FR3064374A1 - HIGH HEAD DISPLAY - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un afficheur (1) tête haute comprenant : - un écran (11) duquel émerge un faisceau de rayons lumineux présentant un rayon principal (RP), et - un système optique de projection comportant au moins un miroir (12) et adapté pour projeter le faisceau de rayons lumineux vers une lame (2) partiellement transparente afin de former, par réflexion par ladite lame, une image virtuelle (IMV) de l'écran, ledit miroir étant monté mobile en rotation entre une première et une deuxième position. Selon l'invention, l'afficheur comporte en outre des moyens de réglage pour modifier la position et/ou l'orientation présentées par ledit rayon principal en sortie de l'unité de génération d'image, par rapport audit miroir, de manière que, après réflexion par ledit miroir et par ladite lame, ledit rayon principal passe par une même position fixe, pour la première ainsi que pour la deuxième position dudit miroir.The invention relates to a head-up display (1) comprising: - a screen (11) from which emanates a beam of light rays having a main beam (RP), and - an optical projection system comprising at least one mirror (12) and adapted to project the beam of light rays towards a partially transparent plate (2) so as to form, by reflection by said plate, a virtual image (IMV) of the screen, said mirror being rotatably mounted between a first and a second position. According to the invention, the display further comprises adjustment means for modifying the position and / or the orientation presented by the said main beam at the output of the image generation unit, with respect to the mirror, so that , after reflection by said mirror and said blade, said main beam passes through the same fixed position, for the first as well as for the second position of said mirror.
Description
Titulaire(s) : VALEO COMFORT AND DRIVING ASSISTANCE Société par actions simplifiée.Holder (s): VALEO COMFORT AND DRIVING ASSISTANCE Simplified joint-stock company.
Demande(s) d’extensionExtension request (s)
Mandataire(s) : VALEO COMFORT AND DRIVING ASSISTANCE.Agent (s): VALEO COMFORT AND DRIVING ASSISTANCE.
104) AFFICHEUR TETE HAUTE.104) HEAD-UP DISPLAY.
FR 3 064 374 - A1 (5/) L'invention concerne un afficheur (1) tête haute comprenant:FR 3 064 374 - A1 (5 /) The invention relates to a head-up display (1) comprising:
- un écran (11 ) duquel émerge un faisceau de rayons lumineux présentant un rayon principal (RP), et- a screen (11) from which emerges a beam of light rays having a main ray (RP), and
- un système optique de projection comportant au moins un miroir (12) et adapté pour projeter le faisceau de rayons lumineux vers une lame (2) partiellement transparente afin de former, par réflexion par ladite lame, une image virtuelle (IMV) de l'écran, ledit miroir étant monté mobile en rotation entre une première et une deuxième position.- an optical projection system comprising at least one mirror (12) and adapted to project the beam of light rays towards a partially transparent plate (2) in order to form, by reflection by said plate, a virtual image (IMV) of the screen, said mirror being mounted mobile in rotation between a first and a second position.
Selon l'invention, l'afficheur comporte en outre des moyens de réglage pour modifier la position et/ou l'orientation présentées par ledit rayon principal en sortie de l'unité de génération d'image, par rapport audit miroir, de manière que, après réflexion par ledit miroir et par ladite lame, ledit rayon principal passe par une même position fixe, pour la première ainsi que pour la deuxième position dudit miroir.According to the invention, the display further comprises adjustment means for modifying the position and / or the orientation presented by said main ray at the output of the image generation unit, relative to said mirror, so that , after reflection by said mirror and by said blade, said main beam passes through the same fixed position, for the first as well as for the second position of said mirror.
Afficheur tête hauteHead-up display
Domaine technique auquel se rapporte l'inventionTechnical field to which the invention relates
La présente invention concerne un afficheur tête haute.The present invention relates to a head-up display.
Elle concerne plus particulièrement un afficheur comprenant :It relates more particularly to a display comprising:
- une unité de génération d’image comprenant un écran duquel émerge un faisceau de rayons lumineux présentant un rayon principal, et- an image generation unit comprising a screen from which emerges a beam of light rays having a main ray, and
- un système optique de projection comportant au moins un miroir et adapté pour projeter le faisceau de rayons lumineux vers une lame partiellement transparente de manière à former, par réflexion par ladite lame, une image virtuelle de l’écran, ledit miroir étant monté mobile en rotation par rapport à l’afficheur autour d’un premier axe de rotation, entre une première position et une deuxième position.an optical projection system comprising at least one mirror and suitable for projecting the beam of light rays towards a partially transparent plate so as to form, by reflection from said plate, a virtual image of the screen, said mirror being mounted movable in rotation relative to the display about a first axis of rotation, between a first position and a second position.
Elle s’applique de manière particulièrement intéressante dans un véhicule tel qu’un véhicule automobile.It is particularly useful in a vehicle such as a motor vehicle.
Arriere-plan technologiqueTechnological background
Pour le conducteur d’un véhicule automobile, il est particulièrement confortable de pouvoir visualiser des informations relatives au fonctionnement du véhicule, relatives à une voie de circulation faisant face au véhicule, ou autres, sans avoir pour cela à détourner son regard de cette voie de circulation.For the driver of a motor vehicle, it is particularly comfortable to be able to view information relating to the operation of the vehicle, relating to a traffic lane facing the vehicle, or the like, without having to look away from this lane of traffic. circulation.
II est connu dans ce but d’équiper le véhicule avec un afficheur dit tête haute, tel que décrit ci-dessus, la lame partiellement transparente étant située devant le conducteur, par exemple sous la forme d’un combineur disposé entre le pare-brise du véhicule et les yeux du conducteur. L’image virtuelle, comportant les informations à afficher, se superpose alors visuellement à l’environnement faisant face au véhicule.It is known for this purpose to equip the vehicle with a so-called head-up display, as described above, the partially transparent blade being located in front of the driver, for example in the form of a combiner arranged between the windshield of the vehicle and the driver's eyes. The virtual image, comprising the information to be displayed, is then visually superimposed on the environment facing the vehicle.
Pour que le conducteur puisse effectivement visualiser cette image virtuelle, ses yeux doivent être situés dans une zone de l’espace atteinte, en sortie de l’afficheur, par une partie au moins des rayons lumineux émis par l’unité de génération d’image (pour cela, les yeux du conducteur peuvent par exemple être situés au niveau de la pupille de sortie de l’afficheur).For the driver to be able to effectively view this virtual image, his eyes must be located in an area of the space reached, at the output of the display, by at least part of the light rays emitted by the image generation unit. (for this, the driver's eyes can for example be located at the exit pupil of the display).
