DE2838277B2

DE2838277B2 - Vorrichtung zur Beeinflussung der Leuchtdichte und/oder der Farbe eines Lichtstrahles

Info

Publication number: DE2838277B2
Application number: DE2838277A
Authority: DE
Inventors: Raymond Paris Marcy
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1977-09-02
Filing date: 1978-09-01
Publication date: 1981-01-22
Also published as: GB2006944A; FR2402220B1; BE870113A; NL7808984A; DE2838277A1; GB2006944B; DE2838277C3; FR2402220A1; JPS5449100A; LU80175A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Leuchtdichte und/oder der Farbe eines Lichtstrahles, mit mindestens einem zwischen zwei voneinander isolierten Elektrodenflächen beweglich angeordneten Elektretblättchen, dessen Lage durch den Elektroden zuführbare Steuersignale geändert werden kann.

Es wird daran erinnert, daß ein »Elektret« ein elektrisch permanent geladener Körper ist Grundsätzlich besteht ein solcher Körper aus einem Material mit sehr großer Dielektrizitätskonstante, wie beispielsweise Polypropylen und Polytetrafluoräthylen. Es ist relativ einfach ein Elektret dadurch herzustellen, daß isolierendes Material, das im allgemeinen die Form eines Filmes aufweist, einem sehr großen elektrischen Feld ausgesetzt wird und daß in den Film mit Hilfe eines Teilchenbeschleunigers Ladungen eingesetzt werden. In einem homopolaren Elektret sind diese Ladungen in der Tiefe nahe einer der Flächen des Elektrets gefangen, wodurch die Ladungen dort dauerhaft gehalten werden.

Wenn ein Elektret auf einer Leiterfläche angeordnet wird, haftet es an dieser infolge der elektrostatischen Kraft an, die durch die in der Leiterfläche induzierte elektrische Ladung erzeugt wird. Diese Eigenschaft wurde ausgenützt, um beispielsweise einen elektrisch

so steuerbaren Verschiebungsschalter herzustellen, wie er aus der FR-PS 22 96 297 bekannt ist.

Nach dem Stande der Technik enthält eine bistabile Elektretvorrichtung ein bewegliches Teil, das aus einem flexiblen Elektret besteht, das zwischen zwei Leiterflächen angeordnet ist, die die Steuerelektroden darstellen. Infolge elektrostatischer Anziehung kann das flexible Elektret zwei stabile Positionen einnehmen, zwischen denen mit Hilfe von an die Elektroden gelieferten Steuersignalen umgeschaltet werden kann.

Bei Leuchtanzeigen werden Mittel zur Erzeugung spezifischer Leuchtsignale für die auszustrahlende Information verwendet, sei es durch Mittel, die den Lichtfluß unterbrechen oder mehr oder weniger abschwächen oder sei es durch Mittel, die geeignet sind Leuchtsignale verschiedener Farben, im allgemeinen durch Masken auszustrahlen, die Zeichen, alphanumerische Symbole oder Figuren darstellen. Diese beiden Systeme können auch kombiniert werden, um den

Umfang der zu übertragenden Information zu erhöhen.

Leuchtanzeigesysteme sind weit verbreitet Es können vor allem Verkehrsampeln oder Signale für Fahrzeuge aller Art genannt werden. Leuchtanzeigesysteme sind mit verschiedenen Problemen verbunden, insbesondere mit dem Problem der Lesbarkeit oder Interpretierbarkeit der Anzeige bei heller¹ Umgehungsstrahlung, wie sie beispielsweise durch Sonneneinstrahlung entsteht Im allgemeinen werden die Leuchtanzeigen zu diesem Zweck mit Sonnenschutzhauben oder ι ο Schirmen ausgerüstet Für Straßenverkehrsampeln ist es bekannt geworden eine Verdunkelungsvorrichtung aus Flüssigkristallen hinter das Farbfilter zu setzen. Die Verwendung solcher Flüssigkristalle ist aus der FR-PS 22 49 396 bekannt "

