(57)【要約】【課題】伝送距離の違いによる光信号供給用光源の発光量を個別調整すること無しに適正なドライブ電流として、不要な消費電流を削減すると共に発光素子の長寿命化を図る。【解決手段】マスター側、スレーブ側装置間を高速信号（光伝送）と低速信号（電気伝送）を光電気複合ケーブルを用いて伝送する光電気通信システムに用いられ、接続ステータスを検知するために直流電圧が印加されるステータスラインが具有され、ステータスラインに印加される電圧のマスター側への折り返しにおける電圧降下と電線の単位長さの抵抗値とから算出されるケーブル長と、光ファイバの単位長さの伝送損失とに基づいて装置間の光ファイバの損失を求めて伝送損失分を補償する様に光信号供給用光源の発光量を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送のための光ファイバと電気伝送のための電線の両方で構成され、マスター側、スレーブ側機器の接続ステータスを検知するために直流電圧が印加されるステータスラインが具有される光電気複合ケーブルで機器間が接続される光電気複合通信システムに用いられる光信号供給用光源の光量調整装置であって、
前記ステータスラインに印加される電圧のマスター側への折り返しにおける電圧降下と電線の単位長さの抵抗値とから算出されるケーブル長と、光ファイバの単位長さの伝送損失とに基づいて前記機器間の光ファイバの損失を求めて伝送損失分を補償する様に前記光信号供給用光源の発光量を制御する光量調整手段を備えたことを特徴とする光電気複合通信システムに用いられる光信号供給用光源の光量調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速信号（光伝送）と低速信号（電気伝送）を光電気複合ケーブルにより伝送する光電気複合通信システムに用いられる、光信号供給用光源の光量調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に従来の光信号により高速にデータを伝送する光通信システムにおける光信号を伝送する光源の光信号制御装置の構成を示す。
光信号制御装置は、光送信用光源（ＬＤ：レーザダイオード）１０−１からの光信号を送信する光送信部１０と、光送信部１０に対し隔離して設けられる光受信部１３から構成される。
光受信部１３は、光送信用光源１０−１からの光信号を光ファイバ１１を介して受信する第１光検出部（ＰＤ：フォトダイオード）１３−１を備えている。第１制御部１０−３は光送信部１０（あるいは光受信部１３）に設けられ、光受信部１３の第１光検出部１３−１で検出された光検出情報に基づいて光送信用光源１０−１からの光信号の状態を制御するための光制御信号を出力する。また、光送信部１０は、光送信用光源１０−１の発光状態を検出する第２光検出部１０−５を備え、検出された光検出情報に基づいて光送信用光源１０−１からの光信号の状態を制御するための光制御信号を出力する第２制御部１０−６及びスイッチ部１０−２を備える。光受信部１３に設けられた第１光検出部１３−１と光送信部１０に設けられた第１制御部１０−３は制御線１２を介して接続される。スイッチ部１０−２は、第１制御部１０−３からの光制御信号及び第２制御部１０−６からの光制御信号のうち、光送信用光源１０−１からの光信号レベルが小さくなるような光制御信号を光送信用光源１０−１側へ選択的に出力する。
【０００３】
これにより、第１制御部１０−３において、光受信部１３の第１光検出部１３−１で検出された光検出情報に基づいて光送信用光源１０−１からの光信号の状態を制御するための第１光制御信号を生成する一方、光送信部１０の第２制御部１０−６において、光送信用光源１０−１の発光状態に基づいて光送信用光源１０−１からの光信号の状態を制御するための第２光制御信号を生成し、スイッチ部１０−２では、第１光制御信号及び第２光制御信号のうち、光送信用光源１０−１からの光信号レベルが小さくなるような光制御信号を光送信用光源１０−１側へ選択的に出力する。
第１光検出部１３−１は、受信した光信号をアナログ信号として検出するＰＤを有し、光受信部１３には第１光検出部１３−１からの検出信号としてのアナログ電気信号についてデジタル電気信号に変換して光送信部１０に出力するＡ／Ｄ変換部１３−２を備える一方、光送信部１０は制御線１２を介してＡ／Ｄ変換部１３−２から入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部１０−４を備え、変換されたアナログ信号が第１制御部１０−３に入力される。
【０００４】
上記構成を備えることにより、第１光検出部１３−１で受信した光検出情報に基づいて光送信用光源１０−１からの光信号の状態を制御することにより、例えば周囲温度の変化等によらずに光検出部１３−１の受信光レベルを一定に制御することができる。また、制御線１２のコネクタ接続が外された場合等、第１制御部１０−３に入力される電気信号のレベルが低下するので、第１光検出部１３−１で検出される光検出情報が低くなったと認識され、光送信用光源１０−１の発光量を増加させるように制御する（すなわち、ＬＤに大きな電流を流すように制御する）ために信頼性を低下させる恐れがある。このようなことを防止するために第２制御部１０−６は、光送信用光源１０−１の発光状態を検出する第２光検出部１０−５で検出された光検出情報により光送信用光源１０−１からの光信号に状態を制御するための第２光制御信号を生成し、スイッチ部１０−２では光送信用光源１０−１からの光信号レベルが小さくなるように第１、第２制御部１０−３、１０−６からの光制御信号を選択的に出力する。（例えば、特許文献１  参照）
