JPH0758704A - 光通信制御装置 - Google Patents

光通信制御装置

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JPH0758704A
JPH0758704A JP5222130A JP22213093A JPH0758704A JP H0758704 A JPH0758704 A JP H0758704A JP 5222130 A JP5222130 A JP 5222130A JP 22213093 A JP22213093 A JP 22213093A JP H0758704 A JPH0758704 A JP H0758704A
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JP
Japan
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light emitting
light
communication control
control device
optical
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Application number
JP5222130A
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English (en)
Inventor
Kazuo Koike
一男 小池
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源電圧が変動しあるいは、送受信間の距離
が長くなっても通信エラーを防止し得る、信頼性の高い
光通信制御装置を提供する。 【構成】 発光素子を含む光送信手段と受光素子を含む
光受信手段とを備えた光通信制御装置において、送信
時、上記発光素子を発光させるための電流を定電流制御
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無線通信の一つとしての
光通信機能を備えた各種情報機器の光通信制御装置に係
り、特に電池駆動される携帯情報機器に適した光通信制
御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報機器端末装置間で無線通信手
段を介して情報を交信し合う形態の装置が普及しつつあ
る。無線通信は、伝送路を必要としない利便さから、携
帯用情報機器において、最近注目を集めている。特にこ
の無線通信手段の一つとして電磁波を利用するものの他
に、光を利用する光通信が注目されているが、これは光
ファイバを使用した光通信とは異なり、光送信手段を構
成する発光素子から発射する光線を空中を介して受信側
の受光素子に伝達する形態のものである。即ち、上記光
線が他の物体等によってさえぎられない近距離及び条件
下において、交信する二つの情報機器を互いに対向させ
て通信を行うものである。
【0003】図5は本発明を適用しようとする従来の光
通信手段を有した上記情報機器の一つであるハンドヘル
ドコンピュータの全体構成図である。同図において、2
2はCPU、23はメモリ、24はキーボード、20は
光通信制御装置、21は光通信以外の通信制御装置、2
5はプリンタ、26は表示装置である。このような構成
のハンドヘルドコンピュータにより、例えばキーボード
24から入力したデータやCPU22で処理されたデー
タを光通信制御装置20へ送り、後述するように光通信
制御装置20内の光送信手段により上記データ等に基づ
いて点滅する光信号を対向する情報機器へ転送する。対
向する情報機器は後述するような光受信手段を備え、転
送されたデータを受信する。また、通信制御装置20は
上記の対向する情報機器と同様の光受信手段を備え、上
記光送信手段と同様の光送信手段を備えた対向する情報
機器から転送されるデータを受信し、受信データはCP
U22により処理されて、表示装置26やプリンタ25
に出力される。即ち、互いに光通信手段を介して情報の
授受を行い、所要データを送受信する。
【0004】図6は従来の通信制御装置に内蔵される光
送信手段と光受信手段の一部を示す回路図である。図に
おいて、27は光送信手段で、通信制御LSI31、バ
ッファ32、トランジスタ34及び発光ダイオード等の
発光素子35を備えている。この構成において、通信制
御LSI31からデータに基づいてビット列が出力され
