JPS6397028A - 光送信受信装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、主として室内で用いるオーディオ装置の光送
信受信装置に関するものである。

従来の技術 近年、オーディオ装置の高機能化の１つとして、ディス
クやテープ等のかけがえや、音量音質調整等全手許で行
なえる様に、媒体再生装置とコントロールアンプを一体
化し、固定して設置されたパワーアンプとスピーカとの
間をワイヤレス化した装置が商品化されている。これら
の商品は主としてＨＦ帯域のＦＭ電波を用いた伝送で、
電波法等の制約から性能的に限界があり、光等を用いた
「同室以外に影響を及ぼさない」装置の開発が望まれて
いた。光を用いたワイヤレス化は、公知の手段で実現で
きるが、光の持つ方向性により、人影によって容易に光
がしゃ断される等の欠点を有しており、室内の反射によ
りかなりのサービスエリアを持つとは言え、小さい発光
出力では上記欠点は解消されない。

これに対して多数の発光素子を醍用する等の手段を用い
発光出力の増大により、光のしゃ断の影響を、壁面反射
光によって補う方法が周知の方法として考えられる。

以下、図面によってこの従来の周知の技術による光送信
受信装置について説明する。

第２図は従来の光送信受信装置のブロック図を示すもの
である。第２図で、（ＩＬ）は光送信装置、（ｂ）は光
受信装置を示している。第２図で、１３０は携帯用バッ
テリー、１３１は信号入力端子、１３２はＦＭ変調器で
、ｖＣＯで構成されるものである。

１３３　、１３４はＬＩＣＤドライバ、１３５，１３６
はそれぞれＬＥＤドライバ１３３　、１３４によって駆
動されるＬＥＤで、放射光の拡散角は伝達効率向上とサ
ービスエリアのバランスを考えて、レンズ又は、放物面
鏡を用いて適度にしぼっである。

１４３はフォトダイオード、１４４はフォトダイオード
１４３の出力を増幅する入力アンプ、１４６はＦＭ復調
器、１４６は信号出力端子、１４了は電源回路、１４８
は１００Ｖの人Ｃプラグである。

以上の構成による従来の光送信受信装置について動作を
説明する。

まづ、信号入力端子１３１に入力されたオーディオ信号
は７Ｍ変調器１３２でＦＭ変調され、ＬＥＤドライバ１
３３．ＬＥＤドライバ１３４に並列に送られる。通常こ
の７Ｍ変調器１３２のキャリアは数百Ｋ［ｌｚに選ばれ
る。ＬＩＣＤドライバ１３３はｌｌＣＤ１３５　、ＬＥ
Ｄドライバ１３４はＬＥＤ１３６’にそれぞれ独立に駆
動し、光強度変調信号として送出される。以上の送信動
作を行うための電源は全てバッチｊＪ−１３０より供給
される。１個２０ｍＷの発光出力を持つＬｘＤｋ庚用す
れば、計４０ｍＷの出力光が得られ、その時の１１ＣＤ
による消費電力は０．６〜１Ｗとなる。光送信器の他の
部分の消費電力は０．１Ｗ以下で大半がＬＥＤでの消費
となる。−刃受信器では、フォトダイオード１４３によ
って送信器からの光信号を受光する。一般に高速のフォ
トダイオード１４３の出力電圧は数ｍＶ〜数十ｍＶと低
いので、入力アンプ１４４によって増幅され、その後Ｆ
Ｍ復調器１４６によって復調され、信号出力端子１４６
よりオーディオ信号として出力される。以上の受信動作
を行うための電源は、家庭用１００ｖのＡＣラインに接
続されたムＣプラグ１４８から入力した交流電源を電源
回路１４７によって必要なりＣ電圧に変換したものを用
いる。

上記の動作による光送信受信装置は下記の様に用いられ
る。第３図はその吏用例を示すものである。

第３図で、６１は受聴者、６２はａｎプレーヤ。

カセットテープレコーダ、プリアンプ（コントロールア
ンプ）及び、第２図ｅ）に示す光送信装置を一体に内蔵
したコントローラ、６３は第２図（ｂ）に示す光受信装
置、６４はパワーアンプ、６５　、６８は左右に配置さ
れたスピーカである。木灰用例では、受信器６３．パワ
ーアンプ６４．スピーカ６５、スピーカ６ｅはセットで
固定して用い、受聴者６１はコントローラ６２を持って
好きな場所へ移動してスピーカ６５．６６からの再生音
が受聴でき、しかもＣＤ（コンパクトディスク）やカセ
ットのかけがえや、音量音質が居ながらにして可能とな
り、極めて使用者メリットの大きい装置である。

