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Title:
DEVICE FOR THE OPTICAL DISPLAY OF N SWITCH STATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/029522
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for the optical display of n switch states, for a switching device or sensor, with a number of differently-coloured lamp devices for the optical representation of the information for transmission, whereby each lamp device comprises at least one lamp element. The device is characterised in that a transparent housing piece for the lamp elements is provided, the transparent housing piece is divided into segments, with optical separating surfaces, housing the lamp elements to avoid optical cross-talk, in particular, with simultaneously-activated lamp elements and the transparent housing piece with the segments and the lamp devices is embodied and arranged such that the lamp devices are visible to a user within a polar angle range from each azimuth angle.

Inventors:
SCHOEN DIERK (DE)
DIVARIS DIONISSIOS (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/010486
Publication Date:
March 31, 2005
Filing Date:
September 17, 2004
Export Citation:
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Assignee:
PEPPERL & FUCHS (DE)
SCHOEN DIERK (DE)
DIVARIS DIONISSIOS (DE)
International Classes:
G09F9/33; H01H9/16; (IPC1-7): H01H9/16; G09F9/33
Domestic Patent References:
WO2002000469A12002-01-03
Foreign References:
DE19914281C12000-03-16
US6631575B12003-10-14
US5490049A1996-02-06
DE10019888A12001-10-31
EP1058226A22000-12-06
US5302965A1994-04-12
US5929788A1999-07-27
US5580156A1996-12-03
Other References:
See also references of EP 1673792A1
Attorney, Agent or Firm:
Heim, Hans-karl (Irmgardstrasse 3, München, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. l.
2. Vorrichtung zur optischen Anzeige von n Schaltzuständen eines Schaltgeräts oder Sensors, mit einer Mehrzahl von verschiedenfarbigen Leuchteinrich tungen (12) zur optischen Darstellung der zu übermitteln den Informationen, wobei jede Leuchteinrichtung (12) min destens ein Leuchtelement (20) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Aufnahme der Leuchtelemente (20) ein transparen tes Gehäuseteil vorgesehen ist, dass das transparente Gehäuseteil (14) zum Vermeiden ei nes optischen Übersprechens, insbesondere bei gleichzei tig aktiven Leuchtelementen (20), mit optischen Trennflä chen (16) in Segmente (18) unterteilt ist, in denen die Leuchtelemente (20) aufgenommen sind, und dass das transparente Gehäuseteil (14) mit den Segmenten (18) und den Leuchteinrichtungen (12) so ausgebildet und angeordnet ist, dass die Leuchteinrichtungen (12) inner halb eines Polarwinkelbereichs aus jedem Azimutalwinkel für einen Nutzer sichtbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die nSegmentenanzeige bei geeigneter Wahl der Schaltzustände zu einer n=eins, n=zwei oder n'=n2 An zeige reduzierbar ist, wobei die Leuchtelemente immer zur gegenüberliegenden Raumdiagonalen angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass jede Leuchteinrichtung (12) mindestens ein Leucht element (20), insbesondere mindestens eine Glühlampe oder eine LED, aufweist und/oder dass bei mindestens einer Leuchteinrichtung (12) eine Mehrzahl von Leuchtelementen (20) vorgesehen ist, die insbesondere auf der Leiterplatte angeordnet sind und die in Reihe und/oder parallel zueinander anordenbar sind, um ein Leuchtsegment zu illuminieren.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das transparente Gehäuseteil (14) zur endseitigen und/oder zur mittigen Montage an einem, insbesondere zy lindrischen, runden oder vieleckig geformten, Gehäuse ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Leuchteinrichtungen (12) zumindest in einem Raum um die Anzeige, der durch den toten Winkel aufgrund des Schaltgeräts und/oder in einem bestimmten Polarwinkelbe reich, insbesondere in einem Bereich des Polarwinkels zwischen 20° und 180°, aus jeder Azimutalrichtung für den Nutzer sichtbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die optischen Trennflächen (16) aus Leiterplatten (22) und/oder flächig geformten Trennungen und/oder Ein legeteilen und/oder Kabeln gebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass eine mit Leuchtelementen (20) bestückte Leiterplatte (22) in das mittig oder endseitig angeordnete transparen te Gehäuseteil (14) einschiebbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Erhöhung der Lichtstreuung eine Außenfläche (24) des transparenten Gehäuseteils (14) zumindest teilweise aufgeraut ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Vermeidung der Einsicht in den Sensor das trans parente Gehäuseteil (14) zumindest teilweise eingefärbt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass durch die Diffusion und damit Begrenzung der opti schen Strahlungsleistung die Vorrichtung für den Einsatz in explosiv geschützten Zonen ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Erhöhung der Lichtstreuung in das Material des transparenten Gehäuseteils (14) zumindest bereichsweise Lichtstreupigmente flächig verteilt eingearbeitet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zur verbesserten Ausleitung des Lichts nach außen das Innere des transparenten Gehäuseteils (14) zumindest teilweise verspiegelt ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Abstrahlwinkel (26) des Lichts für ein Segment (18) durch definiert in das transparente Gehäuseteil (14) eingebrachte Lunker (28) begrenzbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das transparente Gehäuseteil (14) eine Mehrzahl von Kabeldurchführungen (30), insbesondere mit Kabeleinfüh rung, beispielsweise einer Einführschräge, aufweist, die insbesondere als Teil einer optischen Trennfläche (16) ausgebildet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das transparente Gehäuseteil (14) als, insbesondere röhrenförmiger, Steckereinsatz (32) ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das transparente Gehäuseteil (14) als, insbesondere kompakter, Endabschluss ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das transparente Gehäuseteil (14) als Teil eines Sensorgehäuses (34) ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Sensorgehäuse (34) gabelförmig ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das transparente Gehäuseteil (14) an einem oder bei den Gabelenden (36) vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das transparente Gehäuseteil (14) das Sensorgehäuse (34) bildet.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass weitere optische Trennflächen (16) in den Sensor hinein durch Gießharz gebildet sind.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die n Segmente (16) mit einem beliebigen Medium, vorzugsweise Vergussmasse, gefüllt sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in zumindest einem der n Segmente (18) eine Mehrzahl von, insbesondere verschiedenfarbigen, Leuchteinrichtun gen (12) vorgesehen ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens eines der n Segmente (18) als optische Schnittstelle für eine externe Rechnereinrichtung, insbe sondere als IRoder UVSchnittstelle für einen PC, aus gebildet ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zur definierten Übertragung des Lichts von einem Segment (18) in ein anderes Segment (18) das transparente Gehäuseteil (14) mindestens eine optische Brücke (23) aufweist, die das Licht in geringem Maße überkoppelt.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Sensor als induktiver, optischer, kapazitiver, Ultraschall, Mikrowellen, Temperatur, Füllstands, In frarot, Ultraviolett, Druckund/oder Strömungssensor und/oder einem gattungemäßen Positionssensor, Näherung schalter oder elektrischem Schaltgerät der industriellen Automatisierungstechnik ausgebildet ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das transparente Gehäuseteil (14) für den Einsatz im KFZ als Teil eines Handbremsenhebels, eines Getriebe Schalthebels, eines Scheibenwischerhebels, eines Blinker hebels, eines Steuerungsknopfs einer Klimaanlage, eines Stellknopfs zur Spiegelverstellung, eines Fensterheber knopfs oder eines Schiebedachstellknopfs ausgebildet ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das transparente Gehäuseteil (14) als Teil eines Joysticks ausgebildet ist.
Description:
Vorrichtung zur optischen Anzeige von ri Schaltzuständen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Anzeige von n Schaltzuständen eines Schaltgeräts oder Sensors, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung mit einer Mehrzahl von ver- schiedenfarbigen Leuchteinrichtungen zur optischen Darstellung der zu übermittelnden Informationen, wobei jede Leuchteinrich- tung mindestens ein Leuchtelement aufweist, ist in DE 202 17 773 U1 beschrieben. Um eine Sichtbarkeit von Anzeigeeinrich- tungen aus praktisch allen Raumrichtungen zu ermöglichen, wird dort ein Gehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Schaltgeräts oder Sensors vorgeschlagen, bei dem jede Leuchteinrichtung ei- ne Mehrzahl von Leuchtelementen aufweist, die an dem Gehäuse einander gegenüberliegend so angeordnet sind, dass von jeder Anzeigevorrichtung aus praktisch jeder Blickrichtung zumindest ein Leuchtelement sichtbar ist.

