DE2753600A1

DE2753600A1 - Flugzustandsanzeige- und signalsystem

Info

Publication number: DE2753600A1
Application number: DE19772753600
Authority: DE
Inventors: Pierre Coulomb
Original assignee: Societe Francaise dEquipements pour la Navigation Aerienne SFENA SA
Current assignee: Societe Francaise dEquipements pour la Navigation Aerienne SFENA SA
Priority date: 1976-11-29
Filing date: 1977-11-29
Publication date: 1978-06-01
Also published as: GB1584573A; CA1085199A; IT1114167B

Description

Flugzustandsanzeige- und Signalsystem

Die Erfindung betrifft Weiterbildungen eines im Hauptpatent und in zwei Zusatzpatenten beschriebenen Anzeige- und Signalsystems.

Mit einem derartigen System wird das Ziel verfolgt, dem Piloten eines Flugzeuges Informationen zu liefern, die das Verhalten oder die Steuerung des Flugzeuges betreffen, und zwar derart, daß der Pilot dabei seine Aussenbeobachtungen nicht unterbrechen müßte.

Es ist bekannt, daß im Falle eines Drehflügelflugzeuges diese Informationen zweckmäßig in gewöhnlichen Angaben einer Flugzustandsanzeige oder einer Anzeige der Pistenführung oder des Flugs selbst bestehen.

Im allgemeinen umfassen die Anzeige- und Signalsysteme dieser Art im wesentlichen wenigstens:

- einen Umwandler, der die analogen oder numerischen Informationen, die den Informationen entsprechen, welche man dem Piloten liefern möchte, in entsprechende Leucht- oder Lichtzeichen umformt;

- einen Übertragungsteil, durch die die Leuchtzeichen kanalisiert und an einen Bildformerteil übertragen werden können} und

- einen Projektorteil (oder Objektiv), durch den die so gewonnenen Bilder auf der Windschutzscheibe, vorzugsweise in der Achse des Sichtfildes des Piloten projektiert werden.

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Insbesondere ist es Zielsetzung der Erfindung, eine weitergebildete Einheit zu schaffen, durch die die Leistungsfähigkeit der anzeigenden und optischen Systeme, wie oben festgelegt, verbessert wird.

Eine erste erfindungsgemäße Weiterbildung die betreffend der Übertragungsart und das Formen der Bilder betrifft. Hiermit wird bezweckt, daß einerseits eine bessere Enddarstellung der Bilder erreicht wird und andererseits wenigstens zwei nebeneinanderliegende oder einander durchdringende Bilder geschaffen werden.

Um dies zu erreichen, werden für die Leuchtsignalübertragung mittels optischer Fasern erfindungsgemäß folgende Vorrichtungen vorgeschlagen:

1) Auf der Ebene des Senders und des Empfängers sind die Fasern gekämmt und gegenseitig genauestens parallel ausgerichtet, so daß der beim Empfänger einfallende Lichtstrahl zum Endquerschnitt Jeder Faser etwa senkrecht steht und die aus den Enden der Senderseite der Fasern abgegebenen Lichtstrahlen genauestens parallel ausgerichtet sind.

2) Die Anordnungen der Enden der Senderseite dieser optischen Faserbündel, die zum Erzeugen der Bilder (Objekte) dienen, müssen geomettischen Formen darstellen, die eine Aneinanderreihung ermöglichen, und zwar insbesondere wenn Symbole erzeugt werden sollen, die auf einer Skala verschoben werden.

3) Die Verteilung der Anordnungen in der Brennpunktebene ist dargestellt, daß eine gegenseitige Durchdringung in ein und derselben Zone mehreren mit unterschiedlichen Informationen belasteter Bündelgruppen möglich ist.

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Eine andere Weiterentwicklung nach der Erfindung zielt darauf ab, die Probleme im Hinblick auf das Mischen verschiedener Informationen zu lösen, die auf einen gleichen Bereich der Windschutzscheibe mit ein und demselben Objektiv geworfen werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden nach der Erfindung im wesentlichen drei ^vorschläge gemacht:

Ein erster Lösungsvorschlag besteht in der Verwendung mehrerer Bildformerteile, die an einem optischen Mischer liegen, der soviele Kanäle aufweist, wie Bildformerteile bestehen.

