DE2633552C2 - Lichtsignalgeber, insbesondere zur Verwendung im Straßenverkehr - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lichtsignalgeber, dessen Leuchtfeld durch eine Vielzahl matrixartig nebeneinander angeordneter Lichtquellen gebildet ist, wobei den Lichtquellen jeweils eine Sammellinse und eine Streuscheibe nachgeordnet ist Derartige Lichtsignalgeber finden beispielsweise Verwendung bei Signalanlagen für den Straßenverkehr.

Bei Autoscheinwerfern ist es bereits bekannt, durch unterschiedliche Ausgestaltung der Streuscheiben bzw. der Reflektoren unsymmetrisches Licht zu erzeugen. Dies ist vor allem zur besseren Ausleuchtung der rechten Straßenseite nötwendig, die nämlich wesentlich weiter als die linke Seite ausgeleuchtet werden soll, weil dadurch entgegenkommende Fahrzeuge nicht geblendet werden. Weiterhin ist es bekannt, durch entsprechende Anordnung der Lichtquellen bzw. Abdecken eines Teils des Strahlenkegels ein Fern- und Abblendlicht zu schaffen. Auch bei Lichtsignalgebern sowohl im Straßen- als auch im Eisenbahnverkehr sind unterschiedliche Lichtkeulen wünschenswert. Deshalb ist auch bereits bekannt, dies durch entsprechend ausgestaltete Streuscheiben und sonstige Hilfsmittel zu bewerkstelligen. Allerdings erfordert unterschiedliches Ausleuchten der vorgenannten Scheinwerfer- bzw. Iichtsignalgeber-Leuchtkegel jeweils anders gebaute Reflektoren bzw. Streuscheiben, so daß diese nicht allen unterschiedlichen Erfordernissen entsprechend variabel sind.

Neben diesen bekannten Lichtsignalgebern mit jeweils einer einzigen Lichtquelle und einem zusätzlichen Reflektor ist es auch bekannt, eine Sichtanzeigevorrichtung mit einem matrixartig aufgebauten Sichtfeld entsprechend der eingangs genannten Art zur Signalgabe zu verwenden (DE-OS 21 26 672). Dabei ist jedem Matrixelement bzw. jedem Ende eines Lichtleiters eine eigene Sammellinse zugeordnet Jede Lichtquelle ist dort in ihrem optischen System genau im Brennpunkt der Sammellinse angeordnet In der DE-OS 22 40 780 ist außerdem eine Lichtaustrittszelle für optische Faser-Lichtleiter beschrieben, die in einer derartigen Sichtan-Zeigevorrichtung verwendet werden kann.

Will man nun bei einer derartigen Anzeigevorrichtung mit matrixartig aufgebautem Sichtfeld die Leuchtcharakteristik veränden und ein unsymmetrisches Licht erzeugen, so kann man dies nicht über einen gemeinsamen Reflektor tun, und auch eine spezielle Ausbildung der Streuscheibe führt nicht zu dem gewünschten Erfolg. Wird bei diesem System ein Teil der Matrixpunkte nicht beleuchtet oder abgedeckt, so kann man dadurch bestimmte Zeichen erzeugen, man kann jedoch nicht die Leuchtcharakteriiiik verändern, da jeder Lichtpunkt seine eigene Strahlungscharakteristik hat

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lichtsignalgeber der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ohne bauliche Veränderung die verschiedensten Lichtkeulen entsprechend den gewünschten Anforderungen erzeugt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Ausgabe dadurch gelöst, daß für alle Lichtquellen des Leuchtfeldes eine gemeinsame Sammellinse vorgesehen isv und daß die Lichtquellen zur Erzielung bestimmter Lichtkeulen in vorgegebenen Konfigurationen zumindest zum überwiegenden Teil außerhalb des Brennpunktes der Sammellinse auf deren Brennfläche verteilt angeordnet sind. Durch diese Verwendung einer gemeinsamen Sammellinse und Anordnung der einzelnen Lichtquelle hauptsächlich außerhalb des Brennpunktes dieser Sammellinse ist es möglich, durch entsprechende Einschaltung eines bestimmten Teiles dsr Lichtquelle unterschiedliche Lichtkeulen entsprechend den jeweils gewünschten Anforderungen zu erzeugen.

Für die konstruktive Gestaltung ist in vorteilhafter Weise eine Steckplatte mit in einem kreisförmigen Raster angeordneten Steckfassungen zur Aufnahme der Lichtquellen bzw. gegebenenfalls von Lichtleiterenden vorgesehen, wobei die Steckplatte symmetrisch zur optischen Achse der Sammellinse so angeordnet ist, daß ihre konkave, die Lichtleiterenden bzw. Lichtquellen begrenzende Innenfläche mit der Brennfläche der Sammellinse zusammenfällt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigt

Fig. 1 eine optische Erläuterung für Sammellinsen,
F i g. 2 ein optisches System des Lichtsignalgebers,

Fig. 3a, 3b zwei unterschiedlich bestückte Steckplatten für die Lichtleiterenden und
F i g. 4a, 4b und
F i g. 5a, 5b, 5c zwei den beiden Lichtleiter-Konfigura-

tionen entsprechende Leuchtkeulen des Signalgebers.

