EP1310933A2 - Optischer Signalgeber, insbesondere in der Bedienblende eines Haushaltsgrossgerätes - Google Patents

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EP1310933A2
EP1310933A2 EP02024707A EP02024707A EP1310933A2 EP 1310933 A2 EP1310933 A2 EP 1310933A2 EP 02024707 A EP02024707 A EP 02024707A EP 02024707 A EP02024707 A EP 02024707A EP 1310933 A2 EP1310933 A2 EP 1310933A2
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    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/305—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being the ends of optical fibres

Definitions

  • an individually controllable light source is mechanical for each signal generator and electrically placed directly on the circuit board, and their radiation from there by means of a light guide to the location behind the control panel made of translucent material at least in this position which the signal is to be given.
  • the light guide protrudes his forehead through a hole in the panel up to the level of the visible side Through the surface of the panel until the light emitting face of the Optical fiber lies in the face-side diaphragm plane.
  • Such light guides can be flexible, as shown in DE 34 15 229 C2, or rigid, for example DE 37 04 574 C2.
  • the light sources on the single-beam side can also be used for light guide light guidance Be miniature light bulbs; but are preferred in terms of efficiency and lifetime cheaper light emitting diodes (LEDs) are used, the preferably mountable directly onto the circuit board using SMD technology are.
  • the beam cross-section of the light guide can be any Have surface shape, for example in a mosaic of several Segments step by step visual overall information about the process, for example to build a washing program or to go through the geometry (like round and oval) different functional meaning contents about the current control make a cooking zone easier to recognize for pots or roasters.
  • the present invention is therefore based on the technical problem, the occurrence of such disturbing uneven illumination when signaling light-emitting end faces from behind and especially from the control panel to prevent or at least minimize terminating light guides.
  • the area that reaches the light source is preferred of the partial light guide on the single-beam side is tapered, and the scattering surface lies closer to the large base of this conical taper than to the radiation level of the second partial light guide. This promotes the even distribution of brightness the radiating cross-sectional area in the control panel.
  • a light guide extends approximately transversely to its light path Parting plane on, in which one of the two end faces lying here butt on top of each other of the two partial light guides by mechanical processing or by coating becomes light scattering. Because that leads to a flat uniform Irradiation into the further partial light guide, which then faces the parting plane when the signal transmitter emits streak-free, even if the opposite one End of the partial light guide on the single beam in relation to its Cross-sectional area of very small-area light source, preferably from an SMD LED, is irradiated.
  • Optical signal transmitters 16 are in it luminous surfaces of different cross-sectional geometries in the visible side Level of the control panel 12 operating mode switches 15 (approximately with respect to different Cooking and roasting functions of a domestic range) assigned locally. So can about a square signal transmitter 16 an oven switch 15, a circular Signal generator 16 a fan switch 15 and one of several individually controllable segments of existing signal transmitter 16 a temperature selection or be assigned to a sequence program switch 15.
  • Each signal generator 16 is in turn at least in the on-off mode, if necessary but also in dimmer or chopper mode, from the central one Control circuit for the function of the device 11 controllable light source 17 assigned. According to FIG. 1, this is preferably directly on a circuit board 18 contacts, which are also active and passive components for the control circuit (not taken into account in the drawing). Between the light sources 17 and the control panel 12 extend light guides 19.
  • the circuit board 18th can by means of pillars 20 a perforated template 21 for positioning the individual Wear light guide 19 over the light sources 17 assigned to them.
  • the light guides 19 have prismatic truncated connectors 22, the small bases 23 are closely adjacent to light sources 17; but with itself these small bases 23 are generally much larger areas than that have spatially assigned light sources 17. His little base 23 opposite, on the large base 24, the respective connector 22 goes into the essential prism-shaped light guide 19, which in any case at its as Signal transmitter 16 serving light exit end face a basically any Can have cross-sectional geometry.
  • the light guides 19 can be straight columnar structures when the circuit board 18 parallel to the plane of the display area 14 in FIG Control panel 12 is held behind the control panel 12. But it can also happen that the circuit board 18 transversely to the level of the display area 14th and so that the signal generator 16 is installed in the device 11. In this case, get lost the light guide 19 bent into an L-shape, with one leg normal to Circuit board 18 and with the angled second leg about normal to the radiation surface of the signal generator 16 in the plane of the display area 14, such as in the as yet unpublished DE 201 04 535.4 U1 dated March 16, 2001 for a preferred constructive embodiment shown in more detail.
  • the respective light guide 19 is beyond its in Direction of the light path frustoconically widening connector 22 and thus divided in the approximately prismatic area across the light path and then bluntly assembled again in the resulting parting plane 25.
  • Gluing or the like is not necessary here; it suffices the two mutually facing stimulus planes of the partial light guide on the single-beam side 19 'and the radiation-side partial light guide 19 "to be placed flat on top of one another. That parting plane 25 is preferably closer to the connecting piece 22 than to the radiating one Signaling surface 16 out.
  • At least one of the two butts lying bluntly on one another in the parting plane 25 End faces 26, preferably the one opposite the partial light guide 19 'on the irradiation side End face 26 of the light guide 19 ′′ on the radiation side has Eroding or the like direct mechanical roughening of their surface or by coating with rough varnish or the like a strong optical Spreading behavior.

