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Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einer
Symbolanzeige, die eine Lichtquelle zur Beleuchtung eines Anzeigesymbols
sowie einen optischen Filter aufweist, mit dem bei ausgeschalteter Lichtquelle
eine Durchsicht auf das Anzeigesymbol verringert ist.
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Aus der
DE 7 538 571 ist gattungsgemäßes Haushaltsgerät mit einer
lichtdurchlässigen
Frontplatte mit aufgedruckten Symbolen, Bezeichnung oder dergleichen
sowie mit einer Beleuchtung bekannt. Der Lichtquelle zugewandt ist
auf der Frontplatte eine weiße
Beschichtung vorgesehen, die einen diffusen Lichtdurchtritt bewirkt.
Ferner ist die Frontplatte mit einer dünnen, weitgehend lichtdurchlässigen dunklen
Zwischenbeschichtung ausgebildet. Durch die dunkle Zwischenbeschichtung
wird bei ausgeschalteter Beleuchtung des Haushaltsgeräts eine
Reflexion von äußerem Licht
weitgehend verhindert, wodurch die Symbole optisch in den Hintergrund
treten.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, ein Haushaltsgerät
mit einer Symbolanzeige bereitzustellen, die in optisch ansprechender Weise
dargestellt ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist durch ein Haushaltsgerät
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Gemäß dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruches 1 ist der optische Filter für Licht einer vorbestimmten
Farbe im wesentlichen durchlässig
und für
Licht anderer Farben im wesentlichen undurchlässig. Durch eine entsprechende Wahl
des optischen Filters kann daher die Farbe einstellt werden, in
der das Anzeigesymbol von einem Betrachter wahrgenommen wird.
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Vorteilhaft kann der optische Filter
einen Transmissionsgrad aufweisen, der in Abhängigkeit von der Wellenlänge des
Lichts derart unterschiedlich ist, dass er für Licht einer vorbestimmten
Farbe im wesentlichen durchlässig
und für
Licht anderer Farben im wesentlichen undurchlässig. Erfindungsgemäß kann daher
in Abhängigkeit
vom spektralen Verlauf des Transmissionsgrades des optischen Filters
die Farbe eingestellt werden, in der das Anzeigesymbols von dem
Betrachter wahrgenommen werden soll. Derartige Filter können Farbfilter
sein, die für
Licht der eigenen Farbe durchlässig
und für
Licht anderer Farben undurchlässig
sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform liegt
das vom optischen Filter durchgelassene Licht der vorbestimmten
Farbe im kurzwelligen und/oder im langwelligen Bereich des Lichtspektrums.
Zum Verständnis
dieser Ausführungsform
ist es von Bedeutung, dass sich die Lichtempfindlichkeit des menschlichen
Auges wellenlängenabhängig ändert. So
ist das Auge gegenüber
Licht im mittleren Spektralbereich am empfindlichsten. Im kurz-
oder langwelligen Spektralbereich ist die Empfindlichkeit des Auges
dagegen geringer. D.h. bei gleicher Strahlungsintensität erscheint
dem Auge gelbgrünes
Licht (Wellenlänge
bei ca. 550 nm) wesentlich heller als langwelliges rotes Licht (Wellenlänge bei
ca. 650 nm) oder kurzwelliges blaues Licht (Wellenlänge bei
ca. 470 nm). Demzufolge erzielt der erfindungsgemäße optische
Filter schon bei einer geringen Strahlungsreduzierung (d.h. bei
einem großen
Transmissionsgrad) im kurzwelligen und/oder im langwelligen Spektralbereich
folgende Wirkungen:
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- 1) Bei ausgeschalteter Lichtquelle tritt nur
das wenig strahlungsintensive Tageslicht oder Raumlicht durch den
optischen Filter. Dieses wird an der Lichtquelle entgegen seiner
Einfallsrichtung reflektiert und tritt durch den optischen Filter
wieder nach außen.
Der optische Filter reduziert den Anteil des Raumlichts im kurz
- und/oder langwelligen Spektralbereich nur geringfügig. Aufgrund
der geringen Strahlungsintensität
des Raumlichts reicht diese geringfügige Reduzierung jedoch bereits
aus, damit es vom Auge nicht mehr wahrnehmbar sind. Somit verhindert
der Filter bei ausgeschalteter Lichtquelle eine Durchsicht durch den
optischen Filter nahezu vollständig.
- 2) Bei eingeschalteter Lichtquelle tritt das wesentlich strahlungsintensivere,
von der Lichtquelle erzeugte Lichtstrahlen durch den optischen Filter nach
außen.
