FR2790104A1

FR2790104A1 - LIGHT GUIDE, PARTICULARLY LIGHT GUIDE FOR LIGHTING DISPLAY ELEMENTS

Info

Publication number: FR2790104A1
Application number: FR0002079A
Authority: FR
Inventors: Herbert Mayer; Albert Gerngross
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2000-08-25
Anticipated expiration: 2020-02-21
Also published as: FR2790104B1; DE19907553B4; ITMI20000270A1; ITMI20000270A0; DE19907553A1

Abstract

L'invention concerne un guide de lumière à fixer dans un boîtier en matière plastique, notamment pour des éléments d'affichage. Le guide lumière (1) comporte une surface de sortie de lumière (3) et au moins une surface latérale (5) qui s'étend essentiellement perpendiculairement à la surface de sortie de lumière et peut être insérée dans une ouverture de boîtier. Il comporte en outre au moins un coin de blocage (13 à 16) aménagé sur la surface latérale (5) pour réaliser une liaison par adhérence avec une paroi intérieure de l'ouverture de boîtier.The invention relates to a light guide for fixing in a plastic housing, in particular for display elements. The light guide (1) has a light exit surface (3) and at least one side surface (5) which extends substantially perpendicular to the light exit surface and can be inserted into a housing opening. It further comprises at least one locking wedge (13 to 16) provided on the side surface (5) to provide an adhesion connection with an inner wall of the housing opening.

Description

Guide de lumière, en particulier guide de lumière pour l'éclairageLight guide, in particular light guide for lighting

d'éléments d'affichage L'invention concerne un guide de lumière, en particulier un guide de lumière pour l'éclairage d'éléments d'affichage, qui est fixé à The invention relates to a light guide, in particular a light guide for lighting display elements, which is fixed to

l'intérieur d'un boîtier en matière plastique. inside a plastic case.

Par la demande de brevet allemand DE 3 6 21 43 8 A 1, on connaît un dispositif de commande et d'affichage destiné à des appareils domestiques, dans lequel on utilise des guides de lumière pour amener des rayons lumineux à des éléments d'affichage. Conformément à la disposition en ligne des éléments d'affichage, les guides de lumière sont groupés en une unité de construction formant une ligne et ils sont liés les uns aux autres par des barrettes et au boîtier en matière plastique par des éléments de fixation. Le but de la présente invention est d'agencer un guide de lumière du type décrit en introduction, de telle sorte que celui-ci puisse être fixé de The German patent application DE 3 6 21 43 8 A 1 discloses a control and display device intended for household appliances, in which light guides are used to bring light rays to display elements. . In accordance with the online arrangement of the display elements, the light guides are grouped into a construction unit forming a line and they are connected to each other by bars and to the plastic housing by fastening elements. The object of the present invention is to arrange a light guide of the type described in the introduction, so that it can be fixed from

manière simple à l'intérieur du boîtier en matière plastique. simple way inside the plastic housing.

Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait que le guide de lumière présente une surface de sortie de lumière, au moins une This object is achieved in accordance with the invention by the fact that the light guide has a light-emitting surface, at least one

surface latérale qui s'étend essentiellement perpendiculairement à la sur- lateral surface which extends essentially perpendicular to the surface

face de sortie de lumière et peut être insérée dans une ouverture du boîtier light exit face and can be inserted into an opening in the housing

en matière plastique ainsi qu'au moins un coin de blocage placé sur la sur- made of plastic as well as at least one blocking corner placed on the

face latérale aux fins d'assurer la liaison par adhérence avec une paroi intérieure de l'ouverture du boîtier, lequel coin de blocage s'élargit en lateral face for the purpose of ensuring the bond by adhesion with an interior wall of the opening of the housing, which blocking wedge widens in

direction de la surface de sortie de lumière. direction of the light-emitting surface.