Sine zweite Lösung besteht darin, anstelle eines einzigen Kehrkanalmischers mehrere in Serie geschaltete Mischer zu verwenden, die eine begrenzte Anzahl von Kanälen besitzen, z.B. eine Reihe mehrerer zweikanaliger Mischer mit teilreflektierenden oder mehrfarbigen Spiegeln.

Eine weitere erfindungsgemäße Verbesserung betrifft die Steuerung des Bildformerteils und insbesondere des Problem im Hinblick auf das Multiplexen der vom Rechenteil gelieferten Informationen in Gestalt von numerischen elektrischen Signalen, die in der Objektbrennpunktfläche des Objektivs in Licht- oder Leuchtzeichen umgesetzt werden sollen.

Durch die Erfindung wird eine einfache Lösung für dieses Problem vorgeschlagen, indem die bekannten Eigenschaften des Verharrens des Netzhautbildes, d.h. der Augenträgheit, und der Remanenz sowie der Trägheit von Leucht- oder Lichtquellen zu Nutze gemacht werden.

Somit werden anstelle einer gleichzeitigen Bildung mehrerer

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Objekte in den Brennebenen des Objektivs die Objekte nacheinander mit einer !Frequenz derart gebildet, daß die aufeinanderfolgenden Unterbrechungen für das Auge nicht wahrnehmbar sind, weshalb die verschiedenen Objekte dem Auge des Betrachters auf der Windschutzscheibe kontinuierlich und gleichzeitig abgebildet erscheinen.

Ein weiteres Problem, das durch die Erfindung gelöst wird, besteht darin, daß es aufgrund der Tatsache, daß die vom Objektiv ausgehenden Bündel, oder wenigstens diejenigen, die von der Windschutzscheibe zurückgeworfen werden,parallel verlaufen, erforderlich ist, um ein Bild gewünschter Abmessung zu erhalten, als Objektiv Linsen zu verwenden, die der Bildgröße entsprechende Abmessungen haben. Will man ein Bild beträchlicher Größe haben, so ist es demzufolge erforderlich, optische Systeme entsprechender Abmessung zu verwenden.

Darüber hinaus ist bekannt, daß diese optischen Systeme in den Freiräumen hinter der Instrumententafel des Filoten untergebracht werden sollen. Es ist aufgrund des im allgemeinen hier bestehenden sehr engen Raumes nicht möglich, platzraubende optische Systeme unterzubringen, weshalb auch keine Bilder mit großen Abmessungen geschaffen werden können.

Somit ist es auch Zielsetzung der Erfindung, diesen Nachteil zu beseitigen, Es wird also ein System vorgeschlagen, durch das die Abmessungen des auf die ^windschutzscheibe des Flugzeuges projektierten Bildes vergrößert werden, ohne dabei den Platzbedarf proportional zu erhöhen.

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Das erfindungsgemäße System weist wenigstens zwei parallele Spiegel auf, von denen wenigstens einer teilreflektierend ist. Die Spiegel werden derart in das vom Objektiv abgegebene Lichtbündel gebracht, daß das Bündel zunächst auf einen teilweise reflektierenden Spiegel trifft, wo es wenigstens zum Teil zur Windschutzscheibe reflektiert wird, um so ein erstes Bild entstehen zu lassen, und zum Teil an den zweiten Spiegel übertragen, der, falls er voll reflektierend ist, diesen Teil des Bündels reflektiert, um ein dem ersten Bild identisches zweites Bild zu bilden, wobei die Spiegel eine derartige Stellung einnehmen, daß die Bilder aneinandergereiht erscheinen, und zwar vorzugsweise senkrecht über oder horizontal neben einander.

Es ist selbstverständlich hierbei, daß zur Erzielung einer guten Aneinanderreihung die Bildform überlegt gewählt werden muß.

Es ist in den erwähnten Anzeige- und Signalsystemen eine absolute Voraussetzung zur Erzielung einer guten Sicht der auf die Windschutzscheibe geworfenen Informationen, daß die iron der Windschutzscheibe zurückgeworfenen Lichtstrahlenbündel parallel verlaufen.

Um dies zu erreichen, ist es bei Verwendung einer ebenen Windschutzscheibe ausreichend, ale Projektionsteil ein optisches System oder Objektiv zu verwenden, das das vom Formerteil eines Bildes gelieferte Bild im Unendlichen Kollimiert.

