DE102019125831A1 - Functional light and an input device containing the functional light with a layer structure that provides a user interface with a haptically perceptible three-dimensional structure - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Funktionsleuchte (1), aufweisend:einen Schichtaufbau (4), der eine dem Bediener (B) zugewandte, obere Bedienoberfläche (8) und auf seiner dem Bediener abgewandten Seite eine untere Rückfläche (9) definiert;wenigstens eine Lichtquelle (13), die bezüglich des Schichtaufbaus (4) auf der Seite der Rückfläche (9) angeordnet ist, um den Schichtaufbau (4) mit sichtbarem Licht zu hinterleuchten;wobei der Schichtaufbau (4) einen ein- oder mehrlagigen, transparenten bis transluzenten, oberen Teilschichtaufbau (2) aufweist, dessen äußere obere Lage (2a) die Bedienoberfläche (8) mit einer dreidimensionalen, haptisch und/oder visuell wahrnehmbaren Dekorstruktur (H) bereitstellt, und der Schichtaufbau (4) einen ein- oder mehrlagigen, im Vergleich zum oberen Teilschichtaufbau (2) weniger transluzenten bis opaken, unteren Teilschichtaufbau (3) aufweist, der partiell durchbrochen oder transluzent ausgedünnt ist, um wenigstens eine unterhalb der Bedienoberfläche (8) liegende Leuchtfläche (5) durch partielles Durchleuchten des oberen Teilschichtaufbaus (2) mittels des sichtbarem Licht jeweils einer der Lichtquellen (13) auszubilden und der obere Teilschichtaufbau (2) und der untere Teilschichtaufbau (3) eine gemeinsame Grenzfläche (16) ausbilden, die für den Betrachter (B) durch den oberen Teilschichtaufbau (2) hindurch optisch sichtbar ist.The invention relates to a functional lamp (1), having: a layer structure (4) which defines an upper operating surface (8) facing the operator (B) and a lower rear surface (9) on its side facing away from the operator; at least one light source ( 13), which is arranged with respect to the layer structure (4) on the side of the rear surface (9) in order to backlight the layer structure (4) with visible light; the layer structure (4) being a single or multi-layer, transparent to translucent, upper Partial layer structure (2), the outer upper layer (2a) of which provides the user interface (8) with a three-dimensional, haptically and / or visually perceptible decorative structure (H), and the layer structure (4) a single or multi-layer, compared to the upper one Partial layer structure (2) has less translucent to opaque, lower partial layer structure (3) which is partially perforated or translucent thinned by at least one below the user interface (8) Luminous surface (5) to form one of the light sources (13) by partially illuminating the upper sub-layer structure (2) by means of the visible light and the upper sub-layer structure (2) and the lower sub-layer structure (3) form a common interface (16) which is used for the Observer (B) is optically visible through the upper partial layer structure (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Funktionsleuchte und ein die Funktionsleuchte beinhaltendes Eingabegerät insbesondere jeweils für ein Kraftfahrzeug. Derartige Funktionsleuchten werden dazu verwendet, den Bediener insbesondere Fahrer über den Funktionszustand des Fahrzeugs oder von Fahrzeugaggregaten zu informieren oder dem Fahrer Eingabe- oder Steuerfunktionalität betreffend den Funktionszustand von Fahrzeugaggregaten anzuzeigen. Gleichzeitig ist eine optisch attraktive Einbettung der zur Funktionsleuchte gehörigen Leuchtfläche in die umgebende Bedienoberfläche gewünscht, insbesondere ist es bei ausgeschalteter Lichtquelle erwünscht, dass die Leuchtfläche in der umgebenden Bedienoberfläche, beispielsweise in deren sichtbarem und/oder haptischem Dekor nicht in Erscheinung tritt, was als „Verschwindeeffekt“ geläufig ist. Bei den bisherigen Lösungen, bei der sich die haptisch und/oder visuell wahrnehmbare Dekorstruktur über die von der Lichtquelle zur hinterleuchtende Leuchtfläche erstreckt, besteht bei eingeschalteter Lichtquelle aufgrund von Streueffekten insbesondere bei mehreren benachbart angeordneten Leuchtflächen mit jeweils zugehöriger Lichtquelle, die Gefahr eines wenig attraktiven Aussehens der einzelnen Leuchtflächen.The invention relates to a function light and an input device containing the function light, in particular for a motor vehicle. Functional lights of this type are used to inform the operator, in particular the driver, of the functional state of the vehicle or of vehicle assemblies or to display input or control functionality relating to the functional state of vehicle assemblies to the driver. At the same time, a visually attractive embedding of the light area belonging to the functional light in the surrounding user interface is desired; in particular, when the light source is switched off, it is desirable that the light area does not appear in the surrounding user interface, for example in its visible and / or haptic decoration. Disappearing effect ”is common. In the previous solutions, in which the haptically and / or visually perceptible decorative structure extends over the area from the light source to the backlit luminous surface, there is a risk of an unattractive appearance when the light source is switched on due to scattering effects, in particular with several adjacent luminous surfaces each with the associated light source of the individual illuminated areas.

Vor diesem Hintergrund bestand Bedarf nach einer Lösung, bei der eine Funktionsleuchte beziehungsweise ein die Funktionsleuchte beinhaltendes Eingabegerät bereitgestellt werden, die jeweils in optischer Hinsicht sowohl in einals auch ausgeschaltetem Zustand der wenigstens einen Lichtquelle verbessert sind. Diese Aufgabe wird durch eine Funktionsleuchte gemäß Anspruch 1 beziehungsweise das Eingabegerät des Anspruchs 10 gelöst. Eine gleichermaßen vorteilhafte Verwendung ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.Against this background, there was a need for a solution in which a function lamp or an input device containing the function lamp are provided, which are each improved in terms of appearance both when the at least one light source is switched on and when it is switched off. This object is achieved by a functional lamp according to claim 1 or the input device of claim 10. An equally advantageous use is the subject of the independent claim. Advantageous configurations are each the subject matter of the dependent claims. It should be pointed out that the features listed individually in the claims can be combined with one another in any desired, technologically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description, in particular in connection with the figures, additionally characterizes and specifies the invention.

