FR3102570A1 - Dispositif de génération d’image à haute intensité lumineuse et afficheur tête haute comprenant un tel dispositif - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de génération d’image comprenant un écran et une plaque (31) présentant une première face (310) portant au moins une source lumineuse (30) configurée pour émettre un premier faisceau lumineux dans au moins une première bande spectrale Le dispositif comprend au moins une couche de matériau (6) configurée pour absorber au moins une partie du premier faisceau lumineux et pour réémettre un deuxième faisceau lumineux dans une deuxième bande spectrale en direction de l’écran.
Figure pour l’abrégé : Fig. 4
Description
La présente invention concerne d’une manière générale le domaine des systèmes d’affichage, en particulier le domaine des systèmes d’affichage à rétro-éclairage et notamment ceux fournissant une forte intensité lumineuse.
L’invention concerne plus particulièrement un dispositif de génération d’images et un afficheur tête haute comportant un tel dispositif.
Arrière-plan technologique
Le principe des afficheurs tête haute pour véhicule est de projeter des images, comprenant par exemple des informations utiles à la conduite, directement dans le champ de vision d’un conducteur.
Pour cela, les afficheurs tête haute comprennent en général un dispositif de génération d’images adapté à générer un faisceau lumineux et un dispositif de projection de ce faisceau lumineux en direction d’une lame partiellement transparente placée dans le champ de vision du conducteur.
La plupart des dispositifs de génération d’images utilisés aujourd’hui comprennent
- un module de rétro-éclairage comportant au moins une source lumineuse produisant un faisceau lumineux amont, par exemple un ensemble de diodes électroluminescentes agencé sur une carte électronique, notamment un circuit imprimé,
- une matrice d’éléments à transmittance variable éclairée par le faisceau lumineux amont et produisant, en transmettant sélectivement le faisceau lumineux aval, un faisceau lumineux aval représentant une image, et
- un élément de diffusion de la lumière interposé entre le module de rétro-éclairage et la matrice.
- un module de rétro-éclairage comportant au moins une source lumineuse produisant un faisceau lumineux amont, par exemple un ensemble de diodes électroluminescentes agencé sur une carte électronique, notamment un circuit imprimé,
- une matrice d’éléments à transmittance variable éclairée par le faisceau lumineux amont et produisant, en transmettant sélectivement le faisceau lumineux aval, un faisceau lumineux aval représentant une image, et
- un élément de diffusion de la lumière interposé entre le module de rétro-éclairage et la matrice.
L’élément de diffusion permet d’une part d’homogénéiser le faisceau lumineux amont arrivant sur la matrice d’éléments à transmittance variable, et d’autre part d’augmenter l’étalement angulaire du faisceau lumineux amont et par là même celui du faisceau lumineux aval. L’afficheur tête haute est ainsi moins directif et l’image projetée peut donc être vue par le conducteur depuis un ensemble élargi de positions.
Cependant, les éléments de diffusion existants absorbent une partie du faisceau lumineux amont, générant une diminution désavantageuse de l’intensité lumineuse du dispositif.
De façon classique, un réflecteur est placé entre la source lumineuse et l’élément de diffusion afin de collimater le faisceau amont sur l’élément de diffusion. Cela étant, malgré le réflecteur, l’angle d’incidence des rayons lumineux sur le diffuseur n’est pas optimal, certains rayons atteignant l’élément de diffusion avec un angle d’incidence de 70° au lieu d’être orthogonal à l’élément de diffusion.
On sait par ailleurs que la nécessité d’avoir une image projetée visible même quand la luminosité ambiante est élevée conduit à générer un faisceau lumineux amont très puissant ; cela conduit à une augmentation préjudiciable de la température du circuit imprimé comportant les sources de lumière et, puisque les technologies des matrices d’éléments à transmittance variable ont une transmittance relativement faible, à une augmentation importante de la température interne de la matrice au passage du faisceau lumineux amont.
Ainsi, afin d’éviter une surchauffe du système d’affichage pouvant conduire à un dysfonctionnement, il convient soit d’intégrer un système de refroidissement coûteux et encombrant, soit de réduire la puissance lumineuse de l’afficheur ce qui nuirait à la bonne visibilité de l’image projetée.
Il existe donc un besoin de fournir un système d’affichage compact fournissant une haute intensité lumineuse et ayant une efficacité améliorée.
