[发明专利]基于多色可见光通信系统的光学天线

权利要求书

1.一种基于多色可见光通信系统的光学天线，包括依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜；其特征在于：所述第一透镜、第二透镜和第三透镜均为凸透镜，且第一透镜位于LED后，第二透镜和第三透镜位于光电探测器前；多色LED阵列各发射模块发出的光线依次通过所述第一透镜、第二透镜和第三透镜汇聚到所述光电探测器的有效探测面上。

2.根据权利要求1所述的基于多色可见光通信系统的光学天线，其特征在于：第一透镜用于使LED发出的光线汇聚为近似平行光，从而满足不同传输距离的要求。

3.根据权利要求1所述的基于多色可见光通信系统的光学天线，其特征在于：所述第二透镜和第三透镜用于将收到的平行光进行两次汇聚，有效缩小输出光斑面积。

4.根据权利要求1所述的基于多色可见光通信系统的光学天线，其特征在于：所述第一透镜与LED的距离为第一透镜的焦距。

5.根据权利要求1所述的基于多色可见光通信系统的光学天线，其特征在于：所述第三透镜到光电探测器的距离为第二透镜和第三透镜的组合焦距，通过双光组焦距计算公式确定。

6.根据权利要求5所述的基于多色可见光通信系统的光学天线，其特征在于：所述双光组焦距计算公式为：

其中，f为双透镜组合的焦距，f₁为第一透镜的前焦距，f₂为第二透镜的前焦距，f′₁为第一透镜的后焦距，按照光线传播方向，透镜入射面对应前焦距，出射面对应后焦距，d为第一透镜、第二透镜的空间间距。

7.根据权利要求6所述的基于多色可见光通信系统的光学天线，其特征在于：在室内通信范围内，所述第一透镜、第二透镜的空间间距范围为1-5m。

8.根据权利要求1所述的基于多色可见光通信系统的光学天线，其特征在于：在所述光电探测器前，即光电探测器和第三透镜之间，设有滤光片，用于从混合光中滤出所需色光；或是在光电探测器表面镀滤光膜用于从混合光中滤出所需色光。

9.根据权利要求1所述的基于多色可见光通信系统的光学天线，其特征在于：所述光学天线系统的每一个透镜均能够根据LED的波长范围选择镀可见光波长范围的增透膜。

10.根据权利要求1所述的基于多色可见光通信系统的光学天线，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜和第三透镜包括双凸透镜和弯月透镜。