以下動作を簡単に説明すると、受聴者６１によってコン
トローラ６２にＣＤやカセットの装着がなされ、音量音
質等が適切に設定されたオーディオ信号は、コントロー
ラ６２に内蔵された送信器から光信号によって受信器６
３に送られ、電気信号に変換されてパワーアンプ６４を
通じてスピーカ６５．６６を駆動する。

上記の様に、コントローラ６２の出力光によるワイヤレ
ス化は、発光出力等に特に制約されず、外米ノイズが少
ないため、良く知られているように高い性能と操作性が
得られる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、光が持つ基本的性質である直進性、方向
性のため、障害物が送信器、受信器間に入ったり、放射
方向を変える等により、受信不能の状態となる場合があ
り、使用上の制約となっていた。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、送信
器、受信器間の障害物や、送信器の方向に影響されずに
、光信号の送受信を可能にする光送信受信装置全提供す
るものである。

問題点を解決するための手段 本発明は次の様な構成によって上記の目的を達成せんと
するものである。

すなわち、光送信器としては、変調器と、１つの入力端
子に対して複数の出力端子を有し、制御信号によってこ
の出力端子の１つが入力端子に接続される制御スイッチ
と、この制御スイッチの各出力端子にそれぞれ異なる方
向に光を放射する様接続された発光素子と、後述の光受
信器より発射された変調電波を受信するアンテナ等の受
信する手段と受信信号全増幅する高周波増幅器と、増幅
された信号を復調する復調器と、復調された信号によっ
て制御スイッチ全制御する制御手段によって構成され、
光受信器としては、光送信器からの光を受光する受光素
子と、この受光素子の出力電圧レベルを検出する検波器
と、この検波器の出力レベルに応じて制御信号を発生す
る制御信号発生回路と、この制御信号を変調する変調器
と、この変調器出力を電波として送信するための電力増
幅器並びに送信アンテナ等の送信手段と、上記受光素子
の出力を復調する復調器によって構成されている。

作用 本発明によれば、上記の構成を用いて送信器。

受信器間に障害物が入った場合それまでとは異なった方
向に発光する発光素子を、受光結果を用いて適切な方向
のものに切換える様に、受光器より制御信号を送信器へ
と送出し制御するもので、これによって障害物の影響を
排除することを可能にするものである。

実施例 以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例における光送信受信装置を示
すものである。

第１図で、１は信号入力端子、２はＦＭ変調器、３は制
御切換スイッチ、４，５及び６，７及び８゜９はそれぞ
れ制御切換えスイッチ３の出力端子Ｃ１ｂ、ａに接続さ
れたＬＥＤドライバ、ＩＱ、１１及び１２．１３及び１
４．１５は各ＬＥＤドライバ４．６及び６，７及び８．
９によって駆動されるＩ４Ｄで、ＬＩＣＤｌｏ、１１と
ＬＩＣＤ１２．１３とＩ、ｌＣＤ１４．１６の放射方向
はそれぞれ異っており、さらに従来例と同様拡散角は程
度にしぼっである。１６は電波の受信アンテナ、１７は
ＲＦ増幅器、１８はＦＳＫ復調器、１９は制御信号復号
回路、２０は以上の各部によって構成された送信器の全
電源を供給するバッテリーである。

２１は移動障害物、２２は受光素子、２３はＲＦ増幅器
、２４はＦＭ復調器、２５は信号出力端子、２６はレベ
ル検出器、２７は比較器、２８は比較器２７の基準電圧
、２９は比較器２７の出力に応じて制御信号を発生する
制御信号発生回路、３０はＦＳＸ変調器、３１は電力増
幅器、３２は電波の送信アンテナ、３３は以上の受光素
子２２〜送信アンテナ３２で構成された受信器の全電源
を供給する電源回路、３４は電源回路３３にＡＣ電力を
入力するＡＣプラグである。又、ムは本実施例による光
送信受信装置の庚用環境′（部屋）の一部である白色系
の壁面を示し、ＰはＬＩＣＤｌｏ及びＬＥＤｌｌからの
光線を示す。

