DE102018208781A1 - Gerät mit mindestens einer transparenten Abdeckung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät mit einem Gehäuse mit einer ersten transparenten Abdeckung (16), welche zumindest einen Teilbereich einer ersten Gehäusewand (18) bildet, einer in dem Gehäuse angeordneten Leiterplatte (20) mit einer funktionalen Seite (22), und mindestens einer auf der funktionalen Seite (22) angeordneten Lichtemittiereinrichtung (24a bis 24c), wobei die erste transparente Abdeckung (16) um einen Winkel geneigt zu der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) ausgerichtet und/oder auf einer von der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) weg gerichteten Seite der Leiterplatte (20) angeordnet ist, und wobei mindestens ein Reflektor (26) mit jeweils einer reflektierenden Fläche (28) derart in dem Gehäuse angeordnet ist, dass das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung (24a bis 24c) emittierte und mittels der mindestens einen reflektierenden Fläche (28) des mindestens einen Reflektors (26) abgelenkte Licht zumindest teilweise auf die erste transparente Abdeckung (16) auftrifft und zumindest teilweise durch die erste transparente Abdeckung (16) transmittiert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät, wie beispielsweise ein Mobilgerät, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik sind Geräte bekannt, welche mindestens eine Lichtemittiereinrichtung in ihrem jeweiligen Gehäuse aufweisen, weshalb zumindest ein Teilbereich einer Gehäusewand des jeweiligen Gehäuses als transparente Abdeckung für zumindest ein Teilspektrum eines von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung emittierten Lichts ausgebildet ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Gerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung erleichtert eine Ausbildung eines Geräts mit einer in seinem Gehäuse angeordneten Leiterplatte mit mindestens einer auf einer funktionalen Seite der Leiterplatte angeordneten Lichtemittiereinrichtung und mit einer zumindest einen Teilbereich einer ersten Gehäusewand des Gehäuses bildenden ersten transparenten Abdeckung, indem eine herkömmliche Notwendigkeit zur Anordnung der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung „hinter“ der ersten transparenten Abdeckung entfällt. Anstelle der herkömmlichen Anordnung der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung „hinter“ der ersten transparenten Abdeckung kann bei dem erfindungsgemäßen Gerät die mindestens eine Lichtemittiereinrichtung mit einer größeren Designfreiheit in dem Gehäuse angeordnet sein. Die große Designfreiheit bei der Anordnung der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung erleichtert eine Integration der damit bestückten Leiterplatte in das Gehäuse des erfindungsgemäßen Geräts. Beispielsweise kann die mit der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung bestückte Leiterplatte auf zu einer Elektronikträgerplatte, welche vorzugsweise für alle elektrischen Komponenten des Geräts genutzt wird, montiert sein, obwohl die erste transparente Abdeckung geneigt, insbesondere senkrecht, zu der Elektronikträgerplatte ausgerichtet ist.
  • Ebenso entfällt bei einer Nutzung der vorliegenden Erfindung die herkömmliche Notwendigkeit zur Anordnung der ersten transparenten Abdeckung „in Ausstrahlrichtung“ zu der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung. Damit kann auch eine Lage der ersten transparenten Abdeckung an dem Gehäuse freier gewählt werden. Wie unten genauer erläutert wird, entfällt damit insbesondere auch die herkömmliche Notwendigkeit zur Ausbildung der ersten transparenten Abdeckung an einer Vorderwand des Geräts, deren Außenfläche häufig auch zum Anbringen mindestens einer Eingabeelektronik des Geräts, wie z.B. mindestens eines Bedienknopfs, einer Tastatur, mindestens eines Drehschalters und/oder eines berührungsempfindlicher Bildschirms, benötigt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Gerät behindert die Ausbildung der ersten transparenten Abdeckung an dem Gehäuse somit eine oft gewünschte großflächige Ausbildung der mindestens einen Eingabeelektronik nicht.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Gerät einen Freiformreflektor als seinen mindestens einen Reflektor, wobei der Freiformreflektor derart an oder benachbart zu der funktionalen Seite der Leiterplatte angeordnet ist, dass das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung emittierte Licht auf die reflektierende Fläche des Freiformreflektors auftrifft. Mittels des Freiformreflektors kann das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung emittierte Licht nicht nur zumindest teilweise auf die erste transparente Abdeckung abgelenkt werden, sondern kann wahlweise auch mit einer relativ frei wählbaren Brennweite beabstandet von der ersten transparenten Abdeckung außerhalb des Gehäuses des Geräts fokussiert werden. Wie unten genauer erläutert wird, kann das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung emittierte Licht damit vielseitig eingesetzt werden, beispielsweise für eine Sensorik.
