JPH06224855A - 赤外線パルス通信方式の受光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外線を送出するＬＥＤとその赤外線を受光
するフォトダイオードとの距離が小さいことに基づい
て、フォトダイオードの出力パルス幅が拡張しないよう
にすること。 【構成】 フォトダイオードＰ．Ｄに電源から供給され
る平均直流電流量を検出し、その大きさに応じてフォト
ダイオードＰ．Ｄの負荷抵抗の抵抗値を可変し、フォト
ダイオードＰ．Ｄから出力されるパルスの幅の拡張を阻
止すると共に、受光部の受光感度を低下させることなく
正しく復調する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線を送信する装置
あるいは赤外線を受光する装置が移動可能なワイヤレス
装置やリモートコントロール装置等の赤外光を用いる赤
外線パルス通信方式において、赤外光を受光する受光装
置に関するものである。従来、ワイヤレス装置やリモー
トコントロール装置としては電波を用いたもの、超音波
を用いたものや赤外光を用いたもの等が知られている。

【０００２】このうち、電波を用いたワイヤレス装置や
リモートコントロール装置は都市雑音の影響が大きいこ
とや指向性を持たせるのが困難であること、さらに秘匿
性を保つことが困難であると共に電波法の規正を受けて
その取り扱いが困難である等の欠点を有していた。ま
た、超音波を用いたワイヤレス装置やリモートコントロ
ール装置も都市雑音の影響が大きいことや風によって指
向性が変化してしまう等の欠点を有していた。

【０００３】このため、一般的なワイヤレス装置やリモ
ートコントロール装置としては都市雑音の影響を受けに
くく、簡易な構成で所定の指向性を持たせることが出来
ると共に、安価で取り扱いの容易な赤外光を用いたもの
が専ら採用されている。

【０００４】従来の一般的な赤外線リモートコントロー
ル装置のブロック図を図９に示す。図９において、赤外
線リモートコントロール装置は赤外線を送出する送信装
置２００と送出された赤外線を受光する受光装置３００
とからなる。１０１は制御回路１１０を制御する制御信
号を発生する制御信号発生器、１０２は制御信号をパル
ス信号にコード化するコード化回路、１０３はパルス信
号を振幅変調する変調器（ＭＯＤ）、１０４はＭＯＤ１
０３に印加するキャリアを発生する発振器（ＯＳＣ）、
１０５は変調出力に応じて赤外光を送出するＬＥＤであ
り、前記制御信号発生器１０１、コード化回路１０２、
ＭＯＤ１０３及びＯＳＣ１０４で赤外線の送信装置２０
０が構成されている。

【０００５】次に、１０６はＬＥＤ１０５から送出され
た赤外光を受光するフォトダイオード、１０７はフォト
ダイオード１０６の出力電流を増幅する増幅器（ＡＭ
Ｐ）、１０８は振幅変調信号を包絡線検波によって復調
すると共に波形整形を行う復調回路（ＤＥＭＯＤ）、１
０９はコード化信号をデコードするデコーダ、１１０は
前記制御信号で制御される制御回路、３００はフォトダ
イオード１０６、ＡＭＰ１０７及びＤＥＭＯＤ１０８、
デコーダ１０９及び制御回路１１０からなる受光装置で
ある。

【０００６】図１０に示す赤外線リモートコントロール
装置は、受光装置３００の設けられているテレビジョン
やＶＴＲ等を操作者が操作する時に、送信装置２００に
設けられているボタン等を操作すると、制御信号発生器
１０１は操作されたボタンに応じた制御信号を発生し、
この制御信号はコード化回路１０２で所定のコード信号
のパルスとされる。

【０００７】コード化されたパルス信号はＯＳＣ１０４
で発生されたキャリアによりＭＯＤ１０３で振幅変調さ
れ、図９に示されるような振幅変調されたパルス信号と
なる。このパルス信号はＬＥＤ１０５に印加され、ＬＥ
Ｄ１０５はこのパルス信号により駆動されてパルス状の
赤外光を送出する。ＬＥＤ１０５から送出されたパルス
状の赤外光は受光装置３００のフォトダイオード１０６
で受光され、光電効果により受光量に応じた光電流がフ
ォトダイオード１０６に誘起される。

