Brevet FR2007232A1 — publié le 19700102

i 2007232 La présente invention est relative à un dispositif d'éclairage décoratif. Les réseaux d'éclairage décoratif utilisés ordinairement avec des arbres, par exemple, emploient des filaments incandescents ali-? mentés électriquement. Bien que ces dispositifs aient été perfectionnés avec le temps, on ne peut pas dire qu'ils soient absolument sûrs, étant donné qu'ils sont constitués par des sources de chaleur et des connexions électriques transportant du courant. Une défaillance d'une connexion ou un échauffement localisé peut en-10 traîner la combustion des matières voisines et provoquer des dégâts. Par suite, il ne faut pas laisser les dispositifs classiques sans surveillance dans la maison si l'on veut se tenir à des précautions de sécurité, et plus particulièrement lorsque l'objet décoré est inflammable, un arbre de noël par exemple. lf> En conséquence, l'invention vise à fournir : - un dispositif d'éclairage décoratif qui peut être utilisé en toute sécurité avec des matériaux inflammables, la source de lumière de l'invention étant séparée de l'élément décoré et un câble de distribution en fibres optiques étant utilisé pour transmettre 20 la lumière aux éléments décoratifs éclairés ; - un nouveau dispositif d'éclairage d'arbre de noël qui est parfaitement sûr et comporte un réseau d'éléments de décoration é-clairés à la lumière froide s'-adaptant facilement à une grande variété de configurations et d'aspects ; 2? - un nouveau dispositif permettant de faire varier les couleurs apparaissant aux extrémités décoratives du dispositif de distribution de lumière, un tel dispositif fonctionnant uniquement au niveau de la source lumineuse ; - un dispositif de distribution de lumière efficace et économique J0 dans lequel un nombre maximal d'éléments décoratifs éclairés reçoivent de la lumière à partir d'une source unique au moyen d'un câble optique en fibre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante, donnée à titre d'ex-emple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est un schéma représentant d'une manière générale un mode de réalisation de l'invention appliqué à un arbre de noël ; la Fig. 2 est un schéma d'une forme d'exécution du câble ; la Fig. 3 représente une variante de câble ; 40 la Fig. 4 est une vue en coupe transversale d'une source lu 69 13662 2007232 mineuse ; la Pig. 5 est une vue en coupe transversale d'une terminaison de câble au niveau de l'extrémité de la source lumineuse ; ln Pifç. b est un schéma d'un agencement optique comportant un isolatexir de la chaleur en fibres optiques fusionnées ; la Fig. 7 représente une forme de terminaison décorative ; la Fig. 8 représente une variante de forme de terminaison décorative ; la Fig. 9 représente une autre forme de * terminaison décora-10 tive ; la Fig.. 10 représente schémâtiquement.un Jeu de terminaisons d'une configuration multicolore ; la Fig. 11 est une vue en coupe longitudinale d'une fibre de verre unique ; 15 la Fig. 12 est une vue en coupe transversale d'un câble monté à l'intérieur du tronc d'un arbre. En se référant à la Fig. .1 , un arbre de no61 indiqué d'une manière générale en 10 est décoré d'ornements 11 éclairés par une . source lumineuse 12 par.1'intermédiaire d'un câble 13 en fibres 20 optiques comportant des dérivations primaires 14 et des dérivations - secondaires 15. La source de lumière 12 est adaptée pour être alimentée par l'intermédiaire d'une prise 17 destinée à être branchée à des prises de secteur classiques. En se référant à la Fig. 2, le câble 13 peut être composé d'une 25 série de conducteurs individuels 14 en fibres•optiques, chaque conducteur 14 étant constitué par un groupe de fibres entouré par un matériau de protection et d'enrobage, tel que du polyéthylène. Dans l'agencement de câble de la Pig. 2, tous les conducteurs 14 sont groupés à l'extrémité 18 de réception de la lumière du câble pour 30 pouvoir être couplés commodément à la source de lumière 12 ; le long du câble 13, des conducteurs 14 quittent tour à tour le câble, aux points 19, 20, 21, et 22 par exemple, ce qui réduit la grosseur du câble 13 vers son extrémité 23. L'enrobage de chaque conducteur 14 maintient son intégrité à partir de l'extrémité 18 du câble le 35 long de chaque dérivation 19, 20, 21, 22 jusqu-aux points d^rigine 24, 25, .26 et 27 de dérivations secondaires 15. A partir ;de ces derniers points 24, 25, 26 et 27 et jusqu'aux terminaisons décoratives 11, l'enrobage du conducteur 14 est enlevé, ce qui permet au matériau en fibres optiques d'être divisé en dérivations 40 secondaires 15 ayant chacune une terminaison décorative particu 69 13662 3 *** r* r* "7 ** o lau/z32 lière 11. Des moyens convenables sont utilisés pour enrober