FR2740573A1 - PHOTOSENSITIVE DEVICE FOR THE INSTALLATION OF ROOM LIGHTING LEVEL CONTROLS - Google Patents
PHOTOSENSITIVE DEVICE FOR THE INSTALLATION OF ROOM LIGHTING LEVEL CONTROLS Download PDFInfo
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Abstract
Description
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L'invention a pour objet un dispositif photosensible The subject of the invention is a photosensitive device
pour l'installation de commandes du niveau d'éclaire- for the installation of light level controls-
ment d'un local pourvu d'au moins une ouverture permet- ment of a room provided with at least one opening allows
tant l'entrée de la lumière naturelle, ce dispositif étant destiné à être disposé à portée de main de l'utilisateur pour délivrer une grandeur suffisamment représentative du niveau global de luminosité à both the entry of natural light, this device being intended to be placed within easy reach of the user to deliver a quantity sufficiently representative of the overall level of brightness at
l'intérieur de l'ensemble du local. inside the whole room.
Les brevets FR 91 06 160 et FR 91 08 331 décrivent des systèmes assurant la gestion du confort lumineux à l'intérieur d'un local comportant au moins une baie permettant l'entrée de la lumière et équipé de moyens d'occultation et/ou d'éclairage artificiel. Ces moyens The patents FR 91 06 160 and FR 91 08 331 describe systems ensuring the management of light comfort inside a room comprising at least one opening allowing the entry of light and equipped with concealment means and / or artificial lighting. These means
d'occulation ou d'éclairage sont manoeuvrables électri- of occulation or lighting are electrically maneuverable
quement au moyen d'un dispositif de télécommande trans- only by means of a remote control device
portable, généralement placé sur le plan de travail ou portable, usually placed on the work surface or
sur la table de chevet. Ils incluent un capteur de lu- on the bedside table. They include a light sensor
minosité destiné à transmettre l'état de l'éclairement à une unité logique de traitement qui suivant la con- signe d'éclairement donnée enverra des ordres au moyen thinness intended to transmit the state of the illumination to a logical processing unit which following the given illumination instruction will send orders by means
d'occultation et d'éclairement pour plus ou moins d'éclairement. of concealment and illumination for more or less illumination.
Ces systèmes de gestion de l'éclairement ne tiennent cependant pas compte du fait que la plupart des moyens d'occultation présentent un effet non-diffusant. Ceci se traduit, dans des conditions d'ensoleillement direct, par l'apparition de zones violemment éclairées30 et de zones obscurcies. De telles zones apparaissent, par exemple, dans le cas de stores de façade, d'écrans ou de stores vénitiens. L'effet résultant dans le local peut, malgré ces points d'ombre et d'éclairage violent, être considéré comme satisfaisant du point de vue de These lighting management systems do not, however, take into account the fact that most of the concealment means have a non-diffusing effect. This translates, in direct sunlight conditions, into the appearance of violently lit areas30 and obscured areas. Such areas appear, for example, in the case of facade blinds, screens or Venetian blinds. The resulting effect in the room can, despite these shadows and violent lighting, be considered satisfactory from the point of view of
l'occupant, celui-ci étant plus sensible au niveau global d'éclairement qu'à sa répartition spatiale. the occupant, the latter being more sensitive to the overall level of illumination than to its spatial distribution.
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Compte tenu de ses faibles dimensions, le capteur se trouvera, dans une telle situation, soit dans une zone Given its small dimensions, the sensor will be, in such a situation, either in an area
fortement éclairée directement, soit dans une zone uni- brightly lit directly, either in a uni-
quement éclairée par diffusion de l'ensemble des sur- enlightened by diffusion of all the sur-
faces. L'éclairement d'une surface éclairée directement faces. The illumination of a directly lit surface
par le soleil étant plusieurs centaines de fois supé- by the sun being several hundred times greater than
rieure à l'éclairement de la même surface soumise à la luminance des autres surfaces de la pièce, un capteur élémentaire donnera des valeurs extrêmement différentes dans les deux emplacements à quelques centimètres de distance alors que le niveau global d'éclairement est higher than the illumination of the same surface subjected to the luminance of the other surfaces of the room, an elementary sensor will give extremely different values in the two locations a few centimeters apart while the overall level of illumination is
le même.the same.
