專利名稱：光信號發(fā)送和接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)送和接收光信號的裝置，它例如可應(yīng)用于無線通信網(wǎng)絡(luò)中。
在有線LAN(局域網(wǎng))中，終端設(shè)備之間通過有線線路互相連接，它們能通過有線線路互相通信。
將有線LAN與無線通信網(wǎng)組合起來是人們已知的。例如，對有線LAN附加配置一個(gè)接入點(diǎn)設(shè)備(網(wǎng)關(guān)設(shè)備)，它能實(shí)現(xiàn)有線通信和無線通信兩種通信。接入點(diǎn)設(shè)備通過有線線路連接到有線LAN中正常的終端設(shè)備上。接入點(diǎn)設(shè)備可通過有線線路與有線LAN中正常的終端設(shè)備通信。另外，接入點(diǎn)設(shè)備能夠與無線通信網(wǎng)中的終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線通信。這種情況下，有線LAN與無線通信網(wǎng)通過接入點(diǎn)設(shè)備(網(wǎng)關(guān)設(shè)備)連接起來。此外，接入點(diǎn)設(shè)備是有線LAN的一個(gè)組成部分，也是無線通信網(wǎng)的一個(gè)組成部分。
按照無線通信網(wǎng)的一種例子，接入點(diǎn)設(shè)備(網(wǎng)關(guān)設(shè)備)與終端設(shè)備間可應(yīng)用諸如紅外線光信號進(jìn)行通信。
日本專利公開號(日本出版的未經(jīng)審查的專利申請)8-139675中公開了一種光信號發(fā)送和接收裝置，應(yīng)用于光通信網(wǎng)絡(luò)。日本專利揭示號8-139675內(nèi)的裝置中包括一個(gè)光發(fā)送和接收單元，它具有相互共軸的一個(gè)光發(fā)送鏡和一個(gè)光接收鏡。該光發(fā)送和接收單元可以圍繞一個(gè)垂直軸旋轉(zhuǎn)，也可以圍繞一個(gè)水平軸旋轉(zhuǎn)。光發(fā)送和接收單元的旋轉(zhuǎn)使得它的光學(xué)軸能與通信對方的光學(xué)軸一致。
日本專利公開號8-139675內(nèi)還公開了一種光發(fā)送和接收單元，它具有沿一個(gè)垂直方向并列安排的一個(gè)光發(fā)送鏡和一個(gè)光接收鏡。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種光信號發(fā)送和接收裝置，它的重量小于先有技術(shù)的裝置。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種光信號發(fā)送和接收裝置，它的尺寸小于先有技術(shù)的裝置。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種光信號發(fā)送和接收裝置，它的光學(xué)軸的速度變化高于先有技術(shù)裝置的光學(xué)軸的速度變化。
本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，由一個(gè)光發(fā)送和接收單元組成，其中包括1)一個(gè)光發(fā)射元件，2)一個(gè)光發(fā)送透鏡，3)一個(gè)光接收透鏡，4)一個(gè)光敏元件；其中，光發(fā)射元件輸出光，自光發(fā)射元件輸出的光在離開光發(fā)送和接收單元而形成出射光之前，先通過光發(fā)送透鏡；又其中，光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件上；還包括一個(gè)第一支持部分，用以支持光發(fā)送和接收單元，并容許光發(fā)送和接收單元圍繞第一軸旋轉(zhuǎn)；一個(gè)第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，連接于光發(fā)送和接收單元及第一支持部分上，用以使光發(fā)送和接收單元圍繞第一軸旋轉(zhuǎn)；一個(gè)第二支持部分，用以使光發(fā)送和接收單元支持于懸臂基座上，容許光發(fā)送和接收單元圍繞與第一軸垂直的第二軸旋轉(zhuǎn)；一個(gè)第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，連接于光發(fā)送和接收單元及第二支持部分上，用以使光發(fā)送和接收單元圍繞第二軸旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的第二個(gè)方面是提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，由一個(gè)光發(fā)送和接收單元組成，其中包括1)一個(gè)光發(fā)射元件，2)一個(gè)光發(fā)送透鏡，3)一個(gè)光接收透鏡，4)一個(gè)光敏元件；其中，光發(fā)射元件輸出光，自光發(fā)射元件輸出的光在離開光發(fā)送和接收單元而形成出射光之前，先通過光發(fā)送透鏡；又其中，光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件上；還包括一個(gè)第一芯軸，連接于光發(fā)送和接收單元上，與之一起旋轉(zhuǎn)；一個(gè)第一支持部分，用以支持第一芯軸，容許第一芯軸旋轉(zhuǎn)；一個(gè)第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，連接于第一芯軸和第一支部分上，使第一芯軸相對于第一支持部分旋轉(zhuǎn)，一個(gè)第二芯軸，垂直于第一芯軸并連接至第一支持部分的基座上，可與第一支持部分一起旋轉(zhuǎn)；一個(gè)第二支持部分，用以通過第二芯軸來支持第一支持部分，并容許第一支持部分旋轉(zhuǎn)；一個(gè)第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，連接于第二芯軸和第二支持部分上，用以使第二芯軸相對于第二支持部分旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的第三個(gè)方面基于第一個(gè)方面，并提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，其中，第二軸實(shí)質(zhì)上是水平的。
