(57)【要約】【課題】      無指向性無線信号受信を行うディスプレイ装置に利用される無線信号の送受信システムを提供すること。【解決手段】  本発明のシステムは、光ビームを通じて光信号を送る、複数の送信ユニットと、冗長光信号を収集し、その後の工程のために、電気信号に変換するために前記信号を単一光信号に統合する、複数の受信ユニットとより構成する。本発明のシステムの目的は、送信ユニットと受信ユニットとの間の移動物によってまたは光信号が反射したり偏向したりして信号が弱くなるといった問題を解決することである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを通じて光信号を送る、複数の送信ユニットと、
冗長光信号を収集し、その後の工程のために、電気信号に変換するために前記信号を単一光信号に統合する、複数の受信ユニットとより構成した、
無指向性無線信号受信用ディスプレイ装置に利用される、
無線信号送受信システム。
【請求項２】
各受信ユニットが、更に単一光信号を電気信号に変換するフォトダイオードを有したことを特徴とする、
請求項１に記載の無線信号送受信システム。
【請求項３】
送信ユニットがオプティックスを形成するビームを持つことを特徴とする、
請求項１に記載の無線信号送受信システム。
【請求項４】
受信ユニットが、オプティックスを収集するビームを持つことを特徴とする、
請求項１に記載の無線信号送受信システム。
【請求項５】
光信号が、オーディオおよびビデオソース装置から変換されることを特徴とする、
請求項１に記載の無線信号送受信システム。
【請求項６】
光信号がコンピュータから変換されることを特徴とする、
請求項１に記載の無線信号送受信システム。
【請求項７】
光信号が、事実上はアナログであることを特徴とする、
請求項１に記載の無線信号送受信システム。
【請求項８】
光信号が事実上はデジタルであることを特徴とする、
請求項１に記載の無線信号送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号妨害対向装置を持ち、簡単にオプティカルアラインメントを提供する光学手段を利用して、複数のアナログおよびデジタル形式のビデオおよびオーディオ信号の無線送信を実施する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイビジョン（ＨＩＧＨ  ＤＥＦＩＮＩＴＩＯＮ  ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮまたはＨＤＴＶ）と、高解像度のカラーグラフィックと、コンピュータディスプレイデータのストリーミングビデオの出現によって、様々なソースディバイスからディスプレイディバイスへ、大容量のデータをハイスピードで移動させる技術の必要性があることが判った。この種の従来からあるデータ送信手段は、ビデオ―グレード信号コンダクタまたはツイストペアワイヤを利用していたが、最近ではデータレートも１ギガ以上となり、エラまたは大きな歪無しでデータを移動させることが難しくなってきた。特に、市場調査の結果、大型の壁掛絵画にも似たような形で利用されるようになったＨＤＴＶに関して云えば、その美観の問題から、可視のワイヤの数を最小限に抑える技術に関する強い要求がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の無線ビデオ／グラフィック送信手段は、変調無線周波数（ＭＯＤＵＬＡＴＥＤ  ＲＡＤＩＯ−ＦＲＥＱＵＥＮＣＹまたはＲＦ）を利用しているが、テレビチャンネル以外の現在の国内および国際周波数分配は、リアルタイムビデオ／グラフィックの送信に必要な情報帯域幅をサポートする周波数帯での送信に制限するものである。このような制限を克服する目的で、基準化されたＭＰＥＧのような情報圧縮技術が登場したが、これらの技術の中にはオリジナル情報コンテンツの約１／２００にまで画質を減少させるものもある。このような現実にも係わらず、ＭＰＥＧ圧縮性やＲＦ無線ユニットのセットアップの容易性を考え、画質および／または送信速度を犠牲にして商業化される結果となった。
【０００４】
情報圧縮に伴うロスを無くし、高解像度のビデオ／グラフィック送信を成し得るために、光学式無線ユニットが、ビデオおよびグラフィック信号送信用に開発された。しかしながら、これらの装置は、トランスミッタとレシーバ間の人体の通過によってブロックされ易い光ビームに頼る技術である。しかも、これらは自動ビーム照準手段を利用しており、送信用に通常非可視の赤外線レーザービームを利用している。
