DE2001087C3 - Einrichtung zum Beseitigen des Phantomlichteffektes bei Lichtsignalen - Google Patents

Description

vorzusehen, der im Bereich eines bedarfsweise sn- baut. Diese Einrichtung besteht aus einem Hohlkörschaltbaren elektrischen oder magnetischen Feldes per 7, der aus zwei lichtdurchlässigen Platten gebildet angeordnet ist. j_stj die entlang ihres Umfanges miteinander verbun-

Öurch An- bzw. Abschalten des Feldes wird der den sind und einen Hohlraum sehr geringen VoIuvon den Flüssigkristallen gefüllte Hohlkörper schlag- 5 mens zur Aufnahme der Flüssigkristalle bilden. Der artig entweder lichtdurchlässig oder üchtundurchläs- Abstand der Platten voneinander kann beispielsweise sig.~Die von außen her in die Signallaterne einfallen- einige μΐη betragen. Die Platten sind mit einem den Lichtstrahlen werden bei abgeschaltetem Signal- durchsichtigen, elektrisch leitenden Film, z. B. Zinkbiid an dem lichtundurchlässig gesuhaltettn Hohlkör- oxid, beschichtet. Über Zuleitungen 8 und 9 können per absorbiert. Zweckmäßigerweise ist der Hohlkör- io diese elektrisch leitenden Filme an unterschiedliches per vom Betrachter aus gesehen vor dem Farbfilter Potential angeschaltet werden. Dies ist dann der Fall, angeordnet, so daß dieser bei abgeschaltetem Signal- wenn das Signalbild abgeschaltet wird. Bei angebilii nicht mehr von außen her beleuchtet werden schaltetem Signalbild passieren die von der Lichtkann. quelle 1 ausgehenden Strahlen das Farbfilter 1 und

flüssigkristalle sind organische Verbindungen, die 15 die Sammellinse 3, durchdringen dann den Hohlkoräußenich Flüssigkeiten gleichen, sich aber optisch in per 7 mit den lichtdurchlässigen Flüssigkristallen und einem bestimmten Temperaturbereich wie Kristalle verlassen die Signallaterne über die Signalabschlußve;.:alten. Allen Flüssigkristallen ist eine nadellör- scheibe4. Wird das Signalbild abgeschaltet, so wermii:e Struktur gemeinsam. Mai. unterscheidet drei den die elektrisch leitenden Filme des Hohlkörpers 7 Ersv 'u inungsformen, die sich in der Lage der Nadel- 20 über die Zuleitungen 8 und 9 an unterschiedliches movkiile zueinander unterscheiden: Nema^t;'"h, Potential geschaltet, und die Flüssigkristalle gehen srru V tisch und cholesterisch. Bei den nematischen schlagartig in den lichtundurchlässigen Zustand über. Fk.^igkristallen liegen cue knstane w.e i-u^en Alle von außen her die Signalabschlußscheibe 4 der durcheinander, jedoch in ihren Längsachsen parallel Signallaterne passierenden Lichtstrahlen werden nun ausgerichtet; ihre Anordnung ist eindimensional. An- 25 an dem Hohlkörper? absorbiert; der gefürchtete der- dagegen der smektische Zustand; hier besteht Phantomlichteffekt tritt nicht mehr auf. Der Absorbern.' zweidimensionale Anordnung: Die Krisiahe sind tionsvorgang ist um so ausgeprägter, je mehr Fremdp.a: :llel nebeneinander in mehreren Schichten aul'ge- licht auf die Signallaterne einwirkt. rcii.i. Zwar können die Einzelelemente frei gegenein- Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel fur

ander verschoben werden, sie bleiben &.>er in ihrer 30 eine mit einem Reflektor ausgerüstete Signallaterne. Fi- ne parallel. Die cholesterischen Kristalle sind in Derartige Signallaternen sind in verstärktem Maße Schichten gestapelt, die sich gegeneinander verdre- phantomlichtgefährdet, weil nahezu sämtliches in die hen wie die Stufen einer Wendeltreppe. Signallaterne einfallendes Fremdlicht am Reflektor

