DE69122700T2

DE69122700T2 - Optische Empfangsvorrichtung

Info

Publication number: DE69122700T2
Application number: DE69122700T
Authority: DE
Inventors: Kensaku Abe; Nobuo Kobayashi; Yukimasa Yamaguchi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-08-14
Filing date: 1991-08-14
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2011-08-15
Also published as: EP0471565B1; DE69122700D1; EP0471565A2; US5159188A; EP0471565A3

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf optische Empfangsvorrichtungen. Sie betrifft speziell eine optische Empfangsvorrichtung für die Verwendung in Audiogeräten, wie schnurlosen Lautsprechern, schnurlosen Mikrofonsystemen oder ähnlichen Geräten.
Ein bekannter kleiner und einfacher Aktivlautsprecher enthält einen batteriegespeisten Leistungsverstärker in einer Lautsprecherbox. Dem Lautsprechergerät wird ein Audiosignal zugeführt, das mit Hilfe von Licht von einer Signalquelle übertragen wird. Fig. 1 der anliegenden Zeichnungen zeigt das Blockschaltbild einer beispielhaften Schaltungsanordnung eines solchen Lautsprechergeräts, das von der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung bereits früher vorgeschlagen wurde. Alle in Fig. 1 dargestellten Schaltungselemente und Teile befinden sich in der Lautsprecherbox.
Die Anordnung von Fig. 1 besitzt eine mit 1 bezeichnete Lichtempfangsvorrichtung mit einem Lichtempfangselement, z.B. einer Fotodiode. Die Lichtempfangsvorrichtung 1 befindet sich an der Außenseite der Lautsprecherbox und empfängt von einem (nicht dargestellten) Sender infrarotes Licht LT.
Das Infrarotlicht LT ist im vorliegenden Fall ein Signallicht, das mit einem Audiosignal SA moduliert ist. Zu diesem Zweck wird ein Audiosignal SA in ein frequenzmoduliertes (FM)- Signal FT umgewandelt, dessen Trägerfrequenz 2,3 MHz beträgt, und dessen maximaler Frequenzhub im Bereich von ± 150 kHz liegt. Das FM-Signal FT wird zusammen mit einer Gleichstromvorspannung einer Infrarot-LED (lichtemittierende Diode) zugeführt. Die Infrarot- LED erzeugt das infrarote Licht LT, dessen Intensität (Helligkeit) mit dem Signal FT moduliert ist. Die Intensität des Infrarotlichts LT wird im Bereich des negativen Spitzenwerts des Signals FT zu Null oder im wesentlichen zu Null.
Die Lichtempfangsvorrichtung list gleichstrommäßig mit einer auf der Eingangsseite eines Bandpaßfilters 2 angeordneten Spule verbunden. Der resultierende Gleichstromkreis ist über eine Entkopplungsschaltung 3 mit einer Stromversorgungsbatterie 9 verbunden.
Das Bandpaßfilter 2 ist ein π-Bandpaßfilter, dessen Durchlaßband dem FM-Signal FT entspricht. Die Batterie 9 besteht aus vier in Reihe geschalteten Trockenbatterien, d.h. sie liefert eine Speisespannung von 6 V. Wenn die Lichtempfangsvorrichtung 1 das Infrarotlicht LT von dem (nicht dargestellten) Sender empfängt, leitet sie daraus das FM-Signal FT ab und führt es dem Bandfilter 2 zu.
Das Bandfilter 2 führt das FM-Signal FT über einen Hochfrequenzverstärker 4 einer FM- Empfangsschaltung 5 zu. Diese FM-Empfangsschaltung 5 besteht aus einem Ein-Chip-IC (integrierte Schaltung), wie er in Standard-FM-Empfängern verwendet wird und die alle Schaltungselemente von dem Hochfrequenzverstärker bis zu einer FM-Demodulatorschaltung enthält. In der FM-Empfangsschaltung 5 wird das Signal FT in ein Zwischenfrequenzsignal mit einer Frequenz von 10,7 MHz umgewandelt. Dieses Zwischenfrequenzsignal wird FM-demoduliert, um das originale Audiosignal SA zurückzugewinnen. Das Audiosignal SA wird dann über einen veränderbaren Widerstand 6 zur Einstellung der Lautstärke und einen Leistungsverstärker 7 einem Lautsprecher 8 zugeführt. Die Empfangsschaltung 5 führt dem Leistungsverstärker 7 ein Stummschaltsignal SM zu, das den Leistungsverstärker 7 stummschaltet, wenn der Empfangsschaltung 5 kein FM-Signal FT zugeführt wird.
Zur Steuerung der Stromversorgung für die oben beschriebenen Schaltungen 4, 5 und 7 benötigt man folgende Anordnung:
Wie Fig. 1 zeigt, ist in Reihe zwischen der Batterie 7 und der Stromversorgungsleitung für die Schaltungen 4, 5 und 7 die Emitter-Kollektor-Strecke eines Stromversorgungs-Schalttransistors 27 eingefügt.
Das Signal FT aus dem Bandpaßfilter 2 wird einer Detektorschaltung 10 zugeführt, die im vorliegenden Beispiel aus einer Schmalband-AM-Empfangsschaltung besteht. Die Spannung der Batterie 9 wird der Detektorschaltung 10 als Betriebsspannung zugeführt, ohne daß sie von dem Stromversorgungs-Schalttransistor geschaltet wird.
Das Signal FT aus dem Bandpaßfilter 2 wird außerdem über einen Hochfrequenzverstärker 11 einer π-Abstimmschaltung 12 zugeführt, die mit dem Signal FT abgestimmt wird. Der Ausgang der Abstimmschaltung 12 ist mit einer negativen Impedanzwandlerschaltung 13 verbunden, so daß der äquivalente Parallelwiderstand der Abstimmschaltung 12 durch die negative Eingangsimpedanz, die die negative Impedanzwandlerschaltung 13 darbietet, so kompensiert wird, daß die Bandbreite der Abstimmschaltung 1 2 im Bereich von 15 bis 20 kHz liegt.
Das der Abstimmschaltung 12 zugeführte FM-Signal FT wird in dieser flankendetektiert, wobei durch die negative Impedanzwandlerschaltung 13 ein Detektorsignal DL erzeugt wird. Dieses Detektorsignal DL gelangt über einen Verstärker 14 einer AM-Detektorschaltung 15, die daraus ein sekundäres harmonisches Signal HL des Audiosignals SA ableitet. Das sekundäre harmonische Signal HL wird über eine Schaltung 21 zur Rückgewinnung der Gleichstromkomponente der Basis eines Transistors 22 zugeführt.
