EP1952676A1 - Lampe electrique portative a zoom electronique - Google Patents

Lampe electrique portative a zoom electronique

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Publication number
EP1952676A1
EP1952676A1 EP06831147A EP06831147A EP1952676A1 EP 1952676 A1 EP1952676 A1 EP 1952676A1 EP 06831147 A EP06831147 A EP 06831147A EP 06831147 A EP06831147 A EP 06831147A EP 1952676 A1 EP1952676 A1 EP 1952676A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lamp according
control
distribution
power
lamp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06831147A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Paul Petzl
Stéphane Huguenin
Lionel Ferragut
Jean-Louis Rocourt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zedel SAS
Original Assignee
Zedel SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zedel SAS filed Critical Zedel SAS
Publication of EP1952676A1 publication Critical patent/EP1952676A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21L—LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF, BEING PORTABLE OR SPECIALLY ADAPTED FOR TRANSPORTATION
    • F21L4/00—Electric lighting devices with self-contained electric batteries or cells
    • F21L4/02—Electric lighting devices with self-contained electric batteries or cells characterised by the provision of two or more light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/357—Driver circuits specially adapted for retrofit LED light sources

Definitions

  • the invention relates to a portable electric light-emitting diode lamp comprising at least two distinct light sources having different emission angles, an electronic control circuit independently controlling each of the light sources.
  • Some headlamps with a dual focus reflector, combine a halogen lamp and light-emitting diodes.
  • the user can thus, at any time, choose between long-range lighting (for example of the order of 100m), by activating the halogen lamp, and proximity lighting, using the light-emitting diodes (DUO ® LED8 lamps and MY0 ® 5 from Petzl ® in particular).
  • the international patent application WO 2004/070268 proposes, moreover, to modify the angle of the light beam emitted by a light-emitting diode lamp by means of a movable focusing optical lens, which the user can manually move in front of the diodes. emitting. It is thus possible, for example with a high-power light-emitting diode, to select a cone illumination, corresponding either to a wide illumination and short range when the lens is arranged in front of the diode, or to a narrow illumination and long range when the lens is spaced apart.
  • the Lucido ® TX1 lamp which has just been put on sale, makes it possible to combine a projector light and a so-called spot light.
  • it comprises a first light source consisting of a long-range light emitting diode (120m) or spot and a second light source consisting of two light-emitting diodes whose power can be modified, providing a diffuse light (projector function with a lighting angle of 40 °).
  • the two light sources controlled by separate pushbuttons, can optionally be used simultaneously, the two light emitting diodes of the second light source then being lit to their maximum brightness.
  • patent application US 2003/174499 describes the independent control of groups of light-emitting diodes of an LED array.
  • US Patent Application 2005/057929 discloses a light emitting diode lamp, wherein the intensity of a group of peripheral LEDs can be controlled by means of a button or an anti-glare switch.
  • the object of the invention is to provide a portable electric lamp that is better adapted to multipurpose use. According to the invention, this object is achieved by the fact that, the total power of the lamp being predetermined, the control circuit comprises a distribution control input, to select the percentage of the total power supplied to each of the light sources. .
  • control circuit comprises a power control input, to select the level of the total power.
  • FIGS. 1 and 2 illustrate the angles and directions of emission of light sources of two particular embodiments of a lamp according to the invention.
  • FIG. 3 diagrammatically represents an exemplary embodiment of the electronic circuits of a lamp according to the invention.
  • FIG. 4 represents an example of a rotary control knob of a lamp according to the invention.
  • Figures 5 and 6 illustrate an example of rotary knobs respectively for the power control and for the distribution control of a lamp according to the invention.
  • FIG. 7 illustrates the variations in the power distribution between two light sources associated with a distribution button according to FIG. 6.
  • FIGS. 8 to 10 illustrate three particular embodiments of a control circuit of a lamp according to FIG. 'invention.
  • FIG. 11 illustrates, for different average current values, the variations in efficiency of a light-emitting diode controlled by a pulse width modulation circuit.
  • the portable electric lamp according to the invention is preferably a headlamp. It comprises at least two distinct light sources having different emission angles and constituted by light-emitting diodes. Each light source, possibly inclinable (vertically) and / or orientable, may consist of a single light-emitting diode or a diode array,
  • the lamp comprises three separate light sources (1a, 1b and 1c), arranged side by side on the front face 2 of the lamp.
  • the three light sources have three different emission angles.
