PL169658B1

PL169658B1 - Illuminated push-button

Info

Publication number: PL169658B1
Application number: PL93298671A
Authority: PL
Inventors: Thierry Depardieu; Bernard Piquenot
Original assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1992-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1996-08-30
Also published as: ES2104087T3; FR2690502A1; EP0567357B1; CZ68793A3; DE69310806D1; EP0567357A1; FI931516A0; CZ284560B6; HU9301168D0; PL298671A1; DK0567357T3; FI931516A; HUT65154A; ATE153474T1; FR2690502B1; HU211096B; DE69310806T2

Abstract

The button comprises a tubular button body made from a transparent material, a nut (52) intended to fix the button body to a support plate (46), a pusher (62) made of a non-transparent material mounted so as to slide axially in the button body and provided with an annular collar (66), and a platen (70) carrying a plurality of light emitters (76), the pusher (62), the collar (66) and the nut (52) having reflective surfaces which allow outward transmission of mutually overlapping light beams (80, 81, 86). <IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest przycisk podświetlony strumieniem światła, na przykład typu guzika przyciskanego lub przycisku dotykowego, mający kształt dostosowany do ukierunkowania strumienia świetlnego.The subject of the invention is a button illuminated by a beam of light, for example of the push button or tactile button type, having a shape adapted to the direction of the light beam.

Znane są przyciski podświetlone strumieniem światła zawierające cylindryczny korpus wykonany z przezroczystego tworzywa sztucznego. Ścianka zewnętrzna takiego korpusu posiada na końcu górnym obrzeza o rozszerzającej się średnicy, a na końcu dolnym gwint do wkręcania korpusu w nakrętkę mocującą przycisk na płycie wspornikowej. Korpus przycisku zawiera przezroczyste dno, które ogranicza wgłębienie górne i wgłębienie dolne. We wgłębieniu górnym zamocowany jest przesuwnie guzik przyciskowy, lub przycisk kontaktowy z tworzywa nieprzezroczystego. Guzik ma w środku swojej powierzchni dolnej występ, który przechodzi luźno przez otwór w dnie wgłębienia górnego oraz zdejmowalny, sprężysty pierścień zabezpieczający, który przeszkadza wyjęciu guzika. Miedzy dnem guzika i dnem wgłębienia jest umieszczona płaska sprężyna, która dociska guzik. Guzik uruchamia wyłącznik, który zamocowany jest na płytce podtrzymującej, znajdującej się we wgłębieniu dolnym korpusu. Na płytce podtrzymującej zamocowany jest również obwód elektryczny, zawierający diody elektroluminescencyjne, na przykład osiem diod usytuowanych na obwodzie koła o średnicy w przybliżeniu równej średnicy korpusu (jak to przedstawiono na fig. 1 i 2 rysunku).Known buttons are illuminated by a beam of light, which have a cylindrical body made of transparent plastic. The outer wall of such a body has a rim with an expanding diameter at its upper end, and a thread at its lower end for screwing the body into a nut that fastens the button on the support plate. The button body includes a transparent bottom which delimits an upper recess and a lower recess. A button button or a contact button made of opaque material is slidably mounted in the upper recess. The button has a protrusion in the center of its bottom surface that extends loosely through the opening in the bottom of the top recess, and a removable, resilient locking ring which prevents removal of the button. A flat spring is placed between the bottom of the button and the bottom of the recess, which presses the button down. The button activates the switch, which is mounted on the supporting plate, located in the recess in the lower body. Also mounted on the support plate is an electric circuit containing light emitting diodes, for example eight diodes located on the circumference of a circle with a diameter approximately equal to that of the body (as shown in Figures 1 and 2 of the drawing).

