(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの光入力側（１１０ａ）から複数の光出力部のうち少なくとも１つの光出力側（１１１ａ，１１１ｂ）へ光を分配する光分配器（１００）に関する。光は特にはレーザー光である。本発明によれば、光分配器（１００）は少なくとも１つの可動の光導波体（１２０）と当該の光導波体を運動させる調整素子（１３０）とを有しており、当該の光導波体は当該の調整素子により、前記少なくとも１つの光入力側（１１０ａ）が当該の光導波体（１２０）を介して前記少なくとも１つの光出力側（１１１ａ，１１１ｂ）に接続されるように運動される。
2009541634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光入力部（１１０ａ）から複数の光出力部のうち少なくとも１つの光出力部（１１１ａ，１１１ｂ）へ、光、例えばレーザー光を分配する
光分配器（１００）において、
当該の光分配器（１００）は少なくとも１つの可動の光導波体（１２０）と該光導波体を運動させる調整素子（１３０）とを有しており、該光導波体は該調整素子により、前記少なくとも１つの光入力部（１１０ａ）が該光導波体（１２０）を介して前記少なくとも１つの光出力部（１１１ａ，１１１ｂ）に接続されるように運動される
ことを特徴とする光分配器。
【請求項２】
前記光導波体の光入力部（１２０ａ）の位置は固定されている、請求項１記載の光分配器。
【請求項３】
前記光導波体（１２０）の光出力部（１２０ｂ）は前記光入力部（１２０ａ）に対して湾曲しており、該光出力部の長手軸線（Ｅ）は前記光導波体の残りの部分および前記光入力部の長手軸線（Ｄ）に対して０°とは異なる角度（α）をなしている、請求項１または２記載の光分配器。
【請求項４】
前記光導波体（１２０）は回転可能に支承されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の光分配器。
【請求項５】
前記光導波体（１２０）は可撓性である、請求項１から４までのいずれか１項記載の光分配器。
【請求項６】
前記光導波体（１２０）の１つまたは複数の前記光出力部は前記光入力部に対して相対的に運動可能であり、例えば前記光導波体は屈曲可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の光分配器。
【請求項７】
前記調整素子（１３０）は電磁調整素子、例えばステップモータ（１３１）またはリニア駆動機構である、請求項１から６までのいずれか１項記載の光分配器。
【請求項８】
前記調整素子（１３０）は少なくとも１つの調整可能な磁石（１３０ａ，１３０ｂ）、有利には電磁石を有しており、前記光導波体（１２０）の前記光出力部に磁気素子（１２５）が配置されている、請求項７記載の光分配器。
【請求項９】
前記磁気素子（１２５）は永久磁化されたシースであるかまたは永久磁化されたシースを含んでおり、該シースは有利には放射方向に磁化されている、請求項８記載の光分配器。
【請求項１０】
１つの中央レーザー光源（３０）と内燃機関（１０）の複数のシリンダに配属された複数の分散型レーザー装置（２６，２６ａ，２６ｂ）とを有している、
内燃機関用のレーザーベース点火装置において、
請求項１から９までのいずれか１項記載の光分配器（１００）が前記中央レーザー光源から前記分散型レーザー装置へレーザー光を分配するために配置されている
ことを特徴とする内燃機関用のレーザーベース点火装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの光入力部（１１０ａ）から複数の光出力部のうち少なくとも１つの光出力部（１１１ａ，１１１ｂ）へ、光、例えばレーザー光を分配する光分配器（１００）の駆動方法において、
当該の光分配器（１００）は少なくとも１つの可動の光導波体（１２０）と該光導波体を運動させる調整素子（１３０）とを有しており、該光導波体を、該調整素子により、前記少なくとも１つの光入力部（１１０ａ）が該光導波体（１２０）を介して前記少なくとも１つの光出力部（１１１ａ，１１１ｂ）に接続されるように運動させる
ことを特徴とする光分配器の駆動方法。
【請求項１２】
