FR2929017A1 - Dispositif de visualisation tete haute a pictogramme pre-imprime. - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif de visualisation d'une image sur un pare-brise comprenant :a) un pare-brise comportant dans le champ de vision du conducteur (5), au moins une couche (10) d'au moins un matériau luminophore, déposée sous la forme d'un pictogramme préimprimé (12, 13, 14), le ou les luminophores étant choisis pour répondre à une onde incidente lumineuse excitatrice (8) dans le domaine de l'ultraviolet en réémettant un rayonnement lumineux dans le domaine du visible permettant la visualisation sur le pare-brise dudit pictogramme,b) une source (4) génératrice du rayonnement lumineux excitateur dans le domaine de l'UV, ladite source étant configurée pour que le faisceau du rayonnement soit dirigé et collimaté de telle façon que la surface éclairée au niveau du pare-brise par ledit rayonnement excitateur coïncide avec la zone (11) du vitrage comprenant ledit pictogramme (12, 13, 14).L'invention se rapporte également au pare-brise tel que défini précédemment.

Description

2929017 DISPOSITIF DE VISUALISATION TETE HAUTE A PICTOGRAMME PRE-IMPRIME

La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de visualisation projetés sur des supports au moins en partie transparents du type pare-brise. Tout particulièrement, la présente invention se rapporte au domaine des systèmes de visualisation tête haute, appelé HUD ou Head Up Display dans la technique. De tels systèmes sont utiles notamment dans les cockpits d'avion, les trains et plus récemment dans les véhicules automobiles des particuliers (voitures, camions, etc.).

Dans de tels systèmes, le vitrage est en général constitué d'une structure en sandwich, comprenant le plus simplement deux feuilles de verre. Les feuilles de verre sont reliées entre elles par un feuillet intercalaire thermoformable comprenant ou constitué le plus souvent de polyvinylbutyral (PVB). Des systèmes de visualisation tête haute affichant des informations projetées sur un vitrage qui se réfléchissent vers le conducteur ou l'observateur, sont déjà connus. Ces systèmes permettent notamment de fournir au conducteur du véhicule des informations pertinentes, sans que celui-ci éloigne son regard du champ de vision en avant du véhicule. De tels dispositifs, outre l'agrément qu'ils apportent, confèrent donc également un surcroît de sécurité. Le conducteur perçoit alors une image virtuelle qui se situe à une certaine distance derrière le pare-brise. De la manière la plus classiquement décrite jusqu'à présent, on obtient une telle image supplémentaire sur un pare-brise en projetant une information sur un pare-brise ayant une structure feuilletée, c'est à dire formée de deux feuilles de verre et d'un intercalaire en matière plastique. Cependant le conducteur observe alors une image double: une première image réfléchie par la surface du pare-brise orientée vers l'intérieur de l'habitable et une seconde image par réflexion sur la surface extérieure du pare-brise, ces deux images étant légèrement décalées l'une par rapport à l'autre. Ce décalage peut perturber la vision de l'information. Pour pallier ce problème, on peut citer 2 2929017 comme une solution proposée le brevet US 5,013,134 qui décrit un système de visualisation tête haute utilisant un pare-brise feuilleté formé de deux feuilles de verre et d'un intercalaire en polyvinylbutyral (PVB) dont les deux faces ne sont pas parallèles mais en forme de coin, de sorte que l'image projetée par une 5 source d'affichage et réfléchie par la face du pare-brise orientée vers l'habitacle soit pratiquement superposée à la même image provenant de la même source réfléchie par la face du pare- brise orientée vers l'extérieur. Pour réaliser ce vitrage feuilleté en forme de coin on utilise un feuillet intercalaire dont l'épaisseur décroît du bord supérieur du vitrage au bord inférieur. Cependant 10 cette solution, si elle est satisfaisante en terme de suppression de la double image, présente néanmoins des inconvénients. L'angle du PVB en coin doit être parfaitement ajusté à la configuration spécifique. Il est important aussi que le profil du PVB soit très régulier et ne présente pas de variations d'épaisseur, car celles-ci se transmettent au cours de l'assemblage sur le pare-brise et 15 conduisent à des variations locales d'angle. Ainsi le moindre défaut d'épaisseur du PVB entraîne une perte irréparable de la qualité optique de l'image restituée sur le pare-brise. En outre, l'image obtenue par ces dispositifs HUD est une image virtuelle obtenue par réflexion du faisceau incident sur le pare-brise et n'est de ce fait qu'observable par le conducteur du véhicule. L'image formée est 20 dans ce cas virtuelle, située au dela du pare-brise et n'est de ce fait visible que par le conducteur, pourvu que le système soit adapté à la position de ses yeux, en position de conduite. Une autre solution, par exemple décrite dans le brevet US 6,979,499 B2 de PPG Industries Ohio, consiste à envoyer un faisceau incident, de longueur 25 d'onde appropriée, sur des luminophores susceptibles de répondre à une telle excitation par l'émission d'une radiation lumineuse dans le domaine de la lumière visible. De cette façon, une image réelle et non plus virtuelle, est formée directement sur le pare-brise. Cette image est donc visible par tous les passagers du véhicule. Le brevet US 6,979,499 B2 décrit en particulier un 30 vitrage feuilleté avec un feuillet intercalaire du type polyvinylbutyral (PVB) dont les deux faces