EP3087308A1 - Dispositif d'eclairage de forme spherique - Google Patents

Dispositif d'eclairage de forme spherique

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EP3087308A1
EP3087308A1 EP14815768.8A EP14815768A EP3087308A1 EP 3087308 A1 EP3087308 A1 EP 3087308A1 EP 14815768 A EP14815768 A EP 14815768A EP 3087308 A1 EP3087308 A1 EP 3087308A1
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EP
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light
lighting device
diffuser
light source
cone
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EP14815768.8A
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Charles-Elie GOUJON
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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    • 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 comprising an object of spherical shape, called sphere or globe, inside which is disposed a light source.
  • Another difficulty is related to the precise positioning required of the light sources relative to each other.
  • the emission cones of the different light sources should be juxtaposed with high precision so as not to create a shadow zone or a brighter area of the globe.
  • kinetic luminous structures comprising a large number of luminous spheres, typically a few tens to a few hundreds, movable relative to each other, and whose animation makes it possible to form decorative motifs animated.
  • each sphere comprises an electronic box, for controlling (including modulating) the lighting. But this case is bulky, and, without any particular precaution, its presence generates unwanted shadows. As a result, the illumination at the surface of the sphere is no longer homogeneous.
  • the present invention relates to a lighting device comprising a light source inside a globe.
  • homogeneous illumination of the globe is meant including a uniform illumination in terms of light intensity and color.
  • the inventor proposes, in order to obtain a globe having homogeneous illumination, to use a diffuser disposed inside the globe at least around the light source and to use a globe made of a material making it possible to diffuse the light onto the surface and the thickness of it.
  • the present invention relates to a lighting device comprising at least:
  • a light source capable of emitting light according to a cone of light
  • a wall whose shape defines an enclosure, enveloping the light source and the control circuit, said wall comprising a first wall area, corresponding to the intersection of the wall with the light cone, and a second wall area; complementary to said first wall area; - the control circuit being arranged in the first part of the chamber, the cone of light being emitted by the light source to a part 2 of the enclosure,
  • a diffuser comprising a light diffusing material disposed inside the enclosure, between the light source and said first zone, the diffuser being able to direct part of the light, by backscattering, to said second zone; the surface of the enclosure.
  • the l st part is for example a so-called upper part of the enclosure.
  • the diffuser may comprise material having a diffusion coefficient of between 10 and 100cm 1, and preferably between 40 and 90 cm 1.
  • the diffuser comprises:
  • This first part may form a divergent lens the era
  • a lighting device comprising:
  • a light source capable of emitting light according to a cone of light
  • a wall whose shape defines an enclosure enclosing said light source and the electronic circuit, said wall comprising at least a first zone corresponding to the intersection with the light cone and a second zone complementary to the first zone;
  • a diffuser comprising a light-diffusing material, disposed inside the enclosure, between the light source and said first zone, the diffuser being able to direct part of the light, by backscattering, to said second zone;
  • the electronic circuit is disposed in a first, so-called upper portion of the enclosure, the cone of light being emitted from the light source to a second, so-called lower portion of the enclosure;
  • the diffuser comprises a first portion oriented perpendicular to the axis of revolution of the light cone and forming a first diverging lens, and a second portion forming a second diverging lens, the second portion having the shape of a flared truncated cone whose axis of revolution is parallel to the axis of revolution of the cone of light, and whose end of larger diameter is closest to the light source and whose end of smaller diameter is adjacent to the first part and surrounds the first part.
  • the diffuser further comprises a third portion forming a third convergent lens, the third part having the shape of a flared truncated cone whose axis of revolution is parallel to the axis of revolution of the cone of light and whose end of larger diameter is adjacent to the second part.
  • the diffuser is arranged so that the light cone of the light source is directed towards the first and second parts of the diffuser.
  • the control circuit is for example intended to remotely control the light intensity as well as the color temperature.
  • the integrated control circuit inside the globe comprises at least one battery.
  • An object of the present invention is to integrate a large part of the electronic elements required for the operation of the device inside the globe itself, without these elements are perceived from the outside.
  • the control circuit is arranged outside the cone of light.
  • the diffuser further comprises a fourth portion surrounding the control circuit and ensuring the mechanical maintenance of the control circuit in the globe.
  • An advantage of a lighting device of the type described above lies in the possibility of integrating a large part of the electronic elements required for the operation of the device inside the globe itself, without these elements. do not perceive themselves from the outside.
  • This also allows the introduction into the globe of bulky electronic elements, such as batteries for producing a self-powered lighting device.
  • bulky electronic elements such as batteries for producing a self-powered lighting device.
  • by placing inside the globe a battery and a battery supply circuit by inductive coupling it is possible to recharge the battery of the lighting device without a wire connection, by arranging the lighting device in the vicinity or against a dedicated support. This produces a wireless lighting device.
  • the light source is disposed at a height less than a median plane of the globe.
  • the globe may be of low density polyethylene.
  • the globe may be glass.
  • the globe may have a thickness of between 100 ⁇ and 1 cm.
  • the diffuser may be polyvinyl chloride.
  • the light source may be a light emitting diode.
  • the present invention further relates to a lighting system comprising a set of lighting devices of the type of that described above.
  • Fig. 1 is a sectional and perspective view schematically showing a lighting device.
  • Fig. 3 is a perspective view schematically showing a diffuser for use in the illumination device of Fig. 1.
  • Figure 4 shows an emission diagram of a light emitting diode.
  • FIG. 5 illustrates the role of the different parts of the diffuser of FIG.
  • FIG. 6 illustrates modeling results of the distribution of light energy in the lighting device of FIG. 1.
  • FIGS. 7A and 7B are photographs illustrating the performance of the lighting device of FIG. 1, respectively without and with the diffuser of FIG.
  • the lighting device comprises a wall 1 forming an enclosure enclosing the light source and the electronic control circuit.
  • the shape of the enclosure may be spherical, and form a globe within which is the source of light
  • the invention is not limited to a globe-shaped enclosure, the shape of the latter being able to be cubic, ovoid , in the form of a drop.
  • a substantially spherical shape is preferred.
  • the light source defines a l st part, here called upper part of the enclosure, including the electronic circuit, and a part 2, referred to herein as lower part of the enclosure, comprising the emission cone.
  • the electronic circuit is disposed between the light source and the wall of the enclosure, opposite the light emission cone.
  • a light source 3 intended to emit light according to a cone of light, is disposed inside the enclosure, in the form of a globe 1 in the illustrated example.
  • the light source 3 is for example a light-emitting diode (LED, "light-emitting diode"), for example a power LED type RGBB (red, green, blue, white) or RGBW in English (“red, green, blue , white ").
  • LED light-emitting diode
  • RGBB red, green, blue, white
  • RGBW in English
  • the control circuit 5 comprises for example electronic cards.
  • an electronic card denoted by the reference 6, serves as a support for the light source 3.
