EP3948069A1 - Lighting and communication system comprising an emitter and a receiver of modulated light signals - Google Patents

Lighting and communication system comprising an emitter and a receiver of modulated light signals

Info

Publication number
EP3948069A1
EP3948069A1 EP20711992.6A EP20711992A EP3948069A1 EP 3948069 A1 EP3948069 A1 EP 3948069A1 EP 20711992 A EP20711992 A EP 20711992A EP 3948069 A1 EP3948069 A1 EP 3948069A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical fiber
lighting
communication system
modulated light
concentrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20711992.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jorge GARCIA-MARQUEZ
Carlos DOMINGUEZ-GONZALEZ
Juan Camilo VALENCIA-ESTRADA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oledcomm SAS
Original Assignee
Oledcomm SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oledcomm SAS filed Critical Oledcomm SAS
Publication of EP3948069A1 publication Critical patent/EP3948069A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116Visible light communication
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0008Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted at the end of the fibre
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/262Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4298Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114Indoor or close-range type systems
    • H04B10/1143Bidirectional transmission
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40Transceivers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/501Structural aspects
    • H04B10/502LED transmitters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

The invention relates to a lighting and communication system comprising a first optical fibre portion (31), a second optical fibre portion (32), a third optical fibre portion (33), a fourth optical fibre portion (34) and a fifth optical fibre portion (35) that are distinct, an emitter of visible light (9) being positioned at a first end of the first optical fibre portion (31), an emitter of modulated light signals (15) being positioned at a first end of the second optical fibre portion (32), a second end of the first optical fibre portion (31) and a second end of the second optical fibre portion (32) being connected to a first end of the third optical fibre portion (33), a receiver of modulated light signals (16) being positioned at a first end of the fourth optical fibre portion (34), a second end of the third optical fibre portion (33) and a second end of the fourth optical fibre portion (34) being connected to a first end of the fifth optical fibre portion (35).

