JPH09200133A - 光伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】伝送状態が最良となるように光信号の放射方向
を自動的に調整できる光伝送装置を提供する。 【解決手段】変調部１１で入力信号ＳINを変調し、フィ
ルタ部１２を介して信号ＭＳとして加算部１３に供給す
る。発振部１４で信号ＭＳとは周波数の異なる信号ＲＳ
を生成して加算部１３で信号ＭＳと加算し、信号ＭＸと
して駆動部１５に供給する。マイコン２０からの信号Ｃ
Ｃにより、駆動部１５に接続した赤外発光ダイオード１
６-1〜１６-nのいずれかを選択して信号ＭＸに基づき駆
動する。各赤外発光ダイオードは光の放射方向が異な
る。受信器で光信号を受信し、受信信号から信号ＲＳの
帯域のレベルを検出し、検出結果に基づき受信器から光
信号を放射する。送信器１０のフォトダイオード２１で
この光信号を受信し、生成部２２から判別信号ＨＡをマ
イコン２０に供給し、信号ＨＡに基づき信号ＣＣを生成
して伝送状態が良好となる赤外発光ダイオードを選択す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は光伝送装置に関す
る。詳しくは、光伝送装置の送信器に、送信信号に基づ
いて光信号を放射する第１の発光手段と、第１の発光手
段から放射される光信号の放射方向を制御する方向制御
手段とを設け、光伝送装置の受信器には、送信器の第１
の発光手段から放射された光信号を受信して第１の受信
信号を生成する受光手段と、第１の受信信号から受信レ
ベル信号を生成する受信信号処理手段と、受信レベル信
号の信号レベルを検出し、検出結果に基づいて光信号を
放射する第２の発光手段とを設け、受信器の第２の発光
手段から放射された光信号に基づき、送信器の方向制御
手段によって、第１の発光手段から放射される光信号の
放射方向を制御して、伝送状態を最良とするものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の光伝送装置、例えば伝送波として
赤外線を利用し、送信信号に基づいて赤外発光ダイオー
ドから赤外線である光信号を放射させ、この光信号をフ
ォトダイオードで受信して受信信号を得る光伝送装置に
おいて、光信号を放射させるために用いられる赤外発光
ダイオードは、赤外線の放射強度を高めるために指向性
が狭められている。

【０００３】このため、放射された光信号をフォトダイ
オードで受信するためには、赤外発光ダイオードの光信
号の放射方向と対応する向きにフォトダイオードを調整
する必要がある。また、この光信号をいずれの方向から
でも簡単に受信できるものとするためには、複数の赤外
発光ダイオードを設けて、色々な方向に光信号を放射さ
せる必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに１つの赤外発光ダイオードから出力される光信号を
フォトダイオードで受信する場合には、赤外発光ダイオ
ードの光信号の放射方向とフォトダイオードの向きを対
応させなければならず、位置調整の作業が煩雑となる。

【０００５】また、この光信号をいずれの方向からでも
受信できるように複数の赤外発光ダイオードを設けた場
合には消費電力が大きくなるため、例えば光伝送装置が
電池で駆動される場合には動作時間が短いものとされて
しまう。

【０００６】そこで、この発明では、伝送状態が最良と
なるように光信号の放射方向を自動的に調整できる光伝
送装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光伝送装
置は、送信信号として光信号を用いた光伝送装置であっ
て、光伝送装置は、光信号を送信する送信器と送信され
た光信号を受信する受信器を有し、送信器は、光信号を
放射する第１の発光手段と、第１の発光手段から放射さ
れる光信号の放射方向を制御する方向制御手段とを備
え、受信器は、送信器の第１の発光手段から放射された
光信号を受信して第１の受信信号を生成する受光手段
と、第１の受信信号に基づいて受信レベル信号を生成す
る受信信号処理手段と、受信レベル信号の信号レベルを
検出し、検出結果に基づいて光信号を放射する第２の発
光手段とを備え、送信器の方向制御手段では、受信器の
第２の発光手段から放射された光信号を受信して得た第
２の受信信号に基づいて、第１の発光手段から放射され
る光信号の放射方向を制御するものである。

【０００８】また、送信器の第１の発光手段は、光の放
射方向の異なる複数の発光素子で構成され、送信器の方
向制御手段では、第２の受信信号に基づいて第１の発光
手段の発光素子を順次切り換えて、伝送状態が最良とな
る発光素子を選択するものである。

【０００９】また、第１の発光手段は、単一の発光素子
で構成され、送信器の方向制御手段では、第２の受信信
号に基づいて単一の発光素子の光の放射方向を可変し、
伝送状態が最良となるように放射方向を設定するもので
ある。