Nematische Verbindungen beispielsweise werden zurückgeworfen wird und die Signallaterne wieder von elektrischen oder magncti^ucr, Feldern gleicher- 35 verläßt. Aus diesem Grunde war es bisher auch nicht maßen ausgerichtet. Nematische Flüssigkristalle, die möglich, phantomfreie Signallaternen zu schaffen, bei abgeschaltetem Feld völlig durchsichtig bind, die außer einer Sammellinse noch einen Reflektor werden unter Einwirkung des Feldes milchigweiß. besaßen. Bei derartigen Signallatemen war der Phan-Schaltet man das Feld ab, geht die Flüssigkeit schlag- tomlichteffekt so stark ausgeprägt, daß ihr Einsatz artig wieder in ihien ursprünglichen durchsichtigen 40 wegen der damit verbundenen Betriebsgefährdung Zustand über. Ähnlich verhalten sich smektisch und nicht in Erwägung gezogen werden durfte, cholesterische Flüssigkristalle; auch sie werden beim Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Einnch-

Anlegen bzw. Abschalten eines Feldes schlagartig tung ist es jedoch möglich, phantomfreie Signallaterundurchsichtig bzw. durchsichtig. nen zu bauen, die sowohl eine Sammellinse als auch

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeich- 45 einen Reflektor besitzen. Eine derartige Signallaterne nung näher erläutert. ist in F i g. 2 dargestellt. Diese Signallaterne besteht

Fig. I zeigt schematisch eine Signallaterne mit der aus einer Lichtquelle 1, einem Reflektor 17, einem erfindungsgemäßen Einrichtung zum Beseitigen des Farbfilter 2, einer nicht dargestellten Sammellinse Phantomlichteffektes; und dem erfindungsgemäßen Hohlkörper?. Die bei

F i g. 2 zeigt ebenfalls schematisch eine mit einem 50 angeschaltetem Signalbegriff von der Lichtquelle 1 Reflektor ausgerüstete Signallaterne, bei der die er- ausgehenden Strahlen 11 bis 14 werden entweder findungsgemäße Einrichtung anders als in F i g. 1 über das Farbfilter 2 direkt abgestrahlt oder am Re ausgebildet ist. flektor 17 zurückgeworfen und passieren dann erst

Die in F i g. 1 dargestellte Signallaterne besteht aus das Farbfilter 2. Von außen her in die Signallaterne einer Lichtquelle 1, einem Farbfilter2, einer Sam- 55 einfallende Strahlen, die in Fig. 2 strichpunktiert mellinse 3 und einer Signalabschlußscheibe 4. Die dargestellt sind, werden in jedem Falle bei abgeschalvon der Lichtquelle 1 ausgesandten Lichtstrahlen 5 tetem Signalbild durch die lichtundurchlassigen Flus- und 6 passieren das Farbfilter 2, werden in der Sam- sigkristalle des Hohlkörpers 7 absorbiert. In der mellinse 3 gebrochen und passieren dann die Signal- Zeichnung sind diese Strahlen mit IS und 16 beabschlußscheibe 4 in Richtung auf den Beobachter. 60 zeichnet.

Von außen her durch die Lichtaustrittsöffnung in die Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und

Signallaterne einfallendes Fremdlicht, das innerhalb beschriebenen Ausführungsbeispiele beschrankt. Beider Signallaterne reflektiert wird, kann den söge- spielsweise ist es möglich, den mit Flüssigkristalle^ nannten Phantomlichteffekt auslösen. Um dies zu gefüllten Hohlkörper? zwischen Lichtquelle und vermeiden, ist zwischen Sammellinse 3 und Signalab- 65 Sammellinse anzuordnen, wenn dafür Sorge getragen Schlußscheibe 4, vom Beobachter aus gesehen also ist, daß das Farbfilter 2 vom Beobachter aus gesehen vor dem Farbfilter2, die erfindungsgemäße Einrich- ncht vor dem Hohlkörper? liegt. Daher ist es auch tung zur Beseitigung des Phanlomlichteffektes einge- möglich, den Hohlkörper? gleichzeitig als Farbfilter

