DE10259297B4

DE10259297B4 - Beleuchtungseinrichtung für Schaltflächen

Info

Publication number: DE10259297B4
Application number: DE10259297A
Authority: DE
Inventors: Harry Engelmann
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2022-12-19
Also published as: DE10259297A1

Abstract

Einrichtung zur Beleuchtung von wenigstens einer auf einer transparenten Scheibe, insbesondere Kunststoff-, Glas- oder Glaskeramikscheibe, vorgesehenen Schaltfläche mittels wenigstens einer Lichtquelle, wobei hinter der Schaltfläche ein Berührungsschalter angeordnet ist, wobei die Lichtquelle (9) beabstandet von der Schaltfläche (3) angeordnet ist, und wobei die Lichtquelle (9) in einen an der Scheibe (1) angeordneten Lichtleiter (15) strahlt und ihr Licht in dem Lichtleiter (15) in Richtung der Schaltfläche (3) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (15) von einem transparenten Klebeband gebildet ist, welches mit der Scheibe (1) und/oder einer die Lichtquelle (9) tragenden Leiterplatte (6) verklebt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beleuchtung von wenigstens einer an einer transparenten Scheibe vorgesehenen Schaltfläche nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Bedienblenden von Geräten, beispielsweise Backöfen oder Kochflächen, sind nach dem Stand der Technik von einer transparenten Scheibe, insbesondere aus Kunststoff, Glas oder Glaskeramik, gebildet. An der Scheibe sind Schaltflächen zum manuellen Schalten von Funktionen des Geräts vorgesehen. An der der Schaltfläche abgewandten, hinteren Seite der Scheibe ist bei jeder Schaltfläche ein Berührungsschalter angeordnet. Der Berührungsschalter hat einen Sensor, der auf eine Fingerberührung der Schaltfläche, beispielsweise optisch oder kapazitiv oder allgemein auf die Beeinflussung eines elektrischen Feldes wirkend, reagiert.

In der DE 199 07 226 A1 ist ein an einer Glaskeramikplatte angeordneter Berührungsschalter beschrieben. Dieser weist ein Sensorelement mit einer Sensorfläche und einer Leuchtanzeige auf. Die Sensorfläche ist mit einem der Form der Leuchtmittel entsprechenden Ausschnitt versehen und umgibt die Leuchtmittel. Für jede Schaltfläche bzw. jeden Berührungsschalter ist eine eigene Lichtquelle erforderlich. Die Lichtquelle ist Teil des Berührungsschalters. Der Berührungsschalter ist da mit aufwändig.

Aus der EP 0 859 467 A1 ist ein Berührungsschalter mit Sensortaste bekannt. Die Sensortaste weist einen flexiblen Körper auf, in den eine lichtemittierende Diode als Leuchtmittel einsetzbar ist. Für jeden Berührungsschalter ist ein eigenes Leuchtmittel vorgesehen.

In der US 5 239 152 ist ein kapazitiver Berührungsschalter beschrieben, hinter dem eine ihn durchleuchtende Lichtquelle angeordnet ist. Einen weiteren kapazitiven Berührungsschalter beschreibt die US 5 594 222 .

Aus der US 2001/21107 A1 ist eine Einrichtung zur Beleuchtung von einer auf einer transparenten Scheibe vorgesehenen Schaltfläche mit einer Lichtquelle bekannt, wobei hinter der Schaltfläche ein Berührungsschalter angeordnet ist. Die Lichtquelle ist beabstandet von der Schaltfläche angeordnet, wobei die Lichtquelle in die Scheibe strahlt und ihr Licht in Richtung der Schaltfläche geführt ist.

Aus der DE 101 01 893 C1 ist eine Leuchte mit einem eine große Leuchtdichte aufweisenden Leuchtmittel bekannt, wobei hierbei eine Niedervolt-Halogenlampe mit ihrer Fassungsarmatur in ein Schutzzylinder aus Glas eingesetzt ist und dort reibschlüssig gehalten wird. Die Wand des Schutzzylinders besteht aus klar durchsichtigem Glas, wobei zur Streuung des von dem Leuchtmittel ausgehenden Licht eine mattierte undurchsichtige transluzente Mantelfläche vorhanden ist. Mit der Außenmantelfläche des Schutzzylinders ist mindestens ein Glaskörper mit einer klar durchsichtigen Glaswand mittels einer Klebefuge verbunden. Die Klebefuge weist einen klar durchsichtigen Kleber auf, der eine lichtleitende Brücke zwischen dem Schutzzylinder und dem Glaskörper bildet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und preiswert herstellbare sowie leicht montierbare Anordnung zum Beleuchten von Schaltflächen zu schaffen.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird der Lichtleiter durch ein Klebeband oder einen Klebefilm gebildet.