Description

Système d'éclairage et de communication comportant un émetteur et un récepteur de signaux lumineux modulés Lighting and communication system comprising a transmitter and a receiver of modulated light signals
L'invention concerne le domaine des systèmes d'éclairage et de communication comportant un émetteur et un récepteur de signaux lumineux modulés. The invention relates to the field of lighting and communication systems comprising a transmitter and a receiver of modulated light signals.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION
On connaît des systèmes d'éclairage et de communica- tion comportant une lampe à diodes électroluminescentes (appelée ici lampe à LED) et mettant en œuvre une technolo- gie dite « VLC » (pour Visible Light Communication) . Un tel système d'éclairage et de communication permet à la fois d'éclairer l'environnement de la lampe à LED, et d'émettre et de recevoir des signaux lumineux modulés pour permettre une communication sans fil entre le système d'éclairage et de communication et un appareil électronique situé à proxi- mité de la lampe à LED. There are known lighting and communication systems comprising a light-emitting diode lamp (referred to herein as an LED lamp) and implementing a so-called “VLC” (for Visible Light Communication) technology. Such a lighting and communication system makes it possible both to illuminate the environment of the LED lamp, and to emit and receive modulated light signals to enable wireless communication between the lighting system and communication device and an electronic device located near the LED lamp.
Dans ce type de système d' éclairage et de communica- tion, des fils électriques sont nécessaires pour acheminer vers la lampe à LED des courants d'alimentation des compo- sants dont est munie la lampe à LED. Ces composants com- prennent un émetteur de lumière visible (incluant une ou des LED), un émetteur de signaux lumineux modulés (incluant une ou des LED) , un récepteur de signaux lumineux modulés (incluant par exemple une ou des photodiodes) . In this type of lighting and communication system, electric wires are necessary to carry to the LED lamp supply currents of the components with which the LED lamp is provided. These components include a visible light emitter (including one or more LEDs), an emitter of modulated light signals (including one or more LEDs), a receiver of modulated light signals (including for example one or more photodiodes).
Or, dans certains environnements, ces fils électriques sont très problématiques. However, in certain environments, these electrical wires are very problematic.
On sait par exemple que certains fabricants d'aéronefs cherchent à installer de tels systèmes d'éclairage et de communication dans les cabines d'aéronef, de manière à éclairer les passagers et à créer des réseaux de communica- tion utilisant la technologie VLC et intégrant les appa- reils électroniques des passagers. Ces réseaux de communication permettent aux passagers non seulement d'accéder de manière simple et pratique à des données multimédia diverses, mais aussi, éventuellement, d'accéder au réseau internet. La technologie VLC est parti- culièrement intéressante dans l'environnement d'une cabine d'aéronef, car, contrairement aux technologies de radiocom- munication, la technologie VLC ne génère pas d' interférence électromagnétique et ne rencontre pas de problème de dispo- nibilité du spectre des fréquences. We know, for example, that certain aircraft manufacturers seek to install such lighting and communication systems in aircraft cabins, so as to enlighten passengers and create communication networks using VLC technology and integrating passenger electronic devices. These communication networks allow passengers not only to easily and conveniently access various multimedia data, but also, possibly, to access the Internet. VLC technology is particularly interesting in the environment of an aircraft cabin, because, unlike radio communication technologies, VLC technology does not generate electromagnetic interference and does not encounter any problem of availability. of the frequency spectrum.
Cependant, tout équipement électrique installé dans un aéronef doit respecter des normes particulièrement contrai- gnantes en matière d'émission et de susceptibilité aux ra- diofréquences . However, any electrical equipment installed in an aircraft must comply with particularly restrictive standards in terms of emission and susceptibility to radio frequencies.
Or, les fils électriques ont tendance à émettre des radiofréquences, et à rendre susceptibles aux radiofré- quences les équipements électriques qu'ils relient. Le nombre et la longueur des fils électriques nécessaires pour éclairer tous les passagers et leur donner accès à la tech- nologie VLC rendent très complexe l'intégration dans la ca- bine d'un système d'éclairage et de communication mettant en œuvre la technologie VLC. However, electric wires have a tendency to emit radiofrequencies, and to make the electrical equipment they connect susceptible to radiofrequencies. The number and length of the electric wires required to illuminate all passengers and give them access to VLC technology make it very complex to integrate a lighting and communication system into the cabin using the technology. VLC.
OBJET DE L'INVENTION OBJECT OF THE INVENTION
L'invention a pour objet un système d'éclairage et de communication mettant en œuvre une technologie VLC, dans lequel la longueur des fils électriques est réduite. The subject of the invention is a lighting and communication system implementing VLC technology, in which the length of the electric wires is reduced.
RESUME DE L'INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, on propose un sys- tème d'éclairage et de communication comportant un émetteur de lumière visible, un émetteur de signaux lumineux modu- lés, un récepteur de signaux lumineux modulés, une première portion de fibre optique, une deuxième portion de fibre op- tique, une troisième portion de fibre optique, une qua- trième portion de fibre optique et une cinquième portion de fibre optique distinctes, l'émetteur de lumière visible étant positionné à une première extrémité de la première portion de fibre optique, l'émetteur de signaux lumineux modulés étant positionné à une première extrémité de la deuxième portion de fibre optique, une deuxième extrémité de la première portion de fibre optique et une deuxième ex- trémité de la deuxième portion de fibre optique étant rac- cordées au niveau d'une première zone de raccord à une pre- mière extrémité de la troisième portion de fibre optique, le récepteur de signaux lumineux modulés étant positionné à une première extrémité de la quatrième portion de fibre op- tique, une deuxième extrémité de la troisième portion de fibre optique et une deuxième extrémité de la quatrième portion de fibre optique étant raccordées au niveau d'une deuxième zone de raccord à une première extrémité de la cinquième portion de fibre optique, une deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique débouchant sur l'extérieur pour éclairer et échanger des signaux lumineux modulés . In order to achieve this aim, a lighting and communication system is proposed comprising a visible light emitter, a modulated light signal emitter, a modulated light signal receiver, a first portion of optical fiber. , a second portion of optical fiber, a third portion of optical fiber, a qua- third optical fiber portion and a fifth separate optical fiber portion, the visible light emitter being positioned at a first end of the first optical fiber portion, the modulated light signal emitter being positioned at a first end of the second portion of optical fiber, a second end of the first portion of optical fiber and a second end of the second portion of optical fiber being connected at a first connection zone to a first end of the third portion of optical fiber, the modulated light signal receiver being positioned at a first end of the fourth portion of optical fiber, a second end of the third portion of optical fiber and a second end of the fourth portion of optical fiber being connected at a second connection zone at a first end of the fifth portion of optical fiber, a second end of the fifth me portion of optical fiber leading to the outside to illuminate and exchange modulated light signals.
Ainsi, dans le système d'éclairage et de communication selon l'invention, la lumière visible est émise via la deu- xième extrémité de la cinquième portion de fibre optique, et les signaux lumineux modulés sont échangés via la deu- xième extrémité de la cinquième portion de fibre optique. Or, l'émetteur de lumière visible, l'émetteur de signaux lumineux modulés et le récepteur de signaux lumineux modu- lés sont séparés de la deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique par une pluralité de portions de fibre optique. Thus, in the lighting and communication system according to the invention, the visible light is emitted via the second end of the fifth portion of optical fiber, and the modulated light signals are exchanged via the second end of the optical fiber. fifth portion of optical fiber. Now, the visible light emitter, the modulated light signal emitter and the modulated light signal receiver are separated from the second end of the fifth portion of optical fiber by a plurality of portions of optical fiber.
Ces cinq portions de fibre optique, distinctes les unes des autres, peuvent avoir des longueurs relativement importantes et se substituent à des fils électriques ayant des longueurs équivalentes. These five portions of optical fiber, distinct from each other, may have relatively lengths. important and replace electric wires having equivalent lengths.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit de modes de mise en œuvre particuliers non limitatifs de l'invention. The invention will be better understood in the light of the following description of particular non-limiting embodiments of the invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi les- quels : Reference will be made to the accompanying drawings, among which:
[Fig. 1] la figure 1 représente un système d'éclairage et de communication selon un premier mode de réalisation de l'invention, agencé pour éclairer un espace personnel d'un passager assis dans une cabine d'aéronef ; [Fig. 1] FIG. 1 represents a lighting and communication system according to a first embodiment of the invention, arranged to illuminate a personal space of a passenger seated in an aircraft cabin;
[Fig. 2] la figure 2 représente le système d'éclairage et de communication selon le premier mode de réalisation de l'invention ; [Fig. 2] FIG. 2 represents the lighting and communication system according to the first embodiment of the invention;
[Fig. 3] la figure 3 est une vue schématique et fonc- tionnelle analogue à celle de la figure 2, sur laquelle sont représentés un premier filtre dichroïque et un deu- xième filtre dichroïque ; [Fig. 3] FIG. 3 is a schematic and functional view similar to that of FIG. 2, in which are shown a first dichroic filter and a second dichroic filter;
[Fig. 4] la figure 4 représente un ensemble à fibre optique du système d'éclairage et de communication selon le premier mode de réalisation de l'invention ; [Fig. 4] FIG. 4 represents an optical fiber assembly of the lighting and communication system according to the first embodiment of the invention;
[Fig. 5] la figure 5 est un graphique sur lequel sont représentées une courbe de transmittance et une courbe de réflectance du premier filtre dichroïque ; [Fig. 5] Figure 5 is a graph showing a transmittance curve and a reflectance curve of the first dichroic filter;
[Fig. 6] la figure 6 est un graphique sur lequel sont représentées une courbe de transmittance et une courbe de réflectance du deuxième filtre dichroïque ; [Fig. 6] Figure 6 is a graph showing a transmittance curve and a reflectance curve of the second dichroic filter;
[Fig. 7] la figure 7 représente un télescope du sys- tème d'éclairage et de communication selon le premier mode de réalisation de l'invention ; [Fig. 8] la figure 8 représente un télescope d'un sys- tème d'éclairage et de communication selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; [Fig. 7] FIG. 7 shows a telescope of the lighting and communication system according to the first embodiment of the invention; [Fig. 8] FIG. 8 represents a telescope of a lighting and communication system according to a second embodiment of the invention;
[Fig. 9] la figure 9 représente un télescope d'un sys- tème d'éclairage et de communication selon un troisième mode de réalisation de l'invention. [Fig. 9] FIG. 9 represents a telescope of a lighting and communication system according to a third embodiment of the invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
