FR2948175A1 - Luminaire a guide de lumiere et deviateurs multiples. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un luminaire comportant un guide de lumière 9 dit « guide principal » muni de « déviateurs » 113, 114 et suivants déviant chacun une partie de la lumière transportée par ledit guide principal dans le sens amont vers aval, la lumière étant introduite dans le luminaire en différents points dudit guide principal 9, par des parois transparentes 111, 121 et suivantes qui augmentent la section dudit guide principal d'amont en aval. L'avantage est de pouvoir augmenter la puissance du luminaire, en ajoutant des sources lumineuses dont les faisceaux sont déviés par lesdites parois transparentes 21, 22 et suivantes pour se rapprocher de l'axe longitudinal dudit guide principal 9. Avantageusement, chaque déviateur 113 est accouplé à un condenseur 123 qui rétrécit l'angle du faisceau émis par le déviateur considéré.

Description

1 Luminaire à guide de lumière et déviateurs multiples

La présente invention concerne un luminaire de faible encombrement et de rendement lumineux élevé.

Dans mode de mise en œuvre préféré, c'est une paroi plane lumineuse comme un projecteur directionnel ou un dispositif de rétro-éclairage d'une image imprimée ou électronique. L'invention peut aussi être mise en œuvre de nombreuses autres façons dont en particulier pour réaliser des profilés de diffusion de la lumière dont une version particulière permet de faire pénétrer une grande quantité de lumière dans des feuilles transparentes minces. Dans tous les cas, l'invention est compatible avec toutes les utilisations des réseaux lenticulaires : affichage d'images en trois dimensions, et d'images qui sont différentes selon la position du spectateur.

La méthode retenue consiste à décomposer une pluralité de faisceaux lumineux en un plus grand nombre de faisceaux dont l'élément de surface émetteur est plus petit. Dans une version améliorée, on fait ensuite converger par des méthodes connues ces faisceaux élémentaires pour modifier leur angle solide d'émission.

L'art antérieur La méthode consistant à décomposer le faisceau d'origine en une pluralité de faisceaux plus petits dits faisceaux élémentaires, dont l'angle d'émission est identique à celui du faisceau d'origine, mais dont l'élément de surface émetteur est plus petit, est connue depuis très longtemps.

Le premier à avoir décrit cette méthode est peut-être ZINBERG IVAN H dans son brevet US2480178 (A) du 30 aout 1949. Son invention, reprise pour réaliser des projecteurs pour des automobiles ou des avions, des dispositifs de rétro-éclairage d'écrans de télévision ou d'ordinateurs, et des luminaires de toutes sortes - (WO9318939 (AI) de WU WEI-YU [US] / HUGHES AIRCRAFT CO [US] (1993-09-30) ; GB2274158 (A) de KOPPOLU PRASAD M et al. / FORD MOTOR CO (1994-07-13) ; FR2768218 (Al) de L HERMINE ALBAN / VALEO VISION [FR] {1999-03-12) ; FR2799263 (Al) de JOUSSET NICOLAS; NOUET REGIS / VALEO VISION [FR] (2001-04-06) - a ensuite été combinée dès 1983 avec celle de JEAN-CLAUDE DEUTSCH / COMMISSARIAT ENERGIE ATOMIQUE [FR] (FR2471012 (AI) 1981-06-12) pour obtenir des faisceaux lumineux directionnels, par PIERRE CIBIE (CIBIE PROJECTEURS [FR]) qui a proposé dans son brevet FR2514105 (1983-04-08) un projecteur pour véhicule automobile comprenant une source lumineuse réelle et des moyens pour concentrer le rayonnement de cette source sur l'extrémité d'un conduit de lumière muni d'une pluralité de facettes réfléchissantes constituant autant de sources lumineuses virtuelles et coopérant avec une pluralité d'éléments dioptriques homologues pour constituer un ensemble de faisceaux lumineux élémentaires venant se fondre en un faisceau unique. Cette invention a ensuite elle-même été reprise par EP0814300 (AI) de DAIKU YASUHIRO [IT] / CASIO COMPUTER CO LTD (1997-12-29), par DE2736486 (Al) de YEVICK GEORGE J PROF / IZON CORP (1978-02-16) (voir figure 4) et par EP0584545 (Ai) de MASUELLI STEFANIA [IT] et al. / CARELLO SPA [IT] (1994-03-02). Aucun de ces dispositifs ne fonctionne correctement parce que le faisceau renvoyé par un miroir ou autre type de déviateur n'est pas dirigé exclusivement vers la lentille associée à ce miroir. Ceci a pour conséquence que la lumière renvoyée par un déviateur traverse aussi une autre lentille qui n'est pas conçue pour recevoir de tels rayons. Le document WO 2007/054848 Al (KONINKL PHILIPS ELECTRONICS NV [NL] ; IJZERMAN WILLEM L [NL] ; WISSENBER du 18 mai 2007 expose qu'un déviateur doit émettre de la lumière principalement vers le condenseur qui lui est associé, mais ne propose pas de solution pratique à cet effet. On connait aussi US 2003/112638AI (HOGUH YOSHINORI [JP] du 19 juin 2003 qui décrit un dispositif du même type dont la paroi externe du condenseur 115 est sensiblement confondue avec l'une des faces latérales du guide de lumière.