Bei elektronischen Schaltungen, die in Hülsen oder Gehäusen aus Kunststoff oder Metall untergebracht oder in sonstiger Weise eingekapselt sind, wird häufig ein Leuchtmittel in Form einer Glühbirne oder Leuchtdiode, insbesondere auch als SMD- LED, zur Anzeige von Schaltzuständen verwendet. Dabei sollte nach Möglichkeit eine sehr gute Sichtbarkeit der Anzeigen in möglichst allen drei Raumachsen gewährleistet sein. Oftmals besteht das hier das Problem, dass solche Anzeigen dann sehr leuchtschwach erscheinen.

Gehäuse zur Aufnahme von elektrischen Schaltgeräten oder Sen- soren, die Anzeigevorrichtungen zur Anzeige von verschiedenen elektrischen Schaltzuständen zur Überwachung des funktionsge- rechten Arbeitens der elektrischen Schaltung, des elektrischen Schaltgeräts oder Sensors aufweisen, sind beispielsweise aus DE 202 17 773 Ul bekannt.

Aus DE 195 12 915 Cl ist ein elektrisches Verbindungselement, wie beispielsweise Stecker oder Kupplung bekannt, bei dem zur Verbesserung der Sichtbarkeit eines Leuchtkörpers eine Vor- richtung zum Umlenken des Lichts, das von dem Leuchtkörper ausgesandt wird, vorhanden ist.

In DE 196 27 211 Al ist ein Ultraschall-Näherungsschalter in Form eines Parkhaussensors offenbart, bei dem ein Gehäuseober- teil und ein Gehäuseunterteil gegeneinander verdrehbar sind, wodurch, je nach Bedarf, eine optische Anzeige ausgerichtet werden kann.

In DE 296 20 001 U1 ist eine mit Leuchtdioden bestückte Leuchtsignalvorrichtung beschrieben, bei der ein Abstrahlbe- reich mit Hilfe von Trennwänden in unterschiedliche Segmente unterteilt ist.

DE 200 08 944 U1 bezieht sich auf eine Leuchteinheit, bei der in ein transparentes Gehäuseteil mehrere Leuchtdioden einge- schoben sind.

A u f g a b e der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der oben angegebenen Art mit verbesserter Sichtbarkeit der optischen Anzeige auch bei Tageslicht und zuverlässigerer Erkennbarkeit der dargestellten Information zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß. durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Varianten und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Vorrichtung der oben genannten Art ist erfindungsgemäß da- durch weitergebildet, dass zur Aufnahme der Leuchtelemente ein transparentes Gehäuseteil vorgesehen ist, dass das transparen- te Gehäuseteil zum Vermeiden eines optischen Übersprechens, insbesondere bei gleichzeitig aktiven Leuchtelementen, mit op- tischen Trennflächen in Segmente unterteilt ist, in denen die Leuchtelemente aufgenommen sind, und dass das transparente Ge- häuseteil mit den Segmenten und den Leuchteinrichtungen so ausgebildet und angeordnet ist, dass die Leuchteinrichtungen innerhalb eines Polarwinkelbereichs aus jedem Azimutalwinkel für einen Nutzer sichtbar sind.

Der Begriff eines elektrischen Schaltgeräts soll hier sehr allgemein verstanden werden. Prinzipiell können mit der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung Schaltzustände, beispielsweise einer Transistorstufe, von beliebigen elektrischen und/oder elektro- nischen Geräten dargestellt werden.

Als erster Kerngedanke der Erfindung kann angesehen werden, einen Teil eines Gehäuses zur Aufnahme eines elektrischen Schaltgeräts oder Sensors transparent auszubilden und dieses transparente Gehäuseteil zur Aufnahme einer Mehrzahl von An- zeige-oder Leuchteinrichtungen zur Anzeige von verschiedenen elektrischen Schaltzuständen des elektrischen Schaltgeräts oder Sensors mit Hilfe von optischen Trennflächen in Segmente zu unterteilen. Hierdurch kann insbesondere bei gleichzeitig aktiven Anzeige-oder Leuchteinrichtungen ein optisches Über- sprechen vermieden werden.

Als weiterer Kerngedanke der Erfindung kann angesehen werden, das transparente Gehäuseteil, das auch als transparenter Adap- ter oder transparenter Endabschluss ausgeführt werden kann, mit den Segmenten und den Leuchteinrichtungen so auszubilden und anzuordnen, dass die Anzeige-oder Leuchteinrichtungen, insbesondere innerhalb eines Nutzbereichs, aus praktisch jeder Raumrichtung für den Nutzer sichtbar sind. Hierdurch kann eine sehr gute Sichtbarkeit der Leuchteinrichtungen und somit eine deutlich verbesserte Erkennbarkeit der dargestellten optischen Informationen, d. h. insbesondere der Schaltzustände des betreffenden Geräts, erreicht werden. Blickt man aus einer be- liebigen Raumrichtung auf die Mehrzahl der beispielsweise flä- chig oder räumlich ausgeführten Segmente des transparenten Ge- häuseteils, so ist bzw. sind aufgrund der Segmentierung die Anzeige-oder Leuchteinrichtungen gleichzeitig aus jeder Raum- richtung sichtbar. Insbesondere kann wegen des an einem Sen- sorende herausragenden transparenten Endabschlusses der Totbe- reich des sichtbaren Raumwinkels kleiner als 20° gehalten wer- den. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann wegen der transparenten Ausgestaltung eines ganzen Teils des Gehäuses der Totbereich des Raumwinkels, in dem einzelne Segmente der Anzeige nicht gesehen werden können, sehr klein, insbesondere kleiner als 20° gehalten werden.

Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung und Auf- teilung der Anzeigeeinrichtungen oder Leuchteinrichtungen, beispielsweise eines Sensors in Segmente, dass mehr als nur ein Leuchtmittel zur gleichen Zeit leuchtet, ohne dass die Leuchtflecken ineinander verlaufen. Es wird also eine sehr gu- te Rundumsichtbarkeit einer oder mehrerer Anzeigen, die auch zeitgleich leuchten können, ermöglicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich somit neben der einfachen Schaltzu- standsanzeige/n auch zur Kommunikation mit einem Bediener.

Zur Darstellung der n Schaltzustände können die Leuchteinrich- tungen insbesondere voneinander unabhängig aktiviert werden.

Wenn die Leuchteinrichtungen außerdem verschiedenfarbig sind, kann beispielsweise mit zwei Leuchteinrichtungen unabhängig von deren geometrischer Positionierung eine 2-Bit-Information angezeigt und übertragen werden.

In das jeweilige Segment der n-Segmentenanzeige, welchem je- weils ein oder mehrere Leuchtmittel zugeordnet sein können, wird die segmentillumierende Lichtenergie über die Art und Weise der Ausrichtung der Leuchtmittel, sowie durch die Ver- wendung von lichtleitender Masse eingespeist. Im konkreten Fall kann klarsichtiges Gießharz verwendet werden, da hierbei die beste Kopplung erreicht wird.

Die Anzeigeeinrichtungen sind als, insbesondere punktförmige, Leuchteinrichtungen ausgebildet, die beispielsweise jeweils mindestens ein Leuchtelement, insbesondere mindestens eine Glühlampe oder eine LED aufweisen können. Grundsätzlich kann als Leucht-oder Anzeigeeinrichtung aber jede Vorrichtung zur Darstellung einer optischen Information, beispielsweise also auch eine, insbesondere ausreichend illuminierte, Flüssigkris- tallanzeige, eingesetzt werden.

Um eine besonders gute Rundumsichtbarkeit zu erzielen, ist es außerdem zweckmäßig, die zu einer Leuchteinrichtung gehörenden Leuchtelemente auf einander gegenüberliegenden Seiten des transparenten Gehäuseteils anzuordnen. Für die meisten Anwen- dungen werden dabei zwei Leuchtelemente pro Leuchteinrichtung ausreichend sein. Eine besonders gute Rundumsichtbarkeit kann aber erzielt werden, wenn man mehr als zwei, beispielsweise drei oder vier Leuchtelemente, die jeweils über den Umfang des transparenten Gehäuseteils verteilt angeordnet sind, vorsieht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem transparenten Kör- per oder Gehäuseteil dient zur Anzeige von n Schaltzuständen in den n-Segmenten der Anzeige von elektrischen Schaltgeräten oder Sensoren bzw. zur Übermittlung von Informationen aus die- sen Schaltgeräten oder Sensoren zum Zweck der Kommunikation mit dem Bediener. Beispielsweise können Sensorinformationen ausgelesen werden, wobei durch den Bediener mit Hilfe der Leuchtanzeigeinformationen eine Low-Level-Programmierung er- folgen kann. Hierbei wird der transparente Körper als n- Segmentanzeige an zylindrischen, vieleckigen oder runden Sen- sorgehäusen ausgeführt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich für alle gängigen Sensortypen in der Automatisierungstechnik.

Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sehr gute Quasi-Rundumsichtbarkeit der einzelnen verschieden oder gleichfarbigen Leuchtmittel zum gleichen Zeitpunkt, ins- besondere seitlich und hinter dem Sensor, als auch, obwohl durch den unvermeidbaren Totbereich des Sensors selbst in Grenzen verdeckt, von vorne, d. h. an dem Ende des Sensors, an welchem sich das jeweilige Sensorelement befindet.

Um die Funktionszuverlässigkeit zu erhöhen oder eine noch bes- sere Sichtbarkeit der Leuchteinrichtungen zu erzielen, kann zweckmäßig bei einer oder bei mehreren der Leuchteinrichtungen eine Mehrzahl von Leuchtelementen vorgesehen sein, die sich beispielsweise in dem jeweils gegenüberliegenden oder einem beliebigen anderen Segment, des als räumlicher Kreis, Kugel oder vieleckig ausgeführten transparenten Körpers oder Endab- schlusses befindet (siehe Fig. 7,8). Zur Verbesserung der Sichtbarkeit und Erkennbarkeit können diese Leuchtelemente insbesondere unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Abstrahl- charakteristik und der Reihenfolge der Anordnung, nämlich in Reihe und parallel an den jeweiligen Extremitäten der Leiter- platte auf einer Trägerseite des elektrischen Schaltkreises in den Segmenten des transparenten Gehäuseteils angeordnet wer- den.

Eine weitere Verbesserung der Erkennbarkeit und Sichtbarkeit kann erreicht werden, wenn die Segmente des transparenten Ge- häuseteils flächig und/oder flächig-räumlich ausgedehnt ausge- bildet sind. Im Unterschied zum Stand der Technik können sol- che flächig und/oder flächig-räumlich ausgedehnt ausgebildeten Strahler weniger leicht durch Gegenstände geringer Ausdehnung verdeckt oder übersehen werden.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Anzeigeeinrich- tungen zur Anzeige von verschiedenen elektrischen Schaltzu- ständen bzw. Schaltstellungen des Schaltgeräts oder Sensors aus jeder Raumrichtung in eindeutiger Weise zu erkennen. Ein- zelne oder mehrere Leuchtmittel können dabei gleichzeitig und/oder flächig und/oder flächig-räumlich aufleuchten, ohne dass sie sich gegenseitig beeinflussen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei äußerst kostengüns- tig zu realisieren und insbesondere sehr einfach zu montieren.

Vorzugsweise erfolgt die Anbringung des Anzeigeelements, d. h. des transparenten Gehäuseteil, an den Enden von zylindrischen, vieleckigen oder runden Sensoren. Eine mittige Montage ist bei längs gestreckten Sensoren ebenfalls möglich. Hierbei ergibt sich dann beispielsweise für einen zylindrischen Sensor aller- dings eine zweite Totbereichskeule in Sensorlängsrichtung, die beispielsweise abhängig von dem effektiven Durchmesser des ge- streckten Gehäuses, zusätzlich nochmals einen zweiten Totbe- reich mit einem Öffnungswinkel von etwa 20° aufweisen kann.

Grundsätzlich besteht eine sehr große Gestaltungsfreiheit bei der konkreten Ausbildung des transparenten Gehäuseteils. Bei- spielsweise kann das transparente Gehäuseteil für Gehäuse des Schaltgeräts oder Sensors ausgebildet sein, die im Wesentli- chen zylindrisch, rund, vieleckig, insbesondere rechteckig o- der quaderförmig sind. Insbesondere kann es sich um. induktive, optische, kapazitive, Ultraschall-, Mikrowellen-, Temperatur-, Füllstands-, Infrarot-, Ultraviolett-, Druck-und/oder Strö- mungssensoren handeln. Zweckmäßig können insbesondere jeweils mindestens zwei verschiedenfarbige Schaltanzeigen vorgesehen sein.

Durch geeignete Anwendung des erfindungsgemäßen Konzepts kann eine Quasi-Rundumsichtbarkeit der Anzeigen erreicht werden.

Auch komplexere Anwendungen, in denen der Anwender über Leuchtdioden mit dem Sensor kommunizieren möchte, können mit dieser Anzeigeart sehr einfach und kostengünstig realisiert werden. Die Anzeigetechnik eignet sich hervorragend für Senso- ren mit Steckern sowie mit direktem Kabelgang, aber auch für drahtlose Sensoren. Grundsätzlich ist das Anwendungspotential der Erfindung sehr hoch, da das Konzept völlig unabhängig von dem zu überwachenden Schaltgerät oder Sensor ist.

Insbesondere kann das transparente Gehäuseteil zur endseitigen und/oder zur mittigen Montage an einem Gehäuse ausgebildet sein. Bevorzugt ist dabei das transparente Gehäuseteils so ausgebildet, dass die Leuchteinrichtungen abhängig von der An- zahl der Segmente zumindest in einem Halbraum und/oder in ei- nem bestimmten Polarwinkelbereich, insbesondere in einem Be- reich des Polarwinkels zwischen 20° und 160° für mittige An- ordnung, bzw. 20° bis 180°für endseitige Anordnung, aus jeder Azimutalrichtung für den Nutzer sichtbar sind. Hierbei wird unter dem Polarwinkel der Winkel gegen eine Zylinderachse ver- standen. Der Azimutalwinkel ist entsprechend der in einer Um- laufrichtung um die Zylinderachse gemessene Winkel.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die optischen Trennflächen aus Leiterplatten gebildet, die die Leuchtelemente tragen. Dadurch können ein sehr kompak- ter Aufbau erzielt und Produktions-und Materialkosten gespart werden. Zweckmäßig werden dabei Leuchtdioden, insbesondere SMD-Leuchtdioden, als Leuchtelemente eingesetzt.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht in diesem Zu- sammenhang darin, dass eine mit Leuchtelementen bestückte Lei- terplatte in das transparente Gehäuseteil einschiebbar ist.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dann in besonders einfacher Weise erfolgen. Zur Fixierung oder Führung der Leiterplatte relativ zu dem transparenten Gehäuseteil oder dem transparenten Endabschluss können beispielsweise einras- tende Verbindungen vorgesehen sein.

Zur Montage wird also eine mit Leuchtmitteln, d. h. SMD-LEDs oder konventionellen Glühbirnen, bestückbare starre oder fle- xible Leiterplatte in den transparenten Körper an den Enden des Sensors eingeschoben. Andererseits kann auch ein transpa- renter Körper mittig an der längsten Seite des Sensors ange- ordnet werden, wobei eine Leiterplatte oder andere geeignete Sichttrennflächen, beispielsweise Grenzflächen aus Gießharzen, eingebrachte Teile, wie z. B. Kabel oder eigene Trennebenen, für die optische Trennung der Segmente sorgen.

Der transparente Körper oder das transparente Gehäuseteil kop- pelt das Licht definiert in n-Segmente, beispielsweise in vor- teilhafter Ausgestaltung n = 1 bis 4, der flächig und/oder flächig-räumlich ausgestalteten Lichtauskoppelfläche aus. Da- bei können insbesondere die Leiterplatte, ein Leiterplatten- element, Kabel oder andere definiert eingebrachte Trennungen als optische Trennflächen innerhalb des transparenten Körpers fungieren.

Eine Erhöhung der Lichtstreuung und damit eine Verbesserung der Sichtbarkeit der Leuchteinrichtungen wird erzielt, wenn eine Außenfläche des transparenten Gehäuseteils zumindest teilweise oder bereichsweise aufgeraut ist.

Weitere Verbesserungen können in diesem Zusammenhang dadurch erreicht werden, dass zur Erhöhung der Lichtstreuung in das Material des transparenten Gehäuseteils zumindest bereichswei- se Lichtstreuelemente flächig verteilt eingearbeitet sind.

