FR3051923A1 - Dispositif et procede de projection d'un motif lumineux - Google Patents
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Abstract
Dispositif (10) pour projeter un motif lumineux comportant : - une installation de laser (12) qui génère des rayons laser (51, 52, 53) de différentes couleurs qui sont combinées pour former un rayon laser combiné (54), - une installation de déflexion (14) actionnée pour dévier le rayon laser combiné (54) arrivant sur l'installation de déflexion (14) pour balayer une plage d'angle solide selon le motif lumineux à projeter, et un diffuseur (16) installé dans le trajet du rayon laser combiné (54), dévié en aval de l'installation de déflexion (14).
Description
Domaine de l’invention
La présente invention se rapporte à un dispositif et un procédé de projection d’un motif lumineux. Le dispositif peut notamment être appliqué à un projecteur adaptatif ou à une partie d’un tel projection, notamment un projecteur équipant un véhicule automobile. Le dispositif peut également être appliqué par un feu arrière ou à une partie d’un tel feu ou encore un clignotant ou une partie d’un clignotant de véhicule.
Etat de la technique
Les systèmes de projecteur actuels de véhicule sont, en partie, des systèmes de projecteurs adaptatifs permettant d’adapter la direction d’éclairage ou le profil d’éclairage du système de projecteurs de manière dynamique à l’état de la circulation. Par exemple, dans le cas d’un projecteur de virage, le projecteur est commandé pour que le cône lumineux suive la courbe dans laquelle circule le véhicule au lieu d’éclairer la courbe dans une direction tangentielle.
Les systèmes de projecteur permettant de projeter un motif lumineux adapté à l’état ou l’événement de circulation sont, par exemple, commandés pour éliminer du cône lumineux du système de projecteur un véhicule venant en face.
Le document US 2010/079 836 Al décrit un dispositif de balayage par laser pour projeter un motif lumineux.
Exposé et avantages de l’invention
La présente invention a pour objet un dispositif pour projeter un motif lumineux comportant une installation de laser qui génère des rayons laser de différentes couleurs qui sont combinés pour former un rayon laser combiné, une installation de déflexion actionnée pour dévier le rayon laser combiné arrivant sur l’installation de déflexion pour balayer une plage d’angle solide selon le motif lumineux à projeter et un diffuseur installé dans le trajet du rayon laser combiné, dévié en aval de l’installation de déflexion. L’invention a également pour objet un procédé de projection d’un motif lumineux comportant les étapes consistant à commander une installation de laser pour générer des rayons laser de différentes couleurs, combiner les rayons laser pour obtenir un rayon laser combiné et dévier le rayon laser combiné pour balayer une plage d’angle solide selon le motif lumineux à projeter de façon que le rayon laser combiné, dévié arrive sur un diffuseur.
En d’autres termes, l’invention a pour objet un dispositif de projection d’un motif lumineux comportant une installation de laser générant des rayons laser de différentes couleurs. Ces rayons laser sont combinés pour former un rayon laser. Le dispositif comporte une installation de déflexion commandée pour dévier le rayon laser combiné arrivant sur l’installation de déflexion de manière à balayer une plage d’angle solide en fonction du motif lumineux à projeter. Le dispositif comporte également un diffuseur installé dans le trajet du rayon laser combiné, dévié, en aval de cette installation de déflexion. L’installation de laser génère un rayon laser rouge, un rayon laser vert et un rayon laser bleu. L’installation de laser est, dans ce cas, appelée installation de laser RGB. La lumière rouge est notamment une lumière d’une longueur d’onde comprise entre 700 et 630 nm ; la lumière verte est une lumière d’une longueur d’onde comprise entre 560 et 490 nm et la lumière bleue est la lumière d’une longueur d’onde comprise entre 490 et 450 nm.
Avantages de l’invention
Le dispositif selon l’invention permet d’utiliser de la lumière laser, par exemple, la lumière laser blanche, pour projeter le motif lumineux, par exemple, la lumière d’un projecteur sans utiliser de convertisseur phosphore. On utilise habituellement les convertisseurs phosphore pour convertir la lumière bleue du laser en lumière blanche. Or, toute conversion se traduit par une réduction du rendement, le dispositif selon l’invention, sans convertisseur permet ainsi d’améliorer l’efficacité du dispositif de projection. Par rapport à des projecteurs à convertisseur phosphore, on aura également une résolution plus poussée du motif lumineux projeté. L’utilisation du diffuseur dans le dispositif selon l’invention garantit que les rayons lumineux émis pour projeter te motif lumineux, c’est-à-dire les rayons laser, par exemple ceux d’un projecteur, seront émis avec une densité d’énergie réduite par rapport à celle des rayons laser d’origine. Cela permet, par exemple, de réaliser des feux de route non éblouissants conformément à de telles dispositions.
