FR3095493A1

FR3095493A1 - Dispositif d’éclairage

Info

Publication number: FR3095493A1
Application number: FR1904293A
Authority: FR
Inventors: Régis MEGNEGNEAU
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2039-04-24
Also published as: FR3095493B1

Abstract

Dispositif d’éclairage L’invention concerne un dispositif d’éclairage comprenant une source de lumière (102) associée à un guide de lumière. Le guide de lumière (101) est avantageusement formé d’une plaque d’un matériau adapté à la transmission de la lumière émise par la source de lumière (102). La source de lumière (102) est arrangée sur tout ou partie d’un chant de la plaque. Le guide de lumière (101) est configuré de telle manière qu’au moins une partie de la lumière transmise dans le guide de lumière (101) est dirigée de manière à éclairer un support (53) sur lequel est posé le dispositif d’éclairage, le matériau dans lequel est réalisé le guide de lumière (101) étant adapté pour laisser passer la lumière réfléchie par le support (53). Figure pour l’abrégé : Figure 5

Description

Dispositif d’éclairage

L’invention concerne un dispositif d’éclairage, notamment un dispositif d’éclairage portatif pour assister visuellement un utilisateur pour la lecture de contenus textuels et/ou pour obtenir un effet thérapeutique sur l’utilisateur.

Arrière-plan technologique

De nombreuses études scientifiques ont mis en évidence les bienfaits de la lumière sur l’organisme humain, que ce soit au niveau psychologique ou encore au niveau physiologique.

Par exemple, le docteur Fritz Hollwich décrit les effets de la lumière sur le métabolisme dans son livre intitulé « The influence of ocular light perception on metabolism in man and animal » (1979). Plus récemment, le physicien Anadi Martel a publié « Le pouvoir de la lumière » (2016) proposant un tour d’horizon des dernières recherches portant sur la luminothérapie et les nombreuses applications thérapeutiques qui en découlent. D’autres études telles que « Left-right asymmetry of the Maxwell spot centroids in adults without and with dyslexia » publiée par les chercheurs A. Le Floch et G. Ropars proposent une solution pour remédier au moins en partie au problème de Dyslexie par l’utilisation d’une lumière pulsée aux caractéristiques particulières.

De ces études ont découlés des dispositifs conçus pour soigner certaines pathologies ou participer au bien-être des personnes les utilisant. Le brevet US 5,046,494 publié le 10 septembre 1991, propose par exemple un appareil pour exposer un individu à une lumière aux caractéristiques particulières dans le but d’obtenir un effet thérapeutique. Ces dispositifs s’avèrent pour le plus souvent complexe, encombrant, coûteux et/ou inadaptés pour un usage personnel.

Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif d’éclairage facile à utiliser et adapté pour assister visuellement un utilisateur, notamment lors de la lecture d’un contenu textuel.

L’invention concerne un dispositif d’éclairage comprenant une source de lumière associée à un guide de lumière, le guide de lumière étant formé d’une plaque d’un matériau adapté à la transmission de la lumière émise par la source de lumière, la source de lumière étant arrangée sur au moins une partie d’un chant de la plaque, le guide de lumière étant configuré de telle manière qu’au moins une partie de la lumière transmise dans le guide de lumière est dirigée de manière à éclairer un support sur lequel est posé le dispositif d’éclairage, le matériau étant adapté pour laisser passer la lumière réfléchie par le support.

Selon une variante, la plaque comprend un réseau de microstructures réalisées dans le matériau pour diriger la au moins une partie de ladite lumière transmise dans le guide de lumière de manière à éclairer le support.

Selon une variante supplémentaire, la source de lumière est arrangée inclinée par rapport au chant de la plaque.

Selon une autre variante, la lumière est modulée en largeur d’impulsion selon un rapport cyclique déterminé et une fréquence déterminée.

Selon encore une variante, le rapport cyclique déterminé est compris dans un intervalle de valeurs allant de 17 à 35 % et la fréquence déterminée est comprise dans un intervalle de valeurs allant de 75 à 85 Hz.

Selon une autre variante, le rapport cyclique déterminé est compris dans un intervalle de valeurs allant de 1 à 100 % et la fréquence déterminée est comprise dans un intervalle de valeurs allant de 1 à 30 Hz.

Selon encore une variante, la source de lumière comprend au moins une première diode électroluminescente émettant de la lumière dans le spectre visible et au moins une deuxième diode électroluminescente monochromatique ambre.

