CH714133A2 - Dispositivo ottico di puntamento con sistema di comunicazione ottica. - Google Patents

Abstract

Dispositivo ottico (1) di puntamento con un sistema di comunicazione ottica (2), il detto dispositivo ottico comprendendo un corpo dotato di almeno una lente frontale (2) atta in uso ad almeno ricevere una radiazione ottica (108), ed almeno una lente posteriore o lente di uscita (3), posta in comunicazione ottica con la predetta lente frontale (2) ed atta in uso a permettere ad un utente di visualizzare una parte o porzione di spazio puntata attraverso il detto dispositivo ottico (1) lungo almeno una direzione di puntamento principale individuata da un primo asse (Y) di puntamento, in cui la detta radiazione ottica individua tra detta lente frontale (2) e detta lente posteriore o lente di uscita (3) un cammino ottico predefinito, e in cui in detto dispositivo ottico (1) è presente almeno un elemento ingranditore di immagine, frapposto fra detta almeno una lente frontale (2) e detta almeno una lente posteriore o lente di uscita (3); il detto dispositivo ottico (1) è caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di comunicazione ottica (10) integrato su o entro detto corpo, comprendente almeno uno stadio ricevitore ottico e/o uno stadio trasmettitore ottico in cui: – il detto stadio ricevitore ottico è configurato per produrre su di una sua almeno una prima uscita un segnale elettrico (s´(t)) di replica di un segnale modulante di una radiazione ottica modulata secondo uno schema di modulazione predefinito; e – il detto stadio trasmettitore ottico è configurato per produrre su di una sua almeno una prima uscita una radiazione ottica (108) trasmessa con uno schema di modulazione predefinito sulla base di un segnale elettrico dati (s(t)) ricevuto su di un almeno un primo ingresso del detto sistema di comunicazione ottica (10) ed agente quale segnale modulante per la detta radiazione ottica.

Description

Descrizione

CAMPO DEL TROVATO

[0001] La presente invenzione si riferisce al campo della trasmissione di radiazione ottica unitamente al settore dei dispositivi ottici.

[0002] In particolare, la presente invenzione concerne un dispositivo ottico di puntamento con un sistema di comunicazione ottica.

STATO DELL’ARTE

[0003] Da tempo è noto l’utilizzo di dispositivi ottici di puntamento, e più in particolare ingranditori di immagini, utilizzati per ingrandire porzioni dello spazio remotamente posizionate rispetto alla posizione dell’utilizzatore del dispositivo medesimo. All’interno, tali dispositivi ottici tipicamente impegnano almeno una lente magnificatrice, posizionata in modo tale che all’utente sia presentata una immagine ingrandita rispetto all’aspetto reale che tale porzione di spazio assume agli occhi dell’utilizzatore, restando parimenti a fuoco.

[0004] La Richiedente ha osservato che spesso l’utilizzatore del dispositivo necessita di stabilire una comunicazione non solo visiva con la porzione dello spazio osservata. In particolare, in tale porzione di spazio potrebbe esservi un ulteriore utente con il quale l’utilizzatore desidera parlare, o condividere dati elettronici. Tradizionalmente questo è reso possibile solo grazie all’ausilio di ricetrasmettitori portatili che i due utenti possono avere con sé. Tali dispositivi ricetrasmettitori sfruttano frequenze dello spettro radio che spesso sono soggette a concessione governativa, e dunque sono difficili da ottenere. Benché esistano ricetrasmettitori di uso libero, tali ricetrasmettitori presentano lo svantaggio di avere un range limitato, e sono facilmente ascoltagli anche da terzi che si sintonizzino sulla medesima frequenza.

[0005] Esistono peraltro ambienti in cui l’utilizzo di sistemi di ricetrasmissione a radiofrequenza è controllato o reso impossibile o da normativa o da specifiche condizioni fisiche. In particolare, gli ambienti con atmosfera a rischio di esplosione, sono soggetti alle normative AtEx, 2014/34/UE e 99/92/CE per la regolamentazione di apparecchiature destinate all’impiego in zone a rischio di esplosione; la direttiva si rivolge ai costruttori di attrezzature destinate all’impiego in aree con atmosfere potenzialmente esplosive e si manifesta con l’obbligo di certificazione di questi prodotti. La normativa, è particolarmente stringente per il settore delle comunicazioni a radiofrequenza.

[0006] Lo scopo della presente invenzione è pertanto quello di descrivere un dispositivo ottico di puntamento il quale consenta di risolvere gli inconvenienti sopra descritti.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

[0007] Al fine di permette di stabilire una comunicazione tra due soggetti remotamente posizionati l’uno rispetto all’altro, segnatamente attraverso un dispositivo ottico, la Richiedente, secondo un primo aspetto l’invenzione comprende un dispositivo ottico (1) di puntamento con un sistema di comunicazione ottica (2), il detto dispositivo ottico comprendendo un corpo dotato di almeno una lente frontale (2) atta in uso ad almeno ricevere una radiazione ottica (108), ed almeno una lente posteriore o lente di uscita (3), posta in comunicazione ottica con la predetta lente frontale (2) ed atta in uso a permettere ad un utente di visualizzare una parte o porzione di spazio puntata attraverso il detto dispositivo ottico (1) lungo almeno una direzione di puntamento principale individuata da un primo asse (Y) di puntamento, in cui la detta radiazione ottica individua tra detta lente frontale (2) e detta lente posteriore o lente di uscita (3) un cammino ottico predefinito, e in cui in detto dispositivo ottico (1) è presente almeno un elemento ingranditore di immagine, frapposto fra detta almeno una lente frontale (2) e detta almeno una lente posteriore o lente di uscita (3); il detto dispositivo ottico (1) è caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di comunicazione ottica (10) integrato su o entro detto corpo, comprendente almeno uno stadio ricevitore ottico (99) e/o uno stadio trasmettitore ottico (199), in cui: - il detto stadio ricevitore ottico (99) è configurato per produrre su di una sua almeno una prima uscita (10u, 10u') un segnale elettrico (s'(t)) di replica di un segnale modulante di una radiazione ottica (108r) modulata secondo uno schema di modulazione predefinito; e - il detto stadio trasmettitore ottico (99) è configurato per produrre su di una sua almeno una prima uscita (10u, 10u") una radiazione ottica (108) trasmessa con uno schema di modulazione predefinito sulla base di un segnale elettrico dati (s(t)) ricevuto su di un almeno un primo ingresso (101) del detto sistema di comunicazione ottica (10) ed agente quale segnale modulante per la detta radiazione ottica.

[0008] Grazie a tale soluzione è possibile puntare oggetti o zone anche molto distanti ed instaurare una comunicazione ottica con un altro utente, difficilmente intercettabile, e utilizzare un singolo dispositivo che non richiede necessità auto-rizzative per l’utilizzo e che al contempo può essere impiegato anche in ambienti ove la radiofrequenza potrebbe essere pericolosa da usare e/o soggetti a forti disturbi radio.

[0009] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o secondo aspetto, il detto stadio trasmettitore ottico (99) è configurato per trasmettere la detta radiazione ottica (108t) con una trasmissione direttiva orientata almeno lungo un asse principale di trasmissione (X) parallelo al detto primo asse (Y) di puntamento.

[0010] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o terzo aspetto, combinabile con il predetto secondo aspetto, il detto stadio ricevitore ottico (199) è configurato per ricevere la detta radiazione ottica con una finestra di ricezione direttiva orientata almeno lungo un asse principale di ricezione (X) parallelo al detto primo asse (Y) di puntamento.

[0011] Grazie a tali soluzioni, l’utente - allorquando punta una determinata zona - è sicuro che nella medesima zona si concentreranno anche le radiazioni ottiche trasmesse e/o ricevute. In particolare questo è reso possibile dalla forte direttività della trasmissione ottica del dispositivo secondo l’invenzione.