extérieures sont parallèles et dans lequel une couche de luminophores additionnelle est incorporée. Les luminophores sont choisis en fonction de la longueur d'onde du rayonnement d'excitation incident. Cette longueur d'onde peut être dans le domaine de l'ultraviolet ou de l'IR O. Les 3 2929017 luminophores, sous cette radiation incidente, réémettent un rayonnement dans le domaine du visible. On parle alors de down conversion lorsque le rayonnement incident est l'UV et d'up conversion lorsque le rayonnement incident est l'IR. Une telle construction permet selon ce document de restituer 5 directement sur le pare brise ou le vitrage une image de n'importe quel objet. Selon cette divulgation, des matériaux luminophores sont déposés sur l'ensemble d'une surface principale d'un des feuillets constituant le vitrage feuilleté (PVB ou verre) sous la forme d'une couche continue comprenant plusieurs types de luminophores. L'image recherchée est obtenue par 10 l'excitation sélective d'une aire déterminée de la couche de luminophore. La localisation de l'image et sa forme sont obtenues au moyen d'une source d'excitation pilotée et modulée par des moyens extérieurs. On mesure bien les difficultés pratiques d'un tel système, qui exige pour son fonctionnement idéal des moyens coûteux et sophistiqués de mise en 15 oeuvre : - d'une part pour la création et le rendu de l'image sur le vitrage, qui nécessite l'obtention d'un vitrage incorporant sur une grande partie de sa surface une couche de luminophores dont la nature, la concentration et le positionnement doivent être judicieusement choisis 20 et soigneusement contrôlés, - d'autre part pour le bon positionnement et la forme recherchée de ladite image sur le pare-brise, par la mise en oeuvre d'un dispositif complexe permettant tout à la fois de générer, de moduler et de diriger le rayonnement d'excitation, 25 De plus le système décrit dans US 6,979,499 B2 pose des problèmes d'encombrement et de positionnement dans le tableau de bord du véhicule. En outre, de tels dispositifs HUD, incorporant des luminophores au niveau du pare-brise, se caractérisent, notamment par rapport aux systèmes HUD classique par réflexion, par une faible luminance, car la concentration des 30 luminophores est limitée par le maintien, au niveau du pare-brise, d'une transmission lumineuse suffisante et d'un niveau de flou suffisamment faible pour ne pas dégrader de manière inacceptable la vision du conducteur. En particulier, il apparaît que l'intensité lumineuse de tels dispositifs reste encore très insuffisante lorsque la luminosité extérieure est forte, et d'une 4 2929017 manière générale en vision diurne. Pour pallier à ce problème, il est bien sur possible d'utiliser des sources excitatrices générant une lumière concentrée, du type laser UV, mais de telles sources posent alors des problèmes de dangerosité et de confinement à l'extérieur comme à l'intérieur du véhicule. En 5 outre, les sources UV lasers nécessitent, comme expliqué précédemment, un adressage complexe et un balayage des luminophores pour l'obtention d'une image. L'image finalement obtenue par le balayage par la source laser ponctuelle présente généralement un fort scintillement, un seul point de l'image étant éclairé à la fois. En particulier, l'image obtenue est réduite le plus souvent 10 à un contour, l'adressage et la visualisation d'une forme pleine tel qu'un aplat se révélant selon cette configuration impossible en raison de la vitesse nécessairement limitée du balayage. La présente invention se propose de fournir un dispositif de visualisation tête haute HUD permettant, à moindre coût, de répondre à l'ensemble des 15 problèmes précédemment évoqués. Le dispositif selon l'invention peut en outre être vu par le conducteur mais également par tous les passagers du véhicule qu'il équipe. Plus précisément, la présente invention se rapporte à un dispositif de visualisation d'une image sur un pare-brise comprenant : 20 a) un pare-brise comportant dans le champ de vision du conducteur, au moins une couche d'au moins un matériau luminophore, déposée sous la forme d'un pictogramme préimprimé, le ou les luminophores étant choisis pour répondre à une onde incidente lumineuse excitatrice dans le domaine de l'ultraviolet en réémettant un rayonnement lumineux dans le domaine 25 du visible permettant la visualisation sur le pare-brise dudit pictogramme, b) une source génératrice du rayonnement lumineux excitateur dans le domaine de l'UV, ladite source étant configurée pour que le faisceau du rayonnement soit dirigé et collimaté de telle façon que la surface éclairée au niveau du pare-brise par ledit rayonnement excitateur coïncide avec la 30 zone du vitrage comprenant ledit pictogramme. Par exemple, la surface éclairée au niveau du pare-brise par ledit rayonnement excitateur peut coïncider pour au moins 80% de ladite surface avec la zone du vitrage comprenant ledit pictogramme. De préférence, ladite 5 2929017 surface éclairée coïncide pour au moins 90 %, voire 95% ou même 99% avec la zone du vitrage comprenant ledit pictogramme. 