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Die Erfindung bezieht sich auf eine Waage mit einer Tragevorrichtung, in der eine Gewichtssensorik angeordnet ist und die eine Aufnahmeplattform aus einer oder mehreren Schichten für auf einer benutzerseitigen Oberfläche aufzubringendes Wägegut aufweist.
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Eine derartige Waage ist in der
EP 1 862 784 B1 gezeigt. Bei dieser bekannten Waage ist ein Lastaufnahmebereich aus einer transluzenten Platte gebildet, an der bodenseitig Fußelemente angeordnet sind. Ferner weist die Waage ein Gehäuse auf, in dem eine Steuerungs- und Anzeigeeinrichtungen sowie mindestens ein Leuchtmittel verdeckt angeordnet ist, und zwar innerhalb oder außerhalb der transluzenten Platte. Von dem Leuchtmittel erzeugte Lichtstrahlen treten in die Plattenebene ein und an der der Lichtquelle gegenüberliegenden Plattenbegrenzung sichtbar wieder aus. In die Oberfläche der transluzenten Platte können zumindest teilweise Strukturen eingearbeitet sein und in dem Bereich der eingearbeiteten Strukturen kann ein Teil der eingeleiteten Lichtstrahlen nach oben austreten. Die transluzente Platte kann sandwichartig aus zwei aneinander befestigten dünnen Platten gebildet sein, wobei die Oberfläche der unteren Platte die eingearbeiteten Strukturen aufweist. So kann bei einer Körperfettwaage die für die Messung notwendige Stellung der Füße gekennzeichnet werden. Nähere Ausführungen zur Art der eingearbeiteten Strukturen sind nicht gemacht.
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In der
WO 2006/136390 A1 ist eine Waage gezeigt, bei der die Wiegefläche als Display ausgebildet ist, und zwar als LED-Display, OLED-Display, LCD-Display oder als Plasma-Display. Das Display dient z. B. zur Ausgabe einer Handlungsanweisung an den Benutzer und/oder zur Anzeige einer Standposition einer Person auf der Wiegefläche zur Anzeige graphischer Figuren oder von Messwerten.
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Eine weitere Waage, bei der eine Anzeigevorrichtung in die Aufnahmeplattform integriert ist, wobei Anzeigen in unterschiedlicher Weise steuerbar sind, ist in der
DE 20 2008 008 194 U1 gezeigt. Hierbei können Informationen an unterschiedlichen Stellen der Plattform angezeigt werden.
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Üblicherweise werden Waagen bei unterschiedlichen Bedingungen, insbesondere auch Umgebungslichtverhältnissen, benutzt, beispielsweise bei durch Fenster schräg einfallendem Tageslicht, bei künstlicher Allgemeinbeleuchtung, oft abgeschattet von einem Benutzer selbst, wie z. B. bei einer Personenwaage oder auch bei einer Küchenwaage. Mitunter sind die äußeren Beleuchtungsverhältnisse so spärlich, dass auf der Waage dargestellte Informationen, wie z. B. über eine passive Anzeigevorrichtung angezeigte Werte oder sonstige für den Benutzer bestimmte Muster auf der Aufnahmeplattform nur mit Mühe oder gar nicht mehr wahrnehmbar sind. Auch können helle Lichtreflexe oder Geisterbilder die Wahrnehmbarkeit wesentlich beeinträchtigen. Durch solche störenden Lichtverhältnisse der Umgebung kann die Benutzerfreundlichkeit einer Waage stark eingeschränkt sein.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Waage, insbesondere Haushaltswaage, wie Personenwaage, Küchenwaage, Diätwaage, Briefwaage oder dgl., bereit zu steilen, die die visuelle Wahrnehmbarkeit von durch die Waage vermittelten Informationen bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen verbessert.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist mindestens eine Schicht der Aufnahmeplattform mit optisch wirksamen Strukturen versehen, welche lichtlenkende Mittel aufweisen, die einem Betrachter über die benutzerseitige Oberfläche der Aufnahmeplattform zumindest bereichsweise austretendes und/oder reflektiertes Licht zuführen, wobei Störeinflüsse durch Umgebungslicht mittels Lichtabsorption, gerichtete Lichtablenkung, Lichtstreuung und/oder Lichtwandlung unterdrückt sind.
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Mit den lichtlenkenden Mitteln der Aufnahmeplattform und Unterdrückung der Störeinflüsse von Umgebungslicht werden unter unterschiedlichen Lichtverhältnissen stets gut wahrnehmbare Leuchtdichtekontraste gewährleistet und von der Waage vorgegebene Gestaltungsmuster bzw. Informationen bleiben stets zuverlässig erkennbar. Die genannten Maßnahmen führen zu erhöhter Benutzerfreundlichkeit der Waage und erweitern deren Einsatzmöglichkeiten.
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Mit den genannten Maßnahmen kann bereits Umgebungslicht gezielt für die verbesserte Wahrnehmbarkeit mit passiven Elementen der Waage ohne zusätzliche Energie genutzt werden. Reicht vorhandenes Umgebungslicht nicht aus, kann zusätzlich von der Waage selbst Beleuchtungslicht bereit gestellt werden. Die optischen Mittel der Waage wirken reflektorisch oder transmissiv oder in Kombination beider Eigenschaften transflektorisch.
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Für die gezielte Lichtnutzung sind dabei die Maßnahmen von Vorteil, dass mindestens die obere Schicht der Aufnahmeplatteform zumindest bereichsweise transparent ist. Hierdurch wird Umgebungslicht in das unter der benutzerseitigen Oberfläche liegende Innere der Plattform geleitet, wobei allenfalls ein geringer, nicht störender Anteil an deren benutzerseitigen Oberfläche gegebenenfalls gerichtet reflektiert wird, der überwiegende Teil jedoch den im Inneren vorhandenen optisch wirksamen Strukturen de Plattform zugeführt und in nicht störendes Licht umgeformt wird.
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Die optische Wirkung und Gestaltung der Waage kann des Weiteren dadurch positiv beeinflusst werden, dass von dem Betrachter aus gesehen, hinter der transparenten Schicht eine lichtundurchlässige Schicht folgt.
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Dabei bestehen verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten darin, dass die lichtundurchlässige Schicht eine Licht absorbierende und/oder Licht reflektierende Schicht und/oder eine optisch dichte Licht streuende Schicht ist.
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Weitere Gestaltungsmöglichkeiten zur Verbesserung der visuellen Wahrnehmbarkeit von Waagenfunktionen bestehen darin, dass die lichtlenkenden Mittel Lichtstreustrukturen und/oder Licht gerichtet reflektierende Strukturen aufweisen.
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Für den Aufbau und die Wirkungsweise sind dabei die Maßnahmen von Vorteil, dass die lichtlenkenden Mittel zumindest zum Teil durch Einarbeiten von Mustern in eine bezüglich der benutzerseitigen Oberfläche andere Fläche der einen oder mehreren Schichten hergestellt sind. Auf diese Weise können z. B. Platten mit Mustern auch unterschiedlicher Art auf einfache Weise in großer Stückzahl durch Einformen, beispielsweise Eingravieren, bereitgestellt werden.
