CN102386976B - 照明光通信设备 - Google Patents

Abstract

一种照明光通信设备包括：恒流源；平滑电容器，连接到恒流源的输出；负载电路，包括发光二极管并且连接到恒流源的输出；负载改变元件，被添加到负载电路并且由此部分地改变负载电路的负载特性；以及开关元件，被配置为根据二进制光学通信信号确定是否将负载改变元件添加到负载电路。

Description

照明光通信设备

技术领域

本发明通常涉及照明光通信设备。

背景技术

在过去，已提出了一种发光装置，其包括作为光源的发光二极管(LED)，并且通过调制照明光的强度来传送信号。由于该照明光通信设备通过调制其自身的照明光来传送信号，因此不需要诸如红外线通信设备的特殊设备。这样，由于发光二极管被用作用于照明的光源，因此可以实现电力节约。因此，已研究了将照明光通信设备用于地下商场中的到处存在的信息***。

图44是传统的照明光通信设备的电路图。这样，恒流电路52、三个发光二极管53和开关元件Q1串联连接在直流(DC)电源51的两端之间。开关元件Q1根据光学通信信号S1的高/低而接通/断开，并且由此在保持恒流性质的同时调制流向发光二极管53的负载电流I1(参见图45A和45B)。

在该电路中，恒流电路52被设置为使具有小操作电阻的发光二极管53稳定地接通，于是恒流电路52的电路损失增加。例如，当恒流电路52包括恒流二极管时，假设负载电流I1是500mA，则估计的电路损失变为约2.3W。因此，即使发光二极管需要小电力，但是减损了发光二极管的益处。

因而，如图46A中所示，设置DC-DC转换器以代替恒流电路52，并且这样可以设想，通过PWM(脉宽调制)来控制DC-DC转换器并且由此电路损失降低。在该电路中。电流感测电阻器R3、三个发光二极管53、电感器L1和开关元件Q1串联连接在DC电源51的两端。这样，通过控制电路54控制开关元件Q1的接通/断开操作。这样，平滑电容器C3和整流器二极管D2连接在包括三个发光二极管53和电感器L1的串联电路的两端之间，并且与电感器L1和开关元件Q1一起构成DC-DC转换器。反馈信号从恒流反馈电路55输入到控制电路54中，并且由此控制 DC-DC转换器的输出电流以使其保持通常恒定。此外，光学通信信号S1被输入到控制电路54中，并且开关元件Q1在光学通信信号S1的高值时段期间以高频接通(ON)/断开(OFF)并且由此负载电流I1被调制(参见47A至47C)。

现在，图46B示出了恒流反馈电路55的特定示例，并且这样误差放大器A1被配置为将负载电流I1流向的电阻器R3的压降与参考电压E1比较，并且进行放大以将其偏差输出到控制电路54中。串联电路包括连接在误差放大器A1的反相输入端和输出端之间的电阻器R4和电容器C2，并且构成相位补偿电路以保护上述反馈***的稳定性。对于该相位补偿电路，通常使用包括积分元件的补偿电路来调整环路传输函数中的增益和相位，并且作为经典的信息理论的PI(比例积分)控制或者PID(比例积分导数)控制而已知。例如，图46C示出了在日本专利申请公开第2006-120910号中公开的平均电流检测电路的电路图。积分电路56(包括电阻器R5和电容器C3)连接在电流感测电阻器R3的两端之间，并且被配置为使用上述PI控制作为对输出取平均的手段。

在上述图46A中示出的照明光通信设备中，通过根据光学通信信号S1间歇地操作DC-DC转换器来调制负载电流I1，并且这样需要如下两个条件来将光学通信信号S1忠实地再现为电流波形。一个条件是，DC-DC转换器的操作频率高于光学通信信号的频率(条件1)，并且另一条件是，负载电流I1不平滑(条件2)。

为了满足条件1，例如，如果通信速度是9.6kbps，则需要DC-DC转换器的操作频率等于或大于100kHz(就是说，约为通信速度的10倍)，优选地等于或大于1MHz(就是说，约等于或大于通信速度的100倍)。然而，如果DC-DC转换器的操作频率相对高，则DC-DC转换器中的开关元件Q1的损失增加，并且因而存在需要减小噪声的措施的问题。

随后，在条件2的情况下，当平滑电容器与发光二极管53并联连接时，负载电流I1不是间歇的，即使DC-DC转换器中的开关元件Q1是间歇的。因此，变得难于根据光学通信信号调制负载电流I1。另一方面，如果负载电流I1不平滑，则在负载电流I1中出现波纹电流。波纹电流取决于DC-DC转换器的操作频率分量。因而，存在需要来自电配线的噪声的措施的问题。期望增加DC-DC转换器的操作频率以在使电容器的平滑能力尽可能小以便不致使负载电流I1平滑的同时抑制操作频率分量的波纹。然而，当操作频率增加时，存在开关元件Q的损失也增加的问题。

这样，在过去，还已提出了一种照明光通信设备，其具有图48中示出的电路配置，并且使用被添加恒流反馈电路的DC-DC转换器。在该电路中，通过来自DC电源61的输入操作DC-DC转换器62，并且其输出被整流器电路63和平滑电容器C4转换为具有期望的电压值的DC电压。三个发光二极管64和电流感测电阻器R4串联连接在平滑电容器C4的两端。当负载电流I1流动时，误差放大器A2将电阻器R4中出现的压降与参考电压E1比较。这样，误差放大器A2将其偏差放大并且将其反馈到DC-DC转换器中的输出控制器65，于是控制负载电流I1以便成为恒流。此外，包括电阻器R5和电容器C5的串联电路连接在误差放大器A2的反相输入端和输出端之间，并且该串联电路构成相位补偿电路，并且在增加低频域中的增益并且抑制高频域中的增益的同时调整反馈信号的相位。

图49A是示出该电路的输出性质的Bode图，并且这样增益(图49A中的L1)随着频率的增加而线性下降。这样，对于约10kHz的频率，相位角(图49A中的L2)维持约90度，并且保证了相位裕度。因而，反馈***的稳定性是良好的。

在图48中示出的电路中，参考电压E1或E2通过电开关SW1连接到误差放大器A2的非反相输入端，并且电开关SW1根据光学通信信号S1进行开关，并且由此可以调制负载电流I1。就是说，一个参考电压E1被设定为使得负载电流I1变为用于正常照明的电流值，并且另一参考电压E2被设定为使得负载电流I1变为小于用于正常照明的电流值的电流值。这样，开关SW1根据光学通信信号S1进行开关，并且由此调制负载电流。这里，当参考电压E1下的负载电流是500mA并且参考电压E2下的负载电流是100mA并且开关SW1根据光学通信信号S1进行开关时，图49B示出了负载电流I1的仿真结果。在该仿真结果中，负载电流I1被取平均为参考电压E1下的负载电流(500mA)和参考电压E2下的负载电流(100mA)之间的中间值(约300mA)，并且因而负载电流I1并非根据光学通信信号调制。

如根据图49A中的Bode图所预期的，当光学通信信号具有约10kHz的频率时，该频域是其中不能预期误差放大器A2的增益并且输出控制不能跟随的域。因此，当参考电压E1、E2下的负载电流被取平均时，仅能够提供平价负载电流。这里，如果从图48中示出的电路移除相位补偿电路，则即使在高频域中仍可以保证误差放大器A2的增益，并且可以预期根据光学通信信号调制负载电流。然而，反馈***变得不稳定并且由此可 能发生异常振荡。因此，存在难于通过改变添加到误差放大器A2的相位补偿电路的电路常数来调制负载电流I1的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种照明光通信设备，其被添加用于通信的电路可以被简化，其可以根据具有高频的光学通信信号忠实地调制输出光。

本发明的照明光通信设备包括恒流源、平滑电路、负载电路、负载改变元件和开关元件。平滑电路和包括发光二极管的负载电路连接到恒流源的输出。负载改变元件被配置为当被添加到负载电路时，部分地改变负载电路的负载特性。开关元件被配置为根据二进制光学通信信号确定是否将负载改变元件添加到负载电路。

根据本发明，被添加用于通信的电路可以被简化，并且可以根据具有高频的光学通信信号忠实地调制输出光。

在该照明光通信设备中，优选的是，负载改变元件是与发光二极管串联连接的电阻器，并且开关元件与该电阻器并联连接。

在该照明光通信设备中，优选的是，负载改变元件包括恒压电路部分，其至少包括与发光二极管串联连接的恒压元件，并且开关元件与恒压电路部分并联连接。

在该照明光通信设备中，优选的是，负载电路包括多个负载电路，并且多个负载电路并联连接在恒流源的输出之间，并且多个负载电路中的至少一个配备有负载改变元件和开关元件。

在该照明光通信设备中，优选的是，多个负载电路中的每个包括开关元件和具有相对于每个负载电路不同的发射颜色的发光二极管。

在该照明光通信设备中，优选的是，负载电路包括发光二极管，该发光二极管包括串联连接的多个发光二极管，并且开关元件与多个发光二极管中的一部分并联连接。

在该照明光通信设备中，优选的是，负载电路包括多个负载电路，并且多个负载电路并联连接在恒流源的输出之间，并且多个负载电路中的每个包括发光二极管，该发光二极管包括串联连接的多个发光二极管，并且发光二极管具有相对于每个负载电路不同的发射颜色，并且多个负载电路中的每个中的开关元件与多个发光二极管中的一部分并联连接。

在该照明光通信设备中，优选的是，负载电路包括多个负载电路，并且多个负载电路并联连接在恒流源的输出之间，并且开关元件与多个负载电路中的至少除一个负载电路以外的一个或更多个负载电路串联连接，并且负载改变元件是开关元件所串联连接的一个或更多个负载电路。

优选的是，该照明光通信设备进一步包括占空调节单元，用于改变光学通信信号的接通/断开占空比。

在该照明光通信设备中，优选的是，恒流源包括恒流反馈***，该恒流反馈***包括转换器、电流感测单元、差放大单元和控制器。转换器生成DC输出。电流感测单元根据流到负载电路的负载电流生成压降。差放大单元放大电流感测单元中生成的压降和预定参考电压之间的差。控制器控制转换器的输出，从而负载电流的平均值根据差放大单元的输出变为通常恒定。

在该照明光通信设备中，优选的是，恒流反馈***配备有相位补偿电路，该相位补偿电路包括积分元件，并且调整差放大单元的输出的相位。

优选的是，该照明光通信设备进一步包括通信单元。用于生成光学通信信号的信号生成电路、负载改变元件和开关元件容纳在通信单元的壳体中，并且这样通信单元通过用于连接的机械元件连接到负载电路。

优选的是，该照明光通信设备进一步包括绝缘部件，该绝缘部件使开关元件与用于生成光学通信信号的信号生成电路电气绝缘。

在该照明光通信设备中，优选的是，光学通信信号包括若干不同类别的光学通信信号，并且按信号差异而分为多个信号组，并且绝缘部件包括多个绝缘部件，并且开关元件位于多个信号组中的每个中，并且多个绝缘部件中的每个被设置为使信号生成电路与开关元件电气绝缘。

优选的是，该照明光通信设备进一步包括载波生成单元、调制单元、绝缘变压器和解调单元。载波生成单元生成载波，该载波被设定为具有比光学通信信号高的频率，并且由此载波可以与光学通信信号分离。调制单元通过载波来调制光学通信信号。绝缘变压器连接在调制单元和开关元件之间。解调单元将通过从绝缘变压器的输出移除载波而获得的信号输出到开关元件。

在该照明光通信设备中，优选的是，发光二极管是有机发光二极管。

附图说明

先将更详细地描述本发明的优选实施例。通过下面的详细描述和附图，将更好地理解本发明的其他特征和优点，在附图中：

图1A是实施例1的照明光通信设备的电路图；

图1B是实施例1的照明光通信设备的仿真建模的电路图；

图2A是示出仿真结果的波形图；

图2B是示出仿真结果的波形图；

图3A是实施例2的照明光通信设备的电路图；

图3B是实施例2的照明光通信设备的仿真建模的电路图；

图4A是示出实施例3的照明光通信设备的特征的电路图；

图4B是示出实施例3的照明光通信设备的特征的电路图；

图4C是示出实施例3的照明光通信设备的特征的电路图；

图4D是示出实施例3的照明光通信设备的特征的电路图；

图4E是示出实施例3的照明光通信设备的特征的电路图；

图5A是实施例4的照明光通信设备的电路图；

图5B是示出实施例4的照明光通信设备的特征的电路图；

图5C是示出实施例4的照明光通信设备的特征的电路图；

图6是实施例5的照明光通信设备的电路图；

图7A是实施例6的照明光通信设备的电路图；

图7B是实施例6的照明光通信设备的仿真建模的电路图；

图7C是示出实施例6的照明光通信设备的仿真结果的波形图；

图8A是示出实施例6的其他配置的电路图；

图8B是示出实施例6的其他配置的电路图；

图9是实施例7的照明光通信设备的电路图；

图10是实施例8的照明光通信设备的电路图；

图11A是实施例8的照明光通信设备的仿真建模的电路图；

图11B是示出实施例8的照明光通信设备的仿真结果的波形图；

图12A是示出实施例8的其他配置的电路图；

图12B是示出实施例8的其他配置的电路图；

图13A是流到实施例9的照明光通信设备的负载电流的波形图；

图13B是流到实施例9的照明光通信设备的负载电流的波形图；

图13C是流到实施例9的照明光通信设备的负载电流的波形图；

图14是实施例9的照明光通信设备的仿真建模的电路图；

图15A是示出实施例9的照明光通信设备的仿真结果的波形图；

图15B是示出实施例9的照明光通信设备的仿真结果的波形图；

图15C是示出实施例9的照明光通信设备的仿真结果的波形图；

图16A是实施例10的照明光通信设备的电路图；

图16B是实施例10的照明光通信设备的电路图；

图16C是实施例10的照明光通信设备的电路图；

图16D是实施例10的照明光通信设备的电路图；

图17是示出实施例10的其他配置的电路图；

图18是实施例11的照明光通信设备的电路图；

图19A是示出实施例11的其他配置的电路图；

图19B是示出实施例11的通信单元的具体配置的电路图；

图19C是示出实施例11的通信单元的具体配置的电路图；

图20A是实施例12的照明光通信设备的电路图；

图20B是实施例12的照明光通信设备的电路图；

图21是实施例13的照明光通信设备的电路图；

图22A是实施例13的每个部分的波形图；

图22B是实施例13的每个部分的波形图；

图22C是实施例13的每个部分的波形图；

图22D是实施例13的每个部分的波形图；

图22E是实施例13的每个部分的波形图；

图23A是实施例14的照明光通信设备的电路图；

图23B是实施例14的照明光通信设备的仿真建模的电路图；

图24A是示出实施例14的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图24B是示出实施例14的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图25A是示出实施例14的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图25B是示出实施例14的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图25C是示出实施例14的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图26A是示出实施例14的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图26B是示出实施例14的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图26C是示出实施例14的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图26D是示出实施例14的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图26E是示出实施例14的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图27是实施例15的照明光通信设备的电路图；

