Brevet FR3081968A1 — publié le 20191206

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF À SOURCE DE LUMIÈRE MULTISPECTRALE Domaine technique [0001] La présente invention concerne un dispositif à source de lumière, et plus particu- lièrement un dispositif à source de lumière multispectrale. Technique antérieure [0002] En tant que source de lumière, une diode électroluminescente est largement utilisée dans divers types d'instruments de détection, tels que des dispositifs de détection d'état de la peau, à cause de ses particularités d'émission lumineuse stable et de faible consommation électrique. En général, en utilisant un dispositif à source de lumière pour une détection, la lumière est habituellement émise vers la surface devant faire l'objet d'une détection, et la lumière réfléchie est détectée pour obtenir des informations. [0003] En détectant des lumières à gamme d'ondes avec des longueurs d'onde différentes, le dispositif à source de lumière est souvent configuré avec une pluralité de diodes électroluminescentes susceptibles d'émettre des lumières avec des longueurs d'onde différentes, et est configuré pour émettre une lumière vers la surface devant faire l'objet d'une détection selon la conception de chemin optique pour effectuer une détection. [0004] Cependant, la lumière a les caractéristiques de dispersion et de réflexion. Quand la lumière dispersée ou la lumière réfléchie de lumière différente tombe à l'intérieur de la plage de détection, le résultat de détection est incorrect et il est difficile d'achever la détection. De plus, afin de faire correspondre la conception de chemin optique d'une pluralité de diodes électroluminescentes, la taille de produit du dispositif à source de lumière est inévitablement difficile à réduire, et le but de l'allègement et de l'amincissement de l'instrument de détection ne peut pas être atteint, et il est également difficile de concevoir un instrument de détection portable. [0005] Par conséquent, il existe un besoin de proposer un dispositif à source de lumière mul- tispectrale amélioré distinct de la technique antérieure pour résoudre les inconvénients précédents. Résumé de l'invention [0006] Quelques modes de réalisation de la présente invention doivent proposer un dispositif à source de lumière multispectrale pour surmonter au moins un des inconvénients mentionnés ci-dessus rencontrés par les techniques antérieures. [0007] La présente invention propose un dispositif à source de lumière multispectrale. Par la configuration du corps de guide de lumière et du substrat, et la combinaison de la 2 pluralité de diodes électroluminescentes, les applications intégrées des diodes électroluminescentes sont mises en oeuvre. Une pluralité de lumières à gamme d'ondes sont émises à partir d'un substrat extrêmement petit et ensuite convergées sur une sortie de guide de lumière plus petite. Cela peut rendre la position de projection de lumière précise, rendre les environnements de détection identiques, éviter le résultat de détection incorrect provoqué par dispersion ou réflexion, et offrir ensuite la détection optimale. Dans le même temps, le produit peut être miniaturisé et l'instrument de détection portable peut être mis en oeuvre. [0008] Selon un aspect de la présente invention, un dispositif à source de lumière multis- pectrale est fourni. Le dispositif à source de lumière multispectrale inclut un substrat, une pluralité de diodes électroluminescentes, un corps de couvercle et un corps de guide de lumière. Les diodes électroluminescentes sont disposées sur le substrat. Une pluralité de lumières à gamme d'ondes avec des longueurs d'onde différentes sont émises par les diodes électroluminescentes. Le corps de couvercle est disposé sur le substrat. Les diodes électroluminescentes sont couvertes par le corps de couvercle. Le corps de guide de lumière est disposé sur le substrat. Le corps de guide de lumière a une sortie de guide de lumière. Le substrat a un premier diamètre, la sortie de guide de lumière a un second diamètre, et le rapport du premier diamètre sur le second diamètre est dans une plage entre 9 et 15, de sorte que les lumières à