JP2009033558A - 光空間受信装置およびこの装置が搭載された電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号とリモコン信号を同一処理回路で処理することにより、システム構成が簡単で、かつ、安価な光空間受信装置およびこの装置が搭載された電子機器を提供する。
【解決手段】赤外線信号Ｓを電流信号に変換する信号受信用ＰＤ１と、この電流信号を電圧信号に変換するＩ／Ｖ変換回路２と、この電圧信号を増幅し、デジタル変換してデジタル信号を出力する共用処理回路３と、リモコン信号を受信する場合には共用処理回路３をリモコンモードに切り替え、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信する場合には共用処理回路３をＩｒＳｉｍｐｌｅモードに切り替えるモード切替回路とを備えており、共用処理回路３が、リモコンモードのときにはリモコン信号をデジタル信号に変化し、ＩｒＳｉｍｐｌｅモードのときにはＩｒＳｉｍｐｌｅ信号をデジタル信号に変換する。
【選択図】図１

Description

本発明は、赤外線信号を用いた無線通信を行う際に、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を示す赤外線信号を受信して、この受信した赤外線信号を変換することにより、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を示すデジタル信号を得る光空間受信装置およびこの装置が搭載された電子機器に関する。

従来より、異なる電子機器間で無線通信を行うために、赤外線空間通信がしばしば使用されている。この赤外線空間通信では、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）で制定された双方向通信プロトコルでは、いくつかのレイヤ、例えば物理層、データリンク層、ネットワーク層およびトランスポート層などに関する規格が定められている。

このプロトコルを採用した赤外線空間通信では、送信機と受信機（受信装置）との間に物理的なネットワークを形成するが必要なく、ピア・ツー・ピア（１対１）での通信を簡単に成立させることができる。現在は、例えば、携帯電話機やＤＳＣ（デジタルスチールカメラ）とプリンタとの間においてこのような赤外線空間通信が実施されている。

このような赤外線空間通信を実施する際に用いられる受信機を構成する信号処理回路の一従来例として、特開２００６−１４０６６８号公報に開示されている信号処理回路がある。この信号処理回路は、ＩｒＤＡ信号処理回路にリモコン信号処理回路を追加することにより形成されたものであり、ＩｒＤＡ信号処理回路は、ＩｒＤＡに基づく通信を実施する際に用いられる信号（ＩｒＤＡ信号）のみを処理し出力する処理回路である。また、リモコン信号処理回路は、ＩｒＤＡ信号のデータ伝送速度の範囲外にデータ伝送速度があり、例えばテレビのチャンネル切替や音量調節のためにリモコン操作を行う際に用いられる信号（リモコン信号）のみを処理し出力する処理回路である。

また、近年多用されている、液晶テレビ（ＴＶ）およびプラズマＴＶに代表される薄型ＴＶにおいては、暗い部屋では画面の黒色表示部が灰色に見え、コントラスト比が悪化するといった問題が生じていた。この問題は、例えば、液晶ＴＶでは、表示パネルの背後からバックライトを常時点灯した状態で、バックライトの光を液晶にて透過または遮断するといった制御を実施することにより画面表示を行っているため、暗い部屋では、液晶にてバックライトの光を遮断しているにもかかわらず漏れ光が無視できなくなり、このような問題が生じていた。

このような問題を解決するために、液晶ＴＶには、バックライトの輝度を自動的に調整する機能を備えたものがある。このような機能を実現する制御回路の一従来例として、特開平９−１４６０７３号公報に開示されている液晶表示装置のバックライト調光回路がある。この液晶表示装置のバックライト調光回路は、液晶表示パネル周囲の照度を検出し、検出された光の輝度に応じたレベルの外光照度信号を出力する複数の光センサ（照度センサ）と、これら光センサから出力された外光照度信号のすべてまたは一部の平均値を算出する平均値算出手段と、この平均値算出手段によって算出された外光照度信号の平均値と手動によって設定された調光設定量とに基づいて、バックライト駆動回路の輝度調整を行う輝度調整手段とを備えており、外周光照度と操作者の個人的視感度とに対応して自動調光を行う。

近年、このような自動調光を行うことによってバックライトの消費電力をより低くするといった目的のためにも、赤外線空間通信機の受信機への照度センサ搭載は必須となっている。

一方、前述のＩｒＤＡで制定された双方向通信プロトコルを簡単化し、実効通信速度をあげたＩｒＳｉｍｐｌｅ１．０プロトコル（ＩＴＸイー・グローバルビバレッジ株式会社、株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ、シャープ株式会社および早稲田大学で共同開発した赤外線による高速無線通信方式の規格）が実用化されており、このＩｒＳｉｍｐｌｅ１．０プロトコルを用いた小型で安価な赤外線通信機が提供されている。

このＩｒＳｉｍｐｌｅプロトコルでは、従来のＩｒＤＡにおいて規定されている物理層はそのまま用いて、データリンク層、ネットワーク層およびトランスポート層のプロトコルを簡単化している。また、ＩｒＳｉｍｐｌｅプロトコルでは、片方向通信を実現するＨｏｍｅ Ａｐｐｌｉａｎｃｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ（片方向通信プロファイル）と双方向通信を行うＴｉｎｙ Ｏｂｊｅｃｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ（双方向通信プロファイル）という２つのプロファイルが策定されている。

