Brevet FR2942527A1 — publié le 20100827

Dispositif d'éclairage domestique La présente invention propose un dispositif d'éclairage domestique comprenant au moins une diode électroluminescente et un réflecteur pour réfléchir les faisceaux lumineux émis par ladite diode électroluminescente. La mise en oeuvre de diodes électroluminescentes, ou LED, acronyme du terme anglais � Light Emitting Diode �, pour constituer un éclairage domestique soulève un certain nombre de difficultés. Très longtemps les diodes ~o électroluminescentes généraient des flux lumineux extrêmement faibles de l'ordre de 0,01 lm (lumen), ce qui les rendaient inutilisables pour l'éclairage domestique. De nouvelles générations plus puissantes de diodes électroluminescentes ont vu le jour. Cependant, leur inconvénient réside précisément dans leur puissance, car elles génèrent un flux lumineux dense et 1s ponctuel qui est relativement dangereux pour l'ceil humain en éclairage direct, et au surplus elles produisent de grandes quantités d'énergie thermique préjudiciable à l'éclairage et à leur durée de vie. Aussi, dans le but de diffuser le flux lumineux qu'elles émettent, il a été imaginé de les combiner à un réflecteur. On pourra se référer notamment au 20 document US 6 257 737 lequel divulgue l'association d'une rangée de diodes électroluminescentes avec un réflecteur. La surface de ce réflecteur est par nature réfléchissante et elle peut être réalisée en aluminium. Le dispositif d'éclairage divulgué dans ce document ne permet toutefois pas d'obtenir un rendement lumineux suffisamment important et au surplus, il 25 n'est pas approprié à la mise en oeuvre de diodes électroluminescentes de forte puissance, eue égard à l'énergie thermique qu'elles sont susceptibles de produire. En effet, la mise en oeuvre de diodes électroluminescentes de forte puissance dans un espace aussi confiné, produit une grande quantité d'énergie thermique qui pourrait altérer leur performance et aussi diminuer leur durée de 30 vie ou encore, détériorer leur environnement proche et notamment leur support. Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un dispositif d'éclairage domestique utilisant des diodes électroluminescentes, qui soient à la fois suffisamment puissantes en termes d'éclairage et au surplus, dont les performances et la durée de vie ne sont pas dégradées prématurément. Dans le but de résoudre ce problème, la présente invention propose un dispositif d'éclairage domestique comprenant un réflecteur et au moins une diode électroluminescente apte à émettre un faisceau lumineux en produisant de l'énergie thermique. Ledit réflecteur présente deux bords opposés et une partie réfléchissante entre lesdits deux bords opposés, ladite au moins une diode électroluminescente étant installée le long de l'un desdits bords opposés de manière à orienter ledit faisceau lumineux vers ladite partie réfléchissante io pour réfléchir ledit faisceau lumineux dans un sens opposé à ladite partie réfléchissante. Selon l'invention, le dispositif comprend en outre une plaque support présentant une face active, ladite au moins une diode électroluminescente étant montée sur une bordure de ladite face active, tandis que ledit un desdits bords opposés dudit réflecteur présente un rebord prolongé is par une plateforme en retour qui s'étend à l'opposé de l'autre desdits bords opposés dudit réflecteur. Et ladite plaque support est montée sur ledit réflecteur de façon que ladite face active de ladite plaque support soit maintenue en contact avec ladite plateforme, tandis que ladite bordure de face active s'étend en dehors de ladite plateforme et en surplomb de ladite partie réfléchissante, 20 de manière à maintenir ladite au moins une diode électroluminescente en regard de ladite partie réfléchissante. De la sorte, l'énergie thermique produite par ladite diode électroluminescente se dissipe par conduction dans ledit réflecteur par l'intermédiaire de ladite plaque support. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans le mode de mise en 25 oeuvre de la plaque support recevant ladite au moins une diode électroluminescente et du réflecteur qui permet non seulement d'orienter les faisceaux lumineux de la diode électroluminescente vers la partie réfléchissante du réflecteur pour les réfléchir vers l'espace à éclairer, mais aussi de dissiper l'énergie thermique produite par ladite diode électroluminescente à travers le 30 réflecteur. De la sorte, des diodes de forte puissance sont susceptibles d'être mises en oeuvre et partant, on obtient des dispositifs d'éclairage apte à générer une forte intensité lumineuse. En outre, la diode électroluminescente n'est pas directement visible lorsqu'on regarde le réflecteur, car elle est installée sur la plaque support en regard du réflecteur. Aussi, quelque soit la puissance de la diode électroluminescente, il est possible d'observer le dispositif d'éclairage sans apercevoir la diode et par conséquent, sans risque pour les yeux. Par ailleurs, et ainsi qu'on l'expliquera plus en détail dans la suite de la description, la partie réfléchissante présente avantageusement la forme générale d'une branche d'un cylindre parabolique. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, ledit réflecteur comporte en outre, une deuxième partie réfléchissante symétrique de ladite une partie réfléchissante par rapport à ladite plateforme, tandis que ladite face active de ladite plaque support présente une o deuxième bordure opposée à ladite une bordure, ladite deuxième bordure présentant au moins une deuxième diode électroluminescente. Et ladite deuxième bordure de face active s'étend en dehors de ladite plateforme et en surplomb de ladite deuxième partie réfléchissante, de manière à maintenir ladite au moins une deuxième diode électroluminescente en regard de ladite s deuxième partie réfléchissante. De la sorte, le champ susceptible d'être éclairé par le dispositif d'éclairage est agrandi. Au surplus, et de manière préférentielle, ledit réflecteur comporte en outre, une troisième et une quatrième parties réfléchissantes symétriques l'une de l'autre par rapport à ladite plateforme, lesdites troisième et quatrième parties réfléchissantes rejoignant chacune zo respectivement ladite une partie réfléchissante et ladite deuxième partie réfléchissante. Ainsi, le réflecteur est sensiblement de forme rectangulaire, avantageusement de forme carrée, ce qui permet d'agrandir encore le champ d'éclairage du dispositif d'éclairage. Avantageusement, ladite plaque support est sensiblement carrée également et ladite face active présente une troisième 25 et une quatrième bordures, opposées l'une de l'autre, lesdites troisième et quatrième bordures présentant respectivement au moins une troisième et une quatrième diodes électroluminescentes. Et lesdites troisième et quatrième bordures s'étendent respectivement en dehors de ladite plateforme et en surplomb desdites troisième et quatrième parties réfléchissantes. De la sorte, le >o dispositif d'éclairage selon l'invention présente quatre parties réfléchissantes au regard desquels sont respectivement installées des diodes électroluminescentes ce qui permet d'obtenir un éclairement important. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, les parties réfléchissantes se rejoignent en formant une seule partie réfléchissante circulaire et continue qui entoure ladite plateforme. En outre, ladite plaque support est sensiblement circulaire et les bordures de ladite face active forme une seule bordure circulaire qui reçoit une pluralité de diodes électroluminescentes. Ainsi, on obtient une surface éclairée sensiblement circulaire. Avantageusement, ladite partie réfléchissante est de forme concave, de manière à concentrer le faisceau lumineux dans une direction donnée. Préférentiellement, ladite partie réfléchissante est de symétrie cylindrique à courbe directrice parabolique par exemple, de manière à obtenir une réflexion o homogène des faisceaux lumineux émis par la diode électroluminescente, sur une surface donnée. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, ledit réflecteur est formé en aluminium et il présente par exemple, un coefficient de réflexion ou réflectivité, supérieur à 90%. Ainsi, le réflecteur en 15 aluminium permet une excellente dissipation thermique car la conductivité thermique de l'aluminium est importante en comparaison de celle des réflecteurs métallisés en matière plastique habituellement utilisés, par exemple en polyméthacrylate de méthyle ou PMMA ou en polycarbonate. De surcroît, un tel coefficient de réflexion, supérieur à 90 %, permet d'obtenir un bon 20 éclairement. En outre, on peut choisir des diodes électroluminescentes émettant un flux lumineux supérieur à 50 lm, par exemple de 100 lm. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins 2s annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif d'éclairage domestique conforme à l'invention ; - la Figure 2 est une vue schématique en perspective coupée du dispositif d'éclairage illustré sur la figure 1 ; 3o - la Figure 3 est une figure schématique de détail selon la flèche III du dispositif représenté sur la figure 2 ; - la Figure 4 est une vue schématique du profil d'éclairement du dispositif d'éclairage domestique illustré sur la figure 1 et, - la figure 5 est une vue schématique en perspective coupée d'un dispositif d'éclairage domestique conforme à l'invention selon un autre mode de mise en oeuvre. La Figure 1 illustre, selon un premier mode de mise en oeuvre, un dispositif d'éclairage 10 conforme à l'invention installé dans une paroi de plafond 12. II comprend un réflecteur 14 de forme sensiblement carrée