JPH0897768A - 光中継器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光拡散板を有効利用することにより、最小の
発光素子数で広い空間伝送エリアが確保でき、且つ光信
号伝送の信頼性を向上することができる光中継器を提供
する。 【構成】 受信した光信号を所定レベルに増幅した後、
空間内に放射させる光中継器１において、上記光中継器
１は、その本体の上，下に，受信検知した光信号を所定
レベルまで増幅した後に放出する光信号送信部１１と、
変調された光信号を受信検知する光信号受信部１２とを
設け、上記光信号送信部１１の適所には、放射された光
信号を、空間内に拡散させる光拡散板１４を設けた構造
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭やオフィスなどの
室内空間において、光送信器から照射された光コード信
号を、光受信器を設けた家電製品等の制御機器に空間伝
送させる際に、一旦光コード信号を受信し、所定レベル
に増幅した後、空間内に放射して制御機器を制御する場
合に使用される光中継器の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】光信号を増幅して空間内に放射するため
の光中継器は、テレビジョンや照明器具など制御機器へ
の光信号の伝送空間を拡大するために、一般に、天井や
壁に設置されている。図１１は、従来の光伝送制御シス
テムの一例を示すものであって、このシステムでは、天
井部ａには光中継器ｂが設置され、この光中継器の光信
号送信部（図示略）で増幅されて伝送される光信号を受
信する受光部ｃを備えた各種制御機器ｄ，ｅが床上など
に設置され、これらの各種制御機器ｄ，ｅを制御するた
めに光信号を上記光中継器ｄに伝送する送信器ｆが備え
られている。

【０００３】このシステムでは、送信器ｆを人Ｍが手に
持って光中継器ｂに向けて光信号を発射させると、この
光信号は光中継器ｂの光信号受信部（図示略）で受信さ
れて増幅され、光中継器ｂの光信号送信部からは同一コ
ードの光信号が増幅されて天井部ａに放射され、天井面
の拡散反射によって室内の上記各種制御機器ｄ，ｅの受
光部ｃで受信され、これら各種制御機器ｄ，ｅが制御さ
れるようになっている。

【０００４】ところが、上記のような従来のシステムに
おいては、天井部ａの壁面の色によっては送信された光
信号が天井面に吸収されて弱くなったり、また、天井面
の材質の反射特性が鏡面反射に近いものであると、光信
号は拡散されずに直線的に反射されて、制御の対象とな
る制御機器に届かない場合があって正常に光信号の伝送
がおこなわれなくなるという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題を解決する
ために、光中継器に多数の発光素子を放射状に並べて配
置し、天井面の反射を利用せずに直接制御機器の置かれ
ている床面に向けて光信号を放射させるという方法があ
るが、この方法では、広い視野角を確保するために、光
信号送信用の発光素子を多数配置する必要があり、この
ために、光中継器が大型化し、しかも発光素子を多く必
要とするのでコストが高くなるという問題がある。

【０００６】一方、天井面に光拡散板を設置して、光信
号の拡散放射を効果的に行う方法があるが、この光拡散
板の取付けに手間がかかり、且つ美観上好ましくないと
いう問題がある。本発明は、上記従来の問題に鑑みてな
されたものであって、光拡散板を有効利用することによ
り、最小の発光素子数で光信号の広い伝送空間を確保で
き、且つ光信号伝送の信頼性を向上することができる光
中継器を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであって、請求項１の光中
継器は、その本体の上，下に，受信検知した光信号を所
定レベルまで増幅した後に放射する光信号送信部と、変
調された光信号を受信検知する光信号受信部とを設け、
上記光信号送信部の適所には、放射された光信号を、空
間内に拡散させる光拡散板を設けた構造となっている。

【０００８】請求項２の光中継器は、調整ネジを操作
し、光拡散板の取付傾度を可変することによって、光信
号の拡散エリアが調整できる光伝送エリア調整機構を備
えた構造となっている。請求項３の光中継器は、上記光
中継器本体の光信号送信部と、光信号受信部との間に
は、光信号送信部から放射された光信号が光信号受信部
に入り込まないようにした遮光板を更に設けた構造とな
っている。

【０００９】

【作用】請求項１の光中継器によれば、変調された光信
号が光信号受信部で受信検知されると、この受信検知し
た光信号を所定レベルまで増幅した後に、光信号送信部
から放射され、この放射された光信号が光信号送信部の
適所に設けられた光拡散板によって空間内で広い範囲に
わたって拡散される。