Pour permettre au conducteur de visualiser une telle image virtuelle pour différentes positions de ses yeux, il est connu de munir l’afficheur de moyens de rotation du miroir du système optique de projection. Déplacer ce miroir en rotation permet de décaler latéralement les rayons lumineux sortant de l’afficheur, pour adapter leur position (en sortie de l’afficheur) à celle des yeux du conducteur.To allow the driver to view such a virtual image for different positions of his eyes, it is known to provide the display with means for rotating the mirror of the optical projection system. Moving this rotating mirror allows you to shift the light rays exiting the display laterally, to adapt their position (at the exit of the display) to that of the driver's eyes.
Mais ce déplacement du miroir modifie la position de l’image virtuelle dans l’espace faisant face au conducteur.But this movement of the mirror changes the position of the virtual image in the space facing the driver.
Objet de l’inventionObject of the invention
Dans ce contexte, la présente invention propose un afficheur tête haute tel que décrit en introduction, comportant en outre des moyens de réglage pour modifier la position et/ou l’orientation présentées par ledit rayon principal en sortie de l’unité de génération d’image, par rapport audit miroir, de manière que, après réflexion par ledit miroir et par ladite lame, ledit rayon principal passe par une même position fixe, pour la première position dudit miroir ainsi que pour la deuxième position dudit miroir.In this context, the present invention provides a head-up display as described in the introduction, further comprising adjustment means for modifying the position and / or the orientation presented by said main beam at the output of the generation unit. image, with respect to said mirror, so that, after reflection by said mirror and by said blade, said main ray passes through the same fixed position, for the first position of said mirror as well as for the second position of said mirror.
Selon que le miroir est placé dans sa première ou dans sa deuxième position, le rayon principal atteint, après réflexion par la lame, des positions différentes dans une zone habituellement occupée par l’œil d’un utilisateur de l’afficheur. Déplacer le miroir de sa première à sa deuxième position permet donc à cet utilisateur de déplacer son œil, ou ses yeux, tout en continuant à recevoir une partie au moins de la lumière émise par l’afficheur.Depending on whether the mirror is placed in its first or in its second position, the main ray reaches, after reflection by the blade, different positions in an area usually occupied by the eye of a user of the display. Moving the mirror from its first to its second position therefore allows this user to move his eye or his eyes, while continuing to receive at least part of the light emitted by the display.
Grâce aux moyens de réglage précités, l’afficheur dispose, en plus du degré de liberté correspondant à la rotation du miroir, d’au moins un autre degrés de liberté interne pour ajuster la position et/ou l’orientation du rayon principal sortant de l’afficheur. Ces deux degrés de liberté donnent une latitude de réglage importante permettant :Thanks to the aforementioned adjustment means, the display has, in addition to the degree of freedom corresponding to the rotation of the mirror, at least one other internal degree of freedom for adjusting the position and / or the orientation of the main ray leaving the display. These two degrees of freedom give a significant latitude of adjustment allowing:
- au niveau de la zone habituellement occupée par l’œil d’un utilisateur, de décaler les positions atteintes par ledit rayon principal,- at the level of the area usually occupied by a user's eye, to shift the positions reached by said main beam,
- tout en assurant que ce rayon principal passe, après réflexion par ladite lame, par ladite position donnée, fixe.- while ensuring that this main radius passes, after reflection by said blade, through said given position, fixed.
Ainsi, grâce à ces deux degrés de liberté, il est possible :Thus, thanks to these two degrees of freedom, it is possible:
- de décaler la position depuis laquelle l’image virtuelle est visible,- to shift the position from which the virtual image is visible,
- tout en faisant en sorte que le rayon principal provienne, d’un point de vue visuel, pour l’utilisateur, de la même position donnée, que le miroir soit dans sa première ou dans sa deuxième position.- while ensuring that the main ray comes, from a visual point of view, for the user, from the same given position, whether the mirror is in its first or in its second position.
Ainsi, un point au moins de l’image virtuelle est maintenu fixe lorsque le miroir passe de sa première à sa deuxième position. Ce point de l’image virtuelle maintenu fixe (qui est situé au niveau de ladite position donnée) correspond à l’image du point de l’écran duquel est issu ledit rayon principal.Thus, at least one point of the virtual image is kept fixed when the mirror moves from its first to its second position. This point of the virtual image kept fixed (which is located at said given position) corresponds to the image of the point on the screen from which said main ray comes.
Maintenir l’image virtuelle au moins partiellement fixe est particulièrement intéressant lorsque l’afficheur est configuré pour fonctionner dans un mode dit de réalité augmentée, dans lequel les éléments à afficher, par exemple une ligne lumineuse destinée à souligner ou matérialiser une bordure de voie de circulation, doivent se superposer à des éléments donnés de l’environnement visualisé à travers ladite lame.Keeping the virtual image at least partially fixed is particularly advantageous when the display is configured to operate in a so-called augmented reality mode, in which the elements to be displayed, for example a light line intended to underline or materialize a track edge of circulation, must be superimposed on given elements of the environment visualized through said blade.
D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de l'afficheur conforme à l’invention sont les suivantes :Other non-limiting and advantageous characteristics of the display according to the invention are the following:
- pour la première position dudit miroir, ledit rayon principal atteint, après réflexion par ladite lame, un premier point cible donné, et, pour la deuxième position dudit miroir, ledit rayon principal atteint, après réflexion par ladite lame, un deuxième point cible donné ;- for the first position of said mirror, said main ray reaches, after reflection by said blade, a first given target point, and, for the second position of said mirror, said main ray reaches, after reflection by said blade, a second given target point ;
- lesdits moyens de réglage comprennent un système de déplacement de l’unité de génération d’image par rapport à l’afficheur, en translation ;- Said adjustment means comprise a system for moving the image generation unit relative to the display, in translation;
- ledit déplacement en translation est perpendiculaire à la direction dudit rayon principal en sortie de l’unité de génération d’image ;- Said translational movement is perpendicular to the direction of said main radius at the output of the image generation unit;
- lesdits moyens de réglage comprennent un système de déplacement de l’unité de génération d’image par rapport à l’afficheur, en rotation autour d’un deuxième axe de rotation ;- Said adjustment means comprise a system for moving the image generation unit relative to the display, in rotation about a second axis of rotation;
- le deuxième axe de rotation passe par un point donné de l’écran ;- the second axis of rotation passes through a given point on the screen;
- ledit point donné de l’écran est situé au centre de l’écran ;- said given point on the screen is located in the center of the screen;
- la position du premier axe de rotation est telle qu’un point, image dudit point donné de l’écran par le système optique de projection et par ladite lame, reste sensiblement fixe lors d’une rotation du miroir autour du premier axe de rotation ;the position of the first axis of rotation is such that a point, image of said given point of the screen by the optical projection system and by said blade, remains substantially fixed during a rotation of the mirror around the first axis of rotation ;
- les premier et deuxième axes de rotation sont parallèles entre eux ;- The first and second axes of rotation are parallel to each other;
- l'afficheur comprend des moyens de couplage de la rotation de l’unité de génération d’image avec la rotation du miroir ;- The display includes means for coupling the rotation of the image generation unit with the rotation of the mirror;
- les moyens de couplage comprennent un dispositif mécanique liant la rotation de l’unité de génération d’image avec la rotation du miroir ;- The coupling means comprise a mechanical device linking the rotation of the image generation unit with the rotation of the mirror;
- l'afficheur comprend un premier actionneur entraînant en rotation le miroir ;- The display includes a first actuator causing the mirror to rotate;
- l'afficheur comprend un deuxième actionneur entraînant en rotation l’unité de génération d’image ;- the display includes a second actuator driving the image generation unit in rotation;
- lesdits moyens de couplage comprennent un dispositif de commande pilotant les premier et deuxième actionneurs de manière conjointe.- Said coupling means comprise a control device controlling the first and second actuators jointly.
