(57)【要約】【課題】  伝送経路が遮断される場合であっても、その遮断による信号伝送の中断を生じさず信号を受信することを可能にする。【解決手段】  光信号送信装置１００から空間に射出された第１の伝送信号及び第２の伝送信号に対応する第１の光信号及び第２の光信号を受信手段１５１，１５２１５３により受信して上記第１の伝送信号及び第２の伝送信号を再生し、上記第１の伝送信号と上記第２の伝送信号を順序再入換回路５５５により上記ユニット単位で元の時間順序に入れ替えるデインターリーブ処理を施す。【選択図】        図１０
2007028682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を所定の時間単位であるユニットに分割して、ユニットのデータの相関に基づき分配された第１の伝送信号と第２の伝送信号とを上記ユニット単位で時間順序を入れ換えて多重化することによりインターリーブ処理を施され、光信号に変換されて空間に射出された上記第１の伝送信号及び第２の伝送信号に対応する第１の光信号及び第２の光信号を受信して上記第１の伝送信号及び第２の伝送信号を再生する受信手段と、
上記受信手段により受信された上記第１の伝送信号と上記第２の伝送信号を上記ユニット単位で元の時間順序に入れ替えるデインターリーブ処理を施す順序再入換手段と、
を備えることを特徴とする光信号受信装置。
【請求項２】
上記順序再入換手段によりデインターリーブ処理を施された上記第１の伝送信号と上記第２の伝送信号の品質の悪いデータユニットをその前後のユニットのデータに基づきデータの補間をする補間手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の光信号受信装置。
【請求項３】
上記順序再入換手段は、上記ユニット単位で時間順序を入れ替えた多重化伝送信号を所定のブロック単位に分割し、上記ブロック単位でインターリーブ処理した多重化伝送信号にデインターリーブ処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の光信号受信装置。
【請求項４】
上記第１の伝送信号と上記第２の伝送信号は、隣接するユニット番号の差が一定の信号列であることを特徴とする請求項１に記載の光信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、オーディオ機器やビデオ機器で再生された信号を、赤外線等の光信号で空間に射出し、他のオーディオ機器やビデオ機器に伝送する光信号送信装置から送られてくる光信号を受信する光信号受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルオーディオディスク再生装置等のオーディオ機器では、例えば赤外線等を利用した光信号伝送装置を機器に備え、使用者の使い勝手を向上させている。これらオーディオ機器に備えられる光信号伝送装置は、オーディオ信号により発光ダイオードを駆動し、このオーディオ信号の信号レベルに追従した光強度の赤外線を空間に射出する。この赤外線は空間を介し受信装置に伝送される。この受信装置では、赤外線を受光素子により受光し、オーディオ信号を復調し、スピーカやイヤフォン等からオーディオ信号を再生する。
【０００３】
【特許文献１】特開平０２−０３０２４１号公報
【特許文献２】特開平０２−０７１６２６号公報
【特許文献３】特開平０１−３１９３４２号公報
【特許文献４】特開平０８−１０２７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述したような赤外線を使用した光信号伝送装置では、図１７に示すように、光信号Ｓ１を発光部１から受光部２に直接射出するようにしなければならず、空間を伝送する赤外線の伝送路としては、直接光による直線的なものとしなければならない。そのため、図１８に示すように、発光部１と、受光部２との間に、例えば人間のような障害物３が介在すると、伝送路が遮断される。従って、伝送路の遮断により、光信号Ｓ１が途絶え、オーディオ信号が伝送できなくなるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、このような実情を鑑みてなされたものであり、伝送路が一時的に遮断された場合であっても連続的に信号を再現することができる光信号受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】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本発明に係る光信号受信装置は、入力信号を所定の時間単位であるユニットに分割して、ユニットのデータの相関に基づき分配された第１の伝送信号と第２の伝送信号とを上記ユニット単位で時間順序を入れ換えて多重化することによりインターリーブ処理を施され、光信号に変換されて空間に射出された上記第１の伝送信号及び第２の伝送信号に対応する第１の光信号及び第２の光信号を受信して上記第１の伝送信号及び第２の伝送信号を再生する受信手段と、上記受信手段により受信された上記第１の伝送信号と上記第２の伝送信号を上記ユニット単位で元の時間順序に入れ替えるデインターリーブ処理を施す順序再入換手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る光信号受信装置は、さらに、上記順序再入替手段によりデインターリーブ処理を施された上記第１の伝送信号と上記第２の伝送信号の品質の悪いデータユニットをその前後のユニットのデータに基づきデータの補間をする補間手段を備える。
【０００８】
本発明に係る光信号受信装置において、上記順序再入換手段は、例えば、上記ユニット単位で時間順序を入れ替えた多重化伝送信号を所定のブロック単位に分割し、上記ブロック単位でインターリーブ処理した多重化伝送信号にデインターリーブ処理を施す。
【０００９】
また、本発明に係る光信号受信装置において、上記第１の伝送信号と上記第２の伝送信号は、例えば、隣接するユニット番号の差が一定の信号列である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る光信号受信装置では、空間に射出された上記第１の伝送信号及び第２の伝送信号に対応する第１の光信号及び第２の光信号を受信して再生し、上記第１の伝送信号と上記第２の伝送信号を上記ユニット単位で元の時間順序に入れ替えるデインターリーブ処理を施すことにより、伝送経路が遮断される場合であっても、その遮断による信号伝送の中断を生じさず信号を受信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
光信号伝送システムの第１の実施の形態について説明する。光信号伝送システム１０は、図１に示すように、光信号送信装置１００と光信号受信装置１５０とから構成されている。
【００１３】
光信号送信装置１００は、ディレイメモリ１０１と、マルチプレクサ１０２と、誤り訂正回路１０３と、符号化回路１０４と、変調回路１０５と、発光回路１０６とを備えている。
【００１４】
光信号送信装置１００には、デジタルデータＳ１１が入力される。このデジタルデータＳ１１は、例えばデジタルオーディオ信号、デジタルビデオ信号などの時系列のデジタル信号である。このデジタルデータＳ１１は、ディレイメモリ１０１及びマルチプレクサ１０２に供給される。
【００１５】
ディレイメモリ１０１は、供給されたデジタルデータＳ１１を所定の遅延量だけ遅らせて、デジタルデータＳ１２を生成し、マルチプレクサ１０２にデジタルデータＳ１２を供給する。
【００１６】
マルチプレクサ１０２は、供給された２つのデジタルデータＳ１１およびデジタルデータＳ１２を多重化して、多重化データＳ１３を生成し、誤り訂正回路１０３に供給する。なお、ディレイメモリ１０１およびマルチプレクサ１０２の動作については、後に詳しく説明する。
【００１７】
誤り訂正回路１０３は、供給された多重化データＳ１３を所定のブロック単位に分割した後、各ブロック単位で誤り訂正符号を付加し、デジタル信号として符号化回路１０４に供給する。
【００１８】
符号化回路１０４は、誤り訂正符号の付加されたデジタル信号を、ブロック単位でインターリーブ処理し、この後、ヘッダ、同期データ等を付加し伝送に適した符号化方式により符号化処理する。このデジタル信号は、符号化回路１０４から変調回路１０５に供給される。
【００１９】
変調回路１０５は、符号化回路１０４から供給されたデジタル信号を、所定の変調方式により変調し、光空間伝送に適した伝送信号を出力する。ここで、上記変調方式として、たとえば、周波数４．５ＭＨｚの搬送波を使用したＤＱＰＳＫ(Differential Quadrature Phase Shift Keying)が適用される。上記変調されたデジタル信号は、周波数帯域３〜６ＭＨｚの伝送信号となる。
【００２０】
