DE2545467A1 - Modular optoelectrical transducer with LED - has projecting light guide part of insulated optical cable - Google Patents
Modular optoelectrical transducer with LED - has projecting light guide part of insulated optical cableInfo
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Abstract
Description
Optoelektrischer bzw. elektrooptischer WandlerOpto-electrical or electro-optical converter
(Zusatz zu Patent .. (Patentanmeldung P 25 10 122.8) Das Hauptpatent (Patentanmeldung P 25 10 122.8) befaßt sich mit einem optoelektrischen bzw. elektrooptischen Wandler, der aus einer lichtemittierenden Diode, Fotodiode, Fototransistor oder dergleichen sowie einem vor- bzw. nachgeschalteten Verstärker zur Ansteuerung oder Signalregenerierung besteht. (Addition to patent .. (Patent application P 25 10 122.8) The main patent (Patent application P 25 10 122.8) deals with an opto-electrical or electro-optical Converter consisting of a light emitting diode, photodiode, phototransistor or the like as well as an upstream or downstream amplifier for control or Signal regeneration exists.
Derartige Wandler sollen beispielsweise bei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen Zentral- und Peripherie einheiten in elektronischen Anlagen verwendet werden. Um die Länge der elektrischen Signalleitungen kurz und damit die Störanfälligkeit gegen elektrische oder magnetische Felder klein zu halten, sollten die Wandler dabei unmittelbar an elektrischen Datengebern bzw. -aufnehmern angeordnet sein. Um derartige Wandler elektrisch und mechanisch kompatibel mit anderen elektronischen Einheiten zu machen, ist gemäß dem Hauptpatent vorgesehen, daß alle Bauelemente des Wandlers mit Isoliermasse zu einem kompakten Modul vergossen sind, aus dem an einer Seite elektrische Anschlußstifte und an einer anderen Seite eine mit der lichtemittierenden Diode oder dergleichen in optischem Kontakt stehende optische Ader herausragt.Such converters are intended for point-to-point connections, for example can be used between central and peripheral units in electronic systems. To the length of the electrical signal lines short and thus the susceptibility to failure The converters should keep them small against electric or magnetic fields be arranged directly on electrical data transmitters or sensors. To such Converter electrically and mechanically compatible with other electronic units to make is provided according to the main patent that all components of the converter are potted with insulating compound to form a compact module, from which on one side electrical connection pins and on another side one with the light-emitting one Diode or the like in optical contact protrudes optical wire.
Gemäß dem Hauptpatent ragen die elektrische Anschlußstifte aus der Unterseite des Moduls heraus und sind vorteilhafterweise so angeordnet, daß sie sich zum Einstecken in genormte Leiterplatten eignen. An einer Stirnseite des Moduls ragt eine kurze optische Ader heraus, die über eine Steckverbindung mit der lichtemittierenden Diode oder dergleichen verbunden ist und deren freies -Ende mit einem weiteren Stecker versehen ist. Über diesen Stecker wird dann das eigentliche optische Vb"''eftragungselement angekoppelt.According to the main patent, the electrical connection pins protrude from the Underside of the module out and are advantageously arranged so that they are suitable for plugging into standardized printed circuit boards. On one face of the module a short optical wire protrudes, which has a plug connection with the light-emitting Diode or the like is connected and its free end with another connector is provided. Via this connector then becomes the real visual Vb "'' eftragungselement coupled.
Vom Wandler bis zum' optischen' Übertragungselement entstehen dadurch zwei Koppelstellen, näni'lich die von er lichtemittierenden Diode oder dergleichen zur optischen Ader und die von dieser optischen Ader zum eigentlichen optischen Übertragungselement.This creates everything from the converter to the 'optical' transmission element two coupling points, namely the light-emitting diode or the like to the optical vein and the one from this optical vein to the actual optical Transmission element.
