DE2240780A1

DE2240780A1 - Lichtaustrittszelle fuer optische faser-lichtleiter

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.
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.
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.
Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der'bekannten Lichtaustrittszellen zu vermeiden.
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.
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.
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.
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.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Lichtaustrittsfläche des Rotaionskörpers als Linse bzw. als Streuscheibe auszubilden.
Eine weitere Vereinfachung der Herstellung der erfindungsgemäßen Zelle wird dadurch erreicht, daß zur Befestigung die optischen Faser-Lichtleiter in die Rotationskörper eingegossen werden.
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.
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 Zeichnung

Claims

Patentansprüche 1. Lichtaustrittszelle für optische Faser-Lichtleiter, insbesondere für Signallaterneneinrichtungen in Verkehrssignalanlagen, bei denen die Signalbegriffe über Licht austrittazellen mit optischen Faser-Lichtleitern einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht austrittszelle (1, Fig. 1) als ein aus vollem, optisch durchlässigem Material bestehender Rotationskörper ausgebildet ist, dessen Oberfläche die Form eines Beflektors hat und ion dessen Brennpunkt der/ die optische(n) Faser-Lichtleiter (2) angeordnet ist/ sind, und der Reflektor so ausgebildet ist, daß das aus den Licht leitern in einem bestimmten Winkel austretende Licht innerhalb des Rotationskörpers total reflektiert wird.
2, bichtaustrittszelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper mit.einem durchsichtigen Material überzogen ist1 dessen Substanz optisch dünner als die Substanz des Rotationskdrpers ist.
3. Lichtaustrittszelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lichtaustrittsfläche (3, Fig.1) des Rotationskörpers (1 Fig. 2 und 3) eine Linse (4,Pig.3) bzw. eine Streuscheibe (5, Fig. 2) angebracht ist, deren Material aus der gleichen optischen Substanz wie die des Rotationskörpers (1) besteht.
4. Lichtaustrittszelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsfläche (3, Fig.1) des Rotationskörpers (1) als Linse (4, Fig. 3) bzw. als Streuscheibe (5, Fig0 2) ausgebildet ist.
5. Lichtaustrittszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der/ die optische(n) Faser-Lichtleiter (2) in den Rotationskörper (1) eingegossen ist/ sind.