DE102005002535B3

DE102005002535B3 - Lichtzeichenanlage

Info

Publication number: DE102005002535B3
Application number: DE102005002535A
Authority: DE
Inventors: Michael Beutling
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2025-01-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtzeichenanlage mit einem Leuchtmittel, insbesondere einer LED-Anordnung (2), und Optikelementen zur Realisierung einer vorgegebenen Abstrahlcharakteristik. Um verschiedenartigste Abstrahlcharakteristiken bei gleichzeitig reduziertem Phantomeffekt realisieren zu können, ist vorgesehen, dass die Optikelemente mindestens eine lichtdurchlässige, teilweise bedruckte, scheibenförmige Blende (10) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtzeichenanlage. Lichtzeichenanlagen sind in verschiedenen Industriebereichen und insbesondere zur Verkehrssteuerung auf Schienen-, Land- und Wasserwegen weit verbreitet. Prinzipiell dienen Lichtzeichenanlagen als Signalgeber oder Symbolanzeiger, die durch Farb- und/oder Formgebung einer Leuchtfläche, d. h. durch die Abstrahlcharakteristik, bestimmte Informationen vermitteln. Dabei handelt es sich häufig um sicherheitsrelevante Informationen, die keinesfalls optisch verfälscht oder durch Fremdlicht überblendet sein dürfen. Das unerwünschte Aufleuchten bzw. Verfälschen eines Lichtpunktes durch Einfall von Umgebungslicht, z. B. Sonneneinstrahlung oder Scheinwerfer, wird als Phantomeffekt bezeichnet. Durch den Phantomeffekt kann es in Extremfällen zu einer falschen Anzeige infolge eines unzeitigen Aufleuchtens eines Lichtpunktes oder einer Farbverschiebung kommen. Besonders störend tritt dieser Effekt bei der Verwendung von LED-Anordnungen als Leuchtmittel auf, da diese durch auftreffendes Licht zum Leuchten angeregt werden können und häufig rückwärtige Reflektoren eingesetzt werden müssen. Um dem Phantomeffekt entgegenzuwirken, werden gemäß DE 101 07 256 A1 und DE 29 20 962 C2 Blenden verwendet, um dem einfallenden Licht möglichst viele Einfallswege bzw. Einfallswinkel zu nehmen. Dabei muss in Kauf genommen werden, dass die Abstrahlcharakteristik nur als einfacher Kreis- bzw. ellipsenförmiger Spott realisierbar ist. Häufig ist es erforderlich, diesen Spott mit Hilfe einer Streuscheibe oder Linse auf die gewünschte Lichtverteilung aufzuweiten. Durch Brechungen ein fallender Lichtstrahlen an der Streuscheibe wird der Lichtpunkt jedoch wieder anfälliger für den Phantomeffekt.

1 zeigt eine bekannte Bauform einer Lichtzeichenanlage, bei der mit Reflektoren 1 versehene LEDs 2 jeweils eine Blende 3 und eine Linse oder Streuscheibe 4 aufweisen. Die Blende 3 besteht aus einem Kunststoffrohr 5 mit Verjüngung 6, wodurch sich der skizzierte Strahlengang 7 ergibt. Komplexe Lichtverteilungen lassen sich auf diese Weise nur eingeschränkt realisieren, da die entsprechenden Blendenformen konstruktiv sehr aufwendig oder fertigungstechnisch nicht realisierbar sind. Nachteilig ist vor allem, dass neben dem Phantomlicht auch ein Großteil des LED-Lichts ausgeblendet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtzeichenanlage anzugeben, bei der jede gewünschte Abstrahlcharakteristik bei verringertem Phantomeffekt realisierbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Verwendung mindestens einer scheibenförmigen, an sich lichtdurchlässigen, teilweise bedruckten, insbesondere geschwärzten, Blende ermöglicht die Realisierung sehr komplexer Abstrahlcharakteristiken, wobei Phantomlicht effektiv ausgeblendet werden kann und spezielle Eigenschaften des verwendeten Leuchtmittels berücksichtigt werden können. Beispielsweise der bei weißen LEDs prinzipbedingt vorhandene winkelabhängige Farbfelder lässt sich durch entsprechend eingefärbte Felder der Blende kompensieren. Dabei kann auch eine verlaufartige Färbung vorgesehen sein, die beispielsweise durch ein Siebdruckverfahren sehr leicht herstellbar ist. Die scheibenförmigen Blenden lassen sich im Ge gensatz zu den bekannten rohrförmigen Blenden mit Verjüngung sehr leicht herstellen. Das Blendensystem besteht nur noch aus einer oder mehreren Scheibe(n) und nicht mehr aus einer Vielzahl von Einzelteilen, die konstruiert, gefertigt, gegebenenfalls gelagert und montiert werden müssen. Besonders vorteilhaft ist, dass das Grundmaterial für alle Blenden eines optischen Grundsystems identisch sein kann, während die bekannten Blendensysteme als Unikate hergestellt werden müssen. Für Prototypen oder auch für Serienherstellung kann neben Siebdruck auch Foliendruck mit Hilfe eines Laserdruckers zum Einsatz kommen.