内燃機関（１０）のレーザーベース点火装置において中央レーザー光源（３０）から複数の分散型レーザー装置（２６，２６ａ，２６ｂ）へレーザー光を分配するために請求項１から９までのいずれか１項記載の光分配器（１００）を用いることを特徴とする光分配器の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、少なくとも１つの光入力側から複数の光出力側のうち少なくとも１つの光出力側へ、光、特にレーザー光を分配する光分配器に関する。さらに本発明はこうした光分配器の駆動方法にも関する。
【０００２】
光分配器は光通信技術、特に１つの入力ファイバから複数の出力ファイバへ出力を分配するいわゆる光ファイバ出力分配器の分野から公知である。こうした光ファイバ出力分配器で特に欠点となるのは、出力ファイバへ供給される光出力が入力ファイバでの光出力より数オーダーも小さくなってしまうということである。
【０００３】
個別の構造を有する光ファイバ出力分配器のほか、入力ファイバから空間的な広がりを有する領域を介して光出力を出力ファイバへ分配するカプラ構造も公知である。
【０００４】
基本的なタイプの光出力分配器に加えて、光通信技術からは、他のカプラ構造、例えばファイバカットカプラ、エナメルカプラその他も公知である。
【０００５】
公知のカプラや光分配器は複雑な構造を有しており、相応に製造コストが高く、また、例えば振動、温度などの環境条件が大きく変動する自動車領域その他の運動環境における使用には適さない。
【０００６】
発明の概要
したがって、本発明の課題は、冒頭に言及した形式の光分配器を簡単かつ低コストに形成し、劣悪な環境条件におけるフレキシブルな利用可能性を保証することである。
【０００７】
この課題は、当該の光分配器が少なくとも１つの可動の光導波体と該光導波体を運動させる調整素子（アクチュエータ）とを有しており、該光導波体は該調整素子により、少なくとも１つの光入力側が該光導波体を介して少なくとも１つの光出力側に接続されるように運動されることにより解決される。
【０００８】
発明の利点
本発明の運動可能な光導波体およびこの光導波体を運動させる調整素子により、低い製造コストで、光または他の放射を１つまたは複数の入力側から１つまたは複数の出力側へフレキシブルに分配ないし伝送することができる。
【０００９】
従来の光通信技術から公知の光分配器とは異なり、本発明の光分配器は自動車領域での適用に対してローバストであって頻繁なメンテナンスフリーの要らない低コストの部品を基礎としている。
【００１０】
本発明の光分配器のさらなる利点は、光分配のための光導波体が運動可能であることにより、光導波体の外部つまり光入力部から光出力部まで以外のところで光伝送を行う必要がないことである。したがって、"開放された光路"、つまりファイバ端部間の空気の充填された領域を介した光伝送は最小限にとどめられ、きわめて損失の小さい構造が達成される。
【００１１】
本発明の課題のさらなる解決手段として、請求項１１記載の光分配器の駆動方法が挙げられる。
【００１２】
本発明の有利な実施形態は従属請求項の対象となっている。
【００１３】
本発明のその他の特徴、実施態様および利点を図示の実施例に則して以下に説明する。ここで説明する全ての特徴は、それらが特許請求の範囲、実施例の説明および図面のいずれに記載されているかに関わらず、単独でもまたは任意に組み合わせても、本発明の対象となりうる。
【００１４】
図面の簡単な説明
図１には内燃機関のレーザーベース点火装置の概略図が示されている。図２ａには本発明の光分配器の第１の実施例の概略図が示されている。図２ｂには可動の光導波体の第１の実施例の詳細図が示されている。図２ｃには本発明の光分配器の第２の実施例の概略図が示されている。図３には本発明の光分配器の電磁調整素子の平面図が示されている。図４のａ，ｂには本発明の光分配器の第３の実施例および第４の実施例の概略図が示されている。図５のａ，ｂには本発明の光分配器の第５の実施例および第６の実施例の概略図が示されている。図６には可動の光導波体の第２の実施例の詳細図が示されている。
【００１５】
実施例の説明
図１には内燃機関１０が概略的に示されており、この内燃機関は図示されていない自動車を駆動するために用いられる。内燃機関１０は複数のシリンダを有しており、これらの複数のシリンダのうちの１つのシリンダ１２だけが図１に示されている。シリンダ１２の燃焼室１４はピストン１６によって規定されている。燃料はインジェクタ１８を介して燃焼室１４内に直接的に達する。このインジェクタは燃料蓄積器すなわちコモンレール２０に接続されている。