ると、そのビット値に応じてバッファ32には高電位又
は低電位信号が入力される。その入力に応じて、今バッ
ファ32の出力が‘High’レベルになると、トラン
ジスタ34がオンし、Vccから供給される電流が発光
電子35を流れ、光を出力する。
【0005】また28は光受信手段で、フォトトランジ
スタ等の受光素子41、コンパレータ42、バッファ4
3及び通信制御LSI31を備えているが、この通信制
御LSIは光送信手段と同一のものである。この構成に
おいて上記フォトトランジスタ等の受光素子が光を受信
すると、そのアノードとカソード間の抵抗値が変化しV
ccから供給される電流が、受信光量に応じて、抵抗R
41、受光素子41を通って流される。そのため、即
ち、発光量が大きいと、受光素子に流れる電流が大きく
なり、コンパレータ42に入力する電圧は低下する。従
って、コンパレータ42の−入力レベルは受信光量に応
じて変動し、上記コンパレータの−入力レベルはVcc
を抵抗R42、R43で分割して得られる基準電圧と比
較され、両者の大小関係に応じて高電圧又は低電圧に波
形整形されてその出力がバッファ43を介して通信制御
LSI31に入力される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示す上記従来の光送信手段では光出力が図7のようにV
ccに比較して発光素子に流れる電流(光電流)が変動
する。光出力が減少する方向に変動すると、受信側の光
量が不足し、通信エラーになる場合がある。特にハンド
ヘルドコンピュータのような携帯型情報機器ではVcc
が電池から供給されるため、その消費量に応じてVcc
の低下は大きくなるので通信エラーの発生する割合が大
きくなる。
【0007】また同様に光受信手段においても、コンパ
レータ42の基準電圧Vccに比較して変動するが、こ
のためコンパレータ出力(受信データ)が図8に示すよ
うに変動し通信エラーを起こすことがある。このように
送信側と受信側の電源電圧が重なると、通信エラーの発
生率は著しく増大する。特に、携帯型情報機器ではその
傾向が著しい。更にまた、上記従来技術においては、送
受信間の距離の長短に関係なく発光素子の光出力が一定
であるので、送受信間の距離が長くなると受信光量が減
少して通信エラーを起こす。
【0008】
【発明の目的】本発明は上記のような従来技術の問題を
解決し、電源電圧Vccの変動によって、送受信間の距
離が長くなっても通信エラーの発生を防止し、信頼性の
高い通信制御装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明では、発光素子を含む光送信手段、及び受光
素子を含む光受信手段を備えた通信制御装置において、
送信時、上記発光素子を発光させるための電流を定電流
制御することを特徴とする。また、発光素子を含む光送
信手段、及び受光素子を含む光受信手段を備えた通信制
御装置の受信側において、上記受光素子の出力電圧を、
定電圧化された基準電圧を比較してデータを再生するこ
とを特徴とする。
【0010】更に、発光素子を含む光送信手段、及び受
光素子を含む光受信手段を備えた通信制御装置におい
て、複数の発光素子と、上記発光素子中の任意数の発光
素子を選択駆動する手段を備え、同一の信号源により、
上記任意数の発光素子を選択駆動することを特徴とす
る。更にまた、上記において、通信エラーが発生したと
きまたは通信エラー率が所定の値を越えたとき、複数の
発光素子を駆動する構成にする。更に、発光素子を含む
光送信手段、及び発光素子を含む光受信手段を備えた通
信制御装置において、発光素子を発光させるための電流
を変化させる手段を備え、通信エラーの状況に応じて、
上記電流を変化させることを特徴とする。
【0011】
【作用】送信時、発光素子を発光させるための電流を定
電流制御するので、電源電圧Vccが変動しても発光素
子の光出力は一定になる。また、受光素子の出力電圧
を、定電圧化された基準電圧と比較してデータを再生す
るので、電源電圧Vccが変動しても再生されるデータ
は変動しない。更に、複数の発光素子と、上記発光素子
中の任意数の発光素子を選択駆動する手段を備え、同一
の信号源により、上記任意数の発光素子を選択駆動でき
るので、送受信間の距離が長くなって受信光量が減少
し、通信エラーが発生したときまたは通信エラー率が所
定の値を越えたとき、総光出力を増加させることができ
る。更にまた、発光素子を変化させるための電流を変化
