EP3073187B1 - Elongated lighting emitting diode and shifted diopter - Google Patents
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- EP3073187B1 EP3073187B1 EP16161792.3A EP16161792A EP3073187B1 EP 3073187 B1 EP3073187 B1 EP 3073187B1 EP 16161792 A EP16161792 A EP 16161792A EP 3073187 B1 EP3073187 B1 EP 3073187B1
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- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Description
La présente invention concerne le domaine technique de l'éclairage au moyen de sources lumineuses à diodes électroluminescentes en abrégé LED pour en anglais « Light-Emitting Diode ». L'invention se rapporte plus particulièrement aux dispositifs d'éclairage à LED dit linéaires destinés à venir se substituer aux systèmes d'éclairage mettant en oeuvre des tubes fluorescents linéaires à vapeur de mercure ou autre.The present invention relates to the technical field of lighting using light emitting diode (LED) light-emitting diode (LED) sources. The invention relates more particularly to so-called linear LED lighting devices intended to be a substitute for lighting systems using fluorescent linear tubes with mercury vapor or other.
Un éclairage à tubes fluorescents tel que, par exemple, utilisé à l'intérieur des bâtiments industriels notamment dans les entrepôts de stockage, met en oeuvre des luminaires fixés en hauteur, et alignés pour éclairer des travées. Chaque luminaire comprend alors un, deux voire trois tubes fluorescents linéaires parallèles. Ces luminaires peu chers permettent effectivement de produire de la lumière mais de permettent pas d'obtenir un éclairage satisfaisant au niveau du sol ou dans un volume compris entre le sol et une hauteur de deux mètres compte tenu de la hauteur à laquelle ils sont généralement situés, de 4 m à une dizaine de mètres et de la façon dont les tubes émettent de la lumière sur toute leur périphérie. De plus, ces luminaires ne permettent pas d'obtenir une consommation d'énergie électrique optimisée et induisent des perturbations des réseaux d'alimentation électrique auxquels ils sont raccordés en raison de leur mode de fonctionnement et des systèmes mis en oeuvre à leur allumage.Fluorescent tube lighting such as, for example, used inside industrial buildings, especially in storage warehouses, implements luminaires fixed in height, and aligned to illuminate spans. Each luminaire then comprises one, two or three parallel linear fluorescent tubes. These inexpensive luminaires actually make it possible to produce light, but they do not make it possible to obtain satisfactory illumination at ground level or in a volume between the ground and a height of two meters, given the height at which they are generally located. , from 4 m to about ten meters and how the tubes emit light on their entire periphery. Moreover, these luminaires do not make it possible to obtain an optimized electrical energy consumption and induce disturbances of the power supply networks to which they are connected because of their mode of operation and the systems used when they are switched on.
Avec le développement des diodes électroluminescentes, les luminaires à tube fluorescents linéaires sont remplacés par des luminaires linéaires à diodes électroluminescentes. Afin d'assurer un éclairage au sol de qualité, lorsque le luminaire est situé à une grande hauteur, il est proposé d'associer chaque diode avec un système optique individuel, dit lentille secondaire qui concentre et focalise la lumière, par exemple dans un cône ayant un angle au sommet d'environ 20° à 30°, de manière à obtenir l'éclairage au sol recherché.With the development of light-emitting diodes, linear fluorescent tube luminaires are replaced by linear luminaires with light-emitting diodes. In order to ensure quality ground lighting, when the luminaire is located at a great height, it is proposed to associate each diode with an individual optical system, said secondary lens which focuses and focuses the light, for example in a cone having an apex angle of about 20 ° to 30 °, so as to obtain the desired floor lighting.
Cependant, la mise en oeuvre des systèmes optiques individuels associés à chaque diode renchéri fortement le coût de fabrication du luminaire ce qui peut être rédhibitoire pour les éclairages en milieu industriel notamment. Ce type de dispositif d'éclairage est montré dans le document
Il est donc apparu le besoin, d'un nouveau type de dispositif d'éclairage linéaire adapté pour assurer un éclairage satisfaisant, décalé par rapport l'axe du luminaire à partir d'une grande hauteur tout en présentant un coût de fabrication très nettement inférieur à celui des luminaires comprenant un système optique de concentration de la lumière associé à chaque diode électroluminescente.It has therefore emerged the need for a new type of linear lighting device adapted to provide satisfactory lighting, offset from the axis of the luminaire to from a great height while having a manufacturing cost much lower than that of the luminaires comprising an optical system of concentration of the light associated with each light emitting diode.
Afin d'atteindre cet objectif, l'invention concerne un dispositif d'éclairage linéaire à diodes électroluminescentes comprenant au moins :
- un corps allongé comprenant au moins une surface de réception d'au moins un substrat portant une source linéaire de lumière comprenant au moins une rangée de diodes électroluminescentes alignées selon un axe longitudinal du corps et délimitant, en partie au moins, au moins une chambre d'éclairage linéaire allongée dans laquelle la rangée de diodes est située,
- un capot linéaire allongé fermant en partie au moins la chambre d'éclairage.
