DE60102937T2 - Verbesserungen an oder in zusammenhang mit optischen superpositionsvorrichtungen - Google Patents

Verbesserungen an oder in zusammenhang mit optischen superpositionsvorrichtungen Download PDF

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Superpositionsaufbau mit einer Superpositionsvorrichtung, durch die der Benutzer eine Szene betrachtet, die von einem projizierten Bild überdeckt ist. Derartige Superpositionsaufbauten können in Headup-Displays benutzt werden.
  • Ein optischer Superpositionsaufbau zur Benutzung in einem Headup-Display umfasst im typischen Fall eine optische Superpositionsvorrichtung, die an einem Gehäuse gelagert ist, das seinerseits an der Dachstruktur des Cockpits eines Flugzeugs befestigt ist. Die Superpositionsvorrichtung weist eine halbreflektierende Oberfläche auf und ist so angeordnet, dass sie Informationen bezüglich Flug, Navigation, Führung und dergleichen einem Benutzer liefert, der durch die Superpositionsvorrichtung eine Szene betrachtet. Dies wird dadurch erreicht, dass Bilder von einem das Display bildenden Teil, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre, auf die halbreflektierende Oberfläche projiziert werden, die so angeordnet ist, dass der Benutzer die Szene durch die Superpositionsvorrichtung betrachten kann und dabei die Bilder vom Display reflektiert werden, die einen Abschnitt längs einer Visierlinie des Benutzers liefern. Das dem Benutzer übermittelte Bild ist parallelisiert und konform, so dass der Benutzer die Szene betrachtet, über der das projizierte Bild liegt. Im typischen Fall ist die Superpositionsvorrichtung schwenkbar am Gehäuse derart gelagert (nicht dargestellt), dass die Superpositionsvorrichtung aus einer Verstauposition über dem Kopf des Benutzers in eine Einsatzposition bewegt werden kann, in der sie vor dem Benutzer, ausgerichtet auf die Visierlinie des Benutzers, liegt.
  • Wenn jedoch die Superpositionsvorrichtung nicht ordnungsgemäß in der Verstauposition festgelegt ist, kann sie aus dieser Position herausfallen, so dass sie die Sicht des Benutzers stört, oder im schlimmsten Falle kann der Kopf des Benutzers getroffen werden. Sollte sich außerdem der Benutzer nach vorn bewegen, während sich die Superpositionsvorrichtung in der Einsatzposition befindet, beispielsweise weil das Flugzeug in turbulenter Luft fliegt und wenn dabei der Benutzer auf die Superpositionsvorrichtung aufprallt, dann könnte dies eine sichere Steuerung des Flugzeugs stören. Außerdem verhindert der begrenzte Raum, der im Cockpit eines Flugzeuges verfügbar ist, dass der Superpositionsaufbau an der Dachstruktur des Cockpits so gelagert wird, dass ein genügender Zwischenraum zwischen dem Kopf des Benutzers und der Superpositionsvorrichtung verfügbar bleibt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Superpositionsaufbau zu schaffen, der die mit dem Stande der Technik verknüpften Probleme löst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der optische Superpositionsaufbau einen ersten Teil, der um einen zweiten Teil drehbar angeordnet ist, wobei der mittlere Abstand zwischen dem ersten und zweiten Teil sich mit der Winkeldrehung des ersten Teils um den zweiten Teil ändert, und der Aufbau umfasst außerdem eine mit dem ersten und dem zweiten Teil gekoppelte Lageranordnung, die die Superpositionsvorrichtung trägt, wobei die Veränderungen im mittleren Abstand während der Winkeldrehung des ersten Teils um den zweiten Teil dazu dienen, die Superpositionsvorrichtung über die Lageranordnung zwischen einer Verstauposition und einer Einsatzposition zu manövrieren.
