DE19750466C2 - Lichtleiterteil zum Leiten eines Lichtstrahls - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein optisches Lichtleiterteil und insbesondere ein Lichtleiterteil zur Leitung eines Lichtstrahls von einem lichtemittierenden Element, das auf einer gedruckten Schaltungsplatte fest angebracht ist, zu einem Anzeigefenster, das in einem das lichtemittierende Element und die gedruckte Schaltungsplatte umschließenden Gehäuse ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine optische Lichtlei­ teranordnung, die mehrere der optischen Lichtleiterteile aufweist, die aneinandergrenzend miteinander verbunden sind.

Es ist seit langem gut bekannt, daß ein transparenter Stab aus einem transparenten Plastikmaterial wie einem Akrylharz als opti­ scher Lichtleiter zur Leitung eines Lichtstrahls verwendet werden kann. Obwohl der transparente Stab zur Verwendung bei der Licht­ übertragung über große Entfernungen, wie sie etwa durch optische Glasfasern erreicht wird, ungeeignet ist, wird der transparente Stab oft verwendet, um einen von einem lichtemittierenden Element, wie zum Beispiel einer Leuchtdiode, emittierten Lichtstrahl zu irgendeinem gewünschten Ort zu leiten.

Zum Beispiel verwendet eine elektronische Einrichtung wie eine Steuervorrichtung wenigstens eine Leuchtdiode als Statusanzeiger, der zum Beispiel eine visuelle Anzeige dafür liefert, ob die elek­ tronische Einrichtung richtig funktioniert oder nicht. Je nach dem Typ der elektronischen Einrichtung und/oder dem Typ der Leucht­ diode ist die Leuchtdiode oft fest auf einer gedruckten Schal­ tungsplatte angeordnet, und ein Anzeigefenster ist in einem Gehäu­ se ausgebildet, das die gedruckte Schaltungsplatte umschließt. Wo eine wesentliche Distanz zwischen der Leuchtdiode auf der gedruck­ ten Schaltungsplatte und dem Anzeigefenster in dem Gehäuse be­ steht, wird der transparente Lichtleiterstab im allgemeinen einge­ setzt, um einen Lichtstrahl von dem lichtemittierenden Element zu dem Anzeigefenster zu leiten, derart, daß ein Benutzer oder das Betriebspersonal durch einen Blick durch das Anzeigefenster fest­ stellen kann, ob die Leuchtdiode (LED) mit elektrischem Strom versorgt wird oder nicht.

Die japanische Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift Nr. 4-81101, veröffentlicht am 15. Juli 1992, beschreibt die Verwendung einer im allgemeinen rechteckigen LED-Plattenlinse, die einstückig mit mehreren im allgemeinen zylindrischen unabhängigen Lichtleiteran­ güssen ausgebildet ist, die von einer Fläche der LED-Plattenlinse vorstehen. Die LED-Plattenlinse ist an einer inneren Fläche eines unteren Vorderplattenteils eines Fernsehempfangsgehäuses befe­ stigt, an dem Anzeigefenster ausgebildet sind, derart, daß jeweils freie Enden der Lichtleiterangüsse an Leuchtdioden ausgerichtet sein können, die an einer gedruckten Schaltungsplatte innerhalb des Fernsehempfangsgehäuses fest angebracht sind. Diese Veröffent­ lichung beschreibt, daß jeder Lichtleiteranguß eine rohrartige Form aufweisen kann und derart geneigt ist, daß er optisch die jeweilige Leuchtdiode mit dem zugehörigen Anzeigefenster verbin­ det, wobei das Anzeigefenster und die Leuchtdioden gleichmäßig relativ zueinander verschoben sind.

Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-230024, veröffent­ licht am 29. August 1995, beschreibt in einer Ausführungsform ein im wesentlichen dreieckiges Lichtleiterteil, das aus einem trans­ parenten Plastikmaterial besteht und erste und zweite Flächen, die quer zueinander liegen, und eine dritte Fläche aufweist, die je­ weils relativ zu der ersten und der zweiten Fläche in einem Winkel liegt. Während die erste und zweite Fläche des Lichtleiterblockes als Lichtaufnahme- bzw. -emissionsseiten verwendet werden, wird die dritte Fläche als Reflexionsfläche zur Reflexion eines durch die Lichtaufnahmeseite in den Lichtleiterblock eingetretenen Lichtstrahls zur Lichtemissionsseite verwendet.

Diese Veröffentlichung beschreibt in einer anderen Ausführungsform auch ein monolithisches Lichtleiterteil aus einem transparenten Plastikmaterial mit ersten, zweiten und dritten Reflexionsflächen, die darin entlang seiner Länge ausgebildet sind. Das in dieser Veröffentlichung beschriebene Lichtleiterteil gemäß der alternati­ ven Ausführungsform ist derart aufgebaut, daß ein von der Leucht­ diode emittierter Lichtstrahl, der durch die Lichtaufnahmeseite in das Lichtleiterteil eintritt, zuerst, nachdem er einen ersten Weg zurückgelegt hat, von der ersten Reflexionsfläche reflektiert wird, derart, daß er einen zweiten Weg zurücklegt, dann von der zweiten Reflexionsfläche reflektiert wird, derart, daß er einen dritten Weg zu der dritten Reflexionsfläche zurücklegt, der in einer im wesentlichen gegen die Richtung des Strahls zu der ersten Reflexionsfläche gerichteten Richtung verläuft, und schließlich durch die dritte Reflexionsfläche reflektiert wird, derart, daß er sich entlang einem vierten Weg in einer Richtung, die im wesentli­ chen parallel zu der Richtung des Strahls entlang der zweiten Richtung verläuft, zu dem Anzeigefenster fortpflanzt. Die in der Lichtleitereinrichtung ausgebildeten ersten bis dritten Wege lie­ gen in einer gemeinsamen Ebene, die im wesentlichen parallel zu der gedruckten Schaltungsplatte verläuft.