この片方向通信プロファイルは、簡潔な動作および簡単な実装を目的に作成されている。このプロファイルを用いて通信を行う際には、送信機は、受信機と送信機との接続、データ交換、および接続の切断までを連続して行い、受信機は、データが完全に受信できたかどうかの確認のみを行う。受信機において完全に受信できた場合は、受信機に接続されたコントローラ（受信機からの出力信号に基づいて、例えば、表示装置、プリンターまたは音楽再生装置などの制御を行う装置）による制御に基づき、表示装置にて受信したデータを表示したり、プリンターにて受信したデータを印刷したりする等の処理が行われる。一方、データの受信に失敗したことを検出した場合には、通信を終了する。

ＩｒＳｉｍｐｌｅ１．０プロトコルを採用した片方向通信対応の受信機は、ＴＶおよびプロジェクタ等といった映像機器に搭載されており、例えば、携帯電話機またはＤＳＣで撮った画像データを片方向通信対応の受信機で受信した後、ＴＶまたはプロジェクタ等に伝送するといった用途で用いられていた。このような用途では、携帯電話機やＤＳＣを、従来のリモコン送信機のような形態でデータ送信機として使用して、高速通信を実現していた。また、携帯電話機等の中には、リモコン送信機としての機能が搭載されており、携帯電話機を使用してＴＶのチャンネルを変える等といった、従来のリモコン送信機の代用品として使用されるものもある。
特開２００６−１４０６６８号公報 特開平９−１４６０７３号公報

しかしながら、送信機については、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号とリモコン信号とを共用で使用できる機器が実用化されているにもかかわらず、受信機については、これらの両信号を処理できる共用の処理回路を備えた機器がなかった。

一般的な受信機の一例としては、図７に示す受信機がある。

この受信機は、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を示す赤外線信号Ｓを受光して、この受光した赤外線信号Ｓの光量に比例した大きさの電流を出力することにより、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を赤外線信号から電気信号に変換するフォトダイオード（ＰＤ）１００と、ＰＤ１００から出力された電気信号の電流値が非常に微弱であるため、電流値で示していたＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を電圧値で示すために、電流−電圧変換（Ｉ／Ｖ変換）を行うＩ／Ｖ変換回路１０１と、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号をデジタル信号に変換するＩｒＳｉｍｐｌｅ用処理回路１０２と、リモコン信号をデジタル信号に変換するリモコン用処理回路１０３と、ＩｒＳｉｍｐｌｅ用処理回路１０２およびリモコン用処理回路１０３のうちのどちらの処理回路を動作させるのかを指定するセレクト回路１０４とを備えている。

この受信機は、外部出力端子として、ＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子１０５とリモコン出力端子１０６とを備えており、外部入力端子として、セレクト入力端子１０７を備えており、ＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子１０５はＩｒＳｉｍｐｌｅ用処理回路１０２から出力された信号を外部に取り出すための端子であり、リモコン出力端子１０６はリモコン用処理回路１０３から出力された信号を外部に取り出すための端子である。

セレクト回路１０４は、セレクト入力端子１０７を介して入力されたセレクト信号のレベルに基づき、リモコン信号を受信しているときには、ＩｒＳｉｍｐｌｅ用処理回路１０２をオフ状態に切り替え、リモコン用処理回路１０３をオン状態に切り替え、また、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信しているときには、ＩｒＳｉｍｐｌｅ用処理回路１０２をオン状態に切り替え、リモコン用処理回路１０３をオフ状態に切り替える。

このように、従来の受信機においては、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を処理する処理回路とリモコン信号を処理する処理回路とが別々に構成されているため、受信機自体のコストが高くなるといった問題が生じていた。さらに、受信機とコントローラとこのコントローラによって制御される種々の装置とから構成された電子機器のシステム構成が複雑になるといった問題も生じていた。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号とリモコン信号を同一処理回路で処理することにより、システム構成が簡単で、かつ、安価な光空間受信装置およびこの装置が搭載された電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の光空間受信装置は、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を赤外線信号からアナログの電気信号に変換する第１変換手段と、アナログの電気信号（アナログ信号）をデジタルの電気信号（デジタル信号）に変換する第２変換手段と、第２変換手段のモードを切り替えるモード切替手段とを備えている。

この光空間受信装置は、例えば、図１に示すように、第１変換手段として、信号受信用受光素子である信号受信用ＰＤ１とＩ／Ｖ変換回路２とを備えており、第２変換手段として共用処理回路３を備えており、モード切替手段としてモード切替回路９を備えている。前記信号受信用ＰＤ１は、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号またはリモコン信号を示す赤外線信号Ｓをアナログの電流信号に変換し、前記Ｉ／Ｖ変換回路２は、電流信号を電圧信号に変換し、前記共用処理回路３は、電圧信号を増幅し、デジタル変換してデジタル信号を出力する。また、モード切替回路９は、光空間受信装置１０がリモコン信号を受信したときには共用処理回路３のモードをリモコンモードに切り替え、光空間受信装置１０がＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信したときには共用処理回路３のモードをＩｒＳｉｍｐｌｅモードに切り替える。

