DE2505995C3 - Verfahren zur Herstellung eines Bildzerlegers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines BildzerlegersInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bildzcrlcgers, bei dem mehrere
Lichtleiter an einem Ende flachenförmig und am entgegengesetzten Ende linienförmig zusammengefaßt
werden.
Bildzerleger mit an einem Ende flachenförmig und am entgegengesetzten Ende linienförmig zusammengefaßten
Lichtleitern ermöglichen die eindimensionale Abtastung eines zweidimensionalen, also flächenhaften
Bildes Bei der Herstellung eines solchen Bildzerlegers müssen die die Lichtleiter bildenden optischen Fasern
linieniormig so zusammengestellt werden, daß Abschnitte des linienförmigen Endes zu den entsprechenden
Zeilen an dem zu einer rechteckigen Matrix zusammengestellten entgegengesetzten Ende korre-Γ·
spondieren. Die Herstellung dieser genauen Zuordnung der Abschnitte am linienförmigen Ende zu den Zeilen an
dem matrixförmigen Ende des Bildzerlegers ist bisher
nur mit hohem Arbeitsaufwand dnd mit ungenügender Zuverlässigkeit möglich gewesen.
'<· Aus der DE-OS 22 09 677 ist ein Verfahren zum
geordneten Zusammenstellen der Lichtleiter eines Bildzerlegers bekannt, bei dem die optischen Fasern
durch Eintauchen ihrer Enden in eine schwere Flüssigkeit gebündelt und miteinander verschmolzen
'< vverden. Mit Hilfe eines Siebes werden die Fasern so
gehechelt, daß sie mit ihren Endabschnitten in eine im wesentlichen parallele, matrixförmige Anordnung gebracht
werden. Die optischen Einzelfasern müssen nach der matrixförmigen Zusammenfassung zur Herstellung
-<> eines Bildzerlegers am anderen Ende Faser für Faser
nebeneinander angeordnet werden, damit die Reihenfolge der Fasern am matrixförmig gebündelten Ende des
Bildz.erlegers genau in einer Linie am anderen Ende des Bildzerlcgers erhalten bleibt. Diese Aufgliederung ist
- > außerordentlich arbeitsaufwendig und Anlaß zu Bildfehlern
infolge Vertauschung von Einzelfasern.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die geordnete Auflösung uer an einem Ende des Bildzerlegers
flächenfcrmig bzw. in einer rechteckigen Matrix angeordneten Lichtleiter in die linienförmige Anordnung
am anderen Ende des Bildz.erlegers zu vereinfachen und zuverlässiger zu machen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einen Kern und einen Mantel aufweisende Stäbe
'"' mit rechteckigem Querschnitt mindestens an einer Seile
mit einer Schicht aus säurelöslichem Glas verschen und einzeln ausgezogen werden und die so ausgezogenen
Stäbe zu einem Bündel zusammengelegt werden, wobei die säurelöslichen Glasschichten in zueinander paralle-
■'" len Ebene angeordnet vverden, das Bündel zu einem
Lichtleitcrbündel ausgezogen wird, die säurelöslichen Schichten in einem Bndabschnitt des Lichtleiterbündels
herausgelöst werden und die in bandförmigen Lagen aufgeteilten, losen Endabschnitte schließlich linienför-
·'"' inig zusammengefaßt werden. Da die säurelöslichen
Glasschichten erfindungsgemäß in parallelen Ebenen angeordnet werden, die beispielsweise benachbarte
Zeilen der die rechteckige Matrix bildenden Lichtleiter voneinander trennen, entstehen nach dem Herauslösen
">" der säurelöslichen Schichten in einem Endahschnitt
bandförmige Lichtleiterlagen, in denen die Einzelleiter zuverlässig die gleiche Anordnung wie die Lichtleiter in
den Matrixzeilen haben. Die bandförmigen Lagen können mit extrem geringem Arbeitsaufwand nebcncin-
')Γ) andcrgclegt und linienförmig miteinander verbunden
weiden, ohne daß eine beachtenswerte Vertauschungsgefahr besteht. Der rechteckige Querschnitt der
Einzelstäbc verbessert überdies den Übertragungswirkungsgnid.
da die Zwickelräume zwischen benachbarte
h0 Einzelfasern wegfallen. Außerdem wird das Zusammenstellen
der Einzelfascrn zu einer rechteckigen Matrix erleichtert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der
Zeichnung veranschaulichten Beispielen näher erläutert.
{Λ F.s zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Schemadarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bildz.erlegers;
F i g. 2 bis 9 verschiedene Verfahrensschritte bei der
Herstellung des Bildzerlegers;
Fig. 10 eine Schnittansicht durch einen rechteckigen
Lichtleiter-Einzelstab mit einem außermittig angeordneten Kern; und
Fig. 11 und 12 den Einzelstab gemäß Fig. IO in
verschiedenen Herstellungsstufen.
