WO2000024614A1 - Systeme de detection d'humidite et son application a un pare-brise de vehicule - Google Patents

Systeme de detection d'humidite et son application a un pare-brise de vehicule Download PDF

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WO2000024614A1
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photodetector
zone
diffraction grating
stack
light
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PCT/FR1999/002577
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Jean-Claude Lehureau
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Thomson-Csf
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Definitions

  • the invention relates to a humidity detection system and its application to an automobile windshield to detect raindrops on the windshield or in general its loss of transparency and this in order to trigger the wiper blades. -ice cream.
  • the purpose of automobile systems is to lighten the driver's task as much as possible so that he can devote himself entirely to driving the vehicle. Driving in rainy weather is more tiring.
  • the object of the invention relates to a system for automatically triggering the windshield wipers in the event of detection of water drops so as to release the driver from this command.
  • the invention is applicable to any type of vehicle: automobile, air or naval.
  • the invention therefore relates to a system for detecting humidity on the surface of a part, characterized in that it comprises:
  • a diffraction grating receiving the source beam, and providing at least one diffracted beam and one beam transmitted without diffraction; - an optical system focusing or collimating at least one of the beams supplied by the diffraction grating in a determined area of the surface;
  • a photodetector capable of receiving light from the surface area through the optical system and the diffraction grating.
  • the system of FIG. 1 a comprises a light source 2 emitting a light beam F1.
  • a diffraction grating 3 receives the beam F1 and provides at least one diffracted beam and one non-diffracted beam.
  • An optical system 4 focuses at least one of these beams into an area 11 of a surface 10 to be observed.
  • This surface 10 is for example the outer surface of the windshield 1 of a vehicle.
  • Figure 1b illustrates the operation of the system when the area is perfectly smooth and does not include a drop of water in particular.
  • the beam F1 emitted by the source 2 is diffracted by the grating 3 and gives rise to the diffracted beam F'2 and to the non-diffracted beam F2. These beams are focused by the lens 4.
  • the diaphragm 6 or spatial filter allows the transmission of the beam F3 coming from the non-diffracted beam F2.
  • the beam F3 reaches the area 11 of the surface 10 in a direction different from the normal to the plane of the area. This zone 10 being assumed to be perfectly smooth and free from humidity and dust, the beam F3 is reflected in the direction of the beam F4.
  • FIG. 1c represents the operation of the system in the case where the zone 10 comprises a drop of water 14.
  • the beam F3 transmitted by the system is scattered by the drop of water 14.
  • Light is then backscattered by the system ( harness F5).
  • the beam F5 crosses the diaphragm 6 and is transmitted to the network 3 by the lens 4.
  • the network 3 diffracts this beam F5 according to the beam F6 towards the photodetector 5.
  • the system of the invention thus makes it possible to detect the presence of a drop of water on the area 11 of the surface 10.
  • the beam F3 represents 20% of the energy emitted by the source.
  • the beam F6 also represents 80% of the energy backscattered by the zone 10.
  • the beam F'6 not diffracted by the network 3 and which is returned to the source 2 represents only 20% of the energy of the backscattered F5 beam. The beam F'6 cannot therefore disturb the operation of the light source.
  • FIG. 2a represents an exemplary embodiment of a transmitter-receiver device according to the invention.
  • This device comprises a stack of EM layers of semiconductor materials forming a semiconductor laser. For example, it comprises on a GaAs substrate, a n-doped GaAIAs confinement layer, an n-doped GaAIAs active layer, another p-doped GaAIAs confinement layer and a p-doped GaAs contact layer.
  • electrodes E1 and E2 make it possible to inject an excitation current into the stack.
  • the electrode E1 has the form of a ribbon.
  • guide means make it possible to guide the light parallel to this strip.
  • These guide means can take the form of an implantation of protons in at least the upper confinement layer on either side of the guided zone.
  • the active layer can be etched by microlithography. The faces of the device perpendicular to the direction of the guide are cleaved.
  • the laser emits light according to the zone Z1.
  • an electrode D1 is provided which is placed next to the electrode E1.
  • guide means make it possible to guide the light arriving on the zone Z2, in the stack of layers L. This stack is able to operate as an optical detector and a current is detected between the electrodes D1 and E2 .