  • the light source 1 has the largest emission angle (wide beam), for example of the order of 30 °, and the light source 1c, the smallest emission angle (sharp beam), by example of the order of 8 °, while the emission angle of the light source 1b is of intermediate width, for example of the order of 12 °.
  • the axis Sa of the light beam emitted by the light source 1 a is, moreover, inclined with respect to the axes Sb and Sc (parallel to each other) of the light beams emitted respectively by light sources 1b and 1c.
  • the lamp thus provides a wide and preferably short light beam when only the source 1a is lit, a smaller light beam when only the source 1b is lit and a narrow light beam and, preferably, longer, when only source 1c is on.
  • the lamp comprises a central light source 1d and an annular light source 1e, constituted respectively by a central diode or a central diode array and by an annular peripheral array of diodes.
  • the central light source 1d emits a long and narrow beam
  • the annular light source 1 e emits a shorter and wider beam, the two light beams being coaxial, of the same axis S.
  • the lamp comprises three light sources 1 a, 1 b and 1 c respectively constituted by a diode or an array of diodes associated with a fixed optic 3 (respectively 3a, 3b and 3c). , for example constituted by a reflector and / or a magnifying glass, defining the emission angle and the range of the corresponding light beam, as well as its axis.
  • An electronic control circuit independently controls each of the light sources 1a, 1b and 1c. It is for example constituted by a microcircuit, typically by a microprocessor 4, connected to a control circuit 5 of the LEDs.
  • the control circuit (microprocessor 4 and control circuit 5) is powered by a power source 6, conventionally constituted by one or more cells or by an accumulator.
  • the control circuit comprises at least one distribution control input (%) to select the percentage of the total power supplied to each of the light sources.
  • the microprocessor 4 takes into account the signals applied to this input to distribute the power between the different light sources. It is thus possible to choose distributions adapted to different uses of the lamp.
  • the control circuit determines the total power P (power supplied to the lamp, that is to say all the light sources) and its distribution between a number N, greater than or equal to 2, light sources 1 i (sources 1 a, 1 b, 1c ... 1 N) having different emission angles.
  • the total power remains constant and only the distribution of this power is changed.
  • the control circuit then comprises a single input constituting the distribution control input (%).
  • This distribution can vary continuously or discretely. In the latter case, the different possible distributions can be programmed.
  • control circuit preferably comprises a power control input, to also select the level of the total power supplied to the lamp.
  • the distribution control and power control inputs may be constituted by a single power control and distribution input or by two separate inputs, respectively referenced% and P in the particular embodiment illustrated in FIG. the power and distribution is then performed by the user by means of a single controller, connected to the power control and distribution input, in the first case and by means of two separate control members respectively connected to the% distribution control and power control inputs P, in the second case.
  • the power control can, like the distribution control, be continuous or discrete.
  • a single controller it may, for example, be similar to a water mixer, allowing continuous control of both the distribution and the total power.
  • the single control member connected to the power control and distribution input, is constituted by a rotary knob that can take 8 distinct positions associated with various uses of the lamp. , as indicated below for a lamp comprising the three light sources 1 a, 1 b and 1c:
  • control circuit comprises a power control rotary knob connected to the power control input, and a distribution control rotary knob connected to the control circuit. the dispatch command entry.
  • the power control is discrete and the control of continuous distribution.
  • the power control knob has the following 5 positions:
  • the user can vary the distribution continuously between a wide beam and a narrow beam.
  • FIG. 7 This continuous variation of the distribution as a function of the rotation angle ⁇ of the button is illustrated in FIG. 7 for a lamp comprising the two light sources 1d (narrow) and 1e (wide). While the distribution coefficient Me (dashed) associated with the wide light source 1e changes from 1 to 0 when the rotation angle ⁇ goes from 0 to 360 °, the distribution coefficient r1 d (in solid line) associated with the narrow light source 1 d goes from 0 to 1.
  • a programming of the microprocessor 4, at the factory or by the user, can make it possible to predefine different atmospheres, adapted to other uses of the lamp, for example a work of proximity, walking, a fast race, etc. .
  • Figures 8 to 10 illustrate three particular embodiments of a control circuit for independently controlling two light-emitting diodes D1 and D2, constituting two light sources having different emission angles.
  • the regulation of the power supplied to the light-emitting diodes preferably uses one or more converters, for example one or more step-down circuits, of the switching type, so as to form a chopper circuit. Linear regulation as well as filtering for leveling the slots are also possible.
  • an independent step-down circuit 7, preferably of the switching type, is associated with each of the diodes.