【０００８】フォトダイオードに誘起された光電流はＡ
ＭＰ１０７で増幅されＤＥＭＯＤ１０８に印加され、包
絡線検波されて復調されると共に波形整形される。波形
整形された復調信号はデコーダ１０９でデコードされて
制御回路１１０に印加され、制御回路１１０によりテレ
ビジョンやＶＴＲ等の所望の操作が行われる。なお、Ｏ
ＳＣ１０４の発振周波数は低周波であり、例えばその発
振周波数は３０〜４０ｋＨｚの周波数から選択されるて
いるのが一般的である。

【０００９】又、赤外線を用いるワイヤレス装置の一例
を図１０に示されるワイヤレスマイクのブロック図を用
いて説明する。図１０において、２０１は音声信号等を
電気信号に変換するマイクロフォン、２０２はマイクロ
フォン２０１の出力を増幅する増幅器、２０３は増幅器
出力信号をクロック発生器２０７からのクロックでサン
プリングホールドするサンプリングホールド回路、２０
４はサンプリングホールド回路２０３のホールド出力と
鋸歯状波発生器２０８から発生される鋸歯状波とのレベ
ルを比較する比較器、２０５は比較器２０４のエッジで
トリガされる単安定マルチバイブレータ、２０６は単安
定マルチバイブレータ２０５から出力されるパルスで駆
動され、赤外光を送出するＬＥＤ、２０７はサンプリン
グホールド回路２０３のサンプリングパルスと鋸歯状波
発生器２０８のトリガパルスを発生するクロック発生
器、２０８はクロック発生器２０７からのトリガパルス
に同期した鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生器であり、
前記マイクロフォン２０１、増幅器２０２、サンプリン
グホールド回路２０３、比較器２０４、単安定マルチバ
イブレータ２０５、ＬＥＤ２０６、クロック発生器２０
７、鋸歯状波発生器２０８で赤外光の送信部４００が構
成されており、マイクロフォン２０１からの音声信号等
はパルス位置変調（ＰＰＭ）された後、赤外光として送
信部４００から送出されている。

【００１０】次に、図１０において２１０はＬＥＤ２０
６から送出された赤外光を受光するフォトダイオード、
２１１はフォトダイオード２１０から出力される光電流
信号を増幅する増幅器、２１２は増幅器２１１の出力信
号を波形整形する波形整形回路、２１３は鋸歯状波発生
器２１９から発生される鋸歯状波に波形整形回路２１２
の出力を重畳させる重畳回路、２１４は重畳回路２１３
の出力の下側を切り取るクリッパ、２１５はクリッパ２
１４の出力を保持するホールド回路、２１６はホールド
回路２１５出力を滑らかにするＬＰＦ、２１７はＬＰＦ
出力を音声信号等に変換するスピーカ、２１８は鋸歯状
波発生器２１９のトリガパルスを発生するクロック発生
器、２１９はクロック発生器２１８からのトリガパルス
によって鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生器であり、前
記フォトダイオード２１０、増幅器２１１、波形整形器
２１２、重畳回路２１３、クリッパ２１４、ホールド回
路２１５、ＬＰＦ２１６、スピーカ２１７、クロック発
生器２１８、鋸歯状波発生器２１９で受光部５００は構
成されており、ＰＰＭ変調された信号を復調するＰＰＭ
復調部を有している。

【００１１】図１０に示されたワイヤレスマイクの送信
部４００のＰＰＭ変調動作の波形図を図１１に、受光部
５００のＰＰＭ復調の動作を図１２に示す。図１０に示
されたワイヤレスマイクの送信部４００の動作を図１１
に示される動作波形図を用いながら説明する。

【００１２】図１０に示されたワイヤレスマイクにおい
て、マイクロフォン２０１で電気信号に変換された信号
は増幅器２０２で増幅されて図１１ａに示されるような
アナログ信号とされる。このアナログ信号はサンプリン
グ回路２０３で図１１ｂに示されるクロック発生器２０
７からのクロックでサンプリングホールドされて図１１
ｃにＳＨとして示されるような階段状の信号とされる。
この信号ＳＨのレベルと、鋸歯状波発生器２０８からの
図１１ｃにＳＴとして一点鎖線で示されている鋸歯状波
のレベルとが比較器２０４で比較され、比較器２０４か
ら図１１ｄに示されるようなパルス幅変調されたパルス
が出力される。

