FR2594563A1 - Compact and retractible head-up collimated-display device - Google Patents
Compact and retractible head-up collimated-display device Download PDFInfo
- Publication number
- FR2594563A1 FR2594563A1 FR8602053A FR8602053A FR2594563A1 FR 2594563 A1 FR2594563 A1 FR 2594563A1 FR 8602053 A FR8602053 A FR 8602053A FR 8602053 A FR8602053 A FR 8602053A FR 2594563 A1 FR2594563 A1 FR 2594563A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- glass
- housing
- combination
- collimated
- radiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims abstract description 23
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 42
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B27/0103—Head-up displays characterised by optical features comprising holographic elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
- B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
- B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
- B60K35/22—Display screens
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
- B60K35/50—Instruments characterised by their means of attachment to or integration in the vehicle
- B60K35/53—Movable instruments, e.g. slidable
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
- B60K2360/20—Optical features of instruments
- B60K2360/33—Illumination features
- B60K2360/334—Projection means
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
- G02B2027/012—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility comprising devices for attenuating parasitic image effects
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
- G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
- G02B2027/0156—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements with optionally usable elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
- G02B2027/0165—Head-up displays characterised by mechanical features associated with a head-down display
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
- G02B2027/0187—Display position adjusting means not related to the information to be displayed slaved to motion of at least a part of the body of the user, e.g. head, eye
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
Abstract
Description
DISPOSITIF DE VISUALISATION COLLIMATEE TETE HAUTE,
COMPACT ET ESCAMOTABLE
La présente invention concerne un dispositif de visualisation collimatée tête haute, compact et escamotable. Ces dispositifs, généralement utilisés à bord d'aéronefs permettent d'observer une image synthétique collimatée et superposée à la vision naturelle du paysage vu à travers la glace du cokpit. Ils sont souvent désignés par l'appellation viseurs tête haute, ou HUD (abréviation de Head-tJp
Display).COLLIMATE HIGH HEAD VISUALIZATION DEVICE,
COMPACT AND RETRACTABLE
The present invention relates to a collimated head-up display device, compact and retractable. These devices, generally used on board aircraft, make it possible to observe a collimated synthetic image superimposed on the natural vision of the landscape seen through the ice of the cokpit. They are often referred to as head-up viewfinders, or HUD (short for Head-tJp
Display).
Ces appareils viseurs comportent une optique de combinaison d'images pour transmettre vers l'observateur le rayonnement provenant du paysage et pour réfléchir vers l'observateur le rayonnement correspondant à une image synthétique à visualiser. Celle-ci est produite par un montage collimateur optique comprenant un objectif optique et des objets lumineux représentant l'image des symboles à visualiser et qui sont positionnés dans le plan focal de l'objectif. Pour ce faire, les moyens générateurs d'objets lumineux utilisent souvent un tube cathodique, procurant une haute définition des symboles sur écran, cette image étant renvoyée ensuite à l'infini par l'objectif. These sighting devices include an optical combination of images to transmit towards the observer the radiation coming from the landscape and to reflect towards the observer the radiation corresponding to a synthetic image to be displayed. This is produced by an optical collimator assembly comprising an optical objective and luminous objects representing the image of the symbols to be displayed and which are positioned in the focal plane of the objective. To do this, the light object generating means often use a cathode ray tube, providing a high definition of the symbols on the screen, this image then being sent back to infinity by the objective.
L'invention s'applique avantageusement à un viseur tête haute monté en position basse, Cest-à-dire dans lequel l'optique de combinaison est disposée vers le bas du pare brise, mais peut aussi s'appliquer à un montage en position haute ou l'optique de combinaison est disposé vers le haut du pare brise. The invention advantageously applies to a head-up viewfinder mounted in the low position, that is to say in which the combination optics is disposed towards the bottom of the windshield, but can also be applied to a mounting in the high position or the combination optics is arranged towards the top of the windshield.
II est essentiel que le pilote voit la totalité des objets lumineux projetés sans déplacements gênants de la tête et sans avoir à s'approcher outre mesure de la glace semi-transparente du dispositif collimateur à travers laquelle s'effectue l'observation. It is essential that the pilot sees all of the luminous objects projected without annoying movements of the head and without having to get too close to the semi-transparent glass of the collimating device through which the observation is made.
