Brevet FR2289715A1 — publié le 19760528

La présente invention concerne un dispositif de transmission de lumière utilisant, soit une source de lumière naturelle telle que le soleil dans le cas où ce dispositif est utilisé comme panneau mural, soit de la lumière artificielle lorsque ce dispositif est disposé en abat-jour, autour d'une lampe par exemple. La présente invention a de nombreuses applications industrielles, dans tous les cas où il s'agit de transmettre en la rendant plus esthétique et plus agréable à l'oeil la lumière provenant d'une source naturelle ou artificielle. De plus, on sait que pour diffuser la lumière et éviter l'éblouissement de l'oeil, des fenêtres sont géné ralement munies de stores dits "vénitiens n atténuant l'ardeur des rayons solaires, et que de la même façon les lampes ou tubes fluorescents sont entourés d'abat-jours diffusant la lumière dans de nombreuses directions et évitant que la lumière ne parvienne directement dans les yeux des observateurs extérieurs. Toutefois, d'un point de vue esthétique, les stores vénitiens ne sont guère agréables à l'oeil puisqu'ils ne font qu'absorber ou réfléchir la lumière sans l'exploiter. Enfin, la lumière qui est transmise par des abat-jours est coloriée par transmission et absorption, ce qui ne donne pas certaines variantes de teintes pastel propices aux atmosphères intimes ou recueillies. De plus, pour éclairer et agrémenter des voies de circulation pédestres ou automobiles, on utilise parfois des sources de lumière sous ladite voie éclairant des blocs transparents constituant la voie de circulation. Il serait avantageux d'utiliser la lumière solaire pour éclairer lesdites voies et réaliser ainsi une économie d'énergie importante. La présente invention a plus précisément pour objet un dispositif de transmission de la lumière provenant d'une source lumineuse à large bande de spectre d'émission, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de surfaces de forme sensiblement plane ou légèrement courbée dont les côtés soumis aux rayonnements de la source lumineuse sont recouverts au moins partiellement d'une couche de couleur. Les côtés de toutes les surfaces exposés aux rayons lumineux sont ainsi coloriés en général de façon vive et de façon préférentielle par des couches de peinture fluorescente. Ce sont les couleurs déposées sur lesdits cotés qui font partie du spectre d'émission de la source lumineuse et les surfaces sont orientées de façon telle qu'une partie notable de la lumière provenant de la source lumineuse et qui est réfléchie et diffusée par les côtés colorés éclaire les côtés opposés desdites surfaces en regard des précédents généralement de couleur blanche uniforme. Il va de soi que la couleur blanche des surfaces ainsi coloriées par réflexion et diffusion de la lumière sur des côtés qui ne sont pas visibles pour l'observateur n'est pas indispensable.Le panneau visible peut être également peint pour que la couleur obtenue par réflexion en modifie la teinte et complète le coloriage du dessin réalisé sur les côtés qui ne sont pas exposés directement à la lumière de la source. Selon différents modes de réalisation de l'invention, lesdites surfaces ont des formes sensiblement rectangulaires tronconiques ou sphériques, et lesdites surfaces sont en général parallèles entre elles. Pour éviter l'éblouissement de l'oeil, c'est-à-dire que l'oeil d'un observateur ne reçaive pas les rayons lumineux émis directement par la source et dans le cas d'une source lumineuse émettant un faisceau de rayons parallèles, lesdites surfaces sont également inclinées par rapport aux rayons lumineux du faisceau de #façon telle que les projections desdites surfaces sur un plan perpendiculaire aux rayons du faisceau lumineux sont sensiblement jointives ou se recouvrent légèrement. Ce recouvrement se fait selon la longueur délimitant le rectangle de chaque surface dans le cas de surfaces rectangulaires. De même dans le cas d'une source émettant de façon isotrope, la projection des diverses surfaces sur un plan perpendiculaire à la ligne joignant l'oeil de l'observateur à la source lumineuse forme une surface continue connexe évitant ainsi l'éblouissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux après la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif en référence aux figures annexées sur lesquelles on a représenté - sur la figure 1, une vue d'un panneau mural réalisé à l'aide d'une pluralité de surfaces colorées selon l'invention, - sur la figure 2, deux surfaces rectangulaires