Gdy przyciśnie się guzik, powoduje się zapalenie diod elektroluminescencyjnych. Strumień świetlny wysyłany przez te diody przechodzi poprzecznie przez przezroczysty korpus przycisku i jest ukierunkowany na zewnątrz poprzez wąskie przejście pierścieniowe zawarteWhen the button is pressed, the light emitting diodes light. The luminous flux emitted by these LEDs passes transversely through the transparent body of the button and is directed outwards through a narrow annular passage included

169 658 między płytą wspornikową i guzikiem. Wychodząca wiązka światła zawiera strefę rurową, w której widoczność diody jest bezpośrednia i strefę rozbieżną, w której światło jest rozproszone. Użytkownik patrząc na przycisk na wprost, będzie więc widział na obrzeżu koronkę świetlną o niskiej jaskrawości z ośmioma bryłami o wyższej jaskrawości, które odpowiadają widzialnym częściom diod elektroluminescencyjnych i stwarzają wrażenie wycięć lub ząbków na guziku. Ponadto wychodząca wiązka jest zbyt wąska i może być widziana tylko przez osoby znajdujące się na wprost przycisku.169 658 between the support plate and the button. The outgoing light beam comprises a tubular zone in which the visibility of the diode is direct and a divergent zone in which the light is diffused. A user looking straight ahead at the button will thus see a low-brightness light crown on the periphery with eight higher-brightness bodies which correspond to the visible portions of the light-emitting diodes and give the impression of notches or serrations on the button. Moreover, the outgoing beam is too narrow and can only be seen by people in front of the button.

Celem niniejszego wynalazku jest uniknięcie niedogodności wynikających ze stanu techniki, a więc przycisk podświetlony, wytwarzający wiązkę świetlną o znacznym kącie rozbieżności i o stosunkowo jednorodnej jaskrawości wówczas, gdy patrzy się na przycisk z dowolnego kierunku.The object of the present invention is to avoid the drawbacks of the prior art, that is, a lighted button producing a beam of light with a significant divergence angle and relatively uniform brightness when the button is viewed from any direction.

Celem wynalazku jest również przycisk podświetlony, który polepsza ukierunkowanie strumienia świetlnego w kierunku na zewnątrz i zwiększa rozproszenie światła w stosunku do znanych przycisków podświetlonych.The invention also aims to provide a backlit button which improves the orientation of the light beam towards the outside and increases the light diffusion compared to the known illuminated buttons.

Przycisk według wynalazku charakteryzuje się tym, że guzik jest zamontowany przesuwnie w otworze osiowym pierścieniowego dna korpusu przycisku, i zawiera na swoim górnym końcu, pierścieniowy kołnierz tworzący boczne osadzenie, który zamontowany jest przesuwnie w górnym wgłębieniu. Dolna powierzchnia pierścieniowa kołnierza jest odblaskowa i odpowiednio nachylona, aby odbijać na zewnątrz przycisku pierwszy, pośredni strumień światła. Na wprost kołnierza umieszczone są emitery światła, przesunięte do wewnątrz względem korpusu. Korpus przycisku ma powyżej gwintu część niegwintowaną dochodzącą aż do obrzeża.The button according to the invention is characterized in that the button is slidably mounted in an axial opening of the annular bottom of the button body, and comprises at its upper end an annular flange forming a side seat which is slidably mounted in the upper recess. The lower annular surface of the collar is reflective and is suitably inclined to reflect the first, indirect light beam to the outside of the button. In front of the collar there are light emitters, shifted inwards in relation to the body. Above the threads, the button body has a unthreaded portion extending to the periphery.

Nakrętka zawiera część dolną nagwintowaną do tej samej wysokości co gwintowana część korpusu przycisku, i część górną zaopatrzoną od wewnątrz w odblaskową powierzchnię stożkową zdolną do odbijania na zewnątrz przycisku, drugiego, pośredniego strumienia świetlnego o kierunku średnim zbliżonym do kierunku osi przycisku.The cap comprises a lower part threaded to the same height as the threaded part of the button body, and an upper part provided on the inside with a reflective conical surface capable of reflecting out of the button a second, intermediate luminous flux with a medium direction close to the button axis direction.

Wgłębienie górne korpusu przycisku ma stożkową ściankę dna umożliwiającą bezpośrednie przejście bez zakrzywienia, trzeciego strumienia świetlnego usytuowanego między pierwszym i drugim strumieniem, przy czym trzy strumienie świetlne nakładają się wzajemnie.The upper recess of the button body has a conical bottom wall allowing the direct passage, without curvature, of the third luminous flux situated between the first and second beams, the three luminous fluxes overlapping each other.

