FR3059790B1 - OPTICAL DISPLAY DEVICE FOR DASHBOARD AND DASHBOARD INTEGRATING THE SAME - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un dispositif d'affichage (1) optique pour tableau de bord comprenant : des premiers moyens d' affichage (2) aptes et destinés à émettre au moins un premier faisceau lumineux (3) pour former une première image présentant une luminance L1, des seconds moyens d' affichage (5) aptes et destinés à émettre au moins un second faisceau lumineux (6) pour former une seconde image présentant une luminance L2, un élément partiellement réfléchissant (8) présentant une réflectance totale Rt, apte et destiné d'une part à transmettre le premier faisceau lumineux (3) et d'autre part à réfléchir le second faisceau lumineux (6) pour former une image virtuelle de la seconde image, la réflectance Rt de l'élément partiellement réfléchissant (8) est inférieure à 50%, préférentiellement comprise entre 15% et 49%, en ce que la luminance L1 des premiers moyens d'affichage (2) est inférieure à la luminance L2 des seconds moyens d' affichage (5).The present invention relates to an optical display device (1) for a dashboard comprising: first display means (2) adapted and intended to emit at least a first light beam (3) to form a first image presenting a luminance L1, second display means (5) adapted and adapted to emit at least one second light beam (6) to form a second image having a luminance L2, a partially reflecting element (8) having a total reflectance Rt, adapted and intended on the one hand to transmit the first light beam (3) and on the other hand to reflect the second light beam (6) to form a virtual image of the second image, the reflectance Rt of the partially reflecting element ( 8) is less than 50%, preferably between 15% and 49%, in that the luminance L1 of the first display means (2) is smaller than the luminance L2 of the second display means (5).
Description
DESCRIPTIONDESCRIPTION
La présente invention concerne le domaine des dispositifs d’affichage optique pour tableau de bord, en particulier de véhicules automobiles.The present invention relates to the field of optical display devices for dashboards, particularly motor vehicles.
On connaît dans le domaine éloigné du spectacle, la publication US 2012/0313839 Al qui divulgue un appareil pour afficher des objets virtuels sur une scène. Cet appareil comprend un objet réel formant une image d’arrière-plan, un moyen d’affichage d’un objet virtuel, tel qu’un écran, et une lame séparatrice positionnée à un angle de 45 degrés entre l’écran et l’objet réel.We know in the remote area of the show, the publication US 2012/0313839 A1 which discloses an apparatus for displaying virtual objects on a stage. This apparatus comprises a real object forming a background image, a display means of a virtual object, such as a screen, and a splitter plate positioned at a 45 degree angle between the screen and the screen. real object.
La publication US 2006/0176242 dans le domaine médical divulgue un dispositif de réalité augmentée qui combine également des objets réels et des objets virtuels.Publication US 2006/0176242 in the medical field discloses an augmented reality device that also combines real objects and virtual objects.
La présente invention a pour objet de proposer un dispositif d’affichage amélioré et économe en énergie dans le domaine d’application spécifié en introduction. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif d'affichage optique pour tableau de bord comprenant : des premiers moyens d’affichage aptes et destinés à émettre au moins un premier faisceau lumineux pour former une première image présentant une luminance Ll, des seconds moyens d’affichage aptes et destinés à émettre au moins un second faisceau lumineux pour former une seconde image présentant une luminance L2, un élément partiellement réfléchissant présentant une réflectance totale Rt, apte et destiné d’une part à transmettre le premier faisceau lumineux et d’autre part à réfléchir le second faisceau lumineux pour former une image virtuelle de la seconde image, dispositif d’affichage caractérisé en ce que la réflectance Rt de l’élément partiellement réfléchissant est inférieure à 50%, préférentiellement comprise entre 15% et 49%, en ce que la luminance Ll des premiers moyens d’affichage est inférieure à la luminance L2 des seconds moyens d’affichage, et en ce que le dispositif d’affichage est agencé pour que la première image et l’image virtuelle soient disposées dans des plans communs ou disjoints préférentiellement parallèles et se superposant mutuellement pour former une image résultante globale pour un observateur.The object of the present invention is to provide an improved and energy saving display device in the application range specified in the introduction. For this purpose, the present invention relates to an optical display device for a dashboard comprising: first display means adapted and intended to emit at least a first light beam to form a first image having a luminance L1, second means display device adapted to emit at least a second light beam to form a second image having a luminance L2, a partially reflecting element having a total reflectance Rt, suitable and intended on the one hand to transmit the first light beam and secondly to reflect the second light beam to form a virtual image of the second image, a display device characterized in that the reflectance Rt of the partially reflecting element is less than 50%, preferably between 15% and 49%, in that the luminance L1 of the first display means is smaller than the luminance L2 of the seco nds display means, and in that the display device is arranged so that the first image and the virtual image are arranged in common or disjoint planes preferably parallel and overlapping each other to form a global resultant image for an observer .
