DE8419690U1 - Switching device with visual display - Google Patents

Switching device with visual display

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DE8419690U1 DE19848419690 DE8419690U DE8419690U1 DE 8419690 U1 DE8419690 U1 DE 8419690U1 DE 19848419690 DE19848419690 DE 19848419690 DE 8419690 U DE8419690 U DE 8419690U DE 8419690 U1 DE8419690 U1 DE 8419690U1
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    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
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    • H01H9/181Distinguishing marks on switches, e.g. for indicating switch location in the dark; Adaptation of switches to receive distinguishing marks using a programmable display, e.g. LED or LCD

Description

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It Ii «f 4A Il » It Ii "f 4A Il"

Peter Lawo, Dip1,-Ing.
Arn Oberwald
Peter Lawo, Dip1, -Ing.
Arn Oberwald

7550 Rastatt 167550 Rastatt 16

Schaltvorrichtung mit optischer AnzeigeSwitching device with visual display

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a switching device according to the preamble of claim 1.

Derartige Schaltvorrichtungen sind bekannt. Durch die DE-OS 29 33 983 ist eine Taste für Tastaturen in Büro- und Fernschreibmaschinen bekannt, bei der im Tastenknopf eine Leuchtdiode angeordnet ist. Eine dem Durchmesser der Leuchtdiode entsprechende öffnung in der Betätigungsflache des Tdstenknopfes ist im Blickwinkel der Bedienungsperson angeordnet. Dadurch ist die etwas versenkt angeordnete Leuchtdiode gut zu sehen. Der Leuchtfleck ist jedoch relativ klein gegenüber der Betätigungsfläche des Tastenknopfes. Außerdem benötigt diese Ausführung eine große Bautiefe.Such switching devices are known. By DE-OS 29 33 983 a key for keyboards in office and teletyping machines is known, in which a light-emitting diode is arranged in the key button. An opening in the actuation surface corresponding to the diameter of the light-emitting diode of the button is arranged at the operator's point of view. This means that the slightly recessed light-emitting diode can be seen clearly. However, the light spot is relatively small compared to the actuating surface of the key button. In addition, this version requires a large overall depth.

Eine andere Schaltvorrichtung mit optischer Anzeige ist durch die DE-OS 32 33 779 bekannt. Es wird ein Folientastschalter beschrieben, bei dem unterhalb einer mit einem Durchbruch versehenen Trägerplatte eine Leiterplatte angeordnet ist, die im Bereich des Durchbruchs mit einer versenkt angeordneten Leuchtdiode bestückt ist. Die oberhalb der Trägerplatte angeordneten Schält- und Deckfolien sind im Bereich des Durchbruchs transparent, so daß die Diode im eingeschalteten Zustand sichtbar ist. Durch die versenkte Anordnung ist der Blickwinkel beschränkt. Außerdem ist auch bei dieser Ausführung die Leuchtfläche klein gegenüber der Oberfläche des Tastschalters.Another switching device with a visual display is known from DE-OS 32 33 779. A membrane switch is described at the one below a carrier plate provided with an opening Circuit board is arranged, which is equipped in the area of the opening with a sunk light-emitting diode. The one above the carrier plate arranged peeling and cover foils are in the area of the opening transparent, so that the diode is visible when switched on. The recessed arrangement limits the viewing angle. In addition, the luminous area is also small compared to the surface in this version of the pushbutton switch.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin* eine durch Fingerdruck betätig« bare Schaltvorrichtung mit einer großflächigen optischen Anzeige zu schaffen, die flach ist»The object of the invention consists in * one actuated by finger pressure « to create bare switching device with a large-area optical display that is flat »

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes dar.This object is achieved by the features specified in claim 1. The subclaims represent advantageous developments of the subject matter of the invention represent.

Durch die Erfindung ist es möglich, die gesamte Tastfläche als Leuchtfläche auszunutzen, wobei die Dicke der Anzeigevorrichtung sehr gering ist.The invention makes it possible to use the entire touch surface as a luminous surface to take advantage of, the thickness of the display device being very small is.

lö Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to two exemplary embodiments in Connection with the drawings explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 in vergrößerter schematischer Darstellung einen Tastschalter1 shows an enlarged schematic representation of a pushbutton switch

mit einer optischen Anzeige gemäß der Erfindung im Schnitt, angeschlossen an eine Steuerschaltung.with an optical display according to the invention in section, connected to a control circuit.

