FR3148072A1 - Dispositif d’émission d’un faisceau lumineux destiné à être installé dans un dispositif d’éclairage pour générer des effets de lumière. - Google Patents

Dispositif d’émission d’un faisceau lumineux destiné à être installé dans un dispositif d’éclairage pour générer des effets de lumière. Download PDF

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Charles COMPERAT
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Abstract

L’invention concerne un dispositif d’émission (1 , 1’) d’un faisceau lumineux destiné à être utilisé dans un dispositif d’éclairage (E, E’), permettant de créer des effets de lumière, ledit dispositif comprenant une source laser (10) et des moyens de transmission d’au moins un faisceau laser émis par la source laser (10) vers un dispositif optique (5) du dispositif d’éclairage (E, E’). L’invention consiste en ce que les moyens de transmission comprennent une fibre optique (2) dont une extrémité est reliée à la source laser (10) et l’autre extrémité est destinée à être reliée au dispositif optique (5) dudit dispositif d’éclairage (E, E’), le dispositif comprenant en outre des moyens de protection d’au moins une partie de la fibre optique (2) s’étendant entre ses deux extrémités. Figure 1a

Description

Dispositif d’émission d’un faisceau lumineux destiné à être installé dans un dispositif d’éclairage pour générer des effets de lumière.
La présente invention concerne un dispositif d’émission d’un faisceau lumineux destiné à être installé dans un dispositif d’éclairage ou d’illumination permettant de créer des effets de lumière tel qu’un projecteur d’éclairage à balayage laser. Le domaine de l'invention est plus particulièrement celui de l’éclairage scénique, en particulier dans le domaine architectural et celui du divertissement, par exemple dans des discothèques, des salles de spectacle pour des concerts, des défilés, des représentations théâtrales, du spectacle vivant, de la danse, pour des événements publics, privés, des émissions de télévision, etc.
Un dispositif d’éclairage de ce type a été décrit dans le document FR-A-3 006 454 et comprend : au moins une source lumineuse agencée pour émettre un faisceau lumineux, un dispositif optique agencé pour envoyer chaque faisceau lumineux à partir d’une zone centrale dans plusieurs directions possibles contenues dans un cône de lumière dont le sommet est situé dans la zone centrale, de sorte que chaque faisceau lumineux se propage dans son cône de lumière, de préférence un espace clos (contenant des éléments en suspension agencés pour diffuser la lumière de chaque faisceau lumineux, et un système réflecteur agencé pour recevoir chaque faisceau lumineux se propageant dans son cône ou plan de lumière et pour réfléchir dans un espace (de préférence dans l’espace clos optionnel ci-dessus) chaque faisceau lumineux reçu, ledit système réflecteur étant de préférence agencé pour se déplacer entre plusieurs positions de sorte qu’un changement de position modifie la trajectoire d’un faisceau lumineux réfléchi par le système réflecteur. Un tel dispositif d’éclairage permet la conversion d’un faisceau lumineux en une surface de lumière.
Chaque source comprend de préférence un laser ou une diode électroluminescente ou toute autre source lumineuse adaptée. Le dispositif optique comprend quant à lui une surface réfléchissante montée en rotation dans la zone centrale du dispositif d’éclairage autour d’un axe.
Cette surface réfléchissante est de préférence agencée pour réfléchir chaque faisceau lumineux de sorte qu’après réflexion par la surface réfléchissante, chaque faisceau lumineux se propage dans son cône de lumière ou dans un plan selon une direction qui dépend, de préférence, d’une position angulaire de la surface réfléchissante autour de son axe.
Le dispositif optique comporte donc une surface réfléchissante ainsi qu’un support pour cette surface réfléchissante et des moyens de commande agencés pour commander une rotation de la surface réfléchissante autour de son axe.
Au-delà d’une vitesse de rotation ω du dispositif optique autour de son axe, la persistance rétinienne donnera au spectateur l’impression de voir une surface lumineuse dont la forme variera en fonction des instants auxquels chacune des sources émet son faisceau ; la forme de la surface lumineuse, initialement contenue dans le cône de lumière de ce faisceau, est modifiée par réflexion sur le système réflecteur qui sort ce faisceau et donc cette « surface lumineuse » en dehors du cône de lumière de ce faisceau. Dans ce cas le système optique convertit chaque faisceau lumineux en une première partie de « surface lumineuse » le long de son cône de lumière à l’intérieur de l’espace clos, puis cette surface lumineuse est déployée à l’intérieur de l’espace clos dans une deuxième partie en dehors du cône de lumière de ce faisceau après avoir été réfléchi par le système réflecteur.
