NO821600L - Roterende optisk "kopling". - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en roterende optisk forbindelse bestemt for overføring av informasjoner på optisk vei mellom minst en sender av lysstråler festet radialt på en krans og en tilsvarende mottager anbragt i samme plan som senderen i en sylinder med samme akse som kransen og fri til relativ dreiebevegelse i forhold til denne.

Et slikt forbindelsesledd kan f.eks. anvendes til forbindelse av to kabler for overføring av informasjoner i høyde med en bøye som flyter på havets overflate, idet en av kablene er forbundet ved sin annen ende med overvåkings-utstyr og utstyr for styring båret av arbeidsfartøy for-ankret i bøyen og bm hvilken det må kunne dreie seg i av-hengighet av vind og strøm, idet den annen kabel er forbundet ved sin annen ende med borehoder som arbeider på hav-bunnen.

Av denne grunn må kabelen for overføring av informasjoner være svingbart festet i høyde med bøyen ved hjelp av et forbindelsesledd som dreier seg bg sikrer en god over-føring uansett de relative dreiebevegelser mellom de to partier, av kabelen.

Hittil har en slik forbindelse vært realisert ved hjelp av kontakter med trykk som anvender f.eks. børster som glir på overføringsringer i et oljebad. Allikevel vil de spenninger som er aktuelle for overføring av informasjoner, dvs. noen milliampere ved noen volt, ikke tilpasses spen-ningsfallene for en slik forbindelse som dessuten er følsom for forandringer med tiden.

Foreliggende oppfinnelse har til oppgave å eliminere denne ulempe ved hjelp av et roterende optisk forbindelsesledd. Ifølge oppfinnelsen er dette roterende optiske forbindelsesledd, som er bestemt for overføring av informasjoner på optisk vei mellom minst en sender av lysstråler festet radialt på en krans og en mottager anbragt i samme plan som senderen i en sylinder med samme akse som kransen og fri til relativ dreiebevegelse i forhold til denne, slik at sylinderen omfatter et indre reflekterende, parti begrenset av en regelmessig prismatisk overflate som er koaksial,

og et parti av transparent materiale som omgir denne overflate. For hver side av sistnevnte er en mottager som er

orientert mot sylinderens akse, sentrert på et sted som er symmetrisk om denne akse i forhold til denne flate. Alle mottagerne er parallellkoblet.

Fortrinnsvis omfatter den regelmessige prismatiske overflate tre sider og er innskrevet i sylinderen, idet det bare er anordnet tre mottagere.

Oppfinnelsen vil forstås bedre og ytterligere formål, fordeler og. karakteristiske trekk ved denne vil fremgå klarere av den følgende beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen under henvisning til tegningen.

På fig. 1 er skjematisk vist i. snitt et roterende optisk forbindelsesledd i samsvar med foreliggende oppfinnelse ifølge en utførelse av denne, fig. 2 viser skjematisk i snitt et. roterende optisk forbindelsesledd i samsvar med oppfinnelsen ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen og fig. 3 viser skjematisk i aksialsnitt et forbindelsesledd ifølge oppfinnelsen for overføring av flere informasjons-baner.

Med henvisning til fig. 1 er to sendere 5 og 6 av lysstråler anbragt radialt og rettet på en sentripetal måtetfast forbundet med en krans eller ring 1. Disse sendere er f.eks. dannet ved hjelp av elektro-optiske transduktorer, hvis den kabel, hvortil de er koblet parallelt, ikke er av den optiske type eller ved hjelp av lasere, ved hjelp av dioder osv. Mottagerne 7, 8 og 9, hvis mottagerakser ligger i samme plan som for. senderne 5 og 6, er fast forbundet med en sylinder 2 og består f.eks. av fotoelektriske celler.

