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Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere zur Verwendung als Scheinwerfer im Bühnen-, Show-, Event- oder Objektbereich nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine Leuchte der genannten Art ist aus der Internationalen Patentanmeldung bekannt. Diese bekannte Leuchte weist mehrere in einer Abschlussplatte eines Gehäuses nebeneinander angeordnete LEDs auf. Zur Formung des aus der mittleren LED austretenden Lichtstrahls kann auf der Abschlussplatte des Gehäuses eine optische Platte mit Linsenelementen angeordnet werden.
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Nachteilig bei dieser bekannten Leuchte ist jedoch, dass insbesondere bei der Verwendung von RGB- oder RGBW-LEDs eine ausreichende Homogenität des Lichtstrahls kaum zu erzielen ist. Dadurch erscheint der Lichtstrahl mehrfarbig und weist insbesondere Farbrändern, Farbsäumen oder dergleichen auf. Zudem ist ein klar abgrenzbarer Lichtstrahl (Spot) nur schwer erreichbar.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchte der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Lichtstrahl klar begrenzbar ist und bei Verwendung eines Leuchtmittels in Form einer RGB- oder RGBW-LED eine im Vergleich zum Stand der Technik deutlich verbesserte Homogenität aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Leuchte nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Leuchte gemäß der Erfindung, die, insbesondere zur Verwendung als Scheinwerfer im Bühnen-, Show-, Event- oder Objektbereich geeignet ist, weist also zunächst ein Gehäuse auf, in dem mindestens ein Leuchtmittel angeordnet ist. Im Gehäuse ist dabei ferner eine Einrichtung zur Formung des aus dem Leuchtmittel austretenden Lichtbündels vorgesehen.
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Erfindungsgemäß weist die Einrichtung zur Formung des aus dem Leuchtmittel austretenden Lichtbündels eine erste und eine zweite Linseneinrichtung auf. Die erste Linseneinrichtung weist dabei eine Kugellinse auf, während die zweite Linseneinrichtung mit einer plankonvexen Linse versehen ist. Dabei sind die beiden Linseneinrichtungen so angeordnet, dass sich die Kugellinse im Strahlengang zwischen dem Leuchtmittel und der Plankonvexlinse befindet. Ein solchermaßen ausgestaltetes optisches System ergibt bei einem vergleichsweise einfachem optischen Aufbau zum Einen einen scharf abgegrenzten Strahlfleck (Spot) und damit eine gute optische Abbildung und zum Anderen bei hoher Intensität eine gleichmäßige Farbverteilung im Spot.
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Die Art des Leuchtmittels ist grundsätzlich beliebig. Vorzugsweise jedoch finden als Leuchtmittel LEDs oder ein LED-Array, das heißt eine Anordnung einer Mehrzahl von nebeneinander befindlichen LEDs Verwendung.
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Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Leuchtmittel einen RGB-LED-Chip, das heißt ein Array mit mindestens jeweils einem rot, grün und blau emittierenden LED, oder RGB-W-LED-Chip auf, wobei letzter zusätzlich eine weiß emittierende LED aufweist. Damit kann in einfacher Weise nahezu jede beliebige Farbe gemischt werden.
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Nach einem Ausführungsbeispiel sind die erste und die zweite Linseneinrichtung im Gehäuse angeordnet, wobei der Deckel des Gehäuses lichtdurchlässig ausgebildet ist oder zumindest eine lichtdurchlässige Öffnung aufweist. Damit ist das optische System gegen eine Beschädigung bestens geschützt.
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Im einfachsten Fall ist ein einziges Leuchtmittel, beispielsweise eine Hochleistungs-LED Leuchte, im Gehäuse angeordnet. Vorzugsweise jedoch sind zumindest zwei Leuchtmittel, vorzugsweise drei Leuchtmittel, im Gehäuse nebeneinander angeordnet, wobei jedes der Leuchtmittel mit einer Einrichtung zur Formung des aus dem Leuchtmittel austretenden Lichtbündels versehen ist. Dadurch lässt sich zum Einen die von der Leuchte abgegebene Lichtmenge vergrößern und zum Anderen können eine Vielzahl von Lichteffekten erzielt werden, insbesondere wenn RGB- oder RGBW-LEDs zur Anwendung gelangen.