En référence aux figures 1 à 4, l'invention est ici mise en œuvre dans une cabine d'aéronef. La cabine d'aéronef comprend une pluralité de sièges 1 destinés cha- cun à accueillir un passager 2. Chaque passager 2 dispose ainsi d'un espace personnel. Chaque passager 2 est possi- blement muni d'un appareil électronique 3, qui est par exemple un ordinateur portable, un smartphone, une ta- blette, une montre connectée, etc. Referring to Figures 1 to 4, the invention is here implemented in an aircraft cabin. The aircraft cabin comprises a plurality of seats 1 each intended to accommodate a passenger 2. Each passenger 2 thus has a personal space. Each passenger 2 is possibly provided with an electronic device 3, which is for example a laptop computer, a smartphone, a tablet, a connected watch, etc.
Le système d'éclairage et de communication selon un premier mode de réalisation de l'invention est destiné à éclairer chaque passager 2, et à mettre en œuvre une tech- nologie VLC pour permettre à chaque passager 2 de communi- quer, grâce à son appareil électronique 3, avec un terminal informatique 4 de l'aéronef. Chaque passager 2 peut ainsi accéder à des données multimédia diverses stockées dans le terminal informatique 4, et peut aussi accéder au réseau internet via le terminal informatique 4. The lighting and communication system according to a first embodiment of the invention is intended to light up each passenger 2, and to implement a VLC technology to allow each passenger 2 to communicate, thanks to his electronic device 3, with a computer terminal 4 of the aircraft. Each passenger 2 can thus access various multimedia data stored in the computer terminal 4, and can also access the Internet network via the computer terminal 4.
Pour communiquer avec le terminal informatique 4 de l'aéronef, l'appareil électronique 3 du passager 2 doit être muni d'un dispositif d'émission et de réception VLC. Le dispositif d'émission et de réception VLC est soit di- rectement intégré dans l'appareil électronique 3, soit est relié à l'appareil électronique 3. Le dispositif d'émission et de réception VLC est ainsi par exemple un dongle (terme anglais, traduit parfois en français par « sentinelle ») relié à l'appareil électronique 3, éventuellement via un port USB de l'appareil électronique 3. To communicate with the computer terminal 4 of the aircraft, the electronic device 3 of the passenger 2 must be fitted with a VLC transmission and reception device. The VLC transmission and reception device is either directly integrated into the electronic device 3, or is connected to the electronic device 3. The VLC transmission and reception device is thus for example a dongle (English term , sometimes translated into French as "sentinel") connected to electronic device 3, possibly via a USB port of electronic device 3.
Le système d'éclairage et de communication comporte ici un module d'éclairage centralisé 6, un module de commu- nication centralisé 7, et une pluralité de dispositifs d'éclairage 8, chaque dispositif d'éclairage 8 étant asso- cié à un espace personnel. The lighting and communication system here comprises a centralized lighting module 6, a centralized communication module 7, and a plurality of lighting devices 8, each lighting device 8 being associated with a space. staff.
Le module d'éclairage centralisé 6 comporte des émet- teurs de lumière visible 9, chaque émetteur de lumière vi- sible 9 étant associé à un espace personnel, et des compo- sants de pilotage 10. Chaque émetteur de lumière visible 9 comprend une première diode électroluminescente (LED) 11. The centralized lighting module 6 comprises visible light emitters 9, each visible light emitter 9 being associated with a personal space, and control components 10. Each visible light emitter 9 comprises a first light emitting diode (LED) 11.
Lorsqu'il convient d'éclairer un espace personnel d'un passager 2, les composants de pilotage 10 génèrent un cou- rant d'alimentation à destination de la première LED 11 de l'émetteur de lumière visible 9 associé à l'espace person- nel. La première LED 11 génère, à partir du courant d'alimentation, une lumière dont le spectre est contenu dans le domaine du visible. When it is appropriate to illuminate a personal space of a passenger 2, the piloting components 10 generate a supply current to the first LED 11 of the visible light emitter 9 associated with the personal space. - nel. The first LED 11 generates, from the supply current, a light whose spectrum is contained in the visible range.
Le module de communication centralisé 7 comporte un modem 13, et une pluralité d'émetteurs de signaux lumineux modulés 15 et de récepteurs de signaux lumineux modulés 16, une paire formée d'un émetteur de signaux lumineux modulés 15 et d'un récepteur de signaux lumineux modulés 16 étant associée à un espace personnel d'un passager 2. The centralized communication module 7 comprises a modem 13, and a plurality of modulated light signal transmitters 15 and modulated light signal receivers 16, a pair formed of a modulated light signal transmitter 15 and a signal receiver. modulated light 16 being associated with a personal space of a passenger 2.
Le modem 13 est relié électriquement aux émetteurs de signaux lumineux modulés 15 et aux récepteurs de signaux lumineux modulés 16. Modem 13 is electrically connected to modulated light signal transmitters 15 and to modulated light signal receivers 16.
Le modem 13 est aussi relié électriquement au terminal informatique 4 de l'aéronef, par exemple via un câble Ethernet . The modem 13 is also electrically connected to the computer terminal 4 of the aircraft, for example via an Ethernet cable.
Chaque émetteur de signaux lumineux modulés 15 com- prend une deuxième LED 20. Les deuxièmes LED 20 produisent une lumière dont le spectre est contenu dans le domaine in- frarouge . Each transmitter of modulated light signals 15 has takes a second LED 20. The second LED 20 produces a light whose spectrum is contained in the infrared range.
Chaque récepteur de signaux lumineux modulés 16 com- prend une photodiode 21. La photodiode 21 est ici une pho- todiode à avalanche, sensible à une lumière dont le spectre est contenu dans le domaine infrarouge. Each modulated light signal receiver 16 comprises a photodiode 21. The photodiode 21 is here an avalanche photodiode, sensitive to light whose spectrum is contained in the infrared range.
Lorsqu'une communication est établie entre le terminal informatique 4 et un dispositif d'émission et de réception VLC d'un espace personnel, le modem 13 acquiert des données descendantes provenant du terminal informatique 4. Le modem 13 produit un courant d'alimentation à destination de la deuxième LED 20 de l'émetteur de signaux lumineux modulés 15 correspondant. Le courant d'alimentation commute la deu- xième LED 20, de manière à commuter une puissance lumineuse produite par la deuxième LED 20 pour générer des signaux lumineux modulés descendants à destination du dispositif d'émission et de réception VLC de l'espace personnel, les- dits signaux lumineux modulés descendants contenant les données descendantes. When a communication is established between the computer terminal 4 and a VLC transmission and reception device of a personal space, the modem 13 acquires downlink data from the computer terminal 4. The modem 13 produces a supply current to destination of the second LED 20 of the corresponding modulated light signal transmitter 15. The supply current switches the second LED 20, so as to switch a light power produced by the second LED 20 to generate downward modulated light signals intended for the VLC transmission and reception device of the personal space, said descending modulated light signals containing the descending data.
De même, la photodiode 21 du récepteur de signaux lu- mineux modulés 16 correspondant reçoit des signaux lumineux modulés montants provenant du dispositif d'émission et de réception VLC de l'appareil électronique 3 du passager 2 de l'espace personnel. La photodiode 21 transforme les signaux lumineux modulés montants en signaux électriques contenant des données montantes. Likewise, the photodiode 21 of the corresponding modulated light signal receiver 16 receives upward modulated light signals coming from the transmission and reception device VLC of the electronic device 3 of the passenger 2 of the personal space. The photodiode 21 transforms the rising modulated light signals into electrical signals containing rising data.
Le modem 13 acquiert les signaux électriques contenant les données montantes. The modem 13 acquires the electrical signals containing the uplink data.
Le modem 13 reçoit donc l'ensemble des données mon- tantes et descendantes échangées entre le terminal informa- tique 4 et les appareils électroniques 3 des passagers 2, et met en forme ces données pour les rendre compatibles, d'une part, avec les deuxièmes LED 20, et d'autre part, avec les récepteurs du terminal informatique 4. The modem 13 therefore receives all of the upstream and downstream data exchanged between the computer terminal 4 and the electronic devices 3 of the passengers 2, and formats these data to make them compatible, on the one hand, with the second LEDs 20, and on the other hand, with the receivers of the computer terminal 4.
On note ici que le module d'éclairage centralisé 6 et le module de communication centralisé 7 peuvent être agen- cés sur une ou plusieurs cartes électriques, distinctes ou non, positionnées dans un même boîtier ou dans plusieurs boîtiers. Les boîtiers peuvent être rapprochés ou au con- traire éloignés, et être situés dans la cabine ou à tout autre endroit à l'intérieur de l'aéronef. It is noted here that the centralized lighting module 6 and the centralized communication module 7 can be arranged on one or more electric boards, separate or not, positioned in the same box or in several boxes. The boxes can be close together or on the contrary far apart, and be located in the cabin or at any other place inside the aircraft.
Chaque dispositif d'éclairage 8 comprend un diffuseur de lumière 25 et un ensemble à fibre optique 26. Each lighting device 8 comprises a light diffuser 25 and an optical fiber assembly 26.
Le diffuseur de lumière 25 s'étend au-dessus de l'espace personnel d'un passager 2 et permet à la fois d'éclairer l'espace personnel et d'échanger des signaux lu- mineux modulés montants et descendants avec le dispositif d'émission et de réception VLC de l'appareil électronique 3 du passager 2. Le diffuseur de lumière 25 joue ainsi à la fois le rôle d'une lentille de lampe, et le rôle d'un in- jecteur de lumière montante dans l'ensemble à fibre optique 26. The light diffuser 25 extends above the personal space of a passenger 2 and makes it possible both to illuminate the personal space and to exchange upward and downward modulated light signals with the device. VLC transmission and reception of the electronic device 3 of the passenger 2. The light diffuser 25 thus plays both the role of a lamp lens, and the role of a rising light injector in the light. fiber optic assembly 26.
L'ensemble à fibre optique 26 comprend une première portion de fibre optique 31, une deuxième portion de fibre optique 32, une troisième portion de fibre optique 33, une quatrième portion de fibre optique 34 et une cinquième por- tion de fibre optique 35. Les cinq portions de fibre op- tique sont distinctes les unes des autres (chaque portion de fibre optique est distincte des quatre autres portions de fibre optique) . The optical fiber assembly 26 includes a first portion of optical fiber 31, a second portion of optical fiber 32, a third portion of optical fiber 33, a fourth portion of optical fiber 34 and a fifth portion of optical fiber 35. The five portions of optical fiber are distinct from each other (each portion of optical fiber is distinct from the other four portions of optical fiber).
Un émetteur de lumière visible 9 est positionné à une première extrémité de la première portion de fibre optique 31. Plus précisément, la première extrémité de la première portion de fibre optique 31 et une première LED 11 s'étendent en regard l'une de l'autre et sont couplées op- tiquement via une lentille. On appellera aussi « extrémité d'éclairage » la première extrémité de la première portion de fibre optique 31. A visible light emitter 9 is positioned at a first end of the first portion of optical fiber 31. More precisely, the first end of the first portion of optical fiber 31 and a first LED 11 extend opposite each other and are optically coupled via a lens. The first end of the first portion of optical fiber 31 will also be called “lighting end”.
Un émetteur de signaux lumineux modulés 15 est posi- tionné à une première extrémité de la deuxième portion de fibre optique 32. Plus précisément, la première extrémité de la deuxième portion de fibre optique 32 et une deuxième LED 20 s'étendent en regard l'une de l'autre et sont cou- plées optiquement via une lentille. On appellera aussi « extrémité d'émission » la première extrémité de la deu- xième portion de fibre optique 32. A modulated light signal emitter 15 is positioned at a first end of the second portion of optical fiber 32. More specifically, the first end of the second portion of optical fiber 32 and a second LED 20 extend opposite it. from each other and are optically coupled via a lens. The first end of the second portion of optical fiber 32 will also be called “transmitting end”.
