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Dokumentenidentifikation DE69832681T2 20.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000912031
Titel Lichtleiter zur Durchführung eines Näherungsdetektors
Anmelder Nortel Networks Ltd., St. Laurent, Quebec, CA
Erfinder Van Schyndel, Andre John, Kanata (Ontario) K2L 4B7, CA;
Scott, Jon David Edward, Vancouver (British Columbia) V6E 1P8, CA;
Whitehead, Lorne A, Vancouver (British Columbia) V6K 2R4, CA;
Buschmann, Ulrich, 89275 Elchingen, DE;
Koens, Paul John, Ashton (Ontario) K0A 1B0, CA
Vertreter Patentanwälte Wallach, Koch & Partner, 80339 München
DE-Aktenzeichen 69832681
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.10.1998
EP-Aktenzeichen 983083676
EP-Offenlegungsdatum 28.04.1999
EP date of grant 07.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.07.2006
IPC-Hauptklasse H04M 1/72(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H04M 1/60(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H03K 17/968(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Näherungsdetektoren und insbesondere auf eine Verbesserung bei einem durch reflektiertes Licht aktivierten Näherungsdetektor, der in einem schnurlosen Telefon-Handapparat verwendet werden kann.

Hintergrund der Erfindung

Ein Näherungsdetektor wird in einem schnurlosen Telefon-Handapparat dazu verwendet, festzustellen, ob sich der Handapparat nahe an dem Ohr des Benutzers befindet, um den Handapparat zwischen einer Lautsprecher- und einer Handapparate-Betriebsart umzuschalten. Der Näherungsdetektor stellt sicher, dass das Gerät nicht auf die Lautsprecher-Betriebsart schaltet, während es sich in der Nähe des Ohrs des Benutzers befindet, wodurch das Gehör des Benutzers gegen Schäden geschützt ist, die durch Schall mit hohem Lautstärke hervorgerufen werden könnten.

Der Näherungsdetektor kann jedoch ausfallen, und es ist wünschenswert, dass er bewirkt, dass das Gerät auf eine dauernde Handapparate-Betriebsart zurückfällt, und nicht auf eine Lautsprecher-Betriebsart. Das US-Patent 5 224 151 vom 29. Januar 1993 auf den Namen von Bowen et al. beschreibt einen Näherungsdetektor, der die Reflexion von Infrarot-Licht von dem Ohr des Benutzers verwendet, um die Näherung festzustellen. Ein Infrarot-Licht emittierendes Bauteil sendet Licht in Richtung auf das Ohr des Benutzers, das von dem Ohr des Benutzers reflektiert wird, wobei das reflektierte Licht von einem Infrarot-Empfänger empfangen wird. Bei Fehlen des Empfangs von reflektiertem Licht stellt eine mit dem Infrarot-Empfänger verbundene elektronische Schaltung fest, dass das Gerät sich in der Lautsprecher-Betriebsart befinden sollte, und schaltet es auf die Lautsprecher-Betriebsart um. Wenn der Infrarot-Empfänger reflektiertes Licht erfasst, schließt die elektronische Schaltung daraus, dass sich das Gerät in der Handapparate-Betriebsart befinden sollte, und schaltet es in die Handapparate-Betriebsart. Das Gerät kann so charakterisiert werden, als ob es eine Entfernungsmessfunktion bereitstellt.

Wenn jedoch die Licht emittierende Einrichtung ausfällt und der Handapparat in der Nähe des Ohres des Benutzers verwendet wird, so schließt die elektronische Schaltung daraus, dass es kein reflektiertes Licht gibt, und bewirkt, dass das Gerät in die Lautsprecher-Betriebsart schaltet, was eine Gefahr für das Gehör des Benutzers hervorruft.

Um die Gefahr zu vermeiden, beschreibt das vorstehende Patent die Verwendung einer Sicherheits-Struktur, bei der ein weiterer Infrarot-Sender ein Lichtsignal an den Infrarot-Empfänger sendet. Die Signale von dem Haupt-Infrarotsender und dem Sicherheitssender werden moduliert. Die elektronische Schaltung erkennt die modulierten Signale und bestimmt durch eine logische Verarbeitung der Signale, ob die von der Hauptsender-/Infrarot-Empfänger-Schaltung gebildete Entfernungs-Messfunktion richtig arbeitet.

