DE9013448U1

DE9013448U1 - Schalter

Info

Publication number: DE9013448U1
Application number: DE9013448U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-09-24
Filing date: 1990-09-24
Publication date: 1992-01-30
Anticipated expiration: 2000-09-25

Description

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GEBR. HEIN GmbH & Co KG
Siemens Aktiengesellschaft

Schalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter.

Derartige Schalter werden z.B. als Leuchtdrucktaster im Führerstand von Bahnfahrzeugen eingesetzt und bei Auftreten von Meldungen durch emittierende Lichtquellen beleuchtet. Bei hellem Umgebungslicht sind solche Leuchtdrucktaster im Fall einer Meldung oftmals nur schwer erkennbar. Zur Abschirmung vor unmittelbarer Sonneneinstrahlung ist es bekannt, auf die Anzeigeelemente der Leuchtdrucktaster zylindrische Ringe oder Tuben aufzusetzen, die das Anzeigenfeld vor unmittelbarer Sonneneinstrahlung abschirmen. Das Blickfeld wird jedoch damit soweit eingeschränkt, daß eine gleichzeitige Erkennbarkeit mehrerer Meldungen u.U. nicht mehr gegeben ist. Darüber hinaus ist durch derartige Ringe oder Tuben die Bedienbarkeit derartiger Schalter erschwert.

Leuchtdrucktaster mit emittierenden Lichtquellen besitzen außerdem eine relativ hohe Lichtstärke, um auch bei hellerem Umgebungslicht noch erkennbar zu sein, wenn sie eine Meldung abgeben. Dies ist aufgrund der hohen Blendwirkung insbesondere bei längerer Betrachtung im Dunkeln störend. In der Vergangenheit wurden deshalb Leuchtmelder eingesetzt, bei denen über manuell bedienbare, mechanische Iris-Blenden die Blendwirkung und damit allerdings auch die Anzeigefläche reduziert werden konnte.

Für großflächigere Anzeigen finden auch Folien-Anzeigesysteme in NCAP-Technologie (Nematic Curvilinear Aligned Phase) Verwendung. Das Folien-Anzeigesystem besteht aus der eigentlichen NCAP-Zelle sowie einer hinterlegten, optisch dichten Reflektor-Folie, die in der gewünschten Meldefarbe mit Fluoreszenz-Pigmenten bedruckt ist. Die im Polymerfilm der NCAP-Zelle eingebetteten Flüssigkeitskristallpartikel absorbieren im Ruhezustand einfallendes Licht. Beim Aufbau eines elektrischen Feldes durch Anlegen einer (Melde-)Spannung orientieren sich die Flüssig-

Df/Bim / 21.09.1990

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keitskristallpartikel so, daß das Auflicht durch die NCAP-Zelle hindurchtreten kann und an der Reflektor-Folie in der jeweiligen Fluoreszenz-Farbe reflektiert wird. Da das System jedoch mit Auflicht arbeitet, ist es bei schwächerer Beleuchtung und im Dunkeln nicht einsetzbar. Die bisher bekannten NCAP-Zellen benötigen darüber hinaus einen relativ breiten Kontaktierungsrand der metallbedampften Kontaktoberflächen, so daß Folien-Anzeigesysteme dieser Bauform bisher nicht in kleinere Anzeigesysteme, wie sie z.B. in Leuchtdrucktastern eingebaut werden können, eingesetzt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schalter zu schaffen, der sowohl bei heller Umgebungsbeleuchtung, wie z.B. direkter Sonneneinstrahlung, sowie bei Zwischenhelligkeit gut erkennbar ist, als auch im Dunkeln blendfrei wahrgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Schalter ist durch die Hinterleuchtung bei Auftreten einer Meldung eine blendfreie Erkennbarkeit dieser Meldungen bei Dunkelheit gewährleistet. Darüber hinaus wird durch eine Einrichtung zur Kontrasterzielung, die gleichzeitig mit der Einrichtung zur Hinterleuchtung bei Auftreten einer Meldung aktiviert wird, auch bei heller Umgebungsbeleuchtung und bei Zwischenhelligkeit eine gute Erkennbarkeit dieser Meldungen erzielt. Damit ist unabhängig von der Umgebungsbeleuchtung eine sichere Erkennbarkeit von auftretenden Meldungen gewährleistet.

Der erfindungsgemäße Schalter eignet sich deshalb für alle Anwendungsfälle, bei denen stark unterschiedliche Lichtverhältnisse, auch im häufigen Wechsel, auftreten können. Derartige Einsatzgebiete sind z.B. Führerstände bei U-Bahn-Fahrzeugen. Darüber hinaus bietet der erfindungsgemäße Schalter die Möglichkeit, diesen in beliebiger Anzahl und Konfiguration in ein Bedien- und Anzeigenfeld einzubauen.