Selon un aspect, il est proposé un dispositif de génération d’image comprenant un écran, par exemple une matrice à transmittance variable, et une plaque présentant une première face portant au moins une source lumineuse configurée pour émettre un premier faisceau lumineux dans au moins une première bande spectrale.
Selon une caractéristique générale de cet aspect, le dispositif comporte au moins une couche de matériau configurée pour absorber au moins une partie du premier faisceau lumineux et pour réémettre un deuxième faisceau lumineux dans une deuxième bande spectrale en direction de l’écran.
Puisque les sources de lumière illuminent un matériau photoluminescent, au moins une partie des rayons lumineux émis par les diodes dans la première bande spectrale sont absorbés par le matériau photoluminescent et participent à la réémission du faisceau dans la deuxième bande spectrale. La partie non absorbée du premier faisceau peut par exemple traverser la couche de matériau. Ladite au moins une source lumineuse est donc employée de façon plus efficace que dans l’art antérieur et il est alors possible, afin d’obtenir une intensité lumineuse égale à celle de l’art antérieur, d’employer des sources de lumière moins puissantes qui génèrent moins de chaleur.
En outre, la réémission de lumière par la couche de matériau photoluminescent est faite de façon homogène puisque le matériau se comporte ici comme une source primaire de lumière. Ainsi la présence d’un élément de diffusion n’est plus nécessaire et il est par conséquent possible de s’affranchir du réflecteur associé. Le dispositif gagne ainsi en compacité et en simplicité.
Ladite au moins une source de lumière peut être recouverte par ladite au moins une couche de matériau. Par exemple, la couche de matériau peut être plane, par exemple en forme de plaque, et disposée sur les sources lumineuses et en contact avec celles-ci. Cela permet une simplicité de réalisation du dispositif.
Ladite au moins une source lumineuse peut être englobée dans ladite au moins une couche de matériau.
Bien qu’il soit possible de réaliser une couche de matériau en forme de plaque, la réalisation d’une couche englobant ladite au moins une source lumineuse, c’est-à-dire dans laquelle les diodes sont noyées, est particulièrement avantageuse puisqu’elle permet une meilleure absorption du premier faisceau par le matériau.
Selon un mode de réalisation, ladite au moins une couche comporte une première portion configurée pour émettre une première partie du deuxième faisceau dans la deuxième bande spectrale et une deuxième portion configurée pour émettre une deuxième partie du deuxième faisceau dans une troisième bande spectrale.
Cela permet avantageusement de rehausser certaines teintes de l’image.
La première portion peut comporter un colorant.
La couche de matériau peut comprendre du phosphore.
Le phosphore est un matériau particulièrement avantageux car il présente d’excellentes propriétés luminescentes et permet, par exemple en étant combiné à une source lumineuse appropriée, de produire de la lumière blanche.
Un dissipateur thermique peut être disposé au contact d’une deuxième face de la plaque opposée à la première face de la plaque.
Cela permet avantageusement de limiter encore d’avantage l’échauffement du système, et donc de mieux prévenir d’éventuels dysfonctionnements.
Un support comprenant un conduit parcouru par le deuxième faisceau lumineux peut être interposé entre la plaque et l’écran.
Le support peut posséder une paroi interne délimitant le conduit du support et configurée pour réfléchir la lumière.
Cela permet de focaliser une plus grande partie du faisceau lumineux aval vers l’écran et donc de limiter avantageusement les pertes optiques.
La plaque peut comprendre une carte électronique sur laquelle est intégrée ladite au moins une source lumineuse.
Ladite au moins une source lumineuse peut être une diode électroluminescente.
L’emploi de diodes électroluminescentes est avantageux car elles présentent une bonne efficacité lumineuse et un échauffement limité.
Le dispositif peut comprendre une pluralité de sources lumineuses. Par exemple, les sources lumineuses peuvent être réparties en plusieurs ensembles de sources lumineuses, le dispositif de génération d’image comprenant des moyens de commande pour commander chaque ensemble de sources lumineuses indépendamment des autres ensembles de sources lumineuses.
La présence de plusieurs ensembles de sources lumineuses commandables de façon sélective permet avantageusement, par l’activation d’un nombre plus ou moins grand d’ensembles de sources lumineuse, d’adapter la luminosité du dispositif.
