DE102015113552B4

DE102015113552B4 - Verfahren zur Justierung eines auf einem optischen Konverter erzeugten Leuchtflecks sowie Vorrichtung mit justiertem Leuchtfleck und deren Verwendungen

Info

Publication number: DE102015113552B4
Application number: DE102015113552.3A
Authority: DE
Inventors: Hubertus Russert
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2018-12-13
Anticipated expiration: 2035-08-18
Also published as: DE102015113552A1

Abstract

Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks von aus zumindest einem Lichtleiter austretendem Licht 6 auf einem optischen Konverter 3, wobei der Lichtleiter eine das Licht leitende Faser 2 umfasst, bei welchem die Normale der Austrittsfläche 7 der Faser einen von 0° verschiedenen Winkel α relativ zur Längsachse 6 der Faser 2 aufweist, wobei durch die Einstellung des Winkels α die Lage des Leuchtflecks auf dem Konverter justiert wird und bei welchem die Austrittsfläche 7 der Faser 2 während der Justierung derart bearbeitet wird, dass sich der Winkel α der Austrittsfläche 7 ändert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Justierung eines auf einem optischen Konverter erzeugten Leuchtflecks sowie eine Vorrichtung mit justiertem Leuchtfleck und deren Verwendung, insbesondere als Licht emittierende Vorrichtung von Automobilscheinwerfern.
Eine Licht emittierende Vorrichtung als Teil eines Scheinwerfers ist aus WO 2008/000208 A1 entsprechend DE 10 2006 029 203 A1 bekannt und umfasst eine Anregungslichtquelle, einen daran angekoppelten Lichtleiter und sich daran anschließendes Konvertermaterial zur Umwandlung des kurzwelligeren Anregungslichtes in im Mittel langwelligeres Nutzlicht mit Weißlichteindruck. Das Nutzlicht setzt sich dabei aus einem langwelligeren, konvertierten Anteil und einem nichtkonvertierten Teil des Anregungslichts zusammen. Im Einzelnen ist eine Steckverbindung zu einem transparenten Körper, ein Konverter im Transmissionsbetrieb und ein optisches Bauteil zur Abstrahlung des konvertierten Nutzlichtes in Vorzugsrichtung vorgesehen. Ein Kühlkörper für den Konverter ist nicht vorhanden.
Aus DE 10 2010 034 054 A1 ist eine laserbasierte Weißlichtquelle bekannt, bei der ein Laser mittels einer Sammellinse einen Leuchtfleck in einem Konverter erzeugt, um im Transmissionsbetrieb weißes Nutzlicht abzugeben. Zur Vermeidung hoher Temperaturen am Leuchtfleck wird der Konverter unter Einbezug von wärmeleitfähigem Material hergestellt, zusätzlich durch Luft gekühlt und/oder rotieren lassen, um den Leuchtfleck im Konvertermaterial rundum wandern zu lassen.
Die Verwendung von mehreren Lichtleitern nebeneinander in einer Licht emittierenden Vorrichtung mit Konverter im Transmissionsbetrieb ist aus US 2010/0254153 A1 bekannt.
US 2008/0075406 A1 zeigt eine optische Komponente mit einem Konverter, einem zu diesem führenden Lichtleiter, einem Halter der Lichtleiter und einer Kappe zur Befestigung des Konverters an dem Halter. Die Kappe und der Halter bestehen aus Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, um möglichst Wärme von dem Konverter abzuführen, der im Transmissionsbetrieb beaufschlagt wird.
Licht emittierende Vorrichtungen, teilweise auch im Remissionsbetrieb für Scheinwerfer sind aus US 2011/0148280 A1 , US 2011/0279007 A1 , US 2011/0280033 A1 , US 2012/0106178 A1 , US 2012/0106183 A1 und US 2012/0069593 A1 bekannt. Bei diesen ist das Konvertermaterial als Block im Fokus des parabolförmigen Scheinwerferspiegels angeordnet, wobei sich zur Befestigung des Konverters eine transparente Platte quer durch den Parabolspiegel erstreckt ( US 2011/0148280 A1 , US 2011/0279007 A1 , US 2011/0280033 A1 , US 2012/0069593 A1 ), oder es wird eine Trägerwand längs der Achse des Parabolspiegels gebildet, auf welcher der Konverter befestigt ist ( US 2012/0106178 A1 , US 2012/0106183 A1 ).
Zur Vermeidung von unerwünschtem Streulicht ist in einer faseroptischen Konversionslichtquelle auch die Qualität der Austrittsfläche der Faser von Bedeutung. Zur Herstellung eines Faserendes mit einer Austrittsfläche für das in der Faser geführte Licht sind allgemein verschiedene Verfahren bekannt.
Die mechanische Trennung von Fasern, durch welche eine Austrittsfläche für das in der Faser geführte Licht definiert wird, ist beispielsweise in EP 1 972 973 A2 beschrieben. Mittels einer mechanisch aufwändigen und in deren baulichen Abmessungen komplexen Vorrichtung ist ferner die Herstellung von Austrittsflächen möglich, welche gegenüber der Längsachse der Faser geneigt, diese bedeutet auch in anderen Neigungswinkeln als 90° relativ zur Faserlängsachse verlaufen.
Die Herstellung eines Faserendes mit einer Austrittsfläche für das in der Faser geführte Licht mittels Laserstrahlung wird beispielsweise in WO 02/34452 A1 offenbart. Durch das Abtrennen von Fasermaterial ergibt sich eine im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Faser verlaufende Austrittsfläche.
Die britische Patentanmeldung GB 2 399 652 A beschreibt die Herstellung eines facettierten Faserendes mit einer facettierten Austrittsfläche mittels Laserstrahlung.
Bei faseroptischen Konversionsmodulen kommt der Justierung von deren optischen Baugruppen erhöhte Bedeutung zu, denn es soll der zur Verfügung stehende Nutzlichtanteil, welcher durch den dieses Modul tragenden Schweinwerfer abgegeben wird, nicht unnötig geschmälert werden. Das von der Faser abgegebene Konversionslicht soll folglich soweit als möglich innerhalb des optischen Konverters sowohl in spektraler als auch in räumlicher Weise korrekt umgesetzt und nachfolgend in der Regel innerhalb eines einzigen nutzbaren Lichtkegels abgegeben werden. Hierzu kommt insbesondere der Justierung des aus der Faser austretenden Konversionslichts auf den optischen Konverter maßgebliche Bedeutung zu.
In typischer Weise erzeugt das aus der Faser austretende Konversionslicht einen Leuchtfleck auf dem optischen Konverter, dessen sowohl laterale Lage als auch Richtung des Auftreffens innerhalb vordefinierter Toleranzen zu justieren ist. Rein mechanische Justierverfahren der Faser erreichen hierbei Genauigkeiten der lateralen Lage mit Abweichungen von 200 µm und mehr.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zur Justierung eines auf einem optischen Konverter erzeugten Leuchtflecks sowie einer Vorrichtung mit justiertem Leuchtfleck die Genauigkeit der Justierung zu verbessern und insbesondere die industrielle Fertigungstauglichkeit des Justiervorgangs zu unterstützen.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst.
Ein Vorteil des Verfahrens besteht auch darin, dass bei besonders bevorzugten Ausführungsformen nach der Justierung bereits das endgültige Produkt zur Verfügung stehen kann, ohne dass weitere, die Justierung beeinflussende Fertigungsschritte, wie beispielsweise das Haltern der Faser oder des optischen Konverters erforderlich sind.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks von aus zumindest einem Lichtleiter austretendem Licht auf einem optischen Konverter umfasst der Lichtleiter eine das Licht leitende Faser und weist die Normale der Austrittsfläche der Faser einen von 0° verschiedenen Winkel α relativ zur Längsachse der Faser auf und wird durch die Einstellung des Winkels α die Lage des Leuchtflecks auf dem Konverter justiert. Durch Einstellung des Winkels α vor oder nach der Festlegung der Faser in deren Halterung wird ein eigener Freiheitsgrad zur Justierung erhalten, der bevorzugt die horizontale Richtung des aus der Faser austretenden Lichts beeinflussen kann. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann jedoch dieser Winkel α auch schräg zur Horizontalen liegen und eine frei wählbare laterale Korrektur der Lage des Leuchtflecks zur Justierung vorgenommen werden, insbesondere, wenn die Ist-Lage des Leuchtflecks vor der Justierung und die Soll-Lage nach der Justierung bekannt ist, beispielsweise bei Verwendung einer bildverarbeitenden Prozesssteuerung. Hierbei führt die Änderung der Neigung der Austrittsfläche der Faser dann zu einem Wandern des Leuchtflecks aus seiner Ist-Lage in die erwünschte Soll-Lage.
Ferner kann durch die Justierung des Leuchtflecks nicht nur die Lage des Leuchtflecks auf dem Konverter in einer lateralen Richtung sondern auch die Lage und Richtung des aus dem optischen Konverter austretenden remittierten Nutzlichtes beeinflusst und optimiert werden. Hierdurch können beispielsweise Verluste des Nutzlichtes durch Abschattung vermindert werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Faser zunächst in einer Halterung festgelegt und nach deren Festlegung in der Halterung der Winkel α eingestellt und die Lage des Leuchtflecks justiert. In besonders vorteilhafter Weise ist dies bereits die endgültige Lage der Faser wie diese in dem späteren faseroptischen Konversionsmodul Verwendung findet. Hierdurch sind bereits mit dieser Justierung im Wesentlichen alle für das endgültige Produkt wichtigen Optimierungen vornehmbar und besteht Fertigungssicherheit, dass keine weiteren nachteiligen Veränderungen eingebracht werden müssen.
