FR3049071A1 - SELECTIVE REFLECTIVE OPTICAL COMPONENT DISPLAY DEVICE AND OPTICAL DEFLECTION AND FOCUSING ELEMENTS FOR A VEHICLE - Google Patents

SELECTIVE REFLECTIVE OPTICAL COMPONENT DISPLAY DEVICE AND OPTICAL DEFLECTION AND FOCUSING ELEMENTS FOR A VEHICLE Download PDF

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Abstract

Un dispositif d'affichage (DA) équipe un véhicule et comprend une source (SI) générant une image réelle, et un composant optique (CO) produisant derrière sa face arrière (FR), une image virtuelle de l'image réelle pour un passager situé devant sa face avant (FV). Ce composant optique (CO) comprend un premier élément optique (E1) induisant une déflexion et une focalisation des photons le traversant, adaptées à la production de l'image virtuelle, un deuxième élément optique (E2) réfléchissant sélectivement vers le passager des photons ayant des longueurs d'onde appartenant à une bande de longueurs d'onde utilisée par la source (SI) tout en laissant passer par transmission des photons de longueurs d'onde n'appartenant pas à cette bande, et un troisième élément optique (E3) induisant une déflexion et une défocalisation des photons le traversant, destinées à être compensées par le premier élément optique (E1) lors de la traversée de ce dernier (E1).A display device (DA) equips a vehicle and includes a source (SI) generating a real image, and an optical component (CO) producing behind its rear face (FR), a virtual image of the real image for a passenger located in front of its front (FV). This optical component (CO) comprises a first optical element (E1) inducing a deflection and a focusing of the photons passing therethrough, adapted to the production of the virtual image, a second optical element (E2) selectively reflecting towards the passenger the photons having wavelengths belonging to a wavelength band used by the source (S1) while transmitting photons of wavelengths not belonging to this band by transmission, and a third optical element (E3) inducing deflection and defocus photons therethrough, to be compensated by the first optical element (E1) during the crossing of the latter (E1).

Description

DISPOSITIF D’AFFICHAGE À COMPOSANT OPTIQUE À RÉFLEXION SÉLECTIVE ET ÉLÉMENTS OPTIQUES DE DÉFLEXION ET DE FOCALISATION, POUR UN VÉHICULE L’invention concerne les dispositifs d’affichage qui équipent certains véhicules, généralement de type terrestre.The invention relates to display devices that equip certain vehicles, generally of terrestrial type.

On entend ici par « dispositif d’affichage » aussi bien les dispositifs de type dit tête haute (ou « Head-Up-Displays »), que les dispositifs de type dit de « réalité augmentée ». Ces deux types de dispositif d’affichage comprennent habituellement une source générant des images réelles, et une lame réfléchissante placée au dessus de la planche de bord du véhicule et orientée vers un passager (généralement le conducteur). Cette lame réfléchissante peut être un élément spécifique (appelé « combiner » en anglais) ou bien une partie du pare-brise du véhicule. Par ailleurs, cette lame réfléchissante comprend une face dite « avant » qui est orientée vers le conducteur et une face dite « arrière » opposée à la face avant. La face avant est destinée à réfléchir les images réelles, qui sont générées par la source, vers les yeux du conducteur. En raison des positionnements respectifs de la source, de la lame transparente et des yeux du conducteur, ce dernier observe donc une image virtuelle de chaque image réelle qui est placée à une certaine distance de la face arrière de la lame transparente. Cette illusion d’optique permet de faire croire au conducteur que les informations sont affichées (ou projetées) devant le véhicule.The term "display device" is used here to mean both "head-up-displays" and "augmented reality" type devices. These two types of display device usually include a source generating real images, and a reflective plate placed above the dashboard of the vehicle and directed towards a passenger (usually the driver). This reflective blade can be a specific element (called "combine" in English) or a part of the windshield of the vehicle. Furthermore, this reflecting plate comprises a so-called "front" face which is oriented towards the driver and a so-called "rear" face opposite to the front face. The front panel is intended to reflect the actual images, which are generated by the source, towards the eyes of the driver. Because of the respective positions of the source, the transparent blade and the eyes of the driver, the latter thus observes a virtual image of each real image which is placed at a distance from the rear face of the transparent blade. This optical illusion allows the driver to believe that the information is displayed (or projected) in front of the vehicle.

Dans le cas d’un dispositif d’affichage tête haute, le conducteur voit chaque image virtuelle dans un champ étroit, typiquement de 6° par 3°, à une distance de ses yeux égale à environ 180 cm, ce qui lui impose des efforts d’accommodation et de convergence.In the case of a head-up display device, the driver sees each virtual image in a narrow field, typically 6 ° by 3 °, at a distance from his eyes equal to about 180 cm, which imposes efforts of accommodation and convergence.

Dans le cas d’un dispositif de réalité augmentée, le conducteur voit chaque image virtuelle dans un champ plus important, typiquement de 8° par 10°, à une distance de ses yeux comprise entre envron 15 m et l’infini. Le conducteur a donc l’impression que l’image virtuelle flotte dans le même plan que celui de la voie de circulation que son véhicule emprunte, ce qui lui évite d’avoir à faire des efforts d’accommodation et de convergence, et donc lui permet de conduire sans fatigue visuelle et en toute sécurité.In the case of an augmented reality device, the driver sees each virtual image in a larger field, typically 8 ° by 10 °, at a distance from his eyes between about 15 m and infinity. The driver thus has the impression that the virtual image floats in the same plane as that of the taxiway that his vehicle is taking, which avoids him having to make efforts of accommodation and convergence, and therefore he allows driving without visual fatigue and in complete safety.

Avec un dispositif de réalité augmentée il s’avère aujourd’hui difficile d’obtenir un grossissement et un champ de vision plus importants que ceux proposés sans que cela ne devienne rédhibitoire en termes d’encombrement dans une planche de bord de véhicule. En effet, l’augmentation du grossissement et du champ de vision nécessite l’utilisation d’éléments optiques en « espace libre » (tels que des miroirs et des lentilles) destinés, par exemple, à provoquer un repliement du trajet optique.With an augmented reality device it is now difficult to obtain a magnification and a field of vision larger than those proposed without this becoming unacceptable in terms of space in a vehicle dashboard. Indeed, the increase in magnification and field of view requires the use of optical elements in "free space" (such as mirrors and lenses) intended, for example, to cause a folding of the optical path.

