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DE3142131A1 - Fibre-optic light signal - Google Patents

Fibre-optic light signal

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Publication number
DE3142131A1
DE3142131A1 DE19813142131 DE3142131A DE3142131A1 DE 3142131 A1 DE3142131 A1 DE 3142131A1 DE 19813142131 DE19813142131 DE 19813142131 DE 3142131 A DE3142131 A DE 3142131A DE 3142131 A1 DE3142131 A1 DE 3142131A1
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DE
Germany
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light
light guide
signal
bundles
fiber optic
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DE19813142131
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German (de)
Inventor
Günther Ing.grad. Hurtig
Hugo 3300 Braunschweig Rieke
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Abstract

There have been developed for railway and road traffic inter alia fibre-optic light signals in which the respectively visible signal image consists of a multiplicity of optical fibre bundles illuminated from the rear. Illumination of the signal-adjacent observation region outside a prescribed light beam region is mostly abandoned, because the number of optical fibres available overall is restricted, and this restricted number of optical fibres is required for the long-distance projection of the symbol. It is true that the use of diffusing screens provides illumination of the signal-adjacent observation space; however, it also leads to a limitation of the long-distance recognisability of the signal. The invention proposes that the optical fibres available overall for a light signal be combined on the output side to form bundles of different optical fibre density, and that the latter be distributed over the focal surface of the imaging lens (4) in such a way that the bundles of high optical fibre density serve for the long-distance projection and those of lower optical fibre density serve for the formation of scattered light in the near zone of the light signal. <IMAGE>

Description

Faseroptisches LichtsignalFiber optic light signal

l Die Erfindung bezieht sich auf ein faseroptisches Lichtsignal, insbesondere für die Steuerung des StraBen-und des Schienenverkehrs, mit mindestens einer Lichtquelle zur Beleuchtung einer Vielzahl von Lichtleitern, deren Lichtaustrittsenden in vorzugsweise einer gemeinsamen Ebene nebeneinander angeordnet sind und über eine gemeinsame Abbildungslinse das jeweils darzustellende Signalbild in den Beobachtungsraum projizieren, wobei durch bedarfsweise außermittige Anordnung der Lichtleiterenden bezüglich der Linsenachse ein Versatz der Projektion aus dem Zentrum des Beobachtungsraumes erreichbar ist.The invention relates to a fiber optic light signal, in particular for the control of road and rail traffic, with at least one light source for illuminating a large number of light guides, the light emitting ends of which are preferably in a common plane are arranged side by side and via a common imaging lens project the signal image to be displayed into the observation space, with by off-center arrangement of the fiber optic ends with respect to the lens axis an offset of the projection from the center of the observation area can be achieved.

Faseroptische Lichtsignale sind beispielsweise aus der DE-OS 22 40 779 bekannt. Dort ist die Lichtaustrittsfläche eines Lichtsignales mit einer Anzahl von Linsenkörpern bedeckt, die von zugeordneten Lichtleiterbündeln beleuchtet werden. Hierzu sind die Lichtleiterbündel auf eine Lichtquelle geführt, die huber einen zugeordneten Lichtverteiler die Lichtleiter beleuchtet. Zur Erzielung einer bestimmten Abstrahlcharakteristik des Lichtsignales ist vorgesehen, die einzelnen Linsenkörper so auszubilden, daß sie die gleichen optischen Eigenschaften aufweisen wie die Linsenelemente einer bei Lichtsignalen üblicherweise vorhandene Vollglaslinse zusammen mit einer vorgeschalteten Streuscheibe. Dies bedeutet, daß für jeden oder doch zumindest für eine Vielzahl der Linsenkörper eine unterschiedliche Ausbildung verlangt wird.Fiber optic light signals are for example from DE-OS 22 40 779 known. There is the light exit surface of a light signal with a number covered by lens bodies, which are illuminated by associated light guide bundles. For this purpose, the light guide bundles are guided to a light source, which has a assigned light distributor illuminates the light guide. To achieve a certain Radiation characteristics of the light signal are provided for the individual lens bodies to train so that they have the same optical properties as the lens elements a full glass lens usually present with light signals together with a upstream diffuser. This means that for everyone or at least for a variety of lens bodies a different training is required.

