DE2410288B1 - Lichtleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lichtleiter Brechungszahl oder einem undurchsichtigem Medium aus durchsichtigem Kunststoff, mit einer Schutzhülle 50 in Berührung kommen.

und einem längs des Lichtleiters gleichbleibenden Aus diesem Sachverhalt ergeben sich schon die

einstückigen Querschnitt des Kerns, der sich über ersten Probleme bei der praktischen Herstellung von Abstandshalter gegen die Schutzhülle abstützt. Lichtleitern und deren Anwendung. Da ein Glasstab

Es ist bekannt, daß man Licht in Stäben aus Glas oder eine Faser ja niemals frei schwebend im Raum, oder anderem durchsichtigem Werkstoff weiterleiten 55 d. h. umgeben von dem Medium Luft, benutzt werkann. Für den praktischen Gebrauch werden diese den kann, sondern immer mit anderen Materialien Stäbe — sogenannte Lichtleiter — meist auf die in Berührung kommt, z.B. infolge Bündelung mit Stärke von Fasern reduziert. Ein Bündel derartiger anderen Fasern, durch Anordnung einer Schutzhülle, Fasern, dessen Struktur so geordnet ist, daß die bei Befestigung usw., so kann man den Lichtleiter Lage einer Faser innerhalb des Bündels am An- 60 selbst zunächst mit einem anderen optisch dünneren fangs- und Endpunkt gleich ist, ermöglicht die Über- Medium überziehen. Die Brechungsindices von bistragung von Bildern. Dabei werden die einzelnen her bekannten geeigneten Materialien für Lichtleiter Punkte des Bildes jeweils gesondert in einer Faser und derartige Überzüge variieren von etwa 1,4 bis des Bündels übertragen. 1,6, so daß sich nur kleine Differenzen der Brechungs-

Die Lichtübertragung mittels eines Stabes bzw. 65 indices erzielen lassen.

einer Faser oder eines Bündels von Fasern wird Weitere Probleme ergeben sich aus der Forderung,

durch Totalreflektion möglich. Ein an der Stirnseite daß Lichtleiter flexibel sein sollen. Bei Glas ist das des Stabes eingeleiteter Lichtstrahl wird Zickzack- nur möglich durch die Reduzierung auf Faserstärke

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(mit dem Risiko des Faserbruches). Die Fasern wer- dem Medium erzielt wird. Die an den Enden der den in einem komplizierten Herstellungsverfahren Stützrippen liegenden Verbindungspunkte mit der mit einem Glas von geringerem Brechindex über- Schutzhülle können sich dabei nicht als Stellen irzogen, gebündelt, verkittet und mit einer Schutzhülle gendeines Lichtverlustes auswirken, weil die in die versehen; alles in allem ein sehr aufwendiger Her- 5 Stützrippen eindringenden Lichtstrahlen infolge Stellungsprozeß, der allein durch seine Herstellungs- deren Gestaltung gar nicht bis zu den Verbindungskosten die Verwendbarkeit der Lichtleiter auf be- punkten vordringen können,
stimmte Gebiete begrenzt. Die Gestaltung des Lichtleiters unter Einbeziehung

Aus diesen Gründen sind Versuche unternommen der Stützrippen zu einem längs des Lichtleiters gleichworden, Lichtleiter aus Kunststoff herzustellen. Aber io bleibenden einstückigen Querschnitt ermöglicht darauch hier ergeben sich Probleme: Zwar gibt es über hinaus die Anwendung eines wirtschaftlichen Kunststoffe mit ausreichenden optischen Eigenschaf- Herstellungsverfahrens, nämlich des Spritzens bzw. ten und der notwendigen Flexibilität, jedoch weisen des Strangpressens. Insbesondere mit letzterem Versie einen annähernd gleichen Brechungsindex auf, fahren lassen sich beliebig lange Lichtleiter herso daß sich kaum Brechungsindexunterschiede für 15 stellen.

