EP1306611A1 - Lamelles tridimensionnelles pour le controle des luminances - Google Patents

Lamelles tridimensionnelles pour le controle des luminances Download PDF

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EP1306611A1
EP1306611A1 EP02356206A EP02356206A EP1306611A1 EP 1306611 A1 EP1306611 A1 EP 1306611A1 EP 02356206 A EP02356206 A EP 02356206A EP 02356206 A EP02356206 A EP 02356206A EP 1306611 A1 EP1306611 A1 EP 1306611A1
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EP
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luminaire
light
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curvatures
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Withdrawn
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EP02356206A
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Inventor
Dominique Cherouge
Aurélien Dousson
Laurent Dubien
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SLI France
Original Assignee
SLI France
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    • 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
    • F21V11/00—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00
    • F21V11/02—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using parallel laminae or strips, e.g. of Venetian-blind type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes

Definitions

  • the invention relates to the technical sector of luminaires in general.
  • a luminaire is made up of several elements, namely, essentially one or more lamps, of components necessary for the lighting and operation of said lamp, of a support, generally metallic, in combination with an optical assembly which serves to direct the light outside the luminaire and to control the luminances.
  • the invention relates to a luminaire equipped with minus a fluorescent light source of elongated tubular shape.
  • the optical assembly used is of the type of those comprising reflectors longitudinal arranged along the fluorescent light source. Between the two longitudinal reflectors, a plurality of louvers or three-dimensional slats, arranged in the transverse direction of the luminaire. The purpose of these optical systems is to distribute and control correctly light in space.
  • the efficiency of a luminaire corresponds to the ratio between the luminous flux of the luminaire and the luminous flux of the lamps. It is right to also remember that each point of a primary light source, a lamp for example, or a secondary light source, such as that a reflecting surface emits towards a physical receiver (eye or sensor), light rays. The sum of these rays constitutes a light beam which forms an image of the source in the receiver. This image is all the brighter as the intensities reaching the receiver are large and the transmission area is small. This image constitutes luminance.
  • the characterization of the luminance distributions of the luminaires interior lighting for fluorescent lamps in particular, is very important. These luminances which represent, as indicated, substantially the glare of the luminaire, are represented on abacuses which measure the glare of the device in question. These abacuses further define the limits of the acceptable luminances by a observer, depending on the level of lighting and visual work performed for example.
  • the louvers or lamellae reflective three-dimensional function precisely to distribute the light in space correctly. If the luminance of the luminaire is good controlled, the yield obtained is not satisfactory. Indeed, for the control of the luminance between the 45 ° and 85 ° gamma angles according to the Bodmann and Söllner charts, the height of the louvers and reflectors side, is more or less high, which influences the general performance of the lamp.
  • the object of the invention is to remedy these drawbacks, simple, safe, efficient and rational way.
  • the problem which the invention proposes to solve is to create a luminaire optics capable of combining the control of luminances such as defined for example in the Bodmann and Söllner charts between the 45 ° and 85 ° gamma angles, with high efficiency, while maintaining good light distribution.
  • a luminaire comprising a support housing receiving at least one source of linear tubular light in combination with an optical assembly longitudinally delimiting lateral reflectors receiving, transversely, a plurality of three-dimensional lamellae or louvers.
  • each strip has a cross section symmetrical delimiting two lateral faces resulting from the combination of minus two transverse profiles of different and determined curvatures to allow light rays to be oriented at a lower angle to a set limit.
  • the curvature of the profile transverse from the lower outer edge is convex, while that the curvature of the transverse profile considered from the internal edge upper is concave, said curvatures being connected to the zone inflection by an area of determined profile able to avoid rays light to be returned above a limit luminance angle.
  • this angle is between 55 ° and 75 ° approximately.
  • the luminaire designated as a whole by (L) includes a support box (B) receiving at least one light source, in the form, for example, a tubular and linear fluorescent lamp (L), in combination with a optical assembly.
  • the optical assembly is of the type of those having, in known manner, two lateral reflectors (R1) and (R2) receiving, transversely, a plurality of three-dimensional lamellae or louvers (1).
  • the optical elements are made in particular of shiny aluminum very thin.
  • each louver (1) has a symmetrical cross-section delimiting two lateral faces (la) and (1b).
  • the rectilinear upper edge of each louver presents, in its middle part, in a known manner, a notch (1c), for example in the form of a widely open V, corresponding to the commitment and positioning of the fluorescent lamp (L).
  • the upper edge of each louver has two parts symmetrical (1d) and (the) shaped to ensure positioning and centering of the louver relative to the side reflectors (R1) and (R2), and check the luminances.
  • each of the faces lateral (la) and (1b) result, from the notch (1c), of the combination at least two transverse profiles (a) and (b) of different curvatures and determined to allow the light rays to be oriented according to a lower angle, at a fixed limit.
  • These transverse profiles (a) and (b) have a profile determined to allow light to be reflected downwards, under angles less than the limiting angles of luminance, between the gamma angles 45 ° and 85 ° according to the abacus of Bodmann and Söllner.
  • the surface of each louver reflects light at a variable angle depending on its profile, while that the orientation of the transverse curvature profiles (a) and (b) are oriented according to the desired height of the louver.
  • the lower convex transverse profile (b) is determined, so that any light beam from the fluorescent lamp (L) or reflections above, and reflected on this convex part, exit the luminaire under an angle less than a given limit.
  • the concave upper profile (a) is determined so that the light rays coming from the fluorescent lamp (L) and reflected on it concave profile, exit directly from the luminaire at an angle less than the given limit, or reflected on the lower part of the convex profile (B). It follows from this combination of convex and concave curvatures, that all light rays are oriented at an angle less than a limit fixed variable.
  • the inflection zone between the convex (b) and concave (a) profile can be constituted by an oriented surface (figure 5) or by a flat surface (c) tilted upward toward the interior of the cross section of the lamella considered.
  • the inclination of the flat surface (c) is determined to control the luminance, which allows to have radii of curvature convex or concave larger or smaller to reduce the thickness of the coverslip which, as shown, is directly related to the performance of the lamp.
  • each louver can be executed by laser cutting of a shiny aluminum sheet.
  • each louver can present, directly during its manufacture and by cutting, all suitable shapes suitable for securing it to the reflectors side of the entire optics.

