DE19519444A1 - Faseroptische Anzeige - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine faseroptische Anzeige, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere zur Bildung eines Verkehrszeichens.

Eine derartige Anzeige ist beispielsweise aus der DE-OS- 35 00 123 bekannt. Bei dieser Anzeige wird eine Vielzahl von Lichtleitern in einem Bündel zusammengefaßt und mit einer oder mehreren Lichtquellen beaufschlagt. Es ist bekannt, unter­ schiedliche Bündel an ihren Lichteintrittsenden mit separaten Lichtquellen zu beaufschlagen, um an der gleichen Anzeige­ scheibe unterschiedliche Signale anzeigen zu lassen. Die Lichtleitern sind hierzu an ihren Lichtaustrittsenden ver­ einzelt und stecken je in Hülsen, die die gezielte Lichtab­ gabe, aber auch die Lagerung an der gewünschten Stelle ermög­ lichen. Vor den Hülsen erstreckt sich eine geschlossene An­ zeigescheibe, die damit eine wetterfeste Abschirmung der Lichtleiter ermöglicht. Diese Lösung erfordert eine recht auf­ wendige Montage, nachdem jeder Lichtleiter mit seinem Licht­ austrittsende in die entsprechende Hülse gesteckt werden muß, und zudem die vormontierte Hülsen/Lichtleiter-Kombination in eine eigene Montageplatte zu stecken ist. Trotz dieses Monta­ geaufwands ist die vormontierte Einheit verschmutzungsempfind­ lich, wenn nicht eine luftdichte Abschirmung des Innenraums vorgenommen wird, was insbesondere bei Verkehrszeichen rele­ vant ist, die an verschmutzungsintensiven Orten, wie Straßen mit starkem Lastwagenverkehr, aufgestellt sind. Eindringende Rußpartikel können die Lichtabgabe beeinträchtigen.

Ferner ist es an sich bekannt, die Lichtleiterenden mittels eigener Verschlußhülsen so zu montieren, daß sie die Anzeige­ scheibe durchtreten. Hierzu sind die Verschlußhülsen zum Schutz der empfindlichen Enden der Lichtleiterfasern je mit Sammellinsen ausgestattet, die separat montiert werden müssen.

Damit ist auch diese Lösung vergleichsweise montageaufwendig, und ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Vorderfläche der faseroptischen Anzeige verschmutzungsempfindlich ist, nachdem keine glatte Oberfläche besteht.

Ferner ist es an sich bekannt, die Enden von Lichtleitern unmittelbar in ein Epoxidharz oder ähnliches Harz einzugießen, wobei die Vorderseite der Anzeigescheibe prismatisch verformt ist. Das Eingießen bewirkt jedoch eine derart feste Verbindung zwischen den Lichtleitern und der Anzeigescheibe, daß ein Bruch oder auch nur die Ausbildung eines Risses in der An­ zeigescheibe gleich einen Komplettaustausch der gesamten faseroptischen Anzeige bedingt, so daß erhebliche Kosten ent­ stehen. Zudem ist auch diese faseroptische Anzeige aufgrund der prismatischen Riffelung verschmutzungsempfindlich und bereits von daher nicht für Verkehrszeichen geeignet.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine faserop­ tische Anzeige gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaf­ fen, die montagegünstiger ist und eine geringere Verschmut­ zungsneigung aufweist, wobei dennoch eine modulare Bauweise möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Überraschenderweise weist die erfindungsgemäße faseroptische Anzeige eine besonders gute Erkennbarkeit, insbesondere bei der Verwendung für Verkehrszeichen auf, obwohl sowohl die Her­ stell-, Montage- als auch Wartungskosten geringer sind als bei den bekannten Lösungen: durch das direkte Einstecken der Lichtleiterenden in die Anzeigescheibe lassen sich die zu­ sätzlichen Kosten einer separaten Montagescheibe und der hiermit verbundene Aufwand einsparen. Zudem sind die Enden der Lichtleiter in der Anzeigescheibe sicher aufgenommen, und es können keine Schmutzpartikel in den Raum zwischen den Aus­ trittsenden und der Anzeigescheibe eintreten.

Zugleich bietet die Erfindung die Möglichkeit, gewünschten­ falls auf separate Hülsen für die Fassung der Lichtaustritts­ enden zu verzichten, wobei es sich jedoch versteht, daß bei Bedarf derartige Hülsen verwendet werden können.