De plus, le diffuseur réduit l’effet gênant des speckles, de l’émission de lumière laser cohérente.
Selon un développement préférentiel, le trajet du rayon laser combiné, dévié comporte une installation de découplage qui est balayée par le motif de balayage de la plage d’angle solide. L’installation de découplage est prévue pour que le rayon laser émis dans la plage de l’angle solide de balayage arrive toujours sur l’installation de découplage. En variante, seulement une partie de la plage de l’angle solide de balayage sera chevauchée par l’installation de découplage. L’installation de découplage permet de découpler hors du dispositif, le rayon laser rencontré.
Selon un autre développement préférentiel, l’installation de découplage comporte une optique ou est formée d’une optique et le diffuseur se trouve dans le chemin du rayon laser combiné, dévié entre l’installation de déflexion et l’optique.
Selon un autre développement préférentiel, l’installation de découplage comporte une optique ou est réalisée comme optique intégrant le diffuseur. Le diffuseur est, par exemple, réalisé par un polissage rendant rugueuse la lentille de l’optique.
Selon un autre développement préférentiel, une lentille F-Thêta est installée entre l’installation de déflecteur et le diffuseur, ce qui garantit que le rayon laser, combiné sera focalisé sur le diffuseur et que le rayon laser combiné arrive perpendiculairement sur le diffuseur.
Selon un autre développement préférentiel, le diffuseur est en verre, notamment satiné. Le diffuseur peut comporter du verre N-BK7 de la société Schott ou être réalisé en un tel verre N-BK7. Le verre satiné sera notamment poli avec des grains de corindon. Le diffuseur peut également se composer de verre sur lequel est appliquée une structure de polymère (selon la technique dite du "polymère sur le verre").
Selon un autre développement préférentiel, le diffuseur, pour l’angle d’émission du rayon laser combiné, dévié, après traversée du diffuseur pour une valeur comprise entre 0° et une première valeur d’angle de déilection présente un coefficient de transmission optique normalisé supérieur à 0,5, en particulier, supérieur à 0,6 et d’une manière particulièrement préférentielle, supérieur à 0,7.
La première valeur de l’angle de déflection est supérieure ou égale à 5°, de préférence supérieure ou égale à 10° et notamment supérieure ou égale à 15°.
Un coefficient de transmission optique normalisé correspond à un coefficient de transmission compris entre un maximum égal à 1,0 et un minimum égal à 0,0.
Suivant une autre caractéristique, pour l’angle de balayage du rayon laser combiné, dévié, par la traversée du diffuseur avec un coefficient de transmission optique normalisé d’une amplitude supérieure ou égale à une seconde valeur de l’angle de balayage, le diffuseur a un coefficient de transmission inférieur à 0,5, notamment inférieur à 0,3 et d’une manière particulièrement préférentielle, inférieur à 0,2. La seconde valeur de l’angle de déflexion est égale à la première valeur de l’angle de déflexion ou de préférence elle est supérieure à cette première valeur. La seconde valeur de l’angle de déflexion est de préférence supérieure ou égale à 5° et d’une manière particulièrement avantageuse, supérieure ou égale à 10°, notamment supérieure ou égale à 15° ou supérieure ou égale à 20°. La seconde valeur de l’angle de déflexion est de préférence inférieure ou égale à 30° et d’une manière particulièrement préférentielle, inférieure ou égale à 25° et notamment inférieure ou égale à 20°.
La première et/ou la seconde valeur de l’angle de balayage se situe de préférence toutes deux entre 10° et 20°, notamment entre 15° et 20°. En variante ou en plus, la première et/ou la seconde valeur de l’angle de déflexion sont écartées de préférence de moins de 10° et notamment de moins de 5°. En principe, de telles configurations sont particulièrement préférentielles qui présentent une chute particulièrement raide du coefficient de transmission optique normalisé. D’une manière préférentielle, on a en outre une distribution symétrique en rotation du coefficient de transmission optique normalisé, c’est-à-dire de la distribution qui ne dépend que de l’amplitude de l’angle de balayage, mais non de son orientation autour de la normale au diffuseur. Pour d’autres applications, le diffuseur peut avoir une distribution rectangulaire, notamment carrée du coefficient de transmission optique.