Dans le cas d'une manoeuvre d'un store de façade, une ombre peut se déplacer et atteindre le capteur alors que la mesure donnée par celui-ci d'un trop grand éclairement aura provoqué une commande de fermeture. Le capteur est alors brusquement soumis à une très forte diminution de luminosité, ce qui logiquement conduit à une manoeuvre d'ouverture. Un mouvement d'oscillation In the case of an operation of a facade blind, a shadow can move and reach the sensor while the measurement given by the latter of too much light will have caused a closing command. The sensor is then suddenly subjected to a very strong reduction in brightness, which logically leads to an opening operation. An oscillating movement
du moyen d'occultation est alors difficile à éviter. the concealment means is therefore difficult to avoid.
La solution, qui jusqu'à présent a été donnée à ce pro- The solution, which so far has been given to this pro-
blème, est de disposer les capteurs de luminosité au plafond des locaux de façon à ce qu'ils ne soient pas problem, is to place the light sensors on the ceiling of the premises so that they are not
atteints par un ensoleillement direct. Or, il est judi- reached by direct sunlight. However, it is legal
cieux d'associer le capteur de luminosité avec le moyen heavens to associate the light sensor with the means
de télécommande des moyens d'occultation qui doit né- of the concealment means which must
cessairement être accessible par l'occupant. Il est en outre avantageux que le capteur soit sensible au niveau d'éclairement proche de l'utilisateur: son plan de be accessible by the occupant. It is also advantageous for the sensor to be sensitive to the level of illumination close to the user: its plane of
travail, sa table de chevet.work, his bedside table.
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Le problème à résoudre ainsi posé, notamment dans ses aspects contradictoires, le but de l'invention est de réaliser un capteur de faibles dimensions permettant The problem to be solved thus posed, in particular in its contradictory aspects, the aim of the invention is to produce a sensor of small dimensions allowing
d'y apporter une solution pratique.to provide a practical solution.
Ce but est atteint par le dispositif photosensible se- This object is achieved by the photosensitive device
lon l'invention caractérisé en ce qu'il comprend au lon the invention characterized in that it comprises at
moins un élément photosensible associé à un système op- minus a photosensitive element associated with an op-
tique intégrateur pondéré présentant une sensibilité atténuée dans une plage comprise entre deux valeurs d'angles coniques aCmin et aCmax telles que aCmin est inférieur à aSmin et que aCmax est supérieur à caSmax, aC représentant l'angle conique d'un cône ayant pour sommet l'élément photosensible et les angles sphériques aSmin et aSmax représentant les limites de la portion de sphère, centrée sur l'élément photosensible, dans weighted integrating tick with attenuated sensitivity in a range between two values of conical angles aCmin and aCmax such that aCmin is less than aSmin and that aCmax is greater than caSmax, aC representing the conical angle of a cone with vertex l photosensitive element and the spherical angles aSmin and aSmax representing the limits of the portion of sphere, centered on the photosensitive element, in
laquelle l'élément photosensible peut être éclairé di- which the photosensitive element can be illuminated di-
rectement par le soleil.directly by the sun.
Du fait que le système optique pondéré présente une sensibilité atténuée dans les zones o le capteur est susceptible d'être éclairé directement par le soleil, la luminance des rayons de soleil directs perçue par le capteur est beaucoup plus faible. Le capteur est donc moins sensible à l'éclairage direct du soleil et réagit Because the weighted optical system has an attenuated sensitivity in the areas where the sensor is likely to be directly lit by the sun, the luminance of the direct sun rays perceived by the sensor is much lower. The sensor is therefore less sensitive to direct sunlight and reacts
exclusivement au niveau global d'éclairement. exclusively at the overall level of illumination.
De manière préférentielle, le système optique intégrateur est en matière injectée et l'élément photosensible est noyé dans la matière du système Preferably, the integrating optical system is made of injected material and the photosensitive element is embedded in the material of the system
optique intégrateur.integrative optics.