  • the number of step-down circuits is then equal to the number of light sources of the lamp.
  • the step-down circuit 7 associated with one of the diodes is then connected in series with the light-emitting diode considered and a measurement resistor 8 and it comprises a control input connected to an associated output of the microprocessor 4.
  • the common point between the diode and the associated measuring resistor 8 is connected to a corresponding measurement input of the microprocessor.
  • the light-emitting diodes are then driven independently by the microprocessor 4, to provide the desired total power, distributed in the desired manner between the diodes.
  • Such a circuit makes it easy to obtain more than 10 diode adjustment levels.
  • control circuit comprises a single step-down circuit 7.
  • the light-emitting diodes D1 and D2 must then have the same characteristics, in particular as regards the direct elbow voltage. ("forward voltage" in English).
  • the diodes D1 and D2 and their associated measuring resistor 8 are connected in parallel to the output of the descent circuit 7.
  • the adjustment of the current in each of the diodes (D1, D2) is carried out by a resistive divider bridge .
  • a series circuit connected in parallel to the corresponding resistor 8 is, for example, constituted by a resistor 9 and a
  • the gate of each of the regulation transistors is connected to a corresponding control output of the microprocessor 4.
  • the microprocessor comprises a single measurement input, connected via two resistors 10, to the common points between the control transistors. diodes and the associated measurement resistors 8.
  • the number of adjustment levels can be increased by arranging in parallel on each diode other series circuits (resistor 9 and control transistor T). The order however becomes more complex.
  • the current is adjusted by a low frequency pulse width modulation circuit (PWM) associated with each diode and controlling the distribution of the total power supplied by the descent circuit 7.
  • PWM pulse width modulation circuit
  • Each circuit pulse width modulation circuit comprises a transistor T, in series with a resistor 9 and one of the diodes, between the output of the buck-down circuit 7 and the ground.
  • the gate of each of the regulation transistors is connected to a corresponding control output of the microprocessor.
  • the microprocessor 4 comprises 2 independent measurement inputs, respectively connected, by resistors 11 to the cathodes of the diodes. The microprocessor thus controls the current flowing in each of the diodes, preferably in a synchronized manner to maintain a constant flow rate.
  • the number of adjustment levels is greater than 10 for each diode.
  • the total current supplied by the step-down circuit 7 is, for example, 40OmA.
  • the two pulse width modulation circuits are
  • the curves C1 to C8 respectively represent, from top to bottom, the illumination in Lux as a function of the duty cycle, for average current values of 60 mA (C1), 50 mA (C2), 40 mA (C3), 30 mA (C4). , 20mA (C5), 10mA (C6), 5mA (C7) and 1mA (C8).
  • the efficiency to be taken into account in a circuit according to FIG. 10 is the overall efficiency of the two diodes.
  • the rotary control knob can be replaced by any other rotary member (rotary ring, capacitive type wheel ...) or by any other control member, for example by a push button or a sliding button.
  • the different light sources can be associated with different fixed optics or identical optics in different positions.
  • the downchanging circuits can be replaced by any type of converter circuit, in particular by risers or mixed up / down or resistive circuits.

Abstract

La lampe électrique portative, par exemple frontale, est une lampe à diodes électroluminescentes comportant au moins deux sources de lumière (1 a, 1 b, 1c) distinctes ayant des angles d'émission différents. Un circuit de contrôle électronique contrôle indépendamment chacune des sources de lumière et comporte une entrée de commande de répartition, pour sélectionner le pourcentage de la puissance totale fourni à chacune des sources de lumière. La commande de la répartition peut être continue ou par paliers. Elle est, de préférence combinée avec une entrée de commande de puissance. Les entrées de commande de répartition et de commande de puissance peuvent être constituées par deux entrées distinctes ou par une entrée unique de commande de puissance et de répartition. La sélection s'effectue de préférence par l'intermédiaire d'un ou deux boutons rotatifs.

Description

Lampe électrique portative à zoom électronique
Domaine technique de l'invention
L'invention concerne une lampe électrique portative à diodes électroluminescentes comportant au moins deux sources de lumière distinctes ayant des angles d'émission différents, un circuit de contrôle électronique contrôlant indépendamment chacune des sources de lumière.
État de la technique
Les lampes électriques portatives et plus particulièrement les lampes frontales utilisent maintenant couramment des diodes électroluminescentes, dont la puissance peut être contrôlée pour fournir plusieurs niveaux d'éclairage distincts.
