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Anzeigesyste.
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für nach außen eiittierte Lichtsignale Die Erfindung betrifft ein
Anzeigesystem für nach außen emittierte Lichtsignale mit einem oder mehreren Signal
gebern.
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Mit Signalgeber soll hier nur die das Lichtsignal erzeugende Vorrichtung
bezeichnet werden.
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Ein solches Anzeigesystem soll in erster Linie zur Signal anzeige
im Verkehrswesen Anwendung finden. Darüber hinaus soll seine Verwendung auch zu
Werbezwecken oder zu anderen Anzeigeaufgaben möglich sein. Dazu ist es erforderlich,
daß die Anzeige bei angesteuertem Zustand eines Signalgebers ein optimales Kontrastverhältnis
zur Umgebung, insbesondere zu den eventuell vorhandenen anderen Signalgebern, aufweist.
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Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse Anzeigesysteme
zu verwenden, die entweder von außen einfallendes Fremdlicht zu einem Lichtsignal
reflektieren oder eigene Lichtquellen zur Erzeugung von Lichtsignalen aufweisen.
Im letzten Fall sind der angesteuerte und der nicht-angesteuerte Zustand des Signalgebers
mit dem eingeschalteten bzw. ausgeschalteten Zustand der Lichtquelle identisch.
Der Kontrast der Anzeige zur Umgebung, insbesondere zu eventuell vorhandenen anderen
Signalgebern, wird durch die
Leuchtkraft und/oder eine bestimmte
Farbe des emittierten Lichtsignals angestrebt. Der Kontrast wird gewöhnlich durch
Streu- und/oder Reflektoreinrichtungen, die eine dem jeweiligen Zweck angepaßte
Lichtst;rkenverteilung in der Umgebung der Signalachse hervorrufen, verbessert.
Dadurch wird zum Beispiel der emittierte Lichtstrom gebündelt, so daß die Erkennbarkeit
der Signal anzeige auch auf weite Entfernungen hin gewährleistet ist. Zur Erzeugung
einer Lichtstärke, die ein möglichst gutes Kontrastverhältnis erzeugt, ist zum Beispiel
bei Verkehrsampeln eine Leistungsaufnahme von mindestens 60 Watt je Signalgeber
erforderlich.
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Bezüglich einer solchen Leistungsaufnahme bleibt jedoch die Kontrastausbeute
der herkömmlichen Anzeigesysteme einerseits im Verhältnis zu den übrigen "dunkel"
gesteuerten Signalgebern, andererseits gegenüber der die Signal geber umgebenden
Umwelt, gering. Eine zunehmende Kontrastverschlechterung tritt dann ein, wenn Licht
externer Fremdlichtquellen, seien es künstliche Quellen (Autoscheinwerfer, Straßenrandbeleuchtungen
u. v. a. m.) oder die Sonne als natürliche Lichtquelle, auf die Signalgeber trifft.
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Dadurch werden sowohl die physiooptische Effizienz der angesteuerten
Signale herabgesetzt, als auch zusätzlich die nicht-angesteuerten Signalgeber "sichtbar"
gemacht. Dies kann bei dem zum Empfang des Signals bestimmten Beobachter dazu führen,
daß er zwischen dem angesteuerten und nicht-angesteuerten Zustand des Signal gebers
oder der Signalgeber nicht mehr unterscheiden kann. So kann zum Beispiel bei stärkerer
Sonneneinstrahlung auf Ampeln der Eindruck erweckt werden, daß alle drei Signalgeber
aufleuchten oder daß alle drei Signalgeber nicht aufleuchten, was zu gefährlichen
Verkehrssituationen führt. Zur
Vermeidung derartiger Fehlanzeigen
ist die Verwendung von Streuscheiben vorgeschlagen worden, die vor dem Lichtaustritt
eines Signal gebers angeordnet werden und das von außen einfallende Fremdlicht zur
Seite streuen, so daß es nicht in den Signalgeber eindringen und dort reflektiert
werden kann. Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß auch das von der Lichtquelle
im Innern des Signalgebers kommende Licht teilweise gestreut wird. Ein anderer Vorschlag
beinhaltet eine spezielle Ausbildung des Reflektors, so daß das von außen in den
Signalgeber eindringende Licht nicht reflektiert wird. Damit wird aber auch das
von der Lichtquelle des Signalgebers kommende Licht schwächer reflektiert und die
angestrebte höhere Kontrastausbeute bezüglich des Leistungsbedarfs der Lichtquelle
nicht erreicht.