【００１３】図１１ｄに示されるパルス幅変調されたパ
ルスのポジティブトレーリングエッジは、信号ＳＨのレ
ベルと信号ＳＴのレベルとが一致した時点で発生されて
おり、このポジィテブトレーリングエッジで単安定マル
チバイブレータ２０５をトリガすることにより、図１１
ｅに示されるような細い幅のパルスを単安定マルチバイ
ブレータ２０５から出力することが出来る。この、図１
１ｅに示されるパルスの時間的位置は図１１ｃの信号Ｓ
Ｈのレベルに応じて変化していることから、図１１ａに
示される音声信号等は図１１ｅに示されるようにＰＰＭ
変調されたパルス信号となっている。このＰＰＭ変調さ
れた図１１ｅに示されるパルス信号は、ＬＥＤ２０６に
印加されてＬＥＤ２０６からＰＰＭ変調されたパルス状
の赤外光が送出される。

【００１４】次に、図１０に示される受光部５００の動
作を図１２に示される動作波形図を用いながら説明す
る。送信部４００のＬＥＤ２０６から送出されたＰＰＭ
変調されたパルス状の赤外光は受光部５００のフォトダ
イオード２１０に入射され、フォトダイオード２１０は
光電効果によって入射光量に応じた光電流を出力する。
この光電流は増幅器２１１で増幅された後、波形整形回
路２１２で波形整形されて図１２ａに示されるような細
い幅のパルスとされる。

【００１５】図１２ａに示される整形された細い幅のパ
ルスと鋸歯状波発生器２１９から発生される鋸歯状波Ｓ
Ｔとが重畳回路２１３で重畳され、図１２ｂに示される
ような鋸歯状波ＳＴ上に図１２ａに示されるパルスが乗
った波形の信号とされる。この重畳回路２１３から出力
される図１２ｂに示される信号は、クリッパ２１４で図
１２ｂに一点鎖線で示されるクリップレベルでクリップ
されて、クリップレベルより下のレベル成分が切り取ら
れて図１２ｃに示されるようなパルス振幅変調されたパ
ルス信号とされる。

【００１６】クリッパから出力されるパルス振幅変調さ
れたパルス信号は、ホールド回路２１５でそのパルスの
振幅がホールドされて図１２ｄに示されるような階段状
の信号とされる。ホールドされた階段状の信号はＬＰＦ
２１６で図１２ｅに示されるような滑らかな信号とされ
てスピーカ２１７から報音される。

【００１７】なお、送信部４００のクロック発生器２０
７と受光部５００のクロック発生器２１８とは図示しな
い同期手段によって同期が取られており、このため送信
部４００の鋸歯状波発生器２０８から発生される鋸歯状
波と、受信部５００の鋸歯状波発生器２１９から発生さ
れる鋸歯状波との同期も取られている。

【００１８】

【本発明が解決しようとする課題】以上説明したような
リモートコントロール装置やワイヤレス装置における、
赤外光を送出するＬＥＤ及びＬＥＤを駆動する送信部
と、赤外光を受光するフォトダイオード及びフォトダイ
オードを駆動する受光部を図４に示す。

【００１９】図４において、ＬＥＤは９個直列接続され
ておりＦＥＴＴ１が「オン」となった時ＬＥＤは２８Ｖ
の電源によって駆動されて赤外光を送出する。ＦＥＴＴ
１はインバータＮ１の出力で「オン」・「オフ」制御さ
れており、インバータＮ１には例えばＰＰＭされたパル
ス信号が印加される。そうすると、ＬＥＤはＰＰＭ変調
された赤外光を送出することになるが、ＬＥＤはパルス
で駆動されるいわゆるダイナミック駆動されることにな
るので、これらのＬＥＤには定格の６倍程度の駆動電流
を供給することができ、駆動電流を大きく出来る分送出
される赤外光の光量を増加することが出来るようにな
る。

【００２０】特に、ＰＰＭ変調されたパルスの場合その
パルスのデューティ比が小さいことから駆動電流を特に
大きくすることが出来る。このため、ＬＥＤから送出さ
れた赤外光は遠方まで届くようになる。このようにし
て、ＬＥＤから送出された赤外光は４個並列接続されて
なるフォトダイオードＰ．Ｄに入射され、入射光量に応
じた光電流がフォトダイオードＰ．Ｄに流れ、この光電
流は負荷抵抗ＲＬに供給されて、負荷抵抗ＲＬの両端に
生じた電圧を出力端子ＯＵＴを介して出力電圧として出
力する。なお、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３は＋２８Ｖ
の電源あるいは＋５Ｖの電源を安定化することを目的と
して上記電源に接続されているものである。

