EP3186548A1 - Dispositif d'eclairage a diodes electroluminescentes comportant un eclairage compatible de l'utilisation de jumelles de vision nocturne et comprenant un guide de lumiere - Google Patents

Dispositif d'eclairage a diodes electroluminescentes comportant un eclairage compatible de l'utilisation de jumelles de vision nocturne et comprenant un guide de lumiere

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Publication number
EP3186548A1
EP3186548A1 EP15759398.9A EP15759398A EP3186548A1 EP 3186548 A1 EP3186548 A1 EP 3186548A1 EP 15759398 A EP15759398 A EP 15759398A EP 3186548 A1 EP3186548 A1 EP 3186548A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
lighting device
emitting diodes
light guide
disposed
Prior art date
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Ceased
Application number
EP15759398.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Arnaud Petitdemange
Sébastien Pelletier
Olivier Rols
Laurent Mozer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP3186548A1 publication Critical patent/EP3186548A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/12—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification

Definitions

  • Light-emitting diode illumination device having compatible illumination of the use of night vision binoculars and comprising a light guide
  • NVG-compatible lighting is meant lighting that can be used with NVG's “Night Vision Goggle” light-amplification binoculars, that is, the lighting does not saturate the binocular amplification systems.
  • Lighting devices are also known in the Anglo-Saxon terminology of "backlighting".
  • Flat screens have multiple applications. They can be used, for example, to make aircraft cockpit visualization devices.
  • the night vision binoculars amplification devices have a significant amplification coefficient in a spectral band starting at the red end of the visible spectrum, around 650 nanometers and ending in the near infrared, around 930 nanometers.
  • the diodes emitting in the green or in the blue are naturally compatible NVG, their emission in the red or near infrared being very weak or non-existent. It is not the same for red emitting diodes that must be filtered so as not to saturate the binoculars.
  • NVG-compatible backlighting There are different types of NVG-compatible backlighting.
  • a first solution is to use NVG-compatible red light sources whose emission in the higher wavelengths of red is therefore reduced.
  • the patent EP 1 974 190 entitled “Night vision compatible display backlight” of the company “Astronautics Corporation of America” provides lighting with NVG-compatible "orange” diodes.
  • the main disadvantage of this solution is that the colorimetry of the "day” image is substantially modified.
  • a second solution is to have an NVG filter covering all the emitter diodes. We find the previous disadvantage.
  • a variant of this solution consists in arranging the filters only red-emitting diodes to achieve the best possible compromise between NVG compatibility and colorimetry.
  • Patent FR 2 942 023 of the Applicant entitled "NVG-compatible light-emitting diode lighting device” proposes a technical solution of this type.
  • a third solution is to have specific lighting independent of the daylight to ensure NVG lighting.
  • EP 0 560 614 from Kaiser Aerospace & Electronics Corporation entitled "Backlight for a liquid crystal display” proposes a solution of this type.
  • the mixture of light sources is provided by a prismatic light guide.
  • This solution preserves daytime colorimetry. However, it has a larger footprint than previous devices and requires the addition of optical components.
  • backlightings can be grouped into two architectures.
  • the first architecture consists in forming a carpet of light-emitting diodes arranged directly under the liquid crystal matrix to be illuminated.
  • the second architecture is to illuminate a light guide by the edge. It is shown in Figures 1 and 2.
  • Figure 1 shows an exploded view of the various components of the backlighting
  • Figure 2 shows a partial sectional view in the plane of the light diodes.
  • Backlighting 1 then comprises:
  • an illumination consisting of light-emitting diodes 1 1 arranged in line;
  • a mechanical structure 1 3 which carries the supply circuit 12 and the lighting diodes 1 1.
  • FIG. 3 shows a view in the previous section plane of this implantation.
  • the diodes 14 filtered are shown in black and are surmounted by a filter 15 shown schematically by a white rectangle.
  • This technical solution has the following defects:
  • the size of the filtered LEDs is greater than those of the unfiltered LEDs. This size imposes that the light guide is away from the bar LEDs daylight. This causes a loss of luminous efficiency of the lighting system for daylight mode where this parameter is very important;
  • NVG LED filtering is perfectly efficient and there is no light leakage outside the filter. It is therefore important that the NVG LED be surrounded by a light absorbing area that does not pass through the filter. A black body or the addition of a black cap around the LED is then necessary. o The presence of this absorbing element increases the spacing between the diodes and reduces the number, which limits the number of LEDs used in normal mode and therefore reduces the light output of the backlighting day; o The presence of this absorbent element near the LEDs of the normal mode also impairs the injection efficiency of the
  • the lighting device according to the invention does not have these disadvantages. More specifically, the invention relates to a compatible lighting device for the use of night vision binoculars, said lighting device comprising at least:
  • a second light-emitting diode surmounted by an optical filter, said optical filter having a spectral transmission such that the light coming from the second diode filtered by said filter is compatible with the use of said night-vision binoculars,
  • the illumination device comprises a light guide comprising an input face disposed in front of the second diode filtered electroluminescent array, a light guide zone whose length is equal to that of the row of first light-emitting diodes and a plurality of diffusing output faces disposed at and between the first light-emitting diodes.
