EP2129963A1 - Dispositif d'eclairage a led - Google Patents

Dispositif d'eclairage a led

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EP2129963A1
EP2129963A1 EP08775672A EP08775672A EP2129963A1 EP 2129963 A1 EP2129963 A1 EP 2129963A1 EP 08775672 A EP08775672 A EP 08775672A EP 08775672 A EP08775672 A EP 08775672A EP 2129963 A1 EP2129963 A1 EP 2129963A1
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EP
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leds
lighting device
led
led lighting
housing
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EP08775672A
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Michel Petit
Stéphane URRUTIA
Jean-Marc Bernex
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Lyracom
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Lyracom
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Publication date
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    • 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]

Definitions

  • a lighting device intended for public lighting, or more generally for outdoor lighting generally comprises a lamp mounted in a lantern fixed to the upper end of a mast or on a support situated at a sufficient height.
  • This type of lighting must meet standards concerning the quality of the lighting, particularly in terms of luminous flux, luminance, area of the illuminated area, uniformity of luminance on said area and dazzling of the source .
  • a lighting device intended for street lighting must illuminate a substantially rectangular surface on the ground of approximately 24 meters by 6 meters, with illumination greater than 10 lux, for example, and a relatively high luminance. homogeneous on said zone.
  • Current lamp-type lighting devices consume a lot of energy for medium lighting quality and high maintenance costs.
  • LED lighting devices are nowadays considered as an advantageous alternative in terms of lowering electrical energy consumption and increasing the lifetime of said device. Moreover, an LED lighting device is intended to obtain a precision of illumination with a controlled amount of light.
  • LEDs for lighting can be problematic for the following reasons: An LED has a large angle of illumination, which causes a wide diffusion and many losses in an application to illuminate an area remote from said LED. Also, the LED is generally associated with concentration means for gathering the light rays in a beam of maximum light intensity oriented towards the target to be illuminated.
  • an LED has a relatively low luminous power, so that it is necessary to associate several LEDs in order to obtain a luminous power substantially equivalent to that of a lighting device using a lamp.
  • several LEDs are associated they are grouped in the form of bars or light spots generally comprising three LEDs.
  • LED lighting devices are generally used for directional lighting to illuminate a small area in the manner of a projector illuminating a performance stage.
  • LED lighting devices for public lighting with LEDs or LED strips reported on supports for directing the LED light beams towards an area to be illuminated.
  • a first lighting device of the prior art described in the international application WO-98/33007, comprising several LEDs and means for processing the light rays emitted by said LEDs.
  • this document proposes an arrangement of the LEDs in different directions on an inclined support and provides processing means comprising concentration means and refraction means dedicated to each LED. .
  • a second lighting device of the prior art comprises several LEDs, a curved support comprising a location for each of the LEDs, and processing means light rays emitted by the LEDs comprising a reflection and refraction device dedicated to each LED.
  • a third device of the prior art comprises a plane support of several LEDs arranged in a matrix manner and means for processing the light beams emitted by the LEDs, said processing means comprise means reflection in the form of inclined blades separating the LED columns and refraction means superimposed on said reflection means.
  • the present invention aims to overcome the disadvantages of the prior art by providing an LED lighting device more particularly for outdoor lighting, simple design and to obtain a uniform luminance illumination area.
  • the invention relates to an LED lighting device, more particularly adapted for outdoor lighting, comprising a plurality of LEDs on at least one support plate arranged in rows and columns, a support block comprising a plate one of whose faces forms the substantially plane bottom of a housing in which is placed said at least one substantially flat support plate so as to cooperate closely with the bottom of the housing, heat dissipation means provided at the level of the other face of the plate of the support block, and means for processing the light rays emitted by the LEDs comprising concentrating means, reflection means for orienting the light rays to obtain a desired illumination zone and refraction means for optimizing the transmission of light rays to the outside by limiting the parasitic reflections of the light rays towards the inside of the d ispositif
  • FIG. 1 is a representation of a lantern of illumination
  • FIG. 2 is a representation of an LED lighting device according to the invention adapted to an existing lantern of lighting
  • FIG. 3 is a representation of an exploded view of an LED lighting device according to a variant of the invention
  • FIG. 4 is a representation of a power / life curve of an LED.
  • FIG. 5 is a schematic side sectional representation of the LED lighting device shown in FIG. 3;
  • FIG. 6 is a representation of the concentration means of the optical element of the LED lighting device according to a variant of the invention.
  • FIG. 7 is a representation of the orientation means of the optical element of the LED lighting device according to a variant of the invention
  • FIG. 8 is a sectional representation of the concentration and orientation means illustrated. in FIGS. 6 and 7,
  • FIG. 9 is a side view of another variant of the lighting device according to the invention.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating the different parts of the lighting device of FIG. 9,
  • FIG. 11 is a section illustrating in detail the treatment of the light rays coming from the LEDs of the device illustrated in FIGS. 9 and 10,
  • FIG. 12 is a schematic representation illustrating the illumination on the ground obtained from the device of FIG. 9;
  • FIG. 13 is a schematic representation of the implantation of
  • FIG. 14 is a sectional view schematically illustrating the lighting device according to the invention
  • - Figure 15 is a section illustrating the orientation of the light rays emitted by an LED.
  • a lighting lantern 10 may be reported on a candelabrum against the facade of a building or other lighting medium.
  • This lantern 10 comprises a frame 12 on which is fixed a shell 14, at least a portion, generally the lower part, is open or substantially transparent so as to let the light provided by a lighting device or lamp located at the
  • an LED lighting device 16 according to a variant of the invention, capable of being arranged in a lighting lantern 10 more particularly intended for external lighting, especially a public place such as a road or a street.
  • This application, represented in FIG. 2 is in no way limiting to the possibilities of using an LED lighting device according to the invention.
  • an LED lighting device 16 comprises several LEDs 18 attached to at least one support plate 20 placed between a support block 22 and means 24 for processing the light beams emitted by the LEDs, the LEDs 18 being provided to provide a light output at least equivalent to that provided by existing lighting devices.
  • the LEDs 18 of the lighting device 16 are LEDs of power between 1 and 5 W to give an order of ideas. These values are in no way limiting.
  • the LEDs 18 of the lighting device 16 are used at half their maximum power of use.
  • the LEDs 18 are likely to offer a longer life, such as a service life of about 50,000 hours corresponding to example to the specifications demanding a public lighting project.
  • the plurality of LEDs 18 of the lighting device 16 are connected in series so as to simplify the regulation of their power supply, said device 16 being powered by a mains voltage in most lighting applications of an object. or a place.
  • parallel editing could be considered.
  • the support plate 20 is in the form of a plate of a printed circuit on one of the faces of which are reported the LEDs.
  • the LEDs as well as all the components represented in the form of at least one module 26 in FIG. 14 notably ensuring the power supply and management function of the LEDs. are attached to one of the faces of a flat support plate.
  • the support plate 20 may comprise only the LEDs on one of its faces, the components providing, in particular, the power supply and LED management function being grouped together in the form of at least one implanted module 26. in another area of the device, for example at the rear of the support block.
  • the supply and management of the LEDs can be carried out according to the assembly and with the components detailed in the French patent application No. 06 52033. Nevertheless, other solutions are possible.
  • the LEDs 18 can be implanted inside the device in the form of an LED matrix (L1, L2 Li Ln).