【０００５】
従来の光信号制御装置において、光送信用光源（ＬＤ）１０−１の発光量Ｐ０［ｄＢｍ］は光ファイバ１１の単位長当たりの伝送路損失：減衰量Ｄ［ｄＢ／ｋｍ］と光受信部１３の第１光検出部１３−１の最大／最小受光量Ｐｉｍｉｎ／Ｐｉｍａｘ［ｄＢｍ］から最小受光量Ｐｉｍｉｎに所望伝送路損失または伝送距離：Ｌｍａｘ［ｋｍ］から発光量を式（１）の様に算出し、発光量を決定し、この光量が得られる様にレーザダイオードのドライブ電流を調整している。
Ｐ０＝Ｐｉｍｉｎ＋Ｄ・Ｌ                                      （１）
通常の光伝送モジュールでは最大伝送距離または許容損失を仕様として発光量を決めている。この発光量調整では伝送距離がＬｍａｘ以下で使用される場合、必要以上の発光量（ドライブ電流）となり余分な消費電流によりドライブされていることになる。消費電流の増大は発光素子（ＬＤ）寿命を短くしてしまう。また、余分な消費電流を削減するためには伝送距離に応じて発光素子（ＬＤ）ドライブ電流を個別に調整することでも達成可能であるが、この場合は個別調整による製造コスト増大を招くことになる。
【０００６】
伝送距離に応じて発光素子（ＬＤ）の発光量を調整する場合、図４に示されたように第１光検出部（ＰＤ）１３−１で受光量を測定し、その情報を制御線１２を介して光送信部１０に送信し、発光素子（ＬＤ）ドライブ電流を調整することでも発光量の自動調整が可能となるが光受信部１３から光送信部１０へ光制御信号（光量情報）を伝送するための手段、例えばＡ／Ｄ変換部、Ｄ／Ａ変換部、コーデック等が必要であり、また、伝送ラインでの伝送符号、伝送形式が規定されている場合、光量情報を伝送することは困難となる。
また、制御線１２のコネクタ接続が外された場合、発光素子を保護するために第２光検出部１０−５、第２制御部１０−６、スイッチ部１０−２が必要となり、構成が複雑となる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１１６９８２号公報（図１，（００１７）〜（００２１））
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、伝送モジュール間でケーブル長が異なる場合であっても光信号供給用光源の発光量を個別調整する必要がなく、しかも簡単な構成によりケーブル長（伝送損失）の違いによる受光量の差を少なくして安定した伝送状態を確保するとともに、発光素子への供給電流を最適化して長寿命化を図る光電気通信システムの用いられる光信号供給用光源の光量調整装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、光伝送のための光ファイバと電気伝送のための電線の両方で構成され、マスター側、スレーブ側機器の接続ステータスを検知するために直流電圧が印加されるステータスラインが具有される光電気複合ケーブルで機器間が接続される光電気複合通信システムに用いられる光信号供給用光源の光量調整装置であって、前記ステータスラインに印加される電圧のマスター側への折り返しにおける電圧降下と電線の単位長さの抵抗値とから算出されるケーブル長と、光ファイバの単位長さの伝送損失とに基づいて前記機器間の光ファイバの損失を求めて伝送損失分を補償する様に光信号供給用光源の発光量を制御する光量調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の光伝送用光源の光量調整装置を適用した光電気複合ケーブルを用いた光電気複合通信システムの構成例を示す。
光電気複合通信システムは、高速信号（光伝送）、低速信号（電気伝送）を送受信するマスター側装置１、マスター側モジュール２と、高速信号（光伝送）、低速信号（電気伝送）を送受信するスレーブ側モジュール４、スレーブ側装置５と、高速信号を伝送する光ファイバ３−１、低速信号を伝送する電線３−２からなる光電気複合ケーブル３とから構成される。
マスター側モジュール２は、高速信号を光信号に変換するＬＤ（レーザダイオード）ドライバ２−１１、ＬＤ２−１２からなるＥ／Ｏ変換器２（図２（ａ）参照）と抵抗測定回路２−２（図２（ｂ）参照）から構成され、スレーブ側モジュール４は、光ファイバを介して伝送された光信号を電気信号に変換するＰＤ（フォトダイオード）と増幅器からなるＯ／Ｅ変換器４−１を備える。
【００１１】
図１において、マスター側モジュール２とスレーブ側モジュール４からなる光電気伝送モジュールにおいて主に低速信号を伝送するための電気信号の伝送のための電線３−２の抵抗値Ｒ［Ω］は式（２）によって表される。
Ｒ［Ω］＝ｒ［Ω／ｋｍ］・Ｌ［ｋｍ］                      （２）