les : dérivations secondaires 15. La Fig. 3 représente une variante d'agencement de câble, dans ' laquelle des conducteurs 14 du câble 13 quittent ce dernier suivant 5 'une disposition assurant une longueur totale minimale des conducteurs 14 dans le câble 13. En bref, cet agencement utilise le cheminement le plus direct possible entre la source de lumière 12 : et chaque terminaison d'enrobage 29 de chaque conducteur 14-, Chaque conducteur 14 peut se terminer directement par un ornement unique 20 11 au point 29 au lieu de se subdiviser en une série d'ornements ; ceci peut être intéressant si l'on désire augmenter la quantité de ; lumière envoyée à chaque ornement ; cet agencement utilise un conducteur unique 14 pour chaque ornement du réseau, ce conducteur allant de la source de lumière 12 à l'ornement 11 pour chaque orne-15 ment 11 utilisé. Dans ce dernier cas, l'intégrité de l'enrobage du conducteur 14 n'est interrompue qu'au niveau de la terminaison de la source de lumière et de la terminaison de l'ornement 11. En se référant à la Fig. 4, la source de lumière indiquée d'une manière générale en 30 comporte un boîtier contenant une douille 20 32 destinée à supporter une ampoule 33 qui fonctionne à une température élevée. L'ampoule 33 peut être par exemple une lampe de projection à haute intensité comportant une embase 36 destinée à s'a- ' dapter sur la douille 32. Un filament incandescent 37 est monté de façon à être situé à un premier foyer d'un réflecteur 38 de section 25 elliptique. Le second foyer 39 du réflecteur 38 se trouve à l'emplacement de la terminaison 18 du câble en fibres optiques, ce qui assure une bonne concentration de la lumière réfléchie du filament 37 sur la terminaison 18 du câble 13, et un transfert maximal de la lumière à ce câble. tjo Un filtre thermique 40 du type classique ayant un rendement de 85# environ est ajouté à la source de lumière 30. Une roue 41 montée rotptive sur un axe 4?, est destinée à interposer une série de filtres ^4 situés à sa périphérie entre le premier et le second foyers du réflecteur 38, commodément au voisinage im-y- médiat du second foyer 39 et de 1 p terminaison 18 du câble 1J>. Au • moyen des filtres 43, 44, toute couleur désirée peut être projetée sur le câble 13 et être transmise aux ornements 11. La roue 41 peut être conçue de manière à être tournée à la main dans la position désirée où de manière à comporter un dispositif classique permettant de faire avancer automatiquement une série de filtres. Selon une BAD ORIGINAL 69 13662 n 2007232 variante, des filtres uniques 43 peuvent être interposés manuellement entre les foyers selon les besoins. Un collier-de montage 45 du câble 13 est destiné à s'adapter et à coopérer avec une bague 46 solidaire du boîtier 31 pour position-ner ainsi la terminaison 18 du câble 13 de façon appropriée au niveau du second foyer du réflecteur 38. Pour obtenir un rendement maximal de l'agencement optique représenté à la Pig.4-, il est nécessaire que l'angle de concentration 47-48 défini par l'excentricité de l'ellipse, fourni par le -j-q réflecteur 38 soit adapté à l'ouverture numérique des fibres de verre utilisées. En outre, le diamètre de la terminaison 18 du câble doit être lié à la dimension envisagée du filament 37. Par exemple un filament 37 peut avoir une dimension de l'ordre de 6,3 mm. H peut être réfléchi efficacement sur le second foyer 39 avec une dimension apparente de 9,5 mm. Dans ce cas, la terminaison 18 doit avoir un diamètre de 9*5 mm pour obtenir la meilleure adaptation. Commodément, une couche anti-réfléchissante peut être appliquée à toutes les surfaces optiques entre la lampe 33 et le second foyer 39 pour obtenir un meilleur rendement de transmission 2Q lumineuse. L'ouverture numérique d'une fibre peut être calculée, en se référant à la Fig.11 qui indique d'une manière générale une section longitudinale d'une fibre 50 par la formule N.A. = 51^ - 522. L'indice de réfraction de l'âme de la fibre est représenté par 51 tandis que celui de l'enrobage est indiqué par 52. Avec une ampoule classique 33* l'ouverture numérique doit correspondre à un angle de concentration relativement petit 47-48, étant donné que la section d'ellipse du réflecteur 38 n'en constitue qu'une petite partie. Si un réflecteur 38 avait une section plus proche de la moitié d'une jq ellipse, les fibres devraient être choisies avec une ouverture numérique plus grande de façon correspondante afin d'obtenir un transfert optimal de lumière. De plus, il est possible d'utiliser un réflecteur de section sphérique pour réduire les pertes de lumière qui autrement s'échapperaient de la région comprise entre la section d'ellipse et la terminaison 18. En se référant à la Fig.5* les enrobages protecteurs