(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光手段と、その受光手段にて発生する受信電流を電圧信号に変換する増幅器と、その増幅器の電圧信号をしきい値に基づいて２値化し、その２値信号を受信信号として内部回路に出力する比較器とから構成した受信回路と、
発光手段と、前記内部回路から出力された２値信号を送信信号として入力し、その送信信号を電流信号に変換するとともに増幅し、その増幅した電流を送信電流として前記発光手段に供給する電流ドライバ回路とから構成した送信回路と
を備えた光通信装置であって、
前記受信回路における増幅器の電圧信号のピーク電圧を保持情報として保持する電圧保持回路と、
前記電圧保持回路にて保持された保持情報に基づいて、前記送信回路における電流ドライバ回路の増幅度を前記ピーク電圧と反比例する値に制御する送信電流制御回路と
を備え、
前記送信電流制御回路は、前記送信信号をバースト信号として出力する場合に、前記送信信号に応じて前記発光手段を発光させるべく前記送信電流を供給する期間内の前記送信電流の一部に対応する前記バースト信号の先頭パルスにおいて前記電流ドライバ回路の増幅度を前記電圧保持回路の保持情報に関係なく最大値とし、その送信電流レベルを最大値とした
ことを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光通信装置において、
前記送信電流制御回路は、前記増幅度を前記電圧保持回路の保持情報に関係なく最大値とする制御時と前記保持情報に基づいて前記増幅度を前記ピーク電圧と反比例する値に制御する制御時の切り替え時において、電流ドライバ回路の増幅度を漸次制御することを特徴とする光通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光通信装置において、
前記電圧保持回路は、前記電圧信号に基づいて容量を充電し、その充電電圧を保持情報として前記送信電流制御回路に出力するようにしたことを特徴とする光通信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光通信装置において、
前記電圧保持回路は、比較器から出力された受信信号に基づいて、前記容量を放電した後、所定時間経過後に前記電圧信号による容量の充電を開始した後の前記受信信号に基づき前記容量を放電する動作を禁止し、前記送信信号に基づいて前記放電する動作の禁止を解除するようにしたことを特徴とする光通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光通信装置において、
前記電圧保持回路は、
導通時に前記増幅器の電圧信号に基づいて前記容量に充電電荷を供給する第１のスイッチ回路と、
導通時に前記容量の充電電荷を放電する第２のスイッチ回路と、
前記比較器から出力された受信信号に基づいて前記第１のスイッチ回路を非導通状態とし、第２のスイッチ回路を導通させるとともに、所定時間経過後に、前記第１のスイッチ回路を導通させ、第２のスイッチ回路を非導通状態として維持し、更に受信信号による動作を禁止するスイッチ制御回路と、
前記内部回路から出力された送信信号に基づいて前記スイッチ制御回路の受信信号による動作の禁止を解除するリセット回路と
を備えたことを特徴とする光通信装置。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の光通信装置において、
前記受信回路における増幅器の出力端子直後にスイッチを設け、送信中に増幅器から出力される電圧信号を後段の回路に出力しないようにしたことを特徴とする光通信装置。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の光通信装置において、
前記発光手段に供給される送信電流の立ち上がり及び立ち下がりエッジを急峻にすべくその電流量を制御し、その送信電流波形を成形する波形成形回路を備えたことを特徴とする光通信装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光通信装置において、
前記波形成形回路は、
前記内部回路から出力された送信信号を微分波形信号に変換する微分回路と、
前記微分回路の微分波形信号に基づいて、前記発光手段に供給される送信電流の立ち上がり及び立ち下がり時の電流を補完する補完電流を生成する補完電流生成回路と
を備えたことを特徴とする光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空間を介してそれぞれ配設される電子機器間において、赤外線を代表とする光を用いてデータの送受信を行う光通信装置に関する。
【０００２】
近年のパソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）、デジタルスチルカメラ等の電子機器には、赤外線を用い空間を介してデータの送受信を行う光通信装置が搭載されているものがある。このような光通信装置では、電子機器の低消費電力化を図るために、自身の消費電力を低減することが要求されている。そのため、このような光通信装置では、その送信出力レベルを、通信距離、通信状態等に合わせて自動調整する必要があった。一方、近年の電子機器ではデータ処理の高速化が望まれており、この光通信装置においても処理動作を高速化することが必要となっている。
