
１および７５の抜き出す周波数が異なっており、図１５
Ａに示すように、ＬＰＦ４１のカットオフ周波数ｆｃよ
りＬＰＦ７５のカットオフ周波数ｆｃがより高いものと
されている。

【００３６】電流検出器４２により電流源４３を駆動
し、その電流源４３の出力が減算器４６へ供給される。
同様に電流検出器４４により電流源４５を駆動し、その
電流源４５の出力が減算器４６へ供給される。すなわ
ち、この減算器４６では、図１５Ａに示すように電流源
４３からＬＰＦ４１を通過した信号が供給され、電流源
４５からＬＰＦ７５を通過した信号が供給され、図１５
Ｂに示すように帯域制限された周波数までの成分が出力
端子４７を介してアンプ３０へ供給される。

【００３７】ここで、この発明の光信号受信装置が用い
られる受光素子２８と受信回路２９の第３の実施例を図
１６のブロック図を用いて詳細に説明する。上述の図１
４と同様に光信号が受光素子２８を介して受信回路２９
へ供給される。受信回路２９では、受光素子２８から供
給された光信号から外光を取り除くために、その光信号
を電流検出器４２と４４へ供給する。このとき、電流検
出器４２の前段にＬＰＦ４１を配置し、このＬＰＦ４１
は、直流成分からキャンセルしたい周波数までの成分を
抜き出す。電流検出器４２により電流源４３を駆動し、
その電流源４３の出力が減算器４６へ供給される。同様
に電流検出器４４により電流源４５を駆動し、その電流
源４５の出力が減算器４６へ供給される。すなわち、こ
の減算器４６では、ＬＰＦ４１において抜き出された周
波数までの成分が元の光信号から取り除かれ、必要とさ
れる光信号のみが出力端子４７を介してアンプ３０へ供
給される。

【００３８】また、この例ではバイパス電流のスイッチ
ングは、外乱光の多い状況下では、バイパス電流が不必
要となることから、電流検出器４４の出力により、スイ
ッチすることで不必要な電流を削除する。ここでは、バ
イパス電流回路７８を制御するために、電流検出器４４
の出力を用いているが、電流検出器４２の出力を用いる
ことも可能のである。また、ＬＰＦ７７を使用すること
なくバイパス電流回路７８を制御することも可能であ
る。すなわち、バイパス電流をスイッチングするために
電流検出器４４からＬＰＦ７７を介してバイパス電流回
路７８の制御が行われる。

【００３９】上述の図１６に示すブロック図に基づく受
光素子および受信回路の第４の回路構成例を図１７を用
いて説明する。この図１７は、上述した図９の回路に対
して、コンデンサ８１、抵抗８２からなるＬＰＦ７７
と、トランジスタ８３、８５、抵抗８４からなるバイパ
ス電流回路７８とが追加された回路構成を示す。トラン
ジスタ８３のベースおよび＋Ｖｃｃ間にＬＰＦ、すなわ
ちコンデンサ８１と抵抗８２が挿入され、そのコレクタ
は、フォトダイオード５４のカソードと接続される。そ
して、トランジスタ８３のベースは、抵抗８４を介して
フォトダイオード５４のアノード、トランジスタ５７お
よび８５のベースさらにトランジスタ５５の共通接続さ
れたコレクタ・ベースと共通接続される。トランジスタ
８５のコレクタは、トランジスタ８３のベースと接続さ
れ、そのエミッタは接地される。トランジスタ８５およ
び５５、さらにトランジスタ８５および５７とは、カレ
ントミラーとなり、流れる電流が等しくなる。

【００４０】次に、図１７の構成例の動作を簡単に説明
する。バイパス電流回路７８のトランジスタ８５は、バ
イパス電流回路７８のバイパス電流のコントロール用電
流源となる。そのバイパス電流は、抵抗８４へ供給さ
れ、トランジスタ８３がオンすることにより、バイパス
電流が流れ、トランジスタ８３がオフすることにより、
バイパス電流の流れを止める、すなわち、トランジスタ
８３によってスイッチングされる。

【００４１】ここで、上述したバイパス電流のスイッチ
ングを安定させるためにヒステリシスを持たせた受光素
子および受信回路の第５の実施例の回路図を図１８に示
す。この図１８は、上述した図１７の回路構成に対し抵
抗９１、９７、９８、９９、トランジスタ９２、９３、
９４、９５、９６を加えることにより、トランジスタ８
３のオン、オフが正帰還のヒステリシスを持つように構
成される。

【００４２】トランジスタ９４のベースおよび＋Ｖｃｃ
間に抵抗９１が挿入され、そのベースは、コレクタ・ベ
ース間が共通接続されたトランジスタ９２のベースと接
続され、さらにそれぞれのエミッタは接地される。この
とき、トランジスタ９３および９４のコレクタは、共通
接続される。トランジスタ９３のベースは、コレクタ・
ベース間が共通接続されたトランジスタ９５のベースと
接続され、さらにそれぞれのエミッタは＋Ｖｃｃと接続
される。さらに、トランジスタ９６のコレクタは、トラ
ンジスタ９３のベースと接続され、そのエミッタは、抵
抗９９を介して接地され、そのベースは、コンデンサ８
１、抵抗８２、トランジスタ８５のコレクタと共通接続
された抵抗９７と、トランジスタ９３および９４のコレ
クタ、トランジスタ８３のベースと共通接続された抵抗
９８との共通接続点と接続される。

