DE7407095U - Signal display device for displaying light signals - Google Patents
Signal display device for displaying light signalsInfo
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Description
Patentanwalt 62 WiesbadenPatent attorney 62 Wiesbaden
llMstadtir HBh· 22 TtL 562842llMstadtir HBh 22 TtL 562842
JENAer GLASWERK
SCHOTT & GEN.JENAer GLASWERK
SCHOTT & GEN.
6500 Mainz
Hattenbergstr. 10 6500 Mainz
Hattenbergstrasse 10
G 117G 117
Signalanzeigevorrichtung zur Darstellung von Lichtzeichen Signal display device for displaying light signals
Gegenstand der Neuerung ist eine Signalanzeigevorrichtung zur Sichtbarmachung von Zeichen, Ziffern oder Symbolen.The object of the innovation is a signal display device for making characters, numbers or symbols visible.
Herkömmliche Signalanzeiger zur übertragung von Zeichen oder Ziffern bestehen in der Regel aus rasterförmig angeordneten Lampen mit vorgeschalteter Optik zur Erzeugung der gewünschten Abstrahlcharakteristik. Die Lampen werden in der Regel so geschaltet, daß wechselsweise verschiedene Zeichen zum Auf-, leuchten gebracht werden.Conventional signal indicators for the transmission of characters or Numbers usually consist of a grid Lamps with upstream optics to generate the desired radiation characteristics. The lamps are usually like this switched so that different characters are alternately made to light up.
Die Nachteile dieser Signale liegen in der schlechten Lichtausbeute, dem hohen Lampenbedarf und der damit verbundenen hohen Störanfälligkeit durch Lampenausfall. Komplizierte Verdrahtungsschemata und mögliche Fehlinterpretation des Zeichens durch Lampenausfall kommen hinzu. Da mehrere Zeichen gemeinsame Lichtpunkte besitzen, ist nur die Anzeige von gleichfarbigen Zeichen oder Ziffern möglich. Hinzu kommt eine schlechte Auflösung der Zeichen bei Dunst oder Nebel sowie die Beschränkung der Baugröße der Anzeigegeräte nach unten, bedingt durch die Lampenabmessungen.The disadvantages of these signals are the poor light output, the high lamp requirement and the associated high susceptibility to failure due to lamp failure. Complicated wiring schemes and possible misinterpretation of the symbol due to lamp failure. Since several characters have common light points, only characters or numbers of the same color can be displayed. There is also one poor resolution of the characters in haze or fog as well as the downward limitation of the size of the display devices by the lamp dimensions.
Es ist ebenfalls bekannt, Lichtleitfasern zur Darstellung von Symbolen auf Anzeigeflächen zu verwenden (Dt-OS 2 126 672, Dt-OS 2 245 460). Nicht befriedigend ist bei diesen Systemen jedoch die Abstrahlung des Lichtes aus den Enden der Lichtleitfasern, sowohl in Bezug auf einen günstigen Abstrahlungswinkel als auch in Bezug auf eine optimale Lichtausbeute. Diese Eigenschaften zu verbessern, ist das Ziel der vorliegenden Neuerung.It is also known to use optical fibers to represent symbols on display surfaces (Dt-OS 2 126 672, German OS 2 245 460). In these systems, however, the emission of light from the ends of the optical fibers is not satisfactory. both in terms of a favorable angle of radiation and in terms of optimal light output. These properties The aim of the present innovation is to improve.
Die Neuerung besteht darin, daß an den Enden der Lichtleitfasern Lichtleitkegel angebracht sind, mit denen ein vorgegebener Abstrahlwinkel erzielt und der Lichtverlust in der Hegel geringer gehalten werden kann als bei herkömmlichen optischen Systemen.The innovation is that at the ends of the optical fibers Light guide cones are attached with which a predetermined Beam angle achieved and the light loss in the Hegel can be kept lower than with conventional optical Systems.
Anhand der Figuren 1 und 2 wird die Neuerung näher erläutert.The innovation is explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.
7407085-9.1.757407085-9.1.75
Figur 1 zeigt eine Anzeigetafel für Leuchtsignale, die aus einer Rasterplatte 4 und einer Streuscheibe 6 besteht. In den einzelnen Rasterpunkten der Platte 4 enden die einzelnen Arme eines oder mehrerer verzweigter Lichtleitfaserbündel 3, die an ihrem jeweils zusammengefaßten Ende 1 durch eine Glühlampe 2 beleuchtet werden können.FIG. 1 shows a display panel for luminous signals, which consists of a grid plate 4 and a diffuser 6. In the individual raster points of the plate 4 end the individual arms of one or more branched optical fiber bundles 3, which can be illuminated by an incandescent lamp 2 at their respective combined ends 1.