Der durchgelassene Anteil an kurz- und/oder langwelligem Licht ist
in diesem Fall wesentlich größer als
bei Raumlicht. Trotz der Strahlungsreduzierung des optischen Filters
ist daher der durchgelassene Anteil an kurz- und/oder langwelligem
Licht ausreichend groß,
um eine gute Wahrnehmung des Anzeigesymbols zu gewährleisten.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Lichtquelle
nur Licht einer vorbestimmten Farbe aussendet. Dadurch wird die
vorhandene Strahlungsleistung der Lichtquelle auf lediglich die
vorbestimmte Farbe konzentriert. Die Lichtquelle ist somit energiesparend
und kostengünstig
auslegbar. Der optische Filter und die Lichtquelle können noch
einfacher aufeinander abgestimmt werden, wenn die Lichtquelle monochromatisches
Licht aussendet. In diesem Fall liegen die Wellenlängen der
Lichtquellenstrahlen innerhalb einer schmalen Spektralbreite. Kostengünstig ist
es, wenn die Lichtquelle als LED ausgebildet ist.
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Die Strahlungsintensität der Lichtquelle
in Richtung auf das Anzeigesymbol lässt sich ohne größeren Energieaufwand
beträchtlich
erhöhen,
wenn der Lichtquelle ein Reflektor zugeordnet ist, der die Lichtquellenstrahlen
zum Anzeigesymbol ausrichtet.
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Um eine gleichmäßige Verteilung des Lichts über das
Anzeigesymbol zu erreichen, kann das von der Lichtquelle erzeugte
Licht über
einen Lichtleiter zum Anzeigesymbol geleitet werden. Der Lichtleiter erzeugt
ein diffuses Licht, das das Anzeigesymbol gleichmäßig beleuchtet.
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Damit ein bestimmter spektraler Transmissionsverlauf
des optische Filters erreicht wird, kann es vorteilhaft sein, wenn
der optische Filter aus zumindest einem ersten Filter und einem
zweiten Filter kombiniert ist, die hintereinander angeordnet sind.
In diesem Fall ist jeder der Filter auf eine spezielle optische
Filterwirkung spezialisierbar. Der Transmissionsgrad der Filterkombination
ergibt sich aus dem Produkt der Transmissionsgrade der Einzelfilter.
Eine solche Filterkombination erzeugt einen zusätzlichen Freiheitsgrad zur
Variation des Transmissionsverlaufes.
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Beispielsweise kann in einer Filterkombination
der erster Filter als ein Farbfilter ausgelegt sein, der nur Licht
einer bestimmten Farbe durchlässt
und im wesentlichen undurchlässig
für Licht
anderer Farben ist. Der zweite Filter kann als ein so genannter Graufilter
ausgebildet sein, der den Anteil des vom ersten Filter durchgelassenen
Lichts reduziert.
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Optisch besonders vorteilhaft ist
es, wenn bei ausgeschalteter Lichtquelle die Farbe des optischen
Filters im wesentlichen einer Farbe einer lichtundurchlässigen Umgebung
des Anzeigesymbols entspricht. Der optische Filter tritt daher bei
ausgeschalteter Lichtquelle für
den Betrachter vollständig in
den Hintergrund.
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Fertigungstechnisch in besonders
einfacher Weise kann das Anzeigesymbol durch eine Kombination eines
lichtdurchlässigen
Bereiches mit einem lichtundurchlässigen Bereich realisiert werden.
Zur Ausbildung des optischen Filter kann zumindest der lichtdurchlässige Bereich
entsprechend angepasst sein. Der lichtdurchlässige Bereich nimmt daher zugleich
zumindest teilweise die Funktion des optischen Filters wahr. Im
Sinne einer Bauteilreduzierung kann somit auf die aus dem Stand
der Technik bekannten zusätzlichen
Lichtfilter-Zwischenschichten verzichtet werden. Derartige Zwischenschichten sind
verschmutzungsanfällig
gegenüber
Staub oder Fingerabdrücken.
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Eine besonders raumsparende Ausbildung des
Anzeigesymbols ist ermöglicht,
wenn dessen lichtdurchlässige
und lichtundurchlässige
Bereiche auf einem lichtdurchlässigen
Grundmaterial, z.B. einer dünnen
Folie oder auf einem Folienverbund, bestehend aus mehreren Folien,
aufgebracht sind.