En outre, la sélection de certains ensembles de sources en fonction de leur position permet un ajustement local de l’intensité lumineuse transmise à matrice d’éléments à transmittance variable et donc une amélioration du contraste de l’image.
Selon un autre aspect, il est proposé un dispositif d’affichage tête haute comprenant un dispositif de génération d’image tel que décrit précédemment, émettant un faisceau lumineux et un système de projection destiné à projeter le faisceau lumineux en direction d’une lame partiellement transparente.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
Brève description des figures
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de modes de réalisation de l’invention, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :
Il est à noter que sur ces figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références.
Description détaillée
Sur la figure 1, on a représenté schématiquement les éléments principaux d’un afficheur 1 tête haute, destiné par exemple à équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile.
Un tel afficheur 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.
À cet effet, l’afficheur 1 comprend une lame partiellement transparente 10 placée dans le champ de vision du conducteur, un dispositif de génération d’images 2 adapté à générer un faisceau lumineux aval Lv et un dispositif de projection 11, 12 adapté à renvoyer, en direction de ladite lame partiellement transparente 10, le faisceau lumineux généré par le dispositif de génération d’images 2.
La lame partiellement transparente 10 est ici confondue avec le pare-brise du véhicule. Autrement dit, c’est le pare-brise du véhicule qui a la fonction de lame partiellement transparente pour l’afficheur tête haute.
Selon une variante, la lame partiellement transparente pourrait être un combineur, c’est-à-dire une lame partiellement transparente distincte du pare-brise et dédiée à l’afficheur tête haute 1. Un tel combineur serait placé entre le pare-brise du véhicule et les yeux YX du conducteur, sur le trajet du faisceau lumineux aval Lv.
Par ailleurs, ici, le dispositif de projection comprend deux miroirs de repliement 11, 12 agencés de manière à réfléchir le faisceau lumineux aval Lv généré par le dispositif 2 de génération d’images en direction de la lame partiellement transparente 10. Les miroirs de repliement permettent avantageusement de placer le dispositif de génération d’image dans une configuration dans laquelle il ne fait pas face à la lame partiellement transparente et donc de le placer dans tout endroit adapté, typiquement sous le tableau de bord du véhicule.
Ici, un premier miroir de repliement 11 est un miroir plan, et un deuxième miroir de repliement 12 est un miroir incurvé qui possède une forme optimisée pour produire une image virtuelle de forme adaptée à la forme de la lame partiellement transparente 10, ici une forme incurvée, de façon à afficher l’image I de manière non déformée.
Selon d’autres modes de réalisation, le dispositif de projection d’images 11, 12 pourrait comprendre un nombre différent de miroirs et/ou des miroirs ayant des formes différentes, ainsi que d’autres éléments optiques tels qu’une lentille par exemple.
Le dispositif de génération d’images 2 comprend un module de rétro-éclairage 3 configuré pour produire un faisceau lumineux amont Lm, une matrice 20 d’éléments à transmittance variable configurée pour être éclairée par le faisceau lumineux amont Lm et un réflecteur 4 interposé entre le module de rétro-éclairage 3 et la matrice 20.
La matrice 20 est configurée pour transmettre sélectivement le faisceau lumineux amont Lm de façon à former le faisceau lumineux aval Lv représentant une image à projeter dans le champ de vision du conducteur au moyen du dispositif de projection 11, 12 et de la lame partiellement transparente 10.
Le dispositif d’affichage tête haute 1 comprend également un boîtier 13 (généralement opaque) qui renferme le dispositif de génération d’image 2 et le système de projection 11, 12 afin notamment de protéger ces éléments contre d’éventuelles agressions extérieures (poussière, liquides, etc.).
Le boîtier 13 comprend une ouverture 14 à travers laquelle passe le faisceau lumineux aval Lv, ici après réflexion sur le deuxième miroir de repliement 12.
L’ouverture 14 du boîtier 13 est fermée par une fenêtre 15 (parfois désignée sous le terme anglo-saxon « cover window ») formée par exemple d’une feuille de matière plastique de type polycarbonate d’épaisseur comprise entre 0,25 mm et 0,75 mm.