  • Means of decoupling such as a JS isolation zone, allow the laser to be electrically and optically decoupled from the detector.
  • the contact area of the electrode D1 is larger than that of the electrode E1.
  • the electrode D1 does not necessarily have the shape of a ribbon.
  • the electrode E2 is common to the laser part and to the detection part, but there could be two separate electrodes.
  • the electrode E2 is shown on the opposite face of the substrate carrying the stack EM. However, it could be provided on the face carrying the stack. Two electrodes would then be required: an electrode associated with the stack of the laser and an electrode associated with the stack of the detector.
  • FIG. 2b represents an example of application of the device of FIG. 2a to the detection system of FIGS. 1 a to 1 c.
  • the transceiver device as described in relation to Figure 2a is shown schematically to the left of Figure 2b.
  • the laser 2 emits a beam which is transmitted by the diffraction grating 3 to the focusing optical system 4 which focuses the light on the surface 10.
  • the latter reflects the light towards the focusing optics and the grating 3.
  • the latter has the particularity of diffracting light so as to present only diffraction orders located only on one side of the optical axis of the system, that is to say to give rise only to diffraction orders all of the same sign (positive for example).
  • the +1 order diffraction (for example) is thus focused on the DET detector.
  • the diffraction grating can be produced as shown in FIG. 2c. He then presents a series of linear reliefs, the section of which has three levels. The phase shift between the lower level p1 (hollow of the reliefs) and the upper level p3 (peak of the reliefs) is substantially equal to ⁇ radiant for the light to be treated. For a transmission network etched on the surface of a medium of index 1, 5 this corresponds to an etching depth equal to the wavelength.
  • the intermediate level p2 is midway between the levels p1 and p3. According to the example in FIG. 2c, the dimensions of the steps p1 and p3 are equal to a quarter of the network step and the step p2 is equal to half the network step.
  • the pitch of the network is substantially between 5 and 200 ⁇ m (around a few tens of micrometers).
  • FIG. 2c presents a type of interesting network profile in that it can be produced by superposition of two binary masks.
  • Such a network can also be produced using the techniques of holography by interference of light beams.
  • the duplication of these networks will preferably be done by molding. Diffracting structures in volume (Bragg grating) also make it possible to obtain the elimination of the order -1.
  • the laser is of the surface emission type (in English terminology: VCSEL - Vertical Cavity Surface Emitting Laser).
  • the laser 2 and photodetector 5 assembly is produced in a stack of layers of semiconductor materials mainly comprising on a substrate S: - a first Bragg mirror B1 produced in an alternation of different layers (for example AlAs / AIGaAs);
  • an active layer A for example in GaAs
  • the substrate S is assumed to be made of a conductive material.
  • an electrode E1 which makes it possible to define the emissive zone Z1 of the laser 2
  • an electrode E2 which makes it possible to define the emissive zone Z1 of the laser 2
  • the second Bragg mirror B2 is etched so as to allow the transmission of an incident light wave to the active layer A.
  • FIG. 4a represents a system in which the source 20 / photodetector 5 assembly is mounted on a base 21.
  • the base 21 is fixed to one end of a tube 23.
  • the diffraction grating 3 and the lens 4 The other end of the tube is closed by the diaphragm 6.
  • FIG. 4b represents an alternative embodiment in which the diffraction grating 3 and the lens 4 are produced in a single component 22.
  • the tube 23 is provided longer than that of Figure 3a to avoid the diaphragm.
  • the base 21 can have a diameter of 5 mm.
  • the tube has a length of 1 cm and in the case of Figure 3b, it is 3 to 6 cm in length.
  • the component 22 and the tube 23 can be produced by overmolding on the base 21 as shown in FIG. 4c.
  • the assembly is in the form of a housing, the outlet surface of which is produced by the lens / diffraction grating component 22 of the device.
  • the photodetector receives only a single diffracted beam.
  • the invention provides that the diffraction grating performs multiple diffractions and transmits several beams F5.1 to F5.3 to the surface 10 of the windshield so as to analyze more than one point on the windshield. Under these conditions, in return, the diffraction grating transmits several diffracted beams F6.1 to F6.n.
  • the photodetector has a linear shape (see Figure 6) or is made up of several aligned photodetectors.
  • FIG. 7 represents an electrical diagram in which the laser 2 is modulated or controlled in pulses by a generator G.
