EP2196982A1 - Segmentanzeige mit einem Lichtleiter - Google Patents

Segmentanzeige mit einem Lichtleiter Download PDF

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EP2196982A1
EP2196982A1 EP09179329A EP09179329A EP2196982A1 EP 2196982 A1 EP2196982 A1 EP 2196982A1 EP 09179329 A EP09179329 A EP 09179329A EP 09179329 A EP09179329 A EP 09179329A EP 2196982 A1 EP2196982 A1 EP 2196982A1
Authority
EP
European Patent Office
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light
segment
segment display
segments
module
Prior art date
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Granted
Application number
EP09179329A
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English (en)
French (fr)
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EP2196982B1 (de
Inventor
Jens Oliver Meyer
Franz-Josef Bilte
Andreas Bußmann
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Gigaset Communications GmbH
Original Assignee
Gigaset Communications GmbH
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Publication date
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Publication of EP2196982A1 publication Critical patent/EP2196982A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2196982B1 publication Critical patent/EP2196982B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/305—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being the ends of optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/302—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements characterised by the form or geometrical disposition of the individual elements
    • G09F9/3023—Segmented electronic displays

Definitions

  • the invention is in the field of segment displays and discloses a segment display with improved readability and feel, as well as simplified mountability.
  • Segment displays are used to represent numbers, letters or characters by electronically or electromechanically driving one or more of their segments.
  • the prior art form a variety of differently structured segment displays, which differ in the number and arrangement of their segments.
  • One of the most important segment displays is the seven-segment display, which combines all digits from 0-9 up to seven individual segments.
  • the segments of conventional segment displays are often formed by bar or bar-shaped LEDs. In these segment displays, the light is therefore generated directly in the segments themselves. Other conventional segment displays spatially separate light generation and light exit points.
  • the light sources are driven, usually also LEDs, which are for example on the circuit board of a device, and the generated light is guided out by means of light-conducting elements through the housing of the device. This design has prevailed especially in devices in the field of telecommunications.
  • Such segment displays are usually made in one piece by means of a plastic injection molding process, wherein the light-conducting elements on the side, which later faces the LEDs on the circuit board, are connected to one another by connecting webs. Accordingly, when these segment displays are installed in a device, the light generated by the LEDs located on the circuit board is fed through the segment display interface, which is connected by means of connecting webs, and led out through the housing of the device via the individual photoconductive elements.
  • a disadvantage of this arrangement proves, on the one hand, that the scattered light generated by the scattering in the connecting webs leads to an over-blasting in the individual light-conducting elements. As a result, it may come to light up uncontrolled segments and thus to a poor readability of the segment display.
  • Object of the present invention is to provide a segment display with low scattered light development, good readability and ease of mounting.
  • a segment display comprising a light guide having at least two light-conducting elements, each having a light entry point and a light exit point, wherein the light guide has a closed surface on the side of the light exit point.
  • the idea underlying the invention is basically to connect the light-conducting elements of the light guide to the side facing away from the light source.
  • the light leaving the light source is thus guided directly through the light-guiding elements bundled by the light source to the light exit point on the device surface. Since the light-conducting elements of the side of the segment display facing the light source are preferably not connected by connecting webs, disadvantageous light scattering and / or blooming effects are thereby minimized or completely prevented.
  • a further advantage of the present invention is that only a single opening needs to be introduced into the housing of the device through the connection of the light-conducting elements through a closed surface at the light exit point.
  • the segments of the segment display can be arranged closer to each other, resulting in a more compact design of the segment display and thus shortened production times when installing the segment display in the final product.
  • the resolution of the segment display is increased by closer arranged segments.
  • a further advantage of the present invention is that a simplified shielding of the individual light-conducting elements from one another is achieved by the connection of the light-conducting elements through a closed surface at the light exit point can, what prevents over-radiance. This aspect of the invention will be explained in more detail below.
  • the segment display is a segment display with ⁇ 1, ⁇ 7 or ⁇ 14 segments.
  • the segment display has 2, 7, 14, 38, 88 or 111 segments. Segment displays with 7 segments are particularly suitable for displaying numbers; Segment displays with 14 segments are particularly suitable for displaying numbers and / or letters.
  • the segment display has a multiple of the 2, 7, 14, 38, 88 or 111 segments, accordingly the segment display comprises ⁇ 2 x 2, ⁇ 2 x 7, ⁇ 2 x 14, ⁇ 2 x 38, ⁇ 2 x 88 or ⁇ 2 x 111 segments; ⁇ 3 x 2, ⁇ 3 x 7, ⁇ 3 x 14, ⁇ 3 x 38, ⁇ 3 x 88 or ⁇ 3 x 111 segments; or ⁇ 5 x 2, ⁇ 5 x 7, ⁇ 5 x 14, ⁇ 5 x 38, ⁇ 5 x 88 or ⁇ 5 x 111 segments. More preferably, the segment display has 2 x 7 or 2 x 14 segments.
  • the segment display comprises a light guide which may be made of any suitable, light-conducting material.
  • the light guide is made of a polyethene (PE), a polypropene (PP), a polybutadiene, a polystyrene (PS), a polyvinyl chloride (PVC), a polyacrylonitrile (PAN), a polycarbonate or a polyacrylate.
  • the material is PAN; this has the advantage that such a material is hard and stiff, as well as resistant to most chemicals and solvents and to sunlight and heat.
  • the material is PP; this has the advantage that such a thermoplastic material has high stability and chemical resistance and is relatively hard and heat resistant.
  • the material is a polyacrylate; this has the advantage of being translucent as glass, but much more stable due to its elasticity.
  • the material is a polycarbonate, eg Makrolon.
