(57)【要約】【課題】  安価に構成することができると共に、不要輻射を抑制することが可能な構成の伝送装置を提供する。【解決手段】  光ファイバー１１と、低速な入力信号に応じて光を発生する光源１３と、この光源１３からの光Ｌ２によって励起され、光ファイバーからの光信号Ｌ１の波長λ１とは異なる波長λ３の蛍光Ｌ３を発する蛍光体１２と、光源１３からの光Ｌ２の波長λ２と蛍光体１２の蛍光Ｌ３の波長λ３を共に減衰させ、かつ光信号Ｌ１の波長λ１を選択的に透過する光学フィルター１４と、光信号Ｌ１を受光する受光素子１５とを有し、光ファイバー１１、蛍光体１２、光学フィルター１４、受光素子１５が同一光路上に配置され、この光路に対して交差する方向から光源１３からの光Ｌ２が蛍光体１２に入力される伝送装置１０を構成する。【選択図】        図１
2006020242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバーを用いて情報を伝送する伝送装置であって、
前記光ファイバーと、
低速な入力信号に応じて光を発生する光源と、
前記光源からの前記光によって励起され、前記光ファイバーからの光信号の波長とは異なる波長の蛍光を発する蛍光体と、
前記光源からの光の波長と前記蛍光体の前記蛍光の波長とのいずれをも減衰させ、かつ前記光信号の波長を選択的に透過する光学フィルターと、
前記光ファイバーからの光信号を受光する受光素子とを有し、
前記光ファイバー、前記蛍光体、前記光学フィルター、前記受光素子が同一光路上に配置され、前記光路に対して交差する方向から前記光源からの前記光が前記蛍光体に入力される
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記光学フィルターと前記受光素子との間に、前記光ファイバーからの前記光信号を前記受光素子に集光するレンズが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記蛍光体と前記光学フィルターとの間に、前記光ファイバーからの前記光信号を前記受光素子に集光するレンズが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項４】
前記光ファイバーと前記蛍光体との間に、前記光ファイバーからの前記光信号を前記受光素子に集光するレンズが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項５】
前記蛍光体が、前記光ファイバーからの前記光信号を前記受光素子に集光するレンズ機能を有することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項６】
前記光学フィルターが、前記光ファイバーからの前記光信号を前記受光素子に集光するレンズ機能を有することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項７】
前記光学フィルターが、前記受光素子上に一体となって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項８】
前記蛍光体と、前記光学フィルターが一体に形成された前記受光素子との間に、前記光ファイバーからの前記光信号を前記受光素子に集光するレンズが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の伝送装置。
【請求項９】
前記光ファイバーと前記蛍光体との間に、前記光ファイバーからの前記光信号を前記受光素子に集光するレンズが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の伝送装置。
【請求項１０】
前記蛍光体が、前記光ファイバーからの前記光信号を前記受光素子に集光するレンズ機能を有することを特徴とする請求項７に記載の伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバーを用いて情報を伝送する伝送装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像信号等の伝送には、同軸ケーブル等を用いた電気信号による方法が主に用いられてきたが、近年のデジタル化と高精細化によって、電気信号による伝送では伝送距離の制約が大きくなってきた。
【０００３】
その一方で、表示装置の大型化・薄型化によって、表示装置と映像記録再生装置等の機器との距離を離して設置する必要性が増してきた。
大型の表示機器は、信号入力にデジタル信号を用いている場合が多く、その伝送規格としてＤＶＩ（Digital Visual Interface）方式又はＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）方式等が制定されて、多くの機器に採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、これらＤＶＩ方式又はＨＤＭＩ方式では、実用的な伝送距離が数ｍと短いことが課題となっている。