【００２１】ところで、図４に示されるＬＥＤとフォト
ダイオードＰ．Ｄとの距離Ｒが次第に小さくなるに従
い、フォトダイオードＰ．Ｄに入射する赤外光の光量が
増大して出力電圧が大きくなることは容易に理解できる
ところであるが、このような距離Ｒと出力端子ＯＵＴか
ら出力される出力電圧Ｖ０との関係、及びこの時の＋５
Ｖの電源からフォトダイオードＰ．Ｄに供給される平均
直流電流Ｉｄｃと距離Ｒとの関係の表を表１に示し、こ
の表１をグラフ化した図を図５に示している。

【表１】

【００２２】図５に示されるグラフにおいて横軸は送受
信間の距離Ｒ［ｃｍ］であり、縦軸は出力電圧Ｖ０
［Ｖ］と平均直流電流Ｉｄｃ［ｍＡ］である。この図に
見られるように前記したような赤外線パルス通信方式の
場合は、距離Ｒが大きくなるにしたがって出力電圧Ｖ
０、平均直流電流Ｉｄｃともに次第に小さくなる。とこ
ろで、距離Ｒが小さくなると出力電圧Ｖ０が大きくな
り、伝送状態が良好になるように考えられるが、実際は
出力電圧Ｖ０の波形に歪みが生じてくる。この歪みの生
じてくる波形の様子を図６〜図８に示す。図６には距離
Ｒが１０［ｃｍ］の時の、図７には距離Ｒが３［ｃｍ］
の時の、図８には距離Ｒが１．５［ｃｍ］の時の出力電
圧Ｖ０の波形が示されている。

【００２３】図６〜図８において、破線で示した矩形の
波形は赤外光を送出するＬＥＤを駆動するパルス信号で
あり、このパルス信号は例えば０．３μｓのパルス幅を
有しており、実線で示した波形は出力電圧Ｖ０の波形で
ある。図６〜図８を参照すると、距離Ｒが１０［ｃｍ］
の時の出力電圧Ｖ０の波形は立ち上がり立ち下がりの部
分が遅れた三角状のパルスとなっているが、そのパルス
幅はＬＥＤの駆動パルスより若干幅が拡張された程度で
ある。距離Ｒが３［ｃｍ］の時は立ち下がりがかなり遅
れたパルスとなり、そのパルス幅はＬＥＤを駆動するパ
ルスより１割程度幅が拡張されたパルスとなっている。
さらに、距離が１．５［ｃｍ］となると立ち下がりが極
めて遅れたパルスとなり、そのパルス幅はＬＥＤを駆動
するパルスの倍以上の幅のパルスに拡張されてしまって
いる。

【００２４】このようにパルス幅が拡張されると次のよ
うな問題を生じる。前記受光部には図示していないが、
通常ノイズを除去するために受光パルス幅の検定を行い
所定幅のパルス以外はノイズと見なして除去する手段が
備えられているため、図７や図８に示すようにパルス幅
が拡張されるとパルス幅の拡張された信号がノイズと見
なされて除去されてしまう事が有り、正しい復調信号を
受光部から得ることが出来ないことがあった。

【００２５】図７〜図８に示されるようにパルス幅の拡
張される原因は、送信部のＬＥＤと受光部のフォトダイ
オードＰ．Ｄとが接近したときフォトダイオードＰ．Ｄ
に入射される光量が極めて大きくなり、フォトダイオー
ドＰ．Ｄに蓄積効果の現象が生じ、この蓄積効果が原因
となって受光パルス幅が拡張されるものと考えられる。

【００２６】受光パルス幅が拡張されると上記のような
問題が生じるため受光パルス幅が拡張されないようにす
る手段につき検討を重ねた結果、フォトダイオードＰ．
Ｄの負荷抵抗の抵抗値を小さくすることにより、出力電
圧のパルス幅が拡張される現象がなくなることが実験で
確かめられた。しかしながら、フォトダイオードＰ．Ｄ
の負荷抵抗を小さくしてもフォトダイオードＰ．Ｄに誘
起される光電流は増加しないから、距離Ｒが遠いときは
負荷抵抗の両端に生じる出力電圧Ｖ０が小さくなってし
まい、そのため受光部の受光感度が低下してしまう問題
があった。

【００２７】そこで、本発明は送信部のＬＥＤと受光部
のフォトダイオードＰ．Ｄとが接近しても、出力電圧の
パルス幅が拡張されないようにすることにより、正しく
復調が出来ると共に受光感度を低下させることがないよ
うにした赤外線パルス通信方式の受光装置を提供するこ
とを目的としている。

【００２８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の受光装置は、第一に受光部のフォトダイオー
ドの負荷抵抗の抵抗値を小さくすると、フォトダイオー
ドから出力される出力信号のパルス幅が延びないこと、
第二に距離Ｒが小さくなるにしたがってフォトダイオー
ドに供給される電源からの平均直流電流が増加すること
に注目してなされたものである。すなわち、本発明の受
光装置はフォトダイオードに供給される平均直流電流の
大きさを検出し、検出された平均直流電流の大きさに応
じてフォトダイオードの負荷抵抗の抵抗値を可変するこ
とにより、フォトダイオードから出力される出力信号の
パルス幅が拡張されないようにしたものである。

【００２９】

【作用】フォトダイオードに供給される平均直流電流の
大きさを検出して、検出された平均直流電流の大きさに
応じてフォトダイオードの負荷抵抗の抵抗値を変化させ
る。すなわち、送信部のＬＥＤと受光部のフォトダイオ
ードとの距離が離れており、受光パルス幅が拡張されな
いときは負荷抵抗値を大きくし、反対に前記距離が接近
しており受光パルス幅が拡張されるときは負荷抵抗値を
小さくするように可変制御する。そして、フォトダイオ
ードの出力電圧を低下させることなく出力電圧のパルス
幅の拡張を阻止し、かつ受光感度を低下させることなく
送信された信号を正しく復調するものである。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１に赤外光を送出するＬＥＤ及びＬＥＤを
駆動する送信部と、本発明の赤外光を受光するフォトダ
イオードとフォトダイオードを駆動する受光部を示す。
図１において図４と同一記号の部分は同一の部分を示し
詳細な説明は省略する。この図で、１は電源＋５Ｖから
フォトダイオードＰ．Ｄに供給される平均直流電流Ｉｄ
ｃを検出するための電流検出用抵抗、２は出力電圧Ｖ０
を取り出すための可変可能な負荷抵抗である。

【００３１】図１に示される赤外光を送出するＬＥＤ及
びＬＥＤを駆動する部分の動作は図４に示される赤外光
を送出するＬＥＤ及びＬＥＤを駆動する部分の動作と同
じなので詳細な説明は省略するが、９個直列接続された
ＬＥＤからＰＰＭ変調されたパルス状の赤外光が送出さ
れる。この送出された赤外光はフォトダイオードＰ．Ｄ
で受光され、フォトダイオードＰ．Ｄには光電効果によ
り入射された赤外光の光量に応じた光電流が誘起されて
流れ出す。このフォトダイオードＰ．Ｄから流れ出す光
電流のソースは電源＋５Ｖから供給され、電源＋５Ｖか
らは平均直流電流Ｉｄｃが供給される。

【００３２】この電源＋５Ｖから供給される平均直流電
流Ｉｄｃの大きさは電流検出用抵抗１によって検出電圧
Ｖｃとして検出される。そして、電流検出用抵抗１で検
出された検出電圧Ｖｃは可変可能な負荷抵抗２に制御電
圧として印加される。可変可能な負荷抵抗２は印加され
る検出電圧Ｖｃの大きさに応じて抵抗値が次のように制
御される。すなわち、検出電圧Ｖｃが大きくなるに従っ
て負荷抵抗の抵抗値が小さくなるように負荷抵抗２の抵
抗値は制御される。

【００３３】実験によると、負荷抵抗２の抵抗値は例え
ば距離Ｒが１０［ｃｍ］のとき略１６０オーム、距離Ｒ
が３［ｃｍ］のとき略６０オームとなるようにすれば、
出力電圧Ｖ０のパルス幅が延びる現象が殆どなくなるの
で、上記抵抗値を目安として検出電圧Ｖｃによって負荷
抵抗２の抵抗値を制御すればよい。

【００３４】負荷抵抗２の一例として、負荷抵抗２をＦ
ＥＴで構成する例を図２に示す。図２において、負荷抵
抗２をＦＥＴのドレイン・ソース間を用いて構成し、そ
のＦＥＴのゲートに検出電圧Ｖｃを制御電圧として印加
することにより、制御電圧Ｖｃに応じてＦＥＴのドレイ
ン・ソース間の抵抗値を可変させて、ＦＥＴで構成した
負荷抵抗２の抵抗値を制御している。なお、平均直流電
流検出用抵抗１の抵抗値は負荷抵抗２から出力が十分得
られる程度の大きさの抵抗値であればどのような抵抗値
を選択してもよい。

