数据发送装置与数据接收装置的制作方法

专利名称：数据发送装置与数据接收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将照明器件与显示装置等辐射到空间中的光用于通 信的通信技术。
背景技术：
作为照明器件与显示装置的光源的LED与有机EL等新的元件 正在开发之中。在照明器件情形，将这类元件辐射的可见光按照原样 地用作照明光源；在显示装置情形，作为其代表例子的液晶显示器的 后照光光源的LED与有机EL等正在研究， 一部分已实用化。
在照明器件与显示装置中需要进行调光。例如在照明器件的情 形，为了调节要照明房间的亮度有必要调节照明器件的光源；而在显
示装置情形，则需进行以下两种的调节。第一，要调节显示器的亮度；
第二，当把红、绿、蓝三原色的LED等用作显示器时，需要调整其混 色比以合成白色，为此必须进行各色LED的调光。
用作这种LED与有机EL等光源的调光方式的代表方式有所谓 的PWM (脉宽调制)方式。图11说明PWM方式调光的一个例子。 在PWM方式中，使脉冲以人眼不能觉察出的数十Hz以上的速度连 续地变化，通过变化脉冲导通的时间来改变占空比以调节平均的光量。
例如在图11 (A)所示例子中，由于脉沖成为导通的时间变短和 LED等发光的时间变短，这时可知进到人眼中的光量少了 ，而在图11 (B)所示的例子中，由于脉冲成为导通的时间变长和LED等发光的 时间增长，则可认识到人眼中的光量多了。
另一方面正在开发采用照明器件、显示装置以及其他种种光源辐 射到空间中的照明光进行通信的技术。有关采用这类照明光的通信技 术例如有特许文献1等之中所记述的内容。但如以上所述，由于在照
明器件与显示装置等之中需要进行调光，若是单纯地减少光量，就会
有降低S/N比，使通信质量变差等问题。为此，以往就企盼过有一方 面进行光源的调光， 一方面又能进行高质量通信的方法。 特许文献l:特开2004-147063号公报。

发明内容
鉴于上述事实，本发明的目的在于提供能在调节人眼感觉的亮度 同时，可以高质量地进行应用照明光通信的数据通信方式。
本发明的数据发送装置其特征在于它具有将光辐射到空间中的 光源、驱动该光源的光源驱动装置、根据输入的光量控制信号来控制 脉冲导通时刻形成PWM调制信号的PWM调制装置、能在二值的发 送数据信号取一方的值时使上述PWM调制装置输出的上述PWM调 制信号倒相的倒相装置，而上述光源驱动装置则根据上述倒相装置输 出的信号驱动上述光源。此外，从上述这种数据发送装置接收其辐射 的光而接收数据的数据接收装置的特征在于，它具有根据发送数据， 接收通过已倒相的PWM调制信号而发光的辐射光，变换为电信号的 光接收装置；根据该光接收装置输出的电信号检测相位而通过该相位 的变化输出接收数据信号的相位检测装置。
此外，本发明的数据发送装置，其特征在于，它具有将光辐射 到空间中的第一光源；根据同步信号，将与第一光源波长不同的光辐 射到空间中的第二光源；驱动上述第一光源的光源驱动装置；根据输 入的光量控制信号，控制脉冲导通时刻，形成PWM调制信号的PWM 调制装置；根据发送数据信号，控制从上述PWM调制装置输出的上 述PWM调制信号的前沿位置的前沿时间控制装置；而上述光源驱动 装置则根据上述前沿时间控制装置的输出信号驱动上述第一光源。此 外，在从上述这种发送装置接收其辐射的光而接收数据的数据接收装 置其特征在于，它具有接收根据发送数据，通过脉冲前沿时间受控 的PWM调制信号而发光的辐射光，变换为电信号的第一光接收装置； 根据同步信号接收发光的辐射光而变换为电信号的第二光接收装置；
根据上述第二光接收装置输出的电信号检测同步信号的同步信号检测