  • Auf diese Weise dreht sich die optische Superpositionsvorrichtung um den zweiten Teil derart, dass sie einen Pfad durchläuft, auf dem sich der mittlere Abstand zwischen der Superpositionsvorrichtung und dem zweiten Teil ändert, und die Superpositionsvorrichtung aus der Verstauposition in eine Einsatzposition bewegt wird, in der der Benutzer eine Szene betrachten kann und wodurch eine Bewegung aus der Einsatzposition zurück in die Verstauposition erfolgen kann, wobei die Gefahr verringert wird, dass die Superpositionsvorrichtung mit dem Benutzer in Berührung kommt, wenn sich die Superpositionsvorrichtung in die Verstauposition hinein oder aus dieser heraus bewegt. Daher kann die Superpositionsvorrichtung auf einer Seite des Kopfes des Benutzers montiert werden, wodurch ein ausreichender Kopfspielraum zwischen der Superpositionsvorrichtung und dem Kopf des Benutzers verbleibt.
  • Der Lageraufbau kann einen ersten Arm aufweisen, der schwenkbar an einem Ende an der Superpositionsvorrichtung an einem Schwenkpunkt angelenkt ist und der mit dem anderen Ende drehbar an dem zweiten Teil an einem ersten Drehpunkt angelenkt ist, um eine Drehbewegung der Superpositionsvorrichtung um den zweiten Teil herum zu bewirken, wobei ein zweiter Arm schwenkbar an einem Ende der Superpositionsvorrichtung an einem zweiten Schwenkpunkt angelenkt ist und drehbar am anderen Ende mit dem ersten Teil an einem zweiten Drehpunkt angeschlossen ist, um die Superpositionsvorrichtung zwischen der Verstauposition und der Einsatzposition während der Winkeldrehung des ersten Teils um den zweiten Teil zu manövrieren.
  • Vorzugsweise können Einstellmittel wenigstens einem der Arme zugeordnet werden und sie können so angeordnet sein, dass eine Längenänderung erfolgt, um Veränderungen im mittleren Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Teil zu bewirken, wenn sich der erste Teil um den zweiten Teil dreht. Diese Einstellmittel können dem zweiten Arm zugeordnet werden. Die Einstellmittel können als Gleitabschnitt ausgebildet sein und in einer hiermit zusammenwirkenden Führung gleiten.
  • Der erste Teil kann gegenüber dem zweiten Teil vorgespannt sein. Beispielsweise kann der erste Teil gegen den zweiten Teil unter Benutzung einer geeigneten Feder vorgespannt sein, die zwischen dem ersten und zweiten Teil wirkt.
  • Die ersten und zweiten Schwenkpunkte und die ersten und zweiten Drehpunkte können so angeordnet sein, dass sie die Superpositionsvorrichtung zwischen einer im Wesentlichen horizontalen Verstauposition und einer im Wesentlichen vertikalen Einsatzposition manövrieren.
  • Vorzugsweise können die ersten und zweiten Schwenkpunkte so angeordnet sein, dass sich die Superpositionsvorrichtung, wenn sie sich in der Einsatzposition befindet, von der Einsatzposition in eine weitere Position drehen kann, wodurch eine gewisse Bewegung der Superpositionsvorrichtung stattfinden kann, falls der Benutzer auf die Superpositionsvorrichtung aufprallt. Der zweite Arm kann ein Kniegelenk aufweisen, das so angeordnet ist, dass sich die Superpositionsvorrichtung von der Einsatzposition in die weitere Position drehen kann. Stattdessen kann der zweite Arm eine Strebe mit einer Feder aufweisen, die es der Superpositionsvorrichtung ermöglicht, sich von der Einsatzposition in die weitere Position zu drehen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die ersten und zweiten Teile jeweils erste und zweite Lageroberflächen aufweisen, die zusammenwirken, wobei die zweite Lageroberfläche feststehen kann und die erste Lageroberfläche so angeordnet werden kann, dass sie sich auf der zweiten Lageroberfläche bewegt. Vorzugsweise kann die zweite Lageroberfläche so angeordnet sein, dass ein im Wesentlichen konstanter radialer Pfad für die erste Lageroberfläche geschaffen wird. Beispielsweise kann die zweite Lageroberfläche kreisförmig sein. Stattdessen kann die zweite Lageroberfläche so angeordnet sein, dass sie einen variablen radialen Pfad für die erste Lageroberfläche bildet. Beispielsweise könnte die zweite Lageroberfläche elliptisch ausgebildet sein. Die zweite Lageroberfläche kann mit einer Führung versehen sein, und die erste Lageroberfläche kann innerhalb der Führung laufen.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der erste Teil eine Lageroberfläche aufweisen, die so angeordnet ist, dass sie sich innerhalb einer Ausnehmung mit einem Ring dreht, und der Ring kann sich um den zweiten Teil in einem Lageraufbau drehen. Der Ring kann so angeordnet sein, dass er einen im Wesentlichen konstanten radialen Pfad für die Lageroberfläche bildet. Beispielsweise kann der Ring kreisförmig sein. Stattdessen kann der Ring so angeordnet sein, dass ein variabler radialer Pfad für die Lageroberfläche gebildet wird. Beispielsweise kann der Ring elliptisch ausgebildet sein.
