DE2204417A1

DE2204417A1 - Lichtleitfaserhaltiges verbundelement

Info

Publication number: DE2204417A1
Application number: DE19722204417
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Rer Nat Krahn; Karl Dr Ing Dr Schoerken; Hans-Joachim Dipl Trappenberg
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1972-01-31
Filing date: 1972-01-31
Publication date: 1973-08-23

Description

Lichtleitfaserhaltiges Verbundelement Gegenstand der Erfindung ist ein lichtleitraserhaltiges Verbundelement mit Lichteintrittsstellen und Lichtaustrittsstellen.
Lichtleitfaserbilndel, deren Einzelglieder wegen ihrer Unnantelung auch optisch isolierte Lichtleitfasern genannt werden, sind bekannt. Sie bestehen aus Fasern mit dem Kern eines hochbrechenden transparenten Mediums wie z.B. Glas oder Kunststoffen wie Polymethylmethacrylat oder auch aus FlUssigkeiten wie Nitrobenzol oder Chlorbenzol, der von einem niedrigbrechenden Mantel wie Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Polypropylen umgeben ist. Sind.
die beiden Enden eines aus solchen Fasern zusammengefaßten Bündels senkrecht zur Faserachse optisch bearbeitet, so wird ein an einem Ende eintretender Lichtstrahl durch totale Innenreflektion innerhalb des Faserbündels weitergeleitet und verläß5 am anderen Ende des Faserbündels dasselbe, auch wenn das Faserbündel Biegungen und Uskehrungen vornimmt.
Neuerdings kennt man auch Liohtleitfasern aus Glas die keiner Ummantelung bedürfen. Hier sind an der Oberfläche im Ionenaustausch Natriumionen durch Thalliumionen ersetzt worden. Die Verwendung optisch isolierter Lichtleitfaserbündel in Anzeigegeräten von Flugzeugen oder medizinischen Instrumenten ist gleich.
falls bekannt, ein weiterer Anwendungsbereich blieb den tiohtleitfasern jedoch vor allem wegen ihrer Empfindlichkeit bei mechanischer Beanspruchung und ihrer leicht verletallchen Oberfläche versagt.
Es war somit die Aufgabe, ein lichtleitfaserhaltiges Verbundelement mit Lichteintrittsstellen und Lichtaustrittsstellen zu schaffen, das die genannten Nachteile nioht besitzt und damit weitere Anwendungsgebiete erschließt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß man ein solohea lichtleitfaserhaltiges Verbundelement Mit Lichteintrittsstellen und Lichtaustrittsstellen schaffen kann, wenn man mit einem Mantel verschenen und/oder nichtummantelten Lichtleitfasern aus Glas und/oder Kunststoff bzw. Kombinationen verschiedener lichtleitender Fasern nichtlichtleitendes Material wie Metalle, Kohle, Bor, Siliciumcarbid, Keramik, insbesondere als Fasern und/oder natürliche oder synthetische Faserstoffe zuordnet.
Dabei kennen die aus Kunststoff bestehenden lichtleitenden Fasern aus in an sich bekannter Weise ummanteltem Polymethaorylsäureester bestehen.
Vor allem können die aus Kunststoff bestehenden lichtleitenden Fasern aus einem nichtummantelten Polymethacrylsäureester bestehen, wobei der äußere Faserrand chemisch und/oder physikalisch derart modifiziert ist, daß der Faserrand einen Brechungsindex aufweist, als der Faserkern. Da eine Differenz des Brechungsindex zwischen Faserkern und Faserrand um ein bis zwei Prozent vollkommen ausreichend ist, um die Selbstfocusierung der Faser zu bewirken, sind in der Randzone nur geringe strukburchemische bzw. strukturelle Veränderungen zur Erzielung des gewunsohten Effekts erforderlich. Dies ist erreichbar durch Einführung von Stoffen bzw, Atomgruppen höheren Atom- bzw. Molekulargewichts.
Dabei kann es zur Erzielung von verschiedener Helligkeit und Farbeffekten empfehlenswert sein, wenn die lichtleitenden Teile des Verbundelementes an der Llchteintrittsstelle einer oder mehreren Lichtquellen zugeordnet sind, wobei das Licht der Lichtquellen eine oder mehrere Wellenlängen besitzt und gegebenenfalls die Lichtstärken der Lichtquellen differieren.
Unter Umständen können dabei die Lichtquelle bzw. die Lichtquellen im Verbundelement selbst oder außerhalb desselben fest oder beweglich, beispielsweise verwebt oder lichtoptisch gekoppelt, angeordnet sein.
Dazu können die Lichtaustrittsstellen räumlich, flächenförmig, punktweise und/oder in Kombinationen daraus angeordnet sein.
Eine bevorzUgte Ausführungsform sieht weiterhin vor, daß das Verbundelement oder Teile davon elastisch ausgebildet sind.
Ferner soll das Verbundelement weiterverarbeitungsfähig sein.
Das erfindungsgemäße Verbundelement mit Lichteintrittsstellen und Lichtaustrittastellen gestattet seine weitere Anordnung in GUtern, insbesondere in Konsumgütern aller Art wie beispielsweise Anzeigevorrichtungen aller Art, BekleidungsstUcken, Beleuohtungstafeln, Bühnenausstattungen, Dekorationsstoffen, Fallschirmen, Farbfernsehgeräten, Fernsehtelefonen, Fußbodenbelagen, Gardlnen, ktlnstlichen Haaren, Jalousien; Karosserien, Kleiderstoffen, Lehrmitteln, Maschinen, Möbeln, Modeartikeln aller Art, Schirmen, Tapeten, TreppengelAndern, Verkehrszeiehen, Warnsignalen, Weihnachtsbaumschmuck und Zelten.
Die Abbildung zeigt ein erfindungsgemäßes lichtleitfaserhaltiges Verbundelement im Querschnitt, dabei bedeutet 1 Jeweils die hochbrechenden Lichtleitrasern, 2 den niedrigbrechenden Mantel, 3 die UmhUllung aus nichtleitendem Material. Bei Lichtleitfasern aus solchem Material, das eines niedrigbrechenden Mantels nicht bedarf, entfällt dieser natürlich.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundelemente ist wegen der nunmehr stark verminderten Empfindlichkeit der Lichtleitfasern somit äußerst vielseitig geworden und gestattet erst ihre industrielle Auswertung in Massenproduktion. Dabei werden ganz neue, äußerst überraschend wechselnde Licht- und Farbeffekte erzielt, immer gemäß der Anwendung der erfindungsgemäßen Kombinationen. Auch werden nicht nur optisch-modische Erfekte erzielt.
Die Erfindung dient auch dem steigenden SicherheitsbedUrfnis in Industrie und Verkehrswesen und darUber hinaus pädagogischen und künstlerischen Intentionen.

