DE8324080U1 - Anordnung zur signaluebertragung mittels optischer leiter - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen: Berlin und München VPA 83 G 2 9 1 9 DE

Anordnung zur Signalübertragung mittels optischer Leiter

Die Neuerung bezieht eich auf eine Anordnung zur Signal-Übertragung mittels optischer Leiter von einer durch die Wendelabbildung einer Signallampe beleuchteten Lichteintrittsseite, auf der die optischen Leiter räumlich benachbart zu einest Strang vereinigt auf einer im wesentlichen rechteckigen Lichteintrittsfläche festgelegt sind, 2u einer Lichtaustrittsseite, auf der die optischen Leiter bündelweise in einem durch ein jeweils darzustellendes Zeichen gegebenen Muster verteilt angeordnet sind, Insbesondere für die Zeichendarstellung bei der Verkehre-Steuerung·

Sine derartige Anordnung ist beispielsweise aus dem Prospekt "Liehtleiteranzeiger LA 250"» der Siemens AO, Be-

2ö steii-Nr, P 523/124, bekannt. Dort ist ein faseroptischer Anzeiger mit gerasterter Zeichendarstellung besehrieben, wie er beispielsweise für die Verkehrs steuerung verwendet wird. Für eine gute Lesbarkeit der jeweils dargestellten Zeichen ist es erforderlieh, die einzelnen Hasterpunkte ( 2$ der Darstellung jeweils gleichstark auszuleuchten. Dies verlangt auf der Liehteintrittsseite des Abbiiduagssystems eine möglichst homogene Beleuchtung der Lichtlei« terbtödel. Eine homogene Beleuchtung der Lichtleiter kaan z. B. durch eine statistische Verteilung der Lichtleiter über die gesamte Lichteintrittsfläche des Systems erreicht werden. Wie dies technisch zu realisieren ist, ist z. B. in IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 18 No. 1 June 1975, S. 189 angegeben. Das dort beschriebene Verfahren zur Mischung der Lichtleiter ist jedoch relativ

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aufwendig und damit kostenintensiv. Außerdem lassen sich wegen der Zwischenlagen zwischen den einzelnen Lichtleitern keine hohen Leuchtdichten erreichen wie sie für eine gute Zeichenerkennbarkeit erforderlieh sind.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Anordnung der eingange näher erläuterten Gattung so auszubilden, daß eine lichtintensive und intensitätsgleiche Rasterpunktbeleuchtung bei einem Minimum an Kosten und Zeitaufwand für die , 10 lichteintrittsseitige Halterung und Festlegung der Liehtleiter erreichbar wird« Diese Anordnung soll darüber hinaus so beschaffen sein, daß ihre Beleuehtungseigensehaften sich beim Auswechseln der jeweils beleuchtenden Si* gnallampe nicht ändern, das heißt, daß keine Nachjustierung der Signallampe bzw« des Lichtleiterstranges erforderlich ist. Ferner soll die Anordnung so beschaffen
sein, daß sie wahlweise auch für Signallampen unterschiedliehen Typs, das heißt unterschiedlicher Leistung und unterschiedlicher Wendelausbildung verwendbar ist*

Sine weitere Aufgabe der neuerungsgemäßen Anordnung ist es, mit möglichst wenig Volumen für den Leiterbereich,
In dem die Lichtmischung erfolgt, auszukommen und so zu ( einer geringen Einbautiefe des optischen Systems zu gelangen* Für die Festlegung der Lichtleiterbündel auf ihrer Liehteintrittsseite sollen die Lichtleiter möglichst wenig beansprucht werden; hierdurch soll das Brechen einzelner Leiter, wie es bei intensiver Mischung der Leiter auftritt, weitgehend verhindert werden.