装置；根据上述第一光接收装置输出的电信号而由上述同步信号检测 装置检测出的同步信号，检测PWM调制信号的前沿时间而输出接收 数据信号的前沿时间检测装置。
再有，本发明的数据发送装置的特征在于，它具有将光辐射到 空间中的光源；驱动该光源的光源驱动装置；根据输入的光量控制信 号来控制脉沖导通时刻形成PWM调制信号的PWM调制装置；能在 二值的发送数据信号取一方的值时使上述PWM调制装置输出的上述 PWM调制信号倒相的倒相装置；在上述倒相装置的输出信号导通时 以副载波频率振荡的振荡装置，而上述光源驱动装置根据上述振荡装 置的输出信号驱动上述光源。此外，从上述这种数据发送装置接收其 辐射的光而接收数据的数据接收装置的特征在于，它具有接收根据 发送数据已倒相的PWM调制信号依副栽波频率振荡的信号发光的辐 射光而变换为电信号的光接收装置；根据该光接收装置输出的电信号 检测出原始的已倒相的PWM调制信号的包络检波装置；根据上述包 络检波装置检测出的已倒相的PWM调制信号检测出相位，而据该相 位变化输出接收数据信号的相位检测装置。
另外，本发明的又一数据发送装置其特征在于，它具有将光辐 射到空间中的第一光源；根据同步信号，将与第一光源波长不同的光 辐射到空间中的第二光源；驱动上述第一光源的光源驱动装置；根据 输入的光量控制信号，控制脉冲导通时刻形成PWM调制信号的PWM 调制装置；根据发送数据信号，控制上述PWM调制装置输出的上述 PWM调制信号的前沿位置的前沿时间控制装置；相对于上述前沿时 间控制装置的输出信号与同步信号，在其分别导通时依副载波频率振 荡的振荡装置；而上述光源驱动装置根据上述前沿时间控制装置的输 出信号驱动上述第一光源，上述第二光源则根据振荡装置输出的同步 信号发光。再有，从上述这种数据发送装置接收其辐射的光而接收数 据的接收装置，其特征在于，它具有接收根据发送数据而脉冲前沿 时间受控的PWM调制信号依副栽波频率振荡的信号而发光的辐射光 变换为电信号的第一光接收装置；根据使同步信号依副栽波频率振荡 的信号，接收发光的辐射光变换为电信号的第二光接收装置；根据上 述第一光接收装置与上述第二光接收装置输出的电信号，检测出各原 始信号的包络检波装置；依据上述第二光接收装置输出的电信号，从 上述包络检波装置检测出的信号检测同步信号的同步信号检测装置； 依据上述第一光接收装置输出的电信号，同时根据从上述包络检波装 置检测出的信号而由上述同步信号检测装置检测出的同步信号，检测 出PWM调制信号的前沿时间，输出接收数据信号的前沿时间检测装 置。
不论是哪一项的本发明，作为发出发送数据的光的光源采用的是 辐射出不同波长的光的多个光源，可以构成为用来发送各自不同的数 据。在接收侧也没有选择各自不同颜色的光的滤光片等选择装置，可 以构成为用来对各色的光接收数据。
发明效果
根据本发明，由于可以不改变PWM调制信号的脉冲宽度来发送 数据，故能保持光的平均功率恒定，结果在数据通信中能以人眼觉察 不出的闪烁进行与过去相同地调光控制，可有效地进行高质量的数据
通信o
此外，在用发送装置按副载波频率发送，依副载波方式进行光强 度调制的情形，在接收机一方将光变换为电信号后，能用特定频率电 的滤波器进行选择，从而可以防止不同照明设备之间的干扰。
再有，通过采用多个三原色光源之类相异波长的光，则可同时并 行地发送多个不同的数据序列。


图1为示明本发明第一实施形式的框图。
图2为驱动本发明第一实施形式中光源的信号波形一个例子的说明图。
图3为示明本发明第一实施形式变形例的框图。
图4为驱动本发明第一实施形式变形例中光源的信号波形一个例 子的说明图。
图5为示明本发明第二实施形式的框图。
