FR3089437A1

FR3089437A1 - Procédé de fabrication d’une pièce optique et afficheur tête haute comportant une telle pièce

Info

Publication number: FR3089437A1
Application number: FR1872360A
Authority: FR
Inventors: Eric Blanc; Laurent Delpierre; Francois Grandclerc
Original assignee: Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Current assignee: Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2020-06-12
Anticipated expiration: 2038-12-05
Also published as: FR3089437B1

Abstract

L’invention concerne un procédé de fabrication d’une pièce optique réfléchissante destinée à être utilisée dans un afficheur tête haute, selon lequel, a) on fournit une pièce métallique réfléchissante ; b) on applique un traitement de surface à la pièce métallique réfléchissante pour la munir d’un revêtement protecteur ; c) on exerce une force sur ladite pièce métallique réfléchissante pour plaquer ladite pièce métallique réfléchissante contre une matrice de manière à mettre en forme la pièce métallique réfléchissante ; et, d) on obtient la pièce optique réfléchissante à l’issue des étapes b) et c) La présente invention porte aussi sur un afficheur tête haute comportant au moins une pièce optique réfléchissante obtenu selon ce procédé. Figure 1

Description

Titre de l'invention : Procédé de fabrication d’une pièce optique et afficheur tête haute comportant une telle pièce

[0001] Domaine technique auquel se rapporte l'invention

[0002] La présente invention concerne de manière générale le domaine des procédés de fabrication de pièces optiques réfléchissantes, notamment pour les afficheurs tête haute.

[0003] Elle concerne aussi un afficheur tête haute comprenant au moins une pièce optique réfléchissante ainsi obtenue.

[0004] Elle trouve une application particulièrement intéressante dans la fabrication de pièces optiques réfléchissantes pour afficheur tête haute de véhicule automobile.

Technique antérieure

[0005] Le principe des afficheurs tête haute pour véhicule est de projeter des images, notamment utiles à la conduite, directement dans le champ de vision d’un conducteur.

[0006] Pour ce faire, les afficheurs tête haute comportent en général :

[0007] - un dispositif de génération d’images adapté à générer au moins une image,

[0008] - un dispositif de renvoi d’images adapté à recevoir l’image générée par le dispositif de générations d’images, et

[0009] - une lame partiellement transparente adaptée à recevoir l’image renvoyée par le dispositif de renvoi d’images de sorte que ladite image soit visible par le conducteur.

[0010] Le dispositif de génération d’images et/ou le dispositif de renvoi d’images comprennent au moins une pièce optique réfléchissante, par exemple un réflecteur disposé entre un écran et une source de lumière rétroéclairant cet écran afin de garantir qu’un maximum de lumière atteigne l’écran (pour le dispositif de génération d’images) ou un miroir de renvoi (pour le dispositif de renvoi d’images).

[0011] Il est nécessaire que ces pièces optiques réfléchissantes garantissent que l’image finalement vue par le conducteur soit de bonne qualité, notamment peu déformée.

[0012] A ce jour, compte tenu de leur forme souvent complexe, ces pièces optiques réfléchissantes sont fabriquées en verre ou en matière plastique, puis revêtues d’une couche réfléchissante d’aluminium ou d’argent.

[0013] Le dépôt final de la couche d’aluminium sur le verre ou le plastique rend les procédés de fabrication de ces pièces optiques réfléchissantes longs et délicats, notamment car le procédé généralement utilisé est un dépôt en phase vapeur souvent appelé « PVD ».

[0014] En outre, les pièces optiques réfléchissantes ainsi obtenues sont relativement fragiles, et nécessitent un traitement pour les protéger, lui aussi réalisé sous vide.

[0015] Obj et de l’invention

[0016] Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose un procédé de fabrication de pièce optique réfléchissante pour afficheur tête haute, à partir d’une pièce métallique, qui soit simple à mettre en œuvre.

[0017] Plus particulièrement, on propose selon l’invention un procédé de fabrication d’une pièce optique réfléchissante destinée à être utilisée dans un afficheur tête haute, selon lequel,

[0018] a) on fournit une pièce métallique réfléchissante ;

[0019] b) on applique un traitement de surface à la pièce métallique réfléchissante pour la munir d’un revêtement protecteur ;

[0020] c) on exerce une force sur ladite pièce métallique réfléchissante pour plaquer ladite pièce métallique réfléchissante contre une matrice de manière à mettre en forme la pièce métallique réfléchissante ; et,

[0021] d) on obtient la pièce optique réfléchissante à l’issue des étapes b) et c).

