ITBO20090803A1 - Dispositivo ottico indicatore dell'angolo di planata per aeromobili. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

DISPOSITIVO OTTICO INDICATORE DELL'ANGOLO DI PLANATA PER AEROMOBILI

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo ottico indicatore dell'angolo di planata per aeromobili. In particolare, la presente invenzione riguarda un dispositivo ottico in grado di proiettare un fascio di luce che realizza un sentiero luminoso per guidare gli aeromobili in fase di discesa, sia sulla terraferma che su piattaforme marine fisse o galleggianti.

Sono noti nel settore tecnico della segnalazione di guida per aeromobili, dispositivi luminosi atti ad indicare un prefissato angolo di planata ad elicotteri e aerei, per consentire a questi una corretta manovra di avvicinamento alla superficie di appontaggio o atterraggio. In queste applicazioni il fascio luminoso deve essere orientato sia in elevazione sia in azimut per individuare il percorso di atterraggio voluto. Nelle applicazioni su piattaforma galleggiante, per esempio unità navali, il fascio deve essere inoltre stabilizzato rispetto ai moti della piattaforma stessa indotti dal moto ondoso del mare. La stabilizzazione è effettuata sia rispetto all'angolo di elevazione, definito come l'angolo compreso tra un piano inclinato ed ad un piano orizzontale e avente la concavità rivolta verso il sentiero luminoso di discesa, sia rispetto all'angolo di inclinazione, definito come l'angolo compreso tra un piano inclinato ed ad un piano orizzontale e avente la concavità rivolta ortogonalmente al sentiero luminoso di discesa. .

I dispositivi della tecnica nota presentano una sorgente luminosa, atta a produrre un fascio luminoso che viene trasmesso ad un opportuno gruppo di creazione dell'immagine.

Successivamente, l'immagine luminosa creata viene proiettata attraverso un obiettivo ottico e quindi indirizzata verso la direzione stabilita, tramite un elemento riflettente come uno specchio opportunamente orientato.

Alcuni dispositivi di tipo noto utilizzano lampade ad incandescenza o alogene che hanno una ridotta durata ed un veloce deterioramento della potenza luminosa nel tempo. Inoltre, simili dispositivi utilizzano lampade che emettono solo luce bianca, la quale deve essere suddivisa in settori di differente colorazione tra loro affiancati su un piano verticale, in modo da individuare differenti angoli di planata rispetto ad una direzione parallela alla superficie di appontaggio o atterraggio. Tale suddivisione è ottenuta interponendo un filtro tra la sorgente luminosa e un proiettore di luce.

Tuttavia tali dispositivi presentano rendimenti molto bassi e la luce cosi prodotta risulta difficilmente riconoscibile dal pilota. Inoltre, essendo la sorgente luminosa unica, si rende necessario, al fine di ottenere la modulazione in frequenza dei settori luminosi inferiore e superiore, inserire dei setti meccanici che oscurino i settori con le frequenze richieste.

Ciò comporta problemi di precisione nell'allineamento, di costi di realizzazione dei componenti mobili, di affidabilità e durata degli stessi nel tempo.

Si è cercato di ovviare a tali inconvenienti utilizzando delle sorgenti luminose puntiformi costituite da led colorati, tipicamente uno rosso, uno verde ed uno blu giallo, in accordo con la regolamentazione vigente.

In questo modo non sono necessari ulteriori filtri ad elevato assorbimento per la colorazione dei vari settori.

Tuttavia l'utilizzo di tali led necessita la presenza di un gruppo di trasmissione del raggio luminoso, come fasci di fibra ottica, prodotte che convogliano i tre fasci colorati di luce prodotti dai led in una singola immagine.

Nonostante i miglioramenti apportati dall'utilizzo di led al posto delle lampade ad incandescenza, si è riscontrato che questi, tuttavia, presentano un'attenuazione della intensità luminosa prodotta, a causa del gruppo di trasmissione suddetto. La Richiedente ha riscontrato che la struttura del dispositivo può essere ulteriormente semplificata e ridotta nei suoi ingombri.

L'orientamento e la stabilizzazione del fascio luminoso è realizzato nelle citate soluzioni, e in altre della tecnica nota, tramite la movimentazione di parti del dispositivo o dell'intero dispositivo. Ad esempio, la elevazione del fascio è ottenuta tramite la rotazione di uno specchio di riflessione. La stabilizzazione in senso orizzontale, invece, è tipicamente realizzata ruotando l'intero dispositivo il quale, avendo una massa significativa, comporta l'impiego di una potenza di movimentazione molto superiore a quella dello specchio di riflessione, oltre che ad un meccanismo più ingombrante e complesso.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un dispositivo ottico indicatore dell'angolo di planata per aeromobili che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati .

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un dispositivo ottico indicatore dell'angolo di planata per aeromobili che sia strutturalmente semplice e che presenti ingombri contenuti, soprattutto per quanto concerne il gruppo di orientamento del fascio luminoso.

Ulteriore scopo della presente invenzione è proporre un dispositivo ottico indicatore dell'angolo di planata per aeromobili che abbia una potenza contenuta e che sia efficiente .

II compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo ottico indicatore dell'angolo di planata per aeromobili, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un dispositivo ottico indicatore dell'angolo di planata per aeromobili, come illustrato negli uniti disegni in cui :

- la figura 1 è una vista schematica di una nave dotata di un dispositivo ottico indicatore dell'angolo di planata per aeromobili secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una rappresentazione schematica del dispositivo ottico in accordo con una forma realizzativa di base;

- la figura 2a è una rappresentazione schematica del dispositivo ottico in accordo con una prima variante della configurazione illustrata in figura 2;

- la figura 2b è una rappresentazione schematica del dispositivo ottico in accordo con una seconda variante della configurazione illustrata in figura 2;

- la figura 3 è una rappresentazione schematica del dispositivo ottico in accordo con una seconda forma realizzativa;

- la figura 3a è una rappresentazione schematica del dispositivo ottico in accordo con una seconda forma realizzativa, in una prima variante della configurazione illustrata in figura 3;

- la figura 3b è una rappresentazione schematica del dispositivo ottico in accordo con una seconda forma realizzativa, in una seconda variante della configurazione illustrata in figura 3;

- la figura 4 è una rappresentazione schematica di un pannello luminoso componente il dispositivo ottico di figura 2.

Con il riferimento numerico 1 è stato indicato, negli uniti disegni, un dispositivo ottico indicatore dell'angolo di planata per aeromobili V.

Con riferimento alle figure allegate, tale dispositivo 1 comprende almeno una sorgente 2 luminosa, di prefissata colorazione che realizza un' immagine luminosa da proiettare, definente un sentiero luminoso S di guida per gli aeromobili V.

L'immagine da proiettare è realizzata da un'unità 4 di creazione coincidente con la sorgente 3 luminosa stessa. L'immagine è successivamente proiettata a distanza da almeno un gruppo 5 di proiezione, comprendente, preferibilmente un obiettivo ottico costituito da apposite lenti 5a.

La sorgente 3 luminosa è costituita da un pannello luminoso elettroluminescente, preferibilmente di tipo a LED inorganico, per esempio Photonic Lattice Led o LED organico OLED (Organic Light Emitting Diode) o simile. L'immagine viene realizzata direttamente sulla superficie luminosa di tale pannello 3.

Tale 3 pannello elettroluminescente può essere realizzato da uno o più pannelli monocromatici, in accordo con il numero e colore dei settori richiesti, affiancati per comporre un'unica immagine da proiettare. In altre parole, tale pannello può comprendere aree di differente colorazione per produrre raggi luminosi composti. La superficie luminosa genera così un fascio di luce che è raccolto dall'obiettivo ottico del gruppo 5 di proiezione, con lo scopo di proiettare il fascio stesso in modo da ottenere i settori luminosi richiesti dai segnalatori luminosi per l'atterraggio di aeromobili.

In una realizzazione alternativa, il pannello 3 elettroluminescente può essere costituito da un unico pannello policromatico, sul quale si realizza un'unica immagine da proiettare. In questo caso la superficie luminosa è costituita da un display, controllato elettronicamente, che consente di disegnare figure luminose direttamente sul display stesso.

Il pannello 3 luminoso è collegato ad un'unità 6 di alimentazione elettrica che fornisce la corrente elettrica necessaria a produrre l'accensione del pannello stesso.

Un pannello elettroluminescente, infatti, si illumina al passaggio di corrente elettrica al suo interno.

L'unità 6 di alimentazione elettrica comprende dispositivi atti a determinare l'accensione e lo spegnimento, con una prefissata frequenza, della sorgente 2 luminosa.

Tramite l'interruzione dell'alimentazione elettrica è possibile realizzare la segnalazione intermittente, utilizzata in particolare per la visione notturna.

