Brevet FR2830314A1 — publié le 20030404

L'invention concerne un système d'éclairage à spectre de couleurs variable capable de simuler plusieurs ambiances lumineuses. Il a déjà été proposé de simuler plusieurs qualités d'éclairage au moyen d'une pluralité de sources lumineuses associées à des couleurs différentes et alimentées chacune de façon indépendante. A titre d'exemple, le document FR-680 174 a proposé un système d'illumination avec variation de couleurs, réalisé essentiellement au moyen d'une pluralité de lampes électriques groupées et disposées pour émettre, respectivement, de la lumière de couleurs diverses (par exemple rouge, jaune et bleu), soit par elles-mêmes, soit par quelque dispositif de réfraction coloré les enveloppant totalement ou en partie, au moyen d'un dispositif de résistances qui produit dans les lampes des variations d'intensité d'émission de sorte que quelques émissions colorées puissent prédominer sur d'autres, d'une façon variable, et au moyen d'un dispositif de réfraction dans lequel les rayons émis par toutes les lampes se mélangent et sortent réfractés à l'extérieur avec la colorisation composée correspondante. Plus récemment, le document FR-2 740 859 a proposé un dispositif et un poste d'éclairage capables de reconstituer de nombreuses qualités d'éclairage différentes, notamment dans le domaine de la photographie ou, dans le domaine du maquillage, pouvoir simuler sur un visage les différentes types d'éclairage possibles au cours de la journée. Ce dispositif comporte quatre générateurs de lumière blanche (ou sources de lumière blanche), quatre faisceaux de fibres optiques (constitués de plusieurs fibres), et trois filtres colorés, correspondant chacun à une couleur de base (bleu, jaune et rouge), chaque filtre étant interposé entre l'une des sources de lumière et une extrémité d'un faisceau de fibres optiques, l'autre extrémité de chaque faisceau comprenant des brins installés sensiblement parallèlement entre eux. Mais, aux lampes à incandescence classiques se sont récemment ajoutées une nouvelle catégorie de sources lumineuses : les diodes électroluminescentes. En effet, la technologie des diodes émettrices de lumière ("light emitting diodes"en anglais), longtemps destinées à être vues, a évolué jusqu'à permettre l'émission de lumières suffisamment puissantes pour avoir un rôle d'éclairage. De telles diodes électroluminescentes ont notamment pour avantages : - faible consommation (50 fois moindre qu'une ampoule à incandescence), d'où une maintenance réduite, - durée de vie de 50.000 à 100.000 heures (100 fois plus qu'une ampoule classique à longue durée), - pureté de la lumière (grande précision dans le spectre), - rapport coût/durée très favorable, - faible spectre infrarouge (il n'y a donc que peu de dégagement de chaleur). Cela explique pourquoi cette nouvelle génération de diodes a notamment été utilisée pour éclairer (ou rétro-éclairer) les tableaux de bord d'avion, ou dans le domaine de la signalisation automobile, ou dans le domaine du spectacle. Il peut paraître, dans ces conditions, évident de penser à tirer profit de cette nouvelle génération de sources lumineuses pour améliorer, par exemple, le dispositif d'éclairage du document FR-2 740 859 précité. Mais il est apparu que, notamment, le simple remplacement d'une extrémité libre de fibre du dispositif précité par une électrode électroluminescente pouvait se révéler conduire à des performances décevantes, et qu'il fallait prévoir un aménagement plus substantiel de la structure de dispositifs d'éclairage tels qu'une table (ou poste) de maquillage. L'invention a ainsi pour objet un dispositif d'éclairage capable de simuler plusieurs types d'éclairage sur une zone donnée, par exemple dans le domaine de la photographie ou du maquillage, permettant d'obtenir une grande variété de spectres de couleurs (donc d'ambiances d'éclairage), sans apparition de zones de couleurs différentes sur la zone éclairée, même lorsque celle-ci est proche du dispositif (quelques dizaines de centimètres, par exemple), sans échauffement notable de cette zone éclairée, en minimisant les risques d'éblouissement en cas d'éclairage d'un visage, et sans mettre en oeuvre de dispositifs complexes, lourds, coûteux et/ou difficiles à entretenir. L'invention propose à cet effet un dispositif d'éclairage à illumination variable, comportant au moins une surface d'éclairage munie d'une pluralité de sources lumineuses de couleurs différentes, caractérisé en ce que ces sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes monochromatiques émettant de la lumière dans l'une de plusieurs couleurs prédéterminées, ces diodes sont réparties en groupes de diodes rapprochées, chaque groupe