CH594894A5 - Illumination means for optical fibre system - Google Patents

Illumination means for optical fibre system

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CH594894A5
CH594894A5 CH491076A CH491076A CH594894A5 CH 594894 A5 CH594894 A5 CH 594894A5 CH 491076 A CH491076 A CH 491076A CH 491076 A CH491076 A CH 491076A CH 594894 A5 CH594894 A5 CH 594894A5
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light sources
lighting device
light
dependent
optical axes
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CH491076A
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Wolfgang Kriege
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Jenaer Glaswerk Schott & Gen
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Abstract

Illumination means for optical fibre system using two light sources with intersecting optical axes includes beam splitter system

Description

  

  
 



   Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung an einem faseroptischen System, bestehend aus zwei Lichtquellen, welche je einen gerichteten Lichtstrom erzeugen.



   Die Verwendung von faseroptischen Lichtleit- und Beleuchtungssystemen z.B. im medizinischen Bereich, im Signalwesen oder in der Optoelektronik hat sich inzwischen bewährt und neue Möglichkeiten geschaffen.



   Die an sich sehr vorteilhafte Möglichkeit, durch Verwendung von Lichtleitern in verschiedenen optischen Systemen, eine oft erforderliche Vielzahl von Lichtquellen durch eine einzige zu ersetzen, stellt an eine solche zentrale Lichtquelle hohe Anforderungen an Störungssicherheit. So zuverlässig faseroptische Systeme an sich arbeiten, die Beleuchtung eines solchen Systems durch eine einzige, der Alterung durch die Betriebszeit unterworfene Lichtquelle, stellt einen oft nicht tolerierbaren Unsicherheitsfaktor dar.



   Das Problem der Betriebssicherheit konnte bisher jedoch nicht zufriedenstellend gelöst werden. Im medizinischen Bereich sind Systeme bekannt, bei denen ein Lampenausfall durch mechanisches Einschwenken einer neuen Lampe bzw.



  durch mechanische Verschiebung des Lichtleiters zur neuen Lampe hin behoben wird, während man sich im Signalbereich dahingehend hilft, dass man mit der doppelten Anzahl faseroptischer Systeme operiert.



   Bereits in der konventionellen Optik war es nur unter erheblichem technischem Aufwand möglich, das von verschiedenen Lichtquellen ausgestrahlte Licht wahlweise oder gemeinsam in den gleichen Strahlengang zur Beleuchtung eines optischen Systems zu führen. Doch selbst bei Inkaufnahme eines solchen Aufwandes konnte keine identische Beleuchtungsverteilung durch die einzelnen Lichtquellen erreicht werden.



   Es ist jedoch eine Anordnung der Strahlteilung bekannt, mit der das Licht einer Lichtquelle mittels eines teilweise lichtdurchlässigen Spiegels in zwei unter einem Winkel zueinander liegende Lichtströme aufgeteilt werden kann. Unter gewissen Bedingungen lässt sich mit einer derartigen Anordnung der Lichtstrom einer Lampe auch in zwei gleiche Teilströme aufteilen. Ein solcher Strahlteiler bietet die räumlichen Voraussetzungen dafür, eine zweite Lichtquelle so anzuordnen, dass sich der von ihr ausgesandte Lichtstrom ebenfalls in zwei gleiche Teilströme aufteilen lässt, die sich mit den Teilströmen der ersten Lichtquelle genau überlagern lassen.



   In der herkömmlichen Optik waren jedoch zwei solcherart aufgeteilte, in zwei verschiedenen Richtungen austretende Lichtströme zur Beleuchtung eines einzigen optischen Systems gleichermassen unbrauchbar, da das Problem der Zusammenführung der Lichtströme das gleiche blieb wie bei der Verwendung zweier einzelner Lichtquellen.



   Durch die Anwendung der Strahlteilung zur Beleuchtung eines faseroptischen Systems lässt sich aber nun das eingangs geschilderte Problem auf einfache Weise lösen.



   Es ist zwar bekannt, das gemeinsame Lichteintrittsende eines   mehraimigen    Lichtleiters in zwei Teilstränge aufzuteilen, um beispielsweise durch Vorschalten von verschiedenen Farbfiltern vor die Teilstränge die Darstellung von mehrfarbigen Signalen zu ermöglichen. Dies wurde jedoch meist mit dem Ziel ausgeführt, für die Beleuchtung dennoch eine einzelne Lichtquelle verwenden zu können.



