<Desc/Clms Page number 1>
"Dispositif lumineux portatif"
La présente invention se rapporte d'une façon générale à. des dispositifs lumineux et plus particulièrement à un dispositif lumineux qui est portatif, qui peut être porté par une personne, ou porté ou fixé sur des objets mobiles pour indiquer leur présence et leur position dans des zones obscures.
Dans l'obscurité il est souvent difficile ' et fréquemment impossible de déterminer la présence de personnes ou d'objets qu'on désire éviter ou dont on veut déterminer la position. L'obscurité, en l'absence de lumière du jour, eh particulier lors-
<Desc/Clms Page number 2>
qu'il n'y a pas de clair de lune ou lorsque les
EMI2.1
conditions atMophériques tondant à ditninuer la lwnibroi présjnto Cas difficultés sérieuses pour les personnes qui sa déplacent à l'extérieur. Lo difficulté bien entendu existe ?41*meat à l'intérieur ! w,>1> en côn ir<1, l'existence zlune lumière artificielle diminue les risques.
Dans ces conditions, les personnes qui sont particulièrement Menacées sont celles qui se
EMI2.2
4opltiouxit & pied ou su)' des véhiculas qui ne diaposont pas d'une source d'énergie pour alimenter des aySCxT,.r ù' cclair z; a nécessitant une énergie électrique l.mpartanta. n particulier les personnes qui s'occupent du maintien de l'ordre sont particulièremont menacées, ainsi que lus agents qui s'effor- cent de diriger la circulation en se tenant au mi- lieu des véhicules à l'intersection de deux voles,
EMI2.3
La mutine diff-'iculbô existe pour les cyclistes.
Sou- vent, il est avantageux de disposer d'un appareil
EMI2.4
lumineux portatif à faible consommation pour 40laîrer certaines parties périphériques des véhicules aux-mtimes) tola que le,1 bouts 3'ailes d'un avion, l'.avant et l'arrière d'un petit bateau sur l'eau, les bicyclettes, et de ooabraux autres objets ana-
EMI2.5
' IbEues.
En conséquence la présente invention se propose notamment de fournir : - un dispositif d'éclairage qui est com- plètement autonome et portatif, et qui ne nécessite aucune énergie lumineuse environnante, sous aucune for- me.
<Desc/Clms Page number 3>
-.un dispositif d'éclairage portatif qui fonctionne par "éclats" pour augmenter la visibilité.
- un circuit électrique utilisé dans un dispositif d'éclairage portatif, qui consomme peu et qui présente un cycle de service optimum.
- un dispositif d'éclairage portatif muni d'un bloc d'alimentation rechargeable, lequel bloc peut être rechargé facilement à l'aide de sources de courant électrique facilement disponibles.
- un dispositif d'éclairage portatif qui peut prendre une grande diversité de formes différentes pour s'adapter à un nombre infini d'exigences particulières.
La présente invention utilise un dispositif constitué par de la matière phosphorescente enfermée dans un diélectrique et serrée entre doux surfaces conductrices dont l'une est transparente. La matière phosphorescente rayonne de l'énergie dans le spectre visible lorsqu'elle 3st excitée par des champs électriques alternatifs. Ce phénomène est connu sous le nom d'électroluminescence. La présente invention utilise ce principe de base d'une façon spéciale.
La présente invention est décrite ici principalement sous la forme d'une ceinture et d'un baudrier, ou d'un baudrier seul, cependant il va do soi qu'elle n'est en aucune façon limitée à la configuration particulièr, du mode de réalisation décrit ici, le vrésente description n'étant donnée qu'à titre d -lustration et la présente invention pouvant être utilisée d'une façon nouvelle suivant une diversité de formes différentes,
<Desc/Clms Page number 4>
Le dispositif d'éclairage portatif de la présente invention et la façon de l'utiliser sont décrits ici en se reportant en particulier aux dessins dans lesquels ;
La Figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'éclairage portatif selon la présente invention, sous la forme d'une ceinture et d'un baudrier, le contour d'un agent dirigeant la circulation portant le dispositif étant représenté en traits mixtes ;
La Figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 dans la direction des flèches, comme indiqué sur la Figure 1;
La Figure 3 est une vue en perspective du dispositif d'éclairage portatif réalisé selon la présente invention, sous la forma d'un baudrier, le contour d'un cycliste portant le dispositif étant repré- santé en traits mixtes.
