DE2240780A1

DE2240780A1 - LIGHT EMISSION CELL FOR OPTICAL FIBER LIGHT GUIDE

Info

Publication number: DE2240780A1
Application number: DE19722240780
Authority: DE
Inventors: Franz Hartl; Peter Dipl Ing Krahn
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1972-08-18
Filing date: 1972-08-18
Publication date: 1974-02-28

Description

Lichtaustrittszelle für optische Faser-Lichtleiter Die Erfindung betrifft eine Lichtaustrittszelle für optische Faser-Lichtleiter, insbesondere für Signallaterneneinrichtungen in Verkehrssignalanlagen, bei denen die Signalbe griffe über Lichtaustrittszellen mit optischen Faser-Lichtleitern einstellbar sind. Light exit cell for optical fiber light guides The invention relates to a light exit cell for optical fiber light guides, in particular for Signal lantern devices in traffic signal systems, in which the signal terms are adjustable via light exit cells with optical fiber light guides.

Es sind Lichtaustrittssellen für optische Faser-Lichtleiter bekannt (DT-oS 2 126 672), die aus einem zylindrischen Gehäuse aus Leichtmetall oder Kunststoff bestehen. Am einen Ende dieses Gehäuses ist eineasphanche Linse aus Glas oder klarem Spritzgußkunststoff und am anderen Ende eine kurze Röhre für die AuSnahme eines optischen Lichtleiterstabes angeordnet. In diesem Lichtleiterstab sind das oder die Enden der Lichtleiter angeschlossen. Weiterhin ist an dem zur Linse hingerichteten Ende des Leiterstabes eine Stirnplatte mit einem transparenten Klebstoff befestigt.There are known light exit points for optical fiber light guides (DT-oS 2 126 672), which consists of a cylindrical housing made of light metal or plastic exist. At one end of this housing is an asphanche lens made of glass or clear Injection molded plastic and at the other end a short tube to hold one arranged optical light guide rod. In this light guide rod there are or the ends of the light guides connected. Furthermore, on the one executed to the lens The end of the conductor bar is attached to an end plate with a transparent adhesive.

Diese bekannten Licht au strittszellen sind in ihrer Herstellung und in ihrem Aufbau sehr aufwendig, da diese Zellen aus mehreren Einzelteilen bestehen und diese Einzelteile in ihrer Lage zueinander genau justiert sein müssen.These known light au strittszellen are in their manufacture and very complex in their structure, since these cells consist of several individual parts and these items must be precisely adjusted in their position to each other.

Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der'bekannten Lichtaustrittszellen zu vermeiden.The purpose of the invention is to eliminate the disadvantages of the known light exit cells to avoid.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftliche Lichtaustrittszelle für optische Faser-Lichtleiter zu erstellen, die aus nur einem bw. aus wenigen Teilen besteht und das aus den Faser-Lichtleitern austretende Licht über einen Reflektor ausstrahlt, wobei nur sehr geringe Phantomerscheinungen auftreten.The invention is based on the object of an economical light exit cell for creating optical fiber light guides that consist of just one bw. from a few parts consists and the light emerging from the fiber light guides via a reflector radiates, with very little phantom phenomena occurring.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lichtaustrittszelle als ein aus vollem,optisch durchlässigem Material bestehender Rotationskörper ausgebildet ist, dessen Oberfläche die Form eines Reflektors hat und in dessen Brennpunkt der/ die optische(n) Faser-Lichtleiter angeordnet ist/ sind und der Reflektor so ausgebildet ist, daß das aus den Lichtleitern in einem bestimmten winkel austretende Licht innerhalb des Rotationskörpers total reflektiert wird.This object is achieved according to the invention in that the light exit cell designed as a solid, optically transparent material of rotation body whose surface has the shape of a reflector and in whose focal point the / the optical fiber light guide is / are arranged and the reflector is designed in this way is that the light emerging from the light guides at a certain angle is within of the rotation body is totally reflected.

