一種基於矩陣照明的通信系統及全息波導天線的製作方法

2023-05-28 11:40:21 1

本發明涉及一種基於矩陣照的通信明系統的全息波導天線，屬於短距離可見光通信領域。

背景技術：

目前，智能照明技術慢慢進入現代辦公室照明系統中，智能照明技術中包括分區矩陣照明技術、智能混光、定時開關功能，甚至可以通過控制LED的發光頻率傳遞信息，從而實現短距離通信。可見光通信具有可實現保密通信的優點，而常規的照明系統(LED燈管、LED燈泡等)發出的光線具有一定的發散角(LED發散角大約為120度)，因此才可保證照射到室內所有區域，因此室內短距離可見光通信的保密效果有限。

在一般的照明系統中，為保證儘可能大的照明面積，出射光線的發散角通常會很大，而可見光通信天線需儘可能收集光信號，這需要廣視角透鏡才有可能實現，但是這種透鏡面積和重量都很大，不適合應用於移動通訊裝置上，並且基於透鏡的光學接收技術有明顯的技術缺陷，在通訊波長光以外的環境光也有可能被透鏡收集到，這樣會對接收信號產生幹擾。發明專利201010523862.4和發明專利201410522376.9提出使用體全息光柵來解決雜散光的問題，因體全息光柵不僅輕薄(厚度僅十幾微米)，而且具有很強的可見光波長選擇性，可以過濾雜散光。然而，體全息光柵同時也具有很強的角度選擇性，入射光的入射角度滿足體全息布拉格角時的衍射效率很高(接近100％)，但入射角偏移量超過5度時，衍射效率就會急劇下降。因此，基於體全息光柵的可見光通信天線只能收集滿足其布拉格角的光線。基於以上，體全息光柵可見光通信天線的接收光效率很低，需對其結構進行改進，進一步提高接收光效率。

技術實現要素：

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種基於矩陣照明的通信系統及全息波導天線，其根據矩陣照明系統可能的出射光線方向，定製特定的體全息光柵，這樣既可控制室內區域照明面積，在該照明系統光照範圍內，實現分區可控照明的效果，節省資源、避免光汙染，又可真正實現保密通信效果；同時在保證濾除雜散光的前提下，來擴大體全息光柵的接收面，有效提高天線的接收光效率，從而增大接收到的光信號強度。

技術方案：為實現上述目的，本發明採用的技術方案為：

一種基於矩陣照明的通信系統，包括矩陣照明及可見光通信端、全息波導天線，其中：

所述矩陣照明及可見光通信端用於對一定面積的室內環境進行照明及短距離無線通信，矩陣照明及可見光通信端主要包括區域照明模塊和可見光信號發射模塊；所述區域照明模塊包括光源陣列單元、透鏡陣列單元、光源陣列驅動裝置和電源模塊；所述可見光信號發射模塊包括信號管理驅動單元；所述光源陣列單元、光源陣列驅動裝置和電源模塊依次連接，而所述信號管理驅動單元一端與電源模塊連接，另一端與光源陣列單元連接；所述光源陣列單元、透鏡陣列單元以及全息波導天線沿光線傳輸方向設置，且所述全息波導天線設置於矩陣照明及可見光通信端的光線區域內；

所述光源陣列驅動裝置用於控制光源陣列單元產生光束；

所述信號管理驅動單元用於控制光源陣列單元產生通訊信號；

所述透鏡陣列單元為平凸透鏡或菲涅爾透鏡陣列，每塊透鏡對應一個光源矩陣模塊，每個光源矩陣模塊為LED陣列或OLED陣列，而光源陣列單元由光源矩陣模塊排列組成，且所有的光源矩陣模塊構成排列方式為i×j的LED陣列或OLED陣列；

