本申請(qǐng)涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種光信號(hào)接收裝置。

背景技術(shù)：

可見光通信是利用可見光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，例如通過LED光源的高頻率閃爍來進(jìn)行通信。其特點(diǎn)是能夠適用于任何通信協(xié)議，適用于任何工作環(huán)境，具有較好的可控性，可見光通訊還具有良好的保密性，通信數(shù)據(jù)不易被竊取，安全性較高。

現(xiàn)有光信號(hào)接收裝置直接接收光信號(hào)，當(dāng)有光線照射到光電轉(zhuǎn)換器件上時(shí)，有光電轉(zhuǎn)換器件將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)傳遞給與其耦合的信號(hào)電路，而其中光接收面積僅僅是光電轉(zhuǎn)換器件表面可接收管光線的面積，其有效面積很小，外部發(fā)射端的光信號(hào)很難準(zhǔn)確的照射到該感光區(qū)域，降低了光信號(hào)的利用率。

現(xiàn)有光信號(hào)接收裝置的光信號(hào)接收區(qū)沒有指示燈，或者指示燈不能明顯的顯示接收光信號(hào)的有效區(qū)域，使使用者不能準(zhǔn)確的分辨出接收光信號(hào)的有效區(qū)域，造成使用障礙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請(qǐng)的目的在于提供一種光信號(hào)接收裝置，該接收裝置在光信號(hào)接收區(qū)周圍設(shè)置燈杯結(jié)構(gòu)，有效地增強(qiáng)了光信號(hào)強(qiáng)度及接收面積。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案如下：

一種光信號(hào)接收裝置，包括：外殼，收容于所述外殼內(nèi)的機(jī)體，所述機(jī)體設(shè)置有一用于接收外界光信號(hào)的光接收頭，所述光接收頭中心位置設(shè)有光電轉(zhuǎn)換器件，所述光接收頭還包括用于將所述外界光信號(hào)反射到光電轉(zhuǎn)換器件上的燈杯。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述燈杯為漏斗形結(jié)構(gòu)。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述光電轉(zhuǎn)換器件的受光區(qū)域位于所述燈杯漏斗形縮口的中心位置，

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述外殼與所述燈杯相對(duì)應(yīng)處還設(shè)有一表面呈凸透鏡結(jié)構(gòu)的燈罩。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述光電轉(zhuǎn)換器件為光電二極管、光電三極管、光敏電阻、光電池中的一種。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述燈杯內(nèi)表面鍍有用于反射光線的銀鏡層。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述機(jī)體還包括一上蓋，所述光接收頭連接的電器元件收容于所述上蓋內(nèi)部。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述燈罩外部為凸起的凸透鏡結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部底面呈為平面結(jié)構(gòu)。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述外殼表面對(duì)應(yīng)所述燈杯處設(shè)有用于安裝所述燈罩的第二開窗。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述上蓋表面設(shè)有用于讓所述光接收頭穿過的第一開窗。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述燈罩底部向四周延伸，形成與所述第二開窗內(nèi)表面邊緣相適配、用于固定所述燈罩的裙邊。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述燈罩呈凸透鏡結(jié)構(gòu)的部分凸出所述外殼表面。

所述的光信號(hào)接收裝置，其中，所述燈杯漏斗形的廣口端端面與所述外殼表面相平齊設(shè)置。

本申請(qǐng)給出的光信號(hào)接收裝置，通過設(shè)置一漏斗形燈杯，并將光電轉(zhuǎn)換器件置于燈杯中心位置的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得光電轉(zhuǎn)換器件接收到的光信號(hào)更強(qiáng)，；在外殼上設(shè)置凸透鏡結(jié)構(gòu)的燈罩，使照射到燈罩上的光線向燈杯匯聚，增加了可接收光線的角度，極大地提升了光信號(hào)的使用效率，增加了光信號(hào)傳輸距離。

附圖說明

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中，外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例中，機(jī)體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例中，PCB板的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例中，燈杯的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例中，光信號(hào)接收裝置的裝配效果圖；

圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例中，燈罩的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例中，LED光圈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖8為本申請(qǐng)實(shí)施例中，防撬電路的等效電路圖。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N光信號(hào)接收裝置，為使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本申請(qǐng)，并不用于限定本申請(qǐng)。

