Optical transmission device

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光伝送装置に係り、特に装置を構成する回路要素に応じて複数の電源を用いる光伝送装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光伝送装置においては、例えば特開平７−２１０２７２号公報に記載されているような手法で、電源投入時の誤動作を防止している。 すなわち、電源オン時のリセット回路に強制放電回路を設け、電源電圧の瞬降復帰のような状況下においても、受信出力の誤出力をなくすことが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光伝送装置においては、アナログ回路とロジック回路が混在する場合など、それぞれの回路が発生するノイズが互いの回路に干渉しないようにするため、電源を分割して使用することがある。 また、複数の集積回路を用いる場合、多様な電源電圧が必要となる。 このため、光伝送装置では、装置内の各要素が複数の異なる電源により給電される場合が多い。 この場合、それぞれの電源の投入タイミングによって、所望の設定情報を適切に読み込むことができないなど、光伝送装置としての動作の不安定性や誤動作を招く場合がある。
【０００４】
本発明の目的は、複数の電源を用いる光伝送装置において、電源投入時に安定した動作が得られる光伝送装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はその一面において、発受光素子と信号をやり取りし光伝送装置としての機能の設定等を行う信号処理回路を備え、光伝送装置内の複数の回路要素が異なる複数の電源から電源供給を受ける光伝送装置において、複数の電源の電圧を監視し、予定の複数の電源電圧が立上がったことを確認した上で、信号処理回路を所定の動作状態に設定する手段を備える。
【０００６】
ここで、信号処理回路を所定の動作状態に設定する手段としては、信号処理回路の動作を許可し、又はこれを予定の機能状態に設定することが好適である。
【０００７】
本発明は他の一面において、光信号を発光及び／又は受光する発光及び／又は受光素子を含み、装置内の複数の回路要素が異なる複数の電源から電源供給を受ける光伝送装置において、複数の電源の電圧を監視し、予定の複数の電源電圧が立上がったことを確認した上で、光信号の送信及び／又は受信を許可する手段を備える。
【０００８】
ここで、光信号の送信及び／又は受信を許可する手段は、装置内のいずれかの個所において、その部分的機能を停止状態から動作状態へ変換すれば良い。
【０００９】
本発明は更に他の一面において、発光及び／又は受光素子と、この素子と接続された駆動回路及び／又は増幅回路と、送受信する電気信号の処理を行う信号処理回路とを含み、装置内の複数の回路要素が異なる複数の電源から電源供給を受ける光伝送装置において、複数の電源電圧を監視し、予定の複数の電源電圧が立上がったことを確認し、所定時間後に信号処理回路を所定の動作状態に設定する手段を備える。
【００１０】
また、更にその所定時間後に、駆動回路及び／又は増幅回路の動作を許可する手段を付加することが望ましい。
【００１１】
このような構成により、複数の電源を用いた光伝送装置において、その電源投入時に、最も遅く立上がった電源の投入タイミングに呼応して、光伝送装置内部の機能回路を所定の動作状態とし、光伝送装置の安定した動作が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態による光伝送装置１００の機能ブロック図である。 光伝送装置１００は、発光素子１、発光素子駆動回路２、受光素子３、増幅器４、信号処理回路５、記憶装置６、タイマ回路７を備えている。 信号処理回路５は、詳細は次に述べるが、送信電気信号および増幅器４の出力信号の符号変換処理や演算処理等を行うもので、その機能は、記憶装置６に記憶された情報に基いて設定される。 すなわち、信号処理回路５を所定の動作状態に設定する手段を構成する。 この符号変換処理および演算処理の設定情報は、外部から設定情報信号を与えることができ、与えられた情報を記憶装置６に蓄積している。 この記憶情報信号が記憶装置６から信号処理回路５に与えられるタイミングは、タイマ回路７からのリセット信号１もしくは外部から必要に応じて入力されるリセット信号２に呼応する構成となっている。
【００１３】
ここで、典型的な信号処理回路５について、より詳しく機能を説明しておく。 信号処理回路５は、次の機能の全部、複数の機能、又は少なくともひとつの機能を持つ。 例えば、▲１▼送受信する電気信号の符号変換処理、▲２▼複数の処理Ａ，Ｂ又はＣの切替え、▲３▼処理経路の切替え、▲４▼経路ＯＮ／ＯＦＦ又は処理のＯＮ／ＯＦＦ機能（光信号の送信及び／又は受信を許可する手段）、及び▲４▼その他である。 これらの機能は、記憶装置６に記憶された記憶情報設定信号を受けて設定され、その機能を果すようになる。 したがって、確実に電源８３の供給を受けた状態で、上記記憶情報設定信号を貰う必要があり、また、機能が確立するまでに若干の時間を要することが分かる。