Der Erfindung liegt die Aufgabe sugrandieX die Sicherheit der Signalübertragung von einem Wandler über ein optisches Ob;ertragungselement zu einem zweiten Wandler noch zu verbessern.The invention has the task of sugrandieX the security of signal transmission from a transducer via an optical transmission element to a second transducer still to be improved.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß dier Erfindung vorgesehen, daß die aus dem Modul herausragenfde optische Ader der Anfang oder das Ende eines zu einem optischen Kabel gehörenden optischen Ubertragungselementes ist, das von einem flexiblen Kunststoffschlauch umgeben ist, dessen eines Ende in den Modul hineinreicht und dort mit diesem vergossen ist. Es wird also vorgeschlagen, das optische übertragungselement eines optischen Kabels direkt an die lichtemittierende Diode oder dergleichen ini Modul heranzuführen.To solve this problem it is provided according to the invention that the optical wire protruding from the module is the beginning or the end of one an optical cable belonging optical transmission element is that of a flexible plastic tube is surrounded, one end of which extends into the module and there is shed with this. It is therefore proposed that the optical transmission element an optical cable directly to the light emitting diode or the like ini Bring up the module.
Dadurch wird eine Koppelstelle, nämlich die zwischen der aus dem Modul ansonsten herausragenden optischen Ader und dem eigentlichen Ubertragungselement, und damit gleichzeitig eine mögliche Fehlerquelle eingespart. Jede Koppelstelle erhöht die Dampfung und erfordert bei den üblichen Faserkerndurohmessern von ca. 50 Fm einen erheblichen Justieraufwand. Eine weniger vermindert also die Dämpfung und verringert den Justieraufwand. Da die Module bei ihren verschiede?sten Einsatzzwecken nicht immer so leicht zugänglich sind, daß ein direktes Stecken des optischen Übertragungselementes an die lichtemittierende Diode oder dergleichenglich ist, ist der in den Modul hineinreichende Kunststoffschlauch vorgesehen. Dieser Kunststoffschlauch kann jeweils bis zu einem Punkt führen, von -dem aus ein Einfädeln des optischen Ubertragungselementes durch den Kunststoffschlauch in den Modul möglich ist. Der Kunststoffschlauch sollte dabei eine glatte Innenoberfläche aufweisen, die ein Einfädeln des optischen Ubertragungselementes erleichtert. Außerdem sollte er eine mechanische Stabilität aufweisen, um gleichzeitig als mechanischer Schutz für das optische Ubertragungselement zu dienen. Der Innendurchmesser dieses Kunststoffschlauches richtet sich danach, ob das optische Ubertragungselement an seinem Ende mit einem Abschluß versehen ist, der an die lichtemittierende Diode oder dergleichen herangeführt werden muß oder ob das optische Ubertragungselement an seinem Ende eine einfache saubere Schnittfläche aufweist, die dann direkt, also ohne Abschluß, an die lichtemittierende Diode oder dergleichen herangeführt wird.This creates a coupling point, namely the one between the one from the module otherwise outstanding optical wire and the actual transmission element, and at the same time saved a possible source of error. Every coupling point increases the damping and requires with the usual fiber core diameter of approx. 50 Fm a considerable adjustment effort. One less therefore reduces the damping and reduces the adjustment effort. As the modules for their various purposes are not always so easily accessible that direct insertion of the optical transmission element to the light emitting diode or the like is possible, is the one reaching into the module Plastic hose provided. This plastic tube can hold up to one at a time Point lead from -from a threading of the optical transmission element the plastic tube in the module is possible. The plastic tubing should go with it have a smooth inner surface, the threading of the optical transmission element relieved. In addition, it should have mechanical stability in order to simultaneously to serve as mechanical protection for the optical transmission element. The inside diameter this plastic tube depends on whether the optical transmission element at its end is provided with a termination to the light emitting Diode or the like must be brought up or whether the optical transmission element has a simple, clean cut surface at its end, which is then direct, that is without termination, is brought up to the light emitting diode or the like.