图6为驱动本发明第二实施形式中光源的信号波形一个例子的说明图。
图7为示明本发明第三实施形式的框图。
图8为驱动本发明笫三实施形式中光源的信号波形一个例子的说明图。
图9为示明本发明第四实施例的框图。
图10为驱动本发明第三实施形式中光源的信号波形一个例子的 说明图。
图11为应用PWM方式调光的一个例子的说明图。 图中各标号的意义如下
1，照明装置；2，数据接收机；11， PWM调制电路；12，倒相 电路；13，光源驱动电路；14，光源；15，前沿时间控制电路；16， 同步信号用光源；17,振荡电路；21，光传感器；22,相位检测电路； 23，滤光器；31，可见光透过滤光器；32，数据接收用光传感器；33， 红外线透过滤光器；34，同步信号用光传感器；35,同步信号检测电 路；36，前沿时间检测电路；37，包络检波电路。
具体实施例方式
下面对本发明进行说明，但用于本发明的数据发送装置的，即兼 具有调光控制功能的照明器具与显示装置(以下称作照明装置)的数 据通信的调制方式，相对于同步信号则可以分为不发送同步信号的方 式(NO-SYNC方式)与由另外途径发送同步信号的方式(SYNC方 式)。此外，作为将发送数据变换为光信号的方式，则有将数据信号 原样地变换为光强度的方式(基带方式)与将数据信号载于光的副载 波上的方式(副栽波方式)。将以上所述各种方式组合则有以下四种 方式
(A) NO-SYNC基带方式
(B) SYNC基带方式
(C ) NO-SYNC副载波方式 (D) SYNC副载波方式。 以下分别说明。
图1为示明本发明第一实施形式的框图。图中l为照明装置，2 为数据接收机，ll为PWM调制电路，12为倒相电路，13为光源驱 动电路，14为光源，21为光传感器，22为相位检测电路。此第一实 施形式示明NO-SYNC .基带方式。NO-SYNC基带方式是在基带方式 中不发送同步信号的方式。
照明装置1是本发明的数据发送装置，它在本例中由PWM调制 电路ll、倒相电路12、光源驱动电路13与光源14构成。PWM调制 电路ll根据输入的光量控制信号，例如根据图11中所示的光量，形 成控制# 冲成为导通时间的PWM调制信号。
倒相电路12根据输入的0、 l发送数据信号，当发送数据信号为 一方的值时，4吏PWM调制电路11输出的PWM调制信号倒相。
光源驱动电路13依据倒相电路12输出的信号驱动光源14。
光源14例如是LED或有机EL等半导体发光元件，由光源驱动 电路13驱动发光。例如是照明器件时，光源14的发光便用作照明光； 例如是显示装置等时则可用作背照光光源。
数据接收机2接收照明装置1辐射的光，由此辐射光接收数据。 数据接收机2在本例中由光传感器21、相位检测电路22等构成。
光传感器21接收照明装置1的辐射光，变换为电信号。相位检 测电路22根据光传感器21输出的电信号检测相位，根据相位变化检 测0、 1，输出接收数据信号。
现来说明本发明第一实施形式工作的一个例子。首先将对应于所 希望光量的光量控制信号输入PWM调制电路ll。由PWM调制电路 11形成例如图11所示的PWM调制信号。
然后将此PWM调制信号发送给倒相电路12。此外，0、 1的数
字值的发送数据信号输入此同一倒相电路12。倒相电路12例如当发 送数据信号为0时将PWM调制信号原样地输出，而当发送数据信号 为1时则将PWM调制信号倒相输出。显然，相反也可构成为当发送 数据信号为0时倒相输出，而为l时则原样输出。
光源驱动电路13产生与倒相电路12的信号成比例的驱动电流， 通过此驱动电流使LED或有机EL等光源发光。
数据接收机2中，光传感器21将照明装置1的辐射光变换为电 信号。根据此信号由相位检测电路22检测相位，输出接收数据信号。