【００１０】さらに、送信器は、受信レベル検出用のレ
ベル検出信号を発生させる信号発生手段を有し、送信器
の第１の発光手段では、送信信号とレベル検出信号に基
づいて光信号を放射し、受信器の受信信号処理手段で
は、第１の受信信号に基づき、レベル検出信号の受信信
号から受信レベル信号を生成するものである。

【００１１】この発明においては、受信器の受信信号処
理手段で生成される受信レベル信号の信号レベルで伝送
状態が判別されて、伝送状態に応じて第２の発光手段か
ら光信号が放射される。送信器の方向制御手段では、第
２の発光手段から放射された光信号を受信することによ
り、伝送状態を判別できるので、伝送状態が最良となる
ように第１の発光手段から放射される光信号の放射方向
を制御することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】続いてこの発明について図を参照
して説明する。図１は光伝送装置の送信器１０の構成を
示している。

【００１３】図１において、例えば映像や音声あるいは
データ等の信号を伝送する場合、これらの信号は入力信
号ＳINとして、信号変調部１１に供給される。信号変調
部１１では、入力信号ＳINが周波数変調されて変調信号
ＭＳが生成される。この変調信号ＭＳは帯域フィルタ部
１２でこの変調信号ＭＳの帯域以外の周波数成分の信号
が除去されて信号加算部１３に供給される。

【００１４】発振部１４では、変調信号ＭＳとは異なる
周波数であると共に、信号レベルが一定である受信レベ
ル検出用のレベル検出信号ＲＳが生成される。このレベ
ル検出信号ＲＳは信号加算部１３に供給される。

【００１５】信号加算部１３では、変調信号ＭＳとレベ
ル検出信号ＲＳが加算されて伝送信号ＭＸとしてダイオ
ード駆動部１５に供給される。ダイオード駆動部１５に
は複数の赤外発光ダイオード１６-1〜１６-nが接続され
る。これらの赤外発光ダイオード１６-1〜１６-nは、後
述するマイクロコンピュータ（以下「マイコン」とい
う）２０から供給される選択信号ＣＣによって選択され
て、伝送信号ＭＸに基づいて駆動され、光信号が放射さ
れる。

【００１６】フォトダイオード２１では、後述する受信
器３０から放射された光信号が受信されて、光電変換に
よってセンサ信号ＳＡが生成される。このセンサ信号Ｓ
Ａは受信判別信号生成部２２に供給される。なお、フォ
トダイオード２１は、受信器３０から放射された光信号
をいずれの方向からでも受信できるものである。

【００１７】受信判別信号生成部２２では、センサ信号
ＳＡに基づき受信器３０から放射された光信号を受信し
たか否かを示す判別信号ＨＡが生成されてマイコン２０
に供給される。

【００１８】マイコン２０では、受信判別信号生成部２
２からの判別信号ＨＡに基づき、伝送信号ＭＸによって
駆動される赤外発光ダイオードを選択するための選択信
号ＣＣが生成される。

【００１９】次に、光伝送装置の受信器３０の構成を図
２に示す。図２において、送信器１０の赤外発光ダイオ
ード１６-1〜１６-nのいずれかから放射された光信号
は、受信器３０のフォトダイオード３１で受信される。
フォトダイオード３１では、受信された光信号に基づき
光電変換によってセンサ信号ＳＢが生成される。このセ
ンサ信号ＳＢは受信信号生成部３２で増幅されて受信信
号ＸＲとして帯域フィルタ部３３，３４に供給される。

【００２０】帯域フィルタ部３３では、受信信号ＸＲか
ら変調信号ＭＳに対応する帯域以外の周波数成分の信号
が除去されて信号ＭＲとして信号復調部３５に供給され
る。この信号復調部３５では、信号ＭＲが復調されて入
力信号ＳINに応じた出力信号ＳOUTが生成される。

【００２１】帯域フィルタ部３４では、受信信号ＸＲか
らレベル検出信号ＲＳに対応する帯域以外の周波数成分
の信号が除去されて信号ＲＲとしてレベル検出部３６に
供給される。レベル検出部３６では、信号ＲＲの信号レ
ベルに応じた受信レベル信号ＬＣが生成される。この受
信レベル信号ＬＣはマイコン３７に供給される。

【００２２】マイコン３７では、受信レベル信号ＬＣの
信号レベルを検出して光信号の受信レベルが判別されて
制御信号ＣＴが生成される。この制御信号ＣＴは、スイ
ッチ部４０に供給される。

