Brevet FR2352313A1 — publié le 19771216

L'invention concerne une optique de type plan-convexe destinée à transformer le diagramme d'émission pluridirectionnel d'une source de lumière localisée sensiblement dans la région médiane de son plan de base, en un diagramme à relativement forte intensité axiale. L'invention concerne plus particulièrement une optique de petite taille prévue pour être associée a une diode électroluminescente, afin de constituer un ensemble monobloc utilisable pour la commande à distance, notamment d'un récepteur de télévision. Les diodes électroluminescentes sont généralement équipées d'une optique grossissante, ou/et diffusante, réalisée en un ou plusieurs matériaux plastiques d'indices de réfraction compris entre 1,4 et 1,6, cette optique jouant en même temps un rôle de protection mécanique. Souvent, ladite optique est simplement hémisphérique, le cristal électroluminescent étant placé dans la région médiane du plan de base qui entoure le centre de l'hémisphère. Dans ce cas le grandissement linéaire est faible et le diagramme d'émission lumineuse est à peine plus concentré qu'en l'absence d'optique. Par contre, la majeure partie de la lumière émise par le cristal sort de l'optique, quel que soit l'angle d'émission (il faut excepter la partie de la lumière qui est absorbée par le matériau de l'optique) ; en effet, l'angle d'incidence sur la surface de séparation de ladite optique avec le milieu extérieur est toujours inférieur à l'angle limite, même pour les rayons marginaux émis à partir des bords du cristal et par la tranche de ce cristal, rayons qui sont éloignés de l'axe principal de l'optique. Si l'on désire accroître le grandissement linéaire et faire que le faisceau lumineux soit plus directif et, par là-même, ait une plus grande portée axiale, il faut éloigner le cristal de l'hémisphère, le reculer sur l'axe principal en direction du foyer objet; le grandissement linéaire, la directivité, la portée axiale, croissent en même temps que le cristal s'éloigne du centre de courbure de lthémisphère. La réalisation pratique consiste à prolonger la partie hémisphérique de l'optique par une partie cylindrique coaxiale, avantageusement de même rayon que la partie précédente, dans le plan de base de laquelle on place alors le cristal. Cette solution a l'avantage de la simplicité et permet de conserver à l'ensemble son caractère monobloc. L'ensemble ainsi constitué a, par contre, le grave inconvénient de présenter des angles d'émission morts selon lesquels l'intensité lumineuse est, sinon nulle, du moins très affaiblie. Lorsque l'on observe un tel ensemble (équipé d'un cristal à émission pluridirectionnelle émettant seulement par la face, ou par la face et par la tranche, et d'une optique transparente laissant apparaître le cristal) selon sa face sphérique d'émission, sous différents angles, depuis le sommet situé sur l'axe jusque sur le côté à environ 900 dudit axe, on distingue nettement trois zones: une première zone dans laquelle l'intensité lumineuse est importante; puis, à partir d'un angle donné, variable d'un ensemble à un autre selon les caractéristiques physiques et géométriques de l'ensemble considéré, une zone de quasi extinction - c'est la zone des angles morts - dans laquelle le cristal, soit n'est plus visible, soit n'apparaît que partiellement; puis, à nouveau, lorsque l'angle d'observation devient important, une zone de lumière, cette lumière sortant par les parois latérales de la partie cylindrique de l'optique. Les angles morts correspondent à des rayons lumineux qui, partis du cristal, atteignent la surface de l'optique sous une incidence supérieure à l'angle limite, sont alors réfléchis et ne peuvent donc sortir. Il est clair que ce sont les rayons lumineux issus de la périphérie du cristal qui frappent la surface de lshé- misphère sous l'incidence la plus grande et qui, par conséquent, sont les premiers réfléchis. La réflexion correspond, pratiquement, à une diminution de la surface émissive du cristal,- vite sensible dès que l'on observe le dispositif obliquement par rapport à son axe principal. La Demanderesse a mesuré, par exemple, que pour un ensemble comprenant un cristal émissif d'une surface égale sensiblement au 1/100 de la surface de base d'une optique réalisée en un matériau d'indice de réfraction n = 1,53, comprenant une partie cylindrique d'environ 1,9 mm de hauteur coiffée d'une partie hémisphérique de rayon de courbure voisin de 2,5 mm, le cristal apparaissait diminué dès que l'hémisphère était observé sous un angle de l'ordre de 220 par rapport à l'axe principal de l'optique. De cet ensemble ne peut sortir que 55% de l'énergie lumineuse émise par le cristal. Le défaut de réflexion, auquel s'ajoute inévitablement celui des aberrations, est très gênant en général, et notamment lorsqu'il s'agit de concevoir un ensemble propre à être utilisé pour la commande à distance. Commander à distance sous-entend avoir la portée la plus longue possible sur l'axe et dans le voisinage de l'axe, mais, avantageusement, avoir aussi une portée non