專利名稱:照明光通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明通常涉及照明光通信設(shè)備。
背景技術(shù):
在過(guò)去,已提出了一種發(fā)光裝置,其包括作為光源的發(fā)光二極管(LED),并且通過(guò)調(diào)制照明光的強(qiáng)度來(lái)傳送信號(hào)。由于該照明光通信設(shè)備通過(guò)調(diào)制其自身的照明光來(lái)傳送信號(hào),因此不需要諸如紅外線通信設(shè)備的特殊設(shè)備。這樣,由于發(fā)光二極管被用作用于照明的光源,因此可以實(shí)現(xiàn)電力節(jié)約。因此,已研究了將照明光通信設(shè)備用于地下商場(chǎng)中的到處存在的信息系統(tǒng)。圖44是傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的電路圖。這樣,恒流電路52、三個(gè)發(fā)光二極管53 和開關(guān)元件Ql串聯(lián)連接在直流(DC)電源51的兩端之間。開關(guān)元件Ql根據(jù)光學(xué)通信信號(hào) Sl的高/低而接通/斷開,并且由此在保持恒流性質(zhì)的同時(shí)調(diào)制流向發(fā)光二極管53的負(fù)載電流Il (參見圖45A和45B)。在該電路中,恒流電路52被設(shè)置為使具有小操作電阻的發(fā)光二極管53穩(wěn)定地接通,于是恒流電路52的電路損失增加。例如,當(dāng)恒流電路52包括恒流二極管時(shí),假設(shè)負(fù)載電流Il是500mA,則估計(jì)的電路損失變?yōu)榧s2. 3W。因此,即使發(fā)光二極管需要小電力,但是減損了發(fā)光二極管的益處。因而,如圖46A中所示,設(shè)置DC-DC轉(zhuǎn)換器以代替恒流電路52,并且這樣可以設(shè)想, 通過(guò)PWM(脈寬調(diào)制)來(lái)控制DC-DC轉(zhuǎn)換器并且由此電路損失降低。在該電路中。電流感測(cè)電阻器R3、三個(gè)發(fā)光二極管53、電感器Ll和開關(guān)元件Ql串聯(lián)連接在DC電源51的兩端。 這樣,通過(guò)控制電路M控制開關(guān)元件Ql的接通/斷開操作。這樣,平滑電容器C3和整流器二極管D2連接在包括三個(gè)發(fā)光二極管53和電感器Ll的串聯(lián)電路的兩端之間,并且與電感器Ll和開關(guān)元件Ql —起構(gòu)成DC-DC轉(zhuǎn)換器。反饋信號(hào)從恒流反饋電路55輸入到控制電路M中,并且由此控制DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電流以使其保持通常恒定。此外,光學(xué)通信信號(hào)Sl被輸入到控制電路M中,并且開關(guān)元件Ql在光學(xué)通信信號(hào)Sl的高值時(shí)段期間以高頻接通(ON)/斷開(OFF)并且由此負(fù)載電流Il被調(diào)制(參見47A至47C)。現(xiàn)在,圖46B示出了恒流反饋電路55的特定示例,并且這樣誤差放大器Al被配置為將負(fù)載電流Il流向的電阻器R3的壓降與參考電壓El比較,并且進(jìn)行放大以將其偏差輸出到控制電路M中。串聯(lián)電路包括連接在誤差放大器Al的反相輸入端和輸出端之間的電阻器R4和電容器C2,并且構(gòu)成相位補(bǔ)償電路以保護(hù)上述反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對(duì)于該相位補(bǔ)償電路,通常使用包括積分元件的補(bǔ)償電路來(lái)調(diào)整環(huán)路傳輸函數(shù)中的增益和相位,并且作為經(jīng)典的信息理論的PI (比例積分)控制或者PID(比例積分導(dǎo)數(shù))控制而已知。例如,圖 46C示出了在日本專利申請(qǐng)公開第2006-120910號(hào)中公開的平均電流檢測(cè)電路的電路圖。 積分電路56(包括電阻器R5和電容器C3)連接在電流感測(cè)電阻器R3的兩端之間,并且被配置為使用上述PI控制作為對(duì)輸出取平均的手段。在上述圖46A中示出的照明光通信設(shè)備中,通過(guò)根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl間歇地操作DC-DC轉(zhuǎn)換器來(lái)調(diào)制負(fù)載電流II,并且這樣需要如下兩個(gè)條件來(lái)將光學(xué)通信信號(hào)Sl忠實(shí)地再現(xiàn)為電流波形。一個(gè)條件是,DC-DC轉(zhuǎn)換器的操作頻率高于光學(xué)通信信號(hào)的頻率(條件 1),并且另一條件是,負(fù)載電流Il不平滑(條件2)。為了滿足條件1,例如,如果通信速度是9. 61ibpS,則需要DC-DC轉(zhuǎn)換器的操作頻率等于或大于IOOkHz (就是說(shuō),約為通信速度的10倍),優(yōu)選地等于或大于IMHz (就是說(shuō),約等于或大于通信速度的100倍)。然而,如果DC-DC轉(zhuǎn)換器的操作頻率相對(duì)高,則DC-DC轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)元件Ql的損失增加,并且因而存在需要減小噪聲的措施的問(wèn)題。隨后,在條件2的情況下,當(dāng)平滑電容器與發(fā)光二極管53并聯(lián)連接時(shí),負(fù)載電流Il 不是間歇的,即使DC-DC轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)元件Ql是間歇的。因此,變得難于根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制負(fù)載電流II。另一方面,如果負(fù)載電流Il不平滑,則在負(fù)載電流Il中出現(xiàn)波紋電流。波紋電流取決于DC-DC轉(zhuǎn)換器的操作頻率分量。因而,存在需要來(lái)自電配線的噪聲的措施的問(wèn)題。期望增加DC-DC轉(zhuǎn)換器的操作頻率以在使電容器的平滑能力盡可能小以便不致使負(fù)載電流Il平滑的同時(shí)抑制操作頻率分量的波紋。然而,當(dāng)操作頻率增加時(shí),存在開關(guān)元件Q的損失也增加的問(wèn)題。這樣,在過(guò)去,還已提出了一種照明光通信設(shè)備,其具有圖48中示出的電路配置, 并且使用被添加恒流反饋電路的DC-DC轉(zhuǎn)換器。在該電路中,通過(guò)來(lái)自DC電源61的輸入操作DC-DC轉(zhuǎn)換器62,并且其輸出被整流器電路63和平滑電容器C4轉(zhuǎn)換為具有期望的電壓值的DC電壓。三個(gè)發(fā)光二極管64和電流感測(cè)電阻器R4串聯(lián)連接在平滑電容器C4的兩端。當(dāng)負(fù)載電流Il流動(dòng)時(shí),誤差放大器A2將電阻器R4中出現(xiàn)的壓降與參考電壓El比較。 這樣,誤差放大器A2將其偏差放大并且將其反饋到DC-DC轉(zhuǎn)換器中的輸出控制器65,于是控制負(fù)載電流Il以便成為恒流。此外,包括電阻器R5和電容器C5的串聯(lián)電路連接在誤差放大器A2的反相輸入端和輸出端之間,并且該串聯(lián)電路構(gòu)成相位補(bǔ)償電路,并且在增加低頻域中的增益并且抑制高頻域中的增益的同時(shí)調(diào)整反饋信號(hào)的相位。圖49A是示出該電路的輸出性質(zhì)的Bode圖,并且這樣增益(圖49A中的Li)隨著頻率的增加而線性下降。這樣,對(duì)于約IOkHz的頻率,相位角(圖49A中的L2)維持約90 度,并且保證了相位裕度。因而,反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性是良好的。在圖48中示出的電路中,參考電壓El或E2通過(guò)電開關(guān)SWl連接到誤差放大器 A2的非反相輸入端,并且電開關(guān)SWl根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl進(jìn)行開關(guān),并且由此可以調(diào)制負(fù)載電流II。就是說(shuō),一個(gè)參考電壓El被設(shè)定為使得負(fù)載電流Il變?yōu)橛糜谡U彰鞯碾娏髦?,并且另一參考電壓E2被設(shè)定為使得負(fù)載電流Il變?yōu)樾∮谟糜谡U彰鞯碾娏髦档碾娏髦怠_@樣,開關(guān)SWl根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl進(jìn)行開關(guān),并且由此調(diào)制負(fù)載電流。這里,當(dāng)參考電壓El下的負(fù)載電流是500mA并且參考電壓E2下的負(fù)載電流是IOOmA并且開關(guān)SWl根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl進(jìn)行開關(guān)時(shí),圖49B示出了負(fù)載電流Il的仿真結(jié)果。在該仿真結(jié)果中, 負(fù)載電流Il被取平均為參考電壓El下的負(fù)載電流(500mA)和參考電壓E2下的負(fù)載電流 (IOOmA)之間的中間值(約300mA),并且因而負(fù)載電流Il并非根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制。如根據(jù)圖49A中的Bode圖所預(yù)期的,當(dāng)光學(xué)通信信號(hào)具有約IOkHz的頻率時(shí),該頻域是其中不能預(yù)期誤差放大器A2的增益并且輸出控制不能跟隨的域。因此,當(dāng)參考電壓 EU E2下的負(fù)載電流被取平均時(shí),僅能夠提供平價(jià)負(fù)載電流。這里,如果從圖48中示出的電路移除相位補(bǔ)償電路,則即使在高頻域中仍可以保證誤差放大器A2的增益,并且可以預(yù)期根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制負(fù)載電流。然而,反饋系統(tǒng)變得不穩(wěn)定并且由此可能發(fā)生異常振蕩。因此,存在難于通過(guò)改變添加到誤差放大器A2的相位補(bǔ)償電路的電路常數(shù)來(lái)調(diào)制負(fù)載電流Il的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種照明光通信設(shè)備,其被添加用于通信的電路可以被簡(jiǎn)化,其可以根據(jù)具有高頻的光學(xué)通信信號(hào)忠實(shí)地調(diào)制輸出光。本發(fā)明的照明光通信設(shè)備包括恒流源、平滑電路、負(fù)載電路、負(fù)載改變?cè)烷_關(guān)元件。平滑電路和包括發(fā)光二極管的負(fù)載電路連接到恒流源的輸出。負(fù)載改變?cè)慌渲脼楫?dāng)被添加到負(fù)載電路時(shí),部分地改變負(fù)載電路的負(fù)載特性。開關(guān)元件被配置為根據(jù)二進(jìn)制光學(xué)通信信號(hào)確定是否將負(fù)載改變?cè)砑拥截?fù)載電路。根據(jù)本發(fā)明,被添加用于通信的電路可以被簡(jiǎn)化,并且可以根據(jù)具有高頻的光學(xué)通信信號(hào)忠實(shí)地調(diào)制輸出光。在該照明光通信設(shè)備中,優(yōu)選的是,負(fù)載改變?cè)桥c發(fā)光二極管串聯(lián)連接的電阻器,并且開關(guān)元件與該電阻器并聯(lián)連接。在該照明光通信設(shè)備中,優(yōu)選的是,負(fù)載改變?cè)ê銐弘娐凡糠?,其至少包括與發(fā)光二極管串聯(lián)連接的恒壓元件,并且開關(guān)元件與恒壓電路部分并聯(lián)連接。在該照明光通信設(shè)備中,優(yōu)選的是,負(fù)載電路包括多個(gè)負(fù)載電路,并且多個(gè)負(fù)載電路并聯(lián)連接在恒流源的輸出之間,并且多個(gè)負(fù)載電路中的至少一個(gè)配備有負(fù)載改變?cè)烷_關(guān)元件。在該照明光通信設(shè)備中,優(yōu)選的是,多個(gè)負(fù)載電路中的每個(gè)包括開關(guān)元件和具有相對(duì)于每個(gè)負(fù)載電路不同的發(fā)射顏色的發(fā)光二極管。在該照明光通信設(shè)備中,優(yōu)選的是,負(fù)載電路包括發(fā)光二極管,該發(fā)光二極管包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管,并且開關(guān)元件與多個(gè)發(fā)光二極管中的一部分并聯(lián)連接。在該照明光通信設(shè)備中,優(yōu)選的是,負(fù)載電路包括多個(gè)負(fù)載電路,并且多個(gè)負(fù)載電路并聯(lián)連接在恒流源的輸出之間,并且多個(gè)負(fù)載電路中的每個(gè)包括發(fā)光二極管,該發(fā)光二極管包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管,并且發(fā)光二極管具有相對(duì)于每個(gè)負(fù)載電路不同的發(fā)射顏色,并且多個(gè)負(fù)載電路中的每個(gè)中的開關(guān)元件與多個(gè)發(fā)光二極管中的一部分并聯(lián)連接。在該照明光通信設(shè)備中,優(yōu)選的是,負(fù)載電路包括多個(gè)負(fù)載電路,并且多個(gè)負(fù)載電路并聯(lián)連接在恒流源的輸出之間,并且開關(guān)元件與多個(gè)負(fù)載電路中的至少除一個(gè)負(fù)載電路以外的一個(gè)或更多個(gè)負(fù)載電路串聯(lián)連接,并且負(fù)載改變?cè)情_關(guān)元件所串聯(lián)連接的一個(gè)或更多個(gè)負(fù)載電路。優(yōu)選的是,該照明光通信設(shè)備進(jìn)一步包括占空調(diào)節(jié)單元,用于改變光學(xué)通信信號(hào)的接通/斷開占空比。在該照明光通信設(shè)備中,優(yōu)選的是,恒流源包括恒流反饋系統(tǒng),該恒流反饋系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換器、電流感測(cè)單元、差放大單元和控制器。轉(zhuǎn)換器生成DC輸出。電流感測(cè)單元根據(jù)流到負(fù)載電路的負(fù)載電流生成壓降。差放大單元放大電流感測(cè)單元中生成的壓降和預(yù)定參考電壓之間的差??刂破骺刂妻D(zhuǎn)換器的輸出,從而負(fù)載電流的平均值根據(jù)差放大單元的輸出變?yōu)橥ǔ:愣āT谠撜彰鞴馔ㄐ旁O(shè)備中,優(yōu)選的是,恒流反饋系統(tǒng)配備有相位補(bǔ)償電路,該相位補(bǔ)償電路包括積分元件,并且調(diào)整差放大單元的輸出的相位。優(yōu)選的是,該照明光通信設(shè)備進(jìn)一步包括通信單元。用于生成光學(xué)通信信號(hào)的信號(hào)生成電路、負(fù)載改變?cè)烷_關(guān)元件容納在通信單元的殼體中,并且這樣通信單元通過(guò)用于連接的機(jī)械元件連接到負(fù)載電路。優(yōu)選的是,該照明光通信設(shè)備進(jìn)一步包括絕緣部件,該絕緣部件使開關(guān)元件與用于生成光學(xué)通信信號(hào)的信號(hào)生成電路電氣絕緣。在該照明光通信設(shè)備中,優(yōu)選的是,光學(xué)通信信號(hào)包括若干不同類別的光學(xué)通信信號(hào),并且按信號(hào)差異而分為多個(gè)信號(hào)組,并且絕緣部件包括多個(gè)絕緣部件,并且開關(guān)元件位于多個(gè)信號(hào)組中的每個(gè)中,并且多個(gè)絕緣部件中的每個(gè)被設(shè)置為使信號(hào)生成電路與開關(guān)元件電氣絕緣。優(yōu)選的是,該照明光通信設(shè)備進(jìn)一步包括載波生成單元、調(diào)制單元、絕緣變壓器和解調(diào)單元。載波生成單元生成載波,該載波被設(shè)定為具有比光學(xué)通信信號(hào)高的頻率,并且由此載波可以與光學(xué)通信信號(hào)分離。調(diào)制單元通過(guò)載波來(lái)調(diào)制光學(xué)通信信號(hào)。絕緣變壓器連接在調(diào)制單元和開關(guān)元件之間。解調(diào)單元將通過(guò)從絕緣變壓器的輸出移除載波而獲得的信號(hào)輸出到開關(guān)元件。在該照明光通信設(shè)備中,優(yōu)選的是,發(fā)光二極管是有機(jī)發(fā)光二極管。
先將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。通過(guò)下面的詳細(xì)描述和附圖,將更好地理解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn),在附圖中圖IA是實(shí)施例1的照明光通信設(shè)備的電路圖IB是實(shí)施例1的照明光通信設(shè)備的仿真建模的電路圖
圖2A是示出仿真結(jié)果的波形圖2B是示出仿真結(jié)果的波形圖3A是實(shí)施例2的照明光通信設(shè)備的電路圖3B是實(shí)施例2的照明光通信設(shè)備的仿真建模的電路圖
圖4A是示出實(shí)施例3的照明光通信設(shè)備的特征的電路圖
圖4B是示出實(shí)施例3的照明光通信設(shè)備的特征的電路圖
圖4C是示出實(shí)施例3的照明光通信設(shè)備的特征的電路圖
圖4D是示出實(shí)施例3的照明光通信設(shè)備的特征的電路圖
圖4E是示出實(shí)施例3的照明光通信設(shè)備的特征的電路圖
圖5A是實(shí)施例4的照明光通信設(shè)備的電路圖5B是示出實(shí)施例4的照明光通信設(shè)備的特征的電路圖
圖5C是示出實(shí)施例4的照明光通信設(shè)備的特征的電路圖
圖6是實(shí)施例5的照明光通信設(shè)備的電路圖7A是實(shí)施例6的照明光通信設(shè)備的電路圖7B是實(shí)施例6的照明光通信設(shè)備的仿真建模的電路圖
圖7C是示出實(shí)施例6的照明光通信設(shè)備的仿真結(jié)果的波形圖;圖8A是示出實(shí)施例6的其他配置的電路圖;圖8B是示出實(shí)施例6的其他配置的電路圖;圖9是實(shí)施例7的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖10是實(shí)施例8的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖IlA是實(shí)施例8的照明光通信設(shè)備的仿真建模的電路圖;圖IlB是示出實(shí)施例8的照明光通信設(shè)備的仿真結(jié)果的波形圖;圖12A是示出實(shí)施例8的其他配置的電路圖;圖12B是示出實(shí)施例8的其他配置的電路圖;圖13A是流到實(shí)施例9的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的波形圖;圖13B是流到實(shí)施例9的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的波形圖;圖13C是流到實(shí)施例9的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的波形圖;圖14是實(shí)施例9的照明光通信設(shè)備的仿真建模的電路圖;圖15A是示出實(shí)施例9的照明光通信設(shè)備的仿真結(jié)果的波形圖;圖15B是示出實(shí)施例9的照明光通信設(shè)備的仿真結(jié)果的波形圖;圖15C是示出實(shí)施例9的照明光通信設(shè)備的仿真結(jié)果的波形圖;圖16A是實(shí)施例10的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖16B是實(shí)施例10的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖16C是實(shí)施例10的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖16D是實(shí)施例10的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖17是示出實(shí)施例10的其他配置的電路圖;圖18是實(shí)施例11的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖19A是示出實(shí)施例11的其他配置的電路圖;圖19B是示出實(shí)施例11的通信單元的具體配置的電路圖;圖19C是示出實(shí)施例11的通信單元的具體配置的電路圖;圖20A是實(shí)施例12的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖20B是實(shí)施例12的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖21是實(shí)施例13的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖22A是實(shí)施例13的每個(gè)部分的波形圖;圖22B是實(shí)施例13的每個(gè)部分的波形圖;圖22C是實(shí)施例13的每個(gè)部分的波形圖;圖22D是實(shí)施例13的每個(gè)部分的波形圖;圖22E是實(shí)施例13的每個(gè)部分的波形圖;圖23A是實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖2 