   Eine Anordnung, in der durch einen Strahlteiler das Licht einer Lichtquelle in zwei Teilströme aufgeteilt und in zwei nicht parallele Eingangsteilstränge eines Lichtleiters eingestrahlt wird, um nach Zusammenführen dieser Teilstränge wieder als gemeinsamer Lichtstrom weiterverwendet zu werden, blieb wahrscheinlich aus Gründen des sinnlosen Aufwandes unbeachtet. Übersehen wurde jedoch bisher dabei, dass eine solche Anordnung die Möglichkeit bietet, das Licht zweier Lichtquellen einzeln oder gemeinsam in den gleichen Strahlengang einzuleiten.

  Die Anwendung dieses Prinzips ist Grundlage der vorliegenden Erfindung, deren Ziel eine Beleuchtungsvorrichtung für faseroptische Systeme ist, welche nicht von der Unsicherheit einer einzigen Lichtquelle abhängig ist, und mit der es möglich ist, das Licht einer zweiten Lichtquelle in den gleichen Strahlengang einzuleiten, über den das faseroptische System von der ersten Lichtquelle beleuchtet wird.



   Dieses Ziel wird erfindungsgemäss bei einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die optischen Achsen der Lichtströme beider Lichtquellen sich in einem Punkt schneiden und dass im Bereich dieses Schnittpunktes in Richtung der Winkelhalbierenden zwischen diesen optischen Achsen ein beidseits belegter Strahlteiler-Spiegel angeordnet ist, durch welchen der einfallende Lichtstrom jeder der beiden Lichtquellen in zwei Teilströme aufgeteilt wird, die mit den Teilströmen der jeweils anderen Lichtquelle im wesentlichen deckungsgleich sind, so dass sowohl mit jeder der beiden Lichtquellen einzeln als auch mit beiden Lichtquellen gemeinsam zwei Eingänge eines faseroptischen Systems, die auf den Verlängerungen der optischen Achsen der Lichtquellen liegen, gleichzeitig beleuchtet werden können.



   Es sind beidseitig belegte Strahlteiler der verschiedensten Ausführungen bekannt, die sich in bezug auf Menge und Wellenlänge des reflektierten und hindurchgelassenen Lichtes unterscheiden, wobei diese Eigenschaften noch zusätzlich vom Einfallswinkel des eingestrahlten Lichtes abhängig sein können. Je nach den gewünschten Beleuchtungseffekten lassen sich die durch die unterschiedlichen Strahlteiler gebotenen Möglichkeiten in der erfindungsgemässen Beleuchtungsyorrichtung ausnutzen.



   In den meisten Fällen wird es aber darauf ankommen, die beiden Eingänge des faseroptischen Systems wahlweise durch jede der beiden Lichtquellen jeweils mit gleicher Intensität beleuchten zu können. In diesem Falle ist ein Strahlteiler zu verwenden, der ohne Farbverschiebung gleiche Mengen des unter einem bestimmten Winkel einfallenden Lichtes reflektiert und hindurchlässt. Solche Strahlteiler werden meistens unter   450    zur Lichteinstrahlungsrichtung angeordnet, jedoch sind Abweichungen ohne weiteres möglich, solange das Licht von beiden Seiten unter dem gleichen Winkel eintrifft und die Anordnung somit symmetrisch bleibt.



   Eine derart ausgebildete erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtung, bei der im Normalfall der Betrieb einer Lichtquelle ausreicht, kann nun mit einer Steuerautomatik versehen werden, welche bei Ausfall der in Betrieb befindlichen Lichtquelle unverzüglich die andere Lichtquelle einschaltet, wodurch ausser der kurzen Schaltunterbrechung eine Betriebsstörung vermieden wird und die Eingänge des faseroptischen Systems weiter mit gleicher Intensität beleuchtet werden, sofern die beiden Lichtquellen in ihrer Leistung gleich sind. Ein optisches oder akustisches Störungssignal kann darauf aufmerksam machen, dass eine defekte Lampe auszuwechseln ist.