させる手段を備え、通信エラーの状況に応じて、上記電
流を変化させることができるので、送受信間の距離が長
くなって受信光量が減少し、通信エラーが発生したとき
または通信エラー率が所定の値を越えたとき、光出力を
増加させることができる。
【0012】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図1は本発明による光通信制御装置
の光送信手段の一実施例を示す回路図である。図におい
て、1は通信制御装置LSI、2はバッファ、3はオペ
アンプ、4はトランジスタ、5は発光素子、6はツェナ
ーダイオードである。この回路の特徴は発光ダイオード
(発光素子)を駆動するトランジスタ4のベース・エミ
ッタ間にオペアンプ3を設けることにより負帰還をかけ
て、発光素子5を通れる光電流を一定にする定電流回路
を構成した点である。
【0013】この構成によれば、通信制御LSI1から
データに基づいてビット列が出力されると、そのビット
値に応じてバッファ32には高電位又は低電位信号が入
力されるが、今バッファ2の出力が‘Low’レベルに
なる場合を考えると、オペアンプ3の出力レベルに関係
なく、トランジスタ4のベース電圧は‘Low’レベル
になるので、トランジスタ4はオフ状態となり、従って
光電流は流れない。それに対して、バッファ2の出力が
‘High’レベルになると、トランジスタ4のベース
電圧は‘High’レベルになり、トランジスタ4はオ
ン状態となり、光電流が発光素子、トランジスタ4、抵
抗R1を通って流れる。このとき、R1の存在により光
電流が増大すると抵抗R1の端子電圧が上昇するが、こ
の電圧がオペアンプ3の負極入力に供給されるので、負
帰還がかかり、例えばVccの変動によりR1を流れる
電流が増加するとオペアンプ3の−入力が上がりオペラ
ンプの入力電圧が小さくなって、その出力が減少する。
従ってトランジスタ4のベース電流が減少し、トランジ
スタ4の出力電流が減少する。逆にR1を流れる電流が
減少するとオペアンプ3の−入力は下がり、オペアンプ
の入力電圧が大きくなるから、その出力が大きくなり、
従ってトランジスタ4のベース電流が増加し、トランジ
スタ4の出力電流が増加する。周知のようにオペアンプ
3の増巾率は充分に大きいので、バランスした状態にお
いて、オペアンプ3の二つの入力端子間の電圧差はほと
んど0になる状態で動作する。つまり、オペアンプ3の
−入力端子の電圧は−定電圧VA となり、従ってR1を
流れる電流はVccに関係なくVA /R1になり、発光
素子を流れる電流もほぼVA /R1になる。
【0014】なお、オペアンプの+入力端電圧VA がV
ccによって変動しないように、図1に示すようにツェ
ナーダイオード6等を用いて定電圧化をはかる。上記の
ように、Vccの変動にかかわらずオン時に発光素子を
流れる電流を一定にすれば、電池等の電源電圧変動に対
して光出力を一定にできる。
【0015】次に図2により、Vccの変動に対して光
受信手段のコンパレータの基準電圧を一定にすることに
よって、受光素子によるデータ復調時のエラー発生を低
減する方法を説明する。図2は本発明による受光素子側
回路の一例を示す図である。図において、11は受光素
子であり、例えばフォトトランジスタで構成され、12
はコンパレータ、13はバッファ、R13は抵抗、14
はツェナーダイオードある。フォトトランジスタ等の受
光素子によって、光を受信すると、定電圧源Vcから供
給される電流が、受信光量に応じて抵抗R11、受光素
子11を通って流れる。受光素子(フォトトランジス
タ)11の出力はコンパレータ12の一方の入力端子V
i−に接続され、他方の入力端子+に入力されている基
準電圧VBと比較される。この基準電圧VB はツェナー
ダイオード14と抵抗R13によって定電圧化されてい
る。従って、Vccが変動しても基準電圧VB は変動せ
ず、コンパレータ12の出力レベルは受信光量の値にの
み依存し、受信光量が所定値以上であればVi−はVB
以下となり、コンパレータ12の出力は‘High’と
なり、バッファ13を介してその値が通信制御LSI1
に入力される。
【0016】図3は本発明による通信制御装置における
他の実施例であり、出力光量を自動的に変化されること
ができる光送信手段を示している。図3において、16
はANDゲート、2a、2bはバッファ4a、4bはト
ランジスタ、5a、5bは例えば発光ダイオード等の発
光素子である。この例に示す光送信手段は、通常は発光