inclinées selon l'invention et la marche des rayons lumineux réfléchis et diffusés par ces deux surfaces, - sur la figure 3, un exemple de réalisation de l'invention comportant plusieurs plans superposés, - sur les figures 4 et 5, deux exemples de lampes réalisés selon l'invention, - sur la figure 6, un exemple de réalisation selon l'invention où les surfaces colorées diffusantes sont d'inclinaison et de courbure réglables, - sur la figure 7, un exemple de réalisation de l'invention dans lequel l'observateur et la source lumineuse sont situés d'un même côté des plans constitués par les différentes surfaces réfléchissantes et diffusantes. Sur la figure 1, on a représenté un mode de réalisation comportant plusieurs surfaces de forme sensiblement rectangulaire telles que 2, 4, 6, 8 et 10 ; ces surfaces sont colorées sur les côtés opposés à ceux vus par l'oeil de l'observateur 12, situé à l'intérieur d'une habitation par exemple. La source de lumière, par exemple la lumière solaire, envoie les rayons tels que 14 et 16 qui viennent se réfléchir sur les côtés non vus par l'observateur qui sont colorés, notablement par de la peinture fluorescente, la lumière étant alors réfléchie et diffusée pour venir teinter les côtés tels que 18 vus par l'observateur 12. On a représenté en traits curvilignes 20 les irisations obtenues. Pour protéger l'intérieur de l'habitation de l'air ambiant, on peut avantageusement ajouter une vitre 22. Il va de soi que les surfaces 2, 4, 6, 8 et 10 peuvent être d'inclinaison variable selon l'incidence des rayons lumineux. Il convient de régler cette inclinaison de façon telle que la projection des surfaces 2, 4, 6, 8, 10 sur un plan perpendiculaire au rayon solaire forment une surface connexe de telle sorte qu'aucun rayon lumineux n'arrive directement à l'intérieur de l'habitation et que l'observateur 12 ne soit pas ébloui. Il est possible d'associer les surfaces 2, 4, 6, 8, 10 à un système de réchauffement d'air, l'air chauffé par la réflexion et l'absorption de la lumière sur les surfaces telles que 2 et 4 circule par convexion naturelle entre les lamelles et la vitre pour être envoyé selon la flèche 24 dans l'habitation. Sur la figure 2, on a représenté le trajet des rayons lumineux sur deux lamelles telles que 2 et 4, les rayons solaires ou les rayons issus d'une lampe fluorescente venant frapper les côtés 30 recouverts de couches de couleurs différentes telles que 32 et 34, ces couleurs se fondant partiellement sur les côtés en regard de la surface--2 pour donner les irisations et fondus de couleur schématiquement représentés en 36 et 38. Ce sont ces couleurs qui sont observées par l'observateur 12. Dans une réalisation préférentielle de l'invention, les côtés vus par l'oeil 12 sont de couleur blanche uniforme particulièrement apte à capter les couleurs diffusées par la lumière en venant frapper les côtés colorés tels que 30. Pour éviter le ternissement et le pâlissement des couleurs dus aux rayons ultra-violets de la lumière solaire, on peut avantageusement recouvrir les côtés tels que 30, exposés à la lumière solaire et coloriés par des couches de peinture fluorescente, d'une couche d'un matériau absorbant les rayons ultra-violets. Cette couche de matériau absorbant les rayons ultra-violets peut être par exemple une feuille de verre mince appliquée sur la surface 30 évitant ainsi leternissement des couleurs et permettant une durée de vie plus longue des couleurs déposées sur le matériau. La pluralité des surfaces a été représentée sur les figures 1 et 2 dans une configuration verticale, mais il va de soi qu'elle peut être aussi bien horizontale avec une source de lumière située du côté des surfaces du dispositif par rapport à l'oeil de l'observateur. Sur la figure 3, on a représenté un autre mode de réalisation de l'invention comportant plusieurs surfaces sensiblement équidistantes et parallèles ; les surfaces 40 et 42 sont solidaires l'une de l'autre par des attaches en 44. Les surfaces 46 et 48 sont des plaques de verre qui sont recouvertes du côté de l'observateur 12 d'une couche de peinture blanche par exemple en 50 et de l'autre côté de cette couche, de taches de peinture fluorescente permettant de réaliser le dispositif de transmission de lumière selon l'invention. La lumière pénètre à travers les ouvertures claires et transparentes telles que 52 des plaques de verre, vues sur le dessin de par la perspective mais pas aperçues par l'oeil de l'observateur en 12, et par des ouvertures telles que 54 dans les surfaces