DE3207469A1

DE3207469A1 - Lichtdrehkupplung fuer mehrere kanaele

Info

Publication number: DE3207469A1
Application number: DE19823207469
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr. 8021 Taufkirchen Lang; Anton 8000 München Pautz; Georg Dr.-Ing. 8155 Westerham Spinner
Original assignee: Spinner GmbH
Current assignee: Spinner GmbH
Priority date: 1981-03-02
Filing date: 1982-03-02
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE3207469C2

Description

Titel: Lichtdrehkupplung für
mehrere Kanäle Lichtleitsysteme finden in der Technik zunehmend Anwendung zur Ubertragung von Signalen und Daten, wobei insbesondere die Einstrahlfestigkeit und der geringe Preis der Ubertragungsmedien (Glas) als hervorstechende Vorteile angesehen werden. Diese Entwicklung führt dazu,auch für Lichtwellenleiter Drehkupplungen zu entwickeln, die in der Lege sind, Lichtenergie bzw. Lichtsignale von einem festen Teil euf einen sich drehenden Teil bzw. umgekehrt zu übertragen.
Relativ einrach kann dieses Problem dann gelöst werden, wenn nur ein einziger Kanal zu übertragen ist, weil dieser durch die optische Achse geführt werden kann. Schwierigkeiten bereitet die Ubertragung Jedoch, wenn die Forderung gestellt ist, mehrere Kanäle getrennt zueinander mittels einer einzigen Drehkupplung zu übertragen. Zur Lösung dieser Aufgabe können die Hochfrequenzdrehkupplungen mit mehreren Kanälen keine Anregung bieten. In der Hochfrequenztechnik werden dfe Drehkupplungen entweder mit galvanischen Kontakten in Form von Schleifringen und Bürsten ausgestattet oder als kontaktlose Drehkupplungen mit entsprechenden Koppelanordnungen.
Beide Möglichkeiten bestehen bei der -Lichtübertragung nicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lichtdrehkupplung zu schaffen, die in der Lage ist, mehrere Kanäle individuell von jeweils einem Lichtsender auf einen zugeordneten Lichtempfänger zu übertragen.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Hierdurch wird es erstmalig möglich, mehrere LichtKanäle über eine einzige Drehkupplung von mehreren Sendern individuell auf mehrere Empfänger zu übertragen. Dabei sind die Verluste und deren Schwankung im Verlauf einer Umdrehung relativ gering, weil die optischen Bauteile mit hoher Genauigkeit geschliffen werden können und auch die optische Achse sehr genau auf die mechenische Drehachse ausgerichtet werden kann. Anstelle von Linsen oder zusätzlich hierzu können auch Reflexionselemente in Gestalt optisch wirksamer Spiegel Anwendung finden. Zusätzlich zu den Lichtkanälen können auch HF-Kanäle mit degleichen Kupplung übertragen werder die in bekannter Weise mit Schleifkontakten oder auch kontaktlos ausgebildet sind.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen derErfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Fand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Drehkupplung mit Stufenlinse als optisches 'tbertragungselement, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Lichtdrehkupplung mit Konvexlinse und Spiegeln als optisches Ubertragungselement, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausrührungsform einer erfindungsgemäßen Lichtdrehkupplung mit einem alsMassivblock mit Konvexe linse und Spiegeln ausgebildeten optischen Ubertragungselement.
Fig. 4 ein in Verbindung mit den AusfUhrungsbeisptelen nach Fig. 1 bis 3 anwendbares optisches Ubertragungselement in Gestalt einer Konvexlinse mit sich in radialer Richtung stufenweise ändernden Brechkraft.
Fig. 5- 10 schematische Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele.
Mit den Bezugszeichen LWL1, LWL2, LWL) sind Lichtsender bezeichnet, die gemäß Xen Ausführungsbeispielen von den Enden dreier Lichtwellenleiter gebildet werden.
