一種可見光通信接收裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于RGB-LED波分復(fù)用技術(shù)的可見光通信接收裝置，其包括：準(zhǔn)直鏡頭、分光裝置、光探測(cè)接收裝置；其中，準(zhǔn)直鏡頭用于收集來自RGB-LED光源的可見光，將其調(diào)節(jié)為平行光進(jìn)入分光裝置中；分光裝置將接收到的平行光分離成紅、綠、藍(lán)三色光；光探測(cè)接收裝置用于接收并探測(cè)所述三色光。本發(fā)明通過準(zhǔn)直鏡頭、分光裝置將光源發(fā)出的白光分解成R、G、B三束光，每種顏色的光加載不同的信號(hào)，由三個(gè)光探測(cè)接收裝置分別接收，可以大幅度的提高可見光通信速度。
【專利說明】一種可見光通信接收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可見光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種基于RGB-LED波分復(fù)用技術(shù)的可見光通信接收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]室內(nèi)可見光通信技術(shù)是一種新型的光通信技術(shù)，隨著LED的快速發(fā)展，LED替代白熾燈和日光燈用于照明已經(jīng)成為明顯的趨勢(shì)。LED可以同時(shí)用于照明與通信的特點(diǎn)，使得可見光通信(VLC)成為了近年來研究的熱點(diǎn)，如今市面上常用的LED分為熒光粉LED、RGB-LED,由于RGB-LED相對(duì)熒光粉LED具有較高的調(diào)制帶寬，可以通過三色光攜帶不同信息同步傳輸，極大的提高了通信速度，是未來高速通信的發(fā)展趨勢(shì)。目前，應(yīng)用在RGB-LED的VLC系統(tǒng)中的接收裝置，大多采用三個(gè)透鏡接收來自光源的光，在每個(gè)透鏡前加相應(yīng)的濾光片，由于透鏡個(gè)數(shù)的增加會(huì)減小每一透鏡尺寸，導(dǎo)致入光口徑小、接收到的每一顏色光的光強(qiáng)變小，從而使接收距離受到限制，且位置改變幅度小，極大的限制了可見光通信系統(tǒng)的實(shí)用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一 )要解決的技術(shù)問題
[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出了一種基于RGB-LED光源的可見光通信接收裝置，通過裝置中的可變焦的準(zhǔn)直鏡頭及分光裝置可以在保證口徑不變的情況下提高各顏色光的接收強(qiáng)度，提高信噪比，且具有一定的距離調(diào)節(jié)特性。
[0005]( 二 )技術(shù)方案
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種基于RGB-LED波分復(fù)用技術(shù)的可見光通信接收裝置，包括:準(zhǔn)直鏡頭、分光裝置、光探測(cè)接收裝置；其中，準(zhǔn)直鏡頭用于收集來自RGB-LED光源的可見光，將其調(diào)節(jié)為平行光進(jìn)入分光裝置中；分光裝置將接收到的平行光分離成紅、綠、藍(lán)三色光；光探測(cè)接收裝置用于接收并探測(cè)所述三色光。
[0007](三)有益效果
[0008]從上述方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0009]1.本發(fā)明提供的一種基于RGB-LED波分復(fù)用技術(shù)的可見光通信接收裝置，通過一準(zhǔn)直鏡頭同時(shí)接收RGB三色光，在分光裝置中，通過濾光片對(duì)三色光進(jìn)行分離，提高了三色光的接收強(qiáng)度，提高了信噪比。
[0010]2.本發(fā)明提供的一種基于RGB-LED波分復(fù)用技術(shù)的可見光通信接收裝置，通過可變焦的準(zhǔn)直鏡頭可以調(diào)節(jié)LED光源與接收裝置的距離，實(shí)現(xiàn)良好的通信功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0012]圖1 (a)?圖1 (b)是本發(fā)明裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖、透視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2(a)?圖2(b)是本發(fā)明中準(zhǔn)直鏡頭結(jié)構(gòu)示意圖和剖面圖；
