WO2019048310A1 - Optical assembly of a variable-message sign and variable-message sign - Google Patents

Optical assembly of a variable-message sign and variable-message sign Download PDF

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WO2019048310A1
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lens
light sources
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Kai Freund
Rolf Ackermann
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Adolf Nissen Elektrobau Gmbh + Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to an optical assembly for a exhibiting display field, in particular display field of a traffic sign o- a variable traffic sign. Furthermore, the invention relates to a display field, in particular for a traffic sign or variable message signs, as well as a traffic sign, in particular variable message signs with an optical display panel.
  • variable traffic signaling device for displaying a traffic sign having luminous elements arranged in a matrix, at least one traffic sign according to the Highway Code and optionally at least one reference text and / or at least one additional character according to the Highway Code being displayed for driving the luminous elements are .
  • regulatorl iche variable traffic sign devices have a plurality of lighting elements, preferably light emitting diodes (LED), which are appropriately driven together a traffic sign or a hint for road users together.
  • LED light emitting diodes
  • EP 0 930 600 B1 describes an optical element for traffic signs, in particular variable message traffic signs, display panels or the like, wherein the optical element comprises a collecting lens, a light source arranged in front of the collecting lens and a scattering lens arranged behind the collecting lens, the collecting lens and the scattering lens have the same optical axis, on which the light source is arranged.
  • the converging lens, scattering lens and light source are surrounded by a common housing.
  • the object of the invention is to provide an optical assembly for a display panel, in particular a display panel of a traffic sign, with a plurality of different-colored light sources for a lens in a simple manner.
  • an optical assembly for a display panel in particular display panel of a traffic sign or a traffic sign, with a lens and a series of at least two or three, in particular different colored, light sources, in particular a light-emitting diode (LED), wherein the light sources are arranged linearly next to each other at constant intervals along an axis, each light source each having an optical axis and the optical axes of the light sources parallel to each other and in a plane ange- are arranged, and wherein the lens for the light sources from the light sources is spaced apart, wherein the lens is formed with one of the row of light sources facing light entrance side and with the light sources facing away from the light exit side, wherein the light entry side of the lens with a conical collecting optics for the light sources of the series emitted light is formed and wherein the collection optics has a crest line in the region of its apex, so that the collection optics has a l inie, or wherein the collection optics in the region of
  • the invention is based on the idea that in the provision of a plurality of juxtaposed light sources which emit different colored light from each other, a focus line or multiple focus points are provided by the lens, so that it is possible I, the light sources on the focus line or in the To arrange and align focus points, which is reduced in the coupling of the light of the various light sources in the lens of the effect of the color separation.
  • the light-emitting chips of an RGB LED are used as light sources whose optical axis is aligned perpendicular to the surface of the respective chip.
  • An RGB LED is a light-emitting diode which emits red, green and blue light by means of a respective light-generating chip, wherein the light-generating chips of the light-emitting diode are arranged in a preferably single housing.
  • the development of the optical assembly is characterized in that the apex line of the collection optics in the plane of the optical axes of the light sources, in particular the light-emitting diode (LED), is located or arranged.
  • the light sources are preferably arranged in the focus of the focus line.
  • the light-emitting chips of a RGB LED are arranged in the focus of the focus line.
  • the collecting optics has a vertex line
  • the collecting optics have a pitched roof-like shape in a preferably middle part, with the pitched roof-like shape being formed between two semicone-like shapes of the collecting optics.
  • the pitched roof-like shape in the middle part of the collection optics is preferably formed by two planes which are aligned at a predetermined angle, preferably in an obtuse angle to one another.
  • the crest line between the two planes is formed.
  • the apex line is arranged in a horizontal plane together with the optical axes of the light sources, in particular the light-emitting chips of an RGB LED.
  • the light sources are arranged such that the axis of the juxtaposed light sources is aligned parallel to the apex line of the collection optics.
  • the vertices of the collection optics are arranged side by side on an axis at constant intervals.
  • the distance of the vertices of the collection optics corresponds to the distances of the (middle) optical axes of the differently colored chips of an RGB LED.
  • the or all tangents are at the vertices in a plane which is further preferably oriented perpendicular to the optical axis of the lens.
  • the collecting optics in a central part has a curved shape or is formed with a bead, wherein the curved shape or the bead between two semi-conical shapes is formed, and wherein in each case a depression between the curved shape or the bead and each semi-conical shape is formed.
  • the vertices of the collection optics are preferably arranged in the plane of the optical axes of the light sources. If the light sources are designed as differently colored light-emitting chips of an RGB LED, the vertices of the collection optics lie on the optical axes of the light-emitting chips.
  • the collection optics for each light source in particular a light-emitting diode (LED), each having a focus, wherein the respective focus for a light source and each light source opposite vertex of the collection optics lies on the optical axis of the respective light source.
  • LED light-emitting diode
  • the light exit side of the lens is formed as a flat cylindrical radiating surface or as a plane prismatic radiating surface.
  • the radiating surface has a vertical meridian with a predetermined curvature, while the horizontal meridian has no curvature.
  • the horizontal beam angle is increased, resulting in a better visibility of the variable traffic sign.
  • the light exit side is designed as a plane surface with or without a prism, with a larger overall emission angle being generated by the plane surface and the vertical emission angle being approximately equal to the horizontal emission angle.
  • the light exit side is formed with a prism function, it is achieved that thereby the beam path is tilted down, whereby at a above a viewer arranged display panel with the optical assemblies, the viewing of the display panel is optimized.
  • display panels or displays which are mounted on the level of a viewer, is dispensed with in the emission surface or the lens or the lenses on a prism.
  • the light exit side of the lens is formed as a prismatic radiating surface having a toric surface having a vertical meridian and a horizontal meridian, the vertical meridian being more curved than the horizontal meridian and wherein the radiating surface has a plurality of segments, wherein in particular a middle segment is longitudinally extended in the vertical direction and is formed as a toric surface. Outside the middle radiating segment, the adjacent surfaces are each formed as a toric surface.
  • the light sources of a row are each formed as a chip of an RGB light-emitting diode (RGB light-emitting diode).
  • a plurality of lenses on a lens carrier unit preferably at regular intervals from each other, are arranged.
  • a plurality of RGB LEDs are provided, which are each associated with a lens on the lens carrier unit.
  • the RGB LEDs are also arranged at regular intervals.
  • the at least one lens or the lenses and / or the lens carrier unit made of plastic, in particular polycarbonate or polymethylmethacrylate (PMMA), are produced.
  • the lens or the lenses are preferably arranged in each case in a recess of a diaphragm, wherein in particular the emission side or the viewer side of the diaphragm is black.
  • the object is achieved by a display field, in particular for a traffic sign or variable message signs, wherein the display panel is formed with an optical assembly, as described above.
  • the object is achieved by a traffic sign, in particular variable message signs, with an optical display field, in particular for road users, wherein the display panel has at least one optical assembly as described above. Accordingly, reference is likewise made to the above statements.
  • Fig. 1 a) to 1 e) show schematically different views of a lens for an optical assembly of a display field of a variable traffic sign according to a first embodiment
  • Fig. 2a) to 2e) schematically different views of a lens for an optical assembly of a display panel of a variable traffic sign according to a second embodiment
  • Fig. 3a) to 3f) schematically different views of a lens for an optical assembly of a display panel of a variable traffic sign according to a third embodiment
  • Fig. 4a) to 4f) schematically different views of a lens for an optical assembly of a display panel of a variable traffic sign according to a fourth embodiment.
  • FIGS. 1 to 4 each show different views of a lens 10 for an optical assembly of a display panel for a variable traffic sign, each in different representations for different embodiments of the lens 10.
  • Fig. 1 a a front view of the lens 10 is shown.
  • Fig. 1 b) shows a cross section through the lens 1 0 according to the in Fig. 1 a) drawn Thomasl inie BB, while in FIG. 1 c) a cross section through the lens 1 0 according to the in Fig. 1 a) drawn section line CC is shown.
  • FIG. 1 d shows a perspective view of the lens 1 0.
  • FIG. 1 e shows a further front view of the lens 10 with a schematically drawn light-emitting diode 14, which is arranged behind the lens 10.
  • the lens 10 has a light entry side 1 2, incident on the light from an RGB LED 14 on the lens 1 0, by means of which the incident light of the light emitting diode 14 is directed to a light exit side 16 with a radiating surface.
  • the light inlet side 1 2 is in this case formed cone-shaped, wherein in particular in one embodiment, the conical light entrance side 1 2 is formed as a tapered Freiformasphot.