Per eliminare il calore prodotto dalla sorgente 2 luminosa, il pannello 3 è supportato da un dissipatore 7 di calore.

Il pannello 3 luminoso è posto immediatamente a monte del gruppo 5 di proiezione, e indirizza la luce direttamente sull'obiettivo ottico, senza avere elementi di trasmissione interposti.

La variazione dell'inclinazione del fascio luminoso S può avvenire secondo diverse modalità, sia meccaniche, movimentando uno o più dei differenti elementi che compongono il dispositivo 1, sia elettroniche, agendo direttamente sull'immagine prodotta sul pannello 3.

Indipendentemente dalla soluzione adottata, il pannello 3 luminoso è orientabile autonomamente, per poter direzionare il fascio luminoso nella direzione desiderata.

In una prima forma realizzativa, illustrata in figura 2, il dispositivo 1 comprende il pannello 3 luminoso elettroluminescente, il gruppo 5 di proiezione e l'unità 6 di alimentazione elettrica.

Vantaggiosamente, può essere presente anche un'unità 11 di comando e controllo che garantisce il corretto orientamento del fascio luminoso, tramite il controllo della corretta inclinazione dell'intero dispositivo 1. L'intero dispositivo 1 si sviluppa lungo un asse la sostanzialmente orizzontale e il pannello 3 è disposto in posizione sostanzialmente verticale.

La configurazione di base, illustrata in figura 2, prevede la regolazione dell'orientamento del fascio luminoso S tramite l'inclinazione dell'intero dispositivo 1, manualmente (figura 2) o tramite un motore 10 (non illustrato in questa configurazione), in elevazione, beccheggio e azimut per orientare il fascio e compensare i moti di rollio e beccheggio di una piattaforma .

Con riferimento alla figura 1, si evidenzia che l'angolo di elevazione del fascio luminoso S è l'angolo di rotazione intorno all'asse Y, l'angolo di inclinazione è l'angolo di rotazione intorno all'asse X mentre l'angolo di azimut l'angolo di rotazione intorno all'asse Z.

In figura 2a è illustrata una configurazione che prevede la movimentazione del solo pannello 3 per regolare correttamente la posizione del fascio luminoso S.

In tale configurazione è illustrato un motore 10 atto a movimentare il pannello 3, in rotazione intorno all'asse ottico la e/o in traslazione lungo lo stesso asse ottico la, normale al piano contenente il pannello stesso. Alternativamente, il pannello 3 può essere movimentato anche manualmente.

In presenza del motore 10, l'unità di comando e controllo 11 comanda il motore 10 oltre a controllare la corretta posizione angolare del pannello e quindi del fascio luminoso.

In alternativa alle movimentazioni di tipo meccanico, è prevista anche una correzione di tipo elettronica, come illustrato in figura 2b.

Questa prevede lo spostamento dell'immagine creata direttamente sul display del pannello 3. In particolare, questa configurazione prevede la presenza di un processore di immagini 15 che provvede a elaborare l'immagine prodotta e a spostarla o ruotarla sulla superficie del display del pannello 3, al fine di ruotare il fascio S in due direzioni. Il dato di rotazione da apportare è fornito da un dispositivo 13 datore di verticale.

In ogni caso, sia il pannello 3 che l'intero dispositivo I possono essere vantaggiosamente movimentati manualmente o tramite il motore 10 opportunamente collegato e comandato dall'unità di comando e controllo II che, come detto in precedenza, comanda il motore 10, se presente, oltre a controllare la correttezza dell'orientamento del sentiero luminoso.

In una seconda forma realizzativa, illustrata in figura 3, il dispositivo 1 comprende, oltre al pannello 3 luminoso, al gruppo 5 di proiezione e all'unità di alimentazione elettrica, un gruppo 8 di orientamento del fascio luminoso proiettato.

Anche in guesta configurazione il dispositivo 1 comprende una unità 6 di alimentazione elettrica e un'unità di comando e controllo 11, analoghe sia nella struttura che nel funzionamento alla configurazione precedentemente descritta. In questo caso, il dispositivo 1 si sviluppa lungo un asse la sostanzialmente verticale, il pannello 3 è disposto su un piano orizzontale e l'immagine prodotta viene orientata nella direzione desiderata da uno specchio 9 appartenente al gruppo 8 di orientamento.

Lo specchio 9 è orientabile opportunamente tramite il motore 9a comandato dall'unità di comando e controllo 11.

In questo caso, quindi, l'unità di comando e controllo 11 comanda due motori elettrici 9a e 10.