Fig. 2 in vergrößerter schematischer Darstellung einen Folienschal2 shows an enlarged schematic representation of a film shell

ter mit einer optischen Anzeige gemäß der Erfindung im Schnitt.ter with an optical display according to the invention in section.

Fig. 1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel in vergrößerter schematischer Schnittdarstellung einen Tastschalter mit einer in den Tastknopf 9 integrierteri FlÜssigkristall-Zelle 11 (weiterhin als FK-ZeITe bezeichnet), die in ihren Abmessungen etwa der Tastfläche des Tastschalters entspricht. Zur Verdeutlichung des Aufbaus der FK-Zelle ist ihre Darstellung in der Vertikalen einem größeren Maßstab unterworfen.Fig. 1 shows as a first embodiment in an enlarged schematic Sectional view of a pushbutton switch with one integrated into the pushbutton 9 Liquid crystal cell 11 (further referred to as LC time), which corresponds in its dimensions approximately to the touch surface of the push button switch. To clarify the structure of the FK cell, its representation is in the Vertical subject to a larger scale.

* 4 I* 4 I.

Der schematisch dargestellte Tastschalter besteht aus einem Sockel 1 und dem Tastknopf 9, der mit einem Stößel 10 über nicht dargestellte Rastverbindungen eine Einheit bildet. Der Stoße! 10 ist in an sich bekannter Weise im Sockel 1 vertikal beweglich geführt. Nicht dargestellte Rastmittel begrenzen die in Fig. 1 gezeigte obere Hubstellung. Der Sockel 1 besteht aus einer Bodenplatte 2 und aus einem Sockel rahmen 3, zwischen denen ein glockenförmiges Federelement 7 aus einem elektrisch nicht leitenden guimiielastischen Werkstoff fest angeordnet ist. Im Zenit des glockenförmigen Federelements 7 ist an der Innenseite eine Kontaktpille 8 angeordnet. Unter dieser sind auf der Bodenplatte 2 zwei voneinander getrennte Kontakte 4 angeordnet, die nach unten herausgeführte Anschlußstifte 5 haben. Der Sockelrahmen 3 hat an gegenüberliegenden Stellen vertikale Bohrungen für Anschlußstifte 5, die durch die Bodenplatte 2 nach unten herausgeführt sind.The push button switch shown schematically consists of a base 1 and the push button 9, which is connected to a plunger 10 via latching connections, not shown forms a unit. The bump! 10 is guided in a manner known per se in the base 1 so as to be vertically movable. Latching means, not shown limit the upper stroke position shown in FIG. 1. The base 1 consists from a base plate 2 and from a base frame 3, between which a bell-shaped spring element 7 from an electrically non-conductive guimiielastischen Material is firmly arranged. At the zenith of the bell-shaped spring element 7, a contact pill 8 is arranged on the inside. Below this, two separate contacts 4 are arranged on the base plate 2, which have connecting pins 5 extending downwards. The base frame 3 has vertical bores at opposite points for connecting pins 5, which are led out through the base plate 2 downwards.

Der Tastknopf 9 ist ein Rahmen 19, der oben einen nach innen gerichteten umlaufenden Rand 19a hat. Dieser begrenzt eine öffnung in der Größe der Tastfläche, die durch eine von unten eingesetzte Beschriftungseinlage 17 gebildet wird. Diese schließt bündig mit der Oberfläche des Randes 19a ab. Die Einlage 17 besteht aus einem durchsichtigen Werkstoff. Sie kann mit einer Beschriftung oder mit Symbolen versehen sein, die auf die Funktion des Tastschalters hinweisen. Die Einlage 17 ist lose eingesetzt und daher auswechselbar. Sie wird über die an ihrer Unterseite plan anliegende FK-Zelle 11 durch den von unten in den Tastknopfrahmen 19 rastend eingesetzten Stößel 10 in die öffnung des Rahmens 19 gedruckt und gehalten.The push button 9 is a frame 19 which has an inwardly directed top has circumferential edge 19a. This limits an opening the size of the Touch surface, which is formed by an inscription insert 17 inserted from below. This closes flush with the surface of the edge 19a away. The insert 17 consists of a transparent material. It can be provided with a label or symbols that refer to the function of the pushbutton switch. The insert 17 is inserted loosely and therefore exchangeable. It becomes over the flat on its underside FK cell 11 through the inserted into the push button frame 19 from below with a latching action The plunger 10 is pressed into the opening of the frame 19 and held.

