DE102010041689A1

DE102010041689A1 - Socket for attachment on surface of plate-shaped support for laser scanning microscope, has connector displaced or fixed in plane perpendicular to propagation direction of light beam emerging from or into connector by radial adjusting unit

Info

Publication number: DE102010041689A1
Application number: DE102010041689A
Authority: DE
Inventors: Dr. Bergann Ludwig; Dr. Malz Ralf; Ingo Kubik
Original assignee: Lasos Lasertechnik GmbH
Current assignee: Lasos Lasertechnik GmbH
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2012-03-29
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: DE102010041689B4

Abstract

The socket has a main body (3) connected with a base body (2) by a notch hinge (4) with function of a ball hinge. The bodies comprise central axles. The main body is inclined in a position with the axle of the main body by an axial adjusting unit i.e. screw (5), where the position is inclined opposite to the base body, and the main body axle is tilted against a base body axle. A connector inserted into the socket is displaced or fixed in a plane perpendicular to a propagation direction of light beam emerging from or into the connector by a radial adjusting unit e.g. centering ring (6). The radial adjusting unit is designed as a V-shaped bearing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Buchse zur Anbringung auf einer ersten flachen Seite einer im wesentlichen plattenförmigen Unterlage, mit der ein Lichtleiter, der in einem zur Aufnahme in der Buchse bestimmten Stecker endet, an einen Lichtweg oder an eine Lichtquelle, welche an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der plattenförmigen Unterlage angeordnet ist, angekoppelt wird.The invention relates to a bushing for mounting on a first flat side of a substantially plate-shaped pad, with which a light guide terminating in a designated for receiving in the socket connector, to a light path or to a light source, which on one of the first side opposite second side of the plate-shaped pad is coupled.

Bei zahlreichen optischen Anwendungen werden Geräte, wie beispielsweise Mikroskope verwendet, denen Laserstrahlung mit Hilfe von Lichtwellenleitern zugeführt wird. Über eine Stecker-Buchse-Verbindung wird der Lichtwellenleiter, an dem sich der Stecker befindet, mit dem Gerät verbunden. Im Gerät läuft der Lichtstrahl als Freistrahl bzw. kollimierter Strahl weiter und wird seiner eigentlichen Verwendung, beispielsweise der Beleuchtung und/oder Anregung mikroskopischer Proben zugeführt. Der Lichtwellenleiter stellt die Verbindung zwischen Lichtquelle und Anwendung her. Die Laserstrahlung muß also auf der einen Seite des Lichtwellenleiters aus der Strahlungsquelle oder aus einer optischen Baugruppe in den Lichtwellenleiter eingekoppelt und am Ort der Anwendung wieder ausgekoppelt werden. An die Präzision der Koppelelemente bei Ein- und Auskopplung werden dabei hohe Anforderungen gestellt: Um die Einkoppelungsverluste möglichst gering zu halten bzw. um eine hohe Effizienz bei der Einkopplung zu erreichen, ist eine sehr genaue laterale bzw. radiale Positionierung der Lichtleitfaser in bezug auf die Einkoppelungsoptik erforderlich. Bei der Auskopplung des Strahls aus dem Lichtleiter muß die Strahlung genau koordiniert werden und mit präzisier Winkel- und Parallelpositionierung stabil in die Anwendung bzw. das Gerät eingeführt werden.In many optical applications, devices such as microscopes are used, to which laser radiation is supplied by means of optical fibers. A male-female connection is used to connect the optical waveguide to which the connector is connected to the device. In the device, the light beam continues as a free jet or collimated beam and is fed to its actual use, for example, the illumination and / or excitation microscopic samples. The optical fiber establishes the connection between the light source and the application. The laser radiation must therefore be coupled on the one side of the optical waveguide from the radiation source or an optical assembly in the optical waveguide and decoupled at the place of application again. At the precision of the coupling elements in coupling and decoupling high demands are placed: In order to keep the Einkoppelungsverluste as low as possible or to achieve a high efficiency in the coupling, a very accurate lateral or radial positioning of the optical fiber with respect Coupling optics required. When decoupling the beam from the light guide, the radiation must be accurately coordinated and introduced with precise angular and parallel positioning stable in the application or the device.

Soll beispielsweise die Lichtquelle gewechselt werden, d. h. auf der Einkoppelungsseite beispielsweise ein Laser mit einer anderen Wellenlänge eingesetzt werden, oder soll das Licht des Lasers einem anderen Gerät zugeführt werden, so ist es notwendig, den Lichtweg an den Einkoppelungs- bzw. Auskoppelungspunkten zu trennen und geändert wieder herzustellen. Um die Effizienz auf dem gleichen Niveau zu halten sind nach der Trennung und Wiederherstellung oder nach dem Wechsel der Verbindung bei den Lösungen, die im Stand der Technik beschrieben werden, aufwendige Nachjustierungen notwendig, wenn nicht erhebliche Leistungs- oder Qualitätseinbußen des übertragenen Lichts oder Dejustierungen des Strahlverlaufs im Gerät in Kauf genommen werden sollen.For example, if the light source to be changed, d. H. For example, a laser with a different wavelength can be used on the coupling side, or if the light of the laser is to be fed to another device, then it is necessary to separate the light path at the coupling-in or coupling-out points and to restore it to a different state. In order to keep the efficiency at the same level, after the separation and restoration or after the change of the connection in the solutions which are described in the prior art, complicated readjustments are necessary, if not significant loss of performance or quality of the transmitted light or misalignments of the Beam course in the device to be taken into account.

Eine solche Lösung wird beispielsweise in der US 4,753,510 beschrieben. Dort wird ein einfacher Faserkoppler offenbart, mit dem die Endstücke zweier Fasern aneinander gekoppelt werden können. Den Faserendstücken ist jeweils eine Gradienten-Linse oder eine andere Linse vorgeordnet. Zur Kopplung werden die Enden der Fasern über entsprechende Verbindungsmittel jeweils mit einem plattenförmigen Körper, der gegenüber der Faserführung einen sehr großen Durchmesser aufweist, verbunden. Beide plattenförmigen Körper werden dann zusammengeschraubt, zwischen ihnen befindet sich noch eine Scheibe, beispielsweise ein Dichtungsring. Mittels der Schrauben, mit denen die Platten zusammengeschraubt werden, erfolgt auch eine Justierung des Winkels der optischen Achsen beider Faserelemente. Die Justierung erfolgt bei gleichzeitiger Messung eines übertragenen Lichtsignals. Neben einer axialen Anordnung der Verstellschrauben werden auch Anordnungen beschrieben, bei denen die Schrauben zur Verstellung radial angeordnet werden. Die Schrauben dienen zum einen der Justierung als auch zur Verbindung der beiden Elemente. Die eigentliche Steckverbindung wird durch auf die Platten aufgeschraubte Buchsen realisiert, in die dann ein Stecker eingesetzt wird, dabei kann es sich beispielsweise um ein übliches FC-System (ferrule-connector-System) handeln, bei dem der Lichtleiter am Faserende in eine Ferrule eingebettet ist. Das Stecksystem an sich ist einerseits relativ präzise, so daß bezüglich der Leistungseinkopplung nur wenig nachzujustieren ist, wobei diese geringe Nachjustierung in jedem Fall erfolgen muß. Andererseits erfordert ein Stecker- bzw. Faserwechsel regelmäßig eine größere Nachjustierung, die Stabilität in der Richtung eines Freistrahls, der aus der Faser austritt, liegt bei etwa 100 μrad, was für viele Anwendungen, insbesondere für bildgebende und scannende Anwendungen, wie beispielsweise ein Laser-Scanning-Mikroskop, unzureichend ist. Nachteilig ist auch, daß man keinerlei Informationen erhält, in welche Richtung zu justieren ist und wann der optimale Zustand erreicht ist.Such a solution is used for example in the US 4,753,510 described. There, a simple fiber coupler is disclosed, with which the end pieces of two fibers can be coupled together. Each fiber end piece is preceded by a gradient lens or another lens. For coupling, the ends of the fibers are connected via respective connecting means, each with a plate-shaped body which has a very large diameter relative to the fiber guide. Both plate-shaped body are then screwed together, between them is still a disc, such as a sealing ring. By means of the screws with which the plates are screwed together, there is also an adjustment of the angle of the optical axes of both fiber elements. The adjustment takes place with simultaneous measurement of a transmitted light signal. In addition to an axial arrangement of the adjusting screws and arrangements are described in which the screws are arranged radially for adjustment. The screws are used on the one hand to adjust and to connect the two elements. The actual plug connection is realized by screwed onto the plates sockets, in which then a plug is inserted, this may for example be a conventional FC system (ferrule connector system), in which the light guide embedded at the fiber end in a ferrule is. The plug-in system itself is on the one hand relatively precise, so that with respect to the power input is little readjust, with this little readjustment must be made in any case. On the other hand, a plug or fiber change regularly requires a greater readjustment, the stability in the direction of a free jet emerging from the fiber is about 100 μrad, which is suitable for many applications, in particular for imaging and scanning applications, such as a laser beam. Scanning microscope, is insufficient. Another disadvantage is that one receives no information, in which direction to adjust and when the optimal state is reached.