  • the light guide is substantially in the form of a thin planar blade and elongate shape
  • the second filtered LED is arranged along a slice of the planar blade.
  • the thin planar blade comprises hollow housing, the first light-emitting diodes being disposed in said hollow housing.
  • the thin planar blade comprises slots, the first light-emitting diodes being disposed between said slots.
  • the thin planar blade is substantially in the form of a right prism with triangular faces, each triangular face having the shape of an elongated rectangle triangle, the second filtered electroluminescent diode being disposed along the short side of the right triangle, the row of first electroluminescent diodes being arranged along the long side of the right triangle.
  • the light guide comprises at least one reflective cutaway disposed between the light guide zone and one of the diffusing exit faces.
  • the light guide comprises two reflective cut faces disposed between the light guide zone and one of the diffusing outlet faces, the two cut faces forming a triangular prism.
  • the light guide comprises at least one butt-shaped portion disposed between the light-guiding zone and one of the diffusing exit faces.
  • the light guide is substantially in the form of a right prism with trapezoidal faces, each face having the shape of an isosceles trapezium, the second filtered electroluminescent diode being disposed along the small base of the trapezium, the row of first light-emitting diodes. being arranged along the large base of the trapezium.
  • each slot has a triangular notch so that the light guide consists of a plurality of secondary optical guides, each secondary guide leading the light from the second diode filtered between two first light emitting diodes.
  • the light guide comprises, apart from the inlet face and the faces of diffusing outputs, a reflective treatment on at least one of its faces.
  • the second light-emitting diode is of the same type as at least one of the first light-emitting diodes.
  • the second electroluminescent diode is partially masked so that its emitting surface is adapted to the surface of the input face.
  • the electronic circuit is a flexible printed circuit carrying both the first light-emitting diodes and the second light-emitting diode, the second diode being in a different plane from that of the first light-emitting diodes.
  • Figure 1 shows an exploded view of a backlighting having a daylight
  • Figure 2 shows a partial sectional view of said daylight backlighting
  • FIG. 3 shows a partial sectional view of a backlighting comprising NVG-compatible lighting according to the prior art
  • FIG. 4 represents a partial sectional view in a first plane of a first backlighting comprising NVG-compatible lighting according to the invention
  • Figure 5 shows a partial sectional view in a second plane of the first backlighting
  • FIG. 6 represents a partial sectional view in the first plane of a first variant of the first backlighting
  • Figure 7 shows a partial sectional view in the first plane of a second variant of the first backlighting
  • FIG. 8 represents a partial sectional view in the first plane of a third variant of the first backlighting
  • FIG. 9 represents a partial sectional view in the first plane of a fourth variant of the first backlighting
  • FIG. 10 represents an electronic supply circuit for a backlighting comprising NVG-compatible lighting according to the invention.
  • FIG. 11 represents a partial sectional view in the second plane of a second backlighting comprising NVG-compatible lighting according to the invention.
  • FIG. 12 represents a partial sectional view in the second plane of a variant of the exit zone of this second backlighting
  • Figure 13 shows a partial sectional view in the second plane of a first variant of the second backlighting.
  • the different figures are represented in an oriented reference (X, Y, Z).
  • the plane (X, Y) corresponds to the plane of the main light guide disposed under the liquid crystal matrix to be illuminated.
  • the X axis corresponds to the main axis of the array of light emitting diodes.
  • the Z axis is perpendicular to the (X, Y) plane. In these different figures, the main light guide is not shown.
  • FIGS. 4 and 5 show two partial sectional views in the (X, Z) and (X, Y) planes of a first backlighting comprising NVG compatible lighting according to the invention.
  • This lighting device comprises at least:
  • the electronic circuit 12 is generally a flexible printed circuit or "flex";
  • a second electroluminescent diode 14 surmounted by an optical filter 15, the optical filter having a spectral transmission such as that the light from the second filtered diode 14 is compatible with the use of said night vision binoculars.
  • This diode emits in the red part of the spectrum and the filter cuts the radiation located beyond a certain wavelength.
  • This diode may be of the same type as the red diodes of the row of diodes 1 1 used for the main illumination.