négligeable sous un angle assez important par rapport audit axe; ainsi, la directivité est moins sélective et la commande à moyenne distance est très souple car elle est possible sous un grand angle. Il faut également, bien entendu, disposer en toutes circonstances d'une énergie lumineuse suffisante. Le problème de la commande à distance à l'aide de diodes électroluminescentes est donc particulièrement ardu à résoudre car, étant donné la faible puissance lumineuse de telles sources, il faut absolument obtenir le rendement maximal de l'optique qui leur est associée, c'est-à-dire éliminer les réflexions parasites sans pour cela augmenter les aberrations. Le problème est d'autant plus difficile à résoudre qu'il doit être traité avec des sources dont l'émission latérale est importante par rapport à l'émission axiale. En effet, on a cherché à utiliser, parmi les sources électroluminescentes, celles qui rayonnent le maximum d'énergie lumineuse; aussi, choisit-on impérativement#des diodes de type épitaxial qui émettent par la face et par la tranche, plutôt que des diodes diffusées dont la surface d'émission est généralement localisée en une région limitée de la face utile du cristal. La présente invention a pour but la construction d'un ensemble associant une source de lumière à un bloc optique dont au moins une partie provoque une convergence des rayons lumineux, ensemble dans lequel les pertes par réflexion sur les parois dudit bloc soient pratiquement éliminées. L'invention vise plus particulièrement à la réalisation d'une optique destinée à concentrer l'émission d'une diode électroluminescente émettant à la fois frontalement et latéralement, optique dont le profil soit étudié afin de minimiser les réflexions susceptibles de restreindre le flux lumineux disponible ainsi que pour éviter au mieux les aberrations. L'invention met notamment à profit les qualités spécifiques des optiques à profil sphérique ou comportant des portions de sphère. Selon l'invention, une optique de type plan-convexe destinée à transformer le diagramme d'émission pluridirectionnel d'une source de lumière localisée sensiblement dans la région médiane de son plan de base, en un diagramme à relativement forte intensité axiale, est notamment remarquable en ce que, considérée depuis son sommet vers son plan de base, elle est limitée, au moins partiellement, par une calotte sphérique dont le centre de courbure est situé entre ledit sommet et ladite source, que prolonge sans décrochement au moins une zone sphérique dont le centre de courbure est situé entre celui de ladite calotte sphérique et ladite source. Avantageusement, l'optique selon l'invention est limitée hormis ladite calotte sphérique - par une pluralité de zones sphériques successives dont- les centres de courbure sont situés, pour chacune d'entre elles, entre celui de la zone sphérique précédente, repérée en venant du sommet de ladite optique vers son plan de base, et la source. Ainsi, suivant la disposition que prévoit l'invention, l'op- tique est formée de tranches successives de sphères dont les rayons de courbure vont croissant depuis son sommet vers son plan de base. Une telle disposition présente l'avantage de réduire substantiellement les pertes de lumière par réflexion sur la paroi de l'optique, en comparaison des pertes importantes que l'on observe avec les optiques convergentes de type voisin selon l'art antérieur, formées, tel que décrit précédemment, d'un bloc hémisphérique prolongé par une partie cylindrique coaxiale. Considérons- en effet - dans le cas d'une optique selon l'art antérieur - un rayon quittant la source sous un angle 0, mesuré par rapport à l'axe de révolution de l'optique, et frappant la surface de l'hémisphère sous une incidence égale à l'angle limite. Ce rayon sort de l'optique, ainsi que tous ceux dont l'angle de départ est inférieur ou égal à 0. Un rayon dont l'angle de départ est immédiatement supérieur à O est réfléchi.Dans le cas d'une optique selon l'invention il est prévu qu'au point d'incidence de ce dernier rayon le profil de ladite optique soit modifié - que son centre de courbure soit plus proche de la source que ne l'est le centre de courbure de la partie sphérique frontale, que son rayon de courbure soit plus grand que le rayon de courbure initial - de telle sorte que l'incidence redevienne inférieure à l'angle limite. Alors, le rayon peut sortir. Sortiront également tous les rayons dont l'angle de départ est compris entre # et #+&alpha;, O+c étant, pour la zone sphérique considérée, l'angle de départ du rayon frappant ladite zone sous l'incidence limite.Pour les angles supérieurs à O+a, il faut substituer à ladite zone sphérique une autre zone sphérique de rayon de courbure supérieur et dont le centre de courbure est encore plus proche de la source. Ainsi, de proche en proche, par adjonction de zones sphériques successives, peut-on couvrir, avec un risque minimum de pertes par réflexions, tout le faisceau des rayons émis par la source, tout en imposant à ces rayons une plus ou moins grande convergence. Un cristal