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Bei der Herstellung der Symbolanzeige
ist es von Vorteil, wenn die Folie an die Lichtquelle gehaltert,
bspw. mittels einer Klebeschicht an diese geklebt ist. In diesem
Fall bildet die Folie zusammen mit der Lichtquelle eine einfach
handhabbare Bauteileinheit. In einer solchen Bauteileinheit ist
das Anzeigesymbol besonders einfach gegenüber der Lichtquelle auszurichten.
Somit ist eine gleichmäßige Beleuchtung
des Anzeigesymbols gewährleistet.
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Um optisch nachteilhafte Lichtbrechungen zwischen
dem Anzeigesymbol und einer Frontglasscheibe der Symbolanzeige zu
vermeiden, können das
Anzeigesymbol und die Frontglasscheibe großflächig bündig aneinander liegen oder
voneinander beabstandet angeordnet sein. Fertigungstechnisch vorteilhaft
ist es, wenn das Anzeigesymbol und die Frontglasscheibe voneinander
beabstandet, d.h. berührungsfrei
angeordnet sind. In diesem Fall kann auf eine schwierig herzustellende
bündige
und großflächige Anlage
zwischen dem Anzeigesymbol und der Frontglasscheibe verzichtet werden.
Der Abstand zwischen dem Anzeigesymbol und der Frontglasscheibe
kann bis zu 5 mm, vorzugsweise bis zu 1 mm betragen. Ein größerer Abstand
kann bei einem ungünstigen
Blickwinkel das hinter der Frontglasscheibe angeordnete Anzeigesymbol
für den
Betrachter zumindest teilweise verdecken oder verzerren.
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Aus optischen Gründen ist es besonders vorteilhaft,
wenn die Bedruckung bzw. die Beschichtung auf dem lichtdurchlässigen Grundmaterial
auf der von dem Betrachter abgewandten Seite ausgebildet ist. Die
Reflexion von äußerem Raumlicht
an der Bedruckung findet daher auf der von dem Betrachter abgewandten
Seite statt. Somit verringert sich der von dem Betrachter wahrgenommene
Kontrastunterschied zwischen den lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereichen.
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Optisch besonders ansprechend ist
es, wenn der lichtundurchlässige
Bereich des lichtdurchlässigen
Grundmaterials dunkel, vorzugsweise matt-schwarz gefärbt ist.
In diesem Fall ist der lichtdurchlässige Bereich des lichtdurchlässigen Grundmaterials
ebenfalls in gleicher Farbe wie das Grundmaterial, nämlich braun
oder grau.
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Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der beigefügten
Figuren dargestellt. Es zeigen:
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1 in
einer Vorderansicht einen Ausschnitt aus einem Backofen bei eingeschalteter
Lichtquelle gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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2 den
Backofen in einer Seitenschnittansicht entlang der Linie A-A aus
der 1;
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3 in
einer Ansicht entsprechend der 2 den
Backofen gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel;
und
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4 bis 7 Diagramme, die in Abhängigkeit von
einer Lichtwellenlänge
die Lichtempfindlichkeit des Auges, die Strahlungsintensitätskurven
einer LED und beispielhaft einer üblichen Tageslichtstrahlung,
sowie die Lichtdurchlässigkeit
eines ersten und eines zweiten optischen Filters zeigen.
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In den 1 ist
ein Ausschnittt aus einem Backofen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
in Vorderansicht dargestellt. Gezeigt ist eine Backofentür 1 mit
einer darüber
angeordneten lichtdurchlässige
Frontscheibe 2 aus Glas. Hinter der Frontscheibe 2 ist
eine Symbolanzeige mit einem Anzeigensymbol 7 angeordnet.
Das Anzeigesymbol 7 ist als eine Uhr dargestellt. In der 1 ist der Backofen in einem eingeschalteten
Zustand dargestellt, in welchem das Anzeigesymbol 7 optisch
gut wahrnehmbar ist. Wie später
beschrieben ist, ist bei ausgeschaltetem Backofen eine optische
Präsentation
des Anzeigesymbols 7 in der Frontscheibe 2 im
wesentlichen vermieden.
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Gemäß der 2 weist die Glasfrontscheibe 2 eine
großflächige lichtundurchlässige Blende 8 auf. In
der lichtundurchlässigen
Blende 8 ist ein lichtdurchlässiger Ausschnitt 9 ausgespart.
In einem Abstand a von ca. 1 bis 2 mm hinter der Frontscheibe 2 ist
eine dunkel gefärbte
Folie 10 angeordnet. Auf der, der Frontscheibe 2 zugewandten
Seite ist die Folie 10 mit einer lichtundurchlässigen Bedruckung 13 beschichtet.