La présente invention concerne également un tableau de bord caractérisé en ce qu’il comprend le dispositif d’affichage optique décrit précédemment. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure IA est une vue schématique de face du dispositif d’affichage selon l’invention, la figure IB est une vue schématique de côté du dispositif d’affichage représenté à la figure IA, la figure IC est une vue schématique de côté du dispositif d’affichage représenté à la figure IB montrant le trajet des rayons lumineux, la figure 1D est une vue schématique de côté du dispositif d’affichage représenté à la figure IB montrant une image virtuelle, la figure 2A est une vue d’une image résultante globale formée par le dispositif d’affichage selon l’invention vue par un observateur dans l’axe optique, la figure 2B est une vue d’une image résultante globale formée par le dispositif d’affichage selon l’invention vue par un observateur décalé par rapport à l’axe optique, la figure 3A est une vue de face du dispositif d’affichage selon l’invention, la figure 3B est une vue de côté du dispositif d’affichage représenté à la figure 3 A, et la figure 4 est une vue schématique d’une tableau de bord dans lequel est intégré le dispositif d’affichage selon l’invention.The present invention also relates to a dashboard characterized in that it comprises the optical display device described above. The invention will be better understood, thanks to the following description, which relates to a preferred embodiment, given by way of non-limiting example, and explained with reference to the attached diagrammatic drawings, in which: FIG. a schematic front view of the display device according to the invention, Figure IB is a schematic side view of the display device shown in Figure IA, Figure IC is a schematic side view of the display device shown. in FIG. 1B showing the path of the light rays, FIG. 1D is a schematic side view of the display device shown in FIG. 1B showing a virtual image, FIG. 2A is a view of a resultant overall image formed by FIG. according to the invention seen by an observer in the optical axis, FIG. 2B is a view of a global resultant image formed by the display device according to the invention. invention seen by an observer offset from the optical axis, Figure 3A is a front view of the display device according to the invention, Figure 3B is a side view of the display device shown in Figure 3 A, and FIG. 4 is a schematic view of a dashboard in which the display device according to the invention is integrated.
Le dispositif d'affichage 1 optique pour tableau de bord 12 comprend : des premiers moyens d’affichage 2 aptes et destinés à émettre au moins un premier faisceau lumineux 3 pour former une première image 4 présentant une luminance Ll, (figures IA à 1D, 3A et 3B) des seconds moyens d’affichage 5 aptes et destinés à émettre au moins un second faisceau lumineux 6 pour former une seconde image 7 présentant une luminance L2, (figures 1A à 1D, 3A et 3B) un élément partiellement réfléchissant 8 présentant une réflectance totale Rt, apte et destiné d’une part à transmettre le premier faisceau lumineux 3 et d’autre part à réfléchir le second faisceau lumineux 6 pour former une image virtuelle 7’ de la seconde image 7 (figures IA à 1D, 3A et 3B).The optical display device 12 for the dashboard 12 comprises: first display means 2 adapted and intended to emit at least a first light beam 3 to form a first image 4 having a luminance L1 (Figures IA to 1D, 3A and 3B) second display means 5 adapted and adapted to emit at least one second light beam 6 to form a second image 7 having a luminance L2, (FIGS. 1A to 1D, 3A and 3B) a partially reflecting element 8 having a total reflectance Rt, adapted and intended on the one hand to transmit the first light beam 3 and on the other hand to reflect the second light beam 6 to form a virtual image 7 'of the second image 7 (Figures IA to 1D, 3A and 3B).
