FR2948174A1 - Paroi lumineuse - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une paroi diffusant de la lumière qui offre un haut rendement lumineux. Les rayons de lumière entrent dans un guide de lumière 9 où ils sont déviés par une série de miroirs plans ou autres types de déviateurs qui les réfléchissent vers un ensemble 1000 de condensateurs - comme des lentilles convergentes - associés chacun avec l'un des déviateurs. L'ensemble de ces condensateurs concentre les rayons lumineux pour former un faisceau unique et homogène. La présente invention a pour objet de limiter l'étendue géométrique du faisceau produit par la paroi. Elle définit pour cela une géométrie particulière, selon laquelle un condenseur 115 n'émet de la lumière qu'en provenance d'un seul déviateur 113, le faisceau émis par le déviateur considéré ayant lui-même des caractéristiques telles que le condenseur n'émet des rayons lumineux que dans la ou les directions souhaitées. Les principales applications sont le rétro-éclairage des écrans électroniques, et toutes sortes de luminaires.

Description

Paroi lumineuse La qualité d'un projecteur directionnel s'apprécie par de nombreux critères dont deux des plus importants sont d'une part un faible encombrement et 5 d'autre part un rendement lumineux élevé. On entend ci-avant et ci-après - par rendement lumineux le rapport entre la luminosité du faisceau sortant du dispositif, et celle du faisceau émis par la source lumineuse d'origine, 10 - et par luminosité d'un faisceau optique le produit de la luminance, de l'élément de surface émetteur et de l'élément d'angle solide d'émission. L'objectif poursuivi est donc de réduire l'élément d'angle solide d'émission tout en augmentant le moins possible la surface de sortie des rayons du 15 projecteur pour réaliser des projecteurs directionnels à haut rendement lumineux, de forme libre, par exemple plats. La méthode retenue consiste - à décomposer le faisceau d'origine en une pluralité de faisceaux plus petits dits faisceaux élémentaires, dont l'angle d'émission est identique 20 à celui du faisceau d'origine, mais dont l'élément de surface émetteur est plus petit, - et à faire converger ensuite par des méthodes connues ces faisceaux élémentaires en un seul faisceau. La méthode utilisée pour décomposer le faisceau d'origine consiste à envoyer 25 le faisceau dans un guide de lumière comportant une pluralité de dispositifs optiques élémentaires dits déviateurs, chacun déviant la lumière dans une direction choisie par l'homme de l'art. Le premier à l'avoir décrite est peut-être ZINBERG IVAN H dans son brevet US2480178 (A) du 30 aout 1949. Ce principe a été repris pour réaliser des 30 projecteurs pour des automobiles ou des avions, des dispositifs de rétro-éclairage d'écrans de télévision ou d'ordinateurs, et des luminaires de toutes sortes (WO9318939 (Ai) de WU WEI-YU [US] / HUGHES AIRCRAFT CO [US] (1993-09-30) ; GB2274158 (A) de KOPPOLU PRASAD M et al. / FORD MOTOR CO (1994-07-13) ; FR2768218 (Al) de L HERMINE ALBAN / VALEO VISION [FR] (1999- 35 03-12) ; FR2799263 (Al) de JOUSSET NICOLAS; NOUET REGIS / VALEO VISION [FR] (2001-04-06). L'homme de l'art sait aussi utiliser une pluralité de sources lumineuses combinée avec un réseau lenticulaire pour obtenir des faisceaux lumineux directionnels. 40 C'est une invention ancienne décrite par FR2471012 (Al) JEAN-CLAUDE DEUTSCH / COMMISSARIAT ENERGIE ATOMIQUE [FR] (1981-06-12) - voir notamment la figure 4 de ce document. Cette invention a été reprise sous d'autres formes par EP0372525 (A2) de PARK FRENCH PHYSCIST; WILBER CLARENCE STEWART / GEN ELECTRIC [US] {1990-06-13) ; JP2000284268 (A) de TAKAHASHI SUSUMU / TOPPAN 45 PRINTING CO LTD / 2000-10-13 ; JP2001305315 (A) de YAMAGUCHI AKIRA / FUJI PHOTO FILM CO LTD (2001-10-31) ; EP1566685 (A2) de YEE YOUNG-JOO [KR] et al. / LG ELECTRONICS INC [KR]; LG MICRON LTD [KR] (2005-08-24) ; W02006080530 (Al) de KURODA KENJIRO [JP] et al. / TOPPAN PRINTING CO LTD [JP] et al. (2006-08-03) ; W02009004696 (A1) de LUIS MURILLO [JP] et al. / TOPPAN 50 PRINTING CO LTD [JP] et al. (2009-01-08). Tous ces dispositifs fonctionnent en ce sens qu'ils permettent de créer des dispositifs d'éclairage, mais soit ils ont besoin d'une multiplicité de sources lumineuses, soit ils utilisent une plaque à trous pour faire sortir de la lumière d'un guide optique et ont un faible rendement. 55 L'invention consistant à combiner les deux inventions - la décomposition de faisceau par division d'un guide optique (Ivan Zinberg en 1949) d'une part, et la concentration d'une pluralité de sources lumineuses par un réseau lenticulaire (Jean-Claude Deutsch en 1981) d'autre part - est elle-même ancienne, puisque dès 1983, PIERRE CIBIE (CIBIE PROJECTEURS [FR]) a proposé dans son brevet FR2514105 {1983-04-08) un projecteur pour véhicule automobile comprenant une source lumineuse réelle et des moyens pour concentrer le rayonnement de cette source sur l'extrémité d'un conduit de lumière muni d'une pluralité de facettes réfléchissantes constituant autant de sources lumineuses virtuelles et coopérant avec une pluralité d'éléments dioptriques homologues pour constituer un ensemble de faisceaux lumineux élémentaires venant se fondre en un faisceau unique. Cette invention a été reprise en particulier par EP0814300 (AI) de DAIKU YASUHIRO [IT] / CASIO COMPUTER CO LTD (1997-12-29), par DE2736486 (Al) de YEVICK GEORGE J PROF / IZON CORP (1978-02-16) (voir figure 4) et par EP0584545 (Al) de MASUELLI STEFANIA [IT] et al. CARELLO SPA [IT] (1994-03-02), mais aucun de ces dispositifs ne fonctionne correctement parce que la quasi-totalité du faisceau renvoyé par un miroir ou autre type de déviateur n'est pas effectivement dirigée vers la lentille associée à ce miroir. Ceci a pour conséquence que la lumière renvoyée par un déviateur traverse aussi une autre lentille qui n'est pas conçue pour recevoir de tels rayons.