【０００３】
【従来の技術】
図１０は、送信出力レベルの自動調整機能を備えた光通信装置１０の一例を示す。この光通信装置１０は、フォトダイオード１１、増幅器１２、及び比較器１３からなる受信回路１０ａと、電流ドライバ回路１４及び発光ダイオード１５からなる送信回路１０ｂを備えている。
【０００４】
受信回路１０ａでは、増幅器１２の入力端子間にフォトダイオード１１が接続され、該ダイオード１１は受信した光に対応した受信電流Ｉpdを生成する。増幅器１２は、受信電流Ｉpdを電圧信号ＶA に変換し、その電圧信号ＶA を比較器１３のプラス側入力端子に出力する。比較器１３のマイナス入力端子には、直流基準電圧ＶR がしきい値ＶTHとして入力される。そして、比較器１３は、増幅器１２からの電圧信号ＶA をしきい値ＶTHに基づいて２値化し、その２値信号を受信信号ＲX として図示しない内部回路に出力する。
【０００５】
送信回路１０ｂでは、前記内部回路から出力された２値信号が送信信号ＴX として電流ドライバ回路１４に入力される。電流ドライバ回路１４には、その出力端子間に発光ダイオード１５が接続される。電流ドライバ回路１４は、送信信号ＴX を電流信号に変換するとともに増幅し、その増幅した電流を送信電流Ｉdrv として発光ダイオード１５に供給する。そして、発光ダイオード１５は、パルス状の送信電流Ｉdrv に基づいて発光及び消光を繰り返す。
【０００６】
発光レベル制御部１６は、発光ダイオード１５の発光レベルをフォトダイオード１１の受光レベルに応じて変化させる。即ち、発光レベル制御部１６は、受光レベルが高いとき、通信距離が近い、若しくは通信状態が良好であると判定し、発光ダイオード１５の発光レベルが低くなるように電流ドライバ回路１４を制御する。一方、受光レベルが低いとき、発光レベル制御部１６は通信距離が遠い、若しくは通信状態が好ましくないと判定し、発光ダイオード１５の発光レベルが高くなるように電流ドライバ回路１４を制御する。
【０００７】
このような発光レベル制御部１６は、具体的に、受光レベル検出回路１６ａ、制御回路１６ｂ、演算回路１６ｃ、及び発光レベル調整回路１６ｄから構成される。受光レベル検出回路１６ａには前記増幅器１２の電圧信号ＶA が入力される。受光レベル検出回路１６ａは、電圧信号ＶA のレベルを検出し、そのレベルに対応した検出信号ＳＧ１を制御回路１６ｂに出力する。制御回路１６ｂは、検出信号ＳＧ１に基づいて前記フォトダイオード１１の受光レベルを演算回路１６ｃにて演算し、演算回路１６ｃでは演算結果に基づいて通信距離、通信状態を判定する。演算回路１６ｃは、その判定に基づいた前記発光ダイオード１５の発光レベルとその発光タイミングを演算し、その演算結果を制御回路１６ｂに出力する。
【０００８】
制御回路１６ｂは、演算結果に基づいた制御信号ＳＧ２を発光レベル調整回路１６ｄに出力する。発光レベル調整回路１６ｄは、制御信号ＳＧ２に基づいた調整信号ＳＧ３を前記電流ドライバ回路１４に出力し、該回路１４の増幅度を制御する。そして、電流ドライバ回路１４は、調整信号ＳＧ３に基づいて通信距離、通信状態に応じた発光レベルとするための送信電流Ｉdrv を生成する。
【０００９】
このように構成された光通信装置１０では、発光レベル制御部１６にて、受光レベル、即ち通信距離、通信状態等に応じた発光ダイオード１５の発光レベルが最適に調整される。こうして、光通信装置１０の低消費電力化が図られている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した光通信装置１０では、受光レベルに基づいて演算して発光レベルを求めるように構成されているため、その演算に時間を要してしまう。特に、光通信では、通信距離、受信面の角度、外乱等により通信状態、即ち受光レベルが変化し易いため、発光レベルの演算が多くなる。このような場合では、その演算にかかる時間が大変長くなってしまい、このことが、光通信装置１０の処理動作の高速化の妨げとなっていた。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、処理動作を高速化しながら、送信出力レベルを確実に自動調整し得る光通信装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１の原理説明図である。即ち、受信回路１は、受光手段２と、その受光手段２にて発生する受信電流Ｉ１を電圧信号Ｖ１に変換する増幅器３と、その増幅器３の電圧信号Ｖ１をしきい値ＶTHに基づいて２値化し、その２値信号を受信信号ＲX として内部回路に出力する比較器４とから構成される。送信回路５は、発光手段６と、前記内部回路から出力された２値信号を送信信号ＴX として入力し、その送信信号ＴX を電流信号に変換するとともに増幅し、その増幅した電流を送信電流Ｉ２として前記発光手段６に供給する電流ドライバ回路７とから構成される。電圧保持回路８は、前記受信回路１における増幅器３の電圧信号Ｖ１のピーク電圧を保持情報Ｖ２として保持する。送信電流制御回路９は、前記電圧保持回路８にて保持された保持情報Ｖ２に基づいて、前記送信回路５における電流ドライバ回路７の増幅度を前記ピーク電圧と反比例する値に制御する。そして、送信電流制御回路は、前記送信信号をバースト信号として出力する場合に、前記送信信号に応じて前記発光手段を発光させるべく前記送信電流を供給する期間内の前記送信電流の一部に対応する前記バースト信号の先頭パルスにおいて前記電流ドライバ回路の増幅度を前記電圧保持回路の保持情報に関係なく最大値とし、その送信電流レベルを最大値とする。
