WO2002068862A1 - Dispositif lumineux, comprenant une multiplicite de fibres optiques a segments lumineux - Google Patents

Dispositif lumineux, comprenant une multiplicite de fibres optiques a segments lumineux Download PDF

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WO2002068862A1
WO2002068862A1 PCT/FR2002/000497 FR0200497W WO02068862A1 WO 2002068862 A1 WO2002068862 A1 WO 2002068862A1 FR 0200497 W FR0200497 W FR 0200497W WO 02068862 A1 WO02068862 A1 WO 02068862A1
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light
optical fibers
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optical
fibers
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PCT/FR2002/000497
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Emmanuel Deflin
André Weill
Gemma Ricci
Jacques Bonfiglio
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France Telecom
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre
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    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type

Definitions

  • the present invention relates to the field of optical fibers and their applications.
  • the optical fibers suitable for transporting light longitudinally are composed of a transmission core and of an envelope having a refractive index different from that of the core. It is also known that an alteration or a punctual or continuous treatment of said envelope makes it possible to obtain a lateral diffusion of light at the places of these alterations. Different ways of obtaining such alterations are described in documents US-A-5222795, US-A-5042892, DE-A-3600635, DE-A-3908697 and EP-A-0734502.
  • the object of the present invention is to provide a light device comprising several optical fibers with lateral light scattering, in particular for the purpose of producing variable patterns of light.
  • this light device comprises a multiplicity of longitudinal optical fibers juxtaposed so as to constitute a sheet and respectively having at least one lateral light diffusion segment, light sources coupled to said optical fibers so that the latter are traversed longitudinally by the light emitted, and means for selectively controlling the light sources of at least two groups of light sources with which groups of optical fibers are associated such that at least one optical fiber of a group extends between two optical fibers of the other group, so that the segments of the optical fibers of said groups of optical fibers determine areas capable of diffusing light independently.
  • at least one optical fiber can advantageously comprise at least two light segments spaced apart longitudinally.
  • the optical fibers of at least one group of fibers can advantageously be optically coupled to a common light source.
  • the light device 1 shown comprises a sheet 2 of longitudinal optical fibers 3 juxtaposed and placed one next to the other, in contact or at a short distance.
  • optical fibers 3 are arranged so as to constitute two groups 4 and 5 of optical fibers such that the successive optical fibers 3 belong alternately to group 4 and to group 5.
  • the corresponding ends of the optical fibers 3 of group 4 are respectively optically coupled to a series 6 of light-emitting diodes 7 and the ends of the optical fibers 3 of group 5 are respectively optically coupled to a series 8 of light emitting diodes 9.
  • the series 6 of light-emitting diodes 7 and the series 8 of light-emitting diodes 9 are respectively connected to a selective control circuit 10 enabling them to be supplied with electrical energy independently, so that the optical fibers
  • optical fibers 3 belonging respectively to groups 4 and 5 can be traversed longitudinally by the light emitted respectively by the light-emitting diodes 7 and 8.
  • the optical fibers 3 respectively of groups 4 and 5 respectively have longitudinal parts or segments 11 and 12 which have alterations allowing a lateral diffusion of the light which passes through them longitudinally. So when the selective control electronic circuit
  • the sheet 2 constitutes a screen on which two zones 13 and 14 may appear capable of being illuminated independently, arranged one with respect to the other in the longitudinal direction of the optical fibers 3.
  • a light screen 15 can be produced having a square light matrix 16 with rounded corners, composed of fifteen diffusion zones 17 placed in three rows 18, 19 and 20 and five columns 21, 22, 23,
  • the zones 17 of rows 18, 19 and 20 are placed one after the other, the three zones 17 of the end columns 21 and
  • the optical fibers 3 extend in the direction of the columns 21-25 and are distributed in fifteen groups such that the fibers of the groups have alterations in lateral light scattering respectively on the fifteen scattering areas 17.
  • the optical fibers 3a, 3b and 3c making up the three groups associated with each column 21-25 may exhibit diffusion alterations corresponding respectively to the three rows 18-20 and be placed one after the other, alternately.
  • An electronic circuit 10 for controlling the selective supply of electrical energy to the fifteen sets of light-emitting diodes optically coupled to the optical fibers of the aforementioned fifteen groups of optical fibers makes it possible to generate a selective diffusion of light over the areas 17 of the matrix 16.
  • the electronic circuit 10 can then contain a program for selecting the areas 17 of the matrix 16 such that, for each selection, a numerical number or a letter of the alphabet can appear illuminated on the screen 15.
  • the matrix 16 then constitutes a means display of variable numbers or letters. By constituting a screen 15 comprising several matrices 16 placed one after the other, one then obtains a means of displaying several numbers and / or letters placed one after the other and constituting, for example, information to be displayed capable of to be modified in accordance with the program of the electronic circuit 10 and of the instructions given to the latter.
  • this light device can have numerous constructive arrangements.
  • this light device could be in the form of a curtain or vertical screen for display on a vertical plane, the fibers optical components being either maintained at their upper part and pendant, the light-emitting diodes being placed at the top, or be tensioned in a frame.
  • the optical fibers composing the light device could be woven at the same time as textile fibers so as to constitute a section of a garment with variable information display.
  • the optical fibers could have several alteration segments so as to make more complex combinations of variable information.
  • the optical fibers of each group of optical fibers could be coupled to a common light-emitting diode.