【００２３】発振部４１では、受信判別用の発振信号Ｔ
Ａが生成されて、スイッチ部４０の一方の端子に供給さ
れる。またスイッチ部４０の他方の端子はダイオード駆
動部４２に接続されており、このスイッチ部４０のスイ
ッチ動作はマイコン３７から供給される制御信号ＣＴに
よって制御される。

【００２４】ここで、マイコン３７からの制御信号ＣＴ
によって、スイッチ部４０が導通状態とされたときに
は、発振信号ＴＡがダイオード駆動部４２に供給され
る。ダイオード駆動部４２には、赤外発光ダイオード４
３が接続されており、この赤外発光ダイオード４３は、
発振信号ＴＡに基づいて駆動され光信号が送信器に向け
て放射される。

【００２５】次に光伝送装置の動作について説明する。
図３は、受信器３０の動作を示すフローチャートであ
る。

【００２６】図３において、ステップＳＴ１では、レベ
ル検出部３６からの受信レベル信号ＬＣの信号レベルが
マイコン３７で読み込まれてステップＳＴ２に進む。

【００２７】ステップＳＴ２では、受信レベル信号ＬＣ
の信号レベルの変化がないか否かが判別される。ここ
で、受信レベル信号ＬＣの信号レベルの変化がないとき
にはステップＳＴ１に戻り再び受信レベル信号ＬＣの信
号レベルが読み込まれる。また、信号レベルの変化が生
じたときにはステップＳＴ３に進む。

【００２８】ステップＳＴ３では、受信レベル信号ＬＣ
の信号レベルが低下したか否かが判別される。ここで、
受信レベル信号ＬＣの信号レベルが低下したことが検出
されないときにはステップＳＴ４に進み、信号レベルが
低下したことが検出されたときにはステップＳＴ５に進
む。

【００２９】ステップＳＴ４では、制御信号ＣＴの信号
レベルが例えばローレベル「Ｌ」とされて、スイッチ部
４０は非導通状態とされる。このため、赤外発光ダイオ
ード４３からの光信号の放射が停止されてステップＳＴ
１に戻る。

【００３０】ステップＳＴ５では、制御信号ＣＴの信号
レベルが例えばハイレベル「Ｈ」とされて、スイッチ部
４０は導通状態とされる。このため、赤外発光ダイオー
ド４３からの光信号の放射が行われてステップＳＴ１に
戻る。

【００３１】次に、送信器１０の動作を図４に示す。図
４に示すフローチャートにおいて、ステップＳＴ１１で
は、赤外発光ダイオード１６-1〜１６-nの駆動順序が設
定される。例えばマイコン２０からの選択信号ＣＣによ
って、赤外発光ダイオード１６-1から赤外発光ダイオー
ド１６-nの方向（以下「順方向」という）に駆動順序が
設定されてステップＳＴ１２に進む。

【００３２】ステップＳＴ１２では、選択信号ＣＣによ
って、選択された赤外発光ダイオードが伝送信号ＭＸに
基づいて駆動される。

【００３３】次に、ステップＳＴ１３では、マイコン２
０によって受信判別信号生成部２２からの判別信号ＨＡ
が読み込まれてステップＳＴ１４に進む。

【００３４】ステップＳＴ１４では、受信器３０での受
信レベル信号ＬＣの信号レベルが低下して送信器１０の
判別信号ＨＡの信号レベルが増加したか否かが判別され
る。ここで、信号レベルが増加していない場合にはステ
ップＳＴ１５に進み、信号レベルが増加した場合にはス
テップＳＴ１６に進む。

【００３５】ステップＳＴ１５では、駆動される赤外発
光ダイオードが順次切り換えられて端部の赤外発光ダイ
オードの位置とされたか否かが判別される。例えば駆動
順序が順方向である場合には、赤外発光ダイオード１６
-nが駆動されたか否か、また駆動順序が逆方向（赤外発
光ダイオード１６-nから赤外発光ダイオード１６-1の方
向）である場合には、赤外発光ダイオード１６-1が駆動
されたか否かが判別される。

【００３６】ここで、端部の赤外発光ダイオードの位置
とされていない場合にはステップＳＴ２０に進み、端部
の赤外発光ダイオードの位置とされた場合にはステップ
ＳＴ１６に進む。