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Die Leuchtmittel können dabei einzeln im Gehäuse angeordnet sein. Vorzugsweise jedoch sind die Leuchtmittel, insbesondere wenn es sich um LEDs handelt, auf einem gemeinsamen Träger angeordnet. Dadurch lässt sich insbesondere die Montage einer erfindungsgemäßen Leuchte erleichtern.
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Eine weitere Vereinfachung, insbesondere im Hinblick auf eine einfachere Montage, lässt sich erreichen, wenn nach einem weiteren Ausführungsbeispiel die Linsen der ersten und/oder der zweiten Einrichtungen zur Formung der aus den Leuchtmitteln austretenden Lichtbündel auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind. Dabei können entweder lediglich die Linsen der ersten und zweiten Einrichtung eines jeden Leuchtmittels auf einem Träger angeordnet sein oder aber die Linsen sämtlicher Leuchtmittel auf einem einzigen und gemeinsamen Träger.
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Wie aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, können die Leuchtmittel und die Linsenelemente der ersten und zweiten Einrichtung so angeordnet sein, dass die optischen Achsen der Lichtbündel parallel zueinander verlaufen. Vorzugsweise jedoch sind diese so angeordnet, dass die optischen Achsen der aus den Leuchtmitteln austretenden Lichtbündel winklig zueinander verlaufen, sich, mit anderen Worten, also schneiden.
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Um neben einer Spotbeleuchtung mit abgegrenztem Strahlfleck auch eine Umgebungsbeleuchtung (Wash) zu ermöglichen, ist nach einem weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel im Gehäuse eine Diffusoreinrichtung mit mindestens einem Diffusorelement angeordnet, das in optischer Richtung zwischen der Kugellinse und der plankonvexen Linse in den Strahlengang des emittierten Lichtbündels bringbar ist.
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Die Einbringung des Diffusorelementes in den Strahlengang des Lichtes kann im einfachsten Fall durch manuelles Einschieben, Einlegen oder dergleichen erfolgen. Vorzugsweise jedoch weist die Diffusoreinrichtung mindestens ein Antriebselement, insbesondere einen Servo- oder Schrittmotor, auf, mit dem das Diffusorelement aus einer ersten Stellung, in der das Diffusorelement nicht in den Strahlengang des Lichtbündels ragt, in eine zweite Stellung, in der das Diffusorelement zumindest teilweise in den Strahlengang des Lichtbündels ragt, reversibel schwenkbar ist.
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Zum Abschluss des Gehäuses kann nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung auf der Außenseite des Deckels des Gehäuses mindestens ein folien- oder plattenartiges Abschlusselement angeordnet sein, das zumindest im Bereich des Austrittes des Lichtbündels des Leuchtmittels lichtdurchlässig ausgebildet ist. In ähnlicher Weise kann auch zumindest eine Seitenwand des Gehäuses mit durchgehenden Ausnehmungen versehen sein, wobei im Bereich der Ausnehmungen mindestens ein folien- oder plattenartiges Abschlusselement angeordnet ist. Zur Bedienung der Leuchte kann dabei unterhalb des folien- oder plattenartigen Abschlusselementes mindestens ein Taster angeordnet sein, der zusammen mit dem Abschlusselement eine Folientastatur bildet.
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Das folien- oder plattenförmige Element kann fest am Gehäuse angeordnet, beispielsweise mit diesem verklebt, sein. Vorzugsweise jedoch ist das folien- oder plattenartige Abschlusselement vom Gehäuse abnehmbar ausgebildet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass am Abschlusselement mindestens ein magnetisierbares Metallplättchen angeordnet ist, das mit mindestens einem am Gehäuse angeordneten Magneten derart zusammenwirkt, dass das Abschlusselement sicher aber lösbar gehalten wird. Damit kann das Abschlusselement nach Beschädigung, beispielsweise durch Zerkratzen, leicht ausgewechselt werden oder aber die Leuchte durch Wechsel des Abschlusselementes individualisiert werden.