1. De préférence selon l'invention, au moins 90%, voire 95% ou même 99% de la surface du pictogramme est éclairé. De façon très préférée 100% du 5 pictogramme est éclairé, c'est-à-dire que la surface éclairée par le rayonnement incident contient intégralement le pictogramme. Typiquement, ledit pare-brise est un feuilleté comprenant un assemblage de deux feuilles transparentes de verre inorganique, reliées entre elles par un intercalaire d'une matière thermoformable du type PVB ou par un feuillet 10 multicouche intégrant un tel intercalaire Par exemple, la couche de luminophore est déposée sur une face des feuilles de verre ou sur la face de l'intercalaire tournée vers l'habitacle. Selon un autre mode, la couche de luminophore est intégrée au pare-brise après sa fabrication, par exemple sous la forme d'un film plastique comprenant 15 le pictogramme pré-imprimé collé sur ledit pare-brise ou par toute autre technique de dépôt sur le pare-brise. De préférence, la source génératrice comprend au moins une diode électroluminescente LED émettant un rayonnement d'excitation UV collimaté dont la longueur d'onde est inférieure à 400 nm et de préférence est comprise 20 entre 350 et 400 nm. Typiquement, la largeur de bande à mi-hauteur du rayonnement UV est inférieure ou égale à 20 nm, de préférence inférieure à 10 nm. Les moyens de collimation peuvent être choisis dans le groupe constitué par les lentilles convergentes, ladite lentille étant de préférence directement 25 intégrée, par exemple par moulage, sur la diode électroluminescente. Selon un mode possible, une diode électroluminescente est dédiée à la visualisation sur le pare-brise d'un pictogramme. Selon un autre mode, au moins deux diodes électroluminescentes sont dédiées à la visualisation sur le pare-brise d'un pictogramme. 30 En général, la puissance de la source génératrice est supérieure à 1 mW optique, et de préférence comprise entre 20 et 500 mW. De préférence, la puissance de la source génératrice est configurée pour que la luminance du pictogramme soit comprise entre 30 et 2000 Cd/m2. 6 2929017 Selon un mode avantageux de réalisation du dispositif de visualisation selon l'invention, celui-ci comprend des moyens de modulation de la puissance de la source génératrice selon au moins deux configurations : une configuration pour la vision nocturne, dans laquelle la puissance de la source 5 est ajustée pour que la luminance du pictogramme soit typiquement comprise entre environ 30 et environ 100 Cd/m2 et une configuration pour la vision diurne, dans laquelle la puissance de la source est ajustée pour que la luminance du pictogramme soit typiquement comprise entre environ 200 et environ 2000 Cd/m2. 10 Le dispositif selon l'invention peut notamment permettre la visualisation de la vitesse instantanée d'un véhicule sur son pare-brise. Le dispositif comprend alors notamment un ensemble de pictogrammes, par exemple sous la forme de bâtonnets, lesdits pictogrammes étant disposés sur le pare-brise en sous ensembles, de façon à permettre la visualisation d'un chiffre par sous ensemble 15 et par l'excitation sélective, au moyen de LEDs, d'un ou plusieurs pictogrammes au sein dudit sous-ensemble.

L'invention se rapporte en outre à un pare-brise selon l'une des configurations précédentes, comportant dans le champ de vision du 20 conducteur, au moins une couche d'au moins un matériau luminophore, déposée sous la forme d'un pictogramme préimprimé, le ou les luminophores étant choisis pour répondre à une onde incidente lumineuse excitatrice dans le domaine de l'ultraviolet en réémettant un rayonnement lumineux dans le domaine du visible et permettre ainsi la visualisation dudit pictogramme sur le 25 pare-brise.

L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture des modes de réalisation non limitatifs de l'invention qui suivent, en relation avec les figures jointes. 30 La figure 1 représente une vue en coupe d'un pare-brise équipé selon l'invention pour permettre une visualisation tête haute de pictogrammes. La figure 2 illustre plus en détail la succession de feuillets d'un pare-brise selon l'invention. 7 2929017 La figure 3 illustre une vue de face et en élévation du pare- brise selon l'invention. La figure 4 illustre une vue de face et en élévation d'une autre réalisation d'un pare-brise selon l'invention. 5 La figure 5 illustre une portion d'un pare-brise selon la présente invention, configuré pour permettre la visualisation de la vitesse du véhicule directement sur le pare-brise. Sur la figure 1, on a schématisé un pare-brise et un dispositif selon l'invention : 10 Le pare-brise 1 se compose de deux feuilles 2 et 9 en verre. Entre les deux feuilles, est présent un feuillet intercalaire plastique 3 tel que du PVB (polyvinylbutyral), du PVC plastifié, PU ou EVA ou bien encore un feuillet thermoplastique multicouche incorporant par exemple du PET (polyéthylène téréphtalate), dont la succession des couches est par exemple PVB/PET/PVB. 15 Sur la périphérie de la face interne de la feuille de verre 2 ou alternativement sur le feuillet thermoplastique 3, une couche de luminophores 10 a été déposée avant le feuilletage, c'est-à-dire avant l'assemblage des différents feuillets. La couche 10 comprend au moins un luminophore adapté pour répondre 20 à une source d'excitation UV extérieure telle qu'une LED 4. Tel que représenté sur les figures 3 et 4, la couche de luminophore est déposée selon l'invention de telle façon qu'elle dessine un signe schématique caractéristique ou une forme particulière marquant par exemple un renseignement, une information ou un danger imminent, désignés dans la présente invention sous le terme général 25 de pictogramme. Par pictogramme, on entend ainsi au sens de la présente invention tout signe caractérisant par sa couleur et/ou sa forme et/ou son dessin une information particulière transmise au conducteur du véhicule. Ainsi, contrairement à l'art antérieur, le signal qui apparaît sur le pare-brise est pré-imprimé sur le pare-brise lui-même. Une