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Störende Lichtreflexe, überlagernde Störlichter hoher Leuchtdichte und blendende Lichteinflüsse können auch dadurch vorteilhaft unterdrückt werden, dass die Lichtstreustrukturen durch Aufrauung zumindest einer Oberfläche mindestens einer Schicht und/oder durch Einlagerung von Streukörpern in mindestens eine Schicht gebildet sind. Sind die Streukörper dabei in der Größenordnung der Wellenlänge λ des Lichts (Mie-Bedingung), kann je nach deren Größe und Form eine mehr oder weniger große Streuung in Vorwärtsrichtung bewirkt, also eine Vorzugsrichtung vorgeprägt werden.
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Verschiedene Ausgestaltungsvarianten werden dadurch erreicht, dass die optisch wirksamen Strukturen mit den lichtlenkenden Mitteln in mindestens eine Schicht eingearbeitete Strukturen aufweisen, nämlich Prismenstrukturen, Linsenstrukturen, spektrale Filterstrukturen, Polarisatorstrukturen, Phasenplattenstrukturen, Blendenstrukturen, Gitterstrukturen und/oder Spiegelstrukturen, wobei zumindest ein Teil dieser Strukturen passiv wirkt oder aktiv steuerbar ausgebildet ist und wobei die genannten Strukturen einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können.
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Eine vorteilhafte Lichtausnutzung wird dadurch erreicht, dass mindestens eine Schicht zumindest bereichsweise mit Lumineszenzmitteln, insbesondere Fluoreszenzfarbstoffen versehen ist.
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Zu vorteilhaften lichttechnischen Eigenschaften können ferner die Maßnahmen genutzt werden, dass bei Aufbau mit mehreren Schichten zumindest zwei Schichten mit unterschiedlichen oder mit im Wesentlichen gleichen Brechungsindizes aufeinanderfolgen.
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Verschiedene Gestaltungsvarianten, die zu einem vorteilhaften, robusten Aufbau beitragen, bestehen darin, dass die mindestens eine Schicht aus Glas oder einem Polymermaterial besteht.
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Für die Herstellung und unterschiedliche Einsatzgebiete sind ferner die Maßnahmen von Vorteil, dass das Polymermaterial Polymethylacrylat, Polyethylen, Polyimid, Polycarbonat, Polyurethan oder ein Epoxidharz ist.
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Für die Wahrnehmbarkeit von der Waage vorgegebener Muster und Strukturen sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass zum selbstleuchtenden Betrieb der Waage in der Tragevorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung integriert ist, die eine Lichtquellenanordnung und zum Einkoppeln des von diesen ausgesandten Lichts in mindestens eine Schicht Koppelmittel aufweist, und dass mindestens ein Teil des eingekoppelten Lichts zumindest einem Teil der lichtlenkenden Mittel zugeführt ist.
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Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten, beispielsweise auch mit Streukörpern und/oder Fluoreszenzfarbstoffen, werden dadurch erhalten, dass die Lichtquellenanordnung im Bereich des Umfangsrandes mindestens einer Schicht und/oder verteilt über die Fläche zumindest einer Schicht unterhalb der benutzerseitigen Oberfläche eingebracht ist.
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Der Aufbau und die Leuchteigenschaften werden dadurch begünstigt, dass im Bereich des Umfangsrandes positionierte Lichtquellen der Lichtquellenanordnung von einem zumindest teilweise umlaufenden körperlichen oder lediglich optisch wirksamen Rahmen seitlich und in einem Randbereich der benutzerseitigen Oberfläche abgedeckt sind.
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Für eine variable Informationsdarstellung sind die Maßnahmen von Vorteil, dass die Lichtquellenanordnung mittels einer in der Tragvorrichtung aufgenommenen Steuereinrichtung variabel betreibbar ist.
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Die optischen Eigenschaften der Waage und damit ihre Einsatzmöglichkeiten werden dadurch erweitert, dass die mindestens eine Schicht mit den lichtlenkenden Mitteln unter Nutzung von Umgebungslicht und Licht der Beleuchtungseinrichtung für einen transflektiven Betrieb ausgebildet ist.
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Ist vorgesehen, dass mindestens eine Schicht zumindest bereichsweise mit einer aufgerauten Licht streuenden Oberfläche und mindestens eine Schicht mit eingelagerten Licht streuenden Streukörpern versehen ist/sind und dass die Streukörper primär für die Streuung von Licht der Beleuchtungseinrichtung wirksam ist, so lassen sich das Umgebungslicht und das Licht der Beleuchtungseinrichtung in unterschiedlicher Weise gezielt mit definierter Gewichtung der Lichtanteile nutzen und z. B. der transflektorische Betrieb variabel an vorherrschende äußere Lichtverhältnisse anpassen.
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Für die Darstellung von Mustern sind ferner die Maßnahmen von Vorteil, dass die eingearbeiteten Muster zumindest überwiegend für von der Lichtquellenanordnung ausgesandtes Licht wirksam sind. Hierbei können die Muster z. B. in eine Oberfläche einer Schicht eingraviert sein, wobei die Konturen der Gravur ihrerseits glatt und gerichtet reflektierend oder rau und streuend bzw. diffus reflektierend ausgeführt sein können. Ist die Lichtquellenanordnung zum Abgeben von Licht einer oder mehrerer begrenzter Spektralbereiche bzw. Wellenlängen ausgebildet, wie z. B. Leuchtdioden, können Muster bestimmter vorgegebener Farbe erzeugt werden. Diese kommen optisch besonders zur Geltung, wenn entsättigendes Umgebungslicht z. B. durch Absorption, Reflektion und/oder Streuung unterdrückt wird.
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Ein vorteilhafter Aufbau der Waage besteht darin, dass die Aufnahmeplattform als benutzerseitige obere Schicht eine Schutzschicht, als darunter liegende Zwischenschicht eine Lichtleitschicht und unter dieser eine Innenschicht als Trägerschicht aufweist und dass die lichtlenkenden Mittel zumindest zum überwiegenden Teil auf oder in der Lichtleitschicht angeordnet sind. Hierbei können die einzelnen Schichten mit dünnen Überzügen, wie z. B. absorbierenden und/oder streuenden Lackschichten und/oder spiegelnden Schichten und/oder Entspiegelungsschichten versehen sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Waage im Querschnitt mit aus mehreren Schichten aufgebauter Plattform,
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2 einen Ausschnitt der Plattform einer Waage mit Rahmen und einem Teil einer Beleuchtungseinrichtung im Querschnitt,
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3 einen Ausschnitt einer Waage mit einem Teil einer Beleuchtungseinrichtung,
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4 eine Waage in verschiedenen Ansichten, nämlich in einer perspektvischen Ansicht von schräg oben, einer perspektivischen Ansicht von schräg unten, einer perspektivischen Ansicht von der Seite und einer Draufsicht,
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5 eine Waage in perspektivischer Ansicht von schräg unten bei abgenommener Abdeckung,
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6 eine Waage in perspektivischer Ansicht von schräg oben mit Rahmen, ornamentale Muster aufweisender Plattform und Anzeige,
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7A eine Waage in perspektivischer Darstellung von schräg oben mit eine ornamentales Muster aufweisender Plattform und einer Beleuchtungseinrichtung im Aus- und im Ein-Zustand,
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7B verschiedene Ansichten der Plattform einer Waage mit ornamentalem Muster in verschiedenen perspektivischen Darstellungen und unterschiedlicher Vergrößerung.
