照明光通信設備的製作方法

2023-11-30 21:00:11 2

專利名稱：照明光通信設備的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及照明光通信設備。
背景技術：
在過去，已提出了一種發光裝置，其包括作為光源的發光二極體(LED)，並且通過調製照明光的強度來傳送信號。由於該照明光通信設備通過調製其自身的照明光來傳送信號，因此不需要諸如紅外線通信設備的特殊設備。這樣，由於發光二極體被用作用於照明的光源，因此可以實現電力節約。因此，已研究了將照明光通信設備用於地下商場中的到處存在的信息系統。圖44是傳統的照明光通信設備的電路圖。這樣，恆流電路52、三個發光二極體53 和開關元件Ql串聯連接在直流(DC)電源51的兩端之間。開關元件Ql根據光學通信信號 Sl的高/低而接通/斷開，並且由此在保持恆流性質的同時調製流向發光二極體53的負載電流Il (參見圖45A和45B)。在該電路中，恆流電路52被設置為使具有小操作電阻的發光二極體53穩定地接通，於是恆流電路52的電路損失增加。例如，當恆流電路52包括恆流二極體時，假設負載電流Il是500mA，則估計的電路損失變為約2. 3W。因此，即使發光二極體需要小電力，但是減損了發光二極體的益處。因而，如圖46A中所示，設置DC-DC轉換器以代替恆流電路52，並且這樣可以設想， 通過PWM(脈寬調製)來控制DC-DC轉換器並且由此電路損失降低。在該電路中。電流感測電阻器R3、三個發光二極體53、電感器Ll和開關元件Ql串聯連接在DC電源51的兩端。 這樣，通過控制電路M控制開關元件Ql的接通/斷開操作。這樣，平滑電容器C3和整流器二極體D2連接在包括三個發光二極體53和電感器Ll的串聯電路的兩端之間，並且與電感器Ll和開關元件Ql —起構成DC-DC轉換器。反饋信號從恆流反饋電路55輸入到控制電路M中，並且由此控制DC-DC轉換器的輸出電流以使其保持通常恆定。此外，光學通信信號Sl被輸入到控制電路M中，並且開關元件Ql在光學通信信號Sl的高值時段期間以高頻接通(ON)/斷開(OFF)並且由此負載電流Il被調製(參見47A至47C)。現在，圖46B示出了恆流反饋電路55的特定示例，並且這樣誤差放大器Al被配置為將負載電流Il流向的電阻器R3的壓降與參考電壓El比較，並且進行放大以將其偏差輸出到控制電路M中。串聯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，並且構成相位補償電路以保護上述反饋系統的穩定性。對於該相位補償電路，通常使用包括積分元件的補償電路來調整環路傳輸函數中的增益和相位，並且作為經典的信息理論的PI (比例積分)控制或者PID(比例積分導數)控制而已知。例如，圖 46C示出了在日本專利申請公開第2006-120910號中公開的平均電流檢測電路的電路圖。 積分電路56(包括電阻器R5和電容器C3)連接在電流感測電阻器R3的兩端之間，並且被配置為使用上述PI控制作為對輸出取平均的手段。在上述圖46A中示出的照明光通信設備中，通過根據光學通信信號Sl間歇地操作DC-DC轉換器來調製負載電流II，並且這樣需要如下兩個條件來將光學通信信號Sl忠實地再現為電流波形。一個條件是，DC-DC轉換器的操作頻率高於光學通信信號的頻率(條件 1)，並且另一條件是，負載電流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轉換器的操作頻率等於或大於IOOkHz (就是說，約為通信速度的10倍)，優選地等於或大於IMHz (就是說，約等於或大於通信速度的100倍)。然而，如果DC-DC轉換器的操作頻率相對高，則DC-DC轉換器中的開關元件Ql的損失增加，並且因而存在需要減小噪聲的措施的問題。隨後，在條件2的情況下，當平滑電容器與發光二極體53並聯連接時，負載電流Il 不是間歇的，即使DC-DC轉換器中的開關元件Ql是間歇的。因此，變得難於根據光學通信信號調製負載電流II。另一方面，如果負載電流Il不平滑，則在負載電流Il中出現波紋電流。波紋電流取決於DC-DC轉換器的操作頻率分量。因而，存在需要來自電配線的噪聲的措施的問題。期望增加DC-DC轉換器的操作頻率以在使電容器的平滑能力儘可能小以便不致使負載電流Il平滑的同時抑制操作頻率分量的波紋。然而，當操作頻率增加時，存在開關元件Q的損失也增加的問題。這樣，在過去，還已提出了一種照明光通信設備，其具有圖48中示出的電路配置， 並且使用被添加恆流反饋電路的DC-DC轉換器。在該電路中，通過來自DC電源61的輸入操作DC-DC轉換器62，並且其輸出被整流器電路63和平滑電容器C4轉換為具有期望的電壓值的DC電壓。三個發光二極體64和電流感測電阻器R4串聯連接在平滑電容器C4的兩端。當負載電流Il流動時，誤差放大器A2將電阻器R4中出現的壓降與參考電壓El比較。 這樣，誤差放大器A2將其偏差放大並且將其反饋到DC-DC轉換器中的輸出控制器65，於是控制負載電流Il以便成為恆流。此外，包括電阻器R5和電容器C5的串聯電路連接在誤差放大器A2的反相輸入端和輸出端之間，並且該串聯電路構成相位補償電路，並且在增加低頻域中的增益並且抑制高頻域中的增益的同時調整反饋信號的相位。圖49A是示出該電路的輸出性質的Bode圖，並且這樣增益(圖49A中的Li)隨著頻率的增加而線性下降。這樣，對於約IOkHz的頻率，相位角(圖49A中的L2)維持約90 度，並且保證了相位裕度。因而，反饋系統的穩定性是良好的。在圖48中示出的電路中，參考電壓El或E2通過電開關SWl連接到誤差放大器 A2的非反相輸入端，並且電開關SWl根據光學通信信號Sl進行開關，並且由此可以調製負載電流II。就是說，一個參考電壓El被設定為使得負載電流Il變為用於正常照明的電流值，並且另一參考電壓E2被設定為使得負載電流Il變為小於用於正常照明的電流值的電流值。這樣，開關SWl根據光學通信信號Sl進行開關，並且由此調製負載電流。這裡，當參考電壓El下的負載電流是500mA並且參考電壓E2下的負載電流是IOOmA並且開關SWl根據光學通信信號Sl進行開關時，圖49B示出了負載電流Il的仿真結果。在該仿真結果中， 負載電流Il被取平均為參考電壓El下的負載電流(500mA)和參考電壓E2下的負載電流 (IOOmA)之間的中間值(約300mA)，並且因而負載電流Il並非根據光學通信信號調製。如根據圖49A中的Bode圖所預期的，當光學通信信號具有約IOkHz的頻率時，該頻域是其中不能預期誤差放大器A2的增益並且輸出控制不能跟隨的域。因此，當參考電壓 EU E2下的負載電流被取平均時，僅能夠提供平價負載電流。這裡，如果從圖48中示出的電路移除相位補償電路，則即使在高頻域中仍可以保證誤差放大器A2的增益，並且可以預期根據光學通信信號調製負載電流。然而，反饋系統變得不穩定並且由此可能發生異常振蕩。因此，存在難於通過改變添加到誤差放大器A2的相位補償電路的電路常數來調製負載電流Il的問題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種照明光通信設備，其被添加用於通信的電路可以被簡化，其可以根據具有高頻的光學通信信號忠實地調製輸出光。本發明的照明光通信設備包括恆流源、平滑電路、負載電路、負載改變元件和開關元件。平滑電路和包括發光二極體的負載電路連接到恆流源的輸出。負載改變元件被配置為當被添加到負載電路時，部分地改變負載電路的負載特性。開關元件被配置為根據二進位光學通信信號確定是否將負載改變元件添加到負載電路。根據本發明，被添加用於通信的電路可以被簡化，並且可以根據具有高頻的光學通信信號忠實地調製輸出光。在該照明光通信設備中，優選的是，負載改變元件是與發光二極體串聯連接的電阻器，並且開關元件與該電阻器並聯連接。在該照明光通信設備中，優選的是，負載改變元件包括恆壓電路部分，其至少包括與發光二極體串聯連接的恆壓元件，並且開關元件與恆壓電路部分並聯連接。在該照明光通信設備中，優選的是，負載電路包括多個負載電路，並且多個負載電路並聯連接在恆流源的輸出之間，並且多個負載電路中的至少一個配備有負載改變元件和開關元件。在該照明光通信設備中，優選的是，多個負載電路中的每個包括開關元件和具有相對於每個負載電路不同的發射顏色的發光二極體。在該照明光通信設備中，優選的是，負載電路包括發光二極體，該發光二極體包括串聯連接的多個發光二極體，並且開關元件與多個發光二極體中的一部分並聯連接。在該照明光通信設備中，優選的是，負載電路包括多個負載電路，並且多個負載電路並聯連接在恆流源的輸出之間，並且多個負載電路中的每個包括發光二極體，該發光二極體包括串聯連接的多個發光二極體，並且發光二極體具有相對於每個負載電路不同的發射顏色，並且多個負載電路中的每個中的開關元件與多個發光二極體中的一部分並聯連接。在該照明光通信設備中，優選的是，負載電路包括多個負載電路，並且多個負載電路並聯連接在恆流源的輸出之間，並且開關元件與多個負載電路中的至少除一個負載電路以外的一個或更多個負載電路串聯連接，並且負載改變元件是開關元件所串聯連接的一個或更多個負載電路。優選的是，該照明光通信設備進一步包括佔空調節單元，用於改變光學通信信號的接通/斷開佔空比。在該照明光通信設備中，優選的是，恆流源包括恆流反饋系統，該恆流反饋系統包括轉換器、電流感測單元、差放大單元和控制器。轉換器生成DC輸出。電流感測單元根據流到負載電路的負載電流生成壓降。差放大單元放大電流感測單元中生成的壓降和預定參考電壓之間的差。控制器控制轉換器的輸出，從而負載電流的平均值根據差放大單元的輸出變為通常恆定。在該照明光通信設備中，優選的是，恆流反饋系統配備有相位補償電路，該相位補償電路包括積分元件，並且調整差放大單元的輸出的相位。優選的是，該照明光通信設備進一步包括通信單元。用於生成光學通信信號的信號生成電路、負載改變元件和開關元件容納在通信單元的殼體中，並且這樣通信單元通過用於連接的機械元件連接到負載電路。優選的是，該照明光通信設備進一步包括絕緣部件，該絕緣部件使開關元件與用於生成光學通信信號的信號生成電路電氣絕緣。在該照明光通信設備中，優選的是，光學通信信號包括若干不同類別的光學通信信號，並且按信號差異而分為多個信號組，並且絕緣部件包括多個絕緣部件，並且開關元件位於多個信號組中的每個中，並且多個絕緣部件中的每個被設置為使信號生成電路與開關元件電氣絕緣。優選的是，該照明光通信設備進一步包括載波生成單元、調製單元、絕緣變壓器和解調單元。載波生成單元生成載波，該載波被設定為具有比光學通信信號高的頻率，並且由此載波可以與光學通信信號分離。調製單元通過載波來調製光學通信信號。絕緣變壓器連接在調製單元和開關元件之間。解調單元將通過從絕緣變壓器的輸出移除載波而獲得的信號輸出到開關元件。在該照明光通信設備中，優選的是，發光二極體是有機發光二極體。


先將更詳細地描述本發明的優選實施例。通過下面的詳細描述和附圖，將更好地理解本發明的其他特徵和優點，在附圖中圖IA是實施例1的照明光通信設備的電路圖IB是實施例1的照明光通信設備的仿真建模的電路圖
圖2A是示出仿真結果的波形圖2B是示出仿真結果的波形圖3A是實施例2的照明光通信設備的電路圖3B是實施例2的照明光通信設備的仿真建模的電路圖
圖4A是示出實施例3的照明光通信設備的特徵的電路圖
圖4B是示出實施例3的照明光通信設備的特徵的電路圖
圖4C是示出實施例3的照明光通信設備的特徵的電路圖
圖4D是示出實施例3的照明光通信設備的特徵的電路圖
圖4E是示出實施例3的照明光通信設備的特徵的電路圖
圖5A是實施例4的照明光通信設備的電路圖5B是示出實施例4的照明光通信設備的特徵的電路圖
圖5C是示出實施例4的照明光通信設備的特徵的電路圖
圖6是實施例5的照明光通信設備的電路圖7A是實施例6的照明光通信設備的電路圖7B是實施例6的照明光通信設備的仿真建模的電路圖
