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WO1998049589A1 - Signalübertragungseinrichtung - Google Patents

Signalübertragungseinrichtung Download PDF

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WO1998049589A1
WO1998049589A1 PCT/AT1998/000110 AT9800110W WO9849589A1 WO 1998049589 A1 WO1998049589 A1 WO 1998049589A1 AT 9800110 W AT9800110 W AT 9800110W WO 9849589 A1 WO9849589 A1 WO 9849589A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
transmission device
signal transmission
fiber conductor
transmitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT1998/000110
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilhelm Liesinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nova-Technik Entwicklung Von und Handel Mit Medizinischen Geraten GmbH
Original Assignee
Nova-Technik Entwicklung Von und Handel Mit Medizinischen Geraten GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nova-Technik Entwicklung Von und Handel Mit Medizinischen Geraten GmbH filed Critical Nova-Technik Entwicklung Von und Handel Mit Medizinischen Geraten GmbH
Priority to AU70126/98A priority Critical patent/AU7012698A/en
Publication of WO1998049589A1 publication Critical patent/WO1998049589A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres

Definitions

  • the invention relates to a signal transmission device and a method for transmitting data, as described in the preamble of claims 1 and 24.
  • the present invention has for its object to improve the data transfer rate with optical fibers with reduced effort.
  • the object of the invention is also achieved independently of this by a method for transmitting data in a fiber conductor according to the features specified in claim 24.
  • FIG. 1 shows a signal transmission device according to the invention in a diagrammatic and highly simplified, schematic representation
  • FIG. 2 shows a part of a signal transmission device according to the invention in the form of a block diagram, in a simplified, schematic representation
  • 3 shows a transmission device between the fiber conductor and the light transmitting and / or receiving device
  • Fig. 4 shows an embodiment variant of the transmission device between the fiber conductor and the light transmission and / or reception device
  • Fig. 5 shows another embodiment of a transmission device between the fiber conductor and the light emitting and / or receiving device.
  • FIG. 1 shows a signal transmission device 1 with a light emitting and / or receiving device 2 and 3.
  • Each of these light emitting and / or receiving devices 2, 3 has at least one light transmitter 4 and / or one light receiver 5.
  • the light transmitters 4 and / or light receivers 5 are each connected to a fiber conductor 9 via a transmission device 6, 7, in the present case preferably a transmission pyramid 8.
  • the light transmitters 4 and / or light receivers 5, as indicated schematically, are arranged on a projection surface 10, 11 of the light emitting and / or receiving devices 2, 3, in particular in a matrix.
  • Each of the light transmitters 4 and / or light receivers 5 is optionally connected to a plug or a plug tab 12 or 13 with the interposition of conversion components or control devices. Via these plugs or plug tabs 12, 13, the respective signals, transformed from an optical into an electrical signal, can be electrically via conventional bus systems or via plug contacts to further components 14, 15 of a computing unit 16, which control the respective light emitting and / or - receiving devices 2, 3 are connected downstream, as indicated schematically.
  • the light transmitters 4 are preferably formed by a laser light source, in particular a laser diode, and the light receivers 5 are formed by optoelectric converters or converter layers, in particular selenium elements or the like.
  • the transmission devices 6, 7 now have the effect that the light emitted by the individual light transmitters 4 emitted optical signals are bundled into the fiber conductor 9, in particular introduced into the cavity 18 thereof, in order then to be fanned out again in the area of the opposite light transmitting and / or receiving device 2, 3 via a similar or similar transmission device 6, 7 and onto each one of the individual light transmitters 4 of the one light transmitter and / or receiver device 2, 3 permanently assigned light receiver 5 of the other light transmitter and / or receiver device.
  • the light transmitters 4 and / or light receivers 5 are arranged in an optical projection area 10, 11 of the transmission devices 6, 7.
  • the transmission device 6, 7, in particular the transmission pyramid 8 also has a square or conical cross section.
  • the transmission device 6, 7, in particular the transmission pyramid 8 also has a square or conical cross section.