gamme d'ondes sont déplacées et convergées dans le corps de guide de lumière et émises à travers la sortie de guide de lumière. [0009] Selon un autre aspect de la présente invention, un dispositif à source de lumière mul- tispectrale est proposé. Le dispositif à source de lumière multispectrale inclut un substrat, une pluralité de diodes électroluminescentes, un corps de couvercle et un corps de guide de lumière. Les diodes électroluminescentes sont disposées sur le substrat. Une pluralité de lumières à gamme d'ondes avec des longueurs d'onde différentes sont émises par les diodes électroluminescentes. Le corps de couvercle est disposé sur le substrat. Les diodes électroluminescentes sont couvertes par le corps de couvercle. Le corps de guide de lumière est disposé sur le substrat. Le corps de guide de lumière a une sortie de guide de lumière et une plaque de guide de lumière. La plaque de guide de lumière et la sortie de guide de lumière sont respectivement disposées sur deux côtés opposés du corps de guide de lumière, et le substrat est disposé sur la plaque de guide de lumière. Le corps de guide de lumière a une certaine longueur, le substrat a un premier diamètre, la sortie de guide de lumière a un second diamètre, le rapport de la longueur sur le premier diamètre est dans une plage entre 2 et 5, et le rapport du premier diamètre sur le second diamètre est dans une plage entre 9 et 15, de sorte que les lumières à gamme d'ondes sont déplacées et convergées dans le corps de guide de lumière et émises par la sortie de guide de lumière. 3 [0010] Le contenu précédent de la présente invention deviendra plus aisément évident aux hommes de l'art après examen de la description détaillée qui va suivre et des dessins annexés, dans lesquels : Brève description des dessins [0011] [fig.1] représente de manière schématique la vue en coupe d'un dispositif à source de lumière multispectrale selon un mode de réalisation de la présente invention ; [0012] [fig.21 représente de manière schématique la vue en coupe de la structure éclatée du dispositif à source de lumière multispectrale représenté à la figure 1; [0013] [fig.3A1 représente de manière schématique la structure d'un corps de guide de lumière d'un dispositif à source de lumière multispectrale selon un mode de réalisation de la présente invention ; [0014] [fig.3B1 représente de manière schématique la taille et la spécification d'un dispositif à source de lumière multispectrale selon un mode de réalisation de la présente invention ; [0015] [fig.41 représente de manière schématique une pluralité de diodes électrolumi- nescentes disposées sur un substrat ; [0016] [fig.51 représente de manière schématique la vue en coupe d'un dispositif à source de lumière multispectrale selon un autre mode de réalisation de la présente invention ; et [0017] [fig.61 représente de manière schématique la vue en coupe de la structure éclatée du dispositif à source de lumière multispectrale représenté à la figure 5. Description détaillée [0018] La présente invention va maintenant être décrite de manière plus spécifique en se référant aux modes de réalisation suivants. Il doit être noté que les descriptions suivantes des modes de réalisation préférés de cette invention sont présentées dans ce document uniquement dans un but de représentation et de description. Il n'est pas prévu d'être exhaustif ni d'être limité à la forme précise divulguée. [0019] Il est maintenant fait référence aux figure 1, figure 2, figure 3A et figure 3B. La figure 1 représente de manière schématique la vue en coupe d'un dispositif à source de lumière multispectrale selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 représente de manière schématique la vue en coupe de la structure éclatée du dispositif à source de lumière multispectrale représenté sur la figure 1. La figure 3A représente de manière schématique la structure d'un corps de guide de lumière d'un dispositif à source de lumière multispectrale selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure 3B représente de manière schématique la taille et la spécification d'un dispositif à source de lumière multispectrale selon un