すなわち、本発明によれば、受信装置にて受信したＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を、同一の処理回路（共用処理回路３）で変換処理することができるので、システム構成が簡単で、かつ、安価な光空間受信装置を提供することができる。

また、外部出力端子としてＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子とリモコン出力端子とを備えていてもよい。

この場合には、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号とリモコン信号とを別々の出力端子から取り出すことができるので、光空間受信装置とコントローラとを容易に接続することができる。

また、外部入力端子としてモード切替入力端子を備えていてもよい。

この場合には、モード切替入力端子を介してモード切替信号を入力することによって、モード切替回路の動作を制御することができる。

さらに、前記ＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子が第１スイッチング素子を介して共用処理回路に接続されており、リモコン出力端子が第２スイッチング素子を介して共用処理回路に接続されていてもよい。

一般的に、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号は、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｓｅｒｉａｌ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）１．０〜１．４で規定されている物理層を通信に用いる。ＩｒＤＡ１．０〜１．４では大きく分けて２つのモードの通信に関して規定しており、これらのモードは通信速度の違いによって区別されている。

まず１つ目のモードは、通信速度が１１５．２ｋｂｐｓ以下の信号を用いた低速通信を扱うモードであり、いわゆるＳｅｒｉａｌ Ｉｎｆｒａｒｅｄ（ＳＩＲ）モードと呼ばれている。２つ目のモードは、通信速度が４．０Ｍｂｐｓ、パルス幅が１２５ｎｓ（Ｄｕｔｙ１／４）の信号を用いた高速通信を扱うモードであり、いわゆるＦａｓｔ Ｉｎｆｒａｒｅｄ（ＦＩＲ）モードと呼ばれている。

このように、ＳＩＲモードとＦＩＲモードとでは、信号の通信速度やパルス幅が全く異なっているため、信号を増幅する際には扱い得る帯域が異なる２つのアンプがそれぞれ必要になる。

本発明において、送信機からは、画像データまたは音楽データなどが送信される。このようなデータを送信する場合、送信機から出力されるＩｒＳｉｍｐｌｅ信号としては、一般的に、ＦＩＲモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号が使用される。そのため、前記第１スイッチング素子として、ＦＩＲモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号の周波数帯域を含む帯域に周波数特性を有する第１バッファ回路を用いることにより、この第１バッファ回路をＦＩＲモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を出力するスイッチング素子として機能させることができる。

一方、リモコン信号は、一般的に、副搬送波が周波数３０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ５０％の信号であり、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号のＳＩＲモードと近い周波数帯を使用した信号であるため、本発明では、ＳＩＲモードの信号と同じ扱いをしている。そのため、第２スイッチング素子として、ＳＩＲモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号の周波数帯域を含む帯域に周波数特性を有する第２バッファ回路を用いることにより、この第２バッファ回路をリモコン信号を示すデジタル信号を出力するスイッチング素子として機能させることができる。

なお、本発明においては、「ＳＩＲモード」を「リモコンモード」とも言い、「ＦＩＲモード」を「ＩｒＳｉｍｐｌｅモード」とも言う。

さらに、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信している場合、前記第２バッファ回路をオフ（ＯＦＦ）状態とし、リモコン信号を受信している場合、前記第１バッファ回路をＯＦＦ状態とするバッファ切替手段を備えていてもよい。

この場合には、ＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子に接続されたコントローラがリモコン出力端子に及ぼす影響や、リモコン出力端子に接続されたコントローラがＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子に及ぼす影響をより確実に低減することができるとともに、光空間受信装置の消費電力を抑えることもできる。

また、外周光の光量を検出する照度検出手段をさらに備えており、この照度検出手段が、外周光の光量ならびに赤外線信号の光量の和を示す電流信号を出力する照度検出用受光素子を有する構成となっていてもよい。

この場合には、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を示す赤外線信号を受信してデジタル信号に変換する赤外線信号処理手段と、外周光の光量を計測する照度センサとを１つの光空間受信装置にて実現することができる。また、赤外線信号処理手段では、赤外線信号のみを受信するので、赤外線信号と外周光とを混信することなく別々に処理することができるので、精度の高い信号処理を行うことができる。

前記共用処理回路が、電圧信号を増幅する手段としての通信用増幅器と、通信用増幅器の増幅率を調整するオートゲインコントロール（ＡＧＣ）回路とを備えており、前記照度検出手段が、照度検出用受光素子から出力された電流信号を増幅する照度検出用増幅器とを備えており、ＡＧＣ回路が、照度検出用増幅器の出力信号の変化に従って通信用増幅器の増幅率を調整する構成となっていてもよい。

この場合には、照度検出用増幅器から出力された電流信号の電流値の変化を、通信用増幅器の増幅率にフィードバックすることができ、赤外線信号処理手段の回路構成を簡単にすることができ、より安価な光空間受信装置を提供することができる。

前記照度検出手段が、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号またはリモコン信号を受信しているときに、この照度検出手段からの出力をシャットダウンするシャットダウン回路をさらに備えていてもよい。

この場合には、照度検出手段がＩｒＳｉｍｐｌｅ信号またはリモコン信号を受信して誤作動を起こすことを防止できるとともに、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号またはリモコン信号を受信しているときは、照度検出手段に消費電流がほとんど流れないなので、光空間受信装置の消費電力を抑えることができる。