Die Neuerung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Leiterbündel lichteintrittsseitig jedes für sich rechteckig
ausgeformt und alle gemeinsam in Längsrichtung der Wendelabbildung so nebeneinander angeordnet sind, daß die

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einzelnen Rechtecke mit ihren längeren Seiten quer zur Längsachse der Wendelabbildung ausgerichtet sind, und daß die durch die Summe der Einzelreohtecke gegebene Lichteintrittsfläehe gegenüber der Wendelabbildung so ausgerichtet ist, daß diese mit ihren Wendelendbereichen die Lichteintrittsfläche der Leiterbündel zu beiden Seiten hin überdeckt. Durch die seitliehen Überdeckungsbereiche der Wendelabbildung wird erreicht» daß die Lichteintrittsfläche des Systems auch beim Auswechseln einer Slgnallampe in gleicher Weise wie bisher beleuchtet wird, auch ' ' wenn der Lampenfaden der jeweils neuen Signallampe, bezogen auf seine Längsachse» zur einen oder anderen Seite geringfügig verschoben ist. Variiert die Hohenanordnung der Lampenwendeln von Signallampe zu Signallampe» so andert dies an den Abbildungseigenschaften des Systems in aller Regel nichts; ergeben sich bei größeren (Toleranzen der Wendelanordnung dennoch Änderungen in der Beleuchtungsintensität, so wirken sie auf sämtliche Rasterpunkte der Barstellung in gleicher Weise, das heißt, die Zeichendarstellung insgesamt bleibt homogen*

Die Neuerung ist nachstehend anhand eines in der Zeich» ₍ \ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert*

Die Zeichnung zeigt in Figur 1 schematisch einen faseroptischen Anzeiger, in Figur 2 eine Glühwendelabbildung auf der Lichteintrittsseite des optischen Systems, in Figur 3 die Anordnung und Verteilung der Lichtleiterbündel auf der Lichteintrittsseite des Systems und in Figur 4 eine vorteilhafte Ausbildung für die Halterung der Lichtleiter.

Figur 1 zeigt einen faseroptischen Digitalanzeiger _y wie

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er beispielsweise im Eisenbahnwesen als sogenannter Zusatzanzeiger für die großflächige Signalisierung von Fahrgeschwindigkeiten zu verwenden ist. Das auf einem Sichtschirm 1 darzustellende Zeichen 2 wird aus einer Reihe von Rasterpunkten 3 gebildet, von denen aus Gründen der übersiohtlichkeit nur einige wenige dargestellt sind* Der Siehtschirm kann beispielsweise als undurchsichtige Tafel ausgebildet sein, in die in vorgegebenem Raster ,thirehbrüche eingelassen sind. In die Durehbrüche werden von der Rückseite her bedarfsweise Lichtleiterbündel 4 eingestöpselt* Diese Lichtleiterbündel können auf ihrer Lichtaustrittsseite mit einer optischen Linsenanordnung versehen sein, über die den einzelnen Rasterpunkten bestimmte Abötrahieharakteristika zuzuordnen sind. Die Liohtleiterbündel 4 bestehen aus einer Anzahl von optischen Leitern, wie sie für viele Anwendungszweeke verwendet werden· Die einzelnen Leiterbündel sind in einer Manschette 5 zu einem Leiterstrang zusammengefaßt und werden über einen Kondensor 6 von einem Beleuehtungskörper 7 aus beleuchtet· Dieser Beleuchtungskörper 7 wird durch eine Signallampe mit einer Glühwendel 3 gebildet. Diese Glühwendel 3 wird über den Kondensor 6 als Wendelabbildung 9 auf die Stirnseite der Manschette 5 abgebildet. Auf dieser Stirnseite der Manschette sind die Licht-» eintrittsenden der Liehtleiterbündel 4 in der durch die Erfindung gegebenen Weise angeordnet; sie bilden die Lichteintrittsfläche 10 des Systems. Zur Verdeutlichung der Rsuerung wird nachstehend auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen. Figur 2 zeigt die Abbildung der Glühwendel 8 einer Signallampe 7 auf der Stirnseite der Manschette 5 und die Wendelabbildung 9 der angeschalteten Glühwendel 8. Diese Wendelabbildung zeigt, daß der ausgeleuchtete Bereich etwa die Form eines langgestreckten