Ein faseroptisches Lichtsignal, das ohne eine Vielzahl von unterschiedlichen Linsenkörpern auskommt, aber dennoch unterschiedliche Abstrahlcharakteristika zu erreichen gestattet, ist aus der DE-OS 26 33 552 bekannt. Dort sind die Lichtaustrittaenden der einzelnen Lichtleiterbündel über die Lichtaustrittsfläche des Lichtsignales nicht gleichmäßig sondern in einer bestimmten Anordnung verteilt. Durch bedarfsweise außermittige Anordnung der Lichtleiterenden bezüglich einer zentralen Linsenanordnung ist ein Verschwenken der Prosektion aus dem Zentrum des vor dem Lichtsignal liegenden Beobachtungsraumes erreichbar. Bei diesem bekannten faseroptischen Lichtsignal sind alle Lichtleiterbündel an der Projektion einer sogenannten Lichtkeule beteiligt wie sie insbesondere für die Ubertragung des jeweiligen Signalbegriffes über größere Entfernungen benötigt wird. Die Ausleuchtung eines signalnahen Bereiches außerhalb des Lichtkeulenbereiches ist nicht vorgesehen und nicht möglich, weil die gesamte über die Lichtleiterbündel aufgenommene Lichtleistung für die Fernerkennbarkeit des Signals verwendet wird.A fiber optic light signal that without a multitude of different Lens bodies get by, but still have different radiation characteristics Achieve permitted is known from DE-OS 26 33 552. There are the light exit points of the individual light guide bundles over the light exit surface of the light signal not evenly but distributed in a certain arrangement. By as needed eccentric arrangement of the light guide ends with respect to a central lens arrangement is a pivoting of the prosection from the center of the one in front of the light signal Observation area reachable. In this known fiber optic light signal are all fiber optic bundles are involved in the projection of a so-called light cone as they are in particular for the transmission of the respective signal aspect over larger Distances is needed. The illumination of an area close to the signal outside of the light beam area is not intended and not possible because the entire Light power absorbed via the fiber optic bundle for remote detection of the signal is used.

Die Ausleuchtung des signalnahen Beobachtungsraumes ist aber wünschenswert, weil ein sich dem Lichtsignal nähernder Beobachter mit abnehmendem Abstand zum Lichtsignal immer weiter aus dem Lichtkeulenbereich zur Seite hin auswandert.However, the illumination of the observation area close to the signal is desirable, because an observer approaching the light signal decreases with decreasing distance to the light signal migrates further and further from the light beam area to the side.

Zur Erzielung einer gewissen Streuwirkung ist es auch bei faseroptischen Lichtsignalen bereits bekannt (DE-OS 22 60 796), mit Prismen versehene Streuscheiben zu benutzen, die einen Teil des abgestrahlten Lichtes in den signalnahen Bereich umlenken. Die Verwendung einer derartigen Streuscheibe führt durch Ausblenden eines Teiles des in axialer Richtung abgestrahlten Lichtes immer zu einer Einbuße an Zeichenerkennbar- keit über weitere Entfernungen bezogen auf ein Lichtsignal ohne eine derartige Streuscheibe.To achieve a certain scattering effect, it is also used with fiber optic Light signals already known (DE-OS 22 60 796), diffusing lenses provided with prisms to use that part of the emitted light in the signal area redirect. The use of such a diffuser leads to the masking of a Part of the light emitted in the axial direction always leads to a loss of recognizable characters. speed over further distances based on a light signal without such a diffuser.