   Neben dem auf diese Weise fast vollständig vermeidbaren Risiko eines Lampenausfalls bietet die erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtung aber noch weitere Vorteile.



   Durch eine geeignete Schaltung, die z.B. von einem Helligkeitsmessgerät angesteuert wird, lässt sich durch wahlweise und gemeinsame Einschaltung der Lichtquellen eine stufenweise Anpassung der Beleuchtungsstärke an die Umgebungshelligkeit durchführen, die besonders bei faseroptischen Si   gnalanzeigern    erwünscht sein kann. Drei linear unterteilte Helligkeitsschaltstufen lassen sich z.B. dann erreichen, wenn die Lichtleistungen der Lichtquellen im Verhältnis 1: 2 ausgelegt sind.



   Aber auch eine solche stufengesteuerte Ausführung der erfindungsgemässen Beleuchtungsvorrichtung kann gegen völligen Beleuchtungsausfall gesichert werden, wenn bei Ausfall  einer Lichtquelle die Steuerschaltung automatisch so überbrückt wird, dass die zweite Lichtquelle eingeschaltet wird und in Betrieb bleibt.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird zur Beleuchtung des   Eintrittseiides    eines Lichtleiters, der aus mindestens zwei Einzelfasern bestehen muss, derart eingesetzt, dass der mehradrige Lichtleiter an seinem Eintrittsende in zwei gleiche Teilstränge aufgeteilt wird, von denen jeder durch einen der Teillichtströme der einen oder der anderen Lichtquelle beleuchtet wird.

  Bei gleicher Intensität der Lichtquellen und symmetrischer Strahlteilung ergibt sich für die beiden Teilstränge des Lichtleiters sowohl bei Beleuchtung durch die eine als auch die andere Lichtquelle bei entsprechender Anpassung des Querschnittes jedes Teillichtstromes an den entsprechend kleineren Querschnitt des Teilstranges des mehradrigen Lichtleiters die gleiche Beleuchtungsstärke der einzelnen Lichtleitfasern als wenn der zusammengefasste, mehradrige Lichtleiter direkt von dem ungeteilten Lichtstrom einer der Lichtquellen beleuchtet würde. Dies ist eine Voraussetzung, wenn man einen mehradrigen Lichtleiter benötigt, bei dem die in den einzelnen Fasern transportierten Lichtmengen im wesent lichen gleich sind.

  Ist diese Voraussetzung erfüllt, ist es bei einfarbiger Beleuchtung belanglos, welche Lichtleitfasern des mehradrigen Leiters zu welchem der beiden Teilstränge am
Eintrittsende führen.



   Soll jedoch beispielsweise in einen Teilstrang des mehradrigen Lichtleiters Licht unterschiedlicher Farbe eingestrahlt werden, was durch Vorschalten eines Farbfilters zu erreichen ist, so müssen die beiden Teilstränge selbstverständlich jeweils diejenigen Fasern umfassen, an deren Enden Licht der gleichen Farbe benötigt wird.



   Sollen zwei getrennte Lichtleiter jeweils gleiche Lichtmengen an verschiedene Stellen leiten, so hat man bei bekannten Systemen einen durch eine einzige Lichtquelle beleuchteten, vieladrigen Lichtleiter in seinem weiteren Verlauf in zwei Teilstränge aufgeteilt, die zu den gewünschten Stellen geführt wurden. Da bei Verwendung der erfindungsgemässen Be leuchtungsvorrichtung der Lichtleiter ohnehin an seinem Ein trittsende geteilt werden muss, ist in diesem speziellen Fall eine Zusammenführung der beiden Teilstränge entbehrlich.



   Sie können direkt zum Einsatzort geführt werden. Auch in diesem Fall bleibt der erfindungsgemässe Vorteil erhalten, dass bei Ausfall einer in Betrieb befindlichen Lichtquelle bei de Lichtleiter mit gleicher Intensität durch Einschalten der anderen Lichtquelle in gleicher Weise weiter beleuchtet wer den können.



   Einige beispielshafte Ausführungen der erfindungsgemäs sen Beleuchtungsvorrichtung werden anhand der schemati schen Darstellungen der Figuren 1 bis 4 im folgenden näher beschrieben.



   Es stellen dar:
Fig. 1 eine Prinzipskizze der erfindungsgemässen Beleuch tungsvorrichtung;
Fig. 2 eine erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung eines an seinem Lichteintrittsende in zwei
Teilstränge aufgeteilten, vieladrigen Lichtleiters;
Fig. 3 eine erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtung zur gleichmässigen Beleuchtung zweier Lichtleiter;
Fig. 4 eine erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung einer faseroptischen Ziffern-Signalanzeige mit mehrarmigen Lichtleiter.



   Die schematische Darstellung in Fig. 1 zeigt eine obere
Lichtquelle, bestehend aus einer Lampe 1 und einer Strahl bündelungsoptik 2 mit Hohlspiegel und Sammellinse. Ent sprechend umfasst eine untere Lichtquelle eine Lampe 1' und eine Strahlbündelungsoptik 2'. Die optischen Achsen beider    Lichtquellen bilden einen Winkel von 900 miteinander. Unter
450 zu den optischen Achsen der Lichtquellen ist ein Strahl-    teiler-Spiegel 3 so angeordnet, dass der Schnittpunkt der optischen Achsen in der Ebene des Strahlteilers 3 liegt. In der Verlängerung der optischen Achsen der Lichtquellen durch den Strahlteiler 3 hindurch befinden sich die Eintrittsenden 4 und 4' eines oder zweier mehradriger Lichtleiter. Diesen Eintrittsenden können zur wahlweisen Verwendung Farbfilter 7 und 7' vorgeschaltet sein.

  Die Bezugsziffern 5 und 6 bezeichnen eine Steuerschaltung für die Lampen 1 und 1' bzw. einen Helligkeitsregler.



   Durch eine Schraffur des Strahlenganges der Lampe   list    angedeutet, dass diese Lampe eingeschaltet ist, während der gestrichelte Strahlengang andeutet, dass die Lampe 1' sich nicht in Betrieb befindet.



   Der durch die Optik 2 gerichtete Lichtstrom der Lampe 1 wird durch den Strahlteiler 3 in einen durch diesen hindurchtretenden im wesentlichen in gleicher Richtung weiter verlaufenden Teilstrom, welcher in den Lichtleiter 4' eintritt und in einen reflektierten Teilstrom aufgeteilt, welcher in den Lichtleiter 4 eintritt. Bei Betrieb der Lampe 1' würde auch deren Lichtstrom in zwei entsprechende Teilströme aufgeteilt, wobei sich an den Teilströmen nicht erkennen lässt, von welcher Lampe sie ausgehen. Durch Einschalten beider Lampen lassen sich die Teilströme so überlagern, dass auf jeden der beiden Lichtleiter-Eintritte 4 und 4' praktisch die gesamte Lichtmenge einer Lampe auftritt, lediglich vermindert um die im Strahlteiler 3 auftretenden Absorptionsverluste.



   In der Anordnung nach Fig. 2 sind zwei Lichtquellen 8 und 8' angedeutet, die sich zur Lichtstrombündelung eines Ellipsoidspiegels bedienen. Die durch den Strahlteiler 3 erzeugten gleichen Lichtteilströme treten in Eintrittsenden 9' und 9" eines zu diesem Zwecke aufgeteilten vieladrigen Lichtleiters 9 ein, dessen Einzelfasern aufgrund der erfindungsgemässen Anordnung gleiche Lichtmengen transportieren, unabhängig davon, ob sie in das Eintrittsende 9' oder 9" münden und unabhängig davon, ob die Lichtquelle 8 oder die Lichtquelle 8' in Betrieb ist. Dabei überträgt der gesamte Lichtleiter 9 die volle Leistung einer eingeschalteten Lampe an den gewünschten Ort.



   Fig. 3 zeigt eine Anordnung, die sich von derjenigen nach Fig. 2 nur dadurch unterscheidet, dass die erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtung, bestehend aus den Lichtquellen 8 und 8' sowie aus dem Strahlteiler 3 zwei getrennte Lichtleiter 10 und 11 beleuchtet, welche nicht wieder zu einem Strang zusammengeführt werden, sondern deren Enden zur Beleuchtung von Objekten an zwei verschiedenen Stellen vorgesehen sind. Solche Vorrichtungen finden z.B. im medizinischen Bereich Verwendung.