[0022] Ainsi, le procédé selon l’invention utilise une pièce métallique pour former la pièce optique réfléchissante, ce qui facilite l’obtention de la couche protectrice tout en permettant la mise en forme de ladite pièce.

[0023] L’ordre des étapes b) et c) peut être quelconque.

[0024] En particulier, selon un premier mode de mise en œuvre possible, l’étape b) est mise en œuvre préalablement à l’étape c).

[0025] Dans ce premier mode de mise en œuvre du procédé selon l’invention, la surface de la matrice à l’étape c) présente une valeur d’état de surface, aussi appelée « tolérance de profil surfacique » selon la norme ISO 1101, qui est inférieure ou égale à une valeur seuil d’état de surface. L’état de surface de la matrice correspond ici à la somme de la distance maximale reliant un creux de cette surface à une surface de référence, et de la distance maximale reliant une protubérance de cette surface à ladite surface de référence.

[0026] En particulier, la valeur seuil de l’état de surface est inférieure ou égale à 50 micromètres (pm).

[0027] Selon ce premier mode de mise en œuvre, la surface de la matrice présente aussi une rugosité Ra de seulement quelques nanomètres. En particulier, la rugosité Ra de la surface est inférieure ou égale à 20 nanomètres (nm). La rugosité Ra correspond, à partir d’une coupe schématique de la surface, à la moyenne arithmétique des écarts de cette surface par rapport à la ligne moyenne, la ligne moyenne étant la ligne imaginaire séparant la surface de sorte que, dans la coupe, les surfaces situées au-dessus de la ligne moyenne sont égales aux surfaces situées sous la ligne moyenne.

[0028] La valeur seuil d’état de surface de la matrice et la rugosité Ra de la surface de cette matrice assurent que la valeur d’état de surface de la pièce optique réfléchissante finalement obtenue est inférieure ou égale à 50pm et que sa rugosité Ra est inférieure ou égale à 20 nanomètres. Ces valeurs attestent du caractère réfléchissant de la pièce optique finale, sans qu’aucun traitement supplémentaire ne soit nécessaire, notamment postérieurement à la mise en œuvre de l’étape c).

[0029] Ainsi, dans ce premier mode de mise en œuvre, l’étape c) est une étape qui ne dégrade pas de manière sensible et détectable le caractère réfléchissant de la pièce métallique, ni le traitement protecteur de l’étape b).

[0030] Selon un deuxième mode de mise en œuvre du procédé selon l’invention, l’étape c) est mise en œuvre préalablement à l’étape b).

[0031] Ainsi, le traitement de surface protecteur ne risque pas d’être détérioré par la mise en forme de la pièce métallique.

[0032] Quel que soit le mode de mise en œuvre choisi, d’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :

[0033] - l’étape a) comprend une première sous-étape selon laquelle on fournit une pièce métallique brute, et une deuxième sous-étape selon laquelle on applique au moins un traitement à ladite pièce métallique brute pour la munir d’un revêtement réfléchissant ;

[0034] - à l’étape a), la pièce métallique réfléchissante est une pièce en aluminium ou en un alliage métallique ;

[0035] - à l’étape c), une force de pression mécanique est exercée sur ladite pièce métallique réfléchissante, au moyen d’une presse ;

[0036] - à l’étape c), une force magnétique est exercée sur ladite pièce métallique réfléchissante, au moyen d’un dispositif à impulsion magnétique ;

[0037] - à l’étape c), une onde de choc hydraulique est exercée sur la pièce métallique réfléchissante au moyen d’un dispositif à ondes de choc hydro-électrique ;

[0038] - à l’étape b), le traitement de surface protecteur est obtenu par anodisation ;

[0039] - la pièce optique réfléchissante formée est un miroir plan, un miroir courbe ou un réflecteur.

[0040] L’invention propose également un afficheur tête haute comportant :

[0041] - un dispositif de génération d’images adapté à générer au moins une image,

[0042] - un dispositif de renvoi d’images adapté à recevoir l’image générée par le dispositif de générations d’images, et

[0043] - une lame partiellement transparente adaptée à recevoir l’image transmise par le dispositif de renvoi d’images,

[0044] cet afficheur tête haute comportant au moins une pièce optique réfléchissante obtenue selon le procédé de l’invention.

[0045] Description détaillée d’un exemple de réalisation

[0046] 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.

