FR2801091A1

FR2801091A1 - Low-level lighting by electroluminescent diode(s), esp. for steps or stairs, has illuminated zone restricted by optic filters - films giving prismatic and louvre effects

Info

Publication number: FR2801091A1
Application number: FR9914376A
Authority: FR
Inventors: Robert Boulot; Jean Pierre Valancogne
Original assignee: LEC
Current assignee: LEC
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2001-05-18
Anticipated expiration: 2019-11-16
Also published as: FR2801091B1

Abstract

To give persons approaching warning of steps or stairs, a light source is fixed to the riser which illuminates the approach zone. The source comprises, eg., a horizontal row of diodes (2), emitting light both below and above a horizontal optical axis (A). Characteristically, for the diodes proposed, 85% of the total luminous flux is found within a cone (10) whose sides (R1,R5) are inclined at 15 deg. to the axis. That part of the light whose direction of emission is above the axis is potentially undesirable in this application, as it may dazzle, and cause to stumble, approaching persons. The invention seeks to overcome this, using two optical filters to control the emission. The filters are marketed commercially, in film format, under the trade mark 3M'. One (3), referenced IDF20 11, presents a series of horizontally disposed prismatic striations (15), producing a 20 deg. downward deflection of incident light from the diodes. The other (4), LCF ABRO 30 AG 60, includes a series of opaque, transverse, parallel slats (16), each inclined at 20 deg. Slat spacing and width ensures that, taking account of the prismatic deviation, light emitted upward at angles over 20 deg.(R2) is totally masked, giving a dark zone (20) at tread level, with another (21) below that usefully extends the well-lit area near the step.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'éclairage comprenant au moins une diode électroluminescente. Ce dispositif est notamment destiné à réaliser une signalisation le long d'une voie de circulation. particulier, il peut être placé au niveau d'une contremarche d'un escalier pour signaler la présence de la marche de cet escalier. The present invention relates to a lighting device comprising at least one light emitting diode. This device is particularly intended to carry out a signaling along a traffic lane. In particular, it can be placed at the level of a riser of a staircase to indicate the presence of the step of this staircase.

Dans certains cas, la lumière d'un éclairage doit être orientée en deçà d'un plan de référence, car, au-delà de ce plan, elle serait visible par un usager et pourrait affecter la perception de cet éclairage. particulier, certains éclairages de signalisation ne doivent pas éblouir l'usager. Ainsi, dans le cas d'une contremarche, la lumière doit être dirigée vers le bas, en dessous d'un plan horizontal, de telle sorte que l'usager qui approche de la marche ne soit pas ébloui par cette lumière et qu'il ne risque pas de buter sur la marche. In some cases, the light of a lighting must be oriented below a reference plane, because, beyond this plane, it would be visible by a user and could affect the perception of this lighting. In particular, certain signaling lights must not dazzle the user. Thus, in the case of a riser, the light must be directed downwards, below a horizontal plane, so that the user who approaches the step is not dazzled by this light and that do not risk stumbling on the step.

Par ailleurs, l'emploi de diodes électroluminescentes est très avantageux pour constituer certains types de d'éclairages, compte tenu, entre autres, de la fiabilité des diodes, du nombre de diodes sein d'un même éclairage, qui garantit l'existence d'une signalisation meme si une ou plusieurs diodes ne fonctionnent plus, ainsi que de la faible consommation électrique des diodes. Moreover, the use of light-emitting diodes is very advantageous for constituting certain types of lighting, taking into account, among other things, the reliability of the diodes, the number of diodes within the same lighting, which guarantees the existence of signaling even if one or more diodes no longer work, as well as the low power consumption of the diodes.

Ces diodes ont pour caractéristique d'émettre la lumière sous forme d'un cône étroit, ayant un angle au sommet généralement dénommé "261/2", un rayon lumineux d'angle 6 par rapport à l'axe de diode ayant une intensité égale à la moitié de l'intensité de la lumière émise au niveau de cet axe. L'angle 6 est une des caractéristiques typique d' modèle de diode, et le flux lumineux à l'intérieur de ce cône représente % du flux lumineux total. These diodes have the characteristic of emitting light in the form of a narrow cone, having an apex angle generally called "261/2", a light ray of angle 6 with respect to the diode axis having an equal intensity at half the intensity of the light emitted at this axis. Angle 6 is one of the typical diode model features, and the luminous flux inside this cone represents% of the total luminous flux.