また、前記照度検出手段の出力信号が、照度検出用受光素子に入射した外周光および赤外線信号の光量の総和に一次比例して変化するアナログ信号であってもよい。

この場合には、簡単に、外周光の照度と照度検出手段からの出力である照度センサの出力とを１対１に対応付けることができ、その結果、高精度な照度測定を実施することができる。

また、前記照度検出手段がアナログデジタル（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ（Ａ／Ｄ））変換器をさらに備えており、照度検出手段の出力信号がデジタル信号であってもよい。

この場合には、Ａ／Ｄ変換器を介することなく、光空間受信装置とコントローラとを直接接続することができる。

なお、前述の光空間受信装置を電子機器に搭載することにより、システム構成が簡単で、かつ、安価な電子機器を実現することができる。

本発明は、上記のように構成したので、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号とリモコン信号を同一処理回路で処理することができ、システム構成が簡単で、かつ、安価な光空間受信装置およびこの装置が搭載された電子機器を提供することができるといった効果を奏する。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
まず、本発明の光空間受信装置の実施形態１について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の光空間受信装置の実施形態１を示すブロック図である。

光空間受信装置１０は、大別すると、信号受信用ＰＤ１と、Ｉ／Ｖ変換回路２と、共用処理回路３と、第1バッファ回路４と、第２バッファ回路５と、外部出力端子としてのＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子６およびリモコン出力端子７と、外部入力端子としてのモード切替入力端子８と、モード切替回路９とを備えている。

信号受信用ＰＤ１は、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を示す赤外線信号Ｓを受光して、この受光した信号の光量に比例した大きさの電流を出力する。

Ｉ／Ｖ変換回路２は、信号受信用ＰＤ１から出力された電流が非常に微弱であるため、電流値で示していたＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を電圧値で示すために、電流−電圧変換を行う。

共用処理回路３は、電流−電圧変換後のＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号をデジタル信号に変換する処理を行う。

第1バッファ回路４は、ＩｒＳｉｍｐｌｅモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号の周波数帯域を含む帯域に周波数特性を有しており、共用処理回路３から出力されたＩｒＳｉｍｐｌｅモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を選択的に出力するスイッチング素子である。一方、第２バッファ回路５は、リモコンモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号の周波数帯域を含む帯域に周波数特性を有しており、共用処理回路３から出力されたリモコン信号を選択的に出力するスイッチング素子である。

ＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子６は、第１バッファ回路４に接続されており、リモコン出力端子７は、第２バッファ回路５に接続されている。

モード切替入力端子８には、モード切替回路９の動作を制御するモード切替信号が入力される。モード切替回路９は、このモード切替信号に従って共用処理回路３のモードを切り替える。

また、一般的に、コントローラを構成する各種回路のインピーダンスは、回路の仕様によって様々であり、そのため、インピーダンスの違いによりＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子６およびリモコン出力端子７間で相互作用が生じてしまうといった問題が生じる場合がある。このような問題を解決するために、本実施形態では、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信しているときは第２バッファ回路５をＯＦＦ状態に切り替え、リモコン信号を受信しているときは第１バッファ回路４をＯＦＦ状態に切り替えるバッファ切替手段を設けることが好ましい。また、このバッファ切替回路は、モード切替回路に連動した回路であることが好ましい。

さらに、このようなバッファ切替手段を設けることにより、いずれか一方のバッファ回路をＯＦＦ状態に切り替えることができ、ＯＦＦ状態に切り替えられたバッファ回路には電流がほぼ流れなくなるので、光空間受信装置の消費電力を抑えることもできる。

また、本発明の光空間受信装置においては、本実施形態のように、光空間受信装置の出力端子を２形態にすることが好ましい。すなわち、空間受信装置の出力端子として、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を出力するためのＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子６と、リモコン信号を出力するためのリモコン出力端子７とをそれぞれ分割して備えていることが好ましい。このように構成することにより、光空間受信装置からＩｒＳｉｍｐｌｅ信号とリモコン信号とを別々に取り出すことができる。

その結果、コントローラ（図示せず）と光空間受信装置との間の接続が、コントローラのＩｒＳｉｍｐｌｅ入力端子（ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を入力する端子）を所定のケーブルを介してＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子６に接続し、コントローラのリモコン入力端子（リモコン信号を入力する端子）をケーブルを介してリモコン出力端子７に接続するといった簡単な作業で実現できる。

次に、図１に示す光空間受信装置を構成する共用処理回路について、図面を参照しつつより詳細に説明する。

図２は、図１に示す光空間受信装置を構成する共用処理回路の一例を示すブロック図である。

この共用処理回路３は、大別して、２段に従属接続された第１通信用増幅器３１および第２通信用増幅器３２と、コンパレータ３３と、ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）３４と、パルス生成回路３５と、ＡＧＣ回路３６と、ＬＰＦ３７とから構成されている。

なお、リモコン信号を受信しているとき、モード切替回路９は、第１通信用増幅器３１、第２通信用増幅器３２、コンパレータ３３、ＨＰＦ３４およびパルス生成回路３５をリモコンモードに切り替えて、共用処理回路をＳＩＲモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を処理するリモコンモードで動作させている。一方、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信しているとき、モード切替回路９は、第１通信用増幅器３１、第２通信用増幅器３２、コンパレータ３３、ＨＰＦ３４およびパルス生成回路３５をＩｒＳｉｍｐｌｅモードに切り替え、共用処理回路をＦＩＲモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を処理するＩｒＳｉｍｐｌｅモードで動作させる。

