DE3414872A1 - Switch tablet containing optoelectronic switching elements - Google Patents

Switch tablet containing optoelectronic switching elements

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Josef 4830 Gütersloh Avenwedde
Wilfried Dipl.-Ing. 4800 Bielefeld Hüttemann
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/941—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector

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  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Abstract

The switch tablet contains optoelectronic switching elements which operate in accordance with the so-called light barrier principle. It is intended for controlling the operation of electrical devices. The optical waveguide element arranged in the switch tablet has optical waveguide branches which are directed towards the switch shutter, and a contact distance accessible at the switch shutter.

Description

Schaltertableau mit optoelektronischen Schalt-Switch panel with optoelectronic switch

elementen Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltertableau mit mindestens einem optoelektronischen Schaltelement nach dem Lichtschrankenprinzip zur Bedienungssteuerung elektrischer Geräte.elements The invention relates to a switch panel with at least an optoelectronic switching element based on the light barrier principle for operating control electrical devices.

In der DE-OS 21 28 100 ist eine Tastatur für elektrische bzw. elektronische Geräte und Anlagen beschrieben, bei der optoelektronische Schaltelemente verwendet werden.In DE-OS 21 28 100 a keyboard for electrical or electronic Devices and systems described in which optoelectronic switching elements are used will.

Hierbei wird grundsätzlich zwischen dem Lichtschranken-Prinzip und dem Reflexions-Prinzip unterschieden. Beim Lichtschrankenprinzip wird der Schalteffekt durch Unterbrechung eines Lichtstrahls erzielt, während beim Reflexionsprinzip die Reflexionsfähigkeit des Lichtes ausgenutzt wird. In der vorgenannten Offenlegungsschrift sind zwar die beiden Grundsysteme angedentet, konkrete Ausaestaltungen sind aber zeichnerisch nicht in Einzelheiten dargestellt.There is a basic distinction between the light barrier principle and differentiated according to the principle of reflection. With the light barrier principle, the switching effect is achieved by interrupting a light beam, while the reflection principle Reflectivity of the light is used. In the aforementioned Offenlegungsschrift Although the two basic systems are indicated, there are concrete developments not shown in detail in the drawing.

Optoelektronische Schaltelemente nach dem Reflexionsprinzip sind in der Literatur zahlreich beschrieben (z.B. EP-PS 41 834 Diese Schalterart besitzt aber den Nachteil, daß durch umgebungslichtabhängige Fehlinformationen häufig ungewollte Schalthandlungen ausgeführt werden.Optoelectronic switching elements based on the reflection principle are in Numerous descriptions in the literature (e.g. EP-PS 41 834 This type of switch has but the disadvantage that the ambient light-dependent misinformation is often unwanted Switching operations are carried out.

Der ErEindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Schaltertableau der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß man ein funktionssicheres, mit einfachen Mitteln realisierbares Schaltersystem für elektrische Geräte zur Verfügung hat, welches zudem geeignet ist, den optischen Anblick des Gerätes im Bedienungsbereich aufzuwerten.The invention is therefore based on the task of a switch panel of the type mentioned in such a way that you have a functionally reliable, with switch system for electrical devices that can be implemented easily which is also suitable, the optical sight of the device in the operating area upgrade.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmale erzielt. Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.The solution to this problem is characterized by that in the main claim Features achieved. Further features and configurations of the invention result from the following subclaims.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schalteranordnung ist darin zu erblicken, daß man ein übersichtliches und funktionelles Schaltersystem erhält, welches sich für nahezu alle elektrischen bzw. elektronischen Geräte verwenden läßt.The advantage of the switch arrangement according to the invention can be seen in that you get a clear and functional switch system, which can be used for almost all electrical or electronic devices.

Die Handhabunq ist einfach,- für den Benutzer anschaulich und auch die Pflege und Reinigung der Schaltergruppe bereitet keine Schwierigkeiten. Weiterhin kommt man mit wenigen Bauelementen aus.The handling is simple - for the user and also clear the maintenance and cleaning of the switch group does not present any difficulties. Farther you get by with a few components.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ausschnittsweise die Anordnung eines Lichtleitelementes in einer Schalterblende im Schnitt, Fig. 2 in einer weiteren Ausführung die Anordnung eines Lichtleitelementes in einer Schalterblende, Fig. 3 die Anordnung mehrerer Lichtleitelemente einer Schaltergruppe in Matrizenform.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawings shown. 1 shows a section of the arrangement of a light guide element in a switch panel in section, FIG. 2 in a further embodiment the arrangement a light guide element in a switch panel, 3 shows the arrangement several light guide elements of a switch group in the form of a matrix.