Une deuxième extrémité de la première portion de fibre optique 31 et une deuxième extrémité de la deuxième portion de fibre optique 32 sont couplées et raccordées, au niveau d'une première zone de raccord 40, à une première extrémité de la troisième portion de fibre optique 33. Le couplage est réalisé selon une méthode classique de couplage de fibre optique. A second end of the first portion of optical fiber 31 and a second end of the second portion of optical fiber 32 are coupled and connected, at a first connection area 40, to a first end of the third portion of optical fiber. 33. The coupling is carried out according to a conventional optical fiber coupling method.
La deuxième extrémité de la première portion de fibre optique 31 et la deuxième extrémité de la deuxième portion de fibre optique 32 se rejoignent donc dans la première zone de raccord 40 pour déboucher au niveau de la première extrémité de la troisième portion de fibre optique 33. The second end of the first portion of optical fiber 31 and the second end of the second portion of optical fiber 32 therefore meet in the first connection zone 40 to open out at the first end of the third portion of optical fiber 33.
La deuxième extrémité de la première portion de fibre optique 31, la deuxième extrémité de la deuxième portion de fibre optique 32 et la première extrémité de la troisième portion de fibre optique 33 forment ainsi un premier cou- pleur 2x1. The second end of the first portion of optical fiber 31, the second end of the second portion of optical fiber 32 and the first end of the third portion of optical fiber 33 thus form a first 2x1 coupler.
Un premier filtre dichroïque 41 est intégré dans la première zone de raccord 40. Le premier filtre dichroïque 41 est composé d'une grande quantité de couches minces. Le premier filtre dichroïque 41 s'étend dans une section de la deuxième extrémité de la deuxième portion de fibre optique 32, légèrement en amont de la zone de contact entre la deu- xième extrémité de la première portion de fibre optique 31 et la deuxième extrémité de la deuxième portion de fibre optique 32. Par « en amont », on entend du côté d'une LED ou d'une photodiode et non du côté du diffuseur de lumière 25. A first dichroic filter 41 is integrated in the first connection zone 40. The first dichroic filter 41 is composed of a large amount of thin layers. The first dichroic filter 41 extends in a section of the second end of the second portion of optical fiber 32, slightly upstream of the contact zone between the second end of the first portion of optical fiber 31 and the second end. of the second portion of optical fiber 32. The term “upstream” is understood to mean on the side of an LED or a photodiode and not on the side of the light diffuser 25.
La courbe de transmittance 49 et la courbe de réflec- tance 50 du premier filtre dichroïque 41 sont représentées sur la figure 5. The transmittance curve 49 and the reflectance curve 50 of the first dichroic filter 41 are shown in Figure 5.
On voit que le premier filtre dichroïque 41 laisse passer les signaux lumineux dont la longueur d'onde est su- périeure ou égale à 850nm et réfléchit ceux dont la lon- gueur d'onde est inférieure ou égale à 700nm. It can be seen that the first dichroic filter 41 lets pass the light signals whose wavelength is greater than or equal to 850nm and reflects those whose wavelength is less than or equal to 700nm.
Le rôle du premier filtre dichroïque 41 est d'éviter les retours de lumière dans la deuxième portion de fibre optique 32, et donc les pertes sur la première portion de fibre optique 31. The role of the first dichroic filter 41 is to avoid light returns in the second portion of optical fiber 32, and therefore losses on the first portion of optical fiber 31.
La première zone de raccord 40 est intégrée dans un premier boîtier 44 d'un premier multiplexeur. The first connection zone 40 is integrated in a first housing 44 of a first multiplexer.
Un récepteur de signaux lumineux modulés 16 est posi- tionné à une première extrémité de la quatrième portion de fibre optique 34. Plus précisément, la première extrémité de la quatrième portion de fibre optique 34 et une photo- diode 21 s'étendent en regard l'une de l'autre et sont cou- plées optiquement via une lentille. On appellera aussi « extrémité de réception » la première extrémité de la qua- trième portion de fibre optique 34. A modulated light signal receiver 16 is positioned at a first end of the fourth portion of optical fiber 34. More precisely, the first end of the fourth portion of optical fiber 34 and a photo-diode 21 extend opposite l. from each other and are optically coupled via a lens. The first end of the fourth portion of optical fiber 34 will also be called the “receiving end”.
Une deuxième extrémité de la troisième portion de fibre optique 33 et une deuxième extrémité de la quatrième portion de fibre optique 34 sont couplées et raccordées, au niveau d'une deuxième zone de raccord 51, à une première extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35. Le couplage est à nouveau réalisé selon une méthode classique de couplage de fibre optique. A second end of the third portion of optical fiber 33 and a second end of the fourth portion of optical fiber 34 are coupled and connected, at a second connection zone 51, to a first end of the fifth portion of optical fiber 35. The coupling is again carried out according to a conventional optical fiber coupling method.
La deuxième extrémité de la troisième portion de fibre optique 33 et la deuxième extrémité de la quatrième portion de fibre optique 34 se rejoignent dans la deuxième zone de raccord 51 pour déboucher au niveau de la première extrémi- té de la cinquième portion de fibre optique 35. The second end of the third portion of optical fiber 33 and the second end of the fourth portion of optical fiber 34 meet in the second connection zone 51 to emerge at the level of the first end of the fifth portion of optical fiber 35. .
La deuxième extrémité de la troisième portion de fibre optique 33, la deuxième extrémité de la quatrième portion de fibre optique 34 et la première extrémité de la cin- quième portion de fibre optique 35 forment ainsi un deu- xième coupleur 2x1. Un deuxième filtre dichroïque 52 est intégré dans la deuxième zone de raccord 51. Le deuxième filtre dichroïque 52 est composé d'une grande quantité de couches minces. Le deuxième filtre dichroïque 52 s'étend dans une section de la deuxième extrémité de la quatrième portion de fibre optique 34, légèrement en amont de la zone de contact entre la deuxième extrémité de la troisième por- tion de fibre optique 33 et la deuxième extrémité de la quatrième portion de fibre optique 34. The second end of the third portion of optical fiber 33, the second end of the fourth portion of optical fiber 34 and the first end of the fifth portion of optical fiber 35 thus form a second 2x1 coupler. A second dichroic filter 52 is integrated in the second connection zone 51. The second dichroic filter 52 is composed of a large quantity of thin layers. The second dichroic filter 52 extends in a section of the second end of the fourth portion of optical fiber 34, slightly upstream of the contact zone between the second end of the third portion of optical fiber 33 and the second end. of the fourth portion of optical fiber 34.
La courbe de transmittance 54 et la courbe de réflec- tance 55 du deuxième filtre dichroïque 52 sont représentées sur la figure 6. The transmittance curve 54 and the reflectance curve 55 of the second dichroic filter 52 are shown in Figure 6.
On voit que le deuxième filtre dichroïque 52 laisse passer les signaux lumineux dont la longueur d'onde est su- périeure ou égale à 940nm et réfléchit ceux dont la lon- gueur d'onde est inférieure ou égale à 850nm. It can be seen that the second dichroic filter 52 lets through the light signals whose wavelength is greater than or equal to 940nm and reflects those whose wavelength is less than or equal to 850nm.
Le rôle du deuxième filtre dichroïque 52 est de sépa- rer les différentes longueurs d'onde. La deuxième zone de raccord 51 est intégrée dans un deuxième boîtier 56 d'un deuxième multiplexeur. The role of the second dichroic filter 52 is to separate the different wavelengths. The second connection zone 51 is integrated in a second housing 56 of a second multiplexer.
On note que le diamètre de chaque portion de fibre est indifférent, et pourrait pas exemple être compris entre 0,2mm et 3mm. Les portions de fibre peuvent être fabriquées en verre ou en plastique ou en tout autre matériau. It is noted that the diameter of each portion of fiber is irrelevant, and could for example be between 0.2mm and 3mm. The fiber portions can be made of glass or plastic or any other material.
On note ici que la première portion de fibre optique 31, destinée à l'éclairage, est une fibre multimode, que la deuxième portion de fibre optique 32, destinée à la trans- mission de données, peut aussi être une fibre multimode, et que la troisième portion de fibre optique 33 est donc aussi une fibre multimode. Ceci est vrai aussi pour la quatrième portion de fibre optique 34 et la cinquième portion de fibre optique 35. It is noted here that the first portion of optical fiber 31, intended for lighting, is a multimode fiber, that the second portion of optical fiber 32, intended for data transmission, can also be a multimode fiber, and that the third portion of optical fiber 33 is therefore also a multimode fiber. This is also true for the fourth portion of optical fiber 34 and the fifth portion of optical fiber 35.
Le système de communication et d'éclairage fonctionne, pour chaque espace personnel, de la manière suivante. The communication and lighting system works, for each personal space, as follows.
Une première LED 11 produit une lumière visible 60. La lumière visible 60 se propage dans la première portion de fibre 31, est réfléchie par le premier filtre dichroïque 41, qui empêche la lumière visible 60 de se propager dans la deuxième portion de fibre optique 32. A first LED 11 produces visible light 60. Visible light 60 propagates in the first portion of fiber 31, is reflected by the first dichroic filter 41, which prevents visible light 60 from propagating in the second portion of optical fiber 32. .
Le deuxième filtre dichroïque 52 laisse passer la lu- mière visible 60 en sens descendant, qui se propage dans la cinquième portion de fibre optique 35. La deuxième extrémi- té de la cinquième portion de fibre optique 35 débouche sur l'extérieur de l'ensemble à fibre optique 26, en l'occurrence dans le diffuseur de lumière 25. La lumière visible est émise via la deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35 et via le diffuseur de lumière 25 pour éclairer l'espace personnel du passager 2. The second dichroic filter 52 allows visible light 60 to pass in a downward direction, which propagates in the fifth optical fiber portion 35. The second end of the fifth optical fiber portion 35 opens out to the exterior of the optical fiber. fiber optic assembly 26, in this case in the light diffuser 25. Visible light is emitted via the second end of the fifth fiber optic portion 35 and via the light diffuser 25 to illuminate the personal space of the passenger 2 .
Une communication descendante est par ailleurs établie entre un émetteur de signaux lumineux modulés 15 et le dis- positif d'émission et de réception VLC de l'appareil élec- tronique 3 du passager 2. Des signaux lumineux modulés des- cendants 61, contenant des données descendantes provenant du terminal informatique 4, sont émis par une deuxième LED 20. Les signaux lumineux modulés descendants 61 présentent une longueur d'onde égale à 850nm. Les signaux lumineux mo- dulés descendants 61 se propagent dans la deuxième portion de fibre optique 32, et ne sont pas bloqués mais sont transmis par le premier filtre dichroïque 41 pour se propa- ger dans la troisième portion de fibre optique 33 (voir la courbe de transmittance 49 et la courbe de réflectance 50) . A downward communication is also established between a transmitter of modulated light signals 15 and the dis- positive transmission and reception VLC of the electronic apparatus 3 of the passenger 2. Descending modulated light signals 61, containing descending data coming from the computer terminal 4, are emitted by a second LED 20. The light signals downlink modulated 61 have a wavelength equal to 850nm. The descending modulated light signals 61 propagate in the second portion of optical fiber 32, and are not blocked but are transmitted by the first dichroic filter 41 to propagate in the third portion of optical fiber 33 (see curve transmittance 49 and reflectance curve 50).
