DE2741618A1 - Beleuchtungseinrichtung zur beleuchtung einer tastatur - Google Patents

Beleuchtungseinrichtung zur beleuchtung einer tastatur

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Description

Dipl.-Phys. O.E. Weber d-s Manchen 71
Patentanwalt 3 HofbrunnstraBe 47
Telefon: (089)7915050
Telegramm: monopolweber mOnchen
Il 586
MOTOROLA, INC.
East Algonquin Hoad
Schaumburg, Hl.60196, USA
Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer
Tastatur
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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungneinrichtung zur Beleuchtung einer Tastatur und bezieht sich insbesondere auf eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer auπ Drucktasten gebildeten Tastatur.
Bei ungünstigen Lichtverhältnissen ist eine wirksame Beleuchtung einer Tastatur notwendig, um bei einem Apparat wie einem Telefonapparat über eine Drucktasten-Tastatur eine Telefonnummer betriebssicher zu wählen. Es sind verschiedene Wege beschritten worden, um die Tastatur eines Telefons oder eines anderen Instrumentes zu beleuchten. Bei einer hinreichend bekannten Methode wird eine rückwärtige Beleuchtung in Verbindung mit einem lichtdurchlässigen oder durchscheinenden Abdeckmaterial verwendet. Dabei muß auf der Rückseite eine Lichtquelle vorhanden sein, die notwendigerweise einen verhältnismäßig tiefen Lichtkasten erfordert, um die Lichtstrahlen über die gesamte Tastatur oder Anzeigeeinrichtung zu verteilen. Diese Art einer Beleuchtungsanordnung tendiert zur Blendung, zu Reflexionen sowie zu einer ungleichmäßigen Beleuchtung der Tastatur oder Anzeigeeinrichtung.
Diese Probleme sind zum Teil dadurch überwunden worden, daß eine Randbeleuchtung für eine Drucktasten-Tastatur verwendet wurde. Bei einer Randbeleuchtung wird eine vom Rand her beleuchtete Deckplatte auf der Tastatur verwendet. Eine vom Rand her beleuchtete Deckplatte wird dazu verwendet, die Tastatur möglichst klein zu halten, so daß sie in dem Handhörer eines Telefons untergebracht werden kann. Andere bekannte Beleuchtungseinrichtungen haben sich deshalb nicht bewährt, weil sie zu groß und zu kompliziert aufgebaut sind. Die Beleuchtung einer Tastatur mit Hilfe einer vom Rand her beleuchteten Deckplatte führt jedoch zu einer ungleichförmigen Beleuchtung und läßt sich nur geringfügig verbessern, wenn an den verschiedenen Rändern eine Mehrzahl von Lichtquellen verwendet wird. Normalerweise wird jedoch nur eine einzige Lichtquelle verwendet, und dies führt zu einem hellen Fleck am Rand der Deckplatte benachbart zu der Lichtquelle und weiterhin zu einer
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verhältnismäßig unzureichenden Beleuchtung on dem gegenüberliegenden Rand der Lichtquelle. Eine Beleuchtung von vorne erfordert meistens auch eine flache Plastikabdeckung über die graphischen Darstellungen auf dem Hintergrund, was zu einer gewissen Verzerrung und zu einer erschwerten Lesbarkeit der graphischen Darstellungen führt. Die Drucktasten, welche durch die Deckplatte hindurchgeführt sein müssen, blockieren auch einige Lichtstrahlen und hindern sie daran, andere Bereiche auf der Deckplatte zu erreichen, so daß dadurch Schatten hervorgerufen v/erden und eine ungleichförmige Beleuchtung verursacht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs näher genannten Art zu schaffen, welche bei besonders flacher Bauweise eine außerordentlich gleichförmige indirekte Beleuchtung von Anzeigeeinrichtungen gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.
Gemäß der Erfindung ist eine so vorteilhafte Beleuchtung erreichbar, daß von einer fluchtlichtartigen diffusen indirekten Beleuchtung gesprochen werden kann.
Weiterhin ist die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung außerordentlich kompakt, so daß sie in Miniatureinrichtungen verwendet werden kann, beispielsweise in einem Handgriff eines Telefonhörers.
