Brevet FR2944531A1 — publié le 20101022

PLOT D'ECLAIRAGE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un plot d'éclairage, notamment depuis le sol. Un tel plot peut, par exemple, être utilisé dans le domaine de la voirie et/ou dans celui du balisage lumineux, tel que le balisage des voies d'accès et d'évacuation dans les parkings couverts ou souterrains. TECHNIQUES ANTERIEURES Dans les parkings à l'écart de la lumière naturelle du jour, il est connu d'équiper le sol de plots d'éclairage disposés selon les voies de cheminement pour les automobiles et/ou selon les voies de cheminement pour les piétons. Généralement, un plot d'éclairage de sol comporte un jeu de plusieurs diodes électroluminescentes protégées par une cage métallique, dont une embase inférieure et une arche supérieure sont fixées l'une à l'autre de manière à délimiter ensemble deux fenêtres latérales et opposées. Les diodes électroluminescentes sont fixées à la hauteur des fenêtres latérales, à l'embase inférieure de la cage métallique, et sont dirigées vers l'arche supérieure de celle-ci. Chacune des deux fenêtres opposées est fermée par un verre de protection apte à laisser s'échapper latéralement la lumière produite par les diodes. Vers le haut, cette lumière est stoppée par l'arche supérieure de la cage métallique. 25 Chaque plot de balisage d'une voie de cheminement est orienté de manière que ses deux fenêtres soient tournées globalement vers l'avant et vers l'arrière, eu égard au sens ou à l'un des deux sens de progression sur cette voie de cheminement. En effet, on veut que la lumière s'échappant des fenêtres de chaque plot soit visible 30 depuis le plot précédent et le plot suivant sur la voie de cheminement. -1- 2944531 -2- Pour que la lumière émise par un plot en fonctionnement soit suffisamment perceptible de loin, les nombreuses diodes de ce plot sont toutes allumées ensemble. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention a au moins pour but de permettre une réduction de la consommation électrique d'un plot d'éclairage, sans dégradation de la luminosité générée par ce plot. Selon l'invention, ce but est atteint grâce à un plot d'éclairage comprenant au moins une diode électroluminescente apte à émettre un faisceau lumineux et au moins un organe optique de concentration d'au moins une partie de ce faisceau lumineux vers une région prédéterminée de l'espace. 15 Grâce à l'organe optique ou aux organes optiques, la puissance du faisceau lumineux se disperse sensiblement moins hors de la ou des zones utiles, à l'extérieur du plot. Cette puissance est donc utilisée de manière bien plus efficiente, si bien qu'elle peut être réduite sans perte d'efficacité, ce qui s'accompagne 20 d'économies d'énergie. Avantageusement, l'organe optique comporte une lentille. Il définit au moins une surface réfléchissante de concentration d'au moins une partie du faisceau lumineux. 25 Avantageusement, l'une des faces de la lentille définit ladite surface réfléchissante, qui est configurée pour réaliser une réflexion lumineuse dans la lentille. Avantageusement, la surface réfléchissante est concave au niveau de la zone d'arrivée du faisceau incident émanant de la diode électroluminescente. Avantageusement, le plot d'éclairage comporte au moins une autre surface réfléchissante, qui est une surface de concentration d'une autre partie du faisceau vers une autre région prédéterminée de l'espace. 10 30 2944531 -3- Avantageusement, le plot d'éclairage comprend une autre lentille, dont une face définit ladite autre surface réfléchissante. Avantageusement, les deux lentilles sont globalement identiques. Avantageusement, les deux lentilles sont globalement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan. Avantageusement, l'organe optique sépare le faisceau lumineux en deux parties, 10 respectivement une première partie et une deuxième partie, et concentre ladite première partie du faisceau lumineux vers ladite région prédéterminée de l'espace. Avantageusement, l'organe optique dévie au moins une partie du faisceau lumineux vers ladite région prédéterminée, qui est décalée angulairement par rapport à un axe 15 d'émission du faisceau lumineux par la diode électroluminescente. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée 20 uniquement à titre d'exemple et réalisée en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective qui représente un plot lumineux conforme à l'invention et sur laquelle ce plot lumineux est hors du sol, c'est-à-dire non installé ; 25 - la figure 2 est une vue partiellement éclatée, en section longitudinale selon le plan II de la figure 1; - la figure 3 est une section selon le plan III de la figure 1, avec perspective, et représente schématiquement certains éléments seulement de la portion supérieure du plot lumineux de la figure 1 sans son chapeau ; 30 - la figure 4 est une vue en perspective de l'une de deux lentilles identiques que comporte la tête ou portion supérieure du plot lumineux des figures 1 et 2 ; - la figure 5 est une vue schématique, en perspective, qui illustre le rôle des deux lentilles du plot lumineux des figures 1 et 2 ; et 2944531 -4- la figure 6 est une vue en perspective du plot lumineux des figures 1 et 2 alors que ce plot est installé dans le sol et que seule sa portion en saillie à l'air libre est visible. 