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Vorrichtung zur Darstellung optisch zu übermittelnder veränderlicher
Symbole Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung optisch zu übermittelnder
veränderlicher Symbole, bestehend aus einer bestimmten Anzahl von in ein Informationsübermittlungssystem
ein gefügten Lichtleiterelementen mit Je einer vorderen und hinteren Begrenzungsfläche.
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Derartige Vorrichtungen zur Darstellung optisch zu übermittelnder
veränderlicher Symbole sind allgemein bekannt. Meist hawjeit es sich um in siebener-Code
oder fünfunddreißiger Code angeordnete Licht leiterelemente, denen jeweils eine
besondere künstliche
Lichtquelle zugeorndet ist. Durch Einschalten
einer Anzahl von Lichtquellell lassen sich mit den genannten Codes belieblge Ziffern,
z T. auch Buchstaben oder sonstige Symbole darstellen.
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Eine andere bekannte Anordnung bedient sich einer einzigen künstlichen
Lichtquelle, deren Strahlengang zu den entsprew chenden Lichtleiterelementen durch
eine von einem Meßinstrument antreibbare Kul1ssenanordnung beeinflußt und gesteuert
wird.
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Den bekannten Ausführungsformen haftet der Nachteil an, daß für die
Informationsübermittlung eine oder eine Vielzahl von Lichtquellen benötigt wird,
die einer gebrauchsbedingten Abnutzung unterliegen, die zerstört oder deren Energiezufuhr
unterbrochen werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden
und eine Vorrichtung zur Darstellung optisch zu übermittelnder Informationen zu
schaffen, die auch in diffusem Umgebungsllcht ohne die Hilfe zusätzlicher kUnsthoher
Lichtquellen ein Erkennen der Informationen ermöglicht.
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Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß die vorderen Bergrenzungsflächen
des einzelnen Lichtleiterelements der Aufnahme von Licht dienen2 während der jeweiligen
hinteren Begrenzungsfläche eine bewegbare, diese Begrenzungsfläche abschließende
Spiegel- undfoder Absorptionsschicht zugeordnet ist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden auf geeignet angeordneten
Spiegel- und Absorptionsflächen stehende Raster den hinteren Begrenzungsflächen
wahlweise durch Verschweben eines diese Rasterpunktc tragenden Träger zugeordnet.
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Vorzugsweise sind dabei die Lichtleiterelemente in 7-er oder 35-er
Code angeordnet.
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Vorteilhafterweise besteht der diese Rasterpunkte tragende Träger
aus einem am Hinterteil des Gehäuse entlang den hinteren Begrenzungsflächen der
Lichtleiterelemente verschiebbaren Schieber.
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Eine Herstellung der Lichtleiterelemente erfolgt vorzugsweise aus
ungeordneten GlasfaserbÜndeln, die einen Brechungskoeffizienten in der Größenordnung
von 1,5 oder darüber aufweisen.
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Mit diesen erfindungsgemäßen Merkmalen ausgerüstete Vorrichtungen
benötigen keine besondere künstliche Lichtquelle, sondern lassen auch bei diffusem
Uingebungslicht die Inforrriationen in einem charakteristischen hellen Schimmer
sichtbar erden, der besonders ausgeprägt ist, wenn Lichtleiterelemente mit einem
Brechungskoeffizienten von mehr als 1,5 ausgestattet sind.
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Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den in den Zeichnungen
schematisch beschriebenen Ausführungsbeispielen hervor; es zeigen Figur 1: ein aus
einer größeren Einheit ausgeschnittenes, mit einem Spiegel hinterlegten Lichtleiterelement
in perspektivischer Ansicht, Figur 2: einen Längsschnitt durch ein Lichtleiterelement
nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie B,B, Figur 3: einen Längsschnitt durch ein
abgewandeltes Lichtleiterelement nach Fig. 1, Figur 4: eine perspektivische Ansicht
eines Signalelements, das teilweise aus einem kompakten Lichtleiterelement, teilweise
aus mosaikartig zusammengesetzten Lichtleiterelementen besteht, Figur 5: eine perspektivische
Ansicht einer Informationstafel mit der Ziffer "1" und dem Buchstaben "A", Figur
6: eine perspektivische Ansicht einer verstellbaren Informationstafel, die Ziffer
"0" darstellend Figur 7: ein perspektivisch dargestelltes einzelnes Lichtleiterelement
nach Fig. 6, Figur 8: auf dem Schieber nach Fig. 6 befindliche Anordnungen von den
Signalelementen zugeordneten Markierungen zur Wiedergabe der Ziffern COt und "4",
Figur
9: eine perspektivische Ansicht einer Informationstafel mit fünfunddreißig über
einen Schieber beeinflußbaren, aus Lichtleiterelementen bestehenden Signalelementen.