Es ist dabei klar, daß ein derartiges optisches System nicht bei einer gewölbten Windschutzscheibe verwendet werden kann,

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da die am Ausgang des Objektivs parallel verlaufenden strahlen nach der Reflexion von der Windschutzscheibe konvergieren, weshalb die auf die Windschutzscheibe geworfenen Zeichen schlecht zu erkennen sind.

Durch die iorfindung wird auch dieser Nachteil beseitigt. Aus diesem Zweck sieht die .Erfindung im erwähnten optischen System eine Korrekturvorrichtung vor, durch die die Mangel im Hinblick auf die Parallelität der Lichtstrahlen des reflektierten Stahlenbündels zumindest teilweise ausgeglichen werden.

Nach einem Merkmal der Erfindung besteht die Korrekturvorrichtung aus einer Linse, deren Form passend gewühlt wurde, so daß die Strahlen des vom Objektiv abgegebenen Strahlenbündels um einen Winkel divergieren, der jeweils dem sich aus der Form der Windschutzscheibe ergebenden Winkelabstand des reflektierten Strahls entspricht.

Es muß diesbezüglich noch hervorgehoben werden, daß aufgrund der verhältnismäßig komplesen Formgebung der Windschutzscheibe, die meistens die Gestalt eines Kegelsektors mit elliptischer Basis hat, und aufgrund der Tatsache, daß die Projektion nicht auf einer Symmetrieachse oder ausgehend von einer Symmetriemitte vorgenommen wird, es praktisch unmöglich ist, eine Linse oder einen Linsensatz zu schaffen, durch die bzw. den alle Winkelabweichungen unbeschadet ihrer Richtung ausgeglichen werden können.

Zur Vereinfachung der Linsen- oder Linsensatzbildung wird nach der Erfindung vorgeschlagen, die Korrektur jedes Bündels nur in der bevorzugten Ebene vorzunehmen.

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Demgemäß ist die verwendete Linse nach einem bevorzugten -■msführungsbeispiel der Erfindung eine zylindrische - zylinderförmige Linse, weshalb die Korrektur auch hauptsächlich in den parallelen, senkrecht zu den Erzeugenden der Linse verlaufenden Ebenen durchgeführt wird.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung betrifft den Projektionsteil des Projektionssystems (oder Objektiv), das darauf abzielt, das Feld des Projektionssystems zu maximieren, so daß der Pilot die Gesamtheit der projektierten Bilder zur Kenntnis nehmen kann, und zwar auch dann, wenn er sich seitlich vom System aufhält.

Es ist bekannt, daß die Abmessungen des Feldes des optischen Systems eine Funktion der Entfernung vom -"uge zur Lochscheibe des Objektivs ist (wobei diese Ebene auch die einer Linse oder eines Objektivteils sein kann, deren V/irkungsweise der Lochscheibe ähnlich ist).

Nach der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, den optischen Weg vom Objektiv zur Projektionszone auf der Windschutzscheibe maximal zu verkürzen, und zwar dadurch, daß die Ausgangslinse auf der Höhe der Ebene des oberen Teils des Vordachs (auvent) insoweit angeordnet wird, wie diese Ebene die untere Abgrenzung des normalen nach unten gerichteten Sehfeldes des Piloten darstellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Art der Anordnung der optischen Fasern in Höhe des Bildformerteils in einer Objektbrennfläche des Objektivs;

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eine schematische Darstellung des Belichtungssystems der Enden auf der Empfangsseite der optischen Fasern;

Figur 3 eine schematische Darstellung einer optischen Mischstufe, in der eine Folge von in Serie liegenden Mischern mit zwei Kanälen verwendet werden,

Figur 4- ein theoretisches Blockschema des Steuersystems des Bildformerteils mit den vom Rechner gelieferten Daten;

Figur 5 eine schematische Darstellung eines teilweisen Längsschnitts des Vorderteils der Flugzeugkabine, die mit einem Anzeige- und Signalsystem ausgestattet ist, das eine Vorrichtung zur Vergrößerung des auf die Windschutzscheibe geworfenen Bildes aufweist;

