FR2716954A1 - Fiber optic lighting device with transparent or translucent volumes. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne des dispositifs d'éclairage par fibreThe present invention relates to fiber lighting devices
optique de volumes transparents ou translucides non sphroïdaux les longueurs d'onde utilisées étant des ondes05 lumineuses ou proches du spectre visible. Les dispositifs objets de la présente invention fixent les positions relatives de la génératrice de la fibre optique ou du paquet de fibres par rapport à la surface du volume diffusant placé a l'extrémité optics of transparent or translucent non-spheroidal volumes, the wavelengths used being light waves 05 or close to the visible spectrum. The devices of the present invention fix the relative positions of the generator of the optical fiber or the bundle of fibers with respect to the surface of the diffusing volume placed at the end.
de la fibre.fiber.
La fibre optique permet la propagation d'un flux lumineux grâce à une multitude de réflexions totales sur sa paroi. La transmission s'opère sans conductivité thermique (lumière froide). L'angle15 d'ouverture du faisceau lumineux est normalement de l'ordre de 70 degrés et peut couramment atteindre degrés. Les fibres ont une résistance à la flexion limitée. Leur rayon de courbure ne peut pas normalement tre inférieur à dix fois le diamètre de20 la gaine de protection. L'utilisation de la fibre optique pour le transport des radiations fournies par une "boîte à lumière" alimentant un ou plusieurs paquets de fibres permet d'éloigner la source de lumière du volume à25 éclairer, avec des avantages sur les plans de la sécurité, de la maintenance des sources, d'une sélection possible des longueurs d'onde par des filtres appropries dont la mise en fonctionnement est programmable. Par contre, la ponctualité du30 faisceau sortant de la fibre ou du paquet de fibres constituant un canal n'est en général pas The optical fiber allows the propagation of a luminous flux thanks to a multitude of total reflections on its wall. Transmission takes place without thermal conductivity (cold light). The angle of opening of the light beam is normally of the order of 70 degrees and can commonly reach degrees. The fibers have limited flexural strength. Their radius of curvature cannot normally be less than ten times the diameter of the protective sheath. The use of optical fiber to transport the radiation supplied by a "light box" supplying one or more bundles of fibers makes it possible to separate the light source from the volume to be illuminated, with advantages in terms of safety, source maintenance, possible selection of wavelengths by suitable filters, the operation of which is programmable. On the other hand, the punctuality of the beam leaving the fiber or the bundle of fibers constituting a channel is generally not
compatible avec les impératifs de l'éclairage domestique, décoratif, public ou industriel, d'o'] des tentatives de mise en oeuvre en sortie de fibres35 de volumes diffusants, homogènes ou non, en verre ou autres matériaux transparents ou translucides. compatible with the requirements of domestic, decorative, public or industrial lighting, hence attempts to use fibers35 with diffusing volumes, homogeneous or not, out of glass or other transparent or translucent materials.
Les projets traités actuellement sont normalement issus de conceptions esthétiques d'architectes, sans qu'aucune directive ne leur soit donnée concernant la technologie et les normes des dispositifs a05 mettre en oeuvre pour obtenir les effets recherchés, sols lumineux par exemple. La réalisation est alors très problématique, complètement originale donc coGteuse et en limite des normes de sécurité admissibles faute de10 développements suffisants, car trop coGteux eu The projects currently treated normally come from aesthetic designs by architects, without any directive being given to them concerning the technology and standards of the a05 devices to be used to obtain the desired effects, light floors for example. The realization is then very problematic, completely original therefore costly and at the limit of the admissible safety standards for lack of 10 sufficient developments, because too costly
égard au chiffre d'affaire concerné. with regard to the turnover concerned.
