(57)【要約】【課題】小型かつ安価で、安定な通信が可能な光伝送装置の提供。【解決手段】第１の発光素子１２、第１の受光素子１３、第１の論理回路１１、第１の受光強度検知手段１４及び第１の発光強度制御手段１５を備える第１の光送受信装置１と、第２の発光素子２２、第２の受光素子２３、第２の論理回路２１、第２の受光強度検知手段２４及び第２の発光強度制御手段２５を備える第２の光送受信装置２と、第１の発光素子１２及び第２の受光素子２３を光学的に接続する第1の光伝送媒体３と、第２の発光素子２２及び第１の受光素子１３を光学的に接続する第２の光伝送媒体４と、を有する光伝送装置５。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光素子、第１の受光素子、第１の論理回路、第１の受光強度検知手段及び第１の発光強度制御手段を備える第１の光送受信装置と、
第２の発光素子、第２の受光素子、第２の論理回路、第２の受光強度検知手段及び第２の発光強度制御手段を備える第２の光送受信装置と、
前記第１の発光素子及び第２の受光素子を光学的に接続する第1の光伝送媒体と、
前記第２の発光素子及び第１の受光素子を光学的に接続する第２の光伝送媒体と、
を有する光伝送装置であって、
前記第１の論理回路は、第１の受光強度検知手段が検知した第１の受光素子における受光強度に基づき、第２の発光素子に対する第１の発光強度要求数値を決定し、該第１の発光強度要求数値を光信号として第２の光送受信装置に伝送するための第１の通信伝文を生成し、
前記第１の光送受信装置は、該第１の通信伝文を含む光信号を、前記第1の光伝送媒体を通じて第２の光送受信装置へ伝送し、
前記第２の論理回路は、第２の受光強度検知手段が検知した第２の受光素子の受光強度に基づき、第１の発光素子に対する第２の発光強度要求数値を決定し、該第２の発光強度要求数値を光信号として第１の光送受信装置に伝送するための第２の通信伝文を生成し、
前記第２の光送受信装置は、該第２の通信伝文を含む光信号を、前記第２の光伝送媒体を通じて第１の光送受信装置へ伝送し、
さらに、前記第１の論理回路は、第２の光送受信装置から第１の光送受信装置へ伝送された光信号から前記第２の通信伝文を検出し、取得した前記第２の発光強度要求数値に基づいて第２の発光強度設定数値を決定し、該第２の発光強度設定数値を第１の発光強度制御手段に設定して第１の発光素子の発光強度を制御し、
前記第２の論理回路は、第１の光送受信装置から第２の光送受信装置へ伝送された光信号から前記第１の通信伝文を検出し、取得した前記第１の発光強度要求数値に基づいて第１の発光強度設定数値を決定し、該第１の発光強度設定数値を第２の発光強度制御手段に設定して第２の発光素子の発光強度を制御することを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記第１の光送受信装置は前記第１の通信伝文を含む光信号を、前記第２の光送受信装置は第２の通信伝文を含む光信号を、それぞれ一定の時間間隔を設けて伝送することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の通信伝文が、発信元識別番号、宛先識別番号及び伝送情報を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の通信伝文が、他の通信伝文とは異なる番号で宛先識別番号が設定され、他の通信伝文と区別可能であることを特徴とする請求項３に記載の光伝送装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の通信伝文が、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスイート仕様に従ったものであり、他の通信伝文とは異なる番号で設定される宛先識別番号として、リンクローカルアドレスが設定されたことを特徴とする請求項４に記載の光伝送装置。
【請求項６】
動作停止後に再起動された時に初期値として用いるため、正常動作中に最後に用いた前記第１及び第２の発光強度設定数値が保存される不揮発性メモリを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光伝送装置。
【請求項７】
前記第１の論理回路は、第１の受光強度検知手段が第１の受光素子における受光を検知しない場合に、これを示すフラグ情報と、前記第１の発光強度要求数値として前記第２の発光強度要求数値と同じ数値を設定した第１の通信伝文とを含む光信号を生成し、前記第１の光送受信装置は、該光信号を前記第２の光送受信装置へ伝送することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光伝送装置。
【請求項８】
前記第１の論理回路が、一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段による第１の受光素子における受光を検知しない場合、あるいは一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段が第２の受光素子における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第２の光送受信装置が第１の光送受信装置へ伝送する場合、前記第１の光送受信装置が警報を発することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光伝送装置。
【請求項９】
前記第１の論理回路が、一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段による第１の受光素子における受光を検知しない場合、あるいは一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段が第２の受光素子における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第２の光送受信装置が第１の光送受信装置へ伝送する場合、前記第１の論理回路が、事前に設定された情報に従って、第１の発光素子の発光強度を段階的に増加させるように制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光伝送装置。
【請求項１０】