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Abstract

Dispositif lumineux, comprenant une multiplicité de fibres optiques longitudinales (3) juxtaposées de façon à constituer une nappe (2) et présentant respectivement au moins un segment (11, 12) de diffusion latérale de lumière, des sources de lumière (7, 9) couplées auxdites fibres optiques de façon que ces dernières soient traversées longitudinalement par la lumière émise, et des moyens (10) de commande sélective des sources de lumière d'au moins deux groupes de sources de lumière auxquels sont associés des groupes de fibres optiques tels qu'au moins une fibre optique d'un groupe s'étend entre deux fibres optiques de l'autre groupe, de telle sorte que les segments des fibres optiques desdits groupes de fibres optiques déterminent des zones susceptibles de diffuser de la lumière de façon indépendante.

Description

DISPOSITIF LUMINEUX COMPRENANT UNE MULTIPLICITÉ DE FIBRES OPTIQUES À SEGMENTS LUMINEUX
La présente invention concerne le domaine des fibres optiques et de leurs applications.
Il est connu que les fibres optiques adaptées pour transporter longitudinalement de la lumière sont composées d'un coeur de transmission et d'une enveloppe présentant un indice de réfraction différent de celui du coeur. On sait également qu'une altération ou un traitement ponctuel ou continu de ladite enveloppe permet d'obtenir une diffusion latérale de lumière aux endroits de ces altérations. Différentes manières d'obtenir de telles altérations sont décrites dans les documents US-A-5222795, US-A-5042892, DE-A-3600635, DE-A- 3908697 et EP-A-0734502.
Le but de la présente invention est de proposer un dispositif lumineux comprenant plusieurs fibres optiques à diffusion latérale de lumière, en particulier dans le but de produire des motifs lumineux pouvant être variables.
Selon l'invention, ce dispositif lumineux comprend une multiplicité de fibres optiques longitudinales juxtaposées de façon à constituer une nappe et présentant respectivement au moins un segment de diffusion latérale de lumière, des sources de lumière couplées auxdites fibres optiques de façon que ces dernières soient traversées longitudinalement par la lumière émise, et des moyens de commande sélective des sources de lumière d'au moins deux groupes de sources de lumière auxquels sont associés des groupes de fibres optiques tels qu'au moins une fibre optique d'un groupe s'étend entre deux fibres optiques de l'autre groupe, de telle sorte que les segments des fibres optiques desdits groupes de fibres optiques déterminent des zones susceptibles de diffuser de la lumière de façon indépendante. Selon l'invention, au moins une fibre optique peut avantageusement comprendre au moins deux segments lumineux espacés longitudinalement.
Selon l'invention, les fibres optiques d'au moins un groupe de fibres peuvent avantageusement être couplées optiquement à une source de lumière commune.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un dispositif lumineux décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente une vue de côté d'un dispositif lumineux selon la présente invention ;
- la figure 2 représente les effets visuels du dispositif lumineux de la figure 1 ;
- et la figure 3 représente un exemple d'application du dispositif lumineux précité.
Le dispositif lumineux 1 représenté comprend une nappe 2 de fibres optiques longitudinales 3 juxtaposées et placées les unes à côté des autres, en contact ou à faible distance.
Ces fibres optiques 3 sont agencées de façon à constituer deux groupes 4 et 5 de fibres optiques tels que les fibres optiques 3 successives appartiennent alternativement au groupe 4 et au groupe 5.