Un dispositif optique de ce type a notamment été décrit dans FR-A-3 101 439 sous la forme d’un module optique intégrable dans un dispositif d’éclairage pour créer des effets de lumière. Un tel module est ainsi plus compact et permet une intégration facilitée au sein du dispositif d’éclairage ainsi qu’une maintenance facilitée.
Dans un tel dispositif d’éclairage, la source laser utilisée comme source émettrice du faisceau lumineux est contrainte à un positionnement à proximité du système réflecteur afin de limiter la complexité du chemin optique liée à l’utilisation de trop de miroirs pour guider le faisceau laser entre la source et ledit dispositif optique. De plus, le chemin optique du faisceau laser doit être sûr pour répondre à des problèmes de sécurité pour la maintenance.
Lorsqu’on souhaite utiliser une source laser du type RVB (rouge, vert, bleu) également connu sous l’acronyme anglais RGB (red green blue) qui est généralement composée de plusieurs diodes de couleur différentes présentant toutes des caractéristiques différentes, il est alors nécessaire de les superposer via des jeux de miroirs et de lentilles complexes, nécessitant des procédures d’alignement compliquées, lentes et coûteuses.
De plus, le résultat de cet alignement est en outre rarement parfait en termes de répétabilité, et instable dans le temps. En outre, il est nécessaire d’avoir des caractéristiques précises de faisceaux laser en sortie de source pour pouvoir respecter les normes de sécurité.
Ceci a pour conséquence de créer une difficulté à pouvoir proposer un dispositif d’éclairage qui soit le plus compact possible tout en présentant des caractéristiques correctes de fonctionnement.
Afin de pallier ces inconvénients, selon un premier aspect de l’invention, l’invention concerne un dispositif d’émission d’un faisceau lumineux destiné à être installé dans un dispositif d’éclairage pour générer des effets de lumière, et qui peut notamment être positionné à distance du dispositif optique dudit dispositif d’éclairage.
Selon un deuxième aspect de l’invention, l’invention a pour but de proposer un dispositif d’éclairage dans lequel la source laser peut être déportée par rapport au dispositif optique intégré dans ledit dispositif d’éclairage, permettant ainsi une plus grande modularité et/ou compacité pour ledit dispositif d’éclairage.
A cet effet, l’invention concerne un dispositif d’émission d’un faisceau lumineux destiné à être utilisé dans un dispositif d’éclairage, permettant de créer des effets de lumière, ledit dispositif comprenant :
une source laser et des moyens de transmission d’au moins un faisceau laser émis par la source laser vers un dispositif optique du dispositif d’éclairage,
caractérisé en ce que les moyens de transmission comprennent une fibre optique dont une extrémité est reliée à la source laser et l’autre extrémité est destinée à être reliée au dispositif optique dudit dispositif d’éclairage, le dispositif comprenant en outre des moyens de protection d’au moins une partie de la fibre optique s’étendant entre ses deux extrémités.
Ainsi de manière avantageuse, le faisceau ou flux lumineux est transporté depuis la source laser jusqu’au dispositif d’éclairage à l’aide d’une fibre optique, présentant généralement une longueur minimale, de préférence de 1 m, qui permet le mélange des modes/longueurs d’ondes différents de la source laser, la transmission du faisceau lumineux étant garantie entre les deux extrémités de la fibre optique par lesdits moyens de protection. En effet, ces moyens de protection permettent d’éviter une déformation ou détérioration de la fibre optique, notamment lors de la mise en place dans le dispositif d’éclairage, qui pourrait provoquer une dégradation du faisceau lumineux transmis.
Une fibre optique est un fil dont le cœur ou noyau, en verre ou en plastique, possède la propriété de conduire la lumière permettant ainsi dans la présente invention de conduire le faisceau laser émis depuis la ou les diodes laser vers le dispositif optique du dispositif d’éclairage de manière simple et sûre.
La fibre optique est donc un guide d'ondes qui exploite les propriétés réfractrices de la lumière dont le cœur qui est entouré d’une gaine de protection, a un indice de réfraction légèrement plus élevé (différence de quelques millièmes) que celui de la gaine et peut donc confiner la lumière qui se trouve entièrement réfléchie de multiples fois à l'interface entre les deux matériaux (en raison du phénomène de réflexion totale interne).
Lorsqu'un rayon lumineux entre dans une fibre optique à l'une de ses extrémités avec un angle adéquat, il subit de multiples réflexions totales internes. Ce rayon se propage alors jusqu'à l'autre extrémité de la fibre optique sans perte, en empruntant un parcours en zigzag. La propagation de la lumière dans la fibre peut se faire avec très peu de pertes même lorsque la fibre est courbée.