Die Rundumsichtbarkeit kann also durch Einfügen von Glanz-o- der Farbpigmenten und entsprechender Gestaltung der Oberfläche in Verbindung mit dem transparenten Gehäuseteil oder transpa- renten Körper verbessert werden. Zur besseren Streuung und Brechung des Lichts trotz der Vergussmasse können zusätzlich zu den aufgerauten Oberflächen und Vermischung von verschiede- nen Kunststoffen Pigmente, z. B. Perlglanzpigmente, in den Kunststoff eingebracht werden. Beispielsweise kann Irodin Pearlescent verwendet werden. Zudem erscheint dadurch der transparente Lichtkörper, d. h. der transparente Körper bzw. der transparente Endabschluss, der zylindrische, runde oder vieleckige Klarsichtkörper bei längs ausgedehnten Sensoren und der Streckereinsatz in einem hochwertigeren Design. Der Sensor wird also optisch aufgewertet.

Um möglichst das gesamte, von einem Leuchtelement ausgesandte Licht zu nutzen und um dieses Licht nach außen zu leiten, kann das Innere des transparenten Gehäuseteils zumindest teilweise verspiegelt sein. Die Lichteinkopplung erfolgt dann über die transparente Gehäusewandung, zwischen Außenfläche und Verspie- gelung.

Die Abstrahlcharakteristik der Leuchteinrichtungen kann dar- über hinaus durch definiert in das transparente Gehäuseteil eingebrachte Lunker beeinflusst werden. Insbesondere kann ein Abstrahlwinkel des Lichts für ein Segment hierdurch begrenzt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere für Geräte und Sensoren mit Steckverbindern und Kabelabgängen mit direktem Kabelanschluss oder mit Steckervorrichtungen wie sie bei Sensoren üblich sind.

Wegen der Kapselung und der die Lichtenergie begrenzenden Dif- fusion der emittierten Lichtmenge ist die erfindungsgemäße Vorrichtung darüber hinaus hervorragend für Anwendungen im explosionsgeschützten Bereich geeignet.

Bei bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung ist das transpa- rente Gehäuseteil als Teil eines Sensorgehäuses oder als, ins- besondere volltransparenter röhrenförmiger, Steckereinsatz ausgebildet, der gleichsam auf die entsprechende Form der Ge- häusehülse aufsteckbar und/oder durch die Gehäusehülse durch- führbar ausgeführt ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht ebenso wie ein als kompakter Endabschluss ausgebildetes transparentes Gehäuseteil eine volle Rundumsichtbarkeit, d. h. n=1, sofern nur die Anzeige von zwei Schaltzuständen zu verschiedenen Zeitpunkten gefordert wird.

Ein besonders kompakter Aufbau wird erreicht, wenn das trans- parente Gehäuseteil eine oder eine Mehrzahl von Kabeldurchfüh- rungen aufweist, die insbesondere als Teil einer optischen Trennfläche ausgestaltet sein können. Anzahl und Durchmesser der/des Kabel/s bestimmt maßgeblich die Anzahl und die Eintei- lung der Segmente.

Die erfindungemäße Vorrichtung eignet sich ebenfalls hervorra- gend zum Einsatz bei gabelförmigen Gehäusen, wobei das trans- parente Gehäuseteil oder der transparente Endabschluss bei- spielsweise an den Gabelenden des jeweiligen Gabelschenkels und/oder wahlweise an beiden Gabelschenkeln vorgesehen sein kann. Es sind aber auch Varianten möglich, bei denen zur bes- seren Sichtbarkeit des Lichts bei gabelförmigen Schranken, der Sensor in ein komplett transparentes Gehäuse gefasst wird. Das Sensorgehäuse ist in diesem Fall praktisch mit dem transparen- ten Gehäuseteil identisch. Die Trennflächen des Gehäuses, Lei- terplatten sowie Verbindungselemente im Gehäuse ermöglichen bei dieser Ausgestaltung eine Segmentierung der Anzeige, vor- zugsweise in vier Quadranten, jedoch auch in ein oder zwei bzw. mehr Segmente (n-Segmente).

Die optischen Trennflächen, die auch als Sichttrennflächen be- zeichnet werden können, können beispielsweise aus Gießharzen oder sonstigen geeigneten und räumlich-flächig geformten Kunststoffen gefertigt sein. Als Teil der Trennflächen können beispielsweise auch Kabel dienen.

Eine erhöhte Zahl der Möglichkeiten der Informationsübertra- gung kann erzielt werden, wenn in den Segmenten jeweils eine Mehrzahl von, insbesondere verschiedenfarbigen, Leuchteinrich- tungen vorgesehen ist. Diese können prinzipiell sowohl paral- lel als auch gereiht in einer der Sensorachsen, insbesondere auch bei vieleckigen Sensoren, auf einer Leiterplatte angeord- net werden, so dass für bestimmte Anzeigemodi mehrere Segmente gleichzeitig in verschiedenen vom Benutzer wählbaren Farben leuchten können.

Bei einer weiteren vorteilhaften Variante ist das transparente Gehäuseteil nicht nur für sichtbares sondern außerdem auch für Infrarot-und/oder Ultraviolett-Licht transparent ausgebildet.

Zweckmäßig kann in diesem Zusammenhang insbesondere eines oder mehrere Segmente als optische Schnittstelle für eine externe Rechnereinrichtung, insbesondere als IR-oder W-Schnittstelle für einen PC, ausgebildet sein. Bei dieser Variante wird also durch den transparenten Körper nicht nur sichtbares Licht in eine Mehrzahl von Segmente aufgeteilt, sondern gleichzeitig wird auch ein günstiger Verbindungsaufbau mit einer PC- Schnittstelle ermöglicht. Die Unterbrechung des Sensors und damit der Schirmung auf der gestreckten Seite des Schaltgeräts ermöglicht neben den Zustandsanzeigen ebenfalls die funkge- stützte Kommunikation mit anderer Peripherie.

Für manche Anwendungen ist es zweckmäßig und erwünscht, wenn die einem leuchtenden Segment benachbarten Segmente mitleuch- ten, sofern die darin angeordneten Leuchtmittel nicht selbst aktiv sind. Andererseits soll aber, wenn die Leuchteinrichtun- gen von benachbarten Segmenten gleichzeitig aktiv sind, gleichwohl eine Farbvermischung unterbleiben. Diese Funktiona- lität, d. h. das Vermeiden eines Vermischens der Farben und au- ßerdem eine Überkopplung des Lichts bzw. eine definierte Über- tragung des Lichts von einem Segment in ein anderes Segment, kann erzielt werden, wenn der transparente Leuchtkörper, wie beispielsweise Gehäusemitten-, Steckerteil oder Endabschluss, mindestens eine speziell geformte optische Brücke von einem Segment in das benachbarte Segment aufweist. Bei einer solchen Vorrichtung werden die optischen Trennflächen mit oder ohne Verguss über die Wandung des transparenten Leuchtkörpers mit- einander verbunden sein. Der transparente Leuchtkörper gewähr- leistet eine Übertragung eines Teils des Lichts eines Segments in die anderen, insbesondere benachbarten Segmente, sofern diese nicht gleichzeitig aktiv sind, wodurch diese mitleuch- ten, im besonderen wenn die einzelnen Segmente selbst wiederum mit Verguss gefüllt sind. Andererseits verhindern die opti- schen Trennflächen jedoch ein Vermischen der Farben, wenn in zwei benachbarten Segmenten die Leuchteinrichtungen gleichzei- tig aktiv sind.

Vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen n- Segmentenanzeige ergeben sich außerdem im KFZ-Bereich sowie in der Konsumtechnik.

Im Automobil-Bereich lässt sich ganz allgemein das Prinzip der n-Segmentenanzeige besonders vorteilhaft bei längszylindrisch ausgeformten Funktionshebeln, insbesondere an deren Ende, ein- setzen. Hierbei kann eine Zustandsanzeige, eine Funktionsan- zeige und/oder auch eine einfache Illuminations-oder Beleuch- tungsfunktion erzielt werden. Im übrigen kann bei allen Anwen- dungen eine Endkappe bzw. ein Deckel, d. h. das transparente Gehäuseteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, hellmilchig- transparent, also in einem weißen Farbton, oder aber als so genanntes Rauchglas, also transparent, jedoch mit dunkelbrau- nem bzw. schwarzem Farbton, ausgeführt werden. Auf diese Weise kann sich das Design in das Fahrzeugdesign nahtlos einfügen und es ist zudem sichergestellt, dass eine innen liegende Lei- terplatte nicht sichtbar wird.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen n-Segmentenprinzips kann außerdem dazu dienen, die Informationsflut aus dem Cockpit des KFZ zu den einzelnen Informationskernzentren, an denen die In- formationen anfallen, zu verlagern. Somit wird der Fahrer spe- ziell im Armaturenbrettbereich nur mit den wichtigsten Infor- mationen versorgt und kann sich somit besser auf das Verkehrs- geschehen konzentrieren.

