KR20120099074A - 가시광 통신용 송신기 및 가시광 통신 시스템 - Google Patents

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Abstract

범용으로 가격적으로 유리한 청색광 여기형 백색 LED를 이용하여, 소자 파괴를 방지하면서, 충분한 전송 속도의 가시광 데이터 통신을 수행한다. 송신 데이터에 기초하여 생성된 구동 전류 신호에 기초하여 청색광 여기형 백색 LED를 구동하고, 가시광 신호를 수신기에 대하여 출력할 때에, 상기 송신 데이터의 상승 시에, 펄스 폭이 상기 송신 데이터의 유닛 인터벌과 동일한 상승 펄스를 부가하는 것과 함께, 상기 송신 데이터의 하강 시에, 펄스 폭이 상기 송신 데이터의 유닛 인터벌과 동등한 하강 펄스를 부가하여, 다계조의 구동 전류 신호를 생성한다.

Description

가시광 통신용 송신기 및 가시광 통신 시스템 {VISIBLE LIGHT COMMUNICATION TRANSMITTER AND VISIBLE LIGHT COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은, 가시광을 이용하여 신호를 전송하는 가시광 통신용 송신기 및 가시광 통신 시스템에 관한 것으로, 예컨대, 형광체의 발광을 포함하는 백색 발광 다이오드(Light Emitting Diode: 이하 「백색 LED」라고 한다)를 사용하는 통신에 바람직한 가시광 통신용 송신기 및 가시광 통신 시스템에 관한 것이다.
최근, 백색 LED의 개발이 활발히 수행되며, 조명, 차재용(車載用) 램프, 액정 백라이트 등 그 응용은 여러 갈래로 나뉘어진다. 이 백색 LED는, 예컨대 형광등 등의 다른 백색 광원과 비교하여, 온/오프의 변경 절체(切替) 속도가 상당히 빠른 특징을 가지고 있다. 그로부터, 데이터 전송 매체로서 LED에 의한 백색광을 이용하여, 백색 LED의 조명광에 데이터 전송 기능을 갖게 하는 가시광 통신 시스템이 제안되어 있다(하기 특허문헌1 참조). 즉, 백색 LED의 발광 강도를 송신 데이터에 따라서 변조하고, 수신측에서는 그 광의 강약을 포토 다이오드(Photo Diode: 이하 「PD」라고 한다) 등의 광전 변환기에 의해 전기 신호로 변환하는 것으로, 데이터 전송을 실현한다.
백색 LED는, 예컨대 하기 비특허문헌 1에 있는 바와 같이, 발광 방식에 의해 주로 3종류로 분류할 수 있다.
(1) 청색광 여기형 백색 LED
청색 LED와, 주로 황색을 발광하는 형광체를 조합시켜서 구성된다. 청색 LED의 주위에 예컨대 YAG(이트륨?알루미늄?가닛) 계의 형광체를 배치하고, 하나의 패키지에 수납된 구조로 되어 있다. 이 방식에서는, 중심에 배치된 청색 LED로부터 출력된 청색광에 의해 주위의 형광체가 여기(勵起)되고, 이 형광체로부터 주로 청색과 보색 관계가 있는 광(주로 황색)이 출력된다. 이 형광체로부터의 황색 형광과 상기 청색 LED로부터의 청색광을 혼색하는 것으로, 유사적으로 백색광이 얻어진다.
이러한 청색광 여기형 백색 LED의 장점으로서는, a) 다른 방식과 비교하여 에너지 이용 효율이 높고, 높은 광도를 얻기 쉬운 것, b) 구성이 간편하기 때문에 싼값으로 제작이 가능한 것을 들 수 있다. 한편, 단점으로서는, 연색성(演色性)이 나쁜 것을 들 수 있다. 이 연색성이란, 조명에 의한 물체의 색이 보이는 방법의 특성을 가리키고, 색이 자연광에서 본 경우에 가까울수록 연색성이 좋다고 한다.
(2) 자외광 여기형 백색 LED
자외 LED와, R, G, B(빨강, 초록, 파랑)의 3원색을 각각 발광하는 복수의 형광체를 조합시켜서 구성된다. 자외광 LED의 주위에 R, G, B의 3원색을 발광하는 형광체를 각각 배치하고, 하나의 패키지에 수납한 구조로 되어 있다. 이 방식에서는, 중심에 배치된 자외광 LED로부터 출력된 자외광에 의해 주위의 형광체가 여기되고, 이들의 형광체로부터 R, G, B의 3원색의 광이 각각 출력된다. 이들의 R, G, B의 광을 혼색하는 것으로 백색광을 얻을 수 있다.
이러한 자외광 여기형 백색 LED의 장점으로서는, 전술한 연색성이 양호한 것을 들 수 있다. 한편, 단점으로서는, a) 상기 청색광 여기형 백색 LED와 비교하여 에너지의 이용 효율이 낮고, 높은 조도를 얻기 어려운 것, b) 자외 발광이기 때문에 LED의 구동 전압이 높은 것을 들 수 있다.
(3) 3색 발광형 백색 LED
R, G, B의 3종류의 LED를 조합시킨 것이다. 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED의 3종류의 LED를 하나의 패키지에 수납한 구조로 되어 있다. 이 방식은, 3원색인 각각의 LED를 동시에 발광시키는 것으로, 백색광이 얻어진다.
이러한 3색 발광형 백색 LED의 장점으로서는, 상기 자외광 여기형 백색 LED와 마찬가지로 연색성이 좋은 것을 들 수 있다. 한편, 단점으로서는, 3종류의 LED를 하나의 패키지에 실장하게 되므로, 다른 방식과 비교하여 고가가 되어버리는 것을 들 수 있다.
종래의 백색 LED를 이용한 광통신 장치로서, 도 13a에 도시하는 것이 있다. 도 13a에 도시되는 광통신 장치에 있어서는, 송신 데이터가 송신기(900)의 구동부(902)에 공급되면, 대응하는 구동 전류가 백색 LED(904)에 출력되어 백색 LED(904)가 발광한다. 예컨대, OOK(On-Off Keying) 등의 변조 방식을 이용하여, 백색 LED(904)가 점멸한다. 백색 LED(904)로부터 출력된 광신호는, 수신기(910)의 PD(912)에 입사한다. 이 광신호는, PD(912)에 있어서 전류 신호로 변환되고, 이 전류 신호가 트랜스임피던스 앰프(전류 전압 변환 앰프, 914)에서 전압 신호로 변환된다. 이 전압 신호는, 이퀄라이저(916)에 의한 원하는 등화(等化) 처리의 후, 리미팅 앰프(918)에서 2진화되고, 수신 데이터로서 출력된다.
