JPH0856199A

JPH0856199A - 光通信方式

Info

Publication number: JPH0856199A
Application number: JP6211831A
Authority: JP
Inventors: Jun Hirai; 純平井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1994-08-12
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】無線により光通信を行うときに、消費電力の
節約と混信の防止を図る。【構成】カメラ一体型ＶＴＲとコマンダーには、赤外
線を送受信するための発光ダイオードアレイと受光ダイ
オードアレイが設けられている。駆動する発光ダイオー
ドアレイの数を調節することにより、送信パワーと指向
性を制御する。また、受光ダイオードアレイの入力レベ
ルを順に調べて発光源を捜し、入力レベルの高いダイオ
ードを特定することにより、発光源の方向を確認する。
互いに発光源の方向を確認した後は、送信ビームを絞っ
て送信するので、発光素子に入力する電力を小さくで
き、かつ混信を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線信号等の光信号
を通信する際に送信側及び受信側で指向性を制御する技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、赤外線を用いて制御信号の伝送を
行うことは、家庭用各種電気製品のリモコン装置におい
て極めて一般的である。また、音声信号により赤外線を
周波数変調して送信するヘッドフォン装置やスピーカー
も一般的になりつつある。さらに、映像信号により赤外
線を変調して伝送する装置も製品化されている。そし
て、広帯域の映像信号を十分な品質で伝送するために
は、例えば２Ｗ程度の大きな電力を赤外線を発生する発
光素子に入力することが必要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バッテ
リーで駆動するカメラ一体型ＶＴＲから赤外線を映像信
号により変調して送信することを考えると、大きな電力
を発光素子に入力していたのでは、バッテリーが消耗す
るまでの時間が短くなってしまうことが想定される。

【０００４】また、同一の室内で２系統以上の通信を行
おうとすると、単に周波数分割多重化するだけでは混信
する恐れがある。本発明はこのような問題点を解決する
ためになされたものであって、消費電力の節約と混信の
防止を可能にした光通信方式を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、光信号を無線通信する光通
信方式において、複数個の発光素子及び受光素子を設
け、発光素子の使用数を増減することにより送信指向性
を広く又は狭くすると共に、受光素子の使用数を増減す
ることにより受信指向性を広く又は狭くするように構成
した。

【０００６】また、請求項２に係る発明は、受信信号の
レベルが所定値に達した受光素子を捜すことにより受光
方向を確認し、前記受信指向性を狭くするように構成し
た。さらに、請求項３に係る発明は、受光方向を確認し
たことを相手から通知された後に前記送信指向性を狭く
するように構成した。

【０００７】そして、請求項４に係る発明は、自分を特
定する識別信号を相手側に送信し、相手側は受信した識
別信号が目的の識別信号と合致した場合に受光方向を確
認するように構成した。

【０００８】また、請求項５に係る発明は、発光素子又
は受光素子のいずれか一方の指向性を固定するように構
成した。

【０００９】

【作用】請求項１に係る発明によれば、複数の発光素子
の使用数を多くすると送信指向性が広くなり、使用数を
少なくすると送信指向性が狭くなる。また、複数の受光
素子の使用数を多くすると受信指向性が広くなり、使用
数を少なくすると受信指向性が狭くなる。

【００１０】請求項２に係る発明によれば、受信信号の
レベルが所定値に達した受光素子を捜すことにより受光
方向を確認し、受光素子の使用数を少なくして受信指向
性を狭くする。

【００１１】請求項３に係る発明によれば、受光方向を
確認したことを相手から通知された後に発光素子の使用
数を少なくして送信指向性を狭くする。請求項４に係る
発明によれば、自分を特定する識別信号を相手側に送信
し、相手側は受信した識別信号が目的の識別信号と合致
した場合に受光方向を確認する。

【００１２】請求項５に係る発明によれば、発光素子又
は受光素子のいずれか一方の指向性のみ広く又は狭くな
る。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。図１は本発明を適用した通信シス
テムの一例である。この通信システムはカメラ一体型Ｖ
ＴＲとモニター、マイク付きコマンダー（以下「コマン
ダー」と略す。）との間で通信を行う。