[0012] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o quarto aspetto, combinabile con il predetto primo o secondo aspetto o terzo aspetto, il detto sistema di comunicazione ottica (10) comprende un sistema ricevitore (300) avente un elemento otticamente sensibile (301) dotato di una propria area di ricezione (302) e sul quale sono installati uno o più fotoricevitori (200), in cui i detti uno o più fotoricevitori (200) realizzano un’area di ricezione (302) atta ad acquisire almeno un’immagine nella quale è presente una variazione luminosa lr(t) trasmessa da un fotoemettitore modulato secondo i! predetto schema di modulazione predefinito, detto sistema di ricezione (300) comprendendo mezzi di selezione di una parte dell’area di ricezione (302) formata dalla pluralità di fotoricevitori (200), configurati per selezionare automaticamente parte dell’area di ricezione (302) nella quale è presente una variazione luminosa lr(t) trasmessa da un fotoemettitore modulato e per causare l’invio di un segnale sostanzialmente corrispondente alla detta variazione luminosa lr(t) verso il detto stadio demodulatore ottico (201).

[0013] Grazie a tale soluzione, è possibile incrementare il livello di sensibilità del dispositivo dell’invenzione a trasmissioni ottiche che - rispetto alla luminosità media dell’ambiente puntato - sono anche di potenza notevolmente inferiore.

[0014] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o quinto aspetto, combinabile con il predetto quarto aspetto, i detti mezzi di selezione sono mezzi comprendenti almeno una configurazione operativa di inseguimento della detta parte dell’area di ricezione (302) entro la detta area di ricezione (302), in cui in detto inseguimento detti mezzi possono selezionare ulteriori parti dell’area di ricezione (302) come aree nelle quali ricercare la detta variazione luminosa Ir(t) a seguito di una movimentazione del detto almeno un primo asse (Y) di puntamento.

[0015] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o sesto aspetto, combinabile con uno o più dei precedenti aspetti, il detto dispositivo comprende un elemento riflettore (P) frapposto fra la detta lente frontale (2) e la detta lente posteriore o lente di uscita (3), detto elemento riflettore (P) essendo configurato per deviare selettivamente una radiazione ottica ricevuta (108r) da una sorgente esterna in un primo fascio (108r') diretto verso la detta lente posteriore o lente di uscita (3) lungo una prima direzione e in un secondo fascio (108r") diretto verso il detto stadio ricevitore ottico (199) lungo una seconda direzione diversa da detta prima direzione.

[0016] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o settimo aspetto, combinabile con il detto sesto aspetto nel detto dispositivo, il detto almeno un elemento riflettore (P) è frapposto fra la detta lente frontale (2) e la detta lente posteriore o lente di uscita (3), detto elemento riflettore (P) essendo configurato per deviare selettivamente una radiazione ottica trasmessa da detto stadio trasmettitore ottico (99) solamente verso la detta lente frontale (2) e comprendendo mezzi di interdizione alla trasmissione della detta radiazione ottica (108t) trasmessa da detto stadio trasmettitore ottico (99) verso la detta lente posteriore o lente di uscita (3).

[0017] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o ottavo aspetto, combinabile con uno qualsiasi dei precedenti aspetti, detto schema di modulazione predefinito è uno schema di modulazione AM o FM o PWM.

[0018] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o nono aspetto, combinabile con uno o più dei precedenti aspetti, il detto stadio modulatore ottico (99) è uno stadio modulatore AM.

[0019] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o decimo aspetto, combinabile con uno o più dei precedenti aspetti primo - ottavo, il detto stadio modulatore ottico (99) è uno stadio modulatore FM.

[0020] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o undicesimo aspetto, combinabile con uno o più dei precedenti aspetti primo - ottavo, il detto stadio modulatore ottico (99) è uno stadio modulatore PWM.

[0021] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o dodicesimo aspetto, combinabile con uno o più dei precedenti aspetti primo - settimo, il detto stadio modulatore ottico (99) comprende almeno uno stadio modulatore (101) comprendente: un ingresso (105) atto a ricevere in uso un segnale elettrico (s(t)) da modulare, e - una uscita (107) trasmittente verso almeno un fotoemettitore (100) un segnale di pilotaggio (v7(t), i7(t)) in tensione o in corrente per il quale il detto segnale elettrico (s(t)) rappresenta un segnale modulante, ove il detto almeno un fotoemettitore (100) trasmette una radiazione ottica (108) con intensità di radiazione lr(t) variabile in accordo al detto segnale di pilotaggio (v7(t), i7(t)), ed in cui, tra detto ingresso e detta uscita del detto stadio modulatore (107) è presente una cascata di un primo modulatore AM (102) e di un secondo modulatore FM (103), detto modulatore FM (103) essendo posto a valle del detto modulatore AM (102) ed avendo una propria uscita direttamente connessa con l’uscita (107) del detto stadio modulatore (101), in cui il detto modulatore AM (102) presenta un ingresso direttamente connesso al detto ingresso (105) del detto stadio modulatore ed è direttamente alimentato mediante il detto segnale elettrico (s(t)) da modulare ed in cui il detto modulatore AM (102) presenta una uscita sulla quale esso genera un segnale intermedio (s2(t)) alimentato in ingresso al detto modulatore FM (103).

[0022] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o tredicesimo aspetto, combinabile con il precedente aspetto, il detto segnale intermedio (s2(t)) alimentato in ingresso al detto modulatore FM (103) è un segnale atto a causare una variazione della frequenza istantanea che assume il detto segnale di pilotaggio (v7(t)), Ì7(t)) all’uscita del detto modulatore FM (103).

[0023] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o quattordicesimo aspetto, combinabile con il precedente aspetto, il detto stadio trasmettitore ottico (99) comprende almeno uno stadio di generazione di frequenza di riferimento (109), in cui: - il detto stadio di generazione di frequenza di riferimento (109) è elettricamente connesso con un ingresso di riferimento di frequenza del detto modulatore AM (102) e genera almeno una prima frequenza di riferimento (fO) per il detto modulatore AM, o in cui - il detto stadio di generazione di frequenza di riferimento (109) è elettricamente connesso con un ingresso di riferimento di frequenza del detto modulatore AM (102) mediante una sua prima uscita (109f) ed è inoltre elettricamente connesso con un ingresso di riferimento di frequenza del detto modulatore FM (103) mediante una sua seconda uscita (109s) e genera almeno una prima frequenza di riferimento (fO) per il detto modulatore AM (102) ed una seconda frequenza di riferimento (fc) per il detto modulatore FM (103).

[0024] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o quindicesimo aspetto, combinabile con uno qualsiasi dei precedenti aspetti primo - settimo o dodicesimo - quattordicesimo allorquando dipendenti da uno o più dei predetti aspetti primo -settimo, in cui il detto stadio demodulatore ottico (201) comprende: - un ingresso (205) atto a ricevere in uso un segnale di pilotaggio (v7(t), Ì7(t)) in tensione o in corrente modulato e generato attraverso un fotoricevitore (200) ad esso connesso e ricevente in uso la detta radiazione ottica (108), e una uscita (207) trasmittente un segnale replica di uscita (s'(t)) per il quale il detto segnale elettrico (s(t)) rappresenta un segnale modulante, ed in cui, tra detto ingresso e detta uscita del detto stadio demodulatore (201) è presente una cascata di un primo demodulatore FM (203) e di un secondo demodulatore AM (202), detto demodulatore FM (203) essendo posto a monte del detto demodulatore AM (202), in cui il detto demodulatore AM (202) presenta un ingresso direttamente connesso all’uscita del detto demodulatore FM (203).

[0025] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o sedicesimo aspetto, combinabile con uno qualsiasi dei precedenti quarto e/o quinto aspetto, i mezzi di selezione sono meccanici e sono controllati da una unità di elaborazione dati.

[0026] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o diciassettesimo aspetto, combinabile con il precedente sedicesimo aspetto o diciassettesimo aspetto, i detti mezzi di selezione sono realizzati via software.

[0027] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o diciottesimo aspetto, combinabile con il precedente aspetto, un algoritmo predeterminato analizza il segnale ricevuto dai detti uno o più fotoricevitori (200) dell’area di ricezione 302 alla ricerca di uno schema di modulazione del segnale predeterminato.