Die Lichtempfänger sind mit LWL4, LWL5 und LWL6 bezeichnet und werden von den Enden weiterer Lichtwellenleiter gebildet. Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen sind drei Kanäle vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, diese verschiedenen Ausführungsbeispiele mit mehr als drei Übertragungskanälen auszurüsten oder gegebenenfalls auch nur mit einem einzigen Übertragungskanal. Auch ist es unter gewissen Bedingungen möglich, Sender und Empfänger zu vertauschen. Die Drehung erfolgt bei allen Ausführungsbeispielen um die optische Achse OA, wobei entweder der Sender stillsteht und der Empfänger hiergegen rotiert oder der Sender um die optische Achse gedreht wird, während der bzw. die Empfänger stillstehen.
Schließlich besteht auch die Möglichkeit, daß Sender und Empfänger beide um die optische Achse mit verschiedenen Drehzahlen oder Drehrichtungen umlaufen.
Bei dem Ausführungst.^ispiel nach Figur 1 kann die Stufenlinse SL sowohl mit dem Sender als auch mit dem Empfänger umlaufen oder auch stillstehen. Sofern sie drehfest mit dem Sender S verbunden ist, kann die Linse durch einen Linsenausschnitt ersetzt werden.
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen ist den Lichtsendern eine Konvexlinse L1, L2 bzw. L3 vorgeschaltet und diese Linsen fokussieren das aus den Lichtwellenleitern austretenue Licht im Unendlichen, d.h. es werden parallele Strahlenbündel geschaffen, die auf das optische Ubertragungselement auftreffen. Die Lichtsender LWL1 bis LWL3 sind auf unterschiedlichen Radien angeordnet. Gemäß den Ausführungsbeispielen liegen siein einer radialen Ebene.
Sie könnten jedoch auch in Umfangsrichtung versetzt zueinander auf unterschiedlichen Radien angeordnet sein.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist das optische Ubertragungselement als Stufenlinse SL ausgebildet, deren Stufen unterschiedliche Brennweiten besitzen, wobei die Brennweite der innersten Stufe am kleinsten und die Brennweite der äußersten Stufe am größten ist. Die parallelen Strahlenbündel, die von den verschiedenen Sendern herrühren, treffen auf jeweils eine andere Stufe der Stufenlinse auf und werden demgemäß in unterschiedlichen Brennpunkten F1,F2 bzw. F3 fokussiert. An diesen Stellen F1,F2,F3 sind die Enden der Lichtempfänger LWL4, LWL5 bzw. LWL6 angeordnet,und zwar derart, daß ihre Stirnseite senkrecht zur optischen Achse verläuft. Die Drehachse fällt mit der optischen Achse OA der Stufenlinse SL zusammen, so daß die Lichtströme aus den Lichtleitern LWL1 bis LWL3 unabhängig vom Drehwinkel ständig in den Brennpunkten F1 bis F3 fokussiert werden.
Bei dieser Anordnung ist es gleichgültig, welcher Teil steht und welcher bewegt wird.
Jedoch kann der Energiefluß,soweit es die Sender LWL1 und LWL2 betrifft, nur in einer Richtung, nämlich gemäß Fig. 1 von links nach rechts erfolgen. Sollen Ubertragungen in beiden Richtungen erfolgen, so können zusätzlich auf der rechten Seite über Konvexlinsen weitere Kanäle eingespeist werden. Die Empfangslichtwellenleiter liegen dann auf der linken Seite. Bei diesem Ausführungsbeispiel sowie bei allen folgenden Ausführungsbeispielen könnte das Mittelteil des optischen Übertragungselementes SL optisch unwirksam sein und beispielsweise ein Loch oder eine planparallele Platte aufweisen, so daß das Strahlenbündel ungebrochen hindurchgeht. In diesem Falle wäre die Brennweite der Linse L3 derart einzustellen, daß eine Fokussierung an der Stelle F3 stattfindet.
Bei einer vollen Umdrehung einer solchen Drehkupplung gemäß Figur 1 muß sich auf der rechten Seite jeweils ein Strahlenbündel, das von LWL1 bzw. LWL2 ausgeht, über die Lichtwellenleiter von LWL5 bzw. LWL6 hinwegbewegen.