Lichtleiter und Überzug ergeben. Auch Versuche, Zweckmäßig bezieht man in die einstückige Fertieinen Kunststoffschlauch mit niedrigem Brechungs- gung auch die Schutzhülle mit ein. Im Falle der Herindex mit einer Flüssigkeit mit höherem Brechungs- stellung eines derartigen Lichtleiters mittels der index zu füllen, können nicht recht befriedigen. Auch Strangpresse ergibt sich sofort ein für viele Zwecke hier bleibt die Differenz der Brechungsindices gering, 20 direkt anwendbarer Lichtleiter, da ja seine Schutzaußerdem können derartige Flüssigkeiten keinen grö- hülle gleich mit ausgepreßt wird,
ßeren Temperaturschwankungen ausgesetzt werden, Zweckmäßig gestaltet man die Stege so, daß sie was bei Lichtleitern oft nicht zu vermeiden ist. An sich in Richtung zu den Stützrippen hin verjüngen, den Enden ergeben sich Schwierigkeiten durch die Hierdurch wird verhindert, daß in die Stützrippen notwendigen Stopfen mit Dichtungsproblemen, zu- 25 Lichtstrahlen einfallen können, die der Achsrichtung zätzlichen Brechungsflächen. Einige Versuche zielen der Stützrippen nahekommen. Es ist dabei übrigens deshalb darauf ab, zwischen Lichtleiterkern und möglich, an einen Steg mehrere Stützrippen ansetzen Schutzhülle eine Luftschicht anzuordnen. Die not- zulassen.

wendige Distanz zwischen beiden Teilen soll dann Es ist darüber hinaus möglich, den Lichtleiter als auf punktförmige Abstandshalter oder auf schmale 30 eine einstückige Mehrfachanordnung mit nur einer Kanten reduziert werden, indem man z.B. einen gemeinsamen Schutzhülle auszubilden, wobei die dreieckigen Lichtleiter in eine kreisförmige Schutz- äußeren Stützrippen der außen gelegenen Lichtleiter hülle einzieht, so daß eine Berührung auf die Schei- mit ihren Verbindungspunkten in die Schutzhülle telpunkte des Dreiecks beschränkt bleibt. Dennoch übergehen. Wenn man bei einem derartigen Lichtbleiben die gefundenen Lösungen unvollkommen, 35 leiter seine einzelnen Elemente besonders klein ausdenn jeder Berührungspunkt zwischen Lichtleiter bildet und die gesamte Mehrfachanordnung mittels und Schutzhülle bringt die Totalreflektion an dieser einer Strangpresse herstellt, ergibt sich automatisch Stelle zum Erlöschen. Diese Lichtverluste summieren eine Ordnung der einzelnen Elemente zueinander, sich mit zunehmender Länge. die längs des gesamten Lichtleiters ständig erhalten

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 40 bleibt, so daß die bekannten Probleme bei für die

vorstehend geschilderten Lichtverluste zu vermeiden, Bildübertragung verwendeten Lichtleitern, die aus

dabei aber ein einfaches Herstellungsverfahren zu er- Faserbündeln bestehen, nicht auftreten können. Diese

möglichen. Probleme ergeben sich aus der Notwendigkeit der

Gelöst wird das Problem dadurch, daß die Ab- Ordnung der einzelnen Fasern des Faserbündels. Die Standshalter aus aus dem Kern herausragenden Ste- 45 Erhaltung der Ordnung des Bündels einzelner Lichtgen und diesen gegenüber abgewinkelten Stützrippen leiter bei der vorstehend beschriebenen einstückigen bestehen, die sich zu ihren die Verbindungspunkte Mehrfachanordnung ergibt sich aber, wie gesagt, mit der Schutzhülle bildenden Enden hin verjüngen, durch den kontinuierlichen Prozeß des Strangpreswobei Kern, Stützrippen und Stege einstückig gefertigt sens von selbst.

sind und allseitig von vorzugsweise mit Luft gefüllten 50 Man kann aber auch die einstückige Mehrfach-Hohlräumen umgeben sind, so daß ein aus dem Kern anordnung so aufbauen, daß jeder einzelne Lichtin die Stege eindringender Lichtstrahl von den Flä- leiter eine eigene Schutzhülle aufweist, die über Brükchen der Stützrippen aufgefangen und infolge der ken mit der benachbarten Schutzhülle des nächsten Verjüngung der Stützrippen aus diesen wieder heraus Lichtleiters verbunden ist, wobei die Brücken auf- und in den Kern zurückreflektiert wird. 55 trennbar sind. Eine derartige Gestaltung ermöglicht

Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiter wird des- es, die Mehrfachanordnung an ihren beiden Seiten sen das Licht im wesentlichen transportierender Kern in die einzelnen Lichtleiter aufzuspalten, so daß von Stützrippen getragen, die bewußt in die Licht- diesen einzelnen Lichtleitern Licht gesondert zugeleitung mit einbezogen werden, wobei aber durch ihre führt und von diesen auch wieder einzeln abgenom-Gestaltung dafür gesorgt wird, daß in die Stützrip- 60 men werden kann. Dies ist beispielsweise für irgendpen eindringende Lichtstrahlen durch Totalreflektion welche Überwachungsfunktionen im Zusammenhang aus ihnen wieder herausreflektiert werden und in mit der Sicherstellung der Funktion einzelner Lichtden Kern gelangen, so daß einerseits über die Stütz- quellen von Bedeutung. Im Automobilbau kann z. B. rippen kein Lichtverlust eintreten kann und anderer- ein nach diesem Prinzip billig hergestellter Achtfachseits die Stützrippen den Kern so tragen können, daß 65 Lichtleiter verwendet werden: Die acht aufgespalteer und auch die Stützrippen allseitig von Luft um- nen Enden werden einzeln zu den acht Lichtquellen geben sind, wodurch der größtmögliche Brechungs- im Heck des Wagens geführt (zwei Rücklicher, zwei indexunterschied zwischen Lichtleiter und umgeben- Bremslicher, zwei Blinker, Nummernschild-Beleuch-

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tung und Rückwärts-Scheinwerfer). Das andere Ende Der unter einer beliebigen Neigung gegen eine

des Achtfach-Kabels — im Sichtfeld des Fahrers an- der Außenflächen 1 gerichtete Lichtstrahl 5 wird ingebracht — erlaubt diesem eine ständige Kontrolle folge der dargestellten Verjüngung des Körpers 4 der Funktion dieser Leuchten. nach einigen Reflektionen umgekehrt und verläuft

An Hand der Ausführungsbeispiele der Erfindung 5 wieder (gestrichelt gezeichnet) aus dem Körper 4 darstellenden Figuren sei diese näher erläutert. Es heraus. Die Spitze 2 und praktisch auch die davor zeigt gelagerte Zone 3 kann von diesem Strahl niemals er-

F i g. 1 einen mit seiner Schutzhülle einstückig aus- reicht werden. Das Gleiche gilt natürlich auch, wenn gebildeten Lichtleiter, die Flächen 1 im Sinne der F i g. 1 gewölbt sind.

Fig. 2 die Wirkung eines sich verjüngenden Quer- io Will man mit Sicherheit verhindern, daß beliebige Schnitts auf in ihm eingeleitete Lichtstrahlen, Lichtstrahlen bis zur Spitze 2 oder der Zone 3 vor-

Fig.3 eine Variante zur Ausführungsform gemäß dringen, so ist es nur notwendig, die der Spitze2 ge-Fig. 1, genüberliegende Seite des Körpers4 so zu gestalten,

Fig.4 die Darstellung der optischen Wirkung der daß kein Lichtstrahl genau oder annähernd auf die Stege und Stütznppen der Ausführungsform gemäß 15 Spitze 2 gerichtet wird. Fig.3, Dies geschieht nun durch Ansetzen der Stützrip-

Fig.5 eine einstückige Mehrfachanordnung mit pen8 gemäß Fig. 1 an die Stege 13 in der Weise, einer Vielzahl von einzelnen Lichtleitern, daß ein aus dem Kern 7 in die Stege 13 übertreten-

Fig.6 eine einstückige Mehrfachanordnung mit der Lichtstrahl in jedem Falle alsbald auf eine der durch Brücken verbundenen Einzellichtleitern. 20 Außenflächen 11 der Stützrippen 8 gelangt, so daß

