DE10305631A1

DE10305631A1 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE10305631A1
Application number: DE2003105631
Authority: DE
Inventors: Herbert Dopfer; Bernhard Niechoj
Original assignee: Bremicker Verkehrstechnik & Co KG GmbH; BREMICKER VERKEHRSTECHNIK GmbH; NIECHOJ ELECTRONIC GmbH
Current assignee: Bremicker Verkehrstechnik & Co KG GmbH; BREMICKER VERKEHRSTECHNIK GmbH; NIECHOJ ELECTRONIC GmbH
Priority date: 2003-02-11
Filing date: 2003-02-11
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-02-12
Also published as: DE10305631B4

Abstract

Eine Anzeigevorrichtung (10) mit einer Mehrzahl von nebeneinander und übereinander angeordneten Lichtquellen (12, 14, 16, 18) wie LEDs, die auf einer gemeinsamen Lagerplatte (20) gelagert sind, und mit einer Maskenplatte (22), die vor den Lichtquellen (12, 14, 16, 18) gelagert ist und für jede Lichtquelle oder Gruppe von Lichtquellen eine Maskenöffnung (24) aufweist. Den Lichtquellen (12, 14, 16, 18) benachbart ist eine Lochmaske (30) vorgesehen, an der die Lichtquellen (12, 14, 16, 18) abgestützt sind, und zwischen Maskenplatte (22) und der Lochmaske (30) ist eine transparente Scheibe (26) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Anzeigevorrichtungen werden als Verkehrslichtzeichen weithin verwendet. Eine Maskenplatte ist vor einer Mehrzahl matrixartig angeordneter Lichtquellen vorgesehen. Durch die relative Anordnung der Maskenöffnungen der Maskenplatte zu den Lichtquellen lässt sich der Lichtaustrittswinkel in weiten Bereichen an die Erfordernisse anpassen. Die bekannten Lösungen zielen darauf ab, innerhalb eines vorgegebenen vertikalen Abstrahlwinkels, der sich beispielsweise zwischen 0 und –5° erstrecken kann, aber auch eines vorgegebenen horizontalen Abstrahlwinkels, der beispielsweise +/– 10° betragen kann, je bezogen auf die optische Achse, eine den Erfordernissen entsprechende Lichtabgabe bereitzustellen, jedoch außerhalb dieses Beleuchtungsbereichs die Lichtabgabe zu verhindern.

Die Lichtabgabe kann auch mit einer sogenannten Streuscheibe beeinflusst werden, die zugleich auch als mechanischer Abschluss der Anzeigevorrichtung dient und den Innenraum der Anzeigevorrichtung vor dem Eindringen von Feuchtigkeit schützt. Ein Beispiel für eine derartige Lösung ist aus der EP-A2 905 439 bekannt.

Freiliegende Scheiben sind recht verschmutzungsanfällig. Bei schräg niedergehendem Schneefall kann es vorkommen, dass die gesamte Anzeigenvorderseite von einer geschlossenen Schneeschicht bedeckt ist, die die Lichtabgabe drastisch reduziert. Auch können bei frei stehenden Verkehrs-Anzeigevorrichtungen und ent sprechender Windlast starke Verunreinigungen durch in der Luft migeführte Teilchen, aber auch Insekten, enstehen. Die Anzeigevorrichtungen müssen daher regelmäßig gereinigt werden, was bei großen Montagehöhen arbeitsintensiv ist und beispielsweise beim Anbringen der Verkehrsanzeigevorrichtungen über Autobahnspuren gegebenenfalls eine Sperrung der entsprechenden Autobahnspur erfordert.

Daher sind zahlreiche Versuche unternommen worden, die Reinigungs- und Wartungsintensität von Verkehrsanzeigevorrichtungen zu reduzieren. So ist es beispielsweise aus der EP-A2-883 100 bekannt geworden, waagrechte Rippen vor den einzelnen Maskenöffnungen anzubringen, um insofern einen Schutz bereitzustellen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Lösung ebenfalls recht verschmutzungsintensiv ist, insbesondere was Insekten angeht.

Ein weiteres Problem der bekannten Verkehrsanzeigevorrichtungen besteht darin, Fehlinterpretationen hinsichtlich der Anzeige zu vermeiden. Während es durch eine entsprechend angepasste Steuervorrichtung mit einer Nachtabdunklung recht gut gelingt, je nach Tageszeit die Anzeigevorrichtung heller oder dunkler anzusteuern, besteht häufig das Problem, dass auch eine ausgeschaltete Lichtquelle noch recht hell und gegebenenfalls leuchtend erscheint. Dies gilt insbesondere, wenn die Verkehrs-Anzeigevorrichtung nach Osten oder Westen ausgerichtet ist und daher am Abend bzw. am Morgen der tief stehenden Sonne ausgesetzt ist. Durch die Sonne induzierte Reflexionsstrahlung steht der Nutzstrahlung an Helligkeit nur wenig nach.