[0028] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o diciannovesimo aspetto, combinabile con il precedente sedicesimo, o diciassettesimo o diciottesimo aspetto, nel sistema (300) viene eseguito inoltre un algoritmo di tracking attraverso il quale i detti mezzi di selezione sono configurati per cercare, se il punto dell’area di ricezione (302) o sulla sottoporzione della area di ricezione (302) nella quale perviene la detta variazione luminosa lr(t) si sposta, e per eseguirne un inseguimento automatico, senza dunque necessità di intervento da parte dell’utente.

[0029] Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, o ventesimo aspetto, combinabile con il precedente diciannovesimo aspetto, la ricerca senza soluzione di continuità temporale.

[0030] In particolare per dispositivo ottico di puntamento è ricompresa una maschera da sub o altresì un dispositivo similare.

[0031] Per una maggiore chiarezza, nella presente descrizione si applicano le seguenti definizioni.

[0032] Ai sensi della presente invenzione, per radiazione ottica si intende una radiazione ottica compresa nello spettro dell’infrarosso e/o nello spettro dell’ultravioletto e/o nello spettro del visibile.

[0033] Ai sensi della presente invenzione, per radiazione ottica diretta o trasmissione ottica diretta si intende una trasmissione di un segnale ottico nella quale tra una sorgente o fotoemettitore e una destinazione o fotoricevitore non siano frapposti ostacoli otticamente opachi e non siano presenti riflessioni. In altri termini nella radiazione ottica diretta o trasmissione ottica diretta, la trasmissione dei segnali avviene con la detta sorgente o fotoemettitore e la destinazione o fotoricevitore in portata ottica, ossia reciprocamente visibili.

[0034] Ai fini di maggiore comprensione della presente invenzione, si applicano le seguenti definizioni: - Per «trasparenza» si intende una caratteristica tale per cui il materiale in esame possa fare passare lungo una direzione preferenziale una radiazione su di esso incidente, indipendentemente dalla attenuazione che tale radiazione subisce nel passaggio attraverso il detto materiale. - Per «infrarossa» o «infrarosso» si intende una radiazione elettromagnetica la quale presenta lunghezza d’onda indicativamente compresa tra 0,7 pm e 15 pm. - Per «visibile» o «spettro visibile» si intende una radiazione elettromagnetica la quale presenta lunghezza d’onda indicativamente compresa tra 390 e 700 nm. - Per «ultravioletta» o «ultravioletto» si intende una radiazione elettromagnetica la quale presenta una lunghezza d’onda indicativamente compresa tra 400 nm e 10 nm.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0035] Alcune forme realizzative ed alcuni aspetti del trovato saranno qui di seguito descritti con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo in cui:

La fig. 1 illustra una prima vista schematica di un dispositivo ottico di puntamento integrante un sistema di comunicazione ottica, in una prima forma di realizzazione;

La fig. 2 illustra una seconda vista schematica del dispositivo di fig. 1, dalla direzione delle linee ll-ll;

La fig. 3 illustra una prima vista schematica di un dispositivo ottico di puntamento integrante un sistema di comuni cazione ottica, in una seconda forma di realizzazione;

La fig. 4 illustra una seconda vista schematica del dispositivo di fig. 2, dalla direzione delle linee ll-ll;

La fig. 5 illustra un dettaglio di una porzione del dispositivo di fig. 1 in cui è presente una radiazione ottica ricevuta ed una radiazione ottica trasmessa;

La fig. 6 illustra uno schema di principio del sistema di comunicazione ottica integrato all’interno del dispositivo oggetto dell’invenzione, in una prima forma di realizzazione;

La fig. 7 illustra uno schema di principio del sistema di comunicazione ottica integrato all’interno del dispositivo oggetto dell’invenzione, in una seconda forma di realizzazione;

La fig. 8 illustra uno schema di principio del sistema di comunicazione ottica integrato all’interno del dispositivo oggetto dell’invenzione, in una terza forma di realizzazione;

La fig. 9 illustra uno schema elettrico di dettaglio di una particolare forma di realizzazione del sistema di comunicazione integrato nel dispositivo oggetto dell’invenzione;

La fig. 10 illustra uno schema a blocchi di un ricevitore multicanale demodulante un segnale ottico con la demodulazione ibrida AM/FM oggetto dell’invenzione;

La fig. 11 illustra uno schema di principio di un sistema di puntamento per una sorgente di radiazione ottica, integrato nel dispositivo oggetto dell’invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

[0036] La presente invenzione concerne un dispositivo ottico di puntamento, preferibilmente di tipo ingranditore di immagini, il quale integra un sistema di comunicazione ottica. Tale dispositivo ottico può assumere diverse configurazioni, tra cui preferibilmente ma non limitatamente quella di binocolo - dunque caratterizzata dalla presenza di un doppio oculare e due lenti frontali - quella di monocolo, di telescopio, o di ottica di puntamento ad esempio e non limitatamente per armi da spalla. Ogni configurazione del dispositivo ottico ingranditore di immagini presenterà proprie caratteristiche meccaniche tipiche della sua tipologia, ad esempio per un’ottica di puntamento un reticolo di mira e un mezzo di movimentazione del reticolo medesimo - che sono proprie e note, e che pertanto non verranno descritte nel dettaglio. Accomuna tutti i dispositivi sopra menzionati la presenza di un corpo dotato di almeno una lente frontale ed una lente posteriore o lente di uscita in comunicazione ottica con la predetta lente frontale, in cui nel corpo - tra la lente frontale e la lente posteriore o lente di uscita - è presente almeno un elemento ingranditore di immagine, atto a causare l’ingrandimento dell’immagine catturata attraverso la lente frontale. Tale ingrandimento può esser fisso o variabile.

[0037] Nelle figure annesse è rappresentato un dispositivo ottico ingranditore di immagini 1 nella forma di binocolo, il quale comprende un corpo dotato di una prima ed una seconda lente frontale 2 allineate lungo un medesimo piano ed atte a catturare una immagine nella quale è presente una radiazione ottica. La prima e la seconda lente frontale 2 fanno parte di un primo e secondo semicorpo che sono uniti in corrispondenza di un asse principale di puntamento Y del dispositivo 1 rispetto al quale essi ruotano in modo noto. La prima e la seconda lente frontale 2 posseggono ognuna un proprio asse allineato all’asse principale di puntamento Y del dispositivo 1. Sulla porzione posteriore del dispositivo 1 è presente una coppia formata da una prima e una seconda lente posteriore o lente di uscita 3, le quali ricevono ognuna la radiazione ottica catturata dalla rispettiva lente frontale 2 del proprio semicorpo. Per ciascun semicorpo è presente un dispositivo ottico atto a casuare l’ingrandimento dell’immagine catturata attraverso la lente frontale 2, in particolare mediante un ingrandimento fisso o variabile.

[0038] In una prima forma di realizzazione, illustrata nelle fig. 1 e 2, il dispositivo 1 oggetto dell’invenzione comprende un sistema di comunicazione ottica 10 il quale è configurato per permettere la ricezione e/o la trasmissione di una radiazione ottica 108 modulata secondo uno schema di modulazione predefinito. In particolare, la radiazione ottica 108 modulata secondo il predetto schema di modulazione predefinito è trasmessa e/o ricevuta con una trasmissione e/o una ricezione di tipo direttivo, la quale comprende una direzione preferenziale individuata da un asse di ricezione e/o trasmissione X che, benché possa essere scostato rispetto all’asse principale di puntamento Y, ne è preferibilmente ma non limitatamente parallelo. Frontalmente, dunque dalla parte del corpo 1 che integra le lenti frontali 2, è presente una apertura che permette la comunicazione di un trasduttore ottico-un fotoemettitore o un fotoricevitore-con l’esterno. Grazie a questo parallelismo, l’utente che punta una determinata direzione mediante il predetto dispositivo 1, avrà la certezza che anche la radiazione ottica 108 trasmessa dal dispositivo 1 o ricevuta da una fonte, sarà rispettivamente ricevuta e/o trasmessa principalmente lungo la medesima direzione.