Description detaillee d’un exemple de réalisationDetailed description of an exemplary embodiment
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.The description which follows with reference to the accompanying drawings, given by way of nonlimiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be carried out.
Sur les dessins annexés :In the accompanying drawings:
- les figures 1 à 3 représentent respectivement, de manière schématique, une première, une deuxième et une troisième configuration d’un afficheur tête haute mettant en oeuvre les enseignements de l’invention,FIGS. 1 to 3 represent, schematically, respectively, a first, a second and a third configuration of a head-up display implementing the teachings of the invention,
- la figure 4 illustre schématiquement un aspect du fonctionnement de l’afficheur des figures 1 à 3, et- Figure 4 schematically illustrates one aspect of the operation of the display of Figures 1 to 3, and
- la figure 5 représente schématiquement un dispositif mécanique de l’afficheur des figures 1 à 3.- Figure 5 schematically shows a mechanical device of the display of Figures 1 to 3.
La figure 1 représente schématiquement un afficheur 1 tête haute, destiné à équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile, un train, un bateau tel qu’une péniche, un tramway ou un bus.FIG. 1 schematically represents a 1 head-up display, intended to equip a vehicle, for example a motor vehicle, a train, a boat such as a barge, a tram or a bus.
L’afficheur 1 comprend une unité de génération d’image 10 qui comporte un écran 11 duquel émerge un faisceau de rayons lumineux.The display 1 includes an image generation unit 10 which includes a screen 11 from which a beam of light rays emerges.
L’écran 11 est par exemple réalisé au moyen d’un écran à cristaux liquides ; l’unité de génération d’image 10 comprend alors un système de rétroéclairage de l’écran.The screen 11 is for example produced by means of a liquid crystal screen; the image generation unit 10 then includes a screen backlighting system.
L’écran 11 peut aussi être réalisé au moyen d’un écran diffusant, au moins partiellement translucide, l’unité de génération d’image comprenant alors un système de balayage d’une face arrière de l’écran par un faisceau laser.The screen 11 can also be produced by means of a screen diffusing, at least partially translucent, the image generation unit then comprising a system for scanning a rear face of the screen by a laser beam.
Le faisceau de rayons lumineux qui émerge de l’écran 11 présente un rayon principal RP. Ce rayon principal RP est le rayon lumineux moyen défini par ce faisceau de rayon lumineux. En particulier, la direction du rayon principal correspond à la direction d’émission moyenne de l’indicatrice de rayonnement (diagramme angulaire de rayonnement) en sortie de l’écran 11.The beam of light rays which emerges from the screen 11 has a main ray RP. This main ray RP is the mean light ray defined by this beam of light ray. In particular, the direction of the main ray corresponds to the direction of average emission of the radiation indicator (angular radiation diagram) at the output of the screen 11.
Le rayon principal RP est émis ici dans une direction déterminée donnée par rapport à l’écran 11 (par exemple perpendiculairement à l’écran 11).The main radius RP is emitted here in a given given direction with respect to the screen 11 (for example perpendicular to the screen 11).
L’unité de génération d’image peut comprendre, en aval de l’écran, un ou plusieurs composants optiques optionnels (non représentés), tels qu’une fenêtre de protection ou un filtre polarisant.The image generation unit may include, downstream of the screen, one or more optional optical components (not shown), such as a protective window or a polarizing filter.
L’afficheur 1 comprend également un système optique de projection, projetant le faisceau de rayons lumineux émergeant de l’écran 11 vers une lame 2 partiellement transparente.The display 1 also includes an optical projection system, projecting the beam of light rays emerging from the screen 11 towards a partially transparent plate 2.
La lame 2 réfléchit le faisceau de rayons lumineux qu'elle reçoit, au moins partiellement, vers un utilisateur de l’afficheur. Ici, cet utilisateur correspond au conducteur du véhicule.The plate 2 reflects the beam of light rays which it receives, at least partially, towards a user of the display. Here, this user corresponds to the driver of the vehicle.
Le système optique de projection forme ainsi, avec la lame 2, une image virtuelle IMV de l’écran 11. L’image virtuelle IMV se forme, par rapport à la lame 2, à l’opposé de l’utilisateur.The projection optical system thus forms, with the blade 2, a virtual IMV image of the screen 11. The virtual image IMV is formed, with respect to the blade 2, opposite to the user.
Comme la lame 2 est partiellement transparente, elle permet à l’utilisateur de visualiser un environnement, par exemple un environnement routier, à travers la lame. L’image virtuelle IMV, formée par l’ensemble comprenant l’afficheur 1 et la lame 2 partiellement transparente, se superpose ainsi visuellement à cet environnement, si bien que l’utilisateur peut la visualiser sans détourner son regard de l’environnement.As the blade 2 is partially transparent, it allows the user to view an environment, for example a road environment, through the blade. The IMV virtual image, formed by the assembly comprising the display 1 and the partially transparent slide 2, is thus visually superimposed on this environment, so that the user can view it without looking away from the environment.
La lame 2 partiellement transparente est formée ici par le pare-brise du véhicule (qui porte la référence 2 sur les figures).The partially transparent blade 2 is formed here by the vehicle windshield (which bears the reference 2 in the figures).
Le système optique de projection comprend un miroir 12, disposé sur le trajet optique du faisceau de rayons lumineux, entre l’écran 11 et la lame 2 partiellement transparente.The projection optical system comprises a mirror 12, placed on the optical path of the beam of light rays, between the screen 11 and the partially transparent plate 2.
Le miroir 12 réfléchit ici le faisceau de rayons lumineux émergeant de l’écran directement en direction de la lame 2.The mirror 12 here reflects the beam of light rays emerging from the screen directly in the direction of the plate 2.
Le pare-brise du véhicule présente une forme d'ensemble qui, même si elle est globalement plane, peut être légèrement incurvée et qui peut présenter des variations d'inclinaison, en fonction de la position du point du pare-brise considéré.The vehicle windshield has an overall shape which, even if it is generally flat, may be slightly curved and which may have variations in inclination, depending on the position of the point of the windshield considered.
