DE1238815B

DE1238815B - Optical character indicator for the simultaneous individual display of four characters

Info

Publication number: DE1238815B
Application number: DEA50905A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Elektro-Ing Gian F Piazza; Jean-Claude Jaeggi; Edwin Schwaller
Original assignee: Autophon AG
Current assignee: Autophon AG
Priority date: 1964-12-04
Filing date: 1965-11-29
Publication date: 1967-04-13

Description

Optischer Zeichenmelder zur gleichzeitigen individuellen Anzeige von vier Zeichen Es sind bereits optische Zeichenmelder bekannt, welche auf dem Projektionsprinzip beruhen und welche eines von mehreren, auf einer drehbaren, undurchsichtigen Scheibe als Aussparung angebrachten Zeichen durch ein aus Lichtquelle, Kondensor und Objektiv bestehendes optisches System auf eine Mattscheibe projizieren. Durch Drehen der Scheibe kann dabei ein beliebiges, in der Scheibe angebrachtes Zeichen auf die Mattscheibe geworfen werden. Sofern eine normale Projektionsglühlampe ohne Spiegel als Lichtquelle verwendet wird, ist der lichtmäßige Wirkungsgrad sehr schlecht, wenn man bedenkt, daß lediglich das aus einem kleinen Sektor der Glühlampe austretende Licht für die Projektion verwendet wird und außerdem von diesem Lichtstrom nur der dem anzuzeigenden Zeichen entsprechende Anteil auf die Mattscheibe gelangt.Optical character indicator for simultaneous individual display of four characters Optical character indicators are already known which are based on the projection principle based and which one of several, on a rotatable, opaque disk signs attached as a recess through a light source, condenser and lens Project an existing optical system onto a ground glass. By turning the The target can be any mark placed in the target on the focusing screen to be thrown. Provided that a normal projection lamp without a mirror is used as the light source is used, the light efficiency is very poor when you consider that only the light emerging from a small sector of the incandescent lamp for the Projection is used and also of this luminous flux only the one to be displayed Sign corresponding proportion on the screen.

Es sind anderseits Projektionsapparate mit zwei Objektiven für die abwechselnde Projektion von Lichtbildern bekannt, welche nur eine einzige Lichtquelle aufweisen. Das Licht von einander gegenüberliegenden Sektoren dieser Lichtquelle tritt dabei in entgegengesetzten Richtungen aus dem Lampengehäuse aus und wird über Spiegel um je 901 umgelenkt. Die Vorteile dieser Konstruktion liegen in einer gewissen Platz- und Kostenersparnis, da an Stelle von zwei Lampen samt Lampengehäusen nur eine einzige notwendig ist.On the other hand, projection apparatuses with two lenses for the alternating projection of light images are known which have only a single light source. The light from opposing sectors of this light source emerges from the lamp housing in opposite directions and is deflected by 901 each via mirrors. The advantages of this construction are a certain saving in space and costs, since only one lamp is required instead of two lamps and lamp housings.

Auf einem anderen technischen Gebiet, nämlich in der elektrischen Meßtechnik, ist eine gleichzeitige Beleuchtung der Skalen von mehreren Meßinstrumenten mittels einer einzigen Lampe bereits bekannt.In another technical field, namely electrical Measurement technique is a simultaneous illumination of the scales of several measuring instruments already known by means of a single lamp.

So hat man z. B. (USA.-Patentschrift 2 681977, deutsche Auslegeschrift 1120 716, deutsche Patentschrift 562 442) in den Eckpunkten eines Quadrates in der gleichen Ebene angeordnete Skalenflächen von vier Meßinstrumenten von einer im Mittelpunkt des Quadrates angeordneten Lampe aus beleuchtet, wobei das Beleuchtungslicht von der gemeinsamen Lampe aus über Lichtleitkörper oder über Spiegel in den Raum zwischen der Glasscheibe und der Skalenfläche jedes Instrumentes eingeführt wird.So one has z. B. (USA.-Patent 2 681977, German Auslegeschrift 1 120 716, German Patent 562 442) in the corner points of a square in the same plane arranged scale surfaces of four measuring instruments illuminated by a lamp arranged in the center of the square, the illuminating light from the common lamp is introduced into the space between the glass pane and the scale surface of each instrument via light guide bodies or mirrors.

Es ist auch bereits bekannt (USA.-Patentschrift 1739 954), die Skalenflächen von vier in einer gemeinsamen Ebene liegenden Meßinstrumenten von der Rückseite aus von einer einzigen Lampe und mittels eines gemeinsamen, allen Meßinstrumenten zugeordneten Lichtleitkörpers zu beleuchten.It is also already known (US Pat. No. 1739 954) to illuminate the scale surfaces of four measuring instruments lying in a common plane from the rear using a single lamp and by means of a common light guide element assigned to all measuring instruments.