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Abstract

Le luminaire comprend un boîtier support recevant au moins une source de lumière tubulaire linéaire en combinaison avec un ensemble optique délimitant longitudinalement des réflecteurs latéraux recevant, transversalement, une pluralité de lamelles tridimensionnelles (1). Chaque lamelle (1) présente une section transversale symétrique délimitant deux faces latérales (1a) et (1b) résultant de la combinaison d'au moins deux profils transversaux de courbures différentes et déterminées (a) et (b) pour permettre aux rayons lumineux d'être orientés sous un angle inférieur à une limite fixée. <IMAGE>

Description

L'invention se rattache au secteur technique des luminaires en général.
On rappelle, d'une manière parfaitement connue pour un homme du métier, qu'un luminaire est constitué de plusieurs éléments, à savoir, essentiellement d'une ou plusieurs lampes, de composants nécessaires à l'allumage et au fonctionnement de ladite lampe, d'un support, généralement métallique, en combinaison avec un ensemble optique qui sert à diriger la lumière en dehors du luminaire et à contrôler les luminances.
Plus particulièrement, l'invention concerne un luminaire équipé d'au moins une source de lumière fluorescente de forme tubulaire allongée. L'ensemble optique utilisé est du type de ceux comprenant des réflecteurs longitudinaux disposés le long de la source de lumière fluorescente. Entre les deux réflecteurs longitudinaux, est montée une pluralité de ventelles ou lamelles tridimensionnelles, disposés dans le sens transversal du luminaire. Ces systèmes optiques ont pour but de répartir et de contrôler correctement la lumière dans l'espace.
Enfin, on rappelle, pour une meilleure compréhension de la suite de la description, que le rendement d'un luminaire correspond au rapport entre le flux lumineux du luminaire et le flux lumineux des lampes. Il convient de rappeler également que chaque point d'une source lumineuse primaire, d'une lampe par exemple, ou d'une source lumineuse secondaire, telle qu'une surface réfléchissante, émet vers un récepteur physique (oeil ou capteur), des rayons lumineux. La somme de ces rayons constitue un faisceau lumineux qui forme, dans le récepteur, une image de la source. Cette image est d'autant plus lumineuse que les intensités atteignant le récepteur sont importantes et que la surface d'émission est faible. Cette image constitue la luminance.
Or, la caractérisation des distributions des luminances des luminaires d'éclairage intérieur pour lampes fluorescentes notamment, s'avère très importante. Ces luminances qui représentent, comme indiqué, sensiblement l'éblouissement du luminaire, sont représentés sur des abaques qui permettent de mesurer l'éblouissement de l'appareil considéré. Ces abaques définissent par ailleurs les limites des luminances acceptables par un observateur, en fonction du niveau d'éclairement et du travail visuel effectué par exemple.
On peut citer, comme il ressort de la figure 1, les abaques de Bodmann et Söllner.
Dans un ensemble optique, les ventelles ou lamelles tridimensionnelles réfléchissantes ont justement pour fonction de répartir correctement la lumière dans l'espace. Si la luminance du luminaire est bien contrôlée, le rendement obtenu n'est pas satisfaisant. En effet, pour le contrôle de la luminance entre les angles gamma 45° et 85° selon les abaques de Bodmann et Söllner, la hauteur des ventelles et des réflecteurs latéraux, est plus ou moins haute, ce qui influe sur le rendement général du luminaire.
Cet état de la technique peut être illustré par l'enseignement de la demande WO 96/25623 qui divulgue un luminaire équipé d'une pluralité de ventelles de section transversale symétrique délimitant deux faces rectilignes de profil transversal concave. Ce profil concave nécessite une technique de fabrication relativement complexe. Par ailleurs, les résultats obtenu, tant au niveau de la luminance que du rendement, ne sont pas optimums.
Les mêmes conséquences se retrouvent dans le luminaire défini dans la demande WO 98/15775 où la partie inférieure de la partie transversale de la ventelle est également définie par deux courbures de profil concave.
L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle.
Le problème que se propose de résoudre l'invention est de créer une optique de luminaire capable d'associer le contrôle des luminances telles que définies par exemple dans les abaques de Bodmann et Söllner entre les angles gamma 45° et 85°, avec un haut rendement, tout en conservant une bonne répartition de la lumière.
Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un luminaire comprenant un boítier support recevant au moins une source de lumière tubulaire linéaire en combinaison avec un ensemble optique délimitant longitudinalement des réflecteurs latéraux recevant, transversalement, une pluralité de lamelles tridimensionnelles ou ventelles.
Selon l'invention, chaque lamelle présente une section transversale symétrique délimitant deux faces latérales résultant de la combinaison d'au moins deux profils transversaux de courbures différentes et déterminées pour permettre aux rayons lumineux d'être orientés sous un angle inférieur à une limite fixée.
Pour résoudre le problème posé d'orienter la lumière en-dessous des angles critiques, tout en conservant une épaisseur de ventelle minimale, directement liée au rendement des luminaires, la courbure du profil transversal considéré à partir du bord externe inférieur est convexe, tandis que la courbure du profil transversal considéré à partir du bord interne supérieur est concave, lesdites courbures étant raccordées à la zone d'inflexion par une zone de profil déterminé apte à éviter aux rayons lumineux d'être renvoyés au-dessus d'un angle limite de luminance. A titre indicatif, cet angle est compris entre 55° et 75° environ.
La combinaison des formes concaves et convexes a pour but d'orienter le flux de la lampe vers le bas, et cela de façon directe, de sorte que les orientations des surfaces vont permettre aux rayons de sortir le plus directement possible du luminaire, sans autre réflexion, permettant d'augmenter, d'une manière importante, le rendement.
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 montre l'abaque de Bodmann et Söllner entre les angles critiques gamma 45° et 85° ;
  • la figure 2 est une vue en coupe transversale, à caractère schématique, d'un luminaire, selon les caractéristiques de l'invention ;
  • les figures 3 et 3bis sont des vues en perspective d'une ventelle ;
  • la figure 4 est une demi-vue en coupe longitudinale considérée selon la ligne 4-4 de la figure 2 et une demi-vue extérieure de l'ensemble optique ;
  • la figure 5 est une vue en coupe transversale d'un exemple de profil de la ventelle selon l'invention ;
  • la figure 6 est une vue semblable à la figure 5 d'une forme de réalisation de la ventelle ;
  • les figures 7 et 8 sont des vues en perspective d'un luminaire montrant l'optique vue de dessous, respectivement dans une direction approximative C45° γ 30° et C45° γ 45°.
D'une manière parfaitement connue pour un homme du métier, le luminaire désigné dans son ensemble par (L) comprend un boítier support (B) recevant au moins une source de lumière, sous forme, par exemple, d'une lampe fluorescente tubulaire et linéaire (L), en combinaison avec un ensemble optique. L'ensemble optique est du type de ceux présentant, d'une manière connue, deux réflecteurs latéraux (R1) et (R2) recevant, transversalement, une pluralité de lamelles tridimensionnelles ou ventelles (1). Les éléments d'optique sont réalisés notamment en aluminium brillant de très faible épaisseur.
Comme le montre notamment la figure 3, chaque ventelle (1) présente une section transversale symétrique délimitant deux faces latérales (la) et (1b). Le bord supérieur rectiligne de chaque ventelle présente, dans sa partie médiane, de manière connue, une échancrure (1c), par exemple sous forme d'un V largement ouvert, correspondant à l'engagement et au positionnement de la lampe fluorescente (L). De part et d'autre de cette échancrure (1c), le bord supérieur de chaque ventelle présente deux parties symétriques (1d) et (le) conformées pour assurer le positionnement et le centrage de la ventelle par rapport aux réflecteurs latéraux (R1) et (R2), et contrôler les luminances.
Selon une caractéristique à la base de l'invention, chacune des faces latérales (la) et (1b) résulte, à partir de l'échancrure (1c), de la combinaison d'au moins deux profils transversaux (a) et (b) de courbures différentes et déterminées pour permettre aux rayons lumineux d'être orientés selon un angle inférieur, à une limite fixée. Ces profils transversaux (a) et (b) ont un profil déterminé pour permettre de réfléchir la lumière vers le bas, sous des angles inférieurs aux angles limites de la luminance, entre les angles gamma 45° et 85° selon l'abaque de Bodmann et Söllner. La surface de chaque ventelle réfléchit la lumière sous un angle variable selon son profil, tandis que l'orientation des profils transversaux de courbures (a) et (b) sont orientés selon la hauteur souhaitée de la ventelle.