Es ist deshalb auch bereits vorgeschlagen worden (DE-PS 28 40 535), für jedes Lichtleiterbündel eines faseroptischen Lichtsignals einen speziell geformten Linsenkörper vorzusehen, der sowohl den Nahbereich vor dem Lichtsignal als auch den signalfernen Bereich in der geforderten Lichtstärke ausleuchtet. Die durch die Ausbildung der Linsenkörper gegebene Lichtverteilung bei einem derartigen Lichtsignal ist stets konstant und kann nicht ohne Änderung der geometrischen Abmessungen der Linsenkörper bedarfsweise variiert werden.It has therefore already been proposed (DE-PS 28 40 535), a specially shaped one for each light guide bundle of a fiber optic light signal Provide lens body that covers both the close range in front of the light signal as well illuminates the area remote from the signal with the required light intensity. The through the Formation of the lens body given light distribution with such a light signal is always constant and cannot without changing the geometric dimensions of the Lens body can be varied as required.

Es ist Auf gabe der vorliegenden Erfindung, ein faseroptisches Lichtsignal nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß mit ihm die im Bedarfsfall jeweils geforderte Abstrahlcharakteristik erreichbar ist, ohne daß es hierzu spezieller Linsenkörper für die Zeichenprojektion bedarf; das erfindungsgemäße Lichtsignal soll insbesondere eine Seitenstreuung im Nahbereich des Lichtsignales aus dem Axialbereich heraus zulassen, ohne daß hierfür eine die axiale Lichtstärke vermindernde Streuscheibe Verwendung findet.It is an object of the present invention to provide a fiber optic light signal to train according to the preamble of claim 1 so that with him if necessary the radiation characteristic required in each case can be achieved without being special for this purpose Lens body for drawing projection needs; the light signal according to the invention in particular, lateral scattering in the close range of the light signal from the axial area is intended allow out without the need for a diffusing screen that reduces the axial light intensity Is used.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Anzahl der insgesamt für das Lichtsignal zur Verfügung stehenden Lichtleiter auf der Lichtaustrittsseite zu einer Mehrzahl von Lichtleiterbündeln mit unterschiedlicher Lichtleiterdichte zusammengefaßt ist und daß die Lichtleiterbündel höherer Lichtleiterdichte für die Fernprojektion des Signalbildes und die Lichtleiterbündel geringerer Lichtleiterdichte für die Streulichtbildung im Nahbereich des Lichtsignales verwendet sind.The invention solves this problem in that the number of total The light guide available for the light signal on the light exit side to a plurality of light guide bundles with different light guide densities is summarized and that the light guide bundles higher light guide density for the Long-distance projection of the signal image and the light guide bundles of lower light guide density are used for the formation of scattered light in the vicinity of the light signal.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Lichtsignales sind in den Unteransprechen angegeben.Advantageous refinements and developments of the invention Light signals are given in the sub-responses.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt schematisch ein faseroptisches Lichtsignal, bestehend aus einer Lichtquelle 1, einer Vielzahl von in einem Strang 2 geführten Lichtleiterbündeln und einer Abbildungslinse 3. Die Lichtquelle 1 ist beispielsweise als Signallampe ausgebildet, deren Leuchtwendel 4 von einem rUckwärtigen Spiegel 5 auf das Lichteintrittsende 6 des Lichtleiterstranges 2 abgebildet wird. Durch die Größe der Glühwendel 4 ist im wesentlichen die Anzahl der für die Zeichenprojektion verwendbaren Lichtleiter bestimmt und nach oben hin begrenzt.The drawing shows schematically a fiber optic light signal, consisting from a light source 1, a multiplicity of light guide bundles guided in a strand 2 and an imaging lens 3. The light source 1 is, for example, a signal lamp formed, the luminous filament 4 of a rear mirror 5 on the light entry end 6 of the light guide strand 2 is shown. The size of the incandescent filament 4 is essentially the number of light guides that can be used for character projection determined and limited at the top.

Die Lichtaustrittsenden 7 der einzelnen Lichtleiterbündel sind in einem Raster verteilt angeordnet; dies kann z.B. durch Einstecken der Lichtaustrittsenden in entsprechende Ausnehmungen einer Rasterplatte geschehen.The light exit ends 7 of the individual light guide bundles are shown in FIG arranged distributed in a grid; this can be done, for example, by inserting the light emitting ends done in corresponding recesses of a grid plate.

