KR101146823B1

KR101146823B1 - 송신 장치, 수신 장치, 송수신 장치, 송신 제어 방법, 수신 제어 방법, 광전송 모듈, 전자 기기

Info

Publication number: KR101146823B1
Application number: KR1020107002751A
Authority: KR
Inventors: 아끼라 에나미; 게이스께 우노; 겐따로오 하마나; 데쯔야 노사까; 하야미 호소까와
Original assignee: 오무론 가부시키가이샤
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2012-05-21
Also published as: EP2190081A1; CN101785159A; JP4861937B2; WO2009034836A1; US20110135311A1; US8391722B2; CN101785159B; KR20100038434A; JP2009071458A

Abstract

광송신 장치(1a)는 파형 변형 회로(2)를 구비한다. 이 파형 변형 회로(2)는 "1"의 신호와 "0"의 신호를 갖는 2치 신호의 상승에 필요로 하는 시간보다도 하강에 필요로 하는 시간이 길어지는 처리를 행한다. 이에 의해, 본 발명에서는 소비 전력을 저감시키는 것이 가능한 송신 장치를 제공할 수 있다.

Description

송신 장치, 수신 장치, 송수신 장치, 송신 제어 방법, 수신 제어 방법, 광전송 모듈, 전자 기기 {TRANSMITTER, RECEIVER, TRANSCEIVER, TRANSMISSION CONTROL METHOD, RECEPTION CONTROL METHOD, OPTICAL TRANSMISSION MODULE, AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 복수의 전자 부품 사이에서의 데이터 통신을 행하기 위한 신호를 송신하는 송신 장치 및 상기 신호를 수신하는 수신 장치 등에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 광통신망에 있어서, 한쪽의 전자 부품으로부터 공급되는 신호를 전기 신호로부터 광신호로 변환하여 외부로 송신하는 광송신 장치 및 외부로부터 수신된 신호를 광신호로부터 전기 신호로 변환하여 다른 쪽의 전자 부품으로 공급하는 광수신 장치 등에 관한 것이다.

현재, 휴대 전화기 등의 휴대 가능한 전자 기기(가반 기기)를 비롯한 전자 기기에 있어서는, 주로 전기 배선을 사용한 데이터 통신이 행해지고 있다. 그러나, 최근에는, 이와 같은 전자 기기에 있어서의 데이터 통신을 보다 적합하게 실시하기 위해, 상기 전기 배선과 대략 동일한 취급이 가능한 광배선을 사용한 데이터 통신, 즉 광통신망의 개발이 진행되고 있다.

광통신망은 최근, 고속이고 대용량인 데이터 통신이 가능한 데이터 통신 수단으로서, 광통신, 광네트워크 및 광 인터커넥션 등에 폭넓게 적용되고 있다. 이 광통신망에서는 전자 기기를 구성하는 복수의 전자 부품을 광전송 모듈(광배선)에 의해 접속하고, 상기 광전송 모듈을 통해, 예를 들어 1㎓의 신호를 전송함으로써, 상기 복수의 전자 부품 사이에서의 데이터 통신을 행하고 있다. 또한, 이 데이터 통신을 행하기 위한 신호는 "1"의 신호(고레벨의 신호)와 "0"의 신호(저레벨의 신호)로 이루어지는 2치 신호이다.

광통신망에는 이하의 이점이 존재한다. 첫번째 이점은, 전자 기기의 설계에 있어서, 광학 특성 및 내노이즈성을 고려할 필요가 없다는 것이다. 두번째 이점은, 광전송 모듈을 구성하는 광도파로와의 결합부 등에 있어서, 강인한 기계 특성을 갖는 전자 기기의 실현이 가능한 것이다. 세번째 이점은, 복수의 전자 부품 사이의 전기적 접속(커넥터 접속)이 가능한 동시에, 전자 기기의 소형화 및 저배화가 가능한 것이다. 이들의 이점을 한마디로 서술하면, 광통신망에는 대용량의 데이터 통신을 용이하게 실현할 수 있고, 또한 대용량의 데이터 통신을 행하는 전자 기기의 설계에 있어서의 자유도를 향상시킬 수 있다고 하는 이점이 존재한다.

상기 광통신망에서는 광전송 모듈을 사용하여, 하기의 요령으로 데이터 통신을 실시한다.

송신측의 전자 부품으로부터 출력되는, 데이터 통신을 행하기 위한 신호는 전기 신호로서 광전송 모듈의 광송신 장치에 입력된다. 광송신 장치는 송신측의 전자 부품으로부터의 신호를, 전기 신호로부터 광신호로 변환하고, 광전송 매체(예를 들어, 광도파로)를 통해, 광전송 모듈의 광수신 장치로 전송한다. 광수신 장치는 광송신 장치로부터 수신된 신호를, 광신호로부터 전기 신호로 변환하여, 수신측의 전자 부품에 공급한다.

상기 데이터 통신의 요령으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 광통신망에서는 데이터 통신의 과정에 있어서, 전기 신호를 처리하는 과정과 광신호를 처리하는 과정이 존재한다. 광통신망을 용이하게 취급하는 동시에, 상기 광통신망에 의해 데이터 통신을 행하는 전자 기기의 소형화를 촉진하기 위해서는, 전기 신호를 처리하는 수단 및 광신호를 처리하는 수단을 집적화하는 것이 적합하다.

특허문헌1:일본공개특허공보「일본특허출원공개제2006-229981호공보(공개일:2006년8월31일)」

비특허 문헌 1 : 와타나베 히로토ㆍ쿠와바라 마사유키ㆍ사카구치 세이지ㆍ요코야마 아사야ㆍ미야자와 하루오ㆍ사다카타 노부유키 : 「FPC의 고주파 특성의 일 고찰」, 후지쿠라 기보, 제110호, P19 내지 22, 2006년 4월

2치 신호를 사용하여 데이터 통신을 행하는 송신 장치에서는 저소비 전력화가 강하게 요구되고 있지만, 저소비 전력화를 위해 2치 신호의 레벨을 저감시키면, 상기 2치 신호에 기초하여 생성되는 전류량의 총량이 감소함으로써, 2치 신호에 의한 데이터 통신 자체가 적절하게 실시되지 않게 될 우려가 있다. 그 결과, 2치 신호를 사용하여 데이터 통신을 행하는 송신 장치에서는, 저소비 전력화가 곤란하다고 하는 문제가 발생한다.

이하, 광전송 모듈의 광송신 장치를 예로 들어, 상기한 문제에 대해 상세하게 설명한다.

광전송 모듈의 광송신 장치에 있어서 저소비 전력화를 도모하기 위해서는, 2치 신호의 "0"의 신호를 생성하는 바이어스 전류의 전류치를, 가능한 한 낮은 전류치, 바람직하게는 반도체 레이저의 임계치(즉, 도 16에 도시하는 「레이저 임계치」) 부근의 전류치까지 저감시키는 것이 요구된다.

여기서, 바이어스 전류의 전류치를 임계치 부근의 전류치까지 저감시킨 경우에는, 단위 시간(2치 신호의 1펄스의 상당하는 시간) 근처에 있어서의, 반도체 레이저(발광 소자)에 대한 전류 주입량이 감소한다. 이에 의해, 반도체 레이저에 있어서, 유도 방출에 의해 2치 신호가 전기 신호로부터 광신호로 변환되어 출력된 후, 전자가 기저 상태로부터 여기 상태로 천이될 때까지의 천이 시간이 길어져, 「Turn on delay」라고 불리는 현상이 발생한다. 또한, 「Turn on delay」라 함은, 반도체 레이저의 발진이 개시되는 시간이 지연되는 현상이다. 이 「Turn on delay」의 발생은 반도체 레이저로부터 출력되는 광신호의 지터(jitter)를 증대시킨다. 또한, 여기서 지터라 함은, 도 23의 참조 부호 「tod」로 나타낸 바와 같이, 「Turn on delay」에 기인하는, 2치 신호의 상승 개시 시간의 지연인 것으로 한다. 즉, 지터라 함은, 「Turn on delay」에 기인하는, 시간축 방향에 있어서의 2치 신호의, 파형 품질의 악화이다.

여기서, 도 23에 도시한 바와 같이, 「Turn on delay」에 기인하는, 지터의 증대에 의해, 2치 신호의 상승 기간(도 23의 참조 부호 「Tr(tod)」)가, 아이마스크 EM의 영역 내와 겹치는 경우, 광송신 장치에서는 비트 에러가 발생한다. 비트 에러라 함은, 2치 신호에 있어서의 "1"의 신호를 "0"의 신호라고 오인식하는 것 및/또는 2치 신호에 있어서의 "0"의 신호를 "1"의 신호로 오인식하는 것이다. 광통신망을 비롯한 통신에 있어서는, 10의 12승개의 펄스 중, 1개 이상의 펄스에 비트 에러가 발생하고 있는 경우, 통신 에러로 되므로, 상기 바이어스 전류의 전류치의 저감에 기인하는 비트 에러의 문제는 중대한 문제가 된다.

이상의 점에서, 광전송 모듈의 광송신 장치에 있어서는, 바이어스 전류의 전류치를, 반도체 레이저의 임계치보다도 충분히 높게 할 필요가 있으므로, 저전류 구동이 곤란하다. 그리고, 이에 의해, 광전송 모듈의 광송신 장치에 있어서는, 소비 전력의 저감이 곤란하다고 하는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 소비 전력을 저감시키는 것이 가능한 송신 장치 및 송신 제어 방법 등을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 간단한 회로 구성에 의해, 또한 용이하게 상기 송신 장치가 송신하는 신호를 수신하여 외부로 적절하게 출력하기 위해, 파형의 정형을 실시할 수 있는 수신 장치 및 수신 제어 방법 등을 제공하는 데 있다.

본 발명에 관한 송신 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 송신하는 송신 장치이며, 상기 2치 신호는 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 송신 제어 방법은, 상기 과제를 해결하기 위해, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 송신하는 송신 제어 방법이며, 상기 2치 신호를, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 파형으로 송신하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 2치 신호의 하강에 필요로 하는 시간은 상기 2치 신호의 상승에 필요로 하는 시간보다도 길어진다. 이에 의해, 단위 시간당에 있어서의, 2치 신호에 기초하여 생성되는 전류량의 총량의 감소 정도는 상기 2치 신호의 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간과 동일한 경우와 비교하여 작아진다. 또한 이때, 상기 전류량의 총량의 감소 정도를 가능한 한 작게 하기 위해서는, 2치 신호의 하강에 필요로 하는 시간을 가능한 한 길게 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 가령 2치 신호의 레벨을 대폭으로 저감시켰다고 해도, 2치 신호에 의한 데이터 통신을 적절하게 실시할 수 있으므로, 본 발명에 관한 송신 장치는 종래 기술에 관한 송신 장치보다도 저전류 구동에 적합하다.

따라서, 소비 전력을 저감시키는 것이 가능해진다.

여기서, 본 발명에 관한 송신 장치가 송신하는 신호는 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖고, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 길다고 하는 특징을 갖는, 본 발명에 관한 송신 장치에 특유의 파형을 갖는 신호로 된다. 단, 송수신 장치 사이를 전송하는 광신호에 대해서는, 아이마스크의 영역과 겹칠 정도까지, 하강 시간을 길게 해도 좋다. 즉, 송신 장치로부터 송신된 신호는 전기 신호로서 수신 장치로부터 외부 장치로 출력되기 전에, 아이마스크의 영역과 겹치지 않는 신호로 변환되면, 문제가 없다.

또한, 본 발명에 관한 송신 장치가 송신하는 신호는 공지의 송신 장치가 송신하는 신호와 비교하여, 그 파형이 크게 상이하다. 이에 의해, 본 발명에 관한 송신 장치가 송신하여, 수신 장치에서 수신한 신호는 상기 수신 장치로부터 외부 장치로 송신하는 신호의 규격에 준거하지 않는 신호로 될 우려가 있다. 그로 인해, 공지의 수신 장치를 사용하여 상기 신호를 수신하는 경우에는, 상기 수신 장치측에 있어서, 상기 수신 장치로부터 외부 장치로의 데이터 통신에 필요한 신호가 얻어지지 않게 되는, 즉 상기 신호의 품질이 데이터 통신에 필요한 품질을 만족시키지 않을 우려가 있다. 따라서, 공지의 수신 장치에서는 본 발명에 관한 송신 장치가 송신하는 신호를 적절하게 수신할 수 없을 우려가 있다.

따라서, 본 발명에 관한 송신 장치가 송신하는 신호를 수신하여 외부로 적절하게 출력하는 수신 장치로서는, 파형의 정형을 실시하는 파형 정형 수단을 구비하는 수신 장치를 사용할 필요가 있다.

여기서, 종래, 상기 파형 정형 수단을 구비하는 수신 장치로서는, 예를 들어 메모리, CDR(Clock Data Recovery) 또는 PLL(Phase Locked Loop) 등을 구비한 구성이 생각된다.

그러나, 상기 종래 기술에 관한 수신 장치는 메모리, CDR, PLL에서 소비하는 전력이 매우 크기 때문에, 수신 장치측에서의 소비 전력이 대폭으로 증대된다고 하는 문제가 발생한다. 본 발명에 관한 송신 장치를 실현하는 목적은 애당초, 소비 전력의 저감이므로, 상기 종래 기술에 관한 수신 장치를 적용하는 것은 바람직하지 않다.

따라서, 본 발명자들은 상기한 문제에 감안하여 예의 검토를 행한 결과, 신호를 수신하여, 수신된 신호의 파형을 정형하는 파형 정형 수단을 구비하는 수신 장치이며, 상기 수신된 신호는 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖고, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 신호이고, 상기 파형 정형 수단은 상기 수신된 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하여, 비교 결과에 기초하여, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 생성함으로써, 상기 수신된 신호의 파형을 정형하는 것인 것을 특징으로 하는 수신 장치를 적용함으로써, 소비 전력을 저감시킬 수 있다고 하는 것을 독자적으로 발견하여, 본 발명을 완성하는 데 이르렀다.

또한, 본 발명자들은 상기한 문제에 감안하여 예의 검토를 행한 결과, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 수신하는 수신 장치에 의한 수신 제어 방법이며, 상기 수신 장치는 상기 2치 신호를, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 상태에서 수신하고, 상기 수신된 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하여, 비교 결과에 기초하여, 고레벨과 저레벨을 갖는 2치 신호를 생성함으로써, 상기 수신된 신호의 파형을 정형하는 것을 특징으로 하는 수신 제어 방법을 적용함으로써, 소비 전력을 저감시킬 수 있다고 하는 것을 독자적으로 발견하여, 본 발명을 완성하는 데 이르렀다.

상기한 구성에 따르면, 파형 정형 수단은 수신된 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하여, 비교 결과에 기초하여, 고레벨과 저레벨을 갖는 2치 신호를 생성한다. 그로 인해, 본 발명에 관한 수신 장치에서는 수신된 신호를 정형할 수 있으므로, 본 발명에 관한 송신 장치가 출력하는 신호를 적절하게 수신하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 관한 수신 장치에서는 수신된 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하여, 비교 결과에 기초하여, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 생성함으로써, 수신된 신호의 정형 처리를 간단하게 할 수 있다. 그로 인해, 메모리, CDR 또는 PLL 등을 사용하는 종래의 구성에 비해, 소비 전력을 대폭으로 저감시킬 수 있다.

