WO2020141173A1 - Film pour support de projection courbe d'un système d'affichage tête haute - Google Patents

Film pour support de projection courbe d'un système d'affichage tête haute Download PDF

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WO2020141173A1
WO2020141173A1 PCT/EP2019/087189 EP2019087189W WO2020141173A1 WO 2020141173 A1 WO2020141173 A1 WO 2020141173A1 EP 2019087189 W EP2019087189 W EP 2019087189W WO 2020141173 A1 WO2020141173 A1 WO 2020141173A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
windshield
head
way
projection support
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/087189
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English (en)
Inventor
Alexis LEROUGE
Romain DUFLOT
Patrice Nagtegaele
Antoine-Camille PETRUCCI
Original Assignee
Eyelights
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Eyelights filed Critical Eyelights
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features

Definitions

  • the present invention relates to the field of display systems using transparent projection supports, in particular vehicle windshields, mask or helmet visors, spectacle lenses or glazing for buildings, in particular display cases. More particularly, the present invention relates to a film intended to be applied to such a projection support.
  • the invention finds a particularly interesting, although not limiting, application to so-called head-up display systems ("Head up display” or HUD in Anglo-Saxon literature).
  • the transparent projection support generally consists of a sandwich structure comprising two rigid sheets, for example made of glass, separated by a thermoplastic interlayer sheet comprising for example polyvinyl butyral (PVB) .
  • PVB polyvinyl butyral
  • an image generator in a head-up display system projects an image onto a windshield, it appears not only a main image reflected by the internal surface of the windshield (i.e. surface of the windshield oriented towards the interior of the vehicle interior), but also a double image reflected by the external surface of the windshield (i.e. the surface of the windshield oriented towards the outside the passenger compartment).
  • the main image and the double image are slightly offset from each other. This disturbs the vision of the information because the final virtual image obtained corresponding to the overlay with offset of the main image and the double image generates a visual disturbance.
  • Another known solution for attenuating the double image is to position a polarized semi-reflective film on the internal surface of the windshield.
  • the image generator must be positioned so that its direction of polarization coincides with the polarization preferentially reflected by the polarized semi-reflecting film.
  • the double image reflected by the outer surface of the windshield will then be significantly attenuated because the image generated by the image generator is only minority transmitted through the polarized semi-reflective film.
  • the generated image can be projected on a rigid transparent semi-reflective blade placed between the windshield and an observer (we speak of "combining” in Anglo-Saxon literature).
  • This blade is very often treated “anti-reflection” and / or tinted to further reduce the double image.
  • the technical difficulties and / or the manufacturing costs are such that generally only a small portion of a windshield is produced with a wedge-shaped PVB interlayer.
  • the size of a polarized semi-reflective film is generally limited. This has the effect of limiting the field of vision in which there will be no double image.
  • the present invention aims to remedy all or part of the drawbacks of the prior art, in particular those set out above.
  • the present invention proposes a film intended to be applied to a curved projection support of a head-up display system, characterized in that the film is a non-polarized semi-reflective film.
  • a film according to the invention is by definition flexible.
  • a film can be folded and folded without deterioration or alteration of its optical properties.
  • applied means “positioned”, or “affixed”, “disposed”, and not “sprayed” or “evaporated”.
  • the film is a physical film which differs from an optical thin layer in that it does not need a surface to exist.
  • curve is meant that the projection support is not planar, that it has at least one curvature forming a non-planar area.
  • the application of the non-polarized semi-reflective film on the projection support can be carried out, for example and without limitation, by all the bonding techniques, by electrostatic adhesion, by capillary adhesion, etc.
  • a non-polarized semi-reflective film is commonly referred to as a one-way film.
  • the invention accepts, for its part, the reflection of all the polarizations of the stray ambient light by a non-polarized semi-reflecting film.
  • a polarized semi-reflective film polarizes ambient light non-polarized parasitic by reflecting mainly only one of the directions of polarization s and p (the ambient light will then be less reflected), while the non-polarized semi-reflecting film reflects all the parasitic ambient light.
  • Such a non-polarized semi-reflecting film, subsequently a one-way film, has many advantages.
  • Such a one-way film can be used with any type of image generator, polarized or non-polarized. Although currently all image generators for head-up display systems are polarized, it is not excluded that in the future, image generators for head-up display systems may be non-polarized. polarized.
  • a one-way film also has a significantly lower manufacturing cost than a polarized semi-reflective film. Such a one-way film then has a very advantageous application in the automotive field.
