DE19858769A1

DE19858769A1 - Optisches System

Info

Publication number: DE19858769A1
Application number: DE19858769A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Alt; Siegfried Ringwald; Thomas Bluemcke
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2000-06-21
Also published as: EP1010992B1; EP1010992A3; DE59913486D1; ATE328295T1; EP1010992A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches System, insbesondere für Lichtschranken, mit wenigstens einer lichtdurchlässigen flachen Lichtleiterplatte und zumindest einer mit der Lichtleiterplatte optisch gekoppelten Empfangs-/Sendeeinheit, wobei die eine Flachseite der Lichtleiterplatte als Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche und zumindest die andere Flachseite als Reflexionsfläche für sich in der Lichtleiterplatte ausbreitendes Licht ausgebildet ist, und wobei die Lichtleiterplatte derart ausgebildet ist, daß durch zumindest einen Bereich der Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche verlaufende und an der Reflexionsfläche reflektierte Lichtstrahlen im Bereich der Empfangs-/Sendeeinheit konzentriert sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches System, insbesondere für opto elektronische Systeme.

Optische Systeme, die lichtdurchlässige optische Elemente und mit diesen optisch gekoppelte Empfangseinheiten aufweisen, dienen beispielsweise in Lichtschranken dazu, von einem Sendeelement ausgesendetes und von einem Tastobjekt oder einem Reflektor reflektiertes Licht mittels des opti schen Elementes zu sammeln und der Empfangseinheit zuzuführen.

Bekannte optische Systeme, bei denen das optische Element beispielswei se in einen Tubus eingebaut wird, zeichnen sich dadurch aus, daß die Abmessungen der zum Empfangen bzw. Abstrahlen von Licht zur Verfü gung stehenden Fläche sowie der Bautiefe des Tubus etwa in der gleichen Größenordnung liegen. Die Brennweite abbildender optischer Systeme wird insbesondere durch die Krümmungen, die Abstände und die Bre chungsindizes der optischen Grenzflächen bestimmt. Dabei erfordern kur ze Brennweiten kleine Krümmungsradien, weshalb der Pupillendurchmes ser einzelner optischer Teilflächen klein ist. Bei üblichen optischen Syste men ist aus diesem Grund die Brennweite größer als der Durchmesser der wirksamen optischen Fläche.

In der Sensorik werden häufig vergleichsweise einfache optische Systeme in Form von Einzellinsen verwendet, bei denen das Verhältnis von Pupil lendurchmesser zu Brennweite aufgrund ihrer asphärischen Flächengeo metrie optimiert ist und dem Wert 1 nahekommt.

Leistungsfähige optische Elemente mit einer vergleichsweise großen Emp fangspupille weisen daher eine große Bautiefe auf, die in vielen Anwen dungen störend ist.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein optisches System der eingangs ge nannten Art zu schaffen, das bei möglichst geringer Bautiefe eine mög lichst große Empfangs- bzw. Abstrahlfläche aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, daß wenigstens eine lichtdurchlässige flache Lichtleiterplatte und zumindest eine mit der Lichtleiterplatte op tisch gekoppelte Empfangs-/Sendeeinheit vorgesehen sind, wobei die eine Flachseite der Lichtleiterplatte als Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche und zumindest die andere Flachseite als Reflexionsfläche für sich in der Lichtleiterplatte ausbreitendes Licht ausgebildet ist, und wobei die Licht leiterplatte derart ausgebildet ist, daß durch zumindest einen Bereich der Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche verlaufende und an der Refle xionsfläche reflektierte Lichtstrahlen im Bereich der Empfangs-/Sende einheit konzentriert sind.

Durch das erfindungsgemäße Vorsehen einer flachen Lichtleiterplatte steht mit deren einer Flachseite eine im Vergleich zur Dicke der Lichtlei terplatte große Eintritts- bzw. Austrittsfläche für Licht zur Verfügung. Lichtschranken oder andere mit dem erfindungsgemäßen optischen Sy stem arbeitende Einrichtungen können folglich mit einer geringen Bautiefe versehen und insbesondere miniaturisiert werden, ohne daß damit eine Einschränkung der Leistungsfähigkeit des optischen Systems verbunden wäre.

Auf diese Weise können auch eine vergleichsweise kleine Baugröße auf weisende optische Systeme unter Bedingungen verwendet werden, in de nen das einzufangende Licht eine geringe Intensität aufweist, so daß eine möglichst große Lichtsammelfläche erforderlich ist.

Die Lichtleiterplatte dient erfindungsgemäß gleichzeitig zum Sammeln bzw. Abstrahlen von Licht und als ein Medium, in welchem sich das Licht zwischen der Eintritts- bzw. Austrittsfläche und der Empfangs- bzw. Sen deeinheit ausbreiten kann. Somit ist die gesamte zum Einbau der Licht leiterplatte zur Verfügung stehende Fläche als Lichtfenster nutzbar.

Des weiteren können z. B. an die Schmalseiten der Lichtleiterplatte direkt weitere optische Elemente, z. B. Linsen, Lichtleiter, etc., angekoppelt wer den, wodurch planare Strukturen beliebiger Geometrie erzeugt werden können.

Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen optischen Systems besteht darin, daß die Lichtleiterplatte aufgrund ihrer Flachbauweise direkt z. B. mit ihrer als Reflexionsfläche ausgebildeten Flachseite an eine Platine ge koppelt werden kann, die beispielsweise die Lichtsende- bzw. Empfangs einheit trägt und mit zur Bereitstellung bzw. Verarbeitung der von der Lichtsende- bzw. Empfangseinheit benötigten bzw. gelieferten Signale die nenden elektronischen Bauteilen bestückt ist. Durch die Erfindung kann nunmehr z. B. bei einem quaderförmigen Einbaugehäuse, in dem die Pla tine und gegebenenfalls weitere Bauteile des optischen Systems unterge bracht sind, die Gehäuseseite mit der größten Fläche praktisch vollflächig als Lichtfenster z. B. für mittels der Lichtleiterplatte zu sammelndes Licht genutzt werden. Bisher stand als Lichtfenster vorzugsweise eine der Schmalseiten des Einbaugehäuses als Lichtfenster zur Verfügung, da für die bekannten, eine vergleichsweise große Bautiefe benötigenden opti schen Elemente die Tiefe des Einbaugehäuses zur Verfügung stehen mußte. Erfindungsgemäß kann somit nicht nur eine der großflächigen Breitseiten des Einbaugehäuses als Lichtfenster genutzt werden, sonderen darüber hinaus auch die Tiefe des Einbaugehäuses verkleinert werden, wodurch ein wesentlicher Schritt in Richtung einer weiteren Miniaturisie rung derartiger optischer Systeme gegangen wird.

