FR2934354A1

FR2934354A1 - Appareil d'eclairage actif

Info

Publication number: FR2934354A1
Application number: FR0804279A
Authority: FR
Inventors: Christophe Blanc; Frederic Chazallet
Original assignee: Phlox SA
Current assignee: Phlox SA
Priority date: 2008-07-28
Filing date: 2008-07-28
Publication date: 2010-01-29
Anticipated expiration: 2028-07-28
Also published as: FR2934354B1

Abstract

L'invention concerne un appareil d'éclairage (10) comportant un guide (11) de lumière transparent éclairé par sa tranche (14) par un émetteur à LEDs (18), une face principale (12, 13) du guide comportant plusieurs éléments (D) diffusants. Le spectre ou l'intensité d'émission de l'émetteur à LEDs est variable. L'appareil comporte un capteur (32, 33) de lumière et une unité (34) de commande reliée au capteur et à l'émetteur pour faire varier le spectre ou l'intensité de la lumière émise par l'émetteur en fonction notamment de la mesure effectuée par le capteur.

Description

Description DOMAINE TECHNIQUE La présente invention est relative à un appareil d'éclairage à diodes luminescentes (LEDs).

ETAT DE LA TECHNIQUE Les brevets EP-A-945674, EP-A-1107048, et US-7125154 décrivent des guides de lumière munis de diffuseurs formés par un faisceau laser, et des appareils d'éclairage à LEDs comportant de tels guides de lumière. Afin d'améliorer leur efficacité, ces appareils comportent généralement un réflecteur accolé contre une face arrière du guide qui est opposée à une face avant du guide par laquelle la lumière est émise. Il en résulte que ces appareils d'éclairage ne permettent pas la propagation de la lumière ambiante. Il a été par ailleurs proposé dans les brevets DE-A-2005032629 et JP-A-2006125065, de disposer des LEDs en regard de la tranche de la vitre d'une fenêtre ou d'un hublot pour permettre un éclairage naturel d'un bâtiment par la lumière diurne ainsi qu'un éclairage nocturne artificiel au moyen des LEDs. Cependant, le simple éclairage par la tranche d'une vitre ne permet pas d'obtenir un éclairage efficace à l'intérieur d'un bâtiment équipé de cette vitre. Ces appareils ne permettent pas non plus d'ajuster le flux lumineux qu'ils émettent aux variations du spectre ou de l'intensité de la lumière ambiante. Il a été décrit, dans le brevet US-A-4373282, un appareil d'éclairage d'une surface d'affichage, qui comporte un guide de lumière au travers duquel la vision est possible. La face avant du guide disposée en regard de la surface à éclairer comporte des dépressions remplies d'un liquide qui, après solidification, présentent une pente suffisamment faible pour que la lumière sortant du guide par sa face arrière ne soit pas visible par l'observateur. Dans cet appareil, une partie importante de la lumière émise par la source de lumière n'est pas utilisée, étant émise par la face arrière du guide.

Le brevet US-A-6783257 décrit également un appareil d'éclairage d'un objet au travers duquel la vision est possible. L'appareil comporte un guide de lumière dont la tranche est éclairée par des LEDs. La face avant du guide peut être munie de portions concavo-convexes pour diffuser la lumière vers l'objet à éclairer. La face arrière du guide est munie de portions concavo-convexes, peintes en blanc, ou obtenues par évaporation d'aluminium, pour réfléchir et diffuser la lumière vers l'objet à éclairer. Lorsque ces dernières portions ne sont pas obtenues par évaporation d'aluminium, elles sont recouvertes d'une couche de couleur (noire) absorbant la lumière. Selon une variante, les portions réfléchissantes et diffusantes sont prévues sur un film recouvrant la face arrière du guide. Dans cet appareil également, une partie importante de la lumière émise par les LEDs n'est pas utilisée, étant émise par la face arrière 15 du guide. EXPOSÉ DE L'INVENTION Un objectif de l'invention est de proposer un appareil d'éclairage pouvant être intégré à - ou former - une structure d'éclairement naturel et artificiel d'un bâtiment ou d'un véhicule, telle qu'une vitre, une fenêtre, 20 un hublot, ou un puit de lumière. Un objectif de l'invention est de proposer un appareil d'éclairage par LEDs au travers duquel la lumière ambiante (solaire) peut se propager sans atténuation excessive, et/ ou au travers duquel la vision est possible, sans déformation excessive. 25 Un objectif de l'invention est de proposer un appareil d'éclairage transparent à deux faces d'émission sensiblement parallèles, qui émette beaucoup plus de lumière par l'une des deux faces que par l'autre face. Un objectif de l'invention est de proposer un appareil d'éclairage susceptible d'émettre un flux lumineux variable en fonction du spectre 30 et/ou de l'intensité de la lumière naturelle traversant l'appareil d'éclairage.

