KR100944024B1 - 광 수신 장치 및 가시광 통신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 광 출력시의 응답 속도가 서로 다른 복수의 발광 수단으로부터 출력된 복수의 파장 대역의 광을 이용하여 고속으로 품질이 좋은 데이터 전송을 수행하는 것이다.

이를 위한 해결 수단으로서, 전송 대상인 데이터 신호는 송신기(10)의 변조기(12)에 공급되고, 이 변조기(12)에 의해 청색광 여기형 백색 LED(14)의 출력이 변조되며, 청색 LED광과 형광체광이 출력된다. 변조 후의 청색광은 LED광 투과 컬러 필터(22B)를 투과하여 광전 변환기(24B)에 입사된다. 한편, 변조 후의 형광체광은 형광체광 투과 컬러 필터(22F)를 투과하여 광전 변환기(24F)에 입사된다. 광전 변환기(24B, 24F)에서는 입사광이 전기 신호로 변환된다. 변환 후의 신호는 증폭기(26B, 26F)에 의한 증폭 후, 등화기(28B, 28F)에 의해 청색광의 응답 특성 내지 형광체광의 응답 특성에 대응하여 고조파 성분이 강조되어 파형의 둔화가 경감된다.

가시광, 통신, 청색 LED광, 형광체광, 투과 컬러 필터, 광전 변환기, 등화기

Description

광 수신 장치 및 가시광 통신 장치{LIGHT RECEIVING APPARATUS AND VISIBLE LIGHT COMMUNICATION APPARATUS}

본 발명은 가시광을 이용하여 신호를 전송하는 데이터 전송 시스템에 관한 것으로, 예를 들면 형광체의 발광을 포함하는 백색 발광 다이오드(Light Emitting Diode : 이하, 백색 LED라 한다)를 사용하는 통신에 적합한 광 수신 장치 및 가시광 통신 장치에 관한 것이다.

근래에 백색 LED의 개발이 활발하게 이루어지며 조명, 차량 탑재용 램프, 액정 백라이트 등 여러 분야에 이용되고 있다. 이 백색 LED는, 예를 들면 형광등 등의 백색 광원과 비교해서 온/오프 전환 응답 속도가 매우 빠른 등의 특징을 가지고 있다. 이에, 데이터 전송 매체로서 LED에 의한 백색광을 이용하여 백색 LED의 조명광에 데이터 전송 기능을 지니게 하는 가시광 통신 시스템이 제안되고 있다(하기 특허문헌1 참조). 즉, 백색 LED의 발광 강도를 송신 데이터에 따라 변조하고, 수신측에서는 그 광의 강약을 포토 다이오드(Photo Diode : 이하 PD라고 한다) 등의 광전 변환기를 통해 전기 신호로 변환함으로써, 데이터 전송을 실현한다.

그러나, 백색 LED는 예를 들어 하기 비특허문헌1에서 알 수 있듯이 발광 방 식에 따라 주로 3종류로 분류할 수 있다.

(1) 청색광 여기형 백색 LED : 청색 LED와 주로 황색을 발광하는 형광체를 조합한 것이다. 청색 LED의 주위에 YAG(이트륨 알루미늄 가넷)계로 대표되는 형광체를 배치하고, 하나의 패키지에 수납한 구조로 되어 있다. 이 방식에서는 중심에 배치된 청색 LED로부터 출력되는 청색광에 의해 주위의 형광체가 여기되고, 이 형광체로부터 주로 청색과 보색 관계가 있는 색(주로 황색)이 출력된다. 이 형광체에 의한 황색 형광과 상기 청색 LED에 의한 청색광을 혼색함으로써, 의사적으로 백색광을 얻고 있다.

이와 같은 청색광 여기형 백색 LED의 장점으로는 (1) 다른 방식에 비해 에너지 이용 효율이 높아 높은 조도를 얻기 쉬운 점, (2) 구성이 간단하기 때문에 저가로 제작이 가능하다는 점 등을 들 수 있다. 한편, 단점으로는 연색성이 나쁜 점을 들 수 있다. 연색성이란, 조명에 의해 물체의 색이 보이는 방식의 특성을 가리키는데, 색이 자연광에서 본 경우와 가까울수록 연색성이 좋다고 한다.

도 6(A)에는 청색광 여기형 백색 LED의 일 예가 도시되어 있다. 동 도면에 도시된 바와 같이, 청색 LED(900)는 수지 케이스(902)의 주면(主面)상에 설치되어 있다. 청색 LED(900)의 구동 전압 인가 단자(도시 않음)는 인출 전극(904, 906)에 각각 접속되어 있다. 이들 인출 전극(904, 906)에 구동 전압을 인가하면, 청색 LED(900)로부터 청색광이 출력되는데, 그 일부가 형광체(908)에 입사된다. 이에 따라 형광체(908)가 여기되어 형광이 출력된다. 청색 LED에는 여러 파장의 발광 특성을 갖는 것이 있는데, 피크 파장이 440~470㎚ 범위에 있는 것이 사용된다. 형광 체(908)는 청색 LED의 피크 파장보다 장파장측의 광을 발광하는 것이 사용된다. 그리고, 청색 LED가 발광하는 광을 가로막지 않도록 방사형이며 두께감이 있는 투광성 수지 중에 형광체 입자(908)가 배치된다. 도 6(B)에는 청색광 여기형 백색 LED의 발광 스펙트럼 특성이 도시되어 있다. 점선 SA로 둘러싼 부분이 청색광 부분이며, 점선 SB로 둘러싼 부분이 형광체에 의한 발광 부분이다. 이와 같이 형광체에 의한 발광은 청색 LED의 발광의 피크 파장보다 장파장측에 존재한다.

(2) 자외광 여기형 백색 LED는 자외 LED와 R, G, B(적, 녹, 청)의 3원색을 발광하는 형광체를 조합한 것이다. 자외광 LED의 주위에 R, G, B의 3원색을 발광하는 형광체를 각각 배치하고, 하나의 패키지에 수납한 구조로 되어 있다. 이 방식에서는 중심에 배치된 자외광 LED로부터 출력되는 자외광에 의해 주위의 형광체가 여기되고, 이들 형광체로부터 R, G, B의 3원색 광이 각각 출력된다. 이들 R, G, B의 광을 혼색함으로써 백색광을 얻는다.

자외 LED에는 여러 파장의 발광 특성을 갖는 것이 있는데, 피크 파장이 380~410㎚ 범위에 있는 것이 사용된다. 형광체는 자외 LED의 피크 파장보다 장파장측의 광을 발광하는 것이 사용된다. 그리고, 자외 LED가 발광하는 광을 충분히 흡수하여 여기하도록 방사형이며 두께감이 있는 투광성 수지 중에 광의 3원색을 발광하는 다수의 형광체 입자가 배치된다.

