EP3004725B1 - Dispositif pour creer des effets de lumiere - Google Patents

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EP3004725B1
EP3004725B1 EP14732506.2A EP14732506A EP3004725B1 EP 3004725 B1 EP3004725 B1 EP 3004725B1 EP 14732506 A EP14732506 A EP 14732506A EP 3004725 B1 EP3004725 B1 EP 3004725B1
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EP
European Patent Office
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light
light beam
previous
reflective surface
reflector system
Prior art date
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Active
Application number
EP14732506.2A
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German (de)
English (en)
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EP3004725C0 (fr
EP3004725A1 (fr
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Aurélien LINZ
Simon BLATRIX
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Arteffect
Original Assignee
Arteffect
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Publication date
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Publication of EP3004725B1 publication Critical patent/EP3004725B1/fr
Publication of EP3004725C0 publication Critical patent/EP3004725C0/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • 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
    • F21S10/026—Lighting devices or systems producing a varying lighting effect changing colors by movement of parts, e.g. by movement of reflectors or light sources
    • 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
    • F21W2121/00—Use or application of lighting devices or systems for decorative purposes, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • 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
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • 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]

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device, making it possible to create light effects.
  • Such a device allows a user to create a dynamic lighting atmosphere.
  • the field of the invention is more particularly that of dynamic lighting effects, for example in a nightclub or for decoration or for events.
  • the lighting effects are mainly due to the movement of smoke interacting with light projectors, for example by smoke cooling, smoke heating, ventilation, to create an animation " in the manner of a cloudy sky changing appearance by wind and sunlight ".
  • the aim of the invention is to propose a device making it possible to resolve at least one of these drawbacks.
  • the at least one source preferably comprises several sources.
  • the light beam generated by each source is preferably of a different color than the other light beams.
  • the light cone of each light beam has its vertex forming a solid angle of value between 0 steradians not included and 2 n steradians included, that is to say in the interval ]0 ; 2 n] in steradians.
  • the light cone of at least one light beam (preferably of each light beam) has its apex forming a solid angle of value equal to 2 n steradians, that is, this light cone is a plane of light.
  • Each source preferably comprises a laser or a light-emitting diode or other suitable light source.
  • the optical system comprises a reflecting surface rotatably mounted in the central area about an axis, this reflecting surface preferably being arranged to reflect each light beam so that after reflection by the reflecting surface each light beam propagates in its light cone in a direction which preferably depends on an angular position of the reflecting surface about its axis.
  • the device according to the invention may comprise control means (consisting of the control system) which are preferably arranged to control a rotation of the reflecting surface around its axis at a constant rotation speed.
  • the device according to the invention may comprise control means (consisting of the control system) which are preferably arranged to control a rotation of the reflecting surface around its axis at a rotation speed greater than a speed threshold, such that each source only emits its light beam when the reflecting surface has reached a rotation speed greater than this speed threshold.
  • the reflecting surface may be mounted on a plate, such that the reflecting surface is located between the plate and a space (distinct from the space into which each light beam received by the reflector system is reflected, i.e. the optional enclosed space above) comprising the sources.
  • the plate is preferably secured to the device by a plurality of feet.
  • the reflector system may have the shape of a polygon with several sides, each of its sides being formed by at least at least one mirror mounted to rotate around an axis (this axis preferably being parallel to the plane of light of each light beam in the case where the light cones are planes).
  • each foot can be aligned (in the plane of light of each light beam in the case where the light cones are planes), with the central zone and a junction angle between two sides of the polygon.
  • the reflector system can be mounted in translation (preferably perpendicular to the plane of light of each light beam in the case where the light cones are planes).
  • the enclosed space is preferably delimited at least in part by transparent walls.
  • variants of the invention comprising only a selection of features described below isolated from the other features described (even if this selection is isolated within a sentence comprising these other features), if this selection of features is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention compared to the state of the prior art.
  • This selection comprises at least one preferably functional feature without structural details, or with only a part of the structural details if this part alone is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention compared to the state of the prior art.
  • the lighting device 1 comprises, in a space 43, at least one source arranged to emit a light beam specific to this source.
  • the at least one source comprises several sources 2, 3, 4, the light beam generated by each source being of a different color from that of the other light beams.
  • color of a light beam is meant the wavelength of maximum intensity of this light beam between 400 nanometers and 800 nanometers (this wavelength also being called “main wavelength” of this light beam).
  • Each source 2, 3, 4 comprises a laser or a light-emitting diode. In the variant illustrated in the figures, each source 2, 3, 4 comprises a laser.
  • the at least one source comprises at least three sources, including a source 4 arranged to generate a red light beam (laser with a main wavelength of 650 nm, power 500 mW, of CNI brand and reference: MxL-III-655), a source 2 arranged to generate a green light beam (laser with a main wavelength of 532 nm, power 200 mW, of CNI brand and reference: MxL-III-532), and a source 3 arranged to generate a blue light beam (laser with a main wavelength of 447 nm, power 500 mW, of CNI brand and reference: PGL-V-H-447).
  • a source 4 arranged to generate a red light beam (laser with a main wavelength of 650 nm, power 500 mW, of CNI brand and reference: MxL-III-655)
  • a source 2 arranged to generate a green light beam (laser with a main wavelength of 532 nm, power 200 mW, of
  • the device 1 further comprises means (typically dichroic cubes 5, 6, 7) for superimposing and routing, to an optical system 8, the optical paths of the light beams emitted by all the sources 2, 3, 4.
  • means typically dichroic cubes 5, 6, 7
  • the optical system 8 is arranged to send each light beam from a central zone 9 (more precisely from a reflecting surface 10 (located in this central zone 9) reflecting at 90° from a reflecting semi-cube 11 with a 3 mm edge from the manufacturer Edmund Optics and reference 49405) in several possible directions 12 to 18 contained in a plane 19 (called "light plane” to give it a name so as to identify it well) specific to this beam so that each light beam propagates in its light plane.
  • a central zone 9 more precisely from a reflecting surface 10 (located in this central zone 9) reflecting at 90° from a reflecting semi-cube 11 with a 3 mm edge from the manufacturer Edmund Optics and reference 49405) in several possible directions 12 to 18 contained in a plane 19 (called "light plane” to give it a name so as to identify it well) specific to this beam so that each light beam propagates in its light plane.
  • the light plane of each light beam is preferably horizontal.
  • the light planes of the different light beams are preferably parallel to each other.
  • the light planes of the different light beams are superimposed (the light plane 19 is therefore common to the light beams of all the sources 2, 3, 4), because these different beams are all superimposed when reaching the surface 10 (however, in a variant where these light beams would not be not superimposed before reaching surface 10, we would have a distinct light plane per light beam and therefore per source 2, 3, 4).
  • the optical system 8 comprises the reflecting surface 10 of the cube 11.
  • This reflecting surface 10 is mounted in rotation in the central zone 9 around an axis 24 (preferably perpendicular to the plane of light of each light beam), this rotation being actuated by a motor 25.
  • This reflecting surface 10 is arranged to reflect each light beam so that after reflection by the reflecting surface 10 each light beam propagates in its plane of light 19 in a direction 12 to 18 which depends on an angular position of the reflecting surface 10 around its axis 24.
