FR3087986A1 - Dispositif d’affichage avec superposition d’image autostereoscopique sur une image reelle - Google Patents

Dispositif d’affichage avec superposition d’image autostereoscopique sur une image reelle Download PDF

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Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif d'affichage pour un véhicule, notamment un véhicule automobile, comprenant un premier écran (3) positionné dans un plan arrière dudit dispositif, ledit premier écran (3) affichant une première image réelle à deux dimensions, un module électronique de génération d'une image autostéréoscopique, ledit module électronique produisant une deuxième image autostéréoscopique à trois dimensions, un deuxième écran (6) affichant ladite deuxième image, ledit deuxième écran (6) étant perpendiculaire audit premier écran (3), le dispositif comprenant par ailleurs une lame semi-transparente (7) inclinée par rapport au premier (3) et au deuxième (6) écrans, de façon à former un angle aigu avec chacun desdis premier (3) et deuxième (6) écrans, ladite lame semi-transparente (7) étant configurée pour réfléchir ladite deuxième image autostéréoscopique de façon à former une image virtuelle (13) tridimensionnelle superposée à limage réelle.

Description

Description Titre de l'invention : Dispositif d'affichage avec superposition d'image autostéréoscopique sur une image réelle DOMAINE TECHNIQUE ET OBJET DE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne, de façon générale, les dispositifs d'affichage ana- logiques et numériques affichant (les informations concernant l'état et le fonctionnement du véhicule, en particulier montés au sein de véhicules automobiles.
[0002] L'invention porte plus particulièrement sur un dispositif d'affichage d'une image sur un écran du tableau (le bord d'un véhicule, les éléments d'affichage de l'image étant disposés dans deux plans superposés.
Technique antérieure
[0003] De manière connue, il existe des dispositifs de visualisation pour véhicules comprenant des informations affichées de manière analogique ou numérique grâce à des éléments de visualisation disposés dans deux plans, conférant un aspect tridimensionnel aux dispositifs.
[0004] On connaît par le document W02015130996 un système d'unité d'affichage visuel créant un espace volumétrique tridimensionnel à l'intérieur d'un véhicule.
Ce système comprend deux écrans, l'un affichant une image dans un premier plan focal, le second affichant une autre image dans un autre plan focal, les deux écrans se recouvrant partiellement.
Les deux écrans fonctionnent selon un même principe en utilisant des technologies similaires allant de deux à trois dimensions.
100051 Cependant, une telle solution présente des inconvénients dû à l'utilisation d'écrans aux technologies similaires, car l'image proposée présente des défauts portant préjudice à la qualité de l'image et qui peuvent en outre provoquer des troubles de l'accommodation chez certaines personnes, occasionnant alors une gêne durant le visionnage.
100061 L'invention vise donc à résoudre ces inconvénients en proposant un dispositif d'affichage d'une image sur un écran du tableau de bord d'un véhicule, constitué de la superposition d'une image tridimensionnelle autostéréoscopique par une image bidimensionnelle multi plan, afin d'éviter la gêne ou les défauts de qualité d'image pour l' utilisateur.
PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION
[0007] Pour parvenir à ce résultat, la présente invention concerne un dispositif d'affichage pour un véhicule, notamment un véhicule automobile, comprenant un premier écran positionné dans un plan arrière dudit dispositif, ledit premier écran affichant une première image réelle à deux dimensions, un module électronique de génération d'une 2 image autostéréoscopique, ledit module électronique produisant une deuxième image autostéréoscopique à trois dimensions, un deuxième écran affichant ladite deuxième image, ledit deuxième écran étant perpendiculaire audit premier écran, le dispositif comprenant par ailleurs une lame semi-transparente inclinée par rapport au premier et au deuxième écrans, de façon à former un angle aigu avec chacun desdits premier et deuxième écrans, ladite lame semi-transparente étant configurée pour réfléchir ladite deuxième image autostéréoscopique de façon à former une image virtuelle tridimensionnelle superposée à l'image réelle.