  • the conical light entrance side 1 2 surrounded by a prism ring 1 8, wherein the surface of the conical light entrance side 1 2 and the light entrance side 12 facing prism surface of the prism ring. 1 8 are preferably arranged at an obtuse angle to each other. This results between the prism surface of the prism ring 1 8 and the conical light entrance side 1 2 an elliptical or circular ring.
  • the lens 10 is made, for example, of plastic, preferably polycarbonate or PMMA, so that the lens 10 forms a light-transparent optical body with an optical axis 22.
  • the lens 10 has a cylindrical optical waveguide section between the light entry side 12 and the light exit side 16 (see FIG. 1 c)).
  • the optical axis of the abstract optics to the optical axis 22 of the lens 1 0 at an angle> 0 ° or 0 ° is aligned.
  • the optical axis 22 of the lens 1 0 is in this case aligned horizontally, wherein the optical axis of the prismatic Abstrahloptik preferably in an angle of 2 ° to 1 5 ° to the optical axis 22 of the lens 1 0 is aligned.
  • the cone-like collecting optics on the light entry side 12 has a horizontal peak line 20 in a middle region and in the region of the vertex.
  • the RGB light-emitting diode 14 has three light-generating chips 14.1, 14.2, 14.3, wherein the optical axes 1 5.1, 5.3 of the two outer light-generating chips 14.1, 14.3 are aligned parallel to the optical axis 22 of the lens 1 0.
  • the optical axis 1 5.2 of the central light-generating chip 14.2 is collinear with the optical axis 22 of the lens 1 0.
  • the light-generating chips 14.1 to 14.3 are arranged side by side at constant distances from each other on an axis 24 which is perpendicular to the optical axis 22 and to the optical axes 1 5.1, 1 5.2, 1 5.3 of the light-generating chips 14.1, 14.2, 14.3.
  • the in Fig. Illustrated lens 1 0 has at the light entrance side 1 2 due to the formation of a crest line 20 a focus line 21, wherein the light emitting diode 1 4 is arranged at a distance from the light entrance side 12 of the lens 1 0, so that the focal line 21 of the lens. 1 0 is collinear to the axis 24, along which the light-generating chips 14.1, 14.2, 14.3 of the LED 14 are arranged.
  • the light entrance side has 1 2 in the middle In the area of a gable roof-like shape 23, which is arranged between two semi-conical molds 25.1, 25.2.
  • FIG. 2a) and 2e) each show a front view of the lens 1 0.
  • FIG. 2b) is a schematic cross-section through the lens 10 according to the embodiment shown in FIG. 2a) drawn line B-B, wherein the area designated Z additionl I shown in an enlarged view.
  • Fig. 1 c) shows a perspective view with view of the light entry side 1 2 of the lens 1 0, while in FIG. 2d) is a perspective view of the lens 1 0 with the light exit side 1 6 is shown.
  • the lens 1 0 has at the light entrance side 1 2 a plurality of side by side and at regular intervals to each other arranged vertices 26.1, 26.2, 26.3 (see enlarged view in Fig. 2b).
  • the light entry side 12 is formed with three aspherical segments 29.1, 29.2, 29.3, wherein the segments 29.1, 29.2, 29.3 are arranged horizontally next to one another.
  • the formed segments 29.1, 29.2, 29.3 have optical axes 28.1, 28.2, 28.3 which are collinear with the optical axes of the light-generating chips 14.1, 14.2, 14.3 of the light-emitting diodes.
  • the central optical axis 28.2 is in this case collinear with the optical axis 22 of the lens 1 0.
  • the collection optics having a plurality of vertices 26.1 to 26.3 at the light entry side 1 2, for each segment 29.1, 29.2, 29.3 a respective focus 30.1, 30.2, 30.3 formed, wherein the light-generating chips 14.1, 14.2, 14.3 in the focus 30.1, 30.2 and 30.3 are each.
  • the emission surface is segmented in three parts (cf., Fig. 2d)), wherein the light exit side 16 is formed with a toric radiating surface in the central region.
  • Fig.3a a front view of the lens according to a third embodiment.
  • Fig.3b shows a cross section through the lens according to the cut line B-B drawn in Fig. 1a). Furthermore, a cross-section according to the section line C-C shown in FIG. 3a) is shown in FIG. 3c).
  • a rear view of the lens 10 with the light entrance side 12 is shown in Fig. 3d), while in Fig. 3e) a front perspective view of the lens 10 is shown.
  • Fig. 3f is also a further front view of the lens arranged behind light emitting diode 14 is shown.
  • the light entrance side 12 of the lens 10 shown in FIGS. 3a) to 3f) corresponds to the light entrance side 12 of the lens 10 shown in FIG. 2.
  • the lens 10 has a prismatic light exit side at the light exit side 16 the light exit side 16 is curved in the vertical direction.
  • FIG. 4 a shows a front view of the lens according to a fourth exemplary embodiment.
  • FIG. 4 b) shows a cross section through the lens according to the section line BB drawn in FIG. 1 a). Furthermore, a cross-section according to the section line CC shown in FIG. 4a) is shown in FIG. 4c).
  • FIG. 4 d) a rear view of the lens 10 with the light entry side 12 is shown, while in FIG. 4 e) a perspective front view of the lens 10 is shown.
  • Fig. 4f a further front view of the lens with light-emitting diode 14 arranged behind it is also shown.
  • Fig. 4a) to 4f) shown lens 1 has in comparison to the embodiments in FIG. 2 and 3 a plan prismatic light exit side 1 6 (see Fig. 4c)).

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Abstract

The invention relates, inter alia, to an optical assembly for a display panel, particularly a display panel of a message sign or a variable-message sign, comprising a lens (10) and a row of at least two or three, particularly different-coloured light sources (14.1, 14.2, 14.3), particularly of a light-emitting diode (LED) (14), the light sources (14.1, 14.2, 14.3) being linearly adjacently arranged at constant distances along an axis (24), each light source (14.1, 14.2, 14.3) respectively having an optical axis (15.1, 15.2, 1 5.3) and the optical axes (15.1, 15.2, 15.3) of the light sources (14.1, 14.2, 14.3) being parallel to each other and arranged in a plane, the lens (10) for the light sources (14.1, 14.2, 14.3) being at a distance from the light sources (14.1, 14.2, 14.3), said lens (10) having a light admission side (12) facing the row of light sources (14.1, 14.2, 14.3) and a light exit side (16) facing away from the light sources (14.1, 14.2, 14.3), the light admission side (12) of the lens (10) comprising conical collection optics for the light emitted from the light sources (14.1, 14.2, 14.3) of the row of light sources, and the collection optics having an apex line (20) in the region of the apex thereof such that the collection optics has a focussing line (21), or the collection optics having a plurality of adjacently arranged apex points (26.1, 26.2, 26.3), preferably of the same height, in the region of the apex thereof, such that, with the adjacently arranged apex points (26.1, 26.2, 26.3), the collection optics has a focal point (30.1, 30.2, 30.3) for each light source (14.1, 14.2, 14.3).

Description

Optische Baugruppe eines Wechselverkehrszeichens und Wechselverkehrszeichen  Optical assembly of a variable traffic sign and variable message signs
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine optische Baugruppe für ein aufweisendes Anzeigefeld, insbesondere Anzeigefeld eines Verkehrszeichens o- der eines Wechselverkehrszeichens. Ferner betrifft die Erfindung ein Anzeigefeld, insbesondere für ein Verkehrszeichen oder Wechselverkehrszeichen, sowie ein Verkehrszeichen, insbesondere Wechselverkehrszeichen mit einem optischen Anzeigefeld . The invention relates to an optical assembly for a exhibiting display field, in particular display field of a traffic sign o- a variable traffic sign. Furthermore, the invention relates to a display field, in particular for a traffic sign or variable message signs, as well as a traffic sign, in particular variable message signs with an optical display panel.
Aus DE 20 2004 01 8 81 0 U 1 ist eine Wechselverkehrszeicheneinrichtung zur Anzeige eines Verkehrszeichens mit in einer Matrix angeordneten Leuchtelementen bekannt, wobei zur Ansteuerung der Leuchtelemente gleichzeitig mindestens ein Verkehrszeichen nach Straßenverkehrsordnung und wahlweise wenigstens ein Hinweistext und/oder mindestens ein Zusatzzeichen nach Straßenverkehrsordnung darstellbar sind . Übl iche Wechselverkehrszeichenvorrichtungen weisen mehrere Leuchtelemente, vorzugsweise Leuchtdioden (LED), auf, die entsprechend angesteuert ein Verkehrszeichen oder einen Hinweis für Verkehrsteilnehmer zusammen darstellen . DE 20 2004 01 8 81 0 U 1 discloses a variable traffic signaling device for displaying a traffic sign having luminous elements arranged in a matrix, at least one traffic sign according to the Highway Code and optionally at least one reference text and / or at least one additional character according to the Highway Code being displayed for driving the luminous elements are . Übl iche variable traffic sign devices have a plurality of lighting elements, preferably light emitting diodes (LED), which are appropriately driven together a traffic sign or a hint for road users together.
