JPH0629930A - 光信号受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】空間を介して到来する光信号をデータ誤りなく
適確に受信する。 【構成】光学フィルタ１１，２１は、それぞれ異なる波
長透過特性を有し、少なくとも一方は前記光信号を透過
する。受光素子１２，２２は、光学フィルタ１１，２１
のそれぞれに対応して設けられ、それぞれ対応する光学
フィルタ１１，２１を透過した光の光量に応じた大きさ
の電気信号を生成する。直流電圧変換部１３，２３は、
受光素子１２，２２のそれぞれが出力する電気信号ＥＳ
１，ＥＳ３に対する相対的な利得が、光学フィルタ１
１，２１での外乱光に対する透過光量の違いを補償する
所定の利得となるように電気信号ＥＳ１，ＥＳ３をそれ
ぞれ増幅する。差動増幅部３は、直流電圧変換部１３，
２３によって光学フィルタ１１，２１での透過光量の違
いが補償されたのちの電気信号ＥＳ２，ＥＳ４のレベル
差に対応するレベルの電気信号ＥＳ５を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空間を伝送路として光
通信を行うシステム等に適用され、空間を介して到来し
た光信号を受信する光信号受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気機器におけるリモートコントロール
装置などにおいては、電気機器本体との間を接続するた
めのコードを排除したコードレス型とすることにより、
操作性を向上させることを目的とし、光通信によって空
間を介して情報の伝送を行うことが一般的となってい
る。

【０００３】ここで光通信の基本的な原理は、送信すべ
き情報を光の強弱で表すことにより情報の伝送を行うも
のであり、搬送波である光の変調の方法としては、ＦＭ
変調方式やベースバンド方式などがある。すなわち、送
信側では例えばＦＭ変調した音量制御データに応じて、
ＬＥＤなどの発光素子の発光／非発光を制御することに
より、ＦＭ変調された光信号を発生し、空間へと放出す
る。受信側では、送信側より放出され、空間を介して到
来した光信号を、例えばフォトダイオードなどの受光素
子によって受光し、電気信号に戻す。

【０００４】ところでこのような光通信を空間を伝送路
として実現する場合、受信側においては受光素子によっ
て太陽光や室内照明光などの外乱光も電気信号に変換さ
れてしまい、ノイズ成分として光信号に重畳されること
となる。このため、外乱光を排除して信号成分のみを取
り出すための対策を何等施さないと、情報の伝送に大き
な影響を来すおそれがあり、最悪の場合、正確な情報伝
送が行えなくなってしまう。

【０００５】このような事情を考慮し、空間を介した光
通信においては、外乱光の影響を排除するために従来よ
り種々の工夫がなされている。その一つとしては、光と
して赤外光を使用することである。自然光には赤外光成
分が比較的少なく、従って、可視光カットフィルタ等の
光学フィルタを用いて低域の不要波長成分を除去した
後、電気的なフィルタを用いて自然光や室内照明光など
の不要周波数成分を除去することにより、信号成分が抽
出できる。

【０００６】しかし、電気的なフィルタを用いると、特
定の周波数帯を減衰させるために信号波形が歪んでしま
うおそれがある。これを回避するために電気的なフィル
タにて減衰する帯域を緩やかにすると、不要周波数成分
の残留量が多くなってしまうため、データ誤りが生じる
おそれがある。家電機器などに適用される一般的なリモ
ートコントロール装置のように伝送する情報量が少なけ
れば、複数回にわたって情報の再送を行うことにより正
確な情報伝送を実現できるが、多量の情報を高速に伝送
する場合には、情報の再送を行うことは困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の光
信号受信装置は、電気的なフィルタを用いて自然光や室
内照明光などの不要周波数成分を除去するため、データ
誤りが生じやすいという不具合があった。

【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、空間を介して
到来する光信号をデータ誤りなく適確に受信することが
できる光信号受信装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、それぞれ
異なる波長透過特性を有し、少なくとも一方は前記光信
号を透過する２つの光学フィルタと、この２つの光学フ
ィルタのそれぞれに対応して設けられ、それぞれ対応す
る光学フィルタを透過した光の光量に応じた大きさの電
気信号を生成する２つの例えば受光素子などの受光手段
と、この２つの受光手段のそれぞれが出力する２つの電
気信号に対する相対的な利得が、前記光学フィルタでの
透過光量の違いを補償する所定の利得となるように前記
複数電気信号のうちの少なくともいずれか一方を増幅す
る例えば直流電圧変換部などの増幅手段とを備え、この
増幅手段によって前記光学フィルタでの透過光量の違い
が補償されたのちの２つの電気信号のレベル差を算出す
るようにした。

