DE3142131A1

DE3142131A1 - Faseroptisches lichtsignal

Info

Publication number: DE3142131A1
Application number: DE19813142131
Authority: DE
Inventors: Günther Ing.grad. Hurtig; Hugo 3300 Braunschweig Rieke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-10-23
Filing date: 1981-10-23
Publication date: 1983-05-05

Description

Faseroptisches Lichtsignal
l Die Erfindung bezieht sich auf ein faseroptisches Lichtsignal, insbesondere für die Steuerung des StraBen-und des Schienenverkehrs, mit mindestens einer Lichtquelle zur Beleuchtung einer Vielzahl von Lichtleitern, deren Lichtaustrittsenden in vorzugsweise einer gemeinsamen Ebene nebeneinander angeordnet sind und über eine gemeinsame Abbildungslinse das jeweils darzustellende Signalbild in den Beobachtungsraum projizieren, wobei durch bedarfsweise außermittige Anordnung der Lichtleiterenden bezüglich der Linsenachse ein Versatz der Projektion aus dem Zentrum des Beobachtungsraumes erreichbar ist.
Faseroptische Lichtsignale sind beispielsweise aus der DE-OS 22 40 779 bekannt. Dort ist die Lichtaustrittsfläche eines Lichtsignales mit einer Anzahl von Linsenkörpern bedeckt, die von zugeordneten Lichtleiterbündeln beleuchtet werden. Hierzu sind die Lichtleiterbündel auf eine Lichtquelle geführt, die huber einen zugeordneten Lichtverteiler die Lichtleiter beleuchtet. Zur Erzielung einer bestimmten Abstrahlcharakteristik des Lichtsignales ist vorgesehen, die einzelnen Linsenkörper so auszubilden, daß sie die gleichen optischen Eigenschaften aufweisen wie die Linsenelemente einer bei Lichtsignalen üblicherweise vorhandene Vollglaslinse zusammen mit einer vorgeschalteten Streuscheibe. Dies bedeutet, daß für jeden oder doch zumindest für eine Vielzahl der Linsenkörper eine unterschiedliche Ausbildung verlangt wird.
Ein faseroptisches Lichtsignal, das ohne eine Vielzahl von unterschiedlichen Linsenkörpern auskommt, aber dennoch unterschiedliche Abstrahlcharakteristika zu erreichen gestattet, ist aus der DE-OS 26 33 552 bekannt. Dort sind die Lichtaustrittaenden der einzelnen Lichtleiterbündel über die Lichtaustrittsfläche des Lichtsignales nicht gleichmäßig sondern in einer bestimmten Anordnung verteilt. Durch bedarfsweise außermittige Anordnung der Lichtleiterenden bezüglich einer zentralen Linsenanordnung ist ein Verschwenken der Prosektion aus dem Zentrum des vor dem Lichtsignal liegenden Beobachtungsraumes erreichbar. Bei diesem bekannten faseroptischen Lichtsignal sind alle Lichtleiterbündel an der Projektion einer sogenannten Lichtkeule beteiligt wie sie insbesondere für die Ubertragung des jeweiligen Signalbegriffes über größere Entfernungen benötigt wird. Die Ausleuchtung eines signalnahen Bereiches außerhalb des Lichtkeulenbereiches ist nicht vorgesehen und nicht möglich, weil die gesamte über die Lichtleiterbündel aufgenommene Lichtleistung für die Fernerkennbarkeit des Signals verwendet wird.
Die Ausleuchtung des signalnahen Beobachtungsraumes ist aber wünschenswert, weil ein sich dem Lichtsignal nähernder Beobachter mit abnehmendem Abstand zum Lichtsignal immer weiter aus dem Lichtkeulenbereich zur Seite hin auswandert.
Zur Erzielung einer gewissen Streuwirkung ist es auch bei faseroptischen Lichtsignalen bereits bekannt (DE-OS 22 60 796), mit Prismen versehene Streuscheiben zu benutzen, die einen Teil des abgestrahlten Lichtes in den signalnahen Bereich umlenken. Die Verwendung einer derartigen Streuscheibe führt durch Ausblenden eines Teiles des in axialer Richtung abgestrahlten Lichtes immer zu einer Einbuße an Zeichenerkennbar- keit über weitere Entfernungen bezogen auf ein Lichtsignal ohne eine derartige Streuscheibe.
Es ist deshalb auch bereits vorgeschlagen worden (DE-PS 28 40 535), für jedes Lichtleiterbündel eines faseroptischen Lichtsignals einen speziell geformten Linsenkörper vorzusehen, der sowohl den Nahbereich vor dem Lichtsignal als auch den signalfernen Bereich in der geforderten Lichtstärke ausleuchtet. Die durch die Ausbildung der Linsenkörper gegebene Lichtverteilung bei einem derartigen Lichtsignal ist stets konstant und kann nicht ohne Änderung der geometrischen Abmessungen der Linsenkörper bedarfsweise variiert werden.