其中，將照明區域可分為i×j個分區Pi，j，每個分區Pi，j內平行光束的入射角度為ξi，j，各分區內的光束入射角度ξi，j可分為方位角和傾斜角θi，j；

對於排列方式為n×n的光源矩陣模塊，目標平面內的入射光束傾角個數S為：

當n為偶數時：

當n為奇數時：

根據光源矩陣模塊及其排列方式確定光源矩陣模塊其LED陣列或OLED陣列矩陣中心Olens與光源陣列各LED或OLED中心連線的S個對應的傾斜角；

根據光源矩陣模塊的排序方式，獲取單個透鏡對應的光源矩陣模塊與目標平面的分區的映射關係，將目標平面分為n×n分區陣列；

取目標平面內的中心為原點坐標，在目標平面內建立直角坐標系，進而得到各個光斑的坐標；然後根據透鏡坐標和所有光斑的坐標可計算出該矩陣照明系統在目標平面上的方位角；根據方位角和S個傾斜角得到各分區對應的光束入射角度ξi，j；

全息波導天線包括依次通過平板波導Wg連接的接收信號端Rx、調製信號端Mx和輸出信號端Ox，所述接收信號端Rx、調製信號端Mx和輸出信號端Ox均設置有全息光柵，所述全息光柵的種類有S個，而每種全息光柵的布喇格角由全息光柵傾角和其對應的傾斜角得到；而平板波導Wg中的全反射角全息光柵的布喇格角確定，輸出信號端Ox的輸出全息光柵的傾角由全反射角決定；

可見光光束以入射角度ξi，j入射進入接收信號端Rx，在接收信號端Rx的全息光柵出發生布拉格衍射，衍射光衍射角滿足全反射條件，在平板波導Wg中發生全反射現象，衍射光在平板波導Wg中傳播的全反射步長為Stotal-reflection，而調製信號端Mx和輸出輸出信號端Ox的光柵長度不應小於Stotal-reflection，全反射步長為Stotal-reflection＝dsubstrate/tan(π-2θbragg)，θbragg表示全息光柵的布拉格衍射角，dsubstrate表示平板波導的厚度；

所述接收信號端Rx長度為Lreceiver，寬度為Wreceiver，該接收信號端Rx的接收端面積為Sreceiver＝Lreceiver×Wreceiver；輸出信號端Ox長度為Loutput，寬度為Woutput，故輸出信號端Ox的輸出端面積為Soutput＝Loutput×Woutput，該天線的接收信號增強倍數β：β＝Soutput/Sreceiver，而每個照明分區內天線的信號收集效率η為η＝Sreceiver×DVHG/(nLEDs×dLEDs)，式中，DVHG為全息光柵的衍射效率，nLEDs為矩陣照明系統中一塊透鏡對應的光源矩陣模塊中的LED數量，dLEDs為相鄰兩顆LED之間的間距；DVHG表示接收信號端的全息光柵衍射效率。

優選的：所述光源矩陣模塊的排列方式為4×4，，其LED陣列或OLED陣列矩陣中心Olens與光源陣列各LED或OLED中心連線有三種對應的傾斜角θ1，θ2和θ3；

其中，LED或OLED可近似被看作為正方形，其邊長為lLEDs，相鄰LED或OLED之間的間距為dLEDs，h*為光源陣列單元到透鏡陣列單元的距離；

根據光源矩陣模塊的排序方式，獲取單個透鏡對應的光源矩陣模塊與目標平面的分區的映射關係，將目標平面分為4×4分區陣列；根據透鏡坐標和所有光斑的坐標可計算出該矩陣照明系統在目標平面上的16個方位角根據16個方位角和三個傾斜角θ1，θ2和θ3進而可得到各分區對應的光束入射角度ξi，j；

接收信號端Rx的三種全息光柵的周期計算公式如下：

三種光柵對應的布喇格角為：

Λu表示第u個全息光柵的周期，u＝1，2，3；β1為全息光柵傾角；

入射光束經接收信號端Rx的全息光柵衍射可能會有兩種全反射路徑，因此平板波導Wg中的全反射角為：

或者

且三種全反射角滿足：n表示平板波導的折射率；

輸出信號端Ox的輸出全息光柵的傾角β21，β22，β23由光束的全反射角決定：

優選的：所述光源矩陣模塊的排列方式為3×3，其LED陣列或OLED陣列矩陣中心Olens與光源陣列各LED或OLED中心連線有三種對應的傾斜角θ1，θ2和θ3分別如下：