是實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的仿真建模的電路圖;圖24A是示出實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形24B是示出實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形25A是示出實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形25B是示出實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形25C是示出實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖2隊(duì)是示出實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖26B是示出實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖^C是示出實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖26D是示出實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖26E是示出實(shí)施例14的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖27是實(shí)施例15的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖28k是示出實(shí)施例15的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖28B是示出實(shí)施例15的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖^C是示出實(shí)施例15的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖四是示出實(shí)施例15的照明光通信設(shè)備的其他電路配置的電路圖;圖30A是示出實(shí)施例15的照明光通信設(shè)備的其他電路配置的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖30B是示出實(shí)施例15的照明光通信設(shè)備的其他電路配置的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖30C是示出實(shí)施例15的照明光通信設(shè)備的其他電路配置的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖31是實(shí)施例16的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖32A是示出實(shí)施例16的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖32B是示出實(shí)施例16的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖33A是實(shí)施例17的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖3 是實(shí)施例17的限流元件的具體示例的圖示;圖33C是實(shí)施例17的限流元件的具體示例的圖示;圖33D是實(shí)施例17的限流元件的具體示例的圖示;圖34A是實(shí)施例17的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電路的電路示例;圖34B是實(shí)施例17的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電路的電路示例;圖34C是實(shí)施例17的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電路的電路示例;圖35A是實(shí)施例18的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖35B是實(shí)施例18的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖36A是實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖36B是實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的仿真建模的電路圖;圖37A是示出實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖37B是示出實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖37C是示出實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖38是示出實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的其他電路配置的電路圖;圖39A是示出實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖39B是示出實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖39C是示出實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖40是實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的比較示例的電路圖41A是示出實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖41B是示出實(shí)施例19的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的仿真結(jié)果的波形圖;圖42是實(shí)施例20的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖43A是實(shí)施例21的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖4 是實(shí)施例21的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖43C是實(shí)施例21的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖43D是實(shí)施例21的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖44是傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖45A是用于描述傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的操作的波形圖;圖45B是用于描述傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的操作的波形圖;圖46A是另一傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖46B是另一傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖46C是另一傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖47A是用于描述另一傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的操作的波形圖;圖47B是用于描述另一傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的操作的波形圖;圖47C是用于描述另一傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的操作的波形圖;圖48是又一傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的電路圖;圖49A是又一傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的Bode圖;以及圖49B是示出又一傳統(tǒng)的照明光通信設(shè)備的負(fù)載電流的波形圖。
具體實(shí)施例方式在下文中,參照
了本發(fā)明的實(shí)施例。(實(shí)施例1)參照?qǐng)DIA和IB說(shuō)明了實(shí)施例1的照明光通信設(shè)備。圖IA是照明光通信設(shè)備10 的電路圖。照明光通信設(shè)備10包括恒流源11、平滑電容器Cll (平滑電路)、負(fù)載電路12、 負(fù)載改變?cè)?3、信號(hào)生成電路14和開關(guān)元件Q2。平滑電容器Cll連接在恒流源11的輸出之間,并且使從恒流源11輸出的功率平滑。負(fù)載電路12包括多個(gè)發(fā)光二極管LD1,它們串聯(lián)連接在恒流源11的輸出之間,并且接收從恒流源11輸出的功率。負(fù)載改變?cè)?3被配置為當(dāng)被添加到負(fù)載電路12時(shí)部分地改變負(fù)載電路12的負(fù)載特性。這樣,例如,負(fù)載改變?cè)?3包括電阻器、其與多個(gè)發(fā)光二極管LDl的一部分并聯(lián)連接。信號(hào)生成電路14被配置為生成二進(jìn)制光學(xué)通信信號(hào)。此外,信號(hào)生成電路14可以根據(jù)從外部設(shè)備傳送的傳送信號(hào)生成二進(jìn)制光學(xué)通信信號(hào)。開關(guān)元件Q2包括與負(fù)載改變?cè)?3的電阻器串聯(lián)連接的開關(guān)器件(例如, M0SFET)。開關(guān)元件Q2通過(guò)接收二進(jìn)制光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開,并且由此確定是否將負(fù)載改變?cè)?3添加到負(fù)載電路12。圖IB是關(guān)于圖IA中示出的電路的仿真建模的電路圖,于是對(duì)于與圖IA的電路部件對(duì)應(yīng)的圖IB的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記。此外,發(fā)光二極管LDl被等效地替換為包括齊納二極管ZDll的串聯(lián)電路,該齊納二極管ZDll具有恒定的導(dǎo)通電壓和導(dǎo)通電阻 Rll。這樣,電阻器R12用作負(fù)載改變?cè)?3,并且當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí)與導(dǎo)通電阻Rll并聯(lián)連接。就是說(shuō),包括電阻器R12和開關(guān)元件Q2的串聯(lián)電路連接在導(dǎo)通電阻Rll的兩端之間。這樣,信號(hào)生成電路14被等效地替換為振蕩器14a,其生成與光學(xué)通信信號(hào)Sl對(duì)應(yīng)的 IOkHz的矩形波信號(hào)。圖2A和2B均示出了使用圖IB中示出的電路的負(fù)載電流Il的仿真結(jié)果。圖2A 示出了其中光學(xué)通信信號(hào)Si停止的狀態(tài)下的負(fù)載電流Il的仿真結(jié)果,并且負(fù)載電流Il的平均值約為500mA。圖2B示出了流到發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電流Il的波形圖。該波形圖示出了通過(guò)交替地切換連接狀態(tài)和非連接狀態(tài)而調(diào)制的負(fù)載電流II,在連接狀態(tài)中從振蕩器1 輸出IOkHz的矩形波信號(hào)并且電阻器R12通過(guò)開關(guān)元件Q2與導(dǎo)通電阻Rll并聯(lián)連接,而在非連接狀態(tài)中電阻器R12未連接到導(dǎo)通電阻Rll。這里,當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),負(fù)載電流Il約為600mA,而當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí),負(fù)載電流Il約為400mA。這樣,可以提供忠實(shí)于光學(xué)通信信號(hào)Sl的調(diào)制波形,并且其平均電流保持約500mA,這等于其中光學(xué)通信信號(hào)Sl停止的狀態(tài)下的負(fù)載電流Il的值。隨后,從照明光通信設(shè)備10輸出光學(xué)輸出并且該光學(xué)輸出由具有光電IC的接收器20接收。隨后,接收器20檢測(cè)未疊加在光學(xué)通信信號(hào)上的光學(xué)輸出和疊加在光學(xué)通信信號(hào)上的光學(xué)輸出之間的差,并且由此接收器20接收光學(xué)通信信號(hào)。接收器20甚至能夠通過(guò)應(yīng)用制造方法來(lái)檢測(cè)細(xì)微的調(diào)制光。如上文所述,本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10包括恒流源11、平滑電路(包括平滑電容器Cll)、負(fù)載電路12、負(fù)載改變?cè)?3和開關(guān)元件Q2。平滑電路和包括發(fā)光二極管 LDl的負(fù)載電路12連接到恒流源11的輸出。負(fù)載改變?cè)?3在被添加到負(fù)載電路12時(shí)部分地改變負(fù)載電路12的負(fù)載特性。開關(guān)元件Q2根據(jù)二進(jìn)制光學(xué)通信信號(hào)確定是否將負(fù)載改變?cè)?3添加到負(fù)載電路12。由此,根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)改變負(fù)載電路12的負(fù)載特性,并且隨后相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)的波形忠實(shí)地調(diào)制流到發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電流。順便提及,在圖2B中的仿真電路中,負(fù)載改變?cè)?3引起的改變被添加到構(gòu)成發(fā)光二極管LDl的等效電路的導(dǎo)通電阻R11。然而,即使改變被添加到齊納二極管ZDl的電壓值,仍可以如改變被添加到導(dǎo)通電阻Rll的情況那樣,調(diào)制負(fù)載電流II。(實(shí)施例2)參照?qǐng)D3A和;3B說(shuō)明了實(shí)施例2的照明光通信設(shè)備。圖3A是照明光通信設(shè)備10 的電路圖,于是對(duì)于與在實(shí)施例1中說(shuō)明的圖IA的電路部件對(duì)應(yīng)的圖3A的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記,并且省略了說(shuō)明。在本實(shí)施例中,多個(gè)發(fā)光二極管LDl和電阻器R12連接在平滑電容器Cll的兩端之間,并且開關(guān)元件Q2連接在電阻器R12的兩端之間。這里,負(fù)載改變?cè)?3包括與多個(gè)發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接的電阻器R12。這樣,開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開,并且由此負(fù)載改變?cè)?3實(shí)現(xiàn)了與當(dāng)改變二極管LDl的負(fù)載特性時(shí)相同的效果。圖;3B是關(guān)于圖3A中示出的電路的仿真建模的電路圖,于是對(duì)于與圖3A的電路部件對(duì)應(yīng)的圖:3B的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記。而且,在該仿真電路中,發(fā)光二極管LDl
1被等效地替換為包括齊納二極管ZDll的串聯(lián)電路,該齊納二極管ZDll具有恒定的導(dǎo)通電壓和導(dǎo)通電阻R11。此外,信號(hào)生成電路14被等效地替換為振蕩器14a,其生成與光學(xué)通信信號(hào)Sl對(duì)應(yīng)的IOkHz的矩形波信號(hào)。通過(guò)使用圖;3B的電路獲得的負(fù)載電流Il的仿真結(jié)果變得與圖2A和2B的仿真結(jié)果一致,并且在光學(xué)通信信號(hào)Sl停止的狀態(tài)下的負(fù)載電流Il約為500mA。這樣,當(dāng)IOkHz 的矩形波信號(hào)作為光學(xué)通信信號(hào)Sl被輸入到開關(guān)元件Q2時(shí),開關(guān)元件Q2接通/斷開并且由此電阻器12在其兩端之間短路或開路,于是流到發(fā)光二極管LDl的電流Il被調(diào)制。因此,當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),負(fù)載電流Il變?yōu)榧s600mA,而當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí),負(fù)載電流 Il變?yōu)榧s400mA。這樣,可以提供忠實(shí)于光學(xué)通信信號(hào)Sl的改變的調(diào)制波形,并且其平均電流變?yōu)榧s500mA,這等于其中光學(xué)通信信號(hào)Sl停止的狀態(tài)下的負(fù)載電流Il的值。如上文所述,在本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10中,發(fā)光二極管LDl和負(fù)載改變?cè)?3的電阻器12連接到恒流源11,并且開關(guān)元件Q2確定是否將電阻器R12添加到負(fù)載電路12。就是說(shuō),負(fù)載改變?cè)?3包括與發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接的電阻器12,并且開關(guān)元件Q2與電阻器12并聯(lián)連接。由此,開關(guān)元件Q2確定是否將電阻器R12添加到負(fù)載電路12,并且因而發(fā)光二極管LDl的負(fù)載特性可以根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而改變,并且相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)的波形忠實(shí)地調(diào)制負(fù)載電流。(實(shí)施例3)參照?qǐng)D4A至4E說(shuō)明了實(shí)施例3的照明光通信設(shè)備。本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備 10與實(shí)施例1或?qū)嵤├?中的說(shuō)明的照明光通信設(shè)備10的不同之處僅在于負(fù)載改變?cè)?13的配置。這樣,在圖4A至4E中僅示出了負(fù)載改變?cè)?3和開關(guān)元件Q2,并且其他部分被省略。在圖4A的電路中,二極管D21被用作負(fù)載改變?cè)?3,并且二極管D21與發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接。這樣,開關(guān)元件Q2與二極管D21并聯(lián)連接。當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),通過(guò)開關(guān)元件Q2在二極管D21的兩端之間生成了短路,于是二極管D21變?yōu)槲催B接到發(fā)光二極管LDl。另一方面,當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí),二極管D21變?yōu)檫B接到發(fā)光二極管LDl。這樣, 開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開,并且由此負(fù)載改變?cè)?3實(shí)現(xiàn)了與當(dāng)改變包括發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電路12的負(fù)載特性時(shí)相同的效果。因此,如實(shí)施例1和2中說(shuō)明的,可以相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)忠實(shí)地調(diào)制流到發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電流。隨后,在圖4B的電路中,齊納二極管ZD2被用作負(fù)載改變?cè)?3,并且齊納二極管 ZD2與發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接。這樣,開關(guān)元件Q2與齊納二極管ZD2并聯(lián)連接。而且,在本電路中,開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開,并且由此負(fù)載改變?cè)?3實(shí)現(xiàn)了與當(dāng)改變包括發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電路12的負(fù)載特性時(shí)相同的效果。此外,在本電路中,通過(guò)選擇齊納二極管ZD2的齊納電壓可以容易地調(diào)整流到發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電流Il的調(diào)制寬度。