DE10129923C1 - Optische Schalteinrichtung - Google Patents
Optische SchalteinrichtungInfo
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Abstract
Bei einer optischen Schalteinrichtung (1) zum selektiven Verbinden eines Licht-Eingangsbereichs (E) der optischen Schalteinrichtung (1) mit einem ersten Licht-Ausgangsbereich (A¶1¶) oder einem zweiten Licht-Ausgangsbereich (A¶2¶) wird für die Dauer eines ersten Schaltzustands der Licht-Eingangsbereich (E) und der erste Licht-Ausgangsbereich (A¶1¶) direkt miteinander verbunden, wobei in einem zweiten Schaltzustand zwischen dem Licht-Eingangsbereich (E) und den ersten Licht-Ausgangsbereich (A¶1¶) ein optisches Medium (Z) in Form eines Spalts eingeführt wird, sodass aus dem Licht-Eingangsbereich (E) kommendes Licht an dem optischen Medium (Z) totalreflektiert und in den zweiten Licht-Ausgangsbereich (A¶2¶) gelenkt wird. Der Spalt wird dabei durch Verklappung der optischen Schalteinrichtung (1) in wenigstens zwei Schalterteile erzeugt. Vorteile sind eine hohe Genauigkeit bei der Erzeugung des Spalts sowie verschleißfreies Arbeiten über einen langen Zeitraum.
Description
Die Erfindung betrifft eine optische Schalteinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, zum selektiven Verbinden einer Licht-Eingangsfaser mit meh
reren zur Verfügung stehenden Licht-Ausgangsfasern optische Schalteinrich
tungen zu benutzen. Damit ist es möglich, Licht aus der Licht-Eingangsfaser
selektiv in einen gewünschten Licht-Ausgangskanal zu schalten.
Der Schaltvorgang basiert dabei häufig auf dem Effekt der Totalreflexion. Bei
spielsweise ist es bekannt, zwischen eine Licht-Eingangsfaser und eine Licht-
Ausgangsfaser, die optisch miteinander verbunden sind, ein zusätzliches opti
sches Medium einzuführen, wobei das optische Medium eine geringere optische
Dichte als die Licht-Eingangsfaser aufweist. Unter- bzw. überschreitet der Auf
treffwinkel des aus der Licht-Eingangsfaser kommenden Lichts auf das opti
sche Medium einen bestimmten Grenzwinkel, so tritt Totalreflexion des Lichts
an dem optischen Medium auf. Damit ist es möglich, das Licht daran zu hin
dern, durch das optische Medium hindurch in die erste Licht-Ausgangsfaser zu
gelangen und statt dessen das Licht in eine zweite Licht-Ausgangsfaser umzu
lenken.
Als optisches Medium kann hierbei ein mit Luft oder Gas gefüllter Spalt zwi
schen der Licht-Eingangsfaser und der Licht-Ausgangsfaser dienen. Der Spalt
ist vorzugsweise mit Öl auffüllbar, das den gleichen Brechungsindex wie das
Material der Licht-Eingangsfaser und der Licht-Ausgangsfaser aufweist. Das
"Einführen" des Spalts geschieht dann dadurch, dass das Öl aus dem Spalt
herausgepumpt wird. In einer weiteren Ausführungsform ist in den Spalt ein
bewegliches, mit Öl benetztes Prisma eingepasst, das den gleichen Brechungs
index wie das Material der Licht-Eingangsfaser und des Licht-Ausgangsfaser
aufweist. Das Erzeugen des Spalts erfolgt hierbei durch geeignetes Verschieben
des Prismas innerhalb des Spalts.