Trotz der geschützten und kompakten Montage ist es möglich, bei Bedarf die Anzeigescheibe auszutauschen, und zwar sowohl ganz als auch in Teilen, ohne daß die gesamte faseroptische Anzeige erneuert werden müßte.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist die Erkennbarkeit gegenüber den bekannten Lösungen, insbeson­ dere bei schrägen Sichtwinkel wesentlich verbessert. Durch die erfindungsgemäß eingebrachten Adsorptionspartikel wird eine Diffraktion sichergestellt, die die Erkennbarkeit - insbeson­ dere bei Verwendung für Parkleitsysteme - entscheidend ver­ bessert. Dennoch können die Kosten sowohl für Sammellinsen als auch für eine Reliefausbildung der Vorderseite der Anzeige­ scheibe eingespart werden, wobei dem durch die glatte Ausge­ staltung der Vorderseite die Verschmutzungsanfälligkeit be­ trächtlich reduziert, ist. Der gewünschte Ablesewinkel läßt sich zudem in einfacher Weise durch die Eindringtiefe der Lichtleiter einstellen.

Durch die glatte Ausgestaltung der Vorderseite der Anzeige­ scheibe ist zudem eine leichte Reinigung möglich, und es er­ gibt sich automatisch eine flüssigkeits- und damit regendichte Ausgestaltung der Anzeigescheibe.

Die erfindungsgemäßen Absorptionspartikel können eine beliebi­ ge geeignete Konsistenz aufweisen. Sie können der spektral spezifischen Absorption dienen, aber auch eine über das sicht­ bare Lichtspektrum gleichmäßige Absorption erzielen. Dement­ sprechend kann als Anzeigescheibe sowohl eine getönte Scheibe, beispielsweise aus Acrylglas, insbesondere aus Polymethylmeth­ acrylat, verwendet werden, die mit molekular oder kolloid fein verteilten Partikeln versehen ist. Grundsätzlich kommen für die Anzeigescheibe Silicatgläser und insbesondere organische Gläser, in Frage. Besonders günstig in diesem Zusammenhang ist die Einpaßbarkeit der Lichtaustrittsenden in entsprechenden Bohrungen in der Anzeigescheibe, die die Austauschbarkeit der Anzeigescheibe bei Bedarf, aber auch die sichere und insbeson­ dere flüssigkeitsdichte Montage der vergleichsweise empfindli­ chen Lichtaustrittsenden erlaubt.

Die erfindungsgemäße Anzeigescheibe kann bei Bedarf einschich­ tig, zweischichtig oder gegebenenfalls mehrschichtig ausge­ bildet sein. Die hinterste Schicht weist stets die erwünschten Bohrungen auf, die bei mehrschichtiger Ausbildung der Anzeige­ scheibe als Durchtrittsausnehmungen ausgebildet sein können.

Die erfindungsgemäße Diffraktion erlaubt nicht nur die Ver­ größerung des Sichtwinkels, sondern insbesondere auch die Realisierung verdeckter Anzeigen, bei denen in abgeschaltetem Zustand kein Signal sichtbar ist. Hierzu läßt sich besonders günstig eine sogenannte Rauchglasscheibe oder Schwarz/Weiß- Scheibe einsetzen oder eine solche Anzeigescheibe, deren Tö­ nung gegenüber der Tönung der Lichtaustrittsenden komplementär ist. In manchen Anwendungsfällen ist es nämlich besonders wichtig, daß Verkehrsteilnehmer in ausgeschaltetem Zustand der faseroptischen Anzeige nicht die vorgesehenen Signalisierungen schemenhaft wahrnehmen, und hierdurch über die Bedeutung des entsprechenden Verkehrszeichens irregeführt werden. Dies läßt sich erfindungsgemäß besonders günstig realisieren, wobei es sich versteht, daß auch die an sich bekannte Realisierung überlappender Signalisierungen möglich ist, also solcher Sig­ nalisierungen, bei denen auf der gleichen Anzeigefläche durch Einschaltung unterschiedlicher Bündel von Lichtleitern unter­ schiedliche Zeichen sichtbar werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisierter Schnitt durch einen Teil einer er­ findungsgemäßen faseroptischen Anzeige, unter Darstellung der in die Anzeigescheibe eingelassenen Lichtleiter;

Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anzei­ ge, in der Darstellung gemäß Fig. 1; und

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Leuchtflächen auf der Vorderseite der Anzeigescheibe.