- un dioptre médial convexe décalé qui définit avec la face externe une lentille médiale biconvexe dont l'axe optique est décalé latéralement par rapport à un plan sagittal S,
- d'un coté du dioptre médial, un premier prisme latéral qui est adjacent au dioptre médial,
- de l'autre coté du dioptre médial, une série de prismes parallèles au premier prisme qui comprend au moins un deuxième prisme latéral et un troisième prisme latéral, le deuxième prisme latéral étant adjacent au dioptre médial et au troisième prisme latéral,
- chaque prisme latéral possédant une face médiale et une face latérale en partie au moins planes se raccordant au niveau d'un sommet du prisme correspondant, les prismes latéraux présentant chacun une hauteur, mesurée entre le sommet du prisme correspondant et la face externe, la hauteur du deuxième prisme latéral étant supérieure ou égale à l'épaisseur e de la lentille médiale mesurée entre le sommet du dioptre médial et la face externe.
- an elongated body comprising at least one receiving surface of at least one substrate carrying a linear light source comprising at least one row of light-emitting diodes aligned along a longitudinal axis of the body and delimiting, in part at least, at least one chamber of elongated linear illumination in which the row of diodes is located,
- an elongate linear hood partially closing at least the lighting chamber.
- an offset convex medial diopter which defines, with the external face, a biconvex medial lens whose optical axis is offset laterally with respect to a sagittal plane S,
- on one side of the medial diopter, a first lateral prism that is adjacent to the medial diopter,
- on the other side of the medial diopter, a series of prisms parallel to the first prism that includes at least a second lateral prism and a third lateral prism, the second lateral prism being adjacent to the medial diopter and the third lateral prism,
- each lateral prism having a medial side and a lateral side at least at least planar connecting at a vertex of the corresponding prism, the lateral prisms each having a height, measured between the apex of the corresponding prism and the outer face, the height the second lateral prism being greater than or equal to the thickness e of the medial lens measured between the vertex of the medial diopter and the external face.
La mise en oeuvre d'une telle optique linéaire permet d'obtenir un lobe d'éclairage latéral décalé par rapport au plan sagittal S de symétrie de la face externe du capot. La lentille médiale travaille de manière à collimater la lumière dans un secteur angulaire étroit centré sur l'axe optique de la lentille qui forme un angle aigu avec le plan sagittal.The implementation of such a linear optic provides a lateral illumination lobe offset from the sagittal plane S of symmetry of the outer face of the hood. The Medial lens works to collimate light in a narrow angular sector centered on the optical axis of the lens that forms an acute angle with the sagittal plane.
Par ailleurs, les prismes latéraux travaillent en réflexion totale interne de manière à réfléchir la lumière dans la même direction que la lentille médiale.In addition, the lateral prisms work in total internal reflection so as to reflect the light in the same direction as the medial lens.
Ainsi, la mise en oeuvre, avec chaque source de lumière comprenant au moins un rang de diodes électroluminescentes, d'une telle lentille linéaire permet d'obtenir pour chaque diode électroluminescente un cône d'éclairage présentant dans un plan transversal à l'axe d'alignement des diodes un angle au sommet aigu et, par exemple, compris entre 10° et 30° et dont l'axe forme un angle aigu avec le plan sagittal. Le dispositif d'éclairage selon l'invention permet alors d'assurer un éclairage décalé latéralement satisfaisant même en étant situé à une hauteur importante par exemple supérieure à 5 mètres et de l'ordre d'une dizaine de mètres. Cela sans qu'il soit nécessaire de mettre en oeuvre au niveau de chaque diode électroluminescente une lentille, dite secondaire, assurant un conditionnement la lumière émise par la diode. Le luminaire selon l'invention peut donc être utilisé dans des racks logistiques à grande hauteur mais également surtout dans des super et hypermarchés lorsque les rayons sont ne sont pas situés de chaque côté de l'allée mais uniquement sur un coté comme cela est le cas dans un couloir du fond du magasin.Thus, the implementation, with each light source comprising at least one row of light-emitting diodes, of such a linear lens makes it possible to obtain for each light-emitting diode a lighting cone having in a plane transverse to the axis of the light emitting diode. alignment of the diodes an acute apex angle and, for example, between 10 ° and 30 ° and whose axis forms an acute angle with the sagittal plane. The lighting device according to the invention then makes it possible to provide a laterally satisfactory offset illumination even if it is located at a high height, for example greater than 5 meters and of the order of ten meters. This without the need to implement at each light emitting diode a so-called secondary lens, ensuring a conditioning light emitted by the diode. The luminaire according to the invention can therefore be used in high-level logistics racks but also especially in supermarkets and hypermarkets when the spokes are not located on each side of the aisle but only on one side as is the case. in a corridor at the back of the store.
La lentille linéaire selon l'invention formée de la lentille médiale et des prismes latéraux concentre plus de 90% et de l'ordre de 95% de la lumière émise par chaque diode dans un cône centré sur l'axe optique de la lentille.The linear lens according to the invention formed of the medial lens and lateral prisms concentrates more than 90% and of the order of 95% of the light emitted by each diode in a cone centered on the optical axis of the lens.