图2为驱动本发明第一实施形式的光源的信号波形一个例子的说 明图。图2 (A)表示光量少的情形。图2 (B)表示光量多的情形。 在此虽然可以看到不同的波形，但全部表示发送相同的发送数据的情 形。
首先，当光量少时(图2(A) )， PWM信号成为脉冲宽度t。n 窄的波形，只在短时间内导通而此外即为截止。这虽然与图11 (A) 所示的情形相同，但对于本发明的第一实施形式，在脉冲成为导通的 时间因发送数据而异的本例中，当发送数据为0时，脉冲成为导通是 在l周期tc的初始时，而在中途成为截止。与此相反，当发送数据为 1时，在1周期tc的中途脉冲成为导通而最后成为截止。也就是说， 对于发送数据为1的情形，发送数据为0时的PWM信号成为倒相的 信号。
当光量多时(图2 (B) ) ， PWM信号成为脉冲宽度t⑨宽的波 形，只在短时间内截止而此外即为导通。这种情形的倒相作业与脉冲 窄的情形相同。本例中，发送数据为0时是在1周期t的最初导通脉 冲，而在中途截止；对于发送数据为l的情形，则在l周期te的中途 导通脉冲而于最后截止脉冲。
数据接收机2只接收数据信号而不接收同步信号，因此必须根据 数据信号来决定同步时间。如图2(A)所示，由于只在2xt。n时间才 导通的情形仅仅发生在跨越两个周期边界时，因而就能通过监控2x
t。n时间内脉冲导通的瞬间容易地检测出1周期的起动时间。此外，在
图2 (B)所示的U的时间长的情形下也同样如此。
从照明装置l辐射出的光如上所述是脉冲光，因而当其频率高时，
人眼可感知到平均的光量。于是例如为图2(A)的那样波形时便感觉 到光量少，而为图2 (B)的那样波形时便会感到光量多。但发光时的 光强度即使变更光量，脉冲高度(从而是驱动光源的电流大小)不会 改变，因而数据接收机2所接收的光强不取决于调光。于是即使人们 感觉到的光量少也能保证高质量的通信。
此外，数据传输速度在PWM调制电路ll中是由生成脉冲之际1 周期的时间决定，因而通过缩短这样的1周期，就能以较快的数据传 输速度进行数据通信。
图3是示明本发明第一实施形式变形例的框图。图中23为滤光 器。在图1所示例子中示明的是光源14为单色光源的情形，但也有釆 用多色光源的情形。例如在液晶背照光的光源等之中，通常采用三原 色红、绿、蓝三色的光源。作为这种光源的特征是红、绿、蓝的光语 基本上不相互重叠，当采用滤光器后易识别这三种光源。利用这种性 质就不会引起光的闪烁与颜色随时间变化，从而能同时发送三种不同 的数据。
图3给出的例子中将图1所示的结构分别相对于红、绿、蓝示明 其结构。各有关电路与图l的相同。此外，为了使数据接收机2能分 别接收红、绿、蓝各种光，相应地设有这各种色的滤光镜23。
现来说明本发明第一实施形式变形例的工作。将红、绿、蓝各自 的光量控制信号与发送数据输入照明装置1。然后相对于红、绿、蓝 各色，独立地进行基于光量控制信号的PWM调制、依据发送数据的 PWM调制信号的倒相，进行光源驱动的处理，使红、绿、蓝的光源 14R、 14G、 14B发光。此时的红、绿、蓝各色的光量可通过各种色的 光量控制信号进行调节。
在数据接收机2中为了区别不同的三种颜色的光，釆用红、绿、 蓝滤光器23R、 23G、 23B,只分别通过这各种颜色的光，由光传感器 21R、 21G、 21B变换为电信号，用相位检测电路22R、 22G、 22B解
调而求得接收数据。这样，通过这各种颜色并行发送的数据就可以无 干扰地接收到。此时，即使相对于各色的光进行调光，也可保证能有 高质量的通信。
