CN107207022B - 光信号装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光信号装置、尤其用于轨道交通路线的光信号装置，其具有控制光源(2)的控制器(7)和用于使信号方式可视化的光学系统(3)。为了能够更准确地调节亮度界限、光的空间分布和幻影光强度，本发明设成，在光流的孔隙段中设置透射可控的智能玻璃元件(9)。

Description

光信号装置
技术领域
本发明涉及一种光信号装置，尤其用于轨道交通路线的光信号装置，其具有控制光源的控制器和用于使信号方式可视化的光学系统。
背景技术
原则上，光信号装置用作信号发出装置或符号指示器，其通过发光面的着色和/或成形，即通过反射特性传送特定信息。在此通常涉及安全相关的信息，这些信息在任何情况下都不允许在视觉上扭曲或被外来光盖过。由于环境光（例如太阳光或聚光灯光线）的入射引起的光点的不期望的闪耀或失真被称为幻影效应。在极端情况下，由于光点的不合时机的闪耀或颜色偏移，所述幻影效应可能会导致错误显示。这种效应在LED装置被用作光源时特别干扰地出现，因为LED会被到达的光线激励成发光或者说在LED光源中经常使用向后的反射器。除了在投影时可以预测到的产生幻影的原因（例如落日对东西定向的信号）之外，对于幻影也会出现偶尔或不可预测的来源，例如车灯或建筑灯、例如在玻璃墙面上或积雪上的表面反射。因此，由于所在地而应该能防止幻影的信号也会受到幻影的影响。通常通过遮光板、宽边、避免东西定向或通过重复关键信号来减少幻影效果。
下面的说明基本上涉及用于在轨道交通路线中显示信号方式（或称为信号概念,Signalbegriff）的光信号装置，而所要求保护的内容不仅限于该应用。
对于铁路信号，必须确保车辆驾驶员在接近对他来说确定的信号时总是可以清楚地识别信号。在此，必须考虑到不同的路段形状，即直线路段、拐弯和/或高度差。除了远距离显示之外，还需要近距离显示信号方式，以此使得车辆驾驶员直接位于信号前时也可以识别该光信号。
用于轨道交通路线的光信号装置在允许的亮度界限、光的空间分布和幻影光强度方面受到涉及许可的严格要求。
图1示出了已知的光信号装置的结构的示意图。
在此设置有壳体1，壳体中安装有具有用于光混合和光线成形的次级光学器件、例如光导体或透镜的LED光源2，以及光学系统3。光学系统3基本上由前透镜4、至少一个漫射片5和封端片6构成，其中，这些组件也可以被实施为组合件。为了检测光流的强度和/或颜色，控制器7与壳体1内的有用光传感器8连接。控制器7对LED光源2施加以有用光传感器8的测量值和由调节机构预定的额定参数。
漫射片5优选地配设有用于在近距离范围内可视化信号方式的漫射段，其中，漫射片5的灰色抵消了幻影效应。但是通过光散射的联合和幻影效应的减少必然产生折中，这导致幻影保护作用至少对于地面附近的、在近距离范围中向上发射的光信号装置的集合是不足的。由于与调节机构预定的控制参数的关联，为了达到光学性能数据通常需要多个灰度滤镜和/或灰色漫射片5。所使用的灰度滤镜的透射度范围在此约为3％至大于70％光通量。在此通过选择滤镜材料和调整材料厚度形成所需的透射度。在此，除了机械安装条件之外，灰度滤镜还必须符合颜色中性和长期稳定性方面的光学要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种所述种类的光信号装置，其中，尽可能地避免由于弯曲路段、近距离和远距离照明和幻影效应导致的安全性削弱。
上述技术问题通过本发明解决，即在光流的孔隙段中设置透射可控的智能玻璃元件。
在智能玻璃技术中，通过施加电压、通过加热或通过入射光改变片状元件的透射特性。智能玻璃基本上可以连续调节，而通常的漫射片仅具有离散的透射值并且因此仅在组合时才能用于大范围应用。此外，智能玻璃元件与材料厚度无关。通过智能玻璃技术的不断发展，越来越多样的智能玻璃元件越来越廉价。在故障时或在幻影效果太强时，可以把光信号装置的智能玻璃元件切换为不透明的或不透光的，或者在设置条件变化时以简单的方式借助环境光传感器调整光线强度。智能玻璃元件的漫射或散射特性也可以设置用于光分布成形。智能玻璃元件可以完全替代通常使用的漫射片和灰度滤镜。
在优选的实施方式中，智能玻璃元件设置在光源和简化的、无漫射片的光学系统之间。通过与光源和光学系统的定位配合作用、必要时与光信号装置的镜子和其他组件的配合作用的这种布置，可以选择性地实现不同的光线形状和因而实现不同的光分布，用于不同的轨道走向的照明和/或近距离和远距离照明和/或用于减少幻影效果。
智能玻璃元件可用于光线成形。例如，智能玻璃元件可以按如下所述地布置，即智能玻璃元件突伸到光流中。此外，智能玻璃元件可以突伸到光流的一部分中，和/或光信号装置具有多个智能玻璃元件，这些玻璃元件按如下所述地布置，即其不一样远地突伸到光流中。
光源的控制器优选地额外构造为用于智能玻璃元件的透射控制。以此得到简单的结构，其中，通常存在于光信号装置壳体内的有用光传感器可一并用于设置智能玻璃元件的透射值。
附加地或者备选地，控制器与至少一个环境光传感器连接。通过为设置智能玻璃元件的透射值而考虑环境光，例如可以实现连续调节以适合于白天、黄昏和夜间的视线情况。
优选地，智能玻璃元件具有多个能够分开地进行透射控制的、圆段形的智能玻璃片。以这种方式可以非常容易地组合各种影响因素并最优化地设置。
附图说明
下面基于附图进一步阐述本发明，其中：
图1示出上文已述的光信号装置的已知构造，
图2以与图1相同的表示方式示出所要求保护的构造的光信号装置的实施例。
具体实施方式
图2示出了光信号装置，其中，智能玻璃元件9布置在LED光源2和光学系统3之间。在本实施例中，智能玻璃元件9由两个单独的智能玻璃片10和11构成，其不一样远地或不同程度地突伸到光流中。除了用于LED光源2的控制信号之外，控制器7还额外产生用于智能玻璃片10和11的透射度的控制信号。用于智能玻璃片10和11的透射度的控制信号可以是完全不同的，以便设置期望的光分布。在此可以减少幻影效应，并且同时在考虑到拐弯路段、特别对于远距离的情况下进行近距离和远距离的照明。因此，不再需要通常为此要求所用的漫射片5 /图1。通过透射可控的智能玻璃元件9得到了许可相关的要求的明显更精确的可调节性，所述许可相关的要求涉及允许的亮度界限（必要时以连续的光强调节用于白天、黄昏和夜间运行）以及光的空间分布和幻影光强度方面。

