專利名稱：無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，特別涉及一種以光學方式傳送數(shù)字訊號的無線傳輸與接收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高分辨率電視(High definition TV，HDTV)，屬于高端電視(AdvancedTV或ATV)之一，其理想是提供近似35厘米底片的畫質(zhì)和類似CD的聲音效果。美國聯(lián)邦傳播委員會(FCC)已規(guī)定高端電視(包括高分辨率電視)的專屬頻道，目前美國公共及數(shù)家商業(yè)電視也已開始采用此項技術(shù)。高分辨率電視通常和數(shù)字電視交互使用，但后者是只以數(shù)字訊號方式傳輸，前者是模擬及數(shù)字兩種訊號來傳輸。
目前，不論是傳統(tǒng)電視或是高分辨率電視，均設有數(shù)組端子接頭，用以連接相關(guān)的影音外圍設備，例如錄放機、攝錄機、或是視訊轉(zhuǎn)換盒(Set-up Box)等等。對于傳統(tǒng)的電視而言，這些端子接頭的數(shù)目大多固定，也成為一般電視的標準。然而對于發(fā)展中的高分辨率電視而言，則無一定的標準。
等離子電視或者是液晶電視，均為目前薄型電視機的代表，與傳統(tǒng)電視相較，體積大為減少，并具有視覺上美觀的效果。此類電視機在展示時也多半掛在墻壁上，以展現(xiàn)其美觀、簡單的效果。因此，外接多個外圍設備時，其凌亂的線路實在不甚雅觀。應有應用于高分辨率電視的無線傳輸接收設備，使所有影音外圍設備由此傳輸與接收設備傳送到這些電視機中。
但是，存在一個問題是目前這些無線傳輸接收設備均為點對點的接收方式，一旦受到空間、地形的限制，或者傳輸端與接收端中間有人體移動經(jīng)過，則將阻礙訊號的傳輸，更進一步造成訊號傳輸?shù)闹袛?，而影響使用者的觀賞。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，增加接收區(qū)域的范圍，用以解決上述的以點對點傳輸訊號容易而被中間物體遮斷的問題。
因此，為達上述目的，本發(fā)明所揭露的應用于顯示裝置的具有全方向(omnidirectional)接收的無線訊號傳送與接收系統(tǒng)，其具有數(shù)個發(fā)射端，用以產(chǎn)生一傳輸訊號，并將該傳輸訊號搭載于雷射光或紅外線中傳輸；復數(shù)個接收端，與該發(fā)射端成對應關(guān)系配置，用以接收該傳輸訊號；及一接收區(qū)，通過一光纖與該接收端耦接，用以接收該傳輸訊號，以及其它未被該接收端所接收的訊號，并將這些傳輸訊號轉(zhuǎn)換成電訊號。其中，接收區(qū)為一以硅(silicon)為材料的纖維(fiber)。


圖1為應用本發(fā)明的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)的架構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)的訊號傳送與接收示意圖。
圖3為本發(fā)明所揭露的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)的第二實施例。
圖4為本發(fā)明所揭露的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)的第三實施例。
圖中100...............發(fā)射端100A..............光束100B..............光束100C..............光束100D..............光束100E..............光束100F..............光束110...............發(fā)射端110A..............光束200...............接收區(qū)210...............接收端220...............光纖
230...............接收端240...............光纖300...............影音切換單元400...............模擬數(shù)字訊號轉(zhuǎn)換器500...............多工器600...............解多工器700...............數(shù)字模擬訊號轉(zhuǎn)換器800...............顯示區(qū)域910...............數(shù)字攝影機920...............有線訊號轉(zhuǎn)接盒930...............DVD播放機940...............射頻訊號轉(zhuǎn)接盒950...............錄放機960...............墻壁具體實施方式
