PL175130B1

PL175130B1 - Moduł optycznej transmisji danych

Info

Publication number: PL175130B1
Application number: PL94320018A
Authority: PL
Inventors: Fritz Gfeller; Heinz Richard; Beat Weiss
Original assignee: Ibm
Priority date: 1994-09-03
Filing date: 1994-09-03
Publication date: 1998-11-30
Also published as: EP0783808B1; CZ292638B6; CA2197916C; CN1081413C; WO1996008090A1; US6424442B1; KR970705878A; DE69425447D1; RU2138912C1; JPH10500546A; TW275729B; BR9408606A; CA2197916A1; PL320018A1; CN1159264A; HUT76951A; KR100256477B1; DE69425447T2; EP0783808A1; SG32472A1

Abstract

1. Modul optycznej transmisji danych zawiera- jacy matryce diod elektroluminescencyjnych na pod- czerwien, ustawionych w sposób regularny 1 korzystnie symetryczny, oraz obudowe w ksztalcie kopuly, two- rzaca wneke, znamienny tym, ze matryca diod elektro- luminescencyjnych (11, 31, 41, 51, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 201, 221) jest umieszczona wewnatrz wneki, zas obudowa (52, 7 2 , 102, 112, 122) w ksztalcie ko- puly zawiera element rozpraszajacy (53, 7 3 , 103, 113, 123) promieniowanie podczerwonego emitowane przez diody elektroluminescencyjne (51, 71, 101, 111, 121). FIG . 14 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest moduł optycznej transmisji danych, znajdujących zastosowanie zwłaszcza w systemach transmisji danych na podczerwień.

Wraz z szybko rosnącą liczbą stacji roboczych i komputerów osobistych, na przykład komputerów biurkowych albo ręcznych, we wszystkich dziedzinach zarządzania, administracji i produkcji, istnieje również wzrastające zapotrzebowanie na elastyczne i proste łączenie tych systemów ze sobą. Występuje także potrzeba składania albo łączenia ze sobą urządzeń peryferyjnych, takich jak klawiatury, myszy komputerowe, drukarki, plotery, skanery, wyświetlacze. Stosowanie sieci kabli elektrycznych i przewodów staje się kłopotliwe w szczególności wraz z rosnącym zagęszczeniem systemów i urządzeń peryferyjnych oraz w wielu przypadkach, w których położenie systemów albo konfigurację podsystemów trzeba często zmieniać. Dlatego pożądane jest zastosowanie bezprzewodowych systemów komunikacyjnych do łączenia ze sobą urządzeń i systemów, aby wyeliminować kable elektryczne.

Zwłaszcza zastosowanie sygnałów optycznych do wymiany informacji pomiędzy systemami i urządzeniami zdalnymi spotkało się w ostatnich latach ze zwiększonym zainteresowaniem. Zaletą takich bezprzewodowych systemów komunikacyjnych jest wyeliminowanie większości konwencjonalnego okablowania. W stosunku do transmisji bezprzewodowej na częstotliwości radiowej, optyczna transmisja bezprzewodowa na podczerwień ma te zalety, że nie stosują się do niej żadne przepisy z zakresu radiokomunikacji. Ponadto nie ma zakłóceń wskutek interferencji fal elektromagnetycznych i nie może wystąpić interferencja z innych kanałów częstotliwości radiowej, zaś promieniowanie jest ograniczone do pomieszczenia, tak więc zagwarantowane jest większe bezpieczeństwo danych niż w systemach częstotliwości radiowej. Nie ma interferencji z podobnymi systemami działającymi w sąsiednim pomieszczeniu i uzyskuje się wyższy stopień bezpieczeństwa danych, niż umożliwia transmisja na częstotliwości radiowej. W przeciwieństwie do anten częstotliwości radiowej, wymiary diod elektrolumine4

175 130 scencyjnych i fotodiod są zwykle mniejsze, co ma szczególne znaczenie przy projektowaniu komputerów przenośnych.

Sygnały optyczne w takich systemach mogą rozchodzić się bezpośrednio do optycznego odbiornika systemu odbiorczego lub mogą osiągać odbiornik pośrednio po zmianach kierunku rozchodzenia się wskutek procesów takich jak odbicia albo rozproszenie na powierzchniach. Ten pierwszy przypadek realizuje się w stacjach dokujących dla komputerów przenośnych, w których przesyłanie danych następuje pomiędzy optycznym nadajnikiem i odbiornikiem, które są ułożone w jednej linii i blisko siebie w odległości rzędu centymetra. Ten drugi przypadek jest typowy dla zastosowań w środowisku biurowym, w którym niezakłócona bezpośrednia transmisja sygnałów optycznych pomiędzy nadajnikami i odbiornikami odległymi kilka metrów od siebie jest niepraktyczna albo nawet niemożliwa wskutek nie dających się uniknąć zakłóceń bezpośredniego toru. Jedną ze znanych metod uzyskiwania wysokiego stopnia elastyczności jest wysyłanie sygnałów optycznych z systemu nadawczego na sufit biura, gdzie są one odbijane lub rozpraszane. Tak więc promieniowanie rozkłada się na pewną strefę w otoczeniu nadajnika. Rozprowadzanie sygnałów świetlnych rozchodzących się od sufitu zależy od wielu szczegółów, które są charakterystyczne dla określonego rozważanego środowiska. Jednak zasadnicze w tym kontekście jest głównie to, że zasięg transmisji, czyli odległość pomiędzy systemem nadawczym i systemem odbiorczym jest ograniczona do pewnej wartości końcowej, zwanej w dalszej części zasięgiem transmisji, ponieważ strumień energii wysyłanego promieniowania zmniej sza się wraz ze wzrostem odległości rozchodzenia i czułość odbiornika jest ograniczona względem końcowego stosunku sygnału do szumu. Znane systemy, działające na poziomach mocy optycznej ograniczonych przez wydajność źródeł światła i wymagania bezpieczeństwa co do wystawienia na światło, wykazywały zasięgi transmisji kilku metrów dla szybkości przesyłania danych 1 Mbps.

Najważniejsze parametry bezprzewodowego optycznego systemu komunikacyjnego to osiągalna szybkość przesyłania danych i odległość pomiędzy systemami wymieniającymi dane. W środowisku biurowym może być potrzebne przesyłanie danych na odległości przekraczające zasięg transmisji konwencjonalnego nadajnika optycznego.