  • the electronic card 6 further comprises components intended to implement the main functions of the control circuit.
  • the electronic card 6 comprises for example a radio module frequency and / or LED driver and / or accelerometer and / or microcontroller.
  • the control circuit 5 makes it possible to remotely control the luminous intensity and the color of the light emitted by the light source 3.
  • the control circuit 5 may in particular comprise a microprocessor, storing a lighting sequence of the light source.
  • the term lighting sequence refers to a time period during which the intensity of the source is modulated automatically.
  • the globe 1 may have a diameter of about 80 mm.
  • the control circuit 5 may be of cylindrical shape, and have for example a diameter of the order of 36 mm and a height of the order of 40 mm. This represents a volume of the order of 41 cm 3 for the control circuit 5 and a volume of the order of 260 cm 3 for the volume delimited by the supervisedl.
  • the electronic circuit can occupy at least one tenth of the internal volume of the enclosure. The enclosure is then divided between an upper part, comprising the electronic circuit, and a lower part, comprising the emission cone emitted by the light source 3.
  • the light source 3 can be positioned at a height less than the plane of symmetry of the globe perpendicular to the z axis.
  • the electronic card 6 is positioned in the globe 1 so that the light source 3 emits light downwards.
  • the light emitted by the light source 3 is directed towards the lower part of the globe 1.
  • the control circuit 5 is disposed above the light source 3, outside the cone of light emitted by the light source.
  • the inventor proposes to have a diffuser inside the globe, especially in the emission cone of the light source.
  • the function of this diffuser, in a diffusing material, is to backscatter part of the light emitted by the source, in the emission cone, to the parts of the enclosure not directly illuminated by the source.
  • backscatter refers to the fact that at least 20% of the light emitted by the source in the cone of light is reflected.
  • cone of light designates the volume in which, at a given distance from the source, the light intensity emitted by the source is greater than 20% of the maximum intensity.
  • diffusing material light is meant a material having a reduced diffusion coefficient, for example between 10 and 100 cm 1 , preferably between 40 and 90 cm 1 .
  • this diffusion coefficient is too low, in particular lower than the lower limits specified above, the diffuser does not allow sufficient backscattering.
  • the diffusion coefficient is too high, in particular higher than the upper limits indicated above, backscattering is too important.
  • a light-diffusing material for example a thermoplastic polymer, for example low-density polyethylene (LDPE).
  • LDPE low-density polyethylene
  • the globe 1 may be translucent or transparent, for example glass.
  • the globe 1 is in the form of a spherical wall of small thickness, for example of thickness between about 100 ⁇ and about 1 cm
  • a diffuser 9 is disposed inside the globe 1, at least around the light source 3.
  • the diffuser 9 is intended to backscatter a portion of light emitted by the light source 3.
  • FIG. 2 is a sectional view corresponding to FIG.
  • a main part of the cone of light 11 emitted by the light source 3 is schematically represented by a triangle 11.
  • the areas of the globe 1 surrounded and designated by the reference 13 correspond to critical areas of the globe 1 to be illuminated to obtain illumination homogeneous globe. Indeed, because of the presence of the control circuit 5 disposed in the upper part of the globe, these critical areas may have shadow areas.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of a diffuser 9 that can be used in a lighting device of the type described in connection with FIG.
  • the diffuser 9 comprises at least one part, denoted by the references 9a, as well as optional parts 9b, 9c and 9d.
  • the first part 9a and the possible second part 9b intersect the cone of light, between the source and the envelope 1.
  • the diffuser 9 is intended to surround at least the light source 3 and possibly the control circuit 5.
  • the diffuser 9 is made of a material at least partly transparent to the light radiation emitted by the light source 3.
  • the diffuser 9 is for example a thermoplastic polymer, for example polyvinyl chloride (PVC, "polyvinyl chloride").
  • a first part of the diffuser 9, designated by the reference 9a, is intended to face the light source 3.
  • the portion 9a extends along a surface oriented substantially perpendicularly to the axis of revolution of the cone of light emitted by the light source 3 (or main direction of light emission).
  • Part 9a is preferably of convex shape seen from the inside of the diffuser 9.
  • the part 9a then forms a diverging lens.
  • the portion 9a is flat, for example the shape of a flat disk, the convex shape being however preferred.
  • the truncated cone is flared because its surface is not flat.
  • the larger diameter end of the flared truncated cone is closest to the light source 3 and the smaller diameter end is adjacent to the first portion 9a and surrounds the first portion 9a.
  • Part 9b forms a divergent lens, such as part 9a, but of annular shape.
  • the portion 9b may be conical, the flank of the cone is not flared.
  • a third part of the optional diffuser 9, designated by the reference 9c, is also intended to laterally surround the light source 3.
  • the portion 9c has the shape of a truncated cone, preferably flared, concave shape seen from the inside of the diffuser 9, whose axis of revolution is substantially parallel to the main direction of the light emission.
  • the larger diameter end of the flared truncated cone is adjacent to part 9b.
  • the third part 9c does not intersect the emission cone of the source.
  • Part 9c forms a convergent lens of annular shape.
  • the diffuser 9 is positioned in the globe 1 so that part of the light emitted by the light source 3 is directed towards the first and second parts 9a, 9b of the diffuser 9. In other words, the light cone crosses said parts 9a and 9b.
  • the diffuser 9 is positioned so that the end of smaller diameter of the portion 9c surrounds the support of the light source 3.
  • the portion 9d has the shape of a cylinder of revolution whose axis of revolution is oriented substantially parallel to the main direction of the light emission.
  • FIG. 4 illustrates an emission diagram of an LED, representing the relative luminous intensity as a function of the angle of a light beam in the cone of light emitted by the LED (or emission cone). The value of the angle is calculated with respect to the axis of revolution of the cone of light or principal direction of light emission. In the case of the lighting device illustrated in FIG. 1, the axis of revolution of the cone of light emitted by the LED corresponds to the z axis. This diagram represents the angular distribution of the light energy provided by the LED.
  • the emission diagram of FIG. 4 corresponds to a reference RGBW LED Xlamp mc-e color marketed by CREE.
  • a central portion of the emission cone corresponds to a relative light intensity of between about 100% and 60%.
  • a peripheral portion of the emission cone corresponding to the angle rays between approximately 60 ° and 80 ° (in absolute value), corresponds to a relative light intensity of between approximately 60% and 20%.
  • angle rays between 80 ° and 85 ° (in absolute value), they correspond to a relative luminous intensity of between approximately 20% and 5% and are not considered to be part of the cone of light in the sense of the invention.
  • FIG. 5 illustrates the role of the different parts of the diffuser of FIG. 3 for an LED having a transmission diagram of the type of that illustrated in FIG. 4.
  • Part 9a of the diffuser 9 is intended to intercept a majority of the spokes of the central portion of the emission cone (angles between 0 ° and 60 ° approximately). Since the diffuser 9 is made of a material at least partly transparent to the light radiation emitted by the light source 3, part of the light energy is diffused by the portion 9a towards a lower portion of the globe.