   In Fig. 4 ist die Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung im Signalbereich gezeigt. Ein vielarmiger Lichtleiter ist an seinem Ende in eine Mehrzahl von Einzelsträngen 14 aufgeteilt, von denen jeder zu einem Rasterpunkt der Signaltafel 13 führt. Das Eingangsende des Lichtleiters ist zu zwei Teilsträngen 12 und 12' zusammengefasst, die auf die erfindungsgemässe Art beleuchtet werden. An diesem Beispiel wird besonders deutlich, dass trotz des geteilten Einganges gewährleistet sein muss, dass alle Fasern gleiche Lichtmengen transportieren, damit die einzelnen Rasterpunkte des abgebildeten Zeichens gleiche Helligkeit aufweisen. Trotz der zeichnerischen Darstellung, in der die Einzelarme des Lichtleiters etwas auseinandergezogen gezeigt sind, handelt es sich im Grunde um einen vielarmigen Lichtleiter, der von jeweils einer Lichtquelle ausgeleuchtet wird.

    Auf diese Weise wird die Wiedergabe von verstümmelten Zeichen oder Ziffern vermieden.



   Durch Vorschalten von Farbfiltern ist die Wiedergabe mehrfarbiger Zeichen möglich.



   Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich im Bereich der Beleuchtungsköpfe für Lochkarten und Lichtschranken, bei denen die Lichtübertragung durch faseroptische Ele  mente erfolgt, sowie in allen Fällen, in denen Licht durch Faseroptik übertragen wird und ein hohes Sicherheitsbedürfnis besteht 



  
 



   The invention relates to a lighting device on a fiber optic system, consisting of two light sources, which each generate a directed luminous flux.



   The use of fiber optic light guide and lighting systems e.g. in the medical field, in signaling or in optoelectronics has meanwhile proven itself and created new possibilities.



   The inherently very advantageous possibility of replacing a large number of light sources with a single one, which is often required by using light guides in different optical systems, places high demands on interference immunity for such a central light source. As reliably as fiber-optic systems work, the illumination of such a system by a single light source that is subject to aging through the operating time represents an often intolerable uncertainty factor.



   However, the problem of operational safety has not yet been solved satisfactorily. Systems are known in the medical field in which a lamp failure is caused by mechanically swiveling in a new lamp or



  is corrected by mechanically shifting the light guide towards the new lamp, while in the signal area one helps oneself to operate with twice the number of fiber optic systems.



   Even in conventional optics, it was only possible with considerable technical effort to guide the light emitted by different light sources either or together into the same beam path for illuminating an optical system. But even if such an expense was accepted, no identical lighting distribution could be achieved by the individual light sources.



   However, a beam splitting arrangement is known with which the light from a light source can be divided into two light streams at an angle to one another by means of a partially transparent mirror. Under certain conditions, with such an arrangement, the luminous flux of a lamp can also be divided into two equal partial flows. Such a beam splitter offers the spatial prerequisites for arranging a second light source in such a way that the luminous flux emitted by it can also be divided into two equal partial currents, which can be precisely superimposed with the partial currents of the first light source.



   In conventional optics, however, two luminous fluxes that were split in this way and exiting in two different directions were equally useless for illuminating a single optical system, since the problem of merging the luminous fluxes remained the same as when using two individual light sources.



   However, by using beam splitting to illuminate a fiber optic system, the problem described at the beginning can now be solved in a simple manner.



   It is known to divide the common light entry end of a multi-branched light guide into two sub-strands in order, for example, to enable the display of multi-colored signals by connecting different color filters in front of the sub-strands. However, this was mostly done with the aim of still being able to use a single light source for the lighting.



   An arrangement in which the light from a light source is split into two partial streams by a beam splitter and irradiated into two non-parallel input partial strands of a light guide so that it can be used again as a common luminous stream after these partial strands have been brought together, was probably ignored for reasons of pointless effort. So far, however, it has been overlooked that such an arrangement offers the possibility of introducing the light from two light sources individually or jointly into the same beam path.

  The application of this principle is the basis of the present invention, the aim of which is a lighting device for fiber optic systems which is not dependent on the uncertainty of a single light source and with which it is possible to introduce the light of a second light source into the same beam path via the the fiber optic system is illuminated by the first light source.