さらに、伝送速度の高速化は、不要輻射の増大をもたらすため、機器の不要輻射対策が困難になるという課題も出てきている。
【０００５】
そこで、これらの課題に対して、いくつかの対策が提案されている。
まず、伝送距離の長距離化への対策として、例えば、電気的に補正を行い、長距離の伝送で劣化した波形を整形して、元の波形を復元するデバイスが提案されている。
また、伝送距離の長距離化及び不要輻射の増大の両方への対策として、例えば、光ファイバーを使用する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−３０９８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した電気的に補正を行って元の波形を復元するデバイスを使用した場合には、伝送距離の改善がなされる。
しかしながら、波形を整形して元の波形を復元するための構成が必要となることから、追加のコストが生じてしまう問題がある。
しかも、不要輻射の増大への対策には解決手段が示されていないため、伝送距離を伸ばすためにケーブルの長さを長くすると、不要輻射の増大を招いてしまう。
【０００７】
一方、光ファイバーを使用した場合には、双方向伝送を実現するために、送受信が可能な光トランシーバーが必要になる。これは、ＤＶＩ方式やＨＤＭＩ方式では、単に映像信号を送出するだけでなく、表示機器側と送出機器側との間で、制御信号を双方向で伝送する必要があるためである。
そして、光ファイバーを使用して送受信を行う構成としては、送受信を２芯で分離する方式と、送受信を１芯で行う方式が考えられる。
【０００８】
しかしながら、送受信を２芯で分離する方式は、光学的な構成は簡易であるが、高価な光コネクタを２対必要とするばかりでなく、光ファイバーも２本必要とするため、伝送線路の価格が高価になってしまう。
また、送受信を１芯で行う方式は、伝送線路にかかる費用は安価になるが、光学的な構成が複雑になる。
従って、いずれの方式もコストの上昇が避けられない。
【０００９】
上述した問題の解決のために、本発明においては、ＤＶＩ方式やＨＤＭＩ方式等を使用する表示装置側において、光ファイバーを１芯のみ用いて、低速な制御信号を表示装置からＶＴＲ等の機器へ送信することにより、安価に構成することができると共に、不要輻射を抑制することが可能な構成の伝送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の伝送装置は、光ファイバーを用いて情報を伝送するものであって、光ファイバーと、低速な入力信号に応じて光を発生する光源と、この光源からの光によって励起され、光ファイバーからの光信号の波長とは異なる波長の蛍光を発する蛍光体と、光源からの光の波長と蛍光体の蛍光の波長とのいずれをも減衰させ、かつ光信号の波長を選択的に透過する光学フィルターと、光ファイバーからの光信号を受光する受光素子とを有し、光ファイバー、蛍光体、光学フィルター、受光素子が同一光路上に配置され、光路に対して交差する方向から光源からの光が蛍光体に入力されるものである。
【００１１】
上述の本発明の伝送装置の構成によれば、蛍光体が光ファイバーからの光信号即ち受信光信号の波長とは異なる波長の蛍光を発するので、蛍光体からの蛍光を光ファイバーから送信すれば、送信と受信とを異なる波長の光で行うことができる。これにより、１芯の光ファイバーで情報の送信と受信とを共に行うことが可能になり、光コネクタや光ファイバーが２芯分離方式に比べて半減する。
また、光学フィルターが、光源からの光の波長と蛍光体の蛍光の波長とのいずれをも減衰させ、かつ光信号の波長を選択的に透過するため、光学フィルターにより受信光信号と送信光信号（蛍光）とを分離することができる。これにより、送信と受信とを分離する箇所の調芯が不要になる。
そして、光ファイバーを使用して、情報の送信と受信とを行うことにより、高速で情報の伝送を行う場合でも、不要輻射の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上述の本発明によれば、光ファイバーを使用することにより、高速で情報の伝送を行う場合でも、不要輻射の発生を抑制することができる。
また、光コネクタや光ファイバーが２芯分離方式に比べて半減することから、伝送装置のコストを低減することができる。しかも、光ファイバー・蛍光体・光学フィルター・受光素子が同一光路上に配置された単純な構成となっており、送信と受信とを１芯で行う構成でありながら、光学部分の位置合わせが、２芯分離方式と同様に一軸だけで済む。これにより、製造が容易であり、製造コストも低減することができる。
さらに、加工精度を要求する部品が少ないので、部品コストの低減が可能となる。
【００１３】
従って、本発明によれば、価格が安い製品を提供することができる。
