(57)【要約】【課題】同軸ケーブルの特性インピーダンスが変化した場合であっても、信号を確実に伝送することが可能な受信装置を提供する。【解決手段】電気通信線２０によって送信装置１０と接続され、送信装置１０から電気通信線２０を介して送信された送信信号を受信する受信装置３０であって、電気通信線２０に生じる変形に伴って変形可能に設けられた光導通線２２を介して送信装置１０から送出された送出光を受光し、光導通線２２の変形に伴う送出光の減衰を検出する検出回路（受光素子３４、増幅回路３５）と、検出回路によって検出された送出光の減衰に応じて、送信装置から電気通信線を介して受信した送信信号の信号波形を補正する補正回路３２と、を備えている。【選択図】図１
2009065425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気通信線によって送信装置と接続され、前記送信装置から前記電気通信線を介して送信された送信信号を受信する受信装置であって、
前記電気通信線に生じる変形に伴って変形可能に設けられた光導通線を介して前記送信装置から送出された送出光を受光し、前記光導通線の変形に伴う前記送出光の減衰を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出された前記送出光の減衰に応じて、前記送信装置から前記電気通信線を介して受信した送信信号の信号波形を補正する補正回路と
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置において、
前記補正回路は、伝達関数を変更可能なフィルタ回路を有し、前記検出回路によって検出された前記送出光の減衰に応じて、前記フィルタの伝達関数を変更することを特徴とする受信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の受信装置において、
前記補正回路は、フィルタ係数を変更することによってカットオフ周波数を変更可能な高域通過フィルタを有し、前記検出回路によって検出された前記送出光の減衰が大きくなった場合には、前記高域通過フィルタのカットオフ周波数を減少させ、前記送出光の減衰が小さくなった場合には、前記高域通過フィルタのカットオフ周波数を増加させることを特徴とする受信装置。
【請求項４】
電気通信線によって受信装置に接続され、前記電気通信線を介して前記受信装置に対して送信信号を送信する送信回路を有する送信装置であって、
前記電気通信線に生じる変形に伴って変形可能に設けられ、前記受信装置に設けられた送出光の減衰を検出する検出回路に接続された光導通線に対して前記送出光を送出する光送出回路を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項５】
電気通信線によって接続され、前記電気通信線を介して送信信号を送信する送信回路を備えた送信装置および前記送信装置から送信された送信信号を受信する受信装置を有する通信システムであって、
前記送信装置は、前記電気通信線に生じる変形に伴って変形可能に設けられた光導通線に対して送出光を送出する光送出回路を備え、
前記受信装置は、前記光導通線を介して前記送信装置から送出された送出光を受光し、前記光導通線の変形に伴う前記送出光の減衰を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出された前記送出光の減衰に応じて、前記送信装置から前記電気通信線を介して受信した送信信号の信号波形を補正する補正回路と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
前記電気通信線に前記光導通線を巻き回して設けたことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、送信装置および通信システムに関し、特に高速通信に使用する受信装置、送信装置および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高周波信号を高速に伝送するケーブルとして、同軸ケーブルが存在する。このような同軸ケーブルは、ケーブルの中心部に存在する内部導体と、内部導体を囲む絶縁体と、絶縁体を囲むように配置された外部導体と、最外部に配置され、外部導体を保護するジャケットとによって構成される。
【０００３】