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 veranschaulicht in Seitenansicht und im Teilschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines optischen Superpositionsaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine Superpositionsvorrichtung in Einsatzposition dargestellt ist;
  • 2 veranschaulicht in Seitenansicht und im Teilschnitt das erste Ausführungsbeispiel gemäß 1, wobei sich die Superpositionsvorrichtung in einer Verstauposition befindet;
  • die 3a und 3b veranschaulichen ein Luftbild mit einem Querschnitt des Pfades, der von dem ersten Teil bei seinem Umlauf auf den zweiten Teil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchlaufen wird, wenn sich die Superpositionsvorrichtung zwischen der Einsatzposition und der Verstauposition gemäß den 1 und 2 bewegt;
  • 4 veranschaulicht in Seitenansicht und im Teilschnitt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Superpositionsvorrichtung in einer Einsatzposition befindlich ist;
  • die 5 und 6 veranschaulichen in einem Luftbild alternative Pfade, die von dem ersten Teil bei seinem Umlauf um den zweiten Teil durchlaufen werden, wenn sich die Superpositionsvorrichtung zwischen einer Einsatzposition und einer Verstauposition bewegt;
  • 7 veranschaulicht in einem Luftbild eine weitere Ausführungsform der Erfindung; und
  • 8 veranschaulicht in einem Luftbild ein gegenüber der 7 abgewandeltes Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß 1 weist der optische Superpositionsaufbau 10 eine optische Superpositionsvorrichtung 11 auf, die unter Benutzung einer Lageranordnung 13 in einem Gehäuse 12 gelagert ist. Die Lageranordnung 13 dient zur Festlegung an einer nicht dargestellten Dachstruktur des Cockpits eines Flugzeuges. Der Superpositionsaufbau 10 dient dazu, einem Benutzer nützliche Informationen über Flug, Navigation, Führung usw. zu vermitteln, welche Informationen über einer Szene abgebildet werden, vorzugsweise einer Szene außerhalb des Flugzeuges, die durch den Benutzer über die Superpositionsvorrichtung betrachtet wird, d. h. die Superpositionsvorrichtung 11 liefert ein Headup-Display. Die Superpositionsvorrichtung 11 ist innerhalb eines Rahmens 14 gelagert, der an dem Gehäuse 12 montiert wird. Die Superpositionsvorrichtung 11 besteht aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus Glas, das in der Lage ist, Bilder zu reflektieren, die durch einen nicht dargestellten Displayprojektor längs der Visierlinie dem Benutzer der Superpositionsvorrichtung geliefert werden. Das dem Benutzer gelieferte Bild ist parallelisiert und konform mit anderen Parametern, die berücksichtigt werden, wenn ein Superpositionsaufbau 10 hergestellt wird.
  • Der Rahmen 14 des Superpositionsaufbaus 10 besitzt einen ersten Schwenkpunkt 15, der an einem ersten Arm 16 angeordnet ist, der drehbar über einen zweiten Teil 17 am Gehäuse gelagert ist, der an einer Stelle entfernt von dem ersten Schwenkpunkt 15 befindlich ist. Der erste Arm 16 ermöglicht es der Superpositionsvorrichtung 11, sich um das Gehäuse 12 zwischen einer Einsatzposition gemäß 1 und einer Verstauposition gemäß 2 zu drehen.
