DE4122118C2 - Schriftfeldbeleuchtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schriftfeldbeleuchtung, insbesondere für elektrische Installationsgeräte, mit einer das auf ei­ nem Schriftträger angeordnete Schriftfeld von seiner Rückseite her beleuchtenden Lichtquelle und mit einem Lichtleiterelement, das zwischen der Lichtquelle und dem Schriftträger angeordnet ist und auf seiner dem Schrift­ träger abgewandten Rückseite eine Einformung zur Aufnahme der Lichtquelle aufweist, wobei das Lichtleiterelement den Schriftträger zu wenigstens zwei Drittel seiner Fläche kontaktiert.

Es ist bekannt, Schriftfelder mittels jeweils hinter dem Schriftträger angeordneter Glimm- oder Glühlampen bzw. Soffittenlampen zu beleuchten.

Eine solche Einrichtung zur optischen Anzeige, bei wel­ cher ein durchleuchtbares und gegebenenfalls austauschba­ res Informationsschild von einem durchsichtigen Rahmen eines elektrischen Installationsgerätes gehalten ist, der aus einer etwa plattenförmigen, mit einem umlaufenden Kragen versehenen Hohllinse mit einem Hohlraum zur Auf­ nahme des Informationsschildes besteht, ist aus der DE 26 38 613 A1 bekanntgeworden. Dabei ist eine gleichmäßige Ausleuchtung nur in einem kleinen Bereich des Informati­ onsschildes gewährleistet.

Von Nachteil hierbei ist, daß die Randbereiche hierbei nur schwach beleuchtet werden. Dies gilt insbesondere, wenn das Informationsschild nicht Symbole oder Pikto­ gramme enthält, sondern Namen und Hinweise, die zwangs­ läufig größeren Platz beanspruchen und seitlich aus dem beleuchteten Bereich herausragen.

Aus der DE 36 02 819 A1 ist eine Anzeigefeld-Beleuch­ tungsvorrichtung mit einer Anzeigeeinheit zum Übertragen einer vorbestimmten Information, mit einer Lichtquelle zum Beleuchten der Anzeigeneinheit und mit einem Licht­ leitelement für das von der Lichtquelle emittierte Licht bekannt geworden. Diese Flächenbeleuchtungsvorrichtung dient insbesondere zur Rückseitenbeleuchtung eines Flüs­ sigkristall-Anzeigefeldes. Hierbei ist besonders darauf geachtet, daß zwischen dem Lichtleitelement und dem An­ zeigefeld kein Zwischenraum entsteht, der die Beleuch­ tungsstärke oder Intensität des Lichtes bei seinem Über­ gang von der Ober- oder Stirnseite des Leitelements zum Anzeigefeld herabsetzen würde. Aus diesem Grund ist vor­ gesehen, daß das Lichtleitelement aus einem biegsamen oder flexiblen, durchsichtigen oder durchscheinenden Werkstoff gebildet ist, welcher sich an die Anzeigeein­ heit anschmiegt und auch bei Erwärmung die Bildung eines Zwischenrau­ mes zwischen Anzeigeeinheit und Lichtleitelement verhindert. Dabei ist je­ doch zu berücksichtigen, daß die Lichtquelle eine ausreichende Lichtstärke aufweisen muß um die ausreichende Ausleuchtung des Anzeigefeldes der Anzeigeeinheit sicher zu stellen. Dies führt zwangsläufig zu unerwünschten örtlichen Erwärmungen, wenn eine zu hohe Lichtstärke der Lichtquelle sich als notwendig erweist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfin­ dung, eine Schriftfeldbeleuchtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung eines Beschriftungsfeldes, zum Beispiel für Installationsgeräte, gestattet unter möglichst weitgehender Beibehaltung der im übrigen hierfür benötigten Bauteile, so daß eine ko­ stengünstige Fertigung durch Verwendung bereits vorhandener Formwerk­ zeuge möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lichtleiterelement, im Bereich der Einformung für die Lichtquelle aus der Schriftträgerebene zurückgesetzt ist, daß das Lichtleiterelement Stege be­ sitzt, welche einen trichterförmigen Hohlraum begrenzen, und die als Licht­ kanäle von der Lichtquelle zu den Seitenbereichen des Lichtleiterelements dienen, daß die Einformung eine Durchbruchsöffnung aufweist, durch wel­ che Licht von der Lichtquelle direkt auf die Rückseite des Schriftträgers strahlt, und daß die Einformung für die Lichtquelle zentrisch in der Flä­ chenmitte des Lichtleiterelements angeordnet ist.