具体的には、リモコンモードの場合、第１通信用増幅器３１および第２通信用増幅器３２は共に通信速度が１１５．２ｋｂｐｓ、Ｄｕｔｙ３／１６の信号を増幅できる最小の帯域をもっており、ＨＰＦ３４で立ち上がりを検知し、パルス生成回路にてパルス幅１．６３μｓ、Ｄｕｔｙ３／１６のパルス信号を生成する。一方、ＩｒＳｉｍｐｌｅモードの場合、第１通信用増幅器３１および第２通信用増幅器３２は共には通信速度４Ｍｂｐｓ、Ｄｕｔｙ１／４の信号を増幅できる最小の帯域をもっており、ＨＰＦ３４でパルスの立ち上がりを検知し、パルス生成回路３５にてパルス幅１２５ｎｓ（Ｄｕｔｙ１／４）のパルス信号を生成する。

まず初めに、第１通信用増幅器３１および第２通信用増幅器３２は、図１に示すＩ／Ｖ変換回路２による変換処理によって得られた電圧信号を増幅する。

なお、第１通信用増幅器３１および第２通信用増幅器３２の増幅率は、ＡＧＣ回路３６によって制御される。一般的に、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号は、モバイル機器または手持ちタイプの機器に内蔵の送信機から出力されるので、これらの機器と光空間受信装置との間の距離は随時変化する。そして、この変化に伴い、送信機と光空間受信装置との間の距離が遠くなっていくに従い、信号受信用ＰＤ１のダイナミックレンジがより狭くなってしまう。ダイナミックレンジが狭くなると、赤外線信号が音声データを示すものである場合には音域が狭くなってしまい、一方、赤外線信号が画像データを示すものである場合には不鮮明な画面が表示されてしまうといった不具合が生じる。このような不具合を解消するために、ＡＧＣ回路３６は、第２通信用増幅器３２から出力された信号をＬＰＦ３７において時間平均することにより得られた値に従って、信号受信用ＰＤ１での受光量が多い場合には第１通信用増幅器３１および第２通信用増幅器３２を低い倍率で駆動させ、信号受信用ＰＤ１での受光量が少ない場合には第１通信用増幅器３１および第２通信用増幅器３２を高い倍率で稼働させることにより、これら増幅器のゲインを調整している。

次いで、第１通信用増幅器３１および第２通信用増幅器３２で増幅した信号は、コンパレータ３３でデジタル信号に変換された後、ＨＰＦ３４で低周波域の成分が除去され、パルス生成回路３５で後に実施される信号処理に適したパルス幅のパルス信号に変換され、共用処理回路３から出力される。すなわち、共用処理回路３では、信号受信用ＰＤ１で受光した赤外線信号の光量に基づき連続的に電流値が変化する交流的な波形のアナログ信号を、デジタル信号に変換している。

なお、前記モード切替信号は、光空間受信装置外部から入力される信号であり、例えば、送信機を用いて操作者がＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を送信することを示す操作を行ったとき、または、光空間受信装置に接続されたコントローラを用いて操作者がＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信するための操作を行ったときに、これらの操作があったことを示す信号である。通常時、モード切替回路は、モード切替信号に従って、共用処理回路３をリモコンモードで動作させる。そして、モード切替回路は、前述のような操作があったときのみモードを切り替えて、共用処理回路３をＩｒＳｉｍｐｌｅモードで動作させる。その後、予め設定された長さの時間経過しても光空間受信装置がＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信しなかった場合、または、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号の受信が予め設定された長さの時間途切れた場合には、モード切替回路９は、自動的にモードを切り替えて、共用処理回路３をリモコンモードで動作させる。
＜実施形態２＞
次に、本発明の光空間受信装置の実施形態２について、図面を参照して説明する。

図３は、本発明の光空間受信装置の実施形態２を示すブロック図である。

本実施形態の光空間受信装置は、前述の実施形態１の光空間受信装置１０とほぼ同様の構成を有し同様に動作する赤外線信号処理手段４０と、照度信号を出力する照度検出手段５０とから構成されるものである。

照度検出手段５０は、図３に示すように、照度検出用ＰＤ５１と、第１照度検出用増幅器５２と、第２照度検出用増幅器５３と、第２照度検出用増幅器５３の出力端子と共用処理回路１３とを接続する配線５４と、光空間受信装置の外部出力端子である照度出力端子５５とから構成されている。

照度検出手段５０では、まず、照度検出用ＰＤ５１が、入射した赤外線信号Ｓの光量と外周光Ｌの光量との和の平均値を示す電流信号を出力し、次いで、この信号を第１照度検出用増幅器５２および第２照度検出用増幅器５３とで順次増幅することにより、照度信号を得ており、照度信号は照度出力端子５５を介して外部に取り出される。

この照度信号を液晶表示装置のバックライト駆動回路の動作を制御する際に用いた場合、照度検出手段５０を、外周光Ｌの明るさに応じてバックライトの輝度を自動調整する照度センサとして機能させることができる。