Des weiteren kann die erfindungsgemäße Lichtleiterplatte mittels ange formter, bei der Herstellung mit ausgebildeter Positionierungszapfen in entsprechenden Ausnehmungen auf der Platine positioniert und fixiert werden, wodurch Justierung und Herstellung des optischen Systems er heblich vereinfacht werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Licht leiterplatte zur Bildung der Reflexionsfläche und der Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche jeweils mit einer bevorzugt Ausnehmungen und/oder Erhebungen umfassenden Oberflächenstruktur, insbesondere einer Mikrostruktur mit bevorzugt Abmessungen in der Größenordnung von Millimetern aufweisenden Strukturelementen, versehen.

Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Lichtleiterplatte mit den ge wünschten optischen Eigenschaften versehen werden, ohne daß hierzu eine Vielzahl separater optischer Bauteile erforderlich wäre. Durch das Vorsehen einer Mikrostruktur kann pro Flächeneinheit eine große Anzahl von optischen Einzelelementen untergebracht werden, wodurch die Licht leiterplatte unter Ausnutzung der gesamten zur Verfügung stehenden Flä che optimal an unterschiedliche Anforderungen angepaßt werden kann. Dies wäre mit separaten Bauteilen praktisch nicht realisierbar.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Empfangs-/Sendeeinheit an und bevorzugt in unmittelbarer Nähe der die Reflexionsfläche bildenden Flachseite der Lichtleiterplatte angeordnet, wobei vorzugsweise die zum Empfangen und/oder Aussenden von Licht vorgesehene Fläche der Empfangs-/Sendeeinheit wesentlich kleiner als die Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche ist.

Hierdurch breitet sich das Licht überwiegend in der Ebene der Lichtleiter platte aus, so daß für ein vergleichsweise großes als Sammel- und/oder Abstrahlfläche dienendes Lichtfenster lediglich eine einzige Empfangs-/Sende einheit erforderlich ist. Der Aufbau des erfindungsgemäßen opti schen Systems wird dadurch vereinfacht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erimdung be trägt die Dicke des optischen Elementes weniger als etwa 1 cm, bevorzugt weniger als etwa 5 mm und insbesondere etwa 2 mm, wobei bevorzugt die Abmessungen der Lichtleiterplatte in der Ebene der Lichtleiterplatte in der Größenordnung von Zentimetern liegen.

Die Lichtleiterplatte ist dadurch in optimaler Weise für eine Miniaturisie rung optischer Systeme geeignet und - insbesondere bei Vorsehen einer Mikrostruktur zur Bildung der jeweiligen Flächen und bei einstückiger Ausführung - vergleichsweise einfach herzustellen, vielseitig einsetzbar und leicht zu handhaben.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche und die Reflexionsflä che jeweils eine Vielzahl von Einzelflächen auf, die jeweils über die Licht leiterplatte verteilt angeordnet sind.

Hierdurch kann die gesamte Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche mit Einzelflächen versehen werden, mit denen das zu sammelnde bzw. abzu strahlende Licht in der jeweils gewünschten Weise beeinflußt werden kann und die auch als Subaperturen bezeichnet werden.

Wenn gemäß einer bevorzugten Variante jeweils eine reflektierende Ein zelfläche der Reflexionsfläche und eine Subapertur der Eintritts- bzw. Austrittsfläche paarweise einander zugeordnet sind, umfaßt das optische System eine Vielzahl von zu einer Einheit zusammengefaßten Einzelele mente-Paaren, die bei der Ausbreitung des Lichts entlang der jeweils ge wünschten Lichtausbreitungswege in der Lichtleiterplatte zusammenwir ken.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Reflexionsflä che derart ausgeführt, daß zumindest senkrecht und bevorzugt aus einem begrenzten vorbestimmten Raumwinkelbereich durch die Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche verlaufende Lichtstrahlen nach bzw. vor Reflexion an der Reflexionsfläche an der Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche der Totalreflexion und/oder der Reflexion an reflektierenden Bereichen unterworfen sind.

Durch die Ausnutzung der Totalreflexion für zumindest einen Teil der zu sammelnden Lichtstrahlen kann auf großflächige reflektierende Bereiche an der Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche verzichtet werden.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das optische Element einstückig ausgebildet und vorzugsweise in einem Guß-, insbesondere Spritzguß-, Präge-, Ätz-, Dotier- und/oder Ionenaus tauschverfahren hergestellt.

Die Zahl der zur Herstellung des optischen Systems erforderlichen Bau teile ist hierdurch auf ein Minimum begrenzt.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erindung ist die Lichtleiterplatte schichtweise aufgebaut, wobei eine die Reflexionsflä che bildende Reflexionsplatte mit einem Stapel aus Einzelplatten verbun den ist.

Dies ermöglicht eine gezielte und einfach realisierbare Variation des Ver laufs der Brechzahl der Lichtleiterplatte zwischen der Eintritts- bzw. Aus trittsfläche und der Reflexionsfläche, indem gemäß einer bevorzugten Va riante für den Stapel Einzelplatten mit unterschiedlichen Brechzahlen verwendet werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erindung sind parallel zur Ebene der Lichtleiterplatte verlaufende Grenzflächen, insbe sondere Flächen von einen Stapel bildenden Einzelplatten und/oder von Einzelflächen der Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche und/oder der Reflexionsfläche, zumindest bereichsweise zur Erfüllung optischer Funk tionen ausgebildet.

Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Lichtleiterplatte bereits bei ihrer Herstellung an unterschiedliche Einsatzbedingungen angepaßt wer den.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Un teransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines teilweise dargestellten optischen Sy stems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein optisches System gemäß einer weite ren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer teilweise dargestellten Lichtleiter platte eines optischen Systems gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine Schnittansicht einer teilweise dargestellten Lichtleiter platte eines optischen Systems gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung, und

Fig. 5 teilweise eine schematische Draufsicht auf ein entsprechend Fig. 3 oder Fig. 4 ausgebildetes optisches System gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine flache Lichtleiterplatte 10 eines erfindungsgemäßen opti schen Systems dargestellt, die aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff besteht und deren Dicke d etwa 2 mm beträgt. Die Abmessungen in der Ebene der Lichtleiterplatte 10 liegen in der Größenordnung von Zentime tern.

Die Lichtleiterplatte 10 ist ein einstückiges und im Spritzgußverfahren hergestelltes Bauteil, dessen eine Flachseite als Lichteintrittsfläche 14 und dessen andere Flachseite als Reflexionsfläche 16 dient.

Die Lichtleiterplatte 10 kann grundsätzlich jede beliebige Form bzw. Kon tur aufweisen und ist bevorzugt an die Geometrie des jeweiligen Sensors oder allgemein der jeweiligen Gesamtanordnung angepaßt. Beispielsweise kann die Lichtleiterplatte 10 kreisförmig, elliptisch, streifenförmig, qua dratisch oder rechteckig ausgeführt sein.

Schematisch ist in Fig. 1 eine Empfangseinheit 12 angedeutet, die eine Photodiode 13 umfaßt, welche im Bereich einer in Form einer Ausneh mung in der Lichtleiterplatte 10 vorgesehenen Linse 15 optisch derart an die Lichtleiterplatte 10 angekoppelt ist, daß sich in der Lichtleiterplatte 10 ausbreitende und im Bereich der Empfangseinheit 12 auf die Reflexions fläche 16 fallende Lichtstrahlen über die Linse 15 zur lichtempfindlichen Fläche der Photodiode 13 gelangen. Grundsätzlich könnte die Photodiode 13 auch ohne Vorsehen der Linse 15 direkt an einen ebenen Bereich der Lichtleiterplatte 10 angekoppelt werden.

Alternativ kann anstelle der Empfangseinheit 12 auch eine Sendeeinheit vorgesehen sein, wobei in diesem Fall die der Reflexionsfläche 16 gegen überliegende Flachseite der Lichtleiterplatte 10 als Lichtaustrittsfläche dienen würde. Des weiteren wäre es auch möglich, eine kombinierte Empfangs-/Sendeeinheit vorzusehen und die Fläche 14 als kombiniertes Lichteintritts- und/oder -austrittsfenster zu nutzen.

Die Lichteintrittsfläche 14 der Lichtleiterplatte 10 ist mit einer Vielzahl von linsenförmigen Erhebungen 22 versehen, die bei der Herstellung der Lichtleiterplatte 10 mit ausgebildet werden. Die Linsen 22, deren konve xen Oberflächen einen Teil der Lichteintrittsfläche 14 der Lichtleiterplatte 10 bilden, werden im folgenden auch allgemein als Subaperturen bezeich net.

Jeder Subapertur 22 ist eine schräg zur Ebene der Lichtleiterplatte 10 verlaufende, im folgenden auch einfach als Schrägfläche bezeichnete re flektierende Einzelfläche 18 zugeordnet, die einen Teil der Reflexionsfläche 16 der Lichtleiterplatte 10 bildet. Die Schrägflächen 18 sind Begrenzungs flächen von keilförmigen Ausnehmungen 28 auf der Oberfläche der Licht leiterplatte 10, die bei der Herstellung der Lichtleiterplatte 10 mit ausge bildet werden.

Die Rückseiten der reflektierenden Schrägflächen 18, d. h. die Bodenbe reiche der Ausnehmungen 28, sind insbesondere durch Aufdampfen einer Metallschicht metallisiert und auf diese Weise verspiegelt.

Die Anordnung der Einzelflächen in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist derart gewählt, daß die jeweils durch eine gestrichelte Linie angedeutete optische Achse jeder Linse 22 etwa durch die Mitte der dieser Linse 22 zu geordneten Schrägfläche 18 verläuft.

Die Ausdehnung sowohl der Linsen 22 als auch der Ausnehmungen 28 in der Ebene der Lichtleiterplatte 10 liegt im Bereich von wenigen Millime tern, so daß die Linsen 22 und Ausnehmungen 28 eine dreidimensionale Mikrostruktur auf der jeweiligen Flachseite der Lichtleiterplatte 10 bilden.

Die Reflexionsfläche 16 umfaßt weitere reflektierende Einzelflächen in Form von als Parabolspiegel 20 ausgebildeten Hohlspiegeln, die Begren zungsflächen von bei der Herstellung der Lichtleiterplatte 10 ausgebilde ten Ausnehmungen 30 darstellen und entsprechend den Schrägflächen 18 metallisiert sind.

Sowohl die Schrägflächen 18 als auch die Parabolspiegel 20 sind jeweils symmetrisch um eine die Mittelachse der Lichtleiterplatte 10 bildende Achse 32 herum verteilt angeordnet.

Für die Bereiche der Reflexionsschicht 16 zwischen den reflektierenden Einzelflächen 18, 20 sind keine speziellen Maßnahmen getroffen, um diese Bereiche als reflektierende Flächen auszubilden. Prinzipiell ist es aber möglich, auch diese Zwischenbereiche beispielsweise durch Metallisieren zu verspiegeln, um sie als wirksame Reflexionsflächen für einfallendes Licht zu nutzen.