  • the detection signals det supplied by the photodetector 5 are taken into account only when they result from the emission of signals from the laser source 2.
  • an AND circuit coincides the signals of control of source 2 and the detection signals supplied by the photodetector. This system eliminates all other light receptions not resulting from the emission of source 2.
  • FIGS. 4a to 4c show an example of mounting a system thus described in the dashboard 30 of a vehicle.
  • a part of the dashboard located near the windshield 31 for example at 10 cm
  • an opening 32 In a part of the dashboard located near the windshield 31 (for example at 10 cm) is provided an opening 32. Inside the dashboard, under this opening is fixed a system such as that of FIGS. 4a to 4c so that the light beam F3 emitted by the system passes through the opening 32 and reaches a zone 11 of the windshield 31.
  • the system is mounted on an articulated device 34 to allow the beam to be adjusted.
  • the opening 32 is closed by a window 33 protecting the system from dust.
  • the outer face 35 of the window 33 is flush with the outer surface of the dashboard and is treated with anti-reflection.
  • This window allows the transmission of the wavelengths emitted by the light source 2. It is preferably treated with anti-reflection, in particular on the face located on the side of the windshield.
  • this window may include the optics of the system described above and preferably be this optics itself.

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Abstract

Ce système de détection d'humidité sur la surface (10) d'une pièce (1), comporte: une source lumineuse (2) émettant un faisceau source (F1); un réseau de diffraction (3) recevant le faisceau source (F1), et fournissant au moins un faisceau diffracté (F'2) et un faisceau transmis (F2) sans diffraction; un système optique (4) focalisant ou collimatant l'un au moins des faisceaux fournis par le réseau de diffraction en une zone (11) déterminée de la surface (10); un photodétecteur (5) capable de recevoir de la lumière de la zone (11) de la surface (10) à travers le système optique et le réseau de diffraction.

Description

SYSTEME DE DETECTION D'HUMIDITE ET SON APPLICATION A UN
PARE-BRISE DE VEHICULE
L'invention concerne un système de détection d'humidité et son application à un pare-brise automobile pour détecter les gouttes de pluie sur le pare-brise ou de façon générale sa perte de transparence et cela en vue de déclencher les balais d'essuie-glace. Les systèmes automobiles ont pour objet d'alléger autant que possible la tâche du conducteur pour lui permettre de se consacrer entièrement à la conduite du véhicule. On constate que la conduite par temps de pluie est plus fatiguante. L'objet de l'invention concerne un système permettant de déclencher automatiquement les essuie-glace du pare-brise en cas de détection de gouttes d'eau de façon à libérer le conducteur de cette commande.
Bien entendu, l'invention est applicable à tout type de véhicule : automobile, aérien ou naval.
L'invention concerne donc un système de détection d'humidité sur la surface d'une pièce, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une source lumineuse émettant un faisceau source ;
- un réseau de diffraction recevant le faisceau source, et fournissant au moins un faisceau diffracté et un faisceau transmis sans diffraction ; - un système optique focalisant ou collimatant l'un au moins des faisceaux fournis par le réseau de diffraction en une zone déterminée de la surface ;
- un photodétecteur capable de recevoir de la lumière de la zone de la surface à travers le système optique et le réseau de diffraction.
Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre fournie à titre d'exemple en se reportant aux figures annexées qui représentent :
- les figures 1a à 1c, un exemple de réalisation du système de détection selon l'invention ;
- les figures 2a à 2c, un exemple de réalisation d'une source lumineuse et d'un photodétecteur associé ; - la figure 3, un exemple de. réalisation du laser et du photodétecteur dans lequel le laser est à émission par la surface ;
- les figures 4a à 4c, des exemples de réalisation de montage du système de détection selon l'invention ;
- les figures 5a et 5b, une application à un système de détection de la pluie sur un pare-brise de véhicule ;
- la figure 6, une variante de l'invention dans laquelle le photodétecteur a une forme linéique ; - la figure 7, un circuit de commande du système de l'invention.
Le système de la figure 1 a comporte une source lumineuse 2 émettant un faisceau lumineux F1. Un réseau de diffraction 3 reçoit le faisceau F1 et fournit au moins un faisceau diffracté et un faisceau non diffracté. Un système optique 4 focalise au moins l'un de ces faisceaux en une zone 11 d'une surface 10 à observer. Cette surface 10 est par exemple la surface extérieure du pare-brise 1 d'un véhicule.
