ES2277372T3 - Difusor estriado de luz y metodo para su fabricacion. - Google Patents

Abstract

UN CUERPO TRANSMISOR DE LA LUZ (10, 40) TIENE UN EJE LONGITUDINAL (12, 42) Y UNA SUPERFICIE DE IRRADIACION DE LA LUZ (14, 46) QUE SE EXTIENDE BASICAMENTE EN PARALELO AL EJE (12, 42). EN DONDE EL CUERPO ES UNA FIBRA OPTICA (10), LA SUPERFICIE DE IRRADIACION DE LA LUZ ES LA SUPERFICIE CIRCUNFERENCIAL (14) DE LA FIBRA (10). EN DONDE EL CUERPO ES UN PANEL RECTANGULAR (40), LA SUPERFICIE DE IRRADIACION DE LA LUZ ES UNA SUPERFICIE RECTANGULAR (46) DEL PANEL (40). SE FORMA UNA SERIE DE DE ESTRIAS (16, 44) EN LA SUPERFICIE DE IRRADIACION DE LA LUZ (14, 46) DE FORMA PARALELA AL EJE (12, 42), LO QUE PROVOCA QUE LA LUZ QUE PENETRA EN EL CUERPO (10, 40) A LO LARGO DEL EJE (12, 42) SEA IRRADIADA HACIA EL EXTERIOR DEL CUERPO (10, 40) A TRAVES DE LA SUPERFICIE DE IRRADIACION DE LA LUZ (14, 46) CON UNA INTENSIDAD BASICAMENTE UNIFORME A LO LARGO DEL EJE (12, 42). LAS ESTRIAS (16, 44) PUEDEN FORMARSE POR MOLDEADO, ESTIRAMIENTO EN FRIO, CALENTAMIENTO DEL CUERPO (10, 40) BAJO TENSION, CORTE O JUNTANDO Y FUNDIENDO UNA SERIE DE DE PEQUEÑAS FIBRAS OPTICAS (90).

Description

Difusor estriado de luz y método para su fabricación.

Contexto del invento Ámbito del invento

El presente invento hace referencia a una estructura alargada que recibe luz a través de un extremo o borde y la difunde mediante una superficie sustancialmente perpendicular al mismo.

Descripción de la técnica relacionada

Los conductos convencionales de fibra óptica o luz están diseñados para transportar la luz introducida por uno de sus extremos hasta el extremo opuesto a través de la superficie circular de la fibra conservando la mayor cantidad de luz posible. Para conseguirlo, la totalidad de la luz, que entra por un extremo de la fibra con una inclinación inferior a la apertura numérica de la misma, se refleja en el interior de dicha fibra hasta llegar al extremo opuesto.

No obstante, en un gran número de aplicaciones resulta deseable adaptar la fibra óptica para irradiar o difundir la luz procedente de una fuente de luz puntiforme que ha entrado por un extremo a través de una superficie circular o periférica y, por lo tanto, utilizarla como una fuente de luz alargada en combinación con la fuente de luz puntiforme. En el pasado, esto se ha conseguido mediante un proceso de esmerilado o bien aumentando la aspereza de la superficie circular de la fibra óptica a fin de reducir su grado de reflectancia. La luz que se propaga por el interior y llega a la superficie áspera de la fibra no se refleja en el interior de esta última en su totalidad, sino que parte de dicha luz sale de la fibra a través de la superficie citada. Una fibra óptica parcialmente transparente o translúcida, como por ejemplo vidrio "opalino" fabricado con resina acrílica por Asahi Chemical Co. (Japón), también irradia luz desde dicha superficie circular.

Pese a que resulta útil en algunas aplicaciones, en general la operación de convertir una fibra óptica en translúcida o aumentar la aspereza de su superficie circular para que pueda irradiar luz resulta poco satisfactoria, puesto que la intensidad de la luz irradiada se reduce exponencialmente a medida que va recorriendo el eje longitudinal de la fibra.

