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Die Erfindung betrifft einen Lichtstreukörper zur Intensivitätsverteilung von Licht mit in Zeilen und Spalten angeordneten linsenförmigen Streuelementen, deren jeweils streuende Fläche in
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terschiedlichen Krümmungsradien unterteilt ist sowie eine aus diesen Lichtstreukörpern gebildete
Streuscheibe für Lichtsignalanlagen.
Streuscheiben für Lichtsignalanlagen, welche teilweise oder zur Gänze von Streuelementen durchsetzt sind, haben meistens den Zweck, das von einer Lichtquelle kommende, über einen Re- flektor ausgerichtete und sodann die Streuscheibe durchsetzende Licht derart abzulenken, dass sich einerseits sehr nahe an der Lichtsignalanlage als anderseits auch verhältnismässig weit von der
Lichtsignalanlage weg befindliche Verkehrsteilnehmer einen gleich guten Helligkeitseindruck des jeweils angezeigten Signals haben.
Darüber hinaus müssen nach Ländern verschieden gewisse Normvorschriften zur Intensitäts- verteilung eines von einer Lichtsignalanlage kommenden Lichtes eingehalten werden.
Die GB-PS Nr. l, 010, 329 zeigt ein Linsensystem, welches aus einer Reihe von Einzellinsen zu- sammengesetzt ist. Zum Grossteil besteht das Linsensystem aus aneinandergereihten identen Linsen.
Jede dieser Linsen weist in horizontaler Richtung einen konstanten Radius auf. Senkrecht zu die- ser ist die Linse in drei Abschnitte unterteilt, welche unterschiedliche Radien aufweisen.
Die DE-PS Nr. 1127836 offenbart eine Lichtverteilungsscheibe für Scheinwerfer, bei welcher unterschiedliche Streuelemente nach Gruppen geordnet über die Streuscheibe verteilt sind, wobei die am stärksten streuende Gruppe zentral angeordnet ist und die sich radial nach aussen er- streckenden Gruppen von geringer Streukraft sind.
Die US-PS Nr. 3, 222, 516 zeigt eine sich regelmässig wiederholende Anordnung drei sich unter- scheidender Streuelemente auf einer Streuscheibe, wobei ein jedes Element zwei gleichbleibende, zueinander im rechten Winkel angeordnete Krümmungsradien aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lichtstreukörper, sowie eine aus derartigen, identen
Lichtstreukörpern gebildete Streuscheibe vorzusehen, welche es ermöglicht, jede beliebige Intensitätsverteilung des Lichtes zu erreichen, das Licht zum grössten Teil unter bzw. entlang der horizontalen Lichtaustrittsachse zu verteilen und darüber hinaus einen sehr breiten seitlichen Abstrahlwinkel zu erreichen, wodurch jedem Verkehrsteilnehmer ein gleich gutes Erkennen des Signals ermöglicht wird.
Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass jedes Streuelement aus mehreren entlang der einen Mittelachse aneinander angrenzend angeordneten, unterschiedlich in Breite und Höhe ausgebildeten und in Richtung dieser Mittelachse unterschiedliche Krümmungsradien aufweisenden Streusegmenten zusammengesetzt ist, wobei zwischen aneinandergrenzenden Streusegmenten ein stufenförmiger Absatz gebildet ist, und dass die Streufläche jedes einzelnen Streusegmentes mehrere Streuflächenabschnitte umfasst, die symmetrisch zur die Streusegmente verbindenden Mittelachse des Streuelementes angeordnet sind und die in Richtung einer zur Mittelachse senkrechten Richtung unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, dass die Streuflächenabschnitte eines Streusegmentes im wesentlichen tangential ineinander übergehen. Ein anderes Merkmal der Erfindung ist es, dass bei der aus den Lichtstreukörpern gebildeten Streuscheibe die Streuelemente lagengleich und zusammenhängend in einem Raster aus Zeilen und Spalten angeordnet sind und dass jedes Streuelement sechs Streusegmente umfasst.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Schrägriss eines erfindungsgemässen Streuelementes ; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Streuflächen nach Fig. l ; Fig. 3 einen Längsschnitt durch Fig. l ; Fig. 4 einen abgerissenen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Linie A-A ; Fig. 5a einen Teil eines Segmentes mit einem Streuflächenabschnitt ; Fig. 5b einen entsprechenden Ausschnitt mit mehreren Streuflächenabschnitten ; Fig. 6 eine mögliche Strahlenverteilung, wie sie von einem erfindungsgemässen Streuelement erreicht werden kann ; Fig. 7 mehrere erfindungsgemässe Streuelemente in Zeilen und Spalten zu einem Raster zusammengeschlossen ;
Fig. 8 die erfindungsgemässe Streuscheibe mit teilweise eingezeichnetem Raster und Fig. 9 ein Lichtintensitätsverteilungsdiagramm mit Standardwerten für Lichtsignalanlagen.
