FR3051049A1 - Dispositif de generation d'images et afficheur tete-haute comportant un tel dispositif - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (30) de génération d'une image multicolore formée d'un ensemble de pixels (4) comportant une pluralité de sources lumineuses (31, 32, 33) émettant chacune un faisceau lumineux source (11, 12, 13) à une longueur d'onde d'émission (λ0,B, λ0,V, λ0,R) différente, un premier système optique (34, 35, 36) dirigeant les faisceaux sources vers des moyens de déviation de faisceau (50) déviant chaque faisceau source dans une direction de déviation (θ, θ') variable en fonction du temps, et un module de diffusion (40) interceptant chaque faisceau lumineux source dévié (71, 72, 73) pour générer un faisceau lumineux diffusé (7) présentant une direction principale de diffusion, le module de diffusion (40) comprenant un diffuseur (41) et un second système optique (42). Selon l'invention, le second système optique comprend au moins deux lentilles optiques (48, 49) distinctes présentant des indices de réfraction et des constringences prédéterminées de sorte que les directions principales de diffusion pour les différentes longueurs d'onde d'émission sont sensiblement parallèles.

Description

Dispositif de génération d’images et afficheur tête-haute comportant un tel dispositif Domaine technique auquel se rapporte l'invention

La présente invention concerne de manière générale le domaine des afficheurs et des écrans destinés à projeter des images multicolores.

Elle concerne plus particulièrement un dispositif de génération d’une image multicolore formée d’un ensemble de pixels.

Elle concerne également un afficheur tête-haute comportant un tel dispositif.

Arriere-plan technologique

On connaît des dispositifs de génération d’une image multicolore formée d’un ensemble de pixels comportant : une pluralité de sources lumineuses monochromatiques à des longueurs d’onde d’émission différentes ; une unité de commande adaptée à activer, pour un pixel donné de ladite image, chaque source lumineuse à des instants d’activation respectifs, chaque source lumineuse émettant, lorsqu’elle est activée par ladite unité de commande, un faisceau lumineux source à ladite longueur d’onde d’émission ; un premier système optique dirigeant lesdits faisceaux lumineux sources émis vers des moyens de déviation de faisceau adaptés à dévier chaque faisceau lumineux source dans une direction de déviation variable en fonction du temps.

Dans ce type de dispositifs, les faisceaux lumineux sources émis pour un pixel donné de l’image sont déviés dans la même direction de déviation vers un panneau d’affichage transparent sur lequel est formée l’image multicolore.

Afin d’augmenter l’ouverture d’illumination des faisceaux lumineux sources, on peut prévoir en outre d’utiliser dans le dispositif, en lieu et place du panneau d’affichage transparent, un diffuseur interceptant chaque faisceau lumineux source dévié et générant, à partir de celui-ci, un faisceau lumineux diffusé présentant une direction principale de diffusion.

Toutefois, l’utilisation d’un tel diffuseur entraîne que les faisceaux lumineux diffusés à une même longueur d’onde d’émission présentent des directions principales de diffusion différentes. L’image multicolore générée par le dispositif change donc de couleur en fonction de l’angle de vue sous lequel un individu regarderait le diffuseur.

Ainsi, on peut prévoir que le dispositif comporte de préférence un second système optique agencé par rapport auxdits moyens de déviation de faisceau de sorte que les faisceaux lumineux diffusés à une même longueur d’onde d’émission présentent des directions principales de diffusion sensiblement parallèles.

Cependant, le second système optique présente généralement des aberrations optiques, et en particulier des aberrations chromatiques, axiale et transversale, de sorte que les faisceaux lumineux diffusés aux différentes longueurs d’onde sont séparés spatialement en aval du diffuseur et du second système optique. L’image multicolore générée par le dispositif de génération d’images peut alors présenter des pixels irisés, ce qui dégrade la qualité des images générées.

