(57)【要約】【課題】通信速度を送信部から受信部に知らせるための通信を行なうことなく、通信速度を適宜変更して送信部から受信部への光通信を行なうことができると共に、受信部側の電力消費を低減することができる光通信装置を提供する。【解決手段】送信部１において、通信速度に応じて発光素子１１の駆動電流を変化させる。受信部２において、受光素子２１の発生電流の直流電流成分をローパスフィルタ２７等により検出し、その検出した直流電流成分の大きさに応じて増幅回路２３の周波数帯域を変化させる。高速通信時には増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数を高くし、低速通信時には増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数を低くする。増幅回路２３と共に、電流・電圧変換回路２２の周波数帯域の上限側周波数を変化させてもよい。【選択図】図１
2007028264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を有し、送信すべき通信データに応じた駆動電流を該発光素子に通電することにより該通信データを光信号に変換して送信する送信部と、該光信号を受けて電流を発生する受光素子を有し、該受光素子の発生電流から前記通信データを示す電気信号を復元する受信部とを備える光通信装置において、
前記送信部には、前記通信データを送信するとき、該通信データの通信速度をあらかじめ定められた複数種類の通信速度から選択的に決定し、その決定した通信速度が速いほど、前記発光素子の駆動電流を増加させるように該発光素子の駆動電流を制御する駆動電流制御手段が設けられ、
前記受信部には、前記受光素子の発生電流に含まれる直流電流成分を除去または打ち消してなる信号電流を生成する信号電流生成回路と、該信号電流を電圧信号に変換して出力する電流・電圧変換回路と、該電圧信号を増幅し、その増幅してなる信号を前記通信データを示す電気信号として出力する増幅回路と、前記受光素子の発生電流に含まれる直流電流成分を検出し、該直流電流成分の大きさ示す出力を発生する直流電流成分検出回路とが設けられ、
前記受信部の増幅回路と電流・電圧変換回路との両者または増幅回路を対象回路としたとき、該対象回路は、前記直流電流成分検出回路の出力が外部入力信号として入力され、その外部入力信号により示される前記直流電流成分の大きさが小さいほど、該対象回路の周波数帯域の上限側の周波数が低くなるように該上限側の周波数が前記外部入力信号に応じて切り換わるように構成されていることを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
前記電流・電圧変換回路は、その入力側が前記発光素子に接続されており、
前記信号電流生成回路は、前記電流・電圧変換回路が出力する前記電圧信号が入力され、該電圧信号に含まれる直流電圧成分を抽出するローパスフィルタと該ローパスフィルタの出力電圧を電流に変換して前記電流・電圧変換回路の入力側に帰還する電圧・電流変換回路とから構成され、
前記直流電流成分検出回路は、前記ローパスフィルタにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の光通信装置。
【請求項３】
発光素子を有し、送信すべき通信データに応じた駆動電流を該発光素子に通電することにより該通信データを光信号に変換して送信する送信部と、該光信号を受けて電流を発生する受光素子を有し、該受光素子の発生電流から前記通信データを示す電気信号を復元する受信部とを備える光通信装置において、
前記送信部には、前記通信データを送信するとき、該通信データの通信速度をあらかじめ定められた高低２種類の通信速度から選択的に決定し、その決定した通信速度が速いほど、前記発光素子の駆動電流を増加させるように該発光素子の駆動電流を制御する駆動電流制御手段が設けられ、
前記受信部には、前記受光素子に直列に接続された抵抗体と、前記受光素子の発生電流のうちの所定周波数よりも高い周波数を有する電流成分を抽出するハイパスフィルタと、該電流成分を電圧信号に変換して出力する電流・電圧変換回路と、該電圧信号を増幅し、その増幅してなる信号を前記通信速度が高速である場合の前記通信データを示す電気信号として出力する高速通信用増幅回路と、前記電流成分の前記電流・電圧変換回路への入力を継断するスイッチ素子と、前記受光素子の発生電流に含まれる直流電流成分を検出し、該直流電流成分が所定値よりも大きいか否かを示す出力を発生する直流電流成分検出回路と、前記高速通信用増幅回路よりも低い周波数帯域を有する低速通信用増幅回路を含み、前記直列回路の抵抗体の発生電圧のうちの交流電圧成分を該低速通信用増幅回路により増幅してなる信号を前記通信速度が低速である場合の前記通信データを示す電気信号として出力する低速通信用検出回路とが設けられ、
前記スイッチ素子は、前記直流電流成分検出回路の出力が制御信号として入力され、該制御信号が示す前記直流電流成分の大きさが前記所定値よりも大きいときに前記電流成分を前記電流・電圧変換回路に入力せしめる状態に動作すると共に、前記直流電流成分の大きさが前記所定値よりも小さいときに前記電流成分の前記電流・電圧変換回路への入力を遮断する状態に動作するスイッチ素子であり、
前記高速通信用増幅回路と電流・電圧変換回路との両者または高速通信用増幅回路を対象回路としたとき、該対象回路は、前記直流電流成分検出回路の出力が外部入力信号として入力され、該外部入力信号により示される前記直流電流成分の大きさが前記所定値よりも大きいときに該対象回路にその動作のために要する動作電流が流れると共に、前記直流電流成分の大きさが前記所定値よりも小さいときに該対象回路の動作電流が遮断されるように構成されていることを特徴とする光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を媒体として通信を行なう光通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信装置は、送信部側において、送信すべき通信データに応じた駆動電流を該発光素子に通電することにより該通信データを光信号に変換して送信する。そして、受信部側において、前記光信号を受光素子で受光して電流信号に変換し、その電流信号から前記通信データを示す電気信号を復元する（例えば、特許文献１を参照）。この種の光通信装置は、高速通信が要求される場合や、導体線による電気通信が困難となる場合、あるいは送信部と受信部との間を電気的に絶縁する必要がある場合などにしばしば用いられる。
【特許文献１】特開平８−２７４７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、通信データの種類、あるいは光通信装置を備えた機器の運転状況等によって、送信部側から受信部側への通信データの通信速度を適宜、変更することが望ましい場合が多々ある。例えば、折り畳み式の携帯電話において、操作部と表示部との間で光通信を行なう場合、表示部に動画等を表示させるときには、表示部の表示画像の更新を円滑に行なうために操作部と表示部との間で高速通信を行ない、通話時や待ち受け時などのように、表示部の表示内容をほとんど変更する必要が無く、もしくは表示内容の変更を高速で行なう必要が無いときには、操作部と表示部との間で低速通信を行なうことが望まれる。このような要望は、携帯電話に限らず、例えばラップトップ型のパソコンの操作部と表示部との間で光通信を行なうような場合にも生じる。