實(shí)施例一、

本申請(qǐng)?zhí)峁┑墓庑盘?hào)接收裝置，如圖1-圖2所示，包括外殼1，收容于外殼 1內(nèi)部的機(jī)體2，機(jī)體2設(shè)有上蓋3，用于讓光接收頭穿過，以及安裝有光接收頭的PCB板4(如圖3所示)，上蓋3表面設(shè)有讓光接收頭穿過的第一開窗31。光接收頭中心位置設(shè)有用于感光的光電轉(zhuǎn)換器件，圍光電轉(zhuǎn)換器件一周設(shè)有內(nèi)表面呈漏斗狀的燈杯6，光電轉(zhuǎn)換器件的感光區(qū)域位于燈杯6漏斗形縮口的正中心，燈杯6漏斗形的廣口端正對(duì)外側(cè)的外殼1，燈杯6漏斗形的廣口端端面與外殼1表面相平齊設(shè)置。其中，光電轉(zhuǎn)換器件可以是光電二極管、光電三極管、光敏電阻、光電池中的一種，本實(shí)施例優(yōu)選的采用光電二極管5。

在上述的燈杯中采用了漏斗形的結(jié)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)外界的入射光的匯聚，而對(duì)于其他具有相似光學(xué)匯聚性質(zhì)的燈杯，也可應(yīng)用到本申請(qǐng)中。

其中，如圖1-圖3所示，上蓋3呈為底端開口的正六面殼體，其開口方向朝向PCB板4，背向PCB板4的底部設(shè)有讓光接收頭穿過的第一開窗31，上蓋3設(shè)置在PCB板4上方，光接收頭由第一開窗31穿出，這樣，上蓋3就起到了一個(gè)保護(hù)PCB板4及器連接線路的作用。光電二極管非感光一側(cè)與PCB板4上的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接，從而實(shí)現(xiàn)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字電信號(hào)。

采用這樣的設(shè)計(jì)，如圖4所示，通過將光電二極管5設(shè)置在燈杯6的中心，將照射到燈杯6上的光線經(jīng)過多次折射最終集中到光電二極管5表面，這樣沒有直接照射到光電二極管5表面的光線，只要照射到燈杯6的內(nèi)表面就可以經(jīng)過反射后匯聚到底部中心的光電二極管5的感光區(qū)域。使得光電二極管5接收到的光信號(hào)面積更大，光信號(hào)強(qiáng)度更強(qiáng)，提高光信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

進(jìn)一步地，光電二極管5位于燈杯6的底部，燈杯6的頂部為漏斗狀的廣口端，底部為收口端。為提高燈杯6的反光效果，在燈杯6內(nèi)表面進(jìn)行銀鏡處理，例如，在燈杯6的表面電鍍一層銀薄膜。

為進(jìn)一步地增大光接收頭的感光面積，如圖5及圖6所示，在外殼1上設(shè)置一凸透鏡燈罩11，通過該燈罩11將不同角度投射的光線匯聚后照射到燈杯6的內(nèi)表面，從而使光電二極管感光。燈罩11底部成平面，中心位置向外側(cè)凸起構(gòu)成凸透鏡結(jié)構(gòu)110，燈罩11凸起的外側(cè)與底面之間還設(shè)有用于安裝固定的裙邊111。具體地，外殼1上表面設(shè)有與燈杯4開口相對(duì)應(yīng)的第二開窗12，燈罩11從外殼1內(nèi)部穿過第二開窗12，裙邊111貼附在第二開窗12內(nèi)側(cè)表面邊緣處，限定了燈罩11向外側(cè)的位移。再將裙邊111與第二開窗12邊緣固定在一起，本實(shí)施例采用在裙邊111及第二開窗12周圍打孔，再通過熱塑膠柱進(jìn)行固定，當(dāng)然也可以采用其他方式固定，例如通過膠水粘合。

實(shí)施例二、

本實(shí)施例為在前一實(shí)施例基礎(chǔ)上的一種改進(jìn)方案，本實(shí)施例中，如圖3所 示，為了明確光信號(hào)接受區(qū)域的視覺識(shí)別特征，在PCB板4圍繞光接收頭周邊還設(shè)置有一圈LED燈7構(gòu)成的光圈，將光接收頭置于光圈中心位置，這樣就明確了光信號(hào)接收區(qū)域的視覺識(shí)別效果，使光信號(hào)發(fā)出端能準(zhǔn)確快捷的將光信號(hào)發(fā)送至光信號(hào)接收區(qū)域。