Gemäß der Erfindung wird somit eine Beleuchtungseinrichtung geschaffen, welche zur Beleuchtung von Anzeigeeinrichtungen dient, die in Reihen angeordnet sind, wie es beispielsweise bei einer aus Drucktasten gebildeten Tastatur der Fall ist, wie sie bei einem Telefon verwendet wird. Die Beleuchtunga-
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einrichtung v/eist eine Mehrzahl von in Reihen angeordneten Anzeigeeinrichtungen auf, sie hat weiterhin eine Lichtquelle, eine Lichtlei türanordnung und eine Lichtverteilereinrichtung. Die Lichtleiteranordnung hat eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Lichtleitern oder Lichtröhren, welche zwischen den Keinen der Anzeigeeinrichtungen angeordnet sind. Die Lichtverteilereinrichtung nimmt die Lichtstrahlen von der Lichtquelle auf und verteilt sie auf die Lichtleiter oder Lichtröhren, welche die Anzeigeeinrichtungen gleichförmig beleuchten. Die gemäß der Erfindung erreichte Beleuchtung ist außerordentlich gleichförmig, da keine übermäßig hellen Flecken und keine Blendung hervorgerufen werden. Die erfindungsgeraäße Beleuchtungseinrichtung kann vorteilhaft dazu verwendet werden, eine aus Drucktasten gebildete Tastatur eines Telefons auch dann wirksam zu beleuchten, wenn ungünstige Lichtverhältnisse herrsehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist die Lichtquelle innerhalb der Lichtverteilereinrichtung angeordnet, und die Lichtverteilereinrichtung ist mit dem einen Ende jedes Lichtleiters verbunden, so daß eine Mehrzahl von Lichtleiterfingern gebildet wird. Eine indirekte Beleuchtung wird dadurch gewährleistet, daß bestimmte Bereiche der Lichtleiteranordnung jeweils lichtdurchlässig bzw. lichtundurchlässig ausgebildet werden. Die Lichtleiteranordnung ist zwischen und hinter der Anzeigeeinrichtung angeordnet und liefert eine flutlichtartige Beleuchtung von hinten, so daß die Elemente der Anzeigeeinrichtung gleichförmig ausgeleuchtet sind.
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Me Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in diener zeigen:
Fig. 1 eine zu beleuchtende Drucktasten-Tastatur für ein Telefon, bei welcher die Erfindung vorteilhaft anwendbar ist,
Fig. ? eine anschauliche Darstellung einer Lichtleiter-Anordnung von unten, wie sie bei der Tastatur gemäß Fig. 1 verwendet wird, und
Fig. r einen ochnibt entlang der Linie 3-J in der Fig. 1.
In de:" Fig. ι der Zeichnung int eine zu beleuchtende Druckta "ten -Tn statur gemäß der Erfindung dargestellt, welche vorteilhaft bei einem Telefon verwendet v/erden kann. Die Tastatur einschließlich der Beleuchtungseinrichtung ist verhältnismäßig klein und hinreichend kompakt, um in dem Handhörer eines Telefonapparates untergebracht zu werden. Die Beleuchtungseinrichtimg liefert eine indirekte Beleuchtung, so daß eine Blendung oder eine Reflexion vermieden wird. Die Drucktanten 11 und das Gehäuse 10 werden gleichförmig von der Kückseite her in der V/eise beleuchtet, daß eine gleichförmige oder gleichmäßige Ausleuchtung gewährleistet ist, um die Drucktasten auch praktisch ohne Fremdbeleuchtung erkennen zu können. Da die Tastatur von hinten beleuchtet wird, sind graphische Darstellungen auf dem Gehäuse 10 und auf den Drucktasten 11 klar zu erkennen, so daß eine zuverlässige und betriebssichere Betätigung der Tastatur gewährleistet ist. Auf diese Weise werden die Vorteile einer indirekten Beleuchtung bzw. einer Beleuchtung von der rückwärtigen Seite erreicht, ohne daß hinter der Tastatur ein tiefer Lichtkasten erforderlich wäre.