Le problème posé Les dispositifs connus ont tous l'inconvénient d'avoir une puissance faible, puisque la lumière est toujours introduite par une extrémité du guide de lumière.

Depuis 1983, date de l'invention de Pierre Cibié (FR2514105 - 1983-04-08), aucun des dispositifs proposés - lesquels reprennent d'une façon ou d'une autre cette invention - n'a permis d'obtenir une luminosité suffisante, malgré l'attente considérable du marché, laquelle est prouvée par le nombre des demandes de brevets traitant du même problème, et par l'importance économique considérable des déposants. Cette attente s'explique par l'existence de deux marchés en croissance rapide 1. celui de tous les appareils comportant un écran à cristaux liquide comme ordinateurs, appareils photo, téléphones, etc., car l'écran doit être rétro-éclairé avec un dispositif plat et fin ayant un rendement lumineux le plus élevé possible (en n'émettant de la lumière qu'en direction des yeux du ou des utilisateurs, on abaisse la consommation électrique tout en permettant un plus grand confort de lecture en plein jour, et on augmente donc l'autonomie des batteries des dispositifs portables), 2. et celui de l'éclairage maîtrisé, c'est-à-dire des luminaires permettant de diriger avec précision la lumière pour obtenir à chaque emplacement (vitrine, surface de travail, zone de circulation, etc.) la luminosité nécessaire à sa fonction. La présente invention Elle permet de réaliser des luminaires à haute luminosité en reprenant la méthode qui consiste à décomposer le faisceau d'origine en une pluralité de faisceaux plus petits dits faisceaux élémentaires, mais en bénéficiant d'une innovation qui tient à l'emplacement de la source lumineuse, laquelle n'est plus unique, mais répartie en plusieurs points du guide de lumière 9. L'invention est un luminaire comprenant - un guide de lumière 9 dit guide principal conduisant la lumière selon une trajectoire droite ou courbe MN d'un point amont M à un point aval N, par réflexions successives sur des parois dites parois latérales dudit guide, - et au moins un dispositif optique dit déviateur 113 déviant une partie de la lumière transportée par ledit guide principal 9, caractérisé par le fait que ledit guide principal comporte au moins deux parois 111 et 121 dites d'entrée de la lumière, constituées chacune par une paroi transparente dudit guide principal disposée de telle sorte qu'elle augmente la section transversale dudit guide principal d'amont en aval.

Multiplier ainsi les points d'entrée de la lumière permet de réaliser des dispositifs plus puissants. Le fait qu'une paroi 111 soit constituée par une paroi transparente dudit guide principal augmentant la section dudit guide principal d'amont en aval a pour conséquence que cette paroi forme un angle avec l'axe longitudinal du guide principal 9, et que les rayons parvenant de l'extérieur à cette paroi sont moins déviés par la paroi que si elle était parallèle à l'axe du dispositif et que leur direction s'éloigne moins de celle de l'axe optique dudit guide principal 9. Il est ainsi possible de faire pénétrer dans le guide principal 9 des rayons que ce dernier peut transporter.

Il faut se souvenir de ce que, si ces deux parois étaient parallèles, tout rayon entrant dans le guide par une paroi ressortirait par la paroi opposée. Cette innovation a été exposée pour la première fois le il septembre 2009 dans la demande FR/09-04351 de Franck GUIGAN, à la page 3 de la description, lignes 19 à 22 : Il est possible d'ajouter des sources lumineuses en différents points du profilé lumineux, par exemple tangentiellement sous forme d'un faisceau concentré. Le meilleur emplacement pour une telle insertion est situé derrière un déviateur 113 (version non représentée). . 3 Figures L'invention sera bien comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 8 qui représentent toutes des dispositifs ou détails de dispositifs selon l'invention. La figure 1 est une section longitudinale d'un dispositif selon l'invention. La lumière parvient sous forme de faisceaux étroits par les parois 121, 131 et suivantes du guide principal 9. Ces parois d'entrée de la lumière réduisent la section transversale du guide 9 d'amont (représenté à gauche) à l'aval (à droite). Les rayons peuvent soit être réfléchis totalement par la paroi supérieure du guide du dispositif qui est transparente, soit être réfléchis par un déviateur 123 qui est un miroir. Les rayons déviés par un déviateur 123 parviennent à la face supérieure du guide de lumière avec une incidence assez faible pour traverser cette face et être modifiés par les condenseurs 115, 125 et suivants qui sont ici des dioptres convexes. La figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, qui fait apparaître en dessous la face d'entrée de la lumière dans le dispositif.

Ce dispositif est muni de condenseurs 115, 135 et suivants qui sont ici des lentilles sphériques. Il est à noter que la totalité de la face d'entrée de la lumière dans le dispositif est constituée de surfaces qui sont soit des parois d'entrée de la lumière 121, 141 et suivantes, soit des déviateurs 113, 133 et suivants.