【００１３】
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、前記送信電流制御回路は、前記増幅度を前記電圧保持回路の保持情報に関係なく最大値とする制御時と前記保持情報に基づいて前記増幅度を前記ピーク電圧と反比例する値に制御する制御時の切り替え時において、電流ドライバ回路の増幅度を漸次制御する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光通信装置において、前記電圧保持回路は、前記電圧信号に基づいて容量を充電し、その充電電圧を保持情報として前記送信電流制御回路に出力するようにした。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光通信装置において、前記電圧保持回路は、比較器から出力された受信信号に基づいて、前記容量を放電した後、所定時間経過後に前記電圧信号による容量の充電を開始した後の前記受信信号に基づき前記容量を放電する動作を禁止し、前記送信信号に基づいて前記放電する動作の禁止を解除するようにした。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光通信装置において、前記電圧保持回路は、導通時に前記増幅器の電圧信号に基づいて前記容量に充電電荷を供給する第１のスイッチ回路と、導通時に前記容量の充電電荷を放電する第２のスイッチ回路と、前記比較器から出力された受信信号に基づいて前記第１のスイッチ回路を非導通状態とし、第２のスイッチ回路を導通させるとともに、所定時間経過後に、前記第１のスイッチ回路を導通させ、第２のスイッチ回路を非導通状態として維持し、更に受信信号による動作を禁止するスイッチ制御回路と、前記内部回路から出力された送信信号に基づいて前記スイッチ制御回路の受信信号による動作の禁止を解除するリセット回路とを備えた。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光通信装置において、前記受信回路における増幅器の出力端子直後にスイッチを設け、送信中に増幅器から出力される電圧信号を後段の回路に出力しないようにした。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光通信装置において、前記発光手段に供給される送信電流の立ち上がり及び立ち下がりエッジを急峻にすべくその電流量を制御し、その送信電流波形を成形する波形成形回路を備えた。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の光通信装置において、前記波形成形回路は、前記内部回路から出力された送信信号を微分波形信号に変換する微分回路と、前記微分回路の微分波形信号に基づいて、前記発光手段に供給される送信電流の立ち上がり及び立ち下がり時の電流を補完する補完電流を生成する補完電流生成回路とを備えた。
【００２２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、電圧保持回路８では、受信電流Ｉ１に基づいて増幅器３から出力される電圧信号Ｖ１のピーク電圧が保持情報Ｖ２として保持される。そして、送信電流制御回路９は、電圧保持回路８にて保持された保持情報Ｖ２に基づいて、送信回路５の電流ドライバ回路７の増幅度を制御する。つまり、送信電流制御回路９は保持された保持情報Ｖ２に基づいて電流ドライバ回路７の増幅度をピーク電圧と反比例する値に制御し、受光手段２にて受光した光のレベルに応じた（通信状態に応じた）発光レベルで発光手段６が駆動される。従って、発光レベルの演算を必要とすることなく、受光した光のレベルに応じた発光レベルで発光手段を駆動することができる。そして、発光素子の発光レベルがバースト信号の先頭パルスにおいて最大値となるので、受光レベルの検出が容易となる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、送信電流制御回路では、電流ドライバ回路の増幅度を漸次制御されるため、相手局の受信回路において、受光手段で生じた受信電流が入力される初段の増幅器が追従し易くなる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、電圧保持回路では、電圧信号に基づいて容量が充電され、その充電電圧が保持情報として送信電流制御回路に出力される。そして、この保持情報に基づいて電流ドライバ回路の増幅度が制御され、受光手段にて受光した光に基づいて通信状態に合った発光レベルで発光手段が駆動される。