Die japanische Patentveröffentlichungsschrift Nr. 8-184713, ver­ öffentlicht am 16. Juli 1996, beschreibt ein monolithisches Licht­ leiterteil eines im allgemeinen L-förmigen plattenartigen Aufbaus aus einem transparenten Plastikmaterial, das relativ zueinander in Winkeln angeordnete lange und kurze Körper aufweist. Das in dieser Schrift beschriebene Lichtleiterteil wird in einem Notebook-großen Personal Computer als Statusanzeiger verwendet und ist derart entworfen und aufgebaut, daß ein von einer Leuchtdiode emittierter Lichtstrahl aus zwei im allgemeinen quer zueinander verlaufenden Richtungen gesehen werden kann, unabhängig davon, ob eine Klappe geschlossen oder ob die Klappe geöffnet ist. Zu diesem Zweck weist das Lichtleiterteil zusätzlich zu einer an der Leuchtdiode ausgerichteten einzelnen Lichtaufnahmeseite erste und zweite Lichtemissionsseiten auf und ist derart aufgebaut, daß unabhängig von der Position der Klappe ein Lichtstrahl sich von dem Licht­ emissionselement direkt zu der ersten Lichtemissionsseite und nach einer Reflexion durch eine Reihe von vier Reflexionsseiten zu einer zweiten Lichtemissionsseite fortpflanzen kann, oder, als Alternative, sich gleichzeitig zu den ersten und zweiten Licht­ emissionsseiten fortpflanzen kann, nachdem er durch eine aufge­ rauhte Reflexionsseite zerstreut wurde.

Gemäß jeder der oben genannten Veröffentlichungen pflanzt sich der sich von der Lichtaufnahmeseite zu der Lichtemissionsseite bzw. den Lichtemissionsseiten fortpflanzende Lichtstrahl unabhängig von der Anzahl der in dem Lichtleiterblock oder -teil stattfindenden Reflexionen in einer einzigen in einem Winkel oder in rechten Win­ keln relativ zu der gedruckten Schaltungsplatte verlaufenden Ebene fort.

Eine gewisse umschlossene elektrische Einrichtung, wie zum Bei­ spiel eine Sequenzsteuervorrichtung, erfordert die Verwendung mehrerer Leuchtdioden, um eine visuelle Anzeige nicht nur von verschiedenen Betriebszuständen der elektrischen Einrichtung, son­ dern auch von verschiedenen Leitungszuständen von zu und von der Schaltung verlaufenden Leitungen anzuzeigen. Wo der Schaltungs­ aufbau Standards entspricht, zum Beispiel VDEO 160: 1988 (prEN50178: 1995) oder EN61131-2: 1995, ist die Verkleinerung der Sequenzsteuervorrichtung aufgrund einer wesentlichen Distanz zwi­ schen der Position der auf der gedruckten Schaltungsplatte ange­ brachten Leuchtdioden und der Position der in einer Wand des Ge­ häuses ausgebildeten Anzeigefenster schwierig durchzuführen.

Genauer gesagt weist die Sequenzsteuervorrichtung relativ sperrige elektrische Bauteile und relativ kleine elektrische Bauteile auf, die beide auf einer gedruckten Schaltung angebracht sind. Die relativ sperrigen elektrischen Bauteile weisen wenigstens einen modularen Anschlußsockel mit einer Reihe mehrerer Anschlaßstifte, mehreren Relaisschaltern und einem Transformator auf, die alle auf einem Primärschaltungsbereich (einem aktiven Hochspannungsbereich) der gedruckten Schaltungsplatte angebracht sind, während die rela­ tiv kleinen elektrischen Bauteile einschließlich der Leuchtdioden auf einem Sekundärschaltungsbereich (einem aktiven Niedrigspan­ nungsbereich) der gedruckten Schaltungsplatte angebracht sind. Es ist erforderlich, daß die Primär- und Sekundärschaltungsbereiche einen Isolationsbereich von zum Beispiel 3 mm aufweisen.

Andererseits müssen einige oder alle der oben beschriebenen Anzei­ gefenster in dem Gehäuse der Sequenzsteuervorrichtung mit den jeweiligen Positionen der Anschlußstifte in dem modularen An­ schlußsockel derart koordiniert sein, daß die Zustände der mit diesen Anschlußstiften verbundenen Leitungen visuell dargestellt werden kann. Das heißt, daß der Primärschaltungsbereich in der gedruckten Schaltungsplatte an die Wand angrenzend positioniert sein muß, wo die Anzeigefenster definiert sind und der modulare Anschlußsockel vorgesehen ist, und daß die Leuchtdioden in dem Sekundärschaltungsbereich in wenigstens einer Reihe an einer von dem Anzeigefenster entfernten Position angeordnet sein müssen.

