KR100690316B1 - 무선광통신용 광수신기 - Google Patents

Abstract

무선광통신용 광수신기에 관하여 개시한다. 본 발명의 장치는 광이 상기 포토 다이오드에 직접 입사되도록 설치되는 제1 렌즈와, 광이 광가이드를 통하여 포토 다이오드에 입사되도록 설치되는 제2 렌즈들을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 광송신기가 광수신기의 광축 상에 위치되지 않아도 광을 수신할 수 있으므로 수신효율이 향상되며 안정된 통신상태를 유지할 수 있고, 본 발명의 광수신기가 노트북 컴퓨터 같은 휴대용 매체에 설치된 경우에는 그 효과가 더욱 현저하게 나타난다.

광수신기, 렌즈, 포토 다이오드, 광가이드, 파리눈 구조, 집광기

Description

무선광통신용 광수신기{Optical receiver for optical wireless communication}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광수신기에 있어서 렌즈의 배열을 설명하기 위한 개략도;

도 2a 및 도 2b는 도 1에 따른 광수신기에 있어서 제2 렌즈에 의한 작동을 설명하기 위한 개략도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 참조번호의 설명 >

100 : 포토 다이오드 200 : 제1 렌즈

310, 320, 330, 340, 350 : 제2 렌즈

410 : 광가이드 510 : 미러

520 : 집광기 600 : 필터

본 발명은 무선광통신용 광수신기에 관한 것으로서, 특히 전(全)방위로부터 입사되는 광을 수신할 수 있는 무선광통신용 광수신기에 관한 것이다.

무선 광통신시스템은 크게 약 1km 정도의 거리 이상에서 통신이 가능한 공간 광무선통신(Free Space Optics, FSO) 시스템과 적외선영역의 파장을 이용하는 IrDA(InfraRed Data Association) 통신 시스템으로 나눌 수 있다. 이 때, 공간 광무선통신 시스템은 광손실이 적은 850nm 및 1550nm 등의 적외선영역 파장의 레이저빔을 이용하는 통신 시스템으로서 원거리에서 광송수신기가 원활하게 서로 광신호를 주고받기 위해서는 광송신기와 광수신기간에 정확한 조준이 필요하며, IrDA 통신 시스템의 경우에는 컴퓨터와 단말간의 무선통신 및 텔레비전 리모콘 등에서 매우 간편하게 이용되고 있지만 원활한 통신을 위해서는 역시 광송수신기가 서로 마주볼 수 있는 정확한 조준이 필요하다. 그럼에도 불구하고 현재 사용되고 있는 광수신기는 광송신기의 광축으로부터 일정 범위만 벗어나면 광송신기로부터 출사된 광을 수신하지 못하고 있다. 특히 이러한 문제점은 광수신기가 노트북 컴퓨터 같은 휴대용 매체에 설치된 경우에는 더욱 두드러지게 나타난다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 광수신기의 위치와 상관없이 광송신기에서 출사된 광을 수신할 수 있는 무선광통신용 광수신기를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 무선광통신용 광수신기는: 포토 다이오드와, 전체적으로 파리눈 구조를 이루는 제1 렌즈 및 제2 렌즈들과, 광가이드들을 포함하여 이루어지되, 상기 제1 렌즈는 광이 상기 포토 다이오드에 직접 입사되도록 설치되고, 상기 제2 렌즈들은 광이 상기 광가이드를 통하여 상기 포토 다이오드에 입사되도록 상기 포토 다이오드를 둘러싸게 설치되며, 상기 광가이드들 각각은 상기 제2 렌즈와 일대일 대응되며 상기 제2 렌즈들 각각을 거친 광이 상기 포토 다이오드에 입사되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 광가이드와 상기 포토 다이오드 사이에는 미러 또는 집광기가 설치되는 것이 바람직하다.

삭제

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광수신기에 있어서 렌즈의 배열을 설명하기 위한 개략도이며, 도 2a 및 도 2b는 도 1에 따른 광수신기에 있어서 제2 렌즈에 의한 작동을 설명하기 위한 개략도이다. 이 때, 도 2a 및 도 2b는 이해를 돕기 위하여 제2 렌즈들 중에서 하나만을 도시한 것이지만, 나머지 제2 렌즈들도 도시된 제2 렌즈와 같이 작동됨은 자명하다. 각각의 도면에서 화살표는 광신호를 나타낸다.

