CS261854B2 - Light indicator with increased contrast - Google Patents
Light indicator with increased contrast Download PDFInfo
- Publication number
- CS261854B2 CS261854B2 CS804341A CS434180A CS261854B2 CS 261854 B2 CS261854 B2 CS 261854B2 CS 804341 A CS804341 A CS 804341A CS 434180 A CS434180 A CS 434180A CS 261854 B2 CS261854 B2 CS 261854B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- light
- light source
- optical element
- aperture
- lens
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
- G09F13/04—Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia
- G09F13/0418—Constructional details
- G09F13/0472—Traffic signs
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Světelný ukazatel sestává z alespoň jednoho světelného zdroje (2), z reflektoru (1), umístěného za světelným zdrojem (2) a vytvořeného jako konkávní zrcadlo, z fokuzačního optického prvku (3) a ze stínícího tělesa (4) opatřeného otvorem (5) pro průchod světelných paprsků. Fokusačním optickým prvkem (3) je spojená čočka, na jejíž obvod je napojen plášť (41) kuželu, v jehož vrcholu je vytvořen otvor (5) a k němuž jsou z vnější strany připevněny souosé trubkové průzory (44, 43, 42) o nestejném průměru, jejichž osa splývá s optickou osou spojné čočky. V jiném provedení je fokusační optický prvek tvořen soustavou spojných čoček, uspořádaných v řadách nad sebou a/nebo v sloupcích vedle sebe, přičemž před každou spojnou čočkou je umístěno stínící těleso ve tvaru nejméně dvou úhlově uspořádaných desek.The light indicator consists of at least one light source (2), a reflector (1) located behind the light source (2) and formed as a concave mirror, a focusing optical element (3) and a shielding body (4) provided with an opening (5) for the passage of light rays. The focusing optical element (3) is a combined lens, to the circumference of which is connected the shell (41) of a cone, in the apex of which an opening (5) is formed and to which coaxial tubular visors (44, 43, 42) of unequal diameter are attached from the outside, the axis of which coincides with the optical axis of the connecting lens. In another embodiment, the focusing optical element is formed by a system of connecting lenses arranged in rows above each other and/or in columns next to each other, with a shielding body in the form of at least two angularly arranged plates being placed in front of each connecting lens.
Description
Světelný ukazatel sestává z alespoň jednoho světelného zdroje (2), z reflektoru (1), umístěného za světelným zdrojem (2) a vytvořeného jako konkávní zrcadlo, z fokuzačního optického prvku (3) a ze stínícího tělesa (4) opatřeného otvorem (5) pro průchod světelných paprsků. Fokusačním optickým prvkem (3) je spojená čočka, na jejíž obvod je napojen plášť (41) kuželu, v jehož vrcholu je vytvořen otvor (5) a k němuž jsou z vnější strany připevněny souosé trubkové průzory (44, 43, 42) o nestejném průměru, jejichž osa splývá s optickou osou spojné čočky. V jiném provedení je fokusační optický prvek tvořen soustavou spojných čoček, uspořádaných v řadách nad sebou a/nebo v sloupcích vedle sebe, přičemž před každou spojnou čočkou je umístěno stínící těleso ve tvaru nejméně dvou úhlově uspořádaných desek.The light indicator consists of at least one light source (2), a reflector (1) located behind the light source (2) and formed as a concave mirror, a focusing optical element (3) and a shielding body (4) provided with an opening (5) for the passage of light rays. The focusing optical element (3) is a coupled lens, the circumference of which is connected to the cone shell (41), the aperture (5) of which is formed at the apex and to which the coaxial tube apertures (44, 43, 42) whose axis coincides with the optical axis of the lens. In another embodiment, the focusing optical element is formed by a plurality of splice lenses arranged in rows one above the other and / or in columns adjacent to each other, with a shielding body in the form of at least two angularly arranged plates in front of each splice lens.
Obr. l·Giant. l ·
Z810S4Z810S4
2B18542B1854
Vynález se týká světelného ukazatele se zvýšeným kontrastem, sestávajícího alespoň z jednoho světelného zdroje, z reflektoru umístěného za světelným zdrojem a vytvořeného jako konkávní zrcadlo, z fokusačního optického prvku a ze stínícího tělesa opatřeného otvorem pro průchod fokusovaných světelných paprsků.The invention relates to an enhanced contrast indicator comprising at least one light source, a reflector placed behind the light source and formed as a concave mirror, a focusing optical element and a shielding body provided with an opening for the passage of the focused light rays.
Světelným ukazovatelem se rozumí jakékoli zařízení, sdělující pozorovateli informace účinkem světla. Typickými světelnými ukazateli jsou dopravní světelná návěští s jedním světelným zdrojem, přičemž dva nebo tři světelné ukazatele jsou umístěny zpravidla pod sebou nebo vedle sebe.Indicator means any device providing information to the observer by the effect of light. Typical light indicators are traffic light signals with one light source, two or three light indicators being usually located one below the other or side by side.
Na světelném ukazateli ve tvaru desky je umístěn ve sloupcích a/nebo v řadách velký počet stejných světelných zdrojů — „světelných bodů“, vytvářejících světelné pole obsahující několik set nebo i tisíc elementárních zpravidla různobarevných světelných ukazatelů.On a plate-shaped light indicator, a plurality of identical light sources - "light points" - are placed in columns and / or rows, creating a light field containing several hundreds or even thousands of elementary, usually differently colored light indicators.