Der Querschnitt der Lichtleiterbündel im Bereich der Lichtaustrittsenden ist bei allen Lichtleiterbündeln gleich.The cross section of the light guide bundle in the area of the light exit ends is the same for all fiber optic bundles.

In der Zeichnung ist der Querschnitt quadratisch angenommen; er kann jedoch auch sechseckig, rund oder von sonstiger beliebiger Form sein. Die einzelnen Lichtleiterbündel führen mindestens ausgangsseitig Lichtleiter in unterschiedlicher Lichtleiterdichte. In der Zeichnung ist die unterschiedliche Lichtleiterdichte durch unterschiedliche Schraffierung der Lichtleiterenden kenntlich gemacht. Beispielsweise soll die Lichtleiterdichte der einzelnen Lichtleiterbündel vom Zentrum des Lichtsignales nach außen hin abnehmen. Die Lichtleiterbündel hoher Lichtleiterdichte sind für die signalferne Zeichen- projektion verwendet und die Lichtleiterbündel geringerer Lichtleiterdichte für die Ausleuchtung des signalnahen Bereiches außerhalb der Hauptlichtkeule. Zur Veranschaulichung der Wirkung des erfindungsgemäßen Lichtsignales ist das Bild der Lichtaustrittsenden wie es sich auf einer gedachten Mattscheibe darstellen würde im Bereich der Lichtaustrittsöffnung des Lichtsignales angegeben. Die Lichtintensität der ausgeleuchteten Flächenelemente ist dabei durch die Art der Schraffierung angedeutet.In the drawing, the cross-section is assumed to be square; he can however, it can also be hexagonal, round or any other shape. The single ones Light guide bundles lead light guides in different ways at least on the output side Fiber density. In the drawing, the different light guide density is through different hatching of the light guide ends identified. For example should be the light guide density of the individual light guide bundles from the center of the light signal decrease towards the outside. The high density fiber optic bundles are for the signal distant sign projection used and the light guide bundle lower light guide density for the illumination of the area close to the signal outside the main beam of light. To illustrate the effect of the light signal according to the invention is the image of the light emitting ends as it appears on an imaginary screen would be indicated in the area of the light exit opening of the light signal. The light intensity of the illuminated surface elements is determined by the type the hatching indicated.

Bei dem erfindungsgemäßen faseroptischen Signal wird die Anzahl der insgesamt für die Zeichendarstellung verfügbaren Lichtleiter in der Brennfläche der Abbildungslinse 3 oder parallel dazu verteilt angeordnet, und zwar so, daß dort, wo die Lichtleiter für die Fernprojektion anzuordnen sind, die Lichtleiter hoher Lichtleiterdichte liegen, während die Lichtleiterbündel geringerer Lichtleiterdichte, ggf. gestaffelt, den übrigen Bereich abdecken. Durch diese Maßnahme wird einerseits eine ausreichende axiale Licht stärke erreicht und andererseits eine Streuung über den gesamten Nahlichtbereich mit einer für die Ausleuchtung dieses Bereiches vollkommen genügenden geringeren Leuchtdichte.In the case of the fiber optic signal according to the invention, the number of total of light guides available in the focal surface for the display of characters the imaging lens 3 or arranged distributed parallel to it, in such a way that there, where the light guides for long-distance projection are to be arranged, the light guides higher Light guide density, while the light guide bundles of lower light guide density, staggered if necessary, cover the remaining area. By this measure on the one hand A sufficient axial light intensity is achieved and on the other hand a scattering over the entire near-light area with one for the illumination of this area completely sufficient lower luminance.

Zur Erzielung unterschiedlicher Abstrahlcharakteristika können die Lichtaustrittsenden der einzelnen Lichtleiterbündel auf einer Ebene oder einer um die Projektionsoptik gekrümmten Fläche, der Brennfläche, angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, die Lichtaustrittsenden der Lichtleiter nicht in der Brennfläche sondern in dazu parallelen Ebenen anzuordnen. Auch mit dieser Art der Anordnung, die in der Zeichnung schematisch angedeutet ist, läßt sich die Abstrahlcharakteristik des Lichtsignales in Grenzen variieren.To achieve different radiation characteristics, the Light exit ends of the individual light guide bundles on one level or one around the projection optics curved surface, the focal surface, be arranged. It is but it is also possible that the light exit ends of the light guides are not in the focal surface but to be arranged in planes parallel to it. Even with this type of arrangement, which is indicated schematically in the drawing, the emission characteristics of the light signal vary within limits.