本發(fā)明的第四個(gè)方面基于第一個(gè)方面，并提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，其中，第一和第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)之每一個(gè)都包含一個(gè)蝸桿、與鍋桿嚙合的一個(gè)蝸輪、以及一個(gè)使蝸桿緊貼住蝸輪的壓緊機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的第五個(gè)方面基于第一個(gè)方面，并提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，進(jìn)一步包括配置于第一支持部分上、相互對立的第一臂和第二臂；一條發(fā)送側(cè)撓性電纜，沿第一臂延伸，到達(dá)光發(fā)射元件上；一條接收側(cè)撓性電纜，從光敏元件處引出，沿第二臂延伸。
本發(fā)明的第六個(gè)方面基于第二個(gè)方面，并提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，進(jìn)一步包含支持第一芯軸的第一軸承，它由導(dǎo)電部件組成；支持第二芯軸的第二軸承，它由導(dǎo)電部件組成。
本發(fā)明的第七個(gè)方面是提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，由一個(gè)光發(fā)送和接收單元組成，其中包括1)一個(gè)光發(fā)射元件，2)一個(gè)光發(fā)送透鏡，3)一個(gè)光接收透鏡，4)一個(gè)光敏元件；其中，光發(fā)射元件輸出光，自光發(fā)射元件輸出的光在離開光發(fā)送和接收單元而形成出射光之前，先通過光發(fā)送透鏡；又其中，光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件；又其中，光發(fā)送透鏡如光接收透鏡并列地安排，面向同樣的方向；還包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用以使光發(fā)送和接收單元圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)；其中，該軸與光發(fā)送透鏡頂端之間的距離小于該軸與光接收透鏡頂之間的距離。
本發(fā)明的第八個(gè)方面是提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，由一個(gè)光發(fā)送和接收單元組成，其中包括1)一個(gè)光發(fā)射元件，2)一個(gè)光發(fā)送透鏡，3)一個(gè)光接收透鏡，4)一個(gè)光敏元件；其中，光發(fā)射元件輸出光，自光發(fā)射元件輸出的光在離開光發(fā)送和接收單元而形成出射光之前，先通過光發(fā)送透鏡；又其中，光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件上；又其中，光發(fā)送透鏡和光接收透鏡并列地安排，面向同樣的方向；還包括一個(gè)第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用以使光發(fā)送和接收單元圍繞一個(gè)第一軸旋轉(zhuǎn)；一個(gè)第二旋轉(zhuǎn)機(jī)，用以使光發(fā)送和接收單元圍繞與第一軸垂直的一個(gè)第二軸旋轉(zhuǎn)；其中，光接收透鏡的中心在第二軸上，而光發(fā)送透鏡的直徑小于光接收透鏡的直徑；又其中，光發(fā)送透鏡的中心對第二軸有一個(gè)預(yù)定距離的偏移，以便在光發(fā)送透鏡一側(cè)給出一個(gè)空間，該空間內(nèi)可容納第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的第九個(gè)方面是提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，由一個(gè)光發(fā)送和接收單元組成，其中包括1)一個(gè)光發(fā)射元件，20一個(gè)光發(fā)送透鏡，3)一個(gè)光接收透鏡，4)一個(gè)光敏元件；其中，光發(fā)射元件輸出光，自光發(fā)射元件輸出的光在離開光發(fā)送和接收單元而形成出射光之前，先通過光發(fā)送透鏡；又其中，光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件上；又其中，光發(fā)送透鏡和光接收透鏡并列地安排，面向同樣的方向；還包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用以使光發(fā)送和接收單元旋轉(zhuǎn)；一個(gè)覆蓋光發(fā)送和接收單元的穹頂形蓋罩，它能傳導(dǎo)一種預(yù)定波長的光而阻擋不同于該預(yù)定波長的其它波長的光；一個(gè)連接于光發(fā)送透鏡上的圓柱護(hù)罩，其一端緊靠近蓋罩的內(nèi)表面。
本發(fā)明的第十個(gè)方面基于第九個(gè)方面，并提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，其中，護(hù)罩末端和蓋罩內(nèi)表面有實(shí)質(zhì)上等同的曲率半徑。
本發(fā)明的第十一個(gè)方面基于第九個(gè)方面，并提供出一種光信號發(fā)送和接收裝置，還包含一個(gè)連接于光接收透鏡上的圓柱護(hù)罩，其中，連接于光發(fā)送透鏡上的護(hù)罩與連接于光接收透鏡上的護(hù)罩組成一個(gè)整體。


圖1是先有技術(shù)光信號發(fā)送和接收裝置的一個(gè)截面圖。
圖2是圖1的先有技術(shù)裝置中一個(gè)光發(fā)送和接收單元的截面圖。
圖3是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光信號發(fā)送和接收裝置的透視圖。
圖4是圖3中光信號發(fā)送和接收裝置的透視分解圖。
圖5是圖3上移去蓋罩后光信號發(fā)送和接收裝置的頂視圖。
圖6是圖5中光信號發(fā)送和接收裝置之一部分的側(cè)視圖。
圖7是圖6中光信號發(fā)送和接收裝置內(nèi)第一壓緊機(jī)構(gòu)局部地以截面表示的側(cè)視圖。
圖8是圖6中沿箭頭A8方向的視圖。
圖9是圖8中光信號發(fā)送和接收裝置內(nèi)第二壓緊機(jī)構(gòu)的正視圖。
圖10是圖5中沿A10-A10線看去的截面圖。
圖11是圖5中加上撓性電纜后光信號發(fā)送和接收裝置的截面圖。
圖12是圖5中光信號發(fā)送和接收裝置內(nèi)光發(fā)送透鏡、光接收透鏡、光發(fā)射元件和光接收元件的截面圖，它們的狀態(tài)是光發(fā)送透鏡和光接收透鏡在方向上都朝向上方。
