(57)【要約】【課題】バックライトの光源を信号光の受光手段としても利用できるようにして部品点数のさらなる削減を図り、専用の受光素子を設けた場合に懸念される問題を未然に回避して、情報機器の高機能化と小型軽量化とをより効果的に実現することができる光通信装置を提供する。【解決手段】「送信モード」時には、切替回路６がＬＥＤ２ａ〜２ｄを送信駆動部４に接続し、送信駆動部４がこれらＬＥＤ２ａ〜２ｄを順方向バイアスで駆動して信号光を発光させる。一方、「受信モード」時には、切替回路６がＬＥＤ２ａ〜２ｄを受信制御部５に接続し、受信制御部５がＬＥＤ２ａ〜２ｄに逆方向バイアスを与えてこれらＬＥＤ２ａ〜２ｄを受光素子として機能させ、信号光を受光させる。【選択図】図１
2008211612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部を有する機器に搭載され、前記表示部を照明するバックライトの光源を利用して通信を行う光通信装置において、
送信モード時は前記光源を順方向バイアスで駆動して信号光を発光する発光手段として利用するとともに、受信モード時は前記光源に逆方向バイアスを与えて信号光を受光する受光手段として利用することを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
前記光源をバックライトとして駆動するバックライト駆動手段と、
前記光源を順方向バイアスで駆動して当該光源から信号光を発光させる送信駆動手段と、
前記光源に逆方向バイアスを与えて当該光源で信号光を受光させ、受光信号を増幅する受信制御手段と、
設定された動作モードに応じて、前記バックライト駆動手段と、前記送信駆動手段と、前記受信制御手段との何れかと前記光源とを選択的に接続させる接続切替え手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いて信号を送受信する光通信装置に関し、特に、機器の表示部を照明するバックライトの光源を利用して通信を行う光通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機やＰＤＡ（Parsonal Digital Assistant）、ノート型パソコン等の携帯型の情報機器は高機能化が盛んに進められており、例えばＩｒＤＡなどといった光を用いた通信を行う光通信装置を搭載した製品も普及している。また、これらの情報機器は、バックライトにより照明される高精彩の液晶パネルを表示部に用い、ビデオ映像なども鮮明に表示できるようにしているものが一般的である。
【０００３】
また、携帯型の情報機器は、以上のような高機能化が進められる一方で、できるだけ小型軽量化して持ち運びしやすいように構成することも求められている。このような背景のもと、例えば特許文献１においては、携帯電話機などの情報機器において、液晶パネルを照明するバックライト用の光源を光通信用の発光素子として利用することで部品点数削減を図り、高機能化と小型軽量化とを両立させることが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−３１９４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている従来の技術では、光通信の受信側の機能を実現するために専用の受光素子をバックライト用の光源と隣り合うように導光板の端面に近接させて配置するようにしており、部品点数削減の効果が低いことに加えて、受光素子の設置スペースの確保が難しいといった問題や、光源と受光素子とが隣接して配置されるために光クロストークが生じやすいといった問題がある。
【０００５】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、バックライトの光源を信号光の受光手段としても利用できるようにして部品点数のさらなる削減を図り、専用の受光素子を設けた場合に懸念される問題を未然に回避して、情報機器の高機能化と小型軽量化とをより効果的に実現することができる光通信装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、表示部を有する機器に搭載され、表示部を照明するバックライトの光源を利用して通信を行う光通信装置であり、送信モード時は前記光源を順方向バイアスで駆動して信号光を発光する発光手段として利用するとともに、受信モード時は前記光源に逆方向バイアスを与えて信号光を受光する受光手段として利用するようにしたものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光通信装置において、前記光源をバックライトとして駆動するバックライト駆動手段と、前記光源を順方向バイアスで駆動して当該光源から信号光を発光させる送信駆動手段と、前記光源に逆方向バイアスを与えて当該光源で信号光を受光させ、受光信号を増幅する受信制御手段と、設定された動作モードに応じて、バックライト駆動手段、送信駆動手段、受信制御手段の何れかと前記光源とを選択的に接続させる接続切替え手段とを備える構成としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光通信装置によれば、送信モード時にはバックライトの光源が光通信の発光手段として利用され、受信モード時にはバックライトの光源が光通信の受光手段として利用されるので、光通信専用の発光素子や受光素子を設けることなく情報機器に通信機能を持たせることができ、部品点数の大幅な削減を図って情報機器の小型軽量化やコストダウンを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、携帯電話機に搭載されて他の携帯電話機との間で双方向の光通信を行う光通信装置としての適用例である。図１は本実施形態の光通信装置の構成を示すブロック図、図２は携帯電話機のバックライト装置の構造を示す分解斜視図、図３は図２のバックライト装置に用いられる導光板の一例を示す側面図、図４は本実施形態の光通信装置を搭載した携帯電話機同士で双方向の光通信を行っている様子を示す斜視図である。
【００１０】
本実施形態の光通信装置１は、携帯電話機１０の表示部である液晶パネル１１（図４参照）を照明するためのバックライト装置１２（図２参照）の光源を利用して光通信を行うものであり、特に、携帯電話機１０のユーザが「送信モード」を選択したときはバックライト装置１２の光源を順方向バイアスで駆動して信号光を発光する発光手段として利用するとともに、携帯電話機１０のユーザが「受信モード」を選択したときはバックライト装置１２の光源に逆方向バイアスを与えて信号光を受光する受光手段として利用するようにしている。
【００１１】
本実施形態の光通信装置１が搭載される携帯電話機１０は、バックライト装置１２の光源として青色の発光ダイオード（ＬＥＤ）２ａ〜２ｄを用いている。このバックライト装置１２の光源として用いられるＬＥＤ２ａ〜２ｄは、オン／オフの切り替えを高速に行うことが可能であり、光通信用の発光素子として利用することが可能である。また、これらＬＥＤ２ａ〜２ｄは、逆方向のバイアスが与えられると、光に感応して電気信号を出力するフォトダイオードとして機能するので、光通信用の受光素子として利用することも可能である。本実施形態の光通信装置１では、これらのＬＥＤ２ａ〜２ｄを、設定された動作モード（通常モード、送信モード、受信モード）に応じて、バックライト装置１２の光源としての用途と、光通信用の発光素子としての用途と、光通信用の受光素子としての用途の３つの用途で使い分けるようにしている。
【００１２】
本実施形態の光通信装置１は、図１に示すように、ＬＥＤ２ａ〜２ｄをバックライト装置１２の光源として駆動するためのバックライト駆動部３と、ＬＥＤ２ａ〜２ｄを順方向バイアスで駆動して信号光を発光させる送信駆動部４と、ＬＥＤ２ａ〜２ｄに逆方向バイアスを与えて信号光を受光させ、受光信号を増幅する受信制御部５と、設定された動作モードに応じて、バックライト駆動部３、送信駆動部４、受信制御部５の何れかとＬＥＤ２ａ〜２ｄとを選択的に接続させる切替回路６とを備えている。これら光通信装置１を構成する各部は、マイクロコンピュータなどの制御部７から出力される制御信号に基づいて動作制御される。なお、図中のＳ１は制御部７からバックライト駆動部３へと出力されるバックライト制御信号、Ｓ２は制御部７から送信駆動部４へと出力される送信制御信号、Ｓ３は制御部７から受信制御部５へと出力される受信制御信号、Ｓ４は制御部７から切替回路６へと出力される切替信号であり、Ｓ５は携帯電話機１０のユーザによる動作モード選択操作などに応じて制御部７に入力されるモード識別信号である。
【００１３】