Die Erfindung betrifft eine Funktionsleuchte. Diese weist eine oder mehrere Lichtquellen, wie beispielsweise eine Leuchtdiode, insbesondere eine Leuchtdiode in SMD-Bauweise, auf. Die Funktionsleuchte weist einen Schichtaufbau auf. Der Schichtaufbau definiert eine obere, dem Bediener zugewandte Bedienoberfläche und eine untere, dem Bediener abgewandte Rückfläche. Die Begriffe „obere“ und „untere“ sind dabei nicht einschränkend zu verstehen und sind als nicht zwingend betreffend die Orientierung im Schwerefeld zu verstehen, sondern dienen lediglich des besseren Verständnisses als Angabe der räumlichen Anordnung aus Sicht des Bedieners: „oben“ bzw. „obere“ meint damit eine dem Bediener nahe Anordnung während mit „unten“ bzw. „untere“ eine für den Bediener ferne Anordnung zu verstehen ist. Auch der Begriff „Bediener“ ist weit auszulegen, eine händische Interaktion mit der Funktionsleuchte wird nicht zwingend vorausgesetzt, somit kann eine ausschließlich betrachtende Person „Bediener“ im Sinne der Erfindung sein.The invention relates to a functional lamp. This has one or more light sources, such as a light-emitting diode, in particular a light-emitting diode in SMD design. The functional lamp has a layer structure. The layer structure defines an upper operating surface facing the operator and a lower rear surface facing away from the operator. The terms "upper" and "lower" are not to be understood as restrictive and are not to be understood as necessarily relating to the orientation in the gravitational field, but merely serve for better understanding as an indication of the spatial arrangement from the perspective of the operator: "above" or " Upper ”means an arrangement close to the operator, while“ below ”or“ lower ”means an arrangement far away from the operator. The term “operator” is also to be interpreted broadly, manual interaction with the functional light is not mandatory, so a person who only observes can be “operator” in the sense of the invention.

Der Schichtaufbau weist einen ein- oder mehrlagigen, transparenten bis transluzenten, oberen Teilschichtaufbau auf. Dieser Schichtaufbau weist eine äußere obere, also somit oberste Lage oder Schicht auf welche die Bedienoberfläche mit einer dreidimensionalen, haptisch und/oder visuell wahrnehmbaren Dekorstruktur bereitstellt. Als Dekorstruktur wird eine durch das bloße Auge wahrnehmbare Struktur verstanden, deren Abweichung von einer gedachten ebene Fläche über das hinausgeht, was durch übliche, in der Regel sich aus den Materialeigenschaften und den Verarbeitungsprozessen ergebende Oberflächenrauigkeiten hinausgeht. Beispielsweise handelt es sich bei Struktur der Dekorschicht um eine sogenannte Carbonstruktur, wie sie sich bei einem Carbonverbundwerkstoff ergibt. Bevorzugt ist die Dekorschicht eine Nachbildung einer natürlichen Struktur. Bevorzugt handelt es sich um eine die Maserung und/oder Porung eines Echtholzes nachbildende Struktur. Bevorzugt handelt es sich bei der Struktur im Wesentlichen um Prägungen, d.h. Senken in der Bedienoberfläche.The layer structure has a single or multi-layer, transparent to translucent, upper partial layer structure. This layer structure has an outer upper, that is to say the uppermost layer or layer on which the user interface provides a three-dimensional, haptically and / or visually perceptible decorative structure. A decorative structure is understood to be a structure that is perceptible to the naked eye, the deviation of which from an imaginary flat surface goes beyond what is caused by the usual surface roughness that usually results from the material properties and the manufacturing processes. For example, the structure of the decorative layer is a so-called carbon structure, as is the case with a carbon composite material. The decorative layer is preferably a replica of a natural structure. It is preferably a structure that simulates the grain and / or pores of real wood. The structure is preferably essentially embossed, i.e. depressions in the user interface.

Der erfindungsgemäße Schichtaufbau weist ferner einen ein- oder mehrlagigen, im Vergleich zum oberen Teilschichtaufbau weniger transluzenten bis opaken, unteren Teilschichtaufbau auf. Bevorzugt weist der untere Teilschichtaufbau eine Dicke auf, die mindestens mehrfach, bevorzugt mindestens zehnfach kleiner als die Dicke des oberen Teilschichtaufbaus ist.The layer structure according to the invention furthermore has a single or multi-layer structure, which is less translucent to opaque in comparison to the upper partial layer structure, lower partial layer structure. The lower partial layer structure preferably has a thickness which is at least several times, preferably at least ten times smaller than the thickness of the upper partial layer structure.