以上の構成による光送信受信装置についてその動作を以
下に説明する。先ず、信号入力端子１にオーディオ信号
が入力される。入力信号は７Ｍ変調器２によってＦＭ変
調され、制御切換スイッチ３によってｕ、ｂ、ｃいずれ
かの端子に選択出力される。制御は２ビツトの制御信号
によって行なわれ、（ｏＯ）は接続なし、（ｏｌ）はａ
、（１ｏ）はｂ、（１１）はＣに信号出力する符号に対
応している。電源投入後の初期状態では、制御信号復号
回路１９は（１０）のプリセット値を出力する機構底さ
れており従って制御切換スイッチ３の出力は端子すにな
されＬＥＤドライバ６及びＬＥＤドライバ７に並列に信
号が入力され、それぞれＬＥＤｌ　２　、ＬＥＤｌ３を
ドライブし光出力に変換し送信する。ＬＥＤドライバ４
〜９は同一の周知の回路構成によるもので、それぞれＬ
ＩＣＩ）１゜、　　〜１５に適切な電流を流し発光させ
る。ＬＥＤｌｏとＬＥＤｌｌ、ＬＩＣＤ１２とＬＩＣＤ
１３　、ＬＥＤ１４とＬＥＤｌ　５はそれぞれ対で同時
駆動され、対で同一方向に光を放射する機構底され、さ
らにそれぞれの対のＬＥＤは異なった方向に光を放射す
る機構底されている。

今、障害物２１がない場合は、初期状態で発光している
ＬＩＣＤｌ　２　、ＬＩＣＤｌ　３の光放射方向θは、
受信機に直接向けられ、受光素子２２に光入射する。光
電変換された信号はＲＦ増幅器２３によって数百倍に増
幅され、一方は７Ｍ復調器２４によってオーディオ信号
に復調され、信号出方端子２６より出力される。又、他
の一方はノベル検出器２６によってエンベロープ検波さ
れ、ＤＣ［分として比較器２７に入力される。入力され
たＤＣ電圧は基準電圧２８と比較され、ハイ（６ｖ）又
はロー（Ｏｖ）を出力する。基準電圧２８の電圧は、７
Ｍ復調器２４の出力が充分なＳ／Ｎが確保できる電圧に
設定される。障害物２１がない場合は比較器２７０入力
ＤＣ電圧は基準電圧２８より充分高い電圧となり、ロー
の信号１ＦｓＫ変調器３０に出力する。ＦＳＫ変調器３
ｏは入力が７・、ｒ（ｓＶ）ｏ場合に／、の周波数を、
ロー（Ｏｖ）の場合にｆ、の周波数を出力する機構底さ
れており、従ってここではり、ｆｆ：出力する。ｆ、の
周波数の搬送波は電力増幅器３１及び送信アンテナ３２
を通じて空中に電波として放射される。放射出力は室内
での受信器においてＦＳＫ復調に充分な出力に最少限に
押えられている。この出力は、オーディオ信号ｉＦＭ変
調によって送信する場合の１／１ｏ以下で良いことは言
うまでもない。放射電波は光送信器の受信アンテナ１６
によって受信され、ＲＦ増幅器１７で増幅されｙｓｘ復
調器１８によってハイ（ｓＶ）、ロー（Ｏｖ）に対応し
たパ１”又は０”を発生する。

今、光受信器は周波数ｆ、の電波を発射しているから、
ＦＳＸ復調器１８の出力はローとなり、制御信号復号回
路１９に入力される。制御信号回路１９は２ビツトのシ
ストレジスタによって構成され、プリセット値は（０１
）である。この回路にハイが入力されると、その都度（
ｏｌ）→（１０）→（１１）→（００）→（ｏｌ）の屓
でシフトをくり返す。この場合、入力はローであるから
シフトは発生せず、（０１）の状態を保持し、制御切換
スイッチ３に、（０１）の２ピットパラレル符号を出力
し、制御切換スイッチ３の出力は端子すから行なわれ、
プリセットの状態が保持される。

次に、障害物２１が光送信器と光受信器の間に移動して
きた場合を考える。ＬＥＤドライバ６゜ＬＥＤドライバ
７を通じてＬ＋ＫＤ１２．ＬＥＤｌ３から発射された光
信号は、障害物２１に反射吸収され、先受′信器２２に
は入射せず、従ってレベル検出器２６の出力は、基準電
圧を大きく下回った電圧となる。従って比較器２７の出
方は上記の様にハイ（６ｖ）とな！７ＦＳＫ変調器３ｏ
の出力は／、の周波数を出力し、電力増幅器３１．送信
アンテナ３２を通じて空中に電波として発射される。

この電波信号は受信アンテナ１６で受信され、ＲＦ増幅
器１７からＦ、ＳＫ変調器１８に入力され、ハイの電圧
が制御信号復号回路に入力され、２ピツトの符号が（０
１）から（１０）にシフトし制御切換スイッチ３を切換
える。すなわち、制御切換えスイッチ３は出力端子Ｃに
切換ゎり、光信号はｌｌＣＤ１０．ＬＥＤｌｌよυ放射
され、ＬＥＤｌ２゜ｌ４Ｄ１３とは異った方向に光は進
行する。ここで、その進行方向にはムの白色系壁面が存
在し、壁面による吸収と散乱による減衰を伴ないながら
、Ｐの反射系路で受光素子２２に到達する。受光信号は
初期状態で説明したと同様に一方は信号出方端子２６よ
りオーディオ信号として、一方は包絡線ＤＯレベルとし
て比較器２７に入力され、基準電圧２８と比較される。