Světelná deska je zpravidla rozdělena na více polí složených ze světelných bodů. Uvnitř těchto světelných polí obsahuje každá skupina množství elementárních světelných bodů tak, že je možná indikace alfanumerického charakteru.The light plate is usually divided into multiple fields composed of light points. Within these light fields, each group contains a plurality of elemental light points such that an indication of an alphanumeric character is possible.
Podmínkou uspokojivé obrazové kvality je u obrazu složeného z obrazových bodů, aby informační obsah jednotlivých světelných bodů byl zobrazen s minimálním zkreslením. Toho se dosahuje výrazným kontrastem jasu mezi zapnutými a vypnutými světelnými ukazateli. Účinek kontrastu může být například zmenšen nebo zvýšen okamžitou jasností pozadí, závislou na denní nebo noční době.For a picture composed of pixels, a satisfactory image quality condition is that the information content of the individual light points is displayed with minimal distortion. This is achieved by a significant contrast of brightness between on and off light indicators. For example, the effect of contrast may be reduced or increased by the instantaneous background brightness, depending on the time of day or night.
Také plošný jas světelného ukazatele, jsou-li světelné zdroje na pozadí vypnuty, ovlivňuje kontrast. Je-li přirozená nebo umělá hladina jasu v okolí nízká, je-li uzavřený prostor neosvětlený, například scéna v kině nebo v přírodě za svitu měsíce, dostačuje k zajištění jasné čitelnosti použití světelných zdrojů nízké intenzity. Ve světlém, sluncem osvětleném prostoru, kde je světelný ukazatel vystaven přímo slunečnímu záření, lze vyhovujícího kontrastu dosáhnout jen s potížemi.Also, the surface brightness of the light indicator when the background light is off affects the contrast. If the natural or artificial ambient brightness level is low, if the enclosure is unlit, such as a scene in a cinema or in the wild under moonlight, it is sufficient to use low-intensity light sources to ensure clear legibility. In a bright, sunlit area where the light indicator is exposed directly to sunlight, satisfactory contrast can only be achieved with difficulty.
Metoda zvýšení kontrastu spočívající ve zvýšení výkonu světelných zdrojů omezena podmínkami realizace například světelného ukazatele přehřátím světelného zdroje. V úvahu přichází i výše Investičních nákladů, spotřeba energie, stoupající náklady na údržbu apod.The method of increasing the contrast by increasing the power of the light sources is limited by the conditions of realizing, for example, a light indicator by overheating the light source. Investment costs, energy consumption, rising maintenance costs, etc. are also considered.
V praxi se používá pro dosažení výrazného kontrastu zapnutého světelného ukazatele a jeho okolí buď izolace světelného proudu vystupujícího ze světelného zdroje stínícími tělesy, nebo soustředěním proudu paprsků pomocí fokusačního optického prvku do jednoho bodu a poté jeho rozptýlením.In practice, either to isolate the light current emitted from the light source by the shielding bodies or to concentrate the beam current by means of a focusing optical element at one point and then to disperse it, it is used to achieve a significant contrast of the switched-on light indicator and its surroundings.
Společným nedostatkem rozmanitě uspořádaných známých stínících těles s pomocnými prostředky, jak bude níže podrobně vyloženo a znázorněno, je vzájemná nepříznivá interakce použitých prostředků, takže příznivý účinek, jehož bylo dosaženo· jednou částí použitých prostředků, je narušován nepříznivým účinkem jiných současně použitých prostředků. Zvláště závažný nedostatek dosavadního používání stínících těles spočívá v tom, že značná část světelných paprsků je prostředky, jejichž účelem je zvýšení účinnosti světelného zdroje, pohlcována.A common disadvantage of the variously arranged known shielding bodies with auxiliary means, as will be explained and illustrated in detail below, is the unfavorable interaction of the means used, so that the beneficial effect achieved by one part of the means used is undermined by the adverse effects of other means used at the same time. A particularly serious disadvantage of the prior art use of the screening bodies is that a considerable portion of the light beams are absorbed by means of increasing the efficiency of the light source.
Lépe se pro· zvýšení světelného účinku světelného ukazatele osvědčila soustřeďování světelného proudu, fokusačním optickým prostředkem, jímž je zpravidla spojná čočka, a jeho následné rozptylování.The concentration of the light current, the focusing optical means, which is generally a lens, and its subsequent dispersion, have proven to be better for increasing the light effect of the light indicator.
Jak bude níže uvedeno a znázorněno, není známé uspořádání světelného ukazatele opatřeného fokusačním optickým prostředkem dostatečně účinné. Zvýšení světelné účinnosti svtěelného ukazatele závisí na vhodnosti uspořádání jeho· jednotlivých částí, zejména ve spojení fokusačního optického prvku se stínícím tělesem.As will be shown and illustrated below, the known arrangement of a light indicator provided with a focusing optical means is not sufficiently effective. The increase in the luminous efficiency of the light indicator depends on the suitability of the arrangement of its individual parts, in particular in connection of the focusing optical element with the shielding body.
Úkolem vynálezu je vyvinout světelný ukazatel odstraňující nebo na minimum snižující účinek vnější světelné energie zeslabující výraznost světelného ukazatele spojením výhod fokusačního optického prvku s účinekm stínícího tělesa.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a light indicator which eliminates or minimizes the effect of external light energy that diminishes the brightness of the light indicator by combining the advantages of the focusing optical element with the effect of the screening body.