5 MODES DE REALISATION DE L'INVENTION Sur la figure 1, on a représenté une balise lumineuse de sécurité et/ou de secours, qui est configurée comme un plot 1 d'éclairage depuis le sol. Ce plot 1 est destiné à faire partie d'un réseau de plusieurs plots 1 semblables, disposés selon une ou plusieurs voies de cheminement d'accès ou de sortie, de manière à former ensemble un balisage lumineux d'entrée et d'évacuation. Les plots 1 d'un tel réseau peuvent notamment être installés dans un parking souterrain ou dans un autre lieu susceptible d'être plongé dans une obscurité totale ou partielle. Le plot 1 comporte une partie inférieure 2, qui est destinée à se trouver sous la surface du sol, par exemple en étant enterrée, et dont l'extrémité supérieure est pourvue d'un couvercle ou chapeau de protection 3 apparent. Ce chapeau 3 est destiné à être à l'air libre et à dépasser au dessus du sol, notamment au milieu ou sur un côté d'une chaussée. Il est donc robuste pour pouvoir résister mécaniquement à des charges importantes, du type de celle constituée par un véhicule automobile. Globalement symétrique par rapport aux plans II et III, le chapeau 3 est percé de deux fenêtres latérales 4, qui sont disposées à l'opposé l'une de l'autre, en étant tournées l'une dans une direction et l'autre dans la direction opposée. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 2, la partie inférieure 2 du plot lumineux 1 comporte une coque périphérique 5 d'encastrement dans le sol. Destinée à être installée à demeure dans le sol, cette coque 5 est ouverte sur le dessus et délimite un logement de réception d'un sous-ensemble amovible 6, dont le chapeau 3 ferme, vers le haut, une chambre étanche 7 de manière à en protéger le contenu. 2944531 -5- La coque 5 est un assemblage mécano-soudé et rigide de pièces d'aluminium. Sa forme globale est celle d'un tube vertical pourvu de deux rebords, à savoir un rebord inférieur 8 d'ancrage dans le sol et un rebord supérieur qui forme une bride 9 de fixation, et auquel le chapeau 3 est fixé de manière réversible au moyen de 5 deux vis 10 diamétralement opposées. Le sous-ensemble amovible 6 comporte une enveloppe hermétique, dont le chapeau 3 forme la portion supérieure et qui comprend en outre un tube vertical 12 et une verrine ou vitre annulaire 13 de verre dans le prolongement de ce tube 12. Un joint 10 d'étanchéité annulaire et plat 14 est comprimé entre le bord supérieur du tube 12 et le bord inférieur de la vitre 7. Un autre joint d'étanchéité annulaire et plat 14 est comprimé entre le bord supérieur de la vitre 7 et une portion centrale du chapeau 3. La vitre annulaire de protection 13 se trouve au moins en partie au dessus du sol, à 15 la hauteur des deux fenêtres 4, et passe directement derrière celles-ci. Elle est logée dans une jupe 15 que comporte le chapeau 3 et dans laquelle une portion d'extrémité du tube 12 est emmanchée à force de manière à appliquer la pression de compression des joints 14, directement sur l'un de ceux-ci. 20 A l'opposé du chapeau 3, l'ouverture inférieure d'accès à l'intérieur du tube 12 est fermée hermétiquement par un obturateur, qui présente la forme d'un capot amovible 16 dans l'exemple représenté et que des vis vissées dans une base du tube 12 et non visibles sur les figures retiennent d'une manière classique. Un joint plat d'étanchéité 17 est interposé et comprimé entre le bord inférieur du tube 12 et le 25 capot 16, de manière à y assurer une étanchéité. Le capot 16 est pourvu d'un presse-étoupe classique pour le passage à joint étanche de fils d'alimentation électrique, non représentés dans un souci de clarté. Seule une partie 18 de ce presse-étoupe, connu en soi, est représentée. Le chapeau 3 peut être réalisé en fonte ou en tout autre matériau lui conférant la solidité voulue. Le tube 12 et le capot 16 peuvent être réalisés en aluminium ou en tout autre matériau approprié. 30 2944531 -6- La chambre étanche 7 contient deux organes optiques 19 identiques, qui sont fixés au chapeau 3, sous ce chapeau 3 et au droit des fenêtres 4, par deux vis 20, de manière à être symétriques l'un de l'autre, ainsi qu'on peut le voir à la figure 3. 