상기 백색 LED(904)로서, 청색광 여기형 백색 LED를 이용한 경우, 형광체로부터 출력되는 광의 응답 속도가 저속이기 때문에, 고작해야 수 Mbps정도의 전송 속도밖에 얻어지지 않는다(하기 비특허문헌 2 참조). 그로부터, 광전 변환기 앞에 청색만 투과하는 LED 광투과 컬러 필터를 설치하여, 형광체로부터 출력된 응답 속도가 늦은 광성분을 이 컬러 필터에서 제거하는 것에 의해, 고속화를 도모하는 방법이 제안되어 있다(하기 특허문헌 1 참조). 도 13b에는, 이 경우의 장치 구성이 도시되어 있고, 수신기(920)의 PD(912)의 광입사측에 청색 컬러 필터(922)를 배치한 구성으로 되어 있다. 이 청색 컬러 필터(922)에 의해, 광신호 중의 응답 속도가 늦은 형광체로부터 발광되는 광이 제거된다. 이에 의해, PD(912)에는 청색 LED의 광만이 입사하게 되고, 이에 의해, 상기 구성보다 빠른 데이터 전송을 수행할 수 있다. 그러나, 이 방법을 이용하여도, 고작해야 수십 Mbps정도의 전송 속도밖에 얻어지지 않는다.
또한, 백색 LED(904)로서, 전술한 자외광 여기형 백색 LED를 이용한 경우는, 상기 청색광 여기형 백색 LED를 이용한 경우와 동일한 이유에 의해, 전송 속도는 수 Mbps정도가 되어버린다. 이에 더하여, LED의 구동 전압이 높아지므로, 구동 회로의 설계도 어려워진다. 형광체 재료의 개량에 의해 형광체로부터 발광되는 광의 응답 속도의 향상을 도모하는 것이 검토되고 있으나, 원하는 광도가 얻어지지 않고, 형광체 재료 자체의 비용이 높아지는 문제점이 아직 해결되지 않았다.
또한, 백색 LED(904)로서, 전술한 3색 발광형 백색 LED를 이용한 경우는, 상기 방식과 비교하여 형광체 발광 성분이 없고, 또한, 각 LED가 다른 신호를 반송하는 파장 다중화를 수행하여 데이터를 전송하는 것도 가능하기 때문에, 고속화가 가능하다(하기 특허문헌 2 참조). 그러나, 복수의 LED를 이용하기 때문에, 비용이 높아진다.
이상의 것으로부터, 범용에서 비용적으로 유리한 청색광 여기형 백색 LED를 이용하면서, 고속 전송을 실현하는 것이 기대된다. 이러한 관점에서 개량을 더한 것으로서, 하기 특허문헌 3에 공개된 「광통신용 송신기 등」이 있다. 도 13c에 그 개략이 도시되는 바와 같이, 송신기(930)가 피킹 회로(932)를 구비하고 있다. 이에 의해, 구동 전류 파형의 생성과 조정을 수행하여 고속 변조를 수행하는 것에 최적인 구동 전류 파형을 얻는 것에 의해, 태양광이나 형광등의 광이 존재하는 공간에 있어서도, 고속 전송에 적합한 광신호가 송신기로부터 출력되게 된다. 선행 기술문헌의 리스트를 이하에 나타낸다. 이하의 선행 기술문헌중, 특허문헌 4?6에 대해서는 후술한다.
1. 일본 특허 제3465017호 공보 2. 일본 특허 공개 제2002-290335호 공보 3. 일본 특허 공개 제2007-43592호 공보 4. 미국 특허 제4,486,739호 명세서 5. 일본 특허 제3985173호 공보 6. 일본 특허 공개 평7-183849호 공보
1. 일본 씨엠씨 출판, 「백색 LED 조명 시스템 기술의 응용과 장래 전망」 2. 일본 신학기보(信學技報) ICD2005-44, Vol. 105, No.184, 25-30p, 「가시광 통신용 LED 드라이버의 시작(試作)과 가시광 LED의 응답 성능의 평가」
그러나, 전술한 특허문헌 3 기재의 종래 기술에서는, 아날로그 피킹 회로를 사용하고 있기 때문에, LED의 정격 전류를 넘은 과전류가 흘러, LED소자가 파괴될 우려가 있다. 또한, 저항이나 콘덴서 등의 수동 부품을 사용하고 있기 때문에, 최적인 구동 조건을 얻기 위한 조정이 어렵다.
