EP0791156A1 - Ensemble d'eclairage par source de lumiere deportee, equipee d'une chicane thermique, et candelabre incorporant un tel ensemble d'eclairage - Google Patents

Ensemble d'eclairage par source de lumiere deportee, equipee d'une chicane thermique, et candelabre incorporant un tel ensemble d'eclairage

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Publication number
EP0791156A1
EP0791156A1 EP96931118A EP96931118A EP0791156A1 EP 0791156 A1 EP0791156 A1 EP 0791156A1 EP 96931118 A EP96931118 A EP 96931118A EP 96931118 A EP96931118 A EP 96931118A EP 0791156 A1 EP0791156 A1 EP 0791156A1
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EP
European Patent Office
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light
lighting assembly
mirror
cylinder
light source
Prior art date
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Application number
EP96931118A
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German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Luc Percevaux
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VIRAG SA
Original Assignee
VIRAG SA
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/08—Lighting devices intended for fixed installation with a standard
    • F21S8/081—Lighting devices intended for fixed installation with a standard of low-built type, e.g. landscape light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0008—Reflectors for light sources providing for indirect lighting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F21V7/24—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by the material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F21V7/28—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/04—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for filtering out infrared radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • 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
    • G02B6/0006—Coupling light into the fibre

Definitions

  • Lighting assembly by remote light source equipped with a thermal baffle, and candelabra incorporating such a lighting assembly
  • the present invention relates, in general, to lighting by remote light source, for example of circulation or intervention areas, most often exterior, using luminaires, but not exclusively, luminaires with specific supports such as candelabras for public roads or industrial areas; they can also be luminaires integrated into supports and having a different function, such as in traffic tunnels or facade luminaires.
  • the present invention relates to equipment for lighting from above a circulation or intervention zone, the light source of which is located near this zone (at maximum at height of man) and whose head located at a distance in height relative to this same area is optically connected to the light source.
  • This type of equipment includes a light generator which injects a large amount of light energy into a light guide.
  • the light emerging from the light guide at its other end is either reflected by a reflector or diffuser with a reflecting surface towards the area to be illuminated, or focused on this same area, by means of an appropriate optical system, depending on the envisaged application.
  • the cold light source area as opposed to the hot light source constituted by the generator, can be constituted by a lateral portion of this guide.
  • the light guides currently used for this kind of application are of several types: - bars or fibers based on quartz or silica: they absorb very little light energy, withstand very high temperatures, but are fragile and above all very expensive ;
  • - plastic-based fibers or bars such as PMMA (polymethyl methacrylate). They are much less expensive than glass fibers, have much less loss in line than glass and are not fragile. They are also easy to implement.
  • the light generator comprises a light source placed within an enclosure with reflecting surfaces, letting pass the infrared radiation, or even when the dichroic selector treatment of inside such an enclosure by the interposition, perpendicular to the beam emerging from the generator, of dichroic filters returning towards the interior of the generator the infrared radiation of the beam of light emerging from the latter
  • the mirror is mounted on a support connecting a light generator to the light guide
  • the support is shaped so as to recover from the mirror the converging part of a beam of light returned by an ellipsoidal reflector , at the focal point of which a light source is placed
  • the mirror is mounted on the support so as to converge the visible part of this beam to a secondary focus located outside the cone of light recovered from the reflector and where the entrance to the light guide is placed
  • the present invention therefore aims, in general, to improve the existing lighting assemblies and apparatuses presented above, in particular in terms of performance, while guaranteeing the integrity of their light guides
  • a lighting assembly comprising a hot light source, a light guide intended to optically connect the hot light source and a cold source zone and a thermal baffle having a cavity extending from the source of warm light to the light guide, partially delimited by dichroic surfaces reflecting the visible and transmitting infrared, suitable for filtering light radiation emitted by the hot light source and intended to penetrate the light guide, characterized in that substantially cylindrical and reflective visible surfaces delimit the remaining part of the cavity and are adapted, in combination with the dichroic surfaces, to bring by reflection at the input of the light guide substantially all of a beam of diverging light emitted by the light source, while having subjected at least one reflection to the dichr surfaces oic at any light ray forming at the entrance of the light guide a angle with the axis of the guide less than the digital half-opening of the same guide
  • the cavity is defined by two tubular sections of cylinder of the same circular section having internal surfaces reflecting the visible and whose longitudinal axes intersect at right angles and by a fixed dichroic mirror, which is arranged in look at the entrance surface of the baffle and at the intersection of the two tubular sections of cylinder
  • the cavity is further defined by a third tubular section of cylinder with an internal surface reflecting the visible, present as a longitudinal axis intersecting at right angles a longitudinal axis of one of said two tubular sections of cylinder, so as to redirect the light beam in the axis of the light guide and having a circular section identical to that of said two tubular sections of cylinder
  • a second dichroic mirror 'ic fixed, is arranged facing the first dichroic mirror and the intersection with the third tubular barrel portion and one of said two tubular sections cylinder,
  • the first mirror is a plane mirror cutting at 45 ° the longitudinal axes of said two tubular cylinder sections; the second mirror is a plane mirror parallel to the first mirror and cutting at 45 ° the longitudinal axes of the two corresponding tubular sections of cylinder,
  • tubular cylinder sections are made of aluminum and with polished internal surfaces
  • tubular cylinder sections are made of ceramic and with smooth internal surfaces and coated with aluminum or silver;
  • tubular cylinder sections are made of glass and have internal surfaces coated with aluminum or silver.
  • FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of a thermal baffle according to the invention
  • Figure 2 is a cross-sectional perspective view of Figure 1;
  • Figures 3a and 3b are schematic views showing the path of light rays in a lighting assembly comprising a baffle as shown in Figures 1 and 2;
  • FIGS. 4a and 4b are comparative diagrams of parts of the light beam actually injected into a light guide, representing sections IV-IV of the light beam of FIG. 3, - Figure 5 is a schematic view in vertical section with interruption of a street lighting candelabra incorporating a thermal baffle according to an embodiment of the invention;
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of the thermal baffle of Figure 5;
  • Figure 7 is also a schematic view in cross section and in perspective of Figure 6;
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional and flat view of Figure 6.
  • the lighting assembly in which is incorporated a thermal baffle and which is shown in Figures 1, 2, 3a, 3b and 4b constitutes a first embodiment of the present invention, an application of which can be the lighting of operating fields, as mentioned above, or, more generally, the lighting of objects or passing through closed places ... All of lighting, marked 1 as a whole in the figure
  • a hot light source S represented in the form of a point source, emitting a divergent beam of light, a light guide 2 and a thermal baffle 3.
  • the thermal baffle 3 is shown in more detail in Figures 1 and 2 and will be described below. As regards the hot light source S and the light guide 2, they may be chosen to be identical to those which will be described below in support of FIGS. 5 to 8.
  • the thermal baffle 3 shown in Figures 1 and 2 generally has a cavity 4 extending in the lighting assembly according to the invention and shown in Figure 3, from the hot light source S to the light guide 2.