【００１６】
図1に示されている内燃機関１０はレーザーベース点火装置２７を有しており、燃焼室１４へ噴射された燃料２２はレーザー光またはレーザーパルス２４によって点火される。レーザーパルス２４はシリンダ１２に対応するレーザー装置２６により燃焼室１４内へ放出される。レーザー装置２６はレーザーベース点火装置２７の要素である。当該の点火装置は、各シリンダに対応する分散型レーザー装置２６と、例えば半導体レーザーである中央レーザー光源３０と、図1には示されていない本発明の光分配器とを有している。レーザー光は本発明の光分配器により中央レーザー光源３０から分散型レーザー装置２６へ分配される。本発明の光分配器は例えば中央レーザー光源３０に組み込まれていてもよい。
【００１７】
レーザーベース点火装置２７、特にその要素である中央レーザー光源３０および光分配器の制御は、内燃機関１０に対応する制御装置４０を介して行われる。当該の制御装置４０は周知のようにインジェクタ１８の駆動によりシリンダ１２の燃焼室１４への燃料２２の調量を制御するものである。
【００１８】
分散型レーザー装置２６には光導波体装置２８を介して光分配器からレーザー光が供給される。当該のレーザー光は分散型レーザー装置２６にローカルに設けられた詳細には図示されていないレゾネータをポンピングするために用いられる。ポンピングレーザー光によって励起されたレゾネータは点火に必要なレーザーパルス２４を形成する。
【００１９】
これに代えて、燃料２２の点火のためのレーザーパルス２４を直接に中央レーザー光源３０によって形成し、本発明の光分配器および光導波体装置２８を介して分散型レーザー装置２６へ伝送してもよい。
【００２０】
どちらの場合にも、図２ａに概略的な側面図によって示されている本発明の光分配器１００は重要である。なぜなら、当該の光分配器により、全体で１つの中央レーザー光源３０を設ければよく、内燃機関１０のシリンダごとまたは対応する分散型レーザー装置ごとに固有の半導体レーザーを設けなくて済むからである。
【００２１】
さらに有利には、本発明の光分配器１００を用いることにより、図１の中央レーザー光源３０を内燃機関１０の機関室から離して配置することができ、当該の光源は内燃機関１０の高温および振動の環境に直接に曝されない。
【００２２】
図２ａの本発明の光分配器１００は可動の光導波体１２０を有しており、この光導波体の光入力部１２０ａは同時に光分配器１００の光入力部１１０ａとなっている。図２ａから見て取れるように、光導波体１２０の光出力部１２０ｂは光入力部１２０ａに対して湾曲している。当該の湾曲部は、図２ｂの詳細図によれば、光導波体１２０の光出力部１２０ｂの長手軸線Ｅが光導波体１２０の残りの部分および光入力部１２０ａの長手軸線Ｄに対して０°とは異なる角度αをなすように形成されている。
【００２３】
本発明の光導波体１２０の湾曲した光出力部１２０ｂにより、図２ｂに点線で示されている長手軸線Ｄに相応する回転軸線を中心として光導波体１２０を相応に回転させて、光入力部１２０ａと第１の光導波体装置２８ａまたは第２の光導波体装置２８ｂとを選択的に光接続することができる。２つの光導波体装置は例えば図１の内燃機関１０の各シリンダまたは各分散型レーザー装置に配属されており、光分配器１００から光入力部１１０ａを介して供給されたレーザー光を相応の分散型レーザー装置へ伝送する。
【００２４】
図２ａに示されている構成により、レーザー光またはその他の電磁放射の選択的な分配が可能となる。当該のレーザー光は、光導波体１２０を介して、光入力部１１０ａから相応の光出力部１１１ａ，１１１ｂすなわち相応の光導波体装置２８ａ，２８ｂの配置された領域へ案内される。
【００２５】
本発明の光分配器１００の図２ａの実施例の利点は、光導波体１２０の光入力部１２０ａが位置固定されており、中央レーザー光源３０に対してまたはレーザー光の入力結合のために光入力部１１０ａに設けられた光学系３１に対して運動しないということである。図２ａの実施例のさらなる利点は、光導波体１２０が剛性に構成されており、可撓性を有さず、駆動中に変形しないということである。これにより特に高い精度で光出力が各光出力部１１１ａ，１１１ｂへ分配され、また、光導波体１２０の受ける摩耗がきわめて小さくなる。
【００２６】