発光回路１０６は、赤外線を射出する光学素子、ディフーザ等により構成される。上記光学素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）または、レーザダイオード等が適用される。発光回路１０６は、変調回路１０５から供給された伝送信号が光学素子等を駆動することにより、赤外線Ｌ０１を空間に射出する。
【００２１】
発光回路１０６から空間に射出された赤外線Ｌ０１は、光信号受信装置１５０に供給される。
【００２２】
光信号受信装置１５０は、受光回路１５１と、復調回路１５２と、符号化回路１５３と、誤り訂正回路１５４と、デマルチプレクサ１５５と、ディレイメモリ１５６と、データセレクタ１５７とを備えている。
【００２３】
受光回路１５１は、光電変換素子、レンズ等により構成されている。受光回路１５１は、赤外線Ｌ０１を受光して、この赤外線Ｌ０１の光量の変化に応じて信号レベルが変化する受信信号を生成する。これにより受光回路１５１は、伝送信号を受信し、図示しない自動利得制御回路によりこの伝送信号の信号レベルを補正して復調回路１５２に供給する。
【００２４】
復調回路１５２は、受光回路１５１より出力される伝送信号から搬送波を再生し、この搬送波から変調回路１０５に対応する復調方式によりデジタル信号を復調する。このデジタル信号を復号化回路１５３に供給する。
【００２５】
復号化回路１５３は、このデジタル信号から同期データ、ヘッダ等を検出し、これら検出結果を基準にして符号化回路１０４に対応する復号化方式によりデジタル信号を復号化し、さらに復号結果をデインターリーブ処理して誤り訂正符号の付加されているデジタル信号を誤り訂正回路１５４に供給する。
【００２６】
誤り訂正回路１５４は、デジタル信号の誤り訂正符号を用いて、デジタル信号の誤り訂正処理を施し、これにより、光信号送信装置１００から光信号受信装置１５０までの空間伝送において発生したビット誤りを補正して、この伝送の際に損なわれたデジタル信号の品質を回復した多重化データＳ１４を出力する。ここで、多重化データＳ１４は上述した２つのデジタルデータＳ１１およびデジタルデータＳ１２を多重化した多重化データＳ１３に対応した信号である。さらに、誤り訂正回路１５４は、誤りが検出され、かつ、その誤りが訂正不可能であるかどうかを示す誤り検出信号Ｓ１８をデータセレクタ１５７に供給する。
【００２７】
デマルチプレクサ１５５は、多重化データＳ１４をデジタルデータＳ１５およびデジタルデータＳ１６に分離する。デマルチプレクサ１５５は、分離したデジタルデータＳ１５を、データセレクタ１５７へ供給し、デジタルデータＳ１６を、ディレイメモリ１５６へ供給する。ここで、デジタルデータＳ１５は、上述したデジタルデータＳ１２に対応し、デジタルデータＳ１６は、上述したデジタルデータＳ１１に対応している。
【００２８】
ディレイメモリ１５６は、供給されたデジタルデータＳ１６をディレイメモリ１０１と同一の遅延量だけ遅らせて、デジタルデータＳ１７を生成する。この処理により、デジタルデータＳ１７の時間軸は、デジタルデータＳ１５の時間軸と一致することになる。
【００２９】
データセレクタ１５７は、誤り検出信号Ｓ１８の情報に基づき、２つのデジタルデータＳ１５およびデジタルデータＳ１７のいずれかを選択し、選択されたデジタルデータＳ１５またはデジタルデータＳ１７をデジタルデータＳ１９として出力する。すなわち、誤り検出信号Ｓ１８が、誤り訂正の不可能な部分がないことを示しているとき、データセレクタ１５７は、デジタルデータＳ１５を選択して、デジタルデータＳ１５をデジタルデータＳ１９として出力する。また、誤り検出信号Ｓ１８が、誤り訂正の不可能な部分があることを示しているとき、データセレクタ１５７は、デジタルデータＳ１７を選択して、デジタルデータＳ１７をデジタルデータＳ１９として出力する。なお、デマルチプレクサ１５５、ディレイメモリ１５６、およびデータセレクタ１５７の動作については、後に詳しく説明する。
【００３０】
光信号送信装置１００のディレイメモリ１０１およびマルチプレクサ１０２の動作について、図２を参照して説明する。
【００３１】
デジタルデータＳ１１は、所定の時間単位毎にデータが区切られており、この単位をユニットと呼ぶ。ユニットの大きさは、その信号の種類によって異なるが、デジタルビデオ信号では、例えば、１フレーム単位、もしくは１フィールド単位を用いることができ、また、デジタルオーディオ信号では、例えば、そのサンプリング周期の整数倍（例えば１０２４倍）を用いることができる。このユニットには、時刻順に０，１，２，３，…，ｎ，…というように番号を付してある。ここで、ユニット０は、デジタルデータＳ１１の先頭のユニットを表している。図２において、デジタルデータＳ１１は、ユニット番号がｎからｎ＋７までが示されている。
【００３２】
デジタルデータＳ１２は、ディレイメモリ１０１によって、デジタルデータＳ１１を、所定の遅延量、すなわち、Ｎユニットだけ遅らせたものである。ディレイメモリ１０１は、ユニット番号ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…のデジタルデータＳ１１が入力されるとき、ユニット番号ｎ−Ｎ，ｎ−Ｎ＋１，ｎ−Ｎ＋２，…のデジタルデータＳ１２を出力する。
【００３３】
また、多重化データＳ１３は、デジタルデータＳ１１およびデジタルデータＳ１２を、ユニット単位毎に交互に多重化したものであり、マルチプレクサ１０２に、ユニット番号ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…のデジタルデータＳ１１、および、ユニット番号ｎ−Ｎ，ｎ−Ｎ＋１，ｎ−Ｎ＋２，…のデジタルデータＳ１２が入力されるとき、マルチプレクサ１０２は、ユニット番号ｎ，ｎ−Ｎ，ｎ＋１，ｎ−Ｎ＋１，ｎ＋２，ｎ−Ｎ＋２，…の多重化データＳ１３を出力する。
【００３４】
光信号受信装置１５０のデマルチプレクサ１５５、ディレイメモリ１５６、およびデータセレクタ１５７の動作について、図３及び図４を参照して説明する。誤り訂正回路１５４から出力される多重化データＳ１４は、図３に示すように、上述した多重化データＳ１３に対応した信号で、ユニット番号がｎ，ｎ−Ｎ，ｎ＋１，ｎ−Ｎ＋１，ｎ＋２，ｎ−Ｎ＋２，…という順に並んだ信号である。デマルチプレクサ１５５は、多重化データＳ１４を２つのデジタルデータＳ１５およびＳ１６に分離する。すなわち、デジタルデータＳ１５は、ユニット番号ｎ−Ｎ，ｎ−Ｎ＋１，ｎ−Ｎ＋２，…という順序を持った時系列信号であり、デジタルデータＳ１２に対応するものである。また、デジタルデータＳ１６は、ユニット番号ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…という順序を持った時系列信号であり、デジタルデータＳ１１に対応するものである。
【００３５】
デジタルデータＳ１７は、ディレイメモリ１５６によって、デジタルデータＳ１６を、所定の遅延量、すなわち、Ｎユニットだけ遅らせたものであり、この処理により、デジタルデータＳ１５とデジタルデータＳ１７のユニット番号は一致する。すなわち、ディレイメモリ１５６に、ユニット番号ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…のデジタルデータＳ１６が入力されるとき、ディレイメモリ１５６は、ユニット番号ｎ−Ｎ，ｎ−Ｎ＋１，ｎ−Ｎ＋２，…のデジタルデータＳ１７を出力する。
【００３６】
データセレクタ１５７は、誤り検出信号Ｓ１８に基づいて２つのデジタルデータＳ１５とデジタルデータＳ１７のいずれかを選択し、選択されたデジタルデータＳ１５またはＳ１７をデジタルデータＳ１９として出力する。ここでは、誤り検出信号Ｓ１８は、ローレベルのときが誤り訂正の不可能な部分がないことを示し、ハイレベルのときが誤り訂正の不可能な部分があることを示している。図３においては、誤り検出信号Ｓ１８はローレベルであり、誤り訂正の不可能な部分がないことを示しているので、データセレクタ１５７は、デジタルデータＳ１５を選択して、それを出力信号としてデジタルデータＳ１９を出力している。
【００３７】
また、誤り訂正回路１５４において、誤り訂正が不可能となり、誤り検出信号Ｓ１８がハイレベル（すなわち、誤り訂正の不可能な部分があることを示す）となる場合について、図４を参照して説明する。
【００３８】
この誤り訂正が不可能になるときとは、例えば、赤外線Ｌ０１が、人物の通過などによって一時的に遮断された時などである。
【００３９】
図４において、誤り訂正回路１５４から出力される多重化データＳ１４の斜線を施した部分はエラー訂正が不可能であることを示している。
【００４０】
デマルチプレクサ１５５は、多重化データＳ１４を２つのデジタルデータＳ１５およびデジタルデータＳ１６に分離する。このとき、デジタルデータＳ１５は、ユニット番号のｎ−Ｎ＋２からｎ−Ｎ＋５まで誤り訂正が不可能であり、また、デジタルデータＳ１６は、ユニット番号ｎ＋３からｎ＋６まで誤り訂正が不可能である。
【００４１】
デジタルデータＳ１７は、上述したように、ディレイメモリ１５６によって、デジタルデータＳ１６を、Ｎユニットだけ遅らせたものであり、この処理により、デジタルデータＳ１５およびデジタルデータＳ１７のユニット番号が一致する。