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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigesystem
für nach außen emittierte Lichtsignale zu schaffen, das unter allen Umständen, insbesondere
unter allen Fremdlichtbedingungen, ein optimales Kontrastverhältnis zur Umgebung
und zu eventuell vorhandenen anderen Signal gebern aufweist. Außerdem soll dabei
eine möglichst große Kontrastausbeute der Anzeige bezüglich des Leistungsbedarfs
des Anzeigesystems erreicht werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Anzeigesystem
mit einer Vorrichtung versehen wird, die bei nicht-angesteuertem Zustand eines Signalgebers
diesen nach außen vollkommen unsichtbar und bei angesteuertem Zustand vollkommen
sichtbar macht.
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Eine solche Vorrichtung hat den Vorteil, daß einerseits bei nicht-angesteuertem
Zustand eines Signalgebers von außen kommendes Fremdlicht nicht in diesen eindringen
und durch Reflexion möglicherweise ein
Fehl signal erzeugen kann,
daß aber andererseits bei angesteuertem Zustand des Signal gebers die Lichtstärke
des Signals nicht vermindert wird. Auf diese Weise wird ein optimales Kontrastverhältnis
erreicht und eine Veresserung der Kontrastausbeute ermöglicht.
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Die besagte Vorrichtung kann einerseits aus einer an der Lichtaustrittsseite
eines Signalgebers angeordneten Blendenvorrichtung bestehen, die bei nicht-angesteuertem
Zustand des Signal gebers diesen auf mechanische Weise verschließt und bei angesteuertem
Zustand öffnet. Bei geschlossenem Zustand der Blende wird das von außen einfallende
Licht total absorbiert, während es bei geöffneter Blende durch Reflexion im Innern
des Signal gebers das Lichtsignal noch verstärken kann.
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Um mit möglichst einfachen Mitteln eine kurze Ansprechzeit für die
Blendenschaltung zu erreichen, wird die Blende zweckmäßigerweise aus einer Anordnung
langgestreckter, zueinander paralleler Lamellen gebildet, die durch simultane Drehung
um ihre Längsachse den betreffenden Signalgeber öffnen bzw.
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schließen.
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Andererseits kann die Vorrichtung aus einem elektrochemischen System
bestehen, das einen an der Lichtaustrittsseite eines Signalgebers angeordneten Polarisator,
eine vor dem Polarisator angeordnete Flüssigkristali-Dre hzelle und eine elektronische
Steuereinrichtung aufweist.
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Die Flüssigkristall-3re hzelle besteht bekanntermaßen aus einer Flüssigkristallsubstanz,
die zwischen zwei Glasplatten mit aufgedampften Metallelektroden eingeschlossen
ist. Durch eine Oberflächenbehandlung der Glasplatten sind die Moleküle der Flüssigkristallsubstanz
so vorgespannt, daß sich eine
schraubenförmige Verdrillung im Innern
der Zelle längs einer Richtung ergibt. Polarisiertes Licht wird an dieser verdrillten
Molekül anordnung so gestreut, daß die Zelle lichtundurchlässig ist. Dadurch ist
der nicht-angesteuerte Zustand des Signalgebers definiert. Durch Anschalten eines
elektrischen Feldes im Flüssigkristall wird die Schraubenstruktur der Moleküle zerstört.
Eine Lichtstreuung erfolgt nun nicht mehr. In diesem angesteuerten Zustand des Signalgebers
wird die Anzeige vollkommen sichtbar.
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Die Stromaufnahme einer Flüssigkristall-Drehzelle liegt bei etwa 1
pA je Signalgeber und ist damit vernachlässigbar klein. Aufgrund des optimalen Kontrastverhältnisses
der Signalgeberzustände kann die Leistungsaufnahme der Lichtquelle, wenn im Signalgeber
vorhanden, je nach Aufgabe des Anzeigesystems auf ein Minimum reduziert werden.