La Figure 4 est un schéma du circuit électrique utilisé pour exciter l'élément électroluminescent uitlisé dans le dispositif d'éclairage portatif représenté sur la Figure 1
La Figure 5 représente schématiquement deux formes d'onde produites en des points particuliers du circuit de la Figure 4 ; et
La Figure 6 est une vue partiellement éclatée du bloc d'alimentation oontenanb le circuit représenté sur la Figure 4, ainsi que d'un raccord des- tiné à être utilisé pour recharger l'accumulateur à l'aide d'une source particulière.
Sur la Figure 1, un agent dirigeant la cir-
<Desc/Clms Page number 5>
culation est représente en traits mixtes et il est indiqua d;'une façon générale par la référence 10.
L'agent porte un dispositif d'éclairage portatif qui est indique d'une façon générale par la référence 11, et qui est composa d'une ceintura 12 ot d'un baudrier 13. La ceintura a la forme générale d'une ceinture ordinaire et comporta uns boucle 14 permet- tant de régler son diamètre, de même le baudrier utilise une boucle 15 pour régler son diamètre. La ceinture et l, baudrier sont pourvus d'une série de pan- uvaux électroluminescents, dont chacun est indiqué par le référence 16 sur las figures 1 ot 2, et qui sont sorrs entre deux bandes de matière plastique souple, tulle que du chlorure de polyvinyle,
qui isolent complètement des éléments atmopshériques les panneaux et la câbalge associé.
Sur la Figura 2, qui représente une section transversale du baudrier, une des Bandes de chlorure de polyvinyle enfermant un panneau électroluminescent 16 est indiquée par la référence 17 et l'autre bande par la raférence 18. Le procède d'encapsulage con- siste à enfermer les plaques électroluminescentes ntre des bandes de chlorura de polyvinyle dans dos conditions critiques de chaleur et do pression. Dans un processus d'encapsulage satisfaisant on a utilisé une température de 182 C environ et une pression de
227 kg.
Il exista une limite supérieure à la tompé- rature maximum qu'un panneau électroluminescent puut subir sans s'abîmer, et suivant la plaque électrolumi- nescente particulière, cetta température est déterminée.
Il est nécessaire que la section 17 ou la section 18
<Desc/Clms Page number 6>
soit transparente pour que, la lumière visible émise par la plaque 16 puisse être vue, Le chlorure de
EMI6.1
polyvinyle curt écalement à isoler l'équipement êlactriquo qui sun% à relier les plaques 614etroluminescontds à la source ca courant ot il lis protège dos éléments atmosphériques.
Le baudrier est construit do la m6tM façon et la baudrier et la aa' .1:''"6 sont réunia par fusion en 19 et 20, de façon à rsaliaur un circuit 61octriquù continu, et de msme les divors N'anneaux 0100 trolumine sce Ilt s sont relias électrique" munt les uns aux uu%rox uu parallèle. comme on le varra pliz clairement en examinant plus loin le acheta. A ce point) il faut noter que les divers panneaux électroluminescents sont roliés électriquement les uns aux autres par deux conducteurs, dont l'un est désigna par 21 sur los Figures, et dont l'autre est désigné par 22, ces conducteurs étant
EMI6.2
6Galùmont enferm6s dans le chlorure de polyvinyle.
Les conducteur!? relient également les panneaux électroluminescents au bloc d'alimentation 23. Le bloc d'alimentation 23 sera décrit plus complètement plus loin. Il contient le câblage électrique ainsi que la source de tension primaire.
La Figure 3 représente une adaptation do la prenante invention dans laquelle seul le baudrier qui est indiqué pala référence 13' est représenté.
Sur la Figure 3, le baudrier est représenté comme étant porte par un cycliste indiqué d'une façon gê-' nérale par la référence 24 et représenté en traits mixtes. La construction du baudrier 13' est sensible- ment idontique à celle du baudrier 13 et elle comprend
<Desc/Clms Page number 7>
une série de panneaux électroluminescents 16' enfermés dans le baudrier, des conducteurs 21' et 22' intercon- nectant les divers panneaux électroluminescents ainsi qu'un bloc d'alimentation 23'. Le câblage électrique utilisé dans le mode de réalisation de la Figure 3 est identique, sauf une légère modification qui apparaîtra plus complètement plus loin, au câblage électrique utilisé dans le mode de réalisation de la Figure 1.
