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信号传输系统无效专利 发明

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本发明涉及信号传输系统,这种信号传输系统具有一个用来产生 传输信号的信号源装置、一个用来处理传输信号的信号接收器装置和 被设置在信号源装置与信号接收器装置之间的可以被耦合到信号源装 置和信号接收器装置以用于信号传输的传输装置,所述传输装置用来 将一个代表传输信号的信号从信号源装置传输到信号接收器装置。 本发明还涉及一种用于信号传输系统的衣服。 本发明还涉及将传输信号从一个信号源装置传输到一个信号接收 器装置的信号传输方法,其中传输信号由信号源装置产生而由信号接 收器装置处理,所述方法具有下面指定的步骤:用一个被设置在信号 源装置与信号接收器装置之间并被耦合到信号源装置和信号接收器装 置以用于信号传输的传输装置来将一个代表传输信号的信号从信号源 装置传输到信号接收器装置。 以上第一段所述的这种信号传输系统和以上第三段所述的这种信 号传输方法已经由申请人开发,这种信号传输系统已作为型号为 AZT9240的一种便携式光盘播放器系统而被投放市场,这意味着所述信 号传输系统和信号传输方法都是已知的。 作为在由光盘播放装置形成的信号源装置与由可以戴在用户头上 的耳机形成的信号接收器装置之间的传输装置,所述已知的信号传输 系统具有一根通过插入式连接耦合到信号源装置并通过焊接式连接耦 合到信号接收器装置的电缆。在播放存储在光盘(CD)上的一段音乐 时,信号源装置产生一个代表这段音乐的传输信号并通过电缆将其发 送给耳机。 所述已知的信号传输系统有一个问题,即由电缆形成的传输装置 及其到信号源装置和信号接收器装置的机械耦合对于用户的运动自由 来说是相当大的妨碍,因为如果用户移动他的头部或者如果有加速力 作用到电缆上,电缆就会将拉力施加到耳机上从而通过耳机传递到用 户的耳朵上,因此会干扰用户,甚至使用户的身体疼痛。还有一个问 题,耳机的猛烈运动可能导致耳机脱离用户的一只或两只耳朵,或者 甚至会导致损害电缆或电缆与信号源装置或信号接收器装置之间的耦 合。由于电缆被机械耦合到信号源装置和信号接收器装置(即耳机), 因此在使用所述信号传输系统时还有一个问题,即操作电缆或以使它 得到保护的方式容纳它通常是十分复杂的事情并要用许多时间,这使 用户在使用这种信号传输系统时所得的乐趣有所减少。 本发明的一个目的是克服在以上第一段中所述的那种信号传输系 统和在以上第三段中所述的那种信号传输方法内的以上所详述的这些 问题,提供一种改进的信号传输系统和一种改进的信号传输方法,还 提供在以上第二段中所述的那种新的衣服。 为了使上述目的得以实现,在按照在以上第一段中所述的那种发 明的信号传输系统内采取了措施,使信号源装置用来发射一个代表所 产生的传输信号的光信号,使信号接收器装置用来接收可由信号源装 置发射的光信号,以及使传输装置由能被光耦合到信号源装置和信号 接收器装置、并用来传输光信号的光导装置形成。 为了使上述目的得以实现,在按照在以上第二段中所述的那种发 明的衣服内采取措施,使衣服具有能被光耦合到信号源装置和信号接 收器装置、并用来传输一个代表由信号源装置产生的传输信号的光信 号的光导装置。 为了使上述目的得以实现,在按照在以上第三段中所述的那种发 明的信号传输方法内采取了措施,以便使用代表传输信号的光信号, 所述光信号由形成传输装置的光导装置传输,所述光导装置被光耦合 到信号源装置和信号接收器装置,其中光信号被从光导装置发射到信 号接收器装置,并由信号接收器装置接收。 