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Abstract

Um blickwinkelabhängig visuell störende dunkle Bereiche und streifenförmige Schlieren in der als optischer Signalgeber (16) dienenden Lichtaustrittsfläche eines Lichtleiters (19) in der Bedienblende (12) eines Haushaltsgroßgerätes (11) zu vermeiden, weist der Lichtleiter (19) eine etwa quer zu seinem Lichtweg sich erstreckende Trennebene (25) auf, in der eine der beiden hier stumpf aufeinanderliegenden Stirnflächen (26-25-26) durch mechanische Bearbeitung oder Beschichtung lichtstreuend aufgerauht ist. Das führt zu einer flächig gleichförmigen Einstrahlung in denjenigen Teil desjenigen Teillichtleiters (19"), welcher der Trennebene (25) gegenüber als der Signalgeber (16) endet, obgleich das gegenüberliegende Ende des Lichtleiters (19) von einer im Verhältnis zur anzeigenden Querschnittsfläche sehr kleinflächigen Lichtquelle (17), vorzugsweise von einer SMD-LED, bestrahlt wird. <IMAGE>

Description

Von marktgängigen Haushaltsgroßgeräten ist es bekannt, in einer Bedienblende (wie sie etwa aus Fig.1 der DE 31 04 662 A1 ersichtlich ist) neben einerseits Funktionsschaltern zur stellungsabhängigen Auswahl von abzuarbeitenden Betriebsarten und andererseits alphanumerischen Informationsanzeigen etwa über aktuelle Betriebszustände schließlich auch noch einfache optische Signalgeber anzuordnen, die jeweils nur entweder ausgeschaltet (dunkelgesteuert) oder eingeschaltet (hellgesteuert) und für besondere Signalgaben auch im Intervallbetrieb blinkend ansteuerbar sind. Solche optischen Signalgeber können als Miniatur-Glühlampen in Fassungen in der Bedienblende eingesetzt sein, was allerdings aufwendig in Hinblick auf die Verdrahtungserfordernisse zwischen der Bedienblende und der dahinter im Gerät gelegenen Schaltungsplatine ist und auch dem Bestreben nach schlichten Oberflächen der Bedienblende zuwiderläuft. In neueren Geräten ist deshalb pro Signalgeber eine individuell ansteuerbare Lichtquelle mechanisch und elektrisch direkt auf der Schaltungsplatine angeordnet, und ihre Abstrahlung wird von dort mittels eines Lichtleiters an denjenigen Ort hinter der Bedienblende aus wenigstens an dieser Position translucentem Material verbracht, an dem die Signalgabe erfolgen soll. In einfacheren Varianten ragt der Lichtleiter mit seinem Stirnende noch durch ein Loch in der Blende bis in die Ebene der sichtseitigen Blendenoberfläche hindurch, bis die lichtabstrahlende Stirnfläche des Lichtleiters in der sichtseitigen Blendenebene liegt. Solche Lichtleiter können flexibel sein, wie etwa in der DE 34 15 229 C2 dargestellt, oder starr, etwa entsprechend DE 37 04 574 C2.
Die einstrahlseitigen Lichtquellen können auch bei der Lichtleiter-Lichtführung Miniatur-Glühlampen sein; bevorzugt werden aber die hinsichtlich Wirkungsgrad und Lebensdauer günstigeren lichtemittierenden Dioden (LEDs) eingesetzt, die vorzugsweise in SMD-Technik unmittelbar auf die Schaltungsplatine montierbar sind. Bei der Bedienblende kann der Abstrahlquerschnitt des Lichtleiters eine beliebige Flächenform aufweisen, beispielsweise um mosaikartig aus mehreren Segmenten schrittweise eine bildhafte Gesamtinformation etwa über den Ablauf eines Waschprogrammes aufzubauen oder um durch die Geometrie (wie rund und oval) unterschiedliche funktionale Bedeutungsinhalte etwa über die aktuelle Ansteuerung einer Kochzone für Töpfe oder für Bräter leichter erkennbar zu machen.
In der Praxis hat sich herausgestellt, daß beim Betrachten der leuchtenden Lichtleiter-Stirnflächen visuell störend dunkle Bereiche und linienförmige Schattierungen auftreten. Deren Kontrast ist stark vom Betrachtungswinkel abhängig, was zusätzlich irritierend ist.