图4是驱动本发明第一实施形式变形例中光源的信号波形一个例 子的说明图，是以图4 (A) 、 4 (B) 、 4 (C)分别示明红、绿、蓝 色信号系列的一个例子。如图4所示，红、绿、蓝的光源分别以独立 的脉冲宽度(t。n)发光，从而可以调节发光的颜色与亮度，进而可以 根据各自独立的发送数据进行倒相，由此能够同时并行地发送三种数 据。此外，若是1周期(te)充分地短，则人眼感知不到闪烁，也就 不会有因脉冲调制导致亮度与颜色随时间变化。
图5是示明本发明第二实施形式的框图，图6是驱动同一光源的 信号波形一个例子的说明图。图5中与图1由相同的部分附以相同的 标号而略去其重复性说明。15为前沿时间控制电路，16为同步信号用 光源，31为透过可见光的滤光器，32为数据接收用光传感器，33为 透红外光滤光器，34为同步信号用光传感器，35为同步信号检测电路， 36为前沿时间检测电路。此第二实施形式示明SYNC .基带方式。 SYNC .基带方式是基带方式中以另外途径发送同步信号的方式，即 使是在接收侧也需根据通过数据调制的可见光，以另外途径接收同步 信号。为使同步信号光与发送数据光不干扰，例如可以变更两者的波 长。在此例示的是由红外光发送同步信号，但显然也可用其他方法发 送同步信号。
在从发送侧发送同步信号的情形中，除了如第一实施形式那样仅 仅进行倒相来传送信息之外，还可以通过检测前沿的时间来传送更多 的信息。
例如图6所示，假设从同步信号的前沿到下一个同步信号的前沿 表示1个符号，在本例中将此l个符号的时间分割为4个时隙。此时， 不论数据信号的前沿存在于哪个时隙，都能发送数据。这就是说，通 过将4个时隙分别对应于数据的0、 1、 2、 3，就可以用l个符号发送 2位(0。 1， 2， 3的值中之一)。在图6所示例子中，驱动信号(数
据信号)的前沿存在于时隙1、 3、 2、 4之中，因而能传送发送数据O、 2、 1、 3。此外，l个符号中的时隙数不限于4个，也可以在3个以下 和5个以上。
图6 (A)示明光量少的情形，图6 (B)示明光量多的情形，但 在任一种情形下，前沿不论存在于哪个时隙内都是会变化的，若是1 周期内的导通时间与截止时间成为与光量对应的时间，则表现光量与 前沿的位置无关。从而可以独立地控制光量来发送大量数据。
在图5所示的结构中，照明装置1由下述部件构成PWM调制 电路ll、光源驱动电路13、光源14、前沿时间控制电路15以及同步 信号用光源16。前沿时间控制电路15对PWM调制电路11输出的 PWM调制信号的前沿位置，根据发送数据进行例如图6所示的控制。
对光源14进行驱动控制。
同步信号用光源16例如是图6所示的使同步信号发光的光源。 在此使用的是红外LED,将同步信号作为红外光辐射。
数据接收机2在本例中由下述部件构成透过可见光滤光器31 、 数据接收用光传感器32、透红外光滤光器33、同步信号用光传感器 34、同步信号检测电路35以及前沿时间检测电路36等。透过可见光 滤器31是透过由发送数据调制的可见光的滤光器，与同步信号分离。 数据接收用光传感器32接收透过可见光透过滤光器31的可见光，将 其变换为电信号。
透红外光滤光器33是透过由红外光辐射的同步信号的滤光器， 使同步信号与由发送数据调制的可见光分离。同步信号用光传感器34 接收经透红外光滤光器33透过的红外光，变换为电信号。同步信号检 测电路35据同步信号用光传感器34输出的电信号检测同步信号。
前沿时间检测电路36检测数据接收用光传感器32输出的电信号 的前沿边缘，依据同步信号检测电路35检测出的同步信号，由检测出 前沿的时间解调数据，作为接收数据输出。
下面简述本发明第二实施形式作业的一个例子。PWM调制电路
