Brevet FR3135933A1 — publié le 20231201

L’invention concerne un dispositif tactile comportant une lame au moins partiellement transparente, un émetteur (9) configuré pour émettre un signal lumineux qui présente une longueur d’onde donnée et qui se propage dans la lame par réflexion interne entre une face avant (6) et une face arrière (11) de la lame, et un récepteur (12) configuré pour détecter et quantifier un signal lumineux présentant la longueur d’onde donnée, caractérisé en ce qu’il comporte un réflecteur directionnel (13) au niveau de la face arrière de la lame configuré pour réfléchir des rayons lumineux incidents traversant la face avant et présentant la longueur d’onde donnée vers le récepteur de façon que l’angle de réflexion (θr) soit supérieur à l’angle d’incidence (θi), les angles de réflexion et d’incidence étant mesurés par rapport à la normale (14) à un plan dans lequel s’étend la face arrière (11). Figure pour l’abrégé : Fig. 3 Dispositif tactile La présente invention appartient au domaine technique des dispositifs tactiles. L’invention concernent tout particulièrement un dispositif tactile, par exemple pour véhicule automobile. Arrière-plan technologique Dans le domaine des dispositifs tactiles, plusieurs technologies coexistent. Par exemple, les films tactiles à couche capacitive sont des films qui comportent des composants électroniques et qui peuvent être superposés à un support, en général rigide, par exemple une lame transparente. Toutefois, la partie électronique peut nuire à la transparence et à l’esthétique du dispositif tactile, et nécessite parfois des écrans de masquage qui cache à l’utilisateur les composants électroniques, notamment les pistes de routage. Les dispositifs à nappe infra-rouge comportent une lame au-dessus de laquelle est placée une pluralité d’émetteurs infra-rouge, et des capteurs configurés pour capter la lumière infrarouge et détecter d’éventuelles modifications de l’intensité lumineuse. Toutefois, ces dispositifs présentent un niveau insuffisant de guidage de la lumière et nécessitent des composants optiques additionnels pour collimater les sources lumineuses. Par conséquent, il existe un besoin pour des dispositifs tactiles moins complexes, et donc moins onéreux, et qui permettent une plus grande liberté dans leur configuration esthétique. Selon un aspect de l’invention, il est proposé un dispositif tactile comportant une lame au moins partiellement transparente, un émetteur configuré pour émettre un signal lumineux qui présente une longueur d’onde donnée et qui se propage dans la lame par réflexion interne entre une face avant et une face arrière de la lame, et un récepteur configuré pour détecter et quantifier un signal lumineux présentant la longueur d’onde donnée, caractérisé en ce qu’il comporte un réflecteur directionnel au niveau de la face arrière de la lame configuré pour réfléchir des rayons lumineux incidents traversant la face avant et présentant la longueur d’onde donnée vers le récepteur de façon que l’angle de réflexion soit supérieur à l’angle d’incidence, les angles de réflexion et d’incidence étant mesurés par rapport à la normale à un plan dans lequel s’étend la face arrière. Au sens de l’invention, les termes « lumière » et « signal lumineux » doivent être compris comme désignant un signal électromagnétique dont la longueur d’onde est comprise dans le domaine infrarouge (700 nanomètres à 1000 nanomètres), dans le domaine visible (400 nanomètres à 700 nanomètres) ou dans le domaine ultraviolet (100 nanomètres à 400 nanomètres). Grâce à l’invention, le nombre de réflexions interne subit par les rayons lumineux incidents qui sont réfléchis par le réflecteur directionnel est réduit. Ainsi, lorsqu’il atteint le récepteur, le signal lumineux correspondant a subi moins de perte et présente donc une intensité plus élevée. Il est donc possible de détecter plus efficacement la proximité d’un objet qui réfléchirait les rayons lumineux présentant la longueur d’onde donné sur le réflecteur directionnel. En outre, l’emploi d’un réflecteur directionnel permet une plus grande liberté dans le placement du récepteur optique. Selon un mode de réalisation, le réflecteur directionnel est configuré pour réfléchir les rayons incidents vers le récepteur sans que les rayons réfléchis ne subissent de réflexion interne. Selon un mode de réalisation, le réflecteur directionnel est configuré pour réfléchir les rayons incidents arrivant sur le réflecteur directionnel avec un angle d’incidence (mesuré par rapport à la normale au plan dans lequel s’étend la face arrière) compris dans une plage donnée vers le récepteur sans que les rayons réfléchis ne subissent de réflexion interne. Par exemple, la plage donnée correspond à un angle d’incidence privilégié de 45° avec une tolérance de plus ou moins 10°, et de préférence une tolérance de plus ou moins 3°. Ainsi, le réflecteur directionnel est configuré pour privilégier la réflexion de rayons incidents issus d’une réflexion sur un objet situé à proximité de la face avant, en regard du réflecteur directionnel. La précision du dispositif est donc augmentée. Selon un mode de réalisation, le réflecteur directionnel est un réflecteur non spéculaire. Selon un mode de réalisation, le réflecteur directionnel est un