Aus der US-PS 38 97 997 ist bereits eine elektrostatische Anzeigevorrichtung bekannt, die aus einer Aneinanderreihung feststehender, gewölbter Elektroden und zwischen diesen angeordneten biegsamen Folienelektroden besteht, deren durch Steuersignale beeinflußbare Lage das Aussehen der Vorrichtung im reflektierten Licht für den Betrachter ändert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die den Aufbau ein- oder mehrfarbiger Leuchtanzeigen gestattet Die Lösung diese Aufgabe ist im Kennzeichendes Patentanspruches 1 angegeben.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 ein Schema zur Erläuterung des Elektreteffektes,

F i g. 3 ein Schema zur Erläuterung einer Vorrichtung mit drei Elektroden,

F i g. 4 eine Ausführungsvariante der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig.5 eine Ausführungsvariante der in Fig.4 dargestellten Vorrichtung,

F i g. 6 eine Ausführungsvariante der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung,

F i g. 7 eine Ausführungsvariante der in F i g. 5 dargestellten Vorrichtung,

F i g. 8 eine Vorrichtung mit ebener Konfiguration, F i g. 9 eine Vorrichtung mit zwei Elektretsätzen,

Fig. 10 eine AusführungsVariante der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung,

F i g. 11 eine Vorrichtung mit gekrümmten Flächen,

F i g. 12 eine Vorrichtung mit polygonaler Konfiguration,

F i g. 13 eine Vorrichtung, die mit einer die Lage der Elektretblättchen feststellenden Vorrichtung ausgerüstet ist

Fig. 14 eine Ausführungsform der Vorrichtung als eine in eine einzige Richtung weisende Signallampe,

F i g. 15 eine zwei Vorrichtungen umfassende, in zwei Richtungen weisende Signallampe.

F i g. 1 zeigt teilweise einen Schnitt einer Elektretvorrichtung gemäß der Erfindung, die in einem Lichtstrahl 5 angeordnet ist und mit der die Eigenschaften des Lichtstrahls in Übereinstimmung mit der zu übertragenden Information geändert werden. Diese Information wird an einen Empfänger oder insbesondere an einen oder mehrere Beobachter, die sich in dem Wirkbereich der Vorrichtung befinden, übertragen. Die Vorrichtung stellt im Profil ein sich wiederholendes Motiv, im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Dieder dar, der in der Zeichnung durch seinen Rang /identifiziert wird, wobei /zwischen 1 und α liegt

Die Elektretvorrichtung oder Elektrettafel besitzt einen isolierenden und für Licht transparenten Träger T, auf dem abwechselnd eine erste Reihe von Elektrodenoder Leiterflächen IO4 19/ .., die vorzugsweise undurchsichtig sind und eine zweite Reihe von Elektroden- oder Leiterflächen 2Oi,2Oj.., die für Licht transparent sind, angeordnet ist Diese Leiterflächen bilden Dieder, deren Spitzenwinkel einen Wert θ aufweisen, wobei die Breite der Leiterflächen /und die Länge der Leiterflächen L ist, welches Maß im wesentlichen einer Abmessung der Vorrichtung entspricht Das andere Maß der Vorrichtung wird durch die Zahl der nebeneinander angeordneten Dieder gegeben. In der jeweiligen Diederspitze A sind die dielektrischen flexiblen Blättchen 30/ 30/... befestigt die permanent elektrisch aufgeladen sind (Elektrete). Die Breite dieser Blättchen ist im wesentlichen / und die Länge etwas kleiner als L, während die Dicke der Elektrete beispielsweise zwischen 10 und 50 pm liegt

Durch die elektrostatische Wirkung haften die Elektretblättchen an den Leiterflächen, die jeweils die Elektroden zur Steuerung der Lage der Elektretblättchen darstellen.

Die Lage der in Fig. 1 dargestellten Elektretblättchen ist instabil. Sie würde einem elektrisch ungeladenen Blättchen entsprechen. Die Elektretblättchen können nur zwei stabile Positionen einnehmen, d. h. sie können nur an den Leiterflächen anliegen. Durch die Wirkung der Steuerelektroden werden die Elektretblättchen auf die eine oder die andere der Leiterflächenreihen umgekippt Hierzu sind die Elektroden IO4 10/... ebenso wie die Elektroden 2Oi 2Oj... parallel geschaltet und die Ausgangsklemmen Bl und B 2 erhalten die Steuersignale für das Umkippen der Elektretblättchen.