圖13是自圖12中的位置上逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)給定角度后發(fā)生的光發(fā)送透鏡、光接收透鏡、光發(fā)射元件和光接收元件的截面圖。
圖14是自圖12中的位置上順時(shí)針方向旋旋轉(zhuǎn)一個(gè)給定角度后發(fā)生的光發(fā)送透鏡、光接收透鏡、光發(fā)射元件和光接收元件的截面圖。
圖15是圖5中光信號發(fā)送和接收裝置之一部分的透視圖。
圖16是光發(fā)送透鏡、光接收透鏡和一個(gè)電動(dòng)機(jī)的概略頂視圖。
圖17是圖5中光信號發(fā)送和接收裝置內(nèi)光發(fā)送透鏡、光接收透鏡和一個(gè)電動(dòng)機(jī)的概略頂視圖。
圖18是光發(fā)送透鏡、光接收透鏡、框體、光發(fā)射元件和光敏元件的截面圖。
圖19是圖5中光信號發(fā)送和接收裝置內(nèi)光發(fā)送透鏡、光接收透鏡、框體、光發(fā)射元件和光敏元件的截面圖。
圖20是圖3中光信號發(fā)送和接收裝置內(nèi)蓋罩、護(hù)罩以及光發(fā)送和接收單元的截面圖。
圖21是對應(yīng)于圖20中的蓋罩、護(hù)罩、光發(fā)送和接收單元以及光路的截面圖。
圖22是光發(fā)送和接收單元、柱臂、芯軸及發(fā)送-接收撓性電纜的示圖。
圖23是圖22中沿A23-A23方向看去的發(fā)送-接收撓性電纜的截面圖。
圖24是圖11中光信號發(fā)送和接收裝置內(nèi)光發(fā)送和接收單元、柱臂、芯軸、發(fā)送側(cè)撓性電纜和接收側(cè)撓性電纜的示圖。
圖25是圖24中沿A25-A25方向看去的接收側(cè)撓性電纜的截面圖。
為了更好地理解本發(fā)明，將說明先有技術(shù)的裝置。圖1示出日本專利揭示號8-139675內(nèi)公開的一個(gè)先有技術(shù)光信號發(fā)送和接收裝置。
參看圖1，先有技術(shù)裝置中包括光發(fā)送鏡101和光接收鏡102，它們同軸地裝配在光發(fā)送和接收單元103上。光發(fā)送和接收單元103可以移動(dòng)，提供出與通信對方的裝置間可靠的雙向光信號通信。
圖1的先有技術(shù)裝置中包括有基座105。一個(gè)固定的齒輪106安裝在支持于基座105的中心區(qū)域內(nèi)可以旋轉(zhuǎn)的垂直芯軸107上。可旋轉(zhuǎn)地圍繞垂直芯軸107展伸的軸承座108支持于固定齒輪106上。旋轉(zhuǎn)基座109附著于軸承座108上。框架110附著于旋轉(zhuǎn)基座109上。因此，框架110可與旋轉(zhuǎn)基座109一起旋轉(zhuǎn)。水平芯軸111可旋轉(zhuǎn)地由框架110的上部支持住。光發(fā)送和接收單元103由水平芯軸111支持。
圖1的先有技術(shù)裝置中，電動(dòng)機(jī)112安裝在旋轉(zhuǎn)基座109上。安裝在電動(dòng)機(jī)112輸出芯軸上的一個(gè)齒輪與固定齒輪106嚙合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)112的輸出芯軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)基座109相對于固定齒輪106作旋轉(zhuǎn)。因此，電動(dòng)機(jī)112起到使旋轉(zhuǎn)基座109圍繞垂直芯軸107的連接軸旋轉(zhuǎn)的作用。電動(dòng)機(jī)113安裝在旋轉(zhuǎn)基座109上。減速齒輪組114使電動(dòng)機(jī)113的輸出芯軸與裝配在光發(fā)送和接收單元103上的齒輪115相連接。齒輪115圍繞水平芯軸111展伸開。當(dāng)電動(dòng)機(jī)113的輸出芯軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪115圍繞著與水平芯軸111關(guān)聯(lián)的一個(gè)連接軸旋轉(zhuǎn)。光發(fā)送和接收單元103與齒輪115一起旋轉(zhuǎn)。
圖1的先有技術(shù)裝置中，光發(fā)送和接收單元103可由電動(dòng)機(jī)113驅(qū)動(dòng)而圍繞水平軸“X”旋轉(zhuǎn)。另外，光發(fā)送和接收單元103可由電動(dòng)機(jī)112驅(qū)動(dòng)而圍繞垂直軸“Z”旋轉(zhuǎn)。光發(fā)送和接收單元103的旋轉(zhuǎn)使得其光學(xué)軸能與通信對方的光學(xué)軸相一致。光學(xué)軸的一致可使先有技術(shù)裝置與通信對方之間進(jìn)行可靠的雙向光信號通信。
如圖2中所示，先有技術(shù)裝置中的光發(fā)送和接收單元103包括一個(gè)盒殼116，它內(nèi)部有光發(fā)送鏡101和光接收鏡102。光發(fā)送鏡101中包括一個(gè)小的拋物面反射鏡，光接收鏡102中包括一個(gè)大的拋物面反射鏡，光發(fā)送鏡101與光接收鏡102是相互共軸的。光發(fā)送和接收單元103中包括一個(gè)光發(fā)射元件117。從光發(fā)射元件117輸出的光朝向光發(fā)送鏡101，光到達(dá)光發(fā)送鏡101時(shí)被反射，因而在從光發(fā)送和接收單元103出發(fā)向前之前，光成為出射的平行光束。光發(fā)送和接收單元103中還包括一個(gè)反射鏡118和光敏元件119。入射光進(jìn)入光發(fā)送和接收單元103時(shí)遇到光接收鏡102，由此相繼地被光接收鏡102和反射鏡118反射，然后到達(dá)光敏元件119上。光接收鏡102起到使入射光集聚于光敏元件119上的作用。
圖1的先有技術(shù)裝置中，光發(fā)送鏡101和光接收鏡102在重量上偏重。所以，光發(fā)送和接收單元103的移動(dòng)速度被限制得比較慢。又，光接收鏡102在尺寸上偏大。
這里，將說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖3示出按照本發(fā)明實(shí)施例的光信號發(fā)送和接收裝置1。
參看圖3，光信號發(fā)送和接收裝置1中包括一個(gè)樹脂做的外殼2。外殼2有一個(gè)基座和一個(gè)蓋罩3，蓋罩3可拆卸地連接于外殼2的基座上。蓋罩3可取地具有穹頂形狀，它由樹脂做成。蓋罩3對于近紅外線是透明的，而對于可見光是不透明的。按照另一個(gè)例子，蓋罩3吸收可見光，而對于波長700nm或更長些的近紅外線是透明的。
光信號發(fā)送和接收裝置1近似地對應(yīng)于矩形平行管，并有一個(gè)彎曲的側(cè)面。外殼2的基座有足夠的面積。裝置1的高度比較小。因此，裝置1能有效地避免滾動(dòng)，這有利于保持裝置1對光發(fā)送和光接收的高度可靠性。