【００４２】
データセレクタ１５７は、誤り検出信号Ｓ１８に基づいて２つのデジタルデータＳ１５およびＳ１７のいずれかを選択し、選択されたデジタルデータＳ１５またはＳ１７をデジタルデータＳ１９として出力する。そのため、デジタルデータＳ１５のユニット番号がｎ−Ｎ＋２からｎ−Ｎ＋５までは、デジタルデータＳ１７が選択され、それ以外はデジタルデータＳ１５が選択されて、誤り訂正の不可能なユニットを含まないデジタルデータＳ１９として出力される。
【００４３】
以上のように、第１の実施の形態である光信号伝送システム１０では、伝送路上に遮断等が生じてその遮断等の期間誤り訂正が不可能になるときにおいても、その誤り訂正の不可能な期間が、Ｎユニットに相当する時間以下であれば、連続したデータの伝送が可能である。
【００４４】
すなわち、入力されるデジタルデータを、２つの同一のデジタルデータに分割し、その一方を時間的に距離を置いて、この２つのデジタルデータを多重化して伝送する。そして、この伝送された２つのデジタルデータを受信し、２つのデジタルデータのうち品質の良いデジタルデータを選択することにより、例えば、伝送経路が遮断される場合であっても、その遮断の期間が所定の遅延量に相当する時間以下であれば、その遮断による信号伝送の中断を生じさせない伝送が可能である。
【００４５】
つぎに、光信号伝送システムの第２の実施の形態について説明する。光信号伝送システム２０は、図５に示すように、光信号送信装置２００と光信号受信装置２５０とから構成されている。また、光信号送信装置２００と光信号受信装置２５０の間の光伝送は、異なる副搬送波の帯域を持った２つの赤外線Ｌ０２およびＬ０３を用いて行っている。
【００４６】
光信号送信装置１００は、ディレイメモリ２０１と、誤り訂正回路２０３ａ，２０３ｂと、符号化回路２０４ａ，２０４ｂと、変調回路２０５ａ，２０５ｂと、発光回路２０６ａ，２０６ｂとを備えている。
【００４７】
光信号送信装置２００には、デジタルデータＳ２１が入力される。このデジタルデータＳ２１は、例えばデジタルオーディオ信号、デジタルビデオ信号などの時系列のデジタル信号である。このデジタルデータＳ２１は、ディレイメモリ２０１及び誤り訂正回路２０３ｂに供給される。
【００４８】
ディレイメモリ１０１は、供給されたデジタルデータＳ２１を所定の遅延量だけ遅らせて、デジタルデータＳ２２を生成し、誤り訂正回路２０３ａにデジタルデータＳ２２を供給する。
【００４９】
誤り訂正回路２０３ａは、供給されたデジタルデータＳ２２を所定のブロック単位で分割した後、各ブロック単位で誤り訂正符号を付加して、デジタル信号として符号化回路２０４ａに供給する。また、誤り訂正回路２０３ｂは、供給されたデジタルデータＳ２１を所定のブロック単位で分割した後、各ブロック単位で誤り訂正符号を付加し、デジタル信号として符号化回路２０４ｂに供給する。符号化回路２０４ａ，２０４ｂは、誤り訂正符号の付加されたデジタル信号を、ブロック単位でインターリーブ処理し、この後、ヘッダ、同期データ等を付加し伝送に適した符号化方式により符号化処理する。このデジタル信号は、符号化回路２０４ａ，２０４ｂから変調回路２０５ａ，２０５ｂに供給される。
【００５０】
変調回路２０５ａ，２０５ｂは、それぞれ、符号化回路２０４ａ，２０４ｂから供給されたデジタル信号を、所定の変調方式により変調し、光空間伝送に適した伝送信号を出力する。ここで、上記変調方式として、たとえば、変調回路２０５ａにおいては、周波数３．７５ＭＨｚの搬送波を使用したＤＱＰＳＫが適用され、上記変調されたデジタル信号は、周波数帯域３〜４．５ＭＨｚの伝送信号となる。また、たとえば、変調回路２０５ｂにおいては、周波数５．２５ＭＨｚの搬送波を使用したＤＱＰＳＫが適用され、上記変調されたデジタル信号は、周波数帯域４．５〜６ＭＨｚの伝送信号となる。
【００５１】
発光回路２０６ａ，２０６ｂは、それぞれ、赤外線を射出する光学素子、ディフーザ等により構成される。上記光学素子としては、発光ダイオード、または、レーザダイオードが適用される。発光回路２０６ａ，２０６ｂは、変調回路２０５ａ，２０５ｂから供給された伝送信号が光学素子等を駆動することによって、それぞれ、赤外線Ｌ０２，Ｌ０３を空間に射出する。
【００５２】
発光回路２０６ａ，２０６ｂから空間に射出された赤外線Ｌ１２およびＬ１３は、光信号受信装置２５０に供給される。
【００５３】
光信号受信装置２５０は、受光回路２５１ａ，２５１ｂと、復調回路２５２ａ，２５２ｂと、符号化回路２５３ａ，２５３ｂと、誤り訂正回路２５４ａ，２５４ｂと、ディレイメモリ２５６と、データセレクタ２５７とを備えている。
【００５４】
受光回路２５１ａ，２５１ｂは、それぞれ、光電変換素子、レンズ等より構成されている。それぞれ、赤外線Ｌ１２およびＬ１３を受光して、これら赤外線Ｌ０２，Ｌ０３の光量の変化に応じて信号レベルが変化する受信信号を生成する。これにより受光回路２５１ａ，２５１ｂは、伝送信号を受信し、図示しない自動利得制御回路によりこの伝送信号の信号レベルを補正して復調回路２５２ａ，２５２ｂに供給する。
【００５５】
復調回路２５２ａ，２５２ｂは、これらの伝送信号より、それぞれ、搬送波を再生し、これら搬送波から変調回路２０５ａ，２０５ｂに対応する復調方式によりデジタル信号を復調する。これらデジタル信号を復号化回路２５３ａ，２５３ｂに供給する。
【００５６】
復号化回路２５３ａ，２５３ｂは、これらデジタル信号から同期データ、ヘッダ等を検出し、この検出結果を基準にして、符号化回路２０４ａ，２０４ｂに対応する復号化方式によりデジタル信号を復号化し、さらに復号結果をデインターリーブ処理して誤り訂正符号の付加されているデジタル信号を出力する。
【００５７】
誤り訂正回路２５４ａ，２５４ｂは、これらの誤り訂正符号の付加されているデジタル信号の誤り訂正符号を用いて、それぞれ、誤り訂正処理を施し、これにより、光信号送信装置２００から光信号受信装置２５０までの空間伝送において発生したビット誤りを補正して、伝送の際に損なわれたデジタル信号の品質を回復したデジタルデータＳ２３およびデジタルデータＳ２４を出力する。ここで、デジタルデータＳ２３は、上述したデジタルデータＳ２２に対応し、デジタルデータＳ２４は、上述したデジタルデータＳ２１に対応している。さらに、誤り訂正回路２５４ａは、誤りが検出され、かつ、その誤りが訂正不可能であるかどうかを示す誤り検出信号Ｓ２６をデータセレクタ２５７に供給する。
【００５８】
ディレイメモリ２５６は、供給されたデジタルデータＳ２４をディレイメモリ２０１と同一の時間だけ遅らせて、デジタルデータＳ２５を生成する。この処理により、デジタルデータＳ２５の時間軸は、デジタルデータＳ２３の時間軸と一致することになる。
【００５９】
データセレクタ２５７は、誤り検出信号Ｓ２６の情報に基づき、２つのデジタルデータＳ２３およびデジタルデータＳ２５のいずれかを選択し、選択されたデジタルデータＳ２３またはデジタルデータＳ２５を、デジタルデータＳ２７として出力する。すなわち、誤り検出信号Ｓ２６が、誤り訂正の不可能な部分がないことを示しているとき、データセレクタ２５７は、デジタルデータＳ２３を選択して、デジタルデータＳ２３をデジタルデータＳ２７として出力する。また、誤り検出信号Ｓ２６が、誤り訂正の不可能な部分があることを示しているとき、データセレクタ２５７は、デジタルデータＳ２５を選択して、デジタルデータＳ２５をデジタルデータＳ２７として出力する。
【００６０】
誤り訂正回路２５４ａにおいて、誤り訂正が不可能となり、誤り検出信号Ｓ２６がハイレベル（すなわち、誤り訂正の不可能な部分があることを示す）となる場合について図６を参照して説明する。
【００６１】
この誤り訂正が不可能になるときとは、例えば、赤外線Ｌ０２，Ｌ０３の両方が、もしくは、赤外線Ｌ０２のみが、人物の通過などによって一時的に遮断された時などである。ここで、赤外線Ｌ０２のみが、一時的に遮断されることが生じるのは、例えば、遮断を生じさせる物体に対して赤外線Ｌ０２とＬ０３の伝送経路が空間的に十分に離れている場合である。
【００６２】
図６において、誤り訂正回路２５４ａから出力されるデジタルデータＳ２３の斜線を施した部分はエラー訂正が不可能であることを示している。また、誤り訂正回路２５４ｂから出力されるデジタルデータＳ２４にも斜線を施して、この部分がエラー訂正が不可能であることを示しているが、この部分においてエラー訂正が可能である場合においても、以下の説明は同様である。
【００６３】
デジタルデータＳ２１は、上述した第１の実施の形態のデジタルデータＳ１１と同様の信号であり、ユニット番号のｎからｎ＋７までが示されている。また、デジタルデータＳ２２は、ディレイメモリ２０１によって、デジタルデータＳ２１をＮユニットだけ遅らせたものであるので、デジタルデータＳ２２のユニット番号は、ｎ−Ｎからｎ−Ｎ＋７までが示されている。デジタルデータＳ２１およびＳ２２は、上述したように、それぞれ、赤外線Ｌ０３およびＬ０２によって、光信号受信装置２５０へ伝送される。
【００６４】