Certaines lampes frontales, à réflecteur double foyer, combinent une lampe halogène et des diodes électroluminescentes. L'utilisateur peut ainsi, à tout instant, choisir entre un éclairage de longue portée (par exemple de l'ordre de 100m), en activant la lampe halogène, et un éclairage de proximité, utilisant les diodes électroluminescentes (lampes DUO®LED8 et MY0®5 de Petzl® notamment).
La demande de brevet internationale WO 2004/070268 propose, par ailleurs, de modifier l'angle du faisceau lumineux émis par une lampe à diodes électroluminescentes au moyen d'une lentille optique de focalisation mobile, que l'utilisateur peut déplacer manuellement devant les diodes électroluminescentes. Il est ainsi possible, par exemple avec une diode électroluminescente de grande puissance, de sélectionner un cône d'éclairement, correspondant soit à un éclairage large et de portée courte lorsque la lentille est disposée devant la diode, soit à un éclairage étroit et de longue portée lorsque Ia lentille est écartée.
La lampe Lucido® TX1 , qui vient d'être mise en vente, permet de combiner une lumière de projecteur et une lumière dite spot. Pour cela, elle comporte une première source lumineuse, constituée par une diode électroluminescente de longue portée (120m) ou spot et une seconde source lumineuse, constituée par deux diodes électroluminescentes, dont la puissance peut être modifiée, fournissant une lumière diffuse (fonction projecteur avec un angle d'éclairage de 40°). Les deux sources lumineuses, contrôlées par des boutons-poussoirs distincts, peuvent éventuellement être utilisées simultanément, les deux diodes électroluminescentes de la seconde source lumineuse étant alors allumées à leur luminosité maximale.
De manière analogue, la demande de brevet US 2003/174499 décrit le contrôle indépendant de groupes de diodes électroluminescentes d'un réseau de LEDs.
La demande de brevet US 2005/057929 décrit une lampe à diodes électroluminescentes, dans laquelle l'intensité d'un groupe de LEDs périphériques peut être contrôlé par l'intermédiaire d'un bouton ou d'un interrupteur anti-éblouissement.
Objet de l'invention
L'invention a pour but une lampe électrique portative mieux adaptée à une utilisation multi-usages. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que, la puissance totale de la lampe étant prédéterminée, le circuit de contrôle comporte une entrée de commande de répartition, pour sélectionner le pourcentage de la puissance totale fourni à chacune des sources de lumière.
Selon un développement de l'invention, le circuit de contrôle comporte une entrée de commande de puissance, pour sélectionner le niveau de la puissance totale.
Description sommaire des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 et 2 illustrent les angles et les directions d'émission de sources de lumière de deux modes particuliers de réalisation d'une lampe selon l'invention.
La figure 3 représente schématiquement un exemple de réalisation des circuits électroniques d'une lampe selon l'invention.
La figure 4 représente un exemple de bouton de commande rotatif d'une lampe selon l'invention. Les figures 5 et 6 illustrent un exemple de boutons rotatifs respectivement pour la commande de puissance et pour la commande de répartition d'une lampe selon l'invention.
La figure 7 illustre les variations de la répartition de puissance entre deux sources de lumière associées à un bouton de répartition selon la figure 6. Les figures 8 à 10 illustrent trois modes de réalisation particuliers d'un circuit de contrôle d'une lampe selon l'invention. La figure 11 illustre, pour différentes valeurs moyennes de courant, les variations de rendement d'une diode électroluminescente contrôlée par un circuit de modulation de largeur d'impulsion.
Description de modes particuliers de réalisation
La lampe électrique portative selon l'invention est, de préférence, une lampe frontale. Elle comporte au moins deux sources de lumière distinctes ayant des angles d'émission différents et constituées par des diodes électroluminescentes. Chaque source de lumière, éventuellement inclinable (verticalement) et/ou orientable, peut être constituée par une seule diode électroluminescente ou par un réseau de diodes,
Sur la figure 1 , la lampe comporte trois sources lumineuses distinctes (1 a, 1 b et 1c), disposées côte à côte sur la face avant 2 de la lampe. Les trois sources lumineuses ont trois angles d'émission différents. La source lumineuse 1 a a l'angle d'émission le plus grand (faisceau large), par exemple de l'ordre de 30°, et la source lumineuse 1c, l'angle d'émission le plus petit (faisceau pointu), par exemple de l'ordre de 8°, tandis que l'angle d'émission de la source lumineuse 1 b est de largeur intermédiaire, par exemple de l'ordre de 12°. Dans le mode de réalisation particulier illustré à la figure 1 , l'axe Sa du faisceau lumineux émis par la source lumineuse 1 a est, de plus, incliné par rapport aux axes Sb et Sc (parallèles entre eux) des faisceaux lumineux émis respectivement par les sources lumineuses 1 b et 1 c.