Les propriétés décrites du diffuseur par rapport au coefficient de transmission optique normalisée permet de développer un profil de rayon avantageux à travers le diffuseur. D’une part on aura un profil de balayage particuliérement étroit, c’est-à-dire un coefficient de transmission optique normalisé qui chute très rapidement autour de zéro degré et avantageusement avec une résolution plus poussée du motif lumineux à projeter. D’autre part, pour de tels profils de rayon étroits on aura une intensité lumineuse élevée, non souhaitable, notamment à zéro degré. Les caractéristiques de balayage du diffuseur comme indiqué ci-dessus permettent d’avoir un compromis avantageux entre ces deux objectifs.
Selon un autre développement préférentiel, l’installation de commande fournit un signal de commande transmis à l’installation de laser pour générer les différents rayons laser en fonction du signal de commande. Cela permet, par exemple, de régler de façon précise la température de couleur du rayon laser combiné, notamment la précision du pixel. Cela permet de projeter, par exemple, des zones intéressantes du motif lumineux avec une autre température de couleur que celle des zones moins intéressantes.
De façon préférentielle, l’installation de commande fournit le signal de commande en fonction d’un signal de position transmis par le circuit intégré de l’installation de déflexion. Le signal de position indexe la position actuelle de l’installation de micro-miroirs de l’installation de déflexion. Cela permet dans certaines zones d’avoir des rayons laser avec des couleurs déterminées ou une intensité déterminée. Cela permet au dispositif de fonctionner comme un système de projecteurs adaptatifs.
Dessins
La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l’aide d’exemples de dispositifs et de procédés de projection d’un motif lumineux, représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma par blocs d’un dispositif de projection d’un motif lumineux correspondant à un mode de réalisation de l’invention, la figure 2 montre un graphe de la distribution du coefficient de transmission optique, avantageux en fonction de l’angle de balayage, la figure 3 est un schéma par blocs d’un autre mode de réalisation d’un dispositif de projection d’un motif lumineux selon l’invention, la figure 4 est un schéma par blocs d’un autre mode de réalisation d’un dispositif de projection d’un motif lumineux selon l’invention, la figure 5 est un schéma par blocs d’un autre mode de réalisation d’un dispositif de projection d’un motif lumineux selon l’invention, la figure 6 est un schéma par blocs d’un autre mode de réalisation d’un dispositif de projection d’un motif lumineux selon l’invention, et, la figure 7 est un ordinogramme très schématique décrivant le procédé de projection d’un motif lumineux selon une forme de réalisation de l’invention.
Dans toutes les figures on utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes éléments ou les éléments de même fonction sauf indication contraire.
Description de modes de réalisation
La figure 1 montre un schéma par blocs d’un mode de réalisation d’un dispositif 10 de projection d’un motif lumineux. Le dispositif 10 se compose d’une installation de laser 12 qui génère des rayons laser 51, 52, 53 de différentes couleurs. 11 peut s’agir notamment d’un rayon laser rouge 51, d’un rayon laser vert 52 et d’un rayon laser bleu 53 qui ont des longueurs d’ondes de la plage spectrale correspondante. Le dispositif 10 comporte en outre une installation de combinaison 13 en option, pour combiner les rayons laser 51, 52, 53 en un rayon laser combiné 54. Le rayon laser combiné 54 est notamment un rayon laser de lumière blanche.
