Brevet FR2639721A1 — publié le 19900601

Radiateur de lumière. La présente invention se rapporte à un radiateur de lumière et elle concerne plus particulièrement un radiateur de lumiènre prévu pour recevoir la lumière transmise par un câble à fibres optiques et pour la rayonner de manière à obtenir une distribution souhaitée de lumaière. Le déposant de la présente demande a précédemment proposé divers procédés et systèmes pour concentrer des rayons solaires ou des rayons de lumière artificielle à l'aide de lentilles ou d'un moyen ana- logue afin de guider les rayons lumineux concentrés dans un câble à fibres optiques et les transmettre partout ob la lumière est nécessaire pour l'éclairement ou pour d'autres raisons, par exemple pour favoriser la culture de plantes, pour faire reproduire des chlorelles, pour appliquer des traitements de beauté à l'aide de bains de soleil, pour appliquer des traitements médicaux par rayonnement lumineux, etc. Si les rayons lumineux sont émis à partir de l'extrémité sectionnée d'un câble à fibres optiques, ils ne peuvent être rayonnés que dans un angle réduit de rayonnement d'environ 46 car les rayons lumineux concentrés présentent une certaine directivité. Par conséquent, on peut très bien ne pas obtenir le rayonnement lumineux souhaité pour les raisons men- tionnées plus haut si la lumière est directement émise à partir de l'extrémité sectionnée du câble à fibres optiques. Pour éliminer cet inconvénient, le déposant de la présente demande a propos& également divers types de radiateurs de lumière qui peuvent diffuser efficacement les rayons lumineux transmis par un câble à fibres optiques et les rayonner en n'importe quel endroit souhaité. Un radiateur de lumière précédemment proposé par le déposant de la présente demande comprend, par exemple, un guide optique et une rai- nure creusée en hélice à la surface de ce guide optique. La lumière, introduite dans le guide optique, est réfléchie sur sa partie rainurée et rayonnée efficacement par cette dernière pour l'éclairement et pour d'autres raisons recherchées. Dans ce cas, si la rainure hélicoïdale est faite de manière telle que le pas de l'hélice se resserre progressivenment ou que la rai- nure elle-même devient progressivement plus profonde dans la direction de la lumière, on peut obtenir un rayonnement sensiblement uniforme de la lumière par l'ensemble du corps du guide optique. La présente invention a pour objet de fournir un radiateur de lumière qui permet de recevoir la lumière transmise par un câble à fibres optiques et de la rayonner avec la caractéristique souhaitée de distribution de lumière. Un autre objet de la présente invention est de fournir un radiateur de lumière qui puisse être efficacement connecté à un câble a fibres optiques et, plus particulièrement, de fournir un radiateur de lumière à prix réduit et de construction simple. 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 illustrant un dispositif de captage des rayons solaires, ce dispositif servant d'exemple pour un système permettant d'introduire des rayons solaires dans un câble a fibres optiques; - la figure 2 est une vue explicative d'un exemple pratique pour introduire des rayons solaires dans un cible à fibres optiques; - la figure 3 représente un exemple d'image solaire produite à l'aide d'une lentille; et - les figures 4 à 6 sont des vues représentant la construction des radiateurs respectifs de lumière qui constituent des exemples de réalisation de la présente invention. La figure 1 est une vue de construction destinée à illustrer, à titre d'exemple, un dispositif de captage des rayons solaires pour gui- der la lumière solaire dans le cible ' fibres optiques précédemment mentionné. Sur la figure 1, la référence numérique 30 d6signe une cap- sule transparente, 31 une lentille de Fresnel, 32 un porte-lentilles, 33 un détecteur de positionnement du soleil, 34 une fibre optique ou un câble à fibres optiques composé d'un grand nombre de fibres optiques dont les surfaces d'extrémité photoréceptrices sont placées