telle configuration a bien 30 entendu pour avantage sa facilité de réalisation et son moindre coût, seule une portion très limitée du pare-brise devant être équipé de la couche de luminophores, au contraire des réalisations antérieures. Le dépôt de la couche de luminophores pour la représentation d'un pictogramme peut être réalisé selon l'invention selon toute technique connue de dépôt, par exemple mais de 8 2929017 façon non limitative par les techniques de sérigraphie, les techniques du type jet d'encre ou encore les techniques du type offset, flexogravure ou encore héliogravure. La figure 2 illustre plus en détail la succession de feuillets d'un pare-brise 5 selon l'invention. On voit ainsi la succession des couches feuille de verre extérieure 9 / feuillet intercalaire plastique 3/ couche de luminophores (pictogramme pré-imprimé) 10/ feuille de verre intérieure 2. Tel que représenté sur la figure 2, la couche de luminophore 10, sous la forme d'un pictogramme, est déposée lors de la fabrication du pare-brise sur la face la plus interne du 10 feuillet intercalaire plastique. On ne sortirait cependant pas de l'invention si le dépôt était effectué sur la face interne de la feuille de verre 2 ou de préférence sur la face externe de la feuille de verre 2. Les termes internes et externes utilisés dans la présente description sont utilisés par référence à l'habitacle 20 du véhicule (cf. figure 1). En général, les feuillets intercalaires plastiques ont la 15 propriété d'absorber fortement le rayonnement UV incident. Cependant dans le cas de l'utilisation d'un feuillet intercalaire plastique n'absorbant pas les UV, on ne sortirait pas du cadre de l'invention si la couche de luminophore était déposée sur la face externe du PVB. Selon une réalisation possible, la couche de luminophore 10 peut par 20 exemple être déposée au sein d'un vernis époxy transparent et protecteur, par exemple du type de celui commercialisé par la socité MARABU sous la référence MARABU GL 914 , sur l'une ou l'autre des faces de la feuille de verre 2. Selon une autre réalisation, la couche de luminophores peut être 25 rapportée sur le pare-brise, après montage de celui-ci, sous la forme d'un film plastique transparent comprenant ladite couche. Dans le cas où le dépôt de la couche de luminophore est effectué sur le feuillet thermoplastique PVB (ou autre), les techniques de sérigraphie, les techniques du type jet d'encre ou encore les techniques du type offset, 30 flexogravure ou encore héliogravure peuvent être employées, notamment en fonction de l'épaisseur du feuillet thermoformé. Tel que représenté sur la figure 1, une source 4 d'un rayonnement électromagnétique est utilisée pour envoyer un rayonnement incident 7 de longueur d'onde appropriée, dans le domaine des ultraviolets. Les 9 2929017 luminophores sont bien entendus choisis pour présenter un fort coefficient d'absorption du rayonnement incident. Ils sont également choisis pour réémettre ensuite un rayonnement dans le domaine visible, c'est-à-dire un rayonnement situé dans le domaine 400-800 m, de préférence avec un fort 5 rendement. Le rayonnement visible issu des luminophores est alors directement observable par l'oeil 5 du conducteur (ou par les passagers), qui visualise ainsi le pictogramme préimprimé sur le pare-brise sans avoir à quitter la route des yeux. De cette façon, une image peut être directement matérialisée sur un pare-brise feuilleté sans la nécessité d'adapter la structure de celui-ci de façon 10 sensible, ce qui permet selon l'invention une fabrication beaucoup plus économique des systèmes HUD. Les luminophores utilisés selon l'invention sont les luminophores classiquement utilisés dans les applications de luminescences et sont bien entendus choisis en fonction de la source d'excitation utilisée. Tous les 15 luminophores existants peuvent être utilisés selon l'invention. En pratique et de manière plus générale, on choisira selon l'invention un luminophore qui ne présente pas de tendance à migrer dans le matériau intercalaire, s'il est disposé au contact de ce dernier lors de l'assemblage du pare-brise. Une telle migration provoque en effet dans le temps un brouillage de l'image imprimée. Par 20 exemple, des luminophores inorganiques appropriés peuvent être choisis plus particulièrement si la couche 10 est déposée sur l'intercalaire 3 de matière thermoformable (ou sur une face d'un des feuillets, si le feuillet 3 est constitué de plusieurs couches thermoformables successives), afin de limiter la migration du luminophore dans la matrice plastique. 25 Par exemple, les luminophores utilisables peuvent être de tout type connu pour répondre à une excitation UV, notamment les luminophores actuellement utilisés pour l'éclairage sous excitation UV. De tels matériaux peuvent être par exemple choisis dans le domaine des luminophores inorganiques, par exemple du type oxydes, halogénures, chalcogénures, 30 silicates, phosphates, borates, aluminates. Le plus souvent, pour l'obtention de la fluorescence, ces matériaux constituent des matrices dopées par un élément choisi dans le groupe des terres rares, par exemple dans le groupe Eu, Ce, Er, Pr, Tb, Tm, Dy) ou dans le groupe des métaux de transition, par exemple dans le groupe Mn, Cr, Ti, Ag, Cu, Zn. De tels produits sont par exemple déjà bien 10 2929017 connus dans le domaine des lampes fluorescentes. Ces luminophores présentent en outre l'avantage d'être relativement peu cher et de conduire à des rendements élevés. Sans sortir du cadre de l'invention, des luminophores du type colorant 5 laser peuvent être également utilisés selon l'invention ainsi que les polymères organiques. Selon l'invention, il est également possible de sélectionner les luminophores dans le groupe des semi-conducteurs nanométriques du type II-VI ou encore III-V, couramment appelés boîtes quantiques (quantum dots) dans la technique. 