Le dispositif 10 comporte un déflecteur commandé 14 pour dévier le rayon laser combiné 54 arrivant sur le déflecteur 14 pour balayer une plage d’angle solide selon le motif lumineux à projeter. En d’autres termes, l’installation de déflecteur 14 est commandée pour balayer la plage de l’angle solide à balayer selon le motif lumineux à projeter, avec le rayon laser combiné 54 arrivant sur l’installation de déflexion 14. L’installation de déflexion 14 (ou plus simplement le déflecteur) se compose, par exemple, de deux micro-miroirs l’un à la suite de l’autre et dont chacun sert à dévier le rayon laser combiné 54 qu’il reçoit dans une dimension. Le rayon laser combiné 54 tombe successivement sur les deux micro-miroirs de sorte que le rayon est dévié globalement selon deux dimensions. La plage de l’angle solide est ainsi balayée comme par un dispositif de balayage par laser, par des lignes en zigzag. Le balayage peut être appelé balayage par détection. L’installation de déflexion 14, commandée peut également comporter un micro-miroir déviant dans deux dimensions et qui dévie ainsi le rayon laser combiné 54 dans deux dimensions. Un tel micromiroir tourne, par exemple, autour de deux axes ou se déforme pour que, selon la déformation du micro-miroir, le rayon laser combiné 54 incident soit dévié dans deux dimensions. L’installation de déflexion 14 peut comporter ou appliquer différents types de dispositifs ou de procédés pour réaliser la déflexion dans une ou deux dimensions du rayon laser 54. L’installation de laser 12 projetant un motif lumineux peut bloquer de manière ciblée la génération et/ou l’émission de l’un ou de tous les rayons laser 51, 52, 53 pour une certaine position de déflexion de l’installation de déflexion 14, par exemple, dans une certaine plage de l’angle solide dans laquelle l’installation de déflexion 14 dirige le rayon laser combiné 54 pour cette position de déviation, en générant un pixel noir (c’est-à-dire l’absence de lumière) ou un pixel d’une certaine couleur. De même, tous les rayons laser 51, 52, 53 peuvent être émis simultanément pour générer un pixel blanc pour la position de déflexion actuelle de l’installation de déflexion 14. Comme pour chaque position de déflexion parmi un ensemble déterminé de positions de déflexion de l’installation de déflexion 14, un certain sous-ensemble de rayons laser 51, 52, 53 est généré et émis ou non généré ou non émis, on peut projeter n’importe quel motif lumineux et chaque position de déflexion correspond à un unique pixel du motif lumineux et chaque sous-ensemble de rayons laser 51, 52, 53 correspond à une couleur du pixel respectif.
En variante, à rinstallation de combinaison 13 dédiée en option on peut également associer rinstallation de laser 12 et l’installation de déflexion 14 pour que les rayons laser 51, 52, 53 soient combinés en un rayon laser combiné 54 dans l’installation de déflexion 14.
Le dispositif 10 comporte en outre un diffuseur 16 dans le trajet du rayon laser combiné 54, dévié en aval de l’installation de déflexion 14. De façon préférentielle, le diffuseur 16 est réalisé et installé pour que le rayon laser combiné 54, dévié, arrive sur le diffuseur 16 pour toutes les positions de déflexion de l’installation de déflexion 14. Le diffuseur 16 se caractérise notamment par son profil de balayage.
La figure 2 montre un graphe représentant la caractéristique ou coefficient de transmission optique normalisé 72 en fonction de l’angle de balayage 71 ; l’angle de balayage 71 est mesuré par rapport à la direction normale à la surface du diffuseur 16.
La figure 2 montre une courbe 81 d’un coefficient de transmission avantageux, c’est-à-dire une distribution du coefficient de transmission d’un diffuseur 16 formé d’une structure de polymère sur du verre (structure polymère sur verre), c’est-à-dire une structure qui se compose d’une structure de polymère sur du verre ou une structure de polymère installée sur du verre. Selon la destination, la structure de polymère aura une rugosité prédéfinie pour avoir les caractéristiques de diffraction appropriées. La courbe de coefficient de transmission 81 du diffuseur permet notamment de régler l’intensité et la dimension du point du faisceau laser combiné 54 sortant du dispositif 10.
Les courbes de coefficient de transmission 81 avec un maximum plus plat sont choisies de préférence car elles ont une moindre densité d’énergie du rayon laser 54 pour un angle de balayage 71 de 0°.
Le diffuseur 16 présente les caractéristiques avantageuses décrites ci-dessus concernant le coefficient de transmission optique normalisé 72 pour des angles de balayage 71 déterminés du rayon laser combiné dévié 54 après la traversée du diffuseur 16.
Le diffuseur 16 a, de façon particulièrement préférentielle, les caractéristiques de la courbe 81 ou d’une courbe idéale 85 selon la figure 2.
De façon particulièrement préférentielle, le diffuseur 16 est caractérisé d’une manière particulièrement préférentielle pour un angle de balayage 71 du rayon laser combiné 54 dévié par rapport à la normale à la surface du diffuseur 16 après traversée du diffuseur 16 : pour un angle de balayage 71 d’une valeur comprise entre 0° et une première valeur de l’angle de balayage, aura un coefficient de transmission optique normalisée de plus de 0,5 et notamment de plus de 0,6 et d’une manière particulièrement préférentielle, de plus de 0,7 ; pour un angle de balayage 71 d’une valeur supérieure ou égale à une seconde valeur d’angle de balayage aura un coefficient de transmission optique normalisé de moins de 0,5 et notamment de moins de 0,3 et d’une manière particulièrement préférentielle de moins de 0,2.