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Bei den vorliegenden Waagen handelt es sich vorzugsweise um Haushaltswaagen, wie z. B. Personenwaagen, Küchenwaagen, Diätwaagen oder auch Briefwaagen.
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1 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Personenwaage 1 mit flacher Plattform im Querschnitt, unter der mehrere, z. B. vier Füße 30 angeordnet sind, von denen zwei dargestellt sind. In den Füßen 30 sind Gewichtsmesssensoren zum Erfassen des Gewichts einer bei der Messung auf der Plattform 10 stehenden Person angeordnet. Die Gewichtsmesswerte werden mittels einer Auswerteeinrichtung verarbeitet und über eine Anzeige dem Benutzer optisch dargeboten. Auf der Plattform 10 können zudem Elektroden zur Erfassung zusätzlicher physiologischer Messwerte, wie z. B. Körperfett, Muskelmasse oder Wasseranteil aufgebracht sein, wie an sich bekannt. Auch diese Daten werden der Auswerteeinrichtung zugeführt, verarbeitet und zur Anzeige gebracht. Handelt es sich bei der Waage 1 z. B. um eine Küchenwaage, kann das Wägegut in entsprechender Weise auf der Plattform 10 gegebenenfalls mit einem geeigneten Aufnahmebehälter aufgenommen werden.
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Die Waage 1 weist einen die Plattform 10 zumindest teilweise umgebenden Rahmen 22 und einen unter der Plattform 10 beabstandet angeordneten Boden 21 auf, unter dem die Füße 30 positioniert sind und der mit dem Rahmen 22 und der Plattform 10 eine Art Gehäuse 20 bildet. In dem Rahmen 22, der mit einem oberen Abschnitt den oberen Rand der Plattform 10 etwas überfasst, ist eine Beleuchtungseinrichtung 50 mit Lichtquellen 510, beispielsweise Leuchtdioden (LEDs), angeordnet, von denen mehrere entlang des Randes der Plattform 10 positioniert sind, um Licht über Koppelmittel in die Plattform 10 einzuführen.
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Wie 1 weiter zeigt, ist die Plattform 10 vorliegend aus drei Schichten, nämlich aus einer oberen Schicht 11 bzw. Außenschicht, einer insbesondere der Lichtführung dienenden Zwischenschicht 12 und einer darunter liegenden unteren Schicht 13 bzw. Innenschicht aufgebaut. Die obere Schicht 11 bildet eine Schutzschicht, die entsprechend der jeweiligen vorgesehenen Verwendung der Waage widerstandsfähig z. B. gegen Abrieb und leicht reinigbar und auch alterungsbeständig gegenüber Umgebungseinflüssen, wie z. B. physikalisch und chemisch wirkenden Materialien oder UV-Strahlung, ausgebildet ist. Die Zwischenschicht 12 bildet eine mit optisch wirksamen Strukturen versehene Lichtleitschicht, über die von den Lichtquellen 510 abgegebenes Licht zur oberen Schicht 11 hin gelenkt wird, das über diese auf der benutzerseitigen Oberfläche austritt, so dass die bewirkten Helligkeitsstrukturen, die vorgegebene Informationsmuster wiedergeben, von dem Betrachter, insbesondere dem Benutzer, gut wahrnehmbar sind. Die untere Schicht 13 bildet zumindest überwiegend die Trägerschicht und ist in genügender Stärke und stabil ausgeführt. Die obere Schicht 11 und die Innenschicht 13 sind in ihren optischen Eigenschaften auf die Funktion der Zwischenschicht 12 abgestimmt und bestimmen die Lichtführung in geeigneter Weise mit, so dass die vorgegebenen Informationsmuster infolge der optischen Eigenschaften der Plattform 10 auch bei unterschiedlichen äußeren Lichtbedingungen gut sichtbar bleiben. Dabei können die Schichten 11, 12, 13 mit einem oder mehreren geeigneten Überzügen bzw. Belägen, wie z. B. einem absorbierenden Lack, spiegelnden oder entspiegelnden Schichten, wellenlängenselektiven Materialien, lichtstreuenden Materialien oder Aufrauungen versehen sein, um gewünschte Anpassungen und Verbesserungen in der Lichtführung zu bewirken. Für die Schichten 11, 12, 13 kommen als Material z. B. verschiedene Glasarten oder verschiedene Polymere in Betracht, wie z. B. Polymethylacrylat (PMMA, Plexiglas), Polyäthylen, Polyimit, Polycarbonat, Polyurethan oder Epoxitats, wobei die Gläser und/oder Polymere auch unterschiedlich eingefärbt sein können.
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Alternativ zu dem in 1 gezeigten Aufbau der Waage 1 kann die Plattform 10 auch lediglich einschichtig oder zweischichtig ausgebildet sein, wobei die genannten Funktionen der Schutzschicht der lichtleitenden Schicht und der Trageschicht in die nur eine Schicht oder beide Schichten integriert sind, beispielsweise bei zweischichtigem Aufbau die Schutzfunktion in die obere Schicht und die Tragefunktion und Lichtleitfunktion vorrangig in die untere Schicht. Auch können die Füße 30 unmittelbar an der Plattform 10 angebracht sein und zumindest Teile einer Elektronik der Auswerteeinrichtung beinhalten. Es ist auch möglich, die Auswerteeinrichtung in einem kleineren an der Plattform 10 angebrachten oder in diese integrierten Gehäuseteil unterzubringen.
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2 zeigt einen Ausschnitt der Waage 1 mit der Plattform 10 aus mehreren Schichten 11, 12, 13, dem Rahmen 22, einem Teil der Beleuchtungseinrichtung 50 und einer Steuereinrichtung 60, wobei optisch wirksame Strukturen mit lichtlenkenden Mitteln zur Veranschaulichung schematisch dargestellt sind, mit denen störende Lichteinflüsse weitgehend unterdrückt und für den Betrachter B bzw. Benutzer von der Waage 1 vorgegebene Informationsstrukturen bzw. Informationsmuster gut wahrnehmbar unter wechselnden Lichtverhältnissen erhalten bleiben.
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Anders als bei vielen Geräten mit optischer Anzeige werden leicht zu handhabende Haushaltswaagen ihrem Benutzungszweck entsprechend tatsächlich und potentiell an unterschiedlichen, mitunter wechselnden Stellen benutzt, z. B. in vom Licht abgeschatteten Bereichen oder unter schlaglichtartigem Lichteinfall, worunter die visuelle Wahrnehmbarkeit der von der Waage dargebotenen Informationen und damit die Benutzerfreundlichkeit erheblich leiden kann. Beispielsweise kann reflektiertes Punktlicht in einem Badezimmer bei einer üblicherweise horizontal aufgestellten Personenwaage ein an entsprechender Stelle auf der Plattform 10 dargebotenes Informationsmuster mit einer solch hohen Beleuchtungsstärke überlagern, dass bei einer herkömmlichen glatten, spiegelnden benutzerseitigen Oberfläche der Plattform 10 das von der Waage 1 dargebotene Informationsmuster bis zur Unkenntlichkeit überlagert würde und zudem für den Benutzer unangenehme hohe und störende Leuchtdichtestrukturen auftreten würden. Die Beleuchtungsstärken können zwischen niedriger Raumbeleuchtung von z. B. 100 lx oder niedriger und mehreren 1000 lx variieren.