隨后,在圖4C的電路中,熱敏電阻Iihl被用作負(fù)載改變?cè)?3,并且熱敏電阻Iihl 與發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接。這樣,開關(guān)元件Q2與熱敏電阻并聯(lián)連接。而且,在本電路中,開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開,并且由此負(fù)載改變?cè)?3實(shí)現(xiàn)了與當(dāng)改變包括發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電路12的負(fù)載特性時(shí)相同的效果。此外,在本電路中,可以給出關(guān)于流到發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電流Il的調(diào)制水平的溫度特性并且可以將溫度校正添加到調(diào)制水平。隨后,在圖4D的電路中,包括電阻器R13和二極管D22的并聯(lián)電路被用作負(fù)載改變?cè)?3,并且該并聯(lián)電路與發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接。這樣,開關(guān)元件Q2與該并聯(lián)電路并聯(lián)連接。而且,在本電路中,開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開,并且由此負(fù)載改變?cè)?3實(shí)現(xiàn)了與當(dāng)改變包括發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電路12的負(fù)載特性時(shí)相同的效果。這樣,由于包括電阻器R13和二極管D22的并聯(lián)電路與發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接,因此例如通過(guò)調(diào)整電阻器R13的電阻值可以調(diào)整流到發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電流Il的調(diào)制寬度。隨后,在圖4E的電路中,包括電阻器R13和二極管D22的串聯(lián)電路被用作負(fù)載改變?cè)?3,并且該串聯(lián)電路與發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接。這樣,開關(guān)元件Q2連接在該串聯(lián)聯(lián)電路的兩端之間。而且,在本電路中,開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開, 并且由此負(fù)載改變?cè)?3實(shí)現(xiàn)了與當(dāng)改變包括發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電路12的負(fù)載特性時(shí)相同的效果。這樣,由于包括電阻器R13和二極管D22的串聯(lián)電路與發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接,因此例如通過(guò)調(diào)整電阻器R13的電阻值可以調(diào)整流到發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電流 Il的調(diào)制寬度。如上文所述,在本實(shí)施例中,負(fù)載改變?cè)?3包括具有與發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接的恒壓元件(例如,二極管D21、D22,齊納二極管ZD》恒壓電路部分,或者具有與發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接的電阻元件(例如,電阻器R12、熱敏電阻I hl)的阻抗電路。這樣,開關(guān)元件Q2與上述恒壓電路部分并聯(lián)連接。由此,當(dāng)開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開時(shí),包括發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電路12的負(fù)載特性部分地改變。因此,可以相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)的波形忠實(shí)地調(diào)制流到負(fù)載電路12的電流。這樣,在本實(shí)施例中,各種電路元件或它們的組合電路被用作負(fù)載改變?cè)?3,并且由此可以調(diào)整流到二極管LDl的負(fù)載電流Il的調(diào)制特性。(實(shí)施例4)參照?qǐng)D5A至5C說(shuō)明了實(shí)施例4的照明光通信設(shè)備。本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備 10與實(shí)施例1至3中的說(shuō)明的照明光通信設(shè)備10的不同之處在于負(fù)載電路12的配置。如圖5A中所示,本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10包括具有串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管LDl的串聯(lián)電路如以及具有串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管LD2的串聯(lián)電路4b。這里,負(fù)載電路12 包括兩個(gè)串聯(lián)電路如、4b,它們通過(guò)負(fù)載改變?cè)?3連接在平滑電容器Cll的兩端之間。 在本電路中,開關(guān)元件Q2與負(fù)載改變?cè)?3并聯(lián)連接。這樣,開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開,并且由此如實(shí)施例1至3,也可以調(diào)制流到發(fā)光二極管LD1、LD2的電流。此外,在圖5A的電路中,兩個(gè)串聯(lián)電路^、4b分別包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管,并且連接在平滑電容器Cl 1的兩端之間,但是兩個(gè)串聯(lián)電路如、4b中的每個(gè)可以包括一個(gè)發(fā)光二極管并且發(fā)光二極管的數(shù)目不是問(wèn)題。這樣,兩個(gè)串聯(lián)電路^、4b并聯(lián)連接,但是串聯(lián)電路的數(shù)目不限于兩個(gè)并且可以可選地設(shè)定。隨后,在圖5B的電路中,兩個(gè)串聯(lián)電路^、4b均連接到負(fù)載改變?cè)?3,但是該電路不限于該配置。例如,如圖5B中所示,串聯(lián)電路如可以在沒(méi)有負(fù)載改變?cè)?3的情況下連接在平滑電容器Cll的兩端之間,僅串聯(lián)電路4b可以通過(guò)負(fù)載改變?cè)?3連接在平滑電容器Cll的兩端之間。開關(guān)元件Q2與負(fù)載改變?cè)?3并聯(lián)連接,于是開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開并且由此調(diào)制流到發(fā)光二極管LDl的電流。這樣,可以響應(yīng)于諸如給定負(fù)載電流的調(diào)制水平的條件,適當(dāng)?shù)卦O(shè)定通過(guò)負(fù)載改變?cè)?3的發(fā)光二極管的數(shù)目和沒(méi)有負(fù)載改變?cè)?3的發(fā)光二極管的數(shù)目。隨后,在圖5C中,梯式結(jié)構(gòu)電路連接在平滑電容器Cll的兩端之間。就是說(shuō),電路包括串聯(lián)連接的四個(gè)電路塊,并且四個(gè)電路塊中的每個(gè)包括具有兩個(gè)發(fā)光二極管LDl的串聯(lián)電路和具有兩個(gè)發(fā)光二極管LD2的串聯(lián)電路。這兩個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)連接。這樣,負(fù)載改變?cè)?3與位于下側(cè)的電路塊的發(fā)光二極管LD2串聯(lián)連接,并且開關(guān)元件Q2連接在負(fù)載改變?cè)?3的兩端之間。這里,開關(guān)元件Q2通過(guò)根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開,來(lái)確定是否將負(fù)載改變?cè)?3 (例如,電阻器)添加到負(fù)載電路12。因此,可以調(diào)制流到發(fā)光二極管LD1、LD2的電流。如上文所述,而且,在本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10中,開關(guān)元件Q2通過(guò)根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開,來(lái)確定是否將負(fù)載改變?cè)?3添加到負(fù)載電路12。因此,如實(shí)施例1至3,根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)部分地改變負(fù)載電路12的負(fù)載特性,并且由此可以相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)的波形忠實(shí)地調(diào)制流到發(fā)光二極管的負(fù)載電流。這樣,由于可以通過(guò)改變作為本設(shè)備中的負(fù)載的發(fā)光二極管的配置來(lái)調(diào)整負(fù)載電流的調(diào)制水平,因此可以響應(yīng)于期望的調(diào)制水平來(lái)選擇發(fā)光二極管的配置。這樣,在每個(gè)電路5B和5C中,包括發(fā)光二極管的多個(gè)串聯(lián)電路(負(fù)載電路)并聯(lián)連接在恒流源11的輸出之間,并且負(fù)載改變?cè)?3和開關(guān)元件Q2位于多個(gè)負(fù)載電路中的至少一個(gè)中。因而,由于負(fù)載改變?cè)?3和開關(guān)元件Q2位于多個(gè)負(fù)載電路中的至少一個(gè)中,因此可以通過(guò)改變負(fù)載改變?cè)?3和開關(guān)元件Q2所處的負(fù)載電路的負(fù)載特性來(lái)調(diào)制總負(fù)載特性。(實(shí)施例5)參照?qǐng)D6說(shuō)明了實(shí)施例5的照明光通信設(shè)備。本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10與實(shí)施例1至4中的說(shuō)明的照明光通信設(shè)備10的不同之處在于負(fù)載電路的配置。此外,對(duì)于與在實(shí)施例1至4中說(shuō)明的電路部件對(duì)應(yīng)的圖3A的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記,并且省略了說(shuō)明。如圖6中所示,照明光通信設(shè)備10包括恒流源11,以及連接在恒流源11的兩端之間的平滑電容器C11。串聯(lián)電路包括多個(gè)發(fā)光二極管LDl和負(fù)載改變?cè)?3a。而且,串聯(lián)電路包括多個(gè)發(fā)光二極管LD2和負(fù)載改變?cè)?3b,并且串聯(lián)電路包括多個(gè)發(fā)光二極管 LD3和負(fù)載改變?cè)?3c。這樣,這三個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)連接在平滑電容器Cll的兩端之間。 這里,包括多個(gè)發(fā)光二極管LDl的串聯(lián)電路如構(gòu)成負(fù)載電路。而且,包括多個(gè)發(fā)光二極管 LD2、LD3的串聯(lián)電路4b、k分別構(gòu)成負(fù)載電路。隨后,開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c分別與負(fù)載改變?cè)?3a、13b、13c并聯(lián)連接。開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c分別根據(jù)從信號(hào)生成電路14A、 14B、14C輸入的光學(xué)通信信號(hào)Si、S2、S3而接通/斷開。這里,當(dāng)發(fā)光二極管LDl是紅色發(fā)光二極管并且發(fā)光二極管LD2是綠色發(fā)光二極管并且發(fā)光二極管LD3是藍(lán)色發(fā)光二極管時(shí),開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c分別根據(jù)各個(gè)光學(xué)通信信號(hào)Si、S2、S3而接通/斷開。由此,調(diào)制具有各種發(fā)射顏色的發(fā)光二極管的輸出。這樣,如果接收器20可以識(shí)別從照明光通信設(shè)備10輸出的光的色溫,則可以沒(méi)有干擾地接收三個(gè)類別的信號(hào)。因而,較之單色發(fā)光二極管,可通過(guò)光學(xué)通信傳送的信息量增加到三倍。如上文所述,在本發(fā)明的照明光通信設(shè)備10中,多個(gè)負(fù)載電路(串聯(lián)電路如、仙、 4c)并聯(lián)連接在恒流源11的輸出之間。多個(gè)負(fù)載電路(串聯(lián)電路如、仙、4()分別包括發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3。這樣,發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3具有相對(duì)于每個(gè)負(fù)載電路的不同的發(fā)射顏色,并且開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c相對(duì)于每個(gè)負(fù)載電路設(shè)置。由此,開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c分別確定是否將負(fù)載改變?cè)?3a、13b、13c添加到負(fù)載電路。因而,可以相對(duì)于具有不同發(fā)射顏色的每個(gè)發(fā)光二極管調(diào)制負(fù)載特性,并且可以分別根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制具有各種發(fā)射顏色的發(fā)光二極管的輸出。這樣,如果接收器20可以識(shí)別從照明光通信設(shè)備10輸出的光的色溫,則可以沒(méi)有干擾地接收三個(gè)類別的信號(hào)。因而,較之單色發(fā)光二極管,可通過(guò)光學(xué)通信傳送的信息量增加。(實(shí)施例6)參照?qǐng)D7A至7C和圖8A和8B說(shuō)明了實(shí)施例6的照明光通信設(shè)備。本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10與實(shí)施例1至5中的說(shuō)明的照明光通信設(shè)備10的不同之處在于負(fù)載電路的配置。此外,對(duì)于與在實(shí)施例1至5中說(shuō)明的電路部件對(duì)應(yīng)的圖3A的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記,并且省略了說(shuō)明。如圖7A中所示,照明光通信設(shè)備10包括恒流源11,以及連接在恒流源11的兩端之間的平滑電容器Cll。串聯(lián)電路4包括多個(gè)發(fā)光二極管LDl至LD8 (就是說(shuō),例如,本實(shí)施例中的八個(gè)二極管),并且連接在平滑電容器Cl 1的兩端之間,并且隨后開關(guān)元件Q2與發(fā)光二極管LD8并聯(lián)連接。這里,本實(shí)施例中的負(fù)載電路是與平滑電容器Cll并聯(lián)連接并且包括發(fā)光二極管LDl至LD8的串聯(lián)電路4。這樣,作為負(fù)載電路4的發(fā)光二極管LD8是負(fù)載改變?cè)?3并且與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接。圖7B示出了關(guān)于圖7A中示出的電路的仿真建模的電路圖,于是對(duì)于與圖7A的電路部件對(duì)應(yīng)的圖7B的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記。在該仿真電路中,發(fā)光二極管LDl 至LD8被等效地替換為在發(fā)光二極管的特性描述之后預(yù)先建模的仿真器件。圖7C示出了使用圖7B中示出的電路的負(fù)載電流Il的仿真結(jié)果。此外,在光學(xué)通信信號(hào)Sl停止的狀態(tài)下,負(fù)載電流Il被設(shè)定為約DC 500mA。當(dāng)IOkHz的矩形波信號(hào)作為光學(xué)通信信號(hào)Sl被輸入到開關(guān)元件Q2時(shí),開關(guān)元件 Q2接通/斷開并且由此確定是否將發(fā)光二極管LD8添加到負(fù)載電路12,于是調(diào)制負(fù)載電流 Il的波形。當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),負(fù)載電流Il變?yōu)榧s700mA,而當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí),負(fù)載電流Il變?yōu)榧s300mA。因而,相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)Sl的波形忠實(shí)地調(diào)制負(fù)載電流,于是其平均電流通常等于其中未調(diào)制負(fù)載電流的狀態(tài)下的平均電流(約500mA)。順便提及,在本實(shí)施例中,包括發(fā)光二極管LDl至LD8的串聯(lián)電路連接在平滑電容器Cll的兩端之間,但是該電路不限于上述配置并且可以是圖8A中示出的配置。在該電路中,串聯(lián)電路如包括多個(gè)發(fā)光二極管LD1,并且串聯(lián)電路4b包括發(fā)光二極管LD2。隨后,串聯(lián)電路^、4b并聯(lián)連接在平滑電容器Cll的兩端之間。開關(guān)元件Q2與構(gòu)成串聯(lián)電路4b的一部分的發(fā)光二極管LD2(例如,圖8A中的一個(gè)二極管)并聯(lián)連接。在該情況下,負(fù)載改變?cè)?3是與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接的發(fā)光二極管LD2。此外,在圖8A的電路中,兩個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)連接在平滑電容器Cll的兩端之間,但是串聯(lián)電路的數(shù)碼不限于兩個(gè)并且可以可選地設(shè)定。隨后,如圖8B中所示,梯式結(jié)構(gòu)電路可以連接在平滑電容器Cll的兩端之間。就是說(shuō),該電路包括串聯(lián)連接的四個(gè)電路塊,并且四個(gè)電路塊中的每個(gè)包括具有兩個(gè)發(fā)光二極管LDl的串聯(lián)電路和具有兩個(gè)發(fā)光二極管LD2的串聯(lián)電路。這兩個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)連接。 這樣,在該電路中,開關(guān)元件Q2與一部分發(fā)光二極管LDl (例如,術(shù)語(yǔ)右側(cè)序列的一個(gè)發(fā)光二極管LDl)并聯(lián)連接。開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開,并且由此調(diào)制負(fù)載電路的負(fù)載特性并且隨后調(diào)制負(fù)載電流。如上文所述,在本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10中,負(fù)載電路包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管LD1,并且開關(guān)元件Q2與多個(gè)發(fā)光二極管中的一部分并聯(lián)連接。由此,與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接的發(fā)光二極管自身是負(fù)載改變?cè)?3,并且可以相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)的波形忠實(shí)地調(diào)制發(fā)光二極管而無(wú)需添加用于負(fù)載改變?cè)?3的新部件。(實(shí)施例7)參照?qǐng)D9說(shuō)明了實(shí)施例7的照明光通信設(shè)備。在實(shí)施例5中說(shuō)明的圖6的電路中, 多個(gè)串聯(lián)電路中的每個(gè)包括多個(gè)發(fā)光二極管和負(fù)載改變?cè)?,并且隨后這些串聯(lián)電路并聯(lián)連接在平滑電容器Cll的兩端之間,并且開關(guān)元件與每個(gè)串聯(lián)電路中的負(fù)載改變?cè)⒙?lián)連接。另一方面,在本實(shí)施例中,如圖9中所示,串聯(lián)電路^、4b、k分別包括多個(gè)發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3。這樣,這些串聯(lián)電路^、4b、k并聯(lián)連接在平滑電容器Cll的兩端之間。 就是說(shuō),多個(gè)負(fù)載電路(串聯(lián)電路如、仙、如)并聯(lián)連接在平滑電容器Cll的兩端之間。這樣,紅色發(fā)光二極管被用作發(fā)光二極管LD1,并且綠色發(fā)光二極管被用作發(fā)光二極管LD2, 并且藍(lán)色發(fā)光二極管被用作發(fā)光二極管LD3。就是說(shuō),發(fā)光二極管具有相對(duì)于每個(gè)負(fù)載電路的不同的發(fā)射顏色,并且使用這些發(fā)光二極管。開關(guān)元件Qh與構(gòu)成串聯(lián)電路如的多個(gè)發(fā)光二極管LDl的一部分(例如,一個(gè)發(fā)光二極管LDl)并聯(lián)連接,并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開。當(dāng)開關(guān)元件Qh接通時(shí),在與開關(guān)元件Qh并聯(lián)連接的發(fā)光二極管LDl的兩端之間生成短路。因而,響應(yīng)于開關(guān)元件Q2a的接通/斷開操作部分地改變了負(fù)載電路(串聯(lián)電路4a)的負(fù)載特性。而且,開關(guān)元件Q2b與構(gòu)成串聯(lián)電路4b的多個(gè)發(fā)光二極管LD2的一部分(例如, 一個(gè)發(fā)光二極管LD2)并聯(lián)連接,并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)S2而接通/斷開。當(dāng)開關(guān)元件Q2b 接通時(shí),在與開關(guān)元件Q2b并聯(lián)連接的發(fā)光二極管LD2的兩端之間生成短路。因而,響應(yīng)于開關(guān)元件Q2b的接通/斷開操作部分地改變了負(fù)載電路(串聯(lián)電路4b)的負(fù)載特性。而且,開關(guān)元件Q2c與構(gòu)成串聯(lián)電路如的多個(gè)發(fā)光二極管LD3的一部分(例如, 一個(gè)發(fā)光二極管LD3)并聯(lián)連接,并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)S3而接通/斷開。當(dāng)開關(guān)元件Q2c 接通時(shí),在與開關(guān)元件Q2c并聯(lián)連接的發(fā)光二極管LD3的兩端之間生成短路。因而,響應(yīng)于開關(guān)元件Q2c的接通/斷開操作部分地改變了負(fù)載電路(串聯(lián)電路如)的負(fù)載特性。如上文所述,在本示例中,多個(gè)負(fù)載電路中的每個(gè)包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管,并且開關(guān)元件與每個(gè)負(fù)載電路的多個(gè)發(fā)光二極管的一部分并聯(lián)連接。就是說(shuō),負(fù)載改變?cè)桥c開關(guān)元件并聯(lián)連接的發(fā)光二極管。由此,當(dāng)開關(guān)元件根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開時(shí),部分地調(diào)制負(fù)載電路的負(fù)
