Brevet FR2760098A1 — publié le 19980828

La présente invention concerne un dispositif pour améliorer la luminosité des sources électroluminescentes (L.E.D). Les L.E.D sont traditionnellement équipées d'un dioptre de convergence axi symétrique. Le lobe d'émergence du faisceau lumineux dans le plan vertical est symétrique de part et d'autre de l'axe d'intensité maximale. Lorsque ces diodes L.E.D sont utilisées en imagerie pour la réalisation d'écrans géants, le lobe d'émergence supérieur de la L.E.D est inutilisé, et seul le lobe d'émergence inférieur concerne le champ de vision des spectateurs. En effet, I'axe d'intensité maximal doit être orienté proche de l'horizon, ou tout du moins à la distance la plus éloignée du champ balayé. Le diamètre des L.E.D est inadapté à la dimension des pas des pixels, laissant autour des L.E.D des zones inactives. L'image qui en résulte est dégradée par une grille de superposition . Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique, un dioptre rapporté de plus grande dimension adapté au pas des pixels et se substituant au dioptre de la L.E.D. Le dispositif selon une seconde caractéristique comporte dans le plan vertical une succession de dioptres à foyer décalés par rapport à la source lumineuse de la diode de façon à obtenir un lobe d'émergence asymétrique dont l'axe d'intensité lumineux maximal se trouve décalé vers le haut. Les dioptres successifs sont centrés dans le cône d'émission lumineux de la pastille électroluminescente de façon à récupérer le maximum d'énergie. Le décalage des dioptres successifs de rayon différents permet de se maintenir dans le cône d'émission maximal. Il faut savoir que pour obtenir un angle de convergence de faible valeur dans le plan vertical par rapport au plan horizontal à grande ouverture, seule une partie du cône d'émission de la pastille est concerné, ce qui diminue le rendement énergétique de la L.E.D. On obtient ainsi un lobe très resserré dans le haut de la diode et plus ouvert vers le bas. Toute l'énergie de la pastille est ainsi utilisée doublant pratiquement le rendement énergétique tout en amenant une meilleure répartition spatiale. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure I représente en coupc, le dispositif selon l'invention. La figure 2 représente en coupe, une variante de ce dispositif. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un boîtier (7) optiquement translucide dont l'indice de réfraction est proche de l'indice de réfraction du dioptre de la L.E.D (8). Ce boîtier comporte un dioptre (4) composite dans le plan vertical réalisé par la succession d'une multitude de dioptres dont les dimcnsions ont une progression croissante vers le bas de la diode jusqu aux limites angulaires (3) et (2) de la pastille émettrice (1). Le dioptre supérieur sera calé proche de l'angle limite (2) pour l'indice de réfraction du matériau qui le constitue (48 environ), de façon à maintenir un angle d'ouverture restreint pour le dioptre à plus grande ouverture. Les dioptres d'extrémité seront positionnés au moins dans le même angle du cône d'émission de la pastille de la L.E.D du plan horizontal. Les dioptres centraux seront positionnés à la même distance de la pastille (1) que le dioptre du plan horizontal pour maintenir une cohérence optique. L'axe d'intensité maximal (6) se trouve ainsi décalé vers le haut, et peut être incliné vers l'avant. Dans la forme de réalisation selon la figure 2, le boîtier (7) comporte à sa partie arrière un orifice (9) destiné à recevoir la diode L.E.D (8), et la positionner. Cet orifice aura une empreinte à l'identique de la diode L.E.D de façon à supprimer optiquement le dioptre de la L.E.D. L'avantage par rappon à une diode scellée au dispositif est de pourvoir à son remplacement lorsque le dioptre rapporté fait partie d'un ensemble constituant un module par exemple. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour améliorer la luminosité des sources électroluminescentes (L.E.D) employées en imagerie (écrans géants) caractérisé en ce qu'il comporte un dioptre composite (4) dans le plan vertical constitué par une multitude de dioptres de dimensions croissantes du haut vers le bas de la diode L.E.D (8). Le dioptre le plus haut dans le plan vertical peut être positionné de façon à ce que le faisceau lumineux diffracté soit à l'angle limite (2) de l'indice de réfraction du matériau le composant. Cette disposition permet de restreindre à son maximum l'angle de diffraction du dioptre situé dans le bas de la diode L.E.D à l'angle inférieur (3), et ainsi obtenir un lobe d'émergence du faisceau lumineux restreint. Les dioptres d'extrémité aux angles (2 et 3) seront positionnés de façon à être englobés par le cône d'émission vertical (2 et 3) de la L.E.D, dont l'angle d'ouverture sera au moins identique à l'angle d'ouverture du cône d'émision du plan horizontal. Les dioptres centraux seront positionnés de façon à ce que le dioptre horizontal à grande ouverture soit respecté. Cette disposition permet de récupérer la partie haute (2) du cône d'émission non utilisé en imagerie par les L.E.D standard et augmenter le rendement énergétique dans le plan vertical d'un rapport de 2 environ. 2) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le dioptre composite (4) est de dimension adaptée au pas du pixel, c'est à dire de dimension plus importante que la L.E.D (8). 3) Dispositif selon la revendication I ou la revendication 2 caractérisé en ce que le dioptre composite (4) fait partie intégrante d'un boîtier (7) optiquement translucide à indice de réfraction proche de l'indice de réfraction de la L.E.D (8). Ce boîtier permettant l'insertion des L.E.D, et leur remplacement. 4) Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le boîtier et le dioptre composite qui en fait partie comportent à l'carrière un orifice (9) dont l'empreinte est à l'identique de la L.E.D (8) de façon à supprimer optiquement le dioptre de la L.E.D, et ne garder que le dioptre composite (4). 5) Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'orifice (9) est décalé dans le plan vertical de façon à ce que la pastille (1) de la source lumineuse de la L.E.D (8) se trouve décalé vers le dioptre de l'angle supérieur (2). Cet orifice peut être scellé ou laissé libre.