luminescent, observé par transparence au travers d'une optique selon l'invention, apparaît toujours selon sa pleine surface, quel que soit l'angle d'observation. Ceci résulte de la substitution de zones sphériques à la partie cylindrique de grande hauteur des optiques 'thémisphère-cylindre" selon l'art antérieur. Il n'est pas exclu, dans le but d'améliorer la convergence des rayons marginaux, que cette substitution soit totale. Toutefois, ceci conduit, dans certains cas, à ce que la section transversale de l'optique, au niveau de son plan de base, soit plus faible qu'en des plans situés entre ce plan de base et le sommet de ladite optique. Si l'optique doit être réalisée uniquement par moulage, à l'exclusion de tout usinage de reprise ultérieur, il est clair que le démoulage pose alors des problèmes, à moins d'utiliser un moule fait en plusieurs parties. Pratiquement, pour éliminer tout ennui au démoulage, le profil de l'optique est dessiné tel, qu'il comporte, depuis son sommet, d'abord une calotte sphérique, puis une succession de zones sphériques, enfin une partie à géométrie cylindrique de faible hauteur, incomparablement moins haute que celle des optiques selon l'art antérieur, à grandissement linéaire égal. L'augmentation progressive du rayon de courbure de l'optique selon l'invention entraîne nécessairement une baisse du grandissement linéaire et une moindre convergence, d'autant plus marquées que les angles de départ des rayons de la source sont plus ouverts. Le choix de cette solution répond d'abord au souci que la plus grande part de la lumière émise par le cristal puisse sortir du dispositif et aussi que les aberrations soient réduites, caracte- ristiques nécessaires, notamment pour la réalisation d'un ensemble utilisable pour la commande à distance ainsi qu'il est prévu dans le cadre de la présente invention. En raison de la présence, autour du sommet de l'optique, d'une calotte sphérique, on est assuré, dans la région axiale, d'une portée égale à celle de dispositifs de type hémisphère-cylindre réalisés selon l'art antérieur, ceci bien sûr à rayon de courbure égal et à distance égale entre la source et le centre de courbure, pour l'hémisphère dans le cas de l'art antérieur, pour la calotte sphérique dans le cas de l'invention. Mais, pour les dispositifs selon l'art antérieur, en raison des angles morts, l'émission est très directive, ce qui rend la commande tout aussi pointue quelle que soit la distance à laquelle on se trouve de l'appareil commandé. Par contre, l'optique selon l'invention admet une émission latérale de portée contrôlée dans toutes les directions, l'intensité lumineuse émise par l'optique baissant au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'axe.Ceci est très avantageux car, si la commande à portée maximum (sur l'axe) demeure directive, la commande à moyenne et courte distance devient beaucoup plus souple, l'intensité lumineuse latérale pouvant alors suffire pour assurer la commande désirée. En ce qui concerne les aberrations - liées principalement à ce que la source n'est pas ponctuelle - le calcul et l'expérience montrent, tant pour une optique "hémisphère-cylindre 't' selon l'art antérieur que pour l'optique selon l'invention, que celles-ci apparaissent, pour une direction donnée d'émission à partir de la source, dès que l'on descend en deçà d'une certalne valeur du rayon de courbure de l'optique dans cette direction, et d'autant plus vite que l'angle d'émission est plus divergent. Là réside un avantage important de l'invention qui permet, en faisant varier le rayon de courbure de l'optique, d'éviter en partie les aberrations; sauf, toutefois, dans la région axiale à fort rayon de courbure, la forte valeur de ce rayon résultant de la nécessité d'atteindre une portée suffisante pour la commande lointaine. Il est à noter que l'utilisation d'une optique dont le profil répond aux caractéristiques de l'invention n'exclut nullement ltem- plci simultané d'une cavité réfléchissante, disposée derrière et sur le côté du cristal; une telle cavité permet, si besoin est, d'obtenir une meilleure focalisation des rayons marginaux quittant la source sous un angle de départ voisin de 900 et qui se dirigent, notamment, vers la partie cylindrique de l'optique. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention est réalisée et les avantages qui en découlent. La figure 1 représente, de façon schématique, la structure d'une optique selon l'invention, vue en coupe longitudinale axiale. La figure 2 est un schéma d'une optique selon l'invention sur lequel sont répertoriés les paramètres permettant de calculer les différents rayons de courbure de cette optique. La figure 3, qui représente les trajets de quelques rayons lumineux issus d'un point marginal de la source, met en évidence l'intérêt d'une optique selon l'invention en ce qui concerne la réduction des pertes de lumière par réflexion. La figure 4 est un graphique rendant compte du grandissement en fonction de l'angle d'émission à partir de la source dans une optique selon l'invention, et montrant l'allure des courbes de la réflexion et des aberrations. La figure 5 représente, vu en coupe longitudinale axiale, un exemple de réalisation d'un ensemble associant une diode électroluminescente à une optique selon l'invention, utilisable notamment dans un dispositif destiné à la commande à distance d'un téléviseur. L'ensemble représenté sur la figure 1 est formé essentiellement d'une optique convexe 1 couplée à une source de lumière 2. L'optique 1 est de révolution autour de l'axe I-I. La source 2 est localisée sensiblement dans la région médiane du plan de base 3 de l'optique 1. Selon l'invention, ladite optique 1, considérée depuis son sommet 4 vers son plan de base 3, est limitée d'abord par une calotte sphérique 10 dont le centre de courbure C10 est situé, sur l'axe I-I, entre ledit sommet 4 et la source 2, calotte sphérique que prolonge, sans décrochement, au moins une zone sphérique dont le centre de courbure est situé entre le centre C10 et la source 2. Dans l'exemple de la figure 1, il a été représenté trois zones sphériques 11, 12 et 13, se succédant dans cet ordre depuis la calotte sphérique 10, dont les centres de courbure respectifs sont situés, toujours selon l'invention, pour la zone sphérique Il en C11 entre le centre C10 et la source 2, pour la zone sphérique 12 en C12 entre le centre C11 de la zone sphérique précédente 11 et la source 2, pour la zone sphérique 13 en C13 entre le centre C12 et la source 2. Afin de donner une image claire de la structure d'une optique selon l'invention, il a été prévu, sur la figure 1, des espaces de séparation entre la calotte sphérique 10 et la zone sphérique Il d'une part, entre les zones sphériques 11, 12 et 13 d'autre part. Mais il est bien évident que le profil de l'optique est continu, que chaque partie est liée intimement à sa/ses voisine/s. Dans une forme légèrement différente de réalisation d'une optique selon l'invention, destinée à faciliter sa réalisation par moulage, il a été prévu de substituer, à la tranche d'optique comprise entre le plan de base 3 et un plan défini par la ligne Il-Il parallèle audit plan de base 3 et passant par le centre de courbure C13 une partie à géométrie cylindrique que limite le trait tireté 5 sensiblement parallèle à l'axe I-I; ceci, afin que la surface du plan de base 3 soit au moins égale à celle de la section de l'opti- que selon Il-Il et que l'on puisse ainsi utiliser un moule monopièce. Les centres de courbure C1l, C12, C13, étant de plus en plus proches de la source 2, et chaque partie du profil se raccordant sans décrochement à la précédente, on voit que les rayons de courbure successifs R1o, R11, R12, R13, sont de plus en plus grands, ce qui provoque, au passage de la calotte sphérique 10 à la zone sphérique 11, puis, ensuite, à cl chaque passage d'une zone sphérique à la suivante, une diminution du grandissement linéaire et de la convergence. Diminue également le grandissement en intensité lumineuse, valeur qui peut être définie, pour une direction d'émission déterminée à partir de la source 2, comme le rapport entre les intensités lumineuses dans cette direction lorsque la source est munie de son optique et lorsqu'elle est nue. Pour une optique à profil sphérique, grandissement linéaire et grandissement en intensité lumineuse varient dans le même sens, sensiblement comme varie le rapport R de la distance x séparant la source du centre de courbure au rayon R de l'optique. Avec une optique selon l'invention et telle que décrite en référence à la figure 1, on a donc un grandissement maximum sur l'axe I-I et dans le cône angulaire correspondant à la calotte sphérique, et ce grandissement diminue latéralement en passant d'une partie à la partie suivante de l'optique, pour devenir fai ble, puis presque nul, pour les angles d'émission très divergents par rapport audit axe I-I. L'optique de la figure 1 ne comporte que trois zones sphériques, mais il va de soi qu'elle pourrait en comporter bien plus. Chacun des rayons R11 ,R12 , R13 , ... , R, des zones sphériques successives, est calculé à partir du rayon R10 de la calotte sphé riaue, après choix des valeurs convenables des rapports qui correspondent aux grandissements choisis pour des angles Oîî #12 ,#13 ..., #n d d'émission à partir de la source. Le choix des différents rapports est déterminé en fonction de la transformation que l'on veut imposer, par l'adjonction de l'optique, au diagramme d'émission de la source nue. Le calcul suivant, dont les paramètres correspondent aux indications portées sur la figure 2, montre comment sont calculés les différents rayons R11 , R12 , R13 , ..., R , d'une optique selon l'invention. Soit une partie d'optique limitée à une calotte sphérique 10 et à deux zones sphériques 11 et 12. M et N figurent les points de jonction entre ces trois parties du profil, parties dont les centres de courbure sont respectivement C10 , C11 et C12. Les segments SC1O , SC11 , SC12 représentent, dans l'ordre, les distances x10 x11 et x12 , de la source à chacun des centres de courbure. Les segments Cloxss C11M = C11N , C12N , correspondent respectivement aux rayons de courbure R10 , R11 , R12 , des parties 10, Il et 12 de l'optique.Le point H est la projection orthogonale du point M sur l'axe de révolution de l'optique; le point P est la projection orthogonale du point C11 sur le segment SN. A Le rayon R10, la distance x10 et l'angle 510 , définissant le domaine de la calotte sphérique 10, sont connus. Ils résultent d'un choix initial qui tient compte notamment des dimensions imposées à l'optique et du grandissement recherché dans la région axiale. A partir des trois données R10 , x10 , 610 , on calcule le rayon R11 de la zone sphérique 11. La position du centre C11 de cette zone sphérique est connue (donc aussi la valeur x11); cette position résulte de la valeur du rapport x11 , choisie en fonction du grandissement que l'on désire R10 obtenir de la zone sphérique 11. Considérons le triangle rectangle C11MH. On a: D'autre part: MH = C10M.sin ss10 =R10-Sin ss10 et C11H = C10H * C11C10 = R1o cos Oîo + (x10-x11) En reportant les valeurs trouvées ci-dessus de MU et C11H dans l'expression (1), on trouve: et, en tenant compte que sin2ss10 + cos2ss10 = 1, Un calcul semblable permet de déterminer la valeur du rayon de courbure R12 de la zone sphérique 12, en fonction de R11 , x11 x12 (dont la valeur, comme pour x10 et x11, résulte d'un choix) et ss11. Seule, la valeur de l'angle ss11 est encore inconnue. Le calcul simple donné ci-dessous permet d'obtenir cette valeur de ss11. On observe que: ssll = ill + #11 (triangle SC11N) D'une part, sin i11 D'autre part, sin En égalant les valeurs de C11P prises dans (2) et (3), on obtient: C11P = R11.sin ill =x11.sin #11 d'où: x1l et Ri sont connus. 0Il l'est également, résultant d'un choix; on décide, par exemple, que l'écart angulaire à la source S, entre deux zones sphériques successives est de 20 > ou bien de 5 , ou bien de toute autre valeur au choix, ceci en fonction de la précision recherchée dans la forme du diagramme d'émission final. On connaît donc iii, que l'on déduit de la valeur de sin i et, par suite, on connaît Les rayons de courbure des zones sphériques successives peuvent ainsi être déterminés itérativement, l'expression générale du rayon de courbure étant: expression dans laquelle: - R est le rayon de courbure de la zone sphérique (zone n) précé n dant celle (zone n+1) dont on veut déterminer le rayon de cour bure Rn+1. - Xn et xn+1 représentent les distances respectives a la source des centres de courbure des zones n et n+1. ~ son est l'angle formé, à partir du centre de courbure de la zone n, par l'axe de révolution de l'optique et un rayon issu dudit centre de courbure de la zone n et rejoignant la frontière entre les zones n et n+1. Les valeurs des rayons de courbure des différentes parties de l'optique étant déterminées, on peut alors calculer toutes les distances séparant la surface de ladite optique de la région médiane de la source, distances qu'il est utile de connaître pour la réalisation mécanique ultérieure. Sur la représentation schématique d'une optique selon l'invention de la figure 3, réalisée en une matière d'indice de réfraction n1 supérieur à celui n2 du milieu extérieur, on distingue une calotte sphérique et trois zones sphériques dont les éléments caractéristiques ont été affectés de lettres et de chiffres repères identiques à ceux utilisés pour les figures 1 et 2. Le point M marque la jonction entre la calotte sphérique 10 et la zone sphérique 11, le point N celle entre les zones sphériques 11 et 12, le point R celle entre les zones sphériques 12 et 13.On a représenté les trajets de trois rayons lumineux Iîo , Iîî , 112 qui quittent respectivement le point 2A, par exemple marginal, de la source 2, sous des angles de départ #10 , #11 , #12 , croissants, et viennent respectivement frapper la surface de l'optique en M, N et R. Le rayon lumineux 110 est supposé tomber en M sous l'angle d'incidence limite Q mesuré par rapport au rayon vecteur C1oM de la calotte sphérique 10. Si ladite calotte sphérique s'étendait au-delà de M, suivant le trait tireté 10a, il est clair que tout rayon lumineux issu du point 2A frapperait la surface 10a sous un angle d'incidence supérieur à l'angle limite Q et serait de ce fait réfléchi dans l'optique. Entre M et N, le centre de courbure de l'optique est en C11. Aussi, l'angle d'incidence du rayon lumineux 110, de la valeur sur la calotte sphérique 10, devient Q1 Afin d'éviter cette réflexion, à partir de N, une nouvelle zone sphérique 12 prend la suite de la zone sphérique 11 et continue l'optique, zone sphérique 12 dont le centre de courbure est situé en C12 plus proche de la source 2 que ne l'est le centre de courbure C1l. L'angle d'incidence du rayon lumineux I11, de la valeur t, en N, sur la zone sphérique 11, devient #2 Il apparaît donc que le choix d'une optique selon l'invention permet d'éviter au mieux les pertes de lumière par réflexion. Afin de bien mettre en évidence cette particularité avantageuse d'une telle optique, on a choisi, dans l'exemple de la figure 3, pour chaque partie de l'optique, de