Darüber hinaus ist in EP 0 930 600 B1 ein Optikelement für Verkehrszeichen, insbesondere Wechselverkehrszeichen, Anzeigetafeln oder dergleichen, beschrieben, wobei das Optikelement eine Sammell inse, eine vor der Sammellinse angeordnete Lichtquelle und eine hinter der Sammellinse angeordnete Streul inse umfasst, wobei die Sammellinse und die Streulinse dieselbe optische Achse aufweisen, auf der auch die Lichtquelle angeordnet ist. Hierbei sind die Sammellinse, Streulinse und Lichtquelle von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben . Dabei liegt ein sich aus der Anordnung der Lichtquelle zur Sammellinse ergebender, von dem aus der Sammellinse austretenden, divergierenden Lichtstrahlenbündel gebildeter Brennfleck vor der Streul inse. Furthermore, EP 0 930 600 B1 describes an optical element for traffic signs, in particular variable message traffic signs, display panels or the like, wherein the optical element comprises a collecting lens, a light source arranged in front of the collecting lens and a scattering lens arranged behind the collecting lens, the collecting lens and the scattering lens have the same optical axis, on which the light source is arranged. Here, the converging lens, scattering lens and light source are surrounded by a common housing. In this case, there is a focal spot formed by the arrangement of the light source to the converging lens, formed by the emerging from the convergent lens, diverging light beam focal spot in front of the scattering.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine optische Baugruppe für ein Anzeigefeld, insbesondere ein Anzeigefeld eines Verkehrszeichens, mit mehreren verschiedenfarbigen Lichtquellen für eine Linse auf einfache Weise bereitzustellen . The object of the invention is to provide an optical assembly for a display panel, in particular a display panel of a traffic sign, with a plurality of different-colored light sources for a lens in a simple manner.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine optische Baugruppe für ein Anzeigefeld, insbesondere Anzeigefeld eines Verkehrszeichens oder eines Wechselverkehrszeichens, mit einer Linse und einer Reihe von wenigstens zwei oder drei, insbesondere verschiedenfarbigen, Lichtquellen, insbesondere einer Licht-emittierenden Diode (LED), wobei die Lichtquellen linear nebeneinander in konstanten Abständen entlang einer Achse angeordnet sind, wobei jede Lichtquelle jeweils eine optische Achse aufweist und die optischen Achsen der Lichtquellen parallel zueinander und in einer Ebene ange- ordnet sind, und wobei die Linse für die Lichtquellen von den Lichtquellen beabstandet ist, wobei die Linse mit einer der Reihe der Lichtquellen zugewandten Lichteintrittsseite und mit einer mit den Lichtquellen abgewandten Lichtaustrittsseite ausgebildet ist, wobei die Lichteintrittsseite der Linse mit einer kegelartigen Sammeloptik für das von den Lichtquellen der Reihe ausgesandte Licht ausgebildet ist und wobei die Sammeloptik eine im Bereich ihres Scheitels eine Scheitellinie aufweist, so dass die Sammeloptik eine Fokusl inie aufweist, oder wobei die Sammeloptik im Bereich ihres Scheitels mehrere nebeneinander angeordnete, vorzugsweise gleich hohe, Scheitelpunkte aufweist, so dass die Sammeloptik mit den nebeneinander angeordneten Scheitelpunkten jeweils für eine Lichtquelle einen Fokus aufweist. This object is achieved by an optical assembly for a display panel, in particular display panel of a traffic sign or a traffic sign, with a lens and a series of at least two or three, in particular different colored, light sources, in particular a light-emitting diode (LED), wherein the light sources are arranged linearly next to each other at constant intervals along an axis, each light source each having an optical axis and the optical axes of the light sources parallel to each other and in a plane ange- are arranged, and wherein the lens for the light sources from the light sources is spaced apart, wherein the lens is formed with one of the row of light sources facing light entrance side and with the light sources facing away from the light exit side, wherein the light entry side of the lens with a conical collecting optics for the light sources of the series emitted light is formed and wherein the collection optics has a crest line in the region of its apex, so that the collection optics has a Fokusl inie, or wherein the collection optics in the region of its apex has a plurality of juxtaposed, preferably the same high, vertices, so that the collection optics with the adjacent vertices each have a focus for a light source.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass bei der Bereitstellung von mehreren nebeneinander angeordneten Lichtquellen, die voneinander verschiedenfarbiges Licht jeweils aussenden, eine Fokuslinie oder mehrere Fokuspunkte durch die Linse bereitgestellt werden, so dass es mögl ich ist, die Lichtquellen auf der Fokuslinie oder in den Fokuspunkten anzuordnen und auszurichten, wodurch bei der Einkopplung des Lichtes der verschiedenen Lichtquellen in die Linse der Effekt der Farbzerlegung herabgesetzt wird . The invention is based on the idea that in the provision of a plurality of juxtaposed light sources which emit different colored light from each other, a focus line or multiple focus points are provided by the lens, so that it is possible I, the light sources on the focus line or in the To arrange and align focus points, which is reduced in the coupling of the light of the various light sources in the lens of the effect of the color separation.
Auch bei der Ausbildung einer Scheitellinie der Sammeloptik wird bei Anordnung der verschiedenen, nebeneinander angeordneten Lichtquellen der Effekt der Farbzerlegung durch die Linse signifikant herabgesetzt. Even with the formation of a crest line of the collection optics, the effect of color separation by the lens is significantly reduced when the various light sources arranged next to one another are arranged.
Insbesondere werden als Lichtquellen die Licht-emittierenden Chips einer RGB-LED verwendet, deren optische Achse senkrecht zur Oberfläche des jeweiligen Chips ausgerichtet ist. Bei einer RGB-LED handelt es sich um eine Leuchtdiode, die rotes, grünes und blaues Licht mittels jeweils eines Licht erzeugenden Chips aussendet, wobei die Licht erzeugenden Chips der Leuchtdiode in einem, vorzugsweise einzigen, Gehäuse angeordnet sind . In particular, the light-emitting chips of an RGB LED are used as light sources whose optical axis is aligned perpendicular to the surface of the respective chip. An RGB LED is a light-emitting diode which emits red, green and blue light by means of a respective light-generating chip, wherein the light-generating chips of the light-emitting diode are arranged in a preferably single housing.
Ferner zeichnet sich die Weiterbildung der optischen Baugruppe dadurch aus, dass die Scheitellinie der Sammeloptik in der Ebene der optischen Achsen der Lichtquellen, insbesondere der Licht-emit- tierenden Diode (LED), liegt oder angeordnet ist. Hierzu sind bevorzugterweise die Lichtquellen im Fokus der Fokuslinie angeordnet. Insbesondere sind hierbei die Licht-emittierenden Chips einer RGB- LED im Fokus der Fokuslinie angeordnet. Further, the development of the optical assembly is characterized in that the apex line of the collection optics in the plane of the optical axes of the light sources, in particular the light-emitting diode (LED), is located or arranged. For this purpose, the light sources are preferably arranged in the focus of the focus line. In particular, in this case the light-emitting chips of a RGB LED are arranged in the focus of the focus line.
Weist die Sammeloptik eine Scheitellinie auf, ist es in einer Weiterbildung der optischen Baugruppe vorteilhaft, dass die Sammeloptik in einem, vorzugsweise mittleren, Teil eine satteldachartige Form aufweist, wobei die satteldachartige Form zwischen zwei halbkegel- artigen Formen der Sammeloptik ausgebildet ist. Die satteldachartige Form im mittleren Teil der Sammeloptik wird vorzugsweise durch zwei Ebenen gebildet, die in einem vorbestimmten Winkel , vorzugsweise in einem stumpfen Win kel zueinander, ausgerichtet sind . Im Scheitel der zueinander angeordneten Ebenen ist hierbei d ie Scheitellinie zwischen den beiden Ebenen ausgebildet. Vorzugsweise ist die Scheitellinie in einer horizontalen Ebene zusammen mit den optischen Achsen der Lichtquellen, insbesondere den Lichtemittierenden Chips einer RGB-LED, angeordnet. If the collecting optics has a vertex line, it is advantageous in a further development of the optical assembly that the collecting optics have a pitched roof-like shape in a preferably middle part, with the pitched roof-like shape being formed between two semicone-like shapes of the collecting optics. The pitched roof-like shape in the middle part of the collection optics is preferably formed by two planes which are aligned at a predetermined angle, preferably in an obtuse angle to one another. At the apex of the mutually arranged planes, the crest line between the two planes is formed. Preferably, the apex line is arranged in a horizontal plane together with the optical axes of the light sources, in particular the light-emitting chips of an RGB LED.