En effet, permettre la coopération entre une source lumineuse virtuelle et un élément dioptrique ne suffit pas, parce qu'il faut aussi empêcher cette source de coopérer avec un autre élément dioptrique. Depuis 1983, date de l'invention de Pierre Cibié, aucun dispositif satisfaisant n'a été proposé, malgré l'attente considérable du marché, laquelle est prouvée par le nombre des demandes de brevets ayant cet objectif, et par l'importance économique considérable des déposants. Cette demande considérable s'explique par l'existence d'un marché en croissance rapide qui est celui de tous les appareils comportant un écran à cristaux liquide comme ordinateurs, appareils photo, téléphones, etc., car l'écran doit être rétro-éclairé avec un dispositif plat ayant un rendement lumineux le plus élevé possible. En n'émettant de la lumière qu'en direction des yeux de l'utilisateur, on augmente l'autonomie des batteries tout en permettant un plus grand confort de lecture en plein jour. Le dispositif proposé est une paroi lumineuse 1 recevant un flux lumineux par une zone 2 d'entrée de la lumière dans un élément transparent dit guide de lumière 9, comprenant au moins deux dispositifs optiques élémentaires juxtaposés 11 et 12, un dispositif optique élémentaire 11 comprenant : une portion dudit guide de lumière 9 comprenant elle-même : une zone 112 d'entrée de la lumière une zone 114 de transmission de la lumière vers la zone 122 d'entrée de la lumière d'un dispositif optique élémentaire 12 adjacent, une ou plusieurs faces dites latérales comportant des parties qui sont lisses et réfléchissent totalement les rayons lumineux leur parvenant avec une forte incidence, - et au moins un déviateur 113 qui dévie une partie de la lumière provenant directement ou indirectement de ladite zone 112 d'entrée de la lumière, et un dispositif optique convergent dit condenseur 115 associé à au moins un déviateur 113, modifiant à nouveau ledit faisceau lumineux divergent provenant du déviateur considéré pour diminuer son angle d'émission, que l'essentiel - au moins 75% - de la luminosité dudit faisceau lumineux reçu par un déviateur 113 est dévié exclusivement vers le condenseur 115 auquel il est associé, caractérisée par le fait : 55 - et que l'essentiel - au moins 75% - de la luminosité du faisceau lumineux parvenant à un condenseur 115 provient du ou des déviateurs 113, 113a, 113b et suivants auxquels il est associé. étant précisé que l'on entend ci avant par faisceau lumineux reçu par un 5 déviateur 113 l'ensemble des rayons lumineux transportés par ledit guide de lumière 9, aussi bien directement depuis la zone d'entrée de la lumière 2 que par réflexion totale d'une face dite latérale à une autre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - l'ensemble de la surface utile des condenseurs 115, 125 et suivants occupe 10 80% de la surface de la paroi lumineuse. - un déviateur ne reçoit de la lumière que d'une seule source de lumière réelle ou virtuelle et cette dernière est sensiblement ponctuelle, qu'elle soit située à faible distance ou à l'infini ; - lesdites parties de faces du guide de lumière qui sont lisses et 15 réfléchissent totalement les rayons lumineux leur parvenant avec une forte incidence comportent des dioptres convergents dont la face externe n'est pas parfaitement parallèle à l'axe longitudinal dudit guide, mais forment avec lui un angle inférieur à celui pour lequel un rayon lumineux ayant l'inclinaison maximale par rapport audit axe longitudinal est reflété 20 totalement ; le déviateur 113 est un miroir ; - ledit déviateur 113 est un miroir plan ; - le déviateur 113 est situé à l'intérieur dudit guide de lumière 9 ; - Le centre du miroir 113 est situé à l'extrémité amont du trajet optique le 25 plus court passant par le centre optique du condenseur, dont la direction de sortie du condenseur est celle déterminée par l'homme de l'art comme étant l'axe d'émission du faisceau optique produit par le condenseur 115 considéré ; - le plan du miroir 113 est perpendiculaire à la bissectrice des deux 30 droites suivantes : - l'extrémité aval du trajet optique le plus court de la source lumineuse réelle ou virtuelle au centre du déviateur 113, - l'extrémité amont du trajet optique le plus court du centre du déviateur 113 au centre optique du condenseur 115 qui lui est associé ; 35 - le condenseur 115 dont la face externe n'est pas confondue avec une face du guide de lumière 9 est séparée dudit guide de lumière par un volume 10 dit volume séparateur constitué d'un matériau dont l'indice est inférieur à celui dudit guide de lumière 9 ; - la projection d'un déviateur 113 sur le plan facial est inférieure au 40 quart de la projection d'un condenseur 115 sur le même plan, étant précisé que l'on entend ci-avant par plan facial un plan perpendiculaire à la direction moyenne de sortie d'un condenseur 115 des rayons lumineux provenant d'un déviateur 113 ; - la totalité des rayons lumineux reçus par la zone 2 d'entrée de la lumière 45 est déviée par l'ensemble des déviateurs 113 ; - ledit déviateur 113 est centré à proximité immédiate d'un foyer dudit condenseur 115, - le rayon central du faisceau émis par un déviateur 113 est perpendiculaire à la droite commune entre un plan parallèle au plan focal du condenseur 115 50 associé et un plan parallèle à un plan tangent audit plan facial de la paroi lumineuse 1 à l'emplacement dudit condenseur. ledit condenseur 115 est une lentille convergente ; ladite lentille convergente 115 est une lentille de Fresnel ; - ledit condenseur 115 est un miroir concave ; - ledit condenseur 115 est un miroir concave de Fresnel ; - ledit condenseur 115 est un miroir concave elliptique, le déviateur étant situé à l'un des foyers de l'ellipse ; - ledit condenseur 115 est un miroir concave parabolique ; - l'épaisseur maximale dudit volume séparateur 10 - sur le trajet des rayons lumineux allant dudit déviateur 113 audit condenseur 115, est inférieure à la moitié de la distance entre ledit déviateur 113 et ledit condenseur 115 ; - la paroi externe dudit guide de lumière qui est opposée au déviateur 113a 10 est un dioptre sphérique convergent, le centre de la sphère étant sensiblement confondu avec le centre dudit déviateur 113a ; - ledit condenseur 115 dévie tous les rayons provenant dudit déviateur 113 sensiblement dans la même direction ; - ledit condenseur 115 dévie tous les rayons provenant dudit déviateur 113 15 dans une direction sensiblement perpendiculaire audit plan facial de ladite paroi lumineuse 1 ; - la paroi lumineuse 1 comporte un miroir 7 situé du côté de la paroi lumineuse 1 qui est opposé à ladite zone 2 d'entrée de la lumière ; - la paroi lumineuse 1 comporte un second miroir 7a situé du côté opposé à 20 celui du miroir 7, et les deux miroirs 7 et 7a se renvoient mutuellement les rayons lumineux qui traversent ledit guide de lumière ; - il existe des déviateurs opposés ; - les déviateurs opposés 113a et 113n sont juxtaposés et associés au même condenseur 115 ; 25 - la zone 2 d'entrée de la lumière dans la paroi lumineuse est située en dehors dudit miroir 7a - l'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants est mobile par rapport à l'ensemble des déviateurs 113, 123 et suivants ; - le dispositif est muni d'un moyen de modification de l'angle entre l'axe 30 joignant le centre d'un déviateur 113 et le centre optique du condenseur 115 qui lui est associé, et tous les condenseurs se déplacent simultanément parce qu'ils sont solidaires les uns des autres ; - le dispositif est muni d'un moyen de modification de la distance entre l'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants et l'ensemble des 35 déviateurs 113, 123 et suivants ; - un condenseur 115 est constitué de deux lentilles convergentes 115a et 115b, dont les centres optiques sont sensiblement alignés avec le centre du déviateur I13a avec lequel il coopère ; - ledit guide de lumière 9 comporte un volume allongé dont la section 40 transversale comporte une courbure qui constitue le condenseur 115 ; - ledit guide de lumière 9 est une tige souple ; - ledit guide de lumière 9 comprend des éléments unitaires juxtaposés reliés par des rotules - la partie de la face arrière de la paroi lumineuse qui ne comprend pas de 45 déviateurs 113, 123 et suivants émet de la lumière ; - la partie de la face arrière de la paroi lumineuse qui ne comprend pas de déviateurs 113, 123 et suivants comporte un miroir 8 réfléchissant la lumière ambiante vers l'avant de la paroi lumineuse ; - plusieurs déviateurs associés au même condenseur; - la paroi lumineuse comprend plusieurs ensembles de déviateurs associés au même ensemble de condenseurs, et ces ensembles de déviateurs sont alimentés par des sources lumineuses distinctes ; - deux parois lumineuses 1X et 1Y selon l'invention sont associées en série, 5 la paroi lumineuse 1X recevant la lumière d'une source lumineuse, et la retransmettant à la paroi lumineuse 1Y ; - La paroi lumineuse reçoit la lumière d'une source lumineuse d'un dispositif 1X comprenant une zone 2X d'entrée de la lumière et une série d'au moins deux dispositifs optiques élémentaires juxtaposés 11X, 12X et suivants, 10 un dispositif optique élémentaire 11X comprenant : une zone latérale 112X dite zone d'entrée de la lumière, - un dispositif optique dit diffuseur 113X qui a la propriété de dévier un faisceau lumineux en le faisant diverger, - un dispositif optique dit concentrateur 115X qui a la propriété de 15 dévier un faisceau lumineux en le faisant converger, - et une zone latérale 114X de transmission de la lumière vers la zone 122X d'entrée de la lumière du dispositif optique élémentaire 12X adjacent. - l'invention est un produit (écran, ordinateur, automobile, etc.) muni 20 d'une paroi lumineuse 1 selon l'invention. L'invention sera bien comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 30 qui représentent toutes des vues en perspective de parois lumineuses selon 25 l'invention. La figure 1 montre une paroi lumineuse comportant trois dispositifs optiques élémentaires 11, 12 et 19 juxtaposés, dans un premier mode de mise en oeuvre de l'invention. La figure 2 montre différentes formes possibles de dispositifs optiques 30 élémentaires, dans ledit premier mode de mise en oeuvre de l'invention. La figure 3 montre le détail des différentes parties d'un dispositif optique élémentaire, dans ledit premier mode de mise en oeuvre de l'invention. La figure 4 montre un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. La figure 5 montre une autre variante d'une paroi lumineuse selon 35 l'invention, comportant un miroir 7 opposé à la zone 2 d'entrée de la lumière. La figure 6 montre une façon d'associer en série deux parois lumineuses selon l'invention pour constituer un panneau de rétro-éclairage d'écran plat. La paroi lumineuse 1X comprend un guide de lumière 9X muni de miroirs 113X, 123X 40 et 133X déviant la lumière vers des ensembles de miroirs de sections elliptiques 115X, 125X et 135X, lesquelles réfléchissent à leur tour les rayons lumineux vers la zone d'entrée de lumière 2Y de la paroi optique 1Y. Chaque miroir 113Xa, 113Xb et suivants constituant un ensemble de miroir 115 est situé au foyer de l'ellipse génératrice du miroir correspondant. L'homme 45 de l'art sait calculer un tel ensemble de miroirs pour que tous les rayons réfléchis soient sensiblement horizontaux. Un dispositif unitaire 11 de la paroi lumineuse 1Y comprend deux ensembles de lentilles élémentaires sphériques verticales accolées 115aY et 115bY, coopérant avec un miroir vertical 113Y situé à l'intérieur du guide de 50 lumière 9Y. Les figures 7 et 8 montrent des variantes de parois lumineuses selon l'invention, dont les condenseurs 114, 124 et suivants sont convergents dans une direction, mais sont convergents ou divergents selon le cas dans une autre direction. 55 La figure 9 montre un luminaire cylindrique selon l'invention.