élément optique holographique en volume, par exemple un réseau de Bragg. Selon un mode de réalisation, le réflecteur directionnel est un élément optique diffractif. Selon un mode de réalisation, le réflecteur directionnel comporte une structure réalisée localement par gravure au niveau de la face arrière. Selon un mode de réalisation, la structure est une microstructure ou une nanostructure. Selon un mode de réalisation, la lame comporte un bord droit, l’émetteur et le récepteur étant en vis-à-vis de la tranche de la lame au niveau du bord droit. Selon un mode de réalisation, un symbole micro-structuré est réalisé au niveau de la face arrière, le réflecteur directionnel et le symbole micro-structuré étant situés en regard d’une même zone de la face avant. Selon un mode de réalisation, la longueur d’onde donnée est comprise dans l’infra-rouge, par exemple comprise entre 850 et 1000 nanomètres, et de préférence égale à 850 nanomètres, égale à 940 nanomètres ou égale à 960 nanomètres. Une longueur d’onde de 850 nanomètres est particulièrement avantageuse car elle permet une bonne transmission des rayons dans la lame transparente. Une longueur d’onde de 940 nanomètres ou 960 nanomètres, plus éloignée du spectre de la lumière visible, présente l’avantage d’être indétectable par la plupart des caméras numériques classiques (par exemple celles qui équipent les téléphones mobiles grand public). Selon un mode de réalisation, le dispositif tactile est un afficheur tactile pour tableau de bord de véhicule automobile. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Brève description des figures De plus, diverses autres caractéristiques de l’invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l’invention et où : illustre l’habitacle d’un véhicule automobile équipé d’un dispositif tactile selon l’invention, est une vue schématique du dispositif tactile de la , est une autre vue schématique du dispositif tactile des et 2, est une vue schématique d’un dispositif tactile selon un autre mode de réalisation de l’invention, et est une vue schématique d’un dispositif tactile selon un autre mode de réalisation de l’invention. Il est à noter que sur ces figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références. Diverses autres modifications peuvent être apportées à l’invention dans le cadre des revendications annexées. Dispositif tactile comportant une lame au moins partiellement transparente (4), un émetteur (9) configuré pour émettre un signal lumineux (10) qui présente une longueur d’onde donnée et qui se propage dans la lame (4) par réflexion interne entre une face avant (6) et une face arrière (11) de la lame (4), et un récepteur (12) configuré pour détecter et quantifier un signal lumineux présentant la longueur d’onde donnée, caractérisé en ce qu’il comporte un réflecteur directionnel (13) au niveau de la face arrière (11) de la lame configuré pour réfléchir des rayons lumineux incidents (15) traversant la face avant et présentant la longueur d’onde donnée vers le récepteur (12) de façon que l’angle de réflexion (θr) soit supérieur à l’angle d’incidence (θi), les angles de réflexion et d’incidence étant mesurés par rapport à la normale (14) à un plan dans lequel s’étend la face arrière (11). Dispositif tactile selon la revendication 1, dans lequel le réflecteur directionnel (13) est configuré pour réfléchir les rayons incidents (15) vers le récepteur (12) sans que les rayons réfléchis ne subissent de réflexion interne. Dispositif tactile selon la revendication 2, dans lequel le réflecteur directionnel (13) est configuré pour réfléchir les rayons incidents (15) arrivant sur le réflecteur avec un angle d’incidence compris dans une plage donnée vers le récepteur (12) sans que les rayons réfléchis ne subissent de réflexion interne. Dispositif tactile selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le réflecteur directionnel (13) est un réflecteur non spéculaire. Dispositif tactile l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le réflecteur directionnel (13) est un élément optique holographique en volume. Dispositif tactile selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le réflecteur directionnel (13) est un élément optique diffractif. Dispositif tactile selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le réflecteur directionnel (13) comporte une structure réalisée localement par gravure au niveau de la face arrière. Dispositif tactile selon la revendication 7, dans lequel la structure est une microstructure. Dispositif tactile selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la lame (4) comporte un bord droit, l’émetteur et le récepteur étant en vis-à-vis de la tranche de la lame au niveau du bord droit. Dispositif tactile selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel un symbole micro-structuré (7) est réalisé au niveau de la face arrière, le réflecteur directionnel (13) et le symbole étant situé en regard d’une même zone de la face avant. Dispositif tactile selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la longueur d’onde donnée est comprise dans l’infra-rouge Dispositif tactile selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, le dispositif tactile (3) étant un afficheur tactile pour tableau de bord (2) de véhicule automobile.