図９は、同軸ケーブルの等価回路を示している。図９（Ａ）に示すように、同軸ケーブルの等価回路は、中心導体および外部導体の抵抗成分に対応する抵抗Ｒと、これらのインダクタンス成分に対応するインダクタＬと、内部導体と外部導体との間に形成されるキャパシタ成分に対応するキャパシタＣとが、図９（Ａ）に示すようにカスケードに接続されて構成される。
【０００４】
ところで、同軸ケーブルを伝送される信号の周波数が高くなると、導体の表面部分の電流密度が高くなるいわゆる表皮効果が顕著となる。このため、図９（Ｂ）に示すように抵抗Ｒが周波数依存性を有するようになってＲ（ｆ）と表されることになる。また、伝送される信号の周波数が高くなると、内部導体と外部導体の間に存在する絶縁体において損失が発生する。このため、図９（Ｂ）に示すように周波数依存性を有するコンダクタンスＧ（ｆ）がキャパシタＣに並列に接続された状態となる。このように周波数依存性を有する抵抗Ｒ（ｆ）およびコンダクタンスＧ（ｆ）が存在する場合、高い周波数の信号ほど、信号の減衰率が増大する。特に、高周波成分および低周波成分を含むランダムパルス信号を同軸ケーブルに印加する場合、低周波成分を主成分とする幅の広いパルス信号に比べて、高周波成分を主成分とする幅の狭いパルス信号の減衰率が多くなる。また、減衰率が変化することにより、パルス波形の傾きが変化することから、パルス信号の幅の広狭によって、信号の到着時間が変化し、ジッタが生じる。
【０００５】
そこで、このような問題点を解決するために、従来では、特許文献１に示すように導体を構成する金属として特殊なものを使用して高域特性を改善したり、特許文献２，３に示すように、受信装置にイコライザ（等価器）を設けて、波形を復元したりする方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−３１８８５８号公報
【特許文献２】特開２００４−３３６７０７号公報
【特許文献３】特開２００７−１２９６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで２つの装置が同軸ケーブルによって接続された状態において、一方または双方の装置が移動され、同軸ケーブルに外力が印加されて湾曲された場合（たとえば、一方の装置が他方の装置に接近されて同軸ケーブルが湾曲された場合）、同軸ケーブルの断面形状が変化し、これに起因して同軸ケーブルの特性インピーダンスが変化する場合がある。そのような場合、特許文献１に開示される技術では、対応することができない。また、特許文献２，３に示す技術の場合には、特性インピーダンスの急な変化は想定していないことから、前述の場合と同様に対応することができない。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、同軸ケーブルの特性インピーダンスが変化した場合であっても、信号を確実に伝送することが可能な受信装置、送信装置および通信システム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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、電気通信線によって送信装置と接続され、前記送信装置から前記電気通信線を介して送信された送信信号を受信する受信装置であって、前記電気通信線に生じる変形に伴って変形可能に設けられた光導通線を介して前記送信装置から送出された送出光を受光し、前記光導通線の変形に伴う前記送出光の減衰を検出する検出回路と、前記検出回路によって検出された前記送出光の減衰に応じて、前記送信装置から前記電気通信線を介して受信した送信信号の信号波形を補正する補正回路とを備えることを特徴とする受信装置が提供される。
この構成によれば、光導通線による光の減衰に応じて、電気通信線を介して伝搬されてきた送信信号の波形を補正する。この結果、電気通信線に外力が印加されて湾曲等され、電気通信線の伝搬特性が変化した場合には、これに伴って変形する光導通線を伝搬される光の減衰によって、電気通信線の湾曲量を検出し、これに基づいて適切な波形補正を行うことができる。
【０００９】
また本発明は、上記発明において、前記補正回路は、伝達関数を変更可能なフィルタ回路を有し、前記検出回路によって検出された前記送出光の減衰に応じて、前記フィルタの伝達関数を変更することを特徴とする受信装置が提供される。
この構成によれば、電気通信線の湾曲状態に応じて、波形補正回路の伝達関数を変化させることができる。この結果、電気信号の波形を確実に補正することができるとともに、ジッタの発生を防止できる。
【００１０】