Bei einer weniger bevorzugten Ausführungsform wird die Austrittsfläche der Faser zunächst in einem vordefinierten Winkel α eingestellt, welcher im Wesentlichen dem justierten Winkel α entspricht, und die Faser danach erst in deren Halterung festgelegt. Hierzu kann die Lage des Leuchtflecks vor dessen Justierung, beispielsweise in Form der korrekten Soll-Lage gemäß Konstruktionsvorgaben erfasst und nach dessen Justierung auf dem optischen Konverter, beispielsweise mit bildgebenden Fertigungsvorrichtungen überprüft werden. Hierbei entstandene Exemplare mit zu hohen Abweichungen von der korrekt justierten Lage können dann mit dem Verfahren, welches vorstehend als besonders bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, nachgearbeitet oder es können diese Fehlexemplare aus dem Fertigungsprozess aussortiert werden.
Vorteilhaft wird die Austrittsfläche der Faser während der Justierung, insbesondere materialabtragend, derart bearbeitet, dass sich hierdurch der Winkel α der Austrittsfläche ändert.
Obwohl für diese materialabtragende Bearbeitung prinzipiell auch Schleifen und Polieren der Faserendfläche möglich ist, wird die Bearbeitung mit optischen Mitteln, beispielsweise mit Laserstrahlung bevorzugt, da das dann verdampfende Fasermaterial in der Regel weniger an Kontamination der weiteren Baugruppen mit sich bringt, insbesondere wenn für einen ausreichenden Abzug der abgetragenen Materie Sorge getragen ist.
Alternativ kann auch eine Materialaufbringung den Winkel α ändern, beispielsweise durch das Aufkleben eines Prismas, welches ebenfalls bearbeitet werden kann, wenn dieses nicht auf Anhieb zu korrekter Justierung führt.
Vorteilhaft werden bei der materialabtragenden Bearbeitung sowohl der lichtleitende Kern der Faser als auch deren Mantelstrukturen bearbeitet, welches bei entsprechender Intensität des Laserlichts sowie geeigneter Wellenlänge und ausreichendem Abzug der abgetragenen und zumindest teilweise verdampften Materie mit sehr geringer Kontamination der verbleibenden Baugruppen des faseroptischen Konversionsmoduls möglich ist. Der Begriff der Mantelstrukturen umfasst in diesem Zusammenhang und in dieser Beschreibung sowohl die äußeren Mantelstrukturen, welche auch als Cladding bezeichnet werden und dem mechanischen Schutz der lichtleitenden Strukturen dienen, als auch die inneren Mantelstrukturen, welche bei Stufenwellenleitern den lichtleitenden Faserkern umgeben und einen anderen Brechungsindex als der lichtleitende Faserkern aufweisen. Bei Gradientenindex-Fasersystemen bedarf es an dieser Stelle keiner weiteren Differenzierung der Begriffe innerer Mantel und Kern, da bei der materialabtragenden Bearbeitung vorteilhaft die gesamte Faser bearbeitet werden kann, ohne dass es hierbei für den gewünschten Materialabtrag wesentlich auf die lichtleitenden Strukturen der Faser ankommt. Soweit nachfolgend Strahlengänge betrachtet und diskutiert werden, wird dies anhand des Hauptstrahls vorgenommen, welcher in geometrisch optischer Näherung derjenige Strahl ist, der im innern der jeweiligen Faser in Richtung von deren Längsachse propagiert und auch aus dieser Richtung auf die jeweilige Austrittsfläche der Faser auftrifft. Auch für die Darstellung der geometrisch optischen Sachverhalte bedarf es keiner Differenzierung in Bezug auf den Fasertyp, da, obwohl Glas-basierte Fasertypen bevorzugt werden, die Erfindung dennoch bei im Wesentlichen allen Fasern Anwendung finden kann.
In äußerst bevorzugter Weise wird bei der materialabtragenden Bearbeitung auch der Abstand der Austrittsfläche der Faser relativ zum optischen Konverter eingestellt, wobei der Abstand der Faser zum optischen Konverter den Abstand des Austrittspunktes des Hauptstrahls aus der Faser zum optischen Konverter bezeichnet. Da das aus der Faser austretende Licht einen definierten Öffnungswinkel aufweist, welcher im Wesentlichen der effektiven numerischen Apertur entspricht, welche durch die Einkopplung, die Fähigkeit der Faser Licht zu leiten und deren Austrittsapertur bestimmt und hierdurch wählbar ist, kann mit der Justierung des Abstands auch die Größe des Leuchtflecks auf dem optischen Konverter geändert und hiermit justiert werden.
Vorzugsweise wird die Austrittsfläche der Faser während der Justierung, insbesondere unter Verwendung von Laserlicht materialabtragend derart bearbeitet, dass sich eine ebene, sich unter einem justierten Winkel α erstreckende Fläche ergibt.
Alternativ kann die Austrittsfläche der Faser während der Justierung, insbesondere unter Verwendung von Laserlicht materialabtragend derart bearbeitet werden, dass sich eine nicht-ebene, insbesondere gewölbte Austrittsfläche der Faser ergibt. Hierdurch können beispielsweise bei zylindrisch konvexer Wölbung der Faser zylinderlinsenartige Wirkungen bereitgestellt werden und der Leuchtfleck in dessen Verhältnis von Höhe zu Breite beispielsweise elliptisch-oval oder kreisrund ausgebildet werden. Ferner kann bei einer sphärischen oder auch asphärischen Wölbung der Austrittsfläche ein Fokus auf der Oberfläche oder zumindest in der Nähe der Oberfläche des optischen Konverters definiert werden, welcher zu einer verbesserten Konversionsrate des Konverters beitragen kann.
Bevorzugt kann hierzu die Austrittsfläche der Faser während der Justierung, insbesondere unter Verwendung von Laserlicht, materialabtragend zunächst derart bearbeitet werden, dass sich zunächst eine ebene, sich unter einem einer korrekten Justierung entsprechend eingestellten Winkel α erstreckende Fläche ergibt und danach durch weitere materialabtragende Bearbeitung, insbesondere mit Laserlicht, eine nicht-ebene Formung, insbesondere Wölbung in der Austrittsfläche der Faser erzeugt werden, wodurch der Anteil des aus dem Konverter austretenden Nutzlichtes erhöht werden kann.
Dieser vorstehend beschriebene Verfahrensablauf kann auch unter Messung des aus dem Konverter austretenden Lichtes, beispielsweise mit bildgebenden Fertigungsverfahren vorgenommen und die Form der Austrittsfläche hierdurch optimiert werden. Eine einmal optimierte Form der Austrittsfläche kann dann beispielsweise auch auf weitere zu fertigende Baugruppen übertragen werden.
Auf diese Weise können nicht-eben geformte, beispielsweise zylindrische, sphärische, asphärische und auch frei geformte Austrittsflächen, insbesondere auch durch sukzessive Optimierung entstehen.
Die Form der Austrittsfläche kann somit nach einer vordefinierter Bearbeitungsgeometrie entstehen oder auch mit Rückkopplung durch Messung des tatsächlichen Nutzlichtanteils optimiert werden.
Insbesondere bei einer mehrstufigen sukzessiven Bearbeitung ergibt sich insbesondere auch unter Einbeziehung der optischen sowie geometrischen Eigenschaften des tatsächlich verwendeten Konverters und der tatsächlich verwendeten Faser ein deutlich optimierter Nutzlichtanteil, da die Justierung nicht nur in Bezug auf die Lage des Leuchtflecks sondern auch in Bezug auf einen insgesamt verbesserten Nutzlichtanteil vorgenommen wird und insbesondere auch alle Eigenschaften des optischen Konverters mit berücksichtig werden können.
Vorteilhaft sind sowohl die Faser in deren Halterung als auch der optische Konverter vor und nach der Justierung in einem monolithischen Körper angeordnet und wird bei dieser Anordnung bereits die finale bzw. endgefertigte Lage dieser Komponenten definiert.
Bevorzugt ist dabei der monolithische Körper durch ein pulvermetallurgisches Spritzgießverfahren, insbesondere durch ein Metal-Injection-Mould-Verfahren (MIM) hergestellt, mit welchem sich Körper mit guter Wärmeleitfähigkeit und komplexen Geometrien auf präzise Weise herstellen lassen.
Ebenfalls bevorzugt ist bei dem monolithischen Körper dessen Wärmeleitfähigkeit λ zusammen mit einem Kühlkörper größer als 200 W/(m*K) und bevorzugt größer als 350 W/(m*K).
Vorteilhaft weist der Durchmesser auf dem optischen Konverter eine Größe von 0,5 µm bis 800 µm, bevorzugt eine Größe von 1 µm bis 500 µm und am bevorzugtesten eine Größe von 5 µm bis 300 µm auf. Bei ellipsoiden Leuchtfleckformen gelten die vorstehend für den Durchmesser gemachten Aussagen für das Zweifache von deren Hauptachsen.