また、伝送装置の構造が単純であるため、装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施の形態として、伝送装置の光学構成図を図１に示す。
この伝送装置１０は、光ファイバー１１と、蛍光体１２と、励起光源１３と、光学フィルター１４と、受光素子１５とを備えている。
【００１５】
励起光源１３は、低速な入力信号に応じて、蛍光体１２を励起するための励起光Ｌ２（波長λ２）を発生させる。
蛍光体１２は、励起光源１３からの励起光Ｌ２によって励起され、低速な入力信号に応じた蛍光Ｌ３（波長λ３）を発生させる。
受光素子１５は、光ファイバー１１からの光信号Ｌ１（波長λ１）を受光検出する。
光学フィルター１４は、蛍光体１２で発生した蛍光Ｌ３が受光素子１５に入射することを防止する。
そして、同一光路上に、光ファイバー１１、蛍光体１２、光学フィルター１４、受光素子１５が配置され、この光路に対して交差する方向から蛍光体１２を励起するように励起光源１３が配置されている。
【００１６】
これらの構成部材は、順序が変わらない限り、サイズや間隔は任意である。
ただし、光ファイバー１１から受光素子１５までの距離が長くなれば、より大きな受光面積が必要になり、ＤＶＩ方式やＨＤＭＩ方式の信号を受信するのに必要な高速動作ができなくなるため、必要とされる動作速度に応じて、受光面積と距離を適切に設計する必要がある。
【００１７】
そして、光ファイバー１１を通じて受信した光信号Ｌ１を、受光素子１５で受光検出することにより、情報を受信することができる。
また、蛍光体１２で発生した蛍光Ｌ３が、光ファイバー１１に入ることにより、光ファイバー１１を通じて情報を送信することができる。
【００１８】
また、本発明の他の実施の形態として、伝送装置の光学構成図を図２に示す。
この形態の伝送装置２０は、光学フィルター１４と受光素子１５との間に、光ファイバー１１からの光信号Ｌ１を受光素子１５上に集光するレンズ１６を配置している。その他の構成は、図１に示した形態の伝送装置１０と同様であるため、同一符号を付して重複説明を省略する。
本実施の形態では、レンズ１６によって、光ファイバー１１からの光信号Ｌ１が効率的に受光素子１５上に集光されるので、受信感度の向上又は受信速度の向上に役立つ。
ただし、レンズ１６を用いることで、光ファイバー１１とレンズ１６と受光素子１５の光軸中心を正確に位置決めして組み立てを行う必要が出てくる。
【００１９】
なお、レンズ１６は、光学フィルター１４と蛍光体１２の間にあってもよいし、光ファイバー１１と蛍光体１２の間にあってもよい。
さらに、蛍光体１２や光学フィルター１４が、レンズ１６と同じ機能を有していてもよい。
【００２０】
また、上述の各実施の形態の構成に対して、光学フィルター１４が受光素子１５上に一体となって形成された構成としてもよい。
そして、この構成に対して、さらに、蛍光体１２と光学フィルター１４が一体に形成された受光素子１５との間に、光ファイバー１１からの光信号Ｌ１を受光素子１５に集光するレンズ１６が設けられた構成や、光ファイバー１１と蛍光体１２との間にレンズ１６が設けられた構成や、蛍光体１２が光ファイバー１１からの光信号Ｌ１を受光素子１５に集光するレンズ機能を有する構成とすることも可能である。
【００２１】
上述の各実施の形態の伝送装置１０，２０においては、例えば、図３にブロック図を示すように、電気回路を構成する。
図３に示すように、低速の入力信号Ｓ１が励起光源駆動回路２１に入力され、この駆動回路２１によって、励起光源１３は入力信号Ｓ１に応じた明滅を行う。
一方、光ファイバー１１からの光信号Ｌ１は、受光素子１５に入力されて電気信号に変換される。受光素子１５によって変換された電気信号は、受信信号増幅回路２２によって増幅されて、高速の出力信号Ｓ２として出力される。
【００２２】
また、受信する光信号Ｌ１の周波数と励起用入力信号Ｓ１の周波数との関係を、図４に示す。
入力信号Ｓ１は、図４に示す励起用入力信号帯域３１のように、極狭く低い周波数帯域の信号とする。
一方、受信する光信号Ｌ１の帯域は、図４に示される受光信号帯域３２のように、広く高い周波数帯域を持ち、励起用入力信号帯域３１よりも高い周波数となっている。
【００２３】
なお、これらの励起光源駆動回路２１や受信信号増幅回路２２は、伝送装置１０，２０に内蔵しても良いし、伝送装置１０，２０の外部にあっても良い。
【００２４】
続いて、上述の各実施の形態の伝送装置１０，２０における、各構成部品の波長依存関係について説明する。
【００２５】
上述の各実施の形態の伝送装置１０，２０では、送信と受信とを同一装置内で行うために、送信側と受信側の波長を異なるものにすることが必要になる。
そして、光学フィルター１４は、光ファイバー１１からの受信光信号Ｌ１の波長λ１に対して、透過率が充分に高い特性を持つようにする。
また、光学フィルター１４は、励起光源１３による励起光Ｌ２の波長λ２と、蛍光体１２から発生する蛍光Ｌ３の波長λ３とに対して、充分に吸収をするような特性であることが求められる。
