DE1921138A1 - Anordnung von faseroptischen Bauelementen zu einer Lichtquelle - Google Patents

Description

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• Anordnung von faseroptischen Bauelementen zu einer Lichtquelle Die Erfindung betrifft eine Anordnung von faseroptischen Bauelementen zu einer Lichtquelle zur gezlelten Fortleitung von Licht Uber beliebige Wege.
• Zur Lösung diverser Steuerungs-, Kontroll- und Überwachungsprobleme,z.B. in der elektronischen Datenverarbeitung oder der Medizin,sind als faseroptische Bauelemente Lichtstäbe und flexible Lichtleiter bekanntgeworden. Die flexiblen Lichtleiter bestehen aus einer Vielzahl von licht leitenden Einzelfasern, deren Anfang und Ende mit einem Kunstharz verklebt, geschliffen und optisch poliert sind. Zum mechanisc-hen Schutz befinden sich die Fasern in Metall- oder Kunststoffschläuchen. Dis Grundprinzip der Lichtleitung und -Ubertragung ist die Totalreflektion an den Grenzflächen zwischen hoch- und niedrigbrechenden Medien. Aus diesem Grunde besteht Jede einzelne Hauser eines Lichtleiters aus einen Kern, der von einem Material mit- niedrigerem Brechungskoeffizienten umhUllt ist. Eine Lichtfaser soll das Licht, das auf eine ihrer Stirnflächen fällt, mit möglichst gutem Wirkungsgrad durch die Faser hindurchleiten und erst am inde wleaer austreten lassen; und dies auch bei gekrümmten b'asern mit größerer Länge.
• Der Lichtverluzt während der Ubertragung durch ein Faserbündel hängt hierbei von mehreren Faktoren ab, wie z.B. von dem Krümmungsradius, dem Verhältnis der Querschnittsfläche von aktivem Lichtübertragungsmaterial zur gesamten Eintrittsfläche, der Länge des Bündels, der Reflektion an den Stirnflächen, sowie dem Winkel, mit dem das Licht in die Faser eintritt. Als Lichtquellen können Glühlampen Verwendung finden, deren Licht in der Regel mittels eines Kondensors am Eingang eines flexiblen Lichtleiters gesammelt wird, wodurch das Bild der Wendel entsteht. Entspricht der Querschnitt des IJichtfaserbündels der Größe und Form des Wendelbildes, so wird das vorhandene Licht optimal ausgenutzt.
• Bekanntgeworden sind weiterhin mehrarmige flexible Licht leiter, die bei der gezielten Fortleitung von Licht über beliebige-Wege eingesetzt werden. Hierbei zweigen alle Einzelarme von einem gemeinsamen Hauptarm ab und gestatten die Vereinigung des Lichtes mehrerer Lichtquellen zu einem einzigen Lichtbündel, oder umgekehrt die Verteilung von Licht auf mehrere Objekte, wie Fotodioden usw. Infolge der Flexibilität der Einzelarme können Relativbewegungen zwischen Lichtquelle und Empfänger in einfacher Weise aufgefangen werden. N.lchteilig bei diesen mehrarmigen Lichtleitern ist jedoch, daß ein Auswechseln der Einzelarme nicht möglich ist, weshalb die zwangsweise Erneuerung eines ganzen Bündels erhebliche Kosten verursachen kann. Weiterhin ist es von Nachteil, daß zur Erzielung unterschiedlicher Lichtintensitäten in den einzelnen Armen keine Verstellmöglichkeit gegeben ist und daß bei Verwendung mehrerer Lichtquellen Jeder Einzelarni entsprechend dem Aufbau jeder einzelnen Wendel ausgerichtet s-erder; muß.
• Der vorliegerden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit wenigen Mitteln eine gezielte Fortleitung von Licht mittels faser optischer Bauelemente über beliebige Wege unter Vermeidung der Nachteile bekannter Anordnungen zu ermöglichen.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die mit Lichtstrom zu beaufschlagenden Enden der einzelnen Licht leiter in ein-oder mehrere -Ebenen in einem Haltekörper radial auf den Glühfaden der Lichtquelle ausgerichtet sind und daß der Haltekörper die Lichtquelle umschließt. Insbesondere ist die Anordnung so getroffen, daß der Haltekörper ringförmig ausgebildet ist und zur genauen Einstellung auf die Längsachse des Glühfadens der Lichtquelle Mittel zum Justier besitzt. Vorteilhafterweise sind die Mittel zum Justieren um 90° versetzte, radial auf die Längsachse des ringförmigen Haltekörpers hinweisende Bohrungen, die als gerade Bohrungen am Umfang und/oder als abgewinkelte Bohrungen auf einem Teilkreis des Haltekörpers liegen, Ein weiterer Vorteil der srfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß zur Erzielung untersehiedlicher Lichtströme in den einzelnen Liehtleitern der Abstand der Lichteintrittsfläche jedes Lichtleiterendes variierbar ist.
• Durch die Verwendung einer allen Lichtleitern gemeinsamen Lichtquelle werden kostspielige Überwachungseinrichtungen überflüssig.
• Daneben gibt die radiale Anordnung der Lichtleiter zur Lichtquelle die Köglichkeit eines schnellen @uswechselns der einzelnen Lichtleiter bei eventuellen Störungen bzw. bei Benötigung größerer Löngen.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachstehenden Besahreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor. Es zeigt: Fig. 1 eine @raufsicht der Anordnung der Lichtleiter, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 die Anordnung im Sehnitt, Fig. 4 die Lage von Justierritteln im Schnitt.
• Die Fig. 1 zeigt als Soffitte ausgebildet eine Lichtquelle 1, deren Licht von mehreren flexiblen Lichtleitern 2 übertragen wird. In einem ringförmig ausgebildeten H@ltekörper 3 sind die mit Lichtstrom zu beaufschlagenden in Hülsen vergossenen Enden 4 der Lichtleiter 2 in mehreren Ebenen derart verschiebbar angeordnet, daß sie radial zur Längsrichtung der Lichtquelle 1 hinweisen. Kittels @@@ftsehrauben 5 sind die Lichtleiterenden 4 gegen Verschiebung gesichert. Der ringförmige Haltekörper 3, der auf einer nicht dargestellten Platte mit bekannten Mitteln befestigt ist, besitzt auf einem Teilkreis radial auf seine Längsachse hinweisende um 900 versetzte Bohrungen 6, die als Justiermittel dienen.
• Fig. 2 zeigt deutlich die Anordnung der Licht leiter 2 in mehreren Ebenen zur Lichtquelle 1, welche zwischen zwei Bügel 7 befestigt ist, die ihrerseits über Isolierstücke 9 gemeinsam mit einer Halterung 8 verschraubt sind.
• Die Fig. 3 veranschaulicht im Schnitt die Lage der Lichtleiterenden 4 zum Glühfaden lo der Lichtquelle 1. Entsprechend eines geforderten Lichtstromes läßt sich durch Lösen der Stiftschrauben 5 der Abstand eines jeden Lichtleiterendes 4 zum Glühfaden lo variieren.
• Der in Fig. 4 dargestellte TFilschnitt durch den ringförmigen Haltekörper soll nochmals die abgewinkelte Lage der Justierbohrungen 6 zeigen.
• Um den vorn der Lichtquelle 1 gelieferten Lichtstrom optimal ausnutzen zu können, ist es erforderlich, daß jedes Lichtleiterende 4 einer Ebene radial auf den Glühfaden lo der Lichtquelle 1 ausgerichtet ist. Die dazu erforderliche Grundjustierung wird optisch mittels der beiden Justierbohrungen 6 überwacht.
• Sie ist abgeschlossen, wenn beide Justierbohrungen 6 den gleiche Wert an ausfallendem Licht zeigen. Durch die vorteilhafte Versetzung um 900 der beiden Justierbohrungen 6 wird gewährleistet, daß eine genaue zentrische Ausrichtung des ringförmigen Haltekörpers 3 auf die Längsachse des GlUhfadens erfolgt. Wie aus dem Ausführungsbeispiel nicht hervorgeht, kann die Uberwachung des Justiervorganges ebenfalls mittels Lichtleiter erfolgen, diese müßten dann in die Bohrungen 6 eingeführt werden.