Außerdem wird das visuelle Auffassungsvermögen und haptische Auffassungsvermögen, also der Tastsinn, des Fahrers im ent- scheidenden Augenblick auf einen Punkt innerhalb des KFZ kon- zentriert und der Fahrer kann sofort den Betriebszustand der jeweiligen Einrichtungen am KFZ nachvollziehen. Diese Informa- tionsbeschleunigung lässt dem Fahrer mehr Freiraum, sich auf das Wesentliche zu konzentrieren, nämlich den Verkehr.

Weiterhin kann der bei allen KFZ-Handbremsenhebeln vorhandene Druckknopf zum Verriegeln bzw. Lösen der Handbremse in beson- ders vorteilhafter Weise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet, d. h. illuminiert oder beleuchtet werden. Bei- spielsweise kann eine grüne Beleuchtung für den gelösten Zu- stand der Handbremse als Zustandsanzeige vorgesehen sein. Ent- sprechend ist für den verriegelten Zustand der Handbremse als Zustandsanzeige eine rote Beleuchtung möglich. Alternativ kann beispielsweise eine rot und grün leuchtende Anzeige als Nach- weis für den verriegelten Zustand der Handbremse und bei gleichzeitig einwandfreiem Zustand des Handbremsensystems als kombinierte Zustands-und Funktionsanzeige vorgesehen sein.

Eine rot blinkende Anzeige könnte dann für den fehlerhaften Zustand des Handbremsensystems als Funktionskontrolle dienen.

Bei einem solchen System kann dem KFZ-Fahrer auch in der Nacht eine zusätzliche optische Funktions-und/oder Zustandskontrol- le gegeben werden. Zusätzlich hebt sich das Design deutlich von den bisher üblichen Handbremsensystemen ab.

Eine weitere Einsatzmöglichkeit ergibt sich im Bereich des Ge- triebe-Schalthebels. Hier kann die Anzeige der Schaltgetriebe- funktion oder des Schaltgetriebefunktionszustands, d. h. ein- wandfreie Funktion oder nicht, ebenfalls in dem oberen, norma- lerweise etwas verdickten Endstück des im Allgemeinen zylind- risch geformten Schalthebels erfolgen. Trotzdem kann weiterhin im obersten Stück ein Emblem der Fahrzeugmarke oder ein Funk- tionsschema des Schaltgetriebes abgebildet werden. Weiterhin kann das Emblem der Fahrzeugmarke oder das Getriebefunktions- schema durch eine zusätzliche, beispielsweise weiße, Leuchtdi- ode oder ein anderes Leuchtmittel auch bei Dunkelheit beleuch- tet werden.

Möglich ist beispielsweise, dass der aktuell eingelegte Gang über eine Lichtwellenleiterkopplung über die mehrreihig ge- staffelten Leuchtdioden in dem Schalthebeldeckel-Oberteil an- gezeigt wird. Hierbei kann zur Unterstützung der aktuell ein- gelegte Gang mit einer festgelegten Lichtfarbe illuminiert werden. Zur weiteren Verstärkung des visuellen Reminiszenz-, also Erinnerungseffekts, kann auch der kuppelförmige transpa- rente Endabschluss des Getriebeschalthebels unterhalb eines Markenemblems mit der entsprechenden Farbe beleuchtet werden, so dass ein kurzer Seitenblick des Fahrzeugführers auf den Schalthebel ausreicht, um den aktuell eingelegten Gang zu überprüfen.

Eine Beleuchtung des Schalthebels ist, auch wenn sie einfar- big, jedoch für jeden Gang separat, erfolgt, besonders bei Au- tomatik-KFZ hilfreich. Dort muss auf jeden Fall nach jeder Fahrt überprüft werden, ob der Park-Gang (P) eingelegt ist, oder ob etwa der Schalthebel auf Leerlauf (N) steht.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrich- tung ergeben sich für den Scheibenwischerhebel, für den Blin- kerhebel und ganz allgemein für Multifunktions-oder Armatu- renhebel, die im Bereich des Lenkrads angeordnet sind.

Bei einem zylindrisch geformten Blinkerhebel, der im allgemei- nen links vom Lenkrad angeordnet ist, kann eine Beleuchtung am Ende und/oder in der Mitte erfolgen, wodurch dem Fahrer bei Dunkelheit die Information gegeben wird, ob bzw. in wel- cher Richtung der Blinker gesetzt ist. Man kann hierzu jeweils eine Farbe für die aktuelle Fahrtrichtung festlegen, bei- spielsweise grün für rechts und rot für links, oder aber ein- fach einen Rechts-Links-Pfeil durch eine innen einliegende Leiterplatte beleuchten.

Auch bei einem, im Allgemeinen rechts vom Lenkrad angeordne- ten, Scheibenwischerhebel kann eine in der zylindrischen End- einheit einliegende Leiterplatte die jeweiligen Scheibenwi- scher-Funktionen, insbesondere Intervallschaltung bzw. aktuel- le Scheibenwischergeschwindigkeit, anzeigen. Eine Farbkombina- tion kann außerdem die fundamentalen Daten der aktuellen Ein- stellungen an den Fahrer des KFZ weitergeben.

Auch ein Steuerknopf für die Klimaanlage kann von dem Prinzip der n-Segmentenanzeige profitieren. Dabei muss generell ange- zeigt werden, ob warme und kalte Luft zugeführt wird. Allge- mein erfolgt dies durch einen den Einstellknopf für die Klima- anlage umgebenden rot-blauen Kreis, der insbesondere beleuch- tet sein kann und der über den Umfang, häufig 180°, von Voll- rot auf Vollblau wechselt.

Die erfindungsgemäße Neuerung besteht in diesem Zusammenhang darin, dass diese Anzeige am Drehknopf selbst erfolgt, und zwar so, dass einerseits die im Zentrum des Drehknopfs ange- brachte Leiterplatte, die alle Leuchtelemente enthält, mitsamt dem Drehknopf auf die entsprechende Drehknopfaufnahme aufge- steckt werden kann und dass eine Temperaturanzeige, z. B. als Mischfarbkombination mit roten und blauen Leuchtdioden, je nach Stellung des Drehknopfes im transparenten Gehäuseteil dieses Drehknopfs selbst erfolgt.

Anwendungsmöglichkeiten bestehen weiterhin im Bereich der Spiegelverstellung, des Fensterhebers und des Schiebedachs.

Die Verstellung der Außenspiegel erfolgt heute üblicherweise mit Hilfe eines im Fahrzeuginnenraum angebrachten, insbesonde- re zylindrischen Knopfs. Dieser Knopf kann vorteilhafterweise mit Hilfe der erfindungsgemäßen n-Segmentenanzeige beleuchtet werden. Die wechselweise Ansteuerung von weißen Leuchtdioden ermöglicht beispielsweise, je einen Richtungspfeil für die Verstellrichtung des Spiegels anzusteuern, so dass der Fahrer des KFZ auch bei Dunkelheit sofort weiß, in welche Richtung einer der Außenspiegel aktuell bei Betätigung des Spiegelver- stellknopfes verstellt wird.

In ähnlicher Weise kann bei einem Fensterheberknopf außer ei- ner einfachen Beleuchtung angezeigt werden, ob das Fenster ordnungsgemäß verschlossen ist, beispielsweise durch eine grü- ne Beleuchtung des Heberknopfes, oder ob das Fenster noch of- fen ist, beispielsweise durch eine rote Beleuchtung des Heber- knopfes.

Schließlich kann bei einem Schiebedachknopf in vorteilhafter- weise eine Funktionskontrolle sowie eine Funktionsanzeige mit Hilfe der erfindungsgemäßen n-Segmentenanzeige erfolgen. Die Endlagen der Schiebedachkontrolle können so erfolgen, dass z. B. eine grüne Leuchtdiode den Schiebedachknopf beleuchtet und während der Öffnung des Schiebedachs eine rote Anzeige, also für den geöffneten und gefährlichen Zustand, erfolgt.

Eine Anwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemäße n-Segmen- tenanzeige besteht außerdem für einen Türverriegelungsknopf.

Hier kann wiederum der Zustand der Türverriegelung, also ver- riegelt oder offen, mit Hilfe von verschiedenfarbigen Leucht- elementen dargestellt werden.