【０００４】
このように、通信速度を適宜変更する場合、従来は、受信部に、各通信速度毎の受光処理回路（受光素子の発生電流を電圧信号に変換する電流・電圧変換回路や、その電圧信号を増幅する増幅回路など）を設けておくと共に、通信の開始前に、送信部側から受信側に通信速度を示す光信号を送信し、これに応じて受信部側で、受光処理回路を切り換えた後に、所要の通信速度で送信部から受信部に通信データを送信することが一般的である。
【０００５】
一方、光通信装置を搭載した機器、特に、携帯電話のように電池を電源として使用する機器では、できるだけ電力消費を低減することが望まれる。
【０００６】
しかしながら、上記の如く、通信速度を適宜変更するために、各通信速度毎の受光処理回路を受信部に備えると、通信を行なわない状態であっても電力消費が多くなりがちである。すなわち、受信部側では、送信部からの通信を待ち受けしている必要があるため、受信側の受光処理回路は、通信を行なわない状態でも動作している必要がある（該受光処理回路に電力を常時供給した状態に維持する必要がある）。また、受光処理回路に含まれる電流・電圧変換回路や増幅回路は、通信時および待機時のいずれであっても、一般に、その周波数帯域が広いほど（取り扱う信号の周波数の上限が高いほど）、消費電流が多くなる。特に、増幅回路は、この傾向が顕著に現れる。このため、特に高速通信用の受光処理回路（特に増幅回路）は、その待機状態であっても消費電流が多くなりがちである。
【０００７】
従って、上記の如く各通信速度毎の受光処理回路を受信部に備えて、それらに常時、電力を供給しておくようにした光通信装置では、電力消費が増大しやすく、それを低減するための方策が望まれていた。
【０００８】
なお、通信速度の変更をせずに、高速通信だけを行なうようにした場合には、受光処理回路の周波数帯域が広いために、高速通信を行なう必要のない通信時、および通信を行なわない待機時のいずれにおいても、受光処理回路の消費電流が多くなりがちとなる。従って、電力消費を十分に低減することは困難である。
【０００９】
さらに、通信速度を適宜変更するようにした従来の光通信装置では、通信の開始前に通信速度を送信部側から受信部側に通信するようにしていたため、その処理の時間分だけ、実際の通信（送信部から受信部に送信すべき本来の通信データの通信）の開始が遅れてしまうという不都合もあった。
【００１０】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、通信速度を送信部から受信部に知らせるための通信を行なうことなく、通信速度を適宜変更して送信部から受信部への光通信を行なうことができると共に、受信部側の電力消費を低減することができる光通信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】
【００１１】
かかる目的を達成するために、本発明の光通信装置の第１の態様は、発光素子を有し、送信すべき通信データに応じた駆動電流を該発光素子に通電することにより該通信データを光信号に変換して送信する送信部と、該光信号を受けて電流を発生する受光素子を有し、該受光素子の発生電流から前記通信データを示す電気信号を復元する受信部とを備える光通信装置において、前記送信部には、前記通信データを送信するとき、該通信データの通信速度をあらかじめ定められた複数種類の通信速度から選択的に決定し、その決定した通信速度が速いほど、前記発光素子の駆動電流を増加させるように該発光素子の駆動電流を制御する駆動電流制御手段が設けられ、前記受信部には、前記受光素子の発生電流に含まれる直流電流成分を除去または打ち消してなる信号電流を生成する信号電流生成回路と、該信号電流を電圧信号に変換して出力する電流・電圧変換回路と、該電圧信号を増幅し、その増幅してなる信号を前記通信データを示す電気信号として出力する増幅回路と、前記受光素子の発生電流に含まれる直流電流成分を検出し、該直流電流成分の大きさ示す出力を発生する直流電流成分検出回路とが設けられ、前記受信部の増幅回路と電流・電圧変換回路との両者または増幅回路を対象回路としたとき、該対象回路は、前記直流電流成分検出回路の出力が外部入力信号として入力され、その外部入力信号により示される前記直流電流成分の大きさが小さいほど、該対象回路の周波数帯域の上限側の周波数が低くなるように該上限側の周波数が前記外部入力信号に応じて切り換わるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
かかる第１の態様の発明によれば、前記送信部の駆動電流制御手段は、受信部に通信データを送信するときに、決定した通信速度が速いほど、前記発光素子の駆動電流を増加させるように該発光素子の駆動電流を制御するので、送信部の発光素子から出力される光信号の強度は、通信速度が速いほど、大きくなる。このため、その光信号を受光する前記受信部の受光素子の発生電流の平均電流、ひいては、該発生電流のうちの直流電流成分の大きさは、送信部からの通信データの通信速度が速いほど、大きくなる。従って、前記直流電流成分検出回路の出力は、送信部から受信部への通信データの通信速度を示すものとなり、その出力により、受信部側で通信速度を認識できることとなる。つまり、通信速度を受信部に認識させるための専用的な通信を事前に行なうことなく、通信データの通信速度を受信部側で直流電流成分検出回路の出力を基に認識できることとなる。
【００１３】
また、受信部においては、受光素子の発生電流に含まれる直流電流成分を除去または打ち消してなる信号電流が前記信号電流生成回路により生成され、この信号電流が電流・電圧変換回路により電圧信号に変換された後、前記増幅回路により増幅される。これにより、増幅回路から、前記通信データを示す電気信号（パルス列信号）が得られる。
【００１４】
この場合、前記信号電流は、受光素子の発生電流に含まれる直流電流成分を除去または打ち消したもの、すなわち、通信を行なっていない状態で受光素子の発生電流に一般に含まれる直流のオフセット分や、通信時の発生電流の平均レベルに相当する直流成分を補償したものである。また、本発明の第１の態様では、前記対象回路としての、前記電流・電圧変換回路と増幅回路との両者、または、増幅回路は、その周波数帯域に上限側の周波数が前記直流電流成分検出回路の出力に応じて、換言すれば、前記通信データの通信速度に応じて変化するものの、該上限側の周波数は、直流電流成分検出回路の出力が示す前記直流電流成分の大きさが大きいほど（通信速度が速いほど）、高くなる。従って、前記対象回路に、通信速度に適合する周波数帯域を持たせることができる。なお、前記電流・電圧変換回路および増幅回路のうちの増幅回路の周波数帯域の上限側の周波数だけを変化させるようにした場合には、電流・電圧変換回路の周波数帯域は、前記通信速度のうちの最大の通信速度に適合させた周波数帯域にしておけばよい。
【００１５】
従って、前記信号電流を電流・電圧変換回路で電圧信号に変換し、さらに該電圧信号を前記増幅回路で増幅してなる信号は、通信速度によらずに、通信データを正常に示す電気信号となる。そして、受信部側では、前記した通り前記直流電流成分検出回路の出力を基に通信速度を認識できるので、該直流電流成分検出回路の出力と、前記増幅回路の出力とから通信データの内容を正常に認識できることとなる。
【００１６】