通常、照度センサの受光素子としては、ピーク波長が５５０〜５６０ｎｍのＰＤが用いられる。このピーク波長は人間の可視光域（波長約４００ｎｍから７００ｎｍ）の中心値であり、このようなピーク波長のＰＤを用いることにより、人間の視感度に合わせてバックライトの輝度を自動調整することができる。本実施形態では、照度センサの受光素子である照度検出用ＰＤ５１として、赤外線領域にも感度を有し、かつ、比較的安価なＰＤであるＳｉを用いて形成されたＰＤが用いられる。このようなＰＤを用いることにより、照度検出用ＰＤ５１において、外周光Ｌのみならず赤外線信号Ｓの光量を含む光量を示す電流信号を得ることができる。

この照度検出手段５０では、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号に関しては予め設定された長さの時間毎の平均値が測定できればよいため、低周波数帯域（例えば、周波数数１０〜数１０ｋＨｚ）の成分を処理しうるＰＤまたはアンプを照度検出用ＰＤ５１、第１照度検出用増幅器５２および第２照度検出用増幅器５３として用いる。

なお、照度検出用ＰＤ５１、第１照度検出用増幅器５２および第２照度検出用増幅器５３として、高周波数領域に周波数特性をもつＰＤまたはアンプを用いることは好ましくない。近年では、室内灯としてインバータ方式蛍光灯が多用されているため、このインバータ方式蛍光灯の点灯電流の周波数に近い高周波数領域に周波数特性をもつＰＤまたはアンプを用いた場合には、このインバータ方式蛍光灯の点灯電流の周波数に反応してしまい、照度検出用ＰＤ５１、第１照度検出用増幅器５２および第２照度検出用増幅器５３の出力が不安定になってしまうためである。

また、図示していないが、第２照度検出用増幅器５３と照度出力端子５５との間にログアンプを挿入してもよく、この場合には、照度検出手段５０をログ出力特性をもった照度センサとして機能させることができる。

なお、図３に示すように、第２照度検出用増幅器５３から出力された信号をそのまま照度出力端子５５から取り出した場合には、照度出力端子５５からはアナログ信号が出力される。従って、後段に、アナログ信号の入力を必要とするコントローラが接続される場合には、照度出力端子５５とコントローラの入力端子とを配線で直接接続すればよい。一方、デジタル信号の入力を必要とするコントローラが接続される場合には、照度出力端子５５とコントローラの入力端子との間にＡ／Ｄ変換器を挿入すればよい。

また、図示していないが、第２照度検出用増幅器５３と照度出力端子５５との間にＡ／Ｄ変換器を挿入して、照度出力端子５５からデジタル信号を取り出すように構成した場合には、照度検出手段５０をデジタル信号を出力する照度センサとして機能させることができる。この場合には、Ａ／Ｄ変換器を挿入することなく、照度出力端子５５とデジタル信号の入力を必要とするコントローラの入力端子とを配線で直接接続することができる。

なお、照度出力端子５５は、電流で出力される場合は、後段コントローラとのマッチングを考え、電流を電圧に変換するための抵抗２３が接続されていてもよい。

本実施形態では、第２照度検出用増幅器５３の出力端子が、図３に示すように、配線５４を介して赤外線信号処理手段４０の共用処理回路１３に接続されている。

図４は、図３に示す光空間受信装置を構成する赤外線信号処理手段４０の共用処理回路の一例を示すブロック図である。

図３に示す共用処理回路１３は、図２に示す共用処理回路３と比較すると、ＬＰＦを備えていない点およびＡＧＣ回路３６に配線５４が接続されている点が異なっている。

前述したように、照度検出用ＰＤ５１としては、赤外線領域にも感度を有し、かつ、比較的安価なＰＤであるＳｉを用いて形成されたＰＤが用いられている。そのため、照度検出用ＰＤ５１からは、外周光のみならず赤外線信号Ｓの光量を含む光量を示す電流信号が出力される。従って、光空間受信装置がＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を示す赤外線信号Ｓを受信しているとき、第２照度検出用増幅器５３から出力される信号は、照度検出用ＰＤ５１に入射した赤外線信号Ｓの光量にも応じて変化する。

実施形態１では、ＡＧＣ回路３６が、図２に示すＬＰＦ３７から出力された信号の変化に従って第１通信用増幅器３１および第２通信用増幅器３２の増幅率を制御しているが、
本実施形態では、第２照度検出用増幅器５３から出力される信号を配線５４を介してＡＧＣ回路３６に入力しており、ＡＧＣ回路３６は、この信号の変化に応じて第１通信用増幅器３１および第２通信用増幅器３２の増幅率を制御している。

本実施形態の光空間受信装置によれば、共用処理のＬＰＦを省略することができるので、共用処理回路１３の回路構成をより簡単化することができる。

次いで、本実施形態の光空間受信装置のパッケージの具体例について、図面を参照しつつ説明する。

図５は、本実施形態の光空間受信装置のパッケージの具体例を示す断面説明図である。

光空間受信装置は、基板６１と、この基板６１上面に配置された信号受信用ＰＤ６２、照度検出用ＰＤ６３およびＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）６４と、これら信号受信用ＰＤ６２、照度検出用ＰＤ６３およびＬＳＩ６４の表面を覆う樹脂部６５とから構成されている。前記信号受信用ＰＤ６２および照度検出用ＰＤ６３は、離間された状態で配置されており、ＬＳＩ６４は、前記信号受信用ＰＤ６２および照度検出用ＰＤ６３の間に配置されている。

