DE102009057187A1

DE102009057187A1 - Beleuchtbares Element

Info

Publication number: DE102009057187A1
Application number: DE200910057187
Authority: DE
Inventors: Jürgen Kopp
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2009-12-05
Filing date: 2009-12-05
Publication date: 2011-06-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein beleuchtbares Element (1), insbesondere ein Betätigungsorgan für einen elektrischen Schalter. Am Element (1) ist ein beleuchtbarer Bereich (2), bei dem es sich insbesondere um ein Symbol handelt, angeordnet. Das Element (1) weist eine Lichtquelle (3) und einen von der Lichtquelle (3) zum Element (1) führenden Lichtleiter (4) auf, derart dass Licht (5) von der Lichtquelle (3) zum Element (1) zur Beleuchtung des beleuchtbaren Bereichs (2) geführt wird. Der Lichtleiter (4) besteht aus einer flexiblen Folie in der Art eines Folienlichtleiters.

Description

Die Erfindung betrifft ein beleuchtbares Element nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche beleuchtbaren Elemente finden insbesondere Verwendung als Betätigungsorgan für einen elektrischen Schalter. Dabei kann beispielsweise ein am Betätigungsorgan befindliches Symbol, das die Funktion des elektrischen Schalters darstellt, beleuchtbar ausgestaltet sein.
Ein derartiges beleuchtbares Element weist einen am Element angeordneten, beleuchtbaren Bereich auf. Von einer Lichtquelle führt ein Lichtleiter zum Element, derart dass Licht von der Lichtquelle zum Element zur Beleuchtung des beleuchtbaren Bereichs geleitet wird. Bei den bekannten Lichtleitern handelt es sich um starre Elemente, die einen größeren Bauraum beanspruchen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Element im Hinblick auf die Beleuchtung zu verbessern, insbesondere die Kompaktheit und/oder die Bewegbarkeit des beleuchtbaren Elements zu steigern.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen beleuchtbaren Element durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen beleuchtbaren Element besteht der Lichtleiter aus einer flexiblen Folie in der Art eines Folienlichtleiters. Dadurch lässt sich das beleuchtbare Element äußerst kompakt ausgestalten. Aufgrund der Flexibilität des Folienlichtleiters ist eine verbesserte Beweglichkeit des Elements ermöglicht, was unter anderem beim Einsatz des beleuchtbaren Elements als Betätigungsorgan für einen elektrischen Schalter von Vorteil ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das Licht kann seitlich über die Lichtquelle in den Folienlichtleiter eingekoppelt werden. Dadurch lässt sich das beleuchtbare Element sehr flach ausgestalten. Als Lichtquelle lässt sich in vorteilhafter Weise eine Leuchtdiode verwenden.
Zur Steigerung der Effizienz sowie zur Vermeidung von Verlusten wird das Licht mittels Totalreflektion innerhalb des Folienlichtleiters geführt. Die Auskopplung des Lichts aus dem Folienlichtleiter zur Beleuchtung des beleuchtbaren Bereichs lässt sich in einfacher Art und Weise dadurch bewerkstelligen, dass das Licht an einer dem beleuchtbaren Bereich gegenüberliegenden Fläche des Folienlichtleiters gebrochen und in Richtung zum beleuchtbaren Bereich umgelenkt wird. Dabei tritt dann das Licht gegenüber dieser Fläche aus dem Folienlichtleiter zur Beleuchtung des beleuchtbaren Bereichs aus. Die Fläche, an der das Licht gebrochen wird, kann einfach und dennoch sehr präzise dadurch hergestellt werden, indem der Folienlichtleiter an dieser Stelle thermisch behandelt wird. Beispielsweise kann hierzu die Fläche mittels Laserstrahlen entsprechend beaufschlagt werden. Um die behandelte Fläche präzise abzugrenzen, kann die Beaufschlagung durch die Laserstrahlung punktförmig erfolgen.
Um eine besonders effektive Ausleuchtung des beleuchtbaren Bereichs zu erreichen, kann der Folienlichtleiter mehrere seitliche Einkoppelstellen besitzen. An diesen Einkoppelstellen befindet sich dann jeweils eine Lichtquelle. Gegebenenfalls können die Lichtquellen, bei denen es sich insbesondere um Leuchtdioden handelt, verschiedenfarbig sein. In einfacher Weise lässt sich dadurch eine situationsgerechte Beleuchtung mit unterschiedlichen Farben und/oder auch Mischfarben erreichen. Ebenso kann der Folienlichtleiter auch mehrere Auskoppelstellen zur Beleuchtung von mehreren beleuchtbaren Bereichen aufweisen. Es lässt sich dann mit geringem Aufwand, beispielsweise mit nur einer einzigen Lichtquelle, die Beleuchtung von mehreren Bereichen realisieren.
Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung ist nachfolgendes festzustellen. Das Licht soll an definierter Stelle in den Lichtleiter eingekoppelt werden und über Totalreflektion innerhalb des Lichtleiters an anderer definierter Stelle ausgekoppelt werden. Symbole darüber sollen in mehreren Farben, insbesondere umschaltbar, dargestellt werden. Es sollen geringe Betätigungswege, beispielsweise ca. 0,4 mm, vom Lichtleiter mitgemacht werden können.