また、本発明は、上記発明において、前記補正回路は、フィルタ係数を変更することによってカットオフ周波数を変更可能な高域通過フィルタを有し、前記検出回路によって検出された前記送出光の減衰が大きくなった場合には、前記高域通過フィルタのカットオフ周波数を減少させ、前記送出光の減衰が小さくなった場合には、前記高域通過フィルタのカットオフ周波数を増加させることを特徴とする受信装置が提供される。
この構成によれば、フィルタ係数を変更することにより、補正回路の特性を変更することができる。この結果、フィルタ係数を変更することにより、補正回路の特性を簡易に変更することができるとともに、たとえば、電気通信線の種類毎に、フィルタ係数を置換することにより、どのような種類の電気通信線にも対応することができる。
【００１１】
また本発明は、電気通信線によって受信装置に接続され、前記電気通信線を介して前記受信装置に対して送信信号を送信する送信回路を有する送信装置であって、前記電気通信線に生じる変形に伴って変形可能に設けられ、前記受信装置に設けられた送出光の減衰を検出する検出回路に接続された光導通線に対して前記送出光を送出する光送出回路を備えることを特徴とする送信装置が提供される。
この構成によれば、受信装置に対して電気通信線を介して送信信号を送信するとともに、受信装置に設けられた送出光の減衰を検出する検出回路に接続された光導通線に対して送出光を送出することができる。この結果、電気通信線に外力が印加されて湾曲され、電気通信線の伝搬特性が変化した場合には、光導通線を伝搬される光の減衰によって、電気通信線の湾曲量を検出し、これに基づいて受信装置において適切な波形補正を行うことができる。
【００１２】
また本発明は、電気通信線によって接続され、前記電気通信線を介して送信信号を送信する送信回路を備えた送信装置および前記送信装置から送信された送信信号を受信する受信装置を有する通信システムであって、前記送信装置は、前記電気通信線に生じる変形に伴って変形可能に設けられた光導通線に対して送出光を送出する光送出回路を備え、前記受信装置は、前記光導通線を介して前記送信装置から送出された送出光を受光し、前記光導通線の変形に伴う前記送出光の減衰を検出する検出回路と、前記検出回路によって検出された前記送出光の減衰に応じて、前記送信装置から前記電気通信線を介して受信した送信信号の信号波形を補正する補正回路とを備えることを特徴とする通信システムが提供される。
この構成によれば、光導通線による光の減衰に応じて、電気通信線を介して伝搬されてきた電気信号の波形を補正する。この結果、電気通信線に外力が印加されて湾曲等され、電気通信線の伝搬特性が変化した場合には、光導通線を伝搬される光の減衰によって、電気通信線の湾曲量を検出し、これに基づいて適切な波形補正を行うことができる。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記電気通信線に前記光導通線を巻き回して設けたことを特徴とする。
この構成によれば、電気通信線が湾曲した場合には光導通線も同様に湾曲するとともにこれらの位置関係によらず曲率半径が双方ともに略同じになる。この結果、湾曲の方向に拘わらず、電気通信線の湾曲状態を的確に把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る通信システムは、送信装置１０と、同軸ケーブル２０（請求項中「複合ケーブル」に対応）と、受信装置３０と、を備えている。なお、図１では、同軸ケーブル２０と光ファイバ２２とは別々に示されているが、実際には、光ファイバ２２は同軸ケーブル２０の一部（この実施の形態では、後述するように、ジャケットの内部）に配設されている。
【００１５】
送信装置１０は、エンコーダ回路１１（請求項中「送信回路」に対応）と、増幅回路１２（請求項中「送信回路」に対応）と、ＡＰＣ（Auto Power Control）回路１３（請求項中「光送出回路」に対応）と、増幅回路１４（請求項中「光送出回路」に対応）と、発光素子１５（請求項中「光送出回路」に対応）とを有しており、図示せぬ上位の回路から供給された情報を符号化し、対応する電気信号に変化した後、同軸ケーブル２０を介して送信する。また、送信装置１０は、発光素子１５から放射された一定強度の光を、同軸ケーブル２０の一部に配設された光ファイバ２２を介して送出する。