Eine weitere, Nachjustierung erfordernde Vorrichtung wird in der US 6,925,234 B2 beschrieben, dabei handelt es sich allerdings nicht um eine lösbare Steckverbindung, sondern um eine als dauerhaft konzipierte Kopplung. Die dort offenbarte Vorrichtung ermöglichst es, zwei verschiedene optische Komponenten, beispielsweise eine Lichtquelle und eine Faser, aneinander zu koppeln, so daß die Lichtübertragung optimal wird. Die Anordnung besteht im wesentlichen aus einem Grundkörper, der beispielsweise die Lichtquelle enthält, und einem Hauptkörper, der auf den Grundkörper aufgesetzt und auf diesem fixiert wird. Im Hauptkörper ist das Ende einer Faser angeordnet, in die das Licht einer Lichtquelle optimal eingespeist werden soll. Zur optimalen Einspeisung ist der Hauptkörper zweiteilig aufgebaut, die beiden Teile sind flexibel miteinander verbunden, so daß die Position des einen Teils gegenüber der Position des anderen Teils variiert werden kann. Die flexible Verbindung ist sowohl dehn- als auch kippbar ausgestaltet, so daß eine gleichzeitige Justierung in allen drei Raumrichtungen vorgenommen werden kann und muß. Die Justierung erfolgt iterativ, da Winkeleinstellung und Parallelverschiebung – letztere in der X-Y-Ebene, wenn Z die Richtung des Lichtstrahls ist – nicht voneinander getrennt werden können. In Z-Richtung erfolgt auch eine Längsausrichtung.Another, requiring readjusting device is in the US 6,925,234 B2 However, this is not a detachable plug connection, but a permanently designed coupling. The device disclosed therein makes it possible to couple two different optical components, for example a light source and a fiber, to each other, so that the light transmission becomes optimal. The arrangement consists essentially of a base body containing, for example, the light source, and a main body which is placed on the base body and fixed on this. In the main body, the end of a fiber is arranged, in which the light of a light source is to be optimally fed. For optimal feeding of the main body is constructed in two parts, the two parts are flexibly connected to each other, so that the position of the one part relative to the position of the other part can be varied. The flexible connection is designed both stretchable and tiltable, so that a simultaneous adjustment can and must be made in all three spatial directions. The adjustment is iterative, since angle adjustment and parallel displacement - the latter in the XY plane, when Z is the direction of the light beam - can not be separated. In the Z direction also takes a longitudinal alignment.

Eine weitere Kopplungsvorrichtung, zur Kopplung eines von einer Laserdiode ausgesandten Lichtstrahls in eine Lichtleitfaser wird in der US 5,351,330 beschrieben. Die Laserdiode ist in einer Art Buchse untergebracht. Die Koppelvorrichtung, die in diese Buchse gesteckt wird, umfaßt zwei flexibel miteinander verbundene Elemente. In dem einen Element ist das Faserende fixiert, das andere Element umfaßt eine Anordnung von Linsen, die dazu dienen, das von der Laserdiode ausgesandte Licht zentriert auf die Eintrittsfläche der Lichtleitfaser zu fokussieren. Dazu ist das Element, in dem die Linsen gehalten werden, gegenüber dem anderen Element, welches die Faser fixiert, in einem gewissen Spielraum flexibel angeordnet. Beide Elemente sind miteinander über eine flexible, zylinderförmige Verbindung verbunden, die nach Art eines Festkorpergelenks funktioniert. Zusammen bilden beide Elemente eine Einheit, die einem Stecker entspricht. Sie wird in die Buchse mit der Diode gesteckt. Von Seiten der Buchse werden den Stellschrauben eingeführt, die von der Seite gegen das Element, welches die Linsen enthält, drücken und auf diese Weise eine Winkelverstellung einstellen. Bei der Winkelverstellung ist immer der Strahlverlauf, der durch die Linsen beeinflußt wird, zu berücksichtigen, ein einfacher Austausch der Stecker-Buchse-Verbindung ohne erneute Justierung ist nicht möglich.Another coupling device for coupling a light beam emitted by a laser diode into an optical fiber is disclosed in US Pat US 5,351,330 described. The laser diode is housed in a kind of socket. The coupling device which is inserted into this socket comprises two flexibly interconnected elements. In one element, the fiber end is fixed, the other element comprises an array of lenses which serve to center the light emitted by the laser diode centered on the entrance surface of the optical fiber. For this purpose, the element in which the lenses are held, compared to the other element which fixes the fiber, arranged flexibly in a certain margin. Both elements are connected to each other via a flexible, cylindrical connection, which works in the manner of a Festkorpergelenk. Together, both elements form a unit that corresponds to a plug. It is plugged into the socket with the diode. From the side of the bush, the adjusting screws are inserted, which press from the side against the element which contains the lenses, and thus adjust an angular adjustment. When the angle adjustment is always the beam path, which is influenced by the lenses to take into account, a simple replacement of the male-female connection without readjustment is not possible.

Einen anderen Weg geht die WO 02/39152 A2 , in der zur Justierung Parallelverstellung und Winkelverstellung voneinander getrennt werden. Der dort beschriebene Mechanismus ist jedoch sehr aufwendig konstruiert. Für die Parallelverstellung wird ein in einem Eingangskopplungskörper fixierter, kegelstumpfförmiger und mit Fasern versehender Zwischenkörper verwendet, der mit Hilfe von Justierschrauben in dem Eingangskopplungskörper hin- und herverschoben werden kann. Der Zwischenkörper an sich ist eigentlich Teil des Eingangskopplungskörpers, dieser wiederum ist Teil eines Faserkopplers. In den Zwischenkörper wird ein weiteres Element, ein Ausgangskopplungskörper, gesteckt, welcher auch eine Lichtleitfaser aufweist. Zur Winkelverstellung ist entweder der Zwischenkörper oder aber der Ausgangskopplungskörper an seiner zylinderförmigen Außenseite – bzw. der Zwischenkörper auf seiner zylinderförmigen Innenseite – mit einer elastischen Schicht versehen, beispielsweise aus einem gummiartigen Material. Aufgrund der Elastizität dieses Materials kann mittels radial oder axial ansetzender Schrauben eine Veränderung der Winkellage gegenüber dem Zwischenkörper vorgenommen werden. Es erfolgt also eine Justierung der Winkellage des Ausgangskopplungskörpers mit der Faser. Dieser und der Zwischenkörper werden ineinander gesteckt und sind über eine zylinderförmige, elastische Schicht miteinander verbunden. Diese Verbindung ist lösbar und nicht dauerhaft, jedoch ist. dieses System nicht als Steckverbindung gedacht. Eine mögliche Trennung kann erfolgen, indem Faser und kegelstumpfförmiger Zwischenkörper als Einheit entfernt werden. Eine bezüglich der Leistungseinkopplung befriedigende Präzision wird aber nur erreicht, wenn man genau die gleichen Teile wieder zusammenfügt, ein Wechsel von Komponenten ist damit nicht möglich. Die eigentliche steck- und lösbare Verbindungsstelle ist ein am Ausgangskopplungskörper auf der dem Zwischenkörper abgewandten Seite angebrachtes Endstück, bei dem es sich beispielsweise um eine FC-Buchse handeln kann. Auch hier muß für die optimale Leistungseinkopplung etwas nachjustiert werden, die Präzision reicht für die Lagepräzision eines austretenden Freistrahls nicht aus.Another way is the WO 02/39152 A2 , in which parallel adjustment and angle adjustment are separated from each other for adjustment. However, the mechanism described there is constructed very expensive. For the parallel adjustment, a truncated conical and fiberized intermediate body fixed in an input coupling body is used which can be reciprocated in the input coupling body by means of adjusting screws. The intermediate body itself is actually part of the input coupling body, which in turn is part of a fiber coupler. In the intermediate body, another element, an output coupling body, inserted, which also has an optical fiber. For angular adjustment, either the intermediate body or else the output coupling body is provided on its cylindrical outer side-or the intermediate body on its cylindrical inner side-with an elastic layer, for example of a rubber-like material. Due to the elasticity of this material, a change in the angular position relative to the intermediate body can be made by means of radially or axially fitting screws. Thus, there is an adjustment of the angular position of the output coupling body with the fiber. This and the intermediate body are inserted into one another and are connected to each other via a cylindrical elastic layer. This connection is solvable and not permanent, however. This system is not intended as a plug connection. A possible separation can be done by removing fiber and truncated conical intermediate body as a unit. A satisfactory in terms of power input precision is only achieved if one reassembles exactly the same parts, a change of components is not possible. The actual pluggable and detachable connection point is an end piece attached to the output coupling body on the side facing away from the intermediate body, which may be, for example, an FC socket. Here, too, something has to be readjusted for the optimum power input, the precision is not sufficient for the positional precision of an emerging free jet.

