DE2246415C3

DE2246415C3 - Vorrichtung zur blendungsfreien Fahrzeugbeleuchtung

Info

Publication number: DE2246415C3
Application number: DE19722246415
Authority: DE
Inventors: Joachim Prof. Dr. 7000 Stuttgart Dosse
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-09-21
Filing date: 1972-09-21
Publication date: 1981-11-05
Also published as: DE2246415A1; DE2246415B2

Description

Das Hauptpatenl betrifft eine Vorrichtung zur blendungsfreien Führung eines Fahrzeugs im Verkehr, bei dem vor dem Fahrzeuglenker am oder im Fahrzeug ein zeitlich die Lichtdurchlässigkeit zum Fahrzeuglenker ändernder Schirm vorgesehen ist und bei dem der Schirm als feststehendes Filter ausgebildet ist, das bei Bedarf, pulsartig und elektrisch gesteuert, ohne mechanische Bewegung zwischen nahezu vollständiger und stark reduzierter Lichtdurchlässigkeit schwankt, wobei der Schirm aus einer Schicht aus Halbleitermaterial besteht, deren Vorder- und Rückfläche je mit einer durchsichtigen leitenden Folie bzw. Elektrode bedeckt ist.

Die Wirkungsweise dieser Halbleitermaterialien in bezug auf die Steuerung ihrer Lichtdurchlässigkeit ist im Hauptpatent näher erläutert.

Durch die Veränderung der zeitlichen Lichtdurchlässigkeit des Schirmes wird erreicht, daß Fremdlicht, das eine Blendung verursachen würde, teilweise und unter Umständen weitgehend oder vollständig unterdrückt wird.

Aus dem Hauptpatent ist weiterhin bekannt, daß die Scheinwerfer des Fahrzeugs synchron oder annährend synchron mit der Lichtdurchlässigkeit des Schirmes Licht abgeben, derart, daß in den Zeitabschnitten, in denen der Schirm lichtdurchlässig ist, die Scheinwerfer Licht abgeben.

Dabei sind die von den Scheinwerfern abgegebenen Lichtimpulse nach ihrer Höhe, zeitlichen Dauer und nach ihrem zeitlichen Abstand so bemessen, daß die Beleuchtung der Fahrbahn im zeitlichen Mittel für den Fahrzeuglenker die gleiche ist, die sonst bei dem heute üblichen zeitlich konstanten Licht vorhanden ist.

Für die Verkehrssicherheit ist es von großem Vorteil, wenn von einem Schirm das rote Licht vorausfahrender Fahrzeuge, insbesondere das von deren Rücklichtern und Bremslichtern stammende Licht, durchgelassen, also wahrnehmbar wird, während das weiße Licht entgegenkommender Scheinwerfer weitgehend unterdrückt wird, wobei auch von diesem Licht die roten Komponenten durchgelassen werden, so daß die entgegenkommenden Scheinwerfer für den Fahrer gelblich bis rötlich erscheinen.

Es ist nun bekannt (DE-PS 8 22 787), einen Blendschutz aus Glas, Zelluloid oder Kunststoff in der Form eines Dreiecks schwenkbar vor dem Blickfeld des Fahrzeuglenkers vorzusehen, wobei eine Färbung Rot-Orange-Gelb-Hellgelb als besonders vorteilhaft beschrieben wird. Aus der Zeitschrift »Radio-Electronics« (Februar 1972, Seiten 33 ff.) ist es bekannt, daß mit flüssigen Kristallen die Lichtdurchlässigkeit steuerbar ist. Ein gewünschter Rot-Orange-Gelb-Hellgelb-Übergang der Lichtdurchlässigkeit läßt sich aber allenfalls durch eine entsprechende Dotierung eines Festkörper-Halbleiters erreichen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die die an die Verkehrssicherheit zu stellenden Anforderungen erfüllt, also das rote Licht weniger stark dämpft, und die einfach herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Halbleitermaterial aus einem flüssigen Kristall (organischer Halbleiter) besteht und aus dem annähernd weißen Licht der Scheinwerfer der entgegenkommenden Fahrzeuge den Bereich kurzer Wellen bis zur Grenze zwischen Rot und Gelb stark dämpft, das rote Ende des sichtbaren Bereiches jedoch weitgehend durchläßt.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schicht 10 bis 30 μίτι dick ist.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß als Elektroden auf zwei durchsichtigen Platten, insbesondere Glasplatten, dünne, lichtdurchlässige, elektrisch leitende Schichten aufgedampft sind und der als Schirm dienende flüssige Kristall zwischen den Platten vorgesehen ist und dort durch Kapülarkräfte gehalten wird.

In diesem Zusammenhang ist bereits eine Blendschutzeinrichtung bekannt (FR-PS 10 22 988), bei der eine Flüssigkeit zwischen Glasplatten gehalten wird. Auch ist es nicht mehr neu (DE-PS 7 36 495, für eine Klarsichtscheibe für Kraftfahrzeuge eine durchsichtige Metallschicht vorzusehen.

Schließlich besteht noch eine Weiterbildung der Erfindung darin, daß als flüssiger Kristall p-Methoxydbenzyliden-p-n-butylanilin dient. Ein derartiges Material ist beispielsweise in »radio-mentor-elektronik« Ausgabe 8,1971, näher beschrieben.