通过采取按照本发明设计的措施所达到的是显著地使信号传输系 统更容易处理,因为有可能在没有传输装置到信号源装置或信号接收 器装置的任何机械耦合的情况下进行管理。还获得重量轻的优点,这 是由于省去了将传输装置耦合到信号源装置和信号接收器装置的任何 机械装置。所获得的另一个优点是作用于光导装置上的机械力不会从 光导装置传递到信号源装置或信号接收器装置。所获得的另一个优点 是信号传输不受可能从信号传输系统外作用于传输装置的破坏性的电 磁影响,因此使所述信号传输系统可以廉价地生产,因为可以省去要 抑制或消除任何这种影响的任何复杂的传输协议或者适当而通常是昂 贵的屏蔽这种影响的屏蔽措施。所获得的又一个优点是信号的光传输 需要较少的能量,当信号传输系统由可充电或非可充电电池供电时这 对于信号传输系统的最大工作时间具有有益效果。 在按照本发明设计的一种解决方案中,已经证明如果将信号源装 置和信号接收器装置这两个所述装置中的至少一个装置安排成在离光 导装置有一段距离处通过一个空气隙与光导装置耦合是有益的。这样 做的优点是,这段取决于具体运动的、在信号源装置和/或信号接收器 装置与光导装置之间的可变距离使信号传输系统的用户的运动自由可 以不受限制,同时又保证信号传输系统的安全和可靠运行,无论用户 可能做什么运动。 在按照本发明设计的一种解决方案中,还证明了如果使光导装置 呈现为多光纤形式是有益的。这提供了使光导装置具有实际上适应用 户可能进行的任何运动的柔软性的优点。有多条引导光的通路还使当 光导装置内的个别光纤有部分破坏时信号传输也是安全的。 在按照本发明设计的一种解决方案中,可以采取措施使光导装置 可被直接固定到用户身上。然而已经证明特别有益的是使信号源装置 和信号接收器装置这两个装置中的至少一个装置被安排成固定到一件 衣服上和使光导装置被安排成固定在一件衣服上是特别有益的。这样 做的优点是光导装置可以被安装在一件衣服的外侧或内侧,并且在需 要时也很容易可以从一件衣服转移到另一件衣服而没有任何问题。 在按照本发明设计的一种解决方案中,也已证明有益的是使光导 装置具有用来固定在衣服上的固定装置。这样做的优点是无论衣服的 特性如何光导装置都可以被固定在一件衣服上并且都可以被安全地固 定在衣服上。 在按照本发明设计的一种解决方案中,也证明了有益的是使信号 源装置和信号接收器装置两个所述装置中的至少一个装置被安排成固 定在一件衣服上和使光导装置形成一件衣服的一部分。这样做的优点 是光导装置这样对系统的用户来说没有显露出来以形成属于需要附加 操作的信号传输系统的传输装置,而且用户需要注意的只是以适当的 方式即以适合光耦合的方式将信号源定位在衣服内或衣服上。 在按照本发明设计的一种解决方案中,还证明了有益的是使光导 装置具有至少一个用来光耦合到信号接收器装置的光引出区,所述光 引出区用来发射光信号并具有光散射设计,借助于该设计,从光导装置 放出的光信号有可能被散射入朝向信号接收器装置的一个空间区域。 这样做的优点是保证用于光导装置与信号接收器装置之间的信号传输 的可靠的光耦合,而不要用户再做任何事情,特别是不需要对光导装 置的任何复杂和费时的排列和/或调节。 在按照本发明设计的一种解决方案中,还证明了有益的是使光导 装置在其光引出区内被安排成平面形的。这样做的优点是可以执行可 靠的信号传输,即使是光引出区部分被盖住。 在按照本接收明设计的一种解决方案中,还证明了有益的是使光 导装置具有至少一个用来光耦合到信号源装置的光引入区,所述光引 入区用来接收光信号并具有光收集设计,借助于该设计,进入光引入 区的光信号有可能被收集入光导装置。