Un tercer método para emitir radiación lumínica desde la superficie circular de una fibra óptica es realizar una serie de pequeñas incisiones en dicha superficie. Sin embargo, esta opción tampoco resulta satisfactoria, puesto que la radiación lumínica presenta una intensidad desigual y discontinua a lo largo de su recorrido por la fibra.

Las fibras ópticas modificadas conocidas en la técnica anterior no se pueden utilizar en aplicaciones prácticas como proyectores de fondo para pantallas, luces de panel o radiadores de luz lineal para reactores fotosintéticos que requieren una distribución equitativa de la luz irradiada a lo largo de la superficie de irradiación.

La patente JP 59.111.604 revela un dispositivo de luz en el que la luz del sol converge y es transportada a una habitación utilizando fibra óptica. La luz que llega es conducida a una fibra o barra de la habitación con estrías longitudinales o laterales, se esparce por dicha fibra o barra y, posteriormente, se difunde.

La patente US-A-3.829.675 revela un medio de iluminación formado por una fuente de luz y un elemento alargado, sólido y compacto hecho de un material transparente y dividido en una primera parte longitudinal con una superficie lisa y en una segunda parte longitudinal con una superficie áspera.

La patente EP 0 006 450 A1 revela una fuente de luz de superficie compuesta por un cuerpo transparente de luz prismática en el que la luz entra por una pequeña superficie lateral y sale por una gran superficie lateral. La superficie lateral de mayor tamaño puede contar con microestrías equidistantes.

La patente UK 2 145 760 revela una luminaria para guiar la luz prismática formada por una estructura longitudinal hueca hecha de material dieléctrico transparente.

La patente JP 61.122.609 revela un dispositivo de transmisión de la luz solar formado por la unión de varias unidades de fibra óptica de poco diámetro constituidas por un núcleo y un revestimiento. Dicho dispositivo se fabrica colocando la periferia externa de la fibra óptica en, como mínimo, un componente de entrada de luz y uniéndolo de modo que no quede espacio libre entre revestimientos.

Resumen del invento

Uno de los objetivos del presente invento es obtener un dispositivo de irradiación de luz con una estructura sencilla y una superficie de emisión relativamente grande y alargada que sea capaz de irradiar luz de manera uniforme a lo largo de cierta distancia.

Para conseguirlo se utiliza un dispositivo de irradiación de luz de conformidad con la reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas se describen realizaciones ventajosas del invento.

El presente invento permite superar los inconvenientes de la técnica anterior mediante la formación de estrías o crestas en una superficie para la irradiación o la difusión de luz en un panel óptico, de modo que la intensidad de la luz irradiada desde el panel en perpendicular al eje longitudinal del mismo sea sustancialmente uniforme a lo largo de dicho eje. Para conseguirlo, las estrías o crestas se disponen en paralelo al eje longitudinal y su sección transversal puede ser redonda, cuadrada, en forma de V o de cualquier otro tipo que resulte adecuado.

Esta estructura de irradiación de luz se realiza en forma de un panel liso con las estrías realizadas mediante incisiones o cualquier otro procedimiento en una de sus superficies lisas. La luz de entrada penetra en el panel a través de uno de los bordes, y tanto la superficie del panel opuesta a la superficie de irradiación de luz como los bordes del panel (salvo el borde por el que entra luz) pueden revestirse con material reflectante.

Más concretamente, un cuerpo transmisor de luz fabricado de conformidad con el presente invento cuenta con un eje longitudinal y una superficie de irradiación de luz que se extiende sustancialmente en paralelo a dicho eje. Dicho cuerpo transmisor de luz es un panel rectangular en el que la superficie de irradiación de luz es una superficie rectangular del mismo. En la superficie de irradiación de luz paralela al eje se encuentran varias estrías que hacen que la luz que entra en el cuerpo atravesando el eje sea irradiada desde la superficie de irradiación de luz con una intensidad sustancialmente uniforme a lo largo del eje.

Éstas y otras características y ventajas del presente invento resultarán evidentes para los expertos en la materia una vez leída la descripción detallada que figura a continuación. Dicha descripción se complementa con los dibujos adjuntos, en los que los números hacen referencia a los distintos elementos enunciados en la descripción.

Descripción de los dibujos

Debe señalarse que las realizaciones de conformidad con las figuras 1, 3 a 16 y 18, así como las descripciones correspondientes, relativas a la fibra óptica no forman parte del presente invento.

La figura 1 muestra un alzado lateral de una fibra óptica con una superficie de irradiación de luz redonda y estriada;

La figura 2 muestra una perspectiva de un panel con una superficie de irradiación de luz redonda y estriada de conformidad con el invento.

Las figuras de la 3 a la 6 muestran secciones de disposiciones alternativas de estrías aplicables a una superficie de irradiación de luz;

Las figuras 7 y 8 muestran secciones de un grupo de fibras ópticas antes y después de unirse para formar una fibra óptica irradiadora de luz;

La figura 9 muestra un alzado lateral esquemático de la fabricación de una fibra óptica con estrías irradiadoras de luz utilizando una terraja;

La figura 10 muestra un diagrama esquemático de un método para fabricar una fibra óptica;

La figura 11 muestra un alzado lateral de una fibra óptica modificada;

Las figuras 12, 13 y 14 muestran diagramas esquemáticos de métodos alternativos para fabricar una fibra óptica;

Las figuras 15, 16 y 17 muestran gráficos que ilustran el funcionamiento de la estructura irradiadora de luz. La estructura representada en la figura 17 está fabricada de conformidad con el presente invento;

La figura 18 muestra un alzado lateral de una fibra óptica modificada.

Descripción detallada del invento

En la figura 1 de los dibujos, una estructura de irradiación o difusión de luz que incluye un cuerpo en forma de fibra óptica y se designa con el número 10 tiene un eje longitudinal 12 y una superficie circular o periférica 14 que se extiende en paralelo a dicho eje 12. La fibra 10 posee una sección transversal circular cuyo centro se encuentra en el eje 12. En la superficie circular 14 paralela al eje 12 se encuentran varias estrías longitudinales 16. Una fuente de luz 18 incluye, por ejemplo, una fuente de luz puntiforme tipo bombilla halógena instalada en un alojamiento 22. Un reflector 24 dirige la luz desde la bombilla 20 hasta una guía de luz 26 que la conduce hasta un lado o extremo de entrada 28 de la fibra óptica 10 y a lo largo del eje longitudinal de la misma. La luz se propaga a través de la fibra 10 a lo largo del eje 12 tal y como indica la flecha 30. En caso de que la fibra óptica 10 situada en el extremo opuesto al extremo 28 sea reflectante, a causa de los reflejos internos de la fibra óptica 10, modificados por las estrías 16, la luz se irradiará progresivamente a lo largo del eje 12 desde la superficie circular 14 de la fibra 10 en las direcciones que indican las flechas 32 y 32'. De conformidad con una característica importante del invento, la intensidad de la luz irradiada desde la superficie circular es sustancialmente uniforme a lo largo del eje 12.

La figura 2 ilustra una realización del invento que incluye un cuerpo en forma de panel irradiador de luz 40 con una sección transversal rectangular que tiene su centro en un eje 42. En una superficie rectangular 46 del panel 40 paralelo al eje 42 se encuentran situadas varias estrías longitudinales de forma rectangular 44. Las estrías 44 cumplen la misma función que las estrías 16 en la superficie 14 de la fibra óptica 10 ilustrada en la figura 1, y pueden realizarse mediante incisión, grabado, exfoliación o cualquier otro método adecuado.

Una fuente de luz 48 incluye una fuente de luz puntiforme tipo bombilla de halógeno 50 instalada en un alojamiento 52. Un reflector 54 dirige la luz procedente de la bombilla 50 hacia una guía de luz 56 que la conduce hasta un lado o extremo de entrada 58 del panel 40 atravesando el eje longitudinal 42 del mismo. La guía de luz 56 puede incluir varias fibras ópticas que están unidas por los extremos formando un círculo, se encuentran situadas frente a la bombilla 50 y, en los extremos, se extienden frente al panel 40 hasta producir una forma lineal coincidente con el extremo de entrada 58 del panel 40.

