ITFI20000027A1

ITFI20000027A1 - OPTICAL FIBER ENERGY TRANSMISSION SYSTEM, FOR LUMINOUS SIGNALS, LACALIZED LIGHTING AND OTHER

Info

Publication number: ITFI20000027A1
Application number: IT2000FI000027A
Authority: IT
Inventors: Gabriella Bertini
Original assignee: Gabriella Bertini
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2001-08-15
Also published as: ITFI20000027A0; IT1314481B1

Description

CASO A CASE A

"Sistema di trasmissione di energia a fibre ottiche, per segnalazioni luminose, illuminazione localizzata ed altro "Fiber optic energy transmission system, for light signals, localized lighting and more

DESCRIZIONE DESCRIPTION

L'invenzione si riferisce alle tecniche di trasmissione di energia luminosa sfruttando le fibre ottiche, per vari impieghi. The invention relates to techniques for transmitting light energy by exploiting optical fibers, for various uses.

Attualmente - per ottenere risultati soddisfacenti quanto a distanza di trasmissione e ad energia luminosa residua all'estremità terminale della fibra (o fascio di fibre) - si è sempre adottata una sorgente di energia luminosa di varia natura ma sempre particolarmente potente, con lampade a filamento od altre emittenti relativamente ingombranti, ciò che implica problemi di ingombro elevato e di smaltimento del calore generato dalla detta sorgente , sproporzionati rispetto al risultato da ottenere, in specie quando l'energia richiesta per la utilizzazione a distanza è limitata, come nel caso di segnalazioni ottiche, di endoscopia diagnostica od altro, con impiego fisso ed anche - vantaggiosamente - per impieghi portatili. Currently - to obtain satisfactory results in terms of transmission distance and residual light energy at the terminal end of the fiber (or bundle of fibers) - a light energy source of various kinds but always particularly powerful has always been adopted, with filament lamps. or other relatively bulky broadcasters, which implies problems of large bulk and disposal of the heat generated by said source, disproportionate to the result to be obtained, especially when the energy required for remote use is limited, as in the case of signaling optical, diagnostic endoscopy or other, with fixed use and also - advantageously - for portable use.

Sorprendentemente questi problemi sono stati risolti con l'invenzione in oggetto, la quale ha per oggetto un sistema di trasmissione di energia, il quale comprende la combinazione di un fascio di fibre ottiche con un diodo ad emissione luminosa cosiddetto LED (Light-Emitting-Diode), la estremità di ingresso del fascio di fibre ottiche essendo posizionata coassiale al bulbo del LED. Surprisingly, these problems have been solved with the present invention, which relates to an energy transmission system, which comprises the combination of a bundle of optical fibers with a so-called Light-Emitting-Diode ), the input end of the optical fiber bundle being positioned coaxial to the LED bulb.

Il sistema di trasmissione in oggetto in pratica comprende un gruppo emettitore comportante una custodia a guaina tubolare , entro la quale da una parte è introdotta ed ancorata la estremità di ingresso del fascio di fibre ottiche, e dall'altra è introdotto ed alloggiato il LED. The transmission system in question in practice comprises an emitter unit comprising a tubular sheath case, inside which on one side the inlet end of the optical fiber bundle is introduced and anchored, and on the other the LED is introduced and housed.

La sezione trasversale del fascio di fibre ottiche corrisponde al nucleo cilindrico principale del lobo di emissione assiale del LED. The cross section of the optical fiber bundle corresponds to the main cylindrical core of the axial emission lobe of the LED.

