Brevet FR3005344A1 — publié le 20141107

La présente invention concerne un dispositif optique qui permet d'augmenter sensiblement les surfaces diffusantes des appareils de luminothérapie en multipliant les sources des lampes originelles de luminothérapie pour les réunir dans un ballon optique en 3D tout en provoquant une expansion périmétrique de la lumière ce qui a pour conséquence d'élargir le champs d'exposition des personnes qui peuvent être plusieurs au lieu d'une seule. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Depuis les origines, les constructeurs d'appareils de luminothérapie intègrent des matières translucides pour diffuser la lumières des lampes spéciales installées dans les boitiers. Il en résulte que cette technique ne permet qu'à une seule personne de se- positionner selon une distance très courte au devant de l'appareil de luminothérapie. Il s'agit d'un constat. Par ailleurs, force est de constater que les appareils de luminothérapie vendus dans le commerce ne délivrent qu'une fraction de la lumière par rapport à une exposition naturelle en plein soleil ; par voie de conséquence, les constructeurs sont dans une position logique de recherche pour des solutions innovantes et attractives qui pourraient permettre au public client d'évoluer librement et à plusieurs tout en diminuant les contraintes actuelles de stagnation. EXPOSE DE L'INVENTION PERMETTANT LA COMPREHENSION DE LA SOLUTION TECHNIQUE Le dispositif, selon l'invention, propose de remédier à ces inconvénients. Il comporte selon une première caractéristique un boitier contenant les éléments techniques et lampe de luminothérapie (1) au devant duquel est positionné une optique corner cube (2) rétro réflectorisante dont l'action de par ses propriétés est de multiplier la source lumineuse d'origine lampe de luminothérapie (11) et (10) et (4) ; la dite optique corner cube(2) est recouverte par l'optique de Fresnel modifiée et collée (3) dont les caractéristiques optiques génèrent un ballon optique en 3D (5) qui concentre et récupère le potentiel de lumière émise par l'optique corner cube (2) LES DESSINS ANNEXES ILLUSTRENT L'INVENTION : - La figure n°(1) représente le montage initial du dispositif selon l'invention. - La figure n°(2) représente la structure grossie des éléments constituant l'optique corner cube. La figure n°(3) représente en coupe l'optique corner cube rétroréflectorisante (2) des décalages des structures. - La figure n° (4) représente la conséquence multiplicatrice de la lumière (10) - La figure n°(5) représente la conséquence élargie (11) multiplicatrice de la lumière en éloignant l'optique corner cube (2) de la source originelle. La figure n°(6) représente l'optique de Fresnel modifiée collée (3) dont la propriété optique est de générer un ballon optique 3D en provoquant l'expansion en son périmètre de la lumière (6) - La figure (7) représente la courbure (12) de l'optique de Fresnel (3) ce qui a pour conséquence de transformer le ballon optique (5) en une forme ellipsoïdale (13) qui peut être variable selon la courbure de l'optique (3) choisie. - La figure n°(8) représente les possibilités multiples et variées d'assemblages et de positionnement du dispositif selon l'invention. CHAMP D'APPLICATION DU DISPOSITIF SELON L'INVENTION : La présente invention concerne un dispositif d'expansion de la lumière réunie au seing d'un ballon optique en 3D principalement étudié pour les appareils de luminothérapie et leurs dérivés directs ou indirects. Le dispositif selon l'invention peut avantageusement être intégré et associé à toutes formes de luminaires, et à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs pour des intégrations dans les feux arrières des véhicules, pour la décoration, les agencements immobiliers.. L'INVENTION SE CARACTERISE SELON LES PRECISIONS SUIVANTES : a) La présente invention se caractérise en ce qu'elle comporte au devant des lampes spéciales de luminothérapie une plaque optique corner cube réflectorisante (2) b) La présente invention se caractérise en ce qu'elle