  • a one-way film having a thinner thickness than that of a polarized semi-reflecting film said one-way film is consequently more flexible and easier to deposit on the projection support.
  • the one-way film is easy to handle. It is all the more easy to apply, when the projection support is large or curved, such as for example a windshield, a helmet visor, a mask visor (gas, diving ...), glasses ...
  • the one-way film can be affixed to all types of curved projection supports, whatever their curvatures.
  • the one-way film advantageously adapts to all geometries of curved projection support. Due to its flexibility, the one-way film is easy to place on the projection support.
  • the one-way film is advantageously positioned on all types of curved and / or large projection support, without any structural modification.
  • said one-way film can advantageously be positioned indifferently on different portions of said projection support.
  • the one-way film adapts perfectly to the projection support, even when said projection support locally has different curves.
  • the one-way film can be applied to different portions of the projection support which have different curvatures.
  • the two-way film whatever its size, adapts to any type of projection medium.
  • the one-way film When the one-way film is positioned on the curved projection support irreversibly, it can be easily removed. It can be easily repositioned on another portion of the same curved projection support. It can also be reused on another curved projection support, which has the same curvature or a different curvature. In other words, the one-way film is infinitely reusable.
  • the film due to its flexibility, can be positioned on the curved projection support while naturally conforming to the curvature of the projection support. There is thus no risk of creating an air space, an air wedge or an additional optical interface between the film and the projection support, therefore no risk of generating optical aberrations, or of appearance of possible condensation.
  • the film according to the invention also meets the following characteristics, implemented separately or in each of their technically operating combinations.
  • the one-way film has a reflection factor of less than 30%.
  • Such a one-way film conforms to the laws of many countries, France in particular, concerning the use of films in the automotive field, mainly films intended to be applied to the windshield and to the side windows before the driver and passenger.
  • a one-way film produced with a reflection rate in accordance with certain national laws, thus allows its application in the automotive field.
  • the present invention also relates to a curved projection support for a display system comprising a film according to any one of its embodiments.
  • the film is affixed to a surface of the projection support.
  • the curved projection support is a windshield of a vehicle, preferably an automobile.
  • the curved projection support is a visor of a helmet.
  • the present invention also relates to a head-up display system comprising an image generator and a curved projection support according to any one of its embodiments.
  • the curved projection support is a windshield of a vehicle.
  • the one-way film is preferably applied to an internal face of the windshield.
  • the one-way film is applied to the entire windshield.
  • the curved projection support is a visor for a helmet, a visor for a mask (gas, diving, etc.), or even a spectacle lens.
  • Figure 1 illustrates a representation of a windshield viewed from inside the passenger compartment of a motor vehicle.
  • FIG. 1 illustrates a representation of a windshield 10 seen from inside the passenger compartment of the motor vehicle 100.
  • the head-up display system includes an image generator 50 and a transparent projection support 10.
  • the projection support is a large and / or curved projection support.
  • a curved projection support is a non-planar projection support.
  • the projection support is the windshield 10 of the motor vehicle 100.
  • the image generator 50 is configured to generate an image which will be projected onto the windshield.
  • the image generator 50 comprises a light source and a screen (not shown).
  • the light source is adapted to illuminate the screen.
  • the screen has a plurality of cells. Each screen cell can be placed in an on state, in which said cell emits light from the light source to a screen observer, or in an off state, in which said cell emits no light from the light source to a screen observer. All the on and off cells of the screen then form an image which is projected onto the windshield 10.
  • a virtual final image appears behind said windshield 10, outside the passenger compartment of the motor vehicle 100, in a field of vision of a driver of said motor vehicle.
  • the cells of the screen are for example liquid crystal display cells ("liquid crystal display” or LCD).
  • OLEDs organic light-emitting diodes
  • LCD in particular in its declination TFT (acronym for “thin film transistor”), DLP (acronym for “Data Light Processing”), OLED, LCOS (acronym for “liquid crystal on Silicon ”), etc.
  • declination TFT analog to digital signal
  • DLP digital light processing
  • OLED organic light-emitting diode
  • LCOS liquid crystal on Silicon
  • the image generator 50 is integrated within a dashboard 20 of the motor vehicle 100.
  • the windshield 10 has an internal surface 1 1 and an external surface 12.
  • the internal surface 1 1 is intended to be oriented towards the interior of the passenger compartment of the motor vehicle 100.
