JPS62195943A - 光受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は、光信号を受光して再生信号を出力する光受信
装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、受光部における光量分布の検討には室内において
は一般に発光素子の発光パターン、送受間の距離及び壁
面などにおける反射率等を考慮してコンピュータシミュ
レーションが行われている。しかし、反射率は壁面状態
などに依存し、また他の成分についても不確定な要素が
多く、光量分布は必ずしも正確に把握されていない。

また屋外での長距離伝送の場合にも送信側のビーム広が
り角により受信部でのビーム広がりが計算されるが設置
場所のゆれや大気変化による光ビームのゆらぎは定量的
に測定できなかった。

これらを解決するための手段として分割形の光センサが
考えられるが、個々の測定に適した任意の大きさのもの
が存在せず、また特に広い面積をカバーしようとした場
合光センサの接合容量が大きくなり応答速度が極端に遅
くなるという欠点を有していた。この為、光信号と受光
手段とのズレによる通信障害の防止が困難であった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は前記の問題点を解決し、受光面積が容易に変更
でき、かつ大面積の場合のおいても高速信号への対応を
可能とし、光信号と受光手段とのズレによる通信障害を
少なくした光受信装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ この問題を解決する一手段として、例えば第１図に示す
実施例の光受信装置は、光学系１．２゜３と、受光素子
５，６．７と、マルチプレクサ８と、バンドパスフィル
タ９と、増幅器１０と、レベル検出回路１１と、メモリ
１２と、コントローラ１３と、信号選択回路１５と、加
算回路１６と、信号処理回路１７とを備える。

［作用］ かかる第１図の構成において、光信号１は光学系１，２
．３で集光されて受光素子５，６．７で受光される。受
光素子からのアナログ出力はコントローラ１３からの選
択信号によってマルチプレクサ８で順に選択され、バン
ドパスフィルタ９゜増幅器１０．レベル検出回路１１で
デジタルの受光量に変換されて、受光素子の位置をアド
レスとしてメモリ１２に記憶される。コントローラ１３
は受光量のより多い受光素子のアドレスを出力端子１４
より信号選択回路１５に送り、該信号選択回路１５は前
記アドレスの受光素子を選択して加算回路１６に出力す
る。加算回路１６によって受光量の多い部分の受光信号
が加算されて信号処理回路１７により処理されて再生信
号１８として出力される。

［実施例コ 以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳細に説明す
る。

図示されない光送信装置から送信された光信号１は空間
を伝搬し、ビンフォトダイオードなどから成る受光素子
５〜７で電気信号に変換される。

このとき受光部の範囲に応じてフレネルレンズ等の集光
用光学系２〜４を各々対応した受光素子５〜７の前方に
挿入する。このとき受光素子５〜７は複数個（本実施例
は見個）から構成され、これは例えばｍｘｎ個のマトリ
クス構造等の形態を成す。

次にこの複数個の受光素子５〜７より得られる電気信号
はコントローラ１３からの信号によりマルチプレクサ８
で順次１つずつ選択され、この電気信号はバンドパスフ
ィルタ９及び所定のレベルに増幅する増幅器１０を通し
て各々のキャリアのレベル検出回路１１で検出し、メモ
リ１２に記憶され、交回各受光素子５〜７に対してこの
操作が繰り返され光量分布が形成される。コントローラ
１３はメモリ１２に記憶された光量分布から受光量のよ
り多い受光素子を選択するアドレスを出力端子１４から
出力する。

一方、受光素子５〜７より得られる電気信号は信号選択
回路１５に入力される。この信号選択回路１５では出力
端子１４からのアドレスにより光量の多い、すなわち光
信号成分を含む、チャネルだけが選択され加算器１６で
加算され、図示しないバンドパスフィルタ、増幅器、復
調回路、波形成形回路等からなる信号処理回路１７から
再生信号１８を得る。ここで光信号を含む成分のみが選
択、加算されるためＣ／Ｎ向上の効果がある。

第３図は、コントローラのブロック図である。

ＲＯＭ３０２に格納されたプログラムによって、ＣＰＵ
ＩはＲＡＭ３０３を使用して、メモリ１２に光量分布を
作成すると共に、信号出力部３０４を通してマルチプレ
クサ８や信号選択回路１５等に制御信号を送信する。尚
ＲＡＭ３０３はカウンタとポインタとして使用するｉを
持っている。

