FR2987460A1 - LIGHTING DEVICE GENERATING A VIRTUAL SPHERE - Google Patents

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Abstract

Le dispositif selon l'invention permet de réaliser de façon compacte et intégrable dans des installations existantes un système d'éclairage produisant l'effet d'une sphère de lumière virtuelle 6 avec des possibilités d'interactivité sans contact matériel. L'invention comprend des lentilles de Fresnel modifiées 1 pour réaliser une sphère virtuelle 2 dont le contraste et la luminosité sont accrus par un système d'éclairage 2, 3 non homogène.The device according to the invention makes it possible compactly and integrable into existing installations a lighting system producing the effect of a virtual light sphere 6 with possibilities of interactivity without material contact. The invention comprises modified Fresnel lenses 1 for producing a virtual sphere 2 whose contrast and brightness are increased by a non-homogeneous illumination system 2, 3.

Description

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE GENERANT UNE SPHERE VIRTUELLE DE LUMIERE CHAMP D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif d'éclairage non agressif pour les yeux, de très faible épaisseur à économie d'énergie et sans point chaud caractérisé en ce qu'il produit une enveloppe de lumière virtuelle de forme sphérique pour susciter une interactivité sans contact matériel avec la lumière. L'invention intéresse la décoration et l'éclairage d'ambiance. En raison de sa faible épaisseur, le dispositif 10 selon l'invention pourra s'encastrer aisément dans des cloisons ou au niveau du sol à l'intérieur de caissons existants dont les formats sont normalisés. En outre il pourra constituer une bloc pour être ensuite intégré dans des ensemble design pour une application au luminaire décoratif. En raison de son faible dégagement de chaleur et de sa faible épaisseur, l'invention peut-être utilisée comme 15 produits interactifs pour l'éclairage architecturale, la scénographie de stand, l'habillage de cloisons, de faux plafonds etc. L'invention s'applique aussi à la Luminothérapie. L'invention peut en outre constituer un élément immobilier (intégration dans le sol ou dans un mur) ou un élément mobilier (fixation à une vitrine, dans un sol temporaire...) Elle trouvera un intérêt notamment dans 20 l'architecture d'intérieure. Le dispositif selon l'invention comporte un système d'éclairage 2 diffusant par le biais d'une dalle diffusante 3 une lumière non homogène 5, l'ensemble étant combiné avec un doublet de lentilles de Fresnel la, lb spéciales modifiées 1, Le dispositif selon l'invention comprend en outre: 25 - Des sources de lumière 2 placées de façon latérale au niveau des bords d'un doublet de lentilles de Fresnel 1, les sources 2 illuminent 4 de façon non homogène simultanément une dalle de diffusion 3 et un doublet 1 dans le but de mettre en relief l'effet de sphère virtuelle de lumière 6 produit par le doublet de lentilles de Fresnel 1, - Une dalle de diffusion 3 est choisis pour ses propriétés optimales de diffusion de la lumière 5 de façon 30 symétrique par rapport à l'axe optique 11 du doublet 1, il pourra s'agir d'une dalle acrylique ou d'une dalle microstructurée étudiée pour répartir de façon surfacique la lumière 4 issue des sources de lumière 2 placées latéralement, ETAT DE LA TECHNIQUE 35 Il existe des systèmes exploitant des lentilles de Fresnel en vue de produire des images lumineuses en 3 dimensions. La plupart de ces systèmes se composent d'une source (un écran, une dalle OLED, un système de vidéo projection) et de plusieurs lentilles de Fresnel assemblées en double condenseur. Cette méthode permet de corriger les problèmes de distorsion causés par de simples lentilles positives. Ces montages 40 imposent systématiquement une distance minimale entre les sources et les lentilles (au moins égale à la longueur focale) de façon à ce que soit formée une image réelle non déformée. L'épaisseur de ces systèmes est pour des tailles d'ouverture similaires 5 à 6 fois supérieure ce qui les rends difficilement exploitable dans le cadre d'une application commerciale pour l'éclairage (en raison de l'épaisseur des cloisons dont le standard et d'environ 120mm) Ces assemblages ne rentrent pas dans le domaine d'application de la présente invention car ils imposent un encombrement spécifique non applicable pour les domaines visés par l'invention. L'objectif de l'invention est de s'insérer dans ce standard afin de couvrir un champ plus large d'applications. Enfin ces assemblages ne mentionnent pas la plupart des cas une utilisation pour l'éclairage et le dimension interactive n'est mentionnée que dans le cadre d'une application vidéo et pour d'autres formats. Il existe par ailleurs des dispositifs employant des lentilles de Fresnel microstructurées pour diffuser de la lumière. Ces dispositifs ont pour fonction d'utiliser les lentilles de Fresnel comme réflecteur ou diffuseur et non en vue d'obtenir des effets visuels de nature interactifs. En outre, il existe une classe de dalle de Fresnel générant des distorsions sphériques, mais