DE10349106A1

DE10349106A1 - Optical signal receiver e.g. for IR light, receiving data from remote control of television, audio video players, collects optical signals from source in closed area and converts signal into electric signals with opto-electronic transducer

Info

Publication number: DE10349106A1
Application number: DE2003149106
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl.-Ing.(TU) Mergner
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2023-10-18
Also published as: DE10349106B4

Abstract

The receiver collects optical signals from a source in a closed area and converts the signal into electric signals with an opto-electronic transducer. The receiver has a housing having visible transparent wall sections of certain strength to receive direction bound signals. The housing also has a reflection layer on the back which further enhances the signal received at the transducer since the signal is moved on the horizontal axis to the transducer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device having the features in the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Audio-, Video-, Fernbedienungssignale und -daten mittels eines Infrarotlicht-Trägermediums in geschlossenen und auch offenen Räumen zu übertragen. Es ist ferner bekannt, solche Signale auch mit Licht anderer Wellenlängen zu übertragen. Die Übertragung der optischen Signale erfolgt in jedem Fall mittels Sendedioden, die das entsprechende modulierte Licht abstrahlen. Infrarotlicht-Sendedioden (IREDs) sind in Plastikgehäusen oder in hermetisch dichten Glas-Metallgehäusen montiert. Bei den Plastikbauformen kommt dem transparenten Kunststoffkörper neben der notwendigen Schutzfunktion zusätzlich die Funktion der Strahlauskopplung und Strahlführung zu. Die Übertragung von Daten mittels Infrarotlicht, verfügbare Bauelemente, Schaltungen und deren Anwendung und dergleichen sind in dem Fachbuch „Infrarot-Datenübertragung" von Frank Wohlrabe, erschienen im Elektor-Verlag Aachen, 1. Auflage, ISBN 3-89576-115-X, beschrieben.It is known to use audio, video, remote control signals and data an infrared light carrier medium in closed and open spaces to transfer. It is also known such To transmit signals also with light of other wavelengths. The transfer the optical signals are always transmitted by means of transmitting diodes, which radiate the corresponding modulated light. Infrared light-emitting diodes (IREDs) are in plastic cases or mounted in hermetically sealed glass-metal housings. In the plastic designs comes the transparent plastic body next to the necessary Protective function in addition the function of the beam extraction and beam guidance too. The transfer data by infrared light, available components, circuits and their application and the like are in the textbook "Infrared Data Transfer" by Frank Wohlrabe, published in Elektor-Verlag Aachen, 1st edition, ISBN 3-89576-115-X, described.

Es ist bekannt, dass jede helle Wand eines Raumes Reflexionen des gesendeten Lichts und damit eine erhöhte Reichweite bei Übertragung von optischen Signalen mittels Infrarotlichtträger bewirkt. Reflexionen können auch gezielt ausgenutzt werden, wenn sich der Sender und der Empfänger durch ein den Lichtstrahl störendes Objekt nicht direkt sehen können. Hinter dem Hindernis entsteht eine abgeschattete Zone. Befindet sich in diesem Bereich der Fotodetektor, so sind ein Empfang der optischen Signale und deren Umsetzung nicht möglich, wenn keine reflektierten Strahlen empfangen werden. Die Reflexionen treten in einem geschlossenen Raum, wie beispielsweise einem Wohnraum, in dem sich ein fernbedienter Fernsehempfänger befindet oder Audiosignale mittels Infrarotlicht übertragen werden, jedoch stets auf und fluten den Raum aus. Die von der Fotodiode, dem Fototransistor oder einem anderen Fotoelement aufgenommenen Lichtstrahlen des reflektierten Lichtes reichen aber oftmals nicht aus, um eine Signaldetektion fehlerfrei sicherzustellen.It It is known that every bright wall of a room sent reflections of the Light and thus an increased Range during transmission caused by optical signals by means of infrared light carrier. Reflections can also be specifically exploited when the transmitter and the receiver through a disturbing light beam Can not see object directly. Behind the obstacle is a shaded zone. is In this area the photodetector, so are a reception of the optical signals and their implementation is not possible if no reflected Rays are received. The reflections occur in a closed Room, such as a living room, in which a remote controlled TV receiver or transmit audio signals by means of infrared light but always open and flood the room. The of the photodiode, the phototransistor or other photo element recorded However, light rays of the reflected light are often insufficient to ensure signal detection without errors.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine wesentliche Verbesserung der Nutzung reflektierter optischer Signale in einem geschlossenen Raum ermöglicht, um damit übertragene Audio- und Videodatensignale besser detektieren und vom Empfangsgerät weiterverarbeiten lassen zu können.Of the present invention is based on the object, a device to create, which reflected a substantial improvement in usage allows optical signals in a closed space, transferred to it Better to detect audio and video data signals and process them further from the receiving device to be able to leave.