Objet de l’invention

Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose un dispositif de génération d’images permettant de réduire, voire d’éliminer, les effets des aberrations chromatiques.

Plus particulièrement, on propose selon l’invention un dispositif de génération d’une image multicolore formée d’un ensemble de pixels comportant : une pluralité de sources lumineuses monochromatiques à des longueurs d’onde d’émission différentes, chaque source lumineuse étant adaptée à émettre un faisceau lumineux source à ladite longueur d’onde d’émission ; un premier système optique dirigeant lesdits faisceaux lumineux sources émis vers des moyens de déviation de faisceau, lesdits moyens de déviation de faisceau étant adaptés à dévier chaque faisceau lumineux source dans une direction de déviation variable en fonction du temps ; et un module de diffusion interceptant chaque faisceau lumineux source dévié dans une direction de déviation donnée pour générer un faisceau lumineux diffusé présentant une direction principale de diffusion partant du pixel associé à cette direction de déviation, ledit module de diffusion comprenant : un diffuseur adapté à diffuser lesdits faisceaux lumineux sources déviés, et un second système optique agencé par rapport auxdits moyens de déviation de faisceau de sorte que les faisceaux lumineux diffusés à une même longueur d’onde d’émission présentent des directions principales de diffusion sensiblement parallèles.

Selon l’invention, ledit second système optique comprend au moins deux lentilles optiques distinctes, lesdites lentilles optiques présentant des indices de réfraction et des constringences prédéterminées de sorte que les directions principales de diffusion pour au moins deux longueurs d’onde d’émission différentes sont sensiblement parallèles.

Ainsi, grâce à l’utilisation d’au moins deux lentilles optiques aux propriétés optiques différentes, il est possible de concevoir un second système optique avec lequel, pour au moins deux longueurs d’émission différentes les écarts angulaires et transversaux entre les faisceaux lumineux diffusés pour un même pixel sont réduits.

Avantageusement, lesdites au moins deux longueurs d’onde d’émission prédéterminées sont choisies parmi lesdites longueurs d’onde d’émission comme étant la longueur d’onde d’émission la plus petite et la longueur d’onde d’émission la plus grande. D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du dispositif conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : la première lentille optique présente une première constringence supérieure à 50 en valeur absolue, et la deuxième lentille optique présente une deuxième constringence inférieure à 50 en valeur absolue ; le dispositif de génération d’images comporte trois sources lumineuses à trois longueurs d’onde d’émission différentes, et ledit second système optique comprend une troisième lentille optique présentant un indice de réfraction et une constringence prédéterminée de sorte que les trois directions principales de diffusion pour lesdites trois longueurs d’onde d’émission sont sensiblement parallèles ; au moins l’une des lentilles optiques dudit second système optique est réalisée dans un matériau organique ; ledit matériau organique est un matériau polymère du type polycarbonate ou polyméthacrylate de méthyle ; au moins l’une des lentilles optiques dudit second système optique est réalisée dans un matériau minéral ; ledit matériau minéral est un verre crown ou un verre flint. L’invention propose également un afficheur tête-haute comportant un dispositif de génération d’une image multicolore tel que défini ci-dessus.

Description detaillee d’un exemple de réalisation

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés : la figure 1 est une vue d’ensemble en coupe partielle d’un véhicule automobile comportant un afficheur tête-haute comportant un dispositif de génération d’images selon l’invention ; la figure 2 est une vue schématique du dispositif de génération d’images de la figure 1 ; la figure 3 est une vue éclatée montrant les moyens de déviation de faisceau et le module de diffusion de la figure 2 ; la figure 4 représente un exemple de réalisation d’un second système optique ; la figure 5 représente une variante de réalisation du second système optique comprenant trois lentilles.

En préambule, on notera que les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation représentés sur les différentes figures seront référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois.

Sur la figure 1, on a représenté un afficheur 1 tête-haute équipant un véhicule, ici un véhicule automobile 2.