圖7C是示出實施例6的照明光通信設備的仿真結果的波形圖；圖8A是示出實施例6的其他配置的電路圖；圖8B是示出實施例6的其他配置的電路圖；圖9是實施例7的照明光通信設備的電路圖；圖10是實施例8的照明光通信設備的電路圖；圖IlA是實施例8的照明光通信設備的仿真建模的電路圖；圖IlB是示出實施例8的照明光通信設備的仿真結果的波形圖；圖12A是示出實施例8的其他配置的電路圖；圖12B是示出實施例8的其他配置的電路圖；圖13A是流到實施例9的照明光通信設備的負載電流的波形圖；圖13B是流到實施例9的照明光通信設備的負載電流的波形圖；圖13C是流到實施例9的照明光通信設備的負載電流的波形圖；圖14是實施例9的照明光通信設備的仿真建模的電路圖；圖15A是示出實施例9的照明光通信設備的仿真結果的波形圖；圖15B是示出實施例9的照明光通信設備的仿真結果的波形圖；圖15C是示出實施例9的照明光通信設備的仿真結果的波形圖；圖16A是實施例10的照明光通信設備的電路圖；圖16B是實施例10的照明光通信設備的電路圖；圖16C是實施例10的照明光通信設備的電路圖；圖16D是實施例10的照明光通信設備的電路圖；圖17是示出實施例10的其他配置的電路圖；圖18是實施例11的照明光通信設備的電路圖；圖19A是示出實施例11的其他配置的電路圖；圖19B是示出實施例11的通信單元的具體配置的電路圖；圖19C是示出實施例11的通信單元的具體配置的電路圖；圖20A是實施例12的照明光通信設備的電路圖；圖20B是實施例12的照明光通信設備的電路圖；圖21是實施例13的照明光通信設備的電路圖；圖22A是實施例13的每個部分的波形圖；圖22B是實施例13的每個部分的波形圖；圖22C是實施例13的每個部分的波形圖；圖22D是實施例13的每個部分的波形圖；圖22E是實施例13的每個部分的波形圖；圖23A是實施例14的照明光通信設備的電路圖；圖2 是實施例14的照明光通信設備的仿真建模的電路圖；圖24A是示出實施例14的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形24B是示出實施例14的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形25A是示出實施例14的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形25B是示出實施例14的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形25C是示出實施例14的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖2隊是示出實施例14的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖26B是示出實施例14的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖^C是示出實施例14的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖26D是示出實施例14的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖26E是示出實施例14的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖27是實施例15的照明光通信設備的電路圖；圖28k是示出實施例15的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖28B是示出實施例15的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖^C是示出實施例15的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖四是示出實施例15的照明光通信設備的其他電路配置的電路圖；圖30A是示出實施例15的照明光通信設備的其他電路配置的負載電流的仿真結果的波形圖；圖30B是示出實施例15的照明光通信設備的其他電路配置的負載電流的仿真結果的波形圖；圖30C是示出實施例15的照明光通信設備的其他電路配置的負載電流的仿真結果的波形圖；圖31是實施例16的照明光通信設備的電路圖；圖32A是示出實施例16的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖32B是示出實施例16的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖33A是實施例17的照明光通信設備的電路圖；圖3 是實施例17的限流元件的具體示例的圖示；圖33C是實施例17的限流元件的具體示例的圖示；圖33D是實施例17的限流元件的具體示例的圖示；圖34A是實施例17的照明光通信設備的負載電路的電路示例；圖34B是實施例17的照明光通信設備的負載電路的電路示例；圖34C是實施例17的照明光通信設備的負載電路的電路示例；圖35A是實施例18的照明光通信設備的電路圖；圖35B是實施例18的照明光通信設備的電路圖；圖36A是實施例19的照明光通信設備的電路圖；圖36B是實施例19的照明光通信設備的仿真建模的電路圖；圖37A是示出實施例19的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖37B是示出實施例19的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖37C是示出實施例19的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖38是示出實施例19的照明光通信設備的其他電路配置的電路圖；圖39A是示出實施例19的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖39B是示出實施例19的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖39C是示出實施例19的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖40是實施例19的照明光通信設備的比較示例的電路圖41A是示出實施例19的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖41B是示出實施例19的照明光通信設備的負載電流的仿真結果的波形圖；圖42是實施例20的照明光通信設備的電路圖；圖43A是實施例21的照明光通信設備的電路圖；圖4 是實施例21的照明光通信設備的電路圖；圖43C是實施例21的照明光通信設備的電路圖；圖43D是實施例21的照明光通信設備的電路圖；圖44是傳統的照明光通信設備的電路圖；圖45A是用於描述傳統的照明光通信設備的操作的波形圖；圖45B是用於描述傳統的照明光通信設備的操作的波形圖；圖46A是另一傳統的照明光通信設備的電路圖；圖46B是另一傳統的照明光通信設備的電路圖；圖46C是另一傳統的照明光通信設備的電路圖；圖47A是用於描述另一傳統的照明光通信設備的操作的波形圖；圖47B是用於描述另一傳統的照明光通信設備的操作的波形圖；圖47C是用於描述另一傳統的照明光通信設備的操作的波形圖；圖48是又一傳統的照明光通信設備的電路圖；圖49A是又一傳統的照明光通信設備的Bode圖；以及圖49B是示出又一傳統的照明光通信設備的負載電流的波形圖。
具體實施例方式在下文中，參照

了本發明的實施例。(實施例1)參照圖IA和IB說明了實施例1的照明光通信設備。圖IA是照明光通信設備10 的電路圖。照明光通信設備10包括恆流源11、平滑電容器Cll (平滑電路)、負載電路12、 負載改變元件13、信號生成電路14和開關元件Q2。平滑電容器Cll連接在恆流源11的輸出之間，並且使從恆流源11輸出的功率平滑。負載電路12包括多個發光二極體LD1，它們串聯連接在恆流源11的輸出之間，並且接收從恆流源11輸出的功率。負載改變元件13被配置為當被添加到負載電路12時部分地改變負載電路12的負載特性。這樣，例如，負載改變元件13包括電阻器、其與多個發光二極體LDl的一部分並聯連接。信號生成電路14被配置為生成二進位光學通信信號。此外，信號生成電路14可以根據從外部設備傳送的傳送信號生成二進位光學通信信號。開關元件Q2包括與負載改變元件13的電阻器串聯連接的開關器件(例如， M0SFET)。開關元件Q2通過接收二進位光學通信信號而接通/斷開，並且由此確定是否將負載改變元件13添加到負載電路12。圖IB是關於圖IA中示出的電路的仿真建模的電路圖，於是對於與圖IA的電路部件對應的圖IB的電路部件，引用相同的附圖標記。此外，發光二極體LDl被等效地替換為包括齊納二極體ZDll的串聯電路，該齊納二極體ZDll具有恆定的導通電壓和導通電阻 Rll。這樣，電阻器R12用作負載改變元件13，並且當開關元件Q2接通時與導通電阻Rll並聯連接。就是說，包括電阻器R12和開關元件Q2的串聯電路連接在導通電阻Rll的兩端之間。這樣，信號生成電路14被等效地替換為振蕩器14a，其生成與光學通信信號Sl對應的 IOkHz的矩形波信號。圖2A和2B均示出了使用圖IB中示出的電路的負載電流Il的仿真結果。圖2A 示出了其中光學通信信號Si停止的狀態下的負載電流Il的仿真結果，並且負載電流Il的平均值約為500mA。圖2B示出了流到發光二極體LDl的負載電流Il的波形圖。該波形圖示出了通過交替地切換連接狀態和非連接狀態而調製的負載電流II，在連接狀態中從振蕩器1 輸出IOkHz的矩形波信號並且電阻器R12通過開關元件Q2與導通電阻Rll並聯連接，而在非連接狀態中電阻器R12未連接到導通電阻Rll。這裡，當開關元件Q2接通時，負載電流Il約為600mA，而當開關元件Q2斷開時，負載電流Il約為400mA。這樣，可以提供忠實於光學通信信號Sl的調製波形，並且其平均電流保持約500mA，這等於其中光學通信信號Sl停止的狀態下的負載電流Il的值。隨後，從照明光通信設備10輸出光學輸出並且該光學輸出由具有光電IC的接收器20接收。隨後，接收器20檢測未疊加在光學通信信號上的光學輸出和疊加在光學通信信號上的光學輸出之間的差，並且由此接收器20接收光學通信信號。接收器20甚至能夠通過應用製造方法來檢測細微的調製光。如上文所述，本實施例的照明光通信設備10包括恆流源11、平滑電路(包括平滑電容器Cll)、負載電路12、負載改變元件13和開關元件Q2。平滑電路和包括發光二極體 LDl的負載電路12連接到恆流源11的輸出。負載改變元件13在被添加到負載電路12時部分地改變負載電路12的負載特性。開關元件Q2根據二進位光學通信信號確定是否將負載改變元件13添加到負載電路12。由此，根據光學通信信號改變負載電路12的負載特性，並且隨後相對於光學通信信號的波形忠實地調製流到發光二極體LDl的負載電流。順便提及，在圖2B中的仿真電路中，負載改變元件13引起的改變被添加到構成發光二極體LDl的等效電路的導通電阻R11。然而，即使改變被添加到齊納二極體ZDl的電壓值，仍可以如改變被添加到導通電阻Rll的情況那樣，調製負載電流II。(實施例2)參照圖3A和;3B說明了實施例2的照明光通信設備。圖3A是照明光通信設備10 的電路圖，於是對於與在實施例1中說明的圖IA的電路部件對應的圖3A的電路部件，引用相同的附圖標記，並且省略了說明。在本實施例中，多個發光二極體LDl和電阻器R12連接在平滑電容器Cll的兩端之間，並且開關元件Q2連接在電阻器R12的兩端之間。這裡，負載改變元件13包括與多個發光二極體LDl串聯連接的電阻器R12。這樣，開關元件Q2根據光學通信信號而接通/斷開，並且由此負載改變元件13實現了與當改變二極體LDl的負載特性時相同的效果。圖;3B是關於圖3A中示出的電路的仿真建模的電路圖，於是對於與圖3A的電路部件對應的圖:3B的電路部件，引用相同的附圖標記。而且，在該仿真電路中，發光二極體LDl
1被等效地替換為包括齊納二極體ZDll的串聯電路，該齊納二極體ZDll具有恆定的導通電壓和導通電阻R11。此外，信號生成電路14被等效地替換為振蕩器14a，其生成與光學通信信號Sl對應的IOkHz的矩形波信號。通過使用圖;3B的電路獲得的負載電流Il的仿真結果變得與圖2A和2B的仿真結果一致，並且在光學通信信號Sl停止的狀態下的負載電流Il約為500mA。這樣，當IOkHz 的矩形波信號作為光學通信信號Sl被輸入到開關元件Q2時，開關元件Q2接通/斷開並且由此電阻器12在其兩端之間短路或開路，於是流到發光二極體LDl的電流Il被調製。因此，當開關元件Q2接通時，負載電流Il變為約600mA，而當開關元件Q2斷開時，負載電流 Il變為約400mA。這樣，可以提供忠實於光學通信信號Sl的改變的調製波形，並且其平均電流變為約500mA，這等於其中光學通信信號Sl停止的狀態下的負載電流Il的值。如上文所述，在本實施例的照明光通信設備10中，發光二極體LDl和負載改變元件13的電阻器12連接到恆流源11，並且開關元件Q2確定是否將電阻器R12添加到負載電路12。就是說，負載改變元件13包括與發光二極體LDl串聯連接的電阻器12，並且開關元件Q2與電阻器12並聯連接。由此，開關元件Q2確定是否將電阻器R12添加到負載電路12，並且因而發光二極體LDl的負載特性可以根據光學通信信號而改變，並且相對於光學通信信號的波形忠實地調製負載電流。(實施例3)參照圖4A至4E說明了實施例3的照明光通信設備。本實施例的照明光通信設備 10與實施例1或實施例2中的說明的照明光通信設備10的不同之處僅在於負載改變元件 13的配置。這樣，在圖4A至4E中僅示出了負載改變元件13和開關元件Q2，並且其他部分被省略。在圖4A的電路中，二極體D21被用作負載改變元件13，並且二極體D21與發光二極體LDl串聯連接。這樣，開關元件Q2與二極體D21並聯連接。當開關元件Q2接通時，通過開關元件Q2在二極體D21的兩端之間生成了短路，於是二極體D21變為未連接到發光二極體LDl。另一方面，當開關元件Q2斷開時，二極體D21變為連接到發光二極體LDl。這樣， 開關元件Q2根據光學通信信號Sl而接通/斷開，並且由此負載改變元件13實現了與當改變包括發光二極體LDl的負載電路12的負載特性時相同的效果。因此，如實施例1和2中說明的，可以相對於光學通信信號忠實地調製流到發光二極體LDl的負載電流。隨後，在圖4B的電路中，齊納二極體ZD2被用作負載改變元件13，並且齊納二極體 ZD2與發光二極體LDl串聯連接。這樣，開關元件Q2與齊納二極體ZD2並聯連接。而且，在本電路中，開關元件Q2根據光學通信信號Sl而接通/斷開，並且由此負載改變元件13實現了與當改變包括發光二極體LDl的負載電路12的負載特性時相同的效果。此外，在本電路中，通過選擇齊納二極體ZD2的齊納電壓可以容易地調整流到發光二極體LDl的負載電流Il的調製寬度。