Gelöst wird die Aufgabe durch Ausgestaltung der Vorrichtung zum Sammeln von optischen Signalen gemäß der im Anspruch 1 angegebenen Lehre.Is solved the task by embodiment of the device for collecting optical signals according to the Claim 1 teaching.

Bei den bisher bekannten Lösungen wird teilweise eine Sammellinse vor die Fotodiode, den Fototransistor oder das Fotoelement (integrierte Schaltung mit fotoelektrischen Wandlern) gesetzt, die relativ klein ist und ausschließlich nur ein kleines Strahlenbündel zu fokussieren vermag. Nach der Erfindung wird hingegen eine relativ große Fläche verwendet, um auftreffendes Licht, das die zu übertragenden Informationen enthält, einzufangen, dieses in der Wand zu reflektieren und an eine gemeinsame Austrittsstelle, vorzugsweise an einer Stirnfläche eines Wandabschnittes einer Designfrontscheibe eines Rahmens und dergleichen, zu leiten, unter bzw. hinter der sich der optoelektronische Wandler befindet. Um die Totalreflexion innerhalb des Wand- oder Scheiben- oder Folienausschnittes sicherzustellen, ist die Rückseite für die Wellenlänge des optischen Signals ebenso wie die Vorderseite verspiegelt, und zwar derart, dass dennoch die optischen Signale von der Vorderseite eindringen können. Solche Spiegelschichten, die z.B. aufgedampft werden, sind bekannt. Handelt es sich um einen einzelnen Lichtsammler, so können selbstverständlich auch die Seiten- und Stirnflächen verspiegelt sein, um auch darüber eine Reflexion zu erreichen. An einer Seite, z.B. an der unteren Stirnseite oder an der oberen, ist eine Strahlaustrittsöffnung vorgesehen oder die gesamte Stirnseitenbreite so ausgebildet, um das durch Totalreflexion erhaltene Strahlenbündel austreten lassen zu können. Dieses Strahlenbündel wird von dem Fotoelement in ein elektrisches Signal umgesetzt. Ein Signalprozessor kann dann die Auswertung der decodierten Signale unter Berücksichtigung von Phasendifferenzen infolge unterschiedlicher Laufzeiten auswerten.at the previously known solutions is partially a converging lens in front of the photodiode, the phototransistor or the photoelement (integrated circuit with photoelectric Converters), which is relatively small and exclusively only a small ray of light to focus. By contrast, according to the invention, a relative size area used to be incident light, which is the information to be transmitted contains capture it, reflect it in the wall and to a common exit point, preferably on an end face a wall portion of a design front pane of a frame and the like, under, behind or behind which the optoelectronic Transducer is located. To calculate the total reflection within the wall or disk or to ensure foil cutout is the back for the wavelength the optical signal as well as the front mirrored, namely such that nevertheless the optical signals penetrate from the front side can. Such mirror layers, e.g. are vapor-deposited, are known. If it is a single light collector, so can of course the side and end faces be mirrored, too, about it to achieve a reflection. On one side, e.g. at the bottom End face or at the top, a jet outlet opening is provided or the entire end face width is formed so as to pass through Total reflection received beams can escape. This ray beam is converted by the photoelement into an electrical signal. A signal processor can then take into account the evaluation of the decoded signals evaluate phase differences due to different maturities.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im einzelnen selbsterklärend angegeben. Wenn ein Gehäuse aus Plexiglas verwendet wird, so kann das Gehäuse insgesamt oder aber auch ein Wandabschnitt als Sammler verwendet werden. Solche Sammler können aber auch als Einzelelement im Frontbereich des Gerätes angeordnet sein und beispielsweise auch aus einer Folie bestehen. Besonders effizient ist es, wenn Teile oder die gesamte Frontscheibe eines Fernsehempfangsgerätes, die als Designscheibe vor dem Bildschirm angeordnet ist und diesen übersteht, als Sammler verwendet werden. Dies kann auch in der Weise erfolgen, dass ein umlaufender Rahmenabschnitt hierfür präpariert ist. An einer Austrittsstelle kann dann eine Sammellinse angeordnet sein, über die die gesammelten reflektierten Strahlen dem optischen Empfänger zugeführt werden.advantageous Further developments of the invention are in the dependent claims individual self-explanatory specified. If a case made of plexiglass, so the case can be all or too a wall section can be used as a collector. But such collectors can also be arranged as a single element in the front of the device and, for example also consist of a foil. It is particularly efficient when Parts or the entire windscreen of a television receiver, the is arranged as a design disc in front of the screen and survives this, to be used as a collector. This can also be done in the way that a peripheral frame section is prepared for this purpose. At an exit point can then a converging lens can be arranged, over which the collected reflected Blasting the optical receiver supplied become.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele ergänzend beschrieben.The Invention is described below with reference to the drawings embodiments additional described.