l'effet produit n'est pas optimal de sorte qu'il ne remplit pas l'objectif de l'invention, à savoir créer un effet accentué de sphère virtuelle en vue de susciter une interaction au niveau d'un support mobilier ou immobilier intégré dans le sol ou dans un mur. Les système rencontrés n'intègre pas le couplage détection optique/ interactivité/génération optique (par un seul et même medium) L'interactivité dans contact matériel en vue de moduler une source virtuelle de lumière à l'aide de capteur n'est mentionnée que dans le cas d'un contact matériel sur des supports (par transfert électrostatique au niveau de la peau) L'invention propose enfin une solution pour coupler un système de diffusion de la lumière allié à un système concentrateur de faisceaux sur une dalle hybride de photo-conversion électrique et d'émission de lumière. The present invention relates to a non-aggressive lighting device for the eyes, of very small thickness, with energy saving and without any hot spot, characterized in that the light-emitting diode it produces a virtual light envelope of spherical shape to induce interactivity without material contact with light. The invention is concerned with decoration and ambient lighting. Due to its small thickness, the device 10 according to the invention can be easily embedded in partitions or at ground level inside existing boxes whose formats are standardized. In addition it can be a block to be then integrated in design for a decorative lighting application. Due to its low heat generation and low thickness, the invention can be used as interactive products for architectural lighting, stand design, partitioning, false ceilings etc. The invention also applies to light therapy. The invention may furthermore constitute a real estate element (integration in the ground or in a wall) or a movable element (attachment to a window, in a temporary floor, etc.). It will find an interest particularly in the architecture of the building. interior. The device according to the invention comprises a lighting system 2 diffusing through a diffusing slab 3 a non-homogeneous light 5, the assembly being combined with a doublet of modified Fresnel lenses 1, 1, the device according to the invention further comprises: - Light sources 2 placed laterally at the edges of a doublet of Fresnel lenses 1, the sources 2 illuminate 4 non-homogeneously simultaneously a diffusion slab 3 and a doublet 1 for the purpose of highlighting the virtual light sphere effect 6 produced by the Fresnel lens doublet 1, - a diffusion plate 3 is chosen for its optimal light scattering properties 5 symmetrically relative to the optical axis 11 of the doublet 1, it may be an acrylic slab or a microstructured slab designed to distribute in a surface manner the light 4 from the light sources 2 placed laterally STATE OF THE ART There are systems using Fresnel lenses to produce 3-dimensional light images. Most of these systems consist of a source (a screen, an OLED panel, a video projection system) and several Fresnel lenses assembled as a double condenser. This method corrects the distortion problems caused by simple positive lenses. These assemblies 40 systematically impose a minimum distance between the sources and the lenses (at least equal to the focal length) so that an undistorted real image is formed. The thickness of these systems is for similar opening sizes 5 to 6 times greater which makes them difficult to use in the context of a commercial application for lighting (due to the thickness of the partitions, the standard and about 120mm) These assemblies do not fall within the scope of the present invention because they impose a specific size not applicable to the areas covered by the invention. The objective of the invention is to fit into this standard to cover a wider field of applications. Finally these assemblies do not mention most cases a use for lighting and the interactive dimension is mentioned only as part of a video application and for other formats. There are also devices employing microstructured Fresnel lenses to diffuse light. These devices have the function of using the Fresnel lenses as a reflector or diffuser and not for the purpose of obtaining visual effects of an interactive nature. In addition, there is a class of Fresnel slab generating spherical distortions, but the effect produced is not optimal so that it does not fulfill the purpose of the invention, namely to create a spherical accent effect virtual in order to encourage interaction at the level of a furniture or real estate support integrated in the ground or in a wall. The systems encountered do not integrate the coupling optical detection / interactivity / optical generation (by a single medium) Interactivity in hardware contact to modulate a virtual light source using sensor is mentioned only in the case of a material contact on supports (by electrostatic transfer at the level of the skin) The invention finally proposes a solution for coupling a light scattering system allied to a beam concentrator system on a hybrid photo plate - electrical conversion and light emission.