Comme l’illustre la figure 2 qui est une vue éclatée du dispositif de génération d’image 2 selon un mode de réalisation de l’invention, le module de rétro-éclairage 3 comporte ici un ensemble E de sources de lumière, par exemple ici des diodes électroluminescentes (ou LED pour "Light Emitting Diode" en langue anglaise) montée sur une première face d’une plaque 31. Ici, la plaque 31 comporte une borne d’alimentation BV de l’ensemble E de sources de lumière configurée pour être connectée à une source d’alimentation électrique externe (non représentée) ainsi qu’une borne de référence GND. La plaque pourrait toutefois en variante intégrer une source d’alimentation électrique interne.
Le réflecteur 4 comporte ici un support formant un conduit 40 de section rectangulaire s’étendant entre une première ouverture 41 et une deuxième ouverture 42 opposée à la première ouverture 41 et délimitée par une paroi interne 43 du réflecteur 4 adaptée pour réfléchir la lumière.
La plaque 31 est configurée pour être fixée au niveau de la première ouverture 41 du conduit 40 de façon à obstruer complétement ladite première ouverture 41 et de façon que l’ensemble de sources de lumière 30 soit tourné vers l’intérieur du conduit 40 et situé à l’intérieur de celui-ci.
La matrice 20 d’éléments à transmittance variable est ici une matrice de cellules à cristaux liquides commandée par une matrice correspondante de transistors en couche mince (TFT, « Thin Film Transistor », en langue anglaise), formant ce que l’homme du métier appelle communément un écran LCD (« Liquid Crystal Display » en langue anglaise »).
La matrice 20 est ici configurée pour être fixée au niveau de la deuxième ouverture 42 du réflecteur 4, de façon à obstruer complétement ladite deuxième ouverture 42. La matrice 20 peut être électriquement couplée à des moyens de commande (non représentée), par exemple une carte électronique comportant un microcontrôleur, par l’intermédiaire d’un câble en nappe CN.
La plaque 31 et la matrice 20 sont ici inclinées l’une par rapport à l’autre de façon à former un angle compris entre 10° et 45° et le conduit 40 du réflecteur 4 s’étend selon un axe sensiblement orthogonal à la plaque 31 et à la matrice 20. Le conduit 40 est ici en forme de tronc de pyramide, et sa section s’élargit depuis la première ouverture 41, plus petite, vers la deuxième ouverture 42, plus grande.
En variante, il serait possible que la plaque 31 et la matrice 20 soient parallèle ou sensiblement parallèles, c’est-à-dire inclinées de façon à former un angle inférieur à 10°
Ainsi, les rayons du faisceaux lumineux amont Lm émis par l’ensemble E de sources de lumière 30 sont transmis à la matrice 20 soit directement, soit après avoir été réfléchis une ou plusieurs fois sur la paroi interne 43 du réflecteur 4. Ainsi, même les rayons lumineux émis avec un angle élevé par rapport à la normale à la plaque 31, par exemple un angle supérieur à 30°sont transmis à la matrice 20.
Le dispositif de génération d’image 2 comporte en outre un dissipateur thermique 5 facultatif, de forme globalement parallélépipédique et qui comporte une première surface 50 plane et adaptée à recevoir le module de rétro-éclairage 3 par contact avec une deuxième face de la plaque 31 opposée à la première face.
Le dissipateur comporte en outre une deuxième surface 51 formée d’une pluralité d’ailettes qui s’étendent ici vers l’extérieur du dissipateur 5, de façon que la deuxième surface soit nettement plus grande que la première surface. Par exemple ici, la deuxième surface représente 80% de la surface libre totale du dissipateur 5.
Le dissipateur 5 est réalisé dans un matériau à forte conductivité thermique, c’est-à-dire une conductivité thermique supérieure ou égale à 20 W.m-1.K-1, par exemple ici un alliage d’aluminium, et est configuré pour absorber la chaleur générée par le module de rétroéclairage 3 et pour la restituer dans l’air par convection.
Le dissipateur thermique 5 contribue donc à éviter une surchauffe du dispositif 2.
Comme l’illustre la figure 3 qui est une vue schématique d’un point de vue électrique de l’ensemble de sources de lumière 30, l’ensemble E du module de rétro-éclairage 3 comporte 88 sources de lumière 30, ici des diodes électroluminescente bleues agencées selon une matrice rectangulaire de huit branches br1, br2, …br8, formant ici des lignes de la matrice, comportant chacune onze diodes montées en séries, les huit branches étant montées en parallèle entre la borne d’alimentation BV qui est ici configurée recevoir un potentiel électrique de 30 volts, et la borne de référence GND, par exemple ici la masse.