隨後，在圖4C的電路中，熱敏電阻Iihl被用作負載改變元件13，並且熱敏電阻Iihl 與發光二極體LDl串聯連接。這樣，開關元件Q2與熱敏電阻並聯連接。而且，在本電路中，開關元件Q2根據光學通信信號Sl而接通/斷開，並且由此負載改變元件13實現了與當改變包括發光二極體LDl的負載電路12的負載特性時相同的效果。此外，在本電路中，可以給出關於流到發光二極體LDl的負載電流Il的調製水平的溫度特性並且可以將溫度校正添加到調製水平。隨後，在圖4D的電路中，包括電阻器R13和二極體D22的並聯電路被用作負載改變元件13，並且該並聯電路與發光二極體LDl串聯連接。這樣，開關元件Q2與該並聯電路並聯連接。而且，在本電路中，開關元件Q2根據光學通信信號Sl而接通/斷開，並且由此負載改變元件13實現了與當改變包括發光二極體LDl的負載電路12的負載特性時相同的效果。這樣，由於包括電阻器R13和二極體D22的並聯電路與發光二極體LDl串聯連接，因此例如通過調整電阻器R13的電阻值可以調整流到發光二極體LDl的負載電流Il的調製寬度。隨後，在圖4E的電路中，包括電阻器R13和二極體D22的串聯電路被用作負載改變元件13，並且該串聯電路與發光二極體LDl串聯連接。這樣，開關元件Q2連接在該串聯聯電路的兩端之間。而且，在本電路中，開關元件Q2根據光學通信信號Sl而接通/斷開， 並且由此負載改變元件13實現了與當改變包括發光二極體LDl的負載電路12的負載特性時相同的效果。這樣，由於包括電阻器R13和二極體D22的串聯電路與發光二極體LDl串聯連接，因此例如通過調整電阻器R13的電阻值可以調整流到發光二極體LDl的負載電流 Il的調製寬度。如上文所述，在本實施例中，負載改變元件13包括具有與發光二極體LDl串聯連接的恆壓元件(例如，二極體D21、D22，齊納二極體ZD》恆壓電路部分，或者具有與發光二極體LDl串聯連接的電阻元件(例如，電阻器R12、熱敏電阻I hl)的阻抗電路。這樣，開關元件Q2與上述恆壓電路部分並聯連接。由此，當開關元件Q2根據光學通信信號而接通/斷開時，包括發光二極體LDl的負載電路12的負載特性部分地改變。因此，可以相對於光學通信信號的波形忠實地調製流到負載電路12的電流。這樣，在本實施例中，各種電路元件或它們的組合電路被用作負載改變元件13，並且由此可以調整流到二極體LDl的負載電流Il的調製特性。(實施例4)參照圖5A至5C說明了實施例4的照明光通信設備。本實施例的照明光通信設備 10與實施例1至3中的說明的照明光通信設備10的不同之處在於負載電路12的配置。如圖5A中所示，本實施例的照明光通信設備10包括具有串聯連接的多個發光二極體LDl的串聯電路如以及具有串聯連接的多個發光二極體LD2的串聯電路4b。這裡，負載電路12 包括兩個串聯電路如、4b，它們通過負載改變元件13連接在平滑電容器Cll的兩端之間。 在本電路中，開關元件Q2與負載改變元件13並聯連接。這樣，開關元件Q2根據光學通信信號而接通/斷開，並且由此如實施例1至3，也可以調製流到發光二極體LD1、LD2的電流。此外，在圖5A的電路中，兩個串聯電路^、4b分別包括串聯連接的多個發光二極體，並且連接在平滑電容器Cl 1的兩端之間，但是兩個串聯電路如、4b中的每個可以包括一個發光二極體並且發光二極體的數目不是問題。這樣，兩個串聯電路^、4b並聯連接，但是串聯電路的數目不限於兩個並且可以可選地設定。隨後，在圖5B的電路中，兩個串聯電路^、4b均連接到負載改變元件13，但是該電路不限於該配置。例如，如圖5B中所示，串聯電路如可以在沒有負載改變元件13的情況下連接在平滑電容器Cll的兩端之間，僅串聯電路4b可以通過負載改變元件13連接在平滑電容器Cll的兩端之間。開關元件Q2與負載改變元件13並聯連接，於是開關元件Q2根據光學通信信號Sl而接通/斷開並且由此調製流到發光二極體LDl的電流。這樣，可以響應於諸如給定負載電流的調製水平的條件，適當地設定通過負載改變元件13的發光二極體的數目和沒有負載改變元件13的發光二極體的數目。隨後，在圖5C中，梯式結構電路連接在平滑電容器Cll的兩端之間。就是說，電路包括串聯連接的四個電路塊，並且四個電路塊中的每個包括具有兩個發光二極體LDl的串聯電路和具有兩個發光二極體LD2的串聯電路。這兩個串聯電路並聯連接。這樣，負載改變元件13與位於下側的電路塊的發光二極體LD2串聯連接，並且開關元件Q2連接在負載改變元件13的兩端之間。這裡，開關元件Q2通過根據光學通信信號Sl而接通/斷開，來確定是否將負載改變元件13 (例如，電阻器)添加到負載電路12。因此，可以調製流到發光二極體LD1、LD2的電流。如上文所述，而且，在本實施例的照明光通信設備10中，開關元件Q2通過根據光學通信信號而接通/斷開，來確定是否將負載改變元件13添加到負載電路12。因此，如實施例1至3，根據光學通信信號部分地改變負載電路12的負載特性，並且由此可以相對於光學通信信號的波形忠實地調製流到發光二極體的負載電流。這樣，由於可以通過改變作為本設備中的負載的發光二極體的配置來調整負載電流的調製水平，因此可以響應於期望的調製水平來選擇發光二極體的配置。這樣，在每個電路5B和5C中，包括發光二極體的多個串聯電路(負載電路)並聯連接在恆流源11的輸出之間，並且負載改變元件13和開關元件Q2位於多個負載電路中的至少一個中。因而，由於負載改變元件13和開關元件Q2位於多個負載電路中的至少一個中，因此可以通過改變負載改變元件13和開關元件Q2所處的負載電路的負載特性來調製總負載特性。(實施例5)參照圖6說明了實施例5的照明光通信設備。本實施例的照明光通信設備10與實施例1至4中的說明的照明光通信設備10的不同之處在於負載電路的配置。此外，對於與在實施例1至4中說明的電路部件對應的圖3A的電路部件，引用相同的附圖標記，並且省略了說明。如圖6中所示，照明光通信設備10包括恆流源11，以及連接在恆流源11的兩端之間的平滑電容器C11。串聯電路包括多個發光二極體LDl和負載改變元件13a。而且，串聯電路包括多個發光二極體LD2和負載改變元件13b，並且串聯電路包括多個發光二極體 LD3和負載改變元件13c。這樣，這三個串聯電路並聯連接在平滑電容器Cll的兩端之間。 這裡，包括多個發光二極體LDl的串聯電路如構成負載電路。而且，包括多個發光二極體 LD2、LD3的串聯電路4b、k分別構成負載電路。隨後，開關元件Q2a、Q2b、Q2c分別與負載改變元件13a、13b、13c並聯連接。開關元件Q2a、Q2b、Q2c分別根據從信號生成電路14A、 14B、14C輸入的光學通信信號Si、S2、S3而接通/斷開。這裡，當發光二極體LDl是紅色發光二極體並且發光二極體LD2是綠色發光二極體並且發光二極體LD3是藍色發光二極體時，開關元件Q2a、Q2b、Q2c分別根據各個光學通信信號Si、S2、S3而接通/斷開。由此，調製具有各種發射顏色的發光二極體的輸出。這樣，如果接收器20可以識別從照明光通信設備10輸出的光的色溫，則可以沒有幹擾地接收三個類別的信號。因而，較之單色發光二極體，可通過光學通信傳送的信息量增加到三倍。如上文所述，在本發明的照明光通信設備10中，多個負載電路(串聯電路如、仙、 4c)並聯連接在恆流源11的輸出之間。多個負載電路(串聯電路如、仙、4分別包括發光二極體LD1、LD2、LD3。這樣，發光二極體LD1、LD2、LD3具有相對於每個負載電路的不同的發射顏色，並且開關元件Q2a、Q2b、Q2c相對於每個負載電路設置。由此，開關元件Q2a、Q2b、Q2c分別確定是否將負載改變元件13a、13b、13c添加到負載電路。因而，可以相對於具有不同發射顏色的每個發光二極體調製負載特性，並且可以分別根據光學通信信號調製具有各種發射顏色的發光二極體的輸出。這樣，如果接收器20可以識別從照明光通信設備10輸出的光的色溫，則可以沒有幹擾地接收三個類別的信號。因而，較之單色發光二極體，可通過光學通信傳送的信息量增加。(實施例6)參照圖7A至7C和圖8A和8B說明了實施例6的照明光通信設備。本實施例的照明光通信設備10與實施例1至5中的說明的照明光通信設備10的不同之處在於負載電路的配置。此外，對於與在實施例1至5中說明的電路部件對應的圖3A的電路部件，引用相同的附圖標記，並且省略了說明。如圖7A中所示，照明光通信設備10包括恆流源11，以及連接在恆流源11的兩端之間的平滑電容器Cll。串聯電路4包括多個發光二極體LDl至LD8 (就是說，例如，本實施例中的八個二極體)，並且連接在平滑電容器Cl 1的兩端之間，並且隨後開關元件Q2與發光二極體LD8並聯連接。這裡，本實施例中的負載電路是與平滑電容器Cll並聯連接並且包括發光二極體LDl至LD8的串聯電路4。這樣，作為負載電路4的發光二極體LD8是負載改變元件13並且與開關元件Q2並聯連接。圖7B示出了關於圖7A中示出的電路的仿真建模的電路圖，於是對於與圖7A的電路部件對應的圖7B的電路部件，引用相同的附圖標記。在該仿真電路中，發光二極體LDl 至LD8被等效地替換為在發光二極體的特性描述之後預先建模的仿真器件。圖7C示出了使用圖7B中示出的電路的負載電流Il的仿真結果。此外，在光學通信信號Sl停止的狀態下，負載電流Il被設定為約DC 500mA。當IOkHz的矩形波信號作為光學通信信號Sl被輸入到開關元件Q2時，開關元件 Q2接通/斷開並且由此確定是否將發光二極體LD8添加到負載電路12，於是調製負載電流 Il的波形。當開關元件Q2接通時，負載電流Il變為約700mA，而當開關元件Q2斷開時，負載電流Il變為約300mA。因而，相對於光學通信信號Sl的波形忠實地調製負載電流，於是其平均電流通常等於其中未調製負載電流的狀態下的平均電流(約500mA)。順便提及，在本實施例中，包括發光二極體LDl至LD8的串聯電路連接在平滑電容器Cll的兩端之間，但是該電路不限於上述配置並且可以是圖8A中示出的配置。在該電路中，串聯電路如包括多個發光二極體LD1，並且串聯電路4b包括發光二極體LD2。隨後，串聯電路^、4b並聯連接在平滑電容器Cll的兩端之間。開關元件Q2與構成串聯電路4b的一部分的發光二極體LD2(例如，圖8A中的一個二極體)並聯連接。在該情況下，負載改變元件13是與開關元件Q2並聯連接的發光二極體LD2。此外，在圖8A的電路中，兩個串聯電路並聯連接在平滑電容器Cll的兩端之間，但是串聯電路的數碼不限於兩個並且可以可選地設定。隨後，如圖8B中所示，梯式結構電路可以連接在平滑電容器Cll的兩端之間。就是說，該電路包括串聯連接的四個電路塊，並且四個電路塊中的每個包括具有兩個發光二極體LDl的串聯電路和具有兩個發光二極體LD2的串聯電路。這兩個串聯電路並聯連接。 這樣，在該電路中，開關元件Q2與一部分發光二極體LDl (例如，術語右側序列的一個發光二極體LDl)並聯連接。開關元件Q2根據光學通信信號Sl而接通/斷開，並且由此調製負載電路的負載特性並且隨後調製負載電流。如上文所述，在本實施例的照明光通信設備10中，負載電路包括串聯連接的多個發光二極體LD1，並且開關元件Q2與多個發光二極體中的一部分並聯連接。由此，與開關元件Q2並聯連接的發光二極體自身是負載改變元件13，並且可以相對於光學通信信號的波形忠實地調製發光二極體而無需添加用於負載改變元件13的新部件。(實施例7)參照圖9說明了實施例7的照明光通信設備。在實施例5中說明的圖6的電路中， 多個串聯電路中的每個包括多個發光二極體和負載改變元件，並且隨後這些串聯電路並聯連接在平滑電容器Cll的兩端之間，並且開關元件與每個串聯電路中的負載改變元件並聯連接。另一方面，在本實施例中，如圖9中所示，串聯電路^、4b、k分別包括多個發光二極體LD1、LD2、LD3。這樣，這些串聯電路^、4b、k並聯連接在平滑電容器Cll的兩端之間。 就是說，多個負載電路(串聯電路如、仙、如)並聯連接在平滑電容器Cll的兩端之間。這樣，紅色發光二極體被用作發光二極體LD1，並且綠色發光二極體被用作發光二極體LD2， 並且藍色發光二極體被用作發光二極體LD3。就是說，發光二極體具有相對於每個負載電路的不同的發射顏色，並且使用這些發光二極體。開關元件Qh與構成串聯電路如的多個發光二極體LDl的一部分(例如，一個發光二極體LDl)並聯連接，並且根據光學通信信號Sl而接通/斷開。當開關元件Qh接通時，在與開關元件Qh並聯連接的發光二極體LDl的兩端之間生成短路。因而，響應於開關元件Q2a的接通/斷開操作部分地改變了負載電路(串聯電路4a)的負載特性。而且，開關元件Q2b與構成串聯電路4b的多個發光二極體LD2的一部分(例如， 一個發光二極體LD2)並聯連接，並且根據光學通信信號S2而接通/斷開。當開關元件Q2b 接通時，在與開關元件Q2b並聯連接的發光二極體LD2的兩端之間生成短路。因而，響應於開關元件Q2b的接通/斷開操作部分地改變了負載電路(串聯電路4b)的負載特性。而且，開關元件Q2c與構成串聯電路如的多個發光二極體LD3的一部分(例如， 一個發光二極體LD3)並聯連接，並且根據光學通信信號S3而接通/斷開。當開關元件Q2c 接通時，在與開關元件Q2c並聯連接的發光二極體LD3的兩端之間生成短路。因而，響應於開關元件Q2c的接通/斷開操作部分地改變了負載電路(串聯電路如)的負載特性。如上文所述，在本示例中，多個負載電路中的每個包括串聯連接的多個發光二極體，並且開關元件與每個負載電路的多個發光二極體的一部分並聯連接。就是說，負載改變元件是與開關元件並聯連接的發光二極體。由此，當開關元件根據光學通信信號而接通/斷開時，部分地調製負載電路的負
