專利名稱：利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置及電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置及 電子儀器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)下，在使用發(fā)光二極管的數(shù)據(jù)通信裝置的通信方式中，存
在有通過IrDA (Infrared Data Association)標準化后的紅外線通信方式 等。利用該IrDA的紅外線通信方式，是使用為了數(shù)據(jù)發(fā)信而發(fā)光的發(fā) 光二極管、和受光來自其他電子儀器的發(fā)光二極管的光的光子式傳感器 的方式，被采用于個人計算機、便攜式電話機等的電子儀器上。
另外，光子式傳感器和發(fā)光二極管都是基本具有PN接合的半導體 元件。因此，如專利文獻1所公開的那樣，能夠使用發(fā)光二極管受光。
專利文獻l:特開2001-119063號公報(摘要、權(quán)利要求書、發(fā)明的 詳細說明、附圖等)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
在上述紅外線通信方式的裝置中所使用的發(fā)光二極管和光子式傳 感器，為了與具有通信功能的其他電子儀器進行通信，而被設置在電子 儀器的表面。因此，在電子儀器上設有通過IrDA標準化后的紅外線通 信功能這一點成為既阻礙了電子儀器的小型化，又限制了空間的利用效 率的主要原因。另外，成為提高成本的主要原因。
另外，電子儀器一般具有電源燈等的發(fā)光部分。在該發(fā)光部分上， 通常采用輸出可見光的發(fā)光二極管。因此，要在不具備數(shù)據(jù)發(fā)送功能的 電子儀器上設置數(shù)據(jù)接收功能的時候，必須在電子儀器的表面設置發(fā)光 可見光的發(fā)光二極管、和用于數(shù)據(jù)接收的光子式傳感器。這種情況下， 也產(chǎn)生了與上述情況相同的問題。
另一方面，專利文獻1公開了僅將1個LED作為發(fā)光元件及受光 傳感器(受光sensor)而進行利用的技術(shù)。專利文獻1沒有關(guān)于通信的記 載。在專利文獻l上，并未解決設有上述通信功能時的各種問題點。
本發(fā)明的目的在于，通過將發(fā)光二極管利用于多個接口的構(gòu)成，從 而獲得裝置能夠小型化的、利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝 置及電子儀器。
解決課題的手段
本發(fā)明涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置，設 有通過通電輸出光的發(fā)光二極管，根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)對發(fā)光二極管外加正 偏壓的發(fā)信電路，將按照未對發(fā)光二極管外加正偏壓時的發(fā)光二極管所 產(chǎn)生的電壓而變化的電壓進行輸出的分離電路；而且，該數(shù)據(jù)通信裝置 通過發(fā)信電路，由發(fā)光二極管將發(fā)信用的光數(shù)據(jù)發(fā)送，通過分離電路， 將發(fā)光二極管接收的光作為數(shù)據(jù)取出。
如果采用該構(gòu)成，數(shù)據(jù)通信裝置，根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)能夠使發(fā)光二極管 發(fā)光，而且，能夠生成對應于其發(fā)光被控制的發(fā)光二極管所輸入的光信 號的電壓信號。數(shù)據(jù)通信裝置能夠利用發(fā)光二極管發(fā)送數(shù)據(jù)，且通過使 用于其數(shù)據(jù)發(fā)送的發(fā)光二極管接收數(shù)據(jù)。發(fā)光二極管能夠利用于兩個接 口，從而使數(shù)據(jù)通信裝置小型化。
本發(fā)明涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置，在上 述發(fā)明的構(gòu)成的基礎上，還具有以下特征。即，發(fā)信電路，根據(jù)發(fā)信數(shù) 據(jù)將外加于發(fā)光二極管的正偏壓間歇地施加，即使在根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)使發(fā) 光二極管發(fā)光的期間內(nèi)，也能夠進行使用了其發(fā)光二極管的數(shù)據(jù)接收。
如果采用該構(gòu)成，數(shù)據(jù)通信裝置，即使在根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)使發(fā)光二極 管發(fā)光的期間內(nèi)，也能夠在其期間內(nèi)的未外加正偏壓的計時內(nèi)，使用其 發(fā)光二極管接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信裝置，例如對每個數(shù)據(jù)脈沖串驅(qū)動發(fā)光 二極管，能夠進行全雙工通信。
本發(fā)明涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置，在上 述發(fā)明的各構(gòu)成的基礎上，還具有以下特征。即，數(shù)據(jù)通信裝置設有被 連接在發(fā)光二極管的正極節(jié)點和負極節(jié)點之間的并聯(lián)電容器。
如果采用該構(gòu)成，在用于通過通電輸出光的發(fā)光二極管的PN接合
部上累積的載波，通過并聯(lián)電容器被迅速地消除。這可以使在對發(fā)光二 極管外加完正偏壓之后不久，起因于其累積載波的大的噪聲電壓不被從 分離電路輸出。這在全雙工通信中，即使對每個數(shù)據(jù)脈沖串驅(qū)動發(fā)光二 極管的期間內(nèi)，也能夠從濾波器電路輸出對應于接收到的光信號的合適 的電壓。
本發(fā)明涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置，在上 述發(fā)明的各構(gòu)成的基礎上，還具有以下特征。即，數(shù)據(jù)通信裝置的發(fā)信 電路，設有基極節(jié)點連接在發(fā)光二極管的負極節(jié)點上、且集電極節(jié)點連 接在發(fā)光二極管的正極節(jié)點上的PNP晶體管；而且，發(fā)信電路在對發(fā) 光二極管外加正偏壓時，控制發(fā)光二極管的負極節(jié)點和PNP晶體管的 基極節(jié)點的電位，使其低于PNP晶體管的發(fā)射極節(jié)點的電壓，然后將 PNP晶體管設為ON狀態(tài)；另外，分離電路連接在發(fā)光二極管的正極節(jié) 點上。
如果采用該構(gòu)成，在發(fā)光二極管上未外加正偏壓時，發(fā)光二極管的 負極節(jié)點的電位可以不定。發(fā)光二極管在未外加正偏壓時，能夠生成適 應其入射的光的電壓，并向分離電路輸出。
本發(fā)明涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置，在上 述發(fā)明的各構(gòu)成的基礎上，還具有以下特征。即，數(shù)據(jù)通信裝置的分離 電路設有分離晶體管，連接在分離晶體管的基極節(jié)點與發(fā)光二極管的 正極節(jié)點之間的直流消磁電容器，運行點設定電路，以及連接在分離晶 體管的集電極節(jié)點上的分離電阻元件。另外，運行點設定電路具有連接 在分離晶體管的基極節(jié)點上的一對電阻元件，并且為了按照發(fā)光二極管 中是否入射有規(guī)定光量的光而將分離晶體管進行電流放大動作，設定分 離晶體管的動作電位。
如果采用該構(gòu)成，由分離電路輸出的電壓信號，由于使發(fā)光二極管 發(fā)光時的正極節(jié)點的電壓變化而變得難以變化。根據(jù)分離電阻元件的電 壓變化由分離電路輸出的電壓信號成為，按照發(fā)光二極管中入射的光而 進行變化的信號。
本發(fā)明涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置，在上 述發(fā)明的各構(gòu)成的基礎上，還具有以下特征。即，數(shù)據(jù)通信裝置的分離 電路設有集電極節(jié)點連接在分離晶體管的基極節(jié)點上、且基極節(jié)點連 接在直流消磁電容器上的放大晶體管，和從分離電阻元件的電壓中除去 高頻成份的低通濾波器電路。
如果采用該構(gòu)成，即使在發(fā)信電路對發(fā)光二極管外加正偏壓的期間 與發(fā)光二極管受光基于數(shù)據(jù)的光信號的期間重疊或者連續(xù)、根據(jù)分離電 路所輸入的光信號的脈沖寬度變窄時，分離電路也能夠輸出與不存在那 樣的影響時的同等的電壓信號。
本發(fā)明涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置，在上 述發(fā)明的各構(gòu)成的基礎上，還具有以下特征。即，數(shù)據(jù)通信裝置的低通 濾波器電路，使與發(fā)信電路對發(fā)光二極管外加正偏壓的周期不同周期的 頻率成份通過。
如果采用該構(gòu)成，兩個數(shù)據(jù)通信裝置將不通過相互同頻率的光信號 收發(fā)數(shù)據(jù)，所以，能夠防止光信號的相位完全一致并連續(xù)。使用發(fā)光二 極管收發(fā)數(shù)據(jù)的兩個數(shù)據(jù)通信裝置，能夠通過相互不同頻率的光信號收 發(fā)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置，在上 述發(fā)明的各構(gòu)成的基礎上，還具有以下特征。即，數(shù)據(jù)通信裝置設有差 動運算放大器。該差動運算放大器，將分離電路的輸出電壓的波形與用 于對發(fā)光二極管外加正偏壓的發(fā)光控制信號的波形進行比較，在它們不 一致時，便輸出錯誤信號。
如果采用該構(gòu)成，例如，通過根據(jù)發(fā)信電路的控制接收了由發(fā)光二 極管輸出的光信號的其他數(shù)據(jù)通信裝置將基于其接收數(shù)據(jù)的光信號返 送，發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通信裝置，在數(shù)據(jù)的發(fā)送中能夠判斷其發(fā)送中的數(shù) 據(jù)是否被正確地發(fā)送給該其他數(shù)據(jù)通信裝置。
本發(fā)明涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置，在上 述發(fā)明的各構(gòu)成的基礎上，還具有以下特征。即，數(shù)據(jù)通信裝置的發(fā)光 二極管將可見光進行發(fā)光。
如果采用該構(gòu)成，使用將可見光進行發(fā)光的發(fā)光二極管，能夠進行 數(shù)據(jù)的收發(fā)。