Der Zweck des Trägers T besteht darin, daß die Leiterflächen und die Elektretblättchen mechanisch getragen werden, wobei diese stets elektrisch isoliert gehalten werden. Der Träger Tkann nebenbei die Rolle eines Farbfilters spielen, sofern er oberflächlich oder durchgehend gefärbt ist

Der Widerstand der Leiterflächen kann relativ groß sein, da die verwendeten Ströme gewissermaßen statischer Natur sind: zur Steuerung der Elektretblättchen werden elektrostatische Ladungen verwendet.

In Fig.2 sind die stabilen Lagen des Elektretblättchens vom Rang i, wie in F i g. 1 zu sehen, dargestellt. Keiner der stabilen Zustände erfordert ein Signal zu seiner Aufrechterhaltung wegen der Adhäsionseigenschaften zwischen Elektreten und Leiterflächen. Angenommen, daß beispielsweise das Elektretblättchen negativ geladen ist (F i g. 2a und 2b), so induziert das Elektretblättchen eine elektrische positive Oberflächenladung auf der Elektrode, an der es anliegt. Hieraus folgt eine negative elektrische Ladung, derart, daß die elektrische Ladung der Leiterfläche neutral bleibt Die Erscheinung ist bei beiden stabilen Zuständen dieselbe.

Um von einem Zustand in den anderen umzuschalten, niüß das Elektretblättchen von der Elektrode, an der es anliegt, abgestoßen und von der gegenüberliegenden Elektrode angezogen werden. Zu diesem Zweck sind an die Klemmen der beiden Elektroden ein Signalgenerator angeschlossen, der die Leiterfläche, an dem das (negativ geladene) Elektretblättchen anliegt, negativ und die gegenüberliegende Lciicrfläuhe positiv auflädt

Nach dem Umkippen des Elektretblättchens kann das Steuersignal abgestellt werden. Der Umkippvorgang erfordert nur eine sehr geringe Energie.

In F i g. 1, bei der auf die Außenflächen der DiSder D eine weiße Lichtstrahlung S fällt, befindet sich ein Beobachter im Punkte O.

Zunächst werde die Elektretvorrichtung in ihrer Betriebsweise als Vorrichtung zur Unterbrechung des Lichtstrahles betrachtet Wenn der Träger T aus lichtdurchlässigem Material besteht und die Elektretblättchen undurchsichtig sind, ergibt sich, daß für den Fall, daß die Eiektretblättchen an den Leiterflächen 10/, 10/... anliegen, das Licht zu dem Beobachter durchtritt Wenn dagegen die Eiektretblättchen an den Leiterflächen 20a 20/ ■ · · anliegen, kann die Strahlung 5 nicht zu dem Beobachter gelangen. Es soll angemerkt werden, daß für den Fall, daß das Material der Struktur farbig ist, farbiges Licht zu dem Beobachter fällt

Im folgenden werde die Betriebsweise der Vorrichtung als Filter untersucht Wenn die Eiektretblättchen gefärbt sind und wenn das Material der Konstruktion das Licht durchtreten läßt, erhält der Beobachter einen Eindruck von farbigem Licht, das der Färbung der Eiektretblättchen entspricht, wenn diese an die Leiterflächen 20/, 20/... angelegt sind. Wenn dagegen die Eiektretblättchen an den Leiterflächen 1Oi 1Oy... anliegen, sieht der Beobachter das einfallende Licht

Mehrere Elektretvorrichtungen der vorstehend beschriebenen Art können kombiniert werden, um mehrere verschiedene Lichtfarben zu liefern. Wenn beispielsweise in Reihe derartige Vorrichtungen angeordnet werden und wenn die zusammengesetzte Vorrichtung in den Lichtstrahl S vor den Beobachter O gesetzt wird, wobei jede der Vorrichtungen Eiektretblättchen verschiedener Farbe enthält, deren Lage unabhängig voneinander gesteuert werden, kann der Beobachter entweder das weiße Licht, eine bestimmte Farbe oder eine Kombination mehrerer Farben sehen, wobei auch eine Extinktion auftreten kann, wenn die gewählten Farben komplementär sind.