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In 2 sind einige der vorliegend getroffenen Maßnahmen zum Unterdrücken solcher Störeinflüsse bei einer Waage 1 dargestellt. Die definiert vorgesehenen optisch wirksamen Strukturen mit den lichtlenkenden Mitteln in der Plattform 10 sind dabei so gestaltet, dass Umgebungslicht U bei normal vorkommender Raumbeleuchtung zwischen z. B. 200 und 1000 lx durch passive Mittel vorteilhaft genutzt wird. Ungünstige Umgebungslichteinflüsse hingegen, wie z. B. hohe örtliche Beleuchtungsstärken auf der Plattform 10, hohe Leuchtdichtegradienten bzw. abrupte Leuchtdichteübergänge und damit bewirkte störende (gegebenenfalls bewegte) Leuchtdichtestrukturen werden unterdrückt. Bei niedrigen Raumbeleuchtungsstärken (z. B. weniger als 100 lx) oder ungünstig hohen äußeren Beleuchtungsstärken (z. B. über 1500 lx), die zur starken Kontrastverminderung bis zur Unkenntlichkeit des vorgegebenen Informationsmusters oder zur Entsättigung vorgegebener Farbmuster führen können, kann mittels der Beleuchtungseinrichtung 50 im Zusammenwirken mit den in der Plattform 10 integrierten optischen Strukturen bzw. lichtlenkenden Mitteln das von der Waage 1 vorgegebene Informationsmuster optisch visuell gut wahrnehmbar hervorgehoben werden.
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Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die optischen Strukturen bzw. lichtlenkenden Mittel in der Zwischenschicht 12 bzw. Lichtleitschicht integrierte Streukörper S und Fluoreszenzfarbstoffe F sowie ein in deren dem Benutzer zugekehrten oberen Fläche eingraviertes Muster 100 auf. Die benutzerseitige Oberfläche der oberen Schicht 11 spiegelt allenfalls einen vernachlässigbar geringen Anteil des Umgebungslichts U bzw. ist so stark entspiegelt, dass störende Lichtreflexe z. B. durch Fenster, Gegenstände in einem Badezimmer oder einen Benutzer selbst so weitgehend unterdrückt werden, dass die von der Waage vorgegebenen Informationsmuster bei im Anwendungsbereich der Waage 1 üblichen äußeren Beleuchtungsbedingungen deutlich sichtbar bleiben. Dies betrifft die Leuchtdichtekontraste und gegebenenfalls Farbunterschiede der von der Waage vorgegebenen Informationsmuster und auch die Wahrnehmbarkeit der Waage gegenüber dem Hintergrund selbst, so dass diese als solche für den Betrachter gut erkennbar hervorgehoben ist und auch z. B. für ältere Menschen sicher erkennbar ist. Eine klare Erkennung wird bereits durch eine gleichmäßige, gegenüber dem Hintergrund kontrastreiche Ausleuchtung der Plattform 10 bewirkt, die mittels des vorhandenen Umgebungslichts und/oder des Lichts der Beleuchtungseinrichtung 50 erreicht wird. Um einen Lichtdurchtritt durch die Plattform 10 in den Gehäuseraum mit dort gegebenenfalls vorhandenen Bauelementen zu vermeiden, ist an der Unterseite der unteren Schicht 13 vorteilhaft ein lichtundurchlässiger Überzug 14, wie z. B. eine Licht absorbierende schwarze Lackierung und/oder ein spiegelnder oder lichtstreuender Belag aufgebracht Alternativ oder zusätzlich kann insbesondere ein unterer Schichtbereich der Plattform 10 z. B. durch Streustrukturen optisch dicht bzw. undurchsichtig ausgebildet sein.
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Auf den Flächen der verschiedenen Schichten 11, 12, 13 können weitere Beläge bzw. Überzüge aufgebracht sein, die optisch wirksame Strukturen bilden, wie lichtstreuende Strukturen, lichtfilternde Strukturen, wellenlängenselektive Strukturen, Polarisatorstrukturen oder Spiegelstrukturen sowie auch Prismenstrukturen, Linsenstrukturen und/oder Blendenstrukturen.
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Mittels der optischen Strukturen bzw. lichtleitenden Mittel wird die Plattform 10 optisch so ausgerüstet, dass störende Lichteinflüsse des Umgebungslichts U unterdrückt werden und eine Vergleichmäßigung von Leuchtdichtestrukturen des auf die benutzerseitige Oberfläche auftreffenden Umgebungslichts bewirkt wird. Da für die Reinhaltung und ästhetische Wirkung der Waage prinzipiell eine glatte Oberfläche von Vorteil ist, erfolgt eine Vergleichsmäßigung z. B. durch Lichtstreuung vorteilhaft im Innern der Plattform 10, während die benutzerseitige Oberfläche glatt und dabei aber möglichst wenig Licht gerichtet reflektierend ausgebildet ist, d. h. Licht in die Plattform 10 eintreten lässt, um es dort durch Streuung zu vergleichmäßigen und scharfe Leuchtdichteübergänge des Umgebungslichts, die nicht durch vorgegebene Informationsmuster der Waage selbst bewirkt werden, verflacht werden. Spiegelnde Reflektion wird durch Oberflächen bewirkt, deren Rautiefe in der Größenordnung der betreffenden Wellenlängen liegt oder geringer ist. Größere Rautiefen, die zu einer genügenden, kaum noch störenden Lichtstreuung des Umgebungslichts insbesondere auf der benutzerseitigen Oberfläche führen würden, sind jedoch ungünstig für die Reinhaltung der Plattform 10. Daher ist grundsätzlich eine Struktur der gezeigten Art von Vorteil, bei der das Licht erst unterhalb der benutzerseitigen Oberfläche, vorteilhaft in der lichtleitenden Schicht abgelenkt bzw. gestreut wird und unerwünschte Lichtanteile insbesondere in oder an der Unterseite der unteren Schicht 13 absorbiert werden.
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Hierbei bestehen im Wesentlichen drei unterschiedliche optische Ausführungsvarianten der Plattform 10, nämlich ein reflektiver Aufbau mit einer Nutzung von möglichst viel Umgebungslicht U, ein transmissiver Aufbau mit Durchlass eines möglichst großen Anteils von Licht, aber Unterdrückung störenden Umgebungslichts U oder ein transflektiver Aufbau mit einer Mischform aus beiden Varianten.