comportant un même nombre de diodes dont au moins une diode émettant dans chacune des couleurs prédéterminées, les diodes émettant selon une même couleur étant connectées à un même élément d'alimentation. Il est en effet apparu qu'une bonne combinaison des lumières émises par les diodes d'un même groupe était obtenue si celles-ci étaient assez proches, typiquement à l'intérieur d'un cercle de moins de 3 cm dans le cas d'une table de maquillage (dans la mesure où, dans cette application, le visage vient à environ une trentaine de centimètres des sources lumineuses, cela revient à prévoir que les diodes d'un groupe sont avantageusement situées à l'intérieur d'un cercle dont le diamètre vaut de l'ordre du dixième (par exemple entre 5% et 20%) de la distance entre la surface d'éclairage et la zone sur laquelle on souhaite voir se combiner les diverses lumières). Par contre les groupes peuvent être bien séparés sans nuire à la qualité et l'homogénéité de l'éclairage, ce qui contribue à minimiser les risques d'éblouissement. Dans le cas d'une table de maquillage, la distance entre les groupes est par exemple de l'ordre de 5 cm (ce qui correspond avantageusement à un rapport d'environ 1,5 à 2) vis-à-vis du diamètre des groupes. Ces groupes sont avantageusement identiques les uns aux autres, ce qui contribue à garantir une bonne homogénéité d'éclairage mais aussi permet une grande simplicité de fabrication et un coût modéré. Les diodes de chaque groupe sont de préférence montées au sein d'un même élément amovible, ce qui a pour effet qu'une opération de montage ou de remplacement implique la manipulation d'un ensemble de taille suffisante pour que cette manipulation soit aisée. En outre, le positionnement des diodes les unes par rapport aux autres peut ainsi se faire indépendamment de la surface d'éclairage, donc dans des conditions d'ergonomie aussi bonnes qu'on le souhaite. Le nombre de couleurs par groupe (et donc le nombre total de couleurs pour l'ensemble de la surface d'éclairage) est avantageusement compris entre 3 et 6 : il peut ainsi suffire d'utiliser le bleu, le rouge et le vert, mais selon les besoins, il est généralement souhaitable d'ajouter du blanc pure et/ou du jaune, et/ou la couleur ambre ou toute autre nuance de bleu, de rouge ou autre, par exemple. Néanmoins, il n'y a pas d'autre limite au nombre de couleurs par groupe que celle de l'encombrement. Chaque groupe contient de préférence une seule diode par couleur, de sorte qu'il y a, dans chaque groupe, autant de diodes qu'il y a de couleurs (et donc de commande d'alimentation électrique indépendante). Toutefois, il peut y avoir, par exemple, duplication des diodes de certaines couleurs (typiquement les couleurs jaune et rouge si l'on veut privilégier les couleurs"chaudes" (ou le vert et le bleu si l'on veut privilégier les couleurs"froides")). De manière préférée, chaque groupe comporte 5 diodes ayant respectivement les couleurs : jaune, vert, rouge, bleu et blanc. Les diodes d'un groupe sont avantageusement disposées selon un cercle, ce qui correspond à une configuration compacte. Il peut y avoir en outre une diode au centre de ce cercle, de préférence une diode de couleur blanc pur (ce cas à diode centrale se prête bien à une duplication de certaines couleurs, de part et d'autre de cette diode centrale). L'invention couvre en particulier un poste de maquillage comportant un miroir central et, de chaque côté de celui-ci, une surface d'éclairage du type précité. Les groupes de chaque surface d'éclairage sont par exemple disposés en deux bandes verticales dont l'écart est sensiblement égal (ou inférieur) à l'écart des groupes au sein de chaque bande verticale. De manière préférée, les deux surfaces d'éclairage sont symétriques l'une de l'autre par rapport au miroir. De manière avantageuse, une surface d'éclairage additionnelle est disposée au dessus du miroir. De manière préférée, ces diverses surfaces d'éclairage sont articulées sur le support du miroir central. Des objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple illustratif non limitatif en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'un poste de maquillage conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de côté de ce poste, - la figure 3 est une vue de détail du panneau gauche de ce poste, et - la figure 4 est une vue de détail d'un élément amovible comportant une autre configuration de groupe de diodes. La figure 1 représente un poste de maquillage 1, comportant un miroir central 2, et deux panneaux latéraux 3 et 4, respectivement disposés à gauche et à droite du miroir central. De manière optionnelle, il comporte en outre un panneau supérieur 5. Chaque panneau constitue une surface d'éclairage, de