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DE10345880B3 - Symbolbereich mit kombinierter Nacht- und Funktionsbeleuchtung - Google Patents

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DE10345880B3
DE10345880B3 DE10345880A DE10345880A DE10345880B3 DE 10345880 B3 DE10345880 B3 DE 10345880B3 DE 10345880 A DE10345880 A DE 10345880A DE 10345880 A DE10345880 A DE 10345880A DE 10345880 B3 DE10345880 B3 DE 10345880B3
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Klaus Fischer
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Nacht- und Funktionsbeleuchtung eines Symbolbereiches aus mindestens zwei zu hinterleuchtenden Symbolen (2) mit mindestens zwei Symbollichtleitern (4), die jeweils einem der zu hinterleuchtenden Symbole (2) zugeordnet sind und die jeweils eine Funktionslicht-Einkoppelfläche (5) zur Einkoppelung des Lichtes zur Funktionsbeleuchtung sowie eine Nachtlicht-Einkoppelfläche (15) zur Einkoppelung des Lichtes zur Nachtbeleuchtung aufweisen. Damit wird die Nacht- und Funktionsbeleuchtung auf ein und dasselbe Symbol vereint, was die Übersichtlichkeit von Anzeigeeinheiten verbessert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Nacht- und Funktionsbeleuchtung eines Symbolbereiches aus mindestens zwei zu hinterleuchtenden Symbolen.
  • Bei Bedien- und/oder Anzeigeeinheiten, insbesondere im Cockpit eines Kraftfahrzeuges, ist es bekannt, bei unzureichenden Lichtverhältnissen die Erkennbarkeit der Bedien- und/oder Anzeigeelemente dadurch zu erhöhen, dass diese von hinten durchleuchtet werden. Diese Art der Beleuchtung wird im Folgenden als Nachtbeleuchtung bezeichnet. Des Weiteren ist es bekannt, den Funktionszustand bzw. im einfachsten Fall den Einschaltzustand elektrischer und elektronischer Geräte durch eine leuchtende LED oder ein durchleuchtetes, das entsprechende Gerät kennzeichnende Symbol anzuzeigen. Dies wird als Funktionsbeleuchtung bezeichnet.
  • So ist aus der DE-19840070 ein als Dreh-Drückschalter ausgeführtes Bedienelement für eine Heizungs- oder Klimaanlage bekannt, das ein von einer ersten Lichtquelle über einen ersten Lichtleiter beleuchtetes Symbol zur Erleichterung der Erkennbarkeit der Drehstellung des Drehknopfes bei Dunkelheit aufweist sowie eine von einer zweiten Lichtquelle über einen zweiten Lichtleiter beleuchtete Funktionslichtanzeige, die aufleuchtet, wenn die Umluftfunktion gewählt ist.
  • In den bekannten Anordnungen sind die mit einer Nachtbeleuchtung versehenen Symbole stets verschieden von den Symbolen, welche einen Funktionszustand mittels der Funktionsbeleuch tung anzeigen sollen. Für jedes Symbol wird eine eigene Lichtquelle verwendet.
  • Sind mehrere mit beiden Beleuchtungsarten versehene Bedien- und/oder Anzeigeelemente vorhanden, so ergeben sich viele einzelne Leuchtpunkte, die sich für einen Bediener als Fülle von zu verarbeitenden visuellen Informationen darstellen. Außerdem ist eine entsprechend große Zahl von Lichtquellen vorzusehen, die mit einem nicht unerheblichen konstruktiven Auf wand im Cockpit untergebracht und gegeneinander abgeschottet werden müssen, was sich in den Kosten niederschlägt.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine vereinfachte Anordnung zur Nacht- und Funktionsbeleuchtung mehrerer Bedien- bzw. Anzeigeelemente anzugeben, mit der bei gleicher Funktionalität die oben beschriebenen Probleme behoben werden können.
  • Die Aufgabe wird durch eine Anordnung mit mindestens zwei Symbollichtleitern gelöst, die jeweils einem der zu hinterleuchtenden Symbole zugeordnet sind und die jeweils eine Funktionslicht-Einkoppelfläche zur Einkoppelung des Lichtes zur Funktionsbeleuchtung sowie eine Nachtlicht-Einkoppelfläche zur Einkoppelung des Lichtes zur Nachtbeleuchtung aufweisen.