  • Als vorteilhafte Weiterbildung kann das Gerät zusätzlich zu dem Freiformreflektor noch einen planaren Reflektor als seinen mindestens einen Reflektor umfassen, wobei der planare Reflektor derart angeordnet ist, dass seine planare reflektierende Fläche parallel zu der funktionalen Seite der Leiterplatte ausgerichtet ist, und mindestens ein Lichtstrahl des an der reflektierende Fläche des Freiformreflektors reflektierten Lichts auf die planare reflektierende Fläche des planaren Reflektors auftrifft. Wie unten genauer erläutert wird, steigert die Verwendung des planaren Reflektors die Designfreiheit bei der Anordnung der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung und der ersten transparenten Abdeckung zusätzlich.
  • Beispielsweise kann die reflektierende Fläche des Freiformreflektors bezüglich einer senkrecht zu der funktionalen Seite der Leiterplatte ausgerichteten Symmetrieebene spiegelsymmetrisch sein, wobei das Gerät zumindest eine erste Lichtemittiereinrichtung und eine zweite Lichtemittiereinrichtung als seine mindestens eine auf der funktionalen Seite der Leiterplatte angeordnete Lichtemittiereinrichtung aufweist und die erste Lichtemittiereinrichtung bezüglich der Symmetrieebene spiegelsymmetrisch zu der zweiten Lichtemittiereinrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise ist gewährleistbar, dass ein von der ersten Lichtemittiereinrichtung emittierter und zumindest an der reflektierenden Fläche des Freiformreflektors reflektierter erster Lichtstrahl bezüglich der Symmetrieebene spiegelsymmetrisch zu einem von der zweiten Lichtemittiereinrichtung emittierten und zumindest an der reflektierenden Fläche des Freiformreflektors reflektierten zweiten Lichtstrahl ausgerichtet ist.
  • Als zusätzliche Weiterbildung kann das Gerät zusätzlich noch eine dritte Lichtemittiereinrichtung als seine mindestens eine auf der funktionalen Seite der Leiterplatte angeordnete Lichtemittiereinrichtung aufweisen und die Symmetrieebene kann mittig durch die dritte Lichtemittiereinrichtung verlaufen. Vorzugsweise ist in diesem Fall die reflektierende Fläche des Freiformreflektors derart geformt, dass ein von der dritten Lichtemittiereinrichtung emittierter und zumindest an der reflektierenden Fläche des Freiformreflektors reflektierter dritter Lichtstrahl einen kleineren Neigungswinkel zu der funktionalen Seite der Leiterplatte als der erste Lichtstrahl und der zweite Lichtstrahl aufweist. Wie unten genauer erläutert wird, können somit auch mindestens drei unterschiedlich ausgerichtete Lichtstrahlen in die äußere Umgebung des Geräts ausgestrahlt werden. Dies steigert ebenfalls eine Verwendungsmöglichkeit der mindestens drei Lichtstrahlen für eine Sensorik.
  • Bevorzugter Weise ist die erste transparente Abdeckung senkrecht zu der funktionalen Seite der Leiterplatte ausgerichtet. Die erste transparente Abdeckung kann somit problemlos an einer „Seitenwand“ als der ersten Gehäusewand des Gehäuses ausgebildet sein, während eine „Vorderwand“ des Gehäuses beispielsweise für mindestens eine großflächige Eingabeelektronik genutzt wird.
  • Als vorteilhafte Weiterbildung kann das Gehäuse noch eine zweite transparente Abdeckung aufweisen, welche zumindest einen Teilbereich einer zweiten Gehäusewand des Gehäuses bildet, wobei die zweite Gehäusewand geneigt zu der ersten Gehäusewand ausgebildet ist. Auch die zweite transparente Abdeckung kann um einen Winkel geneigt zu der funktionalen Seite der Leiterplatte ausgerichtet und/oder auf der von der funktionalen Seite der Leiterplatte weg gerichteten Seite der Leiterplatte angeordnet sein und trotzdem kann das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung emittierte und mittels der mindestens einen reflektierenden Fläche des mindestens einen Reflektors reflektierte Licht zumindest teilweise auf die zweite transparente Abdeckung auftreffen und zumindest teilweise durch die zweite transparente Abdeckung transmittieren.