  • the portion 9a of the diffuser 9 makes it possible to reduce the light power received directly by the globe, in a first zone of the surface of the globe corresponding to the intersection of the cone of light and the globe, while retrodifferating a part of the light power to a second area of the globe surface complementary to the first area.
  • the part 9b of the diffuser 9 also receives additional light energy from the backscattering, on the internal surfaces of the diffuser 9, light rays deflected by the portion 9a. This redirects the reflected rays to the top of the globe, above the light source.
  • Part 9b receives a lower light energy than part 9a.
  • the radius of curvature of the portion 9b is preferably lower than that of the portion 9a.
  • the portion 9c of the diffuser 9, forming a convergent lens, is intended to capture and focus the light rays. Part 9c converges a portion of the light rays to the upper part of the globe to illuminate this area of the globe.
  • the diffuser 9 makes it possible to direct part of the light of the cone of light emitted by the light source towards the second zone of the surface of the globe (complementary to the first zone of intersection of the cone of light and the globe).
  • the Globe material 1 itself makes it possible to homogenize the illumination of the globe over its entire surface, in the first and second zones.
  • the support of the light source may be covered at least in part with a white coating, for example a white varnish.
  • a white coating for example a white varnish.
  • the part 9a corresponding to a diverging lens, has for example a radius of curvature of the order of 55 mm;
  • Part 9c corresponding to a converging lens, has for example a radius of curvature of about 4 mm.
  • the diffuser 9 will know how to modify the shape and the dimensions of the diffuser 9 as a function of the light source chosen, for example another type of light-emitting diode. For this, the skilled person will use in particular the emission diagram of the chosen light source.
  • the diffuser 9 may comprise the parts 9a and 9b, but not the parts 9c and 9d.
  • the different parts of the diffuser 9 may be provided with facets in order to better redistribute the light rays to the different areas of the globe.
  • FIG. 6 represents a calculated light energy distribution in a plane of symmetry of the globe parallel to the z axis (corresponding to the section plane of FIG. 2).
  • the calculations were made for a lighting device comprising a globe 101, an electronic card disposed inside the globe, serving as a support for an LED, and a diffuser 109 of the type illustrated in FIG. 3, surrounding the LED. and the electronic card.
  • the main direction of the light emission of the LED corresponds to the z axis. The LED emits light downwards.
  • the globe itself thanks to the choice of a material diffusing the light, makes it possible to homogenize the lighting of the globe (the material specifically chosen for the globe has not been taken into account in the modeling).
  • Another advantage of such a lighting device is related to the fact that the diffuser constitutes a resonance cage for the light rays. This maximizes the light energy emitted by the lighting device.
  • Another advantage of such a lighting device is related to the fact that the diffuser makes it possible to position and hold in place the constituent elements of the control circuit in the globe.
  • FIG. 1 Another advantage of a lighting device of the type described in connection with FIG. 1 is that the use of a diffuser inside the globe makes it possible to use only one source of light. This makes it easier to control the light intensity and the color of the globe lighting.
  • the inventor further proposes to produce a lighting system comprising a set of lighting devices (or globes or luminous spheres) such as that described with reference to FIG.
  • a lighting system comprises for example at least 1000 globes or light spheres, for example arranged in a matrix of 32 lines and 32 columns.
  • the luminous spheres can be connected by wires to a ceiling lamp.
  • Such a lighting system makes it possible to control the movement (for example vertical), the luminous intensity and / or the color of each luminous sphere (or "pixel") independently of the other luminous spheres.

Landscapes

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Abstract

Dispositif d'éclairage comprenant : - une source (3) émettant un cône lumineux; - un circuit électronique (5) de commande; - une paroi définissant une enceinte (1) comportant une première zone traversée par le cône lumineux, et une deuxième zone complémentaire de la première; - un diffuseur (9) dirigeant une partie de la lumière, par rétrodiffusion, vers la deuxième zone; le diffuseur comprenant une première partie orientée perpendiculairement à l'axe de révolution du cône lumineux et formant une première lentille divergente, et une deuxième partie formant une deuxième lentille divergente en forme de cône tronqué évasé dont l'axe de révolution est parallèle à l'axe de révolution du cône lumineux, et dont l'extrémité de plus grand diamètre est la plus proche de la source lumineuse et dont l'extrémité de plus petit diamètre est adjacente à la première partie et entoure la première partie.

Description

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE DE FORME SPHERIQUE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un dispositif d'éclairage comportant un objet de forme sphérique, appelé sphère ou globe, à l'intérieur duquel est disposée une source de lumière.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Afin d'obtenir un éclairage homogène d'un globe, une solution consiste à disposer plusieurs sources lumineuses à l'intérieur du globe.
Une difficulté réside alors dans le fait qu'il convient de s'assurer que chaque source lumineuse présente les mêmes caractéristiques en termes d'éclairage. I l convient notamment de contrôler avec précision la température de couleur de chaque source lumineuse.
Une autre difficulté est liée au positionnement précis requis des sources lumineuses les unes par rapport aux autres. I l convient que les cônes d'émission des différentes sources lumineuses soient juxtaposés avec une précision élevée de façon à ne pas créer de zone d'ombre ou de zone plus lumineuse du globe.
Par ailleurs, on a récemment assisté au développement de structures dites structures kinétiques lumineuses, comportant un grand nombre de sphères lumineuses, typiquement quelques dizaines à quelques centaines, mobiles les unes par rapport aux autres, et dont l'animation permet de constituer des motifs décoratifs animés. Cela requiert de disposer de sphères lumineuses compactes, dont le diamètre n'excède pas 10 voire 15 cm.
Afin de limiter les connections filaires, chaque sphère comporte un boîtier électronique, permettant de commander (notamment de moduler) l'éclairage. Mais ce boîtier est encombrant, et , sans précaution particulière, sa présence génère des ombres indésirables. De ce fait, l'éclairement à la surface de la sphère n'est plus homogène.
Il se pose donc le problème de réaliser un dispositif d'éclairage compact comportant un globe éclairé par une source lumineuse disposée à l'intérieur du globe, le globe présentant un éclairage homogène.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
La présente invention vise notamment à résoudre ces problèmes.
La présente invention concerne un dispositif d'éclairage comprenant une source lumineuse à l'intérieur d'un globe.
Un objet de la présente invention est d'obtenir un éclairage homogène du globe afin de pouvoir apparenter le globe ou la sphère lumineuse à un point lumineux élémentaire ou « pixel ».
Par éclairage homogène du globe, on entend notamment un éclairage homogène en termes d'intensité lumineuse et de couleur.
L'inventeur propose, pour obtenir un globe présentant un éclairage homogène, d'utiliser un diffuseur disposé à l'intérieur du globe au moins autour de la source lumineuse et d'utiliser un globe en un matériau permettant de diffuser la lumière sur la surface et l'épaisseur de celui-ci.