本發(fā)明涉及的其他利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置，
設有通過通電輸出可見光的發(fā)光二極管，為了使發(fā)光二極管發(fā)光而對 發(fā)光二極管外加正偏壓的顯示電路，以及將按照未對發(fā)光二極管外加正
偏壓時的發(fā)光二極管所產(chǎn)生的電壓而變化的電壓進行輸出的分離電路。 而且，該數(shù)據(jù)通信裝置，通過顯示電路將發(fā)光二極管發(fā)光，通過分離電 路將發(fā)光二極管接收的光作為數(shù)據(jù)取出。
如果采用該構(gòu)成，數(shù)據(jù)通信裝置能夠使發(fā)光二極管發(fā)光，而且，能 夠生成對應于其發(fā)光被控制的發(fā)光二極管所輸入的光信號的電壓信號。 數(shù)據(jù)通信裝置，由于能夠使用可見光的發(fā)光被控制的發(fā)光二極管接收數(shù) 據(jù)，因此，能夠小型化數(shù)據(jù)通信裝置。發(fā)光二極管，能夠利用于通過可 見光的發(fā)光與用戶的接口和用于數(shù)據(jù)接收的接口 ，從而將數(shù)據(jù)通信裝置 小型化。
本發(fā)明涉及的電子儀器，是具有進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置、和 利用該數(shù)據(jù)通信裝置控制數(shù)據(jù)通信的控制手段的電子儀器。而且，數(shù)據(jù)
通信裝置具有通過通電輸出光的發(fā)光二極管，根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)對發(fā)光二 極管外加正偏壓的發(fā)信電路，以及將按照未對發(fā)光二極管外加正偏壓時 的發(fā)光二極管所產(chǎn)生的電壓而變化的電壓進行輸出的分離電路。另外，
數(shù)據(jù)通信裝置，通過發(fā)信電路由發(fā)光二極管將發(fā)信用的光數(shù)據(jù)發(fā)送，通 過分離電路將發(fā)光二極管接收的光作為數(shù)據(jù)取出。
如果采用該構(gòu)成，電子儀器能夠使用發(fā)光二極管通過光發(fā)送數(shù)據(jù)， 而且，能夠使用其發(fā)光被控制的發(fā)光二極管接收數(shù)據(jù)。發(fā)光二極管能夠 利用于兩個接口，從而將電子儀器小型化。
本發(fā)明涉及的其他電子儀器，具有進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置、 和利用該數(shù)據(jù)通信裝置控制數(shù)據(jù)通信的控制手段。而且，數(shù)據(jù)通信裝置 具有通過通電輸出可見光的發(fā)光二極管，為了使發(fā)光二極管發(fā)光而對 發(fā)光二極管外加正偏壓的顯示電路，以及將按照未對發(fā)光二極管外加正 偏壓時的發(fā)光二極管所產(chǎn)生的電壓而變化的電壓進行輸出的分離電路。 另外，數(shù)據(jù)通信裝置，通過顯示電路將發(fā)光二極管發(fā)光，通過分離電路 將發(fā)光二極管接收的光作為數(shù)據(jù)取出。
如果采用該構(gòu)成，電子儀器將發(fā)光二極管利用于通過可見光的發(fā)光 與用戶的接口和用于數(shù)據(jù)接收的接口。發(fā)光二極管能夠利用于兩個接 口，從而將電子儀器小型化。
本發(fā)明涉及的電子儀器，在上述發(fā)明的各構(gòu)成的基極上，還具有以 下特征。即，電子儀器是從通過人手持擺動形成余象的余象形成工具、
顯示面板裝置、電子鎖緊裝置、按鍵器、廣播接收機、個人計算機、游 戲機、照明器具、空調(diào)機器、熱水供給設備、微波爐、照相機、家用機 器、汽車、摩托車、便攜式電話機終端、便攜式信息設備、便攜式游戲 機及電路等的評價板中任選的一個裝置。
如果采用該構(gòu)成，在各種電子儀器上，將發(fā)光二極管使用于包括用 于數(shù)據(jù)接收的接口的多個接口，能夠?qū)⒀b置小型化。
發(fā)明效果
在本發(fā)明中，通過將發(fā)光二極管利用于多個接口，能夠使裝置小型化。


圖1是表示本發(fā)明實施形態(tài)一涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信 的電子儀器的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示使圖1的電子儀器進行全雙工數(shù)據(jù)通信動作時的信號波 形的時間圖。
圖3是表示本發(fā)明實施形態(tài)二涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信 的電子儀器的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是表示使圖3的電子儀器進行全雙工數(shù)據(jù)通信動作時的一部分 信號波形的時間圖。
圖5是作為本發(fā)明實施形態(tài)三涉及的電子儀器的一種、利用發(fā)光二 極管進行數(shù)據(jù)通信的智能萬能筆(versa-writer/versa-lighter)的主視圖。
圖6是圖5的智能萬能筆的后視圖。
圖7是在裝于智能萬能筆內(nèi)部的電子電路的方框圖。
圖8是表示在圖5的智能萬能筆與其他的智能萬能筆之間，收發(fā)圖 像數(shù)據(jù)時所實行的通信順序的時間圖。
圖9是作為本發(fā)明實施形態(tài)四涉及的電子儀器的一種、利用發(fā)光二 極管進行數(shù)據(jù)通信的顯示面板裝置，和附屬于它的輸入筆的主視圖。
圖IO是顯示面板裝置的電子電路的方框圖。
圖11是表示在顯示面板裝置的一個發(fā)光二極管和輸入筆之間所實 施的通信程序的順序。
圖12是表示作為本發(fā)明實施形態(tài)的變形例的電子鎖緊裝置和按鍵 器的說明圖。
圖13是表示在圖12的電子鎖緊裝置和按鍵器之間所實行的通信程 序的順序。
符號說明
5發(fā)送控制部(控制手段的一部分)
6接收控制部(控制手段的一部分)
11發(fā)光二極管
12并聯(lián)電容器
13發(fā)信電路
14分離電路
21PNP晶體管
31直流消磁電容器
33第三電阻元件(一對電阻元件中的一-方，運行點設定電路)
34第四電阻元件(一對電阻元件中的另一方，運行點設定電路)
35分離晶體管
36分離電阻元件
37低通濾波器電路
41放大晶體管
111差動運算放大器
149顯示電路
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明實施形態(tài)涉及的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù) 通信的數(shù)據(jù)通信裝置及電子儀器進行說明。利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通 信的數(shù)據(jù)通信裝置，作為利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的電子儀器的一 部分進行說明。
另外，實施形態(tài)一及二，以通過發(fā)光二極管收發(fā)數(shù)據(jù)的廣泛應用的 電子儀器的例子進行說明。實施形態(tài)三，以通過發(fā)光二極管收發(fā)數(shù)據(jù)的
智能萬能筆(versa-writer/versa-lighter)為例進行說明。實施形態(tài)四，以通
過顯示用的發(fā)光二極管接收數(shù)據(jù)的顯示面板裝置為例進行說明。 實施形態(tài)一
圖1表示本發(fā)明實施形態(tài)一涉及的利用發(fā)光二極管收發(fā)數(shù)據(jù)的電子 儀器的構(gòu)成。電子儀器設有微型電子計算機1。微型電子計算機l設有
輸入端2和輸出端3。輸入端2及輸出端3，連接在微型電子計算機1 的輸入輸出端口 4上。
輸入輸出端口 4將對應于設定的數(shù)字值的電平輸出。例如，輸入 輸出端口4，數(shù)字值設定為"0"的話，則將輸出端3控制為接地電位， 數(shù)字值設定為"1"的話，則將輸出端3控制為電源電位。輸入輸出端 口 4，輸出對應于輸入端2的電平的數(shù)字值。輸入輸出端口 4，例如輸 入端2為接地電位時，則輸出數(shù)字值"0"，輸入端2為電源電位時， 則輸出數(shù)字值"1"。
在微型電子計算機1上，實現(xiàn)了作為控制手段一部分的發(fā)送控制部 5和作為控制手段一部分的接收控制部6。發(fā)送控制部5為了發(fā)送數(shù)據(jù)， 以規(guī)定的通信程序?qū)斎胼敵龆丝?4設定數(shù)字值。接收控制部6，讀入 輸入輸出端口 4輸出的數(shù)字值，并根據(jù)規(guī)定的通信程序解讀該數(shù)字值， 生成接收數(shù)據(jù)。
另外，該發(fā)送控制部5及接收控制部6，通過圖示以外的中央處理 裝置實行微型電子計算機1內(nèi)的圖示以外的存儲器所存儲的通信控制程 序而被實現(xiàn)。通信控制程序，可以在電子儀器出廠前預先寫入微型電子 計算機1的該存儲器中，也可以在電子儀器出廠后寫入微型電子計算機 l的該存儲器中。另外，在出廠后被寫入微型電子計算機1的存儲器的 通信控制程序，可以被存儲在計算功能夠讀取的記錄媒體中，也可以通 過電信線路等的傳輸媒體下載。
電子儀器除微型電子計算機1之外，還設有一個發(fā)光二極管11、并 聯(lián)電容器12、發(fā)信電路13及分離電路14。
發(fā)光二極管11是具有接合P型半導體和N型半導體的構(gòu)造的部件。 發(fā)光二極管11，如果被外加P型半導體側(cè)的電位(正極節(jié)點的電位) 高于N型半導體側(cè)的電位(負極節(jié)點的電位)的正偏壓，則進行發(fā)光。 發(fā)光二極管11，在未被外加反偏壓或偏壓的狀態(tài)下熄燈。另外，該實施
形態(tài)的發(fā)光二極管11輸出紅外線。
發(fā)光二極管ll，如果光入射到其PN接合部，則通過光激發(fā)現(xiàn)象， 在PN接合部附近分離生成空穴和電子。通過光激發(fā)現(xiàn)象生成的空穴向 正極節(jié)點側(cè)擴散，并累積于P型半導體中。通過光激發(fā)現(xiàn)象生成的電子 向負極節(jié)點側(cè)擴散，并累積于N型半導體中。通過該空穴和電子的生成 分離，電流在發(fā)光二極管11中流通。
并聯(lián)電容器12并聯(lián)連接在發(fā)光二極管11上。并聯(lián)電容器12的一 方節(jié)點連接在發(fā)光二極管11的正極節(jié)點上，并且，另一方節(jié)點連接在 該發(fā)光二極管11的負極節(jié)點上。
發(fā)光二極管11的負極節(jié)點及并聯(lián)電容器12的另一方節(jié)點，連接在 微型電子計算機1的輸出端3上。
發(fā)信電路13，設有PNP晶體管21、第一電阻元件22、第二電阻元 件23及保護電阻元件24。