前記第１の論理回路が、一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段による第１の受光素子における受光を検知しない場合、又は一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段が第２の受光素子における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第２の光送受信装置が第１の光送受信装置へ伝送する場合、前記第１の論理回路が、第１の光送受信装置の外部からの手動設定、電気信号による指示又は伝文による指示に従って、第１の発光素子の発光強度を段階的に増加させるように制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器内や機器間といった比較的短い距離を、光通信によって情報伝送するのに好適な、光半導体と光伝送媒体を備えた光伝送装置に関する。このような短距離の光通信は、将来的にサーバ・ルータなどの高速データ転送装置、自動車、携帯電話、業務用複写機、ゲーム機といった分野に適用されると考えられる。
【背景技術】
【０００２】
従来の光伝送装置を図６に示す。
ここに示す光伝送装置９は、発光素子６２を備える光送信部６Ａと、受光素子７３を備える光受信部７Ａと、前記発光素子６２及び受光素子７３を光学的に結合する光伝送媒体８とを有する。ここで、発光素子６２としてはレーザダイオードが、受光素子７３としてはフォトダイオードがそれぞれ例示できる。また、光伝送媒体としては、光ファイバや高分子導波路等が用いられる。
そして、光送信部６Ａは、さらに発光素子６２の発光を制御するレーザ駆動ＩＣ等の駆動回路６７等を備える。また、光受信部７Ａは、さらにトランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）７６、リミッティングアンプ７１等を備える。
【０００３】
このような光伝送装置９は、典型的には以下のように動作する。すなわち、外部からの入力信号に対し、光送信部６Ａの駆動回路６７は、発光素子６２への供給電流を変化させ、発光素子６２はそれに応じて変化する光を出力する。光受信部７Ａの受光素子７３は、出力された光を受信して、その受光強度に応じた電流を発生し、トランスインピーダンスアンプ７６はその入力電流を電圧に変換した後、それを増幅させて出力する。そして、リミッティングアンプ７１は、トランスインピーダンスアンプ７６から出力された信号を増幅するだけでなく、所謂３Ｒ（Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ、Ｒｅｓｈａｐｉｎｇ、Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）の機能も有しており、光伝送装置９の外部へ信号を出力する。
【０００４】
光伝送装置において、レーザダイオード等の発光素子は、光出力が経年劣化するほか、温度に対する出力変動が大きいので、安定な通信を可能にするため、様々な手段が採られてきた。
例えば、特許文献１で開示されている光伝送装置は、図７に例示するように、光送信部６Ｂが、前記駆動回路６７及び発光素子６２に加え、さらにフォトダイオード等のモニタ用受光素子６３、トランスインピーダンスアンプ６６及び差分回路６８を備える。前記モニタ用受光素子６３は、発光素子６２近傍に備えられ、発光素子６２から出力された光の一部を受信して、その受光強度に応じた電流を発生し、トランスインピーダンスアンプ６６はその入力電流を電圧に変換した後、それを増幅させて出力する。出力された受光電圧は、差分回路６８で予め設定された電圧値と比較され、差分の電圧が差分回路６８より出力される。
このような構成とすることで、光伝送装置は、モニタ用受光素子６３で検知した受光強度をフィードバックし、発光素子６２を駆動する駆動電流を変化させて、発光素子６２の出力光強度を安定して維持する。
【０００５】
特許文献２で開示されている光伝送装置は、図８に示すように、光送信部６Ｃが、前記駆動回路６７及び発光素子６２に加え、さらに温度検知手段６９を備える。該温度検知手段６９は、発光素子６２近傍に配置され、発光素子６２周囲の温度を検知し、あらかじめ記憶させておいた情報と照合して補正電流値を算出し、駆動電流を変化させる。
このような構成とすることで、光伝送装置は、発光素子６２周囲で温度が変化しても、発光素子６２の出力光強度を安定して維持する。
【０００６】
特許文献３で開示されている光伝送装置は、図９に示すように、光受信部７Ｂが、前記リミッティングアンプ７１に代わり、レベル検出器７９及び差分回路７８を備える。これは通常、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と称される。
このような構成とすることで、光伝送装置は、レベル検出器７９が検知した受光素子７３の受光強度に基づいて、信号光強度やトランスインピーダンスアンプ７６の増倍率を変化させて、受光強度が変動しても外部への出力信号を安定して維持する。
【特許文献１】特開２００５−０１２５２０号公報
【特許文献２】特開平１０−０４１５７５号公報
【特許文献３】特開２００３−３１８６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１で開示されている光伝送装置においては、光伝送媒体である高分子導波路に発光素子が搭載されたような光電気複合基板を用いる場合、通常、発光素子モニタ用の受光素子を実装する領域が得られないという問題点がある。また、仮にこのような領域が確保できたとしても、さらにトランスインピーダンスアンプが必要であり、光送信部の構成が複雑になり、装置の小型化が困難であるだけでなく、コスト高になるという問題点がある。
特許文献２で開示されている光伝送装置においては、光送信部に別途、温度検知手段が必要であり、コスト高になるという問題点がある。また、発光素子の経年劣化による発光強度の変動に対して、通信の安定化がはかれないという問題点がある。
特許文献３で開示されている光伝送装置においては、ＡＧＣ回路が広いダイナミックレンジを有するように、常に過剰なゲインを準備する必要から、消費電力が大きくなるという問題点がある。また、光受信部の構成が複雑になり、装置の小型化が困難であるだけでなく、コスト高になるという問題点がある。