Selon une variante supplémentaire, la source de lumière comprend une pluralité de groupes de diodes électroluminescentes monochromatiques, chaque groupe comprenant au moins une diode électroluminescente monochromatique et émettant une couleur différente parmi les couleurs suivantes : indigo, bleu, turquoise, vert, jaune, rouge et rubis.

Selon une variante supplémentaire, le dispositif d’éclairage comprend des moyens de contrôle de l’émission de lumière par au moins une partie de la pluralité de groupes de diodes électroluminescentes monochromatiques selon une séquence temporelle déterminée.

Selon encore une variante, le dispositif d’éclairage comprend en outre une interface homme-machine pour contrôler au moins un paramètre de la lumière émise par la source de lumière.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description des modes de réalisation non limitatifs de l’invention ci-après, en référence aux figures 1 à 4 annexées, sur lesquelles :

illustre de façon schématique un dispositif d’éclairage, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;

illustre schématiquement un signal de commande de la lumière émise par le dispositif d’éclairage de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;

illustre schématiquement une unité de commande du dispositif d’éclairage de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;

illustre schématiquement une vue éclatée et en perspective d’une partie du dispositif d’éclairage de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;

illustre schématiquement le chemin suivi par la lumière émise par le dispositif d’éclairage de la figure 1, selon un premier exemple de réalisation particulier de la présente invention ;

illustre schématiquement le chemin suivi par la lumière émise par le dispositif d’éclairage de la figure 1, selon un deuxième exemple de réalisation particulier de la présente invention.

Un dispositif d’éclairage va maintenant être décrit dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 6. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.

Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de l’invention, le dispositif d’éclairage comprend une source de lumière associée à un guide de lumière. Le guide de lumière est avantageusement formé d’une plaque d’un matériau adapté à la transmission de la lumière émise par la source de lumière. Le matériau correspond par exemple à du verre, du polycarbonate ou du polyméthacrylate de méthyle (PMMA). La source de lumière est arrangée sur tout ou partie d’un chant de la plaque. Le guide de lumière est configuré de telle manière qu’au moins une partie de la lumière transmise dans le guide de lumière est dirigée de manière à éclairer un support sur lequel est posé le dispositif d’éclairage, le matériau dans lequel est réalisé le guide de lumière étant adapté pour laisser passer la lumière réfléchie par le support.

Un tel dispositif présente l’avantage de pouvoir être disposé sur tout support pour éclairer ce dernier. Le matériau utilisé pour le guide de lumière laissant passer la lumière, il est ainsi possible à un utilisateur de lire tout contenu marqué sur le support au travers du guide de lumière, profitant des bénéfices de la lumière transmise dans le guide de lumière et réfléchie par le support.

illustre de façon schématique un dispositif d’éclairage 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.

Le dispositif d’éclairage 10 comprend 4 parties principales : une première partie correspondant à un guide de lumière 101 ; une deuxième partie correspondant à une source de lumière 102 ; une troisième partie correspondant à une unité de commande 103 (aussi appelé unité de contrôle ou unité de pilotage) configuré pour contrôler la lumière émise par la source de lumière 102 ; et une quatrième partie correspondant au cadre 104 formant l’armature du dispositif d’éclairage 10 et maintenant ensemble les première, deuxième et troisième parties.

Selon une variante de réalisation, le dispositif d’éclairage ne comprend que la première partie 101 et la deuxième partie 102 maintenues ensemble par l’armature 104. Selon cette variante, l’unité de commande 103 est déportée du dispositif d’éclairage 10 et reliée à la source de lumière 102 via une liaison filaire ou sans fil.

Le guide de lumière 101 est composé d’un matériau transparent ou semi-transparent permettant la transmission de la lumière émise par la source de lumière 102. A titre d’exemple, le matériau correspond à l’un des matériaux suivants : verre, polycarbonate, PMMA (de l’anglais « poly(methyl methacrylate) » ou en français « polyméthacrylate de méthyle »), résine acrylique, époxy. Le matériau formant le guide de lumière 101 est caractérisé par plusieurs indices tels que l’indice de transmission de la lumière (aussi appelé taux de transmission lumineuse) et/ou l’indice d’absorption de la lumière (aussi appelé taux d’absorption lumineuse). A titre d’exemple, le matériau utilisé pour former le guide de lumière aura avantageusement un taux de transmission lumineuse supérieur à 80 %, avantageusement supérieur à 90 %. Le guide de lumière correspond avantageusement à une plaque en 3 dimensions dont la forme et les dimensions sont quelconques, avantageusement de forme longitudinale et de dimensions adaptées pour que le dispositif d’éclairage soit portatif. Le guide de lumière 101 prend par exemple la forme d’un parallélépipède rectangle ou carré avec une longueur par exemple égale à 10, 20 ou 30 cm, une largeur égale à 5, 10 ou 15 cm, et une épaisseur égale à 0.2, 0.5 ou 1 cm. Selon un autre exemple, le plan principal du guide de lumière 101 prend la forme générale d’une ellipse ou d’un rectangle aux coins arrondis.