16載特性。因此，根據光學通信信號調製負載電流，並且可以提供光學通信而無需添加用於負載改變元件的新部件。這樣，在本實施例中，多個負載電路(串聯電路如、仙、如)並聯連接在恆流源11 的輸出之間，並且每個負載電路包括串聯連接的多個發光二極體。這樣，發光二極體的發射顏色相對於每個負載電路不同，並且開關元件與每個負載電路中的多個發光二極體的一部分並聯連接。由此，當每個負載電路中的開關元件接通/斷開時，調製每個負載電路中的負載特性。因此，可以調製具有各種發射顏色的發光二極體的輸出。這樣，如果接收器20可以識別從照明光通信設備10輸出的光的色溫，則可以沒有幹擾地接收三個類別的信號。因而， 較之單色發光二極體，可通過光學通信傳送的信息量增加到三倍。(實施例8)參照圖10、11A、11B、12A和12B說明了實施例8的照明光通信設備。在實施例6中說明的圖8A和8B的電路中，串聯電路如包括多個發光二極體LD1，並且串聯電路4b包括多個發光二極體LD2，並且這些串聯電路^、4b連接在平滑電容器Cll的兩端之間。隨後， 開關元件Q2與串聯電路4b的多個發光二極體LD2的一部分(一個發光二極體0) 並聯連接。相反，在本實施例中，如圖10中所示，串聯電路如包括多個發光二極體LD1，並且連接在平滑電容器Cll的兩端之間。而且，串聯電路4b包括多個發光二極體LD2，並且通過開關元件Q2連接在平滑電容器Cll的兩端之間，開關元件Q2根據光學通信信號Sl而接通/ 斷開。當開關元件Q2根據光學通信信號接通時，串聯電路^、4b變為並聯連接在平滑電容器Cll的兩端之間。另一方面，當開關元件Q2根據光學通信信號斷開時，僅串聯電路如變為連接在平滑電容器Cll的兩端之間。此外，有必要規避所有負載(發光二極體LD1、LD2) 同時與恆流源11分離的無負載條件，以便於制止過壓。這樣，為了這樣做，有必要留下恆流源11向其提供電流的負載(發光二極體)，即使發光二極體LD2因開關元件Q2的操作與恆流源11分離。在本實施例中，由於多個發光二極體LDl在沒有開關元件Q2的情況下連接到恆流源11，因此負載電流總是被提供給多個發光二極體LD1。由此，不會生成無負載條件並且可以制止過壓。圖IlA示出了關於圖10中示出的電路的仿真建模的電路圖，於是對於與圖10的電路部件對應的圖IlA的電路部件，引用相同的附圖標記。在該仿真電路中，發光二極體 LD1、LD2被等效地替換為在發光二極體的特性描述之後預先建模的仿真器件。圖IlB示出了使用圖IlA中示出的電路的負載電流Il的仿真結果。此外，在光學通信信號Sl停止的狀態下，負載電流Il (流到串聯電路如和4b的電流的合成電流)被設定為約DC IA0 IOkHz的矩形波信號作為光學通信信號Sl被輸入到開關元件Q2，並且通過開關元件Q2的接通/斷開操作使包括發光二極體LD2的串聯電路4b間歇，並且由此當開關元件Q2接通時，負載電流Il的波形變為約1. 3A的矩形波形，而當開關元件Q2斷開時， 負載電流Il的波形變為約0. 7A的矩形波形。因此，相對於光學通信信號Sl的波形忠實地調製負載電流II。這樣，負載電流Il的平均電流保持約1A，這等於其中光學通信信號Sl 停止的狀態下的負載電流Il的電流值。如上文所述，在本實施例中，多個負載電路中的每個包括多個發光二極體，並且多個負載電路並聯連接在恆流源11的輸出之間，並且開關元件與多個負載電路中的至少除一個負載電路以外的一個或更多個負載電路串聯連接。由此，負載改變元件是連接到開關元件的負載電路，於是可以相對於光學通信信號的波形忠實地調製發光二極體的負載電流，而無需用於負載改變元件的新部件。這樣，開關元件未設置在多個負載電路中的至少一個負載電路中，並且因而即使所有開關元件同時斷開，仍不會生成無負載條件。順便提及，在上述串聯電路如和4b中，如圖12A中所示，可以通過使多個發光二極體LDl中的連接點和多個發光二極體LD2中的連接點彼此連接來形成梯式結構電路。在該電路中，通過開關元件Q2根據光學通信信號Sl的接通/斷開操作而使多個發光二極體 LD2的一部分是間歇的，並且不會生成無負載條件。隨後，在圖12B的電路中，串聯電路包括多個發光二極體LDl和開關元件Q2a，並且串聯電路包括多個發光二極體LD2和開關元件Q2b，並且串聯電路包括多個發光二極體 LD3和開關元件Q2c，並且隨後這三個串聯電路並聯連接在平滑電容器Cll之間。各個光學通信信號Si、S2、S3分別輸入到開關元件Q2a、Q2b、Q2c,於是開關元件Q2a、Q2b、Q2c分別根據這些信號Si、S2、S3而接通/斷開。這裡，紅色發光二極體被用作發光二極體LD1，並且綠色發光二極體被用作發光二極體LD2，並且藍色發光二極體被用作發光二極體LD3。這樣，通過光學通信信號S1、S2、S3分別調製流到這些二極體LD1、LD2、LD3的電流。這樣，這樣，如果接收器20可以識別從照明光通信設備10輸出的光的色溫，則可以沒有幹擾地接收三個類別信號。因此，較之單色發光二極體，可通過光學通信傳送的信息量增加到三倍。此外，當所有開關元件Q2a、Q2b、Q2c同時斷開時，生成了無負載條件。因而光學通信信號Si、 S2、S3被設定為使得所有開關元件Q2a、Q2b、Q2c不同時斷開。(實施例9)參照圖13A至13C以及14說明了實施例9的照明光通信設備。此外，在本實施例中，照明光通信設備10的電路配置等同於實施例1中說明的圖IA的電路配置，並且因而省略了附圖和說明。實施例1的信號生成電路14生成具有恆定佔空周期的光學通信信號Si。相反，本實施例的信號生成電路14包括佔空調節單元14b。佔空調節單元14b改變從外部輸入的包括具有恆定佔空周期的矩形波信號的光學通信信號Sl的佔空周期，同時使光學通信信號Sl的頻率保持恆定，以生成信號S11。開關元件Q2根據從信號生成電路14輸入的信號 Sll而接通/斷開，於是確定是否將負載改變元件13添加到負載電路12。因此，根據基於光學通信信號Sl生成的信號Sll調製流到負載電路12的負載電流Il的波形。圖13A至13C是負載電流Il和從信號生成電路14輸出的信號Sll的波形圖。圖 13A是其中信號Sll的佔空周期約為50%的情況下的波形圖，並且圖13B是其中信號Sll 的佔空周期約為75%的情況下的波形圖，並且圖13C是其中信號Sll的佔空周期約為25% 的情況下的波形圖。如果負載電流Il具有如其中佔空周期是50%的情況下的圖13A中示出的波形，則如其中佔空周期擴展到75%的情況下的圖13B中示出的，抑制了負載電流Il 的波形的峰值並且其底值(bottom value)減小，並且其調製寬度增加。隨後，如其中佔空周期縮窄到25%的情況下的圖13C中所示，峰值和底值增加並且調製寬度減小。隨後，圖14示出了關於本實施例的電路的仿真建模的電路圖，並且實施例6中說明的圖7A的電路被用作負載電路12。就是說，負載電路12包括串聯連接在平滑電容器Cll的兩端之間的發光二極體LDl至LD8，並且隨後開關元件Q2與發光二極體LD8並聯連接。就是說，負載改變元件13是與開關元件Q2並聯連接的發光二極體LD8。在該仿真電路中，發光二極體LDl至LD8被等效地替換為在發光二極體的特性描述之後預先建模的仿真器件。圖15A至15C示出了使用圖14中示出的電路的負載電流Il的仿真結果。圖15A是當信號生成電路14輸出佔空周期為50%的具有IOkHz頻率的信號Sll 時的流到負載電路4的負載電流Il的波形圖。負載電流Il的峰值約為700mA並且底值約為300mA，並且調製寬度約為400mA並且平均值約為500mA。圖15B是當信號生成電路14輸出佔空周期為75%的具有IOkHz頻率的信號Sll 時的流到負載電路4的負載電流Il的波形圖。負載電流Il的峰值約為630mA並且底值約為120mA，並且調製寬度約為510mA並且平均值約為500mA。圖15C是當信號生成電路14輸出佔空周期為25%的具有IOkHz頻率的信號Sll 時的流到負載電路4的負載電流Il的波形圖。負載電流Il的峰值約為710mA並且底值約為430mA，並且調製寬度約為^OmA並且平均值約為500mA。根據這些結果，發現當信號生成電路14在使光學通信信號Sl的頻率保持恆定的同時改變光學通信信號Si的佔空周期以生成信號S11，並且根據信號Sll調製負載電流Il 時，可以通過佔空周期的值來調整調製寬度。如上文所述，本實施例的照明光通信設備10包括用於改變光學通信信號的接通/ 斷開佔空比的佔空調節單元14b。由此，由佔空調節單元14b改變信號的佔空比，並且開關元件根據改變的信號而接通/斷開，並且因而可以調製負載電路的負載特性。此外，通過改變佔空周期可以將流到負載電路的負載電流的調製寬度調整到期望的值。(實施例10)參照圖16A至16D說明了實施例10的照明光通信設備。在上文說明的實施例1 至9的照明光通信設備10中，發光二極體的電源是恆流源11。於是，在本實施例中，具體地說明了恆流源11的電路配置。圖16A示出了照明光通信設備10的電路圖。在本實施例中，恆流源11包括連接到DC電源1的DC-DC轉換器2 (轉換器)；包括電流感測電阻器5(電流感測單元)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)。電流感測電阻器5根據流到負載電路4的負載電流生成壓降。誤差放大器Al放大參考電壓El和電流感測電阻器5中生成的壓降之間的差。隨後，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轉換器2的輸出，從而電流感測電阻器5 中生成的壓降變為等於參考電壓El (就是說，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轉換器2。負載電路4包括多個發光二極體LDl的串聯電路，並且連接在平滑電容器Cll的兩端之間。這裡，開關元件Q2根據光學通信信號Sl而接通/斷開，並且由此確定是否將負載改變元件13添加到負載電路12。 因而，部分地改變了負載電路4的負載特性。此外，可以將各種類別的方法應用於DC-DC轉換器2，並且在圖16B中示出的電路中，DC-DC轉換器2是包括開關器件Q1、輸出變壓器Tl和二極體D20的回掃轉換器。隨後，在圖16C中示出的電路中，DC-DC轉換器2是包括開關器件Q1、扼流圈L21和二極體D21的後向轉換器。隨後，在圖16D中示出的電路中，DC-DC轉換器2是包括開關器件Q1、扼流圈L22 和二極體D22的反向後向轉換器。就是說，平滑電容器Cll與包括多個發光二極體LDl的串聯電路的負載電路4並聯連接，並且隨後將電流感測電阻器5設置在開關器件Ql的源極側並且檢測流到發光二極體LDl的負載電流。誤差放大器Al放大參考電壓El和在電流感測電阻器5中因開關器件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進行控制以使流到發光二極體LDl的電流保持恆定。在圖16A至16D中示出的每個電路中，從恆流源11輸出恆定電流，並且開關元件 Q2根據光學通信信號Sl而接通/斷開，並且由此確定是否將負載改變元件13添加到負載電路4。因而，部分地調製每個負載電路4的負載特性，並且根據光學通信信號調製負載電流，並且可以相對於光學通信信號Sl的波形忠實地調製負載電流。順便提及，在本實施例中說明的恆流源11的每個特定電路(參見圖16A至16D) 中，優選的是，將相位補償元件添加到恆流反饋系統，並且由此恆流源11變得更適合實際使用。圖17示出了將相位補償元件添加到圖16A的電路的電路圖。該恆流源11包括相位補償電路6b，並且隨後相位補償電路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。相位補償電路6b保證反饋系統中的環路傳輸函數的穩定性，同時增加低頻域中的增益並且抑制高頻域中的增益。此外，用於通過負載特性的調製進行光學通信的、在每個以上實施例中說明的調製方法不取決於恆流反饋系統的響應率，於是恆流反饋電路包括誤差放大器Al並且具有進行控制以在調製和非調製時使負載電流的平均值保持通常恆定的功能。這裡，可以預期， 由發光二極體LDl和與發光二極體LDl並聯連接的平滑電容器Cl 1之間的電配線電感來確定用於獲得相對於光學通信信號Sl忠實地調製的調製波形的響應率。因此，通過考慮電配線電感的配線，還可以預期高速通信。此外，作為DC-DC轉換器2的具體配置，可以應用圖 16B至16D中的各種電路。如上文所述，在本實施例中，恆流源11包括恆流反饋系統。該恆流反饋系統包括生成DC輸出的轉換器(DC-DC轉換器2)、根據流到負載電路的負載電流生成壓降的電流感測單元(電流感測電阻器幻、放大預定參考電壓和在電流感測單元中生成的壓降之間的差的差放大單元(誤差放大器Al)、以及控制轉換器的輸出使得負載電流的平均值根據差放大單元的輸出而變得通常恆定的控制器(輸出控制器7)。由此，控制器反饋負載電流以控制轉換器的輸出。因此，該電路具有進行控制以在調製和非調製時使負載電流的平均值保持通常恆定的功能。此外，在本實施例中，相位補償電路6b被設置在恆流反饋系統中，並且包括積分元件，並且調整差放大單元(誤差放大器Al)的輸出的相位。如上文所述，由於在本實施例中恆流源11包括相位補償電路6b，因此相位補償電路6b可以保證反饋系統中的環路傳輸函數的穩定性，同時增加低頻域中的增益並且抑制高頻域中的增益。(實施例11)參照圖18說明了實施例11的照明光通信設備。