Korzystne jest, gdy przycisk posiada powierzchnie odblaskowe utworzone przez tworzącą prostoliniową, o kształcie łuku koła, wklęsłą, wypukłą lub paraboliczną.Preferably, the button has reflective surfaces formed by a rectilinear, circular, concave, convex or parabolic forming structure.

W przycisku według wynalazku otrzymuje się trzy strumienie świetlne, w tym dwa strumienie odbite, a więc pośrednie i jeden strumień bezpośredni, który pokrywa bardzo szeroki sektor przestrzeni i może więc być widzialny z dowolnego punktu przed płytą wsporczą. Ponadto, z faktu, że te strumienie świetlne zachodzą na siebie wzajemnie, natężenie światła w ty m sektorze jest praktycznie jednorodne i nie stwarza zbyt dużych kontrastów. W szczególności, dzięki przesunięciu emiterów światła w kierunku osi względem korpusu przycisku, znacznie zmniejsza się jaskrawość bezpośredniego strumienia świetlnego. Bryły świetlne są więc mniej oślepiające niz te ze stanu techniki. Ponadto strumień bezpośredni nie jest już prostopadły do płaszczyzny płyty wsporczej, ale jest nachylony w stosunku do normalnej do tej płaszczyzny i bardziej rozbieżny. Powoduje to również, że bryły świetlne są mniej oślepiające.In the button according to the invention, three luminous fluxes are obtained, including two reflected fluxes, i.e. indirect fluxes, and one direct flux, which covers a very wide sector of space and can therefore be visible from any point in front of the support plate. Moreover, due to the fact that these luminous fluxes overlap, the light intensity in this sector is practically homogeneous and does not create too high contrasts. In particular, by shifting the light emitters in the direction of the axis relative to the button body, the brightness of the direct light beam is significantly reduced. The luminous bodies are therefore less dazzling than those of the prior art. Moreover, the direct flow is no longer perpendicular to the plane of the support plate, but is inclined with respect to the normal to that plane and more divergent. It also makes the luminous blocks less dazzling.

Przycisk według wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 3 przedstawia przycisk w widoku perspektywicznym, z częściowym wykrojem, a fig. 4 - przycisk w przekroju osiowym. Figura 1 i fig. 2 rysunku przedstawiają przycisk znany ze stanu techniki, przy czym fig. 1 przedstawia znany przycisk w przekroju osiowym, a fig. 2 przedstawia znany przycisk w widoku z góry.The button according to the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 3 shows the button in a perspective view with a partial cutout, and Fig. 4 shows the button in an axial section. Figure 1 and Figure 2 of the drawings show a prior art button, wherein Figure 1 shows a known button in axial section and Figure 2 shows a known button in top view.

Przycisk podświetlony 10 znany ze stanu techniki zawiera cylindryczny korpus 12 o niewielkiej wysokości, wykonany z tworzywa przezroczystego. Korpus 12 jest gwintowany zewnętrznie i jest zaopatrzony na swoim końcu górnym, na fig. 1, w obrzeże 14 wystające na zewnątrz. Korpus przycisku jest zamocowany w otworze płyty wspornikowej 16 za pomocą nakrętki 20 i jest na niej oparty przez swoje obrzeże 14.The illuminated button 10 known from the prior art comprises a cylindrical body 12 of a low height, made of a transparent material. The body 12 is externally threaded and is provided at its upper end, in Figure 1, with an outwardly projecting rim 14. The button body is fixed in the opening of the support plate 16 by a nut 20 and is supported thereon by its rim 14.

Korpus przycisku jest zaopatrzony w dno 21, które ogranicza wgłębienie górne 22 i wgłębienie dolne 23. We wgłębieniu górnym 22 jest zamontowany przesuwnie guzik przyciskowy 24 (lub przycisk kontaktowy) z tworzywa nieprzezroczystego.The button body is provided with a bottom 21 which delimits an upper recess 22 and a lower recess 23. A push button 24 (or a contact button) made of an opaque material is slidably mounted in the upper recess 22.