【００１０】従って、最小の発光素子数で広い伝送エリ
アを確保でき、且つ光信号伝送の信頼性を向上すること
ができる。請求項２の光中継器によれば、光伝送エリア
調整機構の調整ネジを回動操作することによって、光拡
散板の取付傾度を調整し、これにより、光信号の拡散エ
リアを調整できる。

【００１１】したがって、光信号を伝送しようとする目
標の制御機器に向けて、光信号を正確に伝送し制御機器
を確実に制御することができる。請求項２の光中継器に
よれば、光中継器本体の光信号送信部と、光信号受信部
との間に、遮光板を更に設けたので、上記光信号送信部
から放出された光信号が光信号受信部に入り込むことが
なく、光信号の受信を放出とを支障なく行うことができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る光中継器の実施例につい
て、図面を参照しつつ説明する。図１，図２は、第１実
施例の光中継器１を示しており、この光中継器１は、家
庭やオフィスなどの天井部ａに取付られるものであり、
その本体１０の上，下には、受信検知した光信号を所定
レベルまで増幅した後に放射する光信号送信部１１と、
変調された光信号を受信検知する光信号受信部１２とを
設け、光信号送信部１１に設けられた発光素子１３の上
方部分に、放射された光信号を、空間内に拡散させる光
拡散板１４が設けられ、光中継器本体１０の光信号送信
部１１と、光信号受信部１２との間には、光信号送信部
１１から放射された光信号が光信号受信部１２に入り込
まないようにした遮光板１５が更に設けられ、この遮光
板１４の下面側に複数の受光素子１６が配設されてい
る。

【００１３】上記発光素子１３は、図２に示すように、
光中継器本体１０の周側面近傍箇所の三方位置にそれぞ
れ一対づつ配設され、これら三方位置の上方に、発光素
子１３を覆うように上記光下面視略扇形状の拡散板１４
がそれぞれ設けられている。上記遮光板１５は、円板形
状に形成され、その下面側に整列配置された９つの受光
素子１６が取付けられている。

【００１４】図３は、上記構成の光中継器１を用いて、
テレビジョンや照明器具などの制御機器２１，２２を制
御するときの状態を示すものであって、人Ｍが手に送信
器３０を持って、光中継器１に向けて狭いビームの光信
号ｈ１を発射させると、この光信号ｈ１は、空間を伝送
して光中継器１の光信号受信部１２の受光素子１６で受
信されて増幅され、光中継器１の光信号送信部１１の発
光素子１３から同一コードの光信号ｈ２が光拡散板１４
に向けて放射され、この光拡散板１４による拡散反射に
よって光信号ｈ３が室内の各種制御機器２１，２２の受
光部２１ａ，２２ａで受信され、これら各種制御機器２
１，２２は、例えば電源スイッチのオン、オフ制御がな
される。尚、図３においては、遮光板１５と受光素子１
６とを図示省略にしている。

【００１５】図４は光中継器１の内部構成をブロック図
をもって示しており、送信器３０から変調され、出力さ
れた光信号を受信し、増幅する光信号受信部１２と、そ
の増幅信号を室内全域に放射し、受光器としての各種制
御機器２１，２２に光信号を送信する光信号送信部１１
とを光中継器本体１０に内蔵している。光信号受信部１
２は、太陽光や照射光による可視光ノイズを抑えるため
の可視光カットフィルタ１２ａと、広い伝送領域をカバ
ーして受信するための集光レンズ１２ｂと、可視光カッ
トフィルタ１２ａと集光レンズ１２ｂを介して光信号を
受光して電気信号に変換する複数のＰＩＮ−ホトダイオ
ード等より成る受光素子１６と、その信号を増幅する受
光アンプ１２ｃ、フィルタ回路１２ｄ及び検波整形回路
１２ｅから成る受光回路と、マイクロプロセッサで構成
された信号処理回路１２ｆとを備えている。

【００１６】光信号送信部１１は、マイクロプロセッサ
で構成された信号処理回路１１ａと、発光素子駆動回路
１１ｂと、信号処理回路１１ａと発光素子駆動回路１１
ｂを介して送られてきた信号を光信号として発射する複
数のＬＥＤ等より成る発光素子１３と、この光信号を集
光して送信するための集光レンズ１１ｃとを備えてい
る。尚、光コード信号を受信し、送信するまでの動作は
遅れ時間がなく、受信後直ちに送信されるように高速処
理回路を採用している。

