JPS63105540A

JPS63105540A - ワイヤレス伝送システム

Info

Publication number: JPS63105540A
Application number: JP61249495A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Ikegawa; 池川　修一
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 1986-10-22
Filing date: 1986-10-22
Publication date: 1988-05-10

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、光を利用したワイヤレス伝送システムに関
するものである。

〔従来の技術〕

マイクロホンにより収音した音声等を、放送、録音、拡
声などの１−１的でワイヤレスで伝送する場合、一般的
にその音情報を電気信号に変換し、電波で伝送すること
が行われている。即ち、第８図に示すように、マイクロ
ホン１から収ｆｆされた音声は、本体内部で電気信号に
変換された後増幅器によって所望のレベルに増幅され、
アンテナ２から電波（ｌｉ号として発射される。そして
、この電波１５号は第９図に示す受イΔ機３の受信用ア
ンテナ４ａ、４ｂから受信され、内部で増幅された復元
の音声信号に変換されて出力される。なお、受信用アン
テナ４ａ、４ｂは、スペース・ダイバシディ・システム
が採用され、一定の間隔をもって２個設けられている。

ここで、上記マイクロホン１から受信）１１３へ伝送さ
れる電波は、金属などの電気導体で遮断しない限り建築
物など不透明な物体でも通過してしまうので使用場所が
異っても周波数が同一であれば混信を生じる事があり、
第三者が盗聴することも可能である。この時、受信側で
は受信周波数と同し周波数成分を含む強い雑音電波かあ
ると、その２１ｔＴｆを受信してしまい、使用不能とな
る事がある。

また、？【ｒ、波法令等により、使用する電波に関して
用途、強さ、周波数、その他についての規制があり、使
用者が任意にそれらを設定したり、変更することができ
ない場合がある。通常、このような伝送に使用される電
波はほとんどＶＨＦ帯（３０〜３００ＭＩＩｚ　）であ
り、その波長（１〜１０ｍ）と周波数の特性から、送受
信点の間が近距離で且つ見通せる場合でも、その電波を
受信する際に波長の腹と節とで電界強度に大きな差が生
じる。更に、電波のルートが複数の場合には、所謂マル
チパスにより干渉が起こり、電界の強い場所と弱い場所
ができる。このため、マイクロホン１を移動すると受イ
ａ端で電界の変動が生じ、＞’５声出力信号のレベルが
変動したり、雑音が混入することがある。

そこで、電波による伝送に代えて光を利用することが提
案されており、例えば発光ダイオードあるいはレーザダ
イオードを用いた伝送システムが玩具などに採用されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながら、従来の伝送システムにあっては、上述し
たように電波に代えて光を利用した場合でも単に光の点
ｄ　信号等を送受信しているだけであるため、他の光の
９９１１１９を受は易く、また発光部と受光部は１組で
あるため、その指向性により伝送可能な相対位置に制限
かあり、はとんど実用性がないという問題点があり、送
受４部４点の（１７置およびその間の距離を一定にして
使用する場合であっても、任意に動き回る送信点から光
信号を安定して伝送し、また受信することができないと
いう問題点があった。

この発明は、このような問題点に着（１してなされたも
ので、他の光の影響を受けにくく、送受信点の位置およ
びその間の距離に変動があっても安定して送受信できる
ワイヤレス伝送システムを提供することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のワイヤレス伝送システムには、外周部に複数
個の発光ダイオードが装着されたマイクロホンと、該マ
イクロホンにより収音された音す１１報により搬送波を
変調する変調器と、その変調波信号をｎη記全発光ダイ
オードら光信号として発射させる駆動手段と、この光信
号を受信して元の音情報に変換する受信器とが設けられ
ている。

〔作用〕

マイクロホンにより収γｆされた音悄ｔｂｌは内部で電
気信号に変換され、変２器はこの１３号によって搬送波
を変調する。駆動手段は、その変調波信号により発光ダ
イオードを駆動させ、補記音情報に対応した光信号を発
射させる。そして、受信器はこの光信号を受信し、元の
音情報に変換する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面について説明する。