Im letzten Falle ist der Innendurchmesser des Kunststoffschlauches nur unwesentlich größer als das ummantelte optische Ubertragungselement. In dem Falle, in dem das optische Ubertragungselement mit einem Abschluß versehen ist, entspricht der Innendurchmesser des Kunststoffschlauches dem Außendurchmesser dieses Abschlusses.In the latter case is the inside diameter of the plastic tube only slightly larger than the coated optical transmission element. By doing Case in which the optical transmission element is provided with a closure, the inside diameter of the plastic tube corresponds to the outside diameter of this Graduation.
In Weiterbildung der Erfindung ist in dem Falle, in dem das optische Ubertragungselement mit einer sauberen Schnittfläche direkt an die lichtemittierende Diode oder dergleichen herangeführt wird, vorgesehen, daß der flexible Kunststoffschlauch direkt auf der lichtemittierenden Diode oder dergleichen aufsitzt. In dem Falle, in dem das optische Ubertragungselement mit einem Abschluß versehen ist, ist vorgesehen, daß das Ende des Kunststoffschlauches innerhalb des Moduls auf einem Stutzen einer Halterung für die Diode oder dergleichen aufgesteckt ist und daß dieser Stutzen eine am Anfang möglicherweise konisch verlaufende Bohrung besitzt. In beiden Fällen ist damit sichergestellt, daß das optische Ubertragungselement bis in den Modul hineingeführt werden kann. Daß im zweiten Falle die Bohrung in dem Stutzen möglicherweise konisch beginnt, vereinfacht das Einführen des Abschlusses in den Stutzen und verhindert darüber hinaus ein sonst mögliches Festhaken desselben an dieser Stelle.In a further development of the invention is in the case in which the optical Transmission element with a clean cut surface directly to the light-emitting Diode or the like is brought up, provided that the flexible plastic tube sits directly on the light emitting diode or the like. In the case, in which the optical transmission element is provided with a termination, it is provided that the end of the plastic tube inside the module on a nozzle of a Holder for the diode or the like is attached and that this nozzle has a possibly conical bore at the beginning. In both cases is thus ensured that the optical transmission element into the module can be introduced. That in the second case the hole in the nozzle possibly starts conically, simplifies the insertion of the termination into the socket and prevents in addition, it could otherwise get stuck at this point.
Werden die Module mit Hilfe der elektrischen Anschlußstifte auf einer Leiterplatte montiert, so empfiehlt es sich, daß die anderen Enden der Kunststoffschläuche bis an die Stirnseite dieser Leiterplatte heranreichen und dort neben elektrischen Anschlußsteckern angeordnet sind. Die Stirnseiten der Leiterplatten sind im allgemeinen zugänglich, um elektrische Anschlüsse vornehmen zu können. Es bietet sich daher vorteilhaft an, in der gleichen Ebene auch die Kunststoffschläuche anzuordnen, über die dann die optischen Übertragungselemente in die Module hineingeführt werden können.If the modules are attached to a PCB mounted, it is best that the other ends of the plastic tubing Reach up to the front of this circuit board and there next to electrical Connector plugs are arranged. The end faces of the circuit boards are generally accessible to make electrical connections. It therefore offers itself advantageous to arrange the plastic hoses in the same plane, above which then the optical transmission elements can be guided into the modules.
Nach dem Einführen der optischen Ubertragungselemente muß dafür gesorgt werden, daß diese nicht wieder aus den Kunststoffschläuchen herausrutschen. Dabei würde schon eine kleine Bewegung zurück ausreichen, um den optischen Kontakt zwischen der Stirnfläche des optischen Ubertragungselementes und der Oberfläche der lichtemittierenden Diode oder dergleichen störend zu unterbrechen. Deshalb sieht die Erfindung vor, daß eine Klemmvorrichtung zum Fixieren der optischen Ader im Kunststoffschlauch vorgesehen ist. Dabei kann es sich darum handeln, daß die Klemmvorrichtung aus einem in einer Schlinge um den Kunststoffschlauch gelegten Zugband besteht. Es ist ebenfalls möglich, daß als Klemmvorrichtung eine Spannzange vorgesehen ist. Selbstverständlich sind auch andere Klemmvorrichtungen möglich. Wichtig ist in jedem Falle nur, daß eine Bewegung des optischen Ubertragungselementes in dem Kunststoffschlauch verhindert wird. After inserting the optical transmission elements, care must be taken that they do not slip out of the plastic hoses again. Included A small movement back would be enough to make optical contact between the end face of the optical transmission element and the surface of the light-emitting element Interrupting diode or the like. Therefore, the invention provides that a clamping device for fixing the optical wire in the plastic tube is provided. It can be that the clamping device consists of one consists of a drawstring placed in a loop around the plastic tube. It is also possible that a collet is provided as a clamping device. Of course other clamping devices are also possible. In any case, it is only important that prevents movement of the optical transmission element in the plastic tube will.
