Brevet FR2989521A1 — publié le 20131018

Domaine de l'invention La présente invention concerne de manière générale des diodes émettrices de lumière (LED) et, plus particulièrement, un appareil de projection d'image à LED. Description de l'art antérieur Les diodes émettrices de lumière (LED) peuvent avoir une structure de base comprenant plusieurs composants sous forme de plaquette d'émission de lumière, une sorte de logement structurel, un agent de liaison (tel que de la colle), et des fils conducteurs de connexion. Des liants peuvent être utilisés, comme un époxy argent ou un époxy de silicone, et une ou plusieurs plaquettes d'émission de lumière peuvent être liées ensemble et connectées via des fils conducteurs. Les résines époxydes peuvent former une tête en une sorte de résine, et peuvent prendre différentes formes d'encapsulation, qui génèrent différentes apparences d'illumination et différents effets de mise en lumière. Par exemple, une tête de courbure relativement plate fait que la lumière émise est dispersée, tandis qu'une tête de courbure relativement forte peut faire que la lumière émise est plus ponctuelle. Dans certaines structures classiques de projection d'image à LED, une coque extérieure en matière plastique est installée sur l'extérieur de la LED, et l'image à projeter est imprimée sur la coque extérieure. La partie la plus extérieure de la coque extérieure peut comprendre en outre une lentille moulée pour focaliser, et donc une image peut être projetée sur une quelconque surface de projection adaptée (par exemple un mur, etc.). La figure 1 illustre une structure simple de LED 50 connue dans l'art antérieur. La structure de LED 50 représente une structure de base de LED comprenant une plaquette d'émission de lumière 1, un ensemble conducteur 2, un agent de collage 3 et un fil de connexion 4. L'ensemble conducteur 2 est revêtu d'agent de collage 3. Une ou plusieurs plaquettes 1 sont fixées via l'agent de collage 3, et le fil de connexion 4 est relié à l'ensemble conducteur 2 pour permettre un flux de courant électrique. Une résine époxy 5, ou une autre colle isolante, est utilisée pour encapsuler l'ensemble conducteur 2 dans le circuit. La figure 2 illustre la configuration de l'art antérieur d'une structure de projection à LED 55. Dans cette structure classique de projection d'image à LED 55, une coque en matière plastique 6 est installée sur l'extérieur de la LED. Une image 15 est imprimée sur la coque en matière plastique 6; et la partie avant de la coque en matière plastique 6 est équipée ou moulée avec une lentille 7 pour focaliser et projeter ainsi une image sur un panneau de projection, tel qu'un mur, etc. Cette structure classique est insuffisante par le fait que, bien que la coque en 10 matière plastique installée à l'extérieur de la LED puisse projeter des images, les coûts de fabrication d'une telle configuration sont élevés. Par conséquent, un autre art antérieur enseigne d'imprimer directement les images sur la LED, mais cette structure a ses défauts propres. Par exemple, si l'image est imprimée sur une LED relativement plate ou de faible courbure, l'image projetée 15 est claire mais la lumière émise est dispersée ; lorsque l'intensité de la lumière projetée sur le panneau est sombre, l'image devient floue et peu claire. Si l'image est claire, la distance de projection est très courte, ce qui signifie que la distance entre la LED et le panneau de projection est très courte, ce qui n'a pas de sens en matière de projection. Si l'image est imprimée sur une LED avec une courbure de LED 20 relativement forte, la lumière projetée sur le panneau est relativement intense et centralisée, mais l'image est positionnée sur une surface ronde qui a un effet de lentille, par conséquent, la lumière se réfléchit, et l'image est déformée. En conséquence, il est nécessaire de surmonter les carences optiques décrites ci-dessus par une conception simple qui peut être facilement reproduite avec des 25 matériaux faciles à obtenir, réduisant ainsi les coûts de fabrication. Résumé de l'invention La présente invention traite les lacunes décrites ci-dessus, ainsi que d'autres. Plus précisément, la présente invention concerne un appareil de projection d'image à diode émettrice de lumière, comprenant : au moins une diode émettrice de lumière, ou LED, pour émettre une lumière ; ladite diode émettrice de lumière étant connectée à un ensemble de structures de connexion conductrices par un ensemble de fils conducteurs, et un corps logeant et encapsulant entièrement ladite diode émettrice de lumière ; ledit corps logeant la LED ayant une couche à motif ayant au moins une image, adaptée et configurée sur une exr,f-,-té distale dudit corps pour une connexion optique avec ladite diode émettrice de lumière ; une couche époxy transparente encapsulant entièrement ledit corps de LED, et ayant une forme convexe, lad