Бесконтактный оптоэлектронный сенсорный переключатель

 

ОЙКСАИКЕ

ИЗОБРЕТЕИЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЛЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260577 (21) 2494808/18-10

Н 03 К 17/78

Q 02 В 27/00 с присое11иненнем заявки РЙ

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.12.78. Бюллетень Ю 45

{45) Лата опубликования описания 05.12.78 (53) УДК 621.316. .549 (088 ° 8) (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ

СЕНСОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение может применяться в различных областях народного хозяйства в устройствах автоматики, электронновычислительной технике H др.

Известны бесконтактные оптоэлек- о тронные сенсорные переключатели, используемые в радиотехнических установках и приборах (1) .

Известны переключатели, построенные на принципе отражения светового потока от какого-либо предмета (пальца операторами либо прерывания луча пальцем оператора (2) .

Из известных ближайшим к изобретению по технической сущности является бесконтактный оптоэлектронный сенсорный переключатель, содержащий корпус с отверстием в верхней части, выполненный из светонепроницаемого материала, источник света и Фотоприемник, размещенные на противоположных боковых стенках корпуса, и установленную в корпусе призму из оптически прозрачного материала с рабочими поли рованными поверхностями, одна иэ которых расположена в верхней части кор-. пуса и закрывает отверстие, а две другие поверхности протнволежат источнику света и Фотоприемнику соответственно (3j .

Недостаток этого устройства заклю.чается s ненадежности срабатывания нз-за непопадания части лучей от источника света на Фотоприемник.

Целью изобретения является повьааение надежности срабатывания.

Эта цель достигается тем, что рабочая поверхность призмы, закрывающая отверстие, выполнена в виде поверхности вращения дуги логарифмической спирали относительно оси, лежащей в плоскости этой спирали и проходящей через ее полюс, в котором расположен источник света; а часть призмы, примыкающая к фотоприемнику, выполнена в виде Фокона, при этом рабочие поверхности призмы, противолежащие источнику света и фотоприемнику, находятся с ними в оптическом контакте.

На Фиг. 1 и 2 представлена оптическая схема устройства в нормальном и рабочем положениях.

Бесконтактный оптоэлектронный сенсорный переключатель содержит корпус 1 нз светонепроницаемого материала с отверстием в верхней части, призму 2 из оптически прозрачного материала с полированными (забочнми поверхностями

3-6, прн этом поверхность 3 представляет собой часть поверхности вращения

636803

1(НИИПИ Заказ 6968/49 Тираж 1044 Подписное

Филиал ППП Патент, Г.ужгорода ул ° 11роектнаяю 4 логарифмической спирали, относительно .оси, лежащей в плоскости этой спирали и проходящей через ее полюс 0 (началь ная часть спирали показана на фиг. l пунктирной линией,, Источник света 7, противолежащий поверхности призмы 4, и фотоприемник

8, противолежащий поверхности призмы

6, укрепленние на корпусе 1 посредством, например, оптически прозрачноГО клея сОздают Оптический кОнтакт между поверхностями излучателя и фотоприемника, с Одной стороны, и поверхностями 4, 6 призмы, с другой стороны.

Призма 2 опирается своей нижней гранью,на основание корпуса l. Часть призмы1,,ограниченная полированной поверхностью 5, представляет собой фокон, узкая торцовая поверхность 6 котороГО примыкает к фотоприемнику а широкая часть протнволежит лучам, ОтражеЪным от рабочей поверхности 3 при их полйом внутреннем отражении иа грани Хе раздела этой поверхности

С ВОЗДУХОМ.

Переключатель работает следующим образом.

Радиально исходящие лучи от источника света попадают под Одинако-> вымя углами падения Ч к рабочей поверхности 3.

При этом выбранный угол V больше угла полного внутреннего отражения для границы раздела 3 оптически про" эрачной призмы с коэффициентом преломления и< и воздуха n„

Как известно„ этот угол равен

П< си"с 51 А к

Отраженные от поверхности 3 лучи испытывают на поверхности фокона 5 полное внутреннее отражение и собираются в фотоприемник 8, соединенный с ключевой электрической схемой (на Фиг. не показана} переключателя.

При касании пальцем оператора рабочей поверхности 3 для всех лучей одновременно нарушается условие полно го внутреннего отражения, так как коэффициенr преломления из пальца отличен от коэффициента преломления воздуха и< и ближе к коэффициенту преломления п, чем к коэффициенту преломления и, воздуха..

При этом световой поток, попадающий на Фотоприемник 8, уменьшается.

Перепад световой энергии, попадающей . на фотоприемник в нормальном и рабочем состояниях, обеспечивает работу переключателя.

Формула изобретения

Бесконтактный оптоэлектронный

10 сенсорный переключатель, содержащий корпус с отверстием в верхней части, выполненный из светонепроницаемого материала, источник света и фотоприемник, размещенные на противопо16 ложных боковых стенках корпуса и установленную в корпусе призму иэ оптически прозрачного материала с рабочими полированными поверхностями, одна иэ которых расположена в верхней части корпуса и закрывает отверстие, а две другие поверхности противолежат

Фотоприемнику и источнику света соответственно, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания, рабочая поверхность призмы, закрывающая отверсти, выполнена в виде поверхности вращения дуги логарифмической спирали относительно оси, лежащей в плоскости этой спирали и проходящей через ее

"0 полюс, в котором расположен источник света, а часть призмы, примыкающая к Фотоприемнику, выполнена в виде фокона, при этом рабочие поверхности призмы, противолежащие источнику све35,та и фотоприемнику, находятся с ними в оптическом контакте. источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США 9 3526775, 40 кл. 250-221 1970.

2. Патент ФРГ Р 1566695, кл. 21 а1 36/18, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2341915/10. кл. Н 03 К 17/78, 5 02 В 27/00, 01.04.76.