prolonger ladite partie jusqu'à ce que l'on atteigne, pour les rayons lumineux tombant sur cette partie, l'angle d'incidence limite t. Ceci n'a rien d'impératif et l'on peut très bien concevoir qu'une zone sphérique ntl succède à la précédente n avant que la limite d'incidence angulaire des rayons lumineux ait été atteinte sur cette zone sphérique n. De façon générale, une optique selon l'invention peut aussi bien inclure des zones sphériques dont le nombre et l'étendue correspondent à une division régulière de l'éventail angulaire à partir de la source, que des zones sphériques d'étendue angulaire très variable. Le graphique de la figure 8 rend compte, à titre indicatif et sur un plan général, pour une optique selon l'invention, de la disposition des différentes courbes A du grandissement en intensité lumineuse, B des réflexions, C des aberrations. En abscisse, figurent les valeurs en degrés de l'éventail d'émission lumineuse, à partir de la source supposée petite par rapport à l'optique et sensiblement tout entière incluse dans le plan de base de cette optique. En ordonnée, sont indiquées les valeurs des rapports définis précédemment, auxquelles sont liées les valeurs du grandissement: au rapport 1 correspond une distance entre le centre de courbure de la partie de l'optique considérée et la source égale à la valeur du rayon de courbure R10 de la calotte sphérique; aux rapports inférieurs et supérieurs à 1 correspondent respectivement des distances entre les différents centres de courbure et la source inférieures et supérieuresà la valeur dudit rayon de courbure R10. L'allure de la courbe B des réflexions est parfaitement logique: plus la source est éloignée du centre de courbure (c'est-àdire, plus le rapport x est grand), plus est restreint l'éventail R angulaire des rayons lumineux échappant à la réflexion. En effet, pour un rayon lumineux autre qu'un rayon axial, l'angle d'inci- dence sur l'optique croît à mesure que la source s'éloigne du sommet de cette optique. L'allure de la courbe C des aberrations est plus complexe: le taux drabèrrat10n s'élève très vite depuis 0 jusqu'à 15 à 200 > pour décroître ensuite et décliner régulièrement jusqu'à 900. Le taux élevé d'aberration dans la région voisine de l'axe, qui ne peut être évité, est dû, conjointement, à ce que la source n'est pas ponctuelle et à ce que le grandissement est élevé dans cette région. Réduire la surface de la source signifie, généralement, réduire aussi la valeur de l'émission lumineuse. Diminuer le grandissement entraîne une réduction de la portée lumineuse.Il est compréhensible que lorsque l'on dispose d'une source de faible puissance, comme une diode électroluminescente, et que l'on désire, avec une telle source, établir une commande à distance pouvant fonctionner, par exemple jusqu'à unevingtaine de mètres, il faut bien, dans la région axiale, que le rapport R soit suffisant, quitte à tolérer, dans cette région, un certain taux d'aberration. Les courbes B et C traduisent, suivant un schéma général, l'allure des réflexions et des aberrations. On conçoit que, suivant les caractéristiques particulières d'optiques selon l'invention, les valeurs chiffrées puissent être très différentes de celles indiquées à titre d'exemple non limitatif sur le graphique de la figure 4. Si l'on veut éviter toute réflexion, et éviter aussi les aberrations là où il est possible de satisfaire à cette dernière condition (soit, sur le graphique, à partir d'un angle d'émission de 10 à 150), la courbe A - courbe sur laquelle sont lues les valeurs du rapport x qui, pour chaque angle d'émission 0, permettent le calcul R du rayon de l'optique suivant la méthode précédemment exposée doit être tout entière située à gauche des courbes B et C. Le tracé de la courbe A est, lui aussi, particulier; ce tracé varie, dans chaque cas, en fonction des différences entre le diagramme d'émission de la source nue et le diagramme d'émission attendu de lten- semble source-optique. Réaliser une optique selon l'invention,prévue, par exemple, pour la commande à distance d'un téléviseur à partir du flux lumineux délivré par une diode électroluminescente, revient à procéder de la façon suivante, au moins dans les grandes lignes: - A partir du diagramme d'émission de la source nue et du diagramme recherché, établir, par exemple de 5 en 5 degrés, depuis 0 à x 900, la courbe des rapports R successifs des différentes parties de l'optique. - Calculer les différents rayons de courbure correspondant aux divers rapports R selon la méthode de calcul indiquée précédem ment, et établir ainsi un premier profil de l'optique. - Retoucher ponctuellement ce profil afin d'éviter réflexions et aberrations, ceci par le jeu de calculs basés sur des formules dont il n'apparaît pas nécessaire de donner ici le détail. - Confronter le profil obtenu aux exigences de la réalisation mécanique, notamment en ce qui concerne la possibilité du démou lage et procéder aux mini-retouches nécessaires. C'est de cette manière que la Demanderesse a pu réaliser un ensemble pour la commande à distance