DE3619559C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
- H04B10/801—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections
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- 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
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
- G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Kommunikationssystem mit paralleler
optischer Informationsübertragung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Kommunikationssystem ist bereits aus der
DE 20 64 295 C2 bekannt. Es enthält
- - eine Senderanordnung aus einer Mehrzahl von entlang einer Zeile angeordneten lichtemittierenden Elementen,
- - eine Empfängeranordnung mit einer Mehrzahl von entlang einer Parallelzeile angeordneten lichtempfangenden Elementen, die jeweils das von der Senderanordnung emittierte Licht in ein elektrisches Signal umwandeln, und
- - eine zwischen der Senderanordnung und der Empfängeranordnung befindliche Abbildungseinrichtung zur Abbildung jeweils eines lichtemittierenden Elements der Senderanordnung auf ein diesem zugeordnetes lichtempfangendes Element der Empfängeranordnung.
Bei dem bekannten Kommunikationssystem kann allerdings
nicht ausgeschlossen werden, daß im Falle einer parallelen
Datenübertragung Übersprecherscheinungen in dem Bereich der
Abbildungseinrichtung auftreten, die durch den Lichtleiter
gebildet wird. Die gesamte Abbildungseinrichtung weist darüber
hinaus einen komplizierten Aufbau auf, da mehrere Abbildungseinheiten
vorhanden sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Kommunikationssystem
so weiterzubilden, daß unterschiedliche
Datenkombinationen im Parallelbetrieb störungsfreier und
bei einfacherem Aufbau des Kommunikationssystems übertragen
werden können.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die
lichtemittierenden Dioden getrennt ansteuerbar sind und die
Abbildungseinrichtung aus einer einzigen Linseneinheit besteht,
die die Senderanordnung unmittelbar auf die Empfängeranordnung
projiziert.
Die Linseneinheit kann beispielsweise eine einzelne Konvexlinse
oder eine stabförmige Linse mit geeigneter Brechungsindexverteilung
sein.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dar. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm des Kommunikationssystems für
parallele optische Informationsübertragung,
Fig. 2 die Anordnung einer Linseneinheit zwischen einer
Senderanordnung und einer Empfängeranordnung, und
Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm von Steuersignalen zur
Steuerung des Kommunikationssystems.
Im nachfolgenden wird ein Kommunikationssystem nach der
Erfindung mit paralleler, optischer Informationsübertragung
anhand der Fig. 1 bis 3 näher beschrieben. Das
Kommunikationssystem nach Fig. 1 enthält eine Senderanordnung
2 mit einer Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen
2 a, 2 b, 2 c, . . ., 2 h und 2 i, eine Empfängeranordnung 4
mit einer Mehrzahl von lichtempfangenden Elementen 4 a, 4 b, 4 c,
. . ., 4 h und 4 i, eine Abbildungseinrichtung 5, beispielsweise
eine Linse, eine Mehrzahl von Treibern 6 a, 6 b, 6 c, . . ., 6 h und
6 i zur Ansteuerung der lichtemittierenden Elemente 2 a, 2 b, 2 c,
. . ., 2 h und 2 i, sowie eine Mehrzahl von Verstärkern 7 a, 7 b,
7 c, . . ., 7 h und 7 i zur Verstärkung der von den lichtempfangenden
Elementen 4 a, 4 b, 4 c, . . ., 4 h und 4 i gelieferten
elektrischen Signale. Die Senderanordnung
2 und die Empfängeranordnung
4 liegen parallel zueinander, wobei die Abbildungseinrichtung
5 zwischen der Senderanordnung
2 und der Empfängeranordnung 4 positioniert ist. Mit Hilfe
der Abbildungseinrichtung 5 wird die Senderanordnung 2
auf die Empfängeranordnung 4 abgebildet. Licht von der
Senderanordnung 2, die als lichtemittierende Elemente 2 a,
2 b, 2 c, . . ., 2 h und 2 i beispielsweise lichtemittierende Dioden
enthält, wird über die Abbildungseinrichtung 5 zur Empfängeranordnung
4 übertragen, die als lichtempfangende Elemente
4 a, 4 b, 4 c, . . ., 4 h und 4 i beispielsweise Photodioden aufweist.
Die Übertragung der Information auf optischem Wege erfolgt
dabei für jeden Kanal getrennt, so daß eine parallele Datenübertragung
zwischen der Senderanordnung 2 und der
Empfängeranordnung 4 möglich ist. Ein optischer Kanal
wird beispielsweise durch die lichtemittierende Diode 2 a,
die Abbildungseinrichtung 5 und die Photodiode 4 i gebildet,
während ein anderer optischer Kanal durch die lichtemittierende
Diode 2 i, die Abbildungseinrichtung 5 und
die Photodiode 4 a gebildet wird, usw.