  • the optical system 8 is arranged so that this direction 12 to 18 of a light beam explores all orientations at 360 degrees around the central zone 9 (i.e. around the reflecting surface 10 or around the axis 24) when the reflecting surface 10 makes a complete turn around its axis 24 and this light beam is emitted by its source during this complete turn.
  • the reflective surface 10 is mounted on a plate 26 such that the surface 10 is located between the plate 26 and the gap 43.
  • the plate 26 is located between the motor 25 and the reflective surface 10.
  • the plate is typically an aluminum plate.
  • This plate is a safety feature so that an observer cannot directly observe the cube 11 or the reflective surface 10 so as not to damage his eyes.
  • the plate 26 is fixed to the device 1 by several feet 27. On the figure 4 , the outline of each foot 27 is illustrated to locate them, whereas in reality on this figure 4 these feet 27 are hidden by the plate 26.
  • Each foot 27 is arranged to fix the plate 26 to a plate 56 separating the space 20 and the space 43.
  • the device 1 comprises electrical supply wires arranged to supply the motor 25 (and coming from the space 43).
  • the device 1 further comprises an enclosed space 20 separate from the space 43.
  • the enclosed space 20 is delimited at least in part by transparent walls 28.
  • Each transparent wall 28 is arranged to have a transmission coefficient of the main wavelength of each light beam emitted by the sources 2, 3, and 4 of at least 20% (preferably at least 50%).
  • Each transparent wall 28 is a semi-transparent wall.
  • Each transparent wall 28 is arranged to have a reflection coefficient, of the main wavelength of each light beam emitted by the sources 2, 3, and 4, between 50% and 80%.
  • the walls 28 are for example made of plexiglass, glass or crystal.
  • the walls 28 are four triangular-shaped walls forming a pyramid 810 mm high, and with a square base of 500 mm x 500 mm.
  • these walls can form any shape of enclosed space 20 (cube, ball, etc.: the shape of the enclosed space 20 is infinitely modular; this makes it possible to adapt to the design of any place, and it will also be possible to change the color that this enclosed space 20 takes, as well as its size in order to be able to target very large-scale events and places).
  • the device 1 further comprises an injector 21 arranged to inject into the enclosed space 20 (via a tube 22 opening into the enclosed space 20) suspended elements arranged to diffuse the light of each light beam.
  • the suspended elements comprise, for example, smoke, droplets (for example water droplets), or an aerosol.
  • the integrated aerosol system 21 and the enclosed space 20 make it possible to always have aerosol suspended in the device 1.
  • the 3D light shapes inside the enclosed space 20 will therefore always be visible regardless of the location of exposure of the device 1.
  • the injector 21 is an aerosol generator, comprising a canister containing a liquid connected to two electrodes, and which generates smoke when the electrodes are subjected to a voltage.
  • the injector 21 is for example manufactured by the company Seuthe and of reference 430-500.
  • the device 1 further comprises a reflector system 23 arranged to receive each light beam coming from the optical system 8 and propagating in its light plane 19 and to reflect in the enclosed space 20 (and outside its light plane) each light beam received (i.e. to return each received beam inside the enclosed space 20).
  • a reflector system 23 arranged to receive each light beam coming from the optical system 8 and propagating in its light plane 19 and to reflect in the enclosed space 20 (and outside its light plane) each light beam received (i.e. to return each received beam inside the enclosed space 20).
  • the reflector system 23 has a reflection coefficient, of the main wavelength of each light beam emitted by the sources 2, 3, and 4, of at least 50%, preferably at least 90%.
  • the reflector system 23 is arranged to move between several positions such that a change in position of the reflector system 23 modifies the trajectory of a light beam reflected by the reflector system 23.
  • the reflector system 23 has a polygon shape centered on the central zone 9 (and therefore on the reflecting surface 10) and provided with several sides 29, 30, 31, 32, each of its sides 29 to 32 being formed by at least one mirror mounted in rotation about an axis respectively 33 to 36 preferably parallel to the light plane 19 of each light beam.
  • each mirror has a rectangular shape of 355mm by 30mm.
  • the rotation of one of the mirrors 29 to 32 of the reflector system 23 corresponds to a change in position of the reflector system 23.
  • each foot 27 is aligned with the central zone 9 (i.e. with the reflecting surface 10) and a junction angle 37 between two sides 29 and 30, or 30 and 31, or 31 and 32, or 32 and 29 of the polygon. This makes it possible to limit, in the light plane 19 of each of the light beams emitted by the sources 2, 3, 4, the blind spots of these light beams.
  • the device 1 further comprises an electronic control system 38 arranged to move the reflector system 23 between its positions.
  • This control system 38 typically comprises a servomotor 41 (for example of the Hitec brand and reference HS-311) per mirror of the reflector system 23.
  • the control system 38 includes a printed circuit 44.
  • the printed circuit 44 allows all the following parts of the control system 38 to be connected together: 21, 41, 52, 53, 54, 8, 38, 45, infrared detector.
  • the control system 38 comprises a microcontroller 42 of reference Mega 2560 based on an ATmega2560 processor ofhen brand.
  • the microcontroller 42 is connected to the sources 2 to 4 (via the drivers 52 to 54), to the injector 21, to the optical system 8, to the servomotors 41, as well as to a computer by a USB port 46.
  • the control system 38 is further arranged to control when each of the sources 2, 3, 4 emits its light beam, given that each of the sources 2, 3, 4 is arranged to emit its light beam both continuously and discontinuously.
  • the light effects created by the device 1 can be given different shapes depending on the times during which a given source 2, 3 or 4 emits its light beam. For example, it is possible to switch from a continuous figure to a wire-like figure made of bars, and it is also possible to choose the colour of the bars, their thickness and their movement: direction of rotation, speed, etc.
  • the printed circuit 44 makes it possible to transmit the control signals coming from the microcontroller 42, to the servomotors 41, to the smoke machine 21, to the drivers 52 to 54 and to the motor 25.
  • the signals to drivers 52 to 54 are processed by printed circuit 44.
  • the printed circuit board 44 mainly contains two separate security systems.
  • the first is managed by the microcontroller 42 using an infrared sensor and an infrared receiver arranged to measure the rotation speed and/or the real-time angular position of the surface 10: thus, if this speed becomes too low (below the speed threshold), the sources 2, 3, 4 are automatically switched off, and thus the safety of the device 1 is improved.
  • the second safety system unlike the first, does not go through the microcontroller 42 (this being to anticipate a breakdown or a bug of the microcontroller 42): a condition on the voltage and the intensity at the terminals of the motor 25 is determined to ensure a threshold speed and the proper functioning of the circuit components.
  • the second safety system is arranged so that, in the event that this condition is not met, the sources 2 to 4 do not emit light (more precisely so that the drivers 52 to 54 are not powered).
  • the infrared sensor In addition to knowing the rotation speed, the infrared sensor also knows the position of the rotating reflective surface 10 (angular position). As we have seen, modulation on laser sources makes it possible to create “bars” of light, the number of which varies according to the ratio between the frequency of the square signal sent to the modulation and the rotation speed. By knowing the angular position in the 360° plane around the central zone 9, the position of the "bars" created can be controlled exactly.
