JPH03500458A - ヘルメットシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ヘルメットシステム 技」口り団 本発明は、ヘルメットシステムに関し、特にヘルメットにディスプレーシステム を取付けたヘルメットシステムに関する。

技」目り月 ヘルメットに取付けられたディスプレーシステムとは、ヘルメットの着用者が外 界シーン（情景）とディスプレー器によって表示されるシーン（情景）を同時に 見ることができる、即ち、ヘルメット着用者が、結合素子を通して外界シーンの 視野に重ね合された形でディスプレー器のシーンの像を見ることができるように した装置のことである。ディスプレーシステムは、−Ｍに、ヘルメットの着用者 が、視線を変える必要なしに、即ち眼の焦点を合せ直す必要ないしに外界シーン とディスプレー器シーンの両方に注意を向けることができるように設計されてい る。

多くの従来のヘルメット取付ディスプレーシステムの欠点は、ヘルメットシステ ムにディスプレーシステムを組込む結果として、重量の増大、物理的寸法の増大 、製造コスト及び構造の複雑さの増大、外界シーンの相当な劣化という点でヘル メットシステムに望ましくない変更を伴うことである。特に、ジェット戦闘機の パイロットが着用するヘルメットの場合、特に緊急脱出（射出座席での脱出）の 際ウィンドブラストを受けたとき、ヘルメットシステムの空気力学的性能の劣化 が大きな