In der DE 10 2007 051 294 A1 auf der anderen Seite wird eine optische Steckverbindung beschrieben, die auf einfache Weise getrennt und wieder zusammengestellt werden kann, ohne daß eine erneute Justierung erfolgen muß. Die Verwendung dieser Steckverbindung setzt aber voraus, daß die Buchse bzgl. des beabsichtigten Strahlenganges vorab sehr genau definiert eingebaut werden kann und/oder im Gerät geeignete Justiermittel bereitgestellt werden. Voraussetzung für eine korrekte und effiziente Benutzung ist also eine hochgenaue Justierung der Buchse zum Gerät. Da die Buchse selbst dazu außer einem Zentrierring keinerlei Möglichkeiten bereithält, muß auf externe Mittel oder auf eine hochgenaue Fertigung der Komponenten, die die Buchse aufnehmen sollen, zurückgegriffen werden.In the DE 10 2007 051 294 A1 on the other hand, an optical connector is described, which can be easily separated and reassembled without the need for readjustment. The use of this connector requires, however, that the socket with respect. The intended beam path can be installed in advance very well defined and / or provided in the device suitable adjustment means. Prerequisite for a correct and efficient use is therefore a highly accurate adjustment of the socket to the device. Since the socket itself does not have any possibilities except for a centering ring, recourse must be had to external means or to highly precise manufacture of the components which are to receive the socket.

In der US 6,276,843 B1 wird eine weitere Steckverbindung beschrieben, bei der ein Faserendstück, welches mit einem zylinderförmigen Stecker versehen ist, in eine aus zwei ineinandergesteckten Hohlzylindern zusammengesetzte Buchse gesteckt wird. Anhand von speziell angeordneten Stellschrauben, die den inneren der beiden Hohlzylinder gegen entsprechende Federelemente drücken, lassen sich die Winkelausrichtung und die Parallelverschiebung einstellen. Die Verbindung ist in bezug auf das wiederholte Stecken ein und desselben Steckers zwar annähernd justagefrei, falls allerdings der Stecker gewechselt wird, sind größere Nach- bzw. Neujustierungen erforderlich.In the US 6,276,843 B1 a further connector is described in which a fiber end, which is provided with a cylindrical plug, is inserted into a composite of two nested hollow cylinders socket. On the basis of specially arranged screws that press the inner of the two hollow cylinder against corresponding spring elements, the angular orientation and the parallel displacement can be adjusted. Although the connection is almost free of adjustment in relation to the repeated plugging one and the same connector, but if the plug is changed, larger readjustments or readjustments are required.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Buchse zu schaffen, die beim Einbau in das Gerät – Lichtquelle oder Anwendung – durch Ausrichtung des Strahlengangs in wenigen Schritten direkt an der Buchse justiert wird, ohne daß gesonderte Mittel im Gerät notwendig sind. Nach erfolgter Justierung soll ein beliebiger Wechsel der Faser bzw. des passenden Steckers, in dem die Faser endet, oder des Gerätes an einer Faser ohne erneute Justierung möglich sein.The invention is therefore an object of the invention to provide a simple design socket, which is adjusted by installation of the beam path in a few steps directly to the socket when installing in the device - light source or application, without separate means in the device are necessary. After adjustment, any change of the fiber or the appropriate connector in which the fiber ends, or the device to a fiber without re-adjustment should be possible.

Eine Buchse der eingangs beschriebenen Art löst diese Aufgabe, indem sie einen Grundkörper umfaßt, mit dem die Buchse auf der Unterlage fixierbar ist, und einen Hauptkörper, der mit dem Grundkörper über ein zentrisch angeordnetes, rohrförmiges Gelenk mit der Funktion eines Kugelgelenks ohne rotatorischen Freiheitsgrad verbunden ist. Haupt- und Grundkörper weisen jeweils eine zentrische Achse auf, die in einer Grundstellung zusammenfallen. Die Buchse umfaßt außerdem axiale Justiermittel, mit denen der Hauptkörper in eine gegenüber dem Grundkörper geneigte Stellung mit gegenüber der Achse des Grundkörpers gekippter Achse des Hauptkörpers neigbar ist. Außerdem weist die Buchse von den axialen Justiermitteln entkoppelte radiale Justiermittel auf, mit denen der in der Buchse eingesetzte Stecker in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung eines aus dem Stecker tretenden Lichtstrahls verschieb- und fixierbar ist. Die Entkopplung in der X-Y-Ebene einerseits und der Winkeleinstellung andererseits ist ein wesentlicher Aspekt für eine einfache Justierung, die dann in wenigen Schritten vollzogen werden kann.A bush of the type described above solves this problem by comprising a base body with which the socket is fixable on the pad, and a main body which is connected to the main body via a centrally disposed tubular joint with the function of a ball joint without rotational degree of freedom is. Main body and body each have a central axis, which coincide in a basic position. The bush also includes axial adjustment means for tilting the main body into a position inclined relative to the body with an axis of the main body tilted with respect to the axis of the body. In addition, the bushing has decoupled radial adjusting means from the axial adjusting means with which the plug inserted in the bush can be displaced and fixed in a plane essentially perpendicular to the direction of propagation of a light beam emerging from the plug. The decoupling in the X-Y plane on the one hand and the angle adjustment on the other hand is an essential aspect of a simple adjustment, which can then be completed in a few steps.

Bei der plattenförmigen Unterlage kann es sich beispielsweise um eine Platte handeln, die mit einem Winkel an einer anderen Unterlage festgeschraubt ist, es kann sich aber auch um eine Gehäusewand oder eine sonstige Platte handeln. Die erste flache Seite ist dann die Außenseite des Gehäuses bzw. diejenige Seite, auf der der Stecker in die Buchse eingesetzt wird. Über den Grundkörper wird die Verbindung mit der Unterlage hergestellt. In der Regel wird dazu der Grundkörper mit der Unterlage verschraubt, er kann aber auch mit ihr verschweißt oder verklebt werden. Beispielsweise kann der Grundkörper zylinderförmig sein, auf diese Weise ist er besonders einfach durch Drehen herzustellen. Mit der Grundfläche des Zylinders ist der Grundkörper dann auf der Unterlage fixiert, über der Deckfläche ist zu dieser beabstandet der Hauptkörper angeordnet, der ebenfalls eine zylinderartige Form aufweisen kann. Der Abstand ist notwendig, damit der Hauptkörper gegen den Grundkörper verkippt werden kann, und muß so groß sein, daß mindestens die üblichen Toleranzen beispielsweise bei der Gerätefertigung durch die Kippung ausgeglichen werden können.The plate-shaped base can be, for example, a plate which is screwed at an angle to another base, but it can also be a housing wall or another plate. The first flat side is then the outside of the housing or the side on which the plug is inserted into the socket. About the main body, the connection is made with the base. As a rule, the base body is screwed to the base, but it can also be welded or glued to it. For example, the main body may be cylindrical, in this way it is particularly easy to produce by turning. With the base of the cylinder of the base body is then fixed to the base, above the top surface is spaced therefrom arranged the main body, which may also have a cylindrical shape. The distance is necessary so that the main body can be tilted against the body, and must be so large that at least the usual tolerances can be compensated for example in the device manufacturing by tilting.