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Für bestimmte Zwecke, zum Beispiel für Anzeigen im Straßenverkehr,
kann es genügen, daß die Anzeige ausschließlich durch auf den Signalgeber einfallendes
Fremdlicht hervorgerufen wird. In diesem Fall braucht der Signalgeber keine eigene
Lichtquelle aufzuweisen; das Fremdlicht, zum Beispiel Sonnenlicht oder Scheinwerferlicht,
wird vielmehr bei angesteuertem Zustand im Innern des Signalgebers reflektiert und
in ein Signal verwandelt. Im nicht-angesteuerten Zustand bleibt die Anzeige hingegen
völlig unsichtbar.
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In anderen Fällen, wie zum Beispiel Verkehrsampeln, ist eine höhere
Lichtstärke der Anzeige erforderlich. Diese kann dadurch erreicht werden, daß der
Signalgeber eine eigene Lichtquelle aufweist.
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Als Lichtquelle können je nach den Anforderungen an das Anzeigesystem
eine oder mehrere Glühlampen, Gasentladungslampen oder auch chemische Leuchtvorrichtungen
verwendet werden.
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Als chemische Leuchtvorrichtungen dienen vorzugsweise eine oder mehrere
Elektrolumineszenzplatten.
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Mit solchen Platten wird eine gleichmäßige Ausleuchtung der Lichtaustrittsfläche
des Signalgebers erreicht. Sie zeichnen sich weiterhin durch eine hohe Lichtstärke
bei geringem Stromverbrauch aus. Außerdem ermöglichen sie einen platzsparenden,
flachen -Aufbau des Anzeigesystems.
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Eine andere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, den Signalgeber
mit einem Lichtleiter auszustatten, der mindestens eine mit der Lichtquelle in Verbindung
stehende Lichteintrittsöffnung aufweist und so gestaltet ist, daß sein Lichtaustritt
konisch oder zylindrisch bezüglich der Signal achse ausgerichtet ist.
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Weiterhin kann in der Lichtaustrittsrichtung des Lichtleiters eine
Streu- oder Reflektoreinrichtung angeordnet werden, die das aus dem Lichtleiter
tretende Licht in ein Signal mit vorgegebener Lichtstärkeverteilung um die Signal
achse verwandelt.
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Der Lichtleiter ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet, derart, daß
er in einer zur Signalachse senkrechten Ebene liegt und den Querschnitt des als
Signal verwendeten Lichtbündels umschließt. Als Lichtquelle genügt eine Glüh- oder
Gasentladungslampe, die mit den angrenzenden Lichteintrittsöffnungen an einer Stelle
im Lichtleiter vorgesehen ist. Der Lichtaustritt des Lichtleiters ist vorzugsweise
in rück-
wärtiger Richtung auf das Zentrum des Signals hin gerichtet.
Eine hinter dem Lichtleiter angebrachte Reflektoreinrichtung verwandelt das Licht
in ein für die Anzeige geeignetes Lichtsignal.
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Die Verwendung des oben beschriebenen Lichtleiters ermöglicht ebenfalls
eine gleichmäßige Ausleuchtung der Lichtaustrittsfläche des Signal gebers. Die Anordnung
erlaubt außerdem eine flache Gestaltung des Anzeigesystems.
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Ist der Signalgeber mit einer zentralen Lichtquelle ausgestattet,
so kann er zweckmäßigerweise ebenfalls mit einer hinter der Lichtquelle angeordneten
Reflektoreinrichtung versehen sein, die die Lichtstärke des Signals vergrößert und
das von der Quelle emittierte Licht in ein zur optischen Achse paralleles Bündel
verwandelt.
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Die im Signalgeber angeordnete Reflektoreinrichtung kann als ein um
die Signal achse rotationssymmetrischer Spiegel, insbesondere als Parabolspiegel,
ausgebildet sein.
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Andererseits kann als Reflektoreinrichtung auch eine lichtundurchlässige
Reflexfolie verwendet werden.
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Es ist zweckmäßig, hinter dem Polarisator und vor der eventuell vorhandenen
Lichtquelle eine Streuscheibe anzuordnen.
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Als Streuscheibe wird vorzugsweise eine einseitig (der Signalrichtung
entgegengesetzte) lichtundurchlässige Reflexfolie verwendet.
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Die Streuscheibe kann einerseits dazu dienen, das aus dem Lichtgeber
austretende Lichtsignal zu bündeln.
Andererseits kann sie so ausgebildet
sein, daß sie bei angesteuertem Zustand des Signal gebers das von außen einfallende
Fremdlicht reflektiert und damit die Lichtstärke des Signals vergrößert. Zu diesem
Zweck erweist sich die einseitig lichtundurchlässige Reflexfolie als besonders vorteilhaft.
Das von einer in dem Signalgeber vorhandenen Lichtquelle emittierte Licht kann ungeschwächt
in seiner Lichtstärke durch die Reflexfolie hindurchdringen. Bei nicht-angesteuertem
Zustand des Signalgebers sorgt die mechanische oder elektrochemische Abschirmvorrichtung
dafür, daß von außen einfallendes Fremdlicht nicht auf die Reflexfolie trifft.
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Um den von einem Signalgeber emittierten Lichtsignalen eine bestimmte
Farbe zu geben, kann je nach Aufbau des Signal gebers die Streuscheibe, die Reflektoreinrichtung,
der Polarisator oder die Flüssigkristall-Drehzelle farbig sein. Die Farbe kann zum
Beispiel durch eine auf diese Einrichtungen aufgedampfte Farbschicht gegeben sein.
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Die elektronische Steuervorrichtung kann zweckmäßigerweise mit einem
Temperaturfühler und einer an diesen angeschlossenen Temperaturkompensationsschal
tung ausgestattet sein.
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Der Temperaturfühler dient zur Messung der Betriebstemperatur des
Anzeigesystems. Der Meßwert wird an die Kompensationsschaltung weitergegeben. Diese
korrigiert dann den Phasenablauf der Ansteuerung der Signalgeber gemäß der Temperatur-Ansprechzeit-Kennlinie
der Flüssigkrista0l-Drehzellen. Eine solche Temperaturkompensationsschaltung ist
besonders dann vorteilhaft, wenn, wie zum Beispiel bei Verkehrsampein, genaue Ansteuerungszeiten
für die Signale eingehalten werden sollen. Für eine herkömmliche Flüs-
sigkristall-Drehzelle
beträgt die Ansprechzeit bei -25" C etwa 1 Sekunde. Soll zum Beispiel das Grün-Signal
in der 20. Sekunde der Ampel periode angesteuert werden, so wird die entsprechende
Flüssigkristall-Drehzelle bei -25" C in der 19. Sekunde eingeschaltet, wodurch die
längere Ansprechzeit der Drehzelle genau kompensiert wird.
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Zur Kontrolle der einzelnen Signale und/oder der Signalgeber untereinander
ist die elektronische Steuereinrichtung zweckmäßigerweise mit opto-elektronischen
Überwachungseinheiten ausgerüstet.
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Als solche Überwachungseinheiten können zum Beispiel Optokoppler verwendet
werden. Diese bestehen aus einer Sendediode und einem Phototransistor, die sich
auf beiden Seiten der Flüssigkristall-Drehzelle gegenüberliegen. Im Störfall, in
dem die Zelle angesteuert, aber nicht lichtdurchlässig ist, der Phototransistor
also kein Licht registriert, sorgt die Schaltung der Überwachungseinheit dafür,
daß die Anlage auf Störungsbetrieb übergeht. Dabei können zum Beispiel alle Signalgeber
auf "dunkel" geschaltet oder das Gelb-Signal in kurzen Perioden angesteuert werden.
Außerdem erlauben die Uberwachungseinheiten die Kontrolle über die kombinierte Funktion
der Signalgeber. So können zum Beispiel bei simultaner falscher Ansteuerung zweier
Signalgeber die Überwachungseinheiten. veranlassen, daß das Anzeigesystem ebenfalls
auf Störbetrieb übergeht. Die Verwendung derartiger Überwachungseinheiten ist insbesondere
dann wichtig, wenn es, wie zum Beispiel bei Verkehrsampeln, auf eine hohe Zuverlässigkeit
des Anzeigesystems ankommt.
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Zur Reduktion der Leistungsaufnahme der Signalgeber kann das erfindungsgemäße
Anzeigesystem mit einem
Sensor zur Messung der Dämmerbeleuchtungsstärke
und einer daran angeschlossenen Dämmerlektronik versehen sein.
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Da das von außen auf den Signalgeber einfallende Fremdlicht bei angesteuertem
Zustand des Signalgebers zur Lichtstärke des Signals beiträgt, bei nicht-angesteuertem
Zustand jedoch nicht reflektiert wird, kann die Leistungsaufnahme einer im Signalgeber
vorhandenen Lichtquelle in Abhängigkeit von der Außenbeleuchtung herabgesetzt werden.
So ergibt sich bei einer Standardausführung des erfindungsgemäßen Anzeigesystems
je nach Helligkeitsanforderung eine Leistungsaufnahme zwischen 1 und 10 Watt. Die
hinzukommende Leistungsaufnahme der Flüssigkristall-Drehzelle ist im Verhältnis
dazu vernachlässigbar klein.
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Die Dämmerelektronik kann im einfachsten Fall eine Schaltung zwischen
Tag- und Nachtbetrieb aufweisen.
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Zur Leistungseinsparung bietet sich vorzugsweise eine stufenlose Schaltung
in Abhängigkeit von der Außenhelligkeit an. Es hat sich herausgestellt, daß im ungünstigsten
Fall, nämlich bei Dämmerung, eine Gesamtleistung genügt, die nur etwa 16 % der für
die herkömmlichen Anzeigesysteme benötigten Leistung beträgt.
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Für das erfindungsgemäße Anzeigesystem besteht sogar die Möglichkeit,
einen netz- und batterieunabhängigen Betrieb zu realisieren, was insbesondere bei
Signalanlagen an Baustellen wichtige Vorteile mit sich bringt. Mit Hilfe von Solarzellen
kann tagsüber ein Akkumulator geladen werden, der die geringe Stromversorgung der
Lichtquellen in den Signalgebern übernimmt.
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Bei Anschluß des Anzeigesystems an ein Stromnetz bietet die Erfindung
den Vorteil, daß bei Stromausfall
ein Pufferakkumulator als Stromquelle
dienen und damit den Betrieb des Anzeigesystems aufrechterhalten kann.
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Zusätzliche Vorteile des erfindungsgemäßen Anzeigesystems bestehen
darin, daß die Signale auch bei extremen Blickwinkeln noch sehr gut sichtbar sind,
da jegliche Abschirmung gegen Fremdlicht (Sonnenblende, u.s.w. ) entfällt.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Informationsgehalt einer herkömmlichen
Signalanlage zu vergrößern. Ohne weiteres können Informationen, wie zum Beispiel
über die noch verbleibende Rotzeit, bzw.
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verschiedene Signale, wie "Motor abstellen" u.s.w., mit angezeigt
werden.
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Drei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in Form von Ampelanlagen
sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen zu
einem Signalgeber gehörenden Teil des ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 2 einen
zur Fig. 1 analogen Schnitt bezüglich des zweiten Ausführungsbeispiels, Fig. 3 einen
zu Fig. 1 und 2 analogen Längsschnitt bezüglich des dritten Ausführungsbeispiels
und Fig. 4 das Schaltbild der elektronischen Steuereinrichtung bezüglich der drei
Ausführungsbeispiele.
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Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht der zu einem Signalgeber gehörende
Teil des ersten Ausführungsbeispiels im wesentlichen aus einem konventionellen System
aus einer Lichtquelle, hier als Glühlampe 1 ausgebilcet, und einem dahinter angebrachten
Parabolspiegel 2 als Reflektoreinrichtung, einer vor diesem System angeordneten
einseitig in Signalrichtung lichtdurchlässigen Reflexfolie 3 und einer vor dieser
befindlichen elektrochemischen Vorrichtung zur Ansteuerung des Signalgebers, die
sich aus einem Polarisator 4 und einer Flüssigkristall-Drehzelle 5 zusammensetzt.
Die Glühlampe ist wie üblich im Brennpunkt des Parabolspiegels 2 angeordnet, wodurch
eine gleichmäßige Ausleuchtung der Reflexfolie 3 durch das von der Lichtquelle emittierte
und durch den Parabolspiegel 2 reflektierte Licht erzielt wird.
