專利名稱：具有可移置光學(xué)路徑的串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，比如用于向控制設(shè)備和/或受控設(shè)備分發(fā)光學(xué)信號(hào)的光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，本發(fā)明具體涉及用于這樣的電氣系統(tǒng)的可移置光學(xué)路徑。
背景技術(shù)：
比如在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中采用的電氣系統(tǒng)包括由背板支撐的經(jīng)封裝的電氣和電子部件。例如，工業(yè)控制器采用專用計(jì)算機(jī)和其它電子電路來控制工業(yè)過程和機(jī)器。工業(yè)控制器的部件/模塊通常利用背板裝配在提供模塊之間的互連的支架內(nèi)。某些系統(tǒng)采用串行光纖背板，所述串行光纖背板包括光纖網(wǎng)絡(luò)來在這樣的系統(tǒng)的電氣部件和模塊之間傳遞光學(xué)數(shù)據(jù)?？赡苄枰?jīng)常移除和插入系統(tǒng)的某些模塊或部件。例如，可能需要移除故障模塊并用另一個(gè)模塊替換故障模塊。某些系統(tǒng)在背板上采用諸如開關(guān)的有源部件來維持模塊之間的連接，這增加了額外的成本，并且通常僅限于特定的應(yīng)用。某些其它系統(tǒng)采用諸如設(shè)備級(jí)環(huán)(DLR)協(xié)議的環(huán)實(shí)施方式來維持模塊之間的連接。然而，這樣的實(shí)施方式僅對(duì)于一個(gè)從系統(tǒng)中丟失的模塊而言可有助于連接。因而，期望開發(fā)一種光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其有助于在帶電情況下插入和移除系統(tǒng)的部件。

發(fā)明內(nèi)容
簡(jiǎn)而言之，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括可移置光學(xué)路徑，所述光學(xué)路徑被布置成與被配置成容納第一監(jiān)視和/或控制模塊的槽相鄰，當(dāng)從所述槽移除所述第一監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)，所述光學(xué)路徑朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置，以便向或從至少一個(gè)第二監(jiān)視和/或控制模塊傳輸光學(xué)數(shù)據(jù)，而當(dāng)所述第一監(jiān)視和/或控制模塊處于所述槽中時(shí)，所述光學(xué)路徑被移離所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置。根據(jù)另一方面，提供了一種串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊，所述多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊被配置成執(zhí)行用于機(jī)器系統(tǒng)的監(jiān)視和/或控制功能。所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)還包括被布置成與所述多個(gè)監(jiān)視和/ 或控制模塊相鄰的串行光學(xué)背板。所述串行光學(xué)背板包括布置在所述串行光學(xué)背板上的多個(gè)可移置光學(xué)路徑，其中，所述多個(gè)可移置光學(xué)路徑中的每一個(gè)被配置成當(dāng)一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊被移除時(shí)朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置，并且被配置成維持所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的其它監(jiān)視和/或控制模塊之間的光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)又一方面，提供了一種支撐多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊的串行光學(xué)背板。所述背板包括多個(gè)可移置光學(xué)路徑，每個(gè)光學(xué)路徑被配置成通過當(dāng)從所述背板移除一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置來維持所述監(jiān)視和/或控制模塊之間的光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸。