La présente invention concerne un dispositif d'éclairage comprenant au moins :
- une source lumineuse, apte à émettre de la lumière selon un cône de lumière ;
- un circuit de commande, pour commander la source lumineuse,
- une paroi dont la forme définit une enceinte, enveloppant la source lumineuse et le circuit de commande, ladite paroi comprenant une première zone de paroi, correspondant à l'intersection de la paroi avec le cône de lumière, et une deuxième zone de paroi, complémentaire de ladite première zone de paroi; - le circuit de commande étant disposé dans une lère partie de l'enceinte, le cône de lumière étant émis par la source lumineuse vers une 2ème partie de l'enceinte,
- un diffuseur, comportant un matériau diffusant la lumière, disposé à l'intérieur de l'enceinte, entre la source lumineuse et ladite première zone, le diffuseur étant apte à diriger une partie de la lumière, par rétrodiffusion, vers ladite deuxième zone de la surface de l'enceinte.
La lère partie est par exemple une partie dite supérieure de l'enceinte.
La 2ème partie est différente de la lère partie. La 2ème partie est par exemple une partie dite inférieure de l'enceinte.
Le diffuseur peut comporter matériau présentant un coefficient de diffusion compris entre 10 et 100cm 1 , et de préférence compris entre 40 et 90 cm 1.
L'enceinte peut comporter un matériau transparent ou translucide. En particulier, le matériau composant l'enceinte peut être diffusant, son coefficient de diffusion étant compris entre 0.1 et 100 cm , de préférence entre 0.1 et 10 cm 1.
Selon un mode particulier de réalisation, l'enceinte peut avoir la forme d'un globe, ou d'une portion de globe.
Un avantage d'un dispositif d'éclairage du type de celui décrit ci-dessus réside dans le fait qu'il permet d'obtenir un éclairage homogène de l'enceinte avec une seule source lumineuse, malgré la présence du circuit de commande qui, disposé dans la première partie de l'enceinte, produit une zone d'ombre. Cet éclairage homogène est obtenu grâce à la rétrodiffusion, par le diffuseur, d'une partie de la lumière émise par la source lumineuse.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le diffuseur comprend :
- une première partie orientée perpendiculairement à l'axe de révolution du cône de lumière ; cette première partie peut former une lère lentille divergente ;
- une deuxième partie, optionnelle, présentant la forme d'un cône tronqué évasé dont l'axe de révolution est parallèle à l'axe de révolution du cône de lumière, dont l'extrémité de plus grand diamètre est la plus proche de la source lumineuse et dont l'extrémité de plus petit diamètre est adjacente à la première partie et entoure la première partie. Cette deuxième partie peut former une 2ème lentille divergente.
Ainsi, il est proposé un dispositif d'éclairage comprenant :
- une source lumineuse, apte à émettre de la lumière selon un cône de lumière ;
- un circuit électronique, pour commander la source lumineuse ;
- une paroi dont la forme définit une enceinte, enveloppant ladite source lumineuse et le circuit électronique, ladite paroi comportant au moins une première zone, correspondant à l'intersection avec le cône de lumière, et une deuxième zone, complémentaire de la première zone ;
- un diffuseur, comportant un matériau diffusant la lumière, disposé à l'intérieur de l'enceinte, entre la source lumineuse et ladite première zone, le diffuseur étant apte à diriger une partie de la lumière, par rétrodiffusion, vers ladite deuxième zone ;
dans lequel le circuit électronique est disposé dans une première partie, dite supérieure, de l'enceinte, le cône de lumière étant émis depuis la source lumineuse vers une deuxième partie, dite inférieure, de l'enceinte ;
et dans lequel le diffuseur comprend une première partie orientée perpendiculairement à l'axe de révolution du cône de lumière et formant une première lentille divergente, et une deuxième partie formant une deuxième lentille divergente, la deuxième partie présentant la forme d'un cône tronqué évasé dont l'axe de révolution est parallèle à l'axe de révolution du cône de lumière, et dont l'extrémité de plus grand diamètre est la plus proche de la source lumineuse et dont l'extrémité de plus petit diamètre est adjacente à la première partie et entoure la première partie.
Le rayon de courbure de la deuxième lentille divergente peut être inférieur au rayon de courbure de la première lentille divergente.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le diffuseur comprend en outre une troisième partie formant une troisième lentille convergente, la troisième partie présentant la forme d'un cône tronqué évasé dont l'axe de révolution est parallèle à l'axe de révolution du cône de lumière et dont l'extrémité de plus grand diamètre est adjacente à la deuxième partie.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le diffuseur est disposé de sorte que le cône de lumière de la source lumineuse soit dirigé vers les première et deuxième parties du diffuseur.
Le circuit de commande est par exemple destiné à piloter à distance l'intensité lumineuse ainsi que la température de couleur. Avantageusement, le circuit de commande intégré à l'intérieur du globe comporte au moins une batterie. Un objet de la présente invention est d'intégrer une grande partie des éléments électroniques requis pour le fonctionnement du dispositif à l'intérieur du globe lui-même, sans que ces éléments ne se perçoivent de l'extérieur. Le circuit de commande est disposé en dehors du cône de lumière.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le diffuseur comprend en outre une quatrième partie entourant le circuit de commande et assurant le maintien mécanique du circuit de commande dans le globe.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit de commande comprend au moins une carte électronique servant de support pour la source lumineuse.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit de commande comprend au moins une batterie et un circuit d'alimentation de l'au moins une batterie par couplage inductif.
Un avantage d'un dispositif d'éclairage du type de celui décrit ci-dessus réside dans la possibilité d'intégrer une grande partie des éléments électroniques requis pour le fonctionnement du dispositif à l'intérieur du globe lui-même, sans que ces éléments ne se perçoivent de l'extérieur.
Il en résulte un encombrement réduit du dispositif d'éclairage et un aspect visuel amélioré. Ceci permet en outre la mise en place dans le globe d'éléments électroniques encombrants, tels que des batteries permettant de réaliser un dispositif d'éclairage autonome en énergie. En outre, en disposant à l'intérieur du globe une batterie et un circuit d'alimentation de la batterie par couplage inductif, on peut recharger la batterie du dispositif d'éclairage sans liaison filaire, en disposant le dispositif d'éclairage à proximité ou contre un support dédié. On obtient ainsi un dispositif d'éclairage sans fil.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la source lumineuse est disposée à une hauteur inférieure à un plan médian du globe.
Le globe peut être en polyéthylène basse densité. Selon une alternative, le globe peut être en verre.
Le globe peut présenter une épaisseur comprise entre 100 μιη et 1 cm. Le diffuseur peut être en polychlorure de vinyle.
La source lumineuse peut être une diode électroluminescente.