5 Toujours dans la chambre étanche 7, une unique diode électroluminescente (LED) 21 est montée sur un support 22, de manière à être dirigée vers le haut et, plus précisément, vers une face inférieure d'entrée 30 de la lentille optique 31 que comporte chaque organe 19. Cette diode 21 peut, par exemple, être une diode blanche ou verte de puissance, commercialisée par la société OSRAM, sous la 10 dénomination � dragon � et la référence LW W5SM-HYJY-5K8L. L'un des organes optiques 19 est représenté seul à la figure 4. Il comporte un bras latéral 32 pour son montage, ainsi que deux doigts de calage 33 et 34, dont chacun s'étend vers le bas à partir d'une extrémité de ce bras de montage 32. Entre ses 15 deux extrémités, le bras de montage 32 est pourvu d'une collerette 35, au centre de laquelle est percé un orifice 36 pour le passage de la tige d'une vis d'assemblage 20. A l'opposé du bras de montage 32 qui l'équipe, la lentille 31 est pourvue d'un pion 20 tronconique 37, qui est en saillie vers le haut et qui forme une partie de moyens complémentaires de positionnement et de calage des deux organes optiques 19 l'un par rapport à l'autre dans une configuration symétrique. Une autre partie de ces moyens de positionnement et de calage est constituée de deux trous coniques 38, dont chacun est complémentaire d'un pion 37 et prévu dans une extrémité 25 recourbée d'un bras de montage 32, pour recevoir ce pion 37 sans jeu latéral. Le positionnement et le calage des deux organes optiques 19 l'un par rapport à l'autre résulte également de ce qu'un méplat 39 sur chaque doigt 33 et une face latérale et plane 40 de chaque lentille 31 s'appliquent l'un contre l'autre. 30 Outre sa face d'entrée 30, la lentille 31 comprend une face arrière 41 et une face avant 42, qui est une face de sortie des rayons lumineux entrés par la face 30 et qui, vue de l'extérieur, est convexe en étant courbé au moins dans les plans horizontaux la traversant. La face arrière 41 forme une surface réfléchissante globalement 2944531 -7- inclinée par rapport à l'horizontale. Vue de l'intérieur de la lentille 31, cette face arrière 41 est concave en étant courbée dans les plans horizontaux et verticaux la traversant. 5 Les organes optiques 19 peuvent être réalisés en polycarbonate, ou bien en polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ou encore de tout autre matériau apte à la propagation de la lumière. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 2, le support 22 résulte de l'assemblage, à angle droit, de deux plaques rigides 43 et 44, dont chacune intègre une partie du circuit électronique d'alimentation de la diode électroluminescente 21, et qui peuvent être réalisées en résine époxy ou en un autre matériau approprié. Le support 22 est immobilisé dans la chambre 7 en étant callé entre, d'une part les doigts 33 et 34, et d'autre part des pattes intérieures de support 45 qui équipent le capot 16. Sur la figure 5, la référence 50 désigne le faisceau lumineux divergeant que la diode électroluminescente 21 émet vers le haut, en direction des deux lentilles 31. Une partie 51 du faisceau lumineux 50 pénètre dans une lentille 31, par sa face inférieure d'entrée 30, et y est séparée du reste de ce faisceau lumineux 50. Une autre partie 52 du faisceau lumineux 50 pénètre dans l'autre lentille 31, par sa face inférieure d'entrée 30, et y est séparée du reste de ce faisceau lumineux 50. Elle est constituée de rayons lumineux dont un, référencé 53, a été matérialisé à la figure 5. Un rayon lumineux 54 de la partie 51 du faisceau lumineux 50 a également été matérialisé à la figure 5. 25 Après y être entré, chacun des rayons lumineux 53 et 54 est réfléchi dans une lentille 31, par sa face arrière réfléchissante 41, de manière à être dirigé vers la face avant 42 de cette lentille. Chaque rayon lumineux 53 ou 54 est ensuite réfracté au niveau de la face avant 42 par laquelle il sort de la lentille 31 au sein de laquelle il a 30 progressé. -8- Chaque face arrière 41 est une face réfléchissante de concentration d'une partie 51 ou 52 du faisceau lumineux 50. Du fait de sa convexité, chaque face de sortie 42 concentre également une partie 51 ou 52 du faisceau lumineux 50, c'est-à-dire en réduit la divergence. Entre sa face réfléchissante 41 et sa face de sortie 42, chaque lentille canalise une partie 51 ou 52 du faisceau lumineux 50. Il ressort de ce qui précède que, outre qu'elles divisent le faisceau lumineux 50, les lentilles 31 concentrent les parties 51 et 52 de ce faisceau principalement vers deux régions prédéterminées de l'espace. Globalement coniques, ces deux régions sont 10 décalées angulairement l'une de l'autre, ainsi qu'on peut le voir à la figure 6 où elles sont référencées 55. Plus précisément, comme les lentilles 31, les régions 55 sont globalement symétriques l'une de l'autre par rapport au plan II. Chaque région 55 est également décalée angulairement de l'axe vertical d'émission 15 du faisceau 50, en étant inclinée de seulement quelques degrés par rapport à l'horizontale. En effet, notamment au niveau de sa surface réfléchissante, chaque lentille 31 dévie une partie 51 ou 52 du faisceau lumineux 50, après avoir séparé cette partie du reste du faisceau, ce qui est avantageux puisqu'un seul et même faisceau 50 est ainsi employé pour éclairer deux régions sensiblement opposées. 