在每個以上實施例中，恆流源11、 平滑電容器Cll和連接在平滑電容器Cll的兩端之間的負載電路4(包括發光二極體LDl)典型地是發光裝置中使用的基本電路，該發光裝置的負載是發光二極體。因此，用於照明光通信的塊包括負載改變元件13，其被添加到負載電路並且部分地改變負載電路的負載特性；以及開關元件Q2，其通過根據光學通信信號Sl的接通/斷開操作來確定是否將負載改變元件13添加到負載電路，於是如果可以將該塊安裝在現有的通用發光裝置中，則可以容易地將光學通信功能添加到現有的通用發光裝置，並且可以預期光學通信功能的普及。圖18是本實施例的照明光通信設備10的電路圖，並且照明光通信設備10包括現有的發光裝置100和可以在以後連接到發光裝置100的通信單元30。發光裝置100包括恆流源11、連接在恆流源11的輸出之間的平滑電容器C11、以及連接在平滑電容器Cll的兩端之間的負載電路4。負載電路4包括串聯連接的多個發光二極體LD1。通信單元30包括生成光學通信信號Sl的信號生成電路14、通過添加到負載電路 4而部分地改變發光裝置100的負載電路4的負載特性的負載改變元件13、以及根據光學通信信號Sl而接通/斷開並且由此確定是否將負載改變元件13添加到負載電路4的開關元件Q2。隨後，通信單元30包括可拆卸地連接到位於發光裝置100中的連接器CNl的連接器CN2。這樣，當連接器CN2連接到連接器CNl時，負載改變元件13電氣連接到負載電路 4。這樣，通信單元30的連接器CN2連接到現有的發光裝置100的連接器CN1，並且由此可以在以後容易地將光學通信功能添加到沒有光學通信功能的現有的發光裝置100。此外，如圖19A中所示，優選的是，本實施例的通信單元30包括絕緣部件16，其使開關元件Q2與生成光學通信信號Sl的信號生成電路14電氣絕緣。圖19B和19C示出了絕緣部件16的具體示例，並且在圖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通過緩衝器IC4 驅動開關元件Q2。如上文所述，本實施例的照明光通信設備10包括通信單元30。這樣，需要信號生成電路14、負載改變元件13和開關元件Q2實現光學通信功能，並且它們容納在通信單元 30的殼體30a中。隨後，通信單元30被配置為通過用於連接的機械部件(即連接器CN1、 CN2)連接到負載電路4。由此，通信單元30可以在以後連接到現有的發光裝置100，並且可以容易地將光學通信功能添加到現有的發光裝置100。此外，通信單元30包括絕緣部件16，其使開關元件Q2與信號生成電路14電氣絕緣。由此，即使當通信單元30通過連接器CNl和CN2連接到發光裝置100，信號生成電路14仍與發光裝置100電氣絕緣。因而，信號生成電路14可以連接到外部控制系統以將從外部控制系統輸入的信號轉換為光學通信信號Si，並且該連接操作變得容易。(實施例I2)參照圖20A、20B說明了實施例12的照明光通信設備。實施例11中說明的通信單元30連接到一個發光裝置100以添加光學通信功能。相反地，在本實施例中，通信單元可以連接到多個發光裝置並且由此可以將光學通信功能添加到多個發光裝置。
圖20A是本實施例的照明光通信設備10的電路圖，並且設備10包括三個現有的發光裝置100A、100B、100C，以及連接到這三個發光裝置100A、100B、100C的通信單元30。發光裝置100A、100B、100C具有相同的配置，並且每個發光裝置100A、100B、100C 包括恆流源11、連接在恆流源11的兩端之間的平滑電容器C11、以及包括串聯連接在平滑電容器Cll的兩端之間的多個發光二極體LDl的負載電路4。通信單元30從信號生成電路14接收光學通信信號Si，並且改變多個發光裝置的負載特性以實現光學通信。這樣，通信單元30包括多個負載改變元件和多個開關元件，並且被配置為多信道通信單元。通信單元30包括例如三個系統。就是說，作為三個系統，通信單元30包括負載改變元件13a、13b、13c，開關元件Q2a、Q2b、Q2c，絕緣部件16a、16b、16c， 連接器CN^i、CN2b、CN2c,以及信號生成電路14，並且它們容納在同一殼體30a中並且由此成套。負載改變元件13a、13b、13c被分別添加到發光裝置中的負載電路4，並且由此部分地改變了負載電路4的負載特性。連接器CNh、CN2b、CN2c分別可拆卸地連接到發光裝置的連接器CN1，並且由此負載改變元件13a、13b、13c分別電氣連接到發光裝置的負載電路4。 信號生成電路14生成二進位光學通信信號Si。開關元件Q2a、Q2b、Q2c分別根據從信號生成電路14輸出的光學通信信號Sl而接通/斷開，並且確定是否將負載改變元件13a、13b、 13c添加到發光裝置的負載電路4。絕緣部件16a、16b、16c分別使信號生成電路14與開關元件Q2a、Q2b、Q2c電氣絕緣，並且具有諸如圖19B和19C中的電路的配置。如上文所述，本實施例的照明光通信設備10包括通信單元30。這樣，需要信號生成電路、負載改變元件和開關元件以實現光學通信功能，並且它們容納在通信單元30的同一殼體30a中。通信單元30通過用於連接的機械部件(即三個連接器CNl和連接器CNh 至CN2c)連接到發光裝置的負載電路4。由此，通信單元30可以在以後連接到現有的發光裝置100，並且可以容易地將光學通信功能添加到現有的發光裝置100。此外，本實施例的照明光通信設備10包括多個系統，這些系統具有多個負載改變元件和多個開關元件以便能夠將從信號生成電路14輸出的光學通信信號Sl輸出到多個發光裝置。因而，在照明光通信設備10中，可以僅由一個通信單元30調製多個發光裝置的光學輸出。這樣，多個系統中的開關元件Q2a、Q2b、Q2c分別通過絕緣部件16a、16b、16c連接到信號生成電路14。因而，連接到通信單元30的多個發光裝置相互電氣絕緣，並且可以抑制發光裝置之間的相互幹擾。此外，在圖20A的電路中，通信單元30將從信號生成電路14輸出的光學通信信號Sl輸出到多個發光裝置，但是如圖20B中所示，信號生成電路14可以生成若干不同類別 (例如三個類別)的光學通信信號Si、S2、S3，並且通信單元30可以將這些信號Si、S2、S3 分別輸出到發光裝置100A、100B、100C。在圖20B的電路中，信號Si、S2、S3分別通過絕緣部件16a、16b、16c輸入到開關元件Q2a、Q2b、Q2c。通過這種方式，信號生成電路14生成若干不同類別的光學通信信號(在本實施例中，三個類別的信號S1、S2、S3)。這些光學通信信號按信號差異被分為多個信號組。這樣， 開關元件設置在多個信號組中的每個中。就是說，開關元件Q2a、Q2b、Q2c被設置為以便分別與信號S1、S2、S3對應。此外，多個絕緣部件(16a、16b、16c)中的每個被設置為使信號生成電路14與開關元件電氣絕緣。通過這種方式，若干不同類別的光學通信信號可以分別輸出到不同的發光裝置。 因而，可以由一個通信單元30實現多信道光學通信。(實施例I3)參照圖21和圖22A至22E說明了實施例13的照明光通信設備。圖21是本實施例的照明光通信設備10的電路圖。本實施例的通信單元30如下， 載波生成單元32、調製單元33、絕緣變壓器Tl、控制功率單元34和解調單元35被添加到實施例11中說明的通信單元30。載波生成單元32包括定時器IC 31，電阻器R11、R12以及電容器C10，並且構成不穩定多路振動器，並且以比光學通信信號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被用作定時器IC 31。定時器IC 31的輸出信號被輸入到調製單元33，並且隨後被輸入到AND (與)門 ICl的一個輸入端。相反，光學通信信號Sl被輸入到AND門ICl的另一輸入端。隨後，光學通信信號Sl和定時器IC 31的輸出信號的邏輯和被輸入到緩衝器IC2。隨後，通過耦合電容器Cll激勵絕緣變壓器Tl的初級繞組。通過例如IMHz的載波調製光學通信信號Si，並且由此在絕緣變壓器Tl的次級繞組中喚起高頻電壓，並且該高頻電壓被整流並且由控制功率單元34使其平滑，控制功率單元；34包括具有二極體D11、D12和電容器C12、C13的電壓雙整流器電路。用於驅動開關元件Q2的柵極的緩衝器IC3的功率由電壓雙整流器電路的輸出電壓生成。隨後，絕緣變壓器Tl的次級繞組中喚起的電壓被輸入到解調單元35。在該解調單元35中，絕緣變壓器Tl的次級繞組中喚起的電壓在電阻器R13和R14中分壓，並且隨後在電容器C14中移除載波分量並且由此再現光學通信信號Si。解調單元35將再現的光學通信信號Sl提供給緩衝器IC3的輸入，並且由此驅動作為MOSFET的開關元件Q2的柵極。圖22A至22E是用於說明各部分中的上述電路操作的波形圖。圖22A是從信號生成電路14輸出的光學通信信號Sl (例如IOkHz)的波形圖。圖22B是載波信號(例如IMHz) 的波形圖。圖22C是AND門ICl (調製單元33)的輸出的波形圖，並且通過光學通信信號Sl 調製載波信號。圖22D是控制功率單元34的輸出的波形圖，並且DC功率被整流並且在電壓雙整流器電路中使其平滑，並且被提供給緩衝器IC3。圖22E是緩衝器IC3的輸出的波形圖(在解調單元35中解調的信號波形)，並且信號被輸入到包括M0SFEET的開關元件Q2 的柵極端。在本實施例的照明光通信設備10中，通信單元30包括載波生成單元32、調製單元33、絕緣變壓器Tl和解調單元35。載波生成單元32生成載波，其頻率被設定為比光學通信信號Sl的頻率足夠高，以便能夠從光學通信信號Sl分離。調製單元33利用載波來調製光學通信信號Si。絕緣變壓器Tl連接在調製單元33和開關元件Q2之間。解調單元35 通過從絕緣變壓器Tl的輸出移除載波來獲得信號，並且將獲得的信號輸出到開關元件Q2。通過這種方式，由於通信單元30包括載波生成單元32、調製單元33、控制功率單元34和解調單元35，因此緊湊的變壓器可以被用作構成設置在信號生成電路14和開關元件Q2之間的絕緣部件16的絕緣變壓器Tl。這樣，易於保證用於驅動開關元件Q2的電功率，並且由此不必保證來自發光裝置的控制功率。因而，可以實現高度獨立的通信單元30。此外，可以通過集成諸如負載改變元件13和開關元件Q2的部件作為通信單元30，在以後容易地將光學通信功能添加到現有的發光裝置100。這樣，毋庸贅言，本實施例的通信單元的配置可以應用於實施例12中說明的多信道通信單元。(實施例14)參照圖23A、23B，圖24AJ4B，圖25A至25C，圖^A至^E以及圖27說明了實施例 14的照明光通信設備。圖23A是照明光通信設備10的電路圖，並且該設備10包括連接到 DC電源1的DC-DC轉換器2 (轉換器)、整流器電路3和平滑電容器Cl (平滑電路)。這樣， DC-DC轉換器2使開關元件Ql接通/斷開來自DC電源1的DC電壓。隨後，來自DC-DC轉換器2的輸出在包括二極體的整流器電路3中整流並且在平滑電容器Cl中使其平滑，並且由此被轉換為具有預定電壓值的DC電壓。多個發光二極體LDl至LD8 (例如，八個二極體) 和電流感測電阻器5(電流感測單元)串聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間，就是說，連接在平滑電容器Cl的兩端之間。電流感測電阻器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，並且放大其差信號，並且隨後將放大的信號輸出到輸出控制器7 (控制器)。輸出控制器7根據從誤差放大器Al輸入的反饋信號控制開關元件Ql的接通/斷開操作，並且由此控制負載電流II。此外，相位補償電路6a連接在誤差放大器Al的輸出端和反相輸入端之間，並且包括電阻器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構成了恆流反饋電路6。隨後，在本電路中，開關元件Q2 (開關器件)與串聯連接的多個發光二極體LDl至 LD8的一部分並聯連接，就是說，與一個發光二極體LD8並聯連接。開關元件Q2根據從外部輸入的光學通信信號Sl而接通/斷開。隨後，圖2 示出了用於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轉換器2。隨後，開關元件Q2連接到發光二極體LD8，並且通過信號源8而接通/斷開，信號源8輸出與光學通信信號對應的IOkHz的振蕩信號。圖24A、24B是示出通過使用上述仿真電路獲得的負載電流Il的仿真結果的波形圖。圖24A示出了其中信號源8停止，並且負載電流Il被設定為約DC 500mA的狀態下的負載電流II。圖24B示出了其中信號源8輸出IOkHz的矩形波信號並且流到二極體LD8的電流間歇的狀態下的負載電流II。這樣，當開關元件Q2接通時，負載電流Il約為700mA，並且當開關元件Q2斷開時，負載電流Il約為300mA，並且負載電流Il的平均電流是約500mA。 此外，當開關元件Q2接通時，流到二極體LD8的電流是0mA。另一方面，當開關元件Q2斷開時，約300mA的矩形波電流流到二極體LD8。如上文所述，開關元件Q2與串聯連接的多個發光二極體LDl至LD8的一部分並聯連接，並且隨後開關元件Q2根據光學通信信號接通/斷開，並且由此流到該部分二極體的電流是間歇的。因此，根據光學通信信號調製流到二極體LDl至LD8的負載電流，於是根據光學通信信號調製從二極體LDl至LD8輸出的照明光。隨後，來自設備10的光學輸出作為光學通信信號被具有光電IC的接收器20接收。