Die lichtundurchlässige
Bedruckung 13 ist von einem Betrachter durch die Frontscheibe 2 hindurch
als eine matt-schwarze Fläche
erkennbar, die in der 1 durch
eine Schraffur angedeutet ist. Zur Ausbildung des in der 1 gezeigten Anzeigesymbols „Uhr" 7 ist in
der lichtundurchlässigen
Bedruckung 13 der Folie 10 ein ringförmiger erster
Flächenbereich 14 und
darin angeordnet ein winkelförmiger
zweiter Flächenbereich 15 ausgebildet,
die beide lichtdurchlässig
sind. Die gefärbte
Folie 10 ist mittels einer Klebeschicht 16 an
eine Beleuchtungskomponente 17 geklebt. Die Klebeschicht 16 erstreckt
sich lediglich im Bereich der lichtundurchlässigen Bedruckung 13.
In den lichtdurchlässigen
Flächenbereichen 14, 15 ist
dagegen auf die Klebeschicht 16 verzichtet, um einen störungsfreien
Lichtdurchtritt durch die Flächenbereichen 14, 15 zu
gewährleisten.
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Die Beleuchtungskomponente 17 besteht gemäß der 2 aus einem lichtundurchlässigen Kunststoffspritzteil 21.
In dem Kunststoffspritzteil 21 ist ein Hohlraum 23 geformt.
Dieser erstreckt sich durch das Kunststoffspritzteil 21 und
weitet sich in Richtung auf die dunkel gefärbte Folie 11 kegelförmig aus.
Auf der Innenwandung des Hohlraum 23 ist ein Reflektor 24 vorgesehen,
das auftreffende Licht in Richtung auf die Folie 10 ausrichtet.
An dem von der Folie 11 abgewandten Ende des Hohlraums 23 ist eine
LED 25 angeordnet, die im vorliegenden Fall monochromatisches
Licht in roter Farbe aussendet. In den Hohlraum 23 ist
eine als Lichtleiter dienende, lichtdurchlässige Vergussmasse 27 eingegossen. Diese
fixiert die LED 25 im Kunststoffspritzteil 21 und leitet
deren Licht zum Anzeigesymbol 7 weiter. Vorliegend ist
die lichtdurchlässige
Vergussmasse 27 im Kunststoffspritzteil 21 rot
gefärbt.
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Die Wirkung der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Diagramme aus den 3 bis 6 beschrieben:
In dem
Diagramm der 4 ist die
Strahlungsintensität
der LED 25 dargestellt. Die LED 25 sendet in einem
Wellenlängenintervall
zwischen ca. 600 nm und 700 nm Licht hoher Intensität aus. Dieses
Licht erscheint dem Betrachter in roter Farbe. Neben der Strahlungsintensitätskurve
der LED 25 ist in der 4 eine
Strahlungsintensitätskurve 28 dargestellt, die
die Strahlungsintensität
einer üblichen
Tageslichtart darstellt. Die Kurve 28 verläuft im Bereich
einer mittleren Strahlungsintensität, die deutlich unterhalb des
Maximalwertes der Strahlungsintensitätskurve der LED 25 liegt.
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Die hohe Strahlungsintensität der LED 25 im Bereich
des langwelligen Lichts ist notwendig, da das menschliche Auge gegenüber langwelligem
Licht roter Farbe vergleichsweise unempfindlich ist, wie aus dem
Diagramm der 3 hervorgeht.
Demzufolge erscheint einem Betrachter bei gleicher Strahlungsintensität gelbgrünes Licht
(Wellenlänge λ bei ca.
550 nm) wesentlich heller als langwelliges rotes Licht (Wellenlänge λ bei ca.
650 nm) oder kurzwelliges blaues Licht (Wellenlänge λ bei ca. 470 nm).
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Bei eingeschalteter LED 25 wird
zunächst Licht
entsprechend dem Diagramm aus der 4 erzeugt.
Diese werden über
den rot gefärbten
Lichtleiter 27 zur dunkel gefärbten Folie 10 geleitet.
Der Lichtleiter 27 erzeugt einerseits eine gleichmäßige diffuse
Lichtverteilung über
die beiden lichtdurchlässigen
Flächenbereiche 14, 15 der
Folie 10. Andererseits wirkt der Lichtleiter 27 durch
seine Rotfärbung als
ein erster optischer Filter. Der wellenlängenabhängige Verlauf des Transmissionsgrades τ1 des Lichtleiters 27 ist
in der 5 gezeigt ist.