La lampe fournit ainsi un faisceau lumineux large et, de préférence, court lorsque seule la source 1 a est allumée, un faisceau lumineux moins large lorsque seule la source 1 b est allumée et un faisceau lumineux étroit et, de préférence, plus long, lorsque seule la source 1c est allumée. Dans le mode de réalisation illustré schématiquement à la figure 2, la lampe comporte une source lumineuse centrale 1d et une source lumineuse annulaire 1 e, constituées respectivement par une diode centrale ou un réseau central de diodes et par un réseau périphérique annulaire de diodes. La source lumineuse centrale 1d émet un faisceau long et étroit, tandis que la source lumineuse annulaire 1 e émet un faisceau plus court et plus large, les deux faisceaux lumineux étant coaxiaux, de même axe S.
Dans le mode de réalisation particulier de la figure 3, la lampe comporte trois sources lumineuses 1 a, 1 b et 1 c, respectivement constituées par une diode ou un réseau de diodes associé à une optique fixe 3 (respectivement 3a, 3b et 3c), par exemple constituée par un réflecteur et/ou une loupe, définissant l'angle d'émission et la portée du faisceau lumineux correspondant, ainsi que son axe.
Un circuit de contrôle électronique commande indépendamment chacune des sources lumineuses 1a, 1b et 1c. Il est par exemple constitué par un microcircuit, typiquement par un microprocesseur 4, connecté à un circuit 5 de commande des LEDs. Le circuit de contrôle (microprocesseur 4 et circuit de commande 5) est alimenté par une source d'énergie 6, classiquement constituée par une ou plusieurs piles ou par un accumulateur.
Le circuit de contrôle, plus particulièrement le microprocesseur 4, comporte au moins une entrée de commande de répartition (%) pour sélectionner le pourcentage de la puissance totale fourni à chacune des sources de lumière. Le microprocesseur 4 tient compte des signaux appliqués sur cette entrée pour répartir la puissance entre les différentes sources lumineuses. Il est ainsi possible de choisir des répartitions adaptées à différents usages de la lampe. De manière générale, le circuit de contrôle détermine la puissance totale P (puissance fournie à la lampe, c'est-à-dire à l'ensemble des sources de lumière) et sa répartition entre un nombre N, supérieur ou égal à 2, de sources lumineuses 1 i (sources 1 a, 1 b, 1c... 1 N) ayant des angles d'émission différents. La répartition est telle que la somme Σr1 i des coefficients de répartition r1 i associés aux différentes sources lumineuses 1 i soit égale à 1 , la puissance Pi fournie à une source lumineuse 1 i étant donnée par Pi=PxM i.
Dans une première variante de réalisation, la puissance totale reste constante et seule la répartition de cette puissance est modifiée. Le circuit de contrôle comporte alors une seule entrée constituant l'entrée de commande de répartition (%). Cette répartition peut varier de manière continue ou de manière discrète. Dans ce dernier cas, les différentes répartitions possibles peuvent être programmées.
Dans le cas d'une lampe comportant seulement les 2 sources lumineuses 1d et 1 e, elle passe, par exemple, d'une répartition R1 dans laquelle la source lumineuse 1e reçoit 100% de la puissance (r1e=1 et r1d=0), la lampe fournissant alors un faisceau large, à une répartition R2 dans laquelle Ia source lumineuse 1d reçoit 100% de la puissance (Me=O et Md=1), la lampe fournissant ainsi un faisceau étroit, en passant au moins par deux répartitions intermédiaires, par exemple choisies parmi les répartitions suivantes : - R3 : r1e=0,9 et r1d=0,1 , soit 90% de la puissance totale fournie à la source lumineuse émettant le faisceau large et 10% de la puissance totale fournie à la source lumineuse émettant le faisceau étroit. - R4 i rie≈O.δ et Md≈O^. - R5 : r1e=Md=0,5. - R6 : r1e=0,2 et r1d=0,8. - R7 : Me=0,1 et Md=0,9. Dans le cas d'une lampe comportant les trois sources lumineuses 1a, 1b et 1c, la répartition passe, par exemple, d'une répartition R'1 dans laquelle la source lumineuse 1 a reçoit 100% de la puissance (r1a =1 , M b=Mc=O), la lampe fournissant alors un faisceau large, à une répartition R!2 dans laquelle la source lumineuse 1c reçoit 100% de la puissance (r1c=1 , Ma=M b=O) la lampe fournissant ainsi un faisceau étroit, en passant par des répartitions intermédiaires, par exemple choisies parmi les répartitions suivantes :
- R'3 : Ma=0,8 ; r1 b=0,2 et Mc=O. - R'4 : M a=0,8 ; M b=0 et M c=0,2.