이와 같은 자외광 여기형 백색 LED의 장점으로는 상술된 연색성이 양호하다는 점을 들 수 있다. 한편, 단점으로는 (1) 상기 청색광 여기형 백색 LED에 비해 에너지 이용 효율이 낮아 높은 조도를 얻기가 힘든 점, (2) 자외 발광이기 때문에 LED의 구동 전압이 높은 점 등을 들 수 있다.

(3) 3색 발광형 백색 LED : R, G, B의 LED를 조합한 것이다. 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED의 3종류의 LED를 하나의 패키지에 수납한 구조로 되어 있다. 이 방식은 3원색인 각각의 LED를 동시에 발광시킴으로써 백색광이 얻어진다.

이와 같은 3색 발광형 백색 LED의 장점으로는 상기 자외광 여기형 백색 LED와 마찬가지로 연색성이 좋은 점을 들 수 있다. 한편, 단점으로는 3종류의 LED를 하나의 패키지에 실장하게 되므로, 다른 방식에 비해 고가가 된다는 점 등을 들 수 있다.

이상의 각 방식의 백색 LED를 데이터 전송에 이용하는 경우의 특징은 아래와 같다.

(1) 청색광 여기형 백색 LED를 이용하는 경우, 형광체로부터 출력되는 광의 응답 속도가 저속이기 때문에 기껏해야 몇 Mbps 정도의 전송 속도밖에 얻지 못한다(하기 비특허문헌2 참조). 도 7(A)에는 이 방식의 송수신기 구성이 도시되어 있다. 동 도면에서 전송 대상인 데이터는 송신기(920)의 변조기(922)에 입력되어 소정의 변조를 받으며, 변조 신호가 청색광 여기형 백색 LED(924)에 공급된다. 따라서, 청색광 여기형 백색 LED(924)의 출력광이, 예를 들면 OOK(On-Off Keying) 등의 변조 방식으로 변조되어 점멸한다. 변조 후의 점멸광은 수신기(930)의 광전 변환기(932)에 입력되어 전기 신호로 변환되고, 증폭기(934)에서 증폭된 후에 복조기(936)에 입력되며, 여기서 데이터의 복조가 수행된다. 여기서, 송신측에서 발광의 온/오프를 고속으로 수행하면, 형광체(908)로부터 발광되는 광의 응답 속도의 지연에 기인하여 파형의 둔화가 발생하고, 부호간 간섭이 발생하게 된다. 즉, 도 7(B)에 도시된 바와 같이, 변조기(922)의 변조 신호(SP)에 대하여 광전 변환기(932)의 출력 신호(SQ)가 둔화된다. 이것이 청색광 여기형 백색 LED를 이용하여 고속 전송을 실현할 때의 저해 요인이 된다.

이 점을 해결하기 위하여 광전 변환기 앞에 청색만 투과하는 LED광 투과 컬러 필터를 설치하고, 형광체로부터 출력된 응답 속도가 느린 광 성분을 이 컬러 필터로 제거함으로써, 고속화를 도모하는 방법이 제안되고 있다(하기 특허문헌1 참조). 도 7(C)에는 이 경우의 송수신기 구성이 도시되어 있는데, 수신기(950)의 광전 변환기(932)의 광 입사측에 LED광 투과 컬러 필터(952)를 배치한 구성으로 되어 있다. 이 LED광 투과 컬러 필터(952)에 의해 광 신호 중의 응답 속도가 느린 형광체로부터 발광되는 광이 제거된다. 이에 따라, 광전 변환기(932)에는 청색 LED(900)의 광만이 입사되게 되고, 결과적으로 상기 구성보다 빠른 데이터 전송을 수행할 수 있게 된다. 그러나, 이 방법을 이용해도 기껏해야 몇십 Mbps 정도의 전송 속도밖에 얻을 수 없다. 또한, 하기 비특허문헌3에서 알 수 있듯이, 백색 LED의 발광 특성의 고체 분산이나 경시 열화, 색 온도의 공간 분포의 불균일이 원인이 되어 데이터의 전송 품질을 유지할 수 없다는 지적도 있다.

(2) 자외광 여기형 백색 LED를 이용하는 경우, 상기 청색광 여기형 백색 LED를 이용하는 경우와 동일한 이유로 전송 속도는 몇 Mbps 정도가 된다. 또한, LED의 구동 전압이 높아지므로, 구동 회로의 구성도 복잡해진다.

(3) 3색 발광형 백색 LED를 이용하는 경우, 상기 방식에 비해 형광체 발광 성분도 없고, 각 LED가 서로 다른 신호를 반송하는 등의 파장 다중화를 수행하여 데이터 전송하는 것도 가능하여 고속화가 가능하다(하기 특허문헌2 참조). 그러나, 복수의 LED를 이용하기 때문에 코스트가 높아진다.

다음으로, LED와 같은 확산 광원과 PD와 같은 광전 변환기의 조합을 통해 공간 광 전송을 수행하는 경우에는 PD로 수광하는 광량이 거리의 2승에 반비례한다(예를 들면 하기 비특허문헌4 내지 5 참조). 따라서, 어느 정도 정보의 전송 가능한 거리 범위를 확보하기 위해서는 수신기측에 큰 다이나믹 레인지가 요구된다. 예를 들면, 적외선 통신 규격인 IrDA(Infra-red Data Association)에서는 1㎝~100㎝의 전송 거리 범위에 대하여 수신기측에 100㏈ 이상의 다이나믹 레인지가 요구된다(하기 특허문헌3 내지 비특허문헌6의 제2장 참조).

특히, 본 발명과 같이 가시역의 광을 데이터 전송 매체로서 공간 광 전송을 수행하는 경우, 태양광이나 형광등 등의 외란광이 매우 크다. 또한, 적외선 통신과 달리 가시광 컷 필터에 의한 광학적인 외란광의 제거가 곤란하다. 따라서, 수신기측에는 더욱 엄격한 조건이 부여된다. 일반적으로, 수신기측에서 큰 다이나믹 레인지를 얻으려면 앰프에 AGC(Auto Gain Control) 회로를 이용하거나(하기 비특허문헌6의 제7장), 게인이 서로 다른 앰프를 복수 준비하고, 입력 신호 레벨에 따라 앰프의 게인 전환을 수행하는 수단이 채용된다.

[특허문헌1] 일본 특허 제3465017호 공보

[특허문헌2] 일본 특개2002-290335 공보

[특허문헌3] 일본 특개 평10-51387호 공보

[비특허문헌1] 씨엠씨 출판, '백색 LED 조명 시스템 기술의 응용과 장래 전망'

[비특허문헌2] 신학 기보 ICD2005-44, Vol.105, No.184, 25-30p, '가시광 통신용 LED 드라이버의 시작과 가시광 LED의 응답 성능의 평가'

[비특허문헌3] 2006년 전자 정보 통신 학회, 기초·경계 소사이어티 대회 '백색 LED의 휘도 열화의 고찰'

[비특허문헌4] 수요사 '공간 전송 광학', 제6장

[비특허문헌5] 2005년 전자 정보 통신 학회, 통신 소사이어티 대회 '병렬 광 공간 전송 방식의 수신 특성의 광학적 해석'

[비특허문헌6] 토리켑스사 '적외선 통신 기술'

상술된 바와 같이 3색 발광형 백색 LED를 이용함으로써 전송 속도의 고속화가 가능해지지만, LED 자체가 고가이기 때문에 코스트나 범용성 면에서 보면 이 방식이 적합하다고 하기 힘들다.