Fig. 1 zeigt einen Ernfachlichtleiter in vergrößer- sich in der Projektion in dem Querschnitt der Anter Darstellung. Der Kern7, in den das Licht einge- Ordnung gemäß Fig. 1 dann im Prinzip der inFig. 2 leitet wird, weist etwa die Form eines gleichseitigen dargestellte mehrfache Reflektionsvorgang ergibt, Dreiecks mit ausgerundeten Seiten auf. Die Eck- auf Grund dessen der von einer Stützrippe 8 gewispunkte des Dreiecks gehen in die Stege 13 über, die 25 sermaßen eingefangene Lichtstrahl schließlich wieder die Stützrippen 8 mit dem Kern 7 verbinden. Diese dem Kern zugeleitet wird. Hierbei spielt natürlich verjüngen "sich nach außen hin und sind an ihrer auch die Formgebung der Stege 13 eine wesentliche Stirnseite 14 so geformt, daß aus dem Kern 7 in die Rolle, die insbesondere sich so verjüngen, daß, wie Stütznppen 8 eindringende Lichtstrahlen nicht zu den in der F i g. 1 dargestellt, die Breite der Stege 13 in Verbindungspunkten 9, die sich an den Spitzen der 30 Richtung zu den Stütznppen 8 hin immer geringer Stützrippen 8 befinden, vordringen können. Alle für wird. Weiterhin sorgt die ebenfalls aus der F i g. 1 die innere Totalreflektion notwendigen Außenflächen ersichtliche Neigung der Stirnseiten 14 der Stütz-11 des Kernes 7, der Stützrippen 8 und des Steges 13 rippen 8 dafür, daß insbesondere flach in Richtung sind von den Hohlräumen 12 umgeben, d. h., sie auf die Stege 13 aus den Stützrippen 8 herausreflekkommen nur mit dem Medium Luft (Brechungs- 35 tierte Strahlen, möglicherweise nach nochmaliger Reindex 1) in Berührung. Durch die Verbindungs- flektion an den Außenseiten 19 der Stege 13, in den punkte 9 werden die Enden der Stützrippen 8 mit Kern 7 zurückreflektiert werden, der Schutzhülle 10 verbunden, die in diesem Falle Durch die erfindungsgemäße Anbringung der

ringförmig um den Kern 7 mit seinen Stützrippen 8 Stützrippen wirken diese zusammen mit dem Kern als gelegt ist. Obwohl sie aus dem gleichen Material, 4° Lichtleiter, wobei jedocch die Verbindungspunkte d. h. durchsichtig, ist, wirkt sie bei der Lichtübertra- der Stütznppen zu der Schutzhülle wegen der vorgung nicht mit. Es spielt deshalb kerne Rolle und stehend dargelegten Reflektionsverhältnisse optisch beeinträchtigt die Effektivität der Lichtführung nicht, nicht wirksam werden können. An der Stelle der Verwenn sie z.B. verkratzt, lackiert ist oder sonstwie bindungspunkte können daher die Stützrippen gemit anderen Materialien in Berührung kommt. Der 45 fahrlos die Schutzhülle berühren, die sonst weder ganze Querschnitt ist eine Einheit, besteht aus einem an den Kern noch an die Stützrippen herankommt. Material, nämlich einem flexiblen, durchsichtigen Dabei ist allerdings zu beachten, daß das Licht auf Werkstoff und wird in einem Arbeitsgang, z. B. der Eingangsseite des Lichtleiters nur dem Kern zudurch Extrudieren bzw. Strangpressen, hergestellt. geleitet werden sollte, da eine unkontrollierte Ein-

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Stützrip- 50 leitung von Licht direkt in die Stützrippen dazu fühpen8 sei auf die Fig.2 verwiesen, in der ein keil- ren kann, daß einzelne Lichtstrahlen doch zu den förmiger Körper im Querschnitt dargestellt ist, in Verbindungspunkten vordringen und hier verlorendem von seiner offenen Seite her Lichtstrahlen ein- gehen.