L'image du bord de l'objectif dans la glace agit comme une pupille optique. Le champ utile de appareil est constitué, en vision monoculaire, par un cône centré sur l'oeil et s'appuyant sur la pupille optique et, en vision binoculaire, par ensemble des deux c8nes centrés respectivement sur les yeux de l'observateur et s'appuyant chacun sur la pupille optique. La vision des repères selon une direction de visée considérée, reste assurée pour des déplacements de chaque oeil compris dans une aire correspondant à celle de la pupille optique. The image of the edge of the lens in the glass acts like an optical pupil. The useful field of the device is constituted, in monocular vision, by a cone centered on the eye and resting on the optical pupil and, in binocular vision, by a set of two cones centered respectively on the eyes of the observer and s '' each pressing the optical pupil. The vision of the markers according to a viewing direction considered, remains ensured for displacements of each eye included in an area corresponding to that of the optical pupil.
Il est important d'obtenir une pupille optique de grande dimension pour accroître le confort du pilote en lui assurant une vision aisée à une distance suffisamment éloignée de la glace semitransparente. It is important to obtain a large optical pupil to increase the comfort of the pilot by ensuring him an easy vision at a distance sufficiently far from the semitransparent glass.
En pratique, l'accroissement des dimensions de la pupille optique s'effectue généralement au détriment des dimensions et de la compacité de l'appareil. Ce dernier en montage tête haute doit présenter une dimension aussi réduite que possible, notamment selon le sens de la hauteur, en sorte de faciliter sa mise en place et de ne procurer aucune gêne pour la vision et les mouvements du pilote. In practice, the increase in the dimensions of the optical pupil is generally carried out to the detriment of the dimensions and the compactness of the device. The latter in head-up mounting must have a dimension as small as possible, in particular according to the direction of the height, so as to facilitate its installation and to not cause any discomfort for the vision and the movements of the pilot.
Pour des dispositifs collimateurs présentant de bonnes qualités optiques et en particulier, un fonctionnement exempt de distorsions ou de parallaxe, la hauteur minimale possible du boîtier est sensiblement imposée par le diamètre de l'objectif.For collimator devices having good optical qualities and in particular, operation free from distortions or parallax, the minimum possible height of the housing is substantially imposed by the diameter of the objective.
I1 est connu d'accroître en site la pupille optique de l'appareil et consécutivement le champ de vision instantanée de l'observateur sans modifier le diamètre de l'objectif optique, à l'aide d'une deuxième glace plane disposée parallèlement à la première glace. I1 is known to increase in elevation the optical pupil of the device and consecutively the instantaneous field of vision of the observer without modifying the diameter of the optical objective, using a second plane glass arranged parallel to the first ice.
Une solution de ce genre décrite dans le brevet français nO 2 389 911 utilise une deuxième glace semi-transparente disposée à une distance plus éloignée de l'objectif optique pour produire une pupille additionnelle et obtenir une pupille résultante agrandie vers les sites hauts relativement à la pupille optique initiale. Le traitement semi-transparent sur la première glace est limité supérieurement. A solution of this kind described in French Patent No. 2 389 911 uses a second semi-transparent lens arranged at a distance further from the optical objective to produce an additional pupil and obtain a resultant pupil enlarged towards the high sites relative to the initial optical pupil. The semi-transparent treatment on the first ice is limited above.
Dans ces matériels, le module électronique générateur d'objets lumineux et l'optique de collimation sont maintenus dans un boîtier auquel se trouve par ailleurs mécaniquement rattaché l'optique de combinaison d'images. Cette dernière ainsi que les montants mécaniques qui la supportent présentent un masque qui peut être important. On se rend bien compte que cet effet de masque est très gênant pour l'exploitation s'il se situe dans le champ de vision de l'observateur à travers le pare brise. Cet effet de masque est encore accru dans les versions à deux glaces du type précité. En outre, dans des versions tête haute montées en position haute et en particulier utilisées sur hélicoptère, il faut aussi considérer l'effet de masque produit par le boîtier. In these materials, the electronic module generating light objects and the collimating optics are maintained in a housing to which the optics for combining images are also mechanically attached. The latter as well as the mechanical uprights which support it present a mask which can be significant. We are well aware that this mask effect is very annoying for operation if it is located in the field of vision of the observer through the windshield. This mask effect is further increased in versions with two windows of the aforementioned type. In addition, in head-up versions mounted in the high position and in particular used on helicopters, it is also necessary to consider the mask effect produced by the housing.