[0047] Sur les dessins annexés :

[0048] [fig.l] représente schématiquement les étapes principales du procédé selon l’invention ;

[0049] [fig.2] représente schématiquement un afficheur tête haute selon l’invention ;

[0050] [fig.3] représente schématiquement un dispositif à impulsion magnétique susceptible d’être utilisé pour la mise en œuvre de l’étape c) du procédé de la figure 1 ; et,

[0051] [fig.4] représente schématiquement la valeur d’état de surface d’une surface quelconque.

[0052] Dispositif

[0053] Sur la figure 2, on a représenté les éléments principaux d’un afficheur tête haute 1 destiné à équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile, un train, un bateau tel qu’une péniche, un tramway, un bus ou un véhicule aérien.

[0054] De préférence, un tel afficheur tête haute 1 équipe un véhicule automobile et l’afficheur tête haute sera décrit ci-après dans ce contexte.

[0055] Un tel afficheur tête haute 1 est adapté à créer une image virtuelle I dans le champ de vision d’un conducteur du véhicule, de sorte que le conducteur puisse voir cette image virtuelle I et les informations éventuelles qu’elle contient sans avoir à détourner le regard de la route.

[0056] A cet effet, l’afficheur tête haute 1 comprend un dispositif de génération d’images 100 adapté à générer au moins une image, et un dispositif de renvoi d’images 200 adapté à transmettre ladite image générée en direction d’une lame partiellement transparente 300 placée dans le champ de vision du conducteur (voir figure 2).

[0057] Plus précisément, dans l’exemple de réalisation de l’afficheur tête haute 1, la lame partiellement transparente 300 est une lame partiellement réfléchissante et partiellement transparente dédiée à l’afficheur tête haute 1. Autrement dit, l’expression « lame partiellement transparente » désigne ici une lame présentant un niveau de transparence compris entre celui d’une lame complètement transparente, et celui d’une lame complètement opaque. Cette lame partiellement transparente est plus communément appelé combineur.

[0058] Comme le montre la figure 2, la lame partiellement transparente 300 est ici placée entre le parebrise 2 du véhicule et les yeux du conducteur et permet de renvoyer en direction du conducteur une partie au moins de la lumière produite par le dispositif de génération d’images 100.

[0059] L’image virtuelle I, formée dans le champ de vision du conducteur par la lame partiellement transparente 300, est située à l’opposé du conducteur par rapport à la lame partiellement transparente 300, par exemple à quelques mètres devant la lame par5 tiellement transparente 300.

[0060] En variante (non représentée), la lame partiellement transparente pourrait être confondue avec le parebrise du véhicule, le parebrise du véhicule présentant alors la fonction de lame partiellement transparente et partiellement réfléchissante pour l’afficheur tête haute.

[0061] Le dispositif de renvoi d’images comprend ici un miroir de repliement 200 agencé de manière à réfléchir les images générées par le dispositif de génération d’images 100 en direction de la lame partiellement transparente 300. Ici, ledit miroir de repliement 200 est par exemple un miroir courbe (dont la forme peut être adaptée à redresser le faisceau lumineux afin d’avoir une image virtuelle I vue par le conducteur rectangulaire).

[0062] En variante, le dispositif de renvoi d’images pourrait comprendre une pluralité de miroirs plans ou courbes, réfléchissants ou semi-réfléchissants, et/ou d’autres éléments optiques tels qu’une lentille par exemple.

[0063] Le dispositif de génération d’images 100 comporte ici un écran 150 tel qu’un écran à cristaux liquides (ou LCD pour « Liquid Crystal Display ») à transistors en couche mince (ou TFT pour « Thin Film Transistor »), rétro-éclairé par une source de lumière 110 comportant par exemple des LEDs.

[0064] Comme le montre la figure 2, il est en outre prévu dans le dispositif de génération d’images 100 un réflecteur 120, disposé entre la source de lumière 110 et l’écran 150. Ce réflecteur 120 peut être vu comme une boîte optique, généralement de forme conique tronquée, dont les parois sont illuminées sur leur face interne par l’ensemble la source de lumière 110. Le réflecteur 120 est adapté à réfléchir la lumière de façon optimale en direction de l’écran 150 pour maximiser la lumière rétroéclairant l’écran 150.

[0065] En variante, le dispositif de génération d’image peut aussi être de type laser à balayage, de type lumière à traitement numérique ou DLP (pour « Digital Light Processing ») notamment commercialisé par Texas Instrument ®, ou encore de type holographique.