In Ausführungsbeispielen wird die Erfindung anschließend näher erläutert.The invention will then be explained in more detail in exemplary embodiments.
Dabei zeigen: Figur 1 eine Leiterplatte mit mehreren aufgesteckten Modulen; die Figuren 2 und 3 einen vergrößerten Ausschnitt eines Moduls im Schnitt, wobei der Anschluß des optischen Ubertragungselementes an die Fotodiode oder dergleichen deutlich wird; die Figuren 4 und 5 zwei mögliche Klemmvorrichtungen.They show: FIG. 1 a printed circuit board with several attached Modules; Figures 2 and 3 an enlarged section of a module in section, wherein the connection of the optical transmission element to the photodiode or the like becomes clear; Figures 4 and 5 show two possible clamping devices.
Die Figur 1 zeigt eine Leiterplatte 1 in Aufsicht, auf der sechs Module 2 in zwei Reihen zu je drei montiert sind. In dem Zwischenraum zwischen diesen beiden Reihen werden die Kunststoffschläuche 3 bis an die Stirnseite der Leiterplatte 1 geführt. Dabei soll der Radius der Kunststoffschläuche 3 möglichst groß gehalten werden, um ein leichtes Einfädeln der optischen Ubertragungselemente 4 zu gewährleisten. In der Mitte der Stirnseite der Leiterplatte 1 befindet sich ein mehrpoliger elektrischer Anschlußstekker 7. Rechts und links davon sind je drei Kunststoffschläuche 3 angeordnet. Die über diese Kunststoffschläuche 3 bis an die Module 2 herangeführten optischen Ubertragungselemente 4 sind ebenfalls, zumindeste andeutungsweise, dargestellt.Figure 1 shows a circuit board 1 in plan, on the six modules 2 are mounted in two rows of three each. In the space between these two The plastic tubes 3 are placed in rows up to the end face of the printed circuit board 1 guided. The radius of the plastic tubes 3 should be kept as large as possible in order to ensure easy threading of the optical transmission elements 4. In the middle of the face of the circuit board 1 there is a multi-pole electrical Connection plug 7. To the right and left of it, three plastic tubes 3 are arranged. The optical ones that are brought up to the modules 2 via these plastic hoses 3 Transmission elements 4 are also shown, at least as an indication.
