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Title:
MULTIFUNCTION OPTICAL SWITCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1989/011760
Kind Code:
A1
Abstract:
The multifunction optical switch, usable particularly in the car industry, comprises a single optical fiber (1) which receives a light beam from a polychrome light emitting source (2) or from a plurality of monochrome light emitting sources, and transmits the light beam to a sensor (4). The switch is also comprised of a code generator (5) adapted to select as desired the reemission or the interruption of one or a plurality of chromatic bands of the light beam by absorbing or reflecting the others, said code generator being interleaved between the light emitting means (2) and the sensor (4).

Inventors:
PASTOR VINADER MIGUEL (FR)
Application Number:
PCT/FR1989/000250
Publication Date:
November 30, 1989
Filing Date:
May 25, 1989
Export Citation:
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Assignee:
JAEGER (FR)
International Classes:
G02B6/35; H04B10/2587; G02B6/34; (IPC1-7): H04B9/00
Domestic Patent References:
WO1988008232A11988-10-20
Foreign References:
US4436365A1984-03-13
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Claims:
REVENDICATIONS
1. !•" Commutateur optique mul ifonction, applicable à la commande de différentes fonctions d'un ou plusieurs organes, par l'émission de signaux élec¬ triques codifiés déterminés, et utilisable plus parti culièrement dans l'industrie de l'automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend : des moyens (.
2. ; 3) émetteurs de lumière polychrorne, un générateur de code (5) adapté pour sélectionner à volonté une ou plusieurs bandes chroma¬ tiques d'un faisceau lumineux polychrome qu'il reçoit, par réémission ou arrêt de cette ou ces bandes chroma¬ tiques et absorption ou reflection des autres bandes chromatiques du faisceau, un dispositif détecteur (4) comprenant au moins un pho odétecteur, adapté pour générer un signal électrique représentatif des bandes chromatiques d'un faisceau lumineux qu'il reçoit, et une fibre optique (1) conçue pour guider le faisceau lumineux émis par les moyens émetteurs de lumière vers le générateur de code, et de là vers le dispositif détecteur.
3. 2 Commutateur optique multifonction selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens émetteurs de lumière polychrome (2) sont formés d'une source de lumière polychrome.
4. 3 Commutateur optique multifonction selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que les moyens émetteurs de lumière polychrome sont formés de plusieurs sources émettrices de lumière monochrome (3).
5. Commutateur optique multifonction selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le dispositif détecteur (4) comprend une pluralité de photodétecteurs adaptés pour traduire l'information d'état du générateur de code (5) en un ou plusieurs signaux électriques codifiés. 5.
6. Commutateur optique multifonction selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un coupleur directionnel (6) adapté pour relier les moyens émetteurs de lumière polychrome (2) et le dispositif détecteur (4) à la fibre optique (1) qui arrive au dispositif générateur de code.
7. Commutateur optique multifonction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que ledit dispositif générateur de code (5) comprend un dispositif de commande et un système optique (9) commandé par ledit dispositif de commande et capable de réfléchir une seule bande monochrome, ou une combi¬ naison de bandes monochromes, vers ladite fibre optique par laquelle le faisceau lumineux arrive audit disposi tif de code, en absorbant les autres bandes monochromes.
8. Commutateur optique multifonction selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif (8) démultiplexeur de la longueur d'onde du faisceau lumineux, optique ou élec tronique, placé immédiatement avant le dispositif détecteur (4).
9. Commutateur optique multifonction selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que ledit dispositif générateur de code (5) est consti tué d'un organe filtre passebande (12), interposé dans la trajectoire du faisceau lumineux transmis par la fibre optique (1).
Description:
"COMMUTATEUR OPTIQUE MULTIFONCTION"

La présente invention concerne un commuta¬ teur optique multifonc ion, applicable à la commande de différentes fonctions d'un ou plusieurs organes, par l'émission de signaux électriques codifiés, et utilisable en particulier dans l'industrie automobile.