【００１０】第２の発明は、上記第１の発明における増
幅手段を２つの電気信号に対する相対的な利得を変化さ
せることが可能なように構成し、さらに光信号が到来し
ていないことを検出する例えば無信号検出部などの無信
号検出手段と、２つの電気信号のレベルを比較する例え
ばレベル比較部などの比較手段と、前記無信号検出手段
で光信号が到来していないことが検出されているとき
に、前記比較手段の比較結果に基づいて前記２つの電気
信号のレベルが同一となるように前記増幅手段の利得を
変化させる例えば利得制御部などの利得制御手段とを備
えた。

【００１１】第３の発明は、それぞれ異なる波長透過特
性を有し、ともに少なくとも前記光信号を透過する２つ
の光学フィルタと、この２つの光学フィルタのそれぞれ
に対応して設けられ、それぞれ対応する光学フィルタを
透過した光の光量に応じた大きさの第１電気信号または
第２電気信号を生成する２つの例えば受光素子などの受
光手段と、前記第１電気信号および前記第２電気信号に
対する相対的な利得が、前記光学フィルタでの前記光信
号の透過光量の違いを補償する所定の利得となるように
前記複数電気信号のうちの少なくともいずれか一方を増
幅する例えば直流電圧変換部などの第１増幅手段と、こ
の増幅手段によって前記光学フィルタでの外乱光の透過
光量の違いが補償されたのちの前記第１電気信号および
前記第２電気信号のレベル差に対応するレベルを有した
第３電気信号を生成する例えば差動増幅部などの第１レ
ベル差演算手段と、この第１のレベル差演算手段により
生成された第３電気信号と前記第１電気信号との相対的
な利得が、前記第１電気信号に含まれる外乱光成分と前
記第３電気信号とが同一レベルとなる所定の利得となる
ように前記第１電気信号および前記第３電気信号のうち
の少なくともいずれか一方を増幅する例えば差動増幅部
などの第２増幅手段とを備え、この第２増幅手段により
相対的なレベルが調整されたのちの前記第１電気信号お
よび前記第３電気信号のレベル差を算出するようにし
た。

【００１２】

【作用】第１の発明によれば、外乱光に対して互いに同
一の感度、かつ光信号に対して互いに異なる感度で受光
した２つの電気信号が生成される。そしてこの２つの電
気信号の差分が演算されることにより、２つの電気信号
に均等に存在する外乱光成分が相殺されて除去され、２
つの電気信号に不均等に存在する光信号成分が抽出され
る。

【００１３】第２の発明によればさらに、光信号が到来
していないときにおける２つの電気信号のレベル差に基
づいて、２つの電気信号のレベルが同一となるように増
幅手段の利得が制御され、外乱光の波長分布が変化して
も、実際の波長分布を考慮して外乱光に対する感度が常
に一定に保たれる。

【００１４】第３の発明によれば、光信号に対して互い
に同一の感度、かつ外乱光に対して互いに異なる感度で
受光した第１電気信号および第２電気信号が生成され
る。そしてこの２つの電気信号の差分が演算されること
により、第１電気信号および第２電気信号に均等に存在
する光信号成分が相殺されて除去され、第１電気信号お
よび第２電気信号に不均等に存在する外乱光成分が抽出
される。そして第２電気信号および抽出した外乱光成分
の差分が演算されることにより、第１電気信号中の外乱
光成分が相殺されて除去され、光信号成分が抽出され
る。

【００１５】

【実施例】（第１実施例）以下、図面を参照して本発明
の第１実施例につき説明する。図１は本実施例に係る光
信号受信装置の要部構成を示すブロック図である。この
光信号受信装置は、第１受信系１、第２受信系２および
差動増幅部３を含んでなる。第１受信系１は、光学フィ
ルタ１１、受光素子１２および直流電圧変換部１３より
なる。また第２受信系２は、光学フィルタ２１、受光素
子２２および直流電圧変換部２３よりなる。光学フィル
タ１１，２１は、互いに異なる波長透過特性を有してお
り、入射光ＯＳ１をそれぞれ異なる波長成分の光信号Ｏ
Ｓ２，ＯＳ３として透過する。