さらに、光導波体１２０を剛性に構成するのであれば、その製造に種々の材料を用いることができる。例えば光導波体１２０を従来の光ファイバにより形成することができる。この場合、長期の駆動時間にわたって必要な撓み角α（図２ｂを参照）を保持するために、図示されていない機械的固定部材、例えば機械的シースその他を設けることが推奨される。これに代えて、光導波体１２０は例えば光入力部１２０ａから光出力部１２０ｂへ規定通りに光を案内するのに適するガラスまたは他の無機材料から成っていてもよい。このとき、光導波体１２０の端部領域は有利にはレーザー光を効率的に入出力するためのカット面を有する。つまり、光導波体１２０を形成する際に、当該の光導波体１２０に直接に光学素子を組み込むことができる。また、光導波体１２０を形成するために種々の材料を組み合わせることもできる。
【００２７】
さらに、きわめて有利には、光導波体１２０は、当該の光導波体の光出力部１２０ｂの断面積が光分配器の光出力部１１１ａ，１１１ｂに配置された光導波体装置２８ａ，２８ｂの断面積よりも僅かに小さくなるように構成される。これにより、光導波体１２０の動作位置の位置決め精度が許容範囲内となることが保証される。
【００２８】
一般に、光分配器１００のジオメトリは、光導波体１２０と光源３０ないし光学系３１とのあいだの空隙あるいは光分配器の光出力部１１１ａ，１１１ｂに配置された光導波体装置２８ａ，２８ｂ近傍の空隙ができるかぎり小さくなるように選定される。これにより伝送損失が低減され、光分配器１００の効率が上昇する。基本的には可動の光導波体１２０の周囲の動作領域に対して排気を行うこともできる。
【００２９】
図２ｃから見て取れるように、レーザー光が光導波体１２０の光入力部に光導波体装置３２を介して供給される。光導波体装置３２は例えば光ファイバその他であり、直接の光入力に代えて図２ａに示されているような光学系３１を介した光入力を行ってもよい。このようにすると、レーザー光源３０および相応の光学系３１を光分配器１００から空間的に遠隔して配置できるので、特に有利である。
【００３０】
光分配器１００の光入力部に供給されるレーザー光を光出力部へ選択的に分配するために、本発明によれば、回転可能に配置された光導波体１２０の運動のために構成された調整素子１３０が設けられる（図２ａを参照）。調整素子１３０は例えばステップモータとして構成されており、これは図３の平面図に示されている。ステップモータ１３１は電機子１３３と当該の電機子１３３の各極に作用する３つの電磁石コイル１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃとを有する。電磁石コイル１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃには図示されていない駆動回路から種々の制御電流が印加され、電機子１３３に作用する磁界が形成され、当該の電機子が回転運動する。本発明によれば、電機子１３３の中空軸１３２に光導波体１２０が配置され、電機子１３３に回転可能に接続される。これにより、光導波体１２０は、電磁石コイル１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃの駆動に応じて発生する電機子１３３の回転運動と同じ回転運動を行う。
【００３１】
本発明の光分配器１００の有利な実施例では、ステップモータ１３１の停止位置の数が光分配器の光出力部の数に相応するようにステップモータが構成される。これにより、ステップモータ１３１を駆動して、光分配器１００の各光出力部を迅速かつ確実に切り換えることができる。
【００３２】
図１のレーザーベース点火装置２７の光分配器１００では、光分配器１００は例えば６個の光出力部を有しており、ここで各光出力部に１つずつシリンダに対応するレーザー装置が配置されている。この場合、ステップモータ１３１または他の調整素子は有利には６個の停止位置を有する。
【００３３】
有利に光導波体１２０をステップモータ１３１のすなわち電機子１３３の中央または軸１３４に取り付けることのほか、調整素子１３０を実現するステップモータについて、電機子１３３が小さな慣性回転モーメントを有し、本発明の光分配器１００を特に迅速に切り換えることのできる別の構造も可能である。省スペースのためのディスクアーマチュア形ステップモータまたはその他のモータを調整素子１３０に用いることもできる。
【００３４】
本発明の光分配器１００の有利な実施例が図４のａに示されている。
【００３５】