ここで、エンコーダ回路１１は、図示せぬ上位の回路から供給された情報を、所定の方法で符号化（エンコード）し、ハイまたはローを示すビット信号として出力する。増幅回路１２は、エンコーダ回路１１から出力されたビット信号を所定のゲインで増幅し、同軸ケーブル２０を介して送信する。ＡＰＣ回路１３は、発光素子１５から放射される光の強度が常に一定になるように制御を行う。増幅回路１４は、ＡＰＣ回路１３から出力された制御信号（直流信号）を所定のゲインで増幅し、発光素子１５に供給する。発光素子１５は、たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等によって構成され、増幅回路１４から供給された信号に応じた強度で発光し、放射された光を光ファイバ２２を介して送出する。なお、ＡＰＣ回路１３の制御により、発光素子１５が放射する光の強度は、たとえば、電源電圧の変動または環境温度の変動等によらず一定となる。
【００１６】
同軸ケーブル２０は、その一部に光ファイバ２２（請求項中「光導通線」に対応）が配設され、電気信号とともに光信号を伝送することができる。図２は、同軸ケーブル２０の断面の一例を示している。この図の例では、同軸ケーブル２０は、ケーブルの中心部に存在する内部導体２５（請求項中「電気通信線」に対応）と、内部導体２５を囲む絶縁体２４と、絶縁体を囲むように配置された外部導体２３（請求項中「電気通信線」に対応）と、最外部に配置され、外部導体２３を保護するジャケット２１とによって構成される。また、ジャケット２１の内部には、光ファイバ２２が配設されている。なお、この例では、ジャケット２１の内部に光ファイバ２２を配設するようにしたが、絶縁体２４の内部に配設するようにしてもよい。あるいは、内部導体２５、絶縁体２４、外部導体２３、および、ジャケット２１の任意の２つの層の中間に配設するようにしてもよい。さらに、ジャケット２１の外部に光ファイバ２２を接着したり、ジャケット２１の外周部に光ファイバ２２を螺旋状に旋回させて配設したりしてもよい。螺旋状に配置した場合には、光ファイバ２２の位置によらず曲率を一定にできるというメリットがある。すなわち、図２に示す配置方法では、同軸ケーブル２０を湾曲させた場合に、光ファイバ２２が同軸ケーブル２０の内周側に存在するときと、外周側に存在するときとでは、曲率が異なる（内周側に存在する方が曲率が小さくなる）。しかし、螺旋状に旋回させることにより、このような位置による曲率の変化を抑制できる。
【００１７】
受信装置３０は、増幅回路３１と、波形補正回路３２（請求項中「補正回路」に対応）と、デコーダ回路３３（請求項中「受信回路」に対応）と、受光素子３４（請求項中「検出回路」に対応）と、増幅回路３５（請求項中「検出回路」に対応）とを有しており、送信装置１０から送信されたビット信号を受信するとともに、送信装置１０から送出された光を受信し、この光の減衰率に応じて波形補正回路３２においてビット信号の波形を補正し、デコーダ回路３３によって復号して図示せぬ上位の回路に供給する。
ここで、増幅回路３１は、同軸ケーブル２０を介して送信装置１０から伝搬されてきた電気信号（ビット信号）を受信し、所定のゲインで増幅して波形補正回路３２に供給する。受光素子３４は、たとえば、フォトダイオード等によって構成され、光ファイバ２２を介して送信装置１０から伝搬されてきた光を受光し、光電変換によって光の強度に対応する電気信号を生成して出力する。増幅回路３５は、受光素子３４の出力信号を所定のゲインで増幅し、受光レベル信号として波形補正回路３２に供給する。波形補正回路３２は、後述するように、フィルタ係数を変更可能なフィルタ回路によって構成され、増幅回路３５から出力された受光レベル信号に応じたフィルタ係数により、増幅回路３１から供給される受信信号に対してフィルタリング処理（補正処理）を施し、補正後受信信号として出力する。デコーダ回路３３は、波形補正回路３２から供給される補正後受信信号に対して復号処理を施し、元の情報を生成して図示せぬ上位の回路に供給する。
【００１８】
図３は、図１に示す波形補正回路３２の構成例を示すブロック図である。この図に示すように、波形補正回路３２は、制御回路５０と、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路５１と、係数テーブル５２と、遅延回路５３−１〜５３−ｎ（請求項中「フィルタ回路、高域通過フィルタ」に対応）と、定数倍回路５４−０〜５４−ｎ（請求項中「フィルタ回路、高域通過フィルタ」に対応）と、加算回路５５（請求項中「フィルタ回路、高域通過フィルタ」に対応）とを有している。