Jusqu'à maintenant, dans de nombreuses applications de commutateurs, en particulier dans l'in¬ dustrie automobile pour la commande et le contrôle de feux de position et de croisement et d'indicateurs de direction, d'avertisseurs, d' essuie-glace , de feux stop, etc... , on emploie des dispositifs interru teurs du passage du courant électrique, qui agissent par ouver¬ ture d'un circuit électrique classique, lesquels pré¬ sentent en général de multiples défaillances mécaniques et électriques qui viennent s'ajouter à un grand nombre d'inconvénients, parmi lesquels on peut citer les suivants :

- il est nécessaire de disposer d'une grande longueur de conducteurs électriques, ce qui accroît le coût du montage et des matières premières,

- cette grande longueur de câbles conducteurs fait qu'il est indispensable de les rubanner, ce qui re¬ présente une opération très complexe et coûteuse,

- d'autre part, ladite grande longueur de câbles conducteurs rend très difficile la détection des incidents éventuels et, par conséquent, entraîne un coût élevé pour leur réparation.

Le commutateur optique multifonction qui fait l'objet de la présente invention vient combler le vide existant sur le marché en offrant un commutateur fiable et économique qui non seulement élimine tous les inconvénients précités, mais présente entre autres, les avantages suivants :

- il est extrêmement compact, - il n'a pas besoin d'un passage de courant électrique,

- il est insensible aux parasites électro¬ magnétiques ,

- il réalise la transmission de la lumière au moyen d'une seule fibre optique, ce qui entraîne une grande simplicité de câblage,

- il est très bon marché,

- il offre une fiabilité beaucoup plus grande . Le commutateur optique multifonction qui fait l'objet de la présente invention se caractérise essentiellement par le fait qu'il comprend :

- des moyens émetteurs de lumière poly¬ chrome, ~ un générateur de code adapté pour sélec ¬ tionner à volonté une ou plusieurs bandes chromatiques d'un faisceau lumineux polychrome qu'il reçoit, par réémission ou arrêt de cette ou ces bandes chromatiques

et absorption ou reflection des autres bandes chromatiques du faisceau,

- un dispositif détecteur comprenant au moins un photodétecteur, adapté pour générer un signal électri- que représentatif des bandes chromatiques d'un faisceau lumineux qu'il reçoit, et

- une fibre optique conçue pour guider le faisceau lumineux émis par les moyens émetteurs de lumière vers le générateur de code, et de là vers le dispositif détec teur .

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens émetteurs de lumière poly¬ chrome sont formés d'une source de lumière polychrome.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens émetteurs de lumière poly¬ chrome sont formés de plusieurs sources émettrices de lumière monochrome.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif détecteur comprend une pluralité de photodétecteurs adaptés pour traduire l'information d'état du générateur de code en un ou plusieurs signaux électriques codifiés.

Selon une autre caractéris ique avantageuse de l'invention, le commutateur comprend un coupleur directionnel adapté pour relier les moyens émetteurs de lumière polychrome et le dispositif détecteur à la fibre optique qui arrive au dispositif générateur de code.

Selon une autre caractéristique de l'inven¬ tion, ledit dispositif générateur de code comprend un dispositif de commande et un système optique commandé par ledit dispositif de commande et capable de réflé¬ chir une seule bande monochrome, ou une combinaison de bandes monochromes, vers ladite fibre optique par

laquelle arrive le faisceau lumineux jusqu' audit dispo¬ sitif générateur de code, en absorbant les autres bandes monochromes .

Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le commutateur dont il s'agit comprendra un dispositif démultiplexeur de la longueur d'onde du faisceau lumineux, optique ou électronique, placé immé¬ diatement avant le dispositif détecteur.

Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, ledit dispositif générateur de code est constitué d'un organe filtre passe-bande, interposé dans la trajec¬ toire du faisceau lumineux transmis par la fibre optique.

Les dessins ci-joints illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes de réalisation du commutateur optique faisant l'objet de l'invention.

