WO2000046853A1 - Source lumineuse a diodes electroluminescentes - Google Patents

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WO2000046853A1
WO2000046853A1 PCT/FR2000/000154 FR0000154W WO0046853A1 WO 2000046853 A1 WO2000046853 A1 WO 2000046853A1 FR 0000154 W FR0000154 W FR 0000154W WO 0046853 A1 WO0046853 A1 WO 0046853A1
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PCT/FR2000/000154
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Pierre Maillard
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Ect. Industries
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2111/00—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • F21W2111/06—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00 for aircraft runways or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/13—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention relates to the production of light sources using light-emitting diodes and capable of providing very high light intensities.
  • the light sources produced according to the invention can be used in very numerous applications and in particular for road or rail signaling, airport markings and in general whenever it is necessary to have an intense light source, reliable and with reduced power consumption.
  • the lighting standards are such that it is not possible to replace the filament lamps by light-emitting diodes occupying the same location.
  • the present invention provides an important advantage since it allows, at a source surface and constant diode efficiency, to increase the light intensity by source in a proportion of up to 70% and this while maintaining the same reliability.
  • the invention consists in increasing the number of diodes by placing them on several levels, a lower level and a higher level for example, and by ensuring that the light emitted by the diodes of the lower levels passes without significant losses through the upper levels, the diode bodies of said upper levels constituting an optical element for said light.
  • the invention therefore relates to a light source with light emitting diodes of the type comprising:
  • the light-emitting diodes are distributed over at least two levels, an upper level and a lower level, so that the light emitted by the diodes of said lower level passes through a space of the upper level occupied by the diodes placed on said level.
  • FIG. 1 is a presentation of a typical arrangement of a light source with light-emitting diodes according to the prior art
  • FIG. 2 is a two-view diagram of a typical light-emitting diode used in light sources
  • FIG. 3 is a presentation in three views of the principle of an arrangement of light-emitting diodes according to the invention applied to a light source of rectangular shape,
  • FIG. 4 is an example of application of the invention to a light source of circular shape
  • FIG. 5 is a presentation in three views of a variant of FIG. 3, comprising three levels of diodes, and applied to a light source of rectangular shape,
  • FIG. 6 is a presentation in two views of a variant of the invention, applied to a light source of rectangular shape
  • FIG. 7 is a second example of application to a light source of rectangular shape of the variant of FIG. 5,
  • FIG. 8 is an example of application to a light source of circular shape of the variant of FIG. 5,
  • FIG. 9 is a three-view presentation of a variant of FIG. 6, comprising three levels of diodes, and applied to a rectangular light source,
  • FIG. 10 is a variant of the invention applied to a light source of circular shape
  • FIG. 11 is a presentation of a wide field variant of a light source according to the invention.
  • FIG. 1 shows an example of a circular light source according to the prior art in which light-emitting diodes 1 are arranged in rows, 2, 3, 4 etc. These rows can be placed side by side, 2 and 3 for example, or nested, 3 and 4 for example, to optimize the use of the available surface.
  • the total light power is obviously limited to the available surface and to the number of light-emitting diodes which can be placed there.
  • FIG. 2 shows one of the typical arrangements of a light-emitting diode 5 which can be used in the invention.
  • a light-emitting diode 5 which can be used in the invention.
  • Such a diode comprises a body 6 substantially cylindrical or elliptical with axis 7, terminated at one of its ends by a surface 8 substantially hemispherical or ellipsoidal, having a vertex 9 placed substantially on axis 7, and at the other by a substantially flat surface 10.
  • Light is emitted by a radiating source 11 placed substantially in the center of said hemispherical or ellipsoidal surface 8 from which it exits in a cone 12 whose shape depends on the construction characteristics of the diode and having a axis 13 substantially collinear with axis 7 of body 6 of said diode.
  • the electrical supply is made by connections 14 which exit from the flat face 10.
  • the light-emitting diodes 1 are arranged on two levels, an upper level 15 and a lower level 16 so that the light emitted by the diodes of the lower level crosses a space 17 where the diodes of the upper level are located.
  • the upper level 15 comprises at least one row 18 of at least two diodes 1, having an axis 19, and preferably two or more rows, placed in parallel, two adjacent diodes being separated by a step 20, at least equal to their width and preferably less than twice their width, the rows 18 being separated by a center distance 21.
  • the lower level 16 preferably comprises the same number of rows of diodes 22 as the upper level 15, of at least one diode each , and placed below the diodes of the upper level, their axes 19 being substantially superimposed, so that the diodes 22 of the lower level are offset substantially by one half step 20, along the axis 19, relative to the diodes 1 of the upper level and thus their apex 9 is opposite a zone 23 where two diodes of the upper level are close or tangent, this arrangement allows passing the connections 14 of the diodes of the upper level on each side of a zone 24 where the diodes 22 of the lower level are close or tangent.
  • the diodes 1 of the upper level 15 can be chosen with an output beam 25 forming a wide angle ⁇ . In the most frequent case where the light source must cover a wider field than high, it is advantageous to use diodes having an elliptical output beam and to orient them so that the greatest width of said beam is substantially parallel to the largest dimension of the field to be covered.
  • the diodes of the lower level 16 are advantageously chosen with a narrower output beam 26.
  • the rays of the beams 26 emitted by the diodes 22 of the lower level 16 enter the diodes 1 of the upper level 15 through their planar part 10 undergoing a refraction which tends to slightly tighten said beams. These then pass through the diodes 1 of said upper level 15 passing by the radiating sources 11 of said diodes 1 and emerge through their hemispherical or ellipsoidal part 8 undergoing a new refraction, much greater than the previous one. This latter refraction tends to widely spread the rays and to create exit beams 27 having an angle ⁇ similar to the angle ⁇ of the exit beams 25 of the diodes of the upper level 15.
  • the body 6 and the hemispherical or ellipsoidal end 8 diodes 1 of upper level thus constitute an additional optical element for shaping the light emitted by the diodes 22 of the lower level.
  • All the light-emitting diodes are connected to a power supply preferably by means of a printed circuit 28 on which the connections 14 of said diodes are soldered.
  • This arrangement can obviously be applied with any number of rows 18 and any number of diodes 1 or 22 on each of the two levels to produce sources of any shape and which can in particular be square, rectangular or circular.
  • FIG. 4 shows a typical arrangement of the application of the invention to a source of circular shape 29 comprising, for example, 8 rows 30 to 37.
  • each row of lower level may include a number of diodes 22 less, equal or even greater than the number of diodes 1 in the corresponding row of the upper level.
  • the rows 30, 31, 33, 34, 36 and 37 comprise, at the upper level, a diode 1 more than the number of diodes 22 of the lower level.
  • the rows 32 and 35 which are offset by a quarter of the center line 20, along their axis 19, relative to the other rows, have a number identical diodes on each of the two levels.
  • FIG. 5 shows a variant of the principle of FIG. 4 in which light-emitting diodes are spread over three levels.
  • at least one and preferably several light-emitting diodes 38 are placed on a third level 40, substantially under the diodes 22 of the lower level, preferably between the printed circuit 28 and the flat face 10 of said diodes 22 of the lower level 16.
  • additional diodes 39 can be placed between the diodes 38 substantially at middle of the inter-axis 21 separating the rows 18. It is also possible to tighten the rows of the diodes 38 and 39 so that they no longer correspond either to the rows 18 or to the middle of their center distance. The number of said diodes 38 and 39 can thus be further increased and this as a function of their size and the size of their connections.
  • the light-emitting diodes are also arranged on two or three levels.
  • the upper level 15 also comprises at least two rows 18 of at least two diodes 1 placed in parallel, two adjacent diodes 1 being separated by a pitch 20 at least equal to their width and preferably less at twice their width, the rows 18 being separated by a center distance 21.
  • the lower level 16 comprises at least one row of at least one diode 22, offset by half a step 20 along the axis 19 and by a half distance between axes 21 perpendicular to said axis, so that said diode 22 emits most of its light in a space 41 delimited by four quarters of circle and left free between four diodes, 42, 43, 44 and 45 for example, adjacent two by two on two rows 18 of the upper level 15.
  • This arrangement can be applied with any number of rows of any number of diodes to the next level.
  • FIG. 7 shows the application with three rows 18 of diodes 1 at the upper level and two rows 48 of diodes 22 at the lower level. It is obvious that it is possible to place at the lower level a number of rows of light-emitting diodes equal or greater than that of the upper level, without departing from the scope of the invention.
  • Figure 8 shows the application of this variant to a circular source.
  • Figure 9 shows the application of this variant to a rectangular source having three diode levels.
  • at least one and preferably several light-emitting diodes 38 are placed on a third level 40, under the diodes 22 of the lower level 16 , preferably between the printed circuit 28 and the planar face 10 of said diodes 22. They can be arranged by forming rows 46 perpendicular to the rows 18 of the upper levels.
  • the diodes 38 are separated by an interval 47 which can be as small as possible or for example equal to half an inter-axis 21 separating two rows 18.
  • This variant can obviously be applied to a source of circular or arbitrary shape.
  • the rows of diodes 18 can be curved and thus the diodes of the two or three levels can be arranged in concentric circles, as shown in Figure 10 for two levels.
  • the diodes 1 of the upper level 15 are placed, for example, on three circles, around a central diode 49.
  • the smallest circle has at most six diodes, the next circle at most twelve diodes, the third circle at most eighteen diodes and so on if we add other circles.
  • the lower level 16 also comprises at least one circle also comprising at most six diodes 22.
  • the circle inside the lower level is offset by an angle ⁇ equal to about 30 degrees so that each of its diodes 22 is located substantially under an area 23 where the diodes 1 of the inner circle of the upper level 15 are close or tangent.
  • the second circle is offset by an angle ⁇ equal to about 15 degrees so as to obtain the same result.
  • the third circle is offset by an angle ⁇ equal to about 10 degrees and so on if we add other circles.
  • This variant can also receive a third level of diodes under the second level. The number and arrangement of these diodes can be very diverse depending on the type of diodes chosen.
  • the printed circuit 29 of one of the variants described above can be broken down into two or more planes, three for example, 48, 49 and 50, inclined with respect to each other, as well as FIG. 10 shows it, so as to orient the light-emitting diodes in at least two different directions and thus to provide illumination over an angle ⁇ wider than the angles ⁇ or ⁇ obtained with a flat printed circuit.
  • a curved molded printed circuit in the form of a portion of a cylinder, a portion of a sphere or of any other shape, makes it possible to obtain very varied light distributions and therefore to respond easily. to any kind of lighting specification.
  • the different variants of the invention can receive diodes of different shapes on the same level or from one level to another without departing from the scope of the invention.
  • diodes of different colors may be advantageous to use, for the different levels, diodes of different colors, or else to distribute said diodes of different colors on each of the levels to obtain particular effects both on the field covered and on the product aspect.

Landscapes

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Abstract

L'invention a pour objet une source lumineuse à diodes électroluminescentes comportant plusieurs niveaux de diodes de telles sorte que la lumière émise par les diodes d'un niveau inférieur traverse les niveaux supérieurs ou se trouvent d'autres diodes. Les sources lumineuses ainsi réalisées fournissent un éclairement très supérieur à celui fourni normalement par une source n'ayant des diodes que sur un seul niveau. L'invention s'applique chaque fois qu'il faut fournir un éclairement important à partir d'une surface rayonnante limitée.

Description

SOURCE LUMINEUSE A DIODES ELECTROLUMINESCENTES.
La présente invention concerne la réalisation de sources lumineuses utilisant des diodes électroluminescentes et à même de fournir des intensités lumineuses très élevées.
Les sources lumineuses réalisées selon 1 ' invention peuvent être utilisées dans de très nombreuses applications et notamment pour la signalisation routière ou ferroviaire, le balisage des aéroport et d'une manière générale chaque fois qu'il sera nécessaire d'avoir une source lumineuse intense, fiable et à consommation électrique réduite.
Il existe déjà de nombreuses applications des diodes électroluminescentes (ou diodes en abrégé) dans des dispositifs d'éclairage et en remplacement d'ampoules à filament. Généralement, plusieurs diodes sont placées sur un support généralement plan, un circuit imprimé par exemple, et, afin d'obtenir une grande intensité lumineuse pour une surface émissive donnée, les diodes sont rangées d'une façon aussi serrées que possible. L'intensité lumineuse obtenue dépend donc directement du rendement des diodes et de la surface disponible.
Pour certaines applications, les balises d'aéroport par exemple, les normes d' éclairement sont telles qu'il n'est pas possible de remplacer les lampes à filament par des diodes électroluminescentes occupant le même emplacement.
La présente invention apporte un avantage important puisqu'elle permet, à surface de source et rendement de diode constant, d'augmenter l'intensité lumineuse d'une source dans une proportion pouvant aller jusqu'à 70% et ceci tout en conservant la même fiabilité.
L'invention consiste à augmenter le nombre de diodes en les plaçant sur plusieurs niveaux, un niveau inférieur et un niveau supérieur par exemple, et en faisant en sorte que la lumière émise par les diodes des niveaux inférieurs traverse sans pertes importantes les niveaux supérieurs, les corps des diodes desdits niveaux supérieurs constituant un élément optique pour ladite lumière.
L ' invention concerne donc une source lumineuse à diodes électroluminescentes du type comportant :
- un arrangement de plusieurs diodes électroluminescentes, - des moyens d'assemblages des dites diodes,
- des moyens d'alimentation, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes sont réparties sur au moins deux niveaux, un niveau supérieur et un niveau inférieur, de sorte que la lumière émise par les diodes dudit niveau inférieur traverse un espace du niveau supérieur occupé par les diodes placées sur ledit niveau.
Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci- après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une présentation d'un arrangement typique d'une source lumineuse à diodes électroluminescentes selon l'art antérieur, La figure 2 est un schéma deux vues d'une diode électroluminescente typique utilisée dans les sources lumineuses,
La figure 3 est une présentation en trois vues du principe d'un arrangement des diodes électroluminescentes selon 1 ' invention appliqué à une source lumineuse de forme rectangulaire,
La figure 4 est un exemple d'application de l'invention à une source lumineuse de forme circulaire,
La figure 5 est une présentation en trois vues d'une variante de la figure 3 , comportant trois niveaux de diodes, et appliqué à une source lumineuse de forme rectangulaire,
La figure 6 est une présentation en deux vues d'une variante de l'invention, appliqué à une source lumineuse de forme rectangulaire
La figure 7 est un second exemple d'application à une source lumineuse de forme rectangulaire de la variante de la figure 5,
La figure 8 est un exemple d'application à une source lumineuse de forme circulaire de la variante de la figure 5,
La figure 9 est une présentation en trois vues d'une variante de la figure 6, comportant trois niveaux de diodes, et appliqué à une source lumineuse de forme rectangulaire,
La figure 10 est une variante de l'invention appliquée à une source lumineuse de forme circulaire, et
La figure 11 est une présentation d'une variante à large champ d'une source lumineuse selon l'invention.
La figure 1 montre un exemple d'une source lumineuse circulaire selon l'art antérieur dans laquelle des diodes électroluminescentes 1 sont disposées en rangées, 2, 3, 4 etc. Ces rangées peuvent être placées côte à côte, 2 et 3 par exemple, ou imbriquées, 3 et 4 par exemple, pour optimiser l'utilisation de la surface disponible. La puissance lumineuse totale est évidemment limitée à la surface disponible et au nombre de diodes électroluminescentes qui peuvent y être disposées.
La figure 2 montre l'une des dispositions typiques d'une diode électroluminescente 5 qui peut être utilisée dans l'invention. Une telle diode comporte un corps 6 sensiblement cylindrique ou elliptique d'axe 7, terminé à l'une de ses extrémités par une surface 8 sensiblement hémisphérique ou ellipsoïdale, ayant un sommet 9 placé sensiblement sur l'axe 7, et à l'autre par une surface sensiblement plane 10. La lumière est émise par une source rayonnante 11 placée sensiblement au centre de ladite surface hémisphérique ou ellipsoïdale 8 d'où elle sort dans un cône 12 dont la forme dépend des caractéristiques de construction de la diode et ayant un axe 13 sensiblement colinéaire à l'axe 7 du corps 6 de ladite diode. L'alimentation électrique se fait par des connexions 14 qui sortent de la face plane 10.
Il est bien entendu possible d'utiliser des diodes électroluminescentes dont le corps 6 soit carré ou rectangulaire et non cylindrique ou encore dont la surface de sortie 8 soit plane sans sortir du cadre de l'invention.
Il est également possible de mélanger divers types de diodes sur les différents niveau et également d'utiliser, notamment pour le niveau inférieur, des diodes du type Composant Monté en Surface (CMS) sans sortir du cadre de 1 ' invention.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ainsi que le montre les trois vues de la figure 3, les diodes électroluminescentes 1 sont disposées sur deux niveaux, un niveau supérieur 15 et un niveau inférieur 16 de sorte que la lumière émise par les diodes du niveau inférieur traverse un espace 17 ou se trouvent les diodes du niveau supérieur. Le niveau supérieur 15 comporte au moins une rangée 18 d'au moins deux diodes 1, ayant un axe 19, et de préférence deux rangées ou plus, placées parallèlement, deux diodes adjacentes étant séparées par un pas 20, au moins égal à leur largeur et de préférence inférieur à deux fois leur largeur, les rangées 18 étant séparées par un entre-axe 21. Le niveau inférieur 16 comporte de préférence le même nombre de rangées de diodes 22 que le niveau supérieur 15, d'au moins une diode chacune, et placées en dessous des diodes du niveau supérieur, leurs axes 19 étant sensiblement superposés, de telle sorte que les diodes 22 du niveau inférieur soient décalées sensiblement d'un demi pas 20, le long de l'axe 19, par rapport aux diodes 1 du niveau supérieur et qu'ainsi leur sommet 9 se trouve en face d'une zone 23 où deux diodes du niveau supérieur sont proches ou tangentes, cette disposition permet de faire passer les connexions 14 des diodes du niveau supérieur de chaque côté d'une zone 24 où les diodes 22 du niveau inférieur sont proches ou tangentes .
Les diodes 1 du niveau supérieur 15 peuvent être choisies avec un faisceau de sortie 25 formant un angle α large. Dans le cas le plus fréquent où la source lumineuse doit couvrir un champ plus large que haut, il est intéressant d'utiliser des diodes ayant un faisceau de sortie 25 elliptique et de les orienter de façon à ce que la plus grande largeur dudit faisceau soit sensiblement parallèle à la plus grande dimension du champ à couvrir. Les diodes du niveau inférieur 16 sont avantageusement choisies avec un faisceau de sortie 26 plus étroit.
Les rayons des faisceaux 26 émis par les diodes 22 du niveau inférieur 16, entrent dans les diodes 1 du niveau supérieur 15 par leur partie plane 10 en subissant une réfraction qui tend à resserrer légèrement lesdits faisceaux. Ceux-ci traversent ensuite les diodes 1 dudit niveau supérieur 15 en passant à côté des sources rayonnantes 11 desdites diodes 1 et ressortent par leur partie hémisphérique ou ellipsoïdale 8 en subissant une nouvelle réfraction, beaucoup plus importante que la précédente. Cette dernière réfraction tend à écarter largement les rayons et à créer des faisceaux de sortie 27 ayant un angle β analogue à l'angle α des faisceaux de sortie 25 des diodes du niveau supérieur 15. Le corps 6 et l'extrémité hémisphérique ou ellipsoïdale 8 des diodes 1 du niveau supérieur constituent ainsi un élément optique complémentaire de mise en forme de la lumière émise par les diodes 22 du niveau inférieur.
Toutes les diodes électroluminescentes sont raccordées à une alimentation de préférence par l'intermédiaire d'un circuit imprimé 28 sur lequel les connexions 14 desdites diodes sont soudées .