Der Betrieb der Vorrichtung mit Eiektretblättchen ist nicht darauf beschränkt, daß die Lichtquelle und der Beobachter auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung sein müssen. Wenn die Elektretvorrichtung eine Reflexionsfläche besitzt, können sich die Lichtquelle und der Beobachter auf derselben Seite befinden.

Elektretvorrichtungen dieser Art können in jeder beliebigen Lage eingesetzt werden, insbesondere wenn die Diederkanten horizontal verlaufen, in welchem Fall die elektrostatische Anziehungskraft größer als die Schwerkraft der Eiektretblättchen sein muß. Es kann durch Rechnung in Übereinstimmung mit dem Experiment gezeigt werden, daß die derzeit herstellbaren Elektrete eine elektrostatische Anziehungskraft entwikkeln, die eine Größenordnung über ihrem Gewicht liegt

Die Höhe des für das Umklappen der Eiektretblättchen erforderlichen Signalpegels hängt insbesondere von der Dichte der in das Elektret eingefügten Permanentladungen, vom öffnungswinkel θ des Dieders, von der Breite /des Elektretblättchens ab und ist unabhängig von der Länge L des Elektretblättchens. Ein anderer die Signalhöhe für das Umklappen beeinflussender Parameter ist das Biegemoment des Elektretblättchens. Dieses Biegemoment kann durch örtliche Verdünnung des Elektretblättchens im Bereich der Biegung verringert werden. Der Bereich der Biegung liegt in der Nähe des Punktes, an dem das Eiektretblättchen in dem Träger T befestigt ist Diese örtliche Verdünnung des Blättchens kann beispielsweise durch örtliche Erhitzung und gleichzeitige Dehnung des Blättchens erzielt werden. Die Erfahrung zeigt daß die lokale Verdünnung eines Blättchens um 300% die Lebensdauer eines Elektretblättchens aus Polypropylen nicht wesentlich reduziert

Ein Mittel, um den zur Bewegung der Eiektretblättchen erforderlichen Signalpegel zu reduzieren, zu dem Zwecke die Konstruktion der Vorrichtung zu vereinfa chen, ist schematisch in F i g. 3 für einen Dieder mit der Ordnungszahl /dargestellt Bei dieser Ausführungsform besitzt das Eiektretblättchen zwei Elektretschichten, die homopolar, beispielsweise negativ, geladen sind. Die beiden Schichten sind symmetrisch zu einer Leiterseele 40i die eine Zwischenelektrode C darstellt Die

Leiterflächen 10/ und 2Oi die die Steuerelektroden für

das Umkippen des Elektretblättchens darstellen, sind an einen Generator Gangeschlossen.

Die Betriebsweise der Vorrichtung gemäß Fig.3a

wird im folgenden anhand der in Fig.3b dargestellten Signalformen erläutert Die Signale Viο und V20 werden von einem Generator G geliefert Die Signale V_c sind Auslösesignale. Bei Abwesenheit aller Signale haften infolge der den Eiektretblättchen innenwohnenden Eigenschaft die Eiektretblättchen 30/ an den Leiterflächen. Bei Abwesenheit des Signals V_c kann, sofern die Elektroden 10/und 20/ mit zwei Übergangssignalen Vi0 und V₂O beaufschlagt werden, das Eiektretblättchen nicht umkippen, da der Pegel der Signale Vi₀ und V_x nicht ausreicht, um die dem Eiektretblättchen zueigene Haftungseigenschaft zu kompensieren.

