Brevet FR2948173A1 — publié le 20110121

Dispositif à profilé lumineux La présente invention concerne un dispositif à profilé lumineux dont la principale application est de réaliser des fibres fines émettrices de lumière et des panneaux plats rétro-éclairants, par exemple pour écrans électroniques (télévision, ordinateurs, téléphones portables, appareils photo, jeux vidéo etc.) mais d'une façon plus générale pour tous types de visuels (enseignes, panneaux publicitaires, etc.). Le dispositif proposé comprend un profilé lumineux qui est un reçoit un flux lumineux par une zone 2 d'entrée de la lumière dans un élément transparent dit guide de lumière 9, comprenant au moins deux dispositifs optiques élémentaires juxtaposés 11 et 12, un dispositif optique élémentaire 11 comprenant : une portion dudit guide de lumière 9 comprenant elle-même : 15 une zone 112 d'entrée de la lumière une zone 114 de transmission de la lumière vers la zone 122 d'entrée de la lumière d'un dispositif optique élémentaire 12 adjacent, une ou plusieurs faces dites latérales comportant des parties qui sont lisses et réfléchissent totalement les rayons lumineux leur 20 parvenant avec une forte incidence, et un déviateur 113 qui dévie une partie de la lumière provenant directement ou indirectement de ladite zone 112 d'entrée de la lumière, et un dispositif optique convergent dit � condenseur 115, modifiant les 25 faisceaux lumineux divergents provenant d'au moins un déviateur 113 situé à proximité pour diminuer son angle solide d'émission, caractérisé par le fait que la paroi externe du condenseur 115 est sensiblement confondue avec l'une desdites faces latérales dudit guide de lumière 9. 30 Selon d'autres caractéristiques de l'invention : le déviateur 113 est situé à l'intérieur dudit guide de lumière 9 ; ledit condenseur 115 est un dioptre sensiblement cylindrique ; - ledit condenseur 115 est un miroir concave ; - ledit condenseur 115 est un miroir concave de Fresnel : 35 ledit miroir 115 est un système optique convergent et ledit déviateur est situé au foyer de ce système optique ; la section dudit miroir 115 est une portion de parabole, et ledit déviateur est situé à proximité immédiate du foyer de ladite parabole ; la section dudit miroir 115 est une portion d'ellipse, et ledit déviateur 40 est situé à proximité immédiate de l'un des foyers de l'ellipse considérée - le dispositif comporte un miroir 7 situé du côté opposé à ladite zone 2 d'entrée de la lumière ; - le dispositif comporte un second guide de lumière 3000, et le profilé 45 lumineux 1 émet un flux lumineux dans ledit second guide de lumière 3000. L'invention sera bien comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 10 qui représentent toutes des vues de dispositifs selon l'invention. 50 La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif à profilé lumineux qui est une tige de section ovale, cette section étant représentée à la figure 2. La figure 3 montre un dispositif réalisé par juxtaposition de dispositifs similaires à celui de la figure 1. La figure 4 est une vue en perspective d'un élément unitaire d'une paroi constituée de l'assemblage de tels éléments unitaires, laquelle est 5 représentée à la figure 5. La figure 6 est une vue en perspective d'un dispositif à profilé lumineux évidé, en matériau réfléchissant, dont le condenseur 115 est un miroir concave elliptique. Tous les rayons lumineux allant de gauche à droite dans le guide de lumière 9 sont réfléchis par l'un des déviateurs 113a, 123a et 10 suivants, et tous ceux allant dans l'autre sens à l'intérieur du guide de lumière 9 sont réfléchis par l'un des déviateurs 113b, 123b et suivants. Ces miroirs sont situés à l'intérieur du guide de lumière 9, et placés à l'un des foyers de l'ellipse. Ils réfléchissent la lumière parcourant le conducteur optique vers l'autre foyer de l'ellipse, qui est la zone 116 de sortie de 15 lumière du dispositif. Une feuille transparente 3000 est maintenue en position par les rebords 2001 et 2002 du dispositif, et reçoit ainsi un faisceau de lumière étroit dans sa tranche. La figure 7 est une vue en perspective d'un dispositif similaire à celui de la figure 6, mais qui est plein au lieu d'être creux. Il est réalisé en 20 matériau transparent et sa face arrière elliptique 115 est métallisée pour être réfléchissante. Tous les