NL9301884A

NL9301884A - Optical switch, and information medium

Info

Publication number: NL9301884A
Application number: NL9301884A
Authority: NL
Original assignee: Nederland Haarlem B V
Priority date: 1993-11-02
Filing date: 1993-11-02
Publication date: 1995-06-01

Abstract

Optical switch to be incorporated in a system comprising an optical waveguide and a lens. For information boards, a multiplicity of light-conducting optical fibres are provided with light from a single source. It is often desirable for different symbols to be displayed on information media of this type. To do this, the light originating from different optical waveguides is interrupted. According to the invention, it is proposed to implement this interruption by introducing a body into the light path at the point of connection of the optical waveguide and the lens. The body may include shift means.

Description

Lichtschakelaar, alsmede informatiedrager.Light switch, as well as information carrier.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een lichtschakelaaraangebracht in een samenstel omvattende tenminste een lichtgeleider eneen daarmee verbonden lens voor het afgeven van een lichtsignaal, waarbijde lens aangebracht is in een behuizing en die behuizing van een opnamevoor de lens voorzien is. Een dergelijke lichtschakelaar is in de standder techniek algemeen bekend. Voor informatiedragers, zoals verkeersbor¬den, wordt een groot aantal lichtgeleiders verbonden met een of meergemeenschappelijke lichtbronnen en wordt in een matrix een groot aantallichtpunten via de lenzen, die met de lichtgeleiders verbonden zijn weer¬gegeven. Door bepaalde lichtpunten aan het zicht te onttrekken kunnenverschillende symbolen gevormd worden.The present invention relates to a light switch arranged in an assembly comprising at least one light guide and a lens connected thereto for emitting a light signal, the lens being arranged in a housing and said housing being provided with a recording for the lens. Such a light switch is generally known in the prior art. For information carriers, such as traffic signs, a large number of light guides are connected to one or more common light sources and a large number of light points are displayed in a matrix via the lenses, which are connected to the light guides. By obscuring certain points of light, different symbols can be formed.

In de stand der techniek wordt bijvoorbeeld voorgesteld een mecha¬nisch omklapmechanisme voor elk van de lenzen te plaatsen. Een dergelijkemechanische oplossing is gecompliceerd omdat daarvoor een ingewikkeldstangenstelsel noodzakelijk is.For example, it is proposed in the prior art to place a mechanical flip-over mechanism for each of the lenses. Such a mechanical solution is complicated because it requires a complicated linkage.

Een ander voorstel omvat het voor de lenzen plaatsen van LCD's.Another proposal involves placing LCDs in front of the lenses.

Deze kunnen weliswaar elektrisch aangestuurd worden, maar de licht-don-kerverhouding bedraagt niet meer dan 30%- Dit betekent hetzij een grootverlies optreedt bij maximale doorgang van het licht, hetzij het nogenigszins "nagloeien" bij het blokkeren van het licht.Although these can be electrically controlled, the light-dark ratio is not more than 30% - this means either a large loss occurs at maximum light transmission, or a somewhat "afterglow" when the light is blocked.

Aan beide voorstellen kleeft het nadeel, dat hierbij de lichtscha¬kelaar voor de lens aangebracht wordt. Omdat dit tamelijk kwetsbare on¬derdelen betreft is het noodzakelijk daarvoor weer een ruit aan te bren¬gen, hetgeen aanleiding geeft tot reflecties en verlies. Er wordt delaatste jaren naar gestreefd, toepassing van dergelijke voorzetruitenzoveel mogelijk achterwege te laten.The disadvantage of both proposals is that the light switch for the lens is fitted here. Since this concerns fairly fragile parts, it is necessary to fit a diamond again, which gives rise to reflections and loss. In recent years, efforts have been made to refrain from using such front windows as much as possible.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding de hierboven beschre¬ven nadelen te vermijden.The aim of the present invention is to avoid the disadvantages described above.

Dit doel wordt bij de hierboven lichtschakelaar verwezenlijkt,doordat de lichtschakelaar een lichaam omvat, dat in de lichtbaan tebrengen is op de plaats van koppeling van lichtgeleider en lens, alsmedebedieningsmiddelen voor dat lichaam.This object is achieved with the above light switch, in that the light switch comprises a body which can be brought into the light path at the point of coupling of the light guide and lens, as co-operating means for that body.