Dabei wird diese Art der Ausleuchtung unterstützt durch Reflexion an der Oberfläche der von der Aufnahme für die Lichtquelle zur Schriftträgerebene verlaufenden Verbindungsstege des Lichtleiterelements.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfin­ dung ist generell vorgesehen, die dem Schriftträger zuge­ wandte Oberfläche des Lichtleiterelements matt, das heißt mit geringer Rauhtiefe, zu halten und die dem Schriftträ­ ger abgewandte Oberfläche aufzurauhen oder zu riffeln bzw. mit Reflexionsmitteln zu versehen, so daß das in das Lichtleiterelement eingetretene Licht zum Schriftträger hin reflektiert wird.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, das sich zu seinen seitlichen Begrenzungskanten hin verjüngende Lichtlei­ terelement auf seiner Rückseite mit Zacken zu versehen, die stufenartig, allerdings unter Berücksichtigung der besonderen optischen Reflexionsbedingungen zur Ausleuch­ tung des Schriftträgers, ausgebildet sind. Hierdurch wird erreicht, daß das beispielsweise in Flächenmitte des Lichtleiterelements eingeführte Licht an den einzel­ nen Stufen zur Schriftträgerebene hin reflektiert wird, wo es durch die matt ausgebildete frontseitige Oberflä­ che diffus austritt und so eine gleichförmige Ausleuch­ tung des Beschriftungsfeldes bewirkt.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist durch eine durchsichtige Frontabdeckung gekennzeichnet, die gemeinsam mit dem Lichtleiterelement zur Halterung des Schriftträgers dient, der in einem zwischen Frontab­ deckung und Lichtleiterelement befindlichen Spalt ein­ führbar ist. Die Frontabdeckung ist vorteilhafterweise an zwei gegenüberliegenden Seiten am Lichtleiterelement befestigt, wobei gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung eine einstückige Verbindung zwischen Lichtleiterelement und Frontabdeckung vorgesehen ist. Während die Frontab­ deckung auf ihrer Augen- und Innenoberfläche hochglanz­ poliert ist, besitzt das Lichtleiterelement auf der dem Schriftträger zugewandten Seite eine matte Oberfläche.

In weiterer Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Lichtleiterelement auf seiner aufgerauhten bzw. geriffelten oder stufenförmig ausgebildeten Rückseite zur Verbesserung der Reflexionswirkung für das im Inne­ ren des Lichtleiterelements auf die Zacken auftreffende Licht eine Auflage aufweist, welche den Durchtritt von Licht durch diese Grenzfläche verhindert. Diese Auflage kann zum Beispiel als Farbanstrich vorgesehen sein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann jedoch auch vorgesehen sein, die Auflage als selbständiges Konstruk­ tionsteil zur Halterung des Lichtleiterelements am jeweils vorgesehenen Einbauort auszugestalten.

In weiterer Verbesserung der Erfindung, insbesondere um die Vergleichmä­ ßigung der Ausleuchtung zu erhöhen, ist vorgesehen, den Schriftträger aus einer durchleuchtbaren Streufolie zu gestalten, die in den Spalt zwischen Lichtleiterelement und Frontabdeckung einführbar ist. Durch Verwendung einer Streufolie für den Schriftträger werden Helligkeitsunterschiede auf­ grund unterschiedlicher Lichtintensität, zum Beispiel im Bereich nahe der Lichtquelle, weiter kompensiert, so daß eine gleichmäßigere Ausleuchtung des Schriftfeldes möglich ist.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Erfindung, besondere Vorteile und Verbesserung der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Lichtleiterelement,

Fig. 2 Rückseite des Lichtleiterelements gemäß Fig. 1,

Fig. 3 Frontansicht eines Lichtleiterelements gemäß Fig. 1,

Fig. 4 ein Einbaubeispiel für ein erfindungsgemäßes Beschriftungsfeld in einem Großflächen-Installationsgerät.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Schriftfeldbeleuchtung 10 darge­ stellt, die aus einem Lichtleiterelement 12 und einer frontseitig daran an­ schließenden Abdeckung 14 besteht. Das Lichtleiterelement 12 wie auch die Abdec­ kung 14 sind materialeinheitlich aus einem optisch klaren Kunststoff mit möglichst kleinem Brechungsindex, zum Beispiel Polycarbonat oder Poly­ methacrylat geformt. Dabei ist zwischen der Abdeckung 14 und den im Schnittbild flügelartig aussehenden Seitenbereichen 15, 16 des Lichtleitere­ lements 12 ein gleichbleibend enger Zwischenspalt 18 eingehalten, der als Halterung für einen Schriftträger 19 dient. Ein solcher Schriftträger 19 kann bei­ spielsweise aus einer dünnen Streufolie gebildet sein, auf deren Dicke die Spaltweite des Spaltes 18 angepaßt ist.

