Brevet FR2449305A1 — publié le 19800912

La présente invention se rapporte à la simulation des conditions lumineuses d'ambiance d'un poste quelconque de travail et se rapporte en outre aux appareils de simulation, ou simulateurs de telles conditions lumineuses. De façon plus générale, les appareils précités peuvent équiper tout dispositif destiné à l'étude ergonométri#ue, sur le plan visuel, d'un quelconque poste de travail. De tels appareils de simulation, ç simulateurs, permettent de simuler les conditions de luminance d'un écran cathodique et de son environnement, tant en ce qui concerne le spectre d'émission que l'intensité d'un tel écran cathodique. On connait déjà pour la simulation des conditions lumineuses d'ambiance, des appareils munis d'écrans comportant une face avant translucide et plusieurs sources lumineuses disposées derrière cette face avant. Il est connu de faire varier la luminance de cette face avant translucide par variation de la tension d'alimentation des sources lumineuses. Ces méthodes et appareillages connus présentent, toutefois, certains inconvénients notables. En effet, les sources de lumière à incandescence ont un spectre d'émission qui dépend de leur tension d'alimentation. La variation d'alimentation de ces sources de lumière entraine un vieillissement accéléré de celles-ci, ce qui est particulièrement néfaste pour la reproductibilité du spectre d'émission et de l'intensité et, par conséquent, nécessite un re-étalonnage périodique. De plus, pour les sources de lumière à fluorescence, la variation de la tension d'alimentation peut provoquer, pour les bonnes tensions, un papillotement de la source. En outre, il est nécessaire d'associer à chaque source un module pour variation de la tension d'alimentation, ce qui conduit à des solutions très onéreuses.Enfin, il est très difficile, au moyen de ces dispositifs connus, d'atteindre de bas niveaux de luminance, et donc nécessaire d'utiliser une source lumineuse par zone éclairée. .'invent70n a pour objet un procédé et un appareil nouveaux permettant d'éviter les inconvénients précités. Le procédé de simulation selon la présente invention consiste à former, sur un écran translucide, une ou plusieurs zones de luminance réglable de façon indépendante, l'émission lumineuse tant assurée par une ou plusieurs sources lumin### es coopérantes d'intensité fixée et constante et des moyens étant prévus pour v..' er en partie ou en totalité chaque zone de luminance et les isoler. L'appareil de simulation ou simulateur selon la présente invention comporte: - un écran lumineux à zones de luminance réglable de façon indépendante, dont la face avant est translucide, - une émission lumineuse assurée par une ou plusieurs sources lumineuses coo perdantes, - un compartiment associé à chaque zone de luminance, la face avant du compar timent étant formée par la face avant translucide, - des moyens d'occultation de la face arrière de chaque compartiment agencés pour être actionnés par l'intermédiaire de moyens de commande pour permettre l'occultation totale ou partielle du compartiment, - des moyens réflecteurs à réflexion diffuse tapissant les parois non-translu cides de la partie interne de chaque compartiment et la face interne des moyens d'occultation, - éventuellement, des moyens d'isolement des différents compartiments entre eux. La variation de la luminance de chacune des zones est obtenue par des moyens d'occultation mécaniques. La tension d'alimentation des sources est fixée et constante et la ou les sources lumineuses assurent l'éclairage de toutes les zones, des moyens d'isolement étant prévus pour que la modification de la luminance d'une zone n'ait aucune influence sur la luminance des autres zones. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non-limitatif. La Figure 1 montre selon une forme de réalisation de l'appareil de l'invention, une forme d'écran comprenant plusieurs zones de luminance. La Figure 2 est une coupe partielle selon la ligne A-A de la figure 3 d'un appareil. selon l'invention. La Figure 3 est une coupe partielle selon la ligne C-C de la Figure 2 d'un appareil selon l'invention. La Figure 4 est une vue partielle selon B de la Figure 3. Suivant la Figure 1, la face avant translucide d'un écran lumineux translucide d'un appareil selon l'invention est, à titre d'exemple non limitatif, divisée en trois zones principales: - une zone 11 dite zone centrale, - une zone 12 dite zone de contour, - une zone 13 dite zone d'ambiance. La Figure 3 montre un exemple de réalisation d'un appareil ou simulateur selon l'invention comprenant un L'cran lumineux comportant trois zones principales suivant la Figure 1 et obtenu par combinaison de cinq modules, un module central 14 et quatre modules