따라서, 간단한 회로 구성에 의해, 또한 용이하게 상기 송신 장치가 송신하는 신호를 수신하여 외부로 적절하게 출력하기 위해, 파형의 정형을 실시할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

본 발명에 관한 송신 장치는 상기 과제를 해결하기 위해, 전기 신호를 광신호로 변환하여 송신하는 발광 소자와, 상기 발광 소자에 상기 전기 신호를 공급함으로써, 상기 발광 소자로부터 상기 광신호를 출력시켜, 상기 발광 소자를 구동하는 구동 수단을 구비하는 송신 장치이며, 상기 구동 수단이 상기 발광 소자에 공급하는 전기 신호는, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호에 있어서의, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 파형의 파형 변형 신호인 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 파형 변형 신호를 생성하기 위한 구성으로서는, 상기 2치 신호를 상기 파형 변형 신호로 변형하여 상기 구동 수단에 공급하는 파형 변형 수단을 더 구비하는 구성이라도 좋고, 상기 구동 수단은 상기 2치 신호를 상기 파형 변형 신호로 변형하여 상기 발광 소자에 공급하는 파형 변형 수단을 구비하는 구성이라도 좋다.

또한, 본 발명에 관한 수신 장치는 상기 신호를 광신호로서 수신하고, 상기 신호를 광신호로부터 전기 신호로 변환하여 상기 파형 정형 수단으로 송신하는 수광 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 본 발명에 관한 송신 장치의 구동 수단은 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 파형의 파형 변형 신호를, 전기 신호로서 발광 소자에 공급하고, 발광 소자는 파형 변형 신호를 전기 신호로부터 광신호로 변환하여 송신한다. 이로 인해, 상기한 구성에 따르면, 가령 발광 소자에 공급하는 바이어스 전류의 전류치를 임계치 부근의 전류치까지 저감시켰다고 해도, 단위 시간당에 있어서의, 발광 소자에 대한 전류 주입량의 감소 정도는 작아져, 「Turn on delay」의 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 광신호의 지터의 증대에 의한 비트 에러의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 관한 송신 장치는 저전류 구동이 가능하므로, 소비 전력의 저감을 실현할 수 있다.

여기서, 본 발명에 관한 송신 장치가 출력하는 광신호는 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 동시에, 상기 광신호의 기초가 되는 신호(예를 들어, 외부로부터 송신 장치로의 입력 신호) 또는 발광 소자(즉, 레이저)가 스스로 구비하는 광신호의 출력 특성과 비교하여, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 길다고 하는 특징을 갖는 본 발명에 관한 송신 장치에 특유의 파형을 갖는 신호로 된다. 단, 송수신 장치 사이를 전송하는 광신호에 대해서는, 아이마스크의 영역과 겹칠 정도까지 하강 시간을 길게 해도 좋다. 즉, 송신 장치로부터 송신된 신호는 전기 신호로서 수신 장치로부터 외부 장치로 출력되기 전에, 아이마스크의 영역과 겹치지 않는 신호로 변환되므로, 문제가 없다.

또한, 본 발명에 관한 송신 장치가 송신하는 신호는 공지의 송신 장치가 송신하는 신호와 비교하여, 그 파형이 크게 다르다. 이에 의해, 본 발명에 관한 송신 장치가 송신하여, 수신 장치에서 수신한 광신호는 상기 수신 장치로부터 외부 장치로 송신하는 신호의 규격에 준거하지 않는 신호로 될 우려가 있다. 또한, 이 수신 장치측의 규격에 준거하지 않는 신호라 함은, 예를 들어 상술한 아이마스크의 영역(상기 영역은 수신 장치의 사양으로서 결정되어 있음)이 대폭으로 변동된 광신호이다. 그로 인해, 공지의 수신 장치를 사용하여 상기 광신호를 수신하는 경우에는, 상기 수신 장치측에 있어서, 상기 수신 장치로부터 외부 장치로의 데이터 통신에 필요한 신호가 얻어지지 않게 되는, 즉 상기 신호의 품질이 데이터 통신에 필요한 품질을 만족시키지 않을 우려가 있다. 따라서, 공지의 수신 장치에서는 본 발명에 관한 송신 장치가 송신하는 광신호를 적절하게 수신할 수 없을 우려가 있다.

따라서, 본 발명에 관한 송신 장치가 송신하는 광신호를 수신하여 외부로 적절하게 출력하는 수신 장치로서는, 파형의 정형을 실시하는 파형 정형 수단을 구비하는 수신 장치를 사용할 필요가 있다.

상기한 구성에 따르면, 본 발명에 관한 수신 장치는 수광 소자가 광신호를 수신하고, 전기 신호로 변환하여 파형 정형 수단으로 송신한다. 이들 구성은 본 발명에 관한 송신 장치 및 수신 장치가, 광신호를 사용하여 데이터 통신을 행하는 경우에 적합하다.

또한, 본 발명에 관한 송신 장치는, 상기 파형 변형 신호는 상기 고레벨의 신호의 기간이 짧게 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 수신 장치는 상기 임계치의 레벨을 낮게 설정함으로써, 상기 정형을 행하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 본 발명에 관한 송신 장치가 송신하는 파형 변형 신호는 고레벨의 신호의 기간이 짧게 되어 있다. 즉, 상기 파형 변형 신호는 2치 신호로서의 단위 주기당의 평균 레벨이 저하되어 있으므로, 소비 전력이 저하되어 있다. 그리고, 이 소비 전력이 저하되어 있는 파형 변형 신호를 송신함으로써, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기한 구성에 따르면, 본 발명에 관한 수신 장치는 임계치의 레벨을 낮게 설정함으로써 고레벨의 신호의 기간을 길게 할 수 있다. 그로 인해, 가령 단위 주기당의 평균 레벨이 저하된 신호를 수신한 경우라도, 상기 신호를 정형함으로써, 상기 신호를 적절하게 수신하는 것이 가능하다.

여기서, 상기 종래 기술에 관한 파형 정형 수단을 구비하는 수신 장치에 의해, 단위 주기당의 평균 레벨이 저하된 신호를 정형하기 위해서는, 메모리 등에 의해 수신된 신호를 유지하여, CDR, PLL 등을 사용하여, 유지한 신호를 시간축 방향으로 신장시킬 필요가 있었다.

한편, 본 발명에 관한 수신 장치에서는 상기한 구성에 의해, 수신된 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하여, 비교 결과에 기초하여, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 생성함으로써, 신호의 정형 처리를 간단하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 송신 장치는, 상기 구동 수단은 커런트 미러 회로를 포함한 회로이고, 상기 발광 소자와, 상기 커런트 미러 회로의 트랜지스터가 접속된 것에 전원 전압이 인가되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 1단의 트랜지스터 회로에 의해 구동 수단을 실현함으로써, 가일층 소비 전력의 저감이 가능해진다.

또한, 본 발명에 관한 송신 장치는, 상기 트랜지스터는 상기 고레벨의 신호의 기간이 짧아지는 임계치를 갖고 있는 것이 적합하다.

이에 의해, 커런트 미러 회로를 구성하는 트랜지스터의 선정에 따라서, 상기 신호의 단위 주기당의 평균 레벨을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 수신 장치는 수신된 아날로그 신호를 취급하는 아날로그 회로와, 송신해야 할 디지털 신호를 취급하는 디지털 회로를 갖고 있고, 상기 파형 정형 수단은 상기 디지털 회로에 있어서, 상기 아날로그 회로와 접속하는 접속부에 설치되는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 아날로그 회로에 의해 수신된 아날로그 신호를 처리하는 경우에 있어서, 수신된 신호에 있어서의 파형의 변형을 고려할 필요가 없어진다. 그로 인해, 소비 전류의 대폭적인 저감이 가능하고, 이에 의해 아날로그 회로에 있어서의 소비 전력을 대폭으로 저감시킬 수 있다.

또한, 상기한 구성에 따르면, 파형 정형 수단으로부터 출력되는 2치 신호는 변형이 대폭으로 저감되어 있으므로, 디지털 회로에 의한 신호 처리가 가능해진다. 디지털 회로는 일반적으로, 아날로그 회로와 비교하여 구동 전압이 낮게 되어 있으므로, 파형 정형 수단의 후단(즉, 파형 정형 수단과 2치 신호를 송신하는 부분 사이)의 회로를 디지털 회로로 실현함으로써, 소비 전력을 더욱 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 수신 장치는, 상기 디지털 회로는 상기 아날로그 회로보다도 고속 응답성을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 디지털 회로를 고속으로 구동함으로써, 상기 파형 정형 회로에 의한 정형 처리를 간단하게 행할 수 있다. 또한, 디지털 회로를 아날로그 회로보다도 고속으로 구동시키기 위해서는, 디지털 회로의 배선의 선 폭을, 아날로그 회로의 배선의 선 폭보다도 가늘게 하면 된다.

본 발명에 관한 수신 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 수신된 아날로그 신호를 취급하는 아날로그 회로와, 송신해야 할 디지털 신호를 취급하는 디지털 회로를 갖고 있고, 상기 디지털 회로는 상기 아날로그 회로와 접속하는 접속부에 있어서, 상기 아날로그 회로로부터의 신호의 파형을 정형하는 파형 정형 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기한 구성에 따르면, 수신된 신호에 있어서의 파형의 변형을 고려할 필요가 없어지므로, 아날로그 회로를, 자신이 안정적으로 구동할 수 있는 전류치보다도 낮은 전류치에 의해 구동한 경우라도, 간단하게 파형의 정형을 실시할 수 있다.

즉, 일반적으로 아날로그 회로에서는 자신이 충분히 안정적으로 구동할 수 있는 전류치가 결정되어 있다. 그러나, 본 발명에 관한 수신 장치에서는, 아날로그 회로를, 상기 자신이 충분히 안정적으로 구동할 수 있는 전류치에 의해 구동해도 좋다. 또한, 본 발명에 관한 수신 장치는 아날로그 회로를, 상기 자신이 충분히 안정적으로 구동할 수 있는 전류치에 의해 구동하는 것이 곤란한 경우에 사용되는 것이 적합하다.

또한, 상기 파형 정형 수단으로서는, 디지털 회로에 있어서는 하나 또는 복수의 인버터이고, 아날로그 회로에 있어서는 하나 또는 복수의 증폭기인 것이 적합하다.

상기한 구성에 따르면, 상기 파형 정형 수단에 의한 처리는 하나 또는 복수의 인버터 및/또는 증폭기 등의 단순한 회로에 의해 간단하게 실시가 가능하다. 또한, 증폭기를 사용하여 상기 파형 정형 수단에 의한 처리를 실시하는 경우에는 상기 증폭기의 신호 증폭률이 충분히 크게 설정된다. 이 인버터 및/또는 증폭기는 설치되는 개수가 많으면 많을수록 상술한 처리를 보다 정밀하게 행할 수 있다. 한편, 인버터 및/또는 증폭기는 설치되는 개수가 적으면, 당연히 소비 전력의 저감 효과가 크다. 즉, 인버터를 구비하는 개수, 즉 상기 2치 신호의 처리의 정밀도의 정도에 따라서, 수신 장치의 회로 규모 및 설계에 있어서의 자유도를 적절하게 설정할 수 있다.

본 발명에 관한 송수신 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖고, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 2치 신호를 송신하는 송신 장치와, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖고, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 신호를 수신하고, 수신된 신호의 파형을 정형하는 파형 정형 수단을 구비하는 수신 장치를 구비하고, 상기 수신 장치의 파형 정형 수단은 상기 수신된 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하여, 비교 결과에 기초하여 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 생성함으로써, 상기 수신된 신호의 파형을 정형하는 것인 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 2치 신호의 하강에 필요로 하는 시간은 상기 2치 신호의 상승에 필요로 하는 시간보다도 길어진다. 이에 의해, 단위 시간당에 있어서의, 2치 신호에 기초하여 생성되는 전류량의 총량의 감소 정도는 상기 2치 신호의 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간과 동일한 경우와 비교하여 작아진다. 또한 이때, 상기 전류량의 총량의 감소 정도를 가능한 한 작게 하기 위해서는, 2치 신호의 하강에 필요로 하는 시간을 가능한 한 길게 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 가령 2치 신호의 레벨을 대폭으로 저감시켰다고 해도, 2치 신호에 의한 데이터 통신을 적절하게 실시할 수 있으므로, 본 발명에 관한 송수신 장치가 구비하는 송신 장치는 저전류 구동에 적합하다.

또한, 상기한 구성에 따르면, 파형 정형 수단은 수신된 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하여, 비교 결과에 기초하여, 고레벨과 저레벨을 갖는 2치 신호를 생성한다. 그로 인해, 본 발명에 관한 수신 장치에서는 수신된 신호를 정형할 수 있으므로, 본 발명에 관한 송신 장치가 출력하는 신호를 적절하게 수신하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 관한 송수신 장치가 구비하는 수신 장치에서는, 수신된 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하여, 비교 결과에 기초하여, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 생성함으로써, 용이하게 정형 처리를 할 수 있다. 그로 인해, 메모리, CDR, PLL 등을 사용하는 종래의 구성에 비해, 소비 전력을 대폭으로 저감시킬 수 있다.

따라서, 소비 전력을 저감시키는 것이 가능한 동시에, 간단한 회로 구성에 의해, 또한 용이하게, 데이터 통신에 필요한 신호 품질을 만족시키기 위해, 파형의 정형을 실시할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 광전송 모듈은 상기 송신 장치와, 상기 수신 장치와, 상기 송신 장치로부터 상기 수신 장치로 상기 2치 신호를 전송하는 전송 매체를 구비하고 있어도 좋다. 또한, 당해 광전송 모듈은 데이터 통신을 행하기 위해, 전자 기기에 구비되어도 좋다.

이에 의해, 광전송 모듈 또는 전자 기기 전체에 있어서, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 송신 장치는 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 송신하는 송신 장치이며, 상기 2치 신호는 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 구성이다.

따라서, 소비 전력을 저감시키는 것이 가능하다고 하는 효과를 발휘한다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 수신 장치는 신호를 수신하고, 수신된 신호의 파형을 정형하는 파형 정형 수단을 구비하는 수신 장치이며, 상기 수신된 신호는 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖고, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 신호이고, 상기 파형 정형 수단은 상기 수신된 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하여, 비교 결과에 기초하여, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 생성함으로써, 상기 수신된 신호의 파형을 정형하는 것인 구성이다. 또한, 본 발명에 관한 수신 장치는 수신된 아날로그 신호를 취급하는 아날로그 회로와, 송신해야 할 디지털 신호를 취급하는 디지털 회로를 갖고 있고, 상기 디지털 회로는 상기 아날로그 회로와 접속하는 접속부에 있어서, 상기 아날로그 회로로부터의 신호의 파형을 정형하는 파형 정형 수단을 구비하는 구성이다.

따라서, 간단한 회로 구성에 의해, 또한 용이하게, 데이터 통신에 필요한 신호 품질을 만족시키기 위해, 파형의 정형을 실시할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 송수신 장치는 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖고, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 2치 신호를 송신하는 송신 장치와, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖고, 하강에 필요로 하는 시간이 상승에 필요로 하는 시간보다도 긴 신호를 수신하고, 수신된 신호의 파형을 정형하는 파형 정형 수단을 구비하는 수신 장치를 구비하고, 상기 수신 장치의 파형 정형 수단은 상기 수신된 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하여, 비교 결과에 기초하여, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호를 생성함으로써, 상기 수신된 신호의 파형을 정형하는 것인 구성이다.