On pourrait certes imaginer d’utiliser des dispositifs de réalité augmentée dite indirecte, c’est-à-dire comprenant en complément un écran sur lequel est affiché une scène filmée avec en superposition des pictogrammes ou symboles qui ne sont pas dans le même plan. Cependant l’observation de ce qui est affiché sur l’écran demande un effort d’accommodation du conducteur qui n’est pas compatible avec une conduite ergonomique. De plus, le placement de l’écran dans le champ de vision du conducteur pose un réel problème compte tenu du fait que cet écran se doit d’offrir une transmission supérieure à 70 % sur tout le spectre visible. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.One could certainly imagine using augmented reality devices called indirect, that is to say, in addition to a screen on which is displayed a scene filmed with superimposed pictograms or symbols that are not in the same plane. However, the observation of what is displayed on the screen requires a driver accommodation effort that is not compatible with ergonomic driving. In addition, the placement of the screen in the field of view of the driver poses a real problem considering that this screen must offer a transmission greater than 70% over the entire visible spectrum. The invention is therefore particularly intended to improve the situation.

Elle propose notamment à cet effet un dispositif d’affichage, destiné à équiper un véhicule, et comprenant une source, propre à générer au moins une image réelle, et un composant optique, propre à produire, à distance d’une face arrière qu’il comprend, une image virtuelle (de cette image réelle) générée pour un passager qui est situé en regard d’une face avant qu’il comprend.It proposes for this purpose a display device, intended to equip a vehicle, and comprising a source, capable of generating at least one real image, and an optical component, capable of producing, at a distance from a rear face that it includes, a virtual image (of this real image) generated for a passenger who is located opposite a front face that he understands.

Ce dispositif d’affichage se caractérise par le fait que son composant optique comprend par ordre depuis sa face avant vers sa face arrière : - un premier élément optique propre à induire une déflexion et une focalisation des photons qui le traversent, adaptées à la production de l’image virtuelle, - un deuxième élément optique qui est propre à réfléchir sélectivement vers le passager des photons ayant des longueurs d’onde appartenant à au moins une bande de longueurs d’onde utilisée par la source tout en laissant passer par transmission des photons ayant des longueurs d’onde n’appartenant pas à cette bande, et - un troisième élément optique qui est propre à induire une déflexion et une défocalisation des photons qui le traversent destinées à être compensées par le premier élément optique lors de la traversée de ce dernier.This display device is characterized in that its optical component comprises in order from its front face to its rear face: a first optical element capable of inducing a deflection and a focusing of the photons which pass through it, adapted to the production of the virtual image; a second optical element that is capable of selectively reflecting photons having wavelengths belonging to at least one band of wavelengths used by the source while passing photons through transmission; having wavelengths not belonging to this band, and - a third optical element which is capable of inducing a deflection and a defocusing of the photons which pass therethrough intended to be compensated by the first optical element during the crossing of this latest.

On obtient ainsi un dispositif d’affichage très compact, peu volumineux, dépourvu d’écran additionnel et dans lequel le champ d’affichage et le grossissement peuvent être choisis en fonction des besoins en jouant sur les caractéristiques des premier et troisième éléments optiques de son composant optique.This gives a very compact display device, small, without additional screen and in which the display field and the magnification can be chosen according to the needs by acting on the characteristics of the first and third optical elements of its optical component.

Le dispositif d’affichage selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - le premier élément optique peut comprendre une première structure définissant au moins un prisme propre à induire sa déflexion et une deuxième structure définissant au moins une lentille propre à induire sa focalisation, et le troisième élément optique peut comprendre une troisième structure définissant au moins un prisme propre à induire sa déflexion et une quatrième structure définissant au moins une lentille propre à induire sa défocalisation, le premier élément optique compensant donc le troisième élément optique du point de vue de la focalisation et de la déflexion ; > la première structure peut définir une multiplicité de portions de prisme placées les unes à la suite des autres, la deuxième structure peut définir une multiplicité de portions de lentille différentes et placées les unes à la suite des autres, la troisième structure peut définir une multiplicité de portions de prisme placées les unes à la suite des autres, complémentaire de la première structure, et la quatrième structure peut définir une multiplicité de portions de lentille différentes et placées les unes à la suite des autres, complémentaire de la deuxième structure ; • chaque multiplicité de portions de prisme peut définir un profil dit « prisme de Fresnel >>, et chaque multiplicité de portions de lentille peut définir un profil de lentille de Fresnel ; - son composant optique peut être orienté par rapport à la source et au passager de manière à induire une réflexion de type dit « hors axe >> de l’image réelle ; - le deuxième élément optique peut comprendre un ensemble de couches minces optiques (ou multicouches) ; - le deuxième élément optique peut comprendre un réseau de structures ayant au moins une dimension inférieure aux longueurs d’onde de la bande de longueurs d’onde ; > les structures du réseau de structures peuvent être diélectriques. Dans ce cas, le deuxième élément optique peut également comprendre un guide d’onde définissant avec le réseau de structures un réseau résonnant ; > en variante, les structures du réseau de structures peuvent être métalliques et propres à induire des ondes plasmoniques. Dans ce cas, le deuxième élément optique peut également et éventuellement comprendre un guide d’onde diélectrique ; - les premier et troisième éléments optiques peuvent comprendre des nanoparticules résonantes, formant des surfaces dites méta-surface ; - son composant optique peut être une partie d’un pare-brise de véhicule. L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un dispositif d’affichage du type de celui présenté ci-avant. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en coupe dans un plan construit à partir de directions longitudinale et verticale d’un véhicule automobile, une partie d’un exemple de planche de bord de ce véhicule automobile, équipée d’un exemple de réalisation de dispositif d’affichage selon l’invention, - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan construit à partir des directions longitudinale et verticale précitées, un composant optique d’un dispositif d’affichage selon l’invention, - la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan construit à partir des directions longitudinale et verticale précitées, un premier exemple de réalisation d’un premier élément optique d’un composant optique d’un dispositif d’affichage selon l’invention, - la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan construit à partir des directions longitudinale et verticale précitées, un premier exemple de réalisation d’un troisième élément optique d’un composant optique d’un dispositif d’affichage selon l’invention, dont l’action est propre à être compensée par celle d’un premier élément optique du type de celui illustré sur la figure 3, - la figure 5 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan construit à partir des directions longitudinale et verticale précitées, un second exemple de réalisation d’un premier élément optique d’un composant optique d’un dispositif d’affichage selon l’invention, et - la figure 6 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan construit à partir des directions longitudinale et verticale précitées, un second exemple de réalisation d’un troisième élément optique d’un composant optique d’un dispositif d’affichage selon l’invention, dont l’action est propre à être compensée par celle d’un premier élément optique du type de celui illustré sur la figure 5. L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif d’affichage DA de type tête haute et destiné à équiper un véhicule.The display device according to the invention may comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular: the first optical element may comprise a first structure defining at least one prism capable of inducing its deflection and a second structure defining at least one lens capable of inducing its focusing, and the third optical element may comprise a third structure defining at least one prism capable of inducing its deflection and a fourth structure defining at least one lens capable of inducing its defocusing, the first element optically compensating the third optical element from the point of view of focusing and deflection; the first structure can define a multiplicity of prism portions placed one after the other, the second structure can define a multiplicity of different lens portions and placed one after the other, the third structure can define a multiplicity portions of prism placed one after the other, complementary to the first structure, and the fourth structure can define a plurality of different lens portions and placed one after the other, complementary to the second structure; Each multiplicity of prism portions can define a so-called "Fresnel prism" profile, and each multiplicity of lens portions can define a Fresnel lens profile; its optical component can be oriented with respect to the source and the passenger so as to induce an "off-axis" reflection of the real image; the second optical element may comprise a set of optical thin layers (or multilayers); the second optical element may comprise an array of structures having at least one dimension less than the wavelengths of the wavelength band; structures of the network of structures can be dielectric. In this case, the second optical element may also comprise a waveguide defining with the network of structures a resonant network; alternatively, the structures of the network of structures may be metallic and capable of inducing plasmonic waves. In this case, the second optical element may also and possibly include a dielectric waveguide; the first and third optical elements may comprise resonant nanoparticles, forming so-called meta-surface surfaces; its optical component can be a part of a vehicle windshield. The invention also proposes a vehicle, possibly of automobile type, and comprising at least one display device of the type of that presented above. Other features and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the accompanying drawings, in which: - Figure 1 illustrates schematically and functionally, in a sectional view in a plane constructed to from longitudinal and vertical directions of a motor vehicle, a part of an example of the dashboard of this motor vehicle, equipped with an exemplary embodiment of a display device according to the invention, - Figure 2 schematically illustrates , in a sectional view in a plane constructed from said longitudinal and vertical directions, an optical component of a display device according to the invention; - Figure 3 schematically illustrates in sectional view in a constructed plane from said longitudinal and vertical directions, a first exemplary embodiment of a first optical element of an optical component of a device 4 illustrates schematically, in a sectional view in a plane constructed from said longitudinal and vertical directions, a first embodiment of a third optical element of an optical component. a display device according to the invention, whose action is adapted to be compensated by that of a first optical element of the type shown in FIG. 3; FIG. 5 schematically illustrates, in a view of cutting in a plane constructed from said longitudinal and vertical directions, a second exemplary embodiment of a first optical element of an optical component of a display device according to the invention, and - Figure 6 illustrates schematically, in a sectional view in a plane constructed from said longitudinal and vertical directions, a second embodiment of a third optical element of a optical component of a display device according to the invention, the action of which is adapted to be compensated by that of a first optical element of the type illustrated in FIG. 5. The object of the invention is in particular to propose a display device DA head-up type and intended to equip a vehicle.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, d’un véhicule utilitaire, d’un autocar ou d’un camion. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien, pouvant circuler.In what follows, it is considered, by way of non-limiting example, that the vehicle is automotive type. This is for example a car, a commercial vehicle, a coach or a truck. But the invention is not limited to this type of vehicle. It concerns indeed any type of land vehicle, maritime (or fluvial), or air, able to circulate.