Selon une variante de réalisation, la plaque formant le guide de lumière 101 comprend un réseau de microstructures prévues pour guider et diriger la lumière transmise dans le guide de lumière vers le bas du dispositif d’éclairage 10, c’est-à-dire vers un support sur lequel est disposé le dispositif d’éclairage 10. Les microstructures ont un motif déterminé pour diriger la lumière vers le bas et sont réalisées par gravure laser du matériau. Les microstructures correspondent par exemple à des rainures formées dans le matériau avec un diamètre de quelques microns à quelques dizaines ou centaines de microns. Selon un autre exemple, les microstructures correspondent à des disques ou ellipses de quelques microns à dizaines de microns de diamètre. Selon encore un exemple, le réseau de microstructures correspond à un réseau lenticulaire.

La source de lumière 102 est avantageusement disposée sur un chant ou une partie d’un chant du guide de lumière 101 de manière à émettre de la lumière dans le guide de lumière 101 de manière tangentielle. La source de lumière est par exemple composée d’une série de LEDs (de l’anglais « Light-Emitting Diode » ou en français « diode électroluminescente ») ou d’un tube de type lampe fluorescente à cathode chaude ou froide ou tube néon. La source de lumière 102 est disposée le long d’un nord ou chant du guide de lumière pour émettre de la lumière tangentielle dans le guide de lumière 101.

La lumière émise par la source de lumière 102 est avantageusement modulée en largeur d’impulsion (modulation en largeur d’impulsion PWM, de l’anglais « Pulse Width Modulation ») avec une fréquence déterminée et un rapport cyclique (de l’anglais « duty cycle ») déterminé. Une ou plusieurs valeurs de fréquence d’une part et de rapport cyclique d’autre part sont par exemple paramétrées par défaut dans le dispositif d’éclairage, à charge pour l’utilisateur de choisir les valeurs de fréquence et de rapport cyclique qui lui conviennent le mieux. Selon une variante de réalisation, la valeur de la fréquence et/ou la valeur du rapport cyclique sont réglables par l’utilisateur (par exemple par l’intermédiaire d’une interface homme-machine) et peuvent être choisies dans des intervalles de valeurs déterminés. Par exemple, la fréquence peut prendre toute valeur comprise entre 1 Hz et 30 Hz et le rapport cyclique peut prendre toute valeur comprise entre 1 % et 100 %. Selon un autre exemple, la fréquence peut prendre toute valeur comprise entre 75 Hz et 85 Hz et le rapport cyclique peut prendre toute valeur comprise entre 17 % et 35 %. Selon encore un exemple particulier de réalisation, la fréquence peut prendre toute valeur comprise entre 78 Hz et 100 Hz et le rapport cyclique peut prendre toute valeur comprise entre 15 % et 50 % ou entre 15 % et 60 %.

Selon encore un exemple, la fréquence prend avantageusement une des valeurs suivantes : 75 Hz, 80 Hz ou 85 Hz. Le rapport cyclique prend avantageusement une des valeurs suivantes : 25 %, 30 % ou 35 %.

La source de lumière 102 possède en outre un indice de rendu des couleurs général ‘Ra’, l’indice Ra étant par exemple supérieur à 80, avantageusement supérieur à 95.

Un exemple de signal de la lumière modulé en largeur d’impulsion est décrit plus en détail en regard de la figure 2.

L’unité de commande 103 est configurée pour contrôler ou piloter la source de lumière 102. L’unité de commande 103 comprend par exemple une batterie 1031, rechargeable ou non, pour alimenter l’unité de commande et la source de lumière 102. L’unité de commande 103 comprend également une carte électronique 1032 (par exemple de type circuit intégré) réalisant les fonctions de charge de la batterie avec circuit de contrôle dans l’hypothèse d’une batterie rechargeable, booster pour relever la tension requise afin d’alimenter la source de lumière 102 et de pilotage de la modulation PWM avec une ou plusieurs sorties. Les règles de pilotage sont par exemple mises en œuvre et contrôlées par un microprocesseur embarqué dans la carte électronique. Un ou plusieurs connecteurs (par exemple de type USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou en français « bus universel en série »), USB de type C ou micro-USB et non représentés sur la figure 1) sont par exemple prévus pour recharger la batterie ou mettre à jour le logiciel contenu dans une mémoire associée au microprocesseur de la carte électronique. L’unité de commande comprend également une interface homme-machine 1033 prévue pour qu’un utilisateur contrôle un ou plusieurs paramètres de la lumière émise par la source de lumière, par exemple la fréquence et/ou le rapport cyclique. L’interface homme-machine prend par exemple la forme d’un ou plusieurs boutons, de potentiomètres ou d’un écran tactile. L’interface homme-machine 1033 est par exemple en outre prévue pour que l’utilisateur puisse choisir la couleur (ou la température de couleur) de la lumière émise par la source de lumière 102 et/ou choisir une séquence de différentes couleurs émises selon un ordre temporel déterminé ou non avec une durée déterminée ou choisie pour chaque couleur de la séquence de couleur.