Eine mögliche Lösung zur Erreichung der Verkleinerung der Sequenz­ steuervorrichtung ist die Verwendung jeweils eines länglichen Lichtleiterteils pro Leuchtdiode zur Übertragung eines Licht­ strahls von der jeweiligen Leuchtdiode zu dem entsprechenden An­ zeigefenster. Jedes dieser länglichen Lichtleiterteile kann im wesentlichen dem Lichtleiterteil irgendeiner der oben beschrie­ benen Veröffentlichungen ähneln oder mit diesem identisch sein.

Der in das Lichtleiterteil oder den Lichtleiterblock eintretende Lichtstrahl verläuft jedoch bei dem oben erwähnten Lichtleiterteil oder Lichtleiterblock nach dem Stand der Technik lediglich in einer gemeinsamen Ebene im rechten Winkel zu der gedruckten Schal­ tungsplatte. Entsprechend müssen, wenn die Lichtleiterteile nach dem Stand der Technik bei der Sequenzsteuervorrichtung des oben beschriebenen Typs verwendet werden, die Leuchtdioden in einer wesentlichen Distanz voneinander beabstandet sein, wodurch das Ausmaß, in dem die Sequenzsteuervorrichtung verkleinert werden kann, verringert wird.

stellt, daß, wo der zwischen der gedruckten Schaltungsplatte und einer Platte des Gehäuses verfügbare Raum sehr beschränkt ist, die optische Glasfaser nicht angemessen eingesetzt werden kann, da sie nicht im rechten Winkel gebogen werden kann. Um die optische Glas­ faser im rechten Winkel oder in einem spitzen Winkel zu biegen, ohne daß sie beim Biegen brechen kann, ist ein wesentlicher Krüm­ mungsradius und somit ein relativ großer Raum zur Unterbringung der optischen Glasfaser erforderlich, der wiederum die Verkleine­ rung der elektronischen Einrichtung behindert.

Aus der DE 37 03 423 ist eine mehrpolige elektrische Steckverbin­ der-Vorrichtung mit einem Lichtleiterteil bekannt, das ausgehend von einer auf einer Leiterplatte angeordneten Lichtquelle Licht zur Frontseite eines Frontstecker leitet.

Aus der DE 92 12 999 U sind mehrere nebeneinander angeordnete Lichtleiterteile bekannt, die durch transparente Stäbe miteinander verbunden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eine weitere Ver­ kleinerung der elektronischen Einrichtung zu ermöglichen und ein verbesssertes Lichtleiterteil vorzusehen, das einen Aufbau auf­ weist, der es einem Lichtstrahl ermöglicht, sich entlang wenigs­ tens drei in drei Dimensionen ausgebildeten optischen Wegen zu einem Anzeigefenster fortzupflanzen.

Die vorliegende Erfindung zielt auch darauf ab, eine verbesserte Lichtleiteranordnung einer im wesentlichen rechenartigen Form mit mehreren Lichtleiterteilen vorzusehen, die jeweils einen Aufbau aufweisen, der es einem Lichtstrahl von einem lichtemittierenden Element ermöglichen kann, sich entlang wenigstens drei in drei Dimensionen ausgebildeten optischen Wegen zu einem Anzeigefenster fortzupflanzen, derart, daß die lichtemittierenden Elemente in einer im wesentlichen eng zusammenstehenden Form angeordnet sein können.

Um diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu erfül­ len, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Licht­ leiterteil zum Leiten eines Lichtstrahls von einem fest an einer gedruckten Schaltungsplatte angebrachten lichtemittierenden Ele­ ment zu einem Anzeigefenster, das in einem das lichtemittierende Element und die gedruckte Schaltungsplatte umfassenden Gehäuse ausgebildet ist, vorgesehen. Das Lichtleiterteil weist mindestens einen transparenten Stab mit wenigstens ersten und zweiten Refle­ xionsflächen auf, die an unterschiedlichen Positionen entlang dem transparenten Stab vorgesehen sind. Der transparente Stab weist eine einstückig geformte Struktur mit wenigstens ersten bis drit­ ten Stabsegmenten auf, die jeweils erste und zweite gegenüberlie­ gende Enden aufweisen, wobei die Lichtaufnahme- und die Lichtemis­ sionsseite jeweils an den ersten und zweiten Enden der ersten und dritten Stabsegmente ausgebildet sind, wobei die ersten und zwei­ ten Enden des zweiten Stabsegments mit den zweiten bzw. ersten Enden des ersten bzw. dritten Stabsegments fortgesetzt werden.

Die ersten und zweiten Stabsegmente sind relativ zueinander in einem Winkel angeordnet, derart, daß sie in einer ersten gemein­ samen Ebene liegen, und andererseits sind die zweiten und dritten Stabsegmente relativ zueinander in einem Winkel angeordnet, der­ art, daß sie in einer zweiten gemeinsamen Ebene liegen, die in einem vorbestimmten Winkel zu der ersten gemeinsamen Ebene liegt, wobei sowohl die erste als auch die zweite gemeinsame Ebene zu einer Ebene der gedruckten Schaltungsplatte in einem Winkel ste­ hen. Die erste Reflexionsfläche ist an einem Anschluß zwischen den zweiten und dritten Stabsegmenten ausgebildet, während die zweite Reflexionsfläche an einem Anschluß zwischen den zweiten und drit­ ten Stabsegmenten ausgebildet ist.