接收器20採用用於通過檢測未疊加在光學通信信號上的光學輸出和疊加在光學通信信號上的光學輸出之間的差來接收光學通信信號的方法，並且由此接收器20甚至可以檢測細微的調製光。DC-DC轉換器2進行控制，從而負載電流Il的平均值變為通常恆定，並且由此可以減小功耗。這裡，負載改變元件是與開關元件Q2並聯連接的發光二極體LD8。順便提及，在上述仿真電路中，八個二極體中的一個與開關元件Q2並聯連接。相反，圖25A示出了其中八個二極體中的兩個與開關元件Q2並聯連接並且開關元件Q2通過信號源8間歇地接通/斷開的狀態下的負載電流II。根據圖25A的仿真結果，發現當通過開關元件Q2而間歇的二極體的數目增加(從一個二極體增加的兩個二極體)時，負載電流 Il的峰值增加並且其底值減小，並且因而可以更大地調製光學輸出。而且，在該情況下，發現平均電流可以被設定為與非調製時的平均電流相同的值(約500mA)。此外，儘管開關元件Q2以約IOkHz的高頻而接通/斷開並且由此調製發光二極體的光學輸出，但是人眼不能辨認約IOkHz的高頻光調製。因此，光調製不會帶來奇怪的感覺。隨後，在上述仿真電路中，開關元件Q2的佔空周期被設定為50%。相反，圖25B、 25C示出了其中佔空周期被設定為75%的狀態下的仿真結果。這樣，圖25B示出了其中一個發光二極體通過開關元件Q2而間歇的狀態下的負載電流II，而圖25C示出了示出了其中兩個發光二極體通過開關元件Q2而間歇的狀態下的負載電流II。根據這些仿真結果，發現如果開關元件Q2的佔空周期被設定為大於50%，則該電路可以延長與開關元件Q2並聯連接的一個或更多個發光二極體的熄滅時段。因而，該電路可以抑制負載電流Il的矩形波的峰值，並且平均電流可以被設定為與非調製時的平均電流相同的值，並且可以通過改變開關元件Q2的佔空周期來調整發光二極體的峰電流額定容量和接收靈敏度。這樣，在上述仿真電路中，使用八個發光二極體。相反，圖26A至26E示出了其中十二個發光二極體串聯連接並且開關元件Q2與十二個二極體的1至4個二極體並聯連接的狀態下的仿真結果。圖26A示出了當信號源8停止時(就是說，當開關元件Q2斷開時) 的負載電流II，並且負載電流Il被設定為約DC 500mA。圖26B示出了當一個發光二極體間歇時的負載電流II，並且圖26C示出了當兩個發光二極體間歇時的負載電流II，並且圖 26C示出了當三個發光二極體間歇時的負載電流II，並且圖26E示出了當四個發光二極體間歇時的負載電流II。此外，在每種情況下，開關元件Q2的佔空周期被設定為50%。根據這些仿真結果，發現通過開關元件Q2而間歇的二極體的數目越多，則調製程度增加得越多，但是負載電流Il的平均電流保持恆定。如上文所述，在本實施例中，開關元件Q2與串聯連接的多個發光二極體的一部分並聯連接，並且隨後開關元件Q2根據光學通信信號而接通/斷開。當開關元件Q2接通時， 在與開關元件Q2並聯連接的一部分發光二極體的兩端之間生成短路。此時，串聯連接的二極體的導通電壓根據短路的二極體的數目而減小，於是在DC-DC轉換器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，流到剩餘的發光二極體的負載電流Il增加了由操作電阻和上述差ΔΥ確定的值。由於該增加不是通過誤差放大器Al由反饋系統(恆流反饋系統)引起的，因此負載電流Il瞬時增加，於是可以向光學通信信號提供良好的跟隨能力。這樣，短路的發光二極體的數目增加得越多，負載電流的增加就變得越大。另一方面，儘管較之其中當開關元件Q2斷開時未通過光學通信信號調製負載電流Il 的狀態，負載電流11減小，但是通過恆流反饋電路6中的平均控制來控制該電流值，從而平均電流變為等於調製之前的負載電流。在該照明光通信設備中，用於照明的串聯連接的多個發光二極體LDl至LD8中的一部分根據光學通信信號而間歇地短路，並且由此可以相對於光學通信信號忠實地調製負載電流II。這樣，不會發生電路效率的損失，於是，即使通過光學通信信號調製負載電流 II，負載電流Il的平均值不變。因而，不存在減損照明質量的可能性。如上文所述，在本實施例中，被添加用於光學通信的電路具有簡單配置，但是可以根據具有高頻的光學通信信號忠實地調製光學輸出，並且此外可以提供具有低功耗的照明光通信設備。(實施例I5)參照圖27，圖28A至^C，圖四以及圖30A至30C說明了實施例15的照明光通信設備。圖27示出了用於檢查本實施例的電路操作的仿真電路。在該電路中，串聯電路如包括八個發光二極體LDll至LD18，而串聯電路4b包括八個發光二極體LD21至L擬8，並且兩個串聯電路如、4b通過電流感測電阻器5並聯連接在DC-DC轉換器5的輸出之間。隨後， 開關元件Q2與串聯電路4b的發光二極體LD21至的一部分(例如，發光二極體L擬8) 並聯連接，並且根據光學通信信號而接通/斷開。這裡，在圖27的仿真電路中，信號源8輸出與光學通信信號對應的IOkHz的振蕩信號，並且開關元件Q2通過信號源8而接通/斷開。此外，本實施例的電路配置等於實施例14的電路配置，不同之處在於負載電路包括發光二極體LDll至LD18以及LD21至U^8。因而，對於與實施例14的電路部件對應的電路部件，引用相同的附圖標記，並且省略了說明。圖28A至28C是示出分別流到串聯電路^、4b的負載電流I1、I2以及通過使用上述仿真電路獲得的合成電流13( = 11+12)的仿真結果的波形圖。圖28A示出了其中信號源8停止的狀態下的電流II、12、13，並且負載電流II、12中的每個被設定為約DC 500mA, 並且合成電流13被設定為約DC IA0隨後，圖^B示出了當信號源8輸出IOkHz的矩形波信號(佔空周期是50% )並且一個發光二極體LD^間歇時的負載電流11、12和合成電流13。這裡，串聯電路如的發光二極體未通過開關元件Q2而間歇，於是流到串聯電路如的負載電流Il通常是直流並且未被調製。相反，串聯電路4b的發光二極體通過開關元件Q2而間歇，於是參照平均電流(約500mA)調製流到串聯電路4b的負載電流12。這樣，參照平均電流(IA)調製作為負載電流Il和12的和的合成電流13。此外，在上述仿真電路中，一個發光二極體通過開關元件Q2而接通/斷開。 相反，圖28C是示出當兩個發光二極體通過開關元件Q2而間歇時的電流II、12、13的仿真結果的波形圖。根據該結果，發現調製寬度可以隨通過開關元件Q2而間歇的發光二極體的數目的增加而增加。對於這一點，當開關元件Q2接通時，在與開關元件Q2並聯連接的多個發光二極體中的一部分的兩端之間生成了短路。此時，串聯連接的多個發光二極體的導通電壓根據短路的發光二極體的數目而減小，於是在DC-DC轉換器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，流到剩餘的發光二極體的負載電流 Il增加了由操作電阻和上述電壓差ΔΥ確定的值。由於該增加不是通過誤差放大器Al由反饋系統引起的，因此負載電流Il瞬時增加，於是可以向光學通信信號提供良好的跟隨能力。這樣，短路的發光二極體的數目增加得越多，負載電流的增加就變得越大。另一方面， 儘管較之其中當開關元件Q2斷開時未通過光學通信信號調製負載電流Il的狀態，負載電流Il減小，但是通過恆流反饋電路6中的平均控制來控制該電流值，從而平均電流變為等於調製之前的負載電流。
順便提及，在上述電路中，包括多個發光二極體的兩個串聯電路並聯連接，但是串聯電路的數目不限於兩個並且串聯電路的數目可以等於或大於三個。在圖四中示出的電路中，串聯電路^、4b、k通過電流感測電阻器5並聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間。 串聯電路如包括串聯連接的八個發光二極體LDll至LD18，並且串聯電路4b包括串聯連接的八個發光二極體LD21至L擬8，並且串聯電路如包括串聯連接的八個發光二極體LD31 至LD38。隨後，開關元件Q2與多個發光二極體LD31至LD38中的一部分(例如，發光二極體LD38)並聯連接，並且根據光學通信信號而接通/斷開。圖30A至30C是示出分別流到串聯電路^、4b、k的負載電流I1、I2、I3以及通過使用上述仿真電路獲得的合成電流14( = 11+12+13)的仿真結果的波形圖。圖30A示出了其中信號源8停止的狀態下的電流Il至14，並且負載電流Il至13中的每個被設定為約 DC 500mA,並且合成電流13被設定為約DC 1. 5A。隨後，圖30B示出了當信號源8輸出IOkHz的矩形波信號(佔空周期是50% )並且一個發光二極體LD38間歇時的負載電流Il至13和合成電流14。這裡，串聯電路^、4b 的發光二極體未通過開關元件Q2而間歇，於是流到串聯電路^、4b的負載電流I1、I2通常是直流並且未被調製。另一方面，串聯電路4c的發光二極體LD38通過開關元件Q2而間歇， 於是參照平均電流(約500mA)調製流到串聯電路如的負載電流13。這樣，參照平均電流 (1. 5A)調製作為負載電流Il至13的和的合成電流14。此外，在上述仿真電路中，一個發光二極體LD38通過開關元件Q2而接通/斷開。 相反，圖30C是示出當兩個發光二極體LD37、LD38通過開關元件Q2而間歇時的電流Il至 14的仿真結果的波形圖。根據該結果，發現調製寬度可以隨通過開關元件Q2而間歇的發光二極體的數目的增加而增加，如同實施例14的情況。(實施例I6)參照圖31和圖32A、32B說明了實施例16的照明光通信設備。圖31示出了用於檢查本實施例的電路操作的仿真電路。在該電路中，四個電路塊Bl至B4通過電流感測電阻器5串聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間，並且四個電路塊Bl至B4中的每個包括並聯連接的多個串聯電路4(例如，四個串聯電路)，並且每個串聯電路4包括串聯連接的兩個發光二極體LD1、LD2。隨後，在本電路中，開關元件Q2與電路塊B4中的四個串聯電路4中的一個的兩個發光二極體LD1、LD2中的一部分(即二極體0) 並聯連接。開關元件Q2根據光學通信信號而接通/斷開，但是在圖31的仿真電路中，信號源8輸出與光學通信信號對應的IOkHz的振蕩信號，並且開關元件通過信號源8而接通/斷開。此外，本實施例的電路配置等於實施例14的電路配置，不同之處在於負載電路包括電路塊Bl至B4。因而，對於與實施例14的電路部件對應的電路部件，引用相同的附圖標記，並且省略了說明。圖32A、32B是示出通過使用上述仿真電路獲得的流到負載電路的負載電流Il至 14的仿真結果的波形圖。這裡，電流12流到與開關元件Q2並聯連接的發光二極體LD2。電流Il流到與二極體LD2串聯連接的發光二極體LD1，二極體LD2與開關元件Q2並聯連接。 電流13流到電路塊B4中的其他串聯電路4，電路塊B4包括具有與開關元件Q2並聯連接的二極體LD2的串聯電路4。電流14是流到負載電路的所有電流的合成電流。圖32A示出了當信號源8停止時，就是說，當開關元件Q2斷開時的電流Il至14。 每個負載電流Il至13被設定為約500mA。流到每個電路塊Bl至B4中的四個串聯電路4中的每個的負載電流被設定為約500mA，並且因而合成電流14變為約DC 2A。圖32B示出了當信號源8輸出IOkHz的矩形波信號(佔空周期是50% )並且開關元件Q2接通/斷開並且由此上述發光二極體LD2間歇時的負載電流Il至13和合成電流14。這裡，當開關元件Q2斷開時，流到間歇的二極體LD2的電流12變為約500mA，並且當開關元件Q2接通時，流到間歇的二極體LD2的電流12變為OA。另一方面，當開關元件 Q2斷開時，流到與該二極體LD2串聯連接的二極體LDl的電流Il變為約500mA，並且當開關元件Q2接通時，流到與該二極體LD2串聯連接的二極體LDl的電流Il增加由導通電壓的減小確定的改變量。當開關元件Q2斷開時，流到電路塊B4中的其他串聯電路的電流13 隨著電流Il的增加而略微減小，但是在非調製時參照電流值(約2A)調製合成電流14。在本電路中，如同每個上述實施例，負載電路的導通電壓根據開關元件Q2的接通操作而減小。由此，負載電流瞬時增加。由於該增加不是通過誤差放大器Al由反饋系統引起的，因此負載電流Il瞬時增加，於是可以向光學通信信號提供良好的跟隨能力。另一方面，儘管較之其中當開關元件Q2斷開時未通過光學通信信號調製負載電流11的狀態，負載電流Il減小，但是通過恆流反饋電路6中的平均控制來控制該電流值，從而平均電流變為等於調製之前的負載電流。因此，被添加用於光學通信的電路具有簡單配置，但是可以根據具有高頻的光學通信信號忠實地調製光學輸出，並且此外可以提供具有低功耗的照明光通信設備。此外，在本電路中，32個發光二極體中的僅一個發光二極體根據光學通信信號而間歇，並且由此合成電流14具有低調製程度。相反，如果間歇地短路的發光二極體的數目增加，則合成電流14可以獲得高調製程度。所需的調製程度取決於接收器的靈敏度，並且如果接收器採用用於檢測照明光強度的差異的接收系統，則可以接收光學調製信號，即便調製程度是微弱的。(實施例Π)參照圖33A至33D和圖34A至34C說明了實施例17的照明光通信設備。圖33A 是本實施例的電路圖。在照明光通信設備10中，串聯電路4和限流元件9(負載改變元件) 通過電流感測電阻器5串聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間(就是說，平滑電容器Cl的兩端之間)。串聯電路4包括串聯連接的多個發光二極體LDl至LD4 (例如，四個二極體)。 隨後，開關元件Q2連接在限流元件9的兩端之間並且根據光學通信信號而接通/斷開。此外，本實施例的電路配置等於實施例14中說明的圖23A的電路配置，不同之處在於負載電路包括發光二極體LDl至LD4和限流元件9。因而，對於與實施例14的電路部件對應的電路部件，引用相同的附圖標記，並且省略了說明。而且，在照明光通信設備10中，開關元件Q2根據光學通信信號而接通/斷開，並且由此限流元件9在其兩端之間被短路或開路。因此，可以根據光學通信信號調製流到發光二極體的負載電流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可以包括二極體D1。該二極體Dl是通用的二極體，並且可以根據所需的調製程度來選擇二極體的數目和二極體的類型。實施例14的二極體Dl是用於以可見光進行照射的發光二極體，但是該二極體Dl可以是以可見光以外的光(例如，紅外光)進行照射的發光二極體，並且即使該二極體Dl是發紅外光二極體，仍可以使用紅外光接收器接收該紅外光。
隨後，圖33C是包括電阻器R2的限流元件9的圖示，並且可以根據所需的調製程度來設定其電阻值。隨後，圖33D是包括二極體Dl和電阻器R2的並聯電路的限流元件9的圖示，並且在一些情況下，限流元件9可以包括二極體Dl和電阻器R2的串聯電路。圖34A、34B中的每個是並聯連接的多個串聯電路(例如，兩個電路如、4b)的電路圖，並且每個串聯電路如、仙包括串聯連接的多個發光二極體(例如，四個二極體)。在圖 34A的電路中，限流元件9連接到其中兩個串聯電路^、4b連結在一起的點，並且開關元件 Q2與限流元件9並聯連接。在圖34B的電路中，限流元件9僅與串聯電路4b串聯連接，並且開關元件Q2與限流元件9並聯連接。隨後，在圖34C的電路中，多個電路塊Bl至B4串聯連接，並且每個電路塊Bl至B4包括並聯連接的多個串聯電路(例如，兩個串聯電路)，並且每個串聯電路包括串聯連接的多個發光二極體(例如，兩個二極體)。在該電路中，限流元件9與電路塊B4的一個串聯電路串聯連接，並且開關元件Q2與限流元件9並聯連接。通過這種方式，當限流元件9與發光二極體串聯連接並且與限流元件9並聯連接的開關元件Q2根據光學通信信號而斷開時，在限流元件9中生成壓降或電壓分布並且由此提供給發光二極體的電壓減小該壓降或電壓分布，於是負載電流也減小。隨後，當開關元件Q2根據光學通信信號而接通時，限流元件9中的壓降或電壓分布小時，於是提供給發光二極體的電壓隨負載電流的增加而增加。提供給二極體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，由於該增加或減小不是通過誤差放大器Al由反饋系統 (恆流反饋電路6)引起的，因此負載電流瞬時增加或減小，於是可以向光學通信信號提供良好的跟隨能力。此外，通過恆流反饋電路6中的平均控制來控制負載電流，從而平均值變為等於非調製時的負載電流的值。這樣，將限流元件9和開關元件Q2添加到現有的LED發光裝置，並且由此可以容易地添加照明光通信功能。這樣，通過選擇具有期望特性的限流元件9可以實現所需的調製光程度，並且換言之，可以根據接收器20的靈敏度細微地調整調製光。因而，可以實現最適當的光學通信。此外，在上述實施例14至16的每個電路中，不同於使開關元件Q2與一部分發光二極體並聯連接，限流元件9可以與該部分二極體串聯連接，並且開關元件Q2可以與限流元件9並聯連接並且根據光學通信信號而接通/斷開。在該情況下，如同每個實施例的電路，可以根據光學通信信號調製負載電流。這樣，在本實施例中，多個發光二極體不是必不可缺的。作為極端示例，限流元件 9可以與一個發光二極體串聯連接，並且開關元件Q2可以與限流元件9並聯連接，並且限流元件9可以通過開關元件Q2而接通/斷開。(實施例18)參照圖35A、35B說明了實施例18的照明光通信設備。圖35A是本實施例的電路圖。在照明光通信設備10中，若干類別的發光二極體LD1、LD2、LD3(例如，四個)通過電流感測電阻器5串聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間(就是說，連接在平滑電容器Cl的兩端之間)。此外，三個類別的發光二極體LD1、LD2、LD3具有不同的發射顏色(例如，紅色、 綠色、藍色的三個類別)。若干類別的發光二極體按發射顏色的差異被分為多個組(例如， 第一、第二和第三組)，並且隨後每個組中的多個發光二極體串聯連接。就是說，多個二極體LDl屬於第一組並且具有相同的發射顏色並且串聯連接。多個二極體LD2屬於第二組並且具有相同的發射顏色並且串聯連接。多個二極體LD3屬於第三組並且具有相同的發射顏色並且串聯連接。隨後，在第一、第二和第三組中，開關元件Q21、Q22、Q23分別與多個發光二極體LD1、LD2、LD3的一部分(例如，一個二極體)並聯連接，並且分別根據各個光學通信信號Si、S2、S3而接通/斷開。此外，本實施例的電路配置等於實施例14中說明的圖23A的電路配置，不同之處在於負載電路包括發光二極體LDl至LD3。因而，對於與實施例14的電路部件對應的電路部件，引用相同的附圖標記，並且省略了說明。這裡，開關元件Q21、Q22、Q23分別根據光學通信信號S1、S2、S3而接通/斷開，並且如實施例14，多個發光二極體LD1、LD2、LD3的一部分分別被短路，並且由此這些光學輸出被調製。這樣，如果接收器20可以識別從照明光通信設備10輸出的光的色溫，則可以沒有幹擾地接收三個類別的信號。因而，較之單色發光二極體，可通過光學通信傳送的信息量增加到三倍。此外，在上述電路中，若干類別的多個發光二極體具有不同的發射顏色並且串聯連接。相反，如圖35B中所示，多個串聯電路^、4b、k可以分別包括串聯連接的多個發光二極體LD1、LD2、LD3，並且可以並聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間。在該電路中，串聯電路^、4b、k通過電流感測電阻器5並聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間，並且這樣串聯電路如、仙、如的二極體0)1、0)2、0)3分別具有不同的發射顏色(例如，紅色、綠色、藍色的三個類別)，並且每個串聯電路中的二極體串聯連接。此外，如同圖35A的電路，多個發光二極體LDl屬於第一組並且具有相同的發射顏色(例如，紅色)，並且二極體LD2屬於第二組並且具有相同的發射顏色(例如，綠色)，並且二極體LD3屬於第三組並且具有相同的發射顏色(例如，藍色)。隨後，在第一、第二和第三組中，開關元件Q21、Q22、Q23分別與多個發光二極體LD1、LD2、LD3的一部分(例如，一個二極體)並聯連接。而且，在該電路中，開關元件Q21、Q22、Q23分別根據各個光學通信信號S1、S2、S3而接通/斷開，並且如實施例14，多個發光二極體LD1、LD2、LD3的一部分分別被短路，並且由此這些光學輸出被調製。這樣，如果接收器20可以識別從照明光通信設備10輸出的光的色溫，則可以沒有幹擾地接收三個類別的信號。因而，較之單色發光二極體，可通過光學通信傳送的信息量增加到三倍。隨後，在本電路中，如實施例17中說明的，限流元件9可以與發光二極體串聯連接並且開關元件可以與限流元件9並聯連接並且可以通過開關元件的接通/斷開操作調製負載電流。(實施例19)參照圖36A、36B，圖37A至37C，圖38以及圖39A至39C說明了實施例19的照明
光通信設備。圖36A是本實施例的電路圖。在照明光通信設備10中，多個串聯電路^、4b (例如，兩個串聯電路)通過電流感測電阻器5並聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間，並且分別包括串聯連接的多個發光二極體LD1、ID2。隨後，開關元件Q2與串聯電路4b的發光二極體LD2串聯連接並且根據光學通信信號而接通/斷開。此外，本實施例的電路配置等於實施例14中說明的圖23A的電路配置，不同之處在於負載電路包括發光二極體LD1、ID2。因而，對於與實施例14的電路部件對應的電路部件，引用相同的附圖標記，並且省略了說明。圖36B示出了用於檢查圖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轉換器2。隨後，串聯電路^、4b通過電流感測電阻器5並聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間，並且分別包括串聯連接的八個二極體LDl和串聯連接的八個二極體ID2。開關元件Q2與二極體LD2串聯連接，並且通過信號源8而接通/斷開，信號源8輸出與光學通信信號對應的IOkHz的振蕩信號。圖37A、37B是示出通過使用上述仿真電路獲得的負載電流II、12、13的仿真結果的波形圖。此外，負載電流Il流到包括發光二極體LDl的串聯電路如，並且負載電流12流到包括發光二極體LD2的串聯電路4b，並且負載電流13是負載電流II、12的合成電流。圖37A示出了當信號源8停止(開關接通)，並且每個負載電流II、12被設定為約DC 500mA，並且合成電流13被設定為約DC IA時的電流Il至13。圖37B示出了當信號源8輸出IOkHz的矩形波信號(佔空周期是50% )並且包括二極體LD2的串聯電路4b間歇時的電流Il至13。這裡，串聯電路如未連接到開關元件 Q2，並且流到串聯電路如的電流Il變為約700mA。另一方面，串聯電路4b連接到開關元件 Q2，並且流到串聯電路4b的電流12變為具有約700mA的峰值和OA的底值的矩形波電流。 因此，合成電流13相對於平均值(IA)以約300mA的振幅正地和負地振蕩。隨後，圖37C示出了當從信號源8輸出矩形波信號並且其佔空周期是75%時的電流Il至13。如果佔空周期被設定為大於50%，則較之其中佔空周期被設定為50%的狀態，合成電流13的峰值可能減小，同時平均電流保持恆定。順便提及，在圖36A、36B的電路中，兩個串聯電路^、4b並聯連接在DC-DC轉換器 2的輸出之間，但是串聯電路的數目不限於兩個。如圖38中所示，例如，三個串聯電路如、 4b、k可以並聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間，並且可以分別包括串聯連接的八個發光二極體LD1、LD2、LD3。在該電路中，開關元件Q2與包括八個發光二極體LD3的串聯電路 4c串聯連接，並且根據光學通信信號而接通/斷開。這裡，圖39A至39C是示出分別流到串聯電路^、4b3c的負載電流II、12、13以及合成電流14的仿真結果的波形圖。圖39A示出了當信號源8停止(開關元件Q2接通)，並且每個負載電流II、12、13 被設定為約DC 500mA,並且合成電流14被設定為約DC 1. 5A時的電流Il至14。隨後，圖39B示出了當信號源8輸出IOkHz的矩形波信號(佔空周期是50% )並且開關元件Q2使包括發光二極體LD3的串聯電路如間歇時的電流Il至14。這裡，串聯電路如、仙未連接到開關元件Q2，並且分別流到串聯電路^、4b的每個電流11、12變為約DC 600mA。另一方面，串聯電路如連接到開關元件Q2，並且流到串聯電路如的電流13變為具有約600mA的峰值和OA的底值的矩形波電流。因此，合成電流14相對於平均值(1. 5A) 以約300mA的振幅正地和負地振蕩。隨後，圖39C示出了當從信號源8輸出矩形波信號並且其佔空周期是75%時的電流Il至14。在該情況下，流到串聯電路如的電流13變為具有約550mA的峰值和OA的底值的矩形波電流。儘管合成電流14變為參照平均值(1. 5A) 的調製信號，但是電流13的峰值被抑制並且由此合成電流14的峰值也被抑制到約1. 65A。 通過這種方式，如果佔空周期被設定為大於50%，則較之其中佔空周期被設定為50%的狀態，合成電流14的峰值可能減小，同時平均電流保持恆定。此外，當多於三個包括二極體的電路並聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間時，開關元件Q2可以連接到其中除了一個電路以外的其他電路集總在一起的點。在該情況下，開關元件Q2根據光學通信信號而接通/斷開，並且由此其他電路間歇地接通/斷開並且可以調製負載電流。如上文所述，在本實施例中，多個發光二極體並聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間並且開關元件Q2與多個發光二極體的一部分串聯連接。這樣，本實施例基於多個發光二極體並聯連接的前提。在下文中討論原因。如圖40中所示，多個發光二極體LDl串聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間，並且開關元件Q2與多個發光二極體串聯連接。隨後，圖41A、41B示出了圖40中示出的電路的負載電流的仿真結果。圖41A示出了當信號源8停止(開關元件Q2接通)時的負載電流Il和DC-DC轉換器2的輸出電壓VI，並且這樣電流Il約為DC 500mA,並且輸出電壓Vl 約為DC 26V。另一方面，圖41B示出了當信號源8輸出IOkHz的矩形波信號(佔空周期是50% ) 並且包括發光二極體LDl的串聯電路4通過開關元件Q2而間歇時的電流Il和輸出電壓 VI。在該仿真結果中，電流Il的峰值約為6. 5A，並且輸出電壓Vl約為140V，並且因而電路不適於實際使用。通過恆定電流的平均控制根據負載電流Il的平均值來控制輸出電壓VI。 