des conducteurs 14 peuvent être enlevés entre le point 53 du câble 13 et la terminaison 18, les fibres de verre de tous les conducteurs 14 étant réunies, et enserrées par un collier 45 à l'extrémité de la terminaison 18. Cet agencement permet au collier 45 de servir de 69 13662 5 2007232 moyen de raccordement commode pour fixer le câble 13 à la source de lumière 12, ce collier étant logé dans la bague 46 de cette dernière. Un ajustement exact est nécessaire pour un transfert de lumière optimal, étant donné que l'on désire concentrer l'image ^ projetée du filament sur la terminaison 18 qui est le plan des fibres coupées de tous les conducteurs constituant le câble 13. Une gaine convenable 70 peut être commodément utilisée pour protéger le câble 13 pendant la manipulation. Selon une variante, on peut utiliser, pour constituer le câble jO 13* un réseau de fibres qui ne comportent pas d'enrobage initial, la disposition n'étant dictée que par les conditions de transmission, une couche terminale étant appliquée au réseau monté pour préserver la configuration désirée et permettre une manipulation facile. Dans ce cas la section de l'extrémité de raccordement du câble 13 ne doit pas décroître à partir du point 53 mais présenter un diamètre uniforme à partir de la terminaison 18 jusqu'à la première dérivation des branches individuelles, point à partir duquel le diamètre du câble 13 diminue à mesure que des dérivations sont formées. 20 En se référant à la Fig.6, il est représenté une variante de source lumineuse dans laquelle un filament quartz-iodure 72 à haute intensité est utilisé en combinaison avec un guide de lumière 71 constitué par un faisceau de fibres fondues. La lampe à quartz-iodure 73 est située aussi près que possible de l'extrémité 54 du guide 25 de lumière 71 qui sert d'isolateur thermique. En plaçant le filament 72 très près de l'extrémité 54, on peut définir un angle de concentration 47-48 étroit dans lequel 50$ au maximum de la lumière provenant du filament 7? peut être transmise au guide 71* la condition optimale étant que le filament 72 soit situé dans le 20 plan de l'extrémité 54 du guide 71- Un réflecteur sphérique 55 renvoie toute la lumière rayonnée vers l'arrière, puis sur le filament 72, ce qui augmente le rendement de la transmission vers le guide 71- Selon une variante, d'autres dispositifs à haute intensité peuvent être utilisés, par exemple un are au xénon de ^ faible longueur. Le guide de lumière 71 peut avoir une longueur de l'ordre de 25*4 mm et s'adapte à son extrémité froide 56 sur la terminaison 18 du câble 13. En se réfé. ranfe aux Fig.7* 8 et 9* les terminaisons éclairées 11 sont représentées en coupe transversale et en détail telles qu'elles sont fixées aux conducteurs enrobés i4. La Fig.7 représente un 69 13662 6 2007232 10 20 agencement simple comportant une sphère en matière plastique translucide munie d'un évidement 58 destiné à recevoir le conducteur 14. Le conducteur 14 est sectionné perpendiculairement en 59 et ajusté à force dans 1'évidement 58 de la terminaison 11. La Fig.8 représente un agencement similaire mais les extrémités du conducteur 14 sont coupées de façon conique avant d'être insérés dans 1'évidement 58. Celui-ci présente une âme brillante apparaissant à peu près comme un filament incandescent centré dans la terminaison décorative 11. La Fig.9 représente un conducteur 14 coupé suivant un biseau 60 qui apparaît également sous la forme d'un filament brillant. La découpe 60 peut être effectuée en cisaillant simplement le conducteur 14 comportant son enrobage protecteur, suivant un angle suffisamment grand; le conducteur découpé peut être inséré ensuite dans l'évidement 58 sans nécessiter ^ d'autre opération pour obtenir une luminescence analogue à celle d'un filement de haute intensité. L'ornement 11 de la Fig.9 montre que toute forme décorative possible peut être utilisée pour les terminaisons 11. Si l'on désire un ajustement permanent, on consta- -te que les colles à la résine époxy claire présentent un indice de réfraction avantageux pour une bonne adaptation optique des extrémités deë fibres avec la matière plastique de l'ornement 11. Il est également intéressant de disposer d'ornements plus grands comportant une surface givrée pour définir plus nettement sa forme lorsqu'on le regarde à distance. En se référant "à la Fig.10, un jeu d'ornements 11 est représenté disposé en quatre rangées 62, 63* 64 et 65, chaque rangée ayant une couleur particulière telle que blanche, rouge, verte, jaune. Le réseau entier de la Fig.10 représente ainsi un agencement possible des terminaisons 11 munies d'un câble parttculierrl3. En ce qui 20 concerne la variation des couleurs transmises par le câble 13, les effets apparents seront