这样做的优点是保证用于信号 源装置与光导装置之间的信号传输的可靠的光耦合,而不要用户还做 任何事情,特别是不需要对光导装置的任何复杂和费时的排列和/或调 节。 在按照本发明设计的一种解决方案中,还证明了有益的是使光导 装置在其光引入区内被安排成平面形的。这样做的优点是可以执行可 靠的信号传输,即使是光引入区部分被盖住。 参照以下所述的诸实施例,可以明白本发明的这些及其他方面并 且本发明也将被阐述,然而本发明并不局限于这些实施例。 在附图中: 图1为形成本发明的第一实施例的信号传输系统的示意图; 图2为以与图1类似的方式示出形成本发明的第二实施例的信号传 输系统的光导装置的一部分的示意图; 图3为沿图2中线III-III的截面的比图2放大的剖视图,示出了形成 本发明的第二实施例的信号传输系统的光导装置; 图4为当被用户戴上并且部分系统被固定在衣服上时的按照本发 明的信号传输系统的第一实施例的示意图; 图5为与图4类似的示出当被用户戴上时的按照本发明的信号传输 系统的第二实施例的示意图; 图6为当被用户戴上时的形成本发明的第三实施例的信号传输系 统的示意图; 图7为示出用于将按照本发明设计的信号传输系统的第三实施例 的信号源装置固定在适当位置的具有光导装置的皮带的示意图; 图8为示出图7的固定皮带的细节的示意图; 图9为示出用于按照本发明的信号传输系统的第三实施例的具有 光导装置的运动服的示意图; 图10为与图9类似的示出用于按照本发明的信号传输系统的第四 实施例的具有光导装置的运动服的示意图。 图1所示的是由一个可以由用户戴在身上的移动音频重现或播放 系统形成的信号传输系统1。信号传输系统1具有一个用来产生传输信 号的信号源装置2。信号源装置2是由一个便携式音频播放器单元形成 的,该单元被设计成重现以标准化的MP3数据格式存储的一段音乐,传 输信号代表所重现的这段音乐。信号源装置2还用来发射一个代表所产 生的传输信号的光信号S。为此,信号源装置2具有光发送装置3,用来 接收传输信号、从传输信号产生光信号S和发射光信号S。 信号传输系统1还具有一个信号接收器装置4,用来处理传输信 号。信号接收器装置4是由一副耳机形成的,这副耳机可被信号传输系 统1的用户戴在头上,并且具有一对声信号发射装置用来盖住用户的耳 朵,并用来从传输信号产生声信号以及将所产生的声信号发射入用户 的耳朵。信号接收器装置4还用来接收可由信号源装置2发射的光信号 S。为此,信号接收器装置4具有可以用来接收光信号S和将光信号S变 换成可由信号接收器装置4处理的传输信号的光接收装置6。 信号传输系统1还具有被设置在信号源装置2与信号接收器装置4 之间的、可以被耦合到信号源装置2和信号接收器装置4的传输装置, 这个传输装置是由光导装置7形成的,该光导装置可以被光耦合到信号 源装置2和信号接收器装置4并用来传输光信号S。在本情况下,光导装 置7是由一条光纤形成的。 光导装置7具有一个用来光耦合到信号源装置2的光引入区8,光引 入区8用来接收光信号S并具有能借以将进入光引入区8的光信号收集 入光导装置7的光收集形式。光引入区8呈平面形,在光耦合的情况下, 其朝向信号源装置2的光发送装置3。 光导装置7还具有一个用来光耦合到信号接收器装置4光耦合的光 引出区9,光引出区9用来发射光信号S并具有能借以将从光导装置7发 出的光信号S散射入朝向信号接收器装置4的一个空间区域的光散射形 式。光导装置7的光引出区9呈平面形,为了光耦合到信号接收器装置 4,其朝向光接收装置6。 信号源装置2与光导装置7被安排成彼此相隔一段距离,并通过第 一空气隙10被耦合在一起。光导装置7与信号接收器装置4被安排成彼 此相隔一段距离,并通过第二空气隙11被耦合在一起。