Dabei ist es bei der Weiterbildung der optischen Baugruppe bevorzugt, dass die Lichtquellen derart angeordnet sind, dass die Achse der nebeneinander angeordneten Lichtquellen parallel zur Scheitellinie der Sammeloptik ausgerichtet ist. Bei der Ausbildung der Sannnneloptik mit mehreren nebeneinander angeordneten, vorzugsweise gleich hohen, Scheitelpunkten ist es in einer Weiterbildung der optischen Baugruppe bevorzugt, dass die Scheitelpunkte der Sammeloptik nebeneinander auf einer Achse in konstanten Abständen angeordnet sind . Insbesondere entspricht der Abstand der Scheitelpunkte der Sammeloptik den Abständen der (mittleren) optischen Achsen der verschiedenfarbigen Chips einer RGB-LED. It is preferred in the development of the optical assembly that the light sources are arranged such that the axis of the juxtaposed light sources is aligned parallel to the apex line of the collection optics. When forming the scanning optics with a plurality of adjacently arranged, preferably equally high, vertices, it is preferred in a development of the optical assembly that the vertices of the collection optics are arranged side by side on an axis at constant intervals. In particular, the distance of the vertices of the collection optics corresponds to the distances of the (middle) optical axes of the differently colored chips of an RGB LED.
Bei den Scheitelpunkten liegen vorzugsweise die oder alle Tangenten an die Scheitelpunkte in einer Ebene, die weiter vorzugsweise senkrecht zur optischen Achse der Linse ausgerichtet ist. At the vertices, preferably, the or all tangents are at the vertices in a plane which is further preferably oriented perpendicular to the optical axis of the lens.
Dazu ist bei einer Ausführungsform der optischen Baugruppe vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Sammeloptik in einem mittleren Teil eine gewölbte Form aufweist oder mit einer Wulst ausgebildet ist, wobei die gewölbte Form oder die Wulst zwischen zwei halbkegelartigen Formen ausgebildet ist, und wobei jeweils eine Vertiefung zwischen der gewölbten Form oder der Wulst und jeder halbkegelartigen Form ausgebildet ist. For this purpose, in one embodiment of the optical assembly is advantageously provided that the collecting optics in a central part has a curved shape or is formed with a bead, wherein the curved shape or the bead between two semi-conical shapes is formed, and wherein in each case a depression between the curved shape or the bead and each semi-conical shape is formed.
Weiterhin sind vorzugsweise die Scheitelpunkte der Sammeloptik in der Ebene der optischen Achsen der Lichtquellen angeordnet. Sind die Lichtquellen als verschiedenfarbige Licht-emittierende Chips einer RGB-LED ausgebildet, so l iegen die Scheitelpunkte der Sammeloptik auf den optischen Achsen der Licht-emittierenden Chips. Furthermore, the vertices of the collection optics are preferably arranged in the plane of the optical axes of the light sources. If the light sources are designed as differently colored light-emitting chips of an RGB LED, the vertices of the collection optics lie on the optical axes of the light-emitting chips.
Des Weiteren ist es bei einer Weiterbildung der optischen Baugruppe bevorzugt, dass die Sammeloptik für jede Lichtquelle, insbesondere einer Licht-emittierenden Diode (LED), jeweils einen Fokus aufweist, wobei der jeweilige Fokus für eine Lichtquelle und der jeder Lichtquelle gegenüberliegende Scheitelpunkt der Sammeloptik auf der optischen Achse der jeweiligen Lichtquelle liegt. Furthermore, it is preferred in a development of the optical assembly that the collection optics for each light source, in particular a light-emitting diode (LED), each having a focus, wherein the respective focus for a light source and each light source opposite vertex of the collection optics lies on the optical axis of the respective light source.
Außerdem ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Lichtaustrittsseite der Linse als eine planzylindrische Abstrahlfläche oder als eine planprismatische Abstrahlfläche ausgebildet ist. Bei der Ausbildung als planzylindrische Abstrahlfläche der Lichtaustrittsseite weist die Abstrahlfläche einen vertikalen Meridian mit einer vorbestimmten Krümmung auf, während der horizontale Meridian keine Krümmung aufweist. Somit wird der horizontale Abstrahlwinkel vergrößert, wodurch sich eine bessere Sichtbarkeit des Wechselverkehrszeichens ergibt. Dadurch wird beispielsweise bei der Verwendung der optischen Baugruppe oder mehrerer optischen Baugruppen in einem Anzeigefeld eines Verkehrswechselzeichens erreicht, dass das von einem Anzeigefeld abgegebene Licht in einen vorgesehenen Betrachtungsraum abgestrahlt wird, wodurch die Sichtbarkeit des Wechselverkehrszeichens signifikant erhöht wird . In addition, it is provided in a preferred embodiment that the light exit side of the lens is formed as a flat cylindrical radiating surface or as a plane prismatic radiating surface. In the embodiment as a flat cylindrical radiating surface of the light exit side, the radiating surface has a vertical meridian with a predetermined curvature, while the horizontal meridian has no curvature. Thus, the horizontal beam angle is increased, resulting in a better visibility of the variable traffic sign. As a result, for example, when using the optical module or a plurality of optical modules in a display field of a traffic sign, it is achieved that the light emitted by a display field is radiated into a designated viewing area, whereby the visibility of the variable traffic sign is significantly increased.
Bei der Ausbildung einer planprismatischen Abstrahlfläche ist die Lichtaustrittsseite als Planfläche mit oder ohne Prisma ausgebildet, wobei durch die Planfläche ein größerer Gesamtabstrahlwinkel erzeugt wird und der vertikale Abstrahlwinkel zum horizontalen Abstrahlwinkel annähernd gleich ist. In the formation of a planprismatic emission surface, the light exit side is designed as a plane surface with or without a prism, with a larger overall emission angle being generated by the plane surface and the vertical emission angle being approximately equal to the horizontal emission angle.
Dadurch, dass die Lichtaustrittsseite mit einer Prismenfunktion ausgebildet ist, wird erreicht, dass hierdurch der Strahlengang nach unten gekippt wird, wodurch bei einem oberhalb von einem Betrachter angeordneten Anzeigefeld mit den optischen Baugruppen die Betrachtung des Anzeigefelds optimiert wird . Bei Anzeigefeldern bzw. Displays, die auf dem Niveau eines Betrachters angebracht werden, wird bei der Abstrahlfläche bzw. der Linse oder der Linsen auf ein Prisma verzichtet. In einer Alternative hierzu ist bei der optischen Baugruppe vorgesehen, dass die Lichtaustrittsseite der Linse als eine prismatische Abstrahlfläche mit einer torischen Fläche, die einen vertikalen Merid ian und einen horizontalen Meridian aufweist, ausgebildet ist, wobei der vertikale Meridian stärker gekrümmt ist als der horizontale Meridian und wobei die Abstrahlfläche mehrere Segmente aufweist, wobei insbesondere ein mittleres Segment in vertikaler Richtung längserstreckt ist und als eine torische Fläche ausgebildet ist. Außerhalb des mittleren Abstrahlsegments sind die angrenzenden Flächen jeweils als torische Fläche ausgebildet. Characterized in that the light exit side is formed with a prism function, it is achieved that thereby the beam path is tilted down, whereby at a above a viewer arranged display panel with the optical assemblies, the viewing of the display panel is optimized. In display panels or displays, which are mounted on the level of a viewer, is dispensed with in the emission surface or the lens or the lenses on a prism. In an alternative to this, it is provided in the optical assembly that the light exit side of the lens is formed as a prismatic radiating surface having a toric surface having a vertical meridian and a horizontal meridian, the vertical meridian being more curved than the horizontal meridian and wherein the radiating surface has a plurality of segments, wherein in particular a middle segment is longitudinally extended in the vertical direction and is formed as a toric surface. Outside the middle radiating segment, the adjacent surfaces are each formed as a toric surface.
Vorzugsweise sind die Lichtquellen einer Reihe jeweils als Chip einer RGB-Leuchtdiode (RGB-Licht-emittierende Diode) ausgebildet. Preferably, the light sources of a row are each formed as a chip of an RGB light-emitting diode (RGB light-emitting diode).