Le potentiel en courant alternatif né- cessaire pour exciter le dispositif électroluminescent représenté sur les Figures 1 et 3 est de l'ordre de
125 Volts Efficaces.
Le dispositif décrit ici est portatif et par suite il comprend une source do courant du type - convortisseur autonome, indiquée d'une façon Généra- le par la référence 23 sur la Figure 1 et pavla ré- férence 23' sur la Figure 3' cet ensemble contenant une source de courant continu talle qu'un accumula- teur, par exemple.
L'alimentation en courant, du type conver- tisseur, transforme le potentiel en courant continu à basse tension provenant de la source de courant continu en courant alternatif à haute tension qui est nécessaire pour exciter les panneaux électrolumi- nescents. On utilise un oscillateur du type à rela- xation pour produire une impulsion qui donne une sor- ti umineuse optimale tout en na soutirant qu'une quantité minimale d'énergie de la source d'énrorgi- primaire. Le câblage utilisé est représenté sur la
Figure 4.
Le circuit de la Figure 4 utiliso les carac-
<Desc/Clms Page number 8>
téristiques de réactance capacitive du panneau élec- troluminescent pour former un circuit accordé auquel sont appliqués des éclats d'ondes carrées faisant résonner le circuit accordé à une fréquence prédé- terminée Le terme "résonner" est utilisé pour dési-. gner la caractéristique présentée par un circuit ac- cordé électriquement d'osciller à une amplitude cons- tante lorsqu'il reçoit une énergie suffisante. Sur les Figures, la référence 25 est utilisée pour désigner la somme aes capacités qui se trouvent dans la cein- ture et la référence 26 pour désigner l'équivalent de la capacité totale des panneaux électrolumines- cents se trouvant dans le baudrier 13.
L'inductance 27 du sacond.aire du transformateur 28, et l'inductan- ce 29 du secondaire du transformateur 30, forment avec les capacités 25 et 26, respectivement deux ci@- cuits accordés désignés sur les Figures par les réfé- rencos 31 et 32, respectivement. Le circuit accordé 31 est excité par l'intermédiaire du transformateur 28, par le circuit associé au transistor P-N-P 33 et par son câblage associé, tandis que le circuit accorcé 32 est excité par l'intermédiaire du trans- formateur 30 par le transistor 34 P-N-P et son câblage associé.
Le transistor N-P-N 35 fonctionne principa-, lement comme un commutateur électronique avec son câblage associé, le commutateur mécanique 36 étant un commutateur tout ou rien qui est utilisé pour mettre en fonctionnement l'appareil ou pour l'arrêter. L'ac- cumulateur 37 qui donne une tension en courant continu est représenté séparé du câblage par le commutateur 36.
Le but essentiel du câblage est de produire
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
un train d'éclats dû forces d'onae ensunriollenent sinusoïdales telles quo "A" sur la Figure 5, aux bornes des panneaux 41fetroluminuzcontue Pour étudier 1Q t'onctiolli104:llmt du circuit, 3' unlac va 6tre afi'octuée pour duaux conditions distinctes. La pre- mière condition est constitua par la procédé de production de l'enveloppe, ou du rapport du "durée
EMI9.2
de marche" à la "durée d'arr3t", das éclats do courant, tal a qu'en "bd sur la F1t:,"Ut'o 5, la dl#ux-ièmo cond1tion'conslstwt à décrire loe procéà4 do produc- tion des formas d'ondoa 1,;SDelti"llo::lnt ainu8oIdalo8 pendant la périodu "idarche", indiquée par "A" aur la Figure 5.
Pour étudier ld !onctioI4ijmùnt du circuit, on supposera qu'1n1tialùnt il ost au repos, que les punnsaux ne sont p s excités ct quoi la commutu- tour 36 est ouvert pour isoler électriquement la batterie 37 du restant du circuit* En fumant lu commutateur 36 on rend la base du transistor 35 positive par rapport à son lutteur, par suite de la résistance 38. Ceci, à son tour, rend le collecteur négatif par rapport à la masso par suite du débit du courant à travers la résistance 46.
Ceci, à son tour, éleva (négativement) les tensions des bases des transistors 33 et 34, ce qui les rend largement conduc- teurs. Les collecteurs des transistors 33 et 34 sont
EMI9.3
par suite maintenus ju.,stw légèrement en JeSdoua du potentiel de la mnsse (négatif)* Le côté dos conden- satours 40 et 41 qui est dirigé vers la base du transistor, commence alors à se charger asymptotique- ment jusqu'à par exemple - 8,5 Volts, approximativement.