한편, 청색광 여기형 백색 LED를 이용하는 경우, 이러한 코스트 면의 문제가 없으며, 상술된 바와 같이 응답 속도가 느린 형광체(908)로부터의 발광을 차단하는 LED광 투과 컬러 필터(952)를 이용함으로써, 고속 데이터 전송을 수행할 수 있다. 그러나, 일반적인 청색 LED의 컷 오프 주파수는 기껏해야 몇십 ㎒ 정도이며(상기 비 특허문헌 2 참조), 이 주파수를 넘는 전송 속도로 OOK 변조를 수행하면 출력되는 광 신호에는 역시 도 7(B)에 도시된 바와 같은 둔화가 생겨 부호간 간섭이 발생한다. 따라서, 데이터 전송 속도의 상한이 제한되어 기껏해야 몇십 Mbps 정도의 전 송 속도밖에 얻어지지 않는다. 데이터의 전송 품질도 열화된다.

더욱이, 자외광 여기형 백색 LED를 이용한 데이터 전송의 경우, 상기 청색광 여기형 백색 LED를 이용하였을 때와 마찬가지로 형광체의 발광의 응답 속도가 지연됨에 따른 전송 속도의 지연 문제를 회피할 수 없으며, 또한 자외광 LED의 구동 전압이 높아진다는 문제도 있다.

아울러, 형광체 재료의 개량을 통해 형광체로부터 출력되는 광의 응답 속도를 빠르게 하는 방법도 생각할 수 있으나, 소망하는 조도가 얻어지지 않는 점이나 형광체 재료 자체의 코스트가 높아지는 등의 과제도 발생할 수 있다. 이러한 점에서 보면, 범용이며 가격이 저렴한 청색광 여기형 백색 LED를 이용하여 고속 데이터 전송을 수행할 수 있으면 적합할 것이다.

한편, AGC 회로를 이용하거나 입력 신호 레벨에 따라 앰프의 게인을 전환하여 큰 다이나믹 레인지를 얻는 방법에서 회로 구성이 복잡해지는 것은 어쩔 수 없다. 또한, 송신기와 수신기의 거리가 근접하여 PD에 입사되는 광량이 큰 경우, 공간 전하 효과(Space Charge Effect, 하기 비특허문헌7 참조)에 의해 도 7(B)에 그래프 SQ로 나타낸 바와 같이 신호 파형의 입하에 파미(波尾)가 발생하고, 이것이 부호간 간섭의 원인이 되어 양호한 전송 품질의 확보에 저해가 되는 경우가 있다.

[비특허문헌7] 공학 도서 '광 통신 소자 공학'

본 발명은 이상의 점에 착안한 것으로, 그 목적은 광 출력시의 응답 속도가 서로 다른 복수의 발광 수단으로부터 출력되는 복수의 파장 대역의 광을 이용하여 고속의 데이터 전송을 수행하는 것이다. 다른 목적은 데이터 전송의 품질 유지를 도모하는 것이다. 또 다른 목적은 양호한 다이나믹 레인지를 얻는 것이다.

본 발명의 광 수신 장치에 따르면, 발광 다이오드와 이 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되어 발광하는 형광체에 의해 응답 속도가 서로 다른 복수의 발광을 얻는 수단으로부터의 출력을 받아 데이터 전송을 수행하기 위하여 변조된 복수의 파장 대역의 광을 수신하는 광 수신 장치에 있어서, 상기 변조된 복수의 파장 대역의 광으로부터, 상기 복수의 파장 대역마다의 광을 선택적으로 투과시키는 복수의 필터 수단에 의해 상기 목적은 달성된다.

주요한 형태 중 하나는, 상기 복수의 필터 수단을 투과한 복수의 파장 대역의 광 각각을 파장 대역마다 전기 신호로 변환하는 복수의 광전 변환 수단과, 상기 복수의 광전 변환 수단에 의한 변환 후의 전기 신호 각각을 파장 대역마다 상기 응답 속도에 대응하여 파형 등화하는 복수의 등화 수단과, 상기 복수의 등화 수단의 출력을 하나의 가산 출력으로 하는 가산 수단과, 이 가산 수단의 상기 가산 출력을 변별 처리하는 변별 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

다른 형태 중 하나는, 상기 복수의 발광 수단은 피크 파장이 440~470㎚ 범위 에 있는 발광 다이오드의 광과, 상기 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되며 상기 발광 다이오드의 피크 파장보다 장파장측의 광을 발광하는 형광체로부터 발하는 광과의 혼색에 의해 백색광이 되는 청색광 여기형 백색 발광 수단이다.

또한 다른 형태 중 하나는, 상기 복수의 발광 수단은 피크 파장이 380~410㎚ 범위에 있는 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되며 상기 발광 다이오드의 피크 파장보다 장파장측의 광을 발광하는 복수 종류의 형광체로부터 백색광을 발광하는 자외광 여기형 백색 발광 수단이다.

다른 광 수신 장치의 발명은, 발광 다이오드와 이 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되어 발광하는 형광체에 의해 응답 속도가 서로 다른 복수의 발광을 얻는 수단으로부터의 출력을 받아 데이터 전송을 수행하기 위해 변조된 복수의 파장 대역의 광을 수신하는 광 수신 장치에 있어서, 상기 변조된 복수의 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 복수의 필터 수단과, 이들 복수의 필터 수단을 투과한 광을 상기 복수의 필터 수단마다 각각 전기 신호로 변환하는 복수의 광전 변환 수단과, 상기 복수의 광전 변환 수단의 출력을 하나의 가산 출력으로 하는 가산 수단과, 이 가산 수단의 상기 가산 출력을 변별 처리하는 변별 수단과, 일측 광전 변환 수단의 출력의 신호 레벨을 검출하고, 이것이 소정의 역치 이하일 때에 타측 광전 변환 수단의 출력의 상기 가산 수단으로의 입력을 차단하는 신호 제어 수단을 구비한 것이다.

주요한 형태 중 하나는, 상기 신호 제어 수단을, 상기 일측 광전 변환 수단의 출력의 신호 레벨을 검출하는 신호 레벨 검출 수단과, 이 신호 레벨 검출 수단 의 검출 결과에 따라 상기 타측 광전 변환 수단의 출력을 제어하는 스위치 수단으로 구성하는 것을 특징으로 한다. 또한 다른 형태로는, 상기 광전 변환 수단의 출력에 대하여 상기 발광 수단에 의한 광 출력시의 응답 속도에 대응하여 파형 등화를 수행하는 등화 수단을 각각 설치한 것이다.