Die reflektierenden Einzelflächen 18 sind jeweils in Abhängigkeit von der Brechzahl der Lichtleiterplatte 10 oder dem Brechzahlverlauf in der Licht leiterplatte 10 derart ausgerichtet, daß durch die Lichteintrittsfläche 14 in die Lichtleiterplatte 10 einfallendes Licht nach Reflexion an den reflektie renden Einzelflächen 18 an der Lichteintrittsfläche 14 der Totalreflexion unterworfen ist und zur Empfangseinheit 12 weitergeleitet wird.

Dies ist in Fig. 1 durch die lediglich jeweils als Beispiel dienenden Licht strahlen 34 angedeutet, wobei die beiden inneren, näher an der Emp fangseinheit 12 liegenden gestrichelten Linien jeweils durch einen Punkt der Lichteintrittsfläche 14 verlaufen, an dem ein mit der optischen Achse der jeweiligen Linse 22 zusammenfallender Lichtstrahl nach Reflexion an der jeweiligen Schrägfläche 18 an der Lichteintrittsfläche 14 der Totalre flexion unterworfen ist.

Für von den Parabolspiegeln 20 reflektierte Lichtstrahlen 34 sind an der Lichteintrittsfläche 14 reflektierende Bereiche 36 vorhanden, die beispiels weise durch Verspiegeln hergestellt werden und in Fig. 1 lediglich sche matisch angedeutet sind. Damit die reflektierenden Bereiche 36 den Ein fall von Licht auf die Parabolspiegel 20 nicht stören, sind die Parabolspie gel 20 möglichst nahe der jeweiligen Linse 22 angeordnet.

In Abhängigkeit von der Ausdehnung der Lichtleiterplatte 10 und der An ordnung sowie Neigung der Parabolspiegel 20 können grundsätzlich auch die von den Parabolspiegeln reflektierten Lichtstrahlen 34' einer Totalre flexion an der Lichteintrittsfläche 14 unterworfen werden.

Das über die Lichteintrittsfläche 14 einfallende und sich in der Lichtleiter platte 10 ausbreitende Licht wird von der Linse 15 der Empfangseinheit 12 gesammelt und auf die lichtempfindliche Fläche der Photodiode 13 ge lenkt, die an eine nicht dargestellte Verarbeitungseinheit angeschlossen ist.

Mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Lichtleiterplatte 10 können folg lich über die Lichteintrittsfläche 14 verteilt einfallende Lichtstrahlen an einer im Vergleich zur Größe der Lichteintrittsfläche 14 punktförmigen Stelle zusammengefaßt bzw. konzentriert werden.

Umgekehrt ist - im Fall des Vorsehens einer Lichtsendeeinheit anstelle der Lichtempfangseinheit 12 - die erfindungsgemäße Lichtleiterplatte 10 dazu in der Lage, zunächst konzentriert bzw. gebündelt vorliegende Lichtstrah len nach Ausbreitung und Reflexion in der Lichtleiterplatte 10 über die als Lichtaustrittsfläche dienende gegenüberliegende Flachseite verteilt abzu strahlen.

Diese grundsätzliche Möglichkeit einer Doppelfunktion des erfindungsge mäßen optischen Systems ist in Fig. 1 durch die Doppelpfeile an den Lichtstrahlen 34, 34' angedeutet.

Die Lichtleiterplatte 10 weist eine räumlich konstante Brechzahl auf. Zu mindest prinzipiell könnte die Lichtleiterplatte 10 alternativ jedoch auch mit einem grundsätzlich beliebigen Brechzahlverlauf versehen werden, der mit der Ausgestaltung und Anordnung der reflektierenden Einzelflächen 18, 20 abgestimmt ist und beispielsweise durch gezieltes Dotieren bzw. durch Ionenaustausch bei Verwendung spezieller Gläser eingestellt wer den kann.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Lichteintrittsfläche 14 der kreisförmigen Lichtleiterplatte 10 mit jeweils als Linse 22 ausgebildeten Subaperturen versehen, deren Zentren auf einem durch die gestrichelte Linie angedeuteten Kreis um eine durch die Empfangs-/Sendeeinheit 12 verlaufende Achse 32 der Lichtleiterplatte 10 liegen und die gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

Die äußere Kontur der Lichtleiterplatte 10 kann grundsätzlich beliebig ge wählt sein und ist an die Geometrie des jeweiligen Sensors oder allgemein der jeweiligen Gesamtanordnung angepaßt.

Des weiteren sind in Fig. 2 beispielhaft vier als Parabolspiegel 20 ausge bildete Hohlspiegel dargestellt, die einen Teil der Reflexionsfläche 16 der Lichtleiterplatte 10 bilden und mit denen entsprechend der anhand von Fig. 1 erläuterten Ausführungsform durch die Lichteintrittsfläche 14 ein fallendes Licht auf die Lichteintrittsfläche 14 zurückgeworfen werden kann. Die Parabolspiegel 20 liegen ebenfalls auf einem Kreis um die Achse 32 und sind somit konzentrisch zu den Linsen 22 angeordnet. Nach Refle xion an der Lichteintrittsfläche 14, die zu diesem Zweck an den entspre chenden Bereichen, an denen keine Totalreflexion erfolgt, beispielsweise durch Metallisieren reflektierend ausgebildet ist, gelangt das Licht auf die im Zentrum der Linsen 22 bzw. Spiegel 20 angeordnete Empfangseinheit 12.

In Fig. 3 ist teilweise eine schichtweise aufgebaute Lichtleiterplatte 10 dargestellt, die zusammen mit einer nicht gezeigten Sende- und/oder Empfangseinheit ein optisches System gemäß der Erfindung bildet.