  • Mit dieser Anordnung ist es möglich, ein und dasselbe Symbol sowohl mit einer Nacht- als auch einer Funktionsbeleuchtung zu versehen, die über ein und denselben Lichtleiter auf das Symbol übertragen werden. Der Lichtleiter weist dabei für jede Beleuchtungsart eine eigene Einkoppelfläche auf, so dass beispielsweise Licht unterschiedlicher Farben oder Intensitäten eingekoppelt werden kann.
  • Durch die Kombination der Nacht- und Funktionsbeleuchtung in einem statt bisher zwei Symbolen wird die Anzahl der Leuchtpunkte reduziert, was die Reizüberflutung für den Bediener vermindert und die Ergonomie von Bedien- und Anzeigeeinheiten verbessert. Lichtleiteranordnungen bieten des Weiteren den Vorteil, dass durch geeignete Lichtübertragung die Zahl der benötigten Lichtquellen gesenkt werden kann. So erlaubt jeder Symbollichtleiter die gleichzeitige Übertragung des Nachtbeleuchtungs- und des Funktionslichtes, so dass eine Überlage rung von Licht ausgenutzt werden kann, um die unterschiedlichen Lichtintensitäten zu erzeugen und die Zahl der Lichtquellen zu reduzieren.
  • Die Idee der Kombination der Nacht- und Funktionsbeleuchtung in einem Symbol könnte im einfachsten Fall ohne Lichtleiter, mit lediglich jeweils einer Lichtquelle pro Symbol verwirklicht werden, wobei als Nachtbeleuchtung beispielsweise eine niedrige Lichtintensität eingestellt wird und als Funktionsbeleuchtung eine hohe Lichtintensität. Das Symbol wird demzufolge bei der Nachtbeleuchtung schwach durchleuchtet und sobald das dem Symbol zugeordnete Gerät eingeschaltet bzw. betätigt wurde, wird das Symbol deutlich stärker durchleuchtet. Dabei kann das Symbol direkt in dem Bedienelement zur Betätigung des zugehörigen Gerätes integriert sein, oder es ist Teil einer Anzeigeeinheit und das Bedienelement befindet sich an räumlich entfernter Stelle.
  • Sind jedoch zwei solcher Symbole in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet, so ist es wünschenswert, bei beiden dieselben Lichtintensitätswerte einzustellen, um Nacht- und Funktionsbeleuchtung wirklich eindeutig voneinander unterscheiden zu können. Heute werden als Lichtquellen üblicherweise Leuchtdioden (LED) eingesetzt. Diese besitzen jedoch eine stark nichtlineare Abhängigkeit der Lichtstärke vom Ansteuerstrom. 1 zeigt die typische Kennlinie einer LED für den Verlauf der relativen Lichtstärke (IV/IV(20 mA)) als Funktion des Vorwärtsgleichstromes (IF). Im Bereich kleiner Lichtstärken verläuft diese sehr flach, was in Verbindung mit Herstellungstoleranzen eine definierte Einstellung der Nachtbeleuchtung mit einer schwachen Lichtintensität problematisch macht.
  • Um eine gleich bleibende Nachtbeleuchtung auch bei mehr als einem Symbol einstellen zu können, ist in einer Weiterbildung der Erfindung ein weiterer Lichtleiter vorgesehen, welcher mindestens zwei Lichtauskoppelflächen aufweist, die den Nachtlicht-Einkoppelflächen der mindestens zwei Symbollichtleiter gegenüberstehen. Ein in den weiteren Lichtleiter eingekoppeltes Nachtlicht wird damit auf alle an ihn angrenzenden Symbollichtleiter übertragen, welche ihrerseits das Licht an die Symbole weiterleiten. Auf diese Weise kann mittels einer einzigen Lichtquelle die Nachtbeleuchtung für mehrere Symbole realisiert werden, wodurch die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung gewährleistet ist.