Selon une variante de réalisation, l’unité de commande 103 n’est pas intégrée au dispositif d’éclairage mais distante du dispositif d’éclairage 10 et reliée à ce dernier par une liaison filaire (par exemple de type USB ou Ethernet) ou sans fil (par exemple de type Wi-Fi® ou Bluetooth®).

L’unité de commande 103 peut naturellement prendre d’autres formes, par exemple tel que décrit en regard de la figure 3.

Le cadre 104 forme l’armature du dispositif d’éclairage 10 et maintient solidaire le guide lumière 101, la source de lumière 102 et l’unité de commande 103. La forme du cadre est quelconque, par exemple rectangle avec les coins arrondis. La forme est par exemple choisie pour que le dispositif d’éclairage soit facilement pris en main par un utilisateur. Le cadre est par exemple réalisé avec l’un ou l’autre des matériaux suivants : aluminium, bois, matériau composite, matière plastique ou autre. En plus d’assurer le maintien des différentes parties du dispositif d’éclairage, le cadre 104 assure la protection de ces différentes parties, par exemple en cas de chute. Selon une variante optionnelle de réalisation, des points de colle ou des vis peuvent en outre être prévus pour assurer un positionnement stable dans le temps des parties les unes par rapport aux autres.

D’autres caractéristiques et/ou détails de réalisation, optionnels ou non, sont décrits en regard des figures 5 et 6.

illustre schématiquement un signal de commande 2 de la lumière émise par le dispositif d’éclairage 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.

La figure 2 illustre le signal servant à commander la lumière émise par la source de lumière 102 en fonction du temps, avec en abscisse en le temps et en ordonnée l’intensité du signal. Le signal 2 correspond à une modulation PWM. La période du signal T comprend 2 états, un premier état 21 de durée T₁correspondant à un niveau haut du signal (valeur maximale d’intensité) et un deuxième état 22 de durée T₂correspondant à un niveau bas du signal (valeur minimale d’intensité). La période du signal T est telle que T = T₁+T₂. La fréquence F du signal est telle que F = 1/T. Ainsi, le signal dans le premier état 21 active la génération de lumière par la source de lumière 102 alors que le deuxième état 22 désactive la génération de lumière par la source de lumière 102. Le signal 2 selon l’exemple de la figure 2 est un signal rectangulaire périodique (aussi appelé signal créneau périodique), la fréquence du signal correspondant au nombre de rectangles ou créneaux par seconde. T₁correspond à la période pendant laquelle la source de lumière 102 émet de la lumière et T₂correspond à la période de temps pendant laquelle la source de lumière 102 n’émet pas de lumière. Il est ainsi possible de définir le rapport cyclique α du signal comme correspondant au rapport entre la durée pendant lequel le signal est dans le premier état 21 sur la durée de la période, c’est-à-dire α = T₁/T. Il est ainsi possible de faire variée l’intensité du flux lumineux émis par la source de lumière 102 en faisant varier la durée T₁par rapport à T. Le rapport cyclique α peut ainsi prendre toute valeur entre 0 et 1 (ou entre 0 et 100 %), l’intensité du flux lumineux étant d’autant plus important ou élevé que α est important ou élevé.

Le niveau bas du deuxième état 22 n’est pas limité à l’exemple de la figure 2 (qui est situé à 0 d’intensité) mais peut prendre d’autres valeurs (par exemple 10 % ou 20 % du niveau haut du premier état 21).

