FR2708427A1 - Protective helmet fitted with optoelectronic systems - Google Patents
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Abstract
Description
CASQUE DE PROTECTION EQUIPE
DE SYSTEMES OPTRONIQUES
L'invention se situe dans le domaine des ensembles optoélectroniques destinés à être montés sur un casque.EQUIPPED PROTECTIVE HELMET
OPTRONIC SYSTEMS
The invention lies in the field of optoelectronic assemblies intended to be mounted on a helmet.
De tels ensembles comprennent:
- un moyen générateur d'une image
- des moyens de traitement et renvoi de l'image
- un moyen de renvoi de l'image vers l'oeil du porteur du casque.Such sets include:
- an image generating means
- means of processing and returning the image
- a means of returning the image to the eye of the wearer of the helmet.
Le moyen générateur d'images peut être par exemple un écran de tube cathodique, un écran à cristaux liquides ou encore une image transportée par fibre optique. The image generating means can be, for example, a cathode ray tube screen, a liquid crystal screen or even an image transported by optical fiber.
Les moyens de traitement et renvoi comprennent en général des éléments optiques tels que des lentilles, des miroirs, des hologrammes fonctionnels. The processing and return means generally comprise optical elements such as lenses, mirrors, functional holograms.
Le moyen de renvoi vers l'oeil de l'observateur est souvent constitué par la visière du casque. The means of returning to the eye of the observer is often constituted by the visor of the helmet.
Cette visière réalisée en matériau transparent assure ainsi à la fois un rôle de protection du visage du porteur et de renvoi optique. This visor made of transparent material thus ensures both a role of protecting the wearer's face and optical referral.
Le bon fonctionnement de l'ensemble optronique requiert que ses différents composants soient et restent bien positionnés entre eux. De plus, la visière qui est l'élément final de renvoi vers l'oeil de l'observateur doit être bien positionnée par rapport à cet oeil. The proper functioning of the optronic assembly requires that its various components are and remain well positioned between them. In addition, the visor which is the final element for returning to the eye of the observer must be well positioned relative to this eye.
Dans les dispositifs existants, les divers composants de la chaîne sont montés sur la coque du casque et chaque casque est personnalisé inviduellement pour être adapté à la morphologie du porteur. In existing devices, the various components of the chain are mounted on the helmet shell and each helmet is personalized individually to be adapted to the morphology of the wearer.
Les opérations de réglage de la phase de personnalisation sont assez longues et fastidieuses en particulier pour le porteur du casque. De plus, les coques actuelles de casque sont peu rigides et se déforment sous l'effet de variations de température ou sous l'effet des forces d'inertie dans les phases d'accélération. The operations for adjusting the personalization phase are quite long and tedious, in particular for the helmet wearer. In addition, the current helmet shells are not very rigid and deform under the effect of temperature variations or under the effect of inertial forces in the acceleration phases.
II s'ensuit que les composants de l'ensemble optoélectronique se déplacent les uns par rapport aux autres et que la qualité de l'image se dégrade. It follows that the components of the optoelectronic assembly move relative to each other and that the quality of the image degrades.
Par rapport à cet état de la technique l'invention vise à constituer un ensemble optoélectronique pour casque dont tous les éléments, y compris la visière, soient liés entre eux par une structure mécanique rigide. Compared to this state of the art, the invention aims to constitute an optoelectronic assembly for a helmet of which all the elements, including the visor, are linked together by a rigid mechanical structure.
La présence d'une telle structure permet de séparer les opérations de réglage de la chaîne optronique des opérations d'adaptation à l'observateur constituant la phase de personnalisation du casque. The presence of such a structure makes it possible to separate the operations of adjusting the optronic chain from the operations of adaptation to the observer constituting the phase of personalization of the helmet.
Cette séparation présente les avantages suivants:
- elle facilite les opérations de réglage car le réglage de la chaîne optronique peut être réalisé industriellement en usine sur un banc adapté.This separation has the following advantages:
- It facilitates adjustment operations because the adjustment of the optronic chain can be carried out industrially in the factory on a suitable bench.
L'adaptation à la morphologie du porteur du casque se résume au déplacement en translation par rapport au casque de l'ensemble de la structure. II en résulte une diminution du coût de fabrication.The adaptation to the morphology of the helmet wearer comes down to the displacement in translation relative to the helmet of the entire structure. This results in a reduction in the manufacturing cost.
