Brevet FR3008769A1 — publié le 20150123

Domaine technique La présente invention appartient au domaine des dispositifs d'éclairage. Plus particulièrement la présente invention concerne un dispositif d'éclairage permettant d'éclairer uniformément une large surface avec une consommation électrique faible. La présente invention concerne également les techniques d'imageries utilisant le dispositif selon l'invention. Technique antérieure Les techniques d'imagerie permettent de proposer un grand nombre de solutions dans le domaine de la métrologie et de l'instrumentation pour des mesures non-intrusives. Ces méthodes nécessitent inévitablement un dispositif d'éclairage adapté au système d'acquisition. Une illumination appropriée d'une scène implique de fait un système d'éclairage fournissant une intensité lumineuse élevée, une robustesse importante, un faible coût et une portabilité forte. Par exemple, ces dispositifs d'éclairage sont utilisés afin d'analyser l'épandage de l'engrais notamment par des systèmes centrifuges et plus particulièrement afin d'établir une typologie des produits (comportement, résistance à la friction, caractéristiques d'éjection... ), d'étudier l'influence du type d'épandeur centrifuge utilisé, et au final de mettre au point un épandeur à engrais. Les premiers tests effectués par le déposant, dans l'objectif d'une meilleure gestion de la répartition des fertilisants par épandage centrifuge, l'ont conduit à considérer l'utilisation de sources lumineuses très intenses. A titre indicatif, il a montré que 4 spots de UBAGI1-FR-1_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 2 - 200W chacun permettent de fournir l'intensité lumineuse requise de 5 000 lux dans le plan du disque d'épandage, à une distance de 20 cm du luxmètre utilisé, ce qui représente une intensité de 1 000 lux à une distance de 1 mètre. Afin de réduire le coût d'un système d'illumination et d'augmenter sa robustesse, la présente invention propose une solution d'éclairage alternative. Cette solution est en outre plus portable, plus compacte et plus adaptée à une installation au plus près d'un système d'acquisition. Résumé de l'invention Ainsi la présente invention concerne un dispositif 15 d'éclairage comprenant des LEDs remarquable en ce que lesdites LEDs sont disposées sur un trajet en forme d'hexagone. Dans le cadre de la présente invention le terme « LED » entend désigner les diodes électroluminescentes et 20 avantageusement les LEDs de puissance. Dans le cadre de la présente invention, le terme « disposé » signifie que lesdites LEDs sont toutes placées dans un même plan et orientées dans une direction perpendiculaire audit plan. 25 Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, lesdites LEDs sont disposées aux sommets dudit hexagone. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit hexagone est un hexagone régulier. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, 30 lesdites LEDs sont disposées aux sommets de plusieurs hexagones réguliers partageant le même barycentre. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, lesdites LEDs sont disposées aux sommets d'un premier et d'un deuxième hexagone réguliers partageant le même UBAGI1-FR-1_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 3 - barycentre, dont les côtés ont la même longueur et dont le premier hexagone est l'image par rotation de 30° autour dudit barycentre dudit deuxième hexagone. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, 5 ledit dispositif comprend en outre au moins 6 LEDs disposées aux sommets d'un troisième hexagone régulier de barycentre identique au barycentre dudit premier et dudit deuxième hexagone et dont le côté dudit premier hexagone est deux fois plus long que le côté dudit troisième 10 hexagone. Selon un mode de réalisation encore plus préféré de l'invention, les côtés dudit troisième hexagone sont parallèles aux côtés dudit premier ou deuxième hexagone. Selon un mode de réalisation encore plus préféré de 15 l'invention, ledit dispositif comprend au moins 4 LEDs d'ouverture de 140° aux sommets de chacun dudit premier et deuxième hexagone et au moins 2 LEDs d'ouverture de 80° aux sommets dudit troisième hexagone. Selon un mode de réalisation encore plus préféré de 20 l'invention, ledit dispositif comprend en outre au moins 4 LEDs disposées aux sommets d'un carré de barycentre identique aux barycentres desdits hexagones, de côtés sensiblement équivalents ou doubleaux côtés desdits hexagones, et dont chaque côté est parallèle à au moins un 25 côté desdits premier et deuxième hexagones. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit dispositif comprend plusieurs LEDs aux sommets desdits hexagones. Selon un mode de réalisation encore plus préféré de 30 l'invention, le dispositif comprend 3 LEDs disposées à chacun desdits sommets lesdites 3 LEDs sont disposées sous forme d'un triangle équilatéral. Selon un mode de réalisation tout à fait préféré de l'invention, ledit dispositif d'éclairage comprend UBAGI1-FR-1_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 4 - uniquement, comme source lumineuse, les LEDs divulguées dans les modes de réalisations décrits ci-dessus. Le dispositif d'éclairage selon l'invention permet de minimiser le nombre de LEDs utilisées et donc de minimiser 5 le coût financier du système et le coût d'utilisation en limitant la puissance électrique consommée. Il permet également de proposer des plages d'éclairage uniforme beaucoup plus larges que les dispositifs d'éclairage de l'art antérieur ( > à 1m2). Finalement, les dispositifs 10 d'éclairage selon l'invention permettent de proposer un mode stroboscopique à des cadences élevées ( > 1 MHz). Brève description des dessins La figure 1 est une description schématique d'un mode 15 de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention. La figure 2 est un graphique montrant la répartition de l'éclairage obtenu grâce au dispositif présenté à la figure 1. 20 La figure 3 est une description schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention. La figure 4 est un graphique montrant la répartition de l'éclairage obtenu grâce au dispositif présenté à la 25 figure 3. La figure 5 est une description schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention. La figure 6 est un graphique montrant la répartition 30 de l'éclairage obtenu grâce au dispositif présenté à la figure 5. UBAGI1-FR-1_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 5 - Description des modes de réalisation Les systèmes décrits ci-dessous sont des dispositifs d'éclairage selon l'invention utilisés en statique et/ou en dynamique, permettant d'obtenir de larges plages d'éclairage uniforme et possédant les caractéristiques suivantes : - Une distribution spatiale réalisée à partir de formes géométriques en particulier des hexagones. Le sommet de chaque forme est constitué de 1 à N LEDs (suivant l'encombrement et la puissance lumineuse souhaitée pour l'application). - Chaque LED peut avoir des caractéristiques propres (angle d'ouverture, puissance lumineuse, température de couleur). Chaque LED peut être pilotée individuellement, ce qui permet ainsi de contrôler l'intensité lumineuse, la consommation énergétique et la température de couleur dudit dispositif. Le dispositif suivant l'invention peut être utilisé d'une part de manière autonome et déporté par rapport à un système d'acquisition d'images et/ou de vidéos, et/ou associé à ces derniers. Dans ce cas, le système d'imagerie peut alors être situé au centre du dispositif d'éclairage selon l'invention. Ci-dessous sont présentés trois dispositifs préférés d'éclairage selon l'invention. Le premier dispositif d'éclairage représenté à la figure 1 fournie une intensité de 1 000 lux sur une surface carrée de lmxlm. Le dispositif met en oeuvre un ensemble de 48 LEDs réparties selon une disposition géométrique hexagonale. L'intensité lumineuse obtenue est relative au nombre de LEDs utilisées, à leurs caractéristiques (puissance, ouverture) et à la hauteur à laquelle elles sont situées UBAGI1-FR-1_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 6 par rapport à la scène. Sur chacun des sommets de l'hexagone, les LEDs sont préférentiellement associées sous forme de triangle pour rendre l'illumination optimale comme le montre la figure 2. Le second dispositif d'éclairage représenté à la figure 3 associe plusieurs hexagones concentriques d'hexagones, composés de LEDs d'ouvertures différentes : - Sur l'hexagone central, 4 LEDs par sommet avec une ouverture de 140°, - Sur les deux hexagones périphériques, 2 LEDs par sommet avec une ouverture de 80°. La puissance lumineuse atteinte avec la répartition des LEDs selon ce mode de réalisation est présentée sur la figure 4. Le troisième dispositif d'éclairage représenté à la figure 6 permet encore d'améliorer l'homogénéité de l'éclairage, les formes hexagonales des dispositifs précédents ont été couplées avec une forme carrée, donnant la configuration finale de la figure 5. Dans ce cas-là, l'homogénéité est obtenue sur une zone de 120 x 120 cm2. Le dispositif d'éclairage selon l'invention peut notamment être utilisé comme stroboscope à LEDs avec large plage d'éclairage uniforme, pour l'éclairage de bâtiment et notamment pour la mise en valeurs de façades de bâtiments historiques et pour l'éclairage à l'intérieur des musées. Les dispositifs d'éclairage selon l'invention peuvent également être utilisés dans le domaine agronomique et/ou agroalimentaire. Avantageusement, lesdits dispositifs dans le domaine de la pulvérisation de précision pour la visualisation des impacts de produits phytosanitaires, en horticulture de précision pour le choix des meilleures buses de pulvérisation et comme outil d'éclairage à moindre coût et à moindre consommation sur les engins agricoles. UBAGI1-FR-1_TEXTE DEPOSE_SO/GE REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage comprenant des LEDs caractérisé en ce que lesdites LEDs sont disposées sur un trajet en forme d'hexagone. 2. Dispositif d'éclairage selon la revendication précédente caractérisé en ce que lesdites LEDs sont disposées aux sommets dudit hexagone. 3. Dispositif d'éclairage selon la revendication 10 précédente caractérisé en ce que ledit hexagone est un hexagone régulier. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdites LEDs sont 15 disposées aux sommets de plusieurs hexagones réguliers partageant le même barycentre. 5. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que lesdites LEDs sont disposées aux 20 sommets d'un premier et d'un deuxième hexagones réguliers partageant le même barycentre, dont les côtés ont la même longueur et dont le premier hexagone est l'image par rotation autour dudit barycentre et d'angle 30° du deuxième hexagone. 25 6. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins 6 LEDs disposées aux sommets d'un troisième hexagone régulier de barycentre identique au barycentre dudit premier et dudit 30 deuxième hexagone et dont le coté dudit premier hexagone est deux fois plus long que le côté dudit troisième hexagone.- 8 -- 7. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que les côtés dudit troisième hexagone sont parallèles aux cotés dudit premier ou deuxième hexagones. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce qu'il comprend au moins 4 LEDs d'ouverture de 140° aux sommets de chacun dudit premier et deuxième hexagone et au moins 2 LEDs d'ouverture de 80° aux sommets dudit troisième hexagone. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8 caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins 4 LEDs disposées aux sommets d'un carré de barycentre identique aux barycentres desdits hexagones, de cotés sensiblement équivalents ou doubles des côtès desdits hexagones, et dont chaque côté est parallèle d'au moins un côté desdits premier et deuxième hexagones. 10. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9 caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs LEDs aux sommets desdits hexagones. 11. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comprend 3 LEDs disposées à chacun desdits sommets et en ce que lesdites 3 LEDs sont disposées sous forme d'un triangle équilatéral.30