Une fibre optique est notamment caractérisée à la fois par son diamètre de cœur et son ouverture numérique. L'ouverture numérique de la fibre est concrètement le sinus de l'angle d'entrée maximal de la lumière dans la fibre pour que la lumière puisse être guidée sans perte, mesuré par rapport à l'axe de la fibre. La fibre optique utilisée dans un dispositif selon l’invention est une fibre optique tel qu’on peut en trouver dans le commerce.
La source laser est constituée d’au moins une diode laser et, de préférence de plusieurs diodes laser de couleurs différentes, tel que les diodes RGB. Les flux lumineux des diodes lasers sont focalisés en sortie de source dans la fibre optique. Dans le cas de diodes laser RGB, une longueur minimale de fibre optique est nécessaire afin de bien mélanger les couleurs ou flux lumineux émis par chaque diode laser, pour obtenir un faisceau le plus homogène et le plus blanc possible en sortie de fibre optique, par exemple.
C’est ainsi la propagation des faisceaux émis dans la fibre optique qui mélange et superpose les couleurs. De manière avantageuse, on supprime alors avec un dispositif selon l’invention, les procédures d’alignement complexes dans la source, liées aux dites diodes. De plus, le faisceau en sortie de fibre est circulaire et parfaitement répétable.
Le dispositif selon l’invention comprenant une fibre optique d’une certaine longueur, notamment pour permettre le mélange des couleurs, ladite longueur peut être utilisée pour définir un positionnement plus libre de la source laser, par rapport à celui du dispositif optique dudit dispositif d’éclairage, permettant un agencement dans lequel la source laser peut être, soit au sein du dispositif d’éclairage, soit même en dehors de celui-ci.
Ainsi, le dispositif selon l’invention permet d’émettre un flux lumineux qui peut être guidé jusqu’au dispositif optique d’un dispositif d’éclairage ou d’illumination sans la nécessité de positionner ce dispositif et notamment la source laser, à proximité dudit dispositif optique au contraire d’un chemin optique constitué de lentilles et miroirs.
Ainsi, de manière avantageuse, le dispositif selon l’invention comportant une fibre optique pour acheminer le faisceau lumineux, ledit dispositif d’éclairage n’a plus besoin de comporter un chemin optique complexe entre la source laser et le dispositif optique.
Par conséquent, non seulement on garantit un faisceau lumineux homogène du fait de la longueur minimale de la fibre optique qui permet d’avoir un bon mélange des modes et longueurs d’ondes des faisceaux issus de la source laser mais la longueur de ladite fibre optique permet un positionnement de la source lumineuse plus libre, notamment écarté par rapport au dispositif optique du dispositif d’éclairage, la longueur de la fibre optique pouvant en outre être choisie en fonction de cette position plus ou moins écartée.
Le dispositif selon l’invention comporte également des moyens de refroidissement de la source laser, des moyens de commande électroniques de ladite source laser et des moyens optiques auxquels est reliée l’extrémité de la fibre optique opposée à son extrémité liée à la source laser, lesdits moyens optiques permettant la transformation du faisceau lumineux en sortie de la fibre optique et son émission vers le dispositif optique d’un dispositif d’éclairage.
Ces moyens optiques permettent avantageusement de transformer, corriger le faisceau lumineux issu de ladite fibre optique et de le diriger vers le dispositif optique du dispositif d’éclairage. Ainsi ces moyens optiques sont constitués de moyens permettant de corriger, par exemple, la divergence dudit faisceau issu de la fibre optique, la largeur du faisceau. Ces moyens optiques sont constitués par exemple d’un collimateur de focale appropriée. Ces moyens optiques sont raccordables au dispositif optique du dispositif d’éclairage.
Les moyens optiques tels que le collimateur, permettent ainsi de réduire l’angle d’ouverture du faisceau divergent qui sort de la fibre optique qui est généralement trop grand afin de former un faisceau de divergence et de diamètre plus adapté pour le dispositif optique du dispositif d’éclairage tel qu’un projecteur d’éclairage à balayage laser.
Le dispositif selon l’invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- Les moyens de protection de la fibre optique sont constitués d’un boîtier dans lequel est logé la fibre optique, ledit boîtier comportant des moyens de maintien de la fibre optique sous forme enroulée selon un rayon de courbure minimal.
- Les moyens de maintien sont prévus sur le fond du boîtier, la paroi périphérique du boîtier et/ou l’extrémité de ladite paroi périphérique.