【００１４】カメラ一体型ＶＴＲからコマンダーへは映
像信号と音声信号を送信する。この映像信号と音声信号
は、カメラ一体型ＶＴＲ内のビデオカセットから再生し
た映像信号と音声信号、又はビデオカセットに記録中の
映像信号と音声信号である。これらの映像信号はコマン
ダーのモニターに映像表示される。また、音声信号はコ
マンダーに接続したヘッドフォンスピーカーにより音声
として出力される。

【００１５】一方、コマンダーからカメラ一体型ＶＴＲ
へは音声信号とリモコン信号を送信する。この音声信号
は、例えば録画中の映像にユーザーがナレーションを入
れるために用いられる。そして、リモコン信号はカメラ
一体型ＶＴＲの動作をリモコン制御するための制御信号
である。

【００１６】なお、これらの映像信号、音声信号、及び
リモコン信号の送信に付随して各種通信制御信号が送受
信される（詳細は後述）。

【００１７】カメラ一体型ＶＴＲとコマンダーの筐体の
所定の部分には、赤外線を送受信するための発光ダイオ
ードアレイと受光ダイオードアレイが設けられている。
図１の例では、発光ダイオードアレイ、受光ダイオード
アレイ共に縦３個、横５個の素子で構成されている。そ
して、駆動する発光ダイオードアレイの数を調節するこ
とにより、送信パワーと指向性を制御することができ
る。また、受光ダイオードアレイの入力レベルを順に調
べて発光源を捜し、入力レベルの高いダイオードを特定
することにより、発光源の方向を確認することができ
る。なお、発光ダイオードアレイと受光ダイオードアレ
イは完全な相似形でなくともよい（例えば発光５個、受
光１５個）。

【００１８】図２は図１の通信システムにおいて、カメ
ラ一体型ＶＴＲからコマンダーへ映像信号と音声信号を
送信する場合の通信手順を示す。ここでは、コマンダー
を親機、カメラ一体型ＶＴＲを子機とした場合の動作を
説明する。

【００１９】まず、ユーザーはコマンダーをカメラ一体
型ＶＴＲに近づけ、コマンダーの所定のボタンを操作す
る。この時、受光部と発光部は遮蔽できる範囲でパララ
ックスが発生しないようにする。ユーザーがコマンダー
の所定のボタンを操作すると、コマンダーからカメラ一
体型ＶＴＲへ発光開始要求信号がフルパワーで送信され
る（図２）。フルパワーとは相手側にとって発光源を
捜すのに十分なパワーと広い発光指向性（例えば全ダイ
オードの発光）を意味する。フルパワーでない時は、発
光ダイオードアレイに入力するパワーを小さくすると共
に、発光数を少なくして指向性を狭くする。

【００２０】カメラ一体型ＶＴＲは発光開始要求信号を
確認すると、発光源を捜して受光ダイオードを特定した
後、子機受光方向確認完了信号をフルパワーで送信する
（図２）。ここで、発光開始要求信号を確認するため
には、受信した信号が規定レベルに達しており、かつデ
コードした結果が発光開始要求信号であることが必要で
ある。これは以下に説明する他の通信制御信号について
も同じである。

【００２１】同様に、コマンダーは子機受光方向確認完
了信号を確認すると、発光源を捜して受光ダイオードを
特定した後、親機受光方向確認完了信号を送信する（図
２）。

【００２２】カメラ一体型ＶＴＲは親機受光方向確認完
了信号を確認すると、映像信号と音声信号の送信を開始
する（図２）。以後、カメラ一体型ＶＴＲ、コマンダ
ー共に受光ダイオードのレベルを監視し、親機であるコ
マンダーの受光レベルが規定レベルより下がったときに
は、再びの手順から繰り返す。

【００２３】そして、ユーザーが映像信号と音声信号の
送信を終了させるために、コマンダーの所定のボタンを
操作すると、コマンダーからカメラ一体型ＶＴＲへ発光
終了要求信号を送信し、カメラ一体型ＶＴＲがこれを確
認すると、発光を終了する（図２）。

【００２４】なお、コマンダーからカメラ一体型ＶＴＲ
へ音声信号を送信する場合には、親機受光方向確認完了
信号の送信後に送信を開始する。このように、本実施例
ではカメラ一体型ＶＴＲ、コマンダー共に受光方向を確
認し、受信指向性を狭くする。また、受光方向を確認し
たことを相手から通知されると送信指向性を狭くする。
この結果、送信ビームを絞った通信を行っても互いの間
の通信路を確保することができる。