當(dāng)參考附圖閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)，將變得更容易理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)；在所有附圖中，同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的部分，其中圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的多方面的串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；圖2圖示了圖1的串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的監(jiān)視和/或控制模塊的一個(gè)示例配置；圖3圖示了圖1的串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的可移置光學(xué)路徑的一個(gè)示例配置；圖4圖示了圖3的可移置光學(xué)路徑的底座的另一個(gè)示例配置；以及圖5圖示了在模塊的槽內(nèi)有和沒有監(jiān)視和/或控制模塊的可移置光學(xué)路徑的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式如下面詳細(xì)所述，本技術(shù)的實(shí)施例用于提供一種串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。具體地說，本技術(shù)提供了這樣的可移置光學(xué)路徑其有助于從串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)移除和/或向串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)插入諸如監(jiān)視和/或控制模塊的模塊。在說明書中對(duì)“一個(gè)(one)實(shí)施例”、“一個(gè)(an)實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”的引用表明所述的實(shí)施例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個(gè)實(shí)施例可能不必定包括該特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，這樣的短語不必定引用同一個(gè)實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合一個(gè)實(shí)施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，認(rèn)為結(jié)合無論是否被明確描述的其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)該特征、結(jié)構(gòu)或特性是在本領(lǐng)域技術(shù)人員的認(rèn)識(shí)范圍內(nèi)的?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖并首先參考圖1，其圖示了串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)10。串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)10包括比如分別由附圖標(biāo)記12、14、16和18表示的多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊。 所述多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊12、14、16和18可以容納在系統(tǒng)10的支架內(nèi)。該支架可以由諸如厚鈑金和強(qiáng)化塑料等的任何適當(dāng)材料制成。而且，系統(tǒng)10包括串行光學(xué)背板20，串行光學(xué)背板20被布置成與所述多個(gè)監(jiān)視和 /或控制模塊12、14、16和18相鄰。串行光學(xué)背板20可以被布置在支架后部，并且擔(dān)當(dāng)模塊12、14、16和18和其它部件在支架內(nèi)的安置結(jié)構(gòu)。在此使用的術(shù)語“背板”包括用于支撐系統(tǒng)的獨(dú)立模塊、互連模塊或分布式互連模塊的安置結(jié)構(gòu)。串行光學(xué)背板20包括布置在背板20上的、比如由附圖標(biāo)記22、24J6和28表示的多個(gè)可移置光學(xué)路徑。光學(xué)路徑22、24、沈和觀中的每一個(gè)包括多于一個(gè)的光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體。在一個(gè)示例實(shí)施例中，光學(xué)路徑22、24J6和觀中的每一個(gè)包括兩個(gè)光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體。在圖示實(shí)施例中，光學(xué)路徑22、24、沈和觀的光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體分別由附圖標(biāo)記 30、32、34 和 36 表示。應(yīng)當(dāng)注意，可以基于期望的模塊配置來選擇光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體的數(shù)目。在圖示實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體為模塊12、14、16和18之間的光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸提供了串行通道路徑。該數(shù)據(jù)傳輸可以通過在系統(tǒng)10的僅兩個(gè)模塊之間連通的通道，或者通過在系統(tǒng)10的多個(gè)模塊之間連通的共享通道。應(yīng)當(dāng)注意，雖然本實(shí)施方式描述了模塊12、14、16和18之間的串行連接，但是使用可移置光學(xué)路徑提供并行和/或串行連接的其它配置也在本發(fā)明