Die FK-Zelle 11 besteht in an sich bekannter Weise aus zwei im geringen Abstand voneinander fest miteinander verbundenen Glasplatten 12, die beide an der Innenseite mit durchsichtigen Flächenelektroden 13 beschichtet sind. Zwischen den Elektroden befindet sich ein Flüssigkristall 14 in einem durch Kleber oder Glaslot hermetisch abgeschlossenen Raum. Der i Flüssigkristall 14 hat eine Struktur, die im elektrisch unbeeinflußten Zustand undurchsichtig ist. Die Glasplatten 12 ragen mindestens an zweiThe LC cell 11 consists of two in a known manner Distance from one another firmly interconnected glass plates 12, both of which are coated on the inside with transparent surface electrodes 13 are. A liquid crystal 14 is located between the electrodes in a space hermetically sealed by glue or glass solder. Of the i Liquid crystal 14 has a structure that is electrically unaffected State is opaque. The glass plates 12 protrude at least two

γγ i ι ι t · ii ι ι t · i « · * · λ * * «· * · Λ * *

OijOij I I ί IM ItII I ί IM ItI

' llil I 'llil I

!■ gegenüberliegenden Seiten über den umschlossenen FK-Räum hinaus. Während! ■ opposite sides beyond the enclosed FK space. While

ί die eine Flächenelektrode 12 zur einen Seite herausgeführt ist, ist dieί the one surface electrode 12 is led out to one side, is the

jv andere zur anderen Seite herausgeführt. An diese sind elektrische Verbin-jv others led out to the other side. These are electrical connections

f; düngen 15 angeschlossen, die symbolisch als flexible Leitungen zwischen f ; fertilize 15 connected, symbolically as flexible lines between

\l b den Elektroden 23 und den Anschlußstiften 6 dargestellt sind. In der Praxis \ l b electrodes 23 and the terminal pins are shown. 6 In practice

f können diese Verbindungen 15 jede geeignete Form zur Spannungszuführungf these connections 15 can have any suitable form for supplying voltage

'j; haben. Die unterere Glasplatte 12 hat auf der einen Seite einen Einschnitt'j; to have. The lower glass plate 12 has an incision on one side

I zur Durchführung der elektrischen Verbindung 15 von der oberen Elektrode 13,I for carrying out the electrical connection 15 from the upper electrode 13,

j| während der Stößel 10 beidseitig Einschnitte 10a hat, die dem gleichenj | while the plunger 10 has incisions 10a on both sides that are the same

|Ü 10 Zweck dienen. Die Rückseite der FK-Zelle 11 ist mit einem fluoreszierenden| O 10 serve purpose. The back of the LC cell 11 is fluorescent

i; Belag 16 versehen. Dieser Belag ist vorzugsweise farbig und auswechselbar.i; Lining 16 provided. This covering is preferably colored and replaceable.

ii In Fig. 1 ist der Tastschalter in der dargestellten Form an einen bistabi-ii In Fig. 1, the pushbutton switch in the form shown is connected to a bistable

■ len Flip-Flop FF einer nicht weiter gezeigten Steuerschaltung angeschlossen.■ len flip-flop FF connected to a control circuit not shown further.

,) Wird der Tastknopf 9 gedrückt, so deformiert sich das glockenförmige Feder-,) If the button 9 is pressed, the bell-shaped spring

% *5-- element, bis die Kontaktpille 8 die beiden Kontakte berührt und überbrückt. % * 5 - element until the contact pill 8 touches the two contacts and bridges them.

I Das damit an eine Spannungsquelle U angelegte Flip-Flop FF kippt in denI The flip-flop FF thus applied to a voltage source U flips into the

1 anderen Schaltzustand, in dem die Ausgänge Αχ und A2 +-Potential führen.1 other switching state in which the outputs Α χ and A 2 + potential.