En se reportant aux figures 1 b et 1c, on va maintenant décrire le fonctionnement de ce système.
La figure 1b illustre le fonctionnement du système lorsque la zone est parfaitement lisse et ne comporte pas de goutte d'eau notamment. Le faisceau F1 émis par la source 2 est diffracté par le réseau 3 et donne lieu au faisceau diffracté F'2 et au faisceau non diffracté F2. Ces faisceaux sont focalisés par la lentille 4. Le diaphragme 6 ou filtre spatial permet la transmission du faisceau F3 provenant du faisceau non diffracté F2. Le faisceau F3 atteint la zone 11 de la surface 10 selon une direction différente de la normale au plan de la zone. Cette zone 10 étant supposée parfaitement lisse et exempt d'humidité et de poussières, le faisceau F3 se réfléchit selon la direction du faisceau F4.
La figure 1c représente le fonctionnement du système dans le cas où la zone 10 comporte une goutte d'eau 14. Le faisceau F3 transmis par le système est diffusé par la goutte d'eau 14. De la lumière est alors rétrodiffusée par le système (faisceau F5). Le faisceau F5 traverse le diaphragme 6 et est transmis au réseau 3 par la lentille 4. Le réseau 3 diffracté ce faisceau F5 selon le faisceau F6 vers le photodétecteur 5. Le système de l'invention permet ainsi de détecter la présence d'une goutte d'eau sur la zone 11 de la surface 10.
A titre d'exemple, si le réseau 3 est conçu pour diffracter 80 % d'un faisceau incident et d'en transmettre 20 % sans diffraction, le faisceau F3 représente 20 % de l'énergie émise par la source. Le faisceau F6 représente également 80 % de l'énergie rétrodiffusée par la zone 10. Par contre, le faisceau F'6 non diffracté par le réseau 3 et qui est renvoyé vers la source 2, ne représente que 20 % de l'énergie du faisceau F5 rétrodiffusé. Le faisceau F'6 ne peut donc pas perturber le fonctionnement de la source lumineuse.
En se reportant aux figures 2a à 2c, on va maintenant décrire un exemple d'une diode laser et d'un photodétecteur réalisés sur un même substrat. Dans cet exemple, la diode laser et le photodétecteur sont à émission et réception par la tranche du dispositif. La figure 2a représente un exemple de réalisation d'un dispositif émetteur-récepteur selon l'invention. Ce dispositif comporte un empilement de couches EM de matériaux semiconducteurs formant un laser à semiconducteurs. Par exemple, il comporte sur un substrat en GaAs, une couche de confinement en GaAIAs dopée n, une couche active en GaAIAs dopée n, une autre couche de confinement en GaAIAs dopée p et une couche de contact en GaAs dopée p. De part et d'autre, des électrodes E1 et E2 permettent d'injecter un courant d'excitation dans l'empilement. L'électrode E1 a la forme d'un ruban. Sous ce ruban, des moyens de guidage permettent de guider la lumière parallèlement à ce ruban. Ces moyens de guidage peuvent prendre la forme d'une implantation de protons dans au moins la couche de confinement supérieure de part et d'autre de la zone guidée. Selon une autre technique, la couche active peut être gravée par microlithographie. Les faces du dispositif perpendiculaire à la direction du guide sont clivées. Le laser émet de la lumière selon la zone Z1. Selon l'invention, on prévoit une électrode D1 disposée à côté de l'électrode E1. Sous l'électrode D1 , des moyens de guidage permettent de guider la lumière arrivant sur la zone Z2, dans l'empilement des couches L. Cet empilement est à même de fonctionner en détecteur optique et on détecte un courant entre les électrodes D1 et E2. Des moyens de découplage, tels qu'une zone d'isolation JS, permettent de découpler électriquement et optiquement le laser du détecteur.
De préférence, la zone de contact de l'électrode D1 est plus grande que celle de l'électrode E1. De plus, l'électrode D1 n'a pas forcément la forme d'un ruban.