[0039] La modulazione della radiazione ottica 108 eventualmente trasmessa dal sistema di comunicazione ottica 10 avviene sulla base di un segnale dati s(t) modulante il quale, preferibilmente ma non limitatamente, comprende un segnale audio. Opportuni mezzi in ingresso permettono il collegamento di una sorgente di dati al sistema di comunicazione ottica 10. Tali mezzi di ingresso possono essere un collegamento jack o uno stadio di comunicazione radio senza fili.

[0040] Il sistema di comunicazione ottica 10 nella prima forma di realizzazione è installato al di fuori del corpo del dispositivo 1, con una soluzione che permette anche l’installazione del sistema di comunicazione ottica 10 su binocoli che in origine ne erano sprovvisti. Preferibilmente, ma non limitatamente, come illustrato in fig. 2, il sistema di comunicazione ottica 10 è installato sopra uno dei due semicorpi del dispositivo 1; tuttavia il dispositivo 1 può comprendere due sistemi di comunicazione ottica 10, anche indipendenti, installati preferibilmente ma non limitatamente ognuno sopra il rispettivo semicorpo.

[0041] In fig. 3 e in fig. 4 è illustrata schematicamente una forma di realizzazione alternativa per il dispositivo 1 oggetto dell’invenzione. Nella forma di realizzazione delle fig. 3 e 4, il dispositivo 1 presenta almeno un sistema di comunicazione ottica 10 installato all’interno del corpo, e in particolare all’interno almeno del primo semicorpo. Le restanti caratteristiche della seconda forma di realizzazione del dispositivo 1 rappresentata in fig. 3 e 4 sono le medesime della prima forma di realizzazione precedentemente descritta ed alla quale si rimanda il lettore. Grazie all’installazione all’interno del corpo, il sistema di comunicazione ottica 10 è ben isolato dall’ambiente esterno e l’assieme del dispositivo 1 con il sistema di comunicazione ottica 10 diviene pertanto particolarmente suscettibile d’esser impiegato in ambienti ostili quali ad esempio e non limitatamente sotto la pioggia.

[0042] In particolare, allorquando installato all’interno del corpo come nel caso della seconda forma di realizzazione qui descritta, il sistema di comunicazione ottica 10 è allineato in modo tale da ricevere parte della radiazione ottica 108 che percorre il cammino ottico 11 tra la lente frontale e la lente posteriore o lente di uscita.

[0043] Più in particolare, come illustrato in fig. 5, all’interno di uno dei due semicorpi, è presente almeno un elemento riflettore P, ad esempio e non limitatamente a forma di prisma, frapposto fra la lente frontale 2 e la lente posteriore o lente di uscita 3, in grado di dividere la radiazione ottica 108r ricevuta in un primo ed un secondo fascio. In particolare, come illustrato in fig. 5, la radiazione ottica ricevuta 108r è trasmessa da una sorgente ed il suo fascio dapprima incontra la lente frontale 2, e successivamente l’elemento riflettore P. Parte della radiazione ottica ricevuta 108r, è deviata verso il sistema di comunicazione ottica 10 formando un secondo fascio 108r" allineato lungo una prima direzione; parte della radiazione ottica ricevuta 108r è lasciata proseguire verso la lente posteriore o lente di uscita 3, formando un primo fascio 108r' allineato lungo una seconda direzione diversa dalla prima direzione.

[0044] Vantaggiosamente, la Richiedente ha osservato che tale configurazione è particolarmente utile perché permette all’utente - qualora la radiazione ottica sia nello spettro visibile - di puntare correttamente la sorgente della radiazione ottica ricevuta 108r mediante osservazione della medesima.

[0045] Una ulteriore caratteristica propria dell’elemento riflettore P, è che esso presenta la caratteristica di permettere un passaggio selettivo delle radiazioni ottiche verso la lente posteriore o lente di uscita 3, tale per cui solamente la radiazione ottica ricevuta 108r, che è dunque ricevuta lungo una prima direzione di orientamento parallela all’asse X, è trasmessa verso la lente posteriore o lente di uscita 3. Diversamente da questa condizione, una radiazione ottica 108t trasmessa dal sistema di comunicazione ottica 10 sull’elemento riflettore P, preferibilmente ma non limitatamente lungo la predetta prima direzione, non viene riflessa verso la lente posteriore o lente di uscita 3, ma viene trasmessa lungo la direzione parallela al predetto asse X, verso la lente frontale 2, con una percentuale idealmente pari al 100%, ad esclusione delle perdite di potenza dovute al transito della radiazione ottica 108t contro o entro il detto elemento riflettore P. Grazie a questa peculiarità, il sistema di comunicazione ottica 10 può trasmettere radiazioni con anche grosse potenze senza il rischio di veder danneggiato l’occhio dell’utilizzatore del dispositivo 1. Il sistema di comunicazione ottica 10 è saldamente fissato all’elemento riflettore P in modo tale da evitare che rispettivi movimenti possano portare ad una movimentazione e/o disallineamento del fascio ottico trasmesso verso la lente frontale 2.

[0046] Il sistema di comunicazione ottica 10 oggetto dell’invenzione può essere: solo trasmettitore, solo ricevitore o alternativamente integrare uno stadio trasmettitore ottico e uno stadio ricevitore ottico, garantendo pertanto in quest’ultimo caso di poter rendere il dispositivo 1 atto a instaurare una comunicazione ottica di tipo bidirezionale. Le configurazioni del sistema di comunicazione ottica 10 qui di seguito descritte si applicano equivalentemente sia per la prima che per la seconda forma di realizzazione del dispositivo 1. In particolare, lo stadio trasmettitore ottico integra, per produrre la radiazione ottica trasmessa 108t, uno o più fotoemettitori, mentre lo stadio ricevitore ottico integra, per permettere di decodificare la replica s'(t) del segnale dati s(t) dalla radiazione ottica ricevuta 108r, uno o più fotoricevitori. La tipologia del fotoemettitore e del fotoricevitore in quanto tali è di tipo noto, ma convenientemente essi debbono essere configurati in modo tale da operare in condizioni quanto più possibile di linearità.

[0047] Come illustrato in fig. 6, qualora il sistema di comunicazione ottica 10 integri un solo stadio trasmettitore ottico 99, il segnale elettrico dati s(t), che costituisce il segnale modulante per la radiazione ottica 108t da esso trasmessa, viene posto su di un ingresso 10i del sistema di comunicazione ottica 10, in diretta connesso con l’ingresso trasmettitore ottico 99, dal quale esce una radiazione ottica 108t che viene trasmessa in uscita 10u dal sistema di comunicazione ottica 10.

[0048] Come illustrato in fig. 7, qualora il sistema di comunicazione ottica 10 integri un solo stadio ricevitore ottico 199, il segnale elettrico di replica dei dati s (t), idealmente coincidente con il segnale elettrico dati s(t) trasmesso dalla sorgente di radiazione ottica, e che costituisce il segnale modulante perla radiazione ottica 108r ricevuta in uso dal dispositivo 1, viene demodulato dallo stadio ricevitore e trasmesso su di una uscita 10u del sistema di comunicazione ottica 10. Tale sistema di comunicazione ottica 10 riceve dunque sul proprio ingresso 10i la radiazione ottica ricevuta 108r.

[0049] Come illustrato in fig. 8, qualora il sistema di comunicazione ottica 10 integri uno stadio trasmettitore ottico 99 ed uno stadio ricevitore ottico 199, il segnale elettrico dati s(t), che costituisce il segnale modulante per la radiazione ottica 108t da esso trasmessa, viene posto su di un primo ingresso 10P del sistema di comunicazione ottica 10, in diretta connesso con l’ingresso trasmettitore ottico 99, dal quale esce una radiazione ottica 108t che viene trasmessa in uscita 10u dal sistema di comunicazione ottica 10, mentre il segnale elettrico di replica dei dati s (t), idealmente coincidente con il segnale elettrico dati s(t) trasmesso dalla sorgente di radiazione ottica, e che costituisce il segnale modulante per la radiazione ottica 108r ricevuta in uso dal dispositivo 1, viene demodulato dallo stadio ricevitore e trasmesso su di una uscita 10u del sistema di comunicazione ottica 10.

