WO2009095246A1 - Dispositif d'affichage, notamment pour vehicule automobile, et procede d'affichage - Google Patents
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Definitions
- Display device in particular for a motor vehicle, and display method
- the present invention relates to a display device, especially for a motor vehicle, and a display method
- Head-up display devices are known, in particular with the projection of an image towards a windscreen as described in the document US Pat. No. 5,214,413. It is advantageous when the projected image of the device of FIG. head-up type display is more or less bright depending on the ambient light, especially in the region in front of the vehicle.
- a disadvantage of such devices according to the prior art consists in the fact that - in particular due to vibrations which occur when the vehicle is in use - movements of the display device or parts of the display device cause movements of the device. image projected towards the user of the vehicle. Such vibratory movements of the image can be disturbing for the user, in particular for a safe use of the vehicle, for example because the user must devote a large part of his concentration to the recognition of the content of the image displayed by the user. the head-up display device.
- the present invention is intended in particular to overcome the drawbacks of the prior art, and in particular those mentioned above, and also aims to provide a display device which is capable of producing a stable image and little vibrating even in situations in which a high level of vibration is present in the vehicle.
- a display device especially for a motor vehicle, comprising a projection module for generating an image for projection in the normal direction of view of a user of the device.
- display according to an optical path the display device being assigned a detection element and the display device comprising a setting element, the detection element being provided so that a Vibrational motion of an optical element in the optical path can be compensated for according to a detection signal of the sensing element by means of a compensating movement.
- Another preferred refinement of the invention lies in the fact that the vibratory motion of an optical element in the optical path is detected by means of a pattern projected through the optical path towards the detection element.
- optical element comprises a first part provided for the image and a second part provided for the test pattern, the first part and the second part being provided integrated in the same part or being provided in solidarity,
- the detection element close to the source of the test pattern so as to be able to detect the vibratory movements easily and with a simple and effective construction of the device.
- the optical element is a reflection element
- the first part of this element can be inclined to reflect light (directly or through other optical elements) to the user and the second part can be inclined perpendicularly to the direction of propagation of the test pattern so that the pattern is reflected towards the detection element which is for example close to the source of the test pattern.
- a particularly preferred improvement of the invention lies in the fact that the pattern is provided in a non-visible part of the spectrum.
- the target image may also be advantageous to provide the target image in a visible part of the spectrum.
- the detection element can be positioned close to the source of the pattern, it is advantageously possible to provide the pattern in a visible part of the spectrum.
- the detection element is a camera including a reduced resolution.
- the sensing element can have a reduced resolution to include only four independent sensitive elements (four pixels). Those skilled in the art will understand that a greater number of pixels is also possible.
- a preferred refinement of the invention lies in the fact that the optical path comprises at least one reflection element.
- the windshield of the motor vehicle is part of the optical path including as a reflection element.
- the adjusting member comprises a motor with which compensatory movement is effected in accordance with the detection signal of the sensing element.
- a first motor drives the first reflection element in a first direction and a second motor drives the second reflection element in a second direction which is in particular perpendicular to the first direction.
- the term "motor” may mean any device for controlling a rotational and / or translational movement, for example an electromagnet or a piezoelectric actuator.
- Another preferred refinement of the invention lies in the fact that a compensatory motion of the image to be projected is provided at the level of the projection module as a function of the detection signal of the detection element.
- a preferred refinement of the invention resides in the fact that the reflection element is an element positioned apart from a windshield.
- a display device By such an embodiment of a display device, it is advantageously possible to produce a medium head type display device (HMD), ie the image is not projected on the windshield of the car but on a reflection element that is deviated from the windshield.
- HMD medium head type display device
- the present invention also relates to a method for displaying an image projected according to an optical path in a normal direction of view of a user, the method comprising the following steps:
- a target is projected through the optical path towards a detection element
- the detection element generates a detection signal
- a compensating movement is generated by an adjusting element as a function of the detection signal.
- FIG. 1 is a diagrammatic sectional view of a display device according to a first variant of the present invention.
- Figure 2 is a schematic sectional view of a display device according to a second variant of the present invention.