   According to the invention, this aim is achieved in a lighting device of the type mentioned at the outset in that the optical axes of the luminous fluxes of both light sources intersect at one point and that a beam splitter mirror occupied on both sides is arranged in the area of this intersection in the direction of the bisector between these optical axes, by which the incident luminous flux of each of the two light sources is divided into two partial currents, which are essentially congruent with the partial currents of the other light source, so that with each of the two light sources individually as well as with both light sources together, two inputs of a fiber optic system that on the extensions of the optical axes of the light sources can be illuminated at the same time.



   Beam splitters of the most varied designs are known which are coated on both sides and differ in terms of the amount and wavelength of the reflected and transmitted light, these properties being additionally dependent on the angle of incidence of the incident light. Depending on the desired lighting effects, the possibilities offered by the different beam splitters can be used in the lighting device according to the invention.



   In most cases, however, it will be important to be able to illuminate the two inputs of the fiber-optic system optionally with each of the two light sources with the same intensity. In this case, a beam splitter must be used that reflects and lets through equal amounts of the light incident at a certain angle without color shift. Such beam splitters are mostly arranged at 450 to the direction of light irradiation, but deviations are easily possible as long as the light arrives from both sides at the same angle and the arrangement thus remains symmetrical.



   A lighting device according to the invention designed in this way, in which the operation of one light source is normally sufficient, can now be provided with an automatic control system which immediately switches on the other light source in the event of failure of the operating light source, whereby, in addition to the brief interruption in switching, an operating fault is avoided and the inputs of the fiber optic system can be further illuminated with the same intensity, provided that the two light sources are the same in their power. An optical or acoustic fault signal can indicate that a defective lamp must be replaced.



   In addition to the almost completely avoidable risk of a lamp failure, the lighting device according to the invention offers further advantages.



   By a suitable circuit, e.g. is controlled by a brightness measuring device, a gradual adjustment of the illuminance to the ambient brightness can be carried out by optionally and jointly switching on the light sources, which can be particularly desirable with fiber optic signal indicators. Three linearly subdivided brightness switching levels can be e.g. then achieve when the light output of the light sources is designed in a ratio of 1: 2.



   However, such a step-controlled embodiment of the lighting device according to the invention can also be secured against complete lighting failure if, in the event of failure of one light source, the control circuit is automatically bypassed so that the second light source is switched on and remains in operation.



   The device according to the invention is used to illuminate the entrance silk of a light guide, which must consist of at least two individual fibers, in such a way that the multi-core light guide is divided into two equal partial strands at its entrance end, each of which is illuminated by one of the partial luminous fluxes of one or the other light source becomes.

  With the same intensity of the light sources and symmetrical beam splitting, the two partial strands of the light guide have the same illuminance of the individual optical fibers when the light source is illuminated by one as well as the other light source with a corresponding adaptation of the cross section of each partial luminous flux to the correspondingly smaller cross section of the partial strand of the multi-core light guide as if the combined, multi-core light guide were illuminated directly by the undivided luminous flux of one of the light sources. This is a prerequisite if you need a multi-core light guide in which the amounts of light transported in the individual fibers are essentially the same.

  If this requirement is met, it is irrelevant in the case of monochrome lighting which optical fibers of the multi-core conductor to which of the two partial strands on the
Lead end of entry.



   However, if, for example, light of different colors is to be radiated into a sub-strand of the multi-core light guide, which can be achieved by connecting a color filter upstream, the two sub-strands must of course each include those fibers at the ends of which light of the same color is required.



   If two separate light guides are to guide the same amount of light to different points, in known systems a multi-core light guide illuminated by a single light source has been divided into two sub-strands in its further course, which were led to the desired points. Since when using the lighting device according to the invention, the light guide must be divided at its entry end anyway, a merging of the two partial strands is unnecessary in this special case.



   You can be guided directly to the place of use. In this case, too, the advantage according to the invention is retained that if a light source in operation fails, the light guides can continue to be illuminated in the same way with the same intensity by switching on the other light source.



   Some exemplary embodiments of the lighting device according to the invention are described in more detail below with reference to the schematic representations of FIGS. 1 to 4.