Ici, le miroir 12 est convergent de manière, après réflexion par le parebrise, à former l'image virtuelle IMV à une distance donnée en avant de l'afficheur (c'est à dire à une distance donnée de l'afficheur, du côté de la lame opposé à l'utilisateur). Cette distance peut par exemple être comprise entre 1 mètre et 10 mètres.Here, the mirror 12 is convergent so, after reflection by the windshield, to form the virtual image IMV at a given distance in front of the display (that is to say at a given distance from the display, on the side blade opposite the user). This distance can for example be between 1 meter and 10 meters.
De manière optionnelle, le miroir 12 peut être conformé de manière à compenser des distorsions ou aberrations optiques qui pourraient être causées par la réflexion sur la lame 2.Optionally, the mirror 12 can be shaped so as to compensate for optical distortions or aberrations which could be caused by the reflection on the plate 2.
Au lieu d'être formée par le pare-brise du véhicule, la lame partiellement transparente pourrait, en variante, être réalisée au moyen d’un composant optique dédié (on parle alors de combineur), disposé entre le pare-brise et la position habituellement occupée par la tête de l’utilisateur.Instead of being formed by the vehicle windshield, the partially transparent blade could, as a variant, be produced by means of a dedicated optical component (this is known as a combiner), disposed between the windshield and the position usually occupied by the user's head.
Dans le cadre de cette variante, on peut prévoir alors que le miroir mentionné ci-dessus soit un miroir plan, tandis que la lame partiellement transparente présente une face concave du côté de l’utilisateur, à la manière d’un miroir convergent, de manière à former l’image virtuelle de l’écran à ladite distance donnée en avant de l’afficheur.In the context of this variant, it can then be provided that the mirror mentioned above is a plane mirror, while the partially transparent blade has a concave face on the side of the user, in the manner of a converging mirror, of so as to form the virtual image of the screen at said distance given in front of the display.
En variante encore, le système optique de projection pourrait comprendre, en plus du miroir mentionné ci-dessus, un ou plusieurs autres miroirs ou composants optiques disposés, sur le trajet optique du faisceau de rayons lumineux, entre l’unité de génération d’images et la lame partiellement transparente.In another variant, the optical projection system could comprise, in addition to the mirror mentioned above, one or more other mirrors or optical components arranged, on the optical path of the beam of light rays, between the image generation unit and the partially transparent blade.
Le miroir 12 est monté mobile en rotation par rapport à l’afficheur 1, autour d’un premier axe de rotation Zi2. Le miroir 12 est monté mobile par rapport à l’afficheur 1 en ce sens qu’il est monté mobile par rapport à un élément fixe de la structure de l’afficheur 1, tel qu’un châssis ou un boîtier de l’afficheur. Le mouvement de rotation correspondant est symbolisé schématiquement par la flèche F2 de la figure 1.The mirror 12 is mounted movable in rotation relative to the display 1, around a first axis of rotation Zi 2 . The mirror 12 is mounted movable relative to the display 1 in the sense that it is mounted movable relative to a fixed element of the structure of the display 1, such as a chassis or a housing of the display. The corresponding rotational movement is symbolized schematically by the arrow F2 in FIG. 1.
Du fait de ce montage en rotation, le miroir 12 peut être placé dans une première, une deuxième, ou encore une troisième position angulaire, correspondant respectivement aux première, deuxième et troisième configurations de l’afficheur 1 représentées sur les figures 1 à 3.Due to this rotational mounting, the mirror 12 can be placed in a first, a second, or even a third angular position, corresponding respectively to the first, second and third configurations of the display 1 shown in FIGS. 1 to 3.
Les deuxième et troisième positions angulaires du miroir 12 correspondent à des positions angulaires extrémales de ce miroir 12. Le miroir 12 peut, entre ces deuxième et troisième positions, être placé dans plusieurs positions angulaires intermédiaires différentes.The second and third angular positions of the mirror 12 correspond to extreme angular positions of this mirror 12. The mirror 12 can, between these second and third positions, be placed in several different intermediate angular positions.
Selon une caractéristique particulièrement remarquable, l’afficheur 1 comporte en outre des moyens de réglage pour modifier la position et/ou l’orientation présentées par ledit rayon principal RP en sortie de l’unité de génération d’image 10, par rapport audit miroir 12, de manière que, après réflexion par ledit miroir 12 et par ladite lame 2, ledit rayon principal RP passe par une même position B fixe, pour la première position, pour la deuxième, et, ici, pour la troisième position dudit miroir 12.According to a particularly remarkable characteristic, the display 1 also comprises adjustment means for modifying the position and / or the orientation presented by said main ray RP at the output of the image generation unit 10, relative to said mirror 12, so that, after reflection by said mirror 12 and by said blade 2, said main radius RP passes through the same fixed position B, for the first position, for the second, and, here, for the third position of said mirror 12 .
Ici, les moyens de réglage permettent plus précisément de modifier lesdites position et/ou orientation du rayon principal RP de manière que, après réflexion par ledit miroir 12 et par ladite lame 2, le rayon principal RP passe par ladite position B, fixe, pour chaque position intermédiaire du miroir 12 comprise entre ses deuxième et troisième positions.Here, the adjustment means more precisely make it possible to modify said position and / or orientation of the main beam RP so that, after reflection by said mirror 12 and by said blade 2, the main beam RP passes through said fixed position B, for each intermediate position of the mirror 12 between its second and third positions.
Dans la première configuration de l’afficheur 1 (pour laquelle le miroir 12 est placé dans sa première position), le rayon principal RP mentionné ci-dessus atteint, après réflexion par la lame, un premier point cible A1 situé au niveau d’une zone ZO habituellement occupée par un œil 3 de l’utilisateur. Dans cette première configuration, l’utilisateur peut donc visualiser l’image virtuelle IMV en plaçant son œil 3 au voisinage de ce premier point cible A1.In the first configuration of the display 1 (for which the mirror 12 is placed in its first position), the main radius RP mentioned above reaches, after reflection by the blade, a first target point A1 located at a zone ZO usually occupied by an eye 3 of the user. In this first configuration, the user can therefore view the virtual image IMV by placing his eye 3 in the vicinity of this first target point A1.