Um Beschädigungen und Verschmutzungen an der Reflexionsfläche des Rotationskörpers zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den Rotationskörper mit einem durchsichtigen Material zu überziehen, dessen Substanz optisch dünner als die Substanz des Rotationskörpers ist.To avoid damage and soiling on the reflective surface of the To avoid body of revolution, it is useful to use the body of revolution with a to coat transparent material, the substance of which is optically thinner than the substance of the solid of revolution.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Lichtaustrittsfläche des Rotationskörpers eine Linse bzw. eine Streuscheibe angebracht ist, deren Material aus der gleichen optischen Substanz wie die des Rotationskörpers besteht.A further development of the invention is characterized in that on the light exit surface of the rotating body a lens or a diffuser is attached, the material of the same optical substance as that of the solid of revolution consists.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Lichtaustrittsfläche des Rotaionskörpers als Linse bzw. als Streuscheibe auszubilden.Furthermore, it can be advantageous to use the light exit surface of the rotary body as a lens or as a diffuser.

Eine weitere Vereinfachung der Herstellung der erfindungsgemäßen Zelle wird dadurch erreicht, daß zur Befestigung die optischen Faser-Lichtleiter in die Rotationskörper eingegossen werden.A further simplification of the production of the cell according to the invention is achieved in that for fastening the optical fiber light guide into the Rotation bodies are poured in.