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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis IA beschrieben.

Bei einem Schalter gemäß Anspruch 2 sind als emittierende Lichtquellen Leuchtdioden vorgesehen. Es lassen sich damit Schalter in den Farben rot, orange, gelb und grün hinterleuchten. Alternativ dazu kann auch eine Elektrolumineszenz-Folie als emittierende Lichtquelle vorgesehen werden. Ein derartiger Schalter nach Anspruch A ist für Anzeigen in den Farben weiß und blau besonders gut geeignet. Die Einrichtung zur Hinterleuchtung können auch beliebige Kombinationen von Leuchtdioden und Elektrolumineszenz-Folien umfassen. Damit sind dann alle Stellungen des Schalters bzw. entsprechende Rückmeldungen farblich darstellbar.

Bei Verwendung von Leuchtdioden ist eine Ausgestaltung des Schalters nach Anspruch 6 besonders vorteilhaft. Man erhält dann eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung des Anzeigeelements im Bedienbereich.

Bei einem Schalter gemäß Anspruch 5 wird bei Auftreten einer Meldespannung ein elektrisches Feld in der NCAP-Zelle aufgebaut, in dem sich die Flüssigkeitskristallpartikel so orientieren, daß das Auflicht durch die NCAP-Zelle hindurchtreten kann und an der Reflektor-Folie reflektiert wird. Die optisch dichte Reflektor-Folie ist mit Durchbrüchen versehen, durch die das von der hintersetzten Lichtquelle bei Anliegen der Meldespannung emittierte Licht hindurchtritt. Da die NCAP-Zelle während des Anliegens der Meldespannung optisch durchlässig geschaltet ist, tritt das emittierte Licht durch die NCAP-Zelle und durch das Anzeigeelement ohne wesentliche Verluste hindurch. Abhängig von der Beleuchtungsstärke des Umgebungslichtes überwiegt entweder die Lichtstärke der emittierenden Lichtquelle oder die Reflexion des Umgebungslichts (Auflicht).

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, die Gegenstand der Ansprüche 2 bis IA sind, werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert.

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In der Zeichnung ist mit 1 das Gehäuse eines Schalters bezeichnet, in dem zwei als Mikroschalter ausgebildete Schaltelemente 5 angeordnet sind. Die Mikroschalter 5 (Kurzhubschaltelemente) sind über einen im Gehäuse 1 geführten Schaltstößel 6 betätigbar (in der Zeichnung ist von dem Schaltstößel 6 nur die Stößelplatte sichtbar). Der Schaltstößel 6 weist einen Bedienbereich 7 in Form einer planen Tastplatte auf. Die Tastplatte kann aber auch ballig ausgebildet sein. Weiterhin beinhaltet der Schalter ein Anzeigesystem, das ein Anzeigeelement 2, eine Einrichtung 3 zur Hinterleuchtung sowie eine Einrichtung 4 zur Kontrasterzielung umfaßt. Das Anzeigeelement 2, das erforderlichenfalls durch Beschriftungsfolien mit alphanumerischen Zeichen und Symbolen versehen werden kann, ist in der Tastplatte 7 integriert, die in diesem Bereich transparent ausgeführt ist. Die Einrichtung 3 zur Hinterleuchtung und die Einrichtung 4 zur Kontrasterzielung ist im Gehäuse 1 unbeweglich gehaltert.

Die Einrichtung 3 zur Hinterleuchtung besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Miniatur-Leuchtdioden 31 und 32, die auf einem gemeinsamen Träger 8 montiert sind, dessen Kontaktfahnen 12 in zwei im Gehäuse 1 eingepreßte Kontaktstifte 9 führen. Über diese werden die Leuchtdioden 31 und 32 mit der Meldespannung versorgt. Die Einrichtung 3 zur Hinterleuchtung umfaßt weiterhin zwei Reflektoren 33 und 34, die an der Innenseite des Gehäuses 1 in Höhe der Oberkante des Trägers 8 angeordnet und derart ausgebildet sind, daß das von den Leuchtdioden 31 und 32 emittierte Licht in Richtung des Anzeigeelements 2 gebündelt ist.