  • Ein zweiter Arm 18 ist schwenkbar mit dem Rahmen 14 an einem zweiten Gelenkpunkt 19 an einer Stelle angelenkt, die von dem ersten Gelenkpunkt 15 entfernt liegt, und er ist ebenfalls drehbar am Gehäuse 12 über einen ersten Teil 20 verbunden, der von dem zweiten Gelenkpunkt 19 entfernt an einer Stelle mit Abstand zu dem ersten Teil 20 angeordnet ist. Der zweite Arm 18 kann die Form einer federbelasteten Strebe oder eines Kniegelenks haben, wie dies weiter unten im Einzelnen beschrieben wird. Der erste Arm 16 bildet mit dem zweiten Arm 18 die Lageranordnung, die den Rahmen 14 und die Superpositionsvorrichtung 11 mit dem Gehäuse 12 verbindet.
  • Der erste Teil 20 ist so angeordnet, dass er sich um einen Nocken 21 der Lageranordnung 22 drehen kann, der zwischen dem ersten Teil 20 und einer Nockenoberfläche 23 des Nockens 21 angeordnet ist. Der zweite Teil 17 ist in einem Lageraufbau 24 drehbar, der innerhalb des Gehäuses 12 und/oder des Nockens 21 vorgesehen ist.
  • Aus den 3a und 3b, in denen gleiche Bezugszeichen benutzt sind, um gleiche Teile wie in den 1 und 2 anzuzeigen, ist ersichtlich, dass der erste Teil 20 der Nockenoberfläche 23 einer Umlaufbahn um den Nocken 21 und den zweiten Teil 17 folgt. Demgemäß bewegt sich der erste Teil 20 aus einer ersten Position gemäß 3a in eine zweite Position gemäß 3b, wobei der erste Teil 20 dem zweiten Teil 17 in der zweiten Position näher liegt als in der ersten Position.
  • Aus den 1 und 2 ist ersichtlich, wie sich die Superpositionsvorrichtung 11 zwischen der Einsatzposition gemäß 1 und der Verstauposition gemäß 2 bewegt. Dabei wird der zweite Arm 18 nach dem zweiten Teil 17 gezogen, so dass die Superpositionsvorrichtung 11, die an dem zweiten Arm 18 befestigt ist, zwischen einer im Wesentlichen vertikalen Position und einer im Wesentlichen horizontalen Position bewegt wird.
  • Auf diese Weise kann der Superpositionsaufbau seitlich vom Kopf des Benutzers in einer Position über dem Benutzer derart angebracht werden, dass die Superpositionsvorrichtung aus einer im Wesentlichen horizontalen Verstauposition um eine Achse 25, die durch die Mitte des zweiten Teils 17 verläuft, nach unten in eine im Wesentlichen vertikale Einsatzposition verdreht werden kann.
  • Wenn sich der erste Teil 20 näher nach dem zweiten Teil 17 bewegen soll, dann wird der erste Teil 20 so ausgebildet, dass er sich mit Einstellmitteln bewegt. Die Einstellmittel können einen Gleitabschnitt 26 aufweisen, der am ersten Teil oder im ersten Teil 20 angeordnet ist und in einer Führung 27 gleitet, die in oder am ersten Arm 16 angeordnet ist. Der Gleitabschnitt 26 kann nach dem zweiten Teil 17 unter geeigneten Federvorspannmitteln vorgespannt sein, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
  • In 4 wurden gleiche Bezugszeichen benutzt, um entsprechende Teile anzugeben, die jenen Teilen gemäß 1 und 2 entsprechen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde jedoch der zweite Arm 18 des Ausführungsbeispiels nach 1 und 2 durch ein Kniegelenk 40 ersetzt, das so angeordnet ist, dass die Superpositionsvorrichtung 11 und der Rahmen 14 aus der Einsatzposition in eine weitere Vorwärtsposition gedreht werden können. Die Richtung der Drehung ist durch den Pfeil 41 angegeben.
