Brevet FR2966275A1 — publié le 20120420

L'invention concerne le domaine du camouflage actif d'un objet, notamment d'un véhicule, et a plus particulièrement pour objet un écran et un dispositif de camouflage associé. Il est connu, pour dissimuler un objet à une personne, d'interposer entre l'objet et la personne un écran sur lequel est affiché l'image de l'arrière plan situé au-delà de l'objet dans la direction et le sens personne-objet. Pour cela un capteur, tel par exemple une caméra vidéo, filme cet arrière plan et génère des images vidéo qui sont affichées sur l'écran. Ainsi, on connaît le brevet US5307162 qui décrit notamment un dispositif pour camoufler un objet tel un véhicule, ce dispositif comportant : un capteur apte à générer un signal représentatif de l'arrière plan du véhicule, un microprocesseur de contrôle commande apte à générer, à partir dudit signal représentatif de l'arrière plan, une image vidéo de synthèse d'un format déterminé, - un écran apte à afficher cette image de synthèse. Ce dispositif convient parfaitement pour cacher le véhicule de la vue d'une personne. Toutefois, il présente un inconvénient majeur, à savoir que l'utilisation de moyens de détection IR permet de détecter la différence de température entre l'écran et l'arrière plan et donc la présence pour le moins d'une anomalie susceptible de constituer un camouflage. Par ailleurs, on connaît des écrans constitués de cellules OLED. Une telle cellule est constituée d'une pile de couches organiques fines prises en sandwich entre une anode transparente et une cathode métallique. Chaque couche a une fonction spécifique comme la régulation de l'intensité électrique entre les électrodes, le filtrage des électrons, etc. Trois diodes (une rouge, une verte, une bleue) sont disposées sur un support transparent, appelé substrat, en plastique ou en verre, l'ensemble étant généralement de l'ordre du millimètre d'épaisseur. Les couches organiques du matériau sont composées de couches d'injection, d'émission et de transport d'électrons. La lumière produite par les diodes rouge, verte et bleue est combinée pour obtenir la couleur souhaitée. Chaque pixel comprend donc trois diodes électroluminescentes. Pour les OLED à matrices actives, chaque pixel peut être contrôlé individuellement par un transistor qui régule la tension entre l'anode et la cathode et il est possible de jouer indépendamment sur le niveau de rouge, de vert et de bleu de chaque point de l'image. A ce titre, on connaît la demande de brevet EP1755104 qui décrit un procédé de commande d'un écran constitué de cellules OLED, cette demande de brevet étant incluse par référence. Un écran constitué par des cellules OLED commandées selon un procédé tel que 10 celui décrit dans la demande de brevet EP1755104 peut être utilisé dans le cadre du brevet US5307162. Cependant, il ne permet pas de résoudre l'inconvénient précité. Il existe aussi des écrans utilisant par exemple des matériaux électrochromes organiques ou inorganiques comme décrits dans la demande EP1058861 incluse par référence, ou thermochromes, ou gazochromes. Toutefois, aucun des écrans connus 15 ne permet de résoudre l'inconvénient précité. Aussi, le but de l'invention est de résoudre cet inconvénient en proposant un camouflage actif permettant de se prémunir contre lesdites détections dans l'infrarouge. La solution apportée est selon une première caractéristique de l'invention, un écran 20 comportant des éléments électroréfléchissants de type matériaux électrochromes organiques ou inorganiques, ou thermochromes, ou gazochromes, ou éléments électroluminescents de type OLED formant plusieurs ensembles identiques comportant chacun soit au moins trois éléments dont un premier apte à émettre un rayonnement de couleur rouge, un second apte à émettre un rayonnement de 25 couleur bleue et un troisième apte à émettre un rayonnement de couleur verte, soit au moins trois éléments dont un premier apte à convertir une lumière blanche incidente en un rayonnement de couleur Cyan, un second apte à convertir une lumière blanche incidente en un rayonnement de couleur Magenta et un troisième apte à convertir une lumière blanche incidente en un rayonnement de couleur Jaune, 30 écran caractérisé en ce que chacun de ces ensembles identiques comporte en outre au moins un élément électroémissifs apte à émettre un rayonnement infrarouge. Selon une caractéristique particulière, chacun desdits ensembles identiques comporte au moins un élément électroémissif apte à émettre un rayonnement infrarouge en bande 2 (3-5 pm) ou 3 (8-12 dam). Selon une caractéristique particulière, chaque élément électroluminescent ou chaque ensemble forme un pixel d'image dont la taille est supérieure à 1 mm2. Selon une caractéristique particulière permettant de faciliter l'agencement des éléments électro(luminescents-émissifs-réflechissants) d'un même ensemble, ces derniers ont chacun une forme carrée et, préférentiellement afin de faciliter l'agencement des éléments, chaque ensemble comporte quatre éléments de même taille et de forme carrée. Selon une caractéristique préférentielle, les éléments électro(luminescents-émissifsréflectifs) desdits ensembles sont aptes à être commandés individuellement. Par électro(luminescents-émissifs-réflectifs) il faut comprendre électro-luminescents- ou électro-émissifs ou électro-réflectifs) Selon une autre caractéristique permettant d'éviter les effets