Der Erfinder hat nun erkannt, daß man bestimmte Baumerkmale, die in dem oben behandelten Projektionsapparat für zwei Lichtbilder, aber mit nur einer einzigen Projektionslampe vorhanden sind, für optische Zeichenmelder der eingangs behandelten Art anwenden kann und daß dabei überraschende Vorteile erreicht werden. Diese Baumerkmale bestehen darin, von einer einzigen Lichtquelle zwei Lichtströme, die nach entgegengesetzten Richtungen verlaufen, auszunutzen. Die überraschenden Vorteile, die man in der Anwendung dieser Baumerkmale auf optische Zeichenmelder erzielt, liegen in einer weitgehenden Ersparnis an elektrischer Leistung, die bei den besprochenen Projektionseinrichtungen für Lichtbilder nur von untergeordneter Bedeutung ist. Sofern nämlich eine große Zahl solcher optischer Zeichenmelder zu Anzeigetafeln oder zu ganzen Anzeigewänden zusammengestellt werden, tritt durch die auf verhältnismäßig kleinem Raum konzentrierten Lampen eine beträchtliche Wärmeentwicklung auf, wodurch kostspielige Kühlungseinrichtungen notwen-. dig werden. In solchen Fällen wird mit der an sich bekannten gleichzeitigen Beleuchtung mehrerer Projektionssysteme durch dieselbe Lampe als Hauptvorteil eine geringere Wärmeentwicklung erreicht, woraus sich beträchtliche Einsparungen an Einrichtungen zur Wärmeabfuhr ergeben. Weitere Vorteile entstehen aus den geringeren Stromkosten, die in großen Anlagen stark ins Gewicht fallen können.The inventor has now recognized that certain construction features that are in the projection apparatus discussed above for two light images, but with only one single projection lamp are available, for optical signal indicators of the entrance treated type can apply and that surprising advantages are achieved. These structural features consist in the production of two luminous fluxes from a single light source, that run in opposite directions. The surprising ones Advantages to be found in the application of these construction features to optical signal indicators achieved, lie in a substantial saving in electrical power that is included the discussed projection devices for photos only from subordinate Meaning is. Provided that a large number of such optical signal indicators too Scoreboards or whole display walls are put through the lamps concentrated in a relatively small space generate a considerable amount of heat on, whereby expensive cooling facilities are necessary. become dig. In such Cases are made with the well-known simultaneous lighting of several projection systems the main advantage of the same lamp is that it generates less heat, which results in considerable savings in devices for heat dissipation. Further advantages arise from the lower electricity costs in large systems can be very significant.

Die Erfindung betrifft einen optischen Zeichenmelder zur gleichzeitigen individuellen Anzeige von vier Zeichen, wobei die einzelnen Zeichen mit durchfallendem Licht mit Hilfe je eines Objektivs auf in der gleichen Ebene liegende Mattscheiben, und zwar auf deren dem Beschauer abgewandte Seite projiziert werden.The invention relates to an optical character indicator for the simultaneous individual display of four characters, the individual characters being projected with light shining through each with the aid of a lens onto ground glass panes lying in the same plane, on the side facing away from the viewer.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Verwendung einer zur Projektion sämtlicher Zeichen dienenden einzigen Lichtquelle, deren Licht in an sich bekannter Weise in einem ersten Strahlengang geradlinig bis zur Mattscheibe verläuft, in einem zweiten und dritten Strahlengang in an sich bekannter Weise von der Lichtquelle aus zunächst in entgegengesetzten Richtungen verläuft und nach je einer Umlenkung um 90' die Mattscheibe erreicht, in einem vierten, zunächst entgegengesetzt zum ersten Strahlengang verlaufenden Strahlengang nach zweimaliger Umlenkung um je 90' die Mattscheibe erreicht. Eine weitere Verbesserung dieser Anordnung besteht darin, daß sich das Objektiv, welchem das Licht über den genannten vierten Strahlengang zugeführt wird, zwischen dem Objektiv, dem das Licht über den ersten Strahlengang und dem Objektiv, dem das Licht über den zweiten bzw. dritten Strahlengang zugeführt wird, befindet, so daß sich der vierte und der zweite bzw. dritte Strahlengang kreuzen.The invention is characterized by the use of a single light source serving for the projection of all characters, the light of which runs in a known manner in a first beam path in a straight line to the focusing screen, in a second and third beam path in a known manner from the light source initially in runs in opposite directions and, after each deflection by 90 ', reaches the ground glass, in a fourth beam path, initially opposite to the first beam path, reaches the ground glass after two deflections of 90' each . A further improvement of this arrangement consists in the fact that the objective, to which the light is fed via said fourth beam path, is located between the objective to which the light is fed via the first beam path and the objective to which the light is fed via the second or third beam path is located, so that the fourth and the second or third beam path intersect.