Die Lichtleiterplatte 10 umfaßt einen Stapel von Einzelplatten 26 und eine Reflexionsplatte 24. Die Einzelplatten 26 sind aus Silizium (nicht bei sichtbarem Licht), Glas oder Kunststoff hergestellt und beispielsweise durch Zusammenkitten miteinander sowie mit der als im Spritzgußverfah ren aus Kunststoff hergestellten Reflexionsplatte 24 verbunden. Die Refle xionsplatte 24 ist mit prinzipiell entsprechend der Ausführungsform von Fig. 1 ausgebildeten, keilförmigen Ausnehmungen 28 zur Bildung von schräg zur Ebene der Lichtleiterplatte 10 verlaufenden reflektierenden Einzelflächen 18 versehen, welche zusammen den überwiegenden Teil der Reflexionsfläche 16 der Lichtleiterplatte 10 bilden und vorzugsweise durch Metallisieren verspiegelt sind.

Die Ausnehmungen 28 und somit die Schrägflächen 18 sind über die ge samte Flachseite der Lichtleiterplatte 10 verteilt angeordnet und derart bemessen, daß sie eine Mikrostruktur bilden.

Alternativ zu dem vorstehend beschriebenen Sandwichaufbau können auch einzelne lichtdurchlässige Schichten durch Aufdampfen geeigneter Materialien auf die Reflexionsplatte 24 aufgebracht werden.

Die Einzelplatten 26 sind mit unterschiedlichen, von der Lichteintrittsflä che 14 zur Reflexionsfläche 16 zunehmenden Brechzahlen n₁ bis n₄ ver sehen, wobei n₄ kleiner als die Brechzahl n₅ der Reflexionsschicht 24 ist. Mögliche Werte für die Brechzahlen sind: n₁ = 1,489, n₂ = 1,506, n₃ = 1,52, n₄ = 1,565 und n₅ = 1,579. Auf diese Weise ergibt sich in der Lichtleiterplatte 10 ein stufenförmiger Verlauf der Brechzahl senkrecht zur Ebene der Lichtleiterplatte 10.

Dieser Aufbau der Lichtleiterplatte 10 ermöglicht bei entsprechendem Nei gungswinkel α der Schrägflächen 18, der in dem Beispiel von Fig. 3 jeweils 18° beträgt, die Erzeugung des in Fig. 3 anhand eines Lichtstrahles 34 beispielhaft gezeigten Strahlverlaufes durch wiederholte Lichtbrechung an den Grenzflächen zwischen den einzelnen Platten 26 bzw. Schichten. Be vorzugt ist der Neigungswinkel der Schrägflächen 18 individuell gewählt, um einen an die Position der jeweiligen Schrägfläche 18 optimal ange paßten Strahlverlauf zu erzielen.

Dabei ist das Licht an der Lichteintrittsfläche 14 der Totalreflexion unter worfen, so daß es zurück in die Lichtleiterplatte 10 reflektiert wird und so auf eine nicht dargestellte Empfangseinheit gelenkt werden kann. Der Doppelpfeil am Lichtstrahl 34 deutet an, daß auch eine in der umgekehr ten Richtung stattfindende Lichtausbreitung möglich ist.

Anstelle eines Stapels von Einzelplatten 26 kann mit der Reflexionsplatte 24 auch eine einzige, beispielsweise aus Glas bestehende Platte verbunden werden, deren Brechzahl nach Art einer Grin-Linse kontinuierlich in Rich tung der Reflexionsfläche 16 zunimmt. Ein derartiger Brechzahlverlauf kann beispielsweise durch gezieltes Dotieren der einzigen Platte bzw. durch Ionenaustausch bei Verwendung spezieller Gläser für die einzige Platte erreicht werden.

Fig. 4 zeigt eine ebenfalls schichtweise aus mehreren Einzelplatten 26 und einer Reflexionsplatte 24 aufgebaute Lichtleiterplatte 10. Im Unterschied zur Ausführungsform von Fig. 3 ist hier zwischen zwei Einzelplatten 26 eine als Trennschicht 27 dienende Luftschicht mit einer Brechzahl von n = 1 vorgesehen. Zumindest prinzipiell kann als Trennschicht 27 auch eine Vakuumschicht oder wenigstens eine Einzelplatte mit einer für den nachstehend erläuterten Zweck der Trennschicht 27 geeigneten Brechzahl vorgesehen werden.

Die Trennschicht 27 dient dazu, aus unterschiedlichen Winkelbereichen auf die Lichteintrittsfläche 14 - und somit nach Reflexion an einer Schräg fläche 18 der Reflexionsfläche 16 auf die Grenzfläche 27a zwischen einer Einzelplatte 26 und der Trennschicht 27 - auftreffende Lichtstrahlen 35, 35' zu trennen, die in Fig. 4 mit unterschiedlich ausgestalteten Pfeilen versehen sind. Hierzu sind die Brechzahlen der Einzelplatten 26 derart gewählt, daß aus einem ersten Winkelbereich stammende, in Fig. 4 durch einen Strahl 35 repräsentierte Lichtstrahlen an der Grenzfläche 27a der Totalreflexion unterworfen sind, und daß aus einem zweiten Winkelbe reich stammende, in Fig. 4 durch einen Strahl 35' repräsentierte Licht strahlen an der Grenzfläche 27a gebrochen werden, durch die Trenn schicht 27 hindurchtreten und sich nach Brechung an einer weiteren Grenzfläche 27b auf der von der Reflexionsfläche 16 abgewandten Seite der Trennschicht 27 durch einen Stapel weiterer Einzelplatten 26 aus breiten und dabei an der Lichteintrittsfläche 14 der Totalreflexion unter worfen sind. Sofern die die Trennschicht 27 begrenzenden Einzelplatten 26 die gleiche Brechzahlfolge aufweisen, ergibt sich beim Übergang zwi schen diesen Einzelplatten 26 durch die Trennschicht 27 hindurch ein Versatz der Lichtstrahlen 35', wie es in Fig. 4 gezeigt ist.

