DE2843341C2 - Optischer Teil eines Beleuchtungssystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den optischen Teil eines Beleuchlungssystems, bestehend aus einer Lichtieitfaserbündelanordnung, bei der die Faserbündel dicht aneinanderliegen und jedes Faserbündel eine zur Faserachse geneigte Austrittsst'rnfläche aufweist.

In einem Endoskop o. dgl. werden Lichtleitfaserbündel zur Beleuchtung und Betrachtung des Inneren Aufbaus von Körpern verwendet, und zwar unter anderem auch in der Medizin, beispielsweise zur Betrachtung des Darminneren, wobei das für die Beleuchtung benötigte Licht von einer äußeren Lichtquelle durch das Faserbündel geleitet und zwecks Beleuchtung des betrachteten Gegenstandes aus den Austrittsstirnflächen der Faserbündel austritt. In vielen Fällen wird dabei ein möglichst großer Verteilungswinkel des aus der Stirnfläche des Bündels austretenden Lichtes verlangt, um die Möglichkeit zu schaffen, auf dem zu betrachtenden Gegenstand eine breite Fläche auszuleuchten und damit ein breites Gesichtsfeld zu erhalten, das insbesondere bei der Herstellung von fotografischen Aufnahmen des so beleuchteten Gegenstandes vorteilhaft ist.

Bei einem bekannten optischen Teil eines Beleuchtungssystems der genannten Art nach der DE-OS 19 15 770 werden zur Verbesserung der Lichtverteilung die optischen Fasern der Lichtieitfaserbündelanordnung nach innen geneigt, so daß sie die Mitte des Arbeitsbereiches mit einer höheren Intensität anstrahlen.

Hierzu schneiden die Verlängerungen der Faserachsen die zu beleuchtende Fläche so, daß sie einen Kreis bilden, dessen Durchmesser gleich dem gedachten kleineren Durchmesser eines aus parallelen Fasern bestehenden Lichtleitfaserbündels vergleichbaren Durchmessers ist Die durch die Innenneigung der einzelnen Fasern des Bündels erzielte zur Faserachse geneigte Austrittsstirnfläche läßt sich jedoch nur mit einem erheblichen Fertigungsaufwand herstellen, da die s Achsen aller auf einem Radius liegenden Fasern jedes Pündels zur Bündellängsachse einen anderen Neigungswinkel erhalten müssen.

Bei einem anderen bekannten Beleuchtungssystem der genannten Art (US-PS 32 78 738) wird jeweils ein

ίο einziges Faserbündel für eine Beleuchtungsvorrichtung verwendet, wobei unterschiedliche Formen für die Stirnflächen der einzelnen Bündel, beispielsweise konvexe und konkave Konfigurationen, vorgeschlagen werden, und zwar in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Lichtverteilung. Derartig geformte Stirnflächen erfordern jedoch hohe Fertigungskosten, da die gewünschte Krümmung nur in einem aufwendigen Schleifvorgang hergestellt werden kann. Dazu kommt, daß dann, wenn die einzelnen Faserbündel zu einer Bundelanordnung vereinigt werden sollen, die Krümmung der einzelnen Austrittsslirnflächen so aufeinander abzustimmen sind, daß die Austrittsstirnfläche der gesamten Anordnung die gewünschte konvexe oder konkave Form aufweist. Dies ist jedoch mit einem noch größeren Kostenaufwand verbunden.

Eine ähnliche Ausführungsform eines optischen Beleuchtungssystems zeigt das JA-GM 10 346/1977. wobei auch hier aus Kostengründen die Lichtieitfaserbündelanordnung aus einem einzigen Faserbündel

3» besteht und nicht aus mehreren, da nur in diesem Falle sich eine gekrümmte Austrittsstirnfläche mit einem vertretbaren Kostenaufwand herstellen läßt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, bei Beleuchtungssystemen, die sich aus optischen Faserbün-

Sj dein zusammensetzen und bei denen ein großer Verteilungswinkel des aus der Stirnfläche des Bündels austretenden Lichtes verlangt wird, den Stirnflächen der einzelnen Bündel eine Form zu verleihen, die eine wesentlich einfachere Herstellung der gesamten Bünde- !anordnung ermöglicht, als sie die bisher verwendeten konvexen oder konkaven Austrittsstirnflächen bieten, und die dennoch den gewünschten großen Verteilungswinkel schafft.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Faserbündel einen dreieckigen Querschnitt besitzen und zur Erzielung eines großen Lichtverteilungswinkels des Beleuchtungssystems mit flach abgeschnittenen oder flach abgeschliffenen Austrittsstirnflächen versehen und so zusammengesetzt sind, daß die Gesamtheit aller Austrittsstirnflächen zur Achse der Lichtieitfaserbündelanordnung in gleichem Winkel geneigt ist.