A des fins de simplification, une seule source lumineuse 30 de l’ensemble E est référencée sur les figures. Cependant, le signe de référence 30 doit être compris comme étant attribué à chacune des sources de lumière de l’ensemble E.
Les sources de lumière 30 sont configurées pour émettre un premier faisceau lumineux dans une première bande spectrale. Les sources de lumière 30 étant ici des diodes électroluminescentes bleues, le premier faisceau lumineux est un faisceau à dominante bleue et la première bande spectrale est comprise entre 475 nanomètres et 490 nanomètres.
Comme l’illustre la figure 4 qui est une vue schématique de côté du module de rétro-éclairage 3, la plaque 31 est ici une carte électronique sur laquelle sont montées les sources de lumière 30. Par exemple, la carte électronique est une carte de circuit imprimé (couramment désignée par l’homme du métier par le sigle anglo-saxon « PCB », pour « printed Circuit Board ») comportant un substrat métallique isolé ( IMS, pour « Insulated Metal Substrate » en langue anglaise).
Les sources de lumière 30 sont englobées dans une couche de matériau photoluminescent 6, par exemple ici du phosphore, qui s’étend ici sur la totalité de la première face 310 de la plaque 31. Par exemple, la couche de matériau photoluminescent peut avoir été réalisée par pulvérisation du matériau photoluminescent sur les sources lumineuses. Un masque de pulvérisation peut être utilisé durant le procédé afin de ne déposer le matériau que sur certains emplacements de la plaque 31, par exemple uniquement sur les régions comportant des sources lumineuses. En outre, la pulvérisation peut être réalisée en plusieurs fois ; en d’autres termes, la couche de matériau 6 peut comporter plusieurs sous-couches de matériau 6.
Il est par ailleurs possible de protéger les sources lumineuses par une couche transparente de silicone, et d’appliquer la couche de matériau photoluminescent directement sur la couche de silicone. A des fins de simplification, la couche de silicone n’est pas représentée sur les figures.
En alternative, il serait possible d’employer tout autre matériau photoluminescent, comme par exemple du nitrure de phosphore, en particulier du nitrure de phosphore rouge, ou encore du grenat d’yttrium et d’aluminium dopé au cérium (« YAG :Ce », selon la dénomination couramment employée par l’homme du métier).
Le matériau photoluminescent 6 est configuré pour absorber une partie des photons émis par les sources de lumière 30, c’est-à-dire une partie du premier faisceau lumineux, et pour émettre un deuxième faisceau lumineux, dans une deuxième bande de fréquence. La partie non absorbée du premier faisceau lumineux traverse la couche de matériau 6 de façon que la combinaison du deuxième faisceau et de la partie non absorbée du premier faisceau forme le faisceau amont Lm.
Le matériau photoluminescent 6 est ici mélangé à un colorant jaune. Cela permet d’obtenir un deuxième faisceau à dominante jaune, c’est-à-dire que la deuxième bande spectrale est comprise entre 575 nanomètres et 580 nanomètres L’utilisation combinée de diodes bleues et du matériau photoluminescent 6 coloré en jaune permet de produire un faisceau amont Lm de lumière blanche. .
Toutefois, l’invention n’est pas limitée à cette deuxième bande spectrale et il serait parfaitement possible d’obtenir un faisceau lumineux amont Lm dans toute bande spectrale en choisissant des sources de lumière émettant dans une première bande spectrale différente, c’est-à-dire en modifiant la couleur des sources de lumières, et/ou en colorant différemment ou en ne colorant pas le matériau photoluminescent 6. Par exemple, il serait possible de choisir des diodes électroluminescentes rouge, c’est-à-dire de première bande spectrale comprise entre 620 nanomètres et 700 nanomètres, et de ne pas colorer le matériau photoluminescent 6 qui produirait alors le faisceau aval à dominante rouge.
La figure 5 illustre une variante de réalisation dans lequel le module de rétro-éclairage 3 comporte deux ensembles de sources de lumière, dont un premier ensemble E1 est couplé entre une première borne d’alimentation B1 et la borne de référence GND et comporte quatre branches parallèles de onze sources de lumière 30 en séries, et dont un deuxième ensemble E2 est couplé entre une deuxième borne d’alimentation B2 et la borne de référence GND et comportant quatre branches parallèles comportant chacune onze sources de lumière 30. Ici, la première borne d’alimentation B1 et la deuxième borne d’alimentation sont configurées pour recevoir chacune un potentiel électrique de 30 volts.