L'invention sera exposée de manière plus explicite à l'aide d'exemples d'exécution représentés dans les dessins annexés, dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent les différentes The invention will be explained more explicitly with the aid of exemplary embodiments represented in the appended drawings, in which: FIGS. 1 and 2 represent the different
incidences du rayonnement solaire direct auquel est5 soumis un capteur placé sur un plan de travail dans un local éclairé à travers une baie. effects of direct solar radiation to which a collector placed on a work surface in a room lit by a bay is subjected.
Les figures 3 à 6 sont des représentations schématiques Figures 3 to 6 are schematic representations
du volume d'utilisation d'un dispositif selon l'inven-10 tion dans des locaux différents soumis à différentes incidences du rayonnement solaire direct. the volume of use of a device according to the invention-10 tion in different premises subject to different effects of direct solar radiation.
La figure 7 illustre la description du dispositif selon Figure 7 illustrates the description of the device according to
l'invention.15 Les figures 7a, 7b et 7c sont des diagrammes the invention.15 Figures 7a, 7b and 7c are diagrams
representant des lois différentes de sensibilités à la lumière d'un dispositif selon l'invention. representing different laws of sensitivities in the light of a device according to the invention.
La figure 8 est une vue schématique d'une première forme d'exécution du dispositif selon l'invention. Figure 8 is a schematic view of a first embodiment of the device according to the invention.
La figure 9 est une vue schématique d'une deuxième forme d'exécution du dispositif selon l'invention.25 La figure 10 est une vue schématique d'une troisième Figure 9 is a schematic view of a second embodiment of the device according to the invention.25 Figure 10 is a schematic view of a third
forme d'exécution du dispositif selon l'invention. embodiment of the device according to the invention.
La figure 11 est une vue schématique d'une quatrième Figure 11 is a schematic view of a fourth
forme d'exécution du dispositif selon l'invention. embodiment of the device according to the invention.
La figure 12 est une vue schématique d'une cinquième Figure 12 is a schematic view of a fifth
forme d'exécution du dispositif selon l'invention. embodiment of the device according to the invention.
La figure 13 est une vue schématique d'une variante de la cinquième forme d'exécution du dispositif selon l'invention. Figure 13 is a schematic view of a variant of the fifth embodiment of the device according to the invention.
Dans la description suivante toutes les valeurs d'angle In the following description all the angle values
pour lesquels il n'est rien précisé sont données par rapport à la verticale. Les figures 1 et 2 représentent un local 1 dans lequel for which nothing is specified are given with respect to the vertical. Figures 1 and 2 show a room 1 in which
un dispositif photosensible 2 est disposé sur une table10 3. a photosensitive device 2 is placed on a table 10 3.
Le dispositif 2 peut percevoir un éclairage direct du The device 2 can perceive direct lighting of the
soleil entre un angle aSl et un angle aS2 déterminés soit par les hauteurs HB min et HB max de la baie15 (figure 1), soit par les valeurs extrêmes de la hauteur solaire (figure 2) ou la combinaison des deux. sun between an angle aSl and an angle aS2 determined either by the heights HB min and HB max of the bay15 (figure 1), or by the extreme values of the solar height (figure 2) or the combination of the two.
Ces angles aSl et aS2 sont bornés par des angles aSmin et aSmax, aSmin désignant la valeur extrême de20 fermeture de l'angle aS1 et aSmax désignant la valeur extrême d'ouverture de l'angle aS2 lorsque l'élément These angles aSl and aS2 are bounded by angles aSmin and aSmax, aSmin designating the extreme value of closing the angle aS1 and aSmax designating the extreme value of opening the angle aS2 when the element
photosensible est déplacé à l'intérieur du local. photosensitive is moved inside the room.
Selon le local, le volume d'utilisation du dispositif selon l'invention est différent. Ce volume est tel qu'en chacun de ses points aSmin reste supérieur à Depending on the room, the volume of use of the device according to the invention is different. This volume is such that in each of its points aSmin remains greater than
aCmin et aSmax reste inférieur à aCmax. aCmin and aSmax remains lower than aCmax.