Flüssige Kristalle haben die Eigenschaft, daß insbesondere beim Anlegen einer Gleichspannung von wenigen Volt an eine etwa 10—30 μιη starke Schicht diese Schicht das einfallende Licht stark reflektiert, also

nur wenig Licht durchläßt, während ohne Spannung das Licht nahezu vollständig durchgelassen wird. Der physikalische Hintergrund für dieses Verhalten der flüssigen Kristalle ist beispielsweise aus der bereits genannten Literaturstelle oder aus »Umschau in V/issenschaft und Technik«. Band 71 (1971), Heft 17, Seiten 637—639, oder aus »Funkschau«, Band 43 (1971), Heft 9, Seite 894, näher bekannt Das oben angegebene Material für den flüssigen Kristall ist billig. Weiterhin werden wegen der geringen Schichtdicke jeweils nur sehr kleine Mengen benötigt. Die Lichtdurchlässigkeit läßt sich mit kleinen elektrischen Spannungen in der Größenordnung von 5—100 Volt steuern, wobei wegen des hohen Widerstandes der Schicht, der für eine Fläche von 1 cm² beispielsweise 1 Mill. Ohm beträgt, nur verschwindend kleine elektrische Leistungen verbraucht werden. Die Zeit, die zum Umsteuern der Lichtdurchlässigkeit erforderlich ist, also die Ansprechoder Verzögerungszeit, liegt in der Größenordnung von Millisekunden. Es sind Werte bis herab zu 0,5 Millisekunden zum Dunkelsteuern bzw. bis zu 5 Millisekunden zum Hellsteuern bereits erreichbar. Dies geht aus der oben bereits genannten Literaturstelle in »radio-mentor-elektronik« hervor.

Der Schirm kann so beschaffen sein, daß er nicht das gesamte Licht schwächt, sondern nach den Farben des Lichtes, also nach den Wellenlängen, differenziert. Dies kann bei flüssigen Kristallen dazu ausgenützt werden, um die Farbzusammensetzung des vom Schirm zwecks Erkennung der entgegenkommenden Fahrzeuge noch durchgelassenen Licht«- in gewünschter Weise zu verändern. Dabei können in an sich bekannter Weise außer der Schicht aus einem flüssigen Kristall noch zusätzliche Farbfilter und Polarisationsfolien angewendet werden. Es wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß flüssige Kristalle die Polarisationsebene des sie durchlaufenden Lichtes zu drehen vermögen. Durch eine passende Wahl des Materials, der Schichtdicke und der Art und Stärke der beispielsweise elektrischen Erregung des flüssigen Kristalls können bestimmte Farbkcmponenten besonders stark, andere nur wenig gedämpft werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figur näher erläutert, in der ein Schirm im Querschnitt dargestellt ist.

In der Figur sind zwei Glasplatten 1, 2 mit lichtdurchlässigen Elektroden 3, 4 bedampft. Zwischen den Glasplatten 1, 2 befindet sich ein flüssiger Kristall 5.

Als flüssiger Kristall ist beispielsweise p-Methoxydbenzyliden-p-n-butylanilin vorgesehen. Die Elektroden 3, 4 weisen Anschlüsse 7, 8 auf, an die eine Spannung in der Größenordnung von 5 — 100 Volt anlegbar ist. Dadurch ist es möglich, die Lichtdurchlässigkeit des flüssigen

2^r> Kristalls 5 zu steuern. Der flüssige Kristall 5 wird zwischen den Platten 1,2 durch Kapillarkräfte gehalten. Der Durchmesser des flüssigen Kristalls 5 beträgt zwischen 10 und 20 μηι.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur blendungsfreien Führung eines Fahrzeugs im Verkehr, bei dem vor dem Fahrzeuglenker am oder im Fahrzeug ein zeitlich die Lichtdurchlässigkeit zum Fahrzeuglenker ändernder Schirm vorgesehen ist, der als feststehendes Filter ausgebildet ist, das bei Bedarf, pulsartig und elektrisch gesteuert, ohne mechanische Bewegung zwischen nahezu vollständiger und stark reduzierter Lichtdurchlässigkeit schwankt, und bei dem der Schirm aus einer Schicht aus Halbleitermaterial besteht, deren Vorder- und Rückfläche mit je einer durchsichtigen leitenden Elektrode bedeckt ist, nach Hauptpatent 20 01086, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial aus einem flüssigen Kristall (5) (organischer Halbleiter) besteht und aus dem annähernd weißen Licht der Scheinwerfer der entgegenkommenden Fahrzeuge den Bereich kurzer Wellen bis zur Grenze zwischen Gelb und Rot stark dämpft, das rote Ende des sichtbaren Bereiches jedoch weitgehend durchläßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht 10 bis 30 μπι dick ist. 2ί

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden (3, 4) auf zwei durchsichtigen Platten (1,2), insbesondere Glasplatten, dünne, lichtdurchlässige, elektrisch leitende Schichten aufgedampft sind und der als Schirm dienende flüssige Kristall zwischen den Platten (1,2) vorgesehen ist und dort durch Kapülarkräfte gehalten wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiger Kristall (5) r, p-Methoxybenzyliden-p-n-butylanälin dient.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekenn7:eichnet, daß zusätzlich zum Schirm noch Farbfilter und/oder Polarisationsfolien vorgesehen sind.