【００４３】次に、この図１８の構成例の動作を説明す
る。抵抗９１、トランジスタ９２、トランジスタ９４か
ら定電流源が供給され、そのトランジスタ９２とトラン
ジスタ９４と、ダイオード９５とトランジスタ９３と
は、共にカレントミラーを構成している。そして、トラ
ンジスタ９６によって、ダイオード９５とトランジスタ
９３の電流が制御され、すなわちトランジスタ８３のバ
イパス電流がスイッチングされる。

【００４４】また、この正帰還回路は、接点Ｘから電圧
を供給し、光電流が増大すると電圧は低下する。すなわ
ち、この電圧に基づいてトランジスタ８３（バイパス電
流）のスイッチングが行われる。このためスイッチング
が行われるしきい値付近では、発振が起こる。そこで、
ヒステリシスを持たせたトランジスタ８３のＯＮ時電圧
Ｖ_thonとＯＦＦ時電圧Ｖ_thoffとが設定されることによ
り、しきい値電圧の差ΔＶ_th（＝Ｖ_thon−Ｖ_thoff）が
設定される。このしきい値電圧の差ΔＶ_thは、抵抗９
７、９８の比と電源電圧により自由に設定することが可
能となる。

【００４５】上述の実施例において、コレクタ・ベース
間が接続されたトランジスタを使用しているが、このト
ランジスタの代わりに、ダイオードを用いることも可能
である。

【００４６】

【発明の効果】この発明に依れば、供給される電源電圧
から２個分のトランジスタを動作させる電圧を差し引い
た分までダイナミックレンジを確保することが可能とな
る。もちろん、外光入射時にも影響は受けない。

【００４７】さらに、この発明に依れば、光電流に対し
て、取り出した直流成分の電流との演算を行った後、光
電流を負荷に加えるため、受光素子の接合容量と負荷を
切り離すことができ、高いバイアス電圧を必要としな
い。

【００４８】また、この発明に依れば、回路に帰還をか
けることなるオープンループとすることができる。

【００４９】さらにまた、この発明に依れば、ローパス
フィルタの減衰特性（遮断周波数など）を適当に設定す
ることにより、必要とする信号成分以外となる周波数の
成分を取り出し、同様にキャンセルすることが可能とな
る。これにより、直流成分の外光以外の蛍光灯などのノ
イズや使用周波数の異なる光信号などによる妨害に対す
る影響を少なくすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る映像信号の空間伝送装置の一例
を示す略線図である。

【図２】この発明に係る光信号の空間伝送装置の一例を
示す略線図である。

【図３】この発明に係るビデオカメラの一例を示す略線
図である。

【図４】この発明に係るＣＤプレーヤの一例を示す略線
図である。

【図５】この発明に係る遮断センサの一例を示す略線図
である。

【図６】この発明に係る赤外光映像空間伝送システムの
一実施例を示すブロック図である。

【図７】この発明の光信号受信装置を用いる受光素子お
よび受信回路の第１の実施例を示すブロック図である。

【図８】この発明の光信号受信装置を用いる受光素子お
よび受信回路の第１の実施例を示す回路図である。

【図９】この発明の光信号受信装置を用いる受光素子お
よび受信回路の第２の実施例を示す回路図である。

【図１０】この発明の光信号受信装置を用いる受光素子
および受信回路の第３の実施例を示す回路図である。

【図１１】主な外光および信号の周波数スペクトラムを
示す特性図である。

【図１２】ローパスフィルタの説明に用いる特性例であ
る。

【図１３】この発明に係るフィルタコントロールの一実
施例を示すブロック図である。

【図１４】この発明の光信号受信装置を用いる受光素子
および受信回路の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

【図１５】ローパスフィルタの説明に用いる特性例であ
る。

【図１６】この発明の光信号受信装置を用いる受光素子
および受信回路の第３の実施例を示すブロック図であ
る。

【図１７】この発明の光信号受信装置を用いる受光素子
および受信回路の第４の実施例を示す回路図である。

【図１８】この発明の光信号受信装置を用いる受光素子
および受信回路の第５の実施例を示す回路図である。

【図１９】従来の光信号受信装置の回路構成例を示す。

【符号の説明】

２８受光素子２９受信回路４１ローパスフィルタ４２、４４電流検出器４３、４５電流源４６減算器

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光部からの光信号を受光し、上記光信
号に応じた信号を出力する光信号受信装置において、受信された上記光信号を光電流に変換する光受光素子
と、上記受光素子からの光電流からローパスフィルタで分離
された低域周波数側の所望の周波数成分を除去する除去
手段とを具備することを特徴とする光信号受信装置。
【請求項２】請求項１に記載の光信号受信装置におい
て、上記除去手段では、フィルタを設定することにより、発
光部からの上記光信号の帯域とは異なる帯域の信号を除
去することを特徴とする光信号受信装置。
【請求項３】請求項１に記載の光信号受信装置におい
て、上記受光素子の端子間容量を負荷インピーダンスと分離
することを特徴とする光信号受信装置。