  • This cavity 4 is delimited in part by dichroic surfaces reflecting the visible and transmitting the infrared, adapted to filter light radiation emitted by the hot light source S and intended to penetrate into the light guide 2. More precisely, the cavity 4 is here defined by a set of substantially cylindrical surfaces reflecting the visible, in this case two cylinder sections 5 and 6 with internal surfaces reflecting the visible and a dichroic mirror 7 forming the aforementioned dichroic surfaces
  • the two tubular cylinder sections 5 and 6 have identical circular sections and their respective longitudinal axes, 8 and 9 intersect at right angles, while the dichroic mirror 7 is fixedly arranged at the intersection of the two tubular sections of cylinder 5, 6 More precisely, as can be seen in FIG.
  • the dichroic mirror 7 is, HERE, places at the intersection of the longitudinal axes 8 and 9 and cuts these at 45 °
  • the part of the thermal baffle 3 formed by the cylinder sections 5 and 6 has the external shape of a prism with a triangular section, each of the tubular cylinder sections 5 and 6 opening out by one of its lateral faces forming between them a right angle
  • the dichroic mirror 7, for its part, is carried by the face of the prism joining the two preceding ones and has a communicating dichroic surface, through an opening made in the corresponding face of the prism, with the tubular sections of cylinder 5 and 6
  • the prismatic part of the thermal baffle 3 is made of reflective metal, HERE aluminum, the internal surfaces having been polished. It will be noted that in other embodiments, ia prismatic part may be made of ceramic, the internal surfaces then being made smooth and coated with aluminum or silver, or alternatively be made of glass with internal surfaces coated with aluminum or silver
  • the dichroic mirror 7 is here a mirror reflecting the visible radiation (wavelength between 400 and 700 nm) and transmitting all the rest, or almost all the rest, of the spectrum of the beam incident on the mirror
  • UV radiation can, like infrared radiation, also be harmful, in the sense that it contributes to the premature aging of an optical bar of a light guide, when this bar is in plastic material
  • dichroic reflecting surfaces which transmit the entire spectrum of the light beam, except the visible part
  • Such a mirror can be obtained by dichroic selector treatment, for example by depositing multi-electric layers on a glass plate
  • the cylindrical surfaces of the cylinder sections 5, 6 and the flat surface of the plane dichroic mirror 7, delimiting the cavity 4, are formed and arranged continuously and in such a way. so that they bring, in combination, by reflection at the input of the light guide 2, substantially the entire divergent light beam emitted by the light source S, while having subjected at least one reflection to the dichroic surface a any light ray forming at the input of the light guide 2 an angle with the axis of the guide less than the digital half-opening of this same guide 2
  • FIG. 3 shows a beam of light emerging from a point source of hot light S, thanks to two limiting rays 13, 14 of which the path is represented by arrows Furthermore, this same figure 3 shows, in hatched form, the part of the light beam which will be effectively injected into the light guide 2, if the dichroic mirror 7 was used alone without cylindrical surfaces reflecting the visible, of the type provided by the cylinder sections 5, 6
  • Figures 4a and 4b represent the gain in light beam share which will be effectively injected into the light guide 2
  • the hatched areas represent the part of the light beam available at the input of the thermal baffle 3 which will be effectively injected into the guide
  • the non-hatched areas of each of these figures 4a and 4b represent the part of the light beam which will be lost
  • the part of the light beam which will actually be injected into the light guide 2 is significantly greater when a cylindrical guidance is implemented using cylindrical surfaces reflecting the visible (FIG. 4b) that in the case where a dichroic mirror is used alone ( Figure 4a)
  • Figure 4a In practice, in the implementation of a cylindrical guide, 35% more light beam is recovered which will actually be injected into the light guide 2
  • the lighting assembly shown in FIG. 5 is integrated into a street lighting candelabra, identified as a whole.
  • This candelabra is also to be considered by way of example and non-limiting application of the assembly. of the present invention and mainly comprises two sub-assemblies. an elongated part or barrel 25, fixed to the ground, extending from the latter upwards, and an upper part or head 20 mounted at the free end of the barrel 25
  • the post 25 of the candelabrum incorporates a lighting assembly 30 according to the second embodiment. More precisely, this lighting assembly 30 comprises, first of all, a light generator 31 arranged in the lower part or foot of the barrel 25 and fixed on a support 32, itself fixed to the foot of the barrel in a manner not shown The foot of the barrel 10 is in practice also equipped with an inspection hatch, not shown HERE
  • the lighting assembly 30 also includes a light guide 33 intended to optically connect the hot light source constituted by the generator 31 and a zone forming a cold light source.
  • the beam of cold light emerging from the guide light is returned to the ground by a lantern fitted with a reflector and constituting the head 20
  • the head 20 may be formed by any other suitable diffuser, and in particular a diffuser such as that described in the International patent application WO-95/10792 cited above
  • the light guide 33 being constituted by an optical bar, the latter could simply be pointed, without the use of no diffuser, to an area to enhance, or be connected to a network of optical fibers, or even be frosted on all or part of its lateral surface, at its free end, for example for lateral illumination
  • the light guide 33 is, in fact, because of its particularly advantageous characteristics explained above, consisting of an optical bar 34 of plastic material, such as PMMA, a few centimeters in diameter (generally between 3 and 6 cm) surrounded by an air sheath 35 whose thickness is HERE a few millimeters over most of its circumference, and protected by a mechanical protection 36
  • This mechanical protection 36 is HERE IN THE form of a cylindrical tube
  • Spacers 37 are arranged between the mechanical protection 36 and the optical bar 34 to center and tighten the latter.
  • the lighting assembly 30 comprises, in a particularly advantageous manner, an optical baffle 40 interposed between the generator 31 and the light guide 33. Its characteristics will be described in support of FIGS. 6 to 8.
  • the generator 31 comprises an enclosure 43 with reflective internal surfaces which comprises:
  • a light source 45 similar to a point source, such as a short arc discharge lamp, of the metal iodide type, approximately placed at the first focal point F-, located in this half-ellipsoid portion; and
  • annular hemisphere portion 46 covering from its base the half-ellipsoid portion 44, centered on said focal point F 1 t with an axis coincident with the major axis 48 of the ellipsoid defined by said half-ellipsoid portion, and having an opening at its top of axis also coincident with said major axis 48.
  • Such an enclosure 43 may be surrounded by a heat shield and include a housing containing a socket for the lamp, the housing itself being tightly connected to a ballast connected to an electrical energy supply network.
  • the thermal baffle 40 comprises two dichroic mirrors 107 and 107 ′ planes and parallel.
  • the cavity 104 of the thermal baffle is here defined by three tubular cylinder sections 105, 106 and 113 having the same circular section.
  • the tubular central cylinder section 113 extends along the longitudinal axis 114 of the thermal baffle 40 and is connected at each of its ends to one of the other two tubular cylinder sections 105, 106.