機器内や機器間といった比較的短い距離に適用する光伝送装置には、小型化及び低コスト化が求められ、形状にも様々な制約が課されるが、上記のような通信を安定化できる従来の光伝送装置では、このような課題に対して十分な対策が講じられていないのが実情である。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、小型かつ安価で、安定な通信が可能な光伝送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、第１の発光素子、第１の受光素子、第１の論理回路、第１の受光強度検知手段及び第１の発光強度制御手段を備える第１の光送受信装置と、第２の発光素子、第２の受光素子、第２の論理回路、第２の受光強度検知手段及び第２の発光強度制御手段を備える第２の光送受信装置と、前記第１の発光素子及び第２の受光素子を光学的に接続する第1の光伝送媒体と、前記第２の発光素子及び第１の受光素子を光学的に接続する第２の光伝送媒体と、を有する光伝送装置であって、前記第１の論理回路は、第１の受光強度検知手段が検知した第１の受光素子における受光強度に基づき、第２の発光素子に対する第１の発光強度要求数値を決定し、該第１の発光強度要求数値を光信号として第２の光送受信装置に伝送するための第１の通信伝文を生成し、前記第１の光送受信装置は、該第１の通信伝文を含む光信号を、前記第1の光伝送媒体を通じて第２の光送受信装置へ伝送し、前記第２の論理回路は、第２の受光強度検知手段が検知した第２の受光素子の受光強度に基づき、第１の発光素子に対する第２の発光強度要求数値を決定し、該第２の発光強度要求数値を光信号として第１の光送受信装置に伝送するための第２の通信伝文を生成し、前記第２の光送受信装置は、該第２の通信伝文を含む光信号を、前記第２の光伝送媒体を通じて第１の光送受信装置へ伝送し、さらに、前記第１の論理回路は、第２の光送受信装置から第１の光送受信装置へ伝送された光信号から前記第２の通信伝文を検出し、取得した前記第２の発光強度要求数値に基づいて第２の発光強度設定数値を決定し、該第２の発光強度設定数値を第１の発光強度制御手段に設定して第１の発光素子の発光強度を制御し、前記第２の論理回路は、第１の光送受信装置から第２の光送受信装置へ伝送された光信号から前記第１の通信伝文を検出し、取得した前記第１の発光強度要求数値に基づいて第１の発光強度設定数値を決定し、該第１の発光強度設定数値を第２の発光強度制御手段に設定して第２の発光素子の発光強度を制御することを特徴とする光伝送装置である。
【００１０】
請求項２にかかる発明は、前記第１の光送受信装置は前記第１の通信伝文を含む光信号を、前記第２の光送受信装置は第２の通信伝文を含む光信号を、それぞれ一定の時間間隔を設けて伝送することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置である。
請求項３にかかる発明は、前記第１及び第２の通信伝文が、発信元識別番号、宛先識別番号及び伝送情報を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送装置である。
請求項４にかかる発明は、前記第１及び第２の通信伝文が、他の通信伝文とは異なる番号で宛先識別番号が設定され、他の通信伝文と区別可能であることを特徴とする請求項３に記載の光伝送装置である。
請求項５にかかる発明は、前記第１及び第２の通信伝文が、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスイート仕様に従ったものであり、他の通信伝文とは異なる番号で設定される宛先識別番号として、リンクローカルアドレスが設定されたことを特徴とする請求項４に記載の光伝送装置である。
請求項６にかかる発明は、動作停止後に再起動された時に初期値として用いるため、正常動作中に最後に用いた前記第１及び第２の発光強度設定数値が保存される不揮発性メモリを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光伝送装置である。
【００１１】
請求項７にかかる発明は、前記第１の論理回路は、第１の受光強度検知手段が第１の受光素子における受光を検知しない場合に、これを示すフラグ情報と、前記第１の発光強度要求数値として前記第２の発光強度要求数値と同じ数値を設定した第１の通信伝文とを含む光信号を生成し、前記第１の光送受信装置は、該光信号を前記第２の光送受信装置へ伝送することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光伝送装置である。
請求項８にかかる発明は、前記第１の論理回路が、一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段による第１の受光素子における受光を検知しない場合、あるいは一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段が第２の受光素子における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第２の光送受信装置が第１の光送受信装置へ伝送する場合、前記第１の光送受信装置が警報を発することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光伝送装置である。
請求項９にかかる発明は、前記第１の論理回路が、一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段による第１の受光素子における受光を検知しない場合、あるいは一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段が第２の受光素子における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第２の光送受信装置が第１の光送受信装置へ伝送する場合、前記第１の論理回路が、事前に設定された情報に従って、第１の発光素子の発光強度を段階的に増加させるように制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光伝送装置である。