【００１４】
さて、光伝送装置は、アナログ回路である発光素子１、発光素子駆動回路２、受光素子３及び増幅器４と、ディジタル回路である信号処理回路５、記憶装置６及びタイマ回路７を主たる構成要素としている。 これらの各構成要素は、それぞれ異なる電源が必要であり、この実施形態においては、異なる３つの電源８１〜８３を利用している。 電源供給ラインを破線で示すように、電源８１、例えばＤＣ５［Ｖ］は、発光素子２，発光素子駆動回路３，受光素子４，増幅器５及びタイマ回路７を含むアナログ回路に対して給電している。 電源８２、例えばＤＣ３．３［Ｖ］は、記憶装置６に給電している。 電源８１３、例えばＤＣ１．８［Ｖ］は、信号処理回路５に給電している。
【００１５】
タイマ回路７より生成されるリセット信号１は、電源投入監視回路（電源投入監視手段）９からの電源投入タイミング信号に呼応している。 電源投入監視回路９は、光伝送装置１００の各構成要素に電源を供給する複数の電源電圧をモニタしている。 ここでは、電源８１〜８３の３つの電源が、監視の対象となる電源であるとする。 電源投入監視回路９は、これら３つの電源の電圧を監視し、すべての電源電圧が立上がると、電源投入タイミング信号を出力する。 したがって、電源投入時、投入タイミングが遅い電源に呼応して電源投入タイミング信号が生成される。
【００１６】
図２は、電源投入監視回路９の具体的な回路構成の一例である。 図２に示す電源投入監視回路９は、ダイオード９１〜９３、抵抗９４、基準電圧器９５および比較器９６で構成されている。 ダイオード９１〜９３は、各電源８１〜８３に、それらの電源端子に向う方向に接続されている。 これらのダイオード９１〜９３と抵抗９４で構成される回路は、論理積（ＡＮＤ）回路になっており、全ての電源電圧がＯＮ状態とならない限り、図２中のａ点で示す電位がハイレベルにならない動作である。 この結果、複数の電源において最後に投入された電源投入タイミングに呼応して、ａ点の電位がハイレベルとなる。 比較器９６は、ａ点の電位レベルが、基準電圧器９５の生成する基準電位よりも大きい場合に、電源投入タイミング信号を生成する。 なお、図に示すように、この電源投入監視回路９の電源は、電源８１から得ている。
【００１７】
図３は、タイマ回路７の具体的な回路構成の一例である。 このタイマ回路７は、電源投入監視回路９からの電源投入タイミング信号よりも所定の時間だけ遅れたリセット信号１を出力する。 タイマ回路７は、抵抗７１、コンデンサ７２、基準電圧器７３、比較器７４で構成される。 タイマ回路７に電源投入タイミング信号を入力した場合、図３中のｂ点で示す電位は、抵抗７１とコンデンサ７２の積で与えられる時定数で遷移する。 比較器７４は、ｂ点の電位レベルが、基準電圧器７３の生成する基準電位よりも大きい場合に、リセット信号１を生成する。 この結果、タイマ回路７は、時定数に応じて電源投入タイミング信号よりも遅れたリセット信号を生成する。
【００１８】
図４は、本発明の第１の実施形態による光伝送装置の電源投入シーケンスと各部の応答を示す動作タイムチャートである。 同図（ａ）に電源８１の立ち上がりのみを監視した場合、同図（ｂ）に本発明による電源投入監視回路９やタイマ回路７が動作した場合を示す。
【００１９】
図４（ａ１）は、電源８１の投入タイミングが、電源８２、８３に比べて最も遅い場合である。 従来のままに、電源投入監視回路９が電源８１の投入タイミングのみに呼応するものとすれば、リセット信号１は、電源８１の投入タイミングから所定の時間が経過した後に発生する。 リセット信号１に伴い、記憶情報信号が信号処理回路５に伝達され、信号処理回路５は所定の設定状態となる。
【００２０】
一方、図４（ａ２）は、電源８３の投入タイミングが、電源８１、８２に比べて最も遅い場合である。 リセット信号１および記憶情報信号は、（ａ１）の場合と同様に電源８１に呼応して生成する。 しかしながら、記憶情報信号が送出される期間で、電源８３が未投入状態にあり、信号処理回路５が動作できない状態となっている。 この結果、信号処理回路５は、記憶装置６から記憶情報信号を読み込めず、所定の設定状態になり得ない。
【００２１】
このように、複数の電源８１〜８３を用いているにも拘わらず、いずれかひとつの電源に基いて起動させると、電源投入タイミング条件によって、光伝送装置１００が所定の設定状態にならず正常に動作しない場合がある。 この結果、従来の光伝送装置は、電源電圧が安定した状態で改めてリセット信号を外部から供給するか、もしくは電源投入シーケンスを限定した上で使用しなければならない。
【００２２】
図４（ｂ）に本発明の第１の実施形態による動作を示す。 同図（ｂ１）は、電源８１の投入タイミングが、電源８２、８３に比べて最も遅い場合である。 このとき、電源投入タイミング信号は、最も遅い投入タイミングの電源８１に応答する。 電源投入タイミング信号から所定の時間を経た後に、タイマ回路７からリセット信号１が出力され、記憶装置６より記憶情報信号が信号処理回路５に送出される。 記憶情報信号が送出されている期間において、全ての電源８１〜８３が立ち上がり、この時点で光伝送装置１００を構成する内部回路が動作可能な状態にあるため、所定の設定状態で安定した動作ができる。