Nella prima forma realizzaiiva, illustrata in figura 3, è possibile regolare l'orientamento del pannello 3 tramite il motore 10, ruotandolo intorno all'asse ottico la dell'obiettivo. Tale rotazione, insieme a quella dello specchio 9, permette di ottenere il corretto orientamento del sentiero S luminoso, sia in elevazione che in inclinazione. L'unità di comando e controllo 11 verifica la correttezza di tale orientamento. La movimentazione del pannello 3, tramite il motore 10, può realizzarsi anche traslando il pannello 3 lungo l'asse Z normale alla sua superficie, coincidente con l'asse ottico la dell'obiettivo, e/o inclinandolo rispetto a tale asse la (figura 3).

Una configurazione alternativa, illustrata in figura 3a, prevede la regolazione dell'orientamento del fascio luminoso, inclinando l'insieme formato dal pannello 3, dal gruppo 5 di proiezione e dal gruppo 8 di orientamento. In questo caso, il dispositivo comprende sostanzialmente gli stessi elementi strutturali descritti in riferimento alla configurazione di figura 3, con la differenza che il motore 10 agisce su tutto 1<1>insieme suddetto.

Infine è prevedibile anche una configurazione (non illustrata) nella quale il motore 10, collegato opportunamente al dispositivo 1, regola l'inclinazione dell'intero corpo del dispositivo 1. In questo caso l'unità 11 di controllo comanda il motore 10 e controlla la corretta posizione dell'intero dispositivo rispetto alla base di installazione.

Un'ulteriore configurazione, rappresentata in figura 3b, prevede la regolazione elettronica dell'inclinazione del fascio luminoso.

In particolare, il dispositivo 1 comprende un processore di immagini 15 che, cooperando con l'unità di comando e controllo 11, provvede a elaborare l'immagine prodotta e a spostarla sulla superficie del display del pannello 3 e/o a ruotarla adeguatamente. L'unità 6 di alimentazione elettrica e l'unità 11 di comando e controllo possono essere realizzate in un'unica unità 12 elettronica che può essere alloggiata nel dispositivo 1 stesso o in una unità separata fisicamente.

Ove presente, anche il processore di immagini 15 può essere integrato nell'unità 12 elettronica.

L'unità 12 elettronica controlla diversi parametri del dispositivo, come ad esempio la regolazione dell'intensità luminosa della sorgente o la posizione angolare del pannello.

In una qualsiasi delle configurazioni precedentemente descritte, gli angoli di orientamento del fascio da ottenere sono forniti alla unità 12 da un operatore o da una unità esterna.

Il dispositivo 1 può essere montato su piattaforme N mobili, come ad esempio imbarcazioni.

In questo caso, qualsiasi sia la configurazione del dispositivo 1, esso comprende anche un dispositivo 13, esterno o interno all'unità elettronica 12, comprendente un datore di verticale, atto a fornire la misura angolare dell'inclinazione della piattaforma galleggiante N.

Tale misura è impiegata dall'unità di comando e controllo 11 per orientare il fascio luminoso tramite i motori 9a e 10, dove presenti, e/o dal processore 15 che muove le immagini sul display 3, per orientare il fascio luminoso e compensare le oscillazioni di rollio e beccheggio della piattaforma. La compensazione di tali oscillazioni fornisce una stabilizzazione del fascio luminoso stesso.

Il dispositivo 1 presenta inoltre una finestra 14 trasparente di protezione avente forma opportuna.

Nella configurazione illustrata in figura 3 o 3b, tale finestra 14 può avere dimensioni ridotte poiché il pannello 3 ed i gruppi 5, 8 del dispositivo non devono ruotare rispetto alla finestra per poter ruotare il fascio lungo l'asse la. L'immagine, infatti, può essere già prodotta con la rotazione desiderata ruotando la sola sorgente luminosa.

Nel caso della configurazione di figura 3a, invece, la finestra 14 deve avere dimensioni adeguate per fare trasparire il fascio luminoso in tutte le posizioni di movimentazione del pannello 3 e dei gruppi 5, 8 rispetto alla finestra 14 stessa.

1/ invenzione raggiunge importanti vantaggi e gli scopi prefissati.

Appare immediata 1'estrema semplicità concettuale e strutturale del dispositivo descritto.

Rispetto alle soluzioni della tecnica nota, il generatore di luce e l'unità di creazione dell'immagine coincidono fisicamente nello stesso elemento: la sorgente luminosa realizza direttamente l'immagine da creare.

