EP1966534A1 - Dispositif de correction d'eclairage - Google Patents

Dispositif de correction d'eclairage

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EP1966534A1
EP1966534A1 EP06830755A EP06830755A EP1966534A1 EP 1966534 A1 EP1966534 A1 EP 1966534A1 EP 06830755 A EP06830755 A EP 06830755A EP 06830755 A EP06830755 A EP 06830755A EP 1966534 A1 EP1966534 A1 EP 1966534A1
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EP
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light
luminaire
space
intensity
illuminating
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EP06830755A
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Inventor
Hugues Lefevre
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AGC Glass Europe SA
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AGC Glass Europe SA
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Publication date
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S10/00—Lighting devices or systems producing a varying lighting effect
    • F21S10/02—Lighting devices or systems producing a varying lighting effect changing colors
    • 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
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    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B39/04—Controlling
    • H05B39/041—Controlling the light-intensity of the source
    • H05B39/042—Controlling the light-intensity of the source by measuring the incident light
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    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
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    • H—ELECTRICITY
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    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10—Outdoor lighting
    • 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
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Definitions

  • the present invention relates to a lighting correction device that intervenes automatically when the intensity and quality of this lighting varies over time.
  • the present invention aims to remedy this gap by providing a device as defined in claim 1.
  • the invention provides the following advantages:
  • the lighting correction device is an automatic device, in that it does not require any action of an operator to continuously perform its correction function. This is to maintain as constant as possible the quantity and / or quality of lighting in a given space while this space is illuminated also by at least one other light source.
  • the illuminated space may be semi-open such as, for example, a part closed by at least two opaque walls which reflect more or less light and communicating with a larger space or, conversely, completely closed in all directions by opaque walls more or less reflective.
  • the space may also be delimited by at least one wall comprising an opening allowing the passage of light.
  • the luminaire comprises light emitting diodes ("LEDs").
  • At least one other light source also illuminates the space such as, for example, an incandescent electric light source, a fluorescent tube, an electric bulb filled with halogen vapors, a light-emitting diode, an electric arc, the light of the light. day.
  • This lighting from the other source may be direct or indirect, such as, for example, diffuse daylight filtered by cloud cover when the weather is overcast.
  • the lighting correction device is composed of at least one transparent glass sheet.
  • glass sheet is meant any glass plate thickness of between 1 and 50 mm. The thickness can vary at different points on the surface of the leaf. The surface may be flat or curved. However, flat glass sheets of constant thickness are preferably used at any point on the surface.
  • the glass can be constituted indifferently of one or more types of known glasses such as soda-lime glasses, boron glasses, crystalline and semi-crystalline glasses.
  • the glass must be translucent or transparent over the entire surface of the sheet. Leaves of clear glass and extra clear, uniformly neutral glass over the entire surface or mass of the leaves are preferred. By extra clear glass is meant a glass:
  • the glass of the sheet may also be transparent or on the contrary, more or less filtering for the light radiation located below and beyond the frequencies of the visible spectrum.
  • the correction device comprises means for correcting the light emitted by the luminaire.
  • correction means means for modulating the intensity and / or the relative importance of one or more lines of the light spectrum emitted by the luminaire.
  • These correction means are further controlled by the quantity and / or the quality of the light illuminating the space. By this is meant that it is precisely the quantity and / or the quality of the light present in the space which will directly control the operation of the correction device.
  • the device comprises at least two groups of LEDs, each of them providing a light of distinct wavelength ⁇ .
  • the device comprises 3 groups of LEDs each providing a light of dominant length ⁇ distinct. More preferably, the three groups of LEDs emit lights called red, green and blue.
  • red light is meant here a light whose dominant wavelength is in the wavelength range of 596 to 770 nm.
  • green light is meant a light of dominant wavelength from 489 nm to 571 nm and blue light a light of dominant wavelength ranging from 430 to 488 nm.
  • the correction means comprise a system for measuring the intensity and / or the color temperature of the light illuminating the space.
  • color temperature of a light we mean the temperature of a black body that emits light of the same spectrum as the analyzed light.