아울러 다른 형태 중 하나는, 상기 등화 수단이 적응적으로 파형 등화를 수행하는 적응 등화기이다.

본 발명의 가시광 통신 장치는 송신측의 광원으로서 형광체를 발광 수단으로 포함하는 백색 발광 수단을 사용하며, 이 백색 발광 수단으로부터 출력된 광을 상기 중 어느 하나에 기재된 광 수신 장치로 수신하는 것이다.

본 발명에 따르면, 저가이며 고속인 범용 백색 LED를 이용하여 고속의 데이터 전송을 양호한 전송 품질로 할 수 있다. 또한, 수신기의 다이나믹 레인지를 확대, 바꾸어 말하면 데이터 전송의 거리 범위의 확대를 도모할 수 있다. 또한, 등화 수단을 부가함으로써, 양호한 전송 품질을 얻을 수 있다.

본 명세서에 기재된 목적, 특징, 이점은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면에서 명료해진다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

[ 실시예 1]

먼저, 도 1(A) 및 도 2를 참조하며 본 발명의 실시예1에 대하여 설명한다. 도 1(A)에 본 실시예의 주요부의 회로 구성이 도시되어 있다. 동 도면에서 송신측부터 설명하면, 전송 대상인 데이터는 송신기(10)의 변조기(12)에 입력된다. 변조기(12)의 출력측에는 백색 발광 수단인 상술된 청색광 여기형 백색 LED(14)가 접속되어 있다. 변조기(12)로는 청색광 여기형 백색 LED(14)의 출력광을 고속으로 변조 가능한 LED 구동 회로가 이용될 수 있다.

청색광 여기형 백색 LED(14)로는 상기 도 6(A)를 참조하여 설명한 장치가 사용된다. 청색광 여기형 백색 LED(14)에는 광원으로서 청색 LED가 사용된다. 이 청색 LED(900)에는 여러 파장의 발광 특성을 갖는 것이 있는데, 피크 파장이 440~470㎚ 범위에 있는 것이 사용된다. 형광체(908)는 청색 LED(900)의 피크 파장보다 장파장측의 광을 발광하는 것이 사용된다. 그리고, 청색 LED가 발광하는 광을 차단하지 않도록 방사형이며 두께감이 있는 투명한 수지 중에 입자형의 형광체(908)가 산재하도록 배치된다.

한편, 수신측은 청색광 여기형 백색 LED(14)의 청색 LED로부터 출력된 LED광을 위한 회로와, 형광체로부터 출력된 형광을 위한 회로가 포함된다. 먼저, LED광의 회로부터 설명하면, 광 입사측에 필터 수단인 LED광 투과 컬러 필터(22B)를 개재하여 광전 변환 수단인 광전 변환기(24B)가 설치되어 있다. 이 광전 변환기(24B)의 출력측은 증폭기(26B)를 통해 등화기 또는 적응 등화기(28B)에 접속되어 있다. 한편, 형광체광의 회로에 대해서는, 광 입사측에 형광체광 투과 컬러 필터(22F)를 개재하여 광전 변환기(24F)가 설치되어 있다. 이 광전 변환기(24F)의 출력측은 증 폭기(26F)를 통해 등화기(28F)에 접속되어 있다.

이상의 각부 중 LED광 투과 컬러 필터(22B)는 청색광 여기형 백색 LED(14) 내의 청색 LED(900){도 6(A) 참조}가 발광하는 청색광을 선택적으로 투과시키는 컬러 필터이다. 한편, 형광체광 투과 컬러 필터(22F)는 청색광 여기형 백색 LED(14) 내의 형광체(908)가 발광하는 광을 선택적으로 투과시키는 컬러 필터이다. 광전 변환기(24B, 24F)는 입력된 광을 전기 신호로 변환하는 광 검출기로서, 변환 후의 전기 신호는 증폭기(26B, 26F)에서 각각 증폭된다. 등화기(28B, 28F)는 증폭된 신호의 고역을 강조하여 파형 등화한다.

등화기(28B, 28F)의 출력측은 가산 수단인 가산기(30)의 입력측에 접속되어 있으며, 가산기(30)의 출력측은 변별 수단인 복조기(32)의 변별기(34)에 접속되어 있다. 등화 후의 신호가 가산기(30)에 의해 가산되고, 나아가 변별기(34)에서 이치 신호로 변별된다.

다음에는 이상과 같이 구성된 본 실시예의 동작을 설명한다. 전송 대상인 데이터 신호는 송신기(10)의 변조기(12)에 공급되고, 이 변조기(12)에 의해 청색광 여기형 백색 LED(14)의 광 출력이, 예를 들면 OOK 방식으로 변조된다. 청색광 여기형 백색 LED(14)는 상술한 바와 같이 도 6(A)에 도시된 구성으로 이루어져 있으며, 청색 LED(900)의 출력광이 변조되면 형광체(908)의 출력광도 변조된다.

변조 후의 청색 LED광과 형광체광은 수신기(20)에 입사된다. 수신기(20)측에서 입사광 중 청색 LED(900)로부터 출력된 청색광{도 6(B) 점선 SA 참조}은 LED광 투과 컬러 필터(22B)를 투과하여 광전 변환기(24B)에 입사된다. 한편, 형광체(908) 로부터 출력된 형광체광{도 6(B) 점선 SB 참조}은 형광체광 투과 컬러 필터(22F)를 투과하여 광전 변환기(24F)에 입사된다. 광전 변환기(24B, 24F)에서 입사광은 전기 신호로 변환된다. 변환 후의 신호는 증폭기(26B, 26F)에서 각각 증폭된다.

도 2에는 각부의 신호 파형이 도시되어 있다. 동 도면에서 (A)는 송신측의 데이터 신호 파형이다. 이에 대하여 광전 변환기(24B)에 의한 청색광의 변환 신호 파형은 동 도면의 (B)의 점선 그래프 SB1로 나타낸 바와 같이 된다. 한편, 광전 변환기(24F)에 의한 형광체광의 변환 신호 파형은 동 도면의 (B)의 일점쇄선 그래프 SF1로 나타낸 바와 같이 된다. 양자를 비교하면, 그래프 SB1에 대하여 그래프 SF1은 둔화된 파형으로 되어 있다. 이는 상술한 바와 같이 형광체(908)로부터 출력된 광의 응답 속도가 느리기 때문이다.

이에, 본 실시예에서는 등화기(28B, 28F)에 의해 파형 등화가 수행된다. 등화기(28B, 28F)는 청색광의 응답 특성 내지 형광체광의 응답 특성에 대하여 각각 주파수 특성이 조정되어 있으며, 고조파 성분을 강조한다. 따라서, 동 도면의 (B)의 그래프 SB1, SF1은 동 도면의 (C)에 도시된 그래프 SB2, SF2와 같이 되어 파형의 둔화가 경감되게 된다. 등화 후의 신호는 가산기(30)에서 가산된 후 복조기(32)의 변별기(34)에 입력되어 이치화가 수행된다. 파형의 둔화가 개선되어 있으므로, 이치화 처리를 양호하게 수행할 수 있다. 따라서, 고속 데이터 전송이 가능해진다.