Me Fig. 2 zeigt eine Lichtrohranordnung oder Lichtleiteranordnung Vi, welche die rückwärtige Beleuchtung für die Tastatur ermöglicht, und zwar in einer Darstellung von unten. Die jjichtleiteranordnung Λ1A- hat eine Mehrzahl von transparenten
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Lichtleitern 20 und ?0, von denen in der dargestellten bevorzugten Ausführun^nform fünf ersichtlich sind, v/eiche die Lichtstrahlen von der Lichtquelle 15 in ein gleichmäßiges Flutlidit verteilen. Die Lichtleiter 20 sind zwischen den Spalten der numerischen Drucktasten 11 angeordnet und die Lichtleiter
13 sind zwischen den unteren zwei lieihen der Tasten 11 angeordnet (siehe Fig. 1). Das von den Lichtleitern 20 und 30 ausgehende Licht beleuchtet die graphischen Darstellungen auf dem Gehäuse 10 und auf den Drucktasten 11 (siehe Fig. 1).
Die Lichtquelle 15 ist in dem Lichtverteilerabschnitt 21 der Lichtleiteranordnung 14 untergebracht, die mit dem einen Ende von jedem der Lichtleiter 20 und 30 verbunden ist, um eine Mehrzahl von Lichtleiterfingern zu bilden. Um eine indirekte Beleuchtung zu liefern, sind Teile der Lichtleiteranordnung
14 mit einer lichtundurchlässigen schwarzen Farbe bzw. einem lichtundurchlässigen schwarzen Anstrich 23 sowie mit einem reflektierenden weißen Anstrich 22 versehen, um auftreffende Lichtstrahlen zu blockieren und in eine umgekehrte Richtung zu lenken. Im Lichtverteilerteil 21 werden die Lichtstrahlen von der Lichtquelle 15 in die Lichtleiter 20 eingeführt, und zwar durch polierte Facetten 24, welche unter einem Winkel von 45° in bezug auf die Lichtquelle 15 angeordnet sind. Die Lichtleiteranordnung 14 ist aus einem transparenten bzw. durchsichtigen oder lichtdurchlässigen Material hergestellt und besteht vorzugsweise aus einem Acrylplastikmaterial, welches sowohl lichtdurchlässig als auch dauerhaft bzw. beständig ist.
Die Enden 26 der Lichtleiter 20 und 30 sind mit einem reflektierenden weißen Anstrich versehen, um die einfallenden Lichtstrahlen daran zu hindern, durch die Enden 26 auszutreten. Die Lichtleiter 20 und 30 haben einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Die Oberseite und die Unterseite der Lichtleiteranordnung 14 ist jeweils im wesentlichen flach. Die Lichtleiter 20 sind in der Längsrichtung keilförmig ausgebildet, wobei die Bodenfläche etwas gegenüber der Deckfläche geneigt angeordnet
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ist. Der Querschnitt der Lichtleiter 20 nimmt in der Längsrichtung ab, und zwar in der Richtung, welche von dem Lichtverteilerteil 21 der Lichtleiteranordnung 14 hinwegführt. Der Konvergenzwinkel zwischen der Bodenfläche und der Deckflache liegt vorzugszweise zwischen 2 und 5°· Die keilförmigen Lichtleiter 20 liefern eine flutlichtartige Bei euchfcung für die Tastatur, indem die in den Lichtleitern verlaufenden indirekten Lichtstrahlen aus der Oberseite in Richtung auf die Tastatur austreten. Die Lichtstrahlen, welche in die Lichtleiter 20 eintreten, werden zwischen der Oberseite und der Unterseite, d.h. zwischen der Deckfläche und der Bodenflache, hin- und herreflektiert, und bei ,jeder Reflexion wird der Einfallswinkel der Lichtstrahlen der Normalen fortschreitend angenähert, bis er kleiner ist als 42,2° (für Acrylplastikmaterial), und bei diesem Winkel treten die Lichtstrahlen aus der Oberseite und der Unterseite aus. Lichtstrahlen, welche aus der Unterseite der Lichtleiter 20 austreten, werden zur Oberseite der Tastatur durch ein weißes flaches Element 12 (siehe Fig. 3) zurückgeworfen, welches unter der Lichtleiteranordnung 14 angeordnet ist. Die keilförmigen Lichtleiter 20 liefern eine flutlichtartige Beleuchtung für die Tastatur, welche praktisch gleichförmig über die Länge der Lichtleiter 20 verteilt ist. Obwohl die Lichtstrahlen vorzugsweise zur Überseite der Lichtleiteranordnung 14 gerichtet sind, kann eine Lichtleiteranordnung gemäß der Erfindung in vorteilhafber Weise auch dazu verwendet werden, eine beliebige gewünschte Fläche oder Konfiguration bei einer Anzeigeeinrichtung für verschiedene Anwendungsfalle zu beleuchten.