Die Grundstellung ist dadurch definiert, daß der Hauptkörper gegen den Grundkörper nicht verkippt ist. Sowohl der Hauptkörper als auch der Grundkörper verfügen über eine zentrische Achse, beide Achsen fallen in dieser Grundstellung zusammen, d. h. sie liegen aufeinander. Weisen Grundkörper und Hauptkörper jeweils die Form eines Zylinders auf, so entspricht die zentrische Achse der Rotations- oder Symmetrieachse der Zylinder. Die zentrische Achse kann aber auch allgemeiner als die Achse definiert werden, die im Zentrum des Lichtleitkanals von Grund- und Hauptkörper liegt, d. h. einer durchgehenden Öffnung, über die vom Stecker austretendes Licht in die Anwendung überführt wird bzw. vom Laser emittiertes Licht in die Lichtleitfaser überführt wird. Bei dieser Öffnung handelt es sich in der Regel um einen durch Bohren erzeugten Kanal mit kreisförmigem Querschnitt, der größer als der Durchmesser des Lichtstrahls ist. Grund- und Hauptkörper müssen nicht notwendig eine Zylinderform aufweisen, diese ist jedoch besonders einfach herzustellen, im Falle einer Buchse mit metallenem Haupt- und Grundkörper beispielsweise durch Drehen.The basic position is defined by the fact that the main body is not tilted against the base body. Both the main body and the main body have a central axis, both axes coincide in this basic position, d. H. they lie to each other. If the basic body and the main body each have the shape of a cylinder, the central axis corresponds to the axis of rotation or symmetry of the cylinders. However, the centric axis can also be defined more generally as the axis which lies in the center of the light guide channel of the base and main body, i. H. a through opening, is transferred via the light exiting from the plug into the application or the laser emitted light is transferred into the optical fiber. This aperture is typically a circular-section channel created by drilling which is larger than the diameter of the light beam. The base and main body need not necessarily have a cylindrical shape, but this is particularly easy to manufacture, in the case of a socket with metallic main body and base, for example by turning.

Der Lichtkanal verläuft auch durch das zentrisch angeordnete, rohrförmige Gelenk, über das der Hauptkörper mit dem Grundkörper verbunden ist. Dieses rohrförmige Gelenk hat dabei zum einen die Funktion eines Kugelgelenks, indem es ermöglicht, den Hauptkörper gegenüber dem Grundkörper entlang jeder beliebigen Richtung senkrecht zur in der Grundstellung gemeinsamen zentrischen Achse zu neigen, also im gesamten Winkelbereich von 360° um die zentrische Achse des Grundkörpers bzw. die gemeinsame zentrische Achse in der Grundstellung. Im Gegensatz zu einem echten Kugelgelenk weist das rohrförmige Gelenk jedoch keine rotatorischen Freiheitsgrade auf, die ein Verdrehen des Hauptkörpers gegen den Grundkörper, beispielsweise in der Grundstellung in der Querschnittsebene, d. h. der Ebene senkrecht zur gemeinsamen zentrischen Achse, ermöglichen würden, da eine solche Verdrehung für den zu erreichenden Zweck nicht notwendig ist.The light channel also extends through the centrally arranged, tubular joint, via which the main body is connected to the main body. This tubular joint has on the one hand the function of a ball joint, by making it possible to incline the main body along the base body along any direction perpendicular to the common central axis in the basic position, ie in the entire angular range of 360 ° about the central axis of the body or the common centric axis in the basic position. In contrast to a real ball joint, however, the tubular joint has no rotational degrees of freedom, which is a rotation of the main body against the base body, for example in the basic position in the cross-sectional plane, d. H. the plane perpendicular to the common centric axis would allow, since such a rotation is not necessary for the purpose to be achieved.

Zur Einstellung einer Neigung des Hauptkörpers gegenüber dem Grundkörper, d. h. einer Verkippung der zentrischen Achse des Hauptkörpers gegenüber der Achse des Grundkörpers, weist die Buchse axiale Justiermittel auf. Dabei kann es sich beispielsweise um axial ausgerichtete Schrauben handeln, die in ein entsprechendes Gewinde im Hauptkörper eingesetzt werden. Durch Drehung an den Schrauben kann dann die Neigung des Hauptkörpers gegenüber dem Grundkörper variiert und eingestellt werden. Diese Art der Justiermittel ist einfach zu realisieren, zudem bieten sie eine gute Zugangsmöglichkeit aus der Richtung, aus der auch der Stecker eingesetzt wird.For adjusting an inclination of the main body relative to the main body, d. H. a tilting of the central axis of the main body relative to the axis of the base body, the sleeve on axial adjustment means. These may be, for example, axially aligned screws which are inserted into a corresponding thread in the main body. By rotation on the screws then the inclination of the main body relative to the body can be varied and adjusted. This type of Justiermittel is easy to implement, they also provide good accessibility from the direction from which the plug is inserted.

Eine andere Möglichkeit für die Ausgestaltung der axialen Justiermittel sind axial wirkende Keile, mit denen ebenfalls der Kippwinkel zwischen Haupt- und Grundkörper eingestellt wird. Diese axial wirkenden Keile können beispielsweise aus radialer Richtung in den Spalt zwischen Haupt- und Grundkörper eingesetzt werden. Die Keile können mit verschiedenen Keilwinkeln ausgestaltet sein, so daß für verschiedene Kippwinkel auch verschiedene Keile eingesetzt werden. Sollte die optimale Einstellung erreicht sein und ein Teil des Keils noch über den eigentlich für die Buchse vorgesehenen Umfang hinausragen, so kann das überstehende Stück auch abgetrennt werden. Der restliche Teil des Keil verbleibt dann in der Buchse und fixiert gleichzeitig den Hauptkörper in der gegenüber dem Grundkörper geneigten Stellung. Der Keil kann auch verklebt werden, falls die Haftreibung alleine nicht ausreichen sollte, den Keil zwischen Haupt- und Grundkörper zu fixieren. Auch die axial ausgerichteten Schrauben können in ihrer Stellung nach erfolgter Justierung verbleiben und so die Neigung der Achse des Hauptkörpers gegenüber der Achse des Grundkörpers sowohl in bezug auf den Neigungswinkel als auch die Richtung fixieren.Another possibility for the design of the axial adjustment means are axially acting wedges, with which also the tilt angle between the main body and body is adjusted. These axially acting wedges can be inserted, for example, from the radial direction into the gap between the main body and the main body. The wedges can be designed with different wedge angles, so that Different wedges can be used for different tilt angles. If the optimum setting is reached and a part of the wedge still protrude beyond the originally intended for the socket circumference, so the protruding piece can also be separated. The remaining part of the wedge then remains in the socket and at the same time fixes the main body in the inclined position relative to the base body. The wedge can also be glued, if the static friction alone should not be sufficient to fix the wedge between main body and main body. The axially aligned screws can remain in their position after adjustment and so fix the inclination of the axis of the main body relative to the axis of the body both in relation to the inclination angle and the direction.

Der Verbleib der axialen Justiermittel in der Buchse ist vor allem dann vorteilhaft, wenn die Wandstärke des rohrförmigen Gelenks in Querschnittrichtung so dünn ist, daß sich das Gelenk ohne Fixierung wie eine Feder wieder in seine Ausgangsstellung zurückbewegen würde. Durch die kleine Dehnung in axialer Richtung hat das rohrförmige Gelenk in axialer Richtung die Wirkung einer sehr starken Zugfeder, so daß bei der Abstützung auf die Justiermittel eine hohe Stabilität für die Buchse erreicht wird, auf die die eingesetzten Stecker mit großen und wechselnden Kräften wirken können. Werden Schrauben als axiale Justiermittel verwendet, so können diese bei der Justierung bis an die Belastbarkeitsgrenze angezogen werden.The whereabouts of the axial adjusting means in the sleeve is particularly advantageous when the wall thickness of the tubular joint in the cross-cutting direction is so thin that the joint would move back without fixation like a spring back to its original position. Due to the small elongation in the axial direction, the tubular joint in the axial direction has the effect of a very strong tension spring, so that a high stability for the socket is achieved in the support to the adjusting means, to which the plug can act with large and changing forces , If screws are used as axial adjustment means, they can be tightened during adjustment up to the load limit.