請求項１０にかかる発明は、前記第１の論理回路が、一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段による第１の受光素子における受光を検知しない場合、又は一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段が第２の受光素子における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第２の光送受信装置が第１の光送受信装置へ伝送する場合、前記第１の論理回路が、第１の光送受信装置の外部からの手動設定、電気信号による指示又は伝文による指示に従って、第１の発光素子の発光強度を段階的に増加させるように制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光伝送装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光伝送装置の小型化、低コスト化及び消費電力の低減を実現できる。また、受光素子の受光強度から対応する発光素子の発光強度を判断し、フィードバック制御することで、通信を安定化できる。特に、光送受信装置間で双方向通信することによりフィードバック制御する構成の光伝送装置でも、小型化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について図面を参照しながら詳しく説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置を例示する概略構成図である。ここに例示する光伝送装置５は、第１の光送受信装置１と、第２の光送受信装置２と、第1の光伝送媒体３と、第２の光伝送媒体４とを有する。
【００１４】
第１の光送受信装置１は、第１の発光素子１２、第１の受光素子１３、第１の論理回路１１、第１の受光強度検知手段１４及び第１の発光強度制御手段１５を備える。
また、第２の光送受信装置２は、第２の発光素子２２、第２の受光素子２３、第２の論理回路２１、第２の受光強度検知手段２４及び第２の発光強度制御手段２５を備える。
そして、第1の光伝送媒体３は、第１の発光素子１２及び第２の受光素子２３を光学的に接続し、第２の光伝送媒体４は、第２の発光素子２２及び第１の受光素子１３を光学的に接続している。
【００１５】
第１の発光素子１２及び第２の発光素子２２は公知のもので良く、具体的にはレーザダイオードが例示できる。
第１の受光素子１３及び第２の受光素子２３は公知のもので良く、具体的にはフォトダイオードが例示できる。
第1の光伝送媒体３及び第２の光伝送媒体４として具体的には、光ファイバ、基板型光導波路等の光通信用光導波路が例示できる。
図１では、第1の光伝送媒体３及び第２の光伝送媒体４が個別に設けられた例を示しているが、本発明においては、例えば、光合分波器等を用いて、１本の光伝送媒体で１心双方向通信するようにしても良い。
【００１６】
第１の光送受信装置１から第２の光送受信装置２へ伝達される情報は、第１の論理回路１１によってあらかじめ定められた形式の通信伝文として生成され、変調信号である入力信号１として第１の発光素子１２に印加され、第１の発光素子１２から光信号として第２の受光素子２３へ伝送される。これにより、例えば、第１の光送受信装置１を含む機器又は機器内部位から、第２の光送受信装置２を含む機器又は機器内部位へ情報が伝達される。
そして、第２の光送受信装置２を含む機器又は機器内部位から、第１の光送受信装置１を含む機器又は機器内部位への情報伝達も同様に行われる。すなわち、伝達される情報は、第２の論理回路２１によってあらかじめ定められた形式の通信伝文として生成され、変調信号である入力信号２として第２の発光素子２２に印加され、第２の発光素子２２から光信号として第１の受光素子１３へ伝送される。
【００１７】
変調信号の形式としては、一般的に光通信に用いられる様々な形式のものが利用できる。なかでも、ＣＭＩ符号化等、通信伝文の内容の１信号と０信号とのビット数割合に関わらず、第１の発光素子１２の発光時間と消光時間との比（デューティー比）が一定となる符号化形式を利用することが好ましい。このようにすることで、第１の発光素子１２の発光強度を一層安定化できる。
【００１８】
第２の光送受信装置２から第１の光送受信装置１へ伝達された情報は、光信号として第１の受光素子１３で受信される。そして、検出結果として取り出された信号は、例えば、第１のトランスインピーダンスアンプ（以下、ＴＩＡと略記することがある）１６によって増幅され、出力信号１として第１の論理回路１１に入力され、通信伝文が分解処理されてから、伝達された情報が取り出される。
第１の光送受信装置１から第２の光送受信装置２へ伝達された情報も、上記と同様に処理される。すなわち、第２の受光素子２３で光信号が受信され、検出結果として取り出された信号は、例えば、第２のトランスインピーダンスアンプ２６によって増幅され、出力信号２として第２の論理回路２１に入力され、通信伝文が分解処理されてから、伝達された情報が取り出される。
【００１９】
第１の論理回路１１及び第２の論理回路２１は、例えば、定型伝文を処理するように構成された論理回路集積化素子でも良いが、通常は、ＣＰＵ又はＭＰＵと半導体メモリに記録されたソフトウェアプログラムとからなる組込制御コンピュータ装置であることが好ましい。
【００２０】
以下、本発明に係る光伝送装置５の特徴について、より詳細に説明する。
第１の光送受信装置１において、第１の受光素子１３が受信した光信号の強度（受光強度）は、第１の受光強度検知手段１４によって検知・判断され、その結果が第１の論理回路１１に通知される。第１の論理回路１１は、第１の受光素子１３における受光強度を、適切な受光強度の範囲と比較し、第２の光送受信装置２に備えられた第２の発光素子２２に対して発光強度の増加又は減少を指示する第１の発光強度要求数値を決定し、該第１の発光強度要求数値を光信号として第２の光送受信装置２に伝送するための第１の通信伝文を生成する。そして、第１の光送受信装置１は、該第１の通信伝文を含む光信号を、第1の光伝送媒体３を通じて第２の光送受信装置２へ伝送する。この時伝送される光信号は、第１の通信伝文以外に、これとは異なる他の多数の通信伝文を含んでいても良い。
【００２１】
第２の光送受信装置２も、第１の光送受信装置１と同様に機能する。すなわち、第２の論理回路２１は、第２の受光強度検知手段２４が検知した第２の受光素子２３の受光強度に基づき、第１の発光素子１２に対して発光強度の増加又は減少を指示する第２の発光強度要求数値を決定し、該第２の発光強度要求数値を光信号として第１の光送受信装置１に伝送するための第２の通信伝文を生成する。そして、第２の光送受信装置２は、該第２の通信伝文を含む光信号を、第２の光伝送媒体４を通じて第１の光送受信装置１へ伝送する。この時伝送される光信号は、第２の通信伝文以外に、これとは異なる他の多数の通信伝文を含んでいても良い。
【００２２】
第１の光送受信装置１において、第１の論理回路１１は、第１の受光素子１３からの光信号より第２の通信伝文を検出し、取得した第２の発光強度要求数値に基づいて第２の発光強度設定数値を決定し、該第２の発光強度設定数値を第１の発光強度制御手段１５に設定して、第１の発光素子１３の発光強度を適切な値に保持するよう制御する。発光強度の制御は、例えば図示するように、第１の発光強度制御手段１５と第１の発光素子１２の間に、電源回路である第１の駆動回路１７を設け、これを介して行うのが好ましい。