  • the respective longitudinal axes 108, 109 of the tubular sections of cylinder 105, 106 are each perpendicular to the axis 114 and therefore parallel to each other
  • tubular cylinder sections 105, 106 extend in parallel directions, but however in opposite directions. Unlike the first embodiment, the circular entry surfaces
  • Each of the mirrors 107, 107 ′ cuts, on the other hand, at 45 °, two perpendicular longitudinal axes of two respective tubular sections of cylinder and is at the intersection of these corresponding axes
  • a first 107 of these two mirrors is arranged so as to obliquely cut the major axis 48, also constituting the axis of the beam of light emerging from the reflecting enclosure 43, with an angle of 45 °
  • One of the faces of the mirror 107 is, here, facing the surface 110 and the other is turned towards the exterior of chicane 40
  • the first mirror 107 intercepts the light beam, returns it by reflection to the second mirror 107 'which itself returns it by reflection in the direction of the entry surface 49 of the light guide 33 so reorient the light beam along the axis of the latter, which is parallel to the major axis 48
  • the light beam produced by the light generator 31 is deflected from its path on either side of the major axis 48 and subjected to a zigzag path in the baffle 40, the entire visible part of the beam of cold light incident on the entry surface 49 having been subjected to reflection and the infrared radiation having been removed from the useful radiation by transmission
  • the second mirror 107 ' is HERE also dichroic, in order to evacuate any residual infrared radiation that may possibly be reflected by the first mirror 107
  • the axes marked 48 and 109 are in this embodiment in the coaxial position.
  • the thermal baffle 40 does not extend in one piece the reflective enclosure 43 .
  • Those skilled in the art will, in this regard, be able to produce the means of fixing and maintaining such a baffle 40 on the reflective enclosure 43 or the generator 31, but also within a candelabra barrel, just as it will be able to produce the means for fixing and maintaining the light guide 33 within this candelabrum barrel In the case of candelabrum 1 in FIG.
  • the light guide is fixed and maintained at its upper end in the candelabrum barrel using perforated brackets 51, while its base is disposed next to a porthole 52 surmounting the thermal baffle 40
  • This porthole 52 is made of a transparent material treated anti-reflective to prevent any light loss
  • This porthole 52 also makes it possible to close the reflective enclosure assembly 43 - baffle the rmique 40 to isolate the light guide 33 from the ambient heat prevailing in this enclosure 43
  • the reflecting internal surfaces of the enclosure 43 may also be dichroic, reflecting in the visible range and transmitting radiation infrared
  • the heat leaving the reflecting enclosure 43 will then be stopped by the thermal butcher mentioned above, then evacuated by chimney effect through the tubular space constituting an air passage, delimited by the barrel 25 of the candelabrum around the light guide 33. It is also the same for the heat rejected by the dichroic mirrors 107 and 107 '.
  • the light guide 33 is curved at its base extending the baffle 40 and straight over the rest of its length, extending substantially along the axis of the barrel 25 of the candelabrum 1, making it possible to catch up with the lateral offset of the entry surface 49 induced by the thermal baffle 40, while ensuring an optimal chimney effect.
  • the mirror 107 which cuts the long axis 48 with an angle of 45 ° can of course be placed in front of the second focal point F 2 defined by the concave portion of semi-ellipsoid, in the direction of the first focal point F ⁇ while the reflecting surface of the other mirror 107 ′ will be placed in the vicinity of the focal point of concentration of the light beam reflected by the mirror 107.
  • the virtual point of concentration of the light beam incident on this surface can be brought closer to the input surface 49.
  • a light guide 33 of smaller section, and therefore less bulky, can thus be used.
  • Such a lighting assembly thus proves to be particularly efficient in terms of visible light flux obtained at its exit, but also proves to be inexpensive and easy to produce.
  • thermal baffle Other geometries of thermal baffle are obviously possible.
  • the second mirror 107 ′ may be replaced by a curved mirror.
  • a thermal baffle may be produced, all of the internal surfaces of which will be dichroic.
  • the dimensions and shapes of the baffles will of course always be adapted to the characteristics of the guides and light sources to be used. It is also possible to produce a lighting assembly, in which the thermal baffle will be an integral part of the light generator, by extending, in one piece, the reflective surfaces of the enclosure 43. As regards the optimization of the dimensions and forms of the thermal baffle and the light generator, reference may also be made to the international application WO-95-10792 cited above.

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Abstract

L'ensemble comporte une source de lumière chaude (S), un guide de lumière (2) destiné à connecter optiquement la source et une zone formant source de lumière froide, une chicane thermique (3) présentant une cavité délimitée en partie par des surfaces dichroïques (7) réfléchissant le visible et transmettant l'infra-rouge, adaptées à filtrer du rayonnement lumineux émis par la source et destiné à pénétrer dans le guide et est caractérisé en ce que des surfaces (5, 6) sensiblement cylindriques et réfléchissant le visible délimitent la partie restante de la cavité et sont adaptées, en combinaison avec les surface dichroïques, à amener par réflexion en entrée du guide sensiblement l'ensemble d'un faisceau de lumière divergent émis par la source tout en ayant fait subir au moins une réflexion sur les surfaces dichroïques à tout rayon lumineux formant en entrée du guide un angle avec l'axe du guide inférieur à la demi-ouverture numérique de ce même guide. Selon la disposition de la source et du guide, les surfaces cylindriques peuvent être formées par l'intersection de deux ou plus de deux tronçons tubulaires de cylindre.

Description

Ensemble d'éclairage par source de lumière déportée, équipé d'une chicane thermique, et candélabre incorporant un tel ensemble d'éclairage
La présente invention concerne, d'une manière générale, l'éclairage par source de lumière déportée, par exemple de zones de circulation ou d'intervention, le plus souvent extérieures, à l'aide de luminaires, mais pas exclusivement, de luminaires à supports spécifiques tels que des candélabres pour voies publiques ou zones industrielles ; il peut aussi s'agir de luminaires intégrés à des supports et ayant une fonction différente, tel que dans des tunnels de circulation ou des luminaires de façades.
Dans une de ses applications, la présente invention est relative à un équipement pour l'éclairage par au-dessus d'une zone de circulation ou d'intervention, dont la source de lumière se trouve à proximité de cette zone (au maximum à hauteur d'homme) et dont la tête située à distance en hauteur par rapport à cette même zone est connectée optiquement à la source de lumière.
Un tel équipement d'éclairage par source déportée est connu notamment de la demande de brevet internationale WO-95/10792.
Ce type d'équipement comporte un générateur de lumière qui injecte dans un guide de lumière une importante quantité d'énergie lumineuse. La lumière émergeant du guide de lumière à son autre extrémité est soit réfléchie par un réflecteur ou diffuseur à surface réfléchissante vers la zone à éclairer, soit focalisée sur cette même zone, au moyen d'un système optique approprié, selon l'application envisagée. Dans d'autres applications, la zone formant source froide de lumière, par opposition à la source chaude de lumière constituée par le générateur, peut être constituée par une portion latérale de ce guide.
Les guides de lumière actuellement utilisés pour ce genre d'application sont de plusieurs types : - barres ou fibres à base de quartz ou silice : elles absorbent très peu d'énergie lumineuse, supportent des températures très élevées, mais sont fragiles et surtout très coûteuses ;
- fibres de verre : elles sont moins coûteuses, supportent des températures élevées, mais présentent des pertes en ligne importantes et déforment rapidement le spectre lumineux. De plus, elles sont fragiles et d'une mise en oeuvre relativement complexe ;
- fibres ou barres à base de matière plastique, tel que le PMMA (polyméthacrylate de méthyle). Elles sont beaucoup moins coûteuses que les fibres de verre, présentent des pertes en ligne nettement moins importantes que le verre et ne sont pas fragiles. Elles sont également faciles à mettre en oeuvre.