Un objectif de l'invention est de proposer un appareil d'éclairage qui soit amélioré et/ou qui remédie, en partie au moins, aux lacunes ou inconvénients des appareils d'éclairage connus. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un appareil d'éclairage comportant un guide de lumière éclairé par la tranche par un émetteur à LEDs dont le spectre ou l'intensité d'émission est variable, une face principale du guide comportant plusieurs éléments diffusants, l'appareil comportant en outre un capteur de lumière et une unité de commande reliée au capteur et à l'émetteur pour faire varier le spectre ou l'intensité de la lumière émise par l'émetteur en fonction notamment de la mesure effectuée par le capteur. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un appareil d'éclairage comportant un guide de lumière transparent éclairé par sa (ou ses) tranche(s) par au moins deux LEDs - ou groupes de LEDs - présentant des spectres d'émission distincts ; une face principale du guide comporte plusieurs éléments diffusants provoquant une diffusion de la lumière se propageant dans le guide vers chacune des deux faces principales opposées du guide; l'appareil comporte en outre au moins deux photodiodes - ou groupes de photodiodes - présentant des spectres de réception - de sensibilité - distincts ; et l'appareil comporte une unité électronique de commande reliée aux LEDs pour les alimenter et reliée aux photodiodes pour en recevoir des signaux représentatifs de l'intensité de la lumière ambiante dans au moins deux bandes spectrales distinctes ; l'unité de commande est en outre agencée, en particulier programmée, pour faire varier le spectre ou l'intensité de la lumière émise par les LEDs en fonction notamment des signaux respectivement délivrés par les photodiodes. De préférence, l'appareil comporte des éléments réflecteurs agencés pour réfléchir vers le guide la lumière diffusée par les éléments 30 diffusants et émise par une des faces principales du guide. Les éléments réflecteurs peuvent être prévus sur une des faces principales du guide qui comporte des éléments diffusants ; ces éléments peuvent être saillants ou sensiblement affleurants sur cette face principale, ou bien peuvent être en retrait (en creux) de cette face. Selon un mode préféré de réalisation, l'unité de commande comporte une mémoire, une horloge, plusieurs modules d'alimentation de LEDs pour alimenter respectivement les groupes de LEDs, et un microcontrôleur relié au capteur (aux photodiodes) pour en recevoir les signaux, à la mémoire pour y lire ou écrire des informations - en particulier des informations d'état de fonctionnement -, à l'horloge, et aux modules d'alimentation de LEDs pour les commander.

Selon un mode de réalisation, l'appareil comporte en outre un dispositif de télécommande comportant un clavier, un émetteur de lumière auquel est (sont) sensible(s) le capteur (les photodiodes), ainsi qu'un récepteur de lumière sensible à la lumière émise par les LEDs. Le dispositif de télécommande est agencé, en particulier programmé, pour émettre des impulsions lumineuses de commande en fonction d'ordres de commande introduits par un utilisateur par l'intermédiaire du clavier. L'unité de commande est agencée/programmée pour détecter les impulsions lumineuses de commande transmises par les photodiodes, et pour faire varier l'intensité des LEDs en fonction de ces impulsions lumineuses de commande. Selon un mode préféré de réalisation, l'appareil d'éclairage comporte un cadre recevant le guide de lumière, les LEDs, le cas échéant un écran transparent comportant les éléments réflecteurs, le capteur à photodiodes, et l'unité de commande des LEDs. Ce cadre peut être fixé - ou intégré - à un cadre d'une fenêtre ou d'un hublot d'un bâtiment ou d'un véhicule. L'appareil peut comporter un organe optique comportant une ou plusieurs lentilles et/ou un ou plusieurs filtre(s), qui est associé au capteur pour en adapter l'angle d'ouverture et/ou la bande spectrale 30 utile. Cet organe optique peut être solidaire de ce capteur et disposé à proximité des photodiodes du capteur. Alternativement, l'organe optique peut être disposé à distance du capteur et relié à ce dernier par une ou plusieurs fibre(s) optique(s). Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le guide de lumière transparent comporte deux faces principales opposées sensiblement parallèles, au moins une face périphérique - ou tranche -, et des LEDs arrangées pour injecter de la lumière dans le guide par sa (ses) tranche(s) ; une première des faces principales du guide, dite face arrière du guide, comporte des dépressions de forme allongée, présentant une première largeur, espacées les unes des autres selon un premier espacement, provoquant une diffusion de la lumière se propageant dans le guide vers chacune des deux faces principales, et l'émission de lumière par les deux faces principales ; l'appareil comporte en outre un écran transparent comportant deux faces principales opposées, généralement sensiblement parallèles; une première des faces principales de l'écran, dite face avant de l'écran, s'étend en regard de la face arrière du guide, sensiblement au contact de - et sensiblement parallèlement à - la face arrière du guide ; la face avant de l'écran comporte des éléments réflecteurs/réfléchissants de forme allongée, présentant une seconde largeur au moins égale à la première largeur, espacés les uns des autres selon un second espacement sensiblement identique au premier espacement ; et la position relative de l'écran par rapport au guide est telle que les éléments réflecteurs de l'écran sont respectivement en regard des dépressions du guide pour réfléchir vers le guide la lumière diffusée par les dépressions et émise par la face arrière du guide. En outre, notamment pour permettre une transmission de lumière et une vision correcte au travers de l'appareil, l'espacement des éléments réflecteurs est supérieur à leur largeur, de sorte que la surface cumulée des éléments réflecteurs est très inférieure à la surface de la face principale arrière de l'écran.