  • the external surface 12 is intended to be oriented towards the exterior of the motor vehicle 100.
  • the windshield is produced, in a conventional manner, by superimposing two sheets of glass separated by an interlayer sheet of PVB.
  • the internal surface 11 of the windshield then corresponds to an internal surface of the glass sheet which is oriented towards the interior of the passenger compartment of the vehicle.
  • the external surface 12 of the windshield corresponds to an external surface of the glass sheet which is oriented towards the exterior of the vehicle.
  • the image generated by the image generator 50 of the head-up display system is reflected on the one hand by the internal surface 11 of the windshield 10, which results in the formation of a virtual main image which is located several tens of centimeters behind the windshield 10, outside the motor vehicle.
  • the generated image is however also transmitted through the internal surface 11 of the windshield, then reflected a second time by the external surface 12 of the windshield, which results in the formation of a virtual double image offset from the main image.
  • a film 60 is applied to the windshield 10.
  • the film 60 is a flexible film.
  • the film 60 is easily manipulated so as to be affixed to the internal surface 11 of the windshield 10.
  • the film 60 is bonded to the windshield 10.
  • the film 60 is applied to the internal surface 11 of the windshield 10.
  • the film 60 can also be applied to the external surface 12 of the windshield, or even between the external surface 12 and the internal surface 1 1.
  • the surface of the windshield 10 on which the film is applied, whether it is the internal surface 11, the external surface 12 or even a surface between the external surface and the internal surface, is curved.
  • the film 60 is advantageously a non-polarized semi-reflective film, commonly called one-way film 60.
  • the image generated by the image generator 50 is then mainly reflected by said one-way film and minority transmitted through the one-way film.
  • the double image reflected by the external surface 12 of the windshield 10 is greatly attenuated.
  • the two-way film 60 has a reflection factor of less than 30%.
  • the two-way film may have different reflection factors on its surface. It can thus present an almost total transparency in certain places and / or an almost total reflection in others. It is thus possible to adjust the reflectance of the one-way film.
  • the two-way film when the one-way film is positioned over the entire windshield, the two-way film is designed so that at the level of a portion of the windshield which is intended to receive the image generated by the image generator, the one-way film has a defined reflection factor and that on the rest of the one-way film, the one-way film has a almost total transparency.
  • the one-way film 60 advantageously has a thickness less than that of a polarized semi-reflecting film of the prior art.
  • a one-way film generally has a thickness 10 times less than that of a polarized semi-reflecting film. It is therefore more malleable than polarized semi-reflective film and can be more easily applied to curved surfaces, such as the windshield.
  • the one-way film adapts to the different curvatures of the windshield. It can be affixed to different portions of the windshield, without the need for structural modifications.
  • the one-way film advantageously has a low manufacturing cost compared to a polarized semi-reflective film of the prior art currently used for head-up display systems.
  • a one-way film has a cost 10 times lower than that of a polarized semi-reflective film.
  • Such a one-way film can advantageously be applied to a larger portion of the internal surface 11 of the windshield 10 (FIG. 1), or even to the entire internal surface 11 of the windshield 10. The field of vision in which there will be no double image is greatly increased.
  • the invention has been described by considering an image generator 10 for a head-up display system for a motor vehicle.
  • an image generator 10 for a head-up display system for a motor vehicle.
  • nothing precludes applying the teaching of the invention has head-up display systems for other vehicles such as for example airplanes.
  • the projection support 20 used by way of example in the description is a windshield 21.
  • Other projection supports can also be envisaged, in particular the visor of a helmet or mask (diving, gas , ...) or glasses.
  • the invention makes it possible to reduce the negative effects of the double image in a head-up display system by proposing a solution which is easy to implement and extremely inexpensive, via the use of a two-way film. Since such a one-way film is inexpensive and thin, it can be easily applied to any type of projection medium, and in particular to large surfaces of projection medium. The field of vision is therefore considerably increased.

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Abstract

L'invention concerne un film (60) destiné à être appliqué sur un support de projection courbe (10) d'un système d'affichage tête haute caractérisé en ce que le film (60) est un film semi-réfléchissant non polarisé.

Description

FILM POUR SUPPORT DE PROJECTION COURBE D’UN SYSTEME
D’AFFICHAGE TETE HAUTE
Domaine de l’invention
La présente invention se rapporte au domaine des systèmes d’affichage utilisant des supports de projection transparents, notamment les pare-brises de véhicules, les visières de masque ou de casque, les verres de lunettes ou les vitrages pour bâtiments, en particulier les vitrines. Plus particulièrement, la présente invention concerne un film destiné à être appliqué sur un tel support de projection.
L’invention trouve une application particulièrement intéressante, bien que non limitative, aux systèmes d’affichage dits tête haute (« Head up display » ou HUD dans la littérature anglo-saxonne).
Etat de la technique
Dans un système d’affichage tête haute, le support de projection transparent est en général constitué d’une structure en sandwich comprenant deux feuilles rigides, par exemple en verre, séparées par un feuillet intercalaire thermoplastique comportant par exemple du polyvinyle de butyral (PVB). C’est le cas notamment d’un pare-brise d’un véhicule automobile.
Lorsqu’un générateur d’image d’un système d’affichage tête haute projette une image sur un pare-brise, il apparaît non seulement une image principale réfléchie par la surface interne du pare-brise (c’est-à-dire la surface du pare-brise orientée vers l’intérieur de l’habitacle du véhicule), mais aussi une image double réfléchie par la surface externe du pare-brise (c’est-à-dire la surface du pare-brise orientée vers l’extérieur de l’habitacle). L’image principale et l’image double sont légèrement décalées l’une par rapport à l’autre. Cela perturbe la vision de l’information car l’image finale virtuelle obtenue correspondant à la superposition avec décalage de l’image principale et de l’image double génère un trouble visuel.
Pour pallier ce problème, il est connu de modifier la structure du pare-brise afin que la surface externe et la surface interne du pare-brise ne soient pas parallèles. Le feuillet intercalaire en PVB prend alors une forme de coin (on parle de « wedge-shaped interlayer » dans la littérature anglo-saxonne). Ceci a pour effet que l’image réfléchie par la surface interne du pare-brise et l’image réfléchie par la surface externe du pare-brise sont superposées sans décalage pour former une seule et même image. Cette solution est présentée par le brevet US 5013134. Pour supprimer l’image double, on réalise un vitrage avec un feuillet intercalaire en forme de coin dont l’épaisseur décroît du bord supérieur du vitrage au bord inférieur du vitrage. Il est cependant nécessaire que le profil du feuillet intercalaire soit très régulier.
Cette réalisation particulière de pare-brises reste techniquement difficile et particulièrement coûteuse.
Une autre solution connue pour atténuer l’image double est de positionner un film semi-réfléchissant polarisé sur la surface interne du pare-brise. Le générateur d’images doit être positionné de façon à ce que sa direction de polarisation coïncide avec la polarisation préférentiellement réfléchie par le film semi-réfléchissant polarisé. L’image double réfléchie par la surface extérieure du pare-brise sera alors significativement atténuée car l’image générée par le générateur d’image n’est que minoritairement transmise à travers le film semi- réfléchissant polarisé.
De manière similaire, l’image générée peut être projetée sur une lame rigide transparente semi-réfléchissante placée entre le pare-brise et un observateur (on parle de « combiner » dans la littérature anglo-saxonne). Cette lame est très souvent traitée“anti-reflet” et/ou teintée pour atténuer davantage la double image.
L’utilisation additionnelle d’un film polarisé ou d’une lame transparente semi- réfléchissante entraîne cependant des coûts supplémentaires très significatifs.
En outre, les difficultés techniques et/ou les coûts de fabrication sont tels que généralement seule une petite portion d’un pare-brise est réalisée avec une couche intercalaire PVB en forme de coin. Similairement, la taille d’un film semi- réfléchissant polarisé est généralement limitée. Ceci a pour conséquence de limiter le champ de vision dans lequel il n’y aura pas de double image.
Exposé de l’invention
La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant. A cet effet, il est proposé par la présente invention un film destiné à être appliqué sur un support de projection courbe d’un système d’affichage tête haute caractérisé en ce que le film est un film semi-réfléchissant non polarisé.
Un film selon l’invention est par définition souple. Un film peut être plié et replié sans détérioration, ni altération de ses propriétés optiques.
Le terme « appliqué » signifie « positionné », ou encore « apposé », « disposé », et non « pulvérisé » ou « évaporé ».
Le film est un film physique qui se différencie d'une couche mince optique en ce sens qu'il n'a pas besoin de surface pour exister.
Par courbe, on entend que le support de projection n’est pas plan, qu’il présente au moins une courbure formant une zone non plane.
L’application du film semi-réfléchissant non polarisé sur le support de projection peut être réalisée, par exemple et de manière non limitative, par toutes les techniques de collage, par adhésion électrostatique, par adhésion capillaire, etc.
Un film semi-réfléchissant non polarisé est communément dénommé film sans tain.
Alors que les solutions actuelles proposées dans l’état de la technique sont focalisées sur l’utilisation de films semi-réfléchissants polarisés afin de réfléchir préférentiellement la même polarisation qu’un générateur d’image du système d’affichage tête haute, l’invention adopte une démarche totalement inverse.
Actuellement, la grande majorité des générateurs d’image utilisés dans les systèmes d’affichage tête haute génère des images polarisées. Il est évident, pour un homme du métier spécialiste des systèmes d’affichage tête haute, en l’occurrence un opticien, d’avoir recours à un film semi-réfléchissant polarisé réfléchissant préférentiellement la même polarisation que l’image générée par le générateur d’image, afin qu’il ne réfléchisse que cette polarisation puisque les autres polarisations sont inutiles, voire parasites. Il n’est donc pas intuitif, voire il n’est pas naturel, de recourir à un film semi-réfléchissant non polarisé pour réfléchir une image provenant d’un générateur d’image polarisé.
L’invention accepte, quant à elle, la réflexion de toutes les polarisations de la lumière ambiante parasite par un film semi-réfléchissant non polarisé.
Pour rappel, un film semi-réfléchissant polarisé polarise la lumière ambiante parasite non polarisée en ne réfléchissant majoritairement qu’une seule des directions de polarisation s et p (la lumière ambiante sera alors moins réfléchie), tandis que le film semi-réfléchissant non polarisé réfléchit toute la lumière ambiante parasite.
Or, le recours à un film semi-transparent polarisé ou non polarisé est imperceptible pour l’œil d’un observateur. Sa vision n’est donc nullement altérée par le film semi-transparent non polarisé, que ce soit en utilisation diurne ou nocturne.
Un tel film semi-réfléchissant non polarisé, par la suite film sans tain, présente de nombreux avantages.
Un tel film sans tain peut être utilisé avec tout type de générateurs d’image, polarisé ou non polarisé. Bien qu’actuellement, tous les générateurs d’image pour les systèmes d’affichage tête haute sont polarisés, il n’est pas exclu qu’à l’avenir, les générateurs d’image pour les systèmes d’affichage tête haute soient non polarisés.
Un film sans tain étant non polarisé, il n’est avantageusement plus nécessaire de positionner le générateur d’image avec une direction de polarisation précise.
Un film sans tain présente également un coût de fabrication significativement moins élevé qu’un film semi-réfléchissant polarisé. Un tel film sans tain présente alors une application très avantageuse dans le domaine automobile.
De plus, un film sans tain présentant une épaisseur plus fine que celle d’un film semi-réfléchissant polarisé, ledit film sans tain est en conséquence plus souple et plus facile à déposer sur le support de projection. Le film sans tain se manipule aisément. Il est d’autant plus facile à appliquer, lorsque le support de projection est de grande dimension ou courbe, comme par exemple un pare-brise, une visière de casque, une visière de masque (à gaz, de plongée...), des verres de lunettes....
Le film sans tain peut être apposé sur tous les types de supports de projection courbes, quelles que soient leurs courbures. Le film sans tain s’adapte avantageusement à toutes les géométries de support de projection courbe. De part sa souplesse, le film sans tain est facile à poser sur le support de projection.
Le film sans tain se positionne avantageusement sur tous types de support de projection courbe et/ou de grande dimension, sans aucune modification structurelle. Lorsque le film sans tain est de dimension inférieure à celle du support de projection courbe et/ou de grande dimension, ledit film sans tain peut avantageusement se positionner indifféremment sur différentes portions dudit support de projection. Le film sans tain s’adapte parfaitement au support de projection, même lorsque ledit support de projection présente localement des courbes différentes. Le film sans tain peut indifféremment s’apposer sur différentes portions du support de projection qui présentent des courbures différentes.
De même, il peut s’apposer sur la totalité du support de projection en s’adaptant à toutes les courbures du support de projection. En d’autres termes, le film sans tain, quelle que soit sa dimension, s’adapte à tout type de support de projection.
Lorsque le film sans tain est positionné sur le support de projection courbe de manière irréversible, il peut en être retiré aisément. Il peut être repositionné aisément sur une autre portion du même support de projection courbe. Il peut également être réutilisé sur un autre support de projection courbe, qui présente une même courbure ou une courbure différente. En d’autres termes, le film sans tain est réutilisable à l’infini.