如圖4中所示，光信號發(fā)送和接收裝置1中包括光發(fā)送和接收單元10、第一支持部分20、第一旋轉(zhuǎn)同構(gòu)30、第二支持部分40和第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)50。包括有蓋罩3的外殼2(見圖3)內(nèi)裝入了這些部件10、20、30、40和50。
光發(fā)送和接收單元10中包括一個(gè)光發(fā)射元件11(見圖10)、一個(gè)光發(fā)送透鏡12、一個(gè)光接收透鏡13和一個(gè)光敏元件14(見圖10)。光發(fā)射元件11設(shè)計(jì)成輸出近紅外光，它能有效地通過蓋罩3。光敏元件14設(shè)計(jì)成對于能有效地通過蓋罩3的近紅外光敏感。自光發(fā)射元件11(見圖10)輸出的光先通過光發(fā)送透鏡12，然后，作為出射光從光發(fā)送和接收單元10上向前射出。進(jìn)入光發(fā)送和接收單元10的入射光，射入和通過光接收透鏡13，由光接收透鏡13使入射光集聚于光敏元件14(見圖10)上。
第一支持部分20為叉口形狀，它有著一對相互平行展伸的左伸臂21和右側(cè)臂22。光發(fā)送和接收單元10由一對左、右芯軸15A和15B支持，它們分別依靠第一支持部分20的左側(cè)臂21和右側(cè)臂22而可以旋轉(zhuǎn)。芯軸15A和15B相互間軸向?qū)?zhǔn)，它們固定在光發(fā)送和接收單元10的本體上。后面將清楚地說明，左芯軸15A為被驅(qū)動(dòng)軸。光發(fā)送和接收單元10依照左芯軸15A的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30連接于第一支持部分20上，該第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30起到使左芯軸旋轉(zhuǎn)的作用。因此，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30的作用是使光發(fā)送和接收單元10圍繞芯軸15A和15B旋轉(zhuǎn)。
第二支持部分40連接于芯軸15A和15B垂直展伸的芯軸24上。芯軸24裝配在第一支持部分20的基座部分上，它與第一支持部分20緊固牢。因此，第一支持部分20與芯軸24一起旋轉(zhuǎn)。第二支持部分40通過懸臂基座上的芯軸24對第一支持部分20作軸承式支持。所以，第一支持部分20可以相對于第二支持部分40圍繞芯軸24的連接軸作旋轉(zhuǎn)。
最好，芯軸24的連接軸精確地或?qū)嵸|(zhì)上(近似地)處于水平面內(nèi)。但芯軸24的連接軸相對于水平面可傾斜一個(gè)預(yù)定角度。
第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)50連接于第二支持部分40上，該第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)50與芯軸24相結(jié)合，它起到使芯軸24和第一支持部分20相對于第二支持部分40旋轉(zhuǎn)的作用。因此，第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)50的作用是使光發(fā)送和接收單元10圍繞芯軸24的連接軸作旋轉(zhuǎn)。
光接收透鏡13的直徑大于光發(fā)送透鏡12的直徑。光發(fā)送透鏡12和光接收透鏡13兩者中都有非球面透鏡，此類非球面透鏡的焦距可顯著地短于球面透鏡的焦距。因此，光發(fā)送透鏡12和光接收透鏡13容許光發(fā)送和接收單元10的高度小。光發(fā)送透鏡12和光接收透鏡13周圍有一個(gè)護(hù)罩65，這將在后面說明。
第一支持部分20是一個(gè)框架，它上面有左側(cè)臂21、右側(cè)臂22、背板23和芯軸24。第一支持部分(框架)20在平面圖上為叉口形狀，左側(cè)臂21和右側(cè)臂22相互平行。背板23垂直于左、右側(cè)臂21和22。左、右側(cè)臂21和22自背板23的前表面上展伸出，它們受到背板23的支持。芯軸24從背板23的后表面上向外突出，其方向與左、右側(cè)臂21和22從背板23的前表面上伸出的方向相反。芯軸24在第一支持部分20的基座部分上起一個(gè)芯軸的作用。
一個(gè)近似L形的側(cè)板25沿左側(cè)臂21伸展出，它可旋轉(zhuǎn)地支持于左側(cè)臂21上。側(cè)板25上有第一部分25b和第二部分25c，它們相互垂直地連接在一起。側(cè)板25的第一部分25b與左側(cè)臂21平行，它上面有一個(gè)矩形窗孔25a。具有軸套部分的軸承26A用螺絲附著于左側(cè)臂21上，螺絲是通過矩形窗孔25a擰進(jìn)去的。左側(cè)芯軸15A可旋轉(zhuǎn)地由軸承26A支持住。類似地，具有軸套部分的軸承26B用螺絲附裝于右側(cè)臂22上，右側(cè)芯軸15B可旋轉(zhuǎn)地由軸承26B支持住。
第一支持部分20是導(dǎo)電金屬板做的，它由模壓方式成形。軸承26A和26B是用導(dǎo)電材料構(gòu)成的。
第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30中包括電動(dòng)機(jī)31、小直徑齒輪32、大直徑齒輪33、蝸桿34和蝸輪35。電動(dòng)機(jī)31附裝于側(cè)板25的第二部分25c上。小直徑齒輪32固定地安裝在電動(dòng)機(jī)31的輸出軸上，大直徑齒輪33與小直徑齒輪32嚙合。蝸桿34固定于大直徑齒輪33上，蝸桿34與大直徑齒輪33可旋轉(zhuǎn)地支持于側(cè)板25上。蝸輪35與蝸桿34嚙合，蝸輪35固定地安裝在左側(cè)芯軸15A上。蝸輪35為圓狀，但在它上面切去了一段圓弧部分。因此，蝸輪35的輪齒只是伸展在圓周的一部分上。后面將說明，在蝸輪35上切去一段圓弧部分所形成的區(qū)域內(nèi)，撓性電纜將在其中通過。這種設(shè)計(jì)能使裝置1體積緊湊。
第二支持部分40為一個(gè)固定框架，上面有一對左、右側(cè)壁40a和40及背壁40c。左、右側(cè)壁40a和40b依靠背壁40c連接起來，它們垂直于背壁40c。第二支持部分(框架)40在平面圖上為U形，在側(cè)視圖上為L形，它用金屬板做成，由模壓方式成形。第二支持部分(框架)40是足夠堅(jiān)實(shí)的。用于接納芯軸24的軸承41裝配于背壁40c的中央?yún)^(qū)域，它由導(dǎo)電部件構(gòu)成。第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)50裝配于第二支持部分(框架)40上，它伸展到靠近軸承41處。