[0066] D’une manière générale, les pièces optiques réfléchissantes de l’afficheur tête haute

1, telles que le miroir de repliement 200 plan du dispositif de renvoi d’images, ou le réflecteur 120 du dispositif de génération d’images 100 comporte une surface optique réfléchissante. Ces pièces optiques sont ici formées en matière métallique, par exemple en aluminium, qui présente l’avantage d’être léger. Elles pourraient aussi être formées en un alliage métallique. Par exemple, ces pièces optiques réfléchissantes sont formées en un alliage des séries A-5056 (A-G5) ou A-5754 (A-G3).

[0067] La surface optique réfléchissante des pièces optiques est formée par une couche d’aluminium, d’une pureté supérieure ou égale à 98%.

[0068] En particulier, la surface optique réfléchissante présente une valeur d’état de surface inférieure ou égale à 100 micromètres et idéalement inférieure ou égale à 50 micromètres. L’état de surface (ou tolérance de profil surfacique TPS) est obtenu selon la norme ISO 1101. L’état de surface est illustré sur la figure 4 : il correspond à la somme de la distance maximale reliant un creux de cette surface à une surface de référence, et de la distance maximale reliant une protubérance de cette surface à ladite surface de référence.

[0069] La surface optique réfléchissante présente aussi une rugosité Ra inférieure ou égale à 50 nanomètres (nm), idéalement inférieure ou égale à 10 nanomètres. La rugosité Ra correspond, à partir d’une coupe schématique de la surface, à la moyenne arithmétique des écarts de cette surface par rapport à la ligne moyenne, la ligne moyenne étant la ligne imaginaire séparant la surface de sorte que, dans la coupe, les surfaces situées audessus de la ligne moyenne sont égales aux surfaces situées sous la ligne moyenne.

[0070] De manière avantageuse, lesdites pièces optiques réfléchissantes sont fabriquées selon un procédé conforme à l’invention détaillé ci-après, qui présente l’avantage d’être un procédé de fabrication à la fois rapide et précis.

[0071] Procédé

[0072] Sur la figure 1, on a représenté les étapes principales du procédé conforme à l’invention.

[0073] De manière remarquable, le procédé de fabrication d’au moins une des pièces optiques réfléchissantes 120 ; 200 destinée à être utilisée dans l’afficheur tête haute 1 selon l’invention comporte les étapes suivantes :

[0074] a) on fournit une pièce métallique réfléchissante 500 ;

[0075] b) on applique un traitement de surface à la pièce métallique réfléchissante 500 pour la munir d’un revêtement protecteur ;

[0076] c) on exerce une force sur ladite pièce métallique réfléchissante 500 pour plaquer ladite pièce métallique réfléchissante contre une matrice 550 de manière à mettre en forme la pièce métallique réfléchissante 500 ; et,

[0077] d) on obtient la pièce optique réfléchissante 120 ; 200 à l’issue des étapes b) et c).

[0078] L’étape a) peut consister à obtenir la pièce métallique réfléchissante directement auprès d’un fournisseur.

[0079] En variante, l’étape a) peut comprendre une première sous-étape selon laquelle on fournit une pièce métallique brute, et une deuxième sous-étape selon laquelle on applique au moins un traitement à ladite pièce métallique brute pour la munir d’un revêtement réfléchissant. Ce traitement consiste à déposer un métal réfléchissant dans la lumière visible, quasi pur, compatible avec le matériau de la pièce métallique.

[0080] A la première sous-étape de l’étape a), la pièce métallique brute fournie est de préférence une pièce en aluminium, qui est un métal léger. Par exemple, l’aluminium se présente sous la forme d’une plaque en rouleau, obtenue par laminage. En variante, la pièce métallique fournie peut être réalisée en un alliage métallique. Ainsi, la pièce optique obtenue à l’étape d) sera robuste car réalisée en métal.

[0081] A la deuxième sous-étape de l’étape a), on réalise le dépôt d’un revêtement procurant sa fonction réfléchissante à la pièce métallique. Le revêtement consiste de préférence en une couche d’aluminium d’une pureté supérieure à 98%. La pièce optique réfléchissante 500 obtenue est alors dite de qualité optique.

[0082] Préalablement au dépôt de la couche d’aluminium procurant sa fonction réfléchissante à la pièce métallique, il est possible de préparer la surface à traiter afin de garantir l’accroche de ladite couche d’aluminium. Par exemple, sans que ce soit limitatif, il est envisageable de mettre en œuvre un dégraissage chimique sans borate suivi d’un décapage alcalin par une solution de soude diluée ou d’un décapage acide par une solution sulfonitro-ferritique.

