Brevet FR2625334A1 — publié le 19890630

1. Mécanisme pour positionner l'extrémité photoréceptrice d'un câble conducteur optique au foyer d'une lentille. La présente invention se rapporte à un mécanisme pour positionner l'extrémité réceptrice de lumière d'un câble conducteur optique au foyer d'une lentille utilisée, de préférence, dans le cas o l'on concentre des rayons solaires au moyen d'une lentille et o l'on guide ces rayons solaires dans un cable conducteur optique. Le déposant de la présente invention a précédemment proposé de diverses façons un dispositif de captage des rayons solaires, dans lequel les rayons solaires sont concentrés par une lentille, guidés dans un conducteur optique, puis transmis par ce conducteur optique à un endroit désiré choisi pour servir dans l'éclairage ou à d'autres fins analogues. De plus, le déposant de la présente demande a proposé également que le dispositif de captage des rayons solaires, mentionné ci-dessus, soit logé dans une capsule transparente afin que la lentille soit protégée contre le vent, la pluie, les poussières, etc... Le dispositif de captage des rayons solaires précédemment proposé par le déposant de la présente demande comporte une base cylindrique, une tête en forme de dôme et constituée d'un corps transparent, et une capsule utilisable avec le dispositif de captage des rayons solaires composé de la base et de la tête. Lorsque le dispositif de captage des rayons solaires est utilisé, il est logé dans la capsule. Le dispositif de captage des rayons solaires comprend, par exemple, un grand nombre de lentilles, un grand nombre d'appareils porte-lentille prévus pour les lentilles respectives, et un grand nombre de fibres optiques ou un câble conducteur optique dont l'extrémité photoréceptrice est placée au foyer de la lentille. Les rayons solaires concentrés par les lentilles sont guidés dans le câble conducteur optique et transmis par celui-ci à un endroit désiré choisi. L'objet de la présente invention est de fournir un mécanisme pour positionner l'extrémité photoréceptrice d'un câble conducteur optique au foyer d'une lentille utilisée, de préférence, dans le cas o l'on concentre des rayons solaires au moyen d'une lentille et o l'on guide ces rayons solaires dans un câble conducteur optique. Un autre objet de la présente invention est de fournir un mécanisme pour positionner l'extrémité photoréceptrice d'un câble conducteur optique au foyer o sont concentrées les composantes de rayons de lumière de longueur d'onde désirée, contenues dans les rayons solaires. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective représentant un mode de réalisation d'un dispositif de captage de rayons solaires auquel s'applique la présente invention; - la figure 2 est une vue montrant un exemple du cas dans lequel la surface d'extrémité photoréceptrice du câble conducteur optique est placée au foyer o sont concentrées les composantes de rayons de lumière d'une longueur d'onde désirée, contenues dans les rayons solaires; - la figure 3 est une vue en coupe d'un mode de réalisation selon la présente invention; et - la figure 4 est une vue en perspective montrant les parties désassemblées de ce mode de réalisation. La figure 1 est une vue en perspective détaillée représentant un exemple de réalisation d'un dispositif de captage de rayons solaires concerné par la présente invention. Sur la figure 1, la référence numérique 1 désigne une capsule protectrice transparente, 2 une lentille de Fresnel, 3 des porte-lentille, 4 un détecteur de direction des rayons solaires, 5 des fibres optiques (ou des câbles conducteurs optiques) dont chacune a une extrémité photoré- ceptrice placée au foyer d'une des lentilles de Fresnel, 6 des supports de fibres, 7 un bras, 8 un moteur à impulsions, 9 un arbre rotatif horizontal entraîné par le moteur 8 à impulsions, 10 une base pour supporter la capsule protectrice 1, 11 un autre moteur à impulsions, et 12 un arbre rotatif vertical entrainé par le moteur à impulsions et 13 un cible conducteur optique. Comme l'a déjà proposé le déposant de la présente demande, le dispositif de captage des rayons solaires, mentionné ci-dessus, détecte la