軸承26A、26B和41都用導(dǎo)電部件構(gòu)成。因此，光信號發(fā)送和接收單元10的本體、第一支持部分20和第二支持部分40通過軸承26A、26B和41在電氣上連接起來。這種設(shè)計(jì)防止了在裝置1中建立起靜電。
第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)50中包括擺動(dòng)板52、電動(dòng)機(jī)53、小直徑齒輪54、大直徑齒輪55、蝸桿56和蝸輪57。擺動(dòng)板52通過銷釘51連接到第二支持部分40的背壁40c上。電動(dòng)機(jī)53的本體附裝于擺動(dòng)板52上。小直徑齒輪54固定地安裝在電動(dòng)機(jī)53的輸出芯軸上，大直徑齒輪55與小直徑齒輪54相嚙合。蝸桿56固定于大直徑齒輪55上，蝸桿56與大直徑齒輪55可旋轉(zhuǎn)地支持于擺動(dòng)板52上。蝸輪57與蝸桿56相嚙合，蝸輪57固定地安裝在芯軸24上。蝸輪57為圓狀，但在它上面切去了一段圓弧部分。因此，蝸輪57的輪齒只是伸展在圓周的一部分上。在蝸輪57上切去一段圓弧部分所形成的區(qū)域內(nèi)，撓性電纜(未示出)可通過其中。
底部托架60上有向上突起60a，它們固定住第二支持部分40。第一印刷電路板61附裝于第二支持部分40上，第二印刷電路板62支持在底部托架60上，而第三印刷電路板63支持在底部托架60或第二支持部分40上。第三印刷電路板63可以安裝于第二印刷電路板62上。第一印刷電路板61水平地展開，第一印刷電路板62也水平地展開，第一和第二印刷電路板61和62相互平行。這種安排可使裝置1的高度小。第三印刷電路板63垂直于第一和第二印刷電路板61和62。
如圖5中所示，在偏離開電動(dòng)機(jī)31芯軸的方向上，通過光發(fā)送透鏡12中心的縱向線(長度方向直線)與通過光接收透鏡13中心的縱向線(長度方向直線)兩者之間偏移開預(yù)定距離“δ”。從上部觀看時(shí)，通過光接收透鏡13中心的縱向線與芯軸24的連接軸相一致。左側(cè)芯軸15A通過軸承26A連接到第一支持部分20的左側(cè)壁21上，右側(cè)芯軸15B通過軸承26B連接到第一支持部分20的右側(cè)臂22上，芯軸24通過軸承41連接到第二支持部分40上。
如圖6中所示，第一印刷電路板61平放于第二印刷電路板62的上方，第二印刷電路板62平放于底部托架60的上方，第一印刷電路板61、第二印刷電路板62以及底部托架60之間相互平行。第三印刷電路板63垂直于第一和第二印刷電路板61和62。第二支持部分40通過向上的突起60a附裝于底部托架60上。第一支持部分20連接到懸臂基座上的第二支持部分40上。側(cè)板25通過銷釘36可旋轉(zhuǎn)地連接到左側(cè)臂21上，由側(cè)板25支持住電動(dòng)機(jī)31、小直徑齒輪32(圖6中未示出)、大直徑齒輪33和蝸桿34，這些全都是第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30的構(gòu)成部件。
參看圖7，壓緊機(jī)構(gòu)71促使蝸桿34與蝸輪35嚙合。壓緊機(jī)構(gòu)71中包括側(cè)板25、左側(cè)臂21和彈簧72。側(cè)板25可相對于左側(cè)臂21圍繞銷釘36旋轉(zhuǎn)。彈簧72連接于左側(cè)臂21與側(cè)板25的一部分25b之間，它驅(qū)使側(cè)板25相對于左側(cè)臂21往逆時(shí)針方向頂。軸承26A容納在側(cè)板25中的矩形窗孔25a內(nèi)。矩形窗孔25a具有這樣的尺寸，當(dāng)軸承26A位于矩形窗孔25a的中央時(shí)，界定出矩形窗孔25a的側(cè)板25的四壁邊緣與軸承26A之間將間隔開一個(gè)均勻的預(yù)定縫隙“t”。因此，側(cè)板25可以從其中央位置上沿向上和向下方向移動(dòng)的距離對應(yīng)于這預(yù)定縫隙“t”。
如前面所指出，蝸輪35固定地安裝于左側(cè)芯軸15A上，蝸桿34支持于側(cè)板25處，彈簧72驅(qū)使側(cè)板25往逆時(shí)針方向頂，由之使蝸桿34沿傾斜方向①壓向蝸輪35。因此，渦桿34在軸向和徑向兩個(gè)方向上頂壓渦輪35，在渦桿34與渦輪35之間幾乎不發(fā)生輪齒隙。渦桿34可滑動(dòng)地安裝在固定于側(cè)板25上的芯軸34a上。壓縮彈簧73驅(qū)使渦桿34處于芯軸34a的軸向上。因此，即使當(dāng)渦桿34的旋轉(zhuǎn)方向改變時(shí)，在渦桿34與渦輪35之間也幾乎不發(fā)生輪齒隙。所以，能夠給出左側(cè)芯軸15A旋轉(zhuǎn)控制上良好的響應(yīng)和裝置1良好的可靠性。可以用安裝在芯軸34a上的彈性擋環(huán)34b來止擋渦桿34。
參看圖8和圖9，對第二支持部分40配置有一個(gè)與芯軸24間隔開的壓緊機(jī)構(gòu)75。壓緊機(jī)構(gòu)75驅(qū)使渦桿56與固定于芯軸24上的渦輪57嚙合。壓緊機(jī)構(gòu)75中包括銷釘51、擺動(dòng)板52和彈簧76。擺動(dòng)板52支持住電動(dòng)機(jī)53、小直徑齒輪54、大直徑齒輪55和渦桿56，它們?nèi)际堑诙D(zhuǎn)同構(gòu)50的部件。擺動(dòng)板52可圍繞銷釘51以順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向相對于第二支持部分40旋轉(zhuǎn)。彈簧76連接于擺動(dòng)板52與第二支持部分40之間，彈簧76驅(qū)使擺動(dòng)板52按順時(shí)針方向②朝向第二支持部分40，由之使渦桿56沿傾斜方向③壓向渦輪57。因此，在渦桿56與渦輪57之間幾乎不發(fā)生輪齒隙。渦桿56可滑動(dòng)地安裝在固定于擺動(dòng)板52上的芯軸56a上。壓縮彈簧(未示出)驅(qū)使渦桿56處于芯軸56a的軸向上。因此，即使渦桿56的旋轉(zhuǎn)方向改變時(shí)，在渦桿56與渦輪57之間也幾乎不發(fā)生輪齒隙。所以，能夠給出芯軸24旋轉(zhuǎn)控制上良好的響應(yīng)和裝置1良好的可靠性。
如圖10中所示，光發(fā)送和接收單元10中包括一個(gè)本體或框體16。光發(fā)送透鏡12和光接收透鏡13附裝在框體16的上端部分，光敏元件14通過組成印刷電路板的中間板17，附裝在框體16的下端部分。光發(fā)射元件11和光接收側(cè)電路19通過底板18附裝在框體16的下端部分。光發(fā)送透鏡12和光接收透鏡13并列地安排，光發(fā)送透鏡12的軸與光接收透鏡13的軸相互平行。因此，光發(fā)送透鏡12和光接收透鏡13朝向同一方向，光發(fā)送透鏡12的頂端比光接收透鏡13的頂端低一個(gè)預(yù)定高度或預(yù)定偏移“h”。