【００１６】受光素子１２は例えばフォトダイオードで
あり、光学フィルタ１１を透過した光信号ＯＳ２の光量
に応じたレベルの電流、すなわち電気信号ＥＳ１を発生
する。直流電圧変換部１３は、受光素子１２が出力する
電気信号ＥＳ１をその電流値に対応する直流電圧を有す
る電気信号に変換するとともに、これを所定の利得で増
幅し、第１受信信号ＥＳ２として差動増幅部３へと出力
する。なお光学フィルタ１１と光学フィルタ２１とは隣
接して配置される。

【００１７】受光素子２２は例えばフォトダイオードで
あり、光学フィルタ２１を透過した光信号ＯＳ３の光量
に応じたレベルの電流、すなわち電気信号ＥＳ３を発生
する。直流電圧変換部２３は、受光素子２２が出力する
電気信号ＥＳ３をその電流値に対応する直流電圧を有す
る電気信号に変換するとともに、これを所定の利得で増
幅し、第２受信信号ＥＳ４として差動増幅部３へと出力
する。ただし、直流電圧変換部２３の利得は、直流電圧
変換部１３の利得とは異ならせてある。

【００１８】差動増幅部３は、第１受信系１で得られた
第１受信信号ＥＳ２と第２受信系２で得られた第２受信
信号ＥＳ４とのレベル差に応じたレベルの電気信号ＥＳ
５を発生する。この電気信号ＥＳ５は、電気信号ＥＳ５
に対してデフレーミング（フレーム構造の解体・復元）
や信号レベルの変換などの所定の後処理を行って原信号
と同様な電気信号を再生する後処理回路（図示せず）へ
と供給される。次に、光学フィルタ１１，２１の波長透
過特性および直流電圧変換部１３，２３の利得について
詳しく説明する。

【００１９】受光素子１２，２２は、同一種類の素子で
あり、それぞれ例えば図２に示すような受光特性を有し
ている。ここで光信号の波長特性は例えば図３に示すも
のであり、受光素子１２，２２は光信号以外の波長も受
光する特性を有している。光学フィルタ１１，２１はそ
れぞれ、図２に示すように受光素子１２，２２が受光す
ることができる波長の一部を透過する。また光学フィル
タ１１は光学フィルタ２１に比較して光信号の波長成分
を多く透過する。かくして、受光素子１２には図２中の
Ａの範囲の波長の光が、また受光素子２２には図２中の
Ｂの範囲の波長の光がそれぞれ入射する。

【００２０】さて、受光素子１２，２２の受光特性およ
び光学フィルタ１１，２１の波長透過特性が以上の状態
であると、入射光ＯＳ１がランダムな波長分布であれ
ば、受光素子１２および受光素子２２のそれぞれの受光
量は、図２中の領域Ａおよび領域Ｂの面積に比例する。
すなわち、受光素子２２は受光素子１２に比較して絶対
的な受光量が低下する。この受光量の差を補償するよう
に、直流電圧変換部２３の利得を直流電圧変換部１３の
利得よりも大きく設定する。具体的な値は、光信号が到
来しない状態における受光素子１２および受光素子２２
のそれぞれの受光量の差を、例えば実測や計算などによ
って求め、その結果から最適な値に設定する。ただし、
直流電圧変換部１３，２３の利得は、自然光のような大
量の光が入射していても、直流電圧変換部１３，２３お
よび差動増幅部３が飽和しない程度とする。次に以上の
ように構成された光信号受信装置の動作を説明する。な
おここでは、白熱灯が点灯している状況での動作を説明
する。

【００２１】まず到来する光は、受光素子１２および受
光素子２２の双方で受光される。そして受光素子１２で
得られた電気信号ＥＳ１を直流電圧変換部１３で、また
受光素子２２で得られた電気信号ＥＳ３を直流電圧変換
部２３で、それぞれ電気信号ＥＳ２および電気信号ＥＳ
４に変換するとともにそれぞれ異なる所定の利得で増幅
する。さらに電気信号ＥＳ２および電気信号ＥＳ４を差
動増幅部３で差動増幅することにより、白熱灯光に対応
する信号成分を除去して光信号に対応する信号成分のみ
の抽出を行う。以下、白熱灯光に対応する信号成分が除
去され、光信号に対応する信号成分のみが抽出されるこ
とにつき詳細に説明する。