Con la soluzione sopra definita si ottiene una utilizzazione quasi integrale dell'energia luminosa generata dal LED, una installazione semplice della sorgente di luce, la totale assenza di problemi di raffreddamento. Oltre a ciò è stato sorprendentemente constatato che l'emissione di energia luminósa, opportunamente concentrata, trasmessa dal LED attraverso le fibre ottiche, è risultata sufficiente per ottenere anche a distanza la funzione di segnalazione che è richiesta, pur essendo disponibile una generazione di luce modesta e senza emissione di calore. With the solution defined above, an almost complete use of the light energy generated by the LED is obtained, a simple installation of the light source, the total absence of cooling problems. In addition to this, it was surprisingly found that the emission of light energy, suitably concentrated, transmitted by the LED through the optical fibers, was sufficient to obtain the signaling function that is required even at a distance, although a modest generation of light is available. and without heat emission.

Sono possibile varie applicazioni, quali segnalazioni a distanza (spìe ottiche od altro), endoscopie diagnoetiche, segnalazioni ed illuminazioni concentrate da prevedere sistemate in deambulazione, ed altre applicazioni di vario genere. Various applications are possible, such as remote signaling (optical spies or other), diagnostic endoscopies, signaling and concentrated illumination to be provided when placed while walking, and other applications of various kinds.

Il trovato verrà meglio compreso seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra una pratica esemplificazione non limitativa del trovato stesso. Nel disegno: la The invention will be better understood by following the description and the attached drawing, which shows a practical non-limiting example of the same invention. In the drawing: the

Fig.1 mostra sommariamente la combinazione che è oggetto dell'invenzione e la Fig.1 shows a summary of the combination which is the object of the invention and the

Fig. 2 mostra un LED con la sua "parabola" o lobo di emissione luminosa. Fig. 2 shows an LED with its "parabola" or light emitting lobe.

Secondo quanto è illustrato nel disegno annesso, viene illustrata in Fig. 1 una combinazione schematica fra una fibra ottica ed un LED. Con 1 è indicata una custodia che accoglie da una parte una emittente luminosa 3 a LED con la emissione che ha direzione corrispondente all'asse della custodia. Dalla parte opposta la custodia 1 accoglie le estremità 5A di'una fibra ottica multipla 5, questa estremità essendo sviluppata con una sigillatura trasparente del fascio di fibre ottiche 5 in modo da costituire un blocco la cui superficie 5B trasversale terminale è lavorata per poter ricevere agevolmente il fascio di luce generato dall'emettitore a LED al quale la detta superficie 5B si affaccia. Opportuni mezzi di bloccaggio saranno previsti sia per il nucleo collegato all'ampolla del LED 3, sia per bloccare la estremità 5A della fibra luminosa multipla 5. According to what is illustrated in the attached drawing, a schematic combination of an optical fiber and an LED is shown in Fig. 1. The reference number 1 indicates a case which receives on one side an LED light emitter 3 with the emission having a direction corresponding to the axis of the case. On the opposite side, the housing 1 receives the ends 5A of a multiple optical fiber 5, this end being developed with a transparent sealing of the optical fiber bundle 5 so as to constitute a block whose terminal transverse surface 5B is machined to be able to easily receive the light beam generated by the LED emitter to which said surface 5B faces. Suitable locking means will be provided both for the core connected to the bulb of the LED 3, and for locking the end 5A of the multiple light fiber 5.

Il LED come illustrato ,in Fig. 2 ha un profilo di "parabola" o lobo di emissione come indicato con P ad andamento accentuatamente assiale. La disposizione mostrata in Fig. 1 consente l'utilizzo diretto ed immediato dell'energia luminosa compresa nel nucleo centrale delimitato dalla superficie cilindrica indicata con tratto e punto con C nella Fig. 2, il che consente di utilizzare la maggior parte della energia luminosa emessa dal diodo freddo costituente l'emittente 3 a LED. The LED as illustrated in Fig. 2 has a "parabola" or emission lobe profile as indicated by P with an accentuated axial course. The arrangement shown in Fig. 1 allows the direct and immediate use of the light energy included in the central core delimited by the cylindrical surface indicated with a stroke and point with C in Fig. 2, which allows to use most of the emitted light energy from the cold diode constituting the LED emitter 3.