  • the arrangement of the transmission device 6, 7 as a transmission pyramid 8 makes it possible for individual light transmitters 4 or the light receivers 5 to be distributed over their base area, that is to say the projection area 10, 11.
  • the light signals are deflected on the walls of the transmission device 6, 7 in such a way that all light signals enter the fiber conductor 9 at a different angle.
  • the individual light signals are then forwarded through successive reflection until they exit from this fiber guide 9 or after deflection from another fiber guide 9 therein.
  • a transmission pyramid 8 is again arranged, with which the incoming light signals are now deflected such that they strike the individual light receivers 5 assigned to the light transmitters 4.
  • the transmission device 6, 7 is preferably arranged directly on a support plate 19 which receives the light transmitter and / or receiver device 2, 3 or is connected to the latter in such a way that no refractions for light beams in the transition region between the light transmitters 4 and / or light receivers 5 or the Transmission devices 6, 7 or the support plate 19 receiving them enter.
  • a corresponding deflection device 21 can preferably be provided in the star point of a fiber conductor network.
  • the bus system can be formed, for example, by a hollow fiber conductor system, since this enables the best conditions both from the achievable transmission rates and from the losses in the case of parallel transmission of a large amount of optical information.
  • the transmission devices 6 and / or 7 are designed as hollow bodies.
  • FIG. 2 also shows a block diagram in which the components 14 or computing unit 16 connected to a light emitting and / or receiving device 2, 3 are shown schematically.
  • This block diagram shows that the light transmitting and / or receiving device 2 via an existing bus system 22, which can be formed from a multi-core cable or a large number of individual wires for serial or parallel data transmission, possibly with the interposition of a bus controller 23 is connected to one or more memories 24 or a processor 25 or a monitor system 26.
  • individual light transmitters and / or light receivers 27 can be used for transmitting identifiers, in particular addresses or control data, while the other light transmitters and / or light receivers 4, 5 can be used for parallel transmission of the data.
  • the light transmitters and / or light receivers 4, 5, 27 are preferably arranged in a matrix on the support plate 19.
  • the outer circumferential row or several circumferential rice hen or individual, arbitrarily arranged light transmitters and / or light receivers 4, 5, 27 can be defined for the transmission of the identifiers, whereas, for example, the central area of these light transmitters and light receivers 4, 5, 27 are used according to this matrix for the parallel transmission of the data.
  • the light transmitters and / or light receivers 27 can be selected at any point in such a matrix or a support plate 19 for transmitting the identifiers.
  • the light transmitters and / or light receivers 4, 5 are divided into individual groups 28, 29 - schematically delimited in FIG. 2 with dash-dotted lines - to divide so that, for example, the data in these groups are transmitted with a time delay, that is to say serially. This means that the same transmission speed can always be used.
  • the amount of data is only controlled by the number of bits transmitted at the same time.
  • this new solution makes it possible, in particular through the amount of data to be transmitted, to form individual areas or fiber conductors for the simultaneous transmission of identifiers and data, as a result of which the data go directly to the individual components 14, for example to a memory 24 or can be transmitted to a monitor system 26 and thus also enable direct access to the bus or monitor system without the processor 25 being impaired in its performance or being hampered in its computing work.
  • the data brought in via the light transmitters and / or light receivers 27 can be used for data synchronization, the data transmitted with the other light transmitters and / or light receivers 4, 5.
  • Such a design of the signal transmission device 1 makes it possible to achieve at least one data transmission per second that is higher by a factor of 102. Thus, up to 2.5 Gb per second of data can be transmitted in such a system.
  • 3 to 5 are different variants for forming the transmission device 6 and for introducing the light signals from the light transmitters and / or light receivers 4, 5 into the fiber conductor 9, which are made of a wide variety of materials, such as, for example Plastic or glass can be produced both as a solid or as a waveguide.
  • a tip of the transmission device 6 embodied as transmission spyramide 8 projects into the cavity 18 of a tubular fiber conductor 20.
  • a spatial shape of the pyramid is selected in which the pyramid merges into a cylindrical region in the region of its tip, the cylinder preferably having an outer diameter which exactly corresponds to the dimensions or cross-sectional dimensions of the cavity 18 in the fiber conductor 20 corresponds so that the fiber conductor 20 can be plugged directly onto this transmission device 6.
