[发明专利]光学接收器及相应光学无线传输系统

说明书

本发明涉及一种用于接收光信号的光学接收器和一种装有此光学接收器的光学无线传输系统。

通常，远端控制装置或光学无线传输系统依赖于作为强度调制传输信号发送的光信号。为发射此种光信号采用LED(发光二极管)或LD(激光二极管)作为光发射元件。LED或LD一般与一准直透镜结合以具有予定的方向性。例如，在一般的远端控制装置中，其方向性设定为大约±15°。当光学传输用于远程无线传输时，发射窄方向性的光束是有利的。

本发明目的之一在于提供一种能够采用细束光信号实现稳定的远程光学传输的光学接收器。

本发明的另一目的在于提供一种采用此光学接收器的光学无线传输系统。

为了实现上述及其它相应目的，本发明提供一种光学接收器，其包括一用于接收光信号的光接收元件，和一可透光散射膜(即散透射膜)，设置在光接收元件之前，用于以予定透射率透过光信号并使其散射。

通过此结构，部分光信号透过此可透光散射膜，并且作为散射光线入射至光接收元件。因此，当发射光信号时即使光轴稍微偏离目标(即光接收元件)，这种偏离也可以由确定要进入光接收元件的散射光线加以补偿。这样可以确保足够的信号接收电平。

而且，可以由一发射光信号的光发射装置和一具有上述光接收元件的光接收装置构成光学无线传输系统。可采用激光束作为光信号。可以将激光束大致导向具有相当大的目标面积的可透光散射膜。从而，即使在光轴稍微偏离目标光接收元件时，也可以可靠地维持通信路径。这可以使远程光学传输保持稳定。

通过结合附图阅读下面的详细说明，将更加清楚本发明的上述及其它目的、特征和优点，附图中：

图1为表示根据本发明第一实施例的相应光学接收器和光学无线传输系统结构的简略图；

图2为图1所示的光学接收器中采用的可透光散射膜的平面图；

图3为表示根据本发明第二实施例的光学无线传输系统结构的简略图；

图4为表示根据本发明第二实施例的光发射与接收装置的详细结构的简略图；

图5为根据本发明第二实施例的收集与发送用的光学收发器的平面图；

图6为图5所示根据本发明第二实施例的收集与发送用的光学收发器的剖面图；

图7为表示光学无线传输系统的基本结构的简略图；

图8为表示另一光学无线传输系统的基本结构的简略图；

图9为表示图8所示光发射与接收装置的详细结构的方框图；

图10为表示图8所示收集与发送用的光学收发器的平面图；

图11为表示光信号和一导频光线之间频率关系的曲线图；以及

图12为表示图8所示收集与发送用的光学收发器的详细结构的方框图。

下面，将参照附图说明本发明的优选实施例。所有图中，相同的部件均以相同的标记数码表示。

光学无线传输系统的基本结构

在说明本发明特征之前，将参照相应的光学无线传输系统对本发明的基本结构加以说明。光学无线传输系统用于进行远程数据传输。图7为一个光学无线传输系统的示意框图。

假定在两个终端1和2(比如计算机)之间通过光发射装置3和光接收装置4进行数据传输。由一个终端1产生的数字信号5输入一LD驱动器6。该LD驱动器6用作根据数字信号5控制提供给光发射元件7的电流的通断的装置。光发射装置3产生红外线，其光强(或光学辐度)被调制为光信号9。光发射装置3具有一装有光发射元件7(比如激光二极管)和准直透镜10的光学发射器8。通过此结构，从光发射装置3发射出一束非常细的光束作为光信号9。

另一方面，光接收装置4包括一光学接收器11。光学接收器11包括一大孔径的聚光装置12，例如抛物面反射镜或会聚透镜，和一个位于会聚装置12焦点处的光接收元件13，例如光电二极管。图7画出一会聚透镜作为该聚光装置12。采用这种大孔径光学装置，即抛物面反射镜或会聚透镜的原因在于，当目标具有较大面积时光发射装置3易于调整光信号9的光轴。由光学接收器11接收的光信号9入射至一光接收电路14。光接收电路14将光信号9转换成电信号并重现为数字信号。此重现的数字信号发送至另一终端2。以此方式，实现了由终端1至终端2的光学无线数据传输。