Entsprechend der Neuerung sind an den Enden der Lichtleitfasern in der Rasterplatte 4 Lichtleitkegel 5 angebracht.According to the innovation, 4 light guide cones 5 are attached to the ends of the optical fibers in the grid plate.
Figur 2 zeigt den Strahlengang in einem solchen Lichtleitkegel und die für dessen Berechnung notwendigen geometrischen Angaben.FIG. 2 shows the beam path in such a light guide cone and the geometrical ones necessary for its calculation Declarations.
Die Beziehung zwischen Eintritts- und Austrittsapertur eines optisch isolierten Kegels lautet:The relationship between the entrance and exit apertures of a optically isolated cone reads:
d„d "
wobei die maximale Eingangsapertur durch die Beziehungwhere is the maximum input aperture by the relationship
d N.A. = H1 · sin cd NA = H 1 * sin c
begrenzt wird.is limited.
Hierbei bedeuten (siehe auch Figur 2):Here mean (see also Figure 2):
n- die Brechzahl des Mediums vor dem Kegel n2 die Brechzahl des Mediums hinter dem Kegel der Eintrittswinkeln- the refractive index of the medium in front of the cone n 2 the refractive index of the medium behind the cone the entry angle
,2 der Austrittswinkel, 2 the exit angle
+ d~ die beiden Endflächendurchmesser des Kegels+ d ~ the two end face diameters of the cone
n„ die Brechzahl des Kernmaterials und n„ die Brechzahl des Mantelmatsrials.n "the refractive index of the core material and n" the refractive index of the cladding material.
Durch Festlegung der Kegelabmessungen läßt sich fast jede gewünschte Abstrahlcharakteristik erzeugen.By defining the cone dimensions, almost any desired radiation characteristic can be generated.
Die Kegel sind vorzugsweise mit dem Lichtleiterende verkittet, um die Anzahl der reflektierenden Flächen herabzusetzen.The cones are preferably cemented to the light guide end in order to reduce the number of reflective surfaces.
Wesentlich bei der Wirkungsweise des Lichtleitkegels ist, daß mit ihm weniger eine Änderung des Querschnittes des abgestrahlten Strahlenbündels erreicht werden soll, als vielmehr die bereits beschriebene Änderung des Austrittswinkels et-(Figur 2) eines Lichtstrahles gegenüber dem Eintrittswinkel It is essential in the mode of operation of the light guide cone that it is not so much a change in the cross section of the emitted beam as the already described change in the exit angle et- (FIG. 2) of a light beam compared to the entry angle
Es ist charakteristisch für eine Lichtleitfaser, daß ein Lichtstrahl, der unter einem Winkel ^Ci in sie eintritt, nach einer Vielfachreflexion innerhalb der Faser auch wieder mit dem Winkel oC 1 aus ihr austritt. Aus diesem Grunde ist es un-It is characteristic of an optical fiber that a light beam which enters it at an angle ^ Ci, after multiple reflection within the fiber, also exits it again at an angle oC 1. For this reason it is un-
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wesentlich, ob ein Lichtleitkegel gemäß der Neuerung am gemeinsamen Eingang eines Lichtleitfaserbündels angeordnet ist oder am Ausgang jeder der einzelnen Pasern. Wird der letztere Weg gewählt, der auch in Figur 1 dargestellt ist, ergibt sich zusätzlich eine dem Unterschied der Kegeldurchmesser entsprechende Änderung des Querschnittes des austretenden Strahlenbündels. Auf diese Weise kann also eine Flächenvergroßerung des Rasterpunktes bei gleichzeitig verbesserter Parallelität des von ihm ausgehenden Lichtes erreicht werden.essential whether a light guide cone according to the innovation on the common Entrance of an optical fiber bundle is arranged or at the exit of each of the individual pasers. Will the latter If the path selected, which is also shown in FIG. 1, there is also a difference in the cone diameter corresponding to the difference Change in the cross-section of the emerging beam. In this way, an area enlargement can be achieved of the raster point can be achieved with simultaneously improved parallelism of the light emanating from it.