  • FIGS. 1; 2; 3, 4, 5 shown form the subject of independent solutions according to the invention.
  • the tasks and solutions according to the invention in this regard can be found in the detailed descriptions of these figures. List of reference symbols

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Signalübertragungseinrichtung (1) mit zumindest einem Lichtsender (4) und zumindest einem Lichtempfänger (5) einer Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung (2, 3) und einem vom Lichtsender (4) zum Lichtempfänger (5) sich erstreckenden, bevorzugt hohlen Faserleiter (9, 20). Der Faserleiter (9, 20) ist über eine optische Übertragungsvorrichtung (6, 7), insbesondere eine Sammellinse oder eine Übertragungspyramide (8), mit einer Mehrzahl von über eine Projektionsfläche (10, 11) verteilt angeordneten Lichtsendern und/oder Lichtempfängern (4, 5) optisch verbunden.

Description

Signalübertragungseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Signalübertragungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Übertragen von Daten, wie dies im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 24 beschrieben ist.
Es sind bereits unterschiedliche Signalübertragungseinrichtungen bekannt, bei welchen die Signale eines Lichtsenders über jeweils einen Faserleiter zu einem Lichtempfänger weitergeleitet werden. Zur Weiterleitung von mehreren unterschiedlichen Signalen, sei es nun seriell oder parallel, sind für die gewünschte Anzahl an Übertragungsstrecken jeweils entsprechend viele Faserleiter zwischen der entsprechenden Anzahl von Lichtsendem und Lichtempfängern anzuordnen. Nachteilig ist hierbei, daß der Aufwand für die Anzahl dieser Faserleiter sehr hoch und die Datenübertragungsrate im Verhältnis zum Aufwand gering ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei verringertem Aufwand die Datenübertragungsrate mit Lichtleitern zu verbessern.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Vor- teilhaft ist, daß durch die Zusammenführung einer Mehrzahl von Signalen aus unterschiedlichen Lichtsendern in einen einzigen Faserleiter die Informationen parallel über nur einen Faserleiter synchron übertragen werden und auf der entsprechenden Anzahl von Lichtempfängern gleichzeitig zur Auswertung einlangen. Durch die hohe Sendedichte und die damit kleine Bauweise der Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung kann der interne Datentransport in einer Recheneinheit aber auch der Datentransfer zwischen verschiedenen Recheneinheiten um ein bedeutendes Ausmaß gesteigert werden. Überraschend ist dabei, daß nunmehr eine wesentlich höhere Anzahl an parallelen Informationen über nur einen Faserleiter übertragen werden können, als dies bei der parallelen Anordnung von Faserleitern für jeden einzelnen Übertragungsweg technisch überhaupt möglich wäre. Damit eröffnet sich aber bei einem Rechner die Möglichkeit, diesen aufgrund der hohen Dichte der Datenübertragung während des Neudatenzugan- ges stillzusetzen bzw. die erhaltenen Informationen nur abzuspeichern und während bereits die nächstfolgenden Daten übertragen werden, diese neu zugegangenen Daten im Rechner zu verarbeiten. Durch die Möglichkeit, auch Kennungen, d.h. Adressen bzw. sonstige Informationen, mit der Signalübermittlung zu übersenden, ist die direkte Übermittlung der Daten an einzelne Komponenten einer Recheneinheit möglich. Damit können die Informationen auch von der optischen Übertragung in elektrische Übertra- gung umgewandelt und über ein herkömmliches Bussystem an die nachgeordneten Komponenten der Recheneinheit weitergeleitet werden.