De manière générale, cet afficheur 1 est destiné à projeter des images dans le champ de vision d’un individu 3 situé à l’intérieur du véhicule 2 (on a représenté sur la figure 1 que l’un des yeux de l’individu 3). On considérera dans la suite de la description que cet individu 3 est le conducteur du véhicule automobile 2.

Ces images peuvent comprendre par exemple des informations relatives au véhicule 2 (vitesse, régime moteur, niveau d’essence, distance par rapport aux autres véhicules, etc...) ou encore des instructions quant à l’itinéraire à suivre par le véhicule 2 (en association avec un système de navigation embarquée par exemple).

Pour projeter ces images, l’afficheur 1 comporte un dispositif de génération d’images destiné à générer une ou plusieurs images, en particulier des images multicolores, chaque image étant formée d’un ensemble de pixels.

Le dispositif de génération d’images 30 reçoit des signaux en provenance de l’ordinateur de bord (non représenté) du véhicule 2 et génère en fonction de ces signaux, à partir de chaque pixel de l’image générée (voir par exemple le pixel 4 de la figure 1), un faisceau lumineux primaire 7 (seul un rayon lumineux primaire partant du pixel 4 de l’image est représenté sur la figure 1) représentant une scène à projeter dans le champ de vision du conducteur 3. À cet effet, l’afficheur 1 comporte également un système optique de projection de la scène au conducteur 3 situé à l’intérieur du véhicule 2.

Ce système optique de projection comprend notamment un miroir de renvoi 8 et un combineur 9 (voir figure 1 ).

Le miroir de renvoi 8 est ici un miroir sphérique mais en variante, il pourrait être un miroir plan ou bien un miroir de forme parabolique, elliptique ou asphérique.

Comme représenté sur la figure 1, le miroir de renvoie intercepte le faisceau lumineux primaire 7 généré par l’affichage de la scène et réfléchit le faisceau lumineux primaire 7 vers le combineur 9.

Le combineur 9 est ici disposé entre le pare-brise 23 du véhicule 2 et les yeux du conducteur 3 et est monté sur un socle 13 placé dans une planche de bord 14 du véhicule 2.

Avantageusement, on pourrait prévoir entre le combineur et le socle, des moyens de réglage du combineur permettant de modifier sa position et/ou son orientation par rapport à la planche de bord.

Le combineur 9 intercepte le faisceau lumineux primaire 7 réfléchi par le miroir de renvoi 8 et le réfléchit lui-même en direction du conducteur 3 de manière à former une image 16 de la scène générée par le dispositif de génération d’images 30 qui est visible par le conducteur 3.

De manière avantageuse, le dispositif de génération d’images 30, le miroir de renvoi 8 et le combineur 9 sont agencés les uns par rapport aux autres pour que l’afficheur 1 projette l’image 16 de la scène dans le champ de vision du conducteur 3 mais à l’extérieur du véhicule 2, ici au niveau de l’avant du capot 17 du véhicule 2.

Cette image 16 de la scène est formée, dans une direction privilégiée 21, à une distance du conducteur 3 qui est généralement comprise entre 1,8 et 2,5 mètres.

Comme le combineur 9 est partiellement transparent, l’image 16 de la scène est visible par le conducteur 3 sans que celui-ci n’ait à détourner de manière trop importante le regard de la route lorsqu’il est en situation de conduite.

On va maintenant décrire plus en détail, en référence aux figures 2 à 5, la structure et le fonctionnement du dispositif de génération d’images selon l’invention.

Comme représenté sur la figure 2, ce dispositif de génération d’images 30 comporte tout d’abord une pluralité de sources lumineuses 31,32, 33 monochromatiques, ici au nombre de trois.