Figur 6 eine schematische Darstellung des endgültigen durch Aneinanderreihung beider vom gleichen Ausgangsstrahlenbündel stammenden Bilder gewonnenen Bildes;

Figur 7 einen Teillängsschnitt des Kabinenvorderteils, der mit einem Anzeige- und Signalsystem für gekrümmte Windschutzscheiben ausgestattet ist;

Figur 8 eine Teilansicht längs der Linie A-A der Figur 7» aus der die Art der Korrektur hervorgeht, die durch eine Korrekturvorrichtung, welche aus einer zylinderförmigen Linseneinheit besteht, in der senkrecht zu den Erzeugenden der Linse verlaufenden Ebene erzielt wird;

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Figur 9 ein vereinfachtes theoretisches Schema, aus dem die optische Bahn der vom Objektiv abgegebenen Lichtstrahlen ersichtlich ist;

Figur 10 und 11 theoretische Schemata des Strahlenverlaufs, aus denen die durch die Erfindung zu lösenden Probleme ersichtlich sind, und

Figur 12 eine schematische Teilansicht im Schnitt einer Flugzeugkabine, aus der die bevorzugte Stellung der Ausgangslinse des Objektivs in der Fläche des oberen Teils des Vordachs zu erkennen ist.

In dem Beispiel der Figuren 1 und 2 besteht das übertragungsteil, durch das die Lichtbündel kanalisiert und an ein Bildformerteil gegeben werden, aus einem Bündel optischer Fasern, die mehrere Untergruppen bilden, und jeweils aus mehreren optischen Fasern bestehen, deren Empfangsenden wenigstens an einer steuerbaren Lichtquelle liegen und deren Senderenden auf der Ebene des Bildformerteils einer dem gewünschten Bild entsprechenden Anordnung darstellen.

Um die ^enderenden mehrerer Untergruppen des optischen Faserbündels zu überlagern, ohne dabei eine Ungenauigkeit der geschaffenen Bilder herbeizuführen, muß so verfahren werden, daß die Anordnungen der Senderenden der optischen Fasern jeder Untergruppe eine geometrische Gestalt annehmen, die genau und lieber leicht zu verwirklichen ist.

Hierbei ist die Grundform, die Rechteckform (oder Stabform), wodurch man durch Überlagerung eine ^ükala erhält, von der jede Gradteilung eine Anordnung einer Untergruppe des op-

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tischen, mit einer diskreten Lichtquelle verbundenen Faserbündels bildet.

die ^rigur 5 zei^t, wird durch die Rechteckform die Aneinanderreihung mehrerer Gradteilungen 10, 11, 12 und 13 in der Objektbrennfläche des Objektivs ermöglicht, und zwar eine horizontale Teilung 10 und drei senkrechte Teilungen 11, 12 und 13.

Falls ein festes Symbol erzeugt werden soll, so ist die Geometrie von geringer Bedeutung und kann beliebiger Art sein.

Es ist ganz allgemein zum Erzielen einer vorteilhaften Gleichförmigkeit des Lichts bei den projektierten Objekten erforderlich, die Lichtfasern jedes Bündels zu kämmen und sie an den Sender- und Empfängerenden genauestens parallel auszurichten, wobei der maximale Empfang sich dann einstellt, wenn der gerade Schnitt des -^ndes jeder Faser senkrecht zu den Lichtstrahlen verläuft.

Das an jedes der Untergruppen des optischen Faserbündels übertragene Lichtsignal kann von einer getrennten Lichtquelle erzeugt werden, ^iese Lichtquellen bestehen z.B. (Fig. 2) aus Kleinstlampen 15, die in den Ausnehmungen oder Schächten 16 eingesetzt sind. Senkrecht darüber sind die Empfängerenden der optischen Fasern 17 der entsprechenden Untergruppen angeordnet.

Die nach dem Beispiel der ¹¹IgUr 1 jeweils 4 bewegliche Indexe auf vier verschiedenen Teilungen umfassende Darstellung der Bilder wird durch Aneinanderreihung der verschiedenen Anordnungen der optischen Fasern 14 im Bildformerteil erreicht.

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Dieses Ergebnis ließe sich auch durch Mischen mehrerer diskreter Bilder erreichen, die mittels mehrerer verschiedener Bildformerteile gewonnen wurden. Bas Mischen kann mit einem herkömmlichen, z.B« in Farbfernsehern verwendeten optischen Mischer geschehen.