壁面人からの反射光ＰＦｉ十分な品質のＦＭ復調出力が
得られるだけの強度で、従って基準電圧２８より島いＤ
Ｏ電圧が比較器２７に入力され、その出力はローとなり
、光送信器の制御切換スイッチ３は出力端子Ｃへの接続
状態全保持する。

以上の様に本実施例によれば、ＬＩＣＤ’ｉ対で様々な
放射方向に配置し、障害物の位置にかかわらず、壁面か
らの反射等その時々で有効な伝達経路の方向に配置され
たＬｉＣＤ対の選択を、微弱電波によるディジタル信号
伝送を用いることにより自動的に行ない、刻々と変わる
障害物の状況による元の遮断の影響を排除することが可
能となる。さらに、常に作動しているＬｚＤの個数が従
来例と同数であるため、史用上特に重要となる光送信器
の消費電力の増大は極めて小さい。

なお、本実施例では、オーディオ入力信号の変調にＦＭ
’（ｚ用いたが、ＰＭや、ディジタル変調方式等でもそ
の効果には何ら変りのないことは言うまでもない。又、
ＬＩＣＤを対で用いているが、十分な発光出力を得るた
めには何個用いても良い。

さらに、制御信号の変調にＦＳＸを用いているカス、Ｐ
ＳＫや何のディジタル変調を用いても本発明の本質的効
果に何ら影響を与えるものではない。

発明の効果 以上、詳細に説明した様に、本発明によれば光送信器の
発光方向を、受信器での受光強度によって、微弱電波を
用いて制御することにより、障害物が光送信器と光受信
器の間に入った場合にも、壁面の反射等を用いて、オー
ディオ信号の伝送力；可能となる。又、制御により、不
要方向の光を放射しないため、特に）（ツテリーで駆動
する光送信器では長時間の連続匣用が可能となる等、庚
用者に有益な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光送信受信装置のブ
ロック図、第２図は従来例の光送信受信装置のブロック
図、第３図は光送信受信装置の一実用例を示すブロック
図である。 １・・・・・・信号入力端子、２・・・・・・ＦＭ変調
器、３・・・・・・制御切換スイッチ、４，５，６，７
，８．９・・・、−Ｌ　Ｅ　Ｄドライバ、１０，１１．
１２，１３゜１４．１５・・・・・・ＬＩＣＤ、１６・
・・・・・受信アンテナ、１７・・・・・・ＲＦ増幅器
、１８・・・・・・ＦＳＫ復調器、１９・・・・・・制
御信号復号回路、２０・・・・・・）（ツテリー、２１
・・・・・・移動障害物、２２・・・・・・受光素子、
２３・・・・・・ＲＦ増幅器、２４・・・・・・ＦＭ復
調器、２５・・・・・・信号出力端子、２６・・・・・
・レベル検出器、２７・・・・・・比較器、２８・・・
・・・基準電圧、２９・・・・・・制御信号発生回路、
３ｏ・・・・・・ＦＳＫ変調器、３１・・・・・・電力
増幅器、３２・・・・・・送信アンテナ、３３・・・・
・・電源回路、３４・・・・・・ＡＣプラグ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 （の　先送イ１表１ ｔｂ＞　　　光ジきイ色衷１１ 第３図 麦胞港

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号を変調する手段と、変調された電気信号
   を複数個の出力端子の指定した１つに選択出力する制御
   スイッチと、この制御スイッチからの変調信号を光信号
   に変換する複数個の発光素子と、受信側より変調された
   電波を受信する手段と、受信された信号を復調する手段
   と、この復調する手段の出力によって上記制御スイッチ
   を制御する手段とを備えた光送信器、及び受光素子と、
   上記受光素子の出力レベルを検出する手段と、その検出
   レベルによって制御信号を発生する手段と、発生した制
   御信号を変調する手段と、この変調する手段の出力を電
   波として送信する手段とを有し、さらに上記受光素子の
   出力を復調する手段とを備えてなる光受信器とを具備し
   てなる光送信受信装置。
2. （２）光送信器の制御スイッチの出力端子の各々には複
   数個の発光素子が接続されてなる特許請求の範囲第１項
   記載の光送信受信装置。
3. （３）制御スイッチの同一出力端子に接続された複数個
   の発光素子はそれぞれ同一の方向に発光する様に構成さ
   れ、且つ異なる出力端子間に接続された複数個の発光素
   子では発光方向が異なる様に構成されたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の光送信受信装置。