상술된 배경 기술과 같이, 청색광과 형광체광을 분리하지 않는 방법의 경우에는 시간 응답성이 서로 다른 광이 가산된 상태에서 등화 처리된다. 따라서, 고속 데이터 전송을 수행하는데 적합한 등화를 수행하기 위한 등화기의 회로 구성이 복 잡해지는 동시에 조정도 곤란해진다는 문제점이 있다. 이에 대하여 본 실시예에 따르면, 청색광과 형광체광 각각에 대하여 등화기를 구성하면 되므로, 간단하고 실용성이 향상된다.

[ 실시예2 ]

다음에는 본 발명의 실시예2에 대하여 설명한다. 상술된 실시예1과 동일 내지 대응하는 구성 요소에는 동일 부호를 이용하기로 한다(실시예3 이후에 대해서도 동일하게 한다). 본 실시예는 상술된 실시예1의 등화기(28B, 28F)로서, 증폭 신호를 적응적으로 파형 등화하는 적응 등화기를 이용한 예이다. 상기 실시예의 등화기는 계수 고정(즉, 특성이 고정)이지만, 본 실시예의 적응 등화기는 계수가 가변되며 특성이 입력 파형에 따라 변화한다. 이와 같은 적응 등화기를 이용하면, 청색광 여기형 백색 LED(14)의 발광 특성의 고체 분산이나 경시 열화(상기 비특허문헌3 참조)에 의한 출력광 특성의 변화에 대하여 항상 양호한 데이터의 전송 품질을 유지할 수 있다. 특히, 형광체는 LED보다 열화되기 쉬우므로, 적응 열화기가 적합하다. 또한, 청색광 여기형 백색 LED(14)는 그 발광 방향에 대하여 색 얼룩이 있다고 한다(상기 비특허문헌1 참조). 구체적으로는, 광의 공간 분포에 있어서 중심 부분일수록 청색이 강하고, 외측으로 향할수록 황색이 강하게 변화한다. 이와 같은 경우에도, 본 실시예에 따르면 청색광 여기형 백색 LED(14)와 수신기(20)의 위치 관계(구체적으로는 광의 입사 각도)에 상관없이 항상 양호한 데이터 전송 품질을 유지할 수 있다.

[ 실시예3 ]

다음에는 도 1(B)를 참조하며 본 발명의 실시예3에 대하여 설명한다. 동 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 송신기(40)에 백색 발광 수단인 자외광 여기형 백색 LED(44)가 설치되어 있으며, 변조기(12)에 의해 그 출력광이 고속으로 변조되도록 되어 있다. 한편, 수신기(50)측에는 필터 수단으로서 청색 형광 투과 컬러 필터(52B), 적색 형광 투과 컬러 필터(52R), 녹색 형광 투과 컬러 필터(52G)가 설치되어 있다. 이들 중 청색 형광 투과 컬러 필터(52B)는 자외광 여기형 백색 LED(44)로부터 출력되는 백색광 중 청색 발광 형광체에 의해 발광된 광을 선택적으로 투과시키는 필터이다. 마찬가지로, 적색 형광 투과 컬러 필터(52R)는 자외광 여기형 백색 LED(44)로부터 출력되는 백색광 중 적색 발광 형광체에 의해 발광된 광을 선택적으로 투과시키는 필터이다. 녹색 형광 투과 컬러 필터(52G)는 자외광 여기형 백색 LED(44)로부터 출력되는 백색광 중 녹색 발광 형광체에 의해 발광된 광을 선택적으로 투과시키는 필터이다.

이들 각 필터(52B, 52R, 52G)의 광 출력측에는 광전 변환 수단인 광전 변환기(54B, 54R, 54G)가 각각 설치되어 있으며, 이들에 의한 변환 후의 전기 신호는 증폭기(56B, 56R, 56G)에서 증폭되어 등화 수단인 등화기(또는 적응 등화기)(58B, 58R, 58G)에 각각 공급된다. 등화기(58B, 58R, 58G)의 출력은 가산 수단인 가산기(60)에서 가산되고, 나아가 변별 수단인 복조기(62)의 변별기(64)에 의해 변별되도록 되어 있다.

본 실시예에서는 자외광 여기형 백색 LED(44)를 이용하기 때문에 백색광을 구성하는 청, 적, 녹의 광이 모두 형광체광이다. 이에, 이들 형광체광을 컬러 필 터(52B, 52R, 52G)로 각각 추출하고, 상술된 실시예와 마찬가지로 광전 변환, 증폭, 등화의 각 처리를 수행하고 있다. 본 실시예에서도 등화기(58B, 58R, 58G)는 각각 청색, 적색, 녹색의 각 형광체광의 응답 특성에 대하여 주파수 특성이 조정되어 있으므로, 고조파 성분을 강조하여 파형의 둔화가 개선된다. 따라서, 상기 실시예와 마찬가지로 이치화 처리를 양호하게 수행할 수 있으므로, 고속 데이터 전송이 가능해진다.

또한, 발광 수단인 자외광 여기형 백색 LED(44)는 피크 파장이 380~410㎚ 범위에 있는 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되어 상기 발광 다이오드의 피크 파장보다 장파장측의 광을 발광한다. 이들은 복수 종류의 형광체로부터 청색, 적색, 녹색의 3원색을 발광시키고, 이들 광 합성에 의해 백색광이 발광된다.

[ 실시예4 ]

다음에는 도 3(A)를 참조하며 본 발명의 실시예4에 대하여 설명한다. 본 실시예는 다이나믹 레인지의 확대를 목적으로 한 실시예이다. 수신기(100)의 청색 LED광측 회로의 증폭기(26B)의 출력측은 가산 수단인 가산기(30)의 한쪽 입력측과 신호 레벨 검출기(102)의 입력측에 접속되어 있다. 한편, 형광체광측 회로의 증폭기(26F)의 출력측은 스위치 수단인 아날로그 스위치(104)의 입력측에 접속되어 있고, 이 아날로그 스위치(104)의 출력측은 상기 가산기(30)의 다른 쪽 입력측에 접속되어 있다.

상술된 신호 레벨 검출기(102)의 검출 출력측은 아날로그 스위치(104)의 제어 단자에 접속되어 있으며, 신호 레벨 검출기(102)의 검출 결과에 따라 아날로그 스위치(104)의 ON/OFF 동작이 수행되도록 되어 있다. 이와 같이 신호 레벨 검출기와 아날로그 스위치로 신호 제어 수단이 구성된다. 가산기(30)의 출력측은 상술된 실시예 1과 동일하다.