Les signaux lumineux modulés descendants 61 se propa- gent ensuite dans la troisième portion de fibre optique 33. Le deuxième filtre dichroïque 52 ne laisse pas passer les signaux lumineux modulés descendants 61 dans la quatrième portion de fibre optique 34 (voir la courbe de transmit- tance 54 et la courbe de réflectance 55) . Les signaux lumi- neux modulés descendants 61 se propagent donc dans la cin- quième portion de fibre optique 35, sont émis via la deu- xième extrémité de la cinquième portion de fibre 35 et via le diffuseur de lumière 25, et sont transmis au dispositif d'émission et de réception VLC de l'appareil électronique 3 du passager 2. The descending modulated light signals 61 then propagate in the third portion of optical fiber 33. The second dichroic filter 52 does not allow the downward modulated light signals 61 to pass through the fourth portion of optical fiber 34 (see the transmit curve). tance 54 and the reflectance curve 55). The descending modulated light signals 61 therefore propagate in the fifth portion of optical fiber 35, are emitted via the second end of the fifth fiber portion 35 and via the light diffuser 25, and are transmitted to the device. transmission and reception VLC of the electronic device 3 of the passenger 2.
L'appareil électronique 3 acquiert alors les données descendantes. The electronic device 3 then acquires the downlink data.
Une communication montante est par ailleurs établie entre le dispositif d'émission et de réception VLC de l'appareil électronique 3 du passager 2 et un récepteur de signaux lumineux modulés 16. Des signaux lumineux modulés montants 62, contenant des données montantes à destination du terminal informatique 4, sont émis par le dispositif d'émission et de réception VLC. Les signaux lumineux modu- lés montants 62 présentent une longueur d'onde égale à 950nm. Les signaux lumineux modulés montants 62 sont captés par le diffuseur de lumière 25. Les signaux lumineux modu- lés montants 62 se propagent dans la cinquième portion de fibre optique 35 via la deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35. Le deuxième filtre dichroïque 52 laisse passer les signaux lumineux modulés montants 62 dans la quatrième portion de fibre optique 34. Les signaux lumineux modulés montants 62 se propagent donc en transmis- sion dans la quatrième portion de fibre optique 34 et sont captés par la photodiode 21 du récepteur de signaux lumi- neux modulés 16. Uplink communication is also established between the transmission and reception device VLC of the electronic device 3 of the passenger 2 and a modulated light signal receiver 16. Uplink modulated light signals 62, containing uplink data intended for the terminal computer 4, are transmitted by the transmission and reception device VLC. Modular light signals the uprights 62 have a wavelength equal to 950nm. The upward modulated light signals 62 are picked up by the light diffuser 25. The upward modulated light signals 62 propagate into the fifth optical fiber portion 35 via the second end of the fifth optical fiber portion 35. The second dichroic filter 52 allows the upward modulated light signals 62 to pass through the fourth portion of optical fiber 34. The upward modulated light signals 62 therefore propagate in transmission in the fourth portion of optical fiber 34 and are picked up by the photodiode 21 of the signal receiver. modulated lights 16.
Le modem 13 du module de communication centralisé 7 acquiert alors les données montantes et les transmet au terminal informatique 4. The modem 13 of the centralized communication module 7 then acquires the upstream data and transmits them to the computer terminal 4.
En référence à la figure 7, un télescope 70 est posi- tionné à une deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35. On appellera aussi « extrémité de col- lecte » la deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35. With reference to FIG. 7, a telescope 70 is positioned at a second end of the fifth portion of optical fiber 35. The second end of the fifth portion of optical fiber 35 will also be referred to as “collecting end”.
Par « télescope », on entend ici un instrument optique qui forme, à partir d'un objet situé d'un côté du télescope et à une distance objet infinie de celui-ci, une image de l'objet située de l'autre côté du télescope et à une dis- tance image infinie de celui-ci. By "telescope" is meant here an optical instrument which forms, from an object located on one side of the telescope and at an infinite object distance from the latter, an image of the object located on the other side. telescope and at an infinite image distance from it.
Par « distance objet infinie » et par « distance image infinie », on entend ici des distances très grandes par rapport au diamètre de la surface de la face correspondante du télescope, c'est-à-dire typiquement supérieures à 10 ou 100 fois un plus grand diamètre du télescope. By “infinite object distance” and by “infinite image distance” is meant here very large distances with respect to the diameter of the surface of the corresponding face of the telescope, that is to say typically greater than 10 or 100 times one. larger diameter of the telescope.
Le télescope 70 comporte tout d'abord un concentrateur optique 71. Le concentrateur 71 est ici un concentrateur elliptique composé. The telescope 70 first of all comprises an optical concentrator 71. The concentrator 71 is here a concentrator elliptical compound.
Le concentrateur 71 présente un axe de révolution Z. Le concentrateur 71 comprend une portion principale 72 et une portion cylindrique 73. The concentrator 71 has an axis of revolution Z. The concentrator 71 comprises a main portion 72 and a cylindrical portion 73.
La forme extérieure de la portion principale 72 est définie par une surface latérale 78 qui s'étend entre une face d'entrée 74 et une extrémité de sortie 75. The outer shape of the main portion 72 is defined by a side surface 78 which extends between an inlet face 74 and an outlet end 75.
La face d'entrée 74 du concentrateur 71 est aussi une face d'entrée du télescope 70. L'extrémité de sortie 75 a la forme d'un disque. La face d'entrée 74 et l'extrémité de sortie 75 s'étendent perpendiculairement à l'axe Z. The inlet face 74 of the concentrator 71 is also an inlet face of the telescope 70. The outlet end 75 is in the form of a disc. The inlet face 74 and the outlet end 75 extend perpendicular to the Z axis.
La surface de la face d'entrée 74 est supérieure à la surface de l'extrémité de sortie 75. The area of the inlet face 74 is greater than the area of the outlet end 75.
La surface latérale 78 est définie, dans un plan de coupe passant par l'axe Z, par un premier arc d'ellipse 76 et par un deuxième arc d'ellipse 77. The lateral surface 78 is defined, in a section plane passing through the Z axis, by a first arc of ellipse 76 and by a second arc of ellipse 77.
On note ici que le concentrateur 71 peut être conçu à partir de toute surface courbée du type « non réglée » (c'est à dire ne contenant pas de ligne droite) . Ceci in- dut toutes les surfaces dites libres, c'est-à-dire les surfaces décrites par une courbe au sommet, par une cons- tante conique, par des coefficients de déformation non- nuls, et finalement par un angle de rotation. Cet angle de rotation n'est autre que l'angle de rotation de la surface définie comme étant la surface de base de départ de la con- ception optique du concentrateur 71. La surface de base est par exemple une ellipse de révolution, ou bien une surface non réglée quelconque. L'angle de rotation caractérise ain- si tout concentrateur composé. It is noted here that the concentrator 71 can be designed from any curved surface of the “unregulated” type (ie not containing a straight line). This includes all so-called free surfaces, that is to say the surfaces described by a curve at the top, by a conical constant, by non-zero strain coefficients, and finally by an angle of rotation. This angle of rotation is nothing other than the angle of rotation of the surface defined as being the starting base surface of the optical design of the concentrator 71. The base surface is for example an ellipse of revolution, or else any unregulated surface. The angle of rotation thus characterizes any compound concentrator.
II faut noter que la surface latérale 78 de la portion principale 72 du concentrateur 71 du système d'éclairage peut présenter une ou plusieurs facettes latérales du type prismatique . It should be noted that the lateral surface 78 of the main portion 72 of the concentrator 71 of the lighting system may have one or more lateral facets of the type prismatic.
L'extrémité de sortie 75 débouche dans la portion cy- lindrique 73 qui présente une section égale à la surface de l'extrémité de sortie 75. Une face de sortie 80 de la por- tion cylindrique 73 forme une face de sortie 80 du concen- trateur 71. La surface de la face de sortie 80 du concen- trateur 71 est inférieure à la surface de la face d'entrée 74 du concentrateur 71 et du télescope 70. The outlet end 75 opens into the cylindrical portion 73 which has a section equal to the area of the outlet end 75. An outlet face 80 of the cylindrical portion 73 forms an outlet face 80 of the concentrate. - trator 71. The surface of the outlet face 80 of the concentrator 71 is less than the surface of the inlet face 74 of the concentrator 71 and of the telescope 70.
On décrit maintenant la face d'entrée 74. The entry face 74 will now be described.
II serait possible de prévoir que la face d'entrée 74 présente une surface définie par un ovale cartésien. It would be possible to provide that the entry face 74 has a surface defined by a Cartesian oval.
Dans le repère cylindrique (r, Z (r) ) , cet ovale carté- sien aurait pour équation : In the cylindrical frame of reference (r, Z (r)), this Cartesian oval would have the equation:
où ca est la courbure au sommet de l'ovale cartésien (on parle aussi, en anglais, de vertex curvature) , Ka est une constante conique, et les A2j sont des coefficients de dé- formation. On suppose que la face d'entrée 74 présente un indice de réfraction relatif n et accepte de la lumière en provenance d'une source de lumière alignée sur l'axe op- tique à une distance focale objet ta. La face d'entrée 74 produit alors une image limitée par diffraction (car la face d'entrée 74 n'introduit pas d'aberration sphérique) à une distance focale image t'a. where c a is the curvature at the top of the Cartesian oval (we also speak, in English, of vertex curvature), K a is a conical constant, and the A 2j are deformation coefficients. Assume that the input face 74 has a relative refractive index n and accepts light from a light source aligned on the optical axis at an object focal length t a . The input face 74 then produces an image limited by diffraction (because the input face 74 does not introduce spherical aberration) at an image focal length t ' a .
Les paramètres de l'équation de l'ovale cartésien peu- vent être calculés en utilisant les variables récurrentes : m=n-l, p=n+l, U=nta-t'a, et V=2mtat'a. The parameters of the Cartesian oval equation can be calculated using the recurrent variables: m = nl, p = n + l, U = nt a- t ' a , and V = 2mt a t' a .
La courbure au sommet ca est telle que : The curvature at the top c a is such that:
ca=2U/V. c a = 2U / V.
Un exemple d'un ensemble de coefficients de déforma- tion A2j est fourni en Annexe 1, à la fin de cette descrip- tion . An example of a set of deformation coefficients tion A 2j is provided in Annex 1, at the end of this description.
Un exemple d'un ensemble de polynômes caractéristiques P2j, utilisés dans la définition des coefficients de défor- mation A2j, est fourni en Annexe 2, à la fin de cette des- cription . An example of a set of characteristic polynomials P 2j , used in the definition of the deformation coefficients A 2j , is provided in Appendix 2, at the end of this description.
Ici, cependant, comme cela est visible sur la figure 7, la face d'entrée 74 a pour surface une surface de Fres- nel, et joue donc le rôle d'une lentille de Fresnel. Here, however, as can be seen in FIG. 7, the entrance face 74 has a Fresnel surface as its surface, and therefore acts as a Fresnel lens.
La surface de Fresnel est orientée vers l'extérieur et comporte une pluralité de zones 81 présentant la forme de sections annulaires concentriques centrées sur l'axe Z. Les sections annulaires concentriques sont définies par des échelons qui s'étendent vers l'extérieur de la face d' entrée 74. The Fresnel surface is oriented outward and has a plurality of zones 81 having the shape of concentric annular sections centered on the Z axis. The concentric annular sections are defined by steps which extend outwardly from the axis. entrance face 74.