【００２２】まず、本光信号受信装置に到来する光は、
光信号の他に室内照明から放出された照明光が含まれて
いる。ただし、光学フィルタ１１と光学フィルタ２１と
は隣接して配置されているので、光学フィルタ１１に入
射する光と光学フィルタ２１に入射する光とは等しいも
のとしてみなすことができる。

【００２３】ここで光学フィルタ１１は、光信号の波長
成分を透過する透過波長特性を有するため、光信号ＯＳ
２には光信号が残留することになる。なお、白熱灯光は
例えば図４に示す波長分布を有しているので、この白熱
灯光の一部が受光素子１２により受光される。このため
電気信号ＥＳ１は、光信号と白熱灯光との両成分を含ん
だ信号となる。

【００２４】一方光学フィルタ２１は、光信号の波長成
分をほとんど透過しない透過波長特性を有するため、光
信号ＯＳ３には光信号の成分がほとんど含まれない。な
お、白熱灯光は一部が受光されるため、電気信号ＥＳ３
は白熱灯光の成分が大半である信号となる。

【００２５】ところで、受光素子１２，２２が受光可能
な波長の白熱灯光の透過量が、光学フィルタ１１と光学
フィルタ２１とで異なっているので、電気信号ＥＳ１と
電気信号ＥＳ３とでは白熱灯光成分の電流レベルが異な
っている。この電流レベルの差は、直流電圧変換部１
３，２３で対応する電圧値を有した信号に変換されたの
ちに電圧レベルの誤差として残るが、直流電圧変換部１
３，２３でさらに増幅される際の利得がこの電圧レベル
の誤差を補償するように異なる値に設定されているの
で、直流電圧変換部１３から出力される第１受信信号Ｅ
Ｓ２の白熱灯光成分の電圧レベルと直流電圧変換部２３
から出力される第２受信信号ＥＳ４の白熱灯光成分の電
圧レベルとは同一となる。かくして、第１受信信号ＥＳ
２および第２受信信号ＥＳ４は、図５（ａ）および
（ｂ）にそれぞれ示すような信号となる。

【００２６】さて、直流電圧変換部１３，２３の利得
は、光信号が到来していない状態における受光量の差に
基づいて設定されているので、光信号成分のレベル差に
ついては補償がなされない。従って図５（ａ）（ｂ）に
示すように、第１受信信号ＥＳ２の光信号成分の電圧レ
ベルと第２受信信号ＥＳ４の光信号成分の電圧レベルと
には差が残る。

【００２７】かくして第１受信信号ＥＳ２と第２受信信
号ＥＳ４とを差動増幅部３で差動増幅して両信号の差分
をとると、同一レベルである白熱灯光成分が相殺し、差
動増幅部３が出力する電気信号ＥＳ５には、図５（ｃ）
に示すように光信号成分のみが残ることになり、光信号
成分が抽出されることになる。

【００２８】このように本実施例によれば、電気的なフ
ィルタを用いることなしに光信号成分を抽出することが
でき、これにより、信号波形を歪ませることなしに、白
熱灯光成分を十分に除去して光信号成分を抽出できる。

【００２９】（第２実施例）ところで、前述の第１実施
例の構成であると、直流電圧変換部１３，２３での利得
が固定的に設定されているため、例えば蛍光灯光（白熱
灯光とは波長特性が異なる）が入射する環境下で使用す
るなど、外乱光の条件が変化すると、第１受信信号ＥＳ
２の外乱光成分と第２受信信号ＥＳ４の外乱光成分との
レベル差を補償できなくなり、電気信号ＥＳ５に外乱光
成分が残留してしまうおそれがある。以下、この不具合
を解消し、様々な環境下で使用することができる実施例
につき説明する。図６は本実施例に係る光信号受信装置
の要部構成を示すブロック図である。なお、図１と同一
部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００３０】この光信号受信装置は、第１受信系１、差
動増幅部３、第２受信系４、受信信号検出部５、レベル
比較部６および利得制御部７を含んでなる。第２受信系
４は、光学フィルタ２１、受光素子２２および直流電圧
変換部４１よりなる。

