DE3500728A1 - Anzeigesystem fuer nach aussen emittierte lichtsignale - Google Patents

Anzeigesystem fuer nach aussen emittierte lichtsignale

Info

Publication number
DE3500728A1
DE3500728A1 DE19853500728 DE3500728A DE3500728A1 DE 3500728 A1 DE3500728 A1 DE 3500728A1 DE 19853500728 DE19853500728 DE 19853500728 DE 3500728 A DE3500728 A DE 3500728A DE 3500728 A1 DE3500728 A1 DE 3500728A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
display system
light
signal
light source
signal transmitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19853500728
Other languages
English (en)
Inventor
Frank 5060 Bergisch Gladbach Schlürscheid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19853500728 priority Critical patent/DE3500728A1/de
Publication of DE3500728A1 publication Critical patent/DE3500728A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/003Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by interposition of elements with electrically controlled variable light transmissivity, e.g. liquid crystal elements or electrochromic devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V11/00Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00
    • F21V11/02Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using parallel laminae or strips, e.g. of Venetian-blind type
    • F21V11/04Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using parallel laminae or strips, e.g. of Venetian-blind type adjustable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/40Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095Traffic lights
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2111/00Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • F21W2111/02Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00 for roads, paths or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Description

  • Anzeigesyste.
  • für nach außen eiittierte Lichtsignale Die Erfindung betrifft ein Anzeigesystem für nach außen emittierte Lichtsignale mit einem oder mehreren Signal gebern.
  • Mit Signalgeber soll hier nur die das Lichtsignal erzeugende Vorrichtung bezeichnet werden.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • schließen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Als Lichtquelle können je nach den Anforderungen an das Anzeigesystem eine oder mehrere Glühlampen, Gasentladungslampen oder auch chemische Leuchtvorrichtungen verwendet werden.
  • Als chemische Leuchtvorrichtungen dienen vorzugsweise eine oder mehrere Elektrolumineszenzplatten.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die im Signalgeber angeordnete Reflektoreinrichtung kann als ein um die Signal achse rotationssymmetrischer Spiegel, insbesondere als Parabolspiegel, ausgebildet sein.
  • Andererseits kann als Reflektoreinrichtung auch eine lichtundurchlässige Reflexfolie verwendet werden.
  • Es ist zweckmäßig, hinter dem Polarisator und vor der eventuell vorhandenen Lichtquelle eine Streuscheibe anzuordnen.
  • Als Streuscheibe wird vorzugsweise eine einseitig (der Signalrichtung entgegengesetzte) lichtundurchlässige Reflexfolie verwendet.
  • 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.
  • 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.
  • Die elektronische Steuervorrichtung kann zweckmäßigerweise mit einem Temperaturfühler und einer an diesen angeschlossenen Temperaturkompensationsschal tung ausgestattet sein.
  • 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.
  • Zur Kontrolle der einzelnen Signale und/oder der Signalgeber untereinander ist die elektronische Steuereinrichtung zweckmäßigerweise mit opto-elektronischen Überwachungseinheiten ausgerüstet.
  • 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.
  • Zur Reduktion der Leistungsaufnahme der Signalgeber kann das erfindungsgemäße Anzeigesystem mit einem Sensor zur Messung der Dämmerbeleuchtungsstärke und einer daran angeschlossenen Dämmerlektronik versehen sein.
  • 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.
  • Die Dämmerelektronik kann im einfachsten Fall eine Schaltung zwischen Tag- und Nachtbetrieb aufweisen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Informationsgehalt einer herkömmlichen Signalanlage zu vergrößern. Ohne weiteres können Informationen, wie zum Beispiel über die noch verbleibende Rotzeit, bzw.
  • verschiedene Signale, wie "Motor abstellen" u.s.w., mit angezeigt werden.
  • Drei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in Form von Ampelanlagen sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 4 verwiesen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Verwendung eines solchen Lichtleiters 11 in diesem Ausführungsbeispiel erlaubt einen flacheren Aufbau des Gehäuses 14, als dieser als beim ersten Ausführungsbeispiel möglich ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die opto-elektronischen Überwachungseinheiten 6 werden durch h die Phasenablaufsteuerung 19 und die Temperaturkompensationsschaltung 18 gesteuert.
  • 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.
  • 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.
  • - Leerseite -

Claims (1)

