JPH01289328A

JPH01289328A - 光信号用受信装置

Info

Publication number: JPH01289328A
Application number: JP63118159A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Tanaka; 宏和田中; Kiyomitsu Ishikawa; 清光石川
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 1988-05-17
Filing date: 1988-05-17
Publication date: 1989-11-21

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、光通信機や光検出装置などに利用するところ
の光信号用受信装置に関する。

「従来の技術」光信号によって通信を行なう場合、第６図に示すように
、送信部１０から受信部１２に光信号を伝送する構成が
採用されている。

この場合、一般に送信部１０には、発光体１ｏａと投光
レンズ１０ｂが設けられており、受信部１２には光学フ
ィルタ１２ａ、受光レンズ１２ｂ、受光素子１２ｃが設
けられている。

発光体１０ａは、周囲光と区別するために、パルス電源
によって駆動され、パルス光を発光するようになってい
る。このパルス光は搬送波として用いられ、各種情報を
含む信号によって変調された信号光として出力される。

この信号光は投光レンズ１０ｂによって集光され、受信
部１２側へ放射される。

光学フィルタ１２ａは５発光体１０ａの発光波長が近赤
外光の場合には、可視光をカットするフィルタで構成さ
れるか、または、発光体１０ａの発光波長のみを通過さ
せるバンドパスフィルタで構成される。そして光学フィ
ルタ１２ａを通過した信号光は受光レンズ１２ｂを介し
て受光素子１２Ｃに伝送され、受光素子１２ｃによって
電気信号に変換される。この受光素子１２ｃの出力は、
第７図に示すように、微分回路１４に入力され、受光素
子１２ｃの出力信号から目的とする搬送波のみが抽出さ
れ、増幅回路１６へ出力される。

増幅回路１６は搬送波を所定の増幅度で増幅し。

増幅した信号を復調回路１８へ出力するようになってお
り、復調回路１８へ入力された電気信号は復調され、各
種情報の信号によって変調された搬送波より目的とする
４８号のみが抽出される。

このように、送信部１０から受信部１２へ信号光を送信
する場合１発光体１２ａからパルス光が出力されるが、
受信部１２にはパルス光以外の太陽光による自然光、電
位などによる人工光がノイズ光として入射する。太陽光
のように明暗の周期が２４時間のものは定常光とみなす
ことができる。

また、商用周波数で点滅する電位光もその周波数が５０
〜１００Ｈｚ程度であるので、パルス光の周波数を１０
　Ｋ　Ｈｚ程度とすれば、通信用のパルス光とそれ以外
の周囲光とを区別することが可能である。

［発明が解決しようとする課題］ところが、従来の受信装置の構成では、インバータを電
源とした高周波電位具などから、高周波の周囲光が受光
素子１２ｃに照射されると、この照射光がノイズ光とし
て作用し５発光体１０ａからの信号光と上記のノイズ光
との分離が困難となり、通信用パルス光のみを確実に受
信できない場合がある。このことから、受信部１２は、
ノイズ光となる周囲光を入射させないように、その受光
角をできるだけ小さく設定する必要がある。また。

さらに、受信部１２を移動しながら発光体１０ａの信号
光を受信する場合、送信部１０の投光角を大きくすると
共に、受信部１２の受光角を大きくする必要があるが、
このような設定を行なうと、周囲光が大きく取り入れら
れるために、Ｓ／Ｎ比が非常に悪くなると共に周囲光に
通信用パルス光の搬送波と同じか、或いは近似の周波数
成分を有するものがある場合には、通信用パルス光とノ
イズ光との分離が不可能となる場合があった。

