光子接收装置、音频播放装置及音频会议系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种光子接收装置、音频播放装置及音频会议系统。该装置包括多个光接收元件及处理器。以所述光子接收装置的几何中心为顶点的任一具有预定圆锥角的圆锥面所限定的区域内，具有至少一个光接收元件，所述预定圆锥角小于等于90度，所述光接收元件用于接收包括有预定信息的光信号并将所述光信号转化为电信号。及所述多个光接收元件连接于所述处理器，所述处理器用于对所述电信号进行解调以得到所述预定信息。本实用新型的光子接收装置可以接收来自各个方向的光线，不会因为使用者在某一方向的遮挡而造成信号的中断，大大增加了使用的便利性。
【专利说明】光子接收装置、音频播放装置及音频会议系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光通信领域，具体而言，涉及一种光子接收装置及应用所述光子接收装置的音频播放装置及音频会议系统。
【背景技术】
[0002]可见光通信利用可见光来进行数据传输，与微波技术相比，有相当丰富的频谱资源，是一般微波通信和无线通信所无法比拟的。同时，可见光通信可以适用任何通信协议，适用于任何环境。现有技术中，也有采用红外光和紫外光作为光通信传输媒介的。无线光通信的信号覆盖范围较易控制，通信内容不易被窃取，具有较高的安全性。此外，无线光通信的设备灵活便捷，成本很低，适合大规模普及应用。
[0003]目前，光通信系统的光子接收装置一般仅能接受一个方向的光线，使用者必须在面对光子接收装置的位置使用光子发射端，才能使光子接收装置接收到光信号，给使用者带来不便。尤其对于利用光通信系统的音频会议系统，需要光子接收装置长时间不间断地接收光信息，人员走动等各种因素所造成的光遮挡都可能会造成音频播放的中断。
[0004]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供了一种光子接收装置、音频播放装置及音频会议系统，以至少解决上述问题。
[0006]根据本实用新型的一个方面，提供了一种光子接收装置，用于接收光信号，其包括:多个光接收元件，以所述光子接收装置的几何中心为顶点的任一具有预定圆锥角的圆锥面所限定的区域内，具有至少一个光接收元件，所述预定圆锥角小于等于90度，所述光接收元件用于接收包括有预定信息的光信号并将所述光信号转化为电信号；及处理器，所述多个光接收元件连接于所述处理器，所述处理器用于对所述电信号进行解调以得到所述预定信息。
[0007]优选地，所述光子接收装置还包括壳体，所述多个光接收元件设置于所述壳体，所述处理器设置于所述壳体内。
[0008]优选地，所述光接收元件包括红外光接收器、可见光接收器或紫外光接收器。
[0009]优选地，所述光接收元件包括红外光电二极管、红外光电三极管、可见光光电二极管、可见光光电三极管、紫外光电二极管或紫外光电三极管。
[0010]优选地，所述光子接收装置还包括设置于所述壳体内的电路板，所述处理器设置于所述电路板上并与所述电路板内的导电线路电连接，所述多个光接收元件电连接于所述电路板的导电线路并通过所述导电线路电连接于所述处理器。
[0011]优选地，所述光子接收装置还包括设置于所述壳体内的存储装置，用于存储所述处理器解码后得到的预定信息。
[0012]优选地，所述壳体外表面开设有多个收容孔，所述多个光接收元件分别收容于所述多个收容孔内。
[0013]优选地，每个收容孔的开口处均设置有透光的保护镜片，用于保护对应的光接收元件。
[0014]优选地，所述预定圆锥角为60度。
[0015]优选地，所述壳体的轮廓为球形。
[0016]优选地，所述多个光接收元件设置于所述壳体的多条同轴心的圆形线上，每条圆形线上均具有多个光接收元件。
[0017]优选地，所述多条圆形线上的点与球心的连线，与垂直于所述多条圆形线的轴心的夹角定义为所述多条圆形线的纬度角，每相邻两条圆形线的纬度角的差值小于等于90度。
[0018]优选地，所述多条圆形线上的点与球心的连线，与垂直于所述多条圆形线的轴心的夹角定义为所述多条圆形线的纬度角，每相邻两条圆形线的纬度角的差值小于等于60度。
[0019]优选地，同一条圆形线上的多个光接元件中每相邻的两个光接收元件与所述圆形线的圆心的连线的夹角小于等于120度。