  • the control system 38 is further arranged to control a rotation of the reflecting surface 10 about its axis 24 at a rotation speed (or "scanning speed") that is constant (or at least within a small value range typically within plus or minus 5% relative to an average value over time), typically equal to 19,000 revolutions per minute, and greater than a speed threshold (this speed threshold being greater than 25 revolutions per second, to be greater than the retinal persistence, and even being greater than 160 revolutions per second to be at a level lower than the MPE ("Maximal permissible exposure")) so that each source 2, 3, 4 emits its light beam only when the reflecting surface 10 has reached this constant speed at plus or minus 5% (or has reached a rotation speed greater than this speed threshold).
  • a rotation speed or "scanning speed” that is constant (or at least within a small value range typically within plus or minus 5% relative to an average value over time), typically equal to 19,000 revolutions per minute, and greater than a speed threshold (this speed threshold being greater than 25 revolutions per second, to be
  • a safety system using a sensor and an infrared receiver connected to the control system 38 makes it possible to know the speed real-time rotation: thus, if the speed becomes too low (below the speed threshold), sources 2, 3, 4 are automatically switched off, and thus the safety of device 1 is improved.
  • sources 2, 3, 4 are automatically switched off, and thus the safety of device 1 is improved.
  • by favoring a constant speed we avoid going through speed “dead spots”, and we considerably improve the dynamism of the lighting effects.
  • this state-of-the-art technology only scans a restricted solid angle, and when the beam reaches the limit of this solid angle, it must retrace its steps, this half-turn necessarily involving the passage of scanning speed to a zero value, which implies (to comply with the surface power safety standards (called MPE for "Maximal permissible Exposure”) depending on the laser power, the scanning angular speed, the distance, the waist size and the divergence), reducing the intensity of the laser and therefore degrading the quality of the light effects.
  • MPE surface power safety standards
  • the sources 2, 3, 4, the superposition and routing means 5, 6, 7, the control system 38 and the injector 21 are located outside the enclosed space 20 (they are preferably in the other space 43 delimited by opaque walls, typically made of aluminum or wood) while the optical system 8 (including the cube 11, its reflecting surface 10, the motor 25, the plate 26 and the feet 27) and the reflector system 23 are in the enclosed space 20.
  • the light moves, but the movement of the suspended elements (e.g. smoke) is of little importance. This allows both a great dynamism of the light effects created, and a great reproducibility.
  • the suspended elements e.g. smoke
  • the retinal persistence will give the viewer the impression of seeing a luminous surface whose shape will vary according to the times at which each of the sources 2, 3, 4 emits its beam; the shape of the luminous surface, initially contained in the light plane 19 of this beam, is modified by reflection on the reflector system 23 which takes this beam and therefore this “luminous surface” outside the plane of light 19 of this beam.
  • the optical system 8 therefore converts each light beam into a first part of “light surface” along its light plane 19 inside the enclosed space 20, then this light surface is deployed inside the enclosed space 20 in a second part outside the light plane of this beam after having been reflected by the reflector system 23.
  • control system 38 it is thus possible to modify the luminous surfaces in real time and to create luminous choreographies by moving the mirrors of the reflector system 23 using the servomotors 41, by playing on the optical system 8, on the modulation and the power of the sources 2, 3, 4 as well as on the smoke injector 21.
  • the aerosol generator 21 is arranged to fill the enclosed space 20 with smoke.
  • the light penetrating into the enclosed space 20 interacts with this smoke. This light is diffused in all directions of the space and makes the different luminous surfaces visible.
  • the control system 38 makes it possible to influence each element of the optical chain and therefore to modify in real time the nature of the luminous surface. This gives the user the possibility of creating an infinity of different mathematical surfaces inside the device 1.
  • the light shapes can be extended outside the enclosed space 20 by crossing (reference 39) the walls 28 and creating a 360° light animation around the device 1.
  • the enclosed space 20 being visible through transparent walls 28, the extension of the light surface thus created will also be visible outside the device 1.
  • the viewer can focus both on the behavior of the light surface inside the enclosed space 20 and on the lighting and light effects produced outside it.
  • the device 1 is therefore both an object of attention, decoration, and a play of lights making it possible to animate an entire room at 360°.
  • the device 1 therefore makes it possible to illuminate almost simultaneously in all directions from a central zone 9. This gives a user the possibility of using the device 1 as central lighting, that is to say of placing it in the centre of a room.
  • the light is reflected (reference 40) on the walls 28, which once again induces a modification of the luminous surface and therefore consequently additional visual effects on the walls 28 of the enclosed space 20.
  • the device 1 further comprises a switching power supply 45 which supplies all the elements of the device 1 requiring electricity.
  • This switching power supply 45 is itself supplied with 220 Volts, the device 1 being arranged to connect to the 220 V electrical sector via the connection interface 46 which also carries the USB port.
  • the injector 21 may be absent.
  • the enclosed space 20 is hermetic and contains in a quasi-permanent manner the suspended elements arranged to diffuse the light of each light beam.
  • the reflecting surface 10 of a rotatably mounted cube 11 is replaced by a reflecting surface 10 of a stationary conical mirror.
  • the optical system 8 comprises a conical mirror located in the central zone 9, this conical mirror having a reflecting surface 10 stationary in the central zone 9, this reflecting surface 10 having as its axis of symmetry of revolution the axis 24 perpendicular to the plane of light 19 of each of the light beams, this reflecting surface 10 being arranged to reflect each light beam such that after reflection by this reflecting surface 10 each light beam propagates in its plane of light in all directions at 360 degrees around this axis 24.
  • the reflector system 23 may comprise at least one mirror (and therefore at least one servomotor 41) per distinct light plane 19, if the light planes 19 of the beams emitted by the sources 2, 3, 4 are distinct.
  • the reflector system 23 can comprise at least one mirror (and therefore at least one servomotor 41) per distinct light plane 19 and per side 29 to 32 of the polygon (total of twelve mirrors in the case of a square with three sources emitting beams with three distinct light planes).
  • the walls 28 may be opaque. These walls 28 may, for example, be the walls of a room in a nightclub.
  • the device 1 may further comprise an opaque wall (referenced 48 in the case without other optical element 47 or referenced 49 in the case with another optical element 47), arranged to block each light beam emitted by the sources 2, 3, 4 and thus prevent them from exiting the device 1. This increases safety, in particular if the sources 2, 3, 4 are very powerful.
  • the optical system 8 is arranged to send each light beam from the central zone 9 in several possible directions contained in a light cone 19 whose apex (located on the reflecting surface 10) is located in the central zone 9.
  • the reflecting surface 10 (more precisely typically the motor 25 rotating this surface 10) is not fixed or suspended from the plate 26, but is arranged on or fixed on or made integral with a separation plate 56 separating the space 20 and the space 43.
  • the feet 27 are replaced by a hollow and transparent contour 57 (typically a cylinder) surrounding the central zone 9 and arranged to fix the plate 26 to the plate 56 (for example plexiglass or glass 2 mm thick, 10 cm in diameter, and 5 cm in height).
  • the plate 26 makes it possible to support two mirrors 58, 59 arranged to direct each light beam coming from the space 43 onto the rotating reflecting surface 10.
  • the main interest is to create a continuous plane or cone 19 of light.
  • the plate 26 and the cylinder 57 are sufficiently large in diameter so that an observer cannot have a direct view of each unspread beam, and that in the event of a malfunction of the device, it can never reach the observer's eye without being spread.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un dispositif lumineux, permettant de créer des effets de lumière.