本発明は上記した問題点にかんがみ、周囲光の影響を受
けることなく信号光のみを受信することができる光信号
用受信装置を開発することを目的とする。

「課題を解決するための手段」上記目的を達成するために１本発明は、信号光とこの信
号光に対して雑音信号として作用するノイズ光を含む光
に感応して電気信号を出力する第１受光手段と、上記信
号光の光の波長域を遮断し上記ノイズ光が通過するフィ
ルタ手段と、フィルタ手段を通過したノイズ光に感応し
て電気信号を出力する第２受光手段と、第１受光手段の
出力信号のうちノイズ光に対応する出力レベルと第２受
光手段の出力レベルを必要に応じて同一に、またはほぼ
同じレベルに調整するレベル調整手段を介して第１、第
２受光手段の出力信号を入力し上記信号光に対応する電
気信号を発生する差動出力手段とを有することを特徴と
する光信号用受信装置を提案する。

「作　用」信号光が周囲光と共に第１受光手段に照射されると、光
に応じた電気信号が出力される。フィルタ手段にも第１
受光手段と同様の光が照射され、ノイズ光のみが通過す
る。第２受光手段はフィルタ手段を通過したノイズ光に
感応して電気信号を出力する。

そして、第１受光手段からの電気信号のうちノイズ光に
対応する出力信号レベルと第２受光手段の出力信号レベ
ルが同一、またはほぼ同じレベルに調整された後、これ
ら第１．第２受光手段の出力信号が差動出力手段に入力
される。

−したがって、第１、第２受光手段のノイズ光に対応す
る出力信号が差動出力手段によって相殺され、信号光に
対応する出力信号のみが差動出力手段によって出力され
る。

「実施例」以下１本発明の実施例について図面に沿って説明する。

第１図において、受信装置２０は一対のバンドパスフィ
ルタ２２．２４、一対の受光素子２６，２８、受信回路
３０から構成されており、各バンドパスフィルタ２２．
２４には光源３２の信号光と周囲光として蛍光灯３４か
らの高周波の光とが入射するようになっている。

光ＷＸ３２はＬＥＤなどで構成し、単波長光に近い近赤
外光で中心波長８５０ｎｍの信ダ光を発光するように構
成してあり、第２図の点線で示す分光特性をもっている
。

また、蛍光灯３４は、第２図に示すように、各種の光波
長成分を含み、ノイズ光発生源として示しである。

バンドパスフィルタ２２は、第３図に示すように、光源
３２からの信号光の発光域１例えば、８００ｎｍ〜９０
０ｎｍの光のみを通過させるように構成してあり、光源
３２からの信号光と蛍光灯３４の照射光のうち上記発光
域に含まれる光のみを通過させる。

一方、バンドパスフィルタ２４は、第３図の点線で示す
ように、光源３２からの信号光の発光域以外の光を通過
させるようになっている。すなわち、光源３２からの信
号光を遮断する構成としである。

バンドパスフィルタ２２を通過した光は発光素子２６へ
伝送され、バンドパスフィルタ２４を通過したノイズ光
は受光素子２８へ伝送され、各々電気信号に変換されて
受信回路３ｏへ入力される。

受信回路３０は、第４図に示すように、インピーダンス
素子３６．３８．増幅器４０．４２、差動増幅器４４か
ら構成してあり、インピーダンス素子３６が受光素子２
６に、インピーダンス素子３８が受光素子２８に各々接
続されている。そして受光素子２６．２８によって受光
された光はインピーダンス素子３６．３８によって発生
した交流会が増幅器４０．４２によって所定の増幅度で
増幅される。

増幅器４０．４２は、インピーダンス素子３６の出力レ
ベルとインピーダンス素子３８の出方レベルとを調整す
るレベル調整手段として構成しである。すなわち、これ
ら増幅器４０．４２は、受光素子２６の出力信号のうち
ノイズ光に対応する信号レベルと受光素子２８の出力信
号レベルとを同じレベルに調整するものである。

各増１１８Ｂ４０．４２の出力信号は各々差動増幅器４
４へ入力される。

差動増幅器４４は差動出力手段として、増幅器４０の出
力信号と増幅器４２の出力信号の差動出力を発生するよ
うになっている。この場合、差動増幅器４４には増幅器
４０から信号光とノイズ光に対応する電気信号が入力さ
れ、増幅器４２からノイズ光に対応する電気信号が入力
されるが、ノイズ光に対応する電気信号は上記したよう
に同一レベルに！ＩＩ！！されているから、ノイズ光に
対応する電気信号が相殺され、差動増幅器４４からは信
号光に対応する電気信号のみが出力される。