【００２３】
また、同図（ｂ２）は、電源８３の投入タイミングが、電源８１、８２に比べて最も遅い場合である。 図において、電源投入タイミング信号は、投入タイミングが最も遅い電源８３に応答する。 この場合も、全ての電源８１〜８３が投入されて立ち上がり、光伝送装置１００を構成する内部回路が動作可能な状態にあるため、所定の設定状態で、安定した動作が期待できる。
【００２４】
このように、図１に示す光伝送装置１００は、図４（ｂ１）や（ｂ２）の例に示すように、不特定な電源投入タイミングであっても、最も投入タイミングが遅い電源に呼応する。 この結果、光伝送装置１００を構成する内部回路、特に信号処理回路５や発光素子駆動回路２、増幅器４は、確実にそれらの電源８１〜８３から給電を受けた状態で、所定の動作指令を受け、安定した動作を得ることができる。
【００２５】
図５は、本発明の第２の実施形態による光伝送装置１０１の機能ブロック図である。 図５において図１と同一符号は同一機能部を示し、重複説明は避ける。 図１と異なる点は、第２のタイマ回路７２を備え、電源投入タイミング信号を受けて所定時間を経た後に、発光素子駆動回路２に光出力許可信号を出力する構成である。 第２のタイマ回路７２の具体的な回路構成例としては、先に図３で示した回路と同じ構成を用いることができる。 また、第２のタイマ回路７２の時定数をタイマ回路７の時定数より大きく設定し、光出力許可信号をリセット信号１よりも後に生成するようにした。 発光素子駆動回路２は、光出力許可信号を入力されない場合、発光素子１への電流供給を停止し、送信光信号の出力を停止させる。
【００２６】
図６は、発光素子駆動回路２の具体的な回路構成の一例である。 発光素子駆動回路２は、トランジスタ２１〜２３、定電流源２４、基準電圧器２５及び抵抗２６から構成されている。 トランジスタ２１と２２は、良く知られている差動接続となっており、差動増幅器を構成している。 信号処理回路５からの出力信号に応じて、定電流源２４から供給される駆動電流を変調し、トランジスタ２１のコレクタを介して発光素子１に変調電流を供給する。 定電流原２４と差動増幅器を用いることによって、入力信号に対して、速やかに立ち上がり、立ち下がり特性を持ち、かつ安定した電流を発光素子１に供給できる。
【００２７】
まず、光出力許可信号が入力されず、正のままの場合、トランジスタ２３がＯＮ状態となっているため、ｃ点の電位は基準電圧器２５の電位よりも低くなっている。 この結果、トランジスタ２１は完全ＯＦＦ状態となり、トランジスタ２２に定電流が流れている。 したがって、発光素子１には電流が供給されず、送信光信号を確実に停止させることができる。
【００２８】
次に、３つの電源８１〜８３がいずれも立ち上がると、図５で電源投入監視回路９の出力である電源投入タイミング信号が発生する。 これを受けて、タイマ回路７の設定時限後にリセット信号１が発生し、記憶装置６は、設定された記憶情報設定信号に基いて信号処理回路５を所定の機能状態に設定する。 一方、第２のタイマ回路７２は、これより遅れて光出力許可信号を発光素子駆動回路２へ伝達する。 つまり、発光素子駆動回路２において、光信号の送信及び／又は受信を許可する手段を構成している。 したがって、前述した信号処理回路５の所定の機能の設定に若干の時間を要しても、発光素子駆動回路２は、正規の動作が確立した信号処理回路５からの出力信号を受けて、発光素子１を駆動することができる。 すなわち、図５に示す光伝送装置１０１は、信号処理回路５が、未だ記憶装置６から記憶情報信号を読み込めていない状態では、光出力許可信号が入力されず、誤動作することはない。
【００２９】
以上の実施例によれば、多電源を用いる光伝送装置において、不特定の電源投入シーケンス条件でも安定に起動できる光伝送装置を実現できる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の電源を用いる光伝送装置において、電源投入時に安定した動作が得られる光伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による光伝送装置１００の機能ブロック図。
【図２】本発明に係る電源投入監視回路９の具体的な回路構成の一例。
【図３】本発明に係るタイマ回路７の具体的な回路構成の一例。
【図４】本発明の第１の実施形態による光伝送装置の電源投入時の動作タイムチャート。
【図５】本発明の第２の実施形態による光伝送装置１０１の機能ブロック図。
【図６】本発明に係る発光素子駆動回路２の具体的な回路構成の一例。
【符号の説明】
１００〜１０１…光伝送装置、１…発光素子、２…発光素子駆動回路、３…受光素子、４…増幅器、５…信号処理回路、６…記憶装置、７…タイマ回路、７２…第２のタイマ回路、８１〜８３…電源、９…電源投入監視回路。