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、電圧保持回路では、比較器から出力された受信信号に基づいて容量を放電した後、電圧信号による容量の充電が開始される。従って、容量の充電を開始するための特別な信号を必要としない。また、充電を開始した後に受信信号に基づき容量を放電する動作を禁止し、送信信号に基づいて放電する動作の禁止が解除される。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、第１のスイッチ回路は、導通時に増幅器の電圧信号に基づいて容量に充電電荷を供給する。第２のスイッチ回路は、導通時に前記容量の充電電荷を放電する。スイッチ制御回路は、比較器から出力された受信信号に基づいて第１のスイッチ回路を非導通状態とし、第２のスイッチ回路を導通させるとともに、所定時間経過後に、第１のスイッチ回路を導通させ、第２のスイッチ回路を非導通状態として維持し、更に受信信号による動作を禁止する。リセット回路は、内部回路から出力された送信信号に基づいてスイッチ制御回路の受信信号による動作の禁止を解除する。このような電圧保持回路では、比較器から出力された受信信号に基づいて、容量の充電電荷が第２のスイッチ回路を介して放電され、保持情報（充電電圧）がリセットされる。所定時間が経過すると、第１のスイッチ回路を介して増幅器の電圧信号に基づき容量に充電電荷が供給され、その容量の充電電圧が保持情報として送信電流制御回路に出力される。そして、この容量の充電電圧、即ち保持情報は次の送信信号が入力されるまで、その他の受信信号の影響を受けず維持される。
【００２８】
請求項６に記載の発明によれば、送信中に増幅器から出力される電圧信号が後段の回路に出力しないように、受信回路における増幅器の出力端子直後にスイッチが設けられる。従って、発光手段の発光が自局の受光素子に入力されても、その受信電流に基づく増幅器からの電圧信号が後段の回路へ出力されることが防止されるので、後段の回路の誤動作が未然に防止される。
【００２９】
請求項７に記載の発明によれば、波形成形回路では、発光手段に供給される送信電流の立ち上がり及び立ち下がりエッジが急峻となるようにその電流量が制御され、その送信電流波形が成形される。従って、発光手段を正確に発光させることができる。
【００３０】
請求項８に記載の発明によれば、微分回路は、内部回路から出力された送信信号を微分波形信号に変換する。補完電流生成回路は、微分回路の微分波形信号に基づいて、発光手段に供給される送信電流の立ち上がり及び立ち下がり時の電流を補完する補完電流を生成する。そして、発光手段に供給される送信電流の立ち上がり及び立ち下がりエッジが急峻となるようにその電流量が制御され、その送信電流波形が成形される。従って、発光手段を正確に発光させることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図２及び図３に従って説明する。尚、説明の便宜上、図１０と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００３３】
図２は、本実施の形態の光通信装置２０を示す。この光通信装置２０では、発光レベル制御部２１が、電圧保持回路２２、送信電流制御回路２３、及びタイミング制御回路２４から構成される。
【００３４】
電圧保持回路２２には増幅器１２から出力される電圧信号ＶA が入力され、受信時における電圧信号ＶA のピーク電圧が保持される。電圧保持回路２２にて保持された保持情報としての保持電圧ＶM は、送信電流制御回路２３の端子ＣＮＴ１に入力される。
【００３５】
又、タイミング制御回路２４には、内部回路から出力された送信信号（２値信号）ＴX が入力される。タイミング制御回路２４は、送信信号ＴX に基づいてタイミング信号ＳＧ４を生成し、そのタイミング信号ＳＧ４を前記送信電流制御回路２３の端子ＣＮＴ０に出力する。タイミング信号ＳＧ４は、前記送信信号ＴX がＨレベルとなる期間において、その立ち上がり時から時間ｔ１だけ遅れてＬレベルからＨレベルになり、前記時間ｔ１経過後から送信信号ＴX が立ち下がる時間ｔ２経過後にＬレベルになる信号である。
【００３６】
送信電流制御回路２３は、保持電圧ＶM とタイミング信号ＳＧ４に基づいた調整信号ＳＧ５を生成し、その調整信号ＳＧ５を前記電流ドライバ回路１４に出力して、該回路１４の増幅度を制御する。
【００３７】
詳述すると、送信電流制御回路２３は、タイミング信号ＳＧ４がＬレベルのとき、前記電流ドライバ回路１４の増幅度を最大とする調整信号ＳＧ５を出力する。又、タイミング信号ＳＧ４がＨレベルのときには、送信電流制御回路２３は、前記電流ドライバ回路１４の増幅度を前記保持電圧ＶM に反比例するように調整する調整信号ＳＧ５を出力する。
【００３８】