4的范圍之內(nèi)。系統(tǒng)10還包括電源總線40，電源總線40被配置成從電源42向所述多個(gè)模塊12、 14、16和18中的每一個(gè)供電。在圖示實(shí)施例中，可移置光學(xué)路徑22、24、沈和觀中的每一個(gè)被配置成當(dāng)一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊12、14、16和18被移除時(shí)朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置。有利的是，這樣的光學(xué)路徑22、24J6和觀維持系統(tǒng)10的其它監(jiān)視和/或控制模塊之間的光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸。在圖示實(shí)施例中，系統(tǒng)10包括支撐監(jiān)視和/或控制模塊12、14、16和18的一個(gè)光學(xué)背板20。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，系統(tǒng)10可以包括串聯(lián)連接并且布置成與所述多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊12、14、16和18相鄰的多個(gè)光學(xué)背板。而且，所述多個(gè)光學(xué)背板中的每一個(gè)可以包括如上所述的可移置光學(xué)路徑。在此實(shí)施例中，光學(xué)路徑22、24J6和28中的每一個(gè)借助比如分別由附圖標(biāo)記44、 46、48和50表示的彈簧朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置。然而，也可以采用其它偏置機(jī)構(gòu)。 在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)10可以包括感測(cè)和處理電路，感測(cè)和處理電路用于測(cè)量處于移置位置的光學(xué)路徑22、24J6和28中的每一個(gè)的對(duì)準(zhǔn)。此外，感測(cè)和處理電路可以確定系統(tǒng)10 的相耦合的監(jiān)視和/或控制模塊之間的傳輸損耗。可以將對(duì)準(zhǔn)和傳輸損耗與預(yù)定閾值作比較以確定連接的質(zhì)量，并且如果需要，可以調(diào)整光學(xué)路徑和/或模塊的位置。在某些其它實(shí)施例中，進(jìn)行電氣調(diào)整以補(bǔ)償損耗。這些調(diào)整可以是其中的遙控監(jiān)視和管理系統(tǒng)的結(jié)果。在一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)視和/或控制模塊12、14、16和18經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)M耦合到用于機(jī)器和/或過程的遙控和/或監(jiān)視系統(tǒng)52。此外，監(jiān)視和/或控制模塊12、14、16和18可以耦合到受監(jiān)視/受控機(jī)器系統(tǒng)56。監(jiān)視和/或控制模塊12、14、16和18中的每一個(gè)在相應(yīng)模塊內(nèi)包括用于向另一個(gè)模塊發(fā)送光學(xué)數(shù)據(jù)和/或從另一個(gè)模塊接收光學(xué)數(shù)據(jù)的電路(未在該圖中單獨(dú)示出)。這樣的光學(xué)數(shù)據(jù)可以用來監(jiān)視和/或控制機(jī)器系統(tǒng)56的諸如傳動(dòng)器 58和傳感器60的部件的工作。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)10可以包括有助于系統(tǒng)10的特定模塊之間的連接的機(jī)械鍵控機(jī)構(gòu)。機(jī)械鍵控機(jī)構(gòu)可以從系統(tǒng)10的用戶接收這樣的輸入。有利的是，這樣的機(jī)構(gòu)防止非期望的模塊耦合到系統(tǒng)10。在一個(gè)示例實(shí)施例中，所述多個(gè)光學(xué)路徑中的每一個(gè)比如光學(xué)路徑觀被布置成與被配置成容納監(jiān)視和/或控制模塊18的槽相鄰。在工作中，當(dāng)從相應(yīng)的槽移除模塊18 時(shí)，光學(xué)路徑觀朝著串行光學(xué)總線位置62偏置，以便向或從至少一個(gè)其它監(jiān)視和/或控制模塊如模塊16傳輸光學(xué)數(shù)據(jù)。在一個(gè)可替選實(shí)施例中，當(dāng)監(jiān)視和/或控制模塊18處于相應(yīng)的槽中時(shí)，光學(xué)路徑觀被移離串行光學(xué)總線位置62。下面將參考圖3描述光學(xué)路徑觀的一個(gè)示例配置。圖2圖示了圖1的串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)10的諸如12的監(jiān)視和/或控制模塊的示例配置80。如圖所示，模塊80包括比如分別由附圖標(biāo)記82和84表示的光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體，所述光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體用于向另一個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊發(fā)送光學(xué)數(shù)據(jù)和/或從另一個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊接收光學(xué)數(shù)據(jù)。