Wenn die optische Empfangsvorrichtung 1 das Infrarotsignal LT empfängt, leitet sie daraus das Signal FT ab, so daß der Transistor 22 durch das Signal HL eingeschaltet ist. Wenn das Infrarotsignal LT nicht empfangen wird, leitet die optische Empfangsvorrichtung 1 kein Signal FT ab, so daß kein Signal HL erzeugt und der Transistor 22 ausgeschaltet wird.
Wenn die optische Empfangsvorrichtung 1 das lnfra rotlicht LT empfängt und dann der Transistor 22 eingeschaltet wird, werden auch ein Transistor 24 und ein Transistor 25 eingeschaltet. Durch das Einschalten des Transistors 25 werden auch ein Transistor 26 und der Transistor 27 eingeschaltet.
Über den Transistor 27 wird die Spannung der Batterie 9 den Schaltungen 4, 5 und 7 zugeführt, d.h. die Stromversorgung wird eingeschaltet. Der Verstärker 4 leitet dann, wie oben beschrieben, das FM-Signal FT ab und die Empfangsschaltung 5 liefert das Audiosignal SA, das über den Verstärker 7 dem Lautsprecher 8 zugeführt wird. Gleichzeitig sendet eine LED 28 Licht aus und zeigt damit an, daß die Stromversorgung eingeschaltet ist.
Wenn die Übertragung des Infrarotlichts LT aus dem (nicht dargestellten) Sender endet, die Lichtempfangsvorrichtung 1 das Infrarotlicht LT also nicht mehr empfängt, wird der Transistor 22 ausgeschaltet. Daraufhin werden auch der Transistor 24 und der Transistor 25 ausgeschaltet. Wenn der Transistor 25 ausgeschaltet ist, wird der Transistor 26 ausgeschaltet, und der Transistor 27 wird ebenfalls ausgeschaltet.
Nach dem Ausschalten des Transistors 22 wird der Transistor 25 mit Hilfe einer Zeitgeberschaltung 24 z.B. noch eine Minute lang in eingeschaltetem Zustand gehalten. Dadurch wird verhindert, daß der Stromversorgungsschalter sofort ausgeschaltet wird, wenn die Übertragung des Infrarotlichts LT zu der optischen Empfangsvorrichtung 1 nur vorübergehend z.B. durch ein Hindernis unterbrochen wird.
Da der Empfangsschaltung 6 dann das FM-Signal FT nicht zugeführt wird, erzeugt sie ein Begrenzerrauschen. In dieser Zeit wird der Verstärker 7 durch das Stummschaltsignal SM stummgeschaltet. Dadurch wird verhindert, daß das Begrenzerrauschen von dem Lautsprecher 8 abgestrahlt wird.
Das vorangehend beschriebene Lautsprechergerät kann also Wiedergabeschall aus dem Lautsprecher abstrahlen, ohne daß eine Stromversorgungsleitung und eine Signalleitung vorgesehen sind.
Fig. 2 zeigt den allgemeinen Aufbau der oben beschriebenen Lichtempfangsvorrichtung 1.
In Fig. 2 ist ein Lichtempfangselement 1C, z.B. eine Fotodiode oder dgl., erkennbar, das von einem Abschirmteil 1 M in Form einer als transparentes Kunstharzformteil ausgebildeten flachen Box abgeschirmt ist. Durch das Abschirmteil 1M sind zwei Verbindungsanschlüsse 1T, 1T geführt, die parallel zueinander verlaufen. Die obere der Ebenen des Abschirmteils 1M bildet eine Lichtempfangsebene 1R und dient Aufnahme des auftreffenden (infraroten) Lichts LT. Die senkrecht zur Lichtempfangsebene 1R verlaufende Richtung bildet die Frontalachse (θ = 0º). Deshalb besitzt das Lichtempfangselement 1C die in Fig. 3 dargestellte Richtcharakteristik für das eintreffende Licht LT. Das heißt, das Lichtempfangselement 1C spricht auf Licht LT an, das mit einem Einfalswinkel einfällt, der im wesentlichen in einem Bereich von θ ≤ 60º liegt, während es für Licht, das aus seitlicher Richtung einfällt ( θ = 90º) im wesentlichen unempfindlich ist.
Da das beschriebene Lautsprechergerät mit der in Fig. 2 dargestellten Lichtempfangsvorrichtung 1 arbeitet, entsteht bezüglich des von dem Sender ausgestrahlten Infrarotlichts LT ein toter Winkel. Dies führt unvermeidlich zu Einschränkungen für die räumlichen Aufstellungsmöglichkeiten des Lautsprechergeräts.
Zur Beseitigung dieses Nachteils wurde vorgeschlagen, vor der Lichtemptangsvorrichtung 1 eine Linse 1L anzuordnen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Dieser Vorschlag ist jedoch nicht sehr effektiv, da hierdurch die Richtwirkung noch intensiviert und der tote Winkel vergrößert wird, obwohl die Empfindlichkeit in Richtung der Frontfläche vergrößert wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
Da die Empfindlichkeit der Lichtempfangsvorrichtung 1, bezogen auf die Richtung der Frontalachse, in einem Bereich von ± 60º liegt, wurde vorgeschlagen, drei Lichtempfangsvorrichtungen 1, 1 und 1 mit jeweils gleicher Charakteristik mit einem Winkelabstand von 120º anzuordnen und dadurch eine richtungsunabhängige Lichtempfangsvorrichtung zu schaffen. Da in diesem Fall jedoch drei Lichtempfangsvorrichtungen 1, 1, 1 erforderlich sind, vergrößern sich sowohl die Herstellkosten und auch der Platzbedarf. Aber selbst wenn man drei Lichtempfangsvorrichtungen 1, 1, 1 in der beschriebenen Weise anordnet, besitzt die Lichtempfangsvorrichtung insgesamt unvermeidlich eine einseitige Richtcharakteristik in der zur Zeichenebene senkrechten Ebene.
US-A-3 780 295 zeigt eine optische Empfangsvorrichtung zum Empfang eines Signallichts mit einem lichtbrechenden Element zur Lichtbrechung in Richtung auf ein Lichtempfangselement, das ein aus einem transparenten Werkstoff hergestelltes Prisma mit einem konisch geformten Teil aufweist, dessen Basis in der Nähe des optischen Wellenleiters angeordnet ist.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte optische Empfangsvorrichtung zu schaffen, bei der die Mängel und Nachteile des Stand der Technik vermieden sind.