Bei dieser Beleuchtungseinrichtung sind der Berührungsschalter und die Lichtquelle räumlich getrennt. Dadurch beeinflussen sich die Funktionen nicht gegenseitig.

Bei der beschriebenen Beleuchtungseinrichtung können verschiedene preiswerte, handelsübliche Berührungsschalter ohne Beleuchtung verwendet werden, weil die Beleuchtung über den Lichtleiter erfolgt. Der Berührungsschalter muss nicht von der Beleuchtungseinrichtung durchstrahlt werden. Die Schaltfunktion ist unabhängig von der Beleuchtungsfunktion.

Für mehrere Schaltflächen genügt eine Lichtquelle. Es muss also nicht für jede zu beleuchtende Schaltfläche am zugeordneten Berührungsschalter eine eigene Lichtquelle vorgesehen sein.

Da die Beleuchtung in den Lichtleiter verlegt ist, ist eine flache Bauweise möglich. Die Streuzonen erfordern keinen zusätzlichen Bauraum.

Mit der beschriebenen Einrichtung lassen sich verschiedene Beleuchtungseffekte durch Wahl der Form der Streuzonen und/oder der Farbgestaltung der Streuzonen und/oder der Wahl der Lichtfarbe der Lichtquelle erreichen. Die Streuzonen lassen sich so gestalten, dass sie bei ausreichend transparenter Scheibe für den Benutzer auch im auf die Scheibe fallenden Licht (Auflicht) sichtbar sind, wenn die Lichtquelle abgeschaltet ist. Damit ist für den Benutzer die Lage der Schaltfläche immer sichtbar.

Die Beleuchtung kann verschiedene Funktionen haben. Sie kann ein nachts sichtbares Muster oder eine Schmuckbeleuchtung sein. Sie kann der Markierung der Lage der Schaltfläche und/oder zur Rückmeldung eines durchgeführten Schaltvorgangs und/oder zur Signalisierung des Schaltzustands und/oder in Form eines beleuchteten oder leuchtenden Symbols zur Darstellung der Funktion der Schaltfläche dienen.

Die beschriebene Beleuchtungseinrichtung kann bei Backöfen, Kochflächen oder Kochherden oder anderen Bedienfelder aufweisenden Geräten und Anlagen, wie beispielsweise Verkaufsautomaten und Aufzugssteuerungen verwendet werden. Sie kann immer dann eingesetzt werden, wenn das Bedienfeld eine transparente Scheibe, beispielsweise aus Glas oder Glaskeramik oder Kunststoff, hat. In allen Fällen verhindert die räumliche Trennung der Lichtquelle von den Berührungsschaltern eine gegenseitige Beeinflussung der Funktionen. Das Licht wird in der die Bedienblende bzw. das Bedienfeld bildenden Scheibe oder im Lichtleiter bereitgestellt. Es ist nicht durch die Art und den Aufbau der Berührungsschalter begrenzt. Die Art und der Aufbau der Berührungsschalter können frei und für ihre gewünschte Funktion optimiert gewählt werden. Die Art der Lichtquelle kann unabhängig von den Berührungsschaltern gewählt werden. Sie hat keinen Einfluss auf den Aufbau und die Funktion des Berührungsschalters. Damit sind viele Farbeffekte und/oder Helligkeitseffekte gestaltbar.