La présente invention concerne en outre un système d'éclairage comprenant un ensemble de dispositifs d'éclairage du type de celui décrit ci-dessus.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue en coupe et en perspective représentant de façon schématique un dispositif d'éclairage.
La figure 2 est une vue en coupe correspondant à la figure 1, illustrant de façon schématique le cône de lumière émis par la source lumineuse et les zones critiques du globe à éclairer.
La figure 3 est une vue en perspective représentant de façon schématique un diffuseur destiné à être utilisé dans le dispositif d'éclairage de la figure 1.
La figure 4 représente un diagramme d'émission d'une diode électroluminescente.
La figure 5 illustre le rôle des différentes parties du diffuseur de la figure 3.
La figure 6 illustre des résultats de modélisation de la distribution de l'énergie lumineuse dans le dispositif d'éclairage de la figure 1. Les figures 7A et 7B sont des photographies illustrant les performances du dispositif d'éclairage de la figure 1, respectivement sans et avec le diffuseur de la figure 3.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 est une vue en coupe et en perspective représentant de façon schématique un dispositif d'éclairage.
Le dispositif d'éclairage comprend une paroi 1 formant une enceinte enveloppant la source de lumière et le circuit électronique de commande.
La forme de l'enceinte peut être sphérique, et former un globe à l'intérieur duquel se trouve la source de lumière L'invention ne se limite pas à une enceinte en forme de globe, la forme de cette dernière pouvant être cubique, ovoïde, en forme de goutte. Une forme sensiblement sphérique est préférée.
La source de lumière délimite une lère partie, dite ici partie supérieure, de l'enceinte, comprenant le circuit électronique, et une 2ème partie, dite ici partie inférieure, de l'enceinte, comprenant le cône d'émission. En particulier, le circuit électronique est disposé entre la source de lumière et la paroi de l'enceinte, à l'opposé du cône d'émission de lumière.
Une source lumineuse 3, destinée à émettre de la lumière selon un cône de lumière, est disposée à l'intérieur de l'enceinte, en forme de globe 1 dans l'exemple illustré. La source lumineuse 3 est par exemple une diode électroluminescente (LED, « light-emitting diode »), par exemple une LED de puissance de type RVBB (rouge, vert, bleu, blanc) ou RGBW en anglais (« red, green, blue, white »).
Un circuit de commande 5 de la source lumineuse 3 est également disposé à l'intérieur du globe 1.
Le circuit de commande 5 comporte par exemple des cartes électroniques. Dans l'exemple illustré en figure 1, une carte électronique, désignée par la référence 6, sert de support pour la source lumineuse 3. La carte électronique 6 comprend en outre des composants destinés à mettre en œuvre les fonctions principales du circuit de commande. La carte électronique 6 comporte par exemple un module radio- fréquence et/ou un driver de LED et/ou un accéléromètre et/ou un microcontrôleur. Une autre carte électronique, désignée par la référence 7, intègre par exemple une antenne en céramique.
Le circuit de commande 5 permet de commander à distance l'intensité lumineuse et la couleur de la lumière émise par la source lumineuse 3. Le circuit de commande 5 peut notamment comporter un microprocesseur, mémorisant une séquence d'éclairage de la source lumineuse. Le terme séquence d'éclairage désigne une période temporelle, au cours de laquelle l'intensité de la source est modulée automatiquement.
Avantageusement, le circuit de commande 5 comprend en outre au moins une batterie 8, destinée à assurer le fonctionnement des cartes électroniques et à stocker de l'énergie afin d'obtenir un dispositif d'éclairage sans fil et autonome en énergie. Comme cela est représenté en figure 1, les batteries 8 présentent un encombrement élevé par rapport aux autres éléments du circuit de commande 5 dans le globe 1.
A titre d'exemple d'ordre de grandeur de dimensions, le globe 1 peut présenter un diamètre de l'ordre 80 mm. Le circuit de commande 5 peut être de forme cylindrique, et présenter par exemple un diamètre de l'ordre de 36 mm et une hauteur de l'ordre de 40 mm. Ceci représente un volume de l'ordre de 41 cm3 pour le circuit de commande 5 et un volume de l'ordre de 260 cm3 pour le volume délimité par l'enceintel. Ainsi, d'une façon générale, le circuit électronique peut occuper au moins un dixième du volume interne de l'enceinte. L'enceinte est alors divisée entre une partie supérieure, comprenant le circuit électronique, et une partie inférieure, comportant le cône d'émission émis par la source lumineuse 3.
La source lumineuse 3 est par exemple centrée par rapport au globe 1.
Dans l'exemple illustré en figure 1, la carte électronique 6 servant de support pour la source lumineuse 3 est par exemple disposée perpendiculairement à l'axe z. L'axe z correspond par exemple à un axe vertical.
Dans cette description, les termes « supérieur / inférieur », « haut / bas », et « au-dessus / en-dessous » seront compris par rapport à l'orientation et au sens de l'axe z et par rapport à un plan de symétrie du globe perpendiculaire à l'axe z (ou plan médian).
Eventuellement, la source lumineuse 3 peut être positionnée à une hauteur inférieure au plan de symétrie du globe perpendiculaire à l'axe z.
Dans l'exemple illustré en figure 1, la carte électronique 6 est positionnée dans le globe 1 de sorte que la source lumineuse 3 émette de la lumière vers le bas. La lumière émise par la source lumineuse 3 est dirigée vers la partie inférieure du globe 1. Le circuit de commande 5 est disposé au-dessus de la source lumineuse 3, en dehors du cône de lumière émis par la source lumineuse.
Pour obtenir un globe présentant un éclairage homogène lorsque la source lumineuse émet de la lumière, l'inventeur propose de disposer un diffuseur à l'intérieur du globe, notamment dans le cône d'émission de la source lumineuse. La fonction de ce diffuseur, en un matériau diffusant, est de rétrodiffuser une partie de la lumière émise par la source, dans le cône d'émission, vers les parties de l'enceinte non directement éclairées par la source.
Le terme rétrodiffuser désigne le fait qu'au moins 20 % de la lumière émise par la source dans le cône de lumière est réfléchie.
Par ailleurs, le terme cône de lumière désigne le volume dans lequel, à une distance donnée de la source, l'intensité lumineuse émise par la source est supérieure à 20 % de l'intensité maximale.
Par éclairage homogène du globe, on entend notamment un éclairage homogène en termes d'intensité lumineuse.
Par « matériau diffusant » la lumière, on entend un matériau présentant un coefficient de diffusion réduit, par exemple compris entre 10 et 100 cm 1, de préférence entre 40 et 90 cm 1. Lorsque ce coefficient de diffusion est trop faible, en particulier plus faible que les bornes inférieures précisées ci-dessus, le diffuseur ne permet pas une rétrodiffusion suffisante. Lorsque le coefficient de diffusion est trop élevé, en particulier supérieur aux bornes supérieures indiquées ci-dessus, la rétrodiffusion est trop importante. Comme matériau pour le globe 1, diffusant la lumière, on peut choisir un matériau diffusant la lumière, par exemple un polymère thermoplastique, par exemple du polyéthylène basse densité (LDPE, « Low-density polyethylene »), Un tel matériau permet en outre d'obtenir un globe qui soit suffisamment opaque tout en étant partiellement transparent à la lumière émise par la source lumineuse 3.