Ce cône de lumière "utile" a pour inconvénient, en cas d'utilisation de diodes dans un éclairage du type précité, d'être visible au- dessus du plan de référence, et, par conséquent, de pouvoir éblouir un usager. This "useful" light cone has the disadvantage, when using diodes in a lighting of the aforementioned type, to be visible above the reference plane, and, therefore, to dazzle a user.

Il reste possible de placer un cache devant la ou les diodes électroluminescentes, mais il en résulte les inconvénients rédhibitoires qu'une large proportion de la lumière émise est arrêtée par ce cache et que l'éclairage produit est insuffisant pour constituer une signalisation efficace. It remains possible to place a cover in front of the light emitting diode (s), but this results in the crippling disadvantages that a large proportion of the light emitted is stopped by this cover and that the lighting produced is insufficient to constitute an effective signaling.

La présente invention fournit un dispositif d'éclairage remédiant à ces inconvénients. L'objectif est de dévier ledit cône de lumière "utile" en deçà dudit plan de référence, et d'éliminer le flux "parasite" orienté au delà de ce plan, ce flux "parasite" provenant soit des rayons extérieurs audit cône de lumière utile", soit des réflexions internes au dispositif. The present invention provides a lighting device overcoming these disadvantages. The objective is to deflect said cone of "useful" light below said reference plane, and to eliminate the "parasitic" flow oriented beyond this plane, this "parasitic" flux coming either from the radii outside said cone of light useful ", or reflections internal to the device.

Le dispositif d'éclairage concerné est du type devant émettre une lumière orientée en deçà d'un plan de référence, au-delà duquel cette lumière serait visible par un usager et pourrait éblouir ce dernier, comprenant au moins une diode électroluminescente qui émet de la lumière dite "utile" sous forme d'un cône ayant un angle au sommet 8, cet angle étant qu'un rayon lumineux d'angle 6 par rapport à l'axe de la diode une intensité égale à la moitié de l'intensité de la lumière émise au niveau de cet axe. The lighting device concerned is of the type to emit light directed below a reference plane, beyond which this light would be visible by a user and could dazzle the latter, comprising at least one light emitting diode that emits light. so-called "useful" light in the form of a cone having an apex angle 8, this angle being that a light ray of angle 6 with respect to the axis of the diode an intensity equal to half the intensity of the the light emitted at this axis.

Selon l'invention, le dispositif comprend en outre deux films formant des filtres optiques, placés devant la ou les diodes électroluminescentes, à savoir - un premier film présentant une série de saillies longitudinales prismatiques, parallèles audit plan de référence, ces saillies étant conformées pour dévier les rayons lumineux en deçà de ce plan selon angle a, cet angle a étant tel qu'au moins les rayons du cône de lumière "utile" sont déviés en deçà dudit plan de référence ; - un deuxième film conformé en persienne, c'est-à-dire comprenant des lamelles opaques, parallèles entre elles et parallèles aux saillies dudit premier film, ces lamelles étant régulièrement espacées et inclinées par rapport au plan dudit deuxième film selon un angle P, cet angle P, la largeur des lamelles et l'espacement des lamelles étant tels que seuls rayons déviés en deçà dudit plan de référence sont visibles au travers de ce deuxième film, les rayons déviés au-delà dudit plan de référence étant arrêtés par lesdites lamelles. According to the invention, the device further comprises two films forming optical filters, placed in front of the light-emitting diode (s), namely - a first film having a series of longitudinal prismatic projections, parallel to said reference plane, these projections being shaped to deflecting the light rays below this plane according to angle a, this angle a being such that at least the rays of the "useful" light cone are deflected below said reference plane; a second film shaped as a shutter, that is to say comprising opaque lamellae, parallel to each other and parallel to the projections of said first film, said lamellae being regularly spaced and inclined with respect to the plane of said second film at an angle P, this angle P, the width of the slats and the spacing of the slats being such that only rays deflected below said reference plane are visible through this second film, the rays deviated beyond said reference plane being stopped by said slats .