Wenn jedoch der Hauptsender ausfällt oder wenn irgendeine der zugehörigen Ansteuerschaltungen ausfällt, ist das System nicht ausfallsicher, weil es nicht prüft, ob der Haupt-Infrarotsender arbeitet. Das Ergebnis kann ein Betrieb mit hoher Lautstärke sein, mit der sich daraus ergebenden Schädigung des Ohres des Benutzers.

Weiterhin sind die zusätzlichen elektronischen Schaltungen, die zur Schaffung der Sicherheitsfunktion erforderlich sind, natürlich aufwändig, insbesondere dann, wenn große Mengen der Geräte hergestellt werden sollen, und dies im Hinblick auf den starken Preis- und Funktionalitäts-Wettbewerb.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der Erfindung besteht in der Überwindung der Nachteile des Standes der Technik.

Die vorliegende Erfindung ist eine Einrichtung zur Schaffung einer Entfernungs-Messfunktion, bei der es nicht erforderlich ist, einen getrennten Sicherheits-Lichtsender oder die logischen Schaltungen vorzusehen, die bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion verwendet werden. Sie ergibt die Sicherheit durch einen Ausfall in einer leisen Betriebsart, so dass das Ohr des Benutzers geschützt ist. Die vorliegende Erfindung verwendet einen Teil des von dem Hauptsender ausgesandten Lichts, das zu dem Lichtempfänger ohne Reflexion gelenkt wird, als Probe des Lichts, das ausgesandt wird. Wenn die Probe bei Fehlen des reflektierten Lichts verschwindet, so ist klar zu erkennen, dass der Sender eine Fehlfunktion hat, oder dass das Licht auf andere Weise blockiert ist, und es ist keine andere logische Ableitung erforderlich, um sicherzustellen, dass das Gerät in die Handapparate-Betriebsart geschaltet werden sollte. Somit kann das Betriebsverhalten erheblich sicherer sein, und dies bei beträchtlich verringerten Kosten verglichen mit denen der Konstruktion, die in dem vorstehend genannten Patent beschrieben ist.