Die oben beschriebenen und auch weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinriclitungen werden nachfolgend anhand der Fig. 3 vielter erläutert, die einen Schnitt dm stellt, der im wesentlichen entlang der Linie 3-3 in der Fig. 1 verläuft, und zwar in Richtung der Spalte der Drucktasten 2-5-8-0 gesehen. Die keilförmigen Lichtleiter 20 nehmen in ihrer Dicke von dem Ende 28 her über die Lüitquelle 15 zu dem entgegengesetzten
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Ende 27 hin ab. Ein Halteabschnitt 27 ir.t in jedem dor Lichtleiter 20 angeordnet, um die Oberseite odor die obere 1"1IaChO der Lichtleiteranordnung 1/1 gegen das Gehäuru; 10 rnlio^en ^u lassen. Unmittelbar unter der Lichtlciteranordnung 14 ist oin flaches Element 12 mit einer Mehrzahl von elastischen Erhebungen 13 angeordnet, welche entsprechende Druck ta s ten 11 ob"tiH;;',cn. Eine Schaltungsplatte 16 ist unterhalb des flachen Elementes 12 angeordnet und unterstützt das flacho Element 12 sowie die Lichtleiteranordnung 14, enthiilt eine Mehrzahl von elektrischen Kontaktpaaren für jede der Erhebungen 15 und entsprechende Drucktasten 11, und sie nimmt weiterhin die Lichtquelle 15 auf, welche aus der Überseite der Üchaltungnplatte 16 herausragt und deren Anschlußleitungen mit dm· Ilntinrncite der öchaltungsplatte 16 verlötet sind. Die gesaiil» I1MnUntüranordnung wird mit Hilfe von Klammern zunammengohnUinti, welche in der am selben Tage wie die vorliegende Anmeldung von dor Anmelderin unter dem Aktenzeichen des Vertreters dex^ Anmelderin H 585 mit dem Titel "Drucktasten-Tastatur-Anordnung" hinterlegten Gebrauchsmuster antneldung beschrieben sind.
Wenn eine Drucktaste 11 niedergedrückt wird, wird die entsprechende elastische Erhebung 13 in der Weise deformiert, daß ihre elektrisch leitende Unterseite eine elektrische Verbindung j;wi;'hcn dem entsprechenden Kontaktpaar auf der Gchaltungspl.abte 16 herstellt. Die Elastizität der Erhebung 13 drückt die Drucktaste 11 in ihre Normalstellung zurück und unterbricht die elektrische Verbindung, wenn die Drucktaste 11 losgelassen wird. Die Lichtleiteranordnung 17I kann verhältnismäßig groß sein, während 'zugleich dennoch eine kompakte Tasto türanordnung geschaffen vird, und zwar durch die Verwendung der Erhöhungen 13 nuf dem flachen Element 12, um die elolctrischo Oc.hnltfunktion für die Drucktasten 11 zu ermöglichen. Die verhältnismäßig große Lichtleiteranordnung 14 bietet eine maximale Lichtotrnhlenausbreitung für eine besonders intensive Beleuchtung der grnphiachen Darstellungen auf dem Gehäuse 10 und auf den Drucktasten 11. Gemäß den obigen Ausführungen resultiert die Keilform der Lichtleiter 20 in einer beson-
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der gleich for.i:igen Verto llun,; '.lei1 Lichtstrahl en von der Lichtquelle If; entlang do:·' übt;.:-r.-*±t;j d<_v Licht] oi beranonrdnung 1-Ί . .U.'ir, GüViur;o Λ') wij'd aber1 noine ^onnmte Oberf .1 äch« [jleichrnrinig puriirwlouchtet, vjoboi d.?s Geliäuse nicht nu"twendi[terweise flach -.ein irnji^. Eine orrindunfjfB^enHle lieloucbtunrseinrichtunfj kann trjilhart auch zur 'jleichrörini^on .Uoleuohtunr odei1 Aupleucht.; einer i?lächo voruendot wordon, die eine "beliebige Form hat
Bei der bevoi'zu^ten Aunführun^oform wurde eine Beleuchtungseinrichtung f'i:1 eine Tar.tatur zur Verwendung in einem Telefon dar 3e.nt el It und bnsohriobun. Die Ilerkmale gemäß der Erfindung können ,jedoch allgemeiner auch in vielen anderen Anv/endun^nfallen vorteilhaft verwondob worden. Beinpielsweine l:ann eine er£indungngenuiße BolouchtuncöeinrichtunG vorteilhaft dazu verwundet werden, von einer einzigen Lichtquelle aUG eine Ilehrzahl von Zeilen und/oder Spalten einer Anzeigeeinrichtung zu beleuchten, wobei auch zugleich graphische Dar-Stellungen, Schalter, Drucktasten oder Einstellelemente beleuchtot werden können, welche für beliebige Arten von Instrumenten, Iießgeräten und de.rgl. vorwendet werden können. Weitere Merkmale, welche ein breiterer; Anwendungsgebiet haben, sind die indirekte Beleuchtung, die gleichförmige Verteilungund eine flutlichtartige Beleuchtung mit besonders hoher Intensität sowie eine verhältnism.:lßig kompakte rückwärtige Beleuchtung.