De manière comparable, dans les deuxième et troisième configurations de l’afficheur 1 (pour lesquelles le miroir 12 est placé respectivement dans sa deuxième ou dans sa troisième position), le rayon principal RP atteint, après réflexion par la lame, respectivement un deuxième point cible A2, ou un troisième point cible A3 de cette zone ZO. L’utilisateur peut ainsi, dans la deuxième configuration, visualiser l’image virtuelle IMV en plaçant son œil 3 au voisinage de ce deuxième point cible A2, et, dans la troisième configuration, la visualiser depuis le voisinage du troisième point cible A3.Similarly, in the second and third configurations of the display 1 (for which the mirror 12 is placed respectively in its second or in its third position), the main radius RP reaches, after reflection by the blade, respectively a second point target A2, or a third target point A3 of this zone ZO. The user can thus, in the second configuration, view the virtual image IMV by placing his eye 3 in the vicinity of this second target point A2, and, in the third configuration, view it from the vicinity of the third target point A3.
Grâce aux moyens de réglage précités, l’afficheur 1 dispose, en plus de la rotation du miroir 12, d’au moins un degré de liberté supplémentaire permettant :Thanks to the aforementioned adjustment means, the display 1 has, in addition to the rotation of the mirror 12, at least one additional degree of freedom allowing:
- tout en décalant le rayon principal RP pour qu’il atteigne soit le premier A1, soit le deuxième A2, soit encore le troisième point cible A3,- while shifting the main radius RP so that it reaches either the first A1, the second A2, or the third target point A3,
- d’assurer que l’axe D défini par le rayon principal RP après réflexion sur la lame 2 passe par ladite position donnée B, fixe.- to ensure that the axis D defined by the main radius RP after reflection on the blade 2 passes through said given position B, fixed.
Ainsi, lors du passage de la première à la deuxième, ou à la troisième configuration, un point au moins de l’image virtuelle IMV reste fixe, en l’occurrence au niveau de ladite position B donnée.Thus, during the transition from the first to the second, or to the third configuration, at least one point of the virtual image IMV remains fixed, in this case at said given position B.
Le point de l’image virtuelle IMV qui est ainsi maintenu fixe correspond plus précisément à l’image O’ du point O de l’écran dont est issu ledit rayon principal RP. Cette image du point O est appelée dans la suite point-image O’.The point of the virtual image IMV which is thus kept fixed corresponds more precisely to the image O ’of point O of the screen from which said main ray RP is derived. This image of point O is hereinafter called point-image O ’.
La propriété remarquable de l’afficheur qui a été mentionnée ci-dessus est illustrée schématiquement sur la figure 4. Sur cette figure, le rayon principal RP et l’image virtuelle IMV sont représentés, simultanément pour la première, pour la deuxième, et pour la troisième configuration de l’afficheur 1.The remarkable property of the display which has been mentioned above is illustrated schematically in FIG. 4. In this figure, the main radius RP and the virtual image IMV are represented, simultaneously for the first, for the second, and for the third configuration of display 1.
On peut voir sur cette figure que, comme indiqué précédemment, le point-image O’ se forme à la même position B, aussi bien dans la première que dans la deuxième ou dans la troisième configuration, et que l’axe D défini par ledit rayon principal RP passe, dans chacune de ces trois configurations, par cette même position B, fixe.We can see in this figure that, as indicated above, the image point O 'is formed at the same position B, both in the first as in the second or in the third configuration, and that the axis D defined by said main radius RP passes, in each of these three configurations, through this same position B, fixed.
Maintenir ainsi l’image virtuelle IMV au moins partiellement fixe lors du passage de la première à la deuxième, ou à la troisième configuration est particulièrement intéressant lorsque, comme ici, l’afficheur 1 est configuré pour fonctionner dans un mode de réalité augmentée. En effet, dans un tel mode de fonctionnement, l’image virtuelle IMV comprend des éléments, tels qu’une ligne destinée à souligner ou à matérialiser une bordure de voie de circulation, qui doivent se superposer à des objets ou à des éléments donnés de l’environnement.Keeping the IMV virtual image at least partially fixed when switching from the first to the second, or to the third configuration, is particularly advantageous when, as here, the display 1 is configured to operate in an augmented reality mode. In fact, in such a mode of operation, the virtual image IMV comprises elements, such as a line intended to underline or materialize a lane border, which must be superimposed on objects or on given elements of the environment.
La zone ZO, couverte par les différents points cibles pouvant être atteints par le rayon principal RP lors du passage de la deuxième à la troisième configuration, est appelée fenêtre d'observation. Lorsque l'œil 3 de l'utilisateur est situé dans cette fenêtre d'observation, ce dernier est en mesure de visualiser l'image virtuelle IMV, moyennant un choix approprié de la configuration de l'afficheur. Pour cela, l'afficheur est placé plus précisément dans celle desdites configurations associée à celui desdits points cibles qui est le plus proche de l'œil de l'utilisateur.The zone ZO, covered by the various target points that can be reached by the main radius RP during the transition from the second to the third configuration, is called the observation window. When the user's eye 3 is located in this observation window, the latter is able to view the virtual image IMV, by means of an appropriate choice of the configuration of the display. For this, the display is placed more precisely in that of said configurations associated with that of said target points which is closest to the eye of the user.
Ici, le premier point cible A1 est situé approximativement au centre de la fenêtre d'observation, et les deuxième A2 et troisième A3 points cibles sont situés respectivement au point le plus haut et au point le plus bas de la fenêtre d'observation.Here, the first target point A1 is located approximately at the center of the observation window, and the second A2 and third A3 target points are located respectively at the highest point and at the lowest point of the observation window.
Lorsque l'afficheur est en position d'usage, la fenêtre d'observation s'étend ici verticalement sur une distance au moins supérieure à 3 centimètres, voire supérieure à 6 centimètres, mieux, supérieure à 12 centimètres. On notera que cette distance correspond ici à la distance séparant le deuxième point-cibleWhen the display is in the position of use, the observation window here extends vertically over a distance at least greater than 3 centimeters, or even greater than 6 centimeters, better still, greater than 12 centimeters. It will be noted that this distance here corresponds to the distance separating the second target point
A2 du troisième point-cible A3. Cette étendue de la fenêtre d'observation permet à plusieurs utilisateurs de tailles différentes de visualiser chacun l'image virtuelle produite par l'afficheur, moyennant éventuellement un passage de l'une à l'autre des configurations de l'afficheur, en fonction de la taille de l'utilisateur (la position de l'œil de l'utilisateur par rapport à l'afficheur dépendant de la taille de l'utilisateur).A2 of the third target point A3. This extension of the observation window allows several users of different sizes to each view the virtual image produced by the display, possibly by switching from one to the other of the display configurations, depending on the size of the user (the position of the user's eye relative to the display depending on the size of the user).
Ici, les moyens de réglage précités comprennent un système de déplacement de l’unité de génération d’image 10 par rapport à l’afficheur 1, en rotation autour d’un deuxième axe de rotation Zn. Le mouvement de rotation correspondant est symbolisé schématiquement par la flèche F1 de la figure 1.Here, the aforementioned adjustment means comprise a system for moving the image generation unit 10 relative to the display 1, in rotation about a second axis of rotation Zn. The corresponding rotational movement is symbolized schematically by the arrow F1 in FIG. 1.