Der beschriebene Bildzerleger ist in F- i g. 1 schematisch
dargestellt. Das Ende 2 des Bildzerlegers 1 besteht aus linienförmig zusammengestellten und miteinander
verbundenen Abschnitten 2a, 2b usw., die jeweils zu Zeilen 3a, 3b usw. an dem zu einer quadratischen Matrix
zusammengestellten anderen Ende 3 des Bildzerlegers 1 von der obersten bis zur untersten Zeile korrespondieren.
Gemäß Fig. 2A ist ein quadratischer Kern 11 von einem rohrförmigen Mantel 12 umgeben. Eine dünne
Platte 13 aus gefärbtem, säurelöslichen Glas wird an einer beliebigen Seitenfläche des rechteckigen Mantels
12 ungeordnet. In alternativer Ausführungsfom können
zwei Planen J3 aus gefärbtem, säurelöslichem Glas an
zwei einander gegenüberliegenden Außenflächen des Mantels 12 entsprechend Fig. 2B angeordnet werden.
Danach wird entsprechend der schematischen Darstellung gemäß F i g. 3 der Einzelstab unter Evakuieren des
Raums zwischen dem Kern U und dem rohrförmigen Mantel 12 von einem Ende aus und unter Erhitzen
mittels einer Heizvorrichtung 14 ausgezogen. Nach dem Ausziehen entsteht ein quadratischer Lichtleiter, in
welchem der Kern 11, der rohrförmige Mantel 12 und die säurelösliche Glasplatte 13 fest miteinander
verschmolzen sind. Dieser quadratische Einzelstab ist in F i g. 4 mit 10 bezeichnet. Quadratische Einzelstäbe 10
werden nach dem Ausziehen Seite an Seite in regelmäßiger Anordnung entsprechend F i g. 5 in einen
Rahmen 15 gelegt. Dieser Rahmen 15 ist so ausgebildet, daß er eine vorgegebene Anzahl quadratischer Stäbe 10
entsprechend der Anzahl der am Ende 3 des Hildzerlegcrs I (Fig. 1) vorgesehenen Anzahl von
l.icluleitercndcn aufzunehmen vermag. So können
beispielsweise jeweils 36 Stäbe in horizontaler Richtung nebeneinander und in vertikaler Richtung übereinander
angeordnet werden. Die quadratischen Stäbe 10 werden dabei im Rahmen 15 so angeordnet, daß ihre mit den
gefärbten, säurelöslichen Glassehichten 13 belegten Außenflächen in der in F i g. 5 gezeigten Weise
beispielsweise in den horizontalen parallelen Ebenen liegen. Die erforderliche Anzahl von gebündelt zusammengesetzten
quadratischen Stäben wird mit einem Faden oder Band 16 entsprechend Fig. 6 an mehreren
Stellen zusammengebunden, worauf ein Kunstharz, z. B. Polyvinylalkohol, der einen niedrigen Schmelzpunkt hat,
auf die Außenflächen des rechteckigen Lichtleiterbündcls
so aufgetragen wird, daß die Außenflächen luftdicht abgeschlossen sind und das im Querschnitt rechteckige
Lichtleiterbündel einen Körper bildet. Dieses Lichtleiterbündel wird danach in der in F i g. 7 angedeuteten
Weise ausgezogen, wobei mit Hilfe einer Vakuumpumpe Luft von einem Ende abgesaugt und das Bündel in
einem Ofen oder einer anderen Heizeinrichtung erwärmt wird. Es ergibt sich ein Lichtleiterbündel bzw.