Généralement une diode électroluminescente comprend une plaquette semi-conductrice qui émet, lorsqu'elle est soumise à une différence de potentiel adaptée, un rayonnement lumineux le plus souvent bleu qui est converti en lumière blanche ou autre par une couche de luminophores recouverte, directement ou associée à une épaisseur de silicone, d'un revêtement au moins translucide et généralement transparent formant une lentille primaire laquelle comprend une face externe d'émission de la lumière générée par la diode. La lentille primaire de la diode émet le plus souvent la lumière sur une demi-sphère. La lentille linéaire selon l'invention permet, sans lentille secondaire individuelle, de concentrer la lumière émise par le dispositif d'éclairage selon une direction inclinée par rapport au plan sagittal. Ainsi, selon une caractéristique préférée mais non strictement nécessaire de l'invention, chaque diode électroluminescente du dispositif d'éclairage est dépourvue de lentille secondaire individuelle de concentration de la lumière.Generally, a light-emitting diode comprises a semiconductor wafer which, when subjected to a suitable potential difference, emits a blue light radiation most often blue which is converted into white light or other by a layer of phosphors covered, directly or associated at a silicone thickness, at least a translucent and generally transparent coating forming a primary lens which comprises an outer emitting face of the light generated by the diode. The primary lens of the diode most often emits light on a half-sphere. The linear lens according to the invention allows, without individual secondary lens, to concentrate the light emitted by the lighting device in a direction inclined relative to the sagittal plane. Thus, according to a preferred but not strictly necessary feature of the invention, each light-emitting diode of the device lighting is devoid of individual secondary lens of light concentration.
Au sens de l'invention, un matériau ou un objet est translucide s'il laisse passer la lumière en provenance d'une face de réception vers une face d'émission et au-delà de cette dernière sans que les éléments situés du côté de la face de réception soient visibles, clairement distinguables ou identifiables. Toujours au sens de l'invention, un matériau ou un objet est transparent s'il laisse passer la lumière en provenance d'une face de réception vers une face d'émission et au-delà de cette dernière et que les éléments situés du côté de la face de réception sont parfaitement visibles, clairement distinguables ou identifiables. Ainsi, un objet ou matériau au moins translucide est un objet ou matériau susceptible de présenter une ou plusieurs gradations dans la manière dont il laisse passer la lumière ou la diffuse entre ce qui le qualifierait de translucide et ce qui le qualifierait de transparent.Within the meaning of the invention, a material or an object is translucent if it allows the light coming from a reception face to pass towards an emission face and beyond this without the elements situated on the the receiving face are visible, clearly distinguishable or identifiable. Still within the meaning of the invention, a material or an object is transparent if it allows the light coming from a reception face to pass towards an emission face and beyond this and the elements situated on the side of the receiving face are perfectly visible, clearly distinguishable or identifiable. Thus, an at least translucent object or material is an object or material capable of having one or more gradations in the way in which it passes light or diffuses it between what would describe it as translucent and what would describe it as transparent.
Au sens de l'invention, le plan sagittal est un plan sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la rangée de diodes et parallèle aux axes d'émission des diodes électroluminescentes ou des lentilles primaires de ces dernières. Selon l'invention, le plan sagittal est en outre un plan de symétrie de la face d'émission de la lentille linéaire.In the sense of the invention, the sagittal plane is a plane substantially parallel to the longitudinal axis of the row of diodes and parallel to the emission axes of the light emitting diodes or primary lenses thereof. According to the invention, the sagittal plane is furthermore a plane of symmetry of the emission face of the linear lens.
Selon une caractéristique de l'invention, le centre de courbure du dioptre médial est situé sur un plan formant avec le plan sagittal un angle compris entre 10° et 45°, en valeur absolue. Cette caractéristique permet d'obtenir un lobe d'éclairage centré sur un plan faisant un angle compris entre 10° et 45°, en valeur absolue, avec le plan sagittal.According to one characteristic of the invention, the center of curvature of the medial diopter is situated on a plane forming with the sagittal plane an angle of between 10 ° and 45 °, in absolute value. This characteristic makes it possible to obtain an illumination lobe centered on a plane making an angle between 10 ° and 45 °, in absolute value, with the sagittal plane.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dioptre médial s'étend sur un secteur angulaire délimité par deux plans normaux à la face externe qui forment l'un avec l'autre un angle compris entre 60° et 100°.According to another characteristic of the invention, the medial diopter extends over an angular sector delimited by two normal planes on the outer face which form an angle of between 60 ° and 100 ° with each other.
Selon une caractéristique de l'invention, le rayon de courbure Rd du dioptre médial vérifie 0,11 R ≤ Rd ≤ 0,20 R où R est le rayon de courbure de la face d'émission dite également face externe.According to one characteristic of the invention, the radius of curvature Rd of the medial diopter satisfies 0.11 R ≤ Rd ≤ 0.20 R where R is the radius of curvature of the emission face, also called external face.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les parties planes des faces latérale et médiale d'un même prisme latéral forment un angle compris entre 15° et 60°.According to another characteristic of the invention, the plane portions of the lateral and medial faces of the same lateral prism form an angle of between 15 ° and 60 °.
Selon une caractéristique de l'invention :
- le rayon de courbure R de la face externe est compris entre 13 mm et 30 mm,
- l'épaisseur e de la lentille médiale vérifie 0,15 R ≤ e ≤ 0,24 R
- la hauteur H1 du premier prisme vérifie 0,11 R ≤ H1 ≤ 0,27 R,
- la hauteur H2 du deuxième prisme vérifie 0,15 R ≤ H2 ≤ 0,24 R,
- la hauteur H3 du troisième prisme vérifie 0,11 R ≤ H3 ≤ 0,20 R.