  • this second diode is powered by the same electronic supply circuit 12 which is a flexible circuit called flex. By adjusting the shape and flexibility of the flex, as illustrated in FIG. 10, it is indeed possible to arrange the second diode in a plane different from that of the first row of light-emitting diodes; a light guide 16 comprising:
  • the second light-emitting diode 14 may have an emitting surface of dimensions greater than those of said input face. In this case, the second light-emitting diode is partially masked so that its emitting surface is adapted to the surface of the input face and no stray light disturbs the proper operation of the optical guide;
  • the guiding zone 162 of the light whose length is equal to that of the row of first light-emitting diodes.
  • the guiding zone is substantially in the form of a thin, elongated planar blade, the second filtered LED being disposed along a wafer of this planar blade.
  • the propagation of light rays inside the light guide is essentially by total reflections on the walls of the guide.
  • this guide zone may be wholly or partly metallized;
  • Diffusion zones 163 can be obtained in different ways. For example, we can depolish these areas. One can also add microstructures that will deflect the light flowing in the guide to the entrance of the main light guide.
  • the thin planar blade comprises hollow housings 164, the first light-emitting diodes 1 1 being disposed in said hollow housings.
  • the various figures comprise a single filtered light-emitting diode, for the sake of clarity of the figures. It is, of course, possible to have several filtered diodes to obtain more light or a better homogeneity of lighting or improve the reliability of the backlighting.
  • Figure 6 shows a first variant.
  • the light guide has a notch 165 in which the electroluminescent diode 14 and its filter 15 are housed.
  • FIG. 7 represents a second variant of the device of FIGS. 4 and 5.
  • the guide zone comprises a series of slots 166 between which the first light-emitting diodes 1 1 are arranged.
  • FIG. 8 represents a third variant of the device of FIGS. 4 and 5.
  • the thin planar blade 162 is substantially in the form of a right prism with triangular faces, each triangular face having the shape of an elongated rectangle, the second filtered electroluminescent diode 14 being disposed along the short side of the right triangle, the row of first light emitting diodes 1 1 being arranged along the long side of the right triangle.
  • This blade shape facilitates the propagation of light rays from the second filtered diode.
  • these light rays symbolized by hatched arrows, are reflected, by total reflection, on the hypotenuse 167 of the triangular face.
  • the guide zone also comprises a series of slots 166 between which are arranged the first electroluminescent diodes 1 1.
  • the diodes can also be arranged in housings.
  • FIG. 9 represents a fourth variant of the device of FIGS. 4 and 5.
  • the thin planar blade is simply arranged under the row of the first light-emitting diodes 1 1, which simplifies the shape of the blade which no longer comprises any housing nor slots.
  • the light guide may include a reflective cutaway disposed between the light guide zone and each exit face. It may also comprise two reflective cut faces disposed between the light guide zone and each exit face, the two cut faces forming a triangular prism.
  • FIGS. 11, 12 and 13 show a second embodiment of a backlighting according to the invention used in longitudinal mode.
  • the NVG light guide is disposed under the main light guide disposed in front of the daylighting diodes 1 1.
  • the light guide 17 may comprise cut-off lugs 170 making it possible to fold the light beams coming from the filtered diode towards crenels 174 placed between the first light-emitting diodes 1 1.
  • the light guide 17 is substantially in the form of a right prism with trapezoidal faces, each face being in the form of an isosceles trapezoid, the second filtered light emitting diode 14 being disposed along the small base 171 of the trapezium, the row of first light-emitting diodes 1 1 being arranged along the large base 172 of the trapezium.
  • the hatched arrows represent the path of the light rays coming from the source 14.
  • the base 171 may comprise a diffusing treatment or an array of diffusing patterns 173 making it possible to improve the diffusion and propagation of the light rays in the light guide.
  • the light guide may also include one or more curved butt-shaped portions 177 disposed between the light guiding region and the diffusing exit faces.
  • the cross section may be rectangular or circular.
  • each slot 174 may comprise a triangular notch 175 as shown in Figure 13.
  • the light guide is then composed of a plurality of secondary optical guides 176 in the form of thin blades spread fanwise, each secondary guide leading, by total reflection on the walls of the secondary guide, the light from the second filtered diode 14 between two first light emitting diodes 1 1.
  • the hatched arrows represent the path of the light rays from the filtered source 14.

Landscapes

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  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

Le domaine général de l'invention est celui des dispositifs d'éclairage compatible de l'utilisation des jumelles de vision de nuit. Un tel dispositif d'éclairage comporte au moins : une rangée de premières diodes électroluminescentes (11) portées et alimentées par un circuit électronique (12); une seconde diode électroluminescente (14) surmontée d'un filtre optique (15), ledit filtre optique ayant une transmission spectrale telle que la lumière issue de la seconde diode filtrée par ledit filtre soit compatible de l'utilisation desdites jumelles de vision de nuit. Le dispositif d'éclairage selon l'invention comporte un guide de lumière (16) comprenant une face d'entrée (161) disposée devant la seconde diode électroluminescente filtrée, une zone de guidage (162) de la lumière dont la longueur est égale à celle de la rangée de premières diodes électroluminescentes et une pluralité de faces de sorties diffusantes (163) disposées au niveau et entre les premières diodes électroluminescentes.