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
Le circuit du ddoh4;zkd va do la mazae par lis én0ttours ot les collecteurs des transistors 33 et 34, par 1-je condensateurs 40 et 41, poei la râsistance 39 par la jonction baue-6-ietteur du transistor 35 jusque par exemple -9 Volts. Pendant co temps du.
EMI10.2
courant est oralement fourni par la réaintance 38 à la baae du 4rtins.9tal" 35'J . -. # Loraquo les condansatours0 et si ont épui- é;1')ïÔlÉ Qnur,ia eamaa;in3e lu tension aux bornes délia 1,3:jî-tance 38 ne peut plui suintunir le tranoi.sir 35 coinpiôtement conducteur. Par suite, le cocu- :j: z ranr x 3u Collecteur du transistor 35 20 réduit, ce qui "approche sa tension de colle de la masse.
Au
EMI10.3
momti.t ou oo ci se produit, lea tensions des bases ',,jânsïstors 33 et 34 so rapprochent de cella de lu raa4,ue, ce qui réduit rospeotiveàent la débit de courant dans leurs collocteura. La variation incrémontiolle de tension du collactaur produite par cet uffet Qab r:;;;bnûr3a, ce qui fait bloquer le transis- tor 35 et les transistors 33 at 34 ou les fait cesser complètement d'être conducteurs* Au moment où ils cessent d'être conducteurs, les collecteurs des tran-,
EMI10.4
sistors 33 et 34 sont à un potentiel de - 9 Volta, dans cet exemple. Par suite, ceci met la basa du
EMI10.5
transistor 35 à.
un potentiel de - fil? volts approxima- t.L veulent, car los tensions des condensateurs 40 et 41 s'ajoutent à la tension des collecteurs des transistors
EMI10.6
z3 et 34< La base du transistor 33 commence alors à àllssdi asymptotiquoment vers la tension de la massa, par les résistances 38, 39, les condensateurs 40 et 41, et les primaires 42 et 43 des transformateurs.
<Desc/Clms Page number 11>
Lorsque la basa atteint une valeur critique (légèrement plus positive que -9 Volts) le transistor 35 devient conducteur et tout le cycle se répète.
La durée pendant laquelle tous les transistors sont bloqués est la "durée d'arrêt du train d'impulsions et la durée pendant lesquelles tous las transistors sont largement conducteurs est la "durée de marche" du train,
Pour produire l'onde do forme essentiellement sinusoïdale, pendant la période de conduction, on utilisa les caractéristiques oscillatoires (résonance) d'un circuit accordé. Pondant la durée de "marche", les deux transistors 33 et 34 sont largement conducteurs.
Au moment où ils sont conducteurs, une impulsion de courant importante passe à travers chacun des primaires des transformateurs 28 et 30., Ceci produit une variation rapide de flux dans le transformateur, variation qui est transformée en une impulsion de tension par les spir3s secondaires, l'impulsion étant appliquée aux panneaux électroluminescents. La capacité des panneaux électroluminescents entre en résonance avec l'inductance du transformateur, ce qui inverse le courant dans le secondaire du transformateur.
Le temps nécessaire pour cette inversion de courant constitue la périodo de la fréquence de résonance du réseau. Ce courant do polarité opposée à celle de l'excitation se réfléchit sur les paimaires par l'intermédiaire de la variation de flux ma@ sétique dans los transformateurs et il apparaît sous la forme d'une tension de polarité opposéo à celle de l'excitation initiale. Cette tension passe par les
<Desc/Clms Page number 12>
condensateurs 40 et 41, à travers la base du tran- sistor 35, pour aller à son collecteur avec une in-. version de phase et elle revient à la base des tran- sistors 33 et 34 de façon à produire une régénéra- tion.
L'effet de régénération appliqua alors une excitation primaire supplémentaire de sorte que le processus se répète continuellement aussi longtemps que les condensateurs 40 et 41 conservent suffisam- ment d'énergie pour maintenir un débit de courant dans les transistors 35,33 et 34.
Si la capacité do 40 et 41 était maintenue constante, une variation du rapport de la résistance
39 à la résistance 38 ferait varier la durée de "mar- che", et si la résistance 39 était suffisamment grande,.
'le circuit serait en marche continuellement.
La résistance;44- et la résistance 45 sont utilisées pour stabiliser le circuit et pour adapter
EMI12.1
'le s.caractéristiques des transistors 33 et 34* La résistance 46 forme la résistance de charge.