光信号受信装置２５０は、赤外線Ｌ０２，Ｌ０３を受信して、デジタルデータＳ２３およびＳ２４を生成する。ここで、例えば、赤外線Ｌ０２，Ｌ０３の空間上の伝送路に遮断が生じ、斜線を施した部分、すなわち、デジタルデータＳ２３では、ユニット番号ｎ−Ｎ＋２からｎ−Ｎ＋５までの範囲、および、デジタルデータＳ２４では、ユニット番号ｎ＋２からｎ＋５までの範囲において、誤り訂正の不可能な部分が生じたとする。また、誤り検出信号Ｓ２６は、この誤り訂正の不可能な範囲において、ハイレベルとなる。
【００６５】
デジタルデータＳ２４は、ディレイメモリ２５６によって、Ｎユニットだけ遅らせる処理を施されて、デジタルデータＳ２５となり、デジタルデータＳ２３とユニット番号が一致する。
【００６６】
データセレクタ２５７は、誤り検出信号Ｓ２６に基づいて２つのデジタルデータＳ２３およびＳ２５のいずれかを選択し、選択されたデジタルデータＳ２３またはＳ２５をデジタルデータＳ２７として出力する。そのため、誤り検出信号Ｓ２６がハイレベルの範囲では、デジタルデータＳ２５が選択され、それ以外はデジタルデータＳ２３が選択されて、誤り訂正の不可能なユニットを含まないデジタルデータＳ２７として出力される。
【００６７】
以上のように、第２の実施の形態である光信号伝送システム２０では、入力されるデジタルデータを、２つの同一のデジタルデータに分割し、その一方を時間的に距離を置いて、この２つのデジタルデータを多重化して伝送する。そして、この伝送された２つのデジタルデータを受信し、２つのデジタルデータのうち品質の良いデジタルデータを選択することにより、伝送路上に遮断等が生じてその遮断等の期間誤り訂正が不可能になるときにおいても、その期間が、所定の遅延量、すなわち、Ｎユニットに相当する時間以下であれば、連続したデータの伝送が可能である。
【００６８】
また、第２の実施の形態である光信号伝送システム２０では、遮断を生じさせる物体に対して、赤外線Ｌ０２とＬ０３の伝送経路を空間的に十分に離して、どちらか一方の伝送経路のみが遮断を受け他方が遮断を受けないようにすることにより、上記所定の遅延量によらず、連続したデータの伝送が可能である。これは、上記所定の遅延量によらず光伝送をするので、光信号送信装置２００の誤り訂正回路２０３ａ，２０３ｂから光信号受信装置２５０の誤り訂正回路２５４ａ，２５４ｂまでの処理に必要な時間が十分に小さいものであれば、光信号送信装置１００に入力されるデジタルデータＳ２１と、光信号受信装置２５０から出力されるデジタルデータＳ２７との間には、ほとんど時間差がなくなるからである。つまり、第２の実施の形態である光信号伝送システム２０のディレイメモリ２０１およびディレイメモリ２５６が存在しない場合、即ち、所定の遅延量Ｎ＝０の場合、リアルタイムでの伝送が可能となる。
【００６９】
つぎに、光信号伝送システムの第３の実施の形態について説明する。光信号伝送システム３０は、図７に示すように、光信号送信装置３００と光信号受信装置３５０とから構成されている。
【００７０】
光信号送信装置３００は、ディスク３０１からデジタル信号を再生する機能とこのデジタル信号を送信する機能を有している。光信号送信装置３００は、再生ヘッド３０２と、復調回路３０３と、ＥＣＣデコーダ３０４とを備え、ディスク３０１から信号を再生し、デジタルデータとしてメモリ３０８に記録する。また、光信号送信装置３００は、誤り訂正回路３０９と、符号化回路３１０と、変調回路３１１と、発光回路３１２とを備え、メモリ３０８に記録されたデジタルデータを光送信する。また、光信号送信装置３００は、書き込み制御回路３０５と、標準読み出し制御回路３０６と、先行読み出し制御回路３０７とを備え、メモリ３０８に記録されたデジタルデータの記録および読出しの制御を行う。
【００７１】
ディスク３０１としては、例えばデジタルオーディオディスク、ミニディスク（ＭＤ：ミニディスクはソニー株式会社の登録商標）、光磁気ディスク、或いは、相変化ディスク等を用いることができる。また、ディスク３０１の代わりに、ハードディスクやＩＣカード等を用いることもできる。
【００７２】
再生ヘッド３０２は、後述する書き込み制御回路３０５からの再生許可信号に従い、ディスク３０１に記録されている信号を、その信号本来の伝送レート（以下、標準伝送レートと呼ぶ）よりも速い速度で読み出し、復調回路３０３へ出力する。
【００７３】
復調回路３０３は、記録の際に用いられた変調方式、例えばＥＦＭ（Eight Fourteen Modulation）変調に対応した復調方式を用いて、再生ヘッド３０２から送られてきた信号を復調する。この復調回路３０３により復調された信号は、ＥＣＣデコーダ３０４へ出力さる。
【００７４】
ＥＣＣデコーダ３０４は、この復調された信号の中に含まれている誤り訂正符号を用いて、この復調された信号の誤り訂正を行ない、デジタルデータＳ３１として、メモリ３０８へ出力する。
【００７５】
メモリ３０８は、アドレスバスを介して書き込み制御回路３０５によってデジタルデータＳ３１の書き込みの制御がされる。
【００７６】
書き込み制御回路３０５は、ＥＣＣデコーダ３０４から送られてきたデジタルデータＳ３１をメモリ３０８に書き込む制御を行う。このときの書き込みの速度は、再生ヘッド３０２によって読み出される速度に比例する。また、書き込み制御回路３０５は、メモリ３０８の空き空間を常に監視し、メモリ３０８に空き空間がなくなった場合には、再生許可信号を介して再生ヘッド３０２によるディスク３０１からの信号の読み出しを中断させる。また、書き込み制御回路３０５は、メモリ３０８に所定の空き空間が生じた場合には、再生許可信号を介して再生ヘッド３０２によるディスクからの信号の読み出しを再開させる。このような動作を繰り返すことにより、書き込み制御回路３０５は、メモリ３０８に常に所定の量以上のデジタルデータを蓄えるように制御を行う。
【００７７】
また、メモリ３０８は、アドレスバスを介して標準読み出し制御回路３０６および先行読み出し制御回路３０７によって、デジタルデータＳ３２の読み出しの制御をされる。
【００７８】
標準読み出し制御回路３０６は、メモリ３０８にデジタルデータＳ３１が最初に書き込まれた後に、書き込み開始のアドレスから順に、メモリ３０８からデジタルデータを読み出す制御を行う。このときの読み出しの速度は、標準伝送レートに従う。
【００７９】
また、先行読み出し制御回路３０７は、メモリ３０８にデジタルデータ３１が所定の量以上書き込まれた後に、書き込み開始のアドレスより所定のオフセット量だけ大きいアドレスから順に、メモリ３０８からデジタルデータを読み出す制御を行う。これにより、先行読み出し制御回路３０７によって読み出されるデジタルデータは、標準読み出し制御回路３０６によって読み出されるデジタルデータよりも時間的に先行したものとなっている。また、このときの読み出しの速度は、標準伝送レートに従う。
【００８０】
メモリ３０８から読み出されるデジタルデータＳ３２は、標準読み出し制御回路３０６と先行読み出し制御回路３０７が、交互にメモリ３０８からデジタルデータを読み出すことによって、標準読み出し制御回路３０６から読み出されたデジタルデータと先行読み出し制御回路３０７から読み出されたデジタルデータとが交互に多重化された信号となる。また、メモリ３０８にデジタルデータが所定の量だけ書き込まれていないときには、先行読み出し制御回路３０７によるデジタルデータの読み出しはしないが、デジタルデータＳ３２の先行読み出し制御回路３０７に由来するデジタルデータの部分をダミーデータに置き換える様にする。なお、メモリ３０８へのデータの書き込みおよび読み出しについては、後で詳しく説明する。
【００８１】
誤り訂正回路３０９は、供給されたデジタルデータＳ３２を所定のブロック単位で分割した後、各ブロックを単位にして誤り訂正符号を付加し、デジタル信号として符号化回路３１０に供給する。
【００８２】
符号化回路３１０は、誤り訂正符号の付加されたデジタル信号をブロック単位でインターリーブ処理した後、ヘッダ、同期データ等を付加し、伝送に適した符号化方式により符号化処理する。このデジタル信号は、変調回路３１１に供給される。
【００８３】
変調回路３１１は、符号化回路３１０から供給されたデジタル信号を、所定の変調方式により変調し、光空間伝送に適した伝送信号を出力する。ここで、上記変調方式として、たとえば、周波数４．５ＭＨｚの搬送波を使用したＤＱＰＳＫが適用される。上記変調されたデジタル信号は、周波数帯域３〜６ＭＨｚの伝送信号となる。
【００８４】
発光回路３１２は、赤外線を射出する光学素子、ディフーザ等により構成される。上記光学素子としては、発光ダイオード、または、レーザダイオード等が適用される。発光回路３１２は、変調回路３１１から供給された伝送信号が光学素子等を駆動することにより、赤外線Ｌ０４を空間に射出する。
【００８５】
発光回路３１２から空間に射出された赤外線Ｌ０４は、光信号受信装置３５０に供給される。
【００８６】
光信号受信装置３５０は、受光回路３５１と、復調回路３５２と、符号化回路３５３と、誤り訂正回路３５４と、デマルチプレクサ３５５と、ディレイメモリ３５６と、データセレクタ３５７とを備えている。