Znane bezprzewodowe optyczne systemy transmisji danych mają mały zasięg transmisji, który powoduje że nie nadają się one do zastosowania w środowiskach takich jak na przykład duże pomieszczenia biurowe i pomieszczenia konferencyjne, a wzorzec promieniowania i jego zasięg zwykle nie są jednorodne, co wymaga precyzyjnego ustawienia nadajnika i odbiornika w jednej linii.

Ponadto trzeba brać pod uwagę, że w większości środowisk występuje nie dające się uniknąć światło otaczające, takie jak światło dzienne albo światło z lamp, które zawsze dochodzi do detektorów optycznych, chyba że system jest ograniczony do zastosowania w środowisku całkowicie zaciemnionym. Nie dające się uniknąć światło otaczające może prowadzić do sygnałów zależnych od czasu, na przykład sygnałów prądu zmiennego z lamp i jest ważnym, a w wielu praktycznych przypadkach głównym źródłem szumu w odbiorniku optycznym. Światło otaczające wpływa więc na stosunek sygnału do szumu w odbiorniku, przez co oddziałuje na zasięg transmisji. Występowanie nie dającego się uniknąć światła otaczającego jest na ogół statystyczne i często trudne do kontrolowania, a jego natężenie może znacznie się zmieniać, co jest oczywiste dla światła słonecznego lub włączanych i wyłączanych lamp. Kolejnym występującym w rzeczywistości efektem oddziałującym na stosunek sygnału do szumu i przez to na zasięg transmisji jest występowanie na drodze optycznej przeszkód wpływających na sygnał w odbiorniku.

Pierwszym sposobem pokonania tych problemów jest zwiększenie mocy wyjściowej modułu nadajnika. Okazał się on niepraktyczny z kilku powodów. Zużycie energii przez takie moduły nadajnika byłoby o wiele za duże dla zastosowania w systemach przenośnych, takich jak na przykład komputery typu notebook lub komputery osobiste. Jednak najważniejszym problemem przy rozwijaniu bezprzewodowych systemów optycznych jest bezpieczeństwo optyczne. Uważa się, że promieniowanie optyczne może przedstawiać niebezpieczeństwo dla wzroku i skóry, przy wystawieniu się na zbyt silne jego działanie. Stopień niebezpieczeństwa

175 130 zależy od kilku czynników, takich jak energia lub moc promieniowania, czas promieniowania i długość fali.

W opublikowanym zgłoszeniu patentowym PCT WO 90/03072 opisany jest optyczny moduł transmisji danych. Zawiera on matrycę diod elektroluminescencyjnych ustawionych w sposób regularny wewnątrz półkolistej obudowy.

W opisie patentowym USA 5 258 867 są ujawnione różne moduły przesyłania danych, a w szczególności skupianie i wiązkowanie światła. W niektórych przykładach wykonania zastosowany jest odbłyśnik służący do skupiania wiązki światła, tak aby skupiać więcej światła i przekazywać do fotoodbiornika. Podobny odbłyśnik można zastosować również do wiązkowania światła wysyłanego przez diodę.

W artykule Optical Wireless: New Enabling Transmitter Technologies (Optyczna komunikacja bezprzewodowa: Dające nowe możliwości technologie nadawania) P.P. Smytha i innych z Międzynarodowej Konferencji IEEE na temat łączności z 23-26 maja 1996 w Genewie w Szwajcarii, w programie technicznym z zapisu konferencji, tom 1/3, strony 562-566 zostały omówione istniejące standardy bezpieczeństwa dla wzroku, jak i nowa postać technologii nadajnika. Nowy nadajnik opiera się na idei zwiększenia powierzchni źródła optycznego, aby zmniejszyć niebezpieczeństwo uszkodzenia siatkówki. W artykule tym proponuje się zastosowanie na przykład hologramu fazowego wygenerowanego przez komputer, aby otrzymać wiele wiązek do kształtowania wiązki wychodzącej z jednego źródła z diodą laserową.

Zatem, w świetle powyższego, jest bardzo pożądane, aby moduły optycznej transmisji danych zapewniały bezpieczeństwo dla wzroku w największym możliwym stopniu. Ponadto wzorzec źródła promieniowania z rozprowadzaniem sygnału optycznego o ograniczonej mocy powinien zapewniać osiągnięcie maksymalnej odległości transmisji przy minimalnym zasięgu dynamicznym. Ma to szczególne znaczenie jeżeli moduł stosuje się w zwykłym środowisku biurowym (niski sufit, rozproszony sposób rozchodzenia). Z kolei dla środowisk o bardzo wysokim suficie z niewielkimi (albo nie istniejącymi) własnościami odbijającymi (budynki z dziedzińcem, duże sale wykładowe, na wolnym powietrzu) powinna istnieć możliwość wykorzystania łączności po linii widzenia, bez potrzeby ustawiania w jednej linii modułów.

Istotą modułu optycznej transmisji danych, według wynalazku, zawierającego matrycę diod elektroluminescencyjnych na podczerwień, ustawionych w sposób regularny i korzystnie symetryczny, oraz obudowę w kształcie kopuły, tworzącą wnękę, jest to, że matryca diod elektroluminescencyjnych jest umieszczona wewnątrz wnęki, zaś obudowa w kształcie kopuły zawiera element rozpraszający promieniowanie podczerwonego emitowane przez diody elektroluminescencyj ne.

Korzystnie główna oś promieniowania diod elektroluminescencyjnych umieszczonych na podstawie montażowej jest w przybliżeniu równoległa do centralnej osi obudowy w kształcie kopuły albo jest nachylona względem centralnej osi obudowy w kształcie kopuły, przy czym diody elektroluminescencyjne są zwrócone w kierunku osi centralnej albo są zwrócone promieniowo na zewnątrz względem osi centralnej.

Korzystnie obudowa w kształcie kopuły zawiera umieszczony wewnątrz hologram fazowy do kształtowania wiązki promieniowania.

Korzystnie element rozpraszający obudowy w kształcie kopuły zawiera zawieszone cząstki o wysokim współczynniku załamania albo zawiera na powierzchni wewnętrznej i/lub powierzchni zewnętrznej powierzchnię falistą, przy czym powierzchnia falista ma współczynnik chropowatości zgodny z długością fali emitowanej przez diody elektroluminescencyjne.

Korzystnie obudowa w kształcie kopuły zawiera na powierzchni wewnętrznej i/lub powierzchni zewnętrznej wzorzec szachownicy albo pierścień pryzmatowy, który odbija część wiązki promieniowania emitowanego przez diody elektroluminescencyjne w dół, albo też zawiera odbłyśnik umieszczony na wewnętrznej powierzchni obudowy, który odbija promieniowanie emitowane przez diody elektroluminescencyjne w górę i następnie przechodzące poprzez element rozpraszający.