et comprenant quatre portions 16, 18, 20, et 22 sensiblement identiques et délimitées par les deux diagonales du réflecteur 14. Chaque portion 16, 18, 20, 22. présente deux bords opposés, un bord libre 26 et un bord intérieur 28, io séparés l'un de l'autre par une partie réfléchissante concave 30 définissant une surface moyenne cylindrique parabolique comme on l'expliquera ci-après. Les parties concaves 30 des portions 16, 18, 20, 22 se rejoignent latéralement et respectivement en formant quatre arêtes 32, 34, 36, 38 selon les diagonales précitées, tandis que les bords libres 26 des quatre portions 16, 18, 20, et 22 15 définissent un plan moyen Pm. On observera que les diagonales du réflecteur 14 définit par ses bords libres 26 se croisent au niveau d'un point central O. En outre, le réflecteur 14 présente une plate-forme centrale carrée 24 sensiblement parallèles au plan moyen Pm précité. Elle est surmontée d'une plaque support 40 et que l'on retrouve illustrée plus clairement sur la figure 2 où 20 le dispositif d'éclairage 10 est représenté partiellement en perspective et coupé selon le plan Il-II illustré sur la figure 1. Ce plan II-II, perpendiculaire au plan moyen Pm, vient couper les deux portions opposées 20, 22 du réflecteur 14 ainsi que la plate-forme centrale carrée 24 et la plaque support 40, selon un plan également perpendiculaire aux bords libres 26 et aux bords intérieurs 28. 25 Ce bord intérieur 28 présente un rebord 42, lequel est prolongé par la plateforrne 24. Cette dernière réunit sensiblement perpendiculairement les deux rebords 42 opposés des deux portions opposées 20, 22. La plate-forme centrale 24 présentant une forme carrée, de la même façon elle réunit, selon une direction perpendiculaire au plan de coupe II-II, les deux rebords opposés 30 42 des deux autres portions opposées 16, 18. En outre, on observera l'épaisseur du réflecteur 14, qui est par exemple de 0,5 mm, ce qui permet, comme on l'expliquera ci-après, de dissiper de l'énergie thermique. Par ailleurs, le réflecteur 14, est avantageusement réalisé d'une seule pièce à partir d'une plaque d'aluminium carrée de façon à former les parties concaves, les rebords 42 et la plate-forme centrale carrée 24. De surcroît, la surface de la plaque d'aluminium mise en oeuvre présente une réflectivité dénommée également réflectance en optique, supérieure à 90 %, par exemple de 94 %. La plaque support 40 est également carrée et elle présente des dimensions supérieures à celles de la plate-forme centrale 24. Elle présente en outre une face active 44 laquelle présente quatre bordures opposées deux à deux, et dont une première bordure 46 et une deuxième bordure 48 opposées, sont illustrées sur la figure 2. Ces bordures 46, 48 sont munies de diodes électroluminescentes 50, 52 ou LED pour � Light Emitting Diode � en langue ~o anglaise. De la sorte, les bordures 46, 48 s'étendent en dehors de la plate-forme centrale 24 et surplombent la partie concave 30 au voisinage des bords intérieurs 28. Selon une variante de réalisation de l'invention particulièrement avantageuse, chacune des bordures 46, 48 présente une rangée de diode électroluminescente, par exemple trois diodes électroluminescentes. Ces 15 diodes électroluminescentes sont par exemple aptes à générer un flux lumineux de 50 lm, plus avantageusement de 100 lm. Bien que les diodes électroluminescentes générant un flux de 100 lm, soit relativement rapprochées le long des bordures 46, 48 et que la quantité d'énergie thermique alors produite est importante, et relativement confinée, 20 grâce au réflecteur 14 cette énergie thermique se dissipe aisément. En effet, la plaque support 40 supportant les diodes électroluminescentes, est directement en contact avec la plate-forme centrale carrée 24, laquelle est formée d'une seule pièce avec le réflecteur 14. Par conséquent, l'énergie thermique produite par les diodes électroluminescentes se transmet à la plaque support 40 qui 25 elle-même la transmet par conduction au réflecteur 14 par l'intermédiaire de la plate-forme centrale 24. Aussi, l'accumulation d'énergie thermique produite par les diodes électroluminescentes, qui provoquerait normalement une diminution de leur rendement et une dégradation de leur durée de vie, ou qui pourrait également provoquer une détérioration de leur environnement proche, ne se :;o produit pas. On se reportera à présent sur la Figure 3 montrant, vu en coupe, l'une des portions 20 du réflecteur 14. On retrouve également sur cette figure, la plaque support 40 présentant sa face active 44 et également la diode électroluminescente 52 montée dans la bordure 48, au voisinage du rebord 42. La face active 44 de la plaque support 40 est appliquée contre la plate-forme centrale carrée 24 de manière à assurer, par conduction, la transmission de l'énergie thermique entre