图28A是示出实施例15的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图28B是示出实施例15的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图28C是示出实施例15的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图29是示出实施例15的照明光通信设备的其他电路配置的电路图；

图30A是示出实施例15的照明光通信设备的其他电路配置的负载电流的仿真结果的波形图；

图30B是示出实施例15的照明光通信设备的其他电路配置的负载电流的仿真结果的波形图；

图30C是示出实施例15的照明光通信设备的其他电路配置的负载电流的仿真结果的波形图；

图31是实施例16的照明光通信设备的电路图；

图32A是示出实施例16的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图32B是示出实施例16的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图33A是实施例17的照明光通信设备的电路图；

图33B是实施例17的限流元件的具体示例的图示；

图33C是实施例17的限流元件的具体示例的图示；

图33D是实施例17的限流元件的具体示例的图示；

图34A是实施例17的照明光通信设备的负载电路的电路示例；

图34B是实施例17的照明光通信设备的负载电路的电路示例；

图34C是实施例17的照明光通信设备的负载电路的电路示例；

图35A是实施例18的照明光通信设备的电路图；

图35B是实施例18的照明光通信设备的电路图；

图36A是实施例19的照明光通信设备的电路图；

图36B是实施例19的照明光通信设备的仿真建模的电路图；

图37A是示出实施例19的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图37B是示出实施例19的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图37C是示出实施例19的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图38是示出实施例19的照明光通信设备的其他电路配置的电路图；

图39A是示出实施例19的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图39B是示出实施例19的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图39C是示出实施例19的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图40是实施例19的照明光通信设备的比较示例的电路图；

图41A是示出实施例19的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图41B是示出实施例19的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图；

图42是实施例20的照明光通信设备的电路图；

图43A是实施例21的照明光通信设备的电路图；

图43B是实施例21的照明光通信设备的电路图；

图43C是实施例21的照明光通信设备的电路图；

图43D是实施例21的照明光通信设备的电路图；

图44是传统的照明光通信设备的电路图；

图45A是用于描述传统的照明光通信设备的操作的波形图；

图45B是用于描述传统的照明光通信设备的操作的波形图；

图46A是另一传统的照明光通信设备的电路图；

图46B是另一传统的照明光通信设备的电路图；

图46C是另一传统的照明光通信设备的电路图；

图47A是用于描述另一传统的照明光通信设备的操作的波形图；

图47B是用于描述另一传统的照明光通信设备的操作的波形图；

图47C是用于描述另一传统的照明光通信设备的操作的波形图；

图48是又一传统的照明光通信设备的电路图；

图49A是又一传统的照明光通信设备的Bode图；以及

图49B是示出又一传统的照明光通信设备的负载电流的波形图。

具体实施方式

在下文中，参照附图说明了本发明的实施例。

(实施例1)

参照图1A和1B说明了实施例1的照明光通信设备。图1A是照明光通信设备10的电路图。照明光通信设备10包括恒流源11、平滑电容器C11(平滑电路)、负载电路12、负载改变元件13、信号生成电路14和开关元件Q2。

平滑电容器C11连接在恒流源11的输出之间，并且使从恒流源11输出的功率平滑。

负载电路12包括多个发光二极管LD1，它们串联连接在恒流源11的输出之间，并且接收从恒流源11输出的功率。 

负载改变元件13被配置为当被添加到负载电路12时部分地改变负载电路12的负载特性。这样，例如，负载改变元件13包括电阻器、其与多个发光二极管LD1的一部分并联连接。

信号生成电路14被配置为生成二进制光学通信信号。此外，信号生成电路14可以根据从外部设备传送的传送信号生成二进制光学通信信号。

开关元件Q2包括与负载改变元件13的电阻器串联连接的开关器件(例如，MOSFET)。开关元件Q2通过接收二进制光学通信信号而接通/断开，并且由此确定是否将负载改变元件13添加到负载电路12。

图1B是关于图1A中示出的电路的仿真建模的电路图，于是对于与图1A的电路部件对应的图1B的电路部件，引用相同的附图标记。此外，发光二极管LD1被等效地替换为包括齐纳二极管ZD11的串联电路，该齐纳二极管ZD11具有恒定的导通电压和导通电阻R11。这样，电阻器R12用作负载改变元件13，并且当开关元件Q2接通时与导通电阻R11并联连接。就是说，包括电阻器R12和开关元件Q2的串联电路连接在导通电阻R11的两端之间。这样，信号生成电路14被等效地替换为振荡器14a，其生成与光学通信信号S1对应的10kHz的矩形波信号。

图2A和2B均示出了使用图1B中示出的电路的负载电流I1的仿真结果。图2A示出了其中光学通信信号S1停止的状态下的负载电流I1的仿真结果，并且负载电流I1的平均值约为500mA。图2B示出了流到发 光二极管LD1的负载电流I1的波形图。该波形图示出了通过交替地切换连接状态和非连接状态而调制的负载电流I1，在连接状态中从振荡器14a输出10kHz的矩形波信号并且电阻器R12通过开关元件Q2与导通电阻R11并联连接，而在非连接状态中电阻器R12未连接到导通电阻R11。这里，当开关元件Q2接通时，负载电流I1约为600mA，而当开关元件Q2断开时，负载电流I1约为400mA。这样，可以提供忠实于光学通信信号S1的调制波形，并且其平均电流保持约500mA，这等于其中光学通信信号S1停止的状态下的负载电流I1的值。

随后，从照明光通信设备10输出光学输出并且该光学输出由具有光电IC的接收器20接收。随后，接收器20检测未叠加在光学通信信号上的光学输出和叠加在光学通信信号上的光学输出之间的差，并且由此接收器20接收光学通信信号。接收器20甚至能够通过应用制造方法来检测细微的调制光。

如上文所述，本实施例的照明光通信设备10包括恒流源11、平滑电路(包括平滑电容器C11)、负载电路12、负载改变元件13和开关元件Q2。平滑电路和包括发光二极管LD1的负载电路12连接到恒流源11的输出。负载改变元件13在被添加到负载电路12时部分地改变负载电路12的负载特性。开关元件Q2根据二进制光学通信信号确定是否将负载改变元件13添加到负载电路12。

由此，根据光学通信信号改变负载电路12的负载特性，并且随后相对于光学通信信号的波形忠实地调制流到发光二极管LD1的负载电流。

顺便提及，在图2B中的仿真电路中，负载改变元件13引起的改变被添加到构成发光二极管LD1的等效电路的导通电阻R11。然而，即使改变被添加到齐纳二极管ZD1的电压值，仍可以如改变被添加到导通电阻R11的情况那样，调制负载电流I1。

(实施例2)

参照图3A和3B说明了实施例2的照明光通信设备。图3A是照明光通信设备10的电路图，于是对于与在实施例1中说明的图1A的电路部件对应的图3A的电路部件，引用相同的附图标记，并且省略了说明。在本实施例中，多个发光二极管LD1和电阻器R12连接在平滑电容器C11的两端之间，并且开关元件Q2连接在电阻器R12的两端之间。这里，负 载改变元件13包括与多个发光二极管LD1串联连接的电阻器R12。这样，开关元件Q2根据光学通信信号而接通/断开，并且由此负载改变元件13实现了与当改变二极管LD1的负载特性时相同的效果。

图3B是关于图3A中示出的电路的仿真建模的电路图，于是对于与图3A的电路部件对应的图3B的电路部件，引用相同的附图标记。而且，在该仿真电路中，发光二极管LD1被等效地替换为包括齐纳二极管ZD11的串联电路，该齐纳二极管ZD11具有恒定的导通电压和导通电阻R11。此外，信号生成电路14被等效地替换为振荡器14a，其生成与光学通信信号S1对应的10kHz的矩形波信号。

通过使用图3B的电路获得的负载电流I1的仿真结果变得与图2A和2B的仿真结果一致，并且在光学通信信号S1停止的状态下的负载电流I1约为500mA。这样，当10kHz的矩形波信号作为光学通信信号S1被输入到开关元件Q2时，开关元件Q2接通/断开并且由此电阻器12在其两端之间短路或开路，于是流到发光二极管LD1的电流I1被调制。因此，当开关元件Q2接通时，负载电流I1变为约600mA，而当开关元件Q2断开时，负载电流I1变为约400mA。这样，可以提供忠实于光学通信信号S1的改变的调制波形，并且其平均电流变为约500mA，这等于其中光学通信信号S1停止的状态下的负载电流I1的值。

如上文所述，在本实施例的照明光通信设备10中，发光二极管LD1和负载改变元件13的电阻器12连接到恒流源11，并且开关元件Q2确定是否将电阻器R12添加到负载电路12。就是说，负载改变元件13包括与发光二极管LD1串联连接的电阻器12，并且开关元件Q2与电阻器12并联连接。 

由此，开关元件Q2确定是否将电阻器R12添加到负载电路12，并且因而发光二极管LD1的负载特性可以根据光学通信信号而改变，并且相对于光学通信信号的波形忠实地调制负载电流。

(实施例3)

参照图4A至4E说明了实施例3的照明光通信设备。本实施例的照明光通信设备10与实施例1或实施例2中的说明的照明光通信设备10的不同之处仅在于负载改变元件13的配置。这样，在图4A至4E中仅示出了负载改变元件13和开关元件Q2，并且其他部分被省略。

在图4A的电路中，二极管D21被用作负载改变元件13，并且二极管D21与发光二极管LD1串联连接。这样，开关元件Q2与二极管D21并联连接。当开关元件Q2接通时，通过开关元件Q2在二极管D21的两端之间生成了短路，于是二极管D21变为未连接到发光二极管LD1。另一方面，当开关元件Q2断开时，二极管D21变为连接到发光二极管LD1。这样，开关元件Q2根据光学通信信号S1而接通/断开，并且由此负载改变元件13实现了与当改变包括发光二极管LD1的负载电路12的负载特性时相同的效果。因此，如实施例1和2中说明的，可以相对于光学通信信号忠实地调制流到发光二极管LD1的负载电流。

随后，在图4B的电路中，齐纳二极管ZD2被用作负载改变元件13，并且齐纳二极管ZD2与发光二极管LD1串联连接。这样，开关元件Q2与齐纳二极管ZD2并联连接。而且，在本电路中，开关元件Q2根据光学通信信号S1而接通/断开，并且由此负载改变元件13实现了与当改变包括发光二极管LD1的负载电路12的负载特性时相同的效果。此外，在本电路中，通过选择齐纳二极管ZD2的齐纳电压可以容易地调整流到发光二极管LD1的负载电流I1的调制宽度。

随后，在图4C的电路中，热敏电阻Rh1被用作负载改变元件13，并且热敏电阻Rh1与发光二极管LD1串联连接。这样，开关元件Q2与热敏电阻Rh1并联连接。而且，在本电路中，开关元件Q2根据光学通信信号S1而接通/断开，并且由此负载改变元件13实现了与当改变包括发光二极管LD1的负载电路12的负载特性时相同的效果。此外，在本电路中，可以给出关于流到发光二极管LD1的负载电流I1的调制水平的温度特性并且可以将温度校正添加到调制水平。

随后，在图4D的电路中，包括电阻器R13和二极管D22的并联电路被用作负载改变元件13，并且该并联电路与发光二极管LD1串联连接。这样，开关元件Q2与该并联电路并联连接。而且，在本电路中，开关元件Q2根据光学通信信号S1而接通/断开，并且由此负载改变元件13实现了与当改变包括发光二极管LD1的负载电路12的负载特性时相同的效果。这样，由于包括电阻器R13和二极管D22的并联电路与发光二极管LD1串联连接，因此例如通过调整电阻器R13的电阻值可以调整流到发光二极管LD1的负载电流I1的调制宽度。