Korzystnie obudowa w kształcie kopuły zawiera, umieszczone dookólnie na wewnętrznej powierzchni, odbłyśniki, 'pryzmaty odchylające skierowane w górę i pryzmaty odchylające skierowane w dół, które są obracane względem położenia matrycy diod elektroluminescencyj6

175 130 nych, albo zawiera, umieszczone także dookólnie na wewnętrznej powierzchni, odbłyśniki względnie pryzmaty, które są obracane względem położenia matrycy diod elektroluminescencyjnych, przy czym obudowa w kształcie kopuły jest obudową obracającą się krokowo względem matrycy diod elektroluminescencyjnych.

Korzystnie moduł według wynalazku zawiera odbiornik z matrycą fotodiod nachylonych względem centralnej osi obudowy, przy czym fotodiody są umieszczone pod matrycą diod elektroluminescencyjnych w tej samej obudowie albo nad matrycą diod elektroluminescencyjnych w tej samej obudowie względnie są zamontowane na podstawie montażowej, która jest umocowana w obudowie.

Korzystnie obudowa zawiera podłoże z obwodami elektronicznymi i/lub cienką siatką drucianą.

Korzystnie moduł według wynalazku zawiera zacisk przyłączony do wyświetlacza komputera i kabel podłączony do interfejsu.

Korzystnie moduł według wynalazku jest zintegrowany z wyświetlaczem komputera na stałe względnie w sposób wyjmowalny.

Korzystnie moduł według wynalazku zawiera matrycę fotodiod, których wyjścia są dołączone do wejść wzmacniaczy wstępnych, przy czym wyjścia wzmacniaczy wstępnych są dołączone, poprzez przełączniki sterowane z obwodu sterującego i wzmacniacz końcowy, do komparatora oraz, poprzez obwody detekcji, do obwodu sterującego, przy czym do matrycy diod elektroluminescencyjnych na podczerwień jest dołączony poprzez sterowniki obwód sterujący.

Korzystnie moduł według wynalazku zawiera wzmacniacze wstępne, do których wejść jest dołączona matryca fotodiod, zaś wyjścia wzmacniaczy wstępnych są dołączone, poprzez przełączniki sterowane z obwodu sterującego i wzmacniacz końcowy, do komparatora oraz, poprzez obwody detekcji, do obwodu sterującego, przy czym do matrycy diod elektroluminescencyjnych na podczerwień jest dołączony poprzez sterowniki obwód sterujący.

Korzystnie moduł według wynalazku zawiera interfejs dołączony do szyny komputera.

Moduły według wynalazku są bezpieczne dla wzroku. Ponadto są niewielkie i nadają się do zintegrowania z komputerami albo innymi urządzeniami. Moduł według wynalazku można łatwo podłączyć do każdego komputera typu notebook. Moduły odznaczają się optymalną, prawie jednorodną kołową charakterystyką promieniowania, którą w pewnych przykładach wykonania można przełączać. Moduły umożliwiają rozprowadzanie i odbieranie sygnału optycznego o ograniczonej mocy w efektywny sposób, aby uzyskać maksymalną odległość transmisji, przy czym intensywne skierowane światło otaczające można tłumić. Moduły według wynalazku różnią się od znanych tym, że występuje mniejszy łączny szum strzałowy, przez co poprawia się stosunek sygnału do szumu i zasięg transmisji. Ponadto nie występuje konieczność równego ustawiania modułów. Jeden szczególny przykład wykonania wynalazku ułatwia dwa tryby transmisji, mianowicie łączność rozproszoną i łączność po linii widzenia.

Moduły według wynalazku są zgodne z przepisami IEC 825-1. Można to uzyskać przy źródle o wystarczaj ąco dużym powiększeniu pozornym i/lub z aktywną blokadą zabezpieczającą, jeżeli głowa człowieka znajdzie się zbyt blisko nadajnika. Mechanizm blokujący może być oparty na wykrywaniu za pomocą fotodiod nadającego modułu silnego odbitego sygnału echa spowodowanego przez pobliski obiekt (detekcja zbliżeniowa).

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia automatyczne blokowanie intensywnego kierunkowego światła otaczającego, pochodzącego z lamp na biurku, okien, bezpośredniego światła słonecznego, dla zoptymalizowania zasięgu transmisji przy danej szybkości przesyłania danych. Funkcję tę zrealizuje się przez selektywne łączenie pojedynczych fotodiod skierowanych w różnych kierunkach przestrzennych (sektoryzacja), przez co wybiera się maksymalny możliwy stosunek sygnału do szumu.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonaniajest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny modułu według wynalazku, fig. 2 - trzy różne regularne i symetryczne konfiguracje diod elektroluminescencyjnych, fig. 3 - przekrój poprzeczny innego przykładu modułu według wynalazku, fig. 4 - przekrój poprzeczny kolejnego przykładu modułu według wynalazku, fig. 5 - przekrój poprzeczny następnego przykładu modułu według wynalazku, fig. 6A - przekrój poprzeczny obudowy w kształcie kopuły, fig. 6B - przekrój poprzeczny

175 130 obudowy w kształcie kopuły, fig. 7 - przekrój poprzeczny przykładu wykonania modułu według wynalazku, fig. 8 - widok z góry modułu według wynalazku, fig. 9 - widok z góry innego modułu według wynalazku, fig. 10 - przekrój poprzeczny kolejnego modułu według wynalazku, fig. 11 - przekrój poprzeczny następnego modułu według wynalazku, fig. 12 - przekrój poprzeczny przykładu wykonania modułu z dającym się przełączać wzorcem promieniowania według wynalazku, fig. 13A - widok z góry modułu pokazanego na fig. 12 z dającym się przełączać wzorcem promieniowania dla wszystkich kierunków i maksymalnym zasięgiem, fig. 13B widok z góry modułu pokazanego na fig. 12 z dającym się przełączać wzorcem promieniowania dla wszystkich kierunków i ograniczonym zasięgiem, fig. 13C - widok z góry modułu pokazanego na fig. 12 z dającym się przełączać wzorcem promieniowania dla maksymalnego zasięgu w jednym kierunku, fig. 14 - przekrój poprzeczny modułu według wynalazku z odbiornikiem, fig. 15A - przekrój poprzeczny innego modułu według wynalazku z odbiornikiem, fig. 15B widok z góry części modułu pokazanego na fig. 15A, fig. 16 - przekrój poprzeczny kolejnego modułu według wynalazku z odbiornikiem, fig. 17A - przekrój poprzeczny innego modułu nadajnika z dającym się przełączać wzorcem promieniowania według wynalazku, fig. 17B widok z góry obudowy i pierścienia odbijającego modułu pokazanego na fig. 17A, fig. 18A przekrój poprzeczny następnego modułu z dającym się przełączać wzorcem promieniowania według wynalazku, fig. 18B - widok z góry obudowy i pierścienia odbijającego modułu pokazanego na fig. 18A, fig. 19A - widok uchwytu do mocowania modułu z dającym się przełączać wzorcem promieniowania według wynalazku, fig. 19B - widok uchwytu z fig. 19A w położeniu nachylonym, fig. 20 - przekrój poprzeczny kolejnego modułu z dającym się przełączać wzorcem promieniowania według wynalazku, fig. 21A - komputer typu notebook z przyłączonym do niego modułem według wynalazku, fig. 21B - komputer typu notebook ze zintegrowanym modułem według wynalazku, zaś fig. 22 - schemat blokowy części analogowej modułu według wynalazku.