PNP晶體管21，基極節(jié)點的電位低于發(fā)射極節(jié)點的電位規(guī)定電壓 以上的話，變?yōu)镺N狀態(tài)。電流從發(fā)射極節(jié)點流向集電極節(jié)點。PNP晶 體管21的發(fā)射極節(jié)點與電源連接。PNP晶體管21的集電極節(jié)點，連接 在保護電阻元件24的一方節(jié)點上。保護電阻元件24的另一方節(jié)點，連 接在發(fā)光二極管11的正極節(jié)點及并聯(lián)電容器12的一方節(jié)點上。
PNP晶體管21的基極節(jié)點，連接在第一電阻元件22的一方節(jié)點和 第二電阻元件23的一方節(jié)點上。第一電阻元件22的另一方節(jié)點與電源 連接。第二電阻元件23的另一方節(jié)點，與發(fā)光二極管11的負極節(jié)點及 并聯(lián)電容器12的另一方節(jié)點一起，連接在微型電子計算機1的輸出端3 上。
這樣連接發(fā)信電路13的話，微型電子計算機1的輸出端3例如為 電源電位時，PNP晶體管21的基極節(jié)點的電位大致等于發(fā)射極節(jié)點的 電位。PNP晶體管21變?yōu)镺FF狀態(tài)。電流未從PNP晶體管21的發(fā)射 極節(jié)點流向集電極節(jié)點。發(fā)光二極管ll熄燈。
微型電子計算機1的輸出端3例如為接地電位時，電流在第一電阻 元件22及第二電阻元件23中流通。PNP晶體管21的基極節(jié)點的電位 成為，通過與該第一電阻元件22的電阻值及第二電阻元件23的電阻值 的比將電源電壓分壓后的電位。PNP晶體管21變?yōu)镺N狀態(tài)。電流從
PNP晶體管21的發(fā)射極節(jié)點流向集電極節(jié)點。該電流通過發(fā)光二極管 11及并聯(lián)電容器12，向微型電子計算機1的輸出端3流通。發(fā)光二極 管11亮燈。
發(fā)光二極管ll，在微型電子計算機l的輸出端3為接地電位時亮燈， 在輸出端3為電源電位時熄燈。發(fā)光二極管11，通過微型電子計算機1 控制發(fā)光。
分離電路14，設有直流消磁電容器31、放大電路32、作為一對電 阻元件中的一方電阻元件及運行點設定電路的第三電阻元件33、作為一 對電阻元件中的另一方電阻元件及運行點設定電路的第四電阻元件34、 分離晶體管35、分離電阻元件36、低通濾波器電路37及輸出電路38。
直流消磁電容器31的一方節(jié)點，連接在發(fā)光二極管11的正極節(jié)點上。
分離晶體管35是NPN晶體管。NPN晶體管，如果基極節(jié)點的電位 高于發(fā)射極節(jié)點的電位規(guī)定電壓以上，則變?yōu)镺N狀態(tài)。電流從集電極 節(jié)點流向發(fā)射極節(jié)點。分離晶體管35的發(fā)射極節(jié)點與地面連接。分離 晶體管35的集電極節(jié)點，連接在分離電阻元件36的一方節(jié)點上。分離 電阻元件36的另一方節(jié)點與電源連接。
分離晶體管35的基極節(jié)點，連接在第三電阻元件33的一方節(jié)點和 第四電阻元件34的一方節(jié)點上。第三電阻元件33的另一方節(jié)點與電源 連接。第四電阻元件34的另一方節(jié)點與地面連接。分離晶體管35的基 極節(jié)點的電位成為，以第三電阻元件33的電阻值和第四電阻元件34的 電阻值的比分割電源電壓后的電位。由于分離晶體管35的基極節(jié)點一 發(fā)射極節(jié)點之間的電壓被固定，因此，當分離晶體管35為ON狀態(tài)時， 對應于基極節(jié)點電流的集電極節(jié)點的電流在分離晶體管35中流通。分 離晶體管35以電流放大形式動作。
放大電路32，設有放大晶體管41、第五電阻元件42、第六電阻元 件43、第七電阻元件44、第一電容器45及第八電阻元件46。
放大晶體管41是NPN晶體管。放大晶體管41的集電極節(jié)點，連 接在第五電阻元件42的一方節(jié)點和第六電阻元件43的一方節(jié)點以及第 八電阻元件46的一方節(jié)點上。第八電阻元件46的另一方節(jié)點，連接在 分離晶體管35的基極節(jié)點上。
第五電阻元件42的另一方節(jié)點與電源連接。第六電阻元件43的另 一方節(jié)點，連接在直流消磁電容器31的另一方節(jié)點上。第六電阻元件 43的另一方節(jié)點，連接在放大晶體管41的基極節(jié)點上。放大晶體管41 的發(fā)射極節(jié)點，連接在第七電阻元件44的一方節(jié)點和第一電容器45的 一方節(jié)點上。第七電阻元件44的另一方節(jié)點及第一電容器45的另一方 節(jié)點，與地面連接。
分離晶體管35的基極節(jié)點的電位成為規(guī)定電位。在直流消磁電容 器31中未流通電流的穩(wěn)定狀態(tài)的情況下，直流消磁電容器31的另一方 節(jié)點的電位變?yōu)?，大致等于分離晶體管35的基極節(jié)點電位的電位。
在從直流消磁電容器31向放大晶體管41的基極節(jié)點的電流流通 時，放大晶體管41的基極節(jié)點電流增加，集電極節(jié)點電流增加，第五 電阻元件42的放大晶體管41側(cè)的端子電位下降。在第八電阻元件46 中，流通有從分離晶體管35側(cè)向放大晶體管41側(cè)的電流。在第八電阻 元件46中流通的電流，大于從直流消磁電容器31流向放大晶體管41 的基極節(jié)點的電流。
在第八電阻元件46中，流通有從分離晶體管35側(cè)向放大晶體管41 側(cè)的電流時，分離晶體管35的基極節(jié)點的電流減少。分離晶體管35的 集電極節(jié)點的電流也減少。在分離電阻元件36中產(chǎn)生的電壓變小。
也就是說，在從直流消磁電容器31向分離電容器35的基極節(jié)點的 電流流通時，通過放大晶體管41放大后的電流在第八電阻元件46中從 分離晶體管35側(cè)流向放大晶體管41側(cè)。分離晶體管35的集電極節(jié)點 的電流減少。在分離電阻元件36中產(chǎn)生的電壓變小。分離晶體管35的 集電極節(jié)點的電壓上升。
相反地，在從放大晶體管41的基極節(jié)點向直流消磁電容器31的電 流流通時，放大晶體管41的基極節(jié)點的電流減少，集電極節(jié)點的電流 也減少。第五電阻元件42的電壓變小。放大晶體管41的集電極節(jié)點的 電位上升。第五電阻元件42的放大晶體管41側(cè)的端子電位上升。在第 八電阻元件46中，流通有從放大晶體管41側(cè)向分離晶體管35側(cè)的電 流。
在第八電阻元件46中流通有從放大晶體管41側(cè)向分離晶體管35 側(cè)的電流時，分離晶體管35的基極節(jié)點電流增加。但是，分離晶體管
35在穩(wěn)定狀態(tài)下已處于ON狀態(tài)。集電極節(jié)點的電壓已是0V。因此， 即使分離晶體管35的集電極節(jié)點的電流增加，集電極節(jié)點的電壓也仍 為0V，并未變化。
這樣，在分離晶體管35的集電極節(jié)點中產(chǎn)生的電壓，在從直流消 磁電容器31向放大晶體管41的基極節(jié)點的電流流通時，由穩(wěn)定狀態(tài)的 電壓0V起上升。在集電極節(jié)點上產(chǎn)生有限的電壓。相反，從放大晶體 管41的基極節(jié)點向直流消磁電容器31的電流流通時，集電極節(jié)點的電 壓維持于作為穩(wěn)定狀態(tài)電壓的0V。
連接有分離電阻元件36的低通濾波器電路37，設有濾波二極管51、 濾波電容器52及濾波器電阻元件53。濾波二極管51的正極節(jié)點，連接 在分離晶體管35的集電極節(jié)點和分離電阻元件36的一方節(jié)點上。濾波 二極管51的負極節(jié)點，連接在濾波電容器52的一方節(jié)點和濾波器電阻 元件53的一方節(jié)點上。濾波電容器52的另一方節(jié)點及濾波器電阻元件 53的另一方節(jié)點，與地面連接。
輸出電路38，設有輸出晶體管61、輸出電阻元件62、第九電阻元 件63及第十電阻元件64。輸出晶體管61是NPN晶體管。輸出晶體管 61的集電極節(jié)點，連接在輸出電阻元件62的一方節(jié)點和微型電子計算 機1的輸入端2上。輸出電阻元件62的另一方節(jié)點與電源連接。輸出 晶體管61的發(fā)射極節(jié)點與地面連接。
輸出晶體管61的基極節(jié)點，連接在第九電阻元件63的一方節(jié)點和 第十電阻元件64的一方節(jié)點上。第九電阻元件63的另一方節(jié)點，連接 在濾波二極管51的負極節(jié)點上。第十電阻元件64的另一方節(jié)點與地面 連接。
在分離電阻元件36中產(chǎn)生的電壓減少、且分離晶體管35的集電極 節(jié)點電位上升的話，伴隨該情況，濾波二極管51的負極節(jié)點的電位上 升。在分離電阻元件36中產(chǎn)生的電壓增加、且分離晶體管35的集電極 節(jié)點電位下降的話，伴隨該情況，濾波二極管51的負極節(jié)點的電位下降。
濾波電容器52，連接在濾波二極管51的負極節(jié)點與地面之間。在 濾波電容器52上，并聯(lián)連接有濾波器電阻元件53。濾波電容器52及濾 波器電阻元件53，作為低通濾波器發(fā)揮作用。輸出晶體管61的基極節(jié) 點電位的變化為，從濾波二極管51的正極節(jié)點電位的變化除去高頻成 份的、平穩(wěn)的電位的變化。
輸出晶體管61,在基極節(jié)點一發(fā)射極節(jié)點之間的電壓在規(guī)定電位差 以上時，變?yōu)镺N狀態(tài)。輸出晶體管61為ON狀態(tài)時，在輸出電阻元 件62中產(chǎn)生電壓。微型電子計算機1的輸入端2的電位下降。
接著，以全雙工數(shù)據(jù)通信的情況為例，對具有以上構(gòu)成的實施形態(tài) 一涉及的電子儀器的發(fā)光動作及受光動作進行說明。
圖2是表示使圖1的電子儀器進行全雙工數(shù)據(jù)通信動作時的信號波 形的一個例子的時間圖。波形a是微型電子計箅機1的輸出端3的電位 的波形，波形b是由成為通信對象的其他電子儀器輸出的、且入射到發(fā) 光二極管11的發(fā)光信號波形。波形c是放大晶體管41的集電極節(jié)點的 電壓波形。波形d是分離晶體管35的集電極節(jié)點的電壓波形。波形e 是第九電阻元件63的一方節(jié)點的電壓波形。波形f是微型電子計算機1 的輸入端2的電壓波形。
在根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)使發(fā)光二極管11發(fā)光時，被微型電子計算機1實 現(xiàn)的發(fā)送控制部5，從輸出端3對毎一個發(fā)信數(shù)據(jù)輸出由例如以38kHz 調(diào)制的多個脈沖波組成的脈沖串。微型電子計算機1的輸出端3的電位 如圖2的波形a所示那樣進行變化。另外，脈沖串的整體長度，例如為 600微秒程度即可。這樣做法的情況下，能夠以與電子儀器和其遙控器 之間的紅外線通信同水平的速度進行通信。
通過脈沖串中的各脈沖波，微型電子計算機1的輸出端3從高電平 (例如電源電位)向低電平(例如接地電位)變化的話，則PNP晶體 管21的動作狀態(tài)從OFF狀態(tài)向ON狀態(tài)變化，通過該PNP晶體管21 的集電極節(jié)點的電流，發(fā)光二極管11亮燈。在發(fā)光二極管11上，間歇 地外加有基于發(fā)信數(shù)據(jù)的正偏壓。