Les deux ensembles E1 et E2 sont agencés de façon que la matrice de sources de lumière comprenne une alternance de lignes formées pas les branches du premier ensemble E1 et de lignes formé par les branches du deuxième ensemble E2. Ainsi le premier ensemble E1 comporte ici les branches impaires br1, br3, br5, br7, et le deuxième ensemble E2 comporte les branches paires br2, br4, br6, br8.
Ainsi, puisque les deux ensembles E1 et E2 sont alimentés de façon indépendante, il est possible d’ajuster l’intensité lumineuse du faisceau amont Lm en activant un seul ensemble de sources de lumière ou les deux ensembles de sources de lumières. Par exemple, l’activation des ensembles de sources de lumière peut se faire par l’intermédiaire d’un rhéostat (non représenté) comportant deux positions, une première position commandant l’ouverture d’un interrupteur INT connecté entre la deuxième borne et le deuxième ensemble, et une deuxième position commandant la fermeture dudit interrupteur INT.
En variante, il est possible que chaque branche de la matrice de sources de lumière forme un ensemble distinct et soit commandable de façon indépendante. Cela permettrait une plus grande sensibilité d’ajustement de la luminosité.
En variante, comme l’illustre la figure 6, il est possible que les sources lumineuses soient commandable par ensemble de lignes et/ou de colonnes.
Ainsi, selon ce mode de réalisation, la matrice de sources de lumière 30 est partagée en huit ensembles Z1, Z2…Z8 de sources de lumière, chaque ensemble étant couplé entre la borne d’alimentation B1 et la borne de référence.
Par exemple ici, chaque ensemble Z1, Z2, …Z8 forme une matrice de deux lignes et trois colonnes de sources de lumière. Cependant, les ensembles Z1, Z2, … Z8 pourraient comprendre un agencement différent de sources de lumières, et en particulier chaque ensemble pourrait comprendre un nombre différent de sources de lumière, notamment une seule source lumineuse.
Une première ligne li1 comporte quatre ensembles Z1, Z2, Z3 et Z4 qui sont couplés en parallèle entre la borne de référence GND et la borne d’alimentation BV par l’intermédiaire d’interrupteurs individuels C1, C2, C3 et 4 propre à chacun des ensembles de la première ligne li1.
Une deuxième ligne li2 comporte quatre ensembles Z5, Z6, Z7et Z8 qui sont couplés en parallèle entre la borne de référence GND et la borne d’alimentation BV par l’intermédiaire d’interrupteurs individuels C5, C6, C7 et C8 propre à chacun des ensembles de la deuxième ligne li2.
Les interrupteurs C1 à C8 peuvent par exemple être commandés par les moyens de commande susmentionnés en fonction de l’image à afficher. Par exemple, les moyens de commande peuvent être configurés pour ouvrir les interrupteurs des ensembles correspondant à une zone sombre de l’image à afficher, et pour fermer l’interrupteur des ensembles correspondant à une zone claire de l’image à afficher. Le contraste de l’image à afficher est ainsi amélioré.
Selon un mode de réalisation compatible avec l’un quelconque des modes de réalisation précédent, certains ensembles de sources de lumière sont configurés pour émettre des faisceaux lumineux dans des premières bandes spectrales différentes. En d’autres termes, les sources de lumière de certains ensembles émettent des couleurs différentes selon les ensembles dans lesquels elles se trouvent.
Par exemple, certains ensembles peuvent contenir des diodes bleues ou une majorité de diodes bleues, certains autres ensembles peuvent comprendre des diodes rouges ou une majorité de diodes rouge, etc. Cela permet avantageusement un ajustement de la teinte de l’image à afficher.
Selon un mode de réalisation compatible avec l’un quelconque des modes de réalisation précédent, le matériau photoluminescent 6 est configuré pour réémettre de la lumière dans plusieurs bandes spectrales différentes.