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Die einfachste Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem in
Fig. 1 dargestellten prismatischen Lichtleiterelement 1 mit einer vorderen Begrenzungsfiäche
2 und einer hinteren Begrenzungsfläche 3. Das Lichtleiterelement 1 besteht aus Glas,
vorzugsweise aber aus einem ungeordneten Glasfaserstrang und hat einen Brechungskoeffizienten
in der Größenordnung von 1,5 oder darüber.
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Fällt Licht aus Richtung A auf die vordere Begrenzungsfläche 2 des
Lichtleiterelements 1, so wird es von diesem aufgenommen und Je nach Einfallsrichtung
unmittelbar oder nach Reflektion an den seitlichen Begrenzungsflächen 7 zur hinteren
Begrenzungsfläche 3-geleitet (Fig. 2), an der eine den Lichtfluß reflektierende
Schicht angeordnet ist.
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Diese Schicht 4 kann das durch die vordere Begrenzungsfläche 2 einfallende
Licht vdllig reflektieren, so daß diese vordere Begrenzungsfläche 2 intensiv schimmert;
es besteht aber auch die Möglichkeit, eine der hinteren Begrenzungsfläche des Lichtleiterelements
1 zugeordnete Schicht als Absorptionsschicht auszubilden (Fig. 3). In diesem Fall
wird das aus richtung A einfallende Licht von der vorderen Begrenzungsfläche lt
des Licht leiters 1 aufgenommen und durch die Absorptionsschicht io absorbiert,
so daß die vordere Absorptionsfläche lt dunkel gefärbt int, Von hauptsächlicher
Bedeutung ist jedoch das Fit einem
Spiegel hinterlegte Lichtleiterelement
(Ftg. 1, Fig. 2).
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Schicht 4 besteht aus einem Spiegel, der das durch die vordere Begrenzungsfläche
2 einfallende Licht fast völlig reflektiert und zur vorderen Begrenzungsfläche 2
hin zurückstrahlen läßt, wo es das Lichtleiterelement i wieder verläßt und ein intensives
Schimmern dieser vorderen Begrenzungsfläche 2 gegenüber ihrer Umgebung hervorruft.
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Zur Erhöhung des Kontrastes weist die Umgebungsfläche 5 der vorderen
Begrenzungsfläche 2 des Lichtleiterelements 1 eine Dunkelfärbung auf.
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Versuchte haben ergebene daß der helle Schimmer der vorderen Begrenzungsfläche
2 (Fig 1) des Lichtleiterelements 1 an Intensität zunimmt, je höher der Brechungskoeffizient
des Lichtleiterelements 1 bar aem Wert 1,5 liegt. Damit verbunden ist auch eine
bessere Wahrnehmung der schimmernden vorderen Begrenzungsfläche 2 aus seitlicher
Richtung; der Kegel, der die seitliche Grenze der Sichtbarkeit umschreibt, hat gewöhnlich
einen Öffnungswinkel von 60 jedoch ist bereits ein Öffnungwinkel von 110 ° erreicht
worden durch eine Glassorte mit einem entsprechend hohen Brechungskoeffizienten
und z-wnindest theoretisch ein öffnungswinkel von annähernd 180 ° bei Verwendung
von Material mit entsprechend hohem Brechungskoeffizienten möglich.
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Zur mechanischen Befestigung ist eine Lagerung des Lichtleiterelements
1 bzw. mehrerer Lichtleiterelemente mit ihren seitlichen Flächen 7 in einem vorzugsweise
lichtundurchlässigen festen Material 6 vorgesehen (Fig. 2).
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Die vordere Begrenzungsfläche 2 des Llchtlelterelements 1 muß bei
einem kurzen Lichtleiterelement parallel zur hinteren Begrenzungsfläche 3 ausgerichtet
sein; bei längeren Lichtleiterelementen ist eine Ausrichtung der vorderen Begrenzungsfläche
2
und der hinteren Begrenzungsfläche 3 des Lichtleiterelements 1 senkrecht zur Längsachse
des Lichtleiterelelllents 1 notwendig.