On a schématiquement et fonctionnellement représenté sur la figure 1 un exemple de réalisation d’un dispositif d’affichage DA selon l’invention. Dans cet exemple, le dispositif d’affichage DA est solidarisé à une planche de bord PDB du véhicule, située au voisinage du pare-brise PB de ce dernier. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le dispositif d’affichage DA pourrait être solidarisé en partie au pare-brise PB et en partie à un équipement du véhicule situé sous ou dans la planche de bord PDB.FIG. 1 shows schematically and functionally an exemplary embodiment of a display device DA according to the invention. In this example, the display device DA is secured to a PDB dashboard of the vehicle, located in the vicinity of the windshield PB of the latter. But this is not obligatory. Indeed, the display device DA could be partially secured to the windshield PB and partly to a vehicle equipment located under or in the PDB dashboard.

Comme illustré, un dispositif d’affichage DA, selon l’invention, comprend au moins une source d’images SI et un composant optique CO.As illustrated, a display device DA according to the invention comprises at least one image source S1 and an optical component CO.

La source SI est agencée de manière à générer au moins une image réelle. Dans l’exemple non limitatif illustré sur la figure 1, la source SI est installée, de façon permanente, à l’intérieur de la planche de bord PDB, au voisinage d’une ouverture OV qui est définie dans sa face supérieure (orientée vers l’habitacle). On comprendra que cette ouverture OV est destinée à laisser passer les rayons lumineux (ou photons) représentatifs des images réelles et qui sont générés par la source SI, afin qu’ils puissent atteindre le composant optique CO.The source SI is arranged to generate at least one real image. In the nonlimiting example illustrated in FIG. 1, the source SI is permanently installed inside the PDB dashboard, in the vicinity of an opening OV which is defined in its upper face (oriented towards the passenger compartment). It will be understood that this opening OV is intended to let the light rays (or photons) representative of the real images and which are generated by the source S1, so that they can reach the optical component CO.

Parmi les nombreuses informations qui peuvent faire partie d’une image réelle générée par la source SI, on peut notamment citer l’heure en cours, la vitesse du véhicule, le nombre de kilomètres effectués depuis la dernière mise à zéro du compteur kilométrique journalier, l’autonomie du véhicule en terme de quantité de carburant ou de kilomètres, des informations de localisation et/ou de navigation (guidage, par exemple par satellites), un panneau de signalisation détecté par des moyens d’observation du véhicule, un obstacle détecté par des moyens d’observation du véhicule mais difficilement observable par le conducteur du véhicule, des marquages au sol détectés par des moyens d’observation du véhicule et éventuellement difficilement observables par le conducteur du véhicule, la vitesse maximale autorisée sur la voie de circulation empruntée, la vitesse sélectionnée sur le dispositif de limitation de vitesse ou de régulation de vitesse, une flèche indiquant une voie pour doubler, un panneau d’avertissement signalant une voiture venant par l’arrière, ou un message venant d’un calculateur du véhicule (par exemple le volume radio ou un appel entrant).Among the many information that can be part of a real image generated by the source SI, there may be mentioned the current time, the speed of the vehicle, the number of kilometers since the last reset of the daily odometer, the autonomy of the vehicle in terms of fuel quantity or kilometers, location and / or navigation information (guidance, for example by satellites), a warning sign detected by vehicle observation means, a detected obstacle by means of observation of the vehicle but difficult to observe by the driver of the vehicle, ground markings detected by vehicle observation means and possibly difficult to observe by the driver of the vehicle, the maximum speed allowed on the traffic lane used , the speed selected on the speed limitation or speed control device, an che indicating a channel to double, a warning a car panel from the rear, or a message from a vehicle computer (e.g., radio volume or incoming call).