mode de réalisation de la présente invention. Comme le montrent les figures 1 à 3B, un dispositif à source de lumière multispectrale 1 selon un mode de réalisation de la présente 4 invention inclut un substrat 11, une pluralité de diodes électroluminescentes 12, un corps de couvercle 13 et un corps de guide de lumière 14. Les diodes électroluminescentes 12 sont disposées sur le substrat 11. Une pluralité de lumières à gamme d'ondes avec des longueurs d'onde différentes sont émises par les diodes électroluminescentes 12. Les lumières à gamme d'ondes peuvent être chacune une lumière visible ou une lumière invisible. Le corps de couvercle 13 est disposé sur le substrat 11 et les diodes électroluminescentes 12 sont couvertes par le corps de couvercle 13. Le corps de guide de lumière 14 est disposé sur le substrat 11. Le corps de guide de lumière 14 a une sortie de guide de lumière 141. Dans ce mode de réalisation, le substrat 11 a un premier diamètre Dl, la sortie de guide de lumière 141 a un second diamètre D2, et le rapport du premier diamètre Dl sur le second diamètre D2 est dans une plage entre 9 et 15, de sorte que les lumières à gamme d'ondes sont déplacées et convergées dans le corps de guide de lumière 14 et émises à travers la sortie de guide de lumière 141. [0020] Une partie des données pratiques est représentée ci-dessous pour rendre la plage de rapports décrite au-dessus plus facile à comprendre. Dans quelques modes de réalisation, le premier diamètre Dl du substrat 11 peut être de 4 ou 5 millimètres (mm) et le second diamètre de la sortie de guide de lumière 141 peut être de 0,45 ou 0,5 millimètre (mm), mais sans y être limité. Quand le premier diamètre Dl est de 5 mm et que le second diamètre D2 est de 0,5 mm, le rapport du premier diamètre Dl sur le second diamètre D2 est de 10, ce qui signifie que le dispositif à source de lumière multispectrale 1 de la présente invention est susceptible de faire converger les lumières à gamme d'ondes sur la sortie de guide de lumière 141 avec une taille de dix. Cela peut rendre la position de projection de lumière précise, et rendre les environnements de détection identiques. [0021] Dans quelques modes de réalisation, il est préféré que le substrat 11 du dispositif à source de lumière multispectrale 1 de la présente invention soit un substrat en forme de cercle. Le corps de guide de lumière 14 est un corps conique, et il est préféré que le corps de guide de lumière soit un corps de cône tronqué. Le corps de guide de lumière 14 a une pluralité de diamètres décroissants différents les uns des autres depuis le substrat 11 jusqu'à la sortie de guidage de lumière 141 afin de guider la lumière et de faire converger la lumière. De plus, le substrat 11 et le corps de guide de lumière 14 sont fermés pour former un espace de guide de lumière S, et le substrat 11 et la sortie de guide de lumière 14 sont respectivement disposés sur deux côtés opposés de l'espace de guide de lumière S. De manière spécifique, le substrat 11 et le corps de guide de lumière 14 ont des extérieurs et des tailles correspondant l'un à l'autre, et quand le substrat 11 et le corps de guide de lumière 14 sont joints, ils peuvent être étroitement attachés l'un à l'autre, de sorte que l'espace de guide de lumière S est formé. Les lumières à gamme d'ondes sont déplacées dans l'espace de guide de lumière S à la manière d'une réflexion totale et émises à travers et depuis la sortie de guide de lumière 141 en brisant l'état de réflexion totale au niveau de la sortie de guide de lumière 141. [0022] Il est à nouveau fait référence à la figure 3A et à la figure 3B. Dans quelques modes de réalisation, le corps de guide de lumière 14 du dispositif à source de lumière multispectrale 1 de la présente invention a une longueur L, et le rapport de la longueur L sur le premier diamètre Dl est dans une plage entre 2 et 5. En d'autres termes, la longueur de la longueur L du corps de guide de lumière 14 est sensiblement 2 à 5 fois la longueur du premier diamètre Dl. C'est-à-dire que la relation entre le premier diamètre Dl et la longueur L est écrite par Dl:L = 1:2 à Dl:L = 1:5. Cette plage de