Selon un mode de réalisation, l'appareil peut en outre comporter un film chauffant recouvrant la face émettrice du guide.

L'invention permet de réaliser un appareil d'éclairage transmettant la lumière solaire et pouvant délivrer par exemple un flux lumineux global (incluant la lumière solaire et la lumière émise par les LEDs) dont le spectre et/ou l'intensité est constant(e), en compensant les variations diurnes du spectre et/ou de l'intensité de la lumière solaire seule. L'invention permet de réaliser un appareil d'éclairage transparent pour lequel le rapport du flux lumineux ( perdu ) émis par la face arrière du guide et/ ou de l'écran, au flux lumineux ( utile ) émis par la face avant du guide, est inférieur à 20%, en particulier inférieur à 15%, notamment inférieur à - ou voisin de - 10%. D'autres aspects, caractéristiques, et avantages de l'invention apparaissent dans la description suivante qui se réfère aux figures annexées et illustre, sans aucun caractère limitatif, des modes préférés de réalisation de l'invention.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est un schéma illustrant les principaux composants - et leurs interconnexions - d'un appareil d'éclairage selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 est un schéma illustrant les principaux composants - 20 et leurs interconnexions - d'un appareil d'éclairage selon un autre mode de réalisation de l'invention. Les figures 3 à 8 sont des schémas illustrant en vue de coté le fonctionnement d'un guide de lumière éclairé par une de ses tranches, dans un appareil selon l'invention, pour différentes configurations du 25 guide : - le guide de la figure 3 comporte des éléments diffuseurs et des éléments réfléchissants saillants sur une seule de ses deux faces principales opposées (faces émettrices) ; - le guide de la figure 4 comporte des éléments diffuseurs en 30 retrait et des éléments réfléchissants saillants, sur une seule de ses deux faces émettrices ; - le guide de la figure 5 comporte des éléments diffuseurs en retrait et des éléments réfléchissants affleurants sur une seule de ses deux faces émettrices ; - le guide de la figure 6 comporte des éléments diffuseurs et des éléments réfléchissants saillants sur une première de ses deux faces émettrices, ainsi que des éléments diffuseurs saillants sur une seconde face émettrice - le guide de la figure 7 comporte des éléments diffuseurs saillants sur ses deux faces émettrices ; - le guide de la figure 8 comporte des éléments diffuseurs saillants sur une seule de ses deux faces émettrices. La figure 9 est un schéma illustrant en vue de coté un écran transparent d'un appareil d'éclairage selon un mode de réalisation de l'invention.

La figure 10 est un schéma illustrant en vue de coté un appareil d'éclairage selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 11 est un schéma illustrant en vue de coté un appareil d'éclairage selon un mode de réalisation de l'invention, l'appareil comportant l'écran illustré figure 9.

La figure 12 est un graphe illustrant les spectres de réception respectifs de deux photodiodes ainsi que les spectres d'émission respectifs de deux LEDs d'un appareil d'éclairage selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 13 est un graphe illustrant le spectre de réception d'une 25 photodiode ainsi que le spectre d'émission d'une LED d'un appareil d'éclairage selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 14 est un schéma illustrant en vue en plan (de face), un appareil d'éclairage et sa télécommande selon un mode de réalisation de l'invention. 30 La figure 15 est un schéma illustrant en vue en plan (de face), un appareil d'éclairage équipé d'une optique déportée selon un mode de réalisation de l'invention.

La figure 16 est un schéma illustrant en vue de coté, un appareil d'éclairage et son cadre selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 17 est une variante de la figure 5 illustrant en vue de coté, un appareil d'éclairage dont une face du guide est revêtue d'un film chauffant selon un mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Par référence aux figures 1 et 2 notamment, l'appareil d'éclairage 10 comporte un guide 11 de lumière transparent éclairé par sa tranche 14 par un émetteur à LEDs 18.