Die in Fig. 1 dargestellte faseroptische Anzeige 10 weist eine oder mehrere nicht dargestellte Lichtquellen sowie Lichtleiter 12, 14 auf. Die Lichtleiter 12, 14 weisen je Lichtaustrittsen­ den 16, 18 auf, die an dem zu der Lichtquelle gegenüberliegen­ den Ende des jeweiligen Lichtleiters 12, 14 ausgebildet sind.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Enden der Lichtleiter 12, 14 in einer Anzeigescheibe 20 aufgenommen. Hierzu weist die Anzeigescheibe 20 Sacklochbohrungen 22, 24 auf, die mit­ tels eines Fräsers plangeschliffen sind, so daß die Oberfläche der Lichtaustrittsenden mit einem geringen Luftspalt an der Stirnfläche der Sacklochbohrungen 22, 24 anliegen kann, ohne daß das Kunststoffmaterial der Anzeigescheibe 20 in den em­ pfindlichen Lichtleiter eindringen kann.

Die Sacklochbohrungen 22, 24 weisen eine Tiefe 26 von 4 mm auf, und die Gesamtstärke der Anzeigescheibe 20 beträgt 8 mm. Dementsprechend beträgt ein Abstand 28 zwischen den Lichtaus­ trittsenden 16, 18 und einer Vorderseite 30 der Anzeigescheibe 20 ebenfalls 4 mm. Unter Verwendung der gleichen Anzeigeschei­ be 20 kann das Verhältnis zwischen Tiefe 26 und Abstand 28 in weiten Bereichen an die Erfordernisse angepaßt werden, indem die Tiefe der Sacklochbohrungen 22, 24 festgelegt wird.

Die Anzeigescheibe 20 weist Partikel 32 auf, die erheblich feiner verteilt sind als es in den Figuren dargestellt sind. Beispielsweise kann eine Partikelgröße im Bereich zwischen 0,5 und 50 Mikrometern, insbesondere im Bereich von 5 Mikrometern, verwendet werden, um die erwünschte Diffraktion bzw. Absorp­ tion zu erzielen.

Wie aus Fig. 1 ebenfalls ersichtlich ist, ergibt sich an­ schließend an die Lichtaustrittsenden 16, 18 durch die fort­ laufende Diffraktion je ein Lichtaustrittskegel 36, 38, der hornartig aufgeweitet ist. Durch den Lichtaustrittskegel 36, 38 wird auf der Vorderseite 30 je eine Leuchtfläche 40, 42 durch den Lichtleiter 12, 14 erzeugt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, können sich die Leuchtflächen 40, 42 überlappen.

Je größer der Abstand 28 im Verhältnis zur Tiefe 26 gewählt ist, desto größer werden die Leuchtflächen 40, 42. Erfindungs­ gemäß läßt sich die gewünschte Wirkung in weiten Bereichen an die Erfordernisse anpassen, wobei es lediglich erforderlich ist, die Tiefe 26 der Sacklochbohrungen 22, 24 in der ge­ wünschten Weise auszubilden.

Wie aus Fig. 3 besser ersichtlich ist, ergibt sich so ein durchgehendes Leuchtband 50, das stark verkürzt und schema­ tisch in Fig. 3 dargestellt ist. Ein derartiges Leuchtband 50 weist eine erheblich verbesserte Erkennbarkeit, insbesondere bei der Ausbildung von Zeichen wie Zahlen oder Buchstaben auf, wenn es mit der Zusammensetzung einzelner Zahlen oder Buchsta­ ben über punktuelle Lichtquellen, wie sie mit den Lichtleitern 12, 14 in Fig. angedeutet sind, verglichen wird.

Darüber hinaus ist auch die Richtungsunempfindlichkeit der An­ zeige erheblich verbessert, was besonders bei Parkleitsystemen und deren Leuchtzeichen von Bedeutung ist, deren Erkennbarkeit nicht durch unterschiedliche und teilweise ungünstige Ablese­ winkel beeinträchtigt sein darf.

Eine modifizierte Ausgestaltung der Erfindung ist aus Fig. 2 ersichtlich. Dort ist die Anzeigescheibe 20 zweigeteilt, wobei eine vordere Deckscheibe 52 die Partikel 32 aufweist. Die Par­ tikel können beispielsweise aus Rußteilchen bestehen, oder aber es kann eine Tönung der Deckscheibe 52 vorgesehen sein. Wenn beispielsweise eine Anzeige lediglich über rote Licht­ quellen erfolgen soll, empfiehlt sich in an sich bekannter Weise eine Rottönung der Deckscheibe 52.