Aan de uitvinding ligt het inzicht ten grondslag dat bij koppelingvan de lichtgeleider aan het huis, waarin de lens aangebracht is, altijdeen zeer kleine vrije ruimte aanwezig is tussen het uiteinde van delichtgeleider en "ingang" van de lens. Deze toch al aanwezige vrije ruim¬te wordt benut voor het in en uit bewegen van een lichaam. Dit is op verhoudingsgewijs eenvoudige en weinig gecompliceerde wijze te verwezen¬lijken zoals uit de onderstaande voorkeursuitvoeringen zal blijken enanderzijds is het niet langer noodzakelijk voor de uittreedopening van delens een beschermplaat aan te brengen, waardoor de hierboven beschrevennadelen vervallen.The invention is based on the insight that when the light guide is coupled to the housing in which the lens is mounted, there is always a very small free space between the end of the light guide and the "entrance" of the lens. This already available free space is used for moving a body in and out. This can be achieved in a comparatively simple and uncomplicated manner, as will become apparent from the preferred embodiments below, and on the other hand it is no longer necessary to provide a protective plate for the outlet opening of the lens, so that the disadvantages described above are eliminated.

Dit lichaam kan op alle in de stand der techniek bekende wijze inde lichtbaan gebracht worden. Een mogelijkheid is draaien, maar volgenseen voorkeursuitvoering van de uitvinding omvat het lichaam een schuif-lichaam. Ook de hierboven beschreven bedieningsmiddelen kunnen alle in destand der techniek bekende middelen zijn, zoals magnetische spoelmidde-len. De voorkeur wordt echter gegeven aan elektrische bediening in combi¬natie met veerwerking. Meer in het bijzonder wordt voorgesteld gebruik temaken van veren, die gespannen worden door draden van geheugenmetaal.This body can be brought into the light path in any manner known in the prior art. One possibility is turning, but according to a preferred embodiment of the invention, the body comprises a sliding body. The operating means described above can also be any means known in the prior art, such as magnetic flushing means. Preference is, however, given to electric operation in combination with spring action. More specifically, it is proposed to use springs which are tensioned by wires of memory metal.

Door deze draden van geheugenmetaal al dan niet te verwarmen door hetdoorleiden van een stroom, kunnen de veren in verschillende positiesgebracht worden. Daarbij kunnen behalve de middelen om het lichaam inverschillende posities te bewegen eveneens grendelmiddelen aanwezig zijnom het lichaam in een bepaalde positie vast te leggen. Dit speelt metname een rol indien veermiddelen gebruikt worden, die zoals hierbovenbeschreven, tijdelijk bediend worden. Dit tijdelijk bedienen kan bijvoor¬beeld verwezenlijkt worden met behulp van een contact dat verbrokenwordt, zodra de gewenste verplaatsing uitgevoerd is.By heating or not heating these memory metal wires by passing a current, the springs can be brought into different positions. In addition to the means for moving the body into different positions, locking means may also be present for fixing the body in a certain position. This plays a particularly important role when spring means are used, which are temporarily operated as described above. This temporary operation can for instance be realized with the aid of a contact that is broken as soon as the desired displacement has been carried out.

De hierboven beschreven constructie kan op bijzonder eenvoudigewijze op een printplaat bevestigd worden, zodat het geheel zich bijzondereenvoudig integreren laat met andere elektronische componenten van deinrichting.The construction described above can be mounted in a particularly simple manner on a printed circuit board, so that the whole can be integrated very easily with other electronic components of the device.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een informatiedragervoorzien van een tenminste gedeeltelijk als matrix uitgevoerd uitlees-vlak. Daarop is een veelheid van lenzen aangebracht, die via lichtgelei-ders in verbinding staan met tenminste een lichtbron. In de lichtbaantussen lichtgeleider en lenzen is steeds een lichtschakelaar zoals hier¬boven beschreven aangebracht, zodat verschillende symbolen met behulp vande informatiedrager weergegeven kunnen worden.The invention also relates to an information carrier provided with a read-out surface formed at least partly as a matrix. A plurality of lenses are arranged thereon, which are connected via light guides to at least one light source. A light switch as described above is always arranged in the light path between the light guide and lenses, so that various symbols can be displayed using the information carrier.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van in de tekeningafgeheelde uitvoeringsvoorbeelden verduidelijkt worden. Daarbij tonen:The invention will be explained in more detail below with reference to illustrative embodiments shown in the drawing. Show:

Fig. 1 de verscheidene onderdelen, die samengevoegd de lichtschake¬laar volgens de uitvinding geven in perspectivisch aanzicht;Fig. 1 is a perspective view of the various parts which, taken together, give the light switch according to the invention;

Fig. 2 gedeeltelijk in dwarsdoorsnede de plaatsing van de licht¬schakelaar in de lichtbaan lichtgeleider-lens;Fig. 2 partially in cross-section the placement of the light switch in the light path light guide lens;

Fig. 3 in perspectivisch aanzicht de lichtschakelaar volgens deuitvinding, waarbij fig. 3a de ruststand toont en fig. 3b de actievestand toont;Fig. 3 is a perspective view of the light switch according to the invention, FIG. 3a showing the rest position and FIG. 3b showing the active position;

Fig. 4 in bovenaanzicht zonder lens de verschillende posities vanhet schuiflichaam, waarbij fig. 4a weer de rusttoestand toont enfig. 4b de werkzame toestand toont; enFig. 4 shows in top plan view without lens the different positions of the sliding body, fig. 4a again showing the rest position and fig. 4b shows the operating state; and

Fig. 5 een detail van de bedieningsmiddelen volgens de eerderefiguren in een eerste uitvoeringsvariant.Fig. 5 shows a detail of the operating means according to the previous figures in a first embodiment.

Voor de opbouw van de lichtschakelaar volgens de uitvinding wordtverwezen naar fig. 1 en 2. Daaruit blijkt, dat een met 1 aangegeven be¬huizing aanwezig is, die aangebracht is op een printplaat 5. In print-plaat 5 is een verder niet afgebeelde opening aangebracht voor het door¬leiden van lichtgeleider 3· Deze lichtgeleider 3 is bij het uiteindeafgekeerd van de niet afgebeelde lichtbron voorzien van een koppeleinde4, dat in een bepaalde zeer nauwkeurige gedefinieerde positie geplaatstmoet worden ten opzichte van de lens. Daarbij is voorgeschreven dat tus¬sen het vrije uiteinde van koppeleinde 4 en ingang van lens 2 een bepaal¬de minimumafstand aanwezig is. Als voorbeeld wordt een waarde van 0,2 mmgenoemd. In deze vrije tussenruimte is een schuif 6 beweegbaar. Daardoorkan doorgang van licht al dan niet volledig geblokkeerd worden. Schuif 6is zoals in het bijzonder uit fig. 1 blijkt, voorzien van een opening 10en een sleuf 9. Huis 1 is voorzien van een sleuf 11 voor het opnemen vande schuif. Bovendien zijn twee boven elkaar liggende sleuven 12 en 13aanwezig voor het opnemen van een bedieningsveer 7. terwijl over 90*gedraaid in de behuizing boven elkaar liggende sleuven 14, 15 aanwezigzijn voor het opnemen van een grendelveer 8. Zowel de bedieningsveer 7als grendelveer 8 zijn voorzien van een uitstekend deel 20 resp. 21 waar¬aan een draad 16 resp. 17 bevestigd is. Door verlengen of verkorten vande afstand tussen het bevestigingspunt van deze draad 16, 17 ten opzichtevan de print 5. waarin het andere uiteinde van een dergelijke draad ge¬stoken is, zal de betreffende veer heen en weer bewegen. In de afgebeeldeuitvoering bestaat de draad 16, 17 uit een geheugenmetaal, welke doorklemmen in de printplaat 5 aangebracht is. Door het doorleiden van eenstroom door een dergelijk geheugenmetaal zal draad 16 resp. 17 verkortenen zal veer 7 uitgaande van de toestand afgebeeld in fig. 2 met het eindedat in opening 10 van de sleuf 6 steekt naar rechts bewegen, omdat hetandere uiteinde onbeweeglijk door een niet nader aangegeven opening in deprintplaat gestoken is.For the construction of the light switch according to the invention, reference is made to Figs. 1 and 2. This shows that a housing indicated with 1 is present, which is arranged on a printed circuit board 5. In printed circuit board 5 there is an opening (not shown). arranged for the passage of light guide 3 · This light guide 3 is provided at the end facing away from the light source (not shown) with a coupling end 4, which must be placed in a certain very precisely defined position relative to the lens. It is thereby prescribed that a certain minimum distance is present between the free end of coupling end 4 and the entrance of lens 2. A value of 0.2 mm is mentioned as an example. A slide 6 is movable in this free space. As a result, passage of light may or may not be completely blocked. Slider 6, as appears in particular from Fig. 1, is provided with an opening 10 and a slot 9. Housing 1 is provided with a slot 11 for receiving the slider. In addition, two superposed slots 12 and 13 are provided for receiving an operating spring 7. while 90 * rotated in the housing, superposed slots 14, 15 are provided for receiving a locking spring 8. Both the operating spring 7 and locking spring 8 are provided of a protruding part 20 resp. 21 to which a wire 16 resp. 17 has been confirmed. By extending or shortening the distance between the attachment point of this wire 16, 17 relative to the board 5. into which the other end of such a wire is inserted, the relevant spring will move back and forth. In the illustrated embodiment, the wire 16, 17 consists of a memory metal, which is clamped in the printed circuit board 5. By passing a current through such a memory metal, wire 16 resp. Shortening, spring 7 will move to the right, starting from the condition shown in Fig. 2, with the end that protrudes into opening 10 of the slot 6, because the other end is inserted into the printed circuit board immovably through an unspecified opening.