【００２３】
第２の論理回路２１は、第２の受光素子２３からの光信号より第１の通信伝文を検出し、取得した第１の発光強度要求数値に基づいて第１の発光強度設定数値を決定し、該第１の発光強度設定数値を第２の発光強度制御手段２５に設定して、第２の発光素子２２の発光強度を適切な値に保持するよう制御する。発光強度の制御は、例えば図示するように、第２の発光強度制御手段２５と第２の発光素子２２の間に、電源回路である第２の駆動回路２７を設け、これを介して行うのが好ましい。
【００２４】
以上のように本発明の光伝送装置では、一方の光送受信装置において、受光素子における受光強度に基づいて、対応する他方の光送受信装置における発光素子の発光強度要求数値を決定し、これを他方の光送受信装置に伝送する。さらに、他方の光送受信装置から伝送された発光強度要求数値に基づいて、対応する発光素子の発光強度を制御する。このように、双方向通信によりフィードバック制御する構成とすることで、本発明の光伝送装置は、発光素子の経年劣化や素子周辺の温度変化等、様々な通信不安定化の原因に対しても、通信を安定化するのに有効である。また、フィードバック制御を光信号の伝送で行うので、装置全体の構成を簡略化できる。さらに、双方向通信を高速で行うことができる。
そして、本発明の光伝送装置は、従来のものとは異なり、例えば、発光素子近傍にモニタ用の受光素子、温度検知手段、ＡＧＣ回路等を別途設けたり、光受信部にリミッティングアンプを搭載したりしなくても、発光素子の出力光強度及び受光素子の受光強度を、長期に渡って適切な値に保持できる。したがって、本発明によれば、装置の小型化、低コスト化が実現でき、消費電力も低減できる。
【００２５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る光伝送装置は、前記第１の実施形態において、第１の光送受信装置１は第１の通信伝文を含む光信号を、第２の光送受信装置は第２の通信伝文を含む光信号を、それぞれ一定の時間間隔を設けて伝送するように構成したものである。
このように、発光強度要求数値を伝送するための通信伝文を、適切な時間間隔を設けて伝送することで、伝送される光信号中の全ての通信伝文に占める、発光強度要求数値を伝送するための通信伝文の時間割合を低く抑えることと、リアルタイム性が高いフィードバック制御を実現することとのバランスを良好に保つことができる。
【００２６】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る光伝送装置は、前記第１又は第２の実施形態において、第１の通信伝文及び第２の通信伝文が、発信元識別番号、宛先識別番号及び伝送情報を含むものである。
近年、バックプレーン等の機器内配線においても、イーサネット（登録商標）等のＬＡＮ技術を利用する検討が進められており、本発明においても、このような技術を適用することが好ましい。
本発明の光伝送装置においては、第１の発光強度要求数値を伝送するための第１の通信伝文、及び第２の発光強度要求数値を伝送するための第２の通信伝文として、独自仕様の伝文を定義して用いても良い。しかし、本発明の光伝送装置において、通常伝送する伝文として、何らかのＬＡＮ規格に則ったものを利用する場合には、発光強度要求数値を伝送するための通信伝文も、同じ様式のものを利用することが好ましい。例えば、パケット又はセルと呼ばれる発信元識別番号、宛先識別番号、伝送情報、その他各種付加情報を含むものとして規定された伝文形式を利用するのが好ましい。
このようにすることで、第１及び第２の論理回路内での情報処理の整合性を確保でき、光伝送装置を簡便に構成できる。
【００２７】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る光伝送装置は、前記第３の実施形態において、第１及び第２の通信伝文が、他の通信伝文とは異なる番号で宛先識別番号が設定され、他の通信伝文と区別可能であるように構成されたものである。
第１の通信伝文及び第２の通信伝文が、宛先識別番号として、他の通信伝文において通常設定される番号とは異なる特別な番号で設定された場合、例えば、何らかのソフトウェア上の処理誤り又はハードウェアの接続誤り等の問題が生じても、第１の通信伝文及び第２の通信伝文が、再処理又は再伝送されること防止できる。
【００２８】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る光伝送装置は、前記第４の実施形態において、第１及び第２の通信伝文が、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスイート仕様に従ったものであり、他の通信伝文とは異なる番号で設定される宛先識別番号として、リンクローカルアドレスが設定されたものである。
例えば、通信伝文の上位層仕様として、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスイート仕様を採用した場合、ＴＣＰ／ＩＰパケットでは、発信元識別番号及び宛先識別番号として、ＩＰアドレスを用いることが定められている。ＩＰアドレスには、一般的に経路制御に用いるために各接続組織に割り当てられているものの他、各接続組織が自組織内接続にのみ用いるべきものとして規定されたプライベートアドレス領域等、特別に区分されたアドレス領域がある。ＩＡＮＡ発行のＲＦＣ３３３０「Ｓｐｅｃｉａｌ−Ｕｓｅ  ＩＰｖ４  Ａｄｄｒｅｓｓｅｓ」（２００２年９月発行）には、１６９．２５４．０．０／１６のアドレス領域が、リンクローカル（ｌｉｎｋ  ｌｏｃａｌ）ブロックであり、このアドレス領域を単一リンク上のホスト間の通信に割り当てることが規定されている。第１の発光強度要求数値を伝送するための第１の通信伝文、及び第２の発光強度要求数値を伝送するための第２の通信伝文としては、このリンクローカルアドレスを用いることが好ましい。
【００２９】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係る光伝送装置は、前記第１〜５のいずれかの実施形態において、動作停止後に再起動された時に初期値として用いるため、正常動作中に最後に用いた第１及び第２の発光強度設定数値が保存される不揮発性メモリを備えるものである。