Le but de l'invention est de réaliser un viseur tête haute qui satisfait à la fois à des critères de vision instantanée dans un champ étendu en site et à un effet de masque minimal de l'optique de combinaison située hors du boîtier, de manière à remédier aux défauts et limitations précités. The object of the invention is to produce a head-up viewfinder which satisfies both instantaneous vision criteria in a wide field in elevation and a minimal mask effect of the combination optics situated outside the housing, so remedy the aforementioned faults and limitations.
Selon l'invention ce but est atteint en disposant un montage de deux glaces planes parallèles à l'intérieur de boîtier pour produire l'effet d'accroissement de pupille en site, en n'ayant qu'une seule glace plane extérieure au boîtier et qui constitue l'optique de combinaison. I1 en résulte une compacité plus élevée de la partie optique extérieure au boîtier et une qualité optique accrue, la perception du paysage extérieur ne s'effectuant qu'à travers une seule glace ; L'effet de masque se trouve réduit, notamment par l'utilisation de montants de plus faibles dimensions. According to the invention, this object is achieved by having an assembly of two parallel flat windows inside the housing to produce the effect of increasing pupil in elevation, by having only one flat window outside the housing and which is the combination optic. I1 results in a higher compactness of the optical part outside the housing and increased optical quality, the perception of the external landscape being effected only through a single lens; The mask effect is reduced, in particular by the use of smaller amounts.
En complément, pour accroître le confort du pilote il est prévu d'escamoter la glace de combinaison lorsque le collimateur n'est pas utilisé, en l'amenant dans une position de repos hors du champ d'observation du paysage extérieur à travers le pare brise. In addition, to increase the pilot's comfort, provision is made to retract the combination lens when the collimator is not in use, bringing it to a rest position outside the field of observation of the outside landscape through the windshield. broken.
Selon l'invention il est proposé de réaliser un viseur tête haute comportant un objectif optique de collimation et une glace semitransparente de combinaison pour visualiser à l'infini des données lumineuses et les observer en superposition avec le paysage, des moyens électroniques générateurs des données lumineuses à visuali ser, un boîtier fixé au véhicule porteur et contenant les moyens électroniques générateurs et l'optique de collimation, et un montage de deux miroirs plans parallèles pour agrandir la pupille optique en site et corrélativement le champ instantané de vision des données.Le montage est disposé en totalité à intérieur du boîtier en aval de l'objectif collimateur et est composé d'un premier miroir semi-transparent suivi d'un second miroir réfléchissant, la glace de combinaison située à l'extérieur du boîtier assurant la réflexion vers l'observateur des données collimatées dans la pupille agrandie produite par le montage. According to the invention, it is proposed to produce a head-up viewfinder comprising an optical collimating objective and a semi-transparent combination lens to visualize infinite light data and observe them superimposed on the landscape, electronic means generating light data. to visualize, a box fixed to the carrier vehicle and containing the electronic generating means and the collimation optics, and a mounting of two parallel flat mirrors to enlarge the optical pupil in elevation and correlatively the instantaneous field of vision of the data. is placed entirely inside the housing downstream of the collimating objective and is composed of a first semi-transparent mirror followed by a second reflecting mirror, the combination glass located outside the housing ensuring reflection towards the observer of collimated data in the enlarged pupil produced by the assembly.
