特許 6563630 光送信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6563630

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】光送信装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 21/647 20110101AFI20190808BHJP

   H04N 21/61 20110101ALI20190808BHJP

   H04B 1/18 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   H04N21/647

   H04N21/61

   H04B1/18 B

   H04B1/18 D

【請求項の数】1

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-198643(P2014-198643)

(22)【出願日】2014年9月29日

(65)【公開番号】特開2016-72745(P2016-72745A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2017年8月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000113665

【氏名又は名称】マスプロ電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】平岡 佑一

【審査官】 長谷川 素直

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１１５０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４３５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０５０９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７１７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１５０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１８０２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２４２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 藤原陽祐，６月中旬スタート？ ４Ｋテスト放送が分かるＱ＆Ａ２２，ＨｉＶｉ，日本，株式会社ステレオサウンド，２０１４年 ４月１７日，第32巻, 第5号，p.24-29

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ２１／００−２１／８５８

Ｈ０４Ｎ ７／２２

Ｈ０４Ｂ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地上波受信アンテナから同軸ケーブルを介して伝送されてくる地上放送信号を入力するための同軸入力端子である地上波入力端子と、
前記地上放送信号よりも周波数が高く、周波数帯域が広い広帯域放送信号を光信号に変換してなる光伝送信号、を入力するための光入力端子である広帯域信号入力端子と、
前記広帯域信号入力端子を介して入力された前記光伝送信号を前記広帯域放送信号に変換する第１の光／電気変換部と、
ＣＡＴＶシステムにおいて光ケーブルを介して端末側に伝送され、前記広帯域放送信号よりも周波数が低いＣＡＴＶ信号を光信号に変換してなる光伝送信号、を入力するための光入力端子であるＣＡＴＶ信号入力端子と、
前記ＣＡＴＶ信号入力端子を介して入力された前記光伝送信号を前記ＣＡＴＶ信号に変換する第２の光／電気変換部と、
前記第２の光／電気変換部から出力される前記ＣＡＴＶ信号と、前記地上波入力端子を介して入力された前記地上放送信号との何れか一方を選択して出力する信号選択部と、
前記信号選択部から出力される前記ＣＡＴＶ信号又は前記地上放送信号と、前記第１の光／電気変換部から出力される前記広帯域放送信号とを混合する混合部と、
前記混合部からの出力信号を光信号に変換する電気／光変換部と、
前記電気／光変換部から出力される光信号を光伝送信号として端末側の光ケーブルに出力するための光出力端子と、
を備えたことを特徴とする光送信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光信号及び電気信号からなるテレビ放送信号を混合して出力する光送信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、光ケーブルを介して伝送されてきた地上デジタル放送信号（光信号）と、同軸ケーブルを介して伝送されてきた地上アナログ放送信号（電気信号）とを混合して、ＣＡＴＶシステムの端末側に出力するよう構成された、混合器内蔵型受信機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１８３３０９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記提案の混合器内蔵型受信機においては、光ケーブルを介して伝送されてきた光信号を電気信号に変換し、その変換後の電気信号の信号レベルを調整する。そして、そのレベル調整後の電気信号と、同軸ケーブルを介して伝送されてきた電気信号とを、各信号を選択的に通過させるフィルタ（ハイパスフィルタとローパスフィルタ）を介して混合回路に入力することにより、混合回路にて各信号を混合し、端末側の同軸ケーブルに出力するよう構成されている。

【0005】

このため、上記提案の混合器内蔵型受信機から出力される放送信号は、電気信号であり、同軸ケーブルからなる端末側の伝送経路が長くなると、その伝送経路での減衰量が大きくなって、端末側に所望レベルの放送信号を伝送できなくなることが考えられる。

【0006】

つまり、特許文献１に記載の混合器内蔵型受信機は、テレビの地上デジタル放送信号と地上アナログ放送信号とを混合するためのものであり、出力信号の周波数は最大でも７７０ＭＨｚであることから、端末側のケーブル長が余程長くならない限り、同軸ケーブルで大きく減衰することはない。

【0007】

しかし、ＢＳ、ＣＳ等の衛星放送信号や、ウルトラハイビジョン若しくはスーパーハイビジョンと呼ばれる４Ｋ、８Ｋの高精細映像の放送信号では、放送信号の周波数が数ＧＨｚ若しくはそれ以上になる。