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Trapezes aufweist. Um eine möglichst lichtstarke Ausleuchtung zu erzielen, ist man bestrebt, die Wendelabbildung | auf der Lichteintrittsseite des Systems möglichst klein * zu halten; sie wird in aller Regel in der gleichen Grö- £ ßenordnung liegen wie die durch die Abmessungen der Licht- 1 leiter gegebene Lichteintrittsfläche des Systems. Figur 3 1 verdeutlicht die neuerungsgemäfie Anordnung der einzelnen \ Lichtleiterbündel auf der Lichteintrittsseite des Systems bezüglich der dort dargestellten Wendelabbildung. Jedes ^; Leiterbündel 4 ist lichteintrittsseitig rechteckig ausge-V formt. Alle Leiterbündel gemeinsam sind in Längsrichtung der Wendelabbildung 9 so nebeneinander angeordnet, daß die einzelnen Rechtecke mit ihren längeren Seiten quer zur Längsachse der Wendelabbildung ausgtrichtet sind. Die durch die Summe der Einzelrechtecke gegebene Lichteintrittsfläche 10 ist gegenüber der Wendelabbildung 9 so ausgerichtet, daß diese mit ihren Wendelendbereichen die Lichteintrittsfläche der Leiterbündel zu beiden Seiten hin überdeckt. Die Reihenfolge, in der die Lichtleiterbündel 4 nebeneinander angeordnet sind, ist beliebig.

Dadurch, daß die Wendelabbildung 9 mit ihren Wendelendbereichen die Lichteintrittsfläche 10 des Systems überdeckt, bleiben in Längsrichtung der Wendel auftretende AbbildungsverSchiebungen, wie sie beim Auswechseln von Signallampen durch unterschiedliche Fertigungstoleranzen unumgänglich sind, ohne Auswirkungen auf die Beleuchtungseigenschaften des Systems.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die rechteckig ausgeformten Leiterbündel , mit ihren Schmalseiten bereits außerhalb der Wendelabbil- ^:

dung 9 gelegen sind. Diese Anordnung kann sich ergeben , I

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aus der Große der Wendelabbildung 9, dem von dieser zu nutzenden Bereich 11 und der Anzahl und Fläche der zu beleuchtenden Lichtleiter. In den seitlichen Bereichen außerhalb der Wendelabbildung 9 nimmt zwar die Lichtintensi tat gegenüber dem Bereich der Wendelabbildung ab; dieser Hangel kann jedoch in Kauf genommen werden, weil die hierdurch bedingte Intensitätsminderung für alle Lichtleiterbündel die gleiche ist, das heißt, sämtliche Ras-fcerpunkte eines darzustellenden Zeichens sind bei der Figur 3 angenommenen Ausbildung und Anordnung der Lichtleiter gleichmäßig hell ausgeleuchtet. Wird nun beim Auswechseln einer Signallampe die Wendelabbildung 9 durch unvermeidbare Fertigungstoleranzen der Signallampen quer zur Längsachse der Wendelverrückt, so hat dies in aller Regel keinerlei Auswirkungen auf die Leuchtstärke der Rasterpunkte. Wird die Wendelabbildung beispielsweise nach oben hin verschoben, so werden die oberen Bereiche der rechteckigen Lichtleiterbündel 4 stärker als zuvor ausgeleuchtet, während gleichzeitig der untere Bereich der Rechtecke weniger stark ausgeleuchtet wird. Kann das Auswandern einer Wendelabbildung, beispielsweise bei Verwendung eines anderen Signallampentypes nicht mehr von der Lichteintrittsfläche des Systems aufgefangen werden, so ändert sich zwar die von der Lichteintrittsfläche insgesamt aufgenommene Lichtmenge in der einen oder anderen Richtung; immer aber bleibt dabei die gleichmäßige Ausleuchtung aller Rasterpunkte des betreffenden Zeichens erhalten.

