FR3125895A1 - Dispositif de génération d’images et afficheur tête haute comportant un tel dispositif - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un dispositif de génération d’images (5) comportant une première source lumineuse (12) configurée pour générer un premier faisceau lumineux amont, une deuxième source lumineuse (13) configurée pour générer un deuxième faisceau lumineux amont, et une matrice d’éléments à transmittance variable (16) configurée pour recevoir et transmettre sélectivement le premier faisceau lumineux amont et pour recevoir et transmettre sélectivement le deuxième faisceau lumineux amont de façon à former respectivement un premier faisceau lumineux aval formant une première image et un deuxième faisceau lumineux aval formant une deuxième image.L’invention concerne en outre un afficheur tête haute comportant un tel dispositifFigure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

Dispositif de génération d’images et afficheur tête haute comportant un tel dispositif
La présente invention concerne le domaine technique des systèmes d’affichages, notamment le domaine technique des systèmes de projection d’images.
L’invention concerne tout particulièrement un dispositif de génération d’images, notamment adapté à une utilisation dans un afficheur tête haute d’un véhicule automobile.
Arrière-plan technologique
Dans le domaine ci-dessus, un afficheur tête haute est un dispositif qui permet d’afficher des informations d’assistance à la conduite dans le champ de vision du conducteur.
A cette fin, les afficheurs tête haute comprennent un dispositif de génération d’image, par exemple une source lumineuse couplée à une matrice d’éléments à transmittance variable, par exemple un écran à cristaux liquide (LCD, pour « Liquid Crystal Display », en langue anglaise), et un système optique de transmission de cette image vers une lame partiellement transparente, par exemple afin que le conducteur puisse voir les images sans détourner le regard de la route. Certains afficheurs tête haute comportent une matrice d’éléments à transmittance variable qui permet de générer deux images simultanément qui apparaissent par exemple à des distances différentes dans le champ de vision du conducteur. Ceci est utile notamment pour les afficheurs tête haute à réalité augmentée.
Les technologies permettant d’obtenir deux images sont complexes et présentent un coût de production élevé.
Il est proposé un dispositif de génération d’images et un afficheur tête haute qui permettent de s’affranchir des problèmes mentionnés ci-avant.
Selon un aspect, il est proposé un dispositif de génération d’images comportant une première source lumineuse configurée pour générer un premier faisceau lumineux amont, une deuxième source lumineuse configurée pour générer un deuxième faisceau lumineux amont, et une matrice d’éléments à transmittance variable configurée pour recevoir et transmettre sélectivement le premier faisceau lumineux amont et pour recevoir et transmettre sélectivement le deuxième faisceau lumineux amont de façon à former respectivement un premier faisceau lumineux aval formant une première image et un deuxième faisceau lumineux aval formant une deuxième image.
Au sens de l’invention, les termes « amont » et « aval » sont relatif à des positions le long du chemin de propagation de la lumière émise par la source lumineuse. Ainsi, le terme « aval » signifie plus proche de la source lumineuse et le terme « amont » signifie plus loin de la source lumineuse, le long du chemin de propagation.
L’invention rend possible la génération de deux images distinctes par des moyens simples et économiques. Par exemple, dans le cas d’un dispositif équipant un afficheur tête haute d’un véhicule automobile, le dispositif selon l’invention peut avantageusement être employé pour générer une première image classique et une deuxième image en réalité augmenté. Le conducteur bénéficie alors d’une interface d’assistance à la conduite améliorée.
Selon un mode de réalisation, la matrice d’éléments à transmittance variable est un écran à cristaux liquides à transistors en couche mince.
Un écran à cristaux liquide est une implémentation simple et peu coûteuse d’une matrice d’éléments à transmittance variable.
Selon un mode de réalisation, une face aval de la matrice d’éléments à transmittance variable est en contact avec une plaque au moins partiellement transparente configurée pour limiter un échauffement de la matrice d’éléments à transmittance variable.
Limiter l’échauffement de la matrice d’éléments à transmittance variable permet avantageusement d’en prolonger la durée de vie. En outre, la mise en place d’une dissipation thermique est particulièrement avantageuse pour évacuer la chaleur générée par les faisceaux lumineux issus des deux sources lumineuses.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un premier dissipateur thermique couplé thermiquement avec la plaque partiellement transparente.
Selon un mode de réalisation, au moins l’une des première et deuxième source lumineuse est configurée pour transmettre son faisceau lumineux amont à la matrice d’éléments à transmittance variable au travers d’un diffuseur optique, le dispositif comportant un deuxième dissipateur thermique configuré pour évacuer la chaleur confinée entre le diffuseur et la matrice d’élément à transmittance variable.
Selon un mode de réalisation, le deuxième dissipateur thermique est en contact avec la face amont de la matrice d’élément à transmittance variable.
Selon un mode de réalisation, au moins un dissipateur thermique est couplé à un module de refroidissement par convection forcée.
Selon un mode de réalisation, la face aval de la plaque partiellement transparente est en contact avec une face froide d’un module de refroidissement thermoélectrique.
Selon un mode de réalisation, le premier dissipateur thermique est en contact avec une face chaude du module thermoélectrique.
Selon un mode de réalisation, la face aval de la plaque partiellement transparente est en contact avec le premier dissipateur thermique.
Selon un mode de réalisation, au moins l’une des première et deuxième sources lumineuses est configurée pour transmettre son faisceau lumineux amont à un diffuseur optique au travers d’un réflecteur.
Selon un mode de réalisation, la direction de propagation du premier faisceau amont et la direction de propagation du deuxième faisceau amont forment un angle compris entre 0° et 45°.
Selon un mode de réalisation, le premier faisceau aval est réfléchi sur un premier miroir concave et le deuxième faisceau aval est réfléchi sur un deuxième miroir concave, le premier miroir concave et le deuxième miroir concave étant fixes l’un par rapport à l’autre et solidaires d’un même support.
Selon un mode de réalisation, au moins l’un des premier et deuxième miroirs concaves est un miroir froid.
Afficheur tête haute comprenant un dispositif selon l’aspect de l’invention et l’un des modes de réalisation susmentionnés et un système de projection des faisceaux aval en direction d’une lame partiellement transparente.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
Brève description des figures
De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où :
illustre schématiquement un afficheur tête haute comportant un dispositif de génération d’images selon un mode de réalisation de l’invention,
est une vue en coupe schématique d’un dispositif de génération d’image selon l’invention,
est, une vue schématique d’un miroir de repliement d’un dispositif selon l’invention,
est une vue schématique de deux autres miroirs de repliement d’un dispositif selon l’invention,
est une vue de profil des miroirs de repliement de la ,
est une vue en coupe schématique d’un dispositif de génération d’images selon un autre mode de réalisation de l’invention,
est une vue en coupe schématique d’un dispositif de génération d’images selon un autre mode de réalisation de l’invention,
est une vue en coupe schématique d’un dispositif de génération d’images selon un autre mode de réalisation de l’invention.
Il est à noter que sur ces figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références.