d'un téléviseur à l'aide de diodes électroluminescentes à l'arséniure de gallium émettant dans l'infra-rouge, qui permet la commande de l'appareil à partir de tout point d'une pièce de 20 m de longueur sur 10 m de largeur, le téléviseur étant placé le long d'une cloison de largeur de la pièce. Les caractéristiques géométriques de cet ensemble sont données plus loin en complément de la brève description qui suit, faite en regard de la figure 5. L'optique peut être réalisée, selon une première forme de mise en oeuvre, en une capsule moulée 50 dont la partie profilée suivant l'invention est la partie supérieure 51 placée au-dessus du plan horizontal correspondant à l'axe XX. L'optique est de révolution autour de l'axe YY. Le cristal semiconducteur de la diode électroluminescente 52 est placé à la croisée des axes XX et YY; sa face active, tournée vers le sommet 53 de l'optique, est coplanaire avec le plan horizontal défini par l'axe XX. De façon connue et selon un type de réalisation qui a été précédemment décrit par la Demanderesse dans le brevet français n0 2 165 151, ce cristal est relié électriquement d'une part au conducteur 54A sur lequel il repose et, d'autre part, au conducteur latéral 54B par le fil de liaison 55. La partie 51 de la capsule 50 est prolongée au-dessous de l'axe XX par une jupe 56 en forme de bague cylindrique dans laquelle sont logés les conducteurs 54A et 54B. De façon connue, le volume 57 intérieur à la capsule 50 est rempli, après mise en place du cristal, d'une substance transparente solidifiable aux propriétés optiques convenables. A l'intérieur de la partie supérieure 51 de la capsule 50, au-dessus et autour du site axial où se trouve le cristal 52, il est creusé une petite chambre 58. Cette chambre est prévue pour faciliter la mise en place précise du cristal 52 et aussi pour y loger le fil de liaison 55. Avantageusement, la chambre 58 a une forme hémisphérique centrée sur le cristal 52. Une telle forme est choisie en raison de ce qu'elle permet, en tout point de sa surface, le passage de tous les rayons lumineux issus du cristal 52 dans la capsule 50, quelle que soit la valeur de l'indice de réfraction du milieu intermédiaire remplissant ladite chambre 58. La capsule 50 est réalisée, par moulage, par exemple en une substance de la nuance polycarbonate. Le volume 57 et la chambre attenante 58 sont remplis d'une résine thermodurcissable dont l'indice de réfraction est choisi sensiblement égal à celui de la substance constitutive de la capsule 50. La présence, dans l'opti- que, de deux milieux transparents d'indices de réfraction pouvant différer légèrement, doit être prise en compte pour la mise au point du profil de ladite optique. Selon une seconde forme de réalisation d'un ensemble sourceoptique selon l'invention, la totalité du volume correspondant à la capsule 50, aux volumes 57 et 58, peut être créée en une seule opération de moulage dans un moule de forme appropriée, suffisamment creux pour que le cristal 52 et, partiellement, les conducteurs 54A et 54B, puissent y être introduits. Cette forme de réalisation est d'obtention plus délicate en ce qui concerne la précision de positionnement du cristal 52. Elle offre, par contre, l'avantage, de ne faire intervenir qu'un seul milieu transparent, ce qui facilite le calcul du profil de l'optique. A titre indicatif, le tableau ci-dessous répertorie les caractéristiques dimensionnelles de l'optique selon l'invention utilisée, comme indiqué ci-dessus, pour la commande à distance d'un téléviseur dans une pièce de 20 m x 10 m. L'optique est réalisée selon la seconde forme de réalisation décrite plus haut dans un polycarbonate d'indice de réfraction n = 1,53. Le cristal 52 occupe une largeur moyenne de 0,450 mm (I'épaisseur de ce cristal étant de 0,2 mm) sur un plan de base selon XX d'un diamètre de 4,9 mm. La hauteur maximum de l'optique (distance entre l'axe XX et le sommet 53) est de 3,98 mm. Dans le tableau sont indiquées les coordonnées polaires de l'optique, définies, de 5 en 50, par la valeur p, en mm, de la distance du centre du cristal à la périphérie de l'optique, en fonction de l'angle O d'émission variant de O à 900. mm##er0és 3,98 o 2 3,965 5 3,92 10 3,85 15 3,76 20 3,64 25 3,52 30 3,39 35 3,26 40 3,13 45 3,00 50 2,88 55 2,78 60 2,68 65 2,60 70 2,53 75 2,48 80 2,46 85 2,45 90 Avec une pareille optique, le diagramme d'émission est tel qu'il permet la commande du téléviseur sous une ouverture angulaire très faible à 22m, sous un angle de 100 à 21,3m, de 300 à 18m, de 500 à 15m, de 1050 à 10m, de 1450 à 5m. On voit, quà partir de 15m de distance, la commande est peu directive et, de ce fait, très aisée. il y a lieu de noter que l'optique selon l'invention, dans l'exemple d'application à la commande d'un téléviseur qui vient d'être cité, présente l'avantage de ne pas nécessiter de cavité réfléchissante, ce qui simplifie la réalisation de l'ensemble. Mais il va de soi que l'adjonction d'une cavité réfléchissante est tout à fait concevable, pour le même usage que la commande à distance ou pour d'autres