例えば、発行素子は、長期使用による経年劣化により発光強度の低下を生じる。本発明によれば、発光素子の年月経過にあわせて発光強度設定数値を徐々に増加させていくように制御することで、発光素子の発行強度を一定のレベルに保持できる。この時、何らかの事由により、光伝送装置５が動作を停止し、その後再起動した場合においては、発光強度設定数値の初期値を出荷時の値ではなく、光伝送装置５が動作を停止した時に設定されていた発光強度設定数値と同じ値にすることが好ましい。
このようにすることで、光伝送装置５が動作を停止した後、再起動した場合であっても、第１の発光素子１２及び第２の発光素子２２の発行強度は、再起動当初から適切な値に設定される。
そのためには、光伝送装置５に不揮発性メモリを設け、光伝送装置５が正常動作中の第１及び第２の発光強度設定数値を該不揮発性メモリに保存するように設定しておくことが好ましい。このようにすることで、光伝送装置５が正常動作中に最後に用いた第１及び第２の発光強度設定数値を、再起動後に不揮発性メモリから読み出し、初期値として容易に利用できる。
【００３０】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態に係る光伝送装置は、前記第１〜６のいずれかの実施形態において、第１の論理回路１１は、第１の受光強度検知手段１４が第１の受光素子１３における受光を検知しない場合に、これを示すフラグ情報と、第１の発光強度要求数値として第２の発光強度要求数値と同じ数値を設定した第１の通信伝文とを含む光信号を生成し、第１の光送受信装置１は、該光信号を第２の光送受信装置２へ伝送するものである。
本発明の光伝送装置５においては、発光強度要求数値として相対値を伝送する。すなわち、現在の発光強度設定数値に対して、増加を要求するか又は減少を要求するかを相対的に数値化して、発光強度要求数値とする。しかし、第１の受光強度検知手段１４が第１の受光素子１３における受光を検知しない場合には、第１の論理回路１１は、第１の受光素子１３が受光していないことを示すフラグ情報と、第１の発光強度要求数値として第２の発光強度要求数値と同じ数値を絶対値として設定した第１の通信伝文とを含む光信号を生成する。第１の光送受信装置１が、該光信号を第２の光送受信装置２へ伝送すると、第２の論理回路２１は、絶対値として伝送された第１の発光強度要求数値から、第１の発光強度設定数値を決定し、これを第２の発光強度制御手段２５に設定する。
このようにすることで、第２の光送受信装置２において、不揮発性メモリから読み出した発光強度要求数値が不適切であったり、発光強度要求数値の読み出しに失敗したりするなど不具合が生じ、その結果、第２の発光強度制御手段２５に不当に小さい値が設定されてしまった場合であっても、代替となる発光強度設定数値が提供されるので、不具合が早期に回復される。
【００３１】
本発明においては、第２の光送受信装置２の構成も、上記第７の実施形態における第１の光送受信装置１の構成と同様にすることが好ましい。
すなわち、光伝送装置５において、第２の論理回路２１は、第２の受光強度検知手段２４が第２の受光素子２３における受光を検知しない場合に、これを示すフラグ情報と、第２の発光強度要求数値として第１の発光強度要求数値と同じ数値を設定した第２の通信伝文とを含む光信号を生成し、第２の光送受信装置２は、該光信号を第１の光送受信装置１へ伝送するように構成することが好ましい。
【００３２】
このようにすることで、例えば、発光素子の長期使用による経年劣化により、発光強度が低下した場合、第１の発光素子１２及び第２の発光素子２２の出荷時期が同時期でかつ累積使用期間が同程度であれば、発光素子の発光強度が適切な値に調整される。
また、発光素子周囲の温度変化の影響で発光素子の発光強度が低下した場合、第１の光送受信装置１及び第２の光送受信装置２が類似環境下に設置されていれば、発光素子の発光強度が適切な値に調整される。
【００３３】
（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態に係る光伝送装置は、前記第１〜７のいずれかの実施形態において、第１の論理回路１１が、一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段１４による第１の受光素子１３における受光を検知しない場合、あるいは一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段２４が第２の受光素子２３における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第２の光送受信装置２が第１の光送受信装置１へ伝送する場合、第１の光送受信装置１が警報を発するものである。
ここで、一定時間とは、特に限定されるものではなく、目的や状況に応じて、適宜選択すれば良い。
警報を発するか否かは、第１の論理回路１１が判断し、その判断に基づいて警報発生手段を作動させるように制御すると良い。
警報の形式は特に限定されず、目的に応じて任意に選択できる。例えば、光伝送装置５付近に居る作業者が目視で確認する操作パネルに、故障を意味するＬＥＤランプ等の警報ランプを設けておき、故障時に該ランプを点灯させるとともに、警報ブザーが鳴るように設定しても良い。又は、ＳＮＭＰプロトコルにより、ネットワークオペレータが操作する監視ソフトウェアに対して、故障を通知するパケットを送信するようにしても良い。
このようにすることで、例えば、第１の発光素子１２又は第２の発光素子２２が、故障により発光しなくなってしまった場合に、故障をいち早く把握できる。
【００３４】
本発明においては、第２の光送受信装置２の構成も、上記第８の実施形態における第１の光送受信装置１の構成と同様にすることが好ましい。
すなわち、第２の論理回路２１が、一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段２４による第２の受光素子２３における受光を検知しない場合、あるいは一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段１４が第１の受光素子１３における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第１の光送受信装置１が第２の光送受信装置２へ伝送する場合、第２の光送受信装置２が警報を発するように構成することが好ましい。
【００３５】
（第９の実施形態）