【００８７】
受光回路３５１は、光電変換素子、レンズ等により構成されている。受光回路３５１は、赤外線Ｌ０４を受光して、この赤外線Ｌ０４の光量の変化に応じて信号レベルが変化する受信信号を生成する。これにより受光回路３５１は、伝送信号を受信し、図示しない自動利得制御回路によりこの伝送信号の信号レベルを補正して復調回路３５２に出力する。
【００８８】
復調回路３５２は、受光回路３５１より出力される伝送信号から搬送波を再生し、この搬送波により変調回路３１１に対応する復調方式によりデジタル信号を復調する。このデジタル信号を復号化回路３５３に出力する。
【００８９】
復号化回路３５３は、このデジタル信号から同期データ、ヘッダ等を検出し、これら検出結果を基準にして符号化回路３１０に対応する復号化方式によりデジタル信号を復号化し、さらに復号結果をデインターリーブ処理して誤り訂正符号の付加されているデジタル信号を出力する。
【００９０】
誤り訂正回路３５４は、デジタル信号の誤り訂正符号を用いて、デジタル信号の誤り訂正処理を施し、これにより、デジタル信号再生送信装置３００から光信号受信装置３５０までの空間伝送において発生したビット誤りを補正して、伝送の際に損なわれたデジタルデータの品質を回復したデジタルデータＳ３３を出力する。ここで、デジタルデータＳ３３は、上述したデジタルデータＳ３２に対応している。さらに、誤り訂正回路３５４は、誤りが検出され、かつ、その誤りが訂正不可能であるかどうかを示す誤り検出信号Ｓ３７をデータセレクタ３５７に供給する。
【００９１】
デマルチプレクサ３５５は、デジタルデータＳ３３を、それぞれ、標準読み出し制御回路３０６および先行読み出し制御回路３０７によってメモリ３０８から読み出されたデジタルデータに相当するデジタルデータＳ３４およびデジタルデータＳ３５とに分離する。デマルチプレクサ３５５は、デジタルデータＳ３４をデータセレクタ３５７へ供給し、デジタルデータＳ３５を、ディレイメモリ３５６へ供給する。
【００９２】
ディレイメモリ３５６は、供給されたデジタルデータＳ３５を、標準読み出し制御回路３０６に対して、先行読み出し制御回路３０７がデジタルデータを先行して読み出している量に相当する分だけ遅らせて、デジタルデータＳ３６を生成する。この処理により、デジタルデータＳ３６の時間軸は、デジタルデータＳ３４の時間軸と一致することになる。
【００９３】
データセレクタ３５７は、誤り検出信号Ｓ３７の情報に基づき、２つのデジタルデータＳ３４およびデジタルデータＳ３６のいずれかを選択し、選択されたデジタルデータＳ３４またはデジタルデータＳ３６を、デジタルデータＳ３８として出力する。即ち、誤り検出信号Ｓ３７が、誤り訂正の不可能な部分がないことを示しているとき、データセレクタ３５７は、デジタルデータＳ３４を選択して、デジタルデータＳ３４をデジタルデータＳ３８として出力する。また、誤り検出信号Ｓ３７が、誤り訂正の不可能な部分があることを示しているとき、データセレクタ３５７は、デジタルデータＳ３６を選択して、デジタルデータＳ３６をデジタルデータＳ３８として出力する。
【００９４】
メモリ３０８に対するデータの書き込みおよび読み出しの動作について、図８を参照して説明する。
【００９５】
デジタルデータＳ３１およびデジタルデータＳ３２は、第１の実施の形態において説明したデジタルデータと同様にユニット単位毎に番号が付けられている。また、タイミング信号が図示されているが、これは、ハイレベルのとき、標準読み出し制御回路３０６によるメモリ３０８からデータを読み出すタイミングを示し、ローレベルのとき、先行読み出し制御回路３０７によるメモリ３０８からデータを読み出すタイミングを示している。ここで、デジタルデータＳ３１の伝送レートは、標準伝送レートの２倍として説明しているが、勿論、このレートは標準伝送レートよりも速い速度であれば、どのような速度でも良い。
【００９６】
図８（Ａ）は、最初にメモリ３０８へ書き込まれるデジタルデータＳ３１、および、最初にメモリ３０８から読み出されるデジタルデータＳ３２の状態を示している。書き込み制御回路３０５は、デジタルデータＳ３１をユニット番号０から順に、標準伝送レートの２倍の速度でメモリ３０８へ書き込む制御を行う。標準読み出し制御回路３０６は、メモリ３０８にデジタルデータＳ３１が記録された後、タイミング信号がハイレベルの区間において、デジタルデータＳ３２としてデジタルデータをユニット番号０から順に標準伝送レートで読み出して出力させる。また、先行読み出し制御回路３０７は、この時点では、読み出すべき信号がメモリ３０８上には存在していないので、読み出しは行わない。その代わり、タイミング信号がローレベルの区間において、デジタルデータＳ３２上にダミーデータを出力させる。
【００９７】
書き込み制御回路３０５および標準読み出し制御回路３０６によるメモリ３０８への信号の書き込みおよび読み出しが続けられたのち、書き込み制御回路３０５によるメモリ３０８への書き込む信号のユニット番号と、標準読み出し制御回路３０６によるメモリ３０８から読み出す信号のユニット番号との差がＮとなる。この場合、図８（Ｂ）に示すように、先行読み出し制御回路３０７は、タイミング信号がローレベルの区間において、デジタルデータＳ３２上に、メモリ３０８からデジタルデータをユニット番号２Ｎから順に標準伝送レートで読み出して出力させる。これによって、デジタルデータＳ３２は、標準読み出し制御回路３０６によって読み出された信号と、先行読み出し制御回路３０７によって読み出された信号を多重化することができる。先行読み出し制御回路３０７によって読み出された信号は、標準読み出し制御回路３０６によって読み出された信号よりもＮユニット先行したものとなっている。
【００９８】
書き込み制御回路３０５、標準読み出し制御回路３０６及び先行読み出し制御回路３０７によるメモリ３０８へ信号の書き込みおよび読み出しが続けられると、書き込み制御回路３０５によるメモリ３０８への書き込む信号のユニット番号と標準読み出し制御回路３０６によるメモリ３０８から読み出す信号のユニット番号との差がメモリ３０８の容量値であるＭユニットとなる。この場合、図８（Ｃ）に示すように、書き込み制御回路３０５は、再生ヘッド３０２によるディスク３０１の再生を中断させ、メモリ３０８のオーバーフローを防ぐ。
【００９９】
更に、ディスク３０１の再生が中断された状態から標準読み出し制御回路３０６および先行読み出し制御回路３０７によるメモリ３０８からの信号の読み出しが続けられると、最後にメモリ３０８へ書き込まれた信号のユニット番号と先行読み出し制御回路３０７によるメモリ３０８から読み出す信号のユニット番号とが一致する。この場合、図８（Ｄ）に示すように、書き込み制御回路３０５は、再生ヘッド３０２によるディスク３０１の再生を再開させ、メモリ３０８のアンダーフローを防ぐ。
【０１００】
このように、書き込み制御回路３０５は、メモリ３０８への書き込む信号のユニット番号と標準読み出し制御回路３０６によるメモリ３０８から読み出す信号のユニット番号との差がＭユニットとなった時点で、再生ヘッド３０２によるディスク３０１の再生を中断させる。そして、最後にメモリ３０８へ書き込まれた信号のユニット番号と先行読み出し制御回路３０７によるメモリ３０８から読み出す信号のユニット番号とが一致した時点で、再生ヘッド３０２によるディスク３０１の再生を再開させる。なお、このディスク３０１の再生の中断および再開のタイミングには多少の自由度があり、メモリ３０８のオーバーフローおよびアンダーフローを避けることのできる範囲内であれば、自由に設定できる。
【０１０１】
また、メモリ３０８の容量Ｍユニットと、標準読み出し制御回路３０６によって読み出された信号に対する先行読み出し制御回路３０７によって読み出された信号の先行量Ｎユニットの間には、Ｍ≧Ｎの関係が必要である。
【０１０２】
更に、先行読み出し制御回路３０７が動作を開始するまでの時間は、ディスク３０１から信号を再生する速度が標準伝送レートの２倍のとき、図８（Ｂ）に示したように、標準読み出し制御回路３０６がＮユニット分の信号を読み出す時間に等しいものとなっている。もっとも、ディスク３０１から信号を再生する速度が標準伝送レートのａ倍の場合は、先行読み出し制御回路３０７が動作を開始するまでの時間は、標準読み出し制御回路３０６がＮ／（ａ−１）ユニット分の信号を読み出す時間に等しいので、ディスクを再生する速度を速くすればするほど、先行読み出し制御回路３０７が動作を開始するまでの時間を短くすることができる。
【０１０３】
また、光信号受信装置３５０の動作については、ディスク３０１を再生する速度が標準伝送レートのａ倍のとき、伝送を開始してから、Ｎ／（ａ−１）ユニットの時間が経過した後には、第１の形態に係る光信号受信装置１５０と同一の動作となるので、詳細な説明は省略する。
【０１０４】
以上のように、第３の実施の形態による光信号伝送システムでは、伝送を開始してからＮ／（ａ−１）ユニットに相当する時間が経過した後には、伝送路上に遮断等が生じてその遮断等の期間、誤り訂正が不可能になるときにおいて、その誤り訂正の不可能な期間がＮユニットに相当する時間以下であれば、連続したデータの再生が可能である。さらに、光信号送信装置３００によるディスク３０１の再生と、光信号受信装置３５０のデジタルデータＳ３８の出力は、ほとんど時間差のないものとすることができる。