【００２５】なお、図１のカメラ一体型ＶＴＲとコマン
ダーのセットにＩＤコードを設定すると共に、図２の通
信手順における各制御信号がこのＩＤコードを含むよう
に構成することもできる。そして、カメラ一体型ＶＴ
Ｒ、コマンダー共にＩＤコードが設定されたものと合致
した場合にのみ受光方向の確認を行うようにする。この
ようにすると、近くに同様に構成された他のカメラ一体
型ＶＴＲがあっても、誤って他のカメラ一体型ＶＴＲと
通信を行うことはなくなる。

【００２６】図３はコマンダーの構成の一例を示すブロ
ック図であり、図４はカメラ一体型ＶＴＲの構成の一例
を示すブロック図である。そして、図５は周波数アロケ
ーションの一例を示す図である。

【００２７】まずコマンダーの動作について説明する。
このコマンダーは、ユーザーがコマンドを入力するため
の各ボタン１、音声を入力するためのマイク２、カメラ
一体型ＶＴＲへ赤外線を送信するための発光ダイオード
アレイ３、カメラ一体型ＶＴＲから赤外線を受信するた
めの受光ダイオードアレイ４、カメラ一体型ＶＴＲから
受信した映像信号を映像に変換して表示するモニター
５、及びカメラ一体型ＶＴＲから受信した音声信号を音
声に変換するヘッドフォンスピーカー６を備えている。

【００２８】ユーザーが各ボタン１から所定のボタンを
操作すると、コマンド発生回路７は所定のコマンドに対
応する制御信号を発生する。この制御信号はＡＭ変調回
路８において４０ｋＨｚの搬送波を変調し、発光ダイオ
ードアレイ３へ送られる。発光ダイオードアレイ３は、
制御信号によりＡＭ変調された搬送波（以下「ＡＭ制御
信号」という。）を赤外線に変換し、カメラ一体型ＶＴ
Ｒの受光ダイオードアレイ４３に向けて送信する。な
お、ここでは各種制御信号は前記したＩＤコードを含ん
でいる。

【００２９】同様に、ユーザーがマイク２から入力した
音声は音声信号に変換され、プリエンファシス回路９、
ＦＭ変調回路１０を経て発光ダイオードアレイ３へ送ら
れる。そして、ここで赤外線に変換され、カメラ一体型
ＶＴＲの受光ダイオードアレイ４３に向けて送信され
る。

【００３０】図５（ａ）に、以上説明したコマンダーか
ら送信される制御信号及び音声信号の周波数アロケーシ
ョンを示す。また、図５（ｂ）に、カメラ一体型ＶＴＲ
から送信される映像信号、音声信号及び制御信号の周波
数アロケーションを示す。なお、カメラ一体型ＶＴＲが
送信する制御信号は、図２の通信制御信号である。

【００３１】一方、カメラ一体型ＶＴＲが送信したＦＭ
映像信号、ＦＭ音声信号及びＡＭ制御信号は、受光ダイ
オードアレイ４において赤外線から電気信号に変換さ
れ、増幅器１１において所定のレベルに増幅され、バン
ドパスフィルタ１２，１５，２０へ送られる。

【００３２】バンドパスフィルタ１２は２．３ＭＨｚ及
び２．８ＭＨｚのＦＭ音声信号を抽出する。このＦＭ音
声信号はＦＭ検波回路１３により音声信号に復調され、
ディエンファシス回路１４を経てヘッドフォンスピーカ
ー６へ送られる。

【００３３】バンドパスフィルタ１５は６〜２０ＭＨｚ
のＦＭ映像信号を抽出する。このＦＭ映像信号はＦＭ検
波回路１６により映像信号に復調され、ディエンファシ
ス回路１７を経てモニター５へ送られる。

【００３４】ＦＭ映像信号は振幅検波回路１８にも供給
され、検波出力がダイオード制御回路１９及びコマンド
発生回路７へ送られる。図２を参照しながら説明したよ
うに、受光レベルが規定レベルより下がったときは、図
２の手順から繰り返すが、振幅検波回路１８はこの受
光レベルを検出するものである。そして、この振幅検波
回路１８の出力が規定レベルより下がると、コマンド発
生回路７は発光開始要求信号を発生し、ダイオード制御
回路１９は発光ダイオードアレイ３がフルパワーで発光
するように制御する。