Dans les figures 3 et 4, ce volume d'utilisation est déterminé pour un système optique intégrateur pondéré dont la surface à sensibilité attenuée est délimitée par les angles aCmin = 20 et aCmax = 80 et pour un soleil dont les rayons peuvent être perçus entre 0 et 90 . Pour déterminer le volume d'utilisation du dispositif, il suffit de tracer, sur la coupe verticale du local, une droite 4 d'inclinaison aCmin par rapport à la verticale et s'appuyant contre la partie supé- rieure de la baie et une droite 5 d'inclinaison cCmax par rapport à la verticale et s'appuyant contre la5 partie inférieure de la baie. Si le dispositif se trou- ve à gauche de la droite 4 ou au-dessus de la droite 5, des rayons de soleil éclairent directement une partie de la surface du dispositif dont la sensibilité n'est pas atténuée. Ces deux droites déterminent donc le vo-10 lume dans lequel un dispositif déterminé peut être uti- sé. Un dispositif ayant les valeurs aCmin et aCmax In figures 3 and 4, this volume of use is determined for a weighted integrating optical system whose surface with attenuated sensitivity is delimited by the angles aCmin = 20 and aCmax = 80 and for a sun whose rays can be perceived between 0 and 90. To determine the volume of use of the device, it is sufficient to draw, on the vertical section of the room, a straight line 4 of inclination aCmin with respect to the vertical and pressing against the upper part of the bay and a straight line 5 of inclination cCmax with respect to the vertical and pressing against the5 lower part of the bay. If the device is located to the left of line 4 or above line 5, rays of sunshine directly illuminate a part of the surface of the device whose sensitivity is not attenuated. These two lines therefore determine the volume in which a given device can be used. A device with the values aCmin and aCmax
citées précédemment dispose d'un volume d'utilisation Vi assez faible dans le local de la figure 3. Par contre, dans le local selon la figure 4, ce volume15 d'utilisation Vl est déjà plus important. cited above has a fairly low volume of use Vi in the room of FIG. 3. On the other hand, in the room according to FIG. 4, this volume15 of use V1 is already greater.
En fait, la hauteur zénithale du soleil est déterminée par la latitude du lieu et dans la majorité des cas (zone urbaine ou vallonnée), la hauteur du soleil à l'horizon-est supérieure à 200. Pour un dispositif de mêmes caractéristiques d'angles que celui des figures 3 In fact, the zenith height of the sun is determined by the latitude of the place and in the majority of cases (urban or hilly area), the height of the sun on the horizon-is greater than 200. For a device with the same characteristics of angles than that of Figures 3
et 4, la configuration du local et de ses baies n'aura donc en de tels lieux plus d'importance quant au risque pour le capteur d'être éclairé par le soleil au zénith25 ou à l'horizon. and 4, the configuration of the room and its bays will therefore no longer matter in such places as to the risk for the sensor to be lit by the sun at the zenith25 or on the horizon.
En figure 5, le volume d'utilisation d'un dispositif présentant ces mêmes caractéristiques, est représenté pour un local du même type que celui de la figure 330 mais situé à une latitude telle que le soleil à midi reste toujours à plus de 20 de la verticale et dans un In FIG. 5, the volume of use of a device having these same characteristics is shown for a room of the same type as that of FIG. 330 but situated at a latitude such that the sun at noon always remains at more than 20 of the vertical and in a
environnement tel que le soleil n'apparaît jamais à moins de 20 audessus de l'horizon. Dans un tel cas, le dispositif peut être placé dans tout endroit de la35 pièce. environment such as the sun never appears less than 20 above the horizon. In such a case, the device can be placed anywhere in the room.
En figure 6, le volume d'utilisation du même dispositif In Figure 6, the volume of use of the same device
est représenté pour le même type de local, dans les mêmes conditions d'environnement, mais à une latitude plus proche de l'équateur, telle que le soleil puisse5 se trouver à moins de 20 de la verticale. Le volume d'utilisation V2 est dans ce cas limité. is represented for the same type of local, under the same environmental conditions, but at a latitude closer to the equator, such that the sun can be less than 20 from the vertical. The volume of use V2 is in this case limited.