본 발명은, 이상의 점에 착안한 것으로, 그 목적은, 청색광 여기형 백색 LED를 이용하여, 소자 파괴를 방지하면서, 충분한 전송 속도의 가시광 데이터 통신을 수행하는 것이다. 다른 목적은, 수신측에서 청색 컬러 필터를 이용하지 않고, 충분한 전송 속도의 가시광 데이터 통신을 수행하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 가시광 통신용 송신기는, 송신 데이터에 기초하여 생성된 구동 전류 신호에 기초하여 구동되는 청색광 여기형 백색 LED로부터의 가시광 신호를 수신기에 대하여 출력하는 가시광 통신용 송신기로서, 상기 송신 데이터의 시작 시에 상승[立上] 펄스를 부가하는 것과 함께 상기 송신 데이터의 하강[立下] 시에 하강 펄스를 부가하여, 다계조(多階調)의 구동 전류 신호를 생성하는 다계조 구동 수단;을 구비하고 있고, 상기 상승 펄스 및 하강 펄스의 펄스 폭을, 상기 송신 데이터의 유닛 인터벌과 동일하게 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 수신측에 컬러 필터를 설치하지 않는 경우에 있어서, 상기 송신 데이터에 대응하는 구동 전류의 값이, 상기 상승 펄스 및 하강 펄스의 전류의 값에 대하여, 4/5이하가 된다. 또한, 본 발명의 일 형태에 의하면, 상기 상승 펄스 전류값에 대한 하강 펄스의 전류값의 비율이, 1.0±0.2이 된다. 또한, 본 발명의 일 형태에 의하면, 수신기에 컬러 필터를 설치한 경우에 있어서, 상기 송신 데이터에 대응하는 구동 전류의 값을, 상기 상승 펄스 및 하강 펄스의 전류의 값에 대하여, 5이하로 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 가시광 통신 시스템의 일 형태는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른상기 어느 하나의 가시광 통신용 송신기로부터 출력된 다계조의 광신호를 수광하여 전기 신호로 변환하고, 수신 데이터를 출력하는 가시광 통신용 수신기를 구비한다. 본 발명의 가시광 통신 시스템의 일 형태는, 송신기에 변조 부호기, 수신기에 변조 복호기를 설치하고, 사용하는 변조 부호로서 8B10B를 이용한다. 본 발명의 가시광 통신 시스템의 일 형태는, 송신기에 변조 부호기, 수신기에 변조 복호기를 설치하고, 사용하는 변조 부호로서, DC프리이면서, 부호화율 2/3, 최소 런을 1로 한 RLL부호를 이용하여, NRZI변조된 데이터를 송수신한다. 본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 이점은, 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 명료해질 것이다.
본 발명에 의하면, 송신 데이터의 상승 시 및 하강 시에 각각 펄스를 부가한 다계조의 구동 전류 신호에 의해 백색 LED를 구동하는 것으로 하였으므로, 청색 컬러 필터를 이용하지 않고, 소자 파괴를 방지하면서 또한 조정이 용이한 시스템 구성으로 충분한 전송 속도가 얻어지는 가시광 데이터 통신을 수행할 수 있다. 또한, 상기 상승 펄스 및 하강 펄스의 펄스 폭을, 상기 송신 데이터의 유닛 인터벌과 동일하게 하였으므로, 다계조 구동 신호의 생성에 필요해지는 클럭에 데이터 클럭을 그대로 사용할 수 있어, 별도 체배(遞倍) 클럭 생성 등에 필요한 회로를 추가하지 않고, 고속 전송화를 도모할 수 있다
도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 제1 실시예의 장치 구성을 도시하는 회로 블록도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 청색광 여기형 백색 LED의 발광 스펙트럼의 일 예를 도시하는 그래프.
도 3은 본 발명의 제1 실시예의 주요부의 신호 파형을 도시하는 타임 차트.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 주요부의 회로 구성의 일 예를 도시하는 회로도.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 아이패턴의 일 예를 도시하는 그래프. 도 5a는 에러 프리 시, 도 5b는 에러 발생 시를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예의 장치 구성을 도시하는 회로 블록도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 컬러 필터의 투과 특성의 일 예를 도시하는 그래프.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 아이 패턴의 일 예를 도시하는 그래프. 도 8a는 에러 프리 시, 도 8b는 에러 발생 시를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예의 장치 구성을 도시하는 회로 블록도.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 제3 실시예에 있어서의 아이패턴의 일 예를 도시하는 그래프. 도 10a는 변조 부호 8B10B의 경우, 도 10b는 변조 부호 17PP의 경우이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예의 장치 구성을 도시하는 회로 블록도.
도 12a 내지 도 12b는 본 발명의 제4 실시예에 있어서의 아이 패턴의 일 예를 도시하는 그래프. 도 12a는 변조 부호 8B10B의 경우, 도 12b는 변조 부호 17PP의 경우이다.
도 13a 내지 도 13c는 종래의 가시광 통신 시스템을 나타내는 회로 블록도.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를, 실시예에 기초하여 상세하게 설명한다.
(실시예 1)
처음에, 도 1a?도 5b를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 대해서 설명한다. 도 1a에는, 제1 실시예의 회로 구성이 도시되어 있다. 도 1a에 있어서, 전송 대상의 송신 데이터는, 송신기(100)의 구동 파형 생성부(110)에 입력되어 있다. 구동 파형 생성부(110)의 출력측은, 다계조 구동부(120)를 개재하여, 청색광 여기형 백색 LED(140)에 접속되어 있다. 청색광 여기형 백색 LED(140)로서는, 예컨대, 도 2에 도시한 바와 같은 청색 LED의 피크 파장 범위가 440?470nm인 것을 사용할 수 있다.
한편, 수신측은, 전술한 배경 기술과 마찬가지로 구성되어 있다. 예컨대, 송신기(100)로부터 출력된 광신호는, 범용의 Si에 의한 PIN 포토다이오드 등에 의해 구성된 수신기(200)의 PD(210)에 입사한다. PD(210)의 전기 신호 출력측은, 전류 신호를 전압 신호로 변환하는 트랜스임피던스 앰프(212), 등화(等化) 처리를 수행하는 이퀄라이저(214)를 개재하여, 2진화 처리를 수행하는 리미팅 앰프(216)의 입력측에 접속되어 있다. 이 리미팅 앰프(216)의 출력측으로부터 수신 데이터가 출력된다. 본 실시예에 있어서의 전송 방식(변조 방식)에는, 베이스 밴드 방식의 OOK(On-Off-Keying)이 이용되고, 전송 속도는 50?125Mbps이다.
이상의 각 구성 요소 가운데, 송신기(100)의 구동 파형 생성부(110)와 다계조 구동부(120)를 포함하는 회로를 이용하여, 도 3의 (A)에 일 예를 도시하는 송신 데이터 신호로부터, 도 3의 (B)에 도시하는 구동 전류 파형이 얻어진다. 즉, 도 3의 (C)?(F)에 도시하는 신호가 합성되어서 도 3의 (B)에 도시하는 파형의 구동 전류가 얻어진다. 도 3의 (G)는 클럭 펄스이다.
상세히 서술하면, 구동 파형 생성부(110)는, 예컨대, 송신 데이터 펄스에 동기한 클럭을 생성하는 PLL, 상승 및 하강의 에지 펄스 검출기, D 플립-플롭에 의한 디지털 회로(도시되지 않음)에 의해 구성되어 있고, 도 3의 (A)의 송신 데이터에 기초하여, 도 3의 (C)?(F)에 도시하는 여러 값(여기서는 4값)의 계조 파형을 생성하는 기능을 구비하고 있다.