Le film, de part sa flexibilité, peut se positionner sur le support de projection courbe tout en se conformant naturellement à la courbure du support de projection. Il n’y a ainsi aucun risque de créer une lame d’air, un coin d’air ou une interface optique supplémentaire entre le film et le support de projection, donc aucun risque de génération d’aberrations optiques, ni d’apparition de condensation possible.
Un film sans tain étant peu coûteux et de faible épaisseur, il peut désormais s’appliquer aisément sur tout type de support de projection, et notamment sur des supports de projection de grandes dimensions. Il n’y a dès lors plus de limitations en termes de champ de vision.
Selon des modes de mise en oeuvre particuliers, le film selon l’invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en oeuvre séparément ou en chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes.
Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, le film sans tain présente un facteur de réflexion inférieur à 30%.
Un tel film sans tain est conforme à la législation de nombreux pays, notamment la France, concernant l’utilisation de films dans le domaine automobile, principalement les films destinés à être appliqué sur le pare-brise et sur les vitres latérales avant conducteur et passager.
Cependant, la plupart des films sans tain disponibles sur le marché ne sont pas conçus pour être utilisés dans le domaine automobile et ne respectent donc pas cette législation. D’une part, la plupart des films sans tain disponibles sur le marché présentent un facteur de réflexion supérieur à 30%. D’autre part, les films sans tain disponibles sur le marché sont généralement teintés. La teinte vue par réflexion est fréquemment argentée ou cuivrée. Or le film destiné à être appliqué sur les pare- brise/vitres latérales avant ne doit pas changer la colorimétrie des objets.
Dans la plupart des pays, on est ainsi dissuadé d’utiliser des films sans tain pour une application automobile.
Un film sans tain, réalisé avec un taux de réflexion conforme à certaines législations nationales, permet ainsi son application dans le domaine automobile.
La présente invention est également relative à un support de projection courbe d’un système d’affichage comportant un film selon l’un quelconque de ses modes de réalisation. Le film est apposé sur une surface du support de projection.
Dans des modes particuliers de réalisation, le support de projection courbe est un pare-brise d’un véhicule, préférentiellement automobile.
Dans des modes particuliers de réalisation, le support de projection courbe est une visière d’un casque.
La présente invention est également relative à un système d’affichage tête haute comportant un générateur d’image et un support de projection courbe selon l’un quelconque de ses modes de réalisation.
Dans des modes particuliers de réalisation, le support de projection courbe est un pare-brise d’un véhicule. Le film sans tain est préférentiellement appliqué sur une face interne du pare-brise.
Dans des exemples particuliers de réalisation, le film sans tain est appliqué sur la totalité du pare-brise. Le film sans tain n’étant plus limité en taille, le champ de vision dans lequel il n’y aura pas de double image est en conséquence élargi. Une telle configuration permet également d’offrir une latitude plus importante quant au positionnement du générateur d’image dans le véhicule. Dans des modes particuliers de réalisation, le support de projection courbe est une visière d’un casque, une visière d’un masque (à gaz, de plongée,...), ou encore un verre de lunettes.
Présentation des figures
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après faite en référence à l’unique figure annexée :
[Fig. 1 ] La figure 1 illustre une représentation d’un pare-brise vu de l’intérieur de l’habitacle d’un véhicule automobile.
Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention
Un exemple de système d’affichage tête haute est à présent décrit.
Dans la suite de la description, et à titre d’exemple nullement limitatif, on se place dans le cadre d’un système d’affichage tête haute pour un véhicule automobile 100. La figure 1 illustre une représentation d’un pare-brise 10 vu de l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile 100.
Le système d’affichage tête haute comporte un générateur d’image 50 et un support de projection 10, transparent.
De préférence, le support de projection est un support de projection de grande dimension et/ou courbe. Un support de projection courbe est un support de projection non plan.
Dans l’exemple illustré sur la figure 1 , le support de projection est le pare- brise 10 du véhicule automobile 100.