  • the present invention is not limited to this LED arrangement, said LEDs being able to be arranged according to other arrangements.
  • the LEDs may not be aligned but arranged along curves.
  • Figure 13 there is shown an implementation of LEDs to improve lighting, especially when it is suitable for a road.
  • the LEDs are arranged along substantially rectilinear lines 28, parallel to a first axis 30 corresponding to the direction of the largest dimension of the zone. illuminated on the ground, and along substantially symmetrical columns 32 along a median axis 34 (substantially perpendicular to the first axis 30), certain columns 32 having a radius of curvature tending to distance the LEDs from the median axis 34 as and when they move away from the first axis 30.
  • the radius of curvature of the columns 32 decreases as a function of the spacing between the column and the median axis 34.
  • the LEDs are arranged in seven rows and eight columns.
  • the LEDs are spaced apart by a step of the order of 20 millimeters between lines and between columns.
  • This pitch of 20 mm between LEDs advantageously decreases the size thus favoring the adaptation of the lighting device 16 to an existing lantern 10.
  • this is a minimal step in order to ensure a compromise between the gain in space and too close proximity of the LEDs 18 which would disadvantageously favor their rise in temperature.
  • the device 16 according to the invention comprises a support block 22 having fastening means on said shell 14 or directly on a frame 12 to which is attached the lantern 10 lighting.
  • These fixing means of the support block 22 are not detailed here because they can be in many forms and are known to those skilled in the art.
  • the lighting device forms a lantern as illustrated in Figures 9, 10 and 14.
  • the support block 22 comprises a housing 36 provided for receiving at least one LED support plate 20, said housing being closed by the means 24 for processing the light rays emitted by the LEDs.
  • This housing 36 is substantially parallelepipedic and of sufficient depth to accommodate the superposition of at least one platinum support 20 of LEDs and means 24 for processing the light rays emitted by the LEDs.
  • This housing 36 comprises side walls 38 and a bottom 40.
  • the bottom 40 is substantially flat to cooperate closely with said at least one support plate 20 also flat to ensure efficient heat transfer between the support plate 20 and the support block 22 .
  • the support plate 24 of LED is fixed on the bottom 40 by fastening means such as fixing screws.
  • conduction means 42 can be provided to efficiently transfer the heat dissipated by the LEDs to the support block 22.
  • These heat conduction means 42 interposed between a support plate 20 and the support block 22, can be produced by a thermally conductive but electrically insulating film.
  • the lighting device 16 according to the invention has static heat dissipation means 44 and means for generating a forced air flow. 46.
  • Said heat dissipation means 44 make it possible to increase the heat exchange surface of the element, here the support block 22, by which the heat is dissipated.
  • These heat dissipation means 44 may be made by cooling fins.
  • the support block 22 comprises a plate 48 made of a thermally conductive material, in particular metal, having on one of its faces, said lower, the housing 36 (the side walls 38 projecting from said plate 48) and on the other side, said upper, fins 50 disposed in planes perpendicular to said plate.
  • the dimensions of the fins and their spacings are determined in order to optimize heat exchange.
  • the means for generating a forced air flow 46 make it possible to create an air flow that substantially improves the dissipation of heat.
  • Said means 46 such as a fan, may be on the lower and / or upper side of the support block 22.
  • heat dissipation means 44 are also provided at the lower face of the plate 48 of the support block, arranged on the and other housing 36.
  • At least two vents 52 are provided for communicating the inside and the outside of the shell 14 in order to generate, in combination with the ventilation means 46, an air flow from the outside. from the hull inwards to get fresh air in and from the inside to the outside of the hull to evacuate hot air.
  • vents 52 are provided to communicate the housing 36 osec externally. These vents 52 combined with the means 46 of ventilation can generate an air flow promoting the delivery of fresh air inside the housing 36 and the evacuation of hot air.
  • the support block 22 comprises upstream and downstream of the housing 36 gills having fins arranged in the longitudinal direction, attached to the lower face of the plate 48 and connecting said plate 48 and the upstream and downstream side walls 38 of the housing 36, at least one vent 52 being provided at each downstream or upstream side wall 38 of the housing 36.
  • the fact of closing the housing using the means 24 for processing the light beams makes it possible to reduce the number of parts and facilitates the maintenance of the device.
  • the closure of the housing 36 by the means 24 for processing the light beams makes it possible to avoid the use of any other transparent protective screen or cover that may disturb the distribution or deform the light beam obtained. thanks to said processing means 24.
  • the lighting device 16 comprises fixing means allowing the means 24 for processing the light rays emitted by the LEDs to be held on the support block 22 and to close the housing 36.
  • sealing 54 in particular a seal located at the periphery of the housing 36, are provided between the means 24 and the support block 22 to effectively complete the closure of the housing 36 made by said means 24 for processing the light beams.
  • the means 24 for processing the light rays emitted comprise means 56 for concentrating, because of the very open illumination angle of an LED and means 58 for directing the light rays so that the illumination on the ground corresponds to an illuminated area that meets the standards.
  • the means 24 are in the form of an optical element in one piece as illustrated in FIGS. 5 to 8 or of several superposed optical elements as illustrated in FIGS. 10 and 11.
  • the optical element 24 comprises an array of concentrators (Cl 1 Cz Ci Cn) each disposed in line with an LED.
  • Each concentrator (Ci) of the optical element 22 corresponds to a solid element of frustoconical or p ⁇ r ⁇ boloid shape, centered on an LED and shaped to redirect and focus the light emitted by said LED.
  • a concentrator (Ci) comprises a recess 60 in which an LED (Li) is housed.
  • the network of concentrators (C1, C2 Ci Cn) is made in a single block, in full matter of the optical element.
  • the optical element may be provided at the support block 22 or the LED support plate 20. These positioning means may be made by at least one protruding element, such as a polarizer or locating, a boss, or any raised part of the support block 22 or a support plate 20 of LEDs capable of providing accurate positioning when the implementation of the optical element 24.
  • the means 56 of concentration are in the form of a plate 62 comprising on one of its faces (opposite to that facing the LEDs) protruding shapes in the form of corrugations 64 whose peaks are arranged above the LED columns.
  • corrugations 64 comprise for each LED a hollow concentrator 66 in the form of paraboloid opening via an opening 68 on the face of the plate 62 facing the LEDs.
  • Each concentrator 66 comprises a reflective surface for optimally reflecting the light rays emitted by the LED placed in said concentrator via the opening 68.
  • the plate 62 may be made of a reflective material or only the surface of each concentrator can be coated with a reflective material.
  • the orientation means 58 of the optical element 24 can be realized by a network of facets (F1, F2 Fi Fn) corresponding to the LED array (L1, L2 Li Ln) of the lighting device.
  • Each facet (Fi) of orientation of the optical element 22 is substantially centered on an LED (Li) and is of suitable geometric shapes and inclination determined to orient the light beam concentrated by the concentrator (Ci) of the LED (Li) corresponding.
  • the facets 70 of orientation of the optical element 24 are offset, such as convex piano lenses, also called Fresnel lenses.
  • the array of facets 70 of orientation (Fl, F2 Fi Fn) is made in a single block, in full matter of the optical element 24. More particularly and as illustrated in FIG. 8, each of the faces
  • Wire, Fi2 Fij Fin of a facet (Fi) of orientation is characterized by an inclination angle ctij relative to the plane of the support plate 20 of LED, the plane (XY) in the figure, and by to minus one radius of curvature Rij.
