[发明专利]接收设备,发送设备,和通信系统

说明书

本发明涉及用于接收和发送作为信息光的数据的接收设备和发送设备，以及采用该种设备的通信系统。

作为发送已转换为光信息的数据的通信系统，用光纤作为传输媒质的光信息发送系统，已经在实际中使用。

近年来，光通信技术有了惊人的进展。不但在干线上，而且在普通家庭的级别上，已经实现用光纤传输包括图像信息在内的不同种类信息，不但与电话系统链接，而且还与计算机网络链接。

传输速率已大有改进，甚至能实现100Mbps和进而200Mbps或400Mbps的通信(在频率上，已到giga-(G)赫兹的量级，例如2.4至5GHz)。

概括本发明要解决的问题，是在包括图像信息在内的不同种类信息，被如上所述用光纤发送至例如普通家庭的情况下，把发送的信息传送至个人计算机、电视、电话等等之上(此后统称为数据处理设备)。

在此情形下，当信息处理设备是安装在一个地方时，可以把光纤安置于家庭内，例如通过光中继器，把光信息原样传送至信息处理设备，并在信息处理设备上把光信息转换为电信号。

也可以向各处移动信息处理设备，而不是安装在一个地方，但是，这样作是不实际的，因为随后必须重新安置光纤。

因此可以考虑用无线电波进行无线通信。但是，由于法定的限制，无线通信只能使用数十Mbps到100Mbps范围。

因此，无线通信不能用在近来的100Mbps或更高的高速光通信上。

所以，实际上需要考虑的是，把外部通过光纤发送来的光信号，用光中继器转换为电信号，为了产生光信息(此后称为信息光)，把电信号转换回光信号，又在信息处理设备上把它从光信号转换回电信号。

半导体激光器和发光二极管能够用来发射信息光，但由于方向性等问题，半导体激光器是不可取的。

因此，使用发光二极管是可取的。但是对其强度也存在一些官方限制，因而在每个预定面积的强度上，问题依然存在。在当前的情况下，构造能可靠地发送和接收高速光信号的通信系统，是困难的。

本发明的目的，是提供能可靠地发送和接收高速光信号的接收设备和发送设备，以及采用这些设备的通信系统。

按照本发明的第一方面，是提供一种接收信息光的接收设备，包括由多个光接收单元组成的光接收单元阵列和信息抽取电路，光接收单元阵列以与排成阵列接收的光量一致的电平，输出电信号，其中各光接收单元并行地输出电信号，该信息抽取电路从光接收单元阵列接收并行输出的多个电信号，并根据该多个电信号抽取与信息光一致的信息。

按照本发明的第二方面，是提供一种发送设备，包括转换电路和发光二极管阵列，转换电路把串行输入数据转换为分别给出预定信息的并行数据的多个比特，该发光二极管阵列的发光二极管单元数，至少等于排成阵列的转换电路的并行数据比特数，其中各个发光二极管单元的光发射，是根据对应的并行数据的比特信息而并行地控制的，以便发射分散在空间预定范围内的信息光。

按照本发明的第三方面，是提供一种通信系统，该通信系统包括发送信息光的发送设备和接收设备，接收设备包括由多个光接收单元组成的光接收单元阵列和信息抽取电路，光接收单元阵列按与排成阵列接收的光量一致的电平，输出电信号，其中各光接收单元并行地输出电信号，该信息抽取电路从光接收单元阵列接收并行输出的多个电信号，并根据该多个电信号抽取与信息光一致的信息。

而且，按照本发明，该接收设备还包括一种光学系统，把信息光会聚至光接收单元阵列中光接收区域的预定区域。

还有，按照本发明，该光学系统能根据控制信号，调整光轴方向的位置；同时，当与信息光一致的信息不能根据该多个电信号抽取时，信息抽取电路输出控制信号，把光轴方向位置调整至该光学系统。

还有，按照本发明，信息光的波长包括可见光区域的波长。

还有，按照本发明，信息光包括与多个比特的并行数据的诸比特相对应的信息，且分散在空间预定的范围内。

还有，按照本发明，接收设备的信息抽取电路包括二值化电路、数据选择电路、和转换电路，二值化电路把光接收单元阵列输出的多个电信号二值化；数据选择电路从二值化电路的多个二值化数据，选出与信息光对应的数据；转换电路把数据选择电路选出的与信息光对应的数据解码，然后把它从并行数据转换为串行数据。