Demgemäß ist der
Lichtleiter 27 als ein Farbfilter ausgebildet, der Licht
einer Wellenlänge λ ab etwa
630 nm nahezu ungehindert durchlässt.
Für Licht
bis ca. 630 nm ist der Lichtleiter 27 dagegen im wesentlichen
undurchlässig.
Die Spektralbreite des von der LED 25 ausgesandten Lichts
wird daher reduziert, wodurch sich für den Betrachter eine vorteilhaftere
Farbwahrnehmung des Anzeigesymbols 7 ergibt.
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Im Anschluß an den Lichtleiter 27 tritt
das Licht durch die beiden lichtdurchlässigen Flächenbereiche 14 und 15 der
dunkel gefärbten
Folie 10. Die dunkel gefärbte Folie 10 wirkt
wie ein zweiter optischer Filter, der hier als ein so genannter
Graufilter ausgebildet ist. D.h. die dunkel gefärbte Folie 10 weist
gemäß dem Diagramm
der 6 einen Transmissionsgrad τ2 auf,
der unabhängig
von der Wellenlänge λ nahezu konstant
bei ca. 70 % liegt. Die dunkel gefärbte Folie 10 lässt daher
von dem strahlungsintensiven LED-Licht
in dem Wellenlängenintervall zwischen
ca. 630 nm und ca. 700 nm etwa 70 % durch. Der durchgelassene Anteil
von 70 % des strahlungsintensiven LED-Lichts ist jedoch ausreichend
groß,
um eine angenehme Leuchtwirkung des Anzeigesymbols 7 zu
gewährleisten.
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Bei ausgeschalteter LED 25 tritt
nur äußeres Raumlicht
durch die lichtdurchlässigen
Bereiche 14, 15 der Folie 10. Das äußere Raumlicht
wird am Lichtleiter 27 entgegen seiner Einfallsrichtung
reflektiert. Weiterhin weist das äußere Raumlicht eine vergleichsweise
geringe Strahlungsintensität
auf, wie es in dem Diagramm der 4 dargestellt
ist.
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Da der Lichtleiter 27 rot
gefärbt
ist, reflektiert dieser im wesentlichen nur langwelliges rotes Licht, das
vom menschlichen Auge nur reduziert wahrnehmbar sind, wie es im
Diagramm der 3 dargestellt
ist. Das vom Lichtleiter 27 reflektierte rote Licht wird
beim Durchtritt durch die lichtdurchlässigen Bereiche 14, 15 der
Folie bis auf ca. 70 % reduziert. Diese Reduzierung reicht jedoch
bereits aus, damit das austretende langwellige Licht nicht mehr
vom menschlichen Auge wahrnehmbar ist.
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Durch das Zusammenspiel zwischen
dem rot gefärbten
Lichtleiter 27 und der dunklen Folie 10 wird erreicht,
dass bei ausgeschalteter LED 25 eine Durchsicht auf den
Lichtleiter 27 sowie auf die LED 25 verhindert
ist. Dabei erscheinen dem Betrachter die lichtdurchlässigen Bereiche 14, 15 in
der Farbe matt-schwarz. D.h. die lichtdurchlässigen Bereiche 14, 15 sind
bei ausgeschalteter LED 25 der matt-schwarz gehaltenen
lichtundurchlässigen
Beschichtung 13 farblich angepasst. Als besonders vorteilhaft
hat es sich erwiesen, wenn die dunkel gefärbte Folie 10 braun
oder grau getönt
ist. Mittels einer derartigen Farbtönung ist der Kontrast zwischen
den lichtundurchlässigen
und lichtdurchlässigen
Bereichen 13, 14, 15 nahezu verschwunden.
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Die Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiel
aus der 7 entspricht
in Aufbau und Funktionsweise im wesentlichen der in den 1 bis 6 beschriebenen Anordnung. Im Unterschied
zum ersten Ausführungsbeispiel
ist jedoch die lichtundurchlässige Bedruckung 13 auf
der von der Frontglasscheibe 9 abgewandten Seite der eingefärbten Folie 11 aufgebracht.
Raumlichtstrahlen werden daher auf der von dem Betrachter abgewandten
Seite der Folie 11 reflektiert. Für den Betrachter wahrnehmbare
Unterschiede im Glanzgrad zwischen der schwarzen Bedruckung 13 und
dem lichtdurchlässigen
Bereich 15 sind somit nahezu vollständig beseitigt.