Na figurze 1 przedstawiona jest podstawowa idea modułu według wynalazku. Jak pokazano na tej figurze, taki moduł zawiera matrycę diod elektroluminescencyjnych 11, które są ustawione w sposób regularny i symetryczny. Aby umieścić diody 11 w odpowiednim położeniu, zastosowana jest podstawa montażowa 10. Matryca diod elektroluminescencyjnych 11 jest umieszczona w obudowie 12 w kształcie kopuły. W tym przykładzie ta obudowa 12 w kształcie kopuły to długa cylindryczna rurka z odcinkiem końcowym w kształcie kopuły. Obudowa 12 jest przynajmniej częściowo przezroczysta. Ponadto zawiera element rozpraszający, aby zapewnić pozorne powiększenie źródła. Element rozpraszający można wykonać różnymi sposobami. Obudowa 12 może na przykład być wykonana z tworzywa sztucznego zawierającego zawieszone cząstki o dużym współczynniku załamania, tak że przynajmniej jej część służy jako rozpraszacz.

W innym przykładzie wykonania rozpraszanie wiązek światła wysyłanych przez diody elektroluminescencyjne 11 można uzyskać za pomocą obudowy 12 mającej powierzchnię falistą. Obudowa z pleksiglasu, która została napiaskowana okruchami szklanymi (rozmiar między 100-150 mikronów) zapewnia czterokrotne zmniejszenie mocy na osi przy wzroście kąta połowy mocy (zastosowano diody LED DN305 Stanley) z 7.5° do 10° (pionowe padanie światła na element rozpraszający). Inne elementy rozpraszające zostaną opisane w związku z poniższymi przykładami wykonania. Zależnie od szorstkości powierzchni elementu rozpraszającego albo od liczby i rozmiaru cząstek wprowadzonych do elementu rozpraszającego można uzyskać element rozpraszający całkowicie albo częściowo. Przez zastosowanie takiego całkowitego elementu rozpraszającego uzyskuje się źródło Lamberta.

Zależnie od symetrii układu i kąta podniesienia diod elektroluminescencyjnych, kąta promieniowania diod, kształtu wspomnianej obudowy, elementu rozpraszającego, ich położenia w obudowie względem siebie, można uzyskać różne wzorce promieniowania. Na figurze 2 pokazane są z góry trzy przykładowe konfiguracje diod. Podstawa montażowa 20, po lewej stronie fig.2, podtrzymuje tylko trzy diody elektroluminescencyjne 21 ustawione w trójkąt. Podstawa montażowa 22 podtrzymuje cztery diody elektroluminescencyjne 23 ułożone regularnie, a podstawa montażowa 24 osiem diod świetlnych 25. Tych osiem diod elektroluminescencyjnych 25 jest ułożonych w sposób kołowy. Z tych trzech przykładów jest oczywiste, że każdy rodzaj symetrycznej i regularnej matrycy diod elektroluminescencyjnych w połączeniu z odpo8

1715 130 wiednią obudową i elementem rozpraszającym nadaje się do uzyskania wysokiego stopnia bezpieczeństwa dla wzroku i optymalnego wzorca źródła promieniowania.

Zanim zostaną opisane kolejne przykłady wykonania, podanych zostanie więcej szczegółów dotyczących diod elektroluminescencyjnych. Pokazane tutaj diody elektroluminescencyjne są diodami dostępnymi w handlu, zamkniętymi w małej zwykłej obudowie z tworzywa sztucznego. Diody takie są dostępne w obudowach z tworzywa sztucznego o różnym rozmiarze, materiale oraz z różnymi wzorcami promieniowania i kątami. Dobrze nadają się np. diody elektroluminescencyjne Stanley DN305 i DN304. Jest oczywiste, że niniejszy wynalazek nie ogranicza się do stosowania pojedynczych diod, z których każda jest zamknięta we własnej obudowie. W pewnych okolicznościach korzystne może być zastosowanie matrycy diod, z których wszystkie są osadzone lub umieszczone w jednej wspólnej obudowie. Możliwe jest ponadto zastosowanie albo oddzielnych diod albo matrycy diod elektroluminescencyjnych umieszczonych na wspólnym podłożu, bez obudowy. Obudowa w kształcie kopuły, w której zostaną umieszczone te diody zastępuje wtedy własną obudowę diody i służy do ochrony diod.

Nafigurze 3 pokazany jest kolejny moduł według wynalazku. Moduł ten zawiera podstawę montażową 30, na której diody elektroluminescencyjne 31 są ustawione w sposób regularny i symetryczny. Podstawa montażowa 30 ma nachylone powierzchnie i diody 31 są przymocowane do niej w taki sposób, że są zwrócone do centralnej osi cylindrycznej obudowy 32. Element rozpraszający jest zintegrowany z obudową, na przykład za pomocą zawieszonych cząstek.

W następnym przykładzie wykonania, pokazanym na fig. 4, zastosowany jest hologram fazowy 43 wygenerowany przez komputer do uzyskania odpowiedniego kształtowania wiązki. Hologram ten znajduje się w cylindrycznej obudowie 42, która przykrywa matrycę diod elektroluminescencyjnych 41 umieszczonych na podstawie montażowej 40.