Bei den beiden oben beschriebenen Varianten zur Erzeugung eines Spalts ist
nachteilig, dass durch die Verwendung von Öl das Material der Spaltwände an
gegriffen werden kann, was zu einer undefinierten Spaltwandstruktur und da
mit zu einem unkontrollierten Reflexionsverhalten des am Spalt bzw. optischen
Medium reflektierten Lichts bewirken kann. Des Weiteren ist dafür zu sorgen,
dass das Öl bzw. eine gleichwertige verwendete Flüssigkeit nicht flüchtig ist,
dass der Brechungsindex der Flüssigkeit ausreichend dem der Licht-Eingangs
faser bzw. der Licht-Ausgangsfaser angepasst ist. Ferner darf nach Auspum
pen der Flüssigkeit aus dem Spalt bzw. nach Ausführen des Prismas keine
Flüssigkeit an den Spaltwänden zurückbleiben. Es ist schwierig, alle diese An
forderungen über einen langen Zeitraum zu gewährleisten und damit die zu
verlässige Arbeitsweise des Schalters zu garantieren.
In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf Dokument DE 36 08 134 C2
verwiesen, dass eine optische Schaltvorrichtung mit den im Oberbegriff des Pa
tentanspruchs 1 genannten Merkmalen aufweist.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist es, eine optische Schaltein
richtung bereitzustellen, bei welcher eine zuverlässige Arbeitsweise für einen
langen Zeitraum sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer optischen Schalteinrichtung der
Eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan
spruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
des Erfindungsgedankens sind in der nachfolgenden Beschreibung näher er
läutert und in abhängigen Patentansprüchen definiert.
Im Folgenden wird unter Zuhilfenahme von Fig. 12a und 12b das der Erfin
dung zugrundeliegende Prinzip erläutert.
Eine erfindungsgemäße optische Schalteinrichtung 1 zur steuerbaren Auswahl
wenigstens eines optischen Weges W1, W2 aus einer Mehrzahl optischer Wege
W1, W2 weist demnach mindestens einen Lichteingangsbereich E, eine Mehrzahl
von Lichtausgangsbereichen A1, A2, und einen Lichtwegkopplungsbereich K auf,
wobei der Lichtwegkopplungsbereich K ausgebildet und angeordnet ist, steuer
bar selektiv einen verbundenen optischen Weg W1, W2 vom Lichteingangsbereich
E zu einem der Lichtausgangsbereiche A1, A2 auszubilden, indem optische Ei
genschaften zumindest eines Teils des Lichtwegkopplungsbereichs K steuerbar
änderbar sind. Der Lichtwegkopplungsbereich K der optischen Schalteinrich
tung 1 weist ferner mindestens ein erstes Element K1 und ein zweites Element
K2 auf, wobei das erste Element K1 und das zweite Element K2 zumindest zwischen
einer ersten und einer zweiten Stellung oder Anordnung relativ zueinan
der bewegbar ausgebildet sind. Durch die Einnahme der ersten Stellung des er
sten und zweiten Elements K1, K2 zueinander ist einem Teil- oder Zwischenbe
reich Z des Lichtwegkopplungsbereichs K ein erster optischer Zustand und
durch die Einnahme der zweiten Stellung des ersten und zweiten Elements
K1, K2 zueinander dem Teil- oder Zwischenbereich Z des Lichtwegkopplungsbe
reichs K ein zweiter optischer Zustand aufprägbar. Durch die optischen Eigen
schaften des ersten und des zweiten optischen Zustands des Teil- oder Zwi
schenbereichs Z des Lichtwegkopplungsbereichs K ist ein erster verbundener
optischer Weg W1 vom Lichteingangsbereich E zum ersten Lichtausgangsbereich
A1 beziehungsweise ein zweiter verbundener optischer Weg W2 vom Lichtein
gangsbereich E zum zweiten Lichtausgangsbereich A2 auswählbar. Weiterhin
sind das erste und das zweite Element K1, K2 durch ein Gelenk miteinander ver
bunden, wobei das erste und das zweite Element K1, K2 mittels des Gelenks aus
einer ersten gegenseitigen Stellung durch Verklappen in eine zweite gegenseitige
Stellung überführbar sind, wobei in der ersten Stellung das erste und das zweite
Element K1, K2 (vorzugsweise mit Druck) aneinandergefügt sind, und in der
zweiten Stellung durch das Verklappen zwischen dem ersten und dem zweiten
Element K1, K2 ein Spalt als Teil- oder Zwischenbereich Z des Lichtwegkopp
lungsbereichs K entsteht. Mit Entstehung des Spalts tritt der Effekt der Totalre
flexion ein, d. h. Licht wird an dem Spalt total reflektiert.