Dans la présente demande, on considère que ces sources lumineuses 31, 32, 33 sont monochromatiques dans la mesure où leur spectre d’émission présente un pic d’émission (valeur maximale d’intensité) pour une longueur d’onde émission précise λ0 ayant une largeur spectrale Δλ0 tel que (λ0)2 / Δλ0 » 1 pm. En d’autres termes, on considéra qu’une source lumineuse est monochromatique si sa longueur de cohérence temporelle est supérieure à 1 micron.

Une source lumineuse émettant un rayonnement laser est un exemple de source monochromatique.

Les sources lumineuses 31, 32, 33 du dispositif de génération d’images sont ici trois diodes laser émettant à des longueurs d’onde différentes, respectivement dans le bleu (A0,b = 470 nm), le vert (λ0,ν = 532 nm), et le rouge (A0,r = 650 nm).

De préférence, les longueurs d’onde d’émission des différentes sources lumineuses sont choisies de manière à maximiser l’espace des couleurs accessibles par superposition d’une ou plusieurs longueurs d’onde.

Ces sources lumineuses 31, 32, 33 sont activées par une unité de commande 20 qui reçoit des signaux de l’ordinateur de bord (non représenté) du véhicule 2.

Chaque source lumineuse 31, 32, 33 émet, lorsqu’elle est activée par l’unité de commande 20, un faisceau lumineux source 11, 12, 13 à la longueur d’onde d’émission correspondante de la source. Le premier faisceau lumineux source 11 est donc bleu à la longueur d’onde A0,b, le deuxième faisceau lumineux source 12 est donc vert à la longueur d’onde A0,v, le troisième faisceau lumineux source 13 est donc rouge à la longueur d’onde A0,r.

De préférence, il est prévu des moyens de collimation disposés juste en aval des sources lumineuses 31, 32, 33 pour collimater les faisceaux lumineux sources 11, 12, 13 qui en sortie des sources lumineuses 31,32, 33 sont fortement divergents.

Les faisceaux lumineux sources 11, 12, 13 sont ici trois faisceaux parallèles séparés latéralement les uns des autres du fait de la séparation des sources lumineuses 31,32, 33.

Le dispositif de génération d’images 30 comporte un premier système optique 34, 35, 36 pour superposer et diriger les trois faisceaux lumineux sources 11, 12, 13 émis par les sources lumineuses 31, 32, 33 vers des moyens de déviation de faisceau 50.

Dans le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 2, ce premier système optique comprend trois miroirs 34, 35, 36.

De préférence, ces miroirs 34, 35, 36 sont des miroirs dichroïques plans, orientés par exemple à 45° par rapport à la direction de propagation des faisceaux lumineux sources 11, 12, 13 de sorte que ceux-ci sont réfléchis avec un angle de 90° vers les moyens de déviation de faisceau 50.

De plus, les miroirs 35, 36, 37 sont de préférence agencés par rapport aux sources lumineuses 11, 12, 13 et les uns par rapport aux autres de sorte que les faisceaux lumineux sources 11, 12, 13 se superposent et forment alors ensemble un faisceau lumineux polychromatique.

Ces moyens de déviation de faisceau 50 dévient alors chaque faisceau lumineux source 11, 12, 13 dans une direction de déviation variable en fonction du temps.

Les moyens de déviation de faisceau comprennent ici (voir figure 2) un miroir oscillant 50 plan mobile en rotation autour de deux axes d’oscillation croisés : un premier axe d’oscillation 51 et un deuxième axe d’oscillation 52 qui est perpendiculaire au premier axe d’oscillation 51.

Ce miroir oscillant 50 bi-dimensionnel peut par exemple être du type « MEMS » (acronyme anglais pour « Micro-Electromechanical System »).

Un tel miroir oscillant 50 MEMS présente selon l’un des axes d’oscillation 51, 52 un mouvement d’oscillation uniforme à une fréquence basse, généralement inférieure à 1000 Hz, typiquement comprise entre 50 et 100 Hz.