  • Un tel dispositif permet à un utilisateur de créer une ambiance lumineuse dynamique. Le domaine de l'invention est plus particulièrement celui des effets de lumière dynamiques, par exemple au sein d'une discothèque ou pour de la décoration ou pour de l'évènementiel.
    • Etat de la technique antérieure
  • On connaît la demande de brevet US 2004/0150999 décrivant un dispositif permettant de créer des sculptures de lumière derrière un écran.
  • On connaît aussi le brevet FR 2 591 152 décrivant un dispositif permettant de créer des effets de lumière au sein d'une fumée emprisonnée dans un espace clos.
  • Les effets de lumière sont principalement dus à un mouvement de fumée interagissant avec des projecteurs lumineux, par exemple par une réfrigération de la fumée, un chauffage de la fumée, une ventilation, pour créer une animation « à la manière d'un ciel nuageux changeant d'aspect par le vent et la lumière du soleil ».
  • Un tel dispositif selon l'état de l'art a pour principaux inconvénients :
    • d'avoir une dynamique relativement lente des effets de lumière,
    • d'avoir aucune finesse des effets de lumière créés,
    • d'avoir une faible variété des effets de lumière possibles, et
    • de ne pas permettre une bonne maîtrise et une bonne répétabilité des effets de lumière créés, car ceux-ci sont aléatoires (mouvement brownien de particules de fumée et/ou flux de fumée avec des turbulences).
  • Le but de l'invention est de proposer un dispositif permettant de résoudre au moins un de ces inconvénients.
    • Exposé de l'invention
  • Cet objectif est atteint avec un dispositif lumineux tel que décrit dans la revendication 1.
  • Le dispositif selon l'invention comprend :
    • au moins une source agencée pour émettre un faisceau lumineux,
    • un système optique agencé pour envoyer chaque faisceau lumineux à partir d'une zone centrale dans plusieurs directions possibles contenues dans un cône de lumière dont le sommet est situé dans la zone centrale, de sorte que chaque faisceau lumineux se propage dans son cône de lumière,
    • de préférence un espace clos (qui peut faire ou ne pas faire partie du dispositif selon l'invention), ledit espace clos :
      • o contenant des éléments en suspension agencés pour diffuser la lumière de chaque faisceau lumineux, ou
      • o étant équipé d'un injecteur agencé pour injecter dans l'espace clos des éléments en suspension agencés pour diffuser la lumière de chaque faisceau lumineux,
    • un système réflecteur agencé pour recevoir chaque faisceau lumineux se propageant dans son cône de lumière et pour réfléchir dans un espace (de préférence dans l'espace clos optionnel ci-dessus) chaque faisceau lumineux reçu, ledit système réflecteur étant agencé pour se déplacer entre plusieurs positions de sorte qu'un changement de position modifie la trajectoire d'un faisceau lumineux réfléchi par le système réflecteur,
    • un système de commande agencé pour déplacer le système réflecteur entre ses positions.
  • L'au moins une source comprend de préférence plusieurs sources. Le faisceau lumineux généré par chaque source est de préférence d'une couleur différente de celle des autres faisceaux lumineux.
  • Le cône de lumière de chaque faisceau lumineux a son sommet formant un angle solide de valeur comprise entre 0 stéradians non inclus et 2 n stéradians inclus, c'est-à-dire dans l'intervalle ]0 ; 2 n] en stéradians.
  • Le cône de lumière d'au moins un faisceau lumineux (de préférence de chaque faisceau lumineux) a son sommet formant un angle solide de valeur égale à 2 n stéradians, c'est-à-dire que ce cône de lumière est un plan de lumière.
  • Chaque source comprend de préférence un laser ou une diode électroluminescente ou toute autre source lumineuse adaptée.
  • Le système optique comprend une surface réfléchissante montée en rotation dans la zone centrale autour d'un axe, cette surface réfléchissante étant de préférence agencée pour réfléchir chaque faisceau lumineux de sorte qu'après réflexion par la surface réfléchissante chaque faisceau lumineux se propage dans son cône de lumière selon une direction qui dépend de préférence d'une position angulaire de la surface réfléchissante autour de son axe.
  • Le dispositif selon l'invention peut comprendre des moyens de commande (consistant en le système de commande) qui sont de préférence agencés pour commander une rotation de la surface réfléchissante autour de son axe à une vitesse de rotation constante.
  • Le dispositif selon l'invention peut comprendre des moyens de commande (consistant en le système de commande) qui sont de préférence agencés pour commander une rotation de la surface réfléchissante autour de son axe à une vitesse de rotation supérieure à un seuil de vitesse, de sorte que chaque source n'émette son faisceau lumineux que lorsque la surface réfléchissante a atteint une vitesse de rotation supérieure à ce seuil de vitesse.
  • La surface réfléchissante peut être montée sur une plaque, de sorte que la surface réfléchissante soit située entre la plaque et un espace (distinct de l'espace dans lequel est réfléchi chaque faisceau lumineux reçu par le système réflecteur, c'est-à-dire de l'espace clos optionnel ci-dessus) comprenant les sources. La plaque est de préférence fixée au dispositif par plusieurs pieds.
  • Le système réflecteur peut avoir une forme de polygone muni de plusieurs côtés, chacun de ses côtés étant formé par au moins un miroir monté en rotation autour d'un axe (cet axe étant de préférence parallèle au plan de lumière de chaque faisceau lumineux dans le cas où les cônes de lumière sont des plans).
  • Dans le cas où les deux précédentes conditions sont réunies, chaque pieds peut être aligné (dans le plan de lumière de chaque faisceau lumineux dans le cas où les cônes de lumière sont des plans), avec la zone centrale et un angle de jonction entre deux côtés du polygone.
  • Le système réflecteur peut être monté en translation (de préférence perpendiculairement au plan de lumière de chaque faisceau lumineux dans le cas où les cônes de lumière sont des plans).
  • L'espace clos est de préférence délimité au moins en partie par des parois transparentes.
    • Description des figures et modes de réalisation
  • D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :
    • la figure 1 est une vue d'ensemble de profil d'un premier mode de réalisation de dispositif selon l'invention, qui est le mode de réalisation préféré de l'invention,
    • la figure 2 est une vue de coupe de dessus de l'espace 43 du dispositif de la figure 1,
    • la figure 3 est une vue en perspective de l'intérieur de l'espace 43 du dispositif de la figure 1,
    • la figure 4 est une vue de coupe de dessus de l'espace clos 20 du dispositif de la figure 1,
    • la figure 5 est une vue de coupe de profil du dispositif de la figure 1 (dont des options référencées 47, 48, 49), selon le plan de coupe 50 des figures 2 et 4,
    • la figure 6 est une vue de coupe de profil d'une partie d'une variante du dispositif de la figure 1, et
    • la figure 7 est une vue de coupe de profil d'une partie d'une autre variante du dispositif de la figure 1.
  • Les dimensions indiquées sur ces figures sont en millimètres.
  • Ces modes de réalisation étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou à différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
  • On va tout d'abord décrire, en référence aux figures 1 à 5, un premier mode de réalisation de dispositif lumineux 1 selon l'invention pour générer des effets de lumière.