Conformément à l’invention, le dispositif d’affichage 1 est caractérisé en ce que la réflectance Rt de l’élément partiellement réfléchissant 8 est inférieure à 50%, préférentiellement comprise entre 15% et 49%, en ce que la luminance L1 des premiers moyens d’affichage 2 est inférieure à la luminance L2 des seconds moyens d’affichage 5, et en ce que le dispositif d’affichage 1 est agencé pour que la première image 4 et l’image virtuelle 7’ soient disposées dans des plans communs ou disjoints préférentiellement parallèles et se superposant mutuellement pour former une image résultante globale 9 pour un observateur, (figures 2A et 2B)According to the invention, the display device 1 is characterized in that the reflectance Rt of the partially reflecting element 8 is less than 50%, preferably between 15% and 49%, in that the luminance L1 of the first display means 2 is smaller than the luminance L2 of the second display means 5, and in that the display device 1 is arranged so that the first image 4 and the virtual image 7 'are arranged in common planes or disjoint preferentially parallel and mutually superimposed to form an overall resultant image 9 for an observer, (FIGS. 2A and 2B)
Avantageusement, les premiers moyens d’affichage 2 permettent de former une première image 4 d’arrière-plan et les seconds moyens d’affichage 5 combiné avec l’élément partiellement réfléchissant 8 permettent de former une image virtuelle 7’ de premier plan. Il en résulte une image résultante globale 9 visible par un observateur situé en face de l’élément partiellement réfléchissant 8 et des premiers moyens d’affichage 2, dans laquelle la première image 4 d’arrière-plan et l’image virtuelle 7’ peuvent paraître superposées (figures 2A et 2B). Du fait que l’élément partiellement réfléchissant 8 présente une réflectance Rt inférieure à 50%, la transmittance de l’élément partiellement réfléchissant 8 est augmenté. Il est ainsi possible de réduire la luminance L1 des premiers moyens d’affichage 2 comparativement à la luminance L2 des seconds moyens d’affichage 5. Cette configuration permet ainsi de limiter les pertes d’énergie, en diminuant l’énergie à fournir au niveau des premiers moyens d’affichage 2 et en limitant la dissipation de chaleur produite par les premiers moyens d’affichage 2. En outre, du fait que l’élément partiellement réfléchissant 8 présente une réflectance Rt inférieure à 50%, les réflexions parasites sont réduites.Advantageously, the first display means 2 make it possible to form a first background image 4 and the second display means 5 combined with the partially reflecting element 8 make it possible to form a foreground virtual image 7 '. This results in an overall resultant image 9 visible by an observer situated in front of the partially reflecting element 8 and first display means 2, in which the first background image 4 and the virtual image 7 'can appear superimposed (Figures 2A and 2B). Because the partially reflective element 8 has a reflectance Rt of less than 50%, the transmittance of the partially reflective element 8 is increased. It is thus possible to reduce the luminance L1 of the first display means 2 compared to the luminance L2 of the second display means 5. This configuration thus makes it possible to limit the energy losses, by reducing the energy to be supplied at the first display means 2 and limiting the heat dissipation produced by the first display means 2. In addition, because the partially reflective element 8 has a reflectance Rt of less than 50%, parasitic reflections are reduced .
Préférentiellement, la taille de la première image 4 peut être supérieure à celle de la taille de la seconde image 7.Preferably, the size of the first image 4 may be greater than that of the size of the second image 7.