Wie aus Fig. 2 ferner ersichtlich ist, ist der Lichtleiter 12 an seinem Lichtaustrittsende 16 über eine Endhülse 54 einge­ faßt und in der Anzeigescheibe 20 montiert. Der hintere Teil 56 der Anzeigescheibe 20 weist hierzu eine Durchtrittsausneh­ mung entsprechend dem Sackloch 22 auf, in welche die Endhülse 54 samt montiertem Lichtleiter 12 eingesteckt ist. Durch die Montage des hinteren Teils 56 mit der Deckscheibe 52 wird nach Abdichtung zwischen dem Lichtleiter 12 und der Deckscheibe 52 erzielt, so daß keine Schmutzpartikel zwischen dem Lichtaus­ trittsende 16 und der Deckscheibe 52 eintreten können. Auch wenn in Fig. 2 ein vergleichsweise großer Luftspalt 58 darge­ stellt ist, kann dieser in der Praxis ganz gering gemacht wer­ den oder verschwinden, je nach Ausgestaltung der Endhülsen 54.

Auch kann die Art der Einpassung der Lichtleiter 12, 14 in die Sacklochbohrungen 22, 24 bzw. entsprechende Durchtrittsausneh­ mungen in weiten Bereichen an die Erfordernisse angepaßt wer­ den. Beispielsweise ist es möglich, eine Preßpassung vorzuse­ hen, um eine Abdichtung zu gewährleisten. Hierzu kann die aus Acrylglas bestehende Anzeigescheibe 20 zweckmäßig etwas er­ wärmt werden, um die Einführung der Lichtleiter 12, 14 zu er­ leichtern.

Claims (14)

1. Faseroptische Anzeige, mit einem Bündel von Lichtleitern, die am Lichteintrittsende von mindestens einer Lichtquelle beaufschlagbar sind, und mit einer Anzeigescheibe, an welcher die Lichtleiter enden, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht­ austrittsenden (16, 18) der Lichtleiter (12, 14) in die opti­ sche Absorptionspartikel (32) aufweisende Anzeigescheibe (20) versenkt sind.

2. Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigescheibe (20) eine geschlossene, insbesondere glatte Vorderseite (30) aufweist.

3. Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsenden (16, 18) in Bohrungen der Anzeige­ scheibe (20) versenkt sind.

4. Anzeige nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den Lichtaustrittsenden (16, 18) und der Anzeigescheibe (20) ein Luftspalt besteht.

5. Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigescheibe (20) zueinander gleich­ artige Sacklochbohrungen (22, 24) mit plangefrästen Stirnflä­ chen aufweist, in welchen die Lichtaustrittsenden (16, 18) insbesondere in spielfreier Passung aufnehmbar sind.

6. Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigescheibe (20) aus zwei Einzel­ scheiben (52, 56) zusammengesetzt ist, von denen die hintere (56) Durchtrittsausnehmungen für die Aufnahme der Lichtaus­ trittsenden (16) der Lichtleiter (12) aufweist, und von denen die vordere (52) unbearbeitet ist, und daß die Scheiben aufeinander aufgebracht, insbesondere aufeinander geklebt sind.

7. Faseroptische Anzeige nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigescheibe (20) Acrylglas aufweist.

8. Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigescheibe (20) als Schwarz/Weiß- Scheibe ausgebildet ist und die Absorptionspartikel (32) fein verteilte Schwärzungspartikel sind.

9. Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionspartikel (32) Rauchteilchen sind, die in dem Glas oder Kunststoff der Anzeigescheibe (20) fein verteilt sind.

10. Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionspartikel (32) die Anzeige­ scheibe (20) färbende, Licht insbesondere spektral selektiv adsorbierende Partikel sind.

11. Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionspartikel (32) in einer auf die Vorderfläche (30) der Anzeigescheibe (20) aufgebrachten Schicht enthalten sind.

12. Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionspartikel (32) durch Trü­ bungsmittel, wie Aluminiumphosphat und/oder Bariumcarbonat gebildet sind und kolloid in der Scheibe verteilt sind.

13. Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionspartikel (32) durch Fär­ bungsmittel, insbesondere Metalloxide, gebildet sind, die molekular in der Scheibe verteilt sind.

14. Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionspartikel (32) einen Bre­ chungsindex aufweisen, der sich von dem Brechungsindex der Anzeigescheibe unterscheidet.