Claims (5)

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   Patentansprüche (5). Anordnung von faseroptischen Bauelementen zu einer Lichtquelle zwecks Fortleitung von Licht über beliebige Wege, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Lichtstrom zu beaufschlagenden Enden der Lichtleiter (2) in ein oder mehreren Ebenen in einem Haltekörper (3) radial auf den Glühfaden (io) der Lichtquelle (1) ausgerichtet sind,und daß der Haltekörper (3) die Lichtquelle (1) umschließt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekörper (3) ringförmig ausgebildet ist und zur genauen Einstellung auf die Längsachse des Glühfadens (lo) der Lichtquelle (1) Mittel zuuii Justieren besitzt.
3. 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Justieren vorteilhafterweise um 900 versetzte radial auf die Längsachse des ringförmigen.Hltekörpers ()) hinweisende Bohrungen (6) sind, die als gerade Bohrungen am Umfang und/oder als abgewinkelte Bohrungen auf einem Teilkreis des Haltekörpers (3) liegen.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrungen (6) Lichtleiter zur Uberwachung des Justiervorganges eingeführt sind.
5. 5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung unterschiedlicher Lichtströme in.den einzelnen Lichtleitern (2) der Abstand der Lichteintrittsfläche jedes Lichtleiterendes (4) varilerbar ist.

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