préférence plane pour des raisons évidentes de fabrication et d'encombrement (mais d'autres configurations, par exemple concaves, sont possibles sans sortir du cadre de l'invention). Ce poste de maquillage est un dispositif d'éclairage à illumination variable, comportant dans l'exemple considéré trois surfaces d'éclairage munies chacune d'une pluralité de sources lumineuses de couleurs différentes ; ces sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes monochromatiques émettant de la lumière dans l'une de plusieurs couleurs prédéterminées, ces diodes sont réparties en groupes 10 de diodes rapprochées, chaque groupe comportant un même nombre de diodes dont au moins une diode émettant dans chacune des couleurs prédéterminées, les diodes émettant selon une même couleur étant connectées à un même élément d'alimentation ; l'ensemble de ces éléments d'alimentation pour toutes les couleurs est schématisé sous la référence 8 (chacun des"compartiments"visualisés à la figure 2 correspond à la commande d'une couleur donnée). Plus précisément, cet ensemble comporte par exemple autant de variateurs de courant qu'il y a de couleurs ; toutefois, pour des raisons de facilité d'utilisation, il y a avantageusement une pluralité de réglages prédéterminés (correspondant à des régimes prédéterminés d'excitation des diodes de chacune des couleurs, simulant par exemple la lumière du matin, ou la lumière du soir, ou l'éclairage artificiel, etc...) entre lesquels l'utilisateur peut choisir en fonction de ses besoins, à l'aide d'un seul commutateur 9. Dans l'exemple représenté, chaque groupe 10 de diodes est représenté par un cercle. On observe que ces groupes sont distants les uns des autres d'une distance très supérieure au diamètre de ces cercles. Cette distance peut varier selon la direction, c'est ainsi que, pour les panneaux latéraux 3 et 4, les diodes sont disposées selon deux colonnes telles que l'écart entre deux groupes au sein d'une colonne est supérieur à l'écart entre deux groupes situés au même niveau dans ces colonnes ; à titre d'exemple, la distance verticale H est de l'ordre de 50 mm tandis que la distance horizontale L est de l'ordre de 35 mm, c'est à dire respectivement de l'ordre de 2,5 fois le diamètre D des groupes (il est de 20 mm) et de 1,75 fois ce diamètre. Ces panneaux latéraux 3 et 4 sont avantageusement symétriques l'un de l'autre vis-à-vis du miroir central, ici avec deux colonnes de groupes chacun avec les mêmes espacements horizontaux et verticaux. De même le panneau supérieur 5 comporte deux bandes de groupes selon la même géométrie relative que dans les panneaux latéraux. Bien entendu, les diodes d'une couleur donnée au sein d'un panneau sont avantageusement excitées de la même manière que les diodes de même couleur des autres panneaux. Toutefois, la possibilité de commander séparément les diodes des divers panneaux peut avoir l'avantage de permettre de simuler une plus grande variété de configurations d'éclairage, y compris des configurations dissymétriques. Les panneaux sont avantageusement articulés (par des charnières non représentées de tout type connu non représenté) le long des côtés du support du miroir central. Ainsi que cela est représenté à la figure 3, les groupes 10 de diodes sont de préférence identiques les uns aux autres ; en outre l'orientation de chaque groupe est la même, ce qui signifie que, si dans l'un des groupes, la diode supérieure droite est une diode monochromatique émettant en vert, il en est de même pour chaque diode supérieure droite de chaque groupe du panneau considéré. Cela permet de simplifier sensiblement la connexion des diodes à l'ensemble de commande 8. Dans cat exemple de la figure 3, chaque groupe comporte 5 diodes 10A à 10E disposées selon un cercle. Chacune de ces diodes a, au sein du groupe, une couleur spécifique, c'est à dire qu'il y a 5 couleurs : bleu, vert, rouge, jaune, et blanc pur. Il doit néanmoins bien être compris qu'un nombre quelconque de diodes et un nombre quelconque de couleurs peut être choisi, étant précisé que le nombre de diodes et de couleurs est en pratique limité par des considérations de place, de sorte que le nombre de diodes par groupe est avantageusement compris entre 4 et 7. A titre d'exemple de variante, la figure 4 représente un élément 10' amovible po ant un groupe formé de 7 diodes 10'A à 10'G disposées en quinconce, c'est à dire qu'il y a 6 diodes régulièrement réparties angulairement sur un cercle dont le centre est occupé par une 7ème diode. Le nombre de couleurs peut être différent du nombre de diodes, dans la mesure où, dans l'exemple considéré, tes diodes supérieures 10'A et 10'B peuvent avoir les mêmes couleurs que les diodes inférieures 10'E