Der transparente Stab kann über der gedruckten Schaltungsplatte angeordnet sein, wobei die Lichtaufnahme- und Lichtemissionsseiten an dem lichtemittierenden Element bzw. dem Anzeigefenster ausge­ richtet sind, wodurch der von dem lichtemittierenden Element emit­ tierte und durch die Lichtaufnahmeseite in das erste Stabsegment eintretende Lichtstrahl sich zu der ersten Reflexionsfläche fort­ setzt, sich anschließend durch das zweite Stabsegment zu der zwei­ ten Reflexionsfläche fortsetzt, nachdem er durch die erste Refle­ xionsfläche reflektiert wurde, und schließlich aus der Lichtemis­ sionsseite austritt, nachdem er durch die zweite Reflexionsfläche derart reflektiert wurde, daß er sich durch das dritte Stabsegment fortsetzt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da das Lichtleiterteil drei in drei Dimensionen ausgebildete optische Wege von der Lichtauf­ nahmeseite zu der Lichtemissionsseite aufweist, der von dem lichtemittierenden Element emittierte Lichtstrahl effizient und effek­ tiv zu dem Anzeigefenster gesandt werden, auch dann, wenn zwischen dem lichtemittierenden Element und dem Anzeigefenster bei dazwi­ schen vorhandenen anderen sperrigen elektrischen Bauteilen eine wesentliche Distanz besteht.

Das Lichtleiterteil der beschriebenen Struktur kann in jeder ge­ eigneten Weise stationär gehalten werden, zum Beispiel, indem das Lichtemissionsende des transparenten Stabes fest in dem Anzeige­ fenster aufgenommen wird. Der transparente Stab weist jedoch vor­ zugsweise einen perforierten Ansatz auf, der einstückig mit diesem ausgebildet ist und sich lateral nach außen erstreckt. Dieser perforierte Ansatz kann verwendet werden, um das Lichtleiterteil entweder an der gedruckten Schaltungsplatte oder dem Gehäuse durch ein Befestigungselement zu befestigen, das durch eine Perforation in dem Ansatz geführt werden kann, wodurch eine sichere Befesti­ gung des Lichtleiterteils erreicht wird.

Die vorliegende Erfindung sieht gemäß einem weiteren Aspekt auch eine Lichtleiteranordnung vor, die mehrere angrenzende transpa­ rente Stäbe der oben beschriebenen Struktur aufweist, die in an­ grenzender, vorzugsweise im wesentlichen rechenartig angeordneter Form durch eine Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind. Die Verwendung der im wesentlichen rechenartigen Lichtleiteran­ ordnung ermöglicht es, daß mehrere lichtemittierende Elemente in einer im wesentlichen eng angeordneten Art in wenigstens einer Reihe auf der gedruckten Schaltungsplatte vorgesehen sind.

Vorzugsweise kann die Verbindungseinrichtung in Form wenigstens einer Querverbindungsstange mit mehreren Querverbindungssegmenten vorgesehen sein, die jeweils die benachbarten Teile der transpa­ renten Stäbe miteinander verbinden.

Wenn wenigstens eines der Querverbindungssegmente mit einem ela­ stisch deformierbaren Puffer oder zum Beispiel einer im wesentli­ chen U-förmigen Änderung der Beabstandung zwischen den benachbar­ ten transparenten Stäben ausgebildet ist, die hierdurch mitein­ ander verbunden sind, kann wenigstens eines der Querverbindungssegmente vorteilhafterweise angepaßt werden, und daher kann es sein, daß die Beabstandung zwischen den benachbarten Anzeigefen­ stern nicht genau definiert ist.

Die Querverbindungsstange kann auch zur dauerhaften Befestigung der Lichtführungsanordnung an entweder der gedruckten Schaltungs­ platte oder dem Gehäuse perforierte Ansätze aufweisen, die an jeweils gegenüberliegenden Enden ausgebildet sind und sich lateral nach außen erstrecken. Diese perforierten Ansätze können verwendet werden, um das Lichtleiterteil entweder an der gedruckten Schal­ tungsplatte oder dem Gehäuse jeweils durch Befestigungselemente zu befestigen, die durch Perforationen in den Ansätzen geführt sein können.

Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher werden, wobei gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind, und wobei:

Fig. 1 eine Explosionsanschicht einer veranschaulichten Sequenz­ steuervorrichtung zeigt, bei der Lichtleiteranordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet sind;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht einer der in Fig. 1 gezeigten Lichtleiteranordnungen zeigt;

Fig. 3 eine Querteilansicht eines oberen Teils der Sequenzsteuer­ vorrichtung zeigt, die eine in dem Gehäuse vorgesehene Lichtlei­ teranordnung zeigt;

Fig. 4 eine Teildraufsicht zeigt, die einen der transparenten Lichtleiterstäbe der in Fig. 3 gezeigten Lichtleiteranordnung darstellt; und

Fig. 5 und 6 Ansichten zeigen, die Fig. 4 gleichen und modifi­ zierte transparente Lichtleiterstäbe darstellen.

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die zu Illustrations­ zwecken eine Sequenzsteuervorrichtung zeigt, um das Umfeld darzu­ stellen, in dem zwei Lichtleiteranordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Sequenzsteuervorrichtung weist eine im wesentlichen rechteckige gedruckte Schaltungsplatte B und ein im wesentlichen rechteckiges behälterartiges Gehäuse von einer Größe von zum Beispiel 9 × 6 × 2,5 cm auf, das aus oberen und unteren Gehäusehälften UC und LC besteht, wobei die obere Gehäuse­ hälfte UC auf die untere Gehäusehälfte LC gesetzt werden kann, wobei die gedruckte Schaltungsplatte B im wesentlichen zwischen den oberen und unteren Gehäusehälften UC und LC gehalten wird.