素子5aのみを動作できる。即ち、通常は図の発光素子
5bを動作可能状態にする信号‘LED2 ON’を
‘Low’に設定しておき、バッファ2b、トランジス
タ4b、発光素子5bは動作させない。又一方、公知の
技術により光送信手段が原因の通信エラーを検出すると
上記‘LED2 ON’を‘High’にすることによ
って、トランジスタ4bを動作可能状態にする。この状
態で通信制御LSI1からデータビット列が出力される
と、バッファ2aを介してトランジスタ4aをオン/オ
フさせ、発光素子5aをオン/オフさせる一方、この信
号と遅延時間のばらつきはあるものの、ほぼ同位相で、
ANDゲート16、バッファ2bを介してトランジスタ
4bをオン/オフさせ、発光素子5bをもオン/オフさ
せる。従って、発光素子5a、発光素子5bを近接して
設ければ、1個の光源から2倍の光量が出力されたもの
と等価になる。
【0017】上記実施例によれば、送受信間の距離が長
くなると受信光量が減少し、それによって通信エラーが
発生する不具合を解消する効果がある。即ち、上記にお
いて通信エラーが発生して‘LED2 ON’信号が
‘High’になった後、そのときの通信相手との通信
が完了するまで上記‘High’状態が持続される。ま
た上記において一度の通信エラーの発生によって‘LE
D2 ON’信号を直ちに‘High’にする代りに、
通信エラー率が所定の値を越えたとき‘LED2ON’
信号を‘High’にすることも可能である。更に、上
記実施例では、2個の発光素子とその駆動系を並列に設
ける場合を示したが、それらが3個以上の場合も同様に
実現可能であることは説明を必要としないであろう。こ
の場合は、例えば最初の通信エラーでは2個の発生素子
のみ動作可能状態にし、それでも通信エラーが解消しな
いとき、次々に新たな発光素子を動作可能状態にするよ
うに通信エラーの度合によって段階的に駆動する発光素
子数を増加するように制御してもよい。
【0018】図4(a)(b)は本発明の他の実施例を
示す回路図であり、この例では、上記において、通信エ
ラーの状況に応じて発光素子を流れる光電流を変化させ
るものである。これは値の異なる3種の電流制御回路を
備えた例であり、上述した定電流回路の電流値を異なる
値にすることによって、夫々の値において光出力を一定
にする。即ち、同図(a)に示すようにツェナー電圧が
異なる種のツェナーダイオード6a、6b、6cによっ
て得た定電圧VAa、VAb、VAcを夫々のスイッチ
ング回路17を介してオペアンプ3の+入力端に供給
し、オペアンプ3のフィードバックを施したオペランプ
3の出力を発光ダイオード電流制御用トランジスタ4の
ベースに入力する。この回路において、通信エラーの状
況に応じて行い、同図(a)のスイッチング回路17の
選択端子SLI1〜3のうち、いづれかの端子に‘Hi
gh’の信号を、また選択しない端子には、‘Low’
の信号を与えると、‘High’の電位を与えたスイッ
チング回路のみがオンとなって、選択された電圧がオペ
アンプに供給される。従って、選択した電圧に応じた電
流が発光素子に流れ、発光量を任意に選択可能となるな
お、図4(b)は、(a)に示すスイッチング回路の詳
細である。上記実施例でVA を変化させた発光素子制御
トランジスタ4のエミッタ抵抗R1を変化させても発光
量を変化させることができるのは説明するまでもない。
また、光電流を変化させる方法は定電流回路に限定され
るものではない。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電源電圧Vccが変動しても発光素子の光出力を一定に
保つことが可能であり、また受光素子の出力電圧を、定
電圧化された基準電圧と比較してデータを再生すること
により、電源電圧Vccが変動しても再生されるデータ
波形は所定のものになる。更に、送受信間の距離が長く
なって受信光量が減少した場合であっても発光量を増大
させてそれを補うことができる。また、通信エラーが発
生したとき、あるいは通信エラー率が所定の値を越えた
とき、光出力を増加させることにより、通信エラーを解
消できるので、信頼性の高い光通信制御装置を実現する
上で効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光通信制御装置の光送信手段の一
実施例を示す回路図である。
【図2】本発明による光通信制御装置の光受信手段の一
実施例を示す回路図である。
【図3】本発明による光通信制御装置の光送信手段の他