RESUME DE L'INVENTION Le dispositif selon l'invention permet de réaliser de façon compacte et intégrable dans des installations existantes un système d'éclairage produisant l'effet d'une sphère de lumière virtuelle avec des possibilités d'interactivité sans contact matériel. L'invention comprend des lentilles de Fresnel modifiées pour réaliser une sphère virtuelle dont le contraste et la luminosité sont accrus par un système d'éclairage non homogène. La non homogénéisation du système d'éclairage permet simultanément de réduire l'épaisseur du système dans le cas où les sources sont placées de façon latérale entre la dalle diffusante et le doublet de lentilles de Fresnel mofiées. Les lentilles de Fresnel spécialement conçues pour l'invention ont pour caractéristique de former un cône de vision qui enveloppe une sphère virtuelle de lumière tangente au système optique. Le système optique peut remplir simultanément la fonction de concentrateur de faisceaux pour une application de détection infra rouge en vue de réaliser une interactivité avec des variateurs analogiques numériques reliés aux sources de lumière.35 DESCRIPTION DETAILLEE DES CHAMPS D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention s'applique particulièrement à l'éclairage d'ambiance, à l'architecture d'intérieure pour des intégrations au sein de cloisons, de sol, d'éléments mobiliers ou immobiliers. L'invention peut 5 s'appliquer à la luminothérapie par utilisation de sources pour la luminothérapie. La présente invention peut-être intégrée dans le sol afin que soit réalisée une interactivité ou pour une lampe à poser. L'invention peut-être exploitée pour réaliser des « chemins de lumière » ludique qui intéressent le monde du tourisme et les musées. Enfin des applications variées interactives peuvent être adaptées pour une application à l'apprentissage par biofeedback (rétroaction capteur de mouvement dans l'espace, lumière, 10 action...) L'invention pourra se caractériser selon les objets suivants : - Un premier objet de la présente invention consiste en ce que les moyens pour la production d'une sphère virtuelle sont de type optiques et sont réalisés à partir d'une lentille de Fresnel modifiée, 15 Un deuxième objet de l'invention consiste en que la dalle optique est un substrat de silicone formé sur une dalle en verre servant de support, Un troisième objet de la présente invention consiste en ce qu'elle comprend une dalle diffusant la lumière opaque, transparente ou translucide, ou comprenant des éléments autres tels qu'une dalle OLED, un filtre diffusant en acrylique ou en verre (opale, sablé), 20 - Un quatrième objet de l'invention comprend des sources de lumière de type led, oled, toled ou fluocompacte, Un cinquième objet de la présente invention est caractérisé en ce que la dalle de diffusion de la lumière est un miroir, ou une dalle semi réfléchissante - Un sixième objet de la présente invention consiste en ce qu'elle comprend des capteurs de 25 mouvement de type infra rouge, - Un septième objet de l'invention consiste en ce que l'ensemble comprend des systèmes de transduction électromécanique en convertissant des vibrations en énergie électrique pour alimenter des sources de lumière, - Un huitième objet de l'invention consiste en que la dalle de diffusion est combinée avec une dalle à 30 cristaux liquide dont l'opacité est commandée par une tension électrique, - Un neuvième objet de la présente invention consiste en ce que l'épaisseur du système d'éclairage est à titre informatif de l'ordre de 45mm pour une dalle de 350 mm de côté lorsque les sources de lumière sont placées de façon latérale entre la dalle de diffusion de lumière et le doublet de lentilles des Fresnel , 35 - Un dixième objet de la présente invention consiste en ce que la dalle de Fresnel reçoit l'application d'un traitement en couche mince dont la fonction est de moduler la diffusion optique, - Un onzième objet de la présente invention consiste en ce que les sources de lumière sont placées derrière dalle de diffusion dont la symétrie d'illumination a pour axe de symétrie l'axe optique du doublet de lentilles, 40 - Un douzième objet de la présente invention consiste en ce que La dalle de diffusion est semi réfléchissante et est associée avec une dalle à cristaux liquides dont l'opacité est commandée par une tension électrique, dans cette configuration, le luminaire est monté dans une cloison et remplis rois fonctions : brique de verre (dalle LDC transparente) ; fonction miroir : dalle LCD opaque, fonction éclairage : source lumineuse active (OLED ou sources latérales) - Un treizième objet de la présente invention consiste en ce que la dalle de diffusion contient une alternance de colonnes rouge, vert et bleu. La largeur de ces colonnes est très faible (inférieure à 51 mm) Ladite dalle diffusante est couplée avec une dalle OLED dont l'illumination est pilotée au niveau d'un réseau de colonnes faisant face au réseau de colonnes RGB (rouge, vert bleu) de sorte que l'ensemble produise une lumière de couleur quelconque. - Un quatorzième objet de l'invention consiste en ce que la dalle de diffusion précédemment décrite fait office de dalle RGB extra plate qui associée au doublet de lentilles selon l'invention permet de 10 réaliser un luminaire plat à variation de couleur et fonctionnant à base de technologie OLED. En se référant aux figures, le dispositif selon l'invention comprend : - Une dalle de Fresnel modifiée 1 comprenant 2 lentilles de Fresnel la et lb 15 - Des sources 2, - Une dalle de diffusion de la lumière 3 - Une armature 10 - Des capteurs 13 - Une dalle LCD 15 (cristaux liquides) dont l'opacité est commandée par une tension électrique V 20 - Une dalle semi réfléchissante 16 - Une dalle OLED, TOLED ou hybride (propriété photovoltaïque associée à une propriété d'émission de lumière) - Des capteurs de mouvement ou des capteurs de vibration - Des convertisseurs électromécaniques de vibrations en électricité en vu d'alimenter les sources 2, 25 - Un filtre semi translucide RGB comprenant une série de colonnes alternativement rouge, verte et bleu, - Une commande d'éclairage sélectif en colonnes d'une dalle OLED, les colonnes illuminées faisant face aux colonnes du filtre précédemment décrit. - Une dalle OLED offrant un éclairage non homogène avec une symétrie d'axe central coïncidant avec l'axe optique des lentilles de Fresnel modifiées selon l'invention. 30 Le dispositif d'éclairage selon l'invention est non agressif pour les yeux, de très faible épaisseur et peut consister en un système pour éclairer à économie d'énergie. Son mécanisme de diffusion minimise la création de points chauds même à partir de l'utilisation de lampes led dépourvues d'optique de focalisation. 