  • the light guide comprises at least two light-conducting elements, in which light is conducted from the light entry point to the light exit point.
  • the light conduction preferably takes place in the individual light-guiding elements by total reflection. In this case, the light is focused in the light-conducting element.
  • the light guides unite to form a closed surface.
  • the light guide comprises ⁇ 1, ⁇ 2, or ⁇ 5 light-conducting elements per segment.
  • the segment display 1 preferably comprises a light-conducting element per segment.
  • the light-conducting elements may have any shape, as long as it allows a light pipe from the light entry point to the light exit point.
  • the cross-section of the photoconductive elements is substantially circular, oval, polygonal, quadrangular, pentagonal, hexagonal, or octagonal.
  • the cross section of the photoconductive elements is smaller at the side of the light entry point than at the side of the light exit point.
  • the light-conducting elements are substantially cylindrical, preferably of circular cross-section, with the side facing the light entry point having the smallest diameter which increases towards the closed surface at the light exit point.
  • the closed surface can be made in any shape.
  • the closed surface has a substantially circular, oval, rectangular, polygonal, quadrangular, pentagonal, hexagonal, or octagonal shape.
  • the shape of the closed surface is rectangular.
  • the closed surface has a thickness of ⁇ 0.1 mm and ⁇ 5 cm, preferably ⁇ 1 mm and ⁇ 1 cm, more preferably ⁇ 1 mm and ⁇ 5 mm, most preferably ⁇ 2 mm and ⁇ 4 mm ,
  • the closed surface has a planar surface.
  • This planar formation can be interrupted by the recessed segments.
  • the segment display further comprises a connection element for fastening the segment display to the device housing. In a further embodiment, the segment display further comprises a connector for attaching the segment display to a cover.
  • the segment display is produced by means of a plastic injection molding process.
  • the segment display is in one piece. This has the advantage that the segment display can be installed as a single component and thus with reduced working time and uncomplicated in one device. Furthermore, such a slight separation of the individual light-conducting elements can be achieved by, for example, plugging the segment display (in a single operation) into a receptacle, wherein the light-conducting elements are optically separated from one another by intervening material.
  • the segments are designed as depressions in the closed surface.
  • the segments are at the end of the path of the light through the photoconductive elements, ie the recessed segments coincide with the light exit point. This has the advantage that an over-radiation of adjacent segments is reduced or prevented, whereby the readability of the segment display is increased. An increased readability of the segment display allows the reduction of the distances of the segments to each other, whereby a smaller design of the segment display is made possible.
  • the segments are designed as line or rod-shaped depressions; more preferably, the segments are depressions of trapezoidal shape.
  • the top surface of the closed surface is blackened. This also has the advantage that an over-radiation of adjacent segments is reduced or prevented.
  • the contrast to the luminous segments is increased, thus increasing the readability of the segment display.
  • An increased readability of the segment display allows the reduction of the distances of the segments to each other, whereby a smaller design of the segment display is made possible.
  • the segment display further comprises a cover. More preferably, the cover is a lens, aperture, or filter disk. In the most preferred embodiment, the cover is made of smoked glass or a tinted transparent material. Such a cover on the one hand has the advantage that a better readability of the segment display is achieved. Furthermore, a further reduction in the design of the segment display is possible, in particular when using a lens. Another advantage of the cover according to the invention is that the feel of the device in which the segment display is installed is improved. In particular, this achieves a smooth surface without protruding edges or depressions. In another embodiment form, the cover of the segment display is tinted, executed in a dark hue or device color or a device-like color. This has the advantage that the segment display per se is not or less clearly visible and only the luminous segments are perceived by the user.
  • the cover is connectable via a connecting element with the segment display.
  • the fasteners of the cover and the segment display engage each other.
  • connecting element is a clip or latching connection.
  • the present invention relates to a segment module comprising at least one segment display according to the invention, and means for separating the light-conducting elements.
  • the segment module comprises ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 5, ⁇ 10, or ⁇ 100 segment displays.
  • the segment module preferably comprises 1 or 2 segment displays.
  • connection of the light-conducting elements through a closed surface at the light exit point has the further advantage that a simplified shielding of the individual light-conducting elements from each other can be achieved. This can be done for example by simply plugging the segment display on / the means for separating the photoconductive elements.
  • the means for separating the photoconductive elements are means for optically separating the photoconductive elements.
  • Such means may be made of any suitable material which reflects or absorbs light or has a low transmission coefficient for the light emitted by the light source.
  • the means for optically separating the light-conducting elements is opaque.
  • the means for separating the individual light-guiding elements consists of plastic, rubber, metal or metal alloys.
  • the means for separating the light-conducting elements can separate the light-conducting elements from one another in partial regions or over the entire length from the light entry point to the light exit point.
  • a separation is about one third, about half, about two thirds, or about three quarters of the total length. Even more preferred is a separation over the entire length of the light-conducting elements, or over the entire length from the light entry point to the transition into the closed surface.
  • the means for separating the light-conducting elements are designed as receptacles for the segment display and serve to secure them. This has the advantage of easy and time-saving assembly of the device.
  • the means for separating the light-conducting elements are firmly connected to a printed circuit board.
  • the means for separating the photoconductive elements and the segment display form a plug connection.
  • the segment module further comprises at least two light sources.
  • the light sources are LEDs. More preferably, the LEDs are fixedly connected to a circuit board of the device into which the segment module is to be installed.
  • the light-conducting elements of the segment module contact the light sources.
  • the light source lies in the plane of the light path from the light entry point to the light exit point of a light-conducting element. In a further preferred embodiment, there is a distance between the light entry points of the light-conducting elements and the light sources.