Applikationsmöglichkeiten für die erfindungsgemäße Vorrichtung bestehen weiterhin im Außenbereich von KFZ sowie bei Motorrä- dern, Motorrollern oder Mofas. Diese Fahrzeuge weisen jeweils zur Außenanzeige des Blinkers orange oder gelb-orange blinken- de Leuchten auf, die im Allgemeinen in einem entsprechend ge- färbten transparenten Gehäuse untergebracht sind. Durch die erfindungsgemäße n-Segmentenanzeige kann zusätzlich beispiels- weise noch ein Parklicht, beispielsweise rot oder weiß, hinzu- gefügt werden. Hierbei müssen lediglich unterschiedlichfarbige Leuchtmittel, beispielsweise Leuchtdioden, verwendet werden und es muss nicht, wie bisher üblich, die Farbe des, zum Bei- spiel einfarbigen, transparenten Abdeckungsmaterials geändert werden.

Anwendungsmöglichkeiten für die erfindungsgemäße Vorrichtung ergeben sich außerdem für einen Joystick, der für Computer- Spiele, also im Konsumbereich, aber auch in der Avionik, d. h. zur Flugzeugsteuerung, verwendet werden kann. Im Bereich der Computer-Spiele können dem Anwender mit Hilfe der erfindungs- gemäßen Vorrichtung eine Vielzahl von Informationen über den Joystick, an dessen Ende das transparente Gehäuseteil der Vor- richtung angeordnet ist, besonders effektiv mitgeteilt werden.

Beispielsweise kann ein rotes Leuchtelement"Feuer"und ent- sprechend ein grünes Leuchtelement"kein Feuer"signalisieren.

Auch andere Farbkombinationen sind selbstverständlich möglich.

Neben dem Konsumbereich ist aber insbesondere auch der sicher- heitsrelevante Bereich wichtig. Beispielsweise kann bei Kran- Steuerungen leicht angezeigt werden, ob der Kran einen vorge- gebenen Schwenkbereich verlässt oder eine vorgegebene Last überschritten wird. Selbstverständliche Vorraussetzung ist hierbei, dass entsprechende Sensoren zur Erfassung der jeweils relevanten Daten installiert sind.

Im Bereich der Flugzeugsteuerung, die bei allen neueren Flug- zeugtypen über einen Joystick erfolgt, können dem Piloten bei- spielsweise Fehlfunktionen von Systemen durch die Rotfärbung des semitransparenten Joysticksendes angezeigt werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die schematischen Figuren beschrieben.

Dort zeigen : Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Aus- führungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ; Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines zweiten Aus- führungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ; Fig. 3 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Aus- führungsbeispiels der Erfindung ; Fig. 4 in schematischer perspektivischer Teil ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich- tung ; Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Aus- führungsbeispiels der Erfindung ; Fig. 6 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Aus- führungsbeispiels der Erfindung ; Fig. 7 eine schematische perspektivische Darstellung eines Teilschritts bei der Herstellung der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung ; Fig. 8 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Aus- führungsbeispiels der Erfindung ; Fig. 9 eine schematische perspektivische Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung ; Fig. 10 eine schematische perspektivische Ansicht eines wei- teren Ausführungsbeispiels der Erfindung ; Fig. 11 bis 14 schematische perspektivische Ansichten von weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung ; Fig. 15 eine schematische Ansicht einer Anzeigevorrichtung nach dem Stand der Technik ; Fig. 16 eine weitere Querschnittsansicht des Ausführungsbei- spiels nach Fig. 8 ; Fig. 17 eine schematische perspektivische Ansicht eines wei- teren Ausführungsbeispiels der Erfindung ; und Fig. 18 eine Teildarstellung der in Fig. 13 gezeigten Vor- richtung.

Eine Anzeigevorrichtung 10 nach dem Stand der Technik ist in Fig. 15 schematisch gezeigt. Solch eine Vollanzeige ist bei- spielsweise in DE 195 12 915 Cl beschrieben und umfasst im We- sentlichen ein Segment 18, in dem beispielsweise eine Mehrzahl von LEDs als Leuchtelemente angeordnet sein können.

In den Figuren 1 bis 3,16 sind Beispiele von erfindungsgemä- ßen Vorrichtungen 10 schematisch dargestellt. Äquivalente Kom- ponenten sind in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszei- chen gekennzeichnet.

Die Vorrichtungen 10 weisen jeweils erfindungsgemäß ein trans- parentes Gehäuseteil oder Endabschluss 14 auf, das mit einer oder mehreren optischen Trennflächen 16, die optische Trenn- ebenen 50 bilden, in zwei, drei ; vier ; bzw. n Segmente unter- teilt ist.

Die in den Figuren 1 bis 3,16 schematisch in Schnittansicht gezeigten transparenten Gehäuseteile 14 können insbesondere zur endseitigen Montage an einem zylinderförmigen, vieleckigen Stecker-oder Kabelgehäuse 46 ausgebildet sein, wie dies in Figur 4 für einen Endabschluss mit Kabelabgang veranschaulicht ist. Wie weiterhin in Figur 4 dargestellt, kann Licht von in den Segmenten 18 angeordneten Leuchteinrichtungen in die durch die Pfeile 40,42 und 44 gekennzeichneten Richtungen, also in den gesamten Halbraum vor dem transparenten Gehäuseteil 14, sowie im hinteren Raum des Endabschlusses bis zur optischen Begrenzung durch den Sensor, d. h. ab dem optischen Totbereich von etwa 20°, ausgekoppelt werden. Durch den Pfeil 40 wird au- ßerdem die Begrenzung des Totbereichs dargestellt. Das in Fi- gur 4 schematisch dargestellte transparente Gehäuseteil 14 ist außerdem mit Kabeldurchführungen 30 versehen, auf die nachste- hend im Zusammenhang mit den Figuren 5 und 6 noch eingegangen wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor- richtung 10 ist in schematischer Schnittansicht in Figur 8,16 gezeigt, wobei dort das transparente Gehäuseteil 14 mit Hilfe von optischen Trennflächen 16, bei denen es sich insbesondere um Leiterplatten 22, in vorteilhafter Ausgestaltung z. B.

Starrflex oder völlig flexible Leiterplatten, handeln kann, in insgesamt n = sechs Segmente 18 unterteilt ist. In jedem der Segmente 18 sind jeweils mindestens ein Leuchtelement 20 als Leuchteinrichtungen 12 angeordnet, bei denen es sich insbeson- dere um Leuchtdioden handeln kann, die auf Leiterplatten 22 angeordnet sind.

Die Leuchtelemente 20 können prinzipiell gleich-oder auch verschiedenfarbig sein. Beispielsweise werden gelbe, grüne oder rote Leuchtelemente, wie LEDs, in der Automatisierungs- technik häufig verwendet.

Um die Rundumsichtbarkeit der jeweils leuchtenden Farbe zu verbessern, sind in jeweils gegenüberliegenden Segmenten 18 Leuchtelemente 20 gleicher Farbe angeordnet. Wenn nun Leucht- elemente 20 gleicher Farbe gleichzeitig angesteuert werden, ist weitgehend unabhängig von der Beobachtungsrichtung jeweils mindestens eines der Leuchtelemente 20 für den Benutzer sicht- bar.

Bei der in Figur 8 gezeigten Variante, bei der es sich insbe- sondere um ein transparentes Mitten-oder Endteil einer zylin- derförmigen Sensoreinheit handeln kann, sind die Leuchtmittel oder Leuchtelemente 20 nebeneinander auf Leiterplatten 22, beispielsweise auf Starrflex-Leiterplatten, angeordnet.

Die räumliche Lage der Trennebenen 50 bei dem in Fig. 8 ge- zeigten Beispiel ist schematisch in Fig. 16 wiedergegeben.

Ein Beispiel, bei dem die Leuchtelemente 20 auf einer Leiter- platte 22 hintereinander in Reihe mit beliebiger Anzahl und Kombination von LEDs, vorzugsweise jedoch meist mit zweien, oder parallel angeordnet sind, ist in Figur 7 gezeigt. Die Leiterplatte 22 mit den darauf angeordneten Leuchtelementen 20, die wiederum verschiedenfarbig sein können, ist darüber hinaus so ausgebildet, dass sie in das transparente Gehäuse- teil 14 in Richtung des Pfeils 56 zur Montage eingeschoben werden kann. Beispielsweise können linksseitig auf der Leiter- platte 22 eine rote und eine grüne Leuchtdiode sowie rechts- seitig eine rote und eine gelbe Leuchtdiode vorgesehen sein.

Die Segmentierung des transparenten Gehäuseteils 14 wird dabei durch die Leiterplatte 22 selbst oder durch eine beliebige n- eckige geometrische Form, die eine Segmentierung darstellt, gewährleistet.