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Bei diesen Varianten bestehen zusätzliche Ausführungsformen darin, dass die Waage 1 selbst mit einer (aktiven) Beleuchtungseinrichtung 50 ausgestattet ist, die eine Lichtquellenanordnung 51 mit den Lichtquellen 510 aufweist. Vorteilhaft ist, wenn diese bedarfsweise bei wenig Umgebungslicht U oder aber bei sich störend den von der Waage 1 vorgegebenen Informationsmustern überlagerndem Umgebungslicht U mittels der Steuereinrichtung 60 zuschaltbar sind. Die Zuschaltung der Lichtquellen 510 kann manuell, zeitgesteuert oder gesteuert auf der Basis von Lichtmesssignalen erfolgen, die mittels (nicht gezeigter) Lichtsensoren erhalten werden. Dabei ist auch eine dosierte Ansteuerung der Lichtquellen 510 möglich, um die von der Waage vorgegebenen Informationsmuster unter verschiedenen äußeren Lichtverhältnissen stets gut wahrnehmbar zur Wirkung kommen zu lassen. Damit das Licht der Lichtquellen 510 möglichst verlustfrei in die betreffende Schicht, hier also die zwischen Schicht 12, eintritt, sind optische Koppelmittel 52 vorhanden, die zum einen Licht, das von dem Lichterzeugungselement der Lichtquelle 510 in eine von der Zwischenschicht 12 abliegende Richtung ausgesandt wird, in Richtung der Zwischenschicht 12 lenken, und zum anderen lichtleitende Substanzen und Übergänge zwischen den Lichtquellen und den betreffenden Übergängen zu der Zwischenschicht 12 umfassen, damit in diesem Bereich möglichst geringe Lichtverluste, wie z. B. durch Streuung, auftreten. Vorteilhaft ist dabei vorgesehen, dass die Lichtquellen 510, wie z. B. Leuchtdioden, in dafür ausgebildete Ausnehmungen oder Aussparungen eingesetzt werden. Auch kann eine Einkopplung von Licht über lang erstreckte Lichtleiter mit Auskoppelstellen in die Zwischenschicht 12 vorteilhaft realisiert werden. Günstig ist es, die Einkopplung von Licht mittels der Lichtquellenanordnung 51 zumindest großen Teils umlaufend um den Rand der Plattform 10, insbesondere der Zwischenschicht 12, vorzusehen.
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Alternativ oder zusätzlich zu der Beleuchtungseinrichtung 50 des genannten Aufbaus kann auch eine flächige Beleuchtung an der Unterseite der Plattform 10, wie z. B. an der Unterseite der Zwischenschicht 12, angeordnet werden. Die flächige Anordnung kann dabei in einer gleichmäßigen Leuchtfläche (etwa OLEDs) oder einzelnen Leuchtpunkten bestehen, deren Licht dann über Streumittel der genannten Art (Aufrauung von Begrenzungsflächen, diffusives Material oder Streukörper) vergleichmäßigt wird.
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Die Beleuchtungseinrichtung 50 kommt vor allem zum Tragen bei einem transflektorischen optischen Aufbau der Plattform 10 oder bei einem transmissiven Aufbau. Mittels der Beleuchtungseinrichtung 50 kann in diesen Fällen das von der Waage 1 vorgegebene Informationsmuster deutlicher hervorgehoben oder überhaupt erst sichtbar gemacht werden, insbesondere wenn viel Umgebungslicht U von dem optischen Aufbau der Plattform 10 zurückgehalten wird und diese ohne zusätzliche Beleuchtungseinrichtung 50 relativ dunkel erscheint.
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Die Ausbildung der oberen Schicht 11 als klare, lichtdurchlässige Schutzschicht z. B. aus Glas, ist auch deswegen vorteilhaft, weil damit darunter, z. B. an deren Unterseite oder in der Zwischenschicht 12 vorgegebene Informationsmuster gut erkennbar sind. Beispielsweise wird dann Licht von den eingravierten Mustern 100 deutlich und kontrastreich durch die obere Schicht 11 zurückgeführt, falls es sich um reflektiertes Umgebungslicht U handelt und/oder Licht von der Beleuchtungseinrichtung 50 zum Betrachter B hin durch die benutzerseitige Oberfläche hindurch geführt, das durch die eingravierten Muster 100 abgelenkt wird und entsprechend dem Muster strukturiert ist. Hierbei können auch Farbeffekte entweder durch Einfärbung der Zwischenschicht und/oder der oberen Schicht 11 oder durch eine vorgegebene Lichtfarbe der Lichtquellen 510 erzeugt werden. Vorteilhaft dabei ist, dass Licht unter einem möglichst großen Abstrahlwinkel auf der benutzerseitigen Oberfläche der Plattform 10 austritt, so dass die von der Waage vorgegebenen Informationsmuster unter möglichst großem Raumwinkel für den Betrachter B erkennbar sind. Dies wird erreicht, wenn gerichtete Reflexion bzw. gerichtete Transmission möglichst vermieden und stattdessen eine gezielt diffuse Reflexion bzw. Transmission durch die optisch wirksamen Strukturen bzw. lichtlenkenden Mittel bewirkt wird mit definierter Vorzugsrichtung der Abstrahlindikatrix auf der benutzerseitigen Oberfläche oder gleichmäßig in alle Raumrichtungen (Sonderfall, Lambertsche Abstrahlcharakteristik).
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In einer Ausgestaltungsvariante sind in der oberen Schicht 11, der Zwischenschicht 12 und/oder der unteren Schicht 13, vorzugsweise in der Zwischenschicht 12, Fluoreszenzfarbstoffe F integriert, die zusätzlich zu den Streuzentren bzw. Streukörpern (Streupartikel) und gegebenenfalls anderen Streustrukturen vorhanden sein können. Die Fluoreszenzfarbstoffe F nehmen kurzwelligeres Licht, wie z. B. blaues Licht oder UV-Strahlung auf und strahlen ihrerseits entsprechend den angestoßenen Energieniveaus Licht einer größeren Wellenlänge λ in alle Raumrichtungen gleichmäßig ab. Hierdurch entsteht eine gleichmäßige Ausleuchtung der betreffenden Schicht bzw. Zwischenschicht 12. Im Zusammenwirken mit den Streukörpern S und/oder weiteren Streustrukturen und insbesondere auch eingravierten Mustern 100 in der oberen Fläche der Zwischenschicht 12 oder an der Unterseite der oberen Schicht 11 werden dann durch den optischen Aufbau der Plattform 10 von der Waage 1 vorgegebene Informationsmuster gut sichtbar. Auch Lichtanteile des Umgebungslichts U mit kürzerer Wellenlänge können auf diese Weise zur Umformung und definierten Aufhellung der Plattform 10 genutzt werden, weitgehend ohne störende Reflexionen zu bewirken.
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Mittels der streuenden Strukturen wie Aufrauung betreffender Flächen der Schichten 11, 12, 13 und/oder Streukörper S sowie der weiteren lichtlenkenden bzw. lichtabsorbierenden Mittel kann der Transmissionsgrad der jeweiligen Schicht bzw. deren Kehrwert, die Opazität, bzw. die Transparenz oder Transluzenz bzw. die optische Dichte (als logarithmischer Wert) gezielt beeinflusst werden.