Cette disposition peut évidemment être appliquée avec un nombre quelconque de rangées 18 et un nombre quelconque de diodes 1 ou 22 sur chacun des deux niveaux pour réaliser des sources de formes quelconque et qui peuvent notamment être carrées, rectangulaires ou circulaire.
La figure 4 montre une disposition typique de l'application de l'invention à une source de forme circulaire 29 comportant, par exemple, 8 rangées 30 à 37. Dans une telle application, chaque rangée de niveau inférieur peut comporter un nombre de diodes 22 inférieur, égal ou même supérieur au nombre de diodes 1 de la rangée correspondante du niveau supérieur. Dans cet exemple, les rangées 30, 31, 33, 34, 36 et 37 comportent, au niveau supérieur, une diode 1 de plus que le nombre de diodes 22 du niveau inférieur. Par contre, et parce que la géométrie le permet dans cet exemple, les rangées 32 et 35, qui sont décalées d'un quart d'entre-axe 20, le long de leur axe 19, par rapport aux autres rangées, comportent un nombre identique de diodes sur chacun des deux niveaux.
La figure 5 montre une variante du principe de la figure 4 dans laquelle des diodes électroluminescentes sont réparties sur trois niveaux. A cet effet, outre les diodes 1 et 22 placées sur les niveaux supérieur 15 et inférieur 16, au moins une et de préférence plusieurs diodes électroluminescentes 38, éventuellement de taille plus réduite que celle des diodes 1 ou 22, des diodes CMS par exemple, sont placées sur un troisième niveau 40, sensiblement sous les diodes 22 du niveau inférieur, de préférence entre le circuit imprimé 28 et la face plane 10 des dites diodes 22 du niveau inférieur 16. En choisissant des diodes 38 suffisament petites, il est possible de placer, immédiatement sous les rangées 18, deux fois plus de diodes 38 qu'il n'y a de diodes 1 ou 22 sur les dites rangées 18. Pour compléter le dispositif, des diodes 39 supplémentaires peuvent être placées entre les diodes 38 sensiblement au milieu de l'entre-axe 21 séparant les rangées 18. Il est également possible de resserer les rangées des diodes 38 et 39 de façon à ce qu'elles ne correspondent plus ni aux rangées 18 ni au milieu de leur entre-axe. Le nombre desdites diodes 38 et 39 peut ainsi être encore augmenté et ceci en fonction de leur taille et de 1 ' encombrement de leurs connexions .
Dans une variante de l'invention, ainsi que le montre les figure 6, 7 et 8 et 9 , les diodes électroluminescentes sont également disposées sur deux ou trois niveaux. Dans le cas de la figure 6, le niveau supérieur 15 comporte lui aussi au moins deux rangées 18 d'au moins deux diodes 1 placées parallèlement, deux diodes 1 adjacentes étant séparée par un pas 20 au moins égal à leur largeur et de préférence inférieur à deux fois leur largeur, les rangées 18 étant séparées par un entre-axe 21. Le niveau inférieur 16 comporte au moins une rangée d'au moins une diode 22, décalée d'un demi pas 20 le long de l'axe 19 et d'un demi entre-axe 21 perpendiculairement audit axe, de telle sorte que ladite diode 22 émet la plus grande partie de sa lumière dans un espace 41 délimité par quatre quarts de cercle et laissé libre entre quatre diodes, 42, 43, 44 et 45 par exemple, adjacentes deux à deux sur deux rangées 18 du niveau supérieur 15. Cette disposition peut être appliquée avec un nombre quelconque de rangées d'un nombre quelconque de diodes au niveau supérieur. La figure 7 montre l'application avec trois rangées 18 de diodes 1 au niveau supérieur et deux rangées 48 de diodes 22 au niveau inférieur. Il est évident qu'il est possible de placer au niveau inférieur un nombre de rangées de diodes électroluminescentes égal ou supérieur à celui du niveau supérieur, sans sortir du cadre de l'invention.
La figure 8 montre l'application de cette variante à une source de forme circulaire.