Alternativ ist es auch möglich, das Gelenk mit einer solchen Steifigkeit auszugestalten, daß eine mittels der axialen Justiermittel eingestellte Neigung des Hauptkörpers ohne zusätzliche Fixierung bewahrt wird, wobei die Justage durch plastische Deformation des rohrförmigen Gelenks erfolgt. Dies kann beispielweise durch entsprechende Materialwahl oder durch dickere Wandstärken des rohrförmigen Gelenks erreicht werden. Auf die Fixierung mittels der axialen Justiermittel kann dann verzichtet werden, obwohl eine zusätzliche Fixierung mittels dieser Justiermittel ebenfalls möglich bleibt. Bleibt die eingestellte Neigung ohne zusätzliche Fixierung bewahrt, so ist es besonderes vorteilhaft, die axialen Justiermittel von der Buchse lösbar auszugestalten. Die oben als Beispiele genannten axialen Justiermittel Schrauben und Keile können dann nach der Einstellung der Neigung entfernt werden. In diesem Fall ist es sogar möglich, die axialen Justiermittel nicht als Teil der Buchse auszugestalten, sondern externe Justiervorrichtungen vorzusehen, da eine einmal eingestellte Buchse auch bei Steckerwechsel keiner Nachjustierung bedarf.Alternatively, it is also possible to design the joint with such rigidity that a set by means of the axial adjustment means inclination of the main body is retained without additional fixation, wherein the adjustment is carried out by plastic deformation of the tubular joint. This can be achieved for example by appropriate choice of material or by thicker wall thicknesses of the tubular joint. The fixation by means of the axial adjustment can then be dispensed with, although an additional fixation by means of this adjustment also remains possible. If the set inclination remains without additional fixation, then it is particularly advantageous to detachably configure the axial adjustment means of the socket. The above-exemplified axial adjustment screws and wedges can then be removed after adjustment of the inclination. In this case, it is even possible not to design the axial adjusting means as part of the socket, but to provide external adjusting devices, since a once set socket requires no readjustment even when plug replacement.

Das Gelenk selbst kann auf verschiedene Weisen realisiert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, Haupt- und Grundkörper aus einem Stück zu fertigen und das Gelenk als Festkörpergelenk auszugestalten. In diesem Fall wird bei der Herstellung aus einem Stück das Material zwischen Haupt- und Grundkörper so weit abgetragen, daß nur eine rohrförmige Verbindungen zwischen beiden bleibt. Der Vorteil liegt hier darin, daß Haupt- und Grundkörper aus einem Stück gefertigt sind, was herstellungstechnisch sehr einfach ist. Zudem lassen sich durch die einstückige Bauweise Ungenauigkeiten, wie sie bei Passungen auftreten können, vermeiden. Für Haupt- und Grundkörper kann dann andererseits nur solches Material verwendet werden, welches auch als Festkörpergelenk eingesetzt werden kann. Selbstverständlich können Hauptkörper und Grundkörper jeweils auch aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sein, so daß beispielsweise nur die Verbindung der beiden Körper einschließlich jeweils eines kleinen Bereichs der Körper einstückig gefertigt ist.The joint itself can be realized in different ways. One possibility is to make the main and base body in one piece and to design the joint as a solid-body joint. In this case, in the production of one piece, the material between the main body and body is removed so far that only a tubular connections between the two remains. The advantage here is that the main body and body are made of one piece, which is very simple in terms of manufacturing technology. In addition, due to the one-piece design, inaccuracies that can occur when fitting, can be avoided. On the other hand, only such material can be used for the main body and main body which can also be used as a solid-body joint. Of course, main body and body can each be composed of several individual parts, so that, for example, only the connection of the two bodies, each including a small portion of the body is made in one piece.

Demgegenüber bietet der Zusammenbau von Hauptkörper, Grundkörper und rohrförmigem Gelenk aus drei einzelnen Teilen den Vorteil, daß verschiedene Materialien für die drei Teile verwendet werden können. In dieser Ausgestaltung weisen Hauptkörper und Grundkörper – unabhängig vom Material – jeweils eine zentrische Bohrung auf. Das Gelenk ist als ein reversibel oder irreversibel biegsames Rohrstück, welches in die zentrische Bohrung in Grund- und Hauptkörper eingesetzt ist, ausgestaltet. Da für das biegsame Rohrstück ein anderes Material verwendet werden kann als für Haupt- und/oder Grundkörper, bietet diese Ausgestaltung bzgl. der Materialwahl eine höhere Flexibilität.In contrast, the assembly of main body, body and tubular joint of three separate parts offers the advantage that different materials can be used for the three parts. In this embodiment, main body and body - regardless of the material - each have a central bore. The joint is designed as a reversibly or irreversibly flexible tube piece, which is inserted into the central bore in the base and main body. Since a different material can be used for the flexible pipe section than for the main body and / or base body, this embodiment offers greater flexibility with regard to the choice of material.

Die Verbindung zwischen Rohrstück und Grund- und Hauptkörper kann dabei auf verschiedene Weise erfolgen. Im einfachsten Fall kann das Rohrstück mit Grund- und Hauptkörper verklebt werden, wenn es beispielsweise eine genaue oder eine leichte Unterpassung aufweist. Auf den Einsatz eines Klebemittels, welches einen zusätzlichen Arbeitsschritt erfordert, kann verzichtet werden, wenn das Rohrstück bzgl. der zentrischen Bohrungen eine Übermaßpassung aufweist, so daß Grund- und Hauptkörper durch Reibungskräfte auf dem Rohrstück gehalten werden. Auch eine Verbindung über Gewinde ist möglich. In diesem Fall ist in die zentrischen Bohrungen im Haupt- und Grundkörper ein Innengewinde eingebracht, und das Rohrstück ist mit einem entsprechenden Außengewinde versehen. Mit diesem wird es in den Grund- und Hauptkörper eingeschraubt. Diese Ausführungsform bietet gegenüber den vorangehend genannten Ausführungsformen auch den Vorteil, daß die Verbindung leicht wieder gelöst werden kann, insbesondere wenn ein Wechsel einer der Komponenten erforderlich sein sollte. Die Fixierung des einmal eingestellten Abstandes – nicht die Neigung – von Grund- zu Hauptkörper kann dabei beispielsweise erfolgen, indem für eine entsprechende Schwergängigkeit des Gewindes gesorgt wird, z. B. durch zusätzliche Materialien wie das Einbringen eines Kunststoffsrings in eine Nut des Gewindes, wie es auch im Falle von selbstsichernden Muttern praktiziert wird.The connection between pipe section and basic and main body can be done in different ways. In the simplest case, the pipe section can be glued to the base and main body, for example, if it has a precise or a slight underfitting. On the use of an adhesive, which requires an additional step, can be dispensed with, if the pipe piece with respect. The centric holes has an interference fit, so that the main body and main body are held by friction forces on the pipe section. Also a connection via thread is possible. In this case, an internal thread is introduced into the central bores in the main body and main body, and the pipe section is provided with a corresponding external thread. With this it is screwed into the base and main body. This embodiment also offers the advantage over the above-mentioned embodiments that the connection can be easily released again, in particular if a change of one of the components should be required. The fixation of the once set distance - not the inclination - from base to main body can be done, for example, by for a corresponding stiffness of the thread is taken care of, z. B. by additional materials such as the introduction of a plastic ring in a groove of the thread, as is practiced in the case of self-locking nuts.

Außer den bereits erwähnten axialen Justiermitteln weist die Buchse auch von den axialen Justiermitteln entkoppelte radiale Justiermittel auf, mit denen der in die Buchse eingesetzte Stecker in eine Ebene im wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des aus dem Stecker tretenden Lichtstrahls verschieb- und fixierbar ist. Die radialen Justiermittel können dazu beispielsweise einen Zentrierring oder V-Lager umfassen. Eine V-Lagerung erfolgt in der Regel auf die Weise, daß der Stecker – meist mit kreisförmigem Querschnitt – auf die beiden inneren Schenkel eines V gedrückt und dort fixiert wird. Die Position des Zentrierrings bzw. des V-Lagers kann dabei in radialer Richtung in einem gewissen Spielraum verschoben werden, was eine genaue Positionierung erlaubt.In addition to the axial adjustment means already mentioned, the bush also has radial adjusting means decoupled from the axial adjusting means with which the plug inserted into the bush can be displaced and fixed in a plane substantially perpendicular to the direction of propagation of the light beam emerging from the plug. The radial adjustment means may for example comprise a centering or V-bearing. A V-bearing is usually carried out in the way that the plug - usually with a circular cross-section - is pressed onto the two inner legs of a V and fixed there. The position of the centering ring or the V-bearing can be moved in the radial direction in a certain margin, allowing accurate positioning.