la relation apporte le meilleur rendement de guide de lumière. Si la longueur L du corps de guide de lumière 14 est trop longue, elle provoquera les phénomènes de décroissance lumineuse. Si la longueur L du corps de guide de lumière est trop courte, la lumière ne peut pas être guidée efficacement, ce qui provoque un rendement électroluminescent médiocre. Par conséquent, le rapport de la longueur L du corps de guide de lumière 14 du dispositif à source de lumière multispectrale 1 sur le premier diamètre Dl est de préférence dans la plage entre 2 et 5. [0023] Par exemple, quand le premier diamètre Dl du substrat 11 du dispositif à source de lumière multispectrale 1 est de 4 mm, la longueur L du corps de guide de lumière 14 peut être de 15 mm et le rapport de la longueur L sur le premier diamètre Dl est de 3,75. [0024] Il est à nouveau fait référence à la figure 3B. Comme le montre la figure 3B, il est préféré qu'un corps de couvercle 13 d'un dispositif à source de lumière multispectrale 1 selon un mode de réalisation de la présente invention soit un hémisphère. Le corps de couvercle 13 a un premier rayon R1, et le double du premier rayon R1 est inférieur au premier diamètre Dl du substrat 11. D'autre part, les lumières à gamme d'ondes sont convergées sur la sortie de guide de lumière 141 pour former un point lumineux sur la sortie de guide de lumière 141. Le point lumineux a un second rayon R2, et le rapport du premier rayon R1 sur le second rayon R2 est dans une plage entre 7 et 10, mais n'y est pas limité. [0025] Par exemple, quand le premier rayon R1 du corps de couvercle 13 du dispositif à source de lumière multispectrale 1 est de 2 mm, le second rayon R2 du point lumineux formé sur la sortie de guide de lumière 141 est de 0,25 mm. Le rapport du premier rayon R1 sur le second rayon R2 est de 8. C'est-à-dire que dans le dispositif à source de lumière multispectrale 1, une pluralité de lumières à gamme d'ondes sont émises à partir d'un substrat extrêmement petit 11 et convergées ensuite sur une sortie de guide de lumière plus petite 141. Cela peut rendre la position de projection de lumière précise, rendre les environnements de détection identiques, éviter le résultat de 6 détection incorrect provoqué par dispersion ou réflexion, et offrir ensuite la détection optimale. En attendant, le produit peut être miniaturisé et l'instrument de détection portable peut être mis en oeuvre. [0026] Il est fait référence maintenant à la figure 1 et à la figure 4. La figure 4 représente de manière schématique une pluralité de diodes électroluminescentes disposées sur un substrat. Comme le montrent la figure 1 et la figure 4, le nombre des diodes électroluminescentes 12 du dispositif à source de lumière multispectrale 1 est 3, 4, ou 5, et est de préférence 4, mais sans y être limité. Les diodes électroluminescentes 12 sont toutes disposées sur le substrat 11. Dans l'application de la présente invention, le dispositif à source de lumière multispectrale 1 est principalement appliqué à un instrument de détection d'état de la peau. Une valeur maximale de longueur d'onde d'une lumière à gamme d'ondes ayant la longueur d'onde maximale des lumières à gamme d'ondes, qui sont émises par la pluralité des diodes électroluminescentes 12, est de 905 nanomètres. Dans ce mode de réalisation, quatre valeurs maximales des quatre diodes électroluminescentes 12 diffèrent les unes des autres, de sorte qu'elles peuvent être appliquées pour détecter des paramètres différents, mais sans y être limité. [0027] Il est fait référence maintenant à la figure 5 et à la figure 6. La figure 5 représente de manière schématique la vue en coupe d'un dispositif à source de lumière multispectrale selon un autre mode de réalisation de la présente invention. La figure 6 représente de manière schématique la vue en coupe de la structure éclatée du dispositif à source de lumière multispectrale représenté sur la figure 5. Comme le montrent la figure 5 et la figure 6, un dispositif à source de lumière multispectrale 2 inclut un substrat 21, une pluralité de diodes électroluminescentes 22, un corps de couvercle 23 et un corps de guide de lumière 