Claims (5)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Lichtleitsystem mit einem Absorptions-Farbfilter zwischen einer Lichtquelle und dem Einstrahlende eines Lichtleiters, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lichtquelle und diesem Farbfilter ein zweites Farbfilter angeordnet ist.1. Light guide system with an absorption color filter between a light source and the incident end of a light guide, characterized in that a second color filter is arranged between the light source and this color filter.
2. Lichtleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Farbfilter ein Anlauffilter ist.2. Light guide system according to claim 1, characterized in that the first color filter is a start-up filter.
3. Lichtleitsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Farbfilter ein Absorptionsfilter ist, dessen Absorptionskante im kürzerwelligen Bereich des Spektrums mit Bezug auf die Absorptionskante des ersten Filters liegt, und dessen Temperaturabhängigkeit der Absorption derart beschaffen ist, dass seine Absorptionskante auch bei der maximalen, beim Betrieb des Lichtleitsystems auftretenden Temperatur nicht über die Absorptionskante des ersten Filters hinauswandert.3. Light guide system according to Claim 1 or 2, characterized in that the second color filter is an absorption filter whose absorption edge is in the shorter-wavelength range of the spectrum with respect to the absorption edge of the first filter, and whose temperature dependence of the absorption is such that its absorption edge also does not migrate beyond the absorption edge of the first filter at the maximum temperature occurring during operation of the light guide system.
4. Lichtleitsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Farbfilter ein Reflektionsfilter ist, welches im wesentlichen alle Lichtstrahlen des kürzerwelligen Spektralbereiches mit Bezug auf die Absorptionskante des ersten Filters reflektiert.4. Light guide system according to claim 1 or 2, characterized in that the second color filter is a reflection filter which reflects substantially all light rays of the shorter wavelength spectral range with respect to the absorption edge of the first filter.
5. Lichtleitsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Farbfilter ein Anlauffilter ist.5. Light guide system according to claim 3, characterized in that the second color filter is a start-up filter.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtleitsystem mit einem Absorptions-Farbfilter zwischen einer Lichtquelle und dem Einstrahlende eines Lichtleiters.The present invention relates to a light guide system with an absorption color filter between a light source and the incident end of a light guide.
Der Einsatz von Faseroptik ermöglicht die vielfältige Gestaltung neuartiger Beleuchtungssysteme, wie z.B. Signalanzeigevorrichtungen für verschiedene Verkehrsformen (Signalanzeigevorrichtungen sind z.B. beschrieben in DE-AS-2 437 580 und DE-OS-2 126 672). Der Einsatz von sehr lichtstarken Lichtquellen (Halogenlampen) und die starke Fokussierung des Lichtes auf die Eintrittsfläche der Lichtleiter bringt jedoch vor allem bei farbigen Signalen die Schwierigkeit mit sich, dass die Absorption der vom Filter nicht durchgelassenen Strahlen zu einer Erwärmung desselben führt. Vor allem bei den für rote und gelbe Signallichter eingesetzten Anlaufgläsern führt dies zu einer unzulässigen Verschiebung des Farbortes sowie einer unerwünschten Verminderung der Lichtstärke, zumal die Normen bezüglich Farbort und Lichtstärke für Verkehrssignalgeber enge Grenzen setzen. Ein Filter für den roten und gelben Spektralbereich, das diese negativen Eigenschaften nicht besitzt, ist nicht bekannt und bei dem derzeitigen Stand der Technik nicht oder nur unter grossem Aufwand herstellbar.The use of fiber optics enables the diverse design of new types of lighting systems, such as signal display devices for various forms of traffic (signal display devices are e.g. described in DE-AS-2 437 580 and DE-OS-2 126 672). However, the use of very bright light sources (halogen lamps) and the strong focussing of the light on the entry surface of the light guide entails the difficulty, especially with colored signals, that the absorption of the rays not allowed to pass through the filter leads to heating of the same. Especially in the case of the tarnish glasses used for red and yellow signal lights, this leads to an impermissible shift in the color locus and an undesirable reduction in light intensity, especially since the standards with regard to color locus and light intensity for traffic signal heads set narrow limits. A filter for the red and yellow spectral range that does not have these negative properties is not known and cannot be produced with the current state of the art, or can only be produced with great effort.
Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems wäre die Kühlung des Filters. Diese Massnahme scheidet jedoch wegen des hohen Aufwandes und den damit verbundenen Kosten aus.One way to solve this problem would be to cool the filter. However, this measure is ruled out because of the high effort and the associated costs.
Die Zwischenschaltung von Wärmeabsorptions- oder Re-The interposition of heat absorption or re-
flextionsfiltern ist nur bei wenigen bestimmten Farbfiltern (z.B. grün oder blau) möglich, bei denen die Wärmestrahlung den Grossteil der vom Filter absorbierten Strahlung ausmacht.Reflection filters are only possible with a few specific color filters (e.g. green or blue), where thermal radiation makes up the majority of the radiation absorbed by the filter.