また、前記対象回路、特に前記増幅回路は、前記したようにその周波数帯域の上限側周波数が高いほど、消費電流が多くなるものの、本発明の第１の態様では、通信速度が遅いほど（前記直流電流成分検出回路の出力が示す直流電流成分の大きさが小さいほど）、対象回路の周波数帯域の上限側の周波数が低くなり、且つ、その対象回路には、少なくとも前記増幅回路が含まれる。従って、通信速度が遅いほど、対象回路の消費電流を少なくできる。さらに、通信が行なわれていない状態では、前記直流電流成分検出回路の出力が示す直流電流成分の大きさは、通信が行なわれている場合よりも小さくなるので、対象回路の周波数帯域の上限側の周波数は、最低限の周波数となり、該対象回路の消費電流を最小限に留めることができる。
【００１７】
よって、本発明の第１の態様によれば、通信速度を送信部から受信部に知らせるための通信を行なうことなく、通信速度を適宜変更して送信部から受信部への光通信を行なうことができると共に、受信部側の電力消費を低減することができる。
【００１８】
かかる第１発明では、前記電流・電圧変換回路は、その入力側が前記発光素子に接続されており、前記信号電流生成回路は、前記電流・電圧変換回路が出力する前記電圧信号が入力され、該電圧信号に含まれる直流電圧成分を抽出するローパスフィルタと該ローパスフィルタの出力電圧を電流に変換して前記電流・電圧変換回路の入力側に帰還する電圧・電流変換回路とから構成され、前記直流電流成分検出回路は、前記ローパスフィルタにより構成されていることが好適である。
【００１９】
これによれば、前記電圧・電流変換回路から前記電流・電圧変換回路の入力側に帰還（フィードバック）される電流によって、前記電流・電圧変換回路の入力側には、前記受光素子の発生電流の直流電流成分を打ち消してなる電流が前記信号電流として流れることとなる。そして、この場合、電圧・電流変換回路の入力電圧となる前記ローパスフィルタの出力電圧は、受光素子の発生電流の直流電流成分の大きさに応じたものとなるので、該ローパスフィルタは、前記直流電流成分検出回路としての機能を持つ。従って、前記信号電流生成回路と直流電流成分検出回路とで、前記ローパスフィルタを共用することができ、受信部の回路構成を簡略なものとすることができる。
【００２０】
次に、本発明の光通信装置の第２の態様は、発光素子を有し、送信すべき通信データに応じた駆動電流を該発光素子に通電することにより該通信データを光信号に変換して送信する送信部と、該光信号を受けて電流を発生する受光素子を有し、該受光素子の発生電流から前記通信データを示す電気信号を復元する受信部とを備える光通信装置において、前記送信部には、前記通信データを送信するとき、該通信データの通信速度をあらかじめ定められた高低２種類の通信速度から選択的に決定し、その決定した通信速度が速いほど、前記発光素子の駆動電流を増加させるように該発光素子の駆動電流を制御する駆動電流制御手段が設けられ、前記受信部には、前記受光素子に直列に接続された抵抗体と、前記受光素子の発生電流のうちの所定周波数よりも高い周波数を有する電流成分を抽出するハイパスフィルタと、該電流成分を電圧信号に変換して出力する電流・電圧変換回路と、該電圧信号を増幅し、その増幅してなる信号を前記通信速度が高速である場合の前記通信データを示す電気信号として出力する高速通信用増幅回路と、前記電流成分の前記電流・電圧変換回路への入力を継断するスイッチ素子と、前記受光素子の発生電流に含まれる直流電流成分を検出し、該直流電流成分が所定値よりも大きいか否かを示す出力を発生する直流電流成分検出回路と、前記高速通信用増幅回路よりも低い周波数帯域を有する低速通信用増幅回路を含み、前記直列回路の抵抗体の発生電圧のうちの交流電圧成分を該低速通信用増幅回路により増幅してなる信号を前記通信速度が低速である場合の前記通信データを示す電気信号として出力する低速通信用検出回路とが設けられ、前記スイッチ素子は、前記直流電流成分検出回路の出力が制御信号として入力され、該制御信号が示す前記直流電流成分の大きさが前記所定値よりも大きいときに前記電流成分を前記電流・電圧変換回路に入力せしめる状態に動作すると共に、前記直流電流成分の大きさが前記所定値よりも小さいときに前記電流成分の前記電流・電圧変換回路への入力を遮断する状態に動作するスイッチ素子であり、前記高速通信用増幅回路と電流・電圧変換回路との両者または高速通信用増幅回路を対象回路としたとき、該対象回路は、前記直流電流成分検出回路の出力が外部入力信号として入力され、該外部入力信号により示される前記直流電流成分の大きさが前記所定値よりも大きいときに該対象回路にその動作のために要する動作電流が流れると共に、前記直流電流成分の大きさが前記所定値よりも小さいときに該対象回路の動作電流が遮断されるように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
かかる第２の態様の発明によれば、前記送信部の駆動電流制御手段は、受信部に通信データを送信するときに、決定した通信速度が速いほど、前記発光素子の駆動電流を増加させるように該発光素子の駆動電流を制御するので、前記第１の態様の発明と同様に、受信の受光素子の発生電流のうちの直流電流成分の大きさは、送信部からの通信データの通信速度が速いほど、大きくなる。このため、通信速度が高速であるときには、受光素子の発生電流の直流電流成分の大きさは、前記所定値よりも大きくなり、通信速度が低速であるとき、もしくは、通信を行なっていない状態では、受光素子の発生電流の直流電流成分は前記所定値よりも小さくなる。従って、前記直流電流検出回路の出力は、通信速度が高速であるか否かを示すものとなり、その出力により、受信部側で通信速度を認識できることとなる。つまり、通信速度を受信部に認識させるための専用的な通信を事前に行なうことなく、通信データの通信速度を受信部側で直流電流成分検出回路の出力を基に認識できることとなる。
【００２２】
また、受信部においては、前記直流電流検出回路の出力が示す受光素子の発生電流の直流電流成分の大きさが前記所定値よりも大きいとき、すなわち、通信速度が高速であるときには、前記スイッチ素子が、前記電流成分（前記ハイパスフィルタの出力）を前記電流・電圧変換回路に入力せしめる状態に動作する。さらに、前記対象回路としての、前記電流・電圧変換回路と高速通信用増幅回路との両者、または、高速通信用増幅回路は、その動作電流が流れる状態となる。このとき、受光素子の発生電流のうちの所定周波数よりも高い周波数を有する電流成分（直流電流成分を含む低周波の電流成分を除いた電流成分）が前記ハイパスフィルタから前記電流・電圧変換回路に入力される。これにより、発光素子の発生電流から直流電流成分を含む低周波成分を除去したもの、すなわち、高速の通信速度での通信データに相当する電流成分が電流・電圧変換回路に入力される。そして、この電流成分が、該電流・電圧変換回路により電圧信号に変換された後、前記高速通信用増幅回路により増幅され、この増幅してなる信号が、高速通信の場合の通信データを示す電気信号として該増幅回路から出力される。
【００２３】
この場合、前記電流・電圧変換回路に入力される電流成分は、受光素子の発生電流に含まれる直流のオフセット分や、通信時の発生電流の平均レベルに相当する直流成分を補償したものである。また、前記電流・電圧変換回路および高速通信用増幅回路の周波数帯域は、高速の通信速度に適合させた周波数帯域にしておけばよい。従って、高速通信用増幅回路から出力される信号は、高速の通信速度での通信データを正常に示す電気信号となる。そして、受信部側では、前記した通り前記直流電流成分検出回路の出力を基に、通信速度が高速であることを認識できるので、該直流電流成分検出回路の出力と、前記高速通信用増幅回路の出力とから高速の通信速度での通信データの内容を正常に認識できることとなる。