La source SI peut se présenter sous n’importe quelle forme connue de l’homme de l’art, et notamment sous la forme d’un afficheur à cristaux liquides (ou LCD) à segments ou matriciel, ou d’un projecteur (à LEDs ou laser(s) ou TFT ou OLEDs). Elle doit être assez puissante pour offrir un contraste suffisant vis-à-vis de la lumière extérieure. Cette source SI émet des photons ayant des longueurs d’onde appartenant à au moins une bande de longueurs d’onde du domaine visible et correspondant au domaine de longueur d’onde des photons réfléchis par un deuxième élément optique E2 sur lequel on reviendra plus loin.The source SI can be in any form known to those skilled in the art, and especially in the form of a segmented or matrix liquid crystal display (or LCD), or a projector (to LEDs or laser (s) or TFT or OLEDs. It must be powerful enough to provide sufficient contrast to the outside light. This source SI emits photons having wavelengths belonging to at least one wavelength band of the visible range and corresponding to the wavelength range of the photons reflected by a second optical element E2, to which reference will be made later. .

Le composant optique CO est placé au dessus de la face supérieure de la planche de bord PDB, ici au voisinage de l’ouverture OV.The optical component CO is placed above the upper face of the PDB dashboard, here in the vicinity of the OV opening.

On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, le composant optique CO est un élément différent du pare-brise PB. Mais dans une variante de réalisation le composant optique CO pourrait être une partie choisie du pare-brise PB.It will be noted that in the example shown in non-limiting manner in FIG. 1, the optical component CO is a different element of the windshield PB. But in an alternative embodiment the optical component CO could be a selected part of the windshield PB.

Lorsque le composant optique CO est un élément différent du pare-brise PB, comme illustré, il peut être éventuellement solidarisé à un support qui est couplé à un actionneur mécanique ou électrique agencé de manière à l’escamoter, lorsqu’il n’est pas utilisé, dans un logement dédié de la planche de bord PDB, dont l’accès est éventuellement contrôlé par une porte. Cela permet de le protéger de la poussière, des rayonnements lumineux et des chocs.When the optical component CO is a different element of the windshield PB, as illustrated, it may optionally be secured to a support which is coupled to a mechanical or electrical actuator arranged to retract it, when it is not used, in a dedicated housing of the PDB dashboard, whose access is possibly controlled by a door. This protects it from dust, light radiation and shocks.

Par ailleurs, lorsque le composant optique CO est un élément différent du pare-brise PB, comme illustré, il doit présenter une transparence supérieure à un seuil (par exemple égal à 70%). Dans ce cas, il comprend au moins une plaque de support PS’ réalisée dans un matériau transparent, comme par exemple un polycarbonate (ou PC), du verre, du PVB (« PolyVinyl Butyral >> -poly(butyral vinylique)) ou du Ti02 (dioxyde de titane).On the other hand, when the optical component CO is a different element of the windshield PB, as illustrated, it must have a transparency greater than a threshold (for example equal to 70%). In this case, it comprises at least one support plate PS 'made of a transparent material, for example a polycarbonate (or PC), glass, PVB ("polyvinyl butyral" -poly (vinyl butyral)) or TiO2 (titanium dioxide).

Qu’il s’agisse d’un élément rapporté ou d’une partie choisie du pare-brise PB, le composant optique CO comprend une face dite « avant >> FV qui est orientée vers un passager PA du véhicule (par exemple le conducteur), et une face dite « arrière >> FR opposée à sa face avant FV.Whether it is an insert or a selected part of the windshield PB, the optical component CO comprises a so-called "front" face FV which is directed towards a PA passenger of the vehicle (for example the driver ), and a face called "back" FR opposite its front face FV.

Par ailleurs, ce composant optique CO est propre à produire, à distance de sa face arrière FR, une image virtuelle IV de chaque image réelle qui est générée par la source SI. On comprendra que chaque image virtuelle IV est produite pour le passager PA qui est situé en regard de la face avant FV du composant optique CO.Moreover, this optical component CO is able to produce, at a distance from its rear face FR, a virtual image IV of each real image that is generated by the source S1. It will be understood that each virtual image IV is produced for the passenger PA which is located opposite the front face FV of the optical component CO.

Selon l’invention, et comme illustré sur les figures 1 et 2, le composant optique CO comprend par ordre depuis sa face avant FV vers sa face arrière FR, un premier élément optique E1, un deuxième élément optique E2 et un troisième élément optique E3.According to the invention, and as illustrated in FIGS. 1 and 2, the optical component CO comprises, in order from its front face FV towards its rear face FR, a first optical element E1, a second optical element E2 and a third optical element E3 .

Le deuxième élément optique E2 est propre à réfléchir sélectivement vers le passager PA précité des photons ayant des longueurs d’onde appartenant à au moins une bande de longueurs d’onde utilisée par la source SI (pour générer ses images réelles), tout en laissant passer par transmission des photons ayant des longueurs d’onde n’appartenant pas à cette bande (de réflexion). En d’autres termes, le deuxième élément optique E2 est destiné à réfléchir sélectivement vers le passager PA certaines au moins des longueurs d’onde correspondant aux couleurs des images réelles qui sont générées par la source SI, et de préférence toutes ces couleurs, et à être transparent dans les deux sens de traversée (et donc en transmission) pour toutes les autres longueurs d’onde n’appartenant pas à chaque bande de réflexion. Cela est particulièrement avantageux car cela permet de réfléchir quasiment totalement les photons issus de la source SI et donc d’utiliser une source SI moins puissante que celles qui sont couramment utilisées, et par conséquent de réaliser des économies en termes d’énergie, d’encombrement et de coût.The second optical element E2 is capable of selectively reflecting toward the aforementioned passenger AP photons having wavelengths belonging to at least one wavelength band used by the source S1 (to generate its actual images), while leaving transmit photons having wavelengths that do not belong to this (reflection) band. In other words, the second optical element E2 is intended to reflect selectively towards the passenger AP at least some wavelengths corresponding to the colors of the real images which are generated by the source S1, and preferably all these colors, and to be transparent in both directions of crossing (and therefore in transmission) for all other wavelengths not belonging to each reflection band. This is particularly advantageous since it makes it possible to reflect almost completely the photons coming from the source S1 and thus to use a source SI less powerful than those which are currently used, and consequently to save in terms of energy, energy and energy. clutter and cost.