[0008] De manière avantageuse, l'image virtuelle se situe dans un plan vertical devant l'image réelle, à une distance équivalente à la distance entre le deuxième écran et la lame scmi-transparente.
[0009] Avantageusement, la lame semi-transparente comporte un revêtement réfléchissant.
[0010] De manière avantageuse, le revêtement réfléchissant de la lame semi-transparente présente un taux de réflexion compris entre 30% et 50%.
[0011] Avantageusement, le module électronique de génération d'une image autosteréo- scopique comprend deux capteurs optiques et la distance entre les deux capteurs optiques correspond à la distance entre les pupilles d'un adulte.
[0012] De manière avantageuse, le dispositif comprend un film comportant un réseau len- ticulaire, ledit film recouvrant le deuxième écran, et ledit réseau lenticulaire comprenant des lentilles convexes, cylindriques.
[0013] Avantageusement, chaque lentille dudit réseau lenticulaire est configurée pour orienter le flux lumineux émissif d'un pixel vers l'oeil droit ou vers l'oeil gauche d'un utilisateur.
[0014] De manière avantageuse, le réseau lenticulaire est configuré pour émettre une image différente de la même scène respectivement à destination de chaque oeil d'un utilisateur.
[0015] Selon un mode de réalisation, le film recouvrant le deuxième écran comprend au moins une barrière de parallaxe.
[0016] L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif d'affichage tel que brièvement décrit ci-dessus.
Brève description des dessins
[0017] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement, et en référence aux dessins qui montrent :
[0018] La figure 1 représente un schéma d'un combiné numérique possédant une ar- chitecture où une image virtuelle bidimensionnelle se superpose à une image réelle bidimensionnelle.
3 La figure 2 représente un schéma d'un combiné numérique possédant une architecture où une image virtuelle tridimensionnelle se superpose à une image réelle bidimensionnelle, avec l'ajout d'un réseau lenticulaire sur l'écran du dessus selon l'invention.
La figure 3 représente un schéma de la technologie autostéréoscopique et du réseau lenticulaire tel que utilisé dans l'invention.
La figure 4 représente un schéma du dispositif optique selon l'invention monté dans un véhicule automobile.
[0019] DESCRIPTION DETAILLEE D'UNE FORME DE REALISATION DE L'INVENTION
[0020] Dans ce qui va suivre, les modes de réalisation décrits s'attachent plus particu- lièrement à une mise en oeuvre du dispositif optique selon l'invention au sein d'un véhicule automobile.
Cependant, toute mise en oeuvre dans un contexte différent, en particulier dans tout type de véhicule, est également visée par la présente invention.
[0021] La figure 1 représente un combiné numérique bidimensionnel multi plan.
Dans cc type de combiné numérique bidimensionnel multi plan, une image virtuelle est ajoutée devant une image principale réelle permettant de mettre en avant des informations.
Une image réelle est une image formée lorsque les rayons de lumière sont dirigés vers un point fixe, l'image réelle peut être projetée ou vue sur un écran, tandis qu'une image virtuelle est l'opposée d'une image réelle, les rayons de lumière qui la forment ne convergeant jamais et l'image virtuelle ne peut jamais être projetée sur un écran.
Le combiné numérique bidimensionnel multi plan présenté sur la figure 1 comprend deux modules électroniques de génération d'image, un premier module électronique de génération d'image vertical plan 1 produit une première image bidimensionnelle dite réelle 2 affichée sur un premier écran 3, et un deuxième module électronique de génération d'image horizontal plan 4 produit une deuxième image bidimensionnelle 5 affichée sur un deuxième écran 6.
L'image 5 se reflète dans une lame semitransparente 7 ayant un revêtement réfléchissant produisant une image bidimensionnelle dite virtuelle 8.