[0050] Come già accennato nella precedente porzione di descrizione, il sistema di comunicazione ottica 10 oggetto dell’invenzione è vantaggiosamente configurato per operare con una radiazione ottica modulata secondo uno schema predefinito.

[0051] Tale schema è ad esempio uno schema di modulazione AM o FM o PWM o ancora uno schema di modulazione ibrido. Con tale terminologia si intende pertanto che lo stadio trasmettitore ottico 99 o lo stadio ricevitore ottico 199 e lo stadio ricetrasmettitore ottico operano tutti, in ricezione, in trasmissione e nel caso del ricetrasmettitore ottico, con un preciso schema di modulazione e/o demodulazione.

[0052] Allorché lo stadio trasmettitore ottico 99 e/o lo stadio ricevitore ottico 199 operano secondo uno schema di modu-lazione/demodulazione predefinito di tipo AM, il segnale dati s(t) utilizzato per generare la radiazione ottica trasmessa 108t sarà utilizzato per modulare l’ampiezza della radiazione ottica, preferibilmente ma non limitatamente in modo tale da non ridurne mai il valore minimo al di sotto di una predeterminata soglia; il segnale dati di replica s'(t) verrà prodotto sull’uscita del rispettivo stadio in accordo alla demodulazione di ampiezza della radiazione ottica 108r ricevuta. Vantaggiosamente la soglia di intensità minima della radiazione ottica è concepita in modo tale da consentire di non ridurre mai troppo la potenza trasmessa al fotoemettitore dello stadio medesimo, che in particolare allorquando fotodiodo, opera vantaggiosamente in condizioni di linearità con conseguente bassa distorsione.

[0053] Allorché lo stadio trasmettitore ottico 99 e/o lo stadio ricevitore ottico 199 operano secondo uno schema di modu-lazione/demodulazione predefinito di tipo FM, il segnale dati s(t) utilizzato per generare la radiazione ottica trasmessa 108t sarà utilizzato per modulare la frequenza della radiazione ottica; il segnale dati di replica s'(t) verrà prodotto sull’uscita del rispettivo stadio in accordo alla demodulazione di frequenza della radiazione ottica 108r ricevuta.

[0054] Allorché lo stadio trasmettitore ottico 99 e/o lo stadio ricevitore ottico 199 operano secondo uno schema di modu-lazione/demodulazione predefinito di tipo PWM, il segnale dati s(t) utilizzato per generare la radiazione ottica trasmessa 108tsarà utilizzato per modulare l’ampiezza dell’impulso della radiazione ottica; il segnale dati di replica s'(t) verrà prodotto sull’uscita del rispettivo stadio in accordo alla demodulazione di ampiezza di impulso della radiazione ottica 108r ricevuta.

[0055] Una particolare configurazione del sistema di comunicazione ottica 10 integrato nel dispositivo 1 alternativamente alle configurazioni AM, FM e PWM precedentemente descritte integra uno stadio ricevitore ottico 99 e/o uno stadio trasmettitore ottico 199 a modulazione ibrida AM/FM, con le peculiari caratteristiche qui di seguito descritto.

[0056] Come illustrato in fig. 9, il segnale dati s(t) prima di essere trasmesso ad un fotoemettitore 100 che comprende preferibilmente ma non limitatamente un diodo LED, è soggetto in fase di trasmissione ad un passo di modulazione eseguito da uno stadio modulatore 101 di tipo analogico ed ibrido. In un modulo di trasmissione 99, il quale comprende il fotoemettitore 100, lo stadio modulatore 101 comprende una pluralità di modulatori in serie atti ad eseguire la detta modulazione ibrida, e in dettaglio, a partire dal suo input 105 - preferibilmente ma non limitatamente direttamente connesso con un primo ingresso 10P dello stadio di comunicazione ottica 10, sul quale esso riceve il segnale dati s(t), comprende dapprima un modulatore AM 102 direttamente alimentato dal predetto input 105, ed un modulatore FM 103 posto in serie al modulatore AM 102 e da esso direttamente alimentato. L’uscita 107 dello stadio modulatore 101 alimenta un ingresso di uno stadio driver 104 per il detto fotoemettitore 100.

[0057] In particolare l’uscita 107 dello stadio modulatore 101 produce un segnale di tensione v7(t) o in corrente i7(t) che è alimentato attraverso il driver 104 al fotoemettitore 100. In particolare qualora il fotoemettitore 100 sia realizzato da uno o più diodi LED 100, si è riscontrato che la luminosità del diodo è proporzionale alla tensione o corrente ad esso fornita in ingresso. Più in dettaglio, il diodo LED o in generale i fotoemettitori 100 debbono essere dei fotoemettitori la cui curva di intensità luminosa della tensione o corrente a loro alimentata in ingresso non deve essere costante. Più preferibilmente, ma non limitatamente, la curva di intensità luminosa della tensione o corrente è sostanzialmente di tipo lineare.

[0058] Il segnale di tensione v7(t) o il segnale di corrente i7(t) prodotti in uscita 107 dallo stadio modulatore 101 sono dei segnali analogici correlati al segnale dati s(t) e, allorquando alimentati al fotoemettitore 100, producono una variazione della luminosità lr(t) del fascio ottico 108 trasmesso dal fotoemettitore proporzionale alla variazione di tensione o corrente rispettivamente del segnale di tensione v7(t) o del segnale di corrente i7(t).

[0059] Più in particolare, dato s(t) il segnale di ingresso al modulatore AM 102, tale modulatore AM 102 produce in uscita un segnale intermedio s2(t) che assume la seguente forma: s2(0 = s(t)sin(27r/of) [0060] Dove fo è la frequenza portante della modulazione AM.

Il modulatore FM 103 realizza una modulazione di frequenza, tale per cui la sua frequenza istantanea assume la forma: Zi(0 = fc + kfs2(t) in cui fc è la frequenza portante della modulazione FM. Il segnale di uscita v7(t) o i7(t) assumerà pertanto la forma Acos [^27t/c + 2nkfS2(t)^ tj [0061] Le due frequenze portanti fO e fc rispettivamente della modulazione AM o FM sono valori reali predeterminati, che tuttavia sono modificabili dall’utente secondo una tecnica nota e pertanto non qui descritta. Convenientemente nel dispositivo oggetto dell’invenzione è altresì presente un generatore di frequenza 109, provvisto di una prima uscita 109f alimentante il modulatore AM e una seconda uscita 109s alimentante il modulatore FM rispettivamente con un segnale sinusoidale a frequnenza fo e con un segnale cosinusoidale a frequenza fc. Tale soluzione non è da intendersi in modo limitativo, giacché è possibile realizzare il dispositivo oggetto dell’invenzione in modo tale che il generatore di frequenza 109 possieda una singola uscita diretta verso entrambi il modulatore AM 102 ed il modulatore FM 103, lasciando poi a quest’ultimo il compito di generare la frequenza il segnale cosinusoidale a frequenza fc sulla base del segnale sinusoidale a frequenza fo generato dal generatore di frequenza 109. La richiedente ha riscontrato che la frequenza portante fc può anche esser zero. In tale caso la modulazione ibrida assume la forma di una modulazione diretta. Affinché non vi siano significative distorsioni del fascio ottico 108 in termini di variazione della luminosità lr(t), la richiedente ha osservato che la banda occupata dal segnale di variazione di luminosità lr(t) e ancor più il segnale di tensione v7(t) o di corrente i7(t) alimentati al fotoemettitore 100 non debbono superare la sua banda passante massima.