Les mêmes résultats ou des résultats de meilleure qualité auraient souvent pu ftre obtenus à partir de volumes (pavés de verre par exemple) normalisés et15 sécurisés, convenablement mis en oeuvre selon les dispositifs de la présente invention qui -Fixe dans les cas les plus intéressants les positionnements à réaliser entre la sortie de fibre et le volume diffusant en vue d'effets particuliers. La présente720 invention permet aussi la normalisation de panneaux de caractéristiques définies. L'utilisation de ces dispositifs permet par exemple à un architecte de concevoir ses plans sur des bases saines garantissant l'effet espéré, les compléments25 d'étude lors de la réalisation ne portant plus que sur des ajustements de détail en vue d'optimiser les rendements. Dans un but de simplification et de généralisation, la présente invention fait référence à des volumes diffusants ayant une forme telle que The same results or better results could often have been obtained from standardized and secure volumes (glass blocks for example), suitably implemented according to the devices of the present invention which -Fixes in the most interesting cases the positioning between the fiber outlet and the diffusing volume for specific effects. The present 720 invention also allows the standardization of panels of defined characteristics. The use of these devices allows, for example, an architect to design his plans on sound bases guaranteeing the desired effect, the additional studies25 during the realization only relating to adjustments of detail in order to optimize the yields. For the purpose of simplification and generalization, the present invention refers to diffusing volumes having a shape such that
l'on puisse apprécier les notions d'épaisseur et de chante par opposition aux volumes sphéroïdaux. we can appreciate the notions of thickness and singing as opposed to spheroidal volumes.
Les pavés de verre du commerce, largement testés et normalisés, sont donc une restriction de cette notion générale de volumes; ils sont donc concernés35 par la présente invention. Commercial glass blocks, widely tested and standardized, are therefore a restriction of this general notion of volumes; they are therefore concerned by the present invention.
Chaque position de l'axe longitudinal de la sortie de fibre (génératrice) par rapport au plan tangentiel de la surface du volume considéré au point central d'impact du faisceau de radiations est05 caractéristique d'un dispositif particulier apportant la solution à un besoin d'éclairage précis. Les ippacts du faisceau lumineux dirigés dans le cha t-(épaisseur) du volume diffusant sont1) caractéristiques d'un premier groupe de dispositifs procurant des éclairages uniformes sans éblouir l'observateur regardant la surface utile du volume diffusant. De plus l'extrémité de fibre étant dans cette configuration parallèle au plan principal15 du volume, il est possible de loger la fibre autour de ce volume sans la contraindre par des rayons de courbure qu'elle ne supporterait pas. Dans ces conditions, une juxtaposition de volumes élémentaires est possible pour constituer des panneaux dont les conducteurs sont logés dans les joints. On peut envisager par exemple le prémontage en usine de modules particulièrement ouvragés assemblables très facilement sur site. Le positionnement de la sortie de fibre optique dans25 l'angle d'un volume diffusant, un pavé par Exemple, procure l'avantage complémentaire d'une diffusion uniforme tres couvrante sur la surface principale, car langle dans lequel s'effectue cette diffusion est un peu supérieur à l'angle d'ouvertureC3 du faisceau sortant de la fibre. Ainsi, l'anrgle droit d'un pavé de verre par exemple peut ître complètement couvert par la diffusion du faisceau emis à partir d'une fibre standard d'ouverture 70 degrés. Il est donc possible de regrouper dans unft5 dis-positif unique en un point de jonction les fibres alimentant quatre pavés, ou plus si leur Each position of the longitudinal axis of the fiber outlet (generator) relative to the tangential plane of the surface of the volume considered at the central point of impact of the radiation beam is characteristic of a particular device providing the solution to a need. precise lighting. The ippacts of the light beam directed into the cha t (thickness) of the diffusing volume are 1) characteristic of a first group of devices providing uniform lighting without dazzling the observer looking at the useful surface of the diffusing volume. In addition, the fiber end being in this configuration parallel to the main plane of the volume, it is possible to accommodate the fiber around this volume without constraining it by radii of curvature that it would not support. Under these conditions, a juxtaposition of elementary volumes is possible to form panels whose conductors are housed in the joints. One can consider for example the pre-assembly in the factory of particularly worked modules which can be assembled very easily on site. The positioning of the optical fiber outlet in the angle of a diffusing volume, a block for example, provides the additional advantage of a very covering uniform diffusion on the main surface, because the angle in which this diffusion takes place is slightly greater than the opening angle C3 of the beam leaving the fiber. Thus, the right angle of a glass block for example can be completely covered by the diffusion of the beam emitted from a standard fiber opening 70 degrees. It is therefore possible to group in a single disft-positive unft5 at a junction point the fibers feeding four blocks, or more if their
forme s'y prête.form lends itself to it.