direction du soleil au moyen du détecteur 4 de direction des rayons solaires et commande les moteurs 8 et 11 à impulsions, l'arbre rotatif horizontal 9 et l'arbre rotatif vertical 12 en fonction du signal de détection engendré par le détecteur 4 de direction des rayons solaires afin de faire venir le détecteur de direction face au soleil. De cette façon, les rayons solaires, concentrés par les lentilles respectives 2, sont guidés dans chaque fibre optique 5 par son extrémité photoréceptrice qui est placée au foyer de la lentille correspondante. Les fibres optiques ou câbles conducteurs optiques respectifs 5 pour chaque lentille s'étendent, à partir du dispositif de captage de rayons solaires jusqu'à un câble conducteur optique. Les rayons solaires concentrés par chaque lentille sont transmis par le câble conducteur optique 13 à l'endroit désiré choisi et utilisé à cet endroit. La figure 2 est une vue montrant la relation entre la lentille de Fresnel 2 et la fibre optique 5 représentée toutes deux sur la figure 1. Sur la figure 2, le symbole U représente le foyer o est concentrée la lumière ultraviolette contenue dans les rayons solaires, V représente le foyer o sont concentrés les rayons de lumière visible contenus dans les rayons solaires, et I représente le foyer o sont concentrés les rayons infrarouges contenus dans les rayons solaires. Comme représenté sur la figure 2, lorsque l'extrémité photoréceptrice 5a de la fibre optique 5 est placée au foyer V, seuls les rayons de lumière visible ne contenant ni rayons ultraviolets, ni rayons infrarouges, sont guidés dans la fibre optique 5. Comme on l'a mentionné ci-dessus, il est important de placer l'extrémité photoréceptrice du câble conducteur optique au foyer d'une lentille d'un dispositif de captage de rayons solaires. La figure 3 est une vue en coupe représentant la partie principale du mode de réalisation selon la présente invention. La figure 4 est une vue en perspective montrant les parties désassemblées de ce mode de réalisation. Sur les figures 3 et 4, la référence numérique 21 désigne un cadre de support de lentille, 22 une lentille montée sur la partie supérieure du cadre 21 de support de lentille, 23 un câble conducteur optique, 24 un élément de support de câble conducteur optique monté sur la partie d'extrémité inférieure du cadre 21 de support de lentille, 25 un boulon pour fixer l'élément 24 de support de câble conducteur optique à la partie d'extrémité inférieure du cadre 21 de fixation de lentille et 26 un trou de montage percé dans la partie d'extrémité inférieure du cadre 21 de support de lentille. Le trou de montage 26 est percé sous la forme d'un trou sans serrage d'un diamètre plus grand que le diamètre extérieur du boulon 25. Après le montage provisoire de l'élément 24 de support de câble conducteur optique sur la partie d'extrémité inférieure du cadre 21 de support de lentille au moyen des boulons 5 dans la position représentée sur la figure 3, on effectue un réglage de position par un mouvement d'avance et de recul et de droite à gauche dans le plan du dessin (figure 3). Après avoir placé l'extrémité photoréceptrice 23' du câble conducteur optique 23 sur l'axe optique L de la lentille 22, on fixe l'élément 24 de support de câble conducteur optique dans cette position en serrant les boulons 25. Le cible conducteur optique est entouré par un manchon extérieur protecteur 23a à son extrémité photoréceptrice. Le manchon extérieur protecteur 23a est introduit dans le trou 24a qui a été percé dans l'élément 24 de support de câble conducteur optique comme représenté sur la figure 3. Une partie filetée 24b est formée sur la surface extérieure de la partie d'extrémité inférieure de l'élément 24 de support de câble conducteur optique, et un écrou à chapeau 27 est vissé sur la partie filetée 24b, comme représenté sur la figure 3, dans le but de maintenir fermement le câble conducteur optique 23, comme le montre la figure 3. Un collet 23b est formé sur le manchon extérieur 23a du câble conducteur optique 23 et la partie d'extrémité inférieure 24c de l'élément 24 de support de câble conducteur optique ainsi que la surface inférieure intérieure 27b de l'écrou à chapeau 27 serrent entre elles le collet 23b. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, une rondelle d'espacement 28 est interposée entre la surface d'extrémité inférieure 24c de l'élément 24 de support de câble conducteur optique et le collet 23b. Cette rondelle d'espacement 28 sert à régler la position de l'extrémité photoréceptrice 23' du câble conducteur optique 23 dans la direction de l'axe optique de la lentille 22. Par exemple, dans le cas o l'on n'utilise pas de rondelle d'espacement 28, telle que celle mentionnée ci-dessus, l'extrémité photoréceptrice 23' du câble conducteur optique est placée au foyer o est concentrée la composante de couleur rouge contenue dans les rayons solaires. Par contre, dans le cas o l'on utilise une rondelle d'espacement 28, l'extrémité photoréceptrice 23' du câble conducteur optique 23 est placée au foyer o est concentrée la composante de couleur verte contenue dans les rayons solaires tandis que dans le cas o l'on utilise une autre rondelle d'espacement plus épaisse ou deux rondelles d'espacement ayant, l'une et l'autre, la même épaisseur que la rondelle d'espacement 28 mentionnée ci-dessus, l'extrémité photoréceptrice 23' du câble conducteur optique 23 est placée au foyer o est concentrée la composante de couleur bleue contenue dans les rayons solaires. De plus, si le mécanisme est assemblé de telle manière que la dimension du cadre 21 de support de lentille, la position de montage de la lentille 22, la dimension de l'élément 24 de support de câble conducteur optique et la position du collet 23b soient toutes déterminées avec précision préalablement, la surface photoréceptrice 23' du câble conducteur optique 23 peut être placée automatiquement au foyer o sont concentrées les composantes de rayons de lumière d'une longueur d'onde désirée, contenues dans les rayons solaires. Grâce à la présente invention, on peut facilement placer, de la façon mentionnée ci-dessus, l'extrémité photoréceptrice 23' du câble conducteur optique 23 au foyer des composantes de rayons de lumière d'une longueur d'onde désirée contenues dans les rayons solaires. Dans le mode de réalisation de la présente invention, une encoche 27a est formée dans l'écrou à chapeau 27 dans le sens de l'axe afin de faciliter encore plus les opérations de fixation mentionnées ci-dessus. En outre après l'introduction du manchon extérieur 23a du câble conducteur optique dans le trou 24a de l'élément 24 de support de câble conducteur optique de la manière mentionnée ci-dessus, on place le câble conducteur optique au centre de l'écrou à chapeau 27 en l'insérant dans l'encoche 27a. Ensuite, on vis l'écrou à chapeau 27 sur la partie filetée 24b de l'élément 24 de support de câble conducteur optique. Dans un agencement de ce genre, on peut fixer le câble conducteur optique 23 au cadre 21 de support de lentille en serrant l'écrou à chapeau 27. De plus, la surface d'extrémité photoréceptrice 23' du câble conducteur optique 23 peut être placée automatiquement au foyer oh est concentrée la composante de rayon de lumière d'une longueur d'onde désirée dans la direction de 1 'axe optique de la lentille 22. En outre, si l'écrou à chapeau ne comporte pas l'encoche 27a mentionnée ci-dessus, l'écrou à chapeau 27 doit être tout d'abord enfilé par la partie d'extrémité du câble conducteur optique 23 non représentée sur les figures 3 et 4. Le dispositif de captage de rayons solaires représenté sur la figure 1 utilise un grand nombre de lentilles. Par exemple, au cours des années récentes, un dispositif utilisant environ deux cents lentilles a été mis au point. Dans un dispositif de ce genre, le dispositif de captage de rayons solaires exige un grand nombre de câbles conducteurs optiqueset la manipulation du dispositif devient très peu commode. En particulier, dans le cas o l'on répartit un grand nombre de câbles conducteurs optiques en les insérant dans un seul conduit, il peut être très difficile d'introduire tous les câbles conducteurs optiques dans un seul conduit, avec pour conséquences la mise hors service par usure de l'écrou à chapeau. En outre, dans le cas o on les insère une par une, l'opération