Les particularités et avantages de la présente invention apparaitront dans la description qui suit donnée à titre d'exemple, à l'aide des figures annexées qui représentent: - Fig.l, un schéma général d'un dispositif de visualisation conforme à l'invention - Fig.2, un exemple de réalisation montrant le boîtier et la disposition du générateur d'image et de l'optique associée; - Fig.3 et Fig.4, le même exemple de réalisation montrant en vue d'élévation l'ensemble du dispositif avant respectivement la glace de combinaison en position exploitation et en position escamotée; - Fiv.5, un exemple de réalisation du mécanisme d'escamotage de la glace de combinaison dans la position exploitation du collimateur; - Fig.6, le même mécanisme d'escamotage en position repos correspondant à une non-exploitation du collimateur; ; - Fig.7, un exemple de réalisation d'une installation de protection de la glace de combinaison en position escamotée, pour un dispositif de visualisation tête haute monté en position basse. The features and advantages of the present invention will appear in the following description given by way of example, using the appended figures which represent: - Fig.l, a general diagram of a display device according to the invention - Fig.2, an embodiment showing the housing and the arrangement of the image generator and associated optics; - Fig.3 and Fig.4, the same embodiment showing for elevation the entire device before the combination glass respectively in the operating position and in the retracted position; - Fiv.5, an exemplary embodiment of the mechanism for retracting the combination glass in the operating position of the collimator; - Fig.6, the same retraction mechanism in the rest position corresponding to a non-operation of the collimator; ; - Fig.7, an example of an installation for protecting the combination glass in the retracted position, for a head-up display device mounted in the low position.
En se reportant à la figure 1, on distingue les éléments essentiels du collimateur conforme à l'invention, comportant, dans un boîtier 1: un générateur d'image 2, par exemple du type à tube cathodique; une optique collimatrice 3 pour projeter à l'infini l'image qui se trouve située dans le plan focal; un miroir partiellement transparent 4 et un miroir réfléchissant 5. Une partie du rayonnement issu de l'optique 3 est réfléchi par le miroir 4 et une autre partie par le miroir 5, ces deux éléments étant disposés parallèlement et de manière successive sur l'axe Z de l'optique 3. Ils sont inclinés sur l'axe optique Z pour renvoyer le rayonnement vers la glace de combinaison 6 située à l'extérieur du boîtier 1.La glace 6 a une inclinaison qui peut être du même ordre que celle des éléments 4 et S, ou différente; la valeur d'inclinaison sera généralement déterminée pour faire coincider la direction normale de visée Z1 de l'observateur avec le centre du champ instantané 83 de vision de l'image collimatée dans la pupille agrandie. Une glace de traversée 7 permet le passage du rayonnement tout en préservant l'étanchéité du boîtier 1. La glace 6 est partiellement transparente ou de type holographique, pour assurer la réflexion du rayonnement provenant du générateur d'image 2 et la transmission du rayonnement provenant du paysage extérieur, et permettre l'obervation simultanée pour un observateur en O. Referring to Figure 1, there are the essential elements of the collimator according to the invention, comprising, in a housing 1: an image generator 2, for example of the cathode ray tube type; a collimator optic 3 for projecting the image located in the focal plane to infinity; a partially transparent mirror 4 and a reflecting mirror 5. Part of the radiation from optics 3 is reflected by the mirror 4 and another part by the mirror 5, these two elements being arranged in parallel and successively on the axis Z of the optics 3. They are inclined on the optical axis Z to return the radiation to the combination lens 6 located outside the housing 1. The lens 6 has an inclination which can be of the same order as that of the elements 4 and S, or different; the inclination value will generally be determined to make the normal direction of sight Z1 of the observer coincide with the center of the instantaneous field of vision 83 of the collimated image in the enlarged pupil. A crossing glass 7 allows the passage of radiation while preserving the tightness of the housing 1. The glass 6 is partially transparent or of holographic type, to ensure the reflection of the radiation coming from the image generator 2 and the transmission of the radiation coming of the external landscape, and allow simultaneous observation for an observer in O.
En outre, un mécanisme d'escamotage 8 permet de rabattre la glace 6 dans la position de repos référencée 6R lorsqu'on ne désire pas utiliser le dispositif collimateur et afin de libérer le champ visuel de la glace 6 et de ses montants mécaniques de couplage au boîtier. Le mécanisme d'escamotage 8 permet de positionner la glace 6R parallèlement à la glace de traversée 7. In addition, a retracting mechanism 8 allows the window 6 to be folded down into the rest position referenced 6R when it is not desired to use the collimating device and in order to free the visual field of the window 6 and its mechanical coupling uprights. to the housing. The retraction mechanism 8 makes it possible to position the glass 6R parallel to the crossing glass 7.