[0020]优选地，同一条圆形线上的多个光接元件中每相邻的两个光接收元件与所述圆形线的圆心的连线的夹角小于等于90度。
[0021]优选地，每个所述光接收元件包括多个引脚，每个所述光接收元件的多个引脚通过焊接或飞线的方式电连接于所述电路板。
[0022]优选地，所述光子接收装置还包括无线发射元件，用于将所述预定信息无线发送。
[0023]优选地，所述壳体表面包括一平面，所述平面上设置有多个光接收元件。
[0024]根据本实用新型的另一方面，提供了一种音频播放装置，包括音频播放模块及如上所述的光子接收装置，所述音频播放模块包括无线接收元件和音频播放单元，所述预定信息为音频信息，所述无线接收单元用于接收并解调所述无线发射元件发出的包含所述音频信息的无线信号，所述音频播放单元用于将所述无线接收单元解调出来的音频信息进行播放。
[0025]根据本实用新型的另一方面，提供了一种音频播放装置，包括音频播放单元及如上所述的光子接收装置，所述预定信息为音频信息，所述音频播放单元设置于所述壳体内且与所述处理器相连接，所述音频播放单元用于播放经所述处理器解调后的音频信息。
[0026]根据本实用新型的另一方面，提供了一种音频会议系统，包括:音频信息光信号生成装置，用于产生包含音频信息的光信号；如上所述的音频播放装置，所述音频播放装置用于接收、解调所述光信号，并播放所述光信号所包含的音频信息。
[0027]优选地，所述音频信息光信号生成装置包括声源、MCU、LED驱动及LED灯，所述声源用于产生音频信息，所述MCU用于将所述音频信息进行调制以产生预定编码，所述LED驱动用于根据所述预定编码产生驱动信号并发送至所述LED，所述LED灯用于根据所述驱动信号发射包含所述音频信息的光信号。
[0028]根据本实用新型的另一方面，提供了一种音频会议系统，包括:音频信息光信号生成装置，用于产生包含音频信息的光信号；如上所述的音频播放装置，所述音频播放装置用于接收、解调所述光信号，并播放所述光信号所包含的音频信息。
[0029]优选地，所述音频信息光信号生成装置包括声源、MCU、LED驱动及LED灯，所述声源用于产生音频信息，所述MCU用于将所述音频信息进行调制以产生预定编码，所述LED驱动用于根据所述预定编码产生驱动信号并发送至所述LED，所述LED灯用于根据所述驱动信号发射包含所述音频信息的光信号。
[0030]本实用新型实现了如下技术效果:从音频播放装置的任一角度入射的光信号均可被至少一个光接收元件所接收，因此，光发射终端的使用者在音频播放装置的任何方向均可以进行操作；当音频播放装置应用于音频会议系统时，音频播放装置也可以接收来自各个方向的光线，不会因为使用者在某一方向的遮挡而造成信号的中断，大大增加了使用的便利性。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0032]图1是根据本实用新型实施例一的音频播放装置的立体示意图；
[0033]图2是图1的音频播放装置的部分分解示意图；
[0034]图3示出音频播放装置的壳体的被圆锥面所截面的预定区域；
[0035]图4是根据本实用新型实施例三的音频会议系统的示意图。
【具体实施方式】
[0036]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0037]实施例一
[0038]请参阅图1和2，本实用新型实施例一提供了一种音频播放装置100，音频播放装置100包括光子接收装置10和音频播放单元30。光子接收装置10包括壳体11、多个光接收元件12及电路板13。音频播放单元30和电路板13设置于壳体11内，多个光接收元件12嵌设于所述壳体11内。
