DE4122118C2 - Schriftfeldbeleuchtung - Google Patents
SchriftfeldbeleuchtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schriftfeldbeleuchtung,
insbesondere für elektrische Installationsgeräte,
mit einer das auf ei
nem Schriftträger angeordnete Schriftfeld von seiner
Rückseite her beleuchtenden Lichtquelle und mit einem
Lichtleiterelement, das zwischen der Lichtquelle und dem
Schriftträger angeordnet ist und auf seiner dem Schrift
träger abgewandten Rückseite eine Einformung zur Aufnahme der
Lichtquelle aufweist, wobei das Lichtleiterelement den
Schriftträger zu wenigstens zwei Drittel seiner Fläche
kontaktiert.
Es ist bekannt, Schriftfelder mittels jeweils hinter dem
Schriftträger angeordneter Glimm- oder Glühlampen bzw.
Soffittenlampen zu beleuchten.
Eine solche Einrichtung zur optischen Anzeige, bei wel
cher ein durchleuchtbares und gegebenenfalls austauschba
res Informationsschild von einem durchsichtigen Rahmen
eines elektrischen Installationsgerätes gehalten ist, der
aus einer etwa plattenförmigen, mit einem umlaufenden
Kragen versehenen Hohllinse mit einem Hohlraum zur Auf
nahme des Informationsschildes besteht, ist aus der
DE 26 38 613 A1 bekanntgeworden. Dabei ist eine gleichmäßige
Ausleuchtung nur in einem kleinen Bereich des Informati
onsschildes gewährleistet.
Von Nachteil hierbei ist, daß die Randbereiche hierbei
nur schwach beleuchtet werden. Dies gilt insbesondere,
wenn das Informationsschild nicht Symbole oder Pikto
gramme enthält, sondern Namen und Hinweise, die zwangs
läufig größeren Platz beanspruchen und seitlich aus dem
beleuchteten Bereich herausragen.
Aus der DE 36 02 819 A1 ist eine Anzeigefeld-Beleuch
tungsvorrichtung mit einer Anzeigeeinheit zum Übertragen
einer vorbestimmten Information, mit einer Lichtquelle
zum Beleuchten der Anzeigeneinheit und mit einem Licht
leitelement für das von der Lichtquelle emittierte Licht
bekannt geworden. Diese Flächenbeleuchtungsvorrichtung
dient insbesondere zur Rückseitenbeleuchtung eines Flüs
sigkristall-Anzeigefeldes. Hierbei ist besonders darauf
geachtet, daß zwischen dem Lichtleitelement und dem An
zeigefeld kein Zwischenraum entsteht, der die Beleuch
tungsstärke oder Intensität des Lichtes bei seinem Über
gang von der Ober- oder Stirnseite des Leitelements zum
Anzeigefeld herabsetzen würde. Aus diesem Grund ist vor
gesehen, daß das Lichtleitelement aus einem biegsamen
oder flexiblen, durchsichtigen oder durchscheinenden
Werkstoff gebildet ist, welcher sich an die Anzeigeein
heit anschmiegt und auch bei Erwärmung die Bildung eines Zwischenrau
mes zwischen Anzeigeeinheit und Lichtleitelement verhindert. Dabei ist je
doch zu berücksichtigen, daß die Lichtquelle eine ausreichende Lichtstärke
aufweisen muß um die ausreichende Ausleuchtung des Anzeigefeldes der
Anzeigeeinheit sicher zu stellen. Dies führt zwangsläufig zu unerwünschten
örtlichen Erwärmungen, wenn eine zu hohe Lichtstärke der Lichtquelle sich
als notwendig erweist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfin
dung, eine Schriftfeldbeleuchtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
die eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung eines Beschriftungsfeldes,
zum Beispiel für Installationsgeräte, gestattet unter möglichst weitgehender
Beibehaltung der im übrigen hierfür benötigten Bauteile, so daß eine ko
stengünstige Fertigung durch Verwendung bereits vorhandener Formwerk
zeuge möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Lichtleiterelement,
im Bereich der Einformung für die Lichtquelle aus der
Schriftträgerebene zurückgesetzt ist, daß das Lichtleiterelement Stege be
sitzt, welche einen trichterförmigen Hohlraum begrenzen, und die als Licht
kanäle von der Lichtquelle zu den Seitenbereichen des Lichtleiterelements
dienen, daß die Einformung eine Durchbruchsöffnung aufweist, durch wel
che Licht von der Lichtquelle direkt auf die Rückseite des Schriftträgers
strahlt, und daß die Einformung für die Lichtquelle zentrisch in der Flä
chenmitte des Lichtleiterelements angeordnet ist.