La luz se propaga a través del panel 40 a lo largo del eje 42 en la dirección que indican las flechas 60. A causa de los reflejos internos del panel 40 modificados por los canales 44, la luz se irradia progresivamente desde la superficie circular 46 del panel 40 a lo largo del eje 42 en dirección normalmente perpendicular a la superficie 46, tal y como indica la flecha 62. Al igual que ocurre con la fibra óptica 10, la intensidad de la luz irradiada desde la superficie rectangular 46 es sustancialmente uniforme a lo largo del eje 42.

Preferiblemente, las superficies del panel 40 (salvo el extremo de entrada de luz 58 y la superficie de irradiación de luz 46) son muy reflectantes para que la radiación lumínica sólo salga por la superficie 46. Por este motivo, las superficies del panel 40 están muy pulidas o bien cuentan con una capa reflectante de aluminio o materiales parecidos elaborada mediante evaporación, bombardeo u otros métodos adecuados.

Las estrías pueden tener distintos tipos de sección transversal, tal y como muestran las figuras 3 a 6. En la figura 3, una fibra óptica 70 cuenta con crestas 72 con una sección transversal redonda o circular. En la figura 4, una fibra óptica 74 tiene estrías 76 con una sección transversal en forma de V. En la figura 5, una fibra óptica 78 presenta crestas 80 con una sección transversal en forma de V, las cuales se combinan para conformar figuras hexagonales. La fibra óptica 78 también incluye una capa de revestimiento 82 que se adapta a la forma de las crestas 80 a las que recubre. La figura 6 muestra una fibra óptica 84 con estrías 86 con una sección transversal rectangular.

Dentro del alcance del presente invento se encuentra un panel con cualquier otra forma básica y estrías longitudinales con las secciones transversales mostradas en las figuras de la 2 a la 6, o bien con cualquier otra sección transversal adecuada. La fibra óptica o el panel pueden estar hechos de cualquier material transmisor de la luz, como por ejemplo el cristal o la resina acrílica. Además, en cualquier forma alternativa de la estructura, sobre las estrías puede disponerse una capa de revestimiento tal y como ilustra la figura 5. Dicha capa tiene un índice de refracción inferior al de la estructura situada debajo. Asimismo, el alcance del invento también incluye que el panel esté hecho de un material con un índice de refracción no uniforme a lo largo de la sección transversal de la estructura.

Tal y como hemos indicado anteriormente, la totalidad de la luz que se propaga por una fibra óptica convencional se refleja en su interior y se desplaza desde un extremo de entrada hasta un extremo de salida con una radiación mínima fuera de la superficie circular de la fibra. Si se aumenta la aspereza de la superficie circular, la intensidad con la que la radiación sale de dicha superficie decrece de modo exponencial a lo largo de la fibra.

Las estrías longitudinales crean reflejos adicionales entre las paredes de las estrías adyacentes, lo cual afecta a la reflexión interna de la luz. Cada uno de los reflejos adicionales citados aumenta la inclinación con la que los rayos de luz correspondientes llegan a la superficie circular de la fibra. A cierta distancia de la fibra, estos reflejos harán que la inclinación de un rayo de luz determinado aumente hasta superar la inclinación de reflexión interna total de la fibra, con lo cual dicha luz se irradiará fuera de la superficie circular de la misma. En el caso de la estructura de panel con estrías longitudinales, el efecto es sustancialmente parecido. El mecanismo que hace que los reflejos compuestos interactúen es complejo y todavía no ha sido comprendido en su totalidad. No obstante, parece que, a lo largo de una estructura modificada por las estrías longitudinales, la radiación presenta un aumento exponencial similar al descenso que se produce cuando se aumenta la aspereza de la superficie de la estructura de manera indiscriminada. El resultado es que la intensidad de la luz irradiada es sustancialmente uniforme a lo largo del eje longitudinal de la estructura.