-4- Sur la base de fibres optiques cablées dans les jointures entre volumes élémentaires des panneaux peuvent ftre assemblés. Ces panneaux peuvent être normalisés et modulaires. Ils peuvent constituer des05 motifs décoratifs et profiter de tous les développements de la fibre optique comme par exemple l'utilisation de filtres sélectionnant des longueurs d'onde. Bien que n'utilisant pas la possibilité de transparence en lumière naturelle,le panneau posé ou10 fixé au sol et sa boite à lumière déportée, ensemble relevant du m'me dispositif, ont des avantages certains par rapport aux luminaires encastrés standards, ne serait-ce que sur les plans de la sécurite électrique, de la suppression d'une15 partie importante des échauffements générateurs de contraintes et de la possibilité d'utiliser des pavés sécurisés et normalisés souvent autoporteurs. Ils peuvent aussi 'tre moins chers que les panneaux transparents ou translucides, car les faisceaux de20 fibres alimentant les différents volumes élémentaires peuvent déborder vers le fond de l'espace entre les volumes et à l'arrière de -4- On the basis of optical fibers wired in the joints between elementary volumes of the panels can be assembled. These panels can be standardized and modular. They can constitute decorative patterns and take advantage of all the developments in optical fiber such as for example the use of filters selecting wavelengths. Although not using the possibility of transparency in natural light, the panel placed or fixed to the ground and its remote light box, all belonging to the same device, have certain advantages compared to standard recessed luminaires, this in terms of electrical safety, the elimination of a large part of the heat-generating stresses and the possibility of using secure and standardized pavers, often self-supporting. They can also be less expensive than transparent or translucent panels, because the bundles of fibers supplying the various elementary volumes can extend towards the bottom of the space between the volumes and behind
ceux-ci. Des plafonds lumineux peuvent aussi bénéficier de dispositifs assemblés identiques normalement opaques. these. Luminous ceilings can also benefit from identical normally opaque assembled devices.
Le positionnement de la sortie de fibre perpendiculairement au plan d'une face principale éblouit aux puissances normales l'observateur placé en face, mais cet effet peut tre utilisé pour attirer l'attention, en limitant par exemple si nécessaire la puissance d'émission de la boite à lumière. On peut au besoin utiliser des couleurs générées par les filtres de la boite. La fibre optique n'étant pas solidaire du diffuseur,35 il est possible de l'éloigner momentanément sans The positioning of the fiber outlet perpendicular to the plane of a main face dazzles the observer placed opposite at normal powers, but this effect can be used to draw attention, by limiting for example if necessary the emission power of the light box. If necessary, you can use colors generated by the filters in the box. Since the optical fiber is not secured to the diffuser, it is possible to momentarily move it away without
nuire à la fiabilité du dispositif. affect the reliability of the device.
C'est une solution pour réaliser des fen'tres dont It is a solution for making windows whose
l'ouverture s'accommode d'une utilisation comme diffuseur lorsque le champ du carreau reprend sa position face. une sortie de fibre (la nuit par05 exemple), dans la configuration décrite ci-dessus conmme procurant un grand confort visuel. the opening accommodates use as a diffuser when the field of the tile returns to its face position. a fiber outlet (for example at night), in the configuration described above as providing great visual comfort.
Trois figures ont été réalisées en complément de l'exposé ci-dessus. Les figures 1 et 2 analysent schématiquement les différentes versions dut10 dispositif pour l'adapter aux effets recherchés. La figure 3 montre un exemple de possibilité de Three figures have been produced in addition to the description above. Figures 1 and 2 schematically analyze the different versions of the device to adapt it to the desired effects. Figure 3 shows an example of the possibility of
positionnement des fibres dans les joints entre volumes diffusants, sans leur faire subir des torsions, tout en regroupant les fibres alimentant15 une zone. positioning of the fibers in the joints between diffusing volumes, without subjecting them to twisting, while grouping the fibers supplying an area.