11根据与表现光量对应的光量控制信号，形成PWM调制信号。此 PWM调制信号发送给前沿时间控制电路15。前沿时间控制电路15 根据发送数据控制PWM调制信号的前沿边缘，例如图6所示，用以 控制与发送数据对应的时隙中的前沿边缘。根据此信号，光源驱动电 路13驱动光源14，光源14依据发送数据使已调制的可见光发光。与 此相同步，同步信号用光源16依据同步信号驱动，用红外光使同步信 号发光。
数据接收机2通过透红外光滤光器33接收由红外光发送来的同 步信号，用同步信号用光传感器34接收，再由同步信号检测电路35 取出同步信号。同时使依据发送数据调制的可见光通过透过可见光滤 光器31，由数据接收用光传感器32接收，变换为电信号。然后由前 沿时间检测电路36检测从数据接收用光传感器32输出的电信号的前 沿时间，根据由同步信号检测电路35取出的同步信号与检测出前沿边 缘的时间，取得发送出的数据作为接收数据输出。
在此第二实施形式中也能调整表现的光量，同时不论这种光量如 何调整，都可保证通信质量。此外，通过利用上述的前沿时间，可以 发送更多的数据。
再有，以上说明中是对前沿时间进行控制，但即便是控制后沿时 间也同样能发送数据。此外，与第一实施形式的变形例相同，例如也 可构成为对红、绿、蓝等每种颜色发送各自相应的数据。此时对于同 步信号用光源16可以构成为共同通用的光源。此外，在数据接收机2 中也可使透红外光滤光器33、同步信号用光传感器34、同步信号检测 电路35通用化。还可以将红、绿、蓝中的任何一个用作同步信号。
图7是示明本发明第三实施形式的框图，图8是驱动相同光源的 信号波形一个例子的说明图。图7中与图1内相同的部分附以相同标 号而略去其重复性说明。17为振荡电路，41为包络检波电路。此第三 实施形式示明NO-SYNC 副载波方式。副载波方式是利用以某种频 率振动的光信号发送数据的方式，由于只利用它的频率，因而若是在 接收侧应用电气的滤波器对接收的光信号提取该频率，就可选择发送
的数据。NO-SYNC .副载波方式是利用这种副载波而不发送同步信号 的方式。
在基带方式中，信号导通时导通光量而信号截止时截止光量，但 在副载波方式中，例如信号于导通时以某个频率(副振波频率)使光 量振荡，而信号于截止时使光量截止。在接收侧，将载于这种副栽波 上的光信号用光传感器变换为电信号后，通过进行此包络检波，使导 通、截止信息复原，然后由相位检测电路检测位相，复原数据。
在利用这种副载波方式时，若是是在能由多个副载波频率发送的 情形，则可用不同的电气滤波器分离各个副载波频率，由此能将各个 数据分离进行接收。这样，例如在由多个照明装置l发送不同的数据 时，通过以相异的副载波频率发送，由数据接收机2特定地分离副栽 波频率，就能由各个照明装置1区别地接收数据。
在图7所示的结构中，照明装置1由下述部件构成PWM调制 电路11、光源驱动电路13、光源14以及振荡电路17等。振荡电路 17在倒相电路12输出的信号脉冲导通时，以副栽波频率振荡。
数据接收机2在本例中由下述部件构成光传感器21、相位检测 电路22以及包络检波电路41。包络检波电路41通过根据光传感器21 输出的电信号进行包络检波，使导通、截止的已倒相的PWM调制信 号复原。
下面简述本发明第三实施形式作业的一个例子。PWM调制电路 11根据与表现光量相对应的光量控制信号形成PWM调制信号。此 PWM调制信号发送给倒相电路12，依据发送数据进行适当的倒相。 倒相后的PWM调制信号发送给振荡电路17，在脉冲导通时依副载波 频率形成振荡信号。这样可形成例如图8所示的信号。图8(A)示明 光量少的情形，图8 (B)示明光量多的情形。它们在图2所示的信号 中都成为导通期间依副载波频率振荡的波形。按照此信号，光源驱动 电路13驱动光源14，使光源14发光。