Se ha establecido que aumentar el número de estrías por unidad de superficie a lo largo de la superficie de irradiación de luz de la estructura permite aumentar la cantidad de luz irradiada por una misma cantidad de luz introducida o dirigida hacia el extremo de entrada de la estructura. Además, a mayor profundidad de las estrías, mayor cantidad de luz irradiada, al igual que ocurre si se reduce el radio de la curvatura de las estrías. El número, la profundidad y el radio de la curvatura de las estrías pueden variar sustancialmente, por lo que los valores elegidos dependen de la configuración de la aplicación que se desee utilizar.

Pese a que, en general, resulta deseable que la estructura de irradiación de luz emita radiación de manera uniforme a lo largo de toda su extensión, algunas aplicaciones pueden requerir que la cantidad de radiación aumente o disminuya a lo largo de la estructura. Para conseguirlo, una opción es modificar la cantidad, la anchura y/o la profundidad de las estrías. Si aumentamos la anchura o la profundidad de las estrías, también aumentará la cantidad de luz irradiada.

La presente estructura irradiadora de luz puede producirse utilizando varios métodos convencionales, como por ejemplo el moldeado o la fundición, que no describiremos en este documento.

Otro método para fabricar fibra óptica con estrías longitudinales es el que aparece representado en la figura 9. Una fibra óptica 95 representada en forma de línea discontinúa pasa a través de una terraja 96 en la dirección que indica la flecha 98. La terraja 96 tiene una superficie interna 100 con una forma adecuada para las estrías que se desean realizar. La fibra 95 puede introducirse en la terraja 96 a temperatura ambiente o bien calentarse para facilitar la formación de las estrías. En caso de que la fibra 95 se caliente, la temperatura alcanzada debe ser ligeramente inferior al punto de fusión del material del que está hecha. Dicha temperatura es de aproximadamente 130ºC para la fibra acrílica y 900ºC para la fibra de vidrio. Posteriormente, la fibra puede calentarse y someterse a cierta tensión a fin de estirarla y reducir el tamaño de las estrías.

La figura 10 muestra un aparato 102 para fabricar una fibra óptica que comprende un calentador de tubo 104. El calentador incluye un tubo hueco con un elemento de calentamiento (no mostrado) que lo mantiene a la temperatura deseada. En la figura también aparecen un termopar 106 y una unidad de control 108 que permite regular la temperatura en el interior del calentador 104.

Una fibra óptica 110 hecha de vidrio, resina acrílica o alguna sustancia similar recibe alimentación del calentador 104 a través de una bobina de alimentación 112 y una bobina de recepción 114. Se utilizan las poleas de entrada y salida 116 y 118, respectivamente, para aplicar una tensión longitudinal adecuada a la fibra 110. Preferiblemente, dicha fibra 110 se enfría con un chorro de aire frío 120 antes de que entre en el calentador 104 y, al salir de dicho calentador, se vuelve a enfriar con un chorro de aire frío 122. Las temperaturas de calentamiento y enfriamiento, la tensión a la que se somete la fibra óptica 110 y el tiempo que dura su paso por el calentador 104 se establecen pensando en conseguir que en la superficie de la fibra 110 se formen las estrías longitudinales deseadas.

La figura 11 muestra una fibra óptica 124 que ha sido sometida a un procesamiento de choque térmico (frío/calor/frío) en un aparato como el ilustrado en la figura 10, pero sin aplicarle tensión alguna o bien una tensión muy baja. En este caso, en lugar de formarse estrías longitudinales, en la superficie circular de la fibra 124 aparecen formas que podríamos describir como "microcurvas" 126. En general, dichas microcurvas 126 están orientadas en la dirección del eje longitudinal de la fibra 124, pero son relativamente cortas y pueden extenderse en direcciones aleatorias. Una superficie circular con microcurvas puras 126 tiene propiedades parecidas a las de una superficie cuya aspereza se ha aumentado de conformidad con la técnica anterior. Sin embargo, si las microcurvas 126 que siguen el eje longitudinal de la fibra 124 son suficientemente alargadas, producirán un efecto intermedio entre el de las microcurvas puras y el de las estrías longitudinales, lo cual puede resultar especialmente adecuado para determinadas aplicaciones.