[0083] Lorsque la pièce métallique fournie à la première sous-étape de l’étape a) est sous forme de plaque en rouleau, il est possible, lors de la deuxième sous-étape de l’étape a), de faire passer cette plaque directement dans des bains de traitement, de manière à réaliser un traitement dit « en ligne ». Le pouvoir réfléchissant de l’aluminium peut être augmenté par projection par plasma d’aluminium pur.

[0084] Il est éventuellement prévu une étape de découpe de la pièce métallique, préalablement à la première sous-étape, entre les première et deuxième sous-étapes, ou après la deuxième sous-étape de l’étape a) mais avant l’étape b). Cette étape de découpe permet d’avoir une pièce métallique dont la dimension la rend plus facilement manipulable. Lorsque la pièce métallique réfléchissante 500 est une plaque en rouleau, la découpe peut être réalisée par découpage mécanique, par poinçonnage, par laser ou par jet d’eau.

[0085] Selon un premier mode de mise en œuvre du procédé selon l’invention, qui correspond à la voie I sur la figure 1, l’étape b) est mise en œuvre préalablement à l’étape c).

[0086] Ainsi, selon ce mode de mise en œuvre, la pièce métallique réfléchissante 500 est protégée pour être rendue résistante à la corrosion (étape b) avant d’être mise en forme (étape c).

[0087] L’étape b) consiste à traiter la pièce métallique réfléchissante 500 pour la rendre résistante à la corrosion, notamment par création d’une mince couche d’alumine lorsque le revêtement réfléchissant est formé par une couche d’aluminium. Ce traitement ne modifie pas les propriétés réfléchissantes de la pièce métallique.

[0088] Avantageusement, le dépôt d’alumine est réalisé par anodisation, par exemple, sans que ce soit limitatif, par une oxydation anodique sulfurique à partir d’une solution d’acide sulfurique concentrée à 15% en poids, à température ambiante. L’utilisation de cette technique permet de gagner du temps par rapport à un dépôt classique qui prend au moins 3 heures. L’anodisation dépose une couche d’alumine à la surface de la couche réfléchissante de la pièce métallique, et forme des pores dans cette couche d’alumine, dus à l’oxygène formé par l’oxydation de l’eau au niveau de l’anode. La vitesse de croissance de la couche d’alumine ainsi que la distance entre les pores dépendent de la densité de courant par unité de surface utilisée lors du dépôt. La densité de courant est ici notamment choisie pour que la distance entre pores soit comprise entre 10 nanomètres (nm) et lOOnm. Pour atteindre une couche protectrice d’épaisseur supérieure à 10 micromètres, la vitesse de croissance de la couche d’alumine est choisie supérieure à 0,2 micromètres par minute. La durée de l’étape b) d’anodisation prend alors entre 10 minutes et 1 heure.

[0089] Préalablement au dépôt de la couche d’alumine par anodisation, il est envisageable de préparer la surface à traiter afin de garantir l’accroche de ladite couche d’alumine.

[0090] Notamment, il est envisageable de réaliser préalablement à l’anodisation un nettoyage alcalin de la surface réfléchissante, suivi d’un premier rinçage, d’un satinage alcalin avec une solution de soude concentrée à 5% en poids, d’un deuxième rinçage, d’une neutralisation par une solution d’acide nitrique concentrée entre 25 et 35% en volume et enfin d’un dernier rinçage.

[0091] Postérieurement au dépôt de la couche d’alumine, il est envisageable de déposer une couche dite « de colmatage » visant à boucher les pores créés lors de l’anodisation. Cette couche de colmatage peut être déposée préalablement à l’étape c), ou postérieurement à l’étape c).

[0092] A l’étape c), la pièce métallique réfléchissante 500 est mise en forme en étant plaquée contre ladite matrice 550, la forme de ladite matrice 550 étant complémentaire de celle que l’on souhaite obtenir pour la pièce optique. La surface optique réfléchissante de la pièce optique réfléchissante 120 ; 200 alors obtenue est la surface en contact avec la matrice 550. C’est donc la surface 501 de la pièce métallique réfléchissante 500 traitée pour être revêtue du revêtement protecteur qui est plaquée contre la matrice 550 (voir figure 3).

[0093] La matrice 550 est réalisée en un métal dur, qui ne risque pas de se déformer lorsque la pièce métallique réfléchissante 500 est plaquée contre ladite matrice 550. Elle peut notamment être réalisée en acier, en particulier en acier inoxydable ou en acier X38CrMoV₅ et présenter une dureté Rockwell de l’ordre de 50 HRC ou plus.

[0094] La matrice 550 présente une forme en négatif par rapport à la forme finale souhaitée pour la pièce optique. Par exemple, lorsque l’on souhaite former à l’étape d) le réflecteur 120 conique, la matrice 550 correspond à un cône plein (voir figure 3). Lorsque l’on souhaite former à l’étape d), le miroir courbe du dispositif de renvoi 200, la matrice présente une forme de plaque bombée.

[0095] De préférence, pour que la pièce optique finalement obtenue remplisse sa fonction réfléchissante sans aberration optique, la surface de la matrice 550 présente une valeur d’état de surface inférieure ou égale à une valeur seuil d’état de surface, ainsi qu’une valeur de rugosité Ra inférieure ou égale à une valeur seuil de rugosité.

[0096] Ici, l’état de surface de la matrice correspond à la « tolérance de profil surfacique » selon la norme ISO 1101. Il s’agit de la somme de la distance maximale d_c reliant un creux de cette surface S à une surface de référence Sref, et de la distance maximale d_Preliant une protubérance de cette surface S à ladite surface de référence Sref (voir figure 4). Autrement dit, la tolérance de profil surfacique TPS vaut : TPS = ld_cl + ld_Pl.

[0097] La rugosité Ra correspond ici, à partir d’une coupe schématique de la surface, à la moyenne arithmétique des écarts de cette surface par rapport à la ligne moyenne, la ligne moyenne étant la ligne imaginaire séparant la surface de sorte que, dans la coupe, les surfaces situées au-dessus de la ligne moyenne sont égales aux surfaces situées sous la ligne moyenne.

[0098] En pratique, la valeur seuil d’état de surface et la rugosité Ra de la matrice 550 contre laquelle est plaquée la pièce métallique réfléchissante 500 sont, respectivement, inférieure ou égale à la valeur d’état de surface de la surface optique de ladite pièce optique finalement obtenue et de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres.

[0099] Préférentiellement, la valeur d’état de surface de la matrice 550 est ici inférieure ou égale à 50 micromètres (pm). De préférence aussi, la valeur de rugosité Ra de la matrice 550 est inférieure ou égale à 20 nanomètres.

[0100] Pour obtenir cette valeur d’état de surface et cette valeur de rugosité Ra, la matrice 550 peut notamment être polie. Par exemple et sans être limité à ce mode de réalisation, la matrice 550 peut être obtenue par polissages successifs pour atteindre une qualité dite « polie miroir » ce qui permet d’atteindre à la fois une rugosité Ra minimale et un état de surface le plus proche possible de celui souhaité.

[0101] Grâce à la valeur spécifique d’état de surface de la matrice 550 et au traitement par anodisation de l’étape b), le revêtement réfléchissant de la pièce métallique 500 n’est pas détérioré lors de la mise en forme de ladite pièce métallique 500 à l’étape c).

[0102] A l’étape c), plusieurs procédés de formage de la pièce métallique réfléchissante sont envisageables, notamment un formage par impulsion magnétique, un formage par impulsion hydro-électrique, ou encore un formage par presse traditionnelle.

[0103] Lorsque le formage par impulsion magnétique est choisi, comme le montre la figure 3, une force magnétique est exercée sur ladite pièce métallique réfléchissante 500, au moyen d’un dispositif à impulsion magnétique 600.

[0104] Un tel dispositif à impulsion magnétique 600 comporte notamment une bobine 601, ici cylindrique (voir figure 3), susceptible de délivrer un champ magnétique puissant dans un temps très court. En variante, la bobine pourrait être plate s’il fallait mettre en forme une pièce courbée contre une matrice appropriée. La pièce métallique réfléchissante 500 est placée à l’intérieur du cylindre formé par la bobine 601, entre cette dernière et la matrice 550. Lorsque le dispositif à impulsion magnétique 600 est alimenté avec une décharge d’énergie électrique de forte intensité, la bobine 601 crée un champ magnétique très intense qui accélère la pièce métallique réfléchissante 500 et la projette sur la matrice 550 à très haute vitesse. L’impulsion magnétique et la très grande vitesse de déformation transforment le métal de la pièce métallique réfléchissante 500, en le faisant passer de l’état solide à un état viscoplastique. Cela permet de faciliter sa mise en forme en minimisant les contraintes internes sans pour autant affecter la résistance finale du matériau, ni le traitement par anodisation.

[0105] La pièce métallique réfléchissante 500 adopte ainsi la contre-forme (ou la forme négative) de la matrice 550 contre laquelle elle est plaquée.

[0106] La pièce métallique réfléchissante 500 mise en forme grâce au dispositif à impulsion magnétique 600 ne comporte aucun stress susceptible de déclencher un effet ressort responsable d’un changement de forme de la pièce métallique réfléchissante 500 après sa mise en forme. Autrement dit, une fois mise en forme grâce au dispositif à impulsion magnétique 600, la pièce métallique réfléchissante 500 est dans un état stable et définitif.

[0107] En variante (non représentée), lorsque le formage par impulsion hydro-électrique est choisi, une onde de choc hydraulique est exercée sur la pièce métallique réfléchissante au moyen d’un dispositif à onde de choc hydro-électrique.

[0108] Le dispositif à onde de choc hydro-électrique comporte une cloche solide fermée par une membrane. La cloche contient un liquide dans lequel sont plongées des électrodes. Il comporte aussi un générateur d’impulsions alimentant les électrodes qui sont adaptées à générer des arcs électriques de fortes intensités dans le liquide. La pièce métallique à mettre en forme est placée à l’extérieur de la cloche, entre la membrane fermant la cloche, et une matrice appropriée. Le dispositif à onde de choc hydroélectrique permet de déformer le métal constituant la pièce métallique par l’application d’ondes de choc qui accélèrent la pièce métallique à très grande vitesse contre la matrice. Plus précisément, au moyen d’une puissante décharge de courant, un arc électrique est généré dans le liquide entre les électrodes. Cet arc électrique crée localement une bulle d’air, transformant ainsi l’énergie électrique en une puissante onde de choc qui se répercute sur les parois de la cloche et sur la membrane déformable qui projette alors la pièce métallique réfléchissante contre la matrice. L’onde de choc fait ainsi passer la pièce métallique à former d’un état solide à un état viscoplastique en la projetant sur la matrice. Ce dispositif de formage permet la mise en forme à très grande vitesse de pièces métalliques, y compris lorsque les pièces métalliques à former sont de formes complexes. Toutes ces opérations ne prennent que quelques millisecondes. La durée totale du cycle dépend principalement du temps de chargement et de déchargement du dispositif. Les temps de cycle réduits associés à une excellente répétabilité de ce procédé de formage permettent de réaliser des pièces en grande série.

[0109] Grâce au dispositif à impulsion magnétique 600 ou au dispositif à onde de choc hydro-électrique, il est possible de réaliser des formes techniques avec des arêtes nettes, des forages ou poinçonnages, des soudures, des coupes. Ainsi, le procédé selon l’invention permet de mettre en forme la pièce métallique réfléchissante 500 en une seule passe, avec une surface optique réfléchissante et des parties techniques servant à sa fixation dans l’afficheur tête haute 1.

[0110] En variante encore (non représentée), à l’étape c), une force de pression mécanique est exercée sur la pièce métallique, au moyen d’une presse, permettant d’écraser la pièce métallique contre la matrice. De manière classique, la presse comporte une pièce mobile dite « marteau » et une pièce fixe dite « enclume », ladite pièce fixe correspondant alors à la matrice selon le procédé de l’invention. Cette dernière variante nécessite en général plusieurs passes sous presse pour garantir la mise en forme optimale de la pièce métallique.

[0111] Il est envisageable, entre la mise en œuvre de l‘étape b) et la mise en œuvre de l’étape c), de découper la pièce métallique réfléchissante revêtue de la couche protectrice. Ce découpage rend la pièce métallique plus facilement manipulable pour sa mise en forme.

[0112] Selon un deuxième mode de mise en œuvre du procédé selon l’invention, qui correspond à la voie J sur la figure 1, l’étape c) est mise en œuvre préalablement à l’étape b). Les étapes b) et c) restent identiques à celles décrites précédemment.

[0113] Ce deuxième mode de mise en œuvre de procédé est notamment préféré lorsque la mise en forme à l’étape c) est réalisée au moyen de la presse, qui présente plus de risque de détériorer le revêtement protecteur obtenu par anodisation que le dispositif à impulsions magnétiques ou le dispositif à onde de choc hydraulique.

[0114] Au contraire, le premier mode de mise en œuvre du procédé est préféré lorsque la mise en forme à l’étape c) est réalisée au moyen du dispositif à impulsion magnétique ou du dispositif à ondes de choc hydraulique, qui présentent peu de risque de détériorer le revêtement protecteur.

[0115] Quel que soit le mode de mise en œuvre choisi, à l’étape d), la pièce optique est obtenue, après réalisation des étapes b) et c). La pièce optique correspond à la pièce métallique mise en forme et revêtue d’un revêtement réfléchissant. Elle comporte pour surface optique réfléchissante, la surface qui est entrée en contact avec la matrice lors de la réalisation de l’étape c), et qui a été traitée avec le revêtement réfléchissant à l’étape b).

[0116] Eventuellement, à l’étape d), il est possible de découper certaines zones de la pièce

[0117] métallique réfléchissante mise en forme, ces zones ayant par exemple servies à maintenir la pièce lors de l’étape c).

Le procédé selon l’invention permet ainsi de former des pièces optiques réfléchissantes telles que des miroirs plans, des miroirs courbes, ou encore des réflecteurs.

Claims

Revendications [Revendication 1] Procédé de fabrication d’une pièce optique réfléchissante (120 ; 200) destinée à être utilisée dans un afficheur tête haute (1), selon lequel, a) on fournit une pièce métallique réfléchissante (500) ; b) on applique un traitement de surface à la pièce métallique réfléchissante (500) pour la munir d’un revêtement protecteur ; c) on exerce une force sur ladite pièce métallique réfléchissante (500) pour plaquer ladite pièce métallique réfléchissante (500) contre une matrice (550) de manière à mettre en forme la pièce métallique réfléchissante (500) ; et, d) on obtient la pièce optique réfléchissante (120 ; 200) à l’issue des étapes b) et c). [Revendication 2] Procédé de fabrication selon la revendication 1, selon lequel l’étape b) est mise en œuvre préalablement à l’étape c). [Revendication 3] Procédé de fabrication selon l’une des revendications 1 et 2, selon lequel, à l’étape c), la surface de la matrice présente une valeur d’état de surface inférieure ou égale à une valeur seuil d’état de surface. [Revendication 4] Procédé de fabrication selon la revendication 3, selon lequel la valeur seuil de l’état de surface est inférieure ou égale à 50 micromètres (pm), l’état de surface de la matrice correspondant à la somme de la distance maximale reliant un creux à une surface de référence et de la distance maximale reliant une protubérance de ladite surface à ladite surface de référence. [Revendication 5] Procédé de fabrication selon la revendication 1, selon lequel l’étape c) est mise en œuvre préalablement à l’étape b). [Revendication 6] Procédé de fabrication selon la revendication 1, selon lequel l’étape a) comprend une première sous-étape selon laquelle on fournit une pièce métallique brute, et une deuxième sous-étape selon laquelle on applique au moins un traitement à ladite pièce métallique brute pour la munir d’un revêtement réfléchissant. [Revendication 7] Procédé de fabrication selon l’une des revendications 1 à 6, selon lequel, à l’étape a), la pièce métallique réfléchissante (500) est une pièce en aluminium ou en un alliage métallique. [Revendication 8] Procédé de fabrication selon l’une des revendications 1 à 7, selon lequel, à l’étape c), une force de pression mécanique est exercée sur ladite pièce métallique réfléchissante (500), au moyen d’une presse. [Revendication 9] Procédé de fabrication selon l’une des revendications 1 à 7, selon lequel,

[Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] [Revendication 13] à l’étape c), une force magnétique est exercée sur ladite pièce métallique réfléchissante (500), au moyen d’un dispositif à impulsion magnétique (600).

Procédé de fabrication selon l’une des revendications 1 à 7, selon lequel, à l’étape c), une onde de choc hydraulique est exercée sur la pièce métallique réfléchissante (500) au moyen d’un dispositif à ondes de choc hydro-électrique.

Procédé de fabrication selon l’une des revendications 1 à 10, selon lequel, à l’étape b), le traitement de surface est obtenu par anodisation. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 1 à 11, selon lequel la pièce optique réfléchissante (120 ; 200) formée est un miroir plan, un miroir courbe (200), ou un réflecteur (120).

Afficheur tête haute (1) comportant :

- un dispositif de génération d’images (100) adapté à générer au moins une image,

- un dispositif de renvoi d’images (200) adapté à recevoir l’image générée par le dispositif de générations d’images (100), et

- une lame partiellement transparente (300) adaptée à recevoir l’image renvoyée par le dispositif de renvoi d’images (200), caractérisé en ce que l’afficheur tête haute (1) comporte au moins une pièce optique réfléchissante (120 ; 200) obtenue selon le procédé de l’une des revendications 1 à 12.