  • Die Funktionsbeleuchtung für ein Symbol erhält man durch das zusätzliche Einschalten einer weiteren Lichtquelle je Symbol, deren Licht in die Funktionslicht-Einkoppelfläche des zugehörigen Symbollichtleiters eingekoppelt wird. Sofern die Symbole jeweils getrennt voneinander bestimmte Funktionszustände anzeigen sollen, ist für jedes Symbol eine eigene Funktionslichtquelle erforderlich. Sind jedoch mehrere Symbole zu einer funktionellen Einheit verbunden, d.h. sollen mehrere Symbole gleichzeitig beleuchtet werden, um einen bestimmten Zustand anzuzeigen, so können die Funktionslicht-Einkoppelflächen der entsprechenden Symbollichtleiter ebenfalls über einen zusätzlichen gemeinsamen Lichtleiter von ein und derselben Lichtquelle gespeist werden.
  • Da die den Symbolen zugeordneten Symbollichtleiter, wie oben beschrieben, gleichzeitig das Nachtbeleuchtungslicht übertragen, überlagert sich das Funktionsbeleuchtungslicht mit dem Nachtbeleuchtungslicht. Das funktionsbeleuchtete Symbol leuchtet demnach deutlich heller auf als die umliegenden, nachtbeleuchteten Symbole. Gleichzeitig kann natürlich durch entsprechende Wahl der Stromstärke an den Funktionsbeleuchtungslichtquellen die Helligkeit der Funktionsbeleuchtung noch variiert werden.
  • Damit das in den weiteren Lichtleiter eingekoppelte Nachtlicht möglichst verlustfrei auf die Symbollichtleiter übertragen wird, ragen in einer speziellen Ausführung die Symbollichtleiter so in den weiteren Lichtleiter hinein bzw. gehen durch ihn hindurch, dass sich ihre Nachtlicht-Einkoppelflächen im Inneren der weiteren Lichtleiters befinden.
  • Um eine besonders Platz sparende Anordnung zu erreichen, gehen in einer weiteren Ausführung die Symbollichtleiter so durch den weiteren Lichtleiter hindurch, dass sich ihre Funktionslicht-Einkoppelflächen außerhalb des weiteren Lichtleiters befinden.
  • Zusätzlich kann der weitere Lichtleiter von einer lichtundurchlässigen Abschirmhülle umgeben sein, um das Nachtlicht gegenüber nicht zu beleuchtenden Bereichen abzuschotten. Um die Lichtintensität des Nachtlichtes zu erhöhen, kann die Abschirmhülle zusätzlich im Inneren reflektierend ausgeführt sein.
  • Die Abschirmhülle sollte lediglich den Bereich zum Einkoppeln des Nachtlichtes, also die Lichteinkoppelfläche des weiteren Lichtleiters, frei lassen, sofern die Nachtlichtquelle nicht innerhalb der Abschirmhülle angeordnet ist.
  • Ragen die Funktionslicht-Einkoppelflächen der Symbollichtleiter aus dem weiteren Lichtleiter heraus, so darf auch deren optischer Kontakt zu den Funktionslichtquellen nicht durch die Abschirmhülle unterbrochen werden.
  • Bevorzugt ist der Symbolbereich mit den mindestens zwei Symbolen in eine lichtundurchlässige Frontblende eingebracht. Die Symbole sind lichtdurchlässig ausgeführt und die mindestens zwei Symbollichtleiter sind entsprechend hinter den Symbolen und damit hinter der Frontblende angeordnet. Auf diese Weise werden tatsächlich nur die Symbole be- bzw. hinterleuchtet.
  • In einer anderen Ausführung der Erfindung sind die mindestens zwei Lichtleiter rechtwinklig zu dem weiteren Lichtleiter angeordnet, was eine kompakte und Platz sparende Anordnung ermöglicht.
  • Vorteilhaft ist die Ausführung der mindestens zwei Lichtleiter in Zylinderform, da diese Form eine optimale, verlustarme Lichtausbreitung begünstigt.