L'émetteur comporte un premier groupe de deux LEDs 18 alimentées par un module 38, ces deux LEDs présentant un spectre d'émission correspondant par exemple à la courbe 41 figure 12, ce spectre présentant un maximum pour une première longueur d'onde 45. L'émetteur comporte un second groupe de trois LEDs alimentées par un second module 39, ces trois LEDs présentant un spectre d'émission correspondant par exemple à la courbe 43 figure 12, ce spectre présentant un maximum pour une seconde longueur d'onde 47 supérieure à la première longueur d'onde 45. Alternativement, ou en complément, l'émetteur peut comporter un troisième groupe de LEDs alimentées par un autre module et présentant un spectre d'émission correspondant à la courbe 49 figure 13, ce spectre présentant deux maxima pour des longueurs d'onde distinctes 51 et 53. Une face 12 du guide comporte des éléments D diffusants présentant une forme allongée selon des axes 61 parallèles à la rangée de LEDs 18. Les éléments diffusants provoquent une diffusion de la lumière émise par les LEDs et se propageant dans le guide, vers chacune des deux faces 12, 13 principales opposées du guide 11, et l'émission de lumière par ces faces. L'appareil comporte un ou deux capteur(s) 32, 33 de lumière, et une unité 34 électronique de commande reliée au(x) capteur(s) et aux LEDs pour faire varier le spectre ou l'intensité de la lumière émise par les LEDs en fonction notamment de la mesure de la lumière ambiante effectuée par le capteur 32, 33. Le capteur 32, 33 peut comporter une seule photodiode ou bien plusieurs photodiodes, en particulier au moins deux photodiodes - ou groupes de photodiodes - présentant des spectres de réception - de sensibilité - distincts, comme illustré figure 12: une première photodiode présente un spectre de sensibilité illustré par la courbe 40 présentant un maximum pour une longueur d'onde 44, et une seconde photodiode présente un spectre de sensibilité illustré par la courbe 42 présentant un maximum pour une longueur d'onde 46 supérieure à la longueur d'onde 44. Alternativement, ou en complément, le capteur 32, 33 peut comporter une troisième photodiode - ou groupe de photodiodes - présentant un spectre de réception correspondant à la courbe 48 figure 13, ce spectre présentant deux maxima pour des longueurs d'onde distinctes 50 et 52. L'unité électronique de commande 34 est reliée aux LEDs pour les alimenter et est reliée aux photodiodes pour en recevoir des signaux représentatifs de l'intensité de la lumière, de préférence dans au moins deux bandes spectrales distinctes qui sont par exemple respectivement sensiblement centrées sur les longueurs d'onde 44 et 46, ou bien sur les longueurs d'onde 50 et 52. L'unité de commande 34 est programmée pour faire varier le spectre ou l'intensité de la lumière émise par les LEDs 18 en fonction notamment des signaux respectivement délivrés par les photodiodes. Par référence à la figure 1 en particulier, l'unité 34 de commande comporte une mémoire 36, une horloge 37, deux modules 38, 39 d'alimentation de LEDs pour alimenter respectivement les deux groupes de LEDs, et un microcontrôleur 35 relié au capteur - aux photodiodes - pour en recevoir les signaux, à la mémoire pour y lire et/ou écrire des informations, à l'horloge, et aux modules d'alimentation de LEDs pour les commander.

Le microcontrôleur 35 analyse les signaux/données délivrés par la (ou les) photodiode(s) exposée(s) à la lumière ambiante pouvant résulter de l'addition de la lumière solaire (naturelle) et de la lumière émise par l'appareil 10.