Avantageusement, dans cette configuration les pertes d’énergie sont minimisées également pour les seconds moyens d’affichage 5. Il en résulte que le dispositif d’affichage 1 optique est optimisé en termes de coût et de dissipation de chaleur. L’élément partiellement réfléchissant peut consister en une lame 8 présentant une transmittance Tb et dont une première surface 8’ apte et destinée à être impactée par le second faisceau lumineux 6 peut être recouverte d’une couche superficielle réfléchissante présentant une réflectance propre Rc préférentiellement comprise entre 25% et 35% (figures IA à 1D).Advantageously, in this configuration the energy losses are also minimized for the second display means 5. As a result, the optical display device 1 is optimized in terms of cost and heat dissipation. The partially reflecting element may consist of a plate 8 having a transmittance Tb and a first surface 8 'adapted and intended to be impacted by the second light beam 6 may be covered with a reflective surface layer having a specific reflectance Rc preferably included between 25% and 35% (Figures IA to 1D).
Dans ce cas, ce dispositif d’affichage 1 est apte et destiné à présenter une luminance totale Lt après traversée de l’élément partiellement réfléchissant qui satisfait la relation suivante :In this case, this display device 1 is able and intended to have a total luminance Lt after passing through the partially reflecting element which satisfies the following relation:
Lt = Tb X Ll + Rc(L2 -Tbx Ll) A titre d’exemple non limitatif, pour une luminance -2 -2Lt = Tb X L1 + Rc (L2 -Tbx L1) By way of non-limiting example, for a luminance -2 -2
Ll=500cd.m’ , une luminance L2=1000cd.m’ et une réflectance propre Rc=35%, la luminance totale Lt est égale à 640 cd.m2.Ll = 500cd.m ', a luminance L2 = 1000cd.m' and a proper reflectance Rc = 35%, the total luminance Lt is equal to 640 cd.m2.
Dans cet exemple, la lame 8 peut comprendre une seconde surface 8” opposée à la première surface 8’ et recouverte d’une couche superficielle antireflet.In this example, the blade 8 may comprise a second surface 8 "opposite to the first surface 8 'and covered with an antireflection surface layer.
Avantageusement, cette couche superficielle antireflet permet de réduire encore davantage les réflexions parasites.Advantageously, this antireflection surface layer makes it possible to further reduce parasitic reflections.
Préférentiellement, la lame 8 peut présenter un angle d’incidence environ égal à 45 degrés.Preferably, the blade 8 may have an angle of incidence of approximately 45 degrees.
De manière avantageuse, les premiers moyens d’affichage 2 et les seconds moyens d’affichage 5 peuvent être disposés respectivement dans des plans sécants, préférentiellement orthogonaux.Advantageously, the first display means 2 and the second display means 5 may be arranged respectively in secant, preferably orthogonal planes.
Dans ce cas, l’élément partiellement réfléchissant 8 peut être disposé dans un plan situé entre les plans dans lesquels sont disposés respectivement les premiers moyens d’affichage 2 et les seconds moyens d’affichage 5.In this case, the partially reflecting element 8 may be arranged in a plane situated between the planes in which the first display means 2 and the second display means 5 are respectively arranged.
Par exemple, le plan dans lequel l’élément partiellement réfléchissant 8 est disposé peut former un angle de 45 degrés avec les plans dans lesquels sont disposés respectivement les premiers moyens d’affichage 2 et les seconds moyens d’affichage 5.For example, the plane in which the partially reflecting element 8 is disposed can form a 45 degree angle with the planes in which the first display means 2 and the second display means 5 are respectively arranged.
Les premiers et seconds moyens d’affichage 2, 5 peuvent être choisis parmi les éléments suivants : un écran à cristaux liquides, un écran à cristaux liquides du type TFT LCD, un écran du type OLED, un écran du type passive OLED, un écran du type active OLED, un écran du type VFD.The first and second display means 2, 5 may be chosen from the following elements: a liquid crystal display, a TFT LCD type liquid crystal display, an OLED type screen, a passive OLED screen, a display the active OLED type, a VFD type screen.