ここで、制御回路５０は、Ａ／Ｄ変換回路５１から供給される受光レベル信号に対応するデータを参照し、係数テーブル５２から該当するフィルタ係数群を取得し、定数倍回路５４−０〜５４−ｎにそれぞれ設定する。Ａ／Ｄ変換回路５１は、増幅回路３５から供給される受光レベル信号（アナログ信号）を対応するデジタルデータ（受光レベルＬｐ）に変換して制御回路５０に供給する。係数テーブル５２は、フィルタ係数を格納しており、たとえば、図４に示すように、受光レベルＬｐ複数の範囲に分け、それぞれの範囲に対応するフィルタ係数ａ０〜ａｎの値を格納する。なお、この例では、受光レベルＬｐは、０〜１００の範囲に正規化されており、また、それぞれの受光レベルＬｐの範囲に対して、定数倍回路５４−０〜５４−ｎに設定すべきフィルタ係数が格納されている。
遅延回路５３−１〜５３−ｎと、定数倍回路５４−０〜５４−ｎと、加算回路５５とは、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを構成し、制御回路５０から供給されたフィルタ係数ａ０〜ａｎによるフィルタ処理を、受信信号に対して施し、得られた信号を補正後受信信号として出力する。なお、遅延回路５３−１〜５３−ｎは、入力された受信信号を所定の時間だけ遅延して、後段の回路に供給する。定数倍回路５４−０〜５４−ｎは、入力された信号に対して、制御回路５０によって設定された値を乗算して出力する。加算回路５５は、定数倍回路５４−０〜５４−ｎの出力を加算して出力する。
【００１９】
つぎに、このような構成からなる実施形態の動作について説明する。
なお、以下では、送信装置１０は、たとえば、ハイビジョンカメラの一部として構成され、受信装置３０は、たとえば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）録画装置の一部として構成されるものとして説明する。まず、送信装置１０と、受信装置３０とが、同軸ケーブル２０によって接続されると、同軸ケーブル２０の外部導体２３によって送信装置１０と受信装置３０の筐体が相互に接続され、グランドレベルが共通（同電位）になる。また、内部導体２５により、増幅回路１２の出力端子と、増幅回路３１の入力端子とが接続される。これにより、電気信号の通信が可能になる。さらに、光ファイバ２２の一端が発光素子１５の発光面に当接され、他端が受光素子３４の受光面に当接される。これにより、発光素子１５から送出された光が受光素子３４によって受光される。
【００２０】
このような状態において、たとえば、送信装置１０から受信装置３０に対する情報の送信開始の指示がユーザによってなされると、図示せぬ上位の回路から映像情報と音声情報とがエンコーダ回路１１に供給される。エンコーダ回路１１は、映像情報と音声情報とを入力し、これらを所定の順序で並べ替えるとともに、ビット信号に変換して増幅回路１２に供給する。増幅回路１２は、エンコーダ回路１１から供給されたビット信号を所定のゲインで増幅し、同軸ケーブル２０の内部導体２５および外部導体２３を介して送信する。
【００２１】
一方、発光素子１５は、ＡＰＣ回路１３によって、常に一定の強度の光を放射するように制御されているので、発光素子１５から放射された一定強度の光は、光ファイバ２２を介して伝送され、受光素子３４に供給される。
【００２２】
ところで、光ファイバ２２を伝搬する光は、光ファイバ２２を湾曲させた場合には、湾曲した箇所から外部に漏出するため、その分だけ光の強度が減衰する。たとえば、図５に示すように、半径を示すｒ０〜ｒ２がｒ０＞ｒ１＞ｒ２の関係を有する場合に、光ファイバ２２が配設された同軸ケーブル２０を、直線の状態（ｒ０が無限大の状態）にしたとき（ケース１）、曲げ半径ｒ１で湾曲させたとき（ケース２）、曲げ半径ｒ２で湾曲させたとき（ケース３）、のそれぞれについて、光ファイバ２２を伝搬する光の減衰率を測定すると、図６のようになる。ここで、図６の横軸は曲げの半径を示し、縦軸は光ファイバ２２を伝搬する光の減衰率を示す。また、図中Ｌｎは、光ファイバ２２が直線の状態における光の減衰率を示している。図６に示すように、曲げの半径が小さくなるほど、伝搬する光の減衰率が多くなる。なお、この例では、曲げの半径と減衰率とは直線的な（リニアな）関係となっているが、非線形的な（ノンリニアな）関係であってもよい。
【００２３】