10 Les molécules organométalliques peuvent également être utilisées comme luminophores selon l'invention. Ces molécules sont par exemple constituées d'un centre de la fluorescence constitué par au moins un atome métallique ou un atome de terre rare, entourés par et/ou liés à des groupements organiques. 15 La source utilisée est de préférence une source UV telle que par exemple mais non limitativement du type LED. Parmi toutes les sources possibles, les LED sont cependant privilégiées en raison de leur faible coût, leur faible encombrement et leur facilité d'utilisation et d'installation, ainsi que pour la possibilité de contrôler leur 20 intensité. Selon l'invention, la diode électroluminescente 4, génératrice du rayonnement lumineux excitateur dans le domaine de l'UV, est configurée dans l'habitacle du véhicule pour que le faisceau de rayonnement soit dirigé et collimaté vers un pictogramme. En particulier, la divergence du faisceau est telle que la surface éclairée au niveau du pare-brise par ledit rayonnement 25 excitateur coïncide, pour au moins pour 90%, de préférence pour au moins 95%, voire 99% ou même la totalité de ladite surface, avec la zone (11) du vitrage comprenant ledit pictogramme (12, 13, 14). De cette façon, il est possible de concentrer sensiblement toute la puissance optique issue la source d'excitation sur la surface utile du vitrage recouverte par le pictogramme et 30 d'obtenir des luminances propres à rendre l'informations visible par l'oeil du conducteur 5, quelque soit les conditions de luminosités extérieures. Bien entendu, selon l'invention, il est préférable que la puissance de la diode puisse être modulée en fonction des conditions extérieures, d'une part pour que le pictogramme reste visible en plein jour, notamment dans des conditions fortes 11 2929017 d'ensoleillement. D'autre part, en vision nocturne, la luminance du pictogramme doit être suffisante pour que celui-ci puisse être vu mais ne doit pas être trop importante, pour ne pas mobiliser, ou gêner la vision du conducteur, en particulier l'éblouir. Les essais menés par le demandeur ont montrés que la 5 puissance de la source peut être facilement modulée selon les techniques de l'art de façon à présenter un système avec au moins deux configurations : une configuration pour la vision nocturne, dans laquelle la puissance de la source est ajustée pour que la luminance du pictogramme soit typiquement comprise entre environ 30 et environ 100 cd/m2 et une configuration pour la vision diurne, 10 dans laquelle la puissance de la source est ajustée pour que la luminance du pictogramme soit typiquement comprise entre environ 200 et environ 2000 cd/m2. De manière à maîtriser la divergence du faisceau incident et concentrer celui-ci sur la portion du pare-brise comprenant le pictogramme, il est possible 15 selon l'invention d'utiliser toute technique connue de l'art. Par exemple, on peut avantageusement utiliser une lentille convergente 6 disposée sur la diode 4, par exemple sous la forme d'un encapsulage positionné directement à l'extrémité de la LED. Ainsi, selon un des avantages de l'invention, contrairement aux 20 dispositifs de vision HUD de l'art antérieur, la source d'excitation n'est de préférence pas assujettie à la mise en oeuvre d'un dispositif complexe de modulation et de déflexion du rayonnement d'excitation, tel qu'un système de rétroprojection du type DLP (Digital Light Processing Projector). En particulier, la source d'excitation est selon l'invention de préférence fixe et directement 25 orientée vers le pictogramme, sans qu'il soit d'ailleurs besoin de modifier son spectre d'émission. En particulier, la source d'excitation selon l'invention peut être constituée d'un faisceau ou d'un réseau de LED positionnés et cachés dans le tableau de bord, les montants latéraux du pare-brise ou encore dans le toit du véhicule. Les LED sont disposées selon les techniques de l'art au regard 30 des positions du pare-brise incorporant le ou les pictogrammes à visualiser. Ainsi, la combinaison selon l'invention entre le positionnement de la couche de luminophore sous la forme de pictogrammes pré-imprimés et de la concentration du rayonnement d'excitation sur les zones du vitrage incorporant lesdits pictogrammes a pour avantage de permettre une amélioration sensible 12 2929017 de l'intensité, du contraste et de la netteté de l'image par rapport aux dispositifs antérieurs. En vision diurne notamment, l'intensité du rayonnement visible réémis permet, au contraire des dispositifs HUD de l'art antérieur utilisant des luminophores, une vision parfaite des pictogrammes par le conducteur, même 5 dans des conditions de forte insolation 8 du pare-brise. Il faut bien noter également que la présente invention permet de surcroît de résoudre de façon simple, directe et économique le problème de la dangerosité des sources utilisées, notamment lorsque celles-ci délivrent un faisceau concentré d'UV tel que les sources laser. En particulier, dans 10 l'exemple de réalisation décrit précédemment en relation avec les figures fournies, la couche de luminophores 10, est disposée avant l'intercalaire 3, dans le sens de propagation du rayonnement incident 7. Le feuillet, notamment lorsqu'il comprend ou est constitué de PVB, forme de façon avantageuse une couche absorbante des UV du rayonnement d'excitation et permet d'éviter toute 15 fuite éventuelle du rayonnement incident dans ou en dehors de l'habitacle du véhicule. Bien évidemment, on ne sortirait cependant pas du cadre de l'invention si d'autres couches supplémentaires, absorbantes du rayonnent incident, était présentes après la couche 10 de luminophore, selon le sens de propagation du rayonnement incident 7. 