따라서, 소비 전력을 저감시키는 것이 가능한 동시에, 단순한 회로 구성에 의해, 또한 용이하게, 데이터 통신에 필요한 신호 품질을 만족시키기 위해, 파형의 정형을 실시할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 도면으로, 송신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 상기 송신 장치에 입력되는 2치 신호의 파형을 도시하는 도면이다.
도 3은 콘덴서 및 저항으로 이루어지는 CR 회로의 일반적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 바이어스 전류 및 모듈레이션 전류와 2치 신호의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 관한 파형 변형 회로에 입력되기 전의 2치 신호의 파형을 도시하는 그래프 및 상기 파형 변형 회로로부터 출력되는 2치 신호의 파형을 도시하는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하는 도면으로, 기판 상에서 실현한 상기 송신 장치의 구성을 도시하는 블록도 및 상기 송신 장치에 설치되는 구동 수단의 구체적인 회로 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시하는 도면으로, 기판 상에서 실현한 송신 장치의 구성을 도시하는 블록도 및 상기 송신 장치에 설치되는 구동 수단의 구체적인 회로 구성을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시하는 도면으로, 송신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 9는 본 발명에 관한 듀티비 조정 수단의 회로 구성예를 도시하는 도면 및 상기 듀티비 조정 수단에 의해 2치 신호의 듀티비를 저하시키는 원리를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 도면으로, 수신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 11은 본 발명에 관한 파형 정형 회로에 입력되기 전의 2치 신호의 파형을 도시하는 그래프 및 상기 파형 정형 회로로부터 출력되는 2치 신호의 파형을 도시하는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하는 도면으로, 수신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 13은 아날로그 회로의 구동 전류치와 상기 아날로그 회로의 구동 상황의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시하는 도면으로, 수신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시하는 도면으로, 수신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 형태의 송신 장치의 작용 효과를 설명하는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 도면으로, 도 17의 (a)는 본 발명에 관한 송신 장치에 의해, 광신호를 외부로 송신하는 경우 및 본 발명에 관한 수신 장치에 의해, 외부로부터의 광신호를 수신하는 경우의 일례를 나타내는 도면이고, 도 17의 (b)는 상기 전자 부품으로부터 상기 송신 장치로 입력되는 2치 신호의 파형을 도시하는 도면이고, 도 17의 (c)는 상기 송신 장치가 외부로 송신하는 2치 신호의 파형을 도시하는 도면이고, 도 17의 (d)는 상기 송신 장치가 외부로 송신하는 2치 신호의 다른 파형을 도시하는 도면이고, 도 17의 (e)는 상기 수신 장치가 출력하는 2치 신호의 파형을 도시하는 도면이고, 도 17의 (f)는 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하는 도면으로, 송수신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 도면으로, 본 발명에 관한 광전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 19는 상기 광전송 모듈에 의해 데이터 통신을 행하는 휴대 전화의 개략도, 상기 광전송 모듈에 의해 데이터 통신을 행하는 휴대 전화의 내부 회로의 사시도, 상기 광전송 모듈에 의해 데이터 통신을 행하는 프린터의 개략도 및 상기 광전송 모듈에 의해, 데이터 통신을 행하는 프린터의 내부 회로의 블록도이다.
도 20은 상기 광전송 모듈을 하드 디스크 기록 재생 장치에 적용한 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 데이터 통신을 행하기 위한 신호의 듀티비와, 전자 기기 전체에서의 소비 전력과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 22는 광도파로의 측면도 및 광도파로에 있어서의 광전송의 상태를 모식적으로 도시하고 있는 도면이다.
도 23은 Turn on delay의 개념을 도시하는 도면이다.

〔제1 실시 형태〕

본 발명의 실시의 일 형태에 관한 송신 장치에 대해, 도 1 내지 도 5 및 도 16을 사용하여 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 송신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 1에 도시하는 광송신 장치(송신 장치)(1a)는 파형 변형 회로(파형 변형 수단)(2), 레이저 구동 회로(구동 수단)(3) 및 발광 소자(4)를 구비하는 구성이다.

또한, 도 1에 도시하는 광송신 장치(1a) 및 후술하는 광송신 장치(1b)[도 7의 (a) 참조] 및 광송신 장치(1c)(도 8 참조)는 전단에 전자 부품(도시하지 않음)이 접속되고, 상기 전자 부품으로부터, "1"의 신호(고레벨의 신호)와 "0"의 신호(저레벨의 신호)를 갖는 2치 신호(데이터 통신을 행하기 위한 신호)가 입력되는 것이다.

도 2는 본 발명에 관한 송신 장치에 입력되는 2치 신호의 파형을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 2치 신호는, 실제로는 다양한 주파수 성분을 갖는 신호를 겹치게 하여 생성되고 있고, 높은 주파수의 신호 성분(고조파)이 포함되어 있다.

상기 전자 부품으로부터의 2치 신호는 광송신 장치(1a)의 파형 변형 회로(2)에 입력된다.

파형 변형 회로(2)는 입력되는 2치 신호의 하강에 필요로 하는 시간을 상승에 필요로 하는 시간보다도 길게 하는 처리를 행한다. 그리고, 파형 변형 회로(2)는 상기 전자 부품으로부터의 2치 신호, 또는 발광 소자(4)에 있어서의 광신호의 출력 특성에 대해, 하강에 필요로 하는 시간을 상승에 필요로 하는 시간보다도 길게 한 파형 변형 신호를, 레이저 구동 회로(3)에 출력한다.

또한, 이하의 설명에서는 상기 입력되는 2치 신호의 상승에 필요로 하는 시간을 「Tr」이라고 칭하고, 상기 입력되는 2치 신호의 하강에 필요로 하는 시간을 「Tf」라고 칭한다. 또한, 이하의 설명에서는 상기 입력되는 2치 신호의 Tf를 Tr보다도 길게 하는 처리를 「파형을 둔하게 하다」 또는 단순히 「둔하게 하다」라고 칭하는 동시에, 상기 처리가 행해진 상태(즉, 처리가 행해진 신호에 있어서의 하강의 모습)을 「파형의 둔화」 또는 단순히 「둔화」이라고 칭한다.

또한, 파형 변형 회로(2)는, 예를 들어 주지의 미분 회로[콘덴서(C1) 및 저항(R1)으로 이루어지는 CR 회로, 도 3 참조]에 의해 실현할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 파형 변형 회로(2)는 2치 신호의 Tf를 Tr보다도 길게 하는 것이면, 그 구체적 처리로서는, 특별히 한정되지 않는다.

레이저 구동 회로(3)는 파형 변형 회로(2)로부터의 2치 신호를 기초로 바이어스 전류 및 모듈레이션 전류(구동 전류)를 생성하고, 변조 신호원(도시하지 않음)으로부터의 변조 신호에 의해, 바이어스 전류와 바이어스 전류에 모듈레이션 전류를 중첩시킨 전류를 절환함으로써 직접 변조를 행한다(도 4 「펄스 전류」 참조). 그리고, 레이저 구동 회로(3)는 상기 직접 변조에 의해 생성된 신호(전기 신호)에 따라서, 발광 소자(4)를 발광시켜 광신호를 출력시킴으로써(도 4 「광출력」 참조), 발광 소자(4)를 구동한다(도 4 참조).

발광 소자(4)는 상기 레이저 구동 회로(3)로부터의 신호에 따라서 발광함으로써 상기 광신호를 출력하는(즉, 2치 신호를 전기 신호로부터 광신호로 변환하는) 반도체 레이저이고, 상기 광신호를 외부로 송신한다. 또한, 이 발광 소자(4)로서는, 레이저 다이오드 등을 들 수 있다.

또한, 반도체 레이저로서의 발광 소자(4)의 발광의 타입은 상기 면발광 반도체 레이저라도 좋고, 반도체 웨이퍼(도시하지 않음)에 대해 평행하게 레이저광을 출사하는 타입(소위, 단부면 발광형)이라도 좋다.

여기서, 도 5를 사용하여, 2치 신호에 대한 파형 변형 회로(2)의 처리에 대해 설명한다.

도 5의 (a)는 파형 변형 회로(2)에 입력되기 전의 2치 신호의 파형을 도시하는 그래프이다. 도 5의 (b)는 파형 변형 회로(2)로부터 출력되는, 2치 신호의 파형을 도시하는 그래프이다. 또한, 도 5의 각 그래프에 있어서, 종축은 2치 신호의 레벨을, 횡축은 시간(2치 신호에 있어서의 "1"의 신호 및 "0"의 신호 사이)을 나타낸다. 또한, 본원 도면에 있어서의 「sig1」은 모두 2치 신호의 "1"의 신호의 레벨을 나타내고 있고, 「sig0」은 모두 2치 신호의 "0"의 신호의 레벨을 나타내고 있다.

도 5의 (a)에 도시하는 2치 신호는 상승에 필요로 하는 시간이 Tra이고, 하강에 필요로 하는 시간이 Tfa이고, "1"의 신호의 기간이 sig1a이다. 또한, 여기서는 Tra와 Tfa가 대략 동등한 시간으로 되어 있다.

도 5의 (a)에 도시하는 2치 신호가 파형 변형 회로(2)에 입력되면, 파형 변형 회로(2)는 상기 2치 신호의 파형을 둔하게 한다. 구체적으로는, 도 5의 (a)에 도시하는 2치 신호에 대해, Tfa를 길게 하는(즉, Tfa를 Tfb로 함) 처리를 행한다.

그 결과, 도 5의 (a)에 도시하는 2치 신호는 파형 변형 회로(2)에 의해, 하강에 필요로 하는 시간이 Tfa보다도 긴 Tfb인, 도 5의 (b)에 도시하는 2치 신호로 변형되어, 레이저 구동 회로(3)에 출력된다. 그리고, 파형 변형 회로(2)는 이 도 5의 (b)에 도시하는 2치 신호를, 레이저 구동 회로(3), 발광 소자(4)를 통해 외부로 송신한다.

상기한 구성에 따르면, 「Turn on delay」에 의한 영향을 억제하면서, 송신 장치 전체에 있어서의 저소비 전력화를 기대할 수 있다.

이 이유는 하기에 있다.

송신 장치에 있어서 저소비 전력화를 도모하기 위해서는, 2치 신호의 "0"의 신호를 생성하는 바이어스 전류의 전류치를, 가능한 한 낮은 전류치, 바람직하게는 반도체 레이저의 임계치(도 16의 참조 부호 「레이저 임계치」) 부근의 전류치까지 저감시키는 것이 요구된다.

여기서, 바이어스 전류의 전류치를 임계치 부근의 전류치까지 저감시킨 경우에는, 단위 시간(2치 신호의 1펄스의 상당하는 시간)당의, 반도체 레이저에 대한 전류 주입량이 감소된다. 이에 의해, 유도 방출에 의해 상기 반도체 레이저가 2치 신호를 전기 신호로부터 광신호로 변환하여 출력한 후, 전자가 기저 상태로부터 여기 상태로 천이될 때까지의 천이 시간이 길어진다. 천이 시간이 길어지면, 상기 반도체 레이저로부터 출력되는 광신호의 지터(Jitter)가 증대되어, 「Turn on delay」가 발생한다.

상기한 구성과 같이, 2치 신호를 둔화시키는 경우에는, 2치 신호를 둔하게 하지 않은 경우에 비해 듀티비 자체는 상승하므로, 단위 시간당의, 반도체 레이저에 대한 전류 주입량의 감소 정도는, 2치 신호를 둔하게 하지 않은 경우에 비해 작아진다. 또한, 본원에서는, 「듀티비」라 함은, 신호의 단위 주기당의 평균 레벨을 의미하는 것으로 한다. 그로 인해, 가령 바이어스 전류의 전류치를 임계치 부근의 전류치까지 저감시켰다고 해도, 「Turn on delay」에 의한 영향은 최소한으로 된다. 따라서, 「Turn on delay」에 의한 영향을 억제하면서 송신 장치 전체에 있어서의 저소비 전력화를 기대할 수 있다(도 16 참조).

또한, 본 실시 형태에서는 파형 변형 회로(2)가 레이저 구동 회로(3)의 전단에 설치되지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 파형 변형 회로(2)는 광송신 장치(1a)에 있어서, 레이저 구동 회로(3)의 후단 또한 발광 소자(4)의 전단에 설치되어도 좋다.

상기의 경우, 상기 전자 부품으로부터의 2치 신호는 레이저 구동 회로(3)를 통해 파형 변형 회로(2)에 입력된다. 파형 변형 회로(2)는 상기 2치 신호의 파형을 둔화시키는 처리를 행하여, 파형을 둔하게 한 2치 신호를 발광 소자(4)에 출력한다. 발광 소자(4)는 파형 변형 회로(2)로부터의 2치 신호에 따라서 발광하여, 광신호를 외부로 송신한다.

여기서, 예를 들어 광통신망에 있어서, 광신호를 송신하는 송신 장치에서는 2치 신호를 전기 신호로부터 광신호로 변환하여 출력하는, 예를 들어 면발광 반도체 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser : VCSEL)인 레이저와, 송신측의 전자 부품으로부터 2치 신호를 수신하여, 상기 2치 신호의 식별 및 변조를 행하고, 변조된 2치 신호를 레이저에 인가하는 레이저 구동 회로를 구비할 필요가 있다. 또한, 종래, 레이저와 레이저 구동 회로는, 서로 다른 집적 회로 기판 상에 설치되므로, 상기 집적 회로 기판끼리를 접속하는 와이어 또는 도선 패턴이 더 필요해진다.

광통신망에서는, 일반적으로 고속으로 전송되는 신호를 취급한다. 그로 인해, 송신 장치측에서는, 상기 각 집적 회로 기판 및 상기 와이어 또는 도선 패턴 사이에서, 임피던스의 정합(이하, 임피던스의 정합을 「매칭」이라고 칭함)이 실시되지 않으면, 상기 2치 신호의 신호 파형이 크게 변형되어 버린다. 또한, 여기서 임피던스라 함은, 교류적인 저항치로, 콘덴서 성분과 인덕턴스 성분과 저항 성분의 합성을 의미한다.

또한, 송신 장치측에서는 상기 매칭의 불량에 기인하여 발생하는 2치 신호의 변형 이외에도, 레이저가 생성하는 2차 또는 고차의 상호 변조 생성물에 기인하여 발생하는 2치 신호의 변형이 존재한다.

즉, 송신 장치측에서는 전송하는 신호의 변형을 고려해야 한다. 그리고 종래, 상기 신호의 변형에 대해서는, 그것을 감소시키는 시도가 이루어져 왔다.

상기 매칭의 불량에 관한 2치 신호의 변형을 감소시키기 위한 기술로서는, 예를 들어 임피던스 조정 회로의 삽입(비특허 문헌 1 참조), 상기 와이어 또는 도선 패턴의 배선 거리 및/또는 선택하는 레이저의 변경 등을 들 수 있다.