数据接收机2经光传感器21接收照明装置1辐射的光，变换为 电信号。由包络检波电路41对此电信号进行包络检波，复原为原来的
导通、截止的脉冲信号(适当倒相的PWM调制信号)。根据复原的 脉冲信号，由相位检测电路22检测相位，输出接收数据信号。
在此第三实施形式中，除成为导通时依副载波频率振荡外，其余 与第一实施形式相同，可获得与第一实施形式相同的效果。显然，也 与第一实施形式的变形例相同，可由不同的发光颜色分别发送各个数 据。
图9是示明本发明第四实施形式的框图，图IO是驱动相同光源 的信号波形的一个例子。图中的标号与图5、图7的相同，略去其重 复性的说明。第四实施形式是SYNC .副载波方式的情形。SYNC .副 栽波方式是在副栽波方式中发送同步信号的方式。
照明装置1中在它的前沿时间控制电路15的后段与同步信号用 光源16的前段设有振荡电路17，以副载波频率使发送数据的可见光 与发送同步信号的红外光一起振荡。此外，数据接收机2的结构中在 数据接收用光传感器32与同步信号用光传感器34的后段中设有包络 检波电路41。于是相对于接收光变换为电信号的可见光与红外光，可 通过包络检波得到原来的数据信号与同步信号。此外，信号波形如图 10所示成为图6所示的数据信号与同步信号导通时以副载波频率振荡 波形。
此SYNC.副栽波方式，在发送侧，同步信号与数据信号两者都 由振荡电路振动，该振动波形成为光强度信号发送；在接收侧，同步 信号与数据信号两者则通过包络检波电路41返回为基带信号后，与数 据同步而可靠地解调。
可以认识到此第四实施形式能获得与上述第一~第三实施形式相 同的效果。此外，它的变形例也同样如此。
权利要求
1.一种数据发送装置，其特征在于，它具有将光辐射到空间中的光源；驱动该光源的光源驱动装置；根据输入的光量控制信号、控制脉冲导通时刻从而产生PWM调制信号的PWM调制装置；在二值的发送数据信号取一方的值时，使上述PWM调制装置输出的上述PWM调制信号倒相的倒相装置；其中上述光源驱动装置则根据上述倒相装置输出的信号驱动上述光源。
2. —种数据发送装置，其特征在于，它具有将光辐射到空间 中的第一光源；根据同步信号，将与第一光源波长不同的光辐射到空 间中的笫二光源；驱动上述第一光源的光源驱动装置；根据输入的光 量控制信号，控制脉冲导通时刻从而产生PWM调制信号的PWM调 制装置；根据发送数据信号，控制上述PWM调制信号的前沿边缘位 置的前沿时间控制装置；其中上述光源驱动装置则根据上述上边缘时 间控制装置的输出信号驱动上述第一光源。
3. —种数据发送装置，其特征在于，它具有将光辐射到空间 中的光源；驱动该光源的光源驱动装置；根据输入的光量控制信号， 控制脉冲导通时刻从而产生PWM调制信号的PWM调制装置；在二 值的发送数据信号取一方的值时使上述PWM调制装置输出的上述 PWM调制信号倒相的倒相装置；在上述倒相装置的输出信号导通时 以副载波频率振荡的振荡装置，而上述光源驱动装置根据上述振荡装 置的输出信号驱动上述光源。
4. 一种数据发送装置，其特征在于，它具有将光辐射到空间 中的第一光源；根据同步信号，将与第一光源波长不同的光辐射到空 间中的第二光源；驱动上述第一光源的光源驱动装置；根据输入的光 量控制信号，控制脉冲导通时刻从而产生PWM调制信号的PWM调 制装置；根据发送数据信号，控制上述PWM调制装置输出的上述 PWM调制信号的前沿边缘位置的前沿时间控制装置；相对于上述前 沿时间控制装置的输出与同步信号，在其分别导通时依副栽波频率振 荡的振荡装置；而上述光源驱动装置根据上述前沿时间控制装置的输 出信号驱动上述第一光源，上述第二光源则根据振荡装置输出的同步 信号发光。