La figure 3 est une vue en perspective du dispositif de la figure 2, qui fait apparaître au dessus la face de sortie de la lumière dans le dispositif. La figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, vu du côté de la face d'entrée de la lumière dans le dispositif. Les condenseurs sont ici des lentilles cylindriques 115, 125 et suivantes. Le dispositif est doté de sources lumineuses 11, 21 et 31 qui sont des rubans de LED. Chacune de ces sources envoie de la lumière dans un bloc transparent de section triangulaire dont la face inférieure - respectivement 13, 23 et 33 - est un miroir et la face supérieure - respectivement 12, 22 et 32 - est transparente. Les rayons lumineux ne peuvent sortir que par la face supérieure - 12, 22 ou 32 selon le cas - du bloc transparent considéré, et la caractéristique remarquable est qu'ils sortent avec une direction très proche d'une parallèle à la paroi supérieure, donc proche de l'horizontale sur la figure, ce qui leur permet d'être déviés convenablement par la structure du guide principal 9.

La figure 5 est une vue en perspective de deux dispositifs selon l'invention, qui sont identiques et comportent chacune deux ensembles 1000 et 1001 de condenseurs. Chacun de ces deux ensembles 1000 et 1001 peut être mobile par rapport à l'ensemble des déviateurs. La figure 6 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, dont le guide principal 9 a une forme allongée dont la section transversale comporte une courbure qui constitue le dioptre commun aux condenseurs 115, 125 et suivants. Ce dioptre est ici un miroir elliptique qui renvoie les rayons issus des déviateurs 113, 123 et suivants situés à l'un des foyers de l'ellipse vers la paroi latérale d'une feuille de matériau transparent 3000 qui est située à l'autre foyer 116 de l'ellipse. La figure 7 est une section longitudinale d'un dispositif selon l'invention comportant un guide de lumière 9. Le condenseur 113 comporte des zones de raccordement courbes avec les parois d'entrée de la lumière 111 et 121. L'ensemble formé par le condenseur 113 et ces deux raccordements courbes est noté ici AB. Le point important est que tous les rayons déviés par cet ensemble et parvenant à la paroi opposée avec une incidence inférieure à Ô - 5 étant l'incidence au delà de laquelle la réflexion sur cette paroi est totale - doivent parvenir entre C et D pour être condensés par le condenseur, lequel est ici composé de deux lentilles convergentes superposées 115a et 115b. 4 La figure 8 est une section longitudinale du dispositif de la figure 7, muni d'un dispositif dit homogénéisateur constitué d'une feuille transparente non plane 17 disposée le long de plusieurs condenseurs 115, 125 et suivants, du côté opposé à celui des déviateurs 113, 123 et suivants, la forme dudit homogénéisateur modifiant les rayons issus des condenseurs considérés pour les répartir de façon plus homogène sur la zone de sortie de la lumière du luminaire. Modes de mises en oeuvre de l'invention La présente invention peut être combinée avec le principe consistant à concentrer une pluralité de sources lumineuses par un réseau lenticulaire (Jean-Claude Deutsch en 1981), pour obtenir des projecteurs directionnels, ou plus simplement pour maîtriser avec plus de précision le flux lumineux dévié par les déviateurs. Dans cet objectif, un déviateur 113 est associé à un dispositif optique convergent dit condenseur 115 modifiant l'angle solide du faisceau lumineux dévié par ledit déviateur 113. Pour obtenir un faisceau directionnel, un déviateur est de faibles dimensions et situé à proximité du foyer du condenseur 115 qui lui est associé. L'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants est avantageusement mobile par rapport à l'ensemble des déviateurs 113, 123 et suivants. Un tel 20 dispositif est représenté à la figure 5. Une rotation du condenseur 115 autour du centre optique du déviateur associé 113 permet d'orienter le faisceau produit par ce sous-ensemble élémentaire. Une variation de distance entre condenseurs et déviateurs - ou entre deux ensembles 1000 et 1001 de condenseurs - permet de modifier l'angle solide y 25 du faisceau produit par le dispositif. Une telle modification permet de concentrer plus ou moins le faisceau émis par le dispositif. En couplant le moyen de modification de cette distance avec le réglage de focale de l'objectif d'un appareil photo, cela permet d'adapter l'éclairage du sujet à la focale choisie par l'opérateur (version non représentée). 