peut devenir de plus en plus difficile lorsque l'on approche du stade finale. Par contre, comme on peut le voir dans le mode de réalisation de la présente invention, une encoche est formée dans l'écrou à chapeau et le diamètre extérieur du câble conducteur optique est un peu plus petit que la largeur de la fente ou que le diamètre intérieur de l'écrou à chapeau. Dans un agencement de ce genre, on peut très facilement monter les câbles conducteurs optiques. Ainsi qu'il ressort de la description précédente, grâce à la présente invention, la manipulation des câbles conducteurs optiques devient remarquablement plus facile que dans le cas du montage d'un grand nombre de câbles conducteurs optiques. En outre, on peut facilement régler la position de la surface d'extrémité photoréceptrice du câble conducteur optique, de manière à placer cette surface d'extrémité au foyer o sont concentrées les composantes de lumière d'une longueur d'onde désirée contenues dans les rayons solaires. Ces possibilités montrent l'intérêt de la présente invention; REVENDICATIONS 1. Mécanisme pour positionner l'extrémité photoréceptrice d'un câble conducteur optique au foyer d'une lentille, caractérisé en ce qu'il comprend un élément (24) pour supporter un câble conducteur optique (23), cet élément de support de câble conducteur optique comportant un trou (24a), qui le traverse d'un bout à l'autre dans la direction de l'axe optique à l'extrémité (23') photoréceptrice du câble située au voisinage du foyer de la lentille (22), et pouvant être fixé de façon amovible à un élément (21) de fixation de lentille pour que sa position soit réglée dans un plan perpendiculaire à l'axe optique, et un moyen de fixation pour fixer l'extrémité photoréceptrice du câble conducteur optique à l'élément de support de câble, ce moyen de fixation comprenant un écrou à chapeau (27) pourvu d'une encoche (27a) à travers laquelle le câble conducteur optique est inséré dans la direction de l'axe optique, une partie mâle filetée (24b) sur l'élément de support de câble et vissée dans l'écrou à chapeau, et un collet (23b) formé sur la surface extérieure du câble conducteur optique à son extrémité photoréceptrice, ce collet étant interposé entre l'élément de support de cable et l'écrou à chapeau et fixé à ce dernier. 2. Mécanisme pour positionner l'extrémité photoréceptrice d'un cable conducteur optique au foyer d'une lentille,selon la revendication, caractérisé en ce qu'une rondelle d'espacement (28) est interposée entre l'élément (24) de support de câble et le collet (23b). 3. Mécanisme pour positionner l'extrémité photoréceptrice d'un câble conducteur optique au foyer d'une lentille selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsqu'il n'y a pas de rondelle d'espacement (28) interposée entre l'élément de support de câble et le collet, la position de l'extrémité photoréceptrice du câble conducteur optique est réglée de manière que cette extrémité se trouve au foyer o est reçue la composante de lumière rouge des rayons solaires. 4. Mécanisme pour positionner l'extrémité photoréceptrice d'un câble conducteur optique au foyer d'une lentille, selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas o une seule rondelle d'espacement (28) est utilisée, la position de l'extrémité photoréceptrice du câble conducteur optique est réglée de manière que cette extrémité-se trouve au foyer o est reçue la composante de couleur verte des rayons solaires. 5. Mécanisme pour positionner l'extrémité photoréceptrice d'un câble conducteur optique au foyer d'une lentille, selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas o deux rondelles d'espacement (28) sont utilisées, la position de l'extrémité photoréceptrice du câble conducteur optique est réglée de manière que cette extrémité se trouve au foyer o est reçue la composante de couleur bleue des rayons solaires. 6. Mécanisme pour positionner l'extrémité photoréceptrice d'un câble conducteur optique au foyer d'une lentille, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la largeur de l'encoche (27a) formée dans l'écrou à chapeau (27) est légèrement plus grande que le diamètre du câble conducteur optique.