Toutefois, l'utilisation de ce dernier type de barres ou fibres en matière plastique reste limitée du fait de leur mauvaise tenue en température (80°C pour les fibres classiques en PMMA gainé, 85°C pour les fibres à gros coeur du type OPTIFLEX, 130°C pour des barres en PMMA du type ALTUGLASS). Placées directement devant une source générant un faisceau lumineux étroit et de forte puissance (typiquement, dans le cas de l'éclairage par source déportée, un faisceau d'ouverture maximale de 40 à 50°, présentant un flux lumineux de 6000 à 7000 Lm à travers une surface circulaire de diamètre égal à 30 mm), elles se dégradent rapidement en fondant puis se carbonisant.
On observe cette dégradation même si l'on isole le guide de lumière du contact direct avec la chaleur rayonnée par la source de lumière, en intercalant par exemple entre cette source de lumière et le guide un hublot de quartz et en évacuant l'air chaud ambiant par ventilation. La dégradation est alors ralentie, mais se produit malgré tout à long terme, car même si l'air ambiant n'atteint pas une température excessive, la matière plastique constitutive de la barre absorbe elle-même une partie de l'énergie lumineuse qui se transforme en énergie calorifique dans la barre On notera par ailleurs que l'utilisation d'une ventilation est notamment source de bruit et de défaillances mécaniques et électriques
En pratique, il s'avère en être de même lorsque le générateur de lumière comporte une source de lumière placée au sein d'une enceinte à surfaces réfléchissantes, laissant passer le rayonnement infrarouge, ou même lorsque l'on complète le traitement sélecteur dichroique de l'intérieur d'une telle enceinte par l'interposition, perpendiculairement au faisceau émergeant du générateur, de filtres dichroïques renvoyant vers l'intérieur du générateur le rayonnement infrarouge du faisceau de lumière émergeant de celui-ci
Dans d'autres domaines nécessitant un flux lumineux moins important (1000-2000 Lm), tels que l'éclairage de champs opératoires (en chirurgie, dentisterie ), qui constitue également un domaine d'application de la présente invention, comme d'ailleurs plus généralement les appareils d'éclairage par source déportée de moindres dimensions destinés à éclairer des objets ou des passages en lieux fermés, il est connu, notamment pour éviter la dégradation des guides de lumière, de mettre en oeuvre un miroir à revêtement diélectrique également appelé miroir dichroique ou froid, réfléchissant le visible et transmettant l'infrarouge, en le disposant obliquement par rapport à l'axe de la source de lumière
On pourra se référer, à cet égard, aux appareils d'éclairage faisant l'objet des documents US-A-4 234 910 et DE-A-2 354 012 (US-A- 3 838 265) Dans le cas de l'appareil de ce dernier document, le miroir est monté sur un support raccordant un générateur de lumière au guide de lumière Le support est conformé de telle sorte à récupérer sur le miroir la partie convergente d'un faisceau de lumière renvoyé par un réflecteur de forme ellipsoïdal, au foyer duquel est placée une source de lumière Le miroir est monté sur le support en sorte de faire converger la partie visible de ce faisceau vers un foyer secondaire situé en dehors du cône de lumière récupéré du réflecteur et où est placé l'entrée du guide de lumière
L'utilisation des miroirs froids dans d'autres buts et dans des domaines plus éloignés de la présente invention est bien sûr également connue, par exemple dans le domaine des machines de reproduction de documents telles que faisant l'objet du document DE-A-2 634 241 (US-A-
4 095 881 )
Toutefois, les pertes lumineuses engendrées par ce type d'appareils d'éclairage sont particulièrement importantes II en résulte un rendement particulièrement faible de ces appareils d'éclairage, ce qui peut s'avérer particulièrement préjudiciable lorsqu'il est nécessaire de disposer d'une importante quantité d'énergie lumineuse en sortie du guide de lumière
La présente invention vise donc, d'une manière générale, à améliorer les ensembles et appareils d'éclairage existants et présentés ci- dessus, notamment en termes de rendement, tout en garantissant l'intégrité de leurs guides de lumière
Elle propose, pour ce faire, un ensemble d'éclairage comportant une source de lumière chaude, un guide de lumière destiné à connecter optiquement la source de lumière chaude et une zone formant source froide et une chicane thermique présentant une cavité s'étendant de la source de lumière chaude au guide de lumière, délimitée en partie par des surfaces dichroïques réfléchissant le visible et transmettant l'infrarouge, adaptées à filtrer du rayonnement lumineux émis par la source de lumière chaude et destiné à pénétrer dans le guide de lumière, caractérisé en ce que des surfaces sensiblement cylindriques et réfléchissant le visible délimitent la partie restante de la cavité et sont adaptées, en combinaison avec les surfaces dichroïques, à amener par réflexion en entrée du guide de lumière sensiblement l'ensemble d'un faisceau de lumière divergent émis par la source de lumière, tout en ayant fait subir au moins une réflexion sur les surfaces dichroïques à tout rayon lumineux formant en entrée du guide de lumière un angle avec l'axe du guide inférieur à la demi-ouverture numérique de ce même guide
Grâce à ces dispositions, on récupère un maximum de lumière visible utile en entrée d'un guide de lumière qui supporte mal les températures très élevées, en particulier lorsqu'il est en matière plastique, en augmentant ainsi le rendement de l'ensemble de façon particulièrement intéressante, tout en évacuant le rayonnement nuisible, principalement le rayonnement infrarouge
Dans un mode de réalisation préféré, la cavité est définie par deux tronçons tubulaires de cylindre de même section circulaire présentant des surfaces internes réfléchissant le visible et dont les axes longitudinaux se coupent à angle droit et par un miroir dichroique, fixe, qui est disposé en regard de la surface d'entrée de la chicane et à l'intersection des deux tronçons tubulaires de cylindre Dans une application de ce mode de réalisation à un ensemble d'éclairage, où la source de lumière chaude et le guide de lumière présentent des axes orientés suivant des directions sensiblement parallèles, en particulier lorsqu'il comporte une enceinte effilée, telle qu'un fût de candélabre, s'étendant parallèlement à la direction commune de la source de lumière chaude et du guide de lumière, à distance et en regard de ceux-ci, la cavité est en outre définie par un troisième tronçon tubulaire de cylindre a surface interne réfléchissant le visible, présentant un axe longitudinal coupant à angle droit un axe longitudinal de l'un desdits deux tronçons tubulaires de cylindre, de manière à réorienter le faisceau de lumière dans l'axe du guide de lumière et ayant une section circulaire identique à celle desdits deux tronçons tubulaires de cylindre
Cela est particulièrement remarquable car l'homme du métier a ICI été amené à accepter le décalage latéral de la surface d'entrée du guide de lumière par rapport à la position classique où cette surface se trouve dans le prolongement de la source de lumière Ce faisant, l'homme du métier a eu a vaincre ses réticences à rompre, au moins en partie, le positionnement coaxial de l'axe du guide et de l'axe de la source de lumière