Der untere Teilschichtaufbau ist partiell durchbrochen oder bis zur Lichtdurchlässigkeit ausgedünnt, um wenigstens eine Leuchtfläche unterhalb der Bedienoberfläche auszubilden, welche durch den oberen Teilschichtaufbau hindurch für den Bediener sichtbar ist, beispielsweise ist der untere Teilschichtaufbau bereichsweise durchbrochen oder transluzent ausgedünnt, um so eine Durchleuchtung des oberen Teilschichtaufbaus zu ermöglichen. Der untere Teilschichtaufbau dient somit als Maske für das von der Lichtquelle erzeugte Licht, welches in den oberen Teilschichtaufbau eingekoppelt wird. Beispielsweise ist der untere Teilschichtaufbau in der Form eines Symbols oder einer mehrerer Schriftzeichen durchbrochen und bildet eine entsprechende zusammenhängende oder nicht zusammenhängende Leuchtfläche aus. Erfindungsgemäß bilden der obere Teilschichtaufbau und der untere Teilschichtaufbau eine gemeinsame Grenzfläche aus, die für den Betrachter durch den oberen Teilschichtaufbau hindurch optisch sichtbar ist, und im Wesentlichen in ihrem optischen Erscheinen durch den unteren Teilschichtaufbau geprägt ist. Bevorzugt erstreckt sich die dreidimensionale Dekorstruktur über die Leuchtfläche hinweg.The lower sub-layer structure is partially perforated or thinned to light permeability in order to form at least one luminous area below the user interface, which is visible to the operator through the upper sub-layer structure, for example the lower sub-layer structure is partially perforated or thinned out translucently in order to illuminate the upper one To enable partial layer structure. The lower partial layer structure thus serves as a mask for the light generated by the light source, which is coupled into the upper partial layer structure. For example, the lower sub-layer structure is perforated in the form of a symbol or one of several characters and forms a corresponding connected or non-connected luminous area. According to the invention form the upper Partial-layer structure and the lower partial-layer structure form a common interface which is optically visible to the viewer through the upper partial-layer structure and is essentially characterized in its optical appearance by the lower partial-layer structure. The three-dimensional decorative structure preferably extends over the luminous area.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die durch den unteren Teilschichtaufbau gebildete Maske aufgrund der Anordnung auf der dem Bediener abgewandten Seite vor mechanischen Beschädigungen geschützt ist. Darüber hinaus minimiert das Maskieren und Ausblenden des Lichtes vor dem Eintritt in den Schichtaufbau Streulicht, wodurch das dargestellte Symbol oder Schriftzeichen besonders scharf und somit optisch attraktiv erscheint. Insbesondere muss bei benachbarter Anordnung mehrerer Leuchtflächen muss vermieden werden, dass es zu einem „Übersprechen“ zwischen den Leuchtflächen kommt, so dass der zugehörige Leuchtzustand nachteilig nicht eindeutig für den Betrachter erkennbar sein kann. Dies wird durch die erfindungsgemäße Lösung verbessert vermieden.The solution according to the invention has the advantage that the mask formed by the lower partial layer structure is protected from mechanical damage due to the arrangement on the side facing away from the operator. In addition, the masking and fading out of the light before it enters the layer structure minimizes scattered light, so that the symbol or characters shown appear particularly sharp and thus optically attractive. In particular, when a plurality of luminous areas are arranged next to one another, it must be avoided that there is “crosstalk” between the luminous areas, so that the associated luminous state, disadvantageously, cannot be clearly recognized by the observer. This is avoided in an improved manner by the solution according to the invention.

In einer Ausgestaltung ist der obere Teilschichtaufbau zweilagig ausgebildet. Bevorzugt unterscheiden sich beide Lagen im Transmissionsgrad, beispielsweise sind sichtbares Licht streuende und/oder sichtbares Licht absorbierende Partikel in einer der beiden Lagen eingebettet.In one embodiment, the upper part-layer structure is designed in two layers. The two layers preferably differ in the degree of transmission, for example particles which scatter visible light and / or absorb visible light are embedded in one of the two layers.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der obere Teilschichtaufbau ausgestaltet, eine Farbortverschiebung im CIE-Normvalenzsystem des hindurchtretenden Lichtes bezüglich der drei Farbtonkoordinaten von jeweils nicht mehr als 0,15, bevorzugter nicht mehr als 0,10, meist bevorzugt nicht mehr als 0,05, zu bewirken. Dadurch wird ein annähernd farbneutraler optischer Durchgang des optischen Lichtes durch den oberen Teilschichtaufbau realisiert. Derartig geringe Farbortverschiebungen können vergleichsweise einfach durch die Wahl der Lichtquelle ausgeglichen werden, da diverse Arten weißer Lichtquellen mit entsprechender relativer Spektrumsverschiebung zueinander, wie unter der üblich gewordenen Bezeichnung warmweiß, tageslichtweiß, kaltweiß etc., kommerziell erhältlich sind. Bevorzugt liegt die Farbe des ersten Teilschichtaufbaus auf oder in der Nähe der sogenannten „Black-Body-Curve“. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der obere Teilschichtaufbau einen Transmissionsgrad bezüglich sichtbaren Lichtes im Bereich von 10% bis 80%, bevorzugter 10% bis 50%, meist bevorzugt von 15% bis 20% aufweist.According to a preferred embodiment, the upper partial layer structure is designed to allow a color locus shift in the CIE standard valence system of the light passing through with respect to the three hue coordinates of not more than 0.15, more preferably not more than 0.10, mostly preferably not more than 0.05 cause. As a result, an approximately color-neutral optical passage of the optical light through the upper sub-layer structure is achieved. Such small shifts in color locus can be compensated comparatively easily by the choice of light source, since various types of white light sources with corresponding relative shifts in the spectrum to one another, such as warm white, daylight white, cold white etc., are commercially available. The color of the first partial layer structure is preferably on or in the vicinity of the so-called “black body curve”. It is preferably provided that the upper part-layer structure has a transmittance with respect to visible light in the range from 10% to 80%, more preferably 10% to 50%, most preferably from 15% to 20%.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der untere Teilschichtaufbau durch eine ein- oder mehrlagige, ein- oder mehrfarbige Bedruckung oder Lackierung des oberen Teilschichtaufbaus ausgebildet ist. Beispielsweise bildet eine mehrfarbige Lackschicht die die Grenzfläche definierende oberste Lage des unteren Teilschichtaufbaus aus. Beispielsweise ist die die Grenzfläche definierende, mehrfarbige Lackschicht in einer Ausgestaltung durch eine opake, schwarze Lackschicht als untere Lage des unteren Teilschichtaufbaus bedeckt. Beispielsweise wird der untere Teilschichtaufbau durch Bedruckung im Tintendruck-, Digitaldruck-, lithografischen Verfahren ausgebildet. Beispielsweise weist das jeweilige Druckverfahren eine Genauigkeit von 50µm oder besser auf.According to a preferred embodiment, it is provided that the lower partial layer structure is formed by a single or multi-layer, single or multi-colored printing or painting of the upper partial layer structure. For example, a multicolored lacquer layer forms the uppermost layer of the lower partial layer structure that defines the interface. For example, the multicolored lacquer layer defining the interface is covered in one embodiment by an opaque, black lacquer layer as the lower layer of the lower partial layer structure. For example, the lower partial layer structure is formed by printing using ink printing, digital printing or lithographic processes. For example, the respective printing method has an accuracy of 50 μm or better.