θ1＝90°

其中，LED或OLED可近似被看作為正方形，其邊長為lLEDs，相鄰LED或OLED之間的間距為dLEDs，h*為光源陣列單元到透鏡陣列單元的距離；

根據光源矩陣模塊的排序方式，獲取單個透鏡對應的光源矩陣模塊與目標平面的分區的映射關係，將目標平面分為3×3分區陣列；

取目標平面內的中心為原點坐標，在目標平面內建立直角坐標系，進而得到各個光斑的坐標；然後根據透鏡坐標和所有光斑的坐標可計算出該矩陣照明系統在目標平面上的9個方位角根據9個方位角和三個傾斜角θ1，θ2和θ3進而可得到各分區對應的光束入射角度ξi，j。

優選的：全息波導天線中的可見光傳播路徑為：接收信號端Rx收集光源陣列單元的出射光束，收集到的光束在平板波導Wg中以內全反射的方式傳播，調製信號端Mx對接收到的光信號進行第一次調製，並使光束的傳播方向發生偏轉；偏轉後的光束在平板波導Wg內經全反射傳播到達輸出信號端Ox。

優選的：所述接收信號端Rx、調製信號端Mx和輸出信號端Ox設置的全息光柵可為反射型體全息光柵或透射性體全息光柵。

優選的：所述平板波導Wg為石英玻璃，光學級PMMA或者光學級PC。

優選的：所述全息光柵和平板波導Wg由折射率調製液緊密接連，全息光柵可位於平板波導Wg表面，亦可位於平板波導Wg內部。

有益效果：本發明相比現有技術，具有以下有益效果：

本發明提供的基於矩陣照明及可見光通信端的全息波導天線，利用透鏡陣列將LED發散光調製為平行光。同時控制光線的方向，建立光源與目標平面每個分區域的對應關係。通過控制光源陣列的亮度和顏色改變對應分區的亮度和顏色。因各區域的平行光線入射角度均不同，可通過對應的全息波導天線實現分區保密通信效果。

本發明提出的全息波導天線可通過一種全息波導結構，可將大面積接收端Rx內接收到的光信號通過調製信號端Mx集成到輸出端Ox，從而可實現增強接收信號的效果。

附圖說明

圖1為本發明可見光通信系統信道模型；

圖2為本發明中光源矩陣內各LED與對應透鏡的傾角θ分布示意圖；

圖3為本發明中矩陣照明系統的出射光束傾角θ分析示意圖；

圖4為本發明中單個透鏡lensm，n下LED矩陣與目標平面光斑的映射關係示意圖；

圖5為本發明中全息波導天線的基本結構示意圖；

圖6為本發明中天線三維結構示意圖；

圖7為本發明中全息波導天線可能的設計結構；

圖8為本發明優化後的結構與FEM仿真結果。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。

如圖1所示為本發明中基於矩陣照明系統的可見光通信系統，包括矩陣照明及可見光通信端、全息波導天線，所述矩陣照明及可見光通信端用於對一定面積的室內環境進行照明及短距離無線通信，所述矩陣照明及可見光通信端(即信號發射端Tx)主要包括區域照明模塊和可見光信號發射模塊；所述區域照明模塊包括光源陣列單元、透鏡陣列單元、光源陣列驅動裝置和電源模塊；所述可見光信號發射模塊包括信號管理驅動單元、通訊信號發生器陣列(即光源陣列單元)；所述光源陣列單元、光源陣列驅動裝置和電源模塊依次連接，而所述信號管理驅動單元一端與電源模塊連接，另一端與光源陣列單元連接；所述光源陣列單元、透鏡陣列單元以及全息波導天線沿光線傳輸方向設置，且所述全息波導天線設置於矩陣照明及可見光通信端的光線區域內。

所述光源陣列驅動裝置用於控制光源陣列單元產生光束，可控制各個透鏡後的LED陣列(光源陣列單元)的亮度和顏色。

所述信號管理驅動單元用於控制光源陣列單元產生通訊信號。

所述光源陣列單元為排列方式為i×i的LED陣列或OLED陣列，透鏡陣列單元為平凸透鏡或菲涅爾透鏡陣列，每塊透鏡對應一個光源矩陣模塊，每個光源矩陣模塊為LED陣列或OLED陣列，而光源陣列單元由光源矩陣模塊排列組成，且所有的光源矩陣模塊構成排列方式為i×j的LED陣列或OLED陣列。