Le dispositif selon l'invention doit satisfaire au mieux le compromis suivant:10 - présenter une zone de sensibilité atténuée étroite afin que l'élément photosensible fournisse une information la plus représentative possible de l'éclairement global du local, au risque de limiter le15 volume dans lequel le dispositif peut être utilisé sans risque d'exposition directe de l'élément photosensible The device according to the invention must best satisfy the following compromise: 10 - present a narrow attenuated sensitivity zone so that the photosensitive element provides information as representative as possible of the overall illumination of the room, at the risk of limiting the volume in which the device can be used without risk of direct exposure of the photosensitive element
au rayonnement solaire.to solar radiation.
- présenter une zone de sensibilité atténuée assez large afin que le dispositif puisse être disposé en n'importe quel point du local, sans risque d'exposition directe de l'élément photosensible au rayonnement solaire. La figure 7 représente schématiquement un capteur satisfaisant les conditions ci-dessus. Ce capteur comprend un élément photosensible 6, disposé sur un socle 7 contenant l'électronique du capteur, associé à un système optique intégrateur pondéré 8. Ce capteur présente une sensibilité atténuée dans une plage 9 comprise entre deux valeurs d'angles Qi et 02. 01 (respectivement 02) est choisi en fonction des caractéristiques optiques du système intégrateur pondéré 8 et de l'angle conique cCmax (respectivement - present a fairly wide attenuated sensitivity area so that the device can be placed at any point in the room, without the risk of direct exposure of the photosensitive element to solar radiation. FIG. 7 schematically represents a sensor satisfying the above conditions. This sensor comprises a photosensitive element 6, placed on a base 7 containing the electronics of the sensor, associated with a weighted integrating optical system 8. This sensor has an attenuated sensitivity in a range 9 between two values of angles Qi and 02. 01 (respectively 02) is chosen according to the optical characteristics of the weighted integrator system 8 and the conical angle cCmax (respectively
aCmin) voulu.aCmin) wanted.
La loi de sensibilité de l'intégrateur peut présenter The integrator's sensitivity law can present
une variation brutale, comme représenté en figure 7a. a sudden change, as shown in Figure 7a.
La sensibilité peut être, par exemple, égale à 0,01 pour les surfaces se trouvant entre les angles coniques aCmin et aCmax et égale à 1 pour les surfaces restantes. La loi de sensibilité peut également avoir un profil à variation progressive comme représenté en figure 7b et présenter une pente plus ou moins prononcée au passage de la zone sensible du dispositif à la zone moins sensible. The sensitivity can be, for example, equal to 0.01 for the surfaces lying between the conical angles aCmin and aCmax and equal to 1 for the remaining surfaces. The sensitivity law can also have a gradually varying profile as shown in FIG. 7b and have a more or less pronounced slope when passing from the sensitive zone of the device to the less sensitive zone.
La luminance du soleil levant/couchant étant plus fai- The luminance of the rising / setting sun being weaker
ble que celle du soleil zénithal, la pente au voisinage de l'angle conique aCmax peut être moins prononcée que celle au voisinage de l'angle aCmin comme ceci est ble than that of the zenithal sun, the slope in the vicinity of the conical angle aCmax may be less pronounced than that in the vicinity of the angle aCmin as this is
représenté en figure 7c.shown in Figure 7c.
Entre 0 et aCmin la sensibilité sera normale pour permettre l'intégration de l'éclairement, par exemple du plafond, tout comme entre aCmax et un angle choisi de 120 , pour permettre l'intégration de l'éclairement, Between 0 and aCmin the sensitivity will be normal to allow the integration of the illumination, for example from the ceiling, just as between aCmax and a chosen angle of 120, to allow the integration of the illumination,
par exemple, du plan de travail et du sol. for example, the worktop and the floor.
Cet angle de 120 peut être changé, selon l'ouverture This angle of 120 can be changed, depending on the opening
de la zone d'intégration normale.of the normal integration zone.
Les figures 8 à 11 représentent plusieurs réalisations préférées du procédé selon l'invention, dans lesquelles une valeur de 20 est attribuée à l'angle aCmin et une valeur de 80 à l'angle caCmax, ces valeurs correspondant à un compromis pour un local urbain de FIGS. 8 to 11 represent several preferred embodiments of the method according to the invention, in which a value of 20 is assigned to the angle aCmin and a value of 80 to the angle caCmax, these values corresponding to a compromise for an urban premises of
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pays industrialisé sous une latitude de 45 . industrialized country at latitude 45.