Bei der bevorzugtesten Ausführungsform ist die laterale Abweichung der Lage des Leuchtflecks auf dem optischen Konverter insbesondere nach der Justierung kleiner als 200 µm, bevorzugt kleiner als 150 µm und besonderes bevorzugt kleiner als 100 µm. Hierdurch können, wenn das faseroptische Konversionsmodul in weitere Baugruppen eingesetzt oder an diesen angebracht wird, in der Regel weitere Justierungen beim Einsetzen oder Anbringen an den weiteren Baugruppen vermieden werden, wenn am monolithischen Körper Passungen angebracht sind, welche mit zugeordneten Passungen der weiteren Baugruppen entsprechend zusammenwirken können. In diesem Fall kann auch die Abweichung des Abstands der Austrittsfläche der Faser zur Oberfläche des optischen Konverters nach der Justierung vorteilhaft kleiner als 500 µm, bevorzugt kleiner als 250 µm und besonderes bevorzugt kleiner als 100 µm sein.
Bevorzugt beträgt weiterhin der Abstand der Austrittsfläche der Faser zur Oberfläche auf dem optischen Konverter, an welcher das Intensitätsmaximum des aus der Faser austretenden Lichtes liegt, zwischen 200 µm und 2500 µm, bevorzugt zwischen 400 µm und 1500 µm, besonders bevorzugt zwischen 1500 und 800 µm und am bevorzugtesten zwischen 600 µm und 1200 µm.
Der Winkel α kann nach dessen Justierung etwa 10° bis 30°, bevorzugt etwa 15° bis 25°, besonders bevorzugt etwa 18° bis 22° betragen.
Vorteilhaft beträgt der Durchmesser des lichtleitenden Kerns der Faser etwa 3 µm bis 1500 µm, bevorzugt etwa 3,5 µm bis 1000 µm und am bevorzugtesten etwa 50 µm bis 150 µm.
Die vorstehend beschriebenen Vorteile weist auch eine Vorrichtung mit einem Lichtleiter auf, aus welchem Licht austritt und zumindest zu einem wesentlichen Teil auf einen optischen Konverter trifft, auf welchem hierdurch ein Leuchtfleck entsteht, und weist die Normale der Austrittsfläche der Faser einen von 0° verschiedenen Winkel α relativ zur Längsachse der Faser auf, wobei vorzugsweise auch durch die Einstellung des Winkels α die Lage des Leuchtflecks auf dem Konverter justiert ist.
Ferner kann diese Vorrichtung eine Lichtfalle für aus der Faser austretendes, reflektiertes Licht umfassen, welche beispielsweise auch bei starker mechanischer Belastung, beispielsweise bei einer durch einen Unfall ausgeübten Belastung sicher gewährleistet, dass kein reflektiertes Anregungslicht, beispielsweise Laserlicht, aus dem beschädigten faseroptischen Konversionsmodul treten kann. Dies kann auch bei einer Zerstörung des optischen Konverters dann sicher gewährleistet werden, wenn der monolithische Körper entsprechend dimensioniert ist und hierdurch die dann auftretenden Kräfte sicher aufnehmen kann.
Eine weitere bevorzugte Vorrichtung umfasst mehr als einen Lichtleiter, aus welchem jeweils Licht austritt und jeweils zumindest zu einem wesentlichen Teil auf einen optischen Konverter trifft, auf welchem hierdurch jeweils ein Leuchtfleck entsteht, und weist die Normale der Austrittsfläche der Faser jeweils einen von 0° verschiedenen Winkel α relativ zur Längsachse der Faser auf, wobei vorzugsweise auch durch die Einstellung des Winkels α die Lage des Leuchtflecks auf dem Konverter justiert ist, insbesondere gemäß einem hier beschriebenen Verfahren justiert ist und überlagern sich die jeweiligen Leuchtflecke auf dem optischen Konverter zumindest zu einem wesentlichen Anteil. Als wesentlicher Anteil wird hierbei eine Überlagerung von mehr als 50% der Fläche der Leuchtflecke angesehen, innerhalb derer die Intensität des Lichtes der jeweiligen Leuchtflecke jeweils höher als 50% der maximalen Intensität des vom jeweiligen Lichtleiter abgegebenen und auf dem optischen Konverter auftreffenden Lichtes ist.
Besonders eignet sich die vorstehend beschriebene Vorrichtung auch für Scheinwerfer, wie beispielsweise für Scheinwerfer von Luft-, Wasser- oder Landfahrzeugen. Auch Scheinwerfer für Theater und Bühne sowie Suchscheinwerfer für Hilfskräfte, Outdoor-, Offshore-Anwendungen und dergleichen profitieren von der Verwendung dieser Vorrichtung, denn durch die korrekte Lage des Emissionszentrums des faseroptischen Konversionsmoduls, welche mit der korrekt justierten Lage des Leuchtflecks einhergeht, können derartige Scheinwerfer das vom faseroptischen Konverter bereitgestellte Nutzlicht sehr definiert weiterleiten und hierdurch sehr definierte Lichtverteilungen bereitstellen, wie dieses beispielsweise für blendfreie Kraftfahrzeugscheinwerfer vorteilhaft ist. Insbesondere bei Scheinwerfern für Theater, Film und Bühne sind sehr scharf abgegrenzte Lichtfiguren mit hohem Kontrast erzeugbar, da eine äußerst kleine aber dennoch intensive Lichtquelle mit hoher Präzision an dem durch das optische Design vorgesehenen Ort zur Verfügung gestellt werden kann.
Bei Projektionseinrichtungen, insbesondere bei digitalen bildgebenden Projektionseinrichtungen, sind Abbildungen mit sehr hohem Kontrast erzeugbar, da eine äußerst kleine aber dennoch intensive Lichtquelle zur Verfügung gestellt wird, welche die optische Korrektur der bildgebenden Systemen mit höherer Präzision unterstützt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen detaillierter beschrieben.
Es zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung von Baugruppen eines faseroptischen Konversionsmoduls, bei welchem aus zumindest einem Lichtleiter Licht austritt und auf einen optischen Konverter auftrifft, bei dem die Normale der Austrittsfläche der Faser einen von 0° verschiedenen Winkel α relativ zur Längsachse der Faser aufweist, wobei durch die Einstellung des Winkels α die Lage des Leuchtflecks auf dem Konverter justierbar ist,
2 eine Prinzipdarstellung von unter verschiedenen Winkeln auf einen optischen Konverter auftreffenden Lichtstrahlen zusammen mit Abschattungsgrenzen des optischen Strahlengangs für aus dem Konverter austretendes Nutzlicht,
3 die durch die Ablenkung des Haupt- oder Zentralstrahls des aus der Faser austretenden Lichtes bei geneigter Austrittsfläche entstehende Auswanderung bei einer sich unter einem Winkel α erstreckenden Austrittsfläche der Faser als Funktion des Winkels a,
4 die in 1 gezeigte Prinzipdarstellung von Baugruppen eines faseroptischen Konversionsmoduls, bei welcher zusätzlich zu den in 1 gezeigten Baugruppen Vorrichtungen zur Bearbeitung der Austrittsfläche der Faser mit dargestellt sind,
5 eine in deren Halterung angeordnete optische Faser, bei welcher trotz Entfernung von deren äußeren, auch als Cladding bezeichneten Fasermänteln Kontaminationsreste auf der Faser verblieben sind,
6 eine in deren Halterung angeordnete optische Faser, bei welcher ohne Entfernung von deren äußeren Fasermänteln mittels Laserlicht Bestandteile der Faser materialabtragend bearbeitet wurden und die Austrittsfläche der Faser unter einem Winkel α eingestellt wurde,
7 eine in deren Halterung angeordnete optische Faser, bei welcher nach Entfernung von deren äußeren Fasermänteln mittels Laserlicht Bestandteile der Faser materialabtragend bearbeitet wurden und die Austrittsfläche der Faser unter einem Winkel α eingestellt wurde,
8 eine weitere, in deren Halterung angeordnete optische Faser, bei welcher ohne Entfernung von deren äußeren Fasermänteln mittels Laserlicht Bestandteile der Faser materialabtragend bearbeitet wurden und die Austrittsfläche der Faser unter einem Winkel α eingestellt wurde,
9 eine dreidimensional dargestellte Aufsicht auf den faseroptischen Auskoppelkopf eines faseroptischen Konversionsmoduls einer ersten Ausführungsform von schräg oben her gesehen,
10 eine horizontal verlaufende, dreidimensionale Schnittdarstellung des in 8 gezeigten Auskoppelkopfes, welche durch die Mitte des faseroptischen Auskoppelkopfes und durch die Mitte der Faser des faseroptischen Konversionsmoduls verläuft,
11 eine Aufsicht auf ein dreidimensional dargestelltes Element einer Lichtfalle des in 9 dargestellten faseroptischen Auskoppelkopfes,
12 eine dreidimensional dargestellte Aufsicht auf den Auskoppelkopf eines faseroptisches Konversionsmoduls einer zweiten Ausführungsform mit aus diesem austretenden Nutzlicht von schräg oben her gesehen,
13 eine dreidimensional dargestellte Aufsicht auf Einen monolithischen Körper des in 12 dargestellten Auskoppelkopfs des faseroptischen Konversionsmoduls der zweiten Ausführungsform von schräg oben her gesehen, jedoch ohne in oder an diesem gehaltener Faser und ohne an diesem gehaltenem optischen Konverter,
14 eine Photographie des in 11 dargestellten faseroptischen Auskoppelkopfes, bei welcher dieser in einer Prüfanordnung gehalten ist, schräg oben von der Seite her gesehen,
15 eine Photographie des in 11 dargestellten faseroptischen Auskoppelkopfes, bei welcher dieser in einer Prüfanordnung gehalten ist, schräg von vorn oben gesehen,
16 eine typische Helligkeitsverteilung des Leuchtflecks auf dem optischen Konverter, so wie diese durch das aus der Faser austretende und auf den optische Konverter auftreffende Licht bei den vorstehend und nachfolgend gezeigten Ausführungsformen entsteht, zusammen mit einer Längenskala,
17 eine dreidimensional dargestellte Aufsicht auf den Auskoppelkopf eines faseroptisches Konversionsmoduls einer dritten Ausführungsform von schräg oben her gesehen,
18 eine horizontal verlaufende, dreidimensionale Schnittdarstellung des in 17 gezeigten faseroptischen Auskoppelkopfs, welche durch die Mitte des Auskoppelkopfs und durch die Mitte der Faser des faseroptischen Konversionsmoduls verläuft,
19 eine Aufsicht auf ein dreidimensional dargestelltes Element einer Lichtfalle des in den 17 und 18 dargestellten faseroptischen Auskoppelkopfs,
20 eine dreidimensional dargestellte Aufsicht auf den faseroptischen Auskoppelkopf eines faseroptischen Konversionsmoduls einer vierten Ausführungsform von schräg oben her gesehen,
21 eine horizontal verlaufende, zweidimensionale Schnittdarstellung des in 20 gezeigten faseroptischen Auskoppelkopfs, welche durch die Mitte des faseroptischen Auskoppelkopfs und durch die Mitte der Faser des faseroptischen Konversionsmoduls verläuft,
22 eine Detailansicht aus der in 20 gezeigten Aufsicht auf den faseroptischen Auskoppelkopf der vierten Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ausführungsformen jeweils gleiche oder gleichwirkende Baugruppen. Soweit wesentliche funktionale Abweichungen vorliegen, werden diese jeweils unter Bezugnahme auf die betroffene Ausführungsform und Baugruppe detaillierter erläutert.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen, welche eine Prinzipdarstellung von Baugruppen eines faseroptischen Konversionsmoduls 1 zeigt, bei welchem aus zumindest einem Lichtleiter 2 Licht austritt und auf einen optischen Konverter 3 auftrifft.