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In für sich bekannter Weise weist nach einem weiteren Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Leuchte im Gehäuse eine insbesondere programmierbare elektrische oder elektronische Steuereinheit auf, die insbesondere zur Regelung der Stromversorgung, Ansteuerung der Leuchtmittel und zur kabelgestützten oder kabellosen Kommunikation mit externen Steuerungsmitteln, insbesondere nach dem DMX-Standard, dient. Zudem kann in der Leuchte ein aufladbarer Akku vorgesehen sein, um einen netzunabhängigen Betrieb zu gewährleisten.
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Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zumindest eine Wand, der Boden und/oder der Deckel des Gehäuses mit Eingangsanschlusselementen für den Anschluss einer Niederspannungsstromversorgung, insbesondere zum Laden eines Akkus, einer Netzspannungsversorgung und/oder einer Ansteuerleitung, zum Beispiel zum mittelbaren oder unmittelbaren Anschluss an ein Lichtmischpult, sowie mit Ausgangsanschlusselementen für den Anschluss externer Leuchtmittel, von Zusatzelementen, wie beispielsweise einer Scannereinheit, die über einen motorisch bewegbaren Spiegel mindestens eines der Lichtbündel umlenkt, und/oder einer Steuerleitung, insbesondere zum Durchschleifen eines Eingangssteuersignals an eine weitere Leuchte, versehen ist.
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand lediglich ein Ausführungsbeispiel zeigender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
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1 in perspektivischer Ansicht von vorne eine Leuchte gemäß der Erfindung;
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2 das Ausführungsbeispiel nach 1 in perspektivischer Ansicht von hinten;
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3 das Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 in einer der 2 entsprechenden Darstellung mit abgenommenem Abschlusselement;
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4 das Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 mit entferntem Deckel;
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5 das Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 mit entfernten Gehäusewänden;
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6 das Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 5 teilweise zerlegt und geöffnet in seitlicher Ansicht;
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7 das Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 weiter zerlegt in perspektivischer Ansicht von hinten;
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8 das Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 7 im zerlegten Zustand entsprechend 7 in Ansicht von hinten; und
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9 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte in perspektivischer Ansicht von vorne.
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Die in den 1 bis 8 dargestellte Leuchte weist ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 1 auf. Auf seiner Vorderseite ist das Gehäuse 1 mit einem Griff 2 und einer Haltelasche 3 zur Befestigung einer Sicherungseinrichtung, beispielsweise eines Drahtseiles, versehen. An seiner Unterseite sind Füße 4 zur Aufstellung am Boden angeordnet.
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Im Bereich seines Deckels 5 ist die Leuchte mit einem schwarz dargestellten folien- bzw. plattenförmigen Abschlusselement 6 versehen, das den gesamten Deckel abdeckt und im Bereich des Austrittes 7 der Lichtbündel der Leuchtmittel lichtdurchlässig ausgebildet ist. Lichtdurchlässig bedeutet bei diesem Ausführungsbeispiel, dass zwar im Bereich des Austrittes die Folie durchgehend geschlossen, jedoch im Gegensatz zum übrigen Bereich nicht bedruckt bzw. farbig beschichtet ist.
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An seiner Rückseite ist das Gehäuse mit einer Reihe von Anschlusselementen versehen. Dies sind bei diesem Ausführungsbeispiel eine Buchse 8 zum Anschluss einer Niederspannungsstromversorgung, insbesondere zum Laden eines Akkus, eine Kaltgerätebuchse 9 zum Anschluss einer Netzstromversorgung, eine Anschlussbuchse 10 als Eingangsbuchse für eine externe DMX-Ansteuerleitung, eine Anschlussbuchse 11 als Ausgangsbuchse zum Durchschleifen des DMX-Signals an weitere Leuchten und drei Anschlussbuchsen 12 zum Anschluss externer Leuchtmittel oder von Zusatzelementen, die von der Steuereinheit der Leuchte anzusteuern sind. DMX-Signale sind dabei genormte Standardsteuersignale, die im Bereich der Veranstaltungstechnik Verwendung finden, um eine Vielzahl von Leuchten und anderen Geräten von einer Steuereinheit, beispielsweise einem Mischpult, drahtlos oder kabelgebunden anzusteuern.