Weiterhin ist die Konstruktion in einer Weise gebildet, bei der der Lichtsender und der Detektor in wenig aufwändiger, jedoch zuverlässiger Weise zwischen einer gedruckten Leiterplatte, die in der Handapparate-Struktur enthalten ist, und einer außerhalb hiervon angeordneten Stelle gekoppelt sind, so dass die reflektierende Kopplung über den Benutzer sowie die vorstehend beschriebene direkte Kopplung erzielt werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Näherungsdetektor einen Lichtsender zum Senden von Licht zur Reflexion an einem Objekt und einen Lichtempfänger zum Empfang von von dem Objekt reflektiertem Licht. Ein Licht-Nebenschluss-Pfad liefert einen Teil des ausgesandten Lichtes direkt von dem Lichtsender an den Lichtempfänger als eine Feststellung des Betriebs des Lichtsenders.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Näherungsdetektor-Konstruktion geschaffen, die zwei Lichtführungen umfasst, die optisch voneinander isoliert sind, wobei jede der Lichtführungen eine Endoberfläche an einem Ende hiervon aufweist. Eine Lichtquelle sendet Licht entlang einer der Lichtführungen zu deren Endoberfläche. Ein Lichtempfänger empfängt Licht, das von einer anderen der Lichtführungen übertragen wird. Ein Lichtemitter an der Endoberfläche einer der Lichtführungen emittiert Licht, das von einer der Lichtführungen weitergeleitet wird, und eine Lichtempfangs-Struktur an der Endoberfläche der anderen der Lichtführungen empfängt Licht, das von dem Lichtemitter emittiert und von einer externen Oberfläche reflektiert wird und leitet das empfangene Licht in die andere der Lichtführungen. Der Lichtemitter und die Licht empfangende Struktur sind so geformt, dass sie unreflektiertes Licht direkt von dem Lichtemitter zu der Lichtempfangs-Struktur koppeln.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Näherungsdetektors Folgendes: (a) Abformen eines Paares von Lichtführungen, die ebene Endoberflächen aufweisen, wobei jede Lichtführung zumindest eine Linse aufweist, die einstückig mit einem Ende der Lichtführung ausgebildet ist und von diesem Ende aus vorspringt, (b) Anordnen der Lichtführungen in einer Betriebsstellung, wodurch unreflektiertes Licht von einer ersten der Lichtführungen direkt in eine zweite der Lichtführungen über die Linsen gekoppelt werden kann, (c) Zuführen einer vorgegebenen Lichtmenge an die erste Lichtführung, (d) direktes oder indirektes Messen einer Lichtmenge, die von der anderen Lichtführung direkt ohne Reflexion von einem entfernten Objekt empfangen wird, (e) in dem Fall, dass die gemessene Lichtmenge einen vorgegebenen Wert nicht übersteigt, Hinzufügen von Linsen zu den ebenen Endoberflächen der Lichtführungen, und Wiederholen der Schritte (b), (c) und (d), und (f) in dem Fall, dass die gemessene Lichtmenge den vorgegebenen Wert mit einer vorgegebenen Toleranz erreicht, Verwenden der resultierenden Lichtführungen mit einer ähnlichen Struktur in einem Näherungsdetektor.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Detektion eines Objektes geschaffen, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Lichtsenders zur Aussendung von Licht zur Reflexion an einem Objekt; und Bereitstellen eines Lichtempfängers zum Empfang von von dem Objekt reflektierten Licht, wobei der Empfang des reflektierten Lichtes das Vorhandensein des Objektes in der Nähe des Detektors anzeigt; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Weiterleitung eines Teils des ausgesandten Lichts direkt von dem Lichtsender zu dem Lichtempfänger als Feststellung der Betriebsweise des Näherungsdetektors einschließt.

Kurze Einführung in die Zeichnungen

Ein besseres Verständnis der Erfindung wird durch Betrachtung der ausführlichen nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen gewonnen, in denen:

1 eine Vorderansicht eines Handapparates, wie z.B. eines schnurlosen Handapparates ist, bei dem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann,

2 eine Seitenansicht ist, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung erläutert,

2A eine isometrische Ansicht eines Teils der Oberseite eines Paares von Lichtführungen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist,

3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist,

4 eine Seitenansicht einer Lichtführung ist,

5 eine Draufsicht auf eine spezielle Anordnung der Lichthöcker ist, und

6 eine Seitenansicht von zwei abgewinkelten Lichtführungen ist.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung

1 zeigt einen Handapparat 1, der eine Mikrofonöffnung 3 und eine Höreröffnung oder Öffnungen 5 einschließt. Ein (nicht gezeigter) Hörer, der entweder in eine Handapparate- (Leise-) Betriebsart oder eine Lautsprecher-(Laut-) Betriebsart geschaltet werden kann, ist in dem Handapparat hinter den Öffnungen 5 enthalten. Der Schall von dem Hörer in der Handapparate-Betriebsart geht von den Öffnungen 5 aus. Bei manchen Konstruktionen tritt der Schall von dem Hörer in der Lautsprecher-Betriebsart von den Öffnungen 5 aus, während er bei anderen Konstruktionen von der Rückseite des Handapparates aus ausgeht.

Ein Näherungsdetektor befindet sich auf der Oberfläche des Handapparates 1. Der Näherungsdetektor besteht aus einer Licht (typischerweise mit Infrarot-Wellenlängen) emittierenden Diode 7 und einem lichtempfindlichen Bauteil, wie z.B. einer PIN-Diode 9. Wie dies in dem oben erwähnten Patent beschrieben ist, wird von der Licht emittierenden Diode emittiertes Licht von dem Ohr des Benutzers zurückreflektiert, wobei das reflektierte Licht von der Diode 9 empfangen wird.

Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird gemäß 2 Licht von einem Lichtemitter 11 nicht nur von dem Benutzer reflektiert, sondern Licht 13 von dem gleichen Lichtemitter 11 wird außerdem direkt zu einem Lichtdetektor 15 ohne Reflexion an dem Benutzer gekoppelt. Dies kann durch die Emission von Licht von einem Bauteil, wie z.B. einer Linse, die sich über eine ebene Oberfläche hinaus erstreckt, ohne Unterbrechung zu einer ähnlichen Linse erreicht werden, die sich oberhalb der Ebene erstreckt. Ein Teil des Lichtes 13 wird somit direkt auf die Linse des Lichtdetektors 15 gelenkt.

Das Vorhandensein dieses „Umgehungs"-Lichtes kann für eine Feststellung verwendet werden, dass der Haupt-Lichtemitter betriebsfähig ist. Beispielsweise kann bei Fehlen des reflektierten Lichtes das Nebenschlusslicht ein konstantes Ausgangssignal von einer Detektionsschaltung hervorrufen, die mit dem Detektor verbunden ist. Zusätzliches von dem Benutzer reflektiertes Licht kann das Ausgangssignal erhöhen oder absenken; wenn die Amplitude des Ausgangssignals höher oder niedriger als ein Schwellenwert ist, so wird angenommen, dass ein Benutzer den Handapparat in Benutzungsstellung hält, und dass das Gerät auf die Handapparate-Betriebsart geschaltet werden sollte. Wenn die Amplitude des Ausgangssignals konstant ist und sich aus dem Nebenschlusslicht ergibt, so wird das Gerät so betrachtet, als ob es sich von dem Ohr des Benutzers entfernt befindet, und es kann auf die Lautsprecher-Betriebsart umgeschaltet werden.

Wenn jedoch das Nebenschlusslicht nicht vorhanden ist, so ist der Lichtpfad entweder blockiert oder nicht betriebsfähig. Das Ausgangssignal würde dann entweder niedriger oder höher als ein weiterer Schwellenwert sein, der einen Wert in der entgegengesetzten Spannungsrichtung gegenüber dem konstanten Wert hat, als der erste Schwellenwert, und das Gerät wird als Näherungsdetektor unbetreibbar betrachtet, so dass es in die Handapparate-Betriebsart geschaltet werden sollte, um das Gehör des Benutzers zu schützen.

In 3 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform des Näherungsdetektors gezeigt. Zwei Lichtführungen 19 und 21, die beispielsweise aus einem klaren Kunststoffmaterial geformt sind, sind an ihren Seiten von lichtundurchlässigem Material 23, wie z. B. Gummi, umgeben. Die Lichtführungen können aus relativ schmalen langgestreckten Abschnitten 19a und 21a sowie erweiterten Abschnitten 19b und 21b gebildet sein, wobei die langgestreckten Abschnitte sich in die erweiternden Abschnitte hin erweitern.

Eine Seitenansicht einer der Lichtführungen ist in 4 gezeigt. Typische Abmessungen jeder Lichtführung können ungefähr 2,5 Millimeter im Querschnitt für den langgestreckten Abschnitt und ungefähr 3,3 Millimeter im Querschnitt für den erweiterten Abschnitt sein; der langgestreckte Abschnitt kann ungefähr 4,8 Millimeter lang sein, und die Gesamtlänge der Lichtführung kann ungefähr 8,5 Millimeter betragen, und die Länge des erweiterten Abschnittes kann ungefähr 1,9 Millimeter betragen. Die Querschnitte müssen nicht symmetrisch sein, und sie können irgendeine Form haben, die ausreicht, um das Licht mit einer internen Totalreflexion zu übertragen, wobei sie in den Handapparat oder irgendein anderes Gerät passen müssen, mit dem sie verwendet werden sollen, und sie müssen im Übrigen andere Strukturen berücksichtigen, aus denen die vorliegende Erfindung besteht.