【００３５】次に、可変可能な負荷抵抗２の他の実施例
及びそれに伴う平均直流電流検出回路の他の実施例を図
３に示す。図３において、図１と同一記号の部分は同一
の部分であり、詳細な説明は省略する。この図におい
て、Ｒ３，Ｒ４は縦続接続された平均直流電流検出用抵
抗、Ｒ５は安全用抵抗、ＴＲ１，ＴＲ２は平均直流電流
検出用抵抗Ｒ３，Ｒ４と組合わされてそれぞれ検出信号
を発生するトランジスタ、ＴＲ３，ＴＲ４はトランジス
タＴＲ１，ＴＲ２から発生される検出信号により「オ
ン」又は「オフ」に制御されるスイッチングトランジス
タ、ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３は並列接続されると共にス
イッチングトランジスタＴＲ３，ＴＲ４と組合わされて
抵抗値が切換えられる負荷抵抗である。

【００３６】負荷抵抗はスイッチングトランジスタＴＲ
３及びスイッチングトランジスタＴＲ４が「オフ」の時
は抵抗ＲＬ１となり、スイッチングトランジスタＴＲ３
が「オン」でスイッチングトランジスタＴＲ４が「オ
フ」の時は抵抗ＲＬ１と抵抗ＲＬ２との並列抵抗値とさ
れ、スイッチングトランジスタＴＲ３及びスイッチング
トランジスタＴＲ４が共に「オン」の時は抵抗ＲＬ１，
ＲＬ２及び抵抗ＲＬ３の並列抵抗値とされるため、スイ
ッチングトランジスタＴＲ３及びスイッチングトランジ
スタＴＲ４が「オン」となる度に負荷抵抗の抵抗値は小
さくされることになる。

【００３７】抵抗Ｒ３の抵抗値は例えばＬＥＤとフォト
ダイオードＰ．Ｄとの距離Ｒが１０［ｃｍ］となったと
きトランジスタＴＲ１が「オン」する抵抗値とされてい
る。すなわち、距離Ｒが１０［ｃｍ］のときフォトダイ
オードＰ．Ｄに供給される電源からの平均直流電流Ｉｄ
ｃは図５のグラフより約０．１８［ｍＡ］であり、トラ
ンジスタＴＲ１はそのベース・エミッタ間電圧が約０．
７［Ｖ］のとき「オン」となるから、 Ｒ３＝０．７［Ｖ］÷０．１８［ｍＡ］ ３．９［ｋΩ］ と成り、抵抗Ｒ３の抵抗値として３．９［ｋΩ］を選択
すればよい。

【００３８】又、抵抗Ｒ４の抵抗値は例えばＬＥＤとフ
ォトダイオードＰ．Ｄとの距離が３［ｃｍ］になったと
きトランジスタＴＲ２が「オン」となる抵抗値とされて
いる。すなわち、抵抗Ｒ４の抵抗値は抵抗Ｒ３の場合と
同様にして求めると上記距離Ｒが３［ｃｍ］のとき平均
直流電流Ｉｄｃは１［ｍＡ］であり、スイッチングトラ
ンジスタＴＲ４もベース・エミッタ間電圧が約０．７
［Ｖ］のとき「オン」となるから、 Ｒ４＝０．７［Ｖ］÷１［ｍＡ］＝０．７［ｋΩ］ となり、抵抗Ｒ４の抵抗値として７００［Ω］を選択す
ればよい。又、抵抗Ｒ５は過大電流が流れないようにす
る安全用の抵抗であり、例えば６８０［Ω］の抵抗値が
選択されている。

【００３９】このような抵抗値に平均直流電流検出用抵
抗２の抵抗Ｒ３，Ｒ４及びＲ５の抵抗値は選択されお
り、また例えば抵抗ＲＬ１として６８０［Ω］、抵抗Ｒ
Ｌ２として２２０［Ω］、抵抗ＲＬ３として１００
［Ω］の抵抗値が選択されていると、図３に示す受光回
路の動作は次のようになる。