[0062] La richiedente ha osservato che il segnale dati in ingresso può essere anche un segnale numerico. In tale caso, ha concepito una seconda forma di realizzazione la quale si differenzia dalla prima forma di realizzazione per il fatto di comprender uno stadio convertitore digitale/analogico 106, posto tra l’ingresso del dispositivo e l’ingresso 105 dello stadio modulatore 101, il quale provvede a trasformare il segnale dati in ingresso in un segnale analogico opportunamente conformato per esser modulato analogicamente attraverso i modulatori AM 102 e FM 103 come precedentemente descritto. Poiché il convertitore digitale/analogico 106 è proprio della seconda forma di realizzazione e dunque rispetto alla prima forma di realizzazione è opzionale rappresentando un modulo in più rispetto al sistema base della prima forma di realizzazione, in fig. 9 tale convertitore digitale/analogico 106 è rappresentato con tratteggio proprio per evidenziarne l’opzionalità della prima forma di realizzazione e l’associazione alla seconda.

[0063] La richiedente ha osservato che il fascio ottico 108 ottenuto tramite la modulazione ibrida così come precedente-mente descritta è particolarmente consono a poter essere ricevuto anche su percorsi indiretti, ossia tramite riflessione o rifrazione causata da superficie anche micrometricamente incoerenti quali un muro o simili.

[0064] Dal lato ricevitore, la radiazione ottica 108r ricevuta viene inviata da una sorgente modulata verso un dispositivo ricevitore 199, il quale comprende almeno un foto ricevitore 200 che riceve il fascio ottico 108 riflesso e che trasmette un segnale di tensione o corrente v7'(t) o i7'(t) in accordo alla intensità funzione del tempo del detto fascio ottico 108 verso uno stadio demodulatore 201 il quale esegue un passo di demodulazione ibrida del segnale di tensione o corrente ricevuto. Il demodulatore 201 comprende una cascata di un demodulatore FM 203 e di un demodulatore AM 202, in cui l’ingresso del demodulatore AM 202 è direttamente alimentato dall’uscita del demodulatore FM 203. Il demodulatore FM 203 presenta un ingresso 205 sul quale è alimentato il detto segnale di tensione o corrente v7'(t) o i7 (t). Come nel caso del lato trasmissione, tra il demodulatore FM ed il fotoricevitore 200 può essere presente un driver atto a generare il segnale dì tensione o corrente v7'(t) o i7'(t), detto agli effetti della presente invenzione «segnale di pilotaggio», in modo tale da separare la prima componente continua I dalla seconda componente variabile della radiazione ottica. L’uscita 207 del demodulatore AM sulla quale viene riprodotto il segnale di replica s'(t) è preferibilmente ma non limitatamente direttamente connessa con una seconda uscita 10u" del sistema di comunicazione ottico 10.

[0065] Come nel caso del lato modulazione, anche il dispositivo ricevitore 199 comprende un generatore di frequenza 109, provvisto di una prima uscita 109f alimentante il modulatore AM e una seconda uscita 109s alimentante il modulatore FM rispettivamente con un segnale sinusoidale a frequenza fo e con un segnale cosinusoidale a frequenza fc. Tale soluzione non è da intendersi in modo limitativo, giacché è possibile realizzare il dispositivo oggetto dell’invenzione in modo tale che il generatore di frequenza 109 possieda una singola uscita diretta verso entrambi il demodulatore AM 202 ed il demodulatore FM 203, lasciando poi a quest’ultimo il compito di generare la frequenza il segnale cosinusoidale a frequenza fc sulla base del segnale sinusoidale a frequenza fo generato dal generatore di frequenza 109. La richiedente ha riscontrato che la frequenza portante fc può anche esser zero. In tale caso la demodulazione ibrida assume la forma di una demodulazione diretta.

[0066] Lo stadio demodulatore 201 al pari dello stadio modulatore 101 possono essere realizzati hardware o con struttura mista hardware software o ancora come SDR, dunque puramente software senza che tale differenza costituisca limitazione ai fini della presente invenzione. Il dispositivo ricevitore 199 produce quindi sulla sua uscita 199u una replica s'(t) del segnale di ingresso s(t) al lato trasmettitore.

[0067] In particolare, il segnale di tensione o corrente v7'(t) o Ì7'(t) generato dal fotoricevitore è trasmesso dapprima verso il demodulatore FM 203 che estrae una copia s2'(t) del segnale intermedio s2(t) che è alimentato all’ingresso del demodulatore AM 202 il quale esegue la vera e propria conversione verso il segnale replica s'(t) del segnale di ingresso s(t) al lato trasmettitore.

[0068] Vantaggiosamente, la richiedente ha osservato che la modulazione e demodulazione ibride eseguite come precedentemente descritto sono particolarmente atte ad essere utilizzate per trasmettere un segnale dati analogico anche con trasmissione mediante riflessioni, poiché è stato provato che la replica s'(t) del segnale dati s(t) al lato trasmettitore viene ricevuta senza distorsioni udibili o comunque in grado di peggiorare significativamente la qualità del segnale.

[0069] Una ulteriore forma di realizzazione del ricevitore 199 oggetto dell’invenzione è vantaggiosamente descritta nella seguente porzione di testo. Tale forma di realizzazione del ricevitore 199 è concepita in modo tale da permettere la ricezione di segnali ottici 108 su più canali contemporaneamente, realizzando pertanto un ricevitore per segnali ottici multicanale.

[0070] Il ricevitore ottico multicanale qui di seguito descritto e riportato in fig. 10 comprende una pluralità di stadi demodulatori 201 disposti in parallelo ed aventi la medesima struttura del ricevitore 199 monocanale descritto in precedenza, alla cui descrizione si rimanda il lettore, ma integra inoltre uno stadio di filtraggio 210. Tale stadio di filtraggio è posizionato tra il foto ricevitore 200 e lo stadio demodulatore 201, ed è concepito per causare la trasmissione di solamente parte del segnale di tensione v7'(t) o di corrente Ì7'(t) in uscita dal fotoricevitore, con una suddivisione per bande di frequenza.

[0071] In particolare, la Richiedente ha osservato che convenientemente lo stadio di filtraggio 210 può integrare uno o più filtri passa banda 211 ognuno centrato su di una propria frequenza centrale idealmente coincidente con ciascuna delle frequenze portanti fc del modulatore FM 103. In questo modo, lo stadio di filtraggio esegue una procedura di selezione di quale sottoparte dello spettro trasmettere ai variar stadi demodulatori 201, in modo tale che ciascuno di questi possa decodificare un proprio canale in modo indipendente dai restanti stadi demodulatori 201. Lo stadio di filtraggio 210 può essere realizzato in hardware, parzialmente software o totalmente software.

[0072] Tale dispositivo ricevitore 199 ben si integra in un sistema di trasmissione che comprende una pluralità di trasmettitori come precedentemente descritto in cui ciascun i-esimo trasmettitore presenta un proprio modulatore FM 103 operante con una frequenza portante fci diversa dagli altri, e in cui il ricevitore 199 comprende uno stadio di filtraggio 210 atto a potersi sintonizzare o comunque suddividere le N portanti fci i = 1...N di ciascuno dei trasmettitori verso uno o più dei demodulatori FM 203.

[0073] Alternativamente alla soluzione sopra proposta, il ricevitore multicanale qui descritto può essere dotato di uno stadio di filtraggio 210 installato tra il demodulatore FM 203 ed il demodulatore FM 202, operando sotto lo stesso principio del caso precedente. In tale caso, tuttavia, la differenziazione dei canali audio sarà solo data dalla distinzione delle frequenze fO portanti dei vari modulatori AM 103 dal lato trasmettitore, avendo dunque cura di mantenere costante le frequenza portante fc dei modulatori FM 103 del sistema.