In einer Ausgestaltung folgt die farbige, visuelle Struktur der Grenzfläche derjenigen haptisch wahrnehmbaren Struktur, welche durch die Prägung in der durch den oberen Teilschichtaufbau bereitgestellten Bedienoberfläche vorgegeben ist. Beispielsweise imitiert die farbige Struktur die Maserung eines Echtholzes und die Porung der in der Bedienoberfläche vorgegebenen Dekorstruktur, indem Masern oder Poren der Dekorstruktur der Bedienoberfläche über den entsprechend eingefärbten Bereichen der farbigen Struktur der Grenzfläche platziert sind.In one embodiment, the colored, visual structure of the interface follows that haptically perceptible structure which is predetermined by the embossing in the user interface provided by the upper sub-layer structure. For example, the colored structure imitates the grain of real wood and the pores of the decorative structure specified in the user interface by placing grains or pores of the decorative structure of the user interface over the correspondingly colored areas of the colored structure of the interface.

Bevorzugt ist der obere Teilschichtaufbau ganz oder teilweise aus einem oder mehreren Thermoplasten ausgebildet. Bevorzugt ist wenigstens eine Lage, d.h. The upper part-layer structure is preferably made entirely or partially from one or more thermoplastics. Preferred is at least one layer, i.

Schicht, des oberen Teilschichtaufbaus aus einem thermoplastischen Elastomer ausgebildet. Bevorzugt ist die die Bedienoberfläche ausbildende, obere Lage des oberen Teilschichtaufbaus aus einem Polyurethan ausgebildet. Bevorzugt ist eine der Rückfläche zugewandte, untere Lage aus einem thermoplastischen Polyolefin oder einem Gewebe ausgebildet. Beispielsweise wird der obere Teilschichtaufbau in einem thermischen formgebenden Verfahren, wie einem 2K-Spritzgussverfahren, hergestellt.Layer, of the upper sub-layer structure formed from a thermoplastic elastomer. The upper layer of the upper partial layer structure that forms the user interface is preferably made from a polyurethane. A lower layer facing the rear surface is preferably formed from a thermoplastic polyolefin or a fabric. For example, the upper part-layer structure is produced in a thermal molding process, such as a 2K injection molding process.

Die Erfindung betrifft ferner ein Eingabegerät mit einer Funktionsleuchte in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Erfindungsgemäß weist das Eingabegerät ferner einen Träger auf, wobei an dem Träger die Lichtquelle festgelegt ist und der Träger an den Schichtaufbau angrenzende und den Schichtaufbau abstützende Stege oder Säulen ausbildet, so dass abseits der Stege oder abseits der Säulen ein oder mehrere Zwischenräume zwischen dem Träger und dem Schichtaufbau verbleiben, die mit einem Elastomer, wie einem elastomeren Schaumstoff, ausgefüllt sind. Beispielsweise dringen die Säule und Stege in den Schichtaufbau in Richtung Bedienoberfläche ein, ohne den Schichtaufbau zu durchdringen, während der Elastomer der Rückstellung des Schichtaufbaus und damit der Bedienoberfläche dient. Bevorzugt ist die elastische Nachgiebigkeit des Schichtaufbaus größer als die des Trägers.The invention also relates to an input device with a function lamp in one of the embodiments described above. According to the invention, the input device furthermore has a carrier, the light source being fixed to the carrier and the carrier forming webs or columns that adjoin the layer structure and support the layer structure, so that one or more spaces between the carrier and the columns away from the bars or from the columns the layer structure remain, which are filled with an elastomer, such as an elastomeric foam. For example, the columns and webs penetrate the layer structure in the direction of the user interface without penetrating the layer structure, while the elastomer serves to restore the layer structure and thus the user interface. The elastic flexibility of the layer structure is preferably greater than that of the carrier.

Somit sind die Stege oder Säulen bei Berührung der Bedienoberfläche durch den Schichtaufbau erspürbar und dienen der haptischen Orientierung auf der Bedienoberfläche. Bevorzugt ist in den oder dem Zwischenraum ein Array von Elektroden zur kapazitiven oder resistiven Detektion einer Berührung der Bedienoberfläche und/oder ein Array von Spulen zur induktiven Detektion einer Berührung der Bedienoberfläche, insbesondere jeweils im Folienschichtaufbau, angeordnet. Bevorzugt ist der Folienschichtaufbau jeweils auf der dem Schichtaufbau abgewandten Seite des Zwischenraums, d.h. unter dem Elastomer bzw. dem elastomeren Schaumstoff angeordnet.The bars or pillars can thus be felt through the layer structure when the user interface is touched and are used for haptic orientation on the user interface. An array of electrodes for capacitive or resistive detection of touching the user interface and / or an array of coils for inductive detection of touching of the user interface, in particular in each case in the film layer structure, is preferably arranged in the space or space. The film layer structure is preferably arranged in each case on the side of the intermediate space facing away from the layer structure, ie under the elastomer or the elastomer foam.