- the radius of curvature R of the external face is between 13 mm and 30 mm,
- the thickness e of the medial lens satisfies 0.15 R ≤ e ≤ 0.24 R
- the height H 1 of the first prism satisfies 0.11 R ≤ H 1 ≤ 0.27 R,
- the height H 2 of the second prism satisfies 0.15 R ≤ H 2 ≤ 0.24 R,
- the height H 3 of the third prism satisfies 0.11 R ≤ H 3 ≤ 0.20 R.
Selon une autre caractéristique de l'invention :
- le rayon de courbure de la face externe est compris entre 24 mm et 28 mm,
- la hauteur H1 du premier prisme est comprise entre 3 mm et 7 mm,
- la hauteur H2 du deuxième prisme est comprise entre 4 mm et 6 mm,
- la hauteur H3 du troisième prisme est comprise entre 3 mm et 5 mm,
- l'épaisseur e de la lentille médiale est comprise entre 4 mm et 6 mm.
- the radius of curvature of the external face is between 24 mm and 28 mm,
- the height H 1 of the first prism is between 3 mm and 7 mm,
- the height H 2 of the second prism is between 4 mm and 6 mm,
- the height H 3 of the third prism is between 3 mm and 5 mm,
- the thickness e of the medial lens is between 4 mm and 6 mm.
Selon une caractéristique de l'invention visant à augmenter la concentration de la lumière dans la zone d'éclairage privilégiée, la série de prismes comprend un quatrième prisme latéral parallèle aux autres prismes latéraux et adjacent au troisième prisme latéral en étant situé à l'opposé du deuxième prisme latéral par rapport au troisième prisme latéral, le quatrième prisme latéral possédant une face médiale et une face latérale en partie au moins planes se raccordant au niveau d'un sommet du quatrième prisme latéral.According to a feature of the invention for increasing the concentration of light in the preferred illumination zone, the series of prisms comprises a fourth lateral prism parallel to the other lateral prisms and adjacent to the third lateral prism being located opposite of the second lateral prism with respect to the third lateral prism, the fourth lateral prism having a medial side and a partially flat at least lateral face connecting at a vertex of the fourth lateral prism.
Selon une variante de cette caractéristique, la hauteur H4 du quatrième prisme, mesurée entre le sommet du quatrième prisme et la face externe, vérifie la relation suivante 0,07 R ≤ H4 ≤ 0,12 R où R est le rayon de courbure de la face externe.According to a variant of this characteristic, the height H 4 of the fourth prism, measured between the apex of the fourth prism and the external face, satisfies the following relationship 0.07 R ≤ H 4 ≤ 0.12 R where R is the radius of curvature of the outer face.
Selon une autre variante de cette caractéristique, la hauteur H4 du quatrième prisme, mesurée entre le sommet du quatrième prisme et la face externe, est comprise entre 2 mm et 3 mm.According to another variant of this characteristic, the height H 4 of the fourth prism, measured between the apex of the fourth prism and the outer face, is between 2 mm and 3 mm.
Selon encore une autre variante de cette caractéristique, la partie plane de la face latérale du quatrième prisme forme avec le plan sagittal un angle compris entre 10° et 45° en valeur absolue.According to yet another variant of this characteristic, the flat portion of the lateral face of the fourth prism forms with the sagittal plane an angle of between 10 ° and 45 ° in absolute value.
Selon une caractéristique de l'invention :
- la partie plane de la face médiale de chaque prisme forme avec le plan sagittal un angle compris entre 0° et 45° en valeur absolue,
- la partie plane de la face latérale de chaque prisme formant avec le plan sagittal S un angle compris entre 0° et 80° en valeur absolue.
- the flat part of the medial face of each prism forms with the sagittal plane an angle of between 0 ° and 45 ° in absolute value,
- the flat part of the lateral face of each prism forming with the sagittal plane S an angle between 0 ° and 80 ° in absolute value.
Selon une variante de cette caractéristique :
- la partie plane de la face latérale du premier prisme forme avec le plan sagittal S un angle compris entre 45° et 80° en valeur absolue,
- la partie plane de la face latérale du deuxième prisme forme avec le plan sagittal S un angle compris
entre 5° et 40° en valeur absolue, - la partie plane de la face latérale du troisième prisme forme avec le plan sagittal S un angle compris entre 30° et 60° en valeur absolue.
- the flat part of the lateral face of the first prism forms with the sagittal plane S an angle of between 45 ° and 80 ° in absolute value,
- the flat part of the lateral face of the second prism forms with the sagittal plane S an angle of between 5 ° and 40 ° in absolute value,
- the flat part of the lateral face of the third prism forms with the sagittal plane S an angle of between 30 ° and 60 ° in absolute value.