Selon une alternative, le globe 1 peut être translucide ou transparent, par exemple en verre.
Le globe 1 se présente sous la forme d'une paroi sphérique de faible épaisseur, par exemple d'épaisseur comprise entre environ 100 μιη et environ 1 cm
Lorsque le globe est translucide, il comprend de préférence un matériau dont le coefficient de diffusion est inférieur à 10 cm .
Un diffuseur 9 est disposé à l'intérieur du globe 1, au moins autour de la source lumineuse 3. Le diffuseur 9 est destiné à rétrodiffuser une partie de lumière émise par la source lumineuse 3.
Dans l'exemple illustré en figure 1, le diffuseur 9 entoure la source lumineuse 3 et le circuit de commande 5, comportant les cartes électroniques 6 et 7 et les batteries 8.
La figure 2 est une vue en coupe correspondant à la figure 1.
Une partie principale du cône de lumière 11 émis par la source lumineuse 3 est représentée de façon schématique par un triangle 11. Les zones du globe 1 entourées et désignées par la référence 13 correspondent à des zones critiques du globe 1 à éclairer pour obtenir un éclairage homogène du globe. En effet, du fait de la présence du circuit de commande 5 disposé dans la partie supérieure du globe, ces zones critiques peuvent présenter des zones d'ombre.
Le diffuseur 9 est destiné à dévier, par rétrodiffusion, une partie des rayons lumineux du cône de lumière émis par la source lumineuse 3 vers le haut, au-dessus de la source lumineuse 3, de façon à éclairer la partie supérieure du globe 1, notamment les zones critiques 13. La figure 3 est une vue en perspective représentant de façon schématique un exemple de diffuseur 9 pouvant être utilisé dans un dispositif d'éclairage du type de celui décrit en relation avec la figure 1.
Le diffuseur 9 comprend au moins une partie, désignée par les références 9a, ainsi que des parties optionnelles 9b, 9c et 9d. La première partie 9a et l'éventuelle deuxième partie 9b intersectent le cône de lumière, entre la source et l'enveloppe 1.
Le diffuseur 9 est destiné à entourer au moins la source lumineuse 3 et éventuellement le circuit de commande 5.
Le diffuseur 9 est en un matériau au moins en partie transparent au rayonnement lumineux émis par la source lumineuse 3. Le diffuseur 9 est par exemple en un polymère thermoplastique, par exemple en polychlorure de vinyle (PVC, « Polyvinyl chloride »).
Une première partie du diffuseur 9, désignée par la référence 9a, est destinée à faire face à la source lumineuse 3. La partie 9a s'étend selon surface orientée sensiblement perpendiculairement à l'axe de révolution du cône de lumière émis par la source lumineuse 3 (ou direction principale de l'émission lumineuse). La partie 9a est, de préférence, de forme convexe vu de l'intérieur du diffuseur 9. La partie 9a forme alors une lentille divergente. Alternativement, la partie 9a est plane, par exemple la forme d'un disque plat, la forme convexe étant toutefois préférée.
Une deuxième partie du diffuseur 9, optionnelle, est désignée par la référence 9b, s'étend selon un cône tronqué dit « évasé », de préférence de forme convexe vu de l'intérieur du diffuseur 9, dont l'axe de révolution est sensiblement parallèle à la direction principale de l'émission lumineuse. Le cône tronqué est dit évasé car sa surface n'est pas plane. L'extrémité de plus grand diamètre du cône tronqué évasé est la plus proche de la source lumineuse 3 et l'extrémité de plus petit diamètre est adjacente à la première partie 9a et entoure la première partie 9a. La partie 9b forme une lentille divergente, comme la partie 9a, mais de forme annulaire. Alternativement, la partie 9b peut être conique, le flanc du cône n'étant pas évasé. Une troisième partie du diffuseur 9, optionnelle, désignée par la référence 9c, est également destinée à entourer latéralement la source lumineuse 3. La partie 9c présente la forme d'un cône tronqué, de préférence évasé, de forme concave vu de l'intérieur du diffuseur 9, dont l'axe de révolution est sensiblement parallèle à la direction principale de l'émission lumineuse. L'extrémité de plus grand diamètre du cône tronqué évasé est adjacente à la partie 9b. La troisième partie 9c n'intersecte pas le cône d'émission de la source. La partie 9c forme une lentille convergente de forme annulaire.
De préférence, le diffuseur 9 est positionné dans le globe 1 de sorte qu'une partie de la lumière émise par la source lumineuse 3 soit dirigée vers les première et deuxième parties 9a, 9b du diffuseur 9. Autrement dit, le cône de lumière croise lesdites parties 9a et 9b.
Dans l'exemple illustré en figure 1, le diffuseur 9 est positionné de sorte que l'extrémité de plus petit diamètre de la partie 9c entoure le support de la source lumineuse 3.
Une quatrième partie du diffuseur 9, optionnelle, désignée par la référence 9d, est destinée à entourer le circuit de commande 5. La quatrième partie 9d du diffuseur 9 peut permettre d'assurer le maintien mécanique du circuit de commande 5 dans le globe 1.
Dans l'exemple illustré en figures 1 et 3, la partie 9d a la forme d'un cylindre de révolution dont l'axe de révolution est orienté sensiblement parallèlement à la direction principale de l'émission lumineuse.
L'exemple de diffuseur illustré en figure 3 présente une forme et des dimensions qui ont été choisies pour un dispositif d'éclairage comportant une source lumineuse 3 présentant un diagramme d'émission du type de celui illustré en figure 4.
La figure 4 illustre un diagramme d'émission d'une LED, représentant l'intensité lumineuse relative en fonction de l'angle d'un rayon lumineux dans le cône de lumière émis par la LED (ou cône d'émission). La valeur de l'angle est calculée par rapport à l'axe de révolution du cône de lumière ou direction principale de l'émission lumineuse. Dans le cas du dispositif d'éclairage illustré en figure 1, l'axe de révolution du cône de lumière émis par la LED correspond à l'axe z. Ce diagramme représente la répartition angulaire de l'énergie lumineuse fournie par la LED.
Le diagramme d'émission de la figure 4 correspond à une LED RGBW de référence Xlamp mc-e color commercialisée par CREE.
L'intensité lumineuse est maximale pour un rayon orienté selon l'axe de révolution du cône d'émission et diminue lorsque l'angle d'inclinaison des rayons augmente par rapport à l'axe de révolution du cône d'émission.