Dabei wird diese Art der Ausleuchtung unterstützt
durch Reflexion an der Oberfläche der von der Aufnahme
für die Lichtquelle zur Schriftträgerebene verlaufenden
Verbindungsstege des Lichtleiterelements.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfin
dung ist generell vorgesehen, die dem Schriftträger zuge
wandte Oberfläche des Lichtleiterelements matt, das heißt
mit geringer Rauhtiefe, zu halten und die dem Schriftträ
ger abgewandte Oberfläche aufzurauhen oder zu riffeln bzw.
mit Reflexionsmitteln zu versehen, so daß das in das
Lichtleiterelement eingetretene Licht zum Schriftträger
hin reflektiert wird.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, das sich zu seinen
seitlichen Begrenzungskanten hin verjüngende Lichtlei
terelement auf seiner Rückseite mit Zacken zu versehen,
die stufenartig, allerdings unter Berücksichtigung der
besonderen optischen Reflexionsbedingungen zur Ausleuch
tung des Schriftträgers, ausgebildet sind. Hierdurch
wird erreicht, daß das beispielsweise in Flächenmitte
des Lichtleiterelements eingeführte Licht an den einzel
nen Stufen zur Schriftträgerebene hin reflektiert wird,
wo es durch die matt ausgebildete frontseitige Oberflä
che diffus austritt und so eine gleichförmige Ausleuch
tung des Beschriftungsfeldes bewirkt.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist
durch eine durchsichtige Frontabdeckung gekennzeichnet,
die gemeinsam mit dem Lichtleiterelement zur Halterung
des Schriftträgers dient, der in einem zwischen Frontab
deckung und Lichtleiterelement befindlichen Spalt ein
führbar ist. Die Frontabdeckung ist vorteilhafterweise
an zwei gegenüberliegenden Seiten am Lichtleiterelement
befestigt, wobei gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung
eine einstückige Verbindung zwischen Lichtleiterelement
und Frontabdeckung vorgesehen ist. Während die Frontab
deckung auf ihrer Augen- und Innenoberfläche hochglanz
poliert ist, besitzt das Lichtleiterelement auf der dem
Schriftträger zugewandten Seite eine matte Oberfläche.
In weiterer Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Lichtleiterelement auf seiner aufgerauhten bzw.
geriffelten oder stufenförmig ausgebildeten Rückseite
zur Verbesserung der Reflexionswirkung für das im Inne
ren des Lichtleiterelements auf die Zacken auftreffende
Licht eine Auflage aufweist, welche den Durchtritt von
Licht durch diese Grenzfläche verhindert. Diese Auflage kann zum Beispiel
als Farbanstrich vorgesehen sein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
kann jedoch auch vorgesehen sein, die Auflage als selbständiges Konstruk
tionsteil zur Halterung des Lichtleiterelements am jeweils vorgesehenen
Einbauort auszugestalten.
In weiterer Verbesserung der Erfindung, insbesondere um die Vergleichmä
ßigung der Ausleuchtung zu erhöhen, ist vorgesehen, den Schriftträger aus
einer durchleuchtbaren Streufolie zu gestalten, die in den Spalt zwischen
Lichtleiterelement und Frontabdeckung einführbar ist. Durch Verwendung
einer Streufolie für den Schriftträger werden Helligkeitsunterschiede auf
grund unterschiedlicher Lichtintensität, zum Beispiel im Bereich nahe der
Lichtquelle, weiter kompensiert, so daß eine gleichmäßigere Ausleuchtung
des Schriftfeldes möglich ist.
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sollen
die Erfindung, besondere Vorteile und Verbesserung der Erfindung näher
erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Lichtleiterelement,
Fig. 2 Rückseite des Lichtleiterelements gemäß Fig. 1,
Fig. 3 Frontansicht eines Lichtleiterelements gemäß Fig. 1,
Fig. 4 ein Einbaubeispiel für ein erfindungsgemäßes Beschriftungsfeld
in einem Großflächen-Installationsgerät.
