(57)【要約】【課題】電気信号として入力されるＶＨＦ帯のアナログ放送波と光信号として入力されるＵＨＦ帯のデジタル放送波とのいずれも伝送可能な光ネットワーク終端装置を提供すること。【解決手段】保安器１は、光信号が入力される光信号入力部１１と、電気信号が入力される電気信号入力部１２と、光信号入力部１１に入力された信号と電気信号入力部１２に入力された信号とを混合する信号混合部１３と、信号混合部１３によって混合された信号を出力する信号出力部１４と、を備え、光信号入力部１１は、光信号を電気信号に変換する光電変換部１１１を備える。【選択図】図３
2008311706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号が入力される第１の系統と、
電気信号が入力される第２の系統と、
前記第１の系統に入力された信号と前記第２の系統に入力された信号とを混合する信号混合手段と、
前記信号混合手段によって混合された信号を出力する第３の系統と、を備え、
前記第１の系統は、光信号を電気信号に変換する光電変換手段を備えること、
を特徴とする光ネットワーク終端装置。
【請求項２】
前記電気信号伝送手段は、当該電気信号伝送手段に所定値以上の電圧が印加された場合に、当該電圧に伴って発生した電流を遮断する保護手段を備えること、
を特徴とする請求項１に記載の光ネットワーク終端装置。
【請求項３】
前記信号混合手段は、ハイパスフィルタとローパスフィルタとを備えること、
を特徴とする請求項１または２に記載の光ネットワーク終端装置。
【請求項４】
前記第１の系統にはＵＨＦ帯の放送信号が光信号として入力され、前記第２の系統にはＶＨＦ帯の放送信号が電気信号として入力されること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光ネットワーク終端装置。
【請求項５】
前記光電変換手段は、
太陽電池モードにて光電変換を行うフォトダイオードと、
前記フォトダイオードから出力される信号の交流成分のみを取り出すコンデンサと、
前記コンデンサを介して取り出された交流成分の信号を出力する出力端子と、
を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光ネットワーク終端装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信した光信号を電気信号に変換してＴＶ受像機等に出力する光ネットワーク終端装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）放送の方式において、ＶＨＦ（Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波を利用するアナログ方式から、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波を利用するデジタル方式への移行が進められている。最終的には全てのＴＶ放送のデジタル方式への移行が予定されているものの、送信所や中継局等の放送設備の整備や、デジタル方式対応受像機の普及に要する期間を確保するために、アナログ方式とデジタル方式とが並存する移行期間が設定されている。
【０００３】
ところで、従来、高層マンション等の建物によってＴＶ放送波が遮られたために、当該建物の周辺において電波障害が発生した場合、電波障害が発生している周辺住宅に対して適正なＴＶ放送波を伝送するための電波障害対策施設が設けられることがあった。この電波障害対策施設は、十分な強度のＴＶ放送波を受信可能な位置に設置したアンテナから電波障害対策の対象となっている住宅まで、同軸ケーブルによってＴＶ放送波を伝送するものである。各住宅においては、落雷等による異常電圧を遮断するための保安器を介して、ＴＶ放送波を伝送する同軸ケーブルが各住宅内に引き込まれていた。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１５９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ＴＶ放送のアナログ方式とデジタル方式とが並存する移行期間においては、両方式のＴＶ放送波を、電波障害対策施設を利用している各住宅に伝送可能であることが求められている。
【０００６】
しかし、従来の電波障害対策施設では、ＵＨＦ帯のデジタル放送波は同軸ケーブルの伝送損失によって減衰してしまい、十分な信号レベルが維持されないという問題があった。
【０００７】