comporte au devant de l'optique(2) une optique de Fresnel modifiée collée(3). c) La présente invention se caractérise en ce qu'elle pourrait comporter en arrière des lampes de luminothérapie une parabole elliptique pourvue d'un revêtement miroir. d) La présente invention se caractérise en ce qu'elle pourrait ne comporter qu'une seule optique (2) corner cube rétroréflectorisante. e) La présente invention se caractérise en ce qu'elle pourrait ne comporter qu'une seule optique de Fresnel modifiée collée. f) La présente invention se caractérise en ce que la courbure (12) de l'optique de Fresnel (3) a pour conséquence de transformer le ballon optique (5) en une forme ellipsoïdale (13) qui peut être variable selon la courbure choisie de l'optique (3). g) La présente invention se caractérise en ce que la courbure (12) de l'optique de Fresnel (3) peut être inversée afin d'obtenir l'effet elliptique inverse. h) La présente invention se caractérise en ce que l'optique (2) corner cube rétroréflectorisante peut être courbée dans un sens ou dans l'autre selon le degré de courbure choisi pour obtenir différentes visions de la multiplication des spots originels de la lumière émise par les lampes de luminothérapie. Le dispositif selon l'invention comporte au moins un boitier technique (1) contenant les éléments technique de la luminothérapie. Le dit boitier technique (1) est recouvert sur sa partie diffusante de la lumière par une optique (2) corner cube rétroréflectorisante dont la structure surfacique (7) complexe comporte des pyramides multiples décalées les unes par rapport aux autres selon les (figures (2) et (3). Cette structure surfacique (7) est orientée vers l'extérieur du boitier (1) ; la partie plate étant orientée vers l'intérieur du boitier 1). La dimension de chaque élément microstructuré pyramidale de l'optique corner cube (2) est voisine de 0,7 mm, cette dimension pouvant être inférieure ou supérieure. Les rayons lumineux en provenance de la lampe de luminothérapie, étant donné la structure particulière de l'optique corner cube (2) pénètrent dans une partie des structures pyramidales mais sont contraints de revenir approximativement à leurs sources selon les aberrations optiques. Selon le plan en coupe de la figure (3) il est observé les décalages des structures pyramidales de l'optique corner cube (2) ainsi que le cheminement (9) des rayons lumineux. A titre d'exemple indicatif, il est observé visuellement qu'en éloignant l'optique(2) de la source de lumière originelle, les spots de lumière multipliés s'éloignent vers l'extérieur d'une façon périmétrique ((11). A contrario, il est observé visuellement que si l'on rapproche l'optique corner cube (2) de la source de lumière originelle, les spots de lumière multipliés sont concentrés en s'intégrant les uns dans les autres : figure (4) et dessin (10). L'éloignement ou le rapprochement de l'optique corner cube (2) de sa source originelle de lumière permettant une multitude de choix pour les industriels constructeurs. De préférence, et dans le cadre précis et spécifique de la luminothérapie, il sera préféré un rapprochement (10) dans le but de conserver le maximum de pourcentage multiplié en LUX émis par la lampe de luminothérapie, du fait que l'éloignement de l'optique (2) corner cube a pour tendance de diminuer l'intensité en lux de chaque spot multiplié (11). Cependant, les constructeurs industriels auront par ailleurs la faculté de choisir aussi d'augmenter la puissance des lampes de luminothérapie si leurs choix se dirigent vers une expansion maximale des spots multipliés (11) afin de compenser les diminutions d'intensité (lux) occasionnées par les éloignements. OPTIQUE DE FRESNEL MODIFIEE COLLEE (3) : La figure (1) représente l'optique de Fresnel modifiée collée (3) construite en deux parties identiques collées l'une contre l'autre. Les microstructures concentriques étant opposées(3).Le pitch ou pas est de 0,508, il peut être inférieur ou supérieur, soit : 1,96 spires par millimètre. Cette dite optique Fresnel modifiée collée (3) a pour qualité optique de générer le ballon optique 3D (5). Ce dit ballon optique (5) 3D réuni et concentre au seing de son enveloppe sans structure corporelle la lumière émise par l'optique corner cube (2) ce qui a pour conséquence de transformer le ballon optique 3D (5) en ballon de lumière ayant l'apparence d'un soleil en miniature, et ce qui a pour deuxième conséquence de provoquer l'expansion périmétrique de la lumière, et donc, d'élargir le champ d'exposition des publics. A titre d'exemple, les caractéristiques optiques de l'optique Fresnel 3) sont les suivantes : distance focale : 224 mm, point conjugué : infini, plan conjugué : 224 mm, ces nombres peuvent être inférieurs ou supérieurs. Faisant référence à la figure (7), la dite optique de Fresnel modifiée collée (3) est courbée (12) ce qui a pour conséquence de générer une forme 3D ellipsoïde (13) et donc une deuxième conséquence qui est d'augmenter sensiblement le champ de lumière en expansion (6). La figure (7) donne un exemple à titre indicatif et non limitatif de la courbure (12) de l'optique Fresnel (3) ; En effet, plus la courbure (12) sera prononcée et accentuée, et plus l'ellipsoïde (13) s'agrandira et s'aplatira ; à contrario, moins la courbure (12) sera prononcée, et moins l'ellipsoïde (13) s'aplatira et s'agrandira sur son pourtour, ce qui laisse un grand choix d'options aux constructeurs industriels. PARTICULARITE CORNER CUBE (2) : La structure corner cube rétroréflectorisante (2) surfacique (7) provoque la multiplication par SIX d'une seule source lumineuse originelle : Figure (4) et (5) et (10) et (11). La structure corner cube (2) surfacique (7) pourrait être organisée différemment dans le but d'augmenter ou de diminuer le nombre de spots de lumière originels. Le dispositif selon l'invention peut comporter en arrière ou en avant de l'optique corner cube (2) une optique aux flux de lumière positifs ou négatifs selon les choix des constructeurs. Le dispositif selon l'invention peut être construit partiellement de la façon suivante : soit en n'utilisant que l'optique corner cube (2), soit en n'utilisant que l'optique (3) Fresnel modifiée collée, soit en utilisant que l'optique corner cube(2) montée courbée dans un sens ou dans un autre, soit en utilisant que l'optique Fresnel (3) montée courbée dans un sens ou dans un autre : exemple : (12), figure (7). Le dispositif selon l'invention reproduit en miniature l'apparence d'un soleil ; ce dit soleil pouvant être multiplié dans le cadre de juxtaposions et d'assemblages (figure 8). DANS LE CADRE DU DISPOSITIF SELON L'INVENTION, VOICI UN RAPPEL DES BASES DES APPAREILS DE LUMINOTHERAPIE VENDUS DANS LE COMMERCE : La luminothérapie est aujourd'hui unanimement reconnue pour soigner les dépressions saisonnières, et les troubles du sommeil. Naturellement les appareils de luminothérapie modernes atténuent en grande partie les infra rouge et les ultra violet nuisibles pour la peau et la cornée. Généralement, les doses reconnues par les spécialistes vont de 5000 à 20 000 lux. Plus la quantité de LUX est élevée, plus les temps d'expositions sont courts. MELATONINE : hormone secrétée par la glande pinéale ou épiphyse ; par son inhibition de sécrétion de mélatonine, la lumière permet des réveils améliorés et une meilleure vigilance, la lumière régulant l'horloge biologique, en améliorant la synchronisation de ces dits rythmes, la stimulation des régions de la base cervicale augmentant le niveau de sérotonine (neuro transmetteur) (effets anti dépresseurs) et régulation de l'appétit. LA SEROTONINE appelée aussi (5 hydrotryptane) est un message chimique du système nerveux central qui intervient dans de nombreuses fonctions physiologiques. Il est par ailleurs très largement démontré que le métabolisme de la mélatonine (hormone du sommeil) est déréglé chez les personnes qui souffrent de dépression saisonnières, or, la stimulation quotidienne des cellules ganglionnaires de la rétine (photorécepteurs non imageants) permet de bloquer la transformation de sérotonine en