一般に、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号やリモコン信号を示す赤外光４０ａを受光するために設けられたＰＤにとって、可視光４０ｂはノイズであり、赤外光４０ａとともに可視光４０ｂも入射してしまうと、ＰＤのＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）比が劣化してしまう。そのため、樹脂部６５のうち、信号受信用ＰＤ６２を覆う部分（図中に斜線を用いて示した部分）６５ａは、可視光を遮断する可視光カット樹脂で形成されている。一方、照度検出用ＰＤ６３を覆う部分６５ｂは、照度検出用ＰＤ６３で赤外線信号およびリモコン信号の両方を受信できるように、可視光４０ｂのみならず赤外光４０ａをも透過することができる可視光透過樹脂で形成されている。

なお、樹脂部６５は、信号受信用ＰＤ６２に赤外光４０ａを集光するために、信号受信用ＰＤ６２上方部が凸レンズ形状に整形されており、照度検出用ＰＤ６３に赤外光４０ａおよび可視光４０ｂを集光するために、照度検出用ＰＤ６３上方部が凸レンズ形状に整形されている。

また、ＬＳＩ６４は、図３に示す、Ｉ／Ｖ変換回路２と、共用処理回路３と、第１バッファ回路４と、第２バッファ回路５と、第１照度検出用増幅器５２と、第２照度検出用増幅器５３とを実現する集積回路である。
＜実施形態３＞
次に、本発明の光空間受信装置の実施形態３について、図面を参照して説明する。

図６は、本発明の光空間受信装置の実施形態３を示すブロック図である。

本実施形態の光空間受信装置は、前述の実施形態１の光空間受信装置１０と同じ構成を有する赤外線信号処理手段６０と、シャットダウン回路７１を備えた照度検出手段７０とから構成されるものである。

照度検出手段７０は、図６に示すように、照度検出用ＰＤ５１と、第１照度検出用増幅器５２と、第２照度検出用増幅器５３と、光空間受信装置の外部出力端子である照度出力端子５５と、シャットダウン回路７１と、光空間受信装置の外部入力端子であるシャットダウン切換端子７２とから構成されている。ここでは、照度検出用ＰＤ５１、第１照度検出用増幅器５２、第２照度検出用増幅器５３および照度出力端子５５については、図３に示す照度検出手段５０を構成するものと同様の動作および機能を有するため説明を省略し、シャットダウン回路７１およびシャットダウン切替端子７２について説明する。

前述の実施形態２で説明したように、照度検出用ＰＤ５１としてはＳｉを用いて形成されたＰＤが用いられ、このＰＤは赤外線領域にも受光感度をもっている。そのため、照度出力端子５５から出力される照度信号は、外周光Ｌの光量の変化のみならず照度検出用ＰＤ５１にＩｒＳｉｍｐｌｅ信号またはリモコン信号を示す赤外光（赤外線信号Ｓ）が入射しているか否かによっても変化する。ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号またはリモコン信号が入射した場合は、照度検出用ＰＤ５１は、本来の外周光を反映しない出力となる。

本実施形態においては、シャットダウン切替端子７２を介してシャットダウン回路７１にシャットダウン切替信号が入力されると、第１照度検出用増幅器５２および第２照度検出用増幅器５３がＯＦＦ状態に切り替わり、照度検出手段７０はシャットダウン状態になる。なお、シャットダウン状態のときの照度出力端子５５の出力は、ＬＯＷ（ロウ）レベルの信号であってもよく、シャットダウン状態になる直前のレベルをホールドした信号であってもよい。

前記シャットダウン切替信号は、例えば、ＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子に接続されたＩｒＳｉｍｐｌｅコントローラ（ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号に従って種々の装置の制御を行うコントローラ）がＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信したとき、またはリモコン出力端子に接続されたリモコンコントローラ（リモコン信号に従って種々の装置の制御を行うコントローラ）がリモコン信号を受信したときに、シャットダウン回路７１に入力される。

またさらに、本実施形態においても、実施形態２と同様に、照度出力端子５５からアナログ信号を取り出してもよく、図示していないが、デジタル信号の入力を必要とするコントローラが接続される場合には、照度出力端子５５とコントローラの入力端子との間にＡ／Ｄ変換器を挿入してもよく、また、第２照度検出用増幅器５３と照度出力端子５５との間にＡ／Ｄ変換器を挿入して、照度出力端子５５からデジタル信号を取り出すように構成してもよい。

なお、照度出力端子５５には、前述の、電流を電圧に変換するための抵抗２３が接続されていてもよい。

また、本発明の電子機器は、前述したような光空間受信装置と、コントローラと、このコントローラによって制御される種々の装置（例えば、薄型テレビ、プロジェクタ、表示装置またはプリンタなど）とから構成されるものである。