  • Durch dieses Merkmal kann dann, wenn ein Benutzer der Superpositionsvorrichtung 11 unabsichtlich oder auf andere Weise gegen die Superpositionsvorrichtung 11 stößt, diese um den ersten Gelenkpunkt 15 aus der Position gemäß 4 in eine weiter vorn liegende Position verschwenkt werden, wo die Vorrichtung durch eine Anschlaganordnung gehalten wird, die dem Kniegelenk 40 zugeordnet ist, bis der Benutzer manuell die Superpositionsvorrichtung 11 in die ursprüngliche Lage zurückführt. Die Anschlaganordnung kann so angeordnet sein, dass sich die Superpositionsvorrichtung 11 nach vorn bis zu einem Grenzwert der Flugzeugzelle bewegen kann, um eine Beschädigung der Flugzeugzelle, die aus Glas sein kann oder der Superpositionsvorrichtung 11 zu verhindern.
  • Wenn die Superpositionsvorrichtung 11 in der vorderen Position befindlich ist und der Benutzer an die Superpositionsvorrichtung 11 anstößt, ermöglicht eine Federanordnung, die dem Kniegelenk 40 zugeordnet ist, dass sich die Superpositionsvorrichtung 11 um den ersten Schwenkpunkt 15 in eine weiter vorn liegende Position dreht. Nachdem der Benutzer weiter keinen Druck auf die Superpositionsvorrichtung 11 ausübt, kehrt diese unter der Vorspannung der Feder nach dem Anschlag der weiteren Position zurück und kann von dort in die richtige Einsatzposition zurückgeführt werden, wenn der Benutzer diese manuell in jene Position bewegt. Durch diese Merkmalsanordnung werden Verletzungen des Benutzers infolge eines Aufschlags auf die Superpositionsvorrichtung 11 vermindert, indem der Schlag abgefedert wird, da die Superpositionsvorrichtung 11 in der Lage ist, sich in eine oder mehrere Vorwärtspositionen zu drehen. Der Superpositionsaufbau 10 kann auch Schaltmittel aufweisen, um zu gewährleisten, dass dann, wenn die Superpositionsvorrichtung 11 in die Vorwärtsposition oder die weitere Vorwärtsposition gedreht wird, der das Display bildende Teil (nicht dargestellt) ausgeschaltet wird, so dass keine fehlerhaften Bilder auf die Superpositionsvorrichtung 11 projiziert werden, was zu einer Fehlablesung infolge der Fehlausrichtung der Superpositionsvorrichtung 11 führen könnte. Dies kann dadurch erreicht werden, dass ein Schalter oder eine elektronische Anordnung die Bewegung des Rahmens 14 innerhalb spezieller Grenzen feststellt, derart, dass dann, wenn sich die Superpositionsvorrichtung in eine gegebene Vorwärtsposition bewegt, eine Drehung um den ersten Schwenkpunkt 15 festgestellt und veranlasst wird, dass der Schalter oder die elektronische Anordnung verhindern, dass Bilder von den vorderen Displaymitteln auf die Superpositionsvorrichtung 11 projiziert werden.
  • Es ist klar, dass die Superpositionsvorrichtung 11 in Verstauposition nicht in den Kopfraum des Benutzers einsteht, so dass ein größerer Kopfraum für den Benutzer geschaffen wird und die Gefahr vermindert wird, dass der Kopf des Benutzers gegen einen Teil des Superpositionsaufbaus 10 aufprallt, wenn der Benutzer nach vorn reicht.
  • Das Gehäuse 12 kann auf einer nicht dargestellten Lagerplatte montiert werden, die ihrerseits an der Dachstruktur eines Cockpits derart angeordnet ist, dass der Lagerplatte zugeordnete Einstellschrauben so manipuliert werden können, dass die Superpositionsvorrichtung 11 hinsichtlich der Drehung sowie seitlich nach vorn und hinten ausgerichtet werden kann. Außerdem kann der Rahmen 14, der die Superpositionsvorrichtung 11 hält, ebenfalls eine Einstellung der Superpositionsvorrichtung 11 in der Höhe ermöglichen. Die Einstellung des Superpositionsaufbaus 10 kann vollendet werden auf einem optischen Ausrichtgestell, bevor der Superpositionsaufbau 10 im Flugzeug montiert wird oder im Flugzeug, während sich der Superpositionsaufbau 10 an Ort und Stelle befindet. Im letzteren Fall braucht der Superpositionsaufbau 10 nicht weiter eingestellt zu werden, nachdem die Installation erfolgt ist, und dies ermöglicht einen schnellen Austausch des Superpositionsaufbaus 10.