L’unité de génération d’image 10 est ainsi montée mobile en rotation par rapport à l’afficheur, autour de ce deuxième axe de rotation Zn. Lors de cette rotation, l’écran 11 tourne autour du deuxième axe de rotation Zn, et l’orientation présentée par le rayon principal RP, entre l’écran 11 et le miroir 12, peut ainsi être réglée.The image generation unit 10 is thus mounted so as to be able to rotate relative to the display, around this second axis of rotation Zn. During this rotation, the screen 11 rotates around the second axis of rotation Zn, and the orientation presented by the main ray RP, between the screen 11 and the mirror 12, can thus be adjusted.
Chaque configuration de l'afficheur est alors associée à une position angulaire donnée du miroir 12 autour du premier axe de rotation ΖΊ2, ainsi qu’à une position angulaire donnée de l'écran 11 autour du deuxième axe de rotation ZnLes premier et deuxième axes de rotation Z12 et Zn sont ici parallèles entre eux. En l'occurrence, ils sont chacun perpendiculaires au plan d’incidence défini par la réflexion du rayon principal RP sur le miroir 12.Each configuration of the display is then associated with a given angular position of the mirror 12 around the first axis of rotation Ζ Ί2 , as well as with a given angular position of the screen 11 around the second axis of rotation ZnThe first and second axes Z 12 and Zn are here parallel to each other. In this case, they are each perpendicular to the plane of incidence defined by the reflection of the main ray RP on the mirror 12.
Ici, le deuxième axe de rotation Zn passe plus précisément par le point O de l’écran 11 dont est issu le rayon principal RP.Here, the second axis of rotation Zn passes more precisely through the point O of the screen 11 from which the main radius RP is derived.
Grâce à ce positionnement du deuxième axe de rotation Zn, la position longitudinale moyenne de l’écran 11, le long du trajet optique suivi par le faisceau de rayons lumineux, reste constante lors d’une rotation de l’écran 11 (c’est-à-dire lors d’une rotation de l’unité de génération d’image 10) autour de cet axe Zn - Cela permet de maintenir constante la distance entre la lame partiellement transparente et l’image virtuelle. Ainsi, l’image virtuelle est maintenue fixe, non seulement latéralement, mais aussi longitudinalement.Thanks to this positioning of the second axis of rotation Zn, the average longitudinal position of the screen 11, along the optical path followed by the beam of light rays, remains constant during a rotation of the screen 11 (this is that is to say during a rotation of the image generation unit 10) around this axis Zn - This makes it possible to keep constant the distance between the partially transparent plate and the virtual image. Thus, the virtual image is kept fixed, not only laterally, but also longitudinally.
Par ailleurs, comme le point O dont est issu le principal RP est situé au centre de l’écran 11, le centre de l’image virtuelle IMV reste fixe lors du passage de la première à la deuxième, ou à la troisième configuration, ce qui permet de conserver une superposition optimale de cette image avec des éléments donnés de l’environnement visualisé par l’utilisateur.Furthermore, since the point O from which the main RP is derived is located in the center of the screen 11, the center of the virtual image IMV remains fixed during the transition from the first to the second, or to the third configuration, this which allows to keep an optimal superposition of this image with given elements of the environment viewed by the user.
En outre, la position de l’axe de rotation Z12 du miroir est telle, ici, que le point-image O’ reste sensiblement fixe lors de la rotation du miroir 12 autour de cet axe ΖΊ2. En pratique, la position de l’axe ΖΊ2 est déterminée, préalablement à la fabrication de l'afficheur, au moyen de simulations optiques et d'une optimisation par ordinateur, une fois la position du deuxième axe de rotation Zn choisie.In addition, the position of the axis of rotation Z 12 of the mirror is such, here, that the image point O 'remains substantially fixed during the rotation of the mirror 12 about this axis Ζ Ί2 . In practice, the position of the axis Ζ Ί2 is determined, prior to the manufacture of the display, by means of optical simulations and optimization by computer, once the position of the second axis of rotation Zn has been chosen.
Pour cela, on peut par exemple déterminer, par ordinateur, l’étendue d’une zone balayée par le point-image O’ lorsque le miroir 12 tourne autour du premier axe de rotation, et cela pour plusieurs positions différentes du premier axe de rotation Z12. La position finalement sélectionnée pour le premier axe de rotation correspond alors à celle pour lequel l’étendue de la zone ainsi balayée par le point-image O’ est la plus petite.For this, one can for example determine, by computer, the extent of an area scanned by the image point O 'when the mirror 12 rotates around the first axis of rotation, and this for several different positions of the first axis of rotation Z 12 . The position finally selected for the first axis of rotation then corresponds to that for which the extent of the area thus scanned by the image point O 'is the smallest.
La demanderesse a constaté, lors de telles optimisations, que le déplacement du point-image O’, au cours d’une rotation du miroir 12, est avantageusement réduit lorsque le premier axe de rotation ΖΊ2 (du miroir) est situé approximativement dans un plan moyen défini par ce miroir, comme cela est représenté schématiquement sur la figure 1. Autrement formulé, le premier axe de rotation Z12 est situé dans le prolongement de la surface réfléchissante du miroir 12, lorsque ce miroir est plan. Lorsque cette surface réfléchissante est courbe, le premier axe de rotation ΖΊ2 est situé dans le prolongement du plan qui est tangent à cette surface au centre du miroir.The Applicant has noted, during such optimizations, that the displacement of the image point O ', during a rotation of the mirror 12, is advantageously reduced when the first axis of rotation Ζ Ί2 (of the mirror) is located approximately in a mean plane defined by this mirror, as shown diagrammatically in FIG. 1. Otherwise formulated, the first axis of rotation Z 12 is located in the extension of the reflecting surface of the mirror 12, when this mirror is plane. When this reflecting surface is curved, the first axis of rotation Ζ Ί2 is located in the extension of the plane which is tangent to this surface at the center of the mirror.
Pour l’exemple d’afficheur représenté sur les figures, la position appropriée du premier axe de rotation Z12, permettant de maintenir fixe la position du point-image O’ ou tout au moins de minimiser son déplacement lors de la rotation du miroir, est excentrée par rapport au miroir 12.For the display example shown in the figures, the appropriate position of the first axis of rotation Z 12 , making it possible to keep the position of the image point O ′ fixed or at least to minimize its displacement during the rotation of the mirror, is offset from the mirror 12.
Pour d’autres exemples de réalisation de l’afficheur dans lesquels l’écran est localisé différemment dans l’afficheur, le premier axe de rotation peut toutefois être positionné différemment par rapport au miroir, et passer ainsi, par exemple, par le centre du miroir.For other exemplary embodiments of the display in which the screen is located differently in the display, the first axis of rotation can however be positioned differently with respect to the mirror, and thus pass, for example, through the center of the mirror.