Tento úkol splňuje u světelného ukazatele shora uvedeného typu vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že fokusační optický prvek je umístěn před světelným zdrojem a na straně odvrácené od světelného zdroje je na jeho obvod napojeno stínicí těleso, v jehož otvoru leží ohnisko fokusačního prvku, přičemž osa otvoru ve stínicím tělesu a osa reflektoru leží na optické ose fokusačního optického prvku a na stínicí těleso jsou z jeho vnější strany napojeny prostředky pro řízený rozptyl světelných paprsků. Fokusační optický prvek je tvořen spojnou čočkou, na níž je napojeno stínící těleso ve tvaru kužele, v jehož vrcholu obráceném ve směru světelných paprsků je vytvořen otvor a k jehož plášti jsou z vnější strany připevněny souosé trubkové průzory o· různém průměru, jejichž osa splývá s optickou osou čočky a světelného· zdroje.This object is achieved in the light indicator of the aforementioned type of the invention, characterized in that the focusing optical element is placed in front of the light source and on the side facing away from the light source a shielding body is connected to its periphery. the axis of the aperture in the shielding body and the axis of the reflector lie on the optical axis of the focusing optical element, and means for controlled light scattering are connected to the shielding body from the outside thereof. The focusing optical element consists of a connecting lens to which a cone-shaped shielding body is connected, the aperture of which is directed in the direction of the light beams, and an aperture is attached to the outer shell of which coaxial visors of different diameters are attached. the axis of the lens and the light source.
V jiném provedení je fokusační optický prvek tvořen soustavou spojných čoček uspořádaných v řadách vedle sebe anebo nad sebou, přičemž před každou spojnou čočkou je umístěno stínicí těleso ve tvaru nejméně dvou vzájemně úhlově uspořádaných desek.In another embodiment, the focusing optical element is formed by a plurality of interconnected lenses arranged in rows side by side or one above the other, wherein a shielding body in the form of at least two angularly arranged plates is arranged in front of each interconnected lens.
Výhoda řešení podle vynálezu spočívá v dosažení dokonalé izolace paprsků vystupujících ze světelného zdroje od vnějšího světelného prostředku a zvýšením jejich intenzity fokusací, čímž se zapnutím světelného zdroje dosahuje zvýšení kontrastu mezi světelným účinkem světelným ukazatelů a o261854 kolním světelným prostředím a následným rozptylem paprsků zvýšení jejich plošného jasu a rozšíření zorného pole.The advantage of the solution according to the invention consists in achieving perfect isolation of the rays emitting from the light source from the external light means and by increasing their focusing intensity, thereby increasing the contrast between the light effect of the indicators and the o261854 light source. and broadening the field of view.
Předmět vynálezu bude dále vysvětlen na příkladech znázorněných na připojených výkresech, kde obr. 1 až 3 představují schémata technického problému dosažení kontrastu mezi světelným ukazatelem a světelným prostředím, v němž pracuje, a známé principy řešení pomocí stínících těles; obr. 4, 5 znázorňují princip řešení technického problému vynálezu fokusaocí a stínicím tělesem; obr. 6a, 6b představují schéma světelného ukazatele podle vynálezu v prvním provedení; obr. 7a, 7b, 7c jsou schémata světelného ukazatele v provedení s polem spojných čoček zastíněných stínícími tělesy ve tvaru desek; obr. 8a, 8b znázorňují jiné provedení světelného ukazatele s polem spojených čoček a s možností jeho natáčení; obr. 9a, 9b jsou detaily jiného provedení spojených čoček.The subject matter of the invention will be further elucidated by means of the examples illustrated in the accompanying drawings, in which Figures 1 to 3 are diagrams of the technical problem of achieving a contrast between the light indicator and the light environment in which it operates and known principles of shielding solutions; 4, 5 show the principle of solving the technical problem of the invention by focusing and a shielding body; Figures 6a, 6b show a diagram of a light indicator according to the invention in a first embodiment; Figures 7a, 7b, 7c are diagrams of a light indicator in an embodiment with an array of connecting lenses shaded by plate-shaped shielding bodies; Figures 8a, 8b show another embodiment of a light indicator with a field of coupled lenses and with the possibility of rotating it; FIGS. 9a, 9b are details of another embodiment of a coupled lens.
Na obr. 1 a 2 je znázorněn schematicky světelný ukazatel v jednom známém provedení. Světlo ze světelného zdroje 2 je reflektorem 1, například parabolickým zrcadlem usměrněno do hlavního pozorovacího směru. V dráze přibližně rovnoběžně běžících paprsků je uspořádána skleněná deska 3‘ rozptylující část světelných paprsků, které na ni dopadají přibližně rovnoběžně, symetricky v kruhu kolem osy hlavního směru, takže se dosahuje širšího zorného úhlu.1 and 2 show schematically a light indicator in one known embodiment. Light from the light source 2 is directed by a reflector 1, for example a parabolic mirror, into the main viewing direction. In the path of approximately parallel running beams, a glass plate 3 uspořád dispersing a portion of the light beams which are incident on it approximately parallel, symmetrically in a circle around the axis of the main direction, is arranged so that a wider viewing angle is obtained.