Zur justierfreien Aufnahme eines Steckers ist die Buchse bevorzugt mit mindestens einer geglätteten Kontaktfläche ausgestaltet, auf der der Stecker mit mindestens einer ebenfalls geglätteten Gegenkontaktfläche justierfrei aufliegt. Durch die Glättung der Kontaktflächen bzw. der Gegenkontaktflächen beim Stecker ist es möglich, eine Ebene mit einer sehr hohen Genauigkeit, d. h. geringsten Schwankungen in der Höhe herzustellen. Dies ist ausführlich bereits in der DE 10 2007 051 294 A1 beschrieben, auf deren Offenbarung hier explizit Bezug genommen wird. Die mindestens eine Kontaktfläche kann mechanisch geläppt oder poliert sein, aber auch ein Polieren mittels anderer Verfahren, z. B. Plasmapolitur, einer Weiterentwicklung elektrochemischen Polierens, oder Ionenstrahlung ist möglich. Die mindestens eine Kontaktfläche kann auch – ergänzend oder alternativ – gehärtet oder hart beschichtet sein. Auch ist es möglich, daß die mindestens eine Kontaktfläche durch ein in die Buchse eingesetztes Material wie Hartstahl oder Keramik gebildet wird. Dies sorgt für eine noch höhere Stabilität der Lage der Kontaktfläche und des Steckers in der Buchse.For adjustment-free recording of a plug, the socket is preferably configured with at least one smoothed contact surface on which the plug rests with at least one also smoothed mating contact surface without adjustment. By smoothing the contact surfaces or the mating contact surfaces of the plug, it is possible to produce a plane with a very high accuracy, ie lowest fluctuations in height. This is already detailed in the DE 10 2007 051 294 A1 described, the disclosure of which is explicitly incorporated herein by reference. The at least one contact surface may be mechanically lapped or polished, but also a polishing by other methods, for. As plasma polishing, a further development of electrochemical polishing, or ion radiation is possible. The at least one contact surface may also be hardened or hard-coated, in addition or as an alternative. It is also possible that the at least one contact surface is formed by a material inserted into the socket, such as high-carbon steel or ceramic. This provides an even higher stability of the position of the contact surface and the plug in the socket.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the specified combinations but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail for example with reference to the accompanying drawings, which also disclose characteristics essential to the invention. Show it:

1 eine Buchse, bei der das Gelenk als Festkörpergelenk ausgestaltet ist und 1 a socket in which the joint is designed as a solid-body joint and

2 eine Buchse bei der das Gelenk als biegsames Rohrstück ausgestaltet ist. 2 a socket in which the joint is designed as a flexible tube piece.

1 zeigt eine Buchse, wie sie auf einer ersten flachen Seite einer im wesentlichen platten förmigen Unterlage angebracht werden kann. Mit der Buchse wird ein Lichtleiter, der in einem zur Aufnahme in der Buchse bestimmten Stecker endet, an einen Lichtweg oder eine Lichtquelle, welche an einer der ersten flachen Seite gegenüberliegenden zweiten flachen Seite der plattenförmigen Unterlage angeordnet ist, angekoppelt. Die gezeigte Buchse umfaßt ein Gehäuse 1, welches für die Funktion nicht unbedingt notwendig ist, jedoch die einzelnen Komponenten der Buchse schützt, beispielsweise vor seitlichen Stößen. Die Buchse umfaßt einen Grundkörper 2, mit dem die Buchse auf der – nicht gezeigten – Unterlage fixiert werden kann, und zwar. mit der dem Äußeren zugewandten Unterseite des Grundköpers 2. Die Fixierung kann mechanisch, beispielsweise durch Verschraubung mit der Unterlage, oder auch mittels Adhäsionsmitteln erfolgen. Die Buchse umfaßt außerdem einen Hauptkörper 3, der mit dem Grundkörper 2 über ein zentrisch angeordnetes, rohrförmiges Gelenk mit der Funktion eines Kugelgelenks ohne rotatorischen Freiheitsgrad verbunden ist. In der in 1 gezeigten Ausführung sind Hauptkörper 3 und Grundkörper 2 aus einem Stück gefertigt, das Gelenk ist als Festkörpergelenk 4 ausgestaltet. Hauptkörper 3 und Grundkörper 2 sind zueinander beabstandet, so daß der Hauptkörper 3 gegen den Grundkörper 2 verkippt werden kann. Um den Hauptkörper 3 in eine gegenüber dem Grundkörper 2 geneigte Stellung zu bringen und dort zu fixieren, weist die Buchse axiale Justiermittel auf, die bei dem in 1 gezeigten Beispiel als axial ausgerichtete Schrauben 5 ausgestaltet sind. Alternativ können zur Einstellung des Kippwinkels auch axial wirkende Keile zwischen Haupt- und Grundkörper eingebracht werden, dies würde in radialer Richtung erfolgen. Auch die in 1 gezeigte Ausführung läßt sich mit solchen Keilen verwenden, wenn die Schrauben 5 entfernt werden. Oberhalb des Grundkörpers 2 sind von den axialen Justiermitteln entkoppelte radiale Justiermittel angeordnet. In der in 1 gezeigten Ausgestaltung umfassen die radialen Justiermittel einen Zentrierring 6. Alternativ kann auch eine Dreipunktpassung verwendet werden. Mittels der radialen Justiermittel ist der in die Busche eingesetzte Stecker in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur Ausbreitung eines aus dem Stecker tretenden Lichtstrahls verschieb- und fixierbar. Der Zentrierring 6 kann also in radialer Richtung innerhalb eines gewissen Spielraums verschoben werden und nach korrekter Justierung mittels zusätzlicher Schrauben fixiert werden. Die Fixierung erfolgt dabei am Hauptkörper. Der Zentrierring 6 weist außerdem noch Öffnungen 8 auf, durch die auf die Schrauben 5 zugegriffen werden kann, um diese zu verstellen. Der Stecker wird durch eine obere Öffnung 9 im Gehäuse 1 in die Buchse eingesetzt. Durch einen Lichtkanal 10 tritt Licht in eine im Stecker anordnete Lichtleitfaser ein oder aus dieser aus, je nachdem, ob die Buchse einer Lichtquelle oder einer Applikation zugeordnet ist. 1 shows a socket, as it can be mounted on a first flat side of a substantially plate-shaped pad. With the socket, a light guide terminating in a male receptacle in the socket is coupled to a light path or light source disposed on a second flat side of the plate-shaped pad opposite the first flat side. The socket shown comprises a housing 1 , which is not essential for the function, but protects the individual components of the jack, for example, from side impacts. The socket comprises a base body 2 , with which the socket on the - not shown - pad can be fixed, namely. with the outer side facing the underside of the Grundköpers 2 , The fixation can be done mechanically, for example by screwing with the pad, or by means of adhesives. The socket also includes a main body 3 that with the main body 2 is connected via a centrally arranged, tubular joint with the function of a ball joint without rotational degree of freedom. In the in 1 shown embodiment are main body 3 and basic body 2 Made in one piece, the joint is a solid-body joint 4 designed. main body 3 and basic body 2 are spaced apart so that the main body 3 against the main body 2 can be tilted. To the main body 3 in one opposite the main body 2 To bring inclined position and fix there, the sleeve has axial adjustment means, which in the in 1 shown example as axially oriented screws 5 are designed. Alternatively, axially adjusting wedges between main body and main body can be introduced to adjust the tilt angle, this would be done in the radial direction. Also in 1 shown embodiment can be used with such wedges when the screws 5 be removed. Above the main body 2 are arranged by the axial adjustment means decoupled radial adjustment means. In the in 1 In the embodiment shown, the radial adjusting means comprise a centering ring 6 , Alternatively, a three-point fit can also be used. By means of the radial adjusting means, the plug inserted into the bush can be displaced and fixed in a plane substantially perpendicular to the propagation of a light beam emerging from the plug. The centering ring 6 can therefore be moved in the radial direction within a certain margin and fixed after correct adjustment by means of additional screws. The fixation takes place on the main body. The centering ring 6 also has openings 8th on, through which on the screws 5 can be accessed to adjust this. The plug is through an upper opening 9 in the case 1 inserted into the socket. By a light channel 10 Light enters or exits into an optical fiber located in the plug, depending on whether the socket is associated with a light source or an application.