상기 신호 레벨 검출기(102)는 입력된 신호의 진폭 레벨 크기를 검출하여 결과를 출력하는 것으로, 예를 들면 로그 앰프를 이용한 RSSI(Received Signal Strength Indicator)나 피크 보텀 검출기 등이 이용된다. 이 신호 레벨 검출기(102)에는 미리 소정의 역치가 설정되어 있으며, 이 역치를 입력 신호 레벨이 넘지 않을 때에는 제어 신호에 의해 아날로그 스위치(104)가 ‘ON'으로 제어되고, 반대로 역치를 입력 신호 레벨이 넘었을 때에는 아날로그 스위치(104)가 'OFF'로 제어되는 구성으로 되어 있다.

다음에는 이상과 같이 구성된 본 실시예의 동작을 설명한다. 송신기(10)측의 동작은 상술한 실시예1과 동일하며, 데이터 신호에 의거한 변조 후의 청색 LED광 및 형광체광이 수신기(100)에 입사된다. 수신기(100)측의 동작 중 증폭기(26B, 26F)에 의한 증폭 신호 출력까지의 동작도 실시예1과 동일하다.

증폭기(26B)로부터 출력된 청색 LED광에 관한 신호는 신호 레벨 검출기(102)에 입력된다. 여기서 청색 LED광의 신호 레벨이 소정의 역치를 넘었다고 신호 레벨 검출기(102)에서 판단되었을 때에는 아날로그 스위치(104)가 ‘OFF'로 제어된다. 따라서, 가산기(30)에는 증폭기(26B)로부터의 청색 LED광에 관한 신호만이 공급되고, 이것이 복조기(32)에 공급되게 된다. 한편, 청색 LED광의 신호 레벨이 소정의 역치를 넘지 않는다고 신호 레벨 검출기(102)에서 판단되었을 때에는 아날로그 스 위치(104)가 ‘ON’으로 제어된다. 따라서, 가산기(30)에는 증폭기(26B)로부터의 청색 LED광에 관한 신호와 증폭기(26F)로부터의 형광체광에 관한 신호가 각각 공급되어 가산되고, 이것이 복조기(32)에 공급되게 된다.

예를 들면, 송신기(10)와 수신기(100)의 거리가 근접하여 수신기(100)에 입사되는 청색 LED광의 광량이 클 때에는 청색 LED광의 신호만이 복조기(32)에 입력된다. 이 경우, 청색 LED광만으로 충분히 정보의 전송을 수행할 수 있다. 형광체광을 사용하지 않기 때문에 형광체광에 기인하는 파형의 둔화나 공간 전하 효과에 기인하는 영향이 저감된다. 반대로, 송신기(10)와 수신기(100)의 거리가 멀어 수신기(100)에 입사되는 청색 LED광의 광량이 작을 때에는 청색 LED광과 형광체광 각각의 신호가 가산되어 복조기(32)에 입력되어 청색 LED광뿐만 아니라 형광체광도 유효하게 이용하여 복조가 수행된다.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 청색 LED광의 입사 광량 레벨에 따라 전송에 이용하는 광을 선택함으로써, 수신기의 다이나믹 레인지의 확대, 바꾸어 말하면 데이터 전송의 거리 범위를 확대시킬 수 있게 된다.

[ 실시예5 ]

다음에는 도 3(B)를 참조하며 본 발명의 실시예5인 제2 신호 제어 수단에 대하여 설명한다. 동 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 상술된 실시예4와 비교하여, 수신기(110)의 형광체광측의 증폭기(26F) 및 아날로그 스위치(104) 대신에 PGA(Programmable Gain Amplifier)(112)의 스위치 수단이 접속되어 있으며, 이 PGA(112)의 제어 입력측에 상술된 신호 레벨 검출기(102)의 제어 신호가 입력되는 구성으로 되어 있다. PGA(112)는 신호 레벨 검출기(102)의 검출 결과에 따라 신호 증폭의 게인 조정이 가능한 기능을 구비하고 있다. 즉, 신호 레벨 검출기(102)에서 입력 신호 레벨이 역치를 넘지 않는다고 판단되었을 때에는 제어 신호에 의해 PGA(112)의 게인이 소정치로 제어되고, 반대로 입력 신호 레벨이 역치를 넘었다고 판단되었을 때에는 PGA(112)의 게인이 ‘0’으로 제어되는 구성으로 되어 있다. 본 실시예에 따르면, 실시예4의 증폭기(26F)와 아날로그 스위치(104)의 동작이 PGA(112)에 의해 수행된다.

[ 실시예6 ]

다음에는 도 4(A)를 참조하며 본 발명의 실시예6에 대하여 설명한다. 본 실시예는 상술된 도 1(A)의 실시예1과 도 3(A)의 실시예4를 조합한 것이다. 즉, 수신기(120)의 청색 LED광측의 회로인 증폭기(26B)의 출력측은 상기 등화기(28B)의 입력측 및 신호 레벨 검출기(102)의 입력측에 각각 접속되어 있다. 한편, 형광체광측의 회로인 증폭기(26F)의 출력측은 상기 아날로그 스위치(104)의 입력측에 접속되어 있으며, 이 아날로그 스위치(104)의 출력측은 상기 등화기(28F)의 입력측에 접속되어 있다. 그리고, 이들 등화기(28B, 28F)의 출력측이 상기 가산기(30)의 입력측에 각각 접속되어 있다. 가산기(30)의 출력측은 상술한 실시예1과 동일하다.

본 실시예의 동작은 상술한 실시예1과 실시예4를 조합한 것이다. 즉, 청색 LED광의 신호 레벨이 소정의 역치를 넘었다고 신호 레벨 검출기(102)에서 판단되었을 때에는 아날로그 스위치(104)가 'OFF'로 제어된다. 따라서, 증폭기(26B)로부터 출력된 신호만이 등화기(28B)에 의해 파형 등화 처리되고, 가산기(30)에 공급된다. 한편, 청색 LED광의 신호 레벨이 소정의 역치를 넘지 않는다고 신호 레벨 검출기(102)에서 판단되었을 때에는 아날로그 스위치(104)가 'ON'으로 제어된다. 따라서, 증폭기(26B, 26F)로부터 출력된 신호는 등화기(28B, 28F)에 의해 각각 파형 등화 처리되고, 가산기(30)에서 가산된다.

본 실시예에 따르면, 실시예1의 파형 등화 처리에 의한 효과와 실시예4의 신호 선택에 의한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 고속 전송시의 전송 품질의 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 다이나믹 레인지의 확대를 도모할 수 있다. 또한, 등화기(28B, 28F)로서 적응 등화기를 이용하면, 실시예2와 실시예4의 조합이 된다.