  • the light rays 72 coming from a concentrator (Ci) of an LED (Li) are first refracted and / or reflected by the concentrator (Ci) corresponding to said LED (Li) so as to be assembled into a beam of maximum light intensity, then refracted by the facet (Fi) orientation corresponding to said LED (Li) so as to be directed and distributed optimally on the area to be illuminated.
  • the optical element 24 is preferably made of polymer by injection / extrusion molding, but it can be made of any other material.
  • the optical element 24 can be made from a polycarbonate awec a surface treatment, including a coating, allowing it to resist UV. According to a preferred variant and illustrated in FIGS.
  • the means 24 for processing the emitted light flux comprise, in addition to the concentrating means 56, orientation means 58 comprising reflection means 74 for orienting the light beams so as to to get a zone desired or compliant ecl ⁇ irement means and means 76 of refraction to optimize the transmission of light rays outside by limiting the parasitic reflections of light rays inwardly of the device, said means being stacked on top of each other from the support plate 20 to the outside.
  • the concentration means 56 comprise a plate 62 whose periphery comprises lateral walls forming a housing 78 in which the reflection means 74 and the refraction means 76 fit in succession.
  • the dimensions of the side walls forming the housing 78 are adjusted to those of the housing 36.
  • the reflection means 74 comprise V-shaped mirrors 80 (in a section perpendicular to the LED columns) whose tip of the V is oriented towards the LEDs and describes a ridge perpendicular to the columns. of LEDs, a substantially V-shaped mirror 80 vertically above each column of LEDs.
  • the light rays emitted by each LED are distributed substantially equitably on both sides of the mirror 80 V located vertically above each LED and propagate to each mirror 80 V.
  • a mirror 80 is not dedicated in particular to an LED or to an LED column, said V-shaped mirrors 80 of the reflection means 74 thus perform a global treatment of the light beams emitted by the LEDs.
  • This global treatment of the light beams emitted by the LEDs generates a fuzzy luminous spot of luminance that is more homogeneous than that of a luminous task obtained by a discrete treatment of the light beams according to the prior art.
  • the radii R1 mainly in the axis, which are not reflected by the concentrator but reflected by a mirror 80,
  • R3 rays that are reflected by the concentrator some R3a are not reflected by a mirror and other R3b are reflected by a mirror.
  • the dimensions of the concentrator and the mirrors and their relative positions are determined in such a way that the light rays emitted by an LED which are not reflected by the concentrator corresponding to said LED are also not reflected by an adjacent mirror, no disposed above said LED.
  • This configuration makes it possible to avoid parasitic reflections and to adjust the distribution of radii R1 and radii R2. It is noted that the most energetic rays R1 are deflected to reach the areas to be illuminated furthest away.
  • the dimensions of the concentrator and the mirrors and their relative positions make it possible to adjust the distribution between the radii R3a and R3b.
  • the refraction means 76 comprise a wall 82 whose material makes it possible to transmit the light rays and having at its inner face facing the LEDs corrugations 84 whose hollows or ridges are oriented according to FIG. direction of the LED columns and whose radius of curvature is adjusted so that the rays reflected by the mirrors 80 or by the concentrators have a zero or very low angle of incidence so that said rays are not reflected by said surface.
  • the outer surface of the wall 82 also comprises corrugations promoting the refraction of the light rays and limiting the reflection of light rays inwardly of the device.
  • the corrugations provided at the outer surface are not identical to those of the inner surface, so that the wall 82 does not have a constant thickness but areas with extra thicknesses improving the rigidity of said wall.
  • the wall 82 comprises stiffeners oriented perpendicular to the corrugations in order to stiffen said wall.
  • the refraction means 76 comprise a wall 82 whose material makes it possible to transmit the light rays and comprising, at its inner and outer faces, facing the LEDs, offset surfaces, in the manner of a Fresnel lens.
  • Said offset surfaces have a radius of curvature substantially corresponding to the radius of curvature of the LED columns 32, the radius of curvature of said offset surfaces decreasing as a function of the spacing relative to the central axis 34, so that the rays reflected by the mirrors 80 or concentrators have a zero or very low angle of incidence, promote the refraction of light rays and limit the reflection of light rays inwardly of the device.
  • an illumination zone as shown in FIG. 12 is obtained on the ground, with a substantially homogeneous luminance over the entire surface and an area in accordance with the regulations.
  • the refraction means 76 are held on the support block 22 by the fixing means and seal the housing 36.
  • the sealing means 54 in particular a seal located at the periphery of the housing 36, are provided between the means 76 and the support block 22 to effectively complete the closure of the housing 36 made by said refraction means 76.
  • the fact of closing the housing using the means 76 of refraction makes it possible to reduce the number of parts, facilitates the maintenance of the device, and avoids the use of any other screen or transparent protective cover may disturb the distribution or deform the light beam obtained through the means 24 treatment.
  • the V-shaped mirrors 80 as well as the refraction means 76 allow the realization of a substantially global and fuzzy treatment of the LED light beams to obtain a substantially homogeneous luminance on the entire surface of the area illuminated on the ground.
  • Other functional modules can be added to the lighting device 16 according to the invention.
  • a brightness measurement module, an activity measurement module and a communication module can make it possible to improve the management and the supply of LEDs 18 for lighting. .
  • the activity measurement module and the brightness measuring means will make it possible to vary the light intensity provided by the device 16. lighting according to the need for lighting and ambient light.
  • the communication module can, thanks to a suitable communication protocol and more abundantly described in the French application. No. 0650986, to collect and transmit from one light point to the other to a collector information relating to activity measurements and brightness measurements but also relating to a possible defect of a lighting device .
  • the management and power module, the brightness measurement module, the activity measurement module and the communication module are arranged on the face. of the support plate 20 at which are reported the LEDs.
  • the lighting device may comprise at least one microcontroller providing several functions, such as, for example, the function allowing the power supply to be adapted automatically according to the LED (s) used, or the function to manage the intensity of the lighting.
  • the first function makes it possible to make the device compatible with the majority of the LEDs that can be developed later and used in the lighting device.
  • the microcontroller may comprise means for counting time from a time origin specific to the microcontroller and storage means enabling it to store the moment or times according to its time origin at which the ignition instruction or instructions or stop have been transmitted.
  • the microcontroller can manage the variations in luminous intensity in a temporal manner by referring to its means of counting time and instants according to its time origin at which the start or stop instructions have been transmitted to it.

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Description

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE A LED
La présente invention est relative à un dispositif d'éclairage à LED. Un dispositif d'éclairage destiné à l'éclairage public, ou plus généralement à l'éclairage extérieur, comprend généralement une lampe montée dans une lanterne fixée à l'extrémité supérieure d'un mât ou sur un support situé à une hauteur suffisante.
Ce type d'éclairage doit répondre à des normes concernant la qualité de l'éclairage notamment en matière de flux lumineux, de luminance, de superficie de la zone éclairée, d'uniformité de la luminance sur ladite zone et d'éblouissement de la source. A titre d'exemple, un dispositif d'éclairage destiné à l'éclairage d'une voirie doit éclairer une surface sensiblement rectangulaire au sol d'environ 24 mètres sur 6 mètres, avec un éclairement supérieur à 10 lux par exemple et une luminance relativement homogène sur ladite zone. Les dispositifs d'éclairage actuels de type à lampe consomment beaucoup d'énergie pour une qualité d'éclairage moyenne et des coûts d'entretien importants.
