FI91683B - Menetelmä ympäristön valon johtamiseksi valokuituun - Google Patents

Description

91683

MENETELMÄ YMPÄRISTÖN VALON JOHTAMISEKSI VALOKUITUUN

Keksintö kohdistuu menetelmään, jonka mukaisesti ympäristön valoa kerätään tasomaiseen levyyn ja johdetaan levyn reunasta valokaapelin sisään. Levyn ominaisuuksien, muodon ja materiaalin johdosta saadaan levyn reunat valaisemaan ulospäin suurella intensiteetillä, joka johdetaan valokaapelin sisään ja hyötykäyttöön.

Valokaapelin sisään on valo johdettu erilaisista lampuista käyttäen apuna linssejä tai heijastimia tai ilman niitä, sijoittamalla valolähde valokaapelin pään läheisyyteen. Johtuen valokaapelin pienestä halkaisijasta, ei ympäristön valoa saada kaapelin sisään riittävästi ilman valonsäteiden kohdista-jia. Valonsäteiden kohdistajana tunnetaan lampun ja valokuidun välille sijoitettuja linssejä, jotka keräävät valoa ja suuntaavat sen valokuituun sisälle.

Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan aikaan uusi tapa valon keräämiseksi juuri valokaapeliin, jolloin edullisesti suureen määrään valokaapeleita saadaan johdettua valo samalta kerääjältä. Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksinnön tärkeimpänä etuna voidaan pitää, että suuripinta-!i alainen kerääjälevy on yksinkertainen valmistaa. Valokuidut voidaan helposti liittää kerääjälevyyn ja valokuituja voidaan liittää lukumääräisesti suuri joukko yhteen kerääjälevyyn. Kerääjälevy on ominaisuuksiltaan sellainen, että se johtaa sisäänsä säteilleen valon pääasiassa reunoilleen, joista valo saadaan siirrettyä kuituihin yksinkertaisesti vain kiinnittämällä kuitujen päät reunaa vasten. Lisäetuna kerääjälevy1lä on, että sen suuntaus ei tarvitse olla kovin tarkka valonlähdettä kohti .

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 2 91683

Kuvio 1 esittää kerääjälevyä ja valonsiirtoa siitä kuitujen avulla numeronäytölle.

Kuvio 2 esittää liikennemerkkiä kerääjälevynä.

Kuvio 3 esittää valon kulkua kerääjälevyssä.

Kuvio 4 esittää valon kerääjiä viuhkamuodossa.

Kuviossa 1 on kerääjälevynä akryylimuovinen läpinäkyvä ohut levy 1, jonka paksuus on edullisesti alle 5 mm. Levyäineeseen on seostettu f 1uoresenssi-iImiötä aiheuttavia partikkeleja, jotka valaistuvat levyn 1 sisään levyn pinnan läpi tulevista valonsäteistä ja aiheuttavat valonsäteilyä edelleen levyn sisällä. Levyn 1 sisällä risteilevät valonsäteet heijastuvat pääasiassa takaisin levyn ja ympäristön välisestä rajapinnasta ja vain kohtisuoraan tai lähellä kohtisuoraa rajapintaa vasten etenevät valonsäteet voivat päästä ulos levyn sisältä. Valonsäteet heijastuvat pääasiassa siis kokonaisheijastuksena levyn sisällä ja tämä johtuu levymateriaalin ja ilman välisestä taitekertoimesta. Kokonaisheijastuksien johdosta useimmat valonsäteet kohtaavat levyn reunan ja tällöin ne voivat läpäistä sen ja siirtyä reunan kanssa kontaktissa olevaan valokuituun. Jos levyä paksunnetaan esim. yli 5 mm:n alkaa niiden valonsäteiden osuus kasvaa, jotka pääsevät ulos levyn 1 pinnasta ja levyn reunat tällöin himmenevät. Levyn paksuntaminen myös haittaa säteiden etenemistä mm. säteiden kulkema matka levyssä tällöin kasvaa. Levyn edullinen pintadimensio/ ; paksuussuhde on, että levyn halkaisija tai leveysmitta on vähintään 50 - 100 kertaa levyn paksuus. Lisäksi fluoresenssi-ilmiötä aiheuttavien seospartikkelien määrä vaikuttaa saavutettuun reunavalaistukseen.

Kuviossa valokaapeleiden 2 päät on avattu ja kuitujen 4 kat-' kaistut päät on asetettu levyn 1 reunoja 9 vasten, jotta valo siirtyisi reunasta kuituihin. Valokaapelit 2 johtavat valon säätölaitteelle 3, jonka avulla kaapeleita 2 pitkin kulkeva valo voidaan katkaista tai se voidaan päästää kulkemaan numeronäytölle 5, jonka jokaiselle segmentille 6 tulee erillinen valoa johtava kaapeli 2.