  • Gemäß 4 trägt der erste Arm 16 außerdem einen Freigabemechanismus 42, der mit dem Kniegelenk 40 zusammenwirkt, um die Superpositionsvorrichtung 11 entweder in der Verstauposition oder in der Einsatzposition zu verriegeln. Der Benutzer betätigt den Freigabemechanismus 42, um die Superpositionsvorrichtung 11 zu entriegeln, so dass der Benutzer die Superpositionsvorrichtung 11 zwischen der Einsatzposition und der Verstauposition bewegen kann. Wenn der Benutzer in der Verstauposition den Freigabemechanismus 42 betätigt, kann die Superpositionsvorrichtung 11 entriegelt und in die Einsatzposition gedreht werden. Das Umgekehrte ist der Fall, wenn die Superpositionsvorrichtung 11 aus der Einsatzposition in die Verstauposition bewegt wird.
  • Ein weiterer Vorteil des Superpositionsaufbaus 10 besteht darin, dass die Superpositionsvorrichtung 11 bei nicht ordnungsgemäßer Verriegelung in der Verstauposition und beim Herausfallen aus dieser Position mit geringerer Wahrscheinlichkeit auf den Kopf des Benutzers aufprallt, und eine Bewegung aus dieser Position zeigt dem Benutzer an, dass die Vorrichtung nicht in der richtigen Verstauposition verriegelt ist. Der Benutzer kann dann die Superpositionsvorrichtung 11 in eine richtig verklinkte Verstauposition zurückführen.
  • Die 5 und 6 veranschaulichen Ausführungsbeispiele, die gegenüber jenen nach 1 bis 4 abgewandelt sind, wobei ein erster Teil 50 innerhalb einer Lageranordnung 51 angeordnet ist, um einen zweiten Teil 52 innerhalb von Nockenflächen 53 und 54 einer Führung 55 in Umlauf zu versetzen. Auf diese Weise kann der erste Teil 50 zwischen einer ersten Position, die voll ausgezogen dargestellt ist und einer zweiten Position bewegt werden, die strichliert angedeutet ist. Wiederum kann der erste Teil 50 zwischen Positionen bewegt werden, in denen er dichter an dem zweiten Teil 52 liegt oder weiter von diesem entfernt ist. Der zweite Teil 52 ist ebenfalls drehbar innerhalb einer Lageranordnung 56 gelagert, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist oder innerhalb eines Nockens. In diesem Fall ist die Führung 55 elliptisch, um eine sich ändernde Radialbewegung des ersten Teils 50 zu erzeugen.
  • In 6 wurden gleiche Bezugszeichen benutzt, um Teile anzugeben, die jenen gemäß 5 entsprechen. In diesem Fall ist die Führung 55 kreisrund ausgebildet, wodurch eine konstante Radialbewegung des ersten Teils zustandekommt. Bei beiden Ausführungsbeispielen nach 5 und 6 besteht keine Notwendigkeit für Einstellmittel, wie diese bei den Ausführungsbeispielen gemäß 1 bis 4 erforderlich sind.
  • Die 7 und 8 veranschaulichen Ausführungsbeispiele, die gegenüber den Ausführungsbeispielen nach 1 bis 6 abgewandelt sind, wobei ein erster Teil 60 einen Teil des Ringes 61 oder innerhalb des Ringes 61 bildet, um sich gegenüber einer Lageranordnung 62 so zu drehen, dass der erste Teil 60 um einen zweiten Teil 63 umläuft. Der Ring 61 dreht sich in der Lageranordnung 62 um eine zentrale Achse 64. Auf diese Weise kann der erste Teil 60 zwischen einer ersten Stellung, die voll ausgezogen dargestellt ist und einer zweiten Stellung bewegt werden, die strichliert angedeutet ist. Wiederum kann der erste Teil 60 zwischen einer Position, in der er an den zweiten Teil 63 angenähert ist oder von diesem entfernt liegt, bewegt werden. Der zweite Teil 63 kann innerhalb einer Lageranordnung 65 drehbar sein, die innerhalb eines Gehäuses oder eines Nockens ausgebildet ist. In diesem Fall ist der Ring elliptisch, um eine sich ändernde Radialbewegung des ersten Teils 60 zu ermöglichen.