La figure 10 montre une variante particulièrement adaptée aux feux des véhicules. La figure 11 montre une variante de la paroi lumineuse de la figure 10, avec une forme plus complexe.

La figure 12 montre un luminaire selon l'invention en forme de disque mince. La figure 13 montre une variante de dispositif optique élémentaire à lentilles sphériques à pupille hexagonales. La figure 14 montre la face avant d'une paroi constituée de tels dispositifs optiques élémentaires.

La figure 15 montre un dispositif similaire à celui de la figure 14, muni de deux ensembles de déviateurs 113a et 113b émettant de la lumière à travers le même ensemble 1000 de condenseurs 115, dans deux directions différentes. La figure 16 montre un dispositif optique élémentaire comportant une lame à faces parallèles 9 qui joue le rôle de guide de lumière, un déviateur 13 qui est composé de deux miroirs plans réfléchissant les rayons lumineux horizontaux vers le condenseur 115, lequel est une lentille sphérique convergente séparée de la lame à faces parallèles par un espace vide 10. La figure 17 montre une coupe du dispositif optique élémentaire de la figure 16, permettant de voir les deux miroirs plans 113a et 113b composant le 20 déviateur 113. La figure 18 est une vue en perspective de trois quart arrière d'une paroi lumineuse composée de dispositifs optiques élémentaires identiques à ceux de la figure 16, permettant de voir les déviateurs 113, 123 et suivants et les lentilles convergentes 115, 125 situées respectivement en vis-à-vis. La ligne 25 en pointillés montre le trajet le trajet d'un rayon lumineux se reflétant sur les parois de la lame à faces parallèles 9, et intercepté au retour par un miroir d'un déviateur 113 pour être réfléchi vers une lentille 115. Les faces avant et arrière de la lame à faces parallèles 9 sont transparentes et la réflexion du rayon lumineux est totale parce que l'incidence de ce dernier 30 est forte, tandis que la face située à gauche sur la figure 18 est un miroir 7. La figure 19 est une vue en perspective de la face avant de la paroi lumineuse de la figure 18. La figure 20 est une vue en perspective de l'arrière d'une paroi lumineuse 35 similaire à celle de la figure 18, mais avec une disposition différente des dispositifs optiques élémentaires, afin que tous les rayons traversant horizontalement la lame à faces parallèles 9 rencontrent au moins un déviateur 113 - et une lame à face parallèles souple qui peut être déformée par 40 l'utilisateur. La figure 21 est une vue en perspective de deux parois lumineuses selon l'invention, qui sont identiques et comportent chacune deux ensembles 1000 et 1001 de lentilles 115, 125 et suivantes au lieu d'un seul ensemble 1000 comme dans la plupart des figures précédentes. 45 La figure 22 est une vue en perspective d'une lampe selon l'invention. La figure 23 est une vue en perspective qui illustre le fonctionnement de la lampe représentée à la figure 22. La figure 24 est une vue en perspective d'une paroi lumineuse simplifiée, réduite à une tige de section ovale, cette section étant représentée à la 50 figure 25. La figure 26 montre un dispositif réalisé par juxtaposition de dispositifs similaires à celui de la figure 24. La figure 27 est une vue en perspective d'un élément unitaire d'une paroi constituée de l'assemblage de tels éléments unitaires, laquelle est représentée à la figure 28.