Bien entendu, le signal 2 peut prendre d’autres formes. Par exemple, le signal 2 peut prendre la forme d’un signal triangulaire périodique ou d’un signal en dents de scie périodique. Selon la forme du signal, la définition du rapport cyclique peut varier. Il est ainsi possible de définir un seuil d’intensité en dessous duquel la source de lumière n’émet pas de lumière et au-dessus duquel la source de lumière émet de la lumière. Ainsi le premier état du signal correspond à la durée, au cours de la période du signal, pendant lequel le signal est au-dessus de la valeur seuil et le deuxième état du signal correspond à la durée, au cours de la période du signal, pendant lequel le signal est en dessous de la valeur seuil.

illustre schématiquement une unité de commande sous la forme d’un dispositif 3, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Les éléments du dispositif 3, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 3 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. Le dispositif 3 peut par exemple être intégré au dispositif d’éclairage 10 et assurer les fonctions de la carte électronique 1032. Selon une variante, le dispositif 3 est indépendant du dispositif d’éclairage et est couplé en communication avec ce dernier, ou pour le moins avec la source de lumière 102, de manière filaire ou sans fil. Selon cette variante, le dispositif d’éclairage 10 ou sa source de lumière 102 est équipé(e) d’une interface filaire ou radio pour communiquer avec le dispositif 3.

Le dispositif 3 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 30 configurés pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 3. Le processeur 30 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 3 comprend en outre au moins une mémoire 31, par une mémoire volatile at/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.

Le code informatique comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire ou le dispositif de stockage mémoire 31.

Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 3 comprend un bloc 32 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple le dispositif d’éclairage 10 ou un serveur distant pour la mise à jour du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 3. Les éléments d’interface du bloc 32 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :

- interface radiofréquence RF, par exemple de type Bluetooth® ou Wi-Fi® ;

- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;

- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français).

Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif 3 comprend une interface de communication 33 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs, par exemple le dispositif d’éclairage 10. L’interface de communication 33 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 330. L’interface de communication 33 comprend par exemple un modem et/ou une carte réseau et le canal de communication peut par exemple être mis en œuvre dans un medium filaire et/ou sans fil.

Selon un mode de réalisation particulier supplémentaire, le dispositif 3 peut fournir et/ou recevoir des signaux à et/ou d’un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage 340, un ou des haut-parleurs 350 et/ou d’autres périphériques 360 (potentiomètres) via respectivement des interfaces d’entrée / sortie 34, 35 et 36. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif 3. L’écran d’affichage 340 correspond par exemple à un écran tactile faisant office d’interface homme-machine pour recevoir les commandes d’un utilisateur cherchant à paramétrer la lumière émise par la source de lumière (par exemple sélection d’une fréquence, d’un rapport cyclique et/ou d’une couleur de lumière).

illustre schématiquement une vue éclatée et en perspective d’une partie du dispositif d’éclairage 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.

La représentation du dispositif d’éclairage 10 comprend le guide de lumière 101 et la source de lumière 102. Ces deux parties 101 et 102 sont illustrées distantes l’une de l’autre pour des raisons de clarté de représentation. En mode assemblé, la source de lumière 102 est positionnée contre le guide de lumière 101 pour assurer qu’un maximum de lumière émise par la source de lumière 102 pénètre dans le guide de lumière 101.

La source de lumière 102 est composée selon l’exemple de la figure 4 d’une série de LEDs 40 disposées longitudinalement sur la paroi de la source de lumière 102 faisant face à un chant 41 latéral du guide de lumière 101. Les LEDs sont arrangés sur un support en matière composite (par exemple de type FR-4 (de l’anglais « Flame Resistant 4 » ou en français « Résistant aux flammes 4 »)) ou de manière avantageuse en aluminium (par exemple de type substrat métallique isolé SMI), pour assurer une meilleure dissipation de la chaleur générée par les LEDs lorsqu’elles émettent de la lumière. La source de lumière 102 correspond ainsi à une barrette de LEDs. Le nombre de LEDs dépend par exemple des dimensions du chant du guide de lumière 101 sur lequel la source de lumière 102 est arrangée. Le nombre de LEDs varie par exemple de quelques LEDs (par exemple 3, 4 ou 5) à quelques dizaines de LEDs. Comme illustré sur la figure 4, les LEDs 40 sont disposées sur tout ou partie du chant 41.

Selon une variante, la source de lumière 102 est arrangé sur un chant longitudinal 42 du guide de lumière.

La source de lumière 102 étant disposée sur un chant du guide de lumière 101, la lumière générée par la source de lumière est émise tangentiellement par rapport au guide de lumière pour une bonne transmission de la lumière dans le guide de lumière 101. Le guide de lumière 101 est prévue pour qu’au moins une partie de la lumière émise par la source de lumière 102 et transmise dans le guide de lumière 101 soit dirigée vers le bas du guide de lumière, c’est-à-dire vers la face inférieure 43 du guide de lumière. La face inférieure 43 du guide de lumière correspond à la face qui repose sur un support sur lequel le dispositif d’éclairage est disposé. La face inférieure 43 du guide de lumière 101 correspond également à la face la plus éloignée d’un utilisateur 400 regardant le dispositif d’éclairage 10 ou le support sur lequel est posé le dispositif d’éclairage au travers du guide de lumière 101.