第４図は、コントローラの制御フローチャートである。

まず、ステップＳ４１で初朋値を設定し、ｉを１にセッ
トする。ステップＳ４２でｉ番目の受光素子をマルチプ
レクサ８で選択して、その受光レベルを検出する。現在
ｉは１であるので、最初の受光素子を選択する。ステッ
プＳ４３でメモリ１２内の対応するアドレスに受光レベ
ルを記憶する。ステップＳ４４でｉを１つカウントアツ
プして、ステップＳ４５でｉが最後の立番目まで記憶し
たかをチェックする。最後まで記憶していない場合は、
ステップＳ４２に戻ってステップ３４２〜４５を繰り返
す。最後まで終ればステップＳ４６に行く。この時点で
メモリ１２内には受光分布が完成している。

次に、ステップＳ４６で各受光レベルを比較して大きい
順に１から文までの番号を付ける。ステップＳ４７で再
びｉを１にして、ステップ５４Ｂでは受光レベルの大き
い順にｉ番目の受光レベルを加算していく。ステップＳ
４９で対応するノイズのレベルを算出し、ステップＳ５
０でＳ／Ｎ比を算出する。ステップＳ５１でｉを１つカ
ウントアツプする。ステップＳ５２では、ステップＳ５
０で算出したＳ／Ｎ比が前回のＳ／Ｎ比より大きいか否
かが比較され、大きい場合は、ステップＳ５３で最後の
受光レベルまで加算したかをチェックしてまだの場合は
ステップＳ４８に戻って、ステップ３４８〜５３を繰り
返す。ステップＳ５２でＳ／Ｎ比が前回よりも大きくな
い場合は、ステップＳ５６でｉ−２番目までの受光素子
を選択する。ステップ３５３で最後の受光レベルまで加
算した場合は、ステップＳ５４で２個の全受光素子を選
択する。コントローラ１３からの選択信号が信号選択回
路１５に送信され、ステップＳ５５では、ステップＳ５
４とステップＳ５６で選択された受光素子による光信号
のみを加算回路１６で加算して信号処理回路１７で所定
の処理をして、再生信号１８として出力する。

尚、本実施例では出力端子１４からの選択信号を受光素
子のアドレスとしたが、他の処理を加えたデータでも良
いゆ又、受光素子に光学系を付加したが、光学系は無く
てもよいし、更に、光学系を含む受光素子が使用されて
も良い。

他の応用例を第２図に示す。

第２図においては光量分布信号を出力端子１４より送信
側にフィードバックし、送信された光信号が受光部に正
確に当る様に制御を行うトラッキング回路２０により送
信部１９の制御が可能となり、特に長距離伝送で効果を
発揮する。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、光信号と受光部とのズ
レによる通信障害を少なく出来る。更に、光学系の付加
及び変更により容易に任意の範囲が受光可能となり、ま
た画角も多きくとれる。

その上、受光範囲が広域に渡る場合には、光学系を用い
ることで受光素子の面積が小さく抑えられ、接合容量も
小さく制御スピードも向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は光受信装置の構成図、 第２図は応用例を示すブロック図、 第３図はコントローラのブロック図、 第４図はコントローラの制御フローチャートである。 図中、１・・・光信号、２，３．４・・・光学系、５゜
６．７・・・受光素子、８・・・マルチプレクサ、９・
・・バンドパスフィルタ、１０・・・増幅器、１１・・
・レヘル検出回路、１２・・・メモリ、１３・・・コン
トローラ、１４・・・出力端子、１５・・・信号選択回
路、１６・・・加算回路、１７・・・信号処理回路、１
８・・・再生信号である。 特許出願人　　　キャノン株式会社 代理人　弁理士　　　大　塚　康　徳：　１−［−１，
１１、−ユ・ｊ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光信号を受光して再生信号を出力する光受信装置
   において、光学系を付与した少なくとも２つの受光手段
   と、該受光手段の位置と受光量とを対応させて記憶する
   記憶手段と、受光量のより多い受光手段によって受光し
   た光信号を選択する選択手段とを備えることによって、
   光信号と受光手段とのズレによる通信障害を少なくした
   ことを特徴とする光受信装置。
2. （２）広範囲の光信号を高速に受光することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の光受信装置。
3. （３）光学系は集光を行なうことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の光受信装置。
4. （４）受光手段はマトリックス状に並べられることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光受信装置。