  • Beispielsweise kann die zweite transparente Abdeckung auf der von der funktionalen Seite der Leiterplatte weg gerichteten Seite der Leiterplatte angeordnet und parallel zu der funktionalen Seite der Leiterplatte ausgerichtet sein. Dies erlaubt beispielsweise eine Ausbildung der zweiten transparenten Abdeckung an einer „Rückwand“ des Geräts als der zweiten Gehäusewand. Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft damit eine Möglichkeit zum Nutzen der „Rückwand“ zur Entlastung der „Vorderwand“ des Geräts.
  • Bevorzugter Weise weist das Gehäuse eine dritte Gehäusewand auf, welche geneigt zu der ersten Gehäusewand ausgerichtet ist, wobei mindestens ein Bedienknopf, eine Tastatur, mindestens einen Drehschalter und/oder ein berührungsempfindlicher Bildschirm auf einer Außenseite der dritten Gehäusewand angeordnet sind. Wie oben bereits erläutert ist, können bei dieser Ausführungsform des Geräts der mindestens eine Bedienknopf, die Tastatur, der mindestens eine Drehschalter und/oder der berührungsempfindlicher Bildschirm relativ problemlos großflächig ausgebildet sein.
  • Für alle vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen des Geräts kann das Gerät ein Mobilgerät sein. Die vorliegende Erfindung ist damit vielseitig einsetzbar.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1a bis 1e schematische Darstellungen und Querschnitte einer ersten Ausführungsform des Geräts;
    • 2 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform des Geräts; und
    • 3 einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform des Geräts.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1a bis 1e zeigen schematische Teildarstellungen und Querschnitte einer ersten Ausführungsform des Geräts.
  • Das in 1a teilweise schematisch dargestellte Gerät ist beispielhaft ein Mobilgerät, insbesondere ein Smartphone. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausbildbarkeit des Geräts nicht auf diesen Mobilgerättyp beschränkt ist. Beispielsweise kann das Gerät auch ein Mobiltelefon, ein Tablet, ein Kindle oder ein iPod sein. Ebenso kann das Gerät auch ein nicht mobil eingesetztes Gerät sein.
  • Das Gerät hat ein Gehäuse mit einer als Vorderwand 10 bezeichneten Gehäusewand, auf welcher mindestens ein Bedienknopf 12 und ein berührungsempfindlicher Bildschirm 14 ausgebildet sind. Die Ausstattung des Geräts mit dem mindestens einen Bedienknopf 12 und dem berührungsempfindlichen Bildschirm 14 auf seiner Vorderwand 10 ist jedoch nur beispielhaft zu interpretieren. Beispielsweise kann das Gerät 10 auch mit einer Tastatur und/oder mindestens einen Drehschalter, insbesondere auf seiner Vorderwand 10, bestückt sein. Eine von der Vorderwand 10 weg gerichtete (nicht dargestellte) Rückwand des Geräts kann als eine Auflagefläche des Geräts ausgebildet sein.
  • Das Gehäuse des Geräts weist eine erste transparente Abdeckung 16 auf, welche zumindest einen Teilbereich einer als Seitenwand 18 bezeichneten weiteren Gehäusewand des Gehäuses bildet. Die Ausbildung der ersten transparenten Abdeckung 16, deren Funktion unten noch beschrieben wird, an der Seitenwand 18 schränkt eine Designfreiheit bei der Ausbildung der Vorderwand 10 nicht ein. Somit können beispielsweise der mindestens eine Bedienknopf 12 und der berührungsempfindliche Bildschirm 14 problemlos vergleichsweise großflächig im Verhältnis zu einer Gesamtfläche der Vorderwand 10 ausgebildet sein. Gleichzeitig ist gewährleistet, dass ein in der Regel hauptsächlich auf die Vorderseite 10 blickender Benutzer des Geräts kaum durch die erste transparente Abdeckung 16 irritiert wird.
  • Die Seitenwand 18 ist (um einen Winkel ≠ 0° und ≠ 180°) geneigt zu der Vorderwand 10 ausgerichtet. Die Seitenwand 18 kann insbesondere senkrecht zu der Vorderwand 10 ausgerichtet sein. Die mit der ersten transparenten Abdeckung 16 bestückte Seitenwand 18 kann speziell als eine „Kantenwand“ des Geräts ausgebildet sein. Selbst bei einer relativ schmalen Ausbildung des Geräts, mit einem vergleichsweise geringen Abstand zwischen der Vorderwand 10 und der (nicht dargestellten) Rückwand, kann die erste transparente Abdeckung 16 an der Seitenwand 18 liegen.