Die lichtemittierenden Dioden 2 a, 2 b, 2 c, . . ., 2 h und 2 i sind
entlang einer Zeile angeordnet. Entsprechendes gilt für
die Photodioden 4 a, 4 b, 4 c, . . ., 4 h und 4 i. Die Senderanordnung
2 bzw. Senderzeile und die Empfängeranordnung 4
bzw. Empfängerzeile liegen, wie bereits erwähnt, parallel
zueinander.
Entsprechend der Fig. 2 wird bei einer als Abbildungseinrichtung
5 dienenden Linse ein Bild B eines Gegenstandes
A in einem Abstand b vom Zentrum der Linse erzeugt, wenn der
Gegenstand A sich auf der gegenüberliegenden Seite unter
einem Abstand a vom Linsenzentrum befindet. Mit f ist die
Brennweite der Linse angegeben. Zwischen den Abständen
a und b sowie der Brennweite f gilt folgende Beziehung:
1/a + 1/b = 1/f (1)
Aufgrund dieser Beziehung ergibt sich eine Vergrößerung M zu:
M = b/a (2)
Werden der Abstand a zu 2f (a = 2f) und der Abstand b zu
2f (b = 2f) gewählt, so ergibt sich eine Vergrößerung M
von 1 (M = 1).
Die Senderanordnung 2, die Linse 5
und die Empfängeranordnung 4 in
Fig. 1 sind so zueinander angeordnet, daß eine Vergrößerung
von M = 1 vorhanden ist. Das bedeutet, daß die
Senderanordnung 2 über die Linse 5 im Maßstab 1 : 1 auf die
Empfängeranordnung 4 abgebildet wird, und umgekehrt. Licht,
das jeweils von den lichtemittierenden Dioden 2 a, 2 b, 2 c, . . ., 2 h
und 2 i abgestrahlt wird, wird auf die jeweils zugeordneten
Photodioden 4 i, 4 h, 4 g, . . ., 4 b und 4 a fokussiert. Es ergeben
sich somit optische Kanäle zwischen der Diode 2 a und der
Photodiode 4 i, der Diode 2 b und der Photodiode 4 h, der
Diode 2 c und der Photodiode 4 d, der Diode 2 d und der Photodiode
4 f, der Diode 2 e und der Photodiode 4 e, der Diode 2 f
und der Photodiode 4 d, der Diode 2 g und der Photodiode 4 c,
der Diode 2 h und der Photodiode 4 b sowie zwischen der lichtemittierenden
Diode 2 i und der Photodiode 4 a.
Jeweils eine der lichtemittierenden Dioden 2 a, 2 b, 2 c, . . ., 2 h
und 2 i ist jeweils mit einer Treiber- bzw. Steuerschaltung
6 a, 6 b, 6 c, . . ., 6 h und 6 i verbunden. Zu diesen Treiber- bzw.
Steuerschaltungen 6 a bis 6 i ist jeweils eine Signalleitung
D 0, D 1, D 2, . . ., D 7 und STB geführt. Die Signalleitung STB liegt
dabei an der Treiber- bzw. Steuerschaltung 6 i.
Die Photodioden 4 a, 4 b, 4 c, . . ., 4 h und 4 i auf der Empfängerseite
sind mit Verstärkern 7 a, 7 b, 7 c, . . ., 7 h und 7 i jeweils verbunden.
Dagegen sind zu den Verstärkern 7 a, 7 b, 7 c, . . ., 7 h und 7 i ausgangsseitig
Signalleitungen STB′, D 7′, D 6′, . . ., D 1′ und D 0′
geführt. Die Signalleitung STB′ liegt dabei am Verstärker 7 h.
Die lichtemittierenden Dioden 2 a, 2 b, 2 c, . . ., 2 h und 2 i werden
durch die LED-Treiberschaltungen 6 a, 6 b, 6 c, . . ., 6 h und 6 i
in Abhängigkeit von Daten eingeschaltet bzw. gesteuert,
die diesen über die Signalleitungen D 0, D 1, D 2, . . ., D 7 und STB
an der Senderseite zugeführt werden.
Das von den lichtemittierenden Dioden abgestrahlte Licht
wird über die Linse 5 auf die jeweil zugeordneten Photodioden
übertragen, wobei die Photodioden für die Umwandlung
der optischen Daten in elektrische Signale sorgen.
Die Ausgangssignale der Photodioden werden mit Hilfe der
Verstärker 7 a, 7 b, 7 c, . . ., 7 h und 7 i jeweils verstärkt und über
die Signalleitungen STB′, D 7′, D 6′, . . ., D 1′ und D 0′ weitergeleitet.