Es wird bevorzugt, dass sich das lichtundurchlässige Material 23 über die bodenseitigen Enden der Lichtführungen 19 und 21 hinaus erstrecken sollte und Tunnels 25 und 27 einschließen sollte, die sich von den bodenseitigen Enden der Lichtführungen zu einer Bodenfläche des lichtundurchlässigen Materials erstrecken. Eine Licht emittierende Diode (LED) 29 und ein lichtempfindliches Bauteil, vorzugsweise in Form einer PIN-Diode 31, sind auf der gleichen Oberfläche einer gedruckten Leiterplatte 33 in Ausrichtung mit und unter Anordnung in den Tunnels 25 und 27 angeordnet. Das lichtundurchlässige Material 23 ist somit auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatten angeordnet, wobei die LED und die PIN-Diode in den Tunnels 25 und 27 benachbart zu den Enden der Lichtführungen 19 und 21 angeordnet sind. Die unten liegenden Enden der Lichtführungen liegen vorzugsweise in der gleichen Ebene. Das lichtundurchlässige Material 23 isoliert die LED und die PIN-Diode voneinander und isoliert die Lichtführungen und die Tunnels voneinander.

Die gedruckte Leiterplatte 33 enthält (nicht gezeigte) Betriebsschaltungen, die so angeschaltet sind, dass sie die LED ansteuern und Signale von der PIN-Diode empfangen, den Handapparat in die Handapparate- oder Lautsprecher-Betriebsart umschalten, usw.

Licht, wie z.B. Infrarot-Strahlung von der LED 29 wird somit in das benachbarte Ende der Lichtführung 19 eingeleitet, wird durch die Totalreflexion entlang der Lichtführung 19 nach oben geführt, tritt aus deren oberer Oberfläche, die durch das lichtundurchlässige Material 23 freigegeben ist, aus, wird von dem Ohr des Benutzers reflektiert, wird in der Lichtführung 21 an deren oberer Oberfläche empfangen, die von dem lichtundurchlässigen Material frei ist, und wird durch die interne Totalreflexion (siehe beispielsweise Lichtstrahl 20) entlang der Lichtführung 21 nach unten gelenkt, um an ihrer unteren Oberfläche auszutreten und von der PIN-Diode 31 empfangen zu werden.

Um eine direkte Lichtkopplung zu erzielen, wird es bevorzugt, dass die oberen Oberflächen der Lichtführungen „Höcker" oder „Erhebungen" 35 aufweisen sollten, die beispielsweise aus dem gleichen Material geformt sind, wie das der Lichtführungen. Die Höcker 35 können einstückig mit den Lichtführungen geformt werden.

Die Höcker 35 bilden kleine Linsen, die Licht von Richtungen senkrecht zu ihren Oberflächen aussenden oder auffangen. Das Licht, das von der Lichtführung 19 nach oben läuft, wird von ihrer ebenen oberen Oberfläche in Richtung auf ein reflektierendes Objekt ausgesandt. Ein Teil dieses Lichtes tritt in das Innere der Höcker 15 ein und wird zur Seite gestreut.

Das von dem Objekt reflektierte Licht wird an der ebenen oberen Oberfläche der Lichtführung 21 empfangen und wird entlang dieser Lichtführung nach unten in Richtung auf die PIN-Diode 31 geleitet. Ein Teil des gestreuten Lichts tritt jedoch in die Höcker 35 auf der Oberfläche der Lichtführung 21 ein und wird ebenfalls dieser Lichtführung nach unten geleitet (wie dies in 2 gezeigt ist). Tatsächlich ist bei Fehlen von reflektiertem Licht das einzige Licht (abgesehen von Störlicht), das entlang der Lichtführung 21 nach unten verläuft, das gestreute Nebenschlusslicht, das von den Höckern 35 an der Oberfläche der Lichtführung 19 gestreut wird.

Um eine maximale Streuung des Lichtes von den Höckern zu erzielen und sie gegenüber Kratzern unempfindlich zu machen, wird es bevorzugt, dass die Höcker mit einer mattierten Außenoberfläche hergestellt werden sollten.

