Brevet FR2923286A3 — publié le 20090508

FR 2923286 A3 20090508 FR 0758767 A 20071102 B07-3892 FR Société dite : Unity Opto Technology Co., Ltd. DISPOSITIF D'ECLAIRAGE Invention de : WU Ching-Huel KANG Yao-Jen DISPOSITIF D'ECLAIRAGE La présente invention se rapporte à un dispositif d'éclairage, et en particulier à un ensemble qui est constitué d'un corps comprenant une base formant au moins une partie dressée, d'un concentrateur et d'une partie d'accouplement, d'au moins une diode électroluminescente, d'une plaquette de circuit présentant au moins une ouverture, et d'une tête, dans lequel ensemble il est possible de réaliser une mise en prise par enfilage entre la partie dressée de la base du corps et l'ouverture du circuit et le corps étant constitué de matériaux conducteurs, en obtenant une amélioration de la concentration de lumière, une amélioration de la dissipation de chaleur, une réduction des coûts de fabrication et une simplification du processus d'assemblage, et dans lequel le dispositif d'éclairage convient pour l'éclairage de bureaux, pour les applications domestiques, des sites d'exposition, et des lieux publics, ainsi que d'environnements similaires. Les diodes électroluminescentes trouvent de nos jours des applications de plus en plus larges. Et, en conséquence, l'énergie fournie aux diodes électroluminescentes doit augmenter de façon croissante. Cependant, l'éclairage continu au moyen de diodes électroluminescentes entraîne une accumulation d'une grande quantité de chaleur. L'accumulation de chaleur nuit à l'efficacité de l'émission de lumière des diodes électroluminescentes et de plus elle accélère l'augmentation de la température de la diode électroluminescente. Dans un dispositif classique qui incorpore une diode électroluminescente on utilise simplement une plaquette de circuit sur laquelle est montée la diode électroluminescente afin de dissiper la chaleur. Ceci la rend très inefficace pour éliminer la chaleur générée par le fonctionnement de la diode électroluminescente, ce qui conduit éventuellement à une surchauffe et ainsi à la détérioration de la diode électroluminescente. En outre, la diode électroluminescente est agencée sur la plaquette de circuit, si bien que l'accumulation de chaleur peut provoquer une détérioration de la plaquette de circuit. Ce problème se pose de façon particulièrement sévère dans une installation d'éclairage qui emploie des diodes électroluminescentes à brillance forte ou à brillance ultra forte, car elles doivent faire face aux problèmes de la détérioration de matière et de la réduction de la durée de service provoqués par la température élevée. Un dispositif d'éclairage classique basé sur une diode électroluminescente comprend une lentille de focalisation, au moins une diode électroluminescente, une couche conductrice, un substrat métallique, un corps, un dissipateur de chaleur, et une tête. Le corps comporte un évidement central dans lequel est agencée une base. La base comprend un trou traversant et la base forme un espace de réception en dessous de celui-ci. Une surface intérieure du corps, qui est située sur le dessus et qui entoure une circonférence de la base, est munie d'une couche réfléchissante. La lentille de focalisation est agencée au-dessus du corps. La diode électroluminescente est connectée électriquement au substrat métallique et le substrat métallique est muni de motifs de circuits. La diode électroluminescente est accouplée avec la base du corps. Le dissipateur de chaleur est accouplé à l'extérieur avec le corps ou sous la base du corps. La tête est accouplée sous la base du corps et elle est électriquement connectée à la plaquette de circuit. Avec un tel agencement classique, en vue de dissiper la chaleur générée par la diode électroluminescente, la chaleur doit d'abord être transmise au substrat métallique situé sous la diode électroluminescente puis elle est transmise à travers le substrat métallique et le corps jusqu'au dissipateur de chaleur situé à l'extérieur du corps ou sous la base du corps. Il apparaît clairement qu'il y a de nombreux milieux qui sont associés par des interfaces au cours de la transmission de chaleur, ce qui retarde la transmission de chaleur et réduit la vitesse et l'efficacité du transfert de chaleur. En outre, un tel agencement classique nécessite une lentille de focalisation située au-dessus de la diode électroluminescente et la surface intérieure du corps doit être revêtue d'une couche réfléchissante pour effectuer la concentration de