図４のａに示されている実施例においても、光導波体１２０の光入力部１２０ａは光導波体１２０に光を供給するレーザー光源３０に対して位置固定されている。わかりやすくするために、場合により必要とされる光学系（例えば図１の光学系３１）は図４のａには示されていない。
【００３６】
図２ａ〜図３の実施例とは異なって、図４のａの実施例の光導波体１２０は回転可能に支承されているのではなく、可撓性を有するように構成されている。これにより、光導波体１２０の光出力部１２０ｂは電磁調整素子１３０によって駆動され、光入力部１２０ａに対して相対的に運動する。これに対して、光導波体１２０の光出力部１２０ｂには例えばシース状の磁気素子１２５が設けられており、当該の磁気素子は可撓性の光導波体１２０に対してオフセット可能に接続されている。
【００３７】
磁気素子１２５には電磁調整素子１３０の電磁石１３０ａ，１３０ｂの駆動によって種々の磁力が作用する。これにより、磁気素子１２５およびこの磁気素子の取り付けられた相応の光導波体の端部１２０ｂは各動作位置ａ，ｂのあいだを矢印ｃによって表されているように往復運動する。
【００３８】
図４のａでは光導波体１２０およびその光出力部１２０ｂが第１の動作位置ａに位置している。光導波体１２０の光出力部１２０ｂは第１の光導波体装置２８ａの光入力部に対向しており、当該の第１の光導波体装置２８ａはレーザー光源３０で形成されたレーザーパルス２４を第１のレーザー装置２６ａに供給するために配置されている。図４のａにハッチングで示されている光導波体１２０は第２の動作位置ｂを取っている。このとき、光導波体１２０の光出力部１２０ｂは第２の光導波体装置２８ｂの光入力部に対向しており、当該の第２の光導波体装置２８ｂは第２のレーザー装置２６ｂに対応して配置されている。
【００３９】
本発明の実施例では、可撓性の光導波体１２０は例えば光ファイバとして構成されており、約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍの厚さを有する。また、当該の光ファイバは調整素子１３０によって駆動されて意図的に湾曲され、交互に動作位置ａ，ｂを取る。
【００４０】
図４のａに矢印Ｌで表されている可撓性の光導波体１２０の長さは例えば約２０ｍｍ〜約５０ｍｍである。本発明の有利な実施例では、シースとして構成された磁気素子１２５は約２ｍｍ〜約５ｍｍの長さを有する。
【００４１】
相応のレーザー装置２６ａ，２６ｂに光を供給する光導波体装置２８ａ，２８ｂは、厚さ約０．６ｍｍ〜約１．６ｍｍの光ファイバから成る。ここで、相応の光ファイバの端部は光出力部１１１ａ，１１１ｂの領域に固定されている。有利には、図４のａのケーシングまたは光導波体装置２８ａ，２８ｂを収容する孔により固定される。
【００４２】
図４のａに示されている光分配器１００の正確性を向上させるために、光分配器の光出力部はシース状の磁気素子１２５の領域すなわち図４のａの右側の領域に直接に配置される。これにより光導波体１２０はその光出力部１２０ｂの領域において制御可能な磁石１３０ａ，１３０ｂの極のシューを超えてはほとんどまたは全く突出しない。
【００４３】
制御可能な磁石１３０ａ，１３０ｂの極のシューは例えば円筒形の切欠により形成され、これによりシース状の磁気素子１２５を各磁石１３０ａ，１３０ｂの極に適切に載置することができ、本発明の光分配器１００の正確性が向上する。
【００４４】
光分配器１００の耐用期間を向上させるために、例えば、シース状の磁気素子１２５と対応する極のシューとの当接を緩和し、光導波体１２０の振動を回避する緩衝層を極のシューに設けることができる。
【００４５】
図４のａに示されている光分配器１００の切り換え速度は、光分配器の光出力部に固定に配置された光導波体装置２８ａ，２８ｂのあいだの距離ｄを短縮し、電磁石１３０ａ，１３０ｂへ給電される制御電流を調整することにより、増大させることができる。
【００４６】
本発明の光分配器１００の別の有利な実施例が図４のｂに示されている。この実施例では、磁気素子１２５は永久磁石として構成されており、シース状である。このため、磁気素子１２５を容易に光導波体１２０に取り付けることができる。永久磁石である磁気素子１２５は有利には放射方向に磁化されており、磁気素子１２５の磁界と制御可能な電磁石１３０ａ，１３０ｂの磁界との相互作用により、光分配器１００の動作位置ａ，ｂ間での切り換えのダイナミクス特性が向上する。
【００４７】