Selon l’autre des axes d’oscillation 51, 52, le miroir oscillant 50 MEMS présente un mouvement d’oscillation résonant à une fréquence élevée, généralement supérieure à 10 kHz, ici comprise entre 20 et 30 kHz.

Du fait de la résonnance, la vitesse de rotation du miroir oscillant 50 selon ce dernier axe n’est pas uniforme mais est non linéaire : elle est nulle en bord de mouvement, lorsque l’angle de rotation (par rapport à une position de repos) du miroir oscillant 50 est le plus grand, et elle augmente pour atteindre une valeur maximale à sa position de repos, puis elle diminue pour atteindre une vitesse nulle sur l’autre bord du mouvement.

Comme représenté sur la figure 2, les faisceaux lumineux sources 11, 12, 13 sont incidents sur le miroir oscillant 50 en un même point de croisement 53 du miroir oscillant 50 correspondant à l’intersection des axes d’oscillation 51,52.

Le miroir oscillant 50 réfléchit alors les faisceaux lumineux sources 11, 12, 13 dans des directions de déviation respectives en fonction de l’orientation (i.e. des angles) du miroir oscillant 50 par rapport aux axes d’oscillation 51, 52. Les faisceaux lumineux sources 11, 12, 13 réfléchis et déviés par le miroir oscillant 50 seront respectivement référencés 71, 72, 73 dans la suite de la description.

Grâce aux mouvements de rotation croisés du miroir oscillant 50 autour des deux axes d’oscillation 51, 52, les faisceaux lumineux sources déviés 71, 72, 73 présentent des directions de déviation variables en fonction du temps et ici périodiques en fonction du mouvement d’oscillation du miroir oscillant 50. Les faisceaux lumineux sources déviés 71, 72, 73 effectuent donc un mouvement de balayage (voir trait 5 sur la figure 2).

Le dispositif de génération d’images 30 comporte alors également un module de diffusion 40 destiné à intercepter chaque faisceau lumineux source dévié 71,72, 73 dans une direction de déviation donnée pour générer un faisceau lumineux diffusé présentant une direction principale de diffusion.

Comme représenté sur la figure 3, ce module de diffusion 40 comporte, d’une part, un second système optique 42 et, d’autre part, un diffuseur 41.

Le diffuseur 41 est ici placé en aval du second système optique 42 mais, en variante, le diffuseur pourrait être placé en amont du second système optique sans que cela change le principe de fonctionnement du module de diffusion.

Ce diffuseur 41 du module de diffusion 40 est destiné à diffuser les faisceaux lumineux sources 71, 72, 73 déviés par le miroir oscillant 50, qui sont également transmis par le second système optique 42.

Le diffuseur 41 est ici un diffuseur du type « Multi-Lens Array » (MLA). Un tel diffuseur est composé d’une multitude de micro-lentilles, d’un rayon donné et disposées les unes à côté des autres selon un arrangement régulier, par exemple du type nid d’abeille, tout en respectant un écart entre le centre de chaque micro-lentille d’environ 100 pm. Ce type de diffuseur permet d’ouvrir l’indicatrice de diffusion des faisceaux lumineux sources déviés 71, 72, 73 incidents sur le diffuseur 41 en les défocalisant, l’angle d’ouverture du cône de diffusion étant directement lié à la distance focale de chaque micro-lentille).

On a représenté sur la figure 3 plusieurs faisceaux lumineux sources déviés 71, 72, 73, 74 par le miroir oscillant 50. En particulier, les faisceaux lumineux sources déviés qui sont respectivement référencés 72 et 74 résultent de la déviation d’un faisceau lumineux source 12 émis par la deuxième source lumineuse 32 à la longueur d’onde d’émission verte, cette déviation se faisant respectivement dans deux directions de déviation qui sont repérées par les angles Θ et Θ’ par rapport à un axe optique 47 du second système optique 42.