périphériques 15, le contour de deux des modules périphériques 15 étant représenté en traits mixtes sur cette Figure 3. Suivant la Figure 2, le module central 14 consiste en une boite de section carrée ou rectangulaire forme de tôles assemblées, par soudage ou tout autre moyen approprié, ayant une face avant 16 translucide. A l'intérieur du module 14, du côté de sa face arrière 17, est fixé un cylindre creux 18 ouvert vers la face avant 16. L'espace intérieur du cylindre 18 et l'espace situé en avant de celui-ci du côté de la face 16 forment l'unique compartiment du module 14. Le cylindre 18 comporte, régulièrement espacées, sur sa périphérie, quatre ouvertures 20,;l'angle d'ouverture a.de celles-ci étant, suivant une forme pré férée de réalisation, égal à 350 En regard de chaque ouverture 20 du cylindre 18, est pratiquée sur chacune des faces latérales du module 14 une ouverture 22 propre à permettre le passage du flux lumineux issu de chaque source 23 extérieure au compartiment 19. Suivant la forme de réalisation représentée, les sources 23 sont communes aux modules 14 et 15. De plus, les sources 23 étant légèrement à l'écart des ouvertures 22, on utilise des miroirs plans à réflexion métallique 24, pour renvoyer le flux lumineux issu des sources 23 vers le compartiment 19. Un second cylindre 25 est monté mobile en rotation à l'intérieur du cylindre 18. Ce cylindre 25, également creux et ouvert du côté de la face 16, comporte quatre ouvertures 26 dont l'angle d'ouverture ss est supérieur à a et, de preference, égal à 450 Ces deux cylindres 18 et 25 constituent en combinaison les moyens d'occultation du module central 14. A l'intérieur du cylindre 25 est fixé un cône réflecteur 27 à réflexion diffuse, d'angle au sommet de préférence égal à 90 , propre à permettre la réflexion du flux lumineux issu des sources 23 et réfléchi par les miroirs 24. Les surfaces intérieures des faces latérales 21 sont revêtues d'une matière réfléchissante diffusante. On obtient ainsi, sur la face avant 16, par les réflexions diffuses multiples sur le cône 27 et sur les surfaces intérieures des faces latérales 21, une répartition de lumière indirecte avantageusement uniforme et homogène, la cavité formée par les faces internes du compartiment se comportant comme une sphère integratrice de lumière. On fait varier la luminance de la face avant 16 par rotation du cylindre 25, ce qui a pour effet d'occulter de façon continue les ouvertures 20. Pour ce faire, le cylindre 25 est fixé sur un axe 28, axe qui supporte également le cône 27. Cet axe 28 guidé dans une ouverture de la face arrière 17 porte à son extrémité extérieure au module 14 un bouton de commande 29. A titre d'exemple, on obtient au moyen de quatre tubes fluorescents d'une puissance de 6 W, une variation de. la luminance de la face 16 de O à 150 candelas par m2. Le bouton de commande 29 porte un index 30, et une échelle graduée 31 en cd/n2 est fixée en regard de cet index sur la surface extérieure de la face 17. Quatre modules périphériques 15 sont fixés respectivement sur chaque face latérale 21 du module 14. Chaque module 15 consiste également en une boîte de section carrée ou rectangulaire comportant une face avant 32 translucide. Une cloison 34 est fixée à l'intérieur du module dans sa partie centrale, parallèlement à la face 32. Cette -cloison 34 sépare les compartiments 33A et 33B de la source lumineuse 23 fixée sur la face arrière 37. Une cloison 35 en forme de V sépare les compartiments 33A et 33B, La cloison 34 comporte deux ouvertures rectangulaires 34A et 34B situées de part et d'autre de sa partie centrale de hauteur h. Cette hauteur h est fixée en fonction de la dimension de la source 23 de façon à ce qu'un observateur, situé à distance de l'écran dans une position-déterminée, ne puisse percevoir sur la face 32 de rayons directs émis par la source 23. Les ouvertures 34A et 34B des compartiments 33A et 33B sont occultes par des volets respectivement 36A et 36B, mobiles en rotation autour d'axes xx' et yy' parallèles à la face avant 32. Les volets 36A et 36B sont de dimensions légèrement supérieures aux ouvertures 34A et 34B pour en permettre une occultation totale. Chacun des volets 36A ou 36B est prolongé à chacune de ses extrémités et suivant son axe de rotation xx' ou yy' par une partie cylindrique 38 maintenue dans un palier 39. Cette partie cylindrique 38 débouche d'un côte du module 15 à l'extérieur de celui-ci et porte un bouton de conwiiande 40. Ce bouton porte un index 41, et, en regard de celui-ci sur la face extérieure 43 du module 15 est fixée une échelle graduée en unités de luminance, c'est-à-dire en Cd/m2. Les surfaces intérieures de chacun des compartiments 33A ou 33B, et la surface des volets 36A ou 