Die Einrichtung 4 zur Kontrasterzielung umfaßt eine NCAP-Zelle 41, die über einen dieses umlaufend umschließenden Kontaktleitgummi 42 durch je eine Spann- und Kontaktklammer 10 aufgedrückt wird. Letztere sind ihrerseits in zwei im Gehäuse 1 eingepreßte Kontaktstifte 11 geführt und werden am Gehäuse 1 mechanisch angekrallt. Über die beiden Kontaktstifte 11 wird die Meldespannung zur Ansteuerung der NCAP-Zelle 41 geführt. Unterhalb der NCAP-Zelle 41 ist eine mit Durchbrüchen 44 versehene Reflektor-Folie 43 montiert. Die Reflektor-Folie 43 ist optisch dicht, so daß

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das durch die durchlässig geschaltete NCAP-Zelle 41 einfallende Licht nahezu vollständig reflektiert wird. Die Durchbrüche in der Reflektor-Folie 43 sind erforderlich, damit das Anzeigeelement 2 von dem emittierten Licht der hintersetzten Leuchtdioden 31 und 32 durchstrahlt werden kann. Die NCAP-Zelle 41 ist hierbei aufgrund der angelegten Meldespannung lichtdurchlässig geschaltet.

Zur Vergleichmäßigung der Ausleuchtung des Anzeigeelements 2 umfaßt die Einrichtung 3 zur Hinterleuchtung eine optisch durchlässige Diffusor-Folie 35, die zwischen der Reflektor-Folie und den Leuchtdioden 31 und 32 angeordnet ist.

Die Leuchtdioden 31 und 32 können gedimmt werden. Hierzu ist mit einem lichtempfindlichen fotoelektrischen Bauteil (z.B. Fototransistor) die Beleuchtungsstärke an der Oberfläche des Anzeigeelements 2 zu erfassen und die Spannung der Leuchtdioden 31 und 32 durch ein Dimmerschaltelement so zu regeln, daß ihre Helligkeit bei Dunkelheit entsprechend abnimmt und damit die gewünschte Blendfreiheit erreicht wird.

Claims

9OG 85 es OE Schutzansprüche

1. Schalter mit einem Gehäuse (1), in dem wenigstens ein Schaltelement (5) angeordnet ist, das über einen im Gehäuse (1) geführten, einen Bedienbereich (7) aufweisenden Schaltstößel (6) manuell betätigbar ist, wobei im Bedienbereich (7) des Schaltstößels (6) ein Anzeigeelement (2) und im Gehäuse (1) unterhalb des Bedienbereichs (7) des Schaltstößels (6) folgende weitere Teile eines Anzeigesystems für die Meldung von Betriebs- und Schaltzuständen vorgesehen sind:

a) Eine im Gehäuse (1) angeordnete Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung des Anzeigeelements (2), deren Lichtquelle (31, 32) bei Auftreten einer Meldung Licht emittiert, sowie b) eine zwischen dem Anzeigeelement (2) und der Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung angeordnete Einrichtung (4) zur Kontrasterzielung, die bei Auftreten einer Meldung einfallendes Licht reflektiert.

2. Schalter nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle der Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung wenigstens eine Leuchtdiode (31, 32) umfaßt.

3. Schalter nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung wenigstens einen Reflektor (33, 34) aufweist, der das Licht der Leuchtdioden (31, 32) in Richtung des Anzeigeelements (2) bündelt.

4. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lichtquelle der Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung wenigstens eine Elektrolumineszenz-Folie umfaßt.

5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einrichtung (4) zur Kontrasterzielung eine Zelle (41) in NCAP-Technik (Nematic Curvilinear Aligned Phase) sowie eine dieser hinterlegten Reflektor-Folie (43) umfaßt, die optisch dicht und mit Durchbrüchen (44) versehen ist.

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6. Schalter nach Anspruch 2, 3 und 5, wobei die Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung eine optisch durchlässige Diffusor-Folie (35) umfaßt, die zwischen der Reflektor-Folie (A3) und der Lichtquelle (31, 32) angeordnet ist.

7. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Reflektor-Folie (43) und die Diffusor-Folie (35) sowie die Lichtquelle (31, 32) der Einrichtung (6) zur Hinterleuchtung die gleiche Farbe aufweisen.

8. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lichtquelle (31, 32) der Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung in ihrer Helligkeit in Abhängigkeit von der Umgebungsbeleuchtung im Sinne einer blendfreien Anzeige regelbar ist.

9. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Anzeigeelement (2) Bechriftungsfolien für alphanumerische Zeichen und/oder Symbole aufnehmen kann.

10. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, wobei als Schaltelement wenigstens ein Mikroschalter (5) vorgesehen ist.

11. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, wobei als Schaltelement wenigstens ein Drucktaster einer gedruckten Schaltung vorgesehen ist.

12. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, wobei als Schaltelement wenigstens ein Piezo-Schaltelement vorgesehen ist.

13. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, wobei als Schaltelement wenigstens ein Schaltsensor vorgesehen ist.

IA. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Bedienbereich (7) als plane oder ballige Tastplatte ausgebildet ist.