圖1為應用本發(fā)明的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)的架構(gòu)圖。如圖所示，發(fā)射端100與接收區(qū)200將訊號以光學方式傳輸。發(fā)射端100裝設于一訊號傳送裝置上。訊號傳送裝置可連接多種影音外圍設備，例如數(shù)字攝影機910、有線訊號轉(zhuǎn)接盒920、DVD播放機930、射頻訊號轉(zhuǎn)接盒940或者是錄放機950等，這些外圍設備的輸出連接至一影音切換單元300。影音切換單元300的輸出連接至一模擬數(shù)字訊號轉(zhuǎn)換器400，用以將模擬形式的訊號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的訊號，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字訊號輸入多工器500后，最后經(jīng)由發(fā)射端100傳送出去。所傳送的訊號為數(shù)字形式，并以雷射光將訊號搭載于光線中傳送。
接收區(qū)200裝設于一顯示裝置外部一端，且具有數(shù)個用以接收發(fā)射端100所傳送的數(shù)字訊號的端。接受到數(shù)字訊號后，將數(shù)字訊號傳送到解多工器600中，其輸出連接至一數(shù)字模擬訊號轉(zhuǎn)換器700，用以將數(shù)字訊號轉(zhuǎn)換成模擬訊號，并于顯示裝置的顯示區(qū)800上顯示。接收區(qū)200為一以硅為材料的纖維(fiber)。圖1中所指的接收區(qū)200、解多工器600、以及數(shù)字模擬訊號轉(zhuǎn)換器700裝設于顯示裝置上。
應用本發(fā)明的訊號傳送與接受的示意圖請參考圖2，接收區(qū)200裝設于顯示裝置800的外部的一端，以接收由發(fā)射端100所傳來的數(shù)字訊號。接收區(qū)200為一帶狀的接收區(qū)域，圖2中所示的接收區(qū)200設于顯示裝置800的下緣外框，此處僅作為一實施例說明，并非用以限定接收區(qū)200的位置，可視其它情形安裝于顯示裝置800的其它部位。
圖中所示的虛線箭頭方向表示訊號傳送的方向，如圖所示，接收區(qū)200可全方向性地接收訊號。當發(fā)射端100與接收區(qū)200之間有物體移動而遮斷訊號時，數(shù)字訊號仍可由其它方向由接收區(qū)200所接收。因此，根據(jù)本發(fā)明所揭露的系統(tǒng)，上述的以點對點傳輸訊號容易而被中間物體遮斷的問題可以得到解決。因為發(fā)射端100所發(fā)射的雷射光訊號，如圖中所示，有光束100A、100B以及100C，均可以由接收區(qū)200所接收。
以下針對接收區(qū)200做一詳細說明。接收區(qū)200是用以接收發(fā)射端100所傳送的數(shù)字訊號，改數(shù)字訊號是以雷射光傳輸。因此接收區(qū)200所接收到的訊號為光訊號，在進入影像系統(tǒng)之前，必須要先轉(zhuǎn)換成電訊號，亦即光電轉(zhuǎn)換，才能繼續(xù)處理。
以下說明光電轉(zhuǎn)換的過程以及接收區(qū)200材料的選擇考慮的因素。在材料的選擇上，必須要有可移動的電子以及可以將可移動的電子從高能級移動到低能級的能力，才能進行光電轉(zhuǎn)換。這些材料也必須具有將吸收自由電子使其降到較低的能級。一般說來，材料依電流的傳導能力可分為非導體(絕緣體)與導體，前者例如玻璃，后者例如金屬。金屬導體具有大量可移動的自由電子，但是僅能在同一能級上移動，故不適用于作為接收區(qū)200的材料。另一為絕緣體，但因其無法吸收自由電子，因此也不適用。將光訊號轉(zhuǎn)換成電訊號，需要將電子從較低能級激發(fā)到較高能級，因為電子受到光訊號中能量的激發(fā)，而跳到較高的能級。電子移到高能級之后，將會在低能級帶留下空穴，將很容易由其他可移動的自由電子填滿。在前述的限制之下，僅有半導體為接收區(qū)200可考慮的材質(zhì)。