Vorliegender Erfindung liegt deshalb die technische Problemstellung zugrunde, das Auftreten solcher störenden ungleichmäßigen Ausleuchtung bei der Signalgabe lichtabstrahlender Stirnflächen von hinter und insbesondere von in der Bedienblende endenden Lichtleitern zu unterbinden oder wenigstens zu minimieren.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebene Merkmalskombination gelöst, wonach in den jeweiligen Lichtleiter etwa quer zum Lichtweg eine optisch wirksame Streufläche eingebracht ist, vorzugsweise auf der Stirnfläche eines hinter der Trennstelle dann bis zur Bedienblende führenden Teillichtleiters. Die Streufläche bewirkt eine diffuse und somit über die Querschnittsfläche des weiterführenden Teillichtleiters relativ gleichförmige Einstrahlung aus dem einstrahlseitigen Teillichtleiter vor der Streufläche; und das auch noch, wenn eine geometrisch sehr konzentrierte Einstrahlung von der miniaturisierten Lichtquelle her in einen ersten Teillichtleiter von gegenüber der Lichtquelle vielfach größerem Querschnitt erfolgt. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird aber eine blickwinkelabhängig störende, ungleichmäßige Ausleuchtung der Anzeigefläche vermieden.
Vorzugsweise ist darüber hinaus der an die Lichtquelle heranreichende Bereich des einstrahlseitigen Teillichtleiters konisch verjüngt, und die Streufläche liegt dichter zur großen Basis dieser konischen Verjüngung als zur Abstrahlebene des zweiten Teillichtleiters. Das fördert die gleichmäßige Helligkeitsverteilung über die abstrahlende Querschnittsfläche in der Bedienblende.
Um also visuell störende streifenförmige Schlieren in der als optischer Signalgeber dienenden Lichtaustrittsfläche eines Lichtleiters, wie er insbesondere in der Bedienblende eines Haushaltsgroßgerätes anzutreffen ist, zu vermeiden, weist der Lichtleiter erfindungsgemäß eine etwa quer zu seinem Lichtweg sich erstreckende Trennebene auf, in der eine der beiden hier stumpf aufeinanderliegenden Stirnflächen der beiden Teillichtleiter durch mechanische Bearbeitung oder durch Beschichtung lichtstreuend wird. Denn das führt zu einer flächig gleichförmigen Einstrahlung in den weiterführenden Teillichtleiter, der dann der Trennebene gegenüber als der Signalgeber schlierenfrei abstrahlt, selbst wenn das gegenüberliegende Ende des einstrahlseitigen Teillichtleiters von einer im Verhältnis zu seiner Querschnittsfläche sehr kleinflächigen Lichtquelle, vorzugsweise von einer SMD-LED, bestrahlt wird.
Bezüglich weiterer Vorteile und zusätzlicher Weiterbildungen zur erfindungsgemäßen Lösung wird außer auf die weiteren Ansprüche auch auf nachstehende Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Funktionswesentliche nicht ganz maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
Fig.1
im Schnittbild als optische Signalgeber in einer Bedienblende endende Lichtleiter und
Fig.2
die Signalgeber in Ansicht gegen die Bedienblende .
Ein Teil der Frontfläche eines Haushaltsgroßgerätes 11 ist mit einer Bedienblende 12 belegt, die im in Fig.2 dargestellten Beispielsfalle einen Schalterbereich 13 und einen Anzeigebereich 14 aufweist. Darin sind optische Signalgeber 16 in Form leuchtender Flächen unterschiedlicher Querschnittsgeometrien in der sichtseitigen Ebene der Bedienblende 12 Betriebsartschaltern 15 (etwa bezüglich verschiedener Koch- und Bratfunktionen eines Haushaltsherdes) örtlich zugeordnet. So kann etwa ein quadratischer Signalgeber 16 einem Backofen-Schalter 15, ein kreisrunder Signalgeber 16 einem Ventilator-Schalter 15 und ein aus mehreren individuell ansteuerbaren Segmenten bestehender Signalgeber 16 einem Temperaturwahloder einem Ablaufprogramm-Schalter 15 zugeordnet sein.
Jedem Signalgeber 16 wiederum ist eine wenigstens im Ein-Aus-Betrieb, erforderlichenfalls aber auch im Dimmer- oder im Chopper-Betrieb, aus der zentralen Steuerschaltung für die Funktion des Gerätes 11 ansteuerbare Lichtquelle 17 zugeordnet. Die ist gemäß Fig.1 vorzugsweise unmittelbar auf eine Schaltungsplatine 18 kontaktiert, die auch aktive und passive Bauelemente für die Steuerschaltung (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) trägt. Zwischen den Lichtquellen 17 und der Bedienblende 12 erstrecken sich Lichtleiter 19. Die Schaltungsplatine 18 kann mittels Pfeilern 20 eine gelochte Schablone 21 zur Positionierung der einzelnen Lichtleiter 19 über den ihnen zugeordneten Lichtquellen 17 tragen. Zu diesen hin weisen die Lichtleiter 19 prismenstumpfförmige Anschlußstücke 22 auf, deren kleinen Basen 23 den Lichtquellen 17 dicht benachbart sind; wobei aber selbst diese kleinen Basen 23 im allgemeinen noch wesentlich größere Flächen als die ihnen räumlich zugeordneten Lichtquellen 17 aufweisen. Seiner kleinen Basis 23 gegenüber, an der großen Basis 24, geht das jeweilige Anschlußstück 22 in den im wesentlichen prismenförmigen Lichtleiter 19 über, der jedenfalls an seiner als Signalgeber 16 dienenden lichtaustrittseitigen Stirnfläche eine grundsätzlich beliebiger Querschnittsgeometrie aufweisen kann.