Claims (8)

1.一种光信号装置，其具有控制光源（2）的控制器（7）和用于使信号方式可视化的光学系统（3），其中，在光流的孔隙段中设置透射可控的智能玻璃元件（9）,设置在光流的孔隙段中的所述智能玻璃元件具有多个能够分开地进行透射控制的智能玻璃片（10，11），这些智能玻璃片（10，11）按这样布置，使得这些智能玻璃片相互重叠并且在相同方向上不同程度地突伸到所述光流中。
2.按照权利要求1所述的光信号装置，其特征在于，所述光信号装置是用于轨道交通路线的光信号装置。
3.按照权利要求1所述的光信号装置，其特征在于，智能玻璃元件（9）设置在光源（2）和光学系统（3）之间。
4.按照权利要求1所述的光信号装置，其特征在于，控制器（7）构造用于智能玻璃元件（9）的透射控制。
5.按照权利要求1所述的光信号装置，其特征在于，控制器（7）与至少一个环境光传感器连接。
6.按照权利要求1所述的光信号装置，其特征在于，智能玻璃片（10，11）被构造为圆段形。
7.按照权利要求1所述的光信号装置，其特征在于，智能玻璃元件（9）这样布置，以使所述智能玻璃元件突伸到所述光流中。
8.按照权利要求7所述的光信号装置，其特征在于，智能玻璃元件（9）突伸到所述光流的一部分中。
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