20 Dans l'exemple représenté, chaque région 55 est délimitée latéralement par deux plans sensiblement verticaux décalés l'un de l'autre de deux fois un angle 0 de l'ordre de 15° à partir du plan III. Chaque région 55 est également délimitée, vers le bas, par un plan sensiblement horizontal et, vers le haut, par un plan décalé d'un 25 angle a, de ce plan sensiblement horizontal. Dans l'exemple représenté, l'angle a est de l'ordre 15°. Alors que le faisceau lumineux 50 est produit par une unique diode électroluminescente moyennant une consommation électrique de l'ordre de 30 seulement 1W, l'intensité lumineuse issue de ce faisceau lumineux est au minimum de 7 candélas dans les régions 55, si bien que la norme française NF EN 60598-2-13 de novembre 2006 est respectée. 2944531 -9- On a constaté que l'éclairage produit par le plot lumineux 1 est très visible dans les régions utiles 55, mais aucunement éblouissement, ce qui est avantageux. Grâce à la conception exposée précédemment, la tête du plot 1, c'est-à-dire sa partie à l'air libre, présente l'avantage d'être très compacte. En particulier, le chapeau 3 dépasse faiblement au dessus du sol S. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, un plot selon l'invention peut comporter plusieurs diodes électroluminescentes 21 et non une seule. En outre, la surface réfléchissante 41 peut être celle d'un miroir, tel qu'un miroir formé par la fixation d'un film réfléchissant sur une surface concave de support. Par ailleurs, la concentration de tout ou partie du faisceau lumineux peut ne résulter que d'une ou plusieurs réfractions par une ou plusieurs lentilles, sans qu'y intervienne une réflexion sur une surface réfléchissante de concentration. Elle peut aussi ne résulter que d'une réflexion sur une telle surface réfléchissante de concentration. REVENDICATIONS1. Plot d'éclairage comprenant au moins une diode électroluminescente (21) d'émission d'un faisceau lumineux (50), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un organe optique (19) de concentration d'au moins une partie (51) du faisceau lumineux (50) vers une région prédéterminée (55) de l'espace. 2. Plot d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe optique (19) comporte une lentille (31). 3. Plot d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe optique (19) définit au moins une surface réfléchissante (41) de concentration d'au moins une partie (51) du faisceau lumineux (50). 4. Plot d'éclairage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une face (41) de la lentille (31) définit ladite surface réfléchissante, qui est configurée pour effectuer une réflexion lumineuse dans la lentille (31). 5. Plot d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la surface réfléchissante (41) est concave au niveau de la zone d'arrivée du faisceau lumineux incident (50) émanant de la diode électroluminescente. 6. Plot d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une autre surface réfléchissante (41), qui est une surface de concentration d'une autre partie (52) du faisceau (50) vers une autre région prédéterminée (55) de l'espace. 7. Plot d'éclairage selon la revendication 6 et l'une quelconque des revendications 2 et 4, caractérisé en ce qu'il comprend une autre lentille (31), dont une face définit ladite autre surface réfléchissante (41). 2944531 -11- 8. Plot d'éclairage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux lentilles (31) sont identiques. 9. Plot d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les deux lentilles (31) sont globalement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan (II). 10. Plot d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe optique (19) sépare le faisceau lumineux (50) 10 en deux parties, respectivement une première partie (51) et une deuxième partie (52), et en ce que ledit organe optique (19) concentre ladite première partie (51) du faisceau lumineux (50) vers ladite région prédéterminée (55) de l'espace. 11. Plot d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe optique (19) dévie au moins une partie (51) du faisceau lumineux (50) vers ladite région prédéterminée (55), qui est décalée angulairement par rapport à un axe d'émission du faisceau lumineux (50) par la diode électroluminescente (21).