20 Selon une autre variante, il est également possible selon l'invention d'ajouter avant la couche de luminophore 10, par exemple sur une des faces de la feuille de verre 2, une couche d'un matériau connu comme antireflet dans le domaine du visible, dans le but d'améliorer le contraste du pictogramme pré-imprimé. 25 Il est possible bien entendu possible selon l'invention d'utiliser un mélange de luminophores dans la couche 10, par exemple un luminophore émettant dans le rouge, un luminophore émettant dans le bleu et un luminophore émettant dans le vert, chacun de ces luminophores présentant une bande d'absorption, qui peut être différente et/ou distincte, permettant une 30 excitation sélective (ou non) par le ou les rayonnements incidents. Au sein de la couche 10, les différents luminophores sont par exemple déposés précisément sur l'intercalaire 3, la feuille 2, de façon à former un pictogramme préimprimé multicolore. 13 2929017 Selon une alternative possible, on mélange au sein de la couche de luminophores différents types de luminophores, pour obtenir la couleur désirée, qui peut aller jusqu'au blanc. Selon une autre réalisation, certains LED peuvent être sélectionnés, 5 positionnés et orientés pour exciter de façon sélective un type de luminophore et d'autres pour exciter sélectivement un autre type de luminophores sur un même pictogramme. Sur la figure 3, on a représenté une vue de face et en élévation du pare-brise selon l'invention. Sur le pare-brise 1, on a représenté schématiquement 10 les différentes zones de vision du conducteur selon la norme européenne ECE 43, annexe 18 : la zone A qui correspond à la zone de vision centrale du conducteur, la zone B qui correspond à une zone intermédiaire et une zone C périphérique. Des couches de luminophores 12, 13, 14 de même nature ou émettant une lumière visible de différentes couleurs sont déposées par 15 sérigraphie au niveau d'une zone 11 translucide, périphérique et inférieure du pare-brise, de manière à y former une suite de pictogrammes. Associés à ces pictogrammes, des diodes électroluminescentes LED (non représentées sur la figure 3), cachées dans le tableau de bord, permettent d'afficher sélectivement l'un ou l'autre de ces pictogrammes en fonction des informations disponibles 20 des besoins ou d'un danger imminent, par exemple. La figure 4 illustre une autre réalisation de l'invention, dans laquelle les pictogrammes sont disposés dans la partie haute du vitrage. Selon l'invention et dans le respect notamment de la réglementation européenne (norme ECE 43), il est possible de déposer le pictogramme sur 25 toute la zoen de vision du conducteur, et notamment au niveau de toute la zone C, ou à certains endroits de la zone B, notamment à l'emplacement actuel du troisième pare-soleil, c'est-à-dire approximativement et tel que représenté sur la figure 4, entre le rétroviseur central intérieur et la bande supérieure du pare-brise. Bien entendu, la taille et la position des pictogrammes sera étudiée selon 30 les techniques de l'art pour ne pas gêner la vision du conducteur. De la même façon que pour l'exemple de réalisation précédent, des couches de luminophores 12, 13, 14 de même nature ou émettant une lumière visible de couleur différente sont également déposées par sérigraphie au niveau de la zone supplémentaire 11 de manière à former une suite de pictogrammes dans 14 2929017 la partie supérieure du pare-brise. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de génération de la lumière excitatrice, par exemple un réseau de LED, est placé très facilement au niveau du toit du véhicule, typiquement derrière le couvercle bombé de la lampe intérieure du véhicule. 5 La figure 5 illustre un autre mode de réalisation de l'invention, permettant notamment la visualisation de la vitesse du véhicule sur le pare-brise. Sur la figure 5 on a représenté un ensemble 20 de pictogrammes 21 permettant d'afficher ensemble et sélectivement la vitesse du véhicule. Sans que cela puisse être considéré comme restrictif, l'ensemble 20 est disposé au 10 niveau du coin inférieur droit du pare-brise 1, par exemple au niveau de la position du conducteur. L'ensemble 21 est constitué de pictogrammes 20 déposés sur le pare-brise sous forme de bâtonnets de façon à former des sous-ensembles 22, 23 ou 24 de 6 ou 7 bâtonnets. Au sein d'un sous ensemble, les bâtonnets sont 15 ainsi disposés pour permettre la visualisation d'un chiffre. Par exemple, une diode LED, dissimulée dans le tableau de bord, est associée à chaque pictogramme 20, c'est-à-dire qu'elle permet, lorsqu'elle est en position allumée, l'excitation sélective de la couche de luminophore composant le bâtonnet 20 qu'elle illumine. Un jeu de vingt diodes LED, par 20 exemple commandés simultanément par un calculateur collectant par ailleurs les informations sur la vitesse instantanée du véhicule, permet ainsi l'affichage en continu de la vitesse instantanée du véhicule, par exemple une vitesse de 128 km/heure, tel que représenté sur la figure 5. Il est ainsi possible par application