較佳的是，為了使光圈在指示光信號(hào)接收區(qū)域的同時(shí)，又能指示該光信號(hào)接收裝置的運(yùn)行狀態(tài)等其他信息，可將光圈周圍的LED燈7按照一定規(guī)律排布，以使其呈現(xiàn)不同的發(fā)光狀態(tài)，從而指示與發(fā)光狀態(tài)對(duì)應(yīng)的信息。本實(shí)施例中，將光圈的LED燈7按照不同顏色排布，光圈呈現(xiàn)不同顏色指示不同的運(yùn)行狀態(tài)。例如，安裝后初始狀態(tài)，光圈顯示藍(lán)色；安裝后第一次接受正確信號(hào)后光圈由藍(lán)色轉(zhuǎn)為青色；若光信號(hào)的ID小區(qū)號(hào)不對(duì)時(shí)，光圈藍(lán)色閃爍三秒鐘；若光鑰匙發(fā)出的ID為有效ID號(hào)，并且具有開門權(quán)限時(shí)，光圈顯示綠色；當(dāng)接收器面殼被不經(jīng)允許撬開后，光圈藍(lán)色不停閃爍。其實(shí)現(xiàn)過程，可以將LED燈7按照藍(lán)、綠兩種顏色相間隔的分布，當(dāng)單獨(dú)控制單個(gè)顏色的LED燈7發(fā)光時(shí)，整個(gè)光圈便呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)的單色光環(huán)，當(dāng)控制兩種顏色的LED燈7同時(shí)發(fā)光時(shí)，由于藍(lán)色與綠色疊加而呈現(xiàn)青色，因此光圈呈現(xiàn)的就是青色光圈。當(dāng)然也可以采用其他不同的指示方式，例如，讓LED燈7燈光順時(shí)針或逆時(shí)針順序閃滅等，這些可替代的方案再次不在窮舉。

進(jìn)一步地，如圖3及圖7所示，為了使LED燈7發(fā)出的光能夠向外發(fā)散形成一光圈，在燈杯6外圍設(shè)置一圈環(huán)繞燈杯6的導(dǎo)光環(huán)8，在導(dǎo)光環(huán)8的底部，與LED燈7相水平的位置設(shè)有一表面呈45°角的反射面81，該反射面81沿光接收頭一周呈圓形連續(xù)分布，LED燈7水平射出的光線經(jīng)反射面81反射后，發(fā)生90°偏轉(zhuǎn)，(如圖7中箭頭所指方向)由導(dǎo)光環(huán)8底部向上，即沿與上蓋3表面垂直的方向射出，從而使光接收頭周圍形成視覺上的光圈。

較佳的，如圖3所示，為使該光圈發(fā)射的光線較為柔和，不產(chǎn)生光線過于集中而刺眼的問題，在光接收頭的底端，即燈杯6外側(cè)設(shè)有一透光齒輪結(jié)構(gòu)61，該透光齒輪結(jié)構(gòu)61設(shè)置在LED燈7與反射面81之間，透光齒輪的齒面,正對(duì)LED燈7設(shè)置，使LED燈7發(fā)出的光線均勻分散后，照射到反射面81上，達(dá)到反射后的光線均勻而不刺眼的效果。

實(shí)施例三、

基于上述實(shí)施例的描述，本實(shí)施例所給出的光信號(hào)接收裝置的機(jī)體內(nèi)還設(shè)有防撬電路。如圖8所示，防撬電路包括相互電連接的檢測(cè)電路和蜂鳴器報(bào)警電路，檢測(cè)電路包括處理器、觸發(fā)開關(guān)、及檢測(cè)電源，處理器通過觸發(fā)開關(guān)與檢測(cè)電源構(gòu)成檢測(cè)電路；蜂鳴器報(bào)警電路包括一蜂鳴器(H)、工作電源、以及 開關(guān)單元，工作電源的一個(gè)電極通過開關(guān)單元與蜂鳴器的一個(gè)接線端電連，蜂鳴器另一接線端與工作電源另一極電連，處理器與開關(guān)單元電接；當(dāng)觸發(fā)開關(guān)斷開時(shí)，處理器檢測(cè)到低電平信號(hào)，并向開關(guān)單元發(fā)送導(dǎo)通信號(hào)，開關(guān)單元導(dǎo)通，蜂鳴器啟動(dòng)；當(dāng)觸發(fā)開關(guān)斷開時(shí)，所述處理器檢測(cè)到高電平信號(hào)，向所述開關(guān)單元輸入的導(dǎo)通信號(hào)中斷，所述三極管截止，所述蜂鳴器關(guān)閉。

進(jìn)一步地，如圖1所示，觸發(fā)開關(guān)為固定在外殼1內(nèi)表面的一防撬彈片32，該防撬彈片32兩側(cè)設(shè)有正對(duì)上蓋3的引腳，在機(jī)體2內(nèi)部的PCB板4上設(shè)有與該防撬彈片32相對(duì)應(yīng)的防撬電路，外殼1與機(jī)體2相互扣合時(shí)，防撬彈片32穿過機(jī)體2的上蓋3，其兩個(gè)引腳與防撬電路的接線端電性接觸，防撬電路不觸發(fā)；當(dāng)該光信號(hào)接收裝置收到外力破壞導(dǎo)致外殼1與機(jī)體2脫離時(shí)，防撬彈片32的兩個(gè)引腳與防撬電路的接線端脫開，防撬電路觸發(fā)。