Diesem Problem kann in gewissem Maße durch verkleinerte Maskenöffnungen Rechnung getragen werden, jedoch muss aus Gründen der Verkehrssicherheit ein Betrachtungswinkel von +/– 10° in horizontaler Richtung verbleiben.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die hinsichtlich der Verschmutzungsanfälligkeit verbessert ist, aber dennoch ein günstigeres Verhältnis zwischen Nutzlicht und Störlicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, dass sich mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ein Kontrastverhältnis zwischen Nutzlicht und Störlicht von mehr als 10 bei weißem Licht der Lichtquellen erreichen lässt. Durch die Kombination der Maskenplatte mit der Lochmaske, die je mit schwarzen Oberflächen versehen sein können, lässt sich die Reflexion durch die tief stehende Sonne stark vermindern. Durch die erfindungsgemäße Lösung mit der innen liegenden, transparenten Scheibe lässt sich ferner in überraschend einfacher Weise sicherstellen, dass die Verschmutzungsneigung deutlich reduziert wird. Der Spalt zwischen der Maskenplatte und der Scheibe ist so bemessen, dass ablaufende Regentropfen dort eine Kapillarwikung entfalten und zugleich Verunreinigungen abführen.

Auch wenn ein Regentropfen einmal genau in eine Maskenöffnung der Maskenplatte trifft, wird er durch die Kappilarwirkung im erfindungsgemäßen Spalt unmittelbar aufgesaugt und so abgeführt.

Während bei bekannten Lösungen trotz der Verwendung von schwarzen Maskenplatten die Reflexion durch die tief stehende Sonne ein signifikantes Ausmaß annehmen, ist erfindungsgemäß der für Reflexionen zur Verfügung stehende Bereich so weit vermindert, dass das erwünschte Kontrastverhältnis zwischen Nutzlicht und Störlicht auch bei tief stehender Sonne eingehalten ist. Es versteht sich, dass diese Maßnahme durch eine beliebige geeignete Ausgestaltung unterstützt werden kann.

Beispielsweise können Lichtquellen mit sehr kleinen Chipflächen verwendet werden, und der die Lichtquelle umgebende Bereich kann ebenfalls dunkel gehalten sein. Lötstellen können vollständig unterhalb des LED-Chips angeordnet sein, oder jede Leuchtdiode kann auch einen mattschwarzen Steckring gesteckt sein, der sich zwischen der bedruckten Leiterplatte und der Leuchtdiode erstreckt und von den Anschlussbeinchen der Leuchtdiode durchtreten wird. Erfindungsgemäß ist es besonders günstig, dass sich durch eintretenden Regen in den Spalt Regetropfenbahnen zufällig verteilt ausbilden, die je mitgeführte Verschmutzungen ablaufen lassen.

So ist es günstig, wenn der Spalt eine Breite hat, die das Ablaufen von Regentropfen auf Grund ihres Eigengewichts begünstigt, aber andererseits zu schmal ist, als dass sich Spinnen oder andere Insekten ansiedeln könnten.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:
1 ein Detail der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung in einer Ausführungsform; und
2 eine Ansicht einer erfindungsgemäß ausgestalteten Maskenöffnung.
Die in 1 dargestellte Anzeigevorrichtung 10 weist eine Mehrzahl von Lichtquellen auf, von denen in der Figur vier Lichtquellen 12, 14, 16 und 18 dargestellt sind. Die Lichtquellen sind als Leuchtdioden oder LEDs ausgebildet und auf einer Leiterplatte 20 gelagert. Über eine nicht dargestellte Steuervorrichtung werden sie in an sich bekannter Weise gemeinsam mit Spannung versorgt und geben Licht mit der gewünschten Intensität ab.
Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung weist eine Maskenplatte 22 auf, die an der Vorderseite der Anzeigevorrichtung 10 vorgesehen ist. Die Maskenplatte 22 lässt Maskenöffnungen 24 frei, die je im Wesentlichen in der optischen Achse der zugehörigen Lichtquelle 12 bis 18 liegen.
Zwischen den Lichtquellen 12 und der Maskenplatte 22 und dieser benachbart ist eine transparente Scheibe 26 gelagert. Ein Spalt 28 ist erfindungsgemäß zwischen der Maskenplatte 22 und der Scheibe 26 vorgesehen, dessen Breite 1 bis 5 mm und bevorzugt etwa 2 mm oder 2,5 mm beträgt.
Erfindungsgemäß ist er ferner vorgesehen, dass sich den Lichtquellen 12 bis 18 benachbart eine Lochmaske 30 erstreckt, die günstigerweise zugleich auch die Lichtquellen 18 lagert. Die Lochmaske 30 weist Ausnehmungen 32 auf, deren Durchmesser etwas kleiner als der Durchmesser der Leuchtdiode ist, aber nicht so klein, dass der erwünschte Lichtaustrittswinkel 34 eingeschränkt wird. Vom Chip 36 der Lichtquelle betrachtet belässt die Ausnehmung 32 einen Lichtaustrittswinkel von +/– 10° bezogen auf die optische Achse.
Dies gilt hinsichtlich der Maskenöffnung 24 in horizontaler Richtung ebenfalls, während in vertikaler Richtung bevorzugt ein Lichtaustrittswinkel von 0 bis –5° festgelegt ist.
Es ist ersichtlich, dass mit dieser Lösung einfallendes Störlicht 40, das in der Figur schematisch angedeutet ist, auf die Lochmaske 30 trifft, aber nicht auf den Chip 36 der Lichtquelle 16. Nachdem die Lochmaske 30, aber auch die Maskenplatte 22 je eine ganz geringe Reflexionsneigung aufweisen, wird so das Entstehen von Reflexionen durch Störlicht weitgehend verhindert.
Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, wenn eine Maskenöffnung die aus 2 ersichtliche Ausgestaltung aufweist. Die Lichtaustrittsöffnung ist bei dieser Lösung im wesentlichen quadratisch, wobei in den unteren Ecken je Anschrägungen 42 und 44 vorgesehen sind, die sich über einen Bereich von beispielsweise je 15 % der Breite an der Maskenöffnung erstrecken. Hierdurch lässt sich der Betrachtungsbereich weiter optimieren.