In dem als optischem Faserwellenleiter 4 ausgebildeten Lichtleiter 2, welcher nachfolgend abkürzend nur noch als Faser 4 bezeichnet werden wird, ist Anregungslicht 5 von einer in den Figuren nicht dargestellten Lichtquelle, beispielsweise einer Laserlichtquelle, in bevorzugter Weise einer Laserdiode, geführt, welches im blauen oder nahen ultravioletten Spektralbereich des optischen Spektrums liegen kann.
Im optischen Konverter 3 führt dieses Licht zur Anregung der darin eingebetteten Leuchtstoffe, welche mit einer längeren Wellenlänge, die in typischer Weise im gelben Spektralbereich des optischen Spektrums liegt, Nutzlicht emittieren, welchem durch Streuung im optischen Konverter ein Teil des Anregungslichtes überlagert ist. Durch den Anteil des gestreuten Anregungslichtes kann zusammen mit dem durch die Leuchtstoffe des optischen Konverters emittierten Licht ein weißer Farbeindruck des Nutzlichtes erweckt werden, welcher durch die Wahl der Leuchtstoffe sowie der Einstellung des Streuverhaltens des optischen Konverters definiert einstellbar ist.
Bei dem in 1 dargestellten Konversionsmodul weist die Normale 6 der Austrittsfläche 7 der Faser 4 einen von 0° verschiedenen Winkel α relativ zur Längsachse 8 der Faser 4 auf. Hierbei breitet sich das Anregungslicht 5 in der Faser 4 im Wesentlichen in Richtung von deren Längsachse 8 aus und definiert beim Austreten aus der Faser 4 eine der effektiven numerischen Apertur entsprechende Lichtkeule, welche beispielsweise in 21 und 22 gut zu erkennen ist, jedoch in 1 nur mit deren Hauptstrahl 9 wiedergegeben ist, welcher in der Faser 4 im Wesentlichen parallel zu deren Längsachse 8 verläuft und beim Austreten aus der der Faser 4 an deren Austrittsfläche 7 gebrochen wird, wodurch sich dieser dann unter einem Winkel γ relativ zur Längsachse 8 der Faser 4 weiter ausbreitet.
Durch die Einstellung des Winkels α ist, wie nachfolgend detaillierter erläutert, die Lage des Leuchtflecks 10, welcher in 1 schematisch um den Hauptstrahl 7 verlaufend angedeutet ist, auf dem optischen Konverter 3 justierbar.
Bei nachfolgenden Erläuterungen bezeichnet Δx die Auswanderung, welche durch Brechung des Hauptstrahls an der geneigten Austrittsfläche 7 entsteht. Diese Auswanderung Δx ist gegenüber einer verlängerten Längsachse 8 der Faser 4 dargestellt, welches der Auswanderung relativ zu einem an der Austrittsfläche 7 nicht in seiner Ausbreitungsrichtung geänderten Hauptstrahl entspricht.
Der aus der Faser 2 austretende Hauptstrahl 7 erleidet eine dem Snelliusschen Brechungsgesetz entsprechende und, wie vorstehend erwähnt, durch Brechung entstandene Änderung seiner Ausbreitungsrichtung, welche nachfolgend auch als Ablenkung bezeichnet wird, welche zur Auswanderung ΔX führt und sich wie folgt berechnen lässt: $sin α / sin β = n_{Luft} / n_{Faserkern}$
wobei

α der Neigungswinkel der Normalen 6 der Austrittsfläche 7 der Faser 4 relativ zur Längsachse der Faser 4 ist,
β die Neigung der Ausbreitungsrichtung des gebrochenen Hauptstrahls 9 nach dem Austritt aus der Faser 4 relativ zur Normalen 6 der Austrittsfläche 7 ist,
n_Luft der Brechungsindex von Luft ist
n_Faserkern der Brechungsindex des Faserkerns der Faser 4 ist.

Ferner ergibt sich, wie aus 1 zu erkennen ist, für die Neigung γ der Ausbreitungsrichtung des Hauptstrahls 9 gegenüber der Längsachse 8 der Faser 4 nach dessen Austritt aus der Faser 4: $γ = β - α$
Hieraus lässt sich bei bekanntem geometrischem Abstand a des Austrittspunktes des Hauptstrahls 9 aus der Faser 4 zum optischen Konverter 3 die Auswanderung ΔX wie folgt berechnen: $Δ X = a*tan γ$
Dieser Abstand a ist der geometrische Abstand und wird unterschieden vom optisch wirksamen Abstand, welcher den Abstand des Austrittspunktes des Hauptstrahls 9 aus der Faser 4 zum optischen Konverter 3 bezeichnet. Soweit nichts anderes angegeben wird in der vorliegenden Beschreibung sowie den Ansprüchen jeweils der optische wirksame Abstand abkürzend als Abstand bezeichnet, da dieser optisch wirksame Abstand im Wesentlichen dem Weg des aus der Faser 4 austretenden Lichts bis zum optischen Konverter 3 entspricht und folglich durch die Länge der sich dabei ausbildenden Lichtkeule auch die Größe des Lichtflecks 10 auf dem optischen Konverter 3 definiert.
In 3 ist für eine Faser 4 mit einem Brechungsindex des lichtführenden Faserkerns von n = 1,5 ΔX als Funktion des Neigungswinkels α Austrittsfläche 7 dargestellt.
Bei einem Brechungsindex des Faserkerns von 1,5 lassen sich bei einem geometrischen Abstand a von 1000 µm für Neigungswinkel α von 1° bis 30° laterale Auswanderungen ΔX von etwa 10 µm bis 340 µm erreichen. Hierbei wurde angenommen, dass Luft das das faseroptische Konversionsmodul umgebende Medium ist.
Nachfolgend wird auf 2 Bezug genommen, welche eine Prinzipdarstellung von unter verschiedenen Winkeln auf einen optischen Konverter 3 auftreffenden Lichtstrahlen zusammen mit Abschattungsgrenzen des optischen Strahlengangs für aus dem Konverter 3 austretendes Nutzlicht 11 zeigt.
Das Nutzlicht 11 tritt aus dem optischen Konverter 3 innerhalb eines Öffnungskegels 12 aus, von welchem Randstrahlen 13 und 14 in 2 für zwei verschiedene Faseranordnungen dargestellt sind.
Die lichtführende optische Faser 15 weist eine Austrittsfläche auf, deren Normale gegenüber der Längsachse der optischen Faser 15 nicht geneigt ist, weshalb sich der Hauptstrahl 16 des aus dieser Faser 15 austretenden Lichts in Richtung der Längsachse dieser Faser 15 ohne Ablenkung weiter ausbreitet. 2 zeigt den maximalen Öffnungswinkel des Öffnungskegels 12 mit dessen Randstrahl 13 bis zu welchem es durch die Halterung 17 der Faser 15 gerade noch nicht zu Abschattungen des Nutzlichtkegels 12 kommt.