La figure 29 est une vue en perspective de deux sections d'une paroi lumineuse selon l'invention, et d'une portion de guide de lumière 9 relié à deux dispositifs unitaires 11 et 12. La figure 30 est une vue en perspective d'une paroi lumineuse selon l'invention, dont les condenseurs sont des miroirs concaves paraboliques. Un déviateur 113 est situé au foyer de la parabole générant le condenseur 115 associé. La présente invention est un perfectionnement de celle de Pierre Cibié citée plus haut, consistant à envoyer un faisceau lumineux dans un guide de lumière comportant une pluralité de dispositifs optiques élémentaires dits déviateurs, chacun déviant la lumière dans une direction choisie par l'homme de l'art, et à utiliser une pluralité d'éléments dioptriques homologues pour constituer un ensemble de faisceaux lumineux élémentaires venant se fondre en un faisceau unique.

Elle satisfait un objectif supplémentaire qui est de réduire le produit de l'élément d'angle solide d'émission du dispositif par son élément de surface d'émission (produit aussi appelé étendue géométrique de faisceau ), et définit une géométrie particulière du dispositif, selon laquelle un condenseur 115 n'émet de la lumière qu'en provenance d'un seul déviateur, le faisceau émis par le déviateur considéré ayant lui-même des caractéristiques telles que le condenseur n'émet des rayons lumineux que dans la ou les directions souhaitées, et que la plus grande partie de sa surface est utile. Il ne suffit pas en effet de prévoir des sources lumineuses virtuelles (les déviateurs) et de les faire coopérer avec des condenseurs homologues pour obtenir ce résultat. Il faut aussi empêcher des rayons lumineux parasites de parvenir au condenseur, et cela sans perdre d'énergie lumineuse en utilisant des masques et sans générer de nouvelles sources lumineuses virtuelles avec des miroirs ou autres prismes. De préférence il faut aussi limiter au minimum l'élément de surface émetteur du dispositif, c'est-à-dire ne pas perdre inutilement de la place. Traduits en termes d'intérêt technique pour une application importante de l'invention qui est le rétro-éclairage des écrans LCD, cet objectif supplémentaire satisfait par l'invention - réduire l'élément de surface du dispositif - permet de concentrer la lumière émise par un dispositif vers les yeux de l'utilisateur en utilisant le minimum de place. Cela permet de considérables économies d'énergie et donc d'autonomie des batteries pour les appareils portables, tout en augmentant la luminosité perçue par l'utilisateur, même en plein jour. Le moyen proposé consiste à disposer déviateurs et condenseurs de telle sorte que le faisceau lumineux reçu par un déviateur 113 soit dévié principalement vers le condenseur 115 auquel il est associé, que le faisceau lumineux parvenant à un condenseur 115 provienne principalement du ou des déviateurs qui lui sont associés. Il est avantageux que l'angle du faisceau lumineux reçu par un déviateur soit le plus faible possible, parce que cet angle est l'une des composantes de celui du faisceau renvoyé par le déviateur. Il est souhaitable que le condenseur ait la plus petite pupille possible, c'est-à-dire qu'il soit réduit en surface à sa seule partie utile. On peut munir la source lumineuse d'un réflecteur parabolique 6, mais la meilleure solution consiste à associer deux parois lumineuses iX et lY selon l'invention en série, la paroi lumineuse 1X recevant la lumière d'une source lumineuse, et la retransmettant à la paroi lumineuse lY sous forme de faisceaux lumineux de faible angle. Il n'est pas nécessaire que la paroi lumineuse amont 1X soit réalisée selon la présente invention, car la luminosité dudit faisceau lumineux reçu par un déviateur 113X peut être déviée vers un condenseur voisin, et la luminosité du faisceau lumineux parvenant à un condenseur 115X peut également provenir de tous les déviateurs voisins. Dans une disposition représentée à la figure 1, un déviateur ne reçoit de la lumière que d'une seule source de lumière réelle ou virtuelle, et cette dernière est sensiblement ponctuelle. Il est alors facile d'organiser la disposition de miroir servant de déviateurs 113, 123 et suivants, pour que le faisceau dévié par un déviateur soit dirigé exclusivement vers le condenseur 115 associé.

Dans la pratique, une source lumineuse n'est pas parfaitement ponctuelle. Il faut donc concentrer le faisceau par réflexions successives sur les parois d'un guide de lumière 9, mais l'angle du faisceau dévié par un déviateur est alors augmenté de l'angle sous lequel la source lumineuse est vue depuis le déviateur.

Le mode de mise en œuvre de l'invention représenté aux figures 16 à 20 est particulièrement avantageux pour les raisons suivantes : - la source lumineuse peut ne pas être parfaitement ponctuelle, puisque ce sont précisément les rayons lumineux qui ne sont pas parfaitement parallèles audit plan facial qui sont réfléchis par les déviateurs 113, 123 et suivants ; - les déviateurs 113, 123 et suivants sont de simples miroirs plans ; - la lumière réfléchie par un déviateur 113 est presque exclusivement renvoyée vers le condenseur 115 qui lui est associé, et pas vers les condenseurs adjacents au condenseur 115 ; - la paroi lumineuse peut être très fine ; - et elle peut avoir une forme très complexe puisque la lame 9 peut avoir une forme libre comme représenté à la figure 20, et que dispositif tout entier peut être réalisé en matériau souple et déformable par l'utilisateur.

La figure 16 montre un dispositif optique élémentaire comportant une lame à faces parallèles 9 qui joue le rôle de guide de lumière, un déviateur 13 qui est composé de deux miroirs plans réfléchissant les rayons lumineux horizontaux vers le condenseur 115, lequel est une lentille sphérique convergente séparée de la lame à faces parallèles par un espace vide.