und/oder als Signalabschlußscheibe zu verwenden. In diesm Falle müßte dann die der Lichtquelle 1 zugewandte Seite des Hohlkörpers 7 entsprechend eingefärbt sein. Wichtig ist in jedem Falle, daß der Hohlkörper? so angeordnet ist, daß sämtliches oder zumindest der überwiegende Teil des in der Signallaterne reflektierten Fremdlichtes ihn durchlaufen muß, bevor es die Signallaterne wieder verlassen

kann. Der Hohlkörper braucht dabei nicht in Falle die gesamte Lichtaustrittsöffnung einn sondern gegebenenfalls nur einen Teil davon sichergestellt ist, daß die von außen einfallend Hohlkörper vorbeigehenden Strahlen hinte Hohlkörper vom Reflektor so abgelenkt werd< sie auf die Rückseite des Hohlkörpers auftrefl dort absorbiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

werfern, weil dieses Licht die Signallaterne auch Patentansprüche: etwa wieder in Richtung ihrer optischen Achse ver läßt und damit das für einen Beobachter infolge des

1. Einrichtung zum Beseitigen des Phantom- Phantomlichteffektes erkennbare Signalbild gut sichtlichteffektes bei Lichtsignalen, insbesondere bei 5 bar macht. Eine Signallaterne wird als phantomfrei Straßenverkehrssignalen und Signallaternen des bezeichnet, wenn von außen her einfallende Licht-Eisenbahnsicherungswesens, dadurch ge- strahlen die Lichtaustrittsöffnung des Signals bei kennzeichnet, daß im Strahlengang des von abgeschaltetem Signalbild entgegen ihrer Einfallsaußen her die Lichtaustrittsöffnung des Signals richtung nicht wieder passieren können. Die Bemüpassierenden Fremdlichtes ein lichtdurchlässiger, io hungen der Hersteller von Lichtsignalen gehen daher mit Flüssigkristallen gefüllter Hohlkörper (7 in dahin, möglichst phantomfreie Signallaternen zu Fig. 1) vorgesehen ist, der im Bereich eines be- schaffen.

darfsweise anschaltbaren elektrischen oder ma- Um dies zu erreichen, ist mehrfach vorgeschlagen

gnetischen Feldes angeordnet ist. worden, durch besondere Formgebung der Signalab-

2. Einrichtung nach Anspruch 1 für mit Sam- 15 schlußscheiben der Signale das von außen her auf die mellinsen, Farbfiltern und Signalabschlußschei- Signallaterne auftreffende Licht an der Signalabben ausgerüstete Lichtsignale, dadurch gekenn- schlußscheibe in eine dem Beobachter abgekehrte zeichnet, daß der Hohlkörper (7) vom Beobach- Richtung abzulenken. Dabei ergab sich aber bestenter aus gesehen vor dem Farbfilter (2) angeordnet falls eine Verminderung, jedoch keine Beseitigung ist. ao des Phantomlichteffektes. Darüber hinaus wurde

3. Einrichtung nach Anspruch 2 für mit barn- aber auch in den meisten Fällen das von der Lichtmellinsen, Farbfiltern und Signalabschlußschei- quelle der Signallaterne ausgesandte Licht mehr oder ben ausgerüstete Lichtsignale, dadurch gekenn- weniger stark abgelenkt und damit die an der Lichtzcicnnet, daß der Hohlkörper (7) zwischen Sam- austrittsöffnung der Signallaterne in Beobachtungsmellinse (3) und Signalabschlußscheibe (4) an- 25 richtung verfügbare Lichtausbeute verringert,
geordnet ist. Um diesen Mangel zu beseitigen, ist vorgeschlagen