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Um Energie einzusparen ist es vorteilhaft, einen möglichst großen Anteil des Umgebungslichts U zu nutzen. Hierbei können auch die Helligkeit erhöhende Filter, sogenannte BEF-Filter (brightness enhencement filter) genutzt werden, die zur wiederholten Reflexion von Licht eine spiegelnde Fläche aufweisen, die z. B. zwischen der oberen Schicht 11 und der Zwischenschicht 12 mit ihrer spiegelnden Fläche nach unten angeordnet werden kann. In der Regel wirken solche BEF-Filter mit polarisierenden Schichten zusammen. Vorliegend können sie in Kombination mit weiteren optisch wirksamen Strukturen vorteilhaft genutzt werde. Auch das Einsetzen von lichtstreuenden Folien mit Linsenstrukturen und Prismenstrukturen zur gezielten Lichtlenkung bietet Vorteile. Für verschiedene Ausgestaltungen können gegeneinander austauschbare Schichten, wie z. B. Zwischenschichten 12 mit eingravierten Informationsmustern vorgesehen werden.
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Die optische Dichte kann durch die Masse von Streukörpern S pro Volumeneinheit und/oder von Fluoreszenzfarbstoff F pro Volumeneinheit gezielt vorgegeben werden, wobei außer einer homogenen Verteilung von Streukörpern S und/oder Fluoreszenzfarbstoff F auch in definierter Weise inhomogene Verteilungen gewählt werden können. Beispielsweise kann zur gleichmäßigen Verteilung des Lichts der Lichtquellenanordnung 51 die Dichte an Fluoreszenzfarbstoff F oder an Streukörpern S entsprechend der Abnahme des sich zum Schichtzentrum hin ausbreitenden Lichts erhöht werden. Auch können in Draufsicht Bereiche unterschiedlicher Leuchtdichte und/oder unterschiedlicher Farbe des dem Betrachter B zugeführten Lichts vorgegeben werden. Hierbei können Anzeigebereiche besonders hervorgehoben werden. Auch Markierungen von Randbereichen oder Fußaufstellbereichen oder wichtigen Anzeigen können in definierter Weise optisch hervorgehoben werden, wobei auch eine zeitliche Steuerung in Abstimmung auf eine gerade ablaufende Waagenfunktion oder geforderte Benutzereingabe erfolgen kann.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Aufbau der Beleuchtungseinrichtung 50 mit auf einer Leiterplatte definiert angeordneten Lichtquellen 510 der Lichtquellenanordnung 51. Die Lichtquellen 510 sind im Bereich portalförmiger Ausnehmungen der betreffenden Schicht, wie z. B. der Zwischenschicht 12 angeordnet, wobei das Licht über Koppelmittel 52 in die portalseitigen Einstrahlflächen der betreffenden Schicht eingeleitet wird. Mittels der Steuereinrichtung 60 können alle oder nur ein Teil der Lichtquellen 510 gegebenenfalls zur Abgabe von Licht in verschiedener Farbe, unterschiedlichem Lichtstrom (Intensität) und/oder zeitlichem Muster, wie Pulslicht oder Flackerlicht, angesteuert werden. Damit kann z. B. auch die Aufmerksamkeit eines Benutzers zur Wahrnehmung wichtiger Informationen gezielt erregt werden.
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Wie 4 zeigt, kann die Waage 1 mit dem beschriebenen Aufbau der Plattform 10 flach ausgebildet werden, wobei ihre Oberfläche für den Benutzer gut sichtbar hell ausgeleuchtet werden kann. Eine Anzeige 40 kann separat von der Plattform 10 auf der Oberseite der Waage 1 z. B. in einem verbreiterten vorderen Rahmenbereich angeordnet werden oder alternativ im Bereich der Plattform 10.
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Wie aus 5 ersichtlich, die die Waage 1 von der Rückseite zeigt, sind zum Betrieb der Anzeige 40 und der gegebenenfalls vorhandenen Beleuchtungseinrichtung 50 als Energiequellen Batterien oder Akkus in betreffenden Kammern des Gehäuses 20 eingesetzt. Alternativ oder zusätzlich können Photovoltaikelemente genutzt werden, mit denen die Akkus geladen werden können und die auch zum Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 50 neben der Anzeige 40 verwendet werden können.
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Wie 6 zeigt, wird ein eingraviertes Muster 100, vorliegend ein ornamentales Muster mit filigranen Strukturen, vor einem dunkleren Hintergrund gut sichtbar, wobei auch eine farbige Darstellung z. B. mittels Einfärbung mindestens einer Schicht 11, 12, 13 und/oder durch Ansteuerung von Licht unterschiedlicher Farbe abgebender Lichtquellen 510 erzeugt werden kann. Die so vorgegebenen ornamentalen Informationsmuster tragen zwar wesentlich zu einem ästhetischen Ausdruck der Waage 1 bei, besitzen zudem aber auch die Funktion, die Waage 1 gut erkennbar und auffällig gegenüber einem Hintergrund hervorzuheben. Dabei ist die Gewichtsanzeige von den ornamentalen Leuchtdichtestrukturen der Plattform 10 über ein gleichmäßig dunkles Feld soweit beabstandet, dass die angezeigte Information gut wahrnehmbar hervortritt.
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7A zeigt in der rechten Darstellung ein von der Waage vorgegebenes, ornamentales Informationsmuster bei eingeschalteter Beleuchtungseinrichtung 50, wobei der Hintergrund der Plattform 10 dunkel gehalten ist. Ränder der Waage sind z. B. ebenfalls mittels der Beleuchtungseinrichtung 50 oder durch reflektiertes Umgebungslicht hell markiert. Ist die Beleuchtungseinrichtung 50 ausgeschaltet, tritt das von der Waage 1 vorgegebene Informationsmuster nicht in Erscheinung, wie die linke Darstellung zeigt. Umgekehrt kann mittels der optisch wirksamen Strukturen bzw. lichtlenkenden Mittel auch bewirkt werden, dass der Hintergrund hell erscheint, während die Informationsmuster dunkel erscheinen, oder dass Hintergrund und Informationsmuster in unterschiedlichen Farben erscheinen.
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Auch aus 7B ist ersichtlich, wie ein von der Waage 1 vorgegebenes Informationsmuster mittels Beleuchtungslicht gegenüber einem dunklen Hintergrund der Plattform 10 deutlich sichtbar hervorgehoben werden kann.
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Eine für die Wahrnehmbarkeit der Waage
1 insgesamt bereits vorteilhafte Gestaltung besteht darin, dass die Plattform
10 homogen ohne örtlich variierende Hell-/Dunkel-Leuchtdichtemuster oder Farbmuster ausgestaltet ist. Ist die Plattform
10 jedoch durch örtlich variierende Leuchten und/oder Farben in vorgegebenen Mustern strukturiert, womit nicht nur ein besonderer ästhetischer Ausdruck erzeugt, sondern auch die visuelle Auffälligkeit erhöht wird, sind vermittels der genannten optisch wirksamen Strukturen bzw. lichtlenkenden Mittel für eine gute visuelle Wahrnehmbarkeit genügend hohe Leuchtdichtekontraste (z. B. Zeichenleuchtdichte zu Hintergrundleuchte größer als 2 bei positivem Kontrast bzw. Hintergrundleuchtdichte zu Zeichenleuchtdichte größer als 2 bei negativem Kontrast) und Farbkontraste bei für eine gute Sichtbarkeit hoher Konturenschärfe erzeugt. Wesentliche Merkmale der optischen Gestaltung der Plattform
10 mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen lassen sich dabei auch auf den Aufbau der Anzeige
40 übertragen. Dabei ist allerdings darauf zu achten, dass die Variabilität der angezeigten Information gewährleistet ist. Diesbezüglich sind vorteilhafte Maßnahmen bereits in der eingangs genannten
DE 20 2008 008 194 U1 genannt.