Bevorzugt bildet der Träger einen Lichtkanal zwischen Lichtquelle und Schichtaufbau aus. In einer Ausgestaltung ist in dem Lichtkanal ein transparenter oder diffus eingefärbter Lichtleiter angeordnet, um Licht der Lichtquelle zur Leuchtfläche zu leiten. Beispielsweise sind der Träger und der Lichtleiter in einem 2K-Spritzgussverfahren jeweils aus einem Thermoplast hergestellt. Bevorzugt wird der Lichtkanal durch die an den Schichtaufbau angrenzenden Stege begrenzt. The carrier preferably forms a light channel between the light source and the layer structure. In one embodiment, a transparent or diffusely colored light guide is arranged in the light channel in order to guide light from the light source to the luminous surface. For example, the carrier and the light guide are each made from a thermoplastic in a 2K injection molding process. The light channel is preferably delimited by the webs adjoining the layer structure.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Funktionsleuchte beziehungsweise des Eingabegeräts in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Kraftfahrzeug.The invention also relates to the use of the function lamp or the input device in one of the embodiments described above in a motor vehicle.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellen lediglich bevorzugte Ausführungsvarianten dar. Es zeigen:

  • 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Eingabegeräts;
  • 2 eine Explosionsdarstellung des in 1 verwendeten Schichtaufbaus 4;
  • 3 eine Explosionsdarstellung eines alternativ verwendeten Schichtaufbaus 4.
The invention is explained in more detail with reference to the following figures. The figures are only to be understood as examples and merely represent preferred design variants. They show:
  • 1 a sectional view of an embodiment of the input device according to the invention;
  • 2 an exploded view of the in 1 layer structure 4 used;
  • 3rd an exploded view of an alternatively used layer structure 4.

1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Eingabegeräts 10 mit zugehöriger Funktionsleuchte 1. Diese Funktionsleuchte 1 beziehungsweise dieses Eingabegerät 1 weist eine LED als Lichtquelle 13 auf. Das Eingabegerät 10 sowie die Funktionsleuchte 1 weisen einen Schichtaufbau 4 auf. Der Schichtaufbau 4 weist eine dem Bediener B zugewandte Bedienoberfläche 8 auf, in die eine dreidimensionale, visuell und haptisch wahrnehmbare Dekorstruktur, beispielsweise eine die Porung und/oder Maserung einer natürlichen Struktur, wie einer Echtholzstruktur oder eine Lederstruktur, nachahmende Dekorstruktur eingebracht ist. Auf der dem Bediener B abgewandten Seite des Schichtaufbaus 4 ist die Lichtquelle 13 angeordnet, um die dem Bediener abgewandte Rückfläche 9 des Schichtaufbaus 4 zu hinterleuchten. Der Schichtaufbau 4 weist einen zweilagigen oberen Teilschichtaufbau 2 aus einer äußeren, oberen Lage 2a und einer unteren Lage 2b auf. Die obere Lage 2a und die untere Lage 2b sind jeweils aus einem, unterschiedlichen Thermoplast im 2k-Spritzgussverfahren hergestellt und weisen zusammen einen Transmissionsgrad für sichtbares Licht auf, der im Bereich von 10% bis 80% liegt. Die beim Lichtdurchtritt durch den oberen Teilschichtaufbau 2 bewirkte Farbortverschiebung im CIE-Normvalenzsystem bezüglich der drei Farbtonkoordinaten beträgt jeweils nicht mehr als 0,15. 1 shows an embodiment of the input device according to the invention 10 with associated function light 1 . This functional light 1 or this input device 1 has an LED as the light source 13th on. The input device 10 as well as the function light 1 have a layer structure 4th on. The layer structure 4th has a user interface facing the operator B. 8th in which a three-dimensional, visually and haptically perceptible decorative structure, for example a decorative structure imitating the pores and / or grain of a natural structure, such as a real wood structure or a leather structure, is introduced. On the side of the layer structure facing away from operator B. 4th is the light source 13th arranged around the rear surface facing away from the operator 9 the layer structure 4th to backlight. The layer structure 4th has a two-layer upper part-layer structure 2 from an outer, upper layer 2a and a lower tier 2 B on. The upper layer 2a and the lower layer 2 B are each made of a different thermoplastic in the 2k injection molding process and together have a transmittance for visible light that is in the range of 10% to 80%. The one when light passes through the upper sub-layer structure 2 The shift in the color locus in the CIE standard valence system with respect to the three hue coordinates is in each case no more than 0.15.

Auf der dem Bediener B abgewandten Seite des oberen Teilschichtaufbaus 2 ist ein unterer, zweilagiger, zum Schichtaufbau 4 gehöriger Teilschichtaufbau 3 vorgesehen. Oberer Teilschichtaufbau 2 und unterer Teilschichtaufbau 3 bilden eine gemeinsame Grenzfläche 16 aus, die für den Betrachter B durch den oberen Teilschichtaufbau 2 durchscheinend, also optisch sichtbar ist. Der untere Teilschichtaufbau 3 ist insgesamt opak und weist somit einen geringeren Transmissionsgrad als der obere Teilschichtaufbau 2 aus. Ausgebildet wird der untere Teilschichtaufbau 3 durch mehrfarbige oder einfarbige Bedruckung. Beispielsweise ist die obere, die Grenzfläche 16 ausbildende Lage 3a oder Schicht durch einfarbige oder mehrfarbige Bedruckung ausgebildet, wohingegen die untere Lage 3b oder Schicht durch Bedrucken mittels schwarzem und opakem Lack ausgebildet ist. Der untere Teilschichtaufbau 3 ist partiell durchbrochen, beispielsweise durch nachträglich Entfernung, wie Laserablation.On the side of the upper partial layer structure facing away from operator B. 2 is a lower, two-layer, layer structure 4th appropriate sub-layer structure 3rd intended. Upper partial layer structure 2 and lower sub-layer structure 3rd form a common interface 16 from that for the viewer B through the upper sub-layer structure 2 translucent, i.e. optically visible. The lower sub-layer structure 3rd is overall opaque and therefore has a lower degree of transmittance than the upper part-layer structure 2 out. The lower partial layer structure is formed 3rd through multi-colored or single-colored printing. For example, the upper one is the interface 16 training location 3a or layer formed by monochrome or multi-colored printing, whereas the lower layer 3b or layer is formed by printing with black and opaque varnish. The lower sub-layer structure 3rd is partially broken, for example by subsequent removal, such as laser ablation.

