本發(fā)明涉及信號(hào)傳輸裝置及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，詳細(xì)講是一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可取代大量電氣開關(guān)，在電氣隔離的環(huán)境下能實(shí)時(shí)快速傳遞信息，用途廣泛的光碼生成器及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

我們知道，在控制系統(tǒng)中，存在數(shù)量龐大的開關(guān)（小型控制系統(tǒng)中開關(guān)數(shù)量也很多，接線工作都是以天來計(jì)算），大量開關(guān)的存在導(dǎo)致控制器布線、接線復(fù)雜。中大型系統(tǒng)采用專用的集線器、信號(hào)采集器等分級匯總，能夠減少主控制器的接線數(shù)量、降低復(fù)雜度，但并不能從根本上解決問題，仍然是一個(gè)開關(guān)對應(yīng)一對接線端子，無法解決開關(guān)端子數(shù)量引起的接線問題。接線端子的安裝時(shí)需要緊固接頭端子，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，如果端子接觸不良、安裝不牢固或使用過程出現(xiàn)松動(dòng)，易引發(fā)故障，且出現(xiàn)故障后故障點(diǎn)查找困難、維修費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

在可燃性氣體，粉塵環(huán)境下，例如煉油石化廠、加油站、煤礦、面粉廠等場所，通常需要隔爆型、本安型按鈕開關(guān)（本安型：本質(zhì)安全型）?，F(xiàn)有的本安型按鈕開關(guān)價(jià)格昂貴，且需要使用本安按鈕箱才能實(shí)現(xiàn)需要電氣防爆和隔離的功能；成本高。在需要高度電氣隔離的工作空間內(nèi)，電氣設(shè)備需要達(dá)到本質(zhì)安全要求才能正常工作，無法快速、實(shí)時(shí)的與外界交流，只能通過簡單的燈語傳達(dá)及少量的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可取代大量電氣開關(guān)，在電氣隔離的環(huán)境下能實(shí)時(shí)快速傳遞信息，用途廣泛的光碼生成器及其應(yīng)用。

一種光碼生成器，設(shè)有光源和分光器，分光器設(shè)在光源發(fā)出光的光路上，其特征在于：分光器的每條輸出光路上設(shè)有一個(gè)光路開關(guān)，光路開關(guān)的輸出光路上設(shè)有投光器。分光器將光源發(fā)出的光信號(hào)分為多份、輸出到光路開關(guān)，光路開關(guān)能夠允許或遮擋光信號(hào)通過，得到反應(yīng)開關(guān)狀態(tài)的光信號(hào)，投光器將反應(yīng)開關(guān)狀態(tài)的光信號(hào)顯示成一維條形光碼或二維平面光碼。

本發(fā)明中所述的投光器包括信息附加板和投影板，信息附加板設(shè)在光路開關(guān)的輸出光路上，投影板設(shè)在信息附加板的輸出側(cè)。光路開關(guān)輸出側(cè)輸出的光線被信息附加板投影到投影板上。信息附加板為加設(shè)（圖案、文字或字母）信息的透光器件。

本發(fā)明中所述的光源、分光器、光路開關(guān)、投光器（信息附加板）間經(jīng)光纖連接。光纖可以用來改變光的方向，進(jìn)而使得光源、分光器、光路開關(guān)和投光器空間和距離上任意布置。而在緊湊設(shè)備中，可以直接使用光學(xué)器件組成光路，完成分光和匯聚功能。投光器可以直接在表面顯示光碼，也可以將光碼投影到預(yù)設(shè)平面上。

本發(fā)明應(yīng)用在控制系統(tǒng)中，光路開關(guān)作為控制開關(guān)，控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入端安裝有圖像傳感器（CCD傳感器），投光器（或投影板）設(shè)在圖像傳感器的輸入側(cè)，圖像傳感器經(jīng)數(shù)據(jù)總線連接控制系統(tǒng)的處理器。工作過程中通過分光器和光纖，將光源輸入到各處分布的光路開關(guān)處；在經(jīng)光纖將光路開關(guān)輸出的光信號(hào)匯聚到投光器，然后投光器將光信號(hào)組合成一維條形光碼或二維平面光碼；成型光碼通過圖像傳感器的讀取，獲得所有光路開關(guān)的信號(hào)。（電源集中利用可以減少成本、降低能耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。采用CCD替換多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，可以提高多信號(hào)的轉(zhuǎn)換速度。CCD直接通過數(shù)據(jù)總線連接到處理器，能夠提高硬件系統(tǒng)的集成度，可以減少硬件布局的復(fù)雜性，進(jìn)而提高系統(tǒng)可靠性并降低成本。）