usages, sans qu'apparaisse une difficulté technologique autre que celles liées habituellement à une telle adjonction. Dans l'exemple d'application cité en regard de la figure 5, il suffirait, par exemple, d'interposer entre le cristal 52 et le conducteur 54A une coupelle de hauteur et de profil appropriés, remplissant le rôle de cavité réfléchissante; on pourrait aussi usiner la partie supérieure du conducteur 54A de manière à lui donner les caractéristiques géométriques souhaitées, à condition toutefois que la section de ce conducteur soit suffisante par rapport à celle dudit cristal 52. Par ailleurs, les applications des optiques selon l'invention ne sont pas seulement limitées à la commande à distance. D'une façon générale, elles peuvent être utilisées pour tout dispositif de commande ou de signalisation et, à ce titre, associées à des diodes électroluminescentes émettant diverses radiations visibles ou invisibles. Suivant l'application recherchée les optiques peuvent être soit transparentes, soit réalisées en des matériaux favorisant la diffusion de la lumière. - REVENDICATIONS 1.- Optique de type plan-convexe destinée à transformer le diagramme d'émission pluridirectionnel d'une source de lumière localisée sensiblement dans la région médiane de son plan de base, en un diagramme à relativement forte intensité axiale, caractérisée en ce que, considérée depuis son sommet vers son plan de base, elle est limitée, au moins partiellement, par une calotte sphérique dont le centre de courbure est situé entre ledit sommet et ladite source, que prolonge sans décrochement au moins une zone sphérique dont le centre de courbure est situé entre celui de ladite calotte sphérique et ladite source. 2.- Optique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité de zones sphériques successives dont les centres de courbure sont situés, pour chacune d'entre elles, entre celui de la zone sphérique précédente repérée en venant du sommet de ladite optique vers son plan de base, et la source de lumière. 3.- Optique selon la revendication 2, caractérisée en ce que les ouvertures angulaires desdites zones sphériques - déterminées, dans un plan longitudinal de section de ladite optique passant par le sommet de cette optique et le point médian de la source de lumière, par les segments joignant les points limites desdites zones sphériques audit point médian - , sont les mêmes pour toutes. 4.- Optique selon la revendication 2, caractérisée en ce que les ouvertures angulaires desdites zones sphériques, telles que définies sous la revendication 3, sont différentes pour au moins deux desdites zones sphériques. 5.- Optique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est limitée, dans l'ordre, à partir de son sommet vers son plan de base, par une calotte sphérique, au moins une zone sphérique, et une section à géométrie de surface cylindrique 6.- Optique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les rayons de courbure et les ouvertures angulaires desdites zones sphériques - -ouvertures angulaires telles que définies sous la revendication 3 - sont tels, que les rayons lumineux issus de la source qui frappent les surfaces de ces zones sphériques y arrivent sous des incidences au plus égales à l'angle limite, angle limite lié aux valeurs des indices de réfraction du milieu de l'optique et du milieu extérieur à ladite optique. 7.- Optique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les rayons de courbure des zones sphériques successives sont donnés par l'expression: expression dans laquelle: - R n est le rayon de courbure de la zone sphérique (zone n) précé dant celle (zone n+1) dont on veut déterminer le rayon de cour bure Ru+1. - Xn et Xn+î représentent les distances respectives à la source des centres de courbure des zones n et n+1. ssn est l'angle formé, à partir du centre de courbure de la zone n, par l'axe de révolution de l'optique et un rayon issu dudit centre de courbure de la zone n et rejoignant la frontière entre les zones n et n+1. 8.- Optique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il lui est associé une cavité réfléchissante s'étendant, d'une part, derrière la source de lumière par rapport au sommet de ladite optique, d'autre part, latéralement à ladite source. 9.- Optique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'une capsule profilée en une première substance transparente, limitant un volume hémisphérique interne dans la région centrale duquel est placée ladite source de lumière et contenant une deuxième substance transparente. 10.- Optique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est réalisée tout entière en un même matériau transparent. 11.- Optique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en un matériau doté de qualités diffusantes. 12.- Ensemble optique/source de lumière, utilisable notamment pour la commande à distance par exemple d'un téléviseur, mettant en oeuvre comme source de lumière une diode électroluminescente, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une optique selon l'une des revendications 1 à 10.