  • Le dispositif lumineux 1 comprend, dans un espace 43, au moins une source agencée pour émettre un faisceau lumineux spécifique à cette source.
  • L'au moins une source comprend plusieurs sources 2, 3, 4, le faisceau lumineux généré par chaque source étant d'une couleur différente de celle des autres faisceaux lumineux. Par « couleur » d'un faisceau lumineux, on entend la longueur d'onde d'intensité maximum de ce faisceau lumineux comprise entre 400 nanomètres et 800 nanomètres (cette longueur d'onde étant aussi appelée « longueur d'onde principale » de ce faisceau lumineux).
  • Chaque source 2, 3, 4 comprend un laser ou une diode électroluminescente. Dans la variante illustrée sur les figures, chaque source 2, 3, 4 comprend un laser.
  • L'au moins une source comprend au moins trois sources, dont une source 4 agencée pour générer un faisceau lumineux de couleur rouge (laser de longueur d'onde principale 650 nm, puissance 500mW, de marque CNI et de référence : MxL-III-655), une source 2 agencée pour générer un faisceau lumineux de couleur verte (laser de longueur d'onde principale 532 nm, puissance 200mW, de marque CNI et de référence : MxL-III-532 ), et une source 3 agencée pour générer un faisceau lumineux de couleur bleue (laser de longueur d'onde principale 447 nm, puissance 500mW, de marque CNI et de référence : PGL-V-H-447). Ainsi, on peut créer des effets lumineux de n'importe quelle couleur en superposant ces trois faisceaux qui forment un référentiel RGB (rouge, vert, bleu).
  • Le dispositif 1 comprend en outre des moyens (typiquement des cubes dichroïques 5, 6, 7) pour superposer et acheminer, jusqu'à un système optique 8, les chemins optiques des faisceaux lumineux émis par toutes les sources 2, 3, 4.
  • Le système optique 8 est agencé pour envoyer chaque faisceau lumineux à partir d'une zone centrale 9 (plus exactement à partir d'une surface réfléchissante 10 (située dans cette zone centrale 9) réfléchissant à 90° d'un semi cube réfléchissant 11 de 3mm d'arrête de constructeur Edmund Optics et de référence 49405 ) dans plusieurs directions possibles 12 à 18 contenues dans un plan 19 (appelé « plan de lumière » pour lui donner un nom de manière à bien l'identifier) spécifique à ce faisceau de sorte que chaque faisceau lumineux se propage dans son plan de lumière.
  • Le plan de lumière de chaque faisceau lumineux est de préférence horizontal. Les plans de lumière des différents faisceaux lumineux sont de préférence parallèles entre eux. Dans le cas particulier du mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 5, les plans de lumière des différents faisceaux lumineux sont superposés (le plan de lumière 19 est donc commun aux faisceaux lumineux de toutes les sources 2, 3, 4), car ces différents faisceaux sont tous superposés au moment d'atteindre la surface 10 (cependant, dans une variante où ces faisceaux lumineux ne seraient pas superposés avant d'atteindre la surface 10, on aurait un plan de lumière distinct par faisceau lumineux et donc par source 2, 3, 4).
  • Le système optique 8 comprend la surface réfléchissante 10 du cube 11. Cette surface réfléchissante 10 est montée en rotation dans la zone centrale 9 autour d'un axe 24 (de préférence perpendiculaire au plan de lumière de chaque faisceau lumineux), cette rotation étant actionnée par un moteur 25. Cette surface réfléchissante 10 est agencée pour réfléchir chaque faisceau lumineux de sorte qu'après réflexion par la surface réfléchissante 10 chaque faisceau lumineux se propage dans son plan de lumière 19 selon une direction 12 à 18 qui dépend d'une position angulaire de la surface réfléchissante 10 autour de son axe 24.
  • Le système optique 8 est agencé pour que cette direction 12 à 18 d'un faisceau lumineux explore toutes les orientations à 360 degrés autour de la zone centrale 9 (i.e. autour de la surface réfléchissante 10 ou autour de l'axe 24) lorsque que la surface réfléchissante 10 fait un tour complet autour de son axe 24 et que ce faisceau lumineux est émis par sa source pendant ce tour complet.
  • La surface réfléchissante 10 est montée sur une plaque 26 de sorte que la surface 10 soit située entre la plaque 26 et l'espace 43. La plaque 26 est située entre le moteur 25 et la surface réfléchissante 10. La plaque est typiquement une plaque en aluminium
  • Cette plaque est une sécurité pour qu'un observateur ne puisse pas observer directement le cube 11 ou la surface réfléchissante 10 pour ne pas endommager ses yeux.
  • La plaque 26 est fixée au dispositif 1 par plusieurs pieds 27. Sur la figure 4, le contour de chaque pied 27 est illustré pour les localiser, alors qu'en réalité sur cette figure 4 ces pieds 27 sont cachés par la plaque 26.
  • Chaque pied 27 est agencé pour fixer la plaque 26 à une plaque 56 séparant l'espace 20 et l'espace 43.
  • A l'intérieur ou sur le pourtour d'au moins un des pieds 27, le dispositif 1 comprend des fils d'alimentation électrique agencés pour alimenter le moteur 25 (et provenant de l'espace 43).
  • Le dispositif 1 comprend en outre un espace clos 20 distinct de l'espace 43.
  • L'espace clos 20 est délimité au moins en partie par des parois transparentes 28.
  • Chaque paroi transparente 28 est agencée pour avoir un coefficient de transmission de la longueur d'onde principale de chaque faisceau lumineux émis par les sources 2, 3, et 4 d'au moins 20% (de préférence d'au moins 50%).
  • Chaque paroi transparente 28 est une paroi semi-transparente. Chaque paroi transparente 28 est agencée pour avoir un coefficient de réflexion, de la longueur d'onde principale de chaque faisceau lumineux émis par les sources 2, 3, et 4, compris entre 50% et 80%.
  • Les parois 28 sont par exemple en plexiglas, en verre ou en cristal.
  • Sur l'exemple illustré sur les figures, les parois 28 sont quatre parois de forme triangulaire formant une pyramide de 810 mm de hauteur, et de base carrée de 500mmx500mm. Evidemment, dans d'autres variantes, ces parois peuvent former n'importe quelle forme d'espace clos 20 (cube, boule, etc... : la forme de l'espace clos 20 est modulable à l'infini ; ceci permet de s'adapter au design de n'importe quels lieux, et on pourra aussi changer la teinte que prend cette espace clos 20, ainsi que sa taille pour pouvoir viser des événements et lieux de très grande envergure).
  • Le dispositif 1 comprend en outre un injecteur 21 agencé pour injecter dans l'espace clos 20 (via un tube 22 débouchant dans l'espace clos 20) des éléments en suspension agencés pour diffuser la lumière de chaque faisceau lumineux. Les éléments en suspension comprennent par exemple de la fumée, des gouttelettes (par exemple des gouttelettes d'eau), ou un aérosol.
  • Le système d'aérosol intégré 21 et l'espace clos 20 permettent de toujours avoir de l'aérosol en suspension dans le dispositif 1. Les formes lumineuses en 3D à l'intérieur de l'espace clos 20 seront donc toujours visibles quel que soit le lieu d'exposition du dispositif 1.