- Les moyens de maintien sont constitués de languettes ménagées en saillie du fond, de la paroi périphérique et/ou de l’extrémité de ladite paroi périphérique du boîtier, pour former un espace de réception entre une languette et le fond, la paroi périphérique et/ou l’extrémité de ladite paroi périphérique, espace de réception dans lequel la fibre optique est logée et maintenue.
- Les moyens de maintien tels que les languettes sont de préférence répartis sur la face de la paroi périphérique du boîtier de manière à former un enroulement hélicoïdal de la fibre optique, le long de la paroi.
- La paroi périphérique du boîtier comporte à son extrémité une collerette sur laquelle est positionnée enroulée la fibre optique, maintenue par les moyens de maintien ménagés sur ladite collerette.
- Les moyens optiques tels qu’un collimateur sur lesquels est fixée une extrémité de la fibre optique sont logés dans le boîtier. Le collimateur est notamment constitué d’une lentille convergente dont la focale permet aux rayons divergents du faisceau en sortie d’être amenés parallèles à l'axe optique et entre eux, permettant leur émission vers le dispositif optique du dispositif d’éclairage.
- Le fond du boîtier comporte un élément tubulaire en saillie vers l’extérieur du boîtier dans lequel sont logés les moyens optiques tels qu’un collimateur sur lesquels une extrémité de la fibre optique est fixée.
- Le boîtier comporte un fond et une paroi périphérique définissant un contour périphérique de forme courbe, tel qu’une forme circulaire, ovoïde, ou présentant des parties linéaires reliées par des parties courbes, définissant l’enroulement de la fibre optique.
Ainsi, le boîtier, appelé enrouleur, dans lequel la fibre optique est logée enroulée de manière maintenue permet de garantir la préservation de la fibre optique et donc son bon fonctionnement, en assurant un rayon de courbure minimal, ce qui limite les pertes optiques dans la fibre optique.
Ce rayon de courbure minimal correspond à un fonctionnement de la fibre optique assurant une transmission du faisceau lumineux à l’intérieur de la fibre optique de bonne qualité. En effet si ce rayon de courbure minimal n’est pas respecté la réflexion du faisceau lumineux peut être dégradée et donc également sa propagation entre les deux extrémités de la fibre optique. En outre, un enroulement de la fibre optique sans respecter ce rayon de courbure minimal peut provoquer une détérioration de la fibre optique elle-même. Ce rayon minimal de courbure est donc déterminable en fonction des caractéristiques de la fibre optique utilisée et des caractéristiques du faisceau lumineux que l’on souhaite en sortie de ladite fibre.
Le dispositif d’émission de faisceau lumineux selon l’invention permet un positionnement et un enroulement de la fibre optique maitrisé et répétable pour garantir la répétabilité des caractéristiques optiques en sortie de la source, ce qui est nécessaire pour le respect des normes.
Comme déjà évoqué, le dispositif d’émission de faisceau lumineux selon l’invention comporte en outre des moyens de refroidissement de la source laser, des moyens de commande électroniques de ladite source laser et des moyens optiques permettant de transformer le faisceau lumineux en sortie de la fibre optique. L’ensemble de ces éléments peuvent être assemblés sous forme d’un module, intégrable dans un dispositif d’éclairage soit aligné avec le dispositif optique soit déporté par rapport à lui.
Ainsi, le dispositif se présente sous la forme d’un module d’émission dans lequel des moyens de refroidissement constituent des moyens de support pour les autres éléments du dispositif tels que la source laser, les moyens de commande électronique et le boîtier contenant une partie de la fibre optique enroulée.
Selon une variante, le dispositif se présente sous la forme d’un module d’émission dans lequel, le boîtier contenant une partie de la fibre optique enroulée constitue des moyens de support pour les autres éléments du dispositif tels que la source laser, les moyens de commande électronique et des moyens de refroidissement.
Dans l’un ou l’autre de ces modules, les moyens optiques peuvent être portés par le boîtier et chaque module est alors intégrable dans le dispositif d’éclairage de sorte que lesdits moyens optiques et l’extrémité de la fibre optique sont raccordés au dispositif optique dudit dispositif d’éclairage avec l’ensemble du module d’émission.
En variante, les moyens optiques et l’extrémité de la fibre optique sont indépendants des autres éléments du dispositif constituant un module d’émission, de sorte que lesdits moyens optiques sont raccordables au dispositif optique du dispositif d’éclairage indépendamment du module d’émission est ainsi intégrable dans le dispositif d’éclairage de manière déportée par rapport auxdits moyens optiques.