Les différentes formes d'exécution du dispositif selon l'invention représentées présentent des courbes de5 sensibilité en fonction de l'angle d'éclairement différent en raison de leur forme géométrique différente, la sensibilité de certains secteurs angulaires peut également être modifiée par dépôt d'un masque atténuateur.10 Pour une raison de clarté des figures, la liaison entre The different embodiments of the device according to the invention shown have sensitivity curves as a function of the different angle of illumination due to their different geometric shape, the sensitivity of certain angular sectors can also be modified by depositing an attenuating mask. 10 For the sake of clarity of the figures, the connection between
l'élément photosensible et son électronique n'a pas été représentée. the photosensitive element and its electronics have not been shown.
La figure 8 représente schématiquement une première réalisation du dispositif selon l'invention. Ce dispositif comprend un élément 10 photosensible sur sa face horizontale supérieure et sa face horizontale inférieure. Cet élément photosensible 10 est disposé au20 centre d'un système optique intégrateur sphérique 11 reposant sur un socle 12 contenant l'électronique du FIG. 8 schematically represents a first embodiment of the device according to the invention. This device comprises a photosensitive element 10 on its upper horizontal face and its lower horizontal face. This photosensitive element 10 is placed in the center of a spherical integrating optical system 11 resting on a base 12 containing the electronics of the
dispositif. Un masque de transmission 13 est apposé sur la surface du système optique intégrateur entre les angles coniques 03 et 64. Dans cette forme d'exécution25 particulière, l'angle 03 (respectivement 84) est confondu avec l'angle aCmin (respectivement aCmax). device. A transmission mask 13 is affixed to the surface of the integrating optical system between the conical angles 03 and 64. In this particular embodiment, the angle 03 (respectively 84) is merged with the angle aCmin (respectively aCmax).
Les rayons lumineux d'angle compris entre 0 et aCmin et entre aCmax et 120 parviennent directement à30 l'élément photosensible 10 après diffraction lors de la pénétration dans le système optique intégrateur 11. Les rayons lumineux incidant avec un angle entre aCmin et aCmax parviennent également après diffraction à l'élément photosensible, mais avec une intensité The light rays of angle between 0 and aCmin and between aCmax and 120 reach directly the photosensitive element 10 after diffraction during penetration into the integrating optical system 11. The light rays inciting with an angle between aCmin and aCmax also after diffraction with the photosensitive element, but with intensity
fortement diminuée dûe au masque de transmission 13. greatly reduced due to the transmission mask 13.
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La figure 9 représente schématiquement une seconde réalisation du dispositif selon l'invention. Ce dispositif comprend un élément 14 photosensible sur sa face horizontale supérieure et sa face horizontale5 inférieure et situé au centre d'un système optique intégrateur 15 en forme d'ellipsoïde, reposant sur un socle 16 contenant l'électronique du dispositif. Ce système optique 15 est recouvert d'un masque de transmission 17 entre les angles coniques 35 et 06. 10 Comme pour la forme d'exécution précédente, les rayons lumineux d'angle compris entre 0 et aCmin et entre aCmax et 120 parviennent directement à l'élément photosensible 14 après diffraction lors de la15 pénétration dans le système optique intégrateur 15. Ceux incidant avec un angle entre aCmin et aCmax sont FIG. 9 schematically represents a second embodiment of the device according to the invention. This device comprises a photosensitive element 14 on its upper horizontal face and its lower horizontal face5 and located at the center of an integrating optical system 15 in the form of an ellipsoid, resting on a base 16 containing the electronics of the device. This optical system 15 is covered with a transmission mask 17 between the conical angles 35 and 06. As in the previous embodiment, the light rays of angle between 0 and aCmin and between aCmax and 120 reach directly at the photosensitive element 14 after diffraction upon penetration into the integrating optical system 15. Those inciding with an angle between aCmin and aCmax are
d'abord atténués dans leur intensité par le masque de transmission 17. first attenuated in their intensity by the transmission mask 17.