Le premier faisceau lumineux source dévié 72 dans la direction de déviation d’angle Θ est transmise par le second système optique 42 selon un premier faisceau lumineux transmis 78. Le deuxième faisceau lumineux source dévié 74 à la même longueur d’onde dans la direction de déviation d’angle Θ’ est transmise par le second système optique 42 selon un deuxième faisceau lumineux transmis 70.

De manière connue, et comme le montre bien la figure 3, le second système optique 42 est configuré et agencé par rapport au miroir oscillant 50 de sorte que les faisceaux lumineux transmis 70, 78 à la même longueur d’onde d’émission (ici dans le vert) sont transmis selon des directions sensiblement parallèles. Ces directions de transmission sont ici parallèles à l’axe optique 47 du second système optique 42.

Les faisceaux lumineux transmis 70, 78 par le second système optique 42 sont alors diffusés par le diffuseur 41 pour donner chacun naissance à des faisceaux lumineux diffusés : un faisceau lumineux diffusé 7 principal selon une direction principale de diffusion qui est ici parallèle à l’axe optique 47 du second système optique 42.

Comme le montre la figure 3, le diffuseur 41 donne naissance également à d’autres faisceaux lumineux diffusés 75, 76 autour de la direction principale de diffusion du faisceau lumineux diffusé 7. La distribution angulaire de ces faisceaux lumineux diffusés 75, 76 secondaires est fonction de l’indicatrice d’intensité qui est caractéristique du diffuseur 41.

Grâce à l’agencement du second système optique 42 par rapport au miroir oscillant 50, les faisceaux lumineux diffusés 7 à une même longueur d’onde d’émission présentent des directions principales de diffusion sensiblement parallèles.

Toutefois, sans précautions particulières, les faisceaux lumineux déviés 71, 72, 73 à différentes longueurs d’onde sont transmis par le second système optique 42 dans des directions de transmission différentes de sorte que le diffuseur 41 diffuse les faisceaux lumineux transmis dans des directions principales de diffusion différentes pour les différentes longueurs d’onde.

De ce fait, l’image projetée par le diffuseur 41 peut être entachée de chromatisme et les pixels de l’image peuvent apparaître irisés. C’est donc un des objectifs de l’invention de réduire voire de supprimer l’effet du chromatisme de sorte que les faisceaux lumineux diffusés 7 aux différentes longueurs d’onde sont diffusés dans des directions principales de diffusion sensiblement identiques. À cet effet, selon l’invention et comme cela est représenté sur la figure 4, le second système optique 42 comprend au moins deux lentilles optiques 48, 49 distinctes, ces lentilles optiques 48, 49 présentant des indices de réfraction et des constringences prédéterminées de sorte que les directions principales de diffusion 7 pour au moins deux longueurs d’onde d’émission prédéterminées différentes sont sensiblement parallèles.

La constringence d’un matériau (appelée également « nombre d’Abbe » ou encore coefficient de dispersion) caractérise sa capacité à disperser la lumière en fonction de la longueur d’onde. Plus la constringence est petite, plus la dispersion chromatique est élevée et plus la constringence est grande, plus la dispersion chromatique est faible. Généralement, les matériaux ayant des constringences faibles, typiquement inférieures à 50 ont des indices de réfraction élevés, supérieurs à environ 1,6. Inversement, les matériaux ayant des constringences fortes, supérieures à 50 ont des indices de réfraction bas, typiquement compris entre 1,5 et 1,6. Néanmoins, il est possible de concevoir des verres optiques présentant à la fois un indice et une constringence élevés (par ex. : verre LaK 34 de la société SCHOTT d’indice 1,729 et de constringence 54,5 pour la raie d de l’hélium) ou bien des verres présentant à la fois un indice et une constringence bas (par ex.: verre S-TIL1 de la société OHARA d’indice 1,548 et de constringence 45,8 pour la raie d de l’hélium).