Wie in Verbindung mit Fig. 2 ersichtlich ist, weist das längliche, rechteck­ förmige Lichtleiterelement 12 etwa in Flächenmitte eine Einformung 20 auf, welche als Aufnahme für eine Lichtquelle 21, zum Beispiel Glüh- oder Glimmlampe, dient. Im Scheitelpunkt der sphärisch gewölbten Einformung 20 ist eine kleine Durchbruchsöffnung 22 vorgesehen, durch welche der Schriftträ­ ger 19 von dem in der Lichtquelle 21 erzeugten Licht direkt bestrahlt wird.

Um eine hierdurch bedingte punktförmige Ausleuchtung des Mittenbereichs des Schriftträgers zu verhindern, ist dieser Bereich des Lichtleiterelements 12 aus der Ebene, in welcher sich der Schriftträger 19 befindet, rückversetzt, so daß sich aufgrund des größeren Abstandes ein Lichtstreukegel ergibt, der eine größere Fläche beleuchtet. Dabei dient die Oberfläche der trichter­ förmig von den Seitenbereichen 15, 16 des Lichtleiterelements 12 zentrisch zur Einformung 20 führenden Stege 17 zusätzlich als Reflexionsflä­ che für das durch die Öffnung 22 austretende Licht der Lichtquelle.

Gleichzeitig dienen die Stege 17, die unmittelbar an die in die Einformung 20 eingreifende Lichtquelle 21 anschließen zur Lichtleitung von der Lichtquelle 21 in die Seitenbereiche 15, 16 des Lichtleiterelements 12.

Der Querschnitt der Seitenbereiche 15, 16 des Lichtleiterelements 12 nimmt von innen nach außen stetig ab, wobei die vom Schriftträger 19 abgewandte Rückseite des Lichtleiterelements 12 im Bereich der Seitenbereiche 15, 16 angerauht beziehungsweise geriffelt ausgebildet ist. Wie auch aus Fig. 2 ersichtlich, ist insbesondere vorgesehen, diese Bereiche mit quer zur Licht­ ausbreitungsrichtung angeordneten stufenartigen Zacken zu versehen, wel­ che unter Berücksichtigung der erforderlichen Reflexionsbedingungen für das im Lichtleiterelement 12 geführte Licht ausgebildet sind. Vorzugsweise ist eine Zackenhöhe sowie Zackenweite von etwa 0,5 mm vorgesehen, wo­ bei die einzelnen Zacken jeweils einen rechten Winkel einschließen. Auf­ grund der durch die Verjüngung der Seitenbereiche 15, 16 bewirkten Nei­ gung gegenüber der Schriftträgerebene.

Auf diese Weise wird das von der Lichtquelle 21 in der Einformung 20 in das Lichtleiterelement 12 eingeleitete Licht über den großen Querschnitt der Verbindungsstege 17 in die Seitenbereiche geleitet, wo es sukzessive bis in den Anschlußbereich zur Abdeckung 14 in Richtung Schriftträger 19 reflek­ tiert wird. Die unmittelbar den Schriftträger 19 kontaktierende Oberfläche des Lichtleiterelements 12 ist matt gehalten, das heißt, sie weist eine ge­ wisse Rauheit auf, um so eine diffuse Ausleuchtung von der Rückseite des Schriftträgers 19 her sicherzustellen. Hingegen sind die Oberflächen 24 des trichterförmigen Bereichs, der durch die Verbindungsstege 17 gebildet wird, hochglanzpoliert, um einerseits im Querschnittsinneren der Verbindungsste­ ge 17 nahezu Totalreflexion von Lichtstrahlen zu erreichen, und anderer­ seits das durch die Öffnung 22 austretende Licht in Richtung Schriftträger 19 zu reflektieren.

Für die gezeigte Ausführungsform gilt die einheitliche Werkstoffwahl, das heißt, die Verwendung von optisch klaren Kunststoffen, zum Beispiel PC oder PMMA, sowie die Verstärkung der Reflexionswirkung auf der Rückseite mittels Aufrauhung oder Riffelung. Ferner ist vorgesehen, daß die Frontab­ deckung 14 jeweils glasklar ist.