Wird jedoch, wie für den Randstrahl 14 gezeigt, die Austrittsfläche der Faser geneigt und der aus der Faser austretende Hauptstrahl gebrochen, kann die Halterung einer Faser stärker vom Nutzlichtkegel weg geneigt werden und dieser einen größeren Öffnungswinkel aufweisen, ohne dass es zu Abschattungen kommt.
Dieser Sachverhalt ist für die Faser 18 dargestellt, an deren geneigter Austrittsfläche der Hauptstrahl 19 des aus dieser Faser 18 tretenden Lichts wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben gebrochen und hierdurch abgelenkt wird. Durch diese Ablenkung kann sowohl die Faser 18 als auch deren Halterung 20 stärker vom Öffnungskegel 12 des Nutzlichts 11 weg geneigt werden und dieser einen größeren Öffnungswinkel ohne Abschattungen gegenüber einer Faser 15 ohne geneigte Austrittsfläche aufweisen.
Hierdurch lässt sich ein höherer Nutzlichtanteil gewinnen und können Abschattungsverluste minimiert oder zumindest vermindert werden.
Nachfolgend wir auf 4 Bezug genommen, in welcher die in 1 gezeigte Prinzipdarstellung von Baugruppen eines faseroptischen Konversionsmoduls 1 zu erkennen ist, bei welcher zusätzlich zu den in 1 gezeigten Baugruppen Vorrichtungen zur Bearbeitung der Austrittsfläche 7 der Faser 4 mit dargestellt sind, welche nachfolgend detaillierter beschrieben werden.
Mittels eines optischen Systems 21, welches schematisiert als bikonvexe Linse 22, CO2-Laser 23 sowie Galvanometerscanner 24 mit deren Strahlengängen dargestellt ist, wird das Licht 25 eines Lasers, vorzugsweise eines CO²-Lasers, auf die Austrittsfläche 7 der Faser 4 gelenkt.
Hierdurch kann eine Bearbeitung des Fasermaterials der Faser 4 erfolgen, welche materialabtragend dazu führt, dass eine geneigte Austrittsfläche 7 definiert wird, bei welcher sich deren Normale 6 mit einem Winkel α relativ zur Längsachse 8 der Faser 4 erstreckt. Durch die Bewegung des Galvanometerscanners 24 kann der Fokus 26 des Laserlichts 25 definiert an der Stelle positioniert werden, an welcher ein Materialabtrag stattfinden soll.
Mittels einer digitalen Bilderfassungseinrichtung 27 kann dabei die Lage des Leuchtflecks 10 auf dem optischen Konverter 3 erfasst und an eine nachgeschaltete Prozesssteuerungseinrichtung 28 weitergeleitet werden, mittels welcher sowohl der CO²-Laser 23 als auch der Galvanometerscanner 24 steuerbar sind.
Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die materialabtragende Bearbeitung der Faser 4 zur korrekten Neigung von deren Austrittsfläche 7 und somit von deren Normalen 6 relativ zur Längsachse 8 der Faser 4 führt, bei welcher durch diese Einstellung des Winkels α eine lateral korrekt justierte Lage des Leuchtflecks erhalten wird.
Bei diesem Vorgang kann auch die Form der Austrittsfläche 7 der Faser 4 optimiert werden. Weist der Leuchtfleck 10 beispielsweise eine zu stark ellipsoide Form auf, kann die Austrittsfläche 7 zylinderlinsenförmig konvex ausgestaltet werden, sodass sich eine mehr kreisförmiger und weniger ellipsoider Leuchtfleck 10 auf dem Konverter 3 ergibt. Hierbei erstreckt sich die Symmetrieachse der konvexen zylinderartig geformten Austrittsfläche senkrecht zur Richtung der größeren Hauptachse des Leuchtfleck-Ellipsoids.
Eine einmal optimierte Form der Austrittsfläche 7 kann dann beispielsweise auch auf weitere zu fertigende Baugruppen übertragen werden.
Auf diese Weise können mit Hilfe der Bilderfassungseinrichtung 27 und der Prozesssteuerungseinrichtung 28 nicht nur zylindrische sondern auch sphärische, asphärische und auch frei geformte Austrittsflächen 7, insbesondere auch durch sukzessive Optimierung entstehen.
Die Form der Austrittsfläche 7 kann somit nach einer vordefinierter Bearbeitungsgeometrie entstehen oder auch mit Rückkopplung durch Messung des tatsächlichen Nutzlichtanteils.
Insbesondere bei einer mehrstufigen sukzessiven Bearbeitung ergibt sich insbesondere auch unter Einbeziehung der optischen sowie geometrischen Eigenschaften des tatsächlich verwendeten Konverters 3 und der tatsächlich verwendeten Faser 4 ein deutlich optimierter Nutzlichtanteil, da die Justierung nicht nur in Bezug auf die Lage des Leuchtflecks 10 sondern auch in Bezug auf einen insgesamt verbesserten Nutzlichtanteil vorgenommen wird und insbesondere auch alle Eigenschaften des optischen Konverters 3 sowie der Faser 4 mit berücksichtig werden können.
Da die Faser 4 vor der Bearbeitung in der Regel keine geneigte Austrittsfläche 7 aufweist, wird die Austrittsfläche 7 der Faser 4 erst während der Justierung derart bearbeitet, dass sich der Winkel α der Austrittsfläche und/oder die Form der Austrittsfläche 7 wie vorstehend beschrieben ändert.
Dabei kann die Faser 4 während der Justierung bei einer weiteren Ausführungsform materialabtragend zunächst derart bearbeitet werden dass sich eine ebene, sich unter einem einer korrekten Justierung entsprechend eingestellten Winkel α erstreckende Fläche ergibt und danach durch weitere materialabtragende Bearbeitung, insbesondere mit Laserlicht, eine nicht-ebene Formung, insbesondere Wölbung in der Austrittsfläche 7 der Faser 4 erzeugt wird, wodurch der Anteil des aus dem Konverter 3 austretenden Nutzlichtes erhöht wird.
Bei dieser materialabtragenden Bearbeitung kann auch der Abstand der Austrittsfläche 7 der Faser 4 relativ zum optischen Konverter 3 eingestellt, wobei der Abstand der Faser 4 zum optischen Konverter 3 den optisch wirksamen Abstand des Austrittspunktes des Hauptstrahls 9 aus der Faser 4 zum optischen Konverter 3 bezeichnet. Da das aus der Faser 4 austretende Licht einen definierten Öffnungswinkel aufweist, welcher im Wesentlichen der effektiven numerischen Apertur entspricht, welche durch die Einkopplung, die Fähigkeit der Faser 4 Licht zu leiten und deren Austrittsapertur bestimmt und hierdurch wählbar ist, kann mit der Justierung des Abstands auch die Größe des Leuchtflecks 10 auf dem optischen Konverter 3 geändert und hiermit auch justiert werden.
Bei der materialabtragenden Bearbeitung wird der lichtleitende Kern der Faser 4 und werden vorzugsweise auch deren Mantelstrukturen bearbeitet.
5 zeigt eine in deren Halterung 29 angeordnete optische Faser 5, bei welcher trotz Entfernung von deren äußeren Fasermänteln, welche auch als Cladding bezeichnet werden, Kontaminationsreste auf dem den lichtleitenden Faserkern umgebenden inneren Fasermantel verblieben sind.
An diesem Beispiel wird ein weiterer Vorteil des vorstehend beschriebenen Verfahrens erkennbar, denn diese verbliebenen Kontaminationsreste 30 haben im Wesentlichen keinen Einfluss auf die Einstellung des Winkels α und eine korrekte Justierung des Leuchtflecks 10.
Durch die materialabtragende Bearbeitung mittels des CO2-Lasers 23 können diese Kontaminationen in der Regel vernachlässigt werden, da diese mit abgetragen werden. Ferner kann es sogar bei gepulstem Laserbetrieb dazu kommen, dass durch in die Faser eingetragene Vibrationen, welche bei der Verdampfung des Fasermaterials entstehen können, derartige Kontaminationen mit entfernt werden, wie diese beispielsweise der 7 zu entnehmen ist. Diese zeigt ebenfalls eine in deren Halterung 29 angeordnete optische Faser 4, bei welcher mittels Laserlicht Bestandteile der Faser 4 materialabtragend bearbeitet wurden und die Austrittsfläche der Faser unter einem Winkel α eingestellt wurde.
8 zeigt eine weitere, in deren Halterung angeordnete optische Faser 4, bei welcher ohne Entfernung von deren äußeren Fasermänteln mittels Laserlicht Bestandteile der Faser 4 materialabtragend bearbeitet wurden und die Austrittsfläche 7 der Faser unter einem Winkel α eingestellt wurde.
Bei den bevorzugten Ausführungsform wird die Faser 4 in deren Halterung 29 festgelegt, wie dies nachfolgend unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen noch detaillierter beschrieben wird, und wird nach deren Festlegung in der Halterung der Winkel α eingestellt und die Lage des Leuchtflecks 10 justiert, obwohl der Winkel α auch ohne vorheriges Haltern der Faser 4 eingebracht und die Faser nachträglich in deren Halterung 9 aufgenommen werden kann.