Suivants d'autres dispositions préférées, éventuellement combinées • - un second miroir dichro'ique, fixe, est disposé en regard du premier miroir dichroïque et à l'intersection formée par le troisième tronçon tubulaire de cylindre et l'un desdits deux tronçons tubulaires de cylindre ,
- le premier miroir est un miroir plan coupant à 45° les axes longitudinaux desdits deux tronçons tubulaires de cylindre ; - le second miroir est un miroir plan parallèle au premier miroir et coupant à 45° les axes longitudinaux des deux tronçons tubulaires de cylindre correspondants ,
- les tronçons tubulaires de cylindre sont en aluminium et à surfaces internes polies , - les tronçons tubulaires de cylindre sont en céramique et à surfaces internes lisses et revêtues d'aluminium ou d'argent ;
- les tronçons tubulaires de cylindre sont en verre et à surfaces internes revêtues d'aluminium ou d'argent.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'une chicane thermique conforme à l'invention ,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale et en perspective de la figure 1 ;
- les figures 3a et 3b sont des vues schématiques représentant le cheminement de rayons lumineux dans un ensemble d'éclairage comportant une chicane telle que représentée sur les figures 1 et 2 ;
- les figures 4a et 4b sont des schémas comparatifs de parts de faisceau lumineux effectivement injectées dans un guide de lumière, représentant des sections IV-IV du faisceau lumineux de la figure 3 , - la figure 5 est une vue schématique en coupe verticale avec interruption d'un candélabre d'éclairage public intégrant une chicane thermique selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6 est une vue schématique en perspective de la chicane thermique de la figure 5 ;
- la figure 7 est également une vue schématique en coupe transversale et en perspective de la figure 6 ; et
- la figure 8 est une vue schématique en coupe transversale et à plat de la figure 6. L'ensemble d'éclairage dans lequel est incorporée une chicane thermique et qui est représenté sur les figures 1 , 2, 3a, 3b et 4b constitue un premier mode de réalisation de la présente invention dont une application peut être l'éclairage de champs opératoires, tel que mentionné supra, ou, plus généralement, l'éclairage d'objets ou de passage en lieux fermés ... L'ensemble d'éclairage, repéré 1 dans son ensemble sur la figure
3a, comporte une source de lumière chaude S, représentée sous la forme d'une source ponctuelle, émettant un faisceau de lumière divergent, un guide de lumière 2 et une chicane thermique 3.
La chicane thermique 3 est représentée plus en détails sur les figures 1 et 2 et sera décrite ci-après. En ce qui concerne la source de lumière chaude S et le guide de lumière 2, ils pourront être choisis identiques à ceux qui seront décrits ci-dessous à l'appui des figures 5 à 8.
La chicane thermique 3 représentée sur les figures 1 et 2 présente, d'une manière générale, une cavité 4 s'étendant dans l'ensemble d'éclairage conforme à l'invention et représentée sur la figure 3, de la source de lumière chaude S au guide de lumière 2. Cette cavité 4 est délimitée en partie par des surfaces dichroïques réfléchissant le visible et transmettant l'infrarouge, adaptées à filtrer du rayonnement lumineux émis par la source de lumière chaude S et destiné à pénétrer dans le guide de lumière 2. Plus précisément, la cavité 4 est, ici, définie par un ensemble de surfaces sensiblement cylindriques et réfléchissant le visible, en l'espèce deux tronçons de cylindre 5 et 6 à surfaces internes réfléchissant le visible et un miroir dichroique 7 formant les surfaces dichroïques susmentionnées
Dans ce mode de réalisation, les deux tronçons tubulaires de cylindre 5 et 6 présentent des sections circulaires identiques et leurs axes longitudinaux respectifs, 8 et 9 se coupent à angle droit, tandis que le miroir dichroique 7 est disposé, de manière fixe, à l'intersection des deux tronçons tubulaires de cylindre 5, 6 Plus précisément, comme on peut le voir sur le figure 2, le miroir dichroique 7 est, ICI, place a l'intersection des axes longitudinaux 8 et 9 et coupe ceux-ci à 45° La partie de la chicane thermique 3 constituée par les tronçons de cylindre 5 et 6 a la forme extérieure d'un prisme a section triangulaire, chacun des tronçons tubulaires de cylindre 5 et 6 débouchant par une de ses faces latérales formant entre-elles un angle droit Le miroir dichroique 7, est, quant a lui, porte par la face du prisme joignant les deux précédentes et présente une surface dichroique communiquant, par une ouverture pratiquée dans la face correspondante du prisme, avec les tronçons tubulaires de cylindre 5 et 6
Afin que les surfaces internes des tronçons tubulaires de cylindre réfléchissent le visible, la partie prismatique de la chicane thermique 3 est en métal réfléchissant, ICI en aluminium, les surfaces internes ayant été polies On notera, que dans d'autres modes de réalisation, ia partie prismatique pourra être réalisée en céramique, les surfaces internes étant alors rendues lisses et revêtues d'aluminium ou d'argent, ou encore être constituée de verre avec des surfaces internes revêtues d'aluminium ou d'argent
Le miroir dichroique 7 est ici un miroir refléchissant le rayonnement visible (longueur d'onde comprise entre 400 et 700 nm ) et transmettant tout le reste, ou quasiment tout le reste, du spectre du faisceau incident sur le miroir
En effet, un rayonnement tel que le rayonnement UV, peut, tout comme le rayonnement infrarouge, également être nuisible, en ce sens qu'il contribue au vieillissement prématuré d'une barre optique d'un guide de lumière, lorsque cette barre est en matière plastique Il s'avère donc intéressant, d'une manière générale, de choisir des surfaces réfléchissantes dichroïques qui transmettent l'ensemble du spectre du faisceau de lumière, exceptée la partie visible
Un tel miroir peut être obtenu par traitement sélecteur dichroique, par exemple par un dépôt de couches multidiélectriques sur une plaque de verre
Conformément à l'invention, comme cela est visible sur la figure 3a, les surfaces cylindriques des tronçons de cylindre 5, 6 et la surface plane du miroir dichroique plan 7, délimitant la cavité 4, sont formées et disposées de manière continue et de telle sorte qu'elles amènent, en combinaison, par réflexion en entrée du guide de lumière 2, sensiblement l'ensemble du faisceau de lumière divergent émis par la source de lumière S, tout en ayant fait subir au moins une réflexion sur la surface dichroique a tout rayon lumineux formant en entrée du guide de lumière 2 un angle avec l'axe du guide inférieur à la demi-ouverture numérique de ce même guide 2
Par ailleurs, la surface d'entrée 10 du tronçon tubulaire cylindrique
6, en regard de laquelle est placé le miroir dichroique 7, est placée au voisinage immédiat de la source de lumière chaude S, tandis que la surface de sortie 11 de la chicane thermique 3, définie par le tronçon tubulaire de cylindre 5, est placée au voisinage immédiat de la surface d'entrée 12 du guide de lumière 2
