Brevet FR2918156A1 — publié le 20090102

La présente invention concerne un dispositif pour élargir le faisceau lumineux produit par un arrangement de plusieurs diodes électroluminescentes. L'élargissement du faisceau lumineux produit par un arrangement de plusieurs diodes électroluminescentes est traditionnellement effectué par une lentille divergente qui est encombrante. Certains dispositifs utilisent de préférence des lentilles de Fresnel moins encombrantes mais qui occasionnent de lourdes pertes lumineuses par réflexions ou réfractions parasites. D'autre dispositif encore utilisent une pluralité de cavités lisses en forme de calottes sphériques qui sont placées en regard de chacune des diodes électroluminescentes, ces cavités étant moulées ou usinées dans une feuille de matériau transparent. Ce dernier dispositif a l'avantage d'être peu encombrant et occasionne peu de pertes lumineuses par réflexions ou réfractions parasites mais dévie peu les rayons proches de l'axe central du faisceau produit par chacune des diodes, or c'est justement cette partie du faisceau d'une diode électroluminescente qui est la plus lumineuses. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet une feuille épaisse de matériau transparent faisant face à un arrangement de diodes électroluminescentes, chacune des diodes électroluminescentes produisant un faisceau lumineux qui s'étend le long d'une direction D, la grande face de la feuille de matériau transparent qui est en regard de l'arrangement de diodes électroluminescentes comportant autant de cavités lisses qu'il y a de diodes électroluminescentes, les cavités présentant chacune une symétrie de révolution autour de la direction D, l'autre grande face étant laissée lisse et plane, le profil de révolution des cavités se composant d'un arc, sensiblement circulaire, dont le rayon de courbure est relativement petit par rapport aux autres dimensions du profil de révolution, dont l'un des bords est sensiblement perpendiculaire à la direction D et dont l'autre bord est en contact avec une courbe sensiblement identique une courbe de Bézier décrite par deux segments, chacun des deux segment étant tangent à une des extrémité de ladite courbe à la manière de deux poignées d'une courbe de Bézier, chacune des cavités étant en regard d'une des diodes électroluminescentes. Selon des modes particuliers de réalisation : - la feuille de matériau transparent comporte au moins une cavité dont le profil de révolution est tel que l'arc est sensiblement en contact tangent avec ladite courbe; - la feuille de matériau transparent comporte au moins une cavité dont le profil de révolution est tel que l'arc possède un rayon de courbure sensiblement nul; - le dispositif optique constitue une partie d'un tout autre dispositif. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente en coupe, le dispositif de l'invention. La figure 2 représente en coupe une vue détaillée du profil de révolution Les figures 3 et 4 représentent en coupe une vue détaillée de différentes variantes de ce dispositif. En référence à ces dessins, Le dispositif optique (1) comprend une feuille épaisse en matériau transparent (2), de préférence réalisée en une matière plastique telle que le PMMA, qui fait face à un arrangement de diodes électroluminescentes (A), le faisceau lumineux produit par chacune des diodes électroluminescentes (A) s'étendant suivant la direction D. La grande face (3) de la feuille épaisse en matériau transparent (2) qui est en regard de l'arrangement de diodes électroluminescentes (A) comporte en face de chacune des diodes électroluminescentes (A) une cavité (4), lisse, présentant une symétrie de révolution sensiblement autour de la direction D, l'autre grande face (5) étant laissée lisse et plane. -3- Le profil de révolution (6) des cavités (4), pris sur un plan contenant la direction D, comporte un arc (7), sensiblement circulaire, dont le rayon de courbure (R) est sensiblement petit par rapport aux autres dimensions du profil de révolution (6), dont un bord (8) est sensiblement perpendiculaire à la direction D et dont l'autre bord (9) est en contact avec une courbe (10) sensiblement identique à la courbe de Bézier décrite par les deux segments (11 et 12), chacun des deux segments (11 et 12) étant tangents à l'une des extrémités de la courbe (10) à la manière de deux poignées. De cette manière, les deux segments (11 et 12) permettent de décrire entièrement le polygone de Bézier (13) à partir duquel est déduite la courbe de Bézier dessinant sensiblement la courbe (10). Dans la forme de réalisation de la figure 3, le profil de révolution (6) d'au moins une cavité (4) est tel que l'arc (7) est sensiblement en contact tangent avec la courbe (10), de manière a améliorer la continuité de l'intensité lumineuse du faisceau lumineux traversant la cavité (4). Dans la forme de réalisation de la figure 4, le profil de révolution (6) d'au moins une cavité (4) est tel le rayon de courbure (R) de l'arc (7) est sensiblement nul, de manière à minimiser l'intensité lumineuse transmise le long de la direction (D), augmentant ainsi l'intensité lumineuse transmise en périphérie de la direction (D). Selon un mode de réalisation non illustré le dispositif optique (1) constitue une partie d'un tout autre dispositif, tel que par exemple un boîtier enfermant l'arrangement de diodes électroluminescentes (A). Ce dispositif optique (1) peut avantageusement être réalisé, selon l'un ou l'autre des modes de réalisation, en une seule opération de moulage par injection, au moins une des cavités (4) pouvant être moulée par l'un des éjecteur du moule d'injection, ledit éjecteur pouvant être réalisé à partir d'une tige cylindrique dont l'une des extrémité aura été usinée, par un tour, selon la forme de ladite cavité (4). A titre d'exemple non limitatif, la feuille de matériau transparent (2) aura une épaisseur de 0,3cm et les cavités (4) auront une profondeur, mesurée le long la direction D, de 0,2cm. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à être intégré dans du matériel d'éclairage public, industriel, domestique ou photographique. 15 20 25 30 35 REVENDICATIONS 1) Dispositif optique (1) pour élargir le faisceau lumineux produit par un arrangement de diodes électroluminescentes (A) caractérisé en ce qu'il comporte une feuille épaisse de matériau transparent (2) faisant face à un arrangement de diodes électroluminescentes (A), chacune des diodes électroluminescentes (A) produisant un faisceau lumineux qui s'étend le long d'une direction D, la grande face (3) de la feuille de matériau transparent (2) qui est en regard de l'arrangement de diodes électroluminescentes (A) comportant autant de cavités (4) lisses qu'il y a de diodes électroluminescentes (A), les cavités (4) présentant chacune une symétrie de révolution autour de la direction D, l'autre grande face (5) étant laissée lisse et plane, le profil de révolution (6) des cavités (4) se composant d'un arc (7), sensiblement circulaire, dont le rayon de courbure (R) est relativement petit par rapport aux autres dimensions du profil de révolution (6), dont l'un des bords (8) est sensiblement perpendiculaire à la direction D et dont l'autre bord (9) est en contact avec une courbe (10) sensiblement identique une courbe de Bézier décrite par deux segments (11 et 12), chacun tangent à une des extrémité de la courbe (10) à la manière de deux poignées d'une courbe de Bézier, chacune des cavités (4) étant en regard d'une des diodes électroluminescentes (A). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la feuille de matériau transparent (2) comporte au moins une cavité (4) dont le profil de révolution (6) est tel que l'arc (7) est sensiblement en contact tangent avec la courbe (10). 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la feuille de matériau transparent (2) comporte au moins une cavité (4) dont le profil de révolution (6) est tel que l'arc (7) possède un rayon de courbure (R) sensiblement nul.-6- 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif optique (1) constitue une partie d'un tout autre dispositif. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à être intégré dans du matériel d'éclairage public, industriel, domestique ou photographique.