la lumière. Il apparaît clairement qu'un tel agencement classique nécessite un grand nombre de pièces et un processus d'assemblage compliqué et des coûts accrus. En considération des problèmes évoqués plus haut, la présente invention a pour but de proposer un dispositif d'éclairage qui surmonte les inconvénients des dispositifs d'éclairage classiques basés sur des diodes électroluminescentes. Ainsi un objectif de la présente invention est de proposer un dispositif d'éclairage dans lequel une solidarisation détachable est établie entre une plaquette de circuit comportant au moins une ouverture et un corps comportant une base qui possède au moins une partie en saillie, le corps étant constitué de matériaux conducteurs. Une diode électroluminescente est disposée de manière à s'étendre au-dessus de l'ouverture de la plaquette de circuit, afin d'éliminer l'isolement provoqué par la plaquette de circuit. En outre, la base de la diode électroluminescente est accouplée à la partie en saillie de la base du corps, de sorte que la chaleur peut être efficacement dissipée et la température de la diode électroluminescente peut être maintenue basse, avec pour conséquence une amélioration de la vitesse de 15 dissipation de la chaleur et l'allongement de la durée de service de la diode électroluminescente. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un dispositif d'éclairage qui présente une structure formée d'un seul tenant d'un corps composé d'une base, d'un concentrateur, et d'une partie d'accouplement afin de réduire le 20 nombre de pièces et de réduire les coûts de fabrication et d'assemblage. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un dispositif d'éclairage qui comporte un concentrateur constitué de matériaux conducteurs métalliques, destiné à effectuer la réflexion de la lumière émise depuis la diode électroluminescente et à guider la transmission de la lumière en direction de l'avant 25 pour réaliser la concentration de la lumière et qui comprend des ailettes de dissipation de chaleur formées sur la surface extérieure du concentrateur de telle manière que le concentrateur peut effectuer à la fois la concentration de la lumière et la dissipation de la chaleur. Encore un autre objectif de la présente invention est de proposer un 30 dispositif d'éclairage dans lequel une partie d'accouplement d'un corps et une partie d'accouplement d'une tête sont accouplées de manière détachable de telle sorte que la tête peut être remplacée par une tête satisfaisant aux spécifications des normes MR 16 et E 27 afin d'étendre davantage les applications du dispositif d'éclairage. Pour atteindre les objectifs cités plus haut, selon la présente invention, on propose un dispositif d'éclairage comprenant un corps, une plaquette de circuit comportant au moins une ouverture, au moins une diode électroluminescente et une tête, dans lequel le corps est constitué de matériaux conducteurs et a une structure constituée d'une base comportant au moins une partie en saillie, un concentrateur et une partie d'accouplement, et dans lequel au moins une ouverture de la plaquette de Io circuit est associée à la partie en saillie de la base du corps afin que la plaquette de circuit puisse être montée de manière détachable sur le corps. La diode électroluminescente s'étend sur l'ouverture de la plaquette de circuit et elle est électriquement connectée à la plaquette de circuit afin que la base de la diode électroluminescente soit accouplée avec la partie en saillie de la base du corps. La 15 tête a une partie d'accouplement qui est accouplée de manière détachable avec la partie d'accouplement du corps. Ainsi il est possible de réaliser une concentration améliorée de la lumière, une dissipation améliorée de la chaleur, une simplification de l'assemblage et une réduction des coûts. La présente invention apparaîtra clairement à l'homme du métier à la lecture 20 de la description qui suit de quelques formes de réalisation de celle-ci, décrites à titre d'exemples nullement limitatifs en référence aux dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'éclairage selon la présente invention ; - la figure 2 est une vue éclatée du dispositif d'éclairage de la présente 25 invention ; - la figure 3 est une vue en coupe du dispositif d'éclairage de la présente invention ; - la figure 4 est une vue en perspective montrant l'accouplement d'une tête du dispositif d'éclairage de la présente invention avec un corps de celui-ci ; et 30 - la figure 5 est une vue en perspective d'un