Außerdem ist bei einer Weiterbildung der optischen Baugruppe vorgesehen, dass mehrere Linsen auf einer Linsenträgereinheit, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen zueinander, angeordnet sind . Entsprechend sind auch mehrere RGB-Leuchtdioden vorgesehen, die jeweils einer Linse auf der Linsenträgereinheit zugeordnet sind . Entsprechend sind vorzugsweise die RGB-LEDs ebenfalls in regelmäßigen Abständen angeordnet. In addition, it is provided in a development of the optical assembly that a plurality of lenses on a lens carrier unit, preferably at regular intervals from each other, are arranged. Accordingly, a plurality of RGB LEDs are provided, which are each associated with a lens on the lens carrier unit. Accordingly, preferably the RGB LEDs are also arranged at regular intervals.
Dazu ist weiterhin vorgesehen, dass die wenigstens eine Linse oder die Linsen und/oder die Linsenträgereinheit aus Kunststoff, insbesondere Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat (PMMA), hergestellt sind . For this purpose, it is further provided that the at least one lens or the lenses and / or the lens carrier unit made of plastic, in particular polycarbonate or polymethylmethacrylate (PMMA), are produced.
Insbesondere ist es bei einer Weiterbildung günstig, dass an der Lichteintrittsseite der wenigstens einen Linse oder an den Lichteintrittsseiten der Linsen jeweils drei oder wenigstens drei Lichtquellen angeordnet sind . Um einen hohen Kontrast zu erzeugen, sind vorzugsweise die Linse oder die Linsen in jeweils einer Ausnehmung einer Blende angeordnet, wobei insbesondere die Abstrahlseite bzw. die Betrachterseite der Blende schwarz ist. In particular, it is favorable in a further development that three or at least three light sources are arranged on the light entry side of the at least one lens or on the light entry sides of the lenses. In order to produce a high contrast, the lens or the lenses are preferably arranged in each case in a recess of a diaphragm, wherein in particular the emission side or the viewer side of the diaphragm is black.
Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Anzeigefeld, insbesondere für ein Verkehrszeichen oder Wechselverkehrszeichen, wobei das Anzeigefeld mit einer optischen Baugruppe, wie voranstehend beschrieben, ausgebildet ist. In addition, the object is achieved by a display field, in particular for a traffic sign or variable message signs, wherein the display panel is formed with an optical assembly, as described above.
Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obigen Ausführungen ausdrücklich verwiesen . To avoid repetition, reference is expressly made to the above statements.
Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Verkehrszeichen, insbesondere Wechselverkehrszeichen, mit einem optischen Anzeigefeld, insbesondere für Verkehrsteilnehmer, wobei das Anzeigefeld wenigstens eine optische Baugruppe, wie voranstehend beschrieben, aufweist. Entsprechend wird ebenfalls auf die obigen Ausführungen verwiesen . In addition, the object is achieved by a traffic sign, in particular variable message signs, with an optical display field, in particular for road users, wherein the display panel has at least one optical assembly as described above. Accordingly, reference is likewise made to the above statements.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtl ich . Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen . Further features of the invention will be apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the accompanying drawings. Embodiments of the invention may satisfy individual features or a combination of several features.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird . Es zeigen: Fig . 1 a) bis 1 e) schematisch verschiedene Ansichten einer Linse für eine optische Baugruppe eines Anzeigenfelds eines Wechselverkehrszeichens gemäß einer ersten Ausführungsform; The invention will be described below without limiting the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawings, reference being expressly made to the drawings with respect to all in the text unspecified details of the invention. Show it: Fig. 1 a) to 1 e) show schematically different views of a lens for an optical assembly of a display field of a variable traffic sign according to a first embodiment;
Fig . 2a) bis 2e) schematisch verschiedene Ansichten einer Linse für eine optische Baugruppe eines Anzeigefelds eines Wechselverkehrszeichens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ; Fig. 2a) to 2e) schematically different views of a lens for an optical assembly of a display panel of a variable traffic sign according to a second embodiment;
Fig . 3a) bis 3f) schematisch verschiedene Ansichten einer Linse für eine optische Baugruppe eines Anzeigefelds eines Wechselverkehrszeichens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel und Fig. 3a) to 3f) schematically different views of a lens for an optical assembly of a display panel of a variable traffic sign according to a third embodiment and
Fig . 4a) bis 4f) schematisch verschiedene Ansichten einer Linse für eine optische Baugruppe eines Anzeigefelds eines Wechselverkehrszeichens gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel . Fig. 4a) to 4f) schematically different views of a lens for an optical assembly of a display panel of a variable traffic sign according to a fourth embodiment.
In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird. In the drawings, the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that apart from a new idea each.
In den Figuren 1 bis 4 sind jeweils verschiedene Ansichten einer Linse 1 0 für eine optische Baugruppe eines Anzeigefeldes für ein Wechselverkehrszeichen jeweils in verschiedenen Darstellungen für verschiedene Ausführungsformen der Linse 1 0 gezeigt. FIGS. 1 to 4 each show different views of a lens 10 for an optical assembly of a display panel for a variable traffic sign, each in different representations for different embodiments of the lens 10.
In Fig . 1 a) ist eine Frontansicht der Linse 1 0 gezeigt. Fig . 1 b) zeigt einen Querschnitt durch die Linse 1 0 gemäß der in Fig . 1 a) eingezeichneten Schnittl inie B-B, während in Fig . 1 c) ein Querschnitt durch die Linse 1 0 gemäß der in Fig . 1 a) eingezeichneten Schnittlinie C-C dargestellt ist. In Fig. 1 a), a front view of the lens 10 is shown. Fig. 1 b) shows a cross section through the lens 1 0 according to the in Fig. 1 a) drawn Schnittl inie BB, while in FIG. 1 c) a cross section through the lens 1 0 according to the in Fig. 1 a) drawn section line CC is shown.
Fig . 1 d) zeigt eine perspektivische Darstellung der Linse 1 0. In Fig . 1 e) ist eine weitere Frontansicht der Linse 1 0 mit einer schematisch eingezeichneten Leuchtdiode 14 gezeigt, die hinter der Linse 1 0 angeordnet ist. Fig. 1 d) shows a perspective view of the lens 1 0. In FIG. 1 e) is shown a further front view of the lens 10 with a schematically drawn light-emitting diode 14, which is arranged behind the lens 10.
Die Linse 10 weist eine Lichteintrittsseite 1 2 auf, an der Licht von einer RGB-Leuchtdiode 14 auf die Linse 1 0 auftrifft, mittels der das einfallende Licht der Leuchtdiode 14 zu einer Lichtaustrittsseite 16 mit einer Abstrahlfläche geleitet wird . Die Lichteintrittsseite 1 2 ist hierbei kegelartig ausgebildet, wobei insbesondere in einer Ausgestaltung die kegelartige Lichteintrittsseite 1 2 als sich verjüngende Freiformasphäre ausgebildet ist. Hierbei ist die Lichteintrittsseite 12 Bestandteil einer Sammeloptik der Linse 1 0. Ferner ist auf der Lichteintrittsseite 1 2 die kegelartige Lichteintrittsseite 1 2 von einem Prismenring 1 8 umgeben, wobei die Fläche der kegelartigen Lichteintrittsseite 1 2 und die der Lichteintrittsseite 12 zugewandte Prismenfläche des Prismenrings 1 8 vorzugsweise in einem stumpfen Winkel zueinander angeordnet sind . Hierdurch ergibt sich zwischen der Prismenfläche des Prismenrings 1 8 und der kegelartigen Lichteintrittsseite 1 2 ein elliptischer oder kreisförmiger Ring. The lens 10 has a light entry side 1 2, incident on the light from an RGB LED 14 on the lens 1 0, by means of which the incident light of the light emitting diode 14 is directed to a light exit side 16 with a radiating surface. The light inlet side 1 2 is in this case formed cone-shaped, wherein in particular in one embodiment, the conical light entrance side 1 2 is formed as a tapered Freiformasphäre. In addition, on the light entry side 1 2, the conical light entrance side 1 2 surrounded by a prism ring 1 8, wherein the surface of the conical light entrance side 1 2 and the light entrance side 12 facing prism surface of the prism ring. 1 8 are preferably arranged at an obtuse angle to each other. This results between the prism surface of the prism ring 1 8 and the conical light entrance side 1 2 an elliptical or circular ring.
Die Linse 1 0 ist beispielsweise aus Kunststoff, vorzugsweise Poly- carbonat oder PMMA, hergestellt, so dass die Linse 10 einen für Licht transparenten optischen Körper mit einer optischen Achse 22 bildet. Hierbei weist die Linse 1 0 zwischen der Lichteintrittsseite 12 und der Lichtaustrittsseite 1 6 einen zylindrischen Lichtleiterabschnitt (vgl . Fig . 1 c)) auf. The lens 10 is made, for example, of plastic, preferably polycarbonate or PMMA, so that the lens 10 forms a light-transparent optical body with an optical axis 22. Here, the lens 10 has a cylindrical optical waveguide section between the light entry side 12 and the light exit side 16 (see FIG. 1 c)).
