FR3020147A1 - Systeme de generation d'images pour afficheur et afficheur associe pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de génération d'images pour afficheur, notamment afficheur tête haute, comprenant : - un écran (12) à cristaux liquide, - un dispositif (14) de rétro-éclairage dudit écran (12). Le système de génération d'images est caractérisé en ce que ledit dispositif (14) de rétro-éclairage comprend : - une plaque de support (18), - au moins une diode électroluminescente (16) disposée sur la plaque de support (18) et émettant de la lumière en direction de l'écran (12), au moins un moyen réfléchissant (26) disposé entre la plaque de support (18) et l'écran (12), destiné à laisser passer la lumière en direction de l'écran (12) et à réfléchir vers l'écran (12) de la lumière se propageant en direction de la plaque de support (18).

Description

SYSTÈME DE GENERATION D'IMAGES POUR AFFICHEUR ET AFFICHEUR ASSOCIÉ POUR VÉHICULE AUTOMOBILE 1. Domaine technique de l'invention L'invention concerne les systèmes de génération d'images, notamment pour afficheurs tête haute. En particulier, l'invention concerne un système de génération d'images et un afficheur tête haute destiné à un véhicule automobile. 2. Arrière-plan technologique L'invention trouvera ses applications, par exemple, dans les véhicules automobiles pour informer les utilisateurs du véhicule, en particulier son conducteur. Il est connu d'équiper un véhicule automobile avec un système d'affichage, dit tête haute. Un tel système est placé dans le champ de vision du conducteur automobile et affiche une information relative à l'état du véhicule, du trafic ou autre.

Ce type d'afficheur tête haute pour véhicule automobile nécessite l'obtention d'une image avec une luminosité suffisante pour que l'utilisateur, et notamment le conducteur du véhicule, puisse suffisamment voir l'image, et ce en toute situation, selon les conditions météorologiques et de jour comme de nuit.

Parmi les technologies possibles pour former une telle image grâce à l'afficheur, la plus utilisée dans l'art antérieur est la technologie d'écran à cristaux liquides, notamment d'écran cristaux liquides à transistors en couches minces, dits TFT-LCD (pour Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display en anglais). Ces écrans TFT-LCD nécessitent, pour l'affichage d'une image, un rétro-éclairage généralement effectué par une pluralité de diodes électroluminescentes (DEL ou LED pour Light-Emitting Diode en anglais). En pratique, cet écran TFT-LCD et le rétro-éclairage sont compris dans un ensemble appelé système de génération d'images. Néanmoins, ces écrans TFT-LCD ont pour inconvénient de réduire de façon importante la puissance lumineuse provenant du rétro-éclairage : avec l'utilisation d'un écran TFT-LCD classique, on estime que le taux de transmission de l'écran est d'environ 5% de la puissance lumineuse du rétro-éclairage. Cette faible valeur est notamment due au premier polariseur présent dans l'écran qui ne laisse passer que la lumière correspondant à une certaine polarisation, alors que les LEDs produisent de la lumière avec plusieurs polarisations : toutes les polarisations ne correspondant pas à celle que laisse passer le polariseur sont alors perdues. Dès lors, pour l'affichage d'une image par l'afficheur avec une puissance lumineuse suffisante, il faut utiliser un rétro-éclairage d'une puissance lumineuse importante puisque l'image affichée aura une puissance lumineuse de l'ordre de 5% de cette puissance de rétro-éclairage. Cela engendre des consommations importantes d'énergie, ainsi que des pertes importantes sous forme de chaleur, qui de plus peuvent dégrader les composants et nécessitent donc l'utilisation de dissipateur de chaleur volumineux. 3. Objectifs de l'invention L'invention vise à pallier au moins certains des inconvénients des systèmes de génération d'images et des afficheurs connus. En particulier, l'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un afficheur qui permet d'afficher une image avec une puissance lumineuse suffisante. L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un afficheur et un système de génération d'images qui permettent d'utiliser un rétro-éclairage d'une puissance plus réduite et ainsi de réduire la consommation d'énergie et la dissipation de chaleur.