[0039]本实施方式中，壳体11为球形，且为中空结构，其外表面开设有多个收容孔111，多个光接收元件12分别收容于所述多个收容孔111内。在其他实施方式中，可以在所述多个收容孔111的开口处设置透光的保护镜片(图未示)，以保护所述多个光接收元件12。本实施方式中，所述多个光接收元件12设置于所述壳体11的多条同轴心的圆形线112上，每条圆形线上均具有多个光接收元件12。需要说明的是，所述多条圆形线112为虚拟线条，是为便于说明而绘制的，并非壳体11表面所固有。所述多条圆形线112上的点与壳体11的球心的连线，与垂直于所述多条圆形线的轴心O的夹角定义为所述多条圆形线112的纬度角，每相邻两条圆形线112的纬度角差值为30度。球形壳体11沿其轴心O的两极附近分别具有一圆形线112，此两条圆形线中每条圆形线112上分别具有三个光接收元件12且等角度分布，即相邻的两个光接收元件12与所述圆形线112的圆心的连线的夹角为120度；两极附近的圆形线112之间具有四条圆形线112，此四条圆形线中每条圆形线112上分别具有六个光接收元件12且等角度分布，即相邻的两个光接收元件12与对应圆形线112的圆心的连线的夹角为60度。两极附近的圆形线112上的光接收元件12分布较少是因为其圆形线112较小，但并局限于本实施方式。
[0040]优选地，每相邻两条圆形线112的纬度角差值小于等于90度，更优选地，每相邻两条圆形线112的纬度角差值小于等于60度。优选地同一条圆形线112上的多个光接收元件12中每相邻的两个光接收元件12与对应圆形线112的圆心的连线的夹角优选小于等于120度，更优选小于等于90度。
[0041]在其他实施方式中，也可以将音频播放装置100的相对两侧或其中一侧设置为平面，如将本实施方式中的球形壳体11相对两侧设置为平面，即壳体11形成类似鼓状物，此时可以在球形壳体11的相对两侧的平面或其中一个平面上设置多个光接收元件12，音频播放装置100在使用时，可以使平面上的光接收元件12直接面对光信号发射单元。
[0042]如图3所示,所述壳体11的几何中心为01,所述多个光接收元件12在所述壳体表面的分布符合以下条件:以所述几何中心01为顶点的任一具有预定圆锥角A的圆锥面截取所述壳体11所确定的区域R内，具有至少一个光接收元件12，所述预定圆锥角A小于等于90度。优选地，所述预定圆锥角A小于等于60度。如此设置的好处在于，从所述壳体11的各个方向入射的光线均可以被其中一个或多个光接收元件12所接收。为便于说明，图3仅以球形简单示意性地绘出音频播放装置100的轮廓，且仅示意性地绘出一个光接收元件12，并不能以此对本实施新型的保护范围作限定。
[0043]在其他实施方式中，壳体11也可以为其他形状，如椭球形、立方体形、长方体形、多面体形或者多种形状的组合等，并不以本实施方式为限。在其他实施方式中，壳体11可以省略，其直接焊接于电路板13上,并不限于本实施方式。
[0044]所述光接收元件12可以选自其中的一种或几种:红外光接收器，如红外光光电二极管和红外光电三极管；可见光接收器，如可见光光电二极管和可见光光电三极管；紫外光接收器，如紫外光电二极管和紫外光电三极管。
[0045]电路板13设置于壳体11内，本实施方式中，电路板13设置于壳体11内的中心位置，光子接收装置10还包括处理器14，处理器14设置于电路板13上并与电路板13内的导电线路电连接。本实施方式中，光接收元件12为光电二极管，每个光接收元件12包括两个引脚122，所述引脚122均焊接于电路板13上或通过飞线的方式连接电路板13，并电连接于电路板13的导电线路并通过所述导电线路电连接于处理器14。
[0046]音频播放装置100还包括可充电电源，壳体11的外侧设置有充电接口 113、音量调节旋钮114及开关按钮115，充电接口 113、音量调节旋钮114及开关按钮115均电连接于电路板13以发挥其功能。在其他实施例中，充电电源也可以替换为可更换的电池，只需要在壳体11上设置电池容置槽并在电池容置槽内设置电源连接线即可。音频播放装置100还可进一步包括存储装置(图未示)，用于存储处理器14处理后的数据信息等。
[0047]音频播放单元30设置于所述壳体11内且电连接于所述电路板13，所述音频播放单元30通过电路板13内的导电线路电连接于处理器14，用于播放经所述处理器14解调后的音频信息。所述音频播放单元30可以为音箱等。为使音频播放装置100结构稳固和紧凑，所述音频播放单元30的形状可以制作为与壳体11的部分内表面形状相匹配的形状，音频播放单元30的安装时紧贴壳体11的内表面。在多个光接收元件12之间的区域，壳体11可以设置成多孔结构，以便于音频播放单元30发出的音频向壳体11外传播。
[0048]所述音频播放装置100的工作原理如下:壳体11表面的光接收元件12接收包含有音频信息的光信号并转化为电信号传输给处理器14，所述处理器14对所述电信号进行解调以得到所述音频信息，所述音频信息通过电路板13传输至音频播放单元30进行播放。