微型電子計算機1的輸出端3從低電平(例如接地電位)向高電平 (例如電源電位)變化的話，則PNP晶體管21的動作狀態(tài)從ON狀態(tài) 向OFF狀態(tài)變化，發(fā)光二極管ll熄燈。
這樣，電子儀器根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)，通過脈沖驅(qū)動使發(fā)光二極管11閃 爍。電子儀器通過利用脈沖驅(qū)動使發(fā)光二極管11閃爍，將基于發(fā)信數(shù) 據(jù)的發(fā)信信號向其他電子儀器無線發(fā)送。電子儀器，每次發(fā)送的數(shù)據(jù)都
使發(fā)光二極管11間歇地發(fā)光。
如圖2的波形b所示，利用來自其他電子儀器的脈沖驅(qū)動的光信號 入射到發(fā)光二極管11的話，在發(fā)光二極管ll上，通過其PN接合部附 近的空穴和電子的分離生成，在正極節(jié)點側(cè)累積空穴、在負極節(jié)點側(cè)累 積電子。在該狀態(tài)的發(fā)光二極管11上連接電路的話，電流從正極節(jié)點 側(cè)流出。另外，在該圖2的波形b中，光信號的頻率為例如與38kHz 不同的19kHz。
發(fā)光二極管11輸出的電流，通過直流消磁電容器31流向放大晶體 管41的基極節(jié)點。該電流通過放大晶體管41被放大。被放大了的電流 從分離晶體管35流向放大晶體管41，流經(jīng)第八電阻元件46。分離晶體 管35的集電極節(jié)點的電流減少。在分離電阻元件36中產(chǎn)生的電壓大幅 減少。分離晶體管35的集電極節(jié)點的電壓上升。
因此，輸出晶體管61的基極節(jié)點的電位，伴隨著該分離晶體管35 的集電極節(jié)點電位的上升而上升，輸出晶體管61的狀態(tài)從OFF狀態(tài)向 ON狀態(tài)變化。在輸出電阻元件62中產(chǎn)生電壓，微型電子計算機1的輸 入端2的電位下降。
如圖2的波形b所示，在發(fā)光二極管11中未入射光信號的話，則 在發(fā)光二極管11與放大晶體管41的基極節(jié)點之間，電流不流通。放大 晶體管41及分離晶體管35返回穩(wěn)定狀態(tài)。在分離電阻元件36中產(chǎn)生 的電壓，產(chǎn)生利用處于ON狀態(tài)的分離晶體管35的集電極節(jié)點的電流 的電壓。分離晶體管35的集電極節(jié)點的電位，返回穩(wěn)定狀態(tài)。
因此，輸出晶體管61的基極節(jié)點電位，下降至該穩(wěn)定狀態(tài)下的分 離晶體管35的集電極節(jié)點的電位。輸出晶體管61從ON狀態(tài)變?yōu)镺FF 狀態(tài)，在輸出電阻元件62中不產(chǎn)生電壓。微型電子計算機1的輸入端2 的電位上升。
微型電子計算機1的接收控制部6，從輸入輸出端口 4取得對應于 輸入端2的電平的數(shù)字值。由此，接收控制部6能夠無線接收通過來自 其他電子儀器的光信號而被發(fā)送的數(shù)據(jù)。
另外，發(fā)送控制部5正在脈沖驅(qū)動輸出端3的時候，在發(fā)光二極管 11中入射有取決于脈沖串的光信號的情況，由于分別使用38kHz和 19kHz，因此如圖2所示，發(fā)送控制部5將輸出端3控制為低電平的期
間與接著的低電平控制期間之間的、發(fā)送控制部5未將輸出端3控制為 低電平的期間，出現(xiàn)與受光信號重疊的狀態(tài)。
在該無控制期間，發(fā)光二極管11中入射光信號后出現(xiàn)該重疊狀態(tài) 的話，在發(fā)光二極管11中，流通有對應于該光信號的電流。分離電阻 元件36的電壓，由于光信號的入射而減少。輸出晶體管61成為ON狀 態(tài)。在輸出電阻元件62中產(chǎn)生電壓。
在發(fā)光二極管11中流通的電流，通過放大晶體管41被放大。分離 電阻元件36的電壓隨著該被放大了的電流而變化。在分離電阻元件36 與輸出晶體管61之間，設置有低通濾波器電路37。因此，在發(fā)送控制 部5脈沖驅(qū)動輸出端3時的無控制期間內(nèi)，發(fā)光二極管11中入射有光 信號時，輸出電阻元件62的電壓，與發(fā)送控制部5未脈沖驅(qū)動輸出端3 的期間同樣地進行數(shù)字式變化。
其結(jié)果，接收控制部6，在發(fā)送控制部5根據(jù)通信數(shù)據(jù)閃爍控制發(fā) 光二極管11的期間內(nèi)，能夠無線接收基于來自其他電子儀器的光信號 的數(shù)據(jù)。電子儀器在與其他電子儀器之間能夠進行全雙工數(shù)據(jù)通信。另 外，電子儀器也能夠進行半雙工數(shù)據(jù)通信。
在該實施形態(tài)一中，如圖2所示，發(fā)送控制部5閃爍控制發(fā)光二極 管11的頻率是38kHz，從其他電子儀器受光的光信號頻率是19kHz。 這樣，在相互通信的兩個電子儀器上，通過使光信號頻率相互不同，能 夠得到以下效果。
即，發(fā)送控制部5通過脈沖驅(qū)動將輸出端3在高電平與低電平之間 轉(zhuǎn)換時，發(fā)光二極管11的正極節(jié)點的電位，通過該控制而變動。其結(jié) 果，如圖2的波形c所示，放大晶體管41的集電極節(jié)點的電位，在穩(wěn) 定狀態(tài)的電平與高于穩(wěn)定狀態(tài)的電平之間變動。如圖2的波形d所示， 通過該放大晶體管41的集電極節(jié)點電位的變動，在分離電阻元件36中 產(chǎn)生的電壓雖然幾乎未進行變動，但是在使發(fā)光二極管11發(fā)光的期間， 在分離電阻元件36中產(chǎn)生的電壓并未形成所謂對應于從發(fā)光二極管11 受光的光信號的電平。
假定，例如在相互通信的兩個電子儀器中脈沖波的周期一致的情況 下，它們的相位完全一致的話，盡管發(fā)光二極管11是受光來自其他電 子儀器的光信號的狀態(tài)，但是，分離電阻元件36的電壓卻并不按照其
受光后的光信號而進行變化。也就是說，并未完全得到基于受光光信號
的分離電阻元件36的電壓變化。
對此，如該實施形態(tài)一所示，在相互通信的兩個電子儀器中，通過 使光信號的頻率相互不同，如圖2所示，發(fā)光二極管11如果是受光來 自其他電子儀器的光信號的狀態(tài)，就一定能夠得到基于來自其他電子儀 器的光信號的分離電阻元件36的電壓變化。
另外，如上述那樣在發(fā)光二極管11中流通的電流，通過放大晶體 管41被放大。分離電阻元件36的電壓，隨著該被放大的電流而變化。 在分離電阻元件36與輸出晶體管61之間，設置有低通濾波器電路37。 因此，使發(fā)光二極管11發(fā)光的期間與發(fā)光二極管11中入射有光信號的 期間一致，作為其結(jié)果如圖2的波形d所示，即使是部分未得到基于受 光信號的分離電阻元件36的電壓變化這樣的狀況，發(fā)光二極管11受光 來自其他電子儀器的光信號時，作為輸出電阻元件62的輸出電壓，也 能夠輸出與不存在那樣缺損的情況大致相同的電壓波形。
另外，在相互通信的兩個電子儀器中一方的脈沖波頻率為1時，另 一方的脈沖波頻率以是該一方的脈沖波頻率的0.5 1.5倍為佳，進而更 佳的為0.75 1.25倍。
在該實施形態(tài)一中，在發(fā)光二極管ll上，并聯(lián)電容器12被并聯(lián)連 接。發(fā)光二極管11在外加于其上的電壓從正向向逆向切換后，短時間 內(nèi)，流通由于少數(shù)載波累積效應而產(chǎn)生的電流。該電流是從發(fā)光二極管 11的負極節(jié)點流向正極節(jié)點方向的電流。
沒有并聯(lián)電容器12時，在該發(fā)光二極管11中流通的、由于少數(shù)載 波累積效應而產(chǎn)生的電流，通過直流消磁電容器31流向放大晶體管41 的基極節(jié)點側(cè)。其結(jié)果，與在發(fā)光二極管11中基于光信號的電流流通 的情況相同，分離電阻元件36中產(chǎn)生的電壓減少。分離電阻元件36中 產(chǎn)生的電壓，即使在發(fā)光二極管11未接收光信號時，也與發(fā)光二極管 11接收光信號時同樣地進行變化。
但是，在發(fā)光二極管11中并聯(lián)連接并聯(lián)電容器12的話，發(fā)光二極 管11中流通的、由于少數(shù)載波累積效應而產(chǎn)生的短時間的電流，在由 發(fā)光二極管11和并聯(lián)電容器12構(gòu)成的回路內(nèi)流通。其結(jié)果，能夠防止 在發(fā)光二極管ll未接收光信號時，分離電阻元件36中產(chǎn)生的電壓與發(fā)
光二極管11接收光信號時同樣地進行變化的狀況的發(fā)生。
如以上那樣，在該實施形態(tài)一中，能夠使一個發(fā)光二極管11基于 發(fā)信數(shù)據(jù)發(fā)光，并且能夠接收基于入射到該發(fā)光二極管11的光信號的 數(shù)據(jù)。在該實施形態(tài)一中，在一個發(fā)光二極管11上能夠擁有發(fā)送且接 收數(shù)據(jù)的多個功能，從而能夠使裝置小型化。該實施形態(tài)一的電子儀器 能夠進行全雙工數(shù)據(jù)通信及半雙工數(shù)據(jù)通信。
另外，半雙工數(shù)據(jù)通信時，基于發(fā)信數(shù)據(jù)使發(fā)光二極管11發(fā)光的 期間與在發(fā)光二極管11中入射有基于接收數(shù)據(jù)的光信號的期間，并沒
有重疊。因此，電子儀器的構(gòu)成也可以是例如，將分離電路14僅作為 直流消磁電容器31、第三電阻元件33、第四電阻元件34及分離晶體管 35的構(gòu)成，或者作為除去低通濾波器電路37的構(gòu)成，或者作為比該實 施形態(tài)一的構(gòu)成簡便的構(gòu)成。
實施形態(tài)二
圖3是表示本發(fā)明實施形態(tài)二涉及的利用發(fā)光二極管收發(fā)數(shù)據(jù)的電 子儀器的結(jié)構(gòu)圖。實施形態(tài)二涉及的電子儀器，具有判斷發(fā)信數(shù)據(jù)是否 被正確發(fā)送的功能。
微型電子計算機1除輸入端2及輸出端3以外，還具有其他輸入端 7。在微型電子計算機1上，除發(fā)送控制部5及接收控制部6以外，還 實現(xiàn)了錯誤判斷部8。
電子儀器具有模擬接收信號生成電路15和比較電路16。
模擬接收信號生成電路15具有，模擬輸入級電路71、模擬低通濾 波器電路72及模擬輸出電路73。
模擬輸入級電路71，具有輸入級晶體管81、第十一電阻元件82、 第十二電阻元件83及輸入級電阻元件84。輸入級晶體管81是NPN晶 體管。輸入級晶體管81的基極節(jié)點，連接在第十一電阻元件82的一方 節(jié)點和第十二電阻元件83的一方節(jié)點上。第十一電阻元件82的另一方 節(jié)點，連接在微型電子計算機1的輸出端3上。第十二電阻元件83的 另一方節(jié)點與輸入級晶體管81的發(fā)射極節(jié)點一起，與地面連接。輸入 級晶體管81的集電極節(jié)點，連接在輸入級電阻元件84的一方節(jié)點上。 輸入級電阻元件84的另一方節(jié)點與電源連接。模擬低通濾波器電路72，具有模擬濾波二極管91、模擬濾波電容 器92及模擬濾波電阻元件93。模擬濾波二極管91的正極節(jié)點，連接在 輸入級晶體管81的集電極節(jié)點上。模擬濾波二極管91的負極節(jié)點，連 接在模擬濾波電容器92的一方節(jié)點和模擬濾波電阻元件93的一方節(jié)點 上。模擬濾波電容器92的另一方節(jié)點和模擬濾波電阻元件93的另一方 節(jié)點，與地面連接。