従って、前記送信信号ＴX がＨレベルとなる期間において、送信電流制御回路２３は、その立ち上がり時から時間ｔ１だけ前記電流ドライバ回路１４の増幅度を最大とする調整信号ＳＧ５を出力する。この場合、電流ドライバ回路１４の駆動に基づいて発光ダイオード１５の発光レベルは最大になる。そして、前記時間ｔ１経過後から送信信号ＴX が立ち下がる時間ｔ２では、送信電流制御回路２３は、前記電流ドライバ回路１４の増幅度を前記保持電圧ＶM に反比例するように調整する調整信号ＳＧ５を出力する。この場合、電流ドライバ回路１４の駆動に基づいて発光ダイオード１５の発光レベルは保持電圧ＶM に反比例するレベルに制御される。
【００３９】
つまり、受光レベルが高いとき、即ち通信距離が近い、若しくは通信状態が良好なとき前記保持電圧ＶM は高くなるため、送信電流制御回路２３は、発光ダイオード１５の発光レベルをその通信距離又は通信状態に応じた所定のレベルまで低くすべく、電流ドライバ回路１４の増幅度を抑える調整信号ＳＧ５を生成する。一方、受光レベルが低いとき、即ち通信距離が遠い、若しくは通信状態が好ましくないとき前記保持電圧ＶM は低くなるため、送信電流制御回路２３は、発光ダイオード１５の発光レベルをその通信距離又は通信状態に応じた所定のレベルまで高くすべく、電流ドライバ回路１４の増幅度を高くする調整信号ＳＧ５を生成する。
【００４０】
次に、上記のように構成された光通信装置２０の作用を図３に従って説明する。
１．自局では上記した光通信装置２０を使用し、相手局では送信出力レベルの自動調整機能を備えていない光通信装置を使用している場合。
【００４１】
この場合、相手局の光通信装置からは、例えば図３（ａ）に示すように発光ダイオードに供給される送信電流に基づいたバースト信号が送信される。
自局に備えられる光通信装置２０では、その受信回路１０ａにおいて、送信されたバースト信号に対応した受信電流Ｉpdが生じ、増幅器１２はその受信電流Ｉpdを電圧信号ＶA に変換する。この電圧信号ＶA は、後段の比較器１３にて２値化され、受信信号ＲX として内部回路に出力される。一方、電圧保持回路２２では、受信時における前記電圧信号ＶA のピーク電圧が保持される。
【００４２】
次に、自局の光通信装置２０が送信するとき、その送信回路１０ｂにおいて、内部回路から出力された２値信号が送信信号ＴX として電流ドライバ回路１４に入力される。又、この送信信号ＴX は、タイミング制御回路２４にてタイミング信号ＳＧ４に変換され、送信電流制御回路２３の端子ＣＮＴ０に入力される。
【００４３】
送信電流制御回路２３は、前記送信信号ＴX がＨレベルとなる期間において、Ｌレベルのタイミング信号ＳＧ４に基づき送信信号ＴX の立ち上がり時から時間ｔ１だけ前記電流ドライバ回路１４の増幅度を最大とする調整信号ＳＧ５を出力する。すると、電流ドライバ回路１４は、図３（ａ）に示すような送信電流Ｉdrv を発光ダイオード１５に供給する。そのため、その時間ｔ１において、発光ダイオード１５は、電流ドライバ回路１４の駆動に基づいて最大レベルで発光する。
【００４４】
そして、時間ｔ１経過後から送信信号ＴX が立ち下がる時間ｔ２、即ちＨレベルのタイミング信号ＳＧ４に基づいて、送信電流制御回路２３は、電流ドライバ回路１４の増幅度を端子ＣＮＴ１に入力されている保持電圧ＶM に反比例するように調整する調整信号ＳＧ５を出力する。
【００４５】
つまり、この時間ｔ２においては、保持電圧ＶM が高いとき、即ち受光レベルが高いとき、通信距離が近い、若しくは通信状態が良好なときであるので、送信電流制御回路２３は、発光ダイオード１５の発光レベルをその通信距離又は通信状態に応じた所定のレベルまで低くすべく、電流ドライバ回路１４の増幅度を抑える調整信号ＳＧ４を生成する。従って、この場合、発光ダイオード１５の発光レベルは低く抑えられる。
【００４６】
一方、保持電圧ＶM が低いとき、即ち受光レベルが低いとき、通信距離が遠い、若しくは通信状態が好ましくないときであるので、送信電流制御回路２３は、発光ダイオード１５の発光レベルをその通信距離又は通信状態に応じた所定のレベルまで高くすべく、電流ドライバ回路１４の増幅度を高くする調整信号ＳＧ５を生成する。従って、この場合、発光ダイオード１５の発光レベルは高められる。
【００４７】
このようにして、本実施の形態の光通信装置２０では、発光レベル制御部２１にて、受光レベル、即ち通信距離、通信状態等に応じた発光ダイオード１５の発光レベルが最適に調整される。こうして、光通信装置２０の低消費電力化が図られている。
【００４８】
２．自局、相手局ともに上記した光通信装置２０を使用している場合。
この場合、相手局の光通信装置２０からは、例えば図３（ｂ）に示すように発光ダイオード１５に供給される送信電流Ｉdrv に基づいたバースト信号が送信される。従って、電圧保持回路２２では、受信時における電圧信号ＶA のピーク電圧、即ち時間ｔ１内のピーク電圧が保持される。
【００４９】
そして、送信時には、電圧保持回路２２にて受信時に保持された保持電圧ＶM に基づいて、上記と同様に通信距離、通信状態等に応じた発光ダイオード１５の発光レベルが最適に調整され、光通信装置２０の低消費電力化が図られている。
【００５０】
このように、自局、相手局ともに上記した光通信装置２０を使用する場合、時間ｔ１で発光ダイオード１５の発光レベルを最大とすることで、両局の光通信装置２０において受光レベルの検出が容易となる。
【００５１】