  • L'injecteur 21 est un générateur d'aérosol, comprenant une bonbonne contenant un liquide connecté à deux électrodes, et qui génère de la fumée lorsque les électrodes sont soumis à une tension. L'injecteur 21 est par exemple fabriqué par l'entreprise Seuthe et de référence 430-500.
  • Le dispositif 1 comprend en outre un système réflecteur 23 agencé pour recevoir chaque faisceau lumineux en provenance du système optique 8 et se propageant dans son plan de lumière 19 et pour réfléchir dans l'espace clos 20 (et en dehors de son plan de lumière) chaque faisceau lumineux reçu (c'est-à-dire pour renvoyer à l'intérieur de l'espace clos 20 chaque faisceau reçu).
  • Le système réflecteur 23 a un coefficient de réflexion, de la longueur d'onde principale de chaque faisceau lumineux émis par les sources 2, 3, et 4, d'au moins 50%, de préférence d'au moins 90%.
  • Le système réflecteur 23 est agencé pour se déplacer entre plusieurs positions de sorte qu'un changement de position du système réflecteur 23 modifie la trajectoire d'un faisceau lumineux réfléchi par le système réflecteur 23.
  • Le système réflecteur 23 a une forme de polygone centré sur la zone centrale 9 (et donc sur la surface réfléchissante 10) et muni de plusieurs côtés 29, 30, 31, 32, chacun de ses côtés 29 à 32 étant formé par au moins un miroir monté en rotation autour d'un axe respectivement 33 à 36 de préférence parallèle au plan de lumière 19 de chaque faisceau lumineux. Sur les figures, chaque miroir a une forme rectangulaire de 355mm par 30mm.
  • La rotation d'un des miroirs 29 à 32 du système réflecteur 23 correspond à un changement de position du système réflecteur 23.
  • On remarque sur la figure 4 que, dans le plan de lumière 19 de chaque faisceau lumineux, chaque pied 27 est aligné avec la zone centrale 9 (i.e. avec la surface réfléchissante 10) et un angle de jonction 37 entre deux côtés 29 et 30, ou 30 et 31, ou 31 et 32, ou 32 et 29 du polygone. Cela permet de limiter, dans le plan de lumière 19 de chacun des faisceaux lumineux émis par les sources 2, 3, 4, les angles morts de ces faisceaux lumineux.
  • Le dispositif 1 comprend en outre un système électronique de commande 38 agencé pour déplacer le système réflecteur 23 entre ses positions.
  • Ce système de commande 38 comprend typiquement un servomoteur 41 (par exemple de marque d'Hitec et de référence HS-311) par miroir du système réflecteur 23.
  • Le système de commande 38 comprend :
    • un driver 52 pour la source 2,
    • un driver 53 pour la source 3, et
    • un driver 54 pour la source 4.
  • Le système de commande 38 comprend un circuit imprimé 44.
  • Le circuit imprimé 44 permet de connecter entre elles toutes les parties suivantes du système de commande 38 : 21, 41, 52, 53, 54, 8, 38, 45, détecteur infra rouge.
  • Le système de commande 38 comprend un microcontrôleur 42 de référence Mega 2560 basé sur un processeur ATmega2560 de marque Arduino. Le microcontrôleur 42 est relié aux sources 2 à 4 (par l'intermédiaire des drivers 52 à 54), à l'injecteur 21, au système optique 8, aux servomoteurs 41, ainsi qu'à un ordinateur par un port USB 46.
  • Le système de commande 38 est en outre agencé pour commander à quel moment chacune des sources 2, 3, 4 émet son faisceau lumineux, étant donné que chacune des sources 2, 3, 4 est agencée pour émettre son faisceau lumineux aussi bien de manière continue que de manière discontinue. On peut donner différentes formes des effets lumineux créés par le dispositif 1 selon les instants pendant lesquels une source donnée 2, 3 ou 4 émet son faisceau lumineux. On peut passer par exemple d'une figure continue à une figure filaire faite de barreaux, on peut aussi choisir la couleur des barreaux, leur épaisseur, et leur déplacement : sens de rotation, vitesse...
  • En particuliers, le circuit imprimé 44 permet de transmettre les signaux de commande provenant du microcontrôleur 42, aux servomoteurs 41, à la machine à fumée 21, aux drivers 52 à 54 et au moteur 25.
  • Les signaux à destinations des drivers 52 à 54 sont traités par le circuit imprimé 44.
  • Le circuit imprimé 44 contient principalement deux systèmes de sécurité séparés. Le premier est géré par le microcontrôleur 42 à l'aide d'un capteur infrarouge et un récepteur infrarouge agencés pour mesurer la vitesse de rotation et/ou la position angulaire en temps réel de la surface 10: ainsi, si cette vitesse devenait trop faible (en dessous du seuil de vitesse), les sources 2, 3, 4 sont automatiquement éteintes, et on améliore ainsi la sécurité du dispositif 1.
  • Le deuxième système de sécurité, à la différence du premier, ne passe pas par le microcontrôleur 42 (ceci étant pour prévoir une panne ou un bug du microcontrôleur 42) : une condition sur la tension et l'intensité aux bornes du moteur 25 est déterminée pour assurer une vitesse seuil et le bon fonctionnement des composants du circuit. Le deuxième système de sécurité est agencé pour que, dans le cas où cette condition n'est pas remplie, les sources 2 à 4 n'émettent pas de lumière (plus exactement pour que les drivers 52 à 54 ne soient pas alimentés).
  • En plus de permettre de connaître la vitesse de rotation, le capteur infrarouge permet aussi de connaître la position de la surface réfléchissante 10 tournante (position angulaire). Comme nous l'avons vu, la modulation sur les sources lasers permet de réaliser des « barreaux » de lumière, dont le nombre varie en fonction du rapport entre la fréquence du signal carré envoyé à la modulation et la vitesse de rotation. En ayant connaissant de la position angulaire dans le plan à 360° autour de la zone centrale 9, on peut contrôler de manière exacte la position des « barreaux » créés.
  • Le système de commande 38 est en outre agencé pour commander une rotation de la surface réfléchissante 10 autour de son axe 24 à une vitesse de rotation (ou « vitesse de balayage ») constante (ou au moins comprise dans un faible intervalle de valeur typiquement à plus ou moins 5% par rapport à une valeur moyenne dans le temps), typiquement égale à 19000 tours par minute, et supérieure à un seuil de vitesse (ce seuil de vitesse étant supérieur à 25 tours par seconde, pour être supérieure à la persistance rétinienne, et étant même supérieur à 160 tours par seconde pour être à un niveau inférieur au MPE (« Maximal permissible Exposure »)) de sorte que chaque source 2, 3, 4 n'émette son faisceau lumineux que lorsque la surface réfléchissante 10 a atteint cette vitesse constante à plus ou moins 5% (ou a atteint une vitesse de rotation supérieure à ce seuil de vitesse). Un système de sécurité utilisant un capteur et un récepteur infrarouge relié au système de commande 38 permet de connaître la vitesse de rotation en temps réel : ainsi, si la vitesse devenait trop faible (en dessous du seuil de vitesse), les sources 2, 3, 4 sont automatiquement éteintes, et on améliore ainsi la sécurité du dispositif 1. En outre, en privilégiant une vitesse constante, on évite de passer par des « points morts » de vitesse, et on améliore considérablement le dynamisme des effets de lumière. En outre, on augmente la qualité des effets lumineux par rapport à de l'état de l'art avec des effets Laser utilisant des scanner : cette technologie selon l'état de l'art ne balaye en effet qu'un angle solide restreint, et lorsque le faisceau atteint la limite de cet angle solide, il doit revenir sur ses pas, ce demi-tour impliquant obligatoirement le passage de vitesse de balayage à une valeur nulle, ce qui implique (pour respecter les normes de sécurité de puissance surfacique (appelée MPE pour « Maximal permissible Exposure ») dépendant de la puissance du laser, de la vitesse angulaire de balayage, de la distance, de la taille du waist et de la divergence), de diminuer l'intensité du Laser et donc de dégrader la qualité des effets lumineux.