さらに、光のエネルギーは波長に反比例することから、一般的に蛍光材料は、吸収した波長に対して、ある程度長い波長の光を放出する。これにより、蛍光体１２の発光波長λ３は、励起光源１３からの励起光Ｌ２の波長λ２よりも長波長になる。
【００２６】
ここで、これらの条件を満たす、各構成部品の波長依存関係の一形態を、図５に示す。
図５に示すように、受光光信号Ｌ１の波長λ１は、光学フィルター１４の透過帯域３５内にある。
また、励起光Ｌ２の波長λ２＜蛍光体１２の発光波長λ３＜光学フィルター１４の透過帯域３５となっている。
従って、蛍光体１２の発光波長λ３＜受光光信号の波長λ１となっており、送信の波長λ３と受信の波長λ１が異なっている。
【００２７】
なお、励起光Ｌ２の波長λ２及び蛍光体１２の発光波長λ３が、光学フィルター１４の透過帯域３５内に入らなければよいので、図５に示す波長依存関係に限らず、蛍光体１２の発光波長λ３が光学フィルター１４の透過帯域３５よりも長波長側であってもよいし、励起光Ｌ２の波長λ２及び蛍光体１２の発光波長λ３の両方が光学フィルター１４の透過帯域３５よりも長波長であってもよい。
【００２８】
さらに、受光光信号Ｌ１の波長λ１と蛍光体１２の発光波長λ３とは、光ファイバー１１の透過率の高い波長である必要があるが、励起光Ｌ２の波長λ２は光ファイバー１１の透過帯域（図示せず）には依存しない。
【００２９】
上述の各実施の形態の伝送装置１０，２０によれば、情報の送信を行う蛍光体１２の蛍光Ｌ３の波長λ３と、情報の受信を行う受信光信号Ｌ１の波長λ１とが異なることにより、送信と受信とを、１芯の光ファイバー１１だけで行うことができる。
また、光学フィルター１４は、蛍光体１２の蛍光Ｌ３の波長λ３を減衰し、受光光信号Ｌ１の波長λ１を選択的に透過するので、光学フィルター１４により受信光信号Ｌ１と送信光信号Ｌ３とを分離することができる。これにより、送信と受信とを分離する箇所の調芯が不要になる。
そして、光ファイバー１１を使用して、送信と受信とを行うことにより、高速で情報の伝送を行う場合でも、不要輻射の発生を抑制することができる。
【００３０】
また、１芯の光ファイバー１１だけで送信と受信とを行う構成であるため、光コネクタや光ファイバーが２芯分離方式に比べて半減することから、伝送装置１０，２０のコストを低減することができる。
しかも、光ファイバー１１・蛍光体１２・光学フィルター１４・受光素子１５が一軸上に配置された単純な構成となっており、送信と受信とを１芯で行う構成でありながら、光学部分の位置合わせが、２芯分離方式と同様に一軸だけで済む。これにより、製造が容易であり、製造コストも低減することができる。
さらに、加工精度を要求する部品が少ないので、部品コストの低減が可能となる。
【００３１】
従って、上述の各実施の形態の伝送装置１０，２０によれば、価格が安い製品を提供することができる。
【００３２】
また、伝送装置１０，２０の構造が単純であるため、装置１０，２０の小型化を図ることができる。
【００３３】
なお、ＤＶＩ方式やＨＤＭＩ方式を採用した表示機器では、表示機器側からの送信信号は低速である。
そのため、上述の実施の形態の伝送装置１０，２０を、ＤＶＩ方式やＨＤＭＩ方式を採用した表示機器と送出機器との制御信号の送受信に適用する場合には、低速の入力信号Ｓ１による励起光Ｌ２により励起され、低速で発光する蛍光体１２からの蛍光Ｌ３を、表示機器から送出機器への制御信号の伝送に用い、高速の受信光信号Ｌ１を送出機器から表示機器への制御信号の伝送に用いればよい。
【００３４】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態の伝送装置の光学構成図である。
【図２】本発明の他の実施の形態の伝送装置の光学構成図である。
【図３】図１又は図２の伝送装置における、電気回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図３の光信号と入力信号との周波数の関係を示す図である。
【図５】図１又は図２の伝送装置における、各構成部品の波長依存関係の一形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０，２０  伝送装置、１１  光ファイバー、１２  蛍光体、１３  励起光源、１４  光学フィルター、１５  受光素子、１６  レンズ、２１  励起光源駆動回路、２２  受信信号増幅回路、３５  光学フィルターの透過帯域
【図１】
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【図２】
2006020242.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006020242.tif 000006
【図５】
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