dispositif d'éclairage construit selon une autre forme de réalisation de la présente invention. En référence aux dessins et en particulier aux figures 1 à 4, un dispositif d'éclairage selon la présente invention comprend un corps 10 qui est constitué de matériaux conducteurs tels que métaux ou autres matériaux conducteurs. Le corps 10 comprend une base 11, un concentrateur 12 et une partie d'accouplement 13. Le corps 10 comporte un évidement central, la base 11 formant le fond avec un espace de réception formé au-dessus de la base 11 et comportant une ouverture orientée vers le haut. Sur la base 11 est disposée une partie en saillie 111 et au moins un trou traversant 112 est formé dans la base 11 dans le but de procurer un passage pour une connexion électrique. Dans la forme de réalisation représentée deux de ces trous traversants 112 sont ménagés dans la base 11. Le concentrateur 12 est agencé sur la base 11 et il entoure une circonférence de la base 11. En outre, le corps 10 comprend une pluralité d'ailettes de dissipation de chaleur 14 qui sont formées sur une surface extérieure du concentrateur 112 et qui s'étendent vers l'extérieur depuis celle-ci. La partie d'accouplement 13 est agencée sous la base 11. Le corps 10 forme en outre un espace de réception situé sous la base 11, lequel espace de réception sert par exemple à loger un circuit d'excitation/commande (non représenté) du dispositif d'éclairage. La base 1l, le concentrateur 12 et la partie d'accouplement 13 du corps 10 peuvent être réalisés d'un seul tenant en tant qu'ensemble unitaire, ou bien il peut s'agir de pièces séparées qui sont fixées ensemble au moyen d'adhésifs, par serrage, par verrouillage, par encliquetage, ou par des procédés similaires. Une plaquette de circuit 20 comporte une ouverture 21 dont la forme et la position correspondent à la partie en saillie 111 de la base 11 du corps 10 et est dotée de circuits agencés autour de l'ouverture 21. L'ouverture 21 de la plaquette de circuit 20 est montée de façon détachable sur la partie en saillie 111 de la base 11 du corps 10. La plaquette de circuit 20 est munie de deux fils conducteurs qui s'étendent respectivement dans les trous traversants 22 de la base 11 du corps 10. La plaquette de circuit 20 peut être fixée au corps 10 au moyen d'adhésifs, par serrage, par verrouillage, par encliquetage, et par des procédés similaires. Dans la forme de réalisation représentée c'est le vissage qui est adopté pour fixer la plaquette de circuit 20 au corps 10. Ainsi la base 11 du corps 10 est munie d'au moins un trou fileté 113 (qui sont au nombre de deux dans la forme de réalisation représentée) et la plaquette de circuit 20 est munie d'au moins un trou traversant 22 (qui sont au nombre de deux dans la forme de réalisation représentée). Les trous traversants 22 de la plaquette de circuit 20 et le trou fileté 113 de la base 11 du corps 10 étant disposés de manière à se correspondre respectivement. Des vis 23 peuvent s'étendre dans les trous traversants 22 de la plaquette de circuit 20 pour coopérer avec les trous filetés 113 de la base 11 du corps 10. Le dispositif d'éclairage de la présente invention comprend au moins une diode électroluminescente 30 qui est agencée au-dessus de l'ouverture 21 de la plaquette de circuit 20 et qui s'étend au travers de celle-ci. Une électrode positive et une électrode négative de la diode électroluminescente 30 sont connectées électriquement à la plaquette de circuit 20. La diode électroluminescente 30 comporte un siège 31 et une pluralité de branches 32. Les branches 32 servent à connecter la diode électroluminescente 30 à la plaquette de circuit 20 sur des côtés opposés de l'ouverture 21, par exemple par soudage. Dans la forme de réalisation représentée, une seule diode électroluminescente 30 est prévue, mais on comprendra que plusieurs diodes pourraient être prévues. Dans l'exemple illustré, une seule ouverture 21 est donc prévue sur la plaquette de circuit 20 qui présente une seule partie en saillie 111 sur la base 11 du corps 10. Si on le désire, la diode électroluminescente 30 peut être munie d'une couche 40 de conduction thermique entre la base de la diode électroluminescente 30 et la partie en saillie 111 de la base 11 du corps 10. La couche 40 de conduction thermique peut être par exemple un film de matière plastique conductrice de la chaleur, un tampon thermique, ou une couche de graisse thermique. Une tête 50 comporte une partie d'accouplement 51 qui peut être connectée en étant