L'ensemble des deux miroirs 4 et 5 agit comme un système à glace double cité précédemment et ayant pour but d'accroître le champ instantané d'observation en site de l'image collimatée. On a représenté cet accroissement par les pupilles P1 et P2 résultant respectivement à l'image de la pupille de l'objectif 3 vue à travers la glace de combinaison 6 après réflexion sur le miroir 4 d'une part et sur le miroir 5 d'autre part. La réalisation des miroirs 4 et 5 en particulier du point de vue dimensionnel et de l'entendue des traitements réflecteurs est fonction notamment de la forme désirée pour la pupille agrandie, de la position du point O d'observation, du champ total à produire. L'avantage procuré dans la solution proposée est que les deux optiques 4 et 5 sont hors du champ visuel d'observation puisque situées dans le boîtier 1.Elles ne présentent donc aucune gêne pour Pobservateur. En considérant un accrois sement de la pupille vers les sites hauts c'est le miroir 5 qui le produit dans ce montage. The assembly of the two mirrors 4 and 5 acts like a double ice system mentioned previously and having the aim of increasing the instantaneous field of observation in site of the collimated image. This increase has been represented by the pupils P1 and P2 respectively resulting in the image of the pupil of the objective 3 seen through the combination glass 6 after reflection on the mirror 4 on the one hand and on the mirror 5 of somewhere else. The production of mirrors 4 and 5 in particular from the dimensional point of view and the extent of the reflective treatments is a function in particular of the shape desired for the enlarged pupil, of the position of the observation point O, of the total field to be produced. The advantage provided in the proposed solution is that the two optics 4 and 5 are out of the visual field of observation since they are located in the housing 1. They therefore present no discomfort to the observer. Considering an increase of the pupil towards the high sites it is the mirror 5 which produces it in this assembly.
La glace semi-transparente 6 extérieure au boîtier 1 réfléchit le rayonnement renvoyé par les éléments 4 et 5 et correspondant à la pupille agrandie, vers l'observateur; par ailleurs cette glace transmet de manière conventionnelle le rayonnement provenant du paysage. Ainsi qu'on peut s'en rendre compte la glace 6 n'est pas obligatoirement parallèle aux miroirs 4 et 5. L'optique de combinaison réduite à une glace 6 unique placée dans le champ agrandi produit un effet de masque minime. The semi-transparent glass 6 outside the housing 1 reflects the radiation returned by the elements 4 and 5 and corresponding to the enlarged pupil, towards the observer; moreover, this ice conventionally transmits radiation from the landscape. As can be seen, the glass 6 is not necessarily parallel to the mirrors 4 and 5. The combination optics reduced to a single glass 6 placed in the enlarged field produces a minimal mask effect.
En outre, il est prévu de protéger la glace de combinaison 6 en position repos 6R à l'aide d'un rideau dont on donnera ultérieurement un exemple de réalisation à la figure 7. Cette protection permet d'éviter de détériorer la glace et de supprimer les réflexions parasites, notamment solaires, qui pourraient gêner le pilote. En position repos la glace rangée sur le dessus du boîtier du collimateur crée un masque minimum sur la visibilité basse avion compte tenu de ces formes. In addition, provision is made to protect the combination glass 6 in the rest position 6R using a curtain, an example of which will be given later in FIG. 7. This protection makes it possible to avoid damaging the glass and suppress parasitic reflections, in particular solar, which could annoy the pilot. In the rest position, the glass stored on the top of the collimator box creates a minimum mask on low plane visibility, given these shapes.
Les figures 2 à 4 montrent un exemple de réalisation. Sur la figure 2 on a représenté le boîtier 1 en vue de dessus avec la glace de traversée 7. Le boîtier est partiellement ouvert pour montrer à l'intérieur la disposition du générateur d'image 2 du type à tube cathodique et l'optique collimatrice associée comprenant un premier groupement de lentilles 3A et un deuxième groupement de lentilles 35 avec, entre les deux groupements, un miroir de renvoi réfléchissant 11. Cette disposition permet de gagner sur l'encombrement en longueur du boîtier en permettant de renvoyer le tube Z latéralement. Figures 2 to 4 show an exemplary embodiment. In Figure 2 there is shown the housing 1 in top view with the crossing glass 7. The housing is partially open to show inside the arrangement of the image generator 2 of the cathode ray tube type and the collimator optics associated comprising a first group of lenses 3A and a second group of lenses 35 with, between the two groups, a reflecting reflecting mirror 11. This arrangement makes it possible to save on the overall dimensions of the housing by making it possible to return the tube Z laterally .