L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un afficheur et un système de génération d'images de taille réduite. 4. Exposé de l'invention Pour ce faire, l'invention concerne un système de génération d'images pour afficheur, notamment afficheur tête haute, comprenant : - un écran à cristaux liquides, - un dispositif de rétro-éclairage dudit écran, caractérisé en ce que ledit dispositif de rétro-éclairage comprend : une plaque de support, au moins une diode électroluminescente disposée sur la plaque de support et émettant de la lumière en direction de l'écran, au moins un moyen réfléchissant (26) disposé entre la plaque de support (18) et l'écran (12) destiné à laisser passer la lumière en direction de l'écran (12) et à réfléchir vers l'écran (12) de la lumière se propageant en direction de la plaque de support (18) Un système de génération d'images selon l'invention permet donc le recyclage de la lumière émise par les diodes électroluminescentes du dispositif de rétro-éclairage provenant d'une réflexion d'une partie de la lumière en direction de la plaque de support, cette réflexion étant provoquée par la traversée par la lumière des différents éléments placés entre les diodes électroluminescentes et l'écran, ainsi que par l'écran lui-même. L'ensemble de ces éléments est appelé système optique. Cette partie de la lumière traverse de nouveau le système optique et est alors réfléchie sur les moyens réfléchissants disposés entre la plaque de support et l'écran afin d'être renvoyée en direction de l'écran. Le système optique et les moyens réfléchissants entrainent une modification des caractéristiques de la partie de la lumière réfléchie qui, en traversant à nouveau le système optique dans la direction de l'écran, va être en partie transmise vers l'écran et en partie à nouveau réfléchie en direction de la plaque de support. Le dispositif selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le moyen réfléchissant a un coefficient de réflexion supérieur à 90%, de préférence supérieur à 98%. - les moyens réfléchissants se situent au moins au dessus d'une partie de la plaque de support. - les moyens réfléchissants se situent au dessus de l'ensemble de la surface de la plaque de support à l'exception de la surface occupée par les diodes électroluminescentes.

Ainsi la quasi-totalité de la lumière se propageant en direction de la plaque support est réfléchie vers l'écran à l'exception de la lumière se propageant en direction des zones de la plaque où se trouvent disposées la au moins un diode. - le moyen réfléchissant est un film réfléchissant. - le film réfléchissant est collé sur la plaque de support - le moyen réfléchissant est une plaque rigide dont la face du coté de l'écran est réfléchissante. - la plaque rigide est montée à distance de la plaque de support de sorte à obtenir une lame d'air entre la plaque rigide et la plaque de support - le film réfléchissant est disposé sensiblement sur l'ensemble de la surface de la plaque de support à l'exception de la surface occupée par les diodes électroluminescentes. - le dispositif de rétro-éclairage comprend au moins un filtre de recyclage de la 25 lumière émise par les diodes électroluminescentes, situé entre les diodes électroluminescentes et l'écran, assurant la transmission d'une partie de la lumière vers l'écran et le retour de la lumière non transmise vers les diodes électroluminescentes. Le filtre de recyclage permet de renvoyer en direction des diodes 30 électroluminescentes une partie de la lumière. Cette partie de la lumière réfléchie est avantageusement de la lumière dont les caractéristiques ne sont pas conformes aux caractéristiques nécessaires à un retro-éclairage de bonne qualité, notamment parce que cette partie de la lumière aurait été perdue au niveau de l'écran à cristaux liquides. Cette partie de la lumière se réfléchit ensuite sur le moyen réfléchissant en direction de l'écran. Cette réflexion ainsi que la traversée des différents éléments du système optique permettent une modification des caractéristiques de la lumière qui retourne sur le filtre de recyclage. - au moins un filtre de recyclage de la lumière est un filtre de polarisation adapté pour laisser passer la lumière arrivant sur le filtre de polarisation avec une polarisation particulière et adapté pour réfléchir la lumière arrivant sur le filtre de polarisation avec une polarisation différente de la polarisation particulière. L'écran à cristaux liquides ne laissant passer que la lumière possédant une polarisation particulière du fait de la présence d'un polariseur dans l'écran, le filtre de polarisation permet de réfléchir la partie de la lumière dont la polarisation est différente de cette polarisation particulière. La lumière habituellement perdue au niveau de l'écran à cristaux liquides est donc réfléchie vers le moyen réfléchissant. Le moyen réfléchissant et le système optique permettent une modification de la polarisation de la lumière réfléchie, et ladite lumière réfléchie en direction de l'écran est de nouveau filtrée par le filtre de polarisation. - au moins un filtre de recyclage de la lumière est un filtre prismatique adapté pour laisser passer la lumière arrivant sur le filtre prismatique avec un angle d'incidence inférieur à un angle prédéterminé et dans un plan donné, et adapté pour réfléchir la partie de la lumière restante. Le filtre prismatique permet de ne laisser passer que la lumière arrivant sensiblement perpendiculairement au filtre dans un plan donné, afin de permettre de réduire la divergence de la lumière en direction de l'écran à cristaux liquides. La lumière réfléchie par le filtre prismatique est réfléchie à nouveau sur le moyen réfléchissant et revient sur le filtre prismatique, et une partie de cette lumière réfléchie arrivant sur le filtre avec un angle d'incidence inférieur à l'angle prédéterminé passe à travers le filtre et une autre partie est à nouveau réfléchie. - le dispositif de rétro-éclairage comprend au moins deux filtres prismatiques, filtrant chacun selon l'incidence de la lumière selon un plan, et disposés de façon à ce que les plans dans lesquels ils filtrent l'incidence soient sensiblement perpendiculaires. L'ajout d'un deuxième filtre filtrant dans un plan donné différent du premier filtre permet le filtrage d'une plus grande partie de la lumière. - le dispositif de rétro-éclairage comprend un réseau de lentilles adapté pour collimater la lumière provenant des diodes électroluminescentes dans la direction de l'écran à cristaux liquides.