associée à la partie d'accouplement 13 du corps 10. La tête 50 est connectée électriquement aux fils qui s'étendent depuis la plaquette de circuit 20 en passant par les trous traversants 112 de la base 11 du corps 10. Dans la forme de réalisation représentée, la partie d'accouplement 51 de la tête 50 prend la forme d'au moins une saillie s'étendant depuis la tête 50, et en correspondance avec celle-ci, la partie d'accouplement 13 du corps 10 comprend un trou, ou fente, dont la forme et l'emplacement correspondent à la saillie de la partie d'accouplement 51 de la tête. La saillie de la partie d'accouplement de la tête 50 étant reçue dans le trou, ou fente, de la partie d'accouplement 13 du corps 10, et en prise avec celui-ci, le corps 10 et la tête 50 sont accouplés. En outre, dans d'autres applications pratiques, la tête 50 et le corps 10 peuvent être fixés ensemble au moyen d'adhésifs, par serrage, par verrouillage, par encliquetage et par des procédés similaires. La tête 50 peut répondre aux spécifications normalisées MR 16, E 27 et similaires. Avec un tel agencement, en vue de réaliser l'assemblage, les branches 32 de la diode électroluminescente 30 sont d'abord soudées aux circuits de connexion de la plaquette de circuit 20. L'ouverture 21 de la plaquette de circuit 20 est montée sur la partie en saillie 111 de la base 11 du corps, la diode électroluminescente 30 étant soudée aux circuits de connexion sur les côtés opposés de l'ouverture 21 de la plaquette de circuit 20. Le siège 31 de la diode électroluminescente 30 forme un réceptacle 33 dont le fond repose sur la partie en saillie 111 de la base 11 du corps 10 qui est montée dans l'ouverture 21 de la plaquette de circuit 20. Dans la forme de réalisation représentée, la plaquette de circuit 20 et le corps 10 sont connectés au moyen de vis 23 qui s'étendent dans les trous traversants 22 de la plaquette de circuit 20 et sont en prise avec les trous filetés 113 de la base 11 du corps 10. Les fils des électrodes, positive et négative, sont connectés aux circuits de connexion de la plaquette de circuit 20, et s'étendent depuis ceux-ci. Ces fils traversent les trous 112 de la base 11 du corps 10 et ils s'étendent ensuite dans des trous définis dans la tête 50 pour réaliser une connexion électrique avec la tête 50. La partie d'accouplement 13 du corps 10 est ensuite mise en prise avec la partie d'accouplement 51 de la tête 50 pour fixer ensemble le corps 10 et la tête 50. Ainsi s'achève l'assemblage du dispositif d'éclairage selon la présente invention. La figure 5 représente une autre forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle une base 11 d'un corps 10 comporte quatre parties en saillie 111 et une plaquette de circuit 20 qui comporte de façon correspondante quatre ouvertures 21. Chaque ouverture 21 est associée à au moins une diode électroluminescente 30 qui s'étend au-dessus d'elle. Dans une application pratique, chaque ouverture 21 est associée à une pluralité de diodes électroluminescentes 30 et la tête 50 prend une forme qui satisfait aux spécifications de la norme E 27. Il apparaît clairement que la tête 50 peut avoir des formes différentes relevant de spécifications différentes. Pour résumer, lors de l'utilisation, la base 11 du corps 10 comporte au moins une partie en saillie 111 et la plaquette de circuit 20 comporte au moins une ouverture 21. L'ouverture 21 et la partie en saillie 111 de la base du corps 10 sont associées pour accoupler la plaquette de circuit 20 avec la base 11 du corps 10. La tête 50 qui est accouplée avec le corps 10 peut répondre à n'importe quelle spécification souhaitée et elle peut être remplacée par une pièce se présentant sous la forme d'une douille selon les normes MR 16 ou E 27. En se référant aux figures 1 à 5, le dispositif d'éclairage selon la présente invention est caractérisé par la structure combinée d'un corps 10 qui est constitué d'au moins une diode électroluminescente 30, d'une plaquette de circuit 20 comportant au moins une ouverture 21, d'une base 11 comportant au moins une partie en saillie 111, d'un concentrateur 12, et d'une partie d'accouplement 13 ainsi que d'une tête 50, l'ouverture 21 de la plaquette de circuit 20 et la partie en saillie 111 de la base 11 du corps 10 étant mises en prise par serrage et fixées l'une à l'autre. La diode électroluminescente 30 est disposée de manière à s'étendre au-dessus de l'ouverture 21 de la plaquette de circuit 20 de manière à ce que la diode électroluminescente 30 soit directement