【００３１】第２受信系４は、基本的には前記第１実施
例における第２受信系２とほぼ同様な構成をなすが、直
流電圧変換部４１が利得を可変することが可能なものと
なっている点が異なる。

【００３２】受信信号検出部５は、差動増幅器３が出力
する電気信号ＥＳ５の状態を監視する。レベル比較部６
は、第１受信信号ＥＳ２のレベルと第２受信信号ＥＳ４
のレベルとを比較する。利得制御部７は、レベル比較部
６での比較結果に基づいて直流電圧変換部４１の利得を
制御する。

【００３３】次に以上のように構成された光信号受信装
置の動作を説明する。ここで、光信号成分の抽出にかか
る動作は前記第１実施例と同一であるのでその説明は省
略し、直流電圧変換部４１の利得の制御にかかる動作に
ついて説明する。

【００３４】まず受信信号検出部５は、常に電気信号Ｅ
Ｓ５の状態を監視しており、無信号状態の検出を行って
いる。そして受信信号検出部５は無信号状態を検出する
と、レベル比較部６を動作させる。レベル比較部６は、
受信信号検出部５が無信号状態を検出している期間に、
第１受信信号ＥＳ２のレベルと第２受信信号ＥＳ４のレ
ベルとを比較し、比較結果を利得制御部７に通知する。

【００３５】利得制御部７は、レベル比較部６での比較
結果に基づき、第１受信信号ＥＳ２のレベルと第２受信
信号ＥＳ４のレベルとが同一になるように直流電圧変換
部４１の利得を増減する。

【００３６】かくして、現在の外乱光の状況に基づい
て、受光素子１２と受光素子２２との受光量の差を補償
するための利得が設定される。そして光信号が到来する
と、受信信号検出部５では無信号が検出できなくなるの
で、レベル比較部６は第１受信信号ＥＳ２のレベルと第
２受信信号ＥＳ４のレベルとの比較を停止する。これに
ともなって利得制御部７は、直流電圧変換部４１の利得
の増減を停止し、固定化する。

【００３７】以上のように本実施例によれば、無信号時
において、第１受信信号ＥＳ２と第２受信信号ＥＳ４と
が同一レベルとなるように直流電圧変換部４１の利得を
制御するので、実際の外乱光に基づいて第１受信信号Ｅ
Ｓ２の外乱光成分のレベルと第２受信信号ＥＳ４の外乱
光成分のレベルとの誤差を補償することができる。従っ
て、外乱光の変化に対応することができ、常に光信号成
分の抽出を適確に行うことができる。

【００３８】（第３実施例）以下、図面を参照して本発
明の第３実施例につき説明する。図７は本実施例に係る
光信号受信装置の要部構成を示すブロック図である。な
お、図１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。この光信号受信装置は、第１受信系１、
差動増幅部３、第２受信系８、遅延回路９および差動増
幅部１０を含んでなる。

【００３９】第２受信系８は、基本的には前記第１実施
例における第２受信系２とほぼ同様な構成をなすが、光
学フィルタ８１の波長透過特性が、前記第１実施例の光
学フィルタ２１とは異なっている。光学フィルタ８１は
図８に示すように、光信号の波長および図９に示す蛍光
灯光の波長を十分に透過する波長透過特性を有する。な
お、第１受信系１の光学フィルタ１１は、光信号の波長
を十分に透過し、蛍光灯光の波長の多くを遮断する波長
透過特性を有している。かくして、受光素子１２には図
８中のＡの範囲の波長の光が、また受光素子２２には図
８中のＣの範囲の波長の光がそれぞれ入射する。

【００４０】直流電圧変換部１３，２３の利得は、光学
フィルタ１１と光学フィルタ８１とでの光信号の波長の
透過量の差に基づく、信号の電圧差を補償するように、
互いに異なる値に設定する。具体的な値は、光信号のみ
が到来する状態における受光素子１２および受光素子２
２のそれぞれの受光量の差を、例えば実測や計算などに
よって求め、その結果から最適な値に設定する。