【０１０５】
なお、第３の実施の形態の変形したものとして、標準読み出し制御回路３０６がメモリ３０８からデータを読み出すタイミングを、メモリ３０８にデジタルデータＳ３１が最初に記録された直後ではなく、メモリ３０８にＮユニット分のデータが記録された後とすることも可能である。
【０１０６】
この場合において、標準読み出し制御回路３０６および先行読み出し制御回路３０７の動作が開始されるタイミングは、ディスク３０１からのデータの再生が開始されてから、Ｎ／ａユニットに相当する時間が経過した後となる。即ち、デジタル信号再生送信装置３００が、ディスク３０１の再生を開始からＮ／ａユニットに相当する時間が経過した後デジタルデータを伝送することにより、光信号受信装置３５０では、伝送路上に遮断等が生じてその遮断等の期間誤り訂正が不可能になるときに、その誤り訂正の不可能な期間がＮユニットに相当する時間以下であっても連続したデータの再生が可能となる。
【０１０７】
つぎに、光信号伝送システムの第４の実施の形態について説明する。光信号伝送システム４０は、図９に示すように、光信号送信装置４００と光信号受信装置４５０とから構成されている。この光信号伝送システム４０は、第１の実施の形態の光信号伝送システム１０に圧縮回路４１０と伸張回路４６０を加えた構成となっている。
【０１０８】
光信号送信装置４００は、ディレイメモリ４０１と、マルチプレクサ４０２と、誤り訂正回路４０３と、符号化回路４０４と、変調回路４０５と、発光回路４０６と、圧縮回路４１０とを備えている。
【０１０９】
光信号送信装置４００には、デジタルデータＳ４１が入力される。このデジタルデータＳ４１は、ディレイメモリ４０１及び圧縮回路４１０に供給される。
【０１１０】
ディレイメモリ４０１は、供給されたデジタルデータＳ４１を所定の遅延量だけ遅らせてデジタルデータＳ４２を生成し、マルチプレクサ４０２にデジタルデータＳ４２を出力する。
【０１１１】
圧縮回路４１０は、供給されたデジタルデータＳ４１を圧縮符号化し、圧縮信号Ａ４１を生成し、マルチプレクサ４０２へ出力する。ここで、圧縮符号化の方式として、デジタルデータＳ４１がデジタルオーディオ信号であれば、例えば、国際標準規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−３（いわゆるＭＰＥＧオーディオ）に準拠した方式で圧縮することができる。また、デジタルデータＳ４１がデジタルビデオ信号であれば、例えば、国際標準規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−２（いわゆるＭＰＥＧビデオ）に準拠した方式で圧縮することができる。
【０１１２】
マルチプレクサ４０２は、供給された２つのデジタルデータＳ４２および圧縮信号Ａ４１を多重化して、多重化データＳ４３を生成し、誤り訂正回路４０３に出力する。
【０１１３】
誤り訂正回路４０３は、供給された多重化データＳ４３を所定のブロック単位に分割した後、各ブロック単位で誤り訂正符号を付加し、デジタル信号として符号化回路４０４に供給する。
【０１１４】
符号化回路４０４は、誤り訂正符号の付加されたデジタル信号をブロック単位でインターリーブ処理し、この後、ヘッダ、同期データ等を付加し伝送に適した符号化方式により符号化処理する。このデジタル信号は、符号化回路４０４から変調回路４０５に供給される。
【０１１５】
変調回路４０５は、符号化回路４０４から供給されたデジタル信号を、所定の変調方式により変調し、光空間伝送に適した伝送信号を出力する発光回路４０６は、赤外線を射出する光学素子、ディフーザ等により構成される。発光回路４０６は、変調回路４０５から供給された伝送信号が光学素子等を駆動することにより、赤外線Ｌ０５を空間に射出する。
【０１１６】
なお、ここで用いられる赤外線Ｌ０５の伝送帯域は、伝送すべき２つのデジタルデータの内の一方が圧縮を施されているため、第１の実施の形態の光信号伝送システムおける赤外線Ｌ０１の伝送帯域と比較すると狭くすることができる。例えば、デジタルデータのレートを１とし、圧縮符号化方式の圧縮度をｂ（ｂ＜１）とすれば、赤外線Ｌ０１と赤外線Ｌ０５の伝送帯域の比は、２：（１＋ｂ）となる。
【０１１７】
発光回路４０６から空間に射出された赤外線Ｌ０５は、光信号受信装置４５０に供給される。
【０１１８】
光信号受信装置４５０は、受光回路４５１と、復調回路４５２と、符号化回路４５３と、誤り訂正回路４５４と、デマルチプレクサ４５５と、ディレイメモリ４５６と、データセレクタ４５７と、伸張回路４６０とを備えている。
【０１１９】
受光回路４５１は、赤外線Ｌ０５を受光して、この赤外線Ｌ０５の光量の変化に応じて信号レベルが変化する受信信号を生成する。これにより受光回路４５１は、伝送信号を受信し、図示しない自動利得制御回路によりこの伝送信号の信号レベルを補正して復調回路４５２に出力する。
【０１２０】
復調回路４５２は、受光回路４５１より出力される伝送信号から搬送波を再生し、この搬送波から変調回路４０５に対応する復調方式によりデジタル信号を復調する。このデジタル信号を復号化回路４５３に出力する。
【０１２１】
復号化回路４５３は、このデジタル信号から同期データ、ヘッダ等を検出し、これら検出結果を基準にして符号化回路４０４に対応する復号化方式によりデジタル信号を復号化し、さらに復号結果をデインターリーブ処理して誤り訂正符号の付加されているデジタル信号を出力する。
【０１２２】
誤り訂正回路４５４は、デジタル信号の誤り訂正符号を用いて、デジタル信号の誤り訂正処理を施し、これにより、光信号送信装置４００から光信号受信装置４５０までの空間伝送において発生したビット誤りを補正して、この伝送の際に損なわれたデジタル信号の品質を回復した多重化データＳ４４を出力する。ここで、多重化データＳ４４は上述した２つのデジタルデータＳ４１および圧縮信号Ａ４１を多重化した多重化データＳ４３に対応した信号である。さらに、誤り訂正回路４５４は、誤りが検出され、かつ、その誤りが訂正不可能であるかどうかを示す誤り検出信号Ｓ４８をデータセレクタ４５７に供給する。
【０１２３】
デマルチプレクサ４５５は、多重化データＳ４４を２つのデジタルデータＳ４５および圧縮信号Ａ４６に分離する。デマルチプレクサ４５５は、分離したデジタルデータＳ４５を、データセレクタ４５７へ供給し、圧縮信号Ａ４６を、伸張回路４１０へ供給する。ここで、デジタルデータＳ４５は、上述したデジタルデータＳ４２に対応し、圧縮信号Ａ４６は、上述した圧縮信号Ａ４１に対応している。
【０１２４】
伸長回路４６０は、圧縮回路４１０で施された圧縮符号化方式に対応した方法で、圧縮信号Ａ４６を伸長し、デジタルデータＳ４６生成する。このデジタルデータＳ４６は、ディレイメモリ４５６に供給される。
【０１２５】
ディレイメモリ４５６は、供給されたデジタルデータＳ４６をディレイメモリ４０１と同一の遅延量だけ遅らせて、デジタルデータＳ４７を生成する。この処理により、デジタルデータＳ４７の時間軸は、デジタルデータＳ４５の時間軸と一致することになる。
【０１２６】
なお、光信号伝送システム４０では、ディレイメモリ４５６の前段に伸長回路４６０を配置しているが、この順序を逆にすることも可能である。このような構成にすると、データが圧縮されている分、ディレイメモリ４５６の容量を減らすことが可能である。このときのディレイメモリ４５６の容量は、最終的に伸長されたデジタルデータＳ４７とデジタルデータＳ４５の時間軸が一致するような大きさが選ばれる。
【０１２７】
データセレクタ４５７は、誤り検出信号Ｓ４８の情報に基づき、２つのデジタルデータＳ４５およびデジタルデータＳ４７のいずれかを選択し、選択されたデジタルデータＳ４５またはＳ４７をデジタルデータＳ４９として出力する。即ち、誤り検出信号Ｓ４８が、誤り訂正の不可能な部分がないことを示しているとき、データセレクタ４５７は、デジタルデータＳ４５を選択して、デジタルデータＳ４５をデジタルデータＳ４９として出力する。また、誤り検出信号Ｓ４８が、誤り訂正の不可能な部分があることを示しているとき、データセレクタ４５７は、デジタルデータＳ４７を選択して、デジタルデータＳ４７をデジタルデータＳ４９として出力する。
【０１２８】
上述したように、第４の実施の形態による光信号伝送システムでは、入力されるデジタルデータを、２つの同一のデジタルデータに分割し、その一方を時間的に距離を置いて、この２つのデジタルデータを多重化して伝送する。そして、この伝送された２つのデジタルデータを受信し、２つのデジタルデータのうち品質の良いデジタルデータを選択することにより、伝送路上に遮断等が生じてその遮断等の期間誤り訂正が不可能になるときにおいても、その誤り訂正の不可能な期間がＮユニットに相当する時間以下であれば、連続したデータの伝送が可能である。更に、伝送に用いる赤外線の必要とする伝送帯域を狭くすることが可能である。