Gegenstand der Erfindung ist eine optische Empfangsvorrichtung
mit einem Lichtempfangselement (1C) und einem lichtbrechenden Element (1L, 50) zur Lichtbrechung in Richtung auf das Lichtempfangselement (1C),
wobei die optische Empfangsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,
daß das lichtbrechende Element ein aus einem transparenten Werkstoff hergestelltes Prisma umfaßt, das im wesentlichen die Form eines Kreiskegelstumpfs mit einer kreisförmigen Frontfläche und einer durchmessergrößeren kreisförmigen Bodenfläche hat und außerdem einen konkaven Teil besitzt, der im wesentlichen die Form eines zweiten Kreiskegels oder im wesentlichen die Form eines zweiten Kreiskegelstumpfs hat, dessen Durchmesser von der genannten kreisförmigen Frontfläche in Richtung auf die durchmessergräßere kreisförmige Bodenfläche des Prismas allmählich abnimmt,
und daß das Lichtempfangselement auf dem Prisma in einer Position auf einer Kreismittellinie der genannten durchmessergrößeren kreisförmigen Bodenfläche in der Nähe dieser durchmessergrößeren kreisförmigen Bodenfläche montiert ist.
Somit stellt die Erfindung eine optische Empfangsvorrichtung zur Verfügung, die mit Hilfe einer vom stereoskopischen Standpunkt aus einfachen Anordnung den richtwirkungsfreien Empfang eines Signallichts erlaubt und die auf sehr kleinem Raum installiert werden kann.
Dies ermöglicht eine befriedigende Informationsübertragung zwischen der Informationssendeseite und der lnformationsempfangsseite von schnurlosen Geräten, auf die die vorliegende Erfindung angewendet ist.
Im folgenden sei die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in deren einzelnen Ansichten gleiche oder ähnliche Teile durch die selben Bezugszeichen identifiziert sind.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer optischen Empfangsvorrichtung für ein Lautsprechergerät als schematisches Blockschaltbild,
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Lichtempfangsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 3 zeigt eine Charakteristik zur Erläuterung der herkömmlichen Lichtempfangsvorrichtung von Fig. 2,
Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel einer herkömmlichen Lichtempfangsvorrichtung in einer Seitenansicht,
Fig. 5 zeigt eine Charakteristik zur Erläuterung der herkömmlichen Lichtempfangsvorrichtung von Fig. 4,
Fig. 6 zeigt ein weiteres Beispiel einer herkömmlichen Lichtempfangsvorrichtung in einer Draufsicht,
Fig. 7 zeigt ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des Prinzips der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 8 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Ouerschnittsansicht,
Fig. 9 zeigt den Hauptteil des ersten Ausführungsbeispiels der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 10 zeigt ein Beispiel für ein Lautsprechergerät, bei dem die optische Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung angewendet ist, in einer Frontansicht,
Fig. 11 zeigt eine Graphik der Richtungsempfindlichkeit, auf die bei der Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung zurückgegriffen wird,
Fig. 12 zeigt ein anderes Beispiel des Hauptteils der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Querschnittsansicht,
Fig. 13 zeigt ein weiteres Beispiel des Hauptteils der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Querschnittsansicht,
Fig. 14 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Ouerschnittsansicht,
Fig. 15 zeigt eine bildliche Darstellung zur Erläuterung des Beispiels, in dem die optische Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung bei einem Mikrofonsystem angewendet wird,
Fig. 16 zeigt eine graphische Darstellung der Richtungscharakteristik der optischen Empfangsvorrichtung, auf die bei der Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung Bezug genommen wird,
Fig. 17 zeigt eine Graphik zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Anordnung der optischen Empfangsvorrichtung und der Empfindlichkeit, auf die bei der Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung Bezug genommen wird,
Fig. 18 zeigt eine weitere Graphik zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Anordnung der optischen Empfangsvorrichtung und der Empfindlichkeit, auf die bei der Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung Bezug genommen wird,
Fig. 19 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Querschnittsansicht.
Bevor bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, sei zunächst anhand von Fig. 7 das Grundprinzip der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung erläutert. In Fig. 7 sind Teile, die Teilen von Fig. 2 bis 6 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort und werden deshalb nicht mehr im Detail beschrieben.
Die Darstellung von Fig. 7 zeigt ein Dreieckprisma PRSM, das mit seiner Bodenfläche parallel zu der Lichtempfangsfläche 1R der Lichtempfangsvorrichtung 1 in der Nähe oder ihr gegenüber angeordnet ist. Ein Teil des auf das Dreieckprisma PRSM auftreffenden Lichts LT wird gebrochen und fällt dann auf die optische Empfangsvorrichtung 1, wie dies in Fig. 7 durch eine durchgezogene bzw. eine gebrochene Linie dargestellt ist. Durch geeignete Wahl des Scheitelwinkels φ oder ähnlicher Parameter des Prismas PRSM kann erreicht werden, daß der Winkel des auf die Lichtempfangsvorrichtung 1 auftreffenden Lichts in dem Bereich θ = ± 60 liegt, d.h. in einem Bereich, in dem die Lichtempfangsvorrichtung 1 auf Licht anspricht.
Man erkennt aus Fig. 7, daß der Einfalswinkel des auf das Dreieckprisma PRSM auftreffenden Lichts LT, von der Lichtempfangsvorrichtung 1 aus betrachtet, außerhalb des Bereichs von θ = ± 60 liegt. Die Lichtempfangsvorrichtung 1 spricht also auch auf Licht an, das von vorne auftrifft (θ = 0º) und nicht durch das Prisma PRSM verläuft. Wenn das Prisma PRSM in der in Fig. 7 dargestellten Weise angeordnet ist, ist dies, von der Lichtempfangsvorrichtung 1 aus betrachtet, entspricht dies einer äquivalenten Vergrößerung des Einfallswinkels, innerhalb dessen die Lichtempfangsvorrichtung 1 auf Licht anspricht.
Von dieser Basis aus verfolgt die vorliegende Erfindung den Zweck, den nutzbaren Lichteinfallswinkel der Empfangsvorrichtung 1 zu vergrößern.
Anhand von Fig. 8 sei ein erstes Ausführungsbeispiel der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung in der Anwendung auf das Lautsprechergerät beschrieben.
In Fig. 8 ist ein aus Kunststoff hergestelltes Gehäuse 30 für ein Lautsprechergerät dargestellt, das auf einem Teil seiner Außenseite eine kreisförmige Vertiefung 31 besitzt. Auf der Bodenfläche der kreisförmigen Vertiefung 31 ist ein folienartiges Dämpfungsglied 32 angebracht. Über diesem Dämpfungsglied 32 ist auf dem Boden der kreisförmigen Vertiefung 31 in dem Gehäuse 30 eine optische Empfangsvorrichtung 1 mit einem Lichtempfangselement 1C, z.B. einer Fotodiode, befestigt. Die Lichtempfangsvorrichtung 1 ist so angeordnet, daß die Richtung ihrer Frontalachse 9 (θ = 0º) senkrecht zur Richtung des Gehäuses 30 nach außen verläuft. Die optische Empfangsvorrichtung 1 besitzt in der Mitte abgewinkelte Verbindungsabschüsse 1T, 1T, die durch Bohrungen 33, 33, die durch das Dämpfungsglied 32 und das Gehäuse 31 verlaufen, ins Innere des Gehäuses 30 geführt sind.