moirés, chaque élément électro(luminescent-émissif-réfléchissant) desdits ensembles présentera un niveau de brillant spéculaire (Bs) à 60° d'incidence inférieur ou égal à 40 ub (unité de brillant). Selon une caractéristique particulière permettant d'adapter la forme de l'écran à la 20 forme extérieure du véhicule, un écran selon l'invention comporte : (a) une couche flexible extérieure; (b) une électrode comprenant : (i) une couche polymérique conductible en contact avec la couche flexible extérieure et comportant plusieurs ensembles comportant chacun soit des 25 matériaux électroluminescents aptes à émettre un premier rayonnement de couleur rouge, un second rayonnement de couleur bleue, un troisième rayonnement de couleur verte et au moins un matériau électroémissif émettant un quatrième rayonnement infrarouge, soit des matériaux électroréfléchissants aptes à convertir une lumière blanche incidente en un premier rayonnement de 30 couleur Cyan, un second de couleur Magenta, un troisième de couleur Jaune et au moins un matériau électroémissif émettant un quatrième rayonnement infrarouge; (ii) une couche de substrat perméable aux électrolytes; (iii) une surface conductible réflectrice disposée entre la couche de substrat et la couche polymérique conductible; c) une ou plusieurs contre-électrodes; et d) un électrolyte en contact avec ladite surface conductible réflectrice et 1a ou les contre-électrodes. L'invention concerne aussi un dispositif de camouflage d'un objet comportant : un capteur apte à générer un signal représentatif de l'arrière plan du véhicule, un microprocesseur de contrôle commande apte à générer, à partir dudit signal représentatif de l'arrière plan, une image vidéo de synthèse d'un format déterminé, un écran pouvant être disposé devant ou sur cet objet et apte à afficher cette image de synthèse, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un écran selon l'invention. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront dans la description d'un mode de réalisation de l'invention au regard des figures 1 à 6 parmi lesquelles : la figure 1 montre un schéma d'une partie d'un écran selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 présente un schéma d'une partie d'un écran selon un second mode de réalisation de l'invention, la figure 3 présente un exemple d'un dispositif de camouflage d'un objet utilisant un écran selon la figure 2. La figure 1 montre un schéma d'une partie 1 d'un écran 2 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Cette partie 2 comporte quatre ensembles identiques 31 , 32 , 33 et 34 comportant chacun quatre éléments électroluminescents dont un premier 4 apte à émettre un rayonnement de couleur rouge, un second 5 apte à émettre un rayonnement de couleur bleue, un troisième 6 apte à émettre un rayonnement de couleur verte et un quatrième 7 apte à émettre un rayonnement infrarouge. Chacun de ces éléments électroluminescents ou électroémissifs a une forme carrée de 2 cm de côté formant un macropixel avec un pas entre éléments juxtaposés de 1 mm. Dans cet exemple de réalisation, les trois premiers éléments électroluminescents peuvent être des OLED tandis que le quatrième peut être un élément électrochrome. Un tel écran est un dispositif émetteur de lumière utilisant la synthèse additive des couleurs pour la partie Visible. La figure 2 présente un schéma d'une partie 11 d'un écran 12 selon un second mode de réalisation de l'invention. Cette partie 12 comporte quatre ensembles identiques 131 , 132 , 133 et 134 comportant chacun trois éléments électroréfléchissants dont un premier 14 apte à convertir une lumière blanche incidente en un rayonnement de couleur cyan, un second 15 apte à convertir une lumière blanche incidente en un rayonnement de couleur magenta, un troisième 16 apte à convertir une lumière blanche incidente en un rayonnement de couleur jaune, et un quatrième élément électroémissif 17 apte à émettre un rayonnement infrarouge. Chacun de ces éléments électroréfléchissants ou électroémissifs a une forme carrée de 4 cm de côté formant un macropixel avec un pas entre éléments juxtaposés de 1 mm. Dans cet exemple de réalisation, les quatre éléments électroréfléchissants peuvent être des matériaux électrochromes et l'écran est constitué d'une succession de couches comme décrit dans le brevet EP1058861, à savoir : (a) une couche flexible extérieure; (b) une électrode comprenant : (i) une couche polymérique conductible électrochromique en contact avec la couche flexible extérieure et comportant plusieurs ensembles comportant trois matériaux électroréfléchissants aptes à réfléchir la lumière et à donner une première couleur Cyan, une seconde couleur Magenta, et une troisième couleur Jaune, et au moins un matériau électroémissif émettant un quatrième rayonnement infrarouge; (ii) une couche de substrat perméable aux électrolytes; (iii) une surface conductible réflectrice disposée entre la couche de substrat et la couche polymérique conductible électrochromique; c) une ou plusieurs contre-électrodes; et d) un électrolyte en contact avec ladite surface conductible réflectrice et la ou les contre-électrodes. Cet écran est un dispositif réflecteur de lumière utilisant la synthèse soustractive des couleurs. Cet écran étant flexible, il peut recouvrir tout ou partie de l'objet à camoufler, ou être accroché à ce dernier ou être interposé entre l'objet et la personne ou l'engin 5 pouvant constituer une menace. La figure 3 présente un exemple d'un dispositif 20 de camouflage d'un objet utilisant un écran 12 selon la figure 2. Ce dispositif 20 comporte : un capteur 22 apte à générer un signal représentatif de l'arrière plan de l'objet, un microprocesseur 21 de contrôle commande apte à générer, à partir dudit 10 signal représentatif de l'arrière plan, une image vidéo de synthèse d'un format déterminé, l'écran 12 pouvant être disposé devant ou sur cet objet et apte à afficher cette image de synthèse avec les éléments électroluminescents 14, 15, 16, 17 des ensembles 131 à 13n constitutifs de l'écran complet. 