16載特性。因此,根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制負(fù)載電流,并且可以提供光學(xué)通信而無(wú)需添加用于負(fù)載改變?cè)男虏考_@樣,在本實(shí)施例中,多個(gè)負(fù)載電路(串聯(lián)電路如、仙、如)并聯(lián)連接在恒流源11 的輸出之間,并且每個(gè)負(fù)載電路包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管。這樣,發(fā)光二極管的發(fā)射顏色相對(duì)于每個(gè)負(fù)載電路不同,并且開關(guān)元件與每個(gè)負(fù)載電路中的多個(gè)發(fā)光二極管的一部分并聯(lián)連接。由此,當(dāng)每個(gè)負(fù)載電路中的開關(guān)元件接通/斷開時(shí),調(diào)制每個(gè)負(fù)載電路中的負(fù)載特性。因此,可以調(diào)制具有各種發(fā)射顏色的發(fā)光二極管的輸出。這樣,如果接收器20可以識(shí)別從照明光通信設(shè)備10輸出的光的色溫,則可以沒(méi)有干擾地接收三個(gè)類別的信號(hào)。因而, 較之單色發(fā)光二極管,可通過(guò)光學(xué)通信傳送的信息量增加到三倍。(實(shí)施例8)參照?qǐng)D10、11A、11B、12A和12B說(shuō)明了實(shí)施例8的照明光通信設(shè)備。在實(shí)施例6中說(shuō)明的圖8A和8B的電路中,串聯(lián)電路如包括多個(gè)發(fā)光二極管LD1,并且串聯(lián)電路4b包括多個(gè)發(fā)光二極管LD2,并且這些串聯(lián)電路^、4b連接在平滑電容器Cll的兩端之間。隨后, 開關(guān)元件Q2與串聯(lián)電路4b的多個(gè)發(fā)光二極管LD2的一部分(一個(gè)發(fā)光二極管0) 并聯(lián)連接。相反,在本實(shí)施例中,如圖10中所示,串聯(lián)電路如包括多個(gè)發(fā)光二極管LD1,并且連接在平滑電容器Cll的兩端之間。而且,串聯(lián)電路4b包括多個(gè)發(fā)光二極管LD2,并且通過(guò)開關(guān)元件Q2連接在平滑電容器Cll的兩端之間,開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/ 斷開。當(dāng)開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)接通時(shí),串聯(lián)電路^、4b變?yōu)椴⒙?lián)連接在平滑電容器Cll的兩端之間。另一方面,當(dāng)開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)斷開時(shí),僅串聯(lián)電路如變?yōu)檫B接在平滑電容器Cll的兩端之間。此外,有必要規(guī)避所有負(fù)載(發(fā)光二極管LD1、LD2) 同時(shí)與恒流源11分離的無(wú)負(fù)載條件,以便于制止過(guò)壓。這樣,為了這樣做,有必要留下恒流源11向其提供電流的負(fù)載(發(fā)光二極管),即使發(fā)光二極管LD2因開關(guān)元件Q2的操作與恒流源11分離。在本實(shí)施例中,由于多個(gè)發(fā)光二極管LDl在沒(méi)有開關(guān)元件Q2的情況下連接到恒流源11,因此負(fù)載電流總是被提供給多個(gè)發(fā)光二極管LD1。由此,不會(huì)生成無(wú)負(fù)載條件并且可以制止過(guò)壓。圖IlA示出了關(guān)于圖10中示出的電路的仿真建模的電路圖,于是對(duì)于與圖10的電路部件對(duì)應(yīng)的圖IlA的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記。在該仿真電路中,發(fā)光二極管 LD1、LD2被等效地替換為在發(fā)光二極管的特性描述之后預(yù)先建模的仿真器件。圖IlB示出了使用圖IlA中示出的電路的負(fù)載電流Il的仿真結(jié)果。此外,在光學(xué)通信信號(hào)Sl停止的狀態(tài)下,負(fù)載電流Il (流到串聯(lián)電路如和4b的電流的合成電流)被設(shè)定為約DC IA0 IOkHz的矩形波信號(hào)作為光學(xué)通信信號(hào)Sl被輸入到開關(guān)元件Q2,并且通過(guò)開關(guān)元件Q2的接通/斷開操作使包括發(fā)光二極管LD2的串聯(lián)電路4b間歇,并且由此當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),負(fù)載電流Il的波形變?yōu)榧s1. 3A的矩形波形,而當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí), 負(fù)載電流Il的波形變?yōu)榧s0. 7A的矩形波形。因此,相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)Sl的波形忠實(shí)地調(diào)制負(fù)載電流II。這樣,負(fù)載電流Il的平均電流保持約1A,這等于其中光學(xué)通信信號(hào)Sl 停止的狀態(tài)下的負(fù)載電流Il的電流值。如上文所述,在本實(shí)施例中,多個(gè)負(fù)載電路中的每個(gè)包括多個(gè)發(fā)光二極管,并且多個(gè)負(fù)載電路并聯(lián)連接在恒流源11的輸出之間,并且開關(guān)元件與多個(gè)負(fù)載電路中的至少除一個(gè)負(fù)載電路以外的一個(gè)或更多個(gè)負(fù)載電路串聯(lián)連接。由此,負(fù)載改變?cè)沁B接到開關(guān)元件的負(fù)載電路,于是可以相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)的波形忠實(shí)地調(diào)制發(fā)光二極管的負(fù)載電流,而無(wú)需用于負(fù)載改變?cè)男虏考?。這樣,開關(guān)元件未設(shè)置在多個(gè)負(fù)載電路中的至少一個(gè)負(fù)載電路中,并且因而即使所有開關(guān)元件同時(shí)斷開,仍不會(huì)生成無(wú)負(fù)載條件。順便提及,在上述串聯(lián)電路如和4b中,如圖12A中所示,可以通過(guò)使多個(gè)發(fā)光二極管LDl中的連接點(diǎn)和多個(gè)發(fā)光二極管LD2中的連接點(diǎn)彼此連接來(lái)形成梯式結(jié)構(gòu)電路。在該電路中,通過(guò)開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl的接通/斷開操作而使多個(gè)發(fā)光二極管 LD2的一部分是間歇的,并且不會(huì)生成無(wú)負(fù)載條件。隨后,在圖12B的電路中,串聯(lián)電路包括多個(gè)發(fā)光二極管LDl和開關(guān)元件Q2a,并且串聯(lián)電路包括多個(gè)發(fā)光二極管LD2和開關(guān)元件Q2b,并且串聯(lián)電路包括多個(gè)發(fā)光二極管 LD3和開關(guān)元件Q2c,并且隨后這三個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)連接在平滑電容器Cll之間。各個(gè)光學(xué)通信信號(hào)Si、S2、S3分別輸入到開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c,于是開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c分別根據(jù)這些信號(hào)Si、S2、S3而接通/斷開。這里,紅色發(fā)光二極管被用作發(fā)光二極管LD1,并且綠色發(fā)光二極管被用作發(fā)光二極管LD2,并且藍(lán)色發(fā)光二極管被用作發(fā)光二極管LD3。這樣,通過(guò)光學(xué)通信信號(hào)S1、S2、S3分別調(diào)制流到這些二極管LD1、LD2、LD3的電流。這樣,這樣,如果接收器20可以識(shí)別從照明光通信設(shè)備10輸出的光的色溫,則可以沒(méi)有干擾地接收三個(gè)類別信號(hào)。因此,較之單色發(fā)光二極管,可通過(guò)光學(xué)通信傳送的信息量增加到三倍。此外,當(dāng)所有開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c同時(shí)斷開時(shí),生成了無(wú)負(fù)載條件。因而光學(xué)通信信號(hào)Si、 S2、S3被設(shè)定為使得所有開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c不同時(shí)斷開。(實(shí)施例9)參照?qǐng)D13A至13C以及14說(shuō)明了實(shí)施例9的照明光通信設(shè)備。此外,在本實(shí)施例中,照明光通信設(shè)備10的電路配置等同于實(shí)施例1中說(shuō)明的圖IA的電路配置,并且因而省略了附圖和說(shuō)明。實(shí)施例1的信號(hào)生成電路14生成具有恒定占空周期的光學(xué)通信信號(hào)Si。相反,本實(shí)施例的信號(hào)生成電路14包括占空調(diào)節(jié)單元14b。占空調(diào)節(jié)單元14b改變從外部輸入的包括具有恒定占空周期的矩形波信號(hào)的光學(xué)通信信號(hào)Sl的占空周期,同時(shí)使光學(xué)通信信號(hào)Sl的頻率保持恒定,以生成信號(hào)S11。開關(guān)元件Q2根據(jù)從信號(hào)生成電路14輸入的信號(hào) Sll而接通/斷開,于是確定是否將負(fù)載改變?cè)?3添加到負(fù)載電路12。因此,根據(jù)基于光學(xué)通信信號(hào)Sl生成的信號(hào)Sll調(diào)制流到負(fù)載電路12的負(fù)載電流Il的波形。圖13A至13C是負(fù)載電流Il和從信號(hào)生成電路14輸出的信號(hào)Sll的波形圖。圖 13A是其中信號(hào)Sll的占空周期約為50%的情況下的波形圖,并且圖13B是其中信號(hào)Sll 的占空周期約為75%的情況下的波形圖,并且圖13C是其中信號(hào)Sll的占空周期約為25% 的情況下的波形圖。如果負(fù)載電流Il具有如其中占空周期是50%的情況下的圖13A中示出的波形,則如其中占空周期擴(kuò)展到75%的情況下的圖13B中示出的,抑制了負(fù)載電流Il 的波形的峰值并且其底值(bottom value)減小,并且其調(diào)制寬度增加。隨后,如其中占空周期縮窄到25%的情況下的圖13C中所示,峰值和底值增加并且調(diào)制寬度減小。隨后,圖14示出了關(guān)于本實(shí)施例的電路的仿真建模的電路圖,并且實(shí)施例6中說(shuō)明的圖7A的電路被用作負(fù)載電路12。就是說(shuō),負(fù)載電路12包括串聯(lián)連接在平滑電容器Cll的兩端之間的發(fā)光二極管LDl至LD8,并且隨后開關(guān)元件Q2與發(fā)光二極管LD8并聯(lián)連接。就是說(shuō),負(fù)載改變?cè)?3是與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接的發(fā)光二極管LD8。在該仿真電路中,發(fā)光二極管LDl至LD8被等效地替換為在發(fā)光二極管的特性描述之后預(yù)先建模的仿真器件。圖15A至15C示出了使用圖14中示出的電路的負(fù)載電流Il的仿真結(jié)果。圖15A是當(dāng)信號(hào)生成電路14輸出占空周期為50%的具有IOkHz頻率的信號(hào)Sll 時(shí)的流到負(fù)載電路4的負(fù)載電流Il的波形圖。負(fù)載電流Il的峰值約為700mA并且底值約為300mA,并且調(diào)制寬度約為400mA并且平均值約為500mA。圖15B是當(dāng)信號(hào)生成電路14輸出占空周期為75%的具有IOkHz頻率的信號(hào)Sll 時(shí)的流到負(fù)載電路4的負(fù)載電流Il的波形圖。負(fù)載電流Il的峰值約為630mA并且底值約為120mA,并且調(diào)制寬度約為510mA并且平均值約為500mA。圖15C是當(dāng)信號(hào)生成電路14輸出占空周期為25%的具有IOkHz頻率的信號(hào)Sll 時(shí)的流到負(fù)載電路4的負(fù)載電流Il的波形圖。負(fù)載電流Il的峰值約為710mA并且底值約為430mA,并且調(diào)制寬度約為^OmA并且平均值約為500mA。根據(jù)這些結(jié)果,發(fā)現(xiàn)當(dāng)信號(hào)生成電路14在使光學(xué)通信信號(hào)Sl的頻率保持恒定的同時(shí)改變光學(xué)通信信號(hào)Si的占空周期以生成信號(hào)S11,并且根據(jù)信號(hào)Sll調(diào)制負(fù)載電流Il 時(shí),可以通過(guò)占空周期的值來(lái)調(diào)整調(diào)制寬度。如上文所述,本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10包括用于改變光學(xué)通信信號(hào)的接通/ 斷開占空比的占空調(diào)節(jié)單元14b。由此,由占空調(diào)節(jié)單元14b改變信號(hào)的占空比,并且開關(guān)元件根據(jù)改變的信號(hào)而接通/斷開,并且因而可以調(diào)制負(fù)載電路的負(fù)載特性。此外,通過(guò)改變占空周期可以將流到負(fù)載電路的負(fù)載電流的調(diào)制寬度調(diào)整到期望的值。(實(shí)施例10)參照?qǐng)D16A至16D說(shuō)明了實(shí)施例10的照明光通信設(shè)備。在上文說(shuō)明的實(shí)施例1 至9的照明光通信設(shè)備10中,發(fā)光二極管的電源是恒流源11。于是,在本實(shí)施例中,具體地說(shuō)明了恒流源11的電路配置。圖16A示出了照明光通信設(shè)備10的電路圖。在本實(shí)施例中,恒流源11包括連接到DC電源1的DC-DC轉(zhuǎn)換器2 (轉(zhuǎn)換器);包括電流感測(cè)電阻器5(電流感測(cè)單元)和誤差放大器Al (差放大單元)的反饋電路15 ;以及輸出控制器7 (控制器)。電流感測(cè)電阻器5根據(jù)流到負(fù)載電路4的負(fù)載電流生成壓降。誤差放大器Al放大參考電壓El和電流感測(cè)電阻器5中生成的壓降之間的差。隨后,誤差放大器Al的輸出被傳送到輸出控制器7。輸出控制器7控制DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出,從而電流感測(cè)電阻器5 中生成的壓降變?yōu)榈扔趨⒖茧妷篍l (就是說(shuō),從而誤差放大器Al的輸出變小)。在該電路中,平滑電容器Cl 1連接到DC-DC轉(zhuǎn)換器2。負(fù)載電路4包括多個(gè)發(fā)光二極管LDl的串聯(lián)電路,并且連接在平滑電容器Cll的兩端之間。這里,開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開,并且由此確定是否將負(fù)載改變?cè)?3添加到負(fù)載電路12。 因而,部分地改變了負(fù)載電路4的負(fù)載特性。此外,可以將各種類別的方法應(yīng)用于DC-DC轉(zhuǎn)換器2,并且在圖16B中示出的電路中,DC-DC轉(zhuǎn)換器2是包括開關(guān)器件Q1、輸出變壓器Tl和二極管D20的回掃轉(zhuǎn)換器。隨后,在圖16C中示出的電路中,DC-DC轉(zhuǎn)換器2是包括開關(guān)器件Q1、扼流圈L21和二極管D21的后向轉(zhuǎn)換器。隨后,在圖16D中示出的電路中,DC-DC轉(zhuǎn)換器2是包括開關(guān)器件Q1、扼流圈L22 和二極管D22的反向后向轉(zhuǎn)換器。就是說(shuō),平滑電容器Cll與包括多個(gè)發(fā)光二極管LDl的串聯(lián)電路的負(fù)載電路4并聯(lián)連接,并且隨后將電流感測(cè)電阻器5設(shè)置在開關(guān)器件Ql的源極側(cè)并且檢測(cè)流到發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電流。誤差放大器Al放大參考電壓El和在電流感測(cè)電阻器5中因開關(guān)器件Ql的源極電流而生成的壓降之間的差。這樣,反饋電路15和輸出控制器7進(jìn)行控制以使流到發(fā)光二極管LDl的電流保持恒定。在圖16A至16D中示出的每個(gè)電路中,從恒流源11輸出恒定電流,并且開關(guān)元件 Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開,并且由此確定是否將負(fù)載改變?cè)?3添加到負(fù)載電路4。因而,部分地調(diào)制每個(gè)負(fù)載電路4的負(fù)載特性,并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制負(fù)載電流,并且可以相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)Sl的波形忠實(shí)地調(diào)制負(fù)載電流。順便提及,在本實(shí)施例中說(shuō)明的恒流源11的每個(gè)特定電路(參見圖16A至16D) 中,優(yōu)選的是,將相位補(bǔ)償元件添加到恒流反饋系統(tǒng),并且由此恒流源11變得更適合實(shí)際使用。圖17示出了將相位補(bǔ)償元件添加到圖16A的電路的電路圖。該恒流源11包括相位補(bǔ)償電路6b,并且隨后相位補(bǔ)償電路6b包括具有連接在誤差放大器Al的反相輸入端和輸出端之間的電阻器R21和電容器C21的積分元件。相位補(bǔ)償電路6b保證反饋系統(tǒng)中的環(huán)路傳輸函數(shù)的穩(wěn)定性,同時(shí)增加低頻域中的增益并且抑制高頻域中的增益。此外,用于通過(guò)負(fù)載特性的調(diào)制進(jìn)行光學(xué)通信的、在每個(gè)以上實(shí)施例中說(shuō)明的調(diào)制方法不取決于恒流反饋系統(tǒng)的響應(yīng)率,于是恒流反饋電路包括誤差放大器Al并且具有進(jìn)行控制以在調(diào)制和非調(diào)制時(shí)使負(fù)載電流的平均值保持通常恒定的功能。