Claims (15)

  1. Dispositif de génération d’images comportant une première source lumineuse (12) configurée pour générer un premier faisceau lumineux amont (14), une deuxième source lumineuse (13) configurée pour générer un deuxième faisceau lumineux amont (15), et une matrice d’éléments à transmittance variable (16) configurée pour recevoir et transmettre sélectivement le premier faisceau lumineux amont (14) et pour recevoir et transmettre sélectivement le deuxième faisceau lumineux amont (15) de façon à former respectivement un premier faisceau lumineux aval (6) formant une première image (2) et un deuxième faisceau lumineux aval (7) formant une deuxième image (3).
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la matrice d’éléments à transmittance variable (16) est un écran à cristaux liquides à transistors en couche mince.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel une face aval de la matrice d’éléments à transmittance variable (16) est en contact avec une plaque au moins partiellement transparente (30) configurée pour limiter un échauffement de la matrice d’éléments à transmittance variable (16).
  4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comportant un premier dissipateur thermique (28) couplé thermiquement avec la plaque partiellement transparente (30).
  5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins l’une des première et deuxième source lumineuse (12, 13) est configurée pour transmettre son faisceau lumineux amont (14, 15) à la matrice d’éléments à transmittance variable (16) au travers d’un diffuseur optique (20, 22), le dispositif comportant un deuxième dissipateur thermique (25, 26) configuré pour évacuer la chaleur confinée entre le diffuseur et la matrice d’élément à transmittance variable.
  6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le deuxième dissipateur thermique (25) est en contact avec la face amont de la matrice d’élément à transmittance variable (16).
  7. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel au moins un dissipateur thermique est couplé à un module de refroidissement par convection forcée (32).
  8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la face aval de la plaque partiellement transparente (30) est en contact avec une face froide d’un module de refroidissement thermoélectrique (31).
  9. Dispositif selon la revendication 8 prise dans la dépendance de la revendication 4, dans lequel le premier dissipateur thermique (28) est en contact avec une face chaude du module thermoélectrique (31).
  10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face aval de la plaque partiellement transparente (30) est en contact avec le premier dissipateur thermique (28).
  11. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins l’une des première et deuxième sources lumineuses (12, 13) est configurée pour transmettre son faisceau lumineux amont (14, 15) à un diffuseur optique (20, 22) au travers d’un réflecteur (21, 23).
  12. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la direction de propagation du premier faisceau lumineux amont (14) et la direction de propagation du deuxième faisceau lumineux amont (15) forment un angle compris entre 0° et 45°.
  13. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier faisceau lumineux aval (6) est réfléchi sur un premier miroir concave (9) et le deuxième faisceau aval (7) est réfléchi sur un deuxième miroir concave (10), le premier miroir concave (9) et le deuxième miroir concave (10) étant fixes l’un par rapport à l’autre et solidaires d’un même support (42).
  14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel au moins l’un des premier et deuxième miroirs (9, 10) est un miroir froid.
  15. Afficheur tête haute comprenant un dispositif selon l’une des revendication 1 à 14 et un système de projection des faisceau lumineux aval en direction d’une lame partiellement transparente (4).
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