參看圖11，發(fā)送側(cè)撓性電纜81具有扁平形狀，沿左側(cè)臂21的下部表面伸展。發(fā)送側(cè)撓性電纜81到達(dá)光發(fā)射元件11處。發(fā)送側(cè)撓性電纜81又沿著切去了部分輪齒的渦輪35的表面延伸出。換言之，發(fā)送側(cè)撓性電纜81通過的區(qū)域是由渦輪35上切去了一段圓弧的部分形成的。發(fā)送側(cè)撓性電纜81可以傍沿著切去輪齒的渦輪35的表面路徑伸展。接收側(cè)撓性電纜82具有扁平形狀，沿右側(cè)臂22的上部表面伸展。接收側(cè)撓性電纜82引出自光敏元件14或光接收側(cè)電路19(見圖10)。因此，發(fā)送側(cè)撓性電纜81與接收側(cè)撓性電纜82相互間隔開足夠的距離。發(fā)送側(cè)撓性電纜81和接收側(cè)撓性電纜82包括了例如撓性印刷電路(FPC)。
這里，將說明光發(fā)送和接收裝置1的工作。光發(fā)送和接收單元10由第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30驅(qū)動(dòng)而圍繞芯軸15A和15B的連接軸旋轉(zhuǎn)。圖12示出了光發(fā)送透鏡12和光接收透鏡13方向朝上的情況。在圖12的情況下，自光發(fā)射元件11輸出的光先到達(dá)光發(fā)送透鏡12，通過光發(fā)送透鏡12后光便成為一束平行光束。這束平行光束按朝上的方向射出光發(fā)射透鏡12，作為出射光束。在圖12的情況下，沿著朝下方向進(jìn)入光接收透鏡13的入射光集聚在光敏元件14上。
圖13示出光發(fā)送和接收單元10從圖12中的位置出發(fā)圍繞芯軸15A和15B的連接軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度“θ”的情況，圖14示出光發(fā)送和接收單元10從圖12中的位置出發(fā)圍繞芯軸15A和15B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度“θ”的情況。圖13和圖14中的角度“θ”是由第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30響應(yīng)于一個(gè)控制器(未示出)的輸出信號而可被任意變更的。
如圖15中所示，光發(fā)送和接收單元10能夠在+θ與-θ的角度范圍內(nèi)圍繞芯軸15A和15B的連接軸旋轉(zhuǎn)，光發(fā)送和接收單元10的這種旋轉(zhuǎn)是由第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30予以實(shí)現(xiàn)的。光發(fā)送和接收單元10能夠在+α與-α的角度范圍內(nèi)圍繞芯軸24的連接軸旋轉(zhuǎn)，光發(fā)送和接收單元10的這種旋轉(zhuǎn)是由第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)50予以實(shí)現(xiàn)的。因此，光發(fā)送和接收單元10在球面范圍的至少一部分內(nèi)能朝向任何方向。于是，光發(fā)送和接收單元10能夠精確地跟蹤移動(dòng)著的通信對方。
最好如圖17中所示，光發(fā)送透鏡12的中心沿著光發(fā)送和接收單元10的寬度方向(裝置1的寬度方向)偏移開光接收透鏡13的中心一個(gè)預(yù)定距離“δ”。由于光接收透鏡13的直徑大于光發(fā)送透鏡12的直徑，所以這個(gè)偏移安排可使光發(fā)送透鏡12的一個(gè)側(cè)面處留出一個(gè)大的空閑空間，電動(dòng)機(jī)31就安放在光發(fā)送透鏡12一側(cè)的該空閑空間內(nèi)。從上面觀看時(shí)，光接收透鏡13的中心與芯軸24連接軸上的一個(gè)點(diǎn)相一致(見圖5)。圖17中的偏移安排也可以用圖16中的非偏移式安排取代。在圖16的非偏移式安排中，光發(fā)送透鏡120的中心與光接收透鏡130的中心在一條共通的縱長線上，它與電動(dòng)機(jī)310(相應(yīng)于電動(dòng)機(jī)31)的連接軸之間間隔開一個(gè)距離L1。與電動(dòng)機(jī)310相關(guān)聯(lián)的一個(gè)慣性矩也即旋轉(zhuǎn)慣性(GD2)中有一個(gè)因數(shù)Wm·(L1)2，這里，Wm指的是電動(dòng)機(jī)310的重量。
在圖17中的偏移安排下，通過光接收透鏡13中心的縱長線與電動(dòng)機(jī)31連接軸之間間隔開的距離L2小于距離L1。因此，當(dāng)電動(dòng)機(jī)31與310兩者重疊相等時(shí)，與電動(dòng)機(jī)31相關(guān)的慣性矩(一種旋轉(zhuǎn)慣性)小于與電動(dòng)機(jī)310相關(guān)的慣性矩。較小的慣性矩(較小的旋轉(zhuǎn)慣性)使電動(dòng)機(jī)31有較好的響應(yīng)特性。
最好如圖19中所示，光發(fā)送透鏡12的頂端比光接收透鏡13的頂端低一個(gè)預(yù)定高度或一定預(yù)定偏移“h”。
圖19中的偏移安排也可以用圖18中的非偏移安排取代。在圖18的非偏移安排中，光發(fā)送透鏡120的頂端與光接收透鏡130的頂端處于同等的高度位置上。圖18的非偏移安排中，環(huán)繞框體160(對應(yīng)于框體16)及安裝于它上面的部件所形成的一個(gè)最小虛擬圓其直徑為D1。在該虛擬圖中，有一個(gè)大的空閑空間伸展于光發(fā)射元件121(對應(yīng)于光發(fā)射元件11)的下面。
圖19的偏移安排在光發(fā)送透鏡12的頂端與光接收透鏡3的頂端之間給出偏移，由之可利用光發(fā)射元件121下面一個(gè)大的空閑空間(見圖18)。在圖19的偏移安排中，環(huán)繞框體16及安裝于它上面的部件所形成的一個(gè)最小虛擬圓其直徑為D2，它小于直徑D1。因此，圖19的偏移安排使光發(fā)送和接收單元10結(jié)構(gòu)緊湊，并使電動(dòng)機(jī)31的負(fù)載減小。
如圖20中所示，護(hù)罩65伸展于蓋罩3的內(nèi)部。護(hù)罩65中包括一個(gè)第一圓柱體，它伸展在光發(fā)送透鏡12的前面，環(huán)圍住光傳播路徑。另外，護(hù)罩65中包括一個(gè)第二圓柱體，它伸展在光接收透鏡13的前面，環(huán)圍住光傳播路徑。此外護(hù)罩65包括一個(gè)高的分隔墻66，它形成第一和第二圓柱體的共有部分。因此，分隔墻66使第一和第二圓柱體連接一起，而它將兩條光傳播路徑相互隔離開。護(hù)罩65防止了通過光發(fā)送透鏡12來的出射光進(jìn)入光接收透鏡13。護(hù)罩65中的第一圓柱體、第二圓柱體和分隔墻66互相間是一個(gè)整體。