【００４１】差動増幅部３の利得は、電気信号ＥＳ２中
の蛍光灯光成分のレベルと電気信号ＥＳ５のレベルとが
ほぼ同じレベルとなるように設定する。具体的な値は、
実測や計算などによって求める。遅延回路９は、第１受
信信号ＥＳ２に所定の遅延を与え、電気信号ＥＳ６とす
る。上記遅延量は、差動増幅部３での遅延量と同一に設
定する。

【００４２】差動増幅部１０は、差動増幅部３から出力
される電気信号ＥＳ５と遅延回路９から出力される電気
信号ＥＳ６とのレベル差に応じたレベルの電気信号ＥＳ
７を発生する。次に以上のように構成された光信号受信
装置の動作を説明する。なおここでは、蛍光灯が点灯し
ている状況での動作を説明する。

【００４３】まず到来する光は、受光素子１２および受
光素子２２の双方で受光される。そして受光素子１２で
得られた電気信号ＥＳ１を直流電圧変換部１３で、また
受光素子２２で得られた電気信号ＥＳ３を直流電圧変換
部２３で、それぞれ電気信号ＥＳ２および電気信号ＥＳ
４に変換するとともにそれぞれ異なる所定の利得で増幅
する。電気信号ＥＳ２および電気信号ＥＳ４を差動増幅
部３で差動増幅することにより、蛍光灯光成分のみを抽
出した電気信号ＥＳ５を生成する。さらに第１受信信号
ＥＳ２に対して所定の遅延を遅延回路９で与えて電気信
号ＥＳ６を生成し、この電気信号ＥＳ６および電気信号
ＥＳ５を差動増幅部１０で差動増幅することにより、蛍
光灯光成分を除去して光信号に対応する信号成分のみの
抽出を行う。以下、蛍光灯光に対応する信号成分が除去
され、光信号に対応する信号成分のみが抽出されること
につき詳細に説明する。

【００４４】まず、光学フィルタ１１は光信号の波長を
十分に透過し、蛍光灯光の波長の大半を遮断するため、
光信号ＯＳ２は主として光信号成分を含み、蛍光灯光成
分は低レベルとなる。この光信号ＯＳ２は受光素子１２
で受光され、これにより主として光信号成分を含み、蛍
光灯光成分は低レベルな電気信号ＥＳ１が生成される。

【００４５】一方光学フィルタ８１は、光信号成分およ
び蛍光灯光成分の双方を十分に透過するので、光信号Ｏ
Ｓ２は光信号成分および蛍光灯光成分の双方を含んでい
る。この光信号ＯＳ３は受光素子２２で受光され、これ
により光信号成分および蛍光灯光成分の双方を含んだ電
気信号ＥＳ３が生成される。

【００４６】ところで、光信号の波長の透過量が、光学
フィルタ１１と光学フィルタ８１とで異なるので、電気
信号ＥＳ１と電気信号ＥＳ３とでは光信号成分の電流レ
ベルが異なっている。この電流レベルの差は、直流電圧
変換部１３，２３で対応する電圧値を有した信号に変換
されたのちに電圧レベルの誤差として残るが、直流電圧
変換部１３，２３でさらに増幅される際の利得がこの電
圧レベルの誤差を補償するように異なる値に設定されて
いるので、直流電圧変換部１３から出力される第１受信
信号ＥＳ２の光信号成分の電圧レベルと直流電圧変換部
２３から出力される第２受信信号ＥＳ４の光信号成分の
電圧レベルとは同一となる。

【００４７】このような第１受信信号ＥＳ２と第２受信
信号ＥＳ４とを差動増幅部３で差動増幅して両信号の差
分をとると、同一レベルである光信号成分が相殺し、差
動増幅部３が出力する電気信号ＥＳ５には、蛍光灯光成
分のみが残る。

【００４８】さて、第１受信信号ＥＳ２は遅延回路９に
も入力されており、この遅延回路９で所定時間の遅延が
与えられて電気信号ＥＳ６とされている。遅延回路９の
遅延量は差動増幅部３での遅延量と同一に設定されてい
るので、差動増幅部３での遅延による電気信号ＥＳ２と
電気信号ＥＳ５との位相差が補償される。また、差動増
幅部３の利得は、電気信号ＥＳ２中の蛍光灯光成分のレ
ベルと電気信号ＥＳ５のレベルとがほぼ同じレベルとな
るように設定されているので、電気信号ＥＳ６中の蛍光
灯光成分のレベルと電気信号ＥＳ５のレベルとはほぼ同
じレベルとなっている。