- R'5 : Ma=Mb=0,3 et r1c=0,4.
Bien entendu, de nombreuses autres conditions initiales et répartitions intermédiaires sont possibles dans le cas d'une variation discrète.
Pour permettre une meilleure adaptation à différents usages de la lampe, le circuit de contrôle comporte, de préférence, une entrée de commande de puissance, pour sélectionner également le niveau de la puissance totale fournie à la lampe.
Les entrées de commande de répartition et de commande de puissance peuvent être constituées par une entrée unique de commande de puissance et de répartition ou par deux entrées distinctes, respectivement référencées % et P dans le mode de réalisation particulier illustré à la figure 3. La sélection de la puissance et de la répartition est alors réalisée par l'utilisateur au moyen d'un organe de commande unique, connecté à l'entrée de commande de puissance et de répartition, dans le premier cas et au moyen de deux organes de commande distincts, respectivement connectés aux entrées de commande de répartition % et de commande de puissance P, dans le second cas. Dans tous les cas, la commande de puissance peut, comme la commande de répartition, être continue ou discrète. Dans le cas d'un organe de commande unique, celui-ci peut, par exemple, être analogue à un mitigeur d'eau, permettant une commande continue à la fois de la répartition et de la puissance totale.
Dans un mode de réalisation particulier illustré à la figure 4, l'organe de commande unique, connecté à l'entrée de commande de puissance et de répartition, est constitué par un bouton rotatif pouvant prendre 8 positions distinctes associées à divers usage de la lampe, comme indiqué ci-dessous pour une lampe comportant les trois sources lumineuses 1 a, 1 b et 1c :
- Position « Lock » : position de verrouillage de la lampe éteinte.
- Position « 0 » : lampe éteinte.
- Position « Survie » : répartition R'1 (r1a=1) et puissance totale P=0,2W. - Position « Ambiance » : répartition R'1 (r1 a=1) et puissance totale P=1W.
- Position « Progression lente » : répartition R'3 (r1 a=0,8 et r1c=0,2) et puissance totale P=1W. - Position « Progression rapide » : répartition R'4 (M b=O, 8 et r1c=0,2) et puissance totale P=3W. - -Position « Course » : répartition R'5 (r1a=r1b=0,3 et r1c=0,4) et puissance totale P=5W.
- Position « Sondage » : répartition R'2 (r1c=1) et puissance totale P=5W.
Bien entendu, de nombreuses autres conditions initiales et répartitions intermédiaires sont possibles dans le cas d'une variation discrète.
Dans un autre mode de réalisation, illustré aux figures 3 et 5 à 7, le circuit de contrôle comporte un bouton rotatif de commande de puissance, connecté à l'entrée de commande de puissance, et un bouton rotatif de commande de répartition, connecté à l'entrée de commande de répartition. Dans la variante représentée, la commande de puissance est discrète et la commande de répartition continue. Ainsi, sur la figure 5, le bouton de commande de puissance comporte les 5 positions suivantes :
- Position « Lock » : position de verrouillage de la lampe éteinte.
- Position « 0 » : lampe éteinte. - Position « Min » : puissance totale P=0,2W.
- Position « Optimum » : puissance totale P=1W
- Position « Max » : puissance totale P=3W
Pour chacun des niveaux de puissance, l'utilisateur peut faire varier la répartition de façon continue entre un faisceau large et un faisceau étroit.
Cette variation continue de la répartition en fonction de l'angle de rotation α du bouton est illustrée à la figure 7 pour une lampe comportant les deux sources lumineuses 1d (étroite) et 1 e (large). Tandis que le coefficient de répartition Me (en pointillé) associé à la source lumineuse large 1e passe de 1 à 0 lorsque l'angle de rotation α passe de 0 à 360°, le coefficient de répartition r1 d (en trait plein) associé à la source lumineuse étroite 1 d passe de 0 à 1.