Hierdurch wird zumindest bei den bevorzugten Ausführungsformen sichergestellt, dass die Lage des Leuchtflecks 10 auf dem Konverter 3 nach der Justierung bereits der endgültigen Lage entspricht und auch das endgültig fertig gestellte Produkt diese korrekte Justierung aufweist.
Nachfolgend wird auf 9 Bezug genommen, welche eine dreidimensional dargestellte Aufsicht auf den faseroptischen Auskoppelkopf 30 eines faseroptischen Konversionsmoduls 1 einer ersten Ausführungsform von schräg oben her gesehen zeigt.
Unter einer Schutzhülle aus Glas 31 ist der optische Konverter 3 sowie der Halter 29 für die Faser 4 mit darin angeordneter Faser 4 zu erkennen, welcher als längliche Hülse in einem monolithischen Körper 32 angeordnet ist, der sowohl die Faser 4 mit deren Halterung 29 als auch den optischen Konverter 3 trägt.
Eine Lichtfalle 33 ist ebenfalls vom monolithischen Körper 32 gehalten und weist an deren in 9 zu erkennendem Ende ein stopfenförmiges Element 34 auf, welches unter Bezugnahme auf 11 nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird.
Mittels einer im monolithischen Körper 32 angeordneten Hülse 35 kann die Faser 4 mechanisch sicher am Auskoppelkopf 30 gehalten werden.
Eine Passung ist in Form einer rechteckförmigen Ausnehmung 36 an der Unterseite des monolithischen Körpers 32 ausgebildet, welche zusammen mit Schrägen 37, 38 und 39 definierter Abmessung die korrekt positionierte Anbringung des Auskoppelkopfs 30 an weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Baugruppen ermöglicht. Hierdurch kann mit hoher mechanischer Präzision die Position des Leuchtflecks 10 auch in den weiteren, nicht dargestellten Baugruppen genutzt werden und werden sowohl die Passung 36 als auch die Schrägen 37, 38 und 39 mit mechanischen Toleranzen von weniger als 50 µm, bevorzugt mit weniger als 10 µm gefertigt.
Eine weitere, am monolithischen Körper 32 ausgebildete rechteckförmige Ausnehmung 40 ist in 10 zu erkennen, welche eine horizontal verlaufende, dreidimensionale Schnittdarstellung des in 9 gezeigten Auskoppelkopfes 30 zeigt, welche durch die Mitte des faseroptischen Auskoppelkopfes 30 und durch die Mitte der Faser 4 des faseroptischen Konversionsmoduls verläuft.
Um der Einfachheit willen ist in 10 nur der Faserkern der Faser 4 gezeigt. Der Durchmesser des lichtleitenden Kerns der Faser kann bei dieser sowie allen weiteren hier beschriebenen Ausführungsformen generell etwa 3 µm bis 1500 µm, bevorzugt etwa 3,5 µm bis 1000 µm und am bevorzugtesten etwa 50 µm bis 150 µm betragen.
Aus 10 ist zu erkennen, dass die Lichtfalle 33 eine im monolithischen Körper 32 gehaltene Hülse 41 umfasst, welche das Element 34 zumindest teilweise aufnimmt, wobei dieses stopfenförmig in die Hülse 41 eingebracht ist und an dieser Hülse durch eine mechanische Sitzpassung mit Presssitz, Kleben, Löten oder auch Einschrauben gehalten sein kann. Die Hülse 40 kann in deren Innerem geschwärzt, aufgeraut oder mit in den Figuren nicht dargestellten Lichtfallen versehen sein, welche sich in der Hülse mit einem Dreiecksprofil radial erstrecken können.
Die Längs- oder Symmetrieachse der Hülse 40 ist auf den Leuchtfleck 10 des optischen Konverters 3 ausgerichtet und erstreckt sich unter einem Winkel, welcher dem Reflexionswinkel des aus der Faser 4 ausgetretenen und am optischen Konverter 3 reflektierten Anregungslichts entspricht. Hierdurch wird im Wesentlichen das gesamte, am optischen Konverter 3 reflektierte Anregungslicht von der Hülse 40 der Lichtfalle 33 aufgenommen.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen ist sowohl die Faser 4 in deren Halterung 29 als auch der optische Konverter 3 vor und nach der Justierung im monolithischen Körper 32 angeordnet, welcher bevorzugt durch ein pulvermetallurgisches Spritzgießverfahren, insbesondere durch ein Metal-Injection-Mould-Verfahren (MIM) hergestellt ist und folglich hohe mechanische Festigkeit zusammen mit guter Wärmeleitfähigkeit bereitstellen kann.
Insbesondere Lötverbindungen können zwischen dem optischen Konverter 3, einem Kühlkörper 42 und dem monolithischen Körper 32 für sowohl mechanisch festen Halt als auch gute Wärmeleitfähigkeit sorgen, sodass die Temperatur des optischen Konverters 3 innerhalb der erwünschten thermischen Grenzen verbleiben. Hierbei kann die abzugebende Wärme durch den monolithischen Körper 32 auch an die in den Figuren nicht dargestellten weiteren Baugruppen weiter geleitet werden.
Die Wärmeleitfähigkeit λ des monolithischen Körpers 32 ist zusammen mit dem Kühlkörper 42 größer als 200 W/(m*K) ist und bevorzugt größer als 350 W/(m*K), welches die für den optischen Konverter 3 minimal bereitgestellte Wärmeleitfähigkeit darstellt, da dieser zusätzlich noch Wärme an das diesen umgebende Medium abgeben, kann, welches in der Regel Luft ist.
Der optische Konverter 3 kann alternativ mit einem Spiegel unterlegt und mit einer Blende versehen sein, um den Saum von konvertiertem Gelblicht, das für die Weißlichterzeugung im Überschuss vorhanden ist, aufzufangen.
Die Justierung der Lage des Leuchtflecks 10 auf dem optischen Konverter 3 kann bei dieser Ausführungsform sowie den weiteren hier beschriebenen vor Anbringung der Schutzhülle 31 wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben erfolgen. Hierzu wird, wie in 4 schematisch dargestellt, das Licht eines CO2-Lasers auf das Ende der Faser 4 gerichtet um deren Austrittsfläche 7 materialabtragend zu bearbeiten.
Dabei kann der Winkel α nach dessen Justierung etwa 10° bis 30°, bevorzugt etwa 15° bis 25°, besonders bevorzugt etwa 18° bis 22° betragen.
Der Durchmesser des Leuchtflecks auf dem optischen Konverter kann hierbei eine Größe von 0,5 µm bis 800 µm, bevorzugt eine Größe von 1 µm bis 500 µm und am bevorzugtesten eine Größe von 5 µm bis 300 µm aufweisen und ist auch durch den geometrischen Abstand a der Austrittsfläche 7 der Faser 4 zum optischen Konverter 3 einstellbar. Mit Einstellung des geometrischen Abstands a wird auch der optisch wirksame Abstand einstellbar und liegt dieser optisch wirksame Abstand, oder abgekürzt nur als Abstand bezeichnet, der Austrittsfläche 7 der Faser zur Oberfläche auf dem optischen Konverter 3, an welcher das Intensitätsmaximum des aus der Faser 4 austretenden Lichtes liegt, zwischen 200 µm und 2500 µm, bevorzugt zwischen 400 µm und 1500 µm, besonders bevorzugt zwischen 1500 und 800 µm und am bevorzugtesten zwischen 600 µm und 1200 µm.
Die laterale Abweichung der Lage des Leuchtflecks auf dem optischen Konverter ist bei allen hier beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere nach der Justierung, kleiner als 200 µm, bevorzugt kleiner als 150 µm und besonderes bevorzugt kleiner als 100 µm.
Nachfolgend wird auf 11 Bezug genommen, welche eine Aufsicht auf das dreidimensional dargestellte Element 34 der Lichtfalle 33 einer des in 9 dargestellten faseroptischen Auskoppelkopfes 1 zeigt.
Dieses Element weist einen Flansch 43, mit welchem es in der Hülse 40 gehalten und einen Anschlag 44 auf, bis zu welchem es in die Hülse 40 einschiebbar ist.
Die nach Montage des Elements 34 in der Hülse 40 dem optischen Konverter 3 zugewandte Seite definiert eine facettierte Streufläche 45 kann mit einem absorbierenden Belag versehen sein, beispielsweise einem für das Anregungslicht matt schwarzen Belag, und streut und absorbiert das reflektierte Anregungslicht.
Bevorzugt sind das Element 34 sowie die Hülse 40 aus einem Metall hergestellt, sodass auch die am Element 34 sowie in der Hülse 40 durch Absorption entstehende Wärme an den monolithischen Körper 32 abgegeben werden kann.
Nachfolgend wir auf 12 Bezug genommen, welche eine dreidimensional dargestellte Aufsicht auf den Auskoppelkopf 30 eines faseroptisches Konversionsmoduls 1 einer zweiten Ausführungsform mit aus diesem austretenden Nutzlicht 11 von schräg oben her gesehen zeigt.