et 10'D qui leur sont opposées par rapport au centre, tandis que les diodes droite 10'C et gauche 10'F peuvent être seules de leur couleur : les couleurs des diodes supérieures et inférieures sont par exemple le jaune et le rouge, tandis que les couleurs des diodes droite et gauche sont le vert et le bleu et celle du centre est blanche. Il y a donc 5 couleurs comme dans l'exemple de la figure 3. Bien entendu, les couleurs peuvent être réparties autrement, selon les effets de lumière que l'on souhaite obtenir. Les deux configurations, en"marguerite", représentées aux figures 3 et 4 sont globalement circulaires, mais d'autres configurations, par exemple rectangulaire, peuvent être choisies. En variante non représentée, il peut y avoir 6 couleurs : jaune, ambre, rouge, vert, bleu, blanc pur, mais encore d'autres combinaisons sont possibles. Toutefois, pour des raisons de simplicité du système de commande, il est généralement souhaité de se limiter à un petit nombre de couleurs (3 paraît un minimum, avec le bleu, le rouge et le vert, qui permettent de recréer du blanc, mais la richesse des ambiances lumineuses ainsi simulées peut paraître insuffisante). En pratique chaque groupe de diodes est un ensemble amovible, ce qui permet notamment de remplacer ensemble toutes les diodes d'un groupe, mais aussi facilité les opérations de manipulation. En outre, cela permet de modifier un dispositif donné, en remplaçant tous les groupes par des groupes ayant d'autres caractéristiques (en nombre de diodes ou de couleurs). Il peut être noté que la longueur d'onde des diodes est en pratique très précisément définie, bien mieux qu'avec des filtres colorés, et que les températures de lumière obtenues sont typiquement supérieures à celles des ampoules classiques. La lumière est par exemple générée par excitation de gallium et phosphore. La configuration des figures 1 et 2 comporte trois panneaux à 20 groupes de diodes. Il est néanmoins clair que ce nombre dépend de la taille du poste de maquillage, et qu'il peut augmenter avec la taille que l'on accepte de lui donner. Il va de soi que la description qui précède n'a été proposée qu'à titre illustratif non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'éclairage à illumination variable, comportant au moins une surface d'éclairage (3,4, 5) munie d'une pluralité de sources lumineuses de couleurs différentes, caractérisé en ce que ces sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes monochromatiques émettant de la lumière dans l'une de plusieurs couleurs prédéterminées, ces diodes sont réparties en groupes (10,10') de diodes rapprochées, chaque groupe comportant un même nombre de diodes dont au moins une diode émettant dans chacune des couleurs prédéterminées, les diodes émettant selon une même couleur étant connectées à un même élément d'alimentation (8). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les groupes (10) de diodes sont identiques les uns aux autres. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chaque groupe contient une seule diode de chaque couleur. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins deux diodes de chaque groupe ont la même couleur. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque groupe comporte au moins une diode bleue, une diode rouge, une diode verte. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une diode jaune. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une diode blanc pur. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les diodes de chaque groupe sont portées par un élément amovible (11). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les diodes d'un groupe sont disposées sur ou à l'intérieur d'un cercle d'environ 3 cm ou moins. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une diode blanche et des diodes disposées sur un cercle centré sur cette diode blanche. 11. Poste de maquillage constitué d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comportant un miroir central et au moins deux surfaces d'éclairage disposées de part et d'autre de ce miroir central. 12. Poste selon la revendication 11, caractérisé en ce que les deux surfaces d'éclairage sont symétriques par rapport au miroir central. 13. Poste selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte une troisième surface d'éclairage disposée au dessus du miroir central. 14. Poste selon l'une quelconque des revendication 11 à 13, caractérisé en ce que l'une au moins des surfaces d'éclairage est articulée au support du miroir central. 15. Poste selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que chaque surface d'éclairage comporte deux bandes de groupes dont l'espacement est au plus égal à l'espacement des groupes au sein de chaque bande.