또한, 특허 문헌 1에는 상기 레이저가 생성하는 2차 또는 고차의 상호 변조 생성물에 기인하여 발생하는 2치 신호의 변형을 감소시키기 위한 기술로서, 상기 변형 성분과 실질적으로 크기가 동등하고, 또한 상기 변형 성분과 부호가 반대로 되는, 즉 상기 변형 성분을 캔슬하는 변형 신호를 생성하는 전치 변형 회로를, 레이저의 전단에 설치하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 송신 장치측에서 발생하는 2치 신호의 변형을 감소시키기 위해, 송신 장치측에 변형을 저감시키는 회로를 삽입한 경우에는, 송신 장치측에서의 회로 규모가 증대된다고 하는 문제가 발생한다. 일반적으로, 송신 장치측에 있어서의 소비 전력은 수신 장치측에 있어서의 소비 전력보다도 커지는 경향이 있다. 그로 인해, 상기와 같이, 송신 장치측에 있어서 회로 규모가 증대되면, 전자 기기 전체에서의 저소비 전력화에 있어서는 큰 장해가 된다.

또한, 상기 와이어 또는 도선 패턴의 배선 거리 및/또는 선택하는 레이저를 변경하여, 매칭의 불량에 관한 2치 신호의 변형에 대응하는 경우에는 매우 엄밀한 설계 및 제조를 실시할 필요가 있다. 그로 인해, 전자 기기의 설계에 있어서의 자유도가 저감되고, 제조 비용도 증대된다고 하는 문제가 발생한다.

한편, 본 발명에 관한 광송신 장치에서는, 2치 신호는 상승에 필요로 하는 시간과 하강에 필요로 하는 시간이 서로 다른 파형의 파형 변형 신호로 하여, 전기 신호로서 발광 소자에 공급하고, 상기 발광 소자가 상기 전기 신호를 광신호로 변환하여 송신할 수 있다. 즉, 송신 장치측에서 발생하는 2치 신호의 변형을 저감시킬 필요가 없으므로, 송신 장치측에 변형을 저감시키는 회로를 삽입하거나, 와이어 또는 도선 패턴의 배선 거리 및/또는 선택하는 레이저를 변경하여, 엄밀한 설계 및 제조를 실시할 필요도 없다.

따라서, 회로 규모를 삭감하는 동시에, 전자 기기의 설계에 있어서의 자유도를 확보하고, 또한 제조 비용의 증대를 억제하는 것이 가능하다고 하는 효과를 발휘한다.

〔제2 실시 형태〕

도 6의 (a)는 기판 상에서 실현한, 도 1에 도시하는 송신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

상술한 광송신 장치(1a)를 기판 상에서 실현한 경우, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 파형 변형 회로(2) 및 레이저 구동 회로(3)는 동일 기판(참조 부호 「Driver IC」) 상에서 실현된다.

한편, 발광 소자(4)는 파형 변형 회로(2) 및 레이저 구동 회로(3)와는 다른 기판[도 6의 (a) 참조, 참조 부호 「Laser」] 상에서 실현되어도 좋고, 도시는 하지 않지만, 파형 변형 회로(2) 및 레이저 구동 회로(3)와 동일한 기판 상에서 실현되어도 좋다.

여기서, 레이저 구동 회로(3)는 구체적으로, 도 6의 (b)에 도시하는 회로에 의해 구성되는 것이 적합하다.

도 6의 (b)는 상기 광송신 장치(1a)에 설치되는 레이저 구동 회로(3)의 구체적인 회로 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 여기서는, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 발광 소자(4)와, 파형 변형 회로(2) 및 레이저 구동 회로(3)가, 서로 다른 기판 상에서 실현되는 경우를 예로 설명을 행하지만, 본 실시 형태에 관한 송신 장치의 구성으로서는 이에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어, 발광 소자(4)는 파형 변형 회로(2) 및 레이저 구동 회로(3)와 동일한 기판에 설치되어도 좋다.

도 6의 (b)에 도시하는 레이저 구동 회로(31)는 광송신 장치(1a)의 레이저 구동 회로(3)로서 사용되고 있다.

도 6의 (b)에 도시하는 레이저 구동 회로(31)는 트랜지스터(T1 내지 T4)를 구비하는 구성이다. 또한 여기서는, 트랜지스터(T1 내지 T4)로서, NPN형의 바이폴라 트랜지스터를 사용한 경우에 대해 설명한다.

트랜지스터(T1)는 베이스가 파형 변형 회로(2)에, 트랜지스터(T1)의 베이스에 있는 전위(도시하지 않은 전원으로부터 공급되는, 레이저 구동 회로(31)의 구동 전압)를 공급하는 라인에 의해 접속되고, 에미터가 그라운드(참조 부호 「GND」)에 접속되고, 콜렉터가 트랜지스터(T3)의 에미터 및 트랜지스터(T4)의 에미터에 접속된다. 트랜지스터(T2)는 베이스가 파형 변형 회로(2)에 접속되고, 에미터가 그라운드에 접속되고, 콜렉터가 발광 소자(4)에 접속된다. 또한, 트랜지스터(T3)의 콜렉터는 파형 변형 회로(2)에 접속되고, 트랜지스터(T4)의 콜렉터는 발광 소자(4)에 접속된다.

트랜지스터(T2)의 베이스에는 파형 변형 회로(2)로부터의 신호가 항상 입력되고 있다. 이에 의해, 트랜지스터(T2)는 바이어스 전류를 생성한다.

또한, 트랜지스터(T1)의 베이스에는 파형 변형 회로(2)로부터의 신호가 항상 입력되고 있다. 이에 의해, 트랜지스터(T1)는 모듈레이션 전류를 생성한다. 단, 모듈레이션 전류는 트랜지스터(T3) 및 트랜지스터(T4)의 절환, 즉 트랜지스터(T3) 및 트랜지스터(T4)가 도통하는 타이밍으로부터, 상기 2치 신호의 "1"의 기간이 종료될 때까지의 동안은, 트랜지스터(T1)의 콜렉터로부터 트랜지스터(T4)의 에미터로 흐르고, 그 이외의 동안은 트랜지스터(T1)의 콜렉터로부터 트랜지스터(T3)의 에미터로 흐른다.

2치 신호가 "0"의 신호인 경우, 발광 소자(4)는 바이어스 전류에 의해서만 구동되므로, 원하는 출력 파워를 출력하지 않는다. 한편, 2치 신호가 "1"의 신호인 경우, 발광 소자(4)는 바이어스 전류에 모듈레이션 전류를 중첩한 전류에 의해 구동되므로, 원하는 출력 파워를 출력한다. 이들 2개의 경우를, 2치 신호를 기초로 절환함(즉, 직접 변조함)으로써, 레이저 구동 회로(31)는 발광 소자(4)를 상기 2치 신호에 따라서 발광시킨다.

또한, 본 실시 형태에서는, 레이저 구동 회로(31)는 트랜지스터(T1 내지 T4)로서, NPN형의 바이폴라 트랜지스터를 구비하는 구성이지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 레이저 구동 회로(31)는 트랜지스터(T1 내지 T4)로서, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 전계 효과 트랜지스터를 구비하는 구성이라도 좋다. 이 경우, 레이저 구동 회로(31)는 상술한 트랜지스터(T1 내지 T4)로서 NPN형의 바이폴라 트랜지스터를 구비하는 구성에 있어서, NPN형의 바이폴라 트랜지스터의 베이스 대신에 MOS 전계 효과 트랜지스터의 게이트를, NPN형의 바이폴라 트랜지스터의 에미터 대신에 MOS 전계 효과 트랜지스터의 소스를, NPN형의 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터 대신에 MOS 전계 효과 트랜지스터의 드레인을 사용하는 구성으로 하면 좋다.

또한, 상기 전원으로부터의 전원 전압은 사용하는 파장대 및 전류량에 의해 구조적으로 결정된다. 또한, 트랜지스터 1단당의 구동 전압(즉, 특정한 NPN형의 바이폴라 트랜지스터에 있어서의 베이스-에미터간 전압 또는 특정한 MOS 전계 효과 트랜지스터에 있어서의 소스-게이트간 전압)은 사용하는 트랜지스터(T1 내지 T4)의 사이즈 및 레이저 구동 회로(31)의 제조 공정에 의해 구조적으로 결정된다.

〔제3 실시 형태〕

본 발명의 다른 실시 형태에 관한 송신 장치에 대해, 도 7을 사용하여 설명한다.

도 7의 (a)는 본 실시 형태에 관한 송신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 7의 (a)에 도시하는 광송신 장치(1b)는 도 1에 도시하는 광송신 장치(1a)의 구성에 있어서, 파형 변형 회로(2) 대신에, 파형 변형 회로(2a)가, 레이저 구동 회로(3) 대신에 설치된 레이저 구동 회로(3a)의 내부에 설치되는 구성이다.

즉, 상기 전자 부품으로부터의 2치 신호는 광송신 장치(1b)의 레이저 구동 회로(3a)에 입력된다. 2치 신호가 입력되면, 레이저 구동 회로(3a)는 파형 변형 회로(2a)에서 상기 2치 신호의 파형을 둔하게 하고, 둔하게 한 2치 신호(파형 변형 신호)를 발광 소자(4)에 출력한다. 발광 소자(4)는 파형 변형 회로(2a)에 의한 처리가 이루어진 2치 신호에 따라서 발광하여, 광신호를 외부로 송신한다.

또한, 도 7의 (a)에 도시하는 광송신 장치(1b)는 도 6의 (a)에 도시하는 광송신 장치(1a)와 마찬가지로, 파형 변형 회로(2a) 및 레이저 구동 회로(3a)가 동일 기판(참조 부호 「Driver IC」) 상에서 실현된다. 그리고, 발광 소자(4)는 파형 변형 회로(2a) 및 레이저 구동 회로(3a)와는 다른 기판[도 7의 (a) 참조, 참조 부호 「Laser」) 상에서 실현되어도 좋고, 파형 변형 회로(2a) 및 레이저 구동 회로(3a)와 동일한 기판 상에서 실현되어도 좋다.

여기서, 파형 변형 회로(2a) 및 레이저 구동 회로(3a)는 구체적으로 도 7의 (b)에 도시하는 회로에 의해 구성되는 것이 적합하다.

도 7의 (b)는 상기 광송신 장치(1b)에 설치되는 레이저 구동 회로(3a)의 구체적인 회로 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 여기서는, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 발광 소자(4)와, 파형 변형 회로(2a) 및 레이저 구동 회로(3a)가 서로 다른 기판 상에서 실현되는 경우를 예로 설명을 행하지만, 본 실시 형태에 관한 송신 장치의 구성은 이에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어 발광 소자(4)는 파형 변형 회로(2a) 및 레이저 구동 회로(3a)와 동일한 기판에 설치되어도 좋다.

도 7의 (b)에 도시하는 레이저 구동 회로(32)는 광송신 장치(1b)의 레이저 구동 회로(3a)로서 사용되고 있다.

도 7의 (b)에 도시하는 레이저 구동 회로(32)는 트랜지스터(T5 내지 T7)를 구비하는 구성이다. 또한, 여기서는, 도 6의 (b)에 도시하는 레이저 구동 회로(31)의 트랜지스터(T1 내지 T4)와 마찬가지로, 트랜지스터(T5 내지 T7)로서, NPN형의 바이폴라 트랜지스터를 사용한 경우에 대해 설명한다.

트랜지스터(T5)의 에미터(E5) 및 트랜지스터(T6)의 에미터(E6)는 모두 그라운드에 접속된다. 트랜지스터(T6)의 베이스(B6)는 트랜지스터(T7)의 베이스(B7)와 접속된다. 또한, 트랜지스터(T7)는 콜렉터(C7)가 발광 소자(4)를 구비하는 기판(Laser)에 접속되고, 에미터(E7)가 그라운드에 접속된다. 트랜지스터(T7)는 커런트 미러 회로를 형성한다.

트랜지스터(T5)의 콜렉터(C5)는 트랜지스터(T6)의 콜렉터(C6)와 접속된다. 또한, 트랜지스터(T6)의 콜렉터(C6)에는 바이어스 전류원(도시하지 않음)이 접속되고, 상기 바이어스 전류원으로부터, "0"의 신호의 원신호가 입력된다. 또한, 트랜지스터(T5)의 콜렉터(C5) 및 트랜지스터(T6)의 콜렉터(C6)에는 모듈레이션 전류원(도시하지 않음)이 접속되고, 상기 모듈레이션 전류원으로부터 "1"의 신호의 원신호가 입력된다.

또한, 도 7의 (b)에 도시하는 광송신 장치(1b)는 상기 바이어스 전류원이 트랜지스터(T6)의 콜렉터(C6)에만 접속되는 구성이지만, 이에 한정되지 않는다.

즉, 상기 바이어스 전류원은 트랜지스터(T5)의 콜렉터(C5)와, 트랜지스터(T6)의 콜렉터(C6)의 양쪽에 접속되는 구성이라도 좋다. 이 경우, 상기 "0"의 신호의 원신호는 트랜지스터(T5)의 콜렉터(C5)와, 트랜지스터(T6)의 콜렉터(C6)의 양쪽에 입력된다. 이 구성에 따르면, 2치 신호가 "0"의 신호인 경우에 있어서도, 트랜지스터(T5)의 콜렉터(C5)의 전위가 그라운드 레벨에 가까운 전위로 되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 이 구성에 따르면, 트랜지스터(T5)의 에미터-콜렉터간 전압은 항상, 소정치 이상의 전압치로 되므로, 트랜지스터(T5)의 콜렉터(C5)를 흐르는 전류가 일정한 경우에 있어서의 바이어스 전류의 전류치는 대략 일정해진다. 이에 의해, 바이어스 전류원이 트랜지스터(T5)의 콜렉터(C5)에만 상기 "0"의 신호의 원신호를 입력하는 경우에 비해, 2치 신호의 파형을 보다 안정화시킬 수 있다.

2치 신호가 입력되면, 레이저 구동 회로(32)에는 "0"의 신호의 원신호가 바이어스 전류원으로부터 계속적으로, 트랜지스터(T6)의 콜렉터(C6)에 흐른다[또는, 트랜지스터(T5)의 콜렉터(C5) 및 트랜지스터(T6)의 콜렉터(C6)에 흐른다]. 이 "0"의 신호는 트랜지스터(T7)에서 체배되어 발광 소자(4)에 흘려진다.

또한, 2치 신호의 "1"의 신호의 원신호가 되는 모듈레이션 전류원으로부터의 신호는 2치 신호가 "0"의 신호인 경우, 트랜지스터(T5)의 콜렉터(C5)에 흐르지만, 2치 신호가 "1"의 신호인 경우에는 트랜지스터(T6)를 경유하여 트랜지스터(T7)로 흐르고, 트랜지스터(T7)에서 체배되어 발광 소자(4)에 흘려진다.

이에 의해, 트랜지스터(T7)는 바이어스 전류만이 발광 소자(4)에 입력되는 상태와 바이어스 전류 및 모듈레이션 전류가 발광 소자(4)에 입력되는 상태를 절환한다. 즉, 2치 신호가 "0"의 신호인 경우, 발광 소자(4)는 바이어스 전류에 의해서만 구동되므로, 원하는 출력 파워를 출력하지 않는다. 한편, 2치 신호가 "1"의 신호인 경우, 발광 소자(4)는 바이어스 전류에 모듈레이션 전류를 중첩한 전류에 의해 구동되므로, 원하는 출력 파워를 출력한다. 이들 2개의 경우를, 2치 신호를 기초로 절환함(즉, 직접 변조함)으로써, 레이저 구동 회로(32)는 발광 소자(4)를 상기 2치 신호에 따라서 발광시킨다.