[0074] Lo stadio di filtraggio 210 può eventualmente comprendere mezzi di selezione atti a permettere la selezione manuale di una sottoparte, preferibilmente una, delle varie frequenze portanti fc, così da selezionare ad esempio un solo canale. Tale soluzione è particolarmente vantaggiosa per le applicazioni di diffusione di segnali multilingua, poiché nel sistema, ogni i-esimo trasmettitore può impiegare una propria frequenza portante fCi i = 1 ,...,N per trasportare ad esempio e non limitatamente un particolare segnale audio lasciando l’utilizzatore selezionare il canale di interesse mediante mezzi noti di selezione.

[0075] Il metodo che viene pertanto svolto dalla presente invenzione, dal lato trasmettitore comprende un passo di alimentazione di un segnale dati s(t) ad uno stadio modulatore 101 attraverso un primo ingresso 10i' dello stadio di comunicazione ottica 10; lo stadio modulatore 101 esegue un passo di modulazione comprendente dapprima uno step di modulazione di ampiezza del detto segnale s(t) analogico per produrre in uscita da un suo modulatore AM 102 un segnale intermedio s2(t) modulato in ampiezza e comprendente inoltre un passo di alimentazione del segnale intermedio s2(t) ad un modulatore FM 103 per ricavare in uscita un segnale in tensione o in corrente v7(t), Ì7(t) alimentato in ingresso ad un fotoemettitore 100, in cui il passo di alimentazione del segnale di tensione o corrente v7(t), Ì7(t) al detto fotoemettitore 100 genera una variazione di intensità luminosa lr(t) proporzionale al segnale di tensione o corrente v7(t), Ì7(t) e la trasmette come radiazione ottica trasmessa 108t sulla prima uscita 10u' dello stadio di comunicazione ottica 10. Analogamente, dal lato ricevitore, il detto metodo comprende un passo di ricezione di un fascio ottico 108 trasportante un dato elettronico ivi modulato secondo una modulazione predeterminata, in cui nel passo di ricezione almeno un fotoricevitore 200 genera un segnale di tensione o corrente v7'(t), i7'(t) di ampiezza proporzionale all’intensità luminosa lr(t) ricevuta, e in cui è presente un passo di demodulazione eseguito da almeno uno stadio demodulatore 201 di un ricevitore 199 in cui l’almeno uno stadio demodulatore 201 esegue innanzitutto una demodulazione di frequenza del detto segnale di tensione o corrente v7'(t), i7'(t) generato dall’almeno un fotoricevitore per produrre un segnale intermedio s2'(t) e in cui il detto metodo comprende un passo di alimentazione del detto segnale intermedio s2'(t) all’ingresso di un demodulatore d’ampiezza 102 del detto ricevitore 199, il quale esegue una demodulazione d’ampiezza per estrarre dal detto segnale intermedio s2'(t) un segnale dati s(t) analogico.

[0076] Nel metodo precedentemente citato, tanto in fase di trasmissione quanto in fase di ricezione le modulazioni rispettivamente di frequenza e di ampiezza sono sequenziali, ed in particolare: in fase di trasmissione, la modulazione in frequenza segue la modulazione di ampiezza mentre in fase di ricezione la demodulazione di ampiezza segue la demodulazione di frequenza. Nella fase di trasmissione, il segnale intermedio s2(t) concorre a definire una frequenza istantanea di un segnale che sarà oggetto di una modulazione in frequenza per mezzo proprio del predetto segnale intermedio s2(t).

[0077] La richiedente ha osservato che nel dominio ottico la modulazione ibrida formata da una cascata di una modulazione FM di un segnale già modulato in AM rende i ricevitori particolarmente sensibili a rilevare la presenza di un segnale di potenza anche molto debole.

[0078] La richiedente ha concepito un sistema di ricezione 300, comprendente un ricevitore 199 secondo quanto precedentemente descritto, il quale è raffigurato in fig. 11. Tale sistema di ricezione 300 integra al suo interno un elemento otticamente sensibile 301 dotato di una propria area di ricezione 302 e sul quale sono installati uno o più fotoricevitori 200. In questo caso, benché tale soluzione non debba intendersi come limitativa, preferibilmente i fotoricevitori 200 sono di tipo CCD, e realizzano nell’area di ricezione 302 una matrice. L’area di ricezione 302 è dunque di relative dimensioni e può essere atta ad acquisire un’immagine, oltre che la variazione luminosa Ir(t) trasmessa da un fotoemettitore modulato. L’assieme dei fotoricevitori può dunque realizzare un’area di ricezione 302 di una macchina fotografica, di una videocamera o di un binocolo.

[0079] Il ricevitore 199 in questo caso comprende mezzi di selezione di una parte dell’area di ricezione 302 formata dalla pluralità di fotoricevitori 200. Tali mezzi di selezione 303 sono in particolare configurati per selezionare parte dell’area di ricezione 302 nella quale è presente una variazione luminosa lr(t) trasmessa da un fotoemettitore modulato.

[0080] In una prima forma di realizzazione non limitativa i mezzi di selezione sono meccanici, ad esempio realizzati attraverso dei micro bracci, mentre in una seconda forma di realizzazione non limitativa i mezzi di selezione sono realizzati via software; in entrambi i casi un algoritmo predeterminato analizza il segnale ricevuto dai fotoricevitori 200 dell’area di ricezione 302 alla ricerca di uno schema di modulazione del segnale predeterminato. La ricerca può avvenire o su tutti i fotoricevitori 200 dell’area o su una parte di essi per mezzo dei mezzi di selezione. Allorquando tali mezzi di selezione sono movimentati, elettronicamente o meccanicamente, sulla sottoporzione dell’area nella quale è ricevuto un segnale con variazione luminosa lr(t) trasmessa da un fotoemettitore modulato, i mezzi di selezione eseguono un filtraggio spaziale sull’area di ricezione 302 che permette di isolare maggiormente la variazione luminosa lr(t) trasmessa dal detto fotoemettitore modulato rispetto al rumore ottico diversamente catturato sulla restante porzione dell’area di ricezione 302; la variazione luminosa lr(t) trasmessa dal fotoemettitore, la quale è indice di un fascio ottico 108 modulato con la modulazione ibrida precedentemente descritta, attraverso il fotoricevitore o i fotoricevitori 200 della sottoporzione precedentemente menzionata viene trasformata in un segnale elettrico di tensione o corrente v7'(t), i7'(t) che viene inviato in ingresso ad un ricevitore come precedentemente descritto in modo tale da procedere successivamente ad una estrazione del segnale s(t) di interesse.

[0081] Secondo un aspetto preferito dell’invenzione, nel sistema 300 viene eseguito inoltre un algoritmo di tracking attraverso il quale i mezzi di selezione sono configurati per cercare, preferibilmente senza soluzione di continuità temporale, se il punto dell’area di ricezione 302 o sulla sottoporzione della area di ricezione 302 nella quale perviene la detta variazione luminosa lr(t) si sposta, e per eseguirne un inseguimento automatico, senza dunque necessità di intervento da parte dell’utente. Preferibilmente quantunque non limitatamente, il detto inseguimento automatico avviene senza soluzione di continuità.