Description

Dispositif d'éclairage à diodes électroluminescentes comportant un éclairage compatible de l'utilisation de jumelles de vision nocturne et comprenant un guide de lumière
Le domaine de l'invention est celui des dispositifs d'éclairage compatibles « NVG » à diodes électroluminescentes pour écrans plats de visualisation tels que les matrices à cristaux liquides. On entend par éclairage compatible NVG, un éclairage pouvant être utilisé avec des jumelles à amplification de lumière dites NVG pour « Night Vision Goggle », c'est-à-dire que l'éclairage ne sature pas les systèmes d'amplification des jumelles. Les dispositifs d'éclairages sont également connus sous la terminologie anglo-saxonne de « backlighting ». Les écrans plats ont de multiples applications. Ils peuvent être utilisés, par exemple, pour réaliser des dispositifs de visualisation de cockpits d'aéronefs.
Les dispositifs d'amplification des jumelles de vision de nuit ont un coefficient d'amplification important dans une bande spectrale commençant à l'extrémité rouge du spectre visible, autour de 650 nanomètres et finissant dans l'infrarouge proche, autour de 930 nanomètres. Les diodes émettant dans le vert ou dans le bleu sont naturellement compatibles NVG, leur émission dans le rouge ou le proche infrarouge étant très faible ou inexistante. Il n'en est pas de même des diodes émettant dans le rouge qui doivent être filtrées de façon à ne pas saturer les jumelles.
II existe différents types de backlighting compatibles NVG.
Une première solution consiste à utiliser des sources de lumière rouges naturellement compatibles NVG dont l'émission dans les plus hautes longueurs d'onde du rouge est donc réduite. Ainsi, le brevet EP 1 974 190 intitulé « Night vision compatible display backlight » de la société « Astronautics Corporation of America » propose un éclairage comportant des diodes « oranges » compatibles NVG. L'inconvénient principal de cette solution est que la colorimétrie de l'image de « jour » est sensiblement modifiée.
Une seconde solution consiste à disposer un filtre NVG couvrant la totalité des diodes émettrices. On retrouve l'inconvénient précédent. Une variante de cette solution consiste à disposer les filtres uniquement au- dessus des diodes émettant dans le rouge de façon à réaliser le meilleur compromis possible entre la compatibilité NVG et la colorimétrie. Le brevet FR 2 942 023 de la demanderesse intitulée « Dispositif d'éclairage à diodes électroluminescentes compatible NVG » propose une solution technique de ce type.
Une troisième solution consiste à disposer un éclairage spécifique indépendant de l'éclairage de jour pour assurer l'éclairage NVG. Le brevet EP 0 560 614 de la société Kaiser Aerospace & Electronics Corporation intitulé « Backlight for a liquid crystal display » propose une solution de ce type. Le mélange des sources d'éclairage est assuré par un guide de lumière prismatique. Cette solution permet de préserver la colorimétrie de jour. Elle présente cependant un encombrement plus important que les dispositifs précédents et nécessite l'ajout de composants optiques.
De façon générale, les backlightings peuvent être regroupés en deux architectures. La première architecture consiste à former un tapis de diodes électroluminescentes disposées directement sous la matrice à cristaux liquides à éclairer.
La seconde architecture consiste à éclairer un guide de lumière par la tranche. Elle est représentée sur les figures 1 et 2. La figure 1 représente une vue éclatée des différents composants du backlighting , la figure 2 représente une vue en coupe partielle dans le plan des diodes d'éclairage. Le backlighting 1 comporte alors :
- un guide de lumière 10 sensiblement de forme parallélépipédique ou prismatique, d'épaisseur faible, disposé sous la matrice à cristaux liquides 20 à éclairer ;
- un éclairage constitué de diodes électroluminescentes d'éclairage 1 1 disposées en ligne ;
- un circuit d'alimentation 12 des diodes électroluminescentes ;
- une structure mécanique 1 3 qui porte le circuit d'alimentation 12 et les diodes d'éclairage 1 1 .