Dabei ist die Blende als beidseitig bedruckte Glasscheibe ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich die Lichtverteilung schon mit einer einzigen Blende sehr gezielt bestimmen.

Bevorzugt ist eine Streuscheibe oder auch eine Linse gemäß Anspruch 2 nicht mehr hinter der Blende sondern zwischen dem Leuchtmittel und der Blende angeordnet. Auf diese Weise wird die Lichtverteilung verbessert, wobei gleichzeitig der Phantomeffekt weiter reduziert wird. Die Vorverlagerung der Streuscheibe oder der Linse ist nur möglich, da es für die Komplexität der Blendenformen keine Grenzen mehr gibt. Durch die Verlagerung der Streuscheibe bzw. der Linse quasi nach innen, also näher an die Lichtquelle, kann das Licht wesentlich besser durch die Streuscheibe bzw. Linse gelenkt werden, so dass nur geringe Anteile des Lichtes tatsächlich ausgeblendet werden. Das von Außen einfallende Phantomlicht trifft zuerst auf die Blende und kann folglich nicht mehr – wie bei der bekannten Blendenanordnung – durch unerwünschte Brechungen bzw. Beugungen an der Streuscheibe bzw. der Linse in Richtung Lichtquelle eingekopppelt werden. Letztlich wird der Phantomeffekt erheblich verringert, da sowohl das erwünschte Licht besser gebündelt als auch das unerwünschte Licht besser abgeblendet werden.

Da mit den bedruckten Blenden auf Hohlraumkonstruktionen für die Blendenbildung verzichtet werden kann, werden die Optikelemente gemäß Anspruch 3 bevorzugt in einer blasenfreien Vergussmasse eingebettet. Dadurch lassen sich extrem robuste optische Systeme herstellen. Staub, Wasser und ähnliche Fremdkörper können diesem System nicht mehr schaden. Auch eine Dejustage des Systems, sei es durch Sturz, nicht sachgemäßer Behandlung oder Kundeneingriff ist unmöglich bzw. wäre leicht erkennbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Lichtzeichenanlage bekannter Bauform in schematischer Darstellung und
2 eine Lichtzeichenanlage der beanspruchten Bauform in gleicher Darstellungsweise.
Anstelle der in 1 veranschaulichten und oben beschriebenen Blende 3 mit Kunststoffrohr 5 und Verjüngung 6 ist gemäß 2 eine wesentlich einfachere Blendenform vorgesehen, die im Wesentlichen aus einer lichtdurchlässigen Scheibe 8 mit innenseitigem Aufdruck 9a und außenseitigem Aufdruck 9b besteht. Diese Blende 10 kann bezüglich der Aufdrucke 9a und 9b in diversen Varianten hergestellt werden, wodurch sich beliebige Abstrahlcharakteristiken realisieren lassen. Außerdem ist die Linse oder Streuscheibe 11 im Gegensatz zur 1 nicht hinter der Blende 10 sondern vor dieser im Nahbereich der LED 2 angeordnet. Störendes Phantomlicht wird somit durch die innen- und außenseitigen Aufdrucke 9a und 9b der Blende 10 weitgehend ausgeblendet und kann nicht mehr durch die Lin se bzw. Streuscheibe 11 in Größenordnungen in Richtung LED 2 gelenkt werden.

Claims

Lichtzeichenanlage mit einem Leuchtmittel, insbesondere einer LED-Anordnung (2), und Optikelementen zur Realisierung einer vorgegebenen Abstrahlcharakteristik, bei welcher die Optikelemente mindestens eine lichtdurchlässige, teilweise bedruckte, scheibenförmige Blende (10) aufweisen, wobei die Blende (10) als beidseitig bedruckte Glasscheibe ausgebildet ist.
Lichtzeichenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leuchtmittel und der Blende (10) mindestens eine Linse oder Streuscheibe (11) angeordnet ist.
Lichtzeichenanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikelemente in einer blasenfreien Vergussmasse eingebettet sind.