  1. Ansprüche 1. Anzeigesystem für nach außen emittierte Lichtsignale mit einem oder mehreren Signalgebern, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Vorrichtung, die bei nicht-angesteuertem Zustand eines Signalgebers diesen nach außen vollkommen unsichtbar und bei angesteuertem Zustand vollkommen sichtbar macht.
    2* Anzeigesystem nach Anspruch 1, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine an der Lichtaustrittsseite eines Signalgebers an gteiordnete Blendenvorrichtung, die bei nicht-angesteuertem Zustand des Signal gebers diesen auf mechanische Weise verschließt und bei angesteuertem Zustand öffnet.
    3. Anzeigesystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Blendenvorrichtung langgestreckte, zueinander parallele Lamellen aufweist, die durch simultane Drehung um ihre Längsachse einen Signalgeber öffnen bzw.
    schließen.
    4. Anzeigesystem nach Anspruch 1, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h einen an der Licht- austrittsseite eines Signalgebers angeordneten Polarisator (4), eine vor dem Polarisator angeordnete Flüssigkristall-Drehzelle (5), die durch Streuung der Lichtsignale aus der Lichtaustrittsrichtung bei nicht-angesteuertem Zustand des Signalgebers diesen nach außen vollkommen unsichtbar macht, und durch eine elektronische Steuereinrichtung.
    5. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Signalgeber keine Lichtquelle und eine Reflektoreinrichtung zur Reflexion von außen einfallenden Fremdlichtes bei angesteuertem Zustand aufweist.
    6. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Signalgeber eine eigene Lichtquelle aufweist.
    7. Anzeigesystem nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtquelle aus einer oder mehreren Glühlampen (1) besteht.
    8. Anzeigesystem nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtquelle aus einer oder mehreren Gasentladungslampen (12) besteht.
    9. Anzeigesystem nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtquelle aus einer chemischen Leuchtvorrichtung besteht.
    10. Anzeigesystem nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die chemische Leuchtvorrichtung aus einer oder mehreren Elektrolumineszenzplatten (15) besteht.
    11. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Signalgeber einen Lichtleiter (11) enthält, 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.
    12. Anzeigesystem nach Anspruch 11, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine in der Lichtaustrittsrichtung des Lichtleiters angeordnete Streu- oder Reflektoreinrichtung, die das aus dem Lichtleiter (11) tretende Licht in ein Signal mit vorgegebener Lichtstärkeverteilung um die Signalachse verwandelt.
    13. Anzeigesystem nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Lichtleiter (11) ringförmig ausgebildet ist, derart, daß er in einer zur Signal achse senkrechten Ebene liegt und den Querschnitt des als Signal verwendeten Lichtbündels umschließt, daß die Lichtquelle mit den angrenzenden Lichteintrittsöffnungen an einer Stelle im ringförmigen Lichtleiter (11) vorgesehen ist, daß der Lichtaustritt in rückwärtiger Richtung auf das Zentrum des Signals hin gerichtet ist und daß die Reflektoreinrichtung hinter dem Lichtleiter angebracht ist.
    14. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, g e k e n n z e 1 c h n e t d u r c h eine hinter der Lichtquelle angeordnete Reflektoreinrichtung.
    15. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 5 und 12 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Reflektoreinrichtung als Parabolspiegel (2) ausgebildet ist.
    16. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 5 und 12 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Reflektoreinrichtung als lichtundurchlässige Reflexfolie (13) ausgebildet ist.
    17. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß hinter dem Polarisator (4) eine Streuscheibe vorgesehen ist.
    18. Anzeigesystem nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Streuscheibe als einseitig (der Signalrichtung entgegengesetzt) lichtundurchlässige Reflexfolie (3) ausgebildet ist.
    19. Anzeigesystem nach Anspruch 17 oder 18, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Streuscheibe farbig ist.
    20. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 5 und 12 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Reflektoreinrichtung farbig ist.
    21. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Polarisator (4) farbig ist.
    22. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Flüssigkristall-Drehzelle (5) farbig ist.
    23. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die elektronische Steuereinrichtung neben der Ansteuerelektronik für die Flüssigkristall-Drehzellen (5) einen Temperaturfühler (17) und eine an diesen angeschlossene Temperaturkompensationsschaltung (18) zur Korrektur des Phasenablaufs der Ansteuerung der Signalgeber gemäß der Temperatur-Ansprechzeit-Kennlinie der Flüssigkristall-Drehzellen (5) aufweist.
    24. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die elektronische Steuereinrichtung opto-elektronische Überwachungseinheiten (6) zur Kontrolle der einzelnen Signale und/oder der Signalgeber untereinander aufweist.
    25. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 24, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Sensor zur Messung der Dämmerbeleuchtungsstärke und eine Dämmerelektronik zur Variation der Leistungsaufnahme in Abhängigkeit von der Dämmerbeleuchtung.
    26. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Solarzellen zum Betrieb der elektronischen Steuereinrichtung vorgesehen sind.
    27. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 6 bis 26, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h genau drei Signalgeber, diesen zugeordnete Streu- oder Reflektoreinrichtungen in den Farben Rot, Gelb bzw. Grün und Exklusiv-ODER-Gatter (20) zur Ansteuerung der Signalgeber.
DE19853500728 1985-01-11 1985-01-11 Anzeigesystem fuer nach aussen emittierte lichtsignale Ceased DE3500728A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853500728 DE3500728A1 (de) 1985-01-11 1985-01-11 Anzeigesystem fuer nach aussen emittierte lichtsignale