Damit wird eine Leuchtfläche 5 definiert und somit eine Erblicken dieser Leuchtfläche 5 durch den oberen Teilschichtaufbau 2 hindurch seitens des Bedieners B ermöglicht, so dass bei eingeschalteter Lichtquelle 13 die Leuchtfläche 5 für den Bediener B erkennbar ist und bei ausgeschalteter Lichtquelle 13 die Leuchtfläche 5 vor dem Hintergrund der die Leuchtfläche 5 umgebenden Grenzfläche 16 für den Bediener B optisch nicht mehr erkennbar verschwimmt.This becomes a luminous area 5 defined and thus a glimpse of this illuminated area 5 through the upper sub-layer structure 2 allows through on the part of the operator B, so that when the light source is switched on 13th the illuminated area 5 can be seen by operator B and with the light source switched off 13th the illuminated area 5 against the background of the luminous area 5 surrounding interface 16 for the operator B no longer visually recognizable blurred.

Das Eingabegerät 10 weist ferner einen Träger 15 aus einem im Vergleich zu dem Material des Schichtaufbaus 4 harten Thermoplast auf. Der Träger 15 stützt den Schichtaufbau 4 lediglich bereichsweise über die Stege 11 oder Säulen ab, die an den Schichtaufbau 4 angrenzen. Die zum Schichtaufbau 4 verbleibenden Zwischenräume sind einerseits mit einer Elektrodenstruktur 7 im Folienschichtaufbau und andererseits mit einer Schicht aus einem elastomeren Schaumstoff 6 aufgefüllt, wodurch die Stege 11 beim Berühren der Bedienoberfläche 8 beim Aufbringen einer entsprechenden Berührkraft aufgrund der hohen elastischen Nachgiebigkeit des Schichtaufbaus 4 im Vergleich zu dem des Trägers 15 haptisch spürbar sind und als haptische Orientierungspunkte dienen. Der Träger 15 bildet ferner jeweils einen durch die Stege 11 seitlich begrenzten Lichtkanal 17 zur Hinterleuchtung der Leuchtfläche 5 aus. Dazu ist ferner ein diffus eingefärbter Lichtleiter 12 in dem Lichtkanal 17 angeordnet. Der Träger 15 und der wenigstens eine Lichtleiter 12 sind in einem gemeinsamen formgebenden Verfahrensschritt eines 2K-Spritzgussverfahrens hergestellt. The input device 10 further comprises a carrier 15th from a compared to the material of the layer structure 4th hard thermoplastic. The carrier 15th supports the layer structure 4th only in areas over the webs 11 or pillars that are part of the layer structure 4th adjoin. The layer structure 4th remaining spaces are on the one hand with an electrode structure 7th in the film layer structure and on the other hand with a layer made of an elastomer foam 6th filled up, making the webs 11 when touching the user interface 8th when applying a corresponding contact force due to the high elastic resilience of the layer structure 4th compared to that of the wearer 15th are haptically perceptible and serve as haptic orientation points. The carrier 15th also forms one through each of the webs 11 laterally limited light channel 17th for backlighting the illuminated area 5 out. For this purpose there is also a diffusely colored light guide 12th in the light channel 17th arranged. The carrier 15th and the at least one light guide 12th are produced in a joint shaping process step of a 2K injection molding process.

2 zeigt eine erfindungsgemäße erste Ausführungsform des Schichtaufbaus 4 in Explosionsdarstellung, welches die natürliche optische und haptische Erscheinung von Leder nachahmt. Dazu weist der Schichtaufbau 4 einen obere Lage 2a des oberen Teilschichtaufbaus 2 aus einem Polyurethan auf, dessen dem Bediener zugewandte, die Bedienoberfläche 8 bildende Oberfläche eine die Struktur von Leder nachbildende, haptisch merkbare Prägung als Dekorstruktur H aufweist. Die darunter liegende Lage 2b aus einem Gewebe oder einem thermoplastischen Polyolefin dient der mechanischen Stabilisierung der oberen Lage 2a des oberen Teilschichtaufbaus 2. An den oberen Teilschichtaufbau 2 von unten, d.h. an die der Bedienoberfläche 8 gegenüberliegende Fläche angrenzend ist ein unterer Teilschichtaufbau 3 aus einer oberen Lage 3a und einer unteren Lage 3b vorgesehen. Die obere Lage 3a ist durch Bedruckung des oberen Teilschichtaufbaus 2 mit einer Farbe ausgebildet, die der Farbe des zu imitierenden Leders entspricht. Die dabei zwischen dem oberen Teilschichtaufbau 2 und dem unteren Teilschichtaufbau 3 ausgebildete Grenzfläche ist in Abhängigkeit des gewählten Transmissionsgrades im Bereich von 10% bis 80% des oberen Teilschichtaufbaus 2 mehr oder weniger für den Bediener sichtbar. Nach unten wird der Schichtaufbau 4 durch die unterste Lage 3b des unteren Teilschichtaufbaus 3 abgeschlossen, der durch Bedrucken des oberen Lage 3a des unteren Teilschichtaufbaus 3 mit schwarzer Farbe ausgebildet ist und die Rückfläche 9 des Schichtaufbaus 4 ausbildet. Der Transmissionsgrad des unteren Teilschichtaufbaus 3 beträgt weniger als 10%. 2 shows a first embodiment of the layer structure according to the invention 4th in an exploded view, which imitates the natural optical and haptic appearance of leather. The layer structure shows this 4th an upper layer 2a of the upper sub-layer structure 2 made of a polyurethane, the user interface facing the operator 8th The surface forming the structure has a haptically noticeable embossing as a decorative structure H, which simulates the structure of leather. The underlying layer 2 B made of a fabric or a thermoplastic polyolefin is used to mechanically stabilize the upper layer 2a of the upper sub-layer structure 2 . To the upper sub-layer structure 2 from below, ie to the user interface 8th Adjacent opposite surface is a lower sub-layer structure 3rd from an upper layer 3a and a lower tier 3b intended. The upper layer 3a is by printing the upper partial layer structure 2 formed with a color that corresponds to the color of the leather to be imitated. The one between the upper sub-layer structure 2 and the lower sub-layer structure 3rd The interface formed is in the range from 10% to 80% of the upper sub-layer structure, depending on the selected degree of transmission 2 more or less visible to the operator. Down is the layer structure 4th through the lowest layer 3b of the lower sub-layer structure 3rd completed that by printing on the top layer 3a of the lower sub-layer structure 3rd is designed with black paint and the back surface 9 the layer structure 4th trains. The transmittance of the lower sub-layer structure 3rd is less than 10%.