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Unterhalb des Deckels 5 ist im Gehäuse 1 eine Steuereinheit 13 in Form einer Platine angeordnet, auf der neben einer Vielzahl weiterer elektrischer und elektronischer Bauteile zur Regelung der Stromversorgung, Ansteuerung der leuchtmittel und kabelgestützten oder kabellosen Kommunikation mit externen Steuerungsmitteln ein programmierbarer Mikroprozessor, eine digitale Anzeige 14, eine Reihe von LEDs 15 und eine Mehrzahl von Tastern 16 zur Bedienung der Leuchte angeordnet sind.
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Wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist, weist der Deckel eine Vielzahl von Ausnehmungen auf. Dabei bilden die Ausnehmung 17 einen Lichtaustritt für die Lichtbündel der Leuchtmittel, die Ausnehmungen 19, 20 und 21 geben die Taster 16 frei, die Ausnehmung 23 liegt über der digitalen Anzeige 14 und die Ausnehmungen 18 und 22 liegen über den LEDs 15, die zur Anzeige des Status verschiedener Betriebsparameter dienen.
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Das folien- bzw. plattenförmige Abschlusselement 6 liegt auf dem Deckel 5, diesen insgesamt abdeckend, auf. Im Bereich seiner vier Ecken ist auf der zum Deckel 5 weisenden Unterseite jeweils ein magnetisierbares Metallplättchen aufgeklebt, das im montierten Zustand des Abschlusselementes 6 auf jeweils einem am Gehäuse 1 angeordneten Magneten 24 zur Anlage gelangt. Dadurch wird das Abschlusselement zuverlässig und abnehmbar am Deckel bzw. am Gehäuse gehalten. In den Bereichen, die über den Status-LEDs und der Digitalanzeige liegen, ist das Abschlusselement zumindest soweit lichtdurchlässig ausgebildet, dass diese durch das Abschlusselement hindurch erkennbar bzw. ablesbar sind.
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Im Bereich der Taster 16 liegt das Abschlusselement 6 auf diesen auf bzw. liegt diesen mit so geringem Abstand gegenüber, dass das Abschlusselement mit den Tastern 16 zusammen eine Folientastatur zur Bedienung der Leuchte bildet.
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Im Gehäuse 1 ist ein im Wesentlichen U-förmiger Träger 25 angeordnet, der am Boden des Gehäuses 1 verschraubt ist. Im Bereich der Basis des U-förmigen Trägers sind drei Leuchtmittel 26, 27 und 28 in Form von RGBW-Chips, also LED-Einheiten mit jeweils einer roten, einer gründen, einer blauen und einer weißen LED, angeordnet. Die LED-Einheiten sind jeweils mit einem linsenartigen Dom versehen. Der Durchmesser eines solchen Doms beträgt dabei üblicherweise etwa 6 mm. Im Bereich der beiden Ecken ist die Basis des U-förmigen Trägers und damit der Bereich, in dem die Leuchtmittel 25 und 27 angeordnet sind, abgewinkelt. Dadurch ergibt sich insgesamt eine Anordnung, bei der die optischen Achsen 28, 29 und 30 winklig zueinander verlaufen und sich im Abstand vor dem Gehäuse 1 schneiden.
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Jedes der Leuchtmittel 25, 26 und 27 ist mit einer ersten Linseneinrichtung in Form einer Kugellinse 31, 32 und 33 und mit einer zweiten Linseneinrichtung in Form einer plankonvexen Linse 34, 35 und 36 versehen, wobei die Kugellinsen 31, 23 und 33 im Strahlengang zwischen den Leuchtmitteln 25, 26 und 27 und den plankonvexen Linsen 34, 35 und 36 angeordnet sind. Der Strahlengang der Leuchtmittel ist am Beispiel des Leuchtmittels 26 gezeigt.