随后，在图4E的电路中，包括电阻器R13和二极管D22的串联电路被用作负载改变元件13，并且该串联电路与发光二极管LD1串联连接。 这样，开关元件Q2连接在该串联联电路的两端之间。而且，在本电路中，开关元件Q2根据光学通信信号S1而接通/断开，并且由此负载改变元件13实现了与当改变包括发光二极管LD1的负载电路12的负载特性时相同的效果。这样，由于包括电阻器R13和二极管D22的串联电路与发光二极管LD1串联连接，因此例如通过调整电阻器R13的电阻值可以调整流到发光二极管LD1的负载电流I1的调制宽度。

如上文所述，在本实施例中，负载改变元件13包括具有与发光二极管LD1串联连接的恒压元件(例如，二极管D21、D22，齐纳二极管ZD2)恒压电路部分，或者具有与发光二极管LD1串联连接的电阻元件(例如，电阻器R12、热敏电阻Rh1)的阻抗电路。这样，开关元件Q2与上述恒压电路部分并联连接。

由此，当开关元件Q2根据光学通信信号而接通/断开时，包括发光二极管LD1的负载电路12的负载特性部分地改变。因此，可以相对于光学通信信号的波形忠实地调制流到负载电路12的电流。这样，在本实施例中，各种电路元件或它们的组合电路被用作负载改变元件13，并且由此可以调整流到二极管LD1的负载电流I1的调制特性。

(实施例4)

参照图5A至5C说明了实施例4的照明光通信设备。本实施例的照明光通信设备10与实施例1至3中的说明的照明光通信设备10的不同之处在于负载电路12的配置。如图5A中所示，本实施例的照明光通信设备10包括具有串联连接的多个发光二极管LD1的串联电路4a以及具有串联连接的多个发光二极管LD2的串联电路4b。这里，负载电路12包括两个串联电路4a、4b，它们通过负载改变元件13连接在平滑电容器C11的两端之间。在本电路中，开关元件Q2与负载改变元件13并联连接。这样，开关元件Q2根据光学通信信号而接通/断开，并且由此如实施例1至3，也可以调制流到发光二极管LD1、LD2的电流。

此外，在图5A的电路中，两个串联电路4a、4b分别包括串联连接的多个发光二极管，并且连接在平滑电容器C11的两端之间，但是两个串联电路4a、4b中的每个可以包括一个发光二极管并且发光二极管的数目不是问题。这样，两个串联电路4a、4b并联连接，但是串联电路的数目不限于两个并且可以可选地设定。

随后，在图5B的电路中，两个串联电路4a、4b均连接到负载改变元件13，但是该电路不限于该配置。例如，如图5B中所示，串联电路4a可以在没有负载改变元件13的情况下连接在平滑电容器C11的两端之间，仅串联电路4b可以通过负载改变元件13连接在平滑电容器C11的两端之间。开关元件Q2与负载改变元件13并联连接，于是开关元件Q2根据光学通信信号S1而接通/断开并且由此调制流到发光二极管LD1的电流。这样，可以响应于诸如给定负载电流的调制水平的条件，适当地设定通过负载改变元件13的发光二极管的数目和没有负载改变元件13的发光二极管的数目。

随后，在图5C中，梯式结构电路连接在平滑电容器C11的两端之间。就是说，电路包括串联连接的四个电路块，并且四个电路块中的每个包括具有两个发光二极管LD1的串联电路和具有两个发光二极管LD2的串联电路。这两个串联电路并联连接。这样，负载改变元件13与位于下侧的电路块的发光二极管LD2串联连接，并且开关元件Q2连接在负载改变元件13的两端之间。这里，开关元件Q2通过根据光学通信信号S1而接通/断开，来确定是否将负载改变元件13(例如，电阻器)添加到负载电路12。因此，可以调制流到发光二极管LD1、LD2的电流。

如上文所述，而且，在本实施例的照明光通信设备10中，开关元件Q2通过根据光学通信信号而接通/断开，来确定是否将负载改变元件13添加到负载电路12。因此，如实施例1至3，根据光学通信信号部分地改变负载电路12的负载特性，并且由此可以相对于光学通信信号的波形忠实地调制流到发光二极管的负载电流。这样，由于可以通过改变作为本设备中的负载的发光二极管的配置来调整负载电流的调制水平，因此可以响应于期望的调制水平来选择发光二极管的配置。

这样，在每个电路5B和5C中，包括发光二极管的多个串联电路(负载电路)并联连接在恒流源11的输出之间，并且负载改变元件13和开关元件Q2位于多个负载电路中的至少一个中。

因而，由于负载改变元件13和开关元件Q2位于多个负载电路中的至少一个中，因此可以通过改变负载改变元件13和开关元件Q2所处的负载电路的负载特性来调制总负载特性。

(实施例5)

参照图6说明了实施例5的照明光通信设备。本实施例的照明光通信设备10与实施例1至4中的说明的照明光通信设备10的不同之处在于负载电路的配置。此外，对于与在实施例1至4中说明的电路部件对应的图3A的电路部件，引用相同的附图标记，并且省略了说明。

如图6中所示，照明光通信设备10包括恒流源11，以及连接在恒流源11的两端之间的平滑电容器C11。串联电路包括多个发光二极管LD1和负载改变元件13a。而且，串联电路包括多个发光二极管LD2和负载改变元件13b，并且串联电路包括多个发光二极管LD3和负载改变元件13c。这样，这三个串联电路并联连接在平滑电容器C11的两端之间。这里，包括多个发光二极管LD1的串联电路4a构成负载电路。而且，包括多个发光二极管LD2、LD3的串联电路4b、4c分别构成负载电路。随后，开关元件Q2a、Q2b、Q2c分别与负载改变元件13a、13b、13c并联连接。开关元件Q2a、Q2b、Q2c分别根据从信号生成电路14A、14B、14C输入的光学通信信号S1、S2、S3而接通/断开。

这里，当发光二极管LD1是红色发光二极管并且发光二极管LD2是绿色发光二极管并且发光二极管LD3是蓝色发光二极管时，开关元件Q2a、Q2b、Q2c分别根据各个光学通信信号S1、S2、S3而接通/断开。由此，调制具有各种发射颜色的发光二极管的输出。这样，如果接收器20可以识别从照明光通信设备10输出的光的色温，则可以没有干扰地接收三个类别的信号。因而，较之单色发光二极管，可通过光学通信传送的信息量增加到三倍。

如上文所述，在本发明的照明光通信设备10中，多个负载电路(串联电路4a、4b、4c)并联连接在恒流源11的输出之间。多个负载电路(串联电路4a、4b、4c)分别包括发光二极管LD1、LD2、LD3。这样，发光二极管LD1、LD2、LD3具有相对于每个负载电路的不同的发射颜色，并且开关元件Q2a、Q2b、Q2c相对于每个负载电路设置。

由此，开关元件Q2a、Q2b、Q2c分别确定是否将负载改变元件13a、13b、13c添加到负载电路。因而，可以相对于具有不同发射颜色的每个发光二极管调制负载特性，并且可以分别根据光学通信信号调制具有各种发射颜色的发光二极管的输出。

这样，如果接收器20可以识别从照明光通信设备10输出的光的色温，则可以没有干扰地接收三个类别的信号。因而，较之单色发光二极管，可通过光学通信传送的信息量增加。

(实施例6)

参照图7A至7C和图8A和8B说明了实施例6的照明光通信设备。本实施例的照明光通信设备10与实施例1至5中的说明的照明光通信设备10的不同之处在于负载电路的配置。此外，对于与在实施例1至5中说明的电路部件对应的图3A的电路部件，引用相同的附图标记，并且省略了说明。

如图7A中所示，照明光通信设备10包括恒流源11，以及连接在恒流源11的两端之间的平滑电容器C11。串联电路4包括多个发光二极管LD1至LD8(就是说，例如，本实施例中的八个二极管)，并且连接在平滑电容器C11的两端之间，并且随后开关元件Q2与发光二极管LD8并联连接。这里，本实施例中的负载电路是与平滑电容器C11并联连接并且包括发光二极管LD1至LD8的串联电路4。这样，作为负载电路4的发光二极管LD8是负载改变元件13并且与开关元件Q2并联连接。

图7B示出了关于图7A中示出的电路的仿真建模的电路图，于是对于与图7A的电路部件对应的图7B的电路部件，引用相同的附图标记。在该仿真电路中，发光二极管LD1至LD8被等效地替换为在发光二极管的特性描述之后预先建模的仿真器件。

图7C示出了使用图7B中示出的电路的负载电流I1的仿真结果。此外，在光学通信信号S1停止的状态下，负载电流I1被设定为约DC 500mA。

当10kHz的矩形波信号作为光学通信信号S1被输入到开关元件Q2时，开关元件Q2接通/断开并且由此确定是否将发光二极管LD8添加到负载电路12，于是调制负载电流I1的波形。当开关元件Q2接通时，负载电流I1变为约700mA，而当开关元件Q2断开时，负载电流I1变为约300mA。因而，相对于光学通信信号S1的波形忠实地调制负载电流，于是其平均电流通常等于其中未调制负载电流的状态下的平均电流(约500mA)。

顺便提及，在本实施例中，包括发光二极管LD1至LD8的串联电路连接在平滑电容器C11的两端之间，但是该电路不限于上述配置并且可以是图8A中示出的配置。在该电路中，串联电路4a包括多个发光二极管LD1，并且串联电路4b包括发光二极管LD2。随后，串联电路4a、4b 并联连接在平滑电容器C11的两端之间。开关元件Q2与构成串联电路4b的一部分的发光二极管LD2(例如，图8A中的一个二极管)并联连接。在该情况下，负载改变元件13是与开关元件Q2并联连接的发光二极管LD2。此外，在图8A的电路中，两个串联电路并联连接在平滑电容器C11的两端之间，但是串联电路的数码不限于两个并且可以可选地设定。

随后，如图8B中所示，梯式结构电路可以连接在平滑电容器C11的两端之间。就是说，该电路包括串联连接的四个电路块，并且四个电路块中的每个包括具有两个发光二极管LD1的串联电路和具有两个发光二极管LD2的串联电路。这两个串联电路并联连接。这样，在该电路中，开关元件Q2与一部分发光二极管LD1(例如，术语右侧序列的一个发光二极管LD1)并联连接。开关元件Q2根据光学通信信号S1而接通/断开，并且由此调制负载电路的负载特性并且随后调制负载电流。

如上文所述，在本实施例的照明光通信设备10中，负载电路包括串联连接的多个发光二极管LD1，并且开关元件Q2与多个发光二极管中的一部分并联连接。

由此，与开关元件Q2并联连接的发光二极管自身是负载改变元件13，并且可以相对于光学通信信号的波形忠实地调制发光二极管而无需添加用于负载改变元件13的新部件。

(实施例7)

参照图9说明了实施例7的照明光通信设备。在实施例5中说明的图6的电路中，多个串联电路中的每个包括多个发光二极管和负载改变元件，并且随后这些串联电路并联连接在平滑电容器C11的两端之间，并且开关元件与每个串联电路中的负载改变元件并联连接。另一方面，在本实施例中，如图9中所示，串联电路4a、4b、4c分别包括多个发光二极管LD1、LD2、LD3。这样，这些串联电路4a、4b、4c并联连接在平滑电容器C11的两端之间。就是说，多个负载电路(串联电路4a、4b、4c)并联连接在平滑电容器C11的两端之间。这样，红色发光二极管被用作发光二极管LD1，并且绿色发光二极管被用作发光二极管LD2，并且蓝色发光二极管被用作发光二极管LD3。就是说，发光二极管具有相对于每个负载电路的不同的发射颜色，并且使用这些发光二极管。

开关元件Q2a与构成串联电路4a的多个发光二极管LD1的一部分(例如，一个发光二极管LD1)并联连接，并且根据光学通信信号S1而接通/断开。当开关元件Q2a接通时，在与开关元件Q2a并联连接的发光二极管LD1的两端之间生成短路。因而，响应于开关元件Q2a的接通/断开操作部分地改变了负载电路(串联电路4a)的负载特性。

而且，开关元件Q2b与构成串联电路4b的多个发光二极管LD2的一部分(例如，一个发光二极管LD2)并联连接，并且根据光学通信信号S2而接通/断开。当开关元件Q2b接通时，在与开关元件Q2b并联连接的发光二极管LD2的两端之间生成短路。因而，响应于开关元件Q2b的接通/断开操作部分地改变了负载电路(串联电路4b)的负载特性。

而且，开关元件Q2c与构成串联电路4c的多个发光二极管LD3的一部分(例如，一个发光二极管LD3)并联连接，并且根据光学通信信号S3而接通/断开。当开关元件Q2c接通时，在与开关元件Q2c并联连接的发光二极管LD3的两端之间生成短路。因而，响应于开关元件Q2c的接通/断开操作部分地改变了负载电路(串联电路4c)的负载特性。

如上文所述，在本示例中，多个负载电路中的每个包括串联连接的多个发光二极管，并且开关元件与每个负载电路的多个发光二极管的一部分并联连接。就是说，负载改变元件是与开关元件并联连接的发光二极管。

由此，当开关元件根据光学通信信号而接通/断开时，部分地调制负载电路的负载特性。因此，根据光学通信信号调制负载电流，并且可以提供光学通信而无需添加用于负载改变元件的新部件。

这样，在本实施例中，多个负载电路(串联电路4a、4b、4c)并联连接在恒流源11的输出之间，并且每个负载电路包括串联连接的多个发光二极管。这样，发光二极管的发射颜色相对于每个负载电路不同，并且开关元件与每个负载电路中的多个发光二极管的一部分并联连接。

