Brevet FR2755749A1 — publié le 19980515

La présente invention concerne un système d'éclai- rage comportant une source de lumière et au moins une lentille optique prévue dans la marche des rayons de lu- mière pour déterminer le cône de lumière. Dans beaucoup de systèmes d'éclairage, comme par exemple des phares de véhicule, des lampes à pied ou éga- lement des plafonniers, il existe souvent le souhait de pouvoir modifier non seulement l'intensité de l'éclai- rage, mais également le champ de l'éclairage. Comme on utilise, en règle générale, des sources de lumière élec- triques, l'intensité de l'éclairage peut être réglée sans problème en influençant de façon correspondante le para- mètre de puissance électrique. Relativement à la réalisa- tion du cône de lumière d'un système d'éclairage pour in- fluencer l'amplitude d'éclairement et la détermination de la surface d'éclairage, il existe cependant des problèmes plus importants. Pour des phares de véhicule, le problème de la régulation de l'amplitude d'éclairement a été réso- lu jusqu'à présent en ce que, selon que l'on souhaite un éclairage de route normal ou un éclairage à longue por- tée, une de deux sources de lumière est à chaque fois commutée, les deux sources de lumière étant agencées en une association spatiale différente par rapport au dispo- sitif de focalisation utilisé. De manière générale, de tels phares présentent, comme dispositif de focalisation, un miroir concave. Cependant, il est également connu d'utiliser, pour la focalisation, des systèmes de len- tilles en verre. Pour ces solutions, il est à chaque fois caractéristique qu'il existe, en principe, deux réglages pour l'amplitude d'éclairement et, ainsi, pour déterminer le champ d'éclairage, c'est-à-dire un éclairage de route normal et un éclairage à longue portée. Pour pouvoir réa- liser une adaptation à l'inclinaison du véhicule par suite d'une forte charge, on connaît par ailleurs égale- ment des dispositifs de réglage de l'amplitude d'éclairement travaillant de façon mécanique, qui sont réglés de façon correspondant à la charge respective et sont à nou- veau modifiés lorsqu'il se produit des changements dans la charge. Dans le cas de lampes de poche, il est connu de mo- difier en continu la distance entre l'ampoule et le mi- roir concave utilisé comme réflecteur par un dispositif de réglage correspondant. Ainsi, la forme du cône de lumière et, de ce fait, également l'amplitude d'éclairement peuvent être influencées. Par le brevet GB-1 209 234, on connaît des lunettes dont les "verres" sont réalisés, à chaque fois, sous forme d'une lentille souple. La distance focale de cette lentille souple peut être modifiée par un dispositif de réglage. La lentille elle-même est réalisée sous forme d'un corps creux souple qui est muni d'un remplissage de liquide. L'enveloppe du corps creux et le remplissage de liquide sont en une matière présentant une très bonne transparence à la lumière. La cavité de la lentille est logée, via un tuyau souple, avec un petit système de vé- rin, dans la monture des lunettes. Le tuyau et le cylin- dre du vérin sont de même remplis de liquide. Par modifi- cation de la position du piston à l'aide d'un régulateur coulissant, du liquide peut être, au choix, introduit dans la cavité de la lentille ou évacué de celle-ci, de sorte que la courbure de la lentille est réglée soit de façon plus forte ou de façon plus faible. L'invention a pour but de développer un système d'éclairage du type précité, en ce que, d'une façon la plus simple possible, un réglage du champ d'éclairage du système d'éclairage est possible, sans que le système d'éclairage lui-même doive être déplacé par rapport à la surface d'éclairage. Il doit être ainsi possible d'influencer la forme du cône de lumière du système d'éclai- rage. Ce but est atteint, selon l'invention, en ce que, ans la marche des rayons du système d'éclairage, il est agencé au moins une lentille souple dont la distance fo- cale peut être modifiée par un actionneur télécommanda- ble. La lentille souple peut de plus être constituée d'une matière pleine, par exemple une matière synthétique souple transparente, les actionneurs étant réalisés, par exemple, sous forme d'actionneurs piézo-électriques. Grâce à de tels actionneurs, des forces de pression et/ou de traction de valeurs différentes peuvent être exercées, de l'extérieur, sur le corps de lentille, lesquelles for- ces modifient, de façon correspondante, la courbure de la lentille. Bien entendu, il est également possible d'appliquer ces forces de déformation d'une autre façon (par exemple de façon électromotorisée, électromagnétique, hy- draulique ou également pneumatique ou purement mécani- que). Des propriétés particulières de la lentille souple peuvent être obtenues lorsque le corps de lentille est réalisé en différentes matières dans le sens d'un corps composite à plusieurs couches. Une réalisation particulièrement avantageuse, pour la présente invention, de la lentille souple consiste en ce que celle-ci est réalisée sous forme de corps creux rempli de liquide, le volume de liquide pouvant être augmenté et diminué, au choix, par un dispositif de remplissage correspondant, pour modifier 