これに対して、電波障害対策施設のアンテナで受信したデジタル放送波を光信号に変換した上で、この光信号を周辺住宅へ光ケーブルによって伝送し、各住宅に設けられた光ネットワーク終端装置によって光信号を電気信号に変換することにより、各住宅においてデジタル放送波を受信することが可能となる。しかし、光ネットワークの放送システムにおいては、光送信機側の都合により、アナログ放送受信用の設備が設けられず、光信号にアナログ放送波が含まれない可能性があった。その場合はデジタル方式とアナログ方式との二つの異なるシステムを住宅内に引き込んで各部屋に配線する必要があり、プライバシーの保護も考慮しなければならない等、設置業者の作業が非常に煩雑であった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電気信号として入力されるＶＨＦ帯のアナログ放送波と光信号として入力されるＵＨＦ帯のデジタル放送波とのいずれも伝送可能な光ネットワーク終端装置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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の光ネットワーク終端装置は、光信号が入力される第１の系統と、電気信号が入力される第２の系統と、前記第１の系統に入力された信号と前記第２の系統に入力された信号とを混合する信号混合手段と、前記信号混合手段によって混合された信号を出力する第３の系統と、を備え、前記第１の系統は、光信号を電気信号に変換する光電変換手段を備えること、を特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の光ネットワーク終端装置は、請求項１に記載の光ネットワーク終端装置において、前記電気信号伝送手段は、当該電気信号伝送手段に所定値以上の電圧が印加された場合に、当該電圧に伴って発生した電流を遮断する保護手段を備えること、を特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の光ネットワーク終端装置は、請求項１または２に記載の光ネットワーク終端装置において、前記信号混合手段は、ハイパスフィルタとローパスフィルタとを備えること、を特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の光ネットワーク終端装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の光ネットワーク終端装置において、前記第１の系統にはＵＨＦ帯の放送信号が光信号として入力され、前記第２の系統にはＶＨＦ帯の放送信号が電気信号として入力されること、を特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に記載の光ネットワーク終端装置は、請求項１から４のいずれか一項に記載の光ネットワーク終端装置において、前記光電変換手段は、太陽電池モードにて光電変換を行うフォトダイオードと、前記フォトダイオードから出力される信号の交流成分のみを取り出すコンデンサと、前記コンデンサを介して取り出された交流成分の信号を出力する出力端子と、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の本発明によれば、光信号を第１の系統に入力させると共に、電気信号を第２の系統に入力させることで、光信号として入力された信号と電気信号として入力された信号とを混合した信号を第３の系統から出力させることができる。これにより、光ネットワーク終端装置を設置した住宅に対して、光ケーブルによって光信号を伝送させられるので、光信号の信号レベルを十分なレベルに維持した状態で住宅内まで伝送させることができる。また、同軸ケーブルによって伝送される電気信号についても、住宅内まで伝送させることができる。また、将来、ＴＶ放送の方式がデジタル方式のみになるなど、放送信号の内容が変更された場合でも、光ネットワーク終端装置における接続構成を変更することで容易に対応できるため、メンテナンス作業が容易となる。
【００１５】
また、請求項２に記載の本発明によれば、保護手段を備えているので、落雷等に起因して光ネットワーク終端装置にサージ電圧が印加された場合に、当該光ネットワーク終端装置より後段に接続されている電子機器の絶縁破壊を未然に防止することができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の本発明によれば、ハイパスフィルタとローパスフィルタとを用いて信号を混合しているので、混合される各信号に相互に干渉しうるノイズを除去した上で、信号の損失を生じさせることなく混合することができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の本発明によれば、第１の系統にはＵＨＦ帯のデジタル放送信号を光信号として入力させると共に、第２の系統にはＶＨＦ帯のアナログ放送信号を電気信号として入力させることで、デジタル放送信号とアナログ放送信号とを混合した信号を信号出力部から出力させることができる。これにより、光ネットワーク終端装置を設置した住宅に対して、電波障害対策施設から光ケーブルによって伝送されるＵＨＦ帯のデジタル放送波を、信号レベルを十分なレベルに維持した状態で住宅内まで伝送させることができる。