Conformément à l'invention, on obtient un guide de lumière pouvant être fixé de manière simple, dans lequel le coin de blocage aménagé dans la région de la paroi latérale du guide de lumière réalise une liaison par adhérence avec la paroi intérieure de l'ouverture de boîtier, la In accordance with the invention, a light guide which can be fixed in a simple manner is obtained, in which the blocking corner arranged in the region of the side wall of the light guide makes an adhesion connection with the internal wall of the opening. case, the

matière plastique du boîtier se déformant plastiquement et/ou élastique- plastic material of the case which is plastically deformed and / or elastic-

ment dans la région du coin de blocage. De préférence, le coin de blocage, in the region of the blocking corner. Preferably, the blocking corner,

au nombre d'au moins un, présente une arête extérieure qui s'étend perpen- at least one in number, has an outer edge which extends perpetually

diculairement à la surface de sortie de lumière afin d'empêcher que le guide de lumière glisse petit à petit hors de l'ouverture. La mise en place du guide de lumière dans l'ouverture de boîtier est facilitée lorsque le guide de lumière comporte une arête d'insertion aigue dirigée vers la paroi particularly at the light-emitting surface to prevent the light guide from slowly sliding out of the opening. The positioning of the light guide in the housing opening is facilitated when the light guide has an acute insertion edge directed towards the wall

intérieure de l'ouverture de boîtier. inside the housing opening.

De manière avantageuse, lorsque le guide de lumière présente une section transversale ronde ou elliptique, au moins une surface latérale du guide de lumière est conformée au moins partiellement en surface de Advantageously, when the light guide has a round or elliptical cross section, at least one lateral surface of the light guide is formed at least partially into the surface of

guidage facilitant l'insertion du guide de lumière dans l'ouverture du boî- guide facilitating the insertion of the light guide into the opening of the box

tier. Le boîtier comporte une surface de guidage conjuguée. Les deux sur- tier. The housing has a mating guide surface. The two on-

faces de guidage sont réalisées avec un ajustement dit de transition, c'est- guide faces are made with a so-called transition adjustment, that is

à-dire que la surface de guidage du guide de lumière est à la cote nominale i.e. the guide surface of the light guide is at nominal dimension

ou à une cote inférieure à la cote nominale, tandis que la surface de gui- or at a dimension lower than the nominal dimension, while the guide surface

dage de l'ouverture de boîtier est à la cote nominale ou à une cote supé- the opening of the housing is at the nominal dimension or at a higher

rieure à la cote nominale, à l'intérieur d'une plage de tolérances étroite; smaller than the nominal dimension, within a narrow tolerance range;

ainsi l'insertion du guide de lumière dans l'ouverture est facilitée. thus the insertion of the light guide into the opening is facilitated.

De préférence la surface de guidage s'étend dans la direction d'insertion, sur une zone plus grande que le coin de blocage, au nombre d'au moins un, de sorte que le guide de lumière, lors de son insertion dans l'ouverture du boîtier, est d'abord guidé par sa surface de guidage sur la surface de guidage de l'ouverture, puis est bloqué dans l'ouverture par le coin de blocage disposé plus près de la surface de sortie de lumière. De manière avantageuse, la surface de guidage entoure le coin de blocage, Preferably the guide surface extends in the direction of insertion, over an area larger than the blocking corner, at least one in number, so that the light guide, when inserted into the opening of the housing, is first guided by its guide surface on the guide surface of the opening, then is blocked in the opening by the blocking corner disposed closer to the light-emitting surface. Advantageously, the guide surface surrounds the blocking corner,

ladite surface de guidage étant disposée à angle droit par rapport à la sur- said guide surface being arranged at right angles to the surface

face de sortie de lumière. De cette manière on évite l'entrée oblique de rayons lumineux qui pénètrent dans le guide de lumière par la surface opposée à la surface de sortie de lumière, logée dans l'ouverture, ce qui du même coup élimine les phénomènes de réflexion indésirables. Pour éviter les réflexions indésirables, la surface de sortie de lumière et la surface light exit face. This avoids the oblique entry of light rays which enter the light guide through the surface opposite to the light exit surface, housed in the opening, which at the same time eliminates unwanted reflection phenomena. To avoid unwanted reflections, the light-emitting surface and the surface

d'entrée de lumière peuvent aussi être conformées en surfaces rugueuses. light entry can also be shaped into rough surfaces.