Weitere Vorteile zu den Weiterbildungen in den Ansprüchen 2 bis 23 sind in der Be- Schreibung angegeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber unabhängig davon auch durch ein Verfahren zum Übertragen von Daten in einem Faserleiter gemäß den in Anspruch 24 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die sich aus der Merkmalskombination des Kennzeichenteils dieses Anspruches ergebenden überraschenden Vorteile liegen darin, daß die Datenübertragungsrate im Vergleich zu herkömmlichen Systemen deutlich gesteigert werden kann und dabei der Installationsaufwand für derartige Übertragungssysteme relativ gering gehalten ist. Darüberhinaus ist ein hochsicheres, physikalisches Prinzip zur Datenübertragung eingesetzt, bei welchem die Fehlerwahrscheinlichkeit und Störanfälligkeit sehr gering ist. Die hohe Funktionssicherheit des Datenübertragungsverfahrens ist auch dadurch erzielt, daß kaum äußere Störeinflüsse auftreten können. Weitere Vorteile zu den Verfahrensschritten in den Ansprüchen 25 und 26 sind der Beschreibung zu entneh- men.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Signalübertragungseinrichtung in schaubildlicher und stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 2 einen Teil einer erfindungsgemäßen Signalübertragungseinrichtung in Form eines Blockschaltbildes, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 3 eine Übertragungsvorrichtung zwischen dem Faserleiter und der Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung;
Fig. 4 eine Ausführungsvariante der Übertragungsvorrichtung zwischen dem Faserleiter und der Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung; Fig. 5 eine andere Ausführungsform einer Übertragungsvorrichtung zwischen dem Faserleiter und der Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung.
Einleitend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Weiters können auch Einzelmerkmale aus den gezeigten unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
In Fig. 1 ist eine Signalübertragungseinrichtung 1 mit einer Lichtsende- und/oder - empfangsvorrichtung 2 und 3 gezeigt.
Jede dieser Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtungen 2, 3 weist zumindest einen Lichtsender 4 und/oder einen Lichtempfänger 5 auf.
Die Lichtsender 4 und/oder Lichtempfänger 5 sind über jeweils eine Übertragungsvor- richtung 6, 7, im vorliegenden Fall bevorzugt eine Ubertragungspyramide 8, mit einem Faserleiter 9 verbunden. Die Lichtsender 4 und/oder Lichtempfänger 5 sind, wie schematisch angedeutet, auf einer Projektionsfläche 10, 11 der Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtungen 2, 3 verteilt, insbesondere matrixförmig verteilt, angeordnet.
Jeder der Lichtsender 4 und/oder Lichtempfänger 5 ist gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Konvertierungsbauteilen bzw. Steuereinrichtungen mit einem Stecker bzw. einer Steckerfahne 12 bzw. 13 verbunden. Über diese Stecker bzw. Steckerfahnen 12, 13 können die jeweiligen, von einem optischen in ein elektrisches Signal transformierten Signale auf elektrischem Weg über herkömmliche Bussysteme oder über Steckkontakte zu weiteren Komponenten 14, 15 einer Recheneinheit 16, die den jeweiligen Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtungen 2, 3 nachgeschaltet sind, weitergeleitet werden, wie dies schematisch angedeutet ist.
Bevorzugt sind die Lichtsender 4 durch eine Laserlichtquelle, insbesondere einer Laserdioden und die Lichtempfänger 5 durch optoelektrische Wandler bzw. Wandlerschichten, insbesondere Selenelemente oder dgl. gebildet. Die Übertragungsvorrichtungen 6, 7 bewirken nunmehr, daß die von den einzelnen Lichtsendern 4 abge- strahlten optischen Signale gebündelt in den Faserleiter 9, insbesondere in dessen Hohlraum 18 eingebracht werden, um dann im Bereich der gegenüberliegenden Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung 2, 3 über eine ähnliche oder gleichartige Übertragungsvorrichtung 6, 7 wieder aufgefächert zu werden und auf die jedem der einzelnen Lichtsendern 4 der einen Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung 2, 3 fix zugeordneten Lichtempfänger 5 der anderen Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung zu übertragen.
Dazu sind die Lichtsender 4 und/oder Lichtempfänger 5 in einem optischen Projektions- bereich 10, 11 der Übertragungsvorrichtungen 6, 7 angeordnet.