On observera encore que, grâce à ces dispositions, un rayon lumineux entrant dans la cavité 4 en formant un angle donné avec l'axe 9 de la surface d'entrée 10 de la cavité 4, forme en sortant de la cavité 4 le même angle avec l'axe 8 de la surface de sortie 11 de cette même cavité 4
Ainsi, grâce à la mise en oeuvre d'un guidage lumineux cylindrique sur les surfaces internes réfléchissant le visible des tronçons tubulaires de cylindre 5 et 6, en complément de la surface dichroique du miroir
7, on récupère sur la surface d'entrée 12 du guide de lumière 2 et, par conséquent, également en sortie de ce même guide, un maximum de rayonnement utile, c'est-à-dire du rayonnement visible formant, en entrée du guide, un angle avec l'axe de ce guide inférieur à sa demi-ouverture numérique
En d'autres termes, on évite au maximum les pertes d'énergie sous forme de lumière visible, le faisceau de lumière étant canalisé, confiné dans une cavité à surfaces cylindriques réfléchissant le visible qui minimisent au maximum les pertes lumineuses d'ordre géométrique
Il en resuite un ensemble d'éclairage au rendement lumineux (flux lumineux visible disponible en sortie du guide de lumière par rapport au flux lumineux visible disponible au niveau de la source de lumière chaude S) particulièrement intéressant
On pourra à cet égard se référer aux figures 3a, 3b, 4a et 4b En effet, on a représenté sur la figure 3 un faisceau de lumière émergeant d'une source ponctuelle de lumière chaude S, grâce à deux rayons limites 13, 14 dont le cheminement est représenté par des flèches Par ailleurs, on a représenté sur cette même figure 3, sous forme hachurée, la part du faisceau lumineux qui sera effectivement injecté dans le guide de lumière 2, si le miroir dichroique 7 était utilisé seul sans surfaces cylindriques réfléchissant le visible, du type de celles fournies par les tronçons de cylindre 5, 6
Comme on peut le constater sur cette figure, les rayons 13, 14 sont rabattus vers l'axe du tronçon 6 et viennent rejoindre le faisceau lumineux représenté sur forme hachurée, alors qu'en l'absence des surfaces cylindriques réfléchissant le visible, ceux-ci seraient perdus car leur marche serait celle représentée en pointillés sur la figure 3, le point S' de cette figure représentant la source image De manière similaire, on a représenté schématiquement sur la figure 3b, un rayon lumineux 13' incident sur une surface cylindrique, dans un plan perpendiculaire à celui des rayons 13, 14 Comme on peut le voir, grâce au guidage cylindrique (trait plein) le rayon 13' est ramené vers le miroir 7, au lieu d'être perdu (traits pointillés) Les figures 4a et 4b représentent le gain en part de faisceau lumineux qui sera effectivement injecté dans le guide de lumière 2 Sur ces deux figures, les zones hachurées représentent la part du faisceau lumineux disponible en entrée de la chicane thermique 3 qui sera effectivement injecté dans le guide, tandis que les zones non hachurées de chacune de ces figures 4a et 4b, représentent la part du faisceau lumineux qui sera perdue Comme on le voit, la part du faisceau lumineux qui sera effectivement injectée dans le guide de lumière 2 est sensiblement plus importante lorsque l'on met en oeuvre un guidage cylindrique à l'aide de surfaces cylindriques réfléchissant le visible (figure 4b) que dans le cas où un miroir dichroique est utilisé seul (figure 4a) En pratique, dans la mise en oeuvre d'un guidage cylindrique, on récupère 35% de faisceau lumineux en plus qui sera effectivement injecté dans le guide de lumière 2
On notera que la part du faisceau lumineux perdue dans le cas de la figure 4b résulte de la forme de la cavité 4, en particulier de la disposition des surfaces cylindriques réfléchissant le visible On s'attachera bien sûr de préférence, à amener en entrée du guide de lumière Z uniquement sensiblement l'ensemble de la partie visible utile disponible au niveau de la source S
On va maintenant décrire à l'appui des figures 5 à 7 un ensemble d'éclairage conforme à un second mode de réalisation de l'invention, dans lequel la récupération de faisceau lumineux est encore plus importante
L'ensemble d'éclairage représenté sur la figure 5 est intégré à un candélabre d'éclairage public, repéré l' dans son ensemble Ce candélabre l' est également à considérer à titre d'exemple et d'application non limitative de l'ensemble d'éclairage de la présente invention et comporte principalement deux sous-ensembles . une partie allongée ou fût 25, fixée au sol, s'étendant depuis ce dernier vers le haut, et une partie supérieure ou tête 20 montée à l'extrémité libre du fût 25
Le fût 25 du candélabre, tel que schématisé à la figure 5, incorpore un ensemble d'éclairage 30 conforme au second mode de réalisation Plus précisément, cet ensemble d'éclairage 30 comporte, tout d'abord, un générateur de lumière 31 disposé dans la partie basse ou pied du fût 25 et fixé sur un support 32, lui-même fixé au pied du fût de façon non représentée Le pied du fût 10 est en pratique équipé également d'une trappe de visite, non représentée ICI
L'ensemble d'éclairage 30 comporte par ailleurs un guide de lumière 33 destiné à connecter optiquement la source chaude de lumière constituée par le générateur 31 et une zone formant source froide de lumière En l'espèce, le faisceau de lumière froide émergeant du guide de lumière est renvoyé vers le sol par une lanterne équipée d'un réflecteur et constituant la tête 20 Dans d'autres modes de réalisation, la tête 20 pourra être constituée par tout autre diffuseur approprié, et notamment un diffuseur tel que celui décrit dans la demande de brevet internationale WO-95/10792 précitée Mais, comme cela sera décrit plus en détail ci-dessous, le guide de lumière 33 étant constitué d'une barre optique, cette dernière pourrait tout simplement être pointée, sans l'utilisation d'aucun diffuseur, vers une zone a mettre en valeur, ou bien être raccordée à un réseau de fibres optiques, voire même être dépolie sur tout ou partie de sa surface latérale, à son extrémité libre, en vue, par exemple, d'une illumination latérale
Le guide de lumière 33 est, en effet, du fait de ses caractéristiques particulièrement avantageuses exposées plus haut, constitué d'une barre optique 34 en matière plastique, telle que le PMMA, de quelques centimètres de diamètre (généralement entre 3 et 6 cm) entourée d'une gaine d'air 35 dont l'épaisseur est ICI de quelques millimètres sur la majeure partie de sa circonférence, et protégée par une protection mécanique 36 Cette protection mécanique 36 se présente ICI SOUS la forme d'un tube cylindrique Des entretoises 37 sont disposées entre la protection mécanique 36 et la barre optique 34 pour centrer et serrer cette dernière Pour de plus amples détails concernant ce guide de lumière 33, on pourra également se référer a la demande de brevet internationale WO-95/10792 précitée On notera cependant, que grâce aux deux milieux d'indice de réfraction différents de ce guide de lumière 33, à savoir le PMMA et l'air, la loi de Snell-Descartes est satisfaite Afin que la barre optique 34 en PMMA ne se dégrade pas en fondant et en se carbonisant, l'ensemble d'éclairage 30 comporte, de manière particulièrement avantageuse, une chicane optique 40 interposée entre le générateur 31 et le guide de lumière 33. Ses caractéristiques seront décrites à l'appui des figures 6 à 8.