Le premier élément optique E1 peut, par exemple, être solidarisé au deuxième élément optique E2, et est propre à induire une déflexion et une focalisation des photons qui le traversent adaptées à la production d’une image virtuelle IV. Cette solidarisation peut, par exemple, se faire par collage (éventuellement moléculaire).The first optical element E1 may, for example, be secured to the second optical element E2, and is capable of inducing a deflection and focusing photons that pass through adapted to the production of a virtual image IV. This bonding can, for example, be done by bonding (possibly molecular).

La distance entre les yeux du passager PA et l’image virtuelle IV est choisie en fonction des besoins (affichage tête haute ou réalité augmentée), et dépend de la déflexion et de la focalisation assurées par le premier élément optique E1.The distance between the PA passenger's eyes and the virtual image IV is chosen according to the needs (head-up display or augmented reality), and depends on the deflection and focusing provided by the first optical element E1.

Il est important de noter que les photons qui définissent une image réelle générée par la source SI traversent une première fois le premier élément optique E1 afin d’atteindre le deuxième élément optique E2, et donc subissent une première déflexion et une première focalisation, puis après avoir été réfléchis par le deuxième élément optique E2 ils traversent une seconde fois le premier élément optique E1 afin de se diriger (propager) vers les yeux du passager PA, et donc subissent une seconde déflexion et une seconde focalisation.It is important to note that the photons which define a real image generated by the source S1 first traverse the first optical element E1 in order to reach the second optical element E2, and thus undergo a first deflection and a first focusing, then after having been reflected by the second optical element E2, they cross the first optical element E1 a second time in order to (spread) towards the eyes of the passenger PA, and thus undergo a second deflection and a second focusing.

Le troisième élément optique E3 peut, par exemple, être solidarisé au deuxième élément optique E2, et est propre à induire une déflexion et une défocalisation des photons qui le traversent destinées à être compensées par le premier élément optique E1 lors de la traversée de ce dernier (E1).The third optical element E3 may, for example, be secured to the second optical element E2, and is capable of inducing a deflection and a defocusing of the photons which pass therethrough intended to be compensated by the first optical element E1 during the crossing of the latter. (E1).

Il est important de noter que la déflexion et la défocalisation, que subissent les photons, qui se dirigent de l’extérieur du véhicule vers la face avant FV du composant optique CO, lors de la traversée du troisième élément optique E3, sont choisis de manière à viser une compensation préférentiellement totale de la déflexion et de la focalisation induites par la traversée du premier élément optique E1. Par conséquent, les agencements respectifs des premier E1 et troisième E3 éléments optiques sont conjointement déterminés de sorte que chaque image virtuelle IV semble s’afficher à une distance prédéfinie du passager PA, et que la partie de chaque image réelle observée par le passager PA au travers du composant optique CO ne soit globalement ni déformée ni déplacée.It is important to note that the deflection and defocusing, which the photons undergo, which go from the outside of the vehicle towards the front face FV of the optical component CO, during the crossing of the third optical element E3, are chosen so to aim at a preferentially total compensation of the deflection and the focusing induced by the crossing of the first optical element E1. Therefore, the respective arrangements of the first E1 and third E3 optical elements are jointly determined so that each virtual image IV appears to be displayed at a predetermined distance from the passenger AP, and that part of each actual image observed by the passenger PA at through the optical component CO is generally neither deformed nor displaced.

Différents agencements peuvent être choisis pour les premier E1 et troisième E3 éléments optiques. Certains d’entre eux sont décrits ci-après en référence aux figures 2 à 6, à titre d’exemples non limitatifs.Different arrangements can be chosen for the first E1 and third E3 optical elements. Some of them are described below with reference to Figures 2 to 6, by way of non-limiting examples.

Dans les exemples illustrés, le premier élément optique E1 comprend des première S1 et deuxième S2 structures, et le troisième élément optique E3 comprend des troisième S3 et quatrième S4 structures.In the illustrated examples, the first optical element E1 comprises first S1 and second S2 structures, and the third optical element E3 comprises third S3 and fourth S4 structures.

La première structure S1 définit au moins un prisme qui est propre à induire la déflexion que doit assurer le premier élément optique E1. La deuxième structure S2 définit au moins une lentille qui est propre à induire la focalisation que doit assurer le premier élément optique E1. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 2, 3 et 5, le premier élément optique E1 peut comporter une plaque de support PS1 transparente à toutes les longueurs d’onde du domaine visible et comprenant une face arrière solidarisée fixement au deuxième élément optique E2 et une face avant à laquelle est solidarisée fixement la première structure S1. Dans ce cas, la deuxième structure S2 est solidarisée fixement à la face avant de la première structure S1.The first structure S1 defines at least one prism which is capable of inducing the deflection to be provided by the first optical element E1. The second structure S2 defines at least one lens that is capable of inducing the focus that the first optical element E1 must provide. For example, and as illustrated without limitation in FIGS. 2, 3 and 5, the first optical element E1 may comprise a support plate PS1 that is transparent at all the wavelengths of the visible range and that comprises a rear face solidly attached to the second element. E2 optical and a front face which is fixedly secured to the first structure S1. In this case, the second structure S2 is fixedly secured to the front face of the first structure S1.

Le prisme S1 permet de rajouter un degré de liberté dans l’orientation et le positionnement de la source SI, et donc dans le positionnement de chaque image virtuelle IV.Prism S1 allows to add a degree of freedom in the orientation and positioning of the source SI, and therefore in the positioning of each virtual image IV.

La troisième structure S3 définit au moins un prisme qui est propre à induire la déflexion que doit assurer le troisième élément optique E3. La quatrième structure S4 définit au moins une lentille qui est propre à induire la défocalisation que doit assurer le troisième élément optique E3.The third structure S3 defines at least one prism which is capable of inducing the deflection to be ensured by the third optical element E3. The fourth structure S4 defines at least one lens that is capable of inducing the defocusing that the third optical element E3 must provide.

Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 2, 4 et 6, le troisième élément optique E3 peut comporter une plaque de support PS2 transparente à toutes les longueurs d’onde du domaine visible et comprenant une face arrière à laquelle est solidarisée fixement la troisième structure S3, et une face avant solidarisée fixement à une face arrière d’une plaque de support PS’ transparente à toutes les longueurs d’onde du domaine visible et ayant également une face avant à laquelle est solidarisée fixement le deuxième élément optique E2. Dans ce cas, la quatrième structure S4 est solidarisée fixement à la face arrière de la troisième structure S3. A titre d’exemple, les plaques de support PS’, PS1 et PS2 peuvent, par exemple, être réalisées en polycarbonate (ou PC), en verre, en PVB, ou en Ti02.For example, and as illustrated nonlimitingly in FIGS. 2, 4 and 6, the third optical element E3 may comprise a PS2 support plate that is transparent at all wavelengths of the visible range and comprises a rear face to which is fixedly secured. the third structure S3, and a front face secured to a rear face of a support plate PS 'transparent to all wavelengths of the visible range and also having a front face to which the second optical element E2 is fixedly secured; . In this case, the fourth structure S4 is fixedly secured to the rear face of the third structure S3. By way of example, the support plates PS ', PS1 and PS2 may, for example, be made of polycarbonate (or PC), glass, PVB, or TiO 2.