Die dünne Ausführung des Lichtleiters als Folie, beispielsweise von ca. 0,5 mm, macht es möglich, die Baugruppe, in der er eingesetzt wird, sehr flach zu gestalten. Das Licht wird einfach an der Kante des Lichtleiters eingekoppelt, daher sind mehrere Farben möglich. An einer Fläche unter dem Ausleuchtbereich wird die Unterseite des Lichtleiters thermisch beaufschlagt, beispielsweise durch Laserpunkte. Dadurch wird das Licht gebrochen und tritt an der gegenüberliegenden Seite aus. Geschaffen ist somit ein Folienlichtleiter zur Verwendung für ein beleuchtbares Element.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das beleuchtbare Element mit einer sehr flachen Bauhöhe ausgebildet werden kann. Bei entsprechender Auslegung kann der Folienlichtleiter aufgrund seiner Flexibilität Bewegungen mitmachen. Es werden mehrere Ausleucht-Farben für das gleiche Symbol ermöglicht. Verschiedene Farben für die Symbole sind auch umschaltbar ermöglicht. Desweiteren ist eine Einsparung von LED's bei der Ausleuchtung von großen Symbolen möglich. Wie mit Hilfe von Leuchtdichtemessungen herausgefunden ist, ist eine mindestens viermal so helle Ausleuchtung wie bisher realisierbar. Durch entsprechend Dimmung kann daher die Leuchtdichte in einfacher Weise auf geforderte Werte eingestellt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 eine Prinzip-Darstellung eines beleuchtbaren Elements,
2 eine schematische Darstellung eine Folienlichtleiters in einer weiteren Ausführung,
3 einen elektrischen Schalter und
4 einen Ausschnitt des Schalters aus 3 in aufgeschnittener Ansicht.
In 1 ist ein beleuchtbares Element 1 in einer Prinzip-Darstellung gezeigt. Am Element 1 ist ein beleuchtbarer Bereich 2 angeordnet. Das Element 1 weist weiter eine Lichtquelle 3 sowie einen von der Lichtquelle 3 zum Element 1 führenden Lichtleiter 4 auf. Dadurch wird über den Lichtleiter 4 das Licht 5 von der Lichtquelle 3 zum Element 1 zur Beleuchtung des beleuchtbaren Bereichs 2 geführt. Der Lichtleiter 4 besteht aus einer flexiblen Folie in der Art eines Folienlichtleiters.
Als Lichtquelle 3 lässt sich beispielsweise eine Leuchtdiode verwenden. Um die Bauhöhe für das Element 1 klein zu halten, kann das Licht 5 seitlich über die Lichtquelle 3 in den Folienlichtleiter 4 an dessen Schmalseite 6 eingekoppelt werden. Wie weiter aus der 1 ersichtlich ist, wird das Licht 5 innerhalb des Folienlichtleiters 4 mittels Totalreflektion an dessen Breitseite 7 geführt.
An einer dem beleuchtbaren Bereich 2 gegenüberliegenden Fläche 8 des Folienlichtleiters 4 wird das Licht 5 gebrochen und in Richtung zum beleuchtbaren Bereich 2 umgelenkt. Dadurch tritt wiederum das Licht 5 gegenüber dieser Fläche 8 an einer Auskoppelstelle 9 aus dem Folienlichtleiter 4 zur Beleuchtung des beleuchtbaren Bereichs 2 aus. Zur Herstellung der Fläche 8, an der das Licht 5 gebrochen wird, kann der Folienlichtleiter 4 thermisch behandelt werden. Eine besonders präzise Herstellung dieser Fläche 8 lässt sich dadurch erreichen, indem diese Fläche 8 mittels Laserstrahlen, beispielsweise punktförmig, beaufschlagt wird.
Um eine besonders gezielte Ausleuchtung des beleuchtbaren Bereichs 2 zu erreichen, kann der Folienlichtleiter 4 mehrere seitliche Einkoppelstellen 6 aufweisen, was in 2 gezeigt ist. An jeder dieser Einkoppelstellen 6 befindet sich dann jeweils eine Lichtquelle 3. Falls gewünscht, können die Lichtquellen 3 verschiedenfarbig leuchten, so dass eine Beleuchtung des beleuchtbaren Bereichs 2 in unterschiedlichen Farben ermöglicht ist. Desweiteren kann der Folienlichtleiter 4 mehrere Auskoppelstellen 9 zur Beleuchtung von mehreren beleuchtbaren Bereichen 2, 2' aufweisen, wie anhand von 1 zu erkennen ist.
Eine derartige Beleuchtung mittels eines Folienlichtleiters 4 eignet sich insbesondere für einen in 3 gezeigten elektrischen Schalter 10. Ein solcher Schalter 10 besitzt ein Gehäuse 11, an dem ein Betätigungsorgan 12 bewegbar angeordnet ist. Im Gehäuse 11 befindet sich ein Kontaktsystem 13, das mittels des Betätigungsorgans 12 vom Benutzer umschaltbar ist. Wie in 1 schematisch angedeutet ist, umfasst das Kontaktsystem 13 eine auf einer Leiterplatte 14 angeordnete Schnappscheibe 15. Auf der Leiterplatte 14 ist weiter die Lichtquelle 3 befindlich. Wie anhand von 4 zu erkennen ist, handelt es sich bei dem beleuchtbaren Bereich 2 des Schalters 10 um ein am Betätigungsorgan 12 befindliches Symbol, das die mit Hilfe des Schalters 10 zu betätigende Funktion kennzeichnet. Da der Folienlichtleiter 4 flexibel ist, ist insoweit die ungehinderte Bewegungsmöglichkeit für das Betätigungsorgan 12 gewährleistet.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann ein derartiger Folienlichtleiter nicht nur zur Beleuchtung von elektrischen Schaltern, Bedienschaltern und/oder Baugruppen, bei denen Symbole ausgeleuchtet werden sollen, sondern auch zur Hinterleuchtung von Displays, Anzeigen o. dgl. Verwendung finden.
Bezugszeichenliste