また、同軸ケーブル２０が湾曲された場合、同軸ケーブル２０の湾曲部分では、絶縁体２４を曲げの半径方向に対して押しつぶす力が印加される。その結果、絶縁体２４の厚さが曲げの半径に応じて変化し（薄くなり）、図９に示す等価回路のキャパシタＣの容量が変化する（増加する）。キャパシタＣの容量が変化すると、同軸ケーブル２０の特性インピーダンスが変化し、伝送路の周波数特性が変化する。一般的に、同軸ケーブル２０の周波数特性は、ローパスフィルタ（低域通過フィルタ）の特性であり、キャパシタＣの容量が増大すると、ローパスフィルタのカットオフ周波数が低くなる。その結果、ジッタ成分がより増大する方向に変化する。たとえば、曲げの半径がｒ０であるケース１の場合には、ジッタ成分はほとんど存在しないことから、同軸ケーブル２０にランダムパルスを伝送した場合のアイパターンは、図７（Ａ）に示すようになる。また、曲げの半径がｒ１であるケース２の場合には、ケース１よりもジッタ成分が増加し、アイパターンは、図７（Ｂ）に示すようになる。さらに、曲げの半径がｒ２であるケース３の場合には、ケース２よりもジッタ成分がさらに増加し、アイパターンは、図７（Ｃ）に示すようになる。
【００２４】
受信装置３０では、同軸ケーブル２０の曲げ半径を、同軸ケーブル２０の一部に配設された光ファイバ２２を伝搬する光の減衰率に基づいて検出し、減衰率に応じた補正処理を行うことにより、受信信号の波形を補正するとともに、受信信号のジッタ成分を除去し、情報を正確に受信できる。
より詳細には、波形補正回路３２の制御回路５０は、Ａ／Ｄ変換回路５１から供給される受光レベルＬｐ（増幅回路３５の出力信号に対応するデジタルデータ）を取得し、係数テーブル５２から対応するフィルタ係数を取得する。係数テーブル５２は、図４に示すように、受光レベルＬｐを複数の範囲に分け、それぞれの範囲に対応する係数が格納されている。この例では、受光レベルＬｐは、０〜１００の値に正規化されており、０〜１００の値が１０の範囲に分けられている。そして、それぞれの範囲に対して、定数倍回路５４−０〜５４−ｎのそれぞれに設定される係数が格納されている。前述したように、受光レベルは、同軸ケーブル２０の曲げ半径に対応しており、また、曲げ半径が小さいほど、同軸ケーブル２０の伝送路の低域通過特性のカットオフ周波数が減少する。波形補正回路３２は、前述したように高域通過特性を有しており、曲げの半径が小さいほど、カットオフ周波数が低くなるようにフィルタ係数が設定されている。すなわち、図４に示す係数テーブル５２では、受光レベルが低いほど（光の減衰率が大きいほど）、曲げの半径が小さいので、高域通過特性のカットオフ周波数が低くなるようにフィルタ係数が設定されている。
【００２５】
たとえば、同軸ケーブル２０の曲げ半径が無限大である場合、すなわち、同軸ケーブル２０が直線状態である場合には、光の減衰率は少ないため、受光レベルＬｐは、たとえば、９０≦Ｌｐ≦１００となる。この結果、制御回路５０は、図４の最下部に示すフィルタ係数を係数テーブル５２から取得し、定数倍回路５４−０〜５４−ｎにそれぞれ設定する。これにより、増幅回路３１から供給された受信信号は、定数倍回路５４−０によってａ０倍されるとともに、遅延回路５３−１〜５３−ｎによってつぎつぎに所定の時間だけ遅延され、係数ａ１〜ａｎ倍されて加算回路５５に供給される。加算回路５５は、定数倍回路５４−０〜５４−ｎによってフィルタ係数が乗算された信号を加算し、補正後受信信号として出力する。これにより、補正後受信信号は、曲げの半径が無限大である場合に対応する波形補正が施されることになる。なお、この補正は、図９（Ｂ）に示す、周波数依存性を有する抵抗Ｒ（ｆ）およびコンダクタンスＧ（ｆ）に対応する補正である。なお、同軸ケーブル２０の長さが長くなった場合には、Ｒ（ｆ）およびＧ（ｆ）による影響が大きくなるので、同軸ケーブル２０が直線の状態であっても、ある程度の補正が必要になる。
【００２６】
このような状態において、たとえば、送信装置１０を有するハイビジョンカメラがユーザによって移動され、同軸ケーブル２０の曲げ半径が所定の値（たとえば、ｒｘ）になったとする。そのような場合には、光ファイバ２２を伝搬する光が曲げ半径に応じて減衰するので、受光レベルＬｐが減少する。たとえば、受光レベルＬｐが、２０≦Ｌｐ＜３０の範囲まで減少したとすると、制御回路５０は、係数テーブル５２から図４の上から３番目のフィルタ係数を取得し、定数倍回路５４−０〜５４−ｎのそれぞれに対して設定する。この結果、波形補正回路３２は、曲げの半径ｒｘに対応する波形補正処理を実行することから、曲げられた同軸ケーブル２０を伝搬してきた電気信号（波形が歪むとともにジッタが発生した信号）は、波形補正回路３２によって補正され、波形の形が適正になるとともに、ジッタ成分が減少する。これにより、同軸ケーブル２０が曲げられた場合であっても、送信装置１０と受信装置３０の間で適正に通信を行うことができる。
【００２７】