Wenn die Durchmesser der Strahlenbündel im Vergleich zu dem Durchmesser der Lichtwellenleiter entsprechend groß sind, stört jedoch dieser Durchgang nicht. Es ist dann lediglich eine Transmissionsänderung von 0,1 bis 0,2 dB zu erwarten. Dies kann erreicht werden, indem man den Durchgang möglichst nahe an den jeweiligen Brennpunkt F1 bzw. F2 heranlegt.
Bei der in Figur 2 dargestellten Ausftihrungsform besteht das optische Ubertragungselement aus einer Konvexlinse KL und Spiegeln Spl und Sp2. Die Linse kann feststehen oder sich mit einem der Teile drehen. Bei der Konvexlinse KL werden die Bündel alle im wesentlichen in dem gleichen Brennpunkt fokussiert. Um dabei die einzelnen Fokussierungsbündel individuell abführen zu können, sind die Spiegel Spl und Sp2 längs der optischen Achse in der aus Figur 2 ersichtlichen Weise angeordnet, während der Mittelpunktsstrahl auf den in der Achse OA angeordneten Lichtleiterempfänger LWL6 axial durch Löcher der Spiegel Spl und Sp2 hindurch auffällt.
ie unter 45" gegenüber der optischen Achse geneigten Spiegel reflektieren die Lichtkegel in radialer Richtung nach außen auf die Lichtempfänger LWL5 und LWL4,die mit den Spiegeln drehfest verbunden sind.
Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß als Ubertragungselement eine einfache sphärlsche Konvexlinse benutzt werden kann.
Das Ausfiihrungsbeispiel nach Figur 3 entspricht optisch dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 und unterscheidet sich von diesem dadurch, daß das optische Ubertragungselement von einem kompakten Block gebildet wird, der Konvexlinse und Spiegel in sich vereinigt. Dieser Block B ist gegenüber den Lichtsendern LWL1 bis LWL 3 drehbar oder er steht fest, während die Lichtsenaer rotieren. Die Strahlablenkung der Parallelbindel erfolgt lurch rch die konvex gewölbte vordere Linsenfläche Lf des Blockes, der im Querschnitt quadratisch oder rund ausgebildet sein kann. Der Block B besteht aus den drei Teilen 1,2 und 3, die miteinander verkittet sind. Der die konvexe Wölbung Lf aufweisende Block 1 ist auf der rechten Seite unter 450 gegenüber der optischen Achse OA geschnitten, geschliffen und poliert. Auf diese Fläche ist in Dünnfilmtechnik ein Oberflächenspiegel Sp2 aufgebracht, der am Ort der optischen Achse und an einer Ringfläche zum Durchtreten des äußeren Perallelstrahlenbündels unterbrochen ist. Das Teil 2 ist als planparallele Platte ausgebildet, auf deren rechter Seite wiederum ein Spiegel Spl ausgebildet ist, der am Ort der optischen Achse für das innere Strahlenbündel unterbrochen ist. Die beiden Flächen besitzen optische Qualität. Das Teil 3 ist auf der linken Seite unter 450 und auf der rechten Seite senkrecht zur optischen Achse geschnitten, geschliffen und poliert. Diese drei Teile sind in geeigneter Weise zusammengeführt und vorzugsweise verkittet.
Die verschiedenen Ausführungabeispiele können auch miteinander kombiniert werden, d.h. die Stufenlinse kann auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 Anwendung finden und im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 kann eine gestufte Oberfläche die vordere Stirnseite des Blocks 1 bilden.
Das in Figur 4 dargestellte optische Ubertragungselement kann bei sämtlichen Ausführungsbeispielen Anwendung finden, und zwar insbesondere auch bei dem Anwendungsbeispiel nech Figur 1. Dieses optische Übertragungselement hat die äußere Form einer sphärischen Konvexlinse, besitzt jedoch mehrere Brennweiten, da die unterschiedlichen radialen Bereiche unterschiedliche Brechzahlen aufweisen.