  • the segment module preferably comprises one light source per light-conducting element of the segment display. More preferably, the segment module comprises 7 or 14 LEDs.
  • the circuit board of the device in which the segment module is to be installed comprises one light source per light-conducting element of the segment display. More preferably, this circuit board comprises 7 or 14 LEDs.
  • each light source preferably lies in the plane of the light path from the light entry point to the light exit point of a respective light-conducting element of the segment module.
  • the segment module further comprises a printed circuit board with light sources arranged thereon. More preferably, the segment module comprises a printed circuit board and a keyboard. In a further preferred embodiment, the segment module comprises a plug-in connection for installation in a device, e.g. a telephone. In a particularly preferred embodiment, the segment module is designed as a modular plug-in module for an electrical appliance, preferably a telecommunication appliance, that can be plugged into the appliance via plug connections.
  • the light sources can be arranged on the printed circuit board of the segment module or, more preferably, on the printed circuit board of the device into which the segment module is inserted. In both cases, the light guides are arranged relative to the light sources such that light emitted by a respective light source can be coupled in via the light entry point into a respective light guide.
  • the present invention relates to a device comprising a segment display or a segment module according to the present invention.
  • the device is a telecommunications device, a telephone, an answering machine or a telephone system.
  • Fig. 1 shows the schematic representation of a segment display according to a preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 2 shows a cross section through a segment module according to a preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 3 shows a further preferred embodiment of the segment module according to the invention as an exploded view.
  • Fig. 4 shows a further exploded view of a preferred embodiment of the segment module according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a segment display (1) according to a preferred embodiment of the invention.
  • the segment display is a segment display with 2 x 7 segments (10) and comprises a one-piece plastic light guide (2) with 2 x 7 light-conducting elements (3) and a closed surface (7).
  • the closed surface (7) has a rectangular shape with a flat top and has a thickness (8) of about 2 to 4 mm.
  • the segments (10) are designed as trapezoidal depressions in the surface.
  • the top surface (11) of the surface is blackened.
  • the light-conducting elements (3) are substantially cylindrical in shape and have a circular cross section at the light entry point (4). Toward the light exit point, which is located on the side segments (10), the cross section of the light-conducting elements increases. The light-conducting elements go on the side of the light exit point in the closed surface (7). Furthermore, the segment display comprises a connecting element (9) which enters into a latching connection with the connecting element (13) of the cover (12).
  • Fig. 2 shows the schematic representation of a segment module (14) according to a preferred embodiment of the invention.
  • the segment module comprises a segment display (1) according to Fig. 1 consisting of a light guide (2), which is composed of light-conducting elements (3) and a closed surface (7). Furthermore, a made of smoked glass cover (12) can be seen, which is attached to the side of the light exit point (5) on the segment display. The attachment is achieved via the connecting elements (9) and (12) of the segment display or the cover.
  • the segment module further comprises a printed circuit board (17) on which the means for optically separating (15) the individual light-conducting elements (3) are arranged.
  • the means for separating consist of an opaque plastic and separate the light-conducting elements over partial areas as well as the entire length from the light entry point to the transition into the closed surface (7).
  • light sources (16) are shown, which are designed as 2 x 7 LEDs as.
  • the LEDs are arranged on the circuit board of the device in which the segment module is installed.
  • the segment display (1) with cover (12) and the means for optically separating the light elements (15) mounted on the circuit board (17) form a plug-in connection as shown, in which the light entry points of the light-conducting elements sit directly on the LEDs (16).
  • a keyboard (18) is mounted on the circuit board of the segment module.
  • the light generated by the LEDs thus enters the light guide (2) via the light entry points of the light-conducting elements (3) and is along the light paths (6) by means of total reflection in the light-conducting elements from the light entry point to the light exit point (5), with the recessed Segments (10) merges.
  • the means for optical separation prevent blooming effects between the individual light-guiding elements.
  • Fig. 3 shows a further preferred embodiment of the segment module (14) according to the invention as an exploded view.
  • the segment module is designed as a modular plug-in module for an electrical device that can be plugged into the device via plug-in connections (21). It includes a segment display (1) after Fig. 1 with a cover made of smoked glass (12).
  • the modular plug-in module further comprises a spacer (19), as well as an electrically insulating film (20), which have suitable openings to allow the passage of light from the LEDs.
  • Fig. 4 shows a further exploded view of a preferred embodiment of the segment module according to the invention.
  • the segment module (14) is designed as a modular plug-in module for an electrical appliance. It includes a segment display (1) after Fig. 1 with a cover made of smoked glass (12).
  • the means for optical separation (15) are mounted on a printed circuit board (17) of the segment module.
  • a keyboard (18) is mounted on the circuit board.
  • LEDs (16) are further arranged. Each of these LEDs is located after the mating segment module and circuit board (22) in the plane of the light path from the light entry point to the light exit point in each case a photoconductive element of the light guide.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Segmentanzeige, umfassend einen Lichtleiter (2) mit wenigstens zwei lichtleitenden Elementen (3), die jeweils einen Lichteintrittspunkt und einen Lichtaustrittspunkt (5) aufweisen, wobei der Lichtleiter (2) auf der Seite des Lichtaustrittspunkts (5) eine geschlossene Oberfläche (7) aufweist. Die vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Segmentanzeige bereit bei der aufgrund eines besonderen Aufbaus Streulicht reduziert wird und zusätzlich eine optische Separierung der einzelnen lichtleitenden Elemente (3) ermöglicht wird. Darüberhinaus wird eine kompaktere Bauform der Segmentanzeige ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Segmentanzeigen und offenbart eine Segmentanzeige mit verbesserter Ablesbarkeit und Haptik, sowie vereinfachter Montierbarkeit.