また、電波障害対策施設から同軸ケーブルによって伝送されるＶＨＦ帯のアナログ放送波も、従来どおり住宅内まで伝送させることができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の本発明によれば、光電変換手段を無電圧印加にて動作させることで、光ネットワーク終端装置に対する電源供給を不要とし、デジタル放送信号とアナログ放送信号とを伝送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る開閉システムの各実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕各実施の形態の基本的概念を説明した後、〔II〕各実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、各実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
〔Ｉ〕各実施の形態の基本的概念
まず、各実施の形態に共通の基本的概念について説明する。各実施の形態に係る光ネットワーク終端装置は、光信号として入力されるＵＨＦ帯のデジタル放送波を電気信号に変換して住宅内に伝送すること、及び、電気信号として入力されるＶＨＦ帯のアナログ放送波を住宅内に伝送することを目的とするものである。光ネットワーク終端装置の具体的な構成は任意であるが、以下では、落雷等による異常電圧を遮断するための保安器として構成されている場合を例に挙げて説明する。
【００２１】
各実施の形態に係る保安器の特徴の一つは、概略的に、光ケーブルによってＵＨＦ帯のデジタル放送波が入力される第１の系統と、同軸ケーブルによってＶＨＦ帯のアナログ放送波が入力される第２の系統との二つの入力系統を備え、この二つの入力系統に入力された信号を混合して出力する第３の系統を備えたことにある。これにより、光ケーブルを介して光信号として入力されたＵＨＦ帯のデジタル放送波を住宅内へ伝送することができると共に、同軸ケーブルによって入力されたＶＨＦ帯のアナログ放送波についても、従来どおり住宅内へ伝送することができる。
【００２２】
〔II〕各実施の形態の具体的内容
次に、本発明に係る各実施の形態の具体的内容について説明する。
【００２３】
〔実施の形態１〕
まず実施の形態１について説明する。この形態は、第１、第２、第３の系統を備え、信号混合手段と光電変換手段とを備えた基本的な形態である。
【００２４】
（保安器の構成）
まず、保安器の構成を説明する。図１は保安器の設置例を示した概略図、図２は保安器の外観図、図３は保安器の電気的構成を機能概念的に示したブロック図である。図１に示すように、保安器１は住宅２の屋外あるいは屋内に設置されている。この保安器１には、電波障害対策施設３から当該電波障害対策施設３を利用している各住宅２に対して配設された光ケーブル４、及び、同軸ケーブル５が接続されている。また、保安器１と屋内のＴＶ受像機６とが、同軸ケーブル５によって接続されている。ここで、光ケーブル４はＵＨＦ帯デジタル放送波を伝送し、同軸ケーブル５はＶＨＦ帯アナログ放送波を伝送する。
【００２５】
保安器１は図２に示したような略円筒形状の筐体１０を備えている。この筐体１０は、当該筐体１０の一方の端面を成すベース板１０ａと、他方の端面及び周面を成すカバー１０ｂとを備えている。ベース板１０ａには、後述する光コネクタ１１０や同軸コネクタ１２０が配置されている。また、ベース板１０ａには略Ｌ字型の取付金具１０ｃが設けられており、当該取付金具１０ｃを介して住宅２の壁面等に筐体１０を固定することができる。このように筐体１０を壁面に固定した場合、ベース板１０ａは筐体１０における鉛直方向下側の端面となっている。従って、ベース板１０ａに配置されているコネクタを、当該ベース板１０ａの上方に位置しているカバー１０ｂによって雨滴等から保護することができるので、当該保安器１を屋外に設置することが可能である。
【００２６】
図３に示すように、保安器１は、筐体１０の内部に、光信号入力部１１、電気信号入力部１２、信号混合部１３、及び、信号出力部１４を備えている。
【００２７】
（保安器の構成−光信号入力部１１）
光信号入力部１１は光ケーブル４によって伝送されたＵＨＦ帯のデジタル放送信号が入力される部分であり、特許請求の範囲における第１の系統に対応している。光信号入力部１１は、光コネクタ１１０及び光電変換部１１１を備えている。光コネクタ１１０は光ケーブル４が接続される接続手段であり、当該光コネクタ１１０を介して光ケーブル４から光信号が入力される。光電変換部１１１は、光コネクタ１１０を介して入力された光信号を電気信号に変換するものであり、特許請求の範囲における光電変換手段に対応している。
【００２８】