  • this measurement system is made of electronic components, for example components similar to those currently found in digital cameras.
  • the measuring system can measure, in place of the color temperature, the intensity of three characteristic red, green and blue colors, of wavelength located in the ranges defined above.
  • the measurement system is incorporated in a control unit which continuously evaluates the difference in intensity and / or the color temperature of the light illuminating the space with that of a pre-established setpoint.
  • a control system is provided with closed loop feedback, incorporating in the unit of controls a controller which generates an electrical control signal based on the measured difference in intensity and / or color temperature and sends this control signal to a fixture LED's of the fixture to minimize this difference.
  • control unit is an electronic control module.
  • luminaire comprises the different groups of LED's as well as the control module.
  • a particularly interesting embodiment compatible with the preceding embodiments is that in which the LED's and / or the electronic control module are embedded in at least one transparent plastic sheet sandwiched between at least two sheets of glass. It is also particularly advantageous for these glass sheets to be clear clear glass or transparent extra clear glass.
  • the luminaire of the device according to the invention is a luminous panel disposed at the upper part of a space to be illuminated.
  • the luminaire is a roof glazing of a motor vehicle, greenhouse or veranda, transparent to daylight.
  • the device according to the invention comprises a luminaire which is a luminous mirror.
  • the LEDs can be arranged around the reflecting surface. Alternatively, they may also be at the rear of the mirror, behind a semi-reflective layer.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Dispositif de correction automatique de l'éclairage d'un espace fermé ou semi-fermé comprenant un luminaire, des LED's et au moins une feuille de verre transparente dans lequel des moyens de correction de la lumière émise par le luminaire sont asservis à la quantité et/ou la qualité de la lumière illuminant l'espace. Le dispositif s'applique à la réalisation de panneaux d'éclairage, de toits automobile, de vitrages de toit de serre et de miroirs lumineux.

Description

Dispositif de correction d'éclairage
La présente invention concerne un dispositif de correction de l'éclairage qui intervient automatiquement lorsque l'intensité et la qualité de cet éclairage varie au cours du temps.
On connaît le problème de l'allumage automatique de luminaires lorsque l'éclairage assuré par la lumière du jour baisse ou disparaît. Ce problème est résolu via l'utilisation d'un module de commande électronique muni d'un capteur mesurant en continu l'intensité de la lumière ambiante et agissant sur l'allumage d'une lampe lorsque le niveau de cette intensité vient à passer sous un certain seuil prédéterminé.
On ne connaît cependant pas de système réalisant une correction automatique de l'intensité et/ou de la température de couleur de l'éclairage en fonction de la variation de l'intensité et/ou de la qualité de la lumière ambiante.
La présente invention a pour but de remédier à cette lacune en fournissant un dispositif tel que défini dans la revendication 1.
Les revendications dépendantes définissent d'autres formes possibles de réalisation de l'invention, dont certaines sont préférées.
Par rapport à des solutions d'éclairage traditionnelles, l'invention apporte les avantages qui suivent :
• maintien du rendu des couleurs des objets éclairés au cours du temps, quelles que soient par ailleurs les conditions d'éclairement ;
• intensité constante évitant de fatiguer l'oeil de l'observateur ; • suppression des gaspillages de consommation d'énergie dûs à l'allumage inutile de luminaires trop puissants ;
amélioration du confort visuel grâce à la réduction ou à l'absence de déformation des couleurs des objets éclairés.
Le dispositif de correction de l'éclairage selon l'invention est un dispositif automatique, en ce sens qu'il ne requiert aucune action d'un opérateur pour remplir en continu sa fonction de correction. Celle-ci consiste à maintenir aussi constante que possible la quantité et/ou la qualité de l'éclairage dans un espace donné alors que cet espace est éclairé aussi par au moins une autre source lumineuse. L'espace éclairé peut être semi-ouvert comme, par exemple, une partie fermée par au moins deux parois opaques qui réfléchissent plus ou moins la lumière et communiquant avec un espace de plus grandes dimensions ou, au contraire, complètement fermé dans toutes les directions par des parois opaques plus ou moins réfléchissantes. L'espace peut aussi être délimité par au moins une paroi comprenant une ouverture permettant le passage de lumière.