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Nachfolgend werden weitere Gesichtspunkte beschrieben, die bei der optischen Gestaltung der Waage 1 Berücksichtigung finden. Optisch wirksame Strukturen, wie Linsen, Prismen, Polarisatoren, Filter, Phasenplatten, Spiegel, Blenden, Gitter beruhen auf refraktiver oder diffraktiver Wirkung. Die optische Funktion kann durch Formgebung eines homogenen optischen Mediums, wie die für die genannten Schichten 11, 12, 13 verwendeten Gläser und/oder Polymere, oder durch Brechzahländerung eines in seiner Form und veränderten optischen Substrats, wie z. B. bei Gradienten-Index-Bauelementen (GRIN) oder Kombinationen beider Bearbeitungsweisen realisiert werden.
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Die Herstellung optisch wirksamer Grundstrukturen kann durch klassische Maßnahmen wie Schleifen, Fräsen, Polieren oder unter Verwendung von Maßnahmen der Mikrobearbeitungstechnik erfolgen, wobei auch lithographische Bearbeitungstechniken z. B. zur Herstellung einer Grundform anwendbar sind. Dabei sind plane Strukturen, wie z. B. bei Prismen, herstellbar oder gerundete Strukturen, wie z. B. durch Aufschmelzen von kantigen Strukturen zu sphärischen Strukturen, wozu z. B. Polymere unter Nutzung deren Oberflächenspannung vorteilhaft sind. Polymere eignen sich auch für eine Fertigung in großer Stückzahl. Ein gewünschtes Negativ mit mikrooptischer Struktur kann z. B. lithographisch oder mechanisch oder mittels galvanischer Replikation hergestellt werden. Auf diese Weise lassen sich Arrays mit mikrooptischen Elementen, wie z. B. auch Spiegelarrays herstellen. Wellenlängenfilter nutzen diffraktive Systeme oder Vielschichtsysteme.
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In weiterer Ausgestaltung sind Mikrosysteme herstellbar, bei denen mikrooptische Bauelemente und Komponenten anderer Mikrotechniken, wie Optoelektronik, Mikroelektronik, Mikromechanik und Dünnschichttechnik miteinander kombiniert werden. Bei einer solchen Integrationstechnik können geeignete Arrays in monolithischer Technik hergestellt werden. Zum Aufbau der Plattform 10 gegebenenfalls mit dem Rahmen kommen als Fügetechnik unter anderem Kleben, Löten, Schrauben, Klipsen, Verrasten, und/oder Klemmen in Betracht, wobei ein oberer Rahmenteil abnehmbar von einem unteren Rahmenteil ausgestaltet sein kann und der untere Rahmenteil in den Boden 21 des Gehäuses 20 einstückig übergehen kann oder an diesem befestigt ist. Die Plattform 10 wird bei der Montage in den unteren Rahmenteil eingelegt und an ihrem oberen Rand nach Aufsetzen des oberen Rahmenteils von diesem übergriffen, wobei der obere Rahmenteil mit dem unteren Rahmenteil z. B. mittels Schrauben oder Klemmen verspannt wird. Dieser Aufbau ermöglicht auch einen einfachen Austausch der Plattform 10 oder einzelner Schichten 11, 12, 13 derselben.
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Die Schichten 11, 12, 13 können in ihrem Brechungsindex geeignet aufeinander abgestimmt sein bzw. definiert unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen, wobei zur Verbindung optisch definiert wirksame Kleber bzw. Füllmaterialien verwendet werden können. Die vertieften Bereiche der eingravierten Muster können bei planer Auflage einer darüber angeordneten Schicht mit Luft gefüllt sein, so dass ein Übergang aus der Schicht in die Luft von einem optisch dichteren Medium in ein optisch dünneres erfolgt, d. h. die betreffenden Lichtstrahlen werden beim Übergang von dem Schichtmaterial in die umgebende Luft von dem Lot in dem Auftreffpunkt des Lichtstrahls an der Gravurfläche weggebrochen, während umgekehrt von der Luft in die Schicht eindringende Lichtstrahlen zu dem Lot an der betreffenden Stelle hin gebrochen werden. Diese Gesichtspunkte können zur Gestaltung des Gravurquerschnitts zur gezielten Lichtlenkung genutzt werden. Hierbei kommen auch aufgeraute Gravurflächen oder gerundete Querschnitte der Gravur in Betracht.
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Dünne optische Schichten bzw. Beläge in der Größenordnung einiger Wellenlängen λ können zur Nutzung von Interferenzerscheinungen bei stabilen passiven optischen Eigenschaften verwendet werden. Ferner kann die Lichtlenkung mittels elektrooptischer oder magnetooptischer Effekte gesteuert werden. Optische Schichten spielen als passive Elemente bei der Erzeugung und Beeinflussung von Farbeffekten und z. B. der Entspiegelung durch Antireflexbeschichtungen eine wesentliche Rolle. Bei der Entspiegelung vermindern sie die Reflexion und erhöhen damit die Transmission, so dass sie an den Flächen der Schichten 11, 12, 13 gezielt eingesetzt werden können. Als spiegelnde Strukturen kommen insbesondere dielektrische Spiegel mit mehreren Schichten in Betracht, die weniger anfällig als Metallspiegel sind. Auch spektrale Filter lassen sich mittels optischer Schichten in der Waagenplattform 10 gezielt einbauen.
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Bei der Streuung ist die Rayleigh-Streuung von der Mie-Streuung zu unterscheiden. Während die Rayleigh-Streuung bei streuenden Teilchen auftritt, die klein (z. B. um den Faktor 10) gegenüber der Wellenlänge λ sind, tritt die vorliegend hauptsächlich genutzte Mie-Streuung an (z. B. kugelförmigen) Teilchen in der Größenordnung der Wellenlänge λ auf, wobei die Strahlung bzw. vorliegend das sichtbare Licht mit wachsender Teilchengröße immer stärker in Vorwärtsrichtung entsprechend dem Mie-Effekt in Abhängigkeit von dem Streuquerschnitt und der Teilchenform gestreut wird. Demgemäß ist die Streuindikatrix in der mit den Streukörpern S versehenen Schicht, insbesondere also der Zwischenschicht 12, in Fortschreitungsrichtung des Lichts ausgerichtet. Dieser Effekt kann genutzt werden, um den Raumwinkelbereich des zum Betrachter B austretenden Lichts gezielt zu beeinflussen. Ähnlich können auch Streuscheiben mit unterschiedlicher Streuindikatrix eingesetzt werden, um den vorstehend beschriebenen Anforderungen an die optischen Eigenschaften der unter unterschiedlichen Lichtverhältnissen eingesetzten Waage 1 gerecht zu werden.