【００３７】ステップＳＴ１６では、駆動順序の方向が
反転されてステップＳＴ１７に進む。

【００３８】ステップＳＴ１７では、駆動順序が反転さ
れた位置が所定回数同じ位置とされたか否かが判別され
る。例えば赤外発光ダイオード１６-Aと赤外発光ダイオ
ード１６-Bの位置で駆動順序が反転されると共に、この
反転が３回繰り返された時にはステップＳＴ１８に進
み、繰り返されていないときにはステップＳＴ２０に進
む。

【００３９】ステップＳＴ１８では、駆動順序が順方向
の時に反転された位置と駆動順序が逆方向の時に反転さ
れた位置の中間の赤外発光ダイオードが選択されてステ
ップＳＴ１９に進む。

【００４０】ステップＳＴ１９では、判別信号ＨＡの信
号レベルが増加したか否かが判別される。ここで、信号
レベルが増加していない場合にはステップＳＴ１９に戻
り、信号レベルが増加した場合にはステップＳＴ２０に
進む。

【００４１】ステップＳＴ２０では、駆動される赤外発
光ダイオードが１つ移動されるように選択信号ＣＣが変
更されてステップＳＴ１２に戻る。

【００４２】このように受信器３０では、送信器１０か
らの送信信号の受信状態が良好でなく、所定レベルの受
信信号が得られない場合、赤外発光ダイオード４３が発
振信号ＴＡに基づいて駆動されて光信号が放射される。

【００４３】また送信器１０では、この受信器３０の赤
外発光ダイオード４３からの光信号が受信された場合、
送信器１０からの光信号の放射方向が適正でないと判断
されて、伝送信号ＭＸに基づいて光信号が放射される赤
外発光ダイオードが順次切り換えられる。

【００４４】なお、受信器３０の発振部４１で発生され
る発振信号ＴＡを変調信号ＭＳおよびレベル検出信号Ｒ
Ｓとは異なる周波数に設定し、送信器１０の受信判別信
号生成部２２で、センサ信号ＳＡの発振信号ＴＡの周波
数成分に基づいて判別信号ＨＡを生成するものとすれ
ば、さらに確実に放射方向の判別を行うことができる。
また、発振信号ＴＡを変調信号ＭＳおよびレベル検出信
号ＲＳとは異なる周波数に設定するものとすれば、受信
器３０で所定レベルの受信信号が得られたときに、赤外
発光ダイオード４３から光信号を放射するものとしても
よい。

【００４５】ここで、発振信号ＴＡに基づき所定レベル
の受信信号ＸＲを得ることができる赤外発光ダイオード
の範囲が検出されると、この範囲の中央に位置する赤外
発光ダイオードが選択されて、この赤外発光ダイオード
から伝送信号ＭＸに基づき光信号が放射される。

【００４６】また、赤外発光ダイオードが選択されて、
この赤外発光ダイオードから伝送信号ＭＸに基づく光信
号が放射された場合、送信器１０からの送信信号の受信
状態が良好でなく、所定レベルの受信信号が得られなく
なるまで、選択された赤外発光ダイオードから光信号が
放射される。

【００４７】なお送信器１０では、赤外発光ダイオード
を切り換えて光信号の放射方向を可変するものとした
が、図５に示すように１つの赤外発光ダイオードの向き
をモータで変えて光信号の放射方向を制御してもよい。
なお、図５において、図１と対応する部分については同
一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００４８】図５に示す送信器５０の信号加算部１３に
はダイオード駆動部５１が接続されており、ダイオード
駆動部５１には赤外発光ダイオード５２が接続される。
この赤外発光ダイオード５２はモータ５３で光信号の放
射方向が可変される。またマイコン５４には、受信判別
信号生成部２２から判別信号ＨＡが供給されており、判
別信号ＨＡに基づいてモータ駆動信号ＭＤが生成され、
このモータ駆動信号ＭＤによってモータ５３が駆動され
る。

【００４９】この送信器５０においても、発振信号ＴＡ
に基づき所定レベルの受信信号ＸＲを得ることができる
赤外発光ダイオード５２の向きの範囲が検出されて、こ
の範囲の中央の向きに赤外発光ダイオード５２の向きが
調整される。

【００５０】このように、上述の実施の形態によれば、
送信信号の受信状態が良好となるように、赤外発光ダイ
オードが選択されあるいは向きが調整されるので、送信
器１０の向きを調整することなく受信器３０を送信器１
０の方向に向けるだけで、良好に信号の伝送を行うこと
ができる。

【００５１】このため、例えばカメラ一体型ビデオテー
プレコーダの撮影画像信号を伝送してモニタ装置に撮像
画を表示させる場合、撮影中にカメラ一体型ビデオテー
プレコーダの送信器の向きをモニタ装置側に調整する必
要がなく、操作を非常に簡便とすることができる。また
複数の赤外発光ダイオードから受信状態が最良となる赤
外発光ダイオードが選択されて駆動されるので消費電力
が大きくならず、電池動作中、カメラ一体型ビデオテー
プレコーダの動作時間が短くなることを防止できる。

