(57)【要約】赤外線を発するＬＥＤの輝度を変化させることで信号を送信し、送信信号発生手段と、送信信号の大きさに応じてバイアス用電圧を発生させるバイアス用電圧発生手段と、送信信号とバイアス用電圧を混合する信号電圧混合手段と、電圧を電流に変換する電圧―電流変換手段とを具備し、電圧−電流変換手段によって生成される電流によってＬＥＤを駆動することを特徴とし、電力使用効率を高くすることができる赤外線送信機を得る。
2009054213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を発するＬＥＤの輝度を変化させることで信号を送信する赤外線送信機であって、
送信信号発生手段と、
送信信号の大きさに応じてバイアス用電圧を発生させるバイアス用電圧発生手段と、
送信信号とバイアス用電圧を混合する信号電圧混合手段と、
電圧を電流に変換する電圧―電流変換手段と、を具備し、
上記ＬＥＤは、電圧−電流変換手段によって変換された電流によって駆動される赤外線送信機。
【請求項２】
赤外線を発するＬＥＤの輝度を変化させることで信号を送信する赤外線送信機であって、
送信信号発生手段と、
送信信号のチャネル数を切り換える切り換え手段と、
送信信号のチャネル数に応じて、送信信号の大きさに応じたバイアス用電圧を段階的に発生させるバイアス用電圧発生手段と、
送信信号とバイアス用電圧を混合する信号電圧混合手段と、
電圧を電流に変換する電圧―電流変換手段と、を具備し、
上記ＬＥＤは、電圧−電流変換手段によって変換された電流によって駆動される赤外線送信機。
【請求項３】
上記バイアス用電圧発生手段は、送信信号の大きさに応じてバイアス用電圧を無段階に増減することを特徴とする請求項１に記載の赤外線送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線発光ダイオードを用いた赤外線送信機において、電力使用効率を高くすることができる赤外線送信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
赤外線送信機は、赤外線を発する発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」とする）を具備し、このＬＥＤの輝度を送信する信号に応じて変化させる光変調方式を用いる。
ＬＥＤの輝度は、ＬＥＤに流される駆動電流の大きさに応じて変化するので、送信信号を電流に変換して、この電流を駆動電流として用いることで光変調方式が実現される。従って、送信信号の最大振幅レベルの５０％以上に対応するバイアス電流をＬＥＤにかけておかないと、送信信号から変換された電流の変動が飽和して正しく変調することができなくなる。
このＬＥＤのバイアス電流と、送信信号の最大振幅レベルの関係を、図を用いて説明する。図６、図７は、縦軸が送信信号の振幅レベルに応じたＬＥＤの駆動電流であり、横軸が時間である。
図６は、２つのチャネル（Ａｃｈ、Ｂｃｈ）を具備し、同時に送信する信号が１チャネルのみである赤外線送信機における、ＬＥＤの駆動電流とバイアス電流値の関係を表している。図６に示すように、同時に１チャネルの送信のみを行なう赤外線送信機の場合、１チャネル分の送信信号に応じた駆動電流最大値の５０％以上に相当するＩ１をバイアス電流値としている。このように、複数のチャネルを有する赤外線送信機であっても、同時に送信するチャネル数が１つであれば、１チャネル分の信号の最大振幅の５０％以上をバイアス電流値として設定すれば、駆動電流が飽和することはない。
図７は、同時に２チャネル（Ａｃｈ、Ｂｃｈ）の信号を送信することができる赤外線送信機におけるＬＥＤ駆動電流とバイアス電流の関係を表している。
図７に示すように、同時に２チャネルを送信するときは、送信信号は重畳されて振幅が大きくなり、これに応じて駆動電流の振幅も、１チャネル送信時の振幅よりも大きくなる。このため、駆動電流の最大値の５０％以上に相当するバイアス電流値Ｉ２も大きくなる。このように、同時に２チャネルの信号を送信することができる赤外線送信機は、１チャネルのみを送信するときであってもバイアス電流値がＩ２に設定されているので、Ｉ１（図６）に比べて大きな電流が消費されて、送信機の駆動電源を浪費する原因となる。