de la présente invention d'obtenir à moindre coût directement sur le 25 pare-brise une information en temps réel concernant la vitesse instantanée du véhicule. Les exemples de réalisations qui précèdent ne sont bien évidemment en aucune façon limitatifs de la présente invention, sous aucun des aspects précédemment décrits. Ainsi d'autres réalisations sont bien évidemment 30 possibles selon l'invention : en particulier, afin de limiter le nombre de diodes, il est également possible d'utiliser selon l'invention un seule diode pour éclairer un ensemble de pictogrammes, l'excitation sélective de l'un ou de l'autre de ces pictogrammes étant obtenue par l'utilisation de diaphragmes. A contrario, pour améliorer la luminance et la visibilité des diaphragmes, notamment en vision 15 2929017 diurne, il est également possible de diriger et concentrer selon l'invention une pluralité de diodes LED sur un seul pictogramme.

Exemple : 5 L'exemple qui suit permet d'illustrer un exemple de réalisation d'un pare-brise feuilleté selon la présente invention : On a d'abord synthétisé un pare-brise feuilleté selon la présente invention, comprenant la succession de deux feuilles de verre d'épaisseur d'environ 1,6 mm reliés par un feuillet intercalaire de PVB d'épaisseur 760 m. L'assemblage 10 est réalisé selon les techniques bien connu de l'art. Préalablement au feuilletage, selon un carré de verre de dimensions d'environ 10 x 10 mm2, une couche de luminophore est déposée. Le luminophore est obtenu à partir d'une poudre de beta quinophthalone (cas 13481-47-5). La poudre utilisée comprend deux populations de particules (répartition bimodale), 15 une centrée sur un diamètre moyen de 10 microns et une autre centrée sur 3 microns. Le luminophore est incorporé dans le vitrage par une technique de sérigraphie classique. Le luminophore est déposé sur la face de la feuille de verre intérieure 2, sur la face tournée vers le feuillet PVB avant l'étape d'assemblage (voir figure 2).

20 Plus précisément, on réalise une dilution du luminophore dans un vernis de type PVB. La dilution est ajustée pour l'obtention finale d'une concentration en luminophore de 1 % en masse de pigment par rapport à la masse de vernis (sans le solvant). L'ajustement à la viscosité permettant le dépôt de la couche par sérigraphie est 25 ajustée par l'ajout d'une quantité appropriée d'éthanol. Les mélanges sont ensuite sérigraphiés, selon les techniques classiques, sur la feuille de verre sous la forme d'un pictogramme représenté par un carré d'environ 10 x 10 mm2. On laisse ensuite le solvant s'évaporer puis le feuilletage est réalisé entre les deux feuilles de verre et le feuillet PVB. On 30 obtient ainsi un pare-brise tel que décrit sur la figure 1. L'épaisseur de la couche de luminophore déposée par sérigraphie est d'environ 10 microns.

16 2929017 Un flou inférieur à 10/0 est mesuré au niveau de la zone du vitrage comprenant la couche de luminophore, qui apparaît donc invisible au conducteur, en l'absence du rayonnement d'excitation. Le vitrage muni de la couche de luminophore est ensuite placé à une distance 5 de 15 cm d'une diode électroluminescente commercialisée par la société Nichia sous la référence NCSUO34A et émettant un rayonnement UV centré sur une longueur d'onde de 385 nm, avec une largeur de bande à mi-hauteur de 20nm et dont la puissance optique est égale à 80mW (milliWatts) optique. Par mW optique, il est entendu au sens de la présente description la puissance 10 rayonnée en sortie de la diode, selon les normes en vigueur. La diode est munie à son extrémité, tel que représenté sur la figure 2, d'une lentille convergente qui permet de limiter la divergence du faisceau selon un angle de 3°, de telle façon que le rayonnement incident soit concentré sur avec la zone du vitrage comprenant la couche de luminophore. Conformément 15 à l'invention, la diode est orientée et focalisée vers le luminophore pour que la surface éclairée sur le pare-brise coïncide avec la zone intégrant la couche de luminophore. Le pictogramme carré vert apparaît alors nettement visible à la lumière du jour sur le vitrage. Une luminance de 1000 Cd/ m2, correspondant à une 20 vision diurne, est mesuré coté habitacle du pare-brise par un luminance-mètre. Dans un second temps, la puissance de la diode LED est diminuée en diminuant l'intensité du courant la traversant, de façon à l'amener à une puissance de 2mW optique. Le pictogramme vert apparaît toujours, coté habitacle du pare-brise, mais avec une luminance mesurée cette fois égale à 25 24 Cd/ m2, parfaitement ajustée pour une vision nocturne. 17

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1 Dispositif de visualisation d'une image sur un pare-brise comprenant : a) un pare-brise comportant dans le champ de vision du conducteur (5), au moins une couche (10) d'au moins un matériau luminophore, déposée sous la forme d'un pictogramme préimprimé (12, 13, 14), le ou les luminophores étant choisis pour répondre à une onde incidente lumineuse excitatrice (8) dans le domaine de l'ultraviolet en réémettant un rayonnement lumineux dans le domaine du visible permettant la visualisation sur le pare-brise dudit pictogramme, b) une source (4) génératrice du rayonnement lumineux excitateur dans le domaine de l'UV, ladite source étant configurée pour que le faisceau du rayonnement soit dirigé et collimaté de telle façon que la surface éclairée au niveau du pare-brise par ledit rayonnement excitateur coïncide avec la zone (11) du vitrage comprenant ledit pictogramme (12, 13, 14).