Gut erkennbar ist in dieser Figur, dass der Kegel des Nutzlichts 11 sich bis zur Halterung 20 der Faser 4 bzw. 18 erstrecken kann und hierbei der bereits unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Vorteil einer geringeren Nutzlichtabschattung durch die geneigte Austrittsfläche 7 bereitgestellt wird.
Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist auch aus 13 zu erkennen, welche eine dreidimensional dargestellte Aufsicht auf den monolithischen Körper 32 des in 12 dargestellten Auskoppelkopfs 30 des faseroptischen Konversionsmoduls 1 der zweiten Ausführungsform von schräg oben her gesehen, jedoch ohne in oder an diesem gehaltener Faser und ohne an diesem gehaltenem optischen Konverter zeigt.
Bei dieser Ausführungsform weist der monolithische Körper 32 zwei im Wesentlichen Ebene Seitenflächen 46, 47 auf und kann als Strangware hergestellt werden. Wird der monolithische Körper 32 dieser Ausführungsform als Strangware hergestellt, können eine Vielzahl dieser monolithischen Körper vor deren Vereinzelung entlang der Seitenflächen 46 und 46 jeweils mit den Öffnungen 48 und 49 sowie mit dem Halter 50 für den optischen Konverter 3 versehen werden.
Ferner kann der optische Konverter 3 vor dieser Vereinzelung bereits innerhalb seiner als Erhebungen ausgebildeten Berandungen 51, 52 und innerhalb der leistenförmigen Vorsprünge 53, 54 angeordnet werden und kann dann beispielsweise mittels einer Wärmebehandlung, soweit Lotverbindungen zum Einsatz kommen, zusammen mit einer Vielzahl weiterer monolithischer Körper prozessiert werden.
Nachfolgend wird auf die 14 und 15 Bezug genommen, bei welchen 14 eine Photographie des in 11 dargestellten faseroptischen Auskoppelkopfes 1, bei welcher dieses in einer Prüfanordnung gehalten ist, schräg oben von der Seite her gesehen zeigt und 15 eine Photographie des in 11 dargestellten faseroptischen Auskoppelkopfes 1 schräg von vorn oben gesehen zeigt, bei welcher dieser ebenfalls in einer Prüfanordnung gehalten ist.
Die Abmessungen eines mit der vorstehenden Ausführungsform auf dem optischen Konverter 3 erhaltenen Leuchtflecks 10 sind 16 zu entnehmen. Diese zeigt eine typische Helligkeitsverteilung des Leuchtflecks 10 auf dem optischen Konverter 4, so wie diese durch das aus der Faser 4 austretende und auf den optische Konverter 3 auftreffende Licht bei den vorstehend und nachfolgend gezeigten Ausführungsformen entsteht, zusammen mit einer Längenskala, deren Skalierung einen Abstand von jeweils 100 µm aufweist.
In 17 ist eine dreidimensional dargestellte Aufsicht auf den Auskoppelkopf 30 eines faseroptisches Konversionsmoduls 1 einer dritten Ausführungsform von schräg oben her gesehen gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform ist die Schutzhülle aus Glas 31 rohrförmig mit einem geschlossenen, verrundeten Ende und einem offenen Ende ausgebildet und erstreckt sich über mehr als die Hälfte der Länge des monolithischen Körpers 32.
Hierdurch entsteht eine lampenkolbenartige Ausgestaltung, welche es gestattet, den Auskoppelkopf 30 in dessen Längsrichtung in Reflektoren einzubringen, welche vorzugsweise über weitere lichtführende Elemente wie Umlenkspiegel verfügen, um das emittierte Nutzlicht möglichst vollständig nutzen zu können.
Zur mechanisch exakten Halterung des Auskoppelkopfes dieser Ausführungsform sind Passflächen 58 und 59 vorgesehen, wobei die Passfläche 59 mit einer in dieser Figur nicht dargestellten weiteren Passfläche 60 zusammenwirkt, mit welcher diese eine genähert V-förmige Anordnung bildet.
Weiterhin sind passgenau ausgestaltete Schrägflächen 61 und 62 dafür vorgesehen, den Auskoppelkopf 30 in dessen Längsrichtung korrekt zu positionieren.
Unter Bezugnahme auf 18, ist weiter zu erkennen, dass sich die Faser 4 in deren Halterung 29 in etwa parallel zur Längsrichtung des monolithischen Körpers 32 erstreckt und der optische Konverter 3 unter einem Winkel ϑ relativ hierzu geneigt gehalten ist.
Die Hülse 35' zur Halterung der Faser 4 ist bei dieser Ausführungsform kein eigenständiges Bauteil sondern als im Wesentlichen gleichwirkende zylindrische Öffnung im monolithischen Körper 32 selbst ausgebildet.
Auch das in 19 dargestellte Element 34 der Lichtfalle 33 weist bauliche Unterschiede zu dem in 11 bezüglich deren jeweiliger Facettierung auf.
Bei dem in 11 dargestellten Element wird jeweils eine im Wesentlichen pyramidenförmige Facette zur Streuung und Absorption des Lichts eingesetzt, wohingegen bei dem Element 34 aus 19 zu gleichen Zwecken eine radial verlaufende Rippenstruktur verwendet wird, deren radiales Zentrum mit der Längsachse dieses Elements 34 zusammenfällt.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist in 20 dargestellt, diese zeigt eine dreidimensional dargestellte Aufsicht auf den faseroptischen Auskoppelkopf 30 eines faseroptischen Konversionsmoduls 1 einer vierten Ausführungsform von schräg oben her gesehen.
Der monolithische Körper 32 dieser Ausführungsform weist eine im Wesentlichen kegelstumpfartige Öffnung 63 auf, an deren Boden der optische Konverter 3 gehalten ist. Mittels einer Durchgangsöffnung 64 ist die Faser 4 in das Innere der kegelstumpfartigen Öffnung 63 geführt, welche eine radial verlaufende Furche 65 als Halterung für die Faser 4 definiert, die besser in der Schnittdarstellung der 21 zu erkennen ist. 21 zeigt eine horizontal verlaufende, zweidimensionale Schnittdarstellung des in 19 gezeigten faseroptischen Auskoppelkopfs 30, welche durch die Mitte des faseroptischen Auskoppelkopfs 30 und durch die Mitte der Faser 4 des faseroptischen Konversionsmoduls 1 verläuft.
Besonders gut ist dieser 21 die Wirkung der Lichtfalle 33 zu entnehmen, welche das vom optischen Konverter 3 reflektierte Anregungslicht 66 wie bei allen hier dargestellten Ausführungsformen daran hindert, den Auskoppelkopf 30 zu verlassen. Bei dieser Ausführungsform wird eine fresnelsche Zonenplatte 67 verwendet, um reflektiertes Anregungslicht 66 in eine Öffnung 68 zu leiten, in welcher es an deren Seitenwänden 69 sowie Boden 70 absorbiert werden kann, wobei die dann dabei entstehende Wärme vom monolithischen Körper 32 aufgenommen wird.
22 zeigt hierzu eine Detailansicht aus der in 19 gezeigten Aufsicht auf den faseroptischen Auskoppelkopf der vierten Ausführungsform jedoch in dreidimensionaler Darstellung, so dass insbesondere das Reflexionsverhalten des optischen Konverters 3 bezüglich des Anregungslichts besonders gut zu erkennen ist.
Auch bei dieser Ausführungsform wird die Lage des Leuchtflecks 10 auf dem optischen Konverter 3 wie vorstehend beschrieben durch materialabtragende Bearbeitung der Austrittsfläche 7 der Faser 4 justiert, obwohl die sich unter einem Winkel α relativ zur Längsachse 8 der Faser 4 geneigte Austrittsfläche 7 von den äußeren Mantelstrukturen der Faser 4 verdeckt und somit nicht zu sehen ist.
Diese Erfindung ist auch nicht auf die Verwendung nur einer Faser in einem faseroptischen Konversionsmodul 1 beschränkt.
Wie vorstehend beschrieben die Lage der Leuchtlecke mehrerer Lichtquellen, insbesondere Anregungslichtquellen auf dem optischen Konverter 3 justiert werden.
Bezüglich der räumlich geometrischen Ausgestaltung sowie der weiteren Eigenschaften der dabei verwendeten Bauteile wird auf die Internationale Patentanmeldung WO 2014/049056 des gleichen Anmelders verwiesen, welche durch Bezugnahme auch zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird.
Hierdurch wird eine Vorrichtung mit mehr als einem Lichtleiter bereitgestellt, aus welchem jeweils Licht austritt und jeweils zumindest zu einem wesentlichen Teil auf einen optischen Konverter 3 trifft, auf welchem hierdurch jeweils ein Leuchtfleck 10 entsteht, bei welcher die Austrittsfläche 7 der Faser 4 jeweils einen von 0° verschiedenen Winkel α relativ zur Längsachse 8 der Faser 4 aufweist, wobei vorzugsweise auch durch die Einstellung des Winkels α die Lage des Leuchtflecks 10 auf dem Konverter 3 justiert ist und die jeweiligen Leuchtflecke 10 sich auf dem optischen Konverter 3 zumindest zu einem wesentlichen Anteil überlagern.
Besonders vorteilhaft können die vorstehend beschriebenen faseroptischen Konversionsmodule 1 mit deren Auskoppelköpfen 30 in Scheinwerfer eingebaut oder funktionale Teile von diesen sein.