So besitzt der äußerste Bereich die Brechzahl nl, welche die größte Brennweite liefert. Der Ringbereich mit der Brennweite n2 hat eine größere Brechkraft und der innere kreisförmige Bereich n3 die größte Brechkraft, jedoch kann dieser Mittelbereich wegfallen, wenn die Sammellinse L3 entsprechend bemessen ist.
Die Herstellung einer solchen Linse erfolgt in konzentrischen Ringen, die dann an den Stirnseiten sphärisch oder auch asphärisch geschliffen werden.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden Lichtleiter als Sender und Empfänger benutzt. Stattdessen können als Sender auch Lichtquellen und als Empfänger auch Photodetektoren Anwendung finden.
Während die äußeren Kanäle jeweils nur in einer Richtung übertragen können, kann der mittlere Kanal in beiden Richtungen benutzt werden. Schließlich ist es noch möglich, die Spiegel mit leitenden Anschlüssen zu versehen, um die Lichtstrahlen zu modulieren. Ferner können die optischen Übertragungselemente ganz oder teilweise aus elektrooptischen Materialien hergestellt sein. Zur Verringerung der Verluste können alle optischen Oberflächen vergütet sein.
Als Lichtsender kann auch ein Laserstrahl mit entsprechender Modulation Anwendung finden.
Figur 5 und 6 entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2, wobei die Linsen L1 - L5 auf einen Konvexlinsenausschnitt KL' aufgekittet sind und die Teile KL', L1 - L5 und die Sender LWL1 ... drehfest miteinander verbunden sind. Der Linsenausschnitt kann auch durch ein Prisma ersetzt werden.
Bei allen beschriebenen AusfUhrungsbeispielen werden als optisch wirksame Glieder Refraktionselemente benutzt. Es ist jedoch auch möglich stattdessen Reflexionselemente in Gestalt von Hohlspiegeln und dergleichen zu benutzen, die in Verbindung mit den dargestellten ebenen Spiegeln eine optische Abbildung auf den Lichtempfängern bewirken.
Figur 7 zeigt eine weitere Möglichkeit, wobei konzentrisch zur optischen Achse OA ein zylindrischer Ringspiegel RS vorgesehen iSt Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 8 ist die allen Kanäler gemeinsame Linse weggefallen, und die Lichtbündel werden von L1 - L3 direkt auf die Spiegel SP1 - SP3 in der optischen Achse gerichtet.
Figur 9 zeigt eine Ausführungsform, welche sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, daß ein parallelisiertes Strahlenbündel über die optischen Übertragungselemente geschickt wird.
Dies hat den Vorteil, daß ein Abbildungsmaßstab von 1:1 erreicht werden kann, was für zahlreiche Anwendungsfalle nützlich ist (stattdessen können aber erforderlichenfalls auch andere Abbildungsmaßstäbe erhalten werden).
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Lichtsender LWL1 und ein Lichtempfänger LWL4 vorgesehen. Es können jedoch mehrere Kanäle auf unterschiedlichen Radien übertragen werden, und es kann weiter ein Kanal in der Drehachse OA des Systems angeordnet sein. Der Lichtsender LWL1, dessen optische Achse parallel zur Drehachse OA liegt, rotiert mit der Winkelgeschwindigkeit w 1 um die Achse OA. Mit der Drehbewegung des Lichtsenders LWL1 ist die Drehbewegung eines Rhomboidprisma P synchronisiert, welches sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit - 1 um eine die Drehachse OA senkrecht schneidende Achse B rotiert.