Es ist Auf gabe der vorliegenden Erfindung, ein faseroptisches Lichtsignal nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß mit ihm die im Bedarfsfall jeweils geforderte Abstrahlcharakteristik erreichbar ist, ohne daß es hierzu spezieller Linsenkörper für die Zeichenprojektion bedarf; das erfindungsgemäße Lichtsignal soll insbesondere eine Seitenstreuung im Nahbereich des Lichtsignales aus dem Axialbereich heraus zulassen, ohne daß hierfür eine die axiale Lichtstärke vermindernde Streuscheibe Verwendung findet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Anzahl der insgesamt für das Lichtsignal zur Verfügung stehenden Lichtleiter auf der Lichtaustrittsseite zu einer Mehrzahl von Lichtleiterbündeln mit unterschiedlicher Lichtleiterdichte zusammengefaßt ist und daß die Lichtleiterbündel höherer Lichtleiterdichte für die Fernprojektion des Signalbildes und die Lichtleiterbündel geringerer Lichtleiterdichte für die Streulichtbildung im Nahbereich des Lichtsignales verwendet sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Lichtsignales sind in den Unteransprechen angegeben.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein faseroptisches Lichtsignal, bestehend aus einer Lichtquelle 1, einer Vielzahl von in einem Strang 2 geführten Lichtleiterbündeln und einer Abbildungslinse 3. Die Lichtquelle 1 ist beispielsweise als Signallampe ausgebildet, deren Leuchtwendel 4 von einem rUckwärtigen Spiegel 5 auf das Lichteintrittsende 6 des Lichtleiterstranges 2 abgebildet wird. Durch die Größe der Glühwendel 4 ist im wesentlichen die Anzahl der für die Zeichenprojektion verwendbaren Lichtleiter bestimmt und nach oben hin begrenzt.
Die Lichtaustrittsenden 7 der einzelnen Lichtleiterbündel sind in einem Raster verteilt angeordnet; dies kann z.B. durch Einstecken der Lichtaustrittsenden in entsprechende Ausnehmungen einer Rasterplatte geschehen.
Der Querschnitt der Lichtleiterbündel im Bereich der Lichtaustrittsenden ist bei allen Lichtleiterbündeln gleich.
In der Zeichnung ist der Querschnitt quadratisch angenommen; er kann jedoch auch sechseckig, rund oder von sonstiger beliebiger Form sein. Die einzelnen Lichtleiterbündel führen mindestens ausgangsseitig Lichtleiter in unterschiedlicher Lichtleiterdichte. In der Zeichnung ist die unterschiedliche Lichtleiterdichte durch unterschiedliche Schraffierung der Lichtleiterenden kenntlich gemacht. Beispielsweise soll die Lichtleiterdichte der einzelnen Lichtleiterbündel vom Zentrum des Lichtsignales nach außen hin abnehmen. Die Lichtleiterbündel hoher Lichtleiterdichte sind für die signalferne Zeichen- projektion verwendet und die Lichtleiterbündel geringerer Lichtleiterdichte für die Ausleuchtung des signalnahen Bereiches außerhalb der Hauptlichtkeule. Zur Veranschaulichung der Wirkung des erfindungsgemäßen Lichtsignales ist das Bild der Lichtaustrittsenden wie es sich auf einer gedachten Mattscheibe darstellen würde im Bereich der Lichtaustrittsöffnung des Lichtsignales angegeben. Die Lichtintensität der ausgeleuchteten Flächenelemente ist dabei durch die Art der Schraffierung angedeutet.
Bei dem erfindungsgemäßen faseroptischen Signal wird die Anzahl der insgesamt für die Zeichendarstellung verfügbaren Lichtleiter in der Brennfläche der Abbildungslinse 3 oder parallel dazu verteilt angeordnet, und zwar so, daß dort, wo die Lichtleiter für die Fernprojektion anzuordnen sind, die Lichtleiter hoher Lichtleiterdichte liegen, während die Lichtleiterbündel geringerer Lichtleiterdichte, ggf. gestaffelt, den übrigen Bereich abdecken. Durch diese Maßnahme wird einerseits eine ausreichende axiale Licht stärke erreicht und andererseits eine Streuung über den gesamten Nahlichtbereich mit einer für die Ausleuchtung dieses Bereiches vollkommen genügenden geringeren Leuchtdichte.
Zur Erzielung unterschiedlicher Abstrahlcharakteristika können die Lichtaustrittsenden der einzelnen Lichtleiterbündel auf einer Ebene oder einer um die Projektionsoptik gekrümmten Fläche, der Brennfläche, angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, die Lichtaustrittsenden der Lichtleiter nicht in der Brennfläche sondern in dazu parallelen Ebenen anzuordnen. Auch mit dieser Art der Anordnung, die in der Zeichnung schematisch angedeutet ist, läßt sich die Abstrahlcharakteristik des Lichtsignales in Grenzen variieren.
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Claims