30 Cela permet de modifier à la demande l'apparence du dispositif, lorsque l'ensemble des condenseurs constitue un réseau lenticulaire et est associé avec une image codée. Le moyen préféré pour déplacer l'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants par rapport à l'ensemble des déviateurs 113, 123 et suivants utilise 35 l'effet piézoélectrique inverse. Le lien entre ces deux ensembles peut par exemple consister en plusieurs éléments de liaison en céramiques synthétiques, comme des titano-zirconates de plomb. On peut aussi utiliser deux moteurs linéaires pour faire varier sur commande l'un des deux ensembles. 40 Un point important est que les rayons lumineux issus d'un déviateur ne doivent pas parvenir à un condenseur autre que celui auquel le déviateur considéré est associé. Ledit condenseur est donc avantageusement dimensionné et positionné de telle sorte qu'il intercepte au moins 80% de la luminosité dudit faisceau d'angle 45 solide (3, étant précisé que l'on considère ci-avant comme inclus dans un déviateur 113 toute surface assurant la liaison entre ledit guide principal 9 et ledit déviateur 113, et que ledit faisceau d'angle solide P. comprend donc les rayons déviés par lesdites surfaces assurant ladite liaison. Cette règle a dans de nombreux cas pour conséquence que le faisceau 50 transporté par le guide de lumière doit être étroit. Le déviateur 113 est avantageusement un miroir plan afin de ne pas augmenter l'angle solide du faisceau dévié, mais dans la pratique, on sait qu'il faut aussi prendre en compte les surfaces de liaisons entre ce miroir plan et les parois latérales du guide de lumière parce que les moyens de fabrication ne 55 permettent pas de réaliser des angles parfaits. Pour être tout à fait certain de récupérer avec le condenseur 115 l'essentiel des rayons déviés par le déviateur 113, il faut que tous les rayons qui arrivent sur la paroi latérale du guide de lumière avec une incidence inférieure à celle permettant une réflexion totale parviennent ensuite au condenseur 115. En d'autres termes, un condenseur 115 doit couper la quasi-totalité des rayons issus du déviateur 113 avec une direction formant avec la paroi 5 opposée dudit guide de lumière un angle inférieur ou égal à l'angle dit ô qui est l'incidence minimale pour laquelle un rayon est réfléchi totalement par ladite face du guide de lumière qui est parallèle à son axe optique. En pratique, un déviateur 113 ne peut pas être considéré comme une surface plane parfaitement régulière. Des rayons issus du déviateur 113 peuvent donc partir dans toutes les directions. De deux choses l'une, ou bien leur incidence vis-à-vis de la face opposée du guide principal 9 est inférieure à ô et ils doivent rencontrer le condenseur 115 après être sortis du guide principal 9, ou bien elle est supérieure à ô et ils peuvent alors parvenir sur la face inférieure du guide principal 9 en dehors de cette zone, mais ils sont dans ce cas réfléchis totalement. En appliquant cette règle, le dispositif fonctionne quelles que soient les caractéristiques du déviateur. Il peut s'agir de toute surface réfléchissante non strictement parallèle à l'axe optique dudit guide principal 9. La méthode précédente peut donc être remplacée par celle selon laquelle l'angle 8 - défini comme celui pris dans le même plan entre les deux droites opposées tangentes respectivement aux côtés opposés de la surface utile dudit déviateur 113 et aux côtés opposés correspondants de la pupille du condenseur 115 - est inférieur à l'angle p qui est égal à deux fois l'incidence maximale ô à partir de laquelle un rayon transporté par ledit guide principal 9 est réfléchi par sa paroi latérale, étant précisé que l'on considère ci-avant comme inclus dans ladite surface utile toute surface assurant la liaison entre ledit guide principal 9 et ledit déviateur 113. Cette méthode est illustrée par la figure 7 dans laquelle l'angle 8 est celui qui existe entre les deux segments AC et BD.