Die Synchronisation erfolgt beispielsweise über ein Getriebe G. Der Schnittpunkt der beiden Achsen OA bzw. B liegt auf der Oberfläche des unter 45" angeordneten Ablenkspiegels SP1. Die optische Achse des vom Sender ausgehenden Bündels wird durch den Spiegel SP1 radial nach außen abgelenkt und tritt in der aus Figur 9 ersichtlichen Weise in das Prisma P ein und verläßt dieses in der Drehachse B des Prisma. Diese Achse ist auf den Lichtempfänger LWL4 ausgerichtet. Dem Lichtsender ist eine Konvexlinse L1 vorgeschaltet, die ein Parallelstrahlenbündel erzeugt, und vor dem Lichtempfänger liegt eine Konvexlinse L4, die das Parallelstrahlenbündel auf den Lichtempfänger fokussiert. Auf diese Weise kann bei Wahl glelcher Konvexlinsen ein Abbildungsmaßstab von 1 : 1 erhalten werden.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9A entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 mit dem Unterschied, daß das rotierende Prisma P durch ein System ersetzt ist, das einen Lichtempfänger LWLZ1 mit vorgeschalteter Konvexlinse LZ1 und einem Lichtsender LWLZ2 mit Konvexlinse LZ2 sowie einen flexiblen Lichtleiter LL dazwischen aufweist. Der Empfänger LWLZ1 ist in einem um die Achse B synchron zu LWL1 umlaufenden Teil T drehbar derart gelagert, daß LWLZ1 mit dem Parallel strahlenbündel auf einem Kreis umläuft ohne seine Winkelstellung zu ändern, sodaß der Lichtleiter LL nicht verdrillt wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Figur 10. Hier ist ein in der optischen Achse bzw. der Drehachse OA liegender Ubertragunskanal zwischen Lichtsender LWL1 und Lichtempfänger LWL4 vorgesehen. Parallel zu diesem Sender liegt ein weiterer Sender LWL2, dem ein Empfänger LWL5 rechtwinklig hierzu zugeordnet ist. Es können noch weitere in der Zeichnung nicht dargestellte Kanäle auf unterschiedlichen Radien um die Drehachse OA angeordnet werden. Mit dem Lichtempfänger LWL5 ist ein Parabolspiegel PS drehfest verbunden. Dieses System ist gegenüber dem sich drehenden Lichtsendersystem fest oder es dreht sich gegenüber den ortsfesten Liehtsendern. Die optische Achse des Parabolspegels PS verläuft parallel zur Drehachse OA und die Anordnung ist derart getroffen, daß der Brennpunkt FP des Parabolspegels PS mit dem Lichtempfänger LWL5 zusammenfällt.
Durch eine Linse L1 vor dem Lichtsender LWL2 wird das-Lichtbündel parallelisiert auf den Parabolspiegel geschickt. Da beim Parabolspiegel sämtliche Strahlen die parallel zur Achse OP auffallen als Brennsbahlen abgelenkt werden, erbigt sich während der Drehung über unterschiedliche Reflexionsflächen des Parabolspiegels eine eindeutige Fokussierung auf dem Lichtempfänger.
Es braucht hierbei nicht ein vollständiger Parabolspiegel vorgesehen zu werden, sondern nur ein Teil hiervon, über den sich das rotierende Lichtbündel des oder der Sender bewegt. Auch hier kann durch entsprechende Wahl der Parabolparameter und der Brennweite der Linse L1 ein Abbildungsmaßstab von 1 : 1 erreicht werden.
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Claims

FtentnsprUche 1) Licht - Drehkupplung für mehrere Kanäle mit mehreren Lichtsendern auf dem einen und einer entsprechenden Anzahl von Lichtempfangern auf dem anderen von zwei sich relativ zueinander drehenden Bauteilen, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß koaxial zur mechanischen Drehachse die optische Achse (OA) eines optischen tfbertragungssystems angeordnet ist, welches ein optisches Ubertr2gungselement aufweist, das die von den Lichtsendern ausgehenden Strahlenbündel in diskreten Lichtbündeln nech den Lichtempfängern fokussiert.
2) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das optische 'Jbertragungselement eine Konvexlinse ist, die in verschiedenen radialen Bereichen unterschiedliche Brennweiten aufweist und daß die SenderlichtbUndel auf je einen dieser radialen Bereiche dieser Linse gerichtet werden.
3) Licht Drehkupplung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Senderlichtbündel auf in der optischen Achse im axialen Abstand zueinander angeordneten Lichtempfängern fokussiert werden, die senkrecht zur optischen Achse orientiert sind.
4) Licht - ehkupplung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Konvexlinse als Stufenlinse ausgebildet ist.
5) Licht - ehkupplung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Konvexlinse Bereiche unterschiedlicher Krümmungsradien aufweist.
6) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Konvexlinse Bereiche unterschiedlichf Brechnungsindizes aufweist.
7) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das optische Ubertragungselement eine Konvexlinse mit Spiegeln aufweist, die die Fokussierungsstrahlbündel individuell auf die Lichtempfänger ablenkt.
8) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Strehlenbündel konzentrisch zur optischen Achse auf den in der optischen Achse angeordneten Lichtempfänger fokussiert wird und die anderen Strahlenbündel Uber Spiegel radial oder schräg nach außen abgelenkt werden, die Strahlendurchlaßöffnungen für andere Lichtbündel aufweisen.
9) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h ne t, daß die Lichtempfänger sämtlich in der optischen Achse angeordnet sind und die radial äußeren LichtstrahlenbUndel über die Spiegel nach innen abgelenkt werden.
10) Licht - Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß Lichtsender und Lichtempfänger als Lichtwellenleiter ausgebildet sind.
11) Licht - iehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die von den einzelnen Lichtsendern (LWL1, LWL2, LWL3) ausgehenden Lichtstrahlbündel lurch Sammellinsenglieder (L1,L2,L3) zu parallelen Strahlenbündeln zusammengefaßt werden, die auf das optische Ubertragungselement auftreffen.
12) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das koaxial zur optischen Achse liegende mittlere Lichtstrahlenbündel von der Linse (L3) fokussiert wird und das optische Ubertragungselement im Mittelbereich optisch'?rksam ist
13) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das optische Ubertragungselement(B)von einem kompakten Glasblock gebildet ist, der innere Spiegelflächen(Spl, Sp2) und eine den Lichtsendern zugewandte vordere konvexe Linsenoberfläche (IF) aufweist.
14) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Block durch schräg zur optischen Achse geführte Schnitte unterteilt in diesen Schnittflächen über bestimmte Flächenabschnitte verspiegelt ist und daß die einzelnen Teile (1,2,3) miteinander verkittet sind.
15) Licht - Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1, 7 und 1C dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Licht -empfänger derart angeordnet sind, daß die Transmissionsschwankungen während einer Umdrehung vernachlässigbar gering sind.
16) Licht - behkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis und 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Lichtkegeldurch messer größ ist gegenüber dem Durchmesser der Empfangslichtleiter die den Drehpfad der Bündel kreuzen.
17) Licht - frehkupplung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Linse gegossen ist.
18) Licht - Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Linsen (L1,L2,L3) als Selfoclinsen ausgebildet sind.
19) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Selfoclinsen auf den Stirnseiten der Lichtwellenleiter (1-3) durch Kleben oder Schweißen befestigt sind.
20) Licht - Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Licht empfänger als Photodetektoren ausgebildet sind.
21) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in den Brennpunkten Spiegel angeordnet sind, die die optische Achse unter einem Winkel von vorzugsweise 450 schneiden.
22) Licht - Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der koaxial zur optischen Achse verlaufende innere Pfad einen in beiden Richtungen benutzbaren Ubertragungskanal bildet.
23) Licht - Drehkupplung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die als Licht wellenleiter ausgebildeten Lichtempfänger (LWL4, LWL5 und LWL6) über optische Korrekturglieder mit dem Block (B) verkittet sind.
24) Licht- Drehkupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Spiegel mit leitenden Anschlüssen versehen sind, um die Lichtstrahlen zu modulieren.
25) Licht - Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch g e k e n n z e i c h ne t, daß das optische Ubertragungselement ganz oder teilweise aus elektrooptischen Materialien besteht.
26) Licht - Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß alle optischen Oberflächen vergütet sind.
27) Licht - Aehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 26 dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Lichtwellensender ein Laserstrahl mit entsprechender Modulation vorgesehen ist.
28) Lichtdrehkupplung nach einem der Ansprüche 1-27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß anstelle der optisch wirksamen Refraktionselemente (z.B. SL, KL, L1-L3) oder zusätzlich zu diesen optisch wirksame Refraktionselemente Anwendung finden.