Pour déterminer la position angulaire de l'écran 11 et celle du miroir 12, au moins dans la première, la deuxième, et ici la troisième configuration de l'afficheur, on peut par exemple, une fois les positions respectives du premier et deuxième axes de rotation fixées (comme expliqué ci-dessus), mettre en œuvre la procédure décrite ci-dessous.To determine the angular position of the screen 11 and that of the mirror 12, at least in the first, the second, and here the third configuration of the display, one can for example, once the respective positions of the first and second axes of rotation fixed (as explained above), implement the procedure described below.
Au cours de cette procédure, après avoir choisi, pour la configuration considérée, la position du point cible, c'est-à-dire la position d'observation que l'on souhaite voir atteinte par le rayon principal issu de l'écran, on détermine le tracé des différentes parties du rayon principal RP, en partant du point-cible, et comme si ce rayon principal RP se propageait dans un sens opposé à son sens de propagation réel dans l'afficheur (c'est à dire comme si ce rayon se propageait depuis le point cible jusqu'à l'écran).During this procedure, after having chosen, for the configuration considered, the position of the target point, that is to say the observation position that we wish to see reached by the main ray coming from the screen, we determine the course of the different parts of the main radius RP, starting from the target point, and as if this main radius RP was propagating in a direction opposite to its real direction of propagation in the display (i.e. as if this ray propagated from the target point to the screen).
Au cours de cette procédure, on détermine ici le tracé :During this procedure, the route is determined here:
- d'une première partie RPa du rayon principal RP, s'étendant depuis ledit point O donné de l'écran jusqu'au miroir 12,a first part RPa of the main radius RP, extending from said given point O of the screen to the mirror 12,
- d'une deuxième partie RPb du rayon principal RP, s'étendant depuis le miroir 12 jusqu'à la lame 2, eta second part RPb of the main radius RP, extending from the mirror 12 to the blade 2, and
- d'une troisième partie RPc du rayon principal RP, s'étendant depuis la lame 2 jusqu'au point cible considéré (par exemple, dans la deuxième configuration, jusqu'au deuxième point cible A2).- a third part RPc of the main radius RP, extending from the blade 2 to the target point considered (for example, in the second configuration, up to the second target point A2).
Cette procédure comprend les étapes suivantes :This procedure includes the following steps:
a) tracé de la troisième partie RPc du rayon principal RP ; ce tracé peut être réalisé directement puisque l'axe D, qui correspond d'un point de vue géométrique au support de la troisième partie RPc du rayon principal RP, a été fixé par le choix de la position du point cible (on rappelle que l'axe D passe par ce point cible et par la position B, fixe, ou quasiment fixe, du point-image O') ;a) layout of the third part RPc of the main radius RP; this layout can be carried out directly since the axis D, which corresponds from a geometrical point of view to the support of the third part RPc of the main radius RP, has been fixed by the choice of the position of the target point (it is recalled that the 'axis D passes through this target point and through position B, fixed, or almost fixed, of the image point O');
b) tracé de la deuxième partie RPb du rayon principal RP ; ce tracé est obtenu, à partir de la troisième partie RPc du rayon principal RP déterminée précédemment à l'étape a), par réflexion sur la lame 2, pour le sens de propagation fictif susmentionné qui est opposé au sens de propagation réel du rayon RP ;b) layout of the second part RPb of the main radius RP; this trace is obtained, from the third part RPc of the main radius RP determined previously in step a), by reflection on the blade 2, for the aforementioned fictitious direction of propagation which is opposite to the real direction of propagation of the radius RP ;
c) détermination de la position angulaire du miroir 12 autour du premier axe de rotation ΖΊ2 ; cette position angulaire est déterminée de manière à ce que la première partie RPa du rayon principal RP, obtenue par réflexion de la deuxième partie RPb de ce rayon sur le miroir pour ledit sens de propagation fictif, passe par ledit point O donné de l'écran (en l’occurrence le centre de l’écran) ;c) determination of the angular position of the mirror 12 around the first axis of rotation Ζ Ί2 ; this angular position is determined so that the first part RPa of the main ray RP, obtained by reflection of the second part RPb of this ray on the mirror for said fictitious direction of propagation, passes through said given point O of the screen (in this case the center of the screen);
d) détermination de la position angulaire de l'écran 11 autour du deuxième axe de rotation Zn ; cette position angulaire est déterminée de manière à ce que la première partie RPa du rayon principal RP, déterminée à l'étape c) précédente, soit effectivement dirigée, par rapport à l'écran 11, dans la direction d'émission dudit rayon principal RP, en l'occurrence, ici perpendiculairement à l'écran.d) determination of the angular position of the screen 11 around the second axis of rotation Zn; this angular position is determined so that the first part RPa of the main radius RP, determined in step c) above, is effectively directed, relative to the screen 11, in the direction of emission of said main radius RP , in this case, here perpendicular to the screen.
En pratique, la procédure décrite ci-dessus pour déterminer les positions angulaires de l'écran et du miroir, qui permettent de sélectionner le point cible depuis lequel l'image virtuelle est visible, tout en maintenant cette image au moins partiellement fixe, est mise en œuvre par ordinateur, dans une phase de conception préalable à la fabrication de l'afficheur 1. On notera que cette procédure peut être appliquée même lorsque les surfaces réfléchissantes de la lame 2 et/ou du miroir 12 présentent des formes quelconques, plutôt que des surfaces planes ou sphériques.In practice, the procedure described above for determining the angular positions of the screen and the mirror, which make it possible to select the target point from which the virtual image is visible, while keeping this image at least partially fixed, is implemented. implemented by computer, in a design phase prior to the manufacture of the display 1. It will be noted that this procedure can be applied even when the reflective surfaces of the strip 2 and / or of the mirror 12 have any shape, rather than flat or spherical surfaces.
On comprend, notamment au vu de cette procédure de détermination, qu'il est souhaitable que la position angulaire de l'écran 11 varie de concert avec celle du miroir 12 pour maintenir fixe la position du point-image 0' tout en déplaçant à la demande le point cible atteint le rayon principal RP.It is understood, in particular in view of this determination procedure, that it is desirable that the angular position of the screen 11 varies in concert with that of the mirror 12 in order to keep the position of the image point 0 ′ fixed while moving the requests the target point reached the main radius RP.
II est donc intéressant que l'afficheur 1 comprenne, comme ici des moyens de couplage de la rotation de l’unité de génération d’image 10 avec la rotation du miroir 12.It is therefore advantageous for the display 1 to include, as here, means for coupling the rotation of the image generation unit 10 with the rotation of the mirror 12.