Les extrémités correspondantes des fibres optiques 3 du groupe 4 sont respectivement couplées optiquement à une série 6 de diodes électro-luminescentes 7 et les extrémités des fibres optiques 3 du groupe 5 sont respectivement couplées optiquement à une série 8 de diodes électro-luminescentes 9.
La série 6 de diodes électro-luminescentes 7 et la série 8 de diodes électro-luminescentes 9 sont respectivement reliées à un circuit de commande sélective 10 permettant de les alimenter en énergie électrique de façon indépendante, de telle sorte que les fibres optiques
3 appartenant respectivement aux groupes 4 et 5 peuvent être traversées longitudinalement par la lumière émise respectivement par les diodes électro-luminescentes 7 et 8. Les fibres optiques 3 respectivement des groupes 4 et 5 présentent respectivement des parties longitudinales ou segments 11 et 12 qui présentent des altérations permettant une diffusion latérale de la lumière qui les traverse longitudinalement. Ainsi, lorsque le circuit électronique de commande sélective
10 alimente en énergie électrique les diodes électro-luminescentes 7 de la série 6, les segments 11 des fibres optiques 3 du groupe 4 diffusent latéralement de la lumière de telle sorte qu'une zone de diffusion 13 de la nappe 2 est éclairée. De la même manière, lorsque le circuit électronique de commande sélective 10 alimente en énergie électrique les diodes électro-luminescentes 9 de la série 8, les segments 12 des fibres optiques 3 du groupe 5 diffusent latéralement de la lumière de telle sorte qu'une zone de diffusion 14 de la nappe 2 est éclairée. Ainsi, comme le montre plus généralement la figure 2, la nappe 2 constitue un écran sur lequel peuvent apparaître deux zones 13 et 14 susceptibles d'être éclairées de façon indépendante, disposées l'une par rapport à l'autre dans le sens longitudinal des fibres optiques 3. II résulte de ce qui précède que, d'une manière générale, en arrangeant plusieurs groupes de fibres optiques couplées respectivement à des séries de diodes électro-luminescentes associées, de telle sorte que les fibres optiques des différents groupes soient intercalées les unes par rapport aux autres, on peut alors obtenir des zones éclairantes résultant d'altérations effectuées sur des segments de diffusion latérale de lumière des fibres optiques des différents groupes. Un circuit électronique de commande sélective de l'alimentation en énergie électrique des diodes des différents groupes permet alors d'éclairer lesdites zones de façon sélective de telle sorte que des animations lumineuses peuvent être générées par allumage ou extinction de segments de diffusion des différents groupes.
En se reportant à la figure 3, on voit en particulier qu'on peut réaliser un écran lumineux 15 présentant une matrice lumineuse 16 carrée et à coins arrondis, composée de quinze zones de diffusion 17 placées sur trois rangées 18, 19 et 20 et cinq colonnes 21, 22, 23,
24 et 25. Les zones 17 des rangées 18, 19 et 20 sont placées à la suite les unes des autres, les trois zones 17 des colonnes d'extrémité 21 et
25 sont placées à la suite les unes des autres et les trois zones des colonnes intermédiaires 22, 23 et 24 soient espacées.
Dans cet exemple, les fibres optiques 3 s'étendent dans la direction des colonnes 21-25 et sont réparties en quinze groupes tels que les fibres des groupes présentent des altérations de diffusion latérale de la lumière sur respectivement les quinze zones de diffusion 17. En particulier, les fibres optiques 3a, 3b et 3c composant les trois groupes associés à chaque colonne 21-25 peuvent présenter des altérations de diffusion correspondant respectivement aux trois rangées 18-20 et être placées les unes à la suite des autres, alternativement. Un circuit électronique 10 de commande d'alimentation sélective en énergie électrique des quinze séries de diodes électroluminescentes couplées optiquement aux