여기서, 파형 변형 회로(2a)는 레이저 구동 회로(32)의 구성하는 부재 중, 트랜지스터(T6) 및 트랜지스터(T7)에 의해 구성된다.

이 파형 변형 회로(2a)는 2치 신호가 입력되면, 이하의 처리를 행함으로써, 상기 2치 신호의 파형을 둔하게 하고, 상기 둔하게 한 2치 신호(파형 변형 신호)를 발광 소자(4)에 출력한다. 즉, 트랜지스터(T7)에서는, 상술한 바와 같이 "0"의 신호 및 "1"의 신호가 각각 체배되어 발광 소자(4)에 흘려지지만, 이때, 트랜지스터(T7)의 콜렉터(C7)측에는 기생 용량이 발생한다. 2치 신호의 상승 시에는 체배된 전류가 상기 기생 용량에 공급되고, 상기 기생 용량에는 전하가 축적된다. 한편, 2치 신호의 하강 시에는, 상기 기생 용량에 축적된 전하는 갈 곳을 잃어, 서서히 발광 소자(4)로 방출된다. 이상의 처리에 의해, 2치 신호의 파형은 하강의 타이밍에 있어서, 파형이 둔해진다. 그리고, 발광 소자(4)는 파형 변형 회로(2a)로부터 출력된 2치 신호에 따라서 발광하여, 광신호를 외부로 송신한다.

상기한 구성에 의해서도, 「Turn on delay」에 의한 영향을 억제하면서, 송신 장치 전체에 있어서의 저소비 전력화를 기대할 수 있다.

또한, 종래, 레이저 구동 회로는 2단의 트랜지스터 회로에서 실현하는 것이 일반적이었다.

그러나, 상기한 구성에 따르면, 1단의 트랜지스터 회로에 의해, 레이저 구동 회로를 실현할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 관한 광송신 장치(1b)는 상술한 실시 형태에 관한 광송신 장치(1a) 이상으로 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 레이저 구동 회로(32)는 트랜지스터(T5 내지 T7)로서, NPN형의 바이폴라 트랜지스터를 구비하는 구성이지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 레이저 구동 회로(32)는 트랜지스터(T5 내지 T7)로서, CMOS 등의 MOS 전계 효과 트랜지스터를 구비하는 구성이라도 좋다. 이 경우, 레이저 구동 회로(32)는 상술한 트랜지스터(T5 내지 T7)로서 NPN형의 바이폴라 트랜지스터를 구비하는 구성에 있어서, NPN형의 바이폴라 트랜지스터의 베이스 대신에 MOS 전계 효과 트랜지스터의 게이트를, NPN형의 바이폴라 트랜지스터의 에미터 대신에 MOS 전계 효과 트랜지스터의 소스를, NPN형의 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터 대신에 MOS 전계 효과 트랜지스터의 드레인을 사용하는 구성으로 하면 된다.

〔제4 실시 형태〕

전자 기기에 대해서는 종래, 저소비 전력화가 강하게 요구되고 있지만, 전자 기기의 소비 전력은 일반적으로, 데이터 통신을 행하기 위한 신호의 듀티비(2치 신호에 있어서의 단위 주기당의 평균 레벨)에 의존한다. 예를 들어, 데이터 통신을 행하기 위한 신호의 듀티비와, 전자 기기 전체에서의 소비 전력의 관계를 나타내는 도 21을 예로 설명하면, 듀티비 50％에 있어서의 평균 회로 전류가 Ia1인 신호가 듀티비 10％로 저하된 경우, 듀티비 저하 후의 상기 신호의 평균 회로 전류는 Ia1보다도 낮은 Ia2로 된다. 즉, 데이터 통신을 행하기 위한 신호의 듀티비가 높으면 높을수록, 전자 기기 전체에서의 평균 전류는 증대되어, 전자 기기 전체에서의 소비 전력은 높아진다.

그러나, 광통신망에 있어서는, 데이터 통신을 행하는 복수의 전자 부품을 통과하는 신호의 듀티비를 강하시키는 것이 곤란하다. 이하, 이 이유에 대해 설명한다.

2치 신호에 있어서는, 듀티비를 저하시키면, 「ISI(inter-symbol interference : 심벌간 간섭)」가 발생한다. 「ISI」라 함은, 2치 신호의 "1"의 신호와 "0"의 신호의 간섭에 의해, 2치 신호의 레벨(특히, "1"의 신호의 레벨)이 변화되는 현상을 의미한다. 여기서, 상술한 바와 같이, 데이터 통신을 행하기 위한 신호는 2치 신호이다. 그로 인해, 상기 신호의 듀티비를 저하시키면, 상기 신호에는 「ISI」가 발생한다. 그리고, 상기 「ISI」가 발생하면, 상기 신호에는 상승 불완전 및/또는 하강 불완전이 발생하고, 이에 의해 상기 신호의 레벨은 임계치(데이터 통신에 최저한으로 필요한 신호의 레벨)를 하회하고, 결과적으로 데이터 통신에 지장을 초래할 우려가 있다고 하는 문제가 발생한다. 전자 기기를 구성하는 전기 인터페이스(전자 기기에 있어서의 수신측의 전자 부품)에 있어서, 상기 「ISI」에 관한 문제는 데이터 통신에 있어서의 전송 속도의 고속화에 수반하여, 큰 문제가 된다.

이로 인해, 전자 기기에서는 8B10B, 맨체스터 부호 등의 부호화 기술에 의해, 인위적으로 상기 복수의 전자 부품이 처리하는 신호의 듀티비를 대략 50％로 하고 있다. 즉, 상기 복수의 전자 부품을 통과하는 신호의 듀티비를 저감시켜, 상기 신호에 기인한 소비 전력을 삭감하는 것은 곤란하다.

따라서 전자 기기 전체에서의 소비 전력을 저감시키기 위한 기술로서는, 광전송 모듈을 통과하는 신호의 듀티비를 강하시키는 기술이 고려된다. 이에 따르면, 광전송 모듈의 전송 경로에 있어서는, 데이터 통신을 행하기 위한 신호의 듀티비를 낮게 할 수 있으므로, 광전송 모듈에서 소비되는 전력을 저감시킬 수 있다. 결과적으로, 전자 기기 전체에서 소비되는 전력을 저감시킬 수 있다.

상기한 기술을 실현하기 위한 구성으로서는, 광송신 장치에 있어서 데이터 통신을 행하기 위한 신호의 듀티비를 강하시키고, 광수신 장치에 있어서 상기 신호의 듀티비를 상승시키는 구성이 고려된다. 그리고, 이러한 종류의 구성으로서는, 예를 들어 메모리 등에 의해 데이터 통신을 행하기 위한 신호를 유지하여, CDR(Clock Data Recovery), PLL(Phase Locked Loop) 등을 사용하여, 유지한 신호를 시간축 방향으로 신장시키는 구성이 고려된다.

그러나, 상기한 구성의 경우에는, 메모리 및 CDR 또는 PLL에서 소비하는 전력이 매우 크다. 그로 인해, 광수신 장치측에서의 소비 전력이 증대되어, 광전송 모듈에서의 소비 전력이 증대된다. 이 결과, 전자 기기 전체에서의 소비 전력이 증대된다고 하는 문제가 발생한다.

광전송 모듈을 통과하는 신호의 듀티비를 강하시키는 목적은 애당초, 전자 기기 전체에서의 소비 전력의 저감이다. 그로 인해, 상기한 기술을 실현하는 경우에는 광전송 모듈을 통과하는 신호의 듀티비를 저소비 전력에 의해 강하시킬 수 있는 구성인 것이 요구된다. 그로 인해, 상기한 기술을 실현하기 위해, 상기한 구성을 적용하는 것은 적합하지 않다.

따라서, 본 실시 형태에서는 상기한 문제를 감안하여 이루어진, 회로 규모를 삭감하는 동시에, 전자 기기의 설계에 있어서의 자유도를 확보하고, 또한 제조 비용의 증대를 억제하는 것이 가능한 송신 장치에 대해 설명한다. 이하, 이 송신 장치에 대해, 도 8 및 도 9를 사용하여 설명한다.

도 8은 본 실시 형태에 관한 송신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 8에 도시하는 광송신 장치(1c)는, 도 1에 도시하는 광송신 장치(1a)의 구성에 있어서, 파형 변형 회로(2)의 후단 또한 레이저 구동 회로(3)의 전단에, 듀티비 조정 회로(파형 변형 수단)(5)를 더 구비하는 구성이다.

듀티비 조정 회로(5)는 자신에게 입력되는 2치 신호의 듀티비를 조정한다. 구체적으로, 듀티비 조정 회로(5)는 상기 2치 신호의 "1"의 신호의 기간을 짧게 함으로써, 듀티비를 저하시키는 처리를 행한다.

도 9의 (a)는 본 발명에 관한 듀티비 조정 수단의 회로 구성예를 도시하는 도면이다.

듀티비 조정 회로(5)는, 예를 들어 도 9의 (a)에 도시하는 피드백 기능을 갖는 귀환 증폭기(AMP1)로 이루어지는 듀티비 조정 회로(5a)이다.

도 9의 (b)는 상기 듀티비 조정 수단에 의해, 2치 신호의 듀티비를 저하시키는 원리를 도시하는 도면이다.

듀티비 조정 회로(5a)로서의 귀환 증폭기(AMP1)는, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 2치 신호를 소정의 레벨[도 9의 (b)에 도시하는 「오프셋 레벨」]에서 오프셋함으로써, 상기 2치 신호의 듀티비를 조정시킬 수 있다. 또한, 「오프셋 레벨」은 본 발명에 관한 오프셋 전압에 대응한다. 또한, 상기 2치 신호의 듀티비는 「오프셋 레벨」의 값을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.

귀환 증폭기(AMP1) 등의 아날로그 증폭기에서는, 주지와 같이 AOC(Auto offset Control) 등에서 「오프셋 레벨」을 없애, 듀티비를 50％로 하는 것이 기본이다. 단, 본 실시 형태에서는, 귀환 증폭기(AMP1)에 있어서의 차동의 한쪽의 기준이 되는 전압을 적절하게 설정함으로써, 2치 신호의 펄스폭을 제어하는 것이 가능하다.

상기한 구성에 따르면, 2치 신호의 듀티비를, 원하는 값까지 저하시킬 수 있으므로, 가일층의 소비 전력의 저감을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 듀티비 조정 회로(5a)로서, 피드백 기능을 갖는 귀환 증폭기(AMP1)를 사용하고 있지만, 이는 듀티비 조정 회로(5)의 일례를 나타내는 것으로, 듀티비 조정 회로(5)의 구성은 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 예를 들어, 듀티비 조정 회로(5)는 상기 「오프셋 레벨」에 상당하는 임계치(즉, 자신이 도통 하는 전류치)를 갖는 트랜지스터를 사용하여, 2치 신호의 오프셋을 행하는 구성이라도 좋다. 또한, 듀티비 조정 회로(5)는 임계치가 상기 「오프셋 레벨」로 설정된 인버터이라도 좋다. 즉, 듀티비 조정 회로(5)는 자신에게 설정되는(혹은, 자신이 갖고 있는) 「오프셋 레벨」 또는 어떤 임계치에 기초하여, 2치 신호에 있어서의 직류 성분을 제어함으로써, 상기 2치 신호의 듀티비를 제어하는 구성이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 특히 듀티비 조정 회로(5)로서 트랜지스터를 사용하면, 2치 신호의 "1"의 신호의 기간을 짧게 하는 처리를 간단하게 실시할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 듀티비 조정 회로(5)가 파형 변형 회로(2)의 후단 또한 레이저 구동 회로(3)의 전단에 설치된다. 그러나, 듀티비 조정 회로(5)가 설치되는 부분은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 듀티비 조정 회로(5)는 파형 변형 회로(2)의 전단에 설치되는 구성이라도 좋고, 레이저 구동 회로(3)의 후단 또한 발광 소자(4)의 전단에 설치되는 구성이라도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는 듀티비 조정 회로(5)가 도 1에 도시하는 광송신 장치(1a)에 설치되는 구성이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 듀티비 조정 회로(5)는 도 7의 (a)에 도시하는 광송신 장치(1b)에 설치되는 구성이라도 좋다. 광송신 장치(1b)에 듀티비 조정 회로(5)가 설치되는 경우의 구성으로서는, 광송신 장치(1b)에 듀티비 조정 회로(5)가 더 설치되는 구성이라도 좋고, 회로 구성 자체는 그대로이고, 광송신 장치(1b)의 트랜지스터(T7)가 듀티비 조정 회로(5)의 기능을 갖는 구성이라도 좋다.

〔제5 실시 형태〕

본 발명의 실시의 일 형태에 관한 수신 장치에 대해, 도 10 및 도 11을 사용하여 설명한다.

도 10은 본 실시 형태에 관한 수신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 10에 도시하는 광수신 장치(수신 장치)(11a)는 수광 소자(12) 및 파형 정형 회로(파형 정형 수단)(13)를 구비하는 구성이다.

또한, 도 10에 도시하는 광수신 장치(11a) 및 후술하는 광수신 장치(11b)(도 12 참조), 광수신 장치(11c)(도 14 참조) 및 광수신 장치(11d)(도 15 참조)는 후단에 전기 인터페이스(도시하지 않음)가 접속되고, 상기 전기 인터페이스에, "1"의 신호와 "0"의 신호로 이루어지는 2치 신호(데이터 통신을 행하기 위한 신호)를 공급한다.

수광 소자(12)는 2치 신호를 광신호로서 수신하고, 상기 광신호를 전기 신호로 변환하여 파형 정형 회로(13)에 출력한다. 또한, 수광 소자(12)로서 사용되는 소자로서는, 포토다이오드, CCD(Charge Coupled Devices), CMOS 이미지 센서 등을 들 수 있다.

파형 정형 회로(13)는 수광 소자(12)로부터의 2치 신호의 레벨을, 소정의 임계치와 비교함으로써, 파형으로 변형 및/또는 둔화가 발생하고 있는 2치 신호의 정형 처리를 행한다. 또한, 이때, 상기 정형 처리에서는 Tr 및 Tf를 모두 전달 가능한 정도의 시간으로 해도 좋다. 또한, 파형 정형 회로(13)에서는 상기 2치 신호의 "1"의 신호의 기간을 길게 하는 처리를 더 행해도 좋다.

또한, 도 10에 도시하는 광수신 장치(11a)에서는 파형 정형 회로(13)로서, 인버터(I1)가 사용되어 있다. 이 인버터(I1)는 자신에게 입력되는 2치 신호의 레벨이 상기 소정의 임계치 이상의 값이면 "0"의 신호를 출력하고, 상기 소정의 임계치 미만의 값이면 "1"의 신호를 출력하는 디지털 증폭 회로이다.

또한, 인버터(I1)는 자신의 응답 속도를 충분히 높여 둠으로써, 간단하게 2치 신호의 정형 처리를 행할 수 있다. 또한, 인버터(I1)가 2치 신호의 듀티비를 상승시키는 정도는 상기 소정의 임계치를 갖는 인버터를 적절하게 사용함으로써, 간단하게 설정할 수 있다.

