JPH0511150A - 光受信装置 - Google Patents
光受信装置Info
- Publication number
- JPH0511150A JPH0511150A JP3185327A JP18532791A JPH0511150A JP H0511150 A JPH0511150 A JP H0511150A JP 3185327 A JP3185327 A JP 3185327A JP 18532791 A JP18532791 A JP 18532791A JP H0511150 A JPH0511150 A JP H0511150A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空間を伝送媒体として広い光通信画角を有
し、高速な光通信が可能な光受信装置を得ること。 【構成】 集光レンズの結像面近傍の光軸からの距離が
互いに異なる位置に光センサーを配置した複数の光受信
部を、あるいは集光レンズの結像面近傍の位置から光軸
方向に変位した位置に光センサーを配置した複数の光受
信部を、１次元的又は２次元的に配置し、光送信側から
送られてくる光信号を該複数の光受信部で受光して電気
信号に変換したこと。
し、高速な光通信が可能な光受信装置を得ること。 【構成】 集光レンズの結像面近傍の光軸からの距離が
互いに異なる位置に光センサーを配置した複数の光受信
部を、あるいは集光レンズの結像面近傍の位置から光軸
方向に変位した位置に光センサーを配置した複数の光受
信部を、１次元的又は２次元的に配置し、光送信側から
送られてくる光信号を該複数の光受信部で受光して電気
信号に変換したこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光受信装置に関し、例え
ば空間を伝送媒体として光信号の伝送を行なう光空間伝
送方式において使用されるものであって、特に光送信側
あるいは光受信側の装置が移動する場合であっても、高
速で信頼性のある光通信を行なうことができる光受信装
置に関するものである。
ば空間を伝送媒体として光信号の伝送を行なう光空間伝
送方式において使用されるものであって、特に光送信側
あるいは光受信側の装置が移動する場合であっても、高
速で信頼性のある光通信を行なうことができる光受信装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より光送信装置から空間を伝送媒体
として送られてくる光信号を受信する光受信装置につい
ては種々と提案されている。
として送られてくる光信号を受信する光受信装置につい
ては種々と提案されている。
【０００３】図７は従来の光受信装置の光学系の要部概
略図である。図７において、７１は集光レンズ等の光学
系、７２はフォトダイオード等の光センサーである。こ
のような光受信装置においては光送信側の装置、あるい
は光受信側の装置が移動する場合、多少双方の光学系の
光軸がずれても光通信がとだえないように光受信側の光
受信可能範囲（光受信画角）ωを広くとるように構成し
ている。
略図である。図７において、７１は集光レンズ等の光学
系、７２はフォトダイオード等の光センサーである。こ
のような光受信装置においては光送信側の装置、あるい
は光受信側の装置が移動する場合、多少双方の光学系の
光軸がずれても光通信がとだえないように光受信側の光
受信可能範囲（光受信画角）ωを広くとるように構成し
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の光受信装置では
光受信画角ωを広げる為に面積の大きな光センサーを用
いていた。
光受信画角ωを広げる為に面積の大きな光センサーを用
いていた。
【０００５】しかしながら光センサーを単体で大きくす
ると光センサーの接合容量の増加により周波数特性が劣
化し、高速の光信号に対して応答速度が不足するという
問題点があった。
ると光センサーの接合容量の増加により周波数特性が劣
化し、高速の光信号に対して応答速度が不足するという
問題点があった。
【０００６】本発明は移動物体間の光通信において、光
送信側又は光受信側の装置が空間的に移動しても高速な
る光通信が可能な広い光通信画角（光受信画角）を有し
た光受信装置の提供を目的とする。
送信側又は光受信側の装置が空間的に移動しても高速な
る光通信が可能な広い光通信画角（光受信画角）を有し
た光受信装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光受信装置は、
集光レンズの結像面近傍の光軸からの距離が互いに異な