Die Verbindungsanschlüsse 1T, 1T sind im Inneren des Gehäuses 30 an einen Verbinder 41 angeschlossen, der seinerseits über einen Leitungsdraht 42 mit dem Lautsprechergerät verbunden ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
Vor der Lichtempfangsfläche 1R der optischen Empfangsvorrichtung 1 ist ein Prisma 50 angeordnet, das dem Prisma PRSM von Fig. 7 entspricht. Das Prisma so ist, wie in Fig. 9 dargestellt, axialsymmetrisch ausgebildet und besitzt in seinem Zentrum einen konusförmigen konkaven Teil. Das Prisma 50 besteht aus einem transparenten Material, z.B. einem Acrvlharz, und besitzt eine in axialer Richtung konvergierende Außenseite. Das heißt, das Prisma 50 hat die allgemeine Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs, und in dem zentralen Teil des Prismas 50 ist ein konkaver Abschnitt 54 ausgebildet, der im wesentlichen die Form eines Kreiskegels oder eines Kreiskegelstumpfs besitzt und dessen Durchmesser von der durchmesserkleineren kreisförmigen Vorderseite, d.h. der oberen Fläche 50a zu der durchmessergrößeren Stirnfäche, d.h. der Bodenfläche 50b des kreisförmigen Kegelstumpfs allmählich kleiner wird. Dadurch entsteht eine zentrale Öffnung 53, die die Oberseite des konkaven Teils 54 und die Bodenfläche 50b miteinander verbindet und dort einen Durchmesser im Bereich von 1 mm bis 0,5 mm hat. Der Außendurchmesser der Bodenfläche 50b beträgt 11,8 mm, der Scheitelwinkel 4) des dreieckförmigen Ouerschnitts beträgt 55º und der Winkel der Innenflächen beträgt 90º.
Zwei Fußteile 51, 51, die einstückig an der Bodenfläche 50b des Prismas 50 angeformt sind, sind in Bohrungen 35, 35 eingesetzt, die durch das Dämpfungsglied 32 und das Gehäuse 30 verlaufen. Außerdem ist auf der Bodenfläche 50b des Prismas 50 ein konvexer Teil 52, z.B. eine Rahmenkonstruktion, ausgebildet. Das Prisma so ist so angeordnet, daß dieser konvexe Teil 52 die Lichtempfangsvorrichtung 1 umschließt, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. Die Position des Prismas 50 relativ zu dem Gehäuse 30 wird also durch die Fußteile 51, 51 bestimmt, und die Position der Lichtempfangsvorrichtung 1 wird durch den konvexen Teil 52 und die Anschlüsse 1T bestimmt.
Wie Fig. 8 zeigt, ist vor dem Prisma 50 ein optisches Filter 60 angeordnet, das für das Infrarotlicht LT durchlässig ist und anderes Licht mit unerwünschten Wellenlängen zurückhält. Zu diesem Zweck ist das optische Filter 60 als halbkugelförmige Kuppel ausgebildet, die mit zwei L- oder J-förmigen Fußteilen 61, 61 ausgestattet ist, die einstückig an der Kante der Kuppel angeformt sind. Diese Fußteile 61, 61 sind in durchgehende Bohrungen 36, 36 eingesetzt, die durch das Dämpfungsglied 32 und das Gehäuse 30 verlaufen, wobei die vorderen Enden dieser Fußteile 61, 61 verhindern, daß das optische Filter 60 aus dem Gehäuse 30 herausgezogen werden kann.
Die innere Umfangsfläche des optischen Filters 60 steht mit der Oberkante des Prismas 50 in Kontakt. Deshalb übt das optische Filter 60 auf das Prisma 50 einen Druck in Richtung auf das Gehäuse 30 aus, so daß das Prisma 60 und die Lichtempfangsvorrichtung 1 gesichert sind. Außerdem ist verhindert, daß das Prisma 50 und die Lichtempfangsvorrichtung 1 sich wegen des Dämpfungsglieds 32 unbeabsichtigt bewegen können.
Wie Fig. 10 zeigt, sind an der linken und an der rechten Seite des Gehäuses 30 des Lautsprechergeräts 10S zwei der oben beschriebenen optischen Empfangsvorrichtungen so geordnet, daß ihre frontalen Achsen in entgegengesetzten Richtungen verlaufen. Die beiden Lichtempfangsvorrichtungen 1, 1 sind, wie in Fig. 1 dargestellt, parallel geschaltet. In Fig. 10 bezeichnet das Bezugszeichen 20 ein Schutznetz aus Metall, das auf der Frontseite des Lautsprechers 8 montiert ist.
Da bei der oben beschriebenen Anordnung jedes der Prismen 50 ringförmig ausgebildet und die Lichtempfangsvorrichtung 1 im Zentrum eines solchen ringförmigen Prismas 50 angeordnet ist, befinden sich in jedem beliebigen Querschnitt, der die Frontalachse enthält (z.B. in dem Schnitt von Fig. 8) zu beiden Seiten der Lichtempfangsvorrichtung 1 Prismen, die dem Prisma von Fig. 7 ähnelt.
Dies hat zur Folge, daß die Richtwirkung der optischen Empfangsvorrichtung im Querschnitt die in Fig. 11 dargestellte Form hat, d.h. daß Lichtempfindlichkeit in einem Bereich des Einfallswinkels von mehr als θ = ± 90º gegeben ist. Diese Richtwirkung ist in allen die Frontalachse enthaltenden Ebenen vorhanden. Die Richtcharakteristik, die sich durch Rotation der Richtungsempfindlichkeitskurve von Fig. 11 um die Frontalachse ergibt, bestimmt die Richtwirkung insgesamt, d.h. es. ergibt sich eine halbkugelförmige Richtwirkung. Deshalb spricht die optische Empfangsvorrichtung auf infrarotes Licht an, das aus einer beliebigen Richtung auf das optische Filter 60 auftrifft.
Da die optische Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung, wie in Fig. 10 dargestellt, auf beiden Seiten des Lautsprechergeräts angeordnet ist und die entsprechenden Lichtempfangsvorrichtungen 1, 1, wie oben beschrieben, parallel geschaltet sind, werden die Richtungen der beiden optischen Empfangsvorrichtungen kombiniert und ergeben insgesamt eine kugelförmige Richtcharakteristik. Das heißt, die optische Empfangsvorrichtung ist, vom stereoskopischen Standpunkt aus betrachtet, richtwirkungsfrei und hat bezüglich des Infrarotlichts LT keinen toten Winkel.