- a display device 10 comprises a projection module 1 which generates an image in the normal viewing direction 11 of a user of the display device. 10 according to an optical path 2.
- the optical path 2 normally comprises at least one optical element 3, 3 '.
- an optical element 3, 3 ' can be a element of reflection.
- the optical path may comprise a (single) reflection element, as shown in FIG. 1.
- the optical path 2 may also comprise two reflection elements, as represented in FIG. 2.
- the display device 10 may also comprise - in another variant not shown in the figures - more than two reflection elements. Furthermore, the display device 10 may also comprise - in another variant not shown in the figures - no reflection element.
- the reflection element may be part of the windshield 12 of the vehicle. In another preferred variant of the invention (not shown in the figures) the reflection element is an element positioned at a distance from the windshield 12.
- the normal viewing direction 11 is the viewing direction of a user of the display device 10, in particular a vehicle driver, when the latter is looking, in particular through a windshield 12, the outside which is in front of the vehicle. vehicle.
- the display device 10 is assigned a detection element 4.
- the display device 10 comprises an adjusting element 5.
- the detection element 4 is provided so that a vibratory movement of an optical element 3, 3 'in the optical path 2 can be compensated according to a detection signal 4' of the detection element 4 by means of a compensating movement.
- the vibratory movement is detected by means of a pattern 6 projected through the optical path 2 towards the detection element 4.
- the detection element 4 is situated for example near the user's head. .
- the detection element 4 is preferably a camera having in particular a reduced resolution of, for example, four pixels or 9 pixels.
- the compensating movement is generated by the adjusting element 5.
- the adjusting element 5 may be a motor which drives a reflection element or the adjustment element 5 may be two motors which cause two reflection elements (especially in two different directions).
- the adjustment element 5 can be located at the level of the projection module 1 so as to vary the position of the projected image on a screen or on a display module as for example an LCD module (liquid crystal display, liquid crystal display). In this way, the motors and the elements to be moved physically can be avoided because only a movement of the image to be projected is necessary.
- optical element detection element detection signal adjustment element test pattern 0 display device 2 windscreen
Abstract
La présente invention concerne un dispositif d'affichage, notamment pour véhicule automobile, et un procédé d'affichage, le dispositif d'affichage comprenant un module de projection (1) pour générer une image en vue d'une projection dans la direction normale de regard (11) d'un utilisateur du dispositif d'affichage selon un chemin optique (2), au dispositif d'affichage étant attribué un élément de détection (4) et le dispositif d'affichage comprenant un élément de réglage (5), l'élément de détection étant prévu de sorte à ce qu'un mouvement vibratoire d'un élément optique dans le chemin optique peut être compensé en fonction d'un signal de détection de l'élément de détection à l'aide d'un mouvement compensatoire.
Description
Dispositif d'affichage, notamment pour véhicule automobile, et procédé d'affichage
La présente invention concerne un dispositif d'affichage, notamment pour véhicule automobile, et un procédé d'affichage
Des dispositifs d'affichage de type tête haute (HUD, head up display) sont connus, notamment avec la projection d'une image vers un pare brise comme décrit dans le document US 5214413. Il est avantageux lorsque l'image projetée du dispositif d'affichage de type tête haute est plus ou moins lumineuse en fonction de la luminosité ambiante, notamment dans la région devant le véhicule.
Un inconvénient de tels dispositifs selon l'art connu consiste dans le fait que - notamment du à des vibrations qui surviennent lorsque le véhicule est en service - des mouvements du dispositif d'affichage ou de parties du dispositif d'affichage causent des mouvements de l'image projetée vers l'utilisateur du véhicule. De tels mouvements vibratoires de l'image peut être perturbant pour l'utilisateur, notamment pour une utilisation sûre du véhicule, par exemple parce que l'utilisateur doit consacrer une grande partie de sa concentration sur la reconnaissance du contenu de l'image affichée par le dispositif d'affichage de type tête haute.
La présente invention a notamment pour but de palier aux inconvénients de l'art connu, et notamment ceux cités ci-dessus, et a également pour but de proposer un dispositif d'affichage qui est capable de produire une image stable et peu vibrante même dans des situation dans lesquelles un niveau élevé de vibrations est présent dans le véhicule.