Différents agencements peuvent être choisis pour les première S1, deuxième S2, troisième S3 et quatrième S4 structures. Deux d’entre eux sont décrits ci-après en référence aux figures 3 à 6, à titre d’exemples non limitatifs.Different arrangements can be chosen for the first S1, second S2, third S3 and fourth S4 structures. Two of them are described below with reference to Figures 3 to 6, by way of non-limiting examples.

Dans le premier exemple illustré sur la figure 3, la première structure S1 définit un prisme et la deuxième structure S2 définit une lentille.In the first example illustrated in FIG. 3, the first structure S1 defines a prism and the second structure S2 defines a lens.

Dans le premier exemple illustré sur la figure 4, la troisième structure S3 définit un prisme et la quatrième structure S4 définit une lentille. Ces troisième S3 et quatrième S4 structures sont destinées à coopérer avec les première S1 et deuxième S2 structures illustrées sur la figure 3.In the first example illustrated in FIG. 4, the third structure S3 defines a prism and the fourth structure S4 defines a lens. These third S3 and fourth S4 structures are intended to cooperate with the first S1 and second S2 structures illustrated in Figure 3.

Dans le second exemple illustré sur la figure 5, la première structure S1 définit une multiplicité de portions de prisme PP1j (ici j = 1 à 6) placées les unes à la suite des autres, et la deuxième structure S2 définit une multiplicité de portions de lentille PL1j différentes et placées les unes à la suite des autres, complémentaire de la première structure S1.In the second example illustrated in FIG. 5, the first structure S1 defines a multiplicity of prism portions PP1j (here j = 1 to 6) placed one after the other, and the second structure S2 defines a multiplicity of portions of lens PL1j different and placed one after the other, complementary to the first structure S1.

Dans le second exemple illustré sur la figure 6, la troisième structure S3 définit une multiplicité de portions de prisme PP2j (ici j = 1 à 6) placées les unes à la suite des autres, et la quatrième structure S4 définit une multiplicité de portions de lentille PL2j différentes et placées les unes à la suite des autres, complémentaire de la deuxième structure S2. A titre d’exemple illustratif et donc non limitatif, chaque multiplicité de portions de prisme PP1j, PP2j peut définir un profil dit de prisme de Fresnel, et chaque multiplicité de portions de lentille PL1j, PL2j peut définir un profil dit de lentille de Fresnel, comme illustré sur les figures 5 et 6. Le profil de Fresnel est avantageux car il permet notamment d’avoir un élément optique moins épais (et donc moins lourd et moins coûteux).In the second example illustrated in FIG. 6, the third structure S3 defines a multiplicity of prism portions PP2j (here j = 1 to 6) placed one after the other, and the fourth structure S4 defines a multiplicity of portions of PL2j lens different and placed one after the other, complementary to the second structure S2. By way of illustrative and therefore non-limiting example, each multiplicity of prism portions PP1j, PP2j can define a so-called Fresnel prism profile, and each multiplicity of lens portions PL1j, PL2j can define a so-called Fresnel lens profile, as illustrated in Figures 5 and 6. The Fresnel profile is advantageous because it allows in particular to have a less thick optical element (and therefore less heavy and less expensive).

On notera que le composant optique CO peut, par exemple, constituer une lame plate, micro et/ou nano-structurée et comporter des nanoparticules résonantes, formant une surface dite méta-surface, et permettant d’assurer non seulement sa fonction de réflexion sélective en longueur d’onde mais également de déflexion/focalisation.It should be noted that the optical component CO may, for example, constitute a flat, micro and / or nano-structured plate and comprise resonant nanoparticles, forming a so-called meta-surface, and making it possible to ensure not only its selective reflection function. wavelength but also deflection / focusing.

En variante, le premier élément optique E1 peut, par exemple, être plat, micro et/ou nano-structuré et comporter des nanoparticules résonantes, formant une surface dite méta-surface, et permettant d’assurer ses fonctions de déflexion et de focalisation.As a variant, the first optical element E1 may, for example, be flat, micro and / or nano-structured and comprise resonant nanoparticles, forming a so-called meta-surface, and making it possible to perform its deflection and focusing functions.

Egalement en variante, le troisième élément optique E3 peut, par exemple, être plat, micro et/ou nano-structuré et comporter des nanoparticules résonantes, formant une surface dite méta-surface, et permettant d’assurer ses fonctions de déflexion et de défocalisation.Also as a variant, the third optical element E3 may, for example, be flat, micro and / or nano-structured and comprise resonant nanoparticles, forming a so-called meta-surface, and making it possible to perform its deflection and defocusing functions. .

Egalement par exemple, les premières S1 et troisièmes S3 structures peuvent définir des prismes plats, micro et/ou nano-structurés et comportant des nanoparticules résonantes, formant des surfaces dites méta-surface, au lieu de définir des prismes de Fresnel.Also for example, the first S1 and third S3 structures may define flat, micro and / or nano-structured prisms and having resonant nanoparticles, forming so-called meta-surface surfaces, instead of defining Fresnel prisms.

Egalement par exemple, les deuxième S2 et quatrième S4 structures peuvent définir des lentilles plates, micro et/ou nano-structurées et comportant des nanoparticules résonantes, formant des surfaces dites méta-surface, au lieu de définir des lentilles de Fresnel.Also for example, the second S2 and fourth S4 structures may define flat, micro and / or nano-structured lenses and having resonant nanoparticles, forming so-called meta-surface surfaces, instead of defining Fresnel lenses.

On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 1, que si l’application le requiert, l’orientation du composant optique CO par rapport à la source SI et au passager PA peut être arbitraire (notamment hors axe). Les éléments de déflexion intégrés dans le premier élément optique E1 ont en effet pour rôle de diriger vers le passager PA les rayons provenant de l’image virtuelle IV.It will also be noted, as illustrated without limitation in FIG. 1, that if the application requires it, the orientation of the optical component CO with respect to the source S1 and the passenger PA may be arbitrary (especially off-axis). The deflection elements integrated into the first optical element E1 have the role of directing to the passenger AP the rays coming from the virtual image IV.