Da die Infrarotstrahlung die roten und gelben Absorptions-sgläser weitgehend ungehindert passiert, wäre es wichtig, den vom Filter absorbierten und in Wärme umgewandelten kurzwelligeren Teil der von der eingesetzten Lichtquelle ausgehenden Strahlung vor dem Filter abzufangen. Es wurde nun gefunden, dass dies erfolgreich bewerkstelligt werden kann, wenn bei ei-ìonem Lichtleitsystem eingangs beschriebener Art zwischen der Lichtquelle und dem Farbfilter ein zweites Farbfilter angeordnet ist.Since the infrared radiation passes through the red and yellow absorption glasses largely unhindered, it would be important to intercept the shorter-wave part of the radiation emitted by the light source used, which is absorbed by the filter and converted into heat, in front of the filter. It has now been found that this can be successfully accomplished if a second color filter is arranged between the light source and the color filter in a light guide system of the type initially described.
Dieses zweite Filter kann wie das erste Filter ebenfalls aus einem Anlaufglas bestehen, dessen Kante soweit ins Kurzwelli-15 ge verschoben ist, dass es trotz Erwärmung die Kante des Hauptfilters nicht erreicht.Like the first filter, this second filter can also consist of a start-up glass, the edge of which is shifted so far into the short-wave range that it does not reach the edge of the main filter despite heating.
Zu beachten ist dabei, dass durch räumlichen Abstand zwischen den beiden Filtern eine Erwärmung des Hauptfilters durch Konvektion oder Wärmeleitung vermieden wird. 20 Gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann dieses zweite Filter aus einem Farbteilungsfilter bestehen, welches nur den gewünschten Spektralbereich durchlässt, jedoch alles andere Licht, das zur Aufheizung des Hauptfilters führen würde, reflektiert. Hierzu können z.B. Gläser mit dielek-25 trischen Vielfachschichten verwendet werden.It should be noted that the spatial distance between the two filters prevents the main filter from heating up through convection or heat conduction. According to a special embodiment of the invention, this second filter can consist of a color splitting filter, which only lets through the desired spectral range, but reflects all other light that would lead to heating of the main filter. Glasses with dielectric multiple layers, for example, can be used for this purpose.
Figur 1 gibt die Anordnung einer Filterkombination gemäss der Erfindung wieder:Figure 1 shows the arrangement of a filter combination according to the invention:
Das von der Lichtquelle 1 ausgehende Licht wird auf das Lichtleiterende 4 fokussiert. Im Strahlengang dieser Anordnung 30 befindet sich zunächst das erfindungsgemässe zweite Filter 2 und dahiner erst das eigentliche Farbfilter 3.The light emanating from the light source 1 is focused onto the end 4 of the light guide. The second filter 2 according to the invention is located first in the beam path of this arrangement 30 and then the actual color filter 3.
Nachstehend werden zwei Beispiele für die spektrale Gestaltung der Filter gemäss der Erfindung gegeben (s.a. Figur 2 und Figur 3):Two examples of the spectral design of the filters according to the invention are given below (see also Figure 2 and Figure 3):
In diesen Figuren ist die Transparenz gegen die Wellenlänge aufgetragen.In these figures, transparency is plotted against wavelength.
Beispiel 1example 1
Filterkombination mit Absorptionsfilter 40 Gemäss Fig. 2 ist ein Hauptfilter 5 (z.B. Schott OG 590) mit einem Anlaufglas 7 (z.B. Schott OG 550) mit zum Kurzwelligen hin verschobener Kante kombiniert. Die Kurve 8 zeigt die Verschiebung dieses Anlaufglases bei Erwärmung.Filter combination with absorption filter 40 According to Fig. 2, a main filter 5 (e.g. Schott OG 590) is combined with a start-up glass 7 (e.g. Schott OG 550) with an edge shifted towards the short-wave range. Curve 8 shows the displacement of this tempering glass when heated.
45 Beispiel 245 Example 2
Filterkombination mit einem StrahlteilungsfilterFilter combination with a beam splitting filter
Fig. 3 zeigt die Kombination eines Hauptfilters 6 (z.B. Schott OG 550) mit einem Farbteilungsfilter 9 (z.B. Schott DI-CHROIT-Filter Typ 312). Eine Verschiebung der Kante wie 50 bei den Anlaufgläsern braucht hier nicht berücksichtigt zu werden.Fig. 3 shows the combination of a main filter 6 (e.g. Schott OG 550) with a color splitting filter 9 (e.g. Schott DI-CHROIT filter type 312). A displacement of the edge such as 50 with the tarnish lenses does not have to be taken into account here.
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1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings