光学操作元件、尤其是键控器或开关
2019-11-26

光学操作元件、尤其是键控器或开关

本发明涉及光学操作元件,尤其是键控器或开关,具有辐射光的光发送器、光学接收器、适于光导的棱镜和保护层,棱镜具有侧面,侧面是有源的传感器面,且棱镜布置在保护层下面,使得棱镜的有源的传感器面基本上平行于保护层的底侧对准。保护层具有传感器区域,该传感器区域是在有源的传感器面上面的保护层的区域,且具有最高99%、最高95%、最高90%、最高80%或最高50%的透射度。棱镜和光发送器布置为,使得由光发送器辐射的光通过棱镜被引导且穿过有源的传感器面和保护层。接收器布置为,使得所辐射的且在物体处反射的光穿过保护层的传感器区域和有源的传感器面,且通过棱镜引导到接收器,且反射的变化由分析电路识别并被解释为切换。

应将概念“有源的传感器面”理解为用于光学分析的面。通过有源的传感器面发射测量光并且在要检测的物体处反射的测量光入射到棱镜中。优选地,棱镜的整个侧面是有源的传感器面。

技术领域

图2示出操作元件100的横截面,该操作元件100具有楔形的信号棱镜8、带有传感器区域2a的保护层2以及散射元件4。保护层2以其传感器区域2a与形成有源的传感器面13的侧面12邻接。散射元件4在该情况下布置为平行的板(长方体)并且与信号棱镜8的界面3邻接。光源I布置在散射元件4的下面。通常,此种方式的散射元件足以均匀地在后面照明按键以及以出射孔10的形式施加在按键上的符号。当非楔形的散射元件4的情况下,优选同样为LED的光源I可以以节省空间的方式安置。

应将概念“有源的传感器面”理解为用于光学分析的面。通过有源的传感器面发射测量光并且在要检测的物体处反射的测量光入射到棱镜中。优选地,棱镜的整个侧面是有源的传感器面。

然而,电容式的测量方法只具有小的作用范围并且主要受限于直接的触摸。如果传感器的作用范围应被提高,则传感器一般有错误地或至少不期望地对湿度、温度变化或电磁干扰辐射做出反应。除此以外,传感器不对周围的传导性的表面一一如金属或金属化部--起作用。

从EPO706648BI已知一种测量方法,在所述测量方法中光电二极管的传输功能被排除。至少两个光源交替地向至少一个接收器发射光。所述光源被调节为,使得所述光源从接收器的视角来看一直以同样亮度发光。由此,光电二极管的接收信号对于两个信号是同样大的。如果两个光源发送反相的矩形形式的光信号,则通过调节测量路段得出为零的接收信号。这具有的结果是,接收器的放大可以被选择为几乎任意高的,因为只有带通滤波的接收信号被估算。如果光源中的一个过强,则这被后续电路识别到并且相应地再调节光源的强度,直到接收器处的两个光源的差信号再次等于零。

根据本发明的光学操作元件一一其尤其可以是开关或键控器一一具有辐射光的光发送器、光学接收器、适用于光导的棱镜以及保护层。所述棱镜具有侧面,所述侧面是有源的传感器面并且布置在保护层下面,使得棱镜的有源的传感器面基本上平行于保护层的底侧对准。布置在有源的传感器面上面并且与棱镜的有源的传感器面相对应的保护层的区域是保护层的传感器区域。保护层的该传感器区域具有最高为99%的透射度。优选地,透射度最高为95%或最高为90%,特别优选地最高为80%或最高为50%。