Ainsi comme l’illustre la figure 7 qui est une vue schématique de côté du module de rétro-éclairage 3 dans lequel l’ensemble de sources de lumière 30 est agencée selon le mode de réalisation décrit précédemment en lien avec la figure 3, le matériau photoluminescent 6 comporte ici des premières portions PJ1, PJ2, PJ3 et PJ4 colorées en jaune et situées au-dessus de chaque branche du premier ensemble, et des deuxièmes portions PR1, PR2, PR3 et PR4 colorées en rouge situées au-dessus de chaque branche du deuxième ensemble.
Ainsi en fermant l’interrupteur INT, il est possible de rehausser la couleur rouge dans l’image à afficher.
Il serait tout à fait possible de colorer localement le matériau photoluminescent 6 de façon indépendante de la position des différents ensembles de sources de lumières 30.
L’invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit ici en lien avec les figures 1 à 7. Ainsi, bien qu’il ait été décrit des modules de rétro-éclairage comprenant par exemple 88 sources de lumière, l’invention est compatible avec tout autre nombre de sources de lumière, et en particulier avec une seule source lumineuse. Par ailleurs, bien qu’il ait été décrit ici des sources de lumière comprenant des diodes électroluminescentes, il serait tout à fait possible d’employer tout autre type de source lumineuse.
En outre, bien qu’il ait été décrit un agencement des sources de lumière en matrice, l’invention est compatible avec tout agencement des sources de lumières.
Enfin, le dispositif de génération d’image selon l’invention n’est pas limité à une intégration dans un système d’affichage tête haute, et peut être intégré dans tout système d’affichage compatible, comme un téléviseur, un écran d’ordinateur, un vidéo projecteur, etc.
Claims (13)
- Dispositif de génération d’image comprenant un écran et une plaque (31) présentant une première face (310) portant au moins une source lumineuse (30) configurée pour émettre un premier faisceau lumineux dans au moins une première bande spectrale, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une couche de matériau (6) configurée pour absorber au moins une partie du premier faisceau lumineux et pour réémettre un deuxième faisceau lumineux dans une deuxième bande spectrale en direction de l’écran.
- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une source lumineuse (30) est recouverte par ladite au moins une couche de matériau (6).
- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite au moins une source lumineuse est englobée dans ladite au moins une couche de matériau (6).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite au moins une couche de matériau comporte une première portion (PR1) configurée pour émettre une première partie du deuxième faisceau dans la deuxième bande spectrale et une deuxième portion (PJ1) configurée pour émettre une deuxième partie du deuxième faisceau dans une troisième bande spectrale.
- Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la première portion comporte un colorant.
- Dispositif de génération d’image selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la couche de matériau (6) comprend du phosphore.
- Dispositif de génération d’image selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel un dissipateur thermique (5) est disposé au contact d’une deuxième face de la plaque (31) opposée à la première face (310) de la plaque.
- Dispositif de génération d’image selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel un support (4) comprenant un conduit (43) parcouru par le deuxième faisceau lumineux est interposé entre la plaque (31) et l’écran.
- Dispositif de génération d’image selon la revendication 8, dans lequel le support (4) possède une paroi interne (43) délimitant le conduit (43) du support et configuré pour réfléchir la lumière.
- Dispositif de génération d’image selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la plaque (31) comprend une carte électronique sur laquelle est intégrée ladite au moins une source lumineuse (30).
- Dispositif de génération d’image selon la revendication 10, dans lequel ladite au moins une source lumineuse (30) est une diode électroluminescente.
- Dispositif de génération d’image selon l’une des revendications 1 à 11, comportant une pluralité de sources lumineuses réparties en plusieurs ensembles de sources lumineuses (E1, E2, Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7, Z8), le dispositif de génération d’image (2) comprenant des moyens de commande pour commander chaque ensemble de sources lumineuses indépendamment des autres ensembles de sources lumineuses.
- Dispositif d’affichage tête haute comprenant un dispositif de génération d’image (2) selon l’une des revendications 1 à 12 émettant un faisceau lumineux (Lv) et un système de projection (11, 12) destiné à projeter le faisceau lumineux (Lv) en direction d’une lame partiellement transparente (10).
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-
2019
- 2019-10-25 FR FR1911963A patent/FR3102570B1/fr active Active
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| EP3163366A1 (fr) * | 2014-06-27 | 2017-05-03 | LG Electronics Inc. | Unité de rétroéclairage et dispositif d'affichage la comprenant |
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