此外，模塊80包括接收和發(fā)送電路86，接收和發(fā)送電路86被配置成接收光學(xué)數(shù)據(jù)并向光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)10的至少一個(gè)其它監(jiān)視和/或控制模塊如模塊14轉(zhuǎn)發(fā)光學(xué)數(shù)據(jù)。在圖示實(shí)施例中，模塊80還包括模塊光學(xué)旁路開關(guān)88，模塊光學(xué)旁路開關(guān)88具有第一狀態(tài)，其中開關(guān)88向或從至少一個(gè)其它監(jiān)視和/或控制模塊傳遞光學(xué)數(shù)據(jù)。此外，開關(guān)88工作于第二狀態(tài)，其中該開關(guān)向模塊80內(nèi)的其它電路傳遞光學(xué)數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施例中，開關(guān)88包括微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)開關(guān)元件。其它開關(guān)器件可以包括液晶、電光器件寸。在此實(shí)施例中，該模塊包括處理/存儲(chǔ)器電路90，處理/存儲(chǔ)器電路90耦合到接收和發(fā)送電路86并且被配置成基于光學(xué)數(shù)據(jù)執(zhí)行用于機(jī)器系統(tǒng)的監(jiān)視和/或控制功能。 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，可以設(shè)想大量這樣的模塊，它們具有用于進(jìn)行各種計(jì)算、執(zhí)行監(jiān)視和/或控制功能、與遠(yuǎn)程裝置(例如，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī))通信、接收和處理輸入信號(hào)、提供輸出信號(hào)等等的各種處理、存儲(chǔ)器和支持電路。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不限于用于執(zhí)行本發(fā)明的處理任務(wù)的任何特定處理電路。在此使用的術(shù)語“處理電路”意在表示能夠執(zhí)行為了執(zhí)行本發(fā)明的任務(wù)所必需的計(jì)算的任何機(jī)器。術(shù)語“處理電路”意在表示能夠接受結(jié)構(gòu)化輸入并且能夠根據(jù)規(guī)定的規(guī)則處理該輸入以產(chǎn)生輸出的任何機(jī)器。例如，處理電路可以被配置成處理從不同的監(jiān)視和/或控制模塊接收到的光學(xué)數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生用于控制機(jī)器系統(tǒng)56的工作的控制信號(hào)。在典型的工業(yè)設(shè)置中，例如，這樣的電路的功能可以包括從電動(dòng)機(jī)或其它受控設(shè)備接收輸入或反饋信號(hào)、處理和/或報(bào)告該設(shè)備的狀態(tài)、并輸出用于控制該設(shè)備的信號(hào)。還應(yīng)當(dāng)注意，在此使用的短語“被配置成”意味著處理電路配備有用于執(zhí)行本發(fā)明的任務(wù)的硬件和軟件的組合，這應(yīng)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。存儲(chǔ)器電路可以包括但不限于硬盤驅(qū)動(dòng)器、光學(xué)驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、獨(dú)立磁盤的冗余陣列(RAID)、閃
速存儲(chǔ)器、磁光存儲(chǔ)器、全息存儲(chǔ)器、磁泡存儲(chǔ)器、磁鼓、存儲(chǔ)棒、Mylar 帶、智能盤、薄膜
存儲(chǔ)器和壓縮驅(qū)動(dòng)器等等。圖3圖示了圖1的串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)10的可移置光學(xué)路徑的示例配置100。 在圖示實(shí)施例中，光學(xué)路徑100由底座102支撐，并且被布置成與被配置成容納監(jiān)視和/或控制模塊12(見圖1)的槽104相鄰。在圖示實(shí)施例中，光學(xué)路徑100的寬度與槽104的寬度基本上相同。然而，也可以設(shè)想其中光學(xué)路徑100的寬度與槽104的寬度不同的其它配置。例如，槽和/或路徑可以與安裝在系統(tǒng)中的模塊具有相同的寬度，或者可以提供更窄的槽和路徑。在圖示實(shí)施例中，光學(xué)路徑100包括布置在殼110內(nèi)的光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體106和 108。光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體106和108可以包括但不限于塑料、玻璃或它們的組合。然而，也可以設(shè)想適合于光學(xué)傳輸?shù)钠渌牧?。光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體106和108可以包括單向或雙向?qū)w。底座102包括比如由附圖標(biāo)記112、114、116和118表示的光導(dǎo)。在圖示實(shí)施例中， 光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體106和108分別耦合到光波導(dǎo)112、114和116、118以便傳輸光學(xué)數(shù)據(jù)， 而光學(xué)路徑100被布置在槽104內(nèi)。