Par exemple une rugosité Ra de 9 à 12 gm est avantageuse, ce qui corres- For example, a roughness Ra of 9 to 12 gm is advantageous, which corresponds to

pond à une profondeur totale de rugosité Rt de 40 à 60 pm. Le guide de lumière est réalisé par exemple en poly(méthacrylate de méthyle). La dureté du matériau constituant le guide de lumière est supérieure à celle du lays at a total roughness depth Rt of 40 to 60 µm. The light guide is made for example of poly (methyl methacrylate). The hardness of the material constituting the light guide is higher than that of

matériau du boîtier, par exemple elle est égale à 1,5 fois la dureté du maté- housing material, for example it is 1.5 times the hardness of the material

riau du boîtier. La matière plastique du boîtier peut être par exemple un mélange de polycarbonate et d'ABS. On obtient une pénétration régulière du guide de lumière dans l'ouverture lorsque le guide de lumière est riau of the case. The plastic of the housing can for example be a mixture of polycarbonate and ABS. Regular penetration of the light guide into the opening is obtained when the light guide is

pourvu de deux surfaces de guidage disposées symétriquement en vis-à- provided with two guide surfaces arranged symmetrically opposite each other

vis. Un blocage régulier du guide de lumière est obtenu grâce à des parties d'encastrement disposées symétriquement par rapport aux surfaces de guidage. Une dépression prévue dans la surface d'entrée de lumière assure screw. Regular blocking of the light guide is obtained by means of recessed parts arranged symmetrically with respect to the guide surfaces. A depression provided in the light entry surface ensures

un meilleur couplage de la lumière dans le guide de lumière. Il est égale- better coupling of light in the light guide. It is also

ment possible de prévoir, dans la surface d'entrée de lumière, à la place de la dépression, un trou dans lequel pénètre la diode électroluminescente It is possible to provide a hole in the light entry surface, in place of the depression, into which the light-emitting diode penetrates.

produisant la lumière à coupler.producing the light to be coupled.

L'invention est décrite ci-après de manière détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins. Ceux-ci montrent: figure 1, une vue de la surface de sortie de lumière du guide de lumière, figure 2, une vue en perspective, figure 3, une vue de la surface d'entrée de lumière, figure 4, une vue de côté, figure 5, un détail agrandi de la figure 4, et The invention is described below in detail using an embodiment shown in the drawings. These show: Figure 1, a view of the light-emitting surface of the light guide, Figure 2, a perspective view, Figure 3, a view of the light-entering surface, Figure 4, a view of side, figure 5, an enlarged detail of figure 4, and

figure 6, une vue avant.Figure 6, a front view.

Un guide de lumière 1 (figures 1 à 3) comporte une surface d'entrée de lumière 2 et une surface de sortie de lumière 3. La surface d'entrée de lumière 2 présente une courbure concave en direction du centre A light guide 1 (FIGS. 1 to 3) has a light entry surface 2 and a light exit surface 3. The light entry surface 2 has a concave curvature in the direction of the center

de guide de lumière, afin d'assurer un bon couplage des rayons lumineux. light guide, to ensure good coupling of the light rays.

Le guide de lumière 1 comporte un corps central 4, de forme tronconique, dont la largeur croît faiblement, de la surface d'entrée de lumière 2 vers la surface de sortie de lumière 3; une surface conique 5 du corps 4 présente par exemple une pente de un degré par rapport à l'axe longitudinal du guide The light guide 1 comprises a central body 4, of frustoconical shape, the width of which increases slightly, from the light entry surface 2 to the light exit surface 3; a conical surface 5 of the body 4 has for example a slope of one degree relative to the longitudinal axis of the guide

de lumière 1. La pente de la surface latérale 5 est nécessaire pour des rai- of light 1. The slope of the lateral surface 5 is necessary for

sons techniques de fabrication. En effet, la pente de la surface latérale 5 permet d'extraire d'un outil de moulage le guide de lumière 1 en matière technical manufacturing sounds. In fact, the slope of the lateral surface 5 allows the light guide 1 made of material to be extracted from a molding tool.