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853500728 DE3500728A1 (de) 1985-01-11 1985-01-11 Anzeigesystem fuer nach aussen emittierte lichtsignale

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3500728A1 true DE3500728A1 (de) 1986-07-17

Family

ID=6259626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853500728 Ceased DE3500728A1 (de) 1985-01-11 1985-01-11 Anzeigesystem fuer nach aussen emittierte lichtsignale

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3500728A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3834492A1 (de) * 1988-10-11 1990-04-12 Langmatz Lic Gmbh Leuchtanzeigeeinrichtung
FR2653253A1 (fr) * 1989-10-16 1991-04-19 Commissariat Energie Atomique Dispositif de signalisation lumineuse a contraste autoregule.
FR2683655A1 (fr) * 1991-11-12 1993-05-14 Thomson Csf Ecran de visualisation a contraste variable.
EP0935145A1 (de) * 1998-02-04 1999-08-11 IMS Industrial Micro System AG Optische Signal- und Anzeigevorrichtung
DE19820317A1 (de) * 1998-05-07 1999-11-11 Assion Electronic Gmbh Anzeigevorrichtung
DE102011080047A1 (de) * 2011-07-28 2013-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Lichtsignal

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3834492A1 (de) * 1988-10-11 1990-04-12 Langmatz Lic Gmbh Leuchtanzeigeeinrichtung
FR2653253A1 (fr) * 1989-10-16 1991-04-19 Commissariat Energie Atomique Dispositif de signalisation lumineuse a contraste autoregule.
FR2683655A1 (fr) * 1991-11-12 1993-05-14 Thomson Csf Ecran de visualisation a contraste variable.
EP0935145A1 (de) * 1998-02-04 1999-08-11 IMS Industrial Micro System AG Optische Signal- und Anzeigevorrichtung
WO1999040459A2 (de) * 1998-02-04 1999-08-12 Ims Industrial Micro Systems Ag Optische signal- oder anzeigevorrichtung
WO1999040459A3 (de) * 1998-02-04 1999-09-23 Ims Ind Micro Systems Ag Optische signal- oder anzeigevorrichtung
US6707435B1 (en) 1998-02-04 2004-03-16 Ims Industrial Micro Systems Ag Optical signaling or display device
DE19820317A1 (de) * 1998-05-07 1999-11-11 Assion Electronic Gmbh Anzeigevorrichtung
DE102011080047A1 (de) * 2011-07-28 2013-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Lichtsignal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0930600B1 (de) Optikelement aus LED und zwei Linsen für die Erzeugung eines Lichtpunktes für Verkehrszeichen und Anzeigetafeln
DE3029122A1 (de) Fluessigkristall-anzeigevorrichtung fuer ein kraftfahrzeug
DE4036199A1 (de) Fahrzeugbeleuchtungsanordnung, insbesondere fuer motorfahrzeuge
DE2814877A1 (de) Sicherheitsleuchte
DE4123479A1 (de) Einrichtung zur beleuchtung mit polarisiertem licht
DE102004051548A1 (de) Beleuchtungseinrichtung für Mikroskope
DE3500728A1 (de) Anzeigesystem fuer nach aussen emittierte lichtsignale
DE4335854A1 (de) Anzeigevorrichtung
DE3225264A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum automatischen schalten einer raumbeleuchtung
WO2013117286A1 (de) Beleuchtungseinrichtung eines kraftfahrzeugs
DE10142582B4 (de) Leuchtmittel-Signalelement, Lichtsignalvorrichtung und Lichtsignalsystem
DE2613866B2 (de) Optisches Beobachtungsgerät
DE10317999A1 (de) LED-Rundumkennleuchte
DE10164033B4 (de) Optoelektronisches Bauelement mit einer Mehrzahl von Lichtquellen
EP1118973A2 (de) Reflexionsschutz für Lichtzeichenanlagen
DE2235201A1 (de) Verkehrssignallaterne
DE1951199C (de) Signalleuchte, insbesondere für Eisenbahn-Verkehrssicherungsanlagen
EP1136751A1 (de) Hinweis- und Sicherheitsleuchte
DE2426382A1 (de) Verkehrszeichen mit umfeldabhaengiger beleuchtung
DE102019123515B4 (de) Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zwei Projektionslichtmodulen unterschiedlicher Brennweite und gleich breit ausgeleuchteten Lichtaustrittslinsen
DE19533799C2 (de) Signalleuchte für Fahrzeuge
DE102020121325A1 (de) Anzeigevorrichtung mit verbessertem Kontrastverhältnis
DE2451355A1 (de) Leuchtanzeige
DE2556816A1 (de) Signalscheinwerfer fuer strassenverkehr-farblichtsignalanlagen
AT316364B (de) Einrichtung zum Beseitigen des Phantomlichteffektes bei Lichtsignalen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection