Brevet FR3000811A1 — publié le 20140711

SYSTEME DE SIGNALISATION HOLOGRAPHIQUE COMPRENANT UNE UNITE DE GENERATION D'AU MOINS UNE IMAGE HOLOGRAPHIQUE pool La présente invention est relative à un système de signalisation holographique comprenant une unité de génération d'au moins une image holographique, pour effectuer une signalisation susceptible d'être vue par un observateur. Par exemple ce système holographique est adapté à la signalisation émise à partir d'un véhicule porteur du système, à l'attention du conducteur occupant un véhicule qui suit le véhicule porteur. [0002] Ce genre de système est connu du document W02009/095883 qui est relatif à des feux de véhicule intégrant des unités de génération d'image holographique. Les exemples de feux décrits dans ce document sont relativement complexes, chaque feu étant pourvu de deux unités. Un problème est que ce document décrit spécifiquement l'implantation d'un système holographique dans un feu, si bien qu'il ne donne pas d'indication pour une implantation ailleurs que dans un feu. Il ne concerne pas la réalisation des unités installées dans le véhicule. [0003] Pour l'implantation d'un système de signalisation holographique, un problème courant réside dans le peu d'espace disponible au regard de l'encombrement du système. Ce problème est particulièrement crucial dans le cas de l'utilisation d'un tel système dans un véhicule automobile, par exemple pour effectuer une signalisation derrière un véhicule. Effectivement, l'espace disponible avec une orientation convenable de l'unité de génération, par exemple sur une porte de coffre arrière ou autour de cette porte, est souvent limité. [0004] La présente invention a notamment pour but d'améliorer les systèmes de l'art antérieur ou à proposer une solution alternative aux systèmes connus. [0005] A cet effet, l'invention a pour objet un système de signalisation comprenant une unité de génération d'au moins une image holographique pour effectuer une signalisation susceptible d'être vue par un observateur. L'unité de génération d'image holographique comprend un support, une plaque guide lumière et une platine holographique translucide, la plaque guide lumière étant d'une part interposée entre le support et la platine et d'autre part raccordée à une entrée de lumière de manière que la lumière arrivant par ladite entrée pénètre dans ladite plaque par sa tranche. La plaque guide lumière permet de faire sortir la lumière suivant un angle fixe en éclairant la platine holographique qui permet de générer l'image holographique. [0006] Dans divers modes de réalisation du système selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - la plaque guide lumière est à technologie plasmonique ; - la plaque guide lumière est à réseaux diélectriques ; - l'entrée de lumière est reliée à une source laser, l'entrée de lumière pouvant être reliée à la source laser par une fibre optique ; - l'épaisseur de la plaque guide lumière est comprise sensiblement entre 1 millimètre et 4 millimètres ; - l'épaisseur cumulée du support, de la plaque guide lumière et de la platine holographique de l'unité est inférieure à 1 centimètre ; - la plaque guide lumière est conformée pour éclairer la platine holographique sur toute sa surface par un faisceau de lumière d'intensité uniforme. [0007] Par ailleurs, l'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant d'une part une carrosserie à parties visibles de l'extérieur du véhicule et d'autre part un système de signalisation comprenant une unité de génération d'au moins une image holographique pour effectuer une signalisation susceptible d'être vue par un observateur. Dans ce véhicule, le système est conforme à l'invention en ayant son unité de génération d'image holographique associée à l'une des parties de la carrosserie. Dans un mode de réalisation de ce véhicule, la partie de la carrosserie est une partie de panneau de carrosserie à une face arrière du véhicule. [00os] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de côté en perspective d'un système de signalisation selon l'invention ; - la figure 2 est une vue du type de la figure 1 pour une variante du système selon l'invention. - la figure 3 est une vue schématique en perspective de trois quarts arrière et de dessus d'un véhicule équipé de ladite variante du système selon l'invention. [0009] En se reportant aux figures, la référence 10 désigne un système de signalisation selon l'invention. Ce système est par exemple destiné à équiper un véhicule porteur pour effectuer une signalisation à destination d'un observateur. Par exemple, l'observateur est dans le véhicule porteur ou est un occupant d'un autre véhicule situé derrière le véhicule porteur. [001 0] Le système de signalisation 10 comprend une unité 12 de génération d'au moins une image holographique 13 susceptible de constituer la signalisation. pou ] L'unité 12 de génération d'image holographique (figure 1) comprend un support 14, une plaque guide lumière 16 solidaire du support et une platine holographique 18 qui est translucide et qui est solidaire de la plaque guide lumière. Dans la description qui va suivre, la direction désignée comme longitudinale correspond à la direction perpendiculaire à la plaque et à la platine. Une source lumineuse 20 alimente en lumière 20L l'unité 12 de génération d'image holographique, cette lumière 20L étant un rayon laser. [0012] Le support 14 est plat et il peut avoir des rebords pour fixer entre elles la plaque 16 et la platine 18 et la source de lumière 20. Il peut par exemple être installé sur une partie de carrosserie d'automobile comme un panneau ou tout autre organe de carrosserie équivalent visible de l'extérieur du véhicule. [0013] Une entrée de lumière 22 est aménagée sur la tranche 16T de la plaque guide lumière 16, en aval de la source de lumière 20, de manière que la lumière 20L arrivant par ladite entrée 22 pénètre dans ladite plaque par sa tranche 16T. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, l'entrée de lumière 22 est directement reliée à la source 20 de lumière. [0014] La plaque guide lumière 16 fait sortir la lumière dans la platine 18 suivant un angle fixe A, par exemple de 56 degrés par rapport à la direction longitudinale. La plaque guide lumière a pour propriété de fournir un faisceau cohérent, collimaté et avec ledit angle fixe vers la plaque holographique. [0015] La platine holographique 18 est translucide et elle permet de générer, à partir de la lumière sortant de la plaque guide lumière, un faisceau 18H sortant de ladite platine et déterminant l'image holographique 13 visible par l'observateur. La platine holographique 18 comporte une protection vis-à-vis de l'environnement extérieur, par exemple par un film polymère. Le support peut, par exemple avec ses rebords non représentés, jouer aussi le rôle d'élément protecteur, notamment vis-à-vis de l'humidité, pour la patine holographique 18 en formant avec la protection extérieure un ensemble scellé. [0016] L'épaisseur cumulée du support 14, de la plaque guide lumière 16 et de la platine holographique 18 de l'unité 12 est inférieure à quelques centimètres, par exemple de l'ordre de 1 centimètre ou plutôt moins d'un 1 centimètre. Dans un mode de réalisation avantageux car particulièrement plat, l'épaisseur de la plaque guide lumière 16 est sensiblement de 3 millimètres. De manière plus générale, l'épaisseur de la plaque guide lumière 16 est de l'ordre de 1 millimètre à quelques millimètres, par exemple en étant comprise sensiblement entre 1 millimètre et 4 millimètres. Les valeurs d'épaisseur peuvent être par exemple 20% plus importantes ou 20% moins importantes. Avantageusement, l'ensemble de ce système de restitution d'hologramme est plus compact, car plus mince qu'il ne serait s'il comprenait des dispositifs optiques tels que des lentilles et un miroir, à la place de la plaque guide de lumière 16. [0017] Le fonctionnement du système ressort déjà en partie de la description qui précède et va maintenant être détaillé. [0018] Pour réaliser la visualisation en relief correspondant à l'image holographique, la plaque guide lumière 16 sert de dispositif de restitution. La plaque guide lumière 16 doit éclairer la platine holographique 18 sur toute sa surface par un faisceau de lumière d'intensité uniforme, la largeur et la longueur de la plaque 16 et de la platine 18 étant sensiblement identiques. Ce faisceau est cohérent avec ses ondes lumineuses ayant la même phase, collimaté avec ses rayons parallèles, monochromatique avec ses rayons ayant une seule longueur d'onde, par exemple à 633 nanomètres, et avec un angle précis (par exemple 56°degrés dans l'air) par rapport à la normale de la plaque holographique. La luminance en entrée de la platine holographique doit être suffisante, par exemple de l'ordre de 3000 cd/m2 pour satisfaire la règlementation dans le cas de la