CH694821A5 - Verfahren zur Erzeugung einer gleichmässigen Beleuchtung entlang eines Lichtleiters gegebener Länge und danach hergestellte Lichtleitungsvorrichtung. - Google Patents

Description

  



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer  gleichmässigen Beleuchtung entlang eines Lichtleiters gegebener Länge  gemäss den Ansprüchen 1 und 2 und eine nach dem Verfahren hergestellte  Lichtleitungsvorrichtung gemäss den Ansprüchen 9 und 10. 



   Lichtleitungsvorrichtungen, oft als Lichtleitungen, Leitungsumsetzer,  Linearanordnungen, Lichtflansche oder Lichtfelder bezeichnet, sind  Lichtleiter, die Licht von einem Eingang in ein vorbestimmtes Muster  wie eine Linie neu ausrichten. Lichtleitungsvorrichtungen werden  im Allgemeinen für die Beleuchtung von Sichtsystemen für Maschinen,  die Inspektion von Gewebe, das Scannen von Dokumenten, Mikroskopie  und Robotik verwendet. In der Praxis können Lichtleitungsvorrichtungen  eine Länge von weniger als 2,54 cm (1 Zoll) bis zu mehr als 2,54  m (100 Zoll) haben. Bei denjenigen Lichtleitungsvorrichtungen, die  einen länglichen, geradlinigen Ausgang wie eine Linie haben, kann  der Ausgang eine Liniendicke im Bereich von wenigen Tausendstel eines  Zoll bis zu einigen Zehnteln eines Zolls haben. 



     Die Lichtleitungsvorrichtung kann in einem Gehäuse mit einer Länge  in der Grössenordnung von einigen Zentimetern bis zu einigen Dezimetern  gehalten sein. Um Lichtleitungsvorrichtungen einer grösseren Länge  zu erzeugen ist es oft aus Gründen der Konstruktion oder Herstellung  erforderlich, dass diese einzelnen Lichtleitungsgehäuse innerhalb  eines gemeinsamen Gehäuses in einer aneinanderstossenden oder benachbarten  Beziehung angeordnet werden, um die längeren Lichtleitungsvorrichtungen  herzustellen. 



   Im Gegensatz zu dem Ausgang der Lichtleitungsvorrichtungen, sind  die Eingänge im Allgemeinen gebündelt, wobei eine Vielzahl von Lichtleitfasern  zu einem einzigen Eingangsbündel kombiniert sind. Einzelne Fasern  erstrecken sich so von einer Eingangsgeometrie zur Aussetzung an  eine Lichtquelle und enden an einem Anschlussende, wobei das Anschlussende  eine durch die jeweilige Anwendung bestimmte Geometrie aufweist. 



   Es besteht jedoch der Bedarf an einer Lichtleitungsvorrichtung und  vorzugsweise einer Vorrichtung in Modulbauweise, in der mehrere Eingänge  untergebracht sind, wobei die Einzelfaseranordnung im Lichtleitungsausgang  am Ausgang oder dem Anschlussendbereich zufallsverteilt ist, so dass  Schwankungen an den einzelnen Eingängen oder Lichtquellen im Wesentlichen  gleichförmig über den gesamten Bereich des Lichtleitungsausgangs  verteilt werden. Es besteht auch ein Bedarf an einem solchen zufallsverteilten  Ausgang in Zusammenwirkung mit einem zufallsverteilten Eingang. Das  heisst, es besteht der Bedarf an einer Lichtleitungsvorrichtung mit  mehreren Eingängen, wobei die Fasern in einem gegebenen Eingang an  der Ausgangsanordnung zufallsverteilt    sind.

   Es besteht ein weiterer  Bedarf an einem Verfahren zum Konstruieren einer Lichtleitungsvorrichtung  mit einem solchen zufallsverteilten Ausgang und Eingang, die von  der Länge des Lichtleitungsgehäuses unabhängig ist. Das heisst, ein  zufallsverteilter Lichtleiter kann irgendeine gewünschte Länge aufweisen.  Es besteht auch ein Bedarf daran, dass solche Lichtleiter in einem  Modulgehäuse angeordnet werden, das die Modulkonstruktion von grösseren  Lichtleitungsvorrichtungen mit einer kontinuierlichen Ausgangsanordnung  erleichtert, gebildet durch eine Vielzahl von Modulgehäusen. 



   Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zur Ausbildung einer  Lichtleitungsvorrichtung mit einem zufallsverteilten Eingang und  Ausgang, wobei die Zufallsverteilung durch Zusammenfügen von Teilbündeln  von Lichtleitfasern oder durch das Auseinandertrennen von Teilbündeln  durchgeführt werden kann. Die vorliegende Erfindung umfasst auch  eine durch ein solches Verfahren geschaffene Vorrichtung. 



   Im Allgemeinen umfasst das Herstellungsverfahren einer Lichtleitungsvorrichtung  mit einem Ausgang von einer gewünschten Länge die Auswahl einer Teillänge  der gewünschten Lichtleitungsausgangslänge, das Identifizieren einer  ausreichenden Anzahl von Fasern in einem Bündel, das grössenmässig  so dimensioniert ist, dass es durch die Teillänge eingenommen oder  ausgefüllt ist, das Teilen der ausreichenden Anzahl von Fasern durch  die gewünschte Anzahl von Eingängen, um eine von einer Anzahl von  Fasern in einem Teilbündel oder einer Anzahl von Teilbündeln zu identifizieren  und das Zufallsverteilen der Ausgangsenden der Fasern jedes Teilbündels  in einem Faserbündel innerhalb einer Teillänge.

   Die Teillängen werden  dann in einer benachbarten oder aneinanderstossenden Beziehung angeordnet  und innerhalb eines Gehäu   ses gehalten, um einen im Wesentlichen  zufallsverteilten Ausgang und so eine gleichmässige Beleuchtung entlang  des Lichtleiters zu erzeugen. Die Teilbündeleingänge innerhalb eines  gegebenen Faserbündels sind operativ mit den Eingängen verbunden,  so dass mindestens ein Teilbündeleingang für jedes Faserbündel mit  jedem Eingang ausgerichtet ist. Des Weiteren umfasst die vorliegende  Erfindung eine Vielzahl von Eingängen, so dass ein entsprechendes  Ende jeder Faser innerhalb eines Eingangs in dem Lichtleitungsausgang  zufallsverteilt ist. Die vorliegende Erfindung schafft auch einen  Lichtleiter mit einem zufallsverteilten Ausgang, wobei die Zufallsverteilung  des Ausgangs nur durch die Baulänge des Gehäuses begrenzt ist.

   Alternativ  kann die vorliegende Erfindung bei einem Modulgehäuse zum zusammenwirkenden  Ausrichten mit gleichen Gehäusen zur Bildung eines kontinuierlichen  Lichtleiters verwendet werden. 



   Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels  näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Hierin zeigen:      Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Lichtleitungsvorrichtung,  bei der die vorliegende Erfindung verwirklicht ist;     Fig. 2  eine Stirnansicht des Ausgangs der Lichtleitungsvorrichtung;     Fig. 3 eine schematische Ansicht des Ausgangs, die Teillängen des  Ausgangs zeigt;       Fig. 4 eine schematische Ansicht des Teilbündels  und einer Teillänge und der Verbindung eines Teilbündels mit einer  Quelle;     Fig. 5 eine Draufsicht auf einer Ausführungsform mit  vier Eingängen;     Fig. 6 eine Stirnansicht der in Fig. 5 gezeigten  Ausführungsform; und     Fig. 7 eine schematische Ansicht des Vorgangs  zur Aufteilung von Teilbündeln innerhalb eines gegebenen Faserbündels.  