Die Lichtleiter 19 können gerade säulenförmige Gebilde sein, wenn die Schaltungsplatine 18 gemäß Fig.1 parallel zur Ebene des Anzeigebereiches 14 in der Bedienblende 12 hinter der Bedienblende 12 gehaltert ist. Es kann aber auch vorkommen, daß die Schaltungsplatine 18 quer zur Ebene des Anzeigebereiches 14 und damit der Signalgeber 16 in das Gerät 11 eingebaut ist. In diesem Falle verlaufen die Lichtleiter 19 L-förmig abgekröpft, mit einem Schenkel normal zur Schaltungsplatine 18 und mit dem dagegen abgewinkelten zweiten Schenkel etwa normal zur Abstrahlfläche des Signalgebers 16 in der Ebene des Anzeigebereiches 14, wie etwa in der noch unveröffentlichten DE 201 04 535.4 U1 vom 16.03.01 für ein bevorzugtes konstruktives Ausführungsbeispiel näher dargestellt.
Damit trotz der extrem kleinflächigen Einstrahlung von der jeweiligen Lichtquelle 17 her in den Lichtleiter 19 wesentlich größeren Querschnittes hinein an der lichtaustrittseitigen Stirnfläche des jeweiligen Lichtleiters 19 eine gleichförmig lichtabstrahlende Fläche ohne störende Dunkelflächen und Streifenschattierungen als Signalgeber 16 erreicht wird, ist der jeweilige Lichtleiter 19 jenseits seines in Richtung des Lichtweges kegelstumpfförmig sich aufweitenden Anschlußstückes 22 und damit im angenähert prismatischen Bereich quer zum Lichtweg geteilt und dann in der dadurch entstandenen Trennebene 25 wieder stumpf zusammengesetzt. Eine Verklebung oder dergleichen ist hier nicht erforderlich; es genügt, die beiden aufeinander zu weisenden Stimebenen des einstrahlseitigen Teillichtleiters 19' und des abstrahlseitigen Teillichtleiters 19" flächig aufeinander zu setzen. Jene Trennebene 25 liegt vorzugsweise dichter zum Anschlußstück 22 als zur abstrahlenden Signalgeberfläche 16 hin.
Wenigstens eine der beiden in der Trennebene 25 stumpf aufeinanderliegenden Stirnflächen 26, vorzugsweise die dem einstrahlseitigen Teillichtleiter 19' gegenüberliegende Stirnfläche 26 des abstrahlseitigen Teillichtleiters 19", weist durch Erodierung oder dergleichen direkte mechanische Aufrauhung ihrer Oberfläche bzw. durch Beschichtung mit Rauhlack oder dergleichen ein starkes optisches Streuverhalten auf. Das hat zur Folge, daß vom einstrahlseitigen Teillichtleiter 19' in den abstrahlseitigen Teillichtleiter 19" jenseits der Trennebene 25 gleichförmig diffus eingestrahlt wird, so daß trotz einer kleinflächig einstrahlenden Lichtquelle 17 dann in der Ebene des dagegen sogar sehr großflächig abstrahlenden Signalgebers 16 visuell störende Schlieren oder dergleichen streifenförmige Schattierungen oder Dunkelzonen auch unter verschiedenen Betrachtungswinkeln auf diese abstrahlende Fläche nicht mehr oder jedenfalls nicht mehr störend auftreten.
In Fig.1 der Zeichnung ist berücksichtigt, daß es zweckmäßig ist, die erwähnte Schablone 21 zur Positionierung der Anschlußstücke 22 über den ihnen zugeordneten Lichtquellen 17 einstückig mit den einstrahlseitigen Teillichtleitern 19' aus dem selben Material wie Acryl o.dgl. im Spritzguß zu erstellen. Außerdem ist es vorteilhaft, die Löcher 27 in der Blende 12 (oder - nicht gezeichnet - dahinter angeformte Hülsen entsprechender Innenquerschnittsgestaltung, die sich auch noch bis über den jeweils sich anschließenden Teillichtleiter 19' erstrecken können) zur sichtseitigen Ebene der Signalgeber 16 hin sich z.B. konisch verjüngen zu lassen. Dadurch können entsprechend kegelstumpfförmige abstrahlseitige Teillichtleiter 19" bei auf den Kopf gedrehter Blende 12 hier durch bloßes Einstecken formschlüssig gehaltert werden. Wenn dann die Leiterplatine 18 mit elastischen Abstandhaltern 28 hinter der Blende 12 tragend verrastet wird, erfolgt dadurch in der Lichtleiter-Trennebene 25 die flächig kraftschlüssige Anlage der Stimflächen 26-26 axial gegeneinander und zugleich die Arretierung der konischen Teillichtleiter 19" in der Blende 12, so daß trotz infolge der jeweils zweiteiligen Lichtleiter 19 (19'+19") auftretenden Vervielfachung der zu montierenden Teile eine einfache Montage positionsrichtig sichergestellt ist.