Le boîtier dans lequel la fibre optique est maintenue enroulée permet donc de parfaitement positionner la fibre optique en garantissant un rayon de courbure minimum, répétable d’un produit à l’autre tout en limitant l’espace nécessaire pour des fibres pouvant faire plus d’1m de long, le dispositif ainsi réalisé pouvant être sous une forme intégrée de petites dimensions et intégrable dans des produits d’éclairage les plus petits possibles.
L’invention a également un dispositif d’éclairage pour générer des effets lumineux à partir d’un faisceau lumineux, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif d’émission du faisceau lumineux selon l’invention.
L’invention concerne en particulier un dispositif d’éclairage du type comprenant un dispositif d’émission d’un faisceau lumineux, un dispositif optique tel qu’un support monté entraînable en rotation dans lequel est monté un composant optique réfléchissant, le support comprenant au moins un manchon coaxial avec l’axe d’entraînement en rotation et présentant une extrémité définissant pour un faisceau lumineux un orifice d’entrée et comportant dans sa paroi une ouverture définissant un orifice de sortie pour le faisceau lumineux réfléchi sur le composant optique réfléchissant, et un système réflecteur, caractérisé en ce qu’il comporte en tant que dispositif d’émission du faisceau lumineux, un dispositif d’émission d’un faisceau lumineux selon l’invention.
Les moyens optiques tels que le collimateur, montés à l’extrémité de la fibre optique sont installés dans le dispositif d’éclairage, alignés avec l’axe optique du dispositif optique de manière à émettre le faisceau lumineux directement dans ledit dispositif optique. Il est également envisageable que ces moyens optiques soient positionnés dans le dispositif d’éclairage de manière à émettre le faisceau lumineux indirectement vers le dispositif optique.
L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemples en référence à la planche de dessins annexée sur laquelle les figures représentent :
une vue en perspective du dessus d’un premier exemple de réalisation d’un dispositif d’émission d’un faisceau lumineux selon l’invention ;
une vue en perspective du dessous du dispositif selon la ;
une vue en coupe du dispositif selon la ;
une vue en coupe d’un dispositif d’éclairage comportant un dispositif selon la ;
une vue en perspective du dessus de la partie inférieure du dispositif d’éclairage de la ;
une vue en coupe longitudinale d’un deuxième exemple de réalisation d’un dispositif d’émission d’un faisceau lumineux selon l’invention ;
une vue en perspective du dessus du dispositif selon la ;
une vue en perspective du dessus de la partie inférieure du dispositif selon la ;
une vue en coupe longitudinale d’un dispositif d’éclairage E du dispositif de la .
Le dispositif d’émission d’un faisceau lumineux 1 selon l’invention comprend une source laser 10 et une fibre optique 2 dont une extrémité est reliée à la source laser 10 et l’autre extrémité est destinée à être reliée à un dispositif d’éclairage E.
La source laser 10 est constituée d’une ou plusieurs diodes laser. La fibre optique 2 est donc raccordée par une extrémité auxdites diodes laser et à son extrémité opposée, raccordée au dispositif optique 5 d’un dispositif d’éclairage E par l’intermédiaire de moyens optiques tel qu’un collimateur 4.
A cette source laser 10 sont associés des moyens de refroidissement de ladite source laser 10 ainsi que des moyens de commande électroniques 13 de la source laser 1 et des moyens de refroidissement. De préférence, ces moyens de commande 13 sont destinés à être en communication avec des moyens de commande du dispositif d’éclairage E.
Les moyens de refroidissement sont constitués, par exemple, d’un système de refroidissement à effet Peltier, associé à un capteur de température tel qu’une thermistance logé dans la source laser 10, d’un dissipateur de chaleur 12 et d’un ventilateur 14.
Dans l’exemple représenté aux figures 1a, 1b et 2, le système de refroidissement à effet Peltier 12 est intégré dans la source laser 10 qui est fixée sur le dissipateur de chaleur 12 et protégée par un capot de protection 11. Il est également possible que le système de refroidissement à effet Peltier ne soit pas intégré dans la source laser 10 mais est, par exemple, interposé entre la source laser 10 et le dissipateur 12.
La source laser 10 comprend une ou plusieurs diodes laser d’une ou plusieurs couleurs. Chaque diode laser est un composant optoélectronique à base de matériaux semi-conducteurs émet une lumière monochromatique cohérente, la lumière de chaque diode étant focalisée en sortie de la source laser 10 dans la fibre optique 2.