Es ist zu erkennen, dass unterschiedliche Konstruktionen dazu führen, dass unterschiedliche Mengen an Nebenschlusslicht empfangen werden oder erforderlich sind. Beispielsweise kann der Abstand zwischen den Lichthöckern, das Umgebungslicht, das Erfordernis eines Infrarot-Filters, das zwischen den aktiven Elementen 29 und 31 und den benachbarten Lichtführungen verwendet wird, die Größe und der Wirkungsgrad der Lichtführungen, die Anzahl der Höcker, die Größe der Höcker 35 usw. in verschiedenen Konstruktionen unterschiedlich sein. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Nebenschluss-Kopplung durch den Prozess abgestimmt werden, der nachfolgend anhand der 5 beschrieben wird.

Alternativ kann lediglich ein einzelner Höcker verwendet werden, beispielsweise ein prismenförmiger Höcker, der sich von der oberen Oberfläche der Lichtführung aus nach oben erstreckt, wie dies in 2A gezeigt ist. Es wird bevorzugt, dass die ebenen Oberflächen der prismenförmigen Höcker des Paares von Lichtführungen voneinander frei sein sollten. Selbstverständlich kann mehr als ein prismenförmiger Höcker entweder auf einer oder beiden der oberen Oberflächen der Lichtführungen verwendet werden.

Die Winkel der ebenen Seitenoberflächen des Prismas können so ausgebildet sein, dass die relative Reflexion von dem reflektierenden Objekt und die direkte Kopplung optimiert wird. Bei einer erfolgreichen Ausführungsform hatte die eine ebene Oberfläche einen Winkel von 53° Grad gegenüber der Horizontalen, während die andere ebene Seitenoberfläche einen Winkel von 45° Grad gegenüber der Horizontalen hatte. Die gradlinigen Oberkanten der Prismen des Lichtemitters und des Lichtkollektors waren parallel zueinander, um eine maximale gegenseitige Kopplung zu erzielen.

5 zeigt Bögen 37, entlang der mehrere halbkugelförmige Höcker 35 ausgebildet werden können. Bei der ersten Ausführungsform sind die Bögen Teile von Ellipsen, die aufeinander gerichtet sind, mit einer gemeinsamen Achse. Die Höcker liegen auf den oberen ebenen koplanaren Oberflächen der Lichtführungen 19 und 21.

Bei einer speziellen Ausführungsform sind die durch eine von einem Kreis umgebenen Höcker 1 auf den oberen Oberflächen der Lichtführungen 19 und 21 angeformt. Es sind lediglich diejenigen Höcker auf der Lichtführung 21 durch Nummern in Kreisen numeriert, weil die Struktur der Höcker auf der Lichtführung 19 die gleiche ist. Vorzugsweise haben die Höcker jeweils einen Radius von ungefähr 0,2 Millimetern.

Wie dies in 5 gezeigt ist, werden lediglich drei Höcker auf der Lichtführung 19 erzeugt, und drei Höcker werden auf der Lichtführung 21 erzeugt.

Die Lichtführungen werden dann in eine Test-Betriebsumgebung entsprechend der Konstruktion gebracht, und die Kopplung wird gemessen. Wenn das gewünschte Ausmaß der Kopplung nicht vorhanden ist, beispielsweise durch Messen des Signals, das sich aus dem direkten Nebenschlusslicht ergibt, so werden die Lichtführungen entfernt und zusätzliche Höcker, vorzugsweise an den durch die von einem Kreis umgebende Zahl 2 gezeigten Stellen, werden hinzugefügt. Die Lichtführungen werden dann erneut getestet, wie dies weiter oben beschrieben wurde. Falls erforderlich, werden Höcker an den durch die von einem Kreis umgebene Zahl 3 bezeichneten Stellen und dann an den durch die von einem Kreis umgebene Zahl 4 bezeichneten Stellen aufeinanderfolgend hinzugefügt, bis das gewünschte Ausmaß der Kopplung erzielt wird. Höcker können dadurch hinzugefügt werden, dass sie auf die getesteten Lichtführungen aufgeklebt werden, oder es können neu geformte Lichtführungen mit der erforderlichen Anzahl und Anordnung von Höckern erzeugt werden.