F i g. 1 stellt einen Aufriß und F i g. 2 einen Grundriß dieses Ausführungsbeispiels dar.F i g. 1 represents an elevation and FIG . Fig. 2 is a plan view of this embodiment.

Es sind vier Scheiben 3 mit darin als Aussparungen angebrachten Zeichen 4 vorhanden. Zwecks Anzeige werden diese Zeichen durch Objektive 5, deren Achsen in derselben Ebene liegen, auf die Mattscheibe 6 projiziert, welche als Zusammenfassung von mehreren, den einzelnen Zeichen zugeordneten, in einer gemeinsamen Ebene liegenden Mattscheiben betrachtet werden kann. Zwecks Wechsel der anzuzeigenden Zeichen wird jede der Zeichenscheiben 3 von einem ihr zugeordneten Schrittmotor über ein in ihren verzahnten Umfang eingreifendes Zahnrad angetrieben. Jeder dieser Schrittmotoren besitzt einen aus einem Dauermagnetstab bestehenden Anker 1 und eine Spule 2, welcher auf eine nicht mit der Erfindung im Zusammenhang stehende Weise abwechselnd gepolte Impulse zugeführt werden. Bei jedem Impuls führt der Anker je- weils eine halbe Drehung aus und dreht die Scheibe mit den darin angebrachten Zeichen 4 um einen Schritt, d. h. um ein Zeichen, weiter.There are four disks 3 with symbols 4 made in them as recesses. For the purpose of display, these characters are projected by lenses 5, the axes of which lie in the same plane, onto the ground glass screen 6 , which can be viewed as a combination of several ground glass panes assigned to the individual characters and lying in a common plane. In order to change the characters to be displayed, each of the character disks 3 is driven by a stepping motor assigned to it via a gear wheel engaging in its toothed circumference. Each of these stepping motors has an armature 1 consisting of a permanent magnet rod and a coil 2 to which alternately polarized pulses are fed in a manner not related to the invention. With each pulse, the armature executes half a turn and turns the disc with the symbols 4 placed in it by one step, ie. H. for a sign, further.

Als einzige Lichtquelle für alle vier Projektionssysteme dient die Glühlampe 7, welche von einem Kondensor 8 und drei weiteren, je einen Teil eines Kondensors bildenden Einzellinsen 9, 10, 11 umgeben ist. Der Kondensor 8 wirft das Licht in allgemein bekannter Weise mit konvergierenden Strahlen auf die Zeichenscheibe 3. Das durch die auf einem um die Symmetrieachse 20 der Glühlampe gelegten Kreis angeordneten Linsen 9, 10 und 11 tretende Licht wird durch deren Wirkung in ein paralleles Strahlenbündel umgeformt und je einem mit der Richtung dieser Strahlen einen Winkel von 451 bildenden Spiegel zugeleitet. Die beiden Spiegel 12 und 13 lenken dabei das Licht rechtwinklig um und lassen es auf die Linsen 14 bzw. 15 fallen, wo aus dem parallelen Licht je ein konvergentes Strahlenbündel gebildet wird, welches der Projektion je eines Zeichens auf die Mattscheibe 6 dient. Das aus der Linse 10 austretende Lichtbündel wird an den beiden Spiegeln 16 und 17 zweimal umgelenkt und fällt auf die Linse 18. Die Paare von Linsen 9 und 14, 10 und 18, 11 und 15 sind je derart bemessen, daß sie zusammen einen vollständi-en Kondensor bilden.The single light source for all four projection systems is the incandescent lamp 7, which is surrounded by a condenser 8 and three further individual lenses 9, 10, 11 each forming part of a condenser. The condenser 8 throws the light in a generally known manner with converging rays onto the drawing disk 3. The light passing through the lenses 9, 10 and 11 arranged on a circle around the axis of symmetry 20 of the incandescent lamp is transformed into a parallel bundle of rays by their action and each is fed to a mirror forming an angle of 451 with the direction of these rays. The two mirrors 12 and 13 direct the light at right angles to it and leave it on the lenses 14 and 15 respectively fall where it is formed of the parallel light depending on a convergent bundle of rays per projection is used for a character on the ground glass. 6 The light beam emerging from the lens 10 is deflected twice at the two mirrors 16 and 17 and falls onto the lens 18. The pairs of lenses 9 and 14, 10 and 18, 11 and 15 are each dimensioned in such a way that together they form a complete Form a condenser.