In questo modo il dispositivo risulta composto da un numero limitato di parti.

L'immagine realizzata direttamente sulla superficie luminosa, colpisce direttamente l'obiettivo ottico senza attraversare ulteriori gruppi né essere convogliata con mezzi di trasmissione: pertanto l'efficienza luminosa è estremamente elevata poiché non vi è alcun dispositivo interposto tra la sorgente luminosa e l'immagine da proiettare .

Inoltre, non è necessario effettuare allineamenti meccanici per realizzare fasci luminosi composti poiché l'immagine da proiettare è unica e può essere realizzata da settori adiacenti di elementi luminosi.

L'orientamento e la stabilizzazione del fascio avviene tramite la movimentazione di parti molto leggere, come specchio e/o sorgente luminosa a pannello, che comporta quindi bassa potenza ed elevata rapidità di risposta. In alternativa avviene senza parti in movimento, spostando solo la figura sulla superficie di un pannello policromatico controllato elettronicamente.

Anche la segnalazione a luce intermittente per impiego con visori notturni è realizzata elettricamente senza parti meccaniche in movimento.

In generale, il dispositivo presenta ingombri ridotti e una realizzazione molto compatta.

Anche la configurazione a sviluppo verticale, orientabile in elevazione e stabilizzata, risulta compatta, in virtù della possibilità di utilizzare 1'orientamento della sola sorgente luminosa con un movimento di rotazione e/o di traslazione del pannello lungo l'asse.

Infine, è possibile anche regolare l'inclinazione del fascio luminoso senza alcun elemento meccanico in movimento, ma semplicemente elaborando l'immagine in modo adeguato.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo ottico indicatore dell'angolo di planata per aeromobili comprendente almeno una sorgente luminosa (2) di prefissata colorazione, almeno un'unità (4) di creazione di un'immagine luminosa, almeno un gruppo (5) di proiezione a distanza di detta immagine luminosa, caratterizzato dal fatto che detta sorgente luminosa (2) è costituita da un pannello (3) luminoso elettroluminescente e che detta unità (4) di creazione dell'immagine comprende detta sorgente luminosa.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto pannello luminoso è orientabile .
3. 3. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto pannello (3) luminoso elettroluminescente è costituito da un unico pannello policromatico sul quale si realizza un'unica immagine da proiettare.
4. 4 . Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto pannello (3) luminoso elettroluminescente è costituito da uno o più pannelli monocromatici affiancati che compongono un'unica immagine da proiettare.
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che detto pannello (3) luminoso è associato ad un dissipatore (7) di calore.
6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detto pannello (3) luminoso elettroluminescente è associato a un'unità (6) di alimentazione elettrica atta a fornire corrente elettrica al pannello (3) stesso e a regolare l'intensità luminosa della sorgente luminosa (2).
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta unità (6) di alimentazione elettrica comprende dispositivi atti a determinare l'accensione e lo spegnimento, con una prefissata frequenza, della sorgente (2) luminosa.
8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detta sorgente (2) luminosa è posta immediatamente a monte del gruppo (5) di proiezione.
9. 9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di proiezione (5) comprende un obiettivo (5a) ottico.
10. 10. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 9, caratterizzato dal fatto di comprendere un'unità di comando e controllo (11) per il controllo della corretta posizione del pannello luminoso (3) o del dispositivo (1) stesso.
11. 11. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 10, caratterizzato dal fatto di comprendere un motore (10) che movimenta detto pannello (3) luminoso o l'intero dispositivo (1).
12. 12. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere un processore di immagini (15) cooperante con detto pannello (3) policromatico per movimentare detta immagine in traslazione e/o rotazione e ottenere la movimentazione del fascio luminoso in elevazione e/o inclinazione.
13. 13. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 12, caratterizzato dal fatto di comprendere un gruppo (8) di orientamento del fascio luminoso proiettato; detto gruppo (8) di orientamento comprendendo uno specchio (9), mobile in rotazione, azionato da un motore (9a) comandato da un'unità (11) di comando e controllo.
14. 14. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo (13) datore di verticale atto a fornire ad un'unità (11) di comando e controllo la misura angolare dell'inclinazione del dispositivo stesso rispetto all'orizzontale, per compensare le oscillazioni indotte sul dispositivo.
15. 15. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, caratterizzato dal fatto di comprendere un'unità (12) elettronica comprendente un'unità (6) di alimentazione elettrica e un'unità (11) di comando e controllo.