因此，在負載電流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功能，否則DC-DC轉換器2輸出最高電壓並且由此引起以上現象。因而，有必要避免負載電路完全中斷的無負載條件。出於這一觀點，當多個電路包括多個發光二極體並且並聯連接，並且僅部分電路高速地間歇地接通/斷開時，可以適當地調製負載電流II，並且原因解釋如下。就是說，當部分電路斷開時，DC-DC轉換器2的負載減小，於是如果正常執行DC-DC轉換器2的恆流控制，則應執行反饋控制以便增加流到發光二極體的負載電流。然而，當部分電路以諸如 IOkHz的高速接通/斷開時，通過恆流反饋電路6的PI控制不能獲得誤差放大器Al的增益。結果，負載電流Il減小並且輸出電壓Vl增加。接著，當開關元件Q2接通時，負載電流按上述的部分電路的斷開時段期間的輸出電壓Vl的增加而增加。然而，當時間軸延伸時， 執行恆定電流的平均控制並且負載電流的平均值被控制為預定的電流值(目標值)。通過這種方式，當開關元件Q2以約IOkHz的高頻接通/斷開並且由此部分電路斷開時，恆流反饋電路6的反饋控制由於高頻域而不起作用。因而，負載電流僅由發光二極體的數目的增加和減少來確定，並且可以以極高的速度來調製負載電流。因此，在照明光通信設備中，被添加用於通信的電路具有簡單配置，但是可以根據具有高頻的光學通信信號忠實地調製輸出光。此外，可以提供具有低功耗的照明光通信設備。此外，在本實施例中，多個發光二極體不一定串聯連接。例如，多個電路中的每個可以包括一個發光二極體，並且多個電路可以並聯連接，並且開關元件Q2可以與一個電路串聯連接。(實施例2O)參照圖42說明了實施例20的照明光通信設備。圖42是本實施例的照明光通信設備10的電路圖。在設備10中，多個串聯電路 ^、4b、k通過電流感測電阻器5並聯連接在DC-DC轉換器2的輸出之間。串聯電路如、仙、 4c包括若干類別(例如，三個類別)的具有不同的發射顏色的發光二極體LD1、LD2、LD3，並且每個串聯電路中的三個發光二極體串聯連接。隨後，開關元件Q21、Q22、Q23分別與串聯電路^、4b、k串聯連接，並且分別根據光學通信信號Si、S2、S3而接通/斷開。開關元件 Q21、Q22、Q23被控制為不同時斷開。此外，本實施例的電路配置等於實施例14中說明的圖 23A的電路配置，不同之處在於負載電路包括發光二極體LD1、LD2、LD3。因而，對於與實施例14的電路部件對應的電路部件，引用相同的附圖標記，並且省略了說明。在本實施例中，當開關元件Q21、Q22、Q23分別根據光學通信信號Si、S2、S3而接通/斷開時，如上述實施例14，發光二極體LD1、LD2、LD3間歇地接通/斷開並且由此可以調製光學輸出。這樣，如果接收器20可以識別從照明光通信設備10輸出的光的色溫，則可以沒有幹擾地接收三個類別的信號。因而，較之單色發光二極體，可通過光學通信傳送的信息量增加到三倍。此外，在該情況下，有必要控制開關元件Q21、Q22、Q23，從而所有串聯電路^、4b、k不同時斷開並且從而不生成無負載條件。此外，在本實施例中，每個串聯電路中的三個發光二極體不一定串聯連接，並且作為極端示例，每個串聯電路可以包括一個發光二極體。(實施例2I)參照圖43A至43D說明了實施例21的照明光通信設備。在上述照明光通信設備中，開關元件Q2與發光二極體並聯或串聯連接，並且根據光學通信信號而接通/斷開，並且由此調製負載電流並且可以調製光學輸出。因而，認為開關元件Q2被添加到現有的LED發光裝置並且由此可以容易地添加光學通信功能。此外，為了安全，期望用於發光的電路與用於生成光學通信信號的電路電氣絕緣。圖43A是通過將通信單元30添加到現有的發光裝置IOA而提供的照明光通信設備的電路圖。此外，對於與圖23A中示出的照明光通信設備10的電路部件對應的電路部件， 引用相同的附圖標記，並且省略了說明。發光裝置IOA包括通信單元30可與其連接的連接器CN1，並且這樣將連接器CNl 設置在DC-DC轉換器2的輸出之間。隨後，多個發光二極體LDl (例如，四個二極體)串聯連接在連接器CNl和DC-DC轉換器2的高壓輸出側(就是說，平滑電容器Cl的高壓側)。 隨後，電流感測電阻器5串聯連接在連接器CNl和DC-DC轉換器2的低壓輸出側(就是說， 平滑電容器Cl的低壓側)。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。隨後，實施例17中說明的限流元件9和開關元件Q2並聯連接在連接器CN2的端子之間。在該通信單元30中，開關元件Q2根據從外部通信電路40輸入到輸入端子tl的光學通信信號Sl而接通/斷開。隨後，通信電路40通過內建到通信單元30的變壓器Tl與發光裝置IOA電氣絕緣。在本電路中，定時器IC 31 (例如，National Semiconductor公司的LMC555)，電阻器R11、R12，和電容器ClO構成了不穩定多路振動器。 該不穩定多路振動器以比光學通信信號Sl的頻率足夠高的頻率(例如，IMHz)振蕩。來自定時器IC 31的輸出信號被輸入到AND門ICl的一個輸入端。光學通信信號Sl被輸入到 AND門ICl的另一輸入端，並且隨後光學通信信號Sl和來自定時器IC 31的輸出信號的邏輯和被輸入到緩衝器IC2，並且隨後通過耦合電容器Cll激勵絕緣變壓器Tl的初級繞組。 這樣，通過9. 6kHz的光學通信信號Sl調製IMHz的載波頻率，並且由此在絕緣變壓器Tl 的次級繞組中喚起高頻電壓，並且該高頻電壓被整流並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體Dll、D12和電容器C12、C13。用於驅動開關元件Q2的柵極的緩衝器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，並且隨後被輸入到緩衝器 IC3。通過該波形整形移除IMHz的頻率分量並且由此再現光學通信信號Si。隨後，驅動作為MOSFET的開關元件Q2的柵極。此外，還認為絕緣變壓器Tl僅由光學通信信號Sl驅動並且開關元件Q2由絕緣變壓器Tl的輸出直接驅動。在該情況下，通信單元30需要擴升 (upsizing)絕緣變壓器Tl以及用於獲得忠實於光學通信信號Sl的驅動波形的器件。通過這種方式，在上述電路中，通信單元30被應用於圖23A中示出的電路。相反， 通信單元30可以應用於上述實施例14至18中的照明光通信設備。在該情況下，圖3 至 33D中示出的限流元件9可以被內建到通信單元30，並且限流元件9可以與開關元件Q2並聯連接。而且，本實施例的通信單元30可以應用於實施例19、20的照明光通信設備，並且在該情況下，限流元件9不一定與開關元件Q2並聯連接。通過這種方式，限流元件9和開關元件Q2內建到通信單元30。隨後，通信單元30 通過用於連接的機械元件的連接器CNl和CN2連接到負載電路4。由此，當將光學通信功能添加到沒有光學通信功能的現有的發光裝置IOA時，除了安裝連接器CNl之外，不必向現有的發光裝置IOA添加特殊事物。這樣，開關元件Q2通過絕緣變壓器Tl與生成光學通信信號Sl的通信電路40電氣絕緣，並且由此可以保證通信電路40和發光裝置IOA之間的絕緣。此外，通過作為絕緣部件的絕緣變壓器Tl從通信電路40提供用於驅動開關元件Q2的功率。因而，不必添加特殊的事物，諸如用於驅動開關元件Q2的功率位於現有的發光裝置IOA中。此外，圖43C示出了通信單元30的另一電路示例，並且該電路被配置為通過光電耦合器PCl將從外部輸入的光學通信信號Sl傳遞到門元件IC3的輸入端，並且通過門元件 IC3驅動開關元件Q2。儘管在該電路中，有必要從發光裝置的DC-DC轉換器2接收用於驅動門元件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 的電路配置可以簡化。隨後，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脈衝變壓器T2將光學通信信號Sl傳遞到門元件IC3的輸入端，並且驅動開關元件Q2。 而且，在該電路中，通信單元30的電路配置可以簡化。此外，在每個上述實施例中，發光二極體被用作光源，但是不同於發光二極體，可以使用有機電致發光(有機發光二極體)。儘管已參照特定的優選實施例描述了本發明，但是在不偏離本發明，即權利要求的真實精神和範圍的情況下，本領域的技術人員可以進行許多修改和變化。
3權利要求
1.一種照明光通信設備，包括 恆流源；平滑電路，連接到所述恆流源的輸出； 負載電路，包括發光二極體並且連接到所述恆流源的輸出； 負載改變元件；以及開關元件，其中所述負載改變元件被配置為當被添加到所述負載電路時，部分地改變所述負載電路的負載特性，其中所述開關元件被配置為根據二進位光學通信信號確定是否將所述負載改變元件添加到所述負載電路。
2.根據權利要求1所述的照明光通信設備，其中所述負載改變元件是與所述發光二極體串聯連接的電阻器， 其中所述開關元件與所述電阻器並聯連接。
3.根據權利要求1所述的照明光通信設備，其中所述負載改變元件包括恆壓電路部分，所述恆壓電路部分至少包括與所述發光二極體串聯連接的恆壓元件，其中所述開關元件與所述恆壓電路部分並聯連接。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的照明光通信設備，其中所述負載電路包括多個負載電路，所述多個負載電路並聯連接在所述恆流源的輸出之間，其中所述多個負載電路中的至少一個配備有所述負載改變元件和所述開關元件。
5.根據權利要求4所述的照明光通信設備，其中所述多個負載電路中的每個包括所述開關元件和具有相對於每個負載電路不同的發射顏色的所述發光二極體。
6.根據權利要求1所述的照明光通信設備，其中所述負載電路包括所述發光二極體，所述發光二極體包括串聯連接的多個發光二極體，其中所述開關元件與所述多個發光二極體中的一部分並聯連接。
7.根據權利要求1所述的照明光通信設備，其中所述負載電路包括多個負載電路，所述多個負載電路並聯連接在所述恆流源的輸出之間，其中所述多個負載電路中的每個包括所述發光二極體，所述發光二極體包括串聯連接的多個發光二極體，其中所述發光二極體具有相對於每個負載電路不同的發射顏色， 其中所述多個負載電路中的每個中的所述開關元件與所述多個發光二極體中的一部分並聯連接。
8.根據權利要求1所述的照明光通信設備，其中所述負載電路包括多個負載電路，所述多個負載電路並聯連接在所述恆流源的輸出之間，其中所述開關元件與所述多個負載電路中的至少除一個負載電路以外的一個或更多個負載電路串聯連接，其中所述負載改變元件是所述開關元件所串聯連接的所述一個或更多個負載電路。
9.根據權利要求1所述的照明光通信設備，進一步包括佔空調節單元，用於改變所述光學通信信號的接通/斷開佔空比。
10.根據權利要求1所述的照明光通信設備，其中所述恆流源包括恆流反饋系統，所述恆流反饋系統包括生成DC輸出的轉換器、根據流到所述負載電路的負載電流生成壓降的電流感測單元、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單元中生成的壓降和預定參考電壓之間的差， 其中所述控制器控制所述轉換器的輸出，從而所述負載電流的平均值根據所述差放大單元的輸出變為通常恆定。
11.根據權利要求10所述的照明光通信設備，其中所述恆流所饋系統配備有相位補償電路，所述相位補償電路包括積分元件，並且調整所述差放大單元的輸出的相位。
12.根據權利要求1所述的照明光通信設備，進一步包括通信單元，其中用於生成所述光學通信信號的信號生成電路、所述負載改變元件和所述開關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用於連接的機械元件連接到所述負載電路。
13.根據權利要求1所述的照明光通信設備，進一步包括絕緣部件，所述絕緣部件使所述開關元件與用於生成所述光學通信信號的所述信號生成電路電氣絕緣。
14.根據權利要求13所述的照明光通信設備，其中所述光學通信信號包括若干不同類別的光學通信信號，並且按信號差異而分為多個信號組，其中所述絕緣部件包括多個絕緣部件， 其中所述開關元件位於所述多個信號組中的每個中，其中所述多個絕緣部件中的每個被設置為使所述信號生成電路與所述開關元件電氣絕緣。
15.根據權利要求1所述的照明光通信設備，進一步包括載波生成單元，生成載波，所述載波被設定為具有比所述光學通信信號高的頻率，並且由此所述載波能夠與所述光學通信信號分離；調製單元，通過所述載波來調製所述光學通信信號； 絕緣變壓器，連接在所述調製單元和所述開關元件之間；以及解調單元，將通過從所述絕緣變壓器的輸出移除所述載波而獲得的信號輸出到所述開關元件。
16.根據權利要求1所述的照明光通信設備， 其中所述發光二極體是有機發光二極體。
全文摘要
一種照明光通信設備包括恆流源；平滑電容器，連接到恆流源的輸出；負載電路，包括發光二極體並且連接到恆流源的輸出；負載改變元件，被添加到負載電路並且由此部分地改變負載電路的負載特性；以及開關元件，被配置為根據二進位光學通信信號確定是否將負載改變元件添加到負載電路。
文檔編號H05B37/02GK102386976SQ201110256209
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月25日 優先權日2010年8月25日
發明者山崎茂章, 鹽濱英二, 西野博之 申請人:松下電工株式會社