30 la forme de la lentille. Pour cela, l'enveloppe de la tille présente une élasticité correspondante. Le dis- positif de remplissage peut être réalisé par exemple sous forme d'une petite pompe électrique (par exemple pompe à engrenages). L'utilisation d'un système de vérin est particuliè- rement recommandable, en particulier si ce système peut être entraîné de façon électromotorisée. De façon appro- priée, le dispositif de remplissage est relié à la cavité de la lentille souple au moyen d'une liaison à conduit flexible, c'est-à-dire d'une liaison à tuyau. Comme source de lumière, des ampoules électriques sont préférées à cause de leur capacité d'être réalisées de façon compacte et de leur bonne capacité de régula- tion. Pour quelques utilisations, il est recommandé d'agencer la source de lumière à une plus grande distance de la lentille souple et de transférer la lumière de la source de lumière, par l'intermédiaire d'une optique à fibres de verre, dans la zone proche de la lentille sou- ple. Ainsi, la taille tridimensionnelle de la sortie de lumière du système d'éclairage peut être totalement indé- pendante de la taille de la source de lumière. Une forme de réalisation particulière, appropriée pour des phares de véhicule, de l'invention prévoit d'agencer, dans la zone de l'axe optique de la lentille souple, un miroir concave et d'agencer la source de lu- mière entre le miroir concave et la lentille souple, de sorte que la sortie de lumière de la source de lumière soit dirigée sur le miroir concave. Pour régler l'amplitude d'éclairement, il est prévu de relier les actionneurs pour modifier la distance fo- cale de la lentille souple au commutateur sélectif pour la mise en service de l'éclairage de route et de l'éclai- rage à longue portée, par une technique de commande. Un tel phare de véhicule peut être également, selon les be- soins, installé de sorte que son cône d'éclairage peut être modifié en continu, c'est-à-dire varier en plus des deux positions : éclairage de route et éclairage à longue portée. Dans une autre réalisation de l'invention, il est prévu de réaliser le système d'éclairage comme partie d'une lampe à pied ou d'une lampe de bureau, qui est mu- nie d'un pied et d'un bras, la sortie de lumière étant agencée à l'extrémité libre du bras. Pour élargir les possibilités d'utilisation de cette lampe, il est recommandé de réaliser le bras en col de cygne, c'est-à-dire en pouvant être cintré de façon souple. Ainsi, le cône d'éclairement peut être dirigé sur des objets quelconques. La surface d'éclairage peut être réglée sans une modification de la distance à l'objet par adaptation correspondante de la courbure de la lentille souple. Une utilisation avantageuse de l'invention prévoit de réaliser le système d'éclairage comme partie constitu- tive d'un système de projection, par exemple un projec- teur de diapositives. De façon générale, il est possible d'agencer, pour le système d'éclairage, plusieurs len- tilles souples l'une derrière l'autre, pour permettre le réglage de l'amplitude d'éclairement dans une plage la plus grande possible. Pour de nombreux buts d'utilisa- tion, il est cependant totalement suffisant de se limiter à une lentille souple unique. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments sembla- bles. La figure 1 montre un système d'éclairage selon l'invention ayant un miroir concave. La figure 2 illustre une lampe de bureau selon l'invention. Le schéma, représenté sur la figure 1, d'un système d'éclairage selon l'invention montre une lentille souple 1, qui présente un axe optique 4. Dans la zone de cet axe optique 4, il est agencé un miroir concave 3 à distance de la lentille souple 1, l'ouverture du miroir concave 3 étant orientée vers la lentille souple 1. De même, dans la zone de l'axe optique 4 (entre le miroir concave 3 et la lentille souple 1), se trouve une source de lumière, réalisée comme ampoule électrique 2, dont la sortie de lumière est dirigée sur le miroir con- cave 3. Le miroir concave 3 joue le rôle d'un réflecteur et engendre une lumière réfléchie, qui rencontre la len- tille souple 1 généralement en rayons parallèles. La len- tille souple 1 focalise les rayons lumineux au point fo- cal 5. Par des actionneurs non représentés, les forces de traction et/ou les forces de pression s'exercent sur la lentille souple 1, dont la courbure peut être modifiée, de sorte que l'amplitude d'éclairement du système d'éclairage est modifiée de façon dépendant de cela, c'est-à-dire que le point focal 5 est déplacé vers la gauche ou vers la droite le long de l'axe optique. Sur la figure 2, il est montré, à titre d'exemple, en coupe transversale le schéma d'une lampe de bureau. La lampe de bureau présente un pied 14, auquel se raccorde un bras 15, qui est réalisé généralement sous forme de col de cygne 6, c'est-à-dire qu'il peut être cintré de façon flexible. A l'extrémité libre du bras 15, se trouve le côté de sortie de lumière de la lampe de bureau. Ce- lui-ci présente une lentille souple 1 et une ampoule électrique 2 agencée derrière celle-ci. La lentille sou- ple 1 est réalisée sous forme d'un corps creux rempli de liquide et est reliée, par l'intermédiaire d'un tuyau souple 