5. —种数据发送装置，其特征在于它设置了多个具有辐射不 同波长的光的上述光源的权利要求1或权利要求3所述的数据发送装 置。
6. —种数据发送装置，其特征在于，它设置了多个具有辐射不 同波长的光的上述第一光源的权利要求2或权利要求4所述的数据发 送装置，同时使上述第二光源共用化。
7. —种数据接收装置，其特征在于，它具有接收根据发送数 据已倒相的PWM调制信号而发光的辐射光，变换为电信号的光接收 装置；根据该光接收装置输出的电信号检测相位而通过该相位的变化 输出接收数据信号的相位检测装置。
8. —种数据接收装置，其特征在于，它具有接收根据发送数 据已控制脉冲前沿时间的PWM调制信号而发光的辐射光，变换为电 信号的第一光接收装置；根据同步信号接收发光的辐射光而变换为电信号的第二光接收装置；根据上述第二光接收装置输出的电信号检测 同步信号的同步信号检测装置；根据上述第一光接收装置输出的电信 号而由上述同步信号检测装置检测出的同步信号而检测PWM调制信 号的前沿时间而输出接收数据信号的前沿时间检测装置。
9. 一种数据接收装置，其特征在于，它具有接收根据发送数 据使已倒相的PWM调制信号依副载波频率振荡调制的信号发光的辐 射光，变换为电信号的光接收装置；根据该光接收装置输出的电信号 检测出原始的已倒相的PWM调制信号的包络检波装置；根据上述包 络检波装置检测出的已倒相的PWM调制信号检测出相位，而据该相 位变化输出接收数据信号的相位检测装置。
10. —种数据接收装置，其特征在于，它具有接收根据发送数 据已控制脉冲前沿时间的P W M调制信号按照副载波频率振荡的信号 而发光的辐射光，变换为电信号的第一光接收装置；根据使同步信号 依副载波频率振荡的信号，接收发光的辐射光变换为电信号的第二光接收装置；根据上述第一光接收装置与上述第二光接收装置输出的电 信号，检测出各原始信号的包络检波装置；依据上述第二光接收装置 输出的电信号，由上述包络检波装置检测出的信号检测同步信号的同 步信号检测装置；依据上述第一光接收装置输出的电信号，同时根据 由上述包络检波装置检测出的信号而由上述同步信号检测装置检测出 的同步信号，检测出PWM调制信号的前沿时间，输出接收数据信号 的前沿时间检测装置。
11. 一种数据接收装置，其特征在于它设有多个如权利要求7 或权利要求9所述的数据接收装置，同时在各个光接收装置之前分别 设有选择不同颜色的光的选择装置。
12. —种数据接收装置，其特征在于它设有多个如权利要求8 或权利要求10所述的数据接收装置，在各个第一光接收装置之前设置 选择各个不同颜色光的选择装置，且使上述第二光接收装置与上述同步信号检测装置共用化。
全文摘要
提供能调节人眼感知亮度而可用照明光进行优质通信的数据通信方式。技术方案是在PWM调制电路(11)中根据与所希望光量相对应的光量控制信号而形成调整了脉冲宽度的PWM调制信号。将此PWM调制信号发送给倒相电路(12)。在此倒相电路(12)中，例如当发送数据信号为0时将PWM调制信号原样输出，而当发送数据为1时则使PWM调制信号倒相输出。依据此倒相后的信号，由光源驱动电路13驱动LED或有机EL等光源(14)，使之发光。数据接收机(2)由光传感器(21)将来自照明装置(1)的辐射光变换为电信号，据此信号由相位检测电路(22)检测相位，输出接收数据信号。
文档编号H04B10/10GK101180814SQ20068001746
公开日2008年5月14日 申请日期2006年5月17日 优先权日2005年5月20日
发明者中川正雄, 春山真一郎 申请人:株式会社中川研究所