Es hat sich dabei als günstig erwiesen, die Linse 18 und das zugehörige Objektiv, welchen das Licht über zwei Spiegel zugeführt wird, derart zwischen den Linsen 8 und 15 anzuordnen, wie es in F i g. 2 dargestellt ist.It has proven to be advantageous here to arrange the lens 18 and the associated objective, to which the light is fed via two mirrors, between the lenses 8 and 15 , as shown in FIG. 2 is shown.

Auf diese Weise erreicht man, daß der vom zweimal umgelenkten Licht zurückgelegte Weg kürzer ist als er es bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform wäre, bei welcher die Lichtstrahlen ohne gegenseitige überschneidung derart geführt würden, daß das zweimal abgelenkte Licht eines der außen gelegenen Objektive beleuchten würde. In einem solchen Fall hätte das durch die zweimalige Ablenkung gegenüber den übrigen Projektionsanordnungen ohnehin stärker geschwächte Licht den längsten Weg zurückzulegen, wodurch sich eine weitere Schwächung ergäbe.In this way one achieves that the light deflected twice Distance covered is shorter than it is in another embodiment, not shown would be, in which the light rays are guided in such a way without mutual overlap would that the twice deflected light illuminate one of the external lenses would. In such a case, that would have been due to the double distraction opposite the other projection arrangements anyway more strongly weakened light the longest To cover the way, which would result in a further weakening.

Um die trotz der demgegenüber günstigeren Anordnung gemäß der F i g. 2 immer noch größere Schwächung des Lichtes im Projektionssystern mit doppelter Umlenkung auszugleichen, kann man der Linse 10 eine größere Lichtstärke geben, wodurch ohne weitere Maßnahmen angenähert die gleiche Helligkeit bei allen vier projizierten Zeichen zu erreichen ist.In order to ensure that despite the comparatively more favorable arrangement according to FIGS. 2 to compensate for a still greater weakening of the light in the projection system with double deflection, the lens 10 can be given a greater light intensity, whereby approximately the same brightness can be achieved for all four projected characters without further measures.

Zur Einstellung der Winkellage der Spiegel sind die Halterungen der Spiegel elastisch ausgeführt, und mit Einstellschrauben 19 können die Spiegel in die richtige Lage gebracht werden.To adjust the angular position of the mirrors, the mountings of the mirrors are designed to be elastic, and the mirrors can be brought into the correct position with adjusting screws 19.

Ein Zeichenmelder der beschriebenen Art weist zwar gegenüber einem solchen mit einer jedem angezeigten Zeichen einzeln zugeordneten Lichtquelle eine kompliziertere Bauart und eine größere Tiefe auf, benötigt jedoch nur ein Viertel der Beleuchtungsenergie und entwickelt somit auch nur ein Viertel der Verlustwärme. Bei Anzeigeanlagen in Bahnhöfen, Flugplätzen oder Börsen, bei denen beispielsweise dauernd 100 Zeichen auf einer Fläche von 2,5 - 1 m angezeigt werden müssen, kann durch Anwendung der Erfindung der Anschlußwert von 2,4 kW auf 0,6 kW herabgesetzt werden, wodurch auf eine sonst notwendi 1-e künstliche Kühlung verzichtet werden oder mindestens eine solche Kühlung stark vereinfacht werden kann.A sign detector of the type described has a more complicated design and a greater depth than a light source with a light source assigned individually to each displayed sign, but only requires a quarter of the lighting energy and thus develops only a quarter of the heat loss. In the case of display systems in train stations, airfields or stock exchanges, where, for example, 100 characters have to be displayed continuously over an area of 2.5-1 m, the connection value can be reduced from 2.4 kW to 0.6 kW by using the invention, whereby an otherwise necessary artificial cooling can be dispensed with or at least such cooling can be greatly simplified.

Claims

Claims: 1. Optical character indicator for the simultaneous individual display of four characters, whereby the individual characters are projected with light shining through each with the help of a lens onto matt screens lying in the same plane, on the side facing away from the viewer, characterized by the use of a single light source (7) serving for the projection of all characters, the light of which runs in a known manner in a first beam path (7, 8, 6) in a straight line to the focusing screen (6) , in a second and third beam path (7, 9, 14 , 5, 6 or 7, 11, 13, 15, 6) in a manner known per se from the light source initially in opposite directions and, after each deflection by 90 ', reaches the focusing screen (6) , in a fourth, initially The beam path (7, 16, 17, 18, 6) running opposite to the first beam path reaches the focusing screen (6) after two deflections by 901 each.

2. An optical mark detector as claimed in claim 1, characterized -ekennzeichnet that the lens C which the light is zuggeführt on said fourth optical path between the lens, the light through the first optical path and the lens, the light on the the second or third beam path is fed, so that the fourth and the second or third beam path intersect. Documents considered: German Patent No. 562 442; German Auslegesehrift No. 1 120 716; USA. Patent Nos. 1739 954, 2 681,977th