Le générateur d’image 50 est configuré pour générer une image qui sera projetée sur le pare-brise. Dans un exemple de réalisation, le générateur d’image 50 comprend une source lumineuse et un écran (non représentés). La source lumineuse est adaptée pour illuminer l’écran. L’écran comporte une pluralité de cellules. Chaque cellule de l’écran peut être placée dans un état allumé, dans lequel ladite cellule émet de la lumière de la source lumineuse vers un observateur de l’écran, ou dans un état éteint, dans lequel ladite cellule n’émet pas de lumière de la source lumineuse vers un observateur de l’écran. L’ensemble des cellules allumées et éteintes de l’écran forment alors une image qui est projetée sur le pare-brise 10. Une image finale virtuelle apparaît derrière ledit pare-brise 10, en dehors de l’habitacle du véhicule automobile 100, dans un champ de vision d’un conducteur dudit véhicule automobile.
Les cellules de l’écran sont par exemple des cellules d’affichage à cristaux liquides (« liquid crystal display » ou LCD en anglais).
Selon encore un autre exemple, il est possible d’utiliser des diodes électroluminescentes organiques (« organic light-emitting diode » ou OLED dans la littérature anglo-saxonne), en lieu et place des cellules.
Il existe ainsi différentes technologies d’affichage : LCD, notamment dans sa déclinaison TFT (acronyme anglais de « thin film transistor »), DLP (acronyme anglais de « Data Light Processing »), OLED, LCOS (acronyme anglais de « liquid crystal on Silicon »), etc. L’utilisation d’une technologie plutôt qu’une autre n’est qu’une variante de l’invention. L’image projetée sur le pare-brise 10, via ces technologies, est polarisée.
De préférence, mais de manière non limitative, le générateur d’image 50 est intégré au sein d’une planche de bord 20 du véhicule automobile 100.
Le pare-brise 10 comporte une surface interne 1 1 et une surface externe 12. La surface interne 1 1 est destinée à être orientée vers l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile 100. La surface externe 12 est destinée à être orientée vers l’extérieur du véhicule automobile 100.
Dans un exemple non limitatif de réalisation, le pare-brise est réalisé, de manière conventionnelle, en superposant deux feuilles de verre séparées par un feuillet intercalaire en PVB. La surface interne 11 du pare-brise correspond alors à une surface interne de la feuille de verre qui est orientée vers l’intérieur de l’habitacle du véhicule. La surface externe 12 du pare-brise correspond à une surface externe de la feuille de verre qui est orientée vers l’extérieur du véhicule.
L’image générée par le générateur d’image 50 du système d’affichage tête haute est réfléchie d’une part par la surface interne 11 du pare-brise 10, ce qui entraîne la formation d’une image principale virtuelle qui se situe à plusieurs dizaines de centimètres derrière le pare-brise 10, à l’extérieur du véhicule automobile. L’image générée est cependant aussi transmise à travers la surface interne 1 1 du pare-brise, puis réfléchie une deuxième fois par la surface externe 12 du pare- brise, ce qui entraîne la formation d’une image double virtuelle décalée de l’image principale.
Selon l’invention, pour atténuer l’image double, un film 60 est appliqué sur le pare-brise 10. Le film 60 est un film souple. Le film 60 se manipule aisément pour venir s’apposer sur la surface interne 1 1 du pare-brise 10.
Dans un exemple préféré de réalisation, mais non limitatif, le film 60 est collé sur le pare-brise 10.
Préférentiellement, mais de manière non limitative, le film 60 est appliqué sur la surface interne 1 1 du pare-brise 10. Le film 60 peut également être appliqué sur la surface externe 12 du pare-brise, ou encore entre la surface externe 12 et la surface interne 1 1. La surface du pare-brise 10 sur laquelle est appliquée le film, que ce soit la surface interne 11 , la surface externe 12 ou encore une surface entre la surface externe et la surface interne, est courbe.
Le film 60 est avantageusement un film semi-réfléchissant non polarisé, communément appelé film sans tain 60.
Avec un tel film sans tain, l’image générée par le générateur d’image 50 est alors majoritairement réfléchie par ledit film sans tain et minoritairement transmise à travers le film sans tain. L’image double réfléchie par la surface externe 12 du pare- brise 10 est fortement atténuée.
La perturbation visuelle due à cette image double est en conséquence fortement réduite.
Dans un mode de réalisation préféré, afin de respecter la législation de certains pays sur l’utilisation de films sur des vitrages de véhicules automobiles, le film sans tain 60 présente un facteur de réflexion inférieur à 30%.
Dans un autre mode de réalisation préféré, le film sans tain peut présenter différents facteurs de réflexion sur sa surface. Il peut ainsi présenter une quasi-totale transparence à certains endroits et/ou une quasi-totale réflexion à d’autres. Il est ainsi possible d’ajuster le facteur de réflexion du film sans tain.