In F i g. 1 ist der Strahlengang durch eine Sammellinse 1 für zwei unterschiedliche Fälle dargestellt Befindet sich die Lichtquelle im Brennpunkt Fi, so werden die Lichtstrahlen 3i nach der Sammellinse 1 in sich parallel und parallel zur optischen Achse 2 ausgestrahlt Wird dagegen ein anderer Brennpunkt Fi außerhalb der optischen Achse 2 in der Brennfläche B gewählt, so werden die Lichtstrahlen 32 zwar ebenfalls zueinander parallel aber in einem entsprechenden Winkel zur optischen Achse 2 ausgestrahlt

Von dieser Lehre macht der Anmeldungsgegenstand Gebrauch, indem er nämlich Lichtquellen in einer bestimmten Konfiguration in der Brennfläche B anordnet und damit jede gewünschte Lichtverteilung hinter der Sammellinse 1 zu erzeugen vermag.

In F i g. 2 wird durch die Glühlampe 4 in Verbindung mit dem Reflektor 5 über ein Wärmeschutz- bzw. Farbfilter 6 Licht in das eine Ende 7 von mehreren Lichtleitern 8 eingestrahlt, deren andere Enden 9 in eine Steckplatte eingesteckt sind. In dem durch die Gr^ße der Steckplatte 10 und die Brennweite der Fresnellinse bestimmten Raumwinkelbereich kann also eine vorgegebene Lichtkeule durch eine entsprechende Konfiguration von Lichtleiterenden 9 in der Steckplatte 10 verwirklicht werden. Eine Streuscheibe 14 ist erforderlich, um die Lücken im Raster der Steckplatte 10, von denen kein Licht ausgeht, auszugleichen, so daß die abgestrahlte Lichtkeule den gewünschten Raumwinkel lükkenlos ausfüllt

Diese Steckplatte 10 gem. F i g. 3a, 3b weist insgesamt 60 Steckfassungen 11 auf, die ein etwa kreisförmiges Raster bilden. Die Steckplatte 10 ist dabei so ausgebildet und so in bezug auf die Fresnellinse 12 angeordnet, daß ihre konkave, die Lichtleiterenden 9 begrenzende Innenfläche 13 mit der Brennfläche B der Fresnellinse 12 zusammenfällt Die einzelnen Steckfassungen sind dabei um einen entsprechenden Winkel zur optischen Achse der Fresnellinse 12 geneigt angeordnet Dadurch wird erreicht, daß jeweils der gesamte, aus den einzelnen Lichtleiterenden 9 austretende Lichtkegel auf die ganze Fläche der Fresnellinse 12 auftrifft

Im FaJl der Fig.3a wurde nur die Ringzone der Steckplatte 10 mit Lichtleiterenden 9 bestückt, wie durch die Schwarzfärbung angedeutet ist Dadurch entsteht in Verbindung mit der entsprechend ausgebildeten Streuscheibe 14 der in F ϊ g. 4a und F i g. 4b dargestellte Strahlenkegel bzw. diese Lichtkeule. Demgegenüber ist mit einer solchen Streuscheibe 14 und mit einem einzigen im Brennpunkt der Fresnellinse angeordneten Lichtleiterende 9 die abgestrahlte Lichtkeule insbesondere in der vertikalen Ebene zu eng.

Wird dagegen die Steckplatte 10 mit Lichtleiterenden 9 gem. F i g. 3b bestückt, so wird die üt F i g. 5a, 5c in der horizontalen Ebene dargestelte Lichtkeulc erzeugt

F i g. 5a zeigt die Lichtkeule ohne Streuscheibe 14 und F i g. 5c zeigt sie mit einer Streuscheibe 14. Die Streuscheibe 14 besteht im wesentlichen aus einer Vielzahl kleiner Plankonvexlinsen, deren Durchmesser und Brennweite so aufeinander abgestimmt sind, daß die aus diskreten Richtungen, entsprechend Fig.5a, von der Fresnellinse auf die Streuscheibe geworfenen Lichtbündel unter Beibehaltung ihrer Richtung auf einen größeren Winkelbereich aufgeweitet werden, so daß die von den einzelnen Lichtkeulen ausgefüllten Raumwinkel sich überiappen, wie dies aus F i g. 5b zu erkennen ist

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Lichtsignalgeber, dessen Leuchtfeld durch eine Vielzahl matrixartig nebeneinander angeordneter Lichtquellen gebildet ist, wobei den Lichtquellen jeweils eine Sammellinse und eine Streuscheibe nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß für alle Lichtquellen (9) des Leuchtfeldes eine gemeinsame Sammellinse (12) vorgesehen ist und
daß die Lichtquellen (9) zur Erzielung bestimmter Lichtkeulen in vorgegebenen Konfigurationen zumindest zum überwiegenden Teil außerhalb des Brennpunktes der Sammellinse (12) auf deren Brennfläche (B) verteilt angeordnet sind.

2. Lichtsignalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen in an sich bekannter Waise durch die Enden von Lichtleitern (9) gebildet sind, welche an ihren anderen Enden (J) durch eine gemeinsame Lichtquelle (4) gespeist werdea

3. Lichtsignalgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lichtquellen (9) bzw. der gemeinsamen Lichtquelle (4) und der Sammellinse (12) Farbfilter (6) zwischengeschaltet sind.

4. Lichtsignalgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steckplatte

(10) mit in einem kreisförmigen Raster angeordneten Steckfassungen (11) Kur Aufnahme der Lichtquellen bzw. gegebenenfalls d^r Lichtleiterenden vorgesehen ist, wobei die Steckplatte · tO) symmetrisch zur optischen Achse der Sammellinse (12) so angeordnet ist, daß ihre konkave, die Lichtleiterenden (9) bzw. Lichtquellen begrenzende Innenfläche (13) mit der Brennfläche (B)der Sammellinse (12) zusammenfällt.

5. Lichtsignalgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch nur teilweises Bestücken der verfügbaren Steckfassungen

(11) in Verbindung mit einer zugehörigen Streuscheibe (14) die jeweils gewünschte Lichtkeule erzeugt wird.