第１の動作位置ａでは光導波体１２０の光出力部１２０ｂが第１の光出力部１１１ａの領域に位置している。当該の第１の動作位置ａからの光分配器１００の切り換えに対して、第２の動作位置ｂでは電磁石１３０ａへの給電が行われ、ここで、制御可能な電磁石１３０ａに磁気素子１２５が引き寄せられ、磁気素子１２５と電磁石１３０ａとが当接する。
【００４８】
図４のｂの光分配器１００の実施例では、電磁石１３０ａ，１３０ｂの極のシューはシース状の磁気素子１２５の外部形状に適合する形状を有する。また、電磁石コイル１３０ａ，１３０ｂの極のシューの領域では、第１の動作位置ａおよび第２の動作位置ｂにおいてシース状の磁気素子１２５を固定するために、図示されていないカムが設けられている。
【００４９】
図５のａには図４のｂに示されている光分配器１００の平面図が示されている。
【００５０】
光分配器１００の中央に可撓性の光導波体１２０が配置されており、当該の光導波体の光入力部１２０ａに対応する面は図５のａの平面から突出している。図４のｂから見て取れる光分配器の第１の光出力部１１１ａ，１１１ｂのほか、図５のａの光分配器１００は第２の光出力部１１１ｃ，１１１ｄをも有する。光分配器の各光出力部１１１ａ〜１１１ｄには固定の光導波体装置２８ａ〜２８ｄが対応しており、さらにこれに対応して相応のレーザー装置が設けられている。図５のａの平面図からは図４のｂの固定の第１の光導波体装置２８ａが見て取れない。なぜなら、光導波体１２０は第１の動作位置ａに位置しており、光導波体１２０の光出力部１２０ｂが光分配器の光出力部１１１ａの領域に位置しているからである。これにより光導波体１２０の光出力部１２０ｂは固定の第１の光導波体装置２８ａの入力面に直接に対向しており、レーザー光は第１の光導波体装置２８ａに分配される。
【００５１】
図５のａからは、シース状の永久磁石としての磁気素子１２５が第１の動作位置ａに位置しており、ここでは磁気素子の形状が制御可能な永久磁石１３０ａの極のシューの形状に適合することがわかる。図５のａからわかるように、シース状の磁気素子１２５は、放射方向で見てＳ極の外側領域とＮ極の内側領域とに分かれて磁化されている。
【００５２】
光導波体１２０の光出力部１２０ｂの運動のために、第１の電磁石１３０ａは図５のａに示されているようにシース状の磁気素子１２５を収容したシューがＳ極となるように駆動され、相応の反発力が磁気素子１２５と光導波体１２０の光出力部１２０ｂとに作用する。ついで、制御可能な第２の電磁石１３０ｂが駆動され、シース状の磁気素子１２５の外側領域が引き寄せられて、Ｎ極のシューに収容される。これにより、全体として矢印Ｆによって示されているように、図５のａの上から下へ向かう力が光導波体１２０の光出力部１２０ｂに作用し、光導波体１２０は相応に湾曲する。こうしてシース状の磁気素子１２５は形状の適合する第２の電磁石１３０ｂのシューに収容される。この状態では、光導波体１２０の光入力部１２０ｂに供給されるレーザー光は光分配器の第２の光出力部１１１ｂひいては第２の光導波体装置２８ｂへ供給される。
【００５３】
制御可能な電磁石１３０ａ，１３０ｂならびに図５のａには詳細に示されていない制御可能な別の２つの電磁石を相応に駆動することにより、永久磁石である磁気素子１２５ひいては光導波体１２０の光出力部１２０ｂは各動作位置のあいだを往復運動する。これにより光分配器の光出力部１１１ａ〜１１１ｄへのレーザー光の迅速かつ確実な分配が達成される。
【００５４】
図５のｂには別の実施例が示されている。ここでは図５のａの実施例に対して電磁石Ｍ１〜Ｍ４の配置が変更されており、個々の電磁石のシューのあいだに閉磁気回路が形成される。このために、それぞれの電磁石Ｍ１〜Ｍ４のあいだに導磁性の結合素子ＫＥが設けられている。
【００５５】
図５のｂには、光導波体１２０の運動のための第１の動作位置１および第２の動作位置２が示されており、電磁石Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４にパルスが発生することが表されている。これにより図示の磁界のコンフィグレーションが得られる。電磁石Ｍ３はこの時点では駆動されないので、閉磁気回路は電磁石Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４およびこれらを接続する結合素子ＫＥを介して形成される。
【００５６】