Selon une caractéristique de l'invention, chaque diode comprend une lentille primaire associée avec une face d'émission convexe ou plane et le sommet de chaque face d'émission de chaque diode est situé à une distance d du sommet de la face externe inférieure ou égale à 0,74 R et de préférence inférieure ou égale à 0,31 R , où R est le rayon de courbure de la face externe.According to one characteristic of the invention, each diode comprises a primary lens associated with a convex or plane emission face and the apex of each emission face of each diode is located at a distance d from the vertex of the lower external face or equal to 0.74 R and preferably less than or equal to 0.31 R, where R is the radius of curvature of the outer face.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le sommet de la lentille primaire de chaque diode est situé entre un plan passant les points des prismes extrêmes les plus éloignés du sommet de la face externe et un plan tangent au sommet de la face externe. Cette caractéristique permet d'augmenter la quantité de lumière redirigée vers la zone d'éclairage privilégiée.According to another characteristic of the invention, the apex of the primary lens of each diode is located between a plane passing the points of the extreme prisms farthest from the apex of the outer face and a plane tangent to the apex of the outer face. This feature increases the amount of light redirected to the preferred lighting area.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps comprend dans la chambre d'éclairage, en relation avec chaque rangée longitudinale de diodes électroluminescentes, deux réflecteurs plans s'entendant parallèlement à l'axe longitudinal du corps en étant situés de part et d'eau de la surface de réception et formant, l'un avec l'autre, un angle compris entre 100° et 170°. La mise en oeuvre de tels réflecteurs permet d'augmenter le rendement lumineux du dispositif d'éclairage selon l'invention.According to another characteristic of the invention, the body comprises in the lighting chamber, in relation to each longitudinal row of light-emitting diodes, two planar reflectors extending parallel to the longitudinal axis of the body being located on both sides of the body. water from the receiving surface and forming, with each other, an angle of between 100 ° and 170 °. The use of such reflectors makes it possible to increase the luminous efficiency of the lighting device according to the invention.
Selon une variante de cette caractéristique, le sommet de la lentille primaire de chaque diode est situé entre un plan passant par les bords latéraux des réflecteurs et un plan tangent au sommet du dioptre central. Cette variante permet d'optimiser la concentration de la lumière par la lentille linéaire.According to a variant of this characteristic, the apex of the primary lens of each diode is located between a plane passing through the lateral edges of the reflectors and a plane tangent to the top of the central diopter. This variant makes it possible to optimize the concentration of light by the linear lens.
Selon une caractéristique de l'invention, le corps est réalisé en métal. Un tel corps en métal permet d'assurer une bonne évacuation de la chaleur générée par les diodes électroluminescentes et leur alimentation. De manière préférée, le corps est réalisé sous la forme d'un profilé obtenu au moyen d'une filière sans que cela exclu la possibilité de réaliser le corps de toute autre manière appropriée comme, par exemple, par pliage.According to one characteristic of the invention, the body is made of metal. Such a metal body ensures good evacuation of the heat generated by the light emitting diodes and their power supply. Preferably, the body is made in the form of a profile obtained by means of a die without this excluding the possibility of making the body in any other suitable manner, for example by folding.
Selon une caractéristique de l'invention, la source linéaire de lumière comprend plusieurs rangées longitudinales de diodes électroluminescentes parallèles.According to one characteristic of the invention, the linear source of light comprises several longitudinal rows of parallel light-emitting diodes.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation du dispositif d'éclairage selon 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.Of course, the different features, variants and embodiments of the lighting device according to the invention can be associated with each other in various combinations to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other.
Par ailleurs, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes non limitatives de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention.
- La
figure 1 est une perspective schématique en vue partiellement éclatée d'un dispositif d'éclairage selon l'invention. - La
figure 2 est une coupe transversale du dispositif d'éclairage illustré à lafigure 1 .
- The
figure 1 is a schematic perspective view partially exploded of a lighting device according to the invention. - The
figure 2 is a cross-section of the lighting device illustrated infigure 1 .
Un dispositif d'éclairage selon l'invention, désigné dans son ensemble par la référence 1 à la
Le dispositif d'éclairage linéaire 1 comprend un corps allongé 2 qui s'étend selon un axe longitudinal L. Le corps allongé 2 définit au moins une surface 3 de réception d'au moins un substrat 4 portant au moins une rangée R de diodes électroluminescentes 5 alignées selon l'axe longitudinal L. Selon l'exemple illustré, le corps allongé 2 comprend une unique surface de réception 3 qui est sensiblement centrée par rapport au corps allongé 2 et sur laquelle est adapté un unique substrat 4 portant une seule rangée R de diodes 5. Le substrat 4 peut, par exemple, comprendre une carte de circuit imprimé, en abrégé PCB pour en anglais "printed circuit board", sur laquelle les diodes électroluminescentes 5 sont soudées. Bien entendu, le substrat 4 peut être réalisé de toute autre manière appropriée pour assurer la tenue mécanique des diodes électroluminescentes 5 ainsi que leur alimentation électrique.The