   They represent:
1 shows a schematic diagram of the lighting device according to the invention;
2 shows a lighting device according to the invention for illuminating one in two at its light entry end
Sub-strands of split, multi-core light guide;
3 shows a lighting device according to the invention for evenly illuminating two light guides;
4 shows a lighting device according to the invention for lighting a fiber-optic digit signal display with multi-armed light guides.



   The schematic representation in Fig. 1 shows an upper one
Light source, consisting of a lamp 1 and a beam focusing optics 2 with concave mirror and converging lens. Accordingly, a lower light source comprises a lamp 1 'and a beam focusing optics 2'. The optical axes of both light sources form an angle of 900 with each other. Under
450 to the optical axes of the light sources, a beam splitter mirror 3 is arranged in such a way that the intersection of the optical axes lies in the plane of the beam splitter 3. In the extension of the optical axes of the light sources through the beam splitter 3 are the entry ends 4 and 4 'of one or two multi-core light guides. Color filters 7 and 7 'can be connected upstream of these entry ends for optional use.

  The reference numerals 5 and 6 denote a control circuit for the lamps 1 and 1 'and a brightness regulator, respectively.



   A hatching of the beam path of the lamp list indicates that this lamp is switched on, while the dashed beam path indicates that the lamp 1 'is not in operation.



   The luminous flux of the lamp 1 directed through the optics 2 is divided by the beam splitter 3 into a partial flow which passes through the latter and essentially continues in the same direction, which enters the light guide 4 'and into a reflected partial flow which enters the light guide 4. When the lamp 1 'is in operation, its luminous flux would also be divided into two corresponding partial currents, with the partial currents not showing which lamp they originate from. By switching on both lamps, the partial currents can be superimposed in such a way that practically the entire amount of light from a lamp occurs on each of the two light guide inlets 4 and 4 ', only reduced by the absorption losses occurring in the beam splitter 3.



   In the arrangement according to FIG. 2, two light sources 8 and 8 'are indicated, which use an ellipsoid mirror to bundle the luminous flux. The same partial light streams generated by the beam splitter 3 enter the entry ends 9 'and 9 "of a multi-core light guide 9 split for this purpose, the individual fibers of which transport the same amounts of light due to the arrangement according to the invention, regardless of whether they open into the entry end 9' or 9" and regardless of whether the light source 8 or the light source 8 'is in operation. The entire light guide 9 transmits the full power of a switched-on lamp to the desired location.



   3 shows an arrangement which differs from that according to FIG. 2 only in that the lighting device according to the invention, consisting of the light sources 8 and 8 'and the beam splitter 3, illuminates two separate light guides 10 and 11, which do not again become one Strand are merged, but the ends of which are intended to illuminate objects in two different places. Such devices can be found e.g. use in the medical field.



   4 shows the application of the device according to the invention in the signal range. A multi-armed light guide is divided at its end into a plurality of individual strands 14, each of which leads to a grid point on the signal board 13. The input end of the light guide is combined into two sub-strands 12 and 12 'which are illuminated in the manner according to the invention. This example makes it particularly clear that, despite the divided entrance, it must be ensured that all fibers transport the same amount of light so that the individual raster points of the symbol shown have the same brightness. Despite the graphic representation in which the individual arms of the light guide are shown somewhat pulled apart, it is basically a multi-armed light guide that is illuminated by one light source.

    This will avoid displaying garbled characters or digits.



   By adding color filters, it is possible to reproduce multicolored characters.



   Further application possibilities arise in the field of lighting heads for punch cards and light barriers, in which the light is transmitted through fiber optic ele ments, as well as in all cases in which light is transmitted through fiber optics and there is a high need for security