Con la combinazione sommariamente illustrata e definita si ottiene sorprendentemente un elevato rendimento nella trasmissione dell'energia luminosa attraverso la fibra ottica fino anche a distanze rilevanti, come possono essere richieste per la trasmissione di segnali come spie luminose ed altro, i segnali cosi trasmessi potendo essere agevolmente visibili nella emissione sostanzialmente assiale che si ottiene dall'estremità di uscita delle fibre ottiche, opportunamente lavorate anche trasversalmente , anche senza un particolare complesso ottico di condensazione che invece può essere richiesto per altri impieghi. With the combination summarily illustrated and defined, a surprisingly high efficiency is obtained in the transmission of light energy through the optical fiber up to considerable distances, as may be required for the transmission of signals such as warning lights and the like, the signals thus transmitted being able to be easily visible in the substantially axial emission obtained from the output end of the optical fibers, suitably processed also transversely, even without a particular optical condensation assembly which, on the other hand, may be required for other uses.

La combinazione suddetta può anche essere utilizzata per la formazione di indicazioni attraverso una molteplicità di punti luminosi ottenuti con le uscite di una pluralità di fibre ottiche multiple, ciascuna delle quali combinata ad un proprio emettitore a LED come descritto; si può con ciò addirittura formare indicazioni scritte anche per esteso, e si possono anche effettuare - a distanza dalle installazioni per la generazione delle segnalazioni luminose - pannellature ottiche a soggetti variabili attraverso la emissione combinata e selettiva, opportunamente commutabile, di una molteplicità di conplessi combinati di fibre ottiche e LED come descritti. The above combination can also be used for the formation of indications through a multiplicity of light points obtained with the outputs of a plurality of multiple optical fibers, each of which combined with its own LED emitter as described; with this it is even possible to form written indications even in full, and it is also possible to carry out - at a distance from the installations for the generation of light signals - optical panels with variable subjects through the combined and selective emission, suitably switchable, of a multiplicity of combined complexes of optical fibers and LEDs as described.

Altra applicazione è possibile e vantaggiosa in medicina per endoscopie e per operazioni varie da attuare in un modo non invasivo. Another application is possible and advantageous in medicine for endoscopies and for various operations to be carried out in a non-invasive way.

Nessun problema nasce dall'impiego delle sorgenti luminose a LED, in quanto si tratta di sorgenti fredde che quindi non richiedono alcuna installazione di raffreddamento, mentre l'ingombro dei singoli emettitori a LED risulta estremamente ridotto, con grande vantaggio per le installazioni anche complesse, che richiedono la presenza di punti luminosi. No problem arises from the use of LED light sources, as they are cold sources which therefore do not require any cooling installation, while the size of the individual LED emitters is extremely small, with great advantage for even complex installations. which require the presence of bright spots.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica del trovato, potendo detto trovato variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto che informa il trovato stesso. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito di protezione rappresentato dalle rivendicazioni. It is understood that the drawing shows only an exemplification given only as a practical demonstration of the invention, since said invention may vary in forms and arrangements without however departing from the scope of the concept that informs the invention itself. The presence of any reference numbers in the attached claims has the purpose of facilitating the reading of the claims with reference to the description and the drawing, and does not limit the scope of protection represented by the claims.

Claims

CLAIMS 1. An energy transmission system, for light signals and other applications, characterized in that it comprises the combination of a bundle of optical fibers with a so-called light-emitting diode (LED), the input end of the optical fiber bundle being positioned coaxial to the LED bulb.

2. Transmission system as per claim 1, characterized in that it comprises an emitter unit comprising a tubular sheath case, inside which on one side the inlet end of the optical fiber bundle is introduced and anchored, and on the other side it is housed the LED.

3. Transmission system as per claim 1 or 2, characterized in that the cross section of the optical fiber bundle corresponds to the main cylindrical core of the axial emission lobe of the LED.

4. Fiber optic energy transmission system, for light signals, localized lighting and more; all as described above and represented by way of example in the attached drawing.