Les valeurs préférentielles pour la première et la seconde valeurs de l’angle de balayage qui s’appliquent notamment au diffuseur 16 sont celles décrites ci-dessus.
La figure 3 est un schéma par blocs d’un dispositif 110 de projection d’un motif lumineux correspondant à un autre mode de réalisation de l’invention. Le dispositif 110 est une variante du dispositif 10 et il s’adapte selon les développements et les modifications décrites en référence au dispositif 10 et réciproquement.
Le dispositif 110 comporte une installation de laser 112 qui génère un rayon laser rouge 51, un rayon laser vert 52 et un rayon laser bleu 53 obtenus séparément les uns des autres. Une installation de combinaison ou combineur 113 qui, dans le cas du dispositif 110 est réalisé sous la forme d’une optique primaire, combine entre les rayons laser 51, 52, 53 pour obtenir le rayon laser combiné 54 qui est dirigé sur l’installation de déflection 114 du dispositif 110 ; cette installation de déflection de balayage 114 comporte notamment une installation à micro-miroir 117.
En outre, chaque source laser peut recevoir une optique primaire et focaliser les trois (ou plus) rayons laser 51, 52, 53 sur rinstallation de déflection 114. L’installation de combinaison 113 et l’installation de déflection 114 peuvent ainsi être réunies. L’installation de micro-miroir 117 peut, comme dans la description préférentielle de l’installation de déflection 14 du dispositif 10, comporter deux micro-miroirs déviant chacun dans une dimension et/ou un seul micro-miroir déviant dans deux directions. L’installation de déflection 114 comporte en outre un circuit dédié 115 (circuit ASlC) pour actionner l’installation de micro-miroir 117. Le circuit 115 comporte par exemple des bobines ou des moyens analogues.
Le chemin du rayon laser combiné 54, dévié, en aval de l’installation de déflexion 114, c’est-à-dire après l’installation de micromiroir 117 comporte avantageusement une lentille F-Theta 119 suivie d’un diffuseur 116. Le diffuseur 116 peut également être réalisé comme le diffuseur 16 du dispositif 10.
Le circuit 115 reçoit un premier signal de commande ou génère un tel signal pour commander l’installation de déflection 114, notamment l’installation de micro-miroir 117 par le circuit intégré 115 pour balayer la plage de l’angle solide, notamment la lentille F-Theta 119 selon le premier signal de commande. Le premier signal de commande permet ainsi d’indexer le motif lumineux à projeter, par exemple, il permet de balayer une certaine plage de l’angle solide avec une résolution plus importante selon le premier signal de commande, ce qui se traduit par un éclairage particulièrement significatif de l’objet par le rayon laser 54 sortant de l’installation de découplage 120.
Le dispositif 110 comporte en outre une installation de découplage 120 pour découpler du dispositif 110 le rayon laser combiné 54 sortant du diffuseur 116. L’installation de découplage 120 comporte ou se compose d’une seconde optique 122 encore appelée optique secondaire. Le dispositif 110 est notamment réalisé comme projecteur frontal de véhicule. A la fois l’installation de laser 112 et le circuit intégré 115 sont couplés à une installation de commande 130 du dispositif 110. L’installation de commande 130 commande l’installation de laser 112.
Pour cela, rinstallation de commande 130 reçoit du circuit 115 un signal de position qui indexe la position actuelle de l’installation de micro-miroirs 117 de l’installation de déilection 114. L’installation de commande 130 commande l’installation de laser 112 au moins également en se fondant sur le signal de position, c’est-à-dire sur la position actuelle de l’installation de micro-miroirs 117. L’installation de commande 130 génère également un second signal de commande qui est transmis à l’installation de laser 112. L’installation de laser 112 est commandée par ce second signal de commande pour éclairer des pixels distincts, c’est-à-dire des plages partielles de l’angle solide avec chaque fois des températures de couleur différentes. Par exemple, le second signal de commande permet de commander l’installation de laser 112 pour ne générer absolument aucun rayon laser 51, 52, 53 à certains instants pour que le motif lumineux projeté présente des zones sombres, par exemple pour éviter d’éclairer certains objets par le dispositif 110.
En fonction du second signal de commande, l’installation de laser 112 peut également à certains instants ne générer qu’un sous-ensemble des rayons laser de différents couleurs 51, 52, 53, par exemple, seulement le rayon laser rouge 51 et le rayon laser vert 52. 11 peut également adapter l’intensité relative des rayons laser générés 51, 52, 53 les unes par rapport aux autres par l’installation de laser 112 en fonction du second signal de commande.