這里,可以預(yù)期, 由發(fā)光二極管LDl和與發(fā)光二極管LDl并聯(lián)連接的平滑電容器Cl 1之間的電配線電感來(lái)確定用于獲得相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)Sl忠實(shí)地調(diào)制的調(diào)制波形的響應(yīng)率。因此,通過(guò)考慮電配線電感的配線,還可以預(yù)期高速通信。此外,作為DC-DC轉(zhuǎn)換器2的具體配置,可以應(yīng)用圖 16B至16D中的各種電路。如上文所述,在本實(shí)施例中,恒流源11包括恒流反饋系統(tǒng)。該恒流反饋系統(tǒng)包括生成DC輸出的轉(zhuǎn)換器(DC-DC轉(zhuǎn)換器2)、根據(jù)流到負(fù)載電路的負(fù)載電流生成壓降的電流感測(cè)單元(電流感測(cè)電阻器幻、放大預(yù)定參考電壓和在電流感測(cè)單元中生成的壓降之間的差的差放大單元(誤差放大器Al)、以及控制轉(zhuǎn)換器的輸出使得負(fù)載電流的平均值根據(jù)差放大單元的輸出而變得通常恒定的控制器(輸出控制器7)。由此,控制器反饋負(fù)載電流以控制轉(zhuǎn)換器的輸出。因此,該電路具有進(jìn)行控制以在調(diào)制和非調(diào)制時(shí)使負(fù)載電流的平均值保持通常恒定的功能。此外,在本實(shí)施例中,相位補(bǔ)償電路6b被設(shè)置在恒流反饋系統(tǒng)中,并且包括積分元件,并且調(diào)整差放大單元(誤差放大器Al)的輸出的相位。如上文所述,由于在本實(shí)施例中恒流源11包括相位補(bǔ)償電路6b,因此相位補(bǔ)償電路6b可以保證反饋系統(tǒng)中的環(huán)路傳輸函數(shù)的穩(wěn)定性,同時(shí)增加低頻域中的增益并且抑制高頻域中的增益。(實(shí)施例11)參照?qǐng)D18說(shuō)明了實(shí)施例11的照明光通信設(shè)備。在每個(gè)以上實(shí)施例中,恒流源11、 平滑電容器Cll和連接在平滑電容器Cll的兩端之間的負(fù)載電路4(包括發(fā)光二極管LDl)典型地是發(fā)光裝置中使用的基本電路,該發(fā)光裝置的負(fù)載是發(fā)光二極管。因此,用于照明光通信的塊包括負(fù)載改變?cè)?3,其被添加到負(fù)載電路并且部分地改變負(fù)載電路的負(fù)載特性;以及開關(guān)元件Q2,其通過(guò)根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl的接通/斷開操作來(lái)確定是否將負(fù)載改變?cè)?3添加到負(fù)載電路,于是如果可以將該塊安裝在現(xiàn)有的通用發(fā)光裝置中,則可以容易地將光學(xué)通信功能添加到現(xiàn)有的通用發(fā)光裝置,并且可以預(yù)期光學(xué)通信功能的普及。圖18是本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10的電路圖,并且照明光通信設(shè)備10包括現(xiàn)有的發(fā)光裝置100和可以在以后連接到發(fā)光裝置100的通信單元30。發(fā)光裝置100包括恒流源11、連接在恒流源11的輸出之間的平滑電容器C11、以及連接在平滑電容器Cll的兩端之間的負(fù)載電路4。負(fù)載電路4包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管LD1。通信單元30包括生成光學(xué)通信信號(hào)Sl的信號(hào)生成電路14、通過(guò)添加到負(fù)載電路 4而部分地改變發(fā)光裝置100的負(fù)載電路4的負(fù)載特性的負(fù)載改變?cè)?3、以及根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開并且由此確定是否將負(fù)載改變?cè)?3添加到負(fù)載電路4的開關(guān)元件Q2。隨后,通信單元30包括可拆卸地連接到位于發(fā)光裝置100中的連接器CNl的連接器CN2。這樣,當(dāng)連接器CN2連接到連接器CNl時(shí),負(fù)載改變?cè)?3電氣連接到負(fù)載電路 4。這樣,通信單元30的連接器CN2連接到現(xiàn)有的發(fā)光裝置100的連接器CN1,并且由此可以在以后容易地將光學(xué)通信功能添加到?jīng)]有光學(xué)通信功能的現(xiàn)有的發(fā)光裝置100。此外,如圖19A中所示,優(yōu)選的是,本實(shí)施例的通信單元30包括絕緣部件16,其使開關(guān)元件Q2與生成光學(xué)通信信號(hào)Sl的信號(hào)生成電路14電氣絕緣。圖19B和19C示出了絕緣部件16的具體示例,并且在圖19B的電路中,絕緣部件 16包括光電耦合器PCl 1,而在圖19C的電路中,絕緣部件16包括絕緣變壓器T21。在圖19B 和19C的電路中,由絕緣部件16中的光電耦合器PCll或者絕緣變壓器T21通過(guò)緩沖器IC4 驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件Q2。如上文所述,本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10包括通信單元30。這樣,需要信號(hào)生成電路14、負(fù)載改變?cè)?3和開關(guān)元件Q2實(shí)現(xiàn)光學(xué)通信功能,并且它們?nèi)菁{在通信單元 30的殼體30a中。隨后,通信單元30被配置為通過(guò)用于連接的機(jī)械部件(即連接器CN1、 CN2)連接到負(fù)載電路4。由此,通信單元30可以在以后連接到現(xiàn)有的發(fā)光裝置100,并且可以容易地將光學(xué)通信功能添加到現(xiàn)有的發(fā)光裝置100。此外,通信單元30包括絕緣部件16,其使開關(guān)元件Q2與信號(hào)生成電路14電氣絕緣。由此,即使當(dāng)通信單元30通過(guò)連接器CNl和CN2連接到發(fā)光裝置100,信號(hào)生成電路14仍與發(fā)光裝置100電氣絕緣。因而,信號(hào)生成電路14可以連接到外部控制系統(tǒng)以將從外部控制系統(tǒng)輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換為光學(xué)通信信號(hào)Si,并且該連接操作變得容易。(實(shí)施例I2)參照?qǐng)D20A、20B說(shuō)明了實(shí)施例12的照明光通信設(shè)備。實(shí)施例11中說(shuō)明的通信單元30連接到一個(gè)發(fā)光裝置100以添加光學(xué)通信功能。相反地,在本實(shí)施例中,通信單元可以連接到多個(gè)發(fā)光裝置并且由此可以將光學(xué)通信功能添加到多個(gè)發(fā)光裝置。
圖20A是本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10的電路圖,并且設(shè)備10包括三個(gè)現(xiàn)有的發(fā)光裝置100A、100B、100C,以及連接到這三個(gè)發(fā)光裝置100A、100B、100C的通信單元30。發(fā)光裝置100A、100B、100C具有相同的配置,并且每個(gè)發(fā)光裝置100A、100B、100C 包括恒流源11、連接在恒流源11的兩端之間的平滑電容器C11、以及包括串聯(lián)連接在平滑電容器Cll的兩端之間的多個(gè)發(fā)光二極管LDl的負(fù)載電路4。通信單元30從信號(hào)生成電路14接收光學(xué)通信信號(hào)Si,并且改變多個(gè)發(fā)光裝置的負(fù)載特性以實(shí)現(xiàn)光學(xué)通信。這樣,通信單元30包括多個(gè)負(fù)載改變?cè)投鄠€(gè)開關(guān)元件,并且被配置為多信道通信單元。通信單元30包括例如三個(gè)系統(tǒng)。就是說(shuō),作為三個(gè)系統(tǒng),通信單元30包括負(fù)載改變?cè)?3a、13b、13c,開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c,絕緣部件16a、16b、16c, 連接器CN^i、CN2b、CN2c,以及信號(hào)生成電路14,并且它們?nèi)菁{在同一殼體30a中并且由此成套。負(fù)載改變?cè)?3a、13b、13c被分別添加到發(fā)光裝置中的負(fù)載電路4,并且由此部分地改變了負(fù)載電路4的負(fù)載特性。連接器CNh、CN2b、CN2c分別可拆卸地連接到發(fā)光裝置的連接器CN1,并且由此負(fù)載改變?cè)?3a、13b、13c分別電氣連接到發(fā)光裝置的負(fù)載電路4。 信號(hào)生成電路14生成二進(jìn)制光學(xué)通信信號(hào)Si。開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c分別根據(jù)從信號(hào)生成電路14輸出的光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開,并且確定是否將負(fù)載改變?cè)?3a、13b、 13c添加到發(fā)光裝置的負(fù)載電路4。絕緣部件16a、16b、16c分別使信號(hào)生成電路14與開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c電氣絕緣,并且具有諸如圖19B和19C中的電路的配置。如上文所述,本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10包括通信單元30。這樣,需要信號(hào)生成電路、負(fù)載改變?cè)烷_關(guān)元件以實(shí)現(xiàn)光學(xué)通信功能,并且它們?nèi)菁{在通信單元30的同一殼體30a中。通信單元30通過(guò)用于連接的機(jī)械部件(即三個(gè)連接器CNl和連接器CNh 至CN2c)連接到發(fā)光裝置的負(fù)載電路4。由此,通信單元30可以在以后連接到現(xiàn)有的發(fā)光裝置100,并且可以容易地將光學(xué)通信功能添加到現(xiàn)有的發(fā)光裝置100。此外,本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10包括多個(gè)系統(tǒng),這些系統(tǒng)具有多個(gè)負(fù)載改變?cè)投鄠€(gè)開關(guān)元件以便能夠?qū)男盘?hào)生成電路14輸出的光學(xué)通信信號(hào)Sl輸出到多個(gè)發(fā)光裝置。因而,在照明光通信設(shè)備10中,可以僅由一個(gè)通信單元30調(diào)制多個(gè)發(fā)光裝置的光學(xué)輸出。這樣,多個(gè)系統(tǒng)中的開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c分別通過(guò)絕緣部件16a、16b、16c連接到信號(hào)生成電路14。因而,連接到通信單元30的多個(gè)發(fā)光裝置相互電氣絕緣,并且可以抑制發(fā)光裝置之間的相互干擾。此外,在圖20A的電路中,通信單元30將從信號(hào)生成電路14輸出的光學(xué)通信信號(hào)Sl輸出到多個(gè)發(fā)光裝置,但是如圖20B中所示,信號(hào)生成電路14可以生成若干不同類別 (例如三個(gè)類別)的光學(xué)通信信號(hào)Si、S2、S3,并且通信單元30可以將這些信號(hào)Si、S2、S3 分別輸出到發(fā)光裝置100A、100B、100C。在圖20B的電路中,信號(hào)Si、S2、S3分別通過(guò)絕緣部件16a、16b、16c輸入到開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c。通過(guò)這種方式,信號(hào)生成電路14生成若干不同類別的光學(xué)通信信號(hào)(在本實(shí)施例中,三個(gè)類別的信號(hào)S1、S2、S3)。這些光學(xué)通信信號(hào)按信號(hào)差異被分為多個(gè)信號(hào)組。這樣, 開關(guān)元件設(shè)置在多個(gè)信號(hào)組中的每個(gè)中。就是說(shuō),開關(guān)元件Q2a、Q2b、Q2c被設(shè)置為以便分別與信號(hào)S1、S2、S3對(duì)應(yīng)。此外,多個(gè)絕緣部件(16a、16b、16c)中的每個(gè)被設(shè)置為使信號(hào)生成電路14與開關(guān)元件電氣絕緣。通過(guò)這種方式,若干不同類別的光學(xué)通信信號(hào)可以分別輸出到不同的發(fā)光裝置。 因而,可以由一個(gè)通信單元30實(shí)現(xiàn)多信道光學(xué)通信。(實(shí)施例I3)參照?qǐng)D21和圖22A至22E說(shuō)明了實(shí)施例13的照明光通信設(shè)備。圖21是本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10的電路圖。本實(shí)施例的通信單元30如下, 載波生成單元32、調(diào)制單元33、絕緣變壓器Tl、控制功率單元34和解調(diào)單元35被添加到實(shí)施例11中說(shuō)明的通信單元30。載波生成單元32包括定時(shí)器IC 31,電阻器R11、R12以及電容器C10,并且構(gòu)成不穩(wěn)定多路振動(dòng)器,并且以比光學(xué)通信信號(hào)Sl的頻率足夠高的頻率(例如,IMHz)振蕩。此外,例如,National kmiconductor公司的LMC555被用作定時(shí)器IC 31。定時(shí)器IC 31的輸出信號(hào)被輸入到調(diào)制單元33,并且隨后被輸入到AND (與)門 ICl的一個(gè)輸入端。相反,光學(xué)通信信號(hào)Sl被輸入到AND門ICl的另一輸入端。隨后,光學(xué)通信信號(hào)Sl和定時(shí)器IC 31的輸出信號(hào)的邏輯和被輸入到緩沖器IC2。隨后,通過(guò)耦合電容器Cll激勵(lì)絕緣變壓器Tl的初級(jí)繞組。通過(guò)例如IMHz的載波調(diào)制光學(xué)通信信號(hào)Si,并且由此在絕緣變壓器Tl的次級(jí)繞組中喚起高頻電壓,并且該高頻電壓被整流并且由控制功率單元34使其平滑,控制功率單元;34包括具有二極管D11、D12和電容器C12、C13的電壓雙整流器電路。用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件Q2的柵極的緩沖器IC3的功率由電壓雙整流器電路的輸出電壓生成。隨后,絕緣變壓器Tl的次級(jí)繞組中喚起的電壓被輸入到解調(diào)單元35。在該解調(diào)單元35中,絕緣變壓器Tl的次級(jí)繞組中喚起的電壓在電阻器R13和R14中分壓,并且隨后在電容器C14中移除載波分量并且由此再現(xiàn)光學(xué)通信信號(hào)Si。解調(diào)單元35將再現(xiàn)的光學(xué)通信信號(hào)Sl提供給緩沖器IC3的輸入,并且由此驅(qū)動(dòng)作為MOSFET的開關(guān)元件Q2的柵極。圖22A至22E是用于說(shuō)明各部分中的上述電路操作的波形圖。圖22A是從信號(hào)生成電路14輸出的光學(xué)通信信號(hào)Sl (例如IOkHz)的波形圖。圖22B是載波信號(hào)(例如IMHz) 的波形圖。圖22C是AND門ICl (調(diào)制單元33)的輸出的波形圖,并且通過(guò)光學(xué)通信信號(hào)Sl 調(diào)制載波信號(hào)。圖22D是控制功率單元34的輸出的波形圖,并且DC功率被整流并且在電壓雙整流器電路中使其平滑,并且被提供給緩沖器IC3。圖22E是緩沖器IC3的輸出的波形圖(在解調(diào)單元35中解調(diào)的信號(hào)波形),并且信號(hào)被輸入到包括M0SFEET的開關(guān)元件Q2 的柵極端。在本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10中,通信單元30包括載波生成單元32、調(diào)制單元33、絕緣變壓器Tl和解調(diào)單元35。載波生成單元32生成載波,其頻率被設(shè)定為比光學(xué)通信信號(hào)Sl的頻率足夠高,以便能夠從光學(xué)通信信號(hào)Sl分離。調(diào)制單元33利用載波來(lái)調(diào)制光學(xué)通信信號(hào)Si。絕緣變壓器Tl連接在調(diào)制單元33和開關(guān)元件Q2之間。解調(diào)單元35 通過(guò)從絕緣變壓器Tl的輸出移除載波來(lái)獲得信號(hào),并且將獲得的信號(hào)輸出到開關(guān)元件Q2。通過(guò)這種方式,由于通信單元30包括載波生成單元32、調(diào)制單元33、控制功率單元34和解調(diào)單元35,因此緊湊的變壓器可以被用作構(gòu)成設(shè)置在信號(hào)生成電路14和開關(guān)元件Q2之間的絕緣部件16的絕緣變壓器Tl。這樣,易于保證用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件Q2的電功率,并且由此不必保證來(lái)自發(fā)光裝置的控制功率。因而,可以實(shí)現(xiàn)高度獨(dú)立的通信單元30。此外,可以通過(guò)集成諸如負(fù)載改變?cè)?3和開關(guān)元件Q2的部件作為通信單元30,在以后容易地將光學(xué)通信功能添加到現(xiàn)有的發(fā)光裝置100。這樣,毋庸贅言,本實(shí)施例的通信單元的配置可以應(yīng)用于實(shí)施例12中說(shuō)明的多信道通信單元。(實(shí)施例14)參照?qǐng)D23A、23B,圖24AJ4B,圖25A至25C,圖^A至^E以及圖27說(shuō)明了實(shí)施例 14的照明光通信設(shè)備。圖23A是照明光通信設(shè)備10的電路圖,并且該設(shè)備10包括連接到 DC電源1的DC-DC轉(zhuǎn)換器2 (轉(zhuǎn)換器)、整流器電路3和平滑電容器Cl (平滑電路)。這樣, DC-DC轉(zhuǎn)換器2使開關(guān)元件Ql接通/斷開來(lái)自DC電源1的DC電壓。隨后,來(lái)自DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出在包括二極管的整流器電路3中整流并且在平滑電容器Cl中使其平滑,并且由此被轉(zhuǎn)換為具有預(yù)定電壓值的DC電壓。多個(gè)發(fā)光二極管LDl至LD8 (例如,八個(gè)二極管) 和電流感測(cè)電阻器5(電流感測(cè)單元)串聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間,就是說(shuō),連接在平滑電容器Cl的兩端之間。電流感測(cè)電阻器5的壓降被輸入到誤差放大器Al (差放大單元)的反相輸入端。誤差放大器Al將電流感測(cè)電阻器5的壓降與輸入到非反相輸入端的參考電壓El比較,并且放大其差信號(hào),并且隨后將放大的信號(hào)輸出到輸出控制器7 (控制器)。輸出控制器7根據(jù)從誤差放大器Al輸入的反饋信號(hào)控制開關(guān)元件Ql的接通/斷開操作,并且由此控制負(fù)載電流II。此外,相位補(bǔ)償電路6a連接在誤差放大器Al的輸出端和反相輸入端之間,并且包括電阻器Rl和作為積分元件的電容器C2。這樣,誤差放大器 Al、電阻器Rl和電容器C2構(gòu)成了恒流反饋電路6。隨后,在本電路中,開關(guān)元件Q2 (開關(guān)器件)與串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管LDl至 LD8的一部分并聯(lián)連接,就是說(shuō),與一個(gè)發(fā)光二極管LD8并聯(lián)連接。開關(guān)元件Q2根據(jù)從外部輸入的光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開。隨后,圖2 示出了用于檢查電路操作的仿真電路。在該電路中,降壓斬波器電路被用作DC-DC轉(zhuǎn)換器2。隨后,開關(guān)元件Q2連接到發(fā)光二極管LD8,并且通過(guò)信號(hào)源8而接通/斷開,信號(hào)源8輸出與光學(xué)通信信號(hào)對(duì)應(yīng)的IOkHz的振蕩信號(hào)。圖24A、24B是示出通過(guò)使用上述仿真電路獲得的負(fù)載電流Il的仿真結(jié)果的波形圖。圖24A示出了其中信號(hào)源8停止,并且負(fù)載電流Il被設(shè)定為約DC 500mA的狀態(tài)下的負(fù)載電流II。圖24B示出了其中信號(hào)源8輸出IOkHz的矩形波信號(hào)并且流到二極管LD8的電流間歇的狀態(tài)下的負(fù)載電流II。這樣,當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),負(fù)載電流Il約為700mA,并且當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí),負(fù)載電流Il約為300mA,并且負(fù)載電流Il的平均電流是約500mA。 此外,當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),流到二極管LD8的電流是0mA。另一方面,當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí),約300mA的矩形波電流流到二極管LD8。