plastique moulée par injection. La face 5 forme une dépouille de démou- injection molded plastic. The face 5 forms a draft relief

lage. Au corps central 4 se raccordent des corps 6 et 7 en forme de tronc de pyramide, mutuellement symétriques. Le corps 7 comporte une zone 8 dans laquelle une buse injecte la matière plastique, pour le moulage age. Mutually symmetrical bodies 6 and 7 are connected to the central body 4 in the form of a pyramid trunk. The body 7 has a zone 8 into which a nozzle injects the plastic material, for molding

du guide de lumière 1.light guide 1.

Le corps 4, dans sa partie voisine de la surface de sortie de lumière 3, comporte deux surfaces de guidage 9 et 10, disposées de manière mutuellement symétrique en vis-à-vis, qui se raccordent à angle droit à la surface de sortie de lumière 3. Les surfaces de guidage 9 et 10 ont essentiellement une forme de pont et présentent partout la même distance radiale par rapport à l'axe longitudinal du guide de lumière 1, c'est-àdire qu'elles sont conformées en surfaces enveloppes cylindriques. La forme de pont permet de réaliser un ajustement de transition avec des tolérances serrées sur toute la hauteur des coins de blocage 13 à 16. Simultanément, les surfaces de guidage 9 et 10 augmentent la surface de sortie de lumière du guide de lumière 1, qui occupe ainsi le plein diamètre de l'ouverture du boîtier. Les surfaces de guidage 9 et 10 étant des surfaces enveloppes The body 4, in its part adjacent to the light-emitting surface 3, comprises two guide surfaces 9 and 10, arranged in a mutually symmetrical opposite manner, which connect at right angles to the emitting surface of light 3. The guide surfaces 9 and 10 have essentially a bridge shape and have everywhere the same radial distance with respect to the longitudinal axis of the light guide 1, that is to say that they are shaped into cylindrical envelope surfaces. . The bridge shape makes it possible to make a transition adjustment with tight tolerances over the entire height of the locking corners 13 to 16. Simultaneously, the guide surfaces 9 and 10 increase the light exit surface of the light guide 1, which thus occupies the full diameter of the housing opening. The guide surfaces 9 and 10 being envelope surfaces

cylindriques par rapport à l'axe longitudinal du guide de lumière 1, celles- cylindrical with respect to the longitudinal axis of the light guide 1, these

ci ne comportent pas la dépouille de démoulage qui est nécessaire dans le these do not include the release mold which is necessary in the

cas de pièces fabriquées dans un moule par un procédé de moulage-injec- case of parts made in a mold by an injection molding process

tion. Les surfaces de guidage 9 et 10, grâce à la forme de pont et aux surfa- tion. The guide surfaces 9 and 10, thanks to the bridge shape and the surfaces

ces partielles 90 et 91, sont réduites à la dimension qui est nécessaire du point de vue fonctionnel, de sorte que le guide de lumière peut également these partial 90 and 91, are reduced to the dimension which is necessary from the functional point of view, so that the light guide can also

être moulé dans un outil comportant un grand nombre de cavités. be molded in a tool with a large number of cavities.

Les deux surfaces partielles 90, 91 (figure 2) des surfaces de gui- The two partial surfaces 90, 91 (FIG. 2) of the guide surfaces