Okolo skleněné desky 3‘ je uspořádáno stínicí těleso 4. Stínicí těleso 4 je vytvořeno obvykle jako válec, hranol, obklopující dráhu světelných paprsků a zabraňující vzájemnému působení sousedních světelných bodů.A shielding body 4 is arranged around the glass plate 3 ‘. The shielding body 4 is generally designed as a cylinder, a prism surrounding the light beam path and preventing the adjacent light points from interacting.
U běžných řešení je popsané základní řešení doplněno zrcadlem, průhlednými, průsvitnými, prismatickými, rýhovanými deskami, popřípadě stínícími tělesy, například drátěnou sítí, stínítky různých profilů a podobně.In conventional solutions, the described basic solution is supplemented by a mirror, transparent, translucent, prismatic, grooved plates or shielding bodies, for example wire mesh, screens of various profiles and the like.
Odstínění proti vnějšímu světlu stínicím tělesem 4 má u tohoto uspořádání jen nepatrný účinek.The shielding against the external light of the shielding body 4 has only a slight effect in this arrangement.
U známého provedení znázorněného na obr. 3 je použito dvou stínících těles 4, z nichž druhé stínicí těleso 4‘ má tvar mříže. Tímto řešením se dosahuje odchýlení paprsků ze světelného zdroje 2 a tím i rozšíření zorného pole, současně se však vlivem omezení mříží stínícího tělesa 4 jen asi 25—30 % světelného toku světelného zdroje 2 ze světelného ukazatele usměrňuje pod požadovaným prostorovým úhlem, takže využití světla je velmi nepříznivé. Navíc nelze světelného ukazatele bez stínícího tělesa 4‘ za denního světla vůbec použít, protože vnější osvětlení dosahuje na opálové žárovce tak vysoké úrovně, že rozdíl mezi plošným jasem v zapnutém a vypnutém stavu je sotva postřehnutelný. Tomuto nedostatku nelze zabránit ani natřením mřížky druhého stínícího tělesa 4* černou barvou.In the known embodiment shown in FIG. 3, two shielding bodies 4 are used, of which the second shielding body 4 ‘has a lattice shape. This solution achieves a deflection of the beams from the light source 2 and thus a widening of the field of view, but at the same time, only about 25-30% of the light flux 2 of the light source 2 is rectified at the desired spatial angle. very unfavorable. In addition, a daylight indicator without a shading body 4 nelze cannot be used in daylight at all, because the external illumination reaches such a level on the opal bulb that the difference between the surface brightness in the on and off state is barely perceptible. This deficiency cannot be avoided even by painting the grid of the second screening body 4 * with black.
K dosažení bezztrátového odstínění se využívá, jak je znázorněno· na obr. 4, 5 účinku fokusačního' optického prvku, uspořádaného tak ,že paralelní světelné paprsky dopadající z daného směru se soustřeďují prakticky beze zbytku fokusačním optickým prvkem dodaného bodu, tvořícím ohnisko optického systému, čímž se využívá veškeré světelné účinnosti světelného zdroje paprsku řízenými v určitém směru. Fokusačními optickými prvky mohou být sférická zrcadla anebo spojné čočky.To achieve lossless shielding, as shown in Fig. 4, 5, the effect of a focusing optical element is arranged such that parallel light rays incident from a given direction are centered almost entirely by the focusing optical element of the supplied point forming the focus of the optical system. thereby utilizing all the light efficiency of the light source controlled in a particular direction. The focusing optical elements may be spherical mirrors or lenses.
Podle obr. 4 dosahuje světelná energie přicházející od reflektoru 1, usměrněná spojnou čočkou 3 do ohniska čočky bez překážek otvoru 5 umístěného v ohnisku volného^ prostoru, zatímco stínicí těleso 4, tvořící v popisovaném schématu clonu ve tvaru černé desky ležící v rovině zahrnující ohnisko, omezuje podstatně účinek osvětlení vzniklý vnější světelnou energií. Toto řešení je proti řešením podle obr. 1—3 značným pokrokem a na jeho principu spočívá vynález.Referring to FIG. 4, the light energy coming from the reflector 1 directed by the lens 3 into the focus of the lens without obstruction of the aperture 5 located in the focus of the free space, while the shading body 4 forming a black plate aperture substantially reduces the effect of illumination generated by external light energy. This solution is a considerable advance over the solutions of FIGS. 1-3 and the invention is based on its principle.
Na obr. 5 je znázorněn další příklad známého provedení, jímž je možné dosáhnout stejného účinku jako u řešení podle obr. 4, bez použití spojné čočky, jelikož reflektor 1 je vytvořen tak, že světelné paprsky se od něj odrážejí přímo do ohniska optického systému. Reflektor 1 má tvar parabolického zrcadla a je-li světelný zdroj 2 umístěn v ohnisku Fp odráží svazek rovnoběžných světelných paprsků. Je-li světelný zdroj 2 mimo ohnisko Fp dutého zrcadla, vznikne v takto uspořádaném optickém systému podél optické osy další ohnisko, přičemž se světelné paprsky odrážejí od povrchu reflektoru 1 do tohoto druhého ohniska konvergentně. Vzhledem k optickému systému je toto druhé ohnisko skutečné, nesouhlasí však s ohniskem Fp parabolického zrcadla.FIG. 5 shows another example of a known embodiment, which can achieve the same effect as the solution of FIG. 4 without the use of a lens, since the reflector 1 is formed such that light rays reflect from it directly into the focus of the optical system. The reflector 1 has the shape of a parabolic mirror and, when the light source 2 is located in the focus F p, reflects the beam of parallel light rays. If the light source 2 is outside the focus Fp of the hollow mirror, a further focus occurs along the optical axis in the optical system thus arranged, the light rays reflecting from the surface of the reflector 1 to this second focus convergently. With respect to the optical system, this second focus is real, but does not agree with the focus F p of the parabolic mirror.