【００５２】さらに、送信器１０，５０と受信器３０を
一体として送受信器を構成し、例えばフォトダイオード
２１と受信判別信号生成部２２に変えてフォトダイオー
ド３１および受信信号生成部３２を利用するものとし、
受信信号ＸＲを、発振信号ＴＡに対応する帯域以外の周
波数成分の信号を除去できる帯域フィルタを介してマイ
コン２０，５４に供給するものとすれば、送信側の送受
信器と受信側の送受信器の向きを調整しなくとも双方向
で良好に信号の伝送を行うことが可能となる。

【００５３】なお、送信信号の出力手段は赤外発光ダイ
オードに限られるものではないことは勿論である。

【００５４】

【発明の効果】この発明によれば、受信器の受信信号処
理手段で生成される受信レベル信号の信号レベルで伝送
状態が判別されて、伝送状態に応じて第２の発光手段か
ら光信号が放射される。また、送信器の方向制御手段で
は、第２の発光手段から放射された光信号を受信するこ
とにより、伝送状態を判別できるので、伝送状態が最良
となるように第１の発光手段から放射される光信号の放
射方向を制御される。

【００５５】このため、送信器の向きを調整する操作が
必要なく、容易に信号の伝送を行うことができる。ま
た、複数の赤外発光ダイオードを用いて光信号を放射す
る必要がないので、消費電力が大きくなることも防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光伝送装置の送信器１０の構成
を示す図である。

【図２】この発明に係る光伝送装置の受信器３０の構成
を示す図である。

【図３】受信器３０の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】送信器１０の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】この発明に係る光伝送装置の送信器５０の構成
を示す図である。

【符号の説明】

１０，５０ 送信器 １１ 信号変調部 １２，３３，３４ 帯域フィルタ部 １３ 信号加算部 １４，４１ 発振部 １５，４２，５１ ダイオード駆動部 １６-1〜１６-n，４３，５２ 赤外発光ダイオード ２０，３７，５４ マイクロコンピュータ（マイコン） ２１，３１ フォトダイオード ２２ 受信判別信号生成部 ３２ 受信信号生成部 ３５ 信号復調部 ３６ レベル検出部 ４０ スイッチ部 ５３ モータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信信号として光信号を用いた光伝送装
   置において、 上記光伝送装置は、上記光信号を送信する送信器と送信
   された上記光信号を受信する受信器を有し、 上記送信器は、 上記光信号を放射する第１の発光手段と、 上記第１の発光手段から放射される光信号の放射方向を
   制御する方向制御手段とを備え、 上記受信器は、 上記送信器の第１の発光手段から放射された光信号を受
   信して第１の受信信号を生成する受光手段と、 上記第１の受信信号に基づいて受信レベル信号を生成す
   る受信信号処理手段と、 上記受信レベル信号の信号レベルを検出し、検出結果に
   基づいて光信号を放射する第２の発光手段とを備え、 上記送信器の方向制御手段では、上記受信器の第２の発
   光手段から放射された光信号を受信して得た第２の受信
   信号に基づいて、上記第１の発光手段から放射される光
   信号の放射方向を制御することを特徴とする光伝送装
   置。
2. 【請求項２】 上記送信器の第１の発光手段は、光の放
   射方向の異なる複数の発光素子で構成され、 上記送信器の方向制御手段では、上記第２の受信信号に
   基づいて上記第１の発光手段の発光素子を順次切り換え
   て、伝送状態が最良となる発光素子を選択することを特
   徴とする請求項１記載の光伝送装置。
3. 【請求項３】 上記送信器の第１の発光手段は、単一の
   発光素子で構成され、 上記送信器の方向制御手段では、上記第２の受信信号に
   基づいて上記単一の発光素子の光の放射方向を可変し、
   伝送状態が最良となるように放射方向を設定することを
   特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
4. 【請求項４】 上記送信器は、受信レベル検出用のレベ
   ル検出信号を発生させる信号発生手段を有し、 上記送信器の第１の発光手段では、上記送信信号と上記
   レベル検出信号に基づいて光信号を放射し、 上記受信器の受信信号処理手段では、上記第１の受信信
   号に基づき、上記レベル検出信号の受信信号から受信レ
   ベル信号を生成することを特徴とする請求項１記載の光
   伝送装置。