第１図はこの発明に係る伝送システムのマイクロホン１
を示す図で、このマイクロホン１の保持部１ａ以外の外
周部（風防構造の収音部１ｂ）には複数個のＬＥＤ　（
発光ダイオード）５が装着されている。第１図（ａ）に
示すものは収音部１ｂの特定位置（中央）にＩ、ＥＤ　
５を設けた例、第１図（ｂ）に示すものは収音部１ｂの
全体に分散してＬＥＤ５を設けた例である。このＬＥＤ
５は第２図に示すように、拡散レンズ５ａ、チップ５ｂ
及びこれらを保持してマイクロホン１へ結合するための
取付部５ｃから成っている。

第３図は」ニ記ＬＥＤ５から発射された光１４号を受信
して元の音情報に変換する受信Ｒ６を示す構成［４であ
る。この受信機６は、集光レンズ７、フォトダイオード
あるいはフォトトランジスタ等の光電変換素子８、そわ
らの支持体９および受信信号の復調、増幅を行う受信部
１０から成り、光電変換素子８と受信部１０とはリート
線１１によって接続されている。なお、光電変換素子８
を受信部に収納する場合は、リード線は光ファイバとし
、光電変換素子８のあった部分は開［１部となる。

また、ｉ４図、第５図は、マイクロホン１の保持部１ａ
に収納された制御回路のブロック［メ１および受ｆ２　
Ｚｙ　５の内部構成を示すブロック図である。

マイクロホン１には、収音部１ｂから入）てきたｆｔ、
声を′１江気１７３号に変換する変換素子１２、そのイ
５号を増幅する増幅器１３、増幅された信号により搬送
波発信回路１５からの搬送波（周波数ｆ。）を変調する
変調器１４、その変調信号をＬＥＤ５から光信号として
発射させるＬＥＤ　５の駆動手段１６およびこれらの電
ｆ２．１７が上記制御回路として構成されている。そし
て、受信側には光電変換素子８からの受（Ａ　（ｉ；号
を処理して音声信号を出力する受信部１０およびバイア
ス制御部１８が設けられている。

次に動作について説＋１１１する。マイクロホンｌの収
↑゛ｆ部ｌｂから入った音声は内部で電気信号に変換さ
れ、この信号により搬送波が変調される。そして、この
変調された（Ｘ号に従ってＬＥＤ　５が発光し、上記音
声が光信号として発射される。この時、ＬＥＤ　５は、
手で隠されないように保持部ｌａ以外に設けられており
、またマイクロホン１の向きがどのようになってもＬＥ
Ｄ５からの光が受信機６の受光部に届くように複数個設
けられている。更に、ＬＥＤ５から発射される光信号は
、不特定の方向に分散するようにレンズ５ａによって拡
散されるようになっている。

受信側では、」ユニＬＥＤ５からの光信号を受信して電
気４Ａ号に変換した接、受信ｆｆ１ｓ１０にて復調、増
幅などの処理を行う。その際、不特定方向から来る光を
魚眼レンズのような集光レンズ７で集めるようになって
いる。そして、集められた光は」ユニのように変換素子
８により電気信号に変換されるのであるが、その光は舞
台照明の光や投光器からの光など、種々の光が混合した
ものとなっており、多くの場合、マイクロポン１からの
光より他からの光の方が強いことが予想される。この他
からの強い光のため、変換素子８は光を電気に変換する
直ａ領域を外れるとマイクロホン１からの変よ１光（１
５号）を正しく受信することができない。そこで、この
不都合を防止するため、変換素子８を第６図に示すよう
な回路構成の中で使用する。

第６図に示すものは、変換素子８としてフォトトランジ
スタ８ａを用いた場合の回路構成であり、フォトトラン
ジスタ８ａに、ＬＥＤ５からの変調光と共に投光器など
の外乱光（以）゛直流光という）が入射した時、フォト
トランジスタ８ａはそれらの光に応じてコレクタ電流が
増加しようとするが、この′Ｉ′「流はエミッタからバ
イアス制御用トランジスタＴ、、のベースに午えられ、
そのインピーダンスが低下する。従って、フォトトラン
ジスタ８ａのベース′、゛Ｌ位は低−トし、その電流増
加が抑えられる。つまり、フォトトランジスタ８ａは」
−記直流光の有無にかかわらず一定の電流範囲内で動作
することになり、ｆ調光に対して感度の低下もなく、ノ
イズの増加も抑えられる。