1: (beleuchtbares) Element
2, 2': beleuchtbarer Bereich
3: Lichtquelle
4: Lichtleiter/Folienlichtleiter
5: Licht
6: Schmalseite (von Folienlichtleiter)/Einkoppelstelle
7: Breitseite (von Folienlichtleiter)
8: Fläche (an Folienlichtleiter)
9: Auskoppelstelle
10: (elektrischer) Schalter
11: Gehäuse (von Schalter)
12: Betätigungsorgan
13: Kontaktsystem
14: Leiterplatte
15: Schnappscheibe

Claims

Beleuchtbares Element, insbesondere Betätigungsorgan (12) für einen elektrischen Schalter (10), mit einem am Element (1) angeordneten, beleuchtbaren Bereich (2), insbesondere einem Symbol, mit einer Lichtquelle (3), und mit einem von der Lichtquelle (3) zum Element (1) führenden Lichtleiter (4), derart dass Licht (5) von der Lichtquelle (3) zum Element (1) zur Beleuchtung des beleuchtbaren Bereichs (2) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (4) aus einer flexiblen Folie in der Art eines Folienlichtleiter besteht.
Beleuchtbares Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht (5) seitlich über die Lichtquelle (3), bei der es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode handelt, in den Folienlichtleiter (4) eingekoppelt wird.
Beleuchtbares Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht (5) mittels Totalreflektion innerhalb des Folienlichtleiters (4) geführt wird.
Beleuchtbares Element nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht (5) an einer dem beleuchtbaren Bereich (2) gegenüberliegenden Fläche (8) des Folienlichtleiters (4) gebrochen und in Richtung zum beleuchtbaren Bereich (2) umgelenkt wird, derart dass das Licht (5) gegenüber dieser Fläche (8) aus dem Folienlichtleiter (4) zur Beleuchtung des beleuchtbaren Bereichs (2) austritt.
Beleuchtbares Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienlichtleiter (4) zur Herstellung der Fläche (8), an der das Licht (5) gebrochen wird, thermisch behandelt wird, insbesondere indem diese Fläche (8) mittels Laserstrahlen, beispielsweise punktförmig, beaufschlagt wird.
Beleuchtbares Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienlichtleiter (4) mehrere seitliche Einkoppelstellen (6), an denen sich insbesondere jeweils ein Lichtquelle (3), die gegebenenfalls verschiedenfarbig sind, befindet, und/oder mehrere Auskoppelstellen (9) zur Beleuchtung von mehreren beleuchtbaren Bereichen (2, 2') aufweist.