Im Folgenden wird unter "Wellenleiter" ein in eine feste Struktur integriertes
Lichtleitelement, also zum Beispiel ein mit Kernmaterial gefüllter Wellenleiter
graben eines steifen Bauteils, verstanden. Im Gegensatz dazu wird unter
"Lichtfaser" ein Lichtleitelement verstanden, das biegbar ist und für sich allein,
also nicht nur im Verbund mit einer anderen Struktur existiert.
Der Lichteingangsbereich E und die Lichtausgangsbereiche A1, A2 sind beispiels
weise durch Lichtfasern und/oder Wellenleiter gebildet.
Vorzugsweise ist im ersten optischen Zustand der Teil- oder Zwischenbereich Z
als lichtdurchlässiger Bereich, und im zweiten optischen Zustand als total re
flektierender Bereich ausgebildet.
Vorzugsweise ist das Gelenk ein Festkörpergelenk und/oder die Elemente sind
als einstückige Einheit ausgestaltet. Vorteilhaft hierbei ist, dass bei Verklap
pung bzw. Knicken um das Festkörpergelenk das erste und das zweite Element
K1, K2 mittels einer sehr präzisen Bewegung gegeneinander bewegt werden, wo
mit auch die erzeugte Spaltbreite sehr genau steuerbar ist. Da die Spaltbreite
nur wenige Mikrometer betragen muss, um Totalreflexion auftreten zu lassen,
sind nur geringe Schaltwege nötig, d. h. es werden kurze Schaltzeiten erreicht.
Weiterhin hat die Bewegung des ersten und zweiten Elements K1, K2 um ein Ge
lenk, insbesondere um ein Festkörpergelenk den Vorteil, dass die Bewegung
sauber, reproduzierbar und äußerst verschleißarm ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei Licht-Eingangsbereiche und
zwei Licht-Ausgangsbereiche vorgesehen, wobei der zugeordnete Licht-Ausgangs
bereich eines Licht-Eingangsbereichs in der ersten Stellung diesem jeweils ge
genüberliegt. Die jeweiligen optischen Wege zwischen den Licht-Eingangsberei
chen und den zugehörigen Licht-Ausgangsbereichen schneiden sich in einem
Kreuzungspunkt. In der zweiten Stellung sind die den Licht-Eingangsbereichen
zugeordneten Licht-Ausgangsbereiche gegeneinander vertauscht, so dass die
entsprechenden optischen Wege zwischen den Licht-Eingangsbereichen und den
Licht-Ausgangsbereichen am Kreuzungspunkt einen Knick aufweisen, dessen
Größe einem Reflexionswinkel des am Kreuzungspunkt reflektierten Lichts ent
spricht, wobei der Einfallswinkel gleich dem Ausfalls-Reflexionswinkel ist. Vor
zugsweise weist die optische Schalteinrichtung einen durch den Kreuzungsp
unkt verlaufenden Schnitt auf, entlang dem das erste und das zweite Element
K1, K2 gegeneinander verklappbar sind, wobei vorzugsweise die eine Seite des
Schnitts durch eine in die optische Schalteinrichtung aufgenommene Glasplatte
gebildet wird.
Die optische Schalteinrichtung 1 ist vorzugsweise auf Basis eines Kunststoff-
Formteils hergestellt. In dem Kunststoff-Formteil sind Aussparungen vorgese
hen, beispielsweise zur Aufnahme von Lichtfasern oder zur Aufnahme von Wel
lenleitern, die an die optischen Fasern koppeln und diese miteinander verbin
den. Wie bereits erwähnt, kann das Kunststoff-Formteil einen Schnitt aufwei
sen, der die Aufspaltung der optischen Schalteinrichtung 1 in Schalter-Teile
definiert und entlang dem das erste und das zweite Element K1, K2 gegeneinan
der verklappbar bzw. knickbar sind. Der Schnitt ist gerade so tief, dass die
verbleibende Bodendecke, die das erste und das zweite Element K1, K2 miteinander
verbindet, dazu geeignet ist, ein Festkörpergelenk zu bilden.