【００４９】かくして、電気信号ＥＳ５と電気信号ＥＳ
６とを差動増幅部１０で差動増幅して両信号の差分をと
ると、電気信号ＥＳ６中の蛍光灯光成分が電気信号ＥＳ
５によって相殺されて除去され、差動増幅部１０が出力
する電気信号ＥＳ７には、光信号成分のみが残ることに
なり、光信号成分が抽出されることになる。

【００５０】このように本実施例によれば、電気的なフ
ィルタを用いることなしに光信号成分を抽出することが
でき、これにより、信号波形を歪ませることなしに、蛍
光灯光成分を十分に除去して光信号成分を抽出できる。

【００５１】なお本発明は上記各実施例に限定されるも
のではない。例えば２つの光学フィルタのそれぞれの波
長透過特性は、互いに異なり、かつ少なくとも一方が光
信号の波長を透過するものであれば任意であって良い。
例えば、図１０に示すように、一方の光学フィルタ（そ
の波長透過特性をＸで示す）と他方の光学フィルタ（そ
の波長透過特性をＹで示す）とが、それぞれ全く異なる
波長を透過しても良い。このほか、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形実施が可能である。

【００５２】

【発明の効果】第１の発明は、それぞれ異なる波長透過
特性を有し、少なくとも一方は前記光信号を透過する２
つの光学フィルタと、この２つの光学フィルタのそれぞ
れに対応して設けられ、それぞれ対応する光学フィルタ
を透過した光の光量に応じた大きさの電気信号を生成す
る２つの例えば受光素子などの受光手段と、この２つの
受光手段のそれぞれが出力する２つの電気信号に対する
相対的な利得が、前記光学フィルタでの透過光量の違い
を補償する所定の利得となるように前記複数電気信号の
うちの少なくともいずれか一方を増幅する例えば直流電
圧変換部などの増幅手段とを備え、この増幅手段によっ
て前記光学フィルタでの透過光量の違いが補償されたの
ちの２つの電気信号のレベル差を算出するようにした。

【００５３】第２の発明は、上記第１の発明における増
幅手段を２つの電気信号に対する相対的な利得を変化さ
せることが可能なように構成し、さらに光信号が到来し
ていないことを検出する例えば無信号検出部などの無信
号検出手段と、２つの電気信号のレベルを比較する例え
ばレベル比較部などの比較手段と、前記無信号検出手段
で光信号が到来していないことが検出されているとき
に、前記比較手段の比較結果に基づいて前記２つの電気
信号のレベルが同一となるように前記増幅手段の利得を
変化させる例えば利得制御部などの利得制御手段とを備
えた。

【００５４】第３の発明は、それぞれ異なる波長透過特
性を有し、ともに少なくとも前記光信号を透過する２つ
の光学フィルタと、この２つの光学フィルタのそれぞれ
に対応して設けられ、それぞれ対応する光学フィルタを
透過した光の光量に応じた大きさの第１電気信号または
第２電気信号を生成する２つの例えば受光素子などの受
光手段と、前記第１電気信号および前記第２電気信号に
対する相対的な利得が、前記光学フィルタでの前記光信
号の透過光量の違いを補償する所定の利得となるように
前記複数電気信号のうちの少なくともいずれか一方を増
幅する例えば直流電圧変換部などの第１増幅手段と、こ
の増幅手段によって前記光学フィルタでの外乱光の透過
光量の違いが補償されたのちの前記第１電気信号および
前記第２電気信号のレベル差に対応するレベルを有した
第３電気信号を生成する例えば差動増幅部などの第１レ
ベル差演算手段と、この第１のレベル差演算手段により
生成された第３電気信号と前記第１電気信号との相対的
な利得が、前記第１電気信号に含まれる外乱光成分と前
記第３電気信号とが同一レベルとなる所定の利得となる
ように前記第１電気信号および前記第３電気信号のうち
の少なくともいずれか一方を増幅する例えば差動増幅部
などの第２増幅手段とを備え、この第２増幅手段により
相対的なレベルが調整されたのちの前記第１電気信号お
よび前記第３電気信号のレベル差を算出するようにし
た。これらにより、空間を介して到来する光信号をデー
タ誤りなく適確に受信することができる光信号受信装置
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係る光信号受信装置の
要部構成を示すブロック図。