Weiterbildungen der beschriebenen Einrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
1: einen Teilschnitt einer Bedienblende schematisch mit einem von einem Klebeband oder Klebefilm gebildeten Lichtleiter,
2: den Lichtleiter nach 1 in Varianten mit
2a: einem beidseitig klebenden Klebeband,
2b: einem beidseitig klebenden Klebefilm,
2c: einem einseitig klebenden Klebeband,
2d: einem einseitig klebenden Klebefilm,
3: ein Klebeband oder Klebefilm mit Aussparung für die Lichtquelle in Aufsicht,
4: die Anordnung mit der Aussparung im Querschnitt,
5: eine weitere Ausführung mit überklebter Lichtquelle Eine Bedienblende zum Schalten elektrischer Funktionen eines Geräts weist eine Scheibe 1, beispielsweise Glaskeramikscheibe, auf. Diese kann auch gleichzeitig eine Kochfläche zur Aufstellung von Kochgeschirr bilden. Auf der Frontseite 2 der Scheibe 1 bestehen etwa fingerkuppengroße Schaltflächen 3, von denen in 1 nur eine gezeigt ist.
An der der Frontseite 2 abgewandten Hinterseite 4 der Scheibe 1 ist gegenüber jeder Schaltfläche 3 ein Berührungsschalter 5 angeordnet. Dieser ist von einem auf einer Leiterplatte 6 angeordneten Sensor 7 in an sich bekannter Weise gebildet. Durch Fingerberührung der Schaltfläche 3 wird der Berührungsschalter 5 betätigt, wodurch er die betreffende Funktion des Geräts schaltet.
Im Bereich jeder Schaltfläche 3 ist an der Hinterseite 4 oder innerhalb der Scheibe 1 eine Streuzone 10 ausgebildet.
Die an der Hinterseite 4 der Scheibe 1 gestaltete Streuzone 10 kann von einer Gravur oder einer Mattierung der Hinterseite 4 oder einer einfarbigen oder mehrfarbigen Bedruckung der Hinterseite 4 gebildet sein. Die Streuzone 10 kann die Form eines Musters oder Symbols, beispielsweise Ziffer, Buchstaben oder sonstigen auf die mittels der betreffenden Schaltfläche zu schaltenden Funktionen hinweisenden Symbols, haben.
Die Farbe der Beleuchtung lässt sich durch Wahl der Farbe des von der Lichtquelle 9 eingestrahlten Lichts und durch die Wahl der Eigenfarbe der Scheibe 1 oder durch die Wahl der Farbe der Streuzone 10 variieren. Dies ermöglicht verschiedene Farbeffekte. Beispielsweise kann im Ausschaltzustand des Berührungsschalters 5 die Schaltfläche 3 grün und im Einschaltzustand rot leuchten, wodurch für den Benutzer der Schaltzustand erkennbar ist. Bewirkt ein Schaltvorgang eine stufenweise Änderung, beispielsweise Leistungsverstellung eines Elements, beispielsweise Kochstelle des Geräts, so kann in Abhängigkeit von der eingestellten Leistung die Helligkeit der Lichtquelle 9 variiert werden, so dass der Benutzer die eingestellte Leistungsstufe erkennen kann. Die Schaltfläche 3 kann auch von zwei oder mehreren verschiedenfarbigen Lichtquellen 9 beleuchtet werden, deren Helligkeitsverhältnis in Abhängigkeit von der Leistungseinstellung variiert. Dadurch kann ein kontinuierlicher Übergang von einer Farbe des "Aus-Zustandes" zu einer anderen, der Maximalleistung zugeordneten Farbe, mit unterschiedlichen Mischfarben im Zwischenbereich erreicht werden.
Ist die Streuzone 10 von einem Farbaufdruck gebildet, der ein Symbol oder eine Fläche sein kann, lassen sich ebenfalls Farbeffekte erzielen. So kann beispielsweise, wenn die Scheibe 1 klar ist und die Lichtquelle 9 weißes Licht abstrahlt, die Schaltfläche 3 entsprechend der verwendeten Farben beleuchtet erscheinen. Wird eine farbiges Licht abstrahlende Lichtquelle 9 verwendet, sind in Verbindung mit unterschiedlichen Farben des Farbaufdrucks der Streuzone 10 eine Vielzahl von Farbeffekten darstellbar. Wird ein Farbaufdruck für die Streuzone 10 bei einer Kombination von beispielsweise gelbem Hintergrund mit blauem Symbol verwendet, so werden bei der Beleuchtung mit weißem Licht diese Farben dargestellt. Bei Beleuchtung mit blauem Licht jedoch kommt die Farbe blau stärker zur Geltung, während der gelbbedruckte Bereich weißlich leuchtet. Strahlt die Lichtquelle 9 rotes Licht aus, bleibt der blaubedruckte Bereich weitestgehend dunkel, wogegen der gelbbedruckte Bereich orange leuchtet.
Die Lichtquellen 9, insbesondere Leuchtdioden, lassen sich auf der die elektrische Schaltung der Berührungsschalter 5 tragenden Leiterplatte 6 mechanisch anordnen und elektrisch anschließen.