La figure 9 montre l'application de cette variante à une source rectangulaire ayant trois niveaux de diodes. A cet effet, au moins une et de préférence plusieurs diodes électroluminescentes 38, éventuellement de taille plus réduite que celle des diodes 1 ou 22, des diodes CMS par exemple, sont placées sur un troisième niveau 40, sous les diodes 22 du niveau inférieur 16, de préférence entre le circuit imprimé 28 et la face plane 10 des dites diodes 22. Elles peuvent être disposées en formant des rangées 46 perpendiculaires aux rangées 18 des niveaux supérieurs. Les diodes 38 sont séparées par un intervalle 47 qui peut être aussi réduit que possible ou par exemple égal à la moitié d'un entre-axe 21 séparant deux rangées 18. Cette variante peut évidemment être appliquée à une source de forme circulaire ou quelconque.
Dans une autre variante de l'invention, telle que décrite dans la figure 3, et pour une application à une source circulaire, les rangées de diodes 18 peuvent être courbées et ainsi les diodes des deux ou trois niveaux peuvent être disposées en cercles concentriques, ainsi que le montre la figure 10 pour deux niveaux. Dans cette variante, les diodes 1 du niveau supérieur 15 sont placées, par exemple, sur trois cercles, autour d'une diode centrale 49. Le cercle le plus petit comporte au plus six diodes, le cercle suivant au plus douze diodes, le troisième cercle au plus dix-huit diodes et ainsi de suite si l'on rajoute d'autres cercles. Le niveau inférieur 16 comporte également au moins un cercle comportant également au plus six diodes 22. Par rapport à une direction de référence 50, passant par le centre d'une diode 1 de chacun des trois cercles de diode du niveau supérieur 15, le cercle intérieur du niveau inférieur est décalé d'un angle δ égal à environ 30 degrés de façon que chacune de ses diodes 22 soit situées sensiblement sous une zone 23 où les diodes 1 du cercle intérieur du niveau supérieur 15 sont proches ou tangeantes . Dans l'exemple présenté à trois cercles concentriques, le deuxième cercle est décalé d'un angle λ égal à environ 15 degrés de façon à obtenir le même résultat. Le troisième cercle est lui décalé d'un angle ε égal à environ 10 degrés et ainsi de suite si l'on rajoute d'autres cercles. Cette variante peut également recevoir un troisième niveau de diodes sous le deuxième niveau. Le nombre et la disposition de ces diodes pouvant être très divers en fonction du type de diodes choisies.
Dans une autre variante de l'invention, le circuit imprimé 29 de l'une des variantes décrites précédemment peut être décomposé en deux ou plusieurs plans, trois par exemple, 48, 49 et 50, inclinés les uns par rapport aux autres, ainsi que le montre la figure 10, de façon à orienter les diodes électroluminescentes dans au moins deux directions différentes et à assurer ainsi un éclairement sur un angle γ plus large que les angles α ou β obtenus avec un circuit imprimé plan.
L'utilisation d'un circuit imprimé moulé courbe, sous la forme d'une portion de cylindre, d'une portion de sphère ou encore de toute autre forme, permet d'obtenir des répartitions d' éclairement très variées et donc de répondre aisément à toute sorte de spécification d' éclairement .
Les différentes variantes de l'invention peuvent recevoir des diodes de formes différentes sur un même niveau ou d'un niveau à l'autre sans sortir du cadre de l'invention.
Enfin, il peut être intéressant d'utiliser, pour les différents niveaux, des diodes de couleurs différentes, ou encore de répartir lesdites diodes de couleurs différentes sur chacun des niveaux pour obtenir des effets particuliers tant sur le champ couvert que sur l'aspect produit.

Claims

REVENDICATIONS
1. Source lumineuse à diodes électroluminescentes du type comportant : - un arrangement de plusieurs diodes électroluminescentes,
- des moyens d'assemblages des dites diodes,
- des moyens d'alimentation, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes sont réparties sur au moins deux niveaux, un niveau supérieur (15) et un niveau inférieur (16) , de sorte que la lumière émise par les diodes dudit niveau inférieur traverse un espace (17) du niveau supérieur occupé par les diodes placées sur ledit niveau.