る位置に光センサーを配置した複数の光受信部を、ある
いは集光レンズの結像面近傍の位置から光軸方向に変位
した位置に光センサーを配置した複数の光受信部を、１
次元的又は２次元的に配置し、光送信側から送られてく
る光信号を該複数の光受信部で受光して電気信号に変換
したことを特徴としている。
集光レンズの結像面近傍の光軸からの距離が互いに異な
る位置に光センサーを配置した複数の光受信部を、ある
いは集光レンズの結像面近傍の位置から光軸方向に変位
した位置に光センサーを配置した複数の光受信部を、１
次元的又は２次元的に配置し、光送信側から送られてく
る光信号を該複数の光受信部で受光して電気信号に変換
したことを特徴としている。
【０００８】特に本発明では、前記複数の光受信部から
の出力信号を各々対応するトランジスターのベースに入
力し、該トランジスターのコレクタを共通化して、該複
数の光受信部で得られた信号を合成したことや、前記複
数の光受信部の光センサーは変位可能となるように構成
したことを特徴としている。
の出力信号を各々対応するトランジスターのベースに入
力し、該トランジスターのコレクタを共通化して、該複
数の光受信部で得られた信号を合成したことや、前記複
数の光受信部の光センサーは変位可能となるように構成
したことを特徴としている。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図であ
る。同図において１１は光受信装置であり、本実施例で
は３つの光受信部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを一次元方向
に配置して構成している。各光受信部は単位ユニットを
構成している。１つの光受信部１１ａは球レンズより成
る集光レンズ２ａと、該集光レンズ２ａの結像面近傍に
設けたフォトダイオードより成る光センサー４ａ、そし
て光センサー４ａを取付ける取付け板３ａとを有してい
る。各光受信部１１ａ，１１ｂ，１１ｃにおける光セン
サー４ａ，４ｂ，４ｃの位置は集光レンズの結像面近傍
の光軸からの距離が互いに異なる位置となるように配置
している。
る。同図において１１は光受信装置であり、本実施例で
は３つの光受信部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを一次元方向
に配置して構成している。各光受信部は単位ユニットを
構成している。１つの光受信部１１ａは球レンズより成
る集光レンズ２ａと、該集光レンズ２ａの結像面近傍に
設けたフォトダイオードより成る光センサー４ａ、そし
て光センサー４ａを取付ける取付け板３ａとを有してい
る。各光受信部１１ａ，１１ｂ，１１ｃにおける光セン
サー４ａ，４ｂ，４ｃの位置は集光レンズの結像面近傍
の光軸からの距離が互いに異なる位置となるように配置
している。
【００１０】即ち、本実施例では光受信部１１ａでは光
センサー４ａは光軸Ｌａより上方に、光受信部１１ｂで
は光センサー４ｂは光軸Ｌｂ上に、光受信部１１ｃでは
光センサー４ｃは光軸Ｌｃより下方に配置している。こ
れにより光通信画角の拡大を図り光受信装置１１に種々
の方向から送信されてくる光信号６ａ，６ｂ，６ｃがい
ずれかの光受信部の光センサーに入射するようにしてい
る。
センサー４ａは光軸Ｌａより上方に、光受信部１１ｂで
は光センサー４ｂは光軸Ｌｂ上に、光受信部１１ｃでは
光センサー４ｃは光軸Ｌｃより下方に配置している。こ
れにより光通信画角の拡大を図り光受信装置１１に種々
の方向から送信されてくる光信号６ａ，６ｂ，６ｃがい
ずれかの光受信部の光センサーに入射するようにしてい
る。
【００１１】同図では光信号６ａについてはユニット１
１ｃの光センサー４ｃで、光信号６ｂについてはユニッ
ト１１ｂの光センサー４ｂで、光信号６ｃについてはユ
ニット１１ａの光センサー４ａでそれぞれ受信してい
る。このように本実施例では入射してくる光信号の方向
に対する各ユニットの役割分担を明確に行ない受信して
いる。
１ｃの光センサー４ｃで、光信号６ｂについてはユニッ
ト１１ｂの光センサー４ｂで、光信号６ｃについてはユ
ニット１１ａの光センサー４ａでそれぞれ受信してい
る。このように本実施例では入射してくる光信号の方向
に対する各ユニットの役割分担を明確に行ない受信して
いる。
【００１２】尚、本実施例において光センサーの取付け
板３ａ，３ｂ，３ｃは単位ユニット１１ａ，１１ｂ，１
１ｃ内においてガイドに沿って光軸方向と垂直を保ちな
がら光軸方向及び光軸と直交方向にスライド可能であ
り、任意の位置で筺体に固定できるようにしている。