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In Fig. l ist eine mögliche Ausbildung des erfindungsgemässen Streuelementes --1-- darge- stellt. Das Streuelement setzt sich aus vier Streusegmenten--2, 3,4, 5-- zusammen, wobei die Streusegmente in einer Linie aneinandergereiht sind und über stufenförmige Absätze ineinander übergehen. Jedes der Streusegmente--2, 3,4, 5-- hat eine Streufläche --6. 7,8, 9--, von
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Ausbildung des Streuelementes mit vier Streusegmenten nach Fig. l ist in Fig. 2 gezeigt. Die Anordnung sowie die flächenmässige Verteilung der in Fig. 2 gezeigten Streuflächenabschnitte entspricht der Forderung nach einer wie in Fig. 9 gezeigten Intensitätsverteilung.
Die Streuflächenabschnitte sind symmetrisch um die Achse --10-- angeordnet, welche einerseits eine Mittelachse des Streuelementes --1-- ist und anderseits die aneinandergereihten Streusegmente--2, 3, 4, 5-- verbindet. Die einzelnen Streuflächenabschnitte eines Streusegmentes weisen in Richtung jeweils zum anschliessenden Streusegment gleiche Radien R2, R3, R4, R5 auf, wogegen sie in der
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In Fig. 4 ist ein senkrecht zur Achse --10-- geführter Schnitt A-A durch das Streusegment --2-- mit den Radien r., r,,, r , r. gezeigt. Fig. 5a zeigt die dreidimensionale Darstellung eines Teiles des Streusegmentes--2--mit nur einem Streuflächenabschnitt, u. zw. mit dem konstanten Radius R2 und dem Radius r 1 aus der Summe der variablen Radien r i'Fig. 5b zeigt eine drei-
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abschnitten mit dem gemeinsamen Radius R2. Die von Streuflächenabschnitt zu Streuflächenabschnitt variablen Radien sind hier r-, r , r , r..
Das in Fig. 9 dargestellte Intensitätsschaubild zeigt die gewünschte Intensitätsverteilung in relativen Prozentwerten nach Graden Ablenkung angegeben. Jede Reihe entspricht im Streuelement --1-- einem Streusegment. Die Intensitätswerte stehen bezüglich ihrer Anzahl und Grösse in einem direkten Verhältnis zu den Grössen und Formen der auf den Streusegmenten angeordneten Streuflächenabschnitten. So ist nach der in Fig. 9 geforderten Intensitätsverteilung die Streufläche-- & - des Streusegmentes --5-- in sieben Streuflächenabschnitte unterteilt, womit die in der ersten Zeile der in Fig. 9 geforderte Intensitätsverteilung realisiert wird.
Jede weitere Zeile trägt elf Felder, weshalb jede weitere Streufläche in elf Streuflächenabschnitte unterteilt ist, wobei wieder die Grösse der Streuflächenabschnitte (Fig. 2) in direktem Zusammenhang zum prozentuellen Wert der Intensität nach Fig. 9 steht.
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Um die Tendenz einer Abstrahlung des Lichtes unterhalb der Mittelachse der Streuscheibe zu begünstigen, schliesst an die Streuscheibe ein Rahmen an, welcher nach Einsetzen der Streuscheibe in die Lichtsignalanlage eine Neigung der Streuscheibe nach unten bedingt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lichtstreukörper zur Intensisätsverteilung von Licht mit in Zeilen und Spalten angeordneten linsenförmigen Streuelementen, deren jeweils streuende Fläche in mehrere Flächenabschnitte mit zumindest in der Richtung einer Mittelachse des Streuelementes unterschiedlichen Krümmungsradien unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Streuelement (1) aus mehreren entlang der einen Mittelachse (10) aneinander angrenzend angeordneten, unterschiedlich in Breite und Höhe ausgebildeten und in Richtung dieser Mittelachse (10) unterschiedliche Krümmungsradien (R2 bis R5) aufweisenden Streusegmenten (2 bis 5) zusammengesetzt ist, wobei zwischen aneinandergrenzenden Streusegmenten ein stufenförmiger Absatz gebildet ist, und dass die Streufläche (6 bis 9) jedes einzelnen Streusegmentes (2 bis 5)
mehrere Streuflächenabschnitte (6i ; 7. ; 8, ; 91) umfasst, die symmetrisch zur die Streusegmente (2 bis 5) verbindenden Mittelachse (10) des Streuelementes (1) angeordnet sind und die in Richtung einer zur Mittelachse (10) senkrechten Richtung unterschiedliche Krümmungsradien (ri; rj; rk; rl) aufweisen.