半導體為導電能力介于導體與非導體間的材料，分為本征半導體(Intrinsic，或元素半導體)與非本征半導體(Extrinsic，或化合物半導體)。本征半導體為不含外來雜質(zhì)的半導體，如純硅。非本征半導體是在本征材料中加入替代性的雜質(zhì)，以改變導電性，可分為N型半導體(n-type)及P型半導體(p-type)，加入的雜質(zhì)，如磷(P)，可產(chǎn)生多余的電子的為N型半導體，加入的雜質(zhì)，如硼(B)，可產(chǎn)生多余的空穴的為P型半導體。
之所以會有這種現(xiàn)象是因為物質(zhì)內(nèi)部電子分布在不同的能量范圍(能帶，energy band)內(nèi)，可讓電子自由移動的能帶稱為電導帶(conduction band)，除非電導帶內(nèi)有電子活動，物質(zhì)將無法經(jīng)由電子來傳導電流，其它能帶的電子必須克服能量障礙躍升至電導帶，方可成為導電電子，非導體即因這能量障礙太大，電子無法跳躍至電導帶，以至成為絕緣體；至于半導體(semiconductor)，其能量障礙不是很大，介于非導體與導體之間。能帶區(qū)分為價帶與導帶，而價帶與導帶之間就是所謂的能隙。至于半導體，雖然有時它的價帶幾乎是全滿的，但因為能隙相當?shù)男。栽谀骋粶囟认码娮涌色@得足夠的能量跳到導帶而導電。
因此，光電轉(zhuǎn)換過程可由摻雜P型雜質(zhì)(p-doping)以在較低能級形成較多的空穴。轉(zhuǎn)換的過程如下。在未摻雜雜質(zhì)的區(qū)域接收一具有足夠能量激發(fā)電子的光子(photon)，電子則被吸引到與半導體相接的電極，原來電子所留下的空穴則由P區(qū)域(p-doped region)的電子所填滿。當P區(qū)域與N區(qū)域接觸時，將會形成一接面，其特性類似沒有摻雜雜質(zhì)的材料，因此光電轉(zhuǎn)換可以通過特殊結(jié)構(gòu)的PN二極管來達成。
綜上所述，接收區(qū)200采用化合物半導體作為其材料，亦即摻入雜質(zhì)的半導體?；衔锇雽w的優(yōu)點有二，第一，化合物半導體的電子遷移率較硅半導體快許多，因此適用于高頻傳輸；第二，化合物半導體具備較佳效率的光電轉(zhuǎn)換特性，這是硅半導體沒有的，因此化合物半導體可運用在光電轉(zhuǎn)換的領(lǐng)域。
在目前的技術(shù)中，最接近上述特征的接收區(qū)200的材料以二氧化硅(Silica)最為類似。而該接收區(qū)更包括有一光電耦合器(PhotoCoupler)，用以將這些傳輸訊號轉(zhuǎn)換成電訊號于該顯示裝置中顯示。
圖3所示為本發(fā)明所揭露的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)的第二實施例，如圖所示，改無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)具有數(shù)個接收端，除了接收區(qū)200之外，尚有一接收端210，圖中粗線方框代表本發(fā)明所揭露的系統(tǒng)放置于室內(nèi)。因此，當發(fā)射端100所發(fā)射的激光束100D，可通過將發(fā)射端100與接收端210的相對位置關(guān)系，使得接收端210可以接收發(fā)射端100所發(fā)射的光束100D。由于接收端210所接收的訊號為光訊號，因此，必須通過接收區(qū)200將光訊號轉(zhuǎn)換成電訊號。因此，接收區(qū)200與接收端210之間由一光纖220耦接，以將光束100D通過光纖220將光訊號傳送至接收區(qū)200。
在第二實施例中，于系統(tǒng)中配置接收區(qū)200與接收端210，為了能更完整接收光訊號。因為光訊號會有散射及反射的問題，發(fā)射端100所發(fā)出的光束并不會完全由接收端210接收，因此，接收區(qū)200可以解決這個問題。如圖所示，未被接收端210所接收的光束100E由接收區(qū)200所接收。而經(jīng)由墻壁960反射的光束100F，也可以由接收區(qū)200所接收。
再如圖4所示，為本發(fā)明所揭露的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)的第三實施例。本實施例與第二實施例不同之處在于多了一組發(fā)射端與接收端。