Na figurze 5 pokazany jest moduł z obudową 52 w kształcie kopuły. Moduł ten obejmuje ponadto podstawę montażową 50 podtrzymującą matrycę diod elektroluminescencyjnych 51. Część obudowy 52 stanowi element całkowitego rozpraszania 53, w celu uzyskania rozproszenia wiązek światła wysyłanych przez diody 51. Podobne wyniki można uzyskać za pomocą wzoru rozpraszania w kształcie szachownicy przyłożonego do obudowy. Jeżeli powierzchnia elementu rozpraszającego jest umieszczona we wnętrzu obudowy 52, można zapobiec jego zabrudzeniu przez tłuszcz albo kurz z palców. Można uzyskać różne stopnie rozproszenia zmieniając chropowatość powierzchni elementu rozpraszającego, zmieniając wzór w kształcie szachownicy lub stosując powierzchnię rozpraszania wewnątrz i na zewnątrz obudowy. Wymaganą nierówność powierzchni można uzyskać przez piaskowanie lub wytrawianie formy do tłoczenia obudowy z tworzywa sztucznego. W przypadku obudowy z tworzywa sztucznego zawierającej cząstki zawieszone można zmienić stopień rozproszenia osadzając cząstki o różnym rozmiarze i/lub kształcie.

Inne obudowy 60 i 61 w kształcie kopuły są pokazane schematycznie na fig. 6A i 6B.

Moduł pokazany na fig. 7 zawiera płaską podstawę montażową 70, na której umieszczone są zwykłe diody elektroluminescencyjne 71. Czopy tych diod są zagięte, tak że diody wysyłają światło w kierunku centralnej osi 74 obudowy 72 w kształcie kopuły. Układ ten jest korzystny w zastosowaniach, w których miejsce jest ograniczone i cały moduł powinien być mały. Ustalono, że kąt nachylenia diod, czyli kąt pomiędzy płaszczyzną prostopadłą do centralnej osi 74 obudowy 72 w kształcie kopuły i osią 75 stożka promieniowania diody powinien korzystnie wynosić pomiędzy 5° i 80°, a zwłaszcza pomiędzy 20° i 40°. Optymalny kąt pomiędzy osią stożka promieniowania diody i podstawą montażową 70 wynosi około 25°, jeżeli chodzi o zastosowanie w opisanych tutaj modułach. Kąt 25° daje maksymalny zakres rozpraszania w pomieszczeniach o niskich sufitach (2.5-3.5 m).

Inna konfiguracja jest pokazana na fig. 8. W tym przykładzie wykonania osiem diod elektroluminescencyjnych 81, z których każda ma własną obudowę, jest ustawionych w sposób kołowy i regularny na podstawie montażowej 80, w taki sposób, że światło jest wysyłane radialnie względem centralnej osi 83 modułu. Diody elektroluminescencyjne wysyłają wąską wiązkę promieniowania o kącie podniesienia w przybliżeniu 25°.

Podobna konfiguracja w kształcie gwiazdy z ośmioma diodami jest pokazana na fig. 9. W tym przykładzie wykonania diody 91 podtrzymywane przez podstawę montażową 90 są zwró175 130 cone w kierunku centralnej osi obudowy. Po lewej stronie tej figury pokazana jest obudowa z powierzchnią 93 całkowitego rozpraszania. Powierzchnia 93 całkowitego rozpraszania pod powierzchnią falistą pokrywa cały przekrój poprzeczny wiązki i może być silna (tworząc źródło Lamberta) albo słaba (powodując dodatkowe rozpraszanie wiązki, aby zwiększyć bezpieczeństwo dla wzroku). Ta powierzchnia całkowitego rozpraszania jest wykonana na wewnętrznej powierzchni obudowy w kształcie kopuły. Odpowiedni wzorzec promieniowania uzyskiwany przez powierzchnię 93 jest pokazany obok. Po prawej stronie pokazany jest schematyczny szkic obudowy w kształcie kopuły, który posiada wzorzec rozpraszający 92 w kształcie szachownicy, służąc jako element rozpraszający. Odpowiedni wzorzec promieniowania jest pokazany obok tego szkicu. Jak pokazano schematycznie, część światła przechodzi przez element rozpraszający prawie bez zatrzymania, a pozostałe wiązki światła są rozpraszane. Taki wzór szachownicy można na przykład uzyskać wiercąc otwory w obudowie albo stosując maskę przy jej piaskowaniu.

Moduł z obudową 102 w kształcie kopuły, elementem rozpraszającym 103 i dodatkowym odcinkiem pryzmatu w kształcie pierścienia zintegrowanym z obudową 104 jest pokazany na fig. 10. Jak pokazano za pomocą przerywanych linii, pierścień pryzmatowy 104 odchyla część wiązki promieniowania A w dół w kierunku poziomym. Pozostała część jest wysyłana bezpośrednio poprzez element rozpraszający 103. Pierścień pryzmatowy 104 poprawia łączność w linii widzenia.

Kolejny przykład wykonania niniejszego wynalazku jest pokazany na fig. 11. Moduł pokazany na tej figurze zawiera podstawę montażową 110, na której umieszczona jest matryca diod elektroluminescencyjnych 111. Te diody 111 są nachylone względem podstawy montażowej 110 i wysyłają światło promieniowo. Obudowa 112 w kształcie kopuły zawiera pierścień odbijający 114 na wewnętrznej powierzchni i element rozpraszający 113. Pierścień odbijający 114 odbija przynajmniej część wiązek promieniowania wysyłanych przez diody 111 w górę, zanim wiązki te przejdą przez element rozpraszający 113.

Przekrój poprzeczny kolejnego przykładu wykonania jest pokazany na fig. 12. Na figurze tej pokazany jest moduł, który umożliwia przełączanie wzorca wiązki, jak pokazują figury 13A-13C. Celem przełączania wiązki promieniowania jest albo uzyskanie wzorca promieniowania (na przykład 25°) dającego maksymalny zasięg we wszystkich kierunkach (zobacz fig. 13A i B), albo maksymalny zasśęg w pewnym kkerunku fig. 13C). Ten dający się przełączać moduł zawiera podstawę montażową 120, na której umocowana jest matryca diod 121. Diody te są umieszczone w obudowie 122 w kształcie kopuły, pod którą znajdują się element rozpraszający 123, odbłyśnik 124, pryzmaty 125 odchylające w górę i pryzmaty 126 odchylające w dół, obydwa o szorstkich powierzchniach. Tryby działania tego dającego się przełączać modułu są opisane w połączeniu z fig. 13A-13C. Na tych figurach pokazane są widoki modułu z góry. Jak pokazuje fig. 13A, obudowa 122 zawiera szereg odbłyśników 124 i pryzmatów odchylających 125, 126 wzdłuż swojej wewnętrznej powierzchni 130. Dla uproszczenia odbłyśnik 124 jest pokazany linią pogrubioną. Przełączanie wzorca wiązki można uzyskać w ten sposób, że obudowę z odbłyśnikami 124 i pryzmatami odchylającymi 125,126 obraca się względem i wokół centralnej osi matrycy diod elektroluminescencyjnych 121. Kąty odchylenia (płaszczyzna pozioma) wyznaczają żądany kierunek odbijania wiązki promieniowania. Położenie wskaźnika 132 w kształcie strzałki (na obracającej się obudowie 122) względem ustalonych symboli 134 wskazuje wybrany wzorzec wiązki. Jeżeli wskaźnik 132 wskazuje na symbol puste koło, moduł wysyła światło o kącie podniesienia α w przybliżeniu 25° we wszystkich kierunkach, czyli w tym trybie działania moduł służy jako wielokierunkowa antena o maksymalnym zasięgu transmisji i jest odpowiedni dla słabego światła otaczającego. Położenie to powtarza się co każde 45°.