Para formar estrías longitudinales en la superficie circular de una fibra óptica se puede utilizar una combinación de tensión y calor. Si se calienta la fibra, ésta se encogerá longitudinalmente y en ella aparecerán microcurvas. Sin embargo, si durante el calentamiento se fijan o retienen de algún modo los extremos de la fibra para evitar que ésta se encoja la tensión resultante permitirá conseguir las estrías longitudinales deseadas. Para facilitar la formación de dichas estrías, se puede enfriar la fibra antes y después de calentarla a fin de provocar un choque térmico. Si se desea, la tensión aplicada a los extremos de la fibra se puede aumentar o reducir en función de la tensión generada por el encogimiento de la fibra.

Las figuras 12 y 13 representan un medio alternativo para calentar una fibra óptica, un panel u otra estructura. En la figura 12, la fibra óptica 128 está instalada sobre un elemento 130 que le sirve de soporte y fija sus extremos para evitar que se encoja. El elemento 130 está colocado en una cavidad 132 en la que la fibra 128 está expuesta a la energía procedente de una fuente 134. Dicha fuente 134 puede producir energía en forma de microondas, energía térmica irradiada o cualquier otro tipo de energía que caliente la fibra óptica 128 hasta alcanzar la temperatura suficiente para que se formen las estrías longitudinales.

La figura 13 muestra una fuente 136 que permite aplicar energía a una fibra óptica 128 no encerrada en ninguna cavidad. La fuente 136 puede ser un láser, un calentador de infrarrojos, un espejo parabólico para dirigir la energía solar, etc. La fuente 136 puede irradiar energía hacia toda la fibra 128 o bien hacia una pequeña parte de la misma. Asimismo, puede ir aplicando la energía a medida que se desplaza a lo largo de la fibra 128.

La figura 14 ilustra otro método para fabricar una estructura. En este método, disponemos de tres depósitos: un primer depósito 140 lleno de un fluido frío (como por ejemplo agua procedente de hielo fundido), un segundo depósito 142 lleno de un fluido caliente (como por ejemplo silicona o aceite de mesa) y un tercer depósito 144 lleno de un fluido líquido (como, de nuevo, agua procedente de hielo fundido). Para fabricar una fibra óptica de resina acrílica, resulta preferible que la temperatura en los depósitos 140 y 144 sea aproximadamente de 5ºC, mientras que la temperatura del aceite en el depósito 142 debe ser aproximadamente de 142ºC o bien ligeramente superior al punto de fusión de la resina.

Seguidamente, la fibra óptica 128 instalada sobre el elemento 130 se sumerge, por este orden, en los depósitos 140, 142 y 144. El tiempo aproximado de inmersión en el depósito de agua fría 140 puede ser de 30 segundos, el tiempo aproximado de inmersión en el depósito de aceite caliente 142 puede ser de 3 segundos y el tiempo aproximado de inmersión en el depósito de agua fría 144 puede ser de 30 segundos.

Los siguientes ejemplos ilustran métodos alternativos para conseguir estructuras irradiadoras de luz.

Ejemplo 1

Diecinueve fibras ópticas de resina acrílica con 1 mm de diámetro y 1.000 m de longitud se unieron en disposición hexagonal siguiendo la configuración que muestra la figura 7. Para mantenerlas unidas, se las envolvió en hilo de cáñamo, con el que se envolvió el conjunto de modo que quedase compacto y las bobinas adyacentes se tocasen entre sí. Posteriormente, se recubrió el conjunto con resina epoxi e, inmediatamente, se insertó en un tubo termocontráctil de Teflón. Se introdujo aire caliente en el tubo para que se encogiera y apretara un poco más el conjunto de fibra óptica, operación que se repitió con cuatro tubos de Teflón más para conseguir cinco capas de tubo termocontráctil. A continuación, se calentó el conjunto en un calentador de tubo durante una hora a una temperatura de 150ºC. Posteriormente, se enfrió y desmontó el conjunto rompiendo las tuberías y el hilo de cáñamo. Siete de las fibras ópticas que se encontraban situadas más cerca del centro mostraban una disposición hexagonal como la que muestra la figura 5 en toda su longitud.