169 658169 658

Guzik 24 ma w środku swojej powierzchni dolnej występ 26, który przechodzi luzem przez otwór w dnie wgłębienia 22, przy czym zdejmowalny, sprężysty pierścień zabezpieczający 28 przeszkadza wyjęciu guzika 24. Między dnem guzika i dnem 21 wgłębienia jest umieszczona płaska sprężyna 29, która normalnie dociska guzik w położenie wysunięcia, przedstawione na fig. 1. Guzik 24 uruchamia wyłącznik 30 zmontowany na płytce 32, która podtrzymuje również obwód elektryczny zawierający diody elektroluminescencyjne 34 (lub w skrócie DEL), na przykład osiem diod usytuowanych na obwodzie koła o średnicy w przybliżeniu równej średnicy korpusu 12.Button 24 has a projection 26 in the center of its bottom surface which extends loosely through an opening in the bottom of the recess 22, a removable resilient locking ring 28 preventing removal of the button 24. Between the bottom of the button and the bottom 21 of the recess is a flat spring 29 which normally presses against button to the pop-out position shown in Fig. 1. The button 24 actuates a switch 30 assembled on the board 32, which also supports an electrical circuit containing light emitting diodes 34 (or DEL for short), for example eight diodes located on the circumference of a circle with a diameter approximately equal to body diameter 12.

Zatem wówczas, gdy przyciśnie się guzik, powoduje się zapalenie diod elektroluminescencyjnych. Strumień świetlny wysyłany przez te diody przechodzi poprzecznie przez przezroczysty korpus przycisku i jest ukierunkowany na zewnątrz poprzez wąskie przejście pierścieniowe zawarte miedzy płytą wsporczą 16 i guzikiem 24. Strumień wychodzi z przycisku w postaci rozbieżnej wiązki 36 o symetrii obrotowej wokół osi przycisku i o kącie rozbieżności a. Na fig. 1 kąt został przedstawiony tylko w przybliżeniu. Wychodząca wiązka 36 zawiera w rzeczywistości strefę rurową, w której widoczność diody jest bezpośrednia, i strefę rozbieżną, w której światłojest rozproszone. Użytkownik patrząc na przycisk wprost, będzie więc widział na obrzezu 14, koronkę świetlną o niskiej jaskrawości z ośmioma bryłami o wyższej jaskrawości, które odpowiadają widzialnym częściom diod elektroluminescencyjnych 34 i stwarzają, że obserwator widzi wycięcia 37.Thus, when the button is pressed, the light emitting diodes are lit. The luminous flux emitted by these diodes passes transversely through the transparent body of the button and is directed outward through the narrow annular passage between the support plate 16 and the button 24. The beam exits the button in the form of a divergent beam 36 with rotational symmetry around the button axis and with a divergence angle α. In Fig. 1, the angle is only shown approximately. The outgoing beam 36 has in fact a tubular zone in which the diode has direct visibility and a divergent zone in which the light is diffused. The user looking directly at the button will thus see on the periphery 14, a low-brightness light crown with eight higher-brightness bodies that correspond to the visible portions of the light-emitting diodes 34 and make the observer see the cutouts 37.

Przycisk podświetlony 40 według wynalazku przedstawiony na fig. 3 i 4 zawiera korpus 42 z przezroczystego tworzywa, mający kształt rurowy. Korpus przycisku jest zaopatrzony na swoim końcu górnym, w obrzeże 44 tworzące osadzenie na zewnątrz, dzięki któremu korpus przycisku może opierać się o brzeg otworu wykonanego w płycie wspornikowej 46. Ścianka zewnętrzna korpusu przycisku jest gładka na części 48 swojej wysokości, przylegającej do kołnierza, i zawiera gwint 50 na pozostałej wysokości, w celu nakręcenia nakrętki mocującej 52, która zostanie opisana poniżej.The illuminated button 40 according to the invention shown in Figs. 3 and 4 comprises a body 42 of transparent material having a tubular shape. The push button body is provided at its upper end with a rim 44 forming an outward seating whereby the push button body can bear against the edge of an opening made in the support plate 46. The outer wall of the push button body is smooth over a portion 48 of its height adjacent to the flange, and includes a thread 50 at the remaining height for threading a mounting nut 52 to be described below.