【００２４】
一方、前記直流電流検出回路の出力が示す受光素子の発生電流の直流電流成分の大きさが前記所定値よりも小さいとき、すなわち、通信速度が低速であるか、もしくは、通信が行なわれていない状態では、前記スイッチ素子が、前記電流成分（ハイパスフィルタの出力）の前記電流電圧変換回路への入力を遮断する状態に動作する。さらに、前記対象回路としての、前記電流・電圧変換回路と高速通信用増幅回路との両者、または、高速通信用増幅回路は、その動作電流が遮断される。従って、前記通信速度が低速であるか、もしくは、通信が行なわれていない状態では、前記電流・電圧変換回路と高速通信用増幅回路のうちの少なくとも高速通信用増幅回路は、電流を消費することが無い。
【００２５】
そして、前記送信部側から低速の通信速度での通信が行なわれている状態で、前記直列回路の抵抗体の発生電圧（これは受光素子の発生電流に比例する）のうちの交流電圧成分、すなわち、該発生電圧から直流電圧成分を除いた電圧成分が前記低速通信用検出回路の低速通信用増幅回路で増幅されて出力される。この場合、低速通信用増幅回路の周波数帯域は、前記高速通信用増幅回路の周波数帯域よりも低いものの、通信速度が低速であるので、その低速の通信速度に適合した周波数帯域を前記低速通信用増幅回路に持たせることができる。従って、前記低速通信用検出回路から出力される信号は、低速の通信速度での通信データを正常に示す電気信号となる。そして、受信部側では、前記直流電流成分検出回路の出力を基に、通信速度が低速であることを認識できるので、該直流電流成分検出回路の出力と、前記低速通信用検出回路の出力とから低速の通信速度での通信データの内容を正常に認識できることとなる。
【００２６】
なお、高速の通信速度での通信時にも、低速通信用検出回路の出力が発生するものの、その通信時には、前記したように、直流電流成分検出回路の出力に基づいて、通信速度が高速であることを認識して、前記高速通信用増幅回路の出力を通信データを示す電気信号として用いることができる。従って、高速の通信速度での通信時に、低速通信用検出回路の出力を、誤って通信データを示す電気信号として認識してしまうような事態を防止できる。
【００２７】
このように、受信部側で、直流電流成分検出回路の出力に基づいて通信速度を認識しながら、前記高速通信用増幅回路あるいは前記低速通信用検出回路から通信データを正常に示す電気信号を得ることができる。この場合、本発明の第２の態様では、高速の通信速度での通信が行なわれる場合にだけ、前記対象回路（前記電流・電圧変換回路と高速通信用増幅回路との両者、または、高速通信用増幅回路）に動作電流が流れ、低速の通信速度での通信時や、通信が行なわれていない状態では、該対象回路に動作電流が流れない。また、前記低速通信用検出回路の低速通信用増幅回路は、その周波数帯域が低い（該周波数帯域の上限側の周波数が低い）ので、通信が行なわれていない状態であっても、消費電流が比較的小さいもので済む。
【００２８】
よって、本発明の第２の態様によれば、通信速度を送信部から受信部に知らせるための通信を行なうことなく、通信速度を適宜変更して送信部から受信部への光通信を行なうことができると共に、受信部側の電力消費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の第１実施形態を図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の光通信装置の主要回路構成を示すブロック図である。なお、本実施形態は、本発明の第１の態様の実施形態である。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の光通信装置は、送信部１と受信部２とから構成される。この光通信装置は、例えば、折りたたみ式の携帯電話、あるいはラップトップ型のパソコン（ノートパソコン）の操作部と表示部との間で通信を行なうために、該携帯電話あるいはパソコンに搭載される。但し、本実施形態の光通信装置を搭載する機器は、携帯電話あるいはパソコンに限られるものではない。
【００３１】
送信部１には、発光素子１１と、この発光素子１１に駆動電流を通電して発光させる駆動回路１２と、この駆動回路１２を制御する制御部１３とが設けられている。
【００３２】
発光素子１１は、例えば発光ダイオードから構成され、そのアノード側が定電圧部１４にプルアップされ、カソード側が駆動回路１２に接続されている。駆動回路１２は、制御部１３から与えられる後述の駆動電流レベル指令により、発光素子１１に流す駆動電流の大きさ（駆動電流の振幅レベル）を変更可能である。
【００３３】
制御部１３は、ＣＰＵ、プロセッサなどにより構成されたものであり、本発明の第１の態様における駆動電流制御手段に相当する。この制御部１３は、所要の通信データ（画像データ等）を送信部１から受信部２へ送信しようとするときに、その通信速度をあらかじめ定められた複数種類の通信速度から選択的に決定する。その通信速度の種類数は本実施形態では、例えば高低２種類である。そして、制御部１３は、その決定した通信速度で、前記通信データを示すパルス列信号を駆動回路１２に出力する。また、制御部１３は、駆動回路１２から発光素子１１に流す駆動電流の大きさ（振幅レベル）決定し、その決定した駆動電流の大きさを示す駆動電流レベル指令を駆動回路１２に出力する。この場合、制御部１３は、決定した通信速度が速いほど、駆動電流を大きくするように駆動電流レベル指令を出力する。
【００３４】
前記受信部２には、受光素子２１、電流・電圧変換回路２２、増幅回路２３、ローパスフィルタ２４、および電圧・電流変換回路２５が設けられている。
【００３５】
受光素子２１は、例えば受光ダイオードから構成され、そのアノード側が接地され、カソード側が電流・電圧変換回路２２の入力側と、電圧・電流変換回路２５の出力側とに接続されている。
【００３６】
電流・電圧変換回路２２は、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）により構成されており、受光素子２１側から入力される電流信号を電圧信号に変換して出力する。なお、電流・電圧変換回路２２は、自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）を内蔵しており、入力される電流信号の振幅レベルに応じて該電流・電圧変換回路２２のゲインが自動的に調整されるようになっている。これにより、電流・電圧変換回路２２に入力される電流信号の振幅レベルに比例した振幅レベルの電圧信号が該電流・電圧変換回路２２から出力されるようになっている。
【００３７】
ローパスフィルタ２４は、その入力側が電流・電圧変換回路２２の出力側に接続されており、該電流・電圧変換回路２２から出力される電圧信号のうちの直流電圧成分を抽出し、該直流電圧成分の大きさに比例したレベルの出力電圧を発生する。
【００３８】
電圧・電流変換回路２５は、Ｇｍアンプにより構成されており、その正入力部がローパスフィルタ２４の出力側に接続されると共に、負入力部が定電圧源２６に接続されている。これにより、電圧・電流変換回路２５は、ローパスフィルタ２４の出力電圧を電流に変換して出力する。この場合、電圧・電流変換回路２５の出力側は、前記電流・電圧変換回路２２の入力側に接続されているので、該電圧・電流変換回路２５の出力電流は、電流・電圧変換回路２２の入力側に帰還される。
【００３９】