電磁石Ｍ１〜Ｍ４および電磁調整素子１３０の駆動は半導体スイッチを介した公知の手法によって行われ、当該の駆動により極性が変換される。半導体スイッチは例えばフルブリッジ回路として配置される。これに代えてまたはこれに加えて、電磁石の巻線が中点タップを有してもよい。こうして形成されたハーフコイルを交互に駆動することにより、異なる符号の磁束が当該の電磁石において形成される。
【００５７】
図２ａに示されている純粋な回転および図４のａに示されている撓みのほか、これら２つの動作の組み合わせも可能である。この場合には相応に１つまたは複数の調整素子１３０が準備される。ステップモータを用いることに代えて、例えば電磁的に動作するリニア駆動機構を設け、光導波体１２０を撓ませまたは運動させてもよい。また、電磁調整素子１３０に代えて、ニューマティック調整素子または圧電調整素子を用いることもできる。
【００５８】
本発明の光分配器１００を内燃機関１０のレーザーベース点火装置２７で用いる際には、光導波体装置２８ａ，２８ｂ，…は有利には円形に、内燃機関１０のシリンダ１２の点火シーケンスに相応するように配置される。このようにすれば、相応の光導波体装置２８ａ，２８ｂ，…に対して光導波体１２０を周期的に回転させることにより、最小の運動のみで、点火シーケンスが保持される。
【００５９】
レーザー光の分配に代えて、光導波体１２０の構造に応じて、非コヒーレント光を本発明の光分配器１００によって分配することももちろん可能である。さらに、本発明の光分配器１００の逆駆動、すなわち、光分配器の光出力部１１１ａ，１１１ｂの領域に配置された複数の光導波体装置から光分配器１００へ光出力を供給する駆動も可能である。当該の光出力は、光分配器１００を調整することにより、光入力部１１０ａの領域の設定された動作位置ａ，ｂへ選択的に伝送される。
【００６０】
さらに、本発明の有利な実施例では、光分配器１００に対して１つ以上の運動可能な光導波体１２０を設け、例えば光入力部に供給されるレーザー光が複数の光出力部に分配されるようにする。同様に、ビームスプリッタを光導波体１２０へ組み込み、光導波体１２０の光入力部に供給されるレーザー光が光導波体の２つの光出力部、ひいては、光分配器１００の複数の光出力部へ分割されて転送されるように構成することもできる。
【００６１】
本発明の光分配器１００の別の有利な実施例では、光導波体１２０は光入力部１２０ａに対して平行な位置にある光出力部１２０ｂを有する（図６を参照）。こうした構造の光導波体１２０では、有利には、光出力部の領域において、光導波体装置２８（２８ａ，２８ｂ）を図２ａのような放射状の配置でなく省スペースのために相互に並列に配置することができる。図６には示されていない光導波体装置へ光を分配するために、図６の光導波体１２０は調整素子によって軸線Ｄを中心として回転する。つまり、光導波体１２０の変形は必要ない。これにより光導波体１２０では特に小さな摩耗しか発生しない。
【００６２】
有利には、光導波体１２０の各部分を調整素子としてのステップモータのロータの中央に配置するほか、光導波体１２０を例えばベルト駆動機構または例えばリニア駆動機構によって駆動される歯車を介して駆動することもできる。どちらの場合にも、光導波体１２０には相応のベルト溝または歯が成形される。光導波体１２０がプラスティックから構成されている場合、この種の駆動手段は特に簡単に光導波体１２０に一体に成形可能である。
【００６３】
光導波体１２０は一体の構造のほか、種々の光学材料の組み合わせから成る構造を有していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】内燃機関のレーザーベース点火装置の概略図である。
【図２ａ】本発明の光分配器の第１の実施例の概略図である。
【図２ｂ】可動の光導波体の第１の実施例の詳細図である。
【図２ｃ】本発明の光分配器の第２の実施例の概略図である。
【図３】本発明の光分配器の電磁調整素子の平面図である。
【図４】本発明の光分配器の第３の実施例および第４の実施例の概略図である。
【図５】本発明の光分配器の第５の実施例および第６の実施例の概略図である。
【図６】可動の光導波体の第２の実施例の詳細図である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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