[0014]圖3是本發(fā)明提供的一種基于RGB-LED波分復(fù)用技術(shù)的可見光通信接收裝置分光裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4(a)?圖4(f)是本發(fā)明中光探測(cè)接收裝置的整體及分解結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017]如圖1(a)和圖1(b)所示，本發(fā)明提出的可見光通信接收裝置包括準(zhǔn)直鏡頭、分光裝置和三個(gè)光探測(cè)接收裝置三部分。從LED光源發(fā)出的光，經(jīng)過準(zhǔn)直鏡頭接收，將其調(diào)節(jié)為一束平行光進(jìn)入分光裝置中，在分光裝置中，反射鏡的中心位置要與準(zhǔn)直鏡頭的光軸重合，反射鏡將沿著準(zhǔn)直鏡頭光軸方向進(jìn)入裝置的平行光接收，并將其折轉(zhuǎn)為垂直于鏡頭光軸方向的光，再由兩濾光片將平行光束分解成傳輸路徑不同的藍(lán)、綠、紅三色光，并由三個(gè)光探測(cè)器接收裝置分別接收。
[0018]圖2(a)和圖2(b)是本發(fā)明中準(zhǔn)直鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖和剖面示意圖。所述準(zhǔn)直透鏡為變焦鏡頭，內(nèi)置鏡頭組焦距可以隨著外鏡筒和套筒的位置變化而變化。所述透鏡組由一塊平凸透鏡和一塊平凹透鏡構(gòu)成，平凸透鏡在前，放置在外鏡筒中，平凹透鏡在后，放置在套筒中。光源發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)過準(zhǔn)直鏡頭中的這兩塊透鏡后，被整合成平行光，套筒和外鏡筒間通過螺紋連接，通過調(diào)節(jié)調(diào)焦手輪可以改變套筒和鏡筒中鏡片組的結(jié)構(gòu)，從而將不同距離光源的光調(diào)節(jié)為平行光，增加系統(tǒng)的適用范圍。
[0019]圖3是本發(fā)明中分光裝置透視示意圖。如圖3所示，所述分光裝置包括一反射鏡，所述反射鏡的中心位置與準(zhǔn)直鏡頭的光軸重合。反射鏡以與準(zhǔn)直透鏡光軸成45度角固定在反射臺(tái)上，使得從準(zhǔn)直透鏡沿光軸方向入射進(jìn)來的平行光折轉(zhuǎn)為垂直于光軸方向的反射平行光；所述分光裝置還包括兩個(gè)濾光片，用于將所述垂直于準(zhǔn)直鏡頭光軸方向的光分解成傳輸路徑不同的藍(lán)、綠、紅三色光。所述兩個(gè)濾光片包括反藍(lán)透紅綠濾光片和反綠透紅濾光片，它們與所述反射平行光束成45度依次固定在分光裝置中，所述反射平行光經(jīng)過反藍(lán)透紅綠濾光片后，將藍(lán)光沿與所述反射平行光垂直的方向反射，紅光和綠光透射，藍(lán)光先分離出來，透射過來的紅光和綠光再經(jīng)過反綠透紅濾光片后，將綠光沿與透射的紅綠光垂直的方向反射，紅光透射，所述分光裝置具有三個(gè)出光口，分別用于出射所述紅、綠、藍(lán)三色光；三個(gè)光探測(cè)器分別設(shè)置在所透射的藍(lán)光、紅光和綠光光路后面，分別接收藍(lán)光、紅光和綠光。其中，濾光片的形狀可以為長(zhǎng)方形、圓形或其他形狀。
[0020]圖4 (a)、圖4 (b)、圖4 (C)、圖4 (d)、圖4 (e)、圖4 (f)是本發(fā)明中光探測(cè)接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，所述光探測(cè)器接收裝置為三個(gè)，分別用于探測(cè)紅、綠、藍(lán)三色光，每個(gè)裝置中包含一個(gè)光電探測(cè)器底座、一個(gè)光電探測(cè)器托盤、一個(gè)光電探測(cè)器，一個(gè)反光杯，每個(gè)光探測(cè)接收裝置通過光電探測(cè)器底座與分光裝置的三個(gè)出光口連接，反光杯大端將平行光接收，使光束匯聚到小端處的光電探測(cè)器上。