2. Source lumineuse à diodes électroluminescentes selon la revendications 1, caractérisée en ce que chaque niveau de diodes comprend au moins une rangée (18), ayant un axe (19), de diodes électroluminescentes et de préférence plusieurs rangées placées cote à cote et ayant entre elles un entre-axe (21) , chaque rangée du niveau supérieur ayant au moins deux diodes (1) et de préférence plusieurs placées sensiblement côte à côte et alignée avec un pas (20) au moins égal à la largeur d'une diode et de préférence inférieur à deux fois cette largeur, chaque rangée du niveau inférieur ayant au moins une diode (22) et de préférence plusieurs également placées sensiblement côte à côte et alignée avec un pas sensiblement égal au pas (20) des diodes (1) du niveau supérieur, au moins une rangée du niveau inférieur étant placée sous une rangée du niveau supérieur, leurs axes (19) étant ainsi sensiblement superposés, avec un décalage le long desdits axes (19) sensiblement égal à la moitié d'un pas (20) , de sorte qu'un faisceau (26) de lumière émis par une diode de cette rangée du niveau inférieur traverse une zone (23) où deux diodes (1) du niveau supérieur sont proches et de préférence tangentes, une partie de ladite lumière entrant dans au moins une desdites diodes, par une face plane (10) formant une des deux extrémités de ladite diode, et ressortant par l'autre extrémité (8).
3. Source lumineuse à diodes électroluminescentes selon la revendications 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un troisième niveau (40) comprenant au moins une et de préférence plusieurs diodes électroluminescentes (38) placées sous les diodes (22) du niveau inférieur (16).
4. Source lumineuse à diodes électroluminescentes selon l'une des revendications 2 ou 3 , caractérisée en ce que les rangées de diodes (18) sont courbées .
5. Source lumineuse à diodes électroluminescentes selon l'une des revendications 2 ou 3 , caractérisée en ce que les rangées de diodes (18) sont courbées en arcs de cercle et de préférence en cercles concentriques.
6. Source lumineuse à diodes électroluminescentes selon la revendications 1, caractérisée en ce que chaque niveau de diodes comprend au moins une rangée de diodes électroluminescentes et de préférence plusieurs rangées placées cote à cote et ayant entre elles un entre-axe (21) , chaque rangée (18) du niveau supérieur (15) ayant au moins deux diodes (1) placées sensiblement côte à côte et alignées avec un pas (20) au moins égal à la largeur d'une diode et de préférence inférieur à deux fois cette largeur, chaque rangée (48) du niveau inférieur (16) ayant au moins une diode (22) et de préférence plusieurs également placées sensiblement côte à côte et alignée avec un pas sensiblement égal au pas des diodes du niveau supérieur, au moins une rangée du niveau inférieur étant décalée de la moitié d'un pas (20) parallèlement à l'axe (19) d'une rangée (18) et d'un demi entre-axe (21) perpendiculairement audit axe, de sorte que la plus grande partie de la lumière émise par les diodes (22) de la dite rangée (48) du niveau inférieur (16) passe dans des espaces (41) délimités par quatre diodes, du niveau supérieur (15), adjacentes entre elles deux à deux (42, 43, 44 et 45) .
7. Source lumineuse à diodes électroluminescentes selon la revendications 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un troisième niveau (40) comprenant au moins une et de préférence plusieurs diodes électroluminescentes (38) placées sous les diodes (22) du niveau inférieur (16).
8. Source lumineuse à diodes électroluminescentes selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes de ladite source sont orientées dans au moins deux directions différentes de façon à obtenir un angle d' éclairement plus étendu.
9. Source lumineuse à diodes électroluminescentes selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes de ladite source sont de formes et éventuellement de couleurs différentes sur un même niveau.
10. Source lumineuse à diodes électroluminescentes selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes de ladite source sont de formes et éventuellement de couleurs différentes d'un niveau à l'autre.
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