découpées. L'utilisation de verre peut être favorable ou défavorable suivant les cas ; on l'utilisera de préférence s'il est possible et utile d'isoler l'observateur de l'espace comprenant la source lumineuse, et des feuilles découpées lorsque cette séparation est désavantageuse ou impossible. Les feuilles de vitre dans les réalisations ne nécessitant pas une grande tenue mécanique peuvent être choisies aussi minces que possible pour éviter la réflexion de la lumière sur les deux interfaces entre la vitre et l'air par exemple qui peuvent créer des phénomènes de double réflexion gênants. Sur la figure 4, on a représenté un lampadaire comprenant un dispositif de transmission selon l'invention dans lequel le dispositif de transmission de lumière consiste en une pluralité de surfaces telles que 60, 62, etc. Une source de lumière, un tube fluorescent 64 de préférence émet de la lumière de façon approximativement isotrope, les rayons lumineux tels que 66 venant frapper les côtés colorés internes de la pluralité de surfaces telles que 60 et 62, pour donner une teinte pastel sur les côtés tels que 68, qui lorsque la lampe 64 est éteinte sont de couleur blanche. Lorsque la lampe n'est pas allumée, l'abat-jour constitué par la pluralité de surfaces 60, 62, etc. est préférentiellement de couleur blanche.Selon un mode de réalisation de l'invention, les surfaces telles que 60 et 62 sont des surfaces métalliques recouvertes d'une pellicule blanche à l'extérieur et à l'in térieur les côtés colorés sont obtenus par une couche de vernis coloré transparent, la lumière issue de la source lumineuse traversant cette couche de vernis, pour être réfléchie par le substrat- métallique interne de la surface 62 et colorier le côté externe de la surface 60 par exemple. Dans le cas de surfaces métalliques, on peut ainsi, de par leur bonne réflexion utiliser des vernis transparents au lieu de peintures fluorescentes, les deux techniques étant également possibles. Sur la figure 5, on a représenté un autre mode de réalisation de l'invention vu en coupe partielle ; la source lumineuse 70, préférentiellement un tube fluorescent envoie de la lumière sur une pluralité de surfaces de forme telle que représentée, surface telle que 72, 74 et 76. Ces surfaces sont découpées, telles que représentées sur la vue en coupe de la figure 5 pour laisser passer la lumière émise par le tube fluorescent, lumière qui est colorée sur les faces internes de ces surfaces et qui est défléchie pour teinter les surfaces externes de ces mêmes surfaces. Les remarques émises pour la figure 4 quant à la nature des matériaux constituant ces surfaces et le choix des couleurs déposées sur les faces internes s'appliquent également. Sur la figure. 6, on a représenté un mode de réalisation suivant l'invention selon lequel on peut faire varier la courbure des faces réfléchissantes telles que 80 selon l'inclinaison des rayons lumineux par un dispositif mécanique trivial non représenté et déjà connu. Il est nécessaire de faire varier la courbure selon l'inclinaison des rayons lumineux pour envoyer le plus de lumière possible sur les côtés opposés aux surfaces coloriées qui sont vues par l'observateur 12. Lorsque les rayons lumineux tels que 100 font un angle d'incidence faible avec la normale à la surface 102, il est avantageux de courber la partie coloriée de cette surface 104 pour que le maximum de lumière soit envoyé sur la surface 106 dont la face interne vue par l'observateur est colorée par diffusion.Dans cette réalisation de l'invention, chaque surface est composée de deux lamelles jointives, un dispositif mécanique aisément accessible à l'homme de l'art permettant de faire varier la courbure. Pour utiliser au maximum une lumière de plus faible inclinaison, par exemple celle du soleil couchant, on donne une courbure plus faible à la surface 80. Lorsque les rayons arrivent horizontalement, on donne une courbure nulle aux surfaces réfléchissantes comme pour les rayons 108. Sur la figure 7, on a représenté un mode de réalisation de l'invention selon lequel la source S et l'observateur 12 s-ontd'-unmême côté du dispositif de transmission de lumière. Ce dispositif dans la variante de la figure 7 comporte deux surfaces 110 et 112, la surface 110 étant continue et la surface 112 percée d'ouvertures telles que 114. Le côté de la surface 110 exposé aux rayons lumineux est par exemple d'une teinte blanche uniforme alors que le côté en regard de la surface 112 est revêtu de couches de couleur non visibles directement par l'observateur 