L'analyse de la lumière ambiante permet au microcontrôleur de déterminer si le niveau et/ou le spectre d'éclairement requis par un utilisateur demande un éclairage complémentaire par les LEDs de l'appareil. Notamment lorsqu'une seule photodiode est prévue, l'analyse des signaux délivrés par les photodiodes peut se faire en intégrale , en utilisant par exemple un filtre correspondant à la sensibilité d'un oeil humain. Alternativement, ou en complément, lorsque plusieurs photodiodes sont prévues, l'analyse peut se faire en colorimétrie , en comparant le niveau d'éclairement mesuré dans plusieurs bandes spectrales - i.e. plusieurs plages de longueurs d'onde - à des niveaux d'éclairement déterminés. Des niveaux d'éclairement prédéterminés peuvent être enregistrés dans la mémoire 36 et peuvent être lus par le microcontrôleur 35 pour assurer un éclairage selon un mode d'éclairage choisi par l'utilisateur. Le mode d'éclairage peut par exemple être choisi parmi un mode d'éclairage constant en lumière blanche, un mode d'éclairage d'intensité variable selon un cycle journalier, ou un mode d'éclairage intensif. Afin que l'information transmise par le capteur 32, 33 soit fiable, celui-ci peut être associé à un (équipé d'un) masque permettant d'éviter un éclairement direct du capteur par la face émettrice du guide et/ ou par un rayonnement solaire direct. Dans le même but, le capteur 32, 33 peut être associé à un (équipé d'un) organe optique 60 lui assurant un large champ de vision , à un 30 filtre, ou à un verre dépoli. Le capteur peut être disposé à distance du système d'émission de lumière comportant les LEDs et le guide 11, mais est de préférence intégré à un ensemble mécanique comportant ces éléments, en particulier un ensemble comportant un cadre 55 ceinturant le guide et les LEDs, comme illustré figures 14 et 15. Dans la configuration illustrée figure 15, le capteur 32 est intégré à cet ensemble et l'organe optique 60 de prise de lumière est séparé de cet ensemble, une ou plusieurs fibres optiques 59 reliant l'organe optique 60 au capteur 32 à photodiodes. Les circuits électroniques reliant les photodiodes à l'unité 34 de commande qui est de préférence solidaire du cadre 55, peuvent comporter un circuit de conversion de courant en tension, en particulier en créneaux ou impulsions, et un circuit de conversion des signaux analogiques en données numériques. Ces circuits peuvent être intégrés au capteur 32, 33 ou à l'unité 34. Le microcontrôleur de l'unité électronique de commande 34 pilote les modules 38, 39 d'alimentation des LEDs à courant variable pour assurer un éclairement avec l'intensité et la colorimétrie souhaitée. Les modules 38, 39 peuvent être de type à modulation de largeur d'impulsion ( PWM ) afin d'assurer une bonne efficacité de conversion de l'énergie électrique requise pour l'alimentation des diodes 18.

Le(s) capteur(s) 32, 33 sont régulièrement scrutés par l'unité 34, selon une fréquence de scrutation correspondant à une constante de temps adaptée pour que le système réagisse assez vite, lors du passage d'un nuage en mode d'éclairage constant par exemple, tout en assurant un éclairage agréable (sans effet stroboscope ).

La réglage des paramètres d'éclairage (mode et intensité d'éclairage notamment) peut se faire par l'intermédiaire d'un dispositif 54 mobile séparé de l'ensemble comportant les LEDs et le guide, et permettant une commande à distance de l'appareil 10, comme schématiquement illustré figure 14.

Le dispositif 54 comporte à cet effet un clavier (non représenté) permettant l'entrée d'ordres de commande par un utilisateur, un émetteur 58 de signaux lumineux de commande, un récepteur 56 de signaux lumineux, et une unité 57 électronique de commande du dispositif 54 qui est reliée au clavier, à l'émetteur 58 et au récepteur 56. Le capteur de lumière 32, 33 peut être prévu pour recevoir et détecter les signaux optiques de télécommande émis l'émetteur 58 du dispositif 54 de télécommande. L'unité 34 de commande peut être prévue pour commander l'émission par les LEDs 18 de signaux lumineux de réponse aux signaux optiques de télécommande. L'unité 34 est alors programmée pour provoquer l'émission de signaux lumineux de réponse à une fréquence supérieure à la persistance rétinienne d'un humain, les signaux de réponse étant détectés par le récepteur 56 et transmis à l'unité 57. Alternativement, un des capteurs 32 ou 33 peut être spécifiquement prévu pour mesurer l'éclairement ambiant, tandis qu'un autre des capteurs (i.e. 33 ou 32 respectivement) peut être prévu pour recevoir les signaux lumineux de télécommande. Selon une variante de réalisation, l'émetteur 58 du dispositif 54 de télécommande peut émettre des signaux radiofréquence de commande qui sont détectés par un récepteur radio intégré à l'appareil d'éclairage. De la même façon, le récepteur 56 du dispositif 54 de télécommande peut être sensible à des signaux radiofréquence de réponse qui sont émis par un émetteur radio intégré à l'appareil d'éclairage. Selon une autre variante de réalisation, le capteur 32, 33 de lumière peut être disposé à distance - et être mécaniquement indépendant - du guide 11, le capteur transmettant des signaux ou données de mesure à une unité 34 de commande solidaire du guide, par une liaison sans fil, optique ou radiofréquence par exemple. Par référence aux figures 3 à 8, 10 et 11 notamment, l'appareil d'éclairage 10 comporte un guide 11 de lumière réalisé dans un matériau transparent.