te forme convexe étant adaptée pour conrei»,r optiquement ladite lumière émi::c ar ladite diode émettrice de lumière et ladite au 15 moins une image formée par ladite couche à motif, afin de projeter une image. Cet appareil de projection d'image à LED est nouveau, facile et peu coûteux à fabriquer. Pour résoudre les problèmes optiques et techniques mentionnés, l'invention fournit une structure de projection d'image à LED ayant moins de pièces, et une nouvelle structure de logement adaptée et configurée pour encapsuler la LED ainsi 20 que pour servir de lentille. Conformément à un aspect de l'invention, il est décrit un appareil à LED qui sera durable et efficace à l'usage et simple à fabriquer, et placé sur le marché à un coût raisonnable. Selon un autre aspect de l'invention, ledit corps logeant la LED a une extrémité 25 distale adaptée et configurée pour avoir une forme sensiblement plate ou plane, mais pas totalement plate ou plane, adjacente à ladite couche à motif Selon un autre aspect de l'invention, ladite couche à motif inclut des images visibles, des personnages, des chiffres, des symboles, des marques, des vues schématiques, des signes, des photos et des dessins. Selon un autre aspect de l'invention, ladite couche époxy comprend une résine époxy optique. Selon un autre aspect de l'invention, ledit corps de LED est composé d'une résine époxyde transparente. Selon un autre aspect de l'invention, ledit corps de LED comprend une pluralité de diodes émettrices de lumière. Selon un autre aspect de l'invention, ledit ensemble de structures de connexion conductrices est au moins partiellement contenu à l'intérieur dudit corps de LED. Selon un autre aspect de l'invention, ladite couche époxy encapsulante est extérieure à ladite couche à motif, et ladite couche à motif se trouve sur l'extrémité distale dudit corps de LED. Selon un autre aspect de l'invention, ladite couche à motif est formée d'un seul tenant avec ledit corps de LED. Selon un autre aspect de l'invention, ledit corps de LED est adapté et configure pour être sensiblement plano-convexe. Dans la présente description, de nombreux détails spécifiques sont fournis, telles que des exemples de composants et / ou des méthodes, afin de fournir une compréhension approfondie des modes de réalisation de la présente invention. Une personne compétente dans cette technique reconnaîtra, cependant, qu'un mode de réalisation de l'invention peut être mis en oeuvre sans un ou plusieurs des détails spécifiques, ou avec d'autres appareils, systèmes, assemblages, des méthodes, composants, matériaux, pièces, et/ou semblables. Dans d'autres cas, des structures bien connues, des matériaux, ou des opérations ne sont pas spécifiquement représentés ou décrits en détail pour éviter d'obscurcir les aspects de réalisation de la présente invention. Brève description des figures Des modes de réalisation de la présente invention sont décrits en référence aux dessins, dans lesquels : la figure 1 est un schéma d'une structure technique de LED selon l'art antérieur ; la figure 2 est un schéma d'une configuration d'une structure de projection d'image à LED selon l'art antérieur ; la figure 3 est un schéma en coupe transversale de composants d'un appareil de projection d'image à LED, selon certains modes de réalisation de l'invention, et la figure 4 est un schéma en coupe transversale de l'appareil de projection d'image à LED selon certains modes de réalisation de la présente invention. Les nouvelles fonctionnalités qui sont caractéristiques de l'invention, telles que l'agencement et la méthode d'utilisation, ainsi que d'autres objectifs et avantages de celle-ci, seront mieux compris à partir de la description qui suit, faite en relation avec les dessins annexés, dans lesquels un ou plusieurs modes de réalisation préférés de l'invention sont illustrés à titre d'exemple. Il est expressément entendu, toutefois, que les dessins sont fournis à des fins d'illustration et de description seulement et qu'ils ne constituent pas une définition des délimitations de l'invention. Tel qu'il est utilisé ici, le terme "comprend" se réfère à une ou plusieurs parties d'un tout, mais n'exclut pas d'autres parties. Autrement dit, le terme "comprend" est un langage ouvert qui implique la présence de l'élément mentionné ou de la structure ou son équivalent, mais n'exclut pas la présence d'autres éléments ou structures. Le terme "comprend" a le même sens et est interchangeable avec les termes "inclut" et "a". L'ensemble a le sens d'un ou plusieurs de cet élément. En outre, toute utilisation du terme "ou" tel qu'utilisé ici, est généralement destiné à signifier "et/ou" sauf indication contraire. Des combinaisons de composants ou des étapes seront également considérées comme étant précisées, dans les cas où la terminologie n'est pas claire en ce qui concerne la capacité de séparer ou