  • Segmentanzeigen werden verwendet, um Zahlen, Buchstaben oder Zeichen durch elektronische oder elektromechanische Ansteuerung einzelner oder mehrerer ihrer Segmente darzustellen. Den Stand der Technik bilden eine Vielzahl von verschieden aufgebauten Segmentanzeigen, welche sich in der Anzahl und Anordnung ihrer Segmente unterscheiden. Eine der wichtigsten Segmentanzeige ist die Siebensegmentanzeige, welche alle Ziffern von 0-9 aus bis zu sieben einzelnen Segmenten zusammensetzt.
  • Die Segmente konventioneller Segmentanzeigen werden häufig durch strich- oder stäbchenförmige LEDs gebildet. Bei diesen Segmentanzeigen wird das Licht demnach direkt in den Segmenten selbst erzeugt. Andere konventionelle Segmentanzeigen trennen Lichterzeugungs- und Lichtaustrittspunkt räumlich voneinander. Hierfiir werden die Lichtquellen angesteuert, für gewöhnlich ebenfalls LEDs, die sich z.B. auf der Leiterplatte eines Geräts befinden, und das erzeugt Licht wird mittels lichtleitender Elemente durch das Gehäuse des Geräts hindurch heraus geführt. Diese Bauweise hat sich besonders bei Geräten auf dem Gebiet der Telekommunikation durchgesetzt.
  • Solche Segmentanzeigen werden meistens einstückig mittels eines Kunststoffspritzgussverfahrens hergestellt, wobei die lichtleitenden Elemente an der Seite, die später den LEDs auf der Leiterplatte zugewandt ist, durch Verbindungsstege miteinander verbunden sind. Wenn diese Segmentanzeigen in einem Gerät verbaut werden, wird demnach das von den auf der Leiterplatte befindlichen LEDs erzeugte Licht über die mittels Verbindungsstege verbundenen Seite der Segmentanzeige eingespeist und über die einzelnen lichtleitenden Elemente durch das Gehäuse des Geräts hindurch nach außen geführt.
  • Nachteilig an dieser Anordnung erweist sich zum einen, dass das durch die Streuung in den Verbindungsstegen erzeugte Streulicht zu einem Überstrahlen in den einzelnen lichtleitenden Elementen führt. Hierdurch kann es zum Aufleuchten von nicht angesteuerten Segmenten und damit zu einer schlechten Ablesbarkeit der Segmentanzeige kommen.
  • Ebenfalls nachteilig an einer solchen Anordnung erweist sich, dass für die Herausführung der lichtleitenden Elemente aus dem Gerät, Öffnungen im Gehäuse des Geräts vorhanden sein müssen. Diese können jedoch nicht beliebig eng benachbart ausgeführt werden, da das Gehäuse hierdurch instabil werden würde. Demnach weisen solche Segmentanzeigen, insbesondere bei aus Kunststoffen gefertigten Gehäusen, in der Regel große Abstände zwischen den einzelnen Segmenten auf. Dies kann zu einer schlechten Ablesbarkeit führen. Weiterhin können solche einzuhaltenden großen Abstände ebenfalls zusätzliche Montageschritte bei der Herstellung der Geräte erfordern, was zu erhöhten Produktionszeiten führt.
  • Ebenfalls nachteilig an einer solchen Anordnung erweist sich, dass das Gerätegehäuse eine schlechte Abschirmung gegen Überstrahlung der herausgeführten lichtleitenden Elemente bietet, was zu einer schlechten Ablesbarkeit der Segmentanzeige führt. Dies ist insbesondere bei Kunststoffgehäusen der Fall.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Segmentanzeige mit geringer Streulichtentwicklung, guter Ablesbarkeit und einfacher Montierbarkeit bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe ist gelöst durch eine Segmentanzeige, umfassend einen Lichtleiter mit wenigstens zwei lichtleitenden Elementen, die jeweils einen Lichteintrittspunkt und einen Lichtaustrittspunkt aufweisen, wobei der Lichtleiter auf der Seite des Lichtaustrittspunkts eine geschlossene Oberfläche aufweist.
  • Dementsprechend besteht die der Erfindung zu Grunde liegende Idee grundsätzlich darin, die lichtleitenden Elemente des Lichtleiters an der der Lichtquelle abgewandten Seite zu verbinden. Das die Lichtquelle verlassende Licht wird somit direkt durch die lichtleitenden Elemente gebündelt von der Lichtquelle zum Lichtaustrittspunkt an der Geräteoberfläche geführt. Da die lichtleitenden Elemente der der Lichtquelle zugewandten Seite der Segmentanzeige dabei vorzugsweise nicht durch Verbindungsstege verbunden sind, werden hierbei nachteilige Lichtstreuungs- und/oder Überstrahlungseffekte minimiert oder vollständig unterbunden.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass durch die Verbindung der lichtleitenden Elemente durch eine geschlossene Oberfläche am Lichtaustrittspunkt lediglich eine einzige Öffnung in das Gehäuse des Geräts eingebracht zu werden braucht. Hierdurch können die Segmente der Segmentanzeige näher zu einander angeordnet werden, was zu einer kompakteren Bauweise der Segmentanzeige und damit zu verkürzten Produktionszeiten beim Einbau der Segmentanzeige in das Endprodukt führt. Weiterhin wird durch näher zueinander angeordnete Segmente die Auflösung der Segmentanzeige erhöht.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass durch die Verbindung der lichtleitenden Elemente durch eine geschlossene Oberfläche am Lichtaustrittspunkt eine vereinfachte Abschirmung der einzelnen lichtleitenden Elemente voneinander erreicht werden kann, was ein Überstrahlen verhindert. Dieser Aspekt der Erfindung wird weiter unten genauer ausgeführt.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Segmentanzeige eine Segmentanzeige mit ≥ 1, ≥ 7 oder ≥ 14 Segmenten. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Segmentanzeige 2, 7, 14, 38, 88 oder 111 Segmente auf. Segmentanzeigen mit 7 Segmenten eignen sich besonders zur Darstellung von Ziffern; Segmentanzeigen mit 14 Segmenten eignen sich besonders zur Darstellung von Ziffern und/oder Buchstaben. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Segmentanzeige ein Mehrfaches der 2, 7, 14, 38, 88 oder 111 Segmente auf, dementsprechend umfasst die Segmentanzeige ≥ 2 x 2, ≥ 2 x 7, ≥ 2 x 14, ≥ 2 x 38, ≥ 2 x 88 oder ≥ 2 x 111 Segmente; ≥ 3 x 2, ≥ 3 x 7, ≥ 3 x 14, ≥ 3 x 38, ≥ 3 x 88 oder ≥ 3 x 111 Segmente; oder ≥ 5 x 2, ≥ 5 x 7, ≥ 5 x 14, ≥ 5 x 38, ≥ 5 x 88 oder ≥ 5 x 111 Segmente. Noch bevorzugter weist die Segmentanzeige 2 x 7 oder 2 x 14 Segmente auf.