Selon un premier mode de réalisation, la série de LEDs 40 comprend un premier groupe de LEDs émettant de la lumière dans le spectre visible (compris entre 380 nm et 760 nm). Le premier groupe de LEDs comprend par exemple des LEDs polychromatiques (chaque LED émettant plusieurs couleurs, par exemple rouge, vert et bleu, chaque LED ayant une grande largeur de bande spectrale). Selon un autre exemple, le premier groupe de LEDs est composé d’une pluralité de LEDs monochromatiques, par exemple une ou plusieurs LEDs émettant du bleu, une ou plusieurs LEDs émettant du vert et une ou plusieurs LEDs émettant du rouge, l’assemblage des LEDs monochromatiques permettant d’obtenir toute une gamme de couleur dans le spectre visible par combinaison. La série de LEDs 40 comprend également un deuxième groupe de LEDs émettant de la lumière correspondant à la couleur ambre (c’est-à-dire autour de 580 nm) selon ce premier mode de réalisation. Bien entendu, les LEDs polychromatiques ne sont pas limités aux couleurs rouge, vert et bleu mais peuvent aussi émettre de la lumière jaune ou cyan. De manière similaire, les LEDs monochromatiques peuvent également comprendre des LEDs émettant du jaune et/ou du cyan.

Selon un deuxième mode de réalisation, la série de LEDs 40 est composée de LEDs monochromatiques à faible largeur de bande spectrale (par exemple compris entre 20 et 50 nm) avec une ou plusieurs LEDs pour chacune des couleurs suivantes :

- indigo (c’est-à-dire autour de 380 à 430 nm) ;

- bleu (c’est-à-dire autour de 440 à 490 nm) ;

- turquoise (c’est-à-dire autour de 490 à 520 nm) ;

- vert (c’est-à-dire autour de 520 à 570 nm) ;

- jaune (c’est-à-dire autour de 570 à 590 nm) ;

- rouge (c’est-à-dire autour de 630 à 760 nm) ; et

- rubis (c’est-à-dire autour de 693 nm).

Selon un troisième mode de réalisation, la série de LEDs 40 est composée des LEDs monochromatiques à faible largeur de bande spectrale du deuxième mode de réalisation associées à une ou plusieurs LEDs polychromatiques et/ou à une ou plusieurs monochromatiques ambres.

illustre schématiquement le chemin suivi par la lumière émise par le dispositif d’éclairage 10, selon un premier exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.

La figure 5 illustre le dispositif d’éclairage 10 posé sur un support 53 que regarde un observateur ou utilisateur 400, positionné au-dessus du dispositif d’éclairage 10. Le dispositif 10 est ainsi composé d’un cadre 106 maintenant le guide de lumière 101 éclairé par des LEDs 40 de la source de lumière 102. Selon l’exemple particulier de la figure 5, des réflecteurs 51, 52 sont positionnés sur tout ou partie des chants latéraux et/ou longitudinaux pour éviter que la lumière émise par les LEDs 40 et transmise dans le guide de lumière ne s’échappe par les chants du guide de lumière. Bien entendu, ces réflecteurs sont optionnels, le dispositif d’éclairage 10 étant à même de fonctionner sans les réflecteurs 51, 52. Selon l’exemple de la figure 5, les LEDs sont disposées dans des encoches ou dans une rainure formée dans le chant du guide de lumière 101 recevant les LEDs 40 de la source de lumière pour améliorer la pénétration de la lumière émise par la source de lumière 102 dans le guide de lumière 101. Selon une variante, les LEDs 40 ne pénètrent pas dans la plaque formant guide de lumière et sont disposées affleurantes au chant du guide de lumière.

Les LEDs 40 émettent par exemple une multitude de rayons lumineux 501 formant un faisceau lumineux d’un angle β égal par exemple à 50, 60 ou 70°. Ces rayons lumineux sont illustrés en trait plein et gras sur la figure 5. Ces rayons sont transmis et guidés dans le guide de lumière 101, une partie 502 de la lumière émise étant dirigée vers le bas du guide de lumière pour éclairer le support 53. La direction d’une partie 502 de la lumière 501 émise par la source de lumière 102 vers le support 53 est par exemple obtenue par les propriétés intrinsèques du matériau formant le guide de lumière 101. Selon une variante, la direction d’une partie de la lumière vers le support 53 est obtenue grâce à un réseau de microstructures formées dans le guide de lumière 101. Tout ou partie de la lumière reçue par le support 53 est réfléchie par le support, selon les propriétés optiques (par exemple indice de réfraction, indice de réflexion) du support 53. La lumière réfléchie par le support 53 est illustrée par des flèches 504 en traits pointillés.