La lumière émise par un dispositif élémentaire constitué d'un déviateur et d'un condenseur peut constituer un faisceau maîtrisé, mais ce faisceau est généralement réparti inégalement sur la face éclairante du dispositif. C'est un défaut lorsque le dispositif a pour fonction le rétro-éclairage d'une image ou d'un écran LCD par exemple.

Pour supprimer ce défaut, un dispositif peut comporter un dispositif dit homogénéisateur constitué d'une feuille transparente 17 non plane disposée le long de plusieurs condenseurs 115, 125 et suivants, du côté opposé à celui des déviateurs 113, 123 et suivants, la forme dudit homogénéisateur 17 modifiant les rayons issus des condenseurs considérés pour les répartir de façon plus homogène sur la zone de sortie de la lumière du luminaire. Un tel dispositif homogénéisateur 17 est représenté à la figure 8. La présence d'un déviateur a pour effet de diminuer la section permettant le passage de la lumière dans le guide principal 9. Celle d'une paroi 21 d'entrée de la lumière ayant la fonction inverse, il est possible de maintenir une section constante au guide principal 9 en alternant déviateurs et parois d'entrée de la lumière. Dans une disposition préférée, en particulier dans le cas où tous les déviateurs sont orientés dans la même direction ou dans des directions proches, la paroi 111 est située derrière un déviateur. Dans les deux cas, la surface de la projection longitudinale de ladite paroi d'entrée de la lumière 121 est sensiblement égale à la surface de projection longitudinale d'un déviateur 113 situé en amont, étant précisé que l'on entend par projection longitudinale d'un élément sa projection selon un axe dit axe longitudinal tangent à la courbe ou droite MN à l'emplacement considéré dudit guide principal, sur un plan perpendiculaire audit axe longitudinal. Le fait que le guide de lumière ait une section constante a pour effet que cette section reste importante en aval, et que toute la lumière entrée dans le dispositif n'est pas déviée par les déviateurs. On peut mettre à profit cette sortie de lumière pour alimenter d'autres luminaires, mais une solution préférée, représentée à la figure 4 consiste à la réinjecter en amont. 6 Le dispositif de la figure 4 comporte ainsi un guide de lumière supplémentaire dit guide de retour 9r, et deux séries de prismes à miroir, 50a et 50b pour renvoyer la lumière sortant du guide principal 9 vers le guide supplémentaire 9r, 50c et 50d pour la réintroduire à l'origine du guide principal 9. Pour ne pas augmenter l'encombrement total du dispositif, ledit guide de retour 9r est avantageusement disposé entre ledit guide principal 9 et les condenseurs 115, 125 et suivants. Pour éviter que les rayons introduits par la paroi 111 ressortent du guide principal 9 autrement que déviés par un déviateur 113, il faut que l'angle entre ledit axe longitudinal et la paroi transparente constituant ladite paroi 111 d'entrée de la lumière soit suffisant pour que la plus grande partie des rayons lumineux entrant dans le guide par cette paroi soient ensuite totalement réfléchis par lesdites parois latérales dudit guide de lumière. L'homme de l'art sait calculer cet angle en fonction de l'indice de réfraction du matériau constituant le guide de lumière, en prenant en compte l'axe central et l'angle solide du faisceau parvenant à ladite paroi 111 d'entrée de la lumière. Les parois 21, 22 et suivantes peuvent recevoir la lumière de multiples façons. On peut en particulier disposer des fibres optiques guidant la lumière provenant de sources lumineuses de toutes natures. Une disposition préférée est celle consistant à munir le dispositif d'un ou plusieurs guides de lumière 10 et 20 dits guides primaires , un guide primaire 10 recevant la lumière d'au moins une source lumineuse élémentaires 11 et comportant une ou plusieurs ouvertures lumineuses vers lesdites parois d'entrée de la lumière 111 et 121 dudit guide principal. Dans un mode perfectionné, représenté à le figure 4, un tel guide primaire 10 a une section qui se rétrécit d'amont en aval, une paroi réfléchissante 13 et une paroi transparente 12 formant entre elles un angle tel que les rayons transportés par le guide primaire 10 et sortant par sa paroi transparente 12 parviennent à au moins une paroi d'entrée de la lumière 111, 121 ou autre dudit guide principal 9. Il peut être envisagé de munir les sources de lumière 11, 21 et suivantes de tous moyens connus (convecteurs, miroirs, lentilles, concentrateur de lumière selon la demande FR09-05646 de Franck Guigan) pour qu'elles émettent un faisceau lumineux concentré. Le positionnement du déviateur Le déviateur 113 est avantageusement un miroir plan perpendiculaire à la bissectrice des deux droites suivantes : - l'extrémité aval du trajet optique le plus court de la source lumineuse réelle ou virtuelle au centre du déviateur 113, - l'extrémité amont du trajet optique le plus court du centre du déviateur 113 au centre optique du condenseur 115 qui lui est associé ; La surface minimale du condenseur Pour obtenir des dispositifs miniaturisés selon l'invention, et sauf à utiliser des matériaux à très haut indice de réfraction, peu courants, il est avantageux d'utiliser deux dioptres superposés ou des miroirs concaves dans les cas les plus courants où le faisceau lumineux transporté par le guide principal 9 est large. C'est le cas le plus courant puisqu'un faisceau transporté par un guide optique acquiert rapidement un angle solide f3 égal au double de l'incidence minimale 9 permettant une réflexion totale sur ses parois. On peut réaliser des dispositifs de rétro-éclairage d'images avec des dispositifs dont les condenseurs sont des lentilles cylindriques ou des miroirs paraboliques. Dans ce cas, il est avantageux que l'axe de symétrie longitudinal des cylindres soit horizontal, pour que la lumière soit plus dispersée en largeur qu'en hauteur, car les spectateurs sont le plus souvent dispersés plus horizontalement que verticalement. L'homme de l'art peut déterminer la géométrie d'un condenseur en fonction des objectifs assignés au dispositif. Ledit condenseur 115 peut par exemple 7 dévier tous les rayons provenant d'un déviateur 113 sensiblement dans la même direction. Il peut aussi dévier tous les rayons provenant dudit déviateur 113 dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan principal de ladite paroi.

Il peut en particulier faire converger tous les rayons lumineux vers un point s à une distance quelconque de la paroi en choisissant les caractéristiques appropriées des condenseurs et les emplacements des déviateurs. L'invention permet dans ce cas de créer des armes, surtout dans le cas où la lumière utilisée est en large partie située dans l'infra-rouge. Le dispositif selon l'invention fonctionne en effet pour tout type de rayonnement. Un dispositif selon l'invention comprend avantageusement un dispositif de modulation et/ou de filtrage de la lumière comme une image électronique ou imprimée. Ce dispositif peut par exemple être disposé du côté des condenseurs 115, 125 et suivants.