【図２】 図１中の光学フィルタ１１，２１の波長透過
特性および受光素子１２，２２の受光特性を示す図。

【図３】 光信号の波長特性を示す図。

【図４】 白熱灯光の波長特性を示す図。

【図５】 図１中の電気信号ＥＳ２，ＥＳ４，ＥＳ５の
信号例を示す図。

【図６】 本発明の第２実施例に係る光信号受信装置
の要部構成を示すブロック図。

【図７】 本発明の第３実施例に係る光信号受信装置の
要部構成を示すブロック図。

【図８】 図７中の光学フィルタ１１，８１の波長透過
特性および受光素子１２，２２の受光特性を示す図。

【図９】 蛍光灯光の波長特性を示す図。

【図１０】 １つの光学フィルタの波長透過特性および
受光素子の受光特性の変形例を示す図。

【符号の説明】

１…第１受信系、２，４，８…第２受信系、３，１０…
差動増幅部、５…受信信号検出部、６…レベル比較部、
７…利得制御部、９…遅延回路、１１，２１，８１…光
学フィルタ、１２，２２…受光素子、１３，２３，４１
…直流電圧変換部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/22

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空間を介して到来する所定の波長成分を
   有した光信号を受信する光信号受信装置において、 それぞれ異なる波長透過特性を有し、少なくとも一方は
   前記光信号を透過する２つの光学フィルタと、 この２つの光学フィルタのそれぞれに対応して設けら
   れ、それぞれ対応する光学フィルタを透過した光の光量
   に応じた大きさの電気信号を生成する２つの受光手段
   と、 この２つの受光手段のそれぞれが出力する２つの電気信
   号に対する相対的な利得が、前記光学フィルタでの外乱
   光の透過光量の違いを補償する所定の利得となるように
   前記複数電気信号のうちの少なくともいずれか一方を増
   幅する増幅手段と、 この増幅手段によって前記光学フィルタでの外乱光の透
   過光量の違いが補償されたのちの２つの電気信号のレベ
   ル差を算出するレベル差演算手段とを具備したことを特
   徴とする光信号受信装置。
2. 【請求項２】 増幅手段は２つの電気信号に対する相対
   的な利得を変化させることが可能なように構成され、 光信号が到来していないことを検出する無信号検出手段
   と、 ２つの電気信号のレベルを比較する比較手段と、 前記無信号検出手段で光信号が到来していないことが検
   出されているときに、前記比較手段の比較結果に基づい
   て前記２つの電気信号のレベルが同一となるように前記
   増幅手段の利得を変化させる利得制御手段とを具備した
   ことを特徴とする請求項１に記載の光信号受信装置。
3. 【請求項３】 空間を介して到来する所定の波長成分を
   有した光信号を受信する光信号受信装置において、 それぞれ異なる波長透過特性を有し、ともに少なくとも
   前記光信号を透過する２つの光学フィルタと、 この２つの光学フィルタのそれぞれに対応して設けら
   れ、それぞれ対応する光学フィルタを透過した光の光量
   に応じた大きさの第１電気信号または第２電気信号を生
   成する２つの受光手段と、 前記第１電気信号および前記第２電気信号に対する相対
   的な利得が、前記光学フィルタでの前記光信号の透過光
   量の違いを補償する所定の利得となるように前記複数電
   気信号のうちの少なくともいずれか一方を増幅する第１
   増幅手段と、 この増幅手段によって前記光学フィルタでの外乱光の透
   過光量の違いが補償されたのちの前記第１電気信号およ
   び前記第２電気信号のレベル差に対応するレベルを有し
   た第３電気信号を生成する第１レベル差演算手段と、 この第１のレベル差演算手段により生成された第３電気
   信号と前記第１電気信号との相対的な利得が、前記第１
   電気信号に含まれる外乱光成分と前記第３電気信号とが
   同一レベルとなる所定の利得となるように前記第１電気
   信号および前記第３電気信号のうちの少なくともいずれ
   か一方を増幅する第２増幅手段と、 この第２増幅手段により相対的なレベルが調整されたの
   ちの前記第１電気信号および前記第３電気信号のレベル
   差を算出する第２レベル差演算手段とを具備したことを
   特徴とする光信号受信装置。