Comme le montrent notamment les figures 5 et 6, compte tenu du problème posé, d'associer le contrôle des luminances avec un haut rendement, tout en conservant la répartition de la lumière, il est apparu important d'avoir, à partir du bord externe inférieur (1f), un profil de courbure (b) convexe. Cette convexité donnée à la partie basse des ventelles permet de mieux contrôler la luminance vers les angles gamma supérieurs . Inversement, il est apparu important de donner au profil supérieur (a), c'est-à-dire à partir du bord interne supérieur, au niveau du fond de l'échancrure (1c), une forme concave.
Le profil transversal inférieur convexe (b) est déterminé, de sorte que tout rayon lumineux issu de la lampe fluorescente (L) ou de réflexions précédentes, et réfléchies sur cette partie convexe, sortent du luminaire sous un angle inférieur à une limite donnée.
De même, le profil supérieur concave (a) est déterminé de sorte que les rayons lumineux issus de la lampe fluorescente (L) et réfléchis sur ce profil concave, sortent directement du luminaire sous un angle inférieur à la limite donnée, ou se réfléchissent sur la partie inférieure de profil convexe (b). Il résulte de cette combinaison de courbures convexes et concaves, que tous les rayons lumineux sont orientés selon un angle inférieur à une limite variable fixée.
La zone d'inflexion entre le profil convexe (b) et concave (a) peut être constitué par une surface orientée (figure 5) ou par une surface plane (c) inclinée vers le haut en direction de l'intérieur de la section transversale de la lamelle considérée. L'inclinaison de la surface plane (c) est déterminée pour contrôler la luminance, ce qui permet d'avoir des rayons de courbure convexe ou concave plus ou moins grands afin de réduire l'épaisseur de la lamelle qui, comme indiqué, est directement liée au rendement du luminaire.
La réalisation de chaque ventelle, selon les caractéristiques de l'invention, peut être exécutée par tout moyen connu et approprié par un homme du métier. Par exemple, chaque ventelle peut être exécutée par découpe laser d'une feuille d'aluminium brillant. De même, chaque ventelle peut présenter, directement lors de sa fabrication et par découpage, toutes formes appropriées aptes à assurer sa fixation par rapport aux réflecteurs latéraux de l'ensemble de l'optique.
Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle que la combinaison des profils convexes et concaves permet d'orienter le flux de la lampe vers le bas, de façon directe, de sorte que les orientations des profils transversaux des ventelles vont permettre aux rayons de sortir directement du luminaire, sans phénomène de réflexion, ce qui permet d'augmenter le rendement de façon importante, tout en contrôlant la luminance, notamment dans les plans longitudinaux (C90°/C270°) et également dans les plans intermédiaires (C30°, C45°, C60°).

Claims (4)

  1. Luminaire comprenant un boítier support recevant au moins une source de lumière tubulaire linéaire en combinaison avec un ensemble optique délimitant longitudinalement des réflecteurs latéraux recevant, transversalement, une pluralité de lamelles tridimensionnelles (1),
    caractérisé en ce que chaque lamelle (1) présente une section transversale symétrique délimitant deux faces latérales (la) et (1b) résultant de la combinaison d'au moins deux profils transversaux de courbures différentes et déterminées (a) et (b) pour permettre aux rayons lumineux d'être orientés sous un angle inférieur à une limite fixée.
  2. Luminaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courbure du profil transversal (b) considéré à partir du bord externe inférieur est convexe, tandis que la courbure du profil transversal considéré à partir du bord interne supérieur (a) est concave, lesdites courbures (a) et (b) étant raccordées à la zone d'inflexion par une zone de profil déterminé apte à éviter aux rayons lumineux d'être renvoyés au-dessus d'un angle limite de luminance.
  3. Luminaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone de raccordement entre les deux courbures (a) et (b) est constituée par une surface arrondie orientée.
  4. Luminaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone de raccordement entre les deux courbures est constituée par une surface plane inclinée en direction du haut et de l'intérieur de la section transversale de la lamelle.
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