12. La lumière issue par la source S vient frapper la surface f-O~ oO-elle est réfléchie et di-ffwée pour éclairer le côté colorié de la surface 112, la lumière ainsi transformée éclairant de différentes couleurs la surface 110 vue par l'observateur 12.Les ouvertures 114 de la surface 112 sont quelconques et peuvent être de forme susceptible de réaliser un dessin ou des indications tant publicitaires que fonctionnelles. Ce dispositif est particulièrement utilisé pour le dallage lumineux éclairé par la lumière solaire ou pour la réalisation de tables d'aspect esthétique. Dans toutes les figures décrites précédemment, les surfaces colorées par réflexion peuvent être munies de stries afin de réaliser un meilleur dépoli diffusant la lumière dans toutes les directions. Par exemple dans la figure 6, les stries peuvent être parallèles au plan de la figure sur la face vue par l'observateur de la surface 106. Le dispositif selon l'invention a de nombreuses applications industrielles, tant pour l'éclairage à l'aide de sources naturelles ou artificielles que pour la réalisation de supports publicitaires, l'éclairement de toits d'aéroports ou la réalisation de stores vénitiens colorés. Il va de soi que les surfaces du dispositif peuvent être mobiles de façon continue ou sur commande réalisant ainsi un dispositif de transmission de lumière cinétique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission de la lumière provenant d'une source lumineuse à large bande de spectre d'émission, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de surfaces de forme sensiblement plane, un côté de chaque surface étant soumis au rayonnement de la source lumineuse et étant recouvert au moins partiellement de couches de couleurs, les couleurs déposées sur lesdits côtés étant comprises dans le spectre d'émission de la source lumineuse, les surfaces étant orientées de façon telle qu'une partie notable de la lumière provenant de la source lumineuse réfléchie et diffusée par les côtés colorés éclaire et colore les côtés opposés desdites surfaces. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites couleurs déposées sur les côtés irradiés par la source lumineuse sont des couleurs de peinture fluorescente. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites couleurs déposées sur les côtés irradiés par la source lumineuse sont sous forme de vernis colorés transparents, lesdits côtés étant des surfaces à réflexion métallique ou vitreuse. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites surfaces sont parallèles entre elles et de forme sensiblement rectangulaire. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites surfaces sont de forme sensiblement tronconique, sensiblement parallèle entre elles et disposées autour d'un axe commun. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, comprenant une source lumineuse émettant un faisceau de rayons parallèles, caractérisé en ce que lesdites surfaces sont également inclinées par rapport aux rayons lumineux de faisceau et de largeur telle que les projections desdites surfaces sur un plan per#pendiculaire aux rayons du faisceau-lumineux sont sensiblement jointives selon le pourtour de chaque surface. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les surfaces inclinées sont de dimension et d'inclinaison telles que leur projection sur un plan sensiblement vertical recouvre toute la surface d'une portion connexe dudit plan. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux surfaces parallèles, une première surface connexe de couleur blanche et une deuxième surface en regard percée d'ouvertures, le côté de cette seconde surface en vis- -vis de la surface blanche étant recouverte de couleur, la lumière et un observateur étant situés du même côté de la seconde surface, la lumière sous incidence oblique dans les ouvertures étant réfléchie par la première surface, se colorant sur la seconde surface pour être renvoyée sur la première surface blanche ainsi colorée et vue par l'observateur à travers les mêmes ouvertures 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les surfaces observées et coloriées par réflexion sont munies de stries régulières diffusant la lumière. 10. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'on réalise à l'aide de la pluralité de surfaces inclinées, des panneaux exposés à la lumière solaire. 11. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'on réalise, avec une pluralité de surfaces, des panneaux que l'on dispose autour d'une surface lumineuse à des fins d'éclairage.