Avantageusement, ces deux longueurs d’onde d’émission prédéterminées différentes sont choisies parmi les longueurs d’onde d’émission A0,b,A0,r, A0,r comme étant la longueur d’onde d’émission la plus petite, c’est-à-dire ici la longueur d’onde d’émission bleue A0,b et la longueur d’onde d’émission la plus grande, c’est-à-dire ici la longueur d’onde d’émission rouge A0,r.

Un exemple de cette réalisation est représenté sur la figure 4 où le second système optique comporte une première lentille optique 48, ici convergente et de forme biconvexe, et une deuxième lentille optique 49, divergente et de forme plan-concave.

De préférence, la première lentille optique 48 présente une première constringence supérieure à 50 en valeur absolue, et la deuxième lentille optique 49 présente une deuxième constringence inférieure à 50 en valeur absolue. On peut prévoir par exemple d’utiliser une lentille en plastique (par exemple une lentille asphérique en polycarbonate ou en Zeonex) et une lentille en verre (par exemple une lentille sphérique en verre).

Le second système optique 42 de la figure 4 est tel que le faisceau lumineux dévié 71 à la première longueur d’onde A0,b (bleu) et le faisceau lumineux dévié 73 à la troisième longueur d’onde A0,r (rouge) sont réfractés et transmis par les deux lentilles optiques 48, 49 de sorte que les deux faisceaux lumineux transmis 77, 79 respectivement à la première longueur d’onde A0,b et à la troisième longueur d’onde A0,r sont parallèles. Les faisceaux lumineux diffusés 7 par le diffuseur 41 à ces deux longueurs d’onde A0,b, A0,r, présenteront donc des directions principales de diffusion sensiblement identiques, et le chromatisme de l’image sera réduit.

Comme le montre la figure 4, le faisceau lumineux transmis 78 à la deuxième longueur d’onde d’émission A0,b (vert) n’est pas parallèle aux deux autres faisceau lumineux transmis 77, 79 aux autres longueurs d’onde A0,b, A0,r Toutefois, les écarts angulaires entre les directions de transmission sont réduits par rapport à un second système optique de l’art antérieur.

Avantageusement, l’une au moins des deux lentilles optiques 48, 49 du second système optique 42 est réalisée dans un matériau organique, de préférence un matériau polymère du type polycarbonate ou polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Ceci permet notamment d’alléger le poids total du second système optique 42.

Par exemple, dans l’exemple de réalisation représenté sur la figure 4, la première lentille 48, qui a une épaisseur de 25 mm et une section rectangulaire de 120 mm x 25 mm est réalisée en PMMA de sorte que son poids est limité à 180 grammes.

Avantageusement, pour certaines configurations optiques particulières, au moins l’une des lentilles optiques 48, 49 du second système optique 42, ici la deuxième lentille 49, est réalisée dans un matériau minéral. Ceci permet notamment d’avoir accès à des valeurs d’indices et de constringences plus larges que pour un matériau organique ou polymère.

En particulier, la deuxième lentille 49 peut être formée dans un verre crown présentant une constringence élevée, typiquement supérieure à 50, ou dans un verre flint, présentant une constringence basse, typiquement inférieure à 50.

Dans d’autres modes de réalisation, le second système optique pourrait par exemple comprendre plus de deux lentilles optiques.