36B tournée vers ceux-ci sont revêtues d'une matière réfléchissante diffusante. En utilisant comme source 23, un tube fluorescent d'une puissance de 6 W, on peut faire varier la luminance de la plage concernée de la face avant 32 de O à 1 000 Cd/m2, le volet correspondant 36A ou 36B faisant pour la valeur maximum un angle d'environ 450 avec la cloison 34. Des moyens d'isolement des compartiments 34A et 34B, moyens constitués par un diaphragme plan 40, sont disposés entre les volets 36A et 36B de manière à ce que la variation de la luminance de l'une des deux zones n'influe pas sur la luminance de l'autre zone. Chacune des faces du diaphragme 40 peut être revêtue d'une matière à réflexion métallique. Les moyens d'isolement du compartiment central 19 des compartiments périphê- riques 33A et 33B sont constitués par le miroir à réflexion métallique 24. En effet, la source de lumière pour le compartiment 19 est constituée par l'image de la source 23 par rapport à la surface réfléchissante du miroir 24. Comme cela a été mentionné précédemment, la source 23 est fixée sur la face arrière 27 du module 15. Pour des raisons de commodité, le miroir 24 est égale- ment fixé sur cette face 27. De préférence, cette face 27 est amovible afin de faciliter le remplacement de la source 23 en cas de défectuosité de celle-ci. Eu égard à ce qui précède, on voit que l'on peut régler d'une manier 'r,de- pendante la luminance des zones principales 11, 12 et 13. Par exemple, les luminances des zones principales 113 12 t 13 peut avoir respectivement pour valeur 15 cd/m2, 200 cd/m2 et 90 cd/m2, pour simuler une situation particulière. De plus, grâce à la structure modulaire de l'écran, chacune des zones principales périphériques 11 et 12 est divisée en zones secondaires, chacune des zones secondaires pouvant avoir un niveau déterminé de luminance. Ceci permet de simuler au mieux des ambiances lumineuses complexes. Pour des raisons de simpliclté, on a doté les modules selon l'invention de moyens de commande manuels des moyens d'occultation des compartiments. Ces moyens de commande manuels peuvent, à titre de variante, être remplacés par des moyens de commande automatiques comportant par exemple des moteurs pas à pas, commandés par un microprocesseur. Ben entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation r#--présenté mais englobe toute-variante d'exécution. Le contour de la zone centrale 11 peut par exemple être circulaire. De même, pour les zones périphé riques 12 et 13. L'appareil selon l'invention peut, entre autre, équiper le dispositif décrit dans le brevet français No. 78-28 543 au nom de la Demanderesse. REVENDICATIONS 1.- Procédé de simulation des conditions lumineuses d'ambiance consistant à former sur un écran translucide, une ou plusieurs zones de luminance réglable de façon indépendante, l'émission lumineuse étant assurée par une ou plusieurs sources lumineuses coopérantes d'intensité fixée et constante et des moyens étant prévus pour occulter en partie ou en totalité chaque zone de luminance et les isoler. 2.- Appareil de simulation ou simulateur, caractérisé en ce qu'il comporte: -- un ecran lumineux à zones de luminance réglable de façon indépendante, dont la face avant est translucide, - une émission lumineuse assurée par une ou plusieurs sources lumineuses coo pérantes, - un compartiment associé à chaque zone de luminance, la face avant du compar timent étant formée par la face avant translucide, - des moyens d'occultation de la face arrière de chaque compartiment agencés pour être actionnés par l'intermédiaire de moyens de commande pour permettre l'occultation totale ou partielle du compartiment, - des moyens réflecteurs à réflexion diffuse tapissant les parois non-translu cides de la partie interne de chaque compartiment et la face interne des moyens d'occultation, éventuellement, des moyens d'isolement des différents compartiments entre eux. 3.- Appareil de simulation ou simulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'occultation sont constitués par des volets mobiles dont la face interne, tournée du cte des ouvertures des compartiments, est revêtue d'une matière à réflexion diffuse. 4.- Appareil de simulation ou simulateur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens réflecteurs sont constitués par la face interne des volets mobiles et par les faces internes réfléchissantes des compartiments. 5.- Appareil de simulation ou simulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'isolement des compartiments sont constitués par des diaphragmes plans. 6.- Appareil de simulation ou simulateur selon la revendication 2 ou 5, caractérisé en ce que les diaphragmes plans d'isolement des compartiments ont au moins une surface à réflexion métallique.