  • Die Segmentanzeige umfasst einen Lichtleiter der aus einem beliebigen geeigneten, lichtleitenden Material bestehen kann. In einer weitem Ausführungsform besteht der Lichtleiter aus einem Polyethen (PE), einem Polypropen (PP), einem Polybutadien, einem Polystyrol (PS), einem Polyvinylchlorid (PVC), einem Polyacrylnitril (PAN), einem Polycarbonat oder einem Polyacrylat. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Material PAN; dies hat den Vorteil, dass ein solches Material hart und steif, sowie beständig gegenüber den meisten Chemikalien und Lösungsmitteln und gegenüber Sonneneinstrahlung und Hitze ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Material PP; dies hat den Vorteil, dass ein solches thermoplastisches Material eine hohe Stabilität und Chemikalienbeständigkeit aufweist und verhältnismäßig hart und wärmebeständig ist. In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausfiihrungsform ist das Material ein Polyacrylat; dies hat den Vorteil durchscheinend wie Glas, jedoch aufgrund seiner Elastizität viel stabiler zu sein. In einer noch bevorzugteren Ausführungsform ist das Material ein Polycarbonat, z.B. Makrolon.
  • Der Lichtleiter umfasst zumindest zwei lichtleitende Elemente, in welchen Licht vom Lichteintrittspunkt zum Lichtaustrittspunkt geleitet wird. Bevorzugt erfolgt die Lichtleitung in den einzelnen lichtleitenden Elementen durch Totalreflexion. Hierbei wird das Licht im lichtleitenden Element fokussiert. Auf der der Seite des Lichtaustrittspunktes vereinigen sich die Lichtleiter zu einer geschlossenen Oberfläche.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Lichtleiter ≥ 1, ≥ 2, oder ≥ 5 lichtleitende Elemente pro Segment. Bevorzugt umfasst die Segmentanzeige 1 lichtleitendes Element pro Segment.
  • Die lichtleitenden Elemente können eine beliebige Form aufweisen, solange diese eine Lichtleitung vom Lichteintrittspunkt zum Lichtaustrittspunkt zulässt. In speziellen Ausführungsformen ist der Querschnitt der lichtleitenden Elemente im Wesentlichen kreisförmig, oval, mehreckig, viereckig, fünfeckig, sechseckig, oder achteckig. Vorzugsweise ist der Querschnitt der lichtleitenden Elemente an der Seite des Lichteintrittspunkts geringer als an der Seite des Lichtaustrittspunkts. In einer noch bevorzugteren Ausführungsform sind die lichtleitenden Elemente im Wesentlichen zylinderförmig, vorzugsweise mit kreisförmigen Querschnitt, ausgeführt, wobei die dem Lichteintrittspunkt zugewandte Seite den geringsten Durchmesser aufweist, der sich zu der geschlossenen Oberfläche am Lichtaustrittspunkt hin vergrößert.
  • Die geschlossene Oberfläche kann in einer beliebigen Form ausgeführt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die geschlossene Oberfläche eine im Wesentlichen kreisförmige, ovale, rechteckige, mehreckige, viereckige, fünfeckige, sechseckige, oder achteckige Form. In der bevorzugtesten Ausführungsform ist die Form der geschlossenen Oberfläche rechteckig.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die geschlossene Oberfläche eine Dicke von ≥ 0,1 mm und ≤ 5 cm, bevorzugt ≥ 1 mm und ≤ 1 cm, noch bevorzugter ≥ 1 mm und ≤ 5 mm, am bevorzugtesten ≥ 2 mm und ≤ 4 mm auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die geschlossene Oberfläche eine plane Oberfläche auf. Diese plane Ausbildung kann durch die vertieften Segmente unterbrochen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Segmentanzeige weiterhin ein Verbindungselement zur Befestigung der Segmentanzeige mit dem Gerätegehäuse. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Segmentanzeige weiterhin ein Verbindungselement zur Befestigung der Segmentanzeige mit einer Abdeckung.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Segmentanzeige mittels eines Kunststoffspritzgussverfahrens hergestellt. Vorzugsweise ist die Segmentanzeige einstückig. Dies hat den Vorteil, dass die Segmentanzeige als einzelnes Bauteil und damit mit verringerter Arbeitszeit und unkompliziert in einem Gerät verbaut werden kann. Weiterhin kann so eine leichte Separierung der einzelnen lichtleitenden Elemente durch, z.B., Aufstecken der Segmentanzeige (in einem einzigen Arbeitsschritt) in eine Aufnahme erreicht werden, wobei die lichtleitenden Elemente durch dazwischenliegendes Material optisch voneinander separiert werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Segmente als Vertiefungen in der geschlossenen Oberfläche ausgeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich die Segmente am Ende des Weges des Lichts durch die lichtleitenden Elemente, d.h. die vertieften Segmente fallen mit dem Lichtaustrittspunkt zusammen. Dies hat den Vorteil, dass eine Überstrahlung von benachbarten Segmenten vermindert oder verhindert wird, womit die Ablesbarkeit der Segmentanzeige erhöht wird. Eine erhöhte Ablesbarkeit der Segmentanzeige erlaubt die Verringerung der Abstände der Segmente zueinander, wodurch eine kleinere Bauform der Segmentanzeige ermöglicht wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Segmente als strich- oder stabförmige Vertiefungen ausgeführt; noch bevorzugter sind die Segmente Vertiefungen mit trapezoider Form.