- si le mode de fixation de la structure sur le casque est réversible, la séparation facilite les opérations de maintenance puisque l'ensemble optomécanique revient seul en usine. La séparation facilite l'interchangeabilité de deux ensembles ayant la même fonction. Elle permet également avec des contraintes sur les points de fixation l'interchangeabilité pour des ensembles ayant des fonctions différentes. On pourra ainsi remplacer facilement par exemple un ensemble optronique pour vision de nuit ou de vision infrarouge par un viseur de casque. - if the method of fixing the structure to the helmet is reversible, the separation facilitates maintenance operations since the optomechanical assembly is returned to the factory alone. The separation facilitates the interchangeability of two sets having the same function. It also allows, with constraints on the fixing points, interchangeability for assemblies having different functions. We can thus easily replace, for example, an optronic assembly for night vision or infrared vision with a helmet viewfinder.
La fixation des éléments optroniques sur une structure mécanique rigide améliore la permanence de la qualité de l'image puisque les divers composants sont fixes les uns par rapport aux autres. The fixing of the optronic elements on a rigid mechanical structure improves the permanence of the quality of the image since the various components are fixed with respect to each other.
A toutes ces fins, I'invention a pour objet un casque de protection comprenant une coque équipée d'un ensemble de moyens optroniques permettant la visualisation d'une image par un porteur du casque, caractérisé en ce que les moyens constituant l'ensemble optronique sont assemblés sur une structure mécanique autonome rigide elle-même fixée à la coque du casque. For all these purposes, the invention relates to a protective helmet comprising a shell fitted with a set of optronic means allowing the viewing of an image by a wearer of the helmet, characterized in that the means constituting the optronic assembly are assembled on a rigid autonomous mechanical structure itself fixed to the helmet shell.
Dans un mode de réalisation particulier, la structure est autoporteuse. On veut dire par là que des sous structures en forme de tube enfermant les éléments optroniques sont elles-mêmes rigides et que leur assemblage mécanique constitue une structure rigide. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté aux ensembles optroniques binoculaires car il est alors possible de bâtir la structure selon deux branches droite et gauche qui s'équilibrent. In a particular embodiment, the structure is self-supporting. By this is meant that the tube-shaped substructures enclosing the optronic elements are themselves rigid and that their mechanical assembly constitutes a rigid structure. This embodiment is particularly suitable for binocular optronic assemblies because it is then possible to build the structure according to two right and left branches which balance each other.
Dans un autre mode de réalisation plus adapté aux ensembles monoculaires plus léger, la structure mécanique autonome est constituée par une platine en forme de coque, la platine étant sensiblement parallèle à la coque du casque. In another embodiment more suitable for lighter monocular assemblies, the autonomous mechanical structure is constituted by a shell-shaped plate, the plate being substantially parallel to the helmet shell.
L'invention sera maintenant illustrée à l'aide d'exemples particuliers de réalisation qui seront décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- les figures 1 et 2 représentent une vue de côté et en perspective d'un ensemble optronique monoculaire par exemple un viseur de casque sur sa structure mécanique autonome;
- la figure 3 est une vue en perspective d'une coque de casque destinée à recevoir la structure porteuse représentée figures 1 et 2
- la figure 4 représente un détail de la fixation de la structure mécanique autonome sur la coque du casque;
la figure 5 représente un ensemble optronique binoculaire constituant une structure autoporteuse, monté sur une coque de casque.The invention will now be illustrated with the aid of particular embodiments which will be described with reference to the appended drawings in which:
- Figures 1 and 2 show a side and perspective view of a monocular optronic assembly for example a helmet finder on its autonomous mechanical structure;
- Figure 3 is a perspective view of a helmet shell intended to receive the support structure shown in Figures 1 and 2
- Figure 4 shows a detail of the fixing of the autonomous mechanical structure on the helmet shell;
FIG. 5 represents a binocular optronic assembly constituting a self-supporting structure, mounted on a helmet shell.