なお、電圧・電流変換回路２５と、ローパスフィルタ２４とにより、本発明の第１の態様における信号電流生成回路２７が構成される。また、ローパスフィルタ２４は、本発明の第１の態様における直流電流成分検出回路に相当する。
【００４０】
増幅回路２３は、その入力側が電流・電圧変換回路２２の出力側に接続され、該電流・電圧変換回路２２が出力する電圧信号を増幅して出力する。この場合、増幅回路２３は、前記ローパスフィルタ２４の出力電圧が外部信号として入力され、その入力される外部信号（ローパスフィルタ２４の出力電圧）に応じて、該増幅回路２３の周波数帯域（正常に増幅し得る電圧信号の周波数帯域）の上限側の周波数を変更可能な回路とされている。すなわち、ローパスフィルタ２４の出力電圧が低いほど、増幅回路２３の周波数帯域の上限側の周波数が段階的に低くなるように増幅回路２３が構成されている。この場合、本実施形態では、通信速度を高低２種類としているので、増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数は、ローパスフィルタ２４の出力電圧が所定値以上であるときには、増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数が高い方の周波数に変更され、ローパスフィルタ２４の出力電圧が所定値よりも小さいときには、増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数が低い方の周波数に変更されるようになっている。このように周波数帯域の上限側の周波数を変更可能な増幅回路２３としては、公知のものを使用することができる。
【００４１】
なお、増幅回路２３は、その周波数帯域の上限側の周波数が低くなるほど、該増幅回路２３の動作に要する動作電流が小さくなる。また、以降、増幅回路２３の周波数帯域の２種類の上限側周波数のうちの高い方の周波数を高速通信用上限周波数、低い方の周波数を低速通信用上限周波数という。
【００４２】
次に、本実施形態の光通信装置の作動を説明する。送信部１において、受信部２への通信（通信データの送信）を行なうべく、送信部１の制御部１３から、前記した如く通信データを示すパルス列信号と駆動電流レベル指令とが駆動回路１２に出力されると、該駆動回路１２は、入力されたパルス列信号に従うパターンで、且つ、駆動電流レベル指令により指示された振幅レベルで、発光素子１１に駆動電流を通電して該発光素子１１を発光させる。これにより、通信データを示すパルス列信号が光信号に変換されて、受信部２の送信される。このときの通信データの通信速度は、制御部１３で決定された通信速度（本実施形態では、高速または低速）である。また、発光素子１１から出力される光信号の強度（平均強度）は、通信速度が速いほど大きなものとなる。
【００４３】
この光信号は、受信部２の受光素子２１で受光され、該受光素子２１で電流信号に変換される。なお、通信速度が速いほど、光信号の強度が大きいので、その光信号の受光に伴う受光素子２１の発生電流の振幅レベル（あるいは平均レベル）は、通信速度が速いほど、大きくなる。
【００４４】
ここで、受光素子２１の発生電流には、一般に、送信部１から受信部２への通信を行なっていない状態でも定常的な直流のオフセット分が含まれる。また、通信時の受光素子２１の発生電流を基に、電流・電圧変換回路２２および増幅回路２３により正常に通信データを示す信号（前記パルス列信号と同じパターンの信号）を得るためには、受光素子２１の発生電流の平均レベルに相当する直流電流成分を除去または打ち消してなる電流を電流・電圧変換回路２２に入力する必要がある。
【００４５】
そこで、本実施形態では、前記信号電流生成回路２７（ローパスフィルタ２４および電圧・電流変換回路２５）により、受光素子２１の発生電流の直流電流成分を打ち消すようにしている。この作動を以下に説明する。
【００４６】
図１に示す如く、受光素子２１の発生電流をＩ1、電圧・電流変換回路２５の出力電流をＩ2、電流・電圧変換回路２２の入力電流をＩ3、電流・電圧変換回路２２の出力電圧をＶ1、ローパスフィルタ２４の出力電圧をＶ2とおく。また、ローパスフィルタ２４の伝達関数Ｔ0が次式（１）により表されるものとする。なお、ｐ0は、ローパスフィルタ２４のカットオフ角周波数である。
【００４７】
Ｔ0＝ｐ0／（ｐ0＋ｓ）    ……（１）
このとき、電流・電圧変換回路２２のゲインをＲ、電圧・電流変換回路２５のゲインをＧとおくと、次式（２）〜（５）が成立する。
【００４８】
Ｉ1＋Ｉ3＝Ｉ2    ……（２）
Ｖ1＝Ｉ3・Ｒ    ……（３）
Ｖ2＝［ｐ0／（ｐ0＋ｓ）]・Ｖ1    ……（４）
Ｉ2＝Ｇ・Ｖ2    ……（５）
これらの式（２）〜（５）により、次式（６）が得られる。
【００４９】
Ｖ2＝−［ｐ0・Ｒ／（ｐ0・（１−Ｇ・Ｒ）＋ｓ）］・Ｉ1      ……（６）
ここで、受光素子２１の発生電流Ｉ1の直流電流成分をＩ1dとおき、発生電流Ｉ1の交流電流成分の角周波数がローパスフィルタ２４のカットオフ周波数ｐ0よりも十分に高いものとすると、式（６）は次式（７）に書き換えられる。
【００５０】
Ｖ2＝−［Ｒ／（１−Ｇ・Ｒ）］・Ｉ1d      ……（７）
従って、ローパスフィルタ２４の出力電圧は、発光素子２１の発生電流Ｉ1の直流電流成分Ｉ1dに比例することとなる。
【００５１】
また、式（７）と前記式（５）とから、次式（８）が得られる。
【００５２】
Ｉ2＝−［Ｇ・Ｒ／（１−Ｇ・Ｒ）］・Ｉ1d      ……（８）
従って、Ｇ・Ｒ＞＞１となるようにゲインＧ，Ｒを設定しておくことで、Ｉ2≒Ｉ1dとなり、これと、前記式（２）とから、Ｉ3≒−（Ｉ1−Ｉ1d）となる。これにより、電流・電圧変換回路２２に入力される電流Ｉ3は、受光素子２１の発生電流Ｉ1のうちの直流電流成分Ｉ1dを、電圧・電流変換回路２５の出力電流（帰還電流）Ｉ3によって打ち消した電流成分（換言すれば交流成分）となることが判る。
【００５３】
上記電流成分Ｉ3は、電流・電圧変換回路２２に入力され、該電流・電圧変換回路２２で、電圧信号Ｖ1に変換される。そして、この電圧信号Ｖ1が増幅回路２３に入力されて増幅され、その増幅してなる信号が、通信データを示す信号として該増幅回路２３から出力される。
【００５４】
この場合、増幅回路２３の周波数帯域の上限側の周波数は、ローパスフィルタ２７の出力電圧（これは受光素子２１の発生電流Ｉ1の直流電流成分Ｉ1dの大きさを示す）に応じて変更される。ここで、送信部１から受信部２への通信時において、受光素子２１の発生電流Ｉ1の振幅レベル（あるいは平均レベル）、ひいては、該発生電流Ｉ1の直流電流成分Ｉ1dの大きさは、通信速度が速いほど、大きくなる。従って、通信速度が低速である場合の通信時（低速通信時）には、増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数は、前記低速通信用上限側周波数に変更され、通信速度が高速である場合の通信時（高速通信時）には、増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数は、前記高速通信用上限側周波数（＞低速通信用上限側周波数）に変更される。なお、通信が行なわれていない状態では、発生電流Ｉ1の直流電流成分Ｉ1dは、通信時よりも小さいので、増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数は、前記低速通信用上限周波数になる。
【００５５】