[0049]实施例二
[0050]在本实施新型的另一实施方式中，音频播放装置100的光子接收装置10和音频播放单元30也可以为相互分离的结构，此时，光子接收装置10还包括无线发射元件，用于将所述预定信息无线发送。对应的音频播放单元需增设对应于所述无线发射元件的无线接收元件，所述无线接收元件，所述无线发射元件将经处理器14解调的音频信息以无线通信的形式发送至所述无线接收元件，所述无线接收单元用于接收并解调所述无线发射元件发出的包含音频信息的无线信号，然后进行播放。另外，光子接收装置10还可以作为单独的结构作其它光通信应用中的光接收装置，此时其接收的光信号即不限于包含音频信息的光信号，其应用也不限于本实施方式。
[0051]实施例三
[0052]请参阅图4，本实用新型实施例提供了一种音频会议系统300，包括音频信息光信号生成装置200及实施例一的音频播放装置10。音频信号生成装置200用于产生包含音频信息的光信号，其包括声源41、MCU42、LED驱动43及LED灯44，所述声源41用于产生音频信息，所述MCU42用于将所述音频信息进行调制以产生预定编码，所述LED驱动43用于根据所述预定编码产生驱动信号并发送至所述LED灯44，所述LED灯44用于根据所述驱动信号发射包含所述音频信息的光信号。所述声源可以是麦克风或音频输出装置如MP3等，所述LED灯44可以为红外LED、可见光LED或紫外LED。
[0053]壳体11表面的光接收元件12用于接收所述包含有音频信息的光信号并转化为电信号传输给处理器14，所述处理器14对所述电信号进行解调以得到所述音频信息，所述音频信息通过电路板13传输至音频播放单元30进行播放。当然，音频播放装置100的光子接收装置10和音频播放单元30也可以为相互分离的结构，此时，光子接收装置10还包括无线发射元件，用于将所述预定信息无线发送。对应的音频播放单元需增设对应于所述无线发射元件的无线接收元件，所述无线发射元件将经处理器14解调的音频信息以无线通信的形式发送至所述无线接收元件，所述无线接收单元用于接收并解调所述无线发射元件发出的包含音频信息的无线信号，然后进行播放。
[0054]从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果:从音频播放装置100的任一角度入射的光信号均可被至少一个光接收元件12所接收，因此，光发射终端的使用者在音频播放装置100的任何方向均可以进行操作；当音频播放装置100应用于音频会议系统时，音频播放装置100也可以接收来自各个方向的光线，不会因为使用者在某一方向的遮挡而造成信号的中断，大大增加了使用的便利性。
[0055]本领域技术人员将领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本实用新型的范围。
[0056]结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
[0057]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种光子接收装置，用于接收光信号，其包括: 多个光接收元件，以所述光子接收装置的几何中心为顶点的任一具有预定圆锥角的圆锥面所限定的区域内，具有至少一个光接收元件，所述预定圆锥角小于等于90度，所述光接收元件用于接收包括有预定信息的光信号并将所述光信号转化为电信号；及处理器，所述多个光接收元件连接于所述处理器，所述处理器用于对所述电信号进行解调以得到所述预定信息。
2.如权利要求1所述的光子接收装置，其特征在于，进一步包括壳体，所述多个光接收元件设置于所述壳体，所述处理器设置于所述壳体内。
3.如权利要求1所述的光子接收装置，其特征在于，所述光接收元件包括红外光接收器、可见光接收器或紫外光接收器。
4.如权利要求1所述的光子接收装置，其特征在于，所述光接收元件包括红外光电二极管、红外光电三极管、可见光光电二极管、可见光光电三极管、紫外光电二极管或紫外光电三极管。
5.如权利要求2所述的光子接收装置，其特征在于，进一步包括设置于所述壳体内的电路板，所述处理器设置于所述电路板上并与所述电路板内的导电线路电连接，所述多个光接收元件电连接于所述电路板的导电线路并通过所述导电线路电连接于所述处理器。