進(jìn)一步地，如圖8所示，本實(shí)施例中的開關(guān)單元為三極管，蜂鳴器報(bào)警電路中，工作電源的正極與蜂鳴器一接線端電性相連，蜂鳴器的另一端與三極管的發(fā)射極電連，工作電源的負(fù)極與三極管的基極電連，三極管的基極與處理器電連，三極管的集電極接地；當(dāng)防撬彈片32構(gòu)成的觸發(fā)開關(guān)斷開時(shí)，即防撬彈片32與蜂鳴器電路兩接線端脫離時(shí)，處理器檢測(cè)到低電平信號(hào)，并向三極管發(fā)送低電平導(dǎo)通信號(hào)，開關(guān)單元導(dǎo)通，蜂鳴器啟動(dòng)；當(dāng)防撬彈片32與檢測(cè)電路的兩接線端接觸時(shí)，即觸發(fā)開關(guān)閉合時(shí)，所述處理器檢測(cè)到高電平信號(hào)，向所述三極管輸入高電平截止信號(hào)中斷，即低電平導(dǎo)通信號(hào)中斷，三極管截止，蜂鳴器關(guān)閉。如圖5及圖8所示，當(dāng)外殼1與機(jī)體2扣合時(shí)，處理器檢測(cè)到高電平信號(hào)，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，蜂鳴器報(bào)警回路斷開；當(dāng)外殼1與機(jī)體2分離時(shí)，防撬彈片32與電路接線端子脫離，處理器檢測(cè)到低電平信號(hào)，三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，蜂鳴器報(bào)警電路吸形成回路，從而觸發(fā)蜂鳴器長鳴報(bào)警。這樣，由防撬彈片32構(gòu)成了一個(gè)觸發(fā)開關(guān)結(jié)構(gòu)，通過其控制蜂鳴器的工作狀態(tài)，從而起到防撬報(bào)警的作用。當(dāng)然，開關(guān)單元并不僅限于三極管，也可以采用場(chǎng)效應(yīng)管，只要按照處理器檢處理器檢測(cè)到低電平信號(hào)，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，反之截止設(shè)置電路即可。具體的，開關(guān)單元若為場(chǎng)效應(yīng)管(此處圖中未示出)，工作電源的正極連接蜂鳴器的一個(gè)接線端，蜂鳴器的另一接線端連接場(chǎng)效應(yīng)管的源極，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極接地，工作電源的負(fù)極連接場(chǎng)效應(yīng)管的基極

較佳的，如圖8所示，為確保電路的安全性，在檢測(cè)電路及蜂鳴器報(bào)警電路中分別串聯(lián)至少一個(gè)保護(hù)電阻，具體的，檢測(cè)電源的正極與觸發(fā)開關(guān)的一接線端之間串聯(lián)一個(gè)保護(hù)電阻R，觸發(fā)開關(guān)的另一端與處理器之間同樣串聯(lián)一保護(hù)電阻R，檢測(cè)電源的負(fù)極與處理器內(nèi)部電線相連。對(duì)應(yīng)的，蜂鳴器報(bào)警電路中， 工作電源負(fù)極與三極管基極之間串聯(lián)有電阻R,處理器與三極管基極之間串聯(lián)有保護(hù)電阻R。同樣基于安全考慮，本實(shí)施例采用的三極管優(yōu)選功率小于1W的小功率晶體三極管，例如S9012型晶體三極管，使得防撬電路流過的電流較小。

更進(jìn)一步地，如圖2所示，在上蓋3的表面與防撬彈片32引腳相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有用于引腳穿過的通孔33，當(dāng)外殼1與機(jī)體2扣合后，防撬彈片32的兩個(gè)引腳分別穿過上蓋3的通孔33與防撬電路的接線端電性接觸。

本申請(qǐng)給出的光信號(hào)接收裝置，通過設(shè)置透鏡燈罩與燈杯的結(jié)構(gòu)，極大地提升了光信號(hào)的使用效率，增加了光信號(hào)傳輸距離；通過將光接收頭設(shè)置與光圈中心，從而明確了光信號(hào)的接收區(qū)域，使光信號(hào)的發(fā)射準(zhǔn)確快捷；通過防撬電路檢測(cè)固定在外殼上的防撬彈片是否移動(dòng)的方式進(jìn)行防撬報(bào)警，成本低，不依賴環(huán)境因素，局限性小，外界環(huán)境無法干擾。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本申請(qǐng)的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。