この場合、低速通信用上限周波数は、それにより規定される増幅回路２３の周波数帯域が、低速通信時における受光素子２１の発生電流の周波数帯域を含むように定めれれている。同様に、高速通信用上限周波数は、それにより規定される増幅回路２３の周波数帯域が、高速通信時における受光素子２１の発生電流の周波数帯域（これは、その上限側周波数が低速通信時よりも高くなる）を含むように定められている。従って、低速通信時および高速通信時のいずれの場合においても、増幅回路２３の周波数帯域は、その通信速度に適合した周波数帯域となる。なお、本実施形態では、電流・電圧変換回路２２の周波数帯域は、高速通信時における受光素子２１の発生電流を周波数帯域を含むように定められている。
【００５６】
このため、低速通信時および高速通信時のいずれの場合においても、増幅回路２３から、通信データを示す正常な信号（前記パルス列信号と同じパターンの信号）が出力されるここととなる。
【００５７】
また、低速通信時あるいは通信が行なわれていない状態では、増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数は、低い方の周波数である低速通信用上限側周波数になるので、該増幅回路２３の動作電流は、高速通信時よりも小さい電流で済む。このため、低速通信時あるいは通信が行なわれていない状態での受信部２の消費電力を低減できる。
【００５８】
なお、増幅回路２３の出力信号は、ローパスフィルタ２４の出力電圧と共に、図示しないデータ処理部に入力される。このとき、該データ処理部では、ローパスフィルタ２４の出力電圧によって、通信速度を認識しつつ、増幅回路２３の出力信号により示される通信データを認識する。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の光通信装置によれば、ローパスフィルタ２４の出力電圧が小さいとき、すなわち、低速通信時あるいは通信を行なっていない状態で、増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数を低い周波数にするので、増幅回路２３の消費電力、ひいては、受信部２の消費電力を低減できる。従って、この光通信装置を携帯電話や、パソコンに搭載した場合には、特に、該携帯電話やパソコンの待機状態における消費電力を低減することができる。
【００６０】
次に、本発明の第２実施形態を図２を参照して説明する。図２は、本実施形態の光通信装置の受信部の主要回路構成を示すブロック図である。なお、本実施形態は、本発明の第１の態様の実施形態である。また、本実施形態の光通信装置は、第１実施形態のものと一部の構成だけが相違するものであるので、同一の構成要素については、第１実施形態と同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６１】
図２を参照して、本実施形態の光通信装置では、送信部１（図２では図示省略）は、第１実施形態と同一であり、受信部２の一部の構成のみが第１実施形態と相違している。その相違部分を説明すると、受信部２の受光素子２１（受光ダイオード）は、そのアノード側が電流・電圧変換回路２２の入力側と、電圧・電流変換回路２５の出力側とに接続されている。そして、受光素子２１のカソード側は、定電圧源３０に接続されている。これ以外は、第１実施形態と同一である。
【００６２】
かかる本実施形態の光通信装置にあっても、受光ダイオード２１の発生電流の直流電流成分を、電圧・電流変換回路２５の出力電流で打ち消した電流成分（交流成分）が電流・電圧変換回路２２に入力される。そして、その入力された電流成分が該電流・電圧変換回路２２で電圧信号に変換され、この電圧信号が増幅回路２３で増幅され、その増幅してなる信号が通信データを示す信号として増幅回路２３から出力される。また、増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数は、ローパスフィルタ２４の出力電圧に応じて前記低速通信用上限側周波数または高速通信用上限側周波数に変化する。
【００６３】
従って、本実施形態の光通信装置においても、通信速度によらずに、増幅回路２３から通信データを正常に示す信号が得られると共に、低速通信時、あるいは、通信を行なっていない状態における増幅回路２３の電力消費、ひいては受信部２の電力消費を低減できる。また、第１実施形態と同様に、ローパスフィルタ２４の出力に基づいて通信速度を認識しつつ、増幅回路２３の出力信号から通信データを認識できる。
【００６４】
なお、以上説明した第１および第２実施形態では、増幅回路２３についてのみ、その周波数帯域の上限側周波数をローパスフィルタ２４の出力電圧に応じて（受光素子２１の発生電流の直流電流成分の大きさに応じて）変化させるようにしたが、増幅回路２３だけでなく、電流・電圧変換回路２２についても、その周波数帯域の上限側周波数をローパスフィルタの出力電圧に応じて（受光素子２１の発生電流の直流電流成分の大きさに応じて）変化させるようにしてもよい。この場合には、ローパスフィルタ２４の出力電圧を外部信号として電流・電圧変換回路２２に入力する。そして、該電流・電圧変換回路２２の周波数帯域の上限側周波数が、ローパスフィルタ２４の出力電圧が低いほど、低くなるように該電流・電圧変換回路２２を構成すればよい。より具体的には、ローパスフィルタ２４の出力電圧が所定値よりも低いときには、電流・電圧変換回路２２の周波数帯域の上限側周波数が前記低速通信用上限側周波数にほぼ等しくなり、ローパスフィルタ２４の出力電圧が所定値よりも高いときには、電流・電圧変換回路２２の周波数帯域の上限側周波数が前記高速通信用上限側周波数にほぼ等しくなるように該電流・電圧変換回路２２を構成する。このようにすると、低速通信時あるいは通信を行なっていない状態における受信部２の消費電力をより一層低減できる。
【００６５】
また、前記第１および第２実施形態では、通信速度の種類を２種類としたが、より多くの通信速度に適宜切り換えるようにしてもよい。その場合には、増幅回路２３と電流・電圧変換回路２２との両者、あるいは、増幅回路２３の周波数帯域の上限側周波数を、各通信速度に対応させて、ローパスフィルタ２４の出力電圧に応じて（受光素子２１の発生電流の直流電流成分の大きさに応じて）、複数段階に変更するようにすればよい。
【００６６】
次に、本発明の第３実施形態を図３および図４を参照して説明する。図３は、本実施形態の光通信装置の受信部の主要回路構成を示すブロック図、図４（ａ），（ｂ）は受信部の低速通信用検出回路の構成例を示す回路図である。なお、本実施形態は、本発明の第２の態様の実施形態である。また、本実施形態の光通信装置の送信部は、第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と同じ参照符号を用いて説明を省略する。
【００６７】
図３を参照して、本実施形態の光通信装置では、受信部４１の構成のみが第１実施形態と相違している。
【００６８】
本実施形態では、受信部４１には、受光素子４２、抵抗体４３、直流電流成分検出回路４４、ハイパスフィルタ４５、スイッチ素子４６、電流・電圧変換回路４７、高速通信用増幅回路４８、および低速通信用検出回路４９が設けられている。
【００６９】
受光素子４２は、第１実施形態のものと同様に、例えば受光ダイオードから構成されており、そのアノード側に抵抗体４３が直列に接続されている。そして、この受光素子４２と抵抗体４３との直列回路の、抵抗体４３側の一端が接地され、受光素子４２側の一端が定電圧源５０に接続されている。従って、抵抗体４３には、受光素子４２の発生電流が流れ、その発生電流に比例した電圧Ｖ5が発生する。
【００７０】