accouplée avec la partie en saillie 111 de la base 11 du corps au-dessus de celle-ci sans qu'aucune partie de la plaquette de circuit 20 soit interposée entre celles-ci de telle sorte que l'isolation qui pourrait être réalisée par la plaquette de circuit 20 est éliminée et qu'en outre, en raison du fait que la base 11 du corps 10 est constituée de matériaux conducteurs, la chaleur, ou l'énergie thermique, peut être efficacement dissipée et la température de la diode électroluminescente 30 se trouve réduite. De plus, le concentrateur 12 est constitué de matériaux conducteurs, tels qu'un métal et des matériaux similaires, servant à réfléchir et à concentrer des fractions de la lumière résultant de la diffraction générées par la diode électroluminescente 30 et de ce fait à guider la lumière pour la transmettre vers l'avant. Le concentrateur 12 est en outre muni d'ailettes 14 de dissipation de chaleur, si bien que le concentrateur 12 joue à la fois un rôle de concentration de lumière et un rôle de dissipation de chaleur. En outre, le corps 10 étant une pièce unitaire réalisée d'un seul tenant, le nombre de pièces du dispositif d'éclairage peut être réduit et les coûts de fabrication et d'assemblage peuvent également être réduits. De plus, la tête 50 est accouplée avec le corps 10 de manière détachable, si bien que la tête 50 peut répondre à n'importe quelle spécifications Io souhaitées, par exemple celles des normes MR 16 et E 27, ce qui étend le champ d'application du dispositif d'éclairage de la présente invention et réalise une amélioration de la concentration de la lumière et de la dissipation de la chaleur, un allongement de la durée de service de la diode électroluminescente 30, une simplification de la fabrication et de l'assemblage, et une réduction des coûts. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'éclairage comprenant : un corps (10) constitué d'un matériau conducteur et comprenant une base (11), un concentrateur (12), et une première partie d'accouplement (13), le corps (10) ayant une configuration présentant un évidement central, dans lequel la base (11) est agencée de manière à former un premier espace de réception situé sur le dessus de la base (11) et comportant une ouverture (21) orientée vers le haut, la base (11) comportant au moins une partie en saillie (111) et au moins un trou traversant (22), le concentrateur (12) étant agencé de manière à entourer une circonférence de la base (11), la première partie d'accouplement étant agencée sous la base (11), la base (11) formant sur le dessous un deuxième espace de réception ; une plaquette de circuit (20) comportant au moins une ouverture qui est montrée de façon détachable sur la partie en saillie (111) de la base (11) du corps (10), la plaquette de circuit (20) étant connectée au moyen de deux fils conducteurs qui s'étendent dans le trou traversant (22) défini dans la base du corps ; au moins une diode électroluminescente (30) qui s'étend au-dessus de l'ouverture de la plaquette de circuit (20) et qui est électriquement connectée à la plaquette de circuit (20) ; et une tête (50) comportant une deuxième partie d'accouplement (51) qui est connectée de manière détachable à la première partie d'accouplement (13) du corps, la tête (50) étant électriquement connectée aux fils qui s'étendent dans le trou traversant (22) de la base (11) du corps (10). 2. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel la tête (50) répond aux spécifications de la norme MR 16. 3. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel la tête (50) répond aux spécifications de la norme E 27. 4. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel le matériau conducteur comprend un métal. . Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel le corps (10) est un ensemble unitaire réalisé d'un seul tenant. 6. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel le circuit (20) 5 et la base (11) du corps (10) sont fixés au moyen d'adhésifs. 7. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel la base (11) du corps (10) comporte un trou fileté (113) et la plaquette de circuit comporte un trou traversant (22) qui correspond au trou fileté (113), et qui est destiné à recevoir une vis qui le traverse pour se mettre en prise avec le trou fileté (113). Io 8. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel le corps (10) a une surface extérieure de laquelle s'étendent vers l'extérieur des ailettes de dissipation de chaleur (14) destinées à améliorer la dissipation de chaleur.