29) Lichtdrehkupplung nach einem der Ansprüche 1-28, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zusätzlich HF-Übertragungskanäle mit oder ohne galvanische Kontakte vorgesehen sind.
30) Lichtdrehkupplung nach einem der Ansprüche 1-29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß jeweils mehrere Ubertragungskanäle in beiden Richtungen vorgesehen sind.
31) Lichtdrehkupplung nach einem der Ansprüche 1-3 oder 7-9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtkegel von den Linsen L1-L3 direkt auf Lichtempfänger oder Spiegel in der optischen Achse gerichtet werden (Fig. 8).
32) Lichtdrehkupplung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Sammellinsenglieder (L1-L3) auf einem Konvexlinsenausschnitt (KL') oder einem Prisma aufgekittet sind (Fig. 5, 6).
33) Lichtdrehkupplung nach Anspruch 28, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein zylindrischer Ringspiegel (RS) konzentrisch zur Drehachse (OA) angeordnet ist (Fig. 7).
34. Lichtdrehkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das um die Achse (OA) rotierende Strahlenbündel des Lichtwellensenders (LWL1), welches durch den Spiegel (SP1) abgelenkt wird, über ein synchron um eine die Achse (OA)schneidende Achse rttierendes optisches Ablenkelement (P) nach dem Lichtempfänger (LWL4) abgelenkt wird.
35. Lichtdrehkupplung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Ablenkelement ein Prisma (P) ist, welches mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie der Lichtsender um eine die Achse (OA) senkrecht schneidende Achse gedreht wird.
36. Lichtdrehkupplung nach den Ansprüchen 34 und 35, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse des Lichtsenders (LWLl) parallel zur Drehachse (OA) verläuft, daß dem Lichtsensor eine Parallelstrahlen erzeugende Konvexlinse (kl ) vorgeschaltet ist, und daß dem Lichtempfänger (LWL4) eine weitere Konvexlinse (L4) vorgeschaltet ist, die das Strahlenbündel auf die Stirnfläche des Lichtwellenleiters fokussiert.
37. Lichtdrehkupplung nach den Ansprüchen 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma ein Rhomboidprisma (P) ist, dessen Strahlversetzung der Strahlversetzung durch den Spiegel (SP1) entspricht.
38. Lichtdrehkupplung nach den Ansprüchen 34 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lichtwellensender und Lichtwellenempfänger ein Abbildungsverhältnis von 1:1 besteht.
39. Lichtdrehkupplung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Ablenkelement einen Lichtempfänger (LWLZ1; LZ1) aufweist, der mit einem auf den feststehenden Lichtempfänger (LWL4; L4) gerichteten Lichtsender (LWLZ2; LZ2) über einen flexiblen Lichtleiter (LL) verbunden ist.
40. Lichtdrehkupplung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfänger (LWLZ1; LZ1) in einem um die Achse (B) umlaufenden Teil (T) mit fester Winkellage gelagert ist.
41. Lichtdrehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß als optisches Ubertragungselement ein Parabolspiegel (PS) Anwendung findet.
42. Lichtdrehkupplung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse der Lichtsender (LWL1 ...) parallel zur Drehachse(OA) liegt, und daß der Parabolspiegel (PS) mit seiner optischen Achse (OP) parallel zur Drehachse (OA) liegt, und daß der Brennpunkt des Parabolspiegels (PS) am Ort des Lichtempfängers (LWL5) liegt.
43. Lichtdrehkupplung nach den Ansprüchen 41 und 42, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lichtsender (LWL2) eine Konvexlinse (L1) vorgeschaltet ist, die das Strahlenbündel parallelisiert auf den Parabolspiegel (PS) auftreffen läßt.
44. Lichtdrehkupplung nach den Ansprüchen 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Parabolspiegel (PS) in der Drehachse (OA) des Systems eine Öffnung (O) zum Durchtritt eines zentralen Strahlenbündels aufweist.
45. Lichtdrehkupplung nach einem der Ansprüche 1 - 44, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lichtempfänger (z.B. LWL4) ein Linsensystem zur Fokussierung vorgeschaltet ist.