在这种情况下, 光发送装置3与光引入区8之间的距离比光接收装置6与光引出区9之间 的距离小是有益的,这两个距离取决于信号传输系统1的用户的身材和 用户使用或固定或穿戴信号传输系统1的方式。在光导装置7的情况 下,光引入区8被安排在光导装置7的第一端部区12内,而光引出区9被 安排在光导装置7的第二端部区13内,这两个端部区12和13都具有笔直 的构造。应提到的是,区域12和13也可以具有螺旋构造,以使耦合基 本上与指向无关。 在图2所示的光导装置7中,光导装置的端部区13具有弯曲形状, 因此有助于将光导装置7戴在信号传输系统1的用户的头颈区。光导装 置7还在光导装置的第二端部区13内具有多个光引出区9。光导装置7的 第二端部区13比它的其他区在横截面上要宽一些。在这里要提到的 是,光导装置7也可以在其整个长度上具有均匀的横截面,而光引入区 8也可以以与图2所示的光引出区9类似的方式被配置。 图3示出了光导装置7的第二端部区13在沿图2中线III-III所取截面 的区域内的横截面的形状。在这个端部区13内,光导装置7具有一个以 圆钮形式从基本上呈椭圆(甚至是圆形)盘形式的端部区13凸出的光 引出区9,这有助于光信号S基本上以圆锥形从光引出区9放出。 要提到的是,在光导装置7内光引入区8和光引出区9也可以由多个 漏斗状的构造形成。还要提到的是,区域8和9不必只沿光导装置7的纵 向延伸方向安排,而是也可以沿光导装置7的圆周方向安排或分布,因 此保证即使在横截面是圆形时也有足够良好的信号传输耦合。 在图4中示出了戴着信号传输系统1的用户14的头部、颈部和胸 部。用户14将信号接收器装置4戴在头上。在他的胸部,用户14穿着用 于信号传输系统1的衣服15,衣服15具有可以被光耦合到信号源装置2 和信号接收器装置4光学的、用来传输代表由信号源装置2产生的一个 传输信号的光信号S的光导装置7。衣服15具有三个被设计成将光导装 置7固定在衣服15上的固定条16。固定条16被安排在衣服15的肩部区域 和衣服15的胸袋区域17。固定条16还被设计成可以反复地从衣服15拆 下以及连接到衣服15上,因此使光导装置7可从衣服15上取下以及连接 到衣服15上。为此,固定条16具有一些维可牢尼龙搭扣型固定件的部 分。要提到的是,固定条16还可以具有与衣服15配合的粘接固定件或 者钮扣或按扣。而且,固定条16还可以具有一些用来将光导装置7牢固 地粘接到固定条16上的粘接区。还要提到的是,固定条16也可以被设 置在衣服15的贴近用户14的内侧。此外,要提到的是,可以在衣服15 内设置夹层来代替固定条16,可以将光导装置7插入夹层也可以让光导 装置7在夹层内穿行。 在光导装置7的构造和尺寸以及柔软性上,或者更一般地说,在光 导装置7的几何尺寸和机械属性上,光导装置7被设计成可以固定在衣 服15上,在这种情况下光导装置7与固定条16相配合以便将至少光引入 区8和光引出区9固定于适合信号传输的位置和指向。 信号源装置2还被设计成可以固定在衣服15上,在这种情况下,所 述固定在衣服15上的方式保证了信号源装置2的位置和指向适合信号 传输。 下面将参照信号传输系统1的第一实施例说明信号传输系统1的操 作。在这个实施例中,假设要播放或重现的这段乐曲是莫扎特的歌唱 剧“Bastien und Bastienne”。还假设信号传输系统1由用户14以图 4所示的方式戴在身上。 用户14首先开始重现这段乐曲,因此由信号传输系统1执行按照本 发明的信号传输方法,以将传输信号从信号源装置2传输到信号接收器 装置4,该传输信号由信号源装置2产生并由信号接收器装置4处理。