Die optische Empfangsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist also für das Infrarotlicht LT praktisch richtwirkungsfrei. Das ringförmige Prisma so ist bei vorliegenden Ausführungsbeispiel um die Lichtempfangsvorrichtung 1 herum angeordnet, so daß die optische Empfangsvorrichtung richtwirkungsfrei ist und keine größere Anzahl von Lichtempfangsvorrichtungen, z.B. Fotodioden, benötigt wird. Da das ringförmige Prisma 50 als Kunststofformteil ausgebildet ist, läßt sich die optische Empfangsvorrichtung sehr preiswert herstellen. Außerdem läßt sich der für den Einbau benötigte Platz reduzieren.
Da die diesem Ausführungsbeispiel entsprechende optische Empfangsvorrichtung halbkugelförmige bzw. kugelförmige Richtcharakteristik besitzt, ist für die Montage an dem Lautsprechergerät oder einer ähnlichen Anordnung große Gestaltungsfreiheit gegeben.
Fig. 12 bzw. 13 zeigen Querschnittsansichten weiterer Beispiele für das Prisma 50. In dem Beispiel von Fig. 12 verläuft der Querschnitt der Innenfläche des Prismas 50 (die Fläche, die das Infrarotlicht LT emittiert) nicht geradlinig sondern weist einen Knick auf. Durch den Grad der Krümmung der Innenfläche des Prismas 50 kann die Richtwirkung eingestellt werden.
In dem Beispiel von Fig. 13 besteht das Prisma 50 aus einem transparenten Material und hat im wesentlichen die Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs. Im Zentrum des Prismas so ist ein konkaver Abschnitt 54 in Form eines Kreiskegels ausgebildet. Der Querschnitt dieses Prismas so ist wieder dreieckförmig, weist jedoch abweichend von dem Prisma 50 von Fig. 8, 9 oder 12 keine zentrale Öffnung 53 auf. Die Materiatärke im zentralen Bereich des Prismas 50 von Fig. 13 ist reduziert, so daß seine mechanische Festigkeit herabgesetzt ist. Deshalb muß dieses Prisma 50 vorsichtig behandelt werden.
Das Lichtempfangseement 1C empfängt das infrarote Licht LT, das in der oben beschriebenen Weise mit dem Audiosignal SA moduliert ist. Statt dessen kann die vorliegende Erfindung auch für den Fall eingesetzt werden, daß das Lichtempfangseement 1C zum Empfang des infraroten Lichts eines Femsteuersignals dient. Alternativ kann die Schaltung, z.B. die Schaltung von Fig. 1, auch in einem Kopfhörer angeordnet sein, wobei der Lautsprecher 8 durch die akustische Wandreinheit des Kopfhörers ersetzt ist.
Fig. 14 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung. Dieses zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nun anhand von Fig. 14 näher beschrieben.
In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 14 sind das Prisma 50 und das Abschirmteil 1M (siehe Fig. 2), das das Lichtempfangselement 1C gegen mechanische und chemische Einflüsse schützt nicht unabhängig voneinander ausgebildet, sondern durch einen gemeinsamen Kunststofformvorgang als Formteil 100 aus einem transparentem Harz hergestellt. Zum Ausformen dieses Formteis 100 wird ein Gießverfahren angewendet. Bei diesem Gießverfahren füllt man z.B. ein transparentes flüssiges Epoxydharz in eine Form, läßt es reagieren und etwa 24 Stunden aushärten und gewinnt dadurch das in Fig. 14 dargestellte Formteil 100.
Das Formteil 100 ist mit den Fußteilen 51, 51 auf einer Seite eines Substrats 101 montiert und elektrisch mit einer Schaltung 102, z.B. einer Demodulatorschaltung, verbunden, die auf der anderen Seite des Substrats 101 montiert ist. Diese andere Seite des Substrats 101 ist durch ein Abschirmteil 101a abgeschirmt.
Auf einer Seite des Substrats 101 ist außerdem, wie in Fig. 14 dargestellt, ein Reflektor 104 in Form eines Kreiskegels montiert, der das Formteil 100 umgibt. Auf der Innenseite des Reflektors 104 ist, z.B. durch einen Platierprozeß, auf dem Glas eine Spiegelfläche 104a ausgebildet. Das Substrat 101, auf dem das Formteil 100, der Reflektor 104 und die Schaltung 102 montiert sind, ist an einem beispielsweise aus Harz bestehenden Gehäusekörper 103 befestigt. Dies geschieht mit Hilfe geeigneter Mittel, z.B. mit Schrauben 103b an Schraubabschnitten 103a, die an dem Gehäusekörper 103 ausgebildet sind. Das Formteil 100, das Substrat 101, der Reflektor 104 und die Schaltung 102 bilden zusammen eine optische Empfangseinheit 120. An der rechten Seite des Gehäusekörpers 103 ist ein Verbinder 103c montiert, der mit dem Substrat 101 elektrisch verbunden ist. Außerdem ist das Substrat 101 über den Verbinder 103c mit externen Geräten verbunden, so daß von der auf dem Substrat 101 montierten Schaltung 102 den externen Geräten ein Signal zugeführt wird oder der Schaltung 102 oder ähnlichen Verbrauchern auf dem Substrat 101 von außen Versorgungsspannung zugeführt wird. Alternativ kann auch darauf verzichtet werden, dem Substrat 101 von außen eine Versorgungsspannung zuzuführen und stattdessen in dem Gehäusekörper 103 beispielsweise eine (nicht dargestellte) Batterie angeordnet sein, die die Schaltung 102 oder ähnliche Verbraucher auf dem Substrat 101 speist.
In Fig. 14 bezeichnet das Bezugszeichen 106 ein Deckelteil. Die Frontfläche dieses Deckelteils 106, die dem Öffnungsbereich des auf dem Substrat 101 montierten Reflektors s104 entspricht, ist als Filter 105 ausgebildet. Das Deckelteil 106 ist an dem Gehäusekörper 103 befestigt, der das Substrat 101 beherbergt, auf dem der Reflektor 104, das Formteil 100 und die Schaltung 102 montiert sind. Die Außenseite des Öffnungsbereichs des Reflektors 104 ist, wie Fig. 14 zeigt, an der Innenfläche des Deckelteis 106 befestigt. Die aus den beschriebenen Teilen und in der beschriebenen Weise aufgebaute optische Empfangsvorrichtung ist insgesamt mit 121 bezeichnet.
Es sei nun die Anwendung der oben beschriebenen optischen Empfangsvorrichtung 121 auf ein Mikrofonsystem beschrieben, wie es z.B. in Fig. 15 dargestellt ist.