Se introdujo luz por un extremo de la estructura resultante utilizando una fuente de luz 18 que incluía una lámpara halógena 20 de 150 W como la que muestra la figura 1, y se comprobó visualmente que la luz irradiada desde la superficie circular de la estructura era sustancialmente uniforme a lo largo de la misma, salvo en los primeros 15 cm posteriores al extremo de entrada de la luz.

Ejemplo 2

El punto de partida eran tres depósitos de acero inoxidable de 1.000 mm de longitud, 100 mm de anchura y 50 mm de altura cada uno. Un calentador de láminas de caucho de 1.000 mm de longitud x 100 mm de anchura y 800 W se pegó a la parte inferior de uno de los depósitos. Dicho depósito se introdujo en una caja de madera, se llenó con aceite de mesa y se calentó a 142 \pm 1ºC. Los otros dos depósitos se llenaron con agua procedente del hielo y se mantuvieron a una temperatura de 5ºC o inferior.

Una fibra óptica de resina acrílica con un diámetro de 1 mm y una longitud de 1.000 mm se sumergió en uno de los depósitos de agua fría durante aproximadamente un minuto. A continuación, aproximadamente los 600 mm centrales de la fibra se sumergieron en el depósito de aceite caliente durante aproximadamente 3 segundos con los extremos fijados para evitar que la fibra se encogiera. Finalmente, la fibra se sumergió en otro depósito de agua fría durante aproximadamente 30 segundos. Al final del proceso, en la superficie de la fibra se formaron varias estrías longitudinales con una sección transversal parecida a la mostrada en la figura 3.

La fuente de luz utilizada en el ejemplo 1 se utilizó para introducir luz en un extremo de la fibra. Según la medición realizada, la cantidad de flujo luminoso que penetró en la fibra fue de 8,8 lm. La distribución de la intensidad de la luz irradiada a lo largo de los 60 mm centrales de la fibra en los que se encontraban las estrías se encuentra representada en la figura 15. Según la medición realizada, la cantidad de flujo luminoso irradiado desde la totalidad de la superficie circular de la fibra fue de 5,3 lm. Dicha cantidad se confirmó transformando la intensidad de la luz medida en la figura 15 en flujo luminoso. Según la medición realizada, la cantidad de flujo luminoso irradiado desde el extremo opuesto de la fibra fue de 3,5 lm. Así pues, aproximadamente un 60% del flujo luminoso que había entrado en la fibra se consumió en la parte estriada, y aproximadamente un 100% de la luz consumida se irradió desde la superficie de la fibra en dicha parte.

Ejemplo 3

Se repitió el experimento del ejemplo 2 con la diferencia de que, al sumergir la fibra en el aceite, no se la fijó del todo para que se encogiera en 50 mm. A raíz de esta operación, aproximadamente en los 550 mm centrales de la fibra se formaron estrías con forma curvada o de onda tal y como muestra la figura 18.

Se introdujeron aproximadamente 8,8 lm de flujo luminoso en un extremo de la fibra utilizando la fuente de luz de los ejemplos 1 y 2. La intensidad de la luz irradiada a lo largo de la parte estriada de la fibra se muestra en la figura 16. La cantidad total de flujo luminoso irradiado por la parte estriada de la fibra fue de 5,1 lm. Dicha cantidad se confirmó transformando la intensidad de la luz medida que aparece en la figura 16 en flujo luminoso. Según la medición realizada, la cantidad de flujo luminoso irradiado desde el extremo opuesto de la fibra fue de 3,7 lm. Por lo tanto, aproximadamente un 58% del flujo luminoso que entró en la fibra se consumió en la parte estriada, y además con una intensidad de luz irradiada por cm^{2} superior a la del ejemplo 2. En general, la cantidad de luz irradiada aumenta y el radio de la curvatura de las estrías disminuye según el grado de encogimiento de la fibra.