  • In einer weitern bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Deckfläche der geschlossenen Oberfläche geschwärzt. Dies hat ebenfalls den Vorteil, dass eine Überstrahlung von benachbarten Segmenten vermindert oder verhindert wird. Zusätzlich wird der Kontrast zu den leuchtenden Segmenten erhöht, womit insgesamt die Ablesbarkeit der Segmentanzeige erhöht wird. Eine erhöhte Ablesbarkeit der Segmentanzeige erlaubt die Verringerung der Abstände der Segmente zueinander, wodurch eine kleinere Bauform der Segmentanzeige ermöglicht wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Segmentanzeige weiterhin eine Abdeckung. Noch bevorzugter ist die Abdeckung eine Linse, eine Blende, oder eine Filterscheibe. In der bevorzugtesten Ausführungsform besteht die Abdeckung aus Rauchglas oder einem getönten durchsichtigem Material. Eine solche Abdeckung hat zum einen den Vorteil, dass eine bessere Ablesbarkeit der Segmentanzeige erreicht wird. Weiterhin wird, insbesondere bei Verwendung einer Linse, eine weitere Verkleinerung der Bauform der Segmentanzeige ermöglicht. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Abdeckung ist, dass die Haptik des Geräts, in welchem die Segmentanzeige verbaut wird, verbessert wird. Insbesondere wird hierdurch eine glatte Oberfläche ohne vorstehende Kanten oder Vertiefungen erreicht. In einer weiteren Ausführungs form wird die Abdeckung der Segmentanzeige getönt, in einem dunklen Farbton oder in Gerätefarbe oder einer zum Gerät ähnlichen Farbe ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass die Segmentanzeige an sich nicht oder weniger deutlich sichtbar ist und lediglich die leuchtenden Segmente durch den Benutzer wahrgenommen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Abdeckung über ein Verbindungselement mit der Segmentanzeige verbindbar. In einer weitem Ausführungsform greifen die Verbindungselemente von Abdeckung und Segmentanzeige ineinander. In einer bevorzugten Ausführungsform ist Verbindungselement eine Clip- oder Rastverbindung.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Segmentmodul umfassend zumindest eine erfindungsgemäße Segmentanzeige, sowie Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente.
  • In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Segmentmodul ≥ 1, ≥ 2, ≥ 5, ≥ 10, oder ≥ 100 Segmentanzeigen. Bevorzugt umfasst das Segmentmodul 1 oder 2 Segmentanzeigen.
  • Durch die Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente wird eine Überstrahlung zwischen den einzelnen lichtleitenden Elementen vermindert oder verhindert. Somit wird eine bessere Ablesbarkeit der Segmentanzeige erreicht, sowie eine kompaktere Bauform ermöglicht.
  • Wie oben erwähnt hat die Verbindung der lichtleitenden Elemente durch eine geschlossene Oberfläche am Lichtaustrittspunkt den weiteren Vorteil, dass eine vereinfachte Abschirmung der einzelnen lichtleitenden Elemente voneinander erreicht werden kann. Dies kann zum Beispiel durch einfaches Aufstecken der Segmentanzeige auf das/die Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente erfolgen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die/das Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente Mittel zum optischen Separieren der lichtleitenden Elemente. Solche Mittel können aus jedem geeigneten Material hergestellt werden, die Licht reflektieren oder absorbieren, bzw. einen geringen Transmissionskoeffizienten für das von der Lichtquelle ausgesandte Licht aufweisen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Mittel zum optischen Separieren der lichtleitenden Elemente lichtundurchlässig. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Mittel zum Separieren der einzelnen lichtleitenden Elemente aus Kunststoff, Gummi, Metall oder Metalllegierungen.