Différents agencements peuvent être choisis pour le deuxième élément optique E2. L’un d’entre eux est décrit ci-après, à titre d’exemple non limitatif.Different arrangements can be chosen for the second optical element E2. One of them is described below, by way of non-limiting example.

Dans cet exemple, le deuxième élément optique E2 comprend un réseau de structures ayant au moins une dimension inférieure aux longueurs d’onde de la bande de réflexion, et de ce fait dites « sub-longueur d’onde ». On notera que ces structures peuvent éventuellement présenter un sous réseau de structures selon deux directions et ayant au moins une dimension inférieure aux longueurs d’onde de la bande de réflexion. A titre d’exemple, l’une au moins de leurs dimensions peut être comprise entre une dizaine de nanomètres et quelques centaines de nanomètres.In this example, the second optical element E2 comprises an array of structures having at least one dimension less than the wavelengths of the reflection band, and thus called "sub-wavelength". Note that these structures may optionally have a substructure of structures in two directions and having at least one dimension less than the wavelengths of the reflection band. By way of example, at least one of their dimensions can be between about ten nanometers and a few hundred nanometers.

De telles structures offrent des propriétés macroscopiques de réflexion, spéculaire ou non, et centrée sur une ou plusieurs bandes de longueurs d’ondes visibles utilisées pour l’affichage.Such structures offer macroscopic reflection properties, specular or not, and centered on one or more bands of visible wavelengths used for display.

Par exemple, ces structures sub-longueur d’onde du réseau de structures peuvent être diélectriques. Ainsi, elles peuvent, par exemple, être en verre, en T1O2, en Nb20s, ou en S13N4, avec un indice de réfraction allant de 1 à 3. Dans ce cas, le deuxième élément optique E2 peut également comprendre un guide d’onde définissant avec le réseau de structures un réseau résonnant.For example, these subwavelength structures of the network of structures may be dielectric. Thus, they may, for example, be made of glass, in T1O2, in Nb20s, or in S13N4, with a refractive index ranging from 1 to 3. In this case, the second optical element E2 may also comprise a waveguide defining with the network of structures a resonant network.

Pour une certaine onde incidente, issue de la source SI et présentant un angle d’incidence a, une longueur d’onde et une polarisation définis, il existe un ordre de diffraction du réseau résonnant qui excite un mode propre du réseau de structures sub-longueur d’onde. Cela se traduit par un pic en réflexion ou en transmission de la lumière incidente. La largeur spectrale correspondante peut être configurée en jouant sur la profondeur du réseau de structures sub-longueur d’onde, sur la différence entre les indices de réfraction des matériaux, sur l’harmonique du réseau de structures correspondant à l’ordre de diffraction utilisé, ou sur le champ du mode propre excité dans le réseau de structures. Lorsqu’un seul mode propre est excité, typiquement en incidence oblique, la largeur angulaire varie comme la largeur spectrale.For a certain incident wave, coming from the source SI and having an angle of incidence a, a wavelength and a polarization defined, there is a diffraction order of the resonant network which excites a specific mode of the network of sub-structures. wave length. This results in a peak in reflection or transmission of the incident light. The corresponding spectral width can be configured by varying the depth of the subwavelength structure network, the difference between the refractive indices of the materials, and the harmonic of the structure network corresponding to the diffraction order used. , or on the field of the eigen mode excited in the network of structures. When a single eigenmode is excited, typically in oblique incidence, the angular width varies as the spectral width.

On notera qu’un tel réseau résonnant peut être éventuellement périodique. Il peut être défini par lithographie électronique (ou nano-impression (ou « nano-imprint >>)) et gravure. En variante, il peut être défini au moyen d’un procédé d’auto-organisation de particules dans un polymère.It will be noted that such a resonant network may possibly be periodic. It can be defined by electronic lithography (or nano-printing (or "nano-imprint")) and etching. Alternatively, it can be defined by a method of self-organization of particles in a polymer.

En variante, les structures sub-longueur d’onde du réseau de structures peuvent être métalliques et propres à induire des ondes plasmoniques. Ainsi, elles peuvent, par exemple, être des nanoparticules en or, en argent, en cuivre ou en aluminium, et peuvent se présenter sous la forme de fils, de sphères, ou de cylindres à base elliptique. Dans ce cas, le deuxième élément optique E2 peut également et éventuellement comprendre un guide d’onde diélectrique.In a variant, the sub-wavelength structures of the network of structures may be metallic and capable of inducing plasmonic waves. Thus, they may, for example, be nanoparticles of gold, silver, copper or aluminum, and may be in the form of son, spheres, or cylinders elliptical base. In this case, the second optical element E2 can also and possibly include a dielectric waveguide.

Lorsque le réseau de structures est excité par une onde lumineuse dont la longueur d’onde dépend des caractéristiques géométriques de ses nanoparticules métalliques (facteur de forme, longueur, volume), des indices de réfraction des milieux environnants et du matériau choisi pour les nanoparticules métalliques, des résonances plasmoniques sont créées. Des nanoparticules sphériques ou cylindriques à base circulaire ont la même longueur d’onde de résonance quelle que soit la polarisation, alors que des fils métalliques n’offrent une résonance que pour une polarisation donnée. Par ailleurs, des nanoparticules de forme ellipsoïdale, ou de toute autre forme anisotrope, ont une longueur d’onde de résonance différente suivant la direction de polarisation de la lumière incidente. En dehors de la longueur d’onde de résonance, le réseau de nanoparticules métalliques interagit de manière beaucoup plus faible avec la lumière incidente, ce qui lui permet de rester globalement transparent.When the network of structures is excited by a light wave whose wavelength depends on the geometric characteristics of its metal nanoparticles (form factor, length, volume), refractive indices of the surrounding environments and the material chosen for the metal nanoparticles , plasmonic resonances are created. Circular-based spherical or cylindrical nanoparticles have the same resonance wavelength regardless of the polarization, while metallic wires offer resonance only for a given polarization. Moreover, nanoparticles of ellipsoidal shape, or any other anisotropic form, have a different resonant wavelength depending on the direction of polarization of the incident light. Outside the resonance wavelength, the network of metal nanoparticles interacts much less with the incident light, which allows it to remain globally transparent.

On notera qu’un tel réseau plasmonique peut être éventuellement périodique. Il peut être défini par lithographie électronique (ou nano-impression (ou « nano-imprint >>)), dépôt et « lift-off ». En variante, il peut être défini au moyen d’un procédé d’auto-organisation de particules dans un polymère.It will be noted that such a plasmonic network may be possibly periodic. It can be defined by electronic lithography (or nano-printing (or "nano-imprint")), filing and "lift-off". Alternatively, it can be defined by a method of self-organization of particles in a polymer.