dage 9, 10 qui s'étendent vers le bas, forment un décrochement en gradin par rapport à la surface conique 5, décrochement qui comporte une surface 11 essentiellement coplanaire avec la surface de sortie de lumière 3 (figure 5) et une surface 12 inclinée suivant un angle aigu par rapport à l'horizontale représentée par la surface de sortie de lumière 3. L'angle aigu est par exemple de 45 ou inférieur à 45 . Du fait du décrochement des surfaces 12 par rapport à la surface conique 5, l'entrée de lumière parasite en provenance du corps 4 ou des corps 6 et 7 dans le décrochement du guide de lumière 1 portant les surfaces partielles 90 et 91 est considérablement réduite. Les surfaces 11 ont une fonction de guidage à l'insertion du guide de lumière 1 dans le boîtier et facilitent le centrage dudit guide de lumière dage 9, 10 which extend downward, form a stepped recess relative to the conical surface 5, a recess which comprises a surface 11 essentially coplanar with the light-emitting surface 3 (FIG. 5) and an inclined surface 12 at an acute angle relative to the horizontal represented by the light-emitting surface 3. The acute angle is for example 45 or less than 45. Due to the detachment of the surfaces 12 relative to the conical surface 5, the entry of stray light from the body 4 or the bodies 6 and 7 into the recess of the light guide 1 carrying the partial surfaces 90 and 91 is considerably reduced . The surfaces 11 have a function of guiding the insertion of the light guide 1 into the housing and facilitate the centering of said light guide

1. Les surfaces de guidage 9, 10 modifient la surface lisse qui est néces- 1. The guide surfaces 9, 10 modify the smooth surface which is necessary

saire pour obtenir une réflexion totale sur les surfaces latérales 5 de la lumière se propageant dans le guide de lumière 1; pour cette raison, les to obtain a total reflection on the lateral surfaces 5 of the light propagating in the light guide 1; for this reason,

surfaces de guidage 9, 10 sont maintenues très petites. guide surfaces 9, 10 are kept very small.

Les surfaces partielles 90, 91 portent des coins de blocage 13 à The partial surfaces 90, 91 carry locking corners 13 to

16 qui s'étendent dans la direction longitudinale du guide de lumière 1. 16 which extend in the longitudinal direction of the light guide 1.

Les coins de blocage présentent chaque fois une partie 17 inférieure qui The locking corners each have a lower portion 17 which

s'élargit en forme de cône ou en forme de pyramide en direction de la sur- widens in a cone or pyramid shape towards the over-

face de sortie de lumière 3 et qui pénètre en premier dans une ouverture du boitier en matière plastique lors du montage du guide de lumière 1 dans ladite ouverture de boîtier (figures 2, 4, 5) et, à la suite de celle-ci, une partie essentiellement cylindrique à section triangulaire. Le montage du guide lumière 1 dans l'ouverture est facilité par une arête de blocage 19 light-emitting face 3 and which first enters an opening in the plastic housing when the light guide 1 is mounted in said housing opening (FIGS. 2, 4, 5) and, following this, an essentially cylindrical part with a triangular section. The mounting of the light guide 1 in the opening is facilitated by a locking edge 19

dirigée vers la paroi intérieure de l'ouverture. directed towards the inner wall of the opening.

Les parties 17 permettent une déformation par force de la matière plastique du boîtier dans la région de la paroi intérieure de l'ouverture, tandis que les parties 18 garantissent une fixation ferme par The parts 17 allow a deformation by force of the plastic material of the housing in the region of the interior wall of the opening, while the parts 18 guarantee a firm fixing by

adhérence du guide de lumière 1 dans l'ouverture. adhesion of the light guide 1 in the opening.

Les coins de blocage 13 à 16 peuvent également être disposés en dehors des surfaces de guidage 9, 10, par exemple ils peuvent être disposés dans la région des corps 6, 7. Les coins de blocage 13 à 16 peuvent aussi The locking corners 13 to 16 can also be arranged outside the guide surfaces 9, 10, for example they can be arranged in the region of the bodies 6, 7. The locking corners 13 to 16 can also

s'étendre sur toute la longueur des surfaces de guidage 9, 10, dans la direc- extend over the entire length of the guide surfaces 9, 10, in the direction

tion de l'axe longitudinal du guide de lumière 1. La surface de sortie de lumière 3 et la surface d'entrée de lumière 2 présentent de préférence une surface érodée, c'est-à-dire une rugosité moyenne Ra de 9 à 12,um, ce qui correspond par exemple à une profondeur totale de rugosité Rt de 40 à tion of the longitudinal axis of the light guide 1. The light-emitting surface 3 and the light-entering surface 2 preferably have an eroded surface, that is to say an average roughness Ra of 9 to 12 , um, which corresponds for example to a total roughness depth Rt of 40 to