Dans cet espace, un luminaire distribue son rayonnement lumineux. Selon l'invention, le luminaire comprend des diodes électroluminescentes (« LED's).
Au moins une autre source de lumière éclaire aussi l'espace comme, par exemple, une source lumineuse électrique incandescente, un tube fluorescent, une ampoule électrique remplie de vapeurs d'un halogène, une diode lumineuse électroluminescente, un arc électrique, la lumière du jour. Cet éclairage par l'autre source peut être direct ou indirect comme, par exemple, la lumière du jour diffuse filtrée par une couverture nuageuse lorsque le temps est couvert.
Le dispositif de correction de l'éclairage selon l'invention est composé d'au moins une feuille de verre transparente. Par feuille de verre, on entend désigner toute plaque de verre d'épaisseur pouvant varier entre 1 et 50 mm. L'épaisseur peut varier en différents points de la surface de la feuille. La surface peut être plane ou courbe. On préfère cependant des feuilles de verre planes d'épaisseur constante en tout point de la surface. Le verre peut être constitué indifféremment d'un ou plusieurs types de verres connus comme les verres sodo-calcique, les verres au bore, les verres cristallins et semi-cristallins. Le verre doit être translucide ou transparent sur toute la surface de la feuille. Des feuilles de verre clair et de verre extra clair uniformément neutres sur toute la surface ou la masse des feuilles sont préférées. Par verre extra clair, on entend désigner un verre :
a) dont la transmission lumineuse TvA4 par une lumière normalisée « A » par la CLE. (Commission Internationale de l'Éclairage) est d'au moins 90,8% sous 4 mm d'épaisseur et pour un angle solide d'observation de 2° d'angle
b) et dont le coefficient de rendu des couleurs sous illuminant D65 simulant une lumière « du jour », normalisé par la C. I. E., est d'au moins 99,6% sous 4 mm d'épaisseur et pour un angle solide d'observation de 2° d'angle.
Le verre de la feuille peut aussi être transparent ou au contraire, plus ou moins filtrant pour les radiations lumineuses situées en deçà et au-delà des fréquences du spectre visible.
Selon l'invention, le dispositif de correction comprend des moyens de correction de la lumière émise par le luminaire. Par moyen de correction, on entend des moyens permettant de moduler l'intensité et/ou l'importance relative d'une ou plusieurs raies du spectre lumineux émis par le luminaire. Ces moyens de correction sont en outre asservis à la quantité et/ou à la qualité de la lumière illuminant l'espace. On entend par là que c'est précisément la quantité et/ou la qualité de la lumière présente dans l'espace qui pilotera directement le fonctionnement du dispositif de correction. Selon un mode de réalisation particulier des moyens de correction, le dispositif comprend au moins deux groupes de LED's, chacun d'eux fournissant une lumière de longueur d'onde dominante λ distincte. Par longueur d'onde dominante, on entend celle définie dans le système x, y, z de représentation trichromatique de la couleur conforme à la C. I. E. pour caractériser la nature de la couleur d'une lumière émise par un objet. De préférence, le dispositif comprend 3 groupes de LED's fournissant chacun une lumière de longueur dominante λ distincte. De manière plus préférée encore, les trois groupes de LED's émettent des lumières qualifiées de rouge, verte et bleue. Par lumière rouge, on entend ici une lumière dont la longueur d'onde dominante est située dans la plage de longueurs d'onde allant de 596 à 770 nm. De même, par lumière verte, on entend une lumière de longueur d'onde dominante allant de 489 nm à 571 nm et par lumière bleue une lumière de longueur d'onde dominante allant de 430 à 488 nm.