Le guide de lumière étant transparent ou semi-transparent, la lumière réfléchie par le support 53 atteint l’œil ou les yeux de l’utilisateur 400 qui regarde le support 53 au travers du dispositif d’éclairage 10 et de son guide de lumière 101. Une partie 503 du rayonnement lumineux 501 peut également éventuellement être reçue par le système oculaire de l’utilisateur 400.

Si le support 53 correspond à une feuille de papier ou un écran (d’une tablette ou d’un téléphone intelligent (de l’anglais « smartphone ») par exemple) sur lequel est écrit ou affiché un contenu textuel par exemple, l’utilisateur peut ainsi lire le contenu textuel au travers du dispositif d’éclairage 10 en bénéficiant des propriétés particulières de la lumière émise par ce dispositif d’éclairage 10. Par exemple, l’utilisateur peut régler un ou plusieurs paramètres de la source de lumière 102 du dispositif d’éclairage 10 de telle manière que la lumière émise par le dispositif d’éclairage soit chaude en combinant un éclairage obtenu des LEDs éclairant dans le spectre visible à la ou les LEDs ambre. Une lumière de couleur chaude correspond à une lumière ayant une température de couleur inférieure à 5000°K, avantageusement proche des 3000°K. L’apport des LEDs ambre permet par exemple de minimiser l’apport de bleu pouvant interférer avec le cycle circadien, particulièrement en soirée.

Pour un utilisateur atteint de dyslexie, le dispositif d’éclairage 10 peut être utilisé comme dispositif d’assistance visuelle à la lecture. Ainsi, en choisissant une fréquence du signal de commande de la lumière comprise entre 60 et 200 Hz et un rapport cyclique compris entre 15 et 100 % (selon par exemple l’intensité lumineuse générale de l’espace dans lequel se trouve l’utilisateur 400), il a été observé que les troubles de la dyslexie peuvent être atténués. De manière avantageuse, la fréquence est comprise entre 75 et 85 Hz ou entre 70 et 100 Hz et le rapport cyclique entre 17 et 35 ou entre 15 et 60 %. L’utilisateur peut ainsi tester plusieurs valeurs de fréquence et choisir celle qui lui permet de corriger au mieux les troubles dyslexiques. Pour faciliter la lecture d’un texte, une ligne est avantageusement tracée ou gravée sur le guide de lumière pour porter l’attention de l’utilisateur sur une ligne particulière du contenu textuel. Selon cet exemple, l’ensemble des LEDs formant la source lumineuse est piloté ou contrôlé de manière identique, c’est-à-dire que la lumière émise correspond au spectre visible, par exemple renforcée en couleur ambre. Il a ainsi été observé les bénéfices suivants pour les personnes souffrant de dyslexie : atténuation ou la disparition de l’encombrement visuel (de l’anglais « crowding effect »), un meilleur espacement entre les lettres et les mots, la disparition des images miroirs et dédoublement de lettres, le tout conduisant par voie de conséquence à une meilleure compréhension des textes lus.

Le dispositif d’éclairage peut également être utilisé comme dispositif de luminothérapie ou chromothérapie en jouant sur les couleurs ou séquences de couleurs émises par la source lumineuse, par exemple à une fréquence du signal comprise entre 1 et 30 Hz et un rapport cyclique compris entre 1 et 100 %. La source lumineuse est ainsi contrôlée en couleurs en activant les LEDs ou groupes de LEDs monochromatiques pour obtenir une couleur ou une séquence de couleurs particulière, c’est-à-dire avec un enchainement (ou une séquence) temporel particulier des couleurs, chaque couleur de l’enchainement étant émise pendant une durée déterminée ou choisie par l’utilisateur. Selon une variante, des programmes préenregistrées dans l’unité de commande peuvent être déclenchés par l’utilisateur. Par exemple, pour soigner une dégénérescence maculaire de type sec, la séquence suivante peut être jouée : mélange de jaune et de vert à une fréquence de 12 Hz pendant 4 minutes, puis mélange de turquoise et de bleu à une fréquence de 8 Hz pendant 10 minutes. Pour soigner une dégénérescence maculaire de type humide, la séquence suivante peut être jouée : mélange de jaune et d’orange à 12 Hz pendant 5 minutes, puis mélange de rouge et orange à 8 Hz pendant 7 minutes.