Die Verwendung eines Formteils hat die Vorteile, dass durch die Struktur des
Formteils sich die Anzahl benötigter Einzelteile sowie der damit verbundene
Justageaufwand passiver Justage erheblich reduziert. Des Weiteren ist eine ge
genseitige Justierung der beiden Schalter-Teile nicht notwendig, und eine hohe
Genauigkeit ist erreichbar.
Durch die Verwendung eines Aktuators können das erste und das zweite Ele
ment gegeneinander bewegt werden. Vorzugsweise ist der Aktuator ein
elekromagnetischer Aktuator, ein thermischer Aktuator oder ein Piezo-Aktuator.
Prinzipiell kann die optische Schalteinrichtung aus beliebig vielen Licht-Ein
gangsbereichen und Licht-Ausgangsbereichen bestehen. Beispielsweise wird
nur ein Licht-Eingangsbereich E und ein erster Licht-Ausgangsbereich A1 ver
wendet, wobei ein geschlossener Spalt einem Durchlasszustand entspricht, bei
dem aus dem Licht-Eingangsbereich empfangenes Licht in den ersten Licht-
Ausgangsbereich A1 durchgelassen wird. Ein geöffneter Spalt entspricht hier
bei einem Sperrzustand, das Licht wird nicht in den ersten Licht-Ausgangsbe
reich A1 durchgelassen, da es am Spalt total reflektiert wird und der reflek
tierte Lichtstrahl beispielsweise durch geeignete Mittel absorbiert wird.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug
auf die Zeichnungen in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Ausführungsform einer optischen Schalteein
richtung in Explosionsdarstellung;
Fig. 2 die Ausführungsform von Fig. 1 in zusammengebautem Zustand;
Fig. 3 die optische Schalteeinrichtung gemäß Fig. 1 in einem ersten Schalt
zustand (Spalt geschlossen);
Fig. 4 die optische Schalteeinrichtung gemäß Fig. 1 in einem zweiten
Schaltzustand (Spalt geöffnet);
Fig. 5a eine Draufsicht der optischen Schalteeinrichtung gemäß Fig. 1 im
ersten Schaltzustand;
Fig. 5b eine Draufsicht der optischen Schalteeinrichtung gemäß Fig. 1 im
zweiten Schaltzustand;
Fig. 6 die optische Schalteeinrichtung gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht
im ersten Schaltzustand;
Fig. 7 die optische Schalteeinrichtung gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht
im zweiten Schaltzustand;
Fig. 8 ein Formteil gemäß der optischen Schalteeinrichtung aus Fig. 1;
Fig. 9 einen zu dem Formteil aus Fig. 8 gehörigen Formsatz;
Fig. 10 ein alternatives Formteil einer erfindungsgemäßen optischen Schal
teeinrichtung;
Fig. 11 einen Formsatz zur Herstellung des Formteils aus Fig. 10.