模擬輸出電路73，具有模擬輸出晶體管101、模擬輸出電阻元件 102、第十三電阻元件103及第十四電阻元件104。模擬輸出晶體管101 是NPN晶體管。模擬輸出晶體管101的集電極節(jié)點，連接在模擬輸出 電阻元件102的一方節(jié)點上。模擬輸出電阻元件102的另一方節(jié)點與電 源連接。模擬輸出晶體管101的發(fā)射極節(jié)點與地面連接。
模擬輸出晶體管101的基極節(jié)點，連接在第十三電阻元件103的一 方節(jié)點和第十四電阻元件104的一方節(jié)點上。第十三電阻元件103的另 一方節(jié)點，連接在模擬濾波二極管91的負極節(jié)點上。第十四電阻元件 104的另一方節(jié)點與地面連接。
比較電路16，具有差動運算放大器111、第十五電阻元件112、第 十六電阻元件113、第十七電阻元件114及第十八電阻元件115。
差動運算放大器111的非倒相輸入端，連接在第十五電阻元件112 的一方節(jié)點和第十六電阻元件113的一方節(jié)點上。第十五電阻元件112 的另一方節(jié)點，連接在模擬輸出晶體管101的集電極節(jié)點上。第十六電 阻元件113的另一方節(jié)點與地面連接。
差動運算放大器111的倒相輸入端，連接在第十七電阻元件114的 一方節(jié)點和第十八電阻元件115的一方節(jié)點上。第十七電阻元件114的 另一方節(jié)點，連接在輸出晶體管61的發(fā)射極節(jié)點上。第十八電阻元件 115的另一方節(jié)點，連接在差動運算放大器111的輸出節(jié)點上。差動運 算放大器111的輸出節(jié)點，連接在微型電子計算機1的其他輸人端7上。
錯誤判斷部8，按照其他輸入端7的輸入電平，取得輸入輸出端口 4輸出的數(shù)字值。錯誤判斷部8根據(jù)該數(shù)字值判斷錯誤。
上述以外的構(gòu)成要素，與實施形態(tài)一的同名構(gòu)成要素具有相同的功 能，標有與實施形態(tài)一相同的符號并省略說明。
接著，對具有以上構(gòu)成的實施形態(tài)二涉及的電子儀器的動作進行說明。
圖4是表示使圖3的電子儀器進行全雙工數(shù)據(jù)通信動作時的一部分 信號波形的一個例子的時間圖。波形a是微型電子計算機1的輸出端3 的電位的波形。波形b是通過其他電子儀器接收由該電子儀器發(fā)送的數(shù) 據(jù)，并返送其接收的數(shù)據(jù)，入射到發(fā)光二極管11的光信號的發(fā)光信號 波形。波形c是含有錯誤的放大晶體管41的集電極節(jié)點的電位的波形。 波形f是微型電子計算機1的輸入端2的電壓波形。波形g是模擬接收 信號生成電路15的輸出電壓波形。波形h是差動運算放大器111的輸 出電壓波形。
微型電子計算機1所實現(xiàn)的發(fā)送控制部5，從輸出端3輸出由例如 以38kHz調(diào)制的多個脈沖波構(gòu)成的脈沖串的話，發(fā)光二極管11隨其閃 爍。
另外，模擬接收信號生成電路15的輸入級晶體管81,在微型電子 計算機1的輸出端3為高電平時變?yōu)镺N狀態(tài)，在輸出端3為低電平時 變?yōu)镺FF狀態(tài)。根據(jù)輸入極晶體管81在ON狀態(tài)和OFF狀態(tài)之間切換， 模擬濾波二極管91的正極節(jié)點的電位，在高電平與低電平之間切換。
在模擬濾波二極管91的負極節(jié)點與模擬輸出電路73之間，連接有 低通濾波器。該低通濾波器由模擬濾波電容器92和模擬濾波電阻元件 93構(gòu)成。模擬輸出晶體管101的基極節(jié)點的電位的變化是，從模擬濾波 二極管91的正極節(jié)點的電位變化除去高頻成份的電位變化。
模擬濾波二極管91通過其基極節(jié)點的電位變化，在ON狀態(tài)和OFF 狀態(tài)之間切換的話，由模擬接收信號生成電路15輸出的電壓如圖4的 波形g所示的那樣進行變化。
該模擬接收信號生成電路15的輸出電壓和輸出電路38的輸出電 壓，作為兩個差動輸入被輸入到差動運算放大器111中。差動運算放大 器111以模擬接收信號生成電路15的輸出電壓為基準，輸出電路38的 輸出電壓的相對于該基準電壓的差分電壓變大的話，則將輸出電壓控制 在高電平。微型電子計算機1的其他輸入端7，連接在該差動運算放大 器111的輸出端上。
如圖4的第四個數(shù)據(jù)波形(波形f)所示，根據(jù)返送其他電子儀器 接收的數(shù)據(jù)的光信號，由輸出電路38輸出的電壓波形f變?yōu)楹信c原
來波形(與波形g相同的波形)不同的錯誤的波形fm時，差動運算放 大器111的輸出從低電平變?yōu)楦唠娖健Ｈ鐖D4的第六個數(shù)據(jù)波形h所示， 差動運算放大器111的輸出變?yōu)楦唠娖健?br> 差動運算放大器111的輸出，被輸入到微型電子計算機1的其他輸 入端7。輸入輸出端口 4，將對應于被輸入其他輸入端7的輸入電壓的 數(shù)字值輸出。錯誤判斷部8取得基于其他輸入端7的電壓的數(shù)字值，并 判斷有無錯誤。
如以上那樣，如果采用該實施形態(tài)二，通過根據(jù)發(fā)信電路13的控 制接收了由發(fā)光二極管11輸出的光信號的其他電子儀器，將基于其接 收數(shù)據(jù)的光信號返送，發(fā)送數(shù)據(jù)的電子儀器根據(jù)差動運算放大器111的 輸出，能夠一邊發(fā)送數(shù)據(jù)， 一邊判斷數(shù)據(jù)是否被正確地發(fā)送給該其他電 子儀器。電子儀器，對每個發(fā)信數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r地判斷全部的發(fā)信數(shù)據(jù)是 否被對方側(cè)的其他電子儀器正確地接收。電子儀器能夠進行通信狀態(tài)的 正確驗證。電子儀器能夠給予發(fā)送的數(shù)據(jù)以可靠性。
另外，在上述實施形態(tài)二中，圖4的波形f及波形g相位一致。但 是，實際上因為數(shù)據(jù)在電子儀器間往返，所以需要時間。因此，在圖3 的構(gòu)成中，波形f相對于波形g相位遲。為了應付，例如在微型電子計 算機1的輸出端3至差動運算放大器111的非倒相輸入端之間，設置用 于產(chǎn)生相當于該波形f的延遲時間的時間的延遲的延遲元件即可。除此 之外例如，在設置該延遲元件的基礎上，在微型電子計算機1中進行動 作的錯誤判斷部8，在確認了差動運算放大器111的輸出電平連續(xù)地、 并經(jīng)過規(guī)定的多次向高電平變化的情況下，判斷為錯誤；或者，錯誤判 斷部8，在差動運算放大器111輸出的取樣數(shù)據(jù)為高電平的連續(xù)次數(shù)與 在此之前的連續(xù)次數(shù)為不同的次數(shù)時，也可以判斷為錯誤。
另外，在上述實施形態(tài)一及二中，對發(fā)光二極管11使用將紅外線 進行發(fā)光的二極管。除此之外，例如也可以對發(fā)光二極管11使用將紅 色等可見光進行發(fā)光的二極管。使用可見光發(fā)光二極管時，進而，該發(fā) 光二極管11除上述數(shù)據(jù)的發(fā)送及數(shù)據(jù)的接收兩個功能外，也可以兼用 于顯示裝置的電源狀態(tài)等功能，或者兼用于照射照相機的AF (Auto Focus)輔助光的功能。另外，在閃光燈等所使用的發(fā)光二極管中，具 有將光擴散并發(fā)光的特性。通過采用具有擴散那樣的發(fā)光光的特性的發(fā) 光二極管，不必使相互通信的兩個電子儀器以規(guī)定的位置關(guān)系相對，例 如，可以使相互通信的兩個電子儀器通信時的相互位置擁有高度靈活 性，或者一個電子儀器可以對兩個以上的其他電子儀器同時發(fā)送數(shù)據(jù)。 特別是，在電子儀器上，大體上必須至少使用一個可見光發(fā)光二極 管。通過將該現(xiàn)有的可見光發(fā)光二極管利用于通信，可以不增加電子儀 器表面的發(fā)光二極管的占有面積，以低成本追加光通信功能。另外，通 過具有該數(shù)據(jù)的發(fā)送功能及接收功能的多個電子儀器，能夠構(gòu)筑通信系 統(tǒng)。
實施形態(tài)三
圖5是作為本發(fā)明實施形態(tài)三涉及的電子儀器的一種的智能萬能筆 的主視圖。圖6是圖5的智能萬能筆的后視圖。圖7是內(nèi)裝于智能萬能 筆的電子電路的方框圖。智能萬能筆是余象形成工具的一種，利用發(fā)光 二極管收發(fā)數(shù)據(jù)。
智能萬能筆(versa-writer/versa-lighter)的框體121略呈棒狀。在框體 121的長度方向的一端部上設置有發(fā)光二極管11。另外，沿框體121的 長度方向的側(cè)面上，排列有多個顯示LED (Light Emitting Diode) 122。 顯示LED122例如發(fā)光為紅色。在智能萬能筆的框體121上，進一步設 置有電源開關(guān)123和掃描按鈕124。
電源開關(guān)123是在電源OFF、顯示形式的電源ON、以及掃描形式 的電源ON三種狀態(tài)間切換的三接點式滑動開關(guān)。
掃描按鈕124是通過按壓接點關(guān)閉的按鈕開關(guān)。
在智能萬能筆的框體121的內(nèi)部，內(nèi)裝有如圖7所示的電子電路。 電子電路具有微型電子計算機1。在微型電子計算機l中，除發(fā)送控制 部5及接收控制部6以外，還實現(xiàn)了形式判斷部131、存儲器132、通 信控制部133、讀入控制部134、發(fā)光控制部135等。微型電子計算機1 與電源開關(guān)123、掃描按鈕124、發(fā)信電路13、發(fā)光二極管11、并聯(lián)電 容器12、分離電路14、受光電路137、發(fā)光電路138、多路調(diào)制器139 等連接。
另外，發(fā)信電路13、發(fā)光二極管11、并聯(lián)電容器12、分離電路14、 發(fā)送控制部5以及接收控制部6，具有與實施形態(tài)一的同名構(gòu)成要素相
同的功能，標有與實施形態(tài)一相同的符號并省略說明。
存儲器132存儲使用于多個顯示LED122的發(fā)光控制的圖像數(shù)據(jù)。
通信控制部133管理發(fā)送控制部5及接收控制部6的動作。通信控 制部133使存儲器132所存儲的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)送控制部5。通信控 制部133將接收控制部6接收的數(shù)據(jù)作為圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲器132中。
多路調(diào)制器139連接在多個顯示LED122上。多路調(diào)制器139根據(jù) 來自微型電子計算機1的選擇信號，個別地選擇各顯示LED122。多路 調(diào)制器139根據(jù)來自微型電子計算機1的選擇信號，選擇發(fā)光顯示 LED122、或受光顯示LED122。