35 Le dispositif selon l'invention produit une enveloppe de lumière virtuelle 6 de forme sphérique pour susciter une interactivité 7 sans contact matériel avec la lumière, Le dispositif selon l'invention comporte un système d'éclairage 2 diffusant par le biais d'une dalle diffusante 3 une lumière non homogène 5, l'ensemble étant combiné avec un doublet de lentilles de Fresnel 1a, lb spéciales modifiées 1. SUMMARY OF THE INVENTION The device according to the invention makes it possible compactly and integrable in existing installations a lighting system producing the effect of a sphere of virtual light with possibilities of interactivity without material contact. The invention includes Fresnel lenses modified to produce a virtual sphere whose contrast and brightness are increased by a non-homogeneous lighting system. The non-homogenization of the lighting system simultaneously makes it possible to reduce the thickness of the system in the case where the sources are placed laterally between the diffusing slab and the merged Fresnel lens doublet. The Fresnel lenses specially designed for the invention have the characteristic of forming a cone of vision which envelops a virtual sphere of light tangent to the optical system. The optical system can simultaneously perform the beam concentrator function for an infra red detection application for interactivity with digital analog dimmers connected to the light sources. DETAILED DESCRIPTION OF THE FIELDS OF APPLICATION OF THE INVENTION The invention is particularly applicable to ambient lighting, interior architecture for integrations within partitions, soil, movable or real estate. The invention can be applied to light therapy by using sources for light therapy. The present invention can be integrated into the ground so that interactivity or for a table lamp is achieved. The invention can be exploited to create "paths of light" fun that interest the world of tourism and museums. Finally, various interactive applications can be adapted for an application to learning by biofeedback (motion sensor feedback in space, light, action ...) The invention can be characterized according to the following objects: - A first object of the present invention consists in that the means for the production of a virtual sphere are of the optical type and are made from a modified Fresnel lens. A second object of the invention consists in that the optical panel is A third object of the present invention is that it comprises a slab diffusing opaque, transparent or translucent light, or comprising other elements such as an OLED slab. a diffusing filter made of acrylic or glass (opal, sandblasted). A fourth object of the invention comprises led, oled, toled or fluocompact light sources. A fifth object of the present invention is characterized in that the light diffusion slab is a mirror, or a semi-reflective slab. A sixth object of the present invention is that it comprises motion sensors of the type infra-red, - A seventh object of the invention is that the assembly comprises electromechanical transduction systems by converting vibrations into electrical energy to power light sources, - An eighth object of the invention is that the Diffusion slab is combined with a liquid crystal slab whose opacity is controlled by an electrical voltage. A ninth object of the present invention is that the thickness of the lighting system is for information purposes only. order of 45mm for a slab of 350 mm side when the light sources are placed laterally between the light scattering slab and the doublet of Fresnel lenses, a tenth object of the present invention is that the Fresnel slab receives the application of a thin-film treatment whose function is to modulate the optical scattering, an eleventh object of the present invention consists in the fact that the light sources are placed behind the diffusion plate whose symmetry of illumination has as axis of symmetry the optical axis of the doublet of lenses, a twelfth object of the present invention consists in that the slab of diffusion is semi-reflective and is associated with a liquid crystal panel whose opacity is controlled by an electrical voltage, in this configuration, the luminaire is mounted in a partition and filled three functions: glass brick (LDC transparent tile); mirror function: opaque LCD panel, lighting function: active light source (OLED or side sources) - A thirteenth object of the present invention is that the diffusion slab contains an alternation of red, green and blue columns. The width of these columns is very small (less than 51 mm) Said diffusing slab is coupled with an OLED slab whose illumination is controlled at a network of columns facing the RGB column array (red, green blue) so that the whole produces a light of any color. A fourteenth object of the invention consists in that the previously described diffusion slab acts as an extra flat RGB slab which, associated with the doublet of lenses according to the invention, makes it possible to produce a flat luminaire with a color variation and operating on a base. OLED technology. Referring to the figures, the device according to the invention comprises: - A modified Fresnel slab 1 comprising 2 Fresnel lenses la and lb 15 - Sources 2, - A light diffusion slab 3 - An armature 10 - sensors 13 - An LCD panel 15 (liquid crystal) whose opacity is controlled by an electrical voltage V 20 - A semi-reflecting slab 16 - An OLED, TOLED or hybrid slab (photovoltaic property associated with a light emission property) - Motion sensors or vibration sensors - Electromechanical converters of vibrations in electricity to power the sources 2, 25 - A semi-translucent RGB filter comprising a series of columns alternately red, green and blue, - A control of selective lighting in columns of an OLED slab, the illuminated columns facing the columns of the previously described filter. An OLED panel providing uneven illumination with central axis symmetry coinciding with the optical axis of the modified Fresnel lenses according to the invention. The lighting device according to the invention is non-aggressive for the eyes, of very small thickness and can consist of a system for lighting with energy saving. Its diffusion mechanism minimizes the creation of hot spots even from the use of LED lamps devoid of focusing optics. The device according to the invention produces a virtual light envelope 6 of spherical shape to encourage interactivity 7 without material contact with light. The device according to the invention comprises a lighting system 2 diffusing through a slab. diffusing 3 a non-homogeneous light 5, the assembly being combined with a doublet of Fresnel lenses 1a, lb special modified 1.