  • In 8 sind wieder gleiche Bezugszeichen benutzt, um die der 7 entsprechenden Teile anzuzeigen. In diesem Fall ist der Ring 61 kreisförmig, um eine konstante Radialbewegung des ersten Teils 60 zu bewirken. Bei beiden Ausführungsbeispielen gemäß 7 und 8 besteht keine Notwendigkeit für Einstellmittel, wie sie bei den Ausführungsbeispielen nach 1 bis 4 benötigt werden.
  • Es ist klar, dass die Lageranordnung entweder innerhalb oder außerhalb oder sowohl innerhalb als auch außerhalb des Ringes 61 angeordnet werden kann.
  • Der optische Superpositionsaufbau 10 wurde unter Bezugnahme auf ein Headup-Display für ein Flugzeug beschrieben. Es ist jedoch klar, dass der Superpositionsaufbau 10 auch bei anderen Transportmitteln oder in einer anderen Umgebung benutzbar ist, wo Informationen benötigt werden, um einen Benutzer zu führen und dem Sichtfeld des Benutzers eine vorn liegende Szene zu überlagern.

Claims (21)

  1. Optischer Superpositionsaufbau (10) mit einem ersten Teil (20), der um einen zweiten Teil (17) drehbar ist, wobei der mittlere Abstand zwischen dem ersten und zweiten Teil sich mit der Winkeldrehung des ersten Teils um den zweiten Teil ändert, und mit einer Lageranordnung (13), die mit dem ersten und dem zweiten Teil gekoppelt und so angeordnet ist, dass sie eine Superpositionsvorrichtung (11) trägt, wobei eine Veränderung des mittleren Abstands während der Winkeldrehung des ersten Teils um den zweiten Teil dazu dient, die Superpositionsvorrichtung über die Lageranordnung zwischen einer Verstauposition und einer Einsatzposition zu manövrieren.
  2. Optischer Superpositionsaufbau nach Anspruch 1, bei welchem die Lageranordnung einen ersten Arm (16) aufweist, der schwenkbar an einem Ende an der Superpositionsvorrichtung (11) an einem ersten Schwenkpunkt angelenkt und drehbar am anderen Ende mit dem zweiten Teil (17) an einem ersten Drehpunkt drehbar gelagert ist, um eine Drehbewegung der Superpositionsvorrichtung um den zweiten Teil zu bewirken, wobei ein zweiter Arm (18) schwenkbar an einem Ende der Superpositionsvorrichtung an einem zweiten Schwenkpunkt angelenkt und drehbar am anderen Ende des ersten Teils (20) in einem zweiten Drehpunkt gelagert ist, um die Superpositionsvorrichtung zwischen der Verstauposition und der Einsatzposition während der Winkeldrehung des ersten Teils um den zweiten Teil zu manövrieren.
  3. Optischer Superpositionsaufbau nach Anspruch 2, bei welchem die einstellbaren Mittel (26) wenigstens einem Arm zugeordnet und so ausgebildet sind, dass sie sich in der Länge verändern, um den mittleren Abstand zwischen dem ersten und zweiten Teil bei der Winkeldrehung des ersten Teils um den zweiten Teil zu verändern.
  4. Optischer Superpositionsaufbau nach Anspruch 3, bei welchem die einstellbaren Mittel dem zweiten Arm zugeordnet sind.
  5. Optischer Superpositionsaufbau nach den Ansprüchen 3 oder 4, bei welchem die einstellbaren Mittel einen Gleitabschnitt (26) bewirken, der in einer hiermit zusammenwirkenden Führung läuft.
  6. Optischer Superpositionsaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der erste Teil gegen den zweiten Teil vorgespannt ist.