如上文所述,開關(guān)元件Q2與串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管LDl至LD8的一部分并聯(lián)連接,并且隨后開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)接通/斷開,并且由此流到該部分二極管的電流是間歇的。因此,根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制流到二極管LDl至LD8的負(fù)載電流,于是根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制從二極管LDl至LD8輸出的照明光。隨后,來(lái)自設(shè)備10的光學(xué)輸出作為光學(xué)通信信號(hào)被具有光電IC的接收器20接收。接收器20采用用于通過(guò)檢測(cè)未疊加在光學(xué)通信信號(hào)上的光學(xué)輸出和疊加在光學(xué)通信信號(hào)上的光學(xué)輸出之間的差來(lái)接收光學(xué)通信信號(hào)的方法,并且由此接收器20甚至可以檢測(cè)細(xì)微的調(diào)制光。DC-DC轉(zhuǎn)換器2進(jìn)行控制,從而負(fù)載電流Il的平均值變?yōu)橥ǔ:愣ǎ⑶矣纱丝梢詼p小功耗。這里,負(fù)載改變?cè)桥c開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接的發(fā)光二極管LD8。順便提及,在上述仿真電路中,八個(gè)二極管中的一個(gè)與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接。相反,圖25A示出了其中八個(gè)二極管中的兩個(gè)與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接并且開關(guān)元件Q2通過(guò)信號(hào)源8間歇地接通/斷開的狀態(tài)下的負(fù)載電流II。根據(jù)圖25A的仿真結(jié)果,發(fā)現(xiàn)當(dāng)通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇的二極管的數(shù)目增加(從一個(gè)二極管增加的兩個(gè)二極管)時(shí),負(fù)載電流 Il的峰值增加并且其底值減小,并且因而可以更大地調(diào)制光學(xué)輸出。而且,在該情況下,發(fā)現(xiàn)平均電流可以被設(shè)定為與非調(diào)制時(shí)的平均電流相同的值(約500mA)。此外,盡管開關(guān)元件Q2以約IOkHz的高頻而接通/斷開并且由此調(diào)制發(fā)光二極管的光學(xué)輸出,但是人眼不能辨認(rèn)約IOkHz的高頻光調(diào)制。因此,光調(diào)制不會(huì)帶來(lái)奇怪的感覺(jué)。隨后,在上述仿真電路中,開關(guān)元件Q2的占空周期被設(shè)定為50%。相反,圖25B、 25C示出了其中占空周期被設(shè)定為75%的狀態(tài)下的仿真結(jié)果。這樣,圖25B示出了其中一個(gè)發(fā)光二極管通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇的狀態(tài)下的負(fù)載電流II,而圖25C示出了示出了其中兩個(gè)發(fā)光二極管通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇的狀態(tài)下的負(fù)載電流II。根據(jù)這些仿真結(jié)果,發(fā)現(xiàn)如果開關(guān)元件Q2的占空周期被設(shè)定為大于50%,則該電路可以延長(zhǎng)與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光二極管的熄滅時(shí)段。因而,該電路可以抑制負(fù)載電流Il的矩形波的峰值,并且平均電流可以被設(shè)定為與非調(diào)制時(shí)的平均電流相同的值,并且可以通過(guò)改變開關(guān)元件Q2的占空周期來(lái)調(diào)整發(fā)光二極管的峰電流額定容量和接收靈敏度。這樣,在上述仿真電路中,使用八個(gè)發(fā)光二極管。相反,圖26A至26E示出了其中十二個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)連接并且開關(guān)元件Q2與十二個(gè)二極管的1至4個(gè)二極管并聯(lián)連接的狀態(tài)下的仿真結(jié)果。圖26A示出了當(dāng)信號(hào)源8停止時(shí)(就是說(shuō),當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí)) 的負(fù)載電流II,并且負(fù)載電流Il被設(shè)定為約DC 500mA。圖26B示出了當(dāng)一個(gè)發(fā)光二極管間歇時(shí)的負(fù)載電流II,并且圖26C示出了當(dāng)兩個(gè)發(fā)光二極管間歇時(shí)的負(fù)載電流II,并且圖 26C示出了當(dāng)三個(gè)發(fā)光二極管間歇時(shí)的負(fù)載電流II,并且圖26E示出了當(dāng)四個(gè)發(fā)光二極管間歇時(shí)的負(fù)載電流II。此外,在每種情況下,開關(guān)元件Q2的占空周期被設(shè)定為50%。根據(jù)這些仿真結(jié)果,發(fā)現(xiàn)通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇的二極管的數(shù)目越多,則調(diào)制程度增加得越多,但是負(fù)載電流Il的平均電流保持恒定。如上文所述,在本實(shí)施例中,開關(guān)元件Q2與串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管的一部分并聯(lián)連接,并且隨后開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開。當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí), 在與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接的一部分發(fā)光二極管的兩端之間生成短路。此時(shí),串聯(lián)連接的二極管的導(dǎo)通電壓根據(jù)短路的二極管的數(shù)目而減小,于是在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出電壓(即平滑電容器Cl的兩端的電壓)之間生成了差Δν。因此,流到剩余的發(fā)光二極管的負(fù)載電流Il增加了由操作電阻和上述差ΔΥ確定的值。由于該增加不是通過(guò)誤差放大器Al由反饋系統(tǒng)(恒流反饋系統(tǒng))引起的,因此負(fù)載電流Il瞬時(shí)增加,于是可以向光學(xué)通信信號(hào)提供良好的跟隨能力。這樣,短路的發(fā)光二極管的數(shù)目增加得越多,負(fù)載電流的增加就變得越大。另一方面,盡管較之其中當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí)未通過(guò)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制負(fù)載電流Il 的狀態(tài),負(fù)載電流11減小,但是通過(guò)恒流反饋電路6中的平均控制來(lái)控制該電流值,從而平均電流變?yōu)榈扔谡{(diào)制之前的負(fù)載電流。在該照明光通信設(shè)備中,用于照明的串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管LDl至LD8中的一部分根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而間歇地短路,并且由此可以相對(duì)于光學(xué)通信信號(hào)忠實(shí)地調(diào)制負(fù)載電流II。這樣,不會(huì)發(fā)生電路效率的損失,于是,即使通過(guò)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制負(fù)載電流 II,負(fù)載電流Il的平均值不變。因而,不存在減損照明質(zhì)量的可能性。如上文所述,在本實(shí)施例中,被添加用于光學(xué)通信的電路具有簡(jiǎn)單配置,但是可以根據(jù)具有高頻的光學(xué)通信信號(hào)忠實(shí)地調(diào)制光學(xué)輸出,并且此外可以提供具有低功耗的照明光通信設(shè)備。(實(shí)施例I5)參照?qǐng)D27,圖28A至^C,圖四以及圖30A至30C說(shuō)明了實(shí)施例15的照明光通信設(shè)備。圖27示出了用于檢查本實(shí)施例的電路操作的仿真電路。在該電路中,串聯(lián)電路如包括八個(gè)發(fā)光二極管LDll至LD18,而串聯(lián)電路4b包括八個(gè)發(fā)光二極管LD21至L擬8,并且兩個(gè)串聯(lián)電路如、4b通過(guò)電流感測(cè)電阻器5并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器5的輸出之間。隨后, 開關(guān)元件Q2與串聯(lián)電路4b的發(fā)光二極管LD21至的一部分(例如,發(fā)光二極管L擬8) 并聯(lián)連接,并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開。這里,在圖27的仿真電路中,信號(hào)源8輸出與光學(xué)通信信號(hào)對(duì)應(yīng)的IOkHz的振蕩信號(hào),并且開關(guān)元件Q2通過(guò)信號(hào)源8而接通/斷開。此外,本實(shí)施例的電路配置等于實(shí)施例14的電路配置,不同之處在于負(fù)載電路包括發(fā)光二極管LDll至LD18以及LD21至U^8。因而,對(duì)于與實(shí)施例14的電路部件對(duì)應(yīng)的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記,并且省略了說(shuō)明。圖28A至28C是示出分別流到串聯(lián)電路^、4b的負(fù)載電流I1、I2以及通過(guò)使用上述仿真電路獲得的合成電流13( = 11+12)的仿真結(jié)果的波形圖。圖28A示出了其中信號(hào)源8停止的狀態(tài)下的電流II、12、13,并且負(fù)載電流II、12中的每個(gè)被設(shè)定為約DC 500mA, 并且合成電流13被設(shè)定為約DC IA0隨后,圖^B示出了當(dāng)信號(hào)源8輸出IOkHz的矩形波信號(hào)(占空周期是50% )并且一個(gè)發(fā)光二極管LD^間歇時(shí)的負(fù)載電流11、12和合成電流13。這里,串聯(lián)電路如的發(fā)光二極管未通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇,于是流到串聯(lián)電路如的負(fù)載電流Il通常是直流并且未被調(diào)制。相反,串聯(lián)電路4b的發(fā)光二極管通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇,于是參照平均電流(約500mA)調(diào)制流到串聯(lián)電路4b的負(fù)載電流12。這樣,參照平均電流(IA)調(diào)制作為負(fù)載電流Il和12的和的合成電流13。此外,在上述仿真電路中,一個(gè)發(fā)光二極管通過(guò)開關(guān)元件Q2而接通/斷開。 相反,圖28C是示出當(dāng)兩個(gè)發(fā)光二極管通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇時(shí)的電流II、12、13的仿真結(jié)果的波形圖。根據(jù)該結(jié)果,發(fā)現(xiàn)調(diào)制寬度可以隨通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇的發(fā)光二極管的數(shù)目的增加而增加。對(duì)于這一點(diǎn),當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),在與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管中的一部分的兩端之間生成了短路。此時(shí),串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓根據(jù)短路的發(fā)光二極管的數(shù)目而減小,于是在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出電壓(即平滑電容器Cl的兩端的電壓)之間生成了差Δν。因此,流到剩余的發(fā)光二極管的負(fù)載電流 Il增加了由操作電阻和上述電壓差ΔΥ確定的值。由于該增加不是通過(guò)誤差放大器Al由反饋系統(tǒng)引起的,因此負(fù)載電流Il瞬時(shí)增加,于是可以向光學(xué)通信信號(hào)提供良好的跟隨能力。這樣,短路的發(fā)光二極管的數(shù)目增加得越多,負(fù)載電流的增加就變得越大。另一方面, 盡管較之其中當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí)未通過(guò)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制負(fù)載電流Il的狀態(tài),負(fù)載電流Il減小,但是通過(guò)恒流反饋電路6中的平均控制來(lái)控制該電流值,從而平均電流變?yōu)榈扔谡{(diào)制之前的負(fù)載電流。
順便提及,在上述電路中,包括多個(gè)發(fā)光二極管的兩個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)連接,但是串聯(lián)電路的數(shù)目不限于兩個(gè)并且串聯(lián)電路的數(shù)目可以等于或大于三個(gè)。在圖四中示出的電路中,串聯(lián)電路^、4b、k通過(guò)電流感測(cè)電阻器5并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間。 串聯(lián)電路如包括串聯(lián)連接的八個(gè)發(fā)光二極管LDll至LD18,并且串聯(lián)電路4b包括串聯(lián)連接的八個(gè)發(fā)光二極管LD21至L擬8,并且串聯(lián)電路如包括串聯(lián)連接的八個(gè)發(fā)光二極管LD31 至LD38。隨后,開關(guān)元件Q2與多個(gè)發(fā)光二極管LD31至LD38中的一部分(例如,發(fā)光二極管LD38)并聯(lián)連接,并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開。圖30A至30C是示出分別流到串聯(lián)電路^、4b、k的負(fù)載電流I1、I2、I3以及通過(guò)使用上述仿真電路獲得的合成電流14( = 11+12+13)的仿真結(jié)果的波形圖。圖30A示出了其中信號(hào)源8停止的狀態(tài)下的電流Il至14,并且負(fù)載電流Il至13中的每個(gè)被設(shè)定為約 DC 500mA,并且合成電流13被設(shè)定為約DC 1. 5A。隨后,圖30B示出了當(dāng)信號(hào)源8輸出IOkHz的矩形波信號(hào)(占空周期是50% )并且一個(gè)發(fā)光二極管LD38間歇時(shí)的負(fù)載電流Il至13和合成電流14。這里,串聯(lián)電路^、4b 的發(fā)光二極管未通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇,于是流到串聯(lián)電路^、4b的負(fù)載電流I1、I2通常是直流并且未被調(diào)制。另一方面,串聯(lián)電路4c的發(fā)光二極管LD38通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇, 于是參照平均電流(約500mA)調(diào)制流到串聯(lián)電路如的負(fù)載電流13。這樣,參照平均電流 (1. 5A)調(diào)制作為負(fù)載電流Il至13的和的合成電流14。此外,在上述仿真電路中,一個(gè)發(fā)光二極管LD38通過(guò)開關(guān)元件Q2而接通/斷開。 相反,圖30C是示出當(dāng)兩個(gè)發(fā)光二極管LD37、LD38通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇時(shí)的電流Il至 14的仿真結(jié)果的波形圖。根據(jù)該結(jié)果,發(fā)現(xiàn)調(diào)制寬度可以隨通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇的發(fā)光二極管的數(shù)目的增加而增加,如同實(shí)施例14的情況。(實(shí)施例I6)參照?qǐng)D31和圖32A、32B說(shuō)明了實(shí)施例16的照明光通信設(shè)備。圖31示出了用于檢查本實(shí)施例的電路操作的仿真電路。在該電路中,四個(gè)電路塊Bl至B4通過(guò)電流感測(cè)電阻器5串聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間,并且四個(gè)電路塊Bl至B4中的每個(gè)包括并聯(lián)連接的多個(gè)串聯(lián)電路4(例如,四個(gè)串聯(lián)電路),并且每個(gè)串聯(lián)電路4包括串聯(lián)連接的兩個(gè)發(fā)光二極管LD1、LD2。隨后,在本電路中,開關(guān)元件Q2與電路塊B4中的四個(gè)串聯(lián)電路4中的一個(gè)的兩個(gè)發(fā)光二極管LD1、LD2中的一部分(即二極管0) 并聯(lián)連接。開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開,但是在圖31的仿真電路中,信號(hào)源8輸出與光學(xué)通信信號(hào)對(duì)應(yīng)的IOkHz的振蕩信號(hào),并且開關(guān)元件通過(guò)信號(hào)源8而接通/斷開。此外,本實(shí)施例的電路配置等于實(shí)施例14的電路配置,不同之處在于負(fù)載電路包括電路塊Bl至B4。因而,對(duì)于與實(shí)施例14的電路部件對(duì)應(yīng)的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記,并且省略了說(shuō)明。圖32A、32B是示出通過(guò)使用上述仿真電路獲得的流到負(fù)載電路的負(fù)載電流Il至 14的仿真結(jié)果的波形圖。這里,電流12流到與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接的發(fā)光二極管LD2。電流Il流到與二極管LD2串聯(lián)連接的發(fā)光二極管LD1,二極管LD2與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接。 電流13流到電路塊B4中的其他串聯(lián)電路4,電路塊B4包括具有與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接的二極管LD2的串聯(lián)電路4。電流14是流到負(fù)載電路的所有電流的合成電流。圖32A示出了當(dāng)信號(hào)源8停止時(shí),就是說(shuō),當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí)的電流Il至14。 每個(gè)負(fù)載電流Il至13被設(shè)定為約500mA。流到每個(gè)電路塊Bl至B4中的四個(gè)串聯(lián)電路4中的每個(gè)的負(fù)載電流被設(shè)定為約500mA,并且因而合成電流14變?yōu)榧sDC 2A。圖32B示出了當(dāng)信號(hào)源8輸出IOkHz的矩形波信號(hào)(占空周期是50% )并且開關(guān)元件Q2接通/斷開并且由此上述發(fā)光二極管LD2間歇時(shí)的負(fù)載電流Il至13和合成電流14。這里,當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí),流到間歇的二極管LD2的電流12變?yōu)榧s500mA,并且當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),流到間歇的二極管LD2的電流12變?yōu)镺A。另一方面,當(dāng)開關(guān)元件 Q2斷開時(shí),流到與該二極管LD2串聯(lián)連接的二極管LDl的電流Il變?yōu)榧s500mA,并且當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),流到與該二極管LD2串聯(lián)連接的二極管LDl的電流Il增加由導(dǎo)通電壓的減小確定的改變量。當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí),流到電路塊B4中的其他串聯(lián)電路的電流13 隨著電流Il的增加而略微減小,但是在非調(diào)制時(shí)參照電流值(約2A)調(diào)制合成電流14。