光學(xué)路徑100還包括偏置機(jī)構(gòu)，比如彈簧120，用于當(dāng)從槽104移除監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)使光學(xué)路徑100朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置。如上所述，底座102有助于約束光學(xué)路徑100的光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體106和108，并且支撐用于使光學(xué)路徑100偏置的彈簧120。在某些實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體106和108中的每一個(gè)包括布置在主體或包層內(nèi)的多于一個(gè)的導(dǎo)體。在一個(gè)示例實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體106和108中的每一個(gè)包括布置在包層內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)體。在某些實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體106和108中的每一個(gè)包括微透鏡，該微透鏡耦合到相應(yīng)光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體 106和108的每一端以減少光學(xué)傳輸損耗。圖4圖示了圖3的可移置光學(xué)路徑100的底座102的另一個(gè)示例配置130。如圖所示，配置130包括底座102，底座102被配置成向諸如光導(dǎo)112、114、116和118的光纖背板元件提供支撐。在此示例實(shí)施例中，底座102進(jìn)一步包括布置在比如由附圖標(biāo)記134表示的側(cè)壁上的通道132，通道132提供用于光學(xué)路徑100的凹進(jìn)區(qū)域。另外，底座102還包括布置在諸如138的上表面上的通道136，通道136被配置成在槽104內(nèi)引導(dǎo)監(jiān)視和/或控制模塊140。在圖示實(shí)施例中，監(jiān)視和/或控制模塊140包括比如由附圖標(biāo)記142表示的多個(gè)楔，所述楔有助于光學(xué)路徑100的偏轉(zhuǎn)而不對(duì)光學(xué)路徑100的部件有任何損壞。在某些實(shí)施例中，楔142有助于光學(xué)路徑100的光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體106和108的機(jī)械對(duì)準(zhǔn)。在某些其它實(shí)施例中，配置130可以包括被配置成提供用于光學(xué)信號(hào)的光路的光管。圖5圖示了在圖3的槽104內(nèi)有和沒有監(jiān)視和/或控制模塊152的可移置光學(xué)路徑100的橫截面圖150。配置IM對(duì)應(yīng)于在光學(xué)路徑100被布置在槽104中的情況下的槽 104。在此實(shí)施例中，偏置彈簧120被布置在第一位置156以維持光學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)由光學(xué)路徑 100的傳輸。而且，配置158對(duì)應(yīng)于在光學(xué)路徑100被監(jiān)視和/或控制模塊152移置的情況下的槽104?？梢钥闯?，一旦監(jiān)視和/或控制模塊152被插入在槽104內(nèi)，模塊152就將光學(xué)路徑100移置一距離160，并且偏置彈簧120被移動(dòng)到第二位置162。有利的是，光學(xué)路徑 100通過維持相鄰模塊之間通過光學(xué)路徑100的光學(xué)耦合，有助于在帶電情況下插入和移除系統(tǒng)10(見圖1)中的模塊。在某些實(shí)施例中，光學(xué)路徑100可以是鉸接式的，或者在槽104的第一端上是可彈性彎曲的，并且可以包括彈簧，當(dāng)模塊152不布置在槽104內(nèi)時(shí)，該彈簧有助于使光學(xué)路徑 100返回到其原始位置。在此示例配置中，當(dāng)模塊152不布置在槽104內(nèi)時(shí)，光學(xué)路徑100 引導(dǎo)光通過槽104。如上所述的結(jié)構(gòu)的各方面可以用于高速串行光纖背板，比如通常在用在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中的監(jiān)視和控制系統(tǒng)中見到的高速串行光纖背板。如上所述，該技術(shù)利用了有助于插入和移除來自這樣的系統(tǒng)的監(jiān)視和/或控制模塊的可移置光學(xué)路徑。光學(xué)路徑通過當(dāng)一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊被移除時(shí)朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置來維持光學(xué)數(shù)據(jù)的傳輸。甚至當(dāng)包括多個(gè)連續(xù)模塊的多個(gè)模塊從系統(tǒng)中丟失時(shí)，如上所述的光學(xué)路徑也有助于光學(xué)數(shù)據(jù)的傳輸。有利的是，如上所述的技術(shù)提供了一種高速串行背板，該高速串行背板具有相當(dāng)大的抗噪聲性并且允許在帶電情況下的移除和插入，以在諸如基于以太網(wǎng)的串行背板通信的應(yīng)用中使用。