Le premier et le second signal de commande peuvent être générés par le circuit 115 ou l’installation de commande 130 en se fondant, par exemple, du signal d’entrée respectif transmis par l’installation d’interface 132 du dispositif 110 au circuit 115 ou en fonction de l’installation de commande 130 de façon externe au dispositif 110. Ce signal d’entrée respectif est, par exemple, le signal d’une commande du véhicule équipé du dispositif 110.
Au lieu de générer le premier et /ou le second signal de commande, le circuit 115 et l’installation de commande 130 peuvent également recevoir le premier et/ou le second signal de commande par l’interface 132 et transmettre le ou les signaux de commande simplement pour le fournir.
La figure 4 est un schéma par blocs d’un dispositif 210 de projection d’un motif lumineux selon une autre forme de réalisation de l’invention. Le dispositif 210 est une variante du dispositif 110 et s’adapte par rapport au dispositif 110 selon les modifications et les développements et réciproquement. Le dispositif 210 se distingue du dispositif 110 par la réalisation du diffuseur 216 du dispositif 210 et par l’installation de découplage 220 du dispositif 210 avec une seconde optique 222 ou optique secondaire de l’installation de découplage 220.
Dans le dispositif 210, le diffuseur 216 n’est pas placé comme dans le dispositif 110 entre la lentille F-Théta 119 et l’installation de découplage 120 du dispositif 110. Au lieu de cela, le diffuseur 216 du dispositif 210 est intégré dans l’installation de découplage 220 du dispositif 210. En particulier, le diffuseur 216 est prévu sur l’optique secondaire 222 de l’installation de découplage 220 ou est intégré dans cette optique. A titre d’exemple, on peut réaliser une lentille de l’optique secondaire 222 par polissage avec des grains de corindon pour obtenir le diffuseur 216. Le diffuseur 216 peut également être réalisé comme cela a été décrit ci-dessus sur le diffuseur 16 du dispositif 10.
La figure 5 est un schéma par blocs d’un dispositif 210’ pour projeter un motif lumineux selon une autre forme de réalisation de l’invention.
Le dispositif 210’ est une variante du dispositif 210 en se distinguant de celui-ci par la réalisation de l’installation de découplage 220’ à la place de l’installation de découplage 220. L’installation de découplage 220’ ne comporte pas d’optique secondaire, mais seulement le diffuseur 216’ du dispositif 210’ qui peut avoir n’importe quelle forme.
Le dispositif 210’ convient notamment comme feu de recul ou comme clignotant de véhicule. L’installation de découplage 220’ peut être interposée entre des pièces de carrosserie 91 d’un véhicule. Dans ces conditions, la présente invention se rapporte également à un véhicule équipé d’un dispositif selon l’invention, notamment du dispositif 210’. A la place de la lentille F-Thêta 119, on peut prévoir un système de lentille 219 entre l’installation de déflection 114 du dispositif 210’ et l’installation de découplage 220’ ; ce système de lentille se compose d’une lentille pour étaler le rayon laser combiné 54, dévié et le projeter sur le diffuseur 216’.
La figure 6 est un schéma par blocs d’un dispositif 310 pour projeter un motif lumineux selon un autre mode de réalisation de l’invention. Le dispositif 310 est une variante du dispositif 110 et comporte d’autres caractéristiques par rapport à celui-ci. Le dispositif 310 peut également être considéré comme une variante du dispositif 210, c’est-à-dire comporter un diffuseur 216 intégré dans l’unité de découplage 220. De façon correspondante, le dispositif 310 peut recevoir ou être adapté aux différentes modifications, notamment prévues dans les dispositifs 110 et 210.
Dans le cas du dispositif 310, l’interface 132 reçoit le signal d’entrée d’une unité de commande d’assistance de conduire 134 qui génère ou transmet le signal d’entrée. L’unité de commande d’assistance de conduite 134 est relié par un bus 138, par exemple, un bus CAN, par exemple à une caméra du système d’assistance de conduite (PAS, ou Système d’Assistance Avancé de conduire ADAS) et/ou d’autres calculateurs, par exemple d’un véhicule en se fondant sur les informations et les signaux de l’unité de commande d’assistance de conduite 134 comme signal d’entrée. Le bus 138 est réalisé dans sa totalité ou en partie comme une partie du dispositif 310, c’est-à-dire qu’il est intégré dans le dispositif 310.