In dieser Variante der Erfindung werden die einfallenden Lichtstrahlen 35, 35' somit in Abhängigkeit von ihrem Einfallswinkel auf die Lichtleiterplatte 10 in sich oberhalb und unterhalb der Trennschicht 27 ausbreitendes Licht getrennt. Der Grenz-Einfallswinkel, von dem an bzw. bis zu dem die einfallenden Lichtstrahlen an der Grenzschicht 27a totalreflektiert bzw. gebrochen werden, ist insbesondere von der Anzahl und der Ausgestal tung der Einzelplatten 26 sowie von der Trennschicht 27 abhängig und kann erfindungsgemäß somit gezielt eingestellt werden.

Nach ihrer Trennung können die Lichtstrahlen 35, 35' an räumlich ge trennten Bereichen einer lichtempfindlichen Fläche einer nicht darge stellten Empfangseinheit nachgewiesen werden, die sich z. B. senkrecht zur Ebene der Lichtleiterplatte 10 im Bereich einer als Lichtaustrittsfläche dienenden Kante der Lichtleiterplatte 10 erstreckt. Es ist auch möglich, die Kante der Lichtleiterplatte 10 als Umlenkspiegel auszubilden, der die Lichtstrahlen 35, 35' z. B. in Richtung der in diesem Fall in dem betref fenden Bereich als Lichtaustrittsfläche dienenden Reflexionsfläche 16 ab lenkt, und mittels einer in diesem Bereich angeordneten Empfangseinheit räumlich getrennt nachzuweisen.

Zumindest prinzipiell ist auch der umgekehrte Lichtweg möglich, wie in Fig. 4 durch die Doppelpfeile angedeutet ist. Von räumlich getrennten Be reichen einer nicht dargestellten Sendeeinheit ausgehende Lichtstrahlen 35, 35' gelangen entweder nach Totalreflexion an der Grenzfläche 27a oder nach Totalreflexion an der nunmehr als Austrittsfenster dienenden Fläche 14 sowie nach mit Brechung an den Grenzflächen 27b und 27a verbunde nem Durchtritt durch die Trennschicht 27 auf die Schrägflächen 18 der Reflexionsfläche 16, woraufhin die Lichtstrahlen 35, 35 in unterschiedli che Richtungen über die Lichtaustrittsfläche 14 abgestrahlt werden.

Aus der Draufsicht von Fig. 5 auf eine entsprechend Fig. 3 bzw. Fig. 4 ausgebildete Lichtleiterplatte 10 ist durch die einzelnen Schichten hin durch die terrassenartige Anordnung der Schrägflächen 18 in Form von konzentrischen Voll- bzw. Teilkreisringen um eine Empfangs- und/oder Sendeeinheit 12 zu erkennen.

Im Fall der Anordnung der Empfangs- und/oder Sendeeinheit 12 an einer Kante der Lichtleiterplatte 10 sind die Schrägflächen 18 z. B. jeweils halb kreisförmig ausgebildet, wobei alle Schrägflächen 18 den gleichen Nei gungswinkel α (vgl. Fig. 3 bzw. Fig. 4) aufweisen können, um Lichtstrahlen 37, die an unterschiedlich weit von der Einheit 12 entfernt gelegenen Schrägflächen 18 reflektiert werden, an Bereichen der Einheit 12 nachzu weisen, die senkrecht zur Ebene der Lichtleiterplatte 10 räumlich vonein ander getrennt sind.

Im Fall der Anordnung der Empfangs- und/oder Sendeeinheit 12 im Zen trum von konzentrische Kreisringe bildenden Schrägflächen 18 sind die Schrägflächen 18 bevorzugt in Abhängigkeit von ihrem Abstand zur Ein heit 12 unterschiedlich derart geneigt, daß über die Lichteintrittsfläche einfallende und an den Schrägflächen 18 reflektierte Lichtstrahlen unab hängig von ihrer Auftreffstelle auf die Lichtleiterplatte 10 im Bereich der zentralen Einheit 12 konzentriert werden. Hierbei erfolgt somit gewisser maßen eine Fokussierung des einfallenden Lichts.

Die vorstehenden Ausführungen gelten sinngemäß auch für den umge kehrten Lichtweg, d. h. alle von einer Sendeeinheit 12, die z. B. im Zen trum von konzentrische Kreisringe bildenden Schrägflächen 18 angeord net ist, ausgehenden Lichtstrahlen 37 können unter dem gleichen Aus fallswinkel und z. B. senkrecht zur Ebene der Lichtleiterplatte 10 über de ren Lichtaustrittsfläche abgestrahlt werden.

Die vorstehend anhand der Fig. 3 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen optischen Systems ermöglichen unter Ausnut zung der Dispersion durch ihren Schichtaufbau und die damit verbunde ne wiederholte Lichtbrechung außerdem eine spektrale Zerlegung des einfallenden Lichts. Beispielsweise Rot- und Blauanteile des einfallenden Lichts werden nach Reflexion an den Schrägflächen 18 und Brechung an der ersten Grenzfläche zwischen der Reflexionsplatte 24 und der angren zenden Einzelplatte 26 sowie allen weiteren Grenzflächen unterschiedlich stark gebrochen. Unterschiedliche Wellenlängen aufweisende Anteile des einfallenden Lichts breiten sich somit in unterschiedlichen Bereichen der Lichtleiterplatte 10 aus und können - z. B. entsprechend dem anhand von Fig. 4 erläuterten Prinzip - an räumlich getrennten Bereichen einer Emp fangseinheit 12 nachgewiesen werden.

In Abhängigkeit von dem jeweiligen Einsatzzweck des erfindungsgemäßen optischen Systems können die einzelnen optisch wirksamen Flächen - in den vorstehend jeweils als Beispiel erläuterten Ausführungsformen der Erfindung die Linsen 22, die Schrägflächen 18, die Parabolspiegel 20 und die reflektierenden Bereiche 36 - auch einen kleinen oder größeren Anteil an der jeweiligen Fläche 14 bzw. 16 besitzen. Des weiteren können die Linsen 22 auch geneigt angeordnet werden, so daß ihre optischen Achsen schräg zur Ebene der Lichtleiterplatte 10 verlaufen. Die Neigungen der Schrägflächen 18 und der Parabolspiegel 20 können auch größer oder kleiner als in den erwähnten Ausführungsformen gewählt werden. Des weiteren können die Schrägflächen 18 und die Parabolspiegel 20 auch je weils untereinander eine unterschiedlich große Neigung aufweisen.