본 발명에 따른 광수신기도 종래의 광수신기처럼 포토 다이오드와 렌즈를 포 함하여 이루어지지만 복수 개의 렌즈, 즉 포토 다이오드의 광축에 설치되는 제1 렌즈와 포토 다이오드의 광축에 설치되지 않는 제2 렌즈들과 제2 렌즈를 통한 광이 포토 다이오드에 입사되도록 가이드로 하는 광가이드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 따라서 이하에서는 본 발명의 특징부를 중심으로 하여 설명한다.

도 1을 참조하면, 제1 렌즈(200)를 거친 광이 포토 다이오드(100)에 직접 입사되도록 제1 렌즈(200)는 포토 다이오드(100)의 직상에 설치된다. 그리고 제2 렌즈들(310, 320, 330, 340, 350)을 거친 각각의 광은 각각의 광가이드(미도시)를 통하여 포토 다이오드(100)에 입사되도록 제2 렌즈들(310, 320, 330, 340, 350)은 포토 다이오드(100)를 둘러싸게 설치된다. 광가이드들은 제2 렌즈들(310, 320, 330, 340, 350)과 일대일 대응되도록 설치된다. 따라서 광을 출사하는 별도의 광송신기와 본 발명에 따른 광수신기가 정확히 조준되면 광송신기에서 출사된 광은 제1 렌즈(200)를 거쳐 포토 다이오드(100)로 입사된다. 하지만 광송신기의 광축으로부터 일정 범위 벗어나 광수신기가 위치되면 광송신기로부터 출사된 광은 각각의 제2 렌즈(310, 320, 330, 340, 350)와 광가이드를 통하여 포토 다이오드(100)로 입사되게 된다. 이와 같이 광수신기가 광송신기의 광축과 무관하게 위치되어도 광을 수신할 수 있도록 렌즈들을 배열하고 포토 다이오드에 입사되도록 함으로써 본 발명에 따른 광수신기를 이용하면 전(全)방위로부터 입사되는 광을 수신할 수 있으므로 수신효율이 향상된다. 도 1에는 제2 렌즈가 5개로 구성되어 있지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니고 필요에 따라 그 개수를 조정할 수 있으며, 제1 렌즈(200) 및 제2 렌즈들(310, 320, 330, 340, 350)은 전체적으로 파리눈 구조로 구성하는 것이 바람 직하다.

한편 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 광가이드(410)와 포토 다이오드(100) 사이에는 광가이드(410)를 통한 광이 온전히 포토 다이오드(100)에 입사될 수 있도록 미러(510) 또는 원뿔형의 집광기(520)가 설치된다.

그리고 포토 다이오드(100)의 전단, 즉 제1 렌즈와 포토 다이오드 사이 및 각각의 미러 또는 집광기와 포토 다이오드 사이에는 광송신기에서 출사된 광이외의 빛이 포토 다이오드에 입사되지 않도록 필터(600)가 설치된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광송신기가 광수신기의 광축 상에 위치되지 않아도 광을 수신할 수 있으므로 수신효율이 향상되며 안정된 통신상태를 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 광수신기가 노트북 컴퓨터 같은 휴대용 매체에 설치된 경우에는 그 효과가 더욱 현저하게 나타난다.

본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims (4)

1. 포토 다이오드와, 전체적으로 파리눈 구조를 이루는 제1 렌즈 및 제2 렌즈들과, 광가이드들을 포함하여 이루어지되,

   상기 제1 렌즈는 광이 상기 포토 다이오드에 직접 입사되도록 설치되고,

   상기 제2 렌즈들은 광이 상기 광가이드를 통하여 상기 포토 다이오드에 입사되도록 상기 포토 다이오드를 둘러싸게 설치되며,

   상기 광가이드들 각각은 상기 제2 렌즈와 일대일 대응되며 상기 제2 렌즈들 각각을 거친 광이 상기 포토 다이오드에 입사되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 무선광통신용 광수신기.
2. 제1 항에 있어서, 상기 광가이드와 상기 포토 다이오드 사이에는 미러 또는 집광기가 설치되는 것을 특징으로 하는 무선광통신용 광수신기.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서, 상기 포토 다이오드의 전단에는 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 무선광통신용 광수신기.

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