combiner. Description détaillée Comme le montrent les figures 3 et 4, un appareil de projection d'image à LED 100 peut comprendre un corps de LED 120 comprenant une plaquette de diode émettrice de lumière (LED) 115 en tant que source de lumière, un ensemble de broches conductrices 110 de connexion électrique, un fil conducteur de connexion 112, et une couche 130 formant un motif imprimée ou empiétant sur la portion distale du corps de LED 120. La plaquette 115 est reliée à au moins une structure de connexion 110 par un agent de liaison 113. La couche 130 formant un motif peut comporter une image ou des caractères qui peuvent inclure des images visibles, des personnages, des chiffres, des symboles, des marques, des vues schématiques, des signes, des photos et des dessins. Le fil de connexion conducteur 112 peut être composé de n'importe quel matériau approprié, électriquement conducteur, connu dans la technique, tel que l'or, l'aluminium, le cuivre, l'argent, ou autre alliage, et est au moins partiellement contenu à l'intérieur dudit corps de LED 120. L'appareil de projection d'image à LED 100 comprend en outre une couche époxy transparente 150 qui est entièrement encapsulée ou formée autour de la partie distale du corps de LED 120, et qui est extérieure à la couche 130 formant un motif. La couche 130 formant un motif peut être d'un seul tenant avec la portion d'extrémité distale du corps LED 120. La couche d'époxy 150 peut être en n'importe quelle résine époxy appropriée. Conformément à la structure de l'invention, la partie d'extrémité distale du corps de LED 120 contenant la couche 130 formant un motif est une surface sensiblement à faible courbure (c'est-à-dire sensiblement plane avec une convexité minimale, ou très peu plane et convexe) tandis que la couche époxy transparente 150 est fonctionnellement connectée audit corps de LED 120 et est extérieure à ladite couche 130 formant un motif, et a une forme convexe. L'invention utilise la technologie d'encapsulation double, les structures adjacentes du corps de LED 120 et de la couche époxy transparente 150 étant réalisées de telle manière qu'elles sont telles qu'une surface à comparativement faible courbure de l'extrémité distale du corps de LED 120 est d'abord encapsulée sur la LED, que l'image de la couche 130 formant un motif est ensuite imprimée de manière appropriée, puis que la région focale de la couche époxy transparente 150 est réalisée, étant une surface à courbure convexe comparativement plus importante, et étant encapsulée secondairement pour obtenir un effet de lentille et pour projeter correctement une image 25. La surface d'extrémité distale du corps de LED 120, ne peut cependant pas être complètement plate (plane) étant donné qu'une surface totalement plane rend dispersée la lumière sortant de la périphérie de la couche d'époxy 150, ce qui provoque un anneau de lumière intense et donc affecte négativement les propriétés optiques de l'image projetée. La couche d'époxy 150 est adaptée et configurée de telle sorte qu'elle encapsule entièrement le corps de LED 120. Il est à noter qu'un ou plusieurs des éléments représentés sur les dessins et figures peuvent également être mis en oeuvre d'une manière plus séparée ou intégrée, ou même être supprimés ou rendus inutilisables dans certains cas, si cela est utile pour une application particulière. Il est également dans l'esprit et la portée de la présente invention de mettre en oeuvre un programme ou un code qui peut être stocké dans un support lisible par machine pour permettre à un ordinateur d'effectuer ou d'aider à l'une des méthodes et des procédures pour la fabrication de l'appareil décrit ici. Ainsi, bien que la présente invention ait été décrite ici en référence aux modes de réalisation particuliers de celle-ci, une latitude de modification, diverses modifications et des substitutions sont possibles dans les informations qui précèdent, et il sera apprécié que, dans certains cas, certaines caractéristiques des modes de réalisation de l'invention seront utilisées sans une utilisation correspondante d'autres caractéristiques sans pour autant sortir du champ d'application et de l'esprit de l'invention telle que définie. Par conséquent, de nombreuses modifications peuvent être faites pour adapter une situation particulière ou du matériel à la portée essentielle et à l'esprit de la présente invention. Il est clair que l'invention ne se limite pas aux termes particuliers utilisés et/ou au mode de réalisation particulier décrit comme le meilleur mode envisagé pour la réalisation de cette invention, mais que l'invention comprendra des modes de réalisation et tous les équivalents relevant du champ d'application de la présente divulgation. Par exemple, la plaquette de LED 115 peut être reliée à un fil conducteur 112 unique, ou à des fils multiples. Un produit peut avoir une ou plusieurs plaquettes 115, selon