FR2898959A1

FR2898959A1 - Dispositif de production de lumiere

Info

Publication number: FR2898959A1
Application number: FR0602448A
Authority: FR
Inventors: Jaouad Zemmouri
Original assignee: Optical System and Research for Industry and Science OSYRIS SA; Regenerer SARL
Current assignee: Optical System and Research for Industry and Science OSYRIS SA; Regenerer SARL
Priority date: 2006-03-21
Filing date: 2006-03-21
Publication date: 2007-09-28

Abstract

Le dispositif (1) de production de lumière comportant n sources lumineuses (Si) qui sont conçues pour émettre des faisceaux lumineux avec des longueurs d'ondes d'émission (Pi) différentes, n étant supérieur ou égal à 2. Ce dispositif comporte un guide d'onde (11) permettant une propagation, par réflexions totales et dans une direction de propagation (Z), des faisceaux lumineux produits par les sources lumineuses (Si), et la dimension (L) du guide d'onde selon ladite direction de propagation (Z) est suffisante pour que la courbe (Ii,x) de l'intensité lumineuse qui est détectée, pour chaque source lumineuse (Si), en sortie du guide d'onde selon un axe (X) situé dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation (Z), et dans une plage de détection correspondant à la section de sortie du guide d'onde selon cet axe (X), présente une valeur maximale (Imax) et une valeur minimale (Imin) qui respectent le critère de quasi-uniformité suivant : (Imax-Imoy) <= 0,3.Imoy et (Imoy-Imin) <= 0,3.Imoy, Imoy étant la valeur moyenne des intensités lumineuses (Ii,x) détectées selon cet axe (X).

Description

DISPOSITIF DE PRODUCTION DE LUMIERE

Domaine technique La présente invention concerne un nouveau dispositif de production de lumière du type comportant au moins deux sources lumineuses présentant des longueurs d'ondes d'émission différentes, et plus particulièrement un dispositif production de lumière colorée dont la couleur est de préférence, mais pas nécessairement, réglable. Art antérieur Pour produire une lumière colorée dont la couleur est réglable, il est connu d'utiliser plusieurs sources lumineuses de couleurs différentes dont les intensités sont réglables, en combinaison avec des moyens optiques de mélange des ondes lumineuses produites. Des dispositifs de production de lumière colorée de ce type sont par exemple décrits dans le brevet US 6 568 832 et dans la demande de brevet français FR 2 830 315. Dans le brevet US 6 568 832, pour mélanger les ondes lumineuses on utilise un corps solide comportant une face d'entrée de la lumière et une face de sortie de la lumière, et entre les deux faces d'entrée et de sortie de la lumière, une cavité interne remplie d'air et perpendiculaire à l'alignement des faces d'entrée et de sortie. Ce corps permet un mélange des ondes lumineuses en leur faisant subir de multiples réflexions internes sur la face externe de la cavité interne. Selon un premier perfectionnement décrit dans cette publication, on améliore le mélange des ondes lumineuses en traitant notamment la face de sortie pour la rendre rugueuse. Selon un deuxième perfectionnement décrit dans cette publication, on améliore le mélange des ondes lumineuses en insérant dans le corps solide des éléments de discontinuités réfléchissants (bulles, particules métalliques), en sorte d'augmenter le nombre de réflexion internes. Un inconvénient majeur de ce type de dispositif réside dans son très faible rendement lumineux découlant de la multiplicité des réflexions internes des ondes lumineuses pour obtenir leur mélange. Pour augmenter le rendement lumineux, on peut chercher à réduire le nombre de réflexions internes, mais dans ce cas on détériore de manière préjudiciable le mélange des ondes ; il en résulte un défaut d'uniformité dans l'espace de la couleur de la lumière produite.

Dans la demande de brevet français FR 2 830 315, le mélange des ondes lumineuses est obtenu par diffusion au moyen d'une plaque translucide (par exemple plaque diffusante givrée). Le principal inconvénient de ce dispositif réside dans la mauvaise qualité du mélange des ondes lumineuses, qui se traduit par une hétérogénéité spatiale importante du mélange des ondes lumineuses. Ainsi avec ce type de dispositif on constate dans l'espace des différences importantes de couleur dans la lumière produite. Objectif de l'invention La présente invention vise a proposer un nouveau dispositif de production de lumière, qui est du type comportant au moins deux sources lumineuses présentant des longueurs d'ondes d'émission différentes, et qui permet de combiner deux avantages : un très bon rendement lumineux, et une très bonne homogénéité spatiale de la couleur de la lumière produite. Résumé de l'invention Cet objectif est atteint par l'invention qui a pour objet un dispositif de production de lumière comportant n sources lumineuses (Si) qui sont conçues pour émettre des faisceaux lumineux avec des longueurs d'ondes d'émission (P;) différentes, n étant supérieur ou égal à 2. De manière caractéristique selon l'invention, le dispositif comporte un guide d'onde permettant une propagation, par réflexions totales et dans une direction de propagation (Z), des faisceaux lumineux produits par les sources lumineuses (Si) ; la dimension (L) du guide d'onde selon ladite direction de propagation (Z) est suffisante pour que la courbe (l;,X) de l'intensité lumineuse qui est détectée, pour chaque source lumineuse (Si), en sortie du guide d'onde selon un axe (X) situé dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation (Z), et dans une plage de détection correspondant à la section de sortie du guide d'onde selon cet axe (X), présente une valeur maximale (Imax) et une valeur minimale (Imin) qui respectent le critère de quasi-uniformité suivant : (Imax-Imoy) 0,3.Imoy et (Imoy-lmin) 0,3.lmoy, Imoy étant la valeur moyenne des intensités lumineuses (l;,X) détectées selon cet axe (X). Un guide d'onde au sens du présent texte se définit de manière usuelle en optique comme tout système optique dans lequel une onde lumineuse se propage par réflexions totales sur les bords du guide, dans une direction de propagation donnée.

Un guide d'onde peut de manière usuelle être constitué par un tube dont la section transversale est circulaire ou polygonale (par exemple section rectangulaire ou carré) et présente de préférence, mais pas nécessairement, un axe central de symétrie. Ce guide peut être plein (par exemple parallélépipède plein) ; dans ce cas, la propagation de la lumière dans le guide par réflexions totales successives sur les bords du guide est liée à un saut d'indice entre la matière constitutive du guide (milieu de propagation de la lumière) et le milieu externe environnant le guide (par exemple air ou gaine dans un matériau différent présentant un indice de réfraction approprié inférieur à celui du milieu de propagation). Ce guide peut être creux et composé de parois dont les faces internes constituent des miroirs. Comparativement, dans le brevet US 6 568 832 précité de l'art antérieur, le corps cylindrique solide avec cavité interne centrale qui est utilisé comme mélangeur ne constitue pas un guide d'onde au sens du présent texte. En effet, dans ce mélangeur, la lumière ne se propage pas par réflexions totales successives sur les bords de ce solide (face externe de la cavité centrale et face externe du corps). Plus particulièrement, mais non nécessairement, le dispositif de l'invention comporte les caractéristiques additionnelles et facultatives ci-30 après, prises isolément ou le cas échéant en combinaison : - la courbe (l;,x) de l'intensité lumineuse qui est détectée, pour chaque source lumineuse (Si), présente une valeur maximale (Imax) et une valeur minimale (Imin) qui respectent le critère de quasi-uniformité suivant : (Imax-Imoy) s 0,25.Imoy et (Imoy-Imin) <_ 0,25.Imoy ; le guide d'onde est choisi de telle sorte que le rendement lumineux (p) du guide d'onde est supérieur à 70%, et plus préférentiellement encore supérieur à 80% ; l'intensité lumineuse d'au moins une source lumineuse, et de préférence de chaque source lumineuse (Si), est réglable ; le dispositif comporte au moins trois sources lumineuses (SI, S2, S3) présentant respectivement des plages de longueurs d'ondes d'émission différentes, qui peuvent se recouvrir ou ne pas se recouvrir ; - le dispositif comporte trois sources lumineuses (SI, S2, S3) différentes, une première source lumineuse (SI) étant conçue pour émettre sur une plage de longueurs d'ondes comprise entre 450nm et 600n, une deuxième source lumineuse (S2) étant conçue pour émettre sur une plage de longueurs d'ondes comprise entre 400nm et 500nm, et une troisième source lumineuse (S3) étant conçue pour émettre sur une plage de longueurs d'ondes comprise entre 600nm et 700nm ; - chaque source lumineuse (Si) comporte au moins une diode électroluminescente ; - le guide d'onde comporte au moins un corps solide plein 25 transparent ; - le corps plein formant guide d'onde est en polymère ou en verre ; le guide d'onde comporte des parois qui sont orientées parallèlement à la direction de propagation (Z) du guide, dont les faces internes constituent des miroirs réfléchissants, et qui 30 délimitent entre elles une cavité interne de propagation de la lumière ; le dispositif selon comporte un moyen de diffusion de la lumière en sortie du guide d'onde ; le rendement lumineux global p' de l'ensemble guide d'onde/moyen de diffusion est supérieur à 60% et de préférence supérieur à 70%.

Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-après de plusieurs variantes préférées de réalisation de l'invention, laquelle description est donnée à titre d'exemple non limitatif et non exhaustif de l'invention, et en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente une première variante de réalisation d'un dispositif de l'invention, la figure 2 est une vue de face du module de production de faisceaux lumineux du dispositif de la figure 1, ladite vue de face permettant de visualiser un exemple de répartition spatiale des sources lumineuses ; la figure 3 est une vue schématique de côté du dispositif de la figure 1 la figure 4 est un exemple de spectres d'émission des sources lumineuses du dispositif de la figure 1, les figures 5 à 14 représentent des résultats de mesure d'intensités lumineuses détectées en sortie du guide d'onde du dispositif de la figure 1, pour différentes valeurs de longueur de ce guide d'onde, la figure 15 représente en perspective une autre variante de réalisation d'un guide d'onde. Description détaillée lève variante de réalisation ù guide d'onde plein On a représenté sur la figure 1, une première variante de réalisation d'un dispositif 1 de production de lumière colorée qui est conforme à 30 l'invention. Ce dispositif comporte au moins deux modules : un module 10 de production de faisceaux lumineux - un guide d'onde 11 ayant une fonction de mélangeur des faisceaux lumineux produits par le module 10. Le module 10 comporte un ensemble de plusieurs sources lumineuses ponctuelles sous la forme de diodes électroluminescentes 101 qui sont soudées sur une plaque 102, et au moins une alimentation électrique (non représentée) qui est connectée au diodes 101 au moyen d'un circuit électrique gravé sur la plaque, et qui de manière connue en soi permet l'allumage des diodes 101.

Les diodes électroluminescentes 101 sont réparties selon la configuration de la figure 2. Sur cette figure 2, les lettres V identifient des diodes 101 de couleur verte qui forment une première source lumineuse SI émettant sur une plage de longueur d'ondes PI comprise par exemple dans la gamme de longueur d'ondes 450nm- 600nm ; les lettres B identifient des diodes 101 de couleur bleue qui forment une deuxième source lumineuse S2 émettant sur une plage de longueur d'ondes P2 comprise par exemple dans la gamme de longueur d'ondes 400nm- 500nm ; les lettres R identifient des diodes 101 de couleur rouge qui forment une troisième source lumineuse S3 émettant sur une plage de longueur d'ondes P3 comprise par exemple dans la gamme de longueur d'ondes 600nm- 700nm. L'invention n'est pas limitée à un dispositif comportant les trois sources de lumineuses SI, S2, et S3 précitées mais peut être mise en oeuvre avec tout module 10 de production de faisceau lumineux comportant au moins deux sources lumineuses émettant sur des longueurs d'ondes différentes. Les plages de longueur d'ondes d'émission de ces sources peuvent être différentes des plages de longueurs d'ondes précitées. Les plages de longueur d'ondes d'émission de ces sources peuvent se recouvrir partiellement ou être disjointes. Une source lumineuse peut plus généralement comporter une ou plusieurs sources ponctuelles (diodes). Les sources lumineuses ne sont pas nécessairement disposées dans un même plan, et ne sont pas nécessairement constituées de diodes électroluminescentes. L'invention n'est pas non plus limitée à la configuration particulière de diodes de la figure 2. De préférence, mais non nécessairement, le module 10 comporte des moyens de réglage de l'intensité d'émission d'au moins une des sources lumineuses (SI à S3), et de préférence des moyens permettant un réglage séparément de l'intensité d'émission de chacune des sources lumineuses (S1 à S3) ; ces moyens de réglage permettent de modifier les rapports d'intensité lumineuse entre les sources (SI à S3) , et par là-même de régler la couleur de la lumière produite en sortie du dispositif 1 de l'invention.

Néanmoins, dans une variante de réalisation simplifiée de l'invention, les rapports d'intensité lumineuse entre les sources (SI à S3) peuvent ne pas être réglables, et il en résulte dans ce cas que la couleur de la lumière produite en sortie du dispositif 1 de l'invention n'est pas réglable. Dans la variante de réalisation de la figure 1, le guide d'onde 11 est un corps solide plein comportant un axe central de symétrie 11 a, et réalisé dans un matériau transparent. Il s'agit par exemple d'un solide en verre ou en plastique. Dans l'exemple particulier illustré, il s'agit d'un corps plein de forme parallélépipédique, comportant : une face d'entrée 110 des faisceaux lumineux produits par les sources SI à S3, laquelle face d'entrée 110 est située dans un plan perpendiculaire à l'axe central de symétrie 11a du guide 11, une face de sortie 111 parallèle à la face d'entrée 110 et alignée avec cette face d'entrée 110 selon l'axe central de symétrie 11 a du guide 11, quatre faces latérales 112 de guidage de la lumière, qui sont parallèles à l'axe central de symétrie 11a. En fonctionnement, les faisceaux lumineux produits par les sources lumineuses SI à S3 pénètrent dans le guide d'onde 11 par sa face d'entrée 110, et se propagent dans la direction de propagation longitudinale Z qui est parallèle à l'axe central de symétrie 11a du guide d'onde 11, en subissant des réflexions totales sur les faces latérales de guidage 112 du guide d'onde . Sur la figure 3, on a symbolisé par des flèches des exemples de trajets optiques illustrant cette propagation de la lumière dans le guide 11 par réflexions totales successives. Dans cet exemple de réalisation, ces réflexions totales des ondes lumineuses à l'intérieur du guide d'onde 11 sont obtenues grâce au saut d'indice entre la matière constitutive du guide d'onde 11 et l'air environnant le guide 11. Du fait de cette propagation des ondes lumineuses à l'intérieur du guide 11 dans la direction Z avec de multiples réflexions 'totales, on réalise avantageusement un mélange des différents faisceaux lumineux produits par les sources lumineuses SI à S3, tout en conservant un très bon rendement p entre la puissance lumineuse Ps en sortie du guide 11 et la puissance lumineuse Pe à l'entrée du guide 11 (p = Ps/Pe). Ce rendement p est proche de 1 et dépend des défauts dans la structure de la matière constitutive du guide d'onde 11. En pratique, et de préférence, on choisira le guide d'onde 11 de telle sorte que ce rendement p est supérieur à 0,7 et plus préférentiellement encore supérieur à 0,8. Les puissances lumineuses Ps et Pe pour le calcul du rendement lumineux p peuvent être mesurées en watt au moyen d'un wattmètre ou en lux au moyen d'un luxmètre.

La longueur L du guide d'onde 11 (c'est-à-dire en référence aux figures 1 et 3, la distance L séparant les deux faces 110 d'entrée et de sortie 111 selon la direction de propagation Z) est fixée au cas par cas en fonction de la qualité recherchée pour l'homogénéité spatiale de la couleur de la lumière produite en sortie du dispositif 1.

Exemples de réalisation A titre d'exemple non limitatif de l'invention, des essais ont été réalisés avec un dispositif de production de lumière 1 présentant les caractéristiques principales suivantes : guide d'onde 11 en plexiglas transparent ; les faces entrées 110 et de sortie 111 du guide d'onde forment un carré d'environ 50mm de coté ; 8 les diodes 101 (R, V, B) sont réparties selon la disposition de la figure 2, avec un écartement x entre deux diodes adjacentes selon l'axe X égal à 16mm, et un écartement y entre deux diodes adjacentes selon l'axe Y égal à 10mm ; les diodes 101 sont positionnées contre la face d'entrée 110 du guide d'onde 11 ; - les spectres d'émission des diodes 101 (R, V, B) utilisées sont représentés sur la figure 4. Différents essais ont été réalisés avec des guides d'onde de différentes longueurs L et en allumant uniquement les diodes 101 vertes (V), les autres diodes bleues et rouges du dispositif 1 étant éteintes. Pour chaque essai, on utilise un capteur plan (par exemple une matrice CCD) qui est positionné en sortie du guide d'onde 11, au droit de la face de sortie 111 et dans un plan perpendiculaire à l'axe de propagation Z du guide d'ondes 11. Ce capteur couvre au moins toute la section de sortie du guide d'ondes 11 (surface de la face de sortie 111 du guide d'onde 11). Ce capteur permet de mesurer l'intensité dans la plan (X,Y) de la lumière produite en sortie du dispositif 1, en l'espèce au moyen de la source lumineuse verte (SI), sur toute la section de sortie du guide d'onde 11. La matrice CCD doit de préférence présenter une résolution suffisante pour permettre une mesure d'au moins 100 points sur toute la section de sortie du guide d'onde 11 et selon un axe prédéfini (axe X dans les exemples ci-après) ; la précision de la mesure doit être d'au moins 1 `% de la puissance du point de mesure ayant la puissance maximale. On peut également utiliser à la place d'une matrice CCD un détecteur ponctuel ayant la taille d'un point de mesure, la mesure étant effectuée en déplaçant ce détecteur ponctuel sur toute la section de sortie du guide 11 selon l'axe prédéfini de mesure (axe X dans les exemples ci-après). On a représenté sur les figures 5 à 11, les résultats de mesure pour différentes longueur L de guides d'onde 11 , à savoir: L = 0 (pas de guide d'onde) ; L=10mm ; L=20mm ; L=30mm ; L=4Omm ; L= 50mm ; L=60mm. Sur chaque figure 5 à 11, la vue de gauche représente la répartition spatiale en X et Y des intensités lumineuses relevées au moyen du capteur, et la vue de droite est une courbe des intensités lumineuse 11,x relevées selon l'axe transversal X, pour une position donnée selon l'axe Y (en l'espèce sur le bord vertical gauche du guide d'onde 11), et sur une plage de mesures correspondant à la hauteur (h) de la section de sortie du guide d'onde 11. En référence à la figure 1, cette hauteur (h) correspond à la section de sortie du guide d'onde 11 selon l'axe (X). Sur l'axe des abscisses des figures 5 à 11, la référence 0 correspond à la position en X de l'axe central de symétrie 11 a du guide 11. Il ressort des figures 5 à 11, que plus la longueur L du guide d'onde 11 augmente et plus on améliore l'uniformité de la répartition spatiale de l'intensité lumineuse.

On a reproduit sur la figure 12, le profil de l'intensité lumineuse I1,x obtenue avec un guide d'onde 11 de longueur L valant 60mm , et on a ajouté sur cette figure 12 les trois droites horizontales (en pointillés) correspondant respectivement à l'intensité maximale (Imax) mesurée selon l'axe X, à l'intensité minimale (Imin) mesurée selon l'axe X, et à l'intensité moyenne (Imoy) mesurée selon X. Conformément à l'invention, pour cette longueur L valant 60mm, l'intensité lumineuse li,x pour la source SI ( diodes vertes V) est comprise dans une fourchette de 30% autour de la valeur moyenne Imoy [c'est-à-dire : ((Imax-Imoy) s 0,3.Imoy) et ((Imoy-Imin) 0,31moy)]. La répartition de l'intensité lumineuse en sortie du guide d'onde 11 est ainsi quasi-uniforme. Plus précisément, en référence à la figure 12, sur une échelle de 0 à 100, l'intensité maximale Imax vaut 100, l'intensité minimale Imin vaut 62 et l'intensité moyenne vaut 80. Dans cet exemple préféré de réalisation, on obtient : (Imax-Imoy)=0,25.Imoy et (Imoy-Imin)=0,2251moy.

Les mêmes mesures ont été effectuées avec un guide d'onde 11 de longueur L valant 60mm, et séparément pour chacune des deux autres sources S2 ( diodes de couleur bleue) et S3 ( diodes de couleur rouge). Les résultats des mesures (profil I2,X de l'intensité lumineuse selon l'axe X) pour la sources S2 (diodes de couleur bleue) sont reportés sur la figure 13 ; les résultats des mesures (profil I3,X de l'intensité lumineuse selon l'axe X) pour la source S3 ( diodes de couleur rouge) sont reportés sur la figure 14. Pour chacune des autres sources S2 et S3, avec un guide d'onde de longueur L valant 60mm, les intensités lumineuses 12,x ( diodes bleues) et I3,x (diodes rouge) sont comprises dans une fourchette de 30% autour de la valeur moyenne Imoy. Pour chacune des autres sources S2 et S3, la répartition de l'intensité lumineuse en sortie du guide d'onde 11 est ainsi quasi-uniforme. II en résulte que la couleur de la lumière produite en sortie du guide d'ondes 11 est, conformément à l'invention, quasi-uniforme en tout point de l'espace. Cette valeur limite de 30% autour de la valeur moyenne Imoy qui définit la quasi-uniformité spatiale de la couleur au sens de l'invention est lié en pratique à la sensibilité de l'oeil humain. Au-delà de cette limite, il est considéré que l'oeil humain est susceptible de détecter des variations de couleur dans l'espace, qui ne sont pas acceptables en terrnes de qualité de la lumière produite. Ainsi, comparativement dans les exemples précités, 2o avec des guides d'ondes 11 de longueur L inférieure ou égale à 50mm, la répartition de l'intensité lumineuse 11,x en sortie du guide d'onde 11 pour la source SI n'est pas quasi-uniforme ((Imax-Imoy)>0,3.Imoy) et ((Imoy-Imin)>0,3.Imoy), et les dispositifs concernés ne sont donc pas conformes à l'invention. A titre comparatif, pour le guide d'onde 11 de longueur L valant 25 50mm et pour les diodes de couleur verte (figure 10), sur une échelle de 0 à 100, l'intensité maximale Imax vaut 100, l'intensité minimale Imin vaut 47 et l'intensité moyenne vaut 76. Dans cet exemple, on obtient : (Imaxlmoy)=0,315.lmoy et (Imoy-Imin)=0,381moy. On se trouve en dehors de la fourchette précitée des 30% définissant la quasi-uniformité au sens de 30 l'invention. Dans les résultats de mesures précités, on a relevé le profil des intensités lumineuses l;,X selon l'axe X. Pour qualifier la quasi-uniformité au sens de l'invention de la couleur de la lumière produite, on peut indifféremment procéder aux mêmes mesures selon tout axe du plan (X,Y) sur toute la section de sortie du guide d'ondes 11 selon cet axe.

La longueur L du guide d'onde 11 est un paramètre important influant sur l'uniformité spatiale de l'intensité lumineuse de la lumière produite en sortie du dispositif 1, mais n'est pas le seul paramètre. D'autres paramètres tels que notamment la répartition spatiale des diodes 101 des sources lumineuses SI , S2 , S3 , l'angle d'émission des diodes 101, la distance entre les sources lumineuses SI , S2 , S3 et la face d'entrée 110 du guide d'ondes 11, influent également sur l'uniformité spatiale de l'intensité lumineuse. Egalement, plus la section transverse du guide d'onde présente une dimension importante, plus le nombre de modes de propagation de la lumière augmente, et de ce fait plus la longueur L du guide d'onde doit être importante pour obtenir le résultat recherché de quasi-uniformité des intensités lumineuses. Il revient ainsi à l'homme du métier d'adapter au cas par cas la longueur L du guide d'ondes 11 en sorte obtenir en sortie du guide d'onde 11 une répartition spatiale quasi-uniforme de la lumière en adoptant le critère de quasi-uniformité défini précédemment (tolérance maximale de 30% autour de la valeur moyenne Imoy pour chaque source lumineuse). Dans une variante perfectionnée de réalisation de l'invention, pour améliorer l'uniformité dans l'espace de la lumière produite en sortie du dispositif 1, on ajoute un module de diffusion 12 (figure 1) en sortie du guide d'onde 11 . Ce module de diffusion 12 est par exemple une plaque de faible épaisseur présentant de nombreuses irrégularités de structure. En sortie du guide d'onde 11, la lumière colorée traverse la plaque de diffusion 12 et subit de multiples déviations (diffusion) du fait de la présence des irrégularités dans la structure de la plaque 12. Cette plaque de diffusion pourrait être remplacée par tout élément diffusant équivalent remplissant la même fonction de diffusion de la lumière. Par exemple, la plaque 12 peut être remplacée par un traitement approprié de la face de sortie 111 du guide d'onde 11, conférant à cette face de sortie 111 une surface rugueuse ou équivalent.