上記トランジスタＴｒｌのエミッタに抵抗Ｒ１が連結さ
れているので、トランジスタＴｒＩのコレクタの変換イ
ンピーダンスは高くなフており、フォトトランジスタ８
ａのベースに対して直流の影響のみが与えられ、変調光
に対して感度の低−トか少なくなっている。また、フォ
トトランジスタ８ａに変調光のみが入射される場合でも
、その強度が強くなった時にはやはりトランジスタＴｒ
ｌのインピーダンスか低くなり、フォト・トランジスタ
８ａに対してセルフバイアスがかかり、安定した動作が
得られる。

上記フォトトランジスタ８ａのエミッタ電流の成分中に
は、直流光による成分と共に変調光による成分が含まれ
ているか、第６図の［！７１路では特にその変調光によ
る成分、つまり搬送波周波ａ　ｆ。

に共振−１−る同調回路Ｃ，、Ｌ、が設けられており、
搬送波周波数の異なる複数の変調光による信号電流成分
が含まれていても、目的の周波数ｆ。

のみを上記同調回路Ｃ，，Ｌ、からコイルＬ２を通して
取り出すことができる。そして、取り出された信号は、
その周波数ｆ。と同し周波数の電波を受イ８できるワイ
ヤレス受信８１（ラジオ受信機など）に人力させること
により、元の音声に復調させることができる。この時、
その受信機の復調方式は、第４図に示した変、３１方式
に合ったものでなければならない。第３図に示した受イ
３機６に、設置の都合等の使用条件により受信部１０を
他の場所に移動したり、またそこに第６１ぶ１のＩＩ’
ｌＪ路あるいは」−〕記ラうオ受信機等を設けたりする
ことも可能である。

第６図の回路におけるフォトトランジスタ８ａは、等価
的にフォトダイオードとトランジスタの組み合わせと考
えらねるので、このフォトダイオードを受光素子として
も第６図と同様の回路で構成することができる。

なお、第６図中、Ｒ２，Ｒｆｆ、Ｒ４は電流制限用抵抗
、Ｃ２、Ｃ３は変調光の信号成分や直流光の急変動成分
を吸収するためのコンデンサである。

また、使用者の持つマイクロホンエからの変調光か使用
者の体や衣服に遮られて、受イ言側で受光できない事か
あるが、その場合、第３図に示す受信機全体、あるいは
その一部の受光部を使用者の周囲に複数個用意し、使用
者の姿勢や向きが変っても何れかの受光部で、受光でき
るようにする。

この時、複数個の受光部から１（Ｉられた（５号は、例
えば電波によるワイヤレスシステムにおけるダイバシテ
ィ技術を用いて処理することができる。

第７図は、マイクロホンｌのＬＥＤ５を駆動するだめの
回路例を示したもので５′６Ｌ数個（ｎ個）のＬＥＤ５
を駆動する際、各ＬＥＤ　５にバイアス電流を流し、こ
れに変調波を加える。第７図の例では、駆動用トランジ
スタＴ、、２をベース・バイアス抵抗Ｒ５，Ｒ，により
Ａ級動作点に設定して、ＬＥＤ５を駆動する。図中、Ｒ
７は抵抗、Ｃ４、Ｃ５はコンデンサである。

このように、マイクロホン１の外周部に設けたＬＥＤ　
５から音声信号により変調した光信号を発射して音声を
送信するシステムにおいては、他の光の影響を受けにく
く、送信側および受信側の位置か変動しても安定した送
受信動作が行わわ、従来に比べて種々の利点がある。即
ち、マイクロホン１を手に持つなどして使用する場合に
は、マイクロホン１の大きさ、重さなどに制約があり、
小形で軽量なものが要求され、このため電波により送受
信する際、電波の発射能率を考えるとＶＨＦ帯が実用領
域となっているが、本実施例では搬送波を変調した光信
号により送受信しているので、上記発射能率とは無関係
にその搬送波周波数を信号周波数の数倍、つまり数１０
に！１７．からＬＥ［）５の変：Ａ’ｉＴ能限度である
数１０１１１１１Ｚ〜数１００ＭＩＩｚまでの超広領域
が使用でき、ＶＨＦ帯を使用する電波の場合よりはるか
に多くのチャンネルを設けることができる。そして、送
イ５側から見通せる範囲外には光信４′Ｊ・は届かない
ので、可視光、赤外光に対しての不透明体で区隔ずわば
光の出力が大きくても、搬送周波数が同じでも混信する
’１１がなく、見通し外の第三者に盗聴される事もない
。特に、建物内（屋内）においては、数１０１１ｚ〜数
１０　Ｍ１１７．の周波数成分を含む光源は一般的に使
用されておらず、放電灯、テレビジョンあるいは他の特
殊な光源からの光を受信機６に意図的に受光させなけれ
ば、その光つまり雑音光により使用不能となる事はない
。更に、？「減法の規制を受けないので、その種の不都
合を生じることはなく、ル【空機内や無線局の近くなど
電波の発射に規；１１１のある所でも使用可能である。