Da die elektronischen Bauteile üblicherweise mit einer mehreckigen, insbesondere viereckigen Grundfläche ausgebildet sind, weist auch die Übertragungsvorrichtung 6, 7, insbesondere die Ubertragungspyramide 8, einen viereckigen oder kegeligen Quer- schnitt auf. Es sind aber auch selbstverständlich alle sonstigen Raumformen, die eine Konzentration der von verschiedenen Punkten ausgesandten Lichtsignale auf einen Ausgangspunkt ermöglichen, einsetzbar.
Durch die Anordnung der Übertragungsvorrichtung 6, 7 als Ubertragungspyramide 8 ist es möglich, daß einzelne Lichtsender 4 bzw. die Lichtempfänger 5 verteilt über deren Grundfläche, also der Projektionsfläche 10, 11, angeordnet werden können. Die Lichtsignale werden an den Wänden der Übertragungsvorrichtung 6, 7 derart umgelenkt, daß alle Lichtsignale mit einem unterschiedlichen Winkel in den Faserleiter 9 eintreten. Im Faserleiter 9 werden die einzelnen Lichtsignale anschließend bis zum Austritt aus diesem Faserleiter 9 oder nach Umlenkung aus einen anderen Faserleiter 9 in diesen durch aufeinanderfolgende Reflektion weitergeleitet. Am anderen Ende des Faserleiters 9, also beim Austritt aus diesem, ist wiederum eine Ubertragungspyramide 8 angeordnet, mit der nunmehr die ankommenden Lichtsignale derart umgelenkt werden, daß diese auf die einzelnen den Lichtsendern 4 zugeordneten Lichtempfänger 5 auftreffen.
Bevorzugt ist die Übertragungsvorrichtung 6, 7 unmittelbar auf einer die Lichtsende und/oder -empfangsvorrichtung 2, 3 aufnehmenden Tragplatte 19 angeordnet bzw. mit dieser derart verbunden, daß keine Brechungen für Lichtstrahlen im Übergangsbereich zwischen den Lichtsendern 4 und/oder Lichtempfängern 5 bzw. der Übertragungsvorrichtungen 6, 7 oder der diese aufnehmenden Tragplatte 19 eintreten. Um eine Umlenkung der Lichtsignale von einer Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung 2 zu einer weiteren Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung 3 auch zu weiteren Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtungen 2, 3 über zusätzliche Faserleiter 20 zu ermöglichen, kann bevorzugt im Sternpunkt eines Faserleiternetzwerkes eine entsprechende Umlenkvorrich- tung 21 vorgesehen sein. Das Bussystem kann z.B. durch ein Hohlfa- serleitersystem gebildet sein, da dieses sowohl von den erzielbaren Übertragungsraten als auch von den Verlusten bei einer parallelen Übertragung einer Vielzahl von optischen Informationen die besten Voraussetzungen ermöglicht.
Hierbei kann es sich auch als vorteilhaft erweisen, um zusätzliche Brechungen an Übergangsbereichen zu vermeiden, daß die Übertragungsvorrichtungen 6 und/oder 7 als Hohlkörper ausgebildet sind.
In Fig. 2 ist weiters ein Blockschaltbild gezeigt, bei dem die an eine Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung 2, 3 angeschlossenen Komponenten 14 oder Rechenein- heit 16 schematisch dargestellt sind.
In diesem Blockschaltbild ist gezeigt, daß die Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung 2 über ein bestehendes Bussystem 22, welches aus einem mehradrigen Kabel oder einer Vielzahl von Einzeldrähten zur seriellen oder parallelen Datenübertragung gebil- det sein kann, ggf. unter Zwischenschaltung eines Buskontrollers 23 mit einem oder mehreren Speichern 24 bzw. einem Prozessor 25 oder einem Monitorsystem 26 verbunden ist.
Dadurch ist es möglich, die großen, über die Lichtsende- und -empfangsvorrichtung 2, 3 einlangenden Datenmengen rasch auf die verschiedensten Komponenten 14, 15 der Recheneinheit 16, 17 oder in einem oder mehreren Speichern 24 aufzuteilen und kann der Prozessor 25 unabhängig davon die eingegangenen Signale samt den zugehörigen Adressen und Steuersignalen verarbeiten bzw. die in den Speichern 24 abgelegten Daten abarbeiten.