L'utilisation de la surface de Fresnel permet de ré- duire le volume de la face d'entrée 74 du télescope 70 (et donc le volume et la masse du télescope 70) . The use of the Fresnel surface makes it possible to reduce the volume of the entry face 74 of the telescope 70 (and therefore the volume and the mass of the telescope 70).
La surface de Fresnel est définie par une fonction par morceaux, chaque morceau correspondant à une zone 81 pré- sentant la forme d'une section annulaire concentrique cen- trée sur l'axe Z. The Fresnel surface is defined by a piecewise function, each piece corresponding to an area 81 having the shape of a concentric annular section centered on the Z axis.
Chaque morceau présente une surface définie par un ovale cartésien. Each piece has an area defined by a Cartesian oval.
La surface de Fresnel ici mise en œuvre n'introduit pas d'aberration sphérique, ce qui permet de concentrer parfaitement les rayons lumineux incidents au niveau du foyer image de la lentille de Fresnel constituée par la face d'entrée 74. Le foyer image F est situé au centre de l'extrémité de sortie 75 de la portion principale 72 du concentrateur 71. The Fresnel surface used here does not introduce spherical aberration, which makes it possible to perfectly concentrate the light rays incident at the level of the image focus of the Fresnel lens formed by the entry face 74. The image focus F is located at the center of the outlet end 75 of the main portion 72 of the concentrator 71.
Pour définir la surface de Fresnel, on met en œuvre un procédé de définition comprenant les étapes suivantes : To define the Fresnel surface, we implement a definition process comprising the following steps:
Etape 1 : Step 1 :
On définit une hauteur h pour chaque morceau (h peut varier ou être constante) ; We define a height h for each piece (h can vary or be constant);
Etape 2 : 2nd step :
On définit le diamètre d de la surface du morceau ; We define the diameter d of the surface of the piece;
Etape 3 : Step 3:
On initialise un compteur de morceaux i = 1 (chaque morceau est associé à une valeur distincte de i) ; We initialize a piece counter i = 1 (each piece is associated with a distinct value of i);
Etape 4 : Step 4:
Tant que l'abscisse rs(i)£d/2, le procédé de défini- tion progresse ; As long as the abscissa r s (i) £ d / 2, the definition process progresses;
Etape 5 : Step 5:
On définit le morceau i en utilisant l'équation : We define the piece i using the equation:
Les paramètres sont identiques à ceux utilisés plus tôt pour l'ovale cartésien, si ce n'est que la distance fo- cale objet ta et la distance focale image t'a sont compen- sées : The parameters are identical to those used earlier for the Cartesian oval, except that the object focal distance t a and the image focal length t ' a are compensated:
ta=ta-(i-l)h ; t a = t a- (il) h;
t'a=t'a+(i-l)h. t ' a = t' a + (il) h.
On obtient donc Za qui dépend des paramètres sui- vants : We therefore obtain Z a which depends on the following parameters:
Za [n, ta-(i-l)h, t'a+(i-l) h, Ka , rc] . Z a [n, t a- (il) h, t ' a + (il) h, K a , rc].
Etape 6 : Step 6:
On calcule numériquement l'abscisse positive rc[i] de la corde, qui correspond à une hauteur h comprise dans l'intervalle {0,d/2}, en utilisant la fonction : We calculate numerically the positive abscissa r c [i] of the chord, which corresponds to a height h included in the interval {0, d / 2}, using the function:
FindRoot [ (1-i) h + Za[n, ta-(i-l)h, t'a+(i-l)h, Ka, rc] = h ; Etape 7 : FindRoot [(1-i) h + Z a [n, t a- (il) h, t ' a + (il) h, K a , r c ] = h; Step 7:
On définit, pour le morceau suivant i+1 : ta=ta-ih ; We define, for the following piece i + 1: t a = t a- ih;
t'a=t'a+ih ; t'a = t ' a + ih;
Etape 8 : Step 8:
On définit le morceau suivant i en utilisant les équa- tions précédentes tout en considérant le décalage compensé (c'est-à-dire la translation), ainsi que les distances com- pensées au diamètre maximal. We define the next piece i using the previous equations while considering the offset offset (ie the translation), as well as the distances compensated to the maximum diameter.
Za [i+1 ] = {-ih + Za[n, ta-ih, t'a + ih, Ka, r ], Z a [ i + 1] = {-ih + Z a [ n, t a- ih, t ' a + ih, K a , r],
(r > -d/2 et r=-rc [i]) ou (r<d/2 et r >= rc [i])}; (r> -d / 2 and r = -r c [i]) or (r <d / 2 and r> = r c [i])};
Etape 9 : Step 9:
On redéfinit alors le domaine pour le secteur précè- dent : We then redefine the domain for the previous sector:
(r> -rc [i] et r=-rcl[-i]) ou (r <rc [i] et r >=rc [i-l]); (r> -rc [i] and r = -r c l [-i]) or (r <r c [i] and r> = r c [il]);
Etape 10 : Step 10:
On ajoute le morceau à la fonction : We add the song to the function:
Rule = Append [fresnel, piece_Za [i] ] ; Rule = Append [fresnel, piece_Z a [i]];
Etape 11 : Step 11:
Le compteur de morceaux est alors incrémenté : i=i+l ; Etape 12 : The song counter is then incremented: i = i + l; Step 12:
La boucle est fermée, et le procédé dé définition re- passe à l'étape 4. The loop is closed, and the definition process goes back to step 4.
Etape 13 : Step 13:
On ajoute le dernier morceau : We add the last piece:
Rule = Append [fresnel, piece_Za [i] ] . Rule = Append [fresnel, piece_Z a [i]].
Etape 14 : Step 14:
On effectue alors la correction de la contremarche de la lentille de Fresnel. Pour ceci, on suit la direction des rayons émergeants en utilisant le traçage de rayons. The correction of the riser of the Fresnel lens is then carried out. To do this, we follow the direction of the emerging rays using ray tracing.
Un exemple d'un ensemble de paramètres et de mise en œuvre d'un algorithme associé au procédé de définition est fourni en Annexe 3, à la fin de cette description. An example of a set of parameters and of implementation of an algorithm associated with the definition method is provided in Appendix 3, at the end of this description.
Le concentrateur 71 et la lentille de Fresnel formée par la surface de Fresnel de la face d'entrée 74, forment donc un ensemble monolithique. The concentrator 71 and the Fresnel lens formed by the Fresnel surface of the entry face 74, therefore form a monolithic whole.
Le télescope 70 comprend de plus une lentille à gra- dient d'indice 83. La lentille à gradient d'indice 83 est disposée coaxialement par rapport au concentrateur 71 selon l'axe Z. La lentille à gradient d'indice 83 est fabriquée avec un matériau dont l'indice de réfraction change selon une direction radiale, axiale, ou de façon sphérique. The telescope 70 further comprises a gradient index lens 83. The gradient index lens 83 is disposed coaxially with the concentrator 71 along the Z axis. The gradient index lens 83 is fabricated with a material whose refractive index changes in a radial, axial or spherical direction.
La lentille à gradient d'indice 83 présente une forme cylindrique de section égale à celle de la portion cylin- drique 73. La lentille à gradient d'indice 83 s'étend de- puis la face de sortie 80 du concentrateur 71. Gradient index lens 83 has a cylindrical shape with a cross section equal to that of cylindrical portion 73. Gradient index lens 83 extends from exit face 80 of concentrator 71.
La lentille à gradient d'indice 83 comporte une face d'entrée 86 qui s'étend en regard de la face de sortie 80 du concentrateur 71. Gradient index lens 83 comprises an inlet face 86 which extends opposite the outlet face 80 of concentrator 71.
La face d'entrée 86 de la lentille à gradient d'indice 83 est positionnée contre la face de sortie 80 du concen- trateur 71 et est collée à la face de sortie 80. La colle utilisée présente un indice de réfraction semblable à celui du matériau utilisé pour fabriquer le concentrateur 71 et la lentille à gradient d'indice 83. The entrance face 86 of the gradient index lens 83 is positioned against the exit face 80 of the concentrator 71 and is glued to the exit face 80. The glue used has a refractive index similar to that of material used to make the concentrator 71 and the gradient index lens 83.
Le télescope 70, comprenant la lentille à gradient d'indice 83 et le concentrateur 71, forme ainsi un ensemble monolithique . The telescope 70, comprising the gradient index lens 83 and the concentrator 71, thus forms a monolithic assembly.
La deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35 présente ici une section égale à celle de la lentille à gradient d'indice 83. La deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35 débouche en re- gard de la face de sortie 87 du télescope 70. La deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35 est couplée avec la face de sortie 87 du télescope 70, qui est aussi une face de sortie 87 de la lentille à gradient d'indice 83. Le couplage utilise ici un connecteur APC, mais un autre type de connecteur pourrait être utilisé. On pourrait réaliser le couplage de manière différente, par exemple par collage. The second end of the fifth portion of optical fiber 35 here has a section equal to that of the gradient index lens 83. The second end of the fifth portion of optical fiber 35 opens out towards the output face 87. of the telescope 70. The second end of the fifth optical fiber portion 35 is coupled with the exit face 87 of the telescope 70, which is also an exit face 87 of the gradient lens. index 83. The coupling here uses an APC connector, but another type of connector could be used. The coupling could be carried out in a different way, for example by gluing.
Une virole 84 s'étend autour de la portion cylindrique 73, de la lentille à gradient d'indice 83 et d'une courte longueur de la deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35. La virole 84 consolide la fixation entre eux du concentrateur 71, de la lentille à gradient d'indice 83 et de la deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35. A ferrule 84 extends around the cylindrical portion 73, the gradient index lens 83, and a short length of the second end of the fifth optical fiber portion 35. The ferrule 84 consolidates the attachment of the lens between them. concentrator 71, the gradient index lens 83 and the second end of the fifth portion of optical fiber 35.
On décrit maintenant le fonctionnement du télescope We now describe the operation of the telescope
70. 70.
Comme cela est visible sur la figure 1, le télescope 70 s'étend verticalement dans le diffuseur de lumière 25, de sorte que la face d'entrée 74 du télescope 70 débouche sur l'extérieur du système d'éclairage et de communication, en regard de l'espace personnel du passager 2. As can be seen in FIG. 1, the telescope 70 extends vertically in the light diffuser 25, so that the entrance face 74 of the telescope 70 opens onto the exterior of the lighting and communication system, in sight of the passenger's personal space 2.
Le télescope 70 présente tout d'abord les avantages du concentrateur 71 et de la lentille de Fresnel formée par la surface de Fresnel de la face d'entrée 74. Le télescope 70 permet ainsi de collecter des rayons lumineux incidents avec un angle d'acceptance important. L'angle d'acceptance est ici égal à 34°. Les rayons lumineux incidents pénétrant dans le concentrateur 71 par la face d'entrée 74 sont con- centrés par réflexion au niveau de la surface latérale in- terne de la portion principale 72 du concentrateur ellip- tique composé 71. The telescope 70 first of all has the advantages of the concentrator 71 and of the Fresnel lens formed by the Fresnel surface of the entry face 74. The telescope 70 thus makes it possible to collect incident light rays with an angle of acceptance. important. The acceptance angle is here equal to 34 °. The incident light rays entering the concentrator 71 through the entry face 74 are concentrated by reflection at the level of the internal side surface of the main portion 72 of the compound elliptical concentrator 71.
Si seul un concentrateur optique classique était uti- lisé, les rayons lumineux incidents seraient concentrés sur une bordure de l'extrémité de sortie 75 de la portion prin- cipale 72. Grâce à l'utilisation du concentrateur 71 décrit ici, les rayons lumineux incidents sont concentrés sur le centre de l'extrémité de sortie 75, puis redistribués dans la lentille à gradient d'indice 83 et dans toute la section de la deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35. If only a conventional optical concentrator were used, the incident light rays would be focused on an edge of the exit end 75 of the main portion 72. Through the use of the concentrator 71 described. here, the incident light rays are focused on the center of the exit end 75, then redistributed in the gradient index lens 83 and throughout the section of the second end of the fifth portion of optical fiber 35.