En particulier, comme représenté sur la figure 5, lorsque le dispositif de génération d’images (30) comporte trois sources lumineuse 31, 32, 33 à trois longueurs d’onde d’émission A0,b, A0,v, A0,r différentes, il est particulièrement avantageux que le second système optique 90 comprenne, en plus des deux premières lentilles 91,92, une troisième lentille optique 93 présentant un indice de réfraction et une constringence prédéterminée de sorte que les trois directions principales de diffusion pour lesdites trois longueurs d’onde d’émission A0,b, A0,v, A0,r sont sensiblement parallèles.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif (30) de génération d’une image multicolore formée d’un ensemble de pixels (4) comportant : une pluralité de sources lumineuses (31, 32, 33) monochromatiques à des longueurs d’onde d’émission (A0,b, λ0,ν, A0,r) différentes, chaque source lumineuse (31, 32, 33) étant adaptée à émettre un faisceau lumineux source (11, 12,13) à ladite longueur d’onde d’émission (A0,b, A0,v, A0,r) ; un premier système optique (34, 35, 36) dirigeant lesdits faisceaux lumineux sources (11, 12, 13) émis vers des moyens de déviation de faisceau (50), lesdits moyens de déviation de faisceau (50) étant adaptés à dévier chaque faisceau lumineux source (11, 12, 13) dans une direction de déviation (Θ, θ’) variable en fonction du temps ; et un module de diffusion (40) interceptant chaque faisceau lumineux source dévié (71, 72, 73) dans une direction de déviation (θ, θ’) donnée pour générer un faisceau lumineux diffusé (7) présentant une direction principale de diffusion partant du pixel (4) associé à cette direction de déviation (θ, θ’), ledit module de diffusion (40) comprenant : un diffuseur (41 ) adapté à diffuser lesdits faisceaux lumineux sources déviés (71,72, 73), et un second système optique (42) agencé par rapport auxdits moyens de déviation de faisceau (50) de sorte que les faisceaux lumineux diffusés (7) à une même longueur d’onde d’émission (A0,b, A0,v, Ao,r) présentent des directions principales de diffusion sensiblement parallèles ; caractérisé en ce que ledit second système optique (42) comprend au moins deux lentilles optiques (48, 49) distinctes, lesdites lentilles optiques (48, 49) présentant des indices de réfraction et des constringences prédéterminées de sorte que les directions principales de diffusion (7) pour au moins deux longueurs d’onde d’émission (A0,b, A0,r) prédéterminées différentes sont sensiblement parallèles.
2. 2. Dispositif (30) de génération d’images selon la revendication 1, dans lequel lesdites au moins deux longueurs d’onde d’émission (Ao,b, A0,r) prédéterminées différentes sont choisies parmi lesdites longueurs d’onde d’émission (A0,b,A0,r, A0,r) comme étant la longueur d’onde d’émission (A0,b) la plus petite et la longueur d’onde d’émission (A0|R) la plus grande.
3. 3. Dispositif (30) de génération d’images selon la revendication 1 ou 2, dans lequel : la première lentille optique (48) présente une première constringence supérieure à 50 en valeur absolue, et la deuxième lentille optique (49) présente une deuxième constringence inférieure à 50 en valeur absolue.
4. 4. Dispositif (30) de génération d’images selon l’une des revendications 1 à 3, comportant trois sources lumineuse (31, 32, 33) à trois longueurs d’onde d’émission (A0,b, A0,v, A0,r) différentes, et dans lequel ledit second système optique (90) comprend une troisième lentille optique (93) présentant un indice de réfraction et une constringence prédéterminée de sorte que les trois directions principales de diffusion pour lesdites trois longueurs d’onde d’émission (Ao,b, A0,v, Ao.r) sont sensiblement parallèles.
5. 5. Dispositif (30) de génération d’images selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel au moins l’une (48 ; 91,93) des lentilles optiques dudit second système optique (42 ; 90) est réalisée dans un matériau organique.
6. 6. Dispositif (30) de génération d’images selon la revendication 5, dans lequel ledit matériau organique est un matériau polymère du type polycarbonate ou polyméthacrylate de méthyle.
7. 7. Dispositif (30) de génération d’images selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel au moins l’une (49 ; 92) des lentilles optiques dudit second système optique (42 ; 90) est réalisée dans un matériau minéral.
8. 8. Dispositif (30) de génération d’images selon la revendication 7, dans lequel ledit matériau minéral est un verre crown ou un verre flint.
9. 9. Afficheur tête-haute (1 ) comportant un dispositif (30) de génération d’images selon l’une des revendications 1 à 8.