Tímto uspořádáním se dosáhne téhož účinku jako v uspořádání podle obr. 4, u kterého světelné paprsky vycházející z reflektoru 1 rovnoběžně, byly usměrněny do ohniska optického systému vloženou spojnou čočkou 3. Všechna světelná energie dodávaná světelným zdrojem a odražené reflektorem 1 může bez zábran procházet stínicím tělesem, v němž leží otvor 5 uspořádaný v ohnisku.This arrangement achieves the same effect as in the arrangement of FIG. 4, in which the light rays coming from the reflector 1 in parallel were directed into the focus of the optical system by the interposed lens 3. All light energy supplied by the light source and reflected by the reflector 1 body, in which lies the opening 5 arranged in the focus.
Ze schémat znázorněných na obr. 4 a 5 je zřejmé, že zvýšeného světelného účinku světelného ukazatele je světelnost, úměrná průřezu otvoru 5, ve stínicím tělesu 4 tvořícím clonu, a že světelné paprsky dodávané světelným zdrojem 2 a odražené reflektorem 1 přispívají beze ztrát k jasu otvoruIt is apparent from the diagrams shown in Figures 4 and 5 that the increased light effect of the light indicator is proportional to the cross-section of the aperture 5 in the screening body 4 forming the orifice, and that the light rays supplied by the light source 2 and reflected by the reflector 1 contribute without loss to brightness. hole
5. Bezprostřední vnější okolí otvoru 5 je tvořeno černě natřeným stínicím tělesem 4, které však při silném slunečním svitu odráží jen malou část zvenčí dopadající světelné energie, čímž značná část světelné e261854 nergie světelného zdroje 2 se neužitečně rozptyluje.5. The immediate outer vicinity of the aperture 5 is formed by a black-painted shielding body 4, which, however, reflects only a small part of the incident light energy from the outside under strong sunlight, thereby rendering a considerable portion of the light source e261854 unnecessarily dispersed.
Délka trubek 42, 43 ,44 je volena podle proudu paprsků, zvláště jejich délka může být volena podle účelu světelného ukazatele tak, aby nebyla na překážku viditelnosti světelného ukazatele.The lengths of the tubes 42, 43, 44 are selected according to the jet stream, in particular their length can be selected according to the purpose of the light indicator so as not to obstruct the visibility of the light indicator.
U světelných tabulí podávajících světelnou informaci zůstává běžné uspořádání, u něhož jsou světelné body seřazeny ve vedle sebe uspořádaných sloupcích a pod sebou ležících řadách a stínící tělesa 4 jsou tvořena trubkami čtvercového průřezu, které takto vyplňují celý prostor tabule ve dvou na sebe kolmých směrech. Účinku podle vynálezu může být dosaženo i tak, že má-li rám optického systému čtvercový průřez, jsou reflektor 1 a spojná čočka 3 stejného obvodu vyříznuty ze základního profilu, který má většinou kruhový průřez.In the case of luminous panels providing luminous information, a conventional arrangement remains in which the luminous points are arranged in juxtaposed columns and adjacent rows, and the shading bodies 4 consist of square tubes which thus fill the entire space of the panel in two perpendicular directions. The effect according to the invention can also be achieved in that if the frame of the optical system has a square cross-section, the reflector 1 and the connecting lens 3 of the same circumference are cut from a basic profile, which has a mostly circular cross-section.
V tomto případě je stínící tělesa 4, 41, znázorněné na obr. 6 modifikováno. Plášť není kuželový, ale má tvar pyramidy zpravidla se čtvercovou základnou, přičemž základna pyramidy leží proti spojné čočce 3 a otvor 5 je vytvořen na vrcholu pyramidy.In this case, the screening bodies 4, 41 shown in FIG. 6 are modified. The casing is not conical, but has the shape of a pyramid, generally with a square base, the base of the pyramid facing the lens 3 and the aperture 5 formed at the top of the pyramid.
Na obr. 7a až c je znázorněno provedení světelného ukazatele. Spojné čočky 3 podél roviny ležící kolmo k optické ose reflektoru 1 jsou uspořádány ve vedle sebe ležících sloupcích a pod sebou ležících řadách. Stejným způsobem je možné vytvořit tabuli, ve které tvoří velké množství spojných čoček 3 pouze jedinou řadu nebo sloupce, nebo kdy na čelní ploše obdélníkového průřezu každou úplnou řadu nebo sloupec vyplňující destičkové válcové čočky jsou uspořádány podél jediné řady nebo sloupce.Figures 7a-c show an embodiment of a light indicator. The interconnecting lenses 3 along a plane perpendicular to the optical axis of the reflector 1 are arranged in adjacent columns and rows adjacent to each other. In the same way, it is possible to provide a sheet in which a plurality of bonding lenses 3 form only a single row or column, or wherein on the front surface of a rectangular cross section each complete row or column filling the platelet cylindrical lenses are arranged along a single row or column.