La diffusion d'animations 3D La partie de la face arrière de la paroi qui ne comprend pas de déviateurs 113, 123 et suivants peut comporter une image codée coopérant avec l'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants. Le dispositif bénéficie alors de toutes les applications des réseaux lenticulaires, comme la diffusion d'animations en 3D. L'homme de l'art sait calculer des images codées coopérant avec des réseaux lenticulaires. L'orientation automatique Le dispositif peut être muni d'un moyen connu de repérer l'orientation d'un rayonnement parvenant au dispositif, et d'un moyen mécanique 3000 de déplacer l'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants par rapport à l'ensemble des déviateurs 113, 123 et suivants. Cela permet de modifier à distance la direction du flux lumineux, en déplaçant une source de rayonnement ou en allumant une source de rayonnement située à un emplacement déterminée.

Ledit moyen connu de repérer l'orientation d'un rayon lumineux peut être sensible à la longueur d'onde ou à d'autres caractéristiques du rayon lumineux utilisé comme commande, pour pouvoir être utilisé même en plein jour. Il peut en particulier s'agir de rayonnement non visible. C'est le moyen de modifier l'apparence du dispositif lorsqu'il est associé à une image codée, et cela permet en particulier de synchroniser plusieurs dispositifs à réseaux lenticulaires après leur installation, tout simplement en émettant un rayonnement d'un point unique défini comme un emplacement optimal du spectateur. Le changement de position de l'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants par rapport à l'ensemble des déviateurs 113, 123 et suivants est avantageusement commandé par la variation dimensionnelle en fonction de la température d'au moins deux éléments 3000c et 3001c de liaison entre d'une part ledit ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants et d'autre part l'ensemble des déviateurs 113, 123 et suivants La transparence La partie de la face de la paroi comprenant les déviateurs 113, 123 et suivants peut laisse passer la lumière entre les déviateurs. Cela permet par exemple de réaliser des projecteurs de grande surface qui peuvent être utilisés la nuit en l'absence de lumière naturelle, alors que la lumière du jour peut passer à travers le dispositif pendant la journée. L'émission de lumière complémentaire La partie de la face de la paroi comprenant les déviateurs 113, 123 et suivants peut aussi émettre de la lumière. Cela permet d'ajouter une autre source de lumière, par exemple naturelle, à celle provenant de la source lumineuse propre au dispositif. 8 Une façon simple d'émettre de la lumière est de disposer un miroir 8 derrière le guide de lumière. Ce miroir peut être dans un plan parallèle à ladite grande face, ou incliné pour recevoir la lumière latéralement au dispositif. L'association de plusieurs déviateurs à un seul condenseur Un dispositif peut comprendre plusieurs déviateurs associés au même condenseur. Un dispositif élémentaire peut comporter plusieurs déviateurs 113 et 113A associés au même condenseur 115, qui peuvent être associés au même guide principal 9 ou à des guides de lumière différents, 9 et 9A.

La paroi peut aussi comprendre plusieurs ensembles de déviateurs associés au même ensemble de condenseurs. Ces ensembles de déviateurs peuvent être alimentés par un groupe de sources lumineuses unique, à travers le même guide principal 9, ou alimentés par des groupes de sources lumineuses distincts. Ces groupes de sources de lumière peuvent être allumés et éteints 15 séquentiellement pour produire des effets d'animation, ou émettre des images différentes dans différentes directions. La paroi peut émettre de la lumière simultanément dans plusieurs directions différentes prédéfinies avec des déviateurs différents. L'homme de l'art qui sait gérer les images codées pour réseaux lenticulaires peut obtenir tous les 20 effets des réseaux lenticulaires (3D, animation, etc.) en disposant lesdits déviateurs comme les pixels d'une image codée. Pour obtenir des images en 3D, il suffit de disposer des filtres colorés devant les déviateurs considérés. Il est particulièrement avantageux dans cet objectif d'utiliser des condensateurs qui sont des lentilles sphériques et de reprendre la 25 disposition de pixels proposée par le brevet de Franck Guigan et al. publié sous le N°WO9820392. La paroi peut aussi comprendre trois sources lumineuses de couleurs différentes et trois ensembles de déviateurs associés au même ensemble 1000 de condenseurs, par exemple pour constituer un émetteur d'images 30 électroniques en couleurs. Un pixel peut être constitué sur ce dépoli par la projection d'une couleur par le déviateur situé en vis-à-vis, celle d'une seconde couleur par le déviateur de la ligne supérieure et celle d'une troisième couleur par le déviateur de la ligne inférieure. Les rayons lumineux provenant d'un déviateur 113 peuvent diverger vers le bas 35 et vers le haut, ce qui peut permettre par exemple de spécialiser les lignes de dispositifs optiques élémentaires par couleur élémentaire. Une ligne peut émettre du rouge, la suivante du vert, la troisième du bleu, et ainsi de suite. Les trois couleurs sont ensuite mélangées sur une surface de projection non représentée, qui peut par exemple être un dépoli. La synthèse 40 additive se fait ainsi sur le dépoli pour créer des pixels de toutes les couleurs possibles. Avec la même méthode de construction de pixels par la projection de lumière émanant de déviateurs voisins, une paroi selon l'invention peut aussi comprendre six sources lumineuses de couleurs différentes R1, R2, V1, V2, B1 45 et B2, et six ensembles de déviateurs associés au même ensemble 1000 de condenseurs, par exemple pour éclairer alternativement deux images différentes avec deux synthèses additives R1 V1 B1 d'une part, et R2 V2 et B2 d'autre part, chacune des deux synthèses étant bloquée par un filtre d'une paire de lunettes pour que les deux yeux du spectateur voient des images 50 différentes (application à la 3D). l'assemblage en série avec un dispositif similaire qui peut être simplifié Il est particulièrement intéressant d'associer en série un dispositif selon l'invention avec un autre dispositif 1A de modification d'un faisceau lumineux comprenant 55 - une portion d'un guide principal 9A dit guide principal conduisant la lumière selon une droite ou courbe M'N' d'un point amont M' à un point aval N', par réflexions successives sur des parois dites parois latérales dudit guide, 9 - un dispositif optique dit déviateur 113A déviant une partie de la lumière transportée par ledit guide de lumière dans le sens amont vers aval, - et optionnellement un dispositif optique convergent dit condenseur 115 modifiant l'angle solide du faisceau lumineux dévié par ledit déviateur 113. La solution préférée est celle dans laquelle le dispositif amont 1A émet des rayons lumineux pratiquement parallèles entre eux. Dans ce cas, on obtient des faisceaux optiques élémentaires d'angle solide très faible en sortie du dispositif aval 1 même dans le cas où ce dernier comporte des condensateurs qui sont des lentilles cylindriques. Dans un mode de mise en œuvre particulièrement intéressant, les condenseurs 115A et suivants du dispositif LA d'une part, et les condenseurs 115 et suivants du dispositif 1 d'autre part condensent la lumière dans des directions perpendiculaires entre elles. Le premier des dispositifs selon l'invention associés en série condense par exemple la lumière pour que les faisceaux émis par lui soient condensés vers un plan vertical, tandis que le second des dispositifs condense la lumière pour que les faisceaux émis (qui sont déjà condensés vers un plan vertical) soient condensés vers un plan horizontal. Ainsi, le faisceau émis par l'ensemble est condensé dans les deux directions. La section transversale constante Une version particulière de la présente invention - illustrée par la figure 6 - est un guide principal 9 ayant une forme allongée dont la section transversale comporte une courbure qui constitue le dioptre des condenseurs 115, 125 et suivants. La caractéristique de ces dispositifs est que la paroi externe du condenseur 115 est sensiblement confondue avec l'une desdites faces latérales dudit guide principal 9.