図４に、光電変換部１１１の回路図を示す。光電変換部１１１は、光信号を電気信号に変換するためのＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）１１２、ＰＤ１１２の端子間容量を低減するための抵抗１１３、光電変換部１１１の後段の機器とのインピーダンス整合を行うための抵抗１１４、ＡＣ結合用のコンデンサ１１６及びコンデンサ１１７、ＰＤ１１２の電流の直流成分を当該ＰＤ１１２に還流させると共に当該直流成分を最小化するコイル１１８、及び、変換された電気信号を出力する出力端子１１５を備えている。この光電変換部１１１においては、外部電源からＰＤ１１２に対して逆電圧を印加することなく光電変換を行わせることができる。すなわち、ＰＤ１１２をいわゆる太陽電池モードにて動作させることができる。具体的には、ＰＤ１１２にエネルギ・バンドギャップ以上の光エネルギーが入射されると、この光エネルギーがＰＤ１１２の接合部における空乏層で吸収され、伝導電子と正孔との生成及びドリフトが行われることにより、光強度に比例した起電力が発生する。この起電力は、コンデンサ１１６及びコンデンサ１１７によるＡＣ結合によって直流成分が落とされることによって、交流成分のみが出力端子１１５に出力される。従って、この出力端子１１５から電気信号を取り出して後段側に供給することができる。
【００２９】
（保安器の構成−電気信号入力部１２）
電気信号入力部１２は同軸ケーブル５によって伝送されるＶＨＦ帯のアナログ放送信号が入力される部分であり、特許請求の範囲における第２の系統に対応している。電気信号入力部１２は、同軸コネクタ１２０及び避雷回路１２１を備えている。同軸コネクタ１２０は同軸ケーブル５が接続される接続手段であり、当該同軸コネクタ１２０を介して同軸ケーブル５から電気信号が入力される。
【００３０】
落雷等に誘導されて電波障害対策施設３にサージ電圧が発生すると、このサージ電圧は同軸コネクタ１２０に接続されている同軸ケーブル５を介して電気信号入力部１２に印加される。避雷回路１２１は、電気信号入力部１２に印加されたサージ電圧に伴って発生する電流を、当該避雷回路１２１よりも後段の回路から遮断するものであり、特許請求の範囲における保護手段に対応している。避雷回路１２１の具体的な構成は周知であるので説明を省略するが、例えば、サージ電圧に伴って発生した電流を接地線に流すようにすることができる。
【００３１】
（保安器の構成−信号混合部１３）
信号混合部１３は、光電変換部１１１によって光信号から変換出力された電気信号と、同軸コネクタ１２０を介して入力された電気信号とを、混合するためのものであり、特許請求の範囲における信号混合手段に対応している。信号混合部１３は、図示しないハイパスフィルタと図示しないローパスフィルタとを備えている。ハイパスフィルタは、光電変換部１１１から出力されたデジタル放送信号における、当該デジタル放送信号の周波数帯よりも低周波側のノイズ成分を除去し、デジタル放送信号を含む高周波側の信号成分のみを通過させる。ローパスフィルタは、同軸コネクタ１２０を介して入力されたアナログ放送信号における、当該アナログ放送信号の周波数帯よりも高周波側のノイズ成分を除去し、アナログ放送信号を含む低周波側の信号成分のみを通過させる。ハイパスフィルタ及びローパスフィルタを通過した電気信号を合成することにより、ＵＨＦ帯のデジタル放送信号とＶＨＦ帯のアナログ放送信号とを、損失を生じさせることなく混合することができる。
【００３２】
（保安器の構成−信号出力部１４）
信号出力部１４は、信号混合部１３によって混合されたＵＨＦ帯のデジタル放送信号及びＶＨＦ帯のアナログ放送信号を出力するためのものであり、特許請求の範囲における第３の系統に対応している。信号出力部１４は、同軸ケーブル５が接続される同軸コネクタ１４０を備えている。同軸コネクタ１４０からは、当該同軸コネクタ１４０に接続された同軸ケーブル５を介して、住宅２のＴＶ受像機６等にＵＨＦ帯のデジタル放送信号及びＶＨＦ帯のアナログ放送信号が出力される。
【００３３】
（実施の形態１の効果）
このように実施の形態１によれば、ＵＨＦ帯のデジタル放送信号を光信号として光信号入力部１１に入力させると共に、ＶＨＦ帯のアナログ放送信号を電気信号として電気信号入力部１２に入力させることで、デジタル放送信号とアナログ放送信号とを混合した信号を信号出力部１４から出力させることができる。これにより、保安器１を設置した住宅２に対して、電波障害対策施設３から光ケーブル４によってＵＨＦ帯のデジタル放送波を伝送させられるので、デジタル放送波の信号レベルを十分なレベルに維持した状態で住宅２内まで伝送させることができる。また、電波障害対策施設３から同軸ケーブル５によって伝送されるＶＨＦ帯のアナログ放送波についても、従来どおり住宅２内まで伝送させることができる。また、デジタル放送信号とアナログ放送信号との両方の信号を簡単な接続構成で住宅２内に取り込むことができる。さらに、将来アナログ放送が停止した場合には、電気信号入力部１２の同軸コネクタ１２０に接続されている同軸ケーブル５を取り外し、当該同軸コネクタ１２０の終端処理を行えばよいので、放送波の内容に応じた接続を容易に行うことができる。
【００３４】
また、光電変換部１１１のＰＤ１１２に対して逆電圧を印加する必要がないので、保安器１の電力を供給する必要がなくなる。従って、電源が不要となり、各住宅２での設置作業を行いやすくなる。