-kabel 20, in welchem eine große Anzahl quadratischer Lichtleiterstäbe zu einem Körper zusammengeschmolzen
ist. Dieses Lichtleiterbündel 20 wird auf die richtige Länge, z. B. auf 30 cm geschnitten. Nach dem Aufbringen
eines Schutzüberzugs an einem Endabschnitt des Lichtleiterbündels 20 wird letzteres in der in F i g. 8
dargestellten Weise in eine Säurelösung 23, z. B. eine auf etwa 65°C erwärmte Lösung mit 4% HCI und 2% HNo3
getaucht, die sich in einem Behälter 22 bfindet. Nachdem
die Säurelösung 23 etwa 2 bis 3 Stunden auf das eingetauchte Lichlleiterbündel 20 gewirkt hat, sind die
Schichten aus gefärbtem, säurelöslichen Glas ausgelöst, und das Lichtleiierbündel 20 kann aus der Säureiosung
entfernt werden. Die Bindung innerhalb jeder Lage der Lichtleiter (in Fig. 5 in Horizontalrichtung) bleibt auch
nach der Säurebehandlung unverändert erhalten. An den Stellen, an denen sich Schichten aus säurelöslichem
Glas zwischen den optischen Faserlagen befunden haben, sind die entsprechenden Lagen jedoch voneinander
getrennt. Es ergeben sich also nach der Behandlung bandförmige Lagen aus jeweils mehreren, Seite an Seiteangeordneten
Lichtleitern (quadratische Stäbe). Der eine Endabschnitt des Lichtleiterbündels 20, der
aufgrund des Schutzüberzugs 21 von der Säurelösung nicht angegriffen wurde, bleibt in dem ursprünglichen
Verbundzustand, bei dem sich die Lichtleiterabschnitte in einer Matrixanordnung befinden. Am anderen Ende
ist das Lichtleiterkabel dagegen in bandförmige Lagen aufgeteilt, die in einer geraden Linie, beginnend
beispielsweise mit der obersten Lage und fortlaufend mit den weiter unten gelegenen Lagen in der
Reihenfolge ihrer Aufeinanderlage nebeneinander angeordnet werden können. In dieser Nebeneinanderanordnung
werden die in bandförmige Lagen aufgeteilten losen Lndabscnnitte entsprechend F i g. 9 miteinander
verbunden und mit Hilfe eines geeigneten Haltebauteils zusammengehalten. Die linienförmige Stirnfläche und
die flächenförmige Stirnfläche werden danach geschliffen, um geeignet flache und ebene Oberflächen zu
erhalten. Auf diese Weise entsteht ein BüdzeHeger mit
an einem Ende in einer Linie angeordneten Lichtleiter-Endabschnitten
und am gegenüberliegenden Ende matrixartig zusammengestellten Lichtleitcr-Endabschniiten.
Bei dem zuvor beschrieben Beispiel hat jeder Kern
einen quadratischen Querschnitt. Es können jedoch auch Kerne mit rechteckigen Querschnitten verwendet
werden, wobei die Anordnung entsprechend Fig. 10
auch so getroffen sein kann, daß der Kern außermittig im zugehörigen Mantel verlauft. Es ist ferner möglich,
an wenigstens einer Außenseite des Mantels als Schicht
aus säurelöslichem Material eine La;·' 13 ausgefärbten,
si'urelöslichcn Glasstäben klenen .Jurchmessers ;in
zuordnen. Derartige Lagen ι parallel verlaufenden Glasfasern können auch an zwei einander gegenüberliegenden
Seitenflächen des Einzelstabs in der in Fig. 2D angedeuteten Weise angeordnet werden. Das Ausziehen
und das Zusammenstellen der Einzelstäbe erfolgt in der zuvor beschriebenen Weise.
Wenn ein Bildzerleger unter Verwendung von Einzelstäben mit in bezug auf das Mantelrohr 32
außermittig angeordnetem Kernstab 31 (Fig. 10) hergestellt wird, ist das anhand der F i g. 2A und 3
erläuterte Verfahren, d.h. das Einsetzen eines Kernstabs in ein Mantelrohr mit nachfolgendem Erwärmen
und Ausziehen der Einzelstäbe, nicht ohne weiteres anwendbar. Dies liegt daran, daß ein Mantelrohr mit
unterschiedlich starken Wänden 32a, 32b, 32c und 32d (F i g. 10) schwer herzustellen ist.
Im folgenden wird eine Methode angegeben, um einen derartigen Einzellichtleiter auf einfache Weise
herzustellen. Bei dem beschriebenen Beispiel s!ad die
Querschnittsseitenlängen des Kerns gemäß K i g. 10 mit
χ· und y, die unterschiedlich starken Wände des Mantels
32 mit den Bezugszeichen 32a, 32£>, 32c und 32d und
deren Dickenabmessungen mit ?i, (2, ti und U bezeichnet.
Der Glasmantel wird aus rings um den Kern 31
.ingeordneter, Glasplatten 33, 34, 35 und 36 (Fig. 1 I)
gebildet. Der Kern 31 und die Glasplatten 33, 34, 35 und 3b haben beispielsweise ursprünglu he Abmessungen,
die jeweils 'tem 20-fachen Mali des Endprodukts (des
Einz.rllichtleilers) mil dem in Pig. IO dargestellten
Querschnitt entsprechen Das heißt, di<: ursprünglichen
Oueischnittsseitenlängen des rechteckigen Kerns 31
sind 20.ν und 2Oy. Von den als Mantel dienenden Glasplatten haben dit. Glasplatten 33 und 35 jeweils
Breitenabmessungen von 2Ov und Stärken von 2On und 20fi. und die Glasplatten 34 und 36 haben jeweils
Breiten von 20 (y + ti + (3) und Stärken von 20.': und
20 (4. Der rechteckige Kernstab 31 und die diesen mantclartig umgebenden Glasplatten 33 bis 36 werden
in der in Fig. ii und Ϊ2 dargestellten Weise zusammengesetzt und nach Schleifen der Außenflacht ί
mit einem Faden oder Band 37 an verschiedenen Stellen zusammengebunden. Die Fugen zwischen den Platten
33 bis 36 werden mit einem Siegelmaterial, z. B. Polyvinylalkohol versiegelt. Nach dem Zusammensetzen
in der zuvor beschriebenen Weise werden der Kern und die Glasplatten unter Absaugen der Luft mittels
einer Vakuumpumpe erhitzt und auf den gewünschten Querschnitt ausgezogen, wobei der in Fig. 10 dargestellte
Lichtleiter mit außermittigem Kern entsteht.