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Beleuchtungsvorrichtung an einem faseroptischen System, bestehend aus zwei Lichtquellen, welche je einen gerichteten Lichtstrom erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Achsen der Lichtströme beider Lichtquellen sich in einem Punkt schneiden und dass im Bereich dieses Schnittpunktes in Richtung der Winkelhalbierenden zwischen diesen optischen Achsen ein Strahlteiler-Spiegel angeordnet ist, durch welchen der einfallende Lichtstrom jeder der beiden Lichtquellen in zwei Teilströme aufgeteilt wird, die mit den Teilströmen der jeweils anderen Lichtquelle einen im wesentlichen deckungsgleichen Strahlengang besitzen, so dass sowohl mit jeder der beiden Lichtquellen einzeln als auch mit beiden Lichtquellen gemeinsam zwei Eingänge des faseroptischen Systems gleichzeitig beleuchtet werden können, PATENT CLAIM Lighting device on a fiber optic system, consisting of two light sources which each generate a directed luminous flux, characterized in that the optical axes of the luminous fluxes of both light sources intersect at one point and that in the area of this intersection in the direction of the bisector between these optical axes a beam splitter Mirror is arranged, through which the incident light flux of each of the two light sources is divided into two partial currents, which have a substantially congruent beam path with the partial currents of the other light source, so that both with each of the two light sources individually and with both light sources together two inputs of the fiber optic system can be illuminated at the same time, die auf den Verlängerungen der optischen Achsen der Lichtquellen liegen. which lie on the extensions of the optical axes of the light sources. UNTERANSPRÜCHE 1. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler-Spiegel auf beiden Seiten unabhängig von der Lichtwellenlänge annähernd gleiche Anteile des einfallenden Lichtstromes reflektiert und transmittiert, wodurch der einfallende Lichtstrom jeder der beiden Lichtquellen in zwei Teilströme gleicher Intensität und Farbe aufgeteilt wird. SUBCLAIMS 1. Lighting device according to claim, characterized in that the beam splitter mirror reflects and transmits approximately the same proportions of the incident luminous flux on both sides regardless of the light wavelength, whereby the incident luminous flux from each of the two light sources is divided into two partial flows of the same intensity and color. 2. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Achsen der einfallenden Lichtströme beider Lichtquellen und die optischen Achsen der Teilströme jeder Lichtquelle einen Winkel von 900 miteinander bilden. 2. Lighting device according to claim and dependent claim 1, characterized in that the optical axes of the incident light fluxes of both light sources and the optical axes of the partial flows of each light source form an angle of 900 with each other. 3. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer automatischen Steuerung versehen ist, durch die bei Ausfall der einen, in Betrieb befindlichen der beiden Lichtquellen die andere Lichtquelle eingeschaltet wird. 3. Lighting device according to claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that it is provided with an automatic control by which the other light source is switched on in the event of failure of one of the two light sources in operation. 4. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Eingänge des faseroptischen Systems die Enden zweier gleicher Teilstränge eines mehradrigen Lichtleiters sind. 4. Lighting device according to claim, characterized in that the two inputs of the fiber optic system are the ends of two identical sub-strands of a multi-core light guide. 5. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lichtquellen von gleicher Intensität sind. 5. Lighting device according to claim and dependent claim 4, characterized in that the two light sources are of the same intensity. 6. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lichtquellen von unterschiedlicher Intensität sind. 6. Lighting device according to claim and dependent claim 4, characterized in that the two light sources are of different intensity. 7. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitäten der Lichtquellen im Verhältnis 1: 2 zueinander stehen. 7. Lighting device according to claim and dependent claims 4 and 6, characterized in that the intensities of the light sources are in a ratio of 1: 2 to one another. 8. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Helligkeitssteuerung versehen ist, durch welche zur stufenweisen Anpassung an die Umgebungshelligkeit wahlweise die eine und/oder die andere der beiden Lichtquellen eingeschaltet wird. 8. Lighting device according to claim, characterized in that it is provided with a brightness control, by means of which one and / or the other of the two light sources is optionally switched on for gradual adaptation to the ambient brightness. 9. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitssteuerung so ausgeführt ist, dass bei Ausfall einer der beiden Lichtquellen die andere eingeschaltet wird und/oder eingeschaltet bleibt. 9. Lighting device according to claim and dependent claim 8, characterized in that the brightness control is designed so that if one of the two light sources fails, the other is switched on and / or remains switched on. 10. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Eingängen des faseroptischen Systems Farbfilter angeordnet sind. 10. Lighting device according to claim, characterized in that color filters are arranged in front of the inputs of the fiber optic system. 11. Beleuchtungsvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Strahlteiler-Spiegel besitzt, der den einfallenden Lichtstrom jeder der beiden Lichtquellen in zwei nach Intensität undfoder Farbe unterschiedliche Teilströme aufteilt. 11. Lighting device according to claim, characterized in that it has a beam splitter mirror which divides the incident luminous flux of each of the two light sources into two partial currents different in intensity and / or color.
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