Sind, abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen, nur wenige Lichtleiter zu einem Strang zu vereinigen und ist die beleuchtende Wendelabbildung durch das optische System vorgegeben, so werden die lichtein-

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trittsseitigen Rechtecke der Leiterbündel über ihre gesamte Fläche von der Wendelabbildung beleuchtet.

Für die Anordnung und Fixierung der Lichtleiterbündel an der Lichteintrittsseite des Systems wird nach einer Weiterbildung der Neuerung vorgeschlagen, hierfür einen U-förmigen Träger vorzusehen, in den die lichteintrittsseitigen Enden der Leiterbündel nach dem Entfernen des sie schützenden Kabelmantels einzeln einzulegen sind. Vor dem Einlegen des jeweils folgenden Leiterbündels sind die bereits eingelegten Leiterbündel dort mindestens vorübergehend zu fixieren. Es ergibt sich ein geschichteter Aufbau der Lichtleiter vom Joch des U-förmigen Trägers aus nach oben hin. Für die gemeinsame Fixierung aller Leiterbündel im Träger ist zwischen den Schenkeln des Trägers ein Stempel vorzusehen, der nach dem Einlegen sämtlicher Leiterbündel An den Träger aufzusetzen und festzulegen ist. Dieser Stempel kann durch Nut und Feder an den Außenseiten des Stempels bzw. Innenseiten des Trägers geführt sein. Die Lichtleiter werden bei ihrer lichteintrittsseitigen Festlegung nur jeweils einmal geringfügig mechanisch beansprucht. Brüche einzelner Leiter, die zu Lichteinbußen auf der Lichtaustrittsseite der Leiterbündel führen würden, treten bei der lageweisen Festlegung der Leiter im Träger nicht auf.

Für die Halterung der Lichtleiter auf ihrer Lichteintrittsseite ist es vorteilhaft, diese in einer Hülse unterzubringen. Bei einer derartigen Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn der Träger für die Lichtleiterbündel durch eine schlitzförmige Ausnehmung einer vorzugsweise kreisförmigen Platte gebildet ist und diese Platte die Frontplatte der Hülse bildet. Eine derartige Ausführungsform der neuerungsgemäßen Anordnung ist in Figur 4 zu

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sehen. Dort ist eine kreisförmige Frontplatte 12 dargestellt, wie sie beispielsweise auf die Stirnseite der Manschette 5 in Figur 1 aufzusetzen ist. In diese Platte ist ein Schlitz eingebracht, in den die einzelnen Liclrtleiterbündel 4 eingebracht und mindestens vorübergehend jeweils vor dem Einlegen des nächsten Leiterbündels fixiert werden. Nach dem Einlegen sämtlicher Leiterbündel wird der verbleibende Freiraum des Trägers durch einen Stempel 13 verschlossen. Dieser Stempel 13 läßt sich beispielsweise durch Kleben mit der Platte 12 verbinden; es ist auch möglich, die Platte 12 zusammen mit dem Stempel 13 in der die Lichtleiterenden aufnehmenden Hülse (Manschette 5) zu fixieren. Durch Einbringen von Klebemitteln in die Hülse lassen sich die Lichtleiter in der Hülse zugentlastend festlegen. Die Lichtleiterenden werden nach ihrer Festlegung im Träger bzw. in der Hülse in bekannter Weise auf gleiche Länge gekürzt und geschliffen und poliert.