geleitet werden. Dabei entspricht dieser Körper einer In der F i g. 3 ist eine Variante zur Ausführungs-

sich gerade erstreckenden, sich verjüngenden Stütz- 55 form gemäß Fig. 1 dargestellt. Aus dem Kern7 rippe. Im Falle einer gekrümmten Stützrippe gemäß ragen hier die Stege 13 nach außen, an denen je F i g. 1 treten dann im Prinzip die gleichen Wirkun- zwei Stützrippen 23 und 24 ansetzen. Diese Stützgen ein. Bei der Betrachtung der Fig. 2 ist natürlich rippen 23 und 24 verjüngen sich nach außen hin zusätzlich zu berücksichtigen, daß es sich bei den bis zu den Verbindungspunkten 25, wo die Stützdargestellten Lichtstrahlen um Projektionen der tat- 60 rippen 23 und 24 in die Schutzhülle 10 übergehen, sächlich im wesentlichen in Längsrichtung des Licht- Infolge der Verwendung zweier Stützrippen 23 und leiters verlaufenden Lichtstrahlen in den Querschnitt 24 pro Steg 13 liegt hier eine andere Bildung der des Lichtleiters handelt. Unabhängig von der Fort- Hohlräume vor wie bei der Ausführungsform gemäß schreitungsrichtung der Lichtstrahlen in den Stütz- Fig. 1. Der Kern7 ist von den Hohlräumen 26 umrippen in Längsrichtung des Lichtleiters ergeben sich 65 geben, die sich zu den Stegen 13 hin zu Ausbuchtundie in der Fig.2 dargestellten Reflektionswinkel, gen27 vergrößern, um hier zusammen mit den die wobei also auch in der dargestellten Projektion Ein- Stützrippen 23 und 24 nach außen hin begrenzenden fallswinkel gleich Ausfallswinkel ist. Hohlräumen 28 die Bildung der Stege 13 und die

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Verjüngung der Stützrippen 23 und 24 zu bewirken. jeweils vier Stützrippen 8 haben einen gemeinsamen

Sonst gelten die bereits zur F i g. 1 gegebenen Er- Knoten 16, der optisch unwirksam ist. Das Bündel

läuterungen. als Ganzes ist in der schon erläuterten Weise mit

In der Fig.4 ist in prinzipieller Darstellung die einer Schutzhülle 18 umgeben, zu der die äußeren

optische Wirkung der Stege 13 und der Stützrippen 5 Stützrippen 17 führen. Für Material und Herstell-

23 und 24 der Ausführungsform gemäß F i g. 3 wie- ungsweise gilt das zuvor Ausgeführte. Mit einem

dergegeben. Ein symmetrisch zu den Erweiterungen derartigen Bündel können in bekannter Weise in

27 durch den Steg 13 hindurchtretender (nicht ein- Punkt-Impulse zerlegte Bilder und Zeichen übertra-

gezeichneter) Lichtstrahl würde durch die Oberfläche gen werden. Der Querschnitt ist an jeder Schnitt-

29 des Hohlraums 28 direkt in den Kern 7 zurück- 10 stelle geordnet.