les caractéristiques requises. L'ensemble de broches conductrices 110 peut avoir deux ou plusieurs pieds de support, ou aucun (composants montés en surface). En outre, un pigment, un agent diffusant ou une poudre de phosphore fluorescente peuvent être ajoutés dans le corps de LED 120 ou dans la couche d'époxy 150. Le pigment rend coloré le corps de LED 120 ou la couche d'époxy 150 ; l'agent de diffusion permet à l'ensemble du corps de LED 120 ou de la couche époxy 150 d'émettre de la lumière, et la poudre fluorescente luminophore est capable de changer la longueur d'onde et par conséquent de changer la couleur de la lumière émise. L'intensité d'émission de la lumière et la couleur de la lumière émise sont déterminées par la plaquette ; la plaquette cependant ne fait pas la couleur, c'est la poudre fluorescente luminescente, qui est ajoutée qui peut changer et modifier la couleur. La description qui précède des modes de réalisation illustrés de la présente invention, y compris ce qui est décrit dans l'abrégé, n'est pas destinée à être exhaustive ou à limiter l'invention aux formes précises décrites ici. Bien que des modes de réalisation spécifiques et des exemples de l'invention sont décrits ici à des fins d'illustration seulement, diverses modifications équivalentes sont possibles dans l'esprit et la portée de la présente invention, comme les personnes compétentes dans cette technique le reconnaîtront et apprécieront. Comme indiqué, ces modifications peuvent être apportées à la présente invention à la lumière de la description qui précède des modes de réalisation illustrés de la présente invention et doivent être inclus dans l'esprit et la portée de la présente invention. REVENDICATIONS1. Un appareil (100) de projection d'image à diode émettrice de lumière, caractérisé en ce qu'il comprend : au moins une diode émettrice de lumière, ou LED, pour émettre une lumière ; ladite diode émettrice de lumière étant connectée à un ensemble de structures de connexion conductrices (110) par un ensemble de fils conducteurs (112), et un corps (120) logeant et encapsulant entièrement ladite diode émettrice de lumière ; ledit corps (120) logeant la LED ayant une couche à motif (130) formant au moins une image, adaptée et configurée sur une extrémité distale dudit corps (120) pour une connexion optique avec ladite diode émettrice de lumière ; une couche époxy transparente encapsulant entièrement ledit corps (120) de LED, et ayant une forme convexe, ladite forme convexe étant adaptée pour connecter 15 optiquement ladite lumière émise par ladite diode émettrice de lumière et ladite au moins une image formée par ladite couche à motif (130), afin de projeter une image. 2. Un appareil (100) de projection d'image à diode émettrice de lumière selon la revendication 1, caractérisé en ce que : ledit corps (120) logeant la LED a une extrémité distale adaptée et configurée 20 pour avoir une forme sensiblement plate ou plane, mais pas totalement plate ou plane, adjacente à ladite couche à motif (130). 3. Un appareil (100) de projection d'image à diode émettrice de lumière selon la revendication 2, caractérisé en ce que : ladite couche à motif (130) inclut des images visibles, des personnages, des 25 chiffres, des symboles, des marques, des vues schématiques, des signes, des photos et des dessins. 4. Un appareil (100) de projection d'image à diode émettrice de lumière selon la revendication 3, caractérisé en ce que : ladite couche époxy comprend une résine époxy optique. 5. Un appareil (100) de projection d'image à diode émettrice de lumière selon la revendication 4, caractérisé en ce que : ledit corps (120) de LED est composé d'une résine époxyde transparente. 6. Un appareil (100) de projection d'image à diode émettrice de lumière selon la revendication 5, caractérisé en ce que : ledit corps (120) de LED comprend une pluralité de diodes émettrices de 10 lumière. 7. Un appareil (100) de projection d'image à diode émettrice de lumière selon la revendication 6, caractérisé en ce que : ledit ensemble de structures de connexion conductrices est au moins partiellement contenu à l'intérieur dudit corps (120) de LED. 15 8. Un appareil (100) de projection d'image à diode émettrice de lumière selon la revendication 2, caractérisé en ce que : ladite couche époxy encapsulante est extérieure à ladite couche à motif (130), et en ce que ladite couche à motif (130) se trouve sur l'extrémité distale dudit corps (120) de LED. 20 9. Un appareil (100) de projection d'image à diode émettrice de lumière selon la revendication 8, caractérisé en ce que : ladite couche à motif (130) est formée d'un seul tenant avec ledit corps (120) de LED. 10. Un appareil (100) de projection d'image à diode émettrice de lumière 25 selon la revendication 9, caractérisé en ce que :ledit corps (120) de LED est adapté et configure pour être sensiblement piano-convexe.