3 zeigt eine erfindungsgemäße zweite Ausführungsform des Schichtaufbaus 4 in Explosionsdarstellung, welches die natürliche optische und haptische Erscheinung eines Echtholzes nachahmt. Dazu weist der Schichtaufbau 4 einen obere Lage 2a des oberen Teilschichtaufbaus 2 aus einem Polyurethan auf, dessen dem Bediener zugewandte, die Bedienoberfläche 8 bildende Oberfläche eine die Porung und Maserung von Echtholz nachbildende, haptisch merkbare Prägung als Dekorstruktur H aufweist. Die darunter liegende Lage 2b aus einem Gewebe oder einem thermoplastischen Polyolefin dient der mechanischen Stabilisierung. An den oberen Teilschichtaufbau 2 von unten, d.h. an die der Bedienoberfläche 8 gegenüberliegende Fläche angrenzend ist ein unterer Teilschichtaufbau 3 aus einer oberen Lage 3a und einer unteren Lage 3b vorgesehen. Die obere Lage 3a wird durch eine mehrfarbige lithografische Bedruckung des oberen Teilschichtaufbaus 2 mit mehreren Farben ausgebildet, wobei die abgebildete Struktur die Maserung des zu imitierenden Echtholzes wiedergibt und einen möglichst synchronen Verlauf zur Prägung H der Bedienoberfläche 8 aufweist. Die dabei zwischen dem oberen Teilschichtaufbau 2 und dem unteren Teilschichtaufbau 3 ausgebildete Grenzfläche ist in Abhängigkeit des gewählten Transmissionsgrades im Bereich von 10% bis 80% des oberen Teilschichtaufbaus 2 mehr oder weniger für den Bediener sichtbar. Nach unten wird der Schichtaufbau 4 durch die unterste Lage 3b des unteren Teilschichtaufbaus 3 abgeschlossen, der durch Bedrucken des oberen Lage 3a des unteren Teilschichtaufbaus 3 mit schwarzer Farbe ausgebildet ist und die Rückfläche 9 des Schichtaufbaus 4 ausbildet. Der Transmissionsgrad des unteren Teilschichtaufbaus 3 beträgt weniger als 10%. 3rd shows a second embodiment of the layer structure according to the invention 4th in an exploded view, which imitates the natural optical and haptic appearance of real wood. The layer structure shows this 4th an upper layer 2a of the upper sub-layer structure 2 made of a polyurethane, the user interface facing the operator 8th The surface forming the surface has a haptically noticeable embossing as a decorative structure H, which simulates the pores and grain of real wood. The underlying layer 2 B made of a fabric or a thermoplastic polyolefin is used for mechanical stabilization. To the upper sub-layer structure 2 from below, ie to the user interface 8th Adjacent opposite surface is a lower sub-layer structure 3rd from an upper layer 3a and a lower tier 3b intended. The upper layer 3a is made by multicolored lithographic printing of the upper partial layer structure 2 designed with several colors, the structure shown reproducing the grain of the real wood to be imitated and a progression that is as synchronous as possible with the embossing H of the user interface 8th having. The one between the upper sub-layer structure 2 and the lower sub-layer structure 3rd The interface formed is in the range from 10% to 80% of the upper sub-layer structure, depending on the selected degree of transmission 2 more or less visible to the operator. Down is the layer structure 4th through the lowest layer 3b of the lower sub-layer structure 3rd completed that by printing on the top layer 3a of the lower sub-layer structure 3rd is designed with black paint and the back surface 9 the layer structure 4th trains. The transmittance of the lower sub-layer structure 3rd is less than 10%.

Claims (13)