Une troisième forme d'exécution du dispositif selon l'invention est représentée schématiquement en figure 10. Ce dispositif comprend un élément 18 photosensible sur ses deux faces horizontales supérieure et inférieure, situé au centre d'un système optique25 intégrateur 19 fixé à un socle 20 contenant l'électronique du dispositif. Le système optique 19 est constitué de deux parties ellipsoidales 19a, 19b symétriques par rapport au plan horizontal passant par l'élément photosensible 18 et reliées entre elles par30 une partie cylindrique 19c. La partie ellipsoidale supérieure 19a est recouverte entre les angles coniques A third embodiment of the device according to the invention is shown diagrammatically in FIG. 10. This device comprises a photosensitive element 18 on its two upper and lower horizontal faces, located at the center of an integrating optical system 19 fixed to a base 20 containing the electronics of the device. The optical system 19 consists of two ellipsoidal parts 19a, 19b symmetrical with respect to the horizontal plane passing through the photosensitive element 18 and connected together by a cylindrical part 19c. The upper ellipsoidal part 19a is covered between the conical angles
97 et 98 d'un masque de transmission 21. 97 and 98 of a transmission mask 21.
Les rayons lumineux d'angle compris entre 0 et Cmin et il 2740573 entre aCmax et 120 parviennent directement à l'élément The light rays of angle between 0 and Cmin and il 2740573 between aCmax and 120 reach the element directly
photosensible 18 après diffraction lors de la pénétration dans le dispositif optique. Ceux d'angle compris entre aCmin et oCmax sont atténués dans leur5 intensité au passage à travers le masque de transmission 21. photosensitive 18 after diffraction upon penetration into the optical device. Those of angle between aCmin and oCmax are attenuated in their intensity when passing through the transmission mask 21.
La figure 11 représente une quatrième forme d'exécution du dispositif selon l'invention. Le dispositif comprend10 ici un élément 22 photosensible sur sa face horizontale supérieure et un système optique intégrateur 23 FIG. 11 represents a fourth embodiment of the device according to the invention. The device here comprises a photosensitive element 22 on its upper horizontal face and an integrating optical system 23
reposant sur un socle 24 contenant l'électronique du dispositif. resting on a base 24 containing the electronics of the device.
Ce dispositif optique intégrateur 23 dispose d'une surface extérieure et d'une surface intérieure de formes différentes, symétriques par rapport à un axe vertical. La partie supérieure 23a de sa surface extérieure présente la forme d'un paraboloide de foyer F1 prolongé par une partie 23b cylindrique verticale, elle-même prolongée par une partie torique 23c. Cette partie torique est formée par la révolution d'un cercle de centre F2 autour de l'axe de symétrie vertical du This integrating optical device 23 has an outer surface and an inner surface of different shapes, symmetrical with respect to a vertical axis. The upper part 23a of its outer surface has the form of a hearth paraboloid F1 extended by a vertical cylindrical part 23b, itself extended by a toric part 23c. This toric part is formed by the revolution of a circle of center F2 around the vertical axis of symmetry of the
système 23.system 23.
La surface intérieure présente une partie supérieure hémisphérique de centre F1 23d prolongée par un anneau 23e formé par la révolution d'une parabole de foyer F2 autour de l'axe de symétrie verticale du système optique 23. Elle est dimensionnée de telle façon qu'elle se trouve audessus du foyer F1 du paraboloide 23a. The inner surface has a hemispherical upper part with center F1 23d extended by a ring 23e formed by the revolution of a focal point dish F2 around the vertical axis of symmetry of the optical system 23. It is dimensioned in such a way that it is located above the hearth F1 of the paraboloid 23a.
12 274057312 2740573
La partie torique 23c de la surface extérieure et l'anneau 23e de la surface intérieure se rejoignent sur The O-ring part 23c of the outer surface and the ring 23e of the inner surface meet on
le socle 24.the base 24.
L'élément photosensible 22 est situé au foyer F1 du The photosensitive element 22 is located at the focus F1 of the
paraboloïde 23a.dish 23a.
Un masque de transmission 25 est apposé sur le paraboloïde 23a entre l'angle conique 09 et le bord du paraboloïde et sur la partie cylindrique 23b de la A transmission mask 25 is affixed to the paraboloid 23a between the conical angle 09 and the edge of the paraboloid and to the cylindrical part 23b of the
surface extérieure du système optique intégrateur 23. outer surface of the integrating optical system 23.