L'utilisation du télescope 70 permet donc d'optimiser la collecte et la concentration, dans la deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35, de rayons lu- mineux incidents provenant de l'extérieur du diffuseur de lumière 25 et donc, notamment, de l'espace personnel du passager 2. On améliore donc grandement la réception, par le système d'éclairage et de communication, des signaux lu- mineux modulés montants émis par le dispositif d'émission et de réception VLC de l'appareil électronique 3 du passa- ger 2 et destinés à être reçus par un récepteur de signaux lumineux modulés 16. The use of the telescope 70 therefore makes it possible to optimize the collection and concentration, in the second end of the fifth portion of optical fiber 35, of incident light rays coming from outside the light diffuser 25 and therefore, in particular. , of the passenger's personal space 2. The reception, by the lighting and communication system, of the up-modulated light signals emitted by the transmission and reception device VLC of the electronic device is therefore greatly improved. 3 of passenger 2 and intended to be received by a modulated light signal receiver 16.
La lumière visible et les signaux lumineux modulés descendants se propagent quant à eux depuis la deuxième ex- trémité de la cinquième portion de fibre optique 35 jusque dans l'espace personnel du passager 2 via le télescope 70. Visible light and downlink modulated light signals propagate from the second end of the fifth portion of optical fiber 35 into the personal space of passenger 2 via telescope 70.
En référence à la figure 8, un télescope 90 d'un sys- tème d'éclairage et de communication selon un deuxième mode de réalisation de l'invention comporte à nouveau un concen- trateur optique 91 et une lentille à gradient d' indice 92. With reference to FIG. 8, a telescope 90 of a lighting and communication system according to a second embodiment of the invention again comprises an optical concentrator 91 and a gradient index lens 92. .
Une face d'entrée de la lentille à gradient d'indice One entrance face of the gradient index lens
92 est collée contre une face de sortie du concentrateur optique 91. Le concentrateur optique 91 et la lentille à gradient d' indice 92 forment ainsi un télescope 90 monoli- thique . On note que la face de sortie 93 de la lentille à gradient d'indice 92, qui est aussi la face de sortie du télescope 90, est plate. Ceci permet de faciliter le cou- plage de la deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique 35 sur la face de sortie 93. 92 is glued against an exit face of optical concentrator 91. Optical concentrator 91 and gradient index lens 92 thus form a monolithic telescope 90. Note that the exit face 93 of the gradient index lens 92, which is also the exit face of the telescope 90, is flat. This makes it possible to facilitate the coupling of the second end of the fifth portion of the optical fiber 35 on the output face 93.
La face d'entrée 94 du concentrateur optique 91 du té- lescope 90 présente une surface convexe définie par l'équation : The input face 94 of the optical concentrator 91 of the telescope 90 has a convex surface defined by the equation:
La face de sortie 93 est définie par l'équation : The exit face 93 is defined by the equation:
Zb=t=fa+1, avec fa,l>0. Z b = t = f a +1, with f a , l> 0.
Dans ces équations, fa est la distance focale image de la lentille formée par la surface convexe de la face d'entrée 94, et n est l'indice du matériau dans lequel est fabriqué le concentrateur optique 91. In these equations, f a is the image focal length of the lens formed by the convex surface of the entrance face 94, and n is the index of the material from which the optical concentrator 91 is made.
En référence à la figure 9, un télescope 100 d'un sys- tème d'éclairage et de communication selon un troisième mode de réalisation de l'invention est semblable à celui du deuxième mode de réalisation, si ce n'est que la surface latérale est définie, dans un plan de coupe passant par l'axe Z, par un premier arc d'ellipse 106 et par un deu- xième arc d'ellipse 107. With reference to FIG. 9, a telescope 100 of a lighting and communication system according to a third embodiment of the invention is similar to that of the second embodiment, except that the surface lateral is defined, in a section plane passing through the Z axis, by a first arc of ellipse 106 and by a second arc of ellipse 107.
La surface latérale interne du télescope permet d'augmenter l'angle d'acceptance. La surface latérale in- terne réfléchit en effet complètement les rayons lumineux incidents . The internal lateral surface of the telescope makes it possible to increase the angle of acceptance. The internal lateral surface in fact completely reflects the incident light rays.
La face d'entrée 104 du concentrateur optique 101 du télescope 100 présente à nouveau une surface convexe défi- nie par l'équation : The input face 104 of the optical concentrator 101 of the telescope 100 again has a convex surface defined by the equation:
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation par- ticuliers qui viennent d'être décrits, mais, bien au con- traire, couvre toute variante entrant dans le cadre de l'invention tel que défini par les revendications. The invention is not limited to the particular embodiments which have just been described, but, on the contrary, covers any variant coming within the scope of the invention. the invention as defined by the claims.
On a associé ici à chaque dispositif d'éclairage, com- prenant un diffuseur de lumière et un ensemble à fibre op- tique, un émetteur de signaux lumineux modulés et un récep- teur de signaux lumineux modulés. Il est aussi possible d'avoir plusieurs émetteurs et/ou plusieurs récepteurs as- sociés à un même dispositif d'éclairage, chaque émetteur et chaque récepteur étant positionné à une extrémité d'une portion de fibre optique de l'ensemble à fibre optique. Il est aussi possible d'avoir un même émetteur et/ou un même récepteur relié à une pluralité de dispositifs d'éclairage. Le module de communication peut comporter un seul ou plu- sieurs canaux de communication. On peut ainsi mettre en œuvre tout type de réseau utilisant tout type de configura- tion de liaison et de multiplexage, et notamment des liai- sons de type MIMO (pour Multiple Input Multiple Output) ou MISO (pour Multiple Input Single Output) . Each lighting device, comprising a light diffuser and an optical fiber assembly, has been associated here with an emitter of modulated light signals and a receiver of modulated light signals. It is also possible to have several emitters and / or several receivers associated with a single lighting device, each emitter and each receiver being positioned at one end of an optical fiber portion of the optical fiber assembly. It is also possible to have the same transmitter and / or the same receiver connected to a plurality of lighting devices. The communication module can include one or more communication channels. Any type of network can thus be implemented using any type of connection and multiplexing configuration, and in particular MIMO (for Multiple Input Multiple Output) or MISO (for Multiple Input Single Output) type links.
Il aurait été possible de remplacer au moins l'un des deux filtres dichroïques par une couche mince réfléchis- santé constituée par un matériau réfléchissant déposé dans la zone de raccord correspondante. It would have been possible to replace at least one of the two dichroic filters by a reflective thin layer constituted by a reflective material deposited in the corresponding connection zone.
Pour réaliser le télescope, on pourra utiliser toute sorte de concentrateur optique, et notamment un concentra- teur parabolique composé (ou CPC) , un concentrateur couplé comprenant un premier concentrateur intégré dans un deu- xième concentrateur, un concentrateur solide ou creux, un concentrateur de type Lens-walled, etc. To make the telescope, any kind of optical concentrator can be used, and in particular a compound parabolic concentrator (or CPC), a coupled concentrator comprising a first concentrator integrated into a second concentrator, a solid or hollow concentrator, a concentrator. Lens-walled type, etc.
Le télescope pourrait être un télescope composé à foyer, un télescope afocal composé, un télescope focal mo- nolithique, un télescope afocal monolithique, etc. The telescope could be a compound focal telescope, a compound afocal telescope, a monolithic focal telescope, a monolithic afocal telescope, etc.
Un exemple d'un télescope afocal monolithique est un télescope comprenant une lentille bi-elliptique et bicon- vexe. Le plan focal d'un tel télescope est situé à l'intérieur du bloc monolithique formant le télescope. An example of a monolithic afocal telescope is a telescope comprising a bi-elliptical and bicon- vexed. The focal plane of such a telescope is located inside the monolithic block forming the telescope.
On a indiqué que la face d'entrée de la lentille à gradient d'indice s'étend en regard de la face de sortie du concentrateur optique. On entend ici soit que la lentille à gradient d' indice est positionnée contre la face de sortie du concentrateur optique, comme c'est le cas dans cette description, soit que la lentille à gradient d' indice et la face de sortie du concentrateur optique sont séparées uni- quement par un élément au moins partiellement transparent (une autre lentille, un élément quelconque de fixation, etc.) . C'est aussi le cas entre l'extrémité de réception de l'ensemble à fibre optique et la face de sortie de la len- tille à gradient d'indice. It has been indicated that the entrance face of the gradient index lens extends opposite the exit face of the optical concentrator. Here we mean either that the gradient index lens is positioned against the exit face of the optical concentrator, as is the case in this description, or that the gradient index lens and the exit face of the optical concentrator. are separated only by an at least partially transparent element (another lens, any fixing element, etc.). This is also the case between the receiving end of the optical fiber assembly and the exit face of the gradient index lens.
On a aussi indiqué que la face d'entrée du télescope peut présenter une surface définie par un ovale cartésien ou une surface de Fresnel. Il serait possible de remplacer cette face d'entrée par une lentille correspondante, c'est- à-dire par une lentille présentant une surface définie par un ovale cartésien ou bien par une lentille de Fresnel, et de positionner cette lentille contre la face d'entrée du concentrateur optique. It has also been indicated that the entrance face of the telescope can have a surface defined by a Cartesian oval or a Fresnel surface. It would be possible to replace this entry face by a corresponding lens, that is to say by a lens having a surface defined by a Cartesian oval or else by a Fresnel lens, and to position this lens against the face of input of the optical concentrator.
Annexe 1 Annex 1
Les coefficients de déformation A2j sont par exemple les suivants : The strain coefficients A2 j are for example the following:
Annexe 2 Annex 2
Les polynômes caractéristiques P2j sont par exemple les suivants : The characteristic polynomials P 2j are for example the following:
Annexe 3 Annex 3
Un exemple de mise en œuvre du procédé est le suivant : ** Variables initiales: **; An example of implementation of the method is as follows: ** Initial variables: **;
h=0,3; d=20; ta=-1500; t'a=70; n=l,7; Ka=-0,47; fresnel={ } ; rc [ 0 ] =0 ; rc [ 1 ] =0 ; i=l; While [ rc [ i ] <=d/2, h = 0.3; d = 20; t a = -1500; t ' a = 70; n = 1.7; K a = -0.47; fresnel = {}; r c [0] = 0; r c [1] = 0; i = 1; While [r c [i] <= d / 2,
**Calcul du rayon maximal de la corde pour une hauteur h :** Calculation of the maximum radius of the rope for a height h:
* * . * *.
{rc[i] = Replace [r with {r c [i] = Replace [r with
FindRoot [ (1-i) h+Za [n, ta-(i-l) h, t'a+(i-l)h, Ka , rc] = h, {r, 0, d/2}]]; FindRoot [(1-i) h + Z a [n, t a- (il) h, t ' a + (il) h, K a , r c ] = h, {r, 0, d / 2}] ];
** Définition du morceau suivant i + 1 jusqu'au diamètre maximal.**; ** Definition of the following piece i + 1 up to the maximum diameter. **;
** Les distances objet et image sont compensées: **; ** Object and image distances are compensated: **;
Za [i+1] ={-ih+Za [n, ta-ih, t'a+ih, Ka, r] , Z a [i + 1] = {- ih + Z a [n, t a- ih, t ' a + ih, K a , r],
(r >-d/2 and r = -rc[i]) or ( (r <d/2 and r>=rc[i]))}; ** Redéfinition du domaine du secteur précèdent: **; (r> -d / 2 and r = -r c [i]) or ((r <d / 2 and r> = r c [i]))}; ** Redefinition of the domain of the previous sector: **;
piece_Za [i] ={ (1-i) h + Za [n, ta -(i-l)h, t'a+(i-l) h, Ka, rc] , piece_Z a [i] = {(1-i) h + Z a [n, t a - (il) h, t ' a + (il) h, K a , r c ],
(r > - rc [i] and r = rc[l- i] ) or ( (r < rc[i] and r >= rc (r> - r c [i] and r = r c [l- i]) or ((r <r c [i] and r> = r c
[i -1] ) ) }; [i -1]))};
Rule = Append [ fresnel, piece_Za[i] ]; Rule = Append [fresnel, piece_Z a [i]];
i++; i ++;
] ; ];
Rule = Append [fresnel, piece_Za [i] ] ; Rule = Append [fresnel, piece_Z a [i]];
Piecewise [fresnel] Piecewise [fresnel]