  • 1b zeigt einen Teilquerschnitt durch das Gerät in einer parallel zu der Vorderwand 10 und senkrecht zu der Seitenwand 18 ausgerichteten Ebene. Erkennbar ist, dass in dem Gehäuse des Geräts eine Leiterplatte 20 angeordnet ist, deren zu der Vorderwand 10 ausgerichtete Seite im Weiteren als funktionale Seite 22 bezeichnet wird. Die Leiterplatte 20 kann beispielsweise ein PCB (Printed Circuit Board) oder ein ASIC (Application-Specific Integrated Circuit, Anwendungsspezifische integrierte Schaltung) sein.
  • Vorzugsweise ist die Leiterplatte 20/ihre funktionale Seite 22 parallel zu der Vorderwand 10 ausgerichtet. Eine derartige Ausrichtung der Leiterplatte 20/ihrer funktionalen Seite 22 ist vorteilhaft, da bei einer Vielzahl von Gerätetypen die Ausdehnungen der Vorderwand 10 deutlich größer als der Abstand zwischen der Vorderwand 10 und der (nicht dargestellten) Rückwand sind. Eine derartige Ausbildung des Geräts soll beispielsweise häufig einem Benutzer eine Eingabe an das Gerät mittels eines Betätigens des mindestens einen Bedienknopfs 12 und/oder des berührungsempfindlichen Bildschirms 14 erleichtern. Die Ausrichtung der Leiterplatte 20/ihrer funktionalen Seite 22 parallel zu der Vorderwand 10 erleichtert deshalb eine Anordnung der Leiterplatte 20 in dem Gehäuse selbst bei einer vergleichsweise großflächigen funktionalen Seite 22. Die parallel zu der Vorderwand 10 ausgerichtete Leiterplatte 20 kann z.B. problemlos auf einer nicht dargestellten Elektronikträgerplatte des Geräts 10, welche vorzugsweise für alle elektrischen Komponenten des Geräts 10 genutzt wird, montiert sein.
  • Auf der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 ist mindestens eine Lichtemittiereinrichtung 24a bis 24c, welche zur Emission von Licht ausgelegt ist, angeordnet. Die erste transparente Abdeckung 16 ist für zumindest ein Teilspektrum des von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung 24a bis 24c emittierten Lichts transparent/durchlässig. Das Teilspektrum, für welches die erste transparente Abdeckung 16 transparent ist, kann z.B. im sichtbaren Spektrum und/oder im Infrarotbereich, speziell im nahen Infrarotbereich (d.h. um 850 nm), liegen. Die erste transparente Abdeckung 16 kann als ein „Lichtfenster“ oder als eine „transparente Gehäusewandkomponente“ ausgebildet sein. Die erste transparente Abdeckung 16 kann z.B. aus Glas und/oder mindestens einem Kunststoff sein.
  • 1c zeigt einen Teilquerschnitt durch das Gerät in einer senkrecht zu der Vorderwand 10 und senkrecht zu der Seitenwand 18 ausgerichteten Ebene. Wie in 1b und 1c erkennbar ist, ist die erste transparente Abdeckung 16 um einen Winkel (≠ 0° und ≠ 180°) geneigt zu der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 ausgerichtet. Die erste transparente Abdeckung 16 kann insbesondere senkrecht zu der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 ausgerichtet sein. Mittels mindestens eines Reflektors 26 mit mindestens einer reflektierenden Fläche 28 ist dennoch gewährleistet, dass das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung 24a bis 24c emittierte Licht zumindest teilweise durch die erste transparente Abdeckung 16 transmittiert. Dazu ist der mindestens eine Reflektor 26 derart in dem Gehäuse des Geräts angeordnet, dass das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung 24a bis 24c emittierte und mittels der mindestens einen reflektierenden Fläche 28 des mindestens einen Reflektors 26 abgelenkte Licht zumindest teilweise auf die erste transparente Abdeckung 16 auftrifft.