Die 1 bis 5 zeigen eine einfach und preiswert herstellbare und montierbare Gestaltung der Anordnung. Der Lichtleiter 15 ist von einem transparenten Klebeband geeigneter Dicke gebildet. Das Licht der Lichtquelle 9 wird in das Klebeband eingekoppelt und bei der Schaltfläche 3 ausgekoppelt, die von einer Markierung 22 begrenzt ist. Das Klebeband kann als Meterware oder als vorgefertigtes Stanzteil verarbeitet werden. Die Dicke des Klebebandes beträgt beispielsweise 0,5 mm bis 5 mm, insbesondere 1 mm bis 2 mm.
Nach den 2a und 2c weist das Klebeband einen transparenten Träger 23 auf, der beidseitig (vgl. 2a) oder einsei tig (2c) einen transparenten Klebefilm 24, 25 trägt.
Nach 2b und 2d ist das Klebeband von einem durchgängigen Klebefilm 26 gebildet. Als durchgängiger Klebefilm eignet sich ein Acrylat-Klebeband, wie es beispielsweise als Scotch VHB-Produkt der Fa. 3M bezogen werden kann; beispielsweise ist das unter dem Handelsnamen Scotch Isotac erhältliche Klebeband geeignet. Das Material zeichnet sich durch eine hohe Transparenz sowie Alterungs- und Temperaturbeständigkeit bei guten Klebeeigenschaften aus und ist in unterschiedlichen Dicken als Meterware oder als Formstanzteil erhältlich. Es kann beidseitig klebend oder einseitig laminiert bezogen werden.
Ein einseitig klebendes Klebeband lässt sich bei der Montage auf die Leiterplatte 6 oder an die Scheibe 1, die Bedienblende ist, ankleben. Ein beidseitig klebendes Klebeband erlaubt es, die Leiterplatte 6 mit der Scheibe 1 zu verkleben. Für die doppelseitige Verklebung weist der transparente Träger 23 beidseitig Klebefilme 24, 25 auf (vgl. 2a). Der Klebefilm 26 klebt ohnehin beidseitig (vgl. 2b). Für die einseitige Verklebung weist der Träger 23 nur einseitig einen Klebefilm 24 auf (vgl. 2c). Der Klebefilm 26 ist, wenn nur eine einseitige Verklebung vorgesehen ist, an seiner anderen Seite mit einer nichtklebenden transparenten Deckfolie 27 versehen (vgl. 2d). Die 2c und 2d zeigen den Fall, in dem das Klebeband mit der Leiterplatte 6 verklebt werden soll.
Um eine Beeinflussung der an der Schaltfläche 3 sichtbaren Lichtfarbe durch die Eigenfarbe der meist grünen Leiterplatte 6 zu vermeiden, kann die Leiterplatte 6 im Bereich des Lichtleiters 15 bzw. 16 weiß oder in einer gewünschten Farbe gestaltet sein. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Bedruckung der Leiterplatte 6 oder durch das Aufkleben eines weißen oder farbigen weiteren Klebebandes als Zwischenschicht zwi schen der Leiterplatte 6 und dem als Lichtleiter dienenden Klebeband erfolgen. Statt des zusätzlichen weißen oder farbigen Klebebandes kann bei den Beispielen der 2a und 2c der Klebefilm 25 weiß oder farbig oder wenigstens nichttransparent sein. Diese Schicht kann die Funktion der Streuzone 10 übernehmen.
Die 1, 4 und 5 zeigen die Anordnung einer als Lichtquelle 9 dienenden lichtemittierenden Diode und als Sensor 7 dienenden Elektroden 28 und für den Berührungsschalter 5 nötigen elektronischen Bauelementen 29 an der Leiterplatte 6.
Bei der Ausführung nach 1 ist die Lichtquelle 9 seitlich neben dem den Lichtleiter 15 bildenden Klebeband angeordnet. Bei der Ausführung nach den 3 und 4 weist das transparente Klebeband eine Aussparung 30 auf, in die die Lichtquelle 9 ragt. Bei der Ausführung nach 5 ist die Lichtquelle 9 – insbesondere als in SMD (Surface Mounting Device)-Technik flachbauend, seitlich abstrahlend gestaltet – mit dem als Lichtleiter 15 wirkenden transparenten Klebeband überklebt. Dafür ist das Klebeband vorzugsweise weich und hinreichend dick.
Um die Lichtquelle 9 für den Nutzer unsichtbar zu machen, kann über die Lichtquelle 9 eine Bedruckung 1' der Hinterseite 4 der Scheibe 1 vorgesehen sein (vgl. 4).
Zur Verbesserung der Lichtstreuung im Bereich der Schaltfläche 3 ist es möglich, ein Klebeband zu verwenden, in dem Streuzentren, beispielsweise in Form kleiner Glaskugeln, integriert sind. Es erübrigen sich dann zusätzlich Streuzonen.
Die Lichtquelle 9 kann auch hinter dem Berührungsschalter 5 angeordnet sein. Der Lichtleiter 15, 16 oder das Bündel 17 der Lichtleitfasern oder die Lichtleitkörper 19, 20 sind dann so gestaltet, dass sie das Licht um den bzw. die Berührungsschalter 5 herum zu der/den Schaltflächen 3 lenken.