L'image virtuelle 8 obtenue se place devant l'image réelle 2, produisant alors un effet bidimensionnel et demi, c'est-à-dire deux images bidimensionnelles superposées, pour l'utilisateur.
[0022] La figure 2 représente le même combiné numérique bidimensionnel multi plan que sur la figure 1, dont le deuxième module électronique de génération d'image horizontal 4 est de type autostéréoscopique.
L'autostéréoscopie est un procédé permettant la vision en relief, c'est-à-dire tridimensionnelle, sans aucun appareil.
Un réseau lenticulaire 9 comprenant une multitude de lentilles 10 est ajouté sur le deuxième écran 6 du dessus.
Chaque lentille 10 oriente le flux lumineux émissif d'un pixel 11 vers l'oeil droit ou vers l'oeil gauche, une image différente, bien que très proche, est ainsi envoyée aux deux yeux du conducteur.
Comme sur la figure 1, une image virtuelle tridimensionnelle 13 se reflète sur une lame semi-transparente 7 ayant un revêtement réfléchissant qui se superpose ensuite à la première image bidimensionnelle réelle 2.
L'image virtuelle tridimensionnelle 13 obtenue est partielle afin de limiter la perception de perte de finesse des pixels liée au réseau lenticulaire 9.
Grâce au réseau lenticulaire 9, la qualité de l'image finale obtenue par la superposition de l'image virtuelle tridimensionnelle 13 sur l'image réelle, est meilleure, sans défauts.
[0023] La figure 3 représente la technologie autostéréoscopique par réseau lenticulaire utilisée dans l'invention.
La technologie autostéréoscopique consiste à envoyer une image différente, bien que très proche, à chaque oeil, de la même scène.
Dans ce cas, cette même scène est filmée par deux caméras écartées d'une distance correspondant à la distance moyenne entre les deux pupilles des yeux d'un adulte.
Le cerveau reconstruit ensuite la tridimensionnalité de l'objet de l'image, comme il le fait en permanence sur une scène réelle.
Une image peut être enregistrée sous 2 à 64 points de vue différents, puis les images sont découpées et entrelacées.
Un réseau lenticulaire 9 est ajouté sur le deuxième écran 6.
Le réseau lenticulaire 9 est constitué de lentilles 10 convexes et cylindriques, juxtaposées devant les bandes d'images découpées 12.
Grâce aux lentilles 10, les rayons de l'image sont déviés vers l'oeil correspondant et ainsi deux images différentes s'impriment sur chaque rétine.
Le cerveau recrée ensuite l'impression de relief en superposant les deux images.
[0024] La figure 4 représente, le dispositif optique selon l'invention.
Le premier module électronique de génération d'image vertical 1 produit une première image réelle bidimensionnelle 2 affichée sur le premier écran 3 positionné verticalement à l'arrière du dispositif.
Le deuxième module électronique de génération d'image horizontal 4 de type autostéréoscopique produit une deuxième image tridimensionnelle 14 affichée sur le deuxième écran 6 positionné horizontalement sur le dessus du dispositif.
Le deuxième écran 6 est recouvert d'un film comprenant un réseau lenticulaire 9.
Le premier écran 3 forme un angle droit avec le deuxième module électronique de génération d'image horizontale 4 de type autostéréoscopique.
Une lame semitransparente 7 ayant un revêtement réfléchissant se situe sur la diagonale passant par l'angle formé par le premier écran 3 et le deuxième module électronique de génération d'image horizontal 4 de type autostéréoscopique.
Le revêtement réfléchissant ajouté sur la lame semi-transparente 7 assure une visibilité suffisante de l'image grâce à un taux de réflexion entre 30 et 50 %.
La deuxième image tridimensionnelle 14 est réfléchie sur la lame semi-transparente 7 qui produit une image virtuelle tridimensionnelle 13.
L'image virtuelle tridimensionnelle 13 se positionne à une distance équivalente à la distance entre la deuxième image tridimensionnelle 14 et la lame semitransparente 7, devant la première image réelle bidimensionnelle 2.