Pour que cet éclairage soit compatible NVG, une solution technique possible consiste à disposer un filtre NVG sur certaines diodes émettant dans le rouge. La figure 3 représente une vue dans le plan de coupe précédent de cette implantation . Sur cette figure 3, les diodes 14 filtrées sont représentées en noir et elles sont surmontées d'un filtre 15 représenté schématiquement par un rectangle blanc. Cette solution technique présente les défauts suivants :
- L'encombrement des LEDs filtrées est supérieur à celles des LEDs non filtrées. Cet encombrement impose que le guide de lumière soit éloigné de la barrette des LEDs d'éclairage de jour. Ceci occasionne une perte d'efficacité lumineuse du système d'éclairage pour le mode d'éclairage de jour où ce paramètre est très important ;
- Il est nécessaire que le filtrage des LEDs NVG soit parfaitement efficace et qu'il n'y ait aucune fuite de lumière en dehors du filtre. Il est donc important que la LED NVG soit entourée d'une zone absorbant la lumière ne passant pas dans le filtre. Un corps noir ou l'ajout d'un capuchon noir autour de la LED est alors nécessaire. o La présence de cet élément absorbant augmente l'écartement entre les diodes et en réduit le nombre, ce qui limite le nombre de LEDs utilisables en mode normal et réduit donc la puissance lumineuse du backlighting de jour ; o La présence de cet élément absorbant à proximité des LEDs du mode normal nuit aussi à l'efficacité d'injection des
LEDs du mode normal dans le guide de lumière en absorbant une partie du flux lumineux de ces LEDs.
Le dispositif d'éclairage selon l'invention ne présente pas ces inconvénients. Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif d'éclairage compatible de l'utilisation des jumelles de vision de nuit, ledit dispositif d'éclairage comportant au moins :
une rangée de premières diodes électroluminescentes portées et alimentées par un circuit électronique;
une seconde diode électroluminescente surmontée d'un filtre optique, ledit filtre optique ayant une transmission spectrale telle que la lumière issue de la seconde diode filtrée par ledit filtre soit compatible de l'utilisation desdites jumelles de vision de nuit,
caractérisé en ce que le dispositif d'éclairage comporte un guide de lumière comprenant une face d'entrée disposée devant la seconde diode électroluminescente filtrée, une zone de guidage de la lumière dont la longueur est égale à celle de la rangée de premières diodes électroluminescentes et une pluralité de faces de sorties diffusantes disposées au niveau et entre les premières diodes électroluminescentes.
Avantageusement, le guide de lumière a sensiblement la forme d'une lame plane mince et de forme allongée, la seconde diode électroluminescente filtrée étant disposée le long d'une tranche de la lame plane.
Avantageusement, la lame plane mince comporte des logements creux, les premières diodes électroluminescentes étant disposées dans lesdits logements creux.
Avantageusement, la lame plane mince comporte des créneaux, les premières diodes électroluminescentes étant disposées entre lesdits créneaux.
Avantageusement, la lame plane mince est sensiblement en forme de prisme droit à faces triangulaires, chaque face triangulaire ayant la forme d'un triangle rectangle allongé, la seconde diode électroluminescente filtrée étant disposée le long du petit côté du triangle rectangle, la rangée de premières diodes électroluminescentes étant disposées le long du grand côté du triangle rectangle.
Avantageusement, le guide de lumière comporte au moins un pan coupé réfléchissant disposé entre la zone de guidage de la lumière et une des faces de sortie diffusantes.
Avantageusement, le guide de lumière comporte deux pans coupés réfléchissants disposés entre la zone de guidage de la lumière et une des faces de sortie diffusantes, les deux pans coupés formant un prisme triangulaire.
Avantageusement, le guide de lumière comporte au moins une partie en forme de crosse disposée entre la zone de guidage de la lumière et une des faces de sortie diffusantes.
Avantageusement, le guide de lumière est sensiblement en forme de prisme droit à faces trapézoïdales, chaque face ayant la forme d'un trapèze isocèle, la seconde diode électroluminescente filtrée étant disposée le long de la petite base du trapèze, la rangée de premières diodes électroluminescentes étant disposées le long de la grande base du trapèze. Avantageusement, chaque créneau comporte une échancrure triangulaire de façon que le guide de lumière soit constitué d'une pluralité de guides optiques secondaires, chaque guide secondaire conduisant la lumière issue de la seconde diode filtrée entre deux premières diodes électroluminescentes.
Avantageusement, le guide de lumière comporte, en dehors de la face d'entrée et des faces de sorties diffusantes, un traitement réfléchissant sur au moins une de ses faces.
Avantageusement, la seconde diode électroluminescente est du même type qu'au moins une des premières diodes électroluminescentes.
Avantageusement, la seconde diode électroluminescente est en partie masquée de façon que sa surface émettrice soit adaptée à la surface de la face d'entrée.