通常動作時においては、制御部７に「通常モード」を示すモード識別信号Ｓ５が入力されている。制御部７は、「通常モード」を示すモード識別信号Ｓ５が入力されると、ＬＥＤ２ａ〜２ｄをバックライト装置１２の光源として利用するために、バックライト駆動部３に対してバックライト制御信号Ｓ１を出力するとともに、切替回路６に対して、ＬＥＤ２ａ〜２ｄをバックライト駆動部３に接続させる切替信号Ｓ４を出力する。バックライト駆動部３は、制御部７からのバックライト制御信号Ｓ１が入力されると、このバックライト制御信号Ｓ１に応じてＬＥＤ２ａ〜２ｄを所定の明るさで点灯させるためのＬＥＤ駆動電流を出力する。このとき、ＬＥＤ２ａ〜２ｄは、切替信号Ｓ４に応じた切替回路６の接続切替え動作によりバックライト駆動部３に接続されているので、バックライト駆動部３からのＬＥＤ駆動電流の供給によって点灯し、携帯電話機１０の液晶パネル１１を照明する。
【００１４】
携帯電話機１０のユーザが例えば入力ボタン１３（図４参照）などの操作により携帯電話機１０の動作モードを「送信モード」に切替えると、制御部７に「送信モード」を示すモード識別信号Ｓ５が入力される。制御部７は、「送信モード」を示すモード識別信号Ｓ５が入力されると、ＬＥＤ２ａ〜２ｄを光通信用の発光素子として利用するために、送信駆動部４に対して送信制御信号Ｓ２を出力するとともに、切替回路６に対して、ＬＥＤ２ａ〜２ｄを送信駆動部４に接続させる切替信号Ｓ４を出力する。送信駆動部４は、制御部７からの送信制御信号Ｓ２が入力されると、ＬＥＤ２ａ〜２ｄを送信すべきデータに応じて点滅させるためのＬＥＤ駆動電流を出力する。このとき、ＬＥＤ２ａ〜２ｄは、切替信号Ｓ４に応じた切替回路６の接続切替え動作により送信駆動部４に接続されているので、送信駆動部４からのＬＥＤ駆動電流の供給によって順方向バイアスで駆動制御され、送信すべきデータに応じて変調された信号光を発光する。なお、ＬＥＤ２ａ〜２ｄが発光する光の変調を１００Ｈｚ以上の周波数で行うようにすれば、人の目にはＬＥＤ２ａ〜２ｄの点滅が認識されずに点灯状態にあると認識されるので、液晶パネル１１を照明するバックライト装置１２としての機能も継続させながら、光によるデータの送信を行うことができる。
【００１５】
一方、携帯電話機１０のユーザが例えば入力ボタン１３などの操作により携帯電話機１０の動作モードを「受信モード」に切替えると、制御部７に「受信モード」を示すモード識別信号Ｓ５が入力される。制御部７は、「受信モード」を示すモード識別信号Ｓ５が入力されると、ＬＥＤ２ａ〜２ｄを光通信用の受光素子として利用するために、受信制御部５に対して受信制御信号Ｓ３を出力するとともに、切替回路６に対して、ＬＥＤ２ａ〜２ｄを受信制御部５に接続させる切替信号Ｓ４を出力する。受信制御部５は、制御部７からの受信制御信号Ｓ３が入力され、切替信号Ｓ４に応じた切替回路６の接続切替え動作によりＬＥＤ２ａ〜２ｄと接続されると、これらＬＥＤ２ａ〜２ｄに逆方向バイアスを与えて、ＬＥＤ２ａ〜２ｄを光通信の受光素子として動作させる。ＬＥＤ２ａ〜２ｄは、受光素子として動作している間に他の携帯電話機１０からの信号光が入射すると、これを受光して光電変換し、受光信号として出力する。受信制御部５は、ＬＥＤ２ａ〜２ｄから受光信号が出力されると、これらＬＥＤ２ａ〜２ｄからの受光信号を増幅して制御部７に出力する。なお、この「受信モード」時においては、ＬＥＤ２ａ〜２ｄが受光素子として動作しているので、バックライト装置１２による液晶パネル１１の照明は中断される。
【００１６】
ＬＥＤ２ａ〜２ｄは、図２に示すように、バックライト装置１２を構成する導光板２１の端面２１ａに近接して配置されている。導光板２１の液晶パネル１０側となる一方の表面２１ｂには、拡散シート２２及びプリズムシート２３ａ，２３ｂが配設されている。また、導光板２１の他方の表面２１ｃには、反射シート２４が配設されている。このような構造はサイドライト方式（エッジライト方式）と呼ばれ、バックライト装置１２を薄型でコンパクトな形状に構成でき、且つ、高い表面輝度が得られるといった特徴を有しており、携帯電話機１０などの情報機器の液晶パネル１１を照明するバックライト装置１２の構造として主流となっている。
【００１７】
「通常モード」時や「送信モード」時において、ＬＥＤ２ａ〜２ｄからの光は、導光板２１の端面２１ａから導光板２１内部に入射して一方の表面２１ｂから導光板２１外部に出射される。導光板２１の一方の表面２１ｂから出射された光は拡散シート２２により均一に拡散され、プリズムシート２３ａ，２３ｂの作用で表面輝度が高められた状態で、液晶パネル１１に照射される。「送信モード」時には、この液晶パネル１１に照射される光が送信すべきデータに応じて変調されており、信号光として、液晶パネル１１を介して携帯電話機１０の外部に出射される。
【００１８】