需要指出，護(hù)罩65中的第一和第二圓柱體可以是獨(dú)立的各別部件。
參看圖21，在某些場合下，通過光發(fā)送透鏡12來的出射光的一部分在蓋罩3的內(nèi)表面上反射，如箭頭④所指明地反射向光接收透鏡13。護(hù)罩65中的分隔墻66將阻擋住此種不需要的光④。不存在分隔墻66時(shí)，通過光發(fā)送透鏡12的邊緣來的出射光的一部分會在蓋罩3的內(nèi)表面上反射，如箭頭⑤所指明地反射向光接收透鏡13。護(hù)罩65中的分隔墻66阻擋住此種不需要的光⑤。此外，護(hù)罩65周期性地反射掉造成干擾的光，因而可衰減這種造成干擾的光。
如前面所說明，護(hù)罩65防止了通過光發(fā)送透鏡12來的出射光進(jìn)入光接收透鏡13。所以，護(hù)罩65可防止因出射光不需要地進(jìn)入光接收透鏡13而造成的裝置1的錯(cuò)誤工作。護(hù)罩65具有分別對應(yīng)于光發(fā)送透鏡12和光接收透鏡13的兩個(gè)開口端。最好，護(hù)罩65中發(fā)送側(cè)開口端的曲率半徑“r”(見圖20)與蓋罩3內(nèi)表面的曲率半徑相一致。
如圖24中所示，發(fā)送側(cè)撓性電纜81沿左側(cè)臂21伸展，而接收側(cè)撓性電纜82沿右側(cè)臂22伸展。發(fā)送側(cè)撓性電纜81與芯軸24的連接軸間的距離值為L4，接收側(cè)撓性電纜82與芯軸24的連接軸間的距離值為L5。調(diào)整距離L4和L5的值可做到相關(guān)于各部件的組合圍繞芯軸24的連接軸旋轉(zhuǎn)來說，提供出一個(gè)平衡的旋轉(zhuǎn)矩。
如圖25中所示，接收側(cè)撓性電纜82內(nèi)包含有在基礎(chǔ)薄膜83上的一個(gè)非屏蔽型襯底。基礎(chǔ)薄膜83上接連地層疊以粘結(jié)層84、布圖側(cè)導(dǎo)電層85、粘結(jié)層86和覆蓋膜87。這樣一種非屏蔽型襯底重量輕，厚度薄，價(jià)格低，顯著地柔軟而可彎曲。發(fā)送側(cè)撓性電纜81在結(jié)構(gòu)上類似于接收側(cè)撓性電纜82。由于發(fā)送側(cè)撓性電纜81與接收側(cè)撓性電纜82相互間隔開，所以能防止電纜81與電纜82之間發(fā)生串信。
圖24的電纜安排可以用圖22的電纜安排予以取代，圖22中包括有發(fā)送-接收撓性電纜820，用以代替發(fā)送側(cè)撓性電纜81和接收側(cè)撓性電纜82。圖22的電纜安排中，發(fā)送-接收撓性電纜820沿著對應(yīng)于右側(cè)臂22的一個(gè)右側(cè)臂220伸展開。
如圖23中所示，發(fā)送-接收撓性電纜820內(nèi)包含有在基礎(chǔ)薄膜821上的一個(gè)屏蔽型襯底?；A(chǔ)薄膜821上部表面上接連地層疊以粘結(jié)層822、布圖側(cè)導(dǎo)電層823、粘結(jié)層824和覆蓋膜825；基礎(chǔ)薄膜821下部表面上層疊以粘結(jié)層826、布圖側(cè)導(dǎo)電層827、粘結(jié)層828和覆蓋膜829。
圖22的電纜安排中，在左側(cè)臂210(對應(yīng)于左側(cè)臂21)上可附裝一個(gè)配重830，以做到相關(guān)于各部件的組合圍繞芯軸240(對應(yīng)于芯軸24)的連接軸旋轉(zhuǎn)來說，提供出良好的平衡。
本光信號發(fā)送和接收裝置1具有下面的優(yōu)點(diǎn)裝置1的光學(xué)軸能夠高速度地改變；裝置1的方向能夠精確地朝向通信對方的裝置；由于發(fā)送側(cè)撓性電纜81和接收側(cè)撓性電纜82分別位于裝置1的左手側(cè)和右手側(cè)，能容易地提供出穩(wěn)定的裝置配重平衡；此外，能夠防止電纜81和電纜82上發(fā)送信號與接收信號之間的串信；由于軸承26A、26B和41都由導(dǎo)電部件構(gòu)成，所以能防止在裝置1中建立靜電；由于裝置1中光發(fā)送側(cè)和光接收側(cè)由護(hù)罩65給出光學(xué)上的隔離，所以可防止自光發(fā)送側(cè)發(fā)射出的出射光進(jìn)入光接收側(cè)；此外，護(hù)罩65周期性地反射掉造成干擾的光，因而可衰減這種造成干擾的光。
權(quán)利要求
1.一種光發(fā)送和接收裝置，包括一個(gè)光發(fā)送和接收單元，包含1)一個(gè)光發(fā)射元件，2)一個(gè)光發(fā)送透鏡，3)一個(gè)光接收透鏡，及4)一個(gè)光敏元件；其中，光發(fā)射元件輸出光，自光發(fā)射元件輸出的光在離開光發(fā)送和接收單元而形成出射光之前，先通過光發(fā)送透鏡，并且其中，光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件上；第一支持部分，用以支持光發(fā)送和接收單元，并容許光發(fā)送和接收單元圍繞第一軸旋轉(zhuǎn)；第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，連接到光發(fā)送和接收單元及第一支持部分上，用以使光發(fā)送和接收單元圍繞第一軸旋轉(zhuǎn)；第二支持部分，用以將光發(fā)送和接收單元支持在一個(gè)懸臂基座上，并容許光發(fā)送和接收單元圍繞垂直于第一軸的一個(gè)第二軸旋轉(zhuǎn)；第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，連接到光發(fā)送和接收單元及第二支持部分上，用以使發(fā)光送和接收單元圍繞第二軸旋轉(zhuǎn)。
2.一種光發(fā)送和接收裝置，包括一個(gè)光發(fā)送和接收單元，包含1)一個(gè)光發(fā)射元件，2)一個(gè)光發(fā)送透鏡，3)一個(gè)光接收透鏡，4)一個(gè)光敏元件；其中，光發(fā)射元件輸出光，自光發(fā)射元件輸出的光在離開光發(fā)送和接收單元而形成出射光之前，先通過光發(fā)送透鏡；又其中，光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件上；第一芯軸，連接到光發(fā)送和接收單元上，與之一起旋轉(zhuǎn)；第一支持部分，用以支持第一芯軸，并容許第一芯軸旋轉(zhuǎn)；第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，連接到第一芯軸和第一支持部分上，用以使第一芯軸相對于第一支持部分作旋轉(zhuǎn)；第二芯軸，它垂直于第一芯軸，并連接到第一支持部分的基座上，以便與第一支持部分一起旋轉(zhuǎn)；第二支持部分，用以通過第二芯軸來支持第一支持部分，并容許第一支持部分旋轉(zhuǎn)；第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，連接到第二芯軸和第二支持部分上，用以使第二芯軸相對于第二支持部分作旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1中所述的一種光發(fā)送和接收裝置，其中，第二軸實(shí)質(zhì)上為水平狀的。