Les diodes électroluminescentes émettant de la lumière de façon sensiblement omnidirectionnelle, le réseau de lentilles permet l'obtention d'une lumière collimatée dirigée vers l'écran à cristaux liquides afin de limiter les pertes. - le dispositif de rétro-éclairage comprend un diffuseur adapté pour homogénéiser la lumière provenant des diodes électroluminescentes. L'homogénéisation de la lumière permet une bonne répartition de la lumière sur l'écran à cristaux liquides. Le diffuseur permet en outre de masquer l'intérieur du dispositif de rétro-éclairage. - l'écran à cristaux liquides est incliné d'un angle prédéfini par rapport à la plaque de support et au ou aux filtres de recyclage. L'angle prédéfini permet d'obtenir une image virtuelle verticale dans le cadre de l'utilisation du système de génération d'images dans un affichage tête haute. - le système comprend un boitier entourant l'espace du dispositif compris entre la plaque de support et l'écran et dont les parois intérieures sont réfléchissantes. Le boitier permet la réflexion de la lumière qui ne se propage pas en ligne droite entre les diodes électroluminescentes et l'écran à cristaux liquides, dans un sens ou dans l'autre : le boitier permet de ne pas perdre cette lumière en faisant en sorte qu'elle se propage uniquement dans l'espace compris entre la plaque de support et l'écran à cristaux liquides. - le système de génération d'images comporte, successivement et dans cet ordre, entre la plaque de support et l'écran : les moyens de réflexion, le réseau de lentille, le diffuseur, le ou les filtres prismatiques, le filtre de polarisation. L'invention concerne également un afficheur, notamment un afficheur tête haute, caractérisé en ce qu'il comprend un système de génération d'images selon l'invention. L'invention concerne également un système de génération d'images et un afficheur caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. 5. Liste des figures D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 est une vue schématique d'une coupe d'un système de génération d'images selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue schématique d'une plaque de support d'un système de génération d'images selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 3 est une vue schématique d'un système de génération d'images et d'un afficheur tête haute selon l'invention. 6. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations. La figure 1 représente une vue schématique d'une coupe d'un système 10 de génération d'images selon un mode de réalisation de l'invention. Le système 10 de génération d'images comprend un écran à cristaux liquides, ici un écran 12 à cristaux liquides à transistors en couches minces, et un dispositif 14 de rétro-éclairage. L'écran 12 à cristaux liquides à transistors en couches minces est communément appelé écran TFT-LCD (pour Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display en anglais), et permet la formation de l'image par le système 10 de génération d'images. Le dispositif 14 de rétro-éclairage a pour fonction d'apporter à l'écran 12 la lumière nécessaire à la formation de l'image. Pour ce faire, le dispositif 14 de rétro- éclairage comprend notamment au moins une et de préférence un ensemble de diodes électroluminescentes 16, aussi appelées DELs ou LEDs (pour Light Emitting Diodes en anglais, et utilisé dans la suite de la description), placées sur une plaque de support. Dans ce mode de réalisation, la plaque de support est constituée d'un circuit imprimé 18, aussi appelé PCB (pour Printed Circuit Board en anglais). Le circuit imprimé utilisé peut être par exemple de type FR4 (pour Flame Resistant 4 en anglais) ou bien IMS (pour Insulated Metal Substrate en anglais). L'utilisation d'un circuit IMS permet notamment une meilleure dissipation thermique. Le circuit imprimé 18 permet à la fois le support physique et la connexion électrique (à une alimentation et à d'éventuels autres composants électroniques non représentés) des LEDs 16. Les LEDs 16 sont placées de façon à émettre de la lumière en direction de l'écran 12. L'écran 12 est incliné d'un angle prédéfini, de préférence compris entre 0° et 40° de façon à obtenir une image virtuelle verticale dans le cadre de l'utilisation du système de génération d'images dans un affichage tête haute. Entre l'écran 12 et les LEDs 16, se trouvent différents éléments de traitement et/ou de filtrage de la lumière afin d'optimiser le rétro-éclairage, appelés dans leur ensemble système optique. Dans le mode de réalisation présenté à la figure 1, ces éléments faisant partie du dispositif 14 de rétro-éclairage et successivement traversés par la lumière provenant des LEDs 16 en direction de l'écran 12, sont : un réseau 20 de lentilles, permettant la collimation de la lumière provenant des LEDs 16 pour limiter les pertes de puissance lumineuse si une partie de lumière n'est pas dirigée vers l'écran 12. Généralement, le réseau 20 de lentilles comprend une lentille par LED 16, chaque lentille étant disposée au dessus de chaque LED 16. - un diffuseur 22, permettant l'homogénéisation de la lumière, de façon à éclairer l'écran 12 de façon homogène pour permettre la formation d'une image de bonne qualité, c'est-à-dire de luminosité sensiblement uniforme. De plus, le diffuseur 22 permet de masquer l'intérieur du dispositif de rétro-éclairage. un ou plusieurs filtres de recyclage, regroupés sous la référence 24, par exemple : deux filtres prismatiques croisés, permettant de laisser passer la lumière arrivant sur les filtres prismatiques avec un angle d'incidence inférieur à un angle prédéterminé et dans un plan donné perpendiculaire au plan du filtre prismatique. Un faisceau lumineux arrivant sur un filtre prismatique avec un angle d'incidence supérieur à l'angle prédéterminé et dans un plan différent du plan donné sera d'autant moins réfléchi que ledit plan d'incidence du faisceau est différent du plan donné. Ainsi, l'utilisation des deux filtres prismatiques croisés, notamment filtrants selon des plans sensiblement perpendiculaires, permet de filtrer la majeure partie des faisceaux lumineux, de telle façon que les faisceaux lumineux arrivant sur le filtre en dehors d'un cône d'incidence d'angle égal à l'angle prédéterminé seront réfléchis. Les filtres prismatiques sont ici des films en matériau polymère composés d'une multitude de micro-prismes alignés dans le plan du filtre prismatique selon des droites perpendiculaires au plan donné. Ce type de film est par exemple commercialisé par la société 3M sous le nom de BEF (pour Brightness Enhancement Film en anglais). un filtre de polarisation, permettant de laisser passer la lumière arrivant sur le filtre de polarisation avec une polarisation particulière et adapté pour réfléchir la lumière arrivant sur le filtre de polarisation avec une polarisation différente. La lumière émise par les LEDs 16 étant une lumière non-polarisée, seule la partie de cette lumière ayant une polarisation colinéaire à cette polarisation particulière traverse le filtre de polarisation, le reste de la lumière étant réfléchi. Le filtre de polarisation est ici un film en matériau polymère. Ce type de filtre est commercialisé par exemple par la société 3M sous le nom de DBEF (pour Dual Brightness Enhancement Film en anglais).

Les différents filtres 24 de recyclage permettent donc par exemple de réfléchir de la lumière qui aurait été filtrée au niveau de l'écran 12 lui-même du fait de ses composants internes, notamment des polariseurs rectilignes, par réflexion de la lumière ne présentant pas une polarisation particulière, ou bien de réfléchir de la lumière qui se propageait dans un cône d'éclairage trop large. Cette partie de la lumière réfléchie par le ou les filtres de recyclage en direction du circuit imprimé est appelée par la suite lumière recyclée. Afin de ne pas perdre cette lumière recyclée, le système 10 de génération d'images comprend un moyen réfléchissant, ici un film 26 réfléchissant disposé sensiblement sur l'ensemble de la surface du circuit imprimé 18 à l'exception de la surface occupée par les LEDs 16 et qui permet de réfléchir la quasi-totalité de la lumière recyclée, qui se propage alors de nouveau vers l'écran 12. Afin que la lumière se propageant du circuit imprimé 18 à l'écran 12 ou de l'écran 12 au circuit imprimé 18 reste dans le dispositif 14 de rétro-éclairage, l'espace contenu dans celui-ci, entre le circuit imprimé 18 et l'écran 12, est entouré par un boitier 28, généralement appelé boite à lumière notamment dans le domaine automobile. Pour éviter les pertes de puissances lumineuses dans le boitier 28 par absorption de lumière, celui-ci est réalisé dans un matériau réfléchissant tel que le polycarbonate (abrégé PC). Pour une réflexion optimale de la lumière, le boitier 28 doit présenter une surface polie très plane.

Le film 26 réfléchissant, le système optique et le boitier 28 permettent, du fait de la réflexion de la lumière sur ou à travers leurs surfaces respectives, de modifier les caractéristiques de la lumière recyclée, notamment sa polarisation et sa direction de propagation. Ainsi, la lumière recyclée qui est réfléchie par le film 26 réfléchissant et qui se propage en direction de l'écran 12 a une polarisation différente et un angle d'incidence avec le ou les filtres de recyclages différent, et donc peut traverser le ou les filtres 24 de recyclage si ces caractéristiques permettent le passage de la lumière à travers le ou les filtres 24 de recyclage. Si la lumière ne présente toujours pas les caractéristiques nécessaires à la traversée du ou des filtres de recyclage, la lumière est à nouveau recyclée et le cycle décrit précédemment se répète. Ce cycle est représenté sur la figure 1 par des flèches 30, 31, 32, 34, 36, 37. Les LEDs 16 émettent de la lumière non polarisée. Deux flèches 30, 31 représentent deux parties de cette lumière polarisée, de polarisations respectives P1 et P2. Le filtre de polarisation laisse passer la partie de la lumière dont la polarisation est égale à P1. La partie de la lumière de polarisation P1 traverse donc le filtre de polarisation et se dirige vers l'écran 12 selon la direction représentée par la flèche 32, et la partie de la lumière de polarisation P2 est recyclée, c'est-à-dire réfléchie vers le circuit imprimé 18, comme représenté par la flèche 34. Cette partie de la lumière recyclée est réfléchie sur le film 26 réfléchissant en direction de l'écran 12, et une partie de cette lumière réfléchie a une polarisation modifiée désormais égale à P1, représentée par la flèche 36. Cette partie de la lumière de polarisation P1 traverse donc le filtre de polarisation après le recyclage et la réflexion, comme représenté sur la flèche 37. Le même phénomène se produit de façon analogue en fonction de l'angle d'incidence de la lumière, grâce aux filtres prismatiques.

Le film 26 réfléchissant ne recouvre pas les LEDs 16 de façon à ne pas occulter celles-ci et donc à permettre le rétro-éclairage de l'écran 12. La seule partie de la lumière recyclée qui n'est pas réfléchie vers l'écran 12 est donc la lumière qui arrive sur le circuit imprimé 18 sur la surface occupée par les LEDs 16. Afin de ne pas perturber l'éclairage de l'écran 12 par les LEDs 16 et éviter la surchauffe du film 26 réfléchissant situé à proximité des LEDs 16, on peut aussi réduire la surface occupée par le film 26 réfléchissant sur le circuit imprimé 18 en ajoutant une marge autour de chaque LED 16, comme représenté dans la suite de la description en référence à la figure 2. Selon un mode de réalisation d'un moyen réfléchissant, notamment si l'épaisseur de ces moyens est importante, les trous formés par la marge autour de chaque LEDs pourront être biseautés de façon à optimiser la surface réfléchissante sans perturber l'éclairage de l'écran. Dans ce mode de réalisation, le film 26 réfléchissant est un film réalisé en polycarbonate (PC) possédant un coefficient de réflexion supérieur à 90%, de préférence supérieur ou égal à 98%. D'autres matériaux peuvent être envisagés pour le film 26 réfléchissant, à condition que ceux-ci soient adaptés aux autres contraintes du système 10 de génération d'images, notamment des contraintes thermiques : le film 26 réfléchissant entoure les LEDs 16 qui émettent avec une puissance lumineuse importante et donc dégagent de la chaleur. Cette chaleur peut altérer le film 26 réfléchissant si celui-ci n'est pas fabriqué dans un matériau adapté. Cette contrainte thermique est d'autant plus importante que le système 10 de génération d'images est dans un environnement de taille restreinte dans lequel l'évacuation de la chaleur est difficile, typiquement pour une utilisation embarquée, par exemple dans un véhicule.