Die Figur 2 zeigt im Schnitt einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Modul 2. In diesem speziellen Fall ist die lichteilttierende Diode 8 oder dergleichen in einem Diodenhalter 9 angeordnet; je nach der Ma8haltigkeit der optischen Baueleiente kann auch noch eine hier nicht näher dargestellte Justiermöglichkeit der lichtemittierenden Diode 8 in dem Diodenhalter 9 vorgesehen sein. Auf der aktiven Seite der Diode 8 oder dergleichen besitzt der Diodenhalter 9 einen Stutzen 10, auf den ein Ende des Kunststoffschlauches 3 aufgesteckt ist. Dieser Stutzen 10 enthält eine zentrische Bohrung 11, durch die das mit einem Abschluß 5 versehene optische Ubertragungselement 4 definiert an die Diode 8 herangeführt werden kann. Diese Bohrung 1i ist am Anfang des Stutzens 10 konisch erweitert, um ein Einführen des Abschlusses 5, mit dem das optische Ubertragungselement 4 versehen ist, in die Bohrung 11 zu erleichtern. Der Innendurchmesser des Kunststoffschlauches 5 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Abschlusses 5. Sowohl der Diodenhalter 9 als auch der Kunststoifschlauch 3 sind im Modul 2 mit vergossen. FIG. 2 shows in section an enlarged detail from one Module 2. In this particular case, the light dividing diode is 8 or the like arranged in a diode holder 9; depending on the dimensional accuracy of the optical components can also have a possibility of adjusting the light-emitting devices, which is not shown in detail here Diode 8 can be provided in the diode holder 9. On the active side of the diode 8 or the like, the diode holder 9 has a nozzle 10 on which one end of the Plastic tube 3 is attached. This nozzle 10 contains a central Bore 11 through which the optical transmission element provided with a termination 5 4 can be brought up to the diode 8 in a defined manner. This hole 1i is at the beginning of the connecting piece 10 widened conically in order to introduce the termination 5 with which the optical transmission element 4 is provided in the bore 11 to facilitate. Of the The inside diameter of the plastic tube 5 is slightly larger than the outside diameter of the conclusion 5. Both the diode holder 9 and the plastic tube 3 are encapsulated in module 2.
Die Figur 3 zeigt einen entsprechenden Ausschnitt aus eines NO dul 2 wie Figur 2. Nur ist in diesem Falle der Kunststoffschlauch 3 direkt auf die lichtemittierende Diode 8 oder dergleichen auf gesteckt. Außerdem ist in diesem Ausführungsbeispiel das optische Ubertragungselement 4 nicht zusätzlich mit einem Abschluß versehen. Das optische Ubertragungselement 4 ist nur mit einer optisch sauberen Schnittfläche 6 versehen, d.h. die Schnittilache 6 liegt senkrecht zur Achse des optischen Ubertragungselementes 4. MIt dieser sauberen Schnittfläche 6 wird das optische 2bertragungs- -element 4 direkt an die lichtemittierende Diode 8 oder dergleichen herangeführt. Die lichtemittierende Diode 8 und der direkt auf sie aufgesteckte Kunststoffschlauch 3 sind wiederum in des Modul 2 mit vergossen.FIG. 3 shows a corresponding section from a NO dul 2 as in FIG. 2. Only in this case the plastic tube 3 is directly on the light-emitting one Diode 8 or the like attached. In addition, in this embodiment the optical transmission element 4 is not additionally provided with a termination. The optical transmission element 4 only has an optically clean cut surface 6, i.e. the section 6 is perpendicular to the axis of the optical transmission element 4. With this clean cut surface 6, the optical transmission element becomes 4 brought directly to the light-emitting diode 8 or the like. The light emitting Diode 8 and the plastic tube 3 attached directly to it are in turn in of module 2 with encapsulated.
Egal, ob das optische Ubertragungselement 4 mit einem Abschluß 5 versehen wird oder direkt an die Diode 8 herangeführt wird, in beiden Fällen besteht die Möglichkeit, durch Hinzugabe von Immersionsflüssigkeit den optischen Kontakt auch dann sicherzustellen, wenn der direkte mechanische Kontakt zwischen der Schnittfläche 6 oder demAbschluß 5 des optischen ubertragungselementes 4 und der lichtemittierenden Diode 8 oder dergleichen nicht auf der gesamten Fläche gleichmäßig gut hergestellt ist.It does not matter whether the optical transmission element 4 is provided with a termination 5 is or is brought directly to the diode 8, in both cases there is Possibility of adding Immersion liquid the optical Ensure contact even if there is direct mechanical contact between the cut surface 6 or the termination 5 of the optical transmission element 4 and of the light emitting diode 8 or the like is not uniform over the entire area is well made.