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Claims (9)

  1. Patentansprüche
    CΛ.j Beleuchtungseinrichtung für eine Mehrzahl von zu beleuchtenden Anzeigeeinrichtungen, welche in Reihen angeordnet sind, und mit einer Lichtquelle, welche Lichtstrahlen aussendet, dadurch gekennzeichnet , daß eine Lichtleiteranordnung vorgesehen ist, die eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Lichtleitern aufweist, die zwischen den Beinen der Anzeigeeinrichtungen angeordnet sind, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, die Lichtstrahlen von der LÜitquelle auf die Lichtleiter zu verteilen, wodurch die Anzeigeeinrichtung gleichmäßig und gleichförmig beleuchtet wird.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässigen Lichtleiter in bestimmten Bereichen lichtundurchlässig und reflektierend ausgebildet sind, um den Anzeigeeinrichtungen indirekte Lichtstrahlen zuzuführen.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtungen aus Drucktasten einer Tastatur bestehen, deren Drucktasten in Reihen angeordnet sind.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtverteilereinrichtung mit den Lichtleitern nur an einem Ende verbunden ist, so daß eine Mehrzahl von Lichtleiterfingern gebildet wird, und daß die Lichtquelle innerhalb der Lichtverteilereinrichtung angeordnet ist.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Lichtleiterfinger gegenüber vo» der Lichtverteilereinrichtung mit eine« das Licht reflektierenden
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    Material versehen sind, um einfallende Lichtstrahlen zu reflektieren, welche aus den beschichteten Enden der Lichtleiterfinger austreten würden.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterfinger keilförmig ausgebildet sind, daß die keilförmigen Lichtleiterfinger eine flache Oberseite und eine flache Unterseite aufweisen und in ihrer Dicke von der Lichtverteilereinrichtung aus abnehmen und daß die Lichtstrahlen durch die keilförmigen Lichtverteilerfinger geführt werden und gleichförmig aus deren flachen Flächen austreten, um die Drucktasten der Tastatur gleichmäßig zu beleuchten.
  7. 7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktasten-Tastatur lichtdurchlässig ist, daß die lichtdurchlässige Drucktasten-Tastatur selektiv mit einem lichtdurchlässigen bzw. einem lichtundurchlässigen Material beschichtet ist, um beleuchtete Abschnitte und dunkle Abschnitte auf der äußeren Oberfläche festzulegen, so daß beleuchtete graphische Darstellungen gebildet werden, die aus alphabetischen und numerischen Zeichen bestehen.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtreflektierende Einrichtung unter den keilförmigen Lichtleiterfingern angeordnet ist, um Licht zu reflektieren, welches aus der Unterseite der keilförmigen Lichtleiterfinger austritt, so daß dieses Licht auf die Drucktasten-Tastatur zurückgeworfen wird, um deren Beleuchtung zu fördern.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktasten-Tastatur, die Lichtleiteranordnung und die Lichtverteileranordnung aus einem Acrylplastikmaterial bestehen.
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DE19772741618 1977-05-20 1977-09-15 Beleuchtungseinrichtung zur beleuchtung einer tastatur Ceased DE2741618A1 (de)

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