由此，当每个负载电路中的开关元件接通/断开时，调制每个负载电路中的负载特性。因此，可以调制具有各种发射颜色的发光二极管的输出。这样，如果接收器20可以识别从照明光通信设备10输出的光的色温，则可以没有干扰地接收三个类别的信号。因而，较之单色发光二极管，可通过光学通信传送的信息量增加到三倍。

(实施例8)

参照图10、11A、11B、12A和12B说明了实施例8的照明光通信设备。在实施例6中说明的图8A和8B的电路中，串联电路4a包括多个发光二极管LD1，并且串联电路4b包括多个发光二极管LD2，并且这些串联电路4a、4b连接在平滑电容器C11的两端之间。随后，开关元件Q2与串联电路4b的多个发光二极管LD2的一部分(一个发光二极管LD2)并联连接。相反，在本实施例中，如图10中所示，串联电路4a包括多个发光二极管LD1，并且连接在平滑电容器C11的两端之间。而且，串联电路4b包括多个发光二极管LD2，并且通过开关元件Q2连接在平滑电容器C11的两端之间，开关元件Q2根据光学通信信号S1而接通/断开。当开关元件Q2根据光学通信信号接通时，串联电路4a、4b变为并联连接在平滑电容器C11的两端之间。另一方面，当开关元件Q2根据光学通信信号断开时，仅串联电路4a变为连接在平滑电容器C11的两端之间。此外，有必要规避所有负载(发光二极管LD1、LD2)同时与恒流源11分离的无负载条件，以便于制止过压。这样，为了这样做，有必要留下恒流源11向其提供电流的负载(发光二极管)，即使发光二极管LD2因开关元件Q2的操作与恒流源11分离。在本实施例中，由于多个发光二极管LD1在没有开关元件Q2的情况下连接到恒流源11，因此负载电流总是被提供给多个发光二极管LD1。由此，不会生成无负载条件并且可以制止过压。

图11A示出了关于图10中示出的电路的仿真建模的电路图，于是对于与图10的电路部件对应的图11A的电路部件，引用相同的附图标记。在该仿真电路中，发光二极管LD1、LD2被等效地替换为在发光二极管的特性描述之后预先建模的仿真器件。

图11B示出了使用图11A中示出的电路的负载电流I1的仿真结果。此外，在光学通信信号S1停止的状态下，负载电流I1(流到串联电路4a和4b的电流的合成电流)被设定为约DC 1A。10kHz的矩形波信号作为光学通信信号S1被输入到开关元件Q2，并且通过开关元件Q2的接通/断开操作使包括发光二极管LD2的串联电路4b间歇，并且由此当开关元件Q2接通时，负载电流I1的波形变为约1.3A的矩形波形，而当开关元件Q2断开时，负载电流I1的波形变为约0.7A的矩形波形。因此，相对于光学通信信号S1的波形忠实地调制负载电流I1。这样，负载电流I1的平均电流保持约1A，这等于其中光学通信信号S1停止的状态下的负载电流I1的电流值。

如上文所述，在本实施例中，多个负载电路中的每个包括多个发光二极管，并且多个负载电路并联连接在恒流源11的输出之间，并且开关元件与多个负载电路中的至少除一个负载电路以外的一个或更多个负载电路串联连接。

由此，负载改变元件是连接到开关元件的负载电路，于是可以相对于光学通信信号的波形忠实地调制发光二极管的负载电流，而无需用于负载改变元件的新部件。这样，开关元件未设置在多个负载电路中的至少一个负载电路中，并且因而即使所有开关元件同时断开，仍不会生成无负载条件。

顺便提及，在上述串联电路4a和4b中，如图12A中所示，可以通过使多个发光二极管LD1中的连接点和多个发光二极管LD2中的连接点彼此连接来形成梯式结构电路。在该电路中，通过开关元件Q2根据光学通信信号S1的接通/断开操作而使多个发光二极管LD2的一部分是间歇的，并且不会生成无负载条件。

随后，在图12B的电路中，串联电路包括多个发光二极管LD1和开关元件Q2a，并且串联电路包括多个发光二极管LD2和开关元件Q2b，并且串联电路包括多个发光二极管LD3和开关元件Q2c，并且随后这三个串联电路并联连接在平滑电容器C11之间。各个光学通信信号S1、S2、S3分别输入到开关元件Q2a、Q2b、Q2c，于是开关元件Q2a、Q2b、Q2c分别根据这些信号S1、S2、S3而接通/断开。这里，红色发光二极管被用作发光二极管LD1，并且绿色发光二极管被用作发光二极管LD2，并且蓝色发光二极管被用作发光二极管LD3。这样，通过光学通信信号S1、S2、S3分别调制流到这些二极管LD1、LD2、LD3的电流。这样，这样，如果接收器20可以识别从照明光通信设备10输出的光的色温，则可以没有干扰地接收三个类别信号。因此，较之单色发光二极管，可通过光学通信传送的信息量增加到三倍。此外，当所有开关元件Q2a、Q2b、Q2c同时断开时，生成了无负载条件。因而光学通信信号S1、S2、S3被设定为使得所有开关元件Q2a、Q2b、Q2c不同时断开。

(实施例9)

参照图13A至13C以及14说明了实施例9的照明光通信设备。此外，在本实施例中，照明光通信设备10的电路配置等同于实施例1中说明的 图1A的电路配置，并且因而省略了附图和说明。

实施例1的信号生成电路14生成具有恒定占空周期的光学通信信号S1。相反，本实施例的信号生成电路14包括占空调节单元14b。占空调节单元14b改变从外部输入的包括具有恒定占空周期的矩形波信号的光学通信信号S1的占空周期，同时使光学通信信号S1的频率保持恒定，以生成信号S11。开关元件Q2根据从信号生成电路14输入的信号S11而接通/断开，于是确定是否将负载改变元件13添加到负载电路12。因此，根据基于光学通信信号S1生成的信号S11调制流到负载电路12的负载电流I1的波形。

图13A至13C是负载电流I1和从信号生成电路14输出的信号S11的波形图。图13A是其中信号S11的占空周期约为50％的情况下的波形图，并且图13B是其中信号S11的占空周期约为75％的情况下的波形图，并且图13C是其中信号S11的占空周期约为25％的情况下的波形图。如果负载电流I1具有如其中占空周期是50％的情况下的图13A中示出的波形，则如其中占空周期扩展到75％的情况下的图13B中示出的，抑制了负载电流I1的波形的峰值并且其底值(bottom value)减小，并且其调制宽度增加。随后，如其中占空周期缩窄到25％的情况下的图13C中所示，峰值和底值增加并且调制宽度减小。

随后，图14示出了关于本实施例的电路的仿真建模的电路图，并且实施例6中说明的图7A的电路被用作负载电路12。就是说，负载电路12包括串联连接在平滑电容器C11的两端之间的发光二极管LD1至LD8，并且随后开关元件Q2与发光二极管LD8并联连接。就是说，负载改变元件13是与开关元件Q2并联连接的发光二极管LD8。在该仿真电路中，发光二极管LD1至LD8被等效地替换为在发光二极管的特性描述之后预先建模的仿真器件。

图15A至15C示出了使用图14中示出的电路的负载电流I1的仿真结果。

图15A是当信号生成电路14输出占空周期为50％的具有10kHz频率的信号S11时的流到负载电路4的负载电流I1的波形图。负载电流I1的峰值约为700mA并且底值约为300mA，并且调制宽度约为400mA并且平均值约为500mA。

图15B是当信号生成电路14输出占空周期为75％的具有10kHz频 率的信号S11时的流到负载电路4的负载电流I1的波形图。负载电流I1的峰值约为630mA并且底值约为120mA，并且调制宽度约为510mA并且平均值约为500mA。

图15C是当信号生成电路14输出占空周期为25％的具有10kHz频率的信号S11时的流到负载电路4的负载电流I1的波形图。负载电流I1的峰值约为710mA并且底值约为430mA，并且调制宽度约为280mA并且平均值约为500mA。

根据这些结果，发现当信号生成电路14在使光学通信信号S1的频率保持恒定的同时改变光学通信信号S1的占空周期以生成信号S11，并且根据信号S11调制负载电流I1时，可以通过占空周期的值来调整调制宽度。

如上文所述，本实施例的照明光通信设备10包括用于改变光学通信信号的接通/断开占空比的占空调节单元14b。

由此，由占空调节单元14b改变信号的占空比，并且开关元件根据改变的信号而接通/断开，并且因而可以调制负载电路的负载特性。此外，通过改变占空周期可以将流到负载电路的负载电流的调制宽度调整到期望的值。

(实施例10)

参照图16A至16D说明了实施例10的照明光通信设备。在上文说明的实施例1至9的照明光通信设备10中，发光二极管的电源是恒流源11。于是，在本实施例中，具体地说明了恒流源11的电路配置。

图16A示出了照明光通信设备10的电路图。在本实施例中，恒流源11包括连接到DC电源1的DC-DC转换器2(转换器)；包括电流感测电阻器5(电流感测单元)和误差放大器A1(差放大单元)的反馈电路15；以及输出控制器7(控制器)。

电流感测电阻器5根据流到负载电路4的负载电流生成压降。误差放大器A1放大参考电压E1和电流感测电阻器5中生成的压降之间的差。随后，误差放大器A1的输出被传送到输出控制器7。输出控制器7控制DC-DC转换器2的输出，从而电流感测电阻器5中生成的压降变为等于参考电压E1(就是说，从而误差放大器A1的输出变小)。

在该电路中，平滑电容器C11连接到DC-DC转换器2。负载电路4包括多个发光二极管LD1的串联电路，并且连接在平滑电容器C11的两端之间。这里，开关元件Q2根据光学通信信号S1而接通/断开，并且由此确定是否将负载改变元件13添加到负载电路12。因而，部分地改变了负载电路4的负载特性。 

此外，可以将各种类别的方法应用于DC-DC转换器2，并且在图16B中示出的电路中，DC-DC转换器2是包括开关器件Q1、输出变压器T1和二极管D20的回扫转换器。

随后，在图16C中示出的电路中，DC-DC转换器2是包括开关器件Q1、扼流圈L21和二极管D21的后向转换器。

随后，在图16D中示出的电路中，DC-DC转换器2是包括开关器件Q1、扼流圈L22和二极管D22的反向后向转换器。就是说，平滑电容器C11与包括多个发光二极管LD1的串联电路的负载电路4并联连接，并且随后将电流感测电阻器5设置在开关器件Q1的源极侧并且检测流到发光二极管LD1的负载电流。误差放大器A1放大参考电压E1和在电流感测电阻器5中因开关器件Q1的源极电流而生成的压降之间的差。这样，反馈电路15和输出控制器7进行控制以使流到发光二极管LD1的电流保持恒定。

在图16A至16D中示出的每个电路中，从恒流源11输出恒定电流，并且开关元件Q2根据光学通信信号S1而接通/断开，并且由此确定是否将负载改变元件13添加到负载电路4。因而，部分地调制每个负载电路4的负载特性，并且根据光学通信信号调制负载电流，并且可以相对于光学通信信号S1的波形忠实地调制负载电流。

顺便提及，在本实施例中说明的恒流源11的每个特定电路(参见图16A至16D)中，优选的是，将相位补偿元件添加到恒流反馈***，并且由此恒流源11变得更适合实际使用。图17示出了将相位补偿元件添加到图16A的电路的电路图。该恒流源11包括相位补偿电路6b，并且随后相位补偿电路6b包括具有连接在误差放大器A1的反相输入端和输出端之间的电阻器R21和电容器C21的积分元件。相位补偿电路6b保证反馈***中的环路传输函数的稳定性，同时增加低频域中的增益并且抑制高频域中的增益。

此外，用于通过负载特性的调制进行光学通信的、在每个以上实施例 中说明的调制方法不取决于恒流反馈***的响应率，于是恒流反馈电路包括误差放大器A1并且具有进行控制以在调制和非调制时使负载电流的平均值保持通常恒定的功能。这里，可以预期，由发光二极管LD1和与发光二极管LD1并联连接的平滑电容器C11之间的电配线电感来确定用于获得相对于光学通信信号S1忠实地调制的调制波形的响应率。因此，通过考虑电配线电感的配线，还可以预期高速通信。此外，作为DC-DC转换器2的具体配置，可以应用图16B至16D中的各种电路。

如上文所述，在本实施例中，恒流源11包括恒流反馈***。该恒流反馈***包括生成DC输出的转换器(DC-DC转换器2)、根据流到负载电路的负载电流生成压降的电流感测单元(电流感测电阻器5)、放大预定参考电压和在电流感测单元中生成的压降之间的差的差放大单元(误差放大器A1)、以及控制转换器的输出使得负载电流的平均值根据差放大单元的输出而变得通常恒定的控制器(输出控制器7)。

由此，控制器反馈负载电流以控制转换器的输出。因此，该电路具有进行控制以在调制和非调制时使负载电流的平均值保持通常恒定的功能。

此外，在本实施例中，相位补偿电路6b被设置在恒流反馈***中，并且包括积分元件，并且调整差放大单元(误差放大器A1)的输出的相位。

如上文所述，由于在本实施例中恒流源11包括相位补偿电路6b，因此相位补偿电路6b可以保证反馈***中的环路传输函数的稳定性，同时增加低频域中的增益并且抑制高频域中的增益。

(实施例11)

参照图18说明了实施例11的照明光通信设备。在每个以上实施例中，恒流源11、平滑电容器C11和连接在平滑电容器C11的两端之间的负载电路4(包括发光二极管LD1)典型地是发光装置中使用的基本电路，该发光装置的负载是发光二极管。因此，用于照明光通信的块包括：负载改变元件13，其被添加到负载电路并且部分地改变负载电路的负载特性；以及开关元件Q2，其通过根据光学通信信号S1的接通/断开操作来确定是否将负载改变元件13添加到负载电路，于是如果可以将该块安装在现有的通用发光装置中，则可以容易地将光学通信功能添加到现有的通用发光装置，并且可以预期光学通信功能的普及。