Korpus przycisku zawiera w środkowej strefie swojej wysokości, pierścieniowe dno 54 wytworzone razem z korpusem przycisku, a więc również z tworzywa przezroczystego. To dno ogranicza we wnętrzu korpusu przycisku, wgłębienie górne 56 i wgłębienie dolne 58. Dno górnego wgłębienia ma na swoim obwodzie stożkową ściankę 60, której znaczenie wyniknie z dalszej części opisu.The button body comprises, in a central region of its height, an annular bottom 54 formed together with the button body and thus also of a transparent material. This bottom delimits, in the interior of the button body, an upper recess 56 and a lower recess 58. The bottom of the upper recess has a conical wall 60 on its periphery, the meaning of which will become apparent from the following description.

Przycisk podświetlony zawiera ponadto guzik 62 z tworzywa nieprzezroczystego, który zawiera walcowy rdzeń 64 osadzony z luzem w otworze utworzonym w środku dna 54, i pierścieniowy kołnierz 66 wytwarzany razem z rdzeniem 64. Kołnierz 66 jest umieszczony w górnym wgłębieniu 56 o tej samej średnicy.The illuminated button further comprises a button 62 of opaque material which includes a cylindrical core 64 seated with play in a hole formed in the center of the bottom 54, and an annular collar 66 manufactured with the core 64. The collar 66 is housed in an upper recess 56 of the same diameter.

Guzik jest doprowadzany w swoje położenie wyjściowe przedstawione na fig. 3 i 4, sprężyną 68 umieszczoną w dolnym wgłębieniu 58, która opiera się o dno guzika i o płytkę 70 przymocowaną do podstawy korpusu przycisku. Położenie wyjściowe przycisku jest ustalone przez oparcie go pierścieniem oporowym 72, przymocowanym do rdzenia 64, o dno 54 korpusu przycisku.The button is brought to its starting position shown in Figures 3 and 4 by a spring 68 disposed in the lower recess 58, which abuts the bottom of the button and a plate 70 attached to the base of the button body. The home position of the button is fixed by abutting it with a stop ring 72 attached to the core 64 against the bottom 54 of the button body.

W środku płytki 70 jest przymocowany wyłącznik 74 i kilka emiterów światła takich jak osiem diod elektroluminescencyjnych (DEL) 76 rozmieszczonych na kole wokół wyłącznika.Attached to the center of the board 70 is a switch 74 and several light emitters such as eight light emitting diodes (DEL) 76 arranged on a circle around the switch.

Przycisk według wynalazku odznacza się korzystniejszym ukierunkowaniem strumienia świetlnego emitowanego przez diody elektroluminescencyjne, na zewnątrz dzięki następującym cechom, odróżniającym go od przycisku znanego ze stanu techniki.The button according to the invention is distinguished by a more advantageous orientation of the luminous flux emitted by the light-emitting diodes towards the outside thanks to the following features distinguishing it from the button known from the prior art.

Wgłębienie dolne 58, w którym są umieszczone diody elektroluminescencyjne 76 ma większą pojemność niż w przypadku przycisku z fig. 1, co zapewnia więcej światła.The lower recess 58, which houses the LEDs 76, has a greater capacity than the button in Fig. 1, which provides more light.

Diody elektroluminescencyjne 76 są usytuowane wewnątrz korpusu 42, z czego wynika emisja bezpośredniego strumienia świetlnego 80 nachylonego względem osi przycisku.The light emitting diodes 76 are located inside the body 42, which results in the emission of a direct light beam 80 inclined with respect to the axis of the button.