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Schriftfeldbeleuchtung 10 darge
stellt, die aus einem Lichtleiterelement 12 und einer frontseitig daran an
schließenden Abdeckung 14 besteht. Das Lichtleiterelement 12 wie auch die Abdec
kung 14 sind materialeinheitlich aus einem optisch klaren Kunststoff mit
möglichst kleinem Brechungsindex, zum Beispiel Polycarbonat oder Poly
methacrylat geformt. Dabei ist zwischen der Abdeckung 14 und den im
Schnittbild flügelartig aussehenden Seitenbereichen 15, 16 des Lichtleitere
lements 12 ein gleichbleibend enger Zwischenspalt 18 eingehalten, der als
Halterung für einen Schriftträger 19 dient. Ein solcher Schriftträger 19 kann bei
spielsweise aus einer dünnen Streufolie gebildet sein, auf deren Dicke die
Spaltweite des Spaltes 18 angepaßt ist.
Wie in Verbindung mit Fig. 2 ersichtlich ist, weist das längliche, rechteck
förmige Lichtleiterelement 12 etwa in Flächenmitte eine Einformung 20 auf,
welche als Aufnahme für eine Lichtquelle 21, zum Beispiel Glüh- oder
Glimmlampe, dient. Im Scheitelpunkt der sphärisch gewölbten Einformung 20 ist
eine kleine Durchbruchsöffnung 22 vorgesehen, durch welche der Schriftträ
ger 19 von dem in der Lichtquelle 21 erzeugten Licht direkt bestrahlt wird.
Um eine hierdurch bedingte punktförmige Ausleuchtung des Mittenbereichs
des Schriftträgers zu verhindern, ist dieser Bereich des Lichtleiterelements
12 aus der Ebene, in welcher sich der Schriftträger 19 befindet, rückversetzt,
so daß sich aufgrund des größeren Abstandes ein Lichtstreukegel ergibt,
der eine größere Fläche beleuchtet. Dabei dient die Oberfläche der trichter
förmig von den Seitenbereichen 15, 16 des Lichtleiterelements 12 zentrisch
zur Einformung 20 führenden Stege 17 zusätzlich als Reflexionsflä
che für das durch die Öffnung 22 austretende Licht der Lichtquelle.
Gleichzeitig dienen die Stege 17, die unmittelbar an die in die Einformung 20
eingreifende Lichtquelle 21 anschließen zur Lichtleitung von der Lichtquelle 21 in
die Seitenbereiche 15, 16 des Lichtleiterelements 12.
Der Querschnitt der Seitenbereiche 15, 16 des Lichtleiterelements 12 nimmt
von innen nach außen stetig ab, wobei die vom Schriftträger 19 abgewandte
Rückseite des Lichtleiterelements 12 im Bereich der Seitenbereiche 15, 16
angerauht beziehungsweise geriffelt ausgebildet ist. Wie auch aus Fig. 2
ersichtlich, ist insbesondere vorgesehen, diese Bereiche mit quer zur Licht
ausbreitungsrichtung angeordneten stufenartigen Zacken zu versehen, wel
che unter Berücksichtigung der erforderlichen Reflexionsbedingungen für
das im Lichtleiterelement 12 geführte Licht ausgebildet sind. Vorzugsweise
ist eine Zackenhöhe sowie Zackenweite von etwa 0,5 mm vorgesehen, wo
bei die einzelnen Zacken jeweils einen rechten Winkel einschließen. Auf
grund der durch die Verjüngung der Seitenbereiche 15, 16 bewirkten Nei
gung gegenüber der Schriftträgerebene.
Auf diese Weise wird das von der Lichtquelle 21 in der Einformung 20 in das
Lichtleiterelement 12 eingeleitete Licht über den großen Querschnitt der
Verbindungsstege 17 in die Seitenbereiche geleitet, wo es sukzessive bis in
den Anschlußbereich zur Abdeckung 14 in Richtung Schriftträger 19 reflek
tiert wird. Die unmittelbar den Schriftträger 19 kontaktierende Oberfläche
des Lichtleiterelements 12 ist matt gehalten, das heißt, sie weist eine ge
wisse Rauheit auf, um so eine diffuse Ausleuchtung von der Rückseite des
Schriftträgers 19 her sicherzustellen. Hingegen sind die Oberflächen 24 des
trichterförmigen Bereichs, der durch die Verbindungsstege 17 gebildet wird,
hochglanzpoliert, um einerseits im Querschnittsinneren der Verbindungsste
ge 17 nahezu Totalreflexion von Lichtstrahlen zu erreichen, und anderer
seits das durch die Öffnung 22 austretende Licht in Richtung Schriftträger 19
zu reflektieren.
Für die gezeigte Ausführungsform gilt die einheitliche Werkstoffwahl, das
heißt, die Verwendung von optisch klaren Kunststoffen, zum Beispiel PC
oder PMMA, sowie die Verstärkung der Reflexionswirkung auf der Rückseite
mittels Aufrauhung oder Riffelung. Ferner ist vorgesehen, daß die Frontab
deckung 14 jeweils glasklar ist.