例えば、ＡＷＧ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｗｉｒｅ  Ｇａｕｇｅ）２８番線ではｒ＝２２８Ω／ｋｍである。図１の電気伝送ライン：Ｅｌｅｃ．１＋に規定の直流電圧を加え、スレーブ側でその電圧をＥｌｅｃ．２＋のラインを用いて返送すると、回路抵抗値（すなわち、電線の抵抗値）と返送された信号Ｅｌｅｃ．２＋のマスター側入力抵抗値が既知であれば図２（ｂ）に示すＤＣ差動増幅器２−２１によりＥｌｅｃ．１＋とＥｌｅｃ．２＋の電位差を測定し、演算回路２−２２により電位差とマスター側入力抵抗値を元に往復の電線の抵抗２・Ｒが導かれ電線の単位長当たりの抵抗値をｒ［Ω／ｋｍ］とすると（３）式によりケーブル長Ｌを知ることができる。
Ｌ＝Ｒ／（２・ｒ）［ｋｍ］                              （３）
このケーブル長Ｌから光ファイバの伝送損失Ｄｌ［ｄＢ］を求め、伝送損失Ｄｌから必要な発光量は
Ｐ０＝Ｐｉ  ｍｉｎ＋Ｄｌ                                            （４）
となり、この発光量が得られる発光素子（ＬＤ）ドライブ電流を図２（ａ）のＬＤドライブ電流調整端子に印加し適正な発光量Ｐ０を得ることができる。
また、低速信号ライン（電線）のコネクタ接続の外れ（あるいは電線の切断）等によりマスター側に返送されたＥｌｅｃｔ．２＋の電圧が異常に低下した場合には、予め設定した閾値と比較し、閾値以下であれば発光素子ドライブ電流を抑えることにより発光素子の損傷を防ぐことができる。
【００１２】
図３にパーソナルコンピュータ（ＰＣ）−モニター（Ｍｏｎｉｔｏｒ）間の代表的な伝送規格であるＤＤＷＧ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ）−ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格の光電気複合ケーブルを用いた光電気通信システムに本発明の光信号供給用光源の光量調整装置を適用した例を示す。
ＤＶＩ規格では高速の画像信号をＰＣ（マスター側装置）からモニター（スレーブ側装置）に伝送し、更にＤＤＣ（デイスプレイ側の情報をシステムに送るための規格）と呼ばれるＰＣ−モニター間の低速伝送ラインを持っている。ＤＤＣ伝送ラインではＰＣから＋５Ｖ、ＤＤＣクロック、ＤＤＣデータ、またモニターからは＋５Ｖの折り返し信号であるＨｏｔ    Ｐｌｕｇ  Ｄｅｔｅｃｔの４本の信号ライン及びＧｒｏｕｎｄの合わせて５本のラインを持っている。ＤＶＩ規格の場合は、この＋５Ｖラインがステータス（システムの状態）ラインであり、Ｈｏｔ    Ｐｌｕｇ    Ｄｅｔｅｃｔ（ホットプラグ：システムが通電された状態のまま電気機器を装着する行為）がその折り返しラインである。
伝送ケーブル長を知るために＋５Ｖ信号ラインとＨｏｔ    Ｐｌｕｇ    Ｄｅｔｅｃｔ信号間の電圧を図２（ｂ）に示す抵抗測定回路２−２を用いて電線抵抗値を測定し、高速画像信号伝送用の光信号伝送に使用する発光素子のドライブ電流を、そのケーブル長に応じて自動調整し消費電力の低減、発光素子寿命の延長を図ることが可能となる。（図３のＴ．Ｍ．Ｄ．Ｓはディスプレイとアクセラレータ間の接続用規格を表す。）
上記実施例ではＰＣ−モニター間の光電気複合通信システムについて説明したが、ステータスラインを含むあらゆる光電気複合通信システムに適用することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、光電気複合ケーブルに内装される電線の抵抗値から伝送距離を計算し、これに対する光ファイバの光伝送損失に応じた発光素子の発光量を自動的に得ることができることから、
（１）伝送距離の違いによる光伝送用光源の発光量の個別調整をすること無しに不要な消費電流を削減することができる。
（２）伝送に必要十分な電流で発光素子をドライブすることができ発光素子の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光信号供給用光源の光量調整装置を適用した光電気複合ケーブルを用いた光電気通信システムの構成例を示す図。
【図２】図１の光電気通信システムにおける（ａ）Ｅ／Ｏ変換器と（ｂ）抵抗測定回路の構成例を示す図。
【図３】本発明の光信号供給用光源の光量調整装置を適用したＤＤＷＧ−ＤＶＩ規格の光電気複合ケーブルを用いた光電気通信システムの構成例を示す図。
【図４】従来の光信号制御装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１・・・マスター側装置
２・・・マスター側モジュール
２−１・・・Ｅ／Ｏ変換器、２−２・・・抵抗測定回路
３・・・光電気複合ケーブル
４・・・スレーブ側モジュール
４−１・・・Ｏ／Ｅ変換器
５・・・スレーブ側装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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