【０００５】
オーディオ情報送信を利用して、光信号が、表面から周囲環境に散乱し、ブロックされていない複数のパスを通じてレシーバに到着することによって上記のブロックの問題をアドレスする技術が考えられるが、ビデオ／グラフィク送信に利用することはできなかった。
【０００６】
これは、複数のパスを流れるオリジナル信号部分の到着が、トランスミッタとレシーバとの間を直接移動する部分に対して、約１ナノ／ＦＯＯＴ秒遅れ（ＢＹ  ＡＢＯＵＴ  ＯＮＥ  ＮＡＮＯ−ＳＥＣＯＮＤ  ＰＥＲ  ＦＯＯＴ  ＥＮＧＬＩＳＨ  ＭＥＡＳＵＲＥ  ＯＦ  ＰＡＴＨ  ＬＥＮＧＴＨ  ＤＩＦＦＥＲＥＮＣＥ）となり、１〜１０ナノ秒のオリジナルパルス幅を大きく超えるデータパルスのスミアリングが発生するためである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数のビームを利用してビームブロックの問題を回避するものであり、この発明において、複数のビームは各レシーバに移動し、夫々が同じ信号を持ち、物理的に充分な距離だけ分離され、前ビームが同時にブロックされる可能性が非常に小さくなるというものである。このコンセプトの延長線上において、本発明は、複数のビームを単一のビームに統合し、複数のレシーブアパーチャを単一のレシーバに統合させ、少なくとも一つの寸法が完全なビームブロックがありえない程度の長さにすることが可能である。
このようなことを鑑みて、本発明は光ビームを通じて光信号を送る、複数の送信ユニットと、冗長光信号を収集し、その後の工程のために、電気信号に変換するために前記信号を単一光信号に統合する、複数の受信ユニットとより構成した、無指向性無線信号受信用ディスプレイ装置に利用される、無線信号送受信システムを提供する。
【０００８】
各受信ユニットは、更に単一光信号を電気信号に変換するフォトダイオードを有してもよいし、送信ユニットは、オプティックスを形成するビームを有しても良い。また、受信ユニットは、オプティックスを収集するビームを有しても良い。
【０００９】
光信号は、オーディオおよびビデオソース装置またはコンピュータから変換可能とすることができる。また、光信号は、事実上はアナログまたはデジタルであってもよい。
【００１０】
さらに、本発明の適応範囲は、以下の詳細な説明からより明らかなものとなる。しかしながら、以下の詳細な説明と例は、当業者にとって、本発明の実施例を示す一方、あくまで説明を目的として開示されたものであり、様々な変更や改修が本発明の精神と範囲内において実施可能であることが、以下の詳細な説明から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図1を参照しながら本発明のシステムについて説明する。例えばビデオカメラ９１０、セットトップボックス９２０、ＤＶＤプレーヤ９３０等からの信号のように、ディスプレイユニット８００に向けて送信される複数の信号ソースは、まず、ビデオオーディオスイッチユニット３００で以って選択送信される。光情報送信のネイティブフォーマットは、通常デジタルであるから、必要であれば、アナログ／デジタル変換器４００で以って、信号に条件が付けられる。ビームのアナログ変調も考えられるが、技術的に大きなチャレンジとなってしまう。
【００１２】
マルチプレクサ５００はまた、レシーバ２００でのパリティチェックや他のエラチェック、そしてシリアル送信用のデータフレーミングのために情報を追加したりする。前記マルチプレクサ５００が適切であると判断した場合、複数のソースからの信号が統合される。結果として得られるデータストリームは、図２に説明されるような同一データを送る１つ以上の個別ユニットから成るトランスミッタ１００に利用される。送信ユニットは、以降に説明されるオプティクスを形成するビームを含むものである。
【００１３】
レシーバ２００は、ハイスピードデータを受け取るために広い受け取りアングルを持つように設計される。前記レシーバ２００は、データを受信する１つ以上のユニットから構成されている。各レシーバは、ビームコレクションオプティクスを有し、ビームが図２に説明されるようにフォトダイオード２３０にリレーされる。
【００１４】