La figure 17 montre une coupe du dispositif optique élémentaire de la figure 16, permettant de voir les deux miroirs plans 113a et 113b composant le déviateur 13. On voit aussi en pointillés le faisceau lumineux parvenant au déviateur 113b et le faisceau réfléchi vers le condenseur 115. La figure 18 est une vue en perspective de l'arrière d'une paroi lumineuse composée de dispositifs optiques élémentaires identiques à ceux de la figure 16, permettant de voir les déviateurs 113, 123 et suivants et les lentilles convergentes 115, 125 situées respectivement en vis-à-vis. La ligne en pointillés montre le trajet d'un rayon lumineux se reflétant sur les parois de la lame à faces parallèles 9, et intercepté au retour par un miroir d'un déviateur 113 pour être réfléchi vers une lentille 115. Les faces avant et arrière de la lame à faces parallèles 9 sont transparentes et la réflexion du rayon lumineux est totale parce que l'incidence de ce dernier est forte, tandis que la face située à gauche sur la figure 18 est un miroir 7. La figure 19 est une vue en perspective de l'avant de la paroi lumineuse de la figure 18. En dehors des surfaces consacrées aux déviateurs 113, il est souhaitable que les rayons lumineux se réfléchissent sur des surfaces parallèles entre elles, et que le condenseur 115 dont la face externe n'est pas confondue avec une face du guide de lumière 9 soit séparée dudit guide de lumière par un volume 10 dit volume séparateur constitué d'un matériau dont l'indice est inférieur à celui dudit guide de lumière 9. Un tel volume séparateur 10 est avantageusement constitué d'un volume d'air. Il existe trois exceptions à cette règle : - Les parois des dioptres des condenseurs sont suffisamment éloignées du faisceau reçu par les déviateurs pour ne pas pouvoir les dévier, ce qui est le cas des figures 7 et 8 par exemple. 9 - Ces parois sont alignées avec l'axe longitudinal du guide de lumière 9 comme illustré aux figures 24 à 28 - Ces parois forment avec ledit axe longitudinal un angle suffisamment faible pour qu'un rayon lumineux ayant l'inclinaison maximale par rapport audit axe longitudinal soit reflété totalement. Ledit volume séparateur 10 est de préférence le plus fin possible, pour ne pas augmenter inutilement l'élément de surface émetteur du faisceau dévié par le déviateur 113 vers le condenseur 115. Dans une solution préférée, son épaisseur maximale est inférieure au quart de la distance entre ledit déviateur 113 et ledit condenseur 115. Lorsque, pour des raisons de fabrication ou d'esthétique, le volume séparateur 10 ne peut pas être très fin, comme c'est le cas pour la paroi 1X de la figure 6, la paroi externe du guide de lumière 9 contenant le déviateur 113 qui est opposée au déviateur 113a est avantageusement un dioptre sphérique ou cylindrique convergent, le centre du cercle étant sensiblement confondu avec le centre dudit déviateur. Ainsi, les rayons émis par le déviateur ne sont pratiquement pas déviés en sortie du guide de lumière. On a représenté, par exemple aux figures 16 à 19, un vide séparant la lame à face parallèles 9 et l'ensemble 1000 des lentilles 115, 125 et suivantes, mais il peut aussi s'agir d'une couche d'un matériau à plus faible indice de réfraction que celui constituant la lame à face parallèles 9, comme représenté à la figure 20. Un mode de réalisation particulièrement intéressant consiste à déposer successivement sur la face avant de ladite lame à face parallèles 9 une couche d'un matériau transparent à faible indice de réfraction, et ensuite à imprimer des lentilles convergentes sur cette couche de matériau à faible indice de réfraction. La figure 4 illustre l'une des plus mauvaises façons de mettre en œuvre l'invention, avec des déviateurs 113, 123 et suivants qui émettent de la lumière dans toutes les directions. Une source lumineuse 5 située au foyer d'un déviateur parabolique 6 émet des rayons lumineux dans la tranche du guide de lumière 9. Les rayons parviennent à l'autre bord dudit guide de lumière 9 qui comporte un miroir 7 les renvoyant vers ledit déviateur parabolique, sauf ceux qui rencontrent des surfaces dépolies constituant les déviateurs. Un déviateur 113 est muni d'un dispositif optique complémentaire comme des surfaces réfléchissantes 1131 et 1132 afin de diriger tout ou partie des rayons lumineux sortant dudit déviateur 113 vers un condenseur 115, mais l'ensemble des rayons parvenant au condenseur ne constitue pas un faisceau lumineux homogène, et le rendement du dispositif est donc mauvais. Dans cette version simplifiée, les déviateurs 113, 123 et suivants peuvent par exemple être des surfaces qui ne sont pas lisses et dévient les rayons lumineux principalement dans des directions différentes de celle que provoquerait une réflexion totale. Il peut s'agir d'un dépoli ou d'une peinture blanche translucide. Un déviateur 113 peut aussi être constitué par l'ajout sur une face dudit guide de lumière 9 d'une pellicule d'un matériau translucide ou transparent, cette pellicule ayant un indice de réfraction inférieur à celui dudit guide de lumière 9. Au lieu d'être réfléchis, les rayons lumineux parvenant à un emplacement muni de cette pellicule sont déviés et l'emplacement considéré devient lumineux. On a représenté à la figure 4 un tel dispositif comportant des déviateurs simplifiés sur la face avant dudit guide de lumière 9, mais ils pourraient aussi être disposés sur sa face arrière. Le miroir 113 est avantageusement un miroir situé à l'intérieur dudit guide de lumière 9 pour limiter l'angle du faisceau réfléchi. Un prisme a en effet pour inconvénient d'ajouter à la déviation l'augmentation d'angle du faisceau résultant du passage d'un milieu à un autre de plus faible indice de réfraction. Un déviateur 113 peut être un miroir sphérique, asphérique, cylindrique, convergent (cf. fig3) ou divergent, mais il est un avantageusement un miroir plan, pour ne pas augmenter l'angle du faisceau dévié.

Le centre du miroir est avantageusement situé à l'extrémité amont du trajet optique le plus court passant par le centre optique du condenseur, dont la direction de sortie du condenseur est celle déterminée par l'homme de l'art comme étant l'axe d'émission du faisceau optique produit par le dispositif. le plan du miroir est avantageusement perpendiculaire à la bissectrice des deux droites suivantes : l'extrémité aval du trajet optique le plus court de la source lumineuse réelle ou virtuelle au centre du déviateur d'une part, et l'extrémité amont du trajet optique le plus court du centre du déviateur au centre optique du condenseur d'autre part.

Le rayon central du faisceau émis par un déviateur 113 est avantageusement perpendiculaire à la droite commune entre un plan parallèle au plan focal du condenseur 115 associé et le plan parallèle à un tangent à la paroi lumineuse 1 à l'emplacement dudit condenseur. Pour qu'un dispositif optique élémentaire de la paroi lumineuse 1 objet de l'invention émette des rayons lumineux dans une direction précise, un déviateur est avantageusement le plus petit possible. Avantageusement, la projection d'un déviateur 113 sur ledit plan facial est inférieure au quart de la projection d'un condenseur 115 sur le même plan, étant précisé que l'on entend ci-avant par plan facial un plan perpendiculaire à la direction moyenne de sortie d'un condenseur 115 des rayons lumineux provenant d'un déviateur 113. Pour émettre un faisceau ayant un angle faible, il est avantageux que ledit déviateur 113 soit centré à proximité immédiate d'un foyer dudit condenseur 115, La disposition des déviateurs et leurs dimensions conditionnent la répartition de la lumière émise le long du guide de lumière 9. On peut avantageusement les disposer de telles sorte que la totalité des rayons lumineux reçus par la zone 2 d'entrée de la lumière soit déviée par l'ensemble des déviateurs 113, comme c'est le cas pour les dispositifs représentés aux figures 1, 5, 9, 10, 11, 12 et 29, mais ce n'est pas obligatoire. On peut aussi munir la paroi lumineuse 1 d'un miroir 7 situé du côté de la paroi lumineuse 1 qui est opposé à ladite zone 2 d'entrée de la lumière. Dans ce cas, la lumière qui n'a pas été dévié au long du trajet aller repart dans l'autre sens. On peut aussi, dans ce cas, munir la paroi lumineuse 1 d'un second miroir 7a situé du côté opposé à celui du miroir 7, et les deux miroirs 7 et 7a se renvoient mutuellement les rayons lumineux qui traversent ledit guide de lumière. Dans ce cas, il est nécessaire de munir le dispositif de déviateurs opposés. 40 Deux déviateurs opposés 113a et 113n sont avantageusement juxtaposés et associés au même condenseur 115. La zone 2 d'entrée de la lumière dans la paroi lumineuse peut être située en dehors dudit miroir 7a, comme illustré aux figures 22 et 23. Il est avantageux dans ces exemples qu'elle soit située à une distance important des 45 déviateurs pour que les rayons parvenant aux déviateurs soient sensiblement parallèles et que le faisceau lumineux soit homogénéisé par plusieurs réflexions successives sur les parois du guide lumineux 9. Un condenseur 115 peut être une lentille convergente, mais lorsque l'angle du faisceau reçu est très grand, il est avantageux d'utiliser un miroir concave 50 comme représenté a la figure 30. Dans les deux cas, ces éléments peuvent être respectivement des lentilles ou miroirs de Fresnel, et même être composés de petits éléments juxtaposés situés dans des plans différents. L'homme de l'art doit veiller à ce que l'ensemble de la surface utile des condenseurs 115, 125 et suivants occupe la plus grande partie (par exemple au 55 moins 80%) de la surface de la paroi lumineuse, ce qui peut être réalisé par des condenseurs cylindriques accolés, ou sphériques disposés en nid d'abeille.