Avantageusement, le circuit électronique est un circuit imprimé flexible portant à la fois les premières diodes électroluminescentes et la seconde diode électroluminescente, la seconde diode étant dans un plan différent de celui des premières diodes électroluminescentes.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :
La figure 1 représente une vue éclatée d'un backlighting comportant un éclairage de jour ;
La figure 2 représente une vue en coupe partielle dudit backlighting de jour ;
La figure 3 représente une vue en coupe partielle d'un backlighting comportant un éclairage compatible NVG selon l'art antérieur ;
La figure 4 représente une vue en coupe partielle dans un premier plan d'un premier backlighting comportant un éclairage compatible NVG selon l'invention ;
La figure 5 représente une vue en coupe partielle dans un second plan du premier backlighting ;
La figure 6 représente une vue en coupe partielle dans le premier plan d'une première variante du premier backlighting ; La figure 7 représente une vue en coupe partielle dans le premier plan d'une seconde variante du premier backlighting ;
La figure 8 représente une vue en coupe partielle dans le premier plan d'une troisième variante du premier backlighting ;
La figure 9 représente une vue en coupe partielle dans le premier plan d'une quatrième variante du premier backlighting ;
La figure 10 représente un circuit électronique d'alimentation d'un backlighting comportant un éclairage compatible NVG selon l'invention ;
La figure 1 1 représente une vue en coupe partielle dans le second plan d'un second backlighting comportant un éclairage compatible NVG selon l'invention ;
La figure 12 représente une vue en coupe partielle dans le second plan d'une variante de la zone de sortie de ce second backlighting ;
La figure 13 représente une vue en coupe partielle dans le second plan d'une première variante du second backlighting.
Les différentes figures sont représentées dans un repère orientée (X, Y, Z). Le plan (X, Y) correspond au plan du guide principal de lumière disposé sous la matrice à cristaux liquides à éclairer. L'axe X correspond à l'axe principal de la rangée des diodes électroluminescentes d'éclairage. L'axe Z est perpendiculaire au plan (X, Y). Sur ces différentes figures, le guide principal de lumière n'est pas représenté.
A titre de premier exemple non limitatif, les figures 4 et 5 représentent deux vues en coupe partielle dans les plans (X, Z) et (X, Y) d'un premier backlighting comportant un éclairage compatible NVG selon l'invention. Ce dispositif d'éclairage comporte au moins :
- une rangée de premières diodes électroluminescentes 1 1 portées et alimentées par un circuit électronique 12. Ces diodes 1 1 sont destinées à assurer l'éclairage principal de jour. Généralement, elles émettent dans trois gammes spectrales différentes de façon à assurer un éclairage blanc. Le circuit électronique 12 est généralement un circuit imprimé flexible ou « flex » ;
- une seconde diode électroluminescente 14 surmontée d'un filtre optique 15, le filtre optique ayant une transmission spectrale telle que la lumière issue de la seconde diode 14 filtrée soit compatible de l'utilisation desdites jumelles de vision de nuit. Cette diode émet dans la partie rouge du spectre et le filtre coupe le rayonnement situé au-delà d'une certaine longueur d'onde. Cette diode peut être du même type que les diodes rouges de la rangée de diodes 1 1 utilisées pour l'éclairage principal. Généralement, cette seconde diode est alimentée par le même circuit électronique 12 d'alimentation qui est un circuit souple appelé flex. En jouant sur la forme et la flexibilité du flex, comme illustré en figure 10, il est en effet possible de disposer la seconde diode dans un plan différent de celui de la première rangée de diodes électroluminescentes ; un guide de lumière 16 comprenant :
une face d'entrée 161 disposée devant la seconde diode électroluminescente filtrée 14. La seconde diode électroluminescente 14 peut avoir une surface émettrice de dimensions supérieures à celles de ladite face d'entrée. Dans ce cas, la seconde diode électroluminescente est en partie masquée de façon que sa surface émettrice soit adaptée à la surface de la face d'entrée et qu'aucune lumière parasite ne vienne perturber le bon fonctionnement du guide optique ;
- une zone de guidage 162 de la lumière dont la longueur est égale à celle de la rangée de premières diodes électroluminescentes. Dans l'exemple des figures 4 et 5, la zone de guidage a sensiblement la forme d'une lame plane mince et de forme allongée, la seconde diode électroluminescente filtrée étant disposée le long d'une tranche de cette lame plane. La propagation des rayons lumineux à l'intérieur du guide de lumière se fait essentiellement par réflexions totales sur les parois du guide. Pour augmenter son efficacité, cette zone de guidage peut être en totalité ou en partie métallisée ;
- une pluralité de faces de sorties 163 diffusantes disposées au niveau et entre les premières diodes électroluminescentes 1 1 . Ces faces 163 sont représentées par des zones rayées sur les différentes figures. Les zones de diffusion 163 peuvent être obtenues de différentes façons. A titre d'exemple, on peut dépolir ces zones. On peut également ajouter des microstructures qui vont dévier la lumière circulant dans le guide vers l'entrée du guide principal de lumière.