圖4(e)和(f)為反光杯，反光杯形狀如碗狀，有大小兩端，光束從大端進(jìn)入，并從小端射出，反光杯放置于光電探測(cè)器底座內(nèi)部如圖4(c)和圖4(d)所示，其大端置于光電探測(cè)器底座的底部，反光杯的作用是將分光裝置中分離出來的平行光束在大端接收，將光束匯聚到小端處的光電探測(cè)器上；圖4(b)為探測(cè)器托盤和光電探測(cè)器，探測(cè)器托盤的作用是固定光電探測(cè)器，光電探測(cè)器的作用是將收集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光電探測(cè)器托盤與光電探測(cè)器底座的頂端通過螺紋連接，如圖4(a)所示，托盤和底座連接后，底座內(nèi)部的反光杯與探測(cè)器的位置關(guān)系如圖4(c)所示；光電探測(cè)器底座與分光裝置利用螺釘連接，從而保證整個(gè)光探測(cè)接收裝置與分光裝置連接在一起，如圖1 (a)所示。
[0021]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可見光通信接收裝置，其特征在于，包括:準(zhǔn)直鏡頭、分光裝置、光探測(cè)接收裝置；其中，準(zhǔn)直鏡頭用于收集來自RGB-LED光源的可見光，將其調(diào)節(jié)為平行光進(jìn)入分光裝置中；分光裝置將接收到的平行光分離成紅、綠、藍(lán)三色光；光探測(cè)接收裝置用于接收并探測(cè)所述三色光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光通信接收裝置，其特征在于，所述準(zhǔn)直鏡頭為變焦鏡頭，內(nèi)置的透鏡組焦距隨著外鏡筒與套筒的位置變化而變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可見光通信接收裝置，其特征在于，所述分光裝置包括反射鏡，其中心位置與所述準(zhǔn)直鏡頭的光軸重合，其用于將沿著準(zhǔn)直鏡頭光軸方向進(jìn)入的平行光，折轉(zhuǎn)為垂直于準(zhǔn)直鏡頭光軸方向的光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可見光通信接收裝置，其特征在于，所述反射鏡以與準(zhǔn)直鏡頭光軸成45度角固定在反射臺(tái)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可見光通信接收裝置，其特征在于，所述分光裝置還包括兩個(gè)濾光片，用于將所述垂直于準(zhǔn)直鏡頭光軸方向的光分解成傳輸路徑不同的藍(lán)、綠、紅三色光。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可見光通信接收裝置，其特征在于，所述兩個(gè)濾光片與所述垂直于準(zhǔn)直鏡頭光軸方向的光成45度角依次固定在分光裝置中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的可見光通信接收裝置，其特征在于，所述濾光片的形狀可以為長(zhǎng)方形、圓形或其他形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可見光通信接收裝置，其特征在于，所述光探測(cè)器接收裝置為三個(gè)，分別用于探測(cè)紅、綠、藍(lán)三色光，每個(gè)光探測(cè)接收裝置包括光電探測(cè)器底座、光電探測(cè)器托盤、光電探測(cè)器和反光杯，每個(gè)光探測(cè)接收裝置通過光電探測(cè)器底座與分光裝置連接，反光杯為具有大端和小端的碗狀結(jié)構(gòu)，大端置于所述光電探測(cè)器底座上，其接收紅、綠、藍(lán)三色光之一，使光束匯聚到小端處的光電探測(cè)器上；其中光電探測(cè)器置于光電探測(cè)器托盤上。
9.如權(quán)利要求8所述的可見光通信接收裝置，其特征在于，所述分光裝置具有三個(gè)出光口，分別用于輸出紅、綠、 藍(lán)三色光，所述光電探測(cè)器底座固定于所述三個(gè)出光口。
【文檔編號(hào)】H04B10/67GK103905119SQ201410122928
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】施安存, 孫達(dá), 劉大暢, 張雪麗, 孫悅, 段靖遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所