Selon la figure 2a, l'électrode E2 est commune à la partie laser et à la partie détection, mais il pourrait y avoir deux électrodes séparées. Enfin, l'électrode E2 est représentée sur la face opposée du substrat portant l'empilement EM. Cependant, on pourrait la prévoir sur la face portant l'empilement. Il faudrait alors deux électrodes : une électrode associée à l'empilement du laser et une électrode associée à l'empilement du détecteur.
La figure 2b représente un exemple d'application du dispositif de la figure 2a au système de détection des figures 1 a à 1 c. Le dispositif émetteur-récepteur tel que décrit en relation avec la figure 2a est représenté schématiquement à gauche de la figure 2b. Le laser 2 émet un faisceau qui est transmis par le réseau de diffraction 3 au système optique de focalisation 4 qui focalise la lumière sur la surface 10. Celle-ci réfléchit la lumière vers l'optique de focalisation et le réseau 3. Celui-ci présente la particularité de diffracter la lumière de façon à ne présenter que des ordres de diffraction situés que d'un côté de l'axe optique du système, c'est-à-dire à ne donner lieu qu'à des ordres de diffraction tous du même signe (positifs par exemple). La diffraction d'ordre +1 (par exemple) est ainsi focalisée sur le détecteur DET.
A titre d'exemple le réseau de diffraction peut être réalisé comme représenté en figure 2c. Il présente alors une série de reliefs linéaires dont la section présente trois paliers. Le déphasage entre le palier inférieur p1 (creux des reliefs) et le palier supérieur p3 (crête des reliefs) est sensiblement égale à π radiants pour la lumière à traiter. Pour un réseau en transmission gravé à la surface d'un milieu d'indice 1 ,5 ceci correspond à une profondeur de gravure égale à la longueur d'onde. Le palier intermédiaire p2 est à mi-distance entre les paliers p1 et p3. Selon l'exemple de la figure 2c, les dimensions des paliers p1 et p3 sont égales au quart du pas du réseau et le palier p2 est égal à la moitié du pas du réseau. Le pas du réseau est sensiblement compris entre 5 et 200 μm (aux alentours de quelques dizaines de micromètres). La figure 2c présente un type de profil de réseau intéressant en ce qu'il peut être réalisé par superposition de deux masques binaires.
Il est bien évident qu'un tel réseau peut être également réalisé à l'aide des techniques de l'holographie par interférence de faisceaux lumineux. La duplication de ces réseaux se fera de préférence par moulage. Des structures diffractantes en volume (réseau de Bragg) permettent aussi d'obtenir l'élimination de l'ordre -1.
En se reportant à la figure 3, on va décrire un exemple de réalisation dans lequel le laser est du type à émission par la surface (en terminologie anglo-saxonne : VCSEL - Vertical Cavity Surface Emitting Laser).
L'ensemble laser 2 et photodétecteur 5 est réalisé dans un empilement de couches de matériaux semiconducteurs comprenant principalement sur un substrat S : - un premier miroir de Bragg B1 réalisé dans une alternance de couches différentes (par exemple AlAs/AIGaAs) ;
- une couche active A (par exemple en GaAs) ;
- un deuxième miroir de Bragg B2 similaire au premier miroir de Bragg. Le substrat S est supposé en matériau conducteur.
A la partie supérieure du deuxième miroir de Bragg B2 sont réalisées :
- une électrode E1 qui permet de définir la zone émissive Z1 du laser 2 ; - une électrode E2 qui permet de définir la zone émissive Z1 du laser 2 ;
- une électrode E2 qui permet de définir la zone détectrice Z2 du photodétecteur 5.
A l'emplacement de la zone détectrice Z2, le deuxième miroir de Bragg B2 est gravé de façon à permettre la transmission d'une onde lumineuse incidente à la couche active A.
Les deux zones Z1 , Z2 sont isolées électriquement et optiquement par une zone d'isolation IS réalisée dans l'empilement de couches. Cette zone d'isolation est faite par exemple par gravure. Dans une telle structure, le photodétecteur présente une sélectivité en longueur d'onde et notamment à la longueur d'onde d'émission du laser. Cela est un avantage en raison de l'insensibilité du système aux autres longueurs d'ondes. La figure 4a représente un système dans lequel l'ensemble 20 source 2/photodétecteur 5 est monté sur une embase 21. L'embase 21 est fixée à une extrémité d'un tube 23. Dans le tube sont positionnés le réseau de diffraction 3 et la lentille 4. L'autre extrémité du tube est fermée par le diaphragme 6. La figure 4b représente une variante de réalisation dans laquelle le réseau de diffraction 3 et la lentille 4 sont réalisés en un seul composant 22. De plus, le tube 23 est prévu plus long que celui de la figure 3a pour éviter le diaphragme.