La figure 1 schématise la surface diffusante dans le plan de ses faces principales. Les flèches numérotées 1 à 4 représentent des positions caractéristiques de la génératrice en sortie de20 fibre optique, dans des plans parallèles aux surfaces principales et traversant le volume. De telles positions assurent une diffusion maximale dans le volume avec un éblouissement minimal, permettant ainsi un confort visuel appréciable pour25 les observateurs faisant face à le surface principale. Les positions en oblique par rapport à la surface du champ permettent des effets spéciaux modulables grâce à des dépolis, des sablages ou l'utilisation de filtres colorés à l'émission par30 exemple. Les positions particulières dans les angles tel que 1 permettent une diffusion d'uniformité maximale sur les surfaces principales, la diffusion pouvant m&me tre uniforme pour un angle de diffuseur de valeur légèrement supérieure à. i5 louverture du faisceau lumineux de sortie de la fibre, normalement entre 70 et 130 degrés selon les Figure 1 shows schematically the diffusing surface in the plane of its main faces. The arrows numbered 1 to 4 represent characteristic positions of the generator at the outlet of the optical fiber, in planes parallel to the main surfaces and passing through the volume. Such positions ensure maximum diffusion in the volume with minimal glare, thus allowing appreciable visual comfort for the observers facing the main surface. The oblique positions relative to the surface of the field allow modular special effects thanks to frosting, sandblasting or the use of colored filters on emission for example. The particular positions in the angles such as 1 allow maximum uniformity diffusion over the main surfaces, the diffusion possibly being uniform for a diffuser angle of value slightly greater than. i5 the opening of the fiber output light beam, normally between 70 and 130 degrees depending on the
conducteurs fournis. Pour un volume diffusant présentant une symétrie d'ensemble par rapport aà la bissectrice de l'angle alimenté, la sortie de fibre40 optique doit tre alignée sur cette bissectrice. conductors provided. For a diffusing volume having an overall symmetry with respect to the bisector of the angle supplied, the optical fiber outlet 40 must be aligned on this bisector.
Ii est même possible de corriger les imperfections de répartition dues aux diffuseurs de forme allongée en orientant expérimentalement la sortie de fibre par rotation d'un angle à autour du point d'impact05 afin de rapprocher l'axe du flux de l'axe médian du volume (en usine lors de la préparation ou des It is even possible to correct the distribution imperfections due to the elongated diffusers by experimentally orienting the fiber outlet by rotation from an angle to around the point of impact 05 in order to bring the axis of the flow closer to the median axis of the volume (at the factory during preparation or
réglages par exemple). Cet éclairage du volume par un angle sortant a aussi l'avantage de permettre le regroupement autour d'un point des fibres destinées10 à alimenter plusieurs éleèments-volume constituant une mosaïque. settings for example). This lighting of the volume by an outgoing angle also has the advantage of allowing the grouping around a point of the fibers intended to supply several volume elements constituting a mosaic.
La figure 3 schématise cette possibilité de regroupement des alimentations, souvent très intéressante sur le plan des coGts. On voit sur ce15 schéma qu'il est facile de trouver des cheminements de fibres jusqu'aux angles évitant les courbures trop prononcées. A noter qu'une alimentation en fibre sur les parties planes des ch.-Jt5 des volumes élémentaires obligerait, pour20 limiter les courbures prononcées, à des intervalles larges et souvent inesthétiques à combler entre les volumes diffusants élémentaires. L'ensemble des caractéristiques illustrées figure 2, liées aux positions relatives relevant de la25 figure 1, permet la construction de panneaux à la fois transparents et éclairants, ou translucides et éclairants. en assemblant une mosaïque de volumes élémentaires (éléments-volume) dont les intervalles contiennent les faisceaux de fibres optiques Figure 3 shows schematically this possibility of grouping power supplies, often very interesting in terms of costs. It can be seen in this diagram that it is easy to find paths of fibers up to the angles avoiding excessively pronounced curvatures. Note that a fiber supply on the flat parts of ch.-Jt5 of the elementary volumes would require, in order to limit the pronounced curvatures, at wide and often unsightly intervals to be filled between the elementary diffusing volumes. All of the characteristics illustrated in FIG. 2, linked to the relative positions falling within FIG. 1, allow the construction of panels which are both transparent and illuminating, or translucent and illuminating. by assembling a mosaic of elementary volumes (elements-volume) whose intervals contain the bundles of optical fibers
0 assurant l'alimentation des dits volumes, noyés dans le matériau d'assemblage. 0 ensuring the supply of said volumes, embedded in the assembly material.