fibres optiques de quize groupes de fibres optiques précités permet d'engendrer une diffusion sélective de lumière sur les zones 17 de la matrice 16. Le circuit électronique 10 peut alors contenir un programme de sélection des zones 17 de la matrice 16 tel que, pour chaque sélection, un chiffre numérique ou une lettre de l'alphabet peuvent apparaître éclairés sur l'écran 15. La matrice 16 constitue alors un moyen d'affichage de chiffres ou de lettres variables. En constituant un écran 15 comprenant plusieurs matrices 16 placées à la suite les unes de autres, on obtient alors un moyen d'affichage de plusieurs chiffres et/ou lettres placés à la suite les uns de autres et constituant par exemple une information à afficher susceptible d'être modifiée conformément au programme du circuit électronique 10 et des instructions données à ce dernier.
Le dispositif lumineux qui vient d'être décrit peut présenter de nombreuses dispositions constructives. Dans un exemple, Ce dispositif lumineux pourrait se présenter sous la forme d'un rideau ou écran vertical en vue d'un affichage sur un plan vertical, les fibres optiques le composant étant soit maintenues à leur partie supérieure et pendant, les diodes électro-luminescentes étant placées en haut, soit être tendues dans un cadre. Dans un autre exemple, les fibres optiques composant le dispositif lumineux pourraient être tissées en même temps que des fibres textiles de façon à constituer un pan d'un vêtement à affichage d'informations variables.
Selon une variante, les fibres optique pourraient présenter plusieurs segments d'altération de facçon à réaliser des combinaisons plus complexes d'informations variables. Selon une autre variante, les fibres optiques de chaque groupe de fibres optiques pourraient être couplées à une diode électroluminescente comune.
La présente invention ne se limite pas aux exemples ci- dessus décrits. Bien d'autres variantes sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif lumineux, caractérisé par le fait qu'il comprend :
- une multiplicité de fibres optiques longitudinales (3) juxtaposées de façon à constituer une nappe (2) et présentant respectivement au moins un segment (11, 12) de diffusion latérale de lumière,
- des sources de lumière (7, 9) couplées auxdites fibres optiques de façon que ces dernières soient traversées longitudinalement par la lumière émise,
- et des moyens (10) de commande sélective des sources de lumière d'au moins deux groupes de sources de lumière auxquels sont associés des groupes de fibres optiques tels qu'au moins une fibre optique d'un groupe s'étend entre deux fibres optiques de l'autre groupe, de telle sorte que les segmehts des fibres optiques desdits groupes de fibres optiques déterminent des zones susceptibles de diffuser de la lumière de façon indépendante. '
2. Dispositif lumineux selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins une fibre optique comprend au moins deux segments lumineux espacés longitudinalement.
3. Dispositif lumineux selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les fibres optiques d'au moins un groupe de fibres sont couplées optiquement à une source de lumière commune.
4. Dispositif lumineux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites fibres optiques sont pendantes, lesdites sources lumineuses étant placées en haut.
5. Dispositif lumineux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites fibres optiques sont tendues dans un cadre.
6. Dispositif lumineux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites fibres optiques sont tissées avec des fibres textiles.
PCT/FR2002/000497 2001-02-27 2002-02-08 Dispositif lumineux, comprenant une multiplicite de fibres optiques a segments lumineux WO2002068862A1 (fr)

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