又、光センサーの取付け板３ａ，３ｂ，３ｃは光センサ
ーを任意の位置に取付けることができるようにしてお
り、これにより光センサーを受信に適した任意の位置に
設定している。
板３ａ，３ｂ，３ｃは単位ユニット１１ａ，１１ｂ，１
１ｃ内においてガイドに沿って光軸方向と垂直を保ちな
がら光軸方向及び光軸と直交方向にスライド可能であ
り、任意の位置で筺体に固定できるようにしている。
又、光センサーの取付け板３ａ，３ｂ，３ｃは光センサ
ーを任意の位置に取付けることができるようにしてお
り、これにより光センサーを受信に適した任意の位置に
設定している。
【００１３】図２は各ユニットの光センサー４ａ，４
ｂ，４ｃの位置を集光レンズの結像面近傍から光軸方向
に変位させたときの概略図である。
ｂ，４ｃの位置を集光レンズの結像面近傍から光軸方向
に変位させたときの概略図である。
【００１４】図２に示すように各光センサーの位置をす
べて集光レンズの焦点位置よりもレンズ側に近付けるこ
とにより、各光センサーの受光量が減少するが、どの光
センサーにも光信号６ａ，６ｂ，６ｃを入射させること
ができる。このように本実施例では状況に応じて光セン
サーの位置を任意の位置に配置している。尚、光信号の
入射方向がある程度既知の場合は、その方向からの入射
する光信号に対する光学系の焦点位置に光センサーを配
置するのが良く、これによれば最も効率良く受信でき
る。
べて集光レンズの焦点位置よりもレンズ側に近付けるこ
とにより、各光センサーの受光量が減少するが、どの光
センサーにも光信号６ａ，６ｂ，６ｃを入射させること
ができる。このように本実施例では状況に応じて光セン
サーの位置を任意の位置に配置している。尚、光信号の
入射方向がある程度既知の場合は、その方向からの入射
する光信号に対する光学系の焦点位置に光センサーを配
置するのが良く、これによれば最も効率良く受信でき
る。
【００１５】本実施例における光受信部としての単位ユ
ニットは他の単位ユニットと連結できるようになってい
る。これによりその使用目的に応じて、任意の数の単位
ユニットを任意の形状に組合わせ光受信装置を構成して
いる。例えばテレビ等のリモコン装置の光受信装置とし
て使用する場合は、上下方向の光受信角度より左右方向
の光受信角度を広くした方が良い。このような場合は図
３に示すように単位ユニット１１ａ〜１１ｄを横一列に
連結して光受信装置を構成するのが良い。又光送信側で
信号光を光学系により平行光束として伝送する場合、一
般に該平行光束はその光軸に対して垂直な平面で見れば
略円形である。
ニットは他の単位ユニットと連結できるようになってい
る。これによりその使用目的に応じて、任意の数の単位
ユニットを任意の形状に組合わせ光受信装置を構成して
いる。例えばテレビ等のリモコン装置の光受信装置とし
て使用する場合は、上下方向の光受信角度より左右方向
の光受信角度を広くした方が良い。このような場合は図
３に示すように単位ユニット１１ａ〜１１ｄを横一列に
連結して光受信装置を構成するのが良い。又光送信側で
信号光を光学系により平行光束として伝送する場合、一
般に該平行光束はその光軸に対して垂直な平面で見れば
略円形である。
【００１６】従って、このような場合は図４に示すよう
な形状に複数の単位ユニットを連結して光受信装置を構
成するのが効率良く光信号を受信することができるので
好ましい。
な形状に複数の単位ユニットを連結して光受信装置を構
成するのが効率良く光信号を受信することができるので
好ましい。
【００１７】図５は本発明の光受信装置の信号処理を示
す一実施例の概略構成ブロック図である。同図において
光受信部１１ａ，１１ｂ〜１１ｎで受信された光信号は
多入力アンプ７で各々増幅後合成される。
す一実施例の概略構成ブロック図である。同図において
光受信部１１ａ，１１ｂ〜１１ｎで受信された光信号は
多入力アンプ７で各々増幅後合成される。
【００１８】合成され１つになった光信号は帯域通過フ
ィルタ（ＢＰＦ）８を通り、交流結合増幅器９で増幅さ
れ、復調回路１０でもとの電気信号に復元され出力信号
となる。ここでＢＰＦ８は例えば背景光等のノイズ光の
除去のために用いている。
ィルタ（ＢＰＦ）８を通り、交流結合増幅器９で増幅さ
れ、復調回路１０でもとの電気信号に復元され出力信号
となる。ここでＢＰＦ８は例えば背景光等のノイズ光の
除去のために用いている。
【００１９】図６は図５の多入力アンプ７の一例の回路
を示した説明図である。同図においてＲ０〜Ｒ３Ｎは抵
抗、Ｃ０〜Ｃ２Ｎはコンデンサ、Ｔｒ１〜ＴｒＮはトラ
ンジスターを示す。光受信部１１ａ，１１ｂ〜で受信さ