Die obere Gehäusehälfte UC weist eine rechteckige Platte UC1, Endwandsegmente UC2 (von denen lediglich eines gezeigt ist), ein hinteres Wandsegment (nicht dargestellt) und ein vorderes Wandseg­ ment UC3 auf, und gleichermaßen weist die untere Gehäusehälfte LC eine rechteckige Platte LC1, Endwandsegmente LC2, ein hinteres Wandsegment LC4 und ein vorderes Wandsegment LC3 auf. Obwohl nicht dargestellt, weisen beide Platten UC1 und LC1 mehrere daran ausge­ bildete Beabstandungsvorsprünge auf, die zum Halten der gedruckten Schaltungsplatte B etwa in derselben Ebene wie die Öffnung von zum Beispiel der unteren Gehäusehälfte LC liegen und in das Innere des Gehäuses vorstehen. Anstelle von oder in Kombination mit der Ver­ wendung der Beabstandungsvorsprünge können jeweils freie Ränder der hintern und seitlichen Wandsegmente entweder der oberen oder der unteren Gehäusehälfte UC oder LC jeweils mit Schultern ausge­ bildet sein, die derart ausgebildet sind, daß sie passende Ränder der gedruckten Schaltungsplatte B aufnehmen.

Die gedruckte Schaltungsplatte B weist eine auf gegenüberliegende Flächen gedruckte elektrische Schaltung auf und weist unter ande­ rem wenigstens einen modularen Anschlußsockel MC mit einer Reihe mehrerer Anschlußstifte (nicht dargestellt), einer Kabelverbindung CC und einer Stromleitungsverbindung PW auf. Der modulare An­ schlußsockel MC ist fest an der unteren Fläche der gedruckten Schaltungsplatte B entlang einem vorderen Randteil angebracht, wobei Anschlußstiftenden derart an Schaltungsleitungen gelötet sind, daß sie teilweise von dem Rand der gedruckten Schaltungsplatte B nach außen vorstehen. Die Kabelverbindung CC ist eben­ falls fest an der unteren Fläche der gedruckten Schaltungsplatte B an einer Position in der Nähe des modularen Anschlußsockels MC angebracht, und die Stromleitungsverbindung PW ist gleichermaßen fest an der unteren Fläche der gedruckten Schaltungsplatte B ent­ lang einem der gegenüberliegenden Endränder der gedruckten Schal­ tungsplatte B derart angebracht, daß sie sich teilweise von dieser nach außen erstreckt.

Die gedruckte Schaltungsplatte B weist auch erste und zweite Rei­ hen R1 und R2 mehrerer lichtemittierender Elemente, zum Beispiel Leuchtdioden, auf, die fest an einer oberen Fläche in elektrisch verbundener Beziehung mit Leitungen der gedruckten Schaltung in irgendeiner bekannten Weise angebracht und an einer Seite der gedruckten Schaltungsplatte B relativ zu der Längsachse des modu­ laren Anschlußsockels MC von diesem entfernt angeordnet sind. Obwohl nicht dargestellt, ist eine dritte Reihe gleicher Leucht­ dioden ebenfalls fest an der unteren Fläche der gedruckten Schal­ tungsplatte B angebracht und gleichermaßen an einer Seite der gedruckten Schaltungsplatte B von dem modularen Anschlußsockels MC entfernt angeordnet. Wie aus der folgenden Beschreibung deutlich werden wird, beträgt die Anzahl der Leuchtdioden der ersten Reihe R1 sechs, die der Leuchtdioden der zweiten Reihe R2 acht und die der Leuchtdioden der dritten Reihe drei, obwohl sie nicht immer auf diese speziellen Werte beschränkt sein müssen.

Auf jeden Fall ist die Sequenzsteuervorrichtung selbst kein Thema der vorliegenden Erfindung, und der Kürze wegen werden hier keine weiteren Details hiervon beschrieben. Die vorliegende Erfindung betrifft vielmehr die Lichtleiteranordnung zum Leiten von Licht­ strahlen, die von den Leuchtdioden emittiert werden, zu den jewei­ ligen Anzeigefenstern W, die in dem vorderen Wandsegment des obe­ ren Gehäuseteils UC in einer Reihe vorgesehen sind, die mit eini­ gen der Anschlußstifte in dem modularen Sockel koordiniert ist.

Unter besonderem Bezug auf Fig. 2 ist die Lichtleiteranordnung LG zum Leiten von Lichtstrahlen von den Leuchtdioden der ersten und zweiten Reihen R1 und R2 zu einigen der Anzeigefenster W gezeigt.

Die darin gezeigte Lichtleiteranordnung LG weist mehrere angren­ zende transparente Stäbe auf, die im allgemeinen durch 10 bezeich­ net sind. Die Lichtleitungsanordnung LG kann aus einem transparen­ ten Plastikmaterial wie zum Beispiel einem transparenten Akrylharz oder einem Polycarbonatharz durch die Verwendung irgendeiner be­ kannten Plastikformtechnik ausgebildet sein.