  • Aufgrund der Ausstattung des Geräts mit dem mindestens einen Reflektor 26 kann die funktionale Seite 22 der Leiterplatte 20 parallel zu der Vorderwand 10 in dem Gehäuse des Geräts angeordnet sein, und trotzdem die an der Seitenwand 18 angeordnete erste transparente Abdeckung 16 als „Lichtaustrittsfenster“ das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung 24a bis 24c emittierte Licht genutzt werden. Die Ausstattung des Geräts mit dem mindestens einen Reflektor 26 erleichtert damit einerseits die Anordnung der Leiterplatte 20 in dem Gehäuse des Geräts und steigert gleichzeitig eine Designfreiheit bei der Platzierung der ersten transparenten Abdeckung 16 an dem Gerät.
  • In der Ausführungsform der 1a bis 1e weist das Gerät nur einen einzigen Reflektor 26 auf. Der einzige Reflektor 26 ist vorteilhafterweise ein Freiformreflektor 26 (Freeform Reflector) und derart an oder benachbart zu der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 angeordnet, dass das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung 24a bis 24c emittierte Licht auf die reflektierende Fläche 28 des Freiformreflektors 26 auftrifft. Die reflektierende Fläche 28 des Freiformreflektors 26 kann insbesondere so geformt sein, dass mindestens ein auf die reflektierende Fläche 28 des Freiformreflektors 26 auftreffender Lichtstrahl 32a bis 32b mit einer gewünschten Brennweite zu der ersten transparenten Abdeckung 16 außerhalb des Gehäuses des Geräts fokussiert wird. Die Brennweite kann beispielsweise im Bereich von Millimetern, insbesondere zwischen 4 bis 6 mm, liegen. Dies ermöglicht eine vielseitige Einsetzbarkeit eines durch die erste transparente Abdeckung 16 abgestrahlten Lichts für Sensoriken.
  • In der Ausführungsform der 1a bis 1e ist die reflektierende Fläche 28 des Freiformreflektors 26 bezüglich einer senkrecht zu der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 ausgerichteten Symmetrieebene 30 spiegelsymmetrisch. Außerdem weist das Gerät als seine mindestens eine auf der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 angeordnete Lichtemittiereinrichtung 24a bis 24c (zumindest) eine erste Lichtemittiereinrichtung 24a und eine zweite Lichtemittiereinrichtung 24b auf, wobei die erste Lichtemittiereinrichtung 24a bezüglich der Symmetrieebene 30 spiegelsymmetrisch zu der zweiten Lichtemittiereinrichtung 24b angeordnet ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass ein von der ersten Lichtemittiereinrichtung 24a emittierter und an der reflektierenden Fläche 28 des Freiformreflektors 26 reflektierter erster Lichtstrahl 32a bezüglich der Symmetrieebene 30 spiegelsymmetrisch zu einem von der zweiten Lichtemittiereinrichtung 24b emittierten und an der reflektierenden Fläche 28 des Freiformreflektors 26 reflektierten zweiten Lichtstrahl 32b ausgerichtet ist. Damit weisen die an der reflektierenden Fläche 28 des Freiformreflektors 26 reflektierten Lichtstrahlen 32a und 32b auch den gleichen (in 1c nicht skizzierten) Neigungswinkel αOP zu der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 und den gleichen (in 1c auch nicht eingezeichneten) Neigungswinkel βOP zu der Symmetrieebene 30 auf.
  • Das Gerät der 1a bis 1e weist zusätzlich noch eine dritte Lichtemittiereinrichtung 24c auf der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 auf, wobei die Symmetrieebene 30 mittig durch die dritte Lichtemittiereinrichtung 24c verläuft. Vorteilhafterweise ist die reflektierende Fläche 28 des Freiformreflektors 26 derart geformt, dass ein von der dritten Lichtemittiereinrichtung 24c emittierter und an der reflektierenden Fläche 28 des Freiformreflektors 26 reflektierter dritter Lichtstrahl 32c einen kleineren Neigungswinkel αIP zu der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 als der erste Lichtstrahl 32a und der zweite Lichtstrahl 32b aufweist. Außerdem liegt der an der reflektierenden Fläche 28 des Freiformreflektors 26 reflektierte dritte Lichtstrahl 32c in der Symmetrieebene 30.