Fig. 15 zeigt einen mit 123 bezeichneten Raum, z.B. ein Zimmer. In jeder der vier Ecken des Raumes 123 ist eine optisahe Empfangsvorrichtung installiert, die der optischen Empfangsvorrichtung 121 von Fig. 14 entspricht. Die bildliche Darstellung von Fig. 15 zeigt einen Benutzer 124, der in dem Raum 123 in ein Mikrofon singt oder spricht, das mit einem lichtemittierenden Element 125a ausgestattet ist, . Das Mikrofon 125 nimmt den von dem Benutzer 124 gesungenen bzw. gesprochenen Schall auf und wandelt ihn in ein elektrisches Signal um. Das so umgewandelte elektrische Signal (Audiosignal) wird in einem vorbestimmten Format moduliert. Das modulierte elektrische Signal wird von dem lichtemittierenden Element 125a als Signallicht ausgesendet. Das in ein Signallicht umgewandelte Audiosignal wird von der in den vier Ecken des Raums 123 installierten optischen Empfangsvorrichtung 121 empfangen, optoelektrisch umgewandelt, demoduliert und externen Geräten (sog. Verstärkern und mit diesen Verstärkern verbundenen Lautsprechern) zugeführt, die mit der optischen Empfangsvorrichtung 121 verbunden sind. Der Schall wird durch diese externen Geräte verstärkt.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel stellt die Richtcharakteristik der optischen Empfangsvorrichtung 121 ein wichtiges Problem dar, wie es oben geschildert wurde. Da bei der in Fig. 14 dargestellten optischen Empfangsvorrichtung 121 der Frontteil des Lichtempfangselements 1C als Prisma 50 ausgebildet ist und der Reflektor 104, dessen Innenfläche als Spiegelfläche 104a ausgebildet ist, so angeordnet ist, daß er das das Prisma 50 enthaltende Formteil 100 umgibt, wird Signallicht, das in einer gegenüber der Frontalachse des Lichtempfangselements versetzten Richtung einfällt, von dem Reflektor 104 reflektiert, mit Hilfe des Reflektors 104 in das Prisma 50 und weiter durch das Prisma 50 zu dem Lichtempfangselement 1C geführt. Dadurch wird, wie in Fig. 16 in durchgezogenen Linien dargestellt, die Richtcharakteristik der optischen Empfangsvorrichtung 121 erheblich aufgeweitet und gegenüber der in (Fig. 16 durch eine gestrichelte Linie dargestellten) Lichtcharakteristik eines Lichtempfangsteils, wie es in einem herkömmlichen Lautsprechersystem oder ähnlichen Systemen verwendet wird, deutlich verbessert. Wenn die optische Empfangsvorrichtung 121 nach diesem Ausführungsbeispiel bei schnurlosen Geräten, z.B. dem in Fig. 15 dargestellten schnurlosen Mikrofon, angewendet wird, lassen sich die Einschränkungen bezüglich der räumlichen Anordnung der schnurlosen Geräte und bezüglich des Layouts der lichtemittierenden Anordnung und der Lichtempfangsanordnung verringern. Bei dem oben beschriebenen schnurlosen Mikrofonsystem kann unabhängig von einer Änderung des Winkels, in dem der Benutzer 124 das Mikrofon 125 hält, das von dem lichtemittierenden Element 125a des Mikrofons 125 als Signallicht ausgesendete Audiosignal von der Lichtempfangsvorrichtung 121 ausreichend gut empfangen werden.
Fig. 17 die Lichtempfangsempfindlichkeit in Abhängigkeit von dem Winkel, unter dem das Signallicht auf die Lichtempfangsvorrichtung 1 auftrifft, wenn die Anordnung optischen Empfangsvorrichtung 121 geändert wird.
In Fig. 17 zeigt die Kurve P1 die Empfindlichkeit, die dann gemessen wird, wenn der Durchmesser des Öffnungsbereichs des Reflektors 104 der optischen Empfangsvorrichtung 121 zu φ50 (50 mm) und der Winkel (Scheitelwinkel) des Reflektors 104 im Bereich von 55 bis 60º gewählt ist. Die der Kurve P1 entsprechenden Meßergebnisse zeigen, daß die Empfindlichkeit bei dem (der Frontalachse entsprechenden) Richtungswinkel von 0º merklich größer ist als bei anderen Anordnungen, während sie bei einer Vergrößerung des Richtungswinkels kleiner ist als bei anderen Anordnungen.
Die Kurve P2 repräsentiert die Empfindlichkeit, die gemessen wird, wenn der Durchmesser des Öffnungsbereichs des Reflektors 104 der optischen Empfangsvorrichtung 121 zu φ25 (25 mm) und der Winkel (Scheitelwinkel) des Reflektors 104 zu 60º gewählt ist. Die der Kurve P2 entsprechenden Meßergebnisse zeigen, daß die Empfindlichkeit bei dem (der Frontalachse entsprechenden) Richtungswinkel von 0º geringfügig größer ist als bei der Kurve P1, während sie bei einer Vergrößerung des Richtungswinkels geringfügig kleiner ist als bei der Kurve P1.
Die Kurve P3 repräsentiert die Empfindlichkeit, die gemessen wird, wenn der Durchmesser des Öffnungsbereichs des Reflektors 104 der optischen Empfangsvorrichtung 121 zu φ55 (55 mm) und der Winkel (Scheitelwinkel) des Reflektors 104 zu 90º gewählt ist. Die der Kurve PS entsprechenden Meßergebnisse zeigen, daß die Empfindlichkeit bei dem (der Frontalachse entsprechenden) Richtungswinkel von 0 erheblich ist als bei der Kurve P2, während sie bei einer Vergrößerung des Richtungswinkels geringfügig größer ist als bei der Kurve P2.
Die Kurve P5 zeigt die Beziehung zwischen der Lichtempfangsempfindlichkeit und dem Drehwinkel für eine optische Empfangsvorrichtung mit der Lichtempfangsvorrichtung von Fig. 2. Die der Kurve PS entsprechenden Meßergebnisse zeigen, daß die Empfindlichkeit bei einem Richtungswinkel von 0º erheblich kleiner ist als bei der Kurve P3, daß jedoch bei einer Vergrößerung des Richtungswinkels die Empfindlichkeit zu der Kurve P3 erheblich größer wird. Wie die Graphik von Fig. 17 ferner erkennen läßt, nimmt die Empfindlichkeit allmählich ab, wenn der Richtungswinkel von 0º aus in positiver oder negativer Richtung anwächst, so daß insgesamt eine Richtcharakteristik mit einem im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt entsteht.