mélatonine, et donc la sécrétion de mélatonine par l'épiphyse, glande pinéale.15 REVENDICATIONS- Revendications 1 Dispositif selon l'invention caractérisé en ce qu'il comporte : un boitier contenant les éléments techniques et lampe de luminothérapie(1) au devant duquel est positionnée une optique corner cube rétroréflectorisante (2) dont l'action de par ses propriétés optiques est de multiplier la source de lumière originelle lampe luminothérapie en SIX spots lumineux (11) (10) (4) ; la taille de chaque micropyramide avoisinant 0.7 mm. La dite optique corner cube (2) étant recouverte par l'optique Fresnel modifiée collée (3) dont les caractéristiques optiques génèrent un ballon optique 3D (5) qui concentre et réuni le potentiel de lumière émis et multiplié par SIX par l'optique corner cube (2), et par voie de conséquence, le ballon optique 3D (5) provoquant l'expansion en son périmètre de la lumière (6) - Revendication 2 Dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce que l'optique Fresnel modifiée collée (3) a une distance focale de 224 mm, un point conjugué infini, un plan conjugué de 224 mm, un pitch : pas : de 0.508 soit : 1.96 spires par mm ; ces nombres pouvant être supérieurs ou inférieurs. - Revendication 3 Dispositif selon l'invention caractérisé en ce qu'il peut comporter en arrière de la ou des lampes de luminothérapie une parabole elliptique pourvue d'un revêtement miroir. - Revendication 4 Le dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la courbure (12) de l'optique Fresnel modifiée collée (3) la dite courbure ayant pour conséquence de modifier la forme du ballon optique 3D en une forme ellipsoïdale (13) qui peut être variable selon la courbure choisie dans un sens ou dans un autre. - Revendication 5 Le dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce que l'optique (2) corner cube réflectorisante peut être courbée dans un sens ou dans un autre selon le degré de courbure choisi. - Revendication 6 Dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce qu'il ne peut comporter que l'optique corner cube (2)- Revendication 7 Dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce qu'il ne peut comporter que l'optique Fresnel modifiée collée (3). - Revendication 8 Dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce que l'optique corner cube qui provoque la multiplication par SIX d'une seule ou plusieurs sources de lumières originelle : figures :(4) (5) (10) (11) peut comporter une structure surfacique modifiée et organisée différemment, dont les conséquences augmenteraient ou diminueraient le nombre de spots de lumières originelles. - Revendication 9 Dispositif selon l'invention caractérisé en ce qu'il peut comporter en avant ou en arrière de l'optique corner cube (2) une optique aux flux de lumière positifs ou négatifs. - Revendication 10 Dispositif selon l'invention et selon la revendication (1) caractérisé en ce qu'il est particulièrement destiné aux appareils de luminothérapie et ses dérivés directs ou indirects ; sachant qu'à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs, le présent dispositif, selon l'invention, peut s'intégrer dans les appareils luminaires de toutes tendances et de toutes formes, aussi dans des adaptations pour les feux arrières des véhicules, la sécurité visuelle, la décoration et agencements de toute nature. 25REFERENCES 1. Boitier technique contenant les éléments de la luminothérapie. 2. Optique corner cube rétroréflectorisante. 3. Optique de Fresnel modifiée et collée. 4. Effets optiques multiplicateurs spots de lumière avec optique corner cube. 5. Ballon optique 3D avec optique de Fresnel (3). 6. Expansion périmétrique de la lumière. 7. Structure surfacique optique corner cube. 8. Corner cube vue en coupe. 9. Sens des rayons lumineux 10. Multiplicateur spots de lumière à effets rapprochés avec optique corner cube (2). 11. Multiplicateur spots de lumière à effets dispersés avec optique corner cube (2). 12. Optique de Fresnel courbée. 13. Conséquences ellipsoïdes de la courbure de l'optique de Fresnel (12).