差動増幅器４４の出力信号は増幅回路、復調回路の各回
路を経て信号光に含まれる目的の伝信信号成分のみを取
り出すことができる。

なお、前記実施例においては、ノイズ光として蛍光灯３
４から発生するパルス光について述べたが、ノイズ光が
定常光であっても信号光のみを抽出することができる。

この場合は、インピーダンス素子３６．３８として抵抗
を用いる必要がある。

また、フィルタ２４としては、光源３２からの光が遮断
でき、ノイズ光の波長域が透過できればよいので、第５
図のような特性のもので構成することが可能である。

さらに、フィルタ２２としては第５図の点線で示すよう
な特性を有するショートカットフィルタを用いることも
可能である。

また、前記実施例において、バンドパスフィルタ２２を
必ずしも設ける必要がないが、バンドパスフィルタ２２
を設ければ、光源３２からの発光波長以外の光が遮断さ
れるので、受光素子２６からＳ／Ｎ比のよい信号を得る
ことができる。

また、蛍光灯３４などノイズ光発生源が複数個所に設置
され、これらのノイズ光の発光スペクトルが各々異なり
、このような状況下に受信装置が移動する場合には、各
受光素子２６．２８に照射されるノイズ光の強さが異な
ってくるため、ノイズ成分の少ない信号光を受信するに
は移動場所毎に増幅器４０．４２の増幅度を調整するか
、バンドパスフィルタ２２，２４の減衰量を調整する必
要がある。

さらに、受光素子２６．２８の出力感度がノイズ光に対
して同一であれば増幅器４０．４２の調整手段のための
増幅は特に必要がない。

また、前記実施例における受信装置はＩＤカードシステ
ム、音声通信システム、リモートコントローラ、パソコ
ン端末通信、物体の位置検出、物体の存在を光路の開閉
によって検出する装置などの受信装置に用いることがで
きる。

「発明の効果」以上説明したように１本発明によれば、信号光とノイズ
光に感応する第１受光手段のノイズ信号成分と、ノイズ
光に感応する第２受光手段の出力信号とを同一、または
ほぼ同じレベルに調整した後、第１．第２受光手段の出
力信号の差動出力を求める名！成としたので、ノイズ光
の影響が極めて少なく、信号光のみを受信することがで
き、ＳＺＮ比の高い受信信号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を示す簡略的な構成図、第２
図はノイズ光として示した光スペクトル図、第３図はバ
ンドパスフィルタ２２．２４の特性図、第４図は受信回
路３０の具体的な回路例を示す図、第５図はバンドパス
フィルタ２４の他の実施例を示す特性図、第６図は従来
例の送受信部の簡略的な構成図、第７図は受信４号の信
号処理回路を示すブロック図である。２０・・・・受信装置２２．２４・・・・バンドパスフィルタ２６．２８・・
・・受光素子３０・・・・受信回路３２・・・・光源３６．３８・・・・インピーダンス素子４０．４２・・
・・増幅器４４・・・・差動増幅器第１図シ象＋□　　　　入　１ｔ、Ｘノｎｍ第６図第３図Ｇ七第４図第５図 □入夫　Ｘ１００ｎｍ

Claims

【特許請求の範囲】

信号光とこの信号光に対して雑音信号として作用するノ
イズ光を含む光に感応して電気信号を出力する第１受光
手段と、上記信号光の光の波長域を遮断し上記ノイズ光
が通過するフィルタ手段と、フィルタ手段を通過したノ
イズ光に感応して電気信号を出力する第２受光手段と、
第１、第２受光手段の出力信号を入力し上記信号光に対
応する電気信号を発生する差動出力手段とを有すること
を特徴とする光信号用受信装置。