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Die vordere Begrenzungsfläche 2 des Lichtleiterelements 1 muß dagegen
nicht unbedingt mit der Umgebungsfläche 5 des festen Materials 6 bündig abschließen,
sondern kann auch oberhalb oder unterhalb der auch die Umgebungsfläche 5 gebildeten
Ebene angeordnet sein.
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Zur Vermeidung unerwünschter Liehtreflexe durch Berührung mehrerer
Lichtlelterelemente unterelnander an ihren seitlichen Flechten 7 werden die einzlenen
Lichtleiterelemente oder die Glasfasern, aus welchem die Lichtleiterelemente hergestellt
sind, aus einem Kern mit einem Brechungskoef fizienten von 1,5 oder darüber hergestellt,
wobei der ern von einem Mantel aus Jeweils weniger hoch brechendem Material umgeben
ist. Bei Ausbildung der hinteren Schicht 10 (Fig. 3) als schwarze Absorptionsschicht
erscheint die vordere Begrenzungsfläche 11 des Lichtleiterelements 1 intensiv dunkel;
sie hebt sich- kontrastreich gegen eine in diesem Fäll zweckmäßigerweise helle Umgebungsfläche
12 ab.
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Das Lichtleiterelement 1 (Fig. 1, 2, 3) wird vorzugsweise aus einem
ungeordneten Glasfaserstrang gebildet, der leichter und billiger herzustelien ist
als ein geordneter optischer Glasfaserstrang., Be4 Bedarf kann das Lichtim Lichtleiterelement
1 auch durch einen Farbfilter gefärbt werden, der an einer geeigneten Stelle des
Lichtleiters. angeordnet ist.
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Figur 4 zeigt ein Lichtle-iterelement 14, dessen den Lichtrückfluß
beeinflussende Schicht zugleich dunkle Flächen 131 und helle Flächen 132 aufweist.
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Anstelle von kompakten, homogenen Llchtleiterelementen, wie sie sich
in den Flächen 131, 132 darstellen, können auch eine Vielzahl von mosaikartig nebeneinander
angeordneten Lichtleitern 15 treten, die Je nach Art der hinterlegten Schicht als
dunkle Flächenelemente 161 oder helle Flächenelemente 162 erscheinen.
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Der Querschnitt der vorderen Begrenzungsfläche 2 (Fig. 1) oder 11
(Fig. 3) beschränkt sich nicht auf geometrisch einfache Formen; vielmehr ist es
möglich, die vordere Begrenzungsfläche eines einzigen Lichtleiters 17 (Fig. 5) einer
Ziffer nachzubilden. Das Licht fällt, wie bereits in den vorhergehenden Figuren
gezeigt, aus Richtung A in das Liehtleiterelement 17 ein und bringt die der Ziffer
in nachgebildete vordereBegrenzungsfläche zum Schimmern.
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Zahlen oder Buchstaben können aber auch durch eine Vielzahl von Lichtleiterelementen
19 dargestellt werden, wie am Beispiel des Buchstaben "A" in Fig. 5 gezeigt wird.
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Zur Darstellung von Buchstaben oder Ziffern werden häufig aus einer
bestimmten Anzahl von Elementen bestehende Anordnungen verwendet, wobei Jedes Element
einzeln in einen Zustand erhöhter Erkennbarkeit gebracht werden kann, sei es durch
ein auffälliges Leuchten gegenüber einer dunklen Umgebung, sei es durch eine dunkle
Färbung gegenüber einer hellen Umgebung, so daß durch die erkennbar gemachten Elemente
beliebige Ziffern, aber auch Buchstaben, gebildet werden können.
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In Figur 6 i3t eine derartige gebräuchliche Anordnung mit sieben Lichtleiterelementen
21, 22, 23, 24, 25, 25, 27 gezeigt, die Jeweils aus billigen ungeordneten Glasfasersträngen
gefertigt sind.
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In Figur 7 ist das Lichtleiterelement 21 gesondert dargestellt dessen
Vorderseite 210 ein Signalelement bildet und sich zu einer hinteren Begrenzungsfläche
219 hin ver-Jüngt, die rund, viereckig oder eine andere einfache geometrische Form
aufweisen kann. In der gleichen in Figur 7 gezeigten Art sind auch die anderen Lichtleiterelemente
22, 23, 24, 25, 26> 27 der Vorrichtung 20 in Fig. 6 ausgebildet. Ihre hinteren
Begrenzungsflächen münden auf die Oberfläche eines Schiebers 28, der seitlich in
der Vorrichtung 20 bewegbar angeordnet ist.