구동 파형 생성부(110) 내의 클럭 생성을 수행하는 PLL을 대신하여, 도 1b에 도시하는 구동 파형 생성부(130)와 같이, 데이터 클럭을 외부로부터 공급해도 좋다. 다계조 구동부(120)는, OR회로에 의해 구성되어 있고, 구동 파형 생성부(110)[또는 구동 파형 생성부(130)]로부터 출력된 도 3의 (C)?(F)의 신호를 합성해서 도 3의 (B)에 도시하는 파형의 구동 전류를 출력하는 기능을 구비하고 있다.
도 4에는, 상기 구동 파형 생성(110) 및 다계조 구동부(120)의 주요부의 일 예가 도시되어 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 이 주요부는, OP앰프, 트랜지스터, 스위치 및 저항에 의한 계조 파형 생성 회로(112A?112D)를 포함하고, 도 3의 (C)?(F)에 도시하는 계조 신호(SA?SD)를 각각 출력한다. 계조 신호의 펄스 높이(HA?HD)는, OP앰프의 플러스 입력(Vin1?Vin4)의 전압(VHA?VHD)에 의해 설정되고 있다. 상승 및 하강의 타이밍은, 스위치의 제어 단자(EN1?EN4)에 인가되는 제어 신호(KWA?KWD)에 의해 설정되어 있다. 예컨대, 계조 파형 생성 회로(112A)에 있어서, 제어 신호(KWA)는, 도 3의 (A)의 송신 데이터의 시작 타이밍에서 상승하고, 펄스 폭(WA)에 상당하는 일정 시간 경과 후에 하강한다. 이 때문에, 그 기간에 있어서 스위치가 ON이 되고, 전압(VHA)이 계조 신호(SA)로서 출력된다. 마찬가지로, 다른 계조 파형 생성 회로(112B?112D)로부터는, 다계조 신호(SB?SD)가 각각 출력된다.
제어 신호(KWA?KWD)는, 송신 데이터의 논리값으로부터 결정되는 4비트의 디지털 신호라고 생각할 수 있다. 예컨대, 이 제어 신호 「KWA, KWB, KWC, KWD」는, 송신 데이터가 논리값의 L로부터 H가 되는 타이밍(상승 타이밍)에서 「1, 1, 1, 1」, 상승 타이밍으로부터 계조 신호(SA)의 펄스 폭(WA)에 상당하는 시간의 경과 후에 「0, 1, 1, 1」, 송신 데이터가 논리값의 H로부터 L이 되는 타이밍(하강 타이밍)에서 「0, 0, 0, 1」, 하강 타이밍으로부터 계조 신호(SC)의 펄스 폭(WC)에 상당하는 시간의 경과 후에 「0, 0, 1, 1」이 된다.
계조 파형 생성 회로(112A?112D)로부터 출력된 계조 신호(SA?SD)는, 와이어드 OR 회로에 의해 가산되고, 이 가산된 신호가, 커런트 미러 회로(114)를 개재하여 청색광 여기형 백색 LED(140)에 공급된다.
다음으로, 도 3의 (C)?(F)에 도시하는 계조 신호 펄스(SA?SD)에 대해서 설명한다. 우선, 송신 데이터의 상승 시에 동일한 타이밍에서 생성되는 상승 펄스(SA)의 펄스 폭(WA)은, 송신 데이터의 유닛 인터벌과 동일한 펄스 폭으로 되어 있다. 마찬가지로, 송신 데이터의 하강 시에 동일한 타이밍에서 생성되는 계조 신호(SC)의 펄스 폭(WC)은, 송신 데이터의 유닛 인터벌과 동일한 펄스 폭으로 되어 있다.
데이터 펄스(SB)의 펄스 폭(WB)은, 송신 데이터와 동일한 펄스 폭으로 되어 있다. 프리바이어스 전류(SD)의 전류값(HD)은, 송신 데이터에 따르지 않고 일정하게 되어 있다. 펄스 높이(전류의 크기)에 대해서는, 각 펄스의 총 합(HA+HB+HC+HD)이, 구동 대상의 LED의 정격 전류값의 조건 또는 구동 회로의 구동 전류값 상한에 의해 제한을 받는다. 본 실시예에서는, 50Mbps이상의 전송 속도를 실현하는 경우, 데이터 펄스(SB)의 높이(HB)는, 상승 펄스(SA)의 높이(HA) 및 하강 펄스(SC)의 높이(HC)에 대하여, HB/HA≤4/5, HB/HC≤4/5로 설정되어 있다. 이와 같이 설정하는 것으로, 부호간 간섭을 억제할 수 있고, 비트 에러 레이트를 낮게 할 수 있다.
다음으로, 다계조 구동부(120)는, nsec오더에서 전류 구동 가능한 회로로서, 청색 여기형 백색 LED(140)의 구동에 필요한 순방향 바이어스 전압(3.6V정도)보다 큰 바이어스 전압이 출력 가능하도록 구성된다.
상기 청색광 여기형 백색 LED(140)로서는, 예컨대, 정격 전류 500mA (펄스 구동 시)의 범용 백색 LED를 사용한다. 이 백색 LED는, 하기 표 1에 도시하는 구동 전류의 설정 조건으로 구동된다.
설정1 설정2 설정3 설정4 설정5 설정6 설정7 설정8 설정9 설정
10		 설정
11
상승 펄스
전류값(HA)		 86.1 85.4 85.0 82.2 84.0 82.6 83.5 79.4 75.1 70.3 67.1
데이터 펄스
전류값(HB)		 0 6.5 9.7 13.9 20.6 28.9 38.1 43.3 57.4 69.5 77.8
하강 펄스
전류값(HC)		 85.0 86.6 85.7 88.3 87.3 83.3 80.9 80.9 80.9 78.6 73.0
프리바이어스 전류값 5.2
HA에 대한
HB의 비율		 0 0.08 0.11 0.17 0.25 0.35 0.46 0.54 0.76 0.99 1.16
HC에 대한
HB의 비율		 0 0.08 0.11 0.16 0.24 0.35 0.47 0.53 0.71 0.88 1.07
HA에 대한
HC의 비율		 0.99 1.01 1.01 1.07 1.04 1.01 0.97 1.02 1.08 1.12 1.09
전류값의 단위는 모두 mA임.
예컨대 「설정 4」의 조건에서는, 백색 LED는, 이하의 조건을 따라서 구동된다.
(1) 상승 펄스 SA의 전류값: 82.2mA
(2) 데이터 펄스 SB의 전류값: 13.9mA
(3) 하강 펄스 SC의 전류값: 88.3mA
(4) 프리바이어스 전류값: 5.2mA
다음으로, 이상과 같이 구성된 본 실시예의 동작을 설명한다. 송신기(100)의 구동 파형 생성부(110)에는, 예컨대, 도 3의 (A)에 도시하는 송신 데이터가 입력된다. 이 입력된 송신 데이터에 기초하여, 구동 파형 생성부(110) 및 다계조 구동부(120)에서는, 도 3의 (B)에 도시하는 다계조 구동 신호가 생성된다. 이 생성된 다계조 구동 신호가 청색 여기형 백색 LED(140)에 공급되고, 청색 여기형 백색 LED(140)는 이 다계조 구동 신호에 의해 구동되어 발광한다. 청색 여기형 백색 LED(140)로부터 출력된 광 신호는, 렌즈 등(도시되지 않음)에 의해 집광되어서 수신기(200)의 PD(210)에 입사한다. 입사한 광 신호는, PD(210)에서 전류 신호로 변환된다. 이 전류 신호는, 트랜스임피던스 앰프(212)에서 전압 신호로 변환된다. 그리고, 이 변환 후의 전압 신호에 대하여, 이퀄라이저(214)에 있어서 원하는 등화 처리가 수행된다. 등화 처리된 전압 신호는, 리미팅 앰프(216)에 의해 2진화되어, 출력 데이터가 얻어진다. 본 실시예에 있어서는, 수신기의 변조광에 대한 수신 대역은, 송신 신호에 대하여 충분한 대역을 가지고 있고, 수신에 필요한 대역 내에서의 주파수 특성이 평탄한 수신기를 사용하였다.
본 발명자들은, 본 실시예에 대해서 시작(試作)한 가시광 통신 시스템에 의해 데이터의 송수신 실험을 수행하였다. 전송 속도는 50Mbps, 75Mbps, 100Mbps, 125Mbps의 4가지로 하여 상기 표 1에 나타내는 각 구동 설정 조건에서 비트 에러 레이트를 측정하였다. 송신 데이터는 PRBS 27-1을 사용하고, 송신 데이터 수는 1010비트로 하였다. 이 측정 결과를, 이하의 표 2에 나타낸다.
전송
속도		 설정1 설정2 설정3 설정4 설정5 설정6 설정7 설정8 설정9 설정10 설정11
50
Mbps		 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8×10-3
75
Mbps		 0 0 0 0 0 0 0 0 5.3×10-5 NoSync NoSync
100
Mbps		 0 0 0 0 0 0 5.5×10-8 1.6×10-2 NoSync NoSync NoSync
125
Mbps		 0 0 0 0 0 9.1×10-3 4.2×10-2 NoSync NoSync NoSync NoSync
NoSync는 동기하고 있지 않은 상태
전송 속도를 50Mbps로 설정한 경우에는, 「설정 1」로부터 「설정 10」까지의 조건에 있어서 에러 프리가 실현되고 있어, 문제없이 데이터를 전송할 수 있다고 생각된다. 「설정 10」의 조건에 있어서는, 상승 펄스 전류값(HA)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HA)은 0.99이고, 하강 펄스 전류값(HC)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HC)은, 0.88이다. 또한, 「설정 1」로부터 「설정 9」의 조건에 있어서는, 각 비율도 4/5이하의 값으로 되어 있다. 이로부터, 적어도 상승 펄스 전류값(HA)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HA) 및 하강 펄스 전류값(HC)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HC)이 4/5이하라면, 50Mbps의 전송이 양호하게 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 표 2의 결과에 의하면, 75Mbps이상의 데이터 전송 시에 있어서도, 구동 조건의 최적값 자체는 다르지만, 상승 펄스 전류값(HA)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HA) 및 하강 펄스 전류값(HC)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HC)이 4/5이하일 필요가 있는 것 자체는 의심의 여지가 없다.
본 발명의 일 형태에 있어서는, 상승 펄스 전류값(HA)에 대한 하강 펄스 전류값(HC)의 비율(HC/HA)은, 1.0±0.2로 설정하는 것이 바람직하다.
다음으로 「설정 7」 및 「설정 11」의 구동 조건 시에, 50Mbps전송 시의 아이 패턴을 관측한 결과를 도 5a 및 도 5b에 도시한다. 에러 프리의 「설정 7」의 구동 조건 시에는, 양호한 아이 패턴이 얻어지나 [도 5a 참조], 비트 에러 레이트가 8.0×10-3로 악화되어 있는 「설정 11」의 구동 조건 하에 있어서는, 부호간 간섭이 발생하고 있는 것이 관측되었다[도 5b 참조]. 이와 같이, 부호간 간섭이 비트 에러 레이트의 악화 요인인 것을 알 수 있다.
(실시예 2)
다음으로, 도 6?도 8b를 참조하면서, 본 발명의 제2 실시예에 대해서 설명한다. 이 제2 실시예는, 전술한 제1 실시예와 비교하여, 컬러 필터를 추가한 점과 LED의 구동 전류 조건의 점에서 다르다.
도 6에는, 제2 실시예의 회로 구성이 도시되어 있다. 송신측의 구성은, 백색 LED를 포함하여, 제1 실시예와 마찬가지이나, LED의 구동 조건이 다르다. 한편, 수신측은, 제1 실시예에 있어서의 PD(210) 앞에, 도 7에 도시하는 투과율 특성을 가지는 컬러 필터(208)가 설치되어 있다. 송신기(100)로부터 출력된 광신호는, 컬러 필터(208)에 의해 형광체로부터 발광한 광의 대부분이 여과된 후, PD(210)에 입사하도록 되어 있다. 트랜스임피던스 앰프(212) 이후의 처리는, 제1 실시예와 동일하다.