れた光信号は、それぞれ適当なバイアス条件のもとでト
ランジスターのベースに入力される。各々のトランジス
ターのコレクタを共通とすることにより出力端子には光
受信部で受信された信号が合成されて現われる。このよ
うに図６に示す回路によれば簡単な構成で光信号を容易
に合成することができる。
を示した説明図である。同図においてＲ０〜Ｒ３Ｎは抵
抗、Ｃ０〜Ｃ２Ｎはコンデンサ、Ｔｒ１〜ＴｒＮはトラ
ンジスターを示す。光受信部１１ａ，１１ｂ〜で受信さ
れた光信号は、それぞれ適当なバイアス条件のもとでト
ランジスターのベースに入力される。各々のトランジス
ターのコレクタを共通とすることにより出力端子には光
受信部で受信された信号が合成されて現われる。このよ
うに図６に示す回路によれば簡単な構成で光信号を容易
に合成することができる。
【００２０】以上、説明した本発明の光受信装置は図７
の従来の光受信装置と比べて光受信が可能な角度範囲は
変わらないが、個々の光センサーは小さくなっている。
従って、光センサーの接合容量が小さいため高速な通信
に対しても十分対応できるといった特長を有している。
の従来の光受信装置と比べて光受信が可能な角度範囲は
変わらないが、個々の光センサーは小さくなっている。
従って、光センサーの接合容量が小さいため高速な通信
に対しても十分対応できるといった特長を有している。
【００２１】尚、本発明の光受信装置は前記実施例に限
らず種々の変形又は応用が可能である。例えば前記実施
例では集光レンズとして球レンズを用いたが必ずしも球
レンズである必要はない。例えば回転放物面、回転楕円
面等の非球面を全部又は一部に有するレンズを用いても
よい。更に集光レンズは必ずしも１つでなくてもよく、
複数個のレンズを組み合わせて構成しても良い。
らず種々の変形又は応用が可能である。例えば前記実施
例では集光レンズとして球レンズを用いたが必ずしも球
レンズである必要はない。例えば回転放物面、回転楕円
面等の非球面を全部又は一部に有するレンズを用いても
よい。更に集光レンズは必ずしも１つでなくてもよく、
複数個のレンズを組み合わせて構成しても良い。
【００２２】又、前記実施例では本発明を光空間通信用
の光受信装置として使用した例を示したが、本発明は他
の目的の光受信装置としての応用も可能である。例えば
光の入射角により受光する光センサーが特定されること
を利用すれば光源の位置、方向、移動等を検出するため
のセンサーとして使用することができる。又逆に光源の
位置が一定である場合は、物体に本光受信装置を実装す
ればその物体の位置、方向、運動等を検出する検出装置
として用いることができる。
の光受信装置として使用した例を示したが、本発明は他
の目的の光受信装置としての応用も可能である。例えば
光の入射角により受光する光センサーが特定されること
を利用すれば光源の位置、方向、移動等を検出するため
のセンサーとして使用することができる。又逆に光源の
位置が一定である場合は、物体に本光受信装置を実装す
ればその物体の位置、方向、運動等を検出する検出装置
として用いることができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く集光レンズと
光センサーを構成した光受信部を単位ユニットとし、用
途に応じて任意の数の単位ユニットを任意の形状に組み
合わせることにより、広い光受信角度にわたり高速な光
通信が可能な光受信装置を達成することができる。
光センサーを構成した光受信部を単位ユニットとし、用
途に応じて任意の数の単位ユニットを任意の形状に組み
合わせることにより、広い光受信角度にわたり高速な光
通信が可能な光受信装置を達成することができる。
【００２４】又、単位ユニット内において光センサーを
集光レンズに対して任意の位置に取付けることができる
ため、光受信に適した任意の位置に光センサーを設定す
ることができ、効率の良い光受信ができる。
集光レンズに対して任意の位置に取付けることができる
ため、光受信に適した任意の位置に光センサーを設定す
ることができ、効率の良い光受信ができる。
【００２５】更に各単位ユニットの出力信号を各々トラ
ンジスターのベースに入力し、これらトランジスターの
コレクタを共通とすることにより、簡単な構成で光信号
を容易に合成することができる等の特長を有した光受信
装置を達成することができる。
ンジスターのベースに入力し、これらトランジスターの
コレクタを共通とすることにより、簡単な構成で光信号
を容易に合成することができる等の特長を有した光受信