Fig. 12a, b eine Prinzipskizze zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 der Aufbau sowie die
Funktionsweise einer besonders bevorzugten Aufführungsform eines erfin
dungsgemäßen optischen Schalters näher erläutert. Dabei sind einander ent
sprechende Bauteile mit jeweils gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Eine optische Schalteeinrichtung 1 weist ein Formteil 2, einen ersten und ei
nen zweiten Licht-Eingangsbereich bzw. Licht-Eingangskanal (in der folgenden
Beschreibung als Licht-Eingangskanal bezeichnet) in Form jeweils einer Glas
faser 3, 4, einen ersten und einen zweiten Licht-Ausgangskanal in Form jewei
liger Glasfasern 5, 6, eine Glasplatte 7 und eine erste und eine zweite Deck
platte 8, 9 auf. Das Formteil 2 weist einen Glasplattengraben 10 sowie einen
ersten bis vierten Fasergraben 11 1 bis 11 4 und einen ersten bis vierten Wellen
leitergraben 12 1 bis 12 4 auf. Die Wellenleitergräben 12 1 bis 12 4 schließen un
mittelbar an die entsprechenden Fasergräben 11 1 bis 11 4 an, wobei sich die
Mittellinien der Wellenleiter in einem Kreuzungspunkt 13 schneiden. Der
Glasplattengraben 10 schneidet die Wellenleiter so, dass eine Wand 14 des
Glasplattengrabens 10 den Kreuzungspunkt 13 schneidet. Die Wellenleitergrä
ben 12 1 bis 12 4 schneiden sich unter einem Winkel von ungefähr 90°. Dabei ist
ein Winkel zwischen sich gegenüberliegenden Wellenleitern, beispielsweise zwi
schen dem ersten 121 und dem dritten 123 Wellenleiter vorzugsweise 0°, wo
bei die Orientierung des Glasplattengrabens 10 so gewählt ist, dass beispiels
weise ein Winkel zwischen dem ersten 121 und dem vierten 124 Wellenleiter
vorzugsweise 90° ist, wobei der Einfallswinkel gleich dem Ausfallswinkel ist.
Das Formteil 2 weist ferner ein Festkörpergelenk 15 auf, das durch den ver
bleibenden Boden unterhalb des Glasplattengrabens 10 gebildet wird und als
Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Schalterteil K1, K2
dient.
Bei der Montage der optischen Schalteeinrichtung 1 wird die Glasplatte 7, die
an einer Seite antihaftbeschichtet ist, so in den Glasplattengraben 10 einge
klebt, dass die antihaftbeschichtete Seite an der den Kreuzungspunkt 13
schneidenden Grabenwandseite 14 anliegt. Nach dem Verkleben wird durch
eine Klappbewegung der beiden Schalter-Teile K1, K2 gegeneinander um das
Festkörpergelenk 15 die Verklebung an der antihaftbeschichteten Seite der
Glasplatte gelöst. Des Weiteren werden die Glasfasern 3 bis 6 in die entspre
chenden Fasergräben 11 1 bis 11 4 gepresst und ein spezieller optischer Kleb
stoff - das so genannte Kernmaterial - auf das Formteil 2 gegeben. Dann wer
den die Wellenleitergräben 12 1 bis 12 4, die mit Kernmaterial gefüllt sind,
durch die erste und zweite Deckplatte 8, 9 abgedeckt, sodass in den Wellenlei
tergräben 12 1 bis 12 4 vorhandenes, überschüssiges Kernmaterial nach außen
verdrängt wird. Dann wird das Kernmaterial mittels UV-Licht ausgehärtet, so
dass in den Wellenleitergräben 12 1 bis 12 4 ein Wellenleiter mit einem gegen
über dem Polymermaterial des Formteils 2 optisch dichterem Material ent
steht. Das Aushärten des Kernmaterials hat weiterhin den Effekt, dass die
Glasplatte 7, die Glasfasern 3 bis 6 sowie die Deckplatten 8, 9 durch das Kern
material fixiert werden. Damit verschmelzen die Wellenleiter mit den entspre
chenden Glasfasern 3 bis 6 so, dass aus den Glasfasern der Licht-Eingangska
näle 3, 4 austretendes Licht verlustarm in die entsprechenden Wellenleiter
überkoppelt. Dasselbe gilt analog für die Verbindungsstelle zwischen Glasfa
sern der Lichtausgangskanäle 5, 6 und den entsprechenden Wellenleitern.
Da nur ein Präzisions-Kunststoffteil und eine einfache Montage ohne aktive,
hochpräzise Justageschritte notwendig sind, ist die Herstellung dieser Ausfüh
rungsform eines optischen Schalters sehr kostengünstig.