Przezroczysty korpus przycisku ma na poziomie ścianki stożkowej 60 większy przekrój przejścia, przez które może przechodzić pośredni strumień świetlny 81 o większym kącie rozbieżności. Ponadto, dzięki poszerzeniu przekroju tego przejścia, kąt rozbieżności strumienia bezpośredniego jest większy niż w przypadku z fig. 1.The transparent button body has at the level of the conical wall 60 a greater passage cross-section through which an intermediate light beam 81 with a greater divergence angle can pass. Moreover, due to the widening of the cross-section of this passage, the angle of divergence of the direct jet is greater than that of Fig. 1.

169 658169 658

Powierzchnia dolna 82 kołnierza 66 jest wykonana jako odblaskowa za pomocą specjalnej obróbki, a to umożliwia odbijanie w kierunku za zewnątrz trzeciego, pośredniego strumienia świetlnego 86 o stosunkowo znacznym kącie rozbieżności, który obejmuje płytę wspornikową.The lower surface 82 of the collar 66 is made reflective by a special treatment, and this allows the reflection of a third, intermediate luminous flux 86 outwardly with a relatively large divergence angle, which includes the support plate.

Nakrętka 52 ma na części swojej wysokości gwint wewnętrzny do wkręcania jej na korpus przycisku, a na pozostałej części wysokości ma ściankę stożkową 88 rozszerzającą się kia górze, która jest obrobiona tak, że odbija światło. Część światła emitowanego przez diody elektroluminescencyjne odbija się kolejno o ściankę 88, następnie o ściankę 82 i wychodzi z przycisku w postaci pośredniego strumienia świetlnego, który wzmacnia strumień 86.The nut 52 has a part of its height with an internal thread for screwing it onto the button body, and the rest of its height has a tapered wall 88 flared from the top which is machined to reflect light. A portion of the light emitted by the light emitting diodes is reflected successively against wall 88, then against wall 82, and exits the button in the form of an intermediate light beam that amplifies the beam 86.

Powierzchnie odbijające 82 i 88 mają symetrię obrotową względem osi przycisku i mają tworzącą, która może być prostoliniowa, o kształcie łuku koła, wklęsła, wypukła lub paraboliczna.The reflecting surfaces 82 and 88 have rotational symmetry with respect to the button axis and have a generatrix which may be straight, circular, concave, convex or parabolic.

Dotychczasowy opis został wykonany dla przypadku zastosowania guzika przyciskowego, ale może być on również przyjęty bez większych zmian w przypadku dotykowego przycisku podświetlonego.The previous description has been made for the case of using a push button, but it can also be adopted without major changes in the case of a tactile illuminated button.

169 658169 658

FIG.4FIG. 4

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 2,00 złPublishing Department of the Polish Patent Office. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. A push button illuminated by a beam of light, comprising an approximately cylindrical body made of transparent plastic, the outer wall of which has at its upper end an edge with an widening diameter, and at its lower end a thread for screwing into the nut fastening the button on the support plate, the body comprises a transparent annular bottom delimiting the upper recess of the body, in which a button made of opaque material is slidably and axially mounted, and a lower recess of the body, in which a plate supporting the switch is mounted, located in the axis of the button and light emitters arranged concentrically around the switch, characterized by that the button (62) is slidably mounted in the axial bore of the annular bottom (54) and comprises at its upper end an annular collar (66) forming a side seat which is slidably mounted in the upper recess (56), the lower annular surface ( 82) of the collar (66) is reflective and suitably inclined to reflect outside the button the first, intermediate light beam (86), and opposite the collar (66) are light emitters (76) offset inwards with respect to the body (42), the body (42) having above the thread, an unthreaded portion (48) extends to the rim, and the nut (52) includes a bottom portion threaded to the same height as the threaded portion of the button body and an upper portion provided on the inside with a reflective conical surface (88) capable of reflection outside the button of the second, intermediate light beam (81), while the upper recess (56) of the button body has a conical bottom wall (60) allowing the direct passage without curvature of the third light beam (80) between the first beam (86) and the second a beam (81), the three light beams (80, 81, 86) overlapping each other.

2. Button according to claim 5. The apparatus of claim 1, wherein the reflective surfaces (82, 88) are formed by a rectilinear, circular, concave, convex or parabolic generatrix.