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Die vorderen Begrenzungsflächen der Lichtleiterelemente 21, 22, 23,
25, 26, 27 bilden die Ziffer "0", wenn die entsprechenden hinteren Begrenzungsflächen
der genannten Lichtleiterelemente auf die zugehörigen spiegelnden Flächenelemente
211, 221, 231, 251, 261, 271 (Fig. 8 a) des Schiebers 28 treffen; das mittlere Lichtleiterelement
211 bleibt dunkel, da seine hintere Begrenzungsfläche auf das dunkle Flächenelement
241 trifft.
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Bei der Darstellung der Zifter-"4" durch die Lichtleiterelemente 22,
23, 24, 26, wird der Schieber 28 verschoben bis zu-der bestimmten Stellung, wo die
hinteren Begrenzungsflächen der genannten Lichtleiterelemente auf die spiegelnden
Flächenelemente 222, 223, 226 treffen und die Lichtleiterelemente 21, 25, 27 den
dunklen Flächenelementen 212, 252, 272 auf,den Schieber 28 zugeordnet sind ig. 8
b).
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In gleicher Weise kann Jede gewünschte Ziffer durch Zuordnung einer
geeigneten Konstellation von hellen und dunklen Flächenelementen auf dem Schieber
28 zu den hinteren Begrenzungsflächen er entsprechenden Lichtleiterelemente dargestellt
werden durch ein Verschieben des Schiebers 28 in der Vorrichtung 20 (Fig. 6>.
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Um auf dem Schieber 28 eine möglichst große Anzahl von Flächenelementen
zur Zifferndarstellung unterzubringen bzw. dem Schieber 28 die geringstmögliche
Länge be der Darstellung von Ziffern oder Buchstaben zu geben, werden die hinteren
Begrenzungs£lächen der Lichtleiterelemente 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 in einer Reihe
ausgerichtet, so daß sich ihnen zur Darstellung der Ziffern "0" bzw.
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"4" die in Fig. 8 c und 8 d gezeigte Anordnung von dunklen und reflektierenden
Flächenelementen auf dem Schieber 28 zuordnen läßt.
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Es ist auch möglich, die hinteren Begrenzungsflächen in zwei Reihen
anzuordnen, wie es am Beispiel der Darstellung der Ziffern "0" und "4" in Fig. 8
e und 8 f gezeigt ist.
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Zur wahlweisen Darstellung von Ziffern und Buchstaben bedient man
sich vorzugsweise einer Anordnung mit fUnfunddreißig aus Lichtleiterelementen bestehenden
Signalelementen (Flge 9>.
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Durch den Schieber 32, der in der Vorrichtung 34 von oben nach unten
beweglich geführt ist, kann Jede gewünschte Ziffer bzw. Jeder gewünschte Buchstabe
eingestellt werden; hierbei sind auf der Oberfläche 33 des Schiebers 32 eine geeignete
Konstellation von 35 dunklen und spiegelnden Flächenelementen - analog zu der in
Fig. 8 a-f gezeigten Konstellation von sieben Flächenelementen - angeordnet.
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In Figur 9 werden als Beispiel - im Gegensatz zu Fig. 6 -die die Information
bildenden Elemente 30 dunkel ausgebildet, wobei die Vorderseite 35 der Vorrichtung
34 zweckmäßigerweise hell gefärbt ist; Jedoch ist diese Ausbildung nur als veranschaulichendes
Beispiel gedacht; da die Hauptbedeutung der Erfindung auf der Anordnung von hellen
Signalelementen auf dunklem Untergrund beruht.
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Allge.nein läßt sich angeben, daß das Schimmern der Lichtleiterelemente
um so intensiver zu beobachten ist, Je kürzer das einzelne Lichtleiterelement ausgebildet
ist, da in diesem Fall Verluste beim Durchgang des Lichts durch die Lichtleiterelemente
minimal sind.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten Ausführungsformen,
sondern umfaßt die erfindungsgemäße Darstellung Jeder Art optisch zu übermittelnder
Informationen in Form von Leuchtpunkten, Ziffern, Buchstaben oder allgemeinen optischen
Symbolen.