Dans une variante de réalisation, le deuxième élément optique E2 pourrait comprendre un ensemble de couches minces optiques (ou multicouches).In an alternative embodiment, the second optical element E2 could comprise a set of thin optical layers (or multilayers).

La faible épaisseur des différents constituants du composant optique CO permet de limiter la déformation des images passant au travers du dispositif d’affichage DA (et donc induit un très faible effet de grossissement). Par ailleurs, cette faible épaisseur permet de fonctionner en réalité augmentée directe avec un gain en compacité.The small thickness of the various constituents of the optical component CO makes it possible to limit the deformation of the images passing through the display device DA (and thus induces a very weak effect of magnification). Moreover, this small thickness makes it possible to operate in direct augmented reality with a gain in compactness.

De plus, lorsque le composant optique CO est un élément différent du pare-brise PB, il peut être avantageusement fabriqué en grande quantité, ce qui permet de réduire le coût des dispositifs d’affichage.In addition, when the optical component CO is a different element of the windshield PB, it can be advantageously manufactured in large quantities, which reduces the cost of the display devices.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d’affichage (DA) pour un véhicule, ledit dispositif (DA) comprenant une source (SI), propre à générer au moins une image réelle, et un composant optique (CO), propre à produire, à distance d’une face arrière (FR) qu’il comprend, une image virtuelle de ladite image réelle générée pour un passager situé en regard d’une face avant (FV) qu’il comprend, caractérisé en ce que ledit composant optique (CO) comprend par ordre depuis ladite face avant (FV) vers ladite face arrière (FR) i) un premier élément optique (E1) propre à induire une déflexion et une focalisation des photons qui le traversent, adaptées à la production de ladite image virtuelle, ii) un deuxième élément optique (E2) propre à réfléchir sélectivement vers ledit passager des photons ayant des longueurs d’onde appartenant à au moins une bande de longueurs d’onde utilisée par ladite source (SI) tout en laissant passer par transmission des photons ayant des longueurs d’onde n’appartenant pas à ladite bande, et iii) un troisième élément optique (E3) propre à induire une déflexion et une défocalisation des photons qui le traversent destinées à être compensées par ledit premier élément optique (E1 ) lors de la traversée de ce dernier (E1 ).A display device (DA) for a vehicle, said device (DA) comprising a source (S1) capable of generating at least one real image, and an optical component (CO) capable of producing, at a distance from a rear face (FR) that it comprises, a virtual image of said real image generated for a passenger located opposite a front face (FV) that it comprises, characterized in that said optical component (CO) comprises by order from said front face (FV) to said rear face (FR) i) a first optical element (E1) capable of inducing a deflection and a focusing of the photons which pass therethrough, adapted to the production of said virtual image, ii) a second optical element (E2) able to reflect selectively towards said passenger photons having wavelengths belonging to at least one wavelength band used by said source (SI) while allowing photons having lengths to pass through by transmission of wave not belonging to said band, and iii) a third optical element (E3) capable of inducing a deflection and defocusing of the photons which pass therethrough intended to be compensated by said first optical element (E1) during the crossing of this last (E1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier élément optique (E1) comprend une première structure (S1) définissant au moins un prisme propre à induire sa déflexion et une deuxième structure (S2) définissant au moins une lentille propre à induire sa focalisation, et ledit troisième élément optique (E3) comprend une troisième structure (S3) définissant au moins un prisme propre à induire sa déflexion et une quatrième structure (S4) définissant au moins une lentille propre à induire sa défocalisation, ledit premier élément optique (E1) compensant ledit troisième élément optique (E3) du point de vue de la focalisation et de la déflexion.2. Device according to claim 1, characterized in that said first optical element (E1) comprises a first structure (S1) defining at least one prism adapted to induce its deflection and a second structure (S2) defining at least one lens specific to inducing its focusing, and said third optical element (E3) comprises a third structure (S3) defining at least one prism capable of inducing its deflection and a fourth structure (S4) defining at least one lens capable of inducing its defocusing, said first element optical device (E1) compensating for said third optical element (E3) from the point of view of focusing and deflection. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite première structure (S1) définit une multiplicité de portions de prisme placées les unes à la suite des autres, ladite deuxième structure (S2) définit une multiplicité de portions de lentille différentes et placées les unes à la suite des autres, complémentaire de ladite première structure (S1), ladite troisième structure (S3) définit une multiplicité de portions de prisme placées les unes à la suite des autres, et ladite quatrième structure (S4) définit une multiplicité de portions de lentille différentes et placées les unes à la suite des autres, complémentaire de ladite deuxième structure (S2).3. Device according to claim 2, characterized in that said first structure (S1) defines a multiplicity of prism portions placed one after the other, said second structure (S2) defines a plurality of different lens portions and placed one after the other, complementary to said first structure (S1), said third structure (S3) defines a multiplicity of prism portions placed one after the other, and said fourth structure (S4) defines a multiplicity of different lens portions and placed one after the other complementary to said second structure (S2). 4. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit composant optique (CO) est orienté par rapport à ladite source (SI) et audit passager (PA) de manière à induire une réflexion de type dit « hors axe » de ladite image réelle.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that said optical component (CO) is oriented relative to said source (SI) and said passenger (PA) so as to induce a so-called "off" type reflection. axis "of said real image. 5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit deuxième élément optique (E2) comprend un ensemble de couches minces optiques.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that said second optical element (E2) comprises a set of thin optical layers. 6. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit deuxième élément optique (E2) comprend un réseau de structures ayant au moins une dimension inférieure aux longueurs d’onde de ladite bande.6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that said second optical element (E2) comprises an array of structures having at least one dimension less than the wavelengths of said band. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites structures du réseau de structures sont diélectriques, et en ce que ledit deuxième élément optique (E2) comprend également un guide d’onde définissant avec ledit réseau de structures un réseau résonnant.7. Device according to claim 6, characterized in that said structures of the network of structures are dielectric, and in that said second optical element (E2) also comprises a waveguide defining with said network of structures a resonant network. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites structures du réseau de structures sont métalliques et propres à induire des ondes plasmoniques.8. Device according to claim 6, characterized in that said structures of the network of structures are metallic and adapted to induce plasmonic waves. 9. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit composant optique (CO) est une partie d’un pare-brise (PB) de véhicule.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that said optical component (CO) is a part of a windshield (PB) vehicle. 10. Véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un dispositif d’affichage (DA) selon l’une des revendications précédentes.10. Vehicle, characterized in that it comprises at least one display device (DA) according to one of the preceding claims.
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