  • Um die Nacht- und die Funktionsbeleuchtung noch deutlicher voneinander zu unterscheiden, werden in einer speziellen Ausgestaltung der Anordnung verschiedenfarbige Lichtquellen eingesetzt. Beispielsweise könnte eine weiße Nachtbeleuchtung von einer roten Funktionsbeleuchtung überlagert werden.
  • Der Symbolbereich mit den mindestens zwei Symbolen kann einerseits Teil einer Anzeigeeinheit sein, die den Funktionszustand verschiedener elektronischer Geräte anhand der helleren oder dunkleren bzw. andersfarbigen Beleuchtung der den Geräten zugeordneten Symbole anzeigt. Andererseits kann der Symbolbereich Teil einer Bedieneinheit sein, bei der die Nachtbeleuchtung gleichzeitig als so genannte Suchbeleuchtung dient und dem Bediener das Auffinden der Bedientasten bzw. der zu betätigenden Fläche erleichtert und durch die entsprechende Beleuchtung der Symbole eine erfolgte bzw. nicht erfolgte Betätigung verdeutlicht wird.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der 2 bis 5 näher erläutert. Es zeigen:
  • 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung;
  • 3 die Darstellung aus 2 in einer gedrehten Ansicht;
  • 4 die Abschirmhülle aus den 2 und 3;
  • 5 die Lichtleiter und Lichtquellen zur Funktionsbeleuchtung aus den 2 und 3.
  • 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung bestehend aus der Frontblende 3, die auf ihrer Außenseite einen Symbolbereich 1 aufweist, der in dieser Darstellung ein geschnittenes sowie vier vollständig durch Kreise dargestellte Symbole 2 enthält. Jedem Symbol 2 ist hinter der Frontblende 3 ein zylinderförmiger Symbollichtleiter 4 zugeordnet. Die Lichtleichter 4 ragen durch einen senkrecht zu ihnen verlaufenden Lichtleiter 6 hindurch, der von einer Abschirmhülle 7 umgeben ist. Die Abschirmhülle 7 ist hier nach oben offen dargestellt, um den Übergang von den Lichtauskoppelflächen 14 des Lichtleiters 6 auf die Nachtlicht-Einkoppelflächen 15 der Symbollichtleiter 4 (s. 5) zu verdeutlichen. Unterhalb der Symbollichtleiter 4 befinden sich gegenüberliegend zu den Funktionslicht-Einkoppelflächen 5 (2) die Lichtquellen 9, mit denen die Funktionsbeleuchtung der Symbole 2 verwirklicht wird. Gegenüberliegend zur Lichteinkoppelfläche 8 des Lichtleiters 6 ist die Lichtquelle 10 für die Nachtbeleuchtung angeordnet. In 2 ist gut zu erkennen, dass die Ab schirmhülle 7 die Lichteinkoppelfläche 8 und die Funktionslicht-Einkoppelflächen 5 frei lässt. Die Abschirmhülle 7 erfüllt zwei Funktionen: zum einen wird die nicht zu beleuchtende Umgebung vom Nachtlicht abgeschottet und zum anderen wird ermöglicht, dass das Funktionslicht gezielt für jedes Symbol einzeln in die Symbollichtleiter eingekoppelt werden kann, ohne dass es gleichzeitig in einen weiteren Symbollichtleiter einkoppelt. Bedingt durch die innerhalb der mindestens zwei Symbollichtleiter stattfindende Totalreflexion ist außerdem ein Austreten des einmal eingekoppelten Funktionslichtes in den weiteren Lichtleiter und damit eine Übertragung auf benachbarte Symbole 2 nahezu ausgeschlossen.
  • Der Lichteinkoppelfläche 8 gegenüberliegend ist in die Abschirmhülle 7 eine innenseitig reflektierende Fläche 11 eingebracht, welche das Licht der Lichtquelle 10 in Richtung der Lichtleiter 4 umlenkt. Ist nur die Lichtquelle 10 eingeschaltet, wird ihr Licht über die Lichtleiter 4 gleichmäßig an alle Symbole 2 übertragen, wodurch die Nachtbeleuchtung realisiert ist. Durch Zuschalten einer oder mehrerer Lichtquellen 9 wird die Funktionsbeleuchtung des oder der zugehörigen Symbole 2 aktiviert, welche dann heller durchleuchtet werden.