An der Lichtaustrittsseite 1 6 der Linse 1 0 ist eine, vorzugsweise prismatische und insbesondere torische, Abstrahloptik mit einer Abstrahlfläche und mit einer (hier nicht dargestellten) optischen Achse ausgebildet, wobei die optische Achse der Abstrahloptik zur optischen Achse 22 der Linse 1 0 in einem Winkel > 0° bzw. 0° ausgerichtet ist. Die optische Achse 22 der Linse 1 0 ist hierbei horizontal ausgerichtet, wobei die optische Achse der prismatischen Abstrahloptik vorzugsweise in einem Win kel von 2° bis 1 5° zur optischen Achse 22 der Linse 1 0 ausgerichtet ist. At the light exit side 1 6 of the lens 1 0 is a, preferably formed prismatic and in particular toric, abstract optics with a radiating surface and with an (not shown here) optical axis, the optical axis of the abstract optics to the optical axis 22 of the lens 1 0 at an angle> 0 ° or 0 ° is aligned. The optical axis 22 of the lens 1 0 is in this case aligned horizontally, wherein the optical axis of the prismatic Abstrahloptik preferably in an angle of 2 ° to 1 5 ° to the optical axis 22 of the lens 1 0 is aligned.
Die kegelartige Sammeloptik an der Lichteintrittsseite 12 weist in einem mittleren Bereich und im Bereich des Scheitels eine horizontale Scheitellinie 20 auf. The cone-like collecting optics on the light entry side 12 has a horizontal peak line 20 in a middle region and in the region of the vertex.
Die RGB-Leuchtdiode 14 weist drei Licht erzeugende Chips 14.1 , 14.2, 14.3 auf, wobei die optischen Achsen 1 5.1 , 1 5.3 der beiden äußeren Licht erzeugenden Chips 14.1 , 14.3 parallel zur optischen Achse 22 der Linse 1 0 ausgerichtet sind. Die optische Achse 1 5.2 des mittleren Licht erzeugenden Chips 14.2 ist kollinear mit der optischen Achse 22 der Linse 1 0. Die Licht erzeugenden Chips 14.1 bis 14.3 sind nebeneinander in konstanten Abständen zueinander auf einer Achse 24 angeordnet, die senkrecht zu der optischen Achse 22 sowie zu den optischen Achsen 1 5.1 , 1 5.2, 1 5.3 der Licht erzeugenden Chips 14.1 , 14.2, 14.3 ist. The RGB light-emitting diode 14 has three light-generating chips 14.1, 14.2, 14.3, wherein the optical axes 1 5.1, 5.3 of the two outer light-generating chips 14.1, 14.3 are aligned parallel to the optical axis 22 of the lens 1 0. The optical axis 1 5.2 of the central light-generating chip 14.2 is collinear with the optical axis 22 of the lens 1 0. The light-generating chips 14.1 to 14.3 are arranged side by side at constant distances from each other on an axis 24 which is perpendicular to the optical axis 22 and to the optical axes 1 5.1, 1 5.2, 1 5.3 of the light-generating chips 14.1, 14.2, 14.3.
Die in Fig . 1 dargestellte Linse 1 0 weist an der Lichteintrittsseite 1 2 aufgrund der Ausbildung mit einer Scheitellinie 20 eine Fokuslinie 21 auf, wobei die Leuchtdiode 1 4 in einem Abstand zu der Lichteintrittsseite 12 der Linse 1 0 angeordnet ist, so dass die Fokuslinie 21 der Linse 1 0 kollinear zur Achse 24 ist, entlang der die Licht erzeugenden Chips 14.1 , 14.2, 14.3 der Leuchtdiode 14 angeordnet sind . The in Fig. Illustrated lens 1 0 has at the light entrance side 1 2 due to the formation of a crest line 20 a focus line 21, wherein the light emitting diode 1 4 is arranged at a distance from the light entrance side 12 of the lens 1 0, so that the focal line 21 of the lens. 1 0 is collinear to the axis 24, along which the light-generating chips 14.1, 14.2, 14.3 of the LED 14 are arranged.
Wie aus Fig . 1 d) hervorgeht, weist die Lichteintrittsseite 1 2 im mitt- leren Bereich eine satteldachartige Form 23 auf, die zwischen zwei halbkegelartigen Formen 25.1 , 25.2 angeordnet ist. As shown in FIG. 1 d), the light entrance side has 1 2 in the middle In the area of a gable roof-like shape 23, which is arranged between two semi-conical molds 25.1, 25.2.
Aus der in Fig . 1 e) gezeigten Frontansicht ist die horizontale Ausrichtung der Achse 24 zur Scheitellinie 20 schematisch dargestellt. From the in Fig. 1 e), the horizontal orientation of the axis 24 to the apex line 20 is shown schematically.
Im Folgenden werden d ie in den Fig . 2 bis 4 der gezeigten weiteren Ausführungsbeispiele der Linse 1 0 im Vergleich zu der in Fig . 1 dargestellten Ausführungsform der Linse 1 0 Unterschiede erläutert. In the following, the FIGS. 2 to 4 of the further exemplary embodiments of the lens 10 shown in comparison to the one shown in FIG. 1 illustrated embodiment of the lens 1 0 differences explained.
Fig . 2a) und 2e) zeigen jeweils eine Frontansicht auf die Linse 1 0. In Fig . 2b) ist schematisch ein Querschnitt durch die Linse 1 0 gemäß der in Fig . 2a) eingezeichneten Linie B-B dargestellt, wobei der mit Z bezeichnete Bereich zusätzl ich in einer vergrößerten Darstellung gezeigt ist. Fig . 1 c) zeigt eine perspektivische Darstellung mit Ansicht der Lichteintrittsseite 1 2 der Linse 1 0, während in Fig . 2d) eine perspektivische Darstellung der Linse 1 0 mit der Lichtaustrittsseite 1 6 gezeigt ist. Fig. 2a) and 2e) each show a front view of the lens 1 0. In FIG. 2b) is a schematic cross-section through the lens 10 according to the embodiment shown in FIG. 2a) drawn line B-B, wherein the area designated Z additionl I shown in an enlarged view. Fig. 1 c) shows a perspective view with view of the light entry side 1 2 of the lens 1 0, while in FIG. 2d) is a perspective view of the lens 1 0 with the light exit side 1 6 is shown.
Die Linse 1 0 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist an der Lichteintrittsseite 1 2 mehrere nebeneinander und in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnete Scheitelpunkte 26.1 , 26.2, 26.3 auf (vgl . vergrößerte Darstellung in Fig . 2b). Dadurch ist die Lichteintrittsseite 12 mit drei Asphärensegmenten 29.1 , 29.2, 29.3 ausgebildet, wobei die Segmente 29.1 , 29.2, 29.3 horizontal nebeneinander angeordnet sind . Dadurch weisen die gebildeten Segmente 29.1 , 29.2, 29.3 optische Achsen 28.1 , 28.2, 28.3 auf, die kollinear zu den optischen Achsen der Licht erzeugenden Chips 14.1 , 14.2, 14.3 der Leuchtdioden sind . Die mittlere optische Achse 28.2 ist hierbei kollinear zur optischen Achse 22 der Linse 1 0. Dadurch, dass an der Lichteintrittsseite 1 2 die Sammeloptik mehrere Scheitelpunkte 26.1 bis 26.3 aufweist, ist für jedes Segment 29.1 , 29.2, 29.3 ein jeweiliger Fokus 30.1, 30.2, 30.3 ausgebildet, wobei die Licht erzeugenden Chips 14.1, 14.2, 14.3 im Fokus 30.1, 30.2 und 30.3 jeweils liegen. The lens 1 0 according to the second embodiment has at the light entrance side 1 2 a plurality of side by side and at regular intervals to each other arranged vertices 26.1, 26.2, 26.3 (see enlarged view in Fig. 2b). As a result, the light entry side 12 is formed with three aspherical segments 29.1, 29.2, 29.3, wherein the segments 29.1, 29.2, 29.3 are arranged horizontally next to one another. As a result, the formed segments 29.1, 29.2, 29.3 have optical axes 28.1, 28.2, 28.3 which are collinear with the optical axes of the light-generating chips 14.1, 14.2, 14.3 of the light-emitting diodes. The central optical axis 28.2 is in this case collinear with the optical axis 22 of the lens 1 0. As a result of the collection optics having a plurality of vertices 26.1 to 26.3 at the light entry side 1 2, for each segment 29.1, 29.2, 29.3 a respective focus 30.1, 30.2, 30.3 formed, wherein the light-generating chips 14.1, 14.2, 14.3 in the focus 30.1, 30.2 and 30.3 are each.