Dans l'exemple des figures 4 et 5, la lame plane mince comporte des logements creux 164, les premières diodes électroluminescentes 1 1 étant disposées dans lesdits logements creux. Dans cet exemple et dans ce qui suit, les différentes figures comportent une seule diode électroluminescente filtrée, pour des raisons de clarté des figures. Il est, bien entendu, possible de disposer plusieurs diodes filtrées pour obtenir plus de lumière ou une meilleure homogénéité d'éclairage ou améliorer la fiabilité du backlighting.
Il existe différentes variantes de configurations de ce premier backlighting. La figure 6 représente une première variante. Le guide de lumière possède une encoche 165 dans laquelle se logent la diode électroluminescente 14 et son filtre 15.
La figure 7 représente une seconde variante du dispositif des figures 4 et 5. Dans cette variante, la zone de guidage comporte une série de créneaux 166 entre lesquels sont disposées les premières diodes électroluminescentes 1 1 .
La figure 8 représente une troisième variante du dispositif des figures 4 et 5. Dans cette variante, la lame plane mince 162 est sensiblement en forme de prisme droit à faces triangulaires, chaque face triangulaire ayant la forme d'un triangle rectangle allongé, la seconde diode électroluminescente filtrée 14 étant disposée le long du petit côté du triangle rectangle, la rangée de premières diodes électroluminescentes 1 1 étant disposées le long du grand côté du triangle rectangle. Cette forme de lame facilite la propagation des rayons lumineux issus de la seconde diode filtrée. Comme on le voit sur la figure 8, ces rayons lumineux symbolisés par des flèches hachurées se réfléchissent, par réflexion totale, sur l'hypoténuse 167 de la face triangulaire. Sur cette figure 8, la zone de guidage comporte également une série de créneaux 166 entre lesquels sont disposées les premières diodes électroluminescentes 1 1 . Dans une variante de réalisation, les diodes peuvent également être disposées dans des logements.
La figure 9 représente une quatrième variante du dispositif des figures 4 et 5. Dans cette variante, la lame plane mince est simplement disposée sous la rangée des premières diodes électroluminescentes 1 1 , ce qui simplifie la forme de la lame qui ne comporte plus ni logements, ni créneaux.
Pour réduire l'encombrement, le guide de lumière peut comporter un pan coupé réfléchissant disposé entre la zone de guidage de la lumière et chaque face de sortie. Il peut également comporter deux pans coupés réfléchissants disposés entre la zone de guidage de la lumière et chaque face de sortie, les deux pans coupés formant un prisme triangulaire.
Dans le backlighting des figures 4 à 9, l'injection de la lumière filtrée est faite sur un des côtés latéraux de la rangée des premières diodes électroluminescentes 1 1 . Une des difficultés de cette configuration est d'éclairer de façon homogène les faces de sortie 163 situées entre ces premières diodes électroluminescentes.
A titre de second exemple non limitatif, les figures 1 1 , 12 et 13 représentent un second mode de réalisation d'un backlighting selon l'invention utilisé en mode longitudinal. Dans cette configuration, le guide de lumière NVG est disposé sous le guide de lumière principal disposé devant les diodes d'éclairage de jour 1 1 . Le guide de lumière 17 peut comporter des pans coupés 170 permettant de replier les faisceaux lumineux issus de la diode filtrée vers des créneaux 174 disposés entre les premières diodes électroluminescentes 1 1 .
Sur les deux vues en coupe de la figure 1 1 réalisées dans les plans (X, Y) et (Y, Z), le guide de lumière 17 est sensiblement en forme de prisme droit à faces trapézoïdales, chaque face ayant la forme d'un trapèze isocèle, la seconde diode électroluminescente filtrée 14 étant disposée le long de la petite base 171 du trapèze, la rangée de premières diodes électroluminescentes 1 1 étant disposées le long de la grande base 172 du trapèze. Les flèches hachurées représentent le trajet des rayons lumineux issus de la source 14. La base 171 peut comporte un traitement diffusant ou un réseau de motifs diffusants 173 permettant d'améliorer la diffusion et la propagation des rayons lumineux dans le guide de lumière.
Comme on le voit sur la figure 12, le guide de lumière peut également comporter une ou plusieurs parties 177 en forme de crosse recourbées disposée entre la zone de guidage de la lumière et les faces de sortie diffusantes. La section des crosses peut être rectangulaire ou circulaire.