La f4gure 2 représente le volume diffusant v, de:chant _es positions des sorties de fibres telles que 1 et 5 sont celles de la figure 1. Les positions telles que 3 et 7 et mmne 2. 4, 6 et 8 avec des pertes cependant, permettent la projection des surfaces de sortie des fibres ou des paquets de fibres plus ou moins ponctueliement suivant la distance entre sortie de fibre et surface40 diffusante, et suivant l'angle d'incidence, mais l' blouissement est important pour les boites à Figure 4 represents the diffusing volume v, of: edge _ the positions of the fiber outlets such as 1 and 5 are those of FIG. 1. The positions such as 3 and 7 and mmne 2. 4, 6 and 8 with losses however , allow the projection of the exit surfaces of the fibers or bundles of fibers more or less punctually according to the distance between exit of fiber and diffusing surface, and according to the angle of incidence, but the glare is important for the boxes with
lumières de puissance courante. Ce dispositif constitue un moyen d'attirer l'attention sur le diffuseur ou un emplacement précis de celui-ci, avec05 possibilité de jouer sur un changement de couleur grâce à des filtres. running power lights. This device constitutes a means of drawing attention to the diffuser or a precise location thereof, with the possibility of playing on a change of color thanks to filters.
Les positions telles que 2,4,6 et 8 permettent en particulier de concevoir logiquement des dispositifs dans lesquels on peut éloigner momentanément le10 volume diffusant de la sortie de fibre qui l'alimente. Il peut s'agir de volumes mobiles, pivotants ou tournants, de faible épaisseur relative, qui retrouvent leur r8le de diffuseur en sortie de fibre optique lorsqu'ils reviennent à leur15 position initiale de type 1. Cette configuration est illustrée par l'exemple de la fenêtre dont le panneau mobile diffuserait de la lumière la nuit. La figure 4 illustre la synthèse des possibilités de mise en oeuvre du dispositif dans un panneau pas20 forcment plan, alimenté par un faisceau de fibres optiques en 1. Les zones hachurées en croix reprsentent la matière de remplissage des jointures entre les volumes élémentaires diffusants, remplissage interrompu sur le dessin pour laisser25L, voir un exemple de positionneimient du faisceau et de ses sous-faisceau. x de fibres optiques logées dans les jointures, sans courbures excessives. Le volume 2, alimenté perpendiculairement sous la face arrière, ne diffuse que sur une zone restreinte-30 souvent éblouissante aux puissances courantes. Le volume 3 ne devient diffusant que s'il retrouve sa The positions such as 2,4,6 and 8 allow in particular to logically design devices in which the diffusing volume can be moved away temporarily from the fiber outlet which feeds it. They may be mobile, pivoting or rotating volumes, of relatively small thickness, which regain their role as a diffuser at the outlet of optical fiber when they return to their initial type 1 position. This configuration is illustrated by the example of the window whose movable panel would diffuse light at night. FIG. 4 illustrates the synthesis of the possibilities of implementing the device in a necessarily flat pas20 panel, fed by a bundle of optical fibers at 1. The cross-hatched zones represent the filling material of the joints between the diffusing elementary volumes, filling interrupted in the drawing to leave 25L, see an example of beam position and its sub-beam. x optical fibers housed in the joints, without excessive bending. Volume 2, fed perpendicularly under the rear face, diffuses only over a restricted area -30 often dazzling at current powers. Volume 3 only becomes diffusing if it finds its
position dans le plan principal de son logement. Les fibres ont Lété volontairement regroupées en deux voies pour illu-, possibilitrl de limiter les35 systèmes de pua iti ornement. position in the main plane of its housing. The fibers were voluntarily grouped in two ways for illu-, possibility of limiting the 35 pua iti ornament systems.
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Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9402580A FR2716954B1 (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Fiber optic lighting device with transparent or translucent volumes. |
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Applications Claiming Priority (1)
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FR9402580A FR2716954B1 (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Fiber optic lighting device with transparent or translucent volumes. |
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FR2716954A1 true FR2716954A1 (en) | 1995-09-08 |
FR2716954B1 FR2716954B1 (en) | 1996-04-19 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR9402580A Expired - Lifetime FR2716954B1 (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Fiber optic lighting device with transparent or translucent volumes. |
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FR (1) | FR2716954B1 (en) |
WO (1) | WO1995024587A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6126305A (en) * | 1997-04-11 | 2000-10-03 | D. Swarovski & Co. | Light fitting |
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- 1994-03-07 FR FR9402580A patent/FR2716954B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1995-03-02 WO PCT/FR1995/000245 patent/WO1995024587A1/en active Application Filing
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO1995024587A1 (en) | 1995-09-14 |
FR2716954B1 (en) | 1996-04-19 |
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