「受信モード」時にはＬＥＤ２ａ〜２ｄは受光素子として機能し、携帯電話機１０の外部からバックライト装置１２の導光板２１に入射された信号光が、ＬＥＤ２ａ〜２ｄに受光される。すなわち、携帯電話機１０外部の信号光は、液晶パネル１０、バックライト装置１２のプリズムシート２３ａ，２３ｂ、拡散シート２２を介して、導光板２１の一方の表面２１ａから導光板２１内部に入射し、端面２１ａから導光板２１外部に出射されてＬＥＤ２ａ〜２ｄによって受光される。ここで、導光板２１には、例えば図３に示すように、反射シート２４と接する他方の表面２１ｂ側に、導光板２１内部に入射した光を効率よく端面２１ａへと導くための溝２５などが形成されており、導光板２１内部に入射した信号光は、ＬＥＤ２ａ〜２ｄにより効率よく受光される。なお、このような導光板２１の構造については、上述した特許文献１（特開２００６−３１９４０８号公報）に詳細が記載されており、この特許文献１に開示されているものを適用できる。また、携帯電話機１０の外部から液晶パネル１０を介して入射される信号光をＬＥＤ２ａ〜２ｄに効率よく導くには、バックライト装置１２のプリズムシート２３ａ，２３ｂや拡散シート２２についても、光学設計を最適化しておくことが望ましい。
【００１９】
以上のような本実施形態の光通信装置１を搭載する携帯電話機１０は、例えば図４に示すように、同様の光通信装置１を搭載した他の携帯電話機１０との間で光空間伝送による双方向のデータ通信が可能である。これら携帯電話機１０同士でデータ通信を行う場合、入力ボタン１３などの操作により一方の携帯電話機１０の動作モードを「送信モード」に設定し、他方の携帯電話機１０の動作モードを「受信モード」に設定する。そして、双方の液晶パネル１１が所定の通信可能距離内で対向するように、これら携帯電話機１０同士を近付ける。この状態で「送信モード」に設定された携帯電話機１０で送信すべきデータを選択して送信の指示を入力すると、液晶パネル１０に照射されているＬＥＤ２ａ〜２ｄの光が送信すべきデータに応じて変調され、信号光として空間を伝播して、「受信モード」に設定された携帯電話機１０のＬＥＤ２ａ〜２ｄにより受光される。「受信モード」に設定された携帯電話機１０では、このＬＥＤ２ａ〜２ｄの受光信号を増幅して復調することで、「送信モード」に設定された携帯電話機１０からの送信データを受信する。
【００２０】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の光通信装置１によれば、液晶パネル１１を照明するバックライト装置１２の光源として携帯電話機１０に設けられたＬＥＤ２ａ〜２ｄを光通信にも利用し、「送信モード」時にはＬＥＤ２ａ〜２ｄを順方向バイアスで駆動して信号光を発光させ、「受信モード」時にはＬＥＤ２ａ〜２ｄに逆方向バイアスを与えて信号光を受光させるようにしているので、光通信専用の発光素子や受光素子を設けることなく情報機器に通信機能を持たせることができ、部品点数の大幅な削減を図って情報機器の小型軽量化やコストダウンを実現することができる。
【００２１】
なお、以上説明した光通信装置１は、あくまで本発明の一実施形態を例示したものであり、本発明の技術的範囲は、以上の実施形態の説明で開示した技術事項に限定されるものではなく、以上の開示内容をもとに一般的な技術常識も鑑みて当然に導かれる変形例、応用例も含まれるものである。例えば、上述した光通信装置１は、携帯電話機１０同士で双方向通信を行う光通信装置への適用例であるが、本発明の光通信装置は、携帯電話機１０以外の他の情報機器に搭載されていてもよく、また、異なる種類の情報機器間で光通信を行うための装置として実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態としての光通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】携帯電話機のバックライト装置の構造を示す分解斜視図である。
【図３】図２のバックライト装置に用いられる導光板の一例を示す側面図である。
【図４】本発明の一実施形態としての光通信装置を搭載した携帯電話機同士で双方向の光通信を行っている様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  光通信装置
２ａ〜２ｄ  ＬＥＤ
３  バックライト駆動部
４  送信駆動部
５  受信制御部
６  切替回路
１０  携帯電話機
１１  液晶パネル
１２  バックライト装置
【図１】
2008211612.tif 000003
【図２】
2008211612.tif 000004
【図３】
2008211612.tif 000005
【図４】
2008211612.tif 000006