Une portion centrale du cône d'émission, correspondant aux rayons d'angle compris entre 0 ° et 60 ° environ (en valeur absolue), correspond à une intensité lumineuse relative comprise entre environ 100 % et 60 %.
Une portion périphérique du cône d'émission, correspondant aux rayons d'angle compris entre 60 ° et 80 ° environ (en valeur absolue), correspond à une intensité lumineuse relative comprise entre environ 60 % et 20 %.
Quant aux rayons d'angle compris entre 80 ° et 85 0 environ (en valeur absolue), ils correspondent à une intensité lumineuse relative comprise entre environ 20 % et 5 % et ne sont pas considérés comme faisant partie du cône de lumière au sens de l'invention.
Un diffuseur du type de celui illustré en figure 3 permet d'utiliser une partie de l'énergie du cône d'émission pour éclairer la zone supérieure du globe.
La figure 5 illustre le rôle des différentes parties du diffuseur de la figure 3 pour une LED présentant un diagramme d'émission du type de celui illustré en figure 4.
La partie 9a du diffuseur 9 est destinée à intercepter une majeure partie des rayons de la portion centrale du cône d'émission (angles compris entre 0 ° et 60 ° environ). Le diffuseur 9 étant en un matériau au moins en partie transparent au rayonnement lumineux émis par la source lumineuse 3, une partie de l'énergie lumineuse est diffusée par la partie 9a vers une portion inférieure du globe.
La partie 9a du diffuseur 9 permet de réduire la puissance lumineuse reçue directement par le globe, dans une première zone de la surface du globe correspondant à l'intersection du cône de lumière et du globe, tout en rétrodiff usant une partie de la puissance lumineuse vers une deuxième zone de la surface du globe complémentaire de la première zone.
La partie 9b du diffuseur 9 est destinée à intercepter des rayons de la portion périphérique du cône d'émission (angles compris entre 60 ° et 80 0 environ). Une portion supérieure de la partie 9b intercepte en outre une partie des rayons de la bordure du cône d'émission (angles compris entre 80 ° et 85 ° environ). La forme de cône tronqué de la partie 9b permet d'intercepter une portion périphérique du cône d'émission tout en conservant une puissance lumineuse élevée dans la direction principale de l'émission lumineuse. La partie 9b, formant comme la partie 9a une lentille divergente, permet d'élargir le cône d'émission en interceptant une partie des rayons lumineux et en les déviant vers ladite deuxième zone de la surface du globe.
La partie 9b du diffuseur 9 reçoit en outre une énergie lumineuse additionnelle issue de la rétrodiffusion, sur les surfaces internes du diffuseur 9, de rayons lumineux déviés par la partie 9a. Ceci permet de rediriger les rayons réfléchis vers la partie supérieure du globe, au-dessus de la source lumineuse.
La partie 9b reçoit une énergie lumineuse plus faible que la partie 9a. Pour cette raison, le rayon de courbure de la partie 9b est de préférence inférieur à celui de la partie 9a.
Contrairement aux parties 9a et 9b du diffuseur 9, qui sont destinées à rétrodiffuser la lumière émise par la source lumineuse, la partie 9c du diffuseur 9, formant une lentille convergente, est destinée à capter et concentrer les rayons lumineux. La partie 9c permet de faire converger une partie des rayons lumineux vers la zone supérieure du globe afin d'éclairer cette zone du globe.
La portion inférieure de la partie 9c du diffuseur intercepte une partie négligeable du cône d'émission. Cette partie 9c collecte essentiellement le rayonnement rétrodiffusé par les parties 9a et 9b du diffuseur, pour uniformiser leur répartition dans la partie supérieure du globe.
Le diffuseur 9 permet de diriger une partie de la lumière du cône de lumière émis par la source lumineuse vers la deuxième zone de la surface du globe (complémentaire de la première zone d'intersection du cône de lumière et du globe). Le matériau du globe 1 lui-même permet d'homogénéiser l'éclairage du globe sur toute sa surface, dans les première et deuxième zones.
Avantageusement, le support de la source de lumière peut être recouvert au moins en partie d'un revêtement blanc, par exemple un vernis blanc. Ceci permet de maximiser la réflexion interne des rayons lumineux dans le diffuseur 9, et donc de maximiser l'énergie lumineuse émise par le dispositif d'éclairage.
A titre d'exemple d'ordre de grandeur de dimensions pour les différentes parties du diffuseur 9, pour une LED de puissance de type RGBW présentant un diagramme d'émission du type de celui illustré en figure 4, et pour un globe 1 de diamètre de l'ordre 80 mm :
- la partie 9a, correspondant à une lentille divergente, présente par exemple un rayon de courbure de l'ordre de 55 mm ;
- la partie 9b, correspondant à une lentille divergente, présente par exemple un rayon de courbure de l'ordre de 13 mm ; et
- la partie 9c, correspondant à une lentille convergente, présente par exemple un rayon de courbure de l'ordre de 4 mm.
L'homme du métier saura modifier la forme et les dimensions du diffuseur 9 en fonction de la source lumineuse choisie, par exemple un autre type de diode électroluminescente. Pour cela, l'homme du métier utilisera notamment le diagramme d'émission de la source lumineuse choisie.
Selon une variante du diffuseur illustré en figure 3, le diffuseur 9 peut comprendre les parties 9a et 9b, mais pas les parties 9c et 9d.
Selon une autre variante, les différentes parties du diffuseur 9 peuvent être munies de facettes afin de mieux redistribuer les rayons lumineux vers les différentes zones du globe.
L'inventeur a réalisé des modélisations qui permettent d'illustrer le rôle du diffuseur 9 dans un dispositif d'éclairage du type de celui décrit en relation avec la figure 1. La figure 6 représente une distribution de l'énergie lumineuse calculée, dans un plan de symétrie du globe parallèle à l'axe z (correspondant au plan de coupe de la figure 2).
Les calculs ont été réalisés pour un dispositif d'éclairage comprenant un globe 101, une carte électronique disposée à l'intérieur du globe, servant de support pour une LED, et un diffuseur 109 du type de celui illustré en figure 3, entourant la LED et la carte électronique. La direction principale de l'émission lumineuse de la LED correspond à l'axe z. La LED émet de la lumière vers le bas.
Ces résultats montrent qu'une énergie lumineuse élevée, située dans la portion centrale du cône d'émission de la LED, est dirigée vers une portion inférieure du globe. Cette énergie lumineuse est diffractée par la partie 9a du diffuseur 109.
Ces résultats montrent également que le diffuseur 109 permet d'élargir le cône d'émission et de diriger des rayons lumineux vers la partie supérieure du globe 101, au-dessus de la source lumineuse. Ces résultats montrent notamment que le diffuseur 109 permet d'éclairer les zones critiques 13 du globe mises en évidence sur la figure 2.
Le globe lui-même, grâce au choix d'un matériau diffusant la lumière, permet d'homogénéiser l'éclairage du globe (le matériau spécifiquement choisi pour le globe n'a pas été pris en compte dans la modélisation).