In 1 ist die Seitenansicht einer Frontscheibe 1 eines Flachdisplaygerätes, z.B. eines Fernsehgerätes oder eines Monitors, dargestellt, die rückseitig und vorderseitig für die Wellenlänge des optischen Signals, z.B. im IR-Bereich, verspiegelt ist und dadurch eine Totalreflexion der durch die Verspiegelungsschicht an der Frontseite eindringenden optischen Signale 2 bewirkt. Diese Signale sind durch Raumwände reflektierte Signale und treffen auf den großflächigen Sammler an vielen Stellen auf. Die Strahlen werden also gewissermaßen gebündelt und treten an der Unterseite der Designfrontscheibe aus und treffen auf eine aus 2 ersichtliche Sammellinse 3 eines optischen Empfängers mit beispielsweise einer IR-Empfangsdiode, die die empfangenen decodierten Signale einem Signalprozessor zuführt, um aus den Signalen unter Berücksichtigung von Laufzeitverschiebungen die übertragenen Informationen herauslesen zu können.In 1 is the side view of a front disc 1 a flat panel display device, such as a television or a monitor, shown, the back and front side for the wavelength of the optical signal, for example in the IR range, is mirrored and thereby a total reflection of penetrating through the mirroring layer on the front optical signals 2 causes. These signals are signals reflected by room walls and strike the large-area collector in many places. The rays are thus bundled to a certain extent and emerge on the underside of the design front screen and hit one out 2 apparent condensing lens 3 an optical receiver with, for example, an IR receiving diode, which supplies the received decoded signals to a signal processor in order to be able to read out the transmitted information from the signals taking into account propagation delays.

2 zeigt, dass das anhand von 1 beschriebene Grundprinzip des Sammlers mit Totalreflexion auch auf einen rahmenförmigen Sammler einer Frontscheibe anwendbar ist, wobei auch die Seitenabgrenzungsfelder mit Reflexionsschichten bedampft sind. Der umlaufende Lichtleiter mündet ebenfalls an einem Ausgang, in dem sich beispielsweise die Sammellinse befindet. 2 shows that based on 1 described basic principle of the collector with total reflection is also applicable to a frame-shaped collector of a windshield, with the side demarcation fields are coated with reflective layers. The circumferential light guide also opens at an output in which, for example, the converging lens is located.

Die Erfindung lässt sich in mannigfaltiger Weise einsetzen und gewährleistet einen optimalen Empfang direkter oder indirekter durch Reflexionen anliegender Lichtstrahlen.The Invention leaves Use in a variety of ways and ensures optimal reception direct or indirect light rays reflected by reflections.

Claims

Device for collecting optical signals, which are transmitted by means of light carriers, in particular infrared light carriers, from a source in a closed space to a receiving device with such a device and converted by means of at least one optoelectronic transducer into electrical signals, characterized in that at least parts of the housing of the Receiving device or attached visible parts have transparent wall portions of certain strength for receiving non-directional, diffused, optical signals, at least at the back with a reflective layer for the optical signals of certain wavelengths and on the front with such that causes both a reflection also incident rays through, are coated, and that below or above an exit slit in a vertical arrangement or laterally in a horizontal arrangement at the end faces or at another exit dam elpunkt a photodetector with transducer is arranged.

Device according to claim 1, characterized in that that the particular wall section of the housing made of Plexiglas or glass consists.

Device according to claim 1, characterized in that that the receiving device a display device with a superior filter disc and that parts of the filter disc, especially those parts that lie next to the visible image surface, are designed as a device for collecting optical signals.

Device according to claim 1, characterized in that that the parts used or inserted glass or transparent plastic parts are.

Device according to claim 1, characterized in that that the device has a surrounding frame of transparent Plastic or glass.

Device according to claim 5, characterized in that that the frame is part of a design front panel of a display device.

Device according to claim 1, characterized in that that the detector has a converging lens.

Device according to claim 1, characterized in that that the coating is a mirror layer.

Device according to claim 1, characterized in that that the transmission medium Infrared light is.

Device according to Claim 1 or 7, characterized that the detector is a photodiode, a phototransistor or a contains another photo element.

Device according to claim 1, characterized in that that for collecting the light rays a foil strip or a Foil on the housing is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized that they are for the Reception of transmitted by optical signals audio and / or Video signals, remote control and or other data signals is used.