11, à un dispositif d'actionnement qui est agencé dans la partie inférieure du bras 15. Le dispositif d'actionnement est constitué d'un cy- lindre 7 rempli de liquide, dans lequel un piston 8 est agencé de façon mobile. Le déplacement du piston 8 est effectué par une tige de piston 9 qui, par un entraîne- ment électromotorisé 10, peut être déplacée vers le haut ou vers le bas. Selon la position du piston 8, un volume de liquide plus ou moins grand se trouve dans la lentille souple 1. La courbure de la lentille souple est réglée de açon correspondante et, ainsi, sa distance focale. La forme du cône de lumière 12 de la lampe de bureau est mo- difiée de façon correspondant à la courbure de la len- tille souple 1, de sorte que la surface d'éclairage 13 devient plus ou moins grande. Le système d'éclairage selon l'invention peut être également utilisé de façon très avantageuse pour des pla- fonniers, quand il est intéressant de pouvoir éclairer des surfaces de tailles différentes d'une pièce, c'est-à- dire que la luminosité peut être concentrée aux endroits o elle est effectivement utilisée. Ainsi, on peut égale- ment contribuer à économiser de l'énergie. Simultanément, un développement de chaleur indésirable est également ré- duit au minimum. Relativement à une réalisation particulière, par exemple d'une lampe de bureau ou d'une lampe à pied, il peut être avantageux de réaliser les actionneurs sous pression par exemple à partir d'un cylindre de verre et d'un piston de verre et de les intégrer de façon bien vi- sible dans le bras de la lampe. Comme liquide, on peut utiliser un liquide très transparent ou également un li- quide coloré. De plus, il serait sans plus possible d'utiliser, dans la zone de la lentille souple, un li- quide très transparent incolore et, dans la zone des ac- tionneurs sous pression, un liquide coloré. Pour éviter le mélange des deux liquides, il peut être prévu, à l'in- térieur du cylindre 7 ou à l'intérieur du tube 11, un piston de séparation "flottant", par exemple en verre. L'alimentation en courant pour actionner les actionneurs peut être garantie sans problème à partir de la même source qui est disponible de toute façon pour alimenter la lampe électrique. REVENDICATIONS 1. Système d'éclairage, comprenant une source de lumière (2) et au moins une lentille optique prévue dans la marche des rayons de lumière pour déterminer le cône e lumière (12), caractérisé en ce que la lentille est réalisée comme len- tille souple (1) ayant une distance focale modifiable par télécommande d'un actionneur. 2. Système d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lentille (1) présente une enve- loppe élastique et un remplissage de liquide, dont le vo- lume peut être augmenté et diminué, pour modifier la forme de la lentille, par un dispositif de remplissage. 3. Système d'éclairage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de remplissage est réalisé comme système de vérin (7, 8, 9) pouvant être ré- glé de façon électromotorisée (10). 4. Système d'éclairage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système de vérin (7, 8, 9) est relié par un tuyau (11) à la lentille souple (1). 5. Système d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lentille (1) est formée totale- ment par une matière synthétique élastique et peut être déformée par les forces de pression ou de traction, qui peuvent être engendrées par des actionneurs commandables de l'extérieur, en particulier des actionneurs piézo- électriques. 6. Système d'éclairage selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la source de lumière est réalisée comme ampoule électrique (2). 7. Système d'éclairage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la source de lumière est agencée à une plus grande distance de la lentille souple (1) et une optique à fibres de verre est prévue pour transférer la lumière jusque dans la zone proche de la lentille souple (1). 8. Système d'éclairage selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans la zone de l'axe optique (4) de la lentille souple (1), il est prévu un miroir concave (3), et en ce que la source de lumière (2) est agencée entre le miroir concave (3) et la lentille souple (1), la sortie de lumière de la source de lumière (2) étant orientée sur le miroir concave (3). 9. Système d'éclairage selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le système d'éclairage est réalisé comme phare de véhicule, l'actionneur pour modifier la distance focale de la lentille souple (1) pouvant être actionné par le commutateur sélectif pour l'éclairage de route et l'éclairage à longue portée. 10. Système d'éclairage selon une des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce que le système d'éclairage est réalisé comme lampe à pied ou lampe de bureau ayant un pied (14) et un bras (15), la sortie de lumière étant prévue à l'extrémité libre du bras (15). 11. Système d'éclairage selon la revendication 10, caractérisé en ce que le bras (15) est réalisé, de façon souple, à la manière d'un col de cygne (6). 12. Système d'éclairage selon une des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce que le système d'éclairage fait partie d'un dispositif de projection.