Wie in Fig. 2 und 3 am besten gezeigt ist, weist jeder transpa­ rente Stab 10 wenigstens erste bis dritte Segmente 10a, 10b und 10c auf. Das erste Stabsegment 10a setzt sich bis zu dem zweiten Stabsegment 10b fort und erstreckt sich in rechtem Winkel zu die­ sem, das sich wiederum zu dem dritten Stabsegment 10c fortsetzt und sich in einem Winkel relativ zu diesem erstreckt. Während die ersten und zweiten Stabsegmente 10a und 10b in einer ersten ge­ meinsamen Ebene liegen, die bei der wie in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform in rechtem Winkel zu der gedruckten Schaltungs­ platte B verläuft, liegen die zweiten und dritten Stabsegmente 10b und 10c in einer zweiten gemeinsamen Ebene, die parallel zu der gedruckten Schaltungsplatte B, aber in einem Winkel relativ zu der ersten gemeinsamen Ebene verlaufen kann.

Jeder transparente Stab 10 weist erste und zweite gegenüberliegen­ de Enden auf, die als Lichtaufnahme- bzw. -emissionsseiten 12 bzw. 14 dienen. Jeder transparente Stab 10 weist auch wenigstens erste und zweite Reflexionsflächen 16 und 18 zur Ablenkung eines Licht­ strahls, der von der zugehörigen Leuchtdiode LED jeweils in den transparenten Stab 10 eingetreten ist, an zwei Positionen auf. Insbesondere ist die erste Reflexionsfläche 16 ausgebildet, indem eine angewinkelte Verbindung zwischen den ersten und zweiten Stab­ segmenten 10a und 10b derart angeschrägt ist, daß der sich entlang einem ersten optischen Weg durch das erste Stabsegment 10a fort­ pflanzende Lichtstrahl um 90° abgelenkt werden kann, so daß er sich entlang einem zweiten optischen Weg durch das zweite Stabseg­ ment 10b fortpflanzt, wie durch die Phantomlinie mit der Pfeil­ spitze in Fig. 3 dargestellt ist. Andererseits ist die zweite Reflexionsfläche 18 ausgebildet, indem eine angewinkelte Verbin­ dung zwischen den zweiten und dritten Stabsegmenten 10b und 10c derart angeschrägt ist, daß der sich entlang dem zweiten optischen Weg fortpflanzende Lichtstrahl nach der Ablenkung durch die erste Reflexionsfläche 16 wieder abgelenkt werden kann, so daß er sich entlang einem dritten optischen Weg durch das dritte Stabsegment 10c zu der lichtemittierenden Fläche 14 fortpflanzt, wie durch die Phantomlinie mit der Pfeilspitze in Fig. 4 dargestellt ist.

Es ist jedoch anzumerken, daß die die ersten und zweiten optischen Wege aufweisende Ebene relativ zu der die zweiten und dritten optischen Wege aufweisenden Ebene angewinkelt ist, derart, daß der von der Leuchtdiode LED emittierte Lichtstrahl, der durch die Lichtaufnahmeseite 12 in den transparenten Stab eintritt, sich in drei Dimensionen entlang der gesamten Länge des transparenten Stabes 10 fortpflanzen kann, bevor er an der Lichtemissionsseite 14 austritt. Dies kann erreicht werden, indem die ersten und zwei­ ten Reflexionsflächen 16 und 18 in unterschiedlichen Ebenen an­ geordnet sind, die relativ zueinander angewinkelt sind.

Jeder transparente Stab 10 der oben beschriebenen Struktur ist derart entworfen und aufgebaut, daß ein von einer entsprechenden der Leuchtdioden LED emittierter Lichtstrahl, der in das erste Stabsegment 10a des jeweiligen transparenten Stabes 10 durch die Lichtaufnahmeseite 12 eintritt, sich geradeaus zu der ersten Re­ flexionsfläche 16 fortpflanzt und sich dann durch das zweite Stab­ segment 10b des transparenten Stabes 10 zu der zweiten Reflexions­ fläche 18 fortpflanzt, nachdem er durch die erste Reflexionsfläche 16 reflektiert wurde, und schließlich aus der Lichtemissionsseite 14 austritt, nachdem er durch die zweite Reflexionsseite 18 re­ flektiert wurde, so daß er sich durch das dritte Stabsegment 10c des transparenten Stabes 10 fortpflanzt.

Indem der Brechungsindex eines Materials für jeden transparenten Stab 10 und der Neigungswinkel sowohl der ersten als auch der zweiten Reflexionsflächen 16 und 18 relativ zu dem eintreffenden Lichtstrahl in geeigneter Weise ausgewählt wird, kann an jeder Reflexionsfläche 16 und 18 eine Totalreflexion stattfinden, was zur Minimierung eines Lichtverlustes ziemlich vorteilhaft sein sollte. Als Alternative kann jede der Reflexionsflächen 16 und 18 verspiegelt, d. h. zur Bildung einer Spiegelfläche oberflächenbe­ handelt sein.

In dem Umfeld der Sequenzsteuervorrichtung der oben zur Illustra­ tion genannten Größe kann ein zwischen der Oberseite jeder Leucht­ diode LED und der unteren Platte UC1 des Gehäuses vorgesehener Zwischenraum, wie in Fig. 3 gezeigt, annähernd 3 mm aufweisen, und die Distanz zwischen der Reihe R1 aus Leuchtdioden LED und der vorderen Wand UC3 des Gehäuses, an der die Reihe der Anzeigefen­ ster W ausgebildet ist, kann etwa 4 cm betragen. Es wurde festge­ stellt, daß auch der einzige transparente Stab 10 zufriedenstel­ lend funktionieren und den Lichtstrahl effizient von der zugehöri­ gen Leuchtdiode LED zu dem entsprechenden Anzeigefenster W leiten kann.