【００３５】バンドパスフィルタ２０は４０ｋＨｚのＡ
Ｍ制御信号を抽出する。このＡＭ制御信号は振幅検波回
路２１においてもとの制御信号に復調され、デコード回
路２２において制御信号の内容が識別され、さらに符号
照合回路２３においてＩＤコードが設定されているもの
に一致しているかどうか照合される。

【００３６】符号照合回路２３の出力はダイオード制御
回路１９及びコマンド発生回路７へ送られる。コマンド
発生回路７及びダイオード制御回路１９は、ＩＤコード
が設定されているものと不一致の場合には、受光方向の
確認するために受光ダイオードアレイ４の受光素子の特
定を行わないように制御する。

【００３７】振幅検波回路２１の出力はダイオード制御
回路１９にも供給される。図２を参照しながら説明した
ように、ダイオード制御回路１９は、制御信号の受光レ
ベルが規定レベルに達したときに発光源を捜す。振幅検
波回路２１の出力はこの受光レベルを検出するものであ
る。

【００３８】次にカメラ一体型ＶＴＲについて説明す
る。このカメラ一体型ＶＴＲは、カメラ部３１で作成し
た映像信号を映像記録系３２で記録することができる。
また、マイク３３から入力した音声信号を音声記録系３
５で記録することができる。この音声信号を記録する時
に、前記したコマンダーが送信した音声信号をミックス
回路３４において混合又は切り換えることもできる。そ
して、記録した映像信号及び音声信号は、それぞれ映像
再生系３６及び音声再生系４０により再生される。

【００３９】映像再生系３６の出力と前記カメラ部３１
の出力、及び音声再生系４０の出力とミックス回路３４
の出力は、記録／再生切り換え用のスイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２により選択され、プリエンファシス回路３７，４
１、ＦＭ変調回路３８，４２を経て発光ダイオードアレ
イ３９へ送られる。すなわち、記録モード時にはカメラ
部３１の出力とミックス回路３４の出力が発光ダイオー
ドアレイ３９へ送られ、再生モード時には映像再生系３
６と音声再生系４０の出力が発光ダイオードアレイ３９
へ送られる。したがって、これらの映像信号及び音声信
号を受信するコマンダーにおいては、記録モード時には
ビデオカセットに記録中の映像と音声を確認でき、再生
モード時にはビデオカセットから再生中の映像と音声を
視聴することができる。

【００４０】さらに、このカメラ一体型ＶＴＲは、図２
を参照しながら説明したように、各種通信制御信号を送
信する。この通信制御信号は、カメラ一体型ＶＴＲ全体
の制御を行う制御系５４の指示によりコマンド発生回路
５５が発生する。そして、これをＡＭ変調回路５６によ
りＡＭ制御信号に変換し、発光ダイオードアレイ３９へ
送る。

【００４１】一方、コマンダーが送信したＦＭ音声信号
とＡＭ制御信号は、受光ダイオードアレイ４３において
赤外線から電気信号に変換され、増幅器４４において所
定のレベルに増幅され、バンドパスフィルタ４５，５０
へ送られる。

【００４２】バンドパスフィルタ４５は３．３ＭＨｚの
ＦＭ音声信号を抽出する。このＦＭ音声信号はＦＭ検波
回路４６により音声信号に復調され、ディエンファシス
回路４７を経てミックス回路３４へ送られる。

【００４３】ＦＭ音声信号は振幅検波回路４８にも供給
され、検波出力がダイオード制御回路４９へ送られる。
振幅検波回路４８は受光レベルを検出するものである。
そして、ダイオード制御回路４９はこの受光レベルから
受光ダイオードアレイ４３の受光素子を特定する動作を
行う。

【００４４】また、バンドパスフィルタ５０は４０ｋＨ
ｚのＡＭ制御信号を抽出する。このＡＭ制御信号は振幅
検波回路５１においてもとの制御信号に復調され、デコ
ード回路５２において制御信号の内容が識別され、さら
に符号照合回路５３においてＩＤコードが設定されてい
るものに一致しているかどうか照合される。

【００４５】符号照合回路５３の出力はダイオード制御
回路４９及び制御系５４へ送られる。制御系５４及びダ
イオード制御回路４９は、ＩＤコードが設定されている
ものと不一致の場合には、受光方向の確認するために受
光ダイオードアレイ４３の受光素子の特定を行わないよ
うに制御する。