Suivant la présente invention, ce but est atteint par un dispositif d'affichage, notamment pour véhicule automobile, comprenant un module de projection pour générer une image en vue d'une projection dans la direction normale de regard d'un utilisateur du dispositif d'affichage selon un chemin optique, au dispositif d'affichage étant attribué un élément de détection et le dispositif d'affichage comprenant un élément de réglage, l'élément de détection étant prévu de sorte à ce qu'un
mouvement vibratoire d'un élément optique dans le chemin optique peut être compensé en fonction d'un signal de détection de l'élément de détection à l'aide d'un mouvement compensatoire.
De par une telle réalisation d'un dispositif d'affichage, il est avantageusement possible de réduire ou d'éliminer les mouvements vibratoires de l'image vue par un utilisateur du véhicule de sorte à ce qu'une utilisation plus sûre du véhicule est possible.
Un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que le mouvement vibratoire d'un élément optique dans le chemin optique est détecté à l'aide d'une mire projetée à travers le chemin optique vers l'élément de détection.
De par une telle réalisation d'un dispositif d'affichage, il est avantageusement possible d'éliminer ou de réduire les mouvements vibratoires d'une manière facile et efficace.
Un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que l'élément optique comprend une première partie prévue pour l'image et une deuxième partie prévue pour la mire, la première partie et la deuxième partie étant prévues intégrées dans la même pièce ou étant prévues de façon solidaires,
De par une telle réalisation d'un dispositif d'affichage, il est avantageusement possible de prévoir l'élément de détection proche de la source de la mire de façon à pouvoir détecter les mouvements vibratoires aisément et avec une construction simple et efficace du dispositif d'affichage. Par exemple, lorsque l'élément optique est un élément de réflexion, la première partie de cet élément peut être inclinée de façon à réfléchir la lumière (directement ou par l'intermédiaire d'autres éléments optiques) vers l'utilisateur et la deuxième partie peut être inclinée de façon perpendiculaire à la direction de propagation de la mire de sorte à ce que la mire est réfléchi vers l'élément de détection qui se trouve par exemple proche de la source de la mire.
Un perfectionnement particulièrement préféré de l'invention réside dans le fait que la mire est prévue dans une partie non-visible du spectre.
De par une telle réalisation d'un dispositif d'affichage, il est avantageusement possible de réaliser la compensation des mouvements vibratoires sans introduire d'autres perturbations de l'utilisateur comme par exemple les reflets visibles non- voulus ou la diaphotie entre l'image utile et l'image de mire lorsque l'image de mire est une image dans la partie visible du spectre.
D'après une variante de la présente invention, il peut aussi être avantageux de prévoir l'image de mire dans une partie visible du spectre. Dans cette réalisation alternative de la présente invention, il est particulièrement important qu'une telle image de mire dans la partie visible du spectre ne soit pas visible par l'utilisateur du dispositif d'affichage. Notamment avec la variante de la présente invention selon laquelle l'élément de détection peut être positionné proche de la source de la mire, il est avantageusement possible de prévoir la mire dans une partie visible du spectre.
Un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que l'élément de détection est une caméra ayant notamment une résolution réduite.
De par une telle réalisation d'un dispositif d'affichage, il est avantageusement possible de réaliser l'élément de détection d'une manière très simple et efficace et à un coût réduit. Par exemple, l'élément de détection peut avoir une résolution réduite jusqu'à comprendre seulement quatre éléments sensibles indépendants (quatre pixel). L'homme du métier comprendra qu'un nombre supérieur de pixel est également possible.
Un perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que le chemin optique comprend au moins un élément de réflexion.
Un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que le pare brise du véhicule automobile fait partie du chemin optique notamment en tant qu'élément de réflexion.
Un perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que l'élément de réglage comprend un moteur à l'aide duquel un mouvement compensatoire est effectué en fonction du signal de détection de l'élément de détection.