Wie am besten in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sind die transparenten Stäbe 10 miteinander in angrenzender Art verbunden, derart, daß sie in einer gemeinsamen Ebene liegen, insbesondere in der zweiten gemeinsamen Ebene, in der die zweiten und dritten Stabsegmente 10b und 10c jedes transparenten Stabes liegen und die auch parallel zu der gedruckten Schaltungsplatte B verläuft. Eine Einrichtung zur derartigen Verbindung der transparenten Stäbe miteinander kann wenigstens eine Querverbindungsstange mit mehreren Querverbin­ dungssegmenten sein, die jeweils benachbarte Teile der transpa­ renten Stäbe 10 miteinander verbinden. Bei der dargestellten Aus­ führungsform werden jedoch zwei Querverbindungsstangen 20 und 22 verwendet, die jeweils mehrere Querverbindungssegmente aufweisen und einstückig mit den transparenten Stäben 10 derart ausgebildet sind, daß sie sich in einer Richtung erstrecken, die der Richtung entspricht, in der die transparenten Stäbe 10 verlaufen. Insbeson­ dere sind die Querverbindungsstangen 20 und 22 an den zweiten und dritten Stabsegmenten 10b und 10c an die erste Reflexionsfläche 16 bzw. die Lichtemissionsfläche 14 angrenzend angeordnet, wodurch sie die Lichtleiteranordnung LG vervollständigen.

Jedes der Querverbindungssegmente der Querverbindungsstange 20, außer zwei der Querverbindungssegmente, die lateral außerhalb der Lichtleiteranordnung angeordnet sind, wie durch 20a und 20b angezeigt wird, ist zwischen den benachbarten Teilen des transparenten Stabes 10 und angrenzend an die jeweils ersten Reflexionsflächen 16 angeordnet. Gleichermaßen ist jedes der Querverbindungssegmente der Querverbindungsstange 22 zwischen den benachbarten Teilen des transparenten Stabes 10 und angrenzend an die jeweiligen Licht­ emissionsseiten 14 vorgesehen.

Es ist anzumerken, daß die Länge der Querverbindungsstange 20 und die Länge der Verbindungssegmente der Querverbindungsstange 20 in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Beabstandung zwischen den benachbarten Leuchtdioden LED jeder der Reihen R1 und R2 ausge­ wählt sein, während die Länge der Querverbindungsstange 22 und die Länge jedes Verbindungssegments der Querverbindungsstange 22 in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Beabstandung zwischen den in dem Gehäuse ausgebildeten Anzeigefenstern W ausgewählt sein können.

Wie am besten in Fig. 2 gezeigt ist, ist wenigstens eines der Querverbindungssegmente wenigstens einer der Querverbindungsstan­ gen 20 und 22, zum Beispiel der Querverbindungsstange 22, das im wesentlichen in der Mitte der Länge der Querverbindungsstange 22 angeordnet ist, mit einem im wesentlichen U-förmigen Puffer 22a ausgebildet, der von der Lichtleiteranordnung LG zur Anpassung an eine Änderung der Beabstandung zwischen den benachbarten trans­ parenten Stäben 10, die durch ein derartiges dazwischenliegendes Querverbindungssegment 22a verbunden sind, nach innen vertieft ist. Dieser U-förmige Puffer 22a ist elastisch verformbar und ermöglicht es der Beabstandung zwischen den benachbarten trans­ parenten Stäben 10, die durch ein derartiges dazwischenliegendes Querverbindungssegment 22a miteinander verbunden sind, vergrößert oder verkleinert zu werden, derart, daß die Beabstandung zwischen den benachbarten Anzeigefenstern W nicht genau definiert sein muß. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das dazwischenliegende Quer­ verbindungssegment 22a derart ausgewählt, daß es die transparenten Stäbe 10 in zwei Gruppen teilt, die jeweils mit den ersten und zweiten Reihen R1 und R2 der Leuchtdioden LED verbunden sind. Anstelle der U-Form kann bei dem Puffer 22a gleichermaßen eine im wesentlichen V- oder S-artige Form oder eine andere geeignete Form verwendet werden, die ausreicht, um eine elastische Verformung zur Bildung der Beabstandung zwischen den benachbarten transparenten Stäben 10 zu erreichen.

Die lateral außerhalb der Lichtleiteranordnung angeordneten Quer­ verbindungssegmente 20a und 20b sind jeweils mit perforierten Ansätzen 21a und 21b ausgebildet. Diese perforierten Ansätze 21a und 21b können verwendet werden, um das Lichtleiterteil LG durch jeweilige Befestigungselemente (nicht dargestellt) entweder an der gedruckten Schaltungsplatte B oder dem Gehäuse zu befestigen, die durch Perforationen in den Ansätzen 21a und 21b geführt und dann mit der gedruckten Schaltungsplatte B oder dem Gehäuse verschraubt werden können. Es ist jedoch anzumerken, daß die Positionen der perforierten Ansätze 21a und 21b nicht auf die gezeigten und be­ schriebenen beschränkt sein müssen, sondern daß die perforierten Ansätze einstückig mit den lateral äußersten beiden der transpa­ renten Stäbe 10 ausgebildet sein können.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde die zweite Refle­ xionsfläche 18 als an einer Seitenfläche jedes transparenten Sta­ bes 10 ausgebildet gezeigt. Dies ist insbesondere bei solchen Fäl­ len zufriedenstellend, bei denen der Krümmungswinkel zwischen den zweiten und dritten Stabsegmenten 10b und 10c relativ gering ist. Wo jedoch erwünscht ist, daß der optische Weg, entlang dem der Lichtstrahl durch die erste Reflexionsfläche 16 reflektiert wird, in einer Distanz von dem optischen Weg, entlang dem der Licht­ strahl durch die zweite Reflexionsfläche 18 reflektiert wird, beabstandet ist, können die gegenüberliegenden Seitenflächen jedes transparenten Stabes 10 mit einer dritten Reflexionsfläche 17, wie in Fig. 5 gezeigt, ausgebildet sein.