Certains types de condenseurs offrent des avantages supplémentaires. Un condenseur qui est une lentille cylindrique confondue avec l'un des faces dites latérales du guide de lumière 9, comme illustré aux figures 24 à 28 permet de réaliser un dispositif particulièrement simple selon l'invention. ledit guide de lumière 9 peut être une tige souple et/ou comprendre des éléments unitaires juxtaposés reliés par des rotules. Un condenseur qui est un miroir concave elliptique concentre les rayons en un de ses foyers lorsque le déviateur est situé à l'autre foyer de l'ellipse. On peut utiliser l'ellipse comme un profil d'extrusion, selon que l'on souhaite concentrer les rayons le long d'une droite comme cela est illustré par les condenseurs 115X, 125X et 135X de la paroi lumineuse représentée à la figure 6, ou comme un profil de révolution pour concentrer les rayons sur un point unique. On peut aussi utiliser une ellipse comme un profil d'extrusion d'un matériau transparent, pour faire une variante du dispositif illustré à la figure 24, dont le miroir concave elliptique concentrerait les rayons émis sous forme d'un faisceau convergent le long d'une droite parallèle à l'axe du dispositif. - Un condenseur 115 qui est un miroir concave parabolique émet ses rayons sous forme d'un faisceau à rayons parallèles, que la parabole soit utilisée comme profil de révolution ou d'extrusion. - Un condenseur constitué de deux lentilles convergentes 115a et 115b, dont les centres optiques sont sensiblement alignés avec le centre du déviateur 113a avec lequel il coopère est sensiblement moins encombrant qu'un condenseur n'utilisant qu'une seule lentille, et il a l'avantage de pouvoir être situé plus près du déviateur, et donc de récupérer un faisceau dévié plus large. Une lentille ou un miroir 115 peut être cylindrique, sphérique, asphérique ou de toute autre forme plus complexe connue par l'homme de l'art pour que les rayons lumineux provenant du déviateur 113 soient répartis selon le cahier des charges du dispositif. Dans le cas où les condenseurs sont des lentilles ou des miroirs cylindriques, il est avantageux que l'axe de symétrie longitudinal des cylindres soit horizontal, pour que la lumière soit plus dispersée en largeur qu'en hauteur, car les spectateurs sont le plus souvent dispersés horizontalement que verticalement. Le dispositif représenté à la figure 26 est à cet égard un excellent dispositif de rétro-éclairage pour un écran de télévision familial. L'homme de l'art peut déterminer la géométrie d'un condenseur en fonction des objectifs assignés au dispositif. Ledit condenseur 115 peut par exemple dévier tous les rayons provenant d'un déviateur 113 sensiblement dans la même direction. Il peut aussi dévier tous les rayons provenant dudit déviateur 113 dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan principal de ladite paroi lumineuse.

Il peut en particulier faire converger tous les rayons lumineux vers un point s à une distance quelconque de la paroi en choisissant les caractéristiques appropriées des condenseurs et les emplacements des déviateurs. L'invention permet dans ce cas de créer des armes, surtout dans le cas où la lumière utilisée est en large partie située dans l'infra-rouge. Le dispositif selon l'invention fonctionne en effet pour tout type de rayonnement. Il peut aussi adapter la surface et la forme des déviateurs pour répartir à son gré la lumière reçue de la source lumineuse entre les dispositifs optiques élémentaires. La figure 2 montre différentes formes possibles de dispositifs optiques élémentaires selon l'invention, qui diffèrent entre eux par le rapport entre la surface du déviateur et celle du condenseur. Les deux dispositifs optiques élémentaires 12 et 13 de la figure 2 sont accolés par un déviateur qui est un prisme d'air. Cela illustre la possibilité d'assembler des dispositifs optiques élémentaires par tous types de prismes afin de créer des parois lumineuses de formes non planes libres.

Cela peut être utile pour adapter la forme d'une paroi lumineuse aux besoins architecturaux ou autres, mais aussi pour modifier l'orientation des rayons lumineux renvoyés par chaque dispositif optique élémentaire. Les figures 7 et 8 montrent des variantes de parois lumineuses selon l'invention, dont les condenseurs 115, 125 et suivants ne sont convergents que dans une direction, mais sont convergents ou divergents selon le cas dans une autre direction. Dans la disposition de la figure 7, chaque condenseur fait converger les rayons lumineux provenant du déviateur associé sur un segment ou sur un point, ce qui est avantageux par exemple lorsque l'on associe à la paroi lumineuse un ensemble de filtres, lesquels peuvent alors être de petite taille. Dans cette version particulière les lentilles convergentes peuvent être à courte focale, Dans ce cas, la lumière reçue de ladite zone 2 d'entrée de la lumière et réfléchie par un déviateur 113 est concentrée sur un point dit F et diverge à nouveau en s'éloignant de la paroi lumineuse. On peut concentrer sur l'ensemble de ces points Fl F2, F3 et suivants les éléments constituant une image qui est rétro-éclairée par la paroi lumineuse. Ainsi, le reste de la face avant de la paroi lumineuse reste libre et permet en particulier de laisser entrer la lumière ambiante dans la paroi lumineuse par sa face avant. Un perfectionnement du dispositif consiste à ce que la partie de la face arrière de la paroi lumineuse qui ne comprend pas de déviateurs 113, 123 et suivants émette de la lumière. Elle peut par exemple comporter un miroir 8 réfléchissant la lumière ambiante vers l'avant de la paroi lumineuse.

La figure 3 montre le détail des différentes parties d'un dispositif optique élémentaire. On distingue en particulier les zones 118a et 118 b qui peuvent être transparentes et laisser passer d'autres sources lumineuses en direction du condenseur 115, par exemple la lumière ambiante. Les figures 14 et 15 montrent comment disposer un miroir 8 pour que ces zones 30 reflètent la lumière ambiante afin d'améliorer la luminosité du dispositif. La paroi lumineuse peut aussi comprendre plusieurs ensembles de déviateurs associés au même ensemble de condenseurs. Ces ensembles de déviateurs peuvent être alimentés par une source lumineuse unique, à travers le même guide de lumière 9, ou alimentés par des sources lumineuses distinctes. 35 La figure 14 montre la face avant d'une paroi lumineuse constituée de dispositifs optiques élémentaires, munie d'une source lumineuse 5 et d'un réflecteur parabolique 6 envoyant la lumière dans la paroi latérale dudit guide de lumière 9. Un miroir 8 renvoie la lumière ambiante vers la face avant de la paroi lumineuse. Avantageusement, les trois côtés dudit guide de 40 lumière autres que celui recevant la lumière de la source lumineuse 5 sont des miroirs. La lumière ne s'échappe ainsi que des déviateurs 113, 123 et suivants. La figure 15 montre un dispositif similaire à celui de la figure 14 vu de dos, muni de deux ensembles de déviateurs 113a et 113b émettant de la lumière 45 à travers le même ensemble 1000 de condenseurs 115, dans deux directions différentes. Les déviateurs sont avantageusement situés à l'avant de la lame à faces parallèles arrière 9b, et à l'arrière de la lame à faces parallèles avant 9a, pour se situer dans le plan de focalisation des condenseurs 115, 125 et 50 suivants. Un autre perfectionnement du dispositif consiste à permettre à l'utilisateur de modifier la géométrie du dispositif. Une solution préférée consiste à ce que que l'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants soit mobile par rapport à l'ensemble des déviateurs 113, 123 et suivants. 55 Le dispositif illustré à la figure 21 permet de modifier l'orientation du faisceau émis par le dispositif. Il est important que ce décalage n'ait pas pour conséquence que les rayons lumineux issus d'un déviateur 113 ne parviennent plus en totalité au condenseur 115 qui lui est associé. Un perfectionnement consiste à utiliser des condenseurs à deux lentilles convergentes successives. Il est illustré par la figure 21 qui montre deux ensembles de condenseurs 1000 et 1001 qui sont tous les deux mobiles par rapport à l'ensemble des déviateurs 113, 123' et suivants, lesquels sont solidaires de la lame à face parallèle 9. Les centres optiques des deux lentilles constituant un condenseur sont alignés mécaniquement avec le centre du déviateur 113 avec lequel ce condenseur coopère, parce que les plaques 9, 1000 et 1001 sont reliées entre elles par des tiges 2001, 2002 et suivantes.