Patentansprüche P i 1i Faseroptisches Lichtsignal, insbesondere für die Steuerung des Straßen- und des Schienenverkehrs mit mindestens einer Lichtquelle zur Beleuchtung einer Vielzahl von Lichtleitern, deren Lichtaustrittsenden in vorzugsweise einer gemeinsamen Ebene nebeneinander angeordnet sind und über einÄÖ½Ä&)1nsame Abbildungslinse das jeweils darzustellende Signalbild in den Beobachtungsraum proJizieren, wobei durch bedarfsweise außermittige Anordnung der Lichtleiterenden bezüglich der Linsenachse ein Versatz der Projektion aus dem Zentrum des Beobachtungsraumes erreichbar ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Anzahl der insgesamt für das Lichtsignal zur Verfügung stehenden Lichtleiter auf der Lichtaustrittsseite (7) zu einer Mehrzahl von Lichtleiterbündeln mit unterschiedlicher Lichtleiterdichte zusammengefaßt ist und daß die Lichtleiterbündel höherer Lichtleiterdichte für die Fernprojektion des Signalbildes und die Lichtleiterbündel geringerer Lichtleiterdichte für die Streulichtbildung im Nahbereich des Lichtsignales verwendet sind.
2. Faseroptisches Lichtsignal nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Querschnitt der Lichtleiterbündel im Bereich der Lichtaustrittenden unabhängig von der jeweiligen Lichtleiterdichte des betreffenden Lichtleiterbündeis bei allen Lichtleiterbündeln gleich i-st.
3. Faseroptisches Lichtsignal nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lichtaustrittenden (7) der Lichtleiterbündel in einem Raster verteilt angeordnet sind.
4. Faseroptisches Lichtsignal nach Anspruch 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtleiterbündel unterschiedlicher Lichtleiterdichte in verschiedenen jeweils parallel zur Brennfläche der Abbildungsoptik verlaufenden Flächen angeordnet sind.
5. Faseroptisches Lichtsignal nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Aufnahme der Lichtaustrittenden der Lichtleiterbündel eine Rasterplatte vorgesehen ist, deren Ausnehmungen die Lichtleiterbündel aufnehmen.