La figure 3, représente la disposition générale de la figure 1 en position exploitation, la glace 6 étant relevée, on a figuré également la glace 12 du hublot du cokpit. Par souci de simplification, on n'a pas représenté les mécanismes de couplage de la glace 6 au boîtierl ni le dispositif d'éscamotage 8. Figure 3 shows the general arrangement of Figure 1 in the operating position, the glass 6 being raised, there is also shown the glass 12 of the porthole of the cockpit. For the sake of simplification, the mechanisms for coupling the glass 6 to the housing or the retracting device 8 have not been shown.
Sur la figure 4, les mêmes éléments sont représentés en position de repos, durant les périodes de non-exploitation du dispo sitif collimateur. La glace 6R en position escamotée se range sur le dessus du boîtier au-dessus de la glace de traversée 7 créant un masque minimum, voir nul, pour la visibilité basse du paysage à travers le hublot 12. In FIG. 4, the same elements are shown in the rest position, during the periods of non-operation of the collimator device. The glass 6R in the retracted position is stored on the top of the housing above the crossing glass 7 creating a minimum mask, or even zero, for the low visibility of the landscape through the porthole 12.
Un exemple de réalisation du dispositif d'escamotage est représenté sur la figure 5 en position exploitation et sur la figure 6 en position repos. Ce dispositif d'escamotage de la glace 6 permet de libérer au maximum le champ de vision du paysage extérieur par le pilote pendant les phases de vol n'utilisant pas le collimateur. La précision requise nécessite une reproductibilité du positionnement de la glace partiellement transparente 6 en position utilisation. An exemplary embodiment of the retraction device is shown in Figure 5 in the operating position and in Figure 6 in the rest position. This device for retracting the ice 6 makes it possible to free the field of vision of the exterior landscape as much as possible by the pilot during the flight phases not using the collimator. The required precision requires reproducibility of the positioning of the partially transparent glass 6 in the use position.
Celle-ci est assurée par un système de butée mécanique 29. Le déplacement de la glace 6 entre sa position normale d'utilisation comme élément de combinaison, et celle de rangement indiquée 6R se fait par l'intermédiaire d'un ensemble mécanique qui peut consister comme représenté en une biellette 22 et deux éléments 21 et 23 munis de glissières pour pouvoir coulisser l'un dans l'autre. Cet ensemble mécanique permet d'amener la glace 6 dans sa position 6R par un mouvement de translation de l'élément 23 par rapport à l'élément 21 selon la direction A le long d'une glissière tout en procurant simultanément une rotation d'angle o( de l'élément 21 autour d'un axe de rotation 24. La direction A correspond à la direction longitudinale de l'élément 21 passant par le centre de rotation 24 de cet élément. Au cours de ce mouvement la biellette 22 a elle-même tourné d'un angle 8 autour de son axe 25. La pièce support 23 qui coulisse dans 21 est reliée à la biellette 22 par l'intermédiaire d'un axe de rotation 26. L'ensemble est commandé manuellement par le pilote.This is ensured by a mechanical stop system 29. The displacement of the glass 6 between its normal position of use as a combination element, and that of storage indicated 6R is done by means of a mechanical assembly which can consist as shown in a rod 22 and two elements 21 and 23 provided with slides to be able to slide one into the other. This mechanical assembly makes it possible to bring the glass 6 into its position 6R by a translational movement of the element 23 relative to the element 21 in the direction A along a slide while simultaneously providing a rotation of angle o (of element 21 around an axis of rotation 24. Direction A corresponds to the longitudinal direction of element 21 passing through the center of rotation 24 of this element. During this movement the link 22 has - even rotated at an angle 8 around its axis 25. The support part 23 which slides in 21 is connected to the link 22 via a rotation axis 26. The assembly is controlled manually by the pilot.
La figure 6 représente le dispositif d'escamotage après exécution de ses mouvements respectifs et positionnement de la glace dans sa position de repos 6R. FIG. 6 represents the retracting device after execution of its respective movements and positioning of the glass in its rest position 6R.