Le dispositif selon l'invention comprend en outre: - Des sources de lumière 2 placées de façon latérale au niveau des bords d'un doublet de lentilles de Fresnel 1, les sources 2 illuminent 4 de façon non homogène simultanément une dalle de diffusion 3 et un doublet 1 dans le but de mettre en relief l'effet de sphère virtuelle de lumière 6 produit par le doublet de lentilles de Fresnel 1. Mais les sources de lumière 2 pourront être positionnées derrière la dalle de diffusion 2 en vue de produire une source directe, - Une dalle de diffusion 3 est choisis pour ses propriétés optimales de diffusion de la lumière 5 de façon symétrique par rapport à l'axe optique 11 du doublet 1, il pourra s'agir d'une dalle acrylique ou d'une dalle microstructurée étudiée pour répartir de façon surfacique la lumière 4 issue des sources de lumière 2 placées 10 latéralement, en outre la dalle de diffusion pourra être un miroir ou une dalle semi réfléchissante, - Une armature 10 qui pourra comporter des capteurs de mouvements et ou des capteurs de vibration 13, 13bis, 14, - Un système de transduction électromécanique des vibrations 13bis, - Un boîtier 13 de commande analogique numérique relié 14 au système de capteur de mouvement pour 15 moduler l'intensité lumineuse ou la couleur des sources 2. En vue d'augmenter le contraste de la sphère lumineuse virtuelle 6 et de diminuer l'épaisseur globale du dispositif, L'éclairage produit par les sources 2 et la dalle de diffusion 3 est inhomogène est préférentiellement de symétrie de révolution autour de l'axe optique 11 du doublet 1, Le doublet 1 de lentilles de Fresnel I a, lb est placé face à la dalle de diffusion 3, le doublet 1 est conçu pour produire un cône de 20 vision de sommet 8 produisant l'effet visuel d'une sphère virtuelle 6, 6a, 6b de lumière. Plus précisément les microstructures 9 des lentilles de Fresnel 1a, lb qui composent le doublet 1 sont calculées en exploitant le phénomène de réfraction limite, en outre pour accentuer l'effet de sphère virtuelle 6, Lesdites lentilles de Fresnel sont modifiées au niveau de leur surface microstructurée 9 par le dépôt de 25 couches minces pour produire une diffusion locale inhomogène des faisceaux lumineux 8a, 8b par effet de microrugosités (modèle scalaire et étude d'effet de pseudo périodicité), le doublet de lentilles de Fresnel 1 peut-être agencé selon différents arrangements selon le but à atteindre , notamment l'épaisseur minimale recherché du système. Le cône de vision dépend de la position de l'observateur (son axe varie) De sorte qu'en fonction de la position de l'observateur, l'enveloppe résultante des cône de visions induit une surface 30 sphérique. A titre d'exemple on prendra une dalle optique de Fresnel de pas égal à 0.508mm (espace entre 2 spires consécutives) La loi reliant la pente des prismes à leur distance au centre sera une loi approximativement linéaire pour les premiers centimètres. La dimension de la dalle sera de 320mmx320mm. L'espace entre la dalle de diffusion et le doublet de dalles de Fresnel de 45mm. En se référant à la figure 4, Le dispositif selon l'invention pourra consister en un élément s'intégrant dans un 35 cloison en vue de produire plusieurs fonction : éléments d'éclairage, fenêtre de lumière, volet. Pour ça il comprendra une dalle de diffusion 3 associée à une dalle à cristaux liquides 15 dont l'opacité est commandée par une tension électrique et une dalle semi réfléchissante 16. En outre, la dalle de diffusion 2 pourra être une dalle OLED et être translucide ou transparente ou lumineuse. Le dispositif selon cette variante pourra constituer une fenêtre lumineuse avec 3 états : éclairé, miroir (réfléchissant avec la dalle semi transparente) 40 ou transparent. The device according to the invention furthermore comprises: light sources 2 placed laterally at the edges of a Fresnel lens doublet 1, the sources 2 illuminate 4 in a non-homogeneous manner simultaneously a diffusion slab 3 and a doublet 1 for the purpose of highlighting the virtual light sphere effect 6 produced by the Fresnel lens doublet 1. But the light sources 2 may be positioned behind the diffusion slab 2 to produce a source direct, - a diffusion slab 3 is chosen for its optimum light diffusion properties 5 symmetrically with respect to the optical axis 11 of the doublet 1, it may be an acrylic slab or a slab microstructured studied to distribute in a surface fashion light 4 from light sources 2 placed 10 laterally, furthermore the diffusion slab may be a mirror or a semi-reflecting slab, - An armature 10 which may comprise motion sensors and or vibration sensors 13, 13bis, 14, - an electromechanical vibration transduction system 13bis, - a digital analog control box 13 connected to the motion sensor system for modulating the luminous intensity or the color of the sources 2. In order to increase the contrast of the virtual light sphere 6 and to reduce the overall thickness of the device, the illumination produced by the sources 2 and the diffusion plate 3 is inhomogeneous and is preferentially of rotation symmetry around the optical axis 11 of the doublet 