les deux. La partie concave 30 de ladite une des portions 20 du réflecteur 14, définit en coupe droite et à partir du rebord 42, une courbe moyenne parabolique jusqu'au bord libre 26. On observera que le bord libre 26 est situé au niveau de la face externe 54 de la plaque support 40, opposée à sa face active 44, laquelle face externe 54 est incluse dans le plan moyen Pm. Aussi, les faisceaux lumineux produits par la diode électroluminescente 52 sont ~o quasiment exclusivement orientés vers la partie concave 30 du réflecteur 14. Cela est vrai pour toutes les diodes électroluminescentes de la plaque support 40, de sorte que les flux lumineux produits par les diodes électroluminescentes sont quasiment exclusivement réfléchis par les parties concaves 30 et par conséquent, n'éclairent pas directement l'espace à éclairer. Aussi, ces diodes 15 électroluminescentes, de forte puissance, ne présente aucun risque vis-à-vis d'un observateur situé en dessous du dispositif d'éclairage 10. On se reportera à présent à la figure 4 illustrant l'éclairement visuel au sol du dispositif d'éclairage 10 conforme à l'invention et situé précisément à 3 m de la paroi de sol de façon que le plan moyen Pm du réflecteur soit sensiblement 20 parallèle à cette paroi de sol. Le dispositif d'éclairement 10 ne comporte alors, selon un mode particulier de mise en oeuvre, que quatre diodes électroluminescentes aptes à générer chacune un flux lumineux de 101 lm, une sur chaque bordure 48 de la face active 44 de la plaque support 40. Cette figure montre la valeur du flux lumineux reçu par unité de surface. Le centre C 25 correspond à la projection orthogonale du point central O sur le réflecteur 14 et il a pour coordonnées (0 ; 0). Les valeurs de distance aussi bien en ordonnée qu'en abscisse sont portées en millimètres. Ainsi, sur une première surface au sol d'environ 144 m2 correspondant à 12 m X 12 m et centrée sous le dispositif d'éclairage, on obtient un éclairement visuel compris entre 1 et 1,5 lx (lux). Sur 30 une bande de 2 m autour de la première surface au sol, on obtient un éclairement visuel compris entre 0,5 et 1 lx. En outre, le flux lumineux sortant du dispositif d'éclairage 10 est de 376 lm (lumen) tandis que le flux initial des diodes électroluminescentes est de 404 lm. En conséquence, les pertes sont d'environ 7 % ce qui est extrêmement faible. Car en effet, les systèmes classiques incorporant des lentilles, par exemple en polyméthacrylate de méthyle, ne permettent pas d'obtenir ce rendement et au mieux 12 à 15 %. Selon le mode de mise en oeuvre de l'invention illustré ci-dessus, la partie réfléchissante est concave. On prévoit toutefois, pour certaines applications, une partie réfléchissante sensiblement convexe pour diffuser le flux lumineux émis par les diodes électroluminescentes. En outre, les parties concaves 30 des portions 16, 18, 20, 22 sont des surfaces régulières. Selon d'autres applications particulières, on prévoit de former lesdites parties concaves avec une pluralité de portions planes juxtaposées. Selon un second mode de mise en oeuvre de l'invention illustré sur la Figure 5, le dispositif d'éclairage est de symétrie circulaire. Il comprend un réflecteur circulaire 54 présentant deux bords circulaires opposés, un bord circulaire libre 56 et un bord circulaire intérieur 58, séparés l'un de l'autre par une partie réfléchissante circulaire concave 60. En outre, le réflecteur circulaire 54 présente une plateforme centrale circulaire 62. Elle est surmontée d'une plaque support circulaire 64 équipée d'ailettes de refroidissement 66. Le bord intérieur circulaire 58 présente un rebord circulaire 68, lequel est prolongé par la plateforme 62. Le réflecteur 54 est réalisé d'une seule pièce à partir d'une plaque d'aluminium circulaire. La surface de la plaque d'aluminium mise en oeuvre présente également une réflectivité supérieure à 90 %. La plaque support circulaire 64 présente un diamètre supérieur à celui de la plate-forme centrale circulaire 62. Elle présente en outre une face active circulaire 70 présentant une bordure circulaire 72. Cette bordure circulaire 72 est munie de diodes électroluminescentes dont deux 74, 76 apparaissent diamétralement opposées dans le trait de coupe. De manière avantageuse, la bordure circulaire 72 est munie de dix diodes électroluminescentes aptes à générer un flux lumineux de 1000 lm, par exemple. Ainsi, la bordure circulaire 72 s'étend en dehors de la plateforme centrale 62 et surplombe la partie réfléchissante circulaire concave 60 au voisinage du bord intérieur circulaire 58. Ainsi, grâce au dispositif d'éclairage conforme à ce second mode de mise en oeuvre on obtient avec un excellent rendement une surface éclairée sensiblement circulaire. REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage domestique (10) comprenant