装置を達成することができる。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 図１の一部分を変位させたときの説明図
【図３】 本発明の光受信装置の外形状の説明図
【図４】 本発明の光受信装置の外形状の説明図
【図５】 本発明の実施例１の信号処理を示す概略ブロ
ック図
ック図
【図６】 本発明の実施例１の光信号処理を示す回路説
明図
明図
【図７】 従来の光受信装置の光学系の概略図
１１ 光受信装置
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 光受信部
２ａ，２ｂ，２ｃ 集光レンズ
３ａ，３ｂ，３ｃ 取付け板
４ａ，４ｂ，４ｃ 光センサー
６ａ，６ｂ，６ｃ 光情報
７ 多入力アンプ
８ 帯域通過フィルター
９ 交流結合増幅器
１０ 復調回路
Claims (2)
- 【請求項１】 集光レンズの結像面近傍の光軸からの距
離が互いに異なる位置に光センサーを配置した複数の光
受信部を１次元的又は２次元的に配置し、光送信側から
送られてくる光信号を該複数の光受信部で受光して電気
信号に変換したことを特徴とする光受信装置。 - 【請求項２】 集光レンズの結像面近傍の位置から光軸
方向に変位した位置に光センサーを配置した複数の光受
信部を１次元的又は２次元的に配置し、光送信側から送
られてくる光信号を該複数の光受信部で受光して電気信
号に変換したことを特徴とする光受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185327A JPH0511150A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185327A JPH0511150A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511150A true JPH0511150A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16168887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3185327A Pending JPH0511150A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0511150A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100347051B1 (ko) * | 2000-09-15 | 2002-08-03 | 에어로컴 (주) | 레이저 전송장치의 볼렌즈를 갖는 수광부 |
| US7194160B2 (en) | 2002-02-14 | 2007-03-20 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Filter module |
| JP2008022503A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Sharp Corp | 復調回路、ｉｃ、および通信機 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3185327A patent/JPH0511150A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100347051B1 (ko) * | 2000-09-15 | 2002-08-03 | 에어로컴 (주) | 레이저 전송장치의 볼렌즈를 갖는 수광부 |
| US7194160B2 (en) | 2002-02-14 | 2007-03-20 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Filter module |
| JP2008022503A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Sharp Corp | 復調回路、ｉｃ、および通信機 |
| US7668467B2 (en) | 2006-07-14 | 2010-02-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Demodulation circuit, IC, and communication device |
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