An der Lichtaustrittsseite 16 ist die Abstrahlfläche dreiteilig segmentiert (vgl. Fig.2d)), wobei im mittleren Bereich die Lichtaustrittsseite 16 mit einer torischen Abstrahlfläche ausgebildet ist. At the light exit side 16, the emission surface is segmented in three parts (cf., Fig. 2d)), wherein the light exit side 16 is formed with a toric radiating surface in the central region.
In Fig.3a) ist eine Frontansicht der Linse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt. Fig.3b) zeigt einen Querschnitt durch die Linse gemäß der in Fig. 1a) gezeichneten Schnittlinie B-B. Ferner ist in Fig. 3c) ein Querschnitt gemäß der in Fig. 3a) gezeigten Schnittlinie C-C dargestellt. Außerdem ist in Fig.3d) eine rückwärtige Ansicht der Linse 10 mit der Lichteintrittsseite 12 dargestellt, während in Fig. 3e) eine perspektivische Frontansicht der Linse 10 gezeigt ist. In Fig. 3f) ist außerdem eine weitere Frontansicht der Linse mit dahinter angeordneter Leuchtdiode 14 gezeigt. In Fig.3a) is shown a front view of the lens according to a third embodiment. Fig.3b) shows a cross section through the lens according to the cut line B-B drawn in Fig. 1a). Furthermore, a cross-section according to the section line C-C shown in FIG. 3a) is shown in FIG. 3c). In addition, a rear view of the lens 10 with the light entrance side 12 is shown in Fig. 3d), while in Fig. 3e) a front perspective view of the lens 10 is shown. In Fig. 3f) is also a further front view of the lens arranged behind light emitting diode 14 is shown.
Die Lichteintrittsseite 12 der in den Fig.3a) bis 3f) gezeigten Linse 10 entspricht der in Fig. 2 dargestellten Lichteintrittsseite 12 der Linse 10. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 weist die Linse 10 an der Lichtaustrittsseite 16 eine prismatische Lichtaustrittsseite auf, wobei die Lichtaustrittsseite 16 in vertikaler Richtung gekrümmt ist. The light entrance side 12 of the lens 10 shown in FIGS. 3a) to 3f) corresponds to the light entrance side 12 of the lens 10 shown in FIG. 2. Compared to the exemplary embodiment in FIG. 2, the lens 10 has a prismatic light exit side at the light exit side 16 the light exit side 16 is curved in the vertical direction.
In Fig.4a) ist eine Frontansicht der Linse gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel gezeigt. Fig.4b) zeigt einen Querschnitt durch die Linse gemäß der in Fig. 1a) gezeichneten Schnittlinie B-B. Ferner ist in Fig. 4c) ein Querschnitt gemäß der in Fig. 4a) gezeigten Schnittlinie C-C dargestellt. Außerdem ist in Fig.4d) eine rückwärtige Ansicht der Linse 10 mit der Lichteintrittsseite 12 dargestellt, während in Fig.4e) eine perspektivische Frontansicht der Linse 10 gezeigt ist. In Fig . 4f) ist außerdem eine weitere Frontansicht der Linse mit dahinter angeordneter Leuchtdiode 14 gezeigt. FIG. 4 a) shows a front view of the lens according to a fourth exemplary embodiment. FIG. 4 b) shows a cross section through the lens according to the section line BB drawn in FIG. 1 a). Furthermore, a cross-section according to the section line CC shown in FIG. 4a) is shown in FIG. 4c). In addition, in FIG. 4 d) a rear view of the lens 10 with the light entry side 12 is shown, while in FIG. 4 e) a perspective front view of the lens 10 is shown. In Fig. 4f), a further front view of the lens with light-emitting diode 14 arranged behind it is also shown.
Die in Fig . 4a) bis 4f) gezeigte Linse 1 0 weist im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen in Fig . 2 und 3 eine planprismatische Lichtaustrittsseite 1 6 auf (vgl . Fig . 4c)). The in Fig. 4a) to 4f) shown lens 1 has in comparison to the embodiments in FIG. 2 and 3 a plan prismatic light exit side 1 6 (see Fig. 4c)).
Zu weiteren Einzelheiten der Linse 1 0 in Fig . 4 wird auf die anderen beiden voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele in Fig . 2 und 3 verwiesen . For further details of the lens 10 in FIG. 4 will be referred to the other two embodiments described above in FIG. 2 and 3 referenced.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentl ich angesehen . Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein . Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere" oder „vorzugsweise" gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen . All these features, including the drawings to be taken alone as well as individual features that are disclosed in combination with other features are considered alone and in combination as erfindungswesentl I. Embodiments of the invention may be accomplished by individual features or a combination of several features. In the context of the invention, features which are identified by "particular" or "preferably" are to be understood as optional features.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Linse 10 lens
12 Lichteintrittsseite 12 light entry side
14 RGB-Leuchtdiode14 RGB LED
14.1, 14.2, 14.3 Licht erzeugender Chip14.1, 14.2, 14.3 light-generating chip
15.1, 15.2, 15.3 optische Achse 15.1, 15.2, 15.3 optical axis
16 Lichtaustrittsseite 16 light exit side
18 Prismenring 18 prism ring
20 Scheitellinie  20 crest line
21 Fokuslinie  21 focus line
22 optische Achse  22 optical axis
23 satteldachartige Form 23 pitched roof-like shape
24 Achse24 axis
25.1, 25.2 halbkegelartige Form25.1, 25.2 semi-conical shape
26.1, 26.2, 26.3 Scheitelpunkt 26.1, 26.2, 26.3 vertex
28.1, 28.2, 28.3 optische Achse  28.1, 28.2, 28.3 optical axis
29.1, 29.2, 29.3 Asphärensegment 29.1, 29.2, 29.3 Aspheric segment
30.1, 30.2, 30.3 Fokus 30.1, 30.2, 30.3 Focus

Claims

Patentansprüche claims
1 . Optische Baugruppe für ein Anzeigefeld, insbesondere Anzeigefeld eines Verkehrszeichens oder eines Wechselverkehrszeichens, mit einer Linse (1 0) und einer Reihe von wenigstens zwei oder drei, insbesondere verschiedenfarbigen, Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3), insbesondere einer Licht-emittierenden Diode (LED) (14), wobei die Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) linear nebeneinander in konstanten Abständen entlang einer Achse (24) angeordnet sind, wobei jede Lichtquelle(14.1 , 14.2, 14.3) jeweils eine optische Achse (1 5.1 , 1 5.2, 1 5.3) aufweist und die optischen Achsen (1 5.1 , 1 5.2, 1 5.3) der Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) parallel zueinander und in einer Ebene angeordnet sind, und wobei die Linse (1 0) für die Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) von den Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) beabstandet ist, wobei die Linse (1 0) mit einer der Reihe der Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) zugewandten Licht- eintrittsseite (12) und mit einer mit den Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) abgewandten Lichtaustrittseite (1 6) ausgebildet ist, wobei die Lichteintrittsseite (1 2) der Linse (1 0) mit einer kegelartigen Sammeloptik für das von den Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) der Reihe ausgesandte Licht ausgebildet ist und wobei die Sammeloptik eine im Bereich ihres Scheitels eine Scheitellinie (20) aufweist, so dass die Sammeloptik eine Fokuslinie (21 ) aufweist, oder wobei die Sammeloptik im Bereich ihres Scheitels mehrere nebeneinander angeordnete, vorzugsweise gleich hohe, Scheitelpunkte (26.1 , 26.2, 26.3) aufweist, so dass die Sammeloptik mit den nebeneinander angeordneten Scheitelpunkten (26.1 , 26.2, 26.3) jeweils für eine Lichtquelle (14.1 , 14.2, 14.3) einen Fokus (30.1 , 30.2, 30.3) aufweist. 1 . Optical assembly for a display panel, in particular display panel of a traffic sign or a traffic sign, with a lens (1 0) and a series of at least two or three, in particular different colored, light sources (14.1, 14.2, 14.3), in particular a light-emitting diode (LED ) (14), wherein the light sources (14.1, 14.2, 14.3) are arranged linearly next to each other at constant intervals along an axis (24), each light source (14.1, 14.2, 14.3) each having an optical axis (1 5.1, 1 5.2, 1 5.3) and the optical axes (1 5.1, 5.2, 5.3) of the light sources (14.1, 14.2, 14.3) are arranged parallel to each other and in a plane, and wherein the lens (1 0) for the light sources (14.1, 14.2, 14.3) is spaced from the light sources (14.1, 14.2, 14.3), the lens (10) facing one of the row of light sources (14.1, 14.2, 14.3). entry side (12) and with a light source (14.1, 14.2, 14.3) facing away from the light exit side (1 6), wherein the light entrance side (1 2) of the lens (1 0) with a conical collecting optics for the light sources (14.1 , 14.2, 14.3) of the series emitted light is formed and wherein the collection optics in the region of its apex a crest line (20), so that the collection optics has a focus line (21), or wherein the collecting optics in the region of its apex more juxtaposed, Preferably, the same height, apexes (26.1, 26.2, 26.3), so that the collection optics with the adjacent vertices (26.1, 26.2, 26.3) each for a light source (14.1, 14.2, 14.3) has a focus (30.1, 30.2, 30.3) having.