直流電流成分検出回路４４は、受光素子４２および抵抗体４３の中点に入力側を接続したローパスフィルタ５１と、このローパスフィルタ５１の出力電圧Ｖ7を所定の定電圧Ｖ8と比較するコンパレータ５２とから構成されている。この場合、ローパスフィルタ５１は、抵抗体４３の発生電圧Ｖ5のうちの直流電圧成分を抽出し、該直流電圧成分の大きさに比例したレベルの出力電圧Ｖ7をコンパレータ５２に出力する。そして、コンパレータ５２は、Ｖ7＜Ｖ8であるときに低レベルの出力を発生し、Ｖ7≧Ｖ8であるときに高レベルの出力を発生する。ここで、前記第１実施形態の場合と同様に、送信部１から受信部２への通信時には、受光素子４２の発生電流（ひいては抵抗体４３の発生電圧）の直流成分は、通信速度が速いほど、大きくなるので、ローパスフィルタ５１の出力電圧Ｖ7は、低速通信時あるいは通信を行なっていない状態よりも、高速通信時の方が大きくなる。そして、前記所定の定電圧Ｖ8は、高速通信時において、Ｖ7≧Ｖ8となるように設定されている。従って、コンパレータ５２の出力は、高速通信時において高レベルとなり、低速通信時、あるいは通信を行なっていない状態では、低レベルとなる。
【００７１】
ハイパスフィルタ４５は、コンデンサ４５ａから構成されており、その一端が受光素子４２と抵抗体４３との直列回路の中点に接続され、他端が電流・電圧変換回路４７の入力側に接続されている。このハイパスフィルタ４５は、受光素子４２の発生電流のうちの所定周波数よりも高い周波数（より詳しくは、高速通信時における受光素子４２の発生電流の周波数帯域を含む周波数）を有する電流成分を抽出するものである。
【００７２】
スイッチ素子４６は、半導体スイッチ素子などにより構成され、その一端が電流・電圧変換回路４７の入力側に接続され、他端が接地されている。従って、該スイッチ素子４６は、そのＯＦＦ状態で、ハイパスフィルタ４５の出力電流を電流・電圧変換回路４７に入力させ、ＯＮ状態では、電流・電圧変換回路４７の入力側を接地させることで、ハイパスフィルタ４６の出力電流の電流・電圧変換回路４６への入力を遮断する。この場合、スイッチ素子４６は、前記直流電流成分検出回路４４のコンパレータ５２の出力を制御信号として、動作する（ＯＮ・ＯＦＦする）ようになっている。具体的には、スイッチ素子４６は、コンパレータ５２の出力が低レベルであるときには、ＯＦＦになり、コンパレータ５１の出力が高レベルであるときには、ＯＮになる。
【００７３】
電流・電圧変換回路４７は、第１実施形態と同様にトランスインピーダンスアンプにより構成されており、ハイパスフィルタ４５から入力される電流信号を電圧信号に変換して出力する。この場合、本実施形態では、電流・電圧変換回路４７は、前記直流電流成分検出回路４４のコンパレータ５２の出力が外部入力信号として入力され、この外部入力信号に応じて、該電流・電圧変換回路４７にその動作に要する動作電流が流れる状態と、該動作電流が遮断される状態とに切り換わるように該電流・電圧変換回路４７が構成されている。具体的には、コンパレータ５２出力が低レベルであるときには、電流・電圧変換回路４７の動作電流が遮断され、コンパレータ５２の出力が高レベルであるときには、電流・電圧変換回路４７に動作電流が流れるようになっている。
【００７４】
高速通信用増幅回路４８は、その入力側が電流・電圧変換回路４７の出力側に接続され、該電流・電圧変換回路４７が出力する電圧信号を増幅して出力する。この場合、この増幅回路４８は、前記直流電流成分検出回路４４のコンパレータ５２の出力が外部入力信号として入力され、この外部入力信号に応じて、該増幅回路４８にその動作に要する動作電流が流れる状態と、該動作電流が遮断される状態とに切り換わるように該増幅回路４８が構成されている。具体的には、コンパレータ５２の出力が低レベルであるときには、増幅回路４８の動作電流が遮断され、コンパレータ５２の出力が高レベルであるときには、増幅回路４８に動作電流が流れるようになっている。
【００７５】
補足すると、電流・電圧変換回路４７および高速通信用増幅回路４８の周波数帯域は、高速通信時における受光素子４２の発生電流の周波数帯域を含むように設定されている。
【００７６】
低速通信用検出回路４９は、その入力側が前記受光素子４２および抵抗体４３の直列回路の中点に接続され、該抵抗体４３の発生電圧のうちの交流電圧成分を増幅して出力する。この低速通信用検出回路４９は、例えば図４（ａ）に示す如く、オペアンプ５３の負入力部を出力部に接続してなるボルテージフォロワ回路５４と、このボルテージフォロワ回路５４の出力電圧から直流成分を除去するハイパスフィルタ５５と、このハイパスフィルタ５５の出力を増幅する低速通信用増幅回路５６とから構成され、ボルテージフォロワ回路５４に（オペアンプ５３の正入力部に）抵抗体４３の発生電圧Ｖ５が入力されるようになっている。また、ハイパスフィルタ５５は、コンデンサ５７および抵抗体５８から構成されている。従って、この低速通信用検出回路４９によれば、前記抵抗体４３の発生電圧Ｖ5からハイパスフィルタ５６により直流成分を除去してなる電圧信号（交流信号）が、増幅回路５７により増幅されて出力される。
【００７７】
あるいは、低速通信用検出回路４９は、例えば図４（ｂ）に示す如く構成してもよい。図４（ｂ）の低速通信用検出回路４９は、前記抵抗体４３の発生電圧Ｖ5が正入力部に入力される低速通信用増幅回路５６（これは図４（ａ）のものと同一でよい）と、この増幅回路５６の出力電圧が入力されるローパスフィルタ６０とから構成され、該ローパスフィルタ６０の出力電圧を増幅回路５６の負入力部に帰還するようにしている。従って、この低速通信用検出回路４９によれば、抵抗体４３の発生電圧Ｖ5の直流成分をローパスフィルタ６０の出力電圧で打ち消してなる電圧信号が増幅回路５７により増幅されて出力される。
【００７８】
なお、図４（ａ），（ｂ）のいずれの低速通信用検出回路４９においても、低速通信用増幅回路５６の周波数帯域は、その上限側周波数が前記高速通信用増幅回路４８の周波数帯域よりも低いものとなり、且つ、低速通信用増幅回路５６の周波数帯域は、低速通信時における受光素子４２の発生電流の周波数帯域を含むように設定されている。
【００７９】
次に、本実施形態の光通信装置の作動を説明する。前記第１実施形態で説明した如く送信部１（前記図１を参照）から送信される光信号は、受信部２の受光素子４２で受光され、該受光素子４２で電流信号に変換される。そして、このときの受光素子４２の発生電流の振幅レベル（あるいは平均レベル）は、通信速度が速いほど、大きくなる。従って、この発生電流が流れる前記抵抗体４３の発生電圧の振幅レベル（あるいは平均レベル）も、通信速度が速いほど、大きくなる。
【００８０】
この場合、低速通信時、あるいは、通信が行なわれていない状態では、前記直流電流成分検出回路４４のローパスフィルタ５１の出力電圧Ｖ7が定電圧Ｖ8よりも小さくなるので、コンパレータ５２の出力が低レベルとなる。このため、そのコンパレータ５２の出力によって、前記スイッチ素子４６がＯＮになって、電流・電圧変換回路４６の入力が０になる（ハイパスフィルタ４５の出力が電流・電圧変換回路４６に入力されない）と共に、該電流・電圧変換回路４６および高速通信用増幅回路４８の両者の動作電流が遮断される。つまり、該電流・電圧変換回路４６および高速通信用増幅回路４８の両者が電流を消費しない状態となる。
【００８１】