Les dispositifs d'éclairage à LED sont aujourd'hui considérés comme une alternative avantageuse en terme de baisse de consommation d'énergie électrique et d'augmentation de la durée de vie dudit dispositif. Par ailleurs, un dispositif d'éclairage à LED est sensé permettre d'obtenir une précision de l'éclairement avec une quantité de lumière maîtrisée.
Cependant, l'utilisation de LED pour l'éclairage peut s'avérer problématique pour les raisons suivantes : Une LED possède un grand angle d'éclairage, ce qui engendre une large diffusion et beaucoup de pertes dans une application visant à éclairer une zone éloignée de ladite LED. Aussi, la LED est généralement associée à des moyens de concentration visant à rassembler les rayons lumineux en un faisceau d'intensité lumineuse maximale orienté vers la cible à éclairer.
Selon une autre problématique, une LED a une puissance lumineuse relativement faible si bien qu'il est nécessaire d'associer plusieurs LED afin d'obtenir une puissance lumineuse sensiblement équivalente à celle d'un dispositif d'éclairage utilisant une lampe. Lorsque plusieurs LED sont associées elles sont regroupées sous forme de barrettes ou de spots lumineux comprenant généralement trois LED.
Compte tenu de ces contraintes, les dispositifs d'éclairage à LED sont généralement utilisés pour des éclairages directifs visant à éclairer une zone réduite à la manière d'un projecteur éclairant une scène de spectacle. II existe des dispositifs d'éclairage à LED destinés à l'éclairage public comportant des LED ou des barrettes de LED rapportées sur des supports permettant d'orienter les faisceaux lumineux des LED en direction d'une zone à éclairer. On connaît par exemple un premier dispositif d'éclairage de l'art antérieur, décrit dans la demande internationale WO-98/33007, comprenant plusieurs LED et des moyens de traitement des rayons lumineux émis par lesdites LED. Afin de répartir au mieux les faisceaux lumineux des LED sur la zone à éclairer, ce document propose une disposition des LED selon différentes directions sur un support incliné et prévoit des moyens de traitement comprenant des moyens de concentration et des moyens de réfraction dédiés à chaque LED.
Un deuxième dispositif d'éclairage de l'art antérieur, décrit dans la demande internationale WO-02/076788, comprend plusieurs LED, un support incurvé comprenant un emplacement pour chacune des LED, et des moyens de traitement des rayons lumineux émis par les LED comprenant un dispositif de réflexion et de réfraction dédié à chaque LED.
La disposition des LED selon différentes directions proposée dans ces deux dispositifs de l'art antérieur conduit à un assemblage peu optimisé. En effet, dans ces deux documents de l'art antérieur, l'orientation des faisceaux lumineux des LED dans la direction à éclairer est obtenue grâce à une disposition desdites LED sur un support présentant des surfaces inclinées entre elles ou courbes, ces conceptions relativement complexes d'un support ne facilitent pas sa réalisation et son refroidissement. De plus, et malgré les conceptions des supports de LED, le traitement discret des faisceaux lumineux émis par chacune des LED proposé dans ces deux documents de l'art antérieur engendre une luminance non homogène sur la zone à éclairer, la tâche lumineuse ainsi réalisée étant susceptible d'être composée de plusieurs zones de forte luminosité. Un troisième dispositif de l'art antérieur, décrit dans le document US-2004/0174706, comprend un support plan de plusieurs LED disposées de façon matricielle et des moyens de traitement des faisceaux lumineux émis par les LED, lesdits moyens de traitement comprennent des moyens de réflexion sous forme de lames inclinées séparant les colonnes de LED et des moyens de réfraction superposés auxdits moyens de réflexion.
Le traitement des faisceaux lumineux des LED proposé dans ce document US-2004/0174706 ne permet pas d'obtenir un éclairage à luminance homogène car il s'agit d'un traitement d'orientation des faisceaux lumineux par colonne de LED susceptible de mener à une tâche lumineuse composée de bandes de luminosité variable.
Compte tenu de tous ces inconvénients, l'utilisation des LED pour l'éclairage public demeure marginale. Aussi, la présente invention vise à pallier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif d'éclairage à LED plus particulièrement destiné à l'éclairage extérieur, de conception simple et permettant d'obtenir une zone d'éclairement de luminance homogène. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'éclairage à LED, plus particulièrement adapté pour l'éclairage extérieur, comprenant plusieurs LED rapportées sur au moins une platine support et disposées selon des lignes et des colonnes, un bloc support comprenant une plaque dont l'une des faces forme le fond sensiblement plan d'un logement dans lequel est placée ladite au moins une platine support sensiblement plane de manière à coopérer intimement osec le fond du logement, des moyens de dissipation de chaleur prévus au niveau de l'autre face de la plaque du bloc support, et des moyens de traitement des rayons lumineux émis par les LED comprenant des moyens de concentration, des moyens de réflexion visant à orienter les rayons lumineux afin d'obtenir une zone d'éclairement souhaitée et des moyens de réfraction visant à optimiser la transmission des rayons lumineux à l'extérieur en limitant les réflexions parasites des rayons lumineux vers l'intérieur du dispositif, les moyens de concentration étant constitués pour chaque LED d'un concentrateur, ledit logement contenant ladite platine support étant obturé par les moyens de réfraction, le dispositif d'éclairage à LED comprenant des moyens de réflexion, distincts des moyens de réfraction, caractérisé en ce que les moyens de réflexion comprennent des miroirs en forme de V dont la pointe du V est orientée vers les LED, un miroir en forme de V sensiblement continu à l'aplomb de chaque colonne de LED. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation d'une lanterne d'éclairage, - la figure 2 est une représentation d'un dispositif d'éclairage à LED selon l'invention adapté à une lanterne d'éclairage existante,
- la figure 3 est une représentation d'une vue en éclaté d'un dispositif d'éclairage à LED selon une variante de l'invention, - la figure 4 est une représentation d'une courbe puissance/durée de vie d'une LED,
- la figure 5 est une représentation schématique en coupe latérale du dispositif d'éclairage à LED représenté à la figure 3,
- la figure 6 est une représentation des moyens de concentration de l'élément optique du dispositif d'éclairage à LED selon une variante de l'invention,
- la figure 7 est une représentation des moyens d'orientation de l'élément optique du dispositif d'éclairage à LED selon une variante de l'invention, - la figure 8 est une représentation en coupe des moyens de concentration et d'orientation illustrés en figure 6 et 7,
- la figure 9 est une vue latérale d'une autre variante du dispositif d'éclairage selon l'invention,
- la figure 10 est une vue en perspective illustrant les différentes parties du dispositif d'éclairage de la figure 9,
- la figure 11 est une coupe illustrant en détails le traitement des rayons lumineux provenant des LED du dispositif illustré en figures 9 et 10,
- la figure 12 est une représentation schématique illustrant l'éclairement au sol obtenu à partir du dispositif de la figure 9, - la figure 13 est une représentation schématique de l'implantation des
LED selon un mode de réalisation préféré, la figure 14 est une vue en coupe illustrant schématiquement le dispositif d'éclairage selon l'invention, et - la figure 15 est une coupe illustrant l'orientation des rayons lumineux émis par une LED.