这 种方法具有下列步骤:用被设置在信号源装置2与信号接收器装置4之 间并被耦合到信号源装置2和信号接收器装置4以用来进行信号传输的 传输装置将一个代表传输信号的信号从信号源装置2传输到信号接收 器装置4,使用了一个代表该传输信号的光信号S,这个信号S由形成传 输装置并被光耦合到信号源装置2和信号接收器装置4的光导装置7传 输,光信号S被从信号源装置发射到光导装置7,光信号S再从光导装置 7被发射到信号接收器装置4并由信号接收器装置4接收。 在这种情况下,首先由信号源装置2在信号源装置2内产生具有电 信号形式的传输信号,再由光发送装置3将它变换成光信号S。利用光 发送装置3,光信号S从信号源装置2通过第一空气隙10被发送给光导装 置7,光信号S通过平面形式的光引入区8进入光导装置7,并被引导通 过光导装置7。光信号S接着通过平面形式的光引出区9从光导装置7发 出,并通过第二空气隙11被发送给信号接收器装置4。光信号S由光接 收装置6接收,并被变换为传输信号,再由信号接收器装置4处理以将 声信号发射入用户14的耳朵。 采取按照本发明的措施的优点是信号传输系统1不会妨碍信号传 输系统1的用户的运动自由。所得到的另一个优点是信号传输系统1的 诸部件可以相互分开地被处理,因此保证了信号传输系统1不难处理。 可以得到的还有一个优点是以光学方式对传输信号执行的传输使信号 传输系统1不容易受到外界无线电信号的干扰。 在图5所示的戴在用户14身上的信号传输系统1内,光导装置7被设 计成固定在衣服15上,为此其具有固定装置18,在本例中固定装置18 由多个从光导装置7凸出的钩状凸起形成,因此使光导装置7能以曲线 形状沿衣服15的衣领区域被固定在适当的位置以便紧围着用户的颈部 区域,至少在一些区域是这样。在此要提到的是,光导装置7的固定装 置18也可以用任何连同图4中所示的衣服15上的固定条16一起被列出 的工具形成。 从衣服15的衣领区开始,图5所示的光导装置7在胸袋17的方向上 延伸,光引入区8被定位在胸袋17内。信号源装置2被安置在胸袋17内 侧靠近光引入区8处。 下面将参照信号传输系统1的第二实施例说明信号传输系统1的操 作。 与第一实施例相比,在这种情况下假设信号传输系统1由用户14以 图5所示的方式戴在身上。在这个实施例中,借助光导装置7传输的光 信号S从光导装置7通过多个光引出区9被发射到信号接收器装置4。采 用按照本发明的措施的优点是可以可靠地进行信号传输,即使用户14 有着飘逸的长发。 图6所示的是代表运动员的用户14。这个运动员穿戴着作为衣服15 的运动背心19、皮带20、运动裤21和臂章22。用户14还戴着信号传输 系统1,光导装置7在这种情况下呈现为多部分形式。在本例中,光导 装置7(由运动背心19的部分和臂章22的部分形成)延伸出衣服,其制 做形式将在以下一些段落中详细说明。 臂章22(如图7和图8详细示出的)被设计成将信号源装置2固定在 用户的手臂上,为此它具有形状和设计与信号源装置2的形状匹配的信 号源固定装置23,以容纳信号源装置2并将它固定在适当位置。臂章22 还被设计成将光信号S从信号源装置2发送到背心19。 信号源固定装置23在朝向信号源装置2的内面24上有光导装置的 第一端部区12,在这个区内设置了点状的等距地分布在整个内面24上 的光引入区8。在远离信号源固定装置23的一个位置处,臂章22还具有 光导装置的第二端部区13,在这个区内设置了点状的等距分布的光引 出区9。被合并在臂章22内的光导装置7具有多条光纤的形式,并从光 引入区8延伸到光引出区9。 图9所示的运动背心19被设计成将可由信号源装置发出的光信号S 传输到信号接收器装置4,运动背心19被设计成能光耦合到臂章22和信 号接收器装置4。