Cela permet de réaliser des fibres de toutes dimensions qui transportent la lumière et émettent des faisceaux lumineux maîtrisés qui peuvent avoir une structure complexe. Ces faisceaux peuvent être de différents types selon la section dudit guide et la nature des dioptres considérés, qui peuvent être réfléchissants ou transparents.

Un condenseur peut être un dioptre sensiblement cylindrique, un miroir concave, un miroir concave de Fresnel, ou un système optique convergent quelconque. La section dudit guide principal 9 peut être est une portion de parabole, ledit déviateur 113 étant situé à proximité immédiate du foyer de ladite 40 parabole. En disposant un déviateur 113 à proximité immédiate de l'un ou du foyer d'un condenseur 115, ce dernier concentre les rayons provenant du déviateurs considéré, soit sous forme d'un faisceau sensiblement parallèle lorsque le condenseur est un miroir parabolique, soit sous forme d'un faisceau parallèle 45 ou convergent lorsque le condenseur est un dioptre cylindrique. La section dudit miroir 115 peut être une portion d'ellipse, ledit déviateur 113 étant situé à proximité immédiate de l'un des foyers de l'ellipse considérée. L'une des applications de ces dispositifs à section transversale constante 50 est de faire pénétrer de la lumière dans des volumes transparents fins, qui servent eux-mêmes de guides de lumière. Le dispositif à profilé lumineux 1 comporte alors un second guide de lumière et émet un flux lumineux dans ce second guide de lumière qui peut avoir toutes les formes possibles dont en particulier celle d'un panneau plan servant pour le rétro-éclairage. Cette 55 disposition est représentée à la figure 6. Le guide principal 9 peut être une tige rigide ou souple. Il peut comprendre des éléments unitaires juxtaposés reliés par des rotules. 10 Les produits L'invention peut être un produit (écran, capteur solaire, ordinateur, élément de construction, automobile, etc.) muni d'un dispositif selon l'invention. Tous les perfectionnements des fibres optiques peuvent évidemment être mis en 5 oeuvre pour améliorer les qualités du guide principal 9 sans sortir du cadre de la présente invention. Les dispositifs selon l'invention peuvent être très fins et de formes aussi bien simples que très complexes puisque le guide principal 9 peut avoir une forme presque libre, et que dispositif tout entier peut être réalisé en 10 matériau souple et déformable par l'utilisateur. Pour concevoir un très grand nombre de types différents d'appareils optiques, il est possible d'adjoindre tous types d'éléments optiques complémentaires entre les sources de lumière et la face de sortie de la lumière du disposiitif, tels que par exemple : 15 dispositifs de modulation et/ou de filtrage de la lumière (écrans à cristaux liquides, filtres, matrices de filtres colorés, images imprimées translucides qui peuvent être codées pour coopérer avec un réseau lenticulaire), lentilles sphériques ou cylindriques, lentilles de Fresnel, par exemple 20 pour élargir dans une direction donnée le domaine éclairé par la paroi, déviateurs prismatiques, réseaux lenticulaires secondaires pour créer des animations 3D, etc.. Des filtres ou autres éléments optiques peuvent aussi être associés à une paroi d'entrée de la lumière 21, et/ou à un déviateur 113, et/ou à un 25 condenseur 115. Les applications Les principales applications de la présente invention sont : - les dispositifs de rétro-éclairage pour écrans électroniques (téléviseurs, ordinateurs, appareils photo, consoles de jeux, téléphones, tableaux de 30 bord, etc.) ou pour images imprimées (cadres photo, panneaux publicitaires, enseignes, etc.), les luminaires pour les habitations, les bureaux, les machines, l'automobile, les lampes de poche, les guirlandes lumineuses et toutes sortes de gadgets, 35 - les projecteurs de tous types (dont les phares des automobiles, des bateaux et des aéronefs), l'éclairage urbain, la signalisation urbaine et routière, les dispositifs de chauffage par rayonnement, les dispositifs de vision en 3D fixe ou animée, et en particulier la 40 décoration des façades des immeubles, répartis en plusieurs panneaux lenticulaires qui sont synchronisés après la pose, les transmetteurs optiques, les armes, les jouets 45 - et les gadgets.