  7. Optischer Superpositionsaufbau nach den Ansprüchen 2 bis 6, bei welchem die ersten und zweiten Schwenkpunkte und die ersten und zweiten Drehpunkte so angeordnet sind, dass sie die Superpositionsvorrichtung zwischen einer im Wesentlichen horizontalen Verstauposition und einer im Wesentlichen vertikalen Einsatzposition manövrieren.
  8. Optischer Superpositionsaufbau nach den Ansprüchen 2 bis 7, bei welchem die ersten und zweiten Schwenkpunkte so angeordnet sind, dass sich die Superpositionsvorrichtung, wenn sie sich in der Einsatzposition befindet, von der Einsatzposition in eine weitere Position drehen kann, wodurch eine bestimmte Bewegung der Superpositionsvorrichtung möglich wird, falls der Benutzer an der Superpositionsvorrichtung aufprallt.
  9. Optischer Superpositionsaufbau nach Anspruch 8, bei welchem der zweite Arm ein Kniegelenk (40) aufweist, wodurch die Superpositionsvorrichtung aus der Einsatzposition in die weitere Position drehbar wird.
  10. Optischer Superpositionsaufbau nach Anspruch 8, bei welchem der zweite Arm eine Strebe mit einer Feder aufweist, damit sich die Superpositionsvorrichtung von der Einsatzposition in die weitere Position drehen kann.
  11. Optischer Superpositionsaufbau nach den Ansprüchen 8 bis 10, bei welchem der zweite Arm ein Kniegelenk (40) aufweist, das so angeordnet ist, dass sich die Superpositionsvorrichtung über die weitere Position drehen kann, wodurch eine weitere Bewegungsstrecke für die Superpositionsvorrichtung geschaffen wird, falls der Benutzer auf die Superpositionsvorrichtung aufprallt.
  12. Optischer Superpositionsaufbau nach den Ansprüchen 8 bis 10, bei welchem der zweite Arm eine Strebe mit einer Feder aufweist, die so angeordnet sind, dass sich die Superpositionsvorrichtung über die weitere Position drehen kann, wodurch eine weitere Bewegungsstrecke für die Superpositionsvorrichtung geschaffen wird, falls der Benutzer auf die Superpositionsvorrichtung aufprallt.
  13. Optischer Superpositionsaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die ersten und zweiten Teile jeweils erste (50) und zweite (55) Lageroberflächen aufweisen, die zusammenwirken, wobei die zweite Lageroberfläche fest angeordnet ist und die erste Lageroberfläche sich auf der zweiten Lageroberfläche bewegt.
  14. Optischer Superpositionsaufbau nach Anspruch 13, bei welchem die zweite Lageroberfläche einen im Wesentlichen konstanten radialen Pfad für die erste Lageroberfläche bildet.
  15. Optischer Superpositionsaufbau nach Anspruch 13, bei welchem die zweite Lageroberfläche einen variablen radialen Pfad für die erste Lageroberfläche bildet.
  16. Optischer Superpositionsaufbau nach den Ansprüchen 13 bis 15, bei welchem die zweite Lageroberfläche mit einer Führung (55) versehen ist und die erste Lageroberfläche innerhalb der Führung läuft.
  17. Optischer Superpositionsaufbau nach den Ansprüchen 1 bis 12, bei welchem der erste Teil eine Lageroberfläche (60) aufweist, die innerhalb einer Öffnung eines Ringes (61) drehbar ist, wobei der Ring sich um den zweiten Teil (63) in einer Lageranordnung (62) dreht.
  18. Optischer Superpositionsaufbau nach Anspruch 17, bei welchem der Ring einen im Wesentlichen konstanten radialen Pfad für die Lageroberfläche bildet.
  19. Optischer Superpositionsaufbau nach Anspruch 17, bei welchem der Ring einen variablen radialen Pfad für die Lageroberfläche bildet.
  20. Headup-Display mit einem optischen Superpositionsaufbau nach den Ansprüchen 1 bis 19.
  21. Die Benutzung eines optischen Superpositionsaufbaus gemäß den Ansprüchen 1 bis 19 in einem Fluzgzeug.
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