Aus einem ähnlichen Grund kann jeder transparente Stab 10 mehrere gegenüberliegende Paare reflektierender Flächen entlang seiner Länge aufweisen, wie in Fig. 6 gezeigt, derart, daß der durch die erste Reflexionsfläche 16 reflektierte Lichtstrahl zu einem Punkt geleitet werden kann, der lateral von der ersten Reflexionsfläche 16 in einer wesentlichen Distanz beabstandet ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist anzumerken, daß für Experten auf dem Gebiet verschiedene Änderungen und Modifikationen offenkundig sind. Der­ artige Änderungen und Modifikationen sind als im Schutzumfang der vorliegenen Erfindung enthalten zu verstehen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, es sei denn, sie weichen von diesen ab.

Claims (6)

1. Lichtleiterteil zum Leiten eines Lichtstrahls von einem fest auf einer gedruckten Schaltungsplatte (B) angebrachten lichtemittierenden Element (LED) zu einem Anzeigefenster (W), das in einem das lichtemittierende Element (LED) und die gedruckte Schaltungsplatte (B) umschließenden Gehäuse ausge­ bildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein transparenter Stab (10) mit wenigstens ersten und zweiten darin ausgebildeten Reflexionsflächen (16, 18) vorgesehen ist,
wobei der mindestens eine Stab (10) eine einstückig geformte Struktur mit wenigstens ersten bis dritten Stabsegmenten (10a, 10b, 10c) mit jeweils einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden aufweist, wobei jeweils an den ersten Enden der ersten Stabsegmente (10a) eine Lichtaufnahmeseite (12) und an den zweiten Enden der dritten Stabsegmente (10c) eine Lichtemis­ sionsseite (14) ausgebildet ist, wobei das erste Ende des zweiten Stabsegments (10b) mit dem zweiten Ende des ersten Stabsegments (10a) und das zweite Ende des zweiten Stabsegments (10b) mit dem ersten Ende des dritten Stabsegments (10c) fortge­ setzt ist;
wobei die ersten und zweiten Stabsegmente (10a, 10b) relativ zueinander derart angewinkelt sind, daß sie in einer ersten gemeinsamen Ebene liegen, wobei die zweiten und dritten Stab­ segmente (10b, 10c) relativ zueinander derart angewinkelt sind, daß sie in einer zweiten gemeinsamen Ebene liegen, die in einem vorbestimmten Winkel zu der ersten gemeinsamen Ebene liegt, und
die erste Reflexionsfläche (16) an einer Verbindung zwischen den ersten und zweiten Stabsegmenten (10a, 10b) ausgebildet ist und die zweite Reflexionsfläche (18) an einer Verbindung zwischen den zweiten und dritten Stabsegmenten (10b, 10c) ausgebildet ist; und
der mindestens eine transparente Stab (10) über der gedruckten Schaltungsplatte (B) angeordnet ist, während die Lichtaufnahme- und -emissionsseiten (12, 14) an dem lichtemittierenden Element (LED) bzw. dem Anzeigefenster (W) ausgerichtet sind, wodurch der von einem der lichtemittierenden Element (LED) emittierte und in das erste Stabsegment (10a) durch die Lichtaufnahmeseite (12) eintretende Lichtstrahl sich zu der ersten Reflexionsfläche (16) fortsetzt, sich anschließend zu der zweiten Reflexionsfläche (18) fortsetzt, nachdem er durch die erste Reflexionsfläche (16) reflektiert wurde, und schließlich aus der Lichtemissionsseite (14) nach außen austritt, nachdem er von der zweiten Reflexionsfläche (18) reflektiert wurde, derart, daß er sich durch das dritte Stabsegment (10c) fortsetzt.

2. Lichtleiterteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere angrenzende transparente Stäbe (10) vorgesehen sind und dass eine Verbindung die transparenten Stäbe (10) miteinander in angrenzender Weise verbindet.

3. Lichtleiteranordnung (LG) nach Anspruch 2, wobei die Verbindungseinrichtung wenigstens eine Querverbindungsstange (20, 22) aufweist, die mehrere Querverbindungssegmente aufweist, die jeweils benachbarte Teile der transparenten Stäbe (10) miteinander verbindet.

4. Lichtleiteranordnung (LG) nach Anspruch 3, wobei wenigstens eines der Querverbindungssegmente mit einer verformbaren Einrichtung (22a) zur Anpassung an eine Änderung der Beabstandung zwischen den benachbarten transparenten Stäben (10) ausgebildet ist, die durch das wenigstens eine der Querver­ bindungssegmente verbunden sind.

5. Lichtleiterteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der transparente Stab (10) eine einstückig damit ausgebildete Befestigungseinrichtung (21a, 21b) aufweist, die verwendet wird, um das Lichtleiterteil an einem Befestigungselement zu befestigen, das entweder an der gedruckten Schaltungsplatte (B) oder dem Gehäuse angebracht ist.

6. Lichtleiterteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der transparente Stab (10) aus einem lichtdurchlässigen Synthetikharz besteht.