Ces moyens de couplage comprennent ici un dispositif mécanique 20, liant la rotation de l’unité de génération d’image 10 avec la rotation du miroir 12, qui est représenté schématiquement sur la figure 5.These coupling means here comprise a mechanical device 20, linking the rotation of the image generation unit 10 with the rotation of the mirror 12, which is shown diagrammatically in FIG. 5.
Ce dispositif mécanique 20 comprend :This mechanical device 20 comprises:
- une première roue 21, ou portion de roue, dentée, solidaire du miroir 12, et montée mobile en rotation autour du premier axe de rotation ΖΊ2 ;- A first wheel 21, or portion of wheel, toothed, integral with the mirror 12, and mounted movable in rotation around the first axis of rotation Ζ Ί2 ;
- une deuxième roue 24, ou portion de roue, solidaire l’unité de génération d’image 10, plus précisément de l'écran 11, et montée mobile en rotation autour du deuxième axe de rotation Zn ;- A second wheel 24, or portion of wheel, integral with the image generation unit 10, more precisely of the screen 11, and mounted so as to rotate about the second axis of rotation Zn;
- une première bielle 22, dont une extrémité est reliée, par un pivot, à la première roue, et dont l'autre extrémité est reliée, également par un pivot, à un coulisseau 25 ;- A first connecting rod 22, one end of which is connected, by a pivot, to the first wheel, and the other end of which is connected, also by a pivot, to a slide 25;
- le coulisseau 25, montée mobile en translation par rapport à un guide- the slide 25, mounted movable in translation relative to a guide
26;26;
- une deuxième bielle 23, dont une extrémité est reliée, par un pivot, au coulisseau 25, et dont l'autre extrémité est reliée, également par un pivot, à la deuxième roue 24 ;- A second connecting rod 23, one end of which is connected, by a pivot, to the slide 25, and the other end of which is connected, also by a pivot, to the second wheel 24;
- un moteur 31, entraînant un axe fileté 32 qui est couplé à la première roue selon une liaison du type roue/vis sans fin.- A motor 31, driving a threaded axle 32 which is coupled to the first wheel in a wheel / worm type connection.
La première roue 21 et la deuxième roue 24 forment chacune, respectivement avec la première bielle 22 et avec la deuxième bielle 23, un premier et un deuxième mécanisme du type bielle-manivelle. Ces deux mécanismes du type bielle-manivelle sont couplés l'un à l'autre par l'intermédiaire du coulisseau 25 (qui leur est commun), ce qui permet de coupler la rotation de l’unité de génération d’image 10 avec celle du miroir 12.The first wheel 21 and the second wheel 24 each form, respectively with the first connecting rod 22 and with the second connecting rod 23, a first and a second mechanism of the connecting rod-crank type. These two mechanisms of the connecting rod-crank type are coupled to each other via the slider 25 (which is common to them), which makes it possible to couple the rotation of the image generation unit 10 with that of of the mirror 12.
La position angulaire du miroir 12, et par suite celle de l’unité de génération d’image 10, peut être modifiée au actionnant le moteur 31.The angular position of the mirror 12, and consequently that of the image generation unit 10, can be modified by actuating the motor 31.
En variante, on pourrait prévoir que le moteur soit remplacé par des moyens d'actionnement manuels, telle qu'une manivelle accessible depuis l'extérieur de l'afficheur, et reliée à l'une de première ou deuxième roue.Alternatively, provision could be made for the motor to be replaced by manual actuation means, such as a crank accessible from outside the display, and connected to one of the first or second wheel.
En variante encore, le dispositif mécanique liant la rotation du miroir à celle de l'écran pourrait être réalisé différemment, par exemple au moyen d'une unique bielle reliant le miroir à l'écran, ou au moyen d'un ou plusieurs engrenages reliant la première roue à la deuxième roue.In another variant, the mechanical device linking the rotation of the mirror to that of the screen could be produced differently, for example by means of a single connecting rod connecting the mirror to the screen, or by means of one or more gears connecting the first wheel to the second wheel.
Dans d'autres modes de réalisation de l'afficheur non représentés, on pourrait prévoir que l'afficheur comprenne :In other embodiments of the display not shown, provision could be made for the display to include:
- un premier actionneur, tel qu'un moteur électrique, entraînant en rotation le miroir, eta first actuator, such as an electric motor, driving the mirror in rotation, and
- un deuxième actionneur, là encore un moteur électrique, par exemple, entraînant en rotation l’écran, lesdits moyens de couplage comprenant alors un dispositif de commande, réalisé au moyen d'une unité électronique de commande, qui pilote les premier et deuxième actionneurs de manière conjointe.- A second actuator, again an electric motor, for example, driving the screen in rotation, said coupling means then comprising a control device, produced by means of an electronic control unit, which controls the first and second actuators jointly.
On pourrait prévoir aussi que les moyens de réglage précités comprennent un système de déplacement de l’unité de génération d’image par rapport à l’afficheur, en translation perpendiculairement à la direction dudit rayon principal en sortie de l’unité de génération d’image, plutôt qu’en rotation autour du deuxième axe mentionné ci-dessus. Translater ainsi l’unité de génération d’image, latéralement par rapport au rayon principal, permet en effet de compenser un déplacement latéral de l’image virtuelle que causerait, en l’absence de compensation, une rotation du miroir autour du premier axe de rotation.It could also be provided that the aforementioned adjustment means comprise a system for moving the image generation unit relative to the display, in translation perpendicular to the direction of said main ray at the output of the image generation unit. image, rather than rotating around the second axis mentioned above. Translating the image generation unit thus, laterally with respect to the main ray, makes it possible to compensate for a lateral displacement of the virtual image that would cause, in the absence of compensation, a rotation of the mirror around the first axis of rotation.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023036162A1 (en) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | 维沃移动通信有限公司 | Optical lens and optical glasses |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2962815A1 (en) * | 2010-07-16 | 2012-01-20 | Delphi Tech Inc | HEIGHT ADJUSTABLE HEAD DISPLAY DEVICE |
| KR20140079905A (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-30 | 에스엘 주식회사 | Head up dispay apparatus of vehicle |
| WO2015190311A1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-17 | 日本精機株式会社 | Heads-up display device |
-
2017
- 2017-03-27 FR FR1752541A patent/FR3064374B1/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2962815A1 (en) * | 2010-07-16 | 2012-01-20 | Delphi Tech Inc | HEIGHT ADJUSTABLE HEAD DISPLAY DEVICE |
| KR20140079905A (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-30 | 에스엘 주식회사 | Head up dispay apparatus of vehicle |
| WO2015190311A1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-17 | 日本精機株式会社 | Heads-up display device |
| EP3153907A1 (en) * | 2014-06-09 | 2017-04-12 | Nippon Seiki Co., Ltd. | Heads-up display device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023036162A1 (en) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | 维沃移动通信有限公司 | Optical lens and optical glasses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3064374B1 (en) | 2020-10-30 |
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