24. Le substrat 21, les diodes électroluminescentes 22 et le corps de couvercle 23 sont similaires au substrat 11, aux diodes électroluminescentes 12 et au corps de couvercle 13 du dispositif à source de lumière multispectrale 1 décrit dans les modes de réalisation précédemment mentionnés, et donc ne sont pas décrits ici de façon redondante. Dans ce mode de réalisation, le corps de guide de lumière 24 du dispositif à source de lumière multispectrale 2 a une sortie de guide de lumière 241 et une plaque de guide de lumière 242. La plaque de guide de lumière 242 et la sortie de guide de lumière 241 sont respectivement disposées sur deux côtés opposés du corps de guide de lumière 24, et le substrat 21 est disposé sur la plaque de guide de lumière 242. En d'autres termes, le corps de guide de lumière 24 peut se fermer pour former un espace de guide de lumière à travers la sortie de guide de lumière 241 et la plaque de guide de lumière 242 en soi. Il n'y a aucun besoin d'ajustement ou de variation pour correspondre à la taille du substrat 21, qui diffère du substrat 11 et du corps de guide de lumière 14 ayant le même extérieur et la même taille. Dans cette circonstance, le substrat 21 peut avoir un extérieur différent et une forme différente de la 7 plaque de guide de lumière 242. Le substrat 21 doit simplement être sélectionné pour avoir l'extérieur et la taille qui sont susceptibles d'être disposés sur la plaque de guide de lumière 242. La diversité d'application est améliorée. Le concept de guide de lumière est identique aux modes de réalisation précédemment mentionnés, et donc n'est pas décrit ici de façon redondante. [0028] À partir de la discussion ci-dessus, la présente invention propose un dispositif à source de lumière multispectrale. Par la configuration du corps de guide de lumière et du substrat et par la combinaison de la pluralité de diodes électroluminescentes, les applications intégrées des diodes électroluminescentes sont mises en oeuvre. Une pluralité de lumières à gamme d'ondes sont émises à partir d'un substrat extrêmement petit et convergées ensuite sur une sortie de guide de lumière plus petite. Cela peut rendre la position de projection de lumière précise, rendre les environnements de détection identiques, éviter le résultat de détection incorrect provoqué par dispersion ou réflexion, et offrir ensuite la détection optimale. Dans le même temps, le produit peut être miniaturisé et l'instrument de détection portable peut être mis en oeuvre. [0029] Bien que l'invention ait été décrite en termes de ce qui est actuellement considéré comme étant les modes de réalisation les plus pratiques et préférés, il convient de comprendre que l'invention n'a pas besoin d'être limitée au mode de réalisation divulgué. Au contraire, elle est destinée à couvrir diverses modifications et des agencements similaires inclus dans l'esprit et la portée des revendications annexées qui doivent être accordés avec l'interprétation la plus large afin d'englober toutes ces modifications et structures similaires. 8 [Revendication 11 [Revendication 21 [Revendication 31 [Revendication 41 REVENDICATIONSDispositif à source de lumière multispectrale (1, 2), comprenant : un substrat (11, 21) ; une pluralité de diodes électroluminescentes (12, 22) disposées sur le substrat (11, 21), dans lequel une pluralité de lumières à gamme d'ondes avec des longueurs d'onde différentes sont émises par les diodes électroluminescentes (12, 22) ; un corps de couvercle (13, 23) disposé sur le substrat (11, 21), dans lequel les diodes électroluminescentes (12, 22) sont couvertes par le corps de couvercle (13, 23) ; et un corps de guide de lumière (14, 24) disposé sur le substrat (11, 21), dans lequel le corps de guide de lumière (14, 24) a une sortie de guide de lumière (141, 241), dans lequel le substrat (11, 21) a un premier diamètre (Dl), la sortie de guide de lumière (141, 241) a un second diamètre (D2), et le rapport du premier diamètre (Dl) sur le second diamètre (D2) est dans une plage entre 9 et 15, de sorte que les lumières à gamme d'ondes sont déplacées et convergées dans le corps de guide de lumière (14, 24) et