   Eine Vorrichtung 10, bei der die vorliegende Erfindung verwirklicht  ist, ist in Fig. 1 dargestellt. Die Vorrichtung umfasst einen Ausgang,  ein emittierendes oder Ausgangsende 12 und Empfangsenden oder Eingänge  14. Das Ausgangsende 12 kann eine Vielzahl von Konfigurationen aufweisen,  einschliesslich Ringen, Platten, Blöcken oder Linearanordnungen.  Zur Beschreibung wird die Konfiguration des Vorrichtungsausgangs  12 als Linearanordnung 16 bezeichnet. Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt,  kann die Linearanordnung einen Bereich einnehmen, der durch eine  Länge "L" und eine Breite "W" begrenzt ist. Während die Eingänge  14 der Vorrichtung 10 auch eine Vielzahl von Konfigurationen haben  können, ist es allgemeiner Industriestandard, den Eingang der Vorrichtung  in einem gebündelten, im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt anzuordnen.

    Es ist auch klargestellt, dass die Bezeichnung Eingang 14 und Ausgang  12 diejenige eines relativen Eingangs und Ausgangs für die Beschreibungszwecke  ist und die Verwendung von beiden Enden der Vorrichtung als Eingang  oder Ausgang nicht ausschliesst. 



     Es sei klargestellt, dass die genauen Abmessungen der Vorrichtung  10, einschliesslich der Linearanordnung 16 sowie der Anzahl der Eingänge  14 durch Anwendungserwägungen diktiert sein können. Für Beschreibungszwecke  wird die vorliegende Erfindung als Lichtleiter mit drei Eingängen  mit einem Linear-anordnungsausgang einer Länge von etwa 1,016 m (40  Zoll) und einer Dicke von etwa 0,635 mm (0,025 Zoll) beschrieben.                                                              



   Die in der Vorrichtung verwendeten Lichtleiter können wie in der  Technik wohlbekannt Glas- oder Kunststofffasern enthalten. Die Querschnittskonfiguration  der Fasern und das Vorhandensein oder Fehlen eines Puffers wird auch  durch Konstruktions- bzw. Design- und Anwendungserwägungen bestimmt.  Es sei klargestellt, dass der Ausdruck Faser alle Lichtleiter umfasst.                                                         



   Das Ausgangsende der Fasern wird in einem Gehäuse 20 mit einem Bodenteil  22 und einem Oberteil 24 gehalten, die durch Klebemittel, Verkleben,  Verschweissen oder mechanische Befestigungsmittel relativ zueinander  befestigt werden können. Des Weiteren kann das Gehäuse 20 konstruiert  sein, um das Aneinanderstossen von benachbarten Gehäusen zur Bildung  eines Ausgangs mit im Wesentlichen kontinuierlicher Länge zu gestatten.  Alternativ kann das Gehäuse eine einzelne Einheit irgendeiner gewünschten  Länge und Gesamtkonstruktion sein, auf die das erfindungsgemässe  Verfahren angewandt wird. 



   Bei der Konstruktion wird der durch die Linearanordnung 16 der Vorrichtung  10 eingenommene, gewünschte Bereich bestimmt. Das heisst, die Linear-anordnung  16 kann konstruiert sein, um sich in etwa auf eine    Länge L von  1,01 6 m (40 Zoll) mit einer Dicke W von etwa 0,635 mm (0,025 Zoll)  zu erstrecken. Auf der Grundlage dieses Bereichs und der Parameter  der Fasern sowie der gewünschten Dichte der Fasern an dem Ausgangsende  12 kann die Menge oder Anzahl der Fasern, die notwendig ist, um die  Linearanordnung 16 zu füllen, leicht berechnet werden. Bei dem vorliegenden  Beispiel beträgt der Bereich der vorliegenden Linearanordnung 6,45  cm<2> (1,00 Quadratzoll). 



   Die Länge des Lichtleiters oder der Linearanordnung wird dann in  eine Vielzahl von im Wesentlichen gleichen Teillänge 30 geteilt.  Für Veranschaulichungszwecke kann eine Teillängen 30 als 1,00 angenommen  werden, wodurch ein Faserbündel 40 zur Einnahme der Teillänge identifiziert  wird. Deshalb hat ein Faserbündel 40 bei dem vorliegenden Beispiel  eine Ausgangsfläche von 2,54 cm (1 Zoll) mal 0,0635 cm (0,025 Zoll)  oder 0.161 cm2 (0,025 Quadratzoll). Dies führt dazu, dass jedes Faserbündel  40 einen Durchmesser von etwa 0,38 cm (0,15 Zoll) hat, um eine Teillänge  30 von einem Zoll der Linear-anordnung 16 einzunehmen. Das heisst,  der durch die Fasern in einer gegebenen Teillänge 30 einzunehmende  Ausgangsbereich hängt mit der Bündelgrösse zusammen.