Wenn die nach der Neuerung ausgebildete Anordnung wahlweise bei Anzeigern mit unterschiedlichen Signallampentypen verwendet werden soll, so ist es vorteilhaft, die Lichteintrittsfläche des Systems nach der Signallampe mit der kürzesten Wendelabbildung zu dimensionieren. Die Verwendung von Signallampentypen mit längeren Wendeln ist dann unkritisch, weil bei Verwendung derartiger Signallampen ohnehin eine seitliche Überdeckving der Lichteintrittsfläche durch die Wendelabbildung eintritt. Wollte man dagegen die Lichteintrittisfläche nach einer Wendelabbildung für eine Signallampe mit einer relativ langen Wendel dimensionieren, so würden bei Verwendung von Signallampen mit kürzerer Wendel die ir der Lichteintrittsfläche jeweils an den Seiten liegenden Lichtleiter nicht mehr genügend ausgeleuchtet werden.

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Die neuerungsgemäße Anordnung macht es möglich, einen faseroptischen Anzeiger zu schaffen, bei dem die Darstellungsqualität der eines Anzeigers mit statistischer Misehung seiner Leiter auf der Liohteintrittsseite ent- spricht bzw. diese sogar noch übersteigt, bei der der Aufwand für die Festlegung der Leiter aber nicht oder nur unwesentlich größer ist als bei einen Anzeiger, bei dem die Leiter liohteintritteeeitig ungemischt zusammengefaßt sind«

5 SohutzansprUehe 4 Figuren

Claims (5)

,, ,, ti t· -ic- VPA 83 G 29 t 9 QE Schutzansprüche

1. Anordnung zur Signalübertragung mittels optischer Lei" ter von einer durch die Wendelabbildung einer Signallampe beleuchteten Lichteintrittssßite, auf der die optischen Leiter räumlich benachbart zu einem Strang vereinigt auf einer im wesentlichen rechteckigen Lichteintrittsfläche festgelegt sind, zu einer Lichtaustrittsseite, auf der die optischen Leiter bündelweise in einem durch ein jeweils darzustellendes Zeichen gegebenen Muster verteilt angeordnet sind, insbesondere für die Zeichendarstellung bei der Verkebrssteuerung, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiterbündel (4) lichteintrittsseitig jedes für sich rechteckig ausgeformt und al-Ie gemeinsam in Längsrichtung der Wendelabbildung (9) so nebeneinander angeordnet sind, daß die einzelnen Rechtecke mit ihren längeren Seiten quer zur Längsachse der Wendelabbildung ausgerichtet sind und daß die durch die Summe der Einzelrechtecke gegebene Lichteintrittsfläche

(10) gegenüber der Wendelabbildung (9) so ausgerichtet ist, daß diese mit ihren Wendelendbereichen die Lichteintrittsfläche der Leiterbündel zu beiden Seiten hin überdeckt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß für die Festlegung der lichteintrittsseitigen Enden der Leiterbündel ein U-förmiger Träger vorgesehen ist, in den die Leiterbündel (4) einzeln einzulegen und in dem sie vor dem Einlegen des jeweils folgenden Leiterbündels mindestens vorübergehend zu fixieren sind und daß für die gemeinsame Fixierung aller Leiterbündel im Träger (12) ein zwischen den Schenkeln des Trägers geführter Stempel (13) vorgesehen ist,

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der nach dem Einlegen sämrtllcher Leiterbundel in den Träger aufzusetzen und festzulegen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet, daß der Träger durch eine

schlitzförmige Ausnehmung einer vorzugsweise kreisförmigen Platte (12) gebildet ist und daß diese Platte die Frontplatte einer die Lichtleiterenden abdeckenden Hülse (5) bildet.
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4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dai> die Lichtleiter in der Hülse durch Einbringen eines Klebemittels zugentlastet festgelegt sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1 für die Verwendung unterschiedlicher Signallampentypen, dadurch gekennzeichnet , daß die Dimensionierung der Lichteintrittsfläche (10) der einzelnen Leiterbündel unter Berücksichtigung des Signallampentypes mit der kürzesten Wendelabbildungslänge erfolgt.

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