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