Die Kurve P4 in der Graphik von Fig. 17 zeigt die Empfindlichkeit für den Fall, daß der Reflektor 104 der optischen Empfangsvorrichtung 121 entfernt wird und das Formteil 100 das Licht direkt empfängt. Die der Kurve P4 entsprechenden Meßergebnisse zeigen, daß die Empfindlichkeit bei dem Richtungswinkel 0º im wesentlichen die gleiche ist wie die Kurve P5. Wenn der Richtungswinkel vergrößert wird, steigt die Empfindlichkeit gegenüber der Kurve P5 erheblich an. Wie die Graphik von Fig. 17 ferner zeigt, wächst die Empfindlichkeit allmählich an, wenn der Richtungswinkel von 0º aus in positiver oder negativer Richtung vergrößert wird.
Die Kurve P6 zeigt die Beziehung zwischen der Empfindlichkeit und dem Richtungswinkel für die optische Empfangsvorrichtung von Fig. 8. Die in der Kurve P6 von Fig. 17 dargestellten Meßergebnisse zeigen niedrige Empfindlichkeit bei dem Richtungwinkel 0º. Bei Vergrößerung des Richtungwinkels ist die Empfindlichkeit im wesentlichen ebenso groß wie für die Kurve P5, die die Richtungscharakteristik der herkömmlichen optischen Empfangsvorrichtung repräsentiert. Der Grund hierfür liegt darin, daß an einer Grenzfläche zwischen dem Prisma 50 und dem Abschirmteil 1M Reflexion stattfindet.
Die Graphik von Fig. 17 läßt erkennen, daß die Lichtempfangscharakteristik bei diesem Ausführungsbeispiel im Vergleich zu der Lichtempfangscharakteristik der herkömmlichen optischen Empfangsvorrichtung mit der Lichtempfangsvorrichtung 1, die nicht mit einem Prisma ausgestattet ist, erheblich verbessert wird, wenn man die optische Empfangsvorrichtung verwendet, in der das von dem Lichtempfangseement 1C getrennte Prisma 50 mit der Frontfläche des Lichtempfangselements 1C verbunden ist.
Die Graphik von Fig. 17 läßt ferner erkennen, daß die Lichtempfangscharakteristik im Vergleich zu der (Fig. 8 entsprechenden) optischen Empfangsvorrichtung, in der das von der Lichtempfangsvorrichtung unabhängige Prisma mit der Frontfläche der Lichtempfangsvorrichtung verbunden ist, weiter verbessert werden kann, wenn man die optische Empfangsvorrichtung verwendet, bei der das Formteil 100 mit dem Prisma 50 und das Abschirmteil 1M einstückig ausgebildet sind. Die optische Empfangsvorrichtung mit dem Reflektor 104 in Form eines Kreiskegels, der das Formteil 100 umgibt, ermöglicht eine weitere Verbesserung der Lichtempfangscharakteristik gegenüber der optischen Empfangsvorrichtung, bei der dem Formteil 100 kein Reflektor 104 zugeordnet ist.
Fig. 18 zeigt eine ähnliche Graphik wie Fig. 17. Dargestellt ist die Lichtempfangsempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Drehrichtung, wenn das Lichtempfangselement 1 ein Signallicht empfängt und die Anordnung der optischen Empfangsvorrichtung 121 oder des Lichtempfangselements 1 variiert wird. In Fig. 18 werden die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 17, so daß sich eine erneute ausführliche Beschreibung erübrigt. Die Kurven P1 und P4 haben in Fig. 18 den gleichen Verlauf wie in Fig. 17.
In Fig. 18 repräsentiert die Kurve P7 die Empfindlichkeit, die gemessen wird, wenn der Reflektor 104 der optischen Empfangsvorrichtung 121 durch einen Parabospiegel mit einem Öffnungsdurchmesser von φ 43 (43 mm) ersetzt wird. Die der Kurve P7 in Fig. 18 entsprechenden Meßergebnisse zeigen, daß die Empfindlichkeit bei dem (der Frontalachse entsprechenden) Richtungswinkel 0 im Vergleich zu der Kurve Pl sehr hoch ist (im wesentlichen +30dB beträgt), während die Empfindlichkeit bei einer Vergrößerung des Richtungswinkels im Vergleich zu den anderen Kurven niedrig ist.
Die Kurve P9 zeigt die Lichtempfangscharakteristik einer optischen Empfangsvorrichtung mit einer Fotodiode, die ein Abschirmglied in Form einer einstückig ausgebildeten konvexen Linsenanordnung aufweist. Die durch die Kurve P9 dargestellten Meßergebnisse zeigen, daß die Empfindlichkeit bei dem Richtungswinkel 0º kleiner ist als bei der Kurve P1.
Die Kurve P10 stellt die Lichtempfangscharakteristik einer optischen Empfangsvorrichtung dar, bei der zur Aufweitung des Lichtempfangsbereichs drei Exemplare der in Fig. 6 dargestellten Lichtempfangsvorrichtungen 1 benutzt werden. Die in der Kurve P10 von Fig. 18 wiedergegebenen Meßergebnisse zeigen, daß die Empfindlichkeit bei einem Richtungswinkel von 0º im Vergleich zu den anderen Anordnungen sehr niedrig ist (im wesentlichen - 4db beträgt), während die Empfindlichkeit mit einer Vergrößerung des Richtungswinkels erheblich anwächst.
Aus Fig. 17 ist erkennbar, daß die Empfindlichkeit im Vergleich zu der Lichtempfangscharakteristik (entsprechend der Kurve P4) erheblich gesteigert werden kann, wenn der Reflektor der optischen Empfangsvorrichtung 121 in diesem Ausführungsbeispiel durch den Parabolspiegel ersetzt wird und der Durchmesser des Öffnungsbereichs des Reflektors 104 der optischen Empfangsvorrichtung 121 zu φ50 (50 mm) und wenn sein Scheitelwinkel in einem Bereich von 55º bis 60º gewählt wird.
Fig. 19 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der optischen Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung zum Empfang eines Signallichts. In Fig. 19 sind Teile, die Teilen von Fig. 14 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort und werden nicht erneut beschrieben.
Wie Fig. 19 zeigt, sind an zwei Stelen, z.B. auf der Außenseite des Reflektors 104 der optischen Empfangseinheit 120 zwei Trägerteile 107 angebracht. An der Unterseite dieser Trägerteile 107 sind zwei Gelenkstifte 108 befestigt, die in Gelenkteilen 109a drehbar sind. Letztere sind an den oberen Bereichen von Armgliedern 109b von Bügeln 109 ausgebildet.