發(fā)光電路138，向多路調(diào)制器139為了發(fā)光而選擇的顯示LED122 外加正偏壓。由此，多路調(diào)制器139為了發(fā)光而選擇的顯示LED122發(fā) 光。
受光電路137，將多路調(diào)制器139為了受光而選擇的顯示LED122 的、對應于受光光量的數(shù)字值輸出。
讀入控制部134，通過輸入輸出端口 4控制發(fā)光電路138、受光電 路137以及多路調(diào)制器139。讀入控制部134使用多個顯示LED122讀 入圖像。讀入控制部134將讀入的圖像的圖像數(shù)據(jù)保存在存儲器132中。
發(fā)光控制部135，通過輸入輸出端口 4控制發(fā)光電路138、受光電 路137以及多路調(diào)制器139。發(fā)光控制部135根據(jù)存儲在存儲器132中 的圖像數(shù)據(jù)，與智能萬能筆的擺動同步地，將多個顯示LED122的發(fā)光 對每個顯示LED122個別地控制。
形式判斷部131根據(jù)電源開關(guān)123及掃描按鈕124的操作，判斷智 能萬能筆的動作形式。在智能萬能筆的動作形式中，有發(fā)光形式、讀入 形式、發(fā)送形式、接收形式。
讀入形式是使用多個顯示LED122讀入圖像數(shù)據(jù)的形式。
發(fā)光形式是配合智能萬能筆的擺動，根據(jù)存儲在存儲器132中的圖 像數(shù)據(jù)，使多個顯示LED122發(fā)光的形式。
發(fā)送形式是將存儲在存儲器132中的圖像數(shù)據(jù)由發(fā)光二極管11的 發(fā)送的形式。
接收形式是將基于發(fā)光二極管11接收的光信號的圖像數(shù)據(jù)保存在 存儲器132中的形式。
接著，對具有以上構(gòu)成的實施形態(tài)三涉及的智能萬能筆的動作進行 說明。在以下的動作說明中，以讀入形式、發(fā)光形式、發(fā)送形式、接收 形式的順序進行說明。
形式判斷部131，例如在電源開關(guān)123為掃描形式的電源ON的情 況，并且，掃描按鈕124例如被連續(xù)按3秒以上時，判斷為讀入形式。 形式判斷部131指示讀入控制部134進行讀入處理。讀入控制部134便 開始進行圖像的讀入處理。
在讀入圖像時，使用者將智能萬能筆放置在例如在白紙上用黑筆寫 的文字(圖畫)上。智能萬能筆以多個顯示LED122為紙面?zhèn)?向著文 字、圖畫等的方向)的姿勢放置。
讀入控制部134，例如將使處于發(fā)光二極管11最近處的顯示 LED122亮燈的選擇信號向多路調(diào)制器139輸出。被選擇的顯示LED122 亮燈。
讀入控制部134，將使亮燈的顯示LED122旁邊的顯示LED122與 受光電路137連接的選擇信號向多路調(diào)制器139輸出。亮燈的顯示 LED122的光，通過紙面被反射。旁邊的顯示LED122受光該反射光。 受光電路137將具有對應于旁邊的顯示LED122受光電平的值的數(shù)字值 輸出。
讀入控制部134讀入由受光電路137輸出的數(shù)字值，并將該數(shù)字值 保存在存儲器132中。保存結(jié)束后，讀入控制部134使亮燈的顯示 LED122熄燈。通過以上的處理，圖像數(shù)據(jù)的1像素的數(shù)據(jù)被存儲在存 儲器132中。
最初1像素的數(shù)據(jù)的讀入完成的話，接著，讀入控制部134將使剛 才用于讀入的顯示LED122與發(fā)光電路138連接、并且進一步使其旁邊 的顯示LED122與受光電路137連接的選擇信號，向多路調(diào)制器139輸 出。之后，讀入控制部134讀入由受光電路137輸出的數(shù)字值，并將其 保存在存儲器132中。該保存結(jié)束后，讀入控制部134使亮燈的顯示 LED122熄燈。由此，圖像數(shù)據(jù)的2像素的數(shù)據(jù)被存儲在存儲器132中。
讀入控制部134對所有的顯示LED122依次實行對每一個顯示 LED122進行如上所述的控制。由此，通過多個顯示LED122讀取的一 列圖像數(shù)據(jù)被存儲在存儲器132中。讀入控制部134反復實行該一列圖
像數(shù)據(jù)的讀入處理。使用者為了描紙面，可通過移動智能萬能筆，將對
應于白紙上用黑筆描繪的文字(圖畫)的圖像數(shù)據(jù)保存在存儲器132中。
形式判斷部131，例如在電源開關(guān)123為顯示形式的電源ON時， 判斷為發(fā)光形式，并指示發(fā)光控制部135進行發(fā)光處理。
發(fā)光控制部135，開始向左或右擺動智能萬能筆后，由存儲器132 讀入第一列圖像數(shù)據(jù)。發(fā)光控制部135根據(jù)該第一列圖像數(shù)據(jù)，將連接 在發(fā)光電路138上的顯示LED122的選擇信號向多路調(diào)制器139輸出。 由此，被選擇的顯示LED122亮燈。
另外，發(fā)光控制部135配合智能萬能筆的擺動，由存儲器132讀入 第二列圖像數(shù)據(jù)。由存儲器132讀入第二列圖像數(shù)據(jù)后，發(fā)光控制部135 根據(jù)其讀入的第二列圖像數(shù)據(jù)，將連接在發(fā)光電路138上的顯示 LED122的選擇信號向多路調(diào)制器139輸出。被選擇的顯示LED122亮 燈。
發(fā)光控制部135配合智能萬能筆的擺動，依次對每一列實行由存儲 器132讀入一列圖像數(shù)據(jù)的處理、和向多路調(diào)制器139輸出選擇信號的 處理。
智能萬能筆的擺動方向變化的話，發(fā)光控制部135依次對每一列實 行由存儲器132以與前次相反的順序讀入一列圖像數(shù)據(jù)的處理、和向多 路調(diào)制器139輸出選擇信號的處理。
通過該發(fā)光控制，智能萬能筆的多個顯示LED122配合智能萬能筆 的擺動，進行亮燈或熄燈。多個顯示LED122根據(jù)圖像數(shù)據(jù)進行亮燈或 熄燈。在智能萬能筆被擺動的空間中，通過多個顯示LED122的閃爍， 形成基于圖像數(shù)據(jù)的余象。
形式判斷部131，例如是電源開關(guān)123為掃描形式的電源ON的情 況，并且短于3秒操作掃描按鈕124時，判斷為發(fā)送形式。形式判斷部 131指示通信控制部133進行存儲在存儲器132中的圖像數(shù)據(jù)的發(fā)送處 理。
在為發(fā)送形式時，通信控制部133指示發(fā)送控制部5發(fā)送請求發(fā)送 信號。發(fā)送控制部5通過脈沖驅(qū)動使發(fā)光二極管11間歇地發(fā)光。
發(fā)送目的地的其他智能萬能筆受光基于請求發(fā)送信號的發(fā)光二極 管11的光的話，通過脈沖驅(qū)動使該其他智能萬能筆的發(fā)光二極管11間
歇地發(fā)光。接收控制部6根據(jù)該其他智能萬能筆的發(fā)光二極管11的發(fā) 光，判斷發(fā)送已被許可，并將該判斷通知給通信控制部133。通信控制 部133在規(guī)定期間未收到來自接收控制部6的發(fā)送許可通知時，也可以 中斷發(fā)送處理。
發(fā)送被許可的話，通信控制部133將為了請求發(fā)送而通過脈沖驅(qū)動 間歇亮燈的發(fā)光二極管11熄燈。之后，通信控制部133讀入存儲在存 儲器132中的圖像數(shù)據(jù)的最初1字節(jié)的像素數(shù)據(jù)。通信控制部133將讀 入的1字節(jié)的像素數(shù)據(jù)向發(fā)送控制部5提供。
發(fā)送控制部5，通過對應于被供給的1字節(jié)的像素數(shù)據(jù)值的規(guī)定點 群，使發(fā)光二極管11發(fā)光。發(fā)送控制部5發(fā)送被供給的1字節(jié)的像素 數(shù)據(jù)。
圖8是表示在圖5的智能萬能筆與其他智能萬能筆之間收發(fā)圖像數(shù) 據(jù)時所實行的通信順序的時間圖。在該圖8的例子中，發(fā)送控制部5如 (A)所示，通過起止同步通信(異步通信)發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送控制部5 首先發(fā)送起始位"0"，接著發(fā)送1字節(jié)(8位)的像素數(shù)據(jù)，接著發(fā)送 結(jié)束位"1"。
其他的智能萬能筆接收1字節(jié)的像素數(shù)據(jù)的話，如(C)所示，發(fā) 送發(fā)送禁止信號。其他的智能萬能筆使發(fā)光二極管11熄燈。其他的智 能萬能筆將接收到的1字節(jié)的像素數(shù)據(jù)保存在存儲器132中。之后，其 他的智能萬能筆通過脈沖驅(qū)動使發(fā)光二極管11間歇地亮燈，并許可下 一1字節(jié)的像素數(shù)據(jù)的發(fā)送。
通信控制部133，根據(jù)通過該發(fā)光二極管11的脈沖驅(qū)動的間歇的亮 燈，由接收控制部6通知發(fā)送許可的話，便讀入存儲在存儲器132中的 圖象數(shù)據(jù)的下一 1字節(jié)的像素數(shù)據(jù)，并使其發(fā)送至發(fā)送控制部5。
通信控制部133，對每1字節(jié)的像素數(shù)據(jù)反復進行上述圖像數(shù)據(jù)的 發(fā)送處理。存儲在存儲器132中的一圖像數(shù)據(jù)的全部像素數(shù)據(jù)的發(fā)送結(jié) 束的話，通信控制部133指示發(fā)送控制部5發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送結(jié)束信號。發(fā) 送控制部5以用于通知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送結(jié)束的規(guī)定點群通過脈沖驅(qū)動使發(fā)光二 極管11間歇地發(fā)光。
由此，智能萬能筆使用發(fā)光二極管11，能夠向其他的智能萬能筆發(fā) 送存儲在存儲器132中的圖像數(shù)據(jù)。其他的智能萬能筆使用發(fā)光二極管，
能夠接收智能萬能筆發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)。
形式判斷部131，例如是電源開關(guān)123為掃描形式的電源ON的情 況，并且保持不操作掃描按鈕124的狀態(tài)，來受光意味來自其他的智能 萬能筆請求發(fā)送的規(guī)定點群的話，判斷為接收形式。形式判斷部131指 示通信控制部133進行將基于發(fā)光二極管11接收的信號的圖像數(shù)據(jù)保 存在存儲器132中的處理。
在為接收形式時，通信控制部133如圖8 (C)所示，指示發(fā)送控 制部5發(fā)送發(fā)送許可信號。發(fā)送控制部5通過脈沖驅(qū)動使發(fā)光二極管11 間歇地發(fā)光。
接收控制部6，如果發(fā)光二極管11接收規(guī)定的發(fā)光點群的光的話， 就將對應其受光點群的值提供給通信控制部133。通信控制部133如圖 8(D)所示，如果對應于受光點群的值被從接收控制部6提供的話，則 指示發(fā)送控制部5發(fā)送發(fā)送禁止信號。發(fā)送控制部5使發(fā)光二極管11 熄燈。