   Es ist wiederum  zu beachten, dass ein spezifischer Teillängenwert irgendein Wert  ausgenommen der Länge der Linearanordnung 16 sein kann. Vorzugsweise  sind die Teillängen 30 einander gleich und führen zu einer leicht  zu handhabenden Menge von Fasern innerhalb des definierten Faserbündels  40. 



   So sind bei dem vorliegenden Beispiel vierzig Faserbündel 40 jeweils  mit dem vorbestimmten Bereich (etwa 0,161 cm<2> (0,025 Quadratzoll))  erforderlich, um die Linearanordnung 16 vollständig einzunehmen. 



     Dann wird die Anzahl der Eingänge 14 identifiziert. Die gewünschte  Anzahl von Eingängen 14 kann durch die beabsichtigte Betriebsumgebung  oder Anwendung der Vorrichtung 10 bestimmt sein. Während die Anzahl  der Eingänge 14 gleich einer Anzahl von Quellen 50 sein kann, kann  die tatsächliche Anzahl der Eingänge 14 grösser oder kleiner als  die Anzahl der Quellen 50 sein. Wenn die Anzahl der Eingänge 14 identifiziert  ist, kann eines der beiden Verteilungsverfahren verwendet werden.  Bei einem ersten Verfahren wird ein Ende jedes Faserbündels 40 in  eine Anzahl von Teilbündeln 44 gleicher Grösse zufallsverteilt getrennt,  wobei die Anzahl der Teilbündel 44 gleich der Anzahl der Eingänge  14 ist. Dieses Verfahren wird bei jedem Faserbündel 40 wiederholt.                                                             



   Die Anzahl der Teilbündel 44 kann in einem feststehenden Verhältnis  bezüglich der Anzahl der Eingänge 14 oder Quellen 50 stehen. Das  heisst, für drei Eingänge 14 oder Quellen 50 könnte es drei, sechs,  neun, zwölf oder mehr Teilbündel 44 pro Teillänge 30 (Faserbündel  40) geben. 



   Alternativ kann statt der zufallsverteilten Trennung einzelner Faserbündel  40 eine Anzahl von Teilbündeln 44 gleicher Grösse dann zufallsverteilt  zusammengefügt ausgebildet werden, wobei die Anzahl dieser Teilbündel  gleich der Anzahl der Faserbündel (Teillängen 30) multipliziert mit  der Anzahl der Eingänge 14 ist. Die Anzahl der Teilbündel 44 kann  gleich einem feststehenden Verhältnis mit Bezug auf die Anzahl der  Eingänge 14 sein. Das heisst, bei drei Eingängen 14 könnte es drei,  sechs, neun, zwölf oder mehr Teilbündel 44 pro Teillänge 30 (Faserbündel  40) geben. Die Ausgangsenden 48 der Teilbündel 44 mit einer gegebenen  Teillänge 30 werden zufallsverteilt zusammengefügt, um den gesamten    Bereich des Ausgangs des Faserbündels 40 zu definieren.

   Das heisst,  zur Bildung eines Faserbündels 40 wird eine Anzahl von Teilbündeln  44 wie durch die Anzahl der Eingänge 14 (oder einem Verhältnis davon)  bestimmt zufallsverteilt zusammengefügt. 



   Bei beiden Ansätzen wird die Gesamtzahl der für die Vorrichtung 10  notwendigen Teilbündel 44 leicht durch Multiplizieren der Anzahl  der Teilbündel 44 in einem gegebenen Faserbündel 40 mit der Anzahl  der Faserbündel (oder Teillängen 30) bestimmt. 