Unter Verwendung der zuvor beschriebenen Methode können auch Lichtleiter η,,ι i.nderen Wandstärkel'i^poruonen
hergestellt werden.
Λ· .-Ii hoi einen Kern "iit quadratischem Querschnitt
können ί jLi.splatlcn 33. 34. 15 -.ind 3fc mit uoercihstn,",
s mender Stärke als Mantel verwendet und einsprechend
Fig. 4 /us;" ,inengcMelll werden. Die Verwendung der
Methode geiniiß den Fig. 11 und 12 vereinf;.eht die
Herstellung ^c. einzelnen Lichlküers gegenüber der
Methode gemäß Fig. 2A bis 2D, da bei der zuletzt gcnanrucr. MiMho'V* der Kern in das Mantelrohr
eingesetzt werden muli.
Auch im Falle der Verwendung der zu einem
Mantelrohr zusammengestellten Glasplatten isi es erforderlich, entweder eine dünne Platte oder zwei
ι1) Platten aus säiirelöslichem Glas auf einander gegenübcriiL'gt'MÜen
Seilen jedes Siabs aii/.uüi'dncil, bcvoi uei
.St.ib iv.li den Platten 33 bis 36 (Fig. 11) zur Bildung
eines Einzel-Lichtleiters ausgezogen wird. Anstelle der
dünnen Platte oder der beiden dünnen Platten aus
." süurelöslichüin Glas kann auch hier eine entsprechendgroße
Anzahl von dünnen Glasfaden verwendet werden.
Die Finfärbung der säurelöslichen Glasschichten ist /war nicht notwendig; sie hat jedoch den Vorteil, daß sie
>■■> die richtige Anordnung der mit zugehörigen Linzelstaben
verschmolzenen säurelöslichcn Glasschichten 13 in parallelen Ebenen gemäß F i g. 5 erleichtert.
Hierzu 2 Blatt Zcichnunccn
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines Bildzerlegers, bei dem mehrere Lichtleiter an einem Ende
flächenförmig und am entgegengesetzten Ende linienförmig zusammengefaßt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß einen Kern (11; 31) und
einen Mantel (12; 32; 33, 34, 35, 36) aufweisende Stäbe (10; 30) mit rechteckigem Querschnitt
mindestens an einer Seite mit einer Schicht (13; 13') aus säurelöslichem Glas versehen und einzeln
ausgezogen werden und die so ausgezogenen Stäbe zu einem Bündel zusammengelegt werden, wobei die
säurelöslichen Glasschichten (13; 13') in zueinander parallelen Ebenen angeordnet werden. Das Bündel
zu einem Lichtleiterbündel ausgezogen wird, die säurelöslichen Schichten in einem Endabschnit! (2)
des Lichtleiterbündels herausgelöst werden und die in bandförmigen Lagen aufgeteilten, losen Endabschnitte
(2u, 2b,...) schließlich linienförmig zusammengefaßt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einzelstäbe (10) mit quadratischem
Querschnitt verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als säurelösliche Glasschicht
eine Lage (13') von parallelen Glasfasern verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einander gegenüberliegenden
Seitenflächen eines Slabs (10) rechteckigen Querschnitts dünne Schichten (13) aus
säurelöslichem Glas angeordnet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnen säurelösli·
churn Glasschichten (13; 13') gefärbt werden.
b. Verfahren zur Herstellung eines einen Kern und einen Mantel aufweisenden Stabes für das Verfahren
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kern (11) in ein Mantelrohr (12) eingesetzt wird und
mindestens eint" 'Vußenfläche des Mantelrohrs mit
einer säurelöslichen Glasschicht (13; 13') belegt wird.
7. Verfahren zur Herstellung eines einen Kern und einen Mantel aufweisenden Stabes für das Verfahren
nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzektab aus einem rechteckigen Kern (31) und
diesen an den Seitenflächen mantelförmig umgebenden dünnen Glasplatten (33,34,35.36) zusammengesetzt
wird und daß eine säurelösliche Glasschicht (13; 13') an der Außenseite wenigstens einer von
zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Kerns angeordneten Glasschichten aufgebracht
wird.
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