Wskaźnik 132 na symbolu pełne koło, zobacz fig. 13B, wskazuje kąt podniesienia α w przybliżeniu 30°-40° dla zwiększonej gęstości mocy wielokierunkowej w sąsiedztwie modułu w środowisku z silnym światłem otaczającym. Położenie to powtarza się co 45°. W przykładzie pokazanym na fig. 13C, wskaźnik 132 wskazuje na symbol strzałka. Wskazuje to wybrany kierunek wiązki dla zwiększonego skierowanego zasięgu. Wiązki w obrębie obudowy są oznaczone przerywanymi strzałkami. Można wybrać osiem różnych kierunków promieniowania o wielokrotnościach 45°.

1715130

Na figurach 14 do 16 pokazane są następne przykłady modułów według wynalazku. Przykład wykonania pokazany na fig. 14 opiera się na module pokazanym na fig. 3. Moduł ten oprócz części nadającej zawiera odbiornik. Odbiornik ma cztery fotodiody 143 umieszczone pod podstawą montażową 140. Te fotodiody są nachylone i zwrócone w różnych kierunkach, aby pobierać światło z całego otoczenia modułu. Skierowanie i konfiguracja tych fotodiod zależą od pola widzenia każdej diody, jak również od kształtu obudowy i położenia w obudowie. Fotodiody są chronione siatką 145 z cienkiego drutu, która służy jako puszka Faradaya do ograniczania zakłóceń elektromagnetycznych. W niniejszym przykładzie wykonania ta druciana siatka 145 jest zintegrowana z obudową 142 w kształcie kopuły. W tym module podłoże 144 dla obwodów elektronicznych jest umieszczone pod fotodiodami 143. Na podłożu 144 są umieszczone wzmacniacze, sterowniki i ewentualnie pozostałe układy analogowe modułu.

W następnym przykładzie wykonania, pokazanym na fig. 15, część odbiorcza znajduje się nad częścią nadawczą, czyli nad diodami elektroluminescencyjnymi podtrzymywanymi przez podstawę montażową 150. Odbiornik zawiera układ pięciu fotodiod 153, z których wszystkie są ustawione w taki sposób, że światło odbiera się ze wszystkich kierunków. Te fotodiody są chronione drucianą siatką 155 zintegrowaną z końcowym odcinkiem obudowy 152 w kształcie kopuły. Podłoże 154 z obwodami elektronicznymi jest umieszczone pod tymi fotodiodami 153. Część odbiorcza jest oddzielona od nadajnika za pomocą odbłyśnika 156. Na figurze 15B pokazany jest schematycznie z góry widok części odbiorczej.

Inny moduł jest pokazany na fig. 16. Moduł ten jest oparty na module nadajnika, pokazanym na fig. 7, i różni się tym, że odbiornik jest zintegrowany w tej samej obudowie 162. Odbiornik ten zawiera matrycę fotodiod 161 zamontowanych na płytce podstawy 160. Odbiornik jest umieszczony w taki sposób, że wiązki promieniowania wysyłane przez diody elektroluminescencyjne przechodzą przez obudowę i element rozpraszający prawie nie zatrzymywane. Diody elektroluminescencyjne wysyłające wąską wiązkę promieniowania z kątem podniesienia w przybliżeniu 25° nadają się dobrze dla tego przykładu wykonania. Moduły z matrycą 3-6 fotodiod w kształcie gwiazdy z kątem podniesienia 30°-45° dały dobre wyniki.

Kolejny przykład wykonania wynalazku jest pokazany na fig. 17A i 17B. Pokazany jest przekrój poprzeczny i widok z góry modułu o dającym się przełączać wzorcu wiązki. Matryca diod elektroluminescencyjnych 201 jest umieszczona na podstawie montażowej 203. Diody elektroluminescencyjne 201 są umieszczone w sposób symetryczny pod obudową 200 rozpraszacza w kształcie kopuły. Jeżeli obudowa ta znajduje się w pierwszym położeniu względem diod elektroluminescencyjnych 201 (zobacz prawą stronę fig. 17^Ai 17B), światło jest wysyłane pionowo poprzez obudowę 200. Zależnie od tego, czy ta część obudowy jest wykonana jako element rozpraszający, wzorzec wiązki jest ogniskowany albo rozpraszany. Obudowa 200 zawiera pierścień odbijający 202. Jeżeli obudowę 200 albo pierścień odbijający 202 obróci się względem diod 201 (drugie położenie po lewej stronie fig. 17A i 17B), wiązki światła wysyłane przez diody elektroluminescencyjne 201 są odbijane w kierunku bocznej ścianki obudowy 200. Boczna ścianka stanowi zwykle element rozpraszający, aby uzyskać rozszerzenie wiązki. Na figurze 17B jest pokazane, że pierścień odbijający 202 można wykonać jako pierścień o kilku językach. Pierścień odbijający 202 można wykonać przy użyciu cienkiego metalu, który jest wytłoczony albo ponakłuwany. W przykładzie pokazanym na fig. 17A i 17B obrót o 22.5° umożliwia przełączenie z pierwszego położenia na drugie położenie.