  • 1d und 1e zeigen jeweils eine zu der ersten transparenten Abdeckung 16 benachbarte Teilumgebung des Geräts, wobei eine Bildebene der 1d senkrecht zu der Symmetrieebene 30 ausgerichtet ist, während die Symmetrieebene 30 die Bildebene der 1e ist. Eine Linie gibt in 1e eine das Gerät mittig schneidende Mittelebene 34 wieder, welche senkrecht zu der Vorderwand 10 und senkrecht zu der Seitenwand 18 ausgerichtet ist. Die Mittelebene 34 ist damit parallel zu der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 ausgerichtet.
  • Das Transmittieren der Lichtstrahlen 32a bis 32b durch die erste transparente Abdeckung 16 aus dem Gehäuse des Geräts hat (im Wesentlichen) keine Auswirkung auf die zuvorige Ausrichtung der Lichtstrahlen 32a bis 32b. Die durch die erste transparente Abdeckung 16 austretenden Lichtstrahlen 32a und 32b bleiben bezüglich der Symmetrieebene 30 spiegelsymmetrisch und weisen damit weiterhin den gleichen Neigungswinkel βOP zu der Symmetrieebene 30 und den gleichen Neigungswinkel αOP zu der Mittelebene 34, d.h. zu der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20, auf. Der aus dem Gehäuse des Geräts austretende dritte Lichtstrahl 32c liegt immer noch in der Symmetrieebene 30 und weist den im Vergleich mit dem Neigungswinkel βOP der Lichtstrahlen 32a bis 32b kleineren Neigungswinkel αIP zu der Mittelebene 34 auf. Der erste Lichtstrahl 32a und der zweite Lichtstrahl 32b sind deshalb als „Out-of-plane-Lichtstrahlen“ bezeichenbar, während der dritte Lichtstrahl 32c als ein „In-plane-Lichtstrahl“ bezeichnet werden kann. In dem Beispiel der 1e ist der Neigungswinkel αIP ein „positiver Winkel“, jedoch kann der Neigungswinkel αIP auch ein „negativer Winkel“ sein, d.h. auf der anderen Seite der Mittelebene 34 liegen.
  • Die in 1d und 1e bildlich wiedergegebene Ausrichtung der Lichtstrahlen 32a bis 32c erlaubt eine vorteilhafte Verwendung der Lichtstrahlen 32a bis 32c für eine Sensorik, beispielsweise für eine Sensorik zum Detektieren von (Staub-)Partikeln in der Umgebung des Geräts. Die in die Umgebung ausgestrahlten Lichtstrahlen 32a bis 32c sind somit vielseitig einsetzbar.
  • 2 zeigt einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform des Geräts.
  • Der in 2 wiedergegebene Querschnitt ist senkrecht zu der Vorderseite 10 und senkrecht zu der Seitenwand 18 ausgerichtet. Als einzige Ergänzung zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform weist das Gerät der 2 zusätzlich zu dem Freiformreflektor 26 noch einen planaren Reflektor 40 auf, welcher derart in dem Gehäuse des Geräts angeordnet ist, dass seine planare reflektierende Fläche 42 parallel zu der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 ausgerichtet ist. Der planare Reflektor 40 kann insbesondere auf der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 montiert sein.
  • Lediglich die spiegelsymmetrischen Lichtstrahlen 32a und 32b werden von der reflektierenden Fläche 28 des Freiformreflektors 26 derart abgelenkt, dass sie auf die planare reflektierende Fläche 42 des planaren Reflektors 40 auftreffen. Die spiegelsymmetrischen Lichtstrahlen 32a und 32b werden dann mittels der planaren reflektierende Fläche 42 des planaren Reflektors 40 auf die erste transparente Abdeckung 16 gespiegelt. Das Spiegeln der Lichtstrahlen 32a und 32b hat (im Wesentlichen) keinen Einfluss auf deren Neigungswinkel βOP zu der Symmetrieebene 30 und deren Neigungswinkel αOP zu der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20. Der dritte Lichtstrahl 32c wird mittels der reflektierenden Fläche 28 des Freiformreflektors 26 direkt auf die erste transparente Abdeckung 16 abgelenkt. Auch bei dem Gerät der 2 können der ausgestrahlte erste Lichtstrahl 32a und der ausgestrahlte zweite Lichtstrahl 32b als „Out-of-plane-Lichtstrahlen“ bezeichnet werden, während der ausgestrahlte dritte Lichtstrahl 32c als ein „In-plane-Lichtstrahl“ umschreibbar ist.
  • 3 zeigt einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform des Geräts.