【００４０】赤外光を送出するＬＥＤとこの赤外光を受
光するフォトダイオードＰ．Ｄとの距離Ｒが１０［ｃ
ｍ］を超えているときは、＋５［Ｖ］の電源から供給さ
れる平均直流電流Ｉｄｃは図５及び表１に示されるよう
に０．１８［ｍＡ］を超えることはないのでトランジス
タＴＲ１もトランジスタＴＲ２も「オフ」となる。した
がって、トランジスタＴＲ１で制御されるスイッチング
トランジスタＴＲ３は「オフ」、トランジスタＴＲ２で
制御されるスイッチングトランジスタＴＲ４も「オフ」
とされるため、フォトダイオードＰ．Ｄに誘起された光
電流は負荷抵抗ＲＬ１にのみ供給されて、負荷抵抗ＲＬ
１の両端から出力端子ＯＵＴを介して出力電圧Ｖ０が出
力される。

【００４１】ＬＥＤとフォトダイオードＰ．Ｄとが接近
して距離Ｒが３［ｃｍ］を超えるが１０［ｃｍ］以内と
なると、電源から供給される平均直流電流Ｉｄｃは図５
及び表１に示されるように０．１８［ｍＡ］を超える事
となるので、トランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間
電圧が０．７［Ｖ］を超え、トランジスタＴＲ１は「オ
ン」するが、平均直流電流Ｉｄｃは１［ｍＡ］を超えな
いのでトランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間電圧は
０．７［Ｖ］を超えず依然としてトランジスタＴＲ２は
「オフ」の状態を保っている。

【００４２】すると、「オン」とされたトランジスタＴ
Ｒ１のコレクタ電流がスイッチングトランジスタＴＲ３
のベースに供給されスイッチングトランジスタＴＲ３は
「オン」するが、トランジスタＴＲ２は「オフ」のまま
なのでスイッチングトランジスタＴＲ４は依然として
「オフ」の状態を保持している。スイッチングトランジ
スタＴＲ３が「オン」するとスイッチングトランジスタ
ＴＲ３のコレクタ・エミッタ間が導通するため、抵抗Ｒ
Ｌ２が抵抗ＲＬ１に並列接続されたことになり、その合
成抵抗値が負荷抵抗の抵抗値となる。この合成抵抗値は
約１６０［Ω］である。

【００４３】さらに、ＬＥＤとフォトダイオードＰ．Ｄ
とが接近してその距離Ｒが３［ｃｍ］以内となると、電
源から供給される平均直流電流Ｉｄｃ図５及び表１に示
されるように１［ｍＡ］を超えるため、トランジスタＴ
Ｒ２のベース・エミッタ間電圧が０．７［Ｖ］を超え、
トランジスタＴＲ１に続いてトランジスタＴＲ２も「オ
ン」する。すると、「オン」となったトランジスタＴＲ
２のコレクタ電流がスイッチングトランジスタＴＲ４の
ベースに供給されてスイッチングトランジスタＴＲ３に
続いてスイッチングトランジスタＴＲ４も「オン」す
る。

【００４４】スイッチングトランジスタＴＲ４が「オ
ン」するとスイッチングトランジスタＴＲ４のコレクタ
・エミッタ間が導通し、そのコレクタに接続された抵抗
ＲＬ３も抵抗ＲＬ１に並列に接続されることになるの
で、抵抗ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３の並列接続された抵抗
値である合成抵抗値が負荷抵抗の抵抗値となる。この合
成抵抗値は約６０［Ω］である。

【表２】

【００４５】このように動作する図３に示す受光装置の
ＬＥＤとフォトダイオードＰ．Ｄとの距離Ｒと出力電圧
Ｖ０との関係及び切換えられた負荷抵抗ＲＬの抵抗値を
示す表を表２に示す。表２を参照すると、距離Ｒが１０
［ｃｍ］以内となっても距離Ｒが小さくなるにつれて負
荷抵抗ＲＬの抵抗値が小さくされるため出力電圧Ｖ０は
１［Ｖ］を超えることがなくなり、出力端子ＯＵＴに現
れる出力電圧Ｖ０のパルス波形が拡張される現象が解消
されて、出力端子ＯＵＴに接続される復調回路は正しく
ＰＰＭ復調することが出来るようになる。