Préférentiellement, les premiers et seconds moyens d’affichage 2, 5 peuvent être des écrans plats, par exemple d’allure rectangulaire. L’élément partiellement réfléchissant 8 présenter une taille supérieure à la taille des premiers et seconds moyens d’affichage 2, 5.Preferably, the first and second display means 2, 5 may be flat screens, for example of rectangular shape. The partially reflecting element 8 has a larger size than the size of the first and second display means 2, 5.
Comme l’illustrent les figures 3A et 3B, le dispositif d’affichage 1 peut être monté sur un support de dispositif 10, 11 destiné à être intégré dans une zone de réception du tableau de bord 12.As illustrated in FIGS. 3A and 3B, the display device 1 can be mounted on a device support 10, 11 intended to be integrated in a reception zone of the control panel 12.
Sur le support de dispositif 10, 11 peuvent être montés les premiers et seconds moyens d’affichage 2, 5 et la lame 8.On the device carrier 10, 11 can be mounted the first and second display means 2, 5 and the blade 8.
Par exemple et comme l’illustre la figure 3B, le support de dispositif peut comprendre une équerre 10 comprenant une plaque verticale 10a et une plaque horizontale 10b disposées à angle droit sur lesquelles sont respectivement montés les premiers et seconds moyens d’affichage 2, 5. La plaque horizontale 10a peut être disposée au-dessus de la plaque verticale 10b.For example, and as illustrated in FIG. 3B, the device support may comprise a bracket 10 comprising a vertical plate 10a and a horizontal plate 10b arranged at right angles on which the first and second display means 2, 5 are respectively mounted. The horizontal plate 10a may be disposed above the vertical plate 10b.
Le dispositif d’affichage 1 peut également comprendre un support de lame 11 sur lequel est monté la lame 8 (figures 3A et 3B). Par exemple ce support de lame 11 peut comprendre un plan incliné 11’ sensiblement à 45 degrés par rapport aux plaques verticale et horizontale 10a, 10b.The display device 1 may also comprise a blade support 11 on which the blade 8 is mounted (FIGS. 3A and 3B). For example, this blade support 11 may comprise an inclined plane 11 'substantially at 45 degrees with respect to the vertical and horizontal plates 10a, 10b.
Comme l’illustre la figure 3A, l’équerre 10 peut en outre comprendre des orifices de fixation 10’ pouvant être traversé par des moyens de fixation (non représentés), pouvant être du type vis écrou à titre d’exemple non limitatif ou similaire.As illustrated in FIG. 3A, the bracket 10 may further comprise fastening orifices 10 'through which fastening means (not shown) may pass, which may be of the screw nut type, by way of nonlimiting example or the like. .
Conformément à l’invention, le tableau de bord 12 est caractérisé en ce qu’il comprend le dispositif d’affichage 1 optique tel que décrit précédemment, comme l’illustre la figure 4.According to the invention, the control panel 12 is characterized in that it comprises the optical display device 1 as described above, as illustrated in FIG. 4.
Le tableau de bord 12 peut comprendre une zone de réception intégrant un support de dispositif 10 tel que décrit précédemment sur lequel le dispositif d’affichage 1 optique est monté. A titre d’exemple non limitatif, le tableau de bord 12 selon l’invention peut être adapté à un véhicule automobile et y être intégré.The dashboard 12 may include a receiving area incorporating a device carrier 10 as previously described on which the optical display device 1 is mounted. By way of non-limiting example, the dashboard 12 according to the invention can be adapted to a motor vehicle and be integrated therein.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown in the accompanying drawings. Modifications are possible, particularly from the point of view of the constitution of the various elements or by substitution of technical equivalents, without departing from the scope of protection of the invention.
Claims (11)
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