본 실시예에 있어서의 전송 방식(변조 방식)은, 제1 실시예와 동일한 「OOK」이며, 전송 속도는 50?125Mbps이다. 또한, 구동 파형 생성부(110) 및 다계조 구동부(120)에 의해 생성되는 계조 신호에 대해서는, 계조 수, 펄스 폭도 제1 실시예와 동일하나, 본 실시예에 있어서는, 50Mbps이상의 전송 속도를 실현하는 경우, 데이터 펄스(SB)의 높이(HB)는, 상승 펄스(SA)의 높이(HA) 및 하강 펄스(SC)의 높이(HC)에 대하여, HB/HA≤5, HB/HC≤5로 설정되어 있다. 이와 같이 설정하는 것으로, 부호간 간섭을 억제할 수 있고, 비트 에러 레이트를 낮게 할 수 있다.
상기 청색광 여기형 백색 LED(140)로서는, 예컨대, 정격 전류 500mA (펄스 구동 시)의 범용 백색 LED를 사용한다. 이를 이하의 표 3에 도시하는 구동 전류의 설정 조건으로 구동한다.
설정1 설정2 설정3 설정4 설정5 설정6 설정7 설정8 설정9 설정
10		 설정
11		 설정
12
상승 펄스 전류값(HA) 66.3 64.5 61.8 57.8 54.8 45.6 43.5 39.3 35.3 24.1 20.8 11.7
데이터 펄스 전류값(HB) 0 9.0 16.9 20.7 27.2 42.7 57.7 72.9 92.8 100.0 109.6 121.1
하강 펄스 전류값(HC) 71.3 64.9 67.9 66.7 69.5 67.0 63.3 62.7 50.3 39.4 26.0 15.6
프리 바이어스 전류값 5.2
HA에 대한 HB의 비율 0 0.14 0.27 0.36 0.50 0.94 1.33 1.85 2.63 4.15 5.27 10.32
HC에 대한 HB의 비율 0 0.14 0.25 0.31 0.39 0.64 0.91 1.16 1.84 2.54 4.21 7.78
전류값의 단위는 모두 mA임.
예컨대, 표 3의 「설정 6」의 조건에서는, 백색 LED는, 이하의 조건을 따라서 구동된다.
(1) 상승 펄스(SA)의 전류값: 45.6mA
(2) 데이터 펄스(SB)의 전류값: 42.7mA
(3) 하강 펄스(SC)의 전류값: 67.0mA
(4) 프리 바이어스 전류값: 5.2mA
다음으로, 이상과 같이 구성된 본 실시예의 동작을 설명한다. 송신기(100)의 구동 파형 생성부(110)에는, 예컨대, 도 3의 (A)에 도시하는 송신 데이터가 입력된다. 입력된 송신 데이터에 기초하여, 구동 파형 생성부(110) 및 다계조 구동부(120)에서는, 도 3의 (B)에 도시하는 다계조 구동 신호가 생성된다. 이 생성된 다계조 구동 신호가 청색 여기형 백색 LED(140)에 공급되고, 청색 여기형 백색 LED(140)는 이 다계조 구동 신호에 의해 구동되어서 발광한다. 청색 여기형 백색 LED(140)로부터 출력된 광신호는, 수신기(200)의 컬러 필터(208)에 입사한다. 이에 의해, 청색 여기형 백색 LED(140)로부터 출력된 광 가운데, 형광체로부터 발광한 광의 대부분이 여과된 후, 렌즈 등(도시되지 않음)에 의해 집광되어, PD(210)에 입사한다. 입사한 광신호는, PD(210)에서 전류 신호로 변환된다. 이 전류 신호는, 트랜스임피던스 앰프(212)에서 전류 신호로부터 전압 신호로 변환된다. 그리고, 이 변환 후의 전압 신호에 대하여는, 이퀄라이저(214)에 있어서 원하는 등화 처리가 수행된다. 등화 처리된 전압 신호는, 리미팅 앰프(216)에 의해 2진화되어, 출력 데이터가 얻어진다. 본 실시예에 있어서는, 수신기의 변조광에 대한 수신 대역은, 송신 신호에 대하여 충분한 대역을 가지고 있고, 수신에 필요한 대역 내에서의 주파수 특성이 평탄한 수신기를 사용하였다.
본 발명자들은, 본 실시예에 대해서 시작한 가시광 통신 시스템에 의해, 데이터의 송수신 실험을 수행하였다. 전송 속도는 50Mbps, 75Mbps, 100Mbps, 125Mbps의 4가지로 하고, 상기 표 3에 나타낸 각 구동 설정 조건으로 비트 에러 레이트를 측정하였다. 송신 데이터는 PRBS 27-1을 사용하고, 송신 데이터 수는 1010비트로 했다. 이 측정 결과를, 다음의 표 4에 나타낸다.
전송
속도		 설정
1		 설정
2		 설정
3		 설정
4		 설정
5		 설정
6		 설정
7		 설정
8		 설정
9		 설정
10		 설정
11		 설정
12
50
Mbps		 2.0×10-3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6.3×10-7
75
Mbps		 3.0×10-10 0 0 0 0 0 0 0 0 2.6×10-2 NoSync NoSync
100
Mbps		 8.3×10-8 0 0 0 0 0 0 0 2.5×10-2 NoSync NoSync NoSync
125
Mbps		 5.4×10-7 0 0 0 0 0 0 1.6×10-2 NoSync NoSync NoSync NoSync
NoSync는 동기하고 있지 않은 상태임.
전송 속도를 50Mbps로 설정한 경우에는, 「설정 2」로부터 「설정 11」까지의 조건에 있어서 에러 프리여서, 문제없이 데이터를 전송할 수 있다고 생각된다. 「설정11」의 조건에 있어서는, 상승 펄스 전류값(HA)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HA)은 5.27이며, 하강 펄스 전류값(HC)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HC)은 4.21이다. 또한, 「설정 2」로부터 「설정 10」의 조건에 있어서는, 상기 각 비율도 5이하의 값으로 되어 있다. 이로부터, 적어도 상승 펄스 전류값(HA)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HA) 및 하강 펄스 전류값(HC)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HC)이 5이하이면, 50Mbps의 전송이 양호하게 수행할 수 있게 된다.