L'image tridimen- sionnelle finale obtenue est nette grâce à l'utilisation du réseau lenticulaire 9 qui supprime les défauts comme le flou sur l'écran de la deuxième image tridimensionnelle 14.
[0025] Tl est également possible d'utiliser une barrière parallaxe à la place du réseau len- ticulaire et/ou de moduler la taille des écrans, pour obtenir une image tridimensionnelle se superposant à l'image bidimensionnelle afin d'obtenir une image virtuelle tridimensionnelle autostéréoscopique.
[0026] Le dispositif selon l'invention permet donc d'amplifier l'effet tridimensionnel de l'image à visualiser par rapport à l'effet bidimensionnel et demi, tout en limitant les défauts tel que le flou de l'image et la gêne que cela occasionne.
L'effet tridimensionnel est choisi et concentré sur quelques éléments d'information importants à la conduite pour le conducteur tels que des consignes de navigation, des alertes comme celle de reprise en main du véhicule, des flèches de direction de navigation ou de vitesses, afin de réduire les risques de perturber le conducteur.
6 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7]

Claims (1)

  1. Revendications [Revendication 1] Dispositif d’affichage pour un véhicule, notamment un véhicule automobile, comprenant un premier écran (3) positionné dans un plan arrière dudit dispositif, ledit premier écran (3) affichant une première image réelle (2) à deux dimensions, un module électronique de génération d’une image autostéréoscopique (4), ledit module électronique produisant une deuxième image autostéréoscopique (14) à trois dimensions, un deuxième écran (6) affichant ladite deuxième image (14), ledit deuxième écran (6) étant perpendiculaire audit premier écran (3), le dispositif comprenant par ailleurs une lame semi-transparente (7) inclinée par rapport au premier (3) et au deuxième (6) écrans, de façon à former un angle aigu avec chacun desdits premier (3) et deuxième (6) écrans, ladite lame semi-transparente (7) étant configurée pour réfléchir ladite deuxième image autostéréoscopique (14) de façon à former une image virtuelle (13) tridimensionnelle superposée à l’image réelle (2). [Revendication 2] Dispositif d’affichage pour un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’image virtuelle (13) se situe dans un plan vertical devant l’image réelle, à une distance équivalente à la distance entre le deuxième écran (6) et la lame semi-transparente (7). [Revendication 3] Dispositif d’affichage pour un véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame semi-transparente (7) comprend un revêtement réfléchissant. [Revendication 4] Dispositif d’affichage pour un véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que le revêtement réfléchissant de la lame semitransparente (7) présente un taux de réflexion compris entre 30% et 50%. [Revendication 5] Dispositif d’affichage d’un véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module électronique de génération d’une image auto stéréo scopique comprend deux capteurs optiques et en ce que la distance entre les deux capteurs optiques correspond à la distance entre les pupilles d’un adulte. [Revendication 6] Dispositif d’affichage un véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un film comportant un réseau lenticulaire (9), ledit film recouvrant le deuxième écran (6), et ledit réseau lenticulaire (9) comprenant des lentilles (10) convexes, cylindriques. [Revendication 7] Dispositif d’affichage pour un véhicule selon la revendication 6, ca-
    [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] ractérisé en ce que chaque lentille (10) dudit réseau lenticulaire (9) est configurée pour orienter le flux lumineux émissif d’un pixel vers l’œil droit ou vers l’œil gauche d’un utilisateur.
    Dispositif d’affichage pour un véhicule selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le réseau lenticulaire (9) est configuré pour émettre une image différente de la même scène respectivement à destination de chaque œil d’un utilisateur.
    Dispositif d’affichage d’un véhicule selon l’une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le film recouvrant le deuxième écran (6) comprend au moins une barrière de parallaxe.
    Véhicule automobile comprenant un dispositif d’affichage selon l’une des revendications précédentes.
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