Optische Baugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitellinie (20) der Sammeloptik in der Ebene der optischen Achsen (1 5.1 , 1 5.2, 1 5.3) der Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3), insbesondere der Licht-emittierenden Diode (LED) (14), liegt. Optical assembly according to claim 1, characterized in that the apex line (20) of the collection optics in the plane of the optical axes (1 5.1, 1 5.2, 1 5.3) of the light sources (14.1, 14.2, 14.3), in particular the light-emitting diode ( LED) (14).
Optische Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) im Fokus der Fokusl inie (21 ) angeordnet sind . Optical assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the light sources (14.1, 14.2, 14.3) in the focus of Fokusl inie (21) are arranged.
Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeloptik in einem Teil eine satteldachartige Form (23) aufweist, wobei die satteldachartige Form zwischen zwei halbkegelartigen (25.1 , 25.2) Formen der Sammeloptik ausgebildet ist. Optical assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that the collection optics in one part has a pitched roof-like shape (23), wherein the pitched roof-like shape between two semi-conical (25.1, 25.2) forms the collection optics is formed.
Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) derart angeordnet sind, dass die Achse der nebeneinander angeordneten Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) parallel zur Scheitellinie (20) der Sammeloptik ausgerichtet ist. Optical assembly according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light sources (14.1, 14.2, 14.3) are arranged such that the axis of the juxtaposed light sources (14.1, 14.2, 14.3) aligned parallel to the apex line (20) of the collection optics is.
Optische Baugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitelpunkte (26.1 , 26.2, 26.3) der Sammeloptik nebeneinander auf einer Achse in konstanten Abständen angeordnet sind . Optical assembly according to claim 1, characterized in that the vertices (26.1, 26.2, 26.3) of the collection optics are arranged side by side on an axis at constant intervals.
Optische Baugruppe nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeloptik in einem mittleren Teil eine gewölbte Form aufweist oder mit einer Wulst ausgebildet ist, wobei die gewölbte Form oder die Wulst zwischen zwei halbkegelartigen Formen ausgebildet ist, und wobei jeweils eine Vertiefung zwischen der gewölbten Form oder der Wulst und jeder halbkegelartigen Form ausgebildet ist. Optical assembly according to claim 1 or 6, characterized in that the collecting optics in a central part has a curved shape or is formed with a bead, wherein the curved shape or the bead is formed between two semi-conical shapes, and wherein in each case a depression between the curved shape or the bead and each semi-conical shape is formed.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 , 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitelpunkte (26.1 , 26.2, 26.3) der Sammeloptik in der Ebene der optischen Achsen (1 5.1 , 1 5.2, 1 5.3) der Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) angeordnet sind . Arrangement according to one of claims 1, 6 or 7, characterized in that the apexes (26.1, 26.2, 26.3) of the collecting optics in the plane of the optical axes (1 5.1, 1 5.2, 1 5.3) of the light sources (14.1, 14.2, 14.3 ) are arranged.
Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 , 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeloptik für jede Lichtquelle (14.1 , 14.2, 14.3), insbesondere einer Lichtemittierenden Diode (LED) (14), jeweils einen Fokus (30.1 , 30.2, 30.3) aufweist, wobei der jeweilige Fokus (30.1 , 30.2, 30.3) für eine Lichtquelle (14.1 , 14.2, 14.3) und der jeder Lichtquelle (14.1 , 14.2, 14.3) gegenüberl iegende Scheitel- punkt (26.1 , 26.2, 26.3) der Sammeloptik auf der optischen Achse der jeweil igen Lichtquelle (14.1 , 14.2, 14.3) liegt. Optical assembly according to one of claims 1, 6 to 8, characterized in that the collection optics for each light source (14.1, 14.2, 14.3), in particular a light emitting diode (LED) (14), each having a focus (30.1, 30.2, 30.3) wherein the respective focus (30.1, 30.2, 30.3) for a light source (14.1, 14.2, 14.3) and the opposite of each light source (14.1, 14.2, 14.3) vertex point (26.1, 26.2, 26.3) of the collection optics on the optical axis of the respective source of light (14.1, 14.2, 14.3) is located.
1 0. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsseite (16) der Linse (1 0) als eine planzylindrische Abstrahlfläche oder als eine planprismatische Abstrahlfläche ausgebildet ist. 1 0. Optical assembly according to one of claims 1 to 9, characterized in that the light exit side (16) of the lens (1 0) is formed as a flat cylindrical radiating surface or as a planprismatic radiating surface.
1 1 . Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsseite (16) der Linse (1 0) als eine prismatische Abstrahlfläche mit einer torischen Fläche, die einen vertikalen Meridian und einen horizontalen Meridian aufweist, ausgebildet ist, wobei der vertikale Meridian stärker gekrümmt ist als der horizontale Meridian und wobei die Abstrahlfläche mehrere Segmente aufweist, wobei insbesondere ein mittleres Segment in vertikaler Richtung längserstreckt ist und als eine torische Fläche ausgebildet ist. 1 1. Optical assembly according to one of claims 1 to 9, characterized in that the light exit side (16) of the lens (1 0) is formed as a prismatic radiating surface with a toric surface having a vertical meridian and a horizontal meridian, wherein the vertical Meridian is more curved than the horizontal meridian and wherein the radiating surface has a plurality of segments, in particular a middle segment is longitudinally elongated in the vertical direction and is formed as a toric surface.
1 2. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) einer Reihe jeweils als Chip einer RGB-Leuchtdiode (14) (RGB-Licht-emittierende Diode) ausgebildet sind . 1 2. Optical assembly according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the light sources (14.1, 14.2, 14.3) of a row each as a chip of an RGB light emitting diode (14) (RGB light-emitting diode) are formed.
1 3. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Linsen (10) auf einer Linsenträgereinheit, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen zueinander, angeordnet sind . 1 3. Optical assembly according to one of claims 1 to 1 2, characterized in that a plurality of lenses (10) on a lens carrier unit, preferably at regular intervals from each other, are arranged.
14. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Linse (10) oder die Linsen (10) und/oder die Linsenträgereinheit aus Kunststoff, insbesondere Polycarbonat oder Polymethylmethac- rylat (PMMA), hergestellt sind . 5. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Lichteintrittsseite (1 2) der wenigstens einen Linse (10) oder an den Lichteintrittsseiten (1 2) der Linsen (1 0) jeweils drei oder wenigstens drei Lichtquellen (14.1 , 14.2, 14.3) angeordnet sind . 6. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (1 0) oder die Linsen (1 0) in jeweils einer Ausnehmung einer Blende angeordnet sind . 7. Anzeigefeld, insbesondere für ein Verkehrszeichen oder Wechselverkehrszeichen, mit wenigstens einer optischen Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 6. 8. Verkehrszeichen, insbesondere Wechselverkehrszeichen, mit einem optischen Anzeigefeld, insbesondere für Verkehrsteilnehmer, wobei das Anzeigefeld wenigstens eine optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 6 aufweist. 14. Optical assembly according to one of claims 1 to 1 3, characterized in that the at least one lens (10) or the lenses (10) and / or the lens carrier unit from Plastic, in particular polycarbonate or polymethylmethacrylate (PMMA) are produced. 5. Optical assembly according to one of claims 1 to 14, characterized in that at the light inlet side (1 2) of the at least one lens (10) or at the light entry sides (1 2) of the lenses (1 0) in each case three or at least three light sources (14.1, 14.2, 14.3) are arranged. 6. Optical assembly according to one of claims 1 to 1 5, characterized in that the lens (1 0) or the lenses (1 0) are arranged in each case a recess of a diaphragm. 7. Display field, in particular for a traffic sign or variable message signs, with at least one optical assembly according to one of claims 1 to 1 6. 8. traffic signs, in particular variable message signs, with an optical display panel, in particular for road users, wherein the display panel at least one optical assembly after a of claims 1 to 1 6.
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