Le dispositif 310 comporte en outre une autre unité de commande 136 pour commander une installation LED du dispositif 310. L’installation LED du dispositif 310 se compose ou est formé d’un premier segment de diodes LED 141 qui génère un premier faisceau lumineux 55 ainsi que d’un second segment LED 142 pour générer un second rayon lumineux 56. Le premier rayon lumineux 55 peut être découplé du dispositif 310 par une troisième optique 143 appartenant au dispositif 310. Le second rayon lumineux 56 est découplé du dispositif 310 par une quatrième optique 144. L’autre unité de commande 136 peut également être raccordée au bus 138 pour recevoir des informations ou des signaux des dispositifs externes évoqués ci-dessus tels que par exemple la caméra d’assistance de conduite et commandée à partir de ces signaux, l’autre unité de commande 136 pour le premier et le second segments LED 141, 142 par l’autre unité de commande 136.
Comme cela est représenté dans la partie droite de la figure 6, le dispositif 310 éclaire avec différents moyens d’éclairage, différentes zones 193, 194, 195 de l’environnement du dispositif 310, notamment du véhicule auquel est intégré le dispositif 310. C’est ainsi que la zone centrale 193 qui correspond à la zone éloignée dans laquelle précisément en ligne droite on a, avec une très grande probabilité, des véhicules 191 venant en face ou des véhicules 192 circulant devant et qui seront éclairés par le rayon laser combiné 54, sortant de l’installation de découplage 120. Dans la zone proche 194 directement devant le dispositif 310, le second rayon lumineux 56 éclaire le second élément LED 142. La zone éloignée 195 flanquée de la zone centrale éclairée par le rayon laser 54, sera éclairée par le premier rayon laser 55 du segment LED 141. De cette manière chacune des zones 193, 194, 195 de l’environnement du dispositif 310 seront adaptées de façon optimale par un moyen d’éclairage approprié, notamment en réponse à son intensité lumineuse, la couleur de sa lumière, la résolution ou une autre caractéristique.
La figure 7 montre schématiquement un ordinogramme décrivant le procédé de projection d’un motif lumineux selon un mode de réalisation de la présente invention.
Le procédé selon la figure 7 est exécuté par le dispositif selon l’invention représenté notamment dans le dispositif 10, 110, 210, 310 et qui peut être adapté ou développé selon toutes les formes de réalisation décrites ci-dessus.
Dans l’étape SOI on commande l’installation de laser 12, 112 pour générer des rayons laser 51, 52, 53 de différentes couleurs en particulier pour générer un rayon laser rouge 51, un rayon laser vert 52 et/ou un rayon laser bleu 53.
Dans l’étape S02 on combine les rayons laser 51, 52, 53 les uns aux autres pour obtenir le rayon laser combiné 54, par exemple, à l’aide de l’installation de combinaison ou combineur 13, 113 des dispositifs 10, 110, 210, 310.
Dans l’étape S03 on dévie le rayon laser combiné 54 pour balayer une plage d’angle solide selon le motif lumineux à projeter, par exemple, à l’aide de l’installation de déüection commandée 14, 114 de l’un des dispositifs 10, 110, 210, 310. La commande SOI de l’installation de laser 12, 112 peut se faire notamment en se fondant sur un signal de position qui est, par exemple, indexé par la position actuelle de l’installation de micro-miroir 117 de l’installation de déflec-tion 14, 114.
Le rayon laser combiné 54 est alors dévié pour arriver sur le diffuseur 16, 116, 216. Le diffuseur 16, 116, 216 est réalisé comme cela a été décrit en référence au diffuseur 16 du dispositif 10.
Selon une étape S04 prévue en option, la déviation S03 du rayon laser combiné 54 est adaptée en fonction d’un premier signal de commande. Le premier signal de commande peut indexer le motif lumineux à projeter. Le premier signal de commande peut, par exemple, provenir du dispositif 110, 210, 310 à travers l’installation à seuil 132.
Dans l’étape S05 en option, l’installation de laser 12, 112 est commandée pour générer les rayons laser 51, 52, 53 de couleurs différentes en se fondant sur un second signal de commande. Le second signal de commande est fourni par l’installation de commande 130 des dispositifs 110, 210, 310. Le second signal de commande peut être indexé, notamment en totalité ou en partie pour le motif lumineux à projeter. En particulier, l’installation de laser 12, 112 est commandée pour ne générer qu’un sous-ensemble des rayons laser de différentes couleurs 51, 52, 53, par exemple également un ensemble vide. Le second signal de commande peut être fondé notamment sur le signal de position de sorte que les rayons laser 51, 52, 53 de différentes couleurs seront commandés au moins en fonction de la position actuelle de l’installation de déüection 14, 114.