【００４６】なお、平均直流電流検出用抵抗Ｒ３，Ｒ４
及び安全抵抗Ｒ５の抵抗値及び負荷抵抗ＲＬ１，ＲＬ
２，ＲＬ３の抵抗値はフォトダイオードＰ．Ｄの特性や
数、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ４の特性及び出力端子Ｏ
ＵＴに接続する回路の特性を勘案しながら決定する値で
あって、上記に示した抵抗値に限られるものではない。

【００４７】さらに、図３に示される受光装置では負荷
抵抗を３段階に変化させたが、４段階以上に変化させる
構成としてもよい。この場合は、平均直流電流Ｉｄｃを
検出する回路も４段階以上の平均直流電流Ｉｄｃを検出
できるようにすればよいことは云うまでもないことであ
る。

【００４８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、赤外光を送出するＬＥＤとその赤外光を受光するフ
ォトダイオードとの距離が接近してもフォトダイオード
から出力されるパルスの幅が拡張されることがなくな
り、そのため正しい復調信号を得られる受光装置とする
ことができる。従って、特に送受信間の距離を長くする
ために、大出力の赤外光を出力した時にも伝送可能な距
離のダイナミックレンジを広く出来るという効果があ
る。また、本発明の受光装置によれば受光装置の受光感
度を低下させることなく上記作用効果を奏することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の受光回路の実施例を示す図である。

【図２】受光回路の可変抵抗の例を示す図である。

【図３】本発明の受光回路の他の実施例を示す図であ
る。

【図４】従来の受光回路を示す図である。

【図５】距離と平均直流電流との関係のグラフを示す図
である。

【図６】〜

【図８】フォトダイオードから出力されるパルス波形を
示す図である。

【図９】従来のリモートコントロール装置のブロック図
を示す図である。

【図１０】従来のワイヤレスマイクのブロック図を示す
図である。

【図１１】従来のワイヤレスマイクの送信部の動作波形
図である。

【図１２】従来のワイヤレスマイクの受信部の動作波形
図である。

【符号の説明】

１ 平均直流電流検出用抵抗 ２ 可変可能な負荷抵抗 １０１ 制御信号発生器 １０２ コード化回路 １０３ 変調器 １０４ 発振器 １０５ ＬＥＤ １０６ フォトダイオード １０７ 増幅器 １０８ 復調器 １０９ デコーダ １１０ 制御回路 ２００ 送信装置 ３００ 受光装置 ２０１ マイクロフォン ２０２ 増幅器 ２０３ サンプリングホールド回路 ２０４ 比較器 ２０５ 単安定マルチバイブレータ ２０６ ＬＥＤ ２０７ クロック発生回路 ２０８ 鋸歯状波発生回路 ２１０ フォトダイオード ２１１ 増幅器 ２１２ 波形整形回路 ２１３ 重畳回路 ２１４ クリッパ ２１５ ホールド回路 ２１６ ＬＰＦ ２１７ スピーカ ２１８ クロック発生回路 ２１９ 鋸歯状波発生回路 ４００ 送信装置 ５００ 受光装置 Ｔ１ ＦＥＴ ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４ トランジスタ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ５ 抵抗 Ｒ３，Ｒ４ 平均直流電流検出用抵抗 ＲＬ，ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３ 負荷抵抗 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ コンデンサ Ｎ１ インバータ Ｒ ＬＥＤとフォトダイオードとの距離

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パルス変調された赤外光のパルス信号を受
   光するフォトダイオードと、 該フォトダイオードに供給される平均直流電流量を検出
   する検出手段と、 前記フォトダイオードが受光した信号の出力を発生する
   負荷抵抗とからなり、 該負荷抵抗の抵抗値を前記検出手段の出力に応じて可変
   制御することを特徴とする赤外線パルス通信方式の受光
   装置。
2. 【請求項２】前記負荷抵抗は、主抵抗に並列に、抵抗と
   スイッチング手段とを直列接続した副抵抗回路が複数接
   続されてなり、該副抵抗回路のスイッチング手段を前記
   検出手段の出力に応じて順次「オン」となるよう制御す
   ることを特徴とする請求項１記載のパルス通信方式の受
   光装置。
3. 【請求項３】前記検出手段から検出される平均直流電流
   の大きさが大きくなるに従い、前記負荷抵抗の抵抗値を
   次第に小さくするように制御することを特徴とする請求
   項１あるいは２記載のパルス通信方式の受光装置。
4. 【請求項４】上記赤外光のパルス信号がパルス位置変調
   されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
   か１つに記載された赤外線パルス通信方式の受光装置。