Na obr. 7a je znázorněno uspořádání, ve kterém jsou stínicí tělesa 4 vytvořena před každou spojnou čočkou 3.Fig. 7a shows an arrangement in which the shielding bodies 4 are formed in front of each lens 3.
Tvoří-li spojné čočky 3 rotační těleso a soustřeďují paprsky do ohniska, vytvoří se stínicí tělesa (obr. 7aj jako kuželové pláště 45 (obr. 7b), přičemž před každou spojnou čočkou 3 je vytvořen podobný stínicí systém, jako na obr. 6. Plášť stínících těles může být ve tvaru komolého jehlanu.When the lenses 3 form a rotating body and concentrate the beams into the focus, the shielding bodies are formed (FIG. 7aj as conical skirts 45 (FIG. 7b), and a shielding system similar to FIG. 6 is provided in front of each lens. The housing of the shielding bodies may be in the form of a truncated pyramid.
Jsou-li spojné čočky 3 tvořeny například pod sebou ležícími konvexními nebo plankonvexními destičkami válcových čoček, použije se stínících těles 45* znázorněných na obr. 7c. V tomto uspořádání divergující konce profilů s ostrými úhly uspořádané paralelně s geometrickou osou destičkových válcových čoček zabírají prostor mezi spojnými čočkami 3 a stínícími tělesy, přičemž otvor 5 je vytvořen na špičce úhlových profilů, to je, konvergující konce tvořících úhlový profil, vymezují otvor 5.If the lenses 3 are formed, for example, by underlying convex or planconvex cylindrical lens plates, the shielding bodies 45 * shown in FIG. 7c are used. In this arrangement, the diverging ends of the acute angle profiles arranged parallel to the geometric axis of the platelet cylindrical lenses occupy the space between the connecting lenses 3 and the shielding bodies, the opening 5 being formed at the tip of the angular profiles, i.e. the converging ends forming the angular profile.
Úhlový profil může být vytvořen i v tupém úhlu, takže stínicí tělesa 4 jsou tvořena dvěma deskami ,které mezi sebou svírají úhel jiný než 180°. Desky nemusí být rovné. Jejich průměty do roviny mohou tvořit křivku nebo· zborcenou přímku.The angle profile can also be formed at an obtuse angle, so that the shielding bodies 4 are formed by two plates which form an angle other than 180 [deg.] Therebetween. The plates need not be straight. Their plane projections can form a curve or a warped line.
Na obr. 8 je znázorněno provedení s dodatečným směrováním (obr. 8a, 8bj. Změna směru se provádí tak, že se optický systém otočí o libovolný úhel okolo· osy kolmé k rovině výkresu. Aby se dosáhlo optimální směrové charakteristiky, je často nutné změnit jak tvar stínícího tělesa, tak i tvar spojných čoček.Fig. 8 shows an embodiment with additional direction (Figs. 8a, 8bj. The change of direction is performed by rotating the optical system at any angle about an axis perpendicular to the plane of the drawing. both the shape of the shielding body and the shape of the lenses.
Na obr. 8a jsou vytvořeny spojné čočky 3 v rovině v pod sebou ležících řadách jako destičky válcových čoček.In FIG. 8a, the interconnecting lenses 3 are formed in planar rows below each other as cylindrical lens plates.
Podobně jsou vytvořeny i stínicí tělesa 47, 48 v řadě naproti spojným čočkám 3. Stínicí tělesa 47, 48 spolu svírají úhel menší než 180°, jejichž konvergující konce vytvarují otvory 5 a divergující konce uzavírají prostor mezi spojnými čočkami 3 a stínícími tělesy 47, 48. V provedení znázorněném na obr. 8b jsou k stínícím tělesům připevněna další rovnoběžně probíhající tělesa 49, jichž je třeba k dodatečné změně směru světelných paprsků.Similarly, the shielding bodies 47, 48 are formed in a row opposite the connecting lenses 3. The shielding bodies 47, 48 form an angle of less than 180 ° with converging ends forming apertures 5 and diverging ends closing the space between the connecting lenses 3 and the shielding bodies 47, 48 In the embodiment shown in Fig. 8b, further parallel running bodies 49 are attached to the screening bodies, which are required to additionally change the direction of the light beams.
Směřující účinek je možné modifikovat, použijí-li se další deskové válcové čočky, které vykazují spojnou, rozptylovou, posuvnou nebo natáčející charakteristiku. Deskové válcové čočky mohou být provedeny jako plankonvexní nebo plankonkávní.The alignment effect can be modified by using other plate cylindrical lenses that exhibit a bonding, scattering, sliding or pivoting characteristic. The plate cylindrical lenses may be planconvex or planconcave.