La variation progressive, continue ou par paliers, de la répartition de la puissance entre une source lumineuse large et une source lumineuse étroite permet ainsi à l'utilisateur de réaliser un effet de zoom électronique. Une programmation du microprocesseur 4, en usine ou par l'utilisateur, peut permettre de prédéfinir des ambiances différentes, adaptées à d'autres usages de la lampe, par exemple à un travail de proximité, à la marche, à une course rapide, etc.
Les figures 8 à 10 illustrent trois modes de réalisation particuliers d'un circuit de contrôle permettant de commander de manière indépendante deux diodes électroluminescentes D1 et D2, constituant deux sources lumineuses ayant des angles d'émission différents. La régulation de la puissance fournie aux diodes électroluminescentes utilise, de préférence, un ou plusieurs convertisseurs, par exemple un ou plusieurs circuits abaisseurs, du type à découpage, de manière à constituer un circuit hacheur. Une régulation linéaire ainsi qu'un filtrage destiné à niveler les créneaux sont également envisageables.
Dans le mode de réalisation de la figure 8, un circuit abaisseur 7, indépendant, de préférence du type à découpage, est associé à chacune des diodes. Le nombre de circuits abaisseurs est alors égal au nombre de sources lumineuses de la lampe. Le circuit abaisseur 7 associé à l'une des diodes est alors connecté en série avec la diode électroluminescente considérée et une résistance de mesure 8 et il comporte une entrée de contrôle connectée à une sortie associée du microprocesseur 4. Le point commun entre la diode et la résistance de mesure 8 associée est connecté à une entrée de mesure correspondante du microprocesseur. Les diodes électroluminescentes sont alors pilotées de manière indépendante par le microprocesseur 4, pour fournir la puissance totale désirée, répartie de la manière désirée entre les diodes. Un tel circuit permet sans problème d'obtenir plus de 10 niveaux de réglage par diode.
Dans les modes de réalisation des figures 9 et 10, le circuit de contrôle comporte un seul circuit abaisseur 7. Pour un fonctionnement correct, les diodes électroluminescentes D1 et D2 doivent alors avoir les mêmes caractéristiques, notamment en ce qui concerne la tension de coude direct ("forward voltage" en anglais).
Sur la figure 9, les diodes D1 et D2 et leur résistance de mesure 8 associée sont connectées en parallèle à la sortie du circuit abaisseur 7. L'ajustage du courant dans chacune des diodes (D1 , D2) est réalisé par un pont diviseur résistif. Un circuit série connecté en parallèle sur la résistance 8 correspondante est, par exemple, constitué par une résistance 9 et un transistor de régulation T. La grille de chacun des transistors de régulation est connectée à une sortie de commande correspondante du microprocesseur 4. Le microprocesseur comporte une seule entrée de mesure, connectée, par l'intermédiaire de deux résistances 10, aux points communs entre les diodes et les résistances de mesure 8 associées. Le nombre de niveaux de réglage peut être augmenté en disposant en parallèle sur chaque diode d'autres circuits série (résistance 9 et transistor de régulation T). La commande devient cependant plus complexe.
Sur la figure 10, l'ajustage du courant est réalisé par un circuit de modulation de largeur d'impulsion (PWM), basse fréquence, associé à chaque diode et contrôlant la répartition de la puissance totale fournie par le circuit abaisseur 7. Chaque circuit de modulation de largeur d'impulsion comporte un transistor T, en série avec une résistance 9 et l'une des diodes, entre la sortie du circuit abaisseur 7 et la masse. Comme sur la figure 9, la grille de chacun des transistors de régulation est connectée à une sortie de commande correspondante du microprocesseur. Le microprocesseur 4 comporte 2 entrées de mesure indépendantes, respectivement connectées, par des résistances 11 aux cathodes des diodes. Le microprocesseur contrôle ainsi le courant circulant dans chacune des diodes, de préférence de manière synchronisée pour maintenir un débit constant. Le nombre de niveaux de réglage est supérieur à 10 pour chaque diode.