De par une telle réalisation d'un dispositif d'affichage, il est avantageusement possible que, lorsque le dispositif d'affichage comprend par exemple deux éléments de réflexion (c'est à dire il y a au moins deux réflexions de l'image à projeter dans le chemin optique), qu'un premier moteur entraîne le premier élément de réflexion dans une première direction et qu'un deuxième moteur entraîne le deuxième élément de réflexion dans une deuxième direction qui est notamment perpendiculaire à la première direction. Dans le contexte de la présente invention, le terme "moteur" peut signifier tout apareillage pour commander un mouvement de rotation et/ou de translation, par exemple un électroaimant ou un actuateur piézoélectrique.
Un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait qu'un mouvement compensatoire de l'image à projeter est prévu au niveau du module de projection en fonction du signal de détection de l'élément de détection.
Un perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que l'élément de réflexion est un élément positionné en écart par rapport à un pare brise.
De par une telle réalisation d'un dispositif d'affichage, il est avantageusement possible de réaliser un dispositif d'affichage de type tête moyenne (HMD, head médium display), c'est à dire l'image n'est pas projetée sur le pare brise de la voiture mais sur un élément de réflexion qui est en écart par rapport au pare brise. Un avantage considérable provient du fait que de tels dispositifs d'affichage peuvent être réalisés de manière simple et peu coûteuse par rapport à une réflexion de l'image à l'endroit du pare brise.
Par ailleurs, la présente invention concerne également un procédé d'affichage d'une image projetée selon un chemin optique dans une direction normale de regard d'un utilisateur, le procédé comprenant les étapes suivantes:
- une mire est projetée à travers le chemin optique vers un élément de détection,
- un mouvement vibratoire d'un élément optique dans le chemin optique est détecté à
l'aide de l'élément de détection,
- l'élément de détection génère un signal de détection,
- un mouvement compensatoire est généré par un élément de réglage en fonction du signal de détection.
De par une telle réalisation d'un dispositif d'affichage, il est avantageusement possible de réduire les influences négatives des vibrations sur la possibilité de reconnaître le contenu de l'image affichée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de la présente invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemple non limitatifs et expliqués avec références aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une vue schématique de section d'un dispositif d'affichage selon une première variante de la présente invention, et
la figure 2 est une vue schématique de section d'un dispositif d'affichage selon une deuxième variante de la présente invention.
DESCRIPTION DES DESSINS
Comme le montre la figure 1 et la figure 2 du dessin annexé, un dispositif d'affichage 10 selon la présente invention comprend un module de projection 1 qui génère une image dans la direction normale de regard 11 d'un utilisateur du dispositif d'affichage 10 selon un chemin optique 2. Le chemin optique 2 comprend normalement au moins un élément optique 3, 3'. Par exemple, un élément optique 3, 3' peut être un
élément de réflexion. Ce cette manière, le chemin optique peut comprendre un élément (unique) de réflexion, comme représenté dans la figure 1. Par ailleurs, le chemin optique 2 peut aussi comprendre deux éléments de réflexion, comme représenté dans la figure 2.
Bien évidemment, le dispositif d'affichage 10 peut aussi comprendre - dans une autre variante non représenté dans les figures - plus de deux éléments de réflexion. Par ailleurs, le dispositif d'affichage 10 peut aussi comprendre - dans une autre variante non représenté dans les figures - aucun élément de réflexion.
L'élément de réflexion peut faire partie du pare brise 12 du véhicule. Dans une autre variante préférée de l'invention (non représentée dans les figures) l'élément de réflexion est un élément positionné en écart par rapport au pare brise 12.
La direction normale de regard 11 est la direction de vue d'un utilisateur du dispositif d'affichage 10, notamment un conducteur de véhicule, lorsque celui-ci regarde, notamment à travers un pare brise 12, l'extérieur qui se trouve devant le véhicule.