déterminés par la couleur instantanée fournie par la roue 4l et le filtre particulier 43 interposé. Si la lumière transmise par le câble 13 est blanche, l'éclairage apparent correspond alors à celui des teintes des terminaisons 11. Si la lumière transmise est verte, la rangée claire 62 est également verte, la rangée rouge 63 est noire, la rangée verte 64 a une teinte différente du vert et la rangée jaune 65 apparaît bleue. Lorsque ' la roue 4l choisit d'autres couleurs, l.'aspect continue à varier, les effets obtenus étant déterminés par la nature des deux filtres I 'V lin successifs associés à chaque terminaison 11 le premier filtre étant i. 25 35 69 13662 7 2007232 celui constitué par la roue 4l et le second par la teinte de la terminaison décorative 11 elle-même. Il peut être considéré comme avantageux, compte tenu de l'épaisseur relative du câble 13 au voisinage de sa terminaison 18 et du fait principalement du matériau d'enrobage des conducteurs 14, d'utiliser le dispositif décoratif avec un arbre artificiel ayant un tronc creux 80, tel que représenté à la Pig.12. L'ensemble du câble 13 peut alors être contenu dans le tronc vertical, les conducteurs 14 sortant de l'intérieur du tronc. 80 aux points 81# 82, 83* 84 selon les besoins. De cette manière, l'épaisseur maximale du câble 13 qui peut se présenter à l'extérieur du tronc 80 est limitée à celle 69 13662 8 2007232 REVENDICATIONS en ce qu'il comprend 1. - Dispositif d'éclairage décoratif caractérisé/une source de lumière destinée à projeter de la lumière concentrée sur une terminaison optique de diamètre relativement petit, un ensemble de 5 câbles de fibres optiques comportant une terminaison sensible à la source de lumière et des dérivations individuelles de fibres destinées à des terminaisons décoratives, une série'dë terminaisons décoratives dont chacune est située à l'extrémité d'une dérivation individuelle et est destinée à utiliser la lumière qui lui est transfé- j0 rée à partir de la source de lumière à des fins d'éclairage. 2. - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est adapté pour être utilisé avec un arbre de noël. 3. - Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que l'arbre est artificiel et comporte un tronc creux destiné à conte-nir l'ensemble disposé verticalement du câble. 4. - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen pour introduire un filtre de couleurs avant l'extrémité du câble située du côté de la source pour déterminer la couleur de la lumière transférée aux terminaisons décora- 20 tives. 5. - Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce que le moyen d'insertion de filtres de couleurs comprend une roue à couleurs comportant une série de filtres de couleur, actionnée mécaniquement pour choisir successivement la couleur de la lumière 25 transmise aux terminaisons décoratives. 6. - Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce que les terminaisons décoratives ont des couleurs différentes. 7. - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que chaque dérivation individuelle est enrobée séparément jusqu'à un jo point situé avant sa terminaison décorative et à partir de ce point est subdivisée en dérivations secondaires, chaque dérivation secondaire comportant sa propre terminaison décorative. 8. - Dispositif suivant la revesdication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un guide de lumière rigide comme isolateur thermique 25 entre la source de lumière et la terminaison du câble située du coté de la source. 9. - Source de lumière destinée à être utilisée avec un dispositif optique suivant l'une des revendications 1 à 8 caractérisée en ce qu'elle comprend une lampe à haute intensité située à proximité 4od'un guidé de lumière, en combinaison avec un réflecteur de section 69 13662 9 2007232 sphérique destiné à réfléchir la lumière provenant de la source vers son filament. 10. - Source de lumière suivant la revendication 9 caractérisée en ce qu'elle comporte une lampe à quartz-iodure placée au voisi- 5 nage immédiat de l'extrémité d'un guide de lumière constitué par un faisceau de fibres optiques fusionnées. 11. - Source de lumière suivant la revendication 9 caractérisée en ce que 1'ouverture numérique du guide de lumière correspond à l'angle de concentration défini par la dimension de la partie 10 rayonnante de la source à haute intensité. 12.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est associé à une source de lumière comportant une lampe en combinaison avec un réflecteur de section elliptique, le diamètre du réflecteur définissant un angle de concentration correspondant 15 à l'ouverture numérique du capteur optique situé à l'un de ses foyers, la partie rayonnante de la lampe étant située à l'autre foyer.