【００１７】図５は送信器３０のハード構成を示すもの
であって、送信器３０は、マイクロプロセッサよりなる
信号処理部３０ａと、キースイッチの入力を受け付ける
ためのキーマトリクス３０ｂと、トランジスタＴＲを有
した光駆動回路３０ｃと、光コード信号を送出する発光
素子３０ｄとしてのＬＥＤと、光信号のビームを狭くす
るための集光レンズ３０ｅとを備えている。

【００１８】そして、キースイッチ（図示略）を操作
し、キーマトリクス３０ｂから制御信号が入力され、信
号処理部３０ａと光駆動回路３０ｃとを介してＬＥＤ
（発光素子３０ｄ）から光コード信号が変調され送出さ
れるようになっている。図６は、制御機器２１，２２の
受信部２０のハード構成を示している。光送信信号を電
気信号に変換するＰＩＮ−ホトダイオード等の受光素子
２０ａ及び信号増幅回路２０ｂと、ダイナミックレンジ
を大きくして受信可能距離を長くするオートゲインコン
トロール回路２０ｃと、変調信号のみを取り出すための
バンドパスフィルタ２０ｄと、検波回路２０ｅと、波形
整形回路２０ｆとにより一体化して形成された受光モジ
ュール２０ｇと、受信信号をデコードするためのマイク
ロプロセッサ２０ｈと、リレー制御回路２０ｉとが各制
御機器２１、２２に受信部２０Ａとして内蔵されている
が、ＰＩＮ−ホトダイオード（受光素子２０ａ）の前段
には、太陽光や照明光による可視光ノイズを抑えるため
の可視光カットフィルタ２０ｊと、受信可能方向を広く
するための集光レンズ２０ｋとが取り付けられている。

【００１９】送信器３０から発射された光信号は、光中
継器１を介して光空間伝送され、受信部２０Ａで受信さ
れる。受信部２０Ａでは、集光レンズ２０ｋ、可視光カ
ットフィルタ２０ｊ、受光モジュール２０ｇ、マイクロ
プロセッサ２０ｈ及びリレー制御回路２０ｉを介して制
御機器２１、２２に受信され、この光信号によって制御
機器２１、２２は制御される。

【００２０】図７は、第２実施例の光中継器１Ａの内部
構造を示すものであって、この光中継器１Ａでは、光拡
散板１４Ａが上端部より下端部が光中継器本体１０の内
側に向けて斜めに傾斜した状態で配設されており、これ
によって、光拡散板１４Ａによって反射拡散された光信
号が光中継器１Ａの斜め外側に向けて放射されるように
構成されている。

【００２１】これにより、より広い空間に光信号を反射
拡散することができるとともに、光信号受信部１２の受
光素子１６によって、光拡散板１４Ａで反射拡散された
光信号が受信されることがない。図８は、第３実施例の
光中継器１Ｂの内部構造を示すものであって、この光中
継器１Ｂでは、調整ネジ４１によって、光拡散板１４Ｂ
の取付傾度を調整することによって、光信号の拡散空間
が調整できる光伝送エリア調整機構４０が備えられてい
る。

【００２２】即ち、調整ネジ４１が光中継器本体１０に
対して回動可能且つ上下移動不能状態に配設され、且つ
光拡散板１４Ｂがそれぞれ水平向きになるようにスプリ
ング４２によって付勢されており、これらの光拡散板１
４Ｂの内面に周縁部が当接され、上記調整ネジ４１に螺
合された取付傾度調整板４３が光中継器本体１０の内部
略中央部に配設され、この取付傾度調整板４３は、光中
継器本体１０の下側から挿入配設された調整ネジ４１を
左右に回転させることにより、上下移動する構造となっ
ている。

【００２３】この第３実施例の光中継器１Ｂによれば、
光伝送エリア調整機構４０の調整ネジ４１を回動操作
し、取付傾度調整板４３を上下移動させれば光拡散板１
４Ｂの取付傾度が調整でき、光信号の拡散空間を調整で
きる。したがって、光信号を伝送しようとする目的の制
御機器２１，２２に向けて、光信号を正確に伝送して、
この制御機器２１，２２を制御することができる。

【００２４】図９は、第４実施例の光中継器１Ｃを示す
ものであって、この光中継器１Ｃでは、天井面に引掛埋
込ローゼット５０が取付けられており、内部構造が第１
実施例の光中継器と同様の構造である光中継器１Ｃが、
この引っ掛け埋込ローゼット５０の下面に取付けられ、
更に、この光中継器１Ｃの本体１０の下面に、照明器具
５１が着脱可能に取付けられるように構成されている。