Selon la présente invention, il est attribué au dispositif d'affichage 10 un élément de détection 4. Par ailleurs, le dispositif d'affichage 10 comprend un élément de réglage 5. L'élément de détection 4 est prévu de sorte à ce qu'un mouvement vibratoire d'un élément optique 3, 3' dans le chemin optique 2 peut être compensé en fonction d'un signal de détection 4' de l'élément de détection 4 à l'aide d'un mouvement compensatoire. De préférence, le mouvement vibratoire est détecté à l'aide d'une mire 6 projetée à travers le chemin optique 2 vers l'élément de détection 4. L'élément de détection 4 est situé par exemple prés de la tête de l'utilisateur. L'élément de détection 4 est de préférence une caméra ayant notamment une résolution réduite de par exemple quatre pixel ou 9 pixel.
Le mouvement compensatoire est généré par l'élément de réglage 5. Par exemple, l'élément de réglage 5 peut être un moteur qui entraîne un élément de réflexion ou alors l'élément de réglage 5 peut être deux moteurs qui entraînent deux éléments de réflexion (notamment dans deux directions différentes).
Dans une autre variante du dispositif d'affichage 10, l'élément de réglage 5 peut être situé au niveau du module de projection 1 de sorte à faire varier la position de l'image projetée sur un écran ou sur un module d'affichage comme par exemple un module LCD (liquid crystal display, écran à cristaux liquides). De cette manière, les moteurs et les éléments à faire bouger physiquement peuvent être évités car seulement un mouvement de l'image à projeter est nécessaire.
Il est évident que les deux possibilités du mouvement compensatoire peuvent aussi être combinées.
Liste des références
1 module de projection
2 chemin optique
3 élément optique " élément optique élément de détection ' signal de détection élément de réglage mire 0 dispositif d'affichage 2 pare brise
Claims
1. Dispositif d'affichage (10), notamment pour véhicule automobile, comprenant un module de projection (1 ) pour générer une image en vue d'une projection dans la direction normale de regard (11 ) d'un utilisateur du dispositif d'affichage (10) selon un chemin optique (2), caractérisé en ce qu'au dispositif d'affichage (10) est attribué un élément de détection (4) et en ce que le dispositif d'affichage (10) comprend un élément de réglage (5), l'élément de détection (4) étant prévu de sorte à ce qu'un mouvement vibratoire d'un élément optique (3, 3') dans le chemin optique (2) peut être compensé en fonction d'un signal de détection (41) de l'élément de détection (4) à l'aide d'un mouvement compensatoire.
2. Dispositif d'affichage (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le mouvement vibratoire d'un élément optique (3, 3') dans le chemin optique (2) est détecté à l'aide d'une mire (6) projetée à travers le chemin optique (2) vers l'élément de détection (4).
3. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément optique (3, 3') comprend une première partie prévue pour l'image et une deuxième partie prévue pour la mire, la première partie et la deuxième partie étant prévues intégrées dans l'élément optique (3, 3') ou étant prévues de façon solidaires,
4. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mire (6) est prévue dans une partie non-visible du spectre.
5. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de détection (4) est une caméra ayant notamment une résolution réduite.
6. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chemin optique (2) comprend au moins un élément de réflexion.
7. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pare brise (12) du véhicule automobile fait partie du chemin optique (2) notamment en tant qu'élément de réflexion.
8. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de réglage (5) comprend un moteur à l'aide duquel un mouvement compensatoire est effectué en fonction du signal de détection (41) de l'élément de détection (4).
9. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un mouvement compensatoire de l'image à projeter est prévu au niveau du module de projection (1 ) en fonction du signal de détection (4') de l'élément de détection (4).
10. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de réflexion (3) est un élément positionné en écart par rapport au pare brise (12).
11. Procédé d'affichage d'une image projetée selon un chemin optique (2) dans une direction normale de regard (11 ) d'un utilisateur caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes:
- une mire (6) est projetée à travers le chemin optique (2) vers un élément de détection (4),
- un mouvement vibratoire d'un élément optique (3, 3') dans le chemin optique (2) est détecté à l'aide de l'élément de détection (4),
- l'élément de détection (4) génère un signal de détection (41),
- un mouvement compensatoire est généré par un élément de réglage (5) en fonction du signal de détection (4').
Applications Claiming Priority (2)
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| WO2009095246A1 true WO2009095246A1 (fr) | 2009-08-06 |
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Country Status (1)
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