  • Das Gerät der 3, welches mittels eines senkrecht zu der Vorderseite 10 und senkrecht zu der Seitenwand 18 ausgerichteten Querschnitts wiedergegeben ist, weist als Ergänzung zu der Ausführungsform der 1a bis 1e noch eine zweite transparente Abdeckung 50 auf, welche zumindest einen Teilbereich einer als Rückwand 52 bezeichenbaren Gehäusewand des Gehäuses bildet. Die zweite transparente Abdeckung 50 ist damit auf einer von der funktionalen Seite 22 der Leiterplatte 20 weg gerichteten Seite der Leiterplatte 20 angeordnet. Auch die zweite transparente Abdeckung 50 kann als ein „Lichtfenster“ oder als eine „transparente Gehäusewandkomponente“ ausgebildet sein. Die zweite transparente Abdeckung 50 kann z.B. aus Glas und/oder mindestens einem Kunststoff sein.
  • Auch bei dem Gerät der 3 wird der dritte Lichtstrahl 32c mittels der reflektierenden Fläche 28 des Freiformreflektors 26 auf die erste transparente Abdeckung 16 abgelenkt. Allerdings werden die spiegelsymmetrischen Lichtstrahlen 32a und 32b mittels der reflektierenden Fläche 28 des Freiformreflektors 26 auf die zweite transparente Abdeckung 50 abgelenkt. Das von den Lichtemittiereinrichtungen 24a bis 24c emittierte und mittels der reflektierenden Fläche 28 des Freiformreflektors 26 reflektierte Licht wird deshalb teilweise durch die erste transparente Abdeckung 16 und teilweise durch die zweite transparente Abdeckung 50 ausgestrahlt. Damit können mittels des abgestrahlten Lichts gleichzeitig an unterschiedlichen Stellen der Umgebung des Geräts Messungen ausgeführt werden.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann auch zusätzlich zu der ersten transparenten Abdeckung 16 und/oder der zweiten transparenten Abdeckung 50 noch eine weitere transparente Abdeckung an der Vorderwand 10 liegen, wobei mindestens ein Lichtstrahl durch die weitere transparente Abdeckung fällt. Sofern in diesem Fall auf die zweite transparente Abdeckung 50 verzichtet ist, kann noch mindestens ein weiteres funktionales Element, wie z.B. eine Touchscreen-Element, zwischen der Rückwand 52 und der Leiterplatte 20 angeordnet sein.
  • In allen oben beschriebenen Ausführungsformen kann das Gehäuse gerundete Ecken und/oder gerundete Kanten aufweisen. Beispielsweise kann ein Verbindungsstück zwischen der ersten transparenten Abdeckung 16 und der zweiten transparenten Abdeckung 50 gerundet ausgebildet, insbesondere aus mindestens einem transparenten Material, wie z.B. Glas, sein. Auch durch eine derartige gerundete Ecke und/oder gerundete Kante kann mindestens ein Lichtstrahl austreten.

Claims (10)

  1. Gerät mit: einem Gehäuse mit einer ersten transparenten Abdeckung (16), welche zumindest einen Teilbereich einer ersten Gehäusewand (18) des Gehäuses bildet; einer in dem Gehäuse angeordneten Leiterplatte (20) mit einer funktionalen Seite (22); und mindestens einer auf der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) angeordneten Lichtemittiereinrichtung (24a bis 24c), welche zur Emission von Licht ausgelegt ist; wobei die erste transparente Abdeckung (16) für zumindest ein Teilspektrum des von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung (24a bis 24c) emittierten Lichts transparent ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste transparente Abdeckung (16) um einen Winkel geneigt zu der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) ausgerichtet und/oder auf einer von der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) weg gerichteten Seite der Leiterplatte (20) angeordnet ist; und mindestens ein Reflektor (26, 40) mit jeweils einer reflektierenden Fläche (28, 42) derart in dem Gehäuse angeordnet ist, dass das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung (24a bis 24c) emittierte und mittels der mindestens einen reflektierenden Fläche (28, 42) des mindestens einen Reflektors (26, 40) abgelenkte Licht zumindest teilweise auf die erste transparente Abdeckung (16) auftrifft und zumindest teilweise durch die erste transparente Abdeckung (16) transmittiert.
  2. Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gerät einen Freiformreflektor (26) als seinen mindestens einen Reflektor (26, 40) umfasst, wobei der Freiformreflektor derart an oder benachbart zu der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) angeordnet ist, dass das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung (24a bis 24c) emittierte Licht auf die reflektierende Fläche (28) des Freiformreflektors (26) auftrifft.