여기서, 도 11을 사용하여 2치 신호에 대한 파형 정형 회로(13)의 정형 처리에 대해 설명한다. 또한, 상기 정형 처리에서는 상기 2치 신호의 "1"의 신호의 기간을 길게 하는 처리가 생략되어도 당연히 좋다. 또한, 상기 정형 처리의 구체적인 처리 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

도 11의 (a)는 파형 정형 회로(13)에 입력되기 전의, 2치 신호의 파형을 도시하는 그래프이다. 또한, 도 11의 (b)는 파형 정형 회로(13)로부터 출력되는, 2치 신호의 파형을 도시하는 도면이다. 또한, 도 11의 각 그래프에 있어서, 종축은 2치 신호의 레벨을, 횡축은 시간(2치 신호에 있어서의 "1"의 신호 및 "0"의 신호의 기간)을 나타낸다.

도 11의 (a)에 도시하는 2치 신호에는 둔화가 발생하고 있다. 이 경우, 도 11의 (a)에 도시하는 2치 신호는, 하강에 필요로 하는 시간이 Tfc이고, "1"의 신호의 기간이 sig1c이다. Tfc는 상승에 필요로 하는 시간 Trc보다도 길다.

도 11의 (a)에 도시하는 2치 신호가 파형 정형 회로(13)에 입력되면, 파형 정형 회로(13)는 인버터(I1)에 의해, 상기 2치 신호의 레벨을 상기 소정의 임계치와 비교함으로써, Tf가 길게 되어 있는 2치 신호를 정형한다.

그 결과, 도 11의 (a)에 도시하는 2치 신호는 파형 정형 회로(13)에 의해, 도 11의 (b)에 도시하는 2치 신호로 변형되어, 전기 인터페이스에 출력된다. 도 11의 (b)에 도시하는 2치 신호는 하강에 필요로 하는 시간 Tfd가, Tfc보다도 짧고, 또한 Trc와 대략 동등하다. 또한, 도 11의 (b)에 도시하는 2치 신호는 "1"의 신호의 기간이 sig1c보다도 긴 sig1d이다.

또한, 도 10에 도시하는 광수신 장치(11a)에서는 파형 정형 회로(13)로서 인버터가 홀수개[인버터(I1)의 1개] 구비되어 있다. 이 경우, 광수신 장치(11a)에 입력된 2치 신호는 파형 정형 회로(13)에서 상기한 정형과 동시에 논리 반전이 행해져, 후단의 전기 인터페이스에 공급된다. 여기서, 광수신 장치(11a)에 있어서, 수광 소자(12)와 상기 전기 인터페이스 사이에 인버터(도시하지 않음)를 홀수개 더 설치하는, 즉 수광 소자(12)와 상기 전기 인터페이스 사이에 인버터를 짝수개 설치하면, 상기 논리 반전이 행해지지 않는 것은, 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

도 11의 (b)에 도시하는 2치 신호는 도 11의 (a)에 도시하는 2치 신호보다도 듀티비가 높게 되어 있다. 그리고, 파형 정형 회로(13)는 이 듀티비가 높게 되어 있는 2치 신호를 상기 전기 인터페이스에 공급하기 때문에, 상기 전기 인터페이스에서는 상기 2치 신호에 「ISI」가 발생하지 않는다.

또한, 광수신 장치(11a)는 1개의 회로 소자[인버터(I1)]에 의해, 2치 신호의 듀티비를 상승시키는 구성이다. 그로 인해, 광수신 장치(11a)는 메모리 등에 의해 데이터 통신을 행하기 위한 신호를 유지하여, CDR, PLL 등을 사용하여, 유지한 신호를 시간축 방향으로 신장시켜 듀티비를 상승시키는 구성에 비해, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

〔제6 실시 형태〕

본 발명의 다른 실시 형태에 관한 수신 장치에 대해, 도 12 및 도 13을 사용하여 설명한다.

도 12는 본 실시 형태에 관한 수신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 12에 도시하는 광수신 장치(11b)는 도 10에 도시하는 광수신 장치(11a)의 구성에 있어서, 아날로그 신호를 취급하는 아날로그 회로(A1)가, 수광 소자(12)의 후단 또한 파형 정형 회로(13)의 전단에 설치되고, 디지털 신호를 취급하는 디지털 회로(D1)가, 파형 정형 회로(13)의 후단 또한 상기 전기 인터페이스의 전단에 설치되는 구성이다. 즉, 파형 정형 회로(13)는 디지털 회로(D1)에 있어서의, 아날로그 회로(A1)와 디지털 회로(D1)의 접속부에 설치된다. 또한, 아날로그 회로(A1)는 수광 소자(12)로부터의 2치 신호를 증폭하는 증폭기(도시하지 않음)를 구비하는 구성이라도 좋다. 또한, 파형 정형 회로(13)는 아날로그 회로(A1)와 디지털 회로(D1)의 접속부에 설치되는 것이면, 디지털 회로(D1)의 일부로서 설치되어도 좋다.

또한, 본 발명에 관한 파형 정형 회로에 설치되는 인버터는 자신이 구성되는 트랜지스터(도시하지 않음)의 사이즈에 따라서 증폭률이 변화된다. 또한, 상기 인버터를 통과하는 신호의 파형의 정형 레벨은 상기 인버터 자신이 갖는 임계치 및 입력되는 상기 신호의 레벨을 조정하는 회로(도시하지 않은 레벨 결정 회로)에 따라서 변화된다. 즉, 상기 인버터에 의한 파형 정형이 행해진 후의 신호의 레벨은 상기 인버터 자신이 갖는 임계치, 상기 인버터의 증폭률 및 입력되는 상기 신호의 레벨에 의해 결정된다.

여기서 예를 들어, 본 실시 형태에 관한 수신 장치에 있어서, 아날로그 회로(A1)와 디지털 회로(D1)의 경계(즉, 예를 들어 상기 접속부)에 콘덴서를 접속(소위, 용량 결합)하는 경우, 아날로그 회로(A1)로부터 디지털 회로(D1)로 흐르는 신호의 직류 레벨은 그라운드 레벨로 된다. 이 경우, 상기 인버터에 의한 파형 정형이 행해진 후의 신호의 레벨은 상기 인버터 자신이 갖는 임계치와, 상기 인버터의 증폭률에 의해 결정된다. 즉, 상기 인버터로부터 출력되는 신호의 직류 레벨은 상기 인버터의 특성에 의해서만 제어된다. 따라서, 이 경우에는 상기 인버터로부터 출력되는 신호의 직류 레벨을 용이하게 제어할 수 있다.

수광 소자(12)는 파형에 변형 및/또는 둔화가 발생하고 있는 2치 신호를 광신호로서 수신하고, 상기 광신호를 전기 신호로 변환하여 아날로그 회로(A1)에 출력한다.

아날로그 회로(A1)는, 수광 소자(12)로부터의 2치 신호를 증폭하여(즉, 상기 2치 신호를 아날로그적으로 처리하여), 파형 정형 회로(13)에 출력한다.

파형 정형 회로(13)는 아날로그 회로(A1)로부터의 2치 신호에 대해, 상술한 정형 처리를 행하여, 디지털 회로(D1)를 통해 상기 전기 인터페이스에 출력한다.

또한, 본 실시 형태에 관한 파형 정형 회로는 상술한 도 10에 도시하는 실시 형태와 마찬가지로 인버터(I1)를 갖는 파형 정형 회로(13)가 사용되어 있다. 그러나, 본 실시 형태에 관한 파형 정형 회로의 구성은 이것으로는 한정되지 않고, 파형 정형 회로로서, 예를 들어 버퍼가 사용되어도 좋고, 콤퍼레이터가 사용되어도 좋다. 즉, 본 실시 형태에 관한 파형 정형 회로로서는, 디지털 신호를 증폭하는[즉, 아날로그 회로(A1)로부터의 2치 신호를 디지털적으로 증폭하는] 것이 가능한 회로 소자를 갖는 구성이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 이는, 상술한 도 10에 관한 파형 정형 회로(13) 및 후술하는 도 14에 관한 파형 정형 회로(14)에 있어서도 마찬가지이다. 즉, 본 발명에 관한 파형 정형 회로(13) 및 파형 정형 회로(14)는 모두 하나 또는 복수의 인버터가 설치되는 구성으로 한정되지 않고, 하나 또는 복수의 디지털 신호를 증폭하는 것이 가능한 회로 소자가 설치되는 구성이면 된다.

상기한 구성에 따르면, 광수신 장치(11b)는 듀티비가 높게 되어 있는 2치 신호를 상기 전기 인터페이스에 출력하기 때문에, 상기 전기 인터페이스에서는 상기 2치 신호에 「ISI」가 발생하지 않는다.

또한, 상기한 구성에 따르면, 광수신 장치(11b)는 메모리 등에 의해 데이터 통신을 행하기 위한 신호를 유지하고, CDR, PLL 등을 사용하여, 유지한 신호를 시간축 방향으로 신장시켜 듀티비를 상승시키는 구성에 비해, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기한 구성에 따르면, 상기 아날로그 회로(A1)의 증폭기에 의해 2치 신호를 증폭하는 경우에는, 상기 2치 신호의 파형의 변형을 고려할 필요가 없어진다. 그로 인해, 소비 전류의 대폭적인 저감이 가능하고, 이에 의해 아날로그 회로(A1)에 있어서의 소비 전력을 대폭으로 저감시킬 수 있다.

또한, 상기한 구성에 따르면, 파형 정형 회로(13)는 2치 신호를 상술한 정형 처리에 의해 정형하지만, 상기 정형 처리가 이루어진 2치 신호는 파형의 변형이 대폭으로 저감되어 있으므로, 디지털 회로(D1)에 의한 신호 처리가 가능해진다. 디지털 회로(D1)는 일반적으로, 아날로그 회로(A1)와 비교하여 구동 전압이 낮게 되어 있다. 그로 인해, 파형 정형 회로(13)의 후단의 회로를 디지털 회로(D1)로 실현함으로써, 광수신 장치(11b)는 소비 전력을 더욱 저감시킬 수 있다.

또한, 디지털 회로(D1)는 아날로그 회로(A1)보다도 고속 응답성을 갖는 것, 즉 디지털 회로(D1)는 아날로그 회로(A1)보다도 고속으로 구동하는 것이 적합하다. 또한, 디지털 회로(D1)를 아날로그 회로(A1)보다도 고속으로 구동시키기 위해서는, 디지털 회로(D1)의 배선의 선 폭을, 아날로그 회로(A1)의 배선의 선 폭보다도 가늘게 하면 된다.

상기한 구성에 따르면, 상기 파형 정형 회로(13)에 의한 2치 신호의 정형 처리를 용이하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 수신 장치는 아날로그 신호를 수신하고, 수신된 신호를 취급하는 아날로그 회로(A1)와, 외부로 송신하는 디지털 신호를 취급하는 디지털 회로(D1)를 갖고 있고, 아날로그 회로(A1)는 자신이 안정적으로 구동할 수 있는 전류치보다도 낮은 전류치에 의해 구동되는 것이다.

이 구체예에 대해, 도 13을 사용하여 설명한다.

도 13은 상기 아날로그 회로의 구동 전류치와 상기 아날로그 회로의 구동 상황의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 13의 그래프에 도시한 바와 같이, 아날로그 회로(A1)에서는 자신이 충분히 안정적으로 구동할 수 있는 전류치(도 13의 그래프에 있어서의 「통상 구동」에 해당하는 전류치)가 결정되어 있다.

그러나, 본 발명에 관한 수신 장치에서는 아날로그 회로(A1)를, 상기 「통상 구동」 이하의 전류치(도 13의 그래프에 있어서의 「불안정 구동」에 해당하는 전류치)에 의해 구동한다. 이에 의해, 자신의 소비 전력을 삭감할 수 있다. 또한, 상기 수신 장치는 아날로그 회로(A1)를, 상기 「통상 구동」에 해당하는 전류치에 의해 구동하는 것이 곤란한 기기에 사용되는 것이 적합하다.

〔제7 실시 형태〕

본 발명의 다른 실시 형태에 관한 수신 장치에 대해, 도 14를 사용하여 설명한다.

도 14는 본 실시 형태에 관한 수신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 14에 도시하는 광수신 장치(11c)는, 도 12에 도시하는 광수신 장치(11b)의 구성에 있어서, 파형 정형 회로(13) 대신에, 파형 정형 회로(14)가 설치되는 구성이다.

파형 정형 회로(14)는 인버터를 복수[인버터(I1 내지 I3)] 구비하는 구성이다.

즉, 파형 정형 회로(14)는 상술한 2치 신호의 정형 처리를, 상기 복수의 인버터마다 행한다.

따라서, 광수신 장치(11c)는 2치 신호의 정형 처리를 보다 정밀하게 행할 수 있다. 또한, 인버터를 구비하는 개수, 즉 상기 2치 신호의 정형 처리의 정밀도의 정도에 따라서, 광수신 장치(11c)의 회로 규모 및 설계에 있어서의 자유도를 적절하게 설정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 파형 정형 회로(14)는 인버터(I1 내지 I3)의 3개를 구비하는 구성이지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 파형 정형 회로(14)는 인버터를 2개 구비하는 구성이라도 좋고, 인버터를 4개 이상 구비하는 구성이라도 좋다. 파형 정형 회로(14)는 상기 복수의 인버터의 개수에 따라서, 2치 신호의 증폭 정도를 적절하게 제어할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 파형 정형 회로(14)는 인버터에 의해 구성되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 전술한 바와 같이 디지털 신호를 증폭하는 것이 가능한 회로 소자에 의해 구성되어 있으면, 그 구성으로 한정되지 않는다.

〔제8 실시 형태〕

본 발명의 다른 실시 형태에 관한 수신 장치에 대해, 도 15를 사용하여 설명한다.

도 15는 본 실시 형태에 관한 수신 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 15에 도시하는 광수신 장치(11d)는 도 12에 도시하는 광수신 장치(11b)의 구성에 있어서, 파형 정형 회로(13) 대신에, 파형 정형 회로(15)가 설치되는 구성이다.

파형 정형 회로(15)는 증폭기(AMP2)를 구비하는 구성이다. 또한, 이 증폭기(AMP2)는 신호 증폭률이 충분히 크게 설정되어 있다. 또한, 파형 정형 회로(15)는 아날로그 회로(A1)와 디지털 회로(D1)의 접속부에 설치되는 것이면, 아날로그 회로(A1)의 일부로서 설치되어도 좋다. 이 점에 대해서는, 파형 정형 회로(15)는 파형 정형 회로(13)와 다르다.

파형에 변형 및/또는 둔화가 발생하고 있는 2치 신호가 입력되면, 증폭기(AMP2)는 상기 2치 신호를 증폭함으로써, 상기 2치 신호의 듀티비를 상승시킨다. 또한, 증폭기(AMP2)는 2치 신호의 Tr과 Tf를 서로 동일한 시간으로 하는 처리를 행한다.