在本電路中,如同每個(gè)上述實(shí)施例,負(fù)載電路的導(dǎo)通電壓根據(jù)開關(guān)元件Q2的接通操作而減小。由此,負(fù)載電流瞬時(shí)增加。由于該增加不是通過(guò)誤差放大器Al由反饋系統(tǒng)引起的,因此負(fù)載電流Il瞬時(shí)增加,于是可以向光學(xué)通信信號(hào)提供良好的跟隨能力。另一方面,盡管較之其中當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開時(shí)未通過(guò)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制負(fù)載電流11的狀態(tài),負(fù)載電流Il減小,但是通過(guò)恒流反饋電路6中的平均控制來(lái)控制該電流值,從而平均電流變?yōu)榈扔谡{(diào)制之前的負(fù)載電流。因此,被添加用于光學(xué)通信的電路具有簡(jiǎn)單配置,但是可以根據(jù)具有高頻的光學(xué)通信信號(hào)忠實(shí)地調(diào)制光學(xué)輸出,并且此外可以提供具有低功耗的照明光通信設(shè)備。此外,在本電路中,32個(gè)發(fā)光二極管中的僅一個(gè)發(fā)光二極管根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而間歇,并且由此合成電流14具有低調(diào)制程度。相反,如果間歇地短路的發(fā)光二極管的數(shù)目增加,則合成電流14可以獲得高調(diào)制程度。所需的調(diào)制程度取決于接收器的靈敏度,并且如果接收器采用用于檢測(cè)照明光強(qiáng)度的差異的接收系統(tǒng),則可以接收光學(xué)調(diào)制信號(hào),即便調(diào)制程度是微弱的。(實(shí)施例Π)參照?qǐng)D33A至33D和圖34A至34C說(shuō)明了實(shí)施例17的照明光通信設(shè)備。圖33A 是本實(shí)施例的電路圖。在照明光通信設(shè)備10中,串聯(lián)電路4和限流元件9(負(fù)載改變?cè)? 通過(guò)電流感測(cè)電阻器5串聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間(就是說(shuō),平滑電容器Cl的兩端之間)。串聯(lián)電路4包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管LDl至LD4 (例如,四個(gè)二極管)。 隨后,開關(guān)元件Q2連接在限流元件9的兩端之間并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開。此外,本實(shí)施例的電路配置等于實(shí)施例14中說(shuō)明的圖23A的電路配置,不同之處在于負(fù)載電路包括發(fā)光二極管LDl至LD4和限流元件9。因而,對(duì)于與實(shí)施例14的電路部件對(duì)應(yīng)的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記,并且省略了說(shuō)明。而且,在照明光通信設(shè)備10中,開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開,并且由此限流元件9在其兩端之間被短路或開路。因此,可以根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制流到發(fā)光二極管的負(fù)載電流II。圖3 至33D是限流元件9的具體示例的圖示。如圖33B中所示,限流元件9可以包括二極管D1。該二極管Dl是通用的二極管,并且可以根據(jù)所需的調(diào)制程度來(lái)選擇二極管的數(shù)目和二極管的類型。實(shí)施例14的二極管Dl是用于以可見光進(jìn)行照射的發(fā)光二極管,但是該二極管Dl可以是以可見光以外的光(例如,紅外光)進(jìn)行照射的發(fā)光二極管,并且即使該二極管Dl是發(fā)紅外光二極管,仍可以使用紅外光接收器接收該紅外光。
隨后,圖33C是包括電阻器R2的限流元件9的圖示,并且可以根據(jù)所需的調(diào)制程度來(lái)設(shè)定其電阻值。隨后,圖33D是包括二極管Dl和電阻器R2的并聯(lián)電路的限流元件9的圖示,并且在一些情況下,限流元件9可以包括二極管Dl和電阻器R2的串聯(lián)電路。圖34A、34B中的每個(gè)是并聯(lián)連接的多個(gè)串聯(lián)電路(例如,兩個(gè)電路如、4b)的電路圖,并且每個(gè)串聯(lián)電路如、仙包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管(例如,四個(gè)二極管)。在圖 34A的電路中,限流元件9連接到其中兩個(gè)串聯(lián)電路^、4b連結(jié)在一起的點(diǎn),并且開關(guān)元件 Q2與限流元件9并聯(lián)連接。在圖34B的電路中,限流元件9僅與串聯(lián)電路4b串聯(lián)連接,并且開關(guān)元件Q2與限流元件9并聯(lián)連接。隨后,在圖34C的電路中,多個(gè)電路塊Bl至B4串聯(lián)連接,并且每個(gè)電路塊Bl至B4包括并聯(lián)連接的多個(gè)串聯(lián)電路(例如,兩個(gè)串聯(lián)電路),并且每個(gè)串聯(lián)電路包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管(例如,兩個(gè)二極管)。在該電路中,限流元件9與電路塊B4的一個(gè)串聯(lián)電路串聯(lián)連接,并且開關(guān)元件Q2與限流元件9并聯(lián)連接。通過(guò)這種方式,當(dāng)限流元件9與發(fā)光二極管串聯(lián)連接并且與限流元件9并聯(lián)連接的開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而斷開時(shí),在限流元件9中生成壓降或電壓分布并且由此提供給發(fā)光二極管的電壓減小該壓降或電壓分布,于是負(fù)載電流也減小。隨后,當(dāng)開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通時(shí),限流元件9中的壓降或電壓分布小時(shí),于是提供給發(fā)光二極管的電壓隨負(fù)載電流的增加而增加。提供給二極管的電壓的這種增加或減小由限流元件9的接通/斷開操作引起。這樣,由于該增加或減小不是通過(guò)誤差放大器Al由反饋系統(tǒng) (恒流反饋電路6)引起的,因此負(fù)載電流瞬時(shí)增加或減小,于是可以向光學(xué)通信信號(hào)提供良好的跟隨能力。此外,通過(guò)恒流反饋電路6中的平均控制來(lái)控制負(fù)載電流,從而平均值變?yōu)榈扔诜钦{(diào)制時(shí)的負(fù)載電流的值。這樣,將限流元件9和開關(guān)元件Q2添加到現(xiàn)有的LED發(fā)光裝置,并且由此可以容易地添加照明光通信功能。這樣,通過(guò)選擇具有期望特性的限流元件9可以實(shí)現(xiàn)所需的調(diào)制光程度,并且換言之,可以根據(jù)接收器20的靈敏度細(xì)微地調(diào)整調(diào)制光。因而,可以實(shí)現(xiàn)最適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)通信。此外,在上述實(shí)施例14至16的每個(gè)電路中,不同于使開關(guān)元件Q2與一部分發(fā)光二極管并聯(lián)連接,限流元件9可以與該部分二極管串聯(lián)連接,并且開關(guān)元件Q2可以與限流元件9并聯(lián)連接并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開。在該情況下,如同每個(gè)實(shí)施例的電路,可以根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)調(diào)制負(fù)載電流。這樣,在本實(shí)施例中,多個(gè)發(fā)光二極管不是必不可缺的。作為極端示例,限流元件 9可以與一個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)連接,并且開關(guān)元件Q2可以與限流元件9并聯(lián)連接,并且限流元件9可以通過(guò)開關(guān)元件Q2而接通/斷開。(實(shí)施例18)參照?qǐng)D35A、35B說(shuō)明了實(shí)施例18的照明光通信設(shè)備。圖35A是本實(shí)施例的電路圖。在照明光通信設(shè)備10中,若干類別的發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3(例如,四個(gè))通過(guò)電流感測(cè)電阻器5串聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間(就是說(shuō),連接在平滑電容器Cl的兩端之間)。此外,三個(gè)類別的發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3具有不同的發(fā)射顏色(例如,紅色、 綠色、藍(lán)色的三個(gè)類別)。若干類別的發(fā)光二極管按發(fā)射顏色的差異被分為多個(gè)組(例如, 第一、第二和第三組),并且隨后每個(gè)組中的多個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)連接。就是說(shuō),多個(gè)二極管LDl屬于第一組并且具有相同的發(fā)射顏色并且串聯(lián)連接。多個(gè)二極管LD2屬于第二組并且具有相同的發(fā)射顏色并且串聯(lián)連接。多個(gè)二極管LD3屬于第三組并且具有相同的發(fā)射顏色并且串聯(lián)連接。隨后,在第一、第二和第三組中,開關(guān)元件Q21、Q22、Q23分別與多個(gè)發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3的一部分(例如,一個(gè)二極管)并聯(lián)連接,并且分別根據(jù)各個(gè)光學(xué)通信信號(hào)Si、S2、S3而接通/斷開。此外,本實(shí)施例的電路配置等于實(shí)施例14中說(shuō)明的圖23A的電路配置,不同之處在于負(fù)載電路包括發(fā)光二極管LDl至LD3。因而,對(duì)于與實(shí)施例14的電路部件對(duì)應(yīng)的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記,并且省略了說(shuō)明。這里,開關(guān)元件Q21、Q22、Q23分別根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)S1、S2、S3而接通/斷開,并且如實(shí)施例14,多個(gè)發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3的一部分分別被短路,并且由此這些光學(xué)輸出被調(diào)制。這樣,如果接收器20可以識(shí)別從照明光通信設(shè)備10輸出的光的色溫,則可以沒(méi)有干擾地接收三個(gè)類別的信號(hào)。因而,較之單色發(fā)光二極管,可通過(guò)光學(xué)通信傳送的信息量增加到三倍。此外,在上述電路中,若干類別的多個(gè)發(fā)光二極管具有不同的發(fā)射顏色并且串聯(lián)連接。相反,如圖35B中所示,多個(gè)串聯(lián)電路^、4b、k可以分別包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3,并且可以并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間。在該電路中,串聯(lián)電路^、4b、k通過(guò)電流感測(cè)電阻器5并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間,并且這樣串聯(lián)電路如、仙、如的二極管0)1、0)2、0)3分別具有不同的發(fā)射顏色(例如,紅色、綠色、藍(lán)色的三個(gè)類別),并且每個(gè)串聯(lián)電路中的二極管串聯(lián)連接。此外,如同圖35A的電路,多個(gè)發(fā)光二極管LDl屬于第一組并且具有相同的發(fā)射顏色(例如,紅色),并且二極管LD2屬于第二組并且具有相同的發(fā)射顏色(例如,綠色),并且二極管LD3屬于第三組并且具有相同的發(fā)射顏色(例如,藍(lán)色)。隨后,在第一、第二和第三組中,開關(guān)元件Q21、Q22、Q23分別與多個(gè)發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3的一部分(例如,一個(gè)二極管)并聯(lián)連接。而且,在該電路中,開關(guān)元件Q21、Q22、Q23分別根據(jù)各個(gè)光學(xué)通信信號(hào)S1、S2、S3而接通/斷開,并且如實(shí)施例14,多個(gè)發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3的一部分分別被短路,并且由此這些光學(xué)輸出被調(diào)制。這樣,如果接收器20可以識(shí)別從照明光通信設(shè)備10輸出的光的色溫,則可以沒(méi)有干擾地接收三個(gè)類別的信號(hào)。因而,較之單色發(fā)光二極管,可通過(guò)光學(xué)通信傳送的信息量增加到三倍。隨后,在本電路中,如實(shí)施例17中說(shuō)明的,限流元件9可以與發(fā)光二極管串聯(lián)連接并且開關(guān)元件可以與限流元件9并聯(lián)連接并且可以通過(guò)開關(guān)元件的接通/斷開操作調(diào)制負(fù)載電流。(實(shí)施例19)參照?qǐng)D36A、36B,圖37A至37C,圖38以及圖39A至39C說(shuō)明了實(shí)施例19的照明
光通信設(shè)備。圖36A是本實(shí)施例的電路圖。在照明光通信設(shè)備10中,多個(gè)串聯(lián)電路^、4b (例如,兩個(gè)串聯(lián)電路)通過(guò)電流感測(cè)電阻器5并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間,并且分別包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管LD1、ID2。隨后,開關(guān)元件Q2與串聯(lián)電路4b的發(fā)光二極管LD2串聯(lián)連接并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開。此外,本實(shí)施例的電路配置等于實(shí)施例14中說(shuō)明的圖23A的電路配置,不同之處在于負(fù)載電路包括發(fā)光二極管LD1、ID2。因而,對(duì)于與實(shí)施例14的電路部件對(duì)應(yīng)的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記,并且省略了說(shuō)明。圖36B示出了用于檢查圖36A中示出的電路的操作的仿真電路。在該電路中,降壓斬波器電路被用作DC-DC轉(zhuǎn)換器2。隨后,串聯(lián)電路^、4b通過(guò)電流感測(cè)電阻器5并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間,并且分別包括串聯(lián)連接的八個(gè)二極管LDl和串聯(lián)連接的八個(gè)二極管ID2。開關(guān)元件Q2與二極管LD2串聯(lián)連接,并且通過(guò)信號(hào)源8而接通/斷開,信號(hào)源8輸出與光學(xué)通信信號(hào)對(duì)應(yīng)的IOkHz的振蕩信號(hào)。圖37A、37B是示出通過(guò)使用上述仿真電路獲得的負(fù)載電流II、12、13的仿真結(jié)果的波形圖。此外,負(fù)載電流Il流到包括發(fā)光二極管LDl的串聯(lián)電路如,并且負(fù)載電流12流到包括發(fā)光二極管LD2的串聯(lián)電路4b,并且負(fù)載電流13是負(fù)載電流II、12的合成電流。圖37A示出了當(dāng)信號(hào)源8停止(開關(guān)接通),并且每個(gè)負(fù)載電流II、12被設(shè)定為約DC 500mA,并且合成電流13被設(shè)定為約DC IA時(shí)的電流Il至13。圖37B示出了當(dāng)信號(hào)源8輸出IOkHz的矩形波信號(hào)(占空周期是50% )并且包括二極管LD2的串聯(lián)電路4b間歇時(shí)的電流Il至13。這里,串聯(lián)電路如未連接到開關(guān)元件 Q2,并且流到串聯(lián)電路如的電流Il變?yōu)榧s700mA。另一方面,串聯(lián)電路4b連接到開關(guān)元件 Q2,并且流到串聯(lián)電路4b的電流12變?yōu)榫哂屑s700mA的峰值和OA的底值的矩形波電流。 因此,合成電流13相對(duì)于平均值(IA)以約300mA的振幅正地和負(fù)地振蕩。隨后,圖37C示出了當(dāng)從信號(hào)源8輸出矩形波信號(hào)并且其占空周期是75%時(shí)的電流Il至13。如果占空周期被設(shè)定為大于50%,則較之其中占空周期被設(shè)定為50%的狀態(tài),合成電流13的峰值可能減小,同時(shí)平均電流保持恒定。順便提及,在圖36A、36B的電路中,兩個(gè)串聯(lián)電路^、4b并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器 2的輸出之間,但是串聯(lián)電路的數(shù)目不限于兩個(gè)。如圖38中所示,例如,三個(gè)串聯(lián)電路如、 4b、k可以并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間,并且可以分別包括串聯(lián)連接的八個(gè)發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3。在該電路中,開關(guān)元件Q2與包括八個(gè)發(fā)光二極管LD3的串聯(lián)電路 4c串聯(lián)連接,并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開。這里,圖39A至39C是示出分別流到串聯(lián)電路^、4b3c的負(fù)載電流II、12、13以及合成電流14的仿真結(jié)果的波形圖。圖39A示出了當(dāng)信號(hào)源8停止(開關(guān)元件Q2接通),并且每個(gè)負(fù)載電流II、12、13 被設(shè)定為約DC 500mA,并且合成電流14被設(shè)定為約DC 1. 5A時(shí)的電流Il至14。隨后,圖39B示出了當(dāng)信號(hào)源8輸出IOkHz的矩形波信號(hào)(占空周期是50% )并且開關(guān)元件Q2使包括發(fā)光二極管LD3的串聯(lián)電路如間歇時(shí)的電流Il至14。這里,串聯(lián)電路如、仙未連接到開關(guān)元件Q2,并且分別流到串聯(lián)電路^、4b的每個(gè)電流11、12變?yōu)榧sDC 600mA。另一方面,串聯(lián)電路如連接到開關(guān)元件Q2,并且流到串聯(lián)電路如的電流13變?yōu)榫哂屑s600mA的峰值和OA的底值的矩形波電流。因此,合成電流14相對(duì)于平均值(1. 5A) 以約300mA的振幅正地和負(fù)地振蕩。隨后,圖39C示出了當(dāng)從信號(hào)源8輸出矩形波信號(hào)并且其占空周期是75%時(shí)的電流Il至14。在該情況下,流到串聯(lián)電路如的電流13變?yōu)榫哂屑s550mA的峰值和OA的底值的矩形波電流。盡管合成電流14變?yōu)閰⒄掌骄?1. 5A) 的調(diào)制信號(hào),但是電流13的峰值被抑制并且由此合成電流14的峰值也被抑制到約1. 65A。 通過(guò)這種方式,如果占空周期被設(shè)定為大于50%,則較之其中占空周期被設(shè)定為50%的狀態(tài),合成電流14的峰值可能減小,同時(shí)平均電流保持恒定。此外,當(dāng)多于三個(gè)包括二極管的電路并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間時(shí),開關(guān)元件Q2可以連接到其中除了一個(gè)電路以外的其他電路集總在一起的點(diǎn)。在該情況下,開關(guān)元件Q2根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開,并且由此其他電路間歇地接通/斷開并且可以調(diào)制負(fù)載電流。如上文所述,在本實(shí)施例中,多個(gè)發(fā)光二極管并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間并且開關(guān)元件Q2與多個(gè)發(fā)光二極管的一部分串聯(lián)連接。這樣,本實(shí)施例基于多個(gè)發(fā)光二極管并聯(lián)連接的前提。在下文中討論原因。如圖40中所示,多個(gè)發(fā)光二極管LDl串聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間,并且開關(guān)元件Q2與多個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)連接。隨后,圖41A、41B示出了圖40中示出的電路的負(fù)載電流的仿真結(jié)果。