本発明の第９の実施形態に係る光伝送装置は、前記第１〜８のいずれかの実施形態において、第１の論理回路１１が、一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段１４による第１の受光素子１３における受光を検知しない場合、あるいは一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段２４が第２の受光素子２３における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第２の光送受信装置２が第１の光送受信装置１へ伝送する場合、第１の論理回路１１が、事前に設定された情報に従って、第１の発光素子１２の発光強度を段階的に増加させるように制御するものである。
このようにすることで、第１の発光素子１２の発光強度が適切な値にまで増加した時点で、光信号の伝送を回復することが可能となる。また、発光強度を段階的に増加させるので、発光強度が過剰な値になることで生じる可能性のある不具合を、あらかじめ抑制できる。
【００３６】
本発明においては、第２の光送受信装置２の構成も、上記第９の実施形態における第１の光送受信装置１の構成と同様にすることが好ましい。
すなわち、第２の論理回路２１が、一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段２４による第２の受光素子２３における受光を検知しない場合、あるいは一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段１４が第１の受光素子１３における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第１の光送受信装置１が第２の光送受信装置２へ伝送する場合、第２の論理回路２１が、事前に設定された情報に従って、第２の発光素子２２の発光強度を段階的に増加させるように制御する構成とすることが好ましい。
【００３７】
（第１０の実施形態）
本発明の第１０の実施形態に係る光伝送装置は、前記第１〜８のいずれかの実施形態において、第１の論理回路１１が、一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段１４による第１の受光素子１３における受光を検知しない場合、又は一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段２４が第２の受光素子２３における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第２の光送受信装置２が第１の光送受信装置１へ伝送する場合、第１の論理回路１１が、第１の光送受信装置１の外部からの手動設定、電気信号による指示又は伝文による指示に従って、第１の発光素子１２の発光強度を段階的に増加させるように制御するものである。
このようにすることで、第１の発光素子１２の発光強度を、自動で増加させるのではなく、例えば、光伝送装置５を操作する作業者、又はネットワーク監視ソフトウェアを操作するネットワークオペレータの判断に基づいて増加させるので、自動で発光強度を過剰な値に設定してしまうことにより何らかの不具合が生じる可能性を、低く抑えることができる。
【００３８】
本発明においては、第２の光送受信装置２の構成も、上記第１０の実施形態における第１の光送受信装置１の構成と同様にすることが好ましい。
すなわち、第２の論理回路２１が、一定時間を経過しても、第２の受光強度検知手段２４による第２の受光素子２３における受光を検知しない場合、又は一定時間を経過しても、第１の受光強度検知手段１４が第１の受光素子１３における受光を検知しないことを示すフラグ情報を含む光信号を、第１の光送受信装置１が第２の光送受信装置２へ伝送する場合、第２の論理回路２１が、第２の光送受信装置２の外部からの手動設定、電気信号による指示又は伝文による指示に従って、第２の発光素子２２の発光強度を段階的に増加させるように制御することが好ましい。
【００３９】
（その他の実施形態）
ここまでは、論理回路が発光素子の発光強度を制御する形式の光伝送装置について説明したが、双方向通信によりフィードバック制御する構成で通信を安定化する光伝送装置としては、次のようなものも挙げられる。
【００４０】
図２に例示する光伝送装置５０Ａは、第１の発光素子１２０、第１の受光素子１３０、第１のＴＩＡ１６０、第１の誤差検出器１８０及び第１の定電流源１９０を備える第１の光送受信装置１０と、第２の発光素子２２０、第２の受光素子２３０、第２のＴＩＡ２６０、第２の誤差検出器２８０及び第２の定電流源２９０を備える第２の光送受信装置２０と、前記第１の発光素子１２０及び第２の受光素子２３０を光学的に接続する第1の光伝送媒体３０と、前記第２の発光素子２２０及び第１の受光素子１３０を光学的に接続する第２の光伝送媒体４０と、を有する光伝送装置であって、前記第１のＴＩＡ１６０は、第１の受光素子１３０において受光強度に基づき発生した電流を電圧に変換及び増幅し、前記第１の誤差検出器１８０は、得られた電圧信号に基づいて、第１の受光素子１３０における受光強度を常時計測し、該計測値に基づいて第２の発光素子２２０を発光させるバイアス電圧を制御して出力し、前記第１の定電流源１９０は、出力されたバイアス電圧をバイアス電流に変換して、第１の発光素子１２０を駆動し、前記第２のＴＩＡ２６０は、第２の受光素子２３０において受光強度に基づき発生した電流を電圧に変換及び増幅し、前記第２の誤差検出器２８０は、得られた電圧信号に基づいて、第２の受光素子２３０における受光強度を常時計測し、該計測値に基づいて第１の発光素子１２０を発光させるバイアス電圧を制御して出力し、前記第２の定電流源２９０は、出力されたバイアス電圧をバイアス電流に変換して、第２の発光素子２２０を駆動することを特徴とする。
【００４１】
第１の発光素子１２０及び第２の発光素子２２０は、図１における第１の発光素子１２及び第２の発光素子２２と同様のものである。
第１の受光素子１３０及び第２の受光素子２３０は、図１における第１の受光素子１３及び第２の受光素子２３と同様のものである。
第1の光伝送媒体３０及び第２の光伝送媒体４０は、図１における第1の光伝送媒体３及び第２の光伝送媒体４と同様のものである。
第１のＴＩＡ１６０及び第２のＴＩＡ２６０は、図１における第１のＴＩＡ１６及び第２のＴＩＡ２６と同様のものである。
なお、第１のＴＩＡ１６０及び第２のＴＩＡ２６０をそれぞれ制御するための電力は、ここでは図示を省略するが、いずれも外部より供給される。
【００４２】