[ 실시예7 ]

다음에는 도 4(B)를 참조하며 본 발명의 실시예7에 대하여 설명한다. 동 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 상술한 실시예6과 비교하여 수신기(130)의 형광체광측의 증폭기(26F) 및 아날로그 스위치(104) 대신에 PGA(112)가 접속되어 있으며, 이 PGA(112)의 제어 입력측에 상술된 신호 레벨 검출기(102)의 제어 신호가 입력되는 구성으로 되어 있다. 도 1(A)의 실시예1과 도 3(B)의 실시예5를 조합한 것을 생각할 수도 있는데, 상기 실시예6의 증폭기(26F) 및 아날로그 스위치(104)의 동작이 PGA(112)에 의해 수행된다. 본 실시예에서도 등화기(28B, 28F)로서 적응 등화기를 이용하여도 된다.

[ 실시예8 ]

다음에는 도 5(A)를 참조하며 본 발명의 실시예8에 대하여 설명한다. 동 도면에 도시된 바와 같이, 수신기(140)의 신호 레벨 검출기(142)에는 형광체광측 증 폭기(26F)의 출력측이 접속되어 있다. 즉, 상술된 도 3(A)의 실시예4에서는 증폭기(26B)의 청색 LED광의 신호 레벨을 검출하였으나, 본 실시예에서는 증폭기(26F)의 형광체광의 신호 레벨을 검출하여 아날로그 스위치(104)의 제어가 수행되도록 되어 있다. 본 실시예에 따르면, 형광체광의 신호 레벨이 소정의 역치를 넘었다고 신호 레벨 검출기(142)에서 판단되었을 때에는 아날로그 스위치(104)가 ‘OFF'로 제어된다. 따라서, 가산기(30)에는 증폭기(26B)로부터의 청색 LED광에 관한 신호만이 공급되고, 이것이 복조기(32)에 공급되게 된다. 한편, 형광체광의 신호 레벨이 소정의 역치를 넘지 않는다고 신호 레벨 검출기(142)에서 판단되었을 때에는 아날로그 스위치(104)가 'ON'으로 제어된다. 따라서, 가산기(30)에는 증폭기(26B)로부터의 청색 LED광에 관한 신호와 증폭기(26F)로부터의 형광체광에 관한 신호가 각각 공급되어 가산되고, 이것이 복조기(32)에 공급되게 된다.

[ 실시예9 ]

다음에는 도 5(B)를 참조하며 본 발명의 실시예9에 대하여 설명한다. 본 실시예는 상술된 도 1(A)의 실시예1과 도 5(A)의 실시예8을 조합한 것이다. 즉, 수신기(150)의 청색 LED광측의 증폭기(26B)의 출력측은 상기 등화기(28B)의 입력측에 접속되어 있다. 한편, 형광체광측의 증폭기(26F)의 출력측은 상기 아날로그 스위치(104) 및 신호 레벨 검출기(142)의 입력측에 각각 접속되어 있으며, 이 아날로그 스위치(104)의 출력측은 상기 등화기(28F)의 입력측에 접속되어 있다. 그리고, 이들 등화기(28B, 28F)의 출력측이 상기 가산기(30)의 가산 입력측에 각각 접속되어 있다. 가산기(30)의 출력측은 상술한 실시예1과 동일하다.

본 실시예의 동작은 상술된 실시예1과 실시예8을 조합한 것이 된다. 즉, 형광체광의 신호 레벨이 소정의 역치를 넘었다고 신호 레벨 검출기(142)에서 판단되었을 때에는 아날로그 스위치(104)가 ‘OFF'로 제어된다. 따라서, 증폭기(26B)로부터의 청색 LED광에 관한 신호만이 등화기(28B)에서 등화 처리되어 가산기(30)에 공급되고, 나아가 복조기(32)에 공급되게 된다. 한편, 형광체광의 신호 레벨이 소정의 역치를 넘지 않는다고 신호 레벨 검출기(142)에서 판단되었을 때에는 아날로그 스위치(104)가 'ON'으로 제어된다. 따라서, 증폭기(26B, 26F)의 출력 신호가 등화기(28B, 28F)에서 등화 처리되어 가산기(30)에 공급된다. 그리고, 가산된 신호가 복조기(32)에 공급되게 된다. 본 실시예에서도 등화기(28B, 28F)로서 적응 등화기를 이용하여도 된다.

또한, 본 발명은 상술된 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 변경을 가할 수 있다. 예를 들면, 이하의 것도 포함된다.

(1) 상기 실시예에서는 청색광 여기형 백색 LED의 청색 LED(900)의 광에 의해 여기된 형광체(908)가 보색 관계에 있는 황색 광을 발광한다고 하였으나, 최근에는 형광체 발광 성분에 적색 성분을 포함하는 LED도 있으며, 이와 같은 LED도 ‘청색광 여기형 백색 LED'에 포함된다.

(2) 상술된 등화기 내지 적응 등화기로는 아날로그형, 디지털형 중 어느 것을 이용하여도 된다.

(3) 컬러 필터와 광전 변환기를 일체로 하고, 컬러 센서 내지 수광 소자로서 구성하여도 된다. 수광 소자는 광전 변환하는 광의 파장 대역이 있으므로, 이것을 소망하는 값으로 설정하는 것으로 컬러 필터로서의 특성을 겸용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 형광체광을 포함하는 변조광으로부터 복수의 파장 대역의 광을 추출하여 신호 처리를 수행하도록 하였으므로, 고속 데이터 전송이 가능하게 된다. 따라서 백색 LED, 특히 청색광 여기형 백색 LED를 사용한 가시광 통신에 적합하다.

도 1은 본 발명의 실시예의 주요 구성을 도시한 회로 블록도로, (A)는 실시예1 및 2의 블록도, (B)는 실시예3의 블록도.

도 2는 상기 실시예1에서의 주요부의 신호 파형을 도시한 그래프로, (A)는 데이터 신호 파형, (B)는 등화 전의 신호 파형, (C)는 등화 후의 신호 파형을 각각 나타냄.

도 3의 (A)는 실시예4의 블록도, (B)는 실시예5의 블록도.

도 4의 (A)는 실시예6의 블록도, (B)는 실시예7의 블록도.

도 5의 (A)는 실시예8의 블록도, (B)는 실시예9의 블록도.

도 6의 (A)는 청색광 여기형 백색 LED의 구성의 일예를 도시한 도면, (B)는 그 발광 스펙트럼 특성을 도시한 그래프.