  • Die Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente können die lichtleitenden Elemente in Teilbereichen oder über die gesamte Länge vom Lichteintrittspunkt bis zum Lichtaustrittspunkt voneinander separieren. Bevorzugt ist eine Separation über ungefähr ein Drittel, ungefähr die Hälfte, ungefähr zwei Drittel oder ungefähr drei Viertel der gesamten Länge. Noch bevorzugter ist eine Separation über die gesamte Länge der lichtleitenden Elemente, oder über die gesamte Länge vom Lichteintrittspunkt bis zum Übergang in die geschlossene Oberfläche.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform befinden sind die Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente als Aufnahmen für die Segmentanzeige ausgeführt und dienen deren Befestigung. Dies hat den Vorteil des einfachen und zeitsparenden Zusammenbaus des Geräts. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente mit einer Leiterplatte fest verbunden. In einer noch bevorzugteren Ausführungsform bilden die Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente und die Segmentanzeige eine Steckverbindung.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Segmentmodul weiterhin zumindest zwei Lichtquellen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtquellen LEDs. Noch bevorzugter sind die LEDs fest mit einer Leiterplatte des Geräts verbunden, in welches das Segmentmodul eingebaut werden soll. In einer weiteren bevorzugten Ausfiihrungsform kontaktieren die lichtleitenden Elemente des Segmentmoduls die Lichtquellen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die Lichtquelle in der Ebene des Lichtwegs von Lichteintrittspunkt zu Lichtaustrittspunkt eines lichtleitenden Elements. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform befindet sich zwischen den Lichteintrittspunkten der lichtleitenden Elemente und den Lichtquellen ein Abstand.
  • Bevorzugt umfasst das Segmentmodul eine Lichtquelle pro lichtleitendem Element der Segmentanzeige. Noch bevorzugter umfasst das Segmentmodul 7 oder 14 LEDs.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die Leiterplatte des Geräts in welches das Segmentmodul eingebaut werden soll eine Lichtquelle pro lichtleitendem Element der Segmentanzeige. Noch bevorzugter umfasst diese Leiterplatte 7 oder 14 LEDs. Nach dem Einbau des Segmentmodul in das Gerät liegt bevorzugt jede Lichtquelle in der Ebene des Lichtwegs von Lichteintrittspunkt zu Lichtaustrittspunkt jeweils eines lichtleitenden Elements des Segmentmoduls.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Segmentmodul weiterhin eine Leiterplatte mit darauf angeordneten Lichtquellen. Noch bevorzugter umfasst das Segmentmodul eine Leiterplatte sowie eine Tastatur. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Segmentmodul eine Steckverbindung zum Einbau in ein Gerät, z.B. ein Telefon. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Segmentmodul als modulares Steckmodul für ein Elektrogerät, bevorzugt ein Telekommunikationsgerät, ausgeführt, dass über Steckverbindungen in das Gerät eingesteckt werden kann.
  • Die Lichtquellen können auf der Leiterplatte des Segmentmoduls oder, besonders bevorzugt, auf der Leiterplatte des Geräts angeordnet sein, in welches das Segmentmodul eingesteckt wird. In beiden Fällen sind die Lichtleiter relativ zu den Lichtquellen derart angeordnet, dass von einer jeweiligen Lichtquelle emittiertes Licht über den Lichteintrittspunkt in einen jeweiligen Lichtleiter einkoppelbar ist.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung umfassend eine Segmentanzeige oder eine Segmentmodul gemäß der vorliegenden Erfindung. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung eine Telekommunikationsvorrichtung, ein Telefon, ein Anrufbeantworter oder eine Telefonanlage.
  • Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer Segmentanzeige gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Segmentmoduls gemäß einer bevorzugten Ausfiihrungsform der Erfindung.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segmentmoduls als Explosionszeichnung.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Explosionszeichnung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segmentmoduls.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Segmentanzeige (1) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Segmentanzeige ist eine Segmentanzeige mit 2 x 7 Segmenten (10) und umfasst einen einstückigen Lichtleiter (2) aus Kunststoff mit 2 x 7 lichtleitenden Elementen (3) und einer geschlossenen Oberfläche (7). Die geschlossene Oberfläche (7) hat eine rechteckige Form mit planer Oberseite und weist eine Dicke (8) von ungefähr 2 bis 4 mm auf. Die Segmente (10) sind als trapezoide Vertiefungen in der Oberfläche ausgeführt. Die Deckfläche (11) der Oberfläche ist geschwärzt.
  • Die lichtleitenden Elemente (3) sind im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und weisen am Lichteintrittspunkt (4) einen kreisförmigen Querschnitt auf. Zum Lichtaustrittspunkt hin, der sich auf der Seite Segmente (10) befindet, nimmt der Querschnitt der lichtleitenden Elemente zu. Die lichtleitenden Elemente gehen auf der Seite des Lichtaustrittspunkts in die geschlossene Oberfläche (7) über. Weiterhin umfasst die Segmentanzeige ein Verbindungselement (9) welches mit dem Verbindungselement (13) der Abdeckung (12) eine Rastverbindung eingeht.
  • Fig. 2 zeigt die schematische Darstellung eines Segmentmoduls (14) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Das Segmentmodul umfasst eine Segmentanzeige (1) nach Fig. 1, bestehend aus einem Lichtleiter (2), der aus lichtleitenden Elementen (3) und einer geschlossenen Oberfläche (7) aufgebaut ist. Weiterhin ist eine aus Rauchglas gefertigte Abdeckung (12) zu erkennen, die an der Seite des Lichtaustrittspunkts (5) über der Segmentanzeige befestigt ist. Die Befestigung wird über die Verbindungselemente (9) und (12) der Segmentanzeige bzw. der Abdeckung erreicht.
  • Das Segmentmodul umfasst weiterhin eine Leiterplatte (17), auf der die Mittel zum optischen Separieren (15) der einzelnen lichtleitenden Elemente (3) angeordnet sind. Die Mittel zum separieren bestehen aus einem undurchsichtigen Kunststoff und separieren die lichtleitenden Elemente über Teilbereiche sowie die gesamte Länge vom Lichteintrittspunkt bis zum Übergang in die geschlossene Oberfläche (7).