NOMENCLATURE DBS ELEMENTS PRINCIPAUX (cette nomenclature ne contient que Tune des références de chaque ensemble de références désignant un objet de même type) 10 Dispositif de projection d’un motif lumineux 14 Installation de déflexion 16 Diffuseur 51, 52, 53 Rayons laser de différentes couleurs 54 Rayon laser combiné 119 Lentille F-Théta 71 Angle de balayage 72 Coefficient de transmission optique normalisé 115 Circuit intégré 117 Installation de micro-miroirs 122 Optique 130 Installation de commande 222 Installation de découplage
Claims (10)
- REVENDICATIONS 1°) Dispositif (10 ; 110 ; 210 ; 210’ ; 310) pour projeter un motif lumineux comportant : une installation de laser (12 ; 112) qui génère des rayons laser (51, 52, 53) de différentes couleurs qui sont combinés pour former un rayon laser combiné (54), une installation de déflexion (14; 114) actionnée pour dévier le rayon laser combiné (54) arrivant sur l’installation de déflexion (14 ; 114) pour balayer une plage d’angle solide selon le motif lumineux à projeter, et un diffuseur (16 ; 116 ; 216 ; 216’) installé dans le trajet du rayon laser combiné (54), dévié en aval de l’installation de déflexion (14 ; 114).
- 2°) Dispositif (110) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’ une installation de découplage (120) du dispositif (10 ; 110 ; 210) est disposée dans le chemin du rayon laser combiné (54), dévié qui est balayé par le motif de balayage de la plage d’angle solide et comporte une optique (122), le diffuseur (116) étant situé entre l’installation de déflexion (114) et l’optique (122).
- 3°) Dispositif (210) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chemin du rayon laser combiné (54), comporte une installation de découplage (220) du dispositif (210) qui est balayée selon le motif de balayage de la plage d’angle solide et comporte une optique (222), intégrant le diffuseur (216).
- 4°) Dispositif (10 ; 110 ; 210 ; 210’; 310) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’ une lentille F-Théta (119) télé-centrique est disposée entre l’installation de déflexion (114) et le diffuseur (116, 216).
- 5°) Dispositif (10 ; 110 ; 210 ; 210’; 310) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diffuseur (16 ; 116 ; 216 ; 216’) comporte du verre et une structure de polymère appliquée sur le verre.
- 6°) Dispositif (10 ; 110 ; 210 ; 210’; 310) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le diffuseur (16 ; 116 ; 216 ; 216’) présente un coefficient de transmission optique normalisé (72) compris entre 0,5 et 1,0 pour tous les angles de déflexion (71) compris entre une valeur égale à zéro degré et une première valeur d’angle de déflexion par rapport à la direction normale au diffuseur (16, 116, 216, 216’), et la première valeur de l’angle de balayage est supérieure à cinq degrés.
- 7°) Dispositif (10 ; 110 ; 210 ; 210’; 310) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pour tous les angles de balayage (71) d’une amplitude supérieure ou égale à une seconde valeur d’angle de balayage par rapport à la direction normale au diffuseur (16, 116 ; 216), le diffuseur (16, 116, 216, 216’) a une caractéristique de transmission optique normalisée (72) comprise entre zéro et 0,5, et la seconde valeur de l’angle de balayage est supérieure ou égale à 10°.
- 8°) Dispositif (110 ; 210 ; 310) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l’installation de commande (130) fournit un signal de commande transmis à l’installation de laser (12 ; 112), l’installation de laser (112) générant les rayons laser (51, 52, 53) de couleurs différentes en fonction du signal de commande.
- 9°) Dispositif (110 ; 210 ; 310) selon la revendication 8, caractérisé en ce que rinstallation de commande (130) fournit le signal de commande en fonction d’un signal de position reçu d’un circuit intégré (115) de l’installation de déflexion (114), et le signal de position indexe la position actuelle d’une installation de micro-miroirs (117) de l’installation de déflexion (114).
- 10°) Procédé de projection d’un motif lumineux comportant les étapes consistant à : commander (SOI) une installation de laser (12 ; 112) pour générer des rayons laser (51, 52, 53) de différentes couleurs, combiner (S02) les rayons laser (51, 52, 53) pour obtenir un rayon laser combiné (54), et dévier (S03) le rayon laser combiné (54) pour balayer une plage d’angle solide selon le motif lumineux à projeter de façon que le rayon laser combiné (54), dévié arrive sur un diffuseur (16 ; 116 ; 216).
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