  • On remarque que les sources 2, 3, 4, les moyens de superposition et d'acheminement 5, 6, 7, le système de commande 38 et l'injecteur 21 sont situés en dehors de l'espace clos 20 (ils sont de préférence dans l'autre espace 43 délimité par des parois opaques, typiquement en aluminium en bois) alors que le système optique 8 (dont le cube 11, sa surface réfléchissante 10, le moteur 25, la plaque 26 et les pieds 27) et le système réflecteur 23 sont dans l'espace clos 20.
  • Selon l'invention, pour créer des effets de lumière, la lumière bouge, mais le mouvement des éléments en suspension (par exemple fumée) importe peu. Cela permet à la fois un grand dynamisme des effets de lumière créés, et une grande reproductibilité.
  • Au-delà de d'une vitesse de rotation ω0 du système optique 8 autour de son axe 24, la persistance rétinienne donnera au spectateur l'impression de voir une surface lumineuse dont la forme variera en fonction des instants auxquels chacune des sources 2, 3, 4 émet son faisceau ; la forme de la surface lumineuse, initialement contenue dans le plan de lumière 19 de ce faisceau, est modifiée par réflexion sur le système réflecteur 23 qui sort ce faisceau et donc cette « surface lumineuse » en dehors du plan de lumière 19 de ce faisceau. Dans ce cas le système optique 8 convertit donc chaque faisceau lumineux en une première partie de « surface lumineuse » le long de son plan de lumière 19 à l'intérieur de l'espace clos 20, puis cette surface lumineuse est déployée à l'intérieur de l'espace clos 20 dans une deuxième partie en dehors du plan de lumière de ce faisceau après avoir été réfléchi par le système réflecteur 23.
  • Grâce au système de commande 38, il est ainsi possible de modifier les surfaces lumineuses en temps réel et de créer des chorégraphies lumineuses en déplaçant les miroirs du système réflecteur 23 à l'aide des servomoteurs 41, en jouant sur le système optique 8, sur la modulation et la puissance des sources 2, 3, 4 ainsi que sur l'injecteur 21 de fumée.
  • Le générateur d'aérosol 21 est agencé pour remplir l'espace clos 20 de fumée. La lumière pénétrant dans l'espace clos 20 interagit avec cette fumée. Cette lumière est diffusée dans toutes les directions de l'espace et rend visible les différentes surfaces lumineuses.
  • Le système de commande 38 permet d'influer sur chaque élément de la chaîne optique et donc de modifier en temps réel la nature de la surface lumineuse. Cela donne à l'utilisateur la possibilité de créer une infinité de surfaces mathématiques différentes à l'intérieur du dispositif 1.
  • Les formes lumineuses peuvent être prolongées à l'extérieur de l'espace clos 20 en traversant (référence 39) les parois 28 et créer une animation lumineuse à 360° autour du dispositif 1. L'espace clos 20 étant visible à travers des parois transparentes 28, la prolongation de la surface lumineuse ainsi crée sera également visible à l'extérieur du dispositif 1. Le spectateur peut s'attarder à la fois sur le comportement de la surface lumineuse à l'intérieur de l'espace clos 20 et sur l'éclairage et les effets lumineux produits à l'extérieur de celui-ci. Le dispositif 1 est donc à la fois un objet d'attention, de décoration, et un jeu de lumières permettant d'animer tout une pièce à 360°. Le dispositif 1 permet donc d'éclairer quasi simultanément dans toutes les directions à partir d'une zone centrale 9. Cela donne la possibilité à un utilisateur d'employer le dispositif 1 comme éclairage central, c'est-à-dire de placer celui-ci au centre d'une salle.
  • De plus la lumière se réfléchit (référence 40) sur les parois 28, ce qui induit une nouvelle fois une modification de la surface lumineuse et par conséquent des effets visuel supplémentaires sur les parois 28 de l'espace clos 20.
  • Le dispositif 1 comprend en outre une alimentation à découpage 45 qui alimente tous les éléments du dispositif 1 nécessitant de l'électricité. Cette alimentation à découpage 45 est elle-même alimentée en 220 Volts, le dispositif 1 étant agencé pour se raccorder sur le secteur électrique à 220 V via l'interface de connexion 46 qui porte aussi le port USB.
  • Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.
  • Notamment, on peut imaginer différentes variantes, combinables entre elles, et décrites par la suite uniquement pour leurs différences par rapport au mode de réalisation venant d'être décrit.
  • Dans une première variante, l'injecteur 21 peut être absent. Dans ce cas, l'espace clos 20 est hermétique et contient de manière quasi permanente les éléments en suspension agencés pour diffuser la lumière de chaque faisceau lumineux.
  • Dans une deuxième variante, on remplace la surface réfléchissante 10 d'un cube 11 monté en rotation par une surface réfléchissante 10 d'un miroir conique immobile. Ainsi, le système optique 8 comprend un miroir conique situé dans la zone centrale 9, ce miroir conique ayant une surface réfléchissante 10 immobile dans la zone centrale 9, cette surface réfléchissante 10 ayant pour axe de symétrie de révolution l'axe 24 perpendiculaire au plan de lumière 19 de chacun des faisceaux lumineux, cette surface réfléchissante 10 étant agencée pour réfléchir chaque faisceau lumineux de sorte qu'après réflexion par cette surface réfléchissante 10 chaque faisceau lumineux se propage dans son plan de lumière selon toutes les directions à 360 degrés autour de cet axe 24.
  • Dans une troisième variante, le système réflecteur 23 peut comprendre au moins un miroir (et donc au moins un servomoteur 41) par plan de lumière 19 distinct, si des plans de lumière 19 des faisceaux émis par les sources 2, 3, 4 sont distincts. Dans le cas particulier où le système réflecteur 23 dessine un polygone, le système réflecteur 23 peut comprendre au moins un miroir (et donc au moins un servomoteur 41) par plan de lumière 19 distinct et par côté 29 à 32 du polygone (total de douze miroirs dans le cas d'un carré avec trois sources émettant des faisceaux avec trois plans de lumière distincts).