Um zu erreichen, daß das Blättchen umkippt muß ein elektrisches Impulssignal V_c an die Elektrode C gelangen, um die Haftungskraft zu annullieren. Dieses

Signal V_c liegt in der Größenordnung von einigen Volt

und es ermöglicht unter sonst gleichen Bedingungen den

Pegel der Signale Vw und V20 wesentlich zu erniedrigen. Die dielektrischen Blättchen, aus denen die Elektrete

hergestellt werden, wie etwa Polypropylenblättchen, sind im Handel transparent und ungefärbt zu erhalten. Um diese Blättchen zu färben, wird auf einer oder beider ihrer Flächen ein Farbstoff angebracht wobei zu beachten ist daß das Lösungsmittel der Farbe die äußere Schicht in der die Ladungen eingesetzt sind, auflösen kann. Selbst wenn auch ein gegenüber dem Elektretmaterial neutrales Lösungsmittel eingesetzt werden kann, ist es wahrscheinlich, daß die Anwesenheit der Pigmente der Farbe den Widerstand des Elektrets beeinflußt, wodurch die eingefügten elektrischen La düngen verschwinden.

Es ist jedoch möglich den Polypropylenfilm durch Aufsprühen einer Aerosolfarbe zu färben, die in Frankreich unter der Bezeichnung SPRIDO durch die gleichnamige Firma vertrieben wird. Vorzugsweise wird diese Farbe auf der Fläche angebracht, die derjenigen gegenüberliegt, in die die elektrischen Ladungen eingefügt wurden.

Im folgenden werden verschiedene Ausführungsvarianten der Elektretvorrichtung gemäß der Erfindung, insbesondere verschiedene Konfigurationen des Trägers Tbeschrieben.

F i g. 4 zeigt einen Aufbau des Trägers T, bei dem der Spitzenwinkel der Dieder gleich 90° ist Eine ebene Scheibe aus isolierendem und transparentem Material trägt metallische Bänder 10/ und 20/.., die senkrecht zur Fläche der Scheibe angeordnet sind. Auf der Scheibenfläche sind zwischen den metallischen Bändern transparente Leiterflächen 2Oi 2Oy*... angeordnet Die

Elektretblättchen 30; und 3Oy... sind an den Spitzen der Dieder befestigt. Die Breite der Leiterbänder 10λ 1Oy... kann größer als die Breite der Elektrctblättchen 30/1 3Oy ...sein.

Fig. 5 zeigt eine Ausfiihrungsvariante der Vorrichtung nach Fig.4. Bei dieser Ausführiingsform sind die Leiterflächen alternierend zu beiden Seiten der Scheibe angeordnet, um eine Wechselwirkung zwischen den Elektroden zu vermindern.

Fig.6 zeigt einen Trägeraufbau, bei dem die transparenten Leiterflächen 20;' 20y... gekrümmt sind. Dieser Träger besteht aus Rohren aus isolierendem transparentem Material vom Radius R, die paarweise zueinander angeordnet sind. Am Berührpunkt der Rohre befinden sich die Metallischen 10/, 1Oy..., und die transparenten Leiterflächen 2Oi, 2Oy ... sind alternierend zu beiden Seiten des so gebildeten Aufbaues angeordnet. Die Breite eines Elektretblättchens ist im wesentlichen gleich π R.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsvariante der Vorrichtung nach F i g. 5, bei der der Träger T eine Z-förmige Konfiguration aufweist. Die schrägen Segmente des Z tragen transparente Leiterflächen 20λ 20/ die auf den Flächen des Trägers Tangeordnet sind. Die horizontalen Segmente des Z-förmigen Gebildes bestehen aus undurchsichtigen Leiterschichten tOi 1Oy' Die Breite / der Elektroden ist im wesentlichen gleich der Hälfte der Abmessungen des schräg verlaufenden Teiles des Z-förmigen Gebildes. Die Abmessungen der horizontalen Teile können größer als die Breite / der Elektretblättc'ien 30/;30ysein.

Im folgenden werden eine vollständige Vorrichtung mit Elektreten und insbesondere die Mittel beschrieben, mit denen diese von der Umgebung, die im allgemeinen für den Betrieb der Vorrichtung schädlichen Staub enthält, isoliert werden.