Hierzu erweist es sich als vorteilhaft, wenn einzelne Lichtsender und/oder Lichtempfänger 27 zur Übertragung von Kennungen, insbesondere Adressen oder Steuerdaten Verwendung finden können, während die übrigen Lichtsender und/oder Lichtempfänger 4, 5 zur parallelen Übertragung der Daten verwendet werden können.
Bevorzugt sind die Lichtsender und/oder Lichtempfänger 4, 5, 27 matrixartig auf der Tragplatte 19 angeordnet. Die außen umlaufende Reihe oder mehrere umlaufende Rei- hen bzw. einzelne, beliebig angeordnete Lichtsender und/oder Lichtempfänger 4, 5, 27 können zur Übertragung der Kennungen festgelegt werden, wogegen beispielsweise der Zentralbereich dieser Lichtsender und Lichtempfänger 4, 5, 27 gemäß dieser Matrix zur parallelen Übertragung der Daten verwendet werden.
Selbstverständlich ist es möglich, daß die Lichtsender und/oder Lichtempfänger 27 zur Übertragung der Kennungen an beliebiger Stelle einer derartigen Matrix oder einer Tragplatte 19 ausgewählt werden können.
Um die Menge der einlangenden Daten bzw. der über die Signalübertragungseinrichtung 1 zu transferierenden Daten zu steuern, ist es auch möglich, die Lichtsender und/oder Lichtempfänger 4, 5 in einzelne Gruppen 28, 29 - in Fig. 2 schematisch mit strichpunktierten Linien umgrenzt - aufzuteilen, sodaß beispielsweise die Daten in diesen Gruppen zeitversetzt, also seriell, übermittelt werden. Damit kann immer die gleiche Übertragungsgeschwindigkeit verwendet werden. Die Datenmenge wird nur durch die Anzahl der gleichzeitig übertragenen Bits gesteuert.
Weiters ist es durch diese neue Lösung möglich, insbesondere durch die Menge der zu übertragenden Daten, einzelne Bereiche bzw. Faserleiter zur gleichzeitigen Über- mittlung von Kennungen und Daten auszubilden, wodurch die Daten direkt zu den einzelnen Komponenten 14, beispielsweise zu einem Speicher 24 bzw. einem Monitorsystem 26, übertragen werden können und somit auch einen direkten Zugriff auf das Bus- bzw. Monitorsystem zu ermöglichen, ohne daß der Prozessor 25 in seiner Leistungsfähigkeit beeinträchtigt oder in seiner Rechenarbeit behindert wird.
Weiters ist es möglich, daß die über die Lichtsender und/oder Lichtempfänger 27 herangeführten Daten zur Datensynchronisation, der mit den anderen Lichtsendern und/oder Lichtempfängern 4, 5 übertragenen Daten, verwendet werden können.
Durch eine derartige Ausbildung der Signalübertragungseinrichtung 1 ist es möglich, zumindest eine um den Faktor 102 höhere Datenübertragung pro Sekunde zu erreichen. Somit können in einem derartigen System bis zu 2,5 Gb pro Sekunde an Daten übertragen werden.
In den Fig. 3 bis 5 sind verschiedene Varianten zur Ausbildung der Übertragungsvorrichtung 6 und zur Einleitung der Lichtsignale von den Lichtsendern und/oder Lichtempfängem 4, 5 in den Faserleiter 9 der aus den verschiedensten Werkstoff, wie z.B. Kunststoff oder Glas sowohl als Vollkörper oder als Hohlleiter hergestellt werden kann, gezeigt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ragt dazu eine Spitze der als Übertragung spyrami- de 8 ausgebildeten Übertragungsvorrichtung 6 in den Hohlraum 18 eines rohrartigen Faserleiters 20 hinein.