reflektiert werden. Gezeigt ist der Verlauf eines im Fig. 6 zeigt den vergrößerten Querschnitt ernes ungünstigsten Winkel aus dem Kern 7 in den Steg 13 Doppel-Lichtleiters. Auch hier schließen sich an eintretenden Lichtstrahles 30, der von der linken einen Kern 7 durch Stege 13 verbundene Stützrip-Erweiterung 27 so in Richtung auf die Oberfläche pen 21, 22 an, die über die Verbindungspunkte 9 29 reflektiert wird, daß er gerade an der rechten Er- 15 mit der äußeren Schutzhülle 10 verbunden sind. Weiterung 27 vorbeikommt. Er wird dann von der Dabei hängen hier ähnlich wie bei der Ausführungs-Oberfläche 29 zurück auf die rechte Erweiterung 27 form gemäß F i g. 3 an jedem Steg 13 zwei Stützreflektiert, von wo aus er etwa in die Mitte der rippen 21, 22. Alle optisch mitwirkenden Außen-Oberfläche 29 gelangt. Es ergibt sich weiterhin ein flächen 11 sind von Hohlräumen 12 umgeben. Die Strahlenverlauf im Zusammenwirken mit der linken 20 beschriebene Anordnung ist zweifach nebeneinander Erweiterung 27, der demjenigen im Zusammenhang vorgesehen. In diesem Falle sind beide Lichtleitermit der rechten Erweiterung 27 entspricht. Der teile je mit einer Schutzhülle 10 versehen, die mitein-Lichtstrahl 30 tritt schließlich als Strahl 30' aus dem ander durch zwei Brücken 15 verbunden sind. In Steg 13 aus und gelangt somit wieder in den Kern 7. beiden Teil-Lichtleitern können getrennte Lichtstrah-Es ist dabei unwesentlich, ob tatsächlich eine voll- 25 len, auch in gegenläufiger Richtung, übertragen werständig symmetrische Anordnung vorliegt, wie sie den. An der Stelle der Brücken 15 können die Einzelin der Fig.4 dargestellt ist. Es ist lediglich das Er- Stränge getrennt und zu verschiedenen Punkten gefordernis zu erfüllen, daß die Stützrippen 23 und 24 führt werden. Drei- oder Mehrfach-Lichtleiter, auch sich zu den Verbindungspunkten 25 hin ausreichend mit anderen Querschnitten, können analog durch verjüngen. Darüber hinaus ist ein insofern günstiger 30 Nebeneinander- oder Übereinander-Anordnung geverlaufender Lichtstrahl 31 gestrichelt eingezeichnet, bildet werden. Für Material und Herstellung gilt das als dieser im Bereich von Steg 13 und Stützrippen 23 bereits oben Gesagte.

und 24 weniger oft reflektiert wird. Dieser Lichtstrahl Der erfindungsgemäße Lichtleiter ist extrem billig

31 tritt schließlich als Lichtstrahl 31' wieder aus dem herstellbar und erschließt damit dem Prinzip des

Steg 13 heraus. 35 Lichtleiters Anwendungsfälle, die diesem bisher aus

F i g. 5 zeigt einen stark vergrößerten Ausschnitt Kostengründen verschlossen waren. Dies gilt insbeaus einer einstückigen Mehrfachanordnung mit einer sondere darum, weil man den erfindungsgemäßen Vielzahl von Einzellichtleitern 20. Diese läßt sich Lichtleiter im Prinzip beliebig dick herstellen kann, beliebig nach allen Richtungen hin ausgedehnt ge- Hierbei ergibt sich der Vorteil gegenüber sehr dünstalten. Die einzelnen Lichtleiter 20 können auf ge- 40 nen Lichtleitern (Fasern), daß beim Fortschreiten ringstmöglich kleine Querschnitte reduziert werden. des Lichts in einem relativ dicken Lichtleiter die Da eine Trennung der einzelnen Lichtleiter vonein- Anzahl der Reflektionen an seinen Wänden stark ander nicht notwendig ist, ist auf eine Schutzhülle reduziert wird. Dies kommt der am Ausgang des jedes einzelnen Lichtleiters verzichtet. Vielmehr hän- Lichtleiters erzielbaren Lichtausbeute insofern zugute, gen die einzelnen Lichtleiter jeweils an den Verbin- 45 als auch bei Totalreflektion jeweils ein gewisser dungspunkten 9 ihrer Stützrippen 8 zusammen, d. h., Lichtverlust eintritt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 förmig an den gegenüberliegenden Außenflächen des Patentansprüche: Stabes in dessen Längsrichtung reflektiert, bis er an der entgegengesetzten Seite des Stabes wieder aus-