signalisation automobile. [0019] Pour satisfaire les exigences optiques pour la restitution d'un hologramme, la plaque guide lumière 16 est éclairée par sa tranche 16T par la source 20 de laser 20L et la lumière sort de la plaque guide lumière selon l'angle fixe en étant cohérente, monochromatique, collimatée et d'une largeur identique à la platine holographique 18 de l'unité 11 de génération de l'image holographique. A cet effet, la technologie optoélectronique permet en particulier la mise en oeuvre de technologies d'optique guidée et l'utilisation de la résonnance plasmonique (plasmons) pour la répartition, le guidage de la lumière et le contrôle de la phase des ondes lumineuses et de l'angle du faisceau de sortie délivré à la platine holographique 18. La démultiplication de la lumière provenant de la source laser peut être obtenue hors et/ou dans la plaque guide lumière en utilisant un démultiplexeur optique qui est de type connu. Les dispositifs optoélectroniques mis en oeuvre au sein de la plaque guide lumière peuvent aussi comporter une réamplification de lumière pour en compenser les pertes dues au guidage de la lumière, cette réamplification pouvant être par exemple de type similaire à celle des lasers. [0020] Le système 10 permet de proposer une nouvelle architecture pour le système de visualisation d'image en relief. La nouvelle architecture est basée sur l'utilisation dans l'unité 12 des technologies optoélectroniques et plasmoniques. Dans cette architecture, l'épaisseur de la plaque 16 ne dépasse pas quelques 30008 1 1 6 millimètres. L'épaisseur du système est réduite pour faciliter son implantation dans divers environnements. Une telle implantation correspond par exemple à une intégration en surface d'une carrosserie automobile. [0021] La technologie plasmonique proposée pour la plaque guide lumière 16 est 5 déjà connue par exemple pour le guidage de la lumière dans des fibres optiques de télécommunication ou pour des photo-détecteurs ultra-rapides. Elle consiste à influencer l'onde lumineuse en agissant sur sa composante électromagnétique, par la mise en oeuvre d'un matériau diélectrique, par exemple Si3N4, et de nanoparticules métalliques, par exemple en or ou en argent. Ces nanoparticules 10 entrent en résonnance avec l'onde lumineuse. Le tout peut être réalisé par des techniques classiques de fabrication en microélectronique. [0022] Avantageusement, dans la plaque guide lumière 16, la technologie plasmonique est utilisée de manière inhabituelle pour réaliser une plaque éclairante, selon le besoin de restitution d'un hologramme par transmission. 15 Avantageusement, l'agencement de la source de lumière 20, de la plaque guide lumière 16 et de la platine holographique est selon une architecture globale qui permet une optimisation de l'épaisseur d'un système de visualisation en relief d'une image. Concernant les coûts, la plaque guide lumière 16 peut avantageusement être réalisée suivant un processus de fabrication collective, 20 comme les composants électroniques à base de semi-conducteurs. [0023] En variante, une autre possibilité pour diriger la lumière dans la plaque guide lumière, en complément ou à la place des plasmons, consiste à utiliser des réseaux diélectriques périodiques ou pseudopériodiques à pas variable. Ainsi, la technologie à réseaux diélectriques remplace ou est associée à la technologie 25 plasmonique. Cette technologie de réseaux diélectriques est connue en elle-même pour des utilisations autres que dans une unité holographique selon l'invention. Avantageusement, dans la plaque guide lumière, la technologie des réseaux diélectriques est utilisée de manière inhabituelle pour réaliser une plaque éclairante, selon le besoin de restitution d'un hologramme par transmission. 30 [0024] En variante, dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, l'entrée de lumière 22 est reliée à la source 20 de lumière par une fibre optique 20P. Ainsi, la source lumineuse 20, qui peut être volumineuse, est déportée par rapport à l'unité 12 de génération d'image holographique. [0025] Un raccord 22R de type connu, ou tout autre organe équivalent tel qu'une extension du support, fait l'interface entre la fibre optique 20P et la tranche 16T de la plaque guide lumière 16. Le raccord 22R comporte l'entrée de lumière 22 permettant d'alimenter l'unité génération d'image holographique. [0026] La source lumineuse 20, produisant un faisceau laser, est