Claims

REVENDICATIONS
1. Système d'éclairage et de communication compor- tant un émetteur de lumière visible (9), un émetteur de si- gnaux lumineux modulés (15), un récepteur de signaux lumi- neux modulés (16), une première portion de fibre optique (31), une deuxième portion de fibre optique (32), une troi- sième portion de fibre optique (33), une quatrième portion de fibre optique (34) et une cinquième portion de fibre op- tique (35) distinctes, l'émetteur de lumière visible (9) étant positionné à une première extrémité de la première portion de fibre optique (31), l'émetteur de signaux lumi- neux modulés (15) étant positionné à une première extrémité de la deuxième portion de fibre optique (32), une deuxième extrémité de la première portion de fibre optique (31) et une deuxième extrémité de la deuxième portion de fibre op- tique (32) étant raccordées au niveau d'une première zone de raccord (40) à une première extrémité de la troisième portion de fibre optique (33), le récepteur de signaux lu- mineux modulés (16) étant positionné à une première extré- mité de la quatrième portion de fibre optique (34), une deuxième extrémité de la troisième portion de fibre optique (33) et une deuxième extrémité de la quatrième portion de fibre optique (34) étant raccordées au niveau d'une deu- xième zone de raccord (51) à une première extrémité de la cinquième portion de fibre optique (35), une deuxième ex- trémité de la cinquième portion de fibre optique (35) dé- bouchant sur l'extérieur pour éclairer et échanger des si gnaux lumineux modulés. 1. Lighting and communication system comprising a visible light emitter (9), an emitter of modulated light signals (15), a receiver of modulated light signals (16), a first portion of fiber separate optical fiber (31), a second optical fiber portion (32), a third optical fiber portion (33), a fourth optical fiber portion (34) and a fifth optical fiber portion (35), the visible light emitter (9) being positioned at a first end of the first portion of optical fiber (31), the emitter of modulated light signals (15) being positioned at a first end of the second portion of fiber optical fiber (32), a second end of the first optical fiber portion (31) and a second end of the second optical fiber portion (32) being connected at a first connection area (40) to a first end of the third optical fiber portion (33), the light signal receiver modu the strips (16) being positioned at a first end of the fourth optical fiber portion (34), a second end of the third optical fiber portion (33) and a second end of the fourth optical fiber portion (34) being connected at a second connection zone (51) to a first end of the fifth portion of optical fiber (35), a second end of the fifth portion of optical fiber (35) opening onto outside to illuminate and exchange modulated light signals.
2. Système d'éclairage et de communication selon la revendication 1, dans lequel l'émetteur de lumière visible (9) comprend une première LED (11) produisant une lumière dont un spectre est contenu dans le domaine du visible, l'émetteur de signaux lumineux modulés (15) comprend une deuxième LED (20) produisant une lumière dont un spectre est contenu dans le domaine infrarouge, et le récepteur de signaux lumineux modulés (16) comprend une photodiode (21) sensible à une lumière dont un spectre est contenu dans le domaine infrarouge. 2. A lighting and communication system according to claim 1, wherein the visible light emitter (9) comprises a first LED (11) producing light. a spectrum of which is contained in the visible range, the modulated light signal transmitter (15) comprises a second LED (20) producing light of which a spectrum is contained in the infrared range, and the modulated light signal receiver (16 ) comprises a photodiode (21) sensitive to light, a spectrum of which is contained in the infrared range.
3. Système d'éclairage et de communication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la pre- mière zone de raccord (40) comprend un premier filtre di- chroïque . 3. Lighting and communication system according to one of the preceding claims, in which the first connection zone (40) comprises a first dichroic filter.
4. Système d'éclairage et de communication selon la revendication 3, dans lequel le premier filtre dichroïque s'étend dans une section de la deuxième extrémité de la deuxième portion de fibre optique (32) . The lighting and communication system of claim 3, wherein the first dichroic filter extends into a section of the second end of the second portion of optical fiber (32).
5. Système d'éclairage et de communication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la deu- xième zone de raccord (51) comprend un deuxième filtre di- chroïque ( 52 ) . 5. Lighting and communication system according to one of the preceding claims, in which the second connection zone (51) comprises a second dichroic filter (52).
6. Système d'éclairage et de communication selon la revendication 5, dans lequel le deuxième filtre dichroïque (52) s'étend dans une section de la deuxième extrémité de la troisième portion de fibre optique (33) . The lighting and communication system of claim 5, wherein the second dichroic filter (52) extends into a section of the second end of the third portion of optical fiber (33).
7. Système d'éclairage et de communication selon l'une des revendications précédentes, comportant un téles- cope (70) positionné à une deuxième extrémité de la cin- quième portion de fibre optique (35) . 7. Lighting and communication system according to one of the preceding claims, comprising a telescope (70) positioned at a second end of the fifth portion of optical fiber (35).
8. Système d'éclairage et de communication selon la revendication 7, le télescope (70) comprenant un concentra- teur optique (71) et une lentille à gradient d'indice (83) positionnée en sortie du concentrateur optique, la deuxième extrémité de la cinquième portion de fibre optique débou- chant en regard d'une face de sortie de la lentille à gra- dient d'indice. 8. The lighting and communication system according to claim 7, the telescope (70) comprising an optical concentrator (71) and a gradient index lens (83) positioned at the output of the optical concentrator, the second end of the lens. the fifth portion of optical fiber opens edge facing an exit face of the index gradient lens.
9. Système d'éclairage et de communication selon la revendication 8, une surface latérale (78) du concentrateur (71) présentant une ou plusieurs facettes latérales du type prismatique . 9. A lighting and communication system according to claim 8, a lateral surface (78) of the concentrator (71) having one or more lateral facets of the prismatic type.
EP20711992.6A 2019-03-29 2020-03-24 Lighting and communication system comprising an emitter and a receiver of modulated light signals Pending EP3948069A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1903383A FR3094501B1 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Lighting and communication system comprising a transmitter and a receiver of modulated light signals
PCT/EP2020/058215 WO2020200929A1 (en) 2019-03-29 2020-03-24 Lighting and communication system comprising an emitter and a receiver of modulated light signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3948069A1 true EP3948069A1 (en) 2022-02-09

Family

ID=67514863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20711992.6A Pending EP3948069A1 (en) 2019-03-29 2020-03-24 Lighting and communication system comprising an emitter and a receiver of modulated light signals

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3948069A1 (en)
CN (1) CN113748296A (en)
FR (1) FR3094501B1 (en)
WO (1) WO2020200929A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE435761B (en) * 1983-03-24 1984-10-15 Asea Ab FIBEROPTICAL LUMINISCENSMETON
WO2002101957A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-19 Horton Isaac B Iii Fiber optic light and communication system
EP1858179A1 (en) * 2002-10-24 2007-11-21 Nakagawa Laboratories, Inc. Illumination light communication device
US8644663B2 (en) * 2007-10-11 2014-02-04 Mauna Kea Technologies Modular imaging system, modules for this system and method implemented using this system
US10833765B2 (en) * 2017-07-19 2020-11-10 Signify Holding B.V. Illumination system for communicating data

Also Published As

Publication number Publication date
CN113748296A (en) 2021-12-03
US20220029706A1 (en) 2022-01-27
FR3094501B1 (en) 2021-04-02
FR3094501A1 (en) 2020-10-02
WO2020200929A1 (en) 2020-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8503838B2 (en) Two-part optical coupling system having an air gap therein for reflecting light to provide optical feedback for monitoring optical output power levels in an optical transmitter (TX)
EP1668804B1 (en) Single-channel communication device for optical fibre
FR2471636A1 (en)
EP1341013A1 (en) Optical rotary joint
CN100470287C (en) Bidirectional optical communication module
EP3948374B1 (en) Communication system comprising a fibre optic assembly, a modulated light signal receiver and a telescope
EP3948069A1 (en) Lighting and communication system comprising an emitter and a receiver of modulated light signals
US10958340B2 (en) Multi-channel light communications via waveguides
CN201004103Y (en) Single fiber multi-direction photoelectric module
FR3065056B1 (en) LUMINOUS DEVICE, SIGNALING APPARATUS, AND DIAGNOSTIC AND / OR SERVICING METHOD
US20130022313A1 (en) Optical Devices and Methods of Making and Using the Same
FR2556480A1 (en) Active optical bi-directional coupler
US11984926B2 (en) Lighting and communication system comprising a transmitter and a receiver of modulated light signals
FR2831344A1 (en) LIGHT COMMUNICATION CONDUIT POWER SUPPLY DISTRIBUTION SYSTEM
US6934478B2 (en) Bidirectional optical communication device and bidirectional optical communication apparatus
FR2953623A1 (en) Vehicle e.g. car, has transmitter/receiver comprising control device that modulates intensity of light signal emitted by LED light based on message and determines another message based on signal measured by optical detector
CN111552013A (en) Optical splitter and single-fiber bidirectional optical transceiving component
EP0559551A1 (en) Optical coupler with high cross-talk rejection
CN111856661A (en) Optical communication module
EP4314888B1 (en) Telescope with low re-emission towards the focal plane and optical emitting-receiving device comprising such a telescope
WO2000079690A2 (en) Receiving multiple wavelengths at high transmission rates
FR3105453A1 (en) Optical module for lighting and data transmission using Li-Fi technology
CN104914505A (en) Pluggable and monitorable variable optical attenuator
Snell An introduction to fiber optics and broadcasting
EP0614103B1 (en) Infrared telescope with oscillating mirrors

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20210928

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20230223