Selon l'exemple illustré, chaque diode électroluminescente 5 est associée, comme cela ressort plus particulièrement de la
Selon l'exemple illustré, le corps allongé 2 comprend deux réflecteurs plans 10 situés de part et d'autre de la face de réception 4. Les deux réflecteurs plans 10 s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal L et forment, l'un avec l'autre, un angle α compris entre 100° et 170°.According to the illustrated example, the
Le corps allongé 2 délimite avec la surface de réception 3 et les réflecteurs plans 10 une chambre d'éclairage 11 dans laquelle la rangée de diodes électroluminescentes Rg, constitutive de la source linéaire E, est destinée à se retrouver en partie au moins enfermée. Selon l'exemple illustré, le corps allongé 2 comprend également à l'opposé de la chambre d'éclairage 11 par rapport aux réflecteurs 10 une chambre 12 susceptible de recevoir un système d'alimentation des diodes électroluminescentes 5. Bien entendu, la mise en oeuvre d'une telle chambre 12 n'est pas nécessaire à la réalisation du corps allongé 2 d'un dispositif d'éclairage linéaire conforme à l'invention.The
Le dispositif d'éclairage selon l'invention comprend également un capot linéaire allongé 20 qui ferme en partie au moins la chambre d'éclairage 11. Selon l'invention, le capot 20 est également destiné à laisser passer ou diffuser la lumière émise par chaque source linéaire E. À cet effet, le capot 20 est réalisé dans un matériau au moins translucide et de préférence transparent tel que par exemple une matière plastique comme du polyméthacrylate de méthyle (PMMA), du polytéréphtalate d'éthylène (PET) ou encore du polypropylène (PP) sans que cette liste ne soit ni limitative, ni exhaustive.The lighting device according to the invention also comprises an elongated
Le capot 20 est également adapté pour assurer un conditionnement de la lumière émise par chaque source linéaire E de manière à la diriger et la concentrer dans une direction privilégiée D, décalée vers la droite sur la
Selon l'invention, chaque lentille linéaire 21 comprend une face externe 22 d'émission de la lumière qui est symétrique par rapport à un plan sagittal S sensiblement parallèle à l'axe longitudinal L. Lorsque le capot 20 est adapté sur le corps 2, le plan sagittal S forme un plan de symétrie de la chambre d'éclairage 11, les réflecteurs 10 étant alors l'image l'un de l'autre par rapport au plan sagittal S.According to the invention, each
La lentille linéaire 21 possède également une face interne 23 de réception de la lumière des diodes électroluminescentes 5 située à l'opposé de la face externe 22 d'émission de la lumière des diodes électroluminescentes 5. La lentille linéaire 21 assure dans son ensemble une transmission de la lumière émise par lesdites diodes électroluminescentes 5.The
Comme cela ressort de la
La face de réception 23 est, quant à elle, conformée de manière que la lentille 21 forme une sorte de lentille de Fresnel linéaire. Ainsi, la face de réception 23 comprend, lorsqu'elle est vue en section droite transversale, un dioptre médial 25 convexe et de part et d'autre de ce dernier des prismes parallèles à l'axe longitudinal L. Le dioptre médial 25 est décalé par rapport au plan sagittal S et définit une lentille médiale biconvexe 26 dont l'axe optique 0, contenant le centre de courbure du dioptre médial 25, forme avec le plan sagittal S un angle β compris entre 10° et 45° en valeur absolue. Le dioptre médial 25 s'étend sur un secteur angulaire délimité par deux plans P25 et P'25 normaux à la face externe 22 qui forment l'un avec l'autre un angle γ compris entre 60° et 100°. Par ailleurs le dioptre médial 25 présente un rayon de courbure Rd qui vérifie la relation suivante :
De plus, la lentille médiale présente une épaisseur e, mesurée entre deux plans perpendiculaires à son axe optique et tangents, d'une part, au dioptre médial 25 et, d'autre part, à la face d'émission 22 qui vérifie de préférence mais non nécessairement la relation :
La face de réception 23 présente également d'un côté du dioptre médial 25, correspondant au demi-plan, délimité par le plan sagittal S, dans le lequel la majeure partie de la lentille médiale 26 se trouve, un premier prisme latéral 31 qui est adjacent au dioptre médial 25.The receiving
La face de réception 23 comprend de l'autre côté du dioptre médial 25 et à l'opposé du premier prisme 31, une série de prismes parallèles au premier prisme 31. Cette série de prismes comprend au moins un deuxième prisme latéral 32 et un troisième prisme latéral 33. Le deuxième prisme latéral 32 est alors adjacent au dioptre médial 25 et au troisième prisme 33. Dans le cas présent la série de prismes comprend également un quatrième prisme latéral 34 situé à l'opposé du deuxième prisme latéral 32 par rapport au troisième prisme latéral 33.The receiving
Chaque prisme latéral comprend une face médiale 40, en partie au moins plane, située du côté du plan sagittal S et une face latérale 41, en partie au moins plane, située à l'opposé du plan sagittal S par rapport à la face médiale 40. Les faces médiale 40 et latérale 41 de chaque prisme sont sensiblement parallèles à l'axe longitudinal L. Les faces médiale 40 et latérale 41 d'un même prisme se rejoignent pour former le sommet 42 du prisme correspondant. Par ailleurs, les faces médiale 30 et latérale 31 de deux prismes consécutifs se rejoignent pour former une gorge longitudinale 43 de séparation des prismes. La profondeur de chaque gorge longitudinale 33 est alors mesurée entre un plan tangent aux sommets 32 des deux prismes bordant la gorge et un plan tangent au fond de la gorge si ce dernier est courbe ou entre un plan tangent aux sommets 32 des deux prismes bordant la gorge et le fond de la gorge si celui-ci anguleux vu en section droite transversale. Dans le cas présent, la gorge 43 séparant le deuxième prisme latéral 32 du troisième prisme latéral 33 possède une profondeur supérieure à la profondeur de la gorge séparant le troisième prisme latéral 33 du quatrième prisme latéral 34.Each lateral prism comprises a