또한, 표 4의 결과에 의하면, 75Mbps이상의 데이터 전송 시에 있어서도, 구동 조건의 최적값 자체는 다르지만, 상승 펄스 전류값(HA)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HA) 및 하강 펄스 전류값(HC)에 대한 데이터 펄스 전류값(HB)의 비율(HB/HC)이 5이하일 필요가 있는 것 자체는 의심의 여지가 없다.
마지막으로 「설정 8」 및 「설정 12」의 구동 조건 시에, 50Mbps전송 시의 아이 패턴을 관측한 결과를, 도 8a 내지 도 8b에 도시한다. 에러 프리인 설정 8」의 구동 조건 시에는, 도 8a에 도시하는 바와 같이 양호한 아이 패턴이 얻어지고 있으나, 비트 에러 레이트가 6.3×10-7로 악화되어 있는 「설정 12」의 구동 조건 하에서는, 도 8b에 도시하는 바와 같이 부호간 간섭이 발생하고 있는 것이 관측되었다. 이와 같이, 부호간 간섭이 비트 에러 레이트의 악화 요인인 것을 알 수 있다.
(실시예 3)
다음으로, 도 9?도 10b를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 대해서 설명한다. 이 제3 및 다음 제4 실시예는, 변조 부호기와 복호기를 상기 제1 및 제2 실시예에 각각 부가한 것이다.
도 9에는, 제3 실시예의 회로 구성이 도시되어 있다. 도 1a에 도시한 제1 실시예의 회로 구성에, 변조 부호기(108) 및 복호기(218)를 추가한 구성으로 되어 있다. 여기서는, 일 예로서, 변조 부호기(108)에 사용하는 변조 부호로서, 8B10B(예컨대, 특허문헌 4참조)와 17PP(예컨대, 특허문헌 5참조)를 사용한 경우에 대해서 설명한다. 이들의 부호를 사용하는 이유는, 1) DC프리의 부호이기 때문에, 수신측에 있어서의 클럭 재생이 용이하면서, 또한 캐리어에 가시광을 이용했을 때에 문제가 될 수 있는 불필요한 분산을 억제할 수 있고, 수신 회로 상에서 직류 성분을 제거할 수 있기 때문에, 변조되어 있지 않은 외란광(태양광) 등의 영향을 억제할 수 있는 것, 2) 예컨대, 맨체스터 부호(예컨대, 특허문헌 6참조)와 비교한 경우에, 하기의 표 5에 나타낸 바와 같이, 전송 속도에 대하여 필요로 하는 최소 펄스의 폭이 넓어지기 때문에, 필요로 하는 변조 대역 상한을 낮게 할 수 있는 것이다. 또한, 표 5 내의 변조 대역의 상한치는, 1÷최소 펄스 폭×0.7로서 계산하고 있다. 이는, 일반적인 경험칙에 따른다.
변조부호 DC프리 최소 펄스폭(ns) 변조 대역
상한 주파수(MHz)		 부호화 후
비트레이트(Mbps)
NRZ X 10 70 100
맨체스터 O 5 140 200
8B10B O 8 87.5 125
17PP O 13.3 52.5 150
일반적으로, 17PP는, (1, 7)RLL부호(Run Length Limited부호)로 분류된다. RLL부호란, 비트 1로 전송 구형파(矩形波)를 반전시키는 NRZI(NonReturn to Zero Inverted) 변조를 전제로 했을 때, NRZI변조 전의 부호 계열에 있어서의 '1'과 '1'의 사이에 들어가는 '0'의 개수의 최소값(최소 런)과 최대치(최대 런)의 양방 또는 일방만 제한한 것이다. RLL 부호는, 최소 런을 d, 최대 런을 k로 했을 때 「(d, k)RLL」이라고 표기된다. 예컨대, 전술한 바와 같이 (1, 7)RLL이라는 표기를 한 부호에 있어서는, 연속하는 '0'또는 '1'은 최소 2개, 최대 8개가 된다. 또한, 17PP의 부호화율(부호화 전의 데이터 비트 길이를 m, 부호화 후의 데이터 비트 길이를 n으로 했을 때, m/n으로 나타내어진다)은 2/3이다.
데이터의 전송 속도를 100Mbps로 하고, 변조 부호로서 8B10B 및 17PP를 사용했을 때의 이퀄라이저(214)의 출력의 아이 패턴을 도 10a 내지 도 10b에 도시한다. 도 10a의 8B10B의 아이 패턴은, 표 1의 「설정 4」의 구동 조건을 이용하여 얻어진 것이며, 도 10b의 17PP의 아이 패턴은, 표 1의 「설정 3」의 구동 조건을 이용하여 얻어진 것이다. 어느 쪽의 변조 부호를 사용한 경우에 있어서도 양호한 아이 패턴이 얻어지고 있고, 에러 프리 전송이 실현되고 있다. 에러 프리 시에, 제1 실시예에 나타낸 구동 조건을 만족하고 있는 것은 말할 필요도 없다.
(실시예 4)
다음으로, 도 11 및 도 12a, 도 12b를 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 대해서 설명한다. 도 11에는, 제4 실시예의 회로 구성이 도시되어 있다. 제2 실시예의 회로 구성에 변조 부호기(108) 및 복호기(218)를 추가한 구성으로 되어 있다.
데이터의 전송 속도를 100Mbps로 하고 변조 부호로서 8B10B 및 17PP를 사용했을 때의 이퀄라이저(214)의 출력의 아이 패턴을 도 12a 및 도 12b에 도시한다. 도 12a의 8B10B의 아이 패턴은, 표 3의 「설정 6」의 구동 조건을 이용하여 얻어진 것이며, 도 12b의 17PP의 아이 패턴은 표 3의 「설정 5」의 구동 조건을 이용하여 얻어진 것이다. 어느 쪽의 변조 부호를 사용한 경우에 있어서도, 양호한 아이 패턴이 얻어지고 있고, 에러 프리 전송이 실현되고 있다. 또한, 에러 프리 시에, 제2 실시예에 도시하는 구동 조건을 만족하고 있는 것은 말할 필요도 없다.