Sur la figure 1, on a représenté à titre d'illustration une lanterne 10 d'éclairage susceptible d'être rapportée sur un candélabre, contre la façade d'un bâtiment ou sur tout autre support d'éclairage. Cette lanterne 10 comprend un châssis 12 sur lequel est fixé une coque 14 dont au moins une partie, généralement la partie inférieure, est ouverte ou sensiblement transparente de manière à laisser passer la lumière fournie par un dispositif d'éclairage ou lampe situé à l'intérieur de ladite coque 14. La description va maintenant être faite pour un dispositif 16 d'éclairage à LED selon une variante de l'invention, susceptible d'être disposé dans une lanterne 10 d'éclairage plus particulièrement destiné à l'éclairage extérieur, notamment un lieu public tel une route ou une rue. Cette application, représentée en figure 2 n'est nullement limitative des possibilités d'utilisation d'un dispositif d'éclairage à LED selon l'invention.
Comme illustré en figure 3, un dispositif 16 d'éclairage à LED comprend plusieurs LED 18 rapportées sur au moins une platine support 20 placée entre un bloc support 22 et des moyens 24 de traitement des faisceaux lumineux émis par les LED, les LED 18 étant prévues pour fournir une puissance lumineuse au moins équivalente à celle fournie par les dispositifs d'éclairage existants.
Les LED 18 du dispositif 16 d'éclairage sont des LED de puissance entre 1 et 5 W pour donner un ordre d'idées. Ces valeurs sont nullement limitatives. Avantageusement, les LED 18 du dispositif d'éclairage 16 sont utilisées à la moitié de leur puissance d'utilisation maximale. Ainsi, comme l'illustre la figure 4 représentant une courbe puissance/durée de vie d'une LED, les LED 18 sont susceptibles d'offrir une durée de vie plus longue, comme une durée de vie d'environ 50 000 heures correspondant par exemple au cahier des charges exigeant d'un projet d'éclairage public. De préférence, la pluralité de LED 18 du dispositif 16 d'éclairage sont montées en série de façon à simplifier la régulation de leur alimentation électrique, ledit dispositif 16 étant alimenté par une tension secteur dans la plupart des applications d'éclairage d'un objet ou d'un lieu. Cependant, un montage en parallèle pourrait être envisagé.
La platine support 20 se présente sous la forme d'une plaque d'un circuit imprimé sur l'une des faces de laquelle sont rapportées les LED. Selon un mode de réalisation préféré, illustré en figure 14, les LED ainsi que l'ensemble des composants (représenté sous la forme d'au moins un module 26 sur la figure 14) assurant notamment la fonction d'alimentation et de gestion des LED sont rapportées sur l'une des faces d'une platine support 20 plane. Selon une autre variante, la platine support 20 peut ne comprendre que les LED sur l'une de ses faces, les composants assurant notamment la fonction d'alimentation et de gestion des LED étant regroupés sous la forme d'au moins un module 26 implanté dans une autre zone du dispositif, par exemple à l'arrière du bloc support.
Selon un mode de réalisation préféré, l'alimentation et la gestion des LED peuvent s'effectuer selon le montage et avec les composants détaillés dans la demande française de brevet n°06 52033. Néanmoins, d'autres solutions sont envisageables. Les LED 18 peuvent être implantées à l'intérieur du dispositif sous forme d'une matrice de LED (Ll,L2 Li Ln).
La présente invention n'est pas limitée à cet agencement de LED, lesdites LED pouvant être disposées selon d'autres dispositions. Ainsi, les LED pourraient ne pas être alignées mais disposées selon des courbes. Sur la figure 13, on a représenté une implantation des LED permettant d'améliorer l'éclairage, notamment lorsqu'il est adapté à une voirie. Les LED sont disposées selon des lignes 28 sensiblement rectilignes, parallèles à un premier axe 30 correspondant à la direction de la plus grande dimension de la zone éclairée au sol, et selon des colonnes 32 sensiblement symétriques selon un axe médian 34 (sensiblement perpendiculaire au premier axe 30), certaines colonnes 32 ayant un rayon de courbure tendant à écarter les LED de l'axe médian 34 au fur et à mesure qu'elles s'éloignent du premier axe 30. Avantageusement, le rayon de courbure des colonnes 32 diminue en fonction de l'écartement entre la colonne et l'axe médian 34.
A titre d'exemple, les LED sont disposées selon sept lignes et huit colonnes. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les LED sont espacées entre elles d'un pas de l'ordre de 20 millimètres entre lignes et entre colonnes. Ce pas de 20 mm entre LED diminue avantageusement l'encombrement favorisant ainsi l'adaptation du dispositif 16 d'éclairage à une lanterne 10 existante. Cependant, il s'agit d'un pas minimal afin d'assurer un compromis entre le gain d'encombrement et une proximité trop importante des LED 18 qui favoriserait désavantageusement leur montée en température. Afin d'être disposé dans une coque 14 d'une lanterne 10 d'éclairage existante et comme illustré en figure 5, le dispositif 16 selon l'invention comprend un bloc support 22 disposant de moyens de fixation sur ladite coque 14 ou directement sur un châssis 12 auquel est fixé la lanterne 10 d'éclairage. Ces moyens de fixation du bloc support 22 ne sont pas détaillés ici car ils peuvent se présenter sous de nombreuses formes et sont connus de l'homme du métier.
Selon une autre variante, le dispositif d'éclairage forme une lanterne comme illustré sur les figures 9, 10 et 14. Dans ce cas, le dispositif d'éclairage de l'invention vient en lieu et place des lanternes existantes. Selon l'invention, quelle que soit la variante, le bloc support 22 comprend un logement 36 prévu pour recevoir au moins une platine support 20 de LED, ledit logement étant fermé par les moyens 24 de traitement des rayons lumineux émis par les LED. Ce logement 36 est sensiblement parallélépipédique et de profondeur suffisante pour accueillir la superposition d'au moins une platine support 20 de LED et des moyens 24 de traitement des rayons lumineux émis par les LED. Ce logement 36 comprend des parois latérales 38 et un fond 40. Le fond 40 est sensiblement plan pour coopérer intimement avec ladite au moins une platine support 20 également plane afin d'assurer un transfert thermique efficace entre la platine support 20 et le bloc support 22.
La platine support 24 de LED est fixée sur le fond 40 par des moyens de fixation tels des vis de fixation. Avantageusement, il peut être prévu des moyens de conduction 42 pour transférer efficacement la chaleur dissipée par les LED vers le bloc support 22. Ces moyens de conduction 42 de chaleur, intercalés entre une platine support 20 et le bloc support 22, peuvent être réalisés par un film thermiquement conducteur mais électriquement isolant. Les moyens de fixation de la platine support 20, comprimant sensiblement les moyens de conduction 42 de chaleur, un transfert optimal de la chaleur générée par les LED vers le bloc support 22 est assurée. Afin d'évacuer la chaleur produite par les LED 18 et transmise au bloc support 20, le dispositif 16 d'éclairage selon l'invention dispose de moyens de dissipation de chaleur 44 de type statique et de moyens pour générer un flux d'air forcé 46. Lesdits moyens de dissipation de chaleur 44 permettent d'augmenter la surface d'échange thermique de l'élément, ici le bloc support 22, par lequel la chaleur est dissipée. Ces moyens de dissipation de chaleur 44 peuvent être réalisés par des ailettes de refroidissement.
