СВЕТОВОЙ СИГНАЛ
LIGHT SIGNAL

Изобретение касается светового сигнала, снабженного полупроводниковым источником света и системой собирающих линз, служащего для представления показаний сигнала, в частности, на рельсовых транспортных путях.
Приведенные ниже пояснения касаются по существу светящихся знаков или световых сигналов, служащих для представления показаний сигнала на рельсовых транспортных путях, без ограничения завяленного предмета изобретения этим применением.
У четырех схематично изображенных на фиг. 1 световых сигналов известной конструкции в качестве источника света применяется либо система нити накала лампы 1 накаливания, либо полупроводниковый источник света 2. Световой сигнал с нитью накала состоит по существу из лампы 1 накаливания и оптической системы, снабженной целой линзой 3 или ступенчатой линзой 4, а также цветным фильтрующим стеклом 5, служащим для реализации обычных сигнальных цветов, в частности красного, зеленого и желтого. Световой сигнал с использованием ламп накаливания известен из US 4754272 A, В61L 5/18, 28.06.1988, в котором свет от источников излучения и фильтра при помощи зеркал направляется в сторону единственной оптической системы. У поясняемых на фиг. 1 справа полупроводниковых источников 2 света, например светодиодов - светоэмиттирующих диодов, свет создается путем электрического возбуждения полупроводника. Полупроводниковые источники 2 света обладают совсем другой характеристикой излучения, чем лампы 1 накаливания, так что, как правило, вся оптическая система должна заменяться одной предназначенной для светодиодов матрицей 6 линз. Для определенных типоразмеров применяются также светодиоды 7, которые уже снабжены линзовыми оптическими устройствами. Эти светодиоды 7 и не снабженные оптическими устройствами светодиоды 7.1 должны быть выполнены в виде монохромных светодиодов с узкими пределами координат цветности, чтобы в течение продолжительного времени надежно создавать предназначенный для данного сигнала цвет света. Наряду с правильностью координат цветности должна также обеспечиваться минимальная осевая интенсивность света. Проблематичным у монохромных светодиодов 7, 7.1 является, кроме того, необходимая возможность приобретения, хранение на складе множества типов светодиодов, а также их зависимость от изготовителя. Кроме того, электроснабжение светодиодов для получения одинаковой яркости зависит от цвета, так что требуются сигнальные датчики с различными блоками формирователей. Вследствие этого подтверждения достоверности сигнальных датчиков требуют очень больших затрат.
В основу изобретения положена задача упростить световой сигнал такого рода, при этом, в частности, следует сократить многообразие типов необходимых полупроводниковых источников света.
В соответствии с изобретением задача решается за счет того, что полупроводниковый источник света выполнен в виде белого точечного источника света, при этом для показаний сигналов предусмотрен один общий точечный источник света, снабженный белым светодиодом - светоэмиттирующим диодом - или белым силовым светодиодом - светодиодом высокого тока, а также общая система собирающих линз, при этом в апертурной области точечного источника света предусмотрен автоматический переключатель, служащий для позиционирования цветовых фильтров, предназначенных для этих показаний сигналов, и цветовой фильтр выполнен в виде цветовой фильтрующей пленки из поликарбоната.
Благодаря использованию одного источника света типа источника белого света отпадает необходимость в монохромных полупроводниковых источниках света. Наряду с независимостью от отдельных изготовителей обеспечивается значительное сокращение затрат за счет уменьшения количества конструктивных элементов в узлах формирователей. Предпочтительным является также ожидаемый единый срок службы белых точечных источников света, в то время как монохромные источники света, в зависимости от требуемого электроснабжения с целью достижения минимальной осевой интенсивности света, обладают очень разными сроками службы.
В принципе, следует ожидать, что в будущем достигаемая световая отдача точечных источников света, в частности, на основе силовых светодиодов для белого света будет продолжать увеличиваться. Это означает, что в будущем применяемые еще более мощные белые силовые светодиоды могут при одинаковой силе света требовать меньшего электроснабжения, за счет чего увеличивается срок службы силовых светодиодов.
За счет использования автоматический переключателя для позиционирования цветовых фильтров достигается сокращение количества конструктивных элементов и типоразмеров, при этом могут быть использованы предпочтительные с точки зрения затрат цветовые фильтрующие пленки из поликарбоната.
Эти цветовые пленки очень часто применяются в области фотографии. Кроме того, цветовые фильтрующие пленки из поликарбоната являются особенно термостойкими и сохраняют стабильность в течение продолжительного времени, при этом отдельные цветовые пленки или несколько комбинированных друг с другом цветовых пленок при применении источников белого света, снабженных силовыми светодиодами, могут создавать практически любые желаемые координаты цветности в излучении. При этом предназначенные для применения фильтрующие пленки зависят только от спектрального состава осевой составляющей света и могут очень точно выбираться и оптимизироваться в соответствии со спектральными свойствами фильтрующих пленок. Степень пропускания цветовых фильтрующих пленок сравнима при этом со степенью пропускания соответствующих цветных стеклянных пластин, которые применяются в источниках света ламп накаливания.
Ниже изобретение поясняется подробнее с помощью изображений, представленных на чертежах, на которых:
фиг.1: световые сигналы известной конструкции,
фиг.2: световой сигнал заявленной конструкции,
фиг.3: спектральное распределение света, служащее для создания желтых координат цветности.
В отличие от четырех наглядно представленных на фиг.1 и описанных выше световых сигналов, у предлагаемого изобретением светового сигнала, который изображен на фиг.2, применяется один единственный белый силовой светодиод - светодиод 8 высокого тока - в виде точечного источника света. Он расположен на плате 9, снабженной охлаждающим элементом 10. Для реализации различных сигнальных цветов между силовым светодиодом и системой 11 собирающих линз предусмотрена система 12 цветовых фильтрующих пленок.
На фиг.3 показан слева спектр 13 эмиссии белого силового светодиода 8. Этот силовой светодиод 8 комбинируется с системой 12 цветовых фильтрующих пленок, которая состоит из двух цветовых фильтрующих пленок со спектрами 14 и 15 пропускания. Видно, что получающийся в результате общий спектр 16 обладает высокой степенью пропускания для координат цветности желтого цвета, так что получается светящийся желтым цветом световой сигнал.