6.如权利要求2所述的光子接收装置，其特征在于，进一步包括设置于所述壳体内的存储装置，用于存储所述处理器解码后得到的预定信息。
7.如权利要求2所述的光子接收装置，其特征在于，所述壳体外表面开设有多个收容孔，所述多个光接收元件分别收容于所述多个收容孔内。
8.如权利要求6所述的光子接收装置，其特征在于，每个收容孔的开口处均设置有透光的保护镜片，用于保护对应的光接收元件。
9.如权利要求1所述的光子接收装置，其特征在于，所述预定圆锥角为60度。
10.如权利要求2所述的光子接收装置，其特征在于，所述壳体的轮廓为球形。
11.如权利要求10所述的光子接收装置，其特征在于，所述多个光接收元件设置于所述壳体的多条同轴心的圆形线上，每条圆形线上均具有多个光接收元件。
12.如权利要求11所述的光子接收装置，其特征在于，所述多条圆形线上的点与球心的连线，与垂直于所述多条圆形线的轴心的夹角定义为所述多条圆形线的纬度角，每相邻两条圆形线的纬度角的差值小于等于90度。
13.如权利要求12所述的光子接收装置，其特征在于，所述多条圆形线上的点与球心的连线，与垂直于所述多条圆形线的轴心的夹角定义为所述多条圆形线的纬度角，每相邻两条圆形线的纬度角的差值小于等于60度。
14.如权利要求11所述的光子接收装置，其特征在于，同一条圆形线上的多个光接元件中每相邻的两个光接收元件与所述圆形线的圆心的连线的夹角小于等于120度。
15.如权利要求11所述的光子接收装置，其特征在于，同一条圆形线上的多个光接元件中每相邻的两个光接收元件与所述圆形线的圆心的连线的夹角小于等于90度。
16.如权利要求5所述的光子接收装置，其特征在于，每个所述光接收元件包括多个引脚，每个所述光接收元件的多个引脚通过焊接或飞线的方式电连接于所述电路板。
17.如权利要求1至16任一项所述的光子接收装置，其特征在于，进一步包括无线发射元件，用于将所述预定信息无线发送。
18.如权利要求2所述的光子接收装置，其特征在于，所述壳体表面包括一平面，所述平面上设置有多个光接收元件。
19.一种音频播放装置，包括音频播放模块及如权利要求17所述的光子接收装置，所述音频播放模块包括无线接收元件和音频播放单元，所述预定信息为音频信息，所述无线接收单元用于接收并解调所述无线发射元件发出的包含所述音频信息的无线信号，所述音频播放单元用于将所述无线接收单元解调出来的音频信息进行播放。
20.一种音频播放装置，包括音频播放单元及如权利要求1至16任一项所述的光子接收装置，所述预定信息为音频信息，所述音频播放单元设置于所述壳体内且与所述处理器相连接，所述音频播放单元用于播放经所述处理器解调后的音频信息。
21.一种音频会议系统，包括: 音频信息光信号生成装置，用于产生包含音频信息的光信号； 如权利要求19所述的音频播放装置，所述音频播放装置用于接收、解调所述光信号，并播放所述光信号所包含的音频信息。
22.如权利要求21所述的音频会议系统，其特征在于，所述音频信息光信号生成装置包括声源、MCU、LED驱动及LED灯，所述声源用于产生音频信息，所述MCU用于将所述音频信息进行调制以产生预定编码，所述LED驱动用于根据所述预定编码产生驱动信号并发送至所述LED，所述LED灯用于根据所述驱动信号发射包含所述音频信息的光信号。
23.一种音频会议系统，包括: 音频信息光信号生成装置，用于产生包含音频信息的光信号； 如权利要求20所述的音频播放装置，所述音频播放装置用于接收、解调所述光信号，并播放所述光信号所包含的音频信息。
24.如权利要求23所述的音频会议系统，其特征在于，所述音频信息光信号生成装置包括声源、MCU、LED驱动及LED灯，所述声源用于产生音频信息，所述MCU用于将所述音频信息进行调制以产生预定编码，所述LED驱动用于根据所述预定编码产生驱动信号并发送至所述LED，所述LED灯用于根据所述驱动信号发射包含所述音频信息的光信号。
【文档编号】H04B10/70GK204013554SQ201320728172
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年11月16日 优先权日:2013年11月16日
【发明者】不公告发明人 申请人:深圳光启创新技术有限公司