Es ist aber auch möglich, das Mischen durch eine Serienschaltung mehrerer Mischer mit zwei Eingängen 18 und 19 durchzuführen (Fig. 3).

Sollte ein Bildformerteil erwünscht werden, in dem eine gegenseitige Durchdringung der Objekte geschieht, d.h. wenn die Lichtquellen und die entsprechenden Anordnungen mit mehreren Objekten belastet werden, so betrifft das Problem die Steuerung der Lichtquellen, sowie das Multiplexen bei der Übertragung der Steuersignale.

Hierbei kann die Steuerung jeder Lichtquelle durch Adressieren erfolgen, d.h. jede Lichtquelle entspricht einer als Adresse erfolgten, dienenden binären Zahl, wobei eine Komutatorschaltung die Lichtquelle dann einschaltet, wenn sie die entsprechende Adresse empfängt.

Möchte man nur ein einziges bewegliches Objekt erzeugen, das für eine variable Größe steht, wird die Verbindung vom Rechner zum Dekoderteil, durch den die Lichtquellen gesteuert werden, durch ein Bündel (Bus) hergestellt, das Anschlüsse in einer Zahl enthält, die den in der Binärzahladressierung verwendeten Bits entspricht.

Sollte es jedoch erwünscht sein, gleichzeitig mehrere bewegliche Objekte zu erzeugen, die für verschiedene Grüßen stehen, so wird das Problem weitaus verwickelter.

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Durch die Erfindung wird das Problem einfach dadurch, gelöst, daß man die bekannten -Eigenschaften der Augenträgheit verwendet: anstatt die Adressen gleichzeitig zur Kommutatorscheltung zu übertragen, die die Steuerung der Lichtquellen besorgt, v/erden sie erfindungsgemäß nacheinander übertragen, und zwar mit einer solchen Frequenz, daß aufgrund der i-ugenträgheit (sowie der Trägheit der Lichtquellen) die Umschaltungen nicht wahrnehmbar sind.

Nach Fig. 4 überträgt der Rechner 21 die numerischen, mehreren Objekten (a), (b), (c), (n) entsprechenden Signale an einen Wähler 22, der diese Signale nacheinander an eine t.'bertr^gungsleitung 23 mit begrenzten Leitern v/eitergibt, die mit einem die Lichtquellen (Block 25) steuernden Dekoder 24 verbunden ist.

Das Multiplexsystem kann beschreibungsgemäß ähnlich wie ein Formerteil eines Bildes verwendet v/erden, das mittels einer Flüssigkristallanordnung geschaffen wurde, indem es hier die Rolle eines elektrisch gesteuerten Verschlusses übernimmt .

In den Anzeigesystem nach Fig. 5» das sich im Vordach J1 unterhalb der Windschutzscheibe befindet, sind nur das Objektiv 32 und das System dargestellt, das eine Vergrößerung des auf die Windschutzscheibe geworfenen Bildes bewirkt. Es wurde bewußt auf eine detaillierte Beschreibung des Objektivs 32 verzichtet, daes.sJchhier um ein Objektiv herkömmlicher Bauart handelt, durch das die ^enderseite des Formerteils eines Bildes 3^ wie im Hauptpatent auf unendlich eingestellt werden kanu.

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ORIGINAL INSPECTED

Das Bündel 35 führt parallele strahlen, die vom Objektiv ausgesendet und auf zwei parallele Spiegel 36, 37 gerichtet werden, die in der aufeinanderfolge ein teilweise reflektierender Spiegel 36 und ein völlig reflektierender Spiegel 37 sind. Diese Spiegel sind derart angeordnet, daß das Bündel 35 nacheinander eine teilweise Reflexion auf dem Spiegel 36 und eine totale Reflexion für den durch den Spiegel hindurchgeschickten Teil des Strahlenbündels auf dem Spiegel 37 erfährt.