Další příklad provedení spojných čoček 3 představuje obrázek 9a, popřípadě 9b ve dvou pohledech. Zde jsou ke konvexní ploše spojných čoček 3 ležících podél roviny přizpůsobeny tři další deskové válcové čočky, jejichž geometrické osy jsou tvořeny hlavní křivkou křivek rovnoběžných s konvexní plochou, takže tyto leží v rovině kolmé k rovině, podél níž je na ohniskové přímce uspořádána spojná čočka 3. V praxi může být toto uspořádán provedeno tak, že řada například plankonkávních deskových válcových čoček vhodného rozměru a z vhodného materiálu je uspořádána podél přímkové optické osy, načež se destičky na spojnou čočku 3 ohnou a nalepí. Výsledný tvar je možné dosáhnout i technologií, kterou se celý systém deskových válcových čoček vytvoří jako souvislé těleso, například jako lisované těleso z umělé hmoty (viz obr. 9J. Tento způsob provedení se velmi dobře hodí jak pro· řadu stínících těles, tak i pro desky válcových čoček nebo pro kombinaci obou systémů.Another embodiment of the lens 3 is shown in FIGS. 9a and 9b, respectively, in two views. Here, three further cylindrical plate lenses, whose geometric axes are formed by the main curve of the curves parallel to the convex surface, are adapted to the convex surface of the lenses 3 lying along the plane so that they lie in a plane perpendicular to the plane along which the lens 3 is arranged. In practice, this can be arranged in such a way that a plurality of, for example, planar-plate cylindrical lens of a suitable size and of a suitable material is arranged along a linear optical axis, after which the plates are bent and adhered to the lens. The resulting shape can also be achieved by a technology that creates the entire system of plate cylindrical lenses as a continuous body, such as a molded plastic body (see Fig. 9J). This embodiment is well suited for both a variety of screening bodies and for plates of cylindrical lenses or for a combination of both systems.
U různých forem provedení může být řada spojných čoček nebo řada stínících těles zabarvena, přičemž barvy je možné kombinovat. Je též možné před a za čočkami nebo stínícími tělesy vložit desku nebo fólii, která zajišťuje barevný účinek, aniž ovlivňuje směrovací nebo stínicí účinek, ale mění vlnovou délku světelných paprsků.In various embodiments, a plurality of lenses or a plurality of shielding bodies may be colored, and the colors may be combined. It is also possible in front of and behind the lenses or screening bodies to insert a plate or foil that provides a color effect without affecting the directional or shading effect but changes the wavelength of the light rays.
Shora byl popsán vynález z hlediska teoretického utváření mechanismu fungujícího podle základních optických zákonů. V praxi mohou některé uvedené charakteristiky představovat charakteristiky virtuální, které jsou z hlediska optiky správné, zatím261854 co v reálné formě — vzhledem k technologickým potřebám — se od virtuálních charakteristik poněkud liší. Tak je tomu například u otvorů v stínících tělesech s funkcí clon. Jak vyplývá z obr. 4 a 5 je předpokladem volného průchodu světelného paprsku, že otvor v ohnisku umožní bezztrátový průchod světelné energie přicházející od reflektoru 1, současně však z výrobních důvodů připouští existenci rušivé energie, i když jen v nepatrné míře. Správně nemá být otvor v cloně v ohnisku menší, než ve výrobních podmínkách očekávaný rozměr světelného svazku, protože, kdyby byl průřez menší, část energie by přišla nazmar. Současně by neměl být větší, než je nutno pro bezpečný průchod svazku paprsků.The invention has been described above in terms of the theoretical formation of a mechanism operating according to basic optical laws. In practice, some of these characteristics may represent virtual characteristics that are correct in terms of optics, so far 261854 what in real form - due to technological needs - is somewhat different from virtual characteristics. This is the case, for example, with aperture-function openings in shielding bodies. 4 and 5, it is a prerequisite for the free passage of the light beam that the opening in the focus allows the loss of light energy coming from the reflector 1 to be lost, but at the same time admits the existence of disturbing energy, albeit only to a minor extent. Correctly, the aperture in the aperture in the focus should not be smaller than the expected light beam dimension under production conditions, because if the cross-section were smaller, some of the energy would be wasted. At the same time, it should not be larger than necessary for the safe passage of the beam.
Ze známých závislostí optických systémů vyplývá., že při dodržení jmenovitých parametrů fokusace z hlediska tvaru a rozměru světelného zdroje 2 lze určit při různých světelných výkonech vzniklý průřez svazku podle praktických rozměrových tolerancí rozptylového obrazce.It is apparent from the known dependencies of optical systems that, while maintaining the nominal focusing parameters with respect to the shape and size of the light source 2, the beam cross-section generated can be determined at various light outputs according to the practical dimensional tolerances of the scattering pattern.
Má-li ležet otvor 5 v cloně skutečně v rovině obsahující také ohnisko fokusačního optického paprsku 3 je třeba volit jeho průřez, případně výšku a šířku větší než úhlopříčka A, E očekávaného maximálního světelného svazku (obr. 6bJ.If the aperture 5 in the diaphragm is to be actually in a plane containing also the focus of the focusing optical beam 3, it is necessary to select its cross section or height and width larger than the diagonal A, E of the expected maximum light beam (Fig. 6bJ).
U skutečného uspořádání neleží konvergující konce stínícího tělesa, popřípadě stínících těles omezujících otvor 9 nezbytně v rovině kolmé na optickou osu a obsahující ohnisko, jak to vyplývá z obr. 4 a 5. Uvedené konce mohou být například uspořádány v rovině s touto rovinou rovnoběžně, ale ležící ve vzdálenosti -|- A X.In the actual arrangement, the converging ends of the shield body or shield bodies limiting the aperture 9 do not necessarily lie in a plane perpendicular to the optical axis and containing the focus, as shown in FIGS. 4 and 5. For example, said ends may be arranged parallel to this plane but lying at a distance of - | - A X.