. la Figure 1 est un schéma d'une première forme de réalisation de l'invention ;

. la Figure 2 est une vue schématique du fonctionnement du générateur de code de ladite première réalisation ;

. les Figures 3 et 4 illustrent chacune le schéma de deux autres formes de réalisation du commuta¬ teur de l'invention ; et

. la Figure 5 est une vue schématique du fonctionnement du générateur de code de la réalisation de la Figure 3.

Si l'on se reporte d'abord à la forme de réalisation illustrée sur les Figures 1 et 2, on peut voir que le commutateur comprend une unique fibre optique 1 qui reçoit un faisceau lumineux d'une source émettrice 2 de lumière polychrome et le conduit jusqu'à un dispositif détecteur 4 adapté pour traduire l'infor¬ mation d'état d'un dispositif générateur de code 5 en un ou plusieurs signaux électriques codifiés.

Ledit dispositif générateur de code est adapté pour sélectionner à volonté la réémission ou l'arrêt d'une ou plusieurs bandes chromatiques du faisceau lumineux, en absorbant ou réfléchissant les autres. Ledit dispositif générateur de code 5 est un centre de sélection d'état constitué d'un élément dans lequel on sélectionne manuellement l'un quelconque des états accessibles au commutateur, comportant une com¬ mande et un dispositif optique intérieur. Toutes les entrées et sorties de ce centre de sélection d'état sont réalisées par l'intermédiaire d'une unique fibre optique 1 , et n'exigent aucune alimentation électrique.

L'ensemble comprend un centre de traitement et d'information, constitué de la source 2 de lumière polychrome et d'un démul iplexeur 8 de longueur d'onde, reliés par un coupleur directionnel 6 à la fibre optique 1 qui relie ce centre de traitement au centre de sélec¬ tion d'état constitué du générateur 5. Aux sorties du démultiplexeur 8 sont associés des photodétecteurs qui constituent ledit dispositif détecteur 4, lesquels tra¬ duisent l'information d'état du centre de sélection ou dispositif générateur 5 en un code électrique.

Ledit dispositif générateur de code 5, qui est actionné par un dispositif de commande 7, consiste en un dispositif mécanique qui agit sur un système optique 9 capable de réfléchir une seule couleur ou une combinaison de couleurs vers l'intérieur de la fibre optique 1, laquelle est utilisée à son tour pour faire parvenir au générateur de code 5 un spectre complet de couleurs. Le dispositif optique 5 peut être constitué d'un ensemble de miroirs dichroîques, d'un réseau de diffraction holographique ou de moyens interféromé ri ¬ ques basés sur les franges de Fizeau, etc...

La Figure 2 illustre le fonctionnement de la forme de réalisation représentée sur la Figure 1, et l'on peut y observer que la bande de lumière polychrome 10 qui arrive par l'intermédiaire de la fibre optique 1 au système optique 9 est réfléchie par ce dernier par l'intermédiaire de ladite fibre optique 1 sur une bande monochrome 11.

Si l'on passe maintenant à la deuxième forme de réalisation illustrée sur la Figure 3, on peut voir que dans ce cas, le générateur de code 5 est un dispo¬ sitif qui interpose un filtre passe-bande 12 (Figure 5) sur le trajet de la lumière transmise par la fibre optique 1. Dans cette forme de réalisation, le détecteur 4 peut être aussi bien du type synchronisé avec diffé- rents émetteurs que du type comportant un démultiplexeur optique de longueur d'onde.

La Figure 4 illustre une troisième forme de réalisation du commutateur faisant l'objet de l'invention et on peut y voir une pluralité de sources émettrices 3 de lumière monochrome connectées à un séquenceur 13 et émettant chacune sur une longueur d'onde différente séquentiellement et synchronisées avec le détecteur 4, de telle sorte que, électroniquement, on sait laquelle des sources émettrices 3 est en train d'émettre au moment où le détecteur 4 reçoit un signal. Dans ce cas, le générateur de code 5 est constitué d'un miroir qui réfléchit une longueur d'onde ou une combinaison donnée de longueurs d'onde, en absorbant les autres.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toute variante conforme à son exprit,