Eine weitere, nicht weniger vorteilhafte Lösung der obigen Aufgabe besteht darin, daß die Faserbündel einen rechteckigen Querschnitt besitzen und zur Erzielung eines großen Lichtverteilungswinkels des Beleuchtungssystems mit flach abgeschnittenen oder flach abgeschliffenen Austrittsstirnflächen versehen und so zusammengesetzt sind, daß die Gesamtheit aller Austrittsstirnflächen zur Achse der Lichtieitfaserbündelanordnung in unterschiedlichem Winkel geneigt ist.

Dieser Aufbau der Faserbündelanordnung und die Konfiguration der Austrittsstirnflächen der Faserbündel, aus denen die Anordnung zusammengesetzt ist.

t>^r> erfordert keinen komplizierten Schliff zur Herstellung einer bestimmten Oberflächenkrümmung und führt dennoch zur Erzeugung gewünschter großer Lichtverteilungswinkel des Beleuchtungssystems. Die dadurch

erzielte Herstellungskosteneinsparung liegt auf der Hand.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer optischen Faserbündelanordnung, und

F i g. 2 eine perspektivische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der optischen Faserbündelanordnung.

Die in F i g. 1 gezeigte Ausführungsform weist vier Faserbündel 21, 22, 23 und 24 auf, die je einen dreieckigen Querschnitt besitzen und zur Bildung einer Faserbündelanordnung 20 zusammengefaßt sind. Die Austrittsstirnflächen 21a, 22a, 23a und 24a der Faserbündel 21—24 sind flach abgeschnitten oder flach abgeschliffen, beispielsweise mit Hilfe eines rotierenden Schneiders oder einer rotierenden Schleifscheibe, und so zusammengesetzt, daß die Gesamtheit aller Austrittsstirnflächen zur Achse der Lichtleitfaserbündelanordnung in gleichem Winkel geneigt ist, wodurch eine quasi konkave Stirnfläche entsteht. Die Faserbündelanordnung 20 erzeugt Beleuchtungslichiströme, die sich auf vier Pfaden verbreiten.

Die in F i g. 2 gezeigte Ausführungsform des optischen Teils eines aus einer Lichtleitfaserbündelanordnung bestehenden Beleuchtungssyrtems weist vier

ίο flache Faserbündel 31, 32, 33 und 34 rechteckigen Querschnitts auf, die zu einer Faserbündelanordnung 30 zusammengesetzt sind. Die Austrittsstirnflächen 31a, 32a, 33a, 34a sind ebenfalls flach abgeschnitten, und die einzelnen Faserbündel bzw. ihre Austrittsstirnflächen sind so zusammengesetzt, daß die Gesamtheit aller Austrittsstirnflächen zur Achse der Lichtleitfaserbündelanordnung in unterschiedlichem Winkel geneigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Optischer Teil eines Beleuchtungssystems, bestehend aus einer Lichtleitfaserbündelanordnung, bei der die Faserbündel dicht aneinanderliegen und jedes Faserbündel eine zur Faserachse geneigte Austrittsstirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbündel (21—24) einen dreieckigen Querschnitt besitzen und zur Erzielung eines großen Lichtverteilungswinkels des Beleuchtungssystems mit flach abgeschnittenen oder flach abgeschliffenen Austrittsstirnflächen (21a, 22a, 23a, 24a) versehen und so zusammengesetzt sind, daß die Gesamtheit aller Austrittsstirnflächen zur Achse der Lichtleitfaserbündelanordnung in gleichem Winkel geneigt ist.

2. Optischer Teil eines Beleuchtungssystems, bestehend aus einer Lichtieitfaserbündelanordnung, bei der die Faserbündel dicht aneinanderliegen und jedes Faserbündel eine zur Faserachse geneigte Austrittsstirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbündel (31—34) einen rechteckigen Querschnitt besitzen und zur Erzielung eines großen Lichtverteilungswinkels des Beleuchtungssystems mit flach abgeschnittenen oder flach abgeschliffenen Austrittsstirnflächen (31a, 32a, 33a, 34a) versehen und so zusammengesetzt sind, daß die Gesamtheit aller Austrittsstirnflächen zur Achse der Lichtieitfaserbündelanordnung in unterschiedlichem Winkel geneigt ist.