Selon un mode de réalisation préféré et illustré sur la figure 14, conférant à l'ensemble une grande compacité tout en favorisant la dissipation de la chaleur produite notamment par les LED, le bloc support 22 comprend une plaque 48 en un matériau conducteur thermique, notamment métallique, comportant sur l'une de ses faces, dite inférieure, le logement 36 (les parois latérales 38 venant en saillie par rapport à ladite plaque 48) et sur l'autre face, dite supérieure, des ailettes 50 disposées dans des plans perpendiculaires à ladite plaque. Les dimensions des ailettes et leurs écartements sont déterminés afin d'optimiser les échanges thermiques.
Les moyens pour générer un flux d'air forcé 46 permettent de créer un flux d'air améliorant sensiblement la dissipation de la chaleur. Lesdits moyens 46, tel un motoventilateur, peuvent se trouver en face inférieure et/ou supérieure du bloc support 22.
Selon un mode de réalisation préféré du dispositif d'éclairage à LED, des moyens de dissipation de chaleur 44, de préférence sous forme d'ailettes, sont également prévus au niveau de la face inférieure de la plaque 48 du bloc support, disposés de part et d'autre du logement 36.
Selon une variante illustrée sur la figure 5, au moins deux évents 52 sont prévus pour faire communiquer l'intérieur et l'extérieur de la coque 14 afin de générer en combinaison osec les moyens de ventilation 46 un flux d'air de l'extérieur de la coque vers l'intérieur afin de faire pénétrer de l'air frais et de l'intérieur vers l'extérieur de la coque afin d'évacuer l'air chaud.
Selon un mode de réalisation préféré et illustré sur la figure 14, des évents 52 sont prévus pour faire communiquer le logement 36 osec l'extérieur. Ces évents 52 combinés aux moyens 46 de ventilation permettent de générer un flux d'air favorisant l'acheminement de l'air frais à l'intérieur du logement 36 et l'évacuation de l'air chaud. Avantageusement, selon la direction longitudinale du dispositif correspondant au plan vertical contenant le mât 12, le bloc support 22 comprend en amont et en aval du logement 36 des ouïes comportant des ailettes disposées selon la direction longitudinale, rapportées sur la face inférieure de la plaque 48 et reliant ladite plaque 48 et les parois latérales 38 amont et aval du logement 36, au moins un évent 52 étant ménagé au niveau de chaque paroi latérale aval ou amont 38 du logement 36. Ces différents aménagements favorisant la dissipation de la chaleur contribuent à augmenter la durée de vie des composants du dispositif, notamment les LED, et ainsi à réduire les coûts d'entretien.
Selon un premier avantage, le fait de fermer le logement à l'aide des moyens 24 de traitement des faisceaux lumineux permet de réduire le nombre de pièces et facilite la maintenance du dispositif.
De plus, selon un deuxième avantage, la fermeture du logement 36 par les moyens 24 de traitement des faisceaux lumineux permet d'éviter l'utilisation de tout autre écran ou capot transparent de protection susceptible de perturber la répartition ou de déformer le faisceau lumineux obtenu grâce auxdits moyens 24 de traitement.
Le dispositif 16 d'éclairage selon l'invention comprend des moyens de fixation permettant aux moyens 24 de traitement des rayons lumineux émis par les LED d'être maintenus sur le bloc support 22 et d'obturer le logement 36. Avantageusement, des moyens d'étanchéité 54, notamment un joint situé en périphérie du logement 36, sont prévus entre les moyens 24 et le bloc support 22 afin de compléter efficacement la fermeture du logement 36 réalisée par lesdits moyens 24 de traitement des faisceaux lumineux. Les moyens 24 de traitement des rayons lumineux émis comprennent des moyens 56 de concentration, en raison de l'angle d'éclairage très ouvert d'une LED et des moyens 58 d'orientation des rayons lumineux afin que l'éclairement au sol corresponde à une zone éclairée conforme aux normes. Selon un mode de réalisation, les moyens 24 se présentent sous la forme d'un élément optique d'un seul tenant comme illustré sur les figures 5 à 8 ou de plusieurs éléments optiques superposés comme illustré sur les figures 10 et 11. Selon un mode de réalisation illustré en figure 6, l'élément optique 24 comprend un réseau de concentrateurs (Cl1Cz Ci Cn) chacun disposé au droit d'une LED.
Chaque concentrateur (Ci) de l'élément optique 22 correspond à un élément plein de forme tronconique ou pαrαboloïde, centré sur une LED et de forme adaptée pour rediriger et concentrer la lumière émise par ladite LED. Comme illustré sur la figure 8, selon un mode de réalisation, un concentrateur (Ci) comprend un évidement 60 dans lequel vient se loger une LED (Li). Le réseau de concentrateurs (Cl,C2 Ci Cn) est réalisé en un seul bloc, en pleine matière de l'élément optique.
Afin de positionner le mieux possible chaque concentrateur (Ci) du réseau de concentrateurs (Cl,C2 Ci Cn) devant chaque LED (Li) de la matrice de
LED (Ll,L2 Li Ln), des moyens de positionnement de l'élément optique peuvent être prévus au niveau du bloc support 22 ou de la platine support 20 de LED. Ces moyens de positionnement peuvent être réalisés par au moins un élément en saillie, tel un détrompeur ou locating, un bossage, ou toute partie en relief du bloc support 22 ou d'une platine support 20 de LED susceptible de fournir un positionnement précis lors de la mise en place de l'élément optique 24. Selon un autre mode de réalisation illustré sur les figures 10 et 11, les moyens 56 de concentration se présentent sous la forme d'une plaque 62 comprenant sur l'une de ses faces (opposées à celle en regard des LED) des formes en saillie en forme d'ondulations 64 dont les crêtes sont disposées au dessus des colonnes de LED. Ces ondulations 64 comprennent pour chaque LED un concentrateur 66 en creux en forme de paraboloïde débouchant via une ouverture 68 sur la face de la plaque 62 en regard des LED. Chaque concentrateur 66 comprend une surface réfléchissante visant à réfléchir de manière optimale les rayons lumineux émis par la LED placée dans ledit concentrateur via l'ouverture 68. Selon les variantes, la plaque 62 peut être réalisée en un matériau réfléchissant ou seulement la surface de chaque concentrateur peut être revêtue d'un matériau réfléchissant. Selon un mode de réalisation illustré en figure 7, les moyens d'orientation 58 de l'élément optique 24 peuvent être réalisés par un réseau de facettes (Fl,F2 Fi Fn) correspondant à la matrice de LED (Ll,L2 Li Ln) du dispositif d'éclairage. Chaque facette (Fi) d'orientation de l'élément optique 22 est sensiblement centrée sur une LED (Li) et est de formes géométriques adaptées et d'inclinaison déterminée pour orienter le faisceau de lumière concentrée par le concentrateur (Ci) de la LED (Li) correspondante.
Ainsi, les facettes 70 d'orientation de l'élément optique 24 sont décalées, telles des lentilles piano convexes, aussi appelées lentilles de Fresnel. Le réseau de facettes 70 d'orientation (Fl, F2 Fi Fn) est réalisé en un seul bloc, en pleine matière de l'élément optique 24. Plus particulièrement et comme illustré en figure 8, chacune des faces
(Fil, Fi2 Fij Fin) d'une facette (Fi) d'orientation est caractérisée par un angle d'inclinaison ctij par rapport au plan de la platine support 20 de LED, le plan (XY) sur la figure, et par au moins un rayon de courbure Rij.