1, the doublet 1 of Fresnel lenses Ia, lb is placed facing the diffusion slab 3, the doublet 1 is designed to produce a cone of 20 vertex vision 8 producing the visual effect of a virtual sphere 6, 6a, 6b of light. More precisely, the microstructures 9 of the Fresnel lenses 1a, 1b that compose the doublet 1 are calculated by exploiting the limit refraction phenomenon, in addition to accentuating the virtual sphere effect 6. Said Fresnel lenses are modified at their surface level. microstructured by the deposition of 25 thin layers to produce inhomogeneous local scattering of the light beams 8a, 8b by microroughness effect (scalar model and pseudo periodicity effect study), the Fresnel lens doublet 1 can be arranged according to different arrangements depending on the purpose to be achieved, including the desired minimum thickness of the system. The cone of vision depends on the position of the observer (its axis varies) so that depending on the position of the observer, the resulting envelope of the cones of visions induces a spherical surface. As an example we will take a Fresnel optical slab of not equal to 0.508mm (space between two consecutive turns) The law connecting the slope of the prisms at their distance to the center will be an approximately linear law for the first centimeters. The size of the slab will be 320mmx320mm. The space between the diffusion slab and the 45mm Fresnel slab doublet. With reference to FIG. 4, the device according to the invention may consist of an element integrating into a partition in order to produce several functions: lighting elements, light window, shutter. For this it will include a diffusion slab 3 associated with a liquid crystal panel 15 whose opacity is controlled by an electrical voltage and a semi-reflective slab 16. In addition, the diffusion slab 2 may be an OLED slab and be translucent or transparent or bright. The device according to this variant may constitute a light window with 3 states: illuminated, mirror (reflecting with the semitransparent slab) 40 or transparent.

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage de faible épaisseur à économie REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage de faible épaisseur à économie d'énergie et sans point chaud caractérisé en ce qu'il produit une enveloppe de lumière virtuelle 6 de forme sphérique pour susciter une interactivité 7 sans contact matériel avec la lumière, Le dispositif selon l'invention comporte un système d'éclairage 2 diffusant par le biais d'une dalle diffusante 3 une lumière non homogène 5, l'ensemble étant combiné avec un doublet de lentilles de 10 Fresnel la, lb spéciales modifiées 1, Le dispositif selon l'invention comprend en outre: Des sources de lumière 2 placées de façon latérale au niveau des bords d'un doublet de lentilles de Fresnel 1 ou en arrière de la dalle de diffusion, les sources 2 illuminent 4 de façon non homogène simultanément une dalle de diffusion 3 et un doublet 1 dans le but de mettre en relief l'effet de sphère virtuelle de lumière 6 produit par le doublet de 15 lentilles de Fresnel 1, - Une dalle de diffusion 3 est choisis pour ses propriétés optimales de diffusion de la lumière 5 de façon symétrique par rapport à l'axe optique 11 du doublet 1, il pourra s'agir d'une dalle acrylique ou d'une dalle microstructurée étudiée pour répartir de façon surfacique la lumière 4 issue des sources de lumière 2 placées latéralement, 20 - Une armature 10 qui pourra comporter des capteurs de mouvements et ou des capteurs de vibration 13, 13bis, 14 - Un système de transduction électromécanique des vibrations 13bis, - Un boîtier 13 de commande analogique numérique relié 14 au système de capteur de mouvement pour moduler l'intensité lumineuse ou la couleur des sources 2, 25 Une dalle à cristaux liquides dont l'opacité est modulée par une tension électrique, - Une dalle OLED pour créer une lumière non homogène de symétrie axiale confondu avec l'axe optique du doublet de lentilles de Fresnel, - Une dalle TOLED, - Un filtre RGB (rouge, vert, bleu) senti translucide qui présente des bandes 30 alternativement rouge, vert, bleu, - Une commande de la luminosité d'une dalle OLED par bande, ces dernières coïncidant avec les bandes du filtre RGB, - Une dalle diffusante translucide 35 En vue d'augmenter le contraste de la sphère lumineuse virtuelle 6 et de diminuer l'épaisseur globale du dispositif, L'éclairage produit par les sources 2 et la dalle de diffusion 3 est inhomogène est préférentiellement de symétrie de révolution autour de l'axe optique 11 du doublet 1, Le doublet 1 de lentilles de Fresnel 1a, lb est placé face à la dalle de diffusion 3, le doublet 1 est conçu pour produire un cône de vision de sommet 8 produisant l'effet visuel d'une sphère virtuelle 6, 6a, 6b de lumière, Plus précisément les microstructures 9 des lentilles de Fresnel la, lb, qui composent le doublet 1 sont calculées en exploitant le phénomène de réfraction limite, en outre pour accentuer l'effet de sphère virtuelle 6, Lesdites lentilles de Fresnel sont modifiées au niveau de leur surface microstructurée 9 par le dépôt de