15 Pour cacher un véhicule, au moins trois écrans 12 peuvent être utilisés, voire quatre ou 5 si une menace peut venir du ciel et de chacune des directions possibles, par exemple Nord, Sud, Est et Ouest, tandis qu' un nombre inférieur ou égal de capteurs, par exemple une caméra 360°, est utilisé pour générer des images de l'arrière plan de chacun des écrans, un seul microprocesseur pouvant être associé audit capteur 20 et auxdits écrans. Bien évidemment, un seul écran se présentant sous la forme par exemple d'une bâche peut être utilisé avec au moins un microprocesseur et au moins un capteur. De nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation 25 décrit précédemment sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, chaque ensemble peut comporter plus de 1 élément électroluminescent apte à émettre un rayonnement infrarouge, par exemple un dans la bande IR2 et l'autre dans la bande IR3, et les dimensions et formes des éléments électroluminescents peuvent être différentes par exemple triangulaire ou rectangulaire. Par ailleurs, un écran souple 30 peut être combiné à la tenue d'un fantassin afin de le rendre invisible à l'adversaire. De plus, certains matériaux électroréfléchissants connus aptes à convertir une lumière incidente blanche en d'autres couleur de rayonnement que cyan, magenta et jaune peuvent être utilisés sans sortir du cadre de l'invention, ces couleurs pouvant par exemple être bleu, orange et vert. REVENDICATIONS1. Ecran comportant des éléments électro(luminescents-émissifs-réflectifs) de type matériaux électrochromes organiques ou inorganiques, ou thermochromes, ou gazochromes ou OLED formant plusieurs ensembles identiques comportant chacun soit au moins trois matériaux électroluminescents aptes à émettre un premier rayonnement de couleur rouge, un second rayonnement de couleur bleue, un troisième rayonnement de couleur verte, soit au moins trois matériaux électroréfléchissants aptes à convertir une lumière blanche incidente en un premier rayonnement de couleur Cyan, un second de couleur Magenta, un troisième de couleur Jaune, écran caractérisé en ce que chacun de ces ensembles identiques comporte en outre au moins un quatrième élément électroémissif apte à émettre un rayonnement infrarouge. 2. Ecran selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits ensembles 15 identiques comporte au moins un élément électroémissif apte à émettre un rayonnement infrarouge en bande IR2 ou IR3. 3. Ecran selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque élément électro(luminescent-émissif-réflectif) ou chaque ensemble identique forme un pixel d'image dont la taille est supérieure à 1 mmz. 20 4. Ecran selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments électro(luminescents-émissifs-réflectifs) ont chacun une forme carrée. 5. Ecran selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque ensemble comporte quatre éléments électro(luminescents-émissifs-réflectifs) de même taille et de forme carrée. 25 6. Ecran selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments électroluminescents-émissifs-réflectifs) desdits ensembles sont aptes à être commandés individuellement. 7. Ecran selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte : 30 (a) une couche flexible extérieure; (b) une électrode comprenant :(i) une couche polymérique conductible en contact avec la couche flexible extérieure et comportant plusieurs ensembles comportant chacun soit des matériaux électroluminescents aptes à émettre un premier rayonnement de couleur rouge, un second rayonnement de couleur bleue, un troisième rayonnement de couleur verte et au moins un matériau électroémissif émettant un quatrième rayonnement infrarouge, soit des matériaux électroréfléchissants aptes à convertir une lumière blanche incidente en un premier rayonnement de couleur Cyan, un second de couleur Magenta, un troisième de couleur Jaune et au moins un matériau électroémissif émettant un quatrième rayonnement infrarouge; (ii) une couche de substrat perméable aux électrolytes; (iii) une surface conductible réflectrice disposée entre la couche de substrat et la couche polymérique conductible; c) une ou plusieurs contre-électrodes; et d) un électrolyte en contact avec ladite surface conductible réflectrice et la ou les 15 contre-électrodes. 8. Dispositif de camouflage d'un objet comportant un capteur apte à générer un signal représentatif de l'arrière plan du véhicule, un microprocesseur de contrôle commande apte à générer, à partir dudit signal représentatif de l'arrière plan, une image vidéo de synthèse d'un format déterminé, un écran pouvant être disposé 20 devant ou sur cet objet et apte afficher cette image de synthèse dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un écran selon l'invention.