Le premier film a ainsi pour fonction de dévier au moins le cône de lumiere "utile" en deçà du plan de référence ; à défaut de ce film, une large proportion de la lumière du cône de lumière utile, généralement la moitié cette lumière, serait arrêtée par le deuxième film, de telle sorte que l'éclairage produit serait trop faible pour être efficace, notamment pour constituer une signalisation. The first film thus has the function of deflecting at least the "useful" light cone below the reference plane; in the absence of this film, a large proportion of the light of the cone of useful light, generally half this light, would be stopped by the second film, so that the illumination produced would be too weak to be effective, in particular to constitute a signaling.

Le deuxième film a pour fonction d'arrêter la lumière "parasite" déviée le premier film au-delà dudit plan de référence. La combinaison de ces deux films permet par conséquent d'obtenir un éclairage suffisant pour être efficace, puisque constitué par la lumière "utile" émise par chaque diode, mais non éblouissant pour un usager, cette lumière étant émise en deçà du plan de référence à partir duquel un usager pourrait être ébloui. The second film has the function of stopping the "parasitic" light deflected the first film beyond said reference plane. The combination of these two films therefore makes it possible to obtain sufficient illumination to be effective, since constituted by the "useful" light emitted by each diode, but not dazzling for a user, this light being emitted below the reference plane to from which a user could be dazzled.

De préférence, l'angle de déviation a est supérieur à l'angle 0, telle sorte qu'une partie de la lumière située à la périphérie du cône lumière "utile" est déviée en deçà du plan de référence et augmente intensité de l'éclairage produit. Preferably, the deflection angle a is greater than the angle θ, so that a portion of the light located at the periphery of the "useful" light cone is deflected below the reference plane and increases the intensity of the light. product lighting.

Selon une forme de réalisation préférée de l'invention - l'angle 0 est de 15 ; - l'angle a est de 20 ; - l'angle P est de 20 par rapport à la perpendiculaire au plan deuxième film, la largeur et l'espacement des lamelles de ce film étant tels seuls les rayons ayant une incidence allant de 0 à 40 par rapport a cette même perpendiculaire sont visibles au travers de ce film. According to a preferred embodiment of the invention - the angle θ is 15; the angle a is 20; the angle P is 20 relative to the perpendicular to the second film plane, the width and the spacing of the lamellae of this film being such that only the rays having an incidence ranging from 0 to 40 with respect to this same perpendicular are visible through this film.

L'angle a peut toutefois être de 30 par rapport à la perpendiculaire au plan du deuxième film, auquel cas la largeur et espacement de ces lamelles sont tels que seuls les rayons ayant une incidence allant de 0 à 60 par rapport à cette même perpendiculaire sont visibles au travers de ce film. The angle a may however be 30 relative to the perpendicular to the plane of the second film, in which case the width and spacing of these lamellae are such that only the rays having an incidence ranging from 0 to 60 relative to this same perpendicular are visible through this film.

De préférence, ledit premier film est celui commercialisé par la société MINNESOTA MINNING & MANUFACTURING dite "3M" sous la référence IDF 20 II. Ledit deuxième film est de préférence celui commercialisé par cette même société sous la référence LCF ABRO 30 AG60. Preferably, said first film is that sold by the company MINNESOTA MINNING & MANUFACTURING called "3M" under the reference IDF 20 II. Said second film is preferably that marketed by the same company under the reference LCF ABRO AG60.

Pour sa bonne compréhension, l'invention est à nouveau décrite dessous en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du dispositif 'éclairage qu'elle concerne. For a good understanding, the invention is again described below with reference to the attached schematic drawing showing, by way of non-limiting example, a preferred embodiment of the lighting device it relates.

La figure unique en est une vue de côté, très simplifiée. The single figure is a side view, very simplified.

Ce dispositif 1 comprend une diode électroluminescente 2 ou pluralité de diodes électroluminescentes alignées, et deux films 3, formant des filtres optiques, placés devant cette ou ces diodes 2. This device 1 comprises a light-emitting diode 2 or a plurality of aligned light-emitting diodes, and two films 3, forming optical filters, placed in front of this or these diodes 2.