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Besondere Farbeffekte können durch Verwendung von Leuchtdioden unterschiedlicher Lichtfarbe, wie z. B. blau, weiß und grün erzeugt werden, die in unterschiedlichen Kombinationen und jeweils unterschiedlicher Intensität angesteuert werden, um nicht nur Licht in der jeweiligen Lichtfarbe einer Leuchtdiode, sondern auch Mischfarben zu erzeugen. Sind nur einige oder gar nur eine Lichtquelle vorhanden, kann deren Licht über Lichtleitelemente weitergeleitet werden, die mittels Verfahren wie Umspritzen, Umgießen, Kleben, Eindrücken, Durchziehen oder dgl. eingebettet und als Lichtleitobjekt genutzt werden.
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Zum Herstellen von Gravuren kommen außer der Bearbeitung mit Fräser z. B. auch Sandstrahlen, Sägen, Prägen, Lasern, Maskenlasern, Ätzen, Bedrucken, Aushärten von Kunststoffen mit Oberflächenstrukturen auch in Kombination miteinander in Betracht. Gravurstrukturen können als Vertiefungen eingearbeitet oder z. B. mittels Negativen als Erhebungen aufgebracht werden. Gravurquerschnitte können schmal, breit, keilartig, kreisabschnittförmig gerundet, oval geformt sein oder einen exponentiellen Verlauf haben oder auch hinterschnittene, unterschiedlich tiefe Nuten bzw. Erhebungen mit wiederkehrenden und zufälligen Musterbereichen aufweisen. Gravurtiefen bzw. -höhen können im Bereich von Nanometern bis Millimetern liegen.
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Als steuernde lichtlenkende bzw. optisch wirksame Strukturen kommen z. B. auch Flüssigkristallzellen in Betracht, die die Polarisationsrichtung des Lichtes gezielt vorgebbar beeinflussen und mit Polarisatorscheiben zusammenwirken, so dass Licht durchgelassen oder gesperrt werden kann, wie an sich bekannt. Hinterleuchtungen können mittels LEDs erfolgen, die in der beschriebenen Weise angeordnet werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Waage 1 können räumliche Oberflächeneffekte durch Erzeugung einer 3D-Tiefendarstellung erzeugt werden. Bei kurzer Betrachtungsdistanz, wie z. B. bei Küchen- oder Briefwaagen, werden im Wechsel zwei leicht versetzte identische Anzeigeobjekte in kurzen Zeitabständen hinterleuchtet, wobei darauf geachtet wird, dass das linke und rechte Auge immer ein und dasselbe Anzeigeobjekt sehen. Dies erfolgt z. B. mittels einer aufgesetzten Objektmaske, die nur einen schmalen Lichtaustrittswinkel des Anzeigeobjekts zulässt. Für Waagen, die auf größere Distanz betrachtet werden, wie z. B. Personenwaagen, werden wiederum im Wechsel zwei Anzeigeobjekte erzeugt, jedoch wird in einem Abstand im cm-Bereich eine Art große Brille angebracht, die durch elektrisch gesteuerte Lichtpolarisatoren im Wechsel nur das linke oder rechte Anzeigeobjekt wiedergibt. Dies entspricht dem derzeitigen Prinzip von 3D-TV-Geräten mit Shutter- bzw. Polarisationsbrille.
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Die Lichteinleitung in die Gravurflächeneinheiten kann auch z. B. durch Faseroptiken mittels Transmission erfolgen, insbesondere wenn die Lichtquelle im Abstand zu den Gravurflächen angebracht ist.
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Eine gleichmäßige Leuchtdichteverteilung auf der Oberfläche kann ähnlich wie bei der Wirkung von Streukörpern mittels einer diffusen Schicht erfolgen.
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Eine Steuerung der Beleuchtungseinrichtung 50 über die Steuereinrichtung 60 kann auch interaktiv ausgebildet sein, wobei z. B. ein Bereitschaftszustand für einen Wiegevorgang grün blinkend, ein Wartezustand mittels einer Flashanzeige im Rhythmus einer oder mehrerer Sekunden und z. B. eine Aufforderung zur Quittierung einer Bedienerführung, etwa bei Diätwaagen, durch gelbes Blinken kenntlich gemacht werden können. Zudem kann die Waage zur Anzeige an sich fremder Informationen genutzt werden, z. B. für Funk-, Klima-, Wetterdaten, beispielsweise zum Signalisieren einer Frostgefahr für einen Autofahrer oder Hausbesitzer durch z. B. rotes Flash-Licht.
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Eine bestimmte Farbabfolge kann auch z. B. bei funktionsbestimmter Benutzung der Waage für die Gewichtsmessung, Fettmessung, Messung des Wasseranteils und Messung des Muskelmassenanteils definiert gesteuert werden. Warn- bzw. Fehlerhinweise können z. B. durch orangefarbenes Blinken angezeigt werden. Unzuverlässige, „kippelige” Messwerte können z. B. durch eine rot blinkende Fehleranzeige signalisiert werden. Trendanzeigen für Messwertvergleiche können z. B. mittels einer Ampelfunktion in den Farben grün, gelb und rot dargestellt werden.
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Die Lichtsteuerung oder der Einsatz unterschiedlicher Zwischenschichten 12 oder anderer Schichten kann auch hinsichtlich des betreffenden Benutzerkreises, wie z. B. Kinder oder ältere Menschen, vorgegeben werden, wobei z. B. Bereiche mit leicht verständlichen Symbolen oder alphanumerische Informationen in unterschiedlichen Feldern der Plattform 10 sichtbar angesteuert werden können.
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Ein Energie sparender Betrieb mit der Möglichkeit, die Leuchtdichte in weiten Bereichen zu steuern, kann z. B. mittels Pulsweitenmodulation erreicht werden. Mittels Steuerung der Lichtquellen 510 in definierter Reihenfolge können verschiedene Teilbereiche in definierter zeitlicher Abfolge beispielsweise auch in unterschiedlichen Farben angesteuert werden oder die gesamte Plattform 10 kann abwechselnd in unterschiedlichen Farben mittels der Beleuchtungseinrichtung 50 beleuchtet werden.
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Die Steuereinrichtung 60 ist vorteilhaft mit der Auswerteeinrichtung für die Messwerte räumlich in einer Einheit zusammengefasst und z. B. in dem Gehäuse 20 oder in dem vorstehend genannten separaten Gehäuse aufgenommen. Die Steuerung der Beleuchtungseinrichtung 50 und der Anzeige 40 kann dabei auch in Abstimmung auf eine akustische Informationsausgabe, wie z. B. Signalausgabe oder Sprachansage, ausgelegt sein.
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Die Auslösung der Steuereinrichtung für die Beleuchtungseinrichtung 50 kann z. B. mit der Auslöseelektronik für die Gewichtsmessung in Verbindung gebracht sein, so dass auf separate Bedienelemente für die Beleuchtungseinrichtung 50 verzichtet werden kann. Hierbei können z. B. auch Näherungssensoren genutzt werden. Auch ein von der Lage der Waage oder dem Ort des Benutzers abhängiger Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 50 kann vorgesehen sein.
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Alternativ oder zusätzlich zu der erwähnten Energieversorgung mittels Akkus, Batterien und/oder Solarzellen kann eine Netzversorgung und/oder eine Energieversorgung mittels Piezowandlern, Temperatur-/Magnetwandler oder dgl. genutzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1862784 B1 [0002]
- WO 2006/136390 A1 [0003]
- DE 202008008194 U1 [0004, 0064]