【００４６】デコード回路５２が識別した制御信号は制
御系５４にも送られる。制御系５４は制御信号に応じて
カメラ一体型ＶＴＲの動作（ＲＥＣ，ＰＢ，ズーム等）
を制御する。

【００４７】振幅検波回路５１の出力はダイオード制御
回路４９にも供給される。図２を参照しながら説明した
ように、ダイオード制御回路４９は、制御信号の受光レ
ベルが規定レベルに達したときに発光源を捜す。振幅検
波回路５１の出力はこの受光レベルを検出するものであ
る。

【００４８】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて例えば下記（１）
〜（５）のような変形が可能である。（１）制御信号用を送信又は受信するための発光素子又
は受光素子を音声信号や映像信号を送信又は受信するた
めの発光素子又は受光素子とは別に設ける。

【００４９】（２）制御信号を送信する時は、受光方向
を確認した後も広い指向性のまま行う。（３）映像信号や音声信号を送信せず、制御信号のみを
送信する場合には、従来のコマンダーのように広い指向
性のまま送信を行う。

【００５０】（４）通信路が確保されていることや、指
向性が狭い状態であるか広い状態であるか等を表示する
手段（ディスプレイ、パイロットランプ、音等）を設け
る。

【００５１】（５）カメラ一体型ＶＴＲからテレビジョ
ン受信機へ映像信号及び音声信号の通信を行う。この場
合、カメラ一体型ＶＴＲが親機、テレビジョン受信機が
子機として動作するように構成する。

【００５２】（６）定期的、例えばフィールド周期でＩ
Ｄコードの通信を行うように構成する。このようにする
と、受光素子のレベルが低下する間もなく発光源が入れ
替わった場合にも、新たな発光源との間で通信を行うこ
とはなくなる。また、ＩＤコードの通信周期をフィール
ド周期に設定してマイコンの割り込み処理の周期と同期
させると、マイコンの負担が軽くなる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、送信指向性及び受信指向性を狭くして通信する、
すなわち送信ビームを絞って送信することができるの
で、伝送効率が向上する。このため、発光素子に入力す
る電力を節約できるので、例えばカメラ一体型ＶＴＲ等
のバッテリーの使用時間を延ばすことができる。

【００５４】また、送信ビームを絞って送信するので、
近くで他の機器が通信していても混信せずに通信路を確
保できる。さらに、送信側で自分を特定する識別信号を
送信し、受信側でこの識別信号を照合し、目的の識別信
号と合致した場合のみ通信を行うので、目的の機器以外
の機器と通信する恐れはない。

【００５５】そして、発光素子又は受光素子のいずれか
一方のみの指向性を可変に構成すると、発光素子、受光
素子双方の指向性を可変にする場合より装置のコストを
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した通信システムの一例を示す図
である。

【図２】図１の通信システムにおいて、カメラ一体型Ｖ
ＴＲからコマンダーへ映像信号と音声信号を送信する場
合の通信手順を示す図である。

【図３】図１のコマンダーの構成の一例を示すブロック
図である。

【図４】図１のカメラ一体型ＶＴＲの構成の一例を示す
ブロック図である。

【図５】送信される信号の周波数アロケーションの一例
を示す図である。

【符号の説明】

３，３９…発光ダイオードアレイ、４，４３…受光ダイ
オードアレイ、１９，４９…ダイオード制御回路、２
２，５２…デコード回路、２３，５３…符号照合回路

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０４Ｂ 10/02 10/18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光信号を無線通信する光通信方式におい
て、複数個の発光素子及び受光素子を設け、該発光素子
の使用数を増減することにより送信指向性を広く又は狭
くすると共に、該受光素子の使用数を増減することによ
り受信指向性を広く又は狭くすることを特徴とする光通
信方式。
【請求項２】受信信号のレベルが所定値に達した受光
素子を捜すことにより受光方向を確認し、受信指向性を
狭くする請求項１記載の光通信方式。
【請求項３】受光方向を確認したことを相手から通知
された後に送信指向性を狭くする請求項２記載の光通信
方式。
【請求項４】自分を特定する識別信号を相手側に送信
し、相手側は受信した識別信号が目的の識別信号と合致
した場合に受光方向を確認する請求項２記載の光通信方
式。
【請求項５】発光素子又は受光素子のいずれか一方の
指向性を固定する請求項１記載の光通信方式。