如圖1所示，每塊透鏡和對應的光源矩陣組成一個照明單元，排列方式為i×j的LED或OLED矩陣位於透鏡上方，光源陣列平面和透鏡平面的距離為h*，而矩陣照明系統與目標平面的距離為h。所述矩陣照明系統照明區域的面積為lx×ly，且照明區域可分為i×j個分區Pi，j，每個分區Pi，j內平行光束的入射角度為ξi，j。各分區內的光束入射角度ξi，j可分為方位角和傾斜角θi，j。下面本發明需對矩陣照明系統中各分區內的方位角和傾斜角θi，j分別進行分析。

如圖2所示為排列方式為4×4的LED矩陣，透鏡中心投射到其對應LED矩陣得到O點，O點位於LED矩陣的中心位置。本發明中的LED形狀可近似被看作為正方形，其邊長為lLEDs，相鄰LED之間的間距為dLEDs。如圖2所示為XY平面內O點與各LED之間的位置關係，顯而易見，O點與「LED6」，「LED7」，「LED10」和「LED11」四顆LED之間的距離相等，其距離同樣地，O點與「LED2」，「LED3」，「LED5」，「LED8」，「LED9」，「LED12」，「LED14」和「LED15」這六顆LED之間的距離相等，其距離O點與「LED1」，「LED4」，「LED13」和「LED16」四顆LED之間的距離相等，其距離如圖2所示，在O點與LED6的中心C點之間的線段OC上取點A和點B，使得OA＝d1，OB＝d2。因此，透鏡中心到光源矩陣中各LED的傾角可以被計算出來。

如圖3所示LED陣列平面上的O點，A點，B點和C點與圖2對應，故圖3中因A，B，C三點到透鏡中心Olens的距離不同，所以矩陣中心Olens與光源陣列各LED中心連線有三種對應的傾角θ1，θ2和θ3，每顆LED對應的傾角如圖4所示，根據直角三角形三角函數公式可得：

圖3為矩陣照明系統中單個透鏡的光路，由圖3容易看出，從矩陣照明系統到目標平面的光束傾角有且只有三種，並夾角大小與θ1，θ2和θ3一致。

圖4為單個透鏡lensm，n對應的LED矩陣與目標平面光斑的映射關係示意圖。各LED與各照明分區Pi，j左下角的光斑一一對應。透鏡在XY平面上的形狀也可近似於正方形，假設透鏡尺寸為llens，由圖4可知，每個分區可按照透鏡的排布方式劃分為8×8的網格，故照明分區Pi，j的邊長為8llens，整個系統的照明面積長lx＝4×8×llens，寬ly＝4×8×llens，照明面積S＝lx×ly＝(4×8×llens)×(4×8×llens)。在目標平面內建立xy直角坐標系，取目標平面內的中心為原點坐標O點為(0，0)，則左下角透鏡坐標為第一行照明分區P1，j內光斑S1的坐標為光斑S2的坐標為光斑S3的坐標為光斑S4的坐標為同理可得其他12個光斑的坐標，根據透鏡坐標和所有光斑的坐標可計算出該矩陣照明系統在目標平面上的16個方位角

如圖5所示為一種全息波導可見光通信天線，包括依次通過平板波導Wg連接的接收信號端Rx、傾斜全息光柵(即調製信號端)Mx、和輸出信號端Ox。所述接收信號端Rx、調製信號端Mx和輸出信號端Ox均設置有全息光柵。也就是說，所述全息波導天線包括體全息光柵和平板波導，所述全息光柵可為反射型體全息光柵或透射性體全息光柵。所述全息光柵的布拉格衍射角對應於矩陣照明系統不同的出射角度；所述平板波導為石英玻璃，光學級PMMA或者光學級PC；所述體全息光柵和平板波導由折射率調製液緊密接連，體全息光柵可位於平板波導表面，亦可位於平板波導內部；所述接收信號端Rx和輸出信號端Ox為鏡像對稱放置的體全息光柵，調製信號端Mx位於Rx和Ox之間，以一定角度傾斜放置；接收信號端Rx面積遠比輸出信號端Ox的面積大，所述傳遞信號端Tx為平板波導。