In der in 1 gezeigten Darstellung befinden sich Hauptkörper 3 und Grundkörper in der Grundstellung. Beide weisen jeweils eine zentrische Achse auf, in der Grundstellung fallen die beiden zentrischen Achsen zusammen. In dem hier gezeigten Beispiel ist die zentrische Achse als diejenige Achse definiert, die im Zentrum des Lichtkanals 10, der üblicherweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, liegt. In der justierten und geneigten Stellung ist die Achse des Hauptkörpers 3 gegenüber der Achse des Grundkörpers 2 gekippt. Die Einstellung der Neigung wird durch Drehen an den von Kontermuttern arretierten Schrauben 5 mit Innensechskant erreicht, von denen pro Buchse mindestens drei vorgesehen sind. Durch das Justieren erfährt das Festkörpergelenk in einem kleinen Bereich eine Dehnung in axialer Richtung und bekommt so in axialer Richtung die Wirkung einer sehr starken Zugfeder. Mit der Abstützung auf die Schrauben bietet die Konstruktion auf diese Weise eine hohe Stabilität gegenüber Kräften, die beispielsweise beim Einsetzen und Auswechseln des Steckers oder durch sonstige auf den Stecker wirkende Belastungen verursacht werden können.In the in 1 shown representation are main body 3 and basic body in the basic position. Both have each a central axis, in the basic position, the two centric axes coincide. In the example shown here, the centric axis is defined as the axis that is in the center of the light channel 10 , which usually has a circular cross-section is located. In the adjusted and inclined position is the axis of the main body 3 opposite the axis of the main body 2 tilted. Adjust the inclination by turning the screws locked by locknuts 5 achieved with hexagon socket, of which at least three are provided per socket. By adjusting the solid-state joint experiences in a small area an elongation in the axial direction and thus gets in the axial direction the effect of a very strong tension spring. With the support on the screws, the construction offers in this way a high stability against forces that can be caused for example during insertion and replacement of the plug or by other loads acting on the plug.

Eine alternative Ausgestaltung einer Buchse ist in 2 dargestellt. Während bei der in 1 gezeigten Buchse Hauptkörper 3 und Grundkörper 2 aus einem Stück gefertigt sind und eine gemeinsame, den Lichtkanal 10 bildende zentrische Bohrung aufweisen, sind bei der in 2 gezeigten Buchse Hauptkörper 3 und Grundkörper 2, die beide jeweils auch eine zentrische Bohrung aufweisen, als zwei einzelne Teile ausgeführt. Diese Einzelteile werden über ein biegsames Rohrstück 11, welches in die zentrische Bohrung im Grundkörper 2 und Hauptkörper 3 eingesetzt ist, verbunden. Die Verbindung erfolgt dabei so, daß zwischen Hauptkörper 3 und Grundkörper 2 ein vorgegebener Abstand bleibt, der die Einstellung der Neigung und die axiale Justierung erlaubt. Das biegsame Rohrstück 11 wirkt somit als Gelenk.An alternative embodiment of a socket is in 2 shown. While at the in 1 shown socket main body 3 and basic body 2 are made of one piece and a common, the light channel 10 have forming central bore are in the in 2 shown socket main body 3 and basic body 2 , which each also have a central bore, as two separate parts executed. These items are about a flexible piece of pipe 11 , which into the centric bore in the main body 2 and main body 3 is used, connected. The connection is made so that between the main body 3 and basic body 2 a predetermined distance remains, which allows the adjustment of the inclination and the axial adjustment. The flexible pipe piece 11 thus acts as a joint.

Zur Herstellung der Verbindung zwischen Rohrstück 11 und Hauptkörper 3 bzw. Grundkörper 2 gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine besteht darin, die Teile dauerhaft miteinander zu verbinden, beispielsweise mit Hilfe eines entsprechenden Adhäsionsmittels. Die Justierung könnte hierbei jedoch ungenau werden, falls die adhäsive Verbindung altert. Um auf eine solches zusätzliches Adhäsionsmittel zu verzichten kann das Rohrstück 11 bzgl. der Bohrungen beispielsweise eine Übermaßpassung aufweisen, so daß Grundkörper 2 und Hauptkörper 3 durch Reibungskräfte auf dem Rohrstück 11 gehalten werden. Grundkörper 2 und Hauptkörper 3 werden dann einfach auf das Rohrstück aufgesetzt. Dieses kann dabei auch kürzer als in 2 dargestellt sein, zur einfacheren Handhabung ist es jedoch vorteilhaft, das Rohrstück 11 zunächst länger, d. h. mit Überstand auszuführen und diese dann nach Herstellen der Verbindung zu entfernen. Anstelle einer Übermaßpassung kann die Verbindung auch mittels Verschraubung hergestellt werden. Dazu ist in die zentrischen Bohrungen von Hauptkörper und Grundkörper 2 jeweils ein Innengewinde eingebracht, das Rohrstück 11 weist ein entsprechendes Außengewinde auf.For the preparation of the connection between pipe section 11 and main body 3 or basic body 2 There are different possibilities. One is to permanently bond the parts together, for example by means of a suitable adhesive. However, the adjustment could be inaccurate if the adhesive connection ages. To dispense with such an additional adhesive agent, the pipe section 11 with respect to the holes, for example, have an interference fit, so that body 2 and main body 3 by frictional forces on the pipe section 11 being held. body 2 and main body 3 are then simply placed on the pipe section. This can be shorter than in 2 be shown, for ease of handling, however, it is advantageous, the pipe section 11 initially longer, ie perform with supernatant and then remove after making the connection. Instead of an interference fit, the connection can also be made by screwing. This is in the central holes of the main body and body 2 each introduced an internal thread, the pipe section 11 has a corresponding external thread.

Sowohl das Rohrstück 11 als auch das Festkörpergelenk 4 können mit einer solchen Steifigkeit ausgeführt werden, daß eine mittels der axialen Justiermittel eingestellte Neigung des Hauptkörpers 3 ohne zusätzliche Fixierung bewahrt wird. Dies kann zum einen durch eine entsprechende Materialwahl erreicht werden, zum anderen auch durch dickere Wandstärken des Rohrstücks 11 bzw. einer dickeren Ausgestaltung des Gelenks 4 zwischen Hauptkörper 3 und Grundkörper 2. Beide Maßnahmen können auch kombiniert angewendet werden.Both the pipe section 11 as well as the solid-state joint 4 can be made with such a rigidity that a set by means of the axial adjustment means inclination of the main body 3 is saved without additional fixation. This can be achieved on the one hand by a suitable choice of material, on the other hand by thicker wall thicknesses of the pipe section 11 or a thicker design of the joint 4 between main body 3 and basic body 2 , Both measures can also be used in combination.

In diesem Fall ist es auch möglich, die axialen Justiermittel von der Buchse lösbar auszugestalten. Die Schrauben 5 müssen dann beispielsweise nicht in der Buchse verbleiben. Sie können auch entsprechend länger ausgeführt werden und beispielsweise durch die Öffnungen 8 hindurchgesteckt werden und nach erfolgter Justierung wieder entfernt werden. Eine hohe Steifigkeit, wie vorangehend beschrieben, erlaubt auch die Verwendung externer Justiermittel, d. h. die Einstellung der notwendigen Neigung nur mit äußeren Hilfsmitteln. Auch bei hoher Steifigkeit ist es natürlich dennoch möglich, die axialen Justiermittel in der Buchse zu belassen und für eine zusätzliche Fixierung zu verwenden. Im Falle von Gelenken mit nicht so hoher Steifigkeit erfolgt die Fixierung sogar ausschließlich mittels der axialen Justiermittel.In this case, it is also possible to detachably configure the axial adjustment means of the socket. The screws 5 then, for example, do not have to remain in the socket. They can also be made longer accordingly and, for example, through the openings 8th be inserted through and removed after adjustment. A high rigidity, as described above, also allows the use of external adjustment means, ie the adjustment of the necessary inclination only with external aids. Of course, even with high rigidity, it is still possible to leave the axial adjustment means in the socket and to use for additional fixation. In the case of joints with not so high rigidity, the fixation even takes place exclusively by means of the axial adjustment means.