Ejemplo 4 de conformidad con el invento

Un panel de resina acrílica de 600 mm de longitud, 25 mm de anchura y 3 mm de grosor tenía todas las superficies recubiertas de una película de aluminio reflectante salvo el borde de entrada de la luz y la superficie de irradiación de luz. Utilizando una cuchilla, en la superficie de irradiación de luz del panel, paralela a la longitud del mismo (600 mm), se realizaron 41 estrías con un sección transversal rectangular tal y como ilustra la figura 2. Las estrías tenían una anchura y una profundidad de 0,4 mm y un espacio de separación de 2,5 mm entre sí.

La fuente de luz 58 representada en la figura 2 se utilizó para introducir aproximadamente 167 lm de flujo luminoso en el borde de entrada de luz del panel tal y como muestra el dibujo. La intensidad de la luz irradiada a lo largo del panel se encuentra representada en la figura 17. Los datos indican que aproximadamente 145,5 lm de flujo luminoso, o bien un 87% del flujo de luz de entrada, se irradió desde la superficie del panel en la que se encontraban las estrías.

Ejemplo 5

Una fibra óptica de resina acrílica fabricada por Asahi Chemical Co. con el nombre de 100 V se introdujo a través de un calentador de tubo tal y como muestra la figura 10. A dicho calentador, que tenía un diámetro interior de 40 mm y una longitud de 300 mm, se le aplicaron aproximadamente 1,5 kW de electricidad. La temperatura del calentador se mantuvo a 150 \pm 2ºC. La fibra se introdujo en el calentador a una velocidad de entre 50 y 100 mm/s y aplicando la tensión suficiente para evitar que se encogiera. En la entrada y en la salida del calentador de tubo, la fibra se enfrió con chorros de agua fría con una temperatura aproximada de 0ºC. Como resultado de este proceso, se formaron unas estrías longitudinales parecidas a las del ejemplo 2.

Pese a que se han mostrado y descrito varias realizaciones ilustrativas del invento, los expertos en la materia podrán encontrar un gran número de variaciones y realizaciones alternativas sin salir de su alcance. Por lo tanto, la presente patente no se circunscribe sólo a las realizaciones ilustrativas descritas, sino que es posible realizar modificaciones sin salir del alcance del invento tal y como se encuentra definido en el apartado de reivindicaciones.

Claims (2)

1. Dispositivo irradiador de luz que comprende un panel óptico (40) con una sección transversal rectangular con centro en el eje longitudinal (42) del panel (40) y que cuenta con dos superficies de panel que se extienden en paralelo la una respecto a la otra y en relación con el eje longitudinal (42), dos caras laterales situadas la una frente a la otra y dos caras opuestas situadas en los extremos; una fuente de luz (50); y una guía de luz (56) para guiar la luz desde la fuente de luz (50) hasta una de las caras situadas en los extremos del panel óptico (40) pasando por el eje longitudinal (42) del mismo, en el que se encuentran estrías (44) o crestas longitudinales integradas en una (46) de las superficies que se extienden en paralelo y a lo largo del eje longitudinal (42); las estrías(44) o crestas longitudinales tienen paredes que funcionan como partes de una (46) de las superficies del panel, de modo que la luz que entra por uno de los lados situados en el extremo del panel óptico (40) se refleja en las paredes del interior, y los reflejos generados aumentan el ángulo de inclinación de la luz a lo largo del eje longitudinal (42) hasta superar la inclinación en la que toda la luz se refleja en el interior del panel, con el resultado de que la superficie (46) del panel se convierte en superficie de irradiación de luz e irradia la luz de manera sustancialmente uniforme a lo largo del eje longitudinal (42).

2. La estructura reivindicada en la reivindicación 1, en la que los laterales, la superficie del panel situada en el lado opuesto a la superficie de irradiación de luz y el lado situado en el extremo que se encuentra en el lado opuesto al lado situado en el extremo por el que entra la luz cuentan con medios reflectantes.