Die Erfindung umfasst folglich auch entsprechende Scheinwerfer eines Luft- Wasser- oder Landfahrzeugs mit derartigen faseroptischen Konversionsmodulen.
Ebenfalls sind Projektionseinrichtung, insbesondere digitale Projektionseinrichtung und insbesondere auch Scheinwerfer für Theater, Film und Bühne, mit entsprechenden faseroptischen Konversionsmodulen 1 Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

1: faseroptisches Konversionsmodul
2: Lichtleiter,
3: optischer Konverter
4: optischer Faserwellenleiter, Faser
5: Anregungslicht
6: Normale der Austrittsfläche
7: Austrittsfläche
8: Längsachse der Faser 4
9: Hauptstrahl
10: Leuchtfleck
11: Nutzlicht
12: Öffnungskegel des Nutzlichts 11
13: Randstrahl des Nutzlichtkegels 12
14: Randstrahl des Nutzlichtkegels 12
15: lichtführende optische Faser
16: Hauptstrahl des aus der Faser 15 austretenden Lichts
17: Halterung der Faser 15
18: lichtführende optische Faser
19: Hauptstrahl des aus der Faser 18 tretenden Lichts
20: Halterung der Faser 18
21: optisches System
22: bikonvexe Linse
23: CO2-Laser
24: Galvanometerscanner
25: Licht des CO2-Lasers
26: Fokus des Lichts des CO2-Lasers
27: Bilderfassungseinrichtung
28: Prozesssteuerungseinrichtung
29: Halterung der Faser 4
30: Auskoppelkopf
31: Schutzhülle aus Glas
32: monolithischer Körper
33: Lichtfalle
34: Element der Lichtfalle
35: Hülse
35': Hülse
36: rechteckförmige Ausnehmung
37: Schräge
38: Schräge
39: Schräge
40: rechteckförmige Ausnehmung
41: Hülse
42: Kühlkörper
43: Flansch
44: Anschlag
45: Streufläche
46: Seitenfläche
47: Seitenfläche
48: Öffnung
49: Öffnung
50: Halter für den optischen Konverter
51: Berandung für die Halterung des optischen Konverters
52: Berandung für die Halterung des optischen Konverters
53: Vorsprung
54: Vorsprung
55: Längenskala
56: geschlossenes, verrundetes Ende der Schutzhülle aus Glas
57: offenes Ende der Schutzhülle aus Glas
58: Passfläche
59: Passfläche
60: Passfläche
61: Schrägfläche
62: Schrägfläche
63: kegelstumpfartige Öffnung
64: Durchgangsöffnung
65: Furche
66: reflektiertes Anregungslicht
67: fresnelsche Zonenplatte
68: Öffnung
69: Seitenwand
70: Boden

Claims

Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks von aus zumindest einem Lichtleiter austretendem Licht 6 auf einem optischen Konverter 3, wobei der Lichtleiter eine das Licht leitende Faser 2 umfasst, bei welchem die Normale der Austrittsfläche 7 der Faser einen von 0° verschiedenen Winkel α relativ zur Längsachse 6 der Faser 2 aufweist, wobei durch die Einstellung des Winkels α die Lage des Leuchtflecks auf dem Konverter justiert wird und bei welchem die Austrittsfläche 7 der Faser 2 während der Justierung derart bearbeitet wird, dass sich der Winkel α der Austrittsfläche 7 ändert.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach Anspruch 1, bei welchem die Faser in einer Halterung festgelegt wird und nach deren Festlegung in der Halterung der Winkel α eingestellt und die Lage des Leuchtflecks justiert wird.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Austrittsfläche 7 der Faser während der Justierung unter Verwendung von Laserlicht materialabtragend bearbeitet wird.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem bei der materialabtragenden Bearbeitung sowohl der lichtleitende Kern der Faser als auch deren Mantelstrukturen bearbeitet werden.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem bei der materialabtragenden Bearbeitung der Abstand der Austrittsfläche 7 der Faser relativ zum optischen Konverter eingestellt wird, wobei der Abstand der Faser zum optischen Konverter den Abstand des Austrittspunktes des Hauptstrahls 9 aus der Faser 4 zum optischen Konverter 3 bezeichnet.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Austrittsfläche 7 der Faser während der Justierung, unter Verwendung von Laserlicht materialabtragend derart bearbeitet wird, dass sich eine ebene, sich unter einem justierten Winkel α erstreckende Fläche ergibt.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Austrittsfläche 7 der Faser während der Justierung, unter Verwendung von Laserlicht, materialabtragend derart bearbeitet wird, dass sich eine nicht-ebene, Austrittsfläche 7 der Faser ergibt.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Austrittsfläche 7 der Faser während der Justierung, unter Verwendung von Laserlicht, materialabtragend zunächst derart bearbeitet wird, dass sich eine ebene, sich unter einem einer korrekten Justierung entsprechend eingestellten Winkel α erstreckende Fläche ergibt und danach durch weitere materialabtragende Bearbeitung, eine Wölbung in der Austrittsfläche 7 der Faser erzeugt wird, wodurch der Anteil des aus dem Konverter austretenden Nutzlichtes erhöht wird.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem sowohl die Faser in deren Halterung als auch der optische Konverter vor und nach der Justierung in einem monolithischen Körper angeordnet sind.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach Anspruch 11, bei welchem der monolithische Körper durch ein pulvermetallurgisches Spritzgießverfahren, nämlich durch ein Metal-Injection-Mould-Verfahren (MIM) hergestellt wird.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach Anspruch 11 oder 12, bei welchem die Wärmeleitfähigkeit des monolithischen Körpers λ zusammen mit einem Kühlkörper größer als 200 W/(m*K) ist oder größer als 350 W/(m*K) ist.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Durchmesser des Leuchtflecks auf dem optischen Konverter eine Größe von 0,5 µm bis 800 µm oder eine Größe von 1 µm bis 500 µm oder eine Größe von 5 µm bis 300 µm aufweist.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die laterale Abweichung der Lage des Leuchtflecks auf dem optischen Konverter nach der Justierung kleiner als 200 µm, oder kleiner als 150 µm oder kleiner als 100 µm ist.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Abstand.der Austrittsfläche 7 der Faser zur Oberfläche auf dem optischen Konverter, an welcher das Intensitätsmaximum des aus der Faser austretenden Lichtes liegt, zwischen 200 µm und 2500 µm, oder zwischen 400 µm und 1500 µm, oder zwischen 1500 und 800 µm oder zwischen 600 µm und 1200 µm beträgt.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach Anspruch 6 oder 15, bei welchem die Abweichung des Abstands der Austrittsfläche 7 der Faser zur Oberfläche des optischen Konverters nach der Justierung kleiner als 500 µm, oder kleiner als 250 µm oder kleiner als 100 µm ist.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Winkel α nach dessen Justierung etwa 10° bis 30°, oder etwa 15° bis 25°, oder etwa 18° bis 22° beträgt.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Durchmesser des lichtleitenden Kerns der Faser etwa 3 µm bis 1500 µm, oder etwa 3,5 µm bis 1000 µm oder etwa 50 µm bis 150 µm.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Wölbung der Austrittsfläche 7 zylindrisch konvex und der hierdurch erzeugte Leuchtfleck 10 auf dem optischen Konverter 3 kreisförmig ausgebildet ist.
Verfahren zur Justierung eines Leuchtflecks nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Lage des Leuchtflecks vor dessen Justierung erfasst und nach dessen Justierung auf dem optischen Konverter überprüft wird.
Vorrichtung umfassend einen Lichtleiter, aus welchem Licht austritt und zumindest zu einem wesentlichen Teil auf einen optischen Konverter trifft, auf welchem hierdurch ein Leuchtfleck entsteht, bei welcher die Austrittsfläche 7 der Faser einen von 0° verschiedenen Winkel α relativ zur Längsachse der Faser aufweist, wobei durch die Einstellung des Winkels α die Lage des Leuchtflecks auf dem Konverter mit einem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche von 1 bis 20 justiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, ferner umfassend eine Lichtfalle für aus der Faser austretendes, reflektiertes Licht.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21 umfassend mehr als einen Lichtleiter, aus welchem jeweils Licht austritt und jeweils zumindest zu einem wesentlichen Teil auf einen optischen Konverter trifft, auf welchem hierdurch jeweils ein Leuchtfleck entsteht, bei welcher die Austrittsfläche 7 der Faser jeweils einen von 0° verschiedenen Winkel α relativ zur Längsachse der Faser aufweist, wobei vorzugsweise auch durch die Einstellung des Winkels α die Lage des Leuchtflecks auf dem Konverter gemäß einem der vorstehenden Ansprüche justiert ist und die jeweiligen Leuchtflecke sich auf dem optischen Konverter zumindest zu einem wesentlichen Anteil überlagern.
Scheinwerfer umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 20, 21 oder 22.
Fahrzeugscheinwerfer, bei welchem der Fahrzeugscheinwerfer der Scheinwerfer eines Luft-Wasser- oder Landfahrzeugs ist, umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 20, 21 oder 22.
Projektionseinrichtung, welche eine digitale Projektionseinrichtung ist, umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 20, 21 oder 22.
Projektionseinrichtung, mit einem Scheinwerfer für Theater, Film und Bühne, umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 20, 21 oder 22.