上記のような課題を有する赤外線送信機において、駆動電流を変化させることで周波数特性を向上させる光変調方式が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載されている赤外線送信機は、送信信号の出力レベルを一定にして周波数特性を向上させるために、ＬＥＤの駆動電流を変化させる光変調方式を採用している。しかし、送信信号の出力レベルに応じてバイアス電流を変化させることができる赤外線送信機ではない。
【特許文献１】特開昭６２−１７６２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
赤外線送信機の分野において、ＬＥＤのバイアス電流値を可変にすることができるものは知られておらず、ＬＥＤの駆動に必要な最大電流値の５０％以上をバイアス電流値として設定していたので、信号レベルが小さくでも電流が下がることはなく、電力使用効率が悪かった。
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、送信信号のレベルに応じてバイアス電流を変化させることで、無駄な電力を消費することなく電力使用効率が高い赤外線送信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は赤外線送信機に関するものであって、赤外線を発するＬＥＤの輝度を変化させることで信号を送信し、送信信号発生手段と、送信信号の大きさに応じてバイアス用電圧を発生させるバイアス用電圧発生手段と、送信信号とバイアス用電圧を混合する信号電圧混合手段と、電圧を電流に変換する電圧―電流変換手段とを具備し、上記ＬＥＤは、電圧−電流変換手段によって変換された電流によって駆動されることを主な特徴とする。
また、本発明は赤外線送信機に関するものであって、赤外線を発するＬＥＤの輝度を変化させることで信号を送信し、送信信号発生手段と、送信信号のチャネル数を切り換える切り換え手段と、送信信号のチャネル数に応じて、送信信号の大きさに応じたバイアス用電圧を段階的に発生させるバイアス用電圧発生手段と、送信信号とバイアス用電圧を混合する信号電圧混合手段と、電圧を電流に変換する電圧―変換手段とを具備し、上記ＬＥＤは、電圧−電流変換手段によって変換された電流によって駆動されることを特徴とする。
上記のバイアス用電圧発生手段は、送信信号の大きさに応じてバイアス用電圧を無段階に増減するものであってもよい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、同時に送信する信号数に応じて、ＬＥＤを駆動するバイアス電流を増減させることができるので、電力使用効率が飛躍的に高くなる赤外線送信機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１図は、本発明にかかる赤外線送信機の実施例を示す機能ブロック図である。
第２図は、上記赤外線送信機が具備する回路構成の例を示す回路図である。
第３図は、本発明にかかる赤外線送信機の別の実施例を示す機能ブロック図である。
第４図は、上記赤外線送信機が具備する回路構成の例を示す回路図である。
第５図は、上記赤外線送信機における、送信信号とバイアス電流との関係を示す波形図である。
第６図は、従来の赤外線送信機における送信信号とバイアス電流の関係を示す波形図である。
第７図は、上記赤外線送信機において、複数の送信信号とバイアス電流との関係を示す波形図である。
【符号の説明】
【０００７】
１    送信機
１１  信号発生部
１２  信号電圧混合部
１３  バイアス用電圧発生部
１４  電圧−電流変換部
１５  光信号送信部
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明にかかる赤外線送信機の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る赤外線送信機の構成の例を示すブロック図である。図１において、送信機１は、信号発生部１１、信号電圧混合部１２、バイアス用電圧発生部１３、電圧−電流変換部１４、光信号送信部１５を具備してなる。信号発生部１１は、図示しない操作キーを押下することにより所定の信号電圧を発生させる手段であって、例えば、押下された操作キーを識別するための所定の正弦波信号を出力する。信号電圧混合部１２は、信号発生部１１から出力された信号電圧にバイアス用電圧発生部１３から出力される電圧を重畳して出力する手段である。