【０１２９】
つぎに、光信号伝送システムの第５の実施の形態について説明する。光信号伝送システム５０は、図１０に示すように、光信号送信装置５００と光信号受信装置５５０とから構成されている。
【０１３０】
光信号送信装置５００は、順序入換回路５０１と、誤り訂正回路５０３と、符号化回路５０４と、変調回路５０５と、発光回路５０６とを備えている。
【０１３１】
光信号送信装置５００には、デジタルデータＳ５１が入力される。デジタルデータＳ５１は、例えばデジタルオーディオ信号、デジタルビデオ信号などの時系列のデジタル信号である。このデジタルデータＳ５１は、順序入換回路５０１に供給される。
【０１３２】
順序入換回路５０１は、供給されたデジタルデータＳ５１を所定の手続きに基づいて、その時系列の順序を入れ換えてデジタルデータＳ５２を生成するインターリーブ処理を施す回路である。その動作については、後に詳しく説明する。デジタルデータＳ５２は誤り訂正回路５０３に供給される。
【０１３３】
誤り訂正回路５０３は、供給された多重化データＳ５２を所定のブロック単位に分割した後、各ブロック単位で誤り訂正符号を付加し、デジタル信号として符号化回路５０４に供給する。
【０１３４】
符号化回路５０４は、誤り訂正符号の付加されたデジタル信号を、ブロック単位でインターリーブ処理し、この後、ヘッダ、同期データ等を付加し伝送に適した符号化方式により符号化処理する。このデジタル信号は、符号化回路５０４から変調回路５０５に供給される。
【０１３５】
変調回路５０５は、符号化回路５０４から供給されたデジタル信号を、所定の変調方式により変調し、光空間伝送に適した伝送信号を出力する。
【０１３６】
発光回路５０６は、変調回路５０５から供給された伝送信号が光学素子等を駆動することにより、赤外線Ｌ０６を空間に射出する。
【０１３７】
発光回路５０６から空間に射出された赤外線Ｌ０６は、光信号受信装置５５０に供給される。
【０１３８】
光信号受信装置５５０は、受光回路５５１と、復調回路５５２と、符号化回路５５３と、誤り訂正回路５５４と、順序再入換回路５５５と、補間回路５５６とを備えている。
【０１３９】
受光回路５５１は、赤外線Ｌ０６を受光して、この赤外線Ｌ０６の光量の変化に応じて信号レベルが変化する受信信号を生成する。これにより受光回路５５１は、伝送信号を受信し、図示しない自動利得制御回路によりこの伝送信号の信号レベルを補正して復調回路５５２に出力する。
【０１４０】
復調回路５５２は、受光回路５５１より出力される伝送信号から搬送波を再生し、この搬送波から変調回路５０５に対応する復調方式によりデジタル信号を復調する。このデジタル信号を復号化回路５５３に出力する。
【０１４１】
復号化回路５５３は、このデジタル信号から同期データ、ヘッダ等を検出し、これら検出結果を基準にして符号化回路５０４に対応する復号化方式によりデジタル信号を復号化し、さらに復号結果をデインターリーブ処理して誤り訂正符号の付加されているデジタル信号を出力する。
【０１４２】
誤り訂正回路５５４は、デジタル信号の誤り訂正符号を用いて、デジタル信号の誤り訂正処理を施し、これにより、光信号送信装置５００から光信号受信装置５５０までの空間伝送において発生したビット誤りを補正して、この伝送の際に損なわれたデジタル信号の品質を回復したデジタルデータＳ５４を出力する。ここで、デジタルデータＳ５４は上述したデジタルデータＳ５２に対応した信号である。さらに、誤り訂正回路５５４は、誤りが検出され、かつ、その誤りが訂正不可能であるかどうかを示す誤り検出信号Ｓ５７を順序再入換回路５５５に供給する。
【０１４３】
順序再入換回路５５５は、デジタルデータＳ５４に対して、順序の入れ換えを行うことにより、順序入換回路５０１で施された順序の入れ換えを元の順序に戻す。この順序を入れ換えた信号をデジタルデータＳ５６として、補間回路５５６へ供給する。また、同時に、誤り検出信号Ｓ５７に対してデジタルデータＳ５４に施すのと同様な順序の入れ換えを行い、デジタルデータと誤り検出信号との対応が取れるようにし、誤り検出信号Ｓ５８として補間回路５５６へ供給する。ここで、順序を元に戻す前のデジタルデータＳ５４に遮断等が生じて誤り訂正が不可能な部分が発生した場合、その誤り訂正の不可能な部分は連続したものとなる。しかしながら、順序再入換回路５５５で元の順序に戻された信号であるデジタルデータＳ５６は、デジタルデータＳ５４の順序を入れ換えたものであるため、その誤り訂正の不可能な部分が連続することを避けることができる。
【０１４４】
補間回路５５６は、誤り検出信号Ｓ５８の情報に基づき、デジタルデータＳ５６を、デジタルデータＳ５６の誤り訂正の不可能な部分を誤りのない部分を用いて補間し、デジタルデータＳ５９として出力する。また、デジタルデータＳ５６に誤り訂正の不可能な部分がなければ、デジタルデータＳ５６を補間処理が必要な時に生じる処理時間分だけ遅らせて、デジタルデータＳ５９として出力する。なお、この補間の方法については、後に詳しく説明する。
【０１４５】
順序入換回路５０１について、図１１及び図１２を参照して説明する。
【０１４６】
順序入換回路５０１は、図１１に示すように、分配回路５１０と、ディレイメモリ５１１と、統合回路５１２とを備えている。
【０１４７】
分配回路５１０は、光信号送信装置５０に入力されるデジタルデータＳ５１が供給される。分配回路５１０は、デジタルデータＳ５１をそのユニット番号の偶数および奇数によって分配し、ユニット番号が偶数のデジタルデータをデジタルデータＳＳ０として統合回路５１２に供給し、ユニット番号が奇数のデジタルデータをデジタルデータＳＳ１としてディレイメモリ５１１へ供給する。なお、ここで、ユニット番号であるｎは偶数とする。
【０１４８】
ディレイメモリ５１１は、供給されたデジタルデータＳＳ１をＮユニットに相当する時間だけ遅らせて、デジタルデータＳＳ２として、統合回路５１２へ出力する。
【０１４９】
統合回路５１２は、デジタルデータＳＳ０およびＳＳ２を統合して、デジタルデータＳ５２を生成し出力する。
【０１５０】
順序再入換回路５５５について、図１３および図１４を参照して説明する。
【０１５１】
順序再入換回路５５５は、図１３に示すように、デジタルデータＳ５４が入力されるデジタルデータ分配回路５６０と、デジタルデータディレイメモリ５６１と、デジタルデータ統合回路５６２とを備える。また、順序再入換回路５５５は、誤り検出信号Ｓ５７が入力される誤り検出信号分配回路５７０と、誤り検出信号ディレイメモリ５７１と、および誤り検出信号統合回路５７２とを備える。
【０１５２】
デジタルデータ分配回路５６０は、順序入換回路５０１から出力されるデジタルデータＳ５２に対応した信号であるデジタルデータＳ５４が入力される。このデジタルデータＳ５４が入力されると、統合回路５１２と逆の操作を行い、デジタルデータＳ５４を、デジタルデータＳＳ３およびデジタルデータＳＳ４に分配する。デジタルデータ分配回路５６０は、デジタルデータＳＳ３をデジタルデータディレイメモリ５６１へ、デジタルデータＳＳ４をデジタルデータ統合回路５６２へそれぞれ供給する。
【０１５３】
デジタルデータディレイメモリ５６１は、供給されたデジタルデータＳＳ３をＮユニットに相当する時間だけ遅らせて、デジタルデータＳＳ５として、デジタルデータ統合回路５６２へ出力する。
【０１５４】
デジタルデータ統合回路５６２は、供給されたデジタルデータＳＳ５およびＳＳ４を統合して、デジタルデータＳ５６を生成し出力する。
【０１５５】
また、誤り検出信号分配回路５７０は、デジタルデータ分配回路５６０でデジタルデータが分配されるのと同様な手法で、誤り検出信号Ｓ５７を誤り検出信号ＳＳ６および誤り検出信号ＳＳ７に分配して、デジタルデータと誤り検出信号の対応関係を維持する。誤り検出信号分配回路５７０は、誤り検出信号ＳＳ６を誤り検出信号ディレイメモリ５７１へ、誤り検出信号ＳＳ７を誤り検出信号統合回路５６２へそれぞれ供給する。誤り検出信号ＳＳ６，ＳＳ７はハイレベルのときに、誤り訂正の不可能な部分があることを示し、ローレベルのときに、誤り訂正の不可能な部分がないことを示している。
【０１５６】
誤り検出信号ディレイメモリ５７１は、供給された誤り検出信号ＳＳ６をＮユニットに相当する時間だけ遅らせて、誤り検出信号ＳＳ８として、誤り検出信号統合回路５７２へ出力する。
【０１５７】
誤り検出信号統合回路５７２は、供給された誤り検出信号ＳＳ８および誤り検出信号ＳＳ７を統合して、誤り検出信号Ｓ５８を生成し出力する。
【０１５８】
上述のような操作により、順序入換回路５０１で順序の入れ換わったデジタルデータは、順序再入換回路５５５によって元の順序に戻される。また、誤り検出信号も、順序の入れ換わったデジタルデータとの対応関係が維持される。
【０１５９】
補間回路５５６の動作について、図１５および図１６を参照して説明する。
【０１６０】