Dans le mode de réalisation de la figure 10, le courant total fourni par le circuit abaisseur 7 est, par exemple, de 40OmA. Pour répartir 20OmA sur chaque diode, les deux circuits de modulation de largeur d'impulsion sont à
100%. Si l'un des circuits de modulation d'impulsion reste à 100%, tandis que l'autre passe à un rapport cyclique de 50%, la répartition des 400mA est telle que le courant dans la 1ère diode est de 30OmA et le courant dans la 2ndΘ diode de 100mA. Pour maintenir un éclairage constant, ce mode de réalisation doit cependant tenir compte de la baisse éventuelle du rendement d'une diode électroluminescente en fonction de la modulation de largeur d'impulsion. En effet, pour une même puissance moyenne, le rendement varie en fonction de la durée des impulsions. La figure 11 illustre ces variations pour différentes valeurs moyennes du courant, pour une diode électroluminescente dans un boîtier standard de 5mm. Les courbes C1 à C8 représentent respectivement, de haut en bas, l'éclairement en Lux en fonction du rapport cyclique, pour des valeurs moyennes de courant de 6OmA (C1), 5OmA (C2), 4OmA (C3), 3OmA (C4), 2OmA (C5), 10mA (C6), 5mA (C7) et 1mA (C8). Le rendement à prendre en compte dans un circuit selon la figure 10 est le rendement global des deux diodes.
L'invention n'est pas limitée aux modes particuliers de réalisation décrits ci- dessus. En particulier, le bouton rotatif de commande peut être remplacé par tout autre organe rotatif (bague rotative, molette de type capacitive...) ou par tout autre organe de commande, par exemple par un bouton-poussoir ou un bouton coulissant. Les différentes sources lumineuses peuvent être associées à des optiques fixes différentes ou à des optiques identiques dans des positions différentes. Par ailleurs, les circuits abaisseurs peuvent être remplacés par tout type de circuit convertisseur, notamment par des circuits élévateurs ou mixtes élévateurs/abaisseurs ou résistifs.
Il est ainsi notamment possible, dans la lampe décrite ci-dessus, sans pièce mécanique en mouvement, de modeler l'angle solide d'émission de lumière dans la lampe au moyen de sources lumineuses à focales fixes, en faisant varier la répartition de l'intensité dans les différentes sources de lumière.

Claims

Revendications
1. Lampe électrique portative à diodes électroluminescentes comportant au moins deux sources de lumière (1 a, 1 b, 1 c ; 1d, 1e ; D1 , D2) distinctes ayant des angles d'émission différents, un circuit de contrôle électronique (4, 5) contrôlant indépendamment chacune des sources de lumière, lampe caractérisée en ce que, la puissance totale (P) de la lampe étant prédéterminée, le circuit de contrôle comporte une entrée de commande de répartition (%), pour sélectionner le pourcentage de la puissance totale fourni à chacune des sources de lumière.
2. Lampe selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de commande connecté à l'entrée de commande de répartition.
3. Lampe selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'organe de commande est constitué par un organe rotatif.
4. Lampe selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'organe rotatif est un bouton de contrôle continu permettant de passer en continu d'un faisceau large à un faisceau étroit.
5. Lampe selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'organe rotatif comporte un nombre prédéterminé de positions distinctes, respectivement associées à différents taux de répartition de la puissance entre les sources lumineuses.
6. Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le circuit de contrôle comporte une entrée de commande de puissance (P), pour sélectionner le niveau de la puissance totale (P).
7. Lampe selon la revendication 6, caractérisée en ce que les entrées de commande de répartition et de commande de puissance sont constituées par une entrée unique de commande de puissance et de répartition.
8. Lampe selon la revendication 6, caractérisée en ce que les entrées de commande de répartition et de commande de puissance sont distinctes.
9. Lampe selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de commande de puissance connecté à l'entrée de commande de puissance.
10. Lampe selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'organe de commande de puissance est constitué par un organe rotatif.
11. Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'au moins une des sources de lumière (1 a) émet un faisceau lumineux ayant un axe (Sa) inclinable par rapport aux axes (Sb, Sc) des faisceaux lumineux émis par les autres sources de lumière (1 b, 1c).
12. Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisée en ce que le circuit de contrôle comporte au moins un circuit convertisseur (7).
13. Lampe selon la revendication 12, caractérisée en ce que le circuit de contrôle comporte un circuit de modulation de largeur d'impulsion (4, T, 9,
11) associé à chaque source lumineuse (D1 , D2) et contrôlant la répartition de la puissance fournie par le circuit convertisseur (7).
14. Lampe selon la revendication 12, caractérisée en ce que le circuit de contrôle comporte un circuit convertisseur (7) distinct connecté à chaque source lumineuse (D1 , D2).
15. Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que les sources lumineuses (1a, 1 b, 1c) sont disposées côte à côte.
16. Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce qu'il comporte une source lumineuse centrale (1d) et une source lumineuse annulaire (1e) coaxiales.
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