   Deshalb wird beim zufallsverteilten Zusammenfügen in dem vorliegenden  Beispiel einer Vorrichtung mit drei Eingängen 14 mit einer Linearanordnung  16 mit einer Länge L von 1,016 m (40 Zoll) und einer Leitungsdicke  der Dicke W von 0,0635 cm (0,025 Zoll) und vierzig Teillängen 30  von 2,54 cm (1 Zoll) sich ergebende 120 Teilbündel 44 in ihrer Grösse  festgelegt. Für jedes Faserbündel 40 (das eine Teillänge 30 der Linearanordnung  16 füllt) wird eine Anzahl von Teilbündeln 44 gleich der Anzahl der  Eingänge 14 verwendet, wobei die in dieser Anzahl von Teilbündeln  44 enthaltenen Fasern eine ausreichende Menge an Fasern liefern,  um eine Teillänge 30 einzunehmen, und die kombinierten Teillängen  ihrerseits eine ausreichende Menge Fasern liefern, um den gesamten  Bereich der Linearanordnung 16 einzunehmen. 



   Das Ausgangsende 48 der Fasern in jedem Teilbündel 44 wird mit Bezug  auf die vertikale und horizontale Positionierung innerhalb einer  Teillänge 30 zufallsverteilt. Das heisst, die Ausgangsenden der Fasern  48 von jedem der Teilbündel 44 innerhalb eines gegebenen Faserbündels  40 werden zusammengemischt, so dass ein Ausgangsende einer Faser  aus    irgendeinem der Teilbündel 44 innerhalb des Ausgangsbereichs  des Faserbündels 40 zufallsverteilt oder randomisiert positioniert  wird. 



   Die Zufallsverteilung oder willkürliche Verteilung der Ausgangsenden  48 der Teilbündel 44 innerhalb eines gegebenen Faserbündels 40 wird  durch eines der beiden Verfahren durchgeführt: (1) Zufallsverteilung  durch Zusammenführen oder (2) Zufallsverteilung durch Trennen.   Zufallsverteiltes Zusammenführen  



   Unter Bezugnahme auf Fig. 7 werden bei dem zufallsverteilten Zusammenführen  die Ausgangsenden 48 der Teilbündel 44 in einem gegebenen Faserbündel  40 (Teillänge 30) über eine Linearentfernung, die grösser als die  Teillänge ist, fächerförmig ausgebreitet. Vorzugsweise hat das fächerförmig  ausgebreitete Teilbündel 44 eine Dicke einer Einzelgrössenordnung  von Fasern und kann nur eine einzige Schichtdicke haben. Die Ausgangsenden  48 der fächerförmig ausgebreiteten Fasern werden durch einen Kamm  60 in dieser Konfiguration gehalten. Vorzugsweise kann der Kamm 60  eine ausreichend grosse Vielzahl von Zähnen 62 aufweisen, so dass  die Anzahl der Fasern, die zwischen einem Zahnpaar angeordnet ist,  relativ klein ist, beispielsweise in einer Einzelgrössenordnung.

    Jedes der Teilbündel 44 wird so über die gesamte Kammlänge fächerförmig  ausgebreitet, so dass sich die ergebende, fächerförmig ausgebreitete  Dicke mehrere Schichten betragen kann, die sich über eine Entfernung  erstrecken, die grösser als eine Teillänge ist. 



   Unter Bezugnahme auf Fig. 7 werden die Fasern, die am rechten und  am linken Ende des Kamms 60 angeordnet sind. Das heisst, die äusseren    Fasern, von den äussersten Zähnen 62 zu einem Innensatz von Zähnen  gebracht, wobei der Innensatz von Zähnen eine Länge gleich der oder  weniger als der Teillänge 30 definiert. Das Verfahren wird fortgesetzt,  wodurch die Fasern in den umfangsseitigen Zähnen 62 innerhalb der  Länge des Innensatzes des Kamms 60 (der eine Länge gleich der oder  weniger als eine Teillänge hat) gebracht werden und gleichmässig  innerhalb dieser Innensatzlänge verteilt werden. Das Verfahren wird  wiederholt, bis alle Fasern innerhalb des Innenabschnitts des Kamms  zur Bildung des Faserbündels 40 angeordnet sind. 