Wie oben beschrieben, erfolgt die Datenübertragung senderseitig
über die Signalleitungen D 0, D 1, D 2, . . ., D 7 und STB,
und empfängerseitig über die Signalleitungen STB′, D 7′, D 6′, . . .,
D 1′ und D 0′. Ein Signal STB an der senderseitigen Signalleitung
STB dient zur Synchronisation bzw. zeitlichen
Steuerung der Signalübertragung an der Senderseite und
der Empfängerseite. Wird entsprechend der Fig. 3 das
Signal STB von der Senderseite zur Empfängerseite übertragen
und/oder das Signal STB′ von der Empfängerseite
zur Senderseite, so werden die Daten D 0, D 1, D 2, . . ., D 6 und D 7
über die senderseitigen Signalleitungen zur selben Zeit
zur Empfangsseite übertragen, so daß an den empfangsseitigen
Signalleitungen die Daten D 0′, D 1′, D 2′, . . ., D 6′ und D 7′ erscheinen,
die den Daten D 0, D 1, D 2, . . ., D 6 und D 7 entsprechen.
Die Übertragung der Daten D 0 bis D 7 und die Übertragung des
Signals STB, STB′ erfolgen zur selben Zeit. Soll das Signal
STB′ von der Empfängerseite zur Senderseite übertragen werden,
so muß das Element 4 a als lichtemittierende Diode ausgebildet
sein, und das Element 2 i als Photodiode. 6 i ist dann
ein Verstärker, während 7 a eine Treiberschaltung ist.
Die Daten D 0′, D 1′, D 2′, . . ., D 6′ und D 7′ können in einem
Speicher, beispielsweise in einem Speicher mit wahlfreiem
Zugriff RAM zwischengespeichert oder direkt einer Signalverarbeitungsrichtung
(nicht dargestellt) zugeführt
werden.
Die Abbildungseinrichtung 5 kann beispielsweise eine einzelne
Konvexlinse oder eine geeignete Linseneinheit sein. Als
Abbildungseinrichtung 5 kann aber auch ein aus einzelnen Stäben
bestehendes Linsenfeld oder dergleichen verwendet werden.
Das aus einzelnen Stäben bestehende Linsenfeld kann beispielsweise
eine Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden
optischen Fasern mit einer geeigneten Brechungsindexverteilung
aufweisen. Ferner läßt sich auch eine sogenannte SELFOC-Linse
mit geeigneter Brechungsindexverteilung verwenden.
Wie oben beschrieben, liegt die Abbildungseinrichtung 5
bzw. Linse zwischen den lichtemittierenden Elementen und den
lichtempfangenden Elementen, so daß Licht von einem lichtemittierenden
Element auf ein diesem zugeordnetes lichtempfangendes
Element übertragen werden kann.
Die jeweiligen Paare aus einem lichtemittierenden Element
und einem lichtempfangenden Element können unabhängig
voneinander betrieben werden, ohne daß Übersprecherscheinungen
auftreten.
Auch bei sehr kleinem Abstand
zwischen den jeweiligen optischen Kanälen, die aus je einem
lichtemittierenden und einem lichtempfangenden Element
bestehen, läßt sich ein paralleler Datentransfer einwandfrei
durchführen. Der Systemaufbau kann sehr kompakt
ausgeführt werden.
Claims (4)
1. Kommunikationssystem mit paralleler optischer Informationsübertragung,
mit
- - einer Senderanordnung (2) aus einer Mehrzahl von entlang einer Zeile angeordneten lichtemittierenden Elementen (2 a, . . ., 2 i),
- - einer Empfängeranordnung (4) mit einer Mehrzahl von entlang einer Parallelzeile angeordneten lichtempfangenden Elementen (4 a, . . ., 4 i), die jeweils das von der Senderanordnung (2) emittierte Licht in ein elektrisches Signal umwandeln, und
- - einer zwischen der Senderanordnung (2) und der Empfängeranordnung (4) befindlichen Abbildungseinrichtung (5) zur Abbildung jeweils eines lichtemittierenden Elements (2 a, . . ., 2 i) der Senderanordnung (2) auf ein diesem zugeordnetes lichtempfangendes Element (4 i, . . ., 4 a) der Empfängeranordnung,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die lichtemittierenden Elemente (2 a, . . ., 2 i) getrennt ansteuerbar sind und
- - die Abbildungseinrichtung (5) aus einer einzigen Linseneinheit besteht, die die Senderanordnung (2) unmittelbar auf die Empfängeranordnung (4) projiziert.
2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Linseneinheit (5) eine einzelne Konvexlinse
ist.
3. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Linseneinheit (5) aus einer stabförmigen
Linse mit geeigneter Brechungsindexverteilung besteht.
Applications Claiming Priority (1)
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JP60130318A JPS61288529A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 光並列通信方式 |
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JP (1) | JPS61288529A (de) |
DE (1) | DE3619559A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19530138A1 (de) * | 1995-08-16 | 1997-02-27 | Bogotzek Hans | Mehrkanal-Audiosystem |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1986
- 1986-06-11 DE DE19863619559 patent/DE3619559A1/de active Granted
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DE19530138A1 (de) * | 1995-08-16 | 1997-02-27 | Bogotzek Hans | Mehrkanal-Audiosystem |
Also Published As
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