Il 3 91683

Kuviossa 2 on liikennemerkki 10 rakennettu niin, että ulkokehä 7 on valoakeräävä levy, jolta valo johdetaan merkin keskellä olevaan valaistavaan numeronäyttöön. Valoa otetaan renkaan 7 sisäkehältä kaapeliin 2 ja johdetaan numeronäyttöseg-menteille 6. Tässä tapauksessa valokuitujen avulla käännetään valo valaisemaan takaisin siihen suuntaan, mistä tuleva valo kerätäänkin. Tämä ratkaisu sopii liikennemerkkeihin, koska ajoneuvojen valot valaisevat merkkiä ja osa tästä valosta otetaan kerääjälevyllä talteen numeronäytön valaisemiseksi. Kerääjäosa 7 voi olla kuvion osoittamassa merkissä valoake-räävänä sekä merkin etu- että takapuolelta.

Kuviossa 3 on kerääjälevystä 1 esitetty poikkileikkaus, jossa näytetään valonsäteiden kulkua kokonaisheijastuksena levyn 1 sisällä. Levyn sisällä on esitetty f 1uoresenssi-ilmiötä aiheuttava partikkeli 8. Valo lähtee partikkelista 8 joka suuntaan ja vain vähäinen osa, joka suuntautuu kohtisuoraan tai lähes kohtisuoraan levyn pintaa kohti, pääsee levystä ulos. Levyn reunaan tulee siis useimmat valonsäteet ja levyn reunan hionnalla tai pinnan laadulla voidaan vielä auttaa, että useimmat säteet pääsevät reunasta ulos.

Kuviossa 4 on esitetty viuhkan muotoon toisiinsa kiinnitettyjä kerääjälevyjä 11. Erilliset levyt ovat tällöin ohuita alle 5 mm:n paksuisia levyjä, jotta valon siirtyminen levyn sisäl-; lä reunoihin tapahtuisi hyvällä hyötysuhteella. Erilliset le vyt 11 on kiinnitetty toisiinsa niin, että niiden kunkin yksi reuna on tasattu yhteiseksi levynipun reunaksi 12. Valo pääsee erikseen kuhunkin kerääjälevyyn ja valo otetaan kuituihin reunasta 12. Kun valo otetaan vain reunasta 12 pitää levyjen muut reunat joko pimentää tai varustaa sisäänpäin heijastavalla peilipinnalla.

Keksintö ei ole rajoittunut oheisiin suoritusesimerkkeihin vaan monet muunnokset ovat mahdollisia oheisten vaatimusten määrittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

• ·

Claims (6)

91683

1. Menetelmä ympäristön valon johtamiseksi valokuituun (2) ja sitä kautta erilaisiin valaistustarkoituksiin, jossa menetelmässä käytetään tasomaista läpinäkyvästä materiaalista valmistettua levyä (1) tai sen tapaista, johon on seostettu fluoresenssi-iImiötä aiheuttavia partikkeleita, valonkerää-jänä tunnettu siitä, että kerääjälevyn (1) paksuus rajoitetaan niin ohueksi, että valo kulkee levyn sisällä pääasiassa kokonaisheijastuksena levyn reunoihin (9) valaisten niitä, ja joista reunoista valo johdetaan valokuitujen (2) sisään.

2. Förfarande enligt patentkrav 1 kännetecknat av, att ändarna av 1jusfibrer/fiberbuntar är placerade vinkelräta mot belysande kant (9).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että valokuitujen/kuitunippujen (2) päät on sijoitettu kohtisuoraan valaisevaa reunaa (9) vastaan.

3. Förfarande enligt patentkrav 1 och 2 kännetecknat av, att med hjälp av ljusfibrer (2) vändes tili kol-lektorplattan (1) kommande ljus att belysa At vilket hAll som heist.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että valokuitujen (2) avulla käännetään kerääjälevylle (1) tuleva valo valaisemaan mihin suuntaan tahansa.

4. Förfarande enligt patentkrav 1 och 2 kännetecknat av, att med hjälp av ljusfibrer (2) vändes tili kol-lektorplattan (1) kommande ljus att belysa mot tili plattan • kommande ljuset.

4. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että valokuitujen (2) avulla käännetään kerääjälevylle (1) tuleva valo valaisemaan levylle tulevaa valoa vastaan.

5. Förfarande enligt nAgot av föregAende patentkrav 1-4 kännetecknat av, att tjockleken av koilektorplat-tan överskrider inte 5 mm.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että kerääjälevyn paksuus ei ylitä 5 mm:ä.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen mene- • telmä tunnettu siitä, että kerääjälevynä (1,7) käy tetään itse valaistua taulua/näyttöä tai taulun levymäistä osaa . li 91683 ]. Förfarande för ledning av ljus frAn omgivningen tili ljus-fiber (2) och därifrAn tili olika belysningssyften, i vilket förfarande användes en planformig, av genomskiniigt material tillverkad platta (1) eller dylik som en 1juskollektor, i vilken har blandats partiklar som orsakar fluorescens-fenomen, kännetecknat av, att tjockleken av koilektorplat-tan (1) begränsas sA tunn, att ljuset gAr in i plattan huvud-sakligen genom tota1re flektion mot plattans kanter (9) och belyser dessa kanter, och frAn vilka kanterna ljuset ledes in i 1jusfibrer (2).

6. Förfarande enligt nAgot av föregAende patentkrav 1-5 kännetecknat av, att som en koilektorplatta (1,7) användes den helystä tavlan/bildskärmtavlan själv eller tav-lans plätformiga del.