バイアス用電圧発生部１３は、信号発生部１１から出力された信号電圧を増幅して整流した後に、所定のレベルに増幅した電圧を出力する手段である。入力信号のレベルが大きければ、それに応じて大きな電圧が出力されて、信号電圧混合部１２に入力される。
電圧−電流変換部１４は、信号電圧混合部１２から入力された電圧を電流に変換する手段であって、例えば、主たる構成要素としてＭＯＳ―ＦＥＴを用いるものである。
光信号送信部１５は、電圧−電流変換部１４において変換された電流によってＬＥＤを駆動し、光信号を出力する手段である。
電圧−電流変換部１４の出力電流は、バイアス用電圧発生部１３の出力電圧と信号電圧を重畳した電圧に対応する電流になるので、入力信号の大きさに応じたバイアス電流によって、ＬＥＤを駆動することができるようになる。
このように構成した送信機１によれば、複数の操作キーが押下されたとき、それに応じて信号電圧は１つの操作キーが押下されたときよりも大きくなるので、この信号電圧の大きさに応じてバイアス電流を無段階に増減することができ、無駄な電力消費を防止しつつ効率よく光信号の出力をすることができる。
送信機１の具体的な回路構成の例について図２を用いて説明する。図示しない操作キーに対応する信号電圧を信号発生部１１が出力する。この信号電圧がバイアス電圧用発生部１３の増幅部１３１において所定のレベルに増幅され、整流部１３２において整流され直流電圧に変換されて、電圧増幅部１３３において所定のレベルに調整されて出力される。この直流電圧を信号電圧混合部１２において、入力信号の電圧に重畳し電圧−電流変換部１４を構成するＯＰアンプ１４２に入力する。
ＯＰアンプ１４２は、入力信号電圧にバイアス用電圧が重畳された入力電圧を所定のレベルに調整して出力し、ＦＥＴ１４１のゲート端子に入力する。ＦＥＴ１４１は、ゲート端子に入力された電圧に応じた電流がドレイン−ソース間に流れる。
従って、ドレイン端子に接続している光信号送信部１５を構成するＬＥＤ１５１は、入力された電圧に応じて流れる駆動電流によって発光輝度を変化させことになる。
よって、入力信号が大きくなるほど信号電流に大きなバイアス電流が重畳された駆動電流によってＬＥＤが発光することになり、入力信号が小さいときは重畳されるバイアス電流も小さくなる。よって送信する信号の数に応じて駆動電流に重畳するバイアス電流を可変することができ、無駄な消費電流を削減することができる。
次に、本発明にかかる赤外線送信機の別の実施形態の例について、図３のブロック図を用いて説明する。図３において、送信機１−ａは、信号発生部１１−ａ，信号電圧混合部１２−ａ、バイアス用電圧発生部１３−ａと、既に説明した送信機１と同様の構成を有する電圧−電流変換部１４及び光信号送信部１５を具備してなる。信号発生部１１−ａは、図示しない操作キーなどを押下することにより所定の信号を発生させる手段と、同時に送信する信号の数（チャネル数）を選択する複数の切り換え手段を具備している。
信号電圧混合部１２−ａは、信号発生部１１−ａから出力された信号電圧にバイアス用電圧発生部１３−ａから出力される電圧を重畳して出力する手段である。
バイアス用電圧発生部１３−ａは、信号発生部１１−ａが具備する切り換え手段によってバイアス用電圧を切り換えるマイコンとトランジスタによって構成されている。
送信機１−ａの具体的な回路構成の例について図４を用いて説明する。信号発生部１１−ａは図示しない信号発生手段と、複数の切り換え手段を具備している。この切り換え手段によって、同時に送信する信号の数を切り換える。切り換え手段はスイッチであって、図４に示すように例えば、スイッチＡとスイッチＢの２つを具備している。
バイアス用電圧発生部１３−ａは、信号発生部１１−ａが具備する切り換え手段（スイッチＡ、スイッチＢ）によって、トランジスタＴｒ１３１、Ｔｒ１３２へ制御信号を切り換えて出力するマイコン１３３と、マイコン１３３が出力する制御信号によって、動作をオン−オフするトランジスタＴｒ１３１，Ｔｒ１３２を具備している。Ｔｒ１３１、Ｔｒ１３２はマイコン１３３からの制御信号がベース端子に入力され、コレクタ端子には抵抗素子が接続され、エミッタ端子は接地されている。