Die Stellung beider Spiegel 36 und 37 sowie deren Abmessungen sind derart, daß die Spiegel vollständig im Feld des Objektivs 32 enthalten und die beiden nacheinander reflektierenden Bündel 38 und 39 so nebeneinander liegen, daß auf der V/indschutzscheibe 33 des Flugzeuges zwei aneinandergereihte Bilder entstehen, und zwar die Bilder 41 und 42 oder 43 und 44 der Figur 6 ( die Bilder 43 und 44 zeigen die mögliche Verschiebungsrichtung des Bildes im Feld des optischen Systems an).

In der Figur 6 stellen die Hechtecke 45 und 46 das Feld des aus dem Objektiv 12 und den beiden Spiegeln 16 bzw. 17 bestehenden optischen Systems dar.

Um eine Überlagerung beider Felder und der Bilder 41, 42, und 44 zu erreichen, ist es einerseits notwendig, daß das Bild von der einen zur anderen Seite des Feldes wandert und daß andererseits eine Entsprechung besteht zwischen den oberen Rändern 47 und den unteren Rändern 48 des Bildes, so daß es zu einer Aneinanderreihung der unteren Fläche 48 des Bildes 41 und der oberen Fläche 47' des Bildes 42 kommen kann.

Zur Erzielung einer zweckmäßigen Gleichförmigkeit des Bildes

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sollte ein teilweise reflektierender Spiegel 16 gewühlt werden, so daß die übertragene Intensität geringfügig über der reflektierten Intensität liegt, so daß die Lichtstärke oder Leuchtkraft beider Bilder annähernd gleich ist.

Selbstverständlich sind die Anzahl der teilweise reflektierenden Spiegel und demzufolge die >\nzahl der aneinandergereiten Bilder nicht auf zwei beschränkt, denn mittels eines fast punktförmigen Bildes wäre es möglich, eine Bild mit linearem Verlauf zu bekommen.

Nach Fig. 7 weist das unter dem Vordach 51 unterhalb der V/indschutzscheibe 52 eingesetzte optische System 53 neben dem herkömmlichen Objektiv, das durch die Linsen 5^Z·-» 55» 56 wiedergegeben ist und durch das allein das vom Bildformerteil 57 erhaltene Bild auf unendlich kollimiert werden kann, noch eine zylinderf (Jrinige Linse 58 auf, die zwischen dem Cbjektiv 5^> 551 56 und dem Teil 57 liegt und durch die vom Teil 57 ausgehende Lichtstrahlung derart verändert wird, daß anstelle am Ausgang des Objektivs 5^·, 55» 56 ein Lichtbündel mit parallelen Strahlen zu erhalten, man ein geringfügig divergierendes Lichtbündel 59 erhält, das sich nach der Reflexion auf der .Vindnchutzscheibe 52 in ein Strahlenbündel 60 mit parallelen Strahlen umwandelt, wobei der »'inkel jedes einzelnen Strahls mit der optischen j.chse des Objektivs zusammenfällt und von der Gestalt der Linse abhängt, so daß die auf die Form der Windschutzscheibe 52 zurückgehende ffinkelabweichung ausgeglichen wird.

Durch die Verwendung einer zyiiiiderf örmigen Linse 58 wird die Korrektur nur in den senkrecht zu den Erzeugenden der Linse verlaufenden Ebenen durchgeführt, demgegenüber findet

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ORIGINAL INSPECTED

in den parallel zur Achse oder eine der Erzeugenden der Linse 58 enthaltenden Ebenen (Fig. 8) im Hinblick auf die GcstaHnng der Windschutzscheibe 52 keine Korrektur statt. Für viele Anwendungszwecke stellt diese unterlassene Korrektur jedoch keine Belastung dar. Wenn z.B. das Anzeige- und Signalsystem als Buganstell-Cte'te haute) Flugzustandsanzeige zur Bodenlaufführung dient und das auf der ''»indschutzscheibe sichtbare Bild aus einem senkrechten, sich horizontal verschiebenden Stäbchen besteht, so ergibt sich hieraus selbstverständlich, daß die erforderlich werdende Korrektur eine Korrektur ist, die das horizontale Profil der "indschutzscheibe 52 zu berücksichtigen hat. Demgegenüber würde sich eine Korrektur, die das vertikale Frofil berücksichtigt, als überflüssig erweisen.

In den vorher beschriebenen Systemen wird zumindest der optische Teil im hinter der Instrumententafel freibleibende Raum eingegliedert, der jedoch im allgemeinen sehr beschränkt ist.