Auf diese Weise können die Lichtführungen auf das erforderliche Ausmaß einer direkten Kopplung für eine bestimmte Konstruktion abgestimmt werden.

Die Erfindung ergibt somit eine Struktur, die eine effiziente Übertragung von Licht von aktiven optoelektronischen Bauteilen zur Außenseite des Gerätegehäuses hat, eine einfach modifizierbare Kopplung zwischen dem Lichtsender und dem Empfänger erzielt und eine zuverlässige Abdichtung zwischen den Lichtführungen und den optoelektronischen Bauteilen und zwischen Lichtführungen hat, eine relativ wenig aufwändige Einrichtung zur Schaffung einer Ausfalldetektion ergibt und eine Herstellung von Handapparate-Geräten mit sehr einfach änderbaren Lichtführungen und direkten Lichtkoppel-Strukturen unter Verwendung der gleichen gedruckten Leiterplatte und der Position der aktiven Bauteile ermöglicht.

Als Alternative zur Verwendung von Höckern können die Außenoberflächen der Lichtführung in Richtung aufeinander abgewinkelt werden, wie dies in 6 gezeigt ist. Dies ergibt ebenfalls eine Kopplung von Licht 13, das von der äußeren freiliegenden Oberfläche einer der Lichtführungen zu der anderen gestreut wird. Das Ausmaß der Kopplung kann durch den Winkel der Außenoberflächen 19, 21 in Richtung aufeinander, durch eine Sperre mit steuerbarer Größe, die sich zwischen den Oberflächen befindet, und/oder durch die Formen der Außenoberflächen kontrolliert werden.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung eine Näherungsdetektor-Struktur ergibt, die zwei Lichtführungen, die optisch voneinander isoliert sind, wobei jede der Lichtführungen eine Endoberfläche an einem Ende hiervon aufweist, eine Lichtquelle zur Aussendung von Licht entlang einer der Lichtführungen zu deren Endoberfläche, einen Lichtempfänger zum Empfang von Licht, das von einer anderen der Lichtführungen übertragen wird, einen Lichtsender an der Endoberfläche einer der Lichtführungen zum Emittieren von Licht, das von einer der Lichtführungen übertragen wird, und eine Lichterfassungs-Struktur an der Endoberfläche der anderen der Lichtführungen zum Empfang von Licht, das von dem Lichtemitter emittiert und von einer äußeren Oberfläche reflektiert wird, und zur Weiterleitung des empfangenen Lichts in die andere der Lichtführungen umfasst, wobei der Lichtemitter und die Lichterfassungs-Struktur so geformt sind, dass sie unreflektiertes Licht direkt von dem Lichtemitter an die Lichterfassungs-Struktur koppeln.

Eine Person, die diese Erfindung versteht, kann nun alternative Strukturen oder Ausführungsformen oder Abänderungen von dem Vorstehenden entwickeln. All dies, was in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fällt, soll Teil der vorliegenden Erfindung sein.