In einer in Fig. 6 und Fig. 3 gezeigten ersten Schalterstellung ist der Spalt zwi
schen der Grabenwand 14 und der Glasplatte 7 geschlossen. Damit gelangt
Licht aus dem ersten Licht-Eingangskanal 3 durch den Wellenleitergraben 12 1,
die Glasplatte 7 und den dritten Wellenleitergraben 11 3 in den zweiten Licht-
Ausgangskanal 6. Analog gelangt aus dem zweiten Licht-Eingangskanal 4 aus
tretendes Licht über den zweiten Wellenleitergraben 11 2, die Glasplatte 7 und
den vierten Wellenleitergraben 12 4 in den ersten Licht-Ausgangskanal 5.
Werden nun die beiden Schalter-Teile K1, K2 um das die Schalter-Teile verbin
dende Festkörpergelenk 15 gegeneinander verklappt, so entsteht zwischen der
Glasplatte 7 und der den Kreuzungspunkt 13 schneidenden Grabenseite 14 ein
Spalt, was aus Fig. 4 und 7 ersichtlich ist und dem zweiten Schalterzustand
entspricht. Durch das Einführen des Spalts, der als optisches Medium mit ge
ringerer optischer Dichte als die der Wellenleiter sowie der Glasplatte 7 wirkt,
entsteht Totalreflexion des aus dem ersten und zweiten Licht-Eingangskanal
austretenden Lichts an dem Spalt. D. h., das aus dem ersten Licht-Eingangs
kanal 3 austretende Licht wird nun in den ersten Licht-Ausgangskanal 5 re
flektiert und aus dem zweiten Licht-Eingangskanal 4 austretendes Licht wird
in den zweiten Licht-Ausgangskanal 6 reflektiert. Die Reflexion erfolgt dabei an
der Trennfläche zwischen der Glasplatte 7 und dem Spalt sowie an der Trenn
fläche zwischen dem Spalt und der den Kreuzungspunkt 13 schneidenden Gra
benwand 14.
Um die beiden Schalter-Teile K1, K2 auseinanderzuklappen bzw. zusammenzu
pressen, ist an dem Formteil 2 ein Aktuator (nicht gezeigt) vorgesehen. Der Ak
tuator kann beispielsweise ein elektromagnetischer Aktuator ähnlich einem
Relais sein, der an einem Federmechanismus angekoppelt ist. Der Aktuator ist
dabei so ausgestaltet, dass ohne Stromzufuhr der Spalt durch die Federkopp
lung geschlossen ist und unter Stromzufuhr der Spalt durch den Aktuator ge
öffnet wird. Damit ist gesichert, dass auch bei Stromausfall ein definierter
Schalterzustand existiert. Eine weitere Variante eines Aktuators ist ein Bime
tallaktuator, der ein Heizelement aufweist, oder ein Piezoaktuator. Fig. 8 zeigt
das Formteil 2, das bei der oben beschriebenen Ausführungsform des opti
schen Schalters 1 verwendet wurde. Dementsprechend weist ein zugehöriges,
in Fig. 9 gezeigtes Formsatzteil 20 einen Glasplattengrabensteg 21, einen er
sten bis bis vierten Wellenleitergrabensteg 22 bis 25 sowie einen ersten bis
vierten Fasergrabensteg 26 bis 29 auf.
Fig. 10 zeigt ein zur Fig. 8 alternatives Formteil 30 und Fig. 11 ein dazu korre
spondierendes Formsatzteil 40. Das alternative Formteil 30 zeichnet sich
durch eine verkürzte Länge des Glasplattengrabens 31 aus. Dies wird durch
Verwendung des dazugehörigen Formteils 40 erreicht, bei dem ein Glasplatten
grabensteg 41 eine verkürzte Länge aufweist. Durch die breitere Ausgestaltung
des Glasplattengrabenstegs im Formeinsatz and einem ersten und einem zwei
ten Ende 42, 43 des Stegs 41 ist der Steg 41 mechanisch stabiler, was eine
präzisere Ausformung des zugehörigen Glasplattengrabens 31 auf einen langen
Zeitraum hinaus gewährleistet. Die Verwendung des alternativen Formteils 30
liegt somit in fertigungstechnischen Vorteilen gegenüber des in Fig. 8 gezeigten
Formteils 2 begründet.