La figure 7 montre un exemple de réalisation des moyens de protection de la glace 6 en position escamotée 6R. Pour éviter de la rayer et également empêcher les réflexions parasites de source extérieures en particulier du soleil, vers l'observateur. Cet ensemble est constitué par un rideau opaque 31 qui peut être tiré manuellement par une languette 32 pour venir couvrir la glace 6R. Les parties latérales du rideau et le montant terminal 33 coulissent par les bords latéraux dans des glissières 35. La forme du bandeau d'extrémité 33 peut être faite par exemple de manière à pouvoir s'enclencher dans une encoche correspondante 36 de chacune des glissières pour être maintenu en fin de course en position verrouillage. Le rideau par son autre extrémité est rendu solidaire d'un axe mécanique 37 qui peut tourner par l'intermédiaire de paliers de roulement 38. Les paliers de roulement sont solidaires par leur couronne extérieure du boîtier 1. Un ressort de rappel 40 permet de ramener le rideau qui s'enroule autour de Paxe 37 pour libérer la glace 6R et la rétablir dans sa position d'exploitation 6. Figure 7 shows an exemplary embodiment of the ice protection means 6 in the retracted position 6R. To avoid scratching it and also to prevent parasitic reflections from external sources, in particular from the sun, towards the observer. This assembly consists of an opaque curtain 31 which can be pulled manually by a tongue 32 to cover the glass 6R. The lateral parts of the curtain and the end upright 33 slide by the lateral edges in slides 35. The shape of the end strip 33 can be made for example so as to be able to snap into a corresponding notch 36 in each of the slides for be kept at the end of travel in the locking position. The curtain by its other end is made integral with a mechanical axis 37 which can rotate by means of rolling bearings 38. The rolling bearings are secured by their outer ring of the housing 1. A return spring 40 makes it possible to bring back the curtain which wraps around Paxe 37 to release the glass 6R and restore it to its operating position 6.
La description ci-dessus admet de nombreuses variantes conformes aux caractéristiques exposées de l'invention. En particulier le tube cathodique peut être remplacé par une autre source lumineuse telle que un écran à cristaux liquides, à diodes électroluminescentes, à plasma, etc... La glace 6 comporte avantageusement un hologramme pour améliorer le contraste et la transparence du paysage et pour accroître le taux de réflexion de l'imagerie collimatée et ce faisant, accroître considérablement le rendement énergétique de l'optique de combinaison. The description above admits of numerous variants conforming to the exposed characteristics of the invention. In particular, the cathode ray tube can be replaced by another light source such as a screen with liquid crystals, with light-emitting diodes, with plasma, etc. The lens 6 advantageously comprises a hologram to improve the contrast and the transparency of the landscape and for increase the reflection rate of collimated imagery and in doing so considerably increase the energy efficiency of the combination optics.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8602053A FR2594563B1 (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | COLLIMATE HIGH, COMPACT AND RETRACTABLE VISUALIZATION DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8602053A FR2594563B1 (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | COLLIMATE HIGH, COMPACT AND RETRACTABLE VISUALIZATION DEVICE |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2594563A1 true FR2594563A1 (en) | 1987-08-21 |
FR2594563B1 FR2594563B1 (en) | 1989-12-01 |
Family
ID=9332152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8602053A Expired FR2594563B1 (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | COLLIMATE HIGH, COMPACT AND RETRACTABLE VISUALIZATION DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2594563B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990003590A1 (en) * | 1988-09-28 | 1990-04-05 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Head-up display |
WO1998020380A1 (en) * | 1996-11-07 | 1998-05-14 | Pilkington Pe Limited | Car hud |
EP1076255A2 (en) * | 1999-08-07 | 2001-02-14 | BAE Systems Electronics Ltd. | Improvements in or relating to combiner assemblies |