補間回路は、上述したように、誤り検出信号Ｓ５８の情報に基づき、デジタルデータＳ５６を、デジタルデータＳ５６の誤り訂正の不可能な部分を誤りのない部分を用いて補間し、デジタルデータＳ５９として出力する回路である。また、デジタルデータＳ５６に誤り訂正の不可能な部分がなければ、デジタルデータＳ５６を補間処理が必要な時に生じる処理時間分だけ遅らせて、デジタルデータＳ５９として出力する回路である。この誤り訂正が不可能な場合とは、例えば、赤外線Ｌ０６が、人物の通過などによって一時的に遮断された時などである。
【０１６１】
誤り検出信号Ｓ５７は、ローレベルである場合において誤り訂正が不可能な部分は存在しないことを示している。このため、補間回路５５６は、デジタルデータＳ５６を補間処理が必要な時に生じる処理時間分だけ遅らせて、デジタルデータＳ５９として出力する。
【０１６２】
また、誤り検出信号Ｓ５７が図１５に示す場合に示すように、所定期間ハイレベルである場合は、誤り訂正の不可能な部分があることを示している。この図１５では、Ｎユニットに相当する時間が経過ており、６ユニットに相当する時間ハイレベルとなっている状態を示している。ここで、デジタルデータに斜線を付しているユニットは、誤り訂正の不可能なユニットであることを示している。
【０１６３】
ここで、デジタルデータＳＳ５は、Ｎユニット分前のＳＳ３の信号で同一である。従って、デジタルデータＳＳ５は、誤り訂正の不可能な部分は存在しない。このため、順序再入換回路５５５の働きにより、デジタルデータＳ５６では、誤り訂正の不可能なユニットと誤り訂正の可能なユニットが交互に並ぶことになる。また、誤り検出信号Ｓ５８は、デジタルデータＳ５６の誤り訂正の不可能なユニットにおいてハイレベルとなっている。
【０１６４】
補間回路５５６は、誤り検出信号Ｓ５８が、ハイレベルの区間のデジタルデータＳ５６を誤り訂正の可能なユニットで補間し、デジタルデータＳ５９として出力する。この補間回路５５６の補間方法について以下に説明する。
【０１６５】
第１の方法は、前値保持、または、ゼロ次補間と呼ばれているもので、誤り訂正の不可能なユニットをその直前のユニットの値で置換するものである。即ち、図１５に示すデジタルデータＳ５６において、誤り訂正の不可能なユニット番号ｎ＋３、ｎ＋５、および、ｎ＋７の値を、それぞれ、ユニット番号ｎ＋２、ｎ＋４、およびｎ＋６の値で置換する方法である。
【０１６６】
また、第２の方法は、平均値補間、または、１次補間と呼ばれているもので、誤り訂正の不可能なユニットをその前後のユニットの値の平均値で置換するものである。即ち、図１５に示すデジタルデータＳ５６において、誤り訂正の不可能なユニット番号ｎ＋３の値をユニット番号ｎ＋２とｎ＋４の値の平均値で、ユニット番号ｎ＋５の値をユニット番号ｎ＋４とｎ＋６の値の平均値で、ユニット番号ｎ＋７の値をユニット番号ｎ＋６とｎ＋８の値の平均値で、それぞれ、置換する方法である。
【０１６７】
上記２つの方法のうち、いずれかの方法によって補間されたデジタルデータＳ５９が、最終的な出力として使用される。
【０１６８】
上記説明で明らかなように、補間回路５５６では、デジタルデータの時間的に隣接した部分に相関がある場合に、その相関を利用して、遮断等で生じる不連続を覆い隠すことを可能としている。そのため、オーディオ信号、ビデオ信号等のように、時間的に隣接した信号間に相関のある場合に適応が可能である。
【０１６９】
次に、図１６を参照して、上述した図１５の状態から更にＮユニットに相当する時間が経過した信号の状態について説明する。ここで、誤り検出信号Ｓ５７は常にローレベルであり、誤り訂正の不可能な部分はないことを示している。
【０１７０】
デジタルデータＳＳ５は、Ｎユニット分前のデジタルデータＳＳ３の信号である。そのため、デジタルデータＳＳ５は、上述した図１５におけるデジタルデータＳＳ３と同一の信号であり、誤り訂正の不可能な部分が存在する。このため、デジタルデータＳ５６は、順序再入換回路５５５の働きにより、誤り訂正の不可能なユニットと誤り訂正の可能なユニットが交互に並ぶことになる。また、誤り検出信号Ｓ５８は、デジタルデータＳ５６の誤り訂正の不可能なユニットではハイレベルとなっている。
【０１７１】
従って、図１５に示すような誤り訂正の不可能な部分が生じた後、Ｎユニットに相当する時間が経過したあとにも同様に誤り訂正の不可能な部分が生ずる。そのため、これらのユニットの補間が補間回路５５６によって施され、補間を施されたデジタルデータＳ５９が出力される。
【０１７２】
なお、上述したユニットの大きさは、その信号の種類によって異なるが、デジタルビデオ信号では、例えば、１フレームが１ユニットとなり、また、デジタルオーディオ信号では、例えば、１サンプルが１ユニットとなる。
【０１７３】
また、２チャネルのデジタルオーディオ信号の場合、左チャネルと右チャネルに相関がある場合が多いので、時系列の偶数サンプルと奇数サンプルの代わりに、左チャネルと右チャネルを利用することも可能である。
【０１７４】
また、ここで示した順序入れ換えの手法は最も単純な方法について記述したが、勿論、連続して発生する、いわゆるバーストエラーを連続していない、いわゆるランダムエラーに変換する手法であればどのようなものでも利用することができる。
【０１７５】
以上のように、第５の実施の形態の光信号伝送システムでは、伝送路上に遮断等が生じて、その遮断等の期間誤り訂正が不可能になるときにおいても、その誤り訂正の不可能な期間がＮユニットに相当する時間以下であれば補間処理を施すことにより、連続したデータの再生が可能である。更に、第５の実施の形態によるデジタル信号伝送装置では、伝送に用いる赤外線の必要とする伝送帯域は、従来の伝送帯域と同一とすることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】第１の実施の形態の光信号伝送システムの構成を示すブロック構成図である。
【図２】光信号送信装置のディレイメモリ及びマルチプレクサの動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】光信号受信装置のデマルチプレクサ、ディレイメモリ及びデータセレクタの動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】光信号受信装置のデータセレクタの動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】第２の実施の形態の光信号伝送システムの構成を示すブロック構成図である。
【図６】誤り訂正ができない場合の光信号伝送システムの動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】第３の実施の形態の光信号伝送システムの構成を示すブロック構成図である。
【図８】光信号送信装置のメモリの書き込み及び読み出しの動作を説明するタイミングチャートである。
【図９】第４の実施の形態の光信号伝送システムの構成を示すブロック構成図である。
【図１０】第５の実施の形態の光信号伝送システムの構成を示すブロック構成図である。
【図１１】光信号送信装置の順序入換回路を示すブロック構成図である。
【図１２】光信号送信装置の順序入換回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１３】光信号受信装置の再順序入換回路を示すブロック構成図である。
【図１４】光信号受信装置の再順序入換回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１５】光信号受信装置の補間回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１６】光信号受信装置の補間回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１７】従来の光空間通信を行う場合の伝送経路を説明する説明図である。
【図１８】従来の光空間通信を行う場合の伝送経路を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１７７】
１０，３０，５０ 光信号伝送システム、１００，３００，５００ 光信号送信装置、１０１ ディレイメモリ、１０２ マルチプレクサ、３０５ 書き込み制御回路、３０６ 標準読み出し制御回路、３０７ 先行読み出し制御回路、３０８ メモリ、５０１ 順序入換回路、１０３，３０９，５０３ 誤り訂正回路、１０６，３１２，５０６ 発光回路、１５０，３５０，５５０ 光信号受信装置、１５４，３５４，５５４ 誤り訂正回路、１５５，３５５ デマルチプレクサ、１５６，３５６ ディレイメモリ、１５７，３５７ データセレクタ、５５５ 順序再入換回路、５５６ 補間回路
【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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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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