Claims (9)
1. Optische Schalteinrichtung (1) zur steuerbaren Auswahl wenigstens eines
optischen Weges (W1, W2) aus einer Mehrzahl optischer Wege (W1, W2), mit:
mindestens einem Lichteingangsbereich (E),
einer Mehrzahl von Lichtausgangsbereichen (A1, A2), und
einem Lichtwegkopplungsbereich (K),
wobei der Lichtwegkopplungsbereich (K) ausgebildet und angeordnet ist, steuerbar selektiv einen verbundenen optischen Weg (W1, W2) vom Lichtein gangsbereich (E) zu einem der Lichtausgangsbereiche (A1, A2) auszubilden, in dem optische Eigenschaften zumindest eines Teils des Lichtwegkopplungsbe reichs (K) steuerbar änderbar sind,
wobei der Lichtwegkopplungsbereich (K) mindestens ein erstes Element (K1) und ein zweites Element (K2) aufweist,
wobei das erste Element (K1) und das zweite Element (K2) zumindest zwi schen einer ersten und einer zweiten Stellung oder Anordnung relativ zueinan der bewegbar ausgebildet sind,
wobei durch die Einnahme der ersten Stellung des ersten und zweiten Elements (K1, K2) zueinander einem Teil- oder Zwischenbereich (Z) des Lichtweg kopplungsbereichs (K) ein erster optischer Zustand und durch die Einnahme der zweiten Stellung des ersten und zweiten Elements (K1, K2) zueinander dem Teil- oder Zwischenbereich (Z) des Lichtwegkopplungsbereichs (K) ein zweiter opti scher Zustand aufprägbar ist, und
wobei durch die optischen Eigenschaften des ersten und des zweiten opti schen Zustands des Teil- oder Zwischenbereichs (Z) des Lichtwegkopplungsbe reichs (K) ein erster verbundener optischer Weg (W1) vom Lichteingangsbereich (E) zum ersten Lichtausgangsbereich (A1) beziehungsweise ein zweiter verbun dener optischer Weg (W2) vom Lichteingangsbereich (E) zum zweiten Lichtaus gangsbereich (A2) auswählbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste und das zweite Element (K1, K2) durch ein Gelenk (15) miteinan der verbunden sind, wobei das erste und das zweite Element (K1, K2) mittels des Gelenks (15) aus einer ersten gegenseitigen Stellung durch Verklappen in eine zweite gegenseitige Stellung überführbar sind, wobei in der ersten Stellung das erste und das zweite Element (K1, K2) aneinandergefügt sind, und in der zweiten Stellung durch das Verklappen zwischen dem ersten und dem zweiten Element (K1, K2) ein Spalt als Teil- oder Zwischenbereich (Z) des Lichtwegkopplungsbereichs (K) entsteht.