图18是本实施例的照明光通信设备10的电路图，并且照明光通信设备10包括现有的发光装置100和可以在以后连接到发光装置100的通信单元30。

发光装置100包括恒流源11、连接在恒流源11的输出之间的平滑电容器C11、以及连接在平滑电容器C11的两端之间的负载电路4。负载电路4包括串联连接的多个发光二极管LD1。

通信单元30包括生成光学通信信号S1的信号生成电路14、通过添加到负载电路4而部分地改变发光装置100的负载电路4的负载特性的负载改变元件13、以及根据光学通信信号S1而接通/断开并且由此确定是否将负载改变元件13添加到负载电路4的开关元件Q2。随后，通信单元30包括可拆卸地连接到位于发光装置100中的连接器CN1的连接器CN2。这样，当连接器CN2连接到连接器CN1时，负载改变元件13电气连接到负载电路4。

这样，通信单元30的连接器CN2连接到现有的发光装置100的连接器CN1，并且由此可以在以后容易地将光学通信功能添加到没有光学通信功能的现有的发光装置100。

此外，如图19A中所示，优选的是，本实施例的通信单元30包括绝缘部件16，其使开关元件Q2与生成光学通信信号S1的信号生成电路14电气绝缘。 

图19B和19C示出了绝缘部件16的具体示例，并且在图19B的电路中，绝缘部件16包括光电耦合器PC11，而在图19C的电路中，绝缘部件16包括绝缘变压器T21。在图19B和19C的电路中，由绝缘部件16中的光电耦合器PC11或者绝缘变压器T21通过缓冲器IC4驱动开关元件Q2。

如上文所述，本实施例的照明光通信设备10包括通信单元30。这样，需要信号生成电路14、负载改变元件13和开关元件Q2实现光学通信功能，并且它们容纳在通信单元30的壳体30a中。随后，通信单元30被配置为通过用于连接的机械部件(即连接器CN1、CN2)连接到负载电路4。

由此，通信单元30可以在以后连接到现有的发光装置100，并且可以容易地将光学通信功能添加到现有的发光装置100。

此外，通信单元30包括绝缘部件16，其使开关元件Q2与信号生成电路14电气绝缘。 

由此，即使当通信单元30通过连接器CN1和CN2连接到发光装置100，信号生成电路14仍与发光装置100电气绝缘。因而，信号生成电路14可以连接到外部控制***以将从外部控制***输入的信号转换为光学通信信号S1，并且该连接操作变得容易。

(实施例12)

参照图20A、20B说明了实施例12的照明光通信设备。实施例11中说明的通信单元30连接到一个发光装置100以添加光学通信功能。相反地，在本实施例中，通信单元可以连接到多个发光装置并且由此可以将光学通信功能添加到多个发光装置。

图20A是本实施例的照明光通信设备10的电路图，并且设备10包括三个现有的发光装置100A、100B、100C，以及连接到这三个发光装置100A、100B、100C的通信单元30。

发光装置100A、100B、100C具有相同的配置，并且每个发光装置100A、100B、100C包括恒流源11、连接在恒流源11的两端之间的平滑电容器C11、以及包括串联连接在平滑电容器C11的两端之间的多个发光二极管LD1的负载电路4。

通信单元30从信号生成电路14接收光学通信信号S1，并且改变多个发光装置的负载特性以实现光学通信。这样，通信单元30包括多个负载改变元件和多个开关元件，并且被配置为多信道通信单元。通信单元30包括例如三个***。就是说，作为三个***，通信单元30包括负载改变元件13a、13b、13c，开关元件Q2a、Q2b、Q2c，绝缘部件16a、16b、16c，连接器CN2a、CN2b、CN2c，以及信号生成电路14，并且它们容纳在同一壳体30a中并且由此成套。负载改变元件13a、13b、13c被分别添加到发光装置中的负载电路4，并且由此部分地改变了负载电路4的负载特性。连接器CN2a、CN2b、CN2c分别可拆卸地连接到发光装置的连接器CN1，并且由此负载改变元件13a、13b、13c分别电气连接到发光装置的负载电路4。信号生成电路14生成二进制光学通信信号S1。开关元件Q2a、Q2b、Q2c分别根据从信号生成电路14输出的光学通信信号S1而接通/断开，并且确定是否将负载改变元件13a、13b、13c添加到发光装置的负载电路4。绝缘部件16a、16b、16c分别使信号生成电路14与开关元件Q2a、Q2b、Q2c电气绝缘，并且具有诸如图19B和19C中 的电路的配置。

如上文所述，本实施例的照明光通信设备10包括通信单元30。这样，需要信号生成电路、负载改变元件和开关元件以实现光学通信功能，并且它们容纳在通信单元30的同一壳体30a中。通信单元30通过用于连接的机械部件(即三个连接器CN1和连接器CN2a至CN2c)连接到发光装置的负载电路4。

由此，通信单元30可以在以后连接到现有的发光装置100，并且可以容易地将光学通信功能添加到现有的发光装置100。

此外，本实施例的照明光通信设备10包括多个***，这些***具有多个负载改变元件和多个开关元件以便能够将从信号生成电路14输出的光学通信信号S1输出到多个发光装置。因而，在照明光通信设备10中，可以仅由一个通信单元30调制多个发光装置的光学输出。

这样，多个***中的开关元件Q2a、Q2b、Q2c分别通过绝缘部件16a、16b、16c连接到信号生成电路14。因而，连接到通信单元30的多个发光装置相互电气绝缘，并且可以抑制发光装置之间的相互干扰。

此外，在图20A的电路中，通信单元30将从信号生成电路14输出的光学通信信号S1输出到多个发光装置，但是如图20B中所示，信号生成电路14可以生成若干不同类别(例如三个类别)的光学通信信号S1、S2、S3，并且通信单元30可以将这些信号S1、S2、S3分别输出到发光装置100A、100B、100C。在图20B的电路中，信号S1、S2、S3分别通过绝缘部件16a、16b、16c输入到开关元件Q2a、Q2b、Q2c。

通过这种方式，信号生成电路14生成若干不同类别的光学通信信号(在本实施例中，三个类别的信号S1、S2、S3)。这些光学通信信号按信号差异被分为多个信号组。这样，开关元件设置在多个信号组中的每个中。就是说，开关元件Q2a、Q2b、Q2c被设置为以便分别与信号S1、S2、S3对应。此外，多个绝缘部件(16a、16b、16c)中的每个被设置为使信号生成电路14与开关元件电气绝缘。

通过这种方式，若干不同类别的光学通信信号可以分别输出到不同的发光装置。因而，可以由一个通信单元30实现多信道光学通信。

(实施例13)

参照图21和图22A至22E说明了实施例13的照明光通信设备。

图21是本实施例的照明光通信设备10的电路图。本实施例的通信单元30如下，载波生成单元32、调制单元33、绝缘变压器T1、控制功率单元34和解调单元35被添加到实施例11中说明的通信单元30。

载波生成单元32包括定时器IC 31，电阻器R11、R12以及电容器C10，并且构成不稳定多路振动器，并且以比光学通信信号S1的频率足够高的频率(例如，1MHz)振荡。此外，例如，National Semiconductor公司的LMC555被用作定时器IC 31。

定时器IC 31的输出信号被输入到调制单元33，并且随后被输入到AND(与)门IC1的一个输入端。相反，光学通信信号S1被输入到AND门IC1的另一输入端。随后，光学通信信号S1和定时器IC 31的输出信号的逻辑和被输入到缓冲器IC2。随后，通过耦合电容器C11激励绝缘变压器T1的初级绕组。

通过例如1MHz的载波调制光学通信信号S1，并且由此在绝缘变压器T1的次级绕组中唤起高频电压，并且该高频电压被整流并且由控制功率单元34使其平滑，控制功率单元34包括具有二极管D11、D12和电容器C12、C13的电压双整流器电路。用于驱动开关元件Q2的栅极的缓冲器IC3的功率由电压双整流器电路的输出电压生成。

随后，绝缘变压器T1的次级绕组中唤起的电压被输入到解调单元35。在该解调单元35中，绝缘变压器T1的次级绕组中唤起的电压在电阻器R13和R14中分压，并且随后在电容器C14中移除载波分量并且由此再现光学通信信号S1。解调单元35将再现的光学通信信号S1提供给缓冲器IC3的输入，并且由此驱动作为MOSFET的开关元件Q2的栅极。

图22A至22E是用于说明各部分中的上述电路操作的波形图。图22A是从信号生成电路14输出的光学通信信号S1(例如10kHz)的波形图。图22B是载波信号(例如1MHz)的波形图。图22C是AND门IC1(调制单元33)的输出的波形图，并且通过光学通信信号S1调制载波信号。图22D是控制功率单元34的输出的波形图，并且DC功率被整流并且在电压双整流器电路中使其平滑，并且被提供给缓冲器IC3。图22E是缓冲器IC3的输出的波形图(在解调单元35中解调的信号波形)，并且信号被输入到包括MOSFEET的开关元件Q2的栅极端。

在本实施例的照明光通信设备10中，通信单元30包括载波生成单元 32、调制单元33、绝缘变压器T1和解调单元35。载波生成单元32生成载波，其频率被设定为比光学通信信号S1的频率足够高，以便能够从光学通信信号S1分离。调制单元33利用载波来调制光学通信信号S1。绝缘变压器T1连接在调制单元33和开关元件Q2之间。解调单元35通过从绝缘变压器T1的输出移除载波来获得信号，并且将获得的信号输出到开关元件Q2。

通过这种方式，由于通信单元30包括载波生成单元32、调制单元33、控制功率单元34和解调单元35，因此紧凑的变压器可以被用作构成设置在信号生成电路14和开关元件Q2之间的绝缘部件16的绝缘变压器T1。这样，易于保证用于驱动开关元件Q2的电功率，并且由此不必保证来自发光装置的控制功率。因而，可以实现高度独立的通信单元30。此外，可以通过集成诸如负载改变元件13和开关元件Q2的部件作为通信单元30，在以后容易地将光学通信功能添加到现有的发光装置100。这样，毋庸赘言，本实施例的通信单元的配置可以应用于实施例12中说明的多信道通信单元。

(实施例14)

参照图23A、23B，图24A、24B，图25A至25C，图26A至26E以及图27说明了实施例14的照明光通信设备。图23A是照明光通信设备10的电路图，并且该设备10包括连接到DC电源1的DC-DC转换器2(转换器)、整流器电路3和平滑电容器C1(平滑电路)。这样，DC-DC转换器2使开关元件Q1接通/断开来自DC电源1的DC电压。随后，来自DC-DC转换器2的输出在包括二极管的整流器电路3中整流并且在平滑电容器C1中使其平滑，并且由此被转换为具有预定电压值的DC电压。多个发光二极管LD1至LD8(例如，八个二极管)和电流感测电阻器5(电流感测单元)串联连接在DC-DC转换器2的输出之间，就是说，连接在平滑电容器C1的两端之间。电流感测电阻器5的压降被输入到误差放大器A1(差放大单元)的反相输入端。误差放大器A1将电流感测电阻器5的压降与输入到非反相输入端的参考电压E1比较，并且放大其差信号，并且随后将放大的信号输出到输出控制器7(控制器)。输出控制器7根据从误差放大器A1输入的反馈信号控制开关元件Q1的接通/断开操作，并且由此控制负载电流I1。此外，相位补偿电路6a连接在误差放大器A1的输出端和反相输入端之间，并且包括电阻器R1和作为积分元 件的电容器C2。这样，误差放大器A1、电阻器R1和电容器C2构成了恒流反馈电路6。

随后，在本电路中，开关元件Q2(开关器件)与串联连接的多个发光二极管LD1至LD8的一部分并联连接，就是说，与一个发光二极管LD8并联连接。开关元件Q2根据从外部输入的光学通信信号S1而接通/断开。

随后，图23B示出了用于检查电路操作的仿真电路。在该电路中，降压斩波器电路被用作DC-DC转换器2。随后，开关元件Q2连接到发光二极管LD8，并且通过信号源8而接通/断开，信号源8输出与光学通信信号对应的10kHz的振荡信号。

图24A、24B是示出通过使用上述仿真电路获得的负载电流I1的仿真结果的波形图。图24A示出了其中信号源8停止，并且负载电流I1被设定为约DC 500mA的状态下的负载电流I1。图24B示出了其中信号源8输出10kHz的矩形波信号并且流到二极管LD8的电流间歇的状态下的负载电流I1。这样，当开关元件Q2接通时，负载电流I1约为700mA，并且当开关元件Q2断开时，负载电流I1约为300mA，并且负载电流I1的平均电流是约500mA。此外，当开关元件Q2接通时，流到二极管LD8的电流是0mA。另一方面，当开关元件Q2断开时，约300mA的矩形波电流流到二极管LD8。