全息波導天線中的可見光傳播路徑為：接收信號端Rx收集信號發射端(即LED或OLED陣列)的出射光束，收集到的光束在平板波導Wg中以內全反射的方式傳播，調製信號端Mx對接收到的光信號進行第一次調製，並使光束的傳播方向發生偏轉；偏轉後的光束在平板波導內經全反射傳播到達輸出信號端Ox。

照明系統利用透鏡陣列將LED發散光調製為平行光；同時控制光線的方向，建立光源與目標平面對應每個分區的入射角度關係；區域的平行光線入射角度均不同，可通過對應的全息波導天線實現分區保密通信效果；同時，本發明提出的全息波導天線可通過一種全息波導結構，可將大面積接收端Rx內接收到的光信號通過調製信號端Mx集成到輸出端Ox，從而可實現增強接收信號的效果。

如圖6所示為本發明中一種全息波導天線三維結構示意圖，可見光以一定角度入射進入接收端，在入射端的全息光柵出發生布拉格衍射，衍射光衍射角滿足全反射條件，在波導中發生全反射現象，衍射光在平板波導中傳播的全反射步長為Stotal-reflection，因此偏轉全息光柵Mx和輸出光柵Ox的長度不應小於Stotal-reflection，否則就會出現光束逃逸現象。全反射波長Stotal-reflection由平板波導的厚度dsubstrate與全息光柵的布拉格衍射角θbragg決定，因此全反射步長為Stotal-reflection＝dsubstrate/tan(π-2θbragg)。

如圖5所示，所述接收信號端Rx長度為Lreceiver，寬度為Wreceiver，該接收端面積為Sreceiver＝Lreceiver×Wreceiver。同樣地，輸出端Ox長度為Loutput，寬度為Woutput，故輸出端面積為Soutput＝Loutput×Woutput，因而該天線的接收信號增強倍數β可通過計算信號接收端與輸出端面積的比例關係得出：β＝Soutput/Sreceiver，而每個照明分區內天線的信號收集效率η為η＝Sreceiver×DVHG/(nLEDs×dLEDs)，式中，DVHG為全息光柵的衍射效率，nLEDs為矩陣照明系統中一塊透鏡後的LED數量，dLEDs為相鄰兩顆LED之間的間距。接收信號端的全息光柵衍射效率DVHG與各分區的平行光束角度ξi，j有關。因此，需根據各分區內的入射光角度對天線結構進行設計與優化。當照明分區Pi，j內的光束以角度ξi，j向接收端入射時，應將入射光的入射角分解為方位角和傾角θ分別討論。如圖4所示為各分區的入射光傾角分布情況。若先不考慮方位角的影響，則各分區內的入射光角度為θ1，θ2和θ3。

如圖7所示為本發明根據θ1，θ2和θ3三種入射光角度設計的接收端光柵結構。為保證三種角度的光束都可被接收端收集，本發明將三種周期不同的全息光柵通過曝光的方式記錄於全息幹板上。而這三種全息光柵的周期可用下列公式計算得出：

Λu表示第u個全息光柵的周期，u＝1，2，3。

若入射光的波長一定，體全息光柵的光柵周期Λ大小由布喇格角θBragg決定，而θBragg往往又會決定衍射光束的方向，因此為使衍射光到達平板波導中能夠滿足布拉格條件，本發明中接收端的三種全息光柵傾角相同，皆為β1，又因為入射光角度為θ1，θ2和θ3，三種光柵對應的布喇格角為

如圖7所示，入射光束經接收端的全息光柵衍射可能會有兩種全反射路徑，因此平板波導中的全反射角為

或者

為使三種入射角度的光束都能在平板波導中內全反射傳播，其對應的三種全反射角必須滿足n表示平板波導的折射率。如圖6所示，本發明中偏轉光柵的偏轉角為45°，衍射光在波導中到達偏轉光柵Mx時，沿x軸上的傳播方向偏轉45°，偏轉後的光束繼續以全反射的方式到達輸出信號端Ox。

本發明中的輸出信號端Ox內部結構與接收信號端Rx類似，為使三種光束都可在輸出端Ox垂直出射，本發明在全息幹板上記錄了三種全息光柵，該光柵的光柵周期和光柵傾角都不同，輸出全息光柵的傾角β21，β22，β23由光束的全反射角θtotal-refelction決定：