Anspruch[de]
  1. Näherungsdetektor zur Verwendung in einem schnurlosen Telefon-Handapparat (1), mit einem Lichtsender (7, 11, 29) zum Senden von Licht zur Reflexion von einem Objekt, und einem Lichtempfänger (9, 15, 31) zum Empfang von von dem Objekt reflektiertem Licht, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungsdetektor weiterhin einen Licht-Nebenschlusspfad umfasst, der zur Lieferung eines Teils des ausgesandten Lichtes (13) direkt von dem Lichtsender (7, 11, 29) an den Lichtempfänger (9, 15, 31) als eine Feststellung der Betriebsweise des Näherungsdetektors ausgebildet ist.
  2. Näherungsdetektor nach Anspruch 1, bei dem der Sender und der Lichtempfänger Linsen (35) umfassen, die von ihren Endoberflächen vorspringen und so angeordnet sind, dass sie eine gegenseitige Lichtkopplung zwischen sich ergeben.
  3. Näherungsdetektor nach Anspruch 2, bei dem die Endoberflächen eine planare Form aufweisen und in einer einzigen Ebene liegen.
  4. Näherungsdetektor nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei dem die Linsen entlang von Bögen (37) angeordnet sind, die eine zusammenfallende Achse aufweisen.
  5. Näherungsdetektor nach Anspruch 2, der weiterhin Lichtführungen aufweist, wobei die Lichtführungen (19, 21) allgemein parallele Längsachsen aufweisen, wobei andere Endoberflächen der Lichtführungen in einer einzigen Ebene angeordnet sind, wobei eine Leuchtdiode (29) benachbart zu der anderen Endoberfläche der einen Lichtführung (19) angeordnet ist und eine lichtempfindliche Diode (31) benachbart zu der anderen Endoberfläche der anderen Lichtführung (21) angeordnet ist, wobei die Dioden auf einer gedruckten Leiterplatte (33) gehaltert sind und die Lichtführungen so gehaltert sind, dass ihre andere Enden benachbart zu den Dioden angeordnet sind.
  6. Näherungsdetektor nach Anspruch 1, bei dem die Endoberflächen des Lichtsenders und Lichtempfängers in Richtung aufeinander geneigt sind, um einen Teil des nicht reflektierten Lichtes direkt von dem Lichtsender zum Lichtempfänger zu koppeln.
  7. Näherungsdetektor nach Anspruch 5, der weiterhin einen Lichtemitter und eine Lichterfassungsstruktur umfasst, wobei der Lichtemitter und die Lichterfassungsstruktur jeweils eine prismenförmige Linse umfassen, die von den Endoberflächen der Lichtführungen vorspringt.
  8. Näherungsdetektor nach Anspruch 7, bei dem die prismenförmigen Linsen jeweils eine ebene Oberfläche einschließen und Oberkanten aufweisen, die zueinander parallel sind.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Näherungsdetektors nach einem der Ansprüche 1–8, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

    (a) Abformen eines Paares von Lichtführungen, die ebene Endoberflächen aufweisen, wobei jede Lichtführung zumindest eine Linse aufweist, die einstückig mit einem Ende der Lichtführung ausgebildet ist und von diesem Ende aus vorspringt,

    (b) Anordnen der Lichtführungen in einer Betriebsstellung, wodurch ein Teil des unreflektierten Lichtes von einer ersten der Lichtführungen direkt zu einer zweiten der Lichtführungen über die Linsen gekoppelt werden kann,

    (c) Zuführen einer vorgegebenen Lichtmenge an die erste Lichtführung,

    (d) direktes oder indirektes Messen einer Lichtmenge, die von der anderen Lichtführung direkt ohne Reflexion von einem externen Objekt empfangen wird,

    (e) in dem Fall, dass die gemessene Lichtmenge einen vorgegebenen Wert nicht übersteigt, Hinzufügen von Linsen zu den ebenen Endoberflächen der Lichtführungen und Wiederholen der Schritte (b), (c) und (d), und

    (f) in dem Fall, dass die gemessene Lichtmenge den vorgegebenen Wert mit einer vorgegebenen Toleranz erreicht, Verwenden der resultierenden Lichtführungen in einem Näherungsdetektor.
  10. Verfahren zur Detektion eines Objektes, mit den folgenden Schritten: Bereitstellen eines Lichtsenders (7, 11, 29) zur Aussendung von Licht zur Reflexion an einem Objekt; und Bereitstellen eines Lichtempfängers (9, 15, 31) zum Empfang von von dem Objekt reflektiertem Licht, wobei der Empfang des reflektierten Lichtes das Vorhandensein des Objektes in der Nähe des Detektors anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Weiterleitung eines Teils des ausgesandten Lichtes (13) direkt von dem Lichtsender zu dem Lichtempfänger als Feststellung der Betriebsweise des Näherungsdetektors einschließt.
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