  3. Gerät nach Anspruch 2, wobei das Gerät zusätzlich zu dem Freiformreflektor (26) noch einen planaren Reflektor (40) als seinen mindestens einen Reflektor (26, 40) umfasst, wobei der planare Reflektor (40) derart angeordnet ist, dass seine planare reflektierende Fläche (42) parallel zu der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) ausgerichtet ist, und mindestens ein Lichtstrahl (32a, 32b) des an der reflektierende Fläche (28) des Freiformreflektors (26) reflektierten Lichts auf die planare reflektierende Fläche (42) des planaren Reflektors (40) auftrifft.
  4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, wobei die reflektierende Fläche (28) des Freiformreflektors (26) bezüglich einer senkrecht zu der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) ausgerichteten Symmetrieebene (30) spiegelsymmetrisch ist, und wobei das Gerät zumindest eine erste Lichtemittiereinrichtung (24a) und eine zweite Lichtemittiereinrichtung (24b) als seine mindestens eine auf der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) angeordnete Lichtemittiereinrichtung (24a bis 24c) aufweist und die erste Lichtemittiereinrichtung (24a) bezüglich der Symmetrieebene (30) spiegelsymmetrisch zu der zweiten Lichtemittiereinrichtung (24b) angeordnet ist, wodurch ein von der ersten Lichtemittiereinrichtung (24a) emittierter und zumindest an der reflektierenden Fläche (28) des Freiformreflektors (26) reflektierter erster Lichtstrahl (32a) bezüglich der Symmetrieebene (30) spiegelsymmetrisch zu einem von der zweiten Lichtemittiereinrichtung (24b) emittierten und zumindest an der reflektierenden Fläche (28) des Freiformreflektors (26) reflektierten zweiten Lichtstrahl (32b) ausgerichtet ist.
  5. Gerät nach Anspruch 4, wobei das Gerät zusätzlich noch eine dritte Lichtemittiereinrichtung (24c) als seine mindestens eine auf der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) angeordnete Lichtemittiereinrichtung (24c) aufweist und die Symmetrieebene (30) mittig durch die dritte Lichtemittiereinrichtung (24c) verläuft, und wobei die reflektierende Fläche (28) des Freiformreflektors (26) derart geformt ist, dass ein von der dritten Lichtemittiereinrichtung (24c) emittierter und zumindest an der reflektierenden Fläche (28) des Freiformreflektors (26) reflektierter dritter Lichtstrahl (32c) einen kleineren Neigungswinkel (αIP) zu der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) als der erste Lichtstrahl (32a) und der zweite Lichtstrahl (32b) aufweist.
  6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste transparente Abdeckung (16) senkrecht zu der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) ausgerichtet ist.
  7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse eine zweite transparente Abdeckung (50) aufweist, welche zumindest einen Teilbereich einer zweiten Gehäusewand (52) des Gehäuses bildet, wobei die zweite Gehäusewand (52) geneigt zu der ersten Gehäusewand (18) ausgebildet ist, und wobei die zweite transparente Abdeckung (52) um einen Winkel geneigt zu der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) ausgerichtet und/oder auf der von der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) weg gerichteten Seite der Leiterplatte (20) angeordnet ist und das von der mindestens einen Lichtemittiereinrichtung (24a bis 24c) emittierte und mittels der mindestens einen reflektierenden Fläche (28, 42) des mindestens einen Reflektors (26, 42) reflektierte Licht zumindest teilweise auf die zweite transparente Abdeckung (50) auftrifft und zumindest teilweise durch die zweite transparente Abdeckung (50) transmittiert.
  8. Gerät nach Anspruch 7, wobei die zweite transparente Abdeckung (50) auf der von der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) weg gerichteten Seite der Leiterplatte (20) angeordnet und parallel zu der funktionalen Seite (22) der Leiterplatte (20) ausgerichtet ist.
  9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse eine dritte Gehäusewand (10) aufweist, welche geneigt zu der ersten Gehäusewand (18) ausgerichtet ist, und wobei mindestens ein Bedienknopf (12), eine Tastatur, mindestens einen Drehschalter und/oder ein berührungsempfindlicher Bildschirm (14) auf einer Außenseite der dritten Gehäusewand (10) angeordnet sind.
  10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerät ein Mobilgerät ist.
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