發(fā)射端110所發(fā)射的激光束110A，可通過將發(fā)射端110與接收端230的相對位置關(guān)系，使得接收端230可以接收發(fā)射端110發(fā)射的光束110A。由于接收端230所接收的訊號為光訊號，因此，必須通過接收區(qū)200將光訊號轉(zhuǎn)換成電訊號。因此，接收區(qū)200與接收端230之間由一光纖240耦接，用以將光束110A通過光纖240將光訊號傳送至接收區(qū)200。以兩組發(fā)射端與接收端可以減少訊號于傳輸時因阻隔物阻擋所造成的傳輸中斷，輔以一帶狀接收區(qū)，使得未被接收端所接收的訊號可以完整的被接收。
在發(fā)射端發(fā)射光訊號之后，在接收端接收訊號前，由于光會有訊號衰減的問題，于接收端與發(fā)射端設定一最佳訊號傳輸距離，計算其訊號隨傳輸距離的衰減情形。得到其衰減量之后，在傳送訊號前，將此衰減量加入欲傳遞的訊號中，即可解決光訊號隨距離衰減的情形。
以上所述，僅為本發(fā)明中的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；即凡依本申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種應用于顯示裝置的具有全方向接收的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，其特征在于包含一發(fā)射端，用以產(chǎn)生一傳輸訊號；及一接收區(qū)，其配置于顯示裝置外部的一端且該接收區(qū)具有數(shù)個端，用以接收所述傳輸訊號，以于該顯示裝置中顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于顯示裝置的具有全方向接收的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸訊號為一數(shù)字訊號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于顯示裝置的具有全方向接收的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，其特征在于，所述接收區(qū)為一以硅為材料的纖維物質(zhì)。
4.一種無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，其應用于一顯示裝置中以全方向地接收無線訊號，其特征在于包含數(shù)個發(fā)射端，用以產(chǎn)生一傳輸訊號；數(shù)個接收端，與該發(fā)射端成對應關(guān)系配置，用以接收該傳輸訊號；及一接收區(qū)，通過一光纖與所述接收端耦接，該接收區(qū)具有數(shù)個端，用以接收該傳輸訊號，以及其它未被該接收端所接收的訊號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳輸訊號搭載于雷射光中傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，其特征在于，該傳輸訊號搭載于紅外線中傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，其特征在于，該接收區(qū)是以二氧化硅為材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，其特征在于，該接收區(qū)另包括有一光電耦合器，用以將這些傳輸訊號轉(zhuǎn)換成電訊號，以于該顯示裝置中顯示。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線訊號傳輸與接收系統(tǒng)，其應用于顯示裝置的具有全方向(omnidirectional)接收的無線傳送與接收系統(tǒng)，包含數(shù)個發(fā)射端，用以產(chǎn)生一傳輸訊號，并將該傳輸訊號搭載于雷射光或紅外線中傳輸；數(shù)個接收端，與該發(fā)射端成對應關(guān)系配置，用以接收該傳輸訊號；及一接收區(qū)，通過一光纖與該接收端耦接，用以接收該傳輸訊號，以及其它未被該接收端所接收的訊號，并將這些傳輸訊號轉(zhuǎn)換成電訊號。根據(jù)本發(fā)明所揭露的系統(tǒng)，可減少因為發(fā)射端與接收區(qū)之間因為物體移動所造成之訊號傳遞阻礙或是因為光訊號散射反射等情形造成訊號強度不夠等情形。
文檔編號H04B7/00GK1534886SQ0312120
公開日2004年10月6日 申請日期2003年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月27日
發(fā)明者曾省吾, 吳春發(fā) 申請人:瑞軒科技股份有限公司, 曾省吾