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In die Zeichnung nicht mit aufgenommen ist ein Sensor zur Messung
der Außenbeleuchtungsstärke an der Lichtaustrittsseite des Signal gebers. Dieser
Sensor steuert über eine ebenfalls nicht dargestellte Dämmerelektronik die Leistungsaufnahme
der Lichtquelle. Das Maximum der Leistungsaufnahme der Lichtquelle liegt bei völliger
Dunkelheit bei etwa 10 Watt.
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Tagsüber wird die Leistungsaufnahme auf etwa 1 Watt reduziert, da
die Außenhelligkeit die Lichtstärke des Signals bei angesteuertem Zustand des Signalgebers
verstärkt, bei nicht-angesteuertem Zustand der Signalgeber jedoch vollkommen "dunkel"
ist. Dabei ergibt sich ein Kontrastverhältnis zwischen der Lichtstärke des Signals
und der der Umgebung des betrachteten Signal gebers, einschließlich der beiden anderen
nicht-angesteuerten Signalgeber, von ca. 1:20. Da das menschliche Auge aber nur
in der Lage ist, Kontrastverhältnisse von maximal 1:10 wahrzunehmen, kann der erreichte
Wert als optimal bezeichnet werden. Somit wird eine bisher unerreichbar hohe Verwechslungs-
sicherheit
gewährleistet, die eine bedeutende Senkung der Unfallgefahr nach sich ziehen dürfte.
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Die Flüssigkristall-Drehzelle 5 ist in der Zeichnung stark vergrößert
dargestellt. Ihre Dicke beträgt etwa nur 10 pm. In den betrachteten Ausführungsbeispielen
wird eine Standard-Drehzelle vom Typ TN II benutzt, die für den Betrieb unter erschwerten
Umweltbedingungen mit erweitertem Temperaturbereich geeignet ist. Der Betriebstemperaturbereich
dieser Drehzelle erstreckt sich von - 25 bis + 80 "C. Bei + 25° beträgt die Ansprechzeit
weniger als 100 ms, bei -25° C steigt sie auf etwa 1 s an. Die Lebensdauer dieser
Flüssigkristall-Drehzelle ist größer als 60.000 h bis zu einem Kontrastabfall von
50 %. Während dieser Zeit besteht ein Kontrastverhältnis von über 1:10.
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Weiterhin ist in dem ersten Ausführungsbeispiel, wie auch in den beiden
folgenden, ein Temperaturfühler zur Messung der Betriebstemperatur der Flüssigkristall-Drehzelle
5 vorgesehen, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Was die elektronische
Steuervorrichtung der gesamten Anlage angeht, wird auf Fig.
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4 verwiesen.
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Fig. 1 zeigt des weiteren eine opto-elektronische Überwachungseinheit
6, die im Störfall veranlaßt, daß die Anlage auf Störbetrieb übergeht. Wie aus Fig.
1 ersichtlich ist, besteht die opto-elektronische Überwachungseinheit 6 aus einer
Sendediode 7 und einem Phototransistor 8. Letzterer kontrolliert die Funktion des
betrachteten Signal gebers und in Kombination mit den anderen Phototransistoren
die Funktion der Signalgeber untereinander.
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Schließlich ist der Signalgeber von einem Gehäuse 9 und einer Schutzhaube
10 an der Lichtaustrittsseite
umgeben. Die Schutzhaube 10 ist aus
transparentem Kunststoff gefertigt, um den Signalgeber bei angesteuertem Zustand
auch zur Seite hin sichtbar zu machen.
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Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
von dem ersten nur durch eine andere Hintergrundbeleuchtung des Polarisators 4 und
der Flüssigkristall-Drehzelle 5. Ein ringförmiger, um die Signal achse weisender
Lichtleiter 11 befindet sich hinter dem Polarisator 4. Der innere Durchmesser des
Lichtleiters 11 entspricht etwa dem Durchmesser des das Signal erzeugenden Lichtbündels.