図４（ｂ）は、切り換え手段であるスイッチＡ及びＢの動作とＴｒ１３１、Ｔｒ１３２の動作の関連を示す図である。図４（ｂ）に示すように、送信ＯＦＦの状態すなわち、スイッチＡ、スイッチＢ共にオフのときは、Ｔｒ１３１、Ｔｒ１３２はオン状態となるようにマイコン１３３が制御信号を出力する。
１チャネル送信の場合は例えばスイッチＡがオン、スイッチＢがオフである。このとき、Ｔｒ１３１がオフ、Ｔｒ１３２がオン状態となるように、マイコン１３３が、Ｔｒ１３１に対する制御信号の出力を停止する。２チャネル送信の場合（スイッチＡ、スイッチＢが共にオンのとき）は、Ｔｒ１３１，Ｔｒ１３２が両方ともオフになるようにマイコン１３３は制御信号の出力を停止する。
Ｔｒ１３１、Ｔｒ１３３のオン−オフがマイコン１３３によって切り換わると、電源電圧ＶＣＣの分圧比が変化することになる。すなわち、信号発生部１１−ａが具備する切り換え手段の動作によって、電源電圧ＶＣＣを分圧する抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４の数が段階的に切り換わるので、抵抗Ｒ５を介してＯＰアンプ１４１のプラス端子に重畳される上記の分圧された電圧であるバイアス用電圧は段階的に切り換わることになる。
次に、本発明に係る赤外線送信機における送信チャネルの数とバイアス電流の関係を説明する。図５は、同時に２チャネル（Ａｃｈ、Ｂｃｈ）の信号を送信することができる本発明に係る赤外線送信機におけるＬＥＤ駆動電流とバイアス電流の関係を表している。
図５に示すように、１ｃｈ（Ａｃｈ）のみを送信するときは、この１ｃｈ分の信号に応じた駆動電流の最大値の５０％に相当するＩ１がバイアス電流値となる。しかし、２ｃｈ（ＡｃｈとＢｃｈ）を同時に送信するときは、上記の構成によってバイアス電流が供給されるので、２ｃｈ分の信号の駆動電流最大値の５０％に相当するＩ２がバイアス電流値として供給される。このように、本発明にかかる赤外線送信機によれば、送信するチャネル数が少ない時は小さいバイアス電流を用いてＬＥＤ１５１を駆動し、送信するチャネル数が多い時は大きなバイアス電流を用いてＬＥＤ１５１と駆動することができるようになり、無駄な電力消費を防止することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明は、複数の言語に翻訳した音声を１台の赤外線送信機によって送信する同時通訳システムに適用できる。
【図１】
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【図２】
2009054213.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009054213.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を発するＬＥＤの輝度を変化させることで信号を送信する赤外線送信機であって、
送信信号発生手段と、
送信信号の大きさに応じてバイアス用電圧を可変させて発生させるバイアス用電圧発生手段と、
送信信号とバイアス用電圧を混合する信号電圧混合手段と、
電圧を電流に変換する電圧―電流変換手段と、を具備し、
上記ＬＥＤは、送信信号の大きさに応じて変化するバイアス用電圧と送信信号の合成電圧を電圧−電流変換手段によって変換した電流によって駆動される赤外線送信機。
【請求項２】
赤外線を発するＬＥＤの輝度を変化させることで信号を送信する赤外線送信機であって、
送信信号発生手段と、
送信信号のチャネル数を切り換える切り換え手段と、
送信信号のチャネル数に応じて、送信信号の大きさに応じたバイアス用電圧を段階的に発生させるバイアス用電圧発生手段と、
送信信号とバイアス用電圧を混合する信号電圧混合手段と、
電圧を電流に変換する電圧―電流変換手段と、を具備し、
上記ＬＥＤは、電圧−電流変換手段によって変換された電流によって駆動される赤外線送信機。
【請求項３】
上記バイアス用電圧発生手段は、
送信信号の大きさを検出する検出手段と、
送信信号の大きさに応じてバイアス電圧を生成する電圧発生手段と、を具備し、
送信信号の大きさにより自動的にバイアス用電圧を無段階に増減することを特徴とする請求項１に記載の赤外線送信機。
【国際調査報告】
2009054213.tif 000010
2009054213.tif 000011