A titre d'exemple, l'embase 21 peut avoir 5 mm de diamètre. Dans le cas de la figure 4a le tube a pour longueur 1 cm et dans le cas de la figure 3b, il a 3 à 6 cm de longueur.
Il est à noter que le composant 22 et le tube 23 peuvent être réalisés par surmoulage sur l'embase 21 comme cela est représenté en figure 4c. L'ensemble se présente sous forme d'un boîtier dont la surface de sortie est réalisée par le composant lentille/réseau de diffraction 22 du dispositif.
De plus, pour simplifier les explications, dans ce qui précède, nous avons considéré que le photodétecteur reçoit qu'un seul faisceau diffracté. Cependant, l'invention prévoit que le réseau de diffraction réalise des diffractions multiples et transmet plusieurs faisceaux F5.1 à F5.3 à la surface 10 du pare-brise de manière à analyser plus d'un point sur le pare- brise. Dans ces conditions, en retour, le réseau de diffraction transmet plusieurs faisceaux diffractés F6.1 à F6.n. Pour détecter l'un de ces réseaux diffractés, le photodétecteur a une forme linéaire (voir figure 6) ou est constitué de plusieurs photodétecteurs alignés.
La figure 7 représente un schéma électrique dans lequel le laser 2 est modulé ou commandé en impulsions par un générateur G. Dans ce circuit, les signaux de détection det fournis par le photodétecteur 5 sont pris en compte uniquement lorsqu'ils résultent de l'émission de signaux de la source laser 2. Pour cela un circuit AND met en coïncidence les signaux de commande de la source 2 et les signaux de détection fournis par le photodétecteur. Ce système permet de s'affranchir de toutes autres réceptions lumineuses ne résultant pas de l'émission de la source 2.
Les figures 5a et 5b représentent un exemple de montage d'un système ainsi décrit dans le tableau de bord 30 d'un véhicule. Dans une partie du tableau de bord située à proximité du pare-brise 31 (par exemple à 10 cm) est prévue une ouverture 32. A l'intérieur du tableau de bord, sous cette ouverture est fixé un système tel que celui des figures 4a à 4c de telle façon que le faisceau lumineux F3 émis par le système traverse l'ouverture 32 et atteigne une zone 11 du pare-brise 31. Le système est monté sur un dispositif articulé 34 pour permettre le réglage du faisceau.
L'ouverture 32 est obturée par une vitre 33 protégeant le système de la poussière. La face extérieure 35 de la vitre 33 affleure la surface extérieure du tableau de bord et est traitée anti-reflet. Cette vitre permet la transmission des longueurs d'onde émises par la source lumineuse 2. Elle est de préférence traitée anti-réfléchissant notamment sur la face située du côté du pare-brise. Enfin, cette vitre peut comporter l'optique du système précédemment décrit et être de préférence cette optique elle-même.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de détection d'humidité sur la surface (10) d'une pièce (1 ), caractérisé en ce qu'il comporte :
- une source lumineuse (2) émettant un faisceau source (F1 ) ;
- un réseau de diffraction (3) recevant le faisceau source (F1 ), et fournissant au moins un faisceau diffracté (F'2) et un faisceau transmis (F2) sans diffraction ;
- un système optique (4) focalisant ou collimatant l'un au moins des faisceaux fournis par le réseau de diffraction en une zone (11 ) déterminée de la surface (10) ; - un photodétecteur (5) capable de recevoir de la lumière de la zone (11 ) de la surface (10) à travers le système optique et le réseau de diffraction.
2. Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les faces d'émission et de réception de la source lumineuse (2) et du photodétecteur (5) sont sensiblement dans le même plan.
3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le photodétecteur est à proximité de la source lumineuse.
4. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le photodétecteur et la source lumineuse sont intégrés sur le même substrat.