さらにまた、本明細書においては、ＦＩＲモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信した場合の動作と、リモコン信号を受信した場合の動作について詳細に説明しているが、本発明の光空間受信装置がＳＩＲモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信した場合は、ＳＩＲモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号とリモコン信号とは周波数帯域が類似しているため、リモコン信号を受信したときと同様の動作を実施することによって、ＳＩＲモードのＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を示す電気信号がリモコン出力端子より出力される。

本発明の光空間受信装置およびこの装置が搭載された電子機器は、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号とリモコン信号との両方の信号を選択的に用いて無線通信を行う場合に活用できる。

本発明の光空間受信装置の実施形態１を示すブロック図である。 図１に示す光空間受信装置を構成する共用処理回路の一例を示すブロック図である。 本発明の光空間受信装置の実施形態２を示すブロック図である。 図３に示す光空間受信装置を構成する共用処理回路の一例を示すブロック図である。 実施形態２の光空間受信装置のパッケージの一具体例を示す断面説明図である。 本発明の光空間受信装置の実施形態３を示すブロック図である。 従来の受信機の一例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 信号受信用ＰＤ
２ Ｉ／Ｖ変換回路
３ 共用処理回路
４ 第１バッファ回路
５ 第２バッファ回路
６ ＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子
７ リモコン出力端子
８ モード切替入力端子
９ モード切替回路
１０ 光空間受信装置
３１ 第１通信用増幅器
３２ 第２通信用増幅器
３３ コンパレータ
３４ ＨＰＦ
３５ パルス生成回路
３６ ＡＧＣ回路
３７ ＬＰＦ
５１ 照度検出用ＰＤ
５２ 第１照度検出用増幅器
５３ 第２照度検出用増幅器
５５ 照度出力端子

Claims (11)

1. ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を示す赤外線信号を受信して、この受信した赤外線信号を変換することにより、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号およびリモコン信号を示すデジタル信号を得る光空間受信装置であって、
   赤外線信号を電流信号に変換する信号受信用受光素子と、
   電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、
   電圧信号を増幅し、デジタル変換してデジタル信号を出力する共用処理回路と、
   リモコン信号を示す赤外線信号を受信する場合には共用処理回路をリモコンモードに切り替え、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を示す赤外線信号を受信する場合には共用処理回路をＩｒＳｉｍｐｌｅモードに切り替えるモード切替回路とを備えており、
   前記共用処理回路が、リモコンモードのときにはリモコン信号をデジタル信号に変換し、ＩｒＳｉｍｐｌｅモードのときにはＩｒＳｉｍｐｌｅ信号をデジタル信号に変換することを特徴とする光空間受信装置。
2. 請求項１に記載の光空間受信装置において、外部出力端子として、共用処理回路にそれぞれ出力されているＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子とリモコン出力端子とを備えており、ＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子からはＩｒＳｉｍｐｌｅ信号が出力され、リモコン出力端子からはリモコン信号が出力される光空間受信装置。
3. 請求項２に記載の光空間受信装置において、前記ＩｒＳｉｍｐｌｅ出力端子が第１スイッチング素子を介して共用処理回路に接続されており、リモコン出力端子が第２スイッチング素子を介して共用処理回路に接続されている光空間受信装置。
4. 請求項３に記載の光空間受信装置において、前記第１スイッチング素子が、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号の周波数帯域を含む帯域に周波数特性を有する第１バッファ回路であり、第２スイッチング素子が、リモコン信号の周波数帯域を含む帯域に周波数特性を有する第２バッファ回路である光空間受信装置。
5. 請求項４記載の光空間受信装置において、ＩｒＳｉｍｐｌｅ信号を受信している場合、第２バッファ回路をオフ状態とし、前記リモコン信号を受信している場合、第１バッファ回路をオフ状態とするバッファ切替手段を備えている光空間受信装置。
6. 請求項１に記載の光空間受信装置において、外周光の光量を検出する照度検出手段をさらに備えており、この照度検出手段が、外周光の光量ならびに赤外線信号の光量の和を示す電流信号を出力する照度検出用受光素子を有する光空間受信装置。
7. 請求項６に記載の光空間受信装置において、前記共用処理回路が、電流−電圧変換回路から出力された電圧信号を増幅する手段として通信用増幅器と、オートゲインコントロール回路とを備えており、照度検出手段が、照度検出用受光素子から出力された電流信号を増幅する照度検出用増幅器を備えており、照度検出用増幅器の出力信号の変化に従ってオートゲインコントロール回路が通信用増幅器の増幅率を調整する光空間受信装置。
8. 請求項６に記載の光受信空間装置において、前記照度検出手段が、赤外線信号を受信している場合に照度検出手段からの出力をシャットダウンするシャットダウン回路をさらに備えている光受信空間装置。
9. 請求項６、請求項７および請求項８のうちのいずれか１つに記載の光空間受信装置において、前記照度検出手段の出力信号が、照度検出用受光素子に入射した外周光および赤外線信号の光量の総和に一次比例して変化するアナログ信号である光空間受信装置。
10. 請求項６、請求項７および請求項８のうちのいずれか一つに記載の光空間受信装置において、前記照度検出手段がアナログデジタル変換器をさらに備えており、照度検出手段の出力信号がデジタル信号である光空間受信装置。
11. 請求項１〜請求項１０のうちのいずれか１つに記載の光空間受信装置が搭載された電子機器。

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