如上文所述，开关元件Q2与串联连接的多个发光二极管LD1至LD8的一部分并联连接，并且随后开关元件Q2根据光学通信信号接通/断开，并且由此流到该部分二极管的电流是间歇的。因此，根据光学通信信号调制流到二极管LD1至LD8的负载电流，于是根据光学通信信号调制从二极管LD1至LD8输出的照明光。随后，来自设备10的光学输出作为光学通信信号被具有光电IC的接收器20接收。接收器20采用用于通过检测未叠加在光学通信信号上的光学输出和叠加在光学通信信号上的光学输出之间的差来接收光学通信信号的方法，并且由此接收器20甚至可以检测细微的调制光。DC-DC转换器2进行控制，从而负载电流I1的平均值变为通常恒定，并且由此可以减小功耗。这里，负载改变元件是与开关元件Q2并联连接的发光二极管LD8。

顺便提及，在上述仿真电路中，八个二极管中的一个与开关元件Q2并联连接。相反，图25A示出了其中八个二极管中的两个与开关元件Q2并联连接并且开关元件Q2通过信号源8间歇地接通/断开的状态下的负载 电流I1。根据图25A的仿真结果，发现当通过开关元件Q2而间歇的二极管的数目增加(从一个二极管增加的两个二极管)时，负载电流I1的峰值增加并且其底值减小，并且因而可以更大地调制光学输出。而且，在该情况下，发现平均电流可以被设定为与非调制时的平均电流相同的值(约500mA)。此外，尽管开关元件Q2以约10kHz的高频而接通/断开并且由此调制发光二极管的光学输出，但是人眼不能辨认约10kHz的高频光调制。因此，光调制不会带来奇怪的感觉。

随后，在上述仿真电路中，开关元件Q2的占空周期被设定为50％。相反，图25B、25C示出了其中占空周期被设定为75％的状态下的仿真结果。这样，图25B示出了其中一个发光二极管通过开关元件Q2而间歇的状态下的负载电流I1，而图25C示出了示出了其中两个发光二极管通过开关元件Q2而间歇的状态下的负载电流I1。根据这些仿真结果，发现如果开关元件Q2的占空周期被设定为大于50％，则该电路可以延长与开关元件Q2并联连接的一个或更多个发光二极管的熄灭时段。因而，该电路可以抑制负载电流I1的矩形波的峰值，并且平均电流可以被设定为与非调制时的平均电流相同的值，并且可以通过改变开关元件Q2的占空周期来调整发光二极管的峰电流额定容量和接收灵敏度。

这样，在上述仿真电路中，使用八个发光二极管。相反，图26A至26E示出了其中十二个发光二极管串联连接并且开关元件Q2与十二个二极管的1至4个二极管并联连接的状态下的仿真结果。图26A示出了当信号源8停止时(就是说，当开关元件Q2断开时)的负载电流I1，并且负载电流I1被设定为约DC 500mA。图26B示出了当一个发光二极管间歇时的负载电流I1，并且图26C示出了当两个发光二极管间歇时的负载电流I1，并且图26C示出了当三个发光二极管间歇时的负载电流I1，并且图26E示出了当四个发光二极管间歇时的负载电流I1。此外，在每种情况下，开关元件Q2的占空周期被设定为50％。根据这些仿真结果，发现通过开关元件Q2而间歇的二极管的数目越多，则调制程度增加得越多，但是负载电流I1的平均电流保持恒定。

如上文所述，在本实施例中，开关元件Q2与串联连接的多个发光二极管的一部分并联连接，并且随后开关元件Q2根据光学通信信号而接通/断开。当开关元件Q2接通时，在与开关元件Q2并联连接的一部分发光二极管的两端之间生成短路。此时，串联连接的二极管的导通电压根据短路的二极管的数目而减小，于是在DC-DC转换器2的输出电压(即平滑 电容器C1的两端的电压)之间生成了差ΔV。因此，流到剩余的发光二极管的负载电流I1增加了由操作电阻和上述差ΔV确定的值。由于该增加不是通过误差放大器A1由反馈***(恒流反馈***)引起的，因此负载电流I1瞬时增加，于是可以向光学通信信号提供良好的跟随能力。这样，短路的发光二极管的数目增加得越多，负载电流的增加就变得越大。另一方面，尽管较之其中当开关元件Q2断开时未通过光学通信信号调制负载电流I1的状态，负载电流I1减小，但是通过恒流反馈电路6中的平均控制来控制该电流值，从而平均电流变为等于调制之前的负载电流。

在该照明光通信设备中，用于照明的串联连接的多个发光二极管LD1至LD8中的一部分根据光学通信信号而间歇地短路，并且由此可以相对于光学通信信号忠实地调制负载电流I1。这样，不会发生电路效率的损失，于是，即使通过光学通信信号调制负载电流I1，负载电流I1的平均值不变。因而，不存在减损照明质量的可能性。

如上文所述，在本实施例中，被添加用于光学通信的电路具有简单配置，但是可以根据具有高频的光学通信信号忠实地调制光学输出，并且此外可以提供具有低功耗的照明光通信设备。

(实施例15)

参照图27，图28A至28C，图29以及图30A至30C说明了实施例15的照明光通信设备。图27示出了用于检查本实施例的电路操作的仿真电路。在该电路中，串联电路4a包括八个发光二极管LD11至LD18，而串联电路4b包括八个发光二极管LD21至LD28，并且两个串联电路4a、4b通过电流感测电阻器5并联连接在DC-DC转换器5的输出之间。随后，开关元件Q2与串联电路4b的发光二极管LD21至LD28的一部分(例如，发光二极管LD28)并联连接，并且根据光学通信信号而接通/断开。这里，在图27的仿真电路中，信号源8输出与光学通信信号对应的10kHz的振荡信号，并且开关元件Q2通过信号源8而接通/断开。此外，本实施例的电路配置等于实施例14的电路配置，不同之处在于负载电路包括发光二极管LD11至LD18以及LD21至LD28。因而，对于与实施例14的电路部件对应的电路部件，引用相同的附图标记，并且省略了说明。

图28A至28C是示出分别流到串联电路4a、4b的负载电流I1、I2以及通过使用上述仿真电路获得的合成电流I3(＝I1+I2)的仿真结果的波 形图。图28A示出了其中信号源8停止的状态下的电流I1、I2、I3，并且负载电流I1、I2中的每个被设定为约DC 500mA，并且合成电流I3被设定为约DC 1A。

随后，图28B示出了当信号源8输出10kHz的矩形波信号(占空周期是50％)并且一个发光二极管LD28间歇时的负载电流I1、I2和合成电流I3。这里，串联电路4a的发光二极管未通过开关元件Q2而间歇，于是流到串联电路4a的负载电流I1通常是直流并且未被调制。相反，串联电路4b的发光二极管LD28通过开关元件Q2而间歇，于是参照平均电流(约500mA)调制流到串联电路4b的负载电流I2。这样，参照平均电流(1A)调制作为负载电流I1和I2的和的合成电流I3。

此外，在上述仿真电路中，一个发光二极管LD28通过开关元件Q2而接通/断开。相反，图28C是示出当两个发光二极管通过开关元件Q2而间歇时的电流I1、I2、I3的仿真结果的波形图。根据该结果，发现调制宽度可以随通过开关元件Q2而间歇的发光二极管的数目的增加而增加。对于这一点，当开关元件Q2接通时，在与开关元件Q2并联连接的多个发光二极管中的一部分的两端之间生成了短路。此时，串联连接的多个发光二极管的导通电压根据短路的发光二极管的数目而减小，于是在DC-DC转换器2的输出电压(即平滑电容器C1的两端的电压)之间生成了差ΔV。因此，流到剩余的发光二极管的负载电流I1增加了由操作电阻和上述电压差ΔV确定的值。由于该增加不是通过误差放大器A1由反馈***引起的，因此负载电流I1瞬时增加，于是可以向光学通信信号提供良好的跟随能力。这样，短路的发光二极管的数目增加得越多，负载电流的增加就变得越大。另一方面，尽管较之其中当开关元件Q2断开时未通过光学通信信号调制负载电流I1的状态，负载电流I1减小，但是通过恒流反馈电路6中的平均控制来控制该电流值，从而平均电流变为等于调制之前的负载电流。

顺便提及，在上述电路中，包括多个发光二极管的两个串联电路并联连接，但是串联电路的数目不限于两个并且串联电路的数目可以等于或大于三个。在图29中示出的电路中，串联电路4a、4b、4c通过电流感测电阻器5并联连接在DC-DC转换器2的输出之间。串联电路4a包括串联连接的八个发光二极管LD11至LD18，并且串联电路4b包括串联连接的八个发光二极管LD21至LD28，并且串联电路4c包括串联连接的八个发光二极管LD31至LD38。随后，开关元件Q2与多个发光二极管LD31 至LD38中的一部分(例如，发光二极管LD38)并联连接，并且根据光学通信信号而接通/断开。

图30A至30C是示出分别流到串联电路4a、4b、4c的负载电流I1、I2、I3以及通过使用上述仿真电路获得的合成电流I4(＝I1+I2+I3)的仿真结果的波形图。图30A示出了其中信号源8停止的状态下的电流I1至I4，并且负载电流I1至I3中的每个被设定为约DC 500mA，并且合成电流I3被设定为约DC 1.5A。

随后，图30B示出了当信号源8输出10kHz的矩形波信号(占空周期是50％)并且一个发光二极管LD38间歇时的负载电流I1至I3和合成电流I4。这里，串联电路4a、4b的发光二极管未通过开关元件Q2而间歇，于是流到串联电路4a、4b的负载电流I1、I2通常是直流并且未被调制。另一方面，串联电路4c的发光二极管LD38通过开关元件Q2而间歇，于是参照平均电流(约500mA)调制流到串联电路4c的负载电流I3。这样，参照平均电流(1.5A)调制作为负载电流I1至I3的和的合成电流I4。

此外，在上述仿真电路中，一个发光二极管LD38通过开关元件Q2而接通/断开。相反，图30C是示出当两个发光二极管LD37、LD38通过开关元件Q2而间歇时的电流I1至I4的仿真结果的波形图。根据该结果，发现调制宽度可以随通过开关元件Q2而间歇的发光二极管的数目的增加而增加，如同实施例14的情况。

(实施例16)

参照图31和图32A、32B说明了实施例16的照明光通信设备。图31示出了用于检查本实施例的电路操作的仿真电路。在该电路中，四个电路块B1至B4通过电流感测电阻器5串联连接在DC-DC转换器2的输出之间，并且四个电路块B1至B4中的每个包括并联连接的多个串联电路4(例如，四个串联电路)，并且每个串联电路4包括串联连接的两个发光二极管LD1、LD2。随后，在本电路中，开关元件Q2与电路块B4中的四个串联电路4中的一个的两个发光二极管LD1、LD2中的一部分(即二极管LD2)并联连接。开关元件Q2根据光学通信信号而接通/断开，但是在图31的仿真电路中，信号源8输出与光学通信信号对应的10kHz的振荡信号，并且开关元件通过信号源8而接通/断开。此外，本实施例 的电路配置等于实施例14的电路配置，不同之处在于负载电路包括电路块B1至B4。因而，对于与实施例14的电路部件对应的电路部件，引用相同的附图标记，并且省略了说明。

图32A、32B是示出通过使用上述仿真电路获得的流到负载电路的负载电流I1至I4的仿真结果的波形图。这里，电流I2流到与开关元件Q2并联连接的发光二极管LD2。电流I1流到与二极管LD2串联连接的发光二极管LD1，二极管LD2与开关元件Q2并联连接。电流I3流到电路块B4中的其他串联电路4，电路块B4包括具有与开关元件Q2并联连接的二极管LD2的串联电路4。电流I4是流到负载电路的所有电流的合成电流。

图32A示出了当信号源8停止时，就是说，当开关元件Q2断开时的电流I1至I4。每个负载电流I1至I3被设定为约500mA。流到每个电路块B1至B4中的四个串联电路4中的每个的负载电流被设定为约500mA，并且因而合成电流I4变为约DC 2A。

图32B示出了当信号源8输出10kHz的矩形波信号(占空周期是50％)并且开关元件Q2接通/断开并且由此上述发光二极管LD2间歇时的负载电流I1至I3和合成电流I4。这里，当开关元件Q2断开时，流到间歇的二极管LD2的电流I2变为约500mA，并且当开关元件Q2接通时，流到间歇的二极管LD2的电流I2变为0A。另一方面，当开关元件Q2断开时，流到与该二极管LD2串联连接的二极管LD1的电流I1变为约500mA，并且当开关元件Q2接通时，流到与该二极管LD2串联连接的二极管LD1的电流I1增加由导通电压的减小确定的改变量。当开关元件Q2断开时，流到电路块B4中的其他串联电路的电流I3随着电流I1的增加而略微减小，但是在非调制时参照电流值(约2A)调制合成电流I4。

在本电路中，如同每个上述实施例，负载电路的导通电压根据开关元件Q2的接通操作而减小。由此，负载电流瞬时增加。由于该增加不是通过误差放大器A1由反馈***引起的，因此负载电流I1瞬时增加，于是可以向光学通信信号提供良好的跟随能力。另一方面，尽管较之其中当开关元件Q2断开时未通过光学通信信号调制负载电流I1的状态，负载电流I1减小，但是通过恒流反馈电路6中的平均控制来控制该电流值，从而平均电流变为等于调制之前的负载电流。因此，被添加用于光学通信的电路具有简单配置，但是可以根据具有高频的光学通信信号忠实地调制光学输出，并且此外可以提供具有低功耗的照明光通信设备。

此外，在本电路中，32个发光二极管中的仅一个发光二极管根据光学通信信号而间歇，并且由此合成电流I4具有低调制程度。相反，如果间歇地短路的发光二极管的数目增加，则合成电流I4可以获得高调制程度。所需的调制程度取决于接收器的灵敏度，并且如果接收器采用用于检测照明光强度的差异的接收***，则可以接收光学调制信号，即便调制程度是微弱的。