レシーバ２００から結果として得られる電気信号は、デマルチプレクサ６００に利用される。デマルチプレクサ６００は、追加情報から送信信号を分離し、以降のデータオペレーション用のタイミング基準や、エラチェックおよび修正、そしてシリアルデータストリームを適切なフォーマットのパラレルデータに変換するといった、他のデータオペレーションを行う。必要であれば、回復データは、デジタル／アナログ変換器７００によってディスプレイユニット８００への入力用に調整される。
【００１５】
図２を参照しながら、マルチプレクサ５００からの冗長信号情報５１０Ａ，５１０Ｂは、トランスミッタ１００中の複数の個別送信ユニット１００Ａ，１００Ｂに送られる。これらは物理的に別々のものであり、上述のようにオプティックスを形成するビームを含むものである。これらのユニット１００Ａ，１００Ｂは、ディスプレイユニット８００外に位置したレシーバ２００中の複数の個別受信ユニット２１０Ａ，２１０Ｂによって受信される個別のビーム１１０Ａ，１１０Ｂを放つ。受信ユニット２１０Ａ，２１０Ｂは、ビームコレクションオプティックスを含み、光信号２２０Ａと２２０Ｂとを単一フォトダイオード２３０に運ぶ。そして光信号２２０Ａ，２２０Ｂは、電気信号に変換され、その後の工程用にデマルチプレクサ６００にリレーされる。
【００１６】
図３を参照しながら、本発明の第２実施例について説明する。そこで、受信ユニット２１０Ａ，２１０Ｂは、ビームコレクションオプティックスとフォトダイオード２３０Ａ，２３０Ｂとを有し、二つの独立した受信ユニット２００Ａ，２００Ｂに採用される。これらの受信ユニット２００Ａ，２００Ｂは、個別の送信ユニット１００Ａ，１００Ｂから送られる冗長データを示す、フォトダイオード２３０Ａからの電気信号２４０Ａとフォトダイオード２３０Ｂからの電気信号２４０Ｂ夫々をデマルチプレクサ６００へ送信する。デマルチプレクサ６００は、受信ユニット２００Ａからの電気信号２４０Ａと受信ユニット２００Ｂからの電気信号２４０Ｂとを統合し、その後のプロセスのために単一構成にするか、またはエラの数若しくは受信信号の強さ等の信号一貫性（ＳＩＧＮＡＬ  ＩＮＴＥＧＲＩＴＹ）の測定をベースに、一つの電気信号を選択し、今後の工程に利用するものである。
【００１７】
図４は、本発明の第４実施例を説明するものであり、図４では個別のトランスミッタ、ビーム、そしてレシーバが一つの単体に統合されている。トランスミッタ１００は、少なくとも１つのディメンションが大きい、ビーム形状の光信号１１０Ａ，１１Ｂ，１１０Ｃを運ぶ。光信号１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、光信号をフォトダイオード２３０と関連する電子機器に送信する、単一の大きなオプティック２１０でもって収集される。障害物１２０が、ビーム１１０Ｂの一部をブロックするが、他の部分１１０Ａと１１０Ｃがレシーバ２１０に問題なく送信される。収集された光信号パルスがその形状を維持するために、ビーム１１０Ａ，１１０Ｂ，１００Ｃは、ビーム中の全レイパスが、お互いに１フットより小さいオプティカルパスディファレンスに遭遇しないような、充分低いダイバージェンス（ＤＯ  ＮＯＴ  ＥＸＰＥＲＩＥＮＣＥ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＰＡＴＨ  ＬＥＮＧＴＨ  ＤＩＦＦＥＲＥＮＣＥ  ＦＯＲ  ＥＡＣＨ  ＯＴＨＥＲ  ＬＥＳＳ  ＴＨＡＮ  ＯＮＥ  ＦＯＯＴ）である必要がある。コレクションオプティックス２１０は、コレクションポイントからフォトダイオードへのオプティカルパスディファレンスに関する同じ条件を満たさなければならない。フィルタがシステムに利用された場合、オプティカルパスの距離条件は必要なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明で必要とする構成部品に関連するシステムブロック図。
【図２】複数のビーム発生の要素と、夫々の関連性を説明する本発明の第一実施例の図。
【図３】本発明のその他の複数のレシーバの要素を説明する第二実施例の図。
【図４】本発明の大きな信号ビームとレシーバの要素を説明する第三実施例の図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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