Grundsätzlich kann die Lichtleiterplatte auch in einem anderen Gußver fahren als einem Spritzgußverfahren hergestellt werden. Die Strukturen auf den Flachseiten der Lichtleiterplatte, insbesondere die Mikrostruktu ren, können auch im Anschluß an die Herstellung eines Plattenrohlings z. B. in einem Präge-, Ätz-, Dotier- und/oder Ionenaustauschverfahren ausgebildet werden.

Des weiteren können grundsätzlich alle Flächen der Lichtleiterplatte, d. h. etwa parallel zur Ebene der Lichtleiterplatte verlaufende Grenzflä chen - wie z. B. die Flächen der den Stapel gemäß Fig. 3 und 4 bildenden Einzelplatten 26 - und/oder die Einzelflächen 18, 20, 22 der Lichtein trittsfläche 14 und/oder der Reflexionsfläche 16, zusätzliche optische Funktionen erfüllen.

Dazu können die Flächen als Filter, z. B. Polarisations- oder Spektralfilter, Blende, Strahlteiler und/oder Strahlformer ausgebildet werden, indem die Flächen z. B. mit entsprechenden Schichten versehen, geeignet dotiert oder in anderer Weise behandelt, z. B. mit dreidimensionalen Mikrostruk turen versehen werden.

Die optischen Eigenschaften der Lichtleiterplatte können auf diese Weise auch bei Verwendung eines homogenen Basismaterials in der Ebene der Lichtleiterplatte variiert werden. Dadurch kann in die Lichtleiterplatte eine Orts- und/oder Ortsfrequenzfilterung integriert werden.

Beispielsweise können bei einem zwei Platten, die den gleichen Bre chungsindex aufweisen, umfassenden Mehrschichtaufbau der Lichtleiter platte Blendenfunktionen zur Orts- und Ortsfrequenzfilterung eingebracht werden, indem die Zwischen- oder Grenzschicht zwischen den beiden Platten metallisiert oder mit einer Mikrostruktur versehen wird.

Die Mikrostrukturen, die bei einem Sandwichaufbau der Lichtleiterplatte jeweils an den Zwischen- oder Grenzschichten zwischen zwei Einzelplatten vorgesehen werden, können derart ausgebildet werden, daß sie unter schiedlichste Funktionen erfüllen und beispielsweise als Blende, Filter, Strahlteiler und/oder Strahlformer dienen.

Alternativ zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann die Sende- bzw. Empfangseinheit auch im Bereich der Kanten bzw. Schmal seiten der Lichtleiterplatte angeordnet werden. Die Subaperturen und re flektierenden Flächen können dabei derart ausgeführt werden, daß das Licht über die Schmalseiten aus der Lichtleiterplatte austritt bzw. in die Lichtleiterplatte eintritt, oder daß das Licht an beispielsweise als Umlenk spiegel dienenden, abgeschrägten Schmalseiten auf die Reflexionsfläche und eine an diese angekoppelte Empfangseinheit bzw. in die Lichtleiter platte hinein reflektiert wird.

Des weiteren können die Subaperturen an einer kombinierten Lichtein tritts- und -austrittsfläche derart angeordnet werden, daß die Lichtleiter platte entweder eine Autokollimationsfunktion aufweist oder eine vollstän dige Pupillenteilung vorliegt. Auch eine sogenannte Quasi-Autokollimati onsfunktion ist realisierbar, bei der eine sowohl zum Abstrahlen als auch zum Empfangen von Licht dienende Subapertur von lediglich zum Emp fangen von Licht dienenden Subaperturen umgeben ist.

Des weiteren ermöglicht es die Erfindung, mehrere Lichtleiterplatten z. B. in einer gemeinsamen Ebene zu einer Einheit zusammenfassen, um z. B. Lichtgitter mit einer beliebigen Geometrie zu erzeugen.

Bezugszeichenliste

10

Lichtleiterplatte

12

Empfangs- und/oder Sendeeinheit

13

Photodiode

14

Lichteintrittsfläche

15

Linse

16

Reflexionsfläche

18

reflektierende Einzelflächen, Schrägflächen

20

reflektierende Einzelflächen, Parabolspiegel

22

Erhebungen, Linsen

24

Reflexionsplatte

26

Einzelplatten

27

Trennschicht

27

a,

27

b Grenzflächen

28

,

30

Ausnehmungen

32

Achse

34

,

34

' Lichtstrahlen

35

,

35

' Lichtstrahlen

36

reflektierende Bereiche

37

Lichtstrahlen
d Dicke der Lichtleiterplatte
α Neigungswinkel

Claims

1. Optisches System, insbesondere für optoelektronische Systeme, mit wenigstens einer lichtdurchlässigen flachen Lichtleiterplatte (10) und zumindest einer mit der Lichtleiterplatte (10) optisch gekoppel ten Empfangs-/Sendeeinheit (12), wobei die eine Flachseite der Lichtleiterplatte (10) als Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche (14) und zumindest die andere Flachseite als Reflexionsfläche (16) für sich in der Lichtleiterplatte (10) ausbreitendes Licht ausgebildet ist, und wobei die Lichtleiterplatte (10) derart ausgebildet ist, daß durch zumindest einen Bereich der Lichteintritts- und/oder -austritts fläche (14) verlaufende und an der Reflexionsfläche (16) reflektierte Lichtstrahlen (34) im Bereich der Empfangs-/Sendeeinheit (12) kon zentriert sind.

2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterplatte (10) zur Bildung der Reflexionsfläche (16) und/oder der Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche (14) jeweils mit einer bevorzugt Ausnehmungen (28, 30) und/oder Erhebungen (22) umfassenden Oberflächenstruktur, insbesondere einer Mikro struktur mit bevorzugt Abmessungen in der Größenordnung von Millimetern aufweisenden Strukturelementen, versehen ist.

3. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangs-/Sendeeinheit (12) an und bevorzugt in unmittel barer Nähe der die Reflexionsfläche (16) bildenden Flachseite der Lichtleiterplatte (10) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die zum Empfangen und/oder Aussenden von Licht vorgesehene Fläche der Empfangs-/Sendeeinheit (12) wesentlich kleiner als die Lichtein tritts- und/oder -austrittsfläche (14) ist.

4. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Lichtleiterplatte (10) weniger als etwa 1 cm, bevor zugt weniger als etwa 5 mm und insbesondere etwa 2 mm beträgt und bevorzugt die Abmessungen der Lichtleiterplatte (10) in der Ebene der Lichtleiterplatte (10) in der Größenordnung von Zentime tern liegen.

5. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche (16) wenigstens eine ebene und schräg zur Ebene der Lichtleiterplatte (10) verlaufende und/oder wenigstens ei ne als Hohlspiegel, insbesondere als Parabolspiegel, ausgebildete re flektierende Einzelfläche (18, 20) umfaßt.

6. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche (14) wenigstens ei ne zur Beugung und/oder Brechung von Licht ausgebildete Einzel fläche aufweist, die bevorzugt als Linse (22) ausgebildet ist.

7. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche (14) und/oder die Reflexionsfläche (16) jeweils eine Vielzahl von bevorzugt paarweise einander zugeordneten Einzelflächen (15, 22, 20, 36) aufweisen, die jeweils über die Lichtleiterplatte (10) verteilt und vorzugsweise symmetrisch bezüglich der Empfangs-/Sendeeinheit (12) angeordnet sind.

8. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche (14) zumindest be reichsweise als Reflexionsfläche für sich in der Lichtleiterplatte (10) ausbreitendes Licht ausgebildet, insbesondere verspiegelt ist.

9. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche (16) derart ausgeführt ist, daß zumindest senkrecht und bevorzugt aus einem begrenzten vorbestimmten Raumwinkelbereich durch die Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche (14) verlaufende Lichtstrahlen (34, 34') nach bzw. vor Reflexion an der Reflexionsfläche (16) an der Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche (14) der Totalreflexion und/oder der Refle xion an reflektierenden Bereichen (36) unterworfen sind.

10. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterplatte (10) einstückig ausgebildet und vorzugswei se in einem Guß-, insbesondere Spritzguß-, Präge-, Ätz-, Dotier- und/oder Ionenaustauschverfahren hergestellt ist.

11. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beugung und/oder Brechung von Licht ausgebildete Ein zelflächen (22) und/oder reflektierende Bereiche (36) der Lichtein tritts- und/oder -austrittsfläche (14) und/oder reflektierende Ein zelflächen (18, 20) der Reflexionsfläche (16) auf einem Kreis um eine durch die Empfangs-/Sendeeinheit (12) verlaufende Achse (32) der Lichtleiterplatte (10) liegen und bevorzugt gleichmäßig verteilt ange ordnet sind.

12. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterplatte (10) schichtweise aufgebaut ist, wobei be vorzugt eine die Reflexionsfläche (16) bildende, bevorzugt aus Kunststoff und vorzugsweise im Spritzgußverfahren hergestellte Re flexionsplatte (24) mit einer Einzelplatte oder einem Stapel aus ins besondere zusammengekitteten Einzelplatten (26) verbunden ist, wobei die Einzelplatten (26) jeweils aus einem lichtdurchlässigen Material, insbesondere Silizium, Glas oder Kunststoff, hergestellt und/oder in Form einer aufgedampften Schicht vorgesehen sind.

13. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechzahl der Lichtleiterplatte (10), insbesondere von einen Stapel bildenden Einzelplatten (26), zwischen der Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche (14) und der Reflexionsfläche (16) variiert, insbesondere in Richtung der Reflexionsfläche (16) zunimmt.

14. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer die Reflexionsfläche (16) bildenden Reflexions platte verbundene Einzelplatte eine insbesondere nach Art einer Grin-Linse variierende und bevorzugt kontinuierlich in Richtung der Reflexionsfläche (16) zunehmende Brechzahl aufweist, wobei vor zugsweise der Brechzahlverlauf in einem Dotier- und/oder Ionen austauschverfahren hergestellt ist.

15. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen wenigstens zwei Einzelplatten eines die Lichtleiter platte (10) bildenden Stapels von Einzelplatten (26) eine Trenn schicht (27) bevorzugt in Form einer Luft- oder Vakuumschicht vor gesehen ist.

16. Optisches System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterplatte (10) derart ausgeführt ist, daß an Grenzflä chen (27a, 27b) zwischen der Trennschicht (27) und benachbarten Einzelplatten (26) aus einem ersten Winkelbereich einfallende Licht strahlen (35) der Totalreflexion und aus einem zweiten Winkelbe reich einfallende Lichtstrahlen (35') der Lichtbrechung unterworfen sind.

17. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im wesentlichen parallel zur Ebene der Lichtleiter platte (10) verlaufende Grenzflächen, insbesondere Flächen von ei nen Stapel bildenden Einzelplatten (26), und/oder zumindest Ein zelflächen (18, 20, 22) der Lichteintritts- und/oder -austrittsfläche (14) und/oder der Reflexionsfläche (16) jeweils wenigstens bereichs weise zur Erfüllung optischer Funktionen und bevorzugt als Filter, Blende, Strahlteiler und/oder Strahlformer ausgebildet sowie vor zugsweise mit Oberflächenstrukturen, insbesondere Mikrostruktu ren, versehen sind.

18. Optisches System nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lichtleiterplatten (10) zu einer Einheit zusammenge faßt und bevorzugt in einer gemeinsamen Ebene insbesondere zur Bildung eines Lichtgitters angeordnet sind.

19. Lichtleiterplatte mit den auf eine Lichtleiterplatte (10) bezogenen Merkmalen wenigstens eines der vorhergehenden Ansprüche.