[0082] La richiedente ha in particolare osservato che allorquando tale sistema 300 sia installato su di una macchina fotografica, su di una telecamera o su di un binocolo - in particolare se dotati di lenti ingrandenti o teleobiettivi - è facile che durante l’operazione di puntamento specie se manuale il punto così come ricercato possa essere assoggettato a spostamenti sull’area di ricezione 302 dovuti a involontari spostamenti dell’asse di puntamento della lente o obiettivo. Vantaggiosamente, la Richiedente si è accorta che implementando l’algoritmo di tracking sulla telecamera, macchina fotografica o binocolo integranti il sistema 300 è vantaggiosamente possibile trasformare la predetta macchina fotografica, telecamera o binocolo in un dispositivo di ricezione di segnali trasmessi su canale ottico e modulati mediante modulazione

Claims (11)

1. Rivendicazioni

   1. Dispositivo ottico (1) di puntamento con un sistema di comunicazione ottica (2), il detto dispositivo ottico comprendendo un corpo dotato di almeno una lente frontale (2) atta in uso ad almeno ricevere una radiazione ottica (108), ed almeno una lente posteriore o lente di uscita (3), posta in comunicazione ottica con la predetta lente frontale (2) ed atta in uso a permettere ad un utente di visualizzare una parte o porzione di spazio puntata attraverso il detto dispositivo ottico (1) lungo almeno una direzione di puntamento principale individuata da un primo asse (Y) di puntamento, in cui la detta radiazione ottica individua tra detta lente frontale (2) e detta lente posteriore o lente di uscita (3) un cammino ottico predefinito, e in cui in detto dispositivo ottico (1) è presente almeno un elemento ingranditore di immagine, frapposto fra detta almeno una lente frontale (2) e detta almeno una lente posteriore o lente di uscita (3); il detto dispositivo ottico (1) è caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di comunicazione ottica (10) integrato su o entro detto corpo, comprendente almeno uno stadio ricevitore ottico (99) e/o uno stadio trasmettitore ottico (199), in cui: - il detto stadio ricevitore ottico (99) è configurato per produrre su di una sua almeno una prima uscita (10u, 10u') un segnale elettrico (s'(t)) di replica di un segnale modulante di una radiazione ottica (108r) modulata secondo uno schema di modulazione predefinito; e - il detto stadio trasmettitore ottico (99) è configurato per produrre su di una sua almeno una prima uscita (10u, 10u”) una radiazione ottica (108) trasmessa con uno schema di modulazione predefinito sulla base di un segnale elettrico dati (s(t)) ricevuto su di un almeno un primo ingresso (10i) del detto sistema di comunicazione ottica (10) ed agente quale segnale modulante per la detta radiazione ottica.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il detto stadio trasmettitore ottico (99) è configurato per trasmettere la detta radiazione ottica (108t) con una trasmissione direttiva orientata almeno lungo un asse principale di trasmissione (X) parallelo al detto primo asse (Y) di puntamento e/o in cui il detto stadio ricevitore ottico (199) è configurato per ricevere la detta radiazione ottica con una finestra di ricezione direttiva orientata almeno lungo un asse principale di ricezione (X) parallelo al detto primo asse (Y) di puntamento.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui il detto sistema di comunicazione ottica (10) comprende un sistema ricevitore (300) avente un elemento otticamente sensibile (301) dotato di una propria area di ricezione (302) e sul quale sono installati uno o più fotoricevitori (200), in cui i detti uno o più foto ricevi tori (200) realizzano un’area di ricezione (302) atta ad acquisire almeno un’immagine nella quale è presente una variazione luminosa lr(t) trasmessa da un fotoemettitore modulato secondo il predetto schema di modulazione predefinito, detto sistema di ricezione (300) comprendendo mezzi di selezione di una parte dell’area di ricezione (302) formata dalla pluralità di fotoricevitori (200), configurati per selezionare automaticamente parte dell’area di ricezione (302) nella quale è presente una variazione luminosa lr(t) trasmessa da un fotoemettitore modulato e per causare l’invio di un segnale sostanzialmente corrispondente alla detta variazione luminosa lr(t) verso il detto stadio demodulatore ottico (201).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui i detti mezzi di selezione sono mezzi comprendenti almeno una configurazione operativa di inseguimento della detta parte dell’area di ricezione (302) entro la detta area di ricezione (302), in cui in detto inseguimento detti mezzi possono selezionare ulteriori parti dell’area di ricezione (302) come aree nelle quali ricercare la detta variazione luminosa Ir(t) a seguito di una movimentazione del detto almeno un primo asse (Y) di puntamento.
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente almeno un elemento riflettore (P) frapposto fra la detta lente frontale (2) e la detta lente posteriore o lente di uscita (3), detto elemento riflettore (P) essendo configurato per deviare selettivamente una radiazione ottica ricevuta (108r) da una sorgente esterna in un primo fascio (108r') diretto verso la detta lente posteriore o lente di uscita (3) lungo una prima direzione e in un secondo fascio (108r”) diretto verso il detto stadio ricevitore ottico (199) lungo una seconda direzione diversa da detta prima direzione.
6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-5, comprendente almeno un elemento riflettore (P) frapposto fra la detta lente frontale (2) e la detta lente posteriore o lente di uscita (3), detto elemento riflettore (P) essendo configurato per deviare selettivamente una radiazione ottica trasmessa da detto stadio trasmettitore ottico (99) solamente verso la detta lente frontale (2) e comprendendo mezzi di interdizione alla trasmissione della detta radiazione ottica (108t) trasmessa da detto stadio trasmettitore ottico (99) verso la detta lente posteriore o lente di uscita (3).
7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto schema di modulazione predefinito è uno schema di modulazione AM o FM o PWM.
8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-6, in cui il detto stadio modulatore ottico (99) comprende almeno uno stadio modulatore (101) comprendente: - un ingresso (105) atto a ricevere in uso un segnale elettrico (s(t)) da modulare, e - una uscita (107) trasmittente verso almeno un fotoemettitore (100) un segnale di pilotaggio (v7(t), i7(t)) in tensione o in corrente per il quale il detto segnale elettrico (s(t)) rappresenta un segnale modulante, ove il detto almeno un fotoemettitore (100) trasmette una radiazione ottica (108) con intensità di radiazione lr(t) variabile in accordo al detto segnale di pilotaggio (v7(t), i7(t)), ed in cui, tra detto ingresso e detta uscita del detto stadio modulatore (107) è presente una cascata di un primo modulatore AM (102) e di un secondo modulatore FM (103), detto modulatore FM (103) essendo posto a valle del detto modulatore AM (102) ed avendo una propria uscita direttamente connessa con l’uscita (107) del detto stadio modulatore (101), in cui il detto modulatore AM (102) presenta un ingresso direttamente connesso al detto ingresso (105) del detto stadio modulatore ed è direttamente alimentato mediante il detto segnale elettrico (s(t)) da modulare ed in cui il detto modulatore AM (102) presenta una uscita sulla quale esso genera un segnale intermedio (s2(t)) alimentato in ingresso al detto modulatore FM (103).
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, in cui il detto segnale intermedio (s2(t)) alimentato in ingresso al detto modulatore FM (103) è un segnale atto a causare una variazione della frequenza istantanea che assume il detto segnale di pilotaggio (v7(t)), i7(t)) all’uscita del detto modulatore FM (103).
10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui il detto stadio trasmettitore ottico (99) comprende almeno uno stadio di generazione di frequenza di riferimento (109), in cui: - il detto stadio di generazione di frequenza di riferimento (109) è elettricamente connesso con un ingresso di riferimento di frequenza del detto modulatore AM (102) e genera almeno una prima frequenza di riferimento (fO) per il detto modulatore AM, o in cui - il detto stadio di generazione di frequenza di riferimento (109) è elettricamente connesso con un ingresso di riferimento di frequenza del detto modulatore AM (102) mediante una sua prima uscita (109f) ed è inoltre elettricamente connesso con un ingresso di riferimento di frequenza del detto modulatore FM (103) mediante una sua seconda uscita (109s) e genera almeno una prima frequenza di riferimento (fO) per il detto modulatore AM (102) ed una seconda frequenza di riferimento (fc) per il detto modulatore FM (103).
11. 11. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-7, in cui il detto stadio demodulatore ottico (201) comprende: - un ingresso (205) atto a ricevere in uso un segnale di pilotaggio (v7(t), i7(t)) in tensione o in corrente modulato e generato attraverso un fotoricevitore (200) ad esso connesso e ricevente in uso la detta radiazione ottica (108), e - una uscita (207) trasmittente un segnale replica di uscita (s'(t)) per il quale il detto segnale elettrico (s(t)) rappresenta un segnale modulante, ed in cui, tra detto ingresso e detta uscita del detto stadio demodulatore (201) è presente una cascata di un primo demodulatore FM (203) e di un secondo demodulatore AM (202), detto demodulatore FM (203) essendo posto a monte del detto demodulatore AM (202), in cui il detto demodulatore AM (202) presenta un ingresso direttamente connesso all’uscita del detto demodulatore FM (203).