  • Wählt man für die Lichtquellen 9 eine andere Farbe als für die Lichtquelle 10, lassen sich Nacht- und Funktionsbeleuchtung auch farblich unterscheiden. 4 verdeutlicht die Ausgestaltung der Abschirmhülle 7 mit Befestigungslaschen 12 sowie des von der Abschirmhülle 7 umschlossenen Lichtleiters 6, in den für die zylinderförmigen Lichtleiter 4 Durchgangslöcher 13 eingebracht sind. Die Innenwände der Durchgangslöcher 13 stellen die Lichtauskoppelflächen 14 des weiteren Lichtleiters 6 dar. Aus der Anzahl der Durchgangslöcher 13 ist zu erkennen, dass für den vollständigen Symbolbereich 1 neun Symbole vorgesehen sind, welche auf einem Kreisbogen angeordnet werden. In 5 sind alle neun, zylinderförmigen Symbollichtleiter 4 in Verbindung mit den Lichtquellen 9 zur Funktionsbeleuchtung zu sehen. Die Nachtlicht-Einkoppelflächen 15 sind gestrichelt eingezeichnet und entsprechen dem im Inneren der Durchgangslöcher 13 befindlichen Teil der Mantelflächen der Symbollichtleiter 4.

Claims (15)

  1. Anordnung zur Nacht- und Funktionsbeleuchtung eines Symbolbereiches (1) aus mindestens zwei zu hinterleuchtenden Symbolen (2) mit mindestens zwei Symbollichtleitern (4), die jeweils einem der zu hinterleuchtenden Symbole (2) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Symbollichtleiter (4) jeweils eine Funktionslicht-Einkoppelfläche (5) zur Einkoppelung des Lichtes zur Funktionsbeleuchtung sowie eine Nachtlicht-Einkoppelfläche (15) zur Einkoppelung des Lichtes zur Nachtbeleuchtung aufweisen.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Lichtleiter (6) vorhanden ist, der mindestens zwei Lichtauskoppelflächen (14) aufweist, die den Nachtlicht-Einkoppelflächen (15) der mindestens zwei Symbollichtleiter (4) gegenüberstehen.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Symbollichtleiter (4) durch den weiteren Lichtleiter (6) so hindurchgehen, dass sich ihre Nachtlicht-Einkoppelflächen (15) innerhalb des weiteren Lichtleiters befinden.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Symbollichtleiter (4) durch den weiteren Lichtleiter (6) so hindurchgehen, dass sich ihre Funktionslicht-Einkoppelflächen (5) außerhalb des weiteren Lichtleiters (6) befinden.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Lichtleiter (6) von einer lichtundurchlässigen Abschirmhülle (7) umgeben ist, die dessen Lichteinkoppelfläche (8) frei lässt
  6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Lichtleiter (6) von einer lichtundurchlässigen Abschirmhülle (7) umgeben ist, die dessen Lichteinkoppelfläche (8) sowie die Funktionslicht-Einkoppelflächen der mindestens zwei Symbollichtleiter frei lässt.
  7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der mindestens zwei Symbollichtleiter (4) eine Lichtquelle (9) zugeordnet ist, die dessen Funktionslicht-Einkoppelfläche (5) gegenüberliegt.
  8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Lichtquelle (10) der Lichteinkoppelfläche (8) des weiteren Lichtleiters (6) gegenüberliegend angeordnet ist.
  9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Symbole (2) in eine Frontblende (3) eingebracht und lichtdurchlässig ausgeführt sind und dass die mindestens zwei Symbollichtleiter (4) hinter der Frontblende (3) angeordnet sind.
  10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmhülle (7) im Inneren reflektierend ausgeführt ist.
  11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Symbollichtleiter (4) und der weitere Lichtleiter (6) rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
  12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Symbollichtleiter (4) zylinderförmig sind.
  13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (9, 10) voneinander verschieden farbiges Licht aussenden.
  14. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Symbolbereich (1) in eine Anzeigeeinheit integriert ist.
  15. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Symbolbereich (1) in eine Bedieneinheit integriert ist.
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