4.如權(quán)利要求1中所述的一種光發(fā)送和接收裝置，其中，第一和第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)之每一個(gè)包括一個(gè)渦桿、一個(gè)與渦桿嚙合的渦輪和一個(gè)用以使渦桿壓著渦輪的壓緊機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1中所述的一種光發(fā)送和接收裝置，還包括第一和第二柱臂，相互對向地配置在第一支持部分上；發(fā)送側(cè)撓性電纜，沿著第一臂伸展，到達(dá)光發(fā)射元件處；接收側(cè)撓性電纜，自光敏元件上引出，沿著第二臂伸展。
6.如權(quán)利要求2中所述的一種光發(fā)送和接收裝置，還包括第一軸承，它支持第一芯軸，由導(dǎo)電部件構(gòu)成；第二軸承，它支持第二芯軸，由導(dǎo)電部件構(gòu)成。
7.一種光發(fā)送和接收裝置，包括一個(gè)光發(fā)送和接收單元，包含1)一個(gè)光發(fā)射元件，2)一個(gè)光發(fā)送透鏡，3)一個(gè)光接收透鏡，4)一個(gè)光敏元件；其中，光發(fā)射元件輸出光，自光發(fā)射元件輸出的光在離開光發(fā)送和接收單元而形成出射光之前，先通過光發(fā)送透鏡；又其中，光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件上；又其中，光發(fā)送透鏡和光接收透鏡并列安排，朝向同樣的方向；一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用以使光發(fā)送和接收單元圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)；其中，該旋轉(zhuǎn)軸與光發(fā)送透鏡頂端之間的距離小于該旋轉(zhuǎn)軸與光接收透鏡頂端之間的距離。
8.一種光發(fā)送和接收裝置，包括一個(gè)光發(fā)送和接收單元，包含1)一個(gè)光發(fā)射元件，2)一個(gè)光發(fā)射透鏡，3)一個(gè)光接收透鏡，4)一個(gè)光敏元件；其中，光發(fā)射元件輸出光，自光發(fā)射元件輸出的光在離開光發(fā)送和接收單元而形成出射光之前，先通過光發(fā)送透鏡；又其中，光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件上；又其中，光發(fā)送透鏡和光接收透鏡并列安排，朝向同樣的方向；第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用以使光發(fā)送和接收單元圍繞第一軸旋轉(zhuǎn)；第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用以使光發(fā)送和接收單元圍繞垂直于第一軸的第二軸旋轉(zhuǎn)；其中，光接收透鏡的中心處于第二軸上，而光發(fā)送透鏡的直徑小于光接收透鏡，又其中，光發(fā)送透鏡的中心對第二軸偏移開一個(gè)預(yù)定距離，以便在光發(fā)送透鏡一側(cè)給出一個(gè)空間，該空間可容納第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
9.一種光信號發(fā)送和接收裝置，包括一個(gè)光發(fā)送和接收單元，包含1)一個(gè)光發(fā)射元件，2)一個(gè)光發(fā)送透鏡，3)一個(gè)光接收透鏡，4)一個(gè)光敏元件；其中，光發(fā)射元件輸出光，自光發(fā)射元件輸出的光在離開光發(fā)送和接收單元而形成出射光之前，先通過光發(fā)送透鏡；又其中，光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件上；又其中，光發(fā)送透鏡和光接收透鏡并列安排，朝向同樣的方向；一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用以使光發(fā)送和接收單元旋轉(zhuǎn)；一個(gè)穹頂形蓋罩，它遮蓋住光發(fā)送和接收單元，可通過預(yù)定波長的光而阻擋不同于此預(yù)定波長的其它光；一個(gè)圓柱形護(hù)罩，連接于光發(fā)送透鏡上，其終端緊靠近蓋罩的內(nèi)表面。
10.如權(quán)利要求9中所述的一種光發(fā)送和接收裝置，其中，護(hù)罩的終端與蓋罩的內(nèi)表面在曲率半徑上實(shí)質(zhì)相等。
11.如權(quán)利要求9中所述的一種光發(fā)送和接收裝置，還包括一個(gè)圓柱形護(hù)罩，連接于光接收透鏡上，其中，連接于光發(fā)送透鏡的護(hù)罩與連接于光接收透鏡的護(hù)罩兩者為一個(gè)整體。
全文摘要
一種光信號發(fā)送和接收裝置,其一個(gè)光發(fā)送和接收單元內(nèi)包括光發(fā)射元件、光發(fā)送透鏡、光接收透鏡和光敏元件。光發(fā)射元件通過發(fā)送透鏡出射光,光接收透鏡使入射光集聚于光敏元件上。第一支持部分支持住光發(fā)送和接收單元,第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與它們連接,使光發(fā)送和接收單元圍繞第一軸旋轉(zhuǎn)。第二支持部分使光發(fā)送和接收單元支持于懸臂基座上,第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與它們連接,使光發(fā)送和接收單元圍繞垂直于第一軸的第二軸旋轉(zhuǎn)。
文檔編號H04B10/10GK1195238SQ98105160
公開日1998年10月7日 申請日期1998年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月28日
發(fā)明者正敏明, 佐藤文男, 柚木義明, 永島基恭, 佐藤雅道, 谷中一勝 申請人:日本勝利株式會社, Ntt數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)公司