Claims (10)

  1. Optischer Signalgeber (16), insbesondere in der Bedienblende (12) eines Haushaltsgroßgerätes (11), mit einer Lichtquelle (17) hinter einem Lichtleiter (19), dessen abstrahlende Stirnfläche in der Bedienblende (12) den Signalgeber (16) bildet,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (19) etwa quer zum Lichtweg von der Lichtquelle (17) zur abstrahlenden Stirnfläche in wenigstens zwei Teillichtleiter (19'-19") geteilt ist und eine der in dieser Trennebene (25) aufeinanderliegenden Stirnflächen (26) Lichtstreuverhalten aufweist.
  2. Signalgeber nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die am abstrahlseitigen Teillichtleiter (19") gelegene Stirnfläche (26) eine optisch aufgerauhte Oberfläche aufweist.
  3. Signalgeber nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der einstrahlseitige Teillichtleiter (19') in seinem Verlaufe zwischen der Trennebene (25) und dem der Lichtquelle (17) benachbarten Stimende als konisch sich verjüngendes Anschlußstück (22) ausgestaltet ist.
  4. Signalgeber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der abstrahlseitige Teillichtleiter (19") in seinem Verlauf zwischen der Trennebene (25) und der abstrahlenden Stirnfläche, jedenfalls aber in dieser Stirnfläche, die Querschnittsgeometrie des Signalgebers (16) an der Bedienblende (12) annimmt.
  5. Signalgeber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lichtleiter (19) mittels einer zur Schaltungsplatine (18) distanziert gehaltenen Schablone (21) normal zur Fläche der Schaltungsplatine (18) auf dieser über den Lichtquellen (17) positioniert sind.
  6. Signalgeber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß abstrahlseitige Teillichtleiter (19") konisch in der Bedienblende (12) gehaltert sind.
  7. Signalgeber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß einstrahlseitige Teillichtleiter (19') einstückig mit einer zwischen ihnen sich erstreckenden Positionier-Schablone (21) ausgebildet sind.
  8. Signalgeber nach den beiden vorangehenden Ansprüchen,
    dadurch gekennzeichnet, daß die einstrahlseitigen Teillichtleiter (19') kraftschlüssig gegen die abstrahlseitigen Teillichtleiter (19") axial anliegend hinter der Blende (12) gehaltert sind.
  9. Signalgeber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (17) als lichtemittierende Dioden für Oberflächen-Montagetechnik ausgelegt sind.
  10. Signalgeber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (19) abgekröpft verlaufen und sowohl normal zur Ebene der Bedienblende (12) wie auch normal zur Ebene der Schaltungsplatine (18) enden.
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