Claims

Anzeigevorrichtung, mit einer Mehrzahl von nebeneinander und übereinander angeordneter Lichtquellen wie LEDs, die auf einer gemeinsamen Lagerplatte gelagert sind, und mit einer Maskenplatte, die vor den Lichtquellen gelagert ist und für jede Lichtquelle oder Gruppe von Lichtquellen eine Maskenöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass den Lichtquellen (12, 14, 16, 18) benachbart eine Lochmaske (30) vorgesehen ist, an der die Lichtquellen (12, 14, 16, 18) abgestützt sind, und dass zwischen Maskenplatte (22) und der Lochmaske (30) eine transparente Scheibe (26) angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Scheibe (26) der Maskenplatte (22) benachbart, insbesondere in einem Abstand von weniger als 5 cm, bevorzugt weniger als 5 mm, angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochmaske (30) die Lichtquellen (12, 14, 16, 18) vorne stützt und Ausnehmungen (32) der Lochmaske (30) einen Durchmesser von 50 bis 100 %, insbesondere 80 %, des Lichtquellen-Durchmessers aufweisen.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maskenplatte (22) eine gerade, rippenfreie Oberfläche aufweist.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuervorrichtung für die Lichtquellen (12, 14, 16, 18) vorgesehen ist, mit welcher bei einer Beleuchtung von 40.000 Lux eine Lichtstärke von mehr als 12.400 cd/m² und bei einer Beleuchtung von weniger als 4 Lux eine Lichtstärke von weniger als 375 cd/m² abgebbar sind.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Anordnung der Lichtquellen (12, 14, 16, 18) zu den Maskenöffnungen (24) der Maskenplatte (22) einen Lichtaustrittswinkel (34) festlegt, wobei der Lichtaustrittswinkel (34) für alle Lichtquellen (12, 14, 16, 18) im Wesentlichen gleich ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (32) der Lochmaske (30) sich im Wesentlichen spaltfrei um die Lichtquellen (12, 14, 16, 18) erstrecken und die Lochmaske (30) auf Ihrer von den Lichtquellen (12, 14, 16, 18) abgewandten, vorderen Seite schwarz ist und insbesondere eine schwarze Beschichtung oder Eloxierung aufweist.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Scheibe (26) als Plexiglas- oder Glasscheibe ausgebildet ist, die insbesondere nicht entspiegelt ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Scheibe (26) markiert ist und einen Reflexionsgrad von 4 % oder weniger pro Übergang aufweist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtreflexionsgrad der Scheibe (26) weniger als 1 % und insbesondere etwa 0,8 % beträgt.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Scheibe (26) einen Abstand von der Maskenplatte (22) aufweist, der etwas geringer als der Durchmesser eines Regentropfens ist und insbesondere 1 bis 2 mm beträgt.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Maskenöffnung (24) zwei oder mindestens zwei, insbesondere verschiedenfarbige, Lichtquellen (12, 14, 16, 18) angeordnet sind, bevorzugt horizontal nebeneinander.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maskenöffnungen (24) im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sind und schräg unten seitlich je Anschrägungen (42, 44) aufweisen.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Maskenöffnungen (24) Regentropfenbahnen ausgebildet sind.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maskenplatte (22) beheizt ist und insbesondere mit einer Kühlvorrichtung für die Lichtquellen thermisch verbunden ist.