【0008】

このため、上記特許文献１に記載の技術を使ってこれらの放送信号を混合し、その混合信号を電気信号の状態で出力するようにすると、その電気信号の高周波領域が端末側の伝送ケーブルで大きく減衰し、端末側に所望レベルの放送信号を伝送できなくなることが考えられる。

【0009】

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、光ケーブル及び同軸ケーブルを介して入力される各種放送信号を混合して端末側に出力する装置において、その放送信号が衛星放送若しくはそれ以上の周波数帯域であっても、光ケーブルを使って端末側に低損失で伝送できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の光送信装置は、
光ケーブルを介して伝送され、所定周波数帯の第１放送信号を光信号に変換してなる光伝送信号を入力するための光入力端子と、
同軸ケーブルを介して伝送され、前記第１放送信号とは周波数が異なる第２放送信号を入力するための同軸入力端子と、
前記光入力端子を介して入力された光伝送信号を前記第１放送信号に変換する光／電気変換部と、
前記光／電気変換部から出力される前記第１放送信号と、前記同軸入力端子を介して入力された前記第２放送信号とを混合する混合部と、
前記混合部からの出力信号を光信号に変換する電気／光変換部と、
前記電気／光変換部から出力される光信号を光伝送信号として端末側の光ケーブルに出力するための光出力端子と、
を備えたことを特徴とする。

【0011】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光送信装置において、
前記光入力端子として、ＣＡＴＶシステムにおいて光ケーブルを介して端末側に伝送されてくる光伝送信号を入力するＣＡＴＶ信号入力端子を備え、
前記同軸入力端子として、衛星受信アンテナから同軸ケーブルを介して伝送されてくる衛星放送信号を入力する衛星信号入力端子を備えたことを特徴とする。

【0012】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光送信装置において、
地上波受信アンテナから同軸ケーブルを介して伝送されてくる地上放送信号を入力するための地上波入力端子と、
前記光／電気変換部から出力される前記第１放送信号としてのＣＡＴＶ信号と、前記地上波入力端子を介して入力された前記地上放送信号との何れか一方を選択して、前記混合部に入力する信号選択部と、
を備え、前記混合部は、前記信号選択部にて選択されたＣＡＴＶ信号又は前記地上放送信号と、前記衛星信号入力端子を介して入力された前記第２放送信号としての前記衛星放送信号と、を混合するように構成されていることを特徴とする。

【0013】

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の光送信装置において、
前記光入力端子として、前記ＣＡＴＶ信号入力端子に加えて、
前記衛星放送信号よりも周波数が高く、１チャンネル当たりの周波数帯域が広い広帯域放送信号を光信号に変換してなる光伝送信号を入力するための広帯域信号入力端子、
を備えたことを特徴とする。

【0014】

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の光送信装置において、
前記同軸入力端子として、地上波受信アンテナから同軸ケーブルを介して伝送されてくる地上放送信号を入力する地上波入力端子を備え、
前記光入力端子として、前記地上放送信号よりも周波数が高く、１チャンネル当たりの周波数帯域が広い広帯域放送信号を光信号に変換してなる光伝送信号を入力するための広帯域信号入力端子を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明の光送信装置は、光ケーブルを介して伝送されてくる光伝送信号を入力するための光入力端子と、同軸ケーブルを介して伝送されてくる第２放送信号を入力するための同軸入力端子とを備える。

【0016】

そして、光／電気変換部が、光入力端子を介して入力された光伝送信号を、光信号に変換する前の元の第１放送信号に変換する。
この第１放送信号は、混合部において、同軸入力端子を介して入力される第２放送信号と混合され、その混合部からの出力（つまり、第１放送信号と第２放送信号とを混合した放送信号（電気信号））は、電気／光変換部にて光信号に変換されて、光出力端子から出力される。

【0017】

このため、本発明の光送信装置によれば、混合部にて混合された放送信号を、光ケーブルを介して端末側まで伝送することが可能となり、同軸ケーブルを介して伝送するように構成された従来装置に比べ、放送信号を、信号レベル若しくは信号品質を低下させることなく端末側まで伝送することができるようになる。