rayons lumineux sortent par la face 116. La figure 8 est une vue en perspective d'un dispositif à profilé lumineux transparent dont la face arrière 115 est parabolique et réfléchissante. Les rayons émis sortent par la face avant sous forme d'un faisceau large dont les 25 rayons sont presque parallèles. La figure 9 est une vue en perspective d'un ensemble de dispositifs similaires à celui illustré à la figure 8, qui sont accolés. Ce dispositif est un écran lumineux. La figure 10 est une vue en perspective d'une variante du dispositif de la 30 figure 8. La face arrière 115 est parabolique et réfléchissante. Les rayons émis sortent par la face avant sous forme d'un faisceau large dont les rayons sont presque parallèles entre eux. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est particulièrement simple, et le dispositif est très facile à fabriquer. 35 Il offre aussi l'avantage d'un très faible encombrement, et peut être réalisé sous forme d'une tige souple que l'on peut positionner pour éclairer des emplacements peu accessibles. Ledit guide de lumière peut être plein et fabriqué de matière transparente, ou bien vide et constitué d'un matériau réfléchissant. Le dispositif de la 40 figure 7 peut s'emboiter dans celui de la figure 6 et l'on peut de la sorte créer des dispositifs modulaires faciles à assembler. Il est avantageux, tant pour des questions d'encombrement que pour l'efficacité du dispositif, que le déviateur 113 soit situé à l'intérieur dudit guide de lumière 9, mais ce n'est pas obligatoire. 45 Une partie de la lumière parcourant le guide de lumière 9 est réfléchie par l'un des déviateurs, pour former un faisceau divergent de surface d'émission très faible, avec un angle solide d'émission qui est sensiblement le même que celui du faisceau guidé par ledit guide de lumière. Il est avantageux que le miroir soit plan pour ne pas augmenter l'angle solide du faisceau réfléchi, 50 mais ce n'est pas indispensable. On peut utiliser comme déviateur 113 toute surface non réfléchissante, ou non lisse, par exemple un dépoli, au lieu des miroirs précédemment décrits. Dans le cas où le guide est creux et réfléchissant, il est possible de recouvrir la paroi intérieure d'un matériau ayant un indice de réfraction 55 élevé, pour constituer un déviateur 113. Dans le cas où le guide est plein et transparent, il est possible de recouvrir la paroi extérieure d'un matériau ayant un indice de réfraction élevé recouvert d'une surface réfléchissante, pour constituer un déviateur 113. En disposant un déviateur 113 à proximité immédiate de l'un ou du foyer d'un condenseur 115, ce dernier concentre les rayons provenant du déviateurs considéré, soit sous forme d'un faisceau sensiblement parallèle lorsque le condenseur est un miroir parabolique, soit sous forme d'un faisceau parallèle ou convergent lorsque le condenseur est un dioptre cylindrique. L'utilisation d'un miroir elliptique est particulièrement intéressante parce qu'elle permet de réfléchir un faisceau d'angle solide très élevé, et de le convertir en un faisceau d'angle solide plus faible à la sortie, laquelle se situe près de l'un des foyers de l'ellipse considérée. Dans toutes les configurations proposées, le condenseur peut bénéficier de la technologie de Fresnel et être composé de surfaces juxtaposées longitudinalement, qu'il s'agisse de surfaces transparentes ou réfléchissantes. Pour uniformiser la luminosité de dispositif, L'homme de l'art peut diminuer la surface de certains déviateurs, comme par exemple ceux situés près de l'extrémité comportant la source lumineuse du dispositif. Il est possible d'ajouter des sources lumineuses en différents points du profilé lumineux, par exemple tangentiellement sous forme d'un faisceau concentré. Le meilleur emplacement pour une telle insertion est situé derrière un déviateur 113 (version non représentée). Le dispositif peut avantageusement comporter un miroir 7 situé du côté de la paroi lumineuse 1 qui est opposé à ladite zone 2 d'entrée de la lumière, afin de renvoyer dans le dispositif la lumière qui n'a pas été déviée par les projecteurs. Il faut alors prévoir d'autres déviateurs 113b, 123b et suivants pour dévier les rayons lumineux parcourant le guide de lumière dans l'autre sens. Il est également possible de rajouter un second miroir à l'extrémité opposée du guide