De manière préférée les parties planes des faces latérale 41 et médiale 40 d'un même prisme latéral forment un angle compris entre 15° et 60°. De plus, la partie plane de la face médiale 40 de chaque prisme forme avec le plan sagittal S un angle compris entre 0° et 45° en valeur absolue. De même, la partie plane de la face latérale de chaque prisme forme avec le plan sagittal S un angle compris entre 5° et 80° en valeur absolueIn a preferred manner, the plane portions of the lateral 41 and medial faces 40 of the same lateral prism form an angle of between 15 ° and 60 °. In addition, the flat portion of the
Selon l'exemple illustré, la partie plane de la face latérale 41 du premier prisme 31 forme avec le plan sagittal S un angle compris entre 45 et 80 degrés en valeur absolue. La partie plane de la face latérale 41 du deuxième prisme 32 forme avec le plan sagittal S un angle compris entre 5° et 40° en valeur absolue. La partie plane de la face latérale 41 du troisième prisme 33 forme avec le plan sagittal S un angle compris entre 30° et 60° en valeur absolue. Toujours selon l'exemple illustré, la partie plane de la face latérale 41 du quatrième prisme 34 forme avec le plan sagittal S un angle compris entre 10° et 45° en valeur absolue.According to the illustrated example, the flat portion of the
Par ailleurs, selon l'exemple illustré et afin que la lentille linéaire 21 collecte un maximum de la lumière émise par la source linéaire E pour la concentrer dans la direction privilégiée D, les hauteurs des prismes latéraux 31 à 34 vérifient les relations suivantes :
- la hauteur H1 du
premier prisme 31 vérifie 0,11 R ≤ H1 ≤ 0,27 R, - la hauteur H2 du deuxième prisme 32 vérifie 0,15 R ≤ H2 ≤ 0,24 R,
- la hauteur H3 du troisième prisme 33 vérifie 0,11 R ≤ H3 ≤ 0,20 R,
- la hauteur H4 du quatrième prisme 34 vérifie 0,07 R ≤ H4 ≤ 0,12 R.
- the height H 1 of the
first prism 31 satisfies 0.11 R ≤ H 1 ≤ 0.27 R, - the height H 2 of the
second prism 32 satisfies 0.15 R ≤ H 2 ≤ 0.24 R, - the height H 3 of the
third prism 33 satisfies 0.11 R ≤ H 3 ≤ 0.20 R, - the height H 4 of the
fourth prism 34 satisfies 0.07 R ≤ H 4 ≤ 0.12 R.
La hauteur de chaque prisme est alors mesurée entre le sommet du prisme correspondant et la face externe 22, le long d'un plan bissecteur des parties planes des faces médiale et latérale dudit prisme.The height of each prism is then measured between the apex of the corresponding prism and the
Par ailleurs, selon l'exemple illustré, le sommet de la face d'émission 7 de chaque diode électroluminescente 5 est situé à une distance d du sommet de la face externe inférieure ou égale à 0,74 R et, de préférence, inférieure ou égale à 0,31 R , où R est le rayon de courbure de la face externe. Cela permet d'optimiser l'efficacité lumineuse du dispositif d'éclairage linéaire. Dans le cadre de l'exemple illustré, le sommet de la face d'émission 7 de la lentille primaire de chaque diode électroluminescente 5 est, de plus, situé entre, d'une part, un plan P42 passant par les points, des deux prismes latéraux extrêmes 31 et 34, les plus éloignés 32 du sommet de la face externe 22 et, d'autre part, un plan tangent au sommet de la face externe 22.Furthermore, according to the illustrated example, the apex of the
Dans le cas présent, le sommet de la face d'émission 7 de la lentille primaire de chaque diode électroluminescente 5 est également situé entre un plan P10 passant par les bords latéraux des réflecteurs 10 et un plan tangent au sommet de la face externe 22. Il doit être remarque qu'ici les plans P42 et P10 sont presque confondus sachant qu'une telle configuration n'est pas impérative.In the present case, the apex of the
Un dispositif d'éclairage linéaire, selon l'invention et tel qu'ainsi réalisé, permet de rediriger au moins 90% voire 95% de la lumière émise par les diodes dans la direction privilégiée D. En effet, la lentille médiale biconvexe linéaire 26 collimate la lumière issue des diodes 5 dans la direction privilégiée D selon un cône étroit centré sur son axe optique O tandis que les prismes linéaires permettent, après réflexion totale interne à la lentille linéaire 21, de rediriger la lumière dans la direction privilégiée. De plus, les réflecteurs plan assurent un recyclage de la lumière éventuellement réfléchie par la face de réception 23 et de la lumière issue des diodes électroluminescentes 5 qui n'aurait pas directement atteint la face de réception 23.A linear lighting device, according to the invention and as thus produced, makes it possible to redirect at least 90% or even 95% of the light emitted by the diodes in the preferred direction D. Indeed, the linear biconvex
Le dispositif d'éclairage décrit précédemment en relation avec les
Bien entendu, différentes autres variantes du dispositif d'éclairage selon l'invention peuvent être envisagées dans le cadre des revendications annexées.Of course, various other variants of the lighting device according to the invention can be envisaged within the scope of the appended claims.
Par ailleurs, il doit être compris que plusieurs dispositifs d'éclairage linéaire selon l'invention peuvent être associés selon diverses combinaisons pour former un luminaire.Furthermore, it should be understood that several linear lighting devices according to the invention can be combined in various combinations to form a luminaire.