そして、低速通信時において、受光素子４２の発生電流に伴う抵抗体４３の発生電圧Ｖ5は、前記低速通信用検出回路４９に入力される。そして、該低速通信用検出回路４９において、前記したように該発生電圧Ｖ5から直流成分を除去または打ち消してなる電圧信号（これは、受光素子４２の発生電流から直流電流成分を除去または打ち消してなる電流成分に比例する）が低速通信用増幅回路５６で増幅され、その増幅してなる信号が低速通信時の通信データを示す信号として該増幅回路５６から出力される。この場合、低速通信通信用増幅回路５６の周波数帯域は、低速通信時における受光素子４２の発生電流の周波数帯域に適合しており、また、受光素子４２の発生電流の直流電流成分が補償されているので、該増幅回路５６から出力される信号は、正常に低速通信時の通信データを示す信号（前記パルス列信号と同じパターンの信号）となる。
【００８２】
一方、高速通信時においては、前記直流電流成分検出回路４４のローパスフィルタ５１の出力電圧Ｖ7が定電圧Ｖ8よりも大きくなるので、コンパレータ５２の出力が高レベルとなる。このため、そのコンパレータ５２の出力に応じて、電流・電圧変換回路４７および高速通信用増幅回路４８の両者に動作電流が流れる状態になる。さらに、該コンパレータ５２の出力に応じて、前記スイッチ素子４６がＯＦＦになり、これにより、受光素子４２の発生電流のうちの高速通信に対応した周波数成分の電流信号がハイパスフィルタ４５を介して電流・電圧変換回路４７に入力される。なお、受光素子４２の発生電流に含まれる直流電流成分は、ハイパスフィルタ４５で除去されるので、電流・電圧変換回路４７に入力される電流信号には、直流電流成分は含まれない。そして、この電流信号が、電流・電圧変換回路４７で電圧信号に変換され、さらに、高速通信用増幅回路４８で増幅される。そして、その増幅してなる信号が、高速通信時の通信データを示す信号として出力される。
【００８３】
この場合、電流・電圧変換回路４７の入力（電流信号）からは、直流電流成分が除去されており、また、該電流・電圧変換回路４７および高速通信用増幅回路４８の周波数帯域は、高速通信時の受光素子４２の発生電流の周波数帯域に適合しているので、該増幅回路４８から出力される信号は、正常に高速通信時の通信データを示す信号（前記パルス列信号と同じパターンの信号）となる。
【００８４】
なお、低速通信用増幅回路５６および高速通信用増幅回路４８の出力信号は、電流成分検出回路４４のコンパレータ５２の出力と共に、図示しないデータ処理部に入力される。このとき、該データ処理部では、コンパレータ５２の出力によって、通信速度を認識しつつ、増幅回路５６または４８の出力信号により示される通信データを認識する。すなわち、コンパレータ５２の出力から認識される通信速度が高速であるときには、低速通信用増幅回路５６の出力信号を基に通信データが認識され、通信速度が低速であるときには、高速通信用増幅回路４８の出力信号を基に通信データが認識される。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態の光通信装置によれば、低速通信時、あるいは、通信が行なわれていない状態では、前記電流・電圧変換回路４７および高速通信用増幅回路４８が電流を消費せず、該電流・電圧変換回路４７および高速通信用増幅回路４８は、高速通信時にだけ、電流を消費する。この場合、低速通信用検出回路４９（低速通信用増幅回路５６を含む）には、動作電流が常時、流れているものの、該低速通信用検出回路４９の低速通信用増幅回路５６は、その周波数帯域の上限側周波数が低いので、通信が行なわれていない状態にあっても、該増幅回路５６の消費電流は十分に小さい。従って、高速通信時以外の状況での受信部２の消費電力を少なくできる。このため、第１実施形態の場合と同様に、本実施形態の光通信装置を例えば携帯電話や、パソコンに搭載した場合には、特に、該携帯電話やパソコンの待機状態における消費電力を低減することができる。
【００８６】
次に、本発明の第４実施形態を図５を参照して説明する。図５は、本実施形態の光通信装置の受信部の主要回路構成を示すブロック図である。なお、本実施形態は、本発明の第２の態様の実施形態である。また、本実施形態の光通信装置は、第３実施形態のものと一部の構成だけが相違するものであるので、同一の構成要素については、第３実施形態と同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８７】
図５を参照して、本実施形態の光通信装置では、送信部１（図５では図示省略）は、第３実施形態と同一であり、受信部２の一部の構成のみが第３実施形態と相違している。その相違部分を説明すると、受信部２の受光素子４２（受光ダイオード）は、そのアノード側が接地され、カソード側に抵抗体４３が直列に接続されている。そして、該抵抗体４３の、受光素子４２と反対側の端部が定電圧源５０に接続されている。つまり、本実施形態では、受光素子４２と抵抗体４３との配置が、前記第３実施形態と逆になっている。これ以外は、前記第３実施形態と同一である。
【００８８】
かかる本実施形態の光通信装置にあっても、前記第３実施形態と同様に、低速通信時には、通信データを示す信号が低速通信用検出回路４９から正常に得られ、高速通信時には、通信データを示す信号が高速通信用増幅回路４８から正常に得られる。また、低速通信時、あるいは、通信が行なわれていない状態では、電流・電圧変換回路４７および高速通信用増幅回路４８にはそれらの動作電流が流れない。
【００８９】
従って、本実施形態の光通信装置においても、第３実施形態と同様に、低速通信時、あるいは、通信を行なっていない状態における受信部２の電力消費を低減できる。また、第３実施形態と同様に、コンパレータ５２の出力に基づいて通信速度を認識しつつ、低速通信用増幅回路５６または高速通信用増幅回路４８の出力信号から通信データを認識できる。
【００９０】
なお、以上説明した第３実施形態および第４実施形態では、高速通信時に電流・電圧変換回路４７および高速通信用増幅回路４８の両者に、それらの動作電流を流さないようにしたが、高速通信用増幅回路４８についてのみ、動作電流を流さないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態の光通信装置の主要回路構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２実施形態の光通信装置の受信部の主要回路構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３実施形態の光通信装置の受信部の主要回路構成を示すブロック図。
【図４】（ａ）は図３の回路に備えた低速通信用検出回路の一例を示す回路図、（ｂ）は図３の回路に備えた低速通信用検出回路の他の例を示す回路図。
【図５】本発明の第４実施形態の光通信装置の受信部の主要回路構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００９２】
１…送信部、２…受信部、１１…発光素子、１３…制御部（駆動電流制御手段）、２１，４２…受光素子、２２…電流・電圧変換回路、２３…増幅回路、２４…ローパスフィルタ、２５…電圧・電流変換回路、２７…信号電流生成回路、４３…抵抗体、４４…直流電流成分検出回路、４５…ハイパスフィルタ、４６…スイッチ素子、４７…電流・電圧変換回路、４８…高速通信用増幅回路、４９…低速通信用検出回路、５６…低速通信用増幅回路。
【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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