un réflecteur (14) et au moins une diode électroluminescente (50) apte à émettre un faisceau lumineux en produisant de l'énergie thermique, ledit réflecteur (14) présentant deux bords opposés (26, 28) et une partie réfléchissante (30) entre lesdits deux bords opposés, ladite au moins une diode électroluminescente étant installée le long de l'un desdits bords opposés (28) de manière à orienter ledit faisceau lumineux vers ladite partie réfléchissante (30) pour réfléchir ledit faisceau to lumineux dans un sens opposé à ladite partie réfléchissante ; caractérisé en ce qu'il comprend en outre une plaque support (40) présentant une face active (44), ladite au moins une diode électroluminescente (50) étant montée sur une bordure (46) de ladite face active, tandis que ledit un desdits bords opposés (28) dudit réflecteur (14) présente un rebord (42) 15 prolongé par une plateforme (24) en retour qui s'étend à l'opposé de l'autre desdits bords opposés (26) dudit réflecteur ; et en ce que ladite plaque support (40) est montée sur ledit réflecteur (14) de façon que ladite face active (44) de ladite plaque support soit maintenue en contact avec ladite plateforme (24), tandis que ladite bordure (46) de face 20 active s'étend en dehors de ladite plateforme et en surplomb de ladite partie réfléchissante (30), de manière à maintenir ladite au moins une diode électroluminescente (50) en regard de ladite partie réfléchissante (30), par quoi l'énergie thermique produite par ladite diode électroluminescente se dissipe par conduction dans ledit réflecteur (14) par l'intermédiaire de ladite plaque support 25 (40). 2. Dispositif d'éclairage domestique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit réflecteur (14) comporte en outre, une deuxième partie réfléchissante symétrique (30) de ladite une partie réfléchissante par rapport à ladite plateforme (24), tandis que ladite face active (44) de ladite 3o plaque support (40) présente une deuxième bordure (48) opposée à ladite une bordure (46), ladite deuxième bordure présentant au moins une deuxième diode électroluminescente (52), et en ce que ladite deuxième bordure (48) de face active s'étend en dehors de ladite plateforme et en surplomb de ladite deuxième partie réfléchissante (30), de manière à maintenir ladite au moinsune deuxième diode électroluminescente (52) en regard de ladite deuxième partie réfléchissante (30). 3. Dispositif d'éclairage domestique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit réflecteur (14) comporte en outre, une troisième et une quatrième parties réfléchissantes (30) symétriques l'une de l'autre par rapport à ladite plateforme (24), lesdites troisième et quatrième parties réfléchissantes rejoignant chacune respectivement ladite une partie réfléchissante et à ladite deuxième partie réfléchissante. 4. Dispositif d'éclairage domestique selon la revendication 3, to caractérisé en ce que ladite plaque support (40) est sensiblement carrée et ladite face active (44) présente une troisième et une quatrième bordures opposées l'une de l'autre, lesdites troisième et quatrième bordures présentant respectivement au moins une troisième et une quatrième diodes électroluminescentes, et en ce que lesdites troisième et quatrième bordures s'étendent respectivement en dehors de ladite plateforme et en surplomb desdites troisième et quatrième parties réfléchissantes (30). 5. Dispositif d'éclairage domestique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les parties réfléchissantes se rejoignent en formant une seule partie réfléchissante circulaire (60) et continue qui entoure ladite 20 plateforme (62). 6. Dispositif d'éclairage domestique selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite plaque support (64) est sensiblement circulaire et en ce que les bordures de ladite face active (70) forme une seule bordure circulaire (72). 25 7. Dispositif d'éclairage domestique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite partie réfléchissante (30) est concave. 8. Dispositif d'éclairage domestique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite partie réfléchissante (30) est 30 de symétrie sensiblement cylindrique. 9. Dispositif d'éclairage domestique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite partie concave (30) est de symétrie sensiblement cylindrique parabolique. 10. Dispositif d'éclairage domestique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit réflecteur (14) est formé en aluminium. 11. Dispositif d'éclairage domestique selon la revendication 10, 5 caractérisé en ce que ledit réflecteur (14) formé en aluminium présente un coefficient de réflexion supérieur à 90%. 12. Dispositif d'éclairage domestique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ladite diode électroluminescente (50, 52) émet un flux lumineux supérieur à 100 lumens. 'o