Dem gegenüber ist bei der Ausführungsvariante nach Fig. 4 eine Raumform der Pyramide gewählt, bei der die Pyramide im Bereich Ihrer Spitze in einen zylindrischen Bereich übergeht, wobei bevorzugtermaßen der Zylinder einen Außendurchmesser aufweist der exakt den Abmessungen bzw. Querschnittsabmessungen des Hohlraums 18 im Faserleiter 20 entspricht, sodaß der Faserleiter 20 direkt auf diese Übertragungsvorrichtung 6 aufgesteckt werden kann.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, daß nur eine einer Grundfläche 30 gegenüberliegende Stirnfläche 31 der Übertragungsvorrichtung 6 mit einer Querschnittsfläche versehen sein kann, die der Querschnittsausbildung der Querschnittsfläche einer Stirnfläche 32 des Faserleiters 20 entspricht.
Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, über die gezeigten Ausführungsbeispiele hinaus die Anordnung der Einzelelemente beliebig zu verändern bzw. auch unterschiedlich miteinander zu kombinieren. Auch Einzelmerkmale aus den gezeigten Ausführungsbeispielen können eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Abschließend sei der Ordnung halber darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständnis der Funktion und Ausbildung die einzelnen Teile der Signalübertragungseinrichtung schematisch und unproportional vergrößert dargestellt worden sind.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2; 3, 4, 5 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. Bezugszeichenaufstellung
Signalübertragungseinrichtung Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung Lichtsender Lichtempfänger Übertragungsvorrichtung Übertragungsvorrichtung Ubertragungspyramide Faserleiter Projektionsfläche Projektionsfläche Steckerfahne Steckerfahne Komponente Komponente Recheneinheit Recheneinheit Hohlraum Tragplatte Faserleiter Umlenkvorrichtung Bussystem Buskontroller Speicher Prozessor Monitorsystem Lichtsender und/oder Lichtempfanger Gruppe Gruppe Grundfläche Stirnfläche Stirnfläche

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Signalübertragungseinrichtung mit zumindest einem Lichtsender und zumin- dest einem Lichtempfänger einer Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtung und einem vom Lichtsender zum Lichtempfänger sich erstreckenden, bevorzugt hohlen Faserleiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserleiter (9, 20) über eine optische Übertragungsvorrichtung (6, 7), insbesondere eine Sammellinse oder eine Ubertragungspyramide (8), mit einer Mehrzahl von über eine Projektionsfläche (10, 11) verteilt angeordneten Lichtsendem und/oder Lichtempfängern (4, 5, 27) optisch verbunden ist.
2. Signalübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserleiter (20) durch einen bevorzugt hohlen Glasfaserleiter gebildet ist.
3. Signalübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsender und/oder die Lichtempfänger (4, 5, 27) innerhalb eines optischen Projektionsbereichs bzw. der Projektionsfläche (10, 11) der Übertragungsvorrichtung (6, 7) angeordnet sind.
4. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtung (6, 7) bzw. -pyramide (8) einen viereckigen oder kegeligen Querschnitt aufweist.
5. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der Pyramide in den Faserleiter (9, 20), insbesondere in einen Hohlraum (18) des hohlen Faserleiters (9, 20), hineinragt.
6. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtung (6, 7) mit einer
Stirnfläche unmittelbar auf einer die Lichtsender und/oder Lichtempfänger (4, 5, 27) aufnehmenden Tragplatte (19) anliegt.
7. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtung (6, 7) ein Hohlkörper ist.
8. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtung (6, 7), insbesondere die Ubertragungspyramide (8), aus Vollmaterial besteht.
9. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Lichtsender und/oder Lichtempfänger (4, 5, 27) an Recheneinheiten (16) und/oder Speichern (24) zur Abgabe und/oder Aufnahme von Kennungen angeschlossen sind.
10. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein bevorzugt größerer Teil der Lichtsender und/oder Lichtempfänger (4, 5, 27) zur synchronen Datenübermittlung an eine Recheneinheit (16) und/oder ein Bussystem (22) und/oder ein Monitorsystem (26) angeschlossen ist.
11. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelübertragung von Signalen nur über einen Teil der Lichtsender und/oder Lichtempfänger (4, 5, 27) der Übertragungsvorrichtung (6, 7) synchron erfolgt.
12. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragungsvomchtung (6, 7), insbesondere deren Lichtsender und/oder Lichtempfänger (4, 5, 27) über das Bussystem (22) mit verschiedenen Komponenten (14, 15) der Recheneinheit (16), wie einem Prozessor (25), einem Speicher (24), einem Monitorsystem (26) usw., verbunden ist.
13. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsender und/oder Lichtempfän- ger (4, 5, 27) der Übertragungsvorrichtung (6, 7) matrixförmig angeordnet sind.
14. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Übertragung von Signalen, wie Kennungen, Daten und Adressen, an die einzelnen Komponenten (14, 15) der Rechen- einheit (16) der matrixförmige Aufbau der Lichtsender und/oder Lichtempfänger (4, 5, 27) in unabhängige Bereiche aufgeteilt ist.
15. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Übertragungsgeschwindigkeit zwischen zwei unterschiedlichen Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtungen (2, 3) einzelne Segmente des insbesondere matrixförmigen Aufbaus der Lichtsender und/oder Lichtempfänger (4, 5, 27) ausgeblendet sind.
16. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtung (6, 7) durch einen Pyramidenstumpf gebildet ist und die zur Bodenfläche bevorzugt parallel verlau- fende, obere Stirnfläche (31) des Pyramidenstumpfes an einer Stirnfläche (32) des Faserleiters (9, 20) anliegt bzw. mit dieser verbunden ist.
17. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Stirnfläche (31) des Pyramiden- bzw. Kegelstumpfes an den Querschnitt des Faserleiters (20), insbesondere den Querschnitt des Hohlraums (18) des Faserleiters (9, 20), angepaßt ist.
18. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pyramiden- bzw. Kegelstumpf mit einem über dessen Stirnfläche (31) vorragenden, bevorzugt gleichen Querschnitt wie diese aufweisenden Fortsatz versehen ist.
19. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsender (4, 27) durch einen Laser bzw. eine Laserdiode gebildet sind.
20. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfänger (5, 27) durch lichtempfindliche Elemente bzw. Schichten gebildet sind.
21. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Elemente in einem optisch elektrischen Wandler angeordnet bzw. integriert sind.
22. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung der einzelnen Lichtsender (4, 27) in der Projektionsfläche (10, 11) mit der Anordnung der über den Faserleiter (9, 20) verbundenen Lichtempfängern (4, 27) in deren Projektionsfläche (10, 11) übereinstimmt oder in gleichem Verhältnis zueinander stehen.
23. Signalübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsender und/oder Lichtempfänger (4, 5, 27) mehrerer Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtungen (2, 3) über ein sternpunktförmiges Netzwerk aus Faserleitern (9, 20) miteinander verbunden sind.
24. Verfahren zum Übertragen von Daten in einem Faserleiter, bei dem über zu- mindest einen Lichtsender ein Lichtsignal ausgesandt wird, welches von zumindest einem Lichtempfänger empfangen wird, der dieses in ein elektrisches Signal umwandelt und zur Verarbeitung an eine Recheneinheit weiterleitet, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig von mehreren Lichtsendern Lichtsignale ausgesandt und diese durch eine Übertragungsvorrichtung derart umgelenkt werden, daß die einzelnen Lichtsig- nale unter unterschiedlichen Winkeln in einen für alle Lichtsignale gemeinsamen
Faserleiter eintreten, und daß beim Austritt aus dem Faserleiter die Lichtsignale über eine Übertragungsvorrichtung wiederum derart umgelenkt werden, daß die einzelnen Lichtsignale zu den entsprechenden, den Lichtsendern zugeordneten Lichtempfängern abgelenkt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Lichtsignale als Kennungen, insbesondere Adressen, definiert werden und über diese die umgewandelten Lichtsignale bzw. Daten direkt an eine Komponente einer Recheneinheit, insbesondere einem Speicher, einem Prozessor, einem Monitorsystem usw., weiter geleitet werden.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Menge der mit gleicher Übertragungsgeschwindigkeit zwischen zwei Lichtsende- und/oder -empfangsvorrichtungen zu übertragenden Daten nur ein Teil der Lichtsender aktiviert wird.
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