圖41A示出了當(dāng)信號(hào)源8停止(開關(guān)元件Q2接通)時(shí)的負(fù)載電流Il和DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出電壓VI,并且這樣電流Il約為DC 500mA,并且輸出電壓Vl 約為DC 26V。另一方面,圖41B示出了當(dāng)信號(hào)源8輸出IOkHz的矩形波信號(hào)(占空周期是50% ) 并且包括發(fā)光二極管LDl的串聯(lián)電路4通過(guò)開關(guān)元件Q2而間歇時(shí)的電流Il和輸出電壓 VI。在該仿真結(jié)果中,電流Il的峰值約為6. 5A,并且輸出電壓Vl約為140V,并且因而電路不適于實(shí)際使用。通過(guò)恒定電流的平均控制根據(jù)負(fù)載電流Il的平均值來(lái)控制輸出電壓VI。 因此,在負(fù)載電流Il中斷的情況下,除非添加了輸出電壓Vl的反饋功能或者保護(hù)功能,否則DC-DC轉(zhuǎn)換器2輸出最高電壓并且由此引起以上現(xiàn)象。因而,有必要避免負(fù)載電路完全中斷的無(wú)負(fù)載條件。出于這一觀點(diǎn),當(dāng)多個(gè)電路包括多個(gè)發(fā)光二極管并且并聯(lián)連接,并且僅部分電路高速地間歇地接通/斷開時(shí),可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)制負(fù)載電流II,并且原因解釋如下。就是說(shuō),當(dāng)部分電路斷開時(shí),DC-DC轉(zhuǎn)換器2的負(fù)載減小,于是如果正常執(zhí)行DC-DC轉(zhuǎn)換器2的恒流控制,則應(yīng)執(zhí)行反饋控制以便增加流到發(fā)光二極管的負(fù)載電流。然而,當(dāng)部分電路以諸如 IOkHz的高速接通/斷開時(shí),通過(guò)恒流反饋電路6的PI控制不能獲得誤差放大器Al的增益。結(jié)果,負(fù)載電流Il減小并且輸出電壓Vl增加。接著,當(dāng)開關(guān)元件Q2接通時(shí),負(fù)載電流按上述的部分電路的斷開時(shí)段期間的輸出電壓Vl的增加而增加。然而,當(dāng)時(shí)間軸延伸時(shí), 執(zhí)行恒定電流的平均控制并且負(fù)載電流的平均值被控制為預(yù)定的電流值(目標(biāo)值)。通過(guò)這種方式,當(dāng)開關(guān)元件Q2以約IOkHz的高頻接通/斷開并且由此部分電路斷開時(shí),恒流反饋電路6的反饋控制由于高頻域而不起作用。因而,負(fù)載電流僅由發(fā)光二極管的數(shù)目的增加和減少來(lái)確定,并且可以以極高的速度來(lái)調(diào)制負(fù)載電流。因此,在照明光通信設(shè)備中,被添加用于通信的電路具有簡(jiǎn)單配置,但是可以根據(jù)具有高頻的光學(xué)通信信號(hào)忠實(shí)地調(diào)制輸出光。此外,可以提供具有低功耗的照明光通信設(shè)備。此外,在本實(shí)施例中,多個(gè)發(fā)光二極管不一定串聯(lián)連接。例如,多個(gè)電路中的每個(gè)可以包括一個(gè)發(fā)光二極管,并且多個(gè)電路可以并聯(lián)連接,并且開關(guān)元件Q2可以與一個(gè)電路串聯(lián)連接。(實(shí)施例2O)參照?qǐng)D42說(shuō)明了實(shí)施例20的照明光通信設(shè)備。圖42是本實(shí)施例的照明光通信設(shè)備10的電路圖。在設(shè)備10中,多個(gè)串聯(lián)電路 ^、4b、k通過(guò)電流感測(cè)電阻器5并聯(lián)連接在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間。串聯(lián)電路如、仙、 4c包括若干類別(例如,三個(gè)類別)的具有不同的發(fā)射顏色的發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3,并且每個(gè)串聯(lián)電路中的三個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)連接。隨后,開關(guān)元件Q21、Q22、Q23分別與串聯(lián)電路^、4b、k串聯(lián)連接,并且分別根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Si、S2、S3而接通/斷開。開關(guān)元件 Q21、Q22、Q23被控制為不同時(shí)斷開。此外,本實(shí)施例的電路配置等于實(shí)施例14中說(shuō)明的圖 23A的電路配置,不同之處在于負(fù)載電路包括發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3。因而,對(duì)于與實(shí)施例14的電路部件對(duì)應(yīng)的電路部件,引用相同的附圖標(biāo)記,并且省略了說(shuō)明。在本實(shí)施例中,當(dāng)開關(guān)元件Q21、Q22、Q23分別根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)Si、S2、S3而接通/斷開時(shí),如上述實(shí)施例14,發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3間歇地接通/斷開并且由此可以調(diào)制光學(xué)輸出。這樣,如果接收器20可以識(shí)別從照明光通信設(shè)備10輸出的光的色溫,則可以沒(méi)有干擾地接收三個(gè)類別的信號(hào)。因而,較之單色發(fā)光二極管,可通過(guò)光學(xué)通信傳送的信息量增加到三倍。此外,在該情況下,有必要控制開關(guān)元件Q21、Q22、Q23,從而所有串聯(lián)電路^、4b、k不同時(shí)斷開并且從而不生成無(wú)負(fù)載條件。此外,在本實(shí)施例中,每個(gè)串聯(lián)電路中的三個(gè)發(fā)光二極管不一定串聯(lián)連接,并且作為極端示例,每個(gè)串聯(lián)電路可以包括一個(gè)發(fā)光二極管。(實(shí)施例2I)參照?qǐng)D43A至43D說(shuō)明了實(shí)施例21的照明光通信設(shè)備。在上述照明光通信設(shè)備中,開關(guān)元件Q2與發(fā)光二極管并聯(lián)或串聯(lián)連接,并且根據(jù)光學(xué)通信信號(hào)而接通/斷開,并且由此調(diào)制負(fù)載電流并且可以調(diào)制光學(xué)輸出。因而,認(rèn)為開關(guān)元件Q2被添加到現(xiàn)有的LED發(fā)光裝置并且由此可以容易地添加光學(xué)通信功能。此外,為了安全,期望用于發(fā)光的電路與用于生成光學(xué)通信信號(hào)的電路電氣絕緣。圖43A是通過(guò)將通信單元30添加到現(xiàn)有的發(fā)光裝置IOA而提供的照明光通信設(shè)備的電路圖。此外,對(duì)于與圖23A中示出的照明光通信設(shè)備10的電路部件對(duì)應(yīng)的電路部件, 引用相同的附圖標(biāo)記,并且省略了說(shuō)明。發(fā)光裝置IOA包括通信單元30可與其連接的連接器CN1,并且這樣將連接器CNl 設(shè)置在DC-DC轉(zhuǎn)換器2的輸出之間。隨后,多個(gè)發(fā)光二極管LDl (例如,四個(gè)二極管)串聯(lián)連接在連接器CNl和DC-DC轉(zhuǎn)換器2的高壓輸出側(cè)(就是說(shuō),平滑電容器Cl的高壓側(cè))。 隨后,電流感測(cè)電阻器5串聯(lián)連接在連接器CNl和DC-DC轉(zhuǎn)換器2的低壓輸出側(cè)(就是說(shuō), 平滑電容器Cl的低壓側(cè))。圖4 示出了通信單元30的具體的電路圖。該通信單元30包括可拆卸地連接到連接器CNl的連接器CN2。隨后,實(shí)施例17中說(shuō)明的限流元件9和開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接在連接器CN2的端子之間。在該通信單元30中,開關(guān)元件Q2根據(jù)從外部通信電路40輸入到輸入端子tl的光學(xué)通信信號(hào)Sl而接通/斷開。隨后,通信電路40通過(guò)內(nèi)建到通信單元30的變壓器Tl與發(fā)光裝置IOA電氣絕緣。在本電路中,定時(shí)器IC 31 (例如,National Semiconductor公司的LMC555),電阻器R11、R12,和電容器ClO構(gòu)成了不穩(wěn)定多路振動(dòng)器。 該不穩(wěn)定多路振動(dòng)器以比光學(xué)通信信號(hào)Sl的頻率足夠高的頻率(例如,IMHz)振蕩。來(lái)自定時(shí)器IC 31的輸出信號(hào)被輸入到AND門ICl的一個(gè)輸入端。光學(xué)通信信號(hào)Sl被輸入到 AND門ICl的另一輸入端,并且隨后光學(xué)通信信號(hào)Sl和來(lái)自定時(shí)器IC 31的輸出信號(hào)的邏輯和被輸入到緩沖器IC2,并且隨后通過(guò)耦合電容器Cll激勵(lì)絕緣變壓器Tl的初級(jí)繞組。 這樣,通過(guò)9. 6kHz的光學(xué)通信信號(hào)Sl調(diào)制IMHz的載波頻率,并且由此在絕緣變壓器Tl 的次級(jí)繞組中喚起高頻電壓,并且該高頻電壓被整流并且由電壓雙整流器電路使其平滑, 該電壓雙整流器電路具有二極管Dll、D12和電容器C12、C13。用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件Q2的柵極的緩沖器IC3的功率由電壓雙整流器電路的輸出電壓生成。絕緣變壓器Tl的次級(jí)繞組中喚起的電壓在電阻器R13、R14和電容器C14中被分壓和整形,并且隨后被輸入到緩沖器 IC3。通過(guò)該波形整形移除IMHz的頻率分量并且由此再現(xiàn)光學(xué)通信信號(hào)Si。隨后,驅(qū)動(dòng)作為MOSFET的開關(guān)元件Q2的柵極。此外,還認(rèn)為絕緣變壓器Tl僅由光學(xué)通信信號(hào)Sl驅(qū)動(dòng)并且開關(guān)元件Q2由絕緣變壓器Tl的輸出直接驅(qū)動(dòng)。在該情況下,通信單元30需要擴(kuò)升 (upsizing)絕緣變壓器Tl以及用于獲得忠實(shí)于光學(xué)通信信號(hào)Sl的驅(qū)動(dòng)波形的器件。通過(guò)這種方式,在上述電路中,通信單元30被應(yīng)用于圖23A中示出的電路。相反, 通信單元30可以應(yīng)用于上述實(shí)施例14至18中的照明光通信設(shè)備。在該情況下,圖3 至 33D中示出的限流元件9可以被內(nèi)建到通信單元30,并且限流元件9可以與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接。而且,本實(shí)施例的通信單元30可以應(yīng)用于實(shí)施例19、20的照明光通信設(shè)備,并且在該情況下,限流元件9不一定與開關(guān)元件Q2并聯(lián)連接。通過(guò)這種方式,限流元件9和開關(guān)元件Q2內(nèi)建到通信單元30。隨后,通信單元30 通過(guò)用于連接的機(jī)械元件的連接器CNl和CN2連接到負(fù)載電路4。由此,當(dāng)將光學(xué)通信功能添加到?jīng)]有光學(xué)通信功能的現(xiàn)有的發(fā)光裝置IOA時(shí),除了安裝連接器CNl之外,不必向現(xiàn)有的發(fā)光裝置IOA添加特殊事物。這樣,開關(guān)元件Q2通過(guò)絕緣變壓器Tl與生成光學(xué)通信信號(hào)Sl的通信電路40電氣絕緣,并且由此可以保證通信電路40和發(fā)光裝置IOA之間的絕緣。此外,通過(guò)作為絕緣部件的絕緣變壓器Tl從通信電路40提供用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件Q2的功率。因而,不必添加特殊的事物,諸如用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件Q2的功率位于現(xiàn)有的發(fā)光裝置IOA中。此外,圖43C示出了通信單元30的另一電路示例,并且該電路被配置為通過(guò)光電耦合器PCl將從外部輸入的光學(xué)通信信號(hào)Sl傳遞到門元件IC3的輸入端,并且通過(guò)門元件 IC3驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件Q2。盡管在該電路中,有必要從發(fā)光裝置的DC-DC轉(zhuǎn)換器2接收用于驅(qū)動(dòng)門元件IC3和光電耦合器PCl的功率,但是較之圖43B中示出的電路配置,通信單元30 的電路配置可以簡(jiǎn)化。隨后,圖43D示出了通信單元30的另一電路示例。該電路被配置為通過(guò)脈沖變壓器T2將光學(xué)通信信號(hào)Sl傳遞到門元件IC3的輸入端,并且驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件Q2。 而且,在該電路中,通信單元30的電路配置可以簡(jiǎn)化。此外,在每個(gè)上述實(shí)施例中,發(fā)光二極管被用作光源,但是不同于發(fā)光二極管,可以使用有機(jī)電致發(fā)光(有機(jī)發(fā)光二極管)。盡管已參照特定的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明,但是在不偏離本發(fā)明,即權(quán)利要求的真實(shí)精神和范圍的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行許多修改和變化。
3權(quán)利要求
1.一種照明光通信設(shè)備,包括 恒流源;平滑電路,連接到所述恒流源的輸出; 負(fù)載電路,包括發(fā)光二極管并且連接到所述恒流源的輸出; 負(fù)載改變?cè)?;以及開關(guān)元件,其中所述負(fù)載改變?cè)慌渲脼楫?dāng)被添加到所述負(fù)載電路時(shí),部分地改變所述負(fù)載電路的負(fù)載特性,其中所述開關(guān)元件被配置為根據(jù)二進(jìn)制光學(xué)通信信號(hào)確定是否將所述負(fù)載改變?cè)砑拥剿鲐?fù)載電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備,其中所述負(fù)載改變?cè)桥c所述發(fā)光二極管串聯(lián)連接的電阻器, 其中所述開關(guān)元件與所述電阻器并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備,其中所述負(fù)載改變?cè)ê銐弘娐凡糠?,所述恒壓電路部分至少包括與所述發(fā)光二極管串聯(lián)連接的恒壓元件,其中所述開關(guān)元件與所述恒壓電路部分并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的照明光通信設(shè)備,其中所述負(fù)載電路包括多個(gè)負(fù)載電路,所述多個(gè)負(fù)載電路并聯(lián)連接在所述恒流源的輸出之間,其中所述多個(gè)負(fù)載電路中的至少一個(gè)配備有所述負(fù)載改變?cè)退鲩_關(guān)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明光通信設(shè)備,其中所述多個(gè)負(fù)載電路中的每個(gè)包括所述開關(guān)元件和具有相對(duì)于每個(gè)負(fù)載電路不同的發(fā)射顏色的所述發(fā)光二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備,其中所述負(fù)載電路包括所述發(fā)光二極管,所述發(fā)光二極管包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管,其中所述開關(guān)元件與所述多個(gè)發(fā)光二極管中的一部分并聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備,其中所述負(fù)載電路包括多個(gè)負(fù)載電路,所述多個(gè)負(fù)載電路并聯(lián)連接在所述恒流源的輸出之間,其中所述多個(gè)負(fù)載電路中的每個(gè)包括所述發(fā)光二極管,所述發(fā)光二極管包括串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)光二極管,其中所述發(fā)光二極管具有相對(duì)于每個(gè)負(fù)載電路不同的發(fā)射顏色, 其中所述多個(gè)負(fù)載電路中的每個(gè)中的所述開關(guān)元件與所述多個(gè)發(fā)光二極管中的一部分并聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備,其中所述負(fù)載電路包括多個(gè)負(fù)載電路,所述多個(gè)負(fù)載電路并聯(lián)連接在所述恒流源的輸出之間,其中所述開關(guān)元件與所述多個(gè)負(fù)載電路中的至少除一個(gè)負(fù)載電路以外的一個(gè)或更多個(gè)負(fù)載電路串聯(lián)連接,其中所述負(fù)載改變?cè)撬鲩_關(guān)元件所串聯(lián)連接的所述一個(gè)或更多個(gè)負(fù)載電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備,進(jìn)一步包括占空調(diào)節(jié)單元,用于改變所述光學(xué)通信信號(hào)的接通/斷開占空比。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備,其中所述恒流源包括恒流反饋系統(tǒng),所述恒流反饋系統(tǒng)包括生成DC輸出的轉(zhuǎn)換器、根據(jù)流到所述負(fù)載電路的負(fù)載電流生成壓降的電流感測(cè)單元、差放大單元和控制器,其中所述差放大單元放大所述電流感測(cè)單元中生成的壓降和預(yù)定參考電壓之間的差, 其中所述控制器控制所述轉(zhuǎn)換器的輸出,從而所述負(fù)載電流的平均值根據(jù)所述差放大單元的輸出變?yōu)橥ǔ:愣ā?br>
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的照明光通信設(shè)備,其中所述恒流所饋系統(tǒng)配備有相位補(bǔ)償電路,所述相位補(bǔ)償電路包括積分元件,并且調(diào)整所述差放大單元的輸出的相位。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備,進(jìn)一步包括通信單元,其中用于生成所述光學(xué)通信信號(hào)的信號(hào)生成電路、所述負(fù)載改變?cè)退鲩_關(guān)元件容納在所述通信單元的殼體中,其中所述通信單元通過(guò)用于連接的機(jī)械元件連接到所述負(fù)載電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備,進(jìn)一步包括絕緣部件,所述絕緣部件使所述開關(guān)元件與用于生成所述光學(xué)通信信號(hào)的所述信號(hào)生成電路電氣絕緣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明光通信設(shè)備,其中所述光學(xué)通信信號(hào)包括若干不同類別的光學(xué)通信信號(hào),并且按信號(hào)差異而分為多個(gè)信號(hào)組,其中所述絕緣部件包括多個(gè)絕緣部件, 其中所述開關(guān)元件位于所述多個(gè)信號(hào)組中的每個(gè)中,其中所述多個(gè)絕緣部件中的每個(gè)被設(shè)置為使所述信號(hào)生成電路與所述開關(guān)元件電氣絕緣。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備,進(jìn)一步包括載波生成單元,生成載波,所述載波被設(shè)定為具有比所述光學(xué)通信信號(hào)高的頻率,并且由此所述載波能夠與所述光學(xué)通信信號(hào)分離;調(diào)制單元,通過(guò)所述載波來(lái)調(diào)制所述光學(xué)通信信號(hào); 絕緣變壓器,連接在所述調(diào)制單元和所述開關(guān)元件之間;以及解調(diào)單元,將通過(guò)從所述絕緣變壓器的輸出移除所述載波而獲得的信號(hào)輸出到所述開關(guān)元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光通信設(shè)備, 其中所述發(fā)光二極管是有機(jī)發(fā)光二極管。
全文摘要
一種照明光通信設(shè)備包括恒流源;平滑電容器,連接到恒流源的輸出;負(fù)載電路,包括發(fā)光二極管并且連接到恒流源的輸出;負(fù)載改變?cè)惶砑拥截?fù)載電路并且由此部分地改變負(fù)載電路的負(fù)載特性;以及開關(guān)元件,被配置為根據(jù)二進(jìn)制光學(xué)通信信號(hào)確定是否將負(fù)載改變?cè)砑拥截?fù)載電路。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102386976SQ201110256209
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者山崎茂章, 鹽濱英二, 西野博之 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社