Le générateur 31 comporte une enceinte 43 à surfaces internes réfléchissantes qui comporte :
- une portion concave de demi-ellipsoïde 44 ;
- une source de lumière 45, assimilable à une source ponctuelle, telle qu'une lampe à décharge à arc court, de type à iodure métallique, approximativement placée au premier foyer F-, situé dans cette portion de demi- ellipsoïde ; et
- une portion annulaire d'hémisphère 46 coiffant à partir de sa base la portion de demi-ellipsoïde 44, centrée audit foyer F1 t d'axe confondu avec le grand axe 48 de l'ellipsoïde défini par ladite portion de demi-ellipsoïde, et présentant une ouverture à son sommet d'axe également confondu avec ledit grand axe 48.
Une telle enceinte 43 peut être entourée d'un bouclier thermique et comporter un boîtier renfermant une douille pour la lampe, le boîtier étant lui- même relié de façon etanche à un ballast connecté à un réseau d'alimentation en énergie électrique.
On pourra également se référer à cet égard à la demande de brevet international précitée WO-95/10792.
Dans le présent mode de réalisation, la chicane thermique 40 comporte deux miroirs dichroïques 107 et 107' plans et parallèles.
En outre, la cavité 104 de la chicane thermique est ici définie par trois tronçons tubulaires de cylindre 105, 106 et 113 ayant même section circulaire.
Le tronçon tubulaire de cylindre central 113 s'étend suivant l'axe longitudinal 114 de la chicane thermique 40 et est raccordé à chacune de ses extrémités à l'un des deux autres tronçons tubulaires de cylindre 105, 106. Les axes longitudinaux respectifs 108, 109 des tronçons tubulaires de cylindre 105, 106 sont chacun perpendiculaires à l'axe 114 et donc parallèles entre-eux
En d'autres termes, les tronçons tubulaires de cylindre 105, 106 s'étendent suivant des directions parallèles, mais cependant en sens opposés Au contraire du premier mode de réalisation, les surfaces circulaires d'entrée
110 et de sortie 111 de la cavité 104 sont maintenant parallèles et non plus perpendiculaires l'une à l'autre
Chacun des miroirs 107, 107' coupe, d'autre part, à 45°, deux axes longitudinaux perpendiculaires de deux tronçons tubulaires de cylindre respectifs et est à l'intersection de ces axes correspondants
En outre, comme montré sur la figure 5, l'incidence d'utilisation de ces miroirs étant, en pratique, comprise entre 0 et 45°, un premier 107 de ces deux miroirs est disposé de manière à couper obliquement le grand axe 48, constituant également l'axe du faisceau de lumière émergeant de l'enceinte réfléchissante 43, avec un angle de 45° L'une des faces du miroir 107 est, ici, en regard de la surface 110 et l'autre est toumée vers l'extérieur de la chicane 40
De plus, un majeure partie de ce faisceau de lumière convergeant au second foyer F2 de l'ellipsoïde définie par la portion concave de demi- ellipsoïde 44, la surface réfléchissante de ce miroir 107 a été placée au voisinage de ce foyer F2
Grâce à ces dispositions, le premier miroir 107 intercepte le faisceau de lumière, le renvoie par réflexion sur le second miroir 107' qui, lui- même, le renvoie par réflexion en direction de la surface d'entrée 49 du guide de lumière 33 afin de réorienter le faisceau de lumière suivant l'axe de ce dernier, qui est parallèle au grand axe 48 Ce faisant, le faisceau de lumière produit par le générateur de lumière 31 est dévié de son cheminement de part et d'autre du grand axe 48 et soumis à un parcours en zigzag dans la chicane 40, l'ensemble de la partie visible du faisceau de lumière froide incident sur la surface d'entrée 49 ayant été soumis à réflexion et le rayonnement infrarouge ayant été évacué du rayonnement utile par transmission On notera, à cet égard, que le second miroir 107' est ICI également dichroique, afin d'évacuer tout rayonnement infrarouge résiduel pouvant éventuellement être réfléchi par le premier miroir 107
On notera également que le rayonnement infrarouge a été schématisé sur la figure 5 à l'aide d'une flèche accompagnée de la mention "IR"
Pour ce qui concerne le type de miroir dichroique utilisé, ainsi que les matériaux employés pour réaliser cette chicane de forme parallélépipédique, on se référera au premier mode de réalisation Par ailleurs, les axes repérés 48 et 109 sont dans ce mode de réalisation en position coaxiale
On observera encore que, dans le mode de réalisation de la figure 5, la chicane thermique 40 ne prolonge pas d'un seul tenant l'enceinte réfléchissante 43 L'homme du métier saura, a cet égard, réaliser les moyens de fixation et de maintien d'une telle chicane 40 sur l'enceinte réfléchissante 43 ou le générateur 31 , mais également au sein d'un fût de candélabre, tout comme il saura réaliser ies moyens de fixation et de maintien du guide de lumière 33 au sein de ce fût de candélabre Dans le cas du candélabre 1 de la figure 1 , on observera que le guide de lumière est fixe et maintenu à son extrémité supérieure dans le fût du candélabre à l'aide d'équerres ajourées 51 , tandis que sa base est disposée en regard d'un hublot 52 surmontant la chicane thermique 40 Ce hublot 52 est en une matière transparente traitée antireflets pour éviter toute perte lumineuse Ce hublot 52 permet d'ailleurs aussi de fermer l'ensemble enceinte réfléchissante 43 - chicane thermique 40 pour isoler le guide de lumière 33 de la chaleur ambiante régnant dans cette enceinte 43 On notera, à cet égard, que les surfaces internes réfléchissantes de l'enceinte 43 peuvent également être dichroïques, réfléchissant dans le domaine du visible et transmettant le rayonnement infrarouge La chaleur sortant de l'enceinte réfléchissante 43 sera alors arrêtée par le boucher thermique mentionné ci-dessus, puis évacuée par effet de cheminée au travers de l'espace tubulaire constituant un passage d'air, délimite par le fût 25 du candélabre autour du guide lumière 33. Il en est d'ailleurs de même pour la chaleur rejetée par les miroirs dichroïques 107 et 107'.
Pour de plus amples détails à ce propos, on pourra aussi se référer à la demande de brevet international WO-95/10792. On notera encore qu'une lame d'air subsiste entre le hublot 52 et la surface d'entrée 49 afin d'éviter tout transmission de chaleur au guide de lumière 33 par conduction.
On observera encore sur la figure 5 que le guide de lumière 33 est courbé à sa base prolongeant la chicane 40 et rectiligne sur le reste de sa longueur, s'étendant sensiblement selon l'axe du fût 25 du candélabre 1 , permettant de rattraper le décalage latéral de la surface d'entrée 49 induit par la chicane thermique 40, tout en assurant un effet de cheminé optimal.
Dans d'autres modes de réalisation, le miroir 107 qui coupe le grand axe 48 avec un angle de 45°, peut bien sûr être placé en avant du second foyer F2 défini par la portion concave de demi-ellipsoïde, en direction du premier foyer F^ tandis que la surface réfléchissante de l'autre miroir 107' sera placée au voisinage du point focal de concentration du faisceau de lumière réfléchi par le miroir 107.
Par rapport au mode de réalisation de la figure 5, on pourra rapprocher de la surface d'entrée 49 le point de concentration virtuel du faisceau de lumière incident sur cette surface. Pour recueillir la même quantité de lumière, un guide de lumière 33 de section moins importante, et donc moins encombrant, pourra ainsi être utilisé.