La lumière émise par ce dispositif 1 doit être orientée en deça plan de référence A, au-delà duquel cette lumière serait visible par un usager et pourrait éblouir ce dernier. Le dispositif peut par exemple être contenu dans un boîtier intégré à une marche d'escalier, au niveau de la contremarche, les films 3, 4 étant placés devant la ou les diodes 2, parallèlement à la face de cette contremarche. dispositif 1 doit alors éclairer en dessous d'un plan de référence A horizontal, de telle sorte que l'usager qui s'approche de la marche ne soit pas ébloui par la lumière émise et qu'il ne risque pas de buter sur la marche. The light emitted by this device 1 must be oriented in this reference plane A, beyond which this light would be visible by a user and could dazzle the latter. The device may for example be contained in a housing integrated in a step, at the riser, the films 3, 4 being placed in front of the diode or 2, parallel to the face of this riser. device 1 must then illuminate below a horizontal reference plane A, so that the user approaching the walk is not dazzled by the light emitted and that it does not risk stumbling on the step .

La ou les diodes 2 sont du type émettant une lumière "utile pour un éclairage ou une signalisation" sous forme d' cône 10 ayant un angle au sommet A. Cet angle 0 est tel qu'un rayon lumineux d'angle 0 par rapport à l'axe de la diode a une intensité égale à moitié de l'intensité de la lumière émise au niveau de cet axe. Le flux lumineux à l'intérieur de ce cône 10 représente 85 % du flux lumineux total. The diode (s) 2 are of the type emitting a light "useful for lighting or signaling" in the form of a cone 10 having an apex angle A. This angle θ is such that a light ray of angle θ with respect to the axis of the diode has an intensity equal to half the intensity of the light emitted at this axis. The luminous flux inside this cone 10 represents 85% of the total luminous flux.

Dans l'exemple représenté, l'angle 0 est 15 . In the example shown, the angle θ is 15.

Le film 3 est celui commercialisé par la société MINNESOTA MINNING & MANUFACTURING dite "3M" sous la référence IDF 20 Il. Ce film 3 présente une série de saillies longitudinales prismatiques 15, parallèles au plan A, ces saillies 15 étant conformées pour dévier les rayons lumineux selon un angle de 20 en deçà de ce plan A, c'est à dire vers le bas sur le dessin. The film 3 is the one sold by the company MINNESOTA MINNING & MANUFACTURING called "3M" under the reference IDF 20 II. This film 3 has a series of longitudinal prismatic protrusions 15, parallel to the plane A, these projections 15 being shaped to deflect the light rays at an angle of 20 below this plane A, ie downwards in the drawing. .

Ainsi, les rayons de lumière 131, R2, R3, R4, R5, ayant respectivement des incidences de150, 200,300, 00, -150 et-300 par rapport au film 3 sont déviés par ce film 3 et ont des incidences respectives de-50, 00, 10', -20',-350 et -45 < > par rapport au film 4. Thus, the light rays 131, R2, R3, R4, R5 have incidences of 150, <200>, <300>, <150> and respectively. 300 with respect to the film 3 are deflected by this film 3 and have respective incidences of -50, 00, 10 ', -20', -350 and -45 <> compared to film 4.

Par conséquent, les rayons du cône 10 ainsi que ceux d'une partie du cône 1 1 sont déviés en deçà du plan A. As a result, the radii of the cone 10 as well as those of a portion of the cone 11 are deflected below the plane A.

Le film 4 est celui commercialisé par la société MINNESOTA MINNING & MANUFACTURING sous la référence ABRO 30 AG60. Ce film 4 est conformé en persienne, c'est-à-dire comprend des lamelles opaques 16, parallèles entre elles et parallèles audit plan de référence A. Ces lamelles 16 sont régulièrement espacées et inclinées par rapport au plan de ce film 4. Dans l'exemple représenté, l'angle d'inclinaison des lamelles 4 est de 20 par rapport à la perpendiculaire plan du film 4. The film 4 is that marketed by MINNESOTA MINNING & MANUFACTURING under the reference ABRO 30 AG60. This film 4 is shaped as a louver, that is to say comprises opaque lamellae 16 parallel to each other and parallel to said reference plane A. These lamellae 16 are regularly spaced and inclined relative to the plane of this film. the example shown, the angle of inclination of the lamellae 4 is 20 relative to the plane perpendicular to the film 4.