couches minces pour produire une diffusion locale inhomogène des faisceaux lumineux 8a, 8b par effet de microrugosités (modèle scalaire et étude d'effet de pseudo périodicité), le doublet de lentilles de Fresnel 1 peut-être agencé selon différents arrangements selon le but à atteindre , notamment l'épaisseur minimale recherché du système, le dispositif selon l'invention peut comprendre une dalle semi transparente, une dalle à cristaux liquide à opacité variable et une dalle OLED pour constituer une source de lumière inhomogène à plusieurs états : miroir, état lumineux, état transparent. REVENDICATIONS1. Thin lighting device with economy CLAIMS1. Thin-energy-saving, non-hot spot lighting device characterized in that it produces a virtual light envelope 6 of spherical shape to evoke interactivity 7 without material contact with the light, the device according to the invention comprises a lighting system 2 diffusing by means of a diffusing slab 3 a non-homogeneous light 5, the assembly being combined with a doublet of modified Fresnel 1a, 1b lenses 1, The device according to the invention comprises in addition: Light sources 2 placed laterally at the edges of a Fresnel lens doublet 1 or behind the diffusion slab, the sources 2 simultaneously illuminate 4 a diffusion slab 3 and a doublet 1 for the purpose of highlighting the virtual light sphere effect 6 produced by the doublet of Fresnel lenses 1, - A diffusion plate 3 is chosen for its properties optimal summers of light scattering 5 symmetrically with respect to the optical axis 11 of the doublet 1, it may be an acrylic slab or microstructured slab studied to distribute in a surface manner the light 4 resulting from light sources 2 placed laterally, 20 - An armature 10 which may comprise motion sensors and or vibration sensors 13, 13a, 14 - An electromechanical vibration transduction system 13a, - A digital analog control box 13 connected 14 to the motion sensor system to modulate the luminous intensity or the color of the sources 2, 25 A liquid crystal panel whose opacity is modulated by an electric voltage, - An OLED panel to create an inhomogeneous light of axial symmetry confused with the optical axis of the Fresnel lens doublet, - A TOLED slab, - A translucent, red, green, blue (RGB) filter which has bands alternately 30 ouge, green, blue, - control of the brightness of an OLED slab per strip, the latter coinciding with the bands of the RGB filter, - a translucent diffusing slab 35 In order to increase the contrast of the virtual luminous sphere 6 and to reduce the overall thickness of the device, the illumination produced by the sources 2 and the diffusion slab 3 is inhomogeneous and is preferably of symmetry of revolution around the optical axis 11 of the doublet 1, the doublet 1 of Fresnel lenses 1a , lb is placed facing the diffusion slab 3, the doublet 1 is designed to produce a vertex viewing cone 8 producing the visual effect of a virtual sphere 6, 6a, 6b of light, More precisely the microstructures 9 of the Fresnel lenses la, lb, which compose the doublet 1 are calculated by exploiting the limit refraction phenomenon, in addition to accentuate the virtual sphere effect 6, said Fresnel lenses are modified at their surface mic 9, by the deposition of thin layers to produce inhomogeneous local scattering of the light beams 8a, 8b by microroughness effect (scalar model and pseudo periodicity effect study), the Fresnel lens doublet 1 can be arranged according to different Arrangements according to the purpose to be achieved, including the desired minimum thickness of the system, the device according to the invention may comprise a semi-transparent slab, a variable-opacity liquid crystal slab and an OLED slab to constitute an inhomogeneous light source with several states: mirror, luminous state, transparent state. 2. Dispositif selon la revendication 1 pour réaliser un système d'épaisseur minimum avec 2 lentilles de Fresnel la et lb composant le doublet 1 caractérisé en ce que les faces microstructurées 9 des lentilles de Fresnel la, lb qui composent le doublet 1 sont positionnées de façon opposées à l'observateur 7 en vue de former l'effet d'une double 20 enveloppe sphérique virtuelle 6a, 6b positionnée par ailleurs pour masquer les sources 2 hors de son cône de vision 8, les sources 2 étant placées à la périphérie du doublet 1 à une distance très inférieure à la longueur focale du système optique. 2. Device according to claim 1 for producing a minimum thickness system with 2 Fresnel lenses la and lb composing the doublet 1 characterized in that the microstructured faces 9 of the Fresnel lenses la, lb which make up the doublet 1 are positioned opposed to the observer 7 in order to form the effect of a virtual double virtual envelope 6a, 6b positioned elsewhere to mask the sources 2 out of its cone of vision 8, the sources 2 being placed on the periphery of the doublet 1 at a distance much less than the focal length of the optical system. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les faces microstructurées 9 des 25 lentilles de Fresnel la, lb qui composent le doublet 1 sont positionnées en double condenseur (spires se faisant face) ; les sources 2 étant placées à la périphérie du doublet 1 à une distance très inférieure à la longueur focale du système optique. 3. Device according to claim 1 characterized in that the microstructured faces 9 of the Fresnel lenses la, lb which make up the doublet 1 are positioned in double condenser (turns facing each other); the sources 2 being placed at the periphery of the doublet 1 at a distance much smaller than the focal length of the optical system. 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les sources sont placées derrière la 30 dalle de diffusion 2 de façon à éclairer directement le doublet de lentilles de Fresnel modifiées 1 tout en formant une source de lumière non homogène. 4. Device according to claim 1 characterized in that the sources are placed behind the diffusion slab 2 so as to directly illuminate the doublet of modified Fresnel lenses 1 while forming a non-homogeneous light source. 5. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce l'on utilise une dalle de type OLED pour créer une source de lumière non homogène. 5. Device according to claim 1 characterized in that one uses an OLED type slab to create a non-homogeneous light source. 6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif d'éclairage selon l'invention constitue un système autonome énergétiquement, dans ce but le dispositif est associé à une dalle électroluminescente de type hybride 3bis (fonction de conversion photoélectrique et fonction d'émission) pour délivrer une lumière 5 non homogène 40 modulable dans le temps et ajustable en couleur, le doublet de lentilles de Fresnel 1 a une double fonction qui est de concentrateur de faisceaux vers la dalle hybride et de fonction de diffuseur de lumière 5. 6. Device according to claim 1 characterized in that the lighting device according to the invention is a self-energy system, for this purpose the device is associated with a hybrid light-emitting slab 3bis (photoelectric conversion function and function of emission) to deliver a non-homogeneous light 40 that is time-adjustable and color-adjustable, the Fresnel lens doublet 1 has a dual function which is a beam concentrator to the hybrid slab and a light scattering function 5. 7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il constitue un système autonome 5 énergétiquement, dans ce but l'armature 10 comporte un système de transduction électromécanique 13bis des vibrations de type de ceux rencontrés dans les téléphone mobile destiné à alimenter en énergie les sources de lumière 2 et des capteurs 13. 7. Device according to claim 1 characterized in that it constitutes an energy autonomous system, for this purpose the armature 10 comprises an electromechanical transduction system 13a vibrations of the type of those encountered in the mobile phone intended to supply energy light sources 2 and sensors 13. 8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des capteurs de 10 mouvements par exemple des capteurs de type infra rouge et ou des capteurs de vibrations à transduction 13 reliés aux sources 2 pour créer une interactivité 7 sans contact matériel au niveau de la sphère virtuelle de lumière 6, l'interactivité pourra consister en une modulation de la l'intensité lumineuse ou une modulation de la couleur par une liaison avec un capteur analogique de type RGB. 8. Device according to claim 1 characterized in that it comprises motion sensors for example infrared-type sensors and transduction or vibration transducers 13 connected to sources 2 to create interactivity 7 without material contact at the level of the virtual sphere of light 6, the interactivity may consist of a modulation of the light intensity or a modulation of the color by a connection with an analog sensor RGB type. 9. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on combine une dalle à cristaux liquide dont l'opacité est commandée par une tension électrique, une dalle semi réfléchissante et une dalle OLED pour réaliser une source de lumière non homogène à 3 états : éclairé, miroir et transparent. 9. Device according to claim 1 characterized in that a liquid crystal slab whose opacity is controlled by an electrical voltage, a semi-reflecting slab and an OLED slab are combined to produce a non-homogeneous light source with 3 states. : illuminated, mirror and transparent. 10. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on combine un filtre RGB semi translucide composé de bandes alternativement rouge, verte et bleu faisant face à une dalle OLED dont la luminosité est contrôlée au niveau de bandes faisant face aux bande du filtre, le système permettant de réaliser une source de lumière non homogène à couleur variable. 25 10. Device according to claim 1 characterized in that one combines a semi-translucent RGB filter composed of alternately red, green and blue strips facing an OLED panel whose brightness is controlled at the strips facing the filter strip. , the system for producing a non-uniform light source with variable color. 25
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