このような制御は、非常に短い期間で実行することができる。このため、たとえば、図８に示すように、同軸ケーブル２０が短時間で曲げられた後、元に戻された場合であっても、本実施の形態の場合には、これに追随して制御を行うことができる。より詳細には、図８の横軸は時間を示し、縦軸は曲げの半径の逆数および制御量（波形補正回路３２における補正の強さに対応する量）を示す。図８中の一番上（図中上）の曲線１００は、同軸ケーブル２０を短時間で曲げて伸ばした場合の曲げ半径の逆数の時間的な変化を示す。また、２番目の曲線（実線）１０１は、本実施の形態における、制御量の変化を示し、３番目の曲線（波線）１０２は、従来例による制御量の変化を示す。この図８に示すように、同軸ケーブル２０が短時間で曲げて伸ばされた場合であっても、本実施の形態では、当該動作に対して制御量が迅速に追随している。一方、従来例では、追随することができず遅れを生じている。このため、従来例の場合には、波形の補正が追いつかずに、ジッタ等が発生してしまい、これにより通信が正常に行えなくなってしまうが、本実施の形態では正常に行うことができる。
【００２８】
そして、通信が完了すると、上位の回路からの情報の供給が停止され、エンコーダ回路１１からのビット信号の出力が終了する。これにより、受信装置３０は、受信動作を完了する。なお、発光素子１５については、通信を行う期間に発光させ、それ以外の期間は発光を停止させることで、消費電力を抑えるようにしてもよい。あるいは、発光素子１５の熱等に対する安定性を増大させるために、通信の有無に関係なく、送信装置の電源が投入された場合には、常に発光させた状態としてもよい。
【００２９】
以上に説明したように、本発明の実施の形態では、同軸ケーブル２０の一部に光ファイバ２２を設け、送信装置１０から送出された一定強度の光を受信装置３０で受信し、その減衰率に応じて同軸ケーブル２０を伝搬してきた電気信号の波形を補正するようにしたので、たとえば、同軸ケーブル２０が湾曲された場合であっても、信号波形を適切な形状に補正することができる。これにより、通信におけるエラーの発生を抑制することができる。
【００３０】
また、本発明の実施の形態では、同軸ケーブル２０の一部に光ファイバ２２を設けて、同軸ケーブル２０の湾曲を検出するようにした。光ファイバ２２は、図６に示すように、曲げに対する光の減衰率のリニアリティが高いことから、同軸ケーブル２０の曲げの半径を的確に検出することができる。光ファイバ２２には通信信号は伝搬されず、また、光の減衰率のみが検出できればよいので、光ファイバ２２としては、たとえば、プラスチック製の安価なものを使用することができるので、コストの増加を防止できる。さらに、図２に示すように、光ファイバ２２を同軸ケーブル２０の一部に配設することにより、同軸ケーブル２０と一体性を向上させ、これにより同軸ケーブル２０の湾曲状態を的確に検出することができる。
【００３１】
また、本発明の実施の形態では、受光素子３４によって検出される光の減衰率を範囲分けし、検出された減衰率に応じた範囲に属するフィルタ係数を係数テーブル５２から選択して設定するようにした。このため、範囲分けの分割数を適宜調整することにより、動作のなめらかさと、係数テーブル５２の記憶容量とを調整することができる。より詳細には、分割数が少ない場合には補正の動作は段階的となって境界付近では補正特性が大きく変化するが係数テーブル５２の記憶容量は少なくすることができる。一方、分割数が多い場合には補正の動作はよりなめらかとなって境界付近での補正特性の変化も少ないが、係数テーブル５２の記憶容量は多く必要になる。
【００３２】
また、本発明の実施の形態では、波形補正回路３２としては、比較的安定性の高いＦＩＲフィルタを用い、また、フィルタ係数についても分割数をある程度持たせて、連続的に変化するようにしたので、同軸ケーブル２０が急激に曲げられてフィルタ係数が急激に変化した場合であっても、たとえば、波形補正回路３２の動作が不安定になることを防止することができる。
【００３３】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能であることは勿論である。
たとえば、以上の実施の形態では、波形補正回路３２としては、ＦＩＲフィルタを用いるようにしたが、たとえば、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタを用いたり、ＦＩＲフィルタとＩＩＲフィルタの双方を用いたりするようにしてもよい。ＩＩＲフィルタの場合には、少ない段数で遮断特性が急峻な特性を得ることができるため、定数倍回路および遅延回路の個数を少なくするとともに、係数テーブルの記憶容量を削減することができるというメリットがある。