上記したように、本実施の形態では、以下に示す作用効果を得ることができる。
（１）電圧保持回路２２は、受信電流Ｉpdに基づいて増幅器１２から出力される電圧信号ＶA のピーク電圧を保持電圧ＶM として保持する。送信電流制御回路２３は、所定時間ｔ２において、送信回路１０ｂの電流ドライバ回路１４の増幅度がその保持電圧ＶM に対して反比例するように制御する。すると、フォトダイオード１１にて受光した光のレベルに応じた（通信状態に応じた）発光レベルで発光ダイオード１５が駆動される。従って、本実施の形態では、演算を必要とすることなく、発光ダイオード１５の発光レベルが決定できるので、その処理動作を高速化することができる。
【００５２】
（２）自局、相手局ともに上記した光通信装置２０を使用する場合、時間ｔ１で発光ダイオード１５の発光レベルが最大とされるので、両局の光通信装置２０において受光レベルの検出を容易とすることができる。
【００５３】
（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態を図４及び図５に従って説明する。尚、説明の便宜上、図２に示す前記第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００５４】
図４に示すように、本実施の形態の電圧保持回路２２は、２つのバッファ回路２５，２６、２つのスイッチＳＷ１，ＳＷ２、及び容量Ｃからなるホールド回路２２ａと、ＡＮＤ回路２７、ワンショット回路２８、フリップフロップ回路２９、及びインバータ回路３０からなるリセット回路２２ｂとから構成される。
【００５５】
ホールド回路２２ａでは、バッファ回路２５の入力端子に前記増幅器１２の電圧信号ＶA が入力される。バッファ回路２５の出力端子は、スイッチＳＷ１を介して次段のバッファ回路２６の入力端子に接続される。スイッチＳＷ１とバッファ回路２６の入力端子との間のノードＮには容量Ｃのプラス側端子が接続される。容量Ｃのマイナス側端子はグランドＧＮＤに接続される。又、ノードＮは、スイッチＳＷ２を介してグランドＧＮＤに接続される。これらスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、Ｈレベルの信号でオンし、Ｌレベルの信号でオフするものである。そして、バッファ回路２６の出力端子からは、ノードＮの電位が前記保持電圧ＶM として出力される。
【００５６】
リセット回路２２ｂでは、ＡＮＤ回路２７の一方の入力端子に前記比較器１３から出力された受信信号ＲX が入力される。ＡＮＤ回路２７の他方の入力端子には、フリップフロップ回路２９の出力信号Ｑが入力される。このフリップフロップ回路２９には、内部回路から出力された送信信号ＴX がクロック信号として入力される。そして、ＡＮＤ回路２７の出力信号はワンショット回路２８に入力される。
【００５７】
ワンショット回路２８は、ＡＮＤ回路２７から出力されるＨレベルのパルス幅を所定の幅に短くする、所謂ワンショット信号ＳＧ６を生成する。ワンショット回路２８は、生成したワンショット信号ＳＧ６を前記スイッチＳＷ２に出力するとともに、インバータ回路３０を介してスイッチＳＷ１に出力する。つまり、前記スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、ワンショット信号ＳＧ６によって相補動作するように構成されている。
【００５８】
又、ワンショット回路２８は、そのワンショット信号ＳＧ６をリセット信号として、前記フリップフロップ回路２９に出力する。このようなフリップフロップ回路２９は、送信信号ＴX が立ち上がるとＨレベルのワンショット信号ＳＧ６が入力されるまでＨレベルの出力信号Ｑを出力し、Ｈレベルのワンショット信号ＳＧ６が入力されると送信信号ＴX が立ち上がるまでＬレベルの出力信号Ｑを出力するように構成されている。
【００５９】
このように構成された電圧保持回路２２は図５に示すように動作する。先ず、光通信装置２０の受信開始時において、フリップフロップ回路２９は、前回の送信時で送信信号ＴX の立ち上がりに基づいてＨレベルの出力信号Ｑを出力している。
【００６０】
この状態で、受信信号ＲX が入力されると、最初の受信信号ＲX の立ち上がりで、ＡＮＤ回路２７の出力信号がＨレベルになり、ワンショット回路２８からはＨレベルのワンショット信号ＳＧ６が出力される。このワンショット信号ＳＧ６がＨレベルの期間において、スイッチＳＷ２がオンされ、スイッチＳＷ１がオフされる。すると、容量Ｃのプラス側端子に蓄えられた電荷がスイッチＳＷ２を介してグランドＧＮＤに放電され、ノードＮの電位はグランドＧＮＤレベルになる。つまり、バッファ回路２６から出力される保持電圧ＶM はグランドＧＮＤレベルになる。
【００６１】
又、このとき、Ｈレベルのワンショット信号ＳＧ６によって、フリップフロップ回路２９はＬレベルの出力信号Ｑを出力する。すると、ＡＮＤ回路２７の出力信号は、受信信号ＲX にかかわらずＬレベルに固定される。
【００６２】
前記ワンショット信号ＳＧ６がＬレベルになると、スイッチＳＷ１がオンされ、スイッチＳＷ２がオフされる。すると、容量Ｃのプラス側端子には、前記増幅器１２から出力されたＨレベルの電圧信号ＶA に基づいて、バッファ回路２５の出力端子から電荷が供給され、ノードＮの電位が電圧信号ＶA のレベルまで上昇する。つまり、受信時において、ノードＮの電位が電圧信号ＶA のピーク電圧で保持され、その保持電圧ＶM がバッファ回路２６から出力される。この保持電圧ＶM は、送信時において、上記したように通信距離、通信状態等に応じた発光ダイオード１５の発光レベルを最適に調整するために用いられる。
【００６３】
そして、光通信装置２０が送信状態となり、内部回路から送信信号ＴX が出力されると、その送信信号ＴX の立ち上がりに基づいて、フリップフロップ回路２９の出力信号ＱがＨレベルに切り替えられる。そして、電圧保持回路２２は、次回の受信信号ＲX の入力を待つ。
【００６４】
上記したように、本実施の形態では、前記第１の実施の形態に示した作用効果に加えて、以下に示す作用効果を得ることができる。
（１）電圧保持回路２２は、電圧信号ＶA に基づいて容量Ｃを充電し、その充電電圧を保持電圧ＶM として送信電流制御回路２３に出力する。従って、この電圧保持回路２２を比較的簡単に構成することができる。
【００６５】
（２）又、電圧保持回路２２は、比較器１３から出力された受信信号ＲX に基づいて電圧信号ＶA による容量Ｃの充電を開始する。従って、容量Ｃの充電を開始するための特別な信号を必要としないため、回路構成を簡素化することができる。
【００６６】
（第３の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施の形態を図６に従って説明する。尚、説明の便宜上、図２に示す前記第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００６７】
本実施の形態の送信電流制御回路２３では、送信時における電流ドライバ回路１４の増幅度の制御が異なっている。
即ち、前記第１の実施の形態の送信電流制御回路２３は、送信信号ＴX がＨレベルとなる期間において、その立ち上がり時から時間ｔ１だけ電流ドライバ回路１４の増幅度を最大とし、時間ｔ１経過後から送信信号ＴX が立ち下がる時間ｔ２では、保持電圧ＶM に基づいて電流ドライバ回路１４の増幅度を制限している。従って、電流ドライバ回路１４からは、図６（ａ）に示すようにバースト信号よりなる送信電流Ｉdrv の振幅が時間ｔ１，ｔ２間で大きく変化する。
【００６８】
一方、本実施の形態の送信電流制御回路２３は、前記送信電流Ｉdrv の振幅が時間ｔ１，ｔ２間で大きく変化しないように、電流ドライバ回路１４の増幅度を漸次制御するように構成されている。即ち、送信電流制御回路２３は、電流ドライバ回路１４を介して、前記図６（ａ）に示す送信電流Ｉdrv の波高値を図６（ｂ）に示すように徐々に変化するような送信電流Ｉdrv としている。
【００６９】
このようにすれば、相手局の受信回路において、フォトダイオードで生じた電流が入力される初段の増幅器が追従し易くなる。従って、後段に備えられる比較器の誤検出が防止される。
【００７０】
（第４の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第４の実施の形態を図７に従って説明する。尚、説明の便宜上、図２に示す前記第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００７１】
本実施の形態の光通信装置２０では、図７に示すように受信回路１０ａを構成する増幅器１２の出力端子の直後にスイッチＳＷ３が介在される。このスイッチＳＷ３は、送信信号ＴX がＨレベルになるとオフし、Ｌレベルになるとオンするように構成されている。
【００７２】
このようにすれば、Ｈレベルの送信信号ＴX に基づく電流ドライバ回路１４の駆動により発光ダイオード１５が発光しても、その送信信号ＴX に基づいて前記スイッチＳＷ３がオフされるので、受信回路１０ａにおける増幅器１２の電圧信号ＶA が後段の比較器１２に出力されることはない。その結果、自局の発光ダイオード１５の発光による受信回路１０ａの誤動作を未然に防止することができる。
【００７３】
（第５の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第５の実施の形態を図８及び図９に従って説明する。尚、説明の便宜上、図２に示す前記第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００７４】
図９（ａ）に示すように、発光ダイオード１５のカソードには、該ダイオード１５に供給される送信電流Ｉdrv の波形を成形する波形成形回路３１が接続される。ここで、図８（ａ）に示すように、発光ダイオード１５の等価回路はダイオード１５ａに対して抵抗及び容量よりなる寄生素子１５ｂが存在する。そのため、図８（ｂ）に示すように、これら寄生素子１５ｂにより、送信信号ＴX に基づいて生成される送信電流Ｉdrv の立ち上がり及び立ち下がりエッジが鈍ってしまう。特に、送信電流Ｉdrv のレベルが低いとき、その鈍りが顕著に現れる。そこで、波形成形回路３１は、送信電流Ｉdrv のレベルに合わせて該電流Ｉdrv のエッジの鈍りを防止するように構成されている。
【００７５】
詳述すると、発光ダイオード１５のカソードは、ＮＭＯＳトランジスタＴN1，ＴN2を介してグランドＧＮＤに接続されるとともに、ＮＭＯＳトランジスタＴN3，ＴN4を介してグランドＧＮＤに接続される。ＮＭＯＳトランジスタＴN1のゲートには、２つのバッファ回路３２ａ，３２ｂを介して前記送信信号ＴX が入力される。又、ＮＭＯＳトランジスタＴN3のゲートには、バッファ回路３２ｃ、容量及び抵抗よりなる微分回路３３、及びバッファ回路３２ｄを介して前記送信信号ＴX が入力される。そして、ＮＭＯＳトランジスタＴN2，ＴN4のゲートにはそれぞれ基準電圧Ｖg1，Ｖg2が入力され、各トランジスタＴN2，ＴN4にて定電流源が構成される。
【００７６】
このようにすれば、図９（ｂ）に示すようなＨレベルの送信信号ＴX に基づいて、ＮＭＯＳトランジスタＴN1のドレイン電流ＩN1はその立ち上がり及び立ち下がりエッジが鈍った波形となり、ＮＭＯＳトランジスタＴN3のドレイン電流ＩN3は前記ドレイン電流ＩN1の立ち上がり及び立ち下がり部分を補完する微分波形となる。従って、発光ダイオード１５を流れる送信電流Ｉdrv は、前記ドレイン電流ＩN1，ＩN3を合成したものであることから、その立ち上がり及び立ち下がりが急峻に変化する。従って、本実施の形態では、波形成形回路３１によって送信電流Ｉdrv のエッジの鈍りを防止して、発光ダイオード１５を正確に発光させることができる。そのため、相手局の受信回路における誤検出を未然に防止することができる。
【００７７】
尚、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。
○上記第２の実施の形態では、電圧保持回路２２では、電圧信号ＶA に基づいて容量Ｃを充電し、その充電電圧を保持電圧ＶM としたが、容量Ｃの代わりにラッチ回路等に置き換えてもよい。
【００７８】
○上記第５の実施の形態では、送信回路１０ｂの発光ダイオード１５に対して、そのダイオード１５に供給される送信電流Ｉdrv の波形を成形する波形成形回路３１を設けたが、送信回路１０ｂに限らず、その他の回路に使用される発光ダイオード等の発光素子に対して前記波形成形回路３１を設けてもよい。
【００７９】
○上記各実施の形態では、フォトダイオード１１を使用したが、その他の受光素子に置換してもよい。
○上記各実施の形態では、発光ダイオード１５を使用したが、その他の発光素子、例えば半導体レーザー等に置換してもよい。
【００８０】
○上記各実施の形態では、電圧保持回路２２では受信時における電圧信号ＶA のピーク電圧を保持電圧ＶM として保持したが、そのピーク電圧を電圧以外の保持情報に替えて保持するようにしてもよい。
○上記各実施の形態では、送信電流制御回路２３では送信信号ＴX の立ち上がり時から時間ｔ１だけ電流ドライバ回路１４の増幅度を最大とする調整信号ＳＧ５を出力するようにしたが、電流ドライバ回路１４の増幅度を最大とする調整信号ＳＧ５を出力するタイミングはこれに限らない。又、その時間ｔ１だけ電流ドライバ回路１４の増幅度を予め定めた固定値とする調整信号ＳＧ５を出力するようにしてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、処理動作を高速化しながら、送信出力レベルを確実に自動調整し得る光通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理説明図である。
【図２】  第１の実施の形態における光通信装置の概略構成図である。
【図３】  第１の実施の形態における光通信装置の動作を示す波形図である。
【図４】  第２の実施の形態における電圧保持回路の回路図である。
【図５】  第２の実施の形態における電圧保持回路の動作を示す波形図である。
【図６】  第３の実施の形態における送信電流制御回路の動作を示す波形図である。
【図７】  第４の実施の形態における受信回路の回路図である。
【図８】  発光ダイオードの等価回路及び特性を説明するための説明図である。
【図９】  第５の実施の形態における波形成形回路の回路図及びその動作を示す波形図である。
【図１０】  従来における光通信装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１          受信回路
２          受光手段
３          増幅器
４          比較器
５          送信回路
６          発光手段
７          電流ドライバ回路
８          電圧保持回路
９          送信電流制御回路
Ｉ１        受信電流
Ｉ２        送信電流
ＲX         受信信号
ＴX         送信信号
Ｖ１        電圧信号
Ｖ２        保持情報としての保持電圧
ＶTH        しきい値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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