In der Figur 1 ist eine Schalterblende 1 eines nicht näher gezeigten Gerätes ausschnittsweise dargestellt. Auf der Vorderseite ist stufenförmig eine Taststrecke 2 für die Schaltauslösung - eingeformt. Hinter der Schalterblende 1 befinden sich die Lichtleitzweige 3 und 4. In dieser Ausführung bilden die Lichtleitzweige 3 und 4 mit den durch die Schalterblende selbst gebildeten Lichtleitzweigen 5 und 6 ein Lichtleitelement. Die Lichtleitzweige 5 und 6 der Schalterblende sind dabei schräg gegeneinander ausgerichtet.In the figure 1, a switch panel 1 is not shown in detail Device shown in detail. On the front is a stepped Sensing section 2 for the switch release - molded. Behind the switch cover 1 The light guide branches 3 and 4 are located. In this version, the light guide branches form 3 and 4 with the light guide branches 5 and formed by the switch panel itself 6 a light guide element. The light guide branches 5 and 6 of the switch panel are included aligned obliquely to each other.

Die Lichtleitzweige 3 und 4 ragen mit ihren Enden in Ausbuchtungen der Schalterblende 1 hinein. An ihren Enden sind die Lichtleitzweige 3 und 4 zueinander gegensinnig abgeschrägt, wodurch die Reflexionsflächen 8 und 9 gebildet werden.The light guide branches 3 and 4 protrude with their ends in bulges the switch cover 1 into it. The light guide branches 3 and 4 are at their ends to one another bevelled in opposite directions, whereby the reflective surfaces 8 and 9 are formed.

Der Lichtstrahl 7 einer Fotodiode 10 od. dgl. tritt in den Lichtleitzweig 3 ein und wird gegen die Reflexionsfläche 8 geworfen und von dieser parallel zur Schalterblende 1 umgeleitet.The light beam 7 of a photodiode 10 or the like enters the light guide branch 3 and is thrown against the reflective surface 8 and from this parallel to Switch panel 1 diverted.

Im Lichtleitzweig 5 wird der Lichtstrahl dann so gebrochen, daß er parallel zur Taststrecke 2 verläuft. Auf der Gegenseite tritt der Lichtstrahl dann wieder über den Lichtleitzweig 6 in den Lichtleitzweig 4 ein, der den Lichtstrahl dann einem Fototransistor 11 od. dgl.zuführt.In the light guide branch 5, the light beam is then refracted so that it runs parallel to the tracing section 2. The light beam then occurs on the opposite side again via the light guide branch 6 into the light guide branch 4, which carries the light beam then a phototransistor 11 or the like.

In der Figur 2 ist in einer weiteren Ausgestaltungsform ein Lichtleitelement in die Öffnung einer Schalterblende 1 eingesetzt. Auch hier sind parallel auf die Schalterblende 1 gerichtete Lichtleitzweige 3 und 4 vorgesehen, die an ihren der Schalterblende zugeordneten Enden Reflexionsflächen 8 und 9 aufweisen.In the figure 2 is a light guide element in a further embodiment inserted into the opening of a switch panel 1. Here, too, are parallel to the Switch panel 1 directed light guide branches 3 and 4 provided, which at their the Switch panel associated ends have reflective surfaces 8 and 9.

Von diesen Reflexionsflächen 8,9 wird der Lichtstrahl so abgelenkt, daß er parallel über die Taststrecke 2 der Anordnung geleitet wird. Die berührbare Taststrecke 2 ist in diesem Beispiel ein einstückig mit den Lichtleitzweigen 3 und 4 verbundener Querverbindungszweig 12. Der Weg des Lichtstrahls 8 nimmt hier im wesentlichen den gleichen Weg wie in der Ausführung nach Fig. 1.The light beam is deflected by these reflective surfaces 8, 9 in such a way that that it is passed in parallel over the probe section 2 of the arrangement. The touchable trajectory In this example, 2 is an integral part of the light guide branches 3 and 4 Cross-connection branch 12. The path of the light beam 8 essentially takes the here same way as in the embodiment according to FIG. 1.

In der Figur 3 sind die in einem Schaltertableau angeordneten Lichtleitelemente 14 in Form einer Matrix zusammengefaßt. Hierbei wirken die Lichtquellen zeilenförmig am Lichteingang 15 der Matrix, während über den spaltenförmig auslesbaren Lichtausgang 13 der Lichtempfänger angeregt wird. Dadurch lassen sich Lichtquellen-Elemente und Empfänger-Elemente einsparen.In FIG. 3, the light guide elements arranged in a switch panel are shown 14 summarized in the form of a matrix. The light sources act in lines at the light input 15 of the matrix, while via the column-shaped readable light output 13 the light receiver is excited. This allows light source elements and Save receiver elements.

Im Rahmen der Erfindung sind noch zahlreiche Varianten und Ausgestaltungen denkbar. So ist es z.B. möglich, für den das Schaltsignal erzeugenden LIchtstrahl unsichtbares Licht z.B. IR-Licht, zu verwenden. Gleichzeitig wird nach Erkennung der Schalthandlung auf sichtbares Licht umgepolt, womit dem Benutzer der Einschaltzustand angezeigt wird. Auch hierdurch lassen sich zahlreiche Schalt- und Bauelemente einsparen.There are still numerous variants and configurations within the scope of the invention conceivable. For example, it is possible to use the light beam that generates the switching signal invisible light, e.g. IR light. At the same time after detection The polarity of the switching operation is reversed to visible light, which means that the user is switched on is shown. This also enables numerous switching and components to be saved.