   Eine Teillänge 30 wird so geformt, wobei die Anschluss- oder Ausgangsenden  48 der Fasern in einem Verteilungsmuster zufallsverteilt sind, der  im Allgemeinen als Pfeffer und Salz bezeichnet wird. Das heisst,  die räumliche Verteilung innerhalb der vertikalen und horizontalen  Abmessungen des Linearbereichs ist zufallsverteilt oder willkürlich.                                                           



   Das Faserbündel 40 hat so einen zufallsverteilten Ausgang und einen  Eingang, der aus drei Teilbündeln 44 mit Eingängen 46 besteht. Dieses  Verfahren wird für jedes Faserbündel 40 wiederholt. Bei dem vorliegenden  Beispiel werden vierzig Faserbündel 40 so mit zufallsverteilten Anschlussenden  48 ausgebildet, wobei jedes Faserbündel eine Anzahl von Teilbündeleingängen  46 gleich oder entsprechend der Anzahl der Eingänge 14 aufweist.  Zufallsverteiles Trennen  



   Ein alternatives Verfahren zur Zufallsverteilung der Ausgangsenden  48 der Fasern in einem Faserbündel 40 beginnt mit allen Fasern für  ein gegebenes Faserbündel 40 (Teillänge 30). Das heisst, alle Fasern  des Faserbündels 40    werden zusammengenommen und in einer im Wesentlichen  einzelnen Schicht ausgebreitet, in der die Fasern parallel sind.  Wiederum wird ein Ende der Fasern in dem Kamm 60 festgehalten. Aus  dieser parallelen Konfiguration mit einer einzigen Dicke werden bestimmte  Fasern ausgewählt. Insbesondere werden die Fasern auf eine Weise  ausgewählt, die der Anzahl der Eingänge 14 entspricht.

   Das heisst,  für drei Eingänge 14 wird ein Eingangsende 46 des ersten Teilbündels  44 aus der parallelen Konfiguration einziger Dicke des Faserbündels  40 durch Entnehmen jeder dritten der fächerförmig ausgebreiteten  Fasern entlang der parallelen Konfiguration einer einzigen Dicke  ausgebildet. Das Eingangsende 46 eines zweiten Teilbündels 44 wird  ausgebildet durch Entnehmen jeder zweiten der verbleibenden Fasern  und das Eingangsende 46 des dritten Teilbündels 44 besteht aus den  verbleibenden Fasern in dem Kamm. Das gegenüberliegende Ende der  Teilbündel wird nur zur Bildung des Ausgangs 48 des Faserbündels  40 zusammengefasst, wobei die drei Teilbündeleingänge 46 durch Auswahl  ausgebildet werden. Jede Teillänge 30 (Bündelausgangsende 48) wird  so zufallsverteilt und mit der erforderlichen Anzahl von Eingängen  46 ausgebildet.  Zusammenbau  



   Die ausgebildeten Teillängen 30 (Faserbündel 40), die jeweils ein  zufallverteiltes Ausgangsende und drei getrennte Eingänge 46 aufweisen,  werden dann in dem Gehäuse gehalten. Obgleich dies nicht erforderlich  ist, wird erwogen, dass, wenn benachbarte Teillängen 30 in dem Gehäuse  angeordnet werden, die Übergangsstelle zwischen den benachbarten  Teillängen (Faserbündel 40) an dem Ausgangsende 48 verwischt wird,  wodurch die Ausgangsenden über den Bereich der Linearanordnung 16  weiter zufallsverteilt werden. Die Teillängen 30 können so dazu neigen,    sich in ein benachbartes Bündelausgangsende 42 bei Anordnung innerhalb  des Gehäuses zu "schieben", um die Ausgänge 48 im Wesentlichen zusammen  mit dem Gehäuse endend anzuordnen.