Le film peut aussi, dans d'autre modes de réalisation, être composée d'une multitude de couches de polymères, parmi lesquelles du polycarbonate, du polyméthacrylate de méthyle (PMMA), etc., comme par exemple un film commercialisé par la société 3M sous le nom de ESR. Selon un autre mode de réalisation, le moyen réfléchissant est d'une autre forme, par exemple une plaque rigide dont la face du côté de l'écran est réfléchissante avec des propriétés analogues au film réfléchissant 26 présenté précédemment. La plaque rigide peut en outre être disposée soit directement au contact de la plaque de support, soit espacée de celle-ci de façon à laisser entre les deux une lame d'air permettant une meilleure dissipation thermique par ventilation.

Le dispositif peut aussi comprendre une multitude de moyens réfléchissants selon ces différents modes de réalisation. Les différents moyens réfléchissants peuvent en outre être adaptés pour réfléchir chacun de façon optimale une longueur d'onde particulière. Selon la configuration de la plaque de support, le dispositif peut comprendre plusieurs moyens réfléchissants afin de renvoyer vers l'écran la plus grande quantité de lumière possible.. La figure 2 représente une vue schématique d'un circuit imprimé 18 d'un système 10 de génération d'images selon un mode de réalisation de l'invention. Les LEDs 16 du dispositif 14 de rétro-éclairage sont ici au nombre de huit, réparties de façon uniforme sur l'ensemble de la surface du circuit imprimé 18. Chaque LED est composée d'une embase 16a et d'une partie optique 16b. Les LEDs 16 sont entourées du film 26 réfléchissant qui occupe la surface du circuit imprimé 18 qui n'est pas occupée par les LEDs 16. Dans ce mode de réalisation et comme expliqué précédemment, une surface de marge est prévue autour de chaque LED 16 sur laquelle il n'y a pas de film 26 réfléchissant pour éviter que le film 26 réfléchissant ne perturbe l'émission de lumière par les LEDs 16 et pour éviter que le film 26 réfléchissant soit altéré par une trop forte dissipation de chaleur par les LEDs.

Comme illustré à la figure 3 l'invention concerne aussi un afficheur tête haute comprenant système 10 de génération d'images selon l'invention.

Le système 10 de génération d'images décrit en référence à la figure 1 forme une image à l'aide de l'écran TFT-LCD 12. En aval de l'écran 12 selon le sens de déplacement du faisceau lumineux, ledit afficheur comprend au moins une lame semi-réfléchissante 126 et un dispositif de réflexion 125 interposé sur le trajet de l'image entre l'écran 12 et la lame semiréfléchissante 126, le dispositif de réflexion 125 comprenant un ou plusieurs miroirs plans ou concaves, comme représenté sur la figure 4. Sur cette figure, le trajet de l'image est symbolisé par trois flèches 30 en pointillé qui se réfléchissent sur le dispositif de réflexion 125 avant de s'afficher à travers la lame semi-réfléchissante 126. Cette dernière permet un grossissement et/ou, par transparence, un affichage de l'image au-delà de la lame semi-réfléchissante, notamment au-delà du pare-brise du véhicule équipé, au niveau d'un écran virtuel 130, obtenu à l'aide de la lame semi-réfléchissante 126.

Cette lame 126 présente un pouvoir de réflexion au moins égal à 20%, ce qui permet à l'utilisateur de voir au travers de la lame la route empruntée par le véhicule, tout en bénéficiant d'un contraste élevé permettant de voir l'image affichée. De manière alternative, l'affichage de l'image peut avoir lieu au niveau du pare-brise du véhicule équipé dudit afficheur.