dans le plan focal du système de lentille de Fresnel, 35 un support de câble à fibres optiques, 36 un bras, 37 un moteur à impulsions, 38 un arbre ro- tatif horizontal actionné par le moteur 37 à impulsions, 39 une base supportant la capsule protectrice 30, 40 un autre moteur à impulsions et 41 un arbre rotatif vertical actionné par le moteur 40 à impul- sions. La direction du soleil est détectée à l'aide du détecteur 33 de position du soleil et son signal de détection commande respective.ment les moteurs 37 et 40 des arbres rotatifs horizontal et vertical 38 et 41, de manière à toujours orienter vers le soleil le détecteur de posi- tion du soleil, et la lumière solaire concentrée par la lentille 31 est guidée dans le câble 34 à fibres optiques par l'intermédiaire de sa face d'extrémité fixée au foyer de la lentille. Tous les guides opti- ques 34, placés séparément à chaque lentille, sont groupés en un câble 1 à fibres optiques, dont l'extrémité est amenée en tout endroit o le rayonnement lumineux est nécessaire pour les raisons ci-dessus mention- nées. La figure 2 est une vue expliquant la manière de guider dans le câble à fibres optiques les rayons solaires captés par la lentille 31 ci-dessus mentionnée. Sur la figure 2, la référence numérique 31 dési- gne une lentille de Fresnel ou un moyen analogue et 34 un guide optique qui reçoit la lumière solaire concentrée par la lentille 31 et qui transmet cette lumière à tout endroit désiré. Dans le cas o la lumière du soleil est concentrée à l'aide du système de lentilles, l'image solaire a une partie centrale A, comme le représente la figure 3, com- posée de lumière quasi blanche et une partie circonférentielle B conte- nant une grande quantité de composantes de lumière dont les longueurs d'onde correspondent au foyer du système de lentilles. Ceci revient à dire que, dans le cas de la concentration de la lumière du soleil à l'aide du système de lentilles, le foyer et la dimension de l'image solaire varieront en fonction des longueurs d'onde des composantes de la lumière. Par exemple, la lumière de couleur bleue ayant une courte longueur d'onde donne une image solaire de diamètre D1 au Point Pi. En outre, la lumière de couleur verte donne une image solaire de diamètre D2 au point P2 et la lumière de couleur rouge donne une image solaire de diamètre D3 au point P3. En conséquence, comme le représente la figure 2, quand les surfaces d'extrémité photoréceptrices des guides optiques sont fixées au point P1, on peut capter la lumière du soleil contenant une grande quantité de composantes de couleur bleue à sa par- tie circonférentielle. Lorsque les surfaces d'extrémité photoréceptri- ces des guides optiques sont fixées au point P2, on peut capter la lumière du soleil contenant une grande quantité de composantes de cou- leur verte à sa partie circonférentielle. Quand les surfaces d'extré- mité photoréceptrices des guides optiques sont fixées au point P3, on peut capter la lumière du soleil contenant une grande quantité de com- posantes de couleur rouge à sa partie circonférentielle. Dans chaque cas, le diamètre du câble 34 à fibres optiques peut être choisi en fonction des composantes de lumiènre à capter. Par exemple, les diamè- tres requis des câbles à fibres optiques sont respectivement D1, D2 et D3, en fonction des couleurs des rayons lumineux à accentuer, c'est-à- dire les couleurs bleue, verte et rouge. De la sorte, on peut économi- ser la quantité requise de guides optiques et, de ce fait, la lumière solaire contenant de nombreuses composantes de la couleur souhaitée peut être captée très efficacement. Et de plus, comme le représente la figure 2, si le diamètre de la surface d'extrémité réceptrice de lumière du guide optique est porté à Do, on peut capter la lumière visible contenant toutes les compo- santes de sa longueur d'onde. Le câble 34 à fibres optiques peut être préalablement fixé au foyer du système de lentilles pendant le proces- sus de fabrication ou on peut lui laisser une certaine liberté de réglage dans le