  • Weiterhin werden Lichtquellen (16) gezeigt, die als 2 x 7 LEDs als ausgeführt sind. Die LEDs sind auf der Leiterplatte des Geräts, in welchem das Segmentmodul verbaut wird, angeordnet. Die Segmentanzeige (1) mit Abdeckung (12) und die auf der Leiterplatte (17) befestigten Mittel zum optischen Separieren der Lichtelemente (15) bilden wie dargestellt eine Steckverbindung, bei der die Lichteintrittspunkte der lichtleitenden Elemente direkt auf den LEDs (16) aufsitzen. Zusätzlich ist eine Tastatur (18) auf der Leiterplatte des Segmentmoduls angebracht.
  • Das von den LEDs erzeugte Licht tritt somit über die Lichteintrittspunkte der lichtleitenden Elemente (3) in den Lichtleiter (2) ein und wird entlang der Lichtwege (6) mittels Totalreflektion in den lichtleitenden Elementen vom Lichteintrittspunkt zum Lichtaustrittspunkt (5), der mit den vertieften Segmenten (10) zusammenfällt geleitet. Hier leuchten somit diejenigen Segmente, unter denen sich entlang ihres Lichtwegs (6) eine angesteuerte LED befindet auf.
  • Gleichzeitig verhindern die Mittel zum optischen Separieren (15) Überstrahlungseffekte zwischen den einzelnen lichtleitenden Elementen.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segmentmoduls (14) als Explosionszeichnung. Das Segmentmodul ist als modulares Steckmodul für ein Elektrogerät ausgeführt, dass über Steckverbindungen (21) in das Gerät eingesteckt werden kann. Es umfasst eine Segmentanzeige (1) nach Fig. 1 mit einer aus Rauchglas gefertigten Abdeckung (12). Das modulare Steckmodul umfasst weiterhin einen Spacer (19), sowie eine elektrisch isolierende Folie (20), welche geeignete Öffnungen aufweisen, um den Durchtritt des Lichts von den LEDs zu ermöglichen.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Explosionszeichnung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segmentmoduls. Erneut ist das Segmentmodul (14) als modulares Steckmodul für ein Elektrogerät ausgeführt. Es umfasst eine Segmentanzeige (1) nach Fig. 1 mit einer aus Rauchglas gefertigten Abdeckung (12). Die Mittel zum optischen Separieren (15) sind auf einer Leiterplatte (17) des Segmentmoduls befestigt. Zusätzlich ist eine Tastatur (18) auf der Leiterplatte angebracht. Auf der Leiterplatte (22) des elektrischen Geräts sind weiterhin 2 x 7 LEDs (16) angeordnet. Jede dieser LEDs befindet sich nach dem Zusammenstecken von Segmentmodul und Leiterplatte (22) in der Ebene des Lichtwegs von Lichteintrittspunkt zu Lichtaustrittspunkt jeweils eines lichtleitenden Elements des Lichtleiters.

Claims (15)

  1. Segmentanzeige (1), umfassend einen Lichtleiter (2) mit wenigstens zwei lichtleitenden Elementen (3), die jeweils einen Lichteintrittspunkt und einen Lichtaustrittspunkt aufweisen, wobei der Lichtleiter auf der Seite des Lichtaustrittspunkts (5) eine geschlossene Oberfläche (7) aufweist.
  2. Segmentanzeige nach Anspruch 1, umfassend 2 x 7 oder 2 x 14 Segmente (10), wobei jedes Segment ein lichtleitendes Element umfasst.
  3. Segmentanzeige nach Anspruch 1, wobei der Lichtleiter aus einem Polycarbonat besteht.
  4. Segmentanzeige nach Anspruch 1, wobei die Segmente als Vertiefungen in der geschlossenen Oberfläche ausgeführt sind.
  5. Segmentanzeige nach Anspruch 1, wobei die Deckfläche (11) der geschlossenen Oberfläche geschwärzt ist.
  6. Segmentanzeige nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Abdeckung (12).
  7. Segmentanzeige nach Anspruch 6, wobei die Abdeckung aus Rauchglas besteht.
  8. Segmentanzeige nach Anspruch 6, wobei die Abdeckung und die Segmentanzeige über zumindest ein Verbindungselement (9) und/oder (13) verbindbar sind.
  9. Segmentmodul umfassend zumindest eine Segmentanzeige nach Anspruch 1, sowie Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente (15).
  10. Segmentmodul gemäß Anspruch 9, wobei die Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente lichtundurchlässig sind.
  11. Segmentmodul gemäß Anspruch 9, wobei die Mittel zum Separieren der lichtleitenden Elemente als Aufnahme für die Segmentanzeige ausgeführt sind.
  12. Segmentmodul gemäß Anspruch 9, wobei das Segmentmodul als Steckmodul für ein Elektrogerät ausgeführt ist.
  13. Segmentmodul nach Anspruch 9, weiterhin umfassend zumindest zwei Lichtquellen (16), wobei die Lichtleiter relativ zu den Lichtquellen derart angeordnet sind, dass von einer jeweiligen Lichtquelle emittiertes Licht über den Lichteintrittspunkt in einen jeweiligen Lichtleiter einkoppelbar ist.
  14. Vorrichtung, insbesondere Telekommunikationsvorrichtung, umfassend eine Segmentanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder ein Segmentmodul nach Anspruch 9 bis 13.
  15. Vorrichtung, insbesondere Telekommunikationsvorrichtung, umfassend eine Segmentanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ein Segmentmodul nach Anspruch 9 bis 12 und/oder zumindest zwei Lichtquellen (16), wobei die Lichtleiter relativ zu den Lichtquellen derart angeordnet sind, dass von einer jeweiligen Lichtquelle emittiertes Licht über den Lichteintrittspunkt in einen jeweiligen Lichtleiter einkoppelbar ist.
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