Le guide comporte deux faces planes 12, 13 d'émission, dites faces principales, qui sont sensiblement parallèles, et une ou plusieurs face(s) 14 à 17 périphérique(s) - ou tranche(s) - dont la surface est inférieure à la surface de chaque face d'émission : le guide en forme de plaque de contour carré illustré figures 1 et 2 comporte quatre tranches 14 à 17 planes. Selon un mode de réalisation non représenté, le guide peut être en forme de disque de contour circulaire et peut comporter une seule tranche de forme cylindrique. Les LEDs 18 sont arrangées pour injecter de la lumière dans le guide par sa (ou ses) tranche(s) : dans les modes de réalisation illustrés figures 1 à 8, 10, 11, 16, et 17 une seule rangée de LEDs a été illustrée pour ne pas nuire à la clarté des figures.

En pratique, selon la puissance lumineuse requise, l'appareil comporte le nombre nécessaire de LEDs qui sont disposées réparties le long d'une ou plusieurs des faces 14 à 17 par laquelle (lesquelles) la lumière émise par les LEDs est introduite dans le guide. Au moins une des faces principales du guide, dite face arrière 12 du guide, comporte des dépressions D de forme allongée, présentant une largeur 22 (figure 7), espacées les unes des autres selon un premier espacement, provoquant une diffusion de la lumière se propageant dans le guide vers chacune des deux faces principales, et provoquant par conséquent l'émission de lumière par les deux faces principales.

Dans les modes de réalisations illustrés figures 3 à 6, les éléments diffuseurs D prévus sur une des deux faces émettrices du guide sont recouverts d'éléments réflecteurs R qui permettent d'obtenir un appareil d'éclairage émettant par la face avant 13 du guide un flux lumineux 28 bien supérieur au flux 29 (cf. figure 6 et 10 notamment) émis par l'autre face ( face arrière ) de l'appareil. Dans les modes de réalisation illustrés figures 10 et 11, l'appareil comporte en outre un écran 19 transparent comportant deux faces 20, 21 principales sensiblement parallèles ; une première des faces principales de l'écran, dite face avant 20 de l'écran, s'étend en regard de la face arrière 12 du guide, sensiblement au contact de la face arrière du guide comme illustré figures 10 et 11, ou à faible distance du guide.

Comme illustré figures 10 et 11 notamment, l'écran s'étend sensiblement parallèlement au guide. Selon un mode de réalisation non représenté, les faces 12, 13, 20, 21 peuvent être incurvées. La face avant 20 de l'écran comporte des éléments R réflecteurs/réfléchissants de forme allongée selon un axe parallèle à l'axe 61 (figures 1 et 2) selon lequel s'étendent les diffuseurs D ; chaque élément réflecteur présente une largeur 23 (figure 9) au moins égale à la largeur 22 des dépressions du guide. Les réflecteurs sont espacés les uns des autres selon un espacement 24 (figure 9) identique à l'espacement des dépressions D du guide afin d'être respectivement en regard de ces dépressions lorsque le guide et l'écran sont correctement positionnés l'un par rapport à l'autre. Ainsi, les éléments réflecteurs de l'écran réfléchissent vers le guide la lumière diffusée dans leur direction par les dépressions.

L'espacement 24 des éléments réflecteurs est supérieur à leur largeur 23. L'espacement 24 peut être de l'ordre de un ou plusieurs millimètres, jusqu'à plusieurs centimètres. Dans les modes de réalisation illustrés figures 3, 4, 6 et 10, les éléments réflecteurs R sont saillants, sur la face arrière du guide 11 ou 20 sur la face avant 20 de l'écran 19. Dans les modes de réalisation illustrés figures 5, 9 et 11, les éléments réflecteurs R sont sensiblement affleurants à la face arrière du guide 11 ou à la face avant 20 de l'écran 19. Alternativement, les éléments réflecteurs R peuvent être en retrait 25 - en dépression - notamment par rapport à la face avant 20 de l'écran 19. Afin d'assurer une réflexion sensiblement totale de la lumière diffusée vers eux par les dépressions du guide, la largeur 23 des éléments réflecteurs est supérieure à la largeur 22 des dépressions du guide, par exemple de 50%, 100%, 150%, ou 200%. 30 La largeur 22 des dépressions peut être située dans une plage allant de 50 microns environ à 100 microns environ, et la largeur 23 des éléments réfléchissants peut respectivement être située dans une plage allant de 100 microns environ à 300 ou 500 microns environ. Les éléments réfléchissants R peuvent comporter une composition contenant des particules opaques qui peuvent être essentiellement constituées de particules métalliques ou de particules d'oxyde métallique, en particulier de particules de carbone, d'aluminium, de cuivre, d'argent, de bronze, d'alumine, d'oxyde de titane, ou de sulfate de baryum. La composition utilisée pour former les éléments réflecteurs peut contenir un liant et/ ou un adhésif, en particulier un matériau polymère tel qu'une résine acrylique, favorisant une répartition homogène des particules opaques et une fixation durable des particules opaques à la surface de l'écran. La composition peut comporter une phase liquide durcissant sous l'effet d'un rayonnement ultra violet par exemple.