(实施例17)

参照图33A至33D和图34A至34C说明了实施例17的照明光通信设备。图33A是本实施例的电路图。在照明光通信设备10中，串联电路4和限流元件9(负载改变元件)通过电流感测电阻器5串联连接在DC-DC转换器2的输出之间(就是说，平滑电容器C1的两端之间)。串联电路4包括串联连接的多个发光二极管LD1至LD4(例如，四个二极管)。随后，开关元件Q2连接在限流元件9的两端之间并且根据光学通信信号而接通/断开。此外，本实施例的电路配置等于实施例14中说明的图23A的电路配置，不同之处在于负载电路包括发光二极管LD1至LD4和限流元件9。因而，对于与实施例14的电路部件对应的电路部件，引用相同的附图标记，并且省略了说明。

而且，在照明光通信设备10中，开关元件Q2根据光学通信信号而接通/断开，并且由此限流元件9在其两端之间被短路或开路。因此，可以根据光学通信信号调制流到发光二极管的负载电流I1。

图33B至33D是限流元件9的具体示例的图示。如图33B中所示，限流元件9可以包括二极管D1。该二极管D1是通用的二极管，并且可以根据所需的调制程度来选择二极管的数目和二极管的类型。实施例14的二极管D1是用于以可见光进行照射的发光二极管，但是该二极管D1可以是以可见光以外的光(例如，红外光)进行照射的发光二极管，并且即使该二极管D1是发红外光二极管，仍可以使用红外光接收器接收该红外光。

随后，图33C是包括电阻器R2的限流元件9的图示，并且可以根据所需的调制程度来设定其电阻值。

随后，图33D是包括二极管D1和电阻器R2的并联电路的限流元件9的图示，并且在一些情况下，限流元件9可以包括二极管D1和电阻器 R2的串联电路。

图34A、34B中的每个是并联连接的多个串联电路(例如，两个电路4a、4b)的电路图，并且每个串联电路4a、4b包括串联连接的多个发光二极管(例如，四个二极管)。在图34A的电路中，限流元件9连接到其中两个串联电路4a、4b连结在一起的点，并且开关元件Q2与限流元件9并联连接。在图34B的电路中，限流元件9仅与串联电路4b串联连接，并且开关元件Q2与限流元件9并联连接。随后，在图34C的电路中，多个电路块B1至B4串联连接，并且每个电路块B1至B4包括并联连接的多个串联电路(例如，两个串联电路)，并且每个串联电路包括串联连接的多个发光二极管(例如，两个二极管)。在该电路中，限流元件9与电路块B4的一个串联电路串联连接，并且开关元件Q2与限流元件9并联连接。

通过这种方式，当限流元件9与发光二极管串联连接并且与限流元件9并联连接的开关元件Q2根据光学通信信号而断开时，在限流元件9中生成压降或电压分布并且由此提供给发光二极管的电压减小该压降或电压分布，于是负载电流也减小。随后，当开关元件Q2根据光学通信信号而接通时，限流元件9中的压降或电压分布小时，于是提供给发光二极管的电压随负载电流的增加而增加。提供给二极管的电压的这种增加或减小由限流元件9的接通/断开操作引起。这样，由于该增加或减小不是通过误差放大器A1由反馈***(恒流反馈电路6)引起的，因此负载电流瞬时增加或减小，于是可以向光学通信信号提供良好的跟随能力。此外，通过恒流反馈电路6中的平均控制来控制负载电流，从而平均值变为等于非调制时的负载电流的值。

这样，将限流元件9和开关元件Q2添加到现有的LED发光装置，并且由此可以容易地添加照明光通信功能。这样，通过选择具有期望特性的限流元件9可以实现所需的调制光程度，并且换言之，可以根据接收器20的灵敏度细微地调整调制光。因而，可以实现最适当的光学通信。

此外，在上述实施例14至16的每个电路中，不同于使开关元件Q2与一部分发光二极管并联连接，限流元件9可以与该部分二极管串联连接，并且开关元件Q2可以与限流元件9并联连接并且根据光学通信信号而接通/断开。在该情况下，如同每个实施例的电路，可以根据光学通信信号调制负载电流。

这样，在本实施例中，多个发光二极管不是必不可缺的。作为极端示 例，限流元件9可以与一个发光二极管串联连接，并且开关元件Q2可以与限流元件9并联连接，并且限流元件9可以通过开关元件Q2而接通/断开。

(实施例18)

参照图35A、35B说明了实施例18的照明光通信设备。图35A是本实施例的电路图。在照明光通信设备10中，若干类别的发光二极管LD1、LD2、LD3(例如，四个)通过电流感测电阻器5串联连接在DC-DC转换器2的输出之间(就是说，连接在平滑电容器C1的两端之间)。此外，三个类别的发光二极管LD1、LD2、LD3具有不同的发射颜色(例如，红色、绿色、蓝色的三个类别)。若干类别的发光二极管按发射颜色的差异被分为多个组(例如，第一、第二和第三组)，并且随后每个组中的多个发光二极管串联连接。就是说，多个二极管LD1属于第一组并且具有相同的发射颜色并且串联连接。多个二极管LD2属于第二组并且具有相同的发射颜色并且串联连接。多个二极管LD3属于第三组并且具有相同的发射颜色并且串联连接。随后，在第一、第二和第三组中，开关元件Q21、Q22、Q23分别与多个发光二极管LD1、LD2、LD3的一部分(例如，一个二极管)并联连接，并且分别根据各个光学通信信号S1、S2、S3而接通/断开。此外，本实施例的电路配置等于实施例14中说明的图23A的电路配置，不同之处在于负载电路包括发光二极管LD1至LD3。因而，对于与实施例14的电路部件对应的电路部件，引用相同的附图标记，并且省略了说明。

这里，开关元件Q21、Q22、Q23分别根据光学通信信号S1、S2、S3而接通/断开，并且如实施例14，多个发光二极管LD1、LD2、LD3的一部分分别被短路，并且由此这些光学输出被调制。这样，如果接收器20可以识别从照明光通信设备10输出的光的色温，则可以没有干扰地接收三个类别的信号。因而，较之单色发光二极管，可通过光学通信传送的信息量增加到三倍。

此外，在上述电路中，若干类别的多个发光二极管具有不同的发射颜色并且串联连接。相反，如图35B中所示，多个串联电路4a、4b、4c可以分别包括串联连接的多个发光二极管LD1、LD2、LD3，并且可以并联连接在DC-DC转换器2的输出之间。在该电路中，串联电路4a、4b、4c通过电流感测电阻器5并联连接在DC-DC转换器2的输出之间，并且这 样串联电路4a、4b、4c的二极管LD1、LD2、LD3分别具有不同的发射颜色(例如，红色、绿色、蓝色的三个类别)，并且每个串联电路中的二极管串联连接。此外，如同图35A的电路，多个发光二极管LD1属于第一组并且具有相同的发射颜色(例如，红色)，并且二极管LD2属于第二组并且具有相同的发射颜色(例如，绿色)，并且二极管LD3属于第三组并且具有相同的发射颜色(例如，蓝色)。随后，在第一、第二和第三组中，开关元件Q21、Q22、Q23分别与多个发光二极管LD1、LD2、LD3的一部分(例如，一个二极管)并联连接。而且，在该电路中，开关元件Q21、Q22、Q23分别根据各个光学通信信号S1、S2、S3而接通/断开，并且如实施例14，多个发光二极管LD1、LD2、LD3的一部分分别被短路，并且由此这些光学输出被调制。这样，如果接收器20可以识别从照明光通信设备10输出的光的色温，则可以没有干扰地接收三个类别的信号。因而，较之单色发光二极管，可通过光学通信传送的信息量增加到三倍。随后，在本电路中，如实施例17中说明的，限流元件9可以与发光二极管串联连接并且开关元件可以与限流元件9并联连接并且可以通过开关元件的接通/断开操作调制负载电流。

(实施例19)

参照图36A、36B，图37A至37C，图38以及图39A至39C说明了实施例19的照明光通信设备。

图36A是本实施例的电路图。在照明光通信设备10中，多个串联电路4a、4b(例如，两个串联电路)通过电流感测电阻器5并联连接在DC-DC转换器2的输出之间，并且分别包括串联连接的多个发光二极管LD1、ID2。随后，开关元件Q2与串联电路4b的发光二极管LD2串联连接并且根据光学通信信号而接通/断开。此外，本实施例的电路配置等于实施例14中说明的图23A的电路配置，不同之处在于负载电路包括发光二极管LD1、ID2。因而，对于与实施例14的电路部件对应的电路部件，引用相同的附图标记，并且省略了说明。

图36B示出了用于检查图36A中示出的电路的操作的仿真电路。在该电路中，降压斩波器电路被用作DC-DC转换器2。随后，串联电路4a、4b通过电流感测电阻器5并联连接在DC-DC转换器2的输出之间，并且分别包括串联连接的八个二极管LD1和串联连接的八个二极管ID2。开关元件Q2与二极管LD2串联连接，并且通过信号源8而接通/断开，信 号源8输出与光学通信信号对应的10kHz的振荡信号。

图37A、37B是示出通过使用上述仿真电路获得的负载电流I1、I2、I3的仿真结果的波形图。此外，负载电流I1流到包括发光二极管LD1的串联电路4a，并且负载电流I2流到包括发光二极管LD2的串联电路4b，并且负载电流I3是负载电流I1、I2的合成电流。

图37A示出了当信号源8停止(开关接通)，并且每个负载电流I1、I2被设定为约DC 500mA，并且合成电流I3被设定为约DC 1A时的电流I1至I3。

图37B示出了当信号源8输出10kHz的矩形波信号(占空周期是50％)并且包括二极管LD2的串联电路4b间歇时的电流I1至I3。这里，串联电路4a未连接到开关元件Q2，并且流到串联电路4a的电流I1变为约700mA。另一方面，串联电路4b连接到开关元件Q2，并且流到串联电路4b的电流I2变为具有约700mA的峰值和0A的底值的矩形波电流。因此，合成电流I3相对于平均值(1A)以约300mA的振幅正地和负地振荡。随后，图37C示出了当从信号源8输出矩形波信号并且其占空周期是75％时的电流I1至I3。如果占空周期被设定为大于50％，则较之其中占空周期被设定为50％的状态，合成电流I3的峰值可能减小，同时平均电流保持恒定。

顺便提及，在图36A、36B的电路中，两个串联电路4a、4b并联连接在DC-DC转换器2的输出之间，但是串联电路的数目不限于两个。如图38中所示，例如，三个串联电路4a、4b、4c可以并联连接在DC-DC转换器2的输出之间，并且可以分别包括串联连接的八个发光二极管LD1、LD2、LD3。在该电路中，开关元件Q2与包括八个发光二极管LD3的串联电路4c串联连接，并且根据光学通信信号而接通/断开。

这里，图39A至39C是示出分别流到串联电路4a、4b、4c的负载电流I1、I2、I3以及合成电流I4的仿真结果的波形图。

图39A示出了当信号源8停止(开关元件Q2接通)，并且每个负载电流I1、I2、I3被设定为约DC 500mA，并且合成电流I4被设定为约DC 1.5A时的电流I1至I4。

随后，图39B示出了当信号源8输出10kHz的矩形波信号(占空周期是50％)并且开关元件Q2使包括发光二极管LD3的串联电路4c间歇时的电流I1至I4。这里，串联电路4a、4b未连接到开关元件Q2，并且 分别流到串联电路4a、4b的每个电流I1、I2变为约DC 600mA。另一方面，串联电路4c连接到开关元件Q2，并且流到串联电路4c的电流I3变为具有约600mA的峰值和0A的底值的矩形波电流。因此，合成电流I4相对于平均值(1.5A)以约300mA的振幅正地和负地振荡。随后，图39C示出了当从信号源8输出矩形波信号并且其占空周期是75％时的电流I1至I4。在该情况下，流到串联电路4c的电流I3变为具有约550mA的峰值和0A的底值的矩形波电流。尽管合成电流I4变为参照平均值(1.5A)的调制信号，但是电流I3的峰值被抑制并且由此合成电流I4的峰值也被抑制到约1.65A。通过这种方式，如果占空周期被设定为大于50％，则较之其中占空周期被设定为50％的状态，合成电流I4的峰值可能减小，同时平均电流保持恒定。

此外，当多于三个包括二极管的电路并联连接在DC-DC转换器2的输出之间时，开关元件Q2可以连接到其中除了一个电路以外的其他电路集总在一起的点。在该情况下，开关元件Q2根据光学通信信号而接通/断开，并且由此其他电路间歇地接通/断开并且可以调制负载电流。

如上文所述，在本实施例中，多个发光二极管并联连接在DC-DC转换器2的输出之间并且开关元件Q2与多个发光二极管的一部分串联连接。这样，本实施例基于多个发光二极管并联连接的前提。在下文中讨论原因。

如图40中所示，多个发光二极管LD1串联连接在DC-DC转换器2的输出之间，并且开关元件Q2与多个发光二极管串联连接。随后，图41A、41B示出了图40中示出的电路的负载电流的仿真结果。图41A示出了当信号源8停止(开关元件Q2接通)时的负载电流I1和DC-DC转换器2的输出电压V1，并且这样电流I1约为DC 500mA，并且输出电压V1约为DC 26V。