5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ensemble source lumineuse (2) et photodétecteur (5) comprend un empilement (EM) de couches de matériaux semiconducteurs comportant de part et d'autre de l'empilement une première et une deuxième électrodes (E1 , E2) d'injection de courant permettant de faire fonctionner l'empilement de couches en mode laser et émettant un faisceau lumineux par une tranche de l'empilement, une des électrodes (E1 ) ayant la forme d'un ruban, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première électrode de détection (D1 ) disposée au bord de ladite tranche, permettant de faire fonctionner l'empilement en mode photodétecteur en coopération avec une deuxième électrode de détection disposée de l'autre côté de l'empilement (EM), ainsi que des moyens de guidage latéral de la lumière dans les zones situées sous l'électrode de détection (D1 ) et sous l'électrode en forme de ruban (E1 ) ainsi que des moyens de découplage optique et d'isolation électrique (1S) des zones de l'empilement (EM) situées sous les deux électrodes.
6. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la source lumineuse (2) est un laser à semiconducteur à émission par la surface comprenant une couche active (A) enserrée entre deux miroirs de Bragg (B1 , B2) et que le photodétecteur est réalisé dans les mêmes couches de matériaux semiconducteurs que le laser, les couches du miroir de Bragg (B2) comprises dans la zone de détection (Z2) du photodétecteur étant partiellement enlevée, et une zone de découplage électrique et optique étant prévue entre le laser (2) et le photodétecteur (5).
7. Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le réseau de diffraction et le système optique sont réalisés en un même composant.
8. Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte un système de diaphragme (6) situé entre le système optique (4) et la surface (10) et permettant de ne transmettre à la surface qu'un seul des faisceaux fourni par le réseau de diffraction.
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système de diaphragme comporte un tube (23) d'axe parallèle à la direction du faisceau à transmettre et de diamètre légèrement supérieur au diamètre de ce faisceau.
10. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système de diaphragme comporte une plaque comportant une ouverture centrée sur l'axe du faisceau à transmettre et de diamètre légèrement supérieur au diamètre de ce faisceau.
11. Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le faisceau transmis par le système optique à ladite zone (11 ) a une incidence différente de la normale par rapport au plan de ladite zone (11 ).
12. Système de détection d'eau sur un pare-brise de véhicule appliquant le système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface (10) est la face extérieure du pare-brise et que le système comprenant la source lumineuse (2), le réseau de diffraction (3), le système optique (4) et le photodétecteur (5) est placé à l'intérieur du véhicule de façon que le système optique (4) focalise ou collimate l'un des faisceaux fournis par le réseau de diffraction en une zone (11 ) du pare-brise.
13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est orienté de façon que la zone de détection (11 ) est située dans une zone de balayage des essuie-glaces.
14. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est orienté de façon que la direction dudit faisceau est telle que sa réflexion sur le pare-brise en l'absence d'eau donne lieu à un faisceau réfléchi qui ne soit pas dirigé vers un occupant de l'automobile.
15. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est localisé sur la partie supérieure du tableau de bord.
16. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est situé à l'intérieur du tableau de bord et en ce que la partie supérieure du tableau de bord comporte une ouverture (32) permettant le passage du faisceau fourni par le système optique et de la lumière réfléchie par la zone de détection (11 ).
17. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'ouverture (8) est fermée par une plaque transparente (33) à la longueur d'onde émise par la source lumineuse.
18. Système selon la revendication 17, caractérisé en ce que la face extérieure (35) de la plaque transparente affleure la surface du tableau de bord.
19. Système selon la revendication 17, caractérisé en ce que la plaque transparente comporte un traitement antireflet sur sa face extérieure (35) ou sur ses deux faces.
20. Système selon la revendication 17, caractérisé en ce que la plaque transparente (33) comporte le système optique (4).
21. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte une zone quasiment non réflectrice située sur la direction du faisceau réfléchi.
22. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que la zone non réflectrice est située sur le tableau de bord.
23. Système selon l'une des revendications 16 ou 22, caractérisé en ce que la zone non réflectrice est située dans ladite ouverture (8).
24. Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le photodétecteur (5) a une forme linéaire.
25. Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la source (2) est modulée à l'émission par un dispositif de commande (G) et en ce que les signaux de détection émis par le photodétecteur (5) sont mis en coïncidence avec des signaux émis par le dispositif de commande.
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