F i g. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Träger T mit einem Deckel versehen ist, so daß eine dichte Kammer gebildet wird, in deren Inneren die Reihen der Leiterflächen und die Elektretblättchen angeordnet sind.

Fig.8a zeigt einen Schnitt der Vorrichtung. Es sind insbesondere der Träger T, die undurchsichtigen Leiterflächen 10/. 1Oy ..., die transparenten Leiterflächen 20a 2Oy... und die Elektretblättchen 3Oi 3Oy... zu erkennen. Auf dem Träger Γ ist eine Verschlußscheibe M, die mindestens teilweise transparent ist, angeordnet. F i g. 8b zeigt eine Ansicht der Vorrichtung von vorne, bei der die Abschlußscheibe kreisrund ist. Darüber hinaus können Zeichen und Buchstaben oder Ziffern dargestellt sein. Bei dieser Ausführungsform können insbesondere die Leiterflächen 1Oi 10/ auf der Innenfläche des AbschluQdeckels befestigt sein oder eine Verstrebung zwischen dem Träger T und dem Deckel 5 bilden.

Diese Ausführungsform kann auf eine Vorrichtung mit zwei Sätzen von Elektretblättchen unterschiedlicher Farben, wie sie teilweise in Fig.9 dargestellt ist. ausgedehnt werden.

Bei dieser Ausführungsform umfaßt der Träger Tdrei ebene Wände. Eine mittlere Wand 7ΐ trägt die Leiterflächen und die beiden Sätze von Elektretblättchen unterschiedlicher Farbe. Die benachbarten Wände Ti und Ti bilden die beiden Kammern E\ und F2- Durch Seitenbacken kann die Kammer geschlossen werden.

F i g. 10 zeigt eine Ausführungsvariante ähnlich der in Fig.9 dargestellten. Bei dieser Ausführungsform sind zwei parallele Wände Tj und T₁ durch Querstreben, die die undurchsichtigen Leiterflächen 10/ ... tragen, gegeneinander abgestützt. |cdc ebene Innenfläche der Wände trägt einen Sat/, von Elektretblättchen 30/... unterschiedlicher Farbe und die transparenten Leiterflächen 20/..., die jeweils dazu gehören.

Eine F.lcktretvorrichtung gemäß der Erfindung ist nicht auf eine ebene Konfiguration beschränkt. F i g. 11 zeigt eine F.lektrctvorrichtung, bei der der Träger T gekrümmt, genauer gesagt kreisförmig ist. Der Aufbau besteht aus zwei konzentrischen Zylindern Γι und T₂. In den Ringraum zwischen den beiden Zylindern sind parallel zu den Mantcllinicn die beiden Leiterflächenrcihen 10 und 20 sowie die Elektretblättchen 30 angeordnet. Zwei Scitcnflanschcn dienen zur Befestigung der Zylinder und als Abschluß für die Kammer.

Fig. 12 zeigt eine zu der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung ähnliche Ausführungsvariantc. Bei dieser Ausführungsform ist der Träger polygonal, so daß ebene Flächen entstehen, auf denen die transparenten Leiterflächen 20 angebracht sind. Durch Kombination der beschriebenen Ausführungsformen kann eine Vorrichtung mit mehreren verschiedenfarbigen I-Icktretsätzen geschaffen werden.

F⁷ig. 13 zeigt eine Elektretvorrichtiing, die mit Mitteln ausgerüstet ist, die es gestatten zu kontrollieren, ob die Elektrctblättchen in der Tat umgekippt — im gewählten Beispiel gegen die transparenten Leiterflächen 20 gekippt — sind. Diese Mittel bestehen aus zwei getrennten Mikrokontakten G und Ci, die wiederholt in den Aufbau Teingelassen sind. Jedes Hlcktrctblättchcn 20 trägt gegenüber den Kontakten G und C; ein Lciterblättchen. das die beiden Kontakte G und G überdeckt und diese kurzschließt. Diese Kontakte sind über einen Anschluß X. X' verbunden, der ein Kontrollsignal überträgt, wenn Elektrctblättchen an den Leiterflächen 20 anliegen. Entsprechende Einrichtungen können an den undurchsichtigen Leiterflächen 10 und den Elektretblältchen 30 vorgesehen sein.