Les figures 1 et 2 représentent de profil et en perspective un ensemble optronique monoculaire 10 comportant notamment un miroir de renvoi 2 et une visière 3. La visière elle-même est composée d'une partie transparente 4 et d'un cerclage rigidifiant 5. Sur les deux figures, la visière est en position ouverte. Dans cet exemple de réalisation, la visière 3 est pivotante selon un axe horizontal. Des crochets 6 permettent de la maintenir en position fermée. La génération et le transport d'images jusqu'au miroir de renvoi 2 sont assurés par des éléments contenus une structure porteuse en forme de tube 1. Les éléments constituant l'ensemble optronique sont fixés sur une platine 20. Cette platine est une plaque de métal formée et usinée qui a sensiblement la forme de la partie avant de la coque d'un casque. Elle est suffisamment rigide pour ne pas se déformer sous l'action des forces d'inertie lors d'accélérations. Elle comporte des trous oblongs 21 permettant sa fixation, avec réglage, à la coque d'un casque. Figures 1 and 2 show in profile and in perspective a monocular optronic assembly 10 comprising in particular a deflection mirror 2 and a visor 3. The visor itself is composed of a transparent part 4 and a stiffening ring 5. On the two figures, the visor is in the open position. In this exemplary embodiment, the visor 3 is pivotable along a horizontal axis. Hooks 6 keep it in the closed position. The generation and transport of images to the deflection mirror 2 are ensured by elements contained in a tube-shaped supporting structure 1. The elements constituting the optronic assembly are fixed to a plate 20. This plate is a plate formed and machined metal which has substantially the shape of the front part of the shell of a helmet. It is rigid enough not to deform under the action of inertial forces during accelerations. It has oblong holes 21 allowing it to be fixed, with adjustment, to the shell of a helmet.
Le dessin d'une telle coque est représenté figure 3. The drawing of such a shell is shown in Figure 3.
Cette figure représente en perspective une coque de casque 30. This figure represents in perspective a helmet shell 30.
Cette coque est équipée de pattes de fixation 31.This shell is fitted with fixing lugs 31.
La figure 4 montre le détail de fixation de la platine 20 sur la coque 30. Une patte 31 a, en coupe, sensiblement une forme de U, prolongée aux deux extrémités des branches du U par des parties perpendiculaires extérieures 36, 37. Ces parties perpendiculaires sont solidaires mécaniquement de la coque du casque. La partie creuse 32 du U loge un écrou prisonnier 33. Un boulon 34 passant dans l'un des trous oblongs 21 de la platine de fixation 20 permet la fixation de la platine sur la coque 30. La platine peut être déplacée en translation grâce aux trous oblongs et à des rondelles de calage 35. De préférence, les rondelles 35 sont élastiques de façon à amortir les vibrations entre la coque et la platine. Figure 4 shows the fixing detail of the plate 20 on the shell 30. A tab 31 has, in section, substantially a U-shape, extended at both ends of the branches of the U by perpendicular external parts 36, 37. These parts perpendicular are mechanically secured to the helmet shell. The hollow part 32 of the U houses a captive nut 33. A bolt 34 passing through one of the oblong holes 21 of the fixing plate 20 allows the fixing of the plate on the shell 30. The plate can be moved in translation thanks to the oblong holes and shims 35. Preferably, the washers 35 are elastic so as to dampen the vibrations between the shell and the plate.
L'ensemble platine coque constitue une structure en caisson qui, à masse égale, présente une plus grande résistance aux déformations. The hull plate assembly constitutes a box structure which, at equal mass, has greater resistance to deformation.
Dans l'ensemble représenté figure 4, la platine de fixation 20 de l'ensemble optronique 10 est fixée à l'intérieur de la coque 30 du casque. In the assembly shown in FIG. 4, the fixing plate 20 of the optronic assembly 10 is fixed inside the shell 30 of the helmet.
Elle pourrait aussi bien être fixée à l'extérieur si l'encombrement l'exigeait.It could as well be fixed outside if the space required.
Dans ce cas, le casque doit être parfois complété par une enveloppe rigide externe venant se fixer sur la platine ou sur la coque du casque. Cette enveloppe a pour fonction de créer un profil aérodynamique. Cette fonction est nécessaire lorsque le porteur du casque est susceptible d'actionner un siège éjectable (cas de l'avion militaire). Dans les autres cas, hélicoptère, char,..., cette enveloppe supplémentaire n'est pas indispensable.In this case, the helmet must sometimes be supplemented by an external rigid envelope which is fixed on the plate or on the helmet shell. The purpose of this envelope is to create an aerodynamic profile. This function is necessary when the helmet wearer is likely to activate an ejection seat (in the case of a military aircraft). In the other cases, helicopter, tank, ..., this additional envelope is not essential.