sens axial du système de lentilles, permettant à l'uti- lisateur de régler et de fixer les guides optiques selon la couleur de la lumière qu'il souhaite obtenir. En choisissant la longueur d'onde des composantes de la lumière à introduire dans le câble à fibres opti- ques, on peut utiliser plus efficacement le système de rayonnement de la lumière dans des buts variés. L'exemple ci-dessus mentionné se rap- porte au dispositif permettant d'introduire les rayons solaires dans le câble à fibres optiques. On peut cependant introduire également une lumière artificielle dans le cible à fibres optiques. Les figures 4 à 6 sont des vues expliquant la construction des dispositifs respectifs de rayonnement de lumière qui constituent des exemples de rgalisaition de la présente invention. Sur les fi-ures 4, 5 et 6, la référence nunmérique 1 désigne un cible à fibres optiques (qui correspond au câble a fibres optiques 1 ou 34 représenté sur la figure 1), 2 un connecteur fixé à l'extrémité photoémettrice de ce câble à fibres optiques, 3 un radiateur de lumière comprenant une tige formant guide optique constitué d'une résine acrylique ou d'une matière analogue et 4 un élément transparent ou semi-transparent formant enve- loppe. Comrne le représente la figure 4, le connecteur 2 comporte un filet intérieur 2a au moins dans sa partie d'extrémité ouverte, tandis que le radiateur 3 possède un filet extérieur 3a à son extrémité par laquelle le radiateur est relié au filet 2a du connecteur. Le radiateur peut être utilisé lorsque sa partie filetée 3a est en prise avec la partie filetée 2a du connecteur. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 4, le radiateur de lumière comprenant une tige conique formant guide optique 3, porte un filet 3a à la périphérie de son extrémité de grand diamè- tre, et une rainure hélicoïdale 3b dans sa partie conique. La rainure hélicoïdale 3b peut être choisie en fonction de sa longueur Q et de son son pas P. En conséquence, on peut obtenir n'importe quelle caractéris- tique souhaitée de distribution de la lumière en choisissant l'angle e de conicité, le pas P de l'hélice et la longueur appropriée ú de la rainure hélicoïdale. En particulier, si la tige conique formant guide optique 3 ne comporte pas de rainure hélicoIdale 3b, les rayons lumi- neux introduits dans la tige seront émis principalement par la partie 3c constituant la pointe de la tige. Par ailleurs, la tige formant gui- de optique présente une rainure hélicoïdale 3b lui permettant d'émettre les rayons lumineux depuis une large partie 2 comprenant la pointe. Par exemple, dans le cas oh le radiateur de lumière est introduit dans une cavité du corps humain telle que la bouche, le nez ou l'anus afin de rayonner des rayons lumineux permettant d'appliquer des traitements médicaux a ces parties du corps, la lumière peut être rayonnée non seu- lement vers l'avant par la partie constituant la pointe mais également sur les c8tés par la surface cylindrique de la partie d'extrémité de la tige formant guide optique. En particulier, le radiateur peut être facilement placé dans l'anus pour appliquer plus efficacement le trai- tement médical. La figure 5 est une vue expliquant un autre exemple de réalisa- tion d'un radiateur de lumière suivant la présente invention. Sur la figure 5, le radiateur de lumière comprend une tige cylindrique formant guide optique et dotée à sa périphérie d'une rainure hélicoidale 3b qui est creusée de manière que sa profondeur augmente ou que le pas de son hélice se resserre au fur et a mesure que la rainure se rapproche de la partie 3c de la tige. Un radiateur de lumière de ce type peut rayonner uniformément la lumière depuis la partie rainurée de sa tige et on peut donc l'utiliser cornme source linéaire de lumière. La figure 6 est une vue illustrant encore un autre exemple de réalisation de la présente invention. Sur la figure 6, le radiateur de lumière comporte une tige formant guide optique 3 avec une tète seni- circulaire pour l'émission de la lumière par cette tête. Une telle