Claims (15)
- A linear lighting device with light-emitting diodes comprising at least:- an elongated body (2) comprising at least one surface (3) for receiving at least one substrate (4) bearing a linear light source comprising at least one row (Rg) of light-emitting diodes (5) aligned along a longitudinal axis (L) of the body and delimiting, at least in part, at least one elongated linear lighting chamber (11) in which the diodes (5) are located,- an elongated linear lid (20) closing the fighting chamber (11), characterized in that the lid (20) forms, in relation with the linear source, a linear lens (21), at least translucent, of longitudinal axis parallel to the longitudinal axis (L) of the body (2), with an external light emitting face (22) and an inner light receiving face (23) for emitting and receiving the light of the diodes (5), the emitting face (22) having, in cross-section, a convex shape, and the receiving face (23) comprising, in cross-section :- an offset convex medial dioptre (25) that defines with the external face a biconvex medial lens (26) whose optical axis (O) is laterally offset with respect to a sagittal plane (S),- on one side of the medial dioptre (25), a first lateral prism (31) that is adjacent to the medial dioptre (25),- on the other side of the medial dioptre (25), a series of prisms parallel to the first prism (31) that comprises at least one second lateral prism (32) and one third lateral prism (33), the second lateral prism (32) being adjacent to the medial dioptre (25) and to the third lateral prism (33),each lateral prism having a medial face (40) and a lateral face (41) at least in part planar, connecting with each other at a corresponding apex of the prism, the lateral prisms each having a height, measured between the apex of the corresponding prism and the external face, the height (H2) of the second lateral prism (32) being higher than or equal to the thickness (e) of the medial lens (26), measured between the apex of the medial dioptre (25) and the external face (22).
- The linear lighting device according to the preceding claim, characterized in that the centre of curvature of the medial dioptre (25) is located on a plane (O) forming with the sagittal plane (S) an angle comprised between 10° and 45° in absolute value.
- The linear lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the medial dioptre (25) extends over an angular sector delimited by two planes normal to the external face (22) that form, relative to each other, an angle comprised between 60° and 100°.
- The linear lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the radius of curvature Rd of the medial dioptre (25) verifies 0.11 R ≤ Rd ≤ 0.20 R, where R is the radius of curvature of the emitting face.
- The linear lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the planar parts of the lateral and medial faces of a same lateral prism form an angle comprised between 15° and 60°.
- The linear lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that:- the radius of curvature R of the external face (22) is comprised between 13 mm and 30 mm,- the thickness e of the medial lens verifies 0.15 R ≤ e ≤ 0.24 R,- the height H1 of the first prism (31) verifies 0.11 R ≤ H1 ≤ 0.27 R,- the height H2 of the second prism (32) verifies 0.15 R ≤ H2 ≤ 0.24 R,- the height H3 of the third prism (33) verifies 0.11 R ≤ H3 ≤ 0.20 R.
- The linear lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the series of prisms comprises a fourth lateral prism (34) parallel to the other lateral prisms and adjacent to the third lateral prism (33) by being located on the opposite side from the second lateral prism (32) with respect to the third lateral prism (33), the fourth lateral prism (34) having a medial face (40) (30) and a lateral face (41) (31) at least in part planar, connecting with each other at an apex of the fourth lateral prism (34).
- The linear lighting device according to the preceding claim, characterized in that the height (h) of the fourth prism (34), measured between the apex of the fourth prism (34) and the external face (22), verifies the following relation : 0.07 R ≤ H4 ≤ 0.12 R, where R is the radius of curvature of the external face (22).
- The linear lighting device according to claim 7 or 8, characterized in that the planar part of the lateral face (41) of the fourth prism (34) forms with the sagittal plan an angle comprised between 10° and 45° in absolute value.
- The linear lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that:- the planar part of the medial face (40) (30) of each prism forms with the sagittal plane (S) an angle comprised between 0° and 45° in absolute value,- the planar part of the lateral face (41) (31) of each prism forming with the sagittal plane (S) an angle comprised between 5° and 80° in absolute value.
- The linear lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that:- the planar part of the lateral face (41) (31) of the first prism (31) forms with the sagittal plane (S) an angle comprised between 45° and 80° in absolute value,- the planar part of the lateral face (41) (31) of the second prism (32) forms with the sagittal plane (S) an angle comprised between 5° and 40° in absolute value,- the planar part of the lateral face (41) (31) of the third prism (33) forms with the sagittal plane (S) an angle comprised between 30° and 60° in absolute value.
- The linear lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that each diode (5) comprises a primary lens (6) associated with a convex or planar emitting face (7) and in that the apex of each emitting face (7) of each diode is located at a distance (d) from the apex of the external face (22) (26) lower than or equal to 0.74 R and preferably lower than or equal to 0.31 R, where R is the radius of curvature of the external face (22).
- The linear lighting device according to the preceding claim, characterized in that the apex of the primary lens (6) of each diode (5) is located between a plane (P42) passing through the points of the prisms that are the farthest from the apex of the external face (22) and a plane tangent to the apex of the external face (22).
- The linear lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the body (2) comprises, in the lighting chamber (11), two planar reflectors (10) extending parallel to the longitudinal axis (L) of the body (2) by being located on either side of the receiving surface (3) and forming, relative to each other, an angle comprised between 100° and 170°.
- The linear lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the body (2) is made of metal.
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