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Claims (9)

1. Revendications1. Luminaire comprenant comprenant : un guide principal 9 dit guide principal conduisant la lumière selon une trajectoire droite ou courbe MN d'un point amont M à un point aval N, par réflexions successives sur des parois dites parois latérales dudit guide, et au moins un dispositif optique dit déviateur 113 déviant une partie de la lumière transportée par ledit guide principal 9, caractérisé par le fait que ledit guide principal comporte au moins deux parois 111 et 121 dites d'entrée de la lumière, constituées chacune par une paroi transparente dudit guide principal augmentant la section dudit guide principal d'amont en aval.
2. 2. Luminaire selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'un déviateur 113 est associé à un dispositif optique convergent dit condenseur 115 modifiant l'angle solide du faisceau lumineux dévié par ledit déviateur 113,
3. 3. Luminaire selon la revendication 2 caractérisé par le fait que l'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants est mobile par rapport à l'ensemble des déviateurs 113, 123 et suivants.
4. 4. Luminaire selon la revendication 2 caractérisé par le fait que l'angle E3 - défini comme celui pris dans le même plan entre les deux droites opposées tangentes respectivement aux côtés opposés de la surface utile dudit déviateur 113 et aux côtés opposés correspondants de la pupille du condenseur 115 - est inférieur à l'angle cp qui est égal à deux fois l'incidence maximale à partir de laquelle un rayon transporté par ledit guide principal 9 est réfléchi par sa paroi latérale, étant précisé que l'on considère ci-avant comme inclus dans ladite surface utile toute surface assurant la liaison entre ledit guide principal 9 et ledit déviateur 113.
5. 5. Luminaire selon la revendication 2 caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif dit homogénéisateur constitué d'une feuille transparente non plane 17 disposée le long de plusieurs condenseurs 115, 125 et suivants, du côté opposé à celui des déviateurs 113, 123 et suivants, la forme dudit homogénéisateur 17 modifiant les rayons issus des condenseurs considérés pour les répartir de façon plus homogène sur la zone de sortie de la lumière du luminaire.
6. 6. Luminaire selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la surface de la projection longitudinale de ladite paroi d'entrée de la lumière 121 est sensiblement égale à la surface de projection longitudinale d'un déviateur 113 situé en amont, étant précisé que l'on entend par projection longitudinale d'un élément sa projection selon un axe dit axe longitudinal tangent à la courbe ou droite MN à l'emplacement considéré dudit guide principal, sur un plan perpendiculaire audit axe longitudinal.
7. 7. Luminaire selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'angle entre ledit axe longitudinal et la paroi transparente constituant ladite paroi 111 d'entrée de la lumière est suffisant pour que la plus grande partie des rayons lumineux entrant dans le guide par cette paroi soient ensuite totalement réfléchis par lesdites parois latérales dudit guide de lumière.
8. 8. Luminaire selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte un ou plusieurs guides de lumière 10 et 20 supplémentaires dits guides primaires , un guide primaire 10 recevant la lumière d'au moins une source lumineuse élémentaires 11 et comportant une ou plusieurs ouvertures lumineuses vers lesdites parois d'entrée de la lumière 111 et 121 dudit guide principal. *
9. 9. Luminaire selon la revendication 8 caractérisé par le fait un tel guide primaire 10 a une section qui se rétrécit d'amont en aval, une paroi réfléchissante 13 et une paroi transparente 12 formant entre elles un angle tel que les rayons transportés par le guide primaire 10 et sortant par sa paroi transparente 12 parviennent à au moins une paroi d'entrée de la lumière 111, 121 ou autre dudit guide principal 9.