Aan de hand van fig. 3 en 4 zullen de verschillende bedrijfstoe-standen van de lichtschakelaar volgens de uitvinding uiteengezet worden.In de toestand afgebeeld in fig. 3a en 4a is de schuif naar links bewogenen steekt in de lichtbaan tussen het vrije uiteinde van de lichtgeleideren lens 2. Daardoor wordt geen licht doorgelaten. Daarbij wordt geenstroom door een van de draden 16, 17 geleid. Bedieningsveer 7 bevindtzich in de naar links bewogen toestand, terwijl grendelveer 8 tegen deschuif rust op het gebied buiten de sleuf 9·The different operating states of the light switch according to the invention will be explained with reference to Figs. 3 and 4. In the situation shown in Figs. 3a and 4a, the slide has moved to the left and protrudes into the light path between the free end of the light guide lens 2. As a result, no light is transmitted. No current is passed through one of the wires 16, 17. Operating spring 7 is in the left-moved position, while locking spring 8 rests against the slider in the area outside the slot 9

Uitgaande van deze positie wordt stroom geleid door draad 16. Daar¬door wordt draad 16 gespannen en beweegt bedieningsveer 7 naar rechts,waarbij schuif 6 wordt meebewogen. Bij het afleggen van een voldoendeafstand wordt de lichtbaan tussen het vrije uiteinde van koppeleinde 4 enlens 2 vrijgegeven, zodat licht verschijnt aan de buitenzijde van debetreffende informatiedrager. Bij het afleggen van een dergelijke vol¬doend lange baan beweegt grendelveer 8 in sleuf 9, zodat na het beëindi¬gen van stroomdoorgang door draad 16 schuif 6 niet naar links terugbewe¬gen kan door de werking van grendelveer 8.Starting from this position, current is passed through wire 16. Wire 16 is hereby tensioned and operating spring 7 moves to the right, whereby slide 6 is also moved. When traveling a sufficient distance, the light path between the free end of coupling end 4 and lens 2 is released, so that light appears on the outside of the relevant information carrier. When such a sufficiently long path has been covered, locking spring 8 moves into slot 9, so that after the current passage through wire 16 has ended slide 6 cannot move back to the left by the action of locking spring 8.