제3 및 제4 실시예에서는, 사용하는 변조 부호의 일 예로서 17PP를 사용하고 있지만, DC프리이면서 (1, x)RLL부호라면, 17PP 이외의 부호를 이용하여도 제3 및 제4 실시예와 동등한 효과를 기대할 수 있다. 따라서, 본 발명의 효과는, 변조 부호로서 17PP를 사용한 경우에 한정되는 것이 아니다.
이상과 같이, 상기 각 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 백색 LED를 다계조 구동하므로, 펄스 높이 등을 디지털적으로 양호하고 간편하게 조정할 수 있고, 아날로그 구성에 의한 피킹 회로와 같이 백색 LED의 정격 전류를 넘은 과전류가 흘러서 소자가 파괴될 우려가 없다.
(2) 다계조 구동을 수행하는 경우, 구동 펄스 폭의 최소 분해능이 작을 수록 최적의 파형을 얻기 쉽지만, 그만큼, 데이터 클럭(유닛 인터벌÷구동 최소 펄스 폭)의 배(倍)의 클럭이 필요하게 된다. 이에 대하여, 본 발명의 각 실시예에 의하면, 상승 펄스(SA) 및 하강 펄스(SC)의 펄스 폭(WA, WC)을 유닛 인터벌과 같은 폭으로 하고 있기 때문에, 다계조 구동 전류 파형의 생성에 사용하는 클럭이 송신 데이터 클럭과 같은 주파수로 좋다. 이 때문에, 본 발명이 다양한 실시 형태에 따른 가시광 통신용 송신기는 구현이 용이하여 비용면에서 우위이다.
(3) 제1 실시예와 제3 실시예에 의하면, 수신측에서 청색 컬러 필터를 사용하지 않기 때문에, 부품 수를 절감할 수 있어 비용면에서 우위이다.
(4) 제3 실시예와 제4 실시예에 의하면, DC프리의 변조 부호를 사용하는 것에 의해,
a) 캐리어로 가시광을 이용했을 때에 문제가 될 수 있는 불필요한 분산을 억제할 수 있다.
b) 수신 회로상에서 직류 성분을 제거할 수 있기 때문에, 변조되어 있지 않은 외란광(태양광) 등의 영향을 억제할 수 있다.
(5) 광 미디어 시스템에 사용되고 있는 범용 다계조 구동형 LD 드라이버 IC를 사용할 수 있기 때문에, 시스템을 싼 값으로 구성하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명은, 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러가지 변경을 더할 수 있을 수 있다. 예컨대, 이하의 것도 포함된다.
(1) 청색광 여기형 백색 LED(140)로서는, 청색 LED의 광에 의해 여기된 형광체가, 보색 관계에 있는 황색의 광을 발광하는 타입이 일반적이지만, 최근에는 연색성을 개선하기 위해서, 형광체로부터의 발광 성분에 적색 성분 외를 포함하고 있는 LED가 있다. 이러한 LED도, 본 발명의 「청색광 여기형 백색 LED」에 포함된다.
(2) 상기 실시예에 나타낸 구동 파형 생성부(110) 및 다계조 구동부(120)의 회로 구성은 일 예이며, 같은 작용을 가지는 공지의 각종 회로 구성이 가능하다.
본 발명에 의하면, 청색광 여기형 백색 LED를 사용하여 충분한 전송 속도의 가시광 데이터 통신을 할 수 있어, 고속 가시광 통신에 바람직하다.
100: 송신기 108: 변조 부호기
110: 구동 파형 생성부 112A?112D: 계조 파형 생성 회로
114: 커런트 미러 회로 120: 다계조 구동부
130: 구동 파형 생성부 140: 청색광 여기형 백색 LED
200: 수신기 208: 컬러 필터
210: PD 212: 트랜스임피던스 앰프
214: 이퀄라이저 216: 리미팅 앰프
218: 복호기 900: 송신기
902: 구동부 904: 백색 LED
910: 수신기 912: PD
914: 트랜스임피던스 앰프 916: 이퀄라이저
918: 리미팅 앰프 920: 수신기
922: 청색 컬러 필터 930: 송신기
932: 피킹 회로

Claims (8)

  1. 송신 데이터에 기초하여 생성된 구동 전류 신호에 기초하여 구동되는 청색광 여기형 백색 LED로부터의 가시광 신호를 수신기에 대하여 출력하는 가시광 통신용 송신기로서,
    상기 송신 데이터의 시작 시에 상승[立上] 펄스를 부가하는 것과 함께 상기 송신 데이터의 하강[立下] 시에 하강 펄스를 부가하여, 다계조(多階調)의 구동 전류 신호를 생성하는 다계조 구동 수단;
    을 구비하고 있고,
    상기 상승 펄스 및 하강 펄스의 펄스 폭을, 상기 송신 데이터의 유닛 인터벌과 동일하게 한 것을 특징으로 하는 가시광 통신용 송신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신 데이터에 대응하는 구동 전류의 값을, 상기 상승 펄스 및 하강 펄스의 전류의 값에 대하여, 4/5이하로 한 것을 특징으로 하는 가시광 통신용 송신기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상승 펄스 전류값에 대한 하강 펄스의 전류값의 비율을, 1.0±0.2로 한 것을 특징으로 하는 가시광 통신용 송신기.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 기재된 가시광 통신용 송신기; 및
    상기 가시광 통신용 송신기로부터 출력된 다계조의 가시광 신호를 수광하여 전기 신호로 변환하고 수신 데이터를 출력하는 가시광 통신용 수신기;
    를 구비한 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가시광 통신용 수신기에 있어서, 컬러 필터를 개재하여 가시광 신호를 수신하는 것과 함께, 상기 송신 데이터에 대응하는 구동 전류의 값을, 상기 상승 펄스 및 하강 펄스의 전류의 값에 대하여, 5이하로 한 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    변조 부호기를 상기 가시광 통신용 송신기에 설치하는 것과 함께, 상기 변조 부호기로 변조된 변조 부호를 복호하는 변조 복호기를 상기 가시광 통신용 수신기에 설치한 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    사용하는 변조 부호로서 8B10B를 이용한 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    사용하는 변조 부호로서, DC프리이면서 부호화율 2/3, 최소 런을 1로 한 RLL부호를 이용하고, NRZI 변조된 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템.
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