Un tel ensemble d'éclairage s'avère ainsi particulièrement performant en termes de flux lumineux visible obtenu à sa sortie mais s'avère également peu coûteux et aisé à réaliser.
D'autres geométries de chicane thermique sont bien évidemment possibles.
En particulier, on pourra remplacer le second miroir 107' par un miroir courbe. On pourra d'ailleurs prévoir que seulement l'un des deux miroirs soit un miroir dichroïque. On pourra également réaliser des chicanes thermiques comportant plus de deux miroirs dichroïques que l'on pourra par exemple raccorder les uns aux autres pour former un bloc fermé raccordé à l'une, voire même à ses deux extrémités, à des surfaces cylindriques réfléchissant le visible.
D'une manière plus générale, on pourra réaliser une chicane thermique dont l'ensemble des surfaces internes sera dichroïque.
Les dimensions et formes des chicanes seront bien sûr toujours adaptées aux caractéristiques des guides et sources de lumière à utiliser. On pourra également réaliser un ensemble d'éclairage, dans lequel la chicane thermique fera partie intégrante du générateur de lumière, en prolongeant, d'un seul tenant, les surfaces réfléchissantes de l'enceinte 43. Pour ce qui concerne l'optimisation des dimensions et formes de la chicane thermique et du générateur de lumière, on pourra alors également se référer à la demande internationale WO-95-10792 précitée.
Il va de soi que la description qui précède n'a été proposée qu'a titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention.
En particulier, l'homme du métier saura, sur la base des enseignement de la demande de brevet international WO-95/10792 et de la description qui précède, réaliser un générateur de lumière à enceinte réfléchissante totalement etanche.

Claims

REVENDICATIONS
1 Ensemble d'éclairage, comportant une source de lumière chaude (S , 45), un guide de lumière (2 ; 33) destiné à connecter optiquement la source de lumière chaude et une zone formant source de lumière froide, une chicane thermique (3 , 40) présentant une cavité (4 , 104) s'étendant de la source de lumière chaude au guide de lumière, délimitée en partie par des surfaces dichroïques (7 , 107, 107') réfléchissant le visible et transmettant l'infrarouge, adaptées à filtrer du rayonnement lumineux émis par la source de lumière chaude et destiné à pénétrer dans le guide de lumière, caractérisé en ce que des surfaces (5, 6 , 105, 106, 113) sensiblement cylindriques et réfléchissant le visible délimitent la partie restante de la cavité et sont adaptées, en combinaison avec les surfaces dichroïques, à amener par réflexion en entrée du guide de lumière sensiblement l'ensemble d'un faisceau de lumière divergent émis par la source de lumière, tout en ayant fait subir au moins une réflexion sur les surfaces dichroïques à tout rayon lumineux formant en entrée du guide de lumière un angle avec l'axe du guide inférieur a la demi- ouverture numérique de ce même guide
2 Ensemble d'éclairage selon la revendication 1 , caractérise en ce que la cavité est définie par deux tronçons tubulaires de cylindre de même section circulaire présentant des surfaces internes réfléchissant le visible et dont les axes longitudinaux se coupent à angle droit et par un miroir dichroique, fixe, qui est dispose en regard de la surface d'entrée (10 , 110) de la chicane et à l'intersection des deux tronçons tubulaires de cylindre
3 Ensemble d'éclairage selon la revendication 2, dans lequel la source de lumière chaude et le guide de lumière présentent des axes orientés suivant des directions sensiblement parallèles et caractérisé en ce que la cavité est en outre définie par un troisième tronçon tubulaire de cylindre à surface interne réfléchissant le visible, présentant un axe longitudinal coupant à angle droit un axe longitudinal de l'un desdits deux tronçons tubulaires de cylindre, de manière à reorienter le faisceau de lumière dans l'axe du guide de lumière et ayant une section circulaire identique à celle desdits deux tronçons tubulaires de cylindre
4 Ensemble d'éclairage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un second miroir dichroique, fixe, est disposé en regard du premier miroir dichroique et à l'intersection formée par le troisième tronçon tubulaire de cylindre et l'un desdits deux tronçons tubulaires de cylindre
5 Ensemble d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le premier miroir (7 , 107) est un miroir plan coupant à 45° les axes longitudinaux desdits deux tronçons tubulaires de cylindre
6 Ensemble d'éclairage selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le second miroir (107') est un miroir plan parallèle au premier miroir et coupant a 45° les axes longitudinaux des deux tronçons tubulaires de cylindre correspondants 7 Ensemble d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les tronçons tubulaires de cylindre sont en aluminium et à surfaces internes polies
8 Ensemble d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les tronçons tubulaires de cylindre sont en céramique et à surfaces internes lisses et revêtues d'aluminium ou d'argent
9 Ensemble d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les tronçons tubulaires de cylindre sont en verre et à surfaces internes revêtues d'aluminium ou d'argent 10 Ensemble d'éclairage selon la revendication 6, dans lequel la source de lumière chaude est un générateur comportant une enceinte (43) à surfaces internes réfléchissant le visible, comportant au moins une portion concave de demi-ellipsoïde (44) et une source de lumière placée au foyer (F-, ) d'ellipsoïde situe dans cette portion de demi-ellipsoïde, caractérisé en ce que lesdits miroirs sont des miroirs plan parallèles, dont le premier coupe obliquement le grand axe (48) de l'ellipsoïde défini par la portion concave de demi-ellipsoïde
11 Ensemble d'éclairage selon la revendication 10, caractérisé en ce que la surface de réflexion du premier miroir est placée au voisinage du second foyer (F2) formé par la portion concave de demi-ellipsoïde
12 Ensemble d'éclairage selon la revendication 10, caractérisé en ce que le premier miroir est placé en avant du second foyer formé par la portion concave d'ellipsoïde, en direction du foyer situé dans la portion de demi-ellipsoïde, tandis que la surface réfléchissante du second miroir est placée au voisinage du point focal du faisceau de lumière réfléchi par le premier miroir
13 Ensemble d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'enceinte comporte en outre une portion annulaire d'hémisphère (46) à surface interne réfléchissant le visible, coiffant à partir de sa base la portion de demi-ellipsoïde, centrée au foyer situé dans cette portion de demi-elhpsoide, d'axe confondu avec le grand axe de l'ellipsoïde, et présentant une ouverture à son sommet d'axe également confondu avec ledit grand axe
14 Ensemble d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que les surfaces réfléchissantes de l'enceinte du générateur sont dichroïques, réfléchissant le visible et transmettant le rayonnement infrarouge
15 Ensemble d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 3 et 4 à 14, lorsqu'elles dépendent de la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une enceinte effilée s'étendant parallèlement à la direction commune de la source de lumière chaude et du guide de lumière, à distance et en regard de ceux-ci
16 Ensemble d'éclairage selon la revendication 15, caractérise en ce que l'enceinte effilée est un fût (25) de candélabre, le premier et, le cas échéant, le second miroirs dichroïques rejetant le rayonnement infrarouge dans le passage d'air formé entre, d'une part, le fût, et, d'autre part, la source de lumière chaude et le guide de lumière.
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