Die Erfindung sei anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen sind nur die für das Verständnis der Erfindung unbedingt erforderlichen Teile schematisch dargestellt. Die Fig. 1 bis 3 zeigen mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Licht austrittszelle.The invention is based on the exemplary embodiments shown in the drawings explained in more detail. In the drawings are only those for understanding the invention absolutely necessary parts are shown schematically. Figures 1 to 3 show possible embodiments of the light exit cell according to the invention.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Lichtaustrittszellen bestehen aus den Rotationskörper 1, der aus einem vollen optisch durchlässigen Material, beispielsweise atis Glas oder Kunststoff, hergestellt ist und dessen Oberfläche die Form eines Reflektors hat. Im Brennpunkt dieses Reflektors sind die optischen Faser-Lichtleiter eingepresst bzw0 eingegossen oder ähnliches, je nachdem, nach welchem Verfahren der Rotationskörper hergestellt wird0 Durch die Fläche 3, Fig. 1, des Rotationskörpers 1 wird das im Reflektor gerichtete Licht ausgestrahltO Die Reflexion des von den optischen Baser-Lichtleitern 2 abgestrahlten tichtes erfolgt nicht durch eine Verspiegelung der Oberfläche, sondern durch Totalreflexion an der Trennschicht vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium. Die Phantomerscheinungen sind gering, da von außen in den Reflektor einfallendes Licht nicht zurückreflektiert wird, sondern aus dem Reflektor austritt, sobald der ;winkel der Totalreflexion überschritten wird. Dieser Fall tritt auf jeden Fall am Ende des Reflektors aùfO Zum Schutze der Trennschicht von der optisch dichteren Substanz des Rotationskörpers 1 zum optisch dünneren Medium der Luft ist die Oberfläche des Körpers 1 mit einer durchsichtigen, optisch dünneren Substanz als der des Rotationskörpers überzogen Es ist nun möglich, durch Variation der Krümmung und der Länge der als Reflektor wirkenden Oberfläche des Rotationskörpers 1 die optischen Eigenschaften der Lichtaustrittßzelle zu verändern, um diese den gewünschten Bedingungen anzupassen. Dabei ist zu beachten, daß das aus den optischen Fseer-Lichtleitern austretende Licht an der Grenzfläche des Rotationskörpers nahezu total reflektiert wird, das durch die Berücksichtigung des Sintrittswinkels des aus den Lichtleitern abgegebenen Lichtes, der Krümmung des Rotationskörpers und der Brechungandies der an der Grenzfläche vorhandenen Medien, z0B. Glas des Rotationskörpers und Luft, erreicht wird0 Weiterhin können der Streuwinkel und der Strahlengang des aus der Lichtaustrittszelle abgestrahlten Lichtes durch eine Streuscheibe 5, Fig. 2, bzw. eine Linse 4, Fig. 3 beeinflußt werden, indem vor der Lichtaustrittsfläche 3, Fig. 1, eine Linse oder eine Streuscheibe angebracht wird, bzw. diese Lichtaustrittsfläche beim Fertigen des Rotationskörpers als Linse bzw. Streuscheibe ausgebildet wird. Es ist zweckmäßig, um ungewollte Beeinflussung des Strahlenganges zu vermeiden, die einzelnen Linsen und Streuscheiben aus dem gleichen optischen Material wie das des Rotationskörpers herzustellen0 5 Patentansprüche 1 Blatt ZeichnungThe light exit cells shown in FIGS. 1 to 3 exist from the rotational body 1, which is made of a full, optically transparent material, for example atis glass or plastic, is made and its surface has the shape of a reflector. At the focal point of this reflector are the optical ones Fiber optic light guides pressed in or cast in or the like, depending on which method the solid of revolution is produced 0 Through the surface 3, Fig. 1, of the body of revolution 1, the light directed in the reflector is emitted Reflection of the light emitted by the optical base light guides 2 takes place not by mirroring the surface, but by total reflection on the Separation layer from the optically denser to the optically thinner medium. The phantom phenomena are low, as light falling into the reflector from outside does not reflect back but emerges from the reflector as soon as the; angle of total reflection is exceeded. This case definitely occurs at the end of the reflector aùfO To protect the separating layer from the optically denser substance of the solid of revolution 1 to the optically thinner medium of the air is the surface of the body 1 with a transparent, optically thinner substance than that of the solid of revolution It is now possible by varying the curvature and length of the reflector Surface of the rotary body 1 the optical properties of the light exit cell to change in order to adapt them to the desired conditions. It should be noted, that the light emerging from the optical Fseer light guides at the interface of the rotation body is almost totally reflected, which is due to the consideration the angle of incidence of the light emitted from the light guides, the curvature the solid of revolution and the refraction of the media present at the interface, z0B. Glass of the rotating body and air, is achieved0 Furthermore, the scattering angle and the beam path of the light emitted from the light exit cell through a diffusing screen 5, Fig. 2, or a lens 4, Fig. 3 can be influenced by in front of the light exit surface 3, Fig. 1, a lens or a diffuser attached is, or this light exit surface when manufacturing the rotational body as a lens or diffuser is formed. It is useful to avoid unwanted interference of the beam path to avoid removing the individual lenses and diffusing screens from the to produce the same optical material as that of the rotating body 1 sheet of drawing

Claims

Claims 1. Light exit cell for optical fiber light guides, especially for signal lantern devices in traffic signal systems where the signal aspects can be set via light exit cells with optical fiber light guides are, characterized in that the light exit cell (1, Fig. 1) as an out solid, optically transparent material of existing rotational body is formed, whose surface has the shape of a reflector and whose focal point is the optical (n) fiber light guide (2) is / are arranged, and the reflector is formed is that the light emerging from the light guides at a certain angle is totally reflected within the rotation body.

2, bicht outlet cell according to claim 1, characterized in that the solid of revolution is coated with a transparent material1 whose substance is is optically thinner than the substance of the rotational body.

3. Light exit cell according to claim 1 or 2, characterized in that that on the light exit surface (3, Fig. 1) of the rotating body (1, Fig. 2 and 3) a lens (4, Pig.3) or a lens (5, Fig. 2) is attached, the material consists of the same optical substance as that of the rotating body (1).

4. light exit cell according to claim 1 or 2, characterized in that that the light exit surface (3, Fig. 1) of the rotary body (1) as a lens (4, Fig. 3) or as a diffuser (5, Fig0 2) is formed.

5. light exit cell according to one of claims 1 to 4, characterized in that that for fastening the / the optical fiber (s) light guide (2) in the rotation body (1) is / are cast.