如上所述的技術(shù)在降低制造成本和大幅度減少熱耗散的同時(shí)有助于形成可靠性和魯棒性高的連接。雖然在此僅圖示和描述了本發(fā)明的某些特征，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)想到許多修改和變化。因此，應(yīng)理解，所附權(quán)利要求意在涵蓋落入本發(fā)明的本質(zhì)精神內(nèi)的所有這樣的修改和變化。概念本發(fā)明提供了如下概念1. 一種串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括可移置光學(xué)路徑，所述光學(xué)路徑被布置成與被配置成容納第一監(jiān)視和/或控制模塊的槽相鄰，當(dāng)從所述槽移除所述第一監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)，所述光學(xué)路徑朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置，以便向或從至少一個(gè)第二監(jiān)視和/或控制模塊傳輸光學(xué)數(shù)據(jù)，而當(dāng)所述第一監(jiān)視和/或控制模塊處于所述槽中時(shí)，所述光學(xué)路徑被移離所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置。2.根據(jù)概念1所述的系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)路徑包括多于一個(gè)的光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體。3.根據(jù)概念1所述的系統(tǒng)，其中，使用機(jī)械預(yù)負(fù)荷使所述光學(xué)路徑朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置。4.根據(jù)概念3所述的系統(tǒng)，其中，通過彈簧使所述光學(xué)路徑朝著所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置。5.根據(jù)概念1所述的系統(tǒng)，包括在至少所述第一監(jiān)視和/或控制模塊內(nèi)的電路，所述電路用于當(dāng)所述第一監(jiān)視和/或控制模塊處于所述槽中時(shí)從所述第二監(jiān)視和/或控制模塊接收光學(xué)數(shù)據(jù)和/或向所述第二監(jiān)視和/或控制模塊發(fā)送光學(xué)數(shù)據(jù)。6.根據(jù)概念5所述的系統(tǒng)，其中，所述電路包括至少一個(gè)光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體，所述光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體用于從所述第二監(jiān)視和/或控制模塊的光學(xué)發(fā)送和接收部件接收光學(xué)數(shù)據(jù)和/或向所述第二監(jiān)視和/或控制模塊的光學(xué)發(fā)送和接收部件發(fā)送光學(xué)數(shù)據(jù)。7.根據(jù)概念5所述的系統(tǒng)，其中，所述電路包括開關(guān)，所述開關(guān)具有第一狀態(tài)，其中所述開關(guān)向或從至少一個(gè)其它監(jiān)視和/或控制模塊傳遞所述光學(xué)數(shù)據(jù)；以及第二狀態(tài)， 其中所述開關(guān)向在所述第一監(jiān)視和/或控制模塊內(nèi)的其它電路傳遞所述光學(xué)數(shù)據(jù)。8.根據(jù)概念7所述的系統(tǒng)，其中，所述其它電路包括在所述第一監(jiān)視和/或控制模塊內(nèi)的接收和發(fā)送電路，所述接收和發(fā)送電路被配置成接收所述光學(xué)數(shù)據(jù)并向至少一個(gè)其它監(jiān)視和/或控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)所述光學(xué)數(shù)據(jù)。9.根據(jù)概念8所述的系統(tǒng)，包括在所述第一監(jiān)視和/或控制模塊內(nèi)的處理電路，所述處理電路耦合到所述接收和發(fā)送電路，并且被配置成基于所述光學(xué)數(shù)據(jù)執(zhí)行用于機(jī)器系統(tǒng)的監(jiān)視和/或控制功能。10. 一種串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊，所述多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊被配置成執(zhí)行用于機(jī)器系統(tǒng)的監(jiān)視和/或控制功能；串行光學(xué)背板，所述串行光學(xué)背板被布置成與所述多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊相鄰，所述串行光學(xué)背板包括布置在所述串行光學(xué)背板上的多個(gè)可移置光學(xué)路徑，其中，所述多個(gè)可移置光學(xué)路徑中的每一個(gè)被配置成當(dāng)一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊被移除時(shí)朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置，并且被配置成維持所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的其它監(jiān)視和/或控制模塊之間的光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸。11.根據(jù)概念10所述的系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)可移置光學(xué)路徑中的每一個(gè)被布置成與被配置成容納監(jiān)視和/或控制模塊的槽相鄰，當(dāng)從相應(yīng)的槽移除所述監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)，所述光學(xué)路徑朝著所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置，以便向或從至少一個(gè)其它監(jiān)視和/或控制模塊傳輸光學(xué)數(shù)據(jù)，而當(dāng)所述監(jiān)視和/或控制模塊處于所述相應(yīng)的槽中時(shí)，相應(yīng)的光學(xué)路徑被移離所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置。 12.根據(jù)概念11所述的系統(tǒng)，包括在至少所述監(jiān)視和/或控制模塊內(nèi)的電路，所述電路用于當(dāng)所述監(jiān)視和/或控制模塊處于所述槽中時(shí)從所述其它監(jiān)視和/或控制模塊接收光學(xué)數(shù)據(jù)和/或向所述其它監(jiān)視和/或控制模塊發(fā)送光學(xué)數(shù)據(jù)。13.根據(jù)概念12所述的系統(tǒng)，其中，所述電路包括至少一個(gè)單向或雙向光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體，所述至少一個(gè)單向或雙向光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體被布置在殼內(nèi)，并且被配置成從所述第二監(jiān)視和/或控制模塊的光學(xué)發(fā)送和接收部件接收光學(xué)數(shù)據(jù)和/或向所述第二監(jiān)視和 /或控制模塊的光學(xué)發(fā)送和接收部件發(fā)送光學(xué)數(shù)據(jù)。14. 一種支撐多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊的串行光學(xué)背板，所述背板包括多個(gè)可移置光學(xué)路徑，每個(gè)光學(xué)路徑被配置成通過當(dāng)從所述背板移除一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置來維持所述監(jiān)視和/或控制模塊之間的光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸。15.根據(jù)概念14所述的串行光學(xué)背板，其中，所述可移置光學(xué)路徑包括多于一個(gè)的光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體。16.根據(jù)概念15所述的串行光學(xué)背板，其中，每個(gè)光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體包括在所述光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體的包層內(nèi)的至少一個(gè)光導(dǎo)體。17.根據(jù)概念15所述的串行光學(xué)背板，其中，每個(gè)光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體包括微透鏡， 所述微透鏡耦合到所述光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體的每一端。18.根據(jù)概念14所述的串行光學(xué)背板，其中，所述多個(gè)可移置光學(xué)路徑中的每一個(gè)被布置成與被配置成容納第一或第二監(jiān)視和/或控制模塊的槽相鄰，當(dāng)從所述槽移除所述第一監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)，彈簧使所述光學(xué)路徑朝著所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置，以便向或從至少一個(gè)第二監(jiān)視和/或控制模塊傳輸光學(xué)數(shù)據(jù)。19.根據(jù)概念18所述的串行光學(xué)背板，其中，所述可移置光學(xué)路徑鉸接于所述槽的第一端，并且其中，當(dāng)從所述槽移除所述第一監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)，所述彈簧有助于使所述光學(xué)路徑返回到其原始位置。20.根據(jù)概念18所述的串行光學(xué)背板，其中，所述多個(gè)可移置光學(xué)路徑中的每一個(gè)由底座支撐，并且其中，所述底座包括第一組通道，所述第一組通道被布置在所述底座的側(cè)壁上，所述第一組通道被配置成提供用于所述光學(xué)路徑的凹進(jìn)區(qū)域；以及第二組通道，所述第二組通道被布置在所述底座的上表面上，所述第二組通道被配置成在所述槽內(nèi)引導(dǎo)所述第一監(jiān)視和/或控制模塊。
權(quán)利要求