Claims (17)

1. REVENDICATIONS1. Système de génération d'images pour afficheur, notamment afficheur tête haute, comprenant : un écran (12) à cristaux liquides, un dispositif (14) de rétro-éclairage dudit écran (12), caractérisé en ce que ledit dispositif (14) de rétro-éclairage comprend : une plaque de support (18), - au moins une diode électroluminescente (16) disposée sur la plaque de support (18) et émettant de la lumière en direction de l'écran (12), au moins un moyen réfléchissant (26) disposé entre la plaque de support (18) et l'écran (12), destiné à laisser passer la lumière en direction de l'écran (12) et à réfléchir vers l'écran (12) de la lumière se propageant en direction de la plaque de support (18).
2. 2. Système de génération d'images selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen réfléchissant a un coefficient de réflexion supérieur à 90%, de préférence supérieur à 98%.t.
3. 3. Système de génération d'images selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen réfléchissant se situe au dessus de l'ensemble de la surface de la plaque de support à l'exception de la surface occupée par les diodes électroluminescentes.
4. 4. Système de génération d'images selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen réfléchissant est un film réfléchissant.
5. 5. Système de génération d'images selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le film réfléchissant est collé sur la plaque de support (18).
6. 6. Système de génération d'images selon l'une des revendications 1 à 3, caractériséen ce que le moyen réfléchissant est une plaque rigide dont la face du coté de l'écran est réfléchissante.
7. 7. Système de génération d'images selon la revendication précédente caractérisé en ce que la plaque rigide est montée à distance de la plaque de support (18) de sorte à obtenir une lame d'air entre la plaque rigide et la plaque de support (18).
8. 8. Système de génération d'images selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de rétro-éclairage comprend au moins un filtre (24) de recyclage de la lumière émise par les diodes électroluminescentes (16), situé entre les diodes électroluminescentes (16) et l'écran (12), assurant la transmission d'une partie de la lumière vers l'écran (12) et le retour de la lumière non transmise vers les diodes électroluminescentes (16).
9. 9. Système de génération d'images selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins un filtre (24) de recyclage de la lumière est un filtre de polarisation adapté pour laisser passer la lumière arrivant sur le filtre de polarisation avec une polarisation particulière et adapté pour réfléchir la lumière arrivant sur le filtre de polarisation avec une polarisation différente de la polarisation particulière.
10. 10. Système de génération d'images selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins un filtre (24) de recyclage de la lumière est un filtre prismatique adapté pour laisser passer la lumière arrivant sur le filtre prismatique avec un angle d'incidence inférieur à un angle prédéterminé et dans un plan donné, et adapté pour réfléchir la partie de la lumière restante.
11. 11. Système de génération d'images selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif (14) de rétro-éclairage comprend au moins deux filtres prismatiques, filtrant chacun selon l'incidence de la lumière selon un plan, et disposés de façon à ce que les plans dans lesquels ils filtrent l'incidence soient sensiblement perpendiculaires.
12. 12. Système de génération d'images selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (14) de rétro-éclairage comprend un réseau de lentilles (20) adapté pour collimater la lumière provenant des diodes électroluminescentes (16) dans la direction de l'écran (12) à cristaux liquides.
13. 13. Système de génération d'images selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (14) de rétro-éclairage comprend un diffuseur (22) adapté pour homogénéiser la lumière provenant des diodes électroluminescentes (16). 10
14. 14. Système de génération d'images selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que l'écran (12) à cristaux liquides est incliné d'un angle prédéfini par rapport à la plaque de support (18) et au ou aux filtres (24) de recyclage. 15
15. 15. Système de génération d'images selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système comprend un boitier entourant l'espace du dispositif compris entre la plaque de support et l'écran et dont les parois intérieures sont réfléchissantes. 20
16. 16. Système de génération d'images selon les revendications 9, 10, 12 et 13, caractérisé en ce qu'il comporte, successivement et dans cet ordre, entre la plaque de support (18) et l'écran : les moyens de réflexion, le réseau de lentille (20), 25 le diffuseur (22), le ou les filtres prismatiques, le filtre de polarisation.
17. 17. Afficheur, notamment afficheur tête haute, caractérisé en ce qu'il comprend un 30 système (10) de génération d'images selon l'une des revendications précédentes.