상기한 구성에 따르면, 광수신 장치(11d)는 증폭기[증폭기(AMP2)]에 의해, 2치 신호의 듀티비를 상승시키는 구성이다. 그로 인해, 광수신 장치(11d)는 메모리 등에 의해 데이터 통신을 행하기 위한 신호를 유지하여, CDR, PLL 등을 사용하여, 유지한 신호를 시간축 방향으로 신장시켜 듀티비를 상승시키는 구성에 비해, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 파형 정형 회로(15)가 증폭기를 1개 구비하는 구성에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 파형 정형 회로(15)는 증폭기(AMP2)와 대략 동일한 성질을 갖는 증폭기를 2개 이상 구비하는 구성이라도 좋다. 또한, 파형 정형 회로(15)는 파형 정형 회로(13)에서 사용되고 있는, 1개 또는 복수개의 디지털 신호를 증폭하는 것이 가능한 회로 소자[예를 들어, 인버터(I1)]를 더 구비하는 구성이라도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는 파형 정형 회로(15)의 증폭기(AMP2)로서 LIA(Limiting Amplifier)를 구비하는 구성이라도 좋다. 즉, 파형 정형 회로(15)는 2치 신호가 입력되면, 상기 LIA에 의해, 상기 2치 신호의 "1"의 신호를 소정의 레벨(상기 전기 인터페이스에 있어서 적합한, 상기 2치 신호의 "1"의 신호의 레벨)까지 증폭하는 구성이라도 좋다. 또한, 파형 정형 회로(15)의 증폭기(AMP2)로서 LIA를 구비하는 구성을 채용하는 경우, 파형 정형 회로(15)는 LIA를 1개만 구비하는 구성이라도 좋고, LIA를 2개 이상 구비하는 구성이라도 좋다.

또한, 아날로그 회로(A1)는 자신이 안정적으로 구동할 수 있는 전류치 이하의 전류치에 의해 구동되어도 좋다.

〔제9 실시 형태〕

본 발명의 다른 실시 형태에 관한 송신 장치 및 수신 장치에 대해, 도 17 및 도 22를 사용하여 설명한다.

도 17의 (a)는 본 발명에 관한 송신 장치에 의해, 광신호를 외부로 송신하는 경우 및 본 발명에 관한 수신 장치에 의해, 외부로부터의 광신호를 수신하는 경우의 일례를 나타내는 도면이다.

도 17의 (a)에 도시하는 광송신 장치(1)에는 광수신 장치(11)가, 광도파로(전송 매체)(41)에 의해 접속된다.

또한, 광송신 장치(1)는 전단에 전자 부품(도시하지 않음)이 접속되고, 상기 전자 부품으로부터, "1"의 신호와 "0"의 신호로 이루어지는 2치 신호(데이터 통신을 행하기 위한 신호)가 입력된다. 또한, 광수신 장치(11)는 후단에 전기 인터페이스(도시하지 않음)가 접속되고, 상기 전기 인터페이스에 대해, 상기 2치 신호를 출력한다.

광도파로(41)로서는 예를 들어, 이하에 설명하는 것을 사용할 수 있다. 이 광도파로(41)의 일례에 대해 도 22를 사용하여 설명한다.

도 22의 (a)에는 광도파로(41)의 측면도를 도시하고 있다. 도 22에 도시한 바와 같이, 광도파로(41)는 광전송 방향을 축으로 하는 기둥 형상의 코어부(41α)와, 코어부(41α)의 주위를 둘러싸는 클래드부(41B)를 구비한 구성으로 되어 있다. 코어부(41α) 및 클래드부(41B)는 투광성을 갖는 재료에 의해 구성되어 있는 동시에, 코어부(41α)의 굴절률은 클래드부(41B)의 굴절률보다도 높게 되어 있다. 이에 의해, 코어부(41α)에 입사한 광신호는 코어부(41α) 내부에서 전반사를 반복하여 광전송 방향으로 전송된다.

또한, 코어부(41α) 및 클래드부(41B)를 구성하는 재료로서는, 글래스나 플라스틱 등을 사용하는 것이 가능하지만, 충분한 가요성을 갖는 광도파로(41)를 구성하기 위해서는, 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계 및 실리콘계 등의 수지 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 클래드부(41B)는 공기 등의 기체로 구성해도 좋다. 또한, 클래드부(41B)를 코어부(41α)보다도 굴절률이 작은 액체의 분위기 하에 있어서 사용해도 동일한 효과가 얻어진다.

다음에, 광도파로(41)에 의한 광전송의 구조에 대해, 도 22의 (b)를 사용하여 설명한다. 도 22의 (b)는 광도파로(41)에 있어서의 광전송의 상태를 모식적으로 도시하는 것이다. 도 22에 도시한 바와 같이, 광도파로(41)는 가요성을 갖는 기둥 형상의 부재에 의해 구성된다. 또한, 광도파로(41)의 광입사측 단부에는 광입사면(41A)이 설치되어 있는 동시에, 광출사측 단부에는 광출사면(41C)이 설치되어 있다.

발광 소자(4)로부터 출사된 광은 광도파로(41)의 광전송 방향에 대해 직각 또는 대략 직각으로 되는 방향으로부터, 광도파로(41)의 광입사측 단부로 입사된다. 입사된 광은 광입사면(41A)에 있어서 반사됨으로써 광도파로(41) 내로 도입되어 코어부(41α) 내를 진행한다. 광도파로(41) 내를 진행하여 광출사측 단부에 도달한 광은 광출사면(41C)에 있어서 반사됨으로써, 광도파로(41)의 광전송 방향에 대해 직각 또는 대략 직각으로 되는 방향으로 출사된다. 출사된 광은 수광 소자(12)에 조사되어 수광 소자(12)에 있어서 광전 변환이 행해진다.

이러한 구성에 따르면, 광도파로(41)에 있어서의 광전송 방향에 대해 직각 또는 대략 직각으로 되는 방향으로, 광원으로서의 발광 소자(4)를 배치하는 구성으로 하는 것이 가능해진다. 따라서, 예를 들어 기판면에 평행하게 광도파로(41)를 배치하는 것이 필요해지는 경우에, 광도파로(41)와 기판면 사이에, 상기 기판면의 법선 방향으로 광을 출사하도록 발광 소자(4)를 설치하면 된다. 이러한 구성은, 예를 들어 발광 소자(4)를 기판면에 평행하게 광을 출사하도록 설치하는 구성보다도, 실장이 용이하고, 또한 구성으로서도 보다 콤팩트하게 할 수 있다. 이는, 발광 소자(4)의 일반적인 구성이, 광을 출사하는 방향의 사이즈보다도 광을 출사하는 방향에 직각인 방향의 사이즈의 쪽이 크게 되어 있는 것에 의한 것이다. 또한, 동일면 내에 전극과 발광 소자(4)가 있는 평면 실장용 발광 소자를 사용하는 구성에도 적용이 가능하다.

그러나, 광도파로(41)의 구성은 상기 구성으로 한정되지 않고, 주지의 광도파로를 사용할 수 있다.

광송신 장치(1)는 2치 신호에 변형, 또는 둔화가 발생한 상태에서, 상기 2치 신호를 외부로 송신한다. 또한, 광송신 장치(1)는 상술한 광송신 장치(1a 내지 1c)의 어느 하나를 구비하는 구성인 것이 적합하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 광송신 장치(1)는 2치 신호의 Tr과 Tf가 서로 다른 시간으로 되는 상태에서, 상기 2치 신호를 외부로 송신할 수 있는 송신 장치이면, 어떤 송신 장치가 사용되어도 좋다.

또한, 광수신 장치(11)는 파형에 변형 및/또는 둔화가 발생한 2치 신호를 외부로부터 수신하고, 상기 2치 신호의 Tr과 Tf를 서로 동일한 시간으로 하는 처리를 행한다. 이때, 상기 Tr과 Tf를 서로 동일한 시간으로 하는 처리에서는 Tr과 Tf가 짧은 쪽의 시간으로 정렬된다. 또한, 광수신 장치(11)는 상술한 광수신 장치(11a 내지 11d)의 어느 하나를 구비하는 구성인 것이 적합하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 광수신 장치(11)는 Tr과 Tf가 서로 다른 시간으로 되는 상태인 2치 신호를 외부로부터 수신하고, 상기 2치 신호의 Tr과 Tf를 서로 동일한 시간으로 하는 처리를 행할 수 있는 수신 장치이면, 어떤 수신 장치가 사용되어도 좋다.

도 17의 (b)는 상기 전자 부품으로부터 본 발명에 관한 송신 장치로 입력되는 상기 2치 신호의 파형을 도시하는 도면이다. 도 17의 (c)는 본 발명에 관한 송신 장치가 외부로 송신하는 상기 2치 신호의 파형을 도시하는 도면이다. 도 17의 (d)는 본 발명에 관한 송신 장치가 외부로 송신하는 상기 2치 신호의 다른 파형을 도시하는 도면이다. 도 17의 (e)는 본 발명에 관한 수신 장치가 출력하는 상기 2치 신호의 파형을 도시하는 도면이다.

상기 전자 부품으로부터의 2치 신호[파형은, 도 17의 (b) 참조]는 광송신 장치(1)에 입력된다.

광송신 장치(1)는 상기 전자 부품으로부터의 2치 신호에 변형을 발생시켜[파형은, 도 17의 (c) 참조], 상기 2치 신호를 광도파로(41)에 의해 외부로 송신한다.

또한, 광송신 장치(1)에서 발생하는 2치 신호의 파형의 변형은 상술한 매칭의 불량 등, 본 발명에 관한 송신 장치의 구조적 특징에 의해 발생하는 것이라도 좋고, 광송신 장치(1)에 의해, 상기 2치 신호의 파형을 변형시키는 처리를 행한 결과, 발생하는 것이라도 좋다.

또한, 광송신 장치(1)는 2치 신호를 둔화가 발생한 상태[파형은, 도 17의 (d) 참조]에서 광도파로(41)에 의해 외부로 송신해도 좋다. 또한, 광송신 장치(1)에서 발생하는 2치 신호의 파형의 둔화는 상술한 매칭의 불량 등, 본 발명에 관한 송신 장치의 구조적 특징에 의해 발생하는 것이라도 좋고, 광송신 장치(1)에 의해, 상기 2치 신호의 파형을 둔화시키는 처리를 행한 결과, 발생하는 것이라도 좋다.

광송신 장치(1)에서는 2치 신호의 파형의 변형 및/또는 둔화를 감소시킬 필요는 없다. 그로 인해, 광송신 장치(1)에는 상기 변형 및/또는 둔화를 감소시키는 회로를 삽입할 필요는 없으므로, 소비 전력을 억제할 수 있다. 또한, 광송신 장치(1)에서는 엄밀한 설계 및 제조를 실시할 필요가 없으므로, 설계에 있어서의 자유도를 확보하고, 또한 제조 비용의 증대도 억제할 수 있다.

광수신 장치(11)는 외부[즉, 광도파로(41)]로부터, 변형 및/또는 둔화가 발생하고 있는 2치 신호를 수신한다. 그리고, 광수신 장치(11)는 상기 2치 신호를, Tr과 Tf를 서로 동일한 시간으로 하는[파형은, 도 17의 (e) 참조] 처리를 행하여 상기 2치 신호를 상기 전기 인터페이스에 출력한다.

상기한 구성에 따르면, 광수신 장치(11)는 메모리 등에 의해 데이터 통신을 행하기 위한 신호를 유지하여, CDR, PLL 등을 사용하여, 유지한 신호를 시간축 방향으로 신장시켜 듀티비를 상승시키는 구성에 비해, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 전송 매체로서 광도파로를 사용하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시 형태에서는 전송 매체로서 광파이버를 사용하는 구성이라도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는, 송신 장치 및 수신 장치는 서로 전송 매체에 의해 접속되어 있고, 상기 전송 매체를 통해 2치 신호를 전송하는 구성이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명에 관한 송신 장치는 상기 송신 장치(또는, 상기 송신 장치 및 상기 전송 매체)를 구비하는 광송신용 디바이스(후술하는 광송신 모듈)로서 사용되어도 좋고, 본 발명에 관한 수신 장치는 상기 수신 장치(또는, 상기 수신 장치 및 상기 광전송 매체)를 구비하는 광수신용 디바이스(후술하는 광수신 모듈)로서 사용되어도 좋다.

또한, 본 발명에 관한 송신 장치 및 수신 장치는, 도 17의 (f)에 도시한 바와 같이 광송신 장치(1)와 광수신 장치(11)를 더불어 갖고, 2치 신호의 송신 및 수신이 가능한 송수신 장치(51)로서 사용되어도 좋다.

〔제10 실시 형태〕

상술한 실시 형태에서 설명한 본 발명에 관한 송신 장치 및/또는 수신 장치를 구비하는 광전송 모듈에 대해, 도 18을 사용하여 설명한다.

도 18의 (a) 내지 도 18의 (g)는 모두 본 발명에 관한 광전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다.

도 18의 (a)에 도시하는 광전송 모듈(100a)은 광송신 장치(1)로서, 레이저 구동 회로(3)와, 발광 소자(4)를 구비하는 구성이다. 또한, 도 18의 (a)에 도시하는 광전송 모듈(100a)은 CPU(central processing unit)를 더 구비하는 광전송 모듈(100b)이라도 좋다[도 18의 (b) 참조]. 또한, 도 18의 (b)에 도시하는 광전송 모듈(100b)은 전기 신호를 패럴렐 신호로부터 시리얼 신호로 변환하는 시리얼 라이저(SER)를 더 구비하는 광전송 모듈(100c)이라도 좋다[도 18의 (c) 참조]. 또한, 광전송 모듈(100c)은 클록임베디드 기능을 갖고 있어도 좋다.

또한, 도 18의 (a) 내지 도 18의 (c)에 도시하는 광전송 모듈(100a 내지 100c)은, 또한 광송신 장치(1)에 전송 매체[광도파로(41), 광파이버 등]가 접속되는 구성이라도 좋다.

또한, 광전송 모듈(100a 내지 100c)에 있어서, 광송신 장치(1)는 상술한 광송신 장치(1a 내지 1c)의 어느 하나를 구비하는 구성인 것이 적합하다.

광전송 모듈(100a 내지 100c)은 광신호를 외부로 송신하는 광송신 모듈이다.

또한, 도 18의 (d)에 도시하는 광전송 모듈(100d)은 광수신 장치(11)로서, 수광 소자(12)와, 아날로그 회로(A1)를 구비하는 구성이다. 아날로그 회로(A1)는 증폭기(도시하지 않음)를 구비하고 있어도 좋다. 또한, 도 18의 (d)에 도시하는 광전송 모듈(100d)은 CPU를 더 구비하는 광전송 모듈(100e)이라도 좋다[도 18의 (e) 참조]. 또한, 도 18의 (e)에 도시하는 광전송 모듈(100e)은 전기 신호를 시리얼 신호로부터 패럴렐 신호로 변환하는 디시리얼 라이저(DES)를 더 구비하는 광전송 모듈(100f)이라도 좋다[도 18의 (f) 참조]. 또한, 광전송 모듈(100e)은 클럭 리커버리 기능을 갖고 있어도 좋다.

또한, 도 18의 (d) 내지 도 18의 (f)에 도시하는 광전송 모듈(100d 내지 100f)은, 또한 광수신 장치(11)에 상기 전송 매체가 접속되는 구성이라도 좋다.

또한, 광전송 모듈(100d 내지 100f)에 있어서, 광수신 장치(11)는 상술한 광수신 장치(11a 내지 11d)의 어느 하나를 구비하는 구성인 것이 적합하다.