Inny moduł z dającym się przełączać wzorcem wiązki jest pokazane na fig. 18A i 18B. Moduł ten zawiera matrycę diod elektroluminescencyjnych 211, które są umieszczone w otworach albo zagłębieniach podstawy montażowej 213. Diody elektroluminescencyjne 211 są przykryte obudową 210 w kształcie kopuły. Z obudową 210 zintegrowany jest pierścień odbijający 212. Pierścień zawiera języczki albo wsporniki, zgięte w taki sposób, że wiązka świetlna wysyłana przez diody elektroluminescencyjne 211 jest odbijana w kierunku bocznych ścianek obudowy 210 (zobacz drugie położenie po lewej stronie fig. 18A i 18B). Jeżeli obudowę z pierścieniem odbijającym obróci się w taki sposób, że diody elektroluminescencyjne 211 nie znajdują się pod języczkami odbijającymi albo wspornikami pierścienia 212, wiązki świetlne są wysyłane pionowo względem podstawy montażowej 213 (zobacz pierwsze położenie po prawej stronie fig. 18Ai 18B).

Na figurach 19A i 19B pokazany jest uchwyt do montowania modułu 220 z dającym się przełączać wzorcem wiązki. Na figurze 19A obudowa i pierścień odbijający są w drugim położeniu, czyli wiązka świetlna jest wysyłana we wszystkich kierunkach i nadajnik wypromieniowuje w sposób pokazany strzałkami. Na figurze 19B uchwyt 211 z modułem 220jest otwarty w górę i moduł znajduje się w pierwszym położeniu, czyli wypromieniowuje światło prostopadle do podstawy montażowej. Uchwyt 221 umożliwia bezpośrednią łączność po linii widzenia jeżeli moduł jest w pierwszym położeniu i jest zwrócony do oddalonego odbiornika.

Inna konfiguracja dającego się przełączać modułu jest pokazana na fig. 20. W tym przykładzie wykonania oś wiązki promieniowania diod elektroluminescencyjnych 221 jest nachylona w przybliżeniu o 25° względem podstawy montażowej 223. Jeżeli obudowa 220 w kształcie kopuły jest w pierwszym położeniu (zobacz prawą stronę fig. 20), wiązki świetlne przechodzą przez obudowę w pokazany sposób. W drugim położeniu, odbłyśnik 222 jest umieszczony naprzeciw diod elektroluminescencyjnych 221 i wiązka świetlna jest odbijana w górę (zobacz fig. 20 po lewej stronie). W niniejszym przykładzie, odbłyśnik 222 to cienka płytka metalowa mająca kąt nachylenia około 58°. Odbłyśniki można wykonać przy pomocy metalowego pierścienia, który jest zintegrowany z obudową 220 albo do niej przymocowany.

Pierścień odbijający, pokazany na fig. 17,18 i 20, można zastąpić pierścieniem pryzmatowym. Jest to pierścień, który można wykonać z tworzywa sztucznego i który podtrzymuje szereg pryzmatów o takim kształcie i układzie, że uzyskuje się różne wzorce promieniowania wiązki zależnie od położenia pierścienia pryzmatowego względem diod elektroluminescencyjnych. Pierścień pryzmatowy może być integralną częścią obudowy w kształcie kopuły. Możliwe są różne metody, albo z obudową podtrzymującą pryzmat lub pierścieniem odbijającym obracanym względem położenia diod, albo z pierścieniemjako takim obracanym względem obudowy i diod albo z obracanymi samymi diodami.

Odbłyśniki na fig. 11 i 12 można zastąpić metalowym pierścieniem podtrzymującym języczki albo wsporniki, jak opisano w związku z fig. 17, 18 i 20. Jedyną różnicą względem modułu dającego się przełączać jest to, że metalowy pierścień jest ustalony, czyli nie można go obracać.

Dwa różne schematy integrowania albo przyłączania niniejszych modułów są pokazane na fig. 21A i 21B. Moduły opisywane tutaj nie powinny być blokowane przez znajdującą się w pobliżu obudowę albo wyświetlacz komputera, z którym są połączone albo zintegrowane. Na figurze 21A pokazany jest komputer 170 typu notebook z dającym się wyjmować modułem 171. Moduł 171 jest przyłączony magnesem albo zaciskiem 172 do komputera 170. Kabel 173 łączy moduł 171 z kartą interfejsu włożoną do jednego z gniazd komputera 170. Na figurze 21B pokazany jest komputer 174 z modułem zintegrowanym 175. Moduł ten jest zintegrowany z wyświetlaczem i wszystkie połączenia elektryczne oraz odpowiedni zespół obwodów interfejsu są umieszczone wewnątrz komputera. Moduł 175 może być wyjmowalny.

Schemat blokowy analogowego zespołu obwodów modułu jest pokazany na fig. 22. Zespół obwodów zawiera wzmacniacze wstępne 180 połączone z każdą fotodiodą matrycy fotodiod 181 jako odbiornik. Przełączniki 182 wraz z zespołem 183 sterowania przełączaniem upraszczają wybór sygnałów odbieranych z odpowiednich fotodiod. Wszystkie albo część odebranych sygnałów przesyła się dalej do wzmacniacza końcowego 184, a potem podaje się poprzez filtr 185 na komparator 186. W zespole zawarte są elementy detekcji zbliżeniowej. Dla detekcji zbliżeniowej obserwuje się sygnał echa odbierany przez fotodiody 181 i wysyłany przez matrycę diod elektroluminescencyjnych 187. Jeżeli sygnał echa przekroczy ustalony z góry poziom, diody elektroluminescencyjne 187 są automatycznie wyłączane. Ta aktywna blokada zabezpieczającajest uzyskiwana przy pomocy detektora 188 sygnału maksymalnego, który jest sprzężony szyną o n równoległych Uniach z wyjściem wzmacniaczy wstępnych 180. Obwód sterujący 190 analizuje otrzymane sygnały, wykrywając silne sygnały echa. Następnie automatycznie przełącza sterowniki 191, tak aby nie wysyłać dłużej światła. Obwód sterujący 190, wraz z fotodetektorem prądu stałego 189 i zespołem 183 sterowania przełączaniem umożliwiają automatyczne wybieranie i/lub łączenie sygnałów. Przy wybieraniu bierze się pod uwagę rzeczywiste siły sygnałów i/lub prądów stałych fotodiod 181, czyli dokonuje się pomiaru szumu strzałowego

175 130 odbieranego ze skierowanych źródeł światła otaczającego, jak światło słoneczne, lampy na biurku.

Analogowy zespół obwodów modułu jest połączony, poprzez interfejs 192, z szyną 193 komputera.