Pour améliorer la propagation et la répartition des rayons lumineux jusqu'aux zones situées entre les premières diodes électroluminescentes 1 1 , chaque créneau 174 peut comporter une échancrure triangulaire 175 comme représenté en figure 13. Le guide de lumière est alors constitué d'une pluralité de guides optiques secondaires 176 en forme de lames minces déployées en éventail, chaque guide secondaire conduisant, par réflexion totale sur les parois du guide secondaire, la lumière issue de la seconde diode filtrée 14 entre deux premières diodes électroluminescentes 1 1 . Les flèches hachurées représentent le trajet des rayons lumineux issus de la source filtrée 14. Les avantages des backlightings selon l'invention sont les suivants :
- Conserver sans modification, le guide principal des diodes électroluminescentes d'éclairage en mode normal. On conserve ainsi toute l'efficacité d'injection des diodes d'éclairage de jour ;
- Obtenir un encombrement réduit de l'ensemble du backlighting ;
- Utiliser un nombre réduit de diodes électroluminescentes compatibles NVG ;
- Obtenir un éclairage homogène ;
- Utiliser un seul flex d'alimentation et un seul guide de lumière supplémentaire pour assurer l'éclairage de nuit.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'éclairage (1 ) compatible de l'utilisation des jumelles de vision de nuit, ledit dispositif d'éclairage comportant au moins :
une rangée de premières diodes électroluminescentes (1 1 ) portées et alimentées par un circuit électronique (12);
une seconde diode électroluminescente (14) surmontée d'un filtre optique (15), ledit filtre optique ayant une transmission spectrale telle que la lumière issue de la seconde diode filtrée par ledit filtre soit compatible de l'utilisation desdites jumelles de vision de nuit,
caractérisé en ce que le dispositif d'éclairage comporte un guide de lumière (16, 17) dit « NVG » comprenant une face d'entrée (161 , 171 ) disposée devant la seconde diode électroluminescente filtrée, une zone de guidage (162) de la lumière dont la longueur est égale à celle de la rangée de premières diodes électroluminescentes et une pluralité de faces de sorties diffusantes (163) disposées au niveau et entre les premières diodes électroluminescentes.
2. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le guide de lumière (16) a sensiblement la forme d'une lame plane mince et de forme allongée, la seconde diode électroluminescente filtrée étant disposée le long d'une tranche de la lame plane.
3. Dispositif d'éclairage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lame plane mince comporte des logements creux (164), les premières diodes électroluminescentes étant disposées dans lesdits logements creux.
4. Dispositif d'éclairage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lame plane mince comporte des créneaux (166), les premières diodes électroluminescentes étant disposées entre lesdits créneaux.
5. Dispositif d'éclairage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lame plane mince est sensiblement en forme de prisme droit à faces triangulaires, chaque face triangulaire ayant la forme d'un triangle rectangle allongé, la seconde diode électroluminescente filtrée étant disposée le long du petit côté du triangle rectangle, la rangée de premières diodes électroluminescentes étant disposées le long du grand côté du triangle rectangle.
6. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le guide de lumière (17) comporte au moins un pan coupé réfléchissant disposé entre la zone de guidage de la lumière et une des faces de sortie diffusantes.
7. Dispositif d'éclairage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le guide de lumière (17) comporte au moins deux pans coupés réfléchissants disposés entre la zone de guidage de la lumière et une des faces de sortie diffusantes, les deux pan coupés formant un prisme triangulaire (170).
8. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le guide de lumière comporte au moins une partie en forme de crosse (177) disposée entre la zone de guidage de la lumière et une des faces de sortie diffusantes.
9. Dispositif d'éclairage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le guide de lumière (17) est sensiblement en forme de prisme droit à faces trapézoïdales, chaque face ayant la forme d'un trapèze isocèle, la seconde diode électroluminescente filtrée étant disposée le long de la petite base (171 ) du trapèze, la rangée de premières diodes électroluminescentes étant disposées le long de la grande base (172) du trapèze.
10. Dispositif d'éclairage selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque créneau comporte une échancrure triangulaire (175) de façon que le guide de lumière soit constitué d'une pluralité de guides optiques secondaires (176), chaque guide secondaire conduisant la lumière issue de la seconde diode filtrée entre deux premières diodes électroluminescentes.
1 1 . Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide de lumière comporte, en dehors de la face d'entrée et des faces de sorties diffusantes, un traitement réfléchissant sur au moins une de ses faces.
12. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde diode électroluminescente est du même type qu'au moins une des premières diodes électroluminescentes.
13. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde diode électroluminescente est en partie masquée de façon que sa surface émettrice soit adaptée à la surface de la face d'entrée.
14. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit électronique (12) est un circuit imprimé flexible portant à la fois les premières diodes électroluminescentes et la seconde diode électroluminescente, la seconde diode étant dans un plan différent de celui des premières diodes électroluminescentes.
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