La figure 5 représente un autre exemple de réalisation. Dans cet exemple, un ensemble optronique binoculaire 40 est logé à l'intérieur d'une structure autoporteuse 41. La structure est dite autoporteuse car l'ensemble du dispositif, à l'exception d'une visière 42, est logé dans une sous structure en forme de tubes 43 rigides qui constituent un assemblage symétrique. FIG. 5 represents another exemplary embodiment. In this example, a binocular optronic assembly 40 is housed inside a self-supporting structure 41. The structure is said to be self-supporting because the entire device, with the exception of a visor 42, is housed in a substructure in the form of rigid tubes 43 which constitute a symmetrical assembly.
L'assemblage est constitué de deux branches symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan vertical. Les deux branches ont sensiblement une forme de L. Deux pinces interchangeables 45 et un pion de centrage à rotule 46 permettent la fixation au casque. Les pinces 45 qui créent un centrage long, et la roture 46 qui crée un arrêt en rotation et translation permettent l'isostatisme. La coque du casque comporte des axes non représentés sur lesquels viennent se fixer les pinces 45 et une pièce rapportée non représentée recevant la rotule du pion de centrage. Le réglage en translation est assuré par l'interchangeabilité des éléments 46 et 45 dont les longueurs et hauteurs sont à choisir parmi une gamme permettant une gamme de réglages suffisants.The assembly consists of two branches symmetrical to each other with respect to a vertical plane. The two arms have a substantially L shape. Two interchangeable clamps 45 and a ball-joint centering pin 46 allow attachment to the helmet. The clamps 45 which create a long centering, and the joint 46 which creates a stop in rotation and translation allow isostatism. The helmet shell has axes not shown on which the clamps 45 are fixed and an attached piece not shown receiving the ball of the centering pin. The adjustment in translation is ensured by the interchangeability of the elements 46 and 45 whose lengths and heights are to be chosen from a range allowing a range of sufficient adjustments.
Un autre mode de fixation de la structure porteuse qui rend plus difficile le démontage et l'interchangeabilité consiste à maintenir la structure en place en prenant ses constituants dans une mousse dure polymérisable. Another method of fixing the support structure, which makes disassembly and interchangeability more difficult, is to hold the structure in place by taking its constituents in a hard polymerizable foam.
L'usage, la composition et la mise en oeuvre de telles mousses sont connus dans l'art. Selon l'utilisation envisagée ici, un outillage maintient la structure en place pendant tout le temps de polymérisation de la mousse. Les éléments de structure sont pris dans la mousse et ne bougent plus.The use, composition and use of such foams are known in the art. Depending on the use envisaged here, a tool keeps the structure in place during the entire polymerization time of the foam. The structural elements are caught in the foam and no longer move.
Cette façon de faire présente l'avantage de réaliser un moulage de la tête du porteur en sorte que le casque vient naturellement en position et reste positionné de façon fixe par rapport à la tête du porteur. This way of doing things has the advantage of molding the wearer's head so that the helmet naturally comes into position and remains fixedly positioned relative to the wearer's head.
Claims (7)
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| FR9215480A FR2708427A1 (en) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | Protective helmet fitted with optoelectronic systems |
| FR9307894A FR2708428B1 (en) | 1992-12-22 | 1993-06-29 | Protective helmet fitted with optronic systems and adjustment process. |
| JP6514875A JPH08505239A (en) | 1992-12-22 | 1993-12-21 | Protective helmet with optoelectronic system and adjustment method thereof |
| PCT/FR1993/001280 WO1994014349A1 (en) | 1992-12-22 | 1993-12-21 | Protective helmet fitted with optronic systems and method of adjustment |
| US08/454,175 US5752276A (en) | 1992-12-22 | 1993-12-21 | Protective helmet equipped with optronic systems and adjustment method |
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| EP94902845A EP0675692B1 (en) | 1992-12-22 | 1993-12-21 | Protective helmet fitted with optronic systems and method of adjustment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9215480A FR2708427A1 (en) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | Protective helmet fitted with optoelectronic systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2708427A1 true FR2708427A1 (en) | 1995-02-10 |
Family
ID=9436919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9215480A Pending FR2708427A1 (en) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | Protective helmet fitted with optoelectronic systems |
Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR2708427A1 (en) |
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