Cette fibre optique 2 permet donc de transmettre le ou les faisceaux laser émis par les diodes laser et présente une longueur minimale de 100 cm, de préférence 120cm, de sorte que, lorsque des diodes de couleurs différentes sont utilisées, la propagation dans la fibre optique 2 des différents faisceaux permet de mélanger et superposer les couleurs en sortie de fibre.
Cette longueur nécessaire à un mélange homogène, permet donc la transmission depuis la source laser 10 jusqu’au dispositif optique 5 du dispositif d’éclairage E, et permet également de positionner la source laser 10 à distance du dispositif optique 5.
Afin de garantir une transmission optimale du faisceau laser dans la fibre 2, le dispositif 1 comporte des moyens de protection de la fibre optique 2 constitué d’un boîtier 3 dans lequel la fibre optique 2 peut être maintenue de manière sûre, permettant ainsi la protection de la fibre optique 2 et, de ce fait, la garantie de la qualité du faisceau lumineux transmis.
Un tel boîtier 3 est pourvu d’un fond 31 et d’une paroi périphérique 32. Cette paroi périphérique 32 présente sur sa face intérieure, des moyens de maintien de la fibre optique tels que des languettes 33 en saillie de ladite face et formant un espace de réception dans lequel la fibre optique 2 est logée maintenue enroulée par lesdites languettes 33. Ces languettes sont en forme de L et définissent une espace de réception en U avec la paroi 32 du boîtier dans lequel la fibre optique 2 est engagée et maintenue par contact. On peut prévoir que ces moyens de maintien présentent aussi une forme de crochet de retenue ou toute autre forme appropriée, permettant le maintien sans « blesser » la fibre optique 2, par écrasement par exemple.
Du fait de la limitation au niveau du rayon de courbure de la fibre optique 2 pour éviter les pertes optiques dans la fibre optique 2, le boîtier 31 présente des dimensions telles que la fibre optique 2 est enroulée au moins selon son rayon de courbure minimal, c’est-à-dire le rayon dans lequel ni la qualité du faisceau lumineux ni la fibre optique 2 elle-même ne sont détériorés. Le boîtier 3 présente dans l’exemple représenté une section transversale circulaire, dont le rayon correspond, par exemple, au rayon de courbure minimal de la fibre optique 2.
De préférence, les languettes 33 sont réparties sur la face de la paroi périphérique 32 de manière à former une spirale d’enroulement de la fibre optique 2.
Des moyens optiques tels qu’un collimateur 4 sont raccordés à l’extrémité libre de la fibre optique 2 et permettent ainsi d’obtenir les caractéristiques de faisceaux voulues pour leur entrée dans le dispositif optique 5 du dispositif d’éclairage E. ils sont logés dans le boîtier 3 en attente de montage comme cela est visible à la .
Les moyens optiques tels que le collimateur 4 permettent notamment de réduire l’angle d’ouverture pour collimater le faisceau qui sort de la fibre optique 2, qui est généralement trop grand afin de former un faisceau de divergence et de diamètre plus adapté pour le diriger vers le dispositif optique 5 du dispositif d’éclairage E tel qu’un projecteur d’éclairage à balayage laser. Afin de réduire le chromatisme dans le cas d’un laser multi couleur/longueur d’onde, le collimateur est constitué d’un doublet achromatique, voire d’un triplet achromatique au lieu d’une lentille simple.
Ainsi qu’on peut le voir aux figures 1a, 1b et 2, le dispositif 1 se présente sous la forme d’un module dont le dissipateur de chaleur 12 des moyens de refroidissement servent de moyens de support pour les autres éléments tels que la source laser 10, les moyens de commande électronique 13 et le boîtier 3 contenant la fibre optique 2 enroulée. Le collimateur 4 est, dans la , positionné dans le boîtier enrouleur 3 en attente de montage par exemple, mais il est positionnable de manière déportée (cf. ) par rapport au module d’émission ME formé et positionné comme voulu lors d’une intégration dans un dispositif d’éclairage E.
Ainsi, le dispositif 1 sous forme de module d’émission ME est rapporté sur un dispositif d’éclairage E, en particulier sur une partie inférieure E1 dudit dispositif d’éclairage E, et le collimateur 4 relié à l’extrémité libre de la fibre optique 2 est alors positionné dans le dispositif d’éclairage E de manière à être centré directement au niveau dudit dispositif optique 5 pour envoyer le faisceau lumineux émis vers ledit dispositif optique alors que le module d’émission ME est positionné déporté par rapport audit dispositif optique 5 comme on peut le voir sur les figures 3 et 4.