An der Oberseite des Hauptkörpers 3 kann die Buchse mindestens eine geglättete Kontaktfläche 12 aufweisen, auf der der Stecker mit mindestens einer ebenfalls geglätteten Gegenkontaktfläche justierfrei aufliegt. Dieser Aspekt verbessert das Zusammenspiel zwischen Stecker und Buchse und ermöglicht das justierfrei Einsetzen und Entfernen sowie das Auswechseln von Steckern. Die mindestens eine Kontaktsfläche 12 und die mindestens eine Gegenkontaktfläche weisen eine minimale Rauheit in der Fläche auf, die Genauigkeit der Ebene wird durch die Glättung sehr hoch. Dabei ist es möglich, eine durchgehende Kontaktfläche 12 zu verwenden, auf die dann der Stecker mit ebenfalls einer durchgehenden Gegenkontaktfläche oder mehren Gegenkontaktflächen in Form von Kontaktfüßen aufliegt. Auch die Verwendung mehrerer und kleinerer Kontaktflächen 12 bei der Buchse ist selbstverständlich möglich. Die mindestens eine Kontaktfläche 12 ist vorzugsweise mechanisch geläppt oder poliert. Auch eine Ätzung oder eine elektrochemische Behandlung der Oberfläche ist möglich, sowie andere Arten der nichtmechanischen Politur. Beispielsweise kann eine Ionenpolitur durchgeführt werden, bei der Argon-Ionen auf die Probe geschossen werden und dort stellenweise Material abtragen. Eine Weiterentwicklung der elektrochemischen Politur stellt das Plasmapolieren dar, bei dem als Elektrolyte niedrigkonzentrierte, wäßrige Salzlösungen verwendet werden, wobei jedoch die elektrische Spannung im Elektrolytbad um ein mehrfaches höher als beim üblichen elektrochemischen Polieren ist. Alternativ oder in Ergänzung kann die mindestens eine Kontaktfläche 12 auch gehärtet oder hart beschichtet sein. Die mindestens eine Kontaktfläche 12 kann auch durch ein in den Hauptkörper 3 auf der dem Stecker zugewandten. Seite eingesetztes Material gebildet sein, welches eine entsprechende Härte aufweist. Hartstahl, Keramik oder Saphir haben beispielsweise die geforderten Härten, die verhindern, daß sich die Ebene bei den verwendeten mechanischen Drücken, die zum Einsetzen des Steckers notwendig sind, in ihrer Oberflächenstruktur verändert, z. B. zerkratzt wird.At the top of the main body 3 the socket may have at least one smoothed contact surface 12 have on which the plug with at least one also smoothed mating contact surface rests without adjustment. This aspect improves the interaction between plug and socket and enables the adjustment-free insertion and removal as well as the replacement of plugs. The at least one contact surface 12 and the at least one mating contact surface have a minimal roughness in the surface, the accuracy of the plane is very high due to the smoothing. It is possible, a continuous contact surface 12 to use, then rests on the plug with a continuous mating contact surface or more mating contact surfaces in the form of contact feet. Also, the use of multiple and smaller contact surfaces 12 at the socket is of course possible. The at least one contact surface 12 is preferable mechanically lapped or polished. Also, etching or electrochemical surface treatment is possible, as well as other types of non-mechanical polishing. For example, an ionic polishing can be carried out in which argon ions are shot at the sample and there remove material in places. A further development of electrochemical polishing is plasma polishing, in which low-concentration, aqueous salt solutions are used as electrolytes, but the electrical voltage in the electrolyte bath is several times higher than in conventional electrochemical polishing. Alternatively or in addition, the at least one contact surface 12 also be hardened or hard coated. The at least one contact surface 12 can also by one in the main body 3 on the plug facing. Side inserted material may be formed, which has a corresponding hardness. For example, high hardness steel, ceramics or sapphire have the required hardnesses which prevent the plane from changing in surface texture at the mechanical pressures needed to insert the plug, e.g. B. is scratched.

Die vorangehend beschriebene Buchse ist justierbar und nach der Justierung hochstabil fixierbar. Sie ist insbesondere zur Aufnahme von Präzisionssteckern, wie sie in der DE 10 2007 051 294 A1 beschrieben werden, geeignet, die zum Teil erheblichen Belastungen durch die angekoppelten Stecker, insbesondere bei den Steckvorgängen, bleiben ohne Einfluß auf die Qualität der optischen Verbindung hinsichtlich ihrer Effizienz bei der Ein- bzw. Auskoppelung von Licht und besonders auch auf die Lage und Orientierung der ein- bzw. ausgekoppelten Lichtbündel. Der Aufbau von Geräten, die die Buchse aufnehmen, wird vereinfacht, da auf interne Justiermittel verzichtet werden kann und die Justiermittel sehr gut von außen an der justierfähigen Präzisionsbuchse zur Einkopplung zugänglich sind.The bush described above is adjustable and highly stable after adjustment fixable. It is particularly suitable for receiving precision connectors, as shown in the DE 10 2007 051 294 A1 Be described, suitable, the sometimes considerable burden of the docked connector, especially in the mating operations, without affecting the quality of the optical connection in terms of their efficiency in the input and output of light and especially on the position and orientation of the coupled or uncoupled light beam. The construction of devices that receive the socket is simplified because it can be dispensed with internal adjustment means and the adjusting means are very well accessible from the outside of the adjustable precision bushing for coupling.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gehäusecasing
22: Grundkörperbody
33: Hauptkörpermain body
44: FestkörpergelenkSolid joint
55: Schraubescrew
66: Zentrierringcentering
77: Schraubescrew
88th: Öffnungopening
99: Öffnungopening
1010: LichtkanalLichtkanal
1111: Rohrstückpipe section
1212: Kontaktflächecontact area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 4753510 [0004]
US 6925234 B2 [0005]
US 5351330 [0006]
WO 02/39152 A2 [0007]
DE 102007051294 A1 [0008, 0023, 0035]
US 6276843 B1 [0009]

Claims

A bushing for mounting on a first flat side of a substantially plate-shaped pad, with which a light guide terminating in a plug intended to be received in the socket, to a light path or to a light source which on a second side opposite to the first flat side plate-shaped base is arranged, is coupled, comprising - a base body ( 2 ), with which the socket is fixable on the base, and - a main body ( 3 ), which is connected to the main body ( 2 ) is connected via a centrically arranged, tubular joint with the function of a ball joint without rotational degree of freedom, - wherein the main body ( 3 ) and the basic body ( 2 ) each have a central axis which coincide in a basic position, - axial adjusting means, with which the main body ( 3 ) in one opposite the main body ( 2 ) inclined position with respect to the axis of the body ( 2 ) tilted axis of the main body ( 3 ) is tiltable - and decoupled radial adjustment means with which the plug inserted into the socket in a plane substantially perpendicular to the propagation direction of a passing from or into the plug light beam and can be fixed.

Bush according to claim 1, characterized in that the main body ( 3 ) and basic body ( 2 ) are made of one piece and the joint as a solid-body joint ( 4 ) is configured.

Bush according to claim 1, characterized in that the main body ( 3 ) and basic body ( 2 ) each have a central bore, and the joint as a flexible pipe section ( 11 ), which in the centric bore in body ( 2 ) and main body ( 3 ), is configured.

Bushing according to claim 3, characterized in that the pipe section ( 11 ) has an interference fit with respect to the central bores, so that base body ( 2 ) and main body ( 3 ) by frictional forces on the pipe section ( 11 ) being held.

Bush according to Claim 3, characterized in that an internal thread is introduced into the central bores, and in that the pipe section ( 11 ) has a corresponding external thread, with which it in the body ( 2 ) and main body ( 3 ) is screwed.

Bush according to one of claims 1 to 5, characterized in that the axial adjustment means axially aligned screws ( 5 ) or insertable, axially acting wedges for setting a tilt angle between the main body ( 3 ) and basic body ( 2 ).

Socket according to one of claims 1 to 6, characterized in that the joint has a rigidity such that the inclination of the main body is adjusted by means of the axial adjustment means ( 3 ) without additional fixation.

Bushing according to claim 7, characterized in that the axial adjusting means are detachably designed by the bushing.

Bush according to one of claims 1 to 6, characterized in that the main body ( 3 ) in the opposite to the main body ( 2 ) inclined position by means of the axial adjustment means is fixable.

Bushing according to one of claims 1 to 9, characterized in that the radial adjusting means comprise a centering ring ( 6 ) or a V-bearing.

Bushing according to one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises at least one smoothed contact surface ( 12 ), on which or on which the plug rests without adjustment with at least one likewise smoothed mating contact surface,

Bush according to claim 11, characterized in that the at least one contact surface ( 12 ) is mechanically lapped or polished, and / or hardened or hard-coated, or that the at least one contact surface ( 12 ) is formed by a material inserted into the socket, preferably hard steel or ceramic.