Sylinderen 2 med samme akse som kransen eller ringen

1 er dannet av et indre parti 14 avgrenset av en regelmessig prismatisk overflate som er koaksial og reflekterende, om-gitt av et transparent materiale 11, 12, 13. I det på fig. 1 viste eksempel er antallet flater på den prismatiske overflate lik 3, mens i eksemplet vist på fig. 2 er det lik .4. Disse flater kan være dekket av en tynn reflekterende hinne for å forbedre overføringsegenskapene.

Mottagerne 7, 8, 9, 10 er anbragt radialt på et sted som er symmetrisk til sylinderens akse i forhold til hver av disse flater og er orientert mot denne akse. Det vil forstås at alle mottagerne er parallellkoblet.

Av denne grunn blir alle lysstråler utsendt fra en sender reflektert på en av flatene av det indre reflekterende parti 14 for å nå minst en mottager.

Når det imidlertid anvendes bare en sender, f.eks. senderen 5, mottar ingen mottager lysstrålene når senderen 5 og aksen 15 ligger på linje med en av mottagerne eller med en kant■av den prismatiske overflate. Av denne grunn er det foretrukket å anvende to sendere 5 og 6 parallellkoblet som vist, adskilt fra hverandre en bestemt avstand slik at en lysstråle i det minste alltid når en mottager uansett den relative stilling av ringen 1 og sylinderen 2. Hvis de to sendere 5, 6 er anbragt korrekt i samme avstand fra aksen 15, vil den bane som strålene gjennomløper utsendt fra disse sendere, være identiske og systemet innfører ikke noen faseforskyvning mellom de utsendte signaler.

Man kan således lage en roterende optisk kobling eller forbindelsesledd for flere overføringsbaner ved å gi hver sylinder en minimal tykkelse og ved å forbinde aksialt flere sylindere ved stabling som vist på fig. 3. I dette tilfelle er det selvsagt anledning til likeledes å anbringe, tilsvarende sendere for hver overføringsbane.

Det optiske forbindelsesledd ifølge oppfinnelsen kan også anvendes når den relative dreiebevegelse er av til-feldig art, slik det er tilfellet for styringen av borehoder til sjøs, og hår den er av en hurtigbg regelmessig type. Selv om det bare er vist to utførelser av oppfinnelsen, er det klart at enhver modifikasjon tilført av en fagmann på området innenfor den samme grunntanke, ikke vil avvike fra oppfinnelsens ramme.

For eksempel kan tverrsnittet av det indre reflekterende parti være en regelmessig mangekant som har et større antall sider enn tre eller fire, idet antallet mottagere som anordnes er lik antallet sider av mangekanten.

Claims (3)

1. Roterende optisk forbindelsesledd bestemt, for over-føring av informasjoner på optisk vei mellom minst en sender av lysstråler festet radialt på én krans eller ring og en mottager anbragt i samme plan som senderen i en rett sylinder med samme akse som nevnte ring og fri til relativ dreiebevegelse i forhold til denne, karakterisert ved at sylinderen (2). omfatter et indre reflekterende parti (14) avgrenset av en prismatisk regelmessig overflate som er koaksial, og et parti (11, 12, 13)' av et transparent materiale som omgir den prismatiske overflate, for hver flate av denne en mottager (7, 8, 9) orientert mot nevnte akse (15), og sentrert på et sted som er symmetrisk om sistnevnte i forhold til nevnte flate, idet alle således an-bragte mottagere er parallellkoblet.

2. Forbindelsesledd ifølge krav 1, karakterisert ved at antallet flater på nevnte prismatiske overflate er lik tre, idet det bare er anordnet tre mottagere.

3.. Forbindelsesledd ifølge et av kravene 1 og 2, karakterisert ved at senderne er. i et antall av to (5, 6) og er anbragt med samme avstand fra senter (15), idet avstanden mellom de to sendere er slik at en lysstråle utsendt av minst en av senderne når alltid en mottager uansett den relative, stilling av ringen (1) i forhold til sylinderen (2).