Im folgenden wird eine Anwendung einer Elektretvorrichtung bei Verkehrsampeln oder Verkehrssignalen und allgemeiner für Leuchtanzeigeeinrichtungen beschrieben, die Informationen oder Zeichen in Form von farbigen oder weißen Leuchtsignalen ausstrahlen.

In Fig. 14 ist eine in eine einzige Richtung weisende Signalampel im Schnitt dargestellt, die aus einem Gehäuse 100 und einer im Inneren des Gehäuses angeordneten weißen Lichtquelle 110 besteht, die permanent in Betrieb ist. Das Innere des Gehäuses ist beispielsweise durch eine Polierung oder durch einen Farbanstrich reflektierend gemacht. Die Vorderseite des Gehäuses besitzt eine Öffnung 120. deren Form von der Art der zu übertragenden Leuchtinformation abhängt. In dieser Öffnung 120 ist eine Illektrctvorrichtung 150 gemäß der Erfindung angeordnet.

Je nach Ausführungsform der gewählten Elektrctvorrichtung kann die Signalampcl einfarbig, zweifarbig, dreifarbig oder auch mehrfarbig sein.

Es werde zunächst eine einfarbige Signalampcl betrachtet. In diesem Fall sind die Elektretblättchen undurchsichtig und die Innenfläche des Trägers T ist entsprechend der anzuzeigenden Farbe gefärbt. Eine Ausführungsvariantc besteht darin, daß an der Innenfläche des Aufbaues eine transparente farbige Folie, vorzugsweise entfernbar, angeordnet ist. Wenn die Elektretblättchen an den transparenten Leiterflächen anliegen, wird der von der Lampe 110 kommende Lichtfluß absorbiert oder gegen die Elcktretblättchen reflektiert und gelangt folglich nicht nach außen. Ebenso

wird Umgebungslicht, das auf die öffnung 120 trifft, absorbiert oder gegen die Elektretblättchen reflektiert. Wenn dagegen die Elekiretblättchen an den undurchsichtigen Leiterflächen anliegen, gelangt das von der Quelle 110 kommende Licht über den einen Farbfilter darstellenden Aufbau nach außen. Das von außen kommende Licht, das auf die öffnung 120 fällt, durchquert den als Filter wirkenden Aufbau und wird an den Wänden des Gehäuses reflektiert und durchquert erneut den Aufbau, wodurch es die Leuchtkraft der Signalampel verstärkt.

Dadurch, daß die öffnung 120 eine Elektretvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der Fig. 9 und 10 eingesetzt wird, kann eine zweifarbige Signallampe erzielt werden. Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig.9und 10 ist der Träger Tfür das von der Quelle 110 kommende Licht transparent, und die beiden Elektretsätze sind unterschiedlich gefärbt. Mit dieser Vorrichtung können wahlweise ein weißes Signal und zwei Farbsignale erzeugt werden und, sofern die beiden Farben komplementär sind, kann die Extinktion erzielt werden. Es kann auch ein farbiges Blinklicht ausgcsandl werden, indem einer der beiden Elektretsätze festgehalten wird und der andere periodisch gekippt wird. Für die Betriebsweise der Vorrichtung bei äußerem Licht gilt das gleiche wie bei der bereits beschriebenen Signalampcl.

Durch Kombination der beschriebenen Ausführungs-

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formen ist es möglich, eine dreifarbige Signalampel zu schaffen. Dabei werden drei Elektretvorrichtungen mit je einem Satz von farbigen Elektretblättchen verwendet. Durch die Wahl der Farben Grün, Gelb und Rot

. kann so eine übliche Straßenverkehrsampel geschaffen werden.