Ce dispositif optique 5 comprend un support monté sur un moteur d’entraînement en rotation et un composant optique réfléchissant 51, le support comprenant au moins un manchon 52 coaxial avec l’axe d’entraînement en rotation. Le manchon 52 présente une extrémité définissant un orifice d’entrée et comportant dans sa paroi une ouverture définissant un orifice de sortie. Dans ce manchon 52 est logé le composant optique réfléchissant 51 de sorte qu’un faisceau lumineux entrant par l’orifice d’entrée est réfléchi par le composant optique réfléchissant 51 pour sortir par l’orifice de sortie.
Le dispositif optique 5 comprend en outre un capot de protection 53 dans lequel le dispositif optique et les moyens de contrôle dudit dispositif optique 5 sont fixés, ce qui permet de les monter facilement dans un dispositif d’éclairage E sous forme d’un ensemble unitaire, prêt à l’utilisation. Le dispositif optique 5 comprend également une partie socle de fixation 54, reliée au capot de protection 53.
La partie socle de fixation 54 comprend un puits central 55 permettant le passage du faisceau lumineux vers le composant optique réfléchissant 51 se trouvant positionné au-dessus de cette partie socle de fixation 54, des moyens de liaison étant prévus s’étendant entre le capot de protection 50 et la partie socle de fixation 54 et maintenant un écart entre ledit capot de protection 50 et la partie socle de fixation 54, écart dans lequel le composant optique 51 est en saillie.
On a ainsi un dispositif optique 5 se présentant intégré dans un module optique MO (tel que celui décrit dans FR-A-3101439 par exemple) pouvant être installé facilement au sein du dispositif d’éclairage E, par simple pose dudit module optique MO, celui-ci intégrant tous les éléments nécessaires à la mise en œuvre des effets visuels souhaitées. Le collimateur 4 est ainsi positionné dans le dispositif d’éclairage E de manière écartée par rapport au module d’émission ME formé des autres éléments du dispositif 1 de sorte à pouvoir être engagé dans le puits central 55 du module optique MO. De cette façon, le faisceau lumineux émis par le collimateur 4 entre dans le dispositif optique 5 par l’orifice d’entrée du manchon 52, qui est ensuite dévié par le composant optique réfléchissant 51.
Ainsi qu’on peut le voir sur la , le dispositif d’éclairage E comporte également une partie supérieure E2 venant fermer la partie inférieure. Cette partie supérieure formant capot de fermeture comporte également un système réflecteur SR composé de miroirs entourant le dispositif optique 5 pour réfléchir la surface laser ainsi créée à 360°.
Dans l’exemple de réalisation présenté aux figures 5 et 6, le dispositif d’émission de faisceau lumineux 1’ comprend une source laser 10, des moyens de refroidissement comportant un dissipateur 120 et un ventilateur 140, des moyens de commande électronique 130, un boîtier 30 dans lequel la fibre optique 2 est maintenue enroulée et des moyens optiques tels qu’un collimateur 40.
Les moyens de protection de la fibre optique 2 sont constitués d’un boîtier 30 comportant un fond 310 et une paroi périphérique 320 dont l’extrémité comporte sur une majeure partie de la périphérie, une collerette 321 munie d’un rebord, et sur laquelle est positionnée la fibre optique 2 enroulée sous forme de spires plates, celles-ci étant maintenues sous des languettes de maintien 330 ménagées sur ladite collerette 321.
Le contour périphérique du boîtier 30 peut présenter une forme circulaire ou de préférence des parties courbes et des parties plus linéaires définissant l’enroulement de la fibre optique 2 sur ladite collerette 321 tandis que la portion de la paroi périphérique 320 ne présentant pas de collerette 321 et donc ne recevant pas la fibre optique 2, délimite un compartiment latéral 322.
Sur la face ouverte du boîtier 30 sont montés le dissipateur 120 et le ventilateur 140 des moyens de refroidissement formant un couvercle pour le dispositif 1’ tandis que les moyens de commande électronique 130 sont logés dans le compartiment latéral 322 et s’étendent également le long des moyens de refroidissement 120, 140.
Le fond 310 du boîtier 30 comporte en outre une saillie tubulaire centrale 311 s’étendant vers l’extérieur du boîtier 30 et dans laquelle est logé le collimateur 40.
Le boîtier 30 accueille également la source laser 10 fixée sur le fond 310. La fibre optique 2 s’étend ainsi depuis la partie supérieure de la source laser 10 et est enroulée à plat sur la collerette 321, et maintenue sous les languettes 330. De la source laser 10 s’étend également des moyens de connexion de ladite source laser 10 avec les moyens de commande électronique 130.