【００３４】
また、デジタルフィルタではなく、たとえば、伝達関数を変更可能なアナログフィルタを用いることもできる。具体的には、たとえば、アナログフィルタの帰還回路を構成する抵抗とコンデンサとを複数準備し、増幅回路３５の出力に応じて、適切な抵抗とコンデンサとを半導体スイッチ等によって選択することにより、アナログフィルタの伝達特性を調整することができる。あるいは、アナログフィルタとして、スイッチトキャパシタフィルタを利用することもできる。スイッチトキャパシタフィルタは、コンデンサと半導体スイッチと増幅回路とによって構成され、その伝達関数はコンデンサの値とスイッチング周期の値とによって表される。したがって、増幅回路３５の出力に応じてスイッチング周期を調整することにより、伝達関数を調整し、波形の補正を行うことができる。
【００３５】
また、アナログフィルタとして、アクティブフィルタを用いるのではなく、抵抗とコンデンサとコイルとによって構成されるパッシブフィルタを用いることも可能である。具体的には、伝達関数の異なる複数のパッシブフィルタを準備しておき、増幅回路３５の出力に応じて、適切なパッシブフィルタを半導体スイッチ等によって選択することにより、伝達関数を調整することができる。
【００３６】
また、以上の実施の形態では、係数テーブル５２に格納されているフィルタ係数は固定としたが、たとえば、接続する同軸ケーブルの種類に応じて、係数テーブル５２に格納されているフィルタ係数を更新できるようにしてもよい。具体的には、使用する同軸ケーブル毎にフィルタ係数を準備しておき、使用する同軸ケーブルに対応するフィルタ係数を、たとえば、記憶媒体またはネットワーク等を介して取得し、係数テーブル５２に格納するようにしてもよい。あるいは、係数テーブル５２に複数の同軸ケーブルのそれぞれに対応するフィルタ係数を予め格納しておき、たとえば、電源投入時等に、係数を手動または自動で選択するようにしてもよい。
また、たとえば、アダプティブ制御等によって、フィルタ係数を学習処理によって調整し、補正の精度を高めるようにすることも可能である。具体的には、たとえば、波形補正回路３２の後段に波形の補正状態の良否を検出する検出回路を設け、検出された波形の良否に応じてＦＩＲフィルタのフィルタ係数をアダプティブ制御によって微調整するようにしてもよい。そのような実施の形態によれば、個体差等に基づく補正のバラツキを解消することができる。
【００３７】
また、以上の実施の形態では、独立した筐体に収容される構成としたが、たとえば、これらが同一の筐体に収容される構成としてもよい。具体的には、印刷ヘッドが走査されて印刷が実行されるプリンタのヘッドに受信装置３０を設け、駆動回路に送信装置１０を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムのブロック図である。
【図２】図１に示す同軸ケーブルの具体的な構成例を示す断面図である。
【図３】図１に示す波形補正回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【図４】図３に示す係数テーブルの具体的な構成例を示す図である。
【図５】同軸ケーブルの曲げの状態の一例を示す図である。
【図６】同軸ケーブルの曲げの状態と光の減衰率との関係を示す図である。
【図７】同軸ケーブルの曲げの状態と伝搬される信号の状態を示す図である。
【図８】同軸ケーブルの曲げの状態の時間的変化と制御量の関係を示す図である。
【図９】同軸ケーブルの等価回路を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…送信装置、１１…エンコーダ回路（送信回路）、１２…増幅回路（送信回路）、１３…ＡＰＣ回路（光送出回路）、１４…増幅回路（光送出回路）、１５…発光素子（光送出回路）、２０…同軸ケーブル（複合ケーブル）、２２…光ファイバ（光導通線）、２３…外部導体（電気通信線）、２５…内部導体（電気通信線）、３０…受信装置、３２…波形補正回路（補正回路）、３３…デコーダ回路（受信回路）、３４…受光素子（検出回路）、３５…増幅回路（検出回路）、５３−１〜５３−ｎ…遅延回路（フィルタ回路、高域通過フィルタ）、５４−０〜５４−ｎ…定数倍回路（フィルタ回路、高域通過フィルタ）、５５…加算回路（フィルタ回路、高域通過フィルタ）。
【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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