Claims

Einrichtung zur Beleuchtung von wenigstens einer auf einer transparenten Scheibe, insbesondere Kunststoff-, Glas- oder Glaskeramikscheibe, vorgesehenen Schaltfläche mittels wenigstens einer Lichtquelle, wobei hinter der Schaltfläche ein Berührungsschalter angeordnet ist, wobei die Lichtquelle (9) beabstandet von der Schaltfläche (3) angeordnet ist, und wobei die Lichtquelle (9) in einen an der Scheibe (1) angeordneten Lichtleiter (15) strahlt und ihr Licht in dem Lichtleiter (15) in Richtung der Schaltfläche (3) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (15) von einem transparenten Klebeband gebildet ist, welches mit der Scheibe (1) und/oder einer die Lichtquelle (9) tragenden Leiterplatte (6) verklebt ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht in Richtung der Schaltfläche (3) aus dem Lichtleiter (15) ausgekoppelt wird.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht in den zwischen der Schaltfläche (3) und dem Sensor des Berührungsschalters liegenden Bereich eingeführt ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Schaltfläche (3) an oder in dem Lichtleiter (15) eine Streuzone ausgebildet ist, die das Licht zur Schaltfläche (3) hin auskoppelt.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (9) seitlich beabstandet von der Schaltfläche (3) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (9) beabstandet vom Sensor des Berührungsschalters angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Wege der Lichtführung zwischen der Lichtquelle (9) und der Streuzone Totalreflexion stattfindet.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (9) vom Berührungsschalter räumlich getrennt ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (9) an der Hinterseite der Scheibe (1) oder des Lichtleiters (15) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (9) am einen Ende des Lichtleiters (15) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schaltfläche (3) oder einer Gruppe von Schaltflächen (3) ein eigener Lichtleiter (15) zugeordnet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Lichtquelle (9) die Scheibe (1) eine Bedruckung zur optischen Abdeckung der Lichtquelle (9) aufweist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtquellen (9) vorgesehen sind und die Lichtquellen (9) unterschiedliche Lichtfarben abstrahlen.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeiten der Lichtquellen (9) unterschiedlich sind oder die Helligkeit der Lichtquelle (9) oder der Lichtquellen (9) verstellbar ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuzone von einer Gravur, Mattierung oder Bedruckung der der Schaltfläche (3) abgewandten Hinterseite der Scheibe (1) oder des Lichtleiters (15) gebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die die Streuzone bildende Bedruckung zweifarbig oder mehrfarbig ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuzone im Innern des Lichtleiters (15) ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuzone die zweidimensionale Form oder dreidimensionale Form eines Musters oder Symbols hat.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuzone derart gestaltet ist, dass sie auch bei abgeschalteter Lichtquelle (9) sichtbar ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (15) bei der Schaltfläche (3) ein Symbol trägt oder als Symbol gestaltet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Klebeband aus einem transparenten Träger (23), der einseitig oder beidseitig einen Klebefilm (24, 25) trägt, besteht.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Trägers (23) größer als die Dicke des Klebefilms (24, 25) ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Klebeband von einem durchgängigen Klebefilm (26) gebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebefilm (26) einseitig mit einer nichtklebenden Deckfolie (27) versehen ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (9) in eine Aussparung (30) des Klebebandes ragt oder mit diesem überklebt ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtleiter (15) von einer gemeinsamen Lichtquelle (9) beleuchtet sind, deren Licht mittels Lichtleitfasern zu den Lichtleitern (15) geführt ist.