con- ception de la tige formant guide optique permet de fournir un radiateur de lunière à prix réduit car elle élimine la nécessité de creuser une rainure hélicotdale à la surface du corps de la tige. Le radiateur de lumnière représenté sur la figure 6 est doté d'un élément transparent ou semi-transparent 4 formant enveloppe qui peut être emboltg de manière amovible sur un connecteur 2 pour couvrir le radiateur de lumière. On peut, bien entendu, prévoir pour les radiateurs de lumière représentés sur les figures 4 et 5 un élément formant enveloppe analogue a celui qui est représenté sur la figure 6. La fixation de l'élément 4 formant enveloppe sur le radiateur de lumière a pour avantage d'augmenter l'efficacité de diffusion de la lumière lorsqu'on utilise le radiateur de lumière dans l'eau, et égale- ment d'atténuer la lumière en diminuant son éclat. L'élément 4 formant enveloppe peut être vissé sur le connecteur 2. Comme le représente la figure 6, on peut également placer un joint torique 5 sur le connecteur et emboîter ensuite simplement l'élément 4 formant enveloppe sur le connecteur en se servant de la déformation élastique du joint. De plus, dans le radiateur de lumière représenté sur la figure 4, la lumière émise par le câble I à fibres optiques pénètre dans la tige formant guide optique par un dégagement 3d prévu à l'extrémité photoréceptrice de la tige. Par ailleurs, comme le représente la figure 5, on peut éga- lement placer l'extrémité photoréceptrice de la tige 3 formant guide optique tout près de l'extrémité photoémettrice du câble à fibres opti- ques ou fixer ces extrémités l'une à l'autre. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réali- sation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'hoa.ae de l'art. R E V E N D I C A T I O l; S 1. Radiateur de lumière fixé par vissage à l'extrémité photo- émettrice d'un câble (1) à fibres optiques pour rayonner la lumière transmise par celui-ci, comprenant une tige (3) formant guide optique et comportant une partie conique, caractérisé en ce que cette tige (3) formant guide optique est dotée d'un filet de vis (3a) à la périphérie de son extrémité de grand diamètre afin de pouvoir être connectée par vissage à l'extrémité photoémettrice du câble (1) à fibres optiques, et en ce que cette partie conique présente une rainure hélicoïdale (3b) par laquelle la lunière est rayonnée de manière diffuse. 2. Radiateur de lumnière fixé par vissage a l'extrémité photo- émettrice d'un câble (1) à fibres optiques pour rayonner la lumière transmise par celui-ci, comprenant une tige cylindrique (3) fornant guide optique, caractérisé en ce que cette tige (3) formant guide opti- que est dotée de filets de vis (3a) a la périphérie d'une extrémité afin de pouvoir être connectée par vissage a l'extrémité photoé;aettrice du câble (1) à fibres optiques, et en ce que cette tige (3) formant guide optique présente à sa périphérie une rainure hélicoïdale (3b), cette rainure hélicoïdale (3b) devenant plus profonde au fur et à mesure qu'elle se rapproche de la pointe (3c) de la tige afin de rayon- ner la lumière de manière diffuse. 3. Radiateur de lunière pouvant être fixé par vissage à l'ex- trémité photoémettrice d'un câble (1) à fibres optiques pour rayonner la lumière transmise par celui-ci, comprenant une tige (3) formant gui- de optique comportant une tête semi-circulaire à son extrémité de rayonnement de la lumière et un filet de vis extérieur (3a) à son autre extrémité, caractérisé en ce que l'extrémité filetée de cette tige (3) formant guide optique est adaptée sur l'extrémité photoémettrice du cible (1) à fibres optiques afin de rayonner la lumière par sa tête semi-circulaire. 4. Radiateur de lumnière caractérisé en ce qu'il comprend une tige (3) formant guide optique prévue pour être fixée par vissage ' l'extrémité photoémettrice d'un câble (1) à fibres optiques pour rayon- ner une lumière transmise par ce dernier, et un élément transparent ou semi-transparent (4) pour envelopper cette tige (3) formant guide opti- 36 que.