In Fig. 2 ist die Rückseite einer Schriftfeldausleuchtung 10 gemäß Fig. 1 dargestellt, in welcher die Stege 17, sowie die Einformung 20 und die Durchbruchsöffnung 22 gezeigt sind.

In Fig. 3 ist schließlich die Draufsicht auf eine Schriftfeldbeleuchtung 10 gezeigt, wobei nur die Abdeckung 14 zu erken­ nen ist, da sich dahinter der unbeschriftete Schriftträger 19 befindet und somit den Blick auf das Lichtleiterelement 12 verwehrt.

Fig. 4 zeigt eine Großflächenabdeckung 38 eines elektrischen Installations­ gerätes, das eine erfindungsgemäße Schriftfeldbeleuchtung 10 aufnimmt. Die Großflächenabdeckung 38 kann hierbei zu einem Taster, Dimmer oder Schalter gehören, wobei die Funktion der Schriftfeldbeleuchtung 10 hiervon unabhängig ist.

Claims (14)

1. Schriftfeldbeleuchtung, insbesondere für elektrische Installations­ geräte, mit einer das auf einem Schriftträger angeordnete Schriftfeld von seiner Rückseite her beleuchtenden Lichtquelle (21) sowie mit einem Lichtleiterelement (12) das zwischen der Lichtquelle (21) und dem Schriftträger (19) angeordnet ist und auf seiner dem Schriftträ­ ger (19) abgewandten Rückseite eine Einformung (20) zur Aufnahme der Lichtquelle (21) aufweist, wobei das Lichtleiterelement (12) den Schriftträger (19) zu wenigstens zwei Drittel seiner Fläche kontaktiert, da­ durch kennzeichnet, daß das Lichtleiterelement (12) im Bereich der Einfor­ mung (20) für die Lichtquelle (21) aus der Schriftträgerebene zurückgesetzt ist, daß das Lichtleiterelement (12) Stege (17) besitzt, welche einen trichter­ förmigen Hohlraum begrenzen, und die als Lichtkanäle von der Lichtquelle (21) zu den Seitenbereichen (15, 16) des Lichtleiterelements (12) dienen, daß die Einformung (20) eine Durchbruchsöffnung (22) aufweist, durch welche Licht von er Lichtquelle (21) direkt auf die Rückseite des Schriftträgers (19) strahlt und daß die Einformung (20) für die Lichtquelle (21) zentrisch in der Flächenmitte des Lichtleiterelements (12) angeordnet ist.

2. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die dem Schriftträger (19) abgewandte Rückseite des Lichtleiterelements (12) im Bereich der an die Stege (17) anschließenden Seitenbereiche (15, 16) eine quer zur Lichtausbrei­ tungsrichtung verlaufende Riffelung aufweist.

3. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Riffelung durch gleichförmige, stufenartige Zacken gebildet ist, die das im Lichtleiterelement (12) geführte Licht jeweils zum Schriftträger (19) reflektiert.

4. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die den Schriftträger (19) kontaktierende Ober­ fläche des Lichtleiterelements (12) angerauht ist, so daß ein diffuser Lichtaustritt erzielt wird.

5. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sich frontseitig an da Lichtleiterelement (12) eine glasklare Abdeckung (14) mit einem Spalt (18) für den Schriftträger (19) an­ schließt.

6. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (14) materialeinheitlich mit dem Lichtleiterelement (12) ist.

7. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abdeckung (14) mit dem Lichtleiterelement (12) verbunden ist.

8. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterelement (12) aus optisch klarem Kunststoff mit geringem Brechungsindex besteht.

9. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruchs 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Material für das Lichtleiterelement (12) und die Abdec­ kung (14) Polycarbonat vorgesehen ist.

10. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterelement (12) und die Ab­ deckung (14) aus Polymethylmethacrylat gebildet ist.

11. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schriftträger (19) abgewandte Rück­ seite des Lichtleiterelements (12) mit einer lichtundurchlässigen Auflage bedeckt ist.

12. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die lichtundurchlässige Auflage eine Farbschicht ist.

13. Schriftfeldbeleuchtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die lichtundurchlässige Auflage gleichzeitig als Haltemittel für das Lichtleiterelement (12) in einem Installationsgerät ausgebildet ist.

14. Schriftfeldbeleuchtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung der Ausleuchtung des Schriftträgers (19) dieser aus einer Streufolie besteht.