Les figures 7A et 7B sont des photographies illustrant les performances d'un dispositif d'éclairage du type de celui illustré en figure 1, respectivement sans diffuseur et avec un diffuseur du type de celui illustré en figure 3.
Sur la figure 7A (sans diffuseur), on voit clairement qu'une partie inférieure du globe est fortement éclairée, alors le reste du globe est peu éclairé. De plus, on remarque que les halos lumineux générés par le globe sont en forme de cône dirigé vers le bas.
Sur la figure 7B (avec diffuseur et dans les mêmes conditions), on voit que le globe est quasiment entièrement éclairé. En outre, l'éclairage du globe est homogène. De plus, on remarque que les halos lumineux générés par le globe sont de forme sensiblement sphérique et entourent le globe. Un avantage d'un dispositif d'éclairage du type de celui décrit en relation avec la figure 1 réside dans le fait qu'il permet d'obtenir un éclairage homogène du globe.
Un autre avantage d'un tel dispositif d'éclairage est lié au fait que le diffuseur constitue une cage de résonnance pour les rayons lumineux. Ceci permet de maximiser l'énergie lumineuse émise par le dispositif d'éclairage.
Un autre avantage d'un tel dispositif d'éclairage est lié au fait que le diffuseur permet de positionner et de maintenir en place les éléments constitutifs du circuit de commande dans le globe.
Un autre avantage d'un tel dispositif d'éclairage réside dans la possibilité d'intégrer une grande partie des éléments électroniques requis pour le fonctionnement du dispositif à l'intérieur du globe lui-même, sans que ces éléments ne se perçoivent de l'extérieur.
Il en résulte un encombrement réduit du dispositif d'éclairage et un aspect visuel amélioré. Ceci permet en outre la mise en place dans le globe d'éléments électroniques tels que des batteries permettant de réaliser un dispositif d'éclairage autonome en énergie.
En outre, en disposant à l'intérieur du globe une batterie et un circuit d'alimentation de la batterie par couplage inductif, on peut recharger la batterie du dispositif d'éclairage sans liaison filaire, en disposant le dispositif d'éclairage à proximité ou contre un support dédié. On obtient ainsi un dispositif d'éclairage sans fil.
Un autre avantage d'un dispositif d'éclairage du type de celui décrit en relation avec la figure 1 réside dans le fait que l'utilisation d'un diffuseur à l'intérieur du globe permet de n'utiliser qu'une seule source de lumière. Ceci permet de faciliter le contrôle de l'intensité lumineuse et de la couleur de l'éclairage du globe.
L'inventeur propose en outre de réaliser un système d'éclairage comprenant un ensemble de dispositifs d'éclairage (ou globes ou sphères lumineuses) tel que celui décrit en relation avec la figure 1. Un tel système d'éclairage comprend par exemple au moins 1000 globes ou sphères lumineuses, par exemple disposées selon une matrice de 32 lignes et de 32 colonnes. Les sphères lumineuses peuvent être reliées par des fils à un plafonnier.
Un tel système d'éclairage permet de contrôler le mouvement (par exemple vertical), l'intensité lumineuse et/ou la couleur de chaque sphère lumineuse (ou « pixel ») indépendamment des autres sphères lumineuses.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'éclairage comprenant :
- une source lumineuse (3), apte à émettre de la lumière selon un cône de lumière ;
- un circuit électronique (5), pour commander la source lumineuse (3) ;
- une paroi dont la forme définit une enceinte (1), enveloppant ladite source lumineuse (3) et le circuit électronique (5), ladite paroi comportant au moins une première zone, correspondant à l'intersection avec le cône de lumière, et une deuxième zone, complémentaire de la première zone ;
- un diffuseur (9), comportant un matériau diffusant la lumière, disposé à l'intérieur de l'enceinte (1), entre la source lumineuse (3) et ladite première zone, le diffuseur (9) étant apte à diriger une partie de la lumière, par rétrodiffusion, vers ladite deuxième zone ;
dans lequel le circuit électronique (5) est disposé dans une première partie, dite supérieure, de l'enceinte (1), le cône de lumière étant émis depuis la source lumineuse (3) vers une deuxième partie, dite inférieure, de l'enceinte (1) ;
et dans lequel le diffuseur (9) comprend une première partie (9a) orientée perpendiculairement à l'axe de révolution du cône de lumière et formant une première lentille divergente, et une deuxième partie (9b) formant une deuxième lentille divergente, la deuxième partie (9b) présentant la forme d'un cône tronqué évasé dont l'axe de révolution est parallèle à l'axe de révolution du cône de lumière, et dont l'extrémité de plus grand diamètre est la plus proche de la source lumineuse (3) et dont l'extrémité de plus petit diamètre est adjacente à la première partie (9a) et entoure la première partie (9a).
2. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel le diffuseur (9) est en un matériau transparent ou translucide vis-à-vis de à la lumière émise par la source lumineuse (3).
3. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le diffuseur (9) est réalisé dans un matériau présentant un coefficient de diffusion réduit compris entre 10 cm"1 et 100 cm 1, de préférence entre 40 cm-1 et 90 cm 1.
4. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le rayon de courbure de la deuxième lentille divergente (9b) est inférieur au rayon de courbure de la première lentille divergente (9a).
5. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le diffuseur (9) comprend en outre une troisième partie (9c) formant une troisième lentille convergente, la troisième partie (9c) présentant la forme d'un cône tronqué évasé dont l'axe de révolution est parallèle à l'axe de révolution du cône de lumière et dont l'extrémité de plus grand diamètre est adjacente à la deuxième partie (9b).
6. Dispositif d'éclairage selon la revendication 5, dans lequel le diffuseur (9) comprend en outre une quatrième partie (9d) entourant le circuit de commande (5) et assurant le maintien mécanique du circuit de commande dans le globe (1).
7. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le diffuseur (9) est disposé de sorte que la lumière émise par la source lumineuse (3) soit dirigée vers les première (9a) et deuxième (9b) parties du diffuseur.
8. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le circuit de commande (5) est solidaire de la source lumineuse (3).
9. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le circuit de commande (5) comprend au moins une batterie (8) et un circuit d'alimentation de l'au moins une batterie par couplage inductif.
10. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la source lumineuse (3) est disposée à une hauteur inférieure à un plan médian du globe (1).
11. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la paroi constituant l'enceinte (1) est réalisée dans un matériau transparent ou translucide.
12. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la paroi constituant l'enceinte (1) est en polyéthylène basse densité ou en verre.
13. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la paroi constituant l'enceinte (1) présente une épaisseur comprise entre 100 μιη et l cm.
14. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le diffuseur (9) est en polychlorure de vinyle.
15. Système d'éclairage comprenant un ensemble de dispositifs d'éclairage selon l'une des revendications précédentes.
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