また、光は波長が極端に短かいので、送受信点間の距芝
が変動しても光の強度変化は少なく、電波の場合に比べ
て安定した受イ３（伝送）ができる。従来では、ラジオ
用マイクロホンは一部のものを除いて電波を発射するた
めのアンテナ線が出ており、機能−Ｌおよび外観上好ま
しくないばかりでなく、アンテナ線が撮れたり使用者に
接触すると電波の強さが変動し、安定し送受信ができな
い。しかし、光の場合はアンテナ線が不要であり、複数
の発光源（ＬＥＤ）を設けているのでマイクロホン１か
ら受信機６へ到る光通路の一つのルートが断たれても、
伝送が途切れるｔＪすれがない。更に、受信側の受光部
を複数設けることにより、伝送をより確実なものとする
ことができる。

その際、受信機６としては、ラジオ受信機等のワイヤレ
ス受信機あるいは中波、短波、ＦＭ放送などの受信機の
アンテナ接続部分に、アンテナに代えて第６図に示すよ
うな受光部を接続した乙のが使用でき、容易に受イ；ζ
機６を実現できる。そして、ＬＥＤ５として赤外光ＬＥ
Ｄのみ用いれば周囲の人に発光を７位置させずに済み、
逆に可視光ＬＥＤのみあるいは両方使用すわばその可視
光ＬＥＤによって装飾的効果を生ゼしぬることができる
と共に、動作表示灯としての機能を持たせることもでき
る。

（発明の効果〕以上説明したように、この発明によれば、マイクロホン
の外周部に複数個の発光ダイオードを設け、音情報によ
り搬送波を変調した信号をこの発光ダイオードから光信
号として送信するようにしたため、伝送に際して他の光
のＢＨｇを受けにくく、また送受イバ点の位置およびそ
の間の距離に変動があっても安定して送受信を行うこと
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はこの発明の一実施例を示す図で、
第１図（ａ）、（ｂ）はマイクロホンの外銭を示す外形
図、第２図は第１［：ＡのＬＥＤの詳細を示す拡大図、
第３図は受信機の構成図、第４図はマイクロホンに収納
された制御回路のブロック図、第５図は受信機の内部構
成を示すブロック図、第６図は第３図に示す変換素子に
フォトトランジスタを用いた場合の回路構成図、第７１
’！ｌはＬＥＤを駆動するための回路例を示す図、第８
図は従来の伝送システムを示す説明１メ１、第９し１は
従来の受１．１側の構成を示すブロック図である。１・・・・・・マイクロホン５・・・・−ＬＥＤ（発光ダイオード）６・・・・・・
受信機１４・・・・・・変３Ｉ器１６−・・・・・駆動り段 ′？ｒＳ１図（ａ）（ｂ）ｍ　２図　　　第３図第４図第５１団第６図第７因第８　図　　　　　　第９　図一毛続ネＦＩ７．−、、ｒト′、−７町Ｆ昭和６２年　
６月１５［１特許庁長官　　黒　］ＩＩ　　明　雄　殿１、事件の表
示　　　昭和６１年特５１゛願第２４９４９５号２、発
明の名称　　ワイヤレス伝送シスデム３、補正をする者事件との関係　　特許出願人

Claims

【特許請求の範囲】

外周部に複数個の発光ダイオードが装着されたマイクロ
ホンと、該マイクロホンにより収音された音情報により
搬送波を変調する変調器と、その変調波信号を前記発光
ダイオードから光信号として発射させる駆動手段と、こ
の光信号を受信して元の音情報に変換する受信機とを備
えたことを特徴とするワイヤレス伝送システム。