本發(fā)明應(yīng)用在高度電氣隔離的工作空間內(nèi)，將光源、分光器、光路開關(guān)和投光器設(shè)在隔離（玻璃）墻一側(cè)，投影板設(shè)在隔離墻另一側(cè)，可以通過控制光路開關(guān)快速傳遞大量的信息，滿足溝通需求。

本發(fā)明的有益效果是：無電氣連接，解決電氣隱患；應(yīng)用于控制系統(tǒng)中可減少系統(tǒng)復(fù)雜程度，使用光纖傳遞信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)、安裝簡單、不易受損，接線處無電氣性能要求，使用壽命長。適用范圍廣泛。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所述的光碼生成器，設(shè)有光源1和分光器2，分光器2設(shè)在光源1發(fā)出光的光路上，分光器2的每條輸出光路上設(shè)有一個(gè)光路開關(guān)3，光路開關(guān)3的輸出光路上設(shè)有投光器。工作時(shí)，分光器2將光源1發(fā)出的光信號(hào)分為多份、輸出到光路開關(guān)3，光路開關(guān)3能夠允許或遮擋光信號(hào)通過（如對射式光電開關(guān)），得到反應(yīng)開關(guān)狀態(tài)的光信號(hào)，投光器將反應(yīng)開關(guān)狀態(tài)的光信號(hào)顯示成一維條形光碼或二維平面光碼。投光器包括光線聚焦器（如光纖聚焦鏡）、信息附加板4和投影板5，光線聚焦器設(shè)在光路開關(guān)的輸出光路上，信息附加板4設(shè)在光線聚焦器的輸出光路上，投影板5設(shè)在信息附加板的輸出側(cè)；本實(shí)例中光線聚焦器和信息附加板制成了一體。工作時(shí)，光路開關(guān)輸出側(cè)輸出的光線被光線聚焦器會(huì)聚后、經(jīng)信息附加板附加信息，然后匯聚投影到投影板上，信息附加板為加設(shè)（圖案、文字或字母）信息的透光器件。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，如圖2所示，所述的光源、分光器、光路開關(guān)、投光器（信息附加板）間經(jīng)光纖6連接。光纖6可以用來改變光的方向，進(jìn)而使得光源、分光器、光路開關(guān)和投光器空間和距離上任意布置。而在緊湊設(shè)備中，可以直接使用光學(xué)器件組成光路，完成分光和匯聚功能。投光器可以直接在表面顯示光碼，也可以將光碼投影到預(yù)設(shè)平面（投影板）上或圖像傳感器上。

本發(fā)明應(yīng)用在控制系統(tǒng)中，光路開關(guān)作為控制開關(guān)，控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入端安裝有圖像傳感器（CCD傳感器），投光器（或投影板）設(shè)在圖像傳感器的輸入側(cè)，圖像傳感器經(jīng)數(shù)據(jù)總線連接控制系統(tǒng)的處理器。工作過程中通過分光器和光纖，將光源輸入到各處分布的光路開關(guān)處；在經(jīng)光纖將光路開關(guān)輸出的光信號(hào)匯聚到投光器，然后投光器將光信號(hào)組合成一維條形光碼或二維平面光碼；成型光碼通過圖像傳感器的讀取，獲得所有光路開關(guān)的信號(hào)。電源集中利用可以減少成本、降低能耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。采用CCD替換多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，可以提高多信號(hào)的轉(zhuǎn)換速度。CCD直接通過數(shù)據(jù)總線連接到處理器，能夠提高硬件系統(tǒng)的集成度，可以減少硬件布局的復(fù)雜性，進(jìn)而提高系統(tǒng)可靠性并降低成本。

本發(fā)明應(yīng)用在高度電氣隔離的工作空間內(nèi)，將光源、分光器、光路開關(guān)和投光器設(shè)在隔離（玻璃）墻一側(cè)，投影板設(shè)在隔離墻另一側(cè)，可以通過控制光路開關(guān)快速傳遞大量的信息，滿足溝通需求。

本發(fā)明應(yīng)用在海軍燈語系統(tǒng)中，將光源、分光器、光路開關(guān)和投光器為信息發(fā)送部，投影板為信息接收部，二者分設(shè)在兩個(gè)需要燈語溝通處（島嶼或船舶上）可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)內(nèi)的大量數(shù)據(jù)通訊。

本發(fā)明的有益效果是：無電氣連接，解決電氣隱患；應(yīng)用于控制系統(tǒng)中可減少系統(tǒng)復(fù)雜程度，使用光纖傳遞信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)、安裝簡單、不易受損，接線處無電氣性能要求，使用壽命長；適用范圍廣泛。