de lumière pour que les rayons réfléchis par le miroir 7 soient à nouveau réfléchis en direction du miroir 7. Dans ce cas, l'introduction de la lumière peut se faire par un trou dans ce miroir, ou par une entrée latérale dans le guide de lumière 9 (versions non représentées). Il n'est pas nécessaire de placer des déviateurs tout au long du guide de lumière 9. On peut au contraire n'en placer que par endroits, par exemple pour créer des guirlandes lumineuses ou pour n'éclairer que certains emplacements sélectionnés. Le dispositif selon l'invention peut être mis en œuvre de multiples façons non représentées. Le guide de lumière 9 peut être souple ou rigide, droit ou 40 courbe. Il peut être enroulé sur lui-même ou contourner un objet à éclairer. La première application de la présente invention est la réalisation de tous types de luminaires très peu encombrants, pour les habitations, les bureaux, les machines, l'automobile. On peut aussi réaliser des lampes de poche, des guirlandes lumineuses et toutes sortes de gadgets. 45 L'une des autres grandes applications de la présente invention est de faire pénétrer de la lumière dans des volumes transparents fins, qui servent eux-mêmes de guides de lumière. Le dispositif à profilé lumineux 1 comporte alors un second guide de lumière et émet un flux lumineux dans ce second guide de lumière qui peut avoir toutes les formes possibles dont en particulier 50 panneaux plans servant pour le rétro-éclairage. Revendications1. Dispositif comportant un profilé lumineux 1 recevant un flux lumineux par une zone 2 d'entrée de la lumière dans un élément transparent dit guide de lumière 9, comprenant au moins deux dispositifs optiques élémentaires juxtaposés 11 et 12, un dispositif optique élémentaire 11 comprenant : une portion dudit guide de lumière 9 comprenant elle-même : une zone 112 d'entrée de la lumière une zone 114 de transmission de la lumière vers la zone 122 d'entrée de la lumière d'un dispositif optique élémentaire 12 adjacent, une ou plusieurs faces dites latérales comportant des parties qui sont lisses et réfléchissent totalement les rayons lumineux leur parvenant avec une forte incidence, et un déviateur 113 qui dévie une partie de la lumière provenant directement ou indirectement de ladite zone 112 d'entrée de la lumière, et un dispositif optique convergent dit � condenseur 115, modifiant les faisceaux lumineux divergents provenant d'au moins un déviateur 113 situé à proximité pour diminuer son angle solide d'émission, caractérisé par le fait que la paroi externe du condenseur 115 est sensiblement confondue avec l'une desdites faces latérales dudit guide de lumière 9. 2. Dispositif à profilé lumineux 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le déviateur 113 est situé à l'intérieur dudit guide de lumière 9. 3. Dispositif à profilé lumineux 1 selon la revendication 1 caractérisée 30 par le fait que ledit condenseur 115 est un dioptre sensiblement cylindrique. 4. Dispositif à profilé lumineux 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait que ledit condenseur 115 est un miroir concave. 5. Dispositif à profilé lumineux 5 selon la revendication 1 caractérisée 35 par le fait que ledit condenseur 115 est un miroir concave de Fresnel. 6. Dispositif à profilé lumineux 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait que ledit miroir est un système optique convergent et que ledit déviateur est situé au foyer de ce système optique. 7. Dispositif à profilé lumineux 5 selon la revendication 6 caractérisée 40 par le fait que la section dudit miroir 115 est une portion de parabole, et ledit déviateur est situé à proximité immédiate du foyer de ladite parabole. 8. Dispositif à profilé lumineux 5 selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la section dudit miroir 115 est une portion d'ellipse, 45 et ledit déviateur est situé à proximité immédiate de l'un des foyers de l'ellipse considérée. 9. Dispositif à profilé lumineux 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'il comporte un miroir 7 situé du côté opposé à ladite zone 2 d'entrée de la lumière. 50 10. Dispositif à profilé lumineux 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'il comporte un second guide de lumière3000, et que le profilé lumineux 1 émet un flux lumineux dans ledit second guide de lumière3000. 4 15 20 25