60 gim. Grâce à la structure de surface très rugueuse, la surface agit en dif- 60 gim. Thanks to the very rough surface structure, the surface acts in diff-

fuseur et disperse mieux les réflexions parasites de la lumière. La rugosité de la surface d'entrée de lumière 2 concave assure la diffusion de la lumière incidente, de sorte que la surface de sortie de lumière 3 du guide fuser and better disperses stray light reflections. The roughness of the concave light entry surface 2 diffuses the incident light, so that the light exit surface 3 of the guide

de lumière 1 qui coopère avec une source de lumière ponctuelle est éclai- of light 1 which cooperates with a point light source is illuminated

rée de manière diffuse. Par une conformation adaptée du cache décoratif, on obtient soit un éclairage circulaire avec un diamètre de par exemple cinq millimètres, soit un éclairage en forme de fente avec une longueur de fente par exemple de neuf millimètres et une largeur de fente par exemple diffused. By an adapted conformation of the decorative cover, one obtains either a circular lighting with a diameter of for example five millimeters, or a lighting in the form of a slot with a length of slot for example of nine millimeters and a width of slot for example

de deux millimètres. Naturellement la lumière peut aussi entrer par la sur- two millimeters. Naturally light can also enter through the

face de sortie de lumière 3 et ressortir par la surface d'entrée de lumière 2. Grâce à l'utilisation des coins de blocage 13 à 16, des guides de light exit face 3 and exit through the light entry surface 2. Through the use of the locking corners 13 to 16,

lumière présentant une structure cylindrique, parallélépipédique, pyrami- light with a cylindrical, parallelepiped, pyramidal structure

dale ou conique, comme le guide de lumière représenté sur les figures 1 à dale or conical, like the light guide shown in Figures 1 to

6, peuvent être montés dans des ouvertures d'un boîtier en matière plasti- 6, can be mounted in openings of a plastic housing

que. La condition à cela est que la matière plastique du boîtier soit plus souple que le matériau du guide de lumière. En particulier, une matière plastique pour boîtier dont la dureté est inférieure d'un tiers environ à la than. The condition for this is that the plastic material of the housing is more flexible than the material of the light guide. In particular, a plastic material for a casing whose hardness is approximately one third lower than the

dureté du guide de lumière se révèle particulièrement bien adaptée. hardness of the light guide is particularly suitable.

Claims

1. Light guide (1) fixed in a plastic casing, characterized in that it has a light-emitting surface (3) and

at least one lateral surface (5) which extends essentially perpendicular to

loosely thereto and can be inserted into a housing opening, as well as at least one blocking corner (13 to 16) arranged on the lateral surface

(5), which is intended to make the bond by adhesion with an internal wall

of the housing opening and widens towards the surface of

light outlet (3).

2. Light guide according to claim 1, characterized in that the locking wedge (13 to 16) has a locking edge (19)

with a vertex which extends essentially in the direction of insertion.

3. Light guide according to claim 1 or 2, characterized in that the lateral surface (5), at least one in number, of the light guide (1), in particular in the region close to the exit surface light (3), is shaped as a guide surface (9, 10) to guide the light guide (1) along a suitable guide surface of the wall

inside the housing opening.

4. Light guide according to any one of claims 1 to

3, characterized in that the locking corners (13 to 16) on the lateral surface (5), at least one in number, are arranged opposite

symmetrically.

5. Light guide according to any one of claims 1 to

4, characterized in that the locking corners (13 to 16) project laterally

relatively to the guide surfaces (9, 10).

6. Light guide according to any one of claims 1 to

, characterized in that the guide surfaces (9, 10) are connected to

the light-emitting surface (3) forming a right angle therewith.

7. Light guide according to any one of claims 1 to

6, characterized in that the light-emitting surface (3) and the light-entering surface (1) have a rough surface, in particular

with a roughness Ra of 9 to 10 gm.

8. Light guide according to any one of claims 1 to

7, characterized in that the light entry surface (2) has a

concave depression in its center for the entry of light.