Účelně se otvor 5 v cloně dimenzuje tak, aby v rovině kolmé na optickou osu reflektoru 1, obsahující ohnisko reflektoru 1 a spojné čočky 3 odpovídal rozměru, který se dá očekávat podle jmenovitých parametrů určujících fokusaci v ohnisku, totiž průřez a úhlopříčka.Suitably, the aperture 5 in the diaphragm is dimensioned such that in a plane perpendicular to the optical axis of the reflector 1 containing the focus of the reflector 1 and the lens 3, it corresponds to the size which can be expected according to the nominal parameters determining focus.
Obecně tedy nelze zanedbat tolerance vznikající v průběhu technologie výroby. Má-li se provést stanovení rozměrů přibližně nebo na základě pravděpodobnosti rozptylového obrazce, budou mít tolerance větší význam.In general, tolerances arising during production technology cannot be ignored. If measurements are to be made approximately or based on the probability of a scattering pattern, the tolerances will be more important.
Se světelnými ukazateli podle vynálezu byly provedeny četné pokusy a bylo zjištěno, že bezztrátového průchodu paprsků při současném odstranění rušivých vlivů může být dosaženo tehdy, jestliže je průřez otvoru 5 v cloně vztažený na rovinu ohniska nejméně o 5 % větší než průřez světelného svazku, popřípadě jeho úhlopříčka, určený podle geometrických korelací. Rušivý vliv může být uspokojivě potlačen, není-li překročen o více než 20 °/o. Obecně se dá považovat uspořádání za přijatelné, jestliže průřez otvoru 5 v ohnisku nepřekračuje maximální průřez světelného svazku o více než 10 proč.Numerous experiments have been carried out with the light indicators according to the invention and it has been found that lossless beam passage while avoiding disturbances can be achieved if the cross-sectional aperture 5 in the aperture is at least 5% larger than the light beam cross-section diagonal, determined by geometric correlations. The interference may be suppressed satisfactorily if it is not exceeded by more than 20 ° / o. In general, the arrangement can be considered acceptable if the cross section of the aperture 5 in the focus does not exceed the maximum cross section of the light beam by more than 10 why.
Z uvedeného vyplývá, že v rámci vynálezu lze vytvořit množství forem provedení a variant, které realizují výhody vyplývající z vynálezu, totiž zvýšení kontrastu zapnutého světelného ukazatele od okolního prostředí podle požadavku a v různých podmínkách a zvýšení plošného jasu světelného ukazatele.Accordingly, it is possible within the scope of the invention to provide a number of embodiments and variants that realize the advantages of the invention, namely increasing the contrast of the switched-on light indicator from the environment as desired and under different conditions and increasing the surface brightness of the light indicator.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS804341A CS261854B2 (en) | 1980-06-19 | 1980-06-19 | Light indicator with increased contrast |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS804341A CS261854B2 (en) | 1980-06-19 | 1980-06-19 | Light indicator with increased contrast |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS434180A2 CS434180A2 (en) | 1988-07-15 |
| CS261854B2 true CS261854B2 (en) | 1989-02-10 |
Family
ID=5385926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS804341A CS261854B2 (en) | 1980-06-19 | 1980-06-19 | Light indicator with increased contrast |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS261854B2 (en) |
-
1980
- 1980-06-19 CS CS804341A patent/CS261854B2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS434180A2 (en) | 1988-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0930600B1 (en) | Optical element comprising LED and two lenses for the generation of pointlike light sources for traffic signs and display panels | |
| EP0417039B1 (en) | Illumination device for projection means | |
| US4868718A (en) | Forward illumination lighting system for vehicles | |
| DE69323569T2 (en) | Optical lighting system and a projection display device using the same | |
| CA1192070A (en) | Rear projection apparatus | |
| EP0395156A1 (en) | Optical illumination system and projection apparatus comprising such a system | |
| EP1593109B1 (en) | Optical element for variable traffic signs | |
| DE10239280A1 (en) | LED vehicle lamp | |
| DE2437580C2 (en) | Signal display device for the emission of light signals | |
| US4425608A (en) | Luminous display installation with an increased contrast effect | |
| EP1077344A2 (en) | Lamp | |
| ES2424714T3 (en) | Artificial light source generator | |
| DE69929622T2 (en) | PROJECTION SYSTEM | |
| CS261854B2 (en) | Light indicator with increased contrast | |
| DE3137685A1 (en) | LIGHTING DIODE FOR SIGNAL LIGHTS. | |
| DE4112194A1 (en) | HEADLIGHT UNIT FOR VEHICLES | |
| DE20004188U1 (en) | lamp | |
| DE19937448A1 (en) | Static concentrator concentrates light with aperture angle in excess of 20 degrees, preferably greater than 40 degrees, has simplified wide angle construction of at least two lenses | |
| US3605309A (en) | Illuminated display having remote light source | |
| DE102007025122B4 (en) | vehicle light | |
| EP1313985A2 (en) | Auxiliary optics for outdoor led video panels | |
| AT520487B1 (en) | Light module for the emission of light directed in parallel | |
| DE102020134057B4 (en) | LED light, in particular street light, with a lens array | |
| US4391499A (en) | Image projector | |
| EP2578930B1 (en) | Light module for an external light |