On peut aussi munir le dispositif d'un moyen de modification de la distance entre l'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants et l'ensemble des déviateurs 113, 123 et suivants. Une telle modification a pour effet de modifier l'angle d'émission des faisceaux lumineux élémentaires, et peut par exemple permettre de concentrer plus ou moins le faisceau émis par le dispositif. En couplant le moyen de modification avec le réglage de focale de l'objectif d'un appareil photo, cela permet d'adapter l'éclairage du sujet à la focale choisie par l'opérateur (version non représentée). Dans un mode de réalisation préféré, la paroi lumineuse comprend un dispositif de modulation et/ou de filtrage de la lumière comme une image électronique ou imprimée. Ce dispositif peut par exemple être disposé du côté des condenseurs 115, 125 et suivantes. L'invention est alors un écran électronique ou un afficheur rétro-éclairé. Pour concevoir un très grand nombre de types différents d'appareils optiques, il est possible d'adjoindre tous types d'éléments optiques complémentaires 25 entre la paroi lumineuse et le spectateur, tels que par exemple : - dispositifs de modulation et/ou de filtrage de la lumière (écrans à cristaux liquides, filtres, matrices de filtres colorés, images imprimées translucides qui peuvent être codées pour coopérer avec un réseau lenticulaire), 30 - lentilles sphériques ou cylindriques, lentilles de Fresnel, par exemple pour élargir dans une direction donnée le domaine éclairé par la paroi lumineuse, - déviateurs prismatiques, réseaux lenticulaires secondaires pour créer des animations 3D, etc.. 35 Des filtres ou autres éléments optiques peuvent aussi être associés à une zone d'entrée de la lumière 112, à un déviateur 113, à un transmetteur de la lumière 114 et/ou à un condenseur 115. La paroi lumineuse peut émettre de la lumière simultanément dans plusieurs directions différentes prédéfinies. Il suffit pour cela d'associer plusieurs 40 déviateurs 113, 113a et suivants à un concentrateur 115. L'homme de l'art qui sait gérer les images codées pour réseaux lenticulaires peut obtenir tous les effets des réseaux lenticulaires (3D, animation, etc.) en disposant lesdits déviateurs comme les pixels d'une image codée. Pour obtenir des images en 3D, il suffit de disposer des filtres colorés devant les déviateurs considérés. 45 Il est particulièrement avantageux de reprendre la disposition de pixels proposée par le brevet publié sous le N°WO9820392 de Franck Guigan et al., et d'utiliser des condensateurs qui sont des lentilles sphériques. La paroi lumineuse peut aussi comprendre trois sources lumineuses de couleurs différentes et trois ensembles de déviateurs associés au même ensemble 1000 50 de condenseurs, par exemple pour constituer un émetteur d'images électroniques en couleurs. Un pixel peut être constitué sur ce dépoli par la projection d'une couleur par le déviateur situé en vis-à-vis, celle d'une seconde couleur par le déviateur de la ligne supérieure et celle d'une troisième couleur par le déviateur de la ligne inférieure. 55 Dans la disposition de la figure 8, les rayons lumineux provenant d'un déviateur 113 divergent vers le bas et vers le haut, ce qui peut permettre par exemple de spécialiser les lignes de dispositifs optiques élémentaires par couleur élémentaire. Une ligne peut émettre du rouge, la suivante du vert, la troisième du bleu, et ainsi de suite. Les trois couleurs sont ensuite mélangées sur une surface de projection non représentée, qui peut par exemple être un dépoli. La synthèse additive se fait ainsi sur le dépoli pour créer des pixels de toutes les couleurs possibles. Avec la même méthode de construction de pixels par la projection de lumière émanant de déviateurs voisins, une paroi lumineuse selon l'invention peut aussi comprendre six sources lumineuses de couleurs différentes R1, R2, V1, V2, Bi et B2, et six ensembles de déviateurs associés au même ensemble 1000 de condenseurs, par exemple pour éclairer alternativement deux images différentes avec deux synthèses additives R1 V1 Bi d'une part, et R2 V2 et B2 d'autre part, chacune des deux synthèses étant bloquée par un filtre d'une paire de lunettes pour que les deux yeux du spectateur voient des images différentes (application à la 3D). L'émission des couleurs rouge vert et bleu en direction des lignes de dispositifs optiques élémentaires peut se faire par trois parois lumineuses selon l'invention associées comme indiqué sur la figure 6. Les parois lumineuses amont 1c et 1d peuvent alors être chacune remplacés par trois parois lumineuses émettant chacune leur couleur vers une ligne sur trois. On peut aussi placer des filtres colorés sur les déviateurs des parois lumineuses 1Y et 1d.