Le circuit représenté sur la Figure 4 est prévu particulièrement pour être-utilisé avec le mode de réalisation de la présento invention qui est re- présenté sur la Figure 1 ou avec le mode de réalisa-. tion qui est représenté sur la Figure 3. La capacité
25 des panneaux électroluminescents est fournie, comme indiqué précédemment par la courroie, et celle du baudrier est indiquée par la référence 26.
Si on désirait enlever la ceinture pour passer du mode de réalisation de la Figure 1 au mode de réalisation de la Figure 3, il suffirait de supprimer le condensateur
40, le transistor 33, le transformateur 28, la résis-
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
,tCa'lCe 44 et la CCtG3.t 25 équivalente due panneaux 3umin sCe nt a, Le bloc d'alimantctian 2r rùpr8vntÓ sur la figure 1, et la bloc d'alimant-ition &3' rpré8dntâ sur la Figura 3, blocs'qui contionnunt le cbla de la Figure 4, sont conditionnas de tulle façon qu la bloc d'alimentation puut 8tr-j séparé on doux é14m<nts distincts 47 ât 49 qui sont représentés sur la Figure n, La ligure'6 -rapr6sunta sck:
rat.quamant en 4? la partie du bloc dtdlimntat1on prévue pour contenir le câblaga roprésunté sur la Figure 4 sauf les pannaaux âlac troluainascants ut la source du courant 57' Sur la Figure 6, on a représenté un pannoau éleo%noluminùscanc, toI que 10e panne su 25. Sur la Figura 6, la batterie est indiquée
EMI13.2
par la référence 37, et on a rpré3unté un circuit de charge indiqué par la référnc 49. Le circuit
EMI13.3
de charge est d'un typo utilisé fréquemment pour charger un accumulateur à partir d'une source de courant alternatif à 115 Volts et il ost constitué
EMI13.4
par un transformateur Dbaisseur 60, un circuit ru- dresseur en pont 61 et une résistance 62 limitant le courant.
Au moyen d'une fiche 52 à courant alternatif, la batterie 37 peut être chargée en l'ombrachant dans uno des prises ordinaires qu'on trouve sur les murs des maisons.
La section 47 et la section 48 sont reliées électriquement par des contacts 50 et 51 qui sont également représentés sur la schéma de circuit de la Figure 4. De cette façon, la batterie 37 peut être déconnectée du restant du câblage. La fichu qui combine
<Desc/Clms Page number 14>
les contacts 50 at 51 est prévue de telle sorte qu'und moitié talle que cella qui comprend les éléments 51' et 50' représentés sur la Figure 6, peut être introduite dans le circuit de l'allame-cigarette d'une automobile pour charger la batterie 37, après ..voir séparé les sactions 47 et ±va. Pour utilisa'? la circuit d'allumage des cigarettes,
on dise un raccord 63 constitua par une diode de polarité 64 et par une lampe 65 limitant le courant. Le raccord est placé entre le circuit d'allumage des cigarettes et les contacts 50' et 51'. Si, lorsqu'on connacte la batterie au circuit d'allumage par 1'intermédiaire du raccord 63, la lampe 65 s'alluma, on sait que les polarités dos connexions sont correctes et que la batterie se charge. Si la lampe 65 @e s'allume pas, la connaxion doit être invarséa. Ceci ent dû au fait que certaines automobilos ont une masse positive tandià que d'autres ont une masse négative.
Ainsi, l'in- vention décrite ici paut être utilisée dans un dispositif qui peut fonctionnur pendant des périodes -de longue durée et qui utilise une batterie pouvant être chargée par l'utilisatdur avec les accessoires dont il dispose.
Do plus, du fait que les sections 47 ot 48 peuvent être séparées, la partie 48 conte- nant la batterie peut être enlevée simplement et facilement de la partio 47 du câblage, de sorte qu'une personne portant un dispositif construit selon la présente invention et qui trouva qu'il'est nécessaire de recharger la batterie peut simplement retirer la saction 48 nécessaire du bloc d'alimentation 23 et recharger la batterie,
<Desc/Clms Page number 15>
L'invention décries ici peut présentec de nombreuses formes différentes et elle peut être utilisée sur la casque d'un Motocycliste,sur la ha- vrsac de touristes à pied, peur l'éclairage des bords d'un avion,
ou toutes les fois qu'un dispositif lumineux portatif est nécessaire.
Ainsi, la pràsente invention permet d'ob- tenir parmi de nombreux autres résultats ceux qui ont été indiqués. Par ailleurs elle ne se limite pas aux modes de réalisations décrits et représentés et est susceptible de recevoir toutes variantes ren- trant dans son cadre et dans son esprit.