Weitere Beispiele von erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind schematisch in den Figuren 5 und 6 dargestellt.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel kann das transparente Gehäuseteil 14 auch als mittig anzuordnendes Teil ausgebildet sein. Entsprechend können die Leuchtelemente 20 mittig auf der Platine 22 positioniert werden, die entspre- chend zum Durchschieben durch das Gehäuseteil 14 ausgebildet ist. Weiterhin können Leuchteinrichtungen 20 nicht nur, wie in Fig. 7 gezeigt, auf der Oberseite, sondern auch auf der Unter- seite der Leiterplatte 22 in Reihe und/oder parallel angeord- net sein.

Bei dem in Figur 5 gezeigten Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 handelt es sich um einen Endabschluss eines Sensorgehäuses für n = vier Segmente 18, in die jeweils Leuchtelemente 20 aufgenommen sind. Die optische Trennung der Segmente 18 in dem transparenten Gehäuseteil 14 wird dabei durch eine Leiterplatte 22, auf der die Leuchtelemente 20 an- geordnet sind sowie durch Kabeldurchführungen 30 gewährleis- tet. Die Leuchtelemente weisen wiederum verschiedene Farben auf, beispielsweise gelb, grün und rot, was durch die unter- schiedlichen Schraffuren in Figur 5 veranschaulicht ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Leucht- elemente, wie in Fig. 5 ebenfalls angedeutet, auch parallel gesetzt werden. Eine weitere optische Trennebene 50 wird au- ßerdem durch die Kabeldurchführungen 30 bereitgestellt, sofern diese durch eine Einführschräge eine weitere Trennebene (hier Luft) in den transparenten Abschluss einführt.

Außerdem sind in Figur 5 schematisch die Möglichkeiten des Lichtaustritts-durch Pfeile 52 dargestellt. Das von einem Leuchtelement 20 ausgehende Licht kann zum einen direkt durch das transparente Gehäuseteil 14 nach außen treten, was durch einen durchgezogenen Pfeil in Figur 5 dargestellt ist. Weiter- hin kann das Licht durch Totalreflexion an einem Medium mit einem deutlich anderen Brechungsindex als das Austrittsmedium ausgekoppelt werden. Dies ist durch die gestrichelten Pfeile 52 veranschaulicht. Um die Lichtstreuung zu erhöhen und somit die Sichtbarkeit eines leuchtenden Segments 18 zu verbessern, ist eine Außenseite 24 des transparenten Gehäuseteils 14 seg- mentweise aufgeraut und ggfs. ein eine Einfärbung des transpa- renten Materials vorgenommen. Durch diese Maßnahmen wird au- ßerdem ein nicht erwünschter Blick in das Innere des Sensors vermieden. Eine weitere Erhöhung der Lichtstreuung wird durch flächig-räumlich verteilte Lichtstreuelemente in dem transpa- renten Gehäuseteil oder Endabschluss erzielt, die in den Figu- ren nicht dargestellt'sind. Der Körper ist in vorteilhafter Ausgestaltung aus einem, vorzugsweise kostengünstigen und ein- fach herzustellenden, Kunststoff gefertigt.

Eine Weiterentwicklung des in Figur 5 gezeigten Beispiels ist in Fig. 6 dargestellt. Um das von den Leuchtelementen 20 aus- gesandte Licht möglichst optimal zu nutzen, sind innenliegende Flächen des transparenten Gehäuseteils 14 dabei mit Verspiege- lungen 54 versehen. Weiterhin weist das in Figur 6 gezeigte transparente Gehäuseteil 14 in jedem Segment 18 einen defi- niert eingebrachten Hohlraum oder Lunker 28 auf, durch den der Abstrahlwinkel des Lichts für ein Segment 18 durch Totalrefle- xion begrenzt werden kann, sofern die Segmente kleiner er- scheinen sollen. Durch Weglassen der Lunker wird ein ganzes Segment vollständig illuminiert. Eine Lichtstreuung und- bündelung kann außerdem unter Ausnutzung des Lichtwellenlei- ter-Effekts (LWL-Effekt) erzielt werden, wenn innerhalb des Randes des Endabschlusses, d. h. des transparenten Gehäuseteils 14, annähernd das gleiche optische Material verwendet wird.

Eine optimale Auskopplung des emittierten Lichts in das trans- parente Gehäuseteil oder des Endabschlusses erfolgt über die Lichtauskoppelarme 21, sofern ein nicht völlig transparenter oder gar ein farbiger Verguss verwendet wird. Hierzu werden vor dem Befüllen des Sensors mit Vergussmasse die LEDs mit klarsichtigem Kleber eingeklebt. Um eine verbesserte Lichtaus- leitung zu erzielen, sind in die Wandung des transparenten Körpers 14 außerdem an vier Stellen optische Brücken 23 einge- arbeitet.

Figur 9 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, bei dem das transparente Gehäuseteil 14 endseitig an einem Steckergehäuse 46 vorgesehen ist. Das transparente Gehäuseteil 14 ist erfindungsgemäß durch optische Trennflächen 16 in die- sem Beispiel in insgesamt n=4 Segmente 18, die im vorliegenden Fall auch als Quadranten bezeichnet werden können, aufgeteilt.

Auch Aufteilungen mit n=5 und n=6 können für bestimmte Anwen- dungen technisch sinnvoll sein. Zur Trennung der Segmente 18 tragen außerdem Kabel 31 bei, die durch in dem transparenten Gehäuseteil 14 vorgesehene mit Einführschrägen versehenen Ka- beldurchführungen 30 in das Steckergehäuse 46 geführt sind.

Praxistests der Lichtauskopplung mit dem in Figur 9 darge- stellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich- tung haben gezeigt, dass durch das transparente Gehäuseteil 14 als transparentem Leuchtkörper ein Teil des Lichts trotz der Trennfläche zu der jeweils benachbarten sowie gegenüberliegen- den Raumachse durch die optischen Brücken 23 (siehe Fig. 6) transportiert wird, wenn die jeweils benachbarten Leuchtmittel oder Leuchtelemente 20 nicht aktiv sind. Der Effekt wird durch den vollen Verguss der Segmente verstärkt. Wenn aber Leucht- elemente in benachbarten Segmenten 18 gleichzeitig aktiv sind, sorgen die Trennflächen 16 und die nunmehr vernachlässigbare Lichtmenge, welche über die optische Brücke eingekoppelt, da- für dass ein optisches Übersprechen weitestgehend reduziert ist.

Hierdurch ergibt sich insbesondere eine klare Unterscheidung der Quadranten, beispielsweise zur Anzeige von Schaltzuständen und zur Kommunikation mit einer Bedienperson. Insgesamt können beim gezeigten Ausführungsbeispiel 24 = 16 verschiedene Schaltzustände dargestellt werden, wenn pro Segment ein Leuchtelement vorgesehen ist. Die Rundumsichtbarkeit kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wiederum verbessert werden, wenn der jeweils diagonal gegenüberliegende Quadrant ein Leuchtmittel oder ein Leuchtelement 20 gleicher Farbe zum gleichen Zeitpunkt aufweist. Benötigt man z. B. nur die Anzeige von n=2 Schaltzuständen (vgl. Fig. 1), die nicht zeitgleich angezeigt werden müssen, so kann mit der vierquad- rantenanzeige nach Fig. 3 in sehr vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine volle Rundumsichtbarkeit der Anzeigen er- reicht werden. D. h. Fig. 3 kann auf eine äquivalente Vollan- zeige nach Fig. 15 reduziert werden. Gleiches gilt für Anzei- gen mit drei oder n zeitlich unabhängig voneinander anzuzei- genden Schaltzuständen, d. h. es darf immer nur ein Schaltzu- stand angezeigt werden. Da dies oftmals der Fall ist, liegt hierin ein weiterer Hauptgewinn der Erfindung. Prinzipiell kann dort aber auch eine Aneinanderreihung von Leuchtelementen beliebiger Farbe vorgesehen sein, die verschiedentlich ange- steuert werden können. Jeder Quadrant bzw. jedes Segment 18 ist bei dem in Figur 9 gezeigten Beispiel durch optische Trennflächen 16 von benachbarten Segmenten 18 optisch entkop- pelt.

Dieselbe Funktionalität, die auch als Mehrquadranteneffekt be- zeichnet werden kann, kann prinzipiell mit jeder beliebigen Geometrie eines transparenten Gehäuseteils 14 erzielt werden.