WO2008031789A1 (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-20 | Continental Automotive Gmbh | Display device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2096091A5 (en) * | 1970-06-09 | 1972-02-11 | Singer General Precision | |
FR2372482A2 (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-23 | Equip Navigation Aerienne | Head up display for aircraft - uses fibre optic array for projection system receiving analogue signals converted from digital data |
FR2391109A1 (en) * | 1977-05-17 | 1978-12-15 | Thomson Csf | PILOT COLLIMATOR |
GB2088079A (en) * | 1980-01-22 | 1982-06-03 | Elliott Brothers London Ltd | Head-up displays |
-
1986
- 1986-02-14 FR FR8602053A patent/FR2594563B1/en not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2096091A5 (en) * | 1970-06-09 | 1972-02-11 | Singer General Precision | |
FR2372482A2 (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-23 | Equip Navigation Aerienne | Head up display for aircraft - uses fibre optic array for projection system receiving analogue signals converted from digital data |
FR2391109A1 (en) * | 1977-05-17 | 1978-12-15 | Thomson Csf | PILOT COLLIMATOR |
GB2088079A (en) * | 1980-01-22 | 1982-06-03 | Elliott Brothers London Ltd | Head-up displays |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990003590A1 (en) * | 1988-09-28 | 1990-04-05 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Head-up display |
GB2244821A (en) * | 1988-09-28 | 1991-12-11 | Secr Defence | Head-up display |
GB2244821B (en) * | 1988-09-28 | 1992-09-23 | Secr Defence | Head-up display |
US5243448A (en) * | 1988-09-28 | 1993-09-07 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Head-up display |
WO1998020380A1 (en) * | 1996-11-07 | 1998-05-14 | Pilkington Pe Limited | Car hud |
EP1076255A2 (en) * | 1999-08-07 | 2001-02-14 | BAE Systems Electronics Ltd. | Improvements in or relating to combiner assemblies |
EP1076255A3 (en) * | 1999-08-07 | 2001-02-21 | BAE Systems Electronics Ltd. | Improvements in or relating to combiner assemblies |
WO2008031789A1 (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-20 | Continental Automotive Gmbh | Display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2594563B1 (en) | 1989-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2018204C (en) | Wide field ergonomic helmet sight visualization device | |
EP0119128B1 (en) | Head-up display | |
EP0675692B1 (en) | Protective helmet fitted with optronic systems and method of adjustment | |
EP0240374B1 (en) | Head-up display and its use in a helmet-mounted sighting instrument | |
FR2526553A1 (en) | DISPLAY DEVICE FOR HIGH HEAD STEERING COLLIMATOR | |
FR2665267A1 (en) | OPTICAL DEVICE FOR INTRODUCING A COLLIMATED IMAGE IN THE VISUAL FIELD OF AN OBSERVER AND ALLOWING NIGHT VISION AND HELMET PROVIDED WITH AT LEAST ONE SUCH DEVICE. | |
FR2638242A1 (en) | Optical collimation system, especially for a helmet display | |
FR3011091A1 (en) | DATA DISPLAY LENSES HAVING AN ANTI-GLARE SCREEN | |
FR2996650A1 (en) | HIGH HEAD DISPLAY FOR MOTOR VEHICLE | |
EP0066496B1 (en) | Method for the production of a microlamellar optical filter and utilization in an aircraft cathode ray tube indicator | |
CA2364815C (en) | Head-up sight suitable for adaptation to equipment of a given type | |
EP3438725B1 (en) | Display system comprising a holographic optical device for displaying images in various planes | |
EP1000375B2 (en) | Optical device for helmet visor comprising aspheric mirror | |
EP0192309B1 (en) | Day-night observation apparatus | |
FR2594563A1 (en) | Compact and retractible head-up collimated-display device | |
FR2657969A1 (en) | HIGH HEAD DISPLAY APPARATUS. | |
EP3049854B1 (en) | Data displaying glasses having an anti-glare screen | |
EP0193236B1 (en) | Day-night vision device with a wide viewing angle | |
EP2887125A1 (en) | Display system comprising a network having an array of three-dimensional reflecting microstructures | |
EP0459850B1 (en) | Head-up display and helmet comprising at least one such display | |
EP0104115A2 (en) | Viewer with instantaneous enlarged field comprising a mirror and method of manufacturing said mirror | |
FR2745917A1 (en) | VISUALIZATION DEVICE FOR HELMET VIEWFINDER | |
FR2678079A1 (en) | Head-up display device for vehicles | |
FR2662274A1 (en) | DEVICE FOR ENHANCING THE CONTRAST OF A HOLOGRAPHIC IMAGE PRESENTED IN FULL LIGHT. | |
EP1336126A1 (en) | Individual visual display system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CD | Change of name or company name | ||
ST | Notification of lapse |