Die Ausführungen zu der in eine Richtung weisenden Signalampel bleiben für eine in zwei Richtungen weisende Signalampel gültig. Gemäß Fig. 15 sind in

» dem Gehäuse 100 zwei öffnungen 120a und 1206, die jeweils mit Elektretvorrichtungen 150a und 1506 ausgerüstet sind, vorgesehen. Im Inneren des Gehäuses befinden sich zwei Lichtquellen 110a und 1106, die durch eine Mattscheibe 200 als Trennwand getrennt sind. Die

'i Elektretvorrichtungen I50a und 1506 werden synchron durch einen Generator (nicht dargestellt) gesteuert.

Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann entsprechend den zahlreichen dargestellten Ausführungsformen eine großflächige Vorrichtung zur Steuerung der Eigenschaften eines Lichtstrahles geschaffen werden. Hierbei können auch die Elektretblättchen anstelle einer gleichmäßigen Oberflächenfärbung eine teilweise Färbung tragen, teilweise undurchsichtig sein, um bestimmte Zeichen, Buchstaben, Zahlen oder

. dergleichen darzustellen. Das Material der Elektretblättchen kann entsprechend den gewünschten mechanischen und elektrischen Bedingungen unterschiedlich sein.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Vorrichtung zur Beeinflussung der Leuchtdichte? und/oder der Farbe eines Lichtstrahles, mit mindestens einem zwischen zwei voneinander isolierten Elektrodenflächen beweglich angeordneten Elektretblättchen, dessen Lage durch den Elektroden zuführbare Steuersignale geändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenflächen (1Oi 20# einen vorgegebenen Winkel zwischen sich einschließen, daß mindestens eine der Elektrodenflächen {20i) lichtdurchlässig ist und sich auf einem lichtdurchlässigen Träger (^befindet, und daß das Elektretblättchen (3Oi) mit einer seiner Kanten im Bereich der Spitze des Winkels zwischen den Elsktrodenflächen (Vn, »^befestigt ist

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Träger (T)eben ist

3. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Träger (T) gekrümmt ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Träger (T) polygonal ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtundurchlässigen Elektrodenflächen (10$ eben sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die lichtdurchlässigen Elektrodenflächen (20/...) gekrümmt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (T) aus vorzugsweise parallelen Wänden (T_u T₂, T₃) besteht, die geschlossene Räume bilden, in deren Innerem die Elektretblättchen (30/...) und die Elektrodenflächen (10£ 20/...) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Elektretblättchen (30/ ...) entsprechend den zu übertragenden Lichtfarben gefärbt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel θ zwischen den Elektrodenflächen (10/; 20/...) etwa 90° beträgt

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektretblättchen (30/...) lichtundurchlässig sind.

I1. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (T) entsprechend der zu übertragenden Lichtfarbe gefärbt ist

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbung des Trägers (T) durch Auflegen einer gefärbten, abnehmbaren Folie erfolgt

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektretblättchen (30/ ...) jeweils aus zwei homopolaren Elektretfolien bestehen, die symmetrisch auf beiden Seiten einer flexiblen, transparenten Leiterseele (40/ ...) angeordnet sind und daß die Leiterseelen (4X)/...) an einen Generator (G) angeschlossen sind, der Signale erzeugt, die zu den an die Elektrodenflächen (10/,20/...) gelangenden Signalen synchron sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Lage der Elektretblättchen feststellende Überwachungseinrichtung (Q, C₂, X, X') vorgesehen ist

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger in mindestens einer öffnung (120) eines lichtdichten, eine Lichtquelle (110) enthaltenden, mit reflektierenden Innenflächen versehenen Gehäuses (100) angeordnet ist

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (100) eine weitere, der ersten öffnung (12OaJ gegenüberliegende, einen weiteren Träger enthaltende öffnung (1206J umfaßt und durch eine zu den öffnungen parallele Mattscheibe (200) in zwei Kammern geteilt ist, von denen jede eine eigene Lichtquelle (UOa, WQb) enthält

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit mehreren, gruppenweise zusammengefaßten Elektretblättchen und ihren zugehörigen Elektrodenflächen versehen ist und daß jeweils alle Elektretblättehen einer Gruppe für Licht jeweils einer bestimmten Farbe durchlässig sind.