另一方面，图41B示出了当信号源8输出10kHz的矩形波信号(占空周期是50％)并且包括发光二极管LD1的串联电路4通过开关元件Q2而间歇时的电流I1和输出电压V1。在该仿真结果中，电流I1的峰值约为6.5A，并且输出电压V1约为140V，并且因而电路不适于实际使用。通过恒定电流的平均控制根据负载电流I1的平均值来控制输出电压V1。因此，在负载电流I1中断的情况下，除非添加了输出电压V1的反馈功能或者保护功能，否则DC-DC转换器2输出最高电压并且由此引起以上现象。因而，有必要避免负载电路完全中断的无负载条件。

出于这一观点，当多个电路包括多个发光二极管并且并联连接，并且仅部分电路高速地间歇地接通/断开时，可以适当地调制负载电流I1，并且原因解释如下。就是说，当部分电路断开时，DC-DC转换器2的负载减小，于是如果正常执行DC-DC转换器2的恒流控制，则应执行反馈控制以便增加流到发光二极管的负载电流。然而，当部分电路以诸如10kHz的高速接通/断开时，通过恒流反馈电路6的PI控制不能获得误差放大器A1的增益。结果，负载电流I1减小并且输出电压V1增加。接着，当开关元件Q2接通时，负载电流按上述的部分电路的断开时段期间的输出电压V1的增加而增加。然而，当时间轴延伸时，执行恒定电流的平均控制并且负载电流的平均值被控制为预定的电流值(目标值)。

通过这种方式，当开关元件Q2以约10kHz的高频接通/断开并且由此部分电路断开时，恒流反馈电路6的反馈控制由于高频域而不起作用。因而，负载电流仅由发光二极管的数目的增加和减少来确定，并且可以以极高的速度来调制负载电流。因此，在照明光通信设备中，被添加用于通信的电路具有简单配置，但是可以根据具有高频的光学通信信号忠实地调制输出光。此外，可以提供具有低功耗的照明光通信设备。

此外，在本实施例中，多个发光二极管不一定串联连接。例如，多个电路中的每个可以包括一个发光二极管，并且多个电路可以并联连接，并且开关元件Q2可以与一个电路串联连接。

(实施例20)

参照图42说明了实施例20的照明光通信设备。

图42是本实施例的照明光通信设备10的电路图。在设备10中，多个串联电路4a、4b、4c通过电流感测电阻器5并联连接在DC-DC转换器2的输出之间。串联电路4a、4b、4c包括若干类别(例如，三个类别)的具有不同的发射颜色的发光二极管LD1、LD2、LD3，并且每个串联电路中的三个发光二极管串联连接。随后，开关元件Q21、Q22、Q23分别与串联电路4a、4b、4c串联连接，并且分别根据光学通信信号S1、S2、S3而接通/断开。开关元件Q21、Q22、Q23被控制为不同时断开。此外，本实施例的电路配置等于实施例14中说明的图23A的电路配置，不同之处在于负载电路包括发光二极管LD1、LD2、LD3。因而，对于与实施例14的电路部件对应的电路部件，引用相同的附图标记，并且省略了说明。

在本实施例中，当开关元件Q21、Q22、Q23分别根据光学通信信号S1、S2、S3而接通/断开时，如上述实施例14，发光二极管LD1、LD2、LD3间歇地接通/断开并且由此可以调制光学输出。这样，如果接收器20可以识别从照明光通信设备10输出的光的色温，则可以没有干扰地接收三个类别的信号。因而，较之单色发光二极管，可通过光学通信传送的信息量增加到三倍。此外，在该情况下，有必要控制开关元件Q21、Q22、Q23，从而所有串联电路4a、4b、4c不同时断开并且从而不生成无负载条件。

此外，在本实施例中，每个串联电路中的三个发光二极管不一定串联连接，并且作为极端示例，每个串联电路可以包括一个发光二极管。

(实施例21)

参照图43A至43D说明了实施例21的照明光通信设备。在上述照明光通信设备中，开关元件Q2与发光二极管并联或串联连接，并且根据光学通信信号而接通/断开，并且由此调制负载电流并且可以调制光学输出。因而，认为开关元件Q2被添加到现有的LED发光装置并且由此可以容易地添加光学通信功能。此外，为了安全，期望用于发光的电路与用于生成光学通信信号的电路电气绝缘。

图43A是通过将通信单元30添加到现有的发光装置10A而提供的照明光通信设备的电路图。此外，对于与图23A中示出的照明光通信设备10的电路部件对应的电路部件，引用相同的附图标记，并且省略了说明。

发光装置10A包括通信单元30可与其连接的连接器CN1，并且这样将连接器CN1设置在DC-DC转换器2的输出之间。随后，多个发光二极管LD1(例如，四个二极管)串联连接在连接器CN1和DC-DC转换器2的高压输出侧(就是说，平滑电容器C1的高压侧)。随后，电流感测电阻器5串联连接在连接器CN1和DC-DC转换器2的低压输出侧(就是说，平滑电容器C1的低压侧)。

图43B示出了通信单元30的具体的电路图。该通信单元30包括可拆卸地连接到连接器CN1的连接器CN2。随后，实施例17中说明的限流元件9和开关元件Q2并联连接在连接器CN2的端子之间。在该通信单元30中，开关元件Q2根据从外部通信电路40输入到输入端子t1的光学通信信号S1而接通/断开。随后，通信电路40通过内建到通信单元30 的变压器T1与发光装置10A电气绝缘。在本电路中，定时器IC 31(例如，National Semiconductor公司的LMC555)，电阻器R11、R12，和电容器C10构成了不稳定多路振动器。该不稳定多路振动器以比光学通信信号S1的频率足够高的频率(例如，1MHz)振荡。来自定时器IC 31的输出信号被输入到AND门IC1的一个输入端。光学通信信号S1被输入到AND门IC1的另一输入端，并且随后光学通信信号S1和来自定时器IC 31的输出信号的逻辑和被输入到缓冲器IC2，并且随后通过耦合电容器C11激励绝缘变压器T1的初级绕组。这样，通过9.6kHz的光学通信信号S1调制1MHz的载波频率，并且由此在绝缘变压器T1的次级绕组中唤起高频电压，并且该高频电压被整流并且由电压双整流器电路使其平滑，该电压双整流器电路具有二极管D11、D12和电容器C12、C13。用于驱动开关元件Q2的栅极的缓冲器IC3的功率由电压双整流器电路的输出电压生成。绝缘变压器T1的次级绕组中唤起的电压在电阻器R13、R14和电容器C14中被分压和整形，并且随后被输入到缓冲器IC3。通过该波形整形移除1MHz的频率分量并且由此再现光学通信信号S1。随后，驱动作为MOSFET的开关元件Q2的栅极。此外，还认为绝缘变压器T1仅由光学通信信号S1驱动并且开关元件Q2由绝缘变压器T1的输出直接驱动。在该情况下，通信单元30需要扩升(upsizing)绝缘变压器T1以及用于获得忠实于光学通信信号S1的驱动波形的器件。

通过这种方式，在上述电路中，通信单元30被应用于图23A中示出的电路。相反，通信单元30可以应用于上述实施例14至18中的照明光通信设备。在该情况下，图33B至33D中示出的限流元件9可以被内建到通信单元30，并且限流元件9可以与开关元件Q2并联连接。而且，本实施例的通信单元30可以应用于实施例19、20的照明光通信设备，并且在该情况下，限流元件9不一定与开关元件Q2并联连接。

通过这种方式，限流元件9和开关元件Q2内建到通信单元30。随后，通信单元30通过用于连接的机械元件的连接器CN1和CN2连接到负载电路4。

由此，当将光学通信功能添加到没有光学通信功能的现有的发光装置10A时，除了安装连接器CN1之外，不必向现有的发光装置10A添加特殊事物。

这样，开关元件Q2通过绝缘变压器T1与生成光学通信信号S1的通信电路40电气绝缘，并且由此可以保证通信电路40和发光装置10A之 间的绝缘。此外，通过作为绝缘部件的绝缘变压器T1从通信电路40提供用于驱动开关元件Q2的功率。因而，不必添加特殊的事物，诸如用于驱动开关元件Q2的功率位于现有的发光装置10A中。

此外，图43C示出了通信单元30的另一电路示例，并且该电路被配置为通过光电耦合器PC1将从外部输入的光学通信信号S1传递到门元件IC3的输入端，并且通过门元件IC3驱动开关元件Q2。尽管在该电路中，有必要从发光装置的DC-DC转换器2接收用于驱动门元件IC3和光电耦合器PC1的功率，但是较之图43B中示出的电路配置，通信单元30的电路配置可以简化。随后，图43D示出了通信单元30的另一电路示例。该电路被配置为通过脉冲变压器T2将光学通信信号S1传递到门元件IC3的输入端，并且驱动开关元件Q2。而且，在该电路中，通信单元30的电路配置可以简化。

此外，在每个上述实施例中，发光二极管被用作光源，但是不同于发光二极管，可以使用有机电致发光(有机发光二极管)。

尽管已参照特定的优选实施例描述了本发明，但是在不偏离本发明，即权利要求的真实精神和范围的情况下，本领域的技术人员可以进行许多修改和变化。

Claims (16)

1.一种照明光通信设备，包括：

恒流源；

平滑电路，连接到所述恒流源的输出，所述平滑电路用于使从恒流源输出的功率平滑；

负载电路，包括发光二极管并且连接到所述恒流源的输出；

负载改变元件；以及

开关元件，

其中所述负载改变元件被配置为当被添加到所述负载电路时，部分地改变所述负载电路的负载特性，

其中所述开关元件被配置为根据二进制光学通信信号确定是否将所述负载改变元件添加到所述负载电路。

2.根据权利要求1所述的照明光通信设备，

其中所述负载改变元件是与所述发光二极管串联连接的电阻器，

其中所述开关元件与所述电阻器并联连接。

3.根据权利要求1所述的照明光通信设备，

其中所述负载改变元件包括恒压电路部分，所述恒压电路部分至少包括与所述发光二极管串联连接的恒压元件，

其中所述开关元件与所述恒压电路部分并联连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的照明光通信设备，

其中所述负载电路包括多个负载电路，所述多个负载电路并联连接在所述恒流源的输出之间，

其中所述多个负载电路中的至少一个配备有所述负载改变元件和所述开关元件。

5.根据权利要求4所述的照明光通信设备，

其中所述多个负载电路中的每个包括所述开关元件和具有相对于每个负载电路不同的发射颜色的所述发光二极管。

6.根据权利要求1所述的照明光通信设备，

其中所述负载电路包括所述发光二极管，所述发光二极管包括串联连接的多个发光二极管，

其中所述开关元件与所述多个发光二极管中的一部分并联连接。

7.根据权利要求1所述的照明光通信设备，

其中所述负载电路包括多个负载电路，所述多个负载电路并联连接在所述恒流源的输出之间，

其中所述多个负载电路中的每个包括所述发光二极管，所述发光二极管包括串联连接的多个发光二极管，

其中所述发光二极管具有相对于每个负载电路不同的发射颜色，

其中所述多个负载电路中的每个中的所述开关元件与所述多个发光二极管中的一部分并联连接。

8.根据权利要求1所述的照明光通信设备，

其中所述负载电路包括多个负载电路，所述多个负载电路并联连接在所述恒流源的输出之间，

其中所述开关元件与所述多个负载电路中的至少除一个负载电路以外的一个或更多个负载电路串联连接，

其中所述负载改变元件是所述开关元件所串联连接的所述一个或更多个负载电路。

9.根据权利要求1所述的照明光通信设备，进一步包括占空调节单元，用于改变所述光学通信信号的接通/断开占空比。

10.根据权利要求1所述的照明光通信设备，

其中所述恒流源包括恒流反馈***，所述恒流反馈***包括生成DC输出的转换器、根据流到所述负载电路的负载电流生成压降的电流感测单元、差放大单元和控制器，

其中所述差放大单元放大所述电流感测单元中生成的压降和预定参考电压之间的差，

其中所述控制器控制所述转换器的输出，从而所述负载电流的平均值根据所述差放大单元的输出变为通常恒定。

11.根据权利要求10所述的照明光通信设备，

其中所述恒流反馈***配备有相位补偿电路，所述相位补偿电路包括积分元件，并且调整所述差放大单元的输出的相位。

12.根据权利要求1所述的照明光通信设备，进一步包括通信单元，

其中用于生成所述光学通信信号的信号生成电路、所述负载改变元件和所述开关元件容纳在所述通信单元的壳体中，

其中所述通信单元通过用于连接的机械元件连接到所述负载电路。

13.根据权利要求1所述的照明光通信设备，进一步包括用于生成所述光学通信信号的信号生成电路和绝缘部件，所述绝缘部件使所述开关元件与所述信号生成电路电气绝缘。

14.根据权利要求13所述的照明光通信设备，

其中所述光学通信信号包括若干不同类别的光学通信信号，并且按信号差异而分为多个信号组，

其中所述绝缘部件包括多个绝缘部件，

其中所述开关元件位于所述多个信号组中的每个中，

其中所述多个绝缘部件中的每个被设置为使所述信号生成电路与所述开关元件电气绝缘。

15.根据权利要求1所述的照明光通信设备，进一步包括：

载波生成单元，生成载波，所述载波被设定为具有比所述光学通信信号高的频率，并且由此所述载波能够与所述光学通信信号分离；

调制单元，通过所述载波来调制所述光学通信信号；

绝缘变压器，连接在所述调制单元和所述开关元件之间；以及

解调单元，将通过从所述绝缘变压器的输出移除所述载波而获得的信号输出到所述开关元件。

16.根据权利要求1所述的照明光通信设备，

其中所述发光二极管是有机发光二极管。