1.一種串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括可移置光學(xué)路徑，所述光學(xué)路徑被布置成與被配置成容納第一監(jiān)視和/或控制模塊的槽相鄰，當(dāng)從所述槽移除所述第一監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)，所述光學(xué)路徑朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置，以便向或從至少一個(gè)第二監(jiān)視和/或控制模塊傳輸光學(xué)數(shù)據(jù)，而當(dāng)所述第一監(jiān)視和/或控制模塊處于所述槽中時(shí)，所述光學(xué)路徑被移離所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)路徑包括多于一個(gè)的光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，使用機(jī)械預(yù)負(fù)荷使所述光學(xué)路徑朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，通過彈簧使所述光學(xué)路徑朝著所述串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括在至少所述第一監(jiān)視和/或控制模塊內(nèi)的電路，所述電路用于當(dāng)所述第一監(jiān)視和/或控制模塊處于所述槽中時(shí)從所述第二監(jiān)視和/或控制模塊接收光學(xué)數(shù)據(jù)和/或向所述第二監(jiān)視和/或控制模塊發(fā)送光學(xué)數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述電路包括至少一個(gè)光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體，所述光學(xué)信號(hào)傳輸導(dǎo)體用于從所述第二監(jiān)視和/或控制模塊的光學(xué)發(fā)送和接收部件接收光學(xué)數(shù)據(jù)和/或向所述第二監(jiān)視和/或控制模塊的光學(xué)發(fā)送和接收部件發(fā)送光學(xué)數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述電路包括開關(guān)，所述開關(guān)具有第一狀態(tài)，其中所述開關(guān)向或從至少一個(gè)其它監(jiān)視和/或控制模塊傳遞所述光學(xué)數(shù)據(jù)；以及第二狀態(tài)， 其中所述開關(guān)向在所述第一監(jiān)視和/或控制模塊內(nèi)的其它電路傳遞所述光學(xué)數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述其它電路包括在所述第一監(jiān)視和/或控制模塊內(nèi)的接收和發(fā)送電路，所述接收和發(fā)送電路被配置成接收所述光學(xué)數(shù)據(jù)并向至少一個(gè)其它監(jiān)視和/或控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)所述光學(xué)數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，包括在所述第一監(jiān)視和/或控制模塊內(nèi)的處理電路，所述處理電路耦合到所述接收和發(fā)送電路，并且被配置成基于所述光學(xué)數(shù)據(jù)執(zhí)行用于機(jī)器系統(tǒng)的監(jiān)視和/或控制功能。
10.一種支撐多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊的串行光學(xué)背板，所述背板包括多個(gè)可移置光學(xué)路徑，每個(gè)光學(xué)路徑被配置成通過當(dāng)從所述背板移除一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置來維持所述監(jiān)視和/或控制模塊之間的光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
提供了一種串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該串行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括可移置光學(xué)路徑，該光學(xué)路徑被布置成與被配置成容納第一監(jiān)視和/或控制模塊的槽相鄰。當(dāng)從槽移除第一監(jiān)視和/或控制模塊時(shí)，該光學(xué)路徑朝著串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置偏置，以便向或從至少一個(gè)第二監(jiān)視和/或控制模塊傳輸光學(xué)數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)?shù)谝槐O(jiān)視和/或控制模塊處于槽中時(shí)，該光學(xué)路徑被移離串行光學(xué)數(shù)據(jù)總線位置。
文檔編號(hào)H04B10/12GK102195711SQ20111007151
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者大衛(wèi)·A·維斯科, 納森·J·莫爾納, 羅貝特·E·勞恩斯布里, 肯伍德·H·霍爾, 道格拉斯·R·博德曼 申請(qǐng)人:洛克威爾自動(dòng)控制技術(shù)股份有限公司