Der Lichtaustritt aus dem Lichtleiter 11 geschieht durch die nach innen weisende
Seite des Ringes. Er ist rückwärts gerichtet, so daß er auf eine lichtundurchlässige
Reflexfolie 13 trifft. Die Richtung des aus dem Lichtleiter 11 austretenden Lichtstrahls
bildet mit der Reflexfolie 13 einen bestimmten Einfallswinkel, so daß durch Reflexion
des Lichtes an der Reflexfolie 13 eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des Polarisators
4 erreicht wird. Auf die Reflexfolie 13 ist durch Aufdampfen die jeweilige Signalfarbe
aufgetragen. Wie die Fig. 2 zeigt, ist die hier als Halogenlampe 12 ausgebildete
Lichtquelle im oberen Teil des ringförmigen Lichtleiters 11 angebracht.
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Die Verwendung eines solchen Lichtleiters 11 in diesem Ausführungsbeispiel
erlaubt einen flacheren Aufbau des Gehäuses 14, als dieser als beim ersten Ausführungsbeispiel
möglich ist.
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Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel weist als dritte Art
einer möglichen Hinterbeleuchtung eine Elektrolumineszenzplatte 15 auf. Diese gestattet
ohne weitere Hilfsmittel eine gleichmäßige Aus-
leuchtung der einseitig,
in Signal richtung lichtdurchlässigen Reflexfolie 3. Die Elektrolumineszenzplatte
15 ist mit der jeweiligen Signalfarbe eingefärbt. Die übrigen Bestandteile dieses
Ausführungsbeispiels sind mit denen der vorher beschriebenen identisch.
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Neben der hohen Lichtstärke des durch die Elektrolumineszenzplatte
15 unmittelbar erzeugten Lichtsignals gestattet die Verwendung von solchen Platten,
wie Fig. 3 zeigt, einen extrem flachen Aufbau des Gehäuses 16.
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Die in den oben beschriebenen drei Ausführungsbeispielen verwendete
elektronische Steuereinrichtung ist in Form eines Schaltbildes in Fig. 4 dargestellt.
Die Steuervorrichtung besteht im wesentlichen aus vier Komponenten: Der Temperaturkompensationsschaltung
18, der Phasenablaufsteuerung 19, den Exklusiv-ODER-Gattern 20 und der Ansteuerelektronik
21.
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Die Temperaturkompensationsschaltung 18 ist an einen Temperaturfühler
17 als Meßwertaufnehmer angeschlossen. Über einen Widerstand und einen Verstärker
wird der Meßwert in Form eines elektrischen Signals in die Temperaturkompensationsschaltung
18 eingegeben. Diese korrigiert nun die Phasenlage der Signalgeber untereinander
in Bezug zum Phasenablauf bei einer Normaltemperatur in der schon in der Beschreibungseinleitung
dargestellten Weise.
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Die Phasenablaufsteuerung 19 sorgt in Verbindung mit den Exklusiv-ODER-Gattern
20 für eine bestimmte Reihenfolge in der Ansteuerung der einzelnen Flüssigkristall-Drehzellen
5. Ebenfalls an die Phasenablauf-
steuerung angeschlossen sind
die Lichtquellen der Signalgeber, die, wie in Fig. 4 beispielsweise dargestellt,
aus Elektrolumineszenzplatten 15 bestehen.
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Die opto-elektronischen Überwachungseinheiten 6 werden durch h die
Phasenablaufsteuerung 19 und die Temperaturkompensationsschaltung 18 gesteuert.
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Die Ansteuerelektronik 21 für die Flüssigkristall-Drehzellen 5 erzeugt
Rechtecksignale mit einer Frequenz zwischen 32 bis 200 Hz. Diese Signale werden
in Abhängigkeit der Zustände der Exklusiv-ODER-Gatter zur Ansteuerung der Flüsslgkristall-Drehzellen
verwendet.
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Die maximale Stromaufnahme der gesamten elektronischen Steuervorrichtung
beträgt 1,5 mA. Damit ist eine gegenüber den herkömmlichen Ampel anlagen wesentlich
reduzierte Leistungsaufnahme gegeben. Verbunden mit dem hohen Kontrastverhältnis
zwischen der Lichtstärke des Signals bei angesteuertem Zustand des Signalgebers
und der Umgebung wird mit dem hier beschriebenen Anzeigesystem eine optimale Kontrastausbeute
erzielt.
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