为此,背心19具有被合并入其纤维织物的、有益地具 有多光纤形式的光导装置7。在此要提到的是,光导装置7甚至可以形 成衣服织物的一部分,即可以织入纤维织物。 运动背心19在臂开口25下也有光导装置7的第一端部区12。背心19 也有光导装置7的第二端部区13,其被安排在臂开口25区与头开口区26 之间。在本例中,光导装置7的第一端部区12具有多个光引入区8,而 光导装置7的第二端部区13具有多个点状的光引出区9。然而,要提到 的是,区域8和9也可以各由连续的表面形成。 按照本发明设计的这种臂章22和运动背心19所获得的优点是即使 是在透过多件衣服的情况下也可以将光导装置7用于在信号传输系统1 内的信号的光传输,尽管用户可能察觉不到。 图10所示的运动背心19在光导装置7的第一端部区12内有多个沿 用户14的髋部区域安排的光引入区8。这样做的优点是可以与运动裤或 运动皮带或者直接与信号源装置2进行紧围髋部的光耦合。 运动背心19还在左、右两个肩部部分有连接到光导装置7的光引入 区8上的光引出区9,因此保证在光导装置7与信号接收器装置4之间有 可靠的光耦合而与由用户在头上佩戴信号接收器装置4的方式所引起 的指向无关。 要提到的是,光引出区9用来在相对于光导装置7内光信号S的传播 方向倾斜的方向上发出在光导装置7内出现的至少部分光信号S。 要提到的是,传输装置也可以由被做成多个部分的光导装置7形 成,所述装置允许透过多件衣服传输信号。然而,在这一点上要明确 提到的是采取按照本发明的这些措施并不局限于在这里所揭示的衣服 到衣服之间的耦合,而是通常可以在任何所希望的衣服之间执行耦 合。这样,甚至可以将信号源装置设置在例如鞋内,在这种情况下, 信号源装置2可以被设计成耦合到位于鞋内的光导装置7耦合或者耦合 到位于裤内的光导装置7。 要提到的是,信号传输系统1还可以具有一个装有免提装置的移动 电话,在这种情况下信号源装置2可以采用作为免提装置的部件的麦克 风的形式并被戴在例如用户的头上,而信号接收器装置4可以由被放在 例如衣服的胸袋内的移动电话形成,因此使利用麦克风产生的传输信 号能通过光导装置7被光学传输到移动电话。 要提到的是,信号传输系统1也可以采用具有一个作为它的信号源 2的麦克风和一个作为它的信号接收器4的录音装置的录音系统的形 式。 要提到的是,光引入区8和光引出区9不是必须被设置在光导装置7 的端部区12和13,而是也可以被设置在沿着光导装置7的位于端部区12 与13之间的中间区域, 还要提到的是,也可以设置多个相互独立的光引入区8,以便能够 与多个信号源装置2进行光耦合。加以必要的变更,光引出区9和信号 接收器装置4同样如此。这样,另一个信号源装置可以例如由一个被设 计成能产生和发射光信号的遥控器形成,该光信号代表用于可以被光 耦合到光导装置7的一个音频重现装置和/或一副耳机的控制数据。该 遥控器在这种情况下可以完全与音频重现装置或耳机分开,并可被设 置在用户的身上或者在他的衣服上的任何所希望的地方,如果在其周 围提供了光引入区8的话。在这种信号传输系统的情况下,具有光发送 装置3的音频重现装置还具有光接收装置,用来通过光导装置接收从遥 控装置发送来的光信号。在这一点上还要提到的是,遥控装置也可以 被设置在耳机内,在这种情况下耳机将既具有光接收装置6也具有光发 送装置。 还要提到的是,光引入区8和光引出区9在构造上可以是凸条的或 起伏的。 再要提到的是,传输信号也可以代表一个视频信号或组合的视频/ 音频信号或者一个数据信号。

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