Le dépôt de la composition à la surface de l'écran peut être obtenu par impression, par projection, ou par un autre procédé de dépôt. Notamment pour obtenir des éléments réflecteurs affleurant ou en retrait de la face avant de l'écran, la composition peut être déposée dans des rainures préalablement formées sur la face avant de l'écran.

Le guide et l'écran peuvent être réalisés dans un matériau choisi parmi le verre, le polycarbonate, ou le polyméthacrylate de méthyle. De préférence, l'épaisseur 25 du guide est supérieure à celle de l'écran. L'épaisseur du guide peut être située dans une plage allant de 1 à 5 millimètres (10-3 à 5.10-3 mètre) environ, et l'épaisseur de l'écran peut être située dans une plage allant de 0.1 à 1, 2, ou 5 millimètres (10-4 à 10-3, 2.10-3 ou 5.10-3 mètre) environ. Pour favoriser une densité de flux lumineux homogène sur toute la surface émettrice du guide, les dépressions et les éléments réflecteurs peuvent être espacés selon un espacement 24 identique dont la valeur augmente de la partie centrale de l'appareil (du guide et de l'écran) vers la partie périphérique de l'appareil.

Notamment lorsque le guide et l'écran présentent un contour polygonal, les éléments réflecteurs peuvent, de même que les dépressions du guide, s'étendre selon un seul réseau de lignes parallèles comme illustré figure 1, 2, et 15, ou bien selon plusieurs réseaux de lignes parallèles qui se croisent (à 90 degrés environ par exemple pour un guide et un écran rectangulaires), comme illustré figure 14. Dans le mode de réalisation illustré figure 16, l'appareil comporte en outre un écran transparent 63 tel qu'un vitrage, qui est disposé en regard et à faible distance de la face arrière du guide 11. L'espace compris entre le vitrage 63 et le guide 11 reçoit un dispositif 64 d'étanchéité, tel qu'un joint, qui est logé, comme le guide et le vitrage, à l'intérieur du cadre 55. Dans le mode de réalisation illustré figure 17, un revêtement résistif transparent 62 est prévu sur la face avant du guide 11, qui permet, lorsqu'il est traversé par un courant délivré par une source (non représentée) d'énergie électrique, de provoquer l'émission d'un rayonnement 65 infrarouge par la face avant du guide, et de provoquer par conséquent le réchauffement d'une zone ou pièce éclairée par l'appareil.

Ce revêtement transparent peut par exemple être réalisé par dépôt d'oxyde d'indium dopé à l'étain ( ITO ). Les LEDs et les photodiodes peuvent être choisies pour que leurs longueurs d'onde centrales , qui sont repérées 44 à 47 et 50 à 53 figures 12 et 13, soient situées dans une plage allant de 400 nanomètres environ à 800 nanomètres environ; alternativement ou en complément, certaines des LEDs et/ou des photodiodes peuvent émettre (respectivement être sensibles) dans le domaine de l'infrarouge ou de l'ultraviolet. L'invention permet d'obtenir un appareil d'éclairage au travers 30 duquel la vision est possible comme illustré par la flèche 30 figure 10 notamment.