Bei Verwendung von mehreren Lichtleitfaserbündeln ist es möglich, verschiedene Symbole auf der gleichen Fläche darzustellen. Dies kann so geschehen, daß einzelne Lichtleitfaserarme verschiedener Bündel gemeinsam in einem Lichtleitkegel enden oder so, daß jeder Faserarm in einem eigenen Kegel und somit einem getrennten Rasterpunkt endet. Die geringen Abmessungen der Lichtleitkegel gestatten es, daß Rasterp\mkte mehrerer Zeichen auf der gleichen Fläche untergebracht werden können.When using several fiber optic bundles, it is possible to display different symbols on the same area. This can be done so that individual optical fiber arms different bundles end together in a light guide cone or so that each fiber arm in its own cone and thus ending a separate grid point. The small dimensions of the light guide cone allow raster points several characters can be accommodated on the same surface.
Die Lichtleitkegel können aus einem optisch isolierten, konischen Stab bestehen, der aus einem optisch transparenten Material besteht. Wichtig ist, daß der Kegel eine gute Lichtdurchlässigkeit aufweist, und daß an seinen Mantelflächen auf der Innenseite eine Totalreflexion stattfindet.The light guide cones can consist of an optically isolated, conical rod, which consists of an optically transparent Material consists. It is important that the cone has good light permeability and that on its lateral surfaces total reflection takes place on the inside.
Eine weitere Variante besteht darin, daß die Lichtleitkegel selbst aus einem Bündel konisch sich erweiternder Lichtleitfasern zusammengesetzt sind. Da die Änderung der Ausgangs-Another variant consists in that the light guide cone itself consists of a bundle of conically widening optical fibers are composed. Since the change in the starting
apertur -gegenüber der Eingangsapertur eines· Kegels nur von dem Durchmesseryerhältnis der Endflächen abhängt, spielt es keine Rolle, ob der Kegel eine ideal geometrische oder eine nicht lineare, jedoch stetige Form besitzt.aperture - compared to the entrance aperture of a cone only of depends on the diameter ratio of the end faces, it plays It does not matter whether the cone has an ideally geometrical shape or a non-linear but continuous shape.
Die Aufteilung der Lichtleiter kann so erfolgen, daß mehrere Lampen ein Zeichen ausleuchten, wobei jede einzelne Lampe das Zeichen voll derstellt. Dies bedeutet eine höhere Betriebssicherheit bei Lampenausfall und ermöglicht eine stufenförmige Anpassung der Signallichtstärke an die Umgebungshelxigkeit.The division of the light guides can be done in such a way that several lamps illuminate a sign, each individual lamp being the Characters fully derated. This means higher operational reliability in the event of a lamp failure and enables a gradual adjustment of the signal light intensity to the ambient helxiness.
Für zusätzliche Streueffekte kann eine entsprechend ausgebildete Scheibe 6 vor den Faserkegeln angeordnet werden.For additional scattering effects, a correspondingly designed disk 6 can be arranged in front of the fiber cones.
Durch Farbfilter 7 ist es möglich, mehrfarbige Signale zu übertragen bzw. mehrere verschiedenfarbige Signale nach Bedarf wechselweise zu schalten.Color filters 7 make it possible to transmit multicolored signals or to switch several different colored signals alternately as required.
Claims (10)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7407095U true DE7407095U (en) | 1975-01-09 |
Family
ID=1302498
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DE (1) | DE7407095U (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3127416A1 (en) * | 1981-07-11 | 1983-01-27 | Pintsch Bamag Antriebs- Und Verkehrstechnik Gmbh, 4220 Dinslaken | Signal lamp, in particular for use in signalling equipment for rail (rail-bound) vehicles or for road traffic control (regulation) |
DE3822105A1 (en) * | 1988-06-30 | 1990-01-11 | Schoelly Fiberoptic Gmbh | ALTERNATIVE CHARACTER |
DE19504996A1 (en) * | 1995-02-15 | 1996-08-22 | Siegesmund Raeder | Light display device mfg. system |
DE29512834U1 (en) * | 1995-08-09 | 1996-12-12 | Gez Ges Elekt Zugausruest | Lighting device |
DE19731228A1 (en) * | 1997-07-21 | 1999-01-28 | Arnd Dr Rogner | Lighting for prodn. of light patterns for use in inner spaces, buildings or outdoors |
DE10155126A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-22 | Diehl Ako Stiftung Gmbh & Co | Optical signal transmitter, especially in the control panel of a large household appliance |
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0
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DE10155126B4 (en) * | 2001-11-09 | 2006-01-19 | Diehl Ako Stiftung & Co. Kg | Optical signal transmitter, in particular in the control panel of a large household appliance |
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