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Claims (5)

Patentansprüche P i 1i Faseroptisches Lichtsignal, insbesondere für die Steuerung des Straßen- und des Schienenverkehrs mit mindestens einer Lichtquelle zur Beleuchtung einer Vielzahl von Lichtleitern, deren Lichtaustrittsenden in vorzugsweise einer gemeinsamen Ebene nebeneinander angeordnet sind und über einÄÖ½Ä&)1nsame Abbildungslinse das jeweils darzustellende Signalbild in den Beobachtungsraum proJizieren, wobei durch bedarfsweise außermittige Anordnung der Lichtleiterenden bezüglich der Linsenachse ein Versatz der Projektion aus dem Zentrum des Beobachtungsraumes erreichbar ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Anzahl der insgesamt für das Lichtsignal zur Verfügung stehenden Lichtleiter auf der Lichtaustrittsseite (7) zu einer Mehrzahl von Lichtleiterbündeln mit unterschiedlicher Lichtleiterdichte zusammengefaßt ist und daß die Lichtleiterbündel höherer Lichtleiterdichte für die Fernprojektion des Signalbildes und die Lichtleiterbündel geringerer Lichtleiterdichte für die Streulichtbildung im Nahbereich des Lichtsignales verwendet sind.Claims P i 1i fiber optic light signal, in particular for the control of road and rail traffic with at least one light source for illuminating a large number of light guides, the light emitting ends of which are preferably in are arranged next to each other on a common level and have aÄÖ½Ä &) 1nsame Imaging lens project the signal image to be displayed into the observation area, whereby, if necessary, eccentric arrangement of the light guide ends with respect to the Lens axis an offset of the projection from the center of the observation area can be achieved is that the number of total for the light signal available light guide on the light exit side (7) to a plurality of light guide bundles with different light guide densities is summarized and that the light guide bundles higher light guide density for the Long-distance projection of the signal image and the light guide bundles of lower light guide density are used for the formation of scattered light in the vicinity of the light signal. 2. Faseroptisches Lichtsignal nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Querschnitt der Lichtleiterbündel im Bereich der Lichtaustrittenden unabhängig von der jeweiligen Lichtleiterdichte des betreffenden Lichtleiterbündeis bei allen Lichtleiterbündeln gleich i-st.2. Fiber optic light signal according to claim 1, d a -d u r c h g e it is not indicated that the cross section of the light guide bundle is in the area of the Light emitting regardless of the respective light guide density of the relevant Light guide bundles are the same for all light guide bundles. 3. Faseroptisches Lichtsignal nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lichtaustrittenden (7) der Lichtleiterbündel in einem Raster verteilt angeordnet sind.3. Fiber optic light signal according to claim 1 and 2, d a d u r c h it is noted that the light emitting ends (7) of the light guide bundle are arranged distributed in a grid. 4. Faseroptisches Lichtsignal nach Anspruch 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtleiterbündel unterschiedlicher Lichtleiterdichte in verschiedenen jeweils parallel zur Brennfläche der Abbildungsoptik verlaufenden Flächen angeordnet sind.4. Fiber optic light signal according to claim 3, d a -d u r c h g e it is not indicated that the light guide bundles have different light guide densities in different each running parallel to the focal surface of the imaging optics Areas are arranged. 5. Faseroptisches Lichtsignal nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Aufnahme der Lichtaustrittenden der Lichtleiterbündel eine Rasterplatte vorgesehen ist, deren Ausnehmungen die Lichtleiterbündel aufnehmen.5. fiber optic light signal according to claim 3 or 4, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that for the reception of the light exiting the light guide bundle a grid plate is provided, the recesses of which accommodate the light guide bundle.
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