Claims

Revendications1 - Appareil d'éclairage (10) comportant un guide (11) de lumière transparent éclairé par sa tranche (14) par un émetteur à LEDs (18), une face principale (12, 13) du guide comportant plusieurs éléments (D) diffusants, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capteur (32, 33) de lumière et une unité (34) de commande reliée au capteur et à l'émetteur pour faire varier le spectre ou l'intensité de la lumière émise par l'émetteur en fonction notamment de la mesure effectuée par le capteur.
2 - Appareil selon la revendication 1 dans lequel l'émetteur comporte au moins deux LEDs - ou groupes de LEDs - présentant des spectres d'émission distincts, dans lequel les éléments diffusants provoquent une diffusion de la lumière se propageant dans le guide vers chacune des deux faces principales opposées du guide, l'appareil comportant en outre au moins deux photodiodes - ou groupes de photodiodes - présentant des spectres de réception - de sensibilité - distincts, ainsi qu'une unité électronique de commande reliée aux LEDs pour les alimenter et reliée aux photodiodes pour en recevoir des signaux représentatifs de l'intensité de la lumière dans au moins deux bandes spectrales distinctes, l'unité de commande étant agencée, en particulier programmée, pour faire varier le spectre ou l'intensité de la lumière émise par les LEDs en fonction notamment des signaux respectivement délivrés par les photodiodes.
3 - Appareil selon la revendication 1 ou 2 qui comporte en outre des éléments (R) réflecteurs agencés pour réfléchir vers le guide la lumière diffusée par les éléments diffusants et émise par une des faces principales du guide.
4 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel les éléments réflecteurs sont prévus sur une des faces (12, 13) principales du guide qui comporte des éléments diffusants, les élémentsréflecteurs étant saillants ou sensiblement affleurants sur cette face principale, ou bien en retrait de cette face. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel l'unité (34) de commande comporte une mémoire (36), une 5 horloge (37), plusieurs modules (38, 39) d'alimentation de LEDs pour alimenter respectivement les groupes de LEDs, et un microcontrôleur (35) relié au capteur -aux photodiodes- pour en recevoir les signaux, à la mémoire pour y lire ou écrire des informations, à l'horloge, et aux modules d'alimentation de LEDs pour les commander. 6 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 qui comporte en outre un dispositif (54) de télécommande comportant un clavier, un émetteur (58) de lumière à laquelle est sensible le capteur (32, 33) à photodiodes, ainsi qu'un récepteur (56) de lumière sensible à la lumière émise par les LEDs (18), le dispositif (54) de télécommande étant agencé, en particulier programmé, pour émettre des impulsions lumineuses de commande en fonction d'ordres de commande introduits par l'intermédiaire du clavier, et dans lequel l'unité (34) de commande est agencée/programmée pour détecter les impulsions lumineuses de commande transmises par les photodiodes, et pour faire varier l'intensité des LEDs en fonction des impulsions lumineuses de commande. 7 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 qui comporte un cadre (55) recevant le guide (11) de lumière, les LEDs (18), le cas échéant un écran (19) transparent comportant les éléments réflecteurs (R), le capteur (32, 33) à photodiodes, et l'unité (34) de commande des LEDs. 8 - Appareil selon la revendication 7 dans lequel le cadre est fixé - ou intégré - à une fenêtre ou un hublot d'un bâtiment ou d'un véhicule. 9 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 qui comporte un organe optique (60) comportant une ou plusieurs lentilles et/ou un ou plusieurs filtre(s), qui est associé au capteur (32, 33) pour en adapter l'angle d'ouverture et/ou la bande spectrale utile.10 - Appareil selon la revendication 9 dans lequel l'organe optique est solidaire du capteur (32, 33) et disposé à proximité des photodiodes du capteur. 11 - Appareil selon la revendication 9 dans lequel l'organe optique 5 est disposé à distance du capteur (32, 33) et relié à ce dernier par une ou plusieurs fibre(s) optique(s) (59). 12 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 qui comporte un revêtement chauffant (62) sur une face (13) émettrice du guide (11). 10 13 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel une première des faces principales du guide, dite face arrière (12) du guide, comporte des dépressions (D) de forme allongée, présentant une première largeur (22), espacées les unes des autres selon un premier espacement, provoquant une diffusion de la lumière 15 se propageant dans le guide vers chacune des deux faces principales, et l'émission de lumière par les deux faces principales, l'appareil comportant en outre un écran (19) transparent comportant deux faces (20, 21) principales opposées, une première des faces principales de l'écran, dite face avant (20) de l'écran, s'étendant en regard de la face 20 arrière (12) du guide, sensiblement au contact de - et sensiblement parallèlement à - la face arrière du guide, la face avant de l'écran comportant des éléments (R) réflecteurs/réfléchissants de forme allongée, présentant une seconde largeur (23) au moins égale à la première largeur, espacés les uns des autres selon un second 25 espacement (24) sensiblement identique au premier espacement, la position relative de l'écran par rapport au guide étant telle que les éléments réflecteurs de l'écran sont respectivement en regard des dépressions du guide pour réfléchir vers le guide la lumière diffusée par les dépressions, l'espacement (24) des éléments réflecteurs étant 30 supérieur à leur largeur (23). 14 - Appareil selon la revendication 13 dans lequel la largeur (23) des éléments réflecteurs de l'écran est supérieure à la largeur (22) desdépressions du guide, d'environ 25% au moins, la largeur (23) des éléments réfléchissants étant située dans une plage allant de 100 microns environ à 300 ou 500 microns environ. 15 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14 dans lequel les éléments réfléchissants (R) comportent une composition contenant des particules opaques métalliques ou d'oxyde métallique, en particulier des particules de carbone, d'aluminium, de cuivre, d'argent, de bronze, d'alumine, d'oxyde de titane, ou de sulfate de baryum, et dans lequel la composition contient un liant et/ ou un adhésif, en particulier un matériau polymère tel qu'une résine acrylique, favorisant une répartition homogène des particules opaques et une fixation durable des particules opaques à la surface de l'écran.