'40

175 130

FIG. 6B

FIG. 7

175 130

FIG. 8

FIG. 9

175 130

ι

FIG. 11

175 130

124

130

FIG. 13A

WSZYSTKIE KIERUNKI OGRANICZONY ZASIĘG silne Światło otaczające

FIG. 13B

FIG. 13C

175 130

FIG. 14

175 130

FIG. 15B

175 130

FIG. 16

FIG. 17B

175 130

OBUDOWA

OBRÓCONA o 22,5

FIG. 18B

FIG. 19A

FIG. 19B

221

175 130

FIG. 21A

FIG. 21B

175 130

181

GND

V

CC

FIG. 22

175 130

FIG. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zf

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Moduł optycznej transmisji danyęh zawierający matrycę diod elektroluminescencyjnych na podczerwień, ustawionych w sposób regularny i korzystnie symetryczny, oraz obudowę w kształcie kopuły, tworzącą wnękę, znamienny tym, że matryca diod elektroluminescencyjnych (11,31,41,51,71,81,91,101,111,121,201,221) jest umieszczona wewnątrz wnęki, zaś obudowa (52,72,102,112, 122) w kształcie kopuły zawiera element rozpraszający (53,73,103, 113,123) promieniowanie podczerwonego emitowane przez diody elektroluminescencyjne (51, 71/101,111,121).
2. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że główna oś promieniowania diod elektroluminescencyjnych (11, 201) umieszczonych na podstawie montażowej (10, 203) jest w przybliżeniu równoległa do centralnej osi obudowy (12,200) w kształcie kopuły.
3. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że główna oś promieniowania diod elektroluminescencyjnych (31, 41, 51, 71, 81, 91,101,111,121, 221) umieszczonych na podstawie montażowej (30, 40, 50, 70, 80, 90,100,110, 120,140,150, 223) jest nachylona względem centralnej osi obudowy (32, 42, 52, 60, 61, 72,102,112,122,142,152,162, 220) w kształcie kopuły.
4. Moduł według zastrz. 3, znamienny tym, że diody elektroluminescencyjne (31, 41, 51, 71,91,101) są zwrócone w kierunku osi centralnej.
5. Moduł według zastrz. 3, znamienny tym, że diody elektroluminescencyjne (81,111, 121, 221) są zwrócone promieniowo na zewnątrz względem osi centralnej.
6. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (42) w kształcie kopuły zawiera umieszczony wewnątrz hologram fazowy (43) do kształtowania wiązki promieniowania.
7. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że element rozpraszający (53) obudowy (52) w kształcie kopuły zawiera zawieszone cząstki o wysokim współczynniku załamania.
8. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (52) w kształcie kopuły zawiera na powierzchni wewnętrznej i/lub powierzchni zewnętrznej powierzchnię falistą (93).
9. Moduł według zastrz. 8, znamienny tym, że powierzchnia falista (93) ma współczynnik chropowatości zgodny z długością fali emitowanej przez diody elektroluminescencyjne.
10. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (52) w kształcie kopuły zawiera na powierzchni wewnętrznej i/lub powierzchni zewnętrznej wzorzec szachownicy (92).
11. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (102) w kształcie kopuły zawiera pierścień pryzmatowy (104), który odbija część wiązki promieniowania (A) emitowanego przez diody elektroluminescencyjne (101) w dół.
12. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (112) w kształcie kopuły zawiera odbłyśnik (114) umieszczony na wewnętrznej powierzchni obudowy (112), który odbija promieniowanie emitowane przez diody elektroluminescencyjne (111) w górę i następnie przechodzące poprzez element rozpraszający (113).
13. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (122) w kształcie kopuły zawiera, umieszczone dookólnie na wewnętrznej powierzchni, odbłyśniki (124), pryzmaty odchylające (125) skierowane w górę i pryzmaty odchylające (126) skierowane w dół, które są obracane względem położenia matrycy diod elektroluminescencyjnych (121).
14. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (200, 210, 220) w kształcie kopuły zawiera, umieszczone dookólnie na wewnętrznej powierzchni, odbłyśniki (202,212,222) względnie pryzmaty, które są obracane względem położenia matrycy diod elektroluminescencyjnych (1,1).
15. Moduł według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że obudowa (122, 200, 210, 220) w kształcie kopuły jest obudową obracającą się krokowo względem matrycy diod elektroluminescencyjnych (121, 201, 211,221).
16. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera odbiornik z matrycą fotodiod (1*4-3,153,161) nachylonych względem centralnej osi obudowy.

175 130
17. Moduł według zastrz. 16, znamienny tym, że fotodiody (143) są umieszczone pod matrycą diod elektroluminescencyjnych w tej samej obudowie (142).
18. Moduł według zastrz. 16, znamienny tym, że fotodiody (153, 161) są umieszczone nad matrycą diod elektroluminescencyjnych w tej samej obudowie (152,162).
19. Moduł według zastrz. 16, znamienny tym, że fotodiody (143,153,161) są zamontowane na podstawie montażowej (160), która jest umocowana w obudowie (142, 152,162).
20. Moduł według zastrz. 18, znamienny tym, że obudowa (142,152) zawiera podłoże (1^44,154) z obwodami elektronicznymi i/lub cienką siatką drucianą (1^^, 155).
21. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera zacisk (172) przyłączony do wyświetlacza komputera i kabel (173) podłączony do interfejsu.
22. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że jest zintegrowany z wyświetlaczem komputera na stałe, względnie w sposób wyjmowalny.
23. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera matrycę fotodiod (181), których wyjścia są dołączone do wejść wzmacniaczy wstępnych (180), przy czym wyjścia wzmacniaczy wstępnych (180) są dołączone, poprzez przełączniki (182) sterowane z obwodu sterującego (190) i wzmacniacz końcowy (184), do komparatora (186) oraz, poprzez obwody detekcji (188,189), do obwodu sterującego (190), przy czym do matrycy diod elektroluminescencyjnych (187) na podczerwień jest dołączony poprzez sterowniki (191) obwód sterujący (190).
24. Moduł według zastrz. 16, znamienny tym, że zawiera wzmacniacze wstępne (180), do których wejść jest dołączona matryca fotodiod (143,153,161,181), zaś wyjścia wzmacniaczy wstępnych (180) są dołączone, poprzez przełączniki (182) sterowane z obwodu sterującego (190) i wzmacniacz końcowy (184), do komparatora (186) oraz, poprzez obwody detekcji (1^{^, 189), do obwodu sterującego (190), przy czym do matrycy diod elektroluminescencyjnych (187) na podczerwień jest dołączony poprzez sterowniki (191) obwód sterujący (190).
25. Moduł według zastrz. 24 albo 25, znamienny tym, że zawiera interfejs (192) dołączony do szyny (193) komputera.