In Fig. 2 ist die Rückseite einer Schriftfeldausleuchtung 10 gemäß Fig. 1
dargestellt, in welcher die Stege
17, sowie die Einformung 20 und die Durchbruchsöffnung 22 gezeigt sind.
In Fig. 3 ist schließlich die Draufsicht auf eine Schriftfeldbeleuchtung 10
gezeigt, wobei nur die Abdeckung 14 zu erken
nen ist, da sich dahinter der unbeschriftete Schriftträger 19 befindet und
somit den Blick auf das Lichtleiterelement 12 verwehrt.
Fig. 4 zeigt eine Großflächenabdeckung 38 eines elektrischen Installations
gerätes, das eine erfindungsgemäße Schriftfeldbeleuchtung 10
aufnimmt. Die Großflächenabdeckung 38 kann hierbei zu
einem Taster, Dimmer oder Schalter gehören, wobei die Funktion der
Schriftfeldbeleuchtung 10 hiervon unabhängig ist.
Claims (14)
1. Schriftfeldbeleuchtung, insbesondere für elektrische Installations
geräte, mit einer das auf einem Schriftträger angeordnete Schriftfeld von
seiner Rückseite her beleuchtenden Lichtquelle (21) sowie mit
einem Lichtleiterelement (12) das zwischen der Lichtquelle (21)
und dem Schriftträger (19) angeordnet ist und auf seiner dem Schriftträ
ger (19) abgewandten Rückseite eine Einformung (20) zur Aufnahme der
Lichtquelle (21) aufweist, wobei das Lichtleiterelement (12) den
Schriftträger (19) zu wenigstens zwei Drittel seiner Fläche kontaktiert, da
durch kennzeichnet, daß das Lichtleiterelement (12) im Bereich der Einfor
mung (20) für die Lichtquelle (21) aus der Schriftträgerebene zurückgesetzt
ist, daß das Lichtleiterelement (12) Stege (17) besitzt, welche einen trichter
förmigen Hohlraum begrenzen, und die als Lichtkanäle von der Lichtquelle (21)
zu den Seitenbereichen (15, 16) des Lichtleiterelements (12) dienen, daß
die Einformung (20) eine Durchbruchsöffnung (22) aufweist, durch welche
Licht von er Lichtquelle (21) direkt auf die Rückseite des Schriftträgers (19)
strahlt und daß die Einformung (20) für die Lichtquelle (21) zentrisch in
der Flächenmitte des Lichtleiterelements (12) angeordnet ist.
2. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die dem Schriftträger (19) abgewandte Rückseite
des Lichtleiterelements (12) im Bereich der an
die Stege (17) anschließenden Seitenbereiche (15, 16) eine quer zur Lichtausbrei
tungsrichtung verlaufende Riffelung aufweist.
3. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Riffelung durch gleichförmige, stufenartige Zacken gebildet ist, die
das im Lichtleiterelement (12) geführte Licht jeweils zum Schriftträger
(19) reflektiert.
4. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die den Schriftträger (19) kontaktierende Ober
fläche des Lichtleiterelements (12) angerauht ist, so daß ein diffuser
Lichtaustritt erzielt wird.
5. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß sich frontseitig an da Lichtleiterelement (12)
eine glasklare Abdeckung (14) mit einem Spalt (18) für den Schriftträger (19) an
schließt.
6. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckung (14) materialeinheitlich mit dem Lichtleiterelement (12)
ist.
7. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abdeckung (14) mit dem Lichtleiterelement (12)
verbunden ist.
8. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterelement (12) aus optisch klarem
Kunststoff mit geringem Brechungsindex besteht.
9. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruchs 8, dadurch gekennzeich
net, daß das Material für das Lichtleiterelement (12) und die Abdec
kung (14) Polycarbonat vorgesehen ist.
10. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterelement (12) und die Ab
deckung (14) aus Polymethylmethacrylat gebildet ist.
11. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schriftträger (19) abgewandte Rück
seite des Lichtleiterelements (12) mit einer lichtundurchlässigen
Auflage bedeckt ist.
12. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß die lichtundurchlässige Auflage eine Farbschicht ist.
13. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß die lichtundurchlässige Auflage gleichzeitig als Haltemittel für das
Lichtleiterelement (12) in einem Installationsgerät ausgebildet ist.
14. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung der Ausleuchtung des
Schriftträgers (19) dieser aus einer Streufolie besteht.
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ID=6435401
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