émises à travers la sortie de guide de lumière (141, 241). Dispositif à source de lumière multispectrale (1, 2) selon la revendication 1, dans lequel le substrat (11, 21) est un substrat en forme de cercle, le corps de guide de lumière (14, 24) est un corps conique, et le corps de guide de lumière (14, 24) a une pluralité de diamètres décroissants différents les uns des autres depuis le substrat (11, 21) jusqu'à la sortie de guidage de lumière (141, 241). Dispositif à source de lumière multispectrale (1, 2) selon la revendication 2, dans lequel le substrat (11, 21) et le corps de guidage de lumière (14, 24) sont fermés pour former un espace de guide de lumière (S), et le substrat (11, 21) et la sortie de guide de lumière (141, 241) sont respectivement disposés sur deux côtés opposés de l'espace de guide de lumière (S). Dispositif à source de lumière multispectrale (1, 2) selon la revendication 1, dans lequel le corps de guide de lumière (14, 24) a en outre une plaque de guide de lumière (242), la plaque de guide de lumière (242) et la sortie de guide de lumière (141, 241) sont respectivement disposées sur deux côtés opposés du corps de guide de lumière (14, 24), et le substrat (11, 21) est disposé sur la plaque de guide de lumière 9 (242). [Revendication 51 Dispositif à source de lumière multispectrale (1, 2) selon la reven- dication 1, dans lequel le nombre des diodes électroluminescentes (12, 22) est de 3, 4, ou 5. [Revendication 61 Dispositif à source de lumière multispectrale (1, 2) selon la reven- dication 1, dans lequel une valeur maximale de longueur d'onde d'une lumière à gamme d'ondes ayant la longueur d'onde maximale des lumières à gamme d'ondes est de 905 nanomètres. [Revendication 71 Dispositif à source de lumière multispectrale (1, 2) selon la reven- dication 1, dans lequel le corps de guide de lumière (14, 24) a une certaine longueur (L), et le rapport de la longueur (L) sur le premier diamètre (Dl) est dans une plage entre 2 et 5. [Revendication 81 Dispositif à source de lumière multispectrale (1, 2) selon la reven- dication 1, dans lequel le corps de couvercle (13, 23) est un hémisphère. [Revendication 91 Dispositif à source de lumière multispectrale (1, 2) selon la reven- dication 8, dans lequel les lumières à gamme d'ondes sont convergées sur la sortie de guide de lumière (141, 241) pour former un point lumineux sur la sortie de guide de lumière (141, 241) , le corps de couvercle (13, 23) a un premier rayon (R1), le point lumineux a un second rayon (R2), et le rapport du premier rayon (R1) sur le second rayon (R2) est dans une plage entre 7 et 10. [Revendication 101 Dispositif à source de lumière multispectrale (1, 2), comprenant : un substrat (11, 21) ; une pluralité de diodes électroluminescentes (12, 22) disposées sur le substrat (11, 21), dans lequel une pluralité de lumières à gamme d'ondes avec des longueurs d'onde différentes sont émises par les diodes électroluminescentes (12, 22) ; un corps de couvercle (13, 23) disposé sur le substrat (11, 21), dans lequel les diodes électroluminescentes (12, 22) sont couvertes par le corps de couvercle (13, 23) ; et un corps de guide de lumière (14, 24) disposé sur le substrat (11, 21), dans lequel le corps de guide de lumière (14, 24) a une sortie de guide de lumière (141, 241) et une plaque de guide de lumière (242), la plaque de guide de lumière (242) et la sortie de guide de lumière (141, 241) sont respectivement disposées sur deux côtés opposés du corps de guide de lumière (14, 24), et le substrat (11, 21) est disposé sur la plaque de guide de lumière (242), dans lequel le corps de guide de lumière (14, 24) a une certaine longueur 10 (L), le substrat (11,21) a un premier diamètre (Dl), la sortie de guide de lumière (141, 241) a un second diamètre (D2), le rapport de la longueur (L) sur le premier diamètre (Dl) est dans une plage entre 2 et 5, et le rapport du premier diamètre (Dl) sur le second diamètre (D2) est dans une plage entre 9 et 15, de sorte que les lumières à gamme d'ondes sont déplacées et convergées dans le corps de guide de lumière (14, 24) et émises à travers la sortie de guide de lumière (141, 241).