placée à distance de la plaque guide de lumière. Elle permet d'amener la lumière, en un ou plusieurs points d'entrée de la plaque guide de lumière, au moyen d'une ou plusieurs fibres optiques. Ce déport peut permettre d'utiliser une source laser non miniaturisée donc potentiellement moins onéreuse, et placée en un endroit protégé dans lequel la place n'est pas restreinte, sans nuire à l'épaisseur globale du système. [0027] L'unité 12 de génération d'image holographique et la source de lumière 20 sont adaptées à toute application de signalisation ou d'affichage par image holographique. La figure 3 représente le principe d'un exemple d'implantation du système de signalisation holographique 10 selon l'invention à l'arrière d'un véhicule 40. Le système est conforme à celui représenté à la figure 2, ce qui permet que le support 14 soit associé à la carrosserie 40C du véhicule et d'utiliser une source lumineuse déportée par rapport à l'unité 12 comprenant ledit support. Ici, l'unité 12 a environ la taille de 15 cm x 30 cm. Elle se situe en face d'un conducteur qui suit le véhicule, par exemple sur le volet du coffre 44 juste à côté du feu arrière gauche 42. La source lumineuse 20 est installée protégée à l'intérieur du coffre et elle n'a pas besoin d'être particulièrement compacte. [0028] D'autres emplacements d'implantation de ladite unité et de ladite source peuvent être envisagés pour assurer une signalisation par hologramme derrière le véhicule. La signalisation pourrait aussi être par exemple à l'avant du véhicule ou sur ses côtés, moyennant l'implantation à l'emplacement approprié de l'unité à l'avant ou sur les côtés du véhicule. La signalisation pourrait aussi être par exemple à l'intérieur du véhicule, moyennant l'implantation à l'emplacement approprié de l'unité dans l'habitacle du véhicule. REVENDICATIONS1. Système de signalisation (10) comprenant une unité (12) de génération d'au moins une image holographique (13) pour effectuer une signalisation susceptible d'être vue par un observateur (11), caractérisé en ce que l'unité (12) de génération d'image holographique comprend un support (14), une plaque guide lumière (16) et une platine holographique (18) translucide, la plaque guide lumière (16) étant d'une part interposée entre le support (14) et la platine (18) et d'autre part raccordée à une entrée de lumière (22) de manière que la lumière (20L) arrivant par ladite entrée (22) pénètre dans ladite plaque (16) par sa tranche (16T), la plaque guide lumière (16) permettant de faire sortir la lumière suivant un faisceau cohérent, collimaté et à angle fixe en éclairant la platine holographique (18) qui permet de générer l'image holographique (13). 2. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la plaque guide lumière (16) est à technologie plasmonique. 3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque guide lumière (16) est à réseaux diélectriques. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée de lumière (22) est reliée à une source laser (20). 5. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'entrée de lumière (22) est reliée à la source laser (20) par une fibre optique (20P). 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la plaque guide lumière (16) est comprise sensiblement entre 1 millimètre et 4 millimètres. 7. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'épaisseur cumulée du support (14), de la plaque guide lumière (16) et de la platine holographique (18) de l'unité (12) est inférieure à 1 centimètre. 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque guide lumière (16) est conformée pour éclairer la platine holographique (18) sur toute sa surface par un faisceau de lumière d'intensité uniforme. 9. Véhicule automobile (40) comprenant d'une part une carrosserie (40C) à parties (40P) visibles de l'extérieur du véhicule (40) et d'autre part un système (10) de signalisation comprenant une unité (12) de génération d'au moins une image holographique (13) pour effectuer une signalisation susceptible d'être vue par un observateur (11), caractérisé en ce que le système (10) est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes en ayant son unité (12) de génération d'image holographique associée à l'une des parties (40P) de la carrosserie. 10. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie (40P) de la carrosserie (40C) est une partie de panneau de carrosserie à une face arrière du véhicule.15