II apparaît sur la figure que cet angle, la largeur des lamelles 16 et l'espacement des lamelles 16 sont tels que seuls les rayons déviés en deçà du plan A et ayant une incidence allant de 0 à 40 par rapport à cette même perpendiculaire sont visibles au travers de ce film Ces rayons sont pour l'essentiel ceux du cône 10. It appears in the figure that this angle, the width of the lamellae 16 and the spacing of the lamellae 16 are such that only the rays deviated below the plane A and having an incidence ranging from 0 to 40 relative to this same perpendicular are visible through this film These rays are essentially those of the cone 10.

Par contre, les rayons déviés au-delà du plan sont arrêtés par le film 4, de sorte qu'il existe, au-delà de ce film 4 et de ce plan A, une zone 20 totalement obscure. II en est de même des rayons déviés en deçà du plan A ayant une incidence de plus de 40 par rapport à celui-ci, créant également une zone 21 totalement obscure. On the other hand, the rays deviated beyond the plane are stopped by the film 4, so that there is, beyond this film 4 and this plane A, a totally dark zone 20. It is the same deviated rays below the plane A having an incidence of more than 40 relative thereto, also creating a completely dark area 21.

invention fournit ainsi un dispositif d'éclairage présentant tous les avantages de l'emploi de diodes électroluminescentes, tout en permettant 'obtenir un éclairage suffisant pour être efficace, puisque constituée la lumière "utile" émise par chaque diode, mais non éblouissant pour un usager, cette lumière étant émise en deçà du plan de référence A a partir duquel un usager pourrait être ébloui.The invention thus provides a lighting device having all the advantages of the use of light-emitting diodes, while allowing to obtain a sufficient illumination to be effective, since constituted "useful" light emitted by each diode, but not dazzling for a user this light being emitted below the reference plane A from which a user could be dazzled.

Claims

CLAIMS 1 - Lighting device (1) to emit light directed below a reference plane (A), beyond which this light would be visible to a user and could dazzle the latter, and comprising at least one light-emitting diode (2) which emits so-called "useful" light in a cone shape having an apex angle θ, this angle θ being such that a light ray of angle θ with respect to the axis of the diode has an intensity equal to half the intensity of the light emitted at the axis; device (1) characterized in that it comprises two films (3, 4) forming optical filters, placed in front of the or light-emitting diodes (2), namely - a first film (3) having a series of longitudinal prismatic projections (15) parallel to said reference plane (A), said projections being shaped to deflect light rays below said plane at an angle α, said angle being such that at least the rays of the "useful" light cone (10) are deviated below said plane of difference (A); - a second film (4) shaped louvered, that is to say comprising opaque strips (16), parallel to each other and parallel to the projections (15) of said first film (3), these strips being regularly spaced and inclined by relative to the plane of said second film (4) at an angle α, this angle (3, the width of the slats (16) and the spacing of the slats (16) being such that only the deviated rays below said reference plane (A) ) are visible through this second film (4), the radii deviated from said reference plane (A) being stopped by said lamellae (16). 2 - Device according to claim 1, characterized in that the deflection angle a is greater than the angle 0. 3 - Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that - the angle θ is 15, the angle α is 20, the angle θ is 20, relative to the perpendicular plane of the second film (4), the width and the spacing of the slats (16) of this film (4) being such that only the rays having an incidence ranging from 0 to 40 with respect to this same perpendicular are visible through this film (4). 4 - Device according to claim 1 or claim characterized in that - the angle 0 is 15; the angle a is 20; the angle 5 is 30 with respect to the perpendicular to the second film plane (4), the width and the spacing of the lamellae (16) of this film (4) being such that only the rays having an incidence ranging from 0 relative to this same perpendicular are visible through this film (4). 5 - Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that said first film (3) is the one sold by the company MINNESOTA MINNING & MANUFACTURING called "3M" under the IDF reference 20 6 - Device according to one of the claims 1 to 5, characterized in that said second film (4) is the one sold by the company MINNESOTA MINNING & MANUFACTURING called "3M" under the reference LCF ABRO 30 AG60.