In den Figuren 4 und 5 ist jeweils eine Klemmvorrichtung zum Fixieren der optischen Ubertragungselemente 4 dargestellt. Diese Klemmvorrichtung ist vorteilhaft am freien Ende des Kunststoffschlauches 3 angeordnet. Bei einer Montage der Module 2 auf Leiterplatten 1 kommt sie damit an die Stirnseite der Leiterplatte 1 und ist dadurch leicht zugänglich. Entsprechend der Figur 4 wird ein Zugband 16 verwendet, das in einer Schlinge um den Kunststoffschlauch 3 herumgelegt wird und nach dem Einfädeln des optischen Ubertragungselementes 4 zugezogen wird. In der Figur 5 ist als Klemmvorrichtung eine Metallbefestigung 17 vorgesehen, die wie eine Spannzange funktiqniert. Durch Verdrehen einer Rändelmutter 18 wird der lichte Durchmesser der Zange verkleinert und damit der Kunststoffschlauch 3 auf das optische Ubertragungselement 4 gepreßt. Durch die gleichmäßig auf den Umfang verteilten Zangenteile 19 wird der Kunststoffschlauch 3 von allen Seiten gleichmäßig stark an das optische Ubertragungselement 4 gepreßt, so daß ein Brechen des optischen Ubertragungselementes 4 an dieser Stelle nicht zu befürchten ist.In FIGS. 4 and 5 there is in each case a clamping device for fixing the optical transmission elements 4 shown. This clamping device is advantageous arranged at the free end of the plastic tube 3. When assembling the modules 2 on circuit boards 1 it comes to the face of the circuit board 1 and is thus easily accessible. According to FIG. 4, a drawstring 16 is used, which is put in a loop around the plastic tube 3 and after Threading the optical transmission element 4 is pulled. In the figure 5 is a metal fastener 17 is provided as a clamping device, which, like a collet works. By turning a knurled nut 18, the clear diameter the pliers and thus the plastic tube 3 on the optical transmission element 4 pressed. The evenly distributed over the circumference of the pliers parts 19 is the Plastic tube 3 from all sides equally strong to the optical transmission element 4 pressed, so that a breaking of the optical transmission element 4 at this point is not to be feared.
In der Praxis wird man bei der Verbindung der optischen Ubertragungselemente 4 eines optischen Kabels mit den verschiedenen Modulen 2 so vorgehen, daß man die optischen Ubertragungselemente 4 einzeln über die Schläuche 3 an die Modulen 2 heranführt. Der mechanische und damit optische Kontakt zwischen optischem Ubertragungselement 4 und lichtemittierender Diode 8 oder dergleichen ist erreicht, wenn sich beim Einfädeln der optischen Ubertragungselemente 4 ein Widerstand auftritt. Um sicherzugehen, daß dieser Widerstand nicht durch ein Haken an einer falschen Stelle hervorgerufen worden ist, und der optische Kontakt somit noch gar nicht hergestellt ist, kann man zusätzlich nach dem Einfädeln den einwandfreien optischen Kontakt mit Testsignalen überprüfen.In practice, this is the case when connecting the optical transmission elements 4 of an optical cable with the various modules 2 proceed in such a way that the optical transmission elements 4 individually via the tubes 3 to the modules 2. The mechanical and thus optical contact between the optical transmission element 4 and light emitting diode 8 or the like is reached when threading the optical transmission elements 4 a resistance occurs. To make sure that this resistance is not caused by a hook in the wrong place has been, and thus the optical contact has not yet been established, can you also have perfect optical contact with test signals after threading check.
7 Patentansprüche 5 Figuren7 claims 5 figures
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752545467 DE2545467A1 (en) | 1975-10-08 | 1975-10-08 | Modular optoelectrical transducer with LED - has projecting light guide part of insulated optical cable |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19752545467 DE2545467A1 (en) | 1975-10-08 | 1975-10-08 | Modular optoelectrical transducer with LED - has projecting light guide part of insulated optical cable |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2545467A1 true DE2545467A1 (en) | 1977-04-14 |
Family
ID=5958863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752545467 Pending DE2545467A1 (en) | 1975-10-08 | 1975-10-08 | Modular optoelectrical transducer with LED - has projecting light guide part of insulated optical cable |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2545467A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1975
- 1975-10-08 DE DE19752545467 patent/DE2545467A1/en active Pending
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Legal Events
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OHN | Withdrawal |