Le module de diffusion 12 (quelle que soit sa forme de réalisation) présente une épaisseur faible en sorte de ne pas trop dégrader le rendement lumineux. De préférence, le module de diffusion 12 est choisi de telle sorte que le rendement lumineux global p' de I"ensemble guide d'onde11/module de diffusion 12 est supérieur à 60%, ,et de préférence supérieur à 70%. Deuxième variante de réalisation (miroirs) Dans une autre variante de réalisation, le guide d'onde 11 de la figure 1 est remplacé par le guide 11' de la figure 15. Ce guide 11' est constitué de quatre parois 112 qui sont orientées parallèlement à la direction de propagation (Z) du guide, et qui délimitent entre elles une cavité interne 113 présentant un axe central de symétrie 11 a et permettant la propagation de la lumière. Les faces internes 112a des parois 112 constituent des miroirs réfléchissants permettant la propagation de la lumière dans la cavité 113 par réflexions totales dans la direction (Z).

Pour le guide 11' de la figure 15, on adapte la longueur L du guide en appliquant le même enseignement que celui donné précédemment pour la longueur L du guide 11 de la figure 1, en sorte d'obtenir le résultat de quasi-uniformité des intensités lumineuses en sortie du guide d'onde. Dans cette variante de la figure 15, de même que dans la variante de la figure 1, la section transversale du guide d'onde est rectangulaire. Ceci n'est pas limitatif de l'invention. Dans d'autres variantes, la section du guide d'onde peut être différente, et peut former plus généralement un polygone ou un cercle.30

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif (1) de production de lumière comportant n sources lumineuses (Si) qui sont conçues pour émettre des faisceaux lumineux avec des longueurs d'ondes d'émission (Pi) différentes, n étant supérieur ou égal à 2, caractérisé en ce qu'il comporte un guide d'onde (11 ; 11') permettant une propagation, par réflexions totales et dans une direction de propagation (Z), des faisceaux lumineux produits par les sources lumineuses (Si), et en ce que la dimension (L) du guide d'onde selon ladite direction de propagation (Z) est suffisante pour que la courbe (I;,X) de l'intensité lumineuse qui est détectée, pour chaque source lumineuse (Si), en sortie du guide d'onde selon un axe (X) situé dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation (Z), et dans une plage de détection correspondant à la section de sortie du guide d'onde selon cet axe (X), présente une valeur maximale (Imax) et une valeur minimale (Imin) qui respectent le critère de quasi-uniformité suivant : (Imax-Imoy) <_ 0,3.Imoy et (Imoy-Imin) 0,3.Imoy, Imoy étant la valeur moyenne des intensités lumineuses (l;,X) détectées selon cet axe (X).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courbe (I;,X) de l'intensité lumineuse qui est détectée, pour chaque source lumineuse (Si), présente une valeur maximale (Innax) et une valeur minimale (Imin) qui respectent le critère de quasi-uniformité suivant : (Imax-Imoy) 0,25.Imoy et (Imoy-Imin) 0,25.Imoy.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le guide d'onde (11 ; 11') est choisi de telle sorte que le rendement lumineux (p) du guide d'onde est supérieur à 70%.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le guide d'onde (11 ; 11') est choisi de telle sorte que le rendement lumineux (p) est supérieur à 80%.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ceque l'intensité lumineuse d'au moins une source lumineuse, et de préférence de chaque source lumineuse (Si), est réglable.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois sources lumineuses (S,, S2, S3) présentant respectivement des plages de longueurs d'ondes d'émission différentes, qui peuvent se recouvrir ou ne pas se recouvrir.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte trois sources lumineuses (SI, S2, S3) différentes, une première source lumineuse (SI) étant conçue pour émettre sur une plage de longueurs d'ondes comprise entre 450nm et 600n, une deuxième source lumineuse (S2) étant conçue pour émettre sur une plage de longueurs d'ondes comprise entre 400nm et 500nm, et une troisième source lumineuse (S3) étant conçue pour émettre sur une plage de longueurs d'ondes comprise entre 600nm et 700nm.

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque source lumineuse (Si) comporte au moins une diode électroluminescente.

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le guide d'onde (11) comporte au moins un corps solide plein transparent.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le corps plein (11) est en polymère ou en verre.

11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le guide d'onde (11') comporte des parois (112) qui sont orientées parallèlement à la direction de propagation (Z) du guide, dont les faces internes (112a) constituent des miroirs réfléchissants, et qui délimitent entre elles une cavité interne (113) de propagation de la lumière.

12 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (12) de diffusion de la lumière en sortie duguide d'onde (11 ; 11').

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le rendement lumineux global p' de l'ensemble guide d'onde (11) /moyen de diffusion (12) est supérieur à 60%, et de préférence supérieur à 70%.