Während über den Ausgang A1 ein Signal an die nachgeordnete Steuerschaltung ;; abgegeben wird, liegt über den Ausgang A„ nunmehr die BetriebsspannungWhile a signal to the downstream control circuit via the output A 1; ; is output, the operating voltage is now on output A "

I 20 an den Flächenelektroden 13 der FK-Zelle 11 an. In dem sich zwischen den I 20 on the surface electrodes 13 of the LC cell 11. In which between the

ί Elektroden 13 aufbauenden elektrischen Feld drehen sich die FK-Moleküle ί Electrodes 13 creating an electric field, the LC molecules rotate

f in Feldrichtung, wodurch der Flüssigkristall 14 durchsichtig wird. Dief in the field direction, whereby the liquid crystal 14 becomes transparent. the

I Reflexion des einfallenden Lichtes an dem farbig fluoreszierenden Belag *5I Reflection of the incident light on the colored fluorescent covering * 5

läßt die gesamte Tastfläche farbig erscheinen und kennzeichnet dadurch 25 ;gut sichtbar den Schaltzustand. Wird der Tastschalter erneut betätigt, somakes the entire touch surface appear colored and thereby marks 25 ; clearly visible the switching status. If the pushbutton switch is pressed again, so

wird das Flip-Flop FF wieder in den Ausgangszustand zurückgeführt. Damitthe flip-flop FF is returned to its initial state. In order to

kehren die FK-Moleküle wieder in ihren Ausgangszustand zurück, in der die Tastfläche z. B. milchig weiß erscheint.the LC molecules return to their original state in which the Touch surface z. B. appears milky white.

:1 - 7 -: 1 - 7 -

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Fig. 2 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel einen flachen Folienschalter in vergrößerter schematischer Schnittdarstellung, bei dem die gleiche |) Flüssigkristall-Zelle 11, wie vorbeschrieben, verwendet wird. Der darge- % stellte Folienschalter hat ein nach oben offenes Gehäuse 20, aas an der ϊ:' Sodenfläche mit einer Vertiefung 21 versehen ist. In der Mitte dieser l Vertiefung sind Kontakte 23 angeordnet, die nach unten herausgeführte ', Anschlußstifte 24 haben. Außerhalb der Vertiefung 21 sind an gegenüberliegenden Stellen Anschlußstifte 26 an der Bodenfläche angeordnet, die nach unten herausragen. In der Vertiefung 21 liegt eine aufgewölbte Schnappfeder 22 aus elektrisch leitendem Material. Auf dieser ruht die FK-ZeIIe 11 mit ihrem Belag 16, der in diesem Fall abriebfest sein muß. Die FK-ZeIIe 11 hat die Abmessung des Innenraurnes des nach oben offenen Gehäuses 20 abzüglich eines seitlichen Spiels, das der Zelle eine genügende Bewegungsfreiheit bei gleichzeitiger Führung bietet. Wie bei dem vorbeschriebenen Beispiel sind die Flächenelektroden der FK-Zelle 11 über elektrische Verbindungen 25 mit den Anschlußstiften 26 verbunden. Auch diese symbolisch als Leitungen gezeichneten Verbindungen können in der praktischen Ausführung jede geeignete Form haben, wie z. B. kontaktgebende Federn, die einseitig befestigt sind und unter Federwirkung am Gegenkontakt anliegen. Direkt über der FK-Zelle 11 ist das Gehäuse 20 durch eine elastische Abdeckfolie 27 verschlossen. Diese ist durchsichtig und bildet die Tastfläche des Schalters. Die Abdeckfolie 27 kann entsprechend der Beschriftungseinlage 17 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Schriftoder Synbolzeichen tragen. Es kann aber auch eine dünne Filmeinlage für diesen Zweck zwischen der FK-Zelle 11 und der Abdeckfolie 27 angeordnet2 shows, as a second exemplary embodiment, a flat membrane switch in an enlarged schematic sectional illustration, in which the same liquid crystal cell 11 as described above is used. The positions shown turned% slide switch has, at the aas ϊ upwardly open housing 20: 'is provided with a recess surface Soden 21st In the middle of this 1 recess, contacts 23 are arranged which have connection pins 24 extending downward. Outside the recess 21 connecting pins 26 are arranged on the bottom surface at opposite points, which protrude downward. In the recess 21 there is an arched snap spring 22 made of electrically conductive material. The FK cell 11 rests on this with its covering 16, which in this case must be resistant to abrasion. The FK cell 11 has the dimensions of the inner space of the upwardly open housing 20 minus a lateral play, which offers the cell sufficient freedom of movement with simultaneous guidance. As in the example described above, the surface electrodes of the LC cell 11 are connected to the connecting pins 26 via electrical connections 25. These connections, which are symbolically drawn as lines, can also have any suitable form in practice, such as. B. contact-making springs that are attached on one side and rest against the counter-contact under the action of a spring. The housing 20 is closed by an elastic cover film 27 directly above the LC cell 11. This is transparent and forms the touch surface of the switch. The cover film 27 can, in accordance with the inscription insert 17 according to the first exemplary embodiment, bear writing or symbols. However, a thin film insert can also be arranged between the LC cell 11 and the cover film 27 for this purpose

sein. :be. :