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Durch die Verwendung des vorstehend beschriebenen optischen Systems ergibt sich ein Lichtstrahl, der auch in einer Entfernung von mehreren Metern noch einen vergleichsweise klar abgegrenzten Strahlfleck (Spot) bildet, wobei dieser von hoher Intensität ist und trotz der nebeneinander im LED-Chip angeordneten roten, grünen, blauen und weißen LEDs eine homogene Lichtverteilung im Strahlfleck aufweist.
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Wie insbesondere 6 zu entnehmen ist, sind sämtliche Linsenelemente 31, 32, 33 und 34, 35, 36 auf bzw. an einem gemeinsamen Träger 37 angeordnet, der ebenfalls am Boden des Gehäuses 1 befestigt ist. Dabei werden die Kugellinsen 31, 32, 33 zwischen zwei unteren Flanschleisten 38, 39 des Trägers 37 und die Plankonvexlinsen 34, 35, 36 zwischen jeweils zwei Laschen 40 und 41 des Trägers gehalten.
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Im Bereich zwischen den Kugellinsen 31, 32, 33 und den Plankonvexlinsen 33, 34, 35 ist eine Diffusoreinrichtung mit einem Diffusorelement 42 angeordnet. Das Diffusorelement 42 aus einem beispielsweise gefrosteten oder satinierten Glas- oder Kunststoff ist im Wesentlichen langgestreckt rechteckig, durchgreift im Wesentlichen die gesamte Länge des Trägers 37 und damit den gesamten Raum zwischen den Kugellinsen und den Plankonvexlinsen und ist im Bereich seiner ersten Längskante schwenkbar an einer Seitenwand des Trägers 37 angelenkt. Über einen Servo- oder Schrittmotor 43 und ein Gestänge 44 kann das Diffusorelement 42 in den Strahlengang des aus den Leuchtmitteln emittierten Lichtes geschwenkt werden und so bewirken, dass der Strahlengang nicht mehr einen klar abgegrenzten Strahlfleck (Spot) bildet, sondern zu einer diffus gestreuten Umgebungsbeleuchtung wird (Wash).
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Wie weiter aus den 5 und 6 ersichtlich ist, ist im Gehäuse noch ein Netzteil 45, ein Akku 46 und eine Empfangsvorrichtung mit Antenne 47 für eine Funksteuerung, insbesondere nach dem WDMX-Standard, vorgesehen.
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Das in 9 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte weist grundsätzlich den gleichen Aufbau auf, wie das Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 8. Im Gegensatz zu diesem Ausführungsbeispiel ist das zweite Ausführungsbeispiel netzgebunden und kann somit auf einen Akku verzichten. Dementsprechend kann das Gehäuse 1 insgesamt kleiner, das heißt mit geringerer Tiefe, ausgebildet werden. Damit ergibt sich insbesondere auch eine kleinere Oberfläche im Bereich des Deckels und dem darauf befindlichen Abschlusselement 6. Um die notwendigen Bedien- und Anzeigelemente an der erfindungsgemäßen Leuchte anordnen zu können, weist das Gehäuse 1 im Bereich einer Seitenwand 48 Ausnehmungen auf, die in Anordnung und Größe den Ausnehmungen 19 bis 23 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, wobei unmittelbar hinter diesen Ausnehmungen der Seitenwand die Steuerplatine mit Status-LEDs, Digitalanzeige und Tastern angeordnet ist. Über den Ausnehmungen ist in gleicher Weise, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, ein zweites folien- oder plattenartiges Abschlusselement angeordnet, das mit den darunterliegenden Tastern eine Folientatstatur bildet und zumindest bereichsweise so lichtdurchlässig ist, dass die Status-LEDs erkennbar und das Digitaldisplay ablesbar ist.