如圖8所示為本發明中全息波導天線優化後的結構及仿真結果。圖8(a)所示為天線結構示意圖，信號接收端和信號輸出端中的全息光柵位于波導內部，入射光束以一定角度向波導中入射，到達接收端時發生布拉格衍射，衍射光向上出射到達波導與空氣的界面，發生第一次全反射，之後以全反射在波導中傳播，當光束到達輸出光柵時，全反射狀態被打破，全部光束都會在接收端發生第二次布拉格衍射，最後衍射光垂直波導出射。圖8(b)為上述結構對應的FEM仿真結果，由圖中可見，仿真結果和上述結構中的光路一致，全反射光束在輸出端幾乎全部被衍射，從波導中垂直出射。

對於光源矩陣模塊的排列方式為3×3情形，其排列圖形與圖2類似，但與圖2不同的是，其LED是按3×3排布，而圖2是按4×4排布的，因此，其LED陣列或OLED陣列矩陣中心Olens與光源陣列各LED或OLED中心連線有三種對應的傾斜角θ1，θ2和θ3；

θ1＝90°

其中，LED或OLED可近似被看作為正方形，其邊長為lLEDs，相鄰LED或OLED之間的間距為dLEDs，h*為光源陣列單元到透鏡陣列單元的距離；

根據光源矩陣模塊的排序方式，獲取單個透鏡對應的光源矩陣模塊與目標平面的分區的映射關係，將目標平面分為3×3分區陣列；

取目標平面內的中心為原點坐標，在目標平面內建立直角坐標系，進而得到各個光斑的坐標；然後根據透鏡坐標和所有光斑的坐標可計算出該矩陣照明系統在目標平面上的9個方位角根據9個方位角和三個傾斜角θ1，θ2和θ3進而可得到各分區對應的光束入射角度ξi，j；

所示為排列方式為3×3的LED矩陣，透鏡中心投射到其對應LED矩陣得到O點，O點位於LED矩陣的中心位置。本發明中的LED形狀可近似被看作為正方形，其邊長為lLEDs，相鄰LED之間的間距為dLEDs。O點與「LED5」在同一垂直方向上，距離d1＝0；O點與「LED2」，「LED4」，「LED6」和「LED8」四顆LED之間的距離相等，其距離d2＝(dLEDs+lLEDs)；同樣地，O點與「LED1」，「LED3」，「LED7」，「LED9」這四顆LED之間的距離相等，其距離如圖所示，使得OA＝d1，OB＝d2。因此，透鏡中心到光源矩陣中各LED的傾角可以被計算出來。圖中OA＝(dLEDs+lLEDs)，因A，B，三點到透鏡中心Olens的距離不同，所以矩陣中心Olens與光源陣列各LED中心連線有三種對應的傾角θ1，θ2和θ3，根據直角三角形三角函數公式可得：

θ1＝90°

根據單個透鏡lensm，n對應的LED矩陣與目標平面光斑的映射關係示意圖。各LED與各照明分區Pi，j左下角的光斑一一對應。透鏡在XY平面上的形狀也可近似於正方形，假設透鏡尺寸為llens，可知，每個分區可按照透鏡的排布方式劃分為8×8的網格，故照明分區Pi，j的邊長為8llens，整個系統的照明面積長lx＝4×8×llens，寬ly＝4×8×llens，照明面積S＝lx×ly＝(4×8×llens)×(4×8×llens)。在目標平面內建立xy直角坐標系，取目標平面內的中心區域左下角光斑為原點坐標O點為(0，0)，則左下角透鏡坐標為(-8llens，-8llens)，第一行照明分區P1，j內光斑S1的坐標為(-8llens，8llens)，得到其餘坐標分別為(0，8llens)，(8llens，8llens)，(-8llens，0)，(8llens，0)，(0，--8llens)，(8llens，--8llens)。根據透鏡坐標和所有光斑的坐標可計算出該矩陣照明系統在目標平面上的9個方位角

根據實驗可知LED矩陣為2*2時對應一種傾角，3*3時對應3種傾角，4*4時對應3種傾角。根據規律可得n*n的LED矩陣和目標平面內的入射光束傾角個數S的規律：

1、當n為偶數時，

2、當n為奇數時，

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。