Wird ein Druck auf die elastische Abdeckfolie 27 ausgeführt, so wird die im Gehäuse 20 geführte FK-Zelle 11 vertikal entgegen der Wirkung der Schnappfeder 22 bewegt. Nach einem kurzen Deformationshub gibt diese nach und schnappt nach unten durch, wobei sie die beiden Kontakte berührt und lei-If a pressure is carried out on the elastic cover film 27, the in the housing 20 guided FK cell 11 vertically against the action of the snap spring 22 moves. After a short deformation stroke, it gives way and snaps downwards, touching the two contacts and guiding

tend verbindet, Ist der Folienschalter in der vorbeschriebehen Weise an ftend connects, the membrane switch is connected to f

eine Steuerschaltung angeschlossen, so Wird über die FK-Zelle 2 der farbige l\ If a control circuit is connected, the colored l \

Belag 16 sichtbar und damit der Schaltzustand des Folienschalters groß- j,Coating 16 visible and thus the switching status of the membrane switch large- j,

flächig markiert. i'. marked flat. i '.

1 Blatt Zeichnung1 sheet of drawing

«•fill I IfIf I I'll I"• fill I IfIf I I'll I

• » « I III III• »« I III III

«4«4 t Ml M Il M Ilt Ml M Il M Il

Claims (10)

t t M » · * · ■ 4 i9&O JI J-K »» i» EJ · Peter Lawo, Dipl.-Ing. Am Oberwald 7550 Rastatt 16 nsprü'chet t M »· * · ■ 4 i9 & O JI J-K» »i» EJ · Peter Lawo, Dipl.-Ing. Am Oberwald 7550 Rastatt 16 checks 1. Durch Fingerdruck betätigbare Schaltvorrichtung mit einer Anordnung zum optischen Anzeigen des Schaltzustandes, dadurch gekennzeichnet, daß der betätigbare Teil der Schaltvorrichtung als Anzeigemittel eine Flüssigkristall-ZeIle (H) hat.1. Switching device operable by finger pressure with an arrangement for optically displaying the switching state, characterized in that the actuatable part of the switching device has a liquid crystal cell (H) as a display means. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der betätigbare Teil d·'; Flüssigkristall-Zelle (11) ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the actuatable part d · '; Liquid crystal cell (11) is. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der t Flüssigkristall (14) der Zelle (11) eine Struktur hat, die im elektrisch unbeeinflußten Zustand undurchsichtig ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid crystal t (14) of the cell (11) has a structure that is opaque in the electrically uninfluenced state. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall-Zelle (11) die Abmessung der Berührungsfläche der4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid crystal cell (11) is the dimension of the contact surface Schaltvorrichtung hat.Has switching device. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelektroden (12) der Fliissigkristall-Zelle (11) durchsichtig sind.5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the surface electrodes (12) of the liquid crystal cell (11) are transparent. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall-Zelle (11) durch eine transparente Beschriftungseinlage (17) abgedeckt ist. 6. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid crystal cell (11) is covered by a transparent inscription insert (17). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschriftungseinlage (17) auswechselbar ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the inscription insert (17) is exchangeable. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschriftungseinlage eine elastische Abdeckfolie (27) ist.8. Apparatus according to claim 6, characterized in that the inscription insert is an elastic cover film (27). δ 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Flüssigkristall-Zelle mit einem fluoreszierenden Belag (16) verse-ien und daß der Belag (16) auswechselbar ist.δ 9. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the back of the liquid crystal cell with a fluorescent coating (16) verse-ien and that the coating (16) is exchangeable. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag (16) farbig ist.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the covering (16) is colored. t i l t il I ι I ( i III»I ι I ( i III » i t i t ti t i t t
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