【0018】

ここで、本発明の光送信装置は、請求項２に記載のように、光入力端子としてＣＡＴＶ信号入力端子を備え、同軸入力端子として衛星信号入力端子を備えるように構成してもよい。そして、このようにすれば、ＣＡＴＶシステムにおいて端末側に伝送されるＣＡＴＶ信号と、衛星受信アンテナにて受信された衛星放送信号とを混合し、その混合信号を光信号に変換して、端末側まで伝送できるようになる。

【0019】

また、この場合、請求項３に記載のように、光送信装置には、更に、地上波入力端子と、信号選択部と、を設けるようにしてもよい。
つまり、地上波受信アンテナにて受信される地上放送信号は、通常、周波数変換することなく、ＣＡＴＶシステムでも伝送される。このため、光／電気変換部にて光伝送信号から変換されるＣＡＴＶ信号には、地上波入力端子に入力される地上放送信号と同一周波数帯の放送信号が含まれることになり、これら両信号を混合部にて混合することはできない。

【0020】

そこで、請求項３に記載の光送信装置では、地上波受信アンテナから入力される地上放送信号と、光／電気変換部から出力されるＣＡＴＶ信号との何れか一方を、信号選択部にて選択して、混合部に入力できるようにすることで、これら両信号の何れか一方と、衛星放送信号とを、光信号に変換して、端末側に伝送できるようにしている。

【0021】

従って、請求項３に記載の光送信装置によれば、地上放送信号を地上波受信アンテナからでも、ＣＡＴＶシステムからでも入力できることになり、光送信装置の用途を拡大できる。

【0022】

また、請求項２又は請求項３に記載の光送信装置には、請求項４に記載のように、光入力端子として、ＣＡＴＶ信号入力端子に加えて、広帯域信号入力端子を設けるようにしてもよい。

【0023】

つまり、広帯域信号入力端子は、上述した高精細映像の放送信号のように、衛星放送信号よりも周波数が高く、１チャンネル当たりの周波数帯域が広い広帯域放送信号を光信号に変換した光伝送信号を入力するためのものである。

【0024】

このため、この光伝送信号も、光／電気変換部にて、光信号に変換する前の元の広帯域放送信号に変換され、混合部にて、他の放送信号と混合されることになる。
従って、請求項４に記載の光送信装置によれば、広帯域放送信号についても、最終段の電気／光変換部にて、他の放送信号と共に光信号に変換して、光出力端子から端末側に出力することができるようになる。

【0025】

また本発明の光送信装置は、請求項５に記載のように、同軸入力端子として地上波入力端子を備え、光入力端子として広帯域信号入力端子を備えるように構成してもよい。そして、このようにすれば、地上波放送信号と、地上放送信号よりも周波数が高く１チャンネル当たりの周波数帯域が広い広帯域放送信号とを混合し、その混合信号を光信号に変換して、端末側まで伝送できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施形態の光送信装置を備えたテレビ放送信号の伝送システム全体の構成を表す説明図である。

【図2】実施形態の光送信装置の回路構成を表すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１に示すように、本実施形態のテレビ放送信号の伝送システムは、テレビ放送信号の伝送対象となる建造物や施設内に分散して設けられた複数の光端子２まで、専用の光ファイバ４を介して、各種テレビ放送信号を伝送するためのものである。

【0028】

このため、本実施形態の伝送システムには、所謂ヘッドエンド装置として、伝送対象となる各種テレビ放送信号を混合し、その混合信号を光信号に変換して、多数の光ファイバ４からなる光ケーブル６に出力する光送信装置１０が備えられている。

【0029】

この光送信装置１０は、ＣＡＴＶシステムのヘッドエンドから光ケーブル１２を介して伝送されてくる放送信号（ＣＡＴＶ光信号）、及び、専用の受信アンテナ若しくは受信施設から光ケーブル１４を介して伝送されてくるスーパーハイビジョン（８Ｋ）の放送信号（広帯域放送の光信号）、をそれぞれ入力するための光入力端子２２、２４を備える。

【0030】

また、光送信装置１０には、地上波テレビ放送受信用のＵＨＦアンテナ１６、及び、ＢＳ、ＣＳ等の衛星テレビ放送受信用のパラボラアンテナ１８から、同軸ケーブル１７、１９を介して伝送されてくる受信信号（地上放送信号、衛星放送信号）をそれぞれ入力するための同軸入力端子２６、２８も備えられている。

【0031】

そして、光送信装置１０は、光入力端子２２、２４を介して入力される放送信号（ＣＡＴＶ光信号、広帯域放送光信号）を電気信号に変換すると共に、その変換後の電気信号を上記各アンテナ１６、１８からの受信信号と混合し、その混合した電気信号を光信号に変換して、光ケーブル６に出力する。

【0032】

このため、光送信装置１０には、光ケーブル６を接続して、光ケーブル６を構成する多数の光ファイバ４に光信号を出力するための光出力端子３０も設けられている。
この光出力端子３０は、光入力端子２２、２４及び同軸入力端子２６、２８と共に、光送信装置１０の筐体外壁面に設けられており、その筐体内には、図２に示す回路構成を有する回路基板が収納されている。

【0033】

図２に示すように、この回路基板には、光入力端子２２、２４を介して入力されたＣＡＴＶ光信号及び広帯域放送光信号をそれぞれ電気信号に変換する光／電気変換部（以下、Ｏ／Ｅ変換部という）３２、３４が設けられている。

【0034】

なお、ＣＡＴＶ光信号から得られる放送信号の周波数帯域は、ＣＡＴＶシステムにおける下り信号の伝送周波数帯域（一般に７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）である。
また、広帯域放送光信号から得られる放送信号の周波数帯域は、放送信号１チャンネル分の帯域幅が広帯域であるため、ＢＳ、ＣＳ等の衛星テレビ放送の受信信号（１ＧＨｚ〜２．２ＧＨｚ）よりも高い周波数（例えば、２．２ＧＨｚ以上）に設定されている。

【0035】

次に、回路基板には、同軸入力端子２６から地上放送信号を取り込むためのローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）３６、及び、同軸入力端子２８から衛星放送信号を取り込むためのバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦという）３８が設けられている。

【0036】

ここで、ＢＰＦ３８は、衛星受信信号の周波数帯域が１ＧＨｚ〜２．２ＧＨｚであるため、この周波数帯域の信号を通過させることができるように、上下のカットオフ周波数が設定されている。

【0037】

また、ＬＰＦ３６は、地上波テレビ放送の周波数帯域が４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ帯域であるため、この周波数帯域の信号を通過させることができるようにカットオフ周波数が７７０ＭＨｚに設定されている。

【0038】

ＬＰＦ３６を介して入力される地上放送信号の放送チャンネルは、ＣＡＴＶ光信号から得られる放送信号の放送チャンネルに含まれており、周波数帯域も重複する。
このため、回路基板には、Ｏ／Ｅ変換部３２から出力される放送信号と、ＬＰＦ３６を通過した地上放送信号とを選択的に取り込むための切替スイッチ（切替ＳＷ）４０が設けられている。

【0039】

なお、この切替ＳＷ４０は、使用者が手動で切り替えることで、ＵＨＦアンテナ１６からの受信信号を端末側に伝送するか、ＣＡＴＶシステムからの下り信号を端末側に伝送するか、を任意に設定できるようにするためのものである。

【0040】

次に、切替ＳＷ４０を介して取り込まれた放送信号（周波数：７７０ＭＨｚ以下）、ＢＰＦ３８を介して取り込まれた衛星放送信号（周波数：１ＧＨｚ〜２．２ＧＨｚ）、及び、Ｏ／Ｅ変換部３４にて電気信号に変換された放送信号（周波数：２．２ＧＨｚ以上）は、それぞれ、増幅部４２、５０、４６にて所定レベルまで増幅される。

【0041】

そして、その増幅後の放送信号は、各放送信号を選択的に通過させるためのＬＰＦ４４、ＢＰＦ５２、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４８を介して、混合部６０に入力され、混合部６０にて混合される。

【0042】

なお、ＬＰＦ４４及びＢＰＦ５２のカットオフ周波数は、それぞれ、ＬＰＦ３６及びＢＰＦ３８と同様に設定されており、ＨＰＦ４８のカットオフ周波数は、Ｏ／Ｅ変換部３４にて電気信号に変換された広帯域放送信号を通過させることができるように、その放送信号の下限周波数に対応した周波数（例えば、２．２ＧＨｚ）に設定されている。

【0043】

また次に、混合部６０にて混合された上記各放送信号は、電気／光変換部（以下、Ｅ／Ｏ変換部という）６２にて光信号に変換された後、分配器６４に出力される。
そして、分配器６４は、Ｅ／Ｏ変換部６２から入力された光信号を、端末側の光端子２の数（若しくはそれ以上の数）に分配して、光出力端子３０に接続される光ケーブル６の複数の光ファイバ４にそれぞれ出力する。

【0044】

この結果、建造物や施設内に分散して設けられた複数の光端子２には、それぞれ、専用の光ファイバ４を介して、上述した各種放送信号が伝送されることになる。
なお、回路基板には、電源端子７２を介して外部から電源供給を受けて内部回路駆動用の直流電源電圧Ｖｄを生成する電源部７０が設けられている。このため、増幅部４２、４６、５０は、この電源部７０から電源供給を受けて動作する。

【0045】

また、この電源部７０からは、必要に応じて、Ｏ／Ｅ変換部３２、３４やＥ／Ｏ変換部６２にも電力供給を行うことができ、更に、同軸ケーブルを介して同軸入力端子２８に接続されるパラボラアンテナ１８にも電力供給を行うことができる。

【0046】

以上説明したように、本実施形態の光送信装置１０においては、光ケーブル１２、１４を介して伝送されてきた光信号を、Ｏ／Ｅ変換部３２、３４にて、第１放送信号としての電気信号に変換する。

【0047】

そして、その変換後の放送信号を、アンテナ１６、１８から同軸ケーブル１７、１９を介して伝送されてきた第２放送信号としての受信信号と混合し、その混合した放送信号をＥ／Ｏ変換部６２で光信号に変換し、光出力端子３０から出力させる。

【0048】

このため、本実施形態の光送信装置１０によれば、混合部６０にて混合された放送信号を、光ケーブル６を介して端末側まで伝送することが可能となり、同軸ケーブルを介して伝送するように構成された従来装置に比べ、放送信号を、信号レベル若しくは信号品質を低下させることなく端末側まで伝送することができるようになる。

【0049】

特に、本実施形態の光送信装置１０には、スーパーハイビジョン（８Ｋ）の広帯域放送信号を入力するための光入力端子２４が備えられ、この広帯域放送信号を他の放送信号と混合した後、光信号に変換して、端末側に出力するようになっている。

【0050】

このため、同軸ケーブルでは伝送時の損失が大きく、良好に伝送することのできない広帯域放送信号であっても、信号レベルや信号品質を低下させることなく、端末側まで伝送することが可能となる。

【0051】

また、本実施形態の光送信装置１０には、Ｏ／Ｅ変換部３２にて電気信号に変換されたＣＡＴＶシステムの下り信号と、ＵＨＦアンテナ１６にて受信された地上波テレビ放送の放送信号との何れか一方を、信号選択部としての切替ＳＷを介して選択し、その選択された放送信号を、他の放送信号と共に電気信号に変換して、端末側に伝送するようにされている。

【0052】

従って、本実施形態の光送信装置１０によれば、ＵＨＦアンテナ１６を介して直接受信した地上波テレビ放送の放送信号、及び、ＣＡＴＶシステムから配信される地上波テレビ放送を含む放送信号の何れか一方を選択的に端末側に伝送できることになり、ＣＡＴＶシステムへの加入・未加入にかかわらず使用することが可能となる。よって、光送信装置１０の用途を拡大できる。

【0053】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、光入力端子及び同軸入力端子をそれぞれ２種類備えた光送信装置１０について説明したが、本発明は、光入力端子及び同軸入力端子を少なくとも１つ備えた光送信装置であれば、上記実施形態と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。

【0054】

つまり、本発明の光送信装置は、光入力端子に入力された光信号を電気信号に変換して、その電気信号に変換された放送信号と同軸入力端子に入力された放送信号と混合し、その混合した放送信号を光信号に変換して出力するように構成されたものであればよい。

【符号の説明】

【0055】

２…光端子、４…光ファイバ、６，１２，１４…光ケーブル、１０…光送信装置、１６…ＵＨＦアンテナ、１７，１９…同軸ケーブル、１８…パラボラアンテナ、２２，２４…光入力端子、２６，２８…同軸入力端子、３０…光出力端子、３２，３４…Ｏ／Ｅ変換部、３６，４４…ＬＰＦ、３８，５２…ＢＰＦ、４０…切替ＳＷ、４２，４６，５０…増幅部、４８…ＨＰＦ、６０…混合部、６２…Ｅ／Ｏ変換部、６４…分配器、７０…電源部、７２…電源端子。

【図1】

【図2】