Les rayons lumineux 72 issu d'un concentrateur (Ci) d'une LED (Li) sont d'abord réfractés et/ou réfléchis par le concentrateur (Ci) correspondant à ladite LED (Li) de façon à être rassemblés en un faisceau d'intensité lumineuse maximale, puis réfractés par la facette (Fi) d'orientation correspondant à ladite LED (Li) de façon à être dirigés et répartis de manière optimale sur la zone à éclairer. L'élément optique 24 est préférentiellement réalisé en polymère par moulage par injection/extrusion, mais il peut être réalisé dans tout autre matériau. A titre d'exemple, l'élément optique 24 peut être réalisé à partir d'un polycarbonate awec un traitement de surface, notamment une enduction, lui permettant de résister aux UV. Selon une variante préférée et illustrée sur les figures 10 et 11, les moyens 24 de traitement du flux lumineux émis comprennent en complément des moyens 56 de concentration, des moyens 58 d'orientation comportant des moyens 74 de réflexion visant à orienter les rayons lumineux afin d'obtenir une zone d'éclαirement souhaitée ou conforme aux normes et des moyens 76 de réfraction visant à optimiser la transmission des rayons lumineux à l'extérieur en limitant les réflexions parasites des rayons lumineux vers l'intérieur du dispositif, lesdits moyens étant empilés les uns sur les autres depuis la platine support 20 vers l'extérieur.
Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 10, les moyens de concentration 56 comprennent une plaque 62 dont la périphérie comporte des parois latérales formant un logement 78 dans lequel viennent s'encastrer successivement les moyens 74 de réflexion et les moyens 76 de réfraction. Les dimensions des parois latérales formant le logement 78 sont ajustées à celles du logement 36.
Comme illustré sur la figure 11, les moyens 74 de réflexion comprennent des miroirs 80 en forme de V (selon une section perpendiculaire aux colonnes de LED) dont la pointe du V est orientée vers les LED et décrit une crête à l'aplomb des colonnes de LED, un miroir 80 en forme de V sensiblement continu à l'aplomb de chaque colonne de LED.
Ainsi, les rayons lumineux émis par chaque LED se répartissent sensiblement équitablement de part et d'autre du miroir 80 en V situé à l'aplomb de chaque LED et se propagent vers chaque miroir 80 en V. Un miroir 80 n'étant pas dédié en particulier à une LED ou à une colonne de LED, lesdits miroirs 80 en forme de V des moyens de réflexion 74 effectuent donc un traitement global des faisceaux lumineux émis par les LED. Ce traitement global des faisceaux lumineux émis par les LED engendre une tâche lumineuse floue de luminance plus homogène que celle d'une tâche lumineuse obtenue par un traitement discret des faisceaux lumineux selon l'art antérieur. Comme illustré sur la figure 15, il existe essentiellement trois types de rayons : - les rayons Rl principalement dans l'axe qui ne sont pas réfléchis par le concentrateur mais réfléchis par un miroir 80,
- les rayons R2 qui ne sont ni réfléchis par le concentrateur, ni par un miroir,
- les rayons R3 qui sont réfléchis par le concentrateur, dont certains R3a ne sont pas réfléchis par un miroir et d'autres R3b sont réfléchis par un miroir.
Avantageusement, les dimensions du concentrateur et des miroirs et leurs positions relatives sont déterminées de manière à ce que les rayons lumineux émis par une LED qui ne sont pas réfléchis par le concentrateur correspondant à ladite LED ne sont également pas réfléchis par un miroir adjacent, non disposé au dessus de ladite LED. Cette configuration permet d'éviter les réflexions parasites et d'ajuster la répartition des rayons Rl et des rayons R2. On note que les rayons Rl les plus énergétiques sont déviés pour atteindre les zones à éclairer les plus éloignées. De même, les dimensions du concentrateur et des miroirs et leurs positions relatives permettent d'ajuster la répartition entre les rayons R3a et R3b.
Selon un premier mode de réalisation, les moyens 76 de réfraction comprennent une paroi 82 dont le matériau permet de transmettre les rayons lumineux et comportant au niveau de sa face intérieure en regard des LED des ondulations 84 dont les creux ou les crêtes sont orientés selon la direction des colonnes de LED et dont le rayon de courbure est ajusté afin que les rayons réfléchis par les miroirs 80 ou par les concentrateurs aient un angle d'incidence nul ou très faible afin que lesdits rayons ne soient pas réfléchis par ladite surface. De préférence, la surface extérieure de la paroi 82 comprend également des ondulations favorisant la réfraction des rayons lumineux et limitant la réflexion des rayons lumineux vers l'intérieur du dispositif.
Selon un mode de réalisation les ondulations prévues au niveau de la surface extérieure ne sont pas identiques à celles de la surface intérieure si bien que la paroi 82 n'a pas une épaisseur constante mais des zones avec des surépaisseurs améliorant la rigidité de ladite paroi. Avantageusement, la paroi 82 comprend des raidisseurs orientés perpendiculairement aux ondulations afin de rigidif ier ladite paroi. Selon un deuxième mode de réalisation, les moyens 76 de réfraction comprennent une paroi 82 dont le matériau permet de transmettre les rayons lumineux et comportant au niveau de ses faces intérieure et extérieure, en regard des LED, des surfaces décalées, à la manière d'une lentille de Fresnel. Lesdites surfaces décalées ont un rayon de courbure correspondant sensiblement au rayon de courbure des colonnes 32 de LED, le rayon de courbure desdites surfaces décalées diminuant en fonction de l'écartement par rapport à l'axe médian 34, afin que les rayons réfléchis par les miroirs 80 ou par les concentrateurs aient un angle d'incidence nul ou très faible, favorisent la réfraction des rayons lumineux et limitent la réflexion des rayons lumineux vers l'intérieur du dispositif .
Dans le premier comme dans le deuxième mode de réalisation des moyens 76 de réfraction, on obtient au sol une zone d'éclairement telle que représentée sur la figure 12, avec une luminance sensiblement homogène sur toute la surface et une aire conforme à la réglementation. Avantageusement, dans cette variante préférée de réalisation des moyens 24 de traitement des rayons lumineux, les moyens de réfraction 76 sont maintenus sur le bloc support 22 par les moyens de fixation et obturent le logement 36. Les moyens d'étanchéité 54, notamment un joint situé en périphérie du logement 36, sont prévus entre les moyens 76 et le bloc support 22 afin de compléter efficacement la fermeture du logement 36 réalisée par lesdits moyens 76 de réfraction.
Comme précédemment, le fait de fermer le logement à l'aide des moyens 76 de réfraction permet de réduire le nombre de pièces, facilite la maintenance du dispositif, et permet d'éviter l'utilisation de tout autre écran ou capot transparent de protection susceptible de perturber la répartition ou de déformer le faisceau lumineux obtenu grâce aux moyens 24 de traitement. Les miroirs 80 en forme de V ainsi que les moyens 76 de réfraction, dans leur premier ou leur deuxième mode de réalisation, autorisent la réalisation d'un traitement sensiblement global et flou des faisceaux lumineux des LED permettant d'obtenir une luminance sensiblement homogène sur toute la surface de la zone éclairée au sol. D'autres modules fonctionnels peuvent venir se rajouter au dispositif 16 d'éclairage selon l'invention.