の実施例を示す回路図である。
【図4】本発明による光通信制御装置の光送信手段の他
の実施例を示す回路図であり、(a)は全体の回路図、
(b)はスイッチング回路の具体例を示す図である。
【図5】本発明を適用する情報機器の一例を示す全体構
成図である。
【図6】従来の光通信制御装置の光送信手段及び光受信
手段の一例を示す回路図である。
【図7】本発明が解決しようとする課題を説明するため
の図であって、電流と発光量の関係を示す特性図であ
る。
【図8】(a)(b)は本発明が解決しようとする課題
を説明するための図であって、受信側の基準電圧と復調
波形の関係を示す波形図である。
【符号の説明】
1 通信制御LSI、2 バッファ、3 オペアンプ、
4 トランジスタ、5発光素子、6 ツェナーダイオー
ド、11 受光素子、12 コンパレータ、13 バッ
ファ、14 ツェナーダイオード、16 ANDゲー
ト、 17 スイッチング回路、20通信制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/04 10/06 10/105 10/10 10/22

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子を含む光送信手段と受光素子を
    含む光受信手段とを備えた光通信制御装置において、送
    信時、上記発光素子を発光させるための電流を定電流制
    御することを特徴とする光通信制御装置。
  2. 【請求項2】 発光素子を含む光送信手段と、受光素子
    を含む光受信手段とを備えた光通信性制御装置におい
    て、上記受光素子の出力電圧を、定電圧化された基準電
    圧と比較してデータを再生することを特徴とする光通信
    制御装置。
  3. 【請求項3】 発光素子を含む光送信手段と受光素子を
    含む光受信手段とを備えた光通信制御装置において、上
    記発光素子を複数備え、上記複数の発光素子のうち任意
    の数の発光素子を選択駆動するように構成したことを特
    徴とする光通信制御装置。
  4. 【請求項4】 通信エラーが発生したとき、または通信
    エラー率が所定の値を越えたとき、上記複数の発光素子
    中のいくつかを選択駆動する構成にしたことを特徴とす
    る請求項3記載の光通信制御装置。
  5. 【請求項5】 発光素子を含む光送信手段と受光素子を
    含む光受信手段とを備えた光通信制御装置において、発
    光素子駆動電流を変化させる手段を備え、通信エラーの
    状況に応じて、上記発光素子駆動電流を変化させること
    を特徴とする光通信制御装置。
JP5222130A 1993-08-13 1993-08-13 光通信制御装置 Pending JPH0758704A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9271348B2 (en) 2011-01-17 2016-02-23 Koninklijke Philips N.V. Driver device and driving method for driving a load, in particular an LED unit
JP2019537868A (ja) * 2016-10-21 2019-12-26 シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. 電流変調回路、駆動回路、及び電流変調を用いて照明負荷を駆動するための方法

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US9596726B2 (en) 2011-01-17 2017-03-14 Philips Lighting Holding B.V. Driver device and driving method for driving a load, in particular an LED unit
JP2019537868A (ja) * 2016-10-21 2019-12-26 シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. 電流変調回路、駆動回路、及び電流変調を用いて照明負荷を駆動するための方法

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