在指示發(fā)送發(fā)送禁止信號后，通信控制部133將由接收控制部6提 供的值保存在存儲器132中。接收數(shù)據(jù)向存儲器132的保存結(jié)束的話， 通信控制部133則指示發(fā)送控制部5發(fā)送發(fā)送許可信號。發(fā)送控制部5 通過脈沖驅(qū)動使發(fā)光二極管11間歇地發(fā)光。
由此，通信控制部133能夠?qū)γ?字節(jié)的像素數(shù)據(jù)依次接收圖像數(shù) 據(jù)，并保存在存儲器132中。
發(fā)光二極管11接收意味數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送結(jié)束的規(guī)定發(fā)光點群的光的話， 則接收控制部6通知通信控制部133數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送結(jié)束。通信控制部133指 示發(fā)送控制部5發(fā)送發(fā)送禁止信號。發(fā)送控制部5使發(fā)光二極管11熄 燈。
由此，通過發(fā)光二極管11接收的一個圖像數(shù)據(jù)被保存在存儲器132中。
另外，發(fā)送控制部5也可以將接收的所有字節(jié)數(shù)據(jù)進行合計，將其 計算結(jié)果作為接收數(shù)據(jù)的檢查和數(shù)據(jù)，發(fā)送給發(fā)信源的智能萬能筆。由 此，發(fā)信源的智能萬能筆，可以進一步正確地判斷圖像數(shù)據(jù)是否被正確 發(fā)送。
如以上那樣，該實施形態(tài)三涉及的智能萬能筆，使用一個發(fā)光二極
管U，能夠在與其他的智能萬能筆之間發(fā)送保存在存儲器132中的圖像 數(shù)據(jù)。
另外，該實施形態(tài)三涉及的智能萬能筆如圖7所示，分離電路14 和受光電路137被連接在相同的輸入端。也就是說，在該實施形態(tài)三涉 及的智能萬能筆中，通過將圖像讀入時向微型電子計算機1的圖像數(shù)據(jù) 的輸入與圖像數(shù)據(jù)接收時向微型電子計算機1的圖像數(shù)據(jù)的輸入均作為 串行輸入，將輸入端共同化。因此，能夠減少微型電子計算機1的必要 腳位數(shù)。
另外，在該實施形態(tài)三中，智能萬能筆通過用手拿著擺動，來形成 基于圖像數(shù)據(jù)的余象。除此之外例如，智能萬能筆也可以是通過機械自 動地擺動，或者通過機械自動地旋轉(zhuǎn)的余象形成工具。
實施形態(tài)四
圖9是表示作為本發(fā)明實施形態(tài)四涉及的電子儀器的一種的顯示面 板裝置141、和附屬于其的輸入筆142的主視圖。圖10是圖9中的顯示 面板裝置141的電子電路的方框圖。顯示面板裝置141利用顯示用的發(fā) 光二極管ll接收數(shù)據(jù)。
顯示面板裝置141具有多個發(fā)光二極管11。多個發(fā)光二極管11排 列為，例如8行X8列的縱橫矩陣形狀。發(fā)光二極管11例如發(fā)紅色的可 見光。
顯示面板裝置141具有微型電子計算機1。微型電子計算機1具有 存儲器146。存儲器146存儲由每個發(fā)光二極管11的位數(shù)據(jù)組成的顯示 數(shù)據(jù)。在微型電子計算機1上，與接收控制部6 —起，顯示控制部147、 數(shù)據(jù)更新部148得以實現(xiàn)。顯示面板裝置141具有與發(fā)光二極管11的 數(shù)量相同的顯示電路149、并聯(lián)電容器12、分離電路14等。在微型電 子計算機1中，連接有與該發(fā)光二極管11的數(shù)量相同的多組電路。顯 示電路149、并聯(lián)電容器12及分離電路14，設置在每個發(fā)光二極管ll 上。
顯示電路149，具有PNP晶體管21、第一電阻元件22、第二電阻 元件23及保護電阻元件24。
PNP晶體管21，如果基極節(jié)點的電位低于發(fā)射極節(jié)點的電位，則
變?yōu)镺N狀態(tài)，電流從發(fā)射極節(jié)點流向集電極節(jié)點。PNP晶體管21的 發(fā)射極節(jié)點與電源連接。PNP晶體管21的集電極節(jié)點，連接在保護電 阻元件24的一方節(jié)點上。保護電阻元件24的另一方節(jié)點，連接在發(fā)光 二極管11的正極節(jié)點及并聯(lián)電容器12的另一方節(jié)點上。
PNP晶體管21的基極節(jié)點，連接在第一電阻元件22的一方節(jié)點和 第二電阻元件23的一方節(jié)點上。第一電阻元件22的另一方節(jié)點與電源 連接。第二電阻元件23的另一方節(jié)點與發(fā)光二極管11的負極節(jié)點及并 聯(lián)電容器12的一方節(jié)點一起，被連接在微型電子計算機1的輸出端3 上。
顯示控制部147,根據(jù)存儲在存儲器146中的顯示數(shù)據(jù)，控制多個 發(fā)光二極管11的亮燈。
數(shù)據(jù)更新部148，根據(jù)接收控制部6基于各發(fā)光二極管11的受光而 輸出的接收數(shù)據(jù)，更新對應于該發(fā)光二極管11的位數(shù)據(jù)。
另外，上述以外的構(gòu)成要素，與實施形態(tài)一的同名構(gòu)成要素具有相 同的功能，標有與實施形態(tài)一相同的符號并省略說明。
接著，對具有以上構(gòu)成的實施形態(tài)四涉及的顯示面板裝置141的動 作進行說明。
顯示控制部147讀入存儲在存儲器146中的顯示數(shù)據(jù)。顯示控制部 147將成為顯示數(shù)據(jù)中對應于發(fā)光二極管11亮燈的位數(shù)據(jù)的輸出端3 間歇地向低電平控制。
輸出端3被控制為低電平的話，則顯示電路149的PNP晶體管21 變?yōu)镺N狀態(tài)。通過PNP晶體管21的集電極節(jié)點的電流，發(fā)光二極管 ll發(fā)光。通過輸出端3被間歇地控制為低電平，發(fā)光二極管ll間歇地 發(fā)光。
例如通過頻率38kHz且50%的占空比，將輸出端3間歇地向低電平 控制的話，發(fā)光二極管11盡管間歇地亮燈，但是，人眼可以看到連續(xù) 地亮燈。
圖11是表示在顯示面板裝置141的一個發(fā)光二極管11與輸入筆 142之間所實行的通信程序的順序。
輸入筆142，具有輸出與發(fā)光二極管11同一波長的可見光的寫入 LED151、筆轉(zhuǎn)換開關(guān)152及發(fā)光按鈕153。
輸入筆142，在通過筆轉(zhuǎn)換開關(guān)152選擇"筆(寫入)"的狀態(tài)， 操作發(fā)光按鈕153的話，則發(fā)送規(guī)定的寫入數(shù)據(jù)。輸入筆142連續(xù)兩次 發(fā)送例如由"100"的位系列組成的寫入數(shù)據(jù)。
基于這樣的寫入數(shù)據(jù)的光信號被輸入的話，接收控制部6根據(jù)分離 電路14的輸出，生成寫入數(shù)據(jù)。通過接收控制部6連續(xù)生成兩個寫入 數(shù)據(jù)的話，數(shù)據(jù)更新部148將存儲在存儲器146中的、對應于具有其寫 入的發(fā)光二極管11的位數(shù)據(jù)變更為意味亮燈的值。
由此，通過輸入筆142被寫入了寫入數(shù)據(jù)的發(fā)光二極管11亮燈。 發(fā)光二極管11被控制為間歇地亮燈，但是，人眼由于余象效應可以看 到時常亮燈。
輸入筆142，在通過筆轉(zhuǎn)換開關(guān)152選擇"橡皮(清除)"的狀態(tài)， 操作發(fā)光按鈕153的話，則發(fā)送規(guī)定的清除數(shù)據(jù)。輸入筆142連續(xù)兩次 發(fā)送例如"011"的清除數(shù)據(jù)。
基于這樣的清除數(shù)據(jù)的光信號被輸入的話，接收控制部6根據(jù)分離 電路14的輸出，生成清除數(shù)據(jù)。通過接收控制部6連續(xù)生成兩個清除 數(shù)據(jù)的話，數(shù)據(jù)更新部148將存儲在存儲器146中的、對應于具有其寫 入的發(fā)光二極管11的位數(shù)據(jù)變更為意味熄燈的值。
由此，通過輸入筆142被寫入了清除數(shù)據(jù)的發(fā)光二極管11熄燈。
如以上那樣，該實施形態(tài)四涉及的顯示面板裝置141，相對于排列 成矩陣狀的多個發(fā)光二極管11的各個，通過使用輸入筆142寫入寫入 數(shù)據(jù)，使其寫入的發(fā)光二極管11亮燈。發(fā)光二極管ll，在其亮燈期間 內(nèi)使用輸入筆142寫入清除數(shù)據(jù)，但是，由于是間歇地亮燈，因此能夠 熄燈。
顯示面板裝置141的多個發(fā)光二極管11，能夠通過每個輸入筆142 自由地亮燈或熄燈。也就是說，在顯示面板裝置141上，使用輸入筆142 自由地描繪喜愛的文字和圖畫，能夠按照其描繪的那樣使顯示面板裝置 141的多個發(fā)光二極管11亮燈。
以上的各實施形態(tài)是本發(fā)明適合的實施形態(tài)的例子，但是，本發(fā)明 并不限于這些，在未脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，能夠進行各種變形和變更。
在上述實施形態(tài)一及二中，將電子儀器彼此之間的通信作為例子進 行說明。在上述實施形態(tài)三中，將作為余象形成工具一種的智能萬能筆
彼此之間的通信作為例子進行說明。在上述實施形態(tài)四中，將顯示面板 裝置與輸入筆之間的通信作為例子進行說明。
除此之外，例如本發(fā)明適用于控制門的開鎖及上鎖的電子鎖緊裝 置、與電子鎖緊裝置配合使用的按鍵器等，能夠利用于用于確認那些的
通信。圖12是表示作為本發(fā)明實施形態(tài)的變形例的電子鎖緊裝置151 和按鍵器152的說明圖。電子鎖緊裝置151設有發(fā)光二極管11。另外， 按鍵器152也設有發(fā)光二極管11。
這樣的電子鎖緊裝置151和按鍵器152，控制各個發(fā)光二極管11 的發(fā)光，例如，如圖13所示那樣收發(fā)按鍵確認編碼和密碼編碼。圖13 是表示在圖12的電子鎖緊裝置151和按鍵器152之間所實行的通信程 序的順序。
按鍵器152例如，根據(jù)按鍵對照按鈕153的操作，輸出請求發(fā)送的 發(fā)光信號。按鍵器152的發(fā)光二極管11，通過脈沖驅(qū)動間歇地發(fā)光。
受光該請求發(fā)送的發(fā)光信號的話，電子鎖緊裝置151便輸出發(fā)送許 可的發(fā)光信號。電子鎖緊裝置151的發(fā)光二極管11，通過脈沖驅(qū)動間歇 地發(fā)光。
受光發(fā)送許可的發(fā)光信號的話，按鍵器152則通過發(fā)光期間和無發(fā) 光期間的反復，使發(fā)光二極管11周期性地發(fā)光。這成為同步時鐘信號。 另外，發(fā)光二極管11即使在發(fā)光期間，也通過脈沖驅(qū)動間歇地發(fā)光。
電子鎖緊裝置151，如果發(fā)光二極管11接收該按鍵器152的同步時 鐘信號的話，則使同步時鐘信號的周期同步，并使發(fā)光二極管ll發(fā)光， 將固有的按鍵確認編碼發(fā)送給預先由廠商等登記的電子鎖緊裝置151。 在圖13的例子中，是"10001100 ( =8Ch)"。