【００３５】
また、避雷回路１２１を備えているので、落雷等に起因して保安器１にサージ電圧が印加された場合に、当該保安器１より後段に接続されている電子機器の絶縁破壊を未然に防止することができる。また、保安器１は一般に屋外に設置されることが多いため、放送内容の変化に応じて、屋内に入ることなくメンテナンス作業を行うことができる。
【００３６】
また、ハイパスフィルタとローパスフィルタとを用いてＵＨＦ帯のデジタル放送信号とＶＨＦ帯のアナログ放送信号とを混合しているので、各信号に相互に干渉しうるノイズを除去した上で、信号の損失を生じさせることなく混合することができる。
【００３７】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について説明する。この形態は、ＰＤに逆電圧を印加する形態である。
【００３８】
なお、実施の形態２の構成は、特記する場合を除いて実施の形態１の構成と略同一であり、実施の形態１の構成と略同一の構成についてはこの実施の形態１で用いたのと同一の符号及び／又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。
【００３９】
図５は、実施の形態２に係る光電変換部１１１の回路図である。図５に示すように、光電変換部１１１は、抵抗１１４、抵抗１５０、及び、コンデンサ１１６を備えている。ＰＤ１１２には＋Ｖｃｃの逆電圧が印加されているため、ＰＤ１１２の接合部に空乏層ができる。この状態において、ＰＤ１１２の外部からエネルギ・バンドギャップ以上の光エネルギーが入射されると、この光エネルギーがＰＤ１１２の接合部における空乏層で吸収され、伝導電子と正孔との生成及びドリフトが行われることにより、光強度に比例した電流（逆電流）が流れ、光電変換を行うことができる。そして、このようにＰＤ１１２から出力される信号における交流成分をコンデンサ１１６によるＡＣ結合によって取り出して後段側に供給することができる。なお、ＰＤ１１２に逆電圧を印加するための電力は、例えば、住宅２の図示しない電源等から供給させることができる。
【００４０】
（実施の形態２の効果）
このように実施の形態２によれば、実施の形態１における基本的な効果に加えて、ＰＤ１１２に逆電圧を印加しているので、信号の高速性及び歪性能に優れた高品質な信号伝送を行わせることができる。
【００４１】
〔III〕各実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００４２】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、ＵＨＦ帯のデジタル放送信号とＶＨＦ帯のアナログ放送信号とを混合して同時に住宅内に伝送することができない場合においても、光信号としてのＵＨＦ帯のデジタル放送信号、又は、電気信号としてのＶＨＦ帯のアナログ放送信号を光ネットワーク終端装置に入力した際に、いずれの信号についても住宅内に伝送できる限りにおいて、本発明の課題が達成されていると言える。
【００４３】
（光ネットワーク終端装置について）
本発明に係る光ネットワーク終端装置は、電波障害対策施設に限定されず、光ケーブル及び同軸ケーブルを用いて信号を伝送する任意の伝送網の終端部に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明に係る光ネットワーク終端装置は、受信した光信号を電気信号に変換してＴＶ受像機等に出力する光ネットワーク終端装置にに適用でき、電気信号として入力されるＶＨＦ帯のアナログ放送波と光信号として入力されるＵＨＦ帯のデジタル放送波とのいずれも伝送可能な光ネットワーク終端装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】保安器の設置例を示した概略図である。
【図２】保安器の外観図である。
【図３】保安器の電気的構成を機能概念的に示したブロック図である。
【図４】光電変換部１１１の回路図である。
【図５】光電変換部１１１の回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  保安器
２  住宅
３  電波障害対策施設
４  光ケーブル
５  同軸ケーブル
６  ＴＶ受像機
１０  筐体
１０ａ  ベース板
１０ｂ  カバー
１０ｃ  取付金具
１１  光信号入力部
１２  電気信号入力部
１３  信号混合部
１４  信号出力部
１１０  光コネクタ
１１１  光電変換部
１１２  ＰＤ
１１３、１１４、１５０  抵抗
１１５  出力端子
１１６、１１７  コンデンサ
１１８  コイル
１２０、１４０  同軸コネクタ
１２１  避雷回路
【図１】
2008311706.tif 000003
【図２】
2008311706.tif 000004
【図３】
2008311706.tif 000005
【図４】
2008311706.tif 000006
【図５】
2008311706.tif 000007