1. Lichtleiter aus durchsichtigem Kunststoff, tritt. Für die Effektivität eines solchen Lichtleiters ist mit einer Schutzhülle und einem längs des Licht- 5 es von großer Bedeutung, daß sich die Totalreflekleiters gleichbleibenden einstückigen Querschnitt tion schon bei einem möglichst kleinen Winkel des des Kerns, der sich über Abstandshalter gegen Lichtstrahls (Grenzwinkel a_g gemessen zur Normalen) die Schutzhülle abstützt, dadurch gekenn- einstellt. Alle Lichtstrahlen, die diesen Grenzwinkel zeichnet, daß die Abstandshalter aus aus dem unterschreiten, würden nämlich nicht in das Innere Kern (7) herausragenden Stegen (13) und diesen io des Stabes zurück totalreflektiert werden, sondern gegenüber abgewinkelten Stützrippen (8) bestehen, die Außenflächen des Stabes durchdringen und dadie sich zu ihren die Verbindungspunkte (9) mit mit verlorengehen. Dieser Grenzwinkel ergibt sich der Schutzhülle (10) bildenden Enden hin ver- aus der bekannten Snellius'schen Gleichung:
jungen, wobei Kern (7), Stützrippen (8) und Stege

(13) einstückig gefertigt sind und allseitig von 15 _gj_{n fl} _ ri_

vorzugsweise mit Luft gefüllten Hohlräumen (12) ° _n
umgeben sind, so daß ein aus dem Kern (7) in

die Stege (13) eindringender Lichtstrahl von den Dabei ist η der Brechungsindex des Materials des

Flächen der Stützrippen (8) aufgefangen und in- Stabes und n' der des den Stab umgebenden Me-

folge der Verjüngung der Stützrippen (8) aus 20 diums. Dieses muß optisch dünner sein, d. h., es muß

diesen wieder heraus und in den Kern (7) zu- einen geringeren Brechungsindex als das Material des

rückreflektiert wird. Stabes haben, da sonst die Lichtstrahlen nicht total-

2. Lichtleiter nach Anspruch 1, dadurch ge- reflektiert werden.

kennzeichnet, daß in die einstückige Fertigung Besteht z. B. der Stab aus einem Material mit dem

auch die Schutzhülle mit einbezogen ist. 25 Brechungsindex 1,5 und ist dieser Stab von Luft um-

3. Lichtleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geben (Brechungsindex etwa 1,0), so ergibt sich aus gekennzeichnet, daß die Stege (13) sich in Rieh- der vorstehenden Gleichung ein Grenzwinkel von tang zu den Stützrippen (8) hin verjüngen. etwa 42°. Ist derselbe Stab jedoch von einem anderen

4. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 1 Medium umhüllt, das den Brechungsindex von 1,4 bis 3, gekennzeichnet durch eine einstückige 30 hat, so steigt der Grenzwinkel a_g auf etwa 70°. Das Mehrfachanordnung mit nur einer gemeinsamen bedeutet, daß in einem Lichtleiter das Licht in einem Schutzhülle (18), wobei die äußeren Stützrippen um so steileren Winkel auf die Außenflächen fallen (17) der außen gelegenen Lichtleiter mit ihren kann (und dabei noch totalreflektiert wird), je größer Verbindungspunkten (9) in die Schutzhülle (18) die Differenz der Brechungsindices beider Medien ist. übergehen. 35 Dieser Umstand gewinnt dann besondere Bedeutung,

5. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 1 wenn der Stab gekrümmte Abschnitte aufweist oder bis 3, gekennzeichnet durch eine einstückige flexibel ist und gebogen wird. Aus geometrischen Mehrfachanordnung, wobei jeder einzelne Licht- Gründen ist der Einfallwinkel im gekrümmten Ableiter eine eigene Schutzhülle (10) aufweist, die schnitt steiler. Bei zu starker Krümmung sind deshalb über Brücken (15) mit der benachbarten Schutz- 40 Lichtverluste möglich. Das bedeutet, daß ein Lichthülle (10) des nächsten Lichtleiters verbunden leiter mit einer großen Differenz der Brechungsist, wobei die Brücken (15) auftrennbar sind. indices beider Medien stärker gekrümmt werden kann

und gegebenenfalls geringeren Lichtverlusten ausgesetzt ist, als ein Lichtleiter, bei dem die Differenz 45 der Brechungsindices klein ist.

Die Totalreflektion in einem Lichtleiter erlischt völlig an denjenigen Stellen, an denen die Außenflächen des Lichtleiters mit einem Medium höherer