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- worden (deutsche Patentschriften 559 343 und kennzeichnet, daß zwei lichtdurchlässige Platten 740 588), vor bzw. in den Signailaternen bevorgesehen sind, die entlang ihres Umfanges mit- darfsweise schwenkbare farbige bzw. lichtundurcheinander verbunden sind und einen Hohlraum 30 lässige Blenden anzuordnen, die so ausgebildet sind, sehr geringen Volumens zur Aufnahme der Flüs- daß an der Lichtaustrittsöffnung der Signallaternen sigkrisialle bilden. nur das jeweils gewünschte Signalbild erscheint und

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- alle nicht gewünschten Signalbilder durch eine lichtkennzeichnet, daß die Platten mit einem durch- undurchlässige Blende abgedeckt sind. Diese als Resichtigen, elektrisch leitenden Film, z. B. Zink- 3: laissignale bezeichneten Lichtsignale haben jedoch oxid, beschichtet sind. den Nachteil, daß die Blenden bewegt werden müs-

6. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, da- sen und dadurch einen gewissen Verschleiß unterliedurch gekennzeichnet, daß die der Lichtquelle (1.) gen und daß zum Bewegen der Blenden gesondert zugewandte Seite des Hohlkörpers (7) als Farbfäl- ansteuerbare Einrichtungen vorgesehen sein müssen, ter verwendet ist. 40 Es ist ferner bereits bekannt (deutsche Patent-

7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 oder schrift 589 274), als Blende einen die gesamte Licht-1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der austrittsöffnung eines Signals einnehmenden licht-Hohlkörper (7) als Signalabschlußscheibe ver- durchlässigen Hohlkö.-per zu verwenden, dessen wendet ist. Hohlraum bedarfsweise mit einer Flüssigkeit der je-

45 weils gewünschten Farbe auffüllbar ist. Das Auffüllen des Hohlkörpers mit der farbigen Flüssigkeit er-

folgt durch Ausdehnung eines durch einen Heizkörper erhitzten Gases. Bei einer derartigen Anordnung sind zwar keine dem Verschleiß unterliegenden be-50 weglichen Teile mehr erforderlich: das Auffüllen und

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung Leeren des Hohlkörpers mit bzw. von der Flüssigkeit zum Beseitigen des Phantomlichteffektes bei Licht-. macht jedoch einen schlagartigen Signalwechsel unsignalen, insbesondere bei Straßenverkehrssignalen möglich und erfordert eine ständige Überwachung und Signallaternen des Eisenbahnsicherungswesens. der signaleigenen Heizeinrichtung.

Unter dem Begriff »Phantomlichteffekt« ist folgen- 55 Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die der Vorgang zu verstehen: Von außen her auf die Si- aufgezeigten Nachteile zu beseitigen und eine möggnallaterne fallendes Fremdlicht wird innerhalb der Hchst wartungs- und phantomfreie Signallaterne zu Signallaterne reflektiert, passiert die Lichtaustritts- schaffen.

öffnung des Signals wieder in umgekehrter Rieh- Zur Lösung dieser Aufgabe macht sich die Erfin-

tung und kann von einem Beobachter als farbiger Si- 60 dung die in jüngster Zeit bei Versuchen mit Flüssiggnalbegriff wahrgenommen werden. Dieser Effekt ist krislallen gewonnenen Erkenntnisse zunutze, daß ununerwünscht und führt bei abgeschaltetem Signalbild ter bestimmten Voraussetzungen lichtdurchlässige zu Irreführungen und Gefährdungen, weil ein Signal- Medien schlagartig lichtundurchlässig werden und bild vorgetäuscht wird, das in Wirklichkeit nicht exi- umgekehrt.

stiert. Besonders kritisch ist das etwa in Richtung der 65 Die Erfindung schlägt daher vor, im Strahlengang optischen Achse einer Signallaterne einfallende des von außen her die Lichtaustrittsöffnung des Si-Fremdlicht, beispielsweise die Strahlen der tiefste- gnals passierenden Fremdlichtes einen lichtdurchhenden Sonne oder des Lichtes von Fahrzeugschein- lässigen, mit Flüssigkristallen gefüllten Hohlkörper