mindestens einem Lichteingangsbereich (E),
einer Mehrzahl von Lichtausgangsbereichen (A1, A2), und
einem Lichtwegkopplungsbereich (K),
wobei der Lichtwegkopplungsbereich (K) ausgebildet und angeordnet ist, steuerbar selektiv einen verbundenen optischen Weg (W1, W2) vom Lichtein gangsbereich (E) zu einem der Lichtausgangsbereiche (A1, A2) auszubilden, in dem optische Eigenschaften zumindest eines Teils des Lichtwegkopplungsbe reichs (K) steuerbar änderbar sind,
wobei der Lichtwegkopplungsbereich (K) mindestens ein erstes Element (K1) und ein zweites Element (K2) aufweist,
wobei das erste Element (K1) und das zweite Element (K2) zumindest zwi schen einer ersten und einer zweiten Stellung oder Anordnung relativ zueinan der bewegbar ausgebildet sind,
wobei durch die Einnahme der ersten Stellung des ersten und zweiten Elements (K1, K2) zueinander einem Teil- oder Zwischenbereich (Z) des Lichtweg kopplungsbereichs (K) ein erster optischer Zustand und durch die Einnahme der zweiten Stellung des ersten und zweiten Elements (K1, K2) zueinander dem Teil- oder Zwischenbereich (Z) des Lichtwegkopplungsbereichs (K) ein zweiter opti scher Zustand aufprägbar ist, und
wobei durch die optischen Eigenschaften des ersten und des zweiten opti schen Zustands des Teil- oder Zwischenbereichs (Z) des Lichtwegkopplungsbe reichs (K) ein erster verbundener optischer Weg (W1) vom Lichteingangsbereich (E) zum ersten Lichtausgangsbereich (A1) beziehungsweise ein zweiter verbun dener optischer Weg (W2) vom Lichteingangsbereich (E) zum zweiten Lichtaus gangsbereich (A2) auswählbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste und das zweite Element (K1, K2) durch ein Gelenk (15) miteinan der verbunden sind, wobei das erste und das zweite Element (K1, K2) mittels des Gelenks (15) aus einer ersten gegenseitigen Stellung durch Verklappen in eine zweite gegenseitige Stellung überführbar sind, wobei in der ersten Stellung das erste und das zweite Element (K1, K2) aneinandergefügt sind, und in der zweiten Stellung durch das Verklappen zwischen dem ersten und dem zweiten Element (K1, K2) ein Spalt als Teil- oder Zwischenbereich (Z) des Lichtwegkopplungsbereichs (K) entsteht.
2. Optische Schalteinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass im ersten optischen Zustand der Teil- oder Zwischenbereich (Z) als
lichtdurchlässiger Bereich, und im zweiten optischen Zustand als total reflektie
render Bereich ausgebildet ist.
3. Optische Schalteinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Gelenk (15) ein Festkörpergelenk ist und/oder dass das er
ste und das zweite Element (K1, K2) als einstückige Einheit ausgebildet sind.
4. Optische Schalteinrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch zwei Licht-Eingangsbereiche (3, 4) und zwei Licht-Aus
gangsbereiche (5, 6), wobei der zugeordnete Licht-Ausgangsbereich (5, 6) eines
Licht-Eingangsbereichs (3, 4) in der ersten Stellung diesem jeweils gegenüber
liegt, und die jeweiligen optischen Wege (W1, W2) zwischen den Licht-Eingangs
bereichen (3, 4) und den zugehörigen Licht-Ausgangsbereichen (5, 6) sich in ei
nem Kreuzungspunkt (13) schneiden, und in der zweiten Stellung die den Licht-
Eingangsbereichen (3, 4) zugeordneten Licht-Ausgangsbereiche (5, 6) gegeneinan
der vertauscht sind, so dass die entsprechenden optischen Wege (W1, W2) zwi
schen den Licht-Eingangsbereichen (3, 4) und den Licht-Ausgangsbereichen (5, 6)
am Kreuzungspunkt (13) einen Knick aufweisen, dessen Größe einer Summe von
Einfallswinkel und Ausfallswinkel einer Totalreflexion des Lichts am Kreuzungs
punkt (13) entspricht.
5. Optische Schalteinrichtung (1) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch
einen durch den Kreuzungspunkt (13) verlaufenden Schnitt, entlang dem das
erste und das zweite Element (K1, K2) gegeneinander verklappbar sind.
6. Optische Schalteinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, dass die eine Seitenfläche des Schnitts durch eine in die optische Schalte
einrichtung (1) aufgenommene Glasplatte (7) gebildet wird.
7. Optische Schalteinrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen Aktuator, mittels dem das erste und das zweite
Element (K1, K2) gegeneinander bewegbar sind.
8. Optische Schalteinrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennz
eichnet, dass der Aktuator ein elekromagnetischer Aktuator oder ein
thermischer Aktuator oder ein Piezo-Aktuator ist.
9. Optische Schalteinrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die optische Schalteinrichtung (1) auf Basis ei
nes Kunststoff-Formteils (2, 30) hergestellt ist.
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