Aus diesem Grunde wurde wegen des Raumbedarfs der Lichtstrahl so geleitet, daß er zwischen dem Bildformurteil und der Windschutzscheibe eine gebogene Bahn befolgt, und zwar mittels reflektierender Spiegel.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß diese Systeme einen schwerwiegenden Nachteil haben, der darin besteht, daß der Pilot praktisch die Gesamtheit aller auf die Windschutzscheibe geworfenen Objekte nur dann sehen kann, wenn ersieh auf der Achse der von der Windschutzscheibe reflektierten Strahlen befindet.

Eg hot sich herausgestellt, daß dieser Kachteil hauptsäch-

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lieh auf die Lange der optischen Bahn zwischen dem die Iiolle eines Verschlusses (oder Iris) spielenden Objektivteils und der »»indschutz scheibe zurückzuführen ist.

Zur Verkürzung dieser Bahn, um diesen Nachteil auszuschalten , wird durch die Erfindung die Verwendung von Keflektoren eingeschränkt und ein optisches System vorgeschlagen, das der Fig. 9 entnonmen werden kann.

Danach besteht das schematisch dargestellte Objektiv aus einer konvergierenden Linse L^, dessen ..chse 62 nach der Reflektion auf der Windschutzscheibe 64 mit der ..chse 63 des Gesichtsfeldes den liloten G'-uge O) zusammenfällt. Somit verhält sich dieses optische System genau so wie ein klassisches Kollimierungssystem.

Die Objektbilder 65, nie vom Bildformertoil geliefert werden, sind unendlich dargestellt und können vom Piloten gesehen werden, ohne daf. er seine Sicht nach außen unterbrechen nuß.

In diesem Falle ist das feld Ab des optischen Systems nur durch die Größe der Linse L* begrenzt, die sich etwa senkrecht zur Mchse 63 liegend wie ein Verschluß L^. verhält.

Hieraus ergibt sich, daß sich bei der iinnäherung des Piloten an die Windschutzscheibe (..uge G) das Gesichtsfeld Δ'Β¹ innerhalb des optischen Systems beträchtlich erweitert. Darüber hinaus ist aus den Figuren 10 und 11 ersichtlich, daß bei Betrachten eines Objekts durch einen Verschluß L" hindurch bei zunehmender Annäherung des Auges C zum Objekt der Winkel ( Abstand Δ ^ & '), uin den man durch den Verschluß die Gesamtheit des Objekts beobachten kann, größer wi rd.

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Demzufolge ist es zweckmäßig, da sich der Pilot in der
Praxis nicht naher zur Windschutzscheibe begeben kann,
den Verschluß L¹^ näher zum ^uge des Piloten zu bringen# Demnach ist die einzige Lösung die, das Objektiv so nahe wie möglich an die Windschutzscheibe heranzuführen.

Polglich wird nach der Erfindung vorgeschlagen, die Ausgangslinse 66 des Objektivs 67 auf der oberen Seite des Vordachs 68 in der Kabine nach Figur 12 insoweit anzuordnen, wie dies dem unteren Grenzbereich des normalen nach vorne gerichteten Gesichtsfeldes des Piloten entspricht.

ORIGINAL INSPECTED

Claims

- PATENTANWALTSBÜRO

ERLIN — MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-INQ. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Uneen» Zeichen Berlin, den 29. NO». 19»»

41.358/11/2 + 11/3

SOGIETE PRiUiCAISE D'E^UIFELENTS

FOUR LA NAVIGATION AERIENNE (S.P.E.N.A.) Prankreich

Patentansprüche

Anzeige- und Signalsystem bestehend aus mindestens einem Umwandler, der entsprechend den Informationen, die man dem Piloten zur Kenntnis bringen möchte, analoge oder numerische Informationen umformt in entsprechende Lichtzeichen, einem zum Kanalisieren und übertragen dieser Lichtzeichen an mindestens einen Bildformteil verwendeten Übertragungsteil und einem Projektioneteil (Objektiv), durch das die derart gewonnenen Bilder auf die Windschutzscheibe des Flugzeuges vorzugsweise in der Achse des Gesichtsfelds des Piloten geworfen werden, wobei das Übertragungsteil wenigstens ein optisches Faserbündel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sender- und Empfängerseite die Fasern gekämmt und genauestens parallel zu einander ausgerichtet sind, wobei die Senderenden