Le dispositif d’éclairage présente également l’avantage de fournir un éclairage de type indirect par réflexion de la lumière par le support 53, ce qui est particulièrement avantageux pour les personnes sensibles à la lumière qui ne peuvent pas utiliser les lampes de luminothérapie grand public ou les dispositifs de chromothérapie qui mettent en œuvre un éclairage de type direct.

Par ailleurs, l’éclairement en un point étant inversement proportionnel au carré de la distance entre la source lumineuse et le support 53, le dispositif d’éclairage 10 présente l’avantage d’être au plus près du support, ce qui permet d’avoir une intensité lumineuse plus faible pour un même éclairement qu’un dispositif situé à quelques dizaines de centimètres du support. Cela permet par exemple de limiter la consommation d’énergie nécessaire à l’alimentation de la source de lumière.

illustre schématiquement le chemin suivi par la lumière émise par le dispositif d’éclairage 10, selon un deuxième exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.

Le dispositif d’éclairage selon l’exemple de la figure 6 correspond à celui de la figure 5 à la différence près que la source de lumière 102 est inclinée d’un angle δ par apport au plan vertical du chant du guide de lumière le long duquel la source de lumière est disposée de manière à favoriser la transmission de la lumière 501 vers le bas du guide de lumière. L’angle δ est un angle aigu égal par exemple à quelques degrés, par exemple 3, 5, 10 ou 20°.

Bien entendu, l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un dispositif d’assistance visuelle pour les personnes souffrant de troubles fonctionnels de l’apprentissage et/ou souffrant de déficiences visuelles telles que la rétinopathie pigmentaire par exemple, grâce à la mise en œuvre d’un éclairage d’un support avec une lumière modulée à une fréquence et un rapport cyclique déterminé permettant de corriger au moins partiellement les troubles ou déficiences suscités.

Claims

Dispositif d’éclairage (10) comprenant une source de lumière (101) associée à un guide de lumière (102),
ledit guide de lumière (101) étant formé d’une plaque d’un matériau adapté à la transmission de la lumière émise par ladite source de lumière (102), ladite source de lumière (102) étant arrangée sur au moins une partie d’un chant de ladite plaque,
ledit guide de lumière (101) étant configuré de telle manière qu’au moins une partie de ladite lumière transmise dans ledit guide de lumière (101) est dirigée de manière à éclairer un support (53) sur lequel est posé ledit dispositif d’éclairage (10), ledit matériau étant adapté pour laisser passer la lumière réfléchie par ledit support (53).
Dispositif selon la revendication 1, pour lequel ladite plaque comprend un réseau de microstructures réalisées dans ledit matériau pour diriger ladite au moins une partie de ladite lumière transmise dans ledit guide de lumière (101) de manière à éclairer ledit support (53).
Dispositif selon la revendication 1 ou 2, pour lequel ladite source de lumière (102) est arrangée inclinée par rapport audit chant de ladite plaque.
Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, pour lequel ladite lumière est modulée en largeur d’impulsion selon un rapport cyclique déterminé et une fréquence déterminée.
Dispositif selon la revendication 4, pour lequel ledit rapport cyclique déterminé est compris dans un intervalle de valeurs allant de 17 à 35 % et ladite fréquence déterminée est comprise dans un intervalle de valeurs allant de 75 à 85 Hz.
Dispositif selon la revendication 4, pour lequel ledit rapport cyclique déterminé est compris dans un intervalle de valeurs allant de 1 à 100 % et ladite fréquence déterminée est comprise dans un intervalle de valeurs allant de 1 à 30 Hz.
Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, pour lequel ladite source de lumière (102) comprend au moins une première diode électroluminescente émettant de la lumière dans le spectre visible et au moins une deuxième diode électroluminescente monochromatique ambre.
Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, pour lequel ladite source de lumière comprend une pluralité de groupes de diodes électroluminescentes monochromatiques, chaque groupe comprenant au moins une diode électroluminescente monochromatique et émettant une couleur différente parmi les couleurs suivantes : indigo, bleu, turquoise, vert, jaune, rouge et rubis.
Dispositif selon la revendication 8, comprenant des moyens de contrôle de l’émission de lumière par au moins une partie de ladite pluralité de groupes de diodes électroluminescentes monochromatiques selon une séquence temporelle déterminée.
Dispositif selon l’une des revendications 1 à 9, comprenant en outre une interface homme-machine pour contrôler au moins un paramètre de la lumière émise par ladite source de lumière.