Un module de mesure de luminosité, un module de mesure d'activité et un module de communication, tout comme ceux décrits dans la demande de brevet française N° 0650986, peuvent permettre de perfectionner la gestion et l'alimentation des LED 18 d'éclairage. Par exemple, dans le cas de l'éclairage d'une voie ou d'un lieu public, le module de mesure d'activité et les moyens de mesure de luminosité vont permettre de faire varier l'intensité lumineuse fournie par le dispositif 16 d'éclairage en fonction du besoin d'éclairage et de la luminosité ambiante. Lors de l'installation dudit dispositif 16 d'éclairage sur un réseau d'éclairage comprenant plusieurs lanternes 10 d'éclairage ou point lumineux, le module de communication peut permettre, grâce à un protocole de communication adapté et plus abondamment décrit dans la demande française n° 0650986, de recueillir et de transmettre d'un point lumineux à l'autre jusqu'à un collecteur des informations relatives aux mesures d'activité et aux mesures de luminosité mais aussi relatives à un éventuel défaut d'un dispositif d'éclairage.
La maintenance d'un réseau d'éclairage, réalisé à l'aide du dispositif 16 d'éclairage selon l'invention et équipé d'un module de communication et d'un module de mesure de luminosité, est ainsi facilitée car il suffit de consulter les données recueillies par le collecteur pour connaître les éventuels dispositifs 16 d'éclairage défectueux.
Selon un agencement préféré du dispositif 16 d'éclairage à LED selon l'invention, le module de gestion et d'alimentation, le module de mesure de luminosité, le module de mesure d'activité et le module de communication sont disposés sur la face de la platine support 20 au niveau de laquelle sont rapportées les LED. Selon une autre caractéristique, le dispositif d'éclairage peut comprendre au moins un micro contrôleur assurant plusieurs fonctions, telles que par exemple la fonction permettant d'auto adapter l'alimentation en fonction de la ou des LED utilisée(s), ou la fonction permettant de gérer l'intensité de l'éclairage.
Ainsi, la première fonction permet de rendre compatible le dispositif avec la majorité des LED susceptibles d'être développées ultérieurement et utilisées dans le dispositif d'éclairage. Selon l'invention, en mesurant l'intensité lumineuse émise par l'ensemble de LED, notamment en utilisant un module de mesure tel que décrit dans la demande de brevet française n° 0650986, on peut ajuster l'alimentation grâce au micro contrôleur afin de l'adapter aux LED utilisées et installées dans le dispositif d'éclairage. Le micro contrôleur peut comprendre des moyens de décompte du temps à partir d'une origine temporelle propre au micro contrôleur et des moyens de mémorisation lui permettant de stocker l'instant ou les instants selon son origine temporelle à laquelle la ou les instructions d'allumage ou d'arrêt lui ont été transmises. Ainsi, le micro contrôleur peut gérer les variations d'intensité lumineuse de manière temporelle en faisant référence à ses moyens de décompte du temps et des instants selon son origine temporelle à laquelle les instructions de mise en marche ou d'arrêt lui ont été transmises.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'éclairage à LED, plus particulièrement adapté pour l'éclairage extérieur, comprenant plusieurs LED (18) rapportées sur au moins une platine support (20) et disposées selon des lignes (28) et des colonnes (32), un bloc support (22) comprenant une plaque (48) dont l'une des faces forme le fond sensiblement plan d'un logement (36) dans lequel est placée ladite au moins une platine support (20) sensiblement plane de manière à coopérer intimement avec le fond du logement (36), des moyens (44) de dissipation de chaleur prévus au niveau de l'autre face de la plaque (48) du bloc support (22), et des moyens (24) de traitement des rayons lumineux émis par les LED comprenant des moyens (56) de concentration, des moyens de réflexion (74) visant à orienter les rayons lumineux afin d'obtenir une zone d'éclairement souhaitée et des moyens (76) de réfraction visant à optimiser la transmission des rayons lumineux à l'extérieur en limitant les réflexions parasites des rayons lumineux vers l'intérieur du dispositif, les moyens (56) de concentration étant constitués pour chaque LED d'un concentrateur (66), ledit logement (36) contenant ladite platine support (20) étant obturé par les moyens (76) de réfraction, les moyens de réflexion (74) étant distincts des moyens (76) de réfraction, le dispositif d'éclairage à LED est caractérisé en ce que les moyens de réflexion (74) comprennent des miroirs (80) en forme de V dont la pointe du V est orientée vers les LED, un miroir (80) en forme de V sensiblement continu à l'aplomb de chaque colonne de LED, afin de réaliser un traitement sensiblement global et flou des faisceaux lumineux des LED permettant d'obtenir une luminance sensiblement homogène sur toute la surface de la zone éclairée au sol.
2. Dispositif d'éclairage à LED selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (62) formant les moyens de concentration (56) comprend sur l'une de ses faces opposées aux LED des ondulations dont les crêtes sont disposées au dessus des colonnes de LED.
3. Dispositif d'éclairage à LED selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que certaines colonnes (32) de LED ont un rayon de courbure.
4. Dispositif d'éclairage à LED selon la revendication 3, caractérisé en ce que les LED sont disposées selon des lignes (28) sensiblement rectilignes, parallèles à un premier axe (30) correspondant à la direction de la plus grande dimension de la zone éclairée au sol, et selon des colonnes (32) sensiblement symétriques selon un axe médian (34) sensiblement perpendiculaire au premier axe (30), certaines colonnes (32) ayant un rayon de courbure tendant à écarter les LED de l'axe médian (34) au fur et à mesure qu'elles s'éloignent du premier axe (30).
5. Dispositif d'éclairage à LED selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens (76) de réfraction comprennent une paroi (82) dont le matériau permet de transmettre les rayons lumineux et comportant au niveau de ses faces intérieure et extérieure, en regard des LED, des surfaces décalées, à la manière d'une lentille de Fresnel, ayant un rayon de courbure correspondant sensiblement au rayon de courbure des colonnes (32) de LED.
6. Dispositif d'éclairage à LED selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens (76) de réfraction comprennent une paroi (82) dont le matériau permet de transmettre les rayons lumineux et comportant au niveau de sa face intérieure en regard des LED des ondulations (84) dont le rayon de courbure est ajusté afin que les rayons reçus aient un angle d'incidence nul ou très faible afin que lesdits rayons ne soient pas réfléchis par ladite surface.
7. Dispositif d'éclairage à LED selon la revendication 6, caractérisé en ce que la paroi (82) comprend des ondulations également au niveau de sa face orientée vers l'extérieur.
8. Dispositif d'éclairage à LED selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (46) pour générer un flux d'air forcé.
9. Dispositif d'éclairage à LED selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de dissipation de la chaleur (44) comprennent des ailettes rapportées sur la surface supérieure de la plaque (48) du bloc support (22).
10. Dispositif d'éclairage à LED selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bloc support (22) comprend en amont et en aval du logement (36) des ouïes comportant des ailettes disposées selon la direction longitudinale, rapportées sur la face inférieure de la plaque (48) et reliant ladite plaque (48) et les parois latérales (38) amont et aval du logement (36).
11. Dispositif d'éclairage à LED selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (42) de conduction de la chaleur interposés entre la platine support (20) et le bloc support (22).
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