Claims

Ansprüche:

1. Liohtleitfaserhaltiges Verbundelement mit Liohteintrittsstellen und Lichtaustrittsstellen, d a d u r o h g e k e n n z 6 i c h n e t, daß mit einem Mantel (2) versehenen und/oder nichtummantelten Lichtleitfasern (1) aus Glas und/oder Kunststoff bzw. Kombinationen verschiedener lichtleitender Fasern nichtltchtleitendes Material (3) wie Metalle, Kohle, Bor, Siliciumcarbid, Keramik, insbesondere als Fasern, und/oder natürliche oder synthetische Faser.

stoffe zugeordenet ist.

2. Lichtleitfaserhaltiges Verbundelement mit Lichteintrittsstellen und Lichtaustrittsstellen, d a d u r o h g e -k e n n z e 1 c h n e t, daß die aus Kunststoff bestehenden lichtleitenden Fasern aus in an sich bekannter Weise ummanteltem Polymethacrylsäureester bestehen.

3. Lichtleitfaserhaltiges Verbundelement mit Lichteintrittsstellen und Lichtaustrittsstellen, d a d u r a h g e k . n n z e i o h n a t, daß die aus Kunststoff bestehenden lichtleitenden Fasern aus einem nichtummantelten Polymethaorylsäureester bestehen, wobei der äußere Paserrand chemisch und/ oder physikalisch derart modifiziert lRt, daß der Faserrand durch Einführung von Stoffen bzw. Atomgruppen häheren Atom-bzw. Molekulargewichts einen Brechungsindex aufweist als der Faserkern.

4. Lichtleitfaserhaltiges Verbundelement mit Lichteintrittsstellen und Lichtaustrittsstellen nach vorhergchanden Ansprüchen, d a d u r o h g e k e n n s e i o h n e t, daß die liohtleitenden Teile (1) des Verbundelements an der Lichteintrittsstelle einer oder mehreren Lichtquellen zugeordnet sind, wobei das Licht der Lichtquellen eine oder mehrere Wellenlängen besitzt und gegebenenfalls die Lichtstärken der Lichtquellen differiert.

5. Lichtleitfaserhaltiges Verbundelement mit Llchtelntrittsstellen und Lichtaustrittsstellen nach vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtquelle bzw. die Lichtquellen ins Verbundelement selbst oder außerhalb desselben fest oder beweglich, beispielsweise verwebt oder lichtoptisch gekoppelt, angeordnet sind.

6. Lichtleitfaserhaltiges Verbundelement mit Lichteintrittastellen und Lichtaustrittsstellen nach vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtaustrittsstellen räumlich, flächenförmig, punktweise und/oder in Kombinationen daraus angeordnet sind.

7. Lichtleitfasernaltiges Verbundelement mit Licheintrittsstellen und Lichtaustrittsstellen nach vorhergehenden Ansprechen, d a d u r o h g e k e n n s e i ¢ h n e t, daß das Verbundelement oder Teile davon elastisch ausgebildet sind.

8. Lichtleitfaserhaltiges Verbundelement mit Lichteintrittestellen und Lichtaustrittsstellen nach vorhergehenden Ansprüchen. d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß das Verbundelement weiterverarbeitungsfähig ist.

9. Lichtleitfaserhaltiges Verbundelement mit Lichteintrittsstellen und Lichtaustrittsstellen nach vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i o h n e t, daß das Verbundelement in Gütern, insbesondere in Konsumgütern, wie Anzeigevorrichtungen aller Art, Bekleidungsstücken, Beleuchtungstafeln, Bühnenausstattungen, Dekoratiensstoffen, Fallschirmen, Farbfernsehgerüten, Fernsehtelefonen, Fußbodenbelagen, Gardinen, künstlicdhen Haaren, Jalousien, Karosserien, Kleiderstoffen, Lehnnitteln, Maschinen, Möbeln, Modeartikeln aller Art, Schirmen, Tapeten, Teppichen, Treppengeländern, Verkehrszeichen, Warnslgnalen, Weihnaoht sbaumsahmuok, Zelten usw. angeordnet ist.

L e e r s e i t e