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BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: ST. ANNASTR. 11 1-86644 INVENTION BERLIN BERLIN 31 W. MEISSNER, BLN-W 8000 MÖNCHEN 22 INVEN d BERLIN 030/891 8037 BERLINER BANK AG. 122 82-109 TEL.: 009/22 35 44 030/193 2312 3695716000

der optischen Faserbündel geometrische Formen aufweisen, durch die eine Aneinanderreihung möglich ist.
2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere Bildformteile (57)> die mit einer optischen Mischstufe verbunden sind, welche soviele Kanäle aufweist, wie Bildformteile vorhanden sind.
3. System nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch mehrere Bildformerteile und dadurch daß anstelle einer einzigen Mischstufe mit mehreren Kanälen mehrere in Serie liegende Mischer mit einer beschränkten Anzahl von Kanälen verwendet werden.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Mischer mit einer beschränkten Anzahl von Kanälen Mischer verwendet werden die zwei Kanäle haben, welche mittels teilweise reflektierender Spiegel (16,17»36,37) oder mehrfarbiger Reflektoren geschaffen wurden.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Bildung mehrere Objekte in der Brennfläche des Objektivs Einrichtungen vorgesehen sind, durch die die Objekte nacheinander mit einer Frequenz geschaffen werden, daß die aufeinanderfolgenden Unterbrechungen für das menschliche Auge insbesondere aufgrund der Augenträgheit sowie der Lichtremanenz und -trägheit nicht erkannt werden.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erzeugen der Bilder durch Anordnen der Enden der optischen Fasern mehrerer optischer Faserbündel und beim Verbinden der Empfängerenden

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jeder dieser Bündel mit diskreten Lichtquellen die Steuerung jeder dieser Lichtquellen durch Adressierung vorgenommen wird.
7. System nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Wähler (22) aufweist, der getrennt von einem Rechner numerische ^üignale empfängt, die mehreren Objekten entsprechen, und der diese Signale nacheinander an eine parallele Leiter aufweisende Übertragungsleitung (23) überträgt, die an einem das Einschalten der Lichtquellen steuernden Dekoder (24) liegt.
8· System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, durch die die Abmessungen des auf die Windschutsecheibe des Flugzeuges geworfenen Bildes vergrößert werden, wobei diese Vorrichtung mindestens zwei parallele Spiegel (36, 37) aufweist, von denen einer zumindest teilweise reflektierend ist, die Spiegel in das vom Objektiv (54,55,56) abgegebene Lichtstrahlenbündel derart gestellt werden, daß die reflektierten Bündel nebeneinander liegen und die auf der Windschutzscheibe (52) durch die Bündel gebildeten Bilder vorzugsweise vertikal oder horizontal aneinandergereiht erscheinen·
9. Anzeige und Signalsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das System durch das die Abmessungen des auf der Windschutzscheibe erscheinenden Bildes vergrößert werden, zwei Spiegel d.h. einen teilweise reflektierenden Spiegel (36) und einen vollständig reflektierenden Spiegel (37) aufweist, wobei der teilweise reflektierende Spiegel derart beschaffen ist, daß die übertragene Lichtintensität geringfügig über der reflek-

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tierten Intensität liegt, so daß die Leuchtkraft beider Bilder annähernd gleich ist,
10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer gewölbten Windschutzscheibe eine Korrekturvorrichtung aufweist, die zwischen dem Bildformerteil und dem Projektionsteil angeordnet ist, wobei durch die Korrekturvorrichtung die Mängel der Parallelität der Lichtstrahlen des von der Windschutzscheibe reflektierten Bündels zumindestens zum Teil ausgeglichen werden und die Korrekturvorrichtung eine allgemein zylinderförmige Linse besitzt.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Ausgangslinse des Objektivs liegende optische Bahn im unteren Grenz-r bereich des normalen Gesichtsfeldes vom Piloten angeordnet ist.
12. Anzeige- und Signalsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangslinse des Objektivs in Höhe der Ebene des oberen Teils des Vordachs (31 »5Ό insoweit angeordnet ist, wie diese Ebene die untere Grenze des normalen Gesichtsfeldes des Piloten darstellt.

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