發(fā)光二極管11接收按鍵確認編碼的話，按鍵器152便判斷其接收 的按鍵確認編碼是否對應于自身的電子鎖緊裝置151的按鍵確認編碼。
電子鎖緊裝置151，在發(fā)送按鍵確認編碼后使發(fā)光二極管11發(fā)光， 并發(fā)送同步時鐘信號。
按鍵器152，在前面的按鍵確認編碼的一致判定中判斷為一致時， 如果發(fā)光二極管11接收該電子鎖緊裝置151的同步時鐘信號的話，使 其同步時鐘信號的周期同步，并將固有的密碼編碼發(fā)送給預先由用戶等 登記的按鍵器152。在圖13的例子中，是"11010101 (二D5h)"。另外，在前面的按鍵確認編碼的一致判定中未判斷為一致時，按鍵
器152，即使發(fā)光二極管11接收了電子鎖緊裝置151的同步時鐘信號， 也不發(fā)送密碼編碼。由此，可以謹慎地發(fā)送密碼編碼。
發(fā)光二極管11接收密碼編碼的話，電子鎖緊裝置151便判斷其接 收的密碼編碼是否是被用戶預先登記的密碼編碼。而且，接收的密碼編 碼與預先登記的一致時，電子鎖緊裝置151便將門開鎖。不一致時，電 子鎖緊裝置151依然將門上鎖。
通過以上的確認處理，電子鎖緊裝置151僅確認預先登記的按鍵器 152，便能夠?qū)㈤T開鎖。
另外，將按鍵確認編碼由電子鎖緊裝置151向按鍵器152的發(fā)送， 具有以下意義。將按鍵確認編碼由按鍵器152發(fā)送的辦法，如果盜竊按 鍵器152的話，根據(jù)其輸出信號便可以容易地得到按鍵確認編碼。對此， 通過將按鍵確認編碼由電子鎖緊裝置151發(fā)送給按鍵器152的辦法，便 不能由按鍵器152輸出基于按鍵確認編碼的光信號。按鍵器152如果沒 有判斷按鍵確認編碼一致，便不發(fā)送密碼編碼。因此，能夠抑制由于按 鍵器152的丟失等而引起的安全性的降低。
除電子鎖緊裝置151和按鍵器152的組合之外，本發(fā)明也能夠利用 于電視機等的各種廣播接收機、個人計算機、游戲機、照明器具、空調(diào) 機器、熱水供給設備、微波爐、照相機、家用機器、汽車、摩托車、便 攜式電話機終端、便攜式信息設備、便攜式游戲機、電路等的評價板等。 例如，在照相機上，利用AF (Auto Focus)補助光用LED,可以將安 裝在照相機的控制電路板上的內(nèi)裝EEPROM的數(shù)據(jù)發(fā)送、或接收并寫 入。
在上述各實施形態(tài)中，作為使發(fā)光二極管11亮燈的驅(qū)動晶體管， 使用PNP晶體管。除此之外，例如處于通信速度等即使慢也沒關(guān)系的 情況等，作為驅(qū)動晶體管，也可以使用FET (Field Effect Transistor) 等，來代替PNP晶體管。
工業(yè)應用性
本發(fā)明能夠利用于設有發(fā)光二極管的電子儀器等的小型化。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)通信裝置，它是利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的，其特征在于，設有通過通電輸出光的發(fā)光二極管，根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)對上述發(fā)光二極管外加正偏壓的發(fā)信電路，將按照未對上述發(fā)光二極管外加正偏壓時的上述發(fā)光二極管所產(chǎn)生的電壓而變化的電壓進行輸出的分離電路；通過上述發(fā)信電路，由上述發(fā)光二極管將發(fā)信用的光數(shù)據(jù)發(fā)送，通過上述分離電路，將上述發(fā)光二極管接收的光作為數(shù)據(jù)取出。
2. 如權(quán)利要求1所述的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信 裝置，其特征在于，所說的發(fā)信電路是，根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)將外加于上述發(fā) 光二極管的正偏壓間歇地施加，即使在根據(jù)上述發(fā)信數(shù)據(jù)使上述發(fā)光二 極管發(fā)光的期間內(nèi)，也能夠進行使用了上述發(fā)光二極管的數(shù)據(jù)接收。
3. 如權(quán)利要求1所述的的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通 信裝置，其特征在于，設有被連接在上述發(fā)光二極管的正極節(jié)點和負極 節(jié)點之間的并聯(lián)電容器。
4. 如權(quán)利要求1所述的的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通 信裝置，其特征在于，所說的發(fā)信電路設有，基極節(jié)點連接在上述發(fā)光二極管的負極節(jié)點上、 且集電極節(jié)點連接在上述發(fā)光二極管的正極節(jié)點上的PNP晶體管； 在對上述發(fā)光二極管外加正偏壓時，控制上述發(fā)光二極管的負極節(jié)點和 上述PNP晶體管的基極節(jié)點的電位，使其低于上述PNP晶體管的發(fā)射 極節(jié)點的電壓，然后將上述PNP晶體管設為ON狀態(tài)； 所說的分離電路，連接在上述發(fā)光二極管的正極節(jié)點上。
5. 如權(quán)利要求1所述的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信 裝置，其特征在于，所說的分離電路設有分離晶體管；連接在上述分離晶體管的基極節(jié)點與上述發(fā)光二極管的正極節(jié)點之間 的直流消磁電容器；具有連接在上述分離晶體管的基極節(jié)點上的一對電阻元件，并且為了按照上述發(fā)光二極管中是否入射有規(guī)定光量的光而將上述分離晶體管進行電流放大動作，設定上述分離晶體管的動作電位的運行點設定電路； 以及連接在上述分離晶體管的集電極節(jié)點上的分離電阻元件。
6. 如權(quán)利要求5所述的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信 裝置，其特征在于，所說的分離電路設有集電極節(jié)點連接在上述分離晶體管的基極節(jié)點上、且基極節(jié)點連接在上 述直流消磁電容器上的放大晶體管，和從上述分離電阻元件的電壓中除去高頻成份的低通濾波器電路。
7. 如權(quán)利要求6所述的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信 裝置，其特征在于，所說的低通濾波器電路是，使與上述發(fā)信電路對上 述發(fā)光二極管外加正偏壓的周期不同周期的頻率成份通過的電路。
8. 如權(quán)利要求1所述的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信 裝置，其特征在于，設有.*將上述分離電路的輸出電壓的波形、與用于 對上述發(fā)光二極管外加正偏壓的發(fā)光控制信號的波形進行比較，在它們 不一致時，便輸出錯誤信號的差動運算放大器。
9. 如權(quán)利要求1所述的利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信 裝置，其特征在于，所說的發(fā)光二極管是將可見光進行發(fā)光的發(fā)光二極 管。
10. —種數(shù)據(jù)通信裝置，它是利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的，其 特征在于，設有通過通電輸出可見光的發(fā)光二極管，為了使上述發(fā)光二極管發(fā)光而對上述發(fā)光二極管外加正偏壓的顯示電 路，以及將按照未對上述發(fā)光二極管外加正偏壓時的上述發(fā)光二極管所產(chǎn)生的 電壓而變化的電壓進行輸出的分離電路；通過上述顯示電路將上述發(fā)光二極管發(fā)光，通過上述分離電路將上述發(fā) 光二極管接收的光作為數(shù)據(jù)取出。
11. 一種電子儀器，具有進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置、和利用該 數(shù)據(jù)通信裝置控制數(shù)據(jù)通信的控制手段；其特征在于， 上述數(shù)據(jù)通信裝置具有通過通電輸出光的發(fā)光二極管，根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)對上述發(fā)光二極管外加正偏壓的發(fā)信電路，以及 將按照未對上述發(fā)光二極管外加正偏壓時的上述發(fā)光二極管所產(chǎn)生的電壓而變化的電壓進行輸出的分離電路；通過上述發(fā)信電路，由上述發(fā)光二極管將發(fā)信用的光數(shù)據(jù)發(fā)送，通過上 述分離電路將上述發(fā)光二極管接收的光作為數(shù)據(jù)取出。
12. —種電子儀器，具有進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置、和利用該 數(shù)據(jù)通信裝置控制數(shù)據(jù)通信的控制手段；其特征在于， 上述數(shù)據(jù)通信裝置具有 通過通電輸出可見光的發(fā)光二極管，為了使上述發(fā)光二極管發(fā)光而對上述發(fā)光二極管外加正偏壓的顯示電 路，以及將按照未對上述發(fā)光二極管外加正偏壓時的上述發(fā)光二極管所產(chǎn)生的 電壓而變化的電壓進行輸出的分離電路；通過上述顯示電路將上述發(fā)光二極管發(fā)光，通過上述分離電路將上述發(fā) 光二極管接收的光作為數(shù)據(jù)取出。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的電子儀器，其特征在于，所說的電 子儀器是，從通過人手持擺動形成余象的余象形成工具、顯示面板裝置、 電子鎖緊裝置、按鍵器、廣播接收機、個人計算機、游戲機、照明器具、 空調(diào)機器、熱水供給設備、微波爐、照相機、家電機器、汽車、摩托車、 便攜式電話機終端、便攜式信息設備、便攜式游戲機及電路等的評價板 中任選的一個裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，通過將發(fā)光二極管利用于多個接口，能夠使裝置小型化；利用發(fā)光二極管進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信裝置的發(fā)光二極管(11)，通過通電輸出光；發(fā)信電路(13)，根據(jù)發(fā)信數(shù)據(jù)對發(fā)光二極管(11)外加正偏壓；分離電路(14)，將按照根據(jù)發(fā)信電路(13)未對發(fā)光二極管(11)外加正偏壓時的發(fā)光二極管(11)所產(chǎn)生的電壓而變化的電壓進行輸出。
文檔編號H04B10/02GK101170358SQ200610132059
公開日2008年4月30日 申請日期2006年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日
發(fā)明者筱原克德 申請人:日東光學株式會社