  • Dans une quatrième variante, le système réflecteur 23 comprend au moins un miroir qui, au lieu d'être monté en rotation comme précédemment décrit, est monté en translation obliquement ou de préférence perpendiculairement au plan de lumière 19 de chaque faisceau lumineux. De manière préférentielle, il est alors possible que le système réflecteur 23 ne comprenne :
    • qu'un seul et unique miroir en forme de boucle fermée (et donc un seul servomoteur 41) pour tous les faisceaux des sources 2, 3, 4, si les plans de lumière 19 des faisceaux des sources 2, 3, 4 sont confondus, ou
    • qu'un seul miroir en forme de boucle fermée (et donc un seul servomoteur 41) par plan de lumière 19 distinct, si des plans de lumière 19 des faisceaux émis par les sources 2, 3, 4 sont distincts (total de trois miroirs dans le cas de trois sources émettant des faisceaux avec trois plans de lumière distincts),
    ce qui permet d'avoir des miroirs dessinant des boucles fermées de forme plus ou moins complexe de manière à créer des effets lumineux très variés et innovants.
  • Dans une cinquième variante, les parois 28 peuvent être opaques. Ces parois 28 peuvent par exemple être les murs d'une salle d'une discothèque.
  • Dans une sixième variante, comme illustré sur la figure 5, le dispositif 1 peut comprendre en outre dans l'espace clos 20 d'autres éléments optiques 47 agencés pour diffuser et/ou réfléchir et/ou diffracter un faisceau lumineux dans l'espace clos 20 après sa réflexion par le système réflecteur 23, pour ajouter des effets lumineux, comme par exemple :
    • un objet (par exemple une boule) réfléchissant qui éclate le faisceau au sein de l'espace clos 20, et/ou
    • des bandes réfléchissantes placées sur les parois 28, et/ou
    • des réseaux de diffraction, et/ou
    • des fils transparents tendus dans l'espace clos 20.
  • Dans une septième variante, comme illustré sur la figure 5, le dispositif 1 peut comprendre en outre une paroi opaque (référencée 48 dans le cas sans autre élément optique 47 ou référencée 49 dans le cas avec un autre élément optique 47), agencée pour bloquer chaque faisceau lumineux émit par les sources 2, 3, 4 et empêcher ainsi leur sortie hors du dispositif 1. Cela augmente la sécurité notamment si les sources 2, 3, 4 sont très puissantes.
  • Dans une huitième variante, selon l'inclinaison de la surface réfléchissante 10, et comme illustré sur la figure 6, le système optique 8 est agencé pour envoyer chaque faisceau lumineux à partir de la zone centrale 9 dans plusieurs directions possibles contenues dans un cône de lumière 19 dont le sommet (situé sur la surface réfléchissante 10) est situé dans la zone centrale 9. Ainsi la description technique précédente en référence aux figures reste valable en remplaçant le mot plan (ou plan de lumière, de référence 19) par le mot cône (ou « cône de lumière »).
  • Dans une neuvième variante, et comme illustré sur la figure 7, la surface réfléchissante 10 (plus exactement typiquement le moteur 25 faisant tourner cette surface 10) n'est pas fixée ou suspendue à la plaque 26, mais est disposée sur ou fixée sur ou rendue solidaire à une plaque de séparation 56 séparant l'espace 20 et l'espace 43. Les pieds 27 sont remplacés par un contour 57 (typiquement un cylindre) creux et transparent entourant la zone centrale 9 et agencé pour fixer la plaque 26 à la plaque 56 (par exemple plexiglas ou verre de 2 mm d'épaisseur, de 10 cm de diamètre, et de 5 cm de hauteur). La plaque 26 permet de soutenir deux miroirs 58, 59 agencés pour orienter sur la surface réfléchissante 10 en rotation chaque faisceau lumineux en provenance de l'espace 43. L'intérêt principal est de créer un plan ou cône 19 de lumière continu. La plaque 26 et le cylindre 57 sont suffisamment grands en diamètre de manière à ce qu'un observateur ne puisse pas avoir une vue directe de chaque faisceau non étalé, et qu'en cas de dérèglement du dispositif, celui-ci ne puisse jamais atteindre l'oeil de l'observateur sans être étalé.
  • Bien entendu, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.

Claims (12)

  1. Dispositif lumineux (1) comprenant :
    - au moins une source (2, 3, 4) agencée pour émettre un faisceau lumineux,
    - un système optique (8) agencé pour envoyer chaque faisceau lumineux à partir d'une zone centrale (9) dans plusieurs directions possibles (12-18) contenues dans un cône de lumière (19) dont le sommet est situé dans la zone centrale (9), de sorte que chaque faisceau lumineux se propage dans son cône de lumière, ledit système optique (8) comprenant une surface réfléchissante (10) montée en rotation dans la zone centrale (9) autour d'un axe (24),
    - un système réflecteur (23) agencé pour recevoir chaque faisceau lumineux se propageant dans son cône de lumière (19) et pour réfléchir dans un espace (20) et en dehors de son cône de lumière chaque faisceau lumineux reçu,
    caractérisé en ce que ledit système réflecteur (23) est agencé pour se déplacer entre plusieurs positions de sorte qu'un changement de position modifie la trajectoire d'un faisceau lumineux réfléchi par le système réflecteur (23), le dispositif comprenant en outre un système de commande (38) agencé pour déplacer le système réflecteur (23) entre ses positions.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système réflecteur (23) comprend au moins un miroir monté en rotation ou alternativement en translation.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'au moins une source comprend plusieurs sources (2, 3, 4), le faisceau lumineux généré par chaque source étant d'une couleur différente de celle des autres faisceaux lumineux.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cône de lumière de chaque faisceau lumineux est un plan de lumière.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface réfléchissante (10) du système optique (8) est agencée pour réfléchir chaque faisceau lumineux de sorte qu'après réflexion par la surface réfléchissante (10) chaque faisceau lumineux se propage dans son cône de lumière (19) selon une direction (12-18) qui dépend d'une position angulaire de la surface réfléchissante (10) autour de son axe (24).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande (38) agencés pour commander une rotation de la surface réfléchissante (10) autour de son axe (24) à une vitesse de rotation supérieure à un seuil de vitesse et de préférence constante, de sorte que chaque source n'émette son faisceau lumineux que lorsque la surface réfléchissante (10) a atteint une vitesse de rotation supérieure à ce seuil de vitesse.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface réfléchissante (10) est montée sur une plaque (26), de sorte que la surface réfléchissante (10) soit située entre la plaque (26) et un espace (43) distinct de l'espace (20) dans lequel est réfléchi chaque faisceau lumineux reçu par le système réflecteur (23), cet espace distinct (43) comprenant les sources (2, 3, 4), la plaque (26) étant fixée au dispositif (1) par plusieurs pieds (27).
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système réflecteur (23) a une forme de polygone muni de plusieurs côtés (29-32), chacun de ses côtés étant formé par au moins un miroir monté en rotation autour d'un axe (33-36).
  9. Dispositif selon la revendication 8 considérée comme dépendante de la revendication 7, caractérisé en ce que chaque pieds (27) est aligné avec la zone centrale (9) et un angle de jonction (37) entre deux côtés du polygone.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système réflecteur (23) est monté en translation.
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'espace clos, ledit espace clos :
    o contenant des éléments en suspension agencés pour diffuser la lumière de chaque faisceau lumineux, ou
    o étant équipé d'un injecteur (21) agencé pour injecter dans l'espace clos des éléments en suspension agencés pour diffuser la lumière de chaque faisceau lumineux,
  12. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'espace clos (20) est délimité au moins en partie par des parois (20) transparentes.
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