Selon l'invention, les moyens de correction comprennent un système de mesure de l'intensité et/ou de la température de couleur de la lumière illuminant l'espace. Par température de couleur d'une lumière, on entend désigner la température d'un corps noir qui émettrait une lumière de même spectre que la lumière analysée. De préférence, ce système de mesure est réalisé en composants électroniques, par exemple, des composants semblables à ceux que l'on trouve actuellement dans les appareils photographiques numériques. En variante, le système de mesure peut mesurer, en lieu et place de la température de couleur, l'intensité de trois couleurs caractéristiques rouge, verte et bleue, de longueur d'onde située dans les gammes définies plus haut.
Selon un autre mode de réalisation particulier du dispositif conforme à l'invention, compatible avec les modes qui précèdent et qui est préféré, le système de mesure est incorporé dans une unité de commande qui évalue en continu la différence d'intensité et/ou de température de couleur de la lumière illuminant l'espace avec celle d'une consigne préétablie. De préférence, on réalise un système de régulation muni d'une rétroaction en boucle fermée, en incorporant à l'unité de commande un régulateur qui élabore un signal électrique de commande sur base de la différence d'intensité et/ou de température de couleur mesurée et envoie ce signal de commande à un dispositif d'alimentation des LED's du luminaire en vue de minimiser cette différence.
De manière encore plus préférée, l'unité de commande est un module électronique de régulation. Selon l'invention, il est aussi très avantageux que le luminaire comprenne les différents groupes de LED's ainsi que le module de commande.
Un mode de réalisation tout particulièrement intéressant compatible avec les modes de réalisation précédents est celui dans lequel les LED's et/ou le module électronique de commande sont noyés dans au moins une feuille de matière plastique transparente prise en sandwich entre au moins deux feuilles de verre. Il est aussi particulièrement avantageux que ces feuilles de verre soient du verre clair transparent ou du verre extra clair transparent.
Dans un mode de réalisation particulier, le luminaire du dispositif conforme à l'invention est un panneau lumineux disposé à la partie supérieure d'un espace à éclairer.
Dans un autre mode de réalisation particulier, le luminaire est un vitrage de toit de véhicule automobile, de serre ou de véranda, transparent à la lumière du jour.
Un autre mode de réalisation particulier du dispositif conforme à l'invention comprend un luminaire qui est un miroir lumineux. Dans ce dernier mode, les LED's peuvent être disposées en pourtour de la surface réfléchissante. En variante, elles peuvent aussi se trouver à l'arrière du miroir, derrière une couche semi-réfléchissante.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de correction automatique de l'éclairage d'un espace éclairé par un luminaire et au moins une autre source de lumière, caractérisé en ce que le luminaire comprend au moins une feuille de verre transparente, des diodes électroluminescentes (« LED's ») et des moyens de correction de la lumière émise par le luminaire, asservis à la quantité et/ou la qualité de la lumière illuminant l'espace.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une des autres sources de lumière est la lumière du jour.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'intensité de la lumière émise par le luminaire est asservie à l'intensité de la lumière illuminant l'espace.
4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couleur de la lumière émise par le luminaire est asservie à la couleur de la lumière illuminant l'espace.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de correction comprennent au moins deux groupes de LED's fournissant une lumière de longueurs d'onde dominantes distinctes.
6. Dispositif selon au moins une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de correction comprennent un système de mesure de l'intensité et/ou de la température de couleur de la lumière illuminant l'espace.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de mesure est incorporé dans une unité de commande qui évalue en continu la différence d'intensité et/ou de température de couleur de la lumière illuminant l'espace avec une consigne préétablie et élabore un signal électrique de commande d'au moins deux groupes de LED's en vue de minimiser cette différence.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité de commande est un module électronique.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le luminaire comprend les différents groupes de LED's et le module de commande électronique.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les LED's et/ou le module électronique de commande sont noyés dans au moins une feuille de matière plastique transparente prise en sandwich entre au moins deux feuilles de verre.
11. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le luminaire est un panneau lumineux disposé à la partie supérieure d'un espace à éclairer.
12. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le luminaire est un vitrage de toit de véhicule automobile, de serre ou de véranda transparent à la lumière du jour.
13. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le luminaire est un miroir lumineux.
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