Dans une version non représentée, on associe deux ensembles de déviateurs, les déviateurs d'un premier ensemble sont disposés sur la face avant d'une première lame à faces parallèles, et ceux d'un second ensemble sont disposés sur la face arrière d'une seconde lame à face parallèles accolée à l'avant de ladite première lame. Les deux ensembles de déviateurs sont alors situés dans le même plan, et chacun émet la lumière émise par la source de lumière associée à l'une ou l'autre des lames à faces parallèles. Une série de dispositifs optiques élémentaires peut aussi émettre de la lumière dans une direction et une autre série dans une autre. On peut allumer et éteindre séquentiellement les sources lumineuses 30 correspondant aux émissions dans les différentes directions, et afficher selon la même séquence les images destinées aux différentes directions. Les faces dudit guide de lumière 9 selon l'invention ne sont pas obligatoirement des formes planes ou développables. La figure 24 est une vue en perspective d'une paroi lumineuse simplifiée, 35 très bon marché, réduite à une tige de section ovale dont une partie de la paroi constitue une lentille cylindrique 115, et dont la face opposée à ce condenseur comporte un déviateur 113 situé sensiblement dans le plan de focalisation de ladite lentille cylindrique 115. Une section de cette tige est représentée par la figure 25. Cette tige peut être rigide ou souple. Elle 40 peut comporter des raidisseurs (non représentés) pour ne pouvoir être enroulée que dans un même plan. Une paroi lumineuse selon l'invention peut aussi être constituée par la juxtaposition de telles tiges, comme cela est représenté à la figure 26. Dans l'exemple de cette figure, les déviateurs sont des miroirs concaves, et qui diffusent un faisceau divergent dans une 45 direction parallèle à l'axe longitudinal de ladite tige, mais convergent dans une direction perpendiculaire à cet axe. Le condenseur ne faisant converger le faisceau que dans la direction perpendiculaire audit axe longitudinal, le faisceau lumineux issu de chaque dispositif optique élémentaire 11 est ainsi maîtrisé dans les deux directions et peut être un faisceau directionnel. 50 La figure 9 montre un luminaire selon l'invention. Il comporte une source lumineuse 5 dirigée vers le haut par un réflecteur parabolique 6. La lumière est ensuite répartie par les déviateurs et émise horizontalement dans toutes les directions. Un tel luminaire peut être posé sur une table et l'éclairer sans aveugler les personnes dont les yeux sont situés au dessus du luminaire. 55 La figure 12 montre un luminaire plan selon l'invention. Il comporte une source lumineuse 5 dirigée horizontalement par deux déviateurs 6a et 6b. La lumière est ensuite répartie par les déviateurs et déviée par les dioptres 115, 125 et suivants pour sortir verticalement du luminaire. Un tel luminaire peut être posé sur une table et le plafond sans aveugler les personnes dont 60 les yeux sont situés au dessus du luminaire. Inversé et fixé en hauteur, il peut éclairer une table ou une pièce sans aveugler les personnes qui ne sont pas placées directement dans son champ. Une variante non représentée de ce luminaire peut être de forme convexe, et se replier comme un parapluie.

Pour d'autres applications, il peut en revanche être très utile d'orienter les rayons lumineux issus de la paroi lumineuse dans d'autres directions. C'est le cas des exemples des figures 10 et 11. La figure 10 montre une variante particulièrement adaptée aux phares des véhicules. Les rayons lumineux sont émis horizontalement mais la paroi elle- même est très inclinée pour s'adapter à la forme de la carrosserie du véhicule à cet endroit. L'homme de l'art sait concevoir et disposer les lentilles convergentes 115, 125 et suivantes pour les faire converger ou diverger comme il le souhaite en fonction des besoins.

Une paroi selon l'invention peut être plate ou courbe. La courbure peut être très complexe, à la fois dans le sens de propagation des rayons lumineux, ou dans le sens perpendiculaire à cette direction. La figure 11 montre une variante de la paroi lumineuse de la figure 10, avec une forme plus complexe. Elle montre une des très nombreuses méthodes que l'homme de l'art peut mettre en oeuvre pour adapter la paroi lumineuse à la forme d'une carrosserie. Les principales applications de la présente invention sont les dispositifs de rétro-éclairage pour écrans vidéo (téléviseurs, ordinateurs, appareils photo, consoles de jeux, téléphones, tableaux de bord, etc.) ou pour images imprimées (cadres photo, panneaux publicitaires, enseignes, etc.), les dispositifs de vision en 3D fixe ou animée, les dispositifs de chauffage par rayonnement et les armes, les luminaires, les projecteurs de touts types (dont les phares des automobiles, des bateaux et des aéronefs, et l'éclairage urbain), la signalisation des automobiles et routière, les jouets et les gadgets.

Claims (10)

1. Revendications1. Paroi lumineuse 1 recevant un flux lumineux par une zone 2 d'entrée de la lumière dans un élément transparent dit guide de lumière 9, comprenant au moins deux dispositifs optiques élémentaires juxtaposés 11 et 12, un dispositif optique élémentaire 11 comprenant : une portion dudit guide de lumière 9 comprenant elle-même : - une zone 112 d'entrée de la lumière - une zone 114 de transmission de la lumière vers la zone 122 d'entrée de la lumière d'un dispositif optique élémentaire 12 adjacent, - une ou plusieurs faces dites latérales comportant des parties qui sont lisses et réfléchissent totalement les rayons lumineux leur parvenant avec une forte incidence, - et au moins un déviateur 113 qui dévie une partie de la lumière provenant directement ou indirectement de ladite zone 112 d'entrée de la lumière, et un dispositif optique convergent dit condenseur 115 associé à au moins un déviateur 113, modifiant à nouveau ledit faisceau lumineux divergent provenant du déviateur considéré pour diminuer son angle d'émission, caractérisée par le fait : - que l'essentiel - au moins 75% - de la luminosité dudit faisceau lumineux reçu par un déviateur 113 est dévié exclusivement vers le 25 condenseur 115 auquel il est associé, - et que l'essentiel - au moins 75% - de la luminosité du faisceau lumineux parvenant à un condenseur 115 provient du ou des déviateurs 113, 113a, 113b et suivants auxquels il est associé. étant précisé que l'on entend ci avant par faisceau lumineux reçu par un 30 déviateur 113 l'ensemble des rayons lumineux transportés par ledit guide de lumière 9, aussi bien directement depuis la zone d'entrée de la lumière 2 que par réflexion totale d'une face dite latérale à une autre.
2. 2. Paroi lumineuse 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait que 35 ledit condenseur 115 est un miroir concave elliptique, et que le déviateur 113 associé est situé à l'un des foyers de l'ellipse considérée ;
3. 3. Paroi lumineuse 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle comporte un miroir 7 situé du côté du guide optique 9 qui est 40 opposé à ladite zone 2 d'entrée de la lumière, un second miroir 7a situé du côté opposé à celui du miroir 7, que les deux miroirs 7 et 7a se renvoient mutuellement les rayons lumineux qui traversent ledit guide de lumière, et qu'il existe des déviateurs opposés 113a et 113b juxtaposés et associés au même condenseur 115. 45
4. 4. Paroi lumineuse 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait que l'ensemble 1000 des condenseurs 115, 125 et suivants est mobile par rapport à l'ensemble des déviateurs 113, 123 et suivants.
5. 5. Paroi lumineuse 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'un condenseur 115 est constitué de deux lentilles convergentes 115a 50 et 115b, dont les centres optiques sont sensiblement alignés avec le centre du déviateur 113a avec lequel il coopère.
6. 6. Paroi lumineuse 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait que ledit guide de lumière 9 comporte un volume allongé dont la section transversale comporte une courbure qui constitue les condenseurs 115, 55 125 et suivants. 15 20
7. 7. Paroi lumineuse 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la partie de la face arrière de la paroi lumineuse qui ne comprend pas de déviateurs 113, 123 et suivants émet de la lumière.
8. 8 Paroi lumineuse 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle comprend plusieurs déviateurs associés au même condenseur.
9. 9. Paroi lumineuse 1 selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle reçoit la lumière d'une source lumineuse d'un dispositif 1X comprenant une zone 2X d'entrée de la lumière et une série d'au moins deux dispositifs optiques élémentaires juxtaposés 11X, 12X et suivants, un dispositif optique élémentaire 11X comprenant : une zone latérale 112X dite zone d'entrée de la lumière, - un dispositif optique dit diffuseur 113X qui a la propriété de dévier un faisceau lumineux en le faisant diverger, un dispositif optique dit concentrateur 115X qui a la propriété de dévier un faisceau lumineux en le faisant converger, et une zone latérale 114X de transmission de la lumière vers la zone 122X d'entrée de la lumière du dispositif optique élémentaire 12X adjacent.
10. 10. Produit muni d'une paroi lumineuse 1 selon la revendication 1.20