Beispielsweise ist in Figur 10 eine Ausgestaltung einer erfin- dungsgemäßen Vorrichtung 10 gezeigt, bei der transparente Ge- häuseteile 14 seitlich und endseitig an einem Steckereinsatz 42 als Teil eines Steckergehäuses 46 vorgesehen sind. Die seitlich vorgesehenen transparenten Gehäuseteile 14 können wiederum in mehrere, insbesondere jeweils n=2 und n=4, Segmen- te 18 unterteilt sein. Dies ermöglicht grundsätzlich dieselbe Funktionalität, d. h. denselben Mehrquadranteneffekt, wenn ge- eignete Farben verwendet werden, wie bei dem im Zusammenhang mit Figur 9 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Auch hier wird eine Quasi-Rundumsichtbarkeit erzielt. Eine Leiterplatte 22 dient auch hier zur Halterung von Leuchtelementen und zur Be- reitstellung einer optischen Trennfläche. Jeder Quadrant ist auch bei gleichzeitiger Aktivierung der Leuchtelemente für ei- nen Benutzer klar unterscheidbar. Es ergeben sich hierdurch weitreichende Möglichkeiten der Kommunikation der Schnittstel- le Mensch-Sensor, insbesondere beim Einsatz von speicherpro- grammierbaren Steuerungssensoren (SPS-Sensoren). Beispielswei- se kann eines der Segmente 18 als Infrarot-Schnittstelle aus- gebildet sein. Als Träger für die Leuchtelemente kann auch in diesem Fall eine gedruckte Leiterplatte (PCB) dienen, wobei zur Erzielung der Quasi-Rundumsichtbarkeit die Leuchtelemente, also beispielsweise die LEDs, zur Schaltanzeige oder Fehleran- zeige jeweils diagonal gegenüber angeordnet werden.

Eine Variante des in Fig. 10 gezeigten Beispiels ist in Fig.

17 wiedergegeben. Dort erstreckt sich das transparente Gehäu- seteil 14, das wiederum durch eine Leiterplatte 22 in Segmente 18 unterteilt ist, um den gesamten Umfang des Gehäuses. Bei solch einer Form des transparenten Gehäuseteils 14, der in diesem Fall auch als Endabschluss angesehen werden kann, wird eine hervorragende volle Rundumsichtbarkeit erzielt.

Weitere Ausführungsbeispiele und Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 sind in den Figuren 11 bis 14 veranschaulicht.

Die Figuren 11 und 12 zeigen jeweils gabelförmige Sensorgehäu- se 34. Bei dem in Figur 11 gezeigten Beispiel ist am oberen Gabelende 36 ein transparentes Gehäuseteil oder Endabschluss 14 angebracht, das wiederum in diesem Beispiel durch optische Trennflächen 16 in insgesamt n=4 Segmente 18 unterteilt ist.

In den Segmenten 18 sind jeweils Leuchtelemente 20 vorgesehen, die auf einer Platine 22 angeordnet sind, wobei die Platine in der oben bereits beschriebenen Weise als optische Trennfläche dient. Die vertikale Trennebene wird entweder durch eigens und zusätzlich eingebrachte Trennebenen oder durch nicht transpa- rente Stege (z. B. Einlegeteile) in dem Kunststoffformteil, das das transparente Gehäuseteil oder Endabschluss 14 bildet, be- reitgestellt. Ein entsprechendes transparentes Gehäuseteil 14 kann selbstverständlich auch am unteren Ende 36 des gabelför- migen Sensorgehäuses 34 oder an beiden Enden vorgesehen sein.

Bei dem in Figur 12 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das ge- samte gabelförmige Sensorgehäuse 34 transparent ausgebildet.

Wiederum über Leiterplatten als optische Trennflächen 16 ist das Gabelgehäuse in n=4 Segmente 18 aufgeteilt, in denen z. B. jeweils zwei Leuchtelemente 20 angeordnet sind. Bei Aktive- rung der Leuchtelemente leuchten jeweils die vollen einzelnen Gabelsegmente 18. Analog zu Fig. 1-3 kann eine n=4 Segment- anzeige durch geeignete Wahl der Schaltzustände zu einem Zeit- punkt auf eine n=2 oder n=1 Segmentanzeige reduziert werden.

Ebenfalls kann bei der Gabel auch von der diagonalen Illumina- tion der Segmente Gebrauch gemacht werden.

Auch bei Gabelschranken wird also durch die Erfindung eine hervorragende Quasi-Rundumsichtbarkeit erzielt.

Figur 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, bei dem bis auf ein drehbares Anschlussstück 58 das gesamte, im Wesentlichen würfelförmige Sensorgehäuse 34 transparent, d. h. als transparentes Gehäuseteil 14 ausgebildet ist. Die Trennung der einzelnen Segmente 18 erfolgt wiederum über eingebrachte optisch nicht transparente Trennebenen (Ein- legeteil in das Kunststoffgehäuse oder Metalltrennwand, welche auf die Leiterplatte festgelötet werden, oder Kunststoffteil, welches auf die Leiterplatte eingeklickt wird) 16, wobei wie- derum eine Platine oder Leiterplatte 22 als Trennebene 16 fun- gieren kann. Hierdurch wird eine Einteilung in n=8 würfelför- mige Segmente realisiert, wobei gegebenenfalls n=2 Segmente für die Sensorhalterung wegfallen können. Auch hier werden als Leuchtelemente 20 bevorzugt aufgrund der kostengünstigen Mon- tage, Leuchtdioden (LEDs, SMD-LEDs) eingesetzt. Gegebenenfalls kann das würfelförmige Sensorgehäuse 34 auch nur teilweise transparent ausgebildet sein. Das Ausführungsbeispiel in Figur 13 weist sechs räumlich-flächige Segmente 18 auf, bei jedem Segment werden drei Flächen illuminiert. In entsprechender Weise können alle vieleckigen Gehäuse unterteilt werden.

Ein einzelnes Segment 18 des in Fig. 13 gezeigten Beispiels ist in Fig. 18 wiedergegeben. Dort ist klar erkennbar, dass die Segmente 18 auf den innen liegenden Seiten durch die Trennebenen 16 begrenzt werden, wobei die horizontale Trenn- ebene 16 durch die Leiterplatte 23 bereitgestellt wird.

Figur 14 zeigt schließlich ein Beispiel einer erfindungsgemä- ßen Vorrichtung 10, bei der das transparente Gehäuseteil 14 zur mittigen Anordnung an einem zylindrischen Sensorgehäuse 34 ausgebildet ist. Im gezeigten Beispiel ist das transparente Gehäuseteil 14 durch eine Leiterplatte 22 als optische Trenn- fläche 16 in n=2 Segmente 18 unterteilt. In entsprechender Weise kann ein zylindrischer Sensor mit n=4 Segmenten gebildet werden, bei dem sich der transparente Gehäuseteil 14 wiederum entlang der Zylinderachse des Sensorgehäuses 34 erstreckt. In jedem der Segmente 18 ist wiederum mindestens eine Leuchtdiode als Leuchtelement 20 angeordnet. Je nach Bedarf kann das mit- tige Gehäuseteil auch nur teilweise transparent ausgebildet sein. Im Grenzfall kann das gesamte zylindrische Sensorgehäuse transparent ausgeführt werden, so dass dieses in seiner Ge- samtheit und je nach Segmentierung in n-Segmente, aufleuchten kann. Die gestreckte Seite des Sensorgehäuses kann in vorteil- hafter Ausgestaltung auch vieleckig, besonders 4-eckig, gear- tet sein.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur opti- schen Anzeige von Schaltzuständen eines Schaltgerätes oder Sensors bereitgestellt, das insbesondere für alle zylindri- schen Sensoren mit einer oder mehreren Schaltanzeigen geeignet ist. Durch geeignete Anwendung des Konzepts kann eine Quasi- Rundumsichtbarkeit der Anzeige erzielt werden. Auch komplexere Anwendungen, in denen der Anwender über LEDs'mit dem Sensor kommunizieren möchte, können mit der erfindungsgemäßen Vor- richtung sehr einfach realisiert werden. In vorteilhafter Wei- se vereinbart die erfindungsgemäße Vorrichtung die Rundum- sichtbarkeit der Anzeigen mit der Anzeigenvielfalt von gewollt darstellbaren Schaltzuständen und Informationen. Die erfin- dungsgemäße Vorrichtung eignet sich weiterhin hervorragend für Sensoren mit Steckern sowie mit direktem Kabelabgang. Die An- wendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung sind sehr breit, da die Vorrichtung in keiner Weise schaltprinzipspezi- fisch ist.