Dans un exemple de réalisation, lorsque le film sans tain est positionné sur la totalité d’un pare-brise, le film sans tain est conçu de telle sorte qu’au niveau d’une portion du pare-brise qui est destinée à recevoir l’image générée par le générateur d’image, le film sans tain présente un facteur de réflexion défini et que sur le reste du film sans tain, le film sans tain présente une quasi-totale transparence.
Le film sans tain 60 présente avantageusement une épaisseur inférieure à celle d’un film semi-réfléchissant polarisé de l’art antérieur. A titre uniquement indicatif et nullement limitatif, un film sans tain présente généralement une épaisseur 10 fois inférieure à celle d’un film semi-réfléchissant polarisé. Il est en conséquence plus malléable qu’un film semi-réfléchissant polarisé et peut être plus facilement appliqué sur des surfaces courbes, comme le pare-brise.
Le film sans tain s’adapte aux différentes courbures du pare-brise. Il peut être apposé sur différentes portions du pare-brise, sans nécessité de modifications structurelles.
Il peut également être avantageusement retiré du pare-brise d’un modèle de véhicule et être positionné sur un pare-brise d’un autre modèle de véhicule, toujours sans nécessité de modifications structurelles.
Le film sans tain présente avantageusement un coût de fabrication peu élevé comparé à un film semi-réfléchissant polarisé de l’art antérieur utilisé actuellement pour les systèmes d’affichage tête haute. A titre uniquement indicatif et nullement limitatif, un film sans tain présente un coût 10 fois inférieur à celui d’un film semi-réfléchissant polarisé. Un tel film sans tain peut avantageusement être appliqué sur une plus grande portion de la surface interne 1 1 du pare-brise 10 (figure 1 ), voire sur la totalité de la surface interne 1 1 du pare-brise 10. Le champ de vision dans lequel il n’y aura pas de double image est considérablement augmenté.
De manière plus générale, il est à noter que les modes de mise en oeuvre et de réalisation considérés ci-dessus ont été décrits à titre d’exemples non limitatifs, et que d’autres variantes sont par conséquent envisageables.
En particulier, l’invention a été décrite en considérant un générateur d’image 10 pour un système d’affichage tête haute pour un véhicule automobile. Rien n’exclut cependant, suivant d’autres exemples, d’appliquer l’enseignement de l’invention à des systèmes d’affichage tête haute pour d’autres engins comme par exemple des avions.
Le support de projection 20 utilisé à titre d’exemple dans la description est un pare-brise 21. D’autres supports de projection peuvent également être envisagés, notamment la visière d’un casque ou d’un masque (de plongée, à gaz,...) ou encore des verres de lunettes.
Rien n’exclut non plus que l’invention soit appliquée à d’autres systèmes que des systèmes d’affichage tête haute, notamment des systèmes d’affichage sur vitrine.
La description ci-avant illustre clairement que, par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs fixés.
En particulier, l’invention permet de réduire les effets négatifs de la double image dans un système d’affichage tête haute en proposant une solution facile à mettre en oeuvre et extrêmement peu coûteuse, via l’utilisation d’un film sans tain. Un tel film sans tain étant peu coûteux et de faible épaisseur, il peut s’appliquer facilement sur tout type de support de projection, et notamment sur de grandes surfaces de support de projection. Le champ de vision est en conséquence considérablement augmenté.

Claims

REVENDICATIONS
1. Film (60) destiné à être appliqué sur un support de projection courbe (10) d’un système d’affichage tête haute caractérisé en ce que le film (60) est un film semi-réfléchissant non polarisé.
2. Film (60) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il présente un facteur de réflexion inférieur à 30%.
3. Support de projection courbe (10) d’un système d’affichage tête haute comportant un film (60) conforme à l’une des revendications précédentes.
4. Système d’affichage tête haute comportant un générateur d’image (50) et un support de projection courbe (10) conforme à la revendication 3.
5. Système d’affichage tête haute selon la revendication 4 dans lequel le support de projection courbe (10) est un pare-brise d’un véhicule.
6. Système d’affichage tête haute selon la revendication 4 dans lequel le support de projection courbe (10) est une visière d’un casque.
7. Système d’affichage tête haute selon la revendication 4 dans lequel le support de projection courbe (10) est une visière d’un masque.
8. Système d’affichage tête haute selon la revendication 4 dans lequel le support de projection courbe (10) est un verre de lunettes.
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