2. 2. Dispositif de visualisation selon la revendication 1, dans lequel la surface éclairée au niveau du pare-brise par ledit rayonnement excitateur coïncide pour au moins pour 80% de ladite surface, de préférence pour au moins 90 %, voire 95% ou même 99% de ladite surface, avec la zone du vitrage comprenant ledit pictogramme.
3. 3. Dispositif de visualisation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit pare-brise est un feuilleté comprenant un assemblage de deux feuilles transparentes de verre inorganique (2, 9), reliées entre elles par un intercalaire (3) d'une matière thermoformable du type PVB ou par un feuillet multicouche intégrant un tel intercalaire
4. 4. Dispositif de visualisation selon la revendication 3, dans lequel la couche de luminophore est déposée sur une face des feuilles de verre ou sur la face de l'intercalaire tournée vers l'habitacle.
5. 5. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couche de luminophore est intégrée au pare-brise après sa 18 2929017 fabrication, par exemple sous la forme d'un film plastique comprenant le pictogramme pré-imprimé collé sur ledit pare-brise ou par toute autre technique de dépôt sur le pare-brise. 5
6. 6. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la source génératrice comprend au moins une diode électroluminescente LED émettant un rayonnement d'excitation UV collimaté dont la longueur d'onde est inférieure à 400 nm et de préférence est comprise entre 350 et 400 nm. 10
7. 7. Dispositif de visualisation selon la revendication 6, dans lequel la largeur de bande à mi-hauteur du rayonnement UV est inférieure ou égale à 20 nm, de préférence inférieure à 10 nm. 15
8. 8. Dispositif de visualisation selon la revendication 6 ou 7, dans lequel les moyens de collimation sont choisis dans le groupe constitué par les lentilles convergentes, ladite lentille étant de préférence directement intégrée, par exemple par moulage, sur la diode électroluminescente. 20
9. 9. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications 6 à 8, dans lequel une diode électroluminescente est dédiée à la visualisation sur le pare-brise d'un pictogramme.
10. 10. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications 6 à 8, dans 25 lequel au moins deux diodes électroluminescentes sont dédiées à la visualisation sur le pare-brise d'un pictogramme.
11. 11. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la puissance de la source génératrice est supérieure à 1 mW 30 optique, et de préférence comprise entre 20 et 500 mW.
12. 12. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la puissance de la source génératrice est configurée pour que la luminance du pictogramme soit comprise entre 30 et 2000 Cd/m2. 19 2929017
13. 13. Dispositif de visualisation selon la revendication 12, comprenant des moyens de modulation de la puissance de la source génératrice selon au moins deux configurations : une configuration pour la vision nocturne, 5 dans laquelle la puissance de la source est ajustée pour que la luminance du pictogramme soit typiquement comprise entre environ 30 et environ 100 Cd/m2 et une configuration pour la vision diurne, dans laquelle la puissance de la source est ajustée pour que la luminance du pictogramme soit typiquement comprise entre environ 200 et environ 2000 Cdlm2. 10
14. 14. Dispositif de visualisation selon l'une des revendications précédentes de la vitesse instantanée d'un véhicule sur son pare-brise, comprenant un ensemble de pictogrammes, par exemple sous la forme de bâtonnets (20), lesdits pictogrammes étant disposés sur le pare-brise en sous ensembles 15 (22, 23, 24), de façon à permettre la visualisation d'un chiffre par sous ensemble et par l'excitation sélective, au moyen de LEDs, d'un ou plusieurs pictogrammes (20) au sein dudit sous-ensemble.
15. 15. Pare-brise selon l'une des revendications 1, 3, 4, 5 ou 14, comportant 20 dans le champ de vision du conducteur, au moins une couche d'au moins un matériau luminophore, déposée sous la forme d'un pictogramme préimprimé, le ou les luminophores étant choisis pour répondre à une onde incidente lumineuse excitatrice dans le domaine de l'ultraviolet en réémettant un rayonnement lumineux dans le domaine du visible et 25 permettre ainsi la visualisation dudit pictogramme sur le pare-brise.