광전송 모듈(100d 내지 100f)은 외부로부터 광신호를 수신하는 광수신 모듈이다.

또한, 상기 광수신 모듈에 있어서, 광수신 장치(11)의 아날로그 회로(A1)의 증폭기로서는, LIA와 TIA(Trance Impedance Amplifier)가 개별로 설치되어도 좋고, LIA 및 TIA와 대략 동일한 기능을 갖는 증폭기가 1개 또는 복수개 설치되어도 좋다.

또한, 상기 광수신 모듈에 있어서, 광수신 장치(11)의 증폭기의 후단 이후에는 CDR이 설치되는 구성이라도 좋다. 또한, 상기 광수신 모듈에 있어서, 광수신 장치(11)의 증폭기의 후단 이후에는 액정 구동 회로 등이 설치되는 구성이라도 좋다.

또한, 본 발명에 관한 광전송 모듈은 광송신 장치(1) 또는 광수신 장치(11)에 상기 전송 매체를 내장한 광전송 모듈이라도 좋다.

또한, 본 발명에 관한 광전송 모듈은 광송신 장치(1)와 광수신 장치(11)를, 광도파로(41)(또는 광파이버)에 의해 접속한 광전송 모듈(100g)[도 18의 (g) 참조]이라도 좋다. 또한, 이 경우, 광송신 장치(1) 및 광수신 장치(11)로서는, 상술한 어느 하나의 광송신 장치(1)와 어느 하나의 광수신 장치(11)를 조합함으로써 실현이 가능하다.

상기한 구성에 따르면, 소비 전력을 저감시키는 것이 가능한 광전송 모듈을 실현할 수 있다.

〔제11 실시 형태〕

상술한 실시 형태에서 설명한 본 발명에 관한 광전송 모듈을 구비하는 전자 기기에 대해, 도 19 및 도 20을 사용하여 설명한다.

도 19의 (a)는 본 발명에 관한 광전송 모듈에 의해, 데이터 통신을 행하는 휴대 전화의 개략도이다. 또한, 도 19의 (b)는 상기 광전송 모듈에 의해, 데이터 통신을 행하는 휴대 전화의 내부 회로의 사시도이다.

도 19의 (a)에 도시하는 휴대 전화(130)는 신호 처리 회로 기판(131)과, 표시부를 구비하는 액정 드라이버 회로 기판(132)을, 광전송 모듈(100)에 의해 접속하고 있다. 또한, 구체적으로는, 도 19의 (b)에 도시한 바와 같이, 광송신 장치(1)와 신호 처리 회로 기판(131)을 접속하고, 광수신 장치(11)와 액정 드라이버 회로 기판(132)을 접속하고, 또한 광송신 장치(1)와 광수신 장치(11)를 광도파로(41)(또는 광파이버)에 의해 접속하는 구성이다.

이에 의해, 휴대 전화(130)에 있어서의, 신호 처리 회로 기판(131)과 액정 드라이버 회로 기판(132) 사이에서의 데이터 통신이 가능해진다. 즉, 예를 들어 신호 처리 회로 기판(131)측에 저장한 정보를, 액정 드라이버 회로 기판(132)측에 구비된 표시부에 표시시킬 수 있다.

또한, 도 19의 (c)는 상기 광전송 모듈에 의해, 데이터 통신을 행하는 프린터의 개략도이다. 그리고, 도 19의 (d)는 상기 광전송 모듈에 의해, 데이터 통신을 행하는 프린터의 내부 회로의 블록도이다.

도 19의 (c)에 도시하는 프린터(140)는 프린터 헤드(141)와 프린터 본체측의 기판(143)[도 19의 (d) 참조]을, 광전송 모듈(100)에 의해 접속하고 있다. 구체적으로는, 도 19의 (d)에 도시한 바와 같이, 광송신 장치(1)와 프린터 본체측의 기판(143)을, 광수신 장치(11)와 프린터 헤드(141)를 접속하고, 또한 광송신 장치(1)와 광수신 장치(11)를 광도파로(41)에 의해 접속하는 구성이다.

이에 의해, 프린터(140)에 있어서의, 프린터 헤드(141)와 프린터 본체측의 기판(143) 사이에서의 데이터 통신이 가능해진다. 즉, 예를 들어 도 19의 (c)에 있어서, 프린터 본체측의 기판(143)[도 19의 (d) 참조]측에 저장한 문자나 화상에 관한 정보를 프린터 헤드(141)로 송신한다. 그리고, 상기 정보를 수신한 프린터 헤드(141)는 당해 정보로부터 상기 문자나 화상을 판독한다. 이에 의해, 프린터 헤드(141)는 용지(142)에 상기 문자나 화상을 인쇄할 수 있다.

도 20은 상기 광전송 모듈을 하드 디스크 기록 재생 장치에 적용한 예를 도시하는 도면이다.

도 20에 도시한 바와 같이, 하드 디스크 기록 재생 장치(160)는 디스크(하드 디스크)(161), 헤드(판독, 기입용 헤드)(162), 기판 도입부(163), 구동부(구동 모터)(164) 및 광전송 모듈(100)을 구비하고 있다.

구동부(164)는 헤드(162)를 디스크(161)의 반경 방향을 따라서 구동시키는 것이다. 헤드(162)는 디스크(161) 상에 기록된 정보를 판독하고, 또한 디스크(161) 상에 정보를 기입하는 것이다. 또한, 헤드(162)는 광전송 모듈(100)을 통해 기판 도입부(163)에 접속되어 있고, 디스크(161)로부터 판독한 정보를 광신호로서 기판 도입부(163)에 전파시키고, 또한 기판 도입부(163)로부터 전파된, 디스크(161)에 기입하는 정보의 광신호를 수취한다.

이와 같이, 하드 디스크 기록 재생 장치(160)에 있어서의 헤드(162) 등의 구동부에 광전송 모듈(100)을 적용함으로써, 고속, 대용량 통신이 가능한 전자 기기를 실현할 수 있다.

이 밖에도, 본 발명에 관한 광전송 모듈은 폴더식 PHS(Personal Handyphone System), 폴더식 PDA(Personal Digital Assistant), 폴더식 노트북 등의 폴더식 전자 기기의 힌지부 등에 적용할 수도 있다. 본 발명에 관한 광전송 모듈을, 이들 폴더식 전자 기기에 적용함으로써, 한정된 공간에서 고속, 대용량의 통신을 실현할 수 있다. 따라서, 본 발명에 관한 광전송 모듈은, 예를 들어 폴더식 액정 표시 장치 등의 고속, 대용량의 데이터 통신이 필요하며, 소형화가 요구되는 기기에 특히 적합하다.

본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 즉, 청구항에 나타낸 범위에서 적절하게 변경한 기술적 수단을 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

본 발명은 복수의 전자 부품 사이에서의 데이터 통신을 행하기 위한 신호를 송신하는 송신 장치, 상기 신호를 수신하는 수신 장치 등에 적절하게 이용할 수 있다.

1, 1a 내지 1c : 광송신 장치(송신 장치)
2, 2a : 파형 변형 회로(파형 변형 수단)
3, 3a, 31, 32 : 레이저 구동 회로(구동 수단)
4 : 발광 소자
5, 5a : 듀티비 조정 회로(파형 변형 수단)
11, 11a 내지 11d : 광수신 장치(수신 장치)
12 : 수광 소자
13 내지 15 : 파형 정형 회로(파형 정형 수단)
100, 100a 내지 100g : 광전송 모듈
130 : 휴대 전화(전자 기기)
160 : 하드 디스크 기록 재생 장치(전자 기기)
A1 : 아날로그 회로
AMP1 : 귀환 증폭기
AMP2 : 증폭기
D1 : 디지털 회로
I1 내지 I3 : 인버터
T1 내지 T7 : 트랜지스터

Claims

전기 신호를 광신호로 변환하여 송신하는 발광 소자와,
입력된, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호에 기초하여 생성한 상기 전기 신호를, 상기 발광 소자에 공급함으로써, 상기 발광 소자로부터 상기 광신호를 출력시켜, 상기 발광 소자를 구동하는 구동 수단을 구비하는 송신 장치이며,
상기 2치 신호를, 상승 시간에 대해 하강에 필요로 하는 시간이 길게 된 파형이며, 또한 고레벨의 신호의 기간이 저레벨의 신호에 대해 짧게 된 파형으로 변형하여, 상기 구동 수단에 출력하는 파형 변형 수단을 구비하고,
상기 파형 변형 수단으로부터 출력된 신호는, 상기 2치 신호보다도, 듀티비가 낮게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 송신 장치.
전기 신호를 광신호로 변환하여 송신하는 발광 소자와,
입력된, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호에 기초하여 생성한 상기 전기 신호를, 상기 발광 소자에 공급함으로써, 상기 발광 소자로부터 상기 광신호를 출력시켜, 상기 발광 소자를 구동하는 구동 수단을 구비하는 송신 장치이며,
상기 구동 수단은, 상기 2치 신호를, 상승 시간에 대해 하강에 필요로 하는 시간이 길게 된 파형이며, 또한 고레벨의 신호의 기간이 저레벨의 신호에 대해 짧게 된 파형으로 변형하여 얻어진 상기 전기 신호를, 상기 발광 소자에 공급하는 파형 변형 수단을 구비하고,
상기 파형 변형 수단으로부터 출력된 신호는, 상기 2치 신호보다도, 듀티비가 낮게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 송신 장치.
제2항에 있어서, 상기 구동 수단은, 커런트 미러 회로를 포함한 회로이며,
상기 발광 소자와, 상기 커런트 미러 회로의 트랜지스터가 접속된 것에 전원 전압이 인가되어 있는 것을 특징으로 하는, 송신 장치.
제3항에 있어서, 상기 트랜지스터는, 상기 고레벨의 신호의 기간이 짧아지는 임계치를 갖고 있는 것을 특징으로 하는, 송신 장치.
제1항에 기재된 송신 장치로부터 송신된 광신호를 수신하고, 상기 광신호를 전기 신호로 변환하여 출력하는 수광 소자와, 상기 수광 소자로부터의 전기 신호의 파형을 정형하는 파형 정형 수단을 구비하고,
상기 파형 정형 수단은, 상기 수광 소자로부터의 전기 신호를, 상기 전기 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하고, 비교 결과에 기초하여, 상승 시간에 대해 하강에 필요로 하는 시간이 짧게 된 파형이며, 또한 고레벨의 신호의 기간이 저레벨의 신호에 대해 길게 된 파형으로 정형하여 출력하는 것이며,
상기 파형 정형 수단으로부터 출력된 신호는, 상기 수광 소자로부터의 전기 신호보다도 듀티비가 높게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
제2항에 기재된 송신 장치로부터 송신된 광신호를 수신하고, 상기 광신호를 전기 신호로 변환하여 출력하는 수광 소자와, 상기 수광 소자로부터의 전기 신호의 파형을 정형하는 파형 정형 수단을 구비하고,
상기 파형 정형 수단은, 상기 수광 소자로부터의 전기 신호를, 상기 전기 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하고, 비교 결과에 기초하여, 상승 시간에 대해 하강에 필요로 하는 시간이 짧게 된 파형이며, 또한 고레벨의 신호의 기간이 저레벨의 신호에 대해 길게 된 파형으로 정형하여 출력하는 것이며,
상기 파형 정형 수단으로부터 출력된 신호는, 상기 수광 소자로부터의 전기 신호보다도 듀티비가 높게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 임계치의 레벨을 낮게 설정함으로써, 상기 정형을 행하는 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 수신한 아날로그 신호를 취급하는 아날로그 회로와, 송신해야 할 디지털 신호를 취급하는 디지털 회로를 갖고 있고,
상기 파형 정형 수단은, 상기 디지털 회로에 있어서, 상기 아날로그 회로와 접속하는 접속부에 설치되는 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 수신한 아날로그 신호를 취급하는 아날로그 회로와, 송신해야 할 디지털 신호를 취급하는 디지털 회로를 갖고 있고,
상기 디지털 회로는, 상기 아날로그 회로와 접속하는 접속부에 있어서, 상기 아날로그 회로로부터의 신호의 파형을 정형하는 상기 파형 정형 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 파형 정형 수단은, 하나 또는 복수의 인버터인 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 수신한 아날로그 신호를 취급하는 아날로그 회로와, 송신해야 할 디지털 신호를 취급하는 디지털 회로를 갖고 있고,
상기 파형 정형 수단은, 상기 아날로그 회로에 있어서의 하나 또는 복수의 증폭기인 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
제1항에 기재된 송신 장치와 제5항에 기재된 수신 장치를 구비하는, 송수신 장치.
제2항에 기재된 송신 장치와 제6항에 기재된 수신 장치를 구비하는, 송수신 장치.
전기 신호를 광신호로 변환하여 송신하는 발광 소자와,
입력된, 고레벨의 신호와 저레벨의 신호를 갖는 2치 신호에 기초하여 생성한 상기 전기 신호를, 상기 발광 소자에 공급함으로써, 상기 발광 소자로부터 상기 광신호를 출력시켜, 상기 발광 소자를 구동하는 구동 수단을 구비하는 송신 장치에 의한 송신 제어 방법이며,
상기 2치 신호를, 상승 시간에 대해 하강에 필요로 하는 시간이 길게 된 파형이며, 또한 고레벨의 신호의 기간이 저레벨의 신호에 대해 짧게 된 파형으로 변형하여, 상기 구동 수단에 출력함으로써,
상기 구동 수단에 출력하는 신호의 듀티비를, 상기 2치 신호보다도 낮게 하는 것을 특징으로 하는, 송신 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 기재된 송신 장치로부터 송신된 광신호를 수신하고, 상기 광신호를 전기 신호로 변환하여 출력하는 수광 소자와, 상기 수광 소자로부터의 전기 신호의 파형을 정형하는 파형 정형 수단을 구비하는 수신 장치에 의한 수신 제어 방법이며,
상기 파형 정형 수단에 대해, 상기 수광 소자로부터의 전기 신호를, 상기 전기 신호의 레벨과 임계치의 레벨을 비교하고, 비교 결과에 기초하여, 상승 시간에 대해 하강에 필요로 하는 시간이 짧게 된 파형이며, 또한 고레벨의 신호의 기간이 저레벨의 신호에 대해 길게 된 파형으로 정형시켜 출력시킴으로써,
상기 파형 정형 수단으로부터 출력하는 신호의 듀티비를, 상기 수광 소자로부터의 전기 신호보다도 높게 하는 것을 특징으로 하는, 수신 제어 방법.
제1항에 기재된 송신 장치와,
제5항에 기재된 수신 장치와,
상기 송신 장치로부터 상기 수신 장치에 상기 광신호를 전송하는 전송 매체를 구비하는 것을 특징으로 하는, 광전송 모듈.
제2항에 기재된 송신 장치와,
제6항에 기재된 수신 장치와,
상기 송신 장치로부터 상기 수신 장치에 상기 광신호를 전송하는 전송 매체를 구비하는 것을 특징으로 하는, 광전송 모듈.
제16항에 기재된 광전송 모듈에 의해 데이터 전송을 행하는, 전자 기기.
제17항에 기재된 광전송 모듈에 의해 데이터 전송을 행하는, 전자 기기.
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