Der untere Teil des Bügels 109 ist als Welle 109c ausgebildet. Die Ober- und Unterseite der optischen Empfangseinheit 120 sind in Fig. 19 umgekehrt dargestellt. Die Welle 109c ist in ein Befestigungsteil 110 eingesetzt, das mit Schrauben 111 an einer Decke 112 befestigt ist, so daß die optische Empfangseinheit 120 von der Decke 112 herabhängen kann. Somit ist die an dem Bügel 109 befestigte optische Empfangseinheit 120 in der parallel zu der Decke 112 verlaufenden Ebene drehbar. Mit 113 ist in Fig. 19 eine Abdeckung bezeichnet, die auch als Filter dient und mit ihrer offenen Seite an dem Befestigungsglied 110 befestigt ist, sodaß eine optische Empfangsvorrichtung 122 entsteht.
Da die in Fig. 19 dargestellte optische Empfangsvorrichtung 122 die optische Empfangseinheit 120 enthält, die der optischen Empfangsvorrichtung 121 von Fig. 14 gleicht, und da diese optische Empfangseinheit 120 horizontal und vertikal drehbar ist, besitzt die optische Empfangsvorrichtung 122 nicht nur die Richtungscharakteristik der optischen Empfangsvorrichtung 121 von Fig. 14, sondern zusätzlich eine breite Richtungscharakteristik, die mit der ersteren kombiniert ist. Außerdem kann der Winkel der optischen Empfangseinheit 120 in der horizontalen und vertikalen Ebene je nach der Stelle, an der die optische Empfangsvorrichtung 122 angeordnet ist, verändert werden, so daß die optische Empfangsvorrichtung 122 in einer Position angeordnet werden kann, in der sie das Signallicht unter den jeweils günstigsten Bedingungen empfangen kann.
Wenn anstelle der in Fig. 14 dargestellten optischen Empfangsvorrichtung 121 die in Fig. 19 dargestellte optische Empfangsvorrichtung 122 für das schnurlose Mikrofonsystem von Fig. 15 verwendet wird, ist ein besserer Empfang des Audiosignal möglich, das von dem lichtemittierenden Element 125a des Mikrofons 125 als Signallicht ausgesendet wird.
Die optische Empfangsvorrichtung 122 kann mit einer Antriebsvorrichtung zum Drehen der optischen Empfangseinheit 120 z.B. in der horizontalen und vertikalen Ebene ausgestattet sein sowie mit einer Steuervorrichtung, die die Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit von den Lichtempfangsbedingungen so steuert, daß die optische Empfangseinheit 120 jeweils in der Position für optimalen Lichtempfang angeordnet wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Reflektor 104 durch einen Parabolspiegel ersetzt werden.
Da bei der Anordnung gemäß der Erfindung Signallicht, das aus einer gegenüber der Frontalachse des Lichtempfangselements versetzten Richtung kommt, durch das Prisma auf das Lichtempfangselement auftrifft, kann die optische Empfangsvorrichtung durch diese einfache Anordnung für den Lichtempfang, vom stereoskopischen Standpunkt aus betrachtet, richtwirkungsfrei ausgebildet werden. Dadurch läßt für viele schnurlose Geräte, bei denen die optische Empfangsvorrichtung zum Empfang des Signallichts dient, das Problem der räumlichen Anordnung der schnurlosen Geräte lösen. Somit ist bei diesen schnurlosen Geräten eine zufriedenstellende Informationsübertragung zwischen der Informationssendeseite und der Informationsempfangsseite möglich.
Da bei der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, das Signallicht, das aus einer von der Frontalachse des Lichtempfangselements abweichenden Richtung gesendet wird, durch das Prisma auf das Lichtempfangselement auftrifft und da außerdem Signallicht aus der von der Frontalachse des Lichtempfangselements abweichenden Richtung durch Reflexion an der Spiegelfläche in das Prisma des Lichtempfangselements eingeführt und dann durch das Prisma in das Lichtempfangselement gelenkt wird, kann die optische Empfangsvorrichtung durch diese einfache Anordnung für den Lichtempfang, vom stereoskopischen Standpunkt aus betrachtet, richtwirkungsfrei ausgebildet werden. Dadurch läßt für viele schnurlose Geräte, bei denen die optische Empfangsvorrichtung zum Empfang des Signallichts dient, das Problem der räumlichen Anordnung der schnurlosen Geräte lösen. Somit ist bei diesen schnurlosen Geräten eine zufriedenstellende Informationsübertragung zwischen der Informationssendeseite und der Informationsempfangsseite möglich.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die anhand der Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Der einschlägige Fachmann ist vielmehr ohne weiteres in der Lage, verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorzunehmen, ohne daß dadurch der in den anliegenden Ansprüchen definierte Schutzumfang der Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Optische Empfangsvorrichtung

mit einem Lichtempfangselement (1C) und einem lichtbrechenden Element (1L, 50) zur Lichtbrechung in Richtung auf das Lichtempfangselement (1C),

dadurch gekennzeichnet,

daß das lichtbrechende Element (50) ein aus einem transparenten Werkstoff hergestelltes Prisma (50) umfaßt, das im wesentlichen die Form eines Kreiskegelstumpfs mit einer kreisförmigen Frontfläche (50a) und einer durchmessergrößeren kreisförmigen Bodenfläche (50b) hat und außerdem einen konkaven Teil (54) besitzt, der im wesentlichen die Form eines zweiten Kreiskegels oder im wesentlichen die Form eines zweiten Kreiskegelstumpfs hat, dessen Durchmesser von der genannten kreisförmigen Frontfläche (50a) in Richtung auf die durchmessergrößere kreisförmige Bodenfläche (50b) des Prismas allmählich abnimmt,

und daß das Lichtempfangselement auf dem Prisma (50) in einer Position auf einer Kreismittellinie der genannten durchmessergrößeren kreisförmigen Bodenfläche (50b) in der Nähe dieser durchmessergrößeren kreisförmigen Bodenfläche (50b) montiert ist.

2. Optische Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Prisma (50) im wesentlichen achsensymmetrisch ausgebildet und das Lichtempfangselement (1C) mit axialem Abstand hinter der Frontfläche des Prismas (50) angeordnet ist.

3. Optische Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der konkave Teil (54) am Boden offen ist und das Lichtempfangselement (1C) in oder hinter der Öffnung angeordnet ist.

4. Optische Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der konkave Teil (54) am Boden geschlossen ist und das Lichtempfangselement (1C) am oder hinter dem Boden des konkaven Teils (54) angeordnet ist.

5. Optische Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Prisma einstückig mit einem Abschirmteil (1M) zum Abschirmen des Lichtempfangselements (1C) ausgebildet ist.

6. Optische Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem um die Frontseite des Prismas (50) angeordneten konkaven Reflektor (104) zum Reflektieren von Licht in Richtung auf das Prisma.

7. Optische Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem um die Frontseite des Prismas (50) angeordneten Parabolspiegel zum Reflektieren von Licht in Richtung auf das Prisma.