Auch der Aufbau der Lichtleitelemente kann unterschiedlicher Art sein. In einer weiteren Ausführungsform wäre es möglich, Lichtleitkabel innerhalb der Schalterblende anzuordnen und diese auf die Taststrecke des Schalters hin auszurichten.The structure of the light guide elements can also be of different types. In a further embodiment, it would be possible to use fiber optic cables within the Arrange switch panel and align it to the sensing distance of the switch.

Claims (10)

Patentansprüche Schaltertableau mit mindestens einem optoelektronischen Schaltelement nach dem Lichtschrankenprinzip zur Bedienungssteuerung elektrischer Geräte, dadurch gekennzeichnet, daß in oder hinter einer Schalterblende (1) Lichtleitelemente angeordnet sind, die in Richtung auf die in der Schalterblende (1) gebildete Taststrecke hingerichtete Lichtleitzweige (3,4) aufweisen.Switch panel with at least one optoelectronic Switching element based on the light barrier principle to control electrical operation Devices, characterized in that light guide elements in or behind a switch panel (1) are arranged in the direction of the sensing path formed in the switch panel (1) have executed light guide branches (3, 4). 2. Schaltertableau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in oder hinter einer Schalterblende (1) ein Lichtleitelement angeordnet ist, welches zwei in Richtung auf die Schalterblende (1) gerichtete Lichtleitzweige (3,4) aufweist, wobei an den der Schalterblende (1) zugeordneten Enden der Lichtleitzweige (3,4) Reflexionsflächen (8,9) gebildet sind, durch die der Lichtstrahl (7) in Richtung der Taststrecke (2) der Schalterblende (1) umgelenkt wird.2. Switch panel according to claim 1, characterized in that in or a light guide element is arranged behind a switch panel (1) which has two light guide branches (3, 4) directed in the direction of the switch panel (1), wherein at the ends of the light guide branches (3, 4) assigned to the switch panel (1) Reflection surfaces (8,9) are formed through which the light beam (7) in the direction the traversing section (2) of the switch panel (1) is deflected. 3. Schaltertableau nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitzweige (3,4) parallel zueinander angeordnet sind und daß ihre Reflexionsflächen (8,9) durch gegeneinander verlaufende Abschrägungen gebildet sind.3. Switch panel according to claim 1 and 2, characterized in that that the light guide branches (3, 4) are arranged parallel to one another and that their reflective surfaces (8,9) are formed by mutually opposite bevels. 4. Schaltertableau nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schalterblende (1) eine stufenförmig abgesetzte Tatsstrecke (2) eingeformt ist.4. Switch panel according to claim 1 to 3, characterized in that that in the switch panel (1) a stepped stepped fact section (2) is formed is. 5. Schaltertableau nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schalterblende (1) Lichtleitzweige (5,6) gebildet sind, die gegensinnig schräg verlaufen. 5. Switch panel according to claim 1 to 4, characterized in that that in the switch panel (1) light guide branches (5,6) are formed in opposite directions run obliquely. 6. Schaltertableau nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitzweige (3,4) in auf der Rückseite der Schalterblende (1) gebildeten Ausbuchtungen hinreinragen. 6. switch panel according to claims 1 to 5, characterized in that that the light guide branches (3, 4) are formed on the back of the switch panel (1) Protrude bulges. 7. Schaltertableau nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitelement zwei parallele Leitungszweige (3,4) und einen Querverbindungssteg (11) als Taststrecke (2) aufweist und in eine Öffnung der Schalterblende (1) eingesetzt ist. 7. switch panel according to claim 1 to 3, characterized in that that the light guide element has two parallel line branches (3, 4) and a cross-connecting web (11) as a traverse path (2) and inserted into an opening in the switch panel (1) is. 8. Schaltertableau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schalterblende Lichtleitelemente eingelegt sind, die zur in der Schalterblende angeordneten Taststrecke ausgerichtet sind. 8. switch panel according to claim 1, characterized in that in the switch panel light guide elements are inserted, which are used in the switch panel arranged traversing path are aligned. 9. Schaltertableau nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente (14) in Form einer Matrix angeordnet sind, wobei der Lichtstrahl mindestens einer Lichtquelle zeilenförmig eingegeben und spaltenförmig ausgeeisen mindestens einem Lichtempfänger zugeführt wird. 9. Switch panel according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the light guide elements (14) are arranged in the form of a matrix, the light beam at least one light source entered in lines and ironed out in columns is fed to at least one light receiver. 10. Schaltertableau nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für das Schaltsignal unsichtbares Licht verwendet wird und daß für das Quittungssignal auf sichtbares Licht umgeschaltet wird.10. Switch panel according to one of claims 1 to 9, characterized in that that invisible light is used for the switching signal and that for the acknowledgment signal is switched to visible light.
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