【００２５】図１０は図９をより具体的に示すもので、
光中継器１Ｃの本体１０の上面には、引掛埋込ローゼッ
ト５０に着脱可能に接続されて、電源供給を受ける一対
の略Ｌ字形の給電接続端子５２が突設されており、この
給電接続端子５２は、引掛埋込ローゼット５０の中央部
に形成された一対の端子接続穴５０ａに嵌入され、所定
量だけ回動させれば、光中継器１Ｃの本体が取付け出来
るようになっている。

【００２６】光中継器１Ｃの本体１０の下面には、照明
器具５１に取付けられた接続具５３を着脱可能に接続し
て、照明器具５１に給電するための一対の係止用接続穴
５４が設けられている。この接続穴５４に、照明器具５
１の接続具５３の一対の給電接続端子５５を嵌入し、所
定量だけ回動させれば、照明器具５１が取付けられ、引
掛埋込ローゼット５０を通じて照明器具５１には電源が
供給されるようになっている。

【００２７】この第４実施例では、照明器具５１を取付
けるための引掛埋込ローゼット５０を利用することによ
って、光中継器１Ｃを設置するための電源配線工事や取
付け工事をする必要がなく、簡単に光中継器１Ｃを取り
付けることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の光中継
器では、光信号送信部の適所に、放射された光信号を、
空間内に拡散させる光拡散板を設けたので、このように
光拡散板を有効利用することにより、最小の発光素子数
で広い伝送空間を確保でき、且つ光信号伝送の信頼性を
向上することができる。

【００２９】請求項２の光中継器では、光伝送エリア調
整機構の調整ネジを回動操作することによって、光拡散
板の取付傾度を調整し、これにより、光信号の拡散空間
を調整できる。したがって、光信号を伝送しようとする
目標の制御機器に向けて、光信号を正確に伝送して、こ
の制御機器を確実に制御することができ、室内における
広い空間に光信号を拡散放射することができる。

【００３０】請求項３の光中継器では、光中継器本体の
光信号送信部と、光信号受信部との間に、遮光板を更に
設けたので、上記光信号送信部から放射された光信号が
光信号受信部に入り込むことがなく、光信号の受信を放
射とを支障なく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の光中継器の内部構造
を示す概略縦断面図である。

【図２】第１実施例の光中継器の内部構造を示す下面視
した断面図である。

【図３】第１実施例の光中継器の使用状態を示す説明図
である。

【図４】光中継器の内部構成を示すブロック図である。

【図５】送信器のハード構成の一例を示すブロック図で
ある。

【図６】制御機器の受信部のハード構成の一例を示すブ
ロック図である。

【図７】第２実施例の光中継器の内部構造を示す概略縦
断面図である。

【図８】第３実施例の光中継器の内部構造を示す概略縦
断面図である。

【図９】第４実施例の光中継器の下部に照明器具を取り
付けた状態を示す概略正面図である。

【図１０】第４実施例の光中継器と照明器具との取付け
状態を示す分解斜視図である。

【図１１】従来の光中継器の使用状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 光中継器 １０ 光中継器本体 １１ 光信号送信部 １２ 光信号受信部 １４，１４Ａ，１４Ｂ 光拡散板 １５ 遮光板 ４０ 光伝送エリア調整機構 ４１ 調整ネジ

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】したがって、光信号を伝送しようとする目
標の制御機器に向けて、光信号を正確に伝送し制御機器
を確実に制御することができる。請求項２の光中継器に
よれば、光中継器本体の光信号送信部と、光信号受信部
との間に、遮光板を更に設けたので、上記光信号送信部
から放出された光信号が光信号受信部に入り込むことが
なく、光信号の受信と放出とを支障なく行うことができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１ Ｕ ３７１ Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受信した光信号を所定レベルに増幅した
   後、空間内に放射させる光中継器において、 上記光中継器は、その本体の上，下に，受信検知した光
   信号を所定レベルまで増幅した後に放射する光信号送信
   部と、変調された光信号を受信検知する光信号受信部と
   を設け、上記光信号送信部の適所には、放射された光信
   号を、空間内に拡散させる光拡散板を設けた構造とした
   光中継器。
2. 【請求項２】調整ネジを操作し、光拡散板の取付傾度を
   可変することによって、光信号の拡散エリアが調整でき
   る光伝送エリア調整機構を備えた構造とした請求項１に
   記載の光中継器。
3. 【請求項３】上記光中継器本体の光信号送信部と、光信
   号受信部との間には、光信号送信部から放射された光信
   号が光信号受信部に入り込まないようにした遮光板を更
   に設けた構造とした請求項１又は２のいずれかに記載の
   光中継器。