도 7의 (A)는 종래 기술의 일예를 도시한 회로 블록도, (B)는 신호 파형예를 도시한 그래프, (C)는 종래 기술의 다른 일 예를 도시한 회로 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 송신기

12 : 변조기

14 : 청색광 여기형 백색 LED

20 : 수신기

22B : LED광 투과 컬러 필터

22F : 형광체광 투과 컬러 필터

24B : 광전 변환기

24B, 24F : 광전 변환기

26B, 26F : 증폭기

28B, 28F : 등화기

30 : 가산기

32 : 복조기

34 : 변별기

40 : 송신기

44 : 자외광 여기형 백색 LED

50 : 수신기

52B : 청색 형광 투과 컬러 필터

52G : 녹색 형광 투과 컬러 필터

52R : 적색 형광 투과 컬러 필터

54B, 54R, 54G : 광전 변환기

56B, 56R, 56G : 증폭기

58B, 58R, 58G : 등화기

60 : 가산기

62 : 복조기

64 : 변별기

100 : 수신기

102 : 신호 레벨 검출기

104 : 아날로그 스위치

110 : 수신기

112 : PGA

120, 130, 140 : 수신기

142 : 신호 레벨 검출기

150 : 수신기

900 : 청색 LED

902 : 수지 케이스

904, 906 : 인출 전극

908 : 형광체

920 : 송신기

922 : 변조기

924 : 청색광 여기형 백색 LED

930 : 수신기

932 : 광전 변환기

934 : 증폭기

936 : 복조기

950 : 수신기

952 : LED광 투과 컬러 필터

Claims (15)

1. 삭제
2. 발광 다이오드와 이 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되어 발광하는 형광체에 의해 응답 속도가 서로 다른 복수의 발광을 얻는 수단으로부터의 출력을 받아 데이터 전송을 수행하기 위하여 변조된 복수의 파장 대역의 광을 수신하는 광 수신 장치에 있어서,

   상기 변조된 복수의 파장 대역의 광으로부터, 상기 복수의 파장 대역마다의 광을 선택적으로 투과시키는 복수의 필터 수단을 구비하고,

   상기 복수의 발광 수단은, 피크 파장이 440~470㎚ 범위에 있는 발광 다이오드의 광과, 상기 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되며 상기 발광 다이오드의 피크 파장보다 장파장측의 광을 발광하는 형광체로부터 발하는 광과의 혼색에 의해 백색광이 되는 청색광 여기형 백색 발광 수단인 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
3. 발광 다이오드와 이 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되어 발광하는 형광체에 의해 응답 속도가 서로 다른 복수의 발광을 얻는 수단으로부터의 출력을 받아 데이터 전송을 수행하기 위하여 변조된 복수의 파장 대역의 광을 수신하는 광 수신 장치에 있어서,

   상기 변조된 복수의 파장 대역의 광으로부터, 상기 복수의 파장 대역마다의 광을 선택적으로 투과시키는 복수의 필터 수단을 구비하고,

   상기 복수의 발광 수단은, 피크 파장이 380~410㎚ 범위에 있는 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되며 상기 발광 다이오드의 피크 파장보다 장파장측의 광을 발광하는 복수 종류의 형광체로부터 백색광을 발광하는 자외광 여기형 백색 발광 수단인 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
4. 발광 다이오드와 이 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되어 발광하는 형광체에 의해 응답 속도가 서로 다른 복수의 발광을 얻는 수단으로부터의 출력을 받아 데이터 전송을 수행하기 위하여 변조된 복수의 파장 대역의 광을 수신하는 광 수신 장치에 있어서,

   상기 변조된 복수의 파장 대역의 광으로부터, 상기 복수의 파장 대역마다의 광을 선택적으로 투과시키는 복수의 필터 수단과,

   상기 복수의 필터 수단을 투과한 복수의 파장 대역의 광 각각을 파장 대역마다 전기 신호로 변환하는 복수의 광전 변환 수단과,

   상기 복수의 광전 변환 수단에 의한 변환 후의 전기 신호 각각을 파장 대역마다 상기 응답 속도에 대응하여 파형 등화하는 복수의 등화 수단과,

   상기 복수의 등화 수단의 출력을 하나의 가산 출력으로 하는 가산 수단과,

   이 가산 수단의 상기 가산 출력을 변별 처리하는 변별 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 복수의 발광 수단은, 피크 파장이 440~470㎚ 범위에 있는 발광 다이오드의 광과, 상기 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되며 상기 발광 다이오드의 피크 파장보다 장파장측의 광을 발광하는 형광체로부터 발하는 광과의 혼색에 의해 백색광이 되는 청색광 여기형 백색 발광 수단인 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 복수의 발광 수단은, 피크 파장이 380~410㎚ 범위에 있는 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되며 상기 발광 다이오드의 피크 파장보다 장파장측의 광을 발광하는 복수 종류의 형광체로부터 백색광을 발광하는 자외광 여기형 백색 발광 수단인 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 등화 수단은 적응적으로 파형 등화를 수행하는 적응 등화기인 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
8. 발광 다이오드와 이 발광 다이오드의 광원에 의해 여기되어 발광하는 형광체에 의해 응답 속도가 서로 다른 복수의 발광을 얻는 수단으로부터의 출력을 받아 데이터 전송을 수행하기 위하여 변조된 복수의 파장 대역의 광을 수신하는 광 수신 장치에 있어서,

   상기 변조된 복수의 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 복수의 필터 수단과,

   이들 복수의 필터 수단을 투과한 광을 상기 복수의 필터 수단마다 각각 전기 신호로 변환하는 복수의 광전 변환 수단과,

   상기 복수의 광전 변환 수단의 출력을 하나의 가산 출력으로 하는 가산 수단과,

   이 가산 수단의 상기 가산 출력을 변별 처리하는 변별 수단과,

   일측 광전 변환 수단의 출력의 신호 레벨을 검출하고, 이것이 소정의 역치 이하일 때에 타측 광전 변환 수단의 출력의 상기 가산 수단으로의 입력을 차단하는 신호 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 복수의 광전 변환 수단의 출력 각각을 상기 발광 수단에 의한 광 출력시의 응답 속도에 대응하여 파형 등화하는 복수의 등화 수단을 상기 복수의 광전 변환 수단 각각의 후단에 설치하는 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 등화 수단은 적응적으로 파형 등화를 수행하는 적응 등화기인 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 신호 제어 수단을,

    상기 일측 광전 변환 수단의 출력의 신호 레벨을 검출하는 신호 레벨 검출 수단과,

    이 신호 레벨 검출 수단의 검출 결과에 따라 상기 타측 광전 변환 수단의 출력을 제어하는 스위치 수단으로 구성하는 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 복수의 광전 변환 수단의 출력 각각을 상기 발광 수단에 의한 광 출력 시의 응답 속도에 대응하여 파형 등화하는 복수의 등화 수단을 상기 복수의 광전 변환 수단 후단에 각각 설치하는 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 등화 수단은 적응적으로 파형 등화를 수행하는 적응 등화기인 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
14. 송신측의 광원으로서 형광체를 발광 수단으로 포함하는 백색 발광 수단을 사용하며, 이 백색 발광 수단으로부터 출력된 광을 제2항 내지 제6항과 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 광 수신 장치로 수신하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 장치.
15. 송신측의 광원으로서 형광체를 발광 수단으로 포함하는 백색 발광 수단을 사용하며, 이 백색 발광 수단으로부터 출력된 광을 제7항에 기재된 광 수신 장치로 수신하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 장치.

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