Funktionsleuchte (1), aufweisend: einen Schichtaufbau (4), der eine dem Bediener (B) zugewandte, obere Bedienoberfläche (8) und auf seiner dem Bediener abgewandten Seite eine untere Rückfläche (9) definiert; wenigstens eine Lichtquelle (13), die bezüglich des Schichtaufbaus (4) auf der Seite der Rückfläche (9) angeordnet ist, um den Schichtaufbau (4) mit sichtbarem Licht zu hinterleuchten; wobei der Schichtaufbau (4) einen ein- oder mehrlagigen, transparenten bis transluzenten, oberen Teilschichtaufbau (2) aufweist, dessen äußere obere Lage (2a) die Bedienoberfläche (8) mit einer haptisch und/oder visuell wahrnehmbaren, dreidimensionalen Dekorstruktur (H) bereitstellt, und der Schichtaufbau (4) einen ein- oder mehrlagigen, im Vergleich zum oberen Teilschichtaufbau (2) weniger transluzenten bis opaken, unteren Teilschichtaufbau (3) aufweist, der partiell durchbrochen oder partiell transluzent ausgedünnt ist, um wenigstens eine unterhalb der Bedienoberfläche (8) liegende Leuchtfläche (5) mittels des sichtbarem Licht jeweils einer der Lichtquellen (13) auszubilden, welche welche durch den oberen Teilschichtaufbau (2) hindurch für den Bediener (B) sichtbar ist; und der obere Teilschichtaufbau (2) und der untere Teilschichtaufbau (3) eine gemeinsame Grenzfläche (16) ausbilden, die für den Betrachter (B) durch den oberen Teilschichtaufbau (2) hindurch optisch sichtbar ist.Function light (1), having: a layer structure (4) which defines an upper operating surface (8) facing the operator (B) and a lower rear surface (9) on its side facing away from the operator; at least one light source (13) which is arranged with respect to the layer structure (4) on the side of the rear surface (9) in order to backlight the layer structure (4) with visible light; wherein the layer structure (4) has a single or multi-layer, transparent to translucent, upper partial layer structure (2), the outer upper layer (2a) of which provides the user interface (8) with a haptically and / or visually perceptible, three-dimensional decorative structure (H) , and the layer structure (4) has a single or multi-layer, in comparison to the upper partial layer structure (2) less translucent to opaque, lower partial layer structure (3), which is partially perforated or partially translucent thinned to at least one below the user interface (8 ) using the visible light to form the lying luminous surface (5) in each case one of the light sources (13) which is visible to the operator (B) through the upper partial layer structure (2); and the upper part-layer structure (2) and the lower part-layer structure (3) form a common interface (16) which is optically visible to the viewer (B) through the upper part-layer structure (2). Funktionsleuchte (1) gemäß Anspruch 1, wobei der obere Teilschichtaufbau (2) ausgestaltet ist, eine Farbortverschiebung im CIE-Normvalenzsystem bezüglich der drei Farbtonkoordinaten von jeweils nicht mehr als 0,15, bevorzugt nicht mehr als 0,10, meist bevorzugt nicht mehr als 0,05, zu bewirken.Function light (1) according to Claim 1 , wherein the upper sub-layer structure (2) is designed to bring about a color locus shift in the CIE standard valence system with respect to the three hue coordinates of not more than 0.15, preferably not more than 0.10, mostly preferably not more than 0.05. Funktionsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der obere Teilschichtaufbau (2) einen Transmissionsgrad bezüglich sichtbaren Lichtes im Bereich von 10% bis 80%, bevorzugter 10% bis 50%, meist bevorzugt von 15% bis 20% aufweist.Function lamp (1) according to one of the preceding claims, wherein the upper Partial layer structure (2) has a transmittance with respect to visible light in the range from 10% to 80%, more preferably 10% to 50%, most preferably from 15% to 20%. Funktionsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der untere Teilschichtaufbau (3) durch eine ein- oder mehrlagige, ein- oder mehrfarbige Bedruckung oder Lackierung des oberen Teilschichtaufbaus (2) ausgebildet ist.Functional lamp (1) according to one of the preceding claims, wherein the lower partial layer structure (3) is formed by a single or multi-layer, single or multi-colored printing or painting of the upper partial layer structure (2). Funktionsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der obere Teilschichtaufbau (2) wenigstens eine Lage bevorzugt mehrere Lagen (2a, 2b) aus einem oder mehreren Thermoplasten aufweist.Functional lamp (1) according to one of the preceding claims, wherein the upper part-layer structure (2) has at least one layer, preferably several layers (2a, 2b) made of one or more thermoplastics. Funktionsleuchte (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei wenigstens eine Lage (2a, 2b) des oberen Teilschichtaufbaus aus einem thermoplastischen Elastomer ausgebildet ist.Functional lamp (1) according to the preceding claim, wherein at least one layer (2a, 2b) of the upper part-layer structure is formed from a thermoplastic elastomer. Funktionsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche wobei eine die Bedienoberfläche ausbildende, obere Lage (2a) des oberen Teilschichtaufbaus (2) aus einem Polyurethan ausgebildet ist.Functional lamp (1) according to one of the preceding claims, wherein an upper layer (2a) of the upper partial-layer structure (2) which forms the user interface is made from a polyurethane. Funktionsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche wobei eine der Rückfläche (9) zugewandte, untere Lage (2b) des oberen Teilschichtaufbaus (2) aus einem thermoplastischen Polyolefin oder einem Gewebe ausgebildet ist.Functional lamp (1) according to one of the preceding claims, wherein a lower layer (2b) of the upper partial layer structure (2) facing the rear surface (9) is formed from a thermoplastic polyolefin or a fabric. Funktionsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dekorstruktur (H) die Nachbildung einer natürlichen Struktur, beispielsweise die Nachbildung einer Maserung und/oder Porung eines Echtholzes, ist.Functional lamp (1) according to one of the preceding claims, wherein the decorative structure (H) is the replica of a natural structure, for example the replica of a grain and / or pores of real wood. Eingabegerät (10), aufweisend eine Funktionsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, sowie einen Träger (15), wobei an dem Träger (15) die Lichtquelle (13) festgelegt ist und der Träger (15) an den Schichtaufbau (4) angrenzende und den Schichtaufbau (4) abstützende Stege (11) oder Säulen ausbildet und abseits der Stege (11) oder Säulen ein oder mehrere Zwischenräume zwischen dem Träger (15) und dem Schichtaufbau (4) verbleiben, die mit einem Elastomer (6), wie einem elastomeren Schaumstoff, ausgefüllt sind.Input device (10), having a functional lamp (1) according to one of the preceding claims, and a carrier (15), the light source (13) being fixed to the carrier (15) and the carrier (15) to the layer structure (4) forms adjacent webs (11) or columns supporting the layer structure (4) and apart from the webs (11) or columns, one or more spaces remain between the carrier (15) and the layer structure (4), which are covered with an elastomer (6), like an elastomeric foam. Eingabegerät (10) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei in dem Zwischenraum ein Array (7) von Elektroden zur kapazitiven oder resistiven Detektion einer Berührung der Bedienoberfläche (8) und/oder ein Array von Spulen zur induktiven Detektion einer Berührung der Bedienoberfläche (8), bevorzugt jeweils im Folienschichtaufbau, angeordnet ist.Input device (10) according to the preceding claim, wherein in the space there is an array (7) of electrodes for capacitive or resistive detection of touching the user interface (8) and / or an array of coils for inductive detection of touching the user interface (8), is preferably arranged in each case in the film layer structure. Eingabegerät (10) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (15) einen Lichtkanal (17) zwischen Lichtquelle (13) und Schichtaufbau (4) ausbildet.Input device (10) according to one of the two preceding claims, wherein the carrier (15) forms a light channel (17) between the light source (13) and the layer structure (4). Verwendung der Funktionsleuchte (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 oder des Eingabegeräts (10) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12 in einem Kraftfahrzeug.Use of the function light (1) according to one of the Claims 1 to 9 or the input device (10) according to one of the Claims 10 to 12th in a motor vehicle.
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