Un masque de transmission 26 est apposé sur la surface intérieure du système optique intégrateur sur l'anneau A transmission mask 26 is affixed to the interior surface of the integrating optical system on the ring
23e.23rd.
Les rayons lumineux d'angle compris entre 0 et aCmin parviennent directement à l'élément photosensible 22 après diffraction lors de la pénétration dans le The light rays of angle between 0 and aCmin reach the photosensitive element 22 directly after diffraction when penetrating into the
système optique intégrateur 23.integrating optical system 23.
Les rayons lumineux d'angle compris entre aCmax et 120 parviennent à l'élément photosensible 22 après deux réflexions, l'une sur la surface réfléchissante formée par l'anneau 23e de la surface intérieure du système optique 23 et l'autre sur la surface réfléchissante formée par la partie du paraboloide 23a recouverte d'un masque de transmission 25 selon des trajectoires The light rays of angle between aCmax and 120 reach the photosensitive element 22 after two reflections, one on the reflecting surface formed by the ring 23e of the interior surface of the optical system 23 and the other on the surface reflective formed by the part of the paraboloid 23a covered with a transmission mask 25 along trajectories
comprises entre les trajectoires 27 et 28. between trajectories 27 and 28.
La figure 12 représente une cinquième forme d'exécution du dispositif de l'invention. Ce dispositif comprend un élément photosensible 29 et un système optique intégrateur 30 fixés sur un socle 31. Le système optique 30 est symétrique par rapport à un axe vertical passant par le centre de l'élément photosensible. Il comprend une partie supérieure de forme conique ou pyramidale prolongée par un anneau convexe fixé à sa base au socle 31 et est en matière plastique diffusante. Un masque de transmission 32 est appliqué sur la partie extérieure du système optique intégrateur Figure 12 shows a fifth embodiment of the device of the invention. This device comprises a photosensitive element 29 and an integrating optical system 30 fixed on a base 31. The optical system 30 is symmetrical with respect to a vertical axis passing through the center of the photosensitive element. It comprises an upper part of conical or pyramidal shape extended by a convex ring fixed at its base to the base 31 and is made of diffusing plastic. A transmission mask 32 is applied to the outside of the integrating optical system
entre les angles coniques 810 et 811. between the conical angles 810 and 811.
Une variante de la forme d'exécution de la figure 12 est représentée en figure 13. Cette variante comprend un élément photosensible 33, un système optique intégrateur pondéré 34 et un socle 35 analogues à ceux de la forme d'exécution précédente. Elle comprend en outre un masque de transmission 36 disposé à l'intérieur du système optique 34 autour de l'élément photosensible 33. Ce masque 36 est destiné à atténuer l'intensité des rayons lumineux incidents avec un angle entre l'horizontale et l'angle conique 812. Il a une forme cylindrique d'axe l'axe de symétrie du système optique 34, une section circulaire si le système optique a une forme conique, ou carrée si le système optique 34 a une forme pyramidale. Le système optique 34 est de plus muni sur sa surface intérieure d'une plaque réfléchissante 37 disposée de telle façon que les rayons lumineux incidant avec un angle supérieur à A variant of the embodiment of Figure 12 is shown in Figure 13. This variant comprises a photosensitive element 33, a weighted integrating optical system 34 and a base 35 similar to those of the previous embodiment. It further comprises a transmission mask 36 placed inside the optical system 34 around the photosensitive element 33. This mask 36 is intended to attenuate the intensity of the incident light rays with an angle between the horizontal and the conical angle 812. It has a cylindrical shape of axis the axis of symmetry of the optical system 34, a circular section if the optical system has a conical shape, or square if the optical system 34 has a pyramidal shape. The optical system 34 is further provided on its inner surface with a reflecting plate 37 arranged in such a way that the light rays inciting with an angle greater than
013 sont focalisés vers l'élément photosensible 33. 013 are focused towards the photosensitive element 33.
Selon les caractéristiques du lieu o le dispositif selon l'invention est destiné à être utilisé, le masque de transmission peut être à coefficient de transmission According to the characteristics of the place where the device according to the invention is intended to be used, the transmission mask can have a transmission coefficient
nul ou différent de zéro.zero or nonzero.
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