Indien het gewenst is de lichtbaan te onderbreken, wordt draad 17verwarmd waardoor grendelveer 8 naar buiten zal bewegen uit sleuf 9 endoor de veerkracht van bedieningsveer 7. die thans niet meer gespannenwordt door draad 16, zal schuif 6 naar links bewegen naar de in fig. 4aafgeheelde toestand en de lichtbaan geblokkeerd worden.If it is desired to interrupt the light path, wire 17 is heated, whereby locking spring 8 will move out of slot 9 and due to the spring force of operating spring 7, which is now no longer tensioned by wire 16, slide 6 will move to the left as shown in fig. 4. condition and the light path are blocked.

Hierbij zal sturing van de verwarming van de verschillende draden16, 17 door middel van een tijd-sturend mechanisme plaatsvinden. Een der¬gelijke sturing kost verhoudingsgewijs weinig stroom en is voor bijzonderveel lichtschakelaars gelijktijdig uit te voeren. De hierboven beschrevenconstructie is bijzonder eenvoudig en bevat geen mechanische onderdelendie door bewegen kunnen slijten.Hereby the heating of the different wires 16, 17 will be controlled by means of a time-controlling mechanism. Such control requires relatively little power and can be implemented simultaneously for many light switches. The construction described above is very simple and does not contain any mechanical parts that can wear out due to movement.

In fig. 5 is een uitvoering afgebeeld, waarbij de aansturing van deverwarmingsdraden 16, 17 uit geheugenmetalen bepaald door de positie vande bijbehorende veer. Daartoe is een contactplaat 18 aangebracht voorzienvan een contactpunt 19. Deze contactplaat kan enigszins verend uitgevoerdzijn. Bij het bereiken van de gewenste positie van de veer wordt door hetmaken of verbreken van contact met die veer de toevoer van stroom aan hetgeheugenmetaal onderbroken.Fig. 5 shows an embodiment in which the control of the heating wires 16, 17 from memory metals is determined by the position of the associated spring. For this purpose, a contact plate 18 is provided, provided with a contact point 19. This contact plate can be of somewhat resilient design. When the desired position of the spring is reached, the supply of current to the memory metal is interrupted by making or breaking contact with that spring.

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoe¬ring beschreven is, is het duidelijk dat daar aan talrijke wijzigingenaangebracht kunnen worden, zonder buiten bereik van de onderhavige aan¬vrage te geraken. Zo is het mogelijk de schuif op alle andere in de stand der techniek bekende wijzen te bedienen. Daarbij kan aan elektrische ofmagnetische bediening gedacht worden. Al dergelijke wijzigingen liggenbinnen het bereik van de bijgevoegde conclusies.Although the invention has been described above with reference to a preferred embodiment, it is clear that numerous modifications can be made there without going beyond the scope of the present application. It is thus possible to operate the slide in all other ways known in the prior art. This may include electrical or magnetic operation. All such changes are within the scope of the appended claims.

Claims

Light switch arranged in an assembly comprising at least a light guide (3) and a lens (2) connected thereto for emitting a light signal, the lens being arranged in a housing (1) and that housing of a receptacle for the lens is provided, characterized in that the light switch comprises a body (6) which can be brought into the light path at the point of coupling of the light guide and lens, as well as operating means (7,8,16,17) for that body.

A light switch according to claim 1, wherein the body comprises a sliding body.

3. Light switch according to one of the preceding claims, wherein said operating means are electrical operating means and electric operating means.

4. Light switch as claimed in claim 3, wherein said operating means comprise locking means (8,17) for at least in one of the positions fixing translucent / impermeable light of that body.

5. Light switch as claimed in any of the foregoing claims, wherein said operating means comprise spring means for driving said body into a preferred position.

Light switch according to one of claims 3 * 5. wherein said operating means comprise displacing means.

Light switch according to claim 6, wherein said displacing means are memory metal activated means.

8. Light switch according to any one of the preceding claims, wherein means (18,19) are provided which terminate activation of the actuating means as soon as the body has been brought into the desired position.

Light switch according to one of the preceding claims, wherein said housing and operating means are mounted on a printed circuit board (5).

10. Information carrier comprising a plurality of assemblies consisting of light guide and lens connected thereto connected to a single light source and each provided with a light switch according to any one of claims 1-8.