光伝送装置５０Ａにおいては、外部からの変調信号を得て、第１の発光素子１２０及び第２の発光素子２２０を駆動する。ここで、変調信号とは、バースト信号、連続信号等、いずれでも良く、適宜選択すれば良い。そして上記のように、第１の誤差検出器１８０により、第２の発光素子２２０を発光させるバイアス電圧を制御して、第１の定電流源１９０により、第1の光伝送媒体３０を通じてバイアス電流を第２の受光素子２３０に伝送する。同様に、第２の誤差検出器２８０により、第１の発光素子１２０を発光させるバイアス電圧を制御して、第２の定電流源２９０により、第２の光伝送媒体４０を通じてバイアス電流を第１の受光素子１３０に伝送する。
光伝送装置５０Ａは、前記第１の実施形態に係る光伝送装置５と同様の効果を奏するものである。
【００４３】
図３に例示する光伝送装置５０Ｂは、図２に例示する光伝送装置５０Ａにおいて、第1の光伝送媒体３０及び第２の光伝送媒体４０に代わり、これらを１本の光伝送媒体にまとめ、１心双方向通信するようにした光伝送媒体３４を用いたものである。光伝送装置５０Ｂは、この点以外については、光伝送装置５０Ａと同様である。光伝送媒体３４としては、光合分波器等を用いたものが例示できる。
このようにすることで、光伝送媒体の数を低減できるので、光伝送装置の一層の小型化が可能であり、取り扱い性も向上する。
【００４４】
図４に例示する光伝送装置５０Ｃは、第１の発光素子１２０、第１の受光素子１３０、第１のトランスインピーダンスアンプ１６０、第１の誤差検出器１８０及び第１の定電流源１９０を備える第１の光送受信装置１０と、第２の発光素子２２０、第２の受光素子２３０、第２のトランスインピーダンスアンプ２６０、第２の誤差検出器２８０及び第２の定電流源２９０を備える第２の光送受信装置２０と、前記第１の発光素子１２０及び第２の受光素子２３０を光学的に接続する第1の光伝送媒体３０と、前記第２の発光素子２２０及び第１の受光素子１３０を光学的に接続する第２の光伝送媒体４０と、前記第１の定電流源１９０及び前記第２の発光素子２２０を電気的に接続する第1の電気伝送媒体３１と、前記第２の定電流源２９０及び前記第１の発光素子１２０を電気的に接続する第２の電気伝送媒体４１と、を有する光伝送装置であって、前記第１のトランスインピーダンスアンプ１６０は、第１の受光素子１３０において受光強度に基づき発生した電流を電圧に変換及び増幅し、前記第１の誤差検出器１８０は、得られた電圧信号に基づいて、第１の受光素子１３０における受光強度を常時計測し、該計測値に基づいて第２の発光素子２２０へ伝送するバイアス電流を制御する電圧信号を出力し、前記第１の定電流源１９０は、出力された電圧信号をバイアス電流に変換して、第２の発光素子２２０へ伝送し、前記第２のトランスインピーダンスアンプ２６０は、第２の受光素子２３０において受光強度に基づき発生した電流を電圧に変換及び増幅し、前記第２の誤差検出器２８０は、得られた電圧信号に基づいて、第２の受光素子２３０における受光強度を常時計測し、該計測値に基づいて第１の発光素子１２０へ伝送するバイアス電流を制御する電圧信号を出力し、前記第２の定電流源２９０は、出力された電圧信号をバイアス電流に変換して、第１の発光素子１２０へ伝送することを特徴とする。
【００４５】
第1の電気伝送媒体３１及び第２の電気伝送媒体４１は、図示するような有線方式により電流を伝送するもので良いが、これに代わり、無線方式により電流を伝送する手段を利用しても良い。電気伝送媒体又は無線方式により電流を伝送する手段としては、いずれも公知のものが使用できる。
【００４６】
ここに例示する光伝送装置５０Ｃは、フィードバック制御を光信号ではなく電気信号の伝送で行う点以外は、上記光伝送装置５０Ａと同様である。
光伝送装置５０Ｃは、第２の受光素子２３０の受光強度に基づいて第１の発光素子１２０の発光強度を制御し、第１の受光素子１３０の受光強度に基づいて第２の発光素子２２０の発光強度を制御するので、それぞれの制御を独立して行うことができ、光伝送装置５０Ａよりも安定な通信が可能となる。
【００４７】
図５に例示する光伝送装置５０Ｄは、図４に例示する光伝送装置５０Ｃにおいて、第1の光伝送媒体３０及び第２の光伝送媒体４０に代わり、これらを１本の光伝送媒体にまとめ、１心双方向通信するようにした光伝送媒体３４を用いたものである。光伝送装置５０Ｄは、この点以外については、光伝送装置５０Ｃと同様である。光伝送媒体３４は、光伝送装置５０Ｂの場合と同様のものである。
このようにすることで、光伝送媒体の数を低減できるので、光伝送装置の一層の小型化が可能であり、取り扱い性も向上する。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、サーバ・ルータなどの高速データ転送装置、自動車、携帯電話、業務用複写機、ゲーム機といった分野における、比較的短い距離の光通信による情報伝送に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置を例示する概略構成図である。
【図２】双方向通信によりフィードバック制御する構成で通信を安定化する他の光伝送装置を例示する概略構成図である。
【図３】双方向通信によりフィードバック制御する構成で通信を安定化する他の光伝送装置を例示する概略構成図である。
【図４】双方向通信によりフィードバック制御する構成で通信を安定化する他の光伝送装置を例示する概略構成図である。
【図５】双方向通信によりフィードバック制御する構成で通信を安定化する他の光伝送装置を例示する概略構成図である。
【図６】従来の光伝送装置を例示する概略構成図である。
【図７】従来の他の光伝送装置における光送信部を例示する概略構成図である。
【図８】従来の他の光伝送装置における光送信部を例示する概略構成図である。
【図９】従来の他の光伝送装置における光受信部を例示する概略構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・第１の光送受信装置、１１・・・第１の論理回路、１２・・・第１の発光素子、１３・・・第１の受光素子、１４・・・第１の受光強度検知手段、１５・・・第１の発光強度制御手段、２・・・第２の光送受信装置、２１・・・第２の論理回路、２２・・・第２の発光素子、２３・・・第２の受光素子、２４・・・第２の受光強度検知手段、２５・・・第２の発光強度制御手段、３・・・第1の光伝送媒体、４・・・第２の光伝送媒体、５・・・光伝送装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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