   Das heisst, der Ausgang eines  Faserbündels 40 kann sich mit den Fasern am Ausgangsende eines benachbarten  Faserbündels vermischen. 



   Wie mit Phantomlinien in Fig. 1 gezeigt enden bei Anordnen der Ausgangsenden  48 innerhalb des oberen und unteren Gehäuses 24, 22 einige der Fasern  in der ersten und letzten Teillänge im Wesentlichen mit den "linken  und rechten" Enden des Gehäuses gemeinsam. Deshalb kann eine Anzahl  von Gehäusen 20 aneinanderstossend zur Bildung eines im Wesentlichen  kontinuierlichen, gleichmässig verteilten Lichtleiters angeordnet  werden. Ausserdem können die Ausgangsenden der Fasern und die Stirnseite  des Gehäuses 20 gleichzeitig maschinell bearbeitet oder geschnitten  werden, um eine Stirnseite der Vorrichtung, die sich in einer einzigen  Ebene befindet, zu schaffen.  Eingangsende  



   Am Eingang der Vorrichtung wird ein Teilbündel-eingang 46 von jeder  Teillänge 30 optisch mit einem gegebenen Eingang 14 verbunden. Das  heisst, ein Teilbündel 44 von jeder Teillänge 30 muss jedem Eingang  14 gegenübergestellt sein. Falls mehr Teilbündel 44 als Eingänge  14 für jedes Faserbündel 40 ausgebildet wurden, dann muss vorzugsweise  eine gleiche Anzahl von Teilbündeln 44 jedem Eingang 14 gegenübergestellt  werden. 



   Zur Schaffung des Eingangs 14 wird ein Teilbündel 44 von jeder Teillänge  30 zusammengestellt. Diese Teilbündel 44 werden dann wie    vorstehend  beschrieben zufallsverteilt zusammengeführt. Dieses Verfahren wird  für jeden Eingang 14 wiederholt. Es ist zu beachten, dass die tatsächliche  Anzahl von Teilbündeln 44, die für jede Teillänge 30 ausgewählt wurde,  1 oder 2 oder mehr sein kann, falls eine Verhältnisbeziehung verwendet  wurde. Deshalb wird, wenn irgendein gegebener Eingang 14 einer Abweichung  unterliegt, wie einem vollständigen Ausfall einer Quelle 50 oder  bloss einer Abweichung bei Austausch die relative Intensität des  gesamten Lichtleiters gleichmässig ohne die Schaffung von überhitzten  oder kalten Stellen in dem Ausgang eingestellt. 



   Da die Anschlussenden der Fasern über die ganze Länge und Breite  des Lichtleiters 10 zufallsverteilt sind, wird die Energie von irgendeiner  gegebenen Eingangsquelle 50 über den gesamten Bereich des Lichtleiters  im Wesentlichen zufallsverteilt. Deshalb verursacht eine Abweichung  in einer Quelle nur eine relative Änderung der Lichtintensität nach  oben oder unten entlang des Lichtleiters statt dunkle oder helle  Stellen zu erzeugen. 



   Obgleich die vorliegende Erfindung im Hinblick auf besondere Ausführungsformen  beschrieben wurde, ist sie nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.  Alternative Ausführungsformen oder Modifikationen, die von der Erfindung  erfasst werden, können von Fachleuten insbesondere in Anbetracht  der vorstehend erwähnten Lehren durchgeführt werden. Alternative  Ausführungsformen, Modifikationen oder Äquivalente können im Umfang  der Erfindung wie in den Ansprüchen definiert enthalten sein.

Claims (11)

1. Verfahren zum Erzeugen einer gleichmässigen Beleuchtung entlang eines Lichtleiters gegebener Länge, umfassend: (a) Auswählen einer Lichtleiterteillängenabmessung, die geringer als die gegebene Länge ist; (b) Identifizieren einer ausreichenden Menge an Fasern, um eine Lichtleiterteillänge der ausgewählten Abmessung einzunehmen; (c) Teilen der ausreichenden Menge an Fasern durch eine gewünschte Anzahl von Eingängen, um eines von einer Anzahl von Teilbündeln und eine Anzahl von Fasern in jedem Teilbündel zu identifizieren; und (d) Ausbilden der Lichtleiterteillänge durch das zufallsverteilte Aufteilen eines Endes der Teilbündel innerhalb der Lichtleiterteillängenabmessung und Festhalten eines verbleibenden Endes jedes Teilbündels als diskreten Teilbündeleingang.

2.

Verfahren zum Erzeugen einer gleichmässigen Beleuchtung entlang eines Lichtleiters gegebener Länge, umfassend: (a) Auswählen einer Litchtleitverteillängenabmessung, die geringer als die gegebene Länge ist; (b) Identifizieren eines ausreichenden Faserbündels, um eine Lichtleiterteillänge der ausgewählten Abmessung einzunehmen; (c) Ausbilden einer Vielzahl von Teilbündeln aus dem Faserbündel, wobei die Vielzahl von Teilbündeln mindestens gleich einer gewünschten Anzahl von Eingängen ist; und (d) Ausbilden der Lichtleiterteillänge durch das zufallsverteilte Aufteilen eines Endes der Teilbündel in einem Faserbündel und Festhalten eines verbleibenden Endes jedes Teilbündels in dem Faserbündel als diskreten Eingang.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Faserbündel durch die gewünschte Anzahl von Eingängen geteilt wird.

4.

Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, weiterhin umfassend das operative Ausrichten von mindestens einem Teilbündel in jeder Lichtleiterteillänge mit einem einzigen Eingang.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, weiterhin umfassend das Anordnen einer Vielzahl von Lichtleiterteillängen benachbart zueinander, um eine gegebene Länge zu bilden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, weiterhin umfassend das Inbeziehungsetzen der Anzahl der Teilbündel mit der Anzahl der Eingänge zu einer Beziehung ganzer Zahlen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, weiterhin umfassend das operative Ausrichten eines verbleibenden Endes aus jeder Lichtleiterteillänge mit einem einzigen Eingang.

8.

Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, weiterhin umfassend: (a) Auswählen eines verbleibenden Endes aus jeder Lichtleiterteillänge; und (b) zufallsverteiltes Zusammenführen der ausgewählten, verbleibenden Enden zur Bildung eines Eingangs.

9. Lichtleitungsvorrichtung hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, umfassend: (a) eine Vielzahl von Fasern mit einem Eingangsende und einem Ausgangsende; (b) ein Gehäuse zum Festhalten der Ausgangsenden entlang einer gegebenen Länge;

(c) eine Vielzahl von Faserbündeln, die aus den Fasern gebildet und benachbart innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, wobei jedes Faserbündel ein zufallsverteiltes Ausgangsende aufweist, das eine Länge einnimmt, die geringer ist als die gegebene Länge, und eine Anzahl von Teilbündeleingängen aufweist, die gleich einem gradzahligen Mehrfachen der Anzahl der Eingänge ist, wobei jeder Eingang optisch mit jedem Faserbündel verbunden ist und jeder Eingang optisch mit mindestens einem Teilbündeleingang in jedem Faserbündel verbunden ist.

10.

Mehrfacheingang-Lichtleitungsvorrichtung, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, umfassend: (a) eine Vielzahl von Faserbündeln mit einem Quellenende und einem randomisierten Ausgangsende, wobei das Quellenende eine Anzahl von Teilbündel-eingängen umfasst, wobei die Anzahl der Teilbündel-eingänge der gegebenen Anzahl entspricht; (b) ein Gehäuse, das einen Teil jedes Faserbündels festhält, um einen Teil jedes Faserbündels benachbart zu einem zufallsverteilten Ausgangsende eines benachbarten Faserbündels zur Bildung einer Ausgangsanordnung anzuordnen; und (c) eine gegebene Anzahl von Eingängen, die durch die Teilbündeleingänge gebildet ist, wobei jeder Eingang ein Teilbündeleingangsende von jedem Faserbündel umfasst.

11.

Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei jedes Teilbündeleingangsende einzig mit einer einzigen Quelle optisch ausgerichtet ist.