Ces éléments constituant le dispositif 1’ sont agencés sous forme d’un module d’émission ME’ compact intégrant également le collimateur 40.
Le dispositif 1’ ainsi formé sous forme de module d’émission ME’ présente une forme compacte qui est intégrable dans un dispositif d’éclairage E’ qui comprend un module optique MO tel que décrit précédemment ainsi qu’un compartiment de réception 6 dans lequel est engageable le module d’émission ME’.
Ainsi qu’on peut le voir à la , la saillie tubulaire 311 du dispositif 10 est engagée dans le puits central 55 du module optique MO. Le collimateur 40 est ainsi intégré dans le module optique MO en étant aligné avec le dispositif optique 5. Dans le dispositif de la , le dispositif d’éclairage comporte un système réflecteur SR’ constitué d’une surface s’étendant autour du dispositif optique 5 et montée mobile par rapport audit dispositif optique tel que celui décrit dans FR-A-3108965.

Claims (11)

  1. Dispositif d’émission (1 , 1’) d’un faisceau lumineux destiné à être utilisé dans un dispositif d’éclairage (E, E’), permettant de créer des effets de lumière, ledit dispositif comprenant une source laser (10) et des moyens de transmission d’au moins un faisceau laser émis par la source laser (10) vers un dispositif optique (5) du dispositif d’éclairage (E, E’),,
    caractérisé en ce que les moyens de transmission comprennent une fibre optique (2) dont une extrémité est reliée à la source laser (10) et l’autre extrémité est destinée à être reliée au dispositif optique (5) dudit dispositif d’éclairage (E, E’), le dispositif comprenant en outre des moyens de protection d’au moins une partie de la fibre optique (2) s’étendant entre ses deux extrémités.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens de refroidissement (12, 120) de la source laser (10), des moyens de commande électroniques (13, 130) de ladite source laser (10) et des moyens optiques auxquels est reliée l’extrémité de la fibre optique opposée à son extrémité liée à la source laser (10), lesdits moyens optiques permettant la transformation du faisceau lumineux en sortie de la fibre optique (2) et son émission vers le dispositif optique (5) du dispositif d’éclairage (E, E’).
  3. Dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de protection de la fibre optique (2) sont constitués d’un boîtier (3, 30) dans lequel est logé la fibre optique (2), ledit boîtier (3, 30) comportant des moyens de maintien de la fibre optique (2) sous forme enroulée selon un rayon de courbure minimal.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de maintien sont prévus sur le fond (31, 310) du boîtier (3, 30), la paroi périphérique (32) du boîtier (3) et/ou l’extrémité de ladite paroi périphérique (320) pour former un espace de réception dans lequel la fibre optique (2) est logée et maintenue enroulée dans le boîtier (3, 30).
  5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de maintien sont constitués de languettes (33) ménagées en saillie du fond (31), de la paroi périphérique (32) et/ou de l’extrémité de ladite paroi périphérique (320) du boîtier (30) pour former un espace de réception entre une languette (33) et le fond (31), la paroi périphérique (32) et/ou l’extrémité de ladite paroi périphérique (320), espace de réception dans lequel la fibre optique (2)est logée et maintenue.
  6. Dispositif selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la paroi périphérique (320) du boîtier (30) comporte à son extrémité une collerette (321) sur laquelle est positionnée enroulée la fibre optique (2), maintenue par les moyens de maintien (330) ménagés sur ladite collerette (321).
  7. Dispositif selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les moyens optiques sur lesquels est fixée une extrémité de la fibre optique (2) sont logés dans le boîtier (30).
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fond du boîtier (30) comporte un élément tubulaire (311) en saillie vers l’extérieur du boîtier (30) dans lequel sont logés les moyens optiques sur lesquels une extrémité de la fibre optique (2) est fixée.
  9. Dispositif selon l’une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu’il se présente sous la forme d’un module d’émission (ME) dans lequel les moyens de refroidissement constituent des moyens de support pour les autres éléments du dispositif tels que la source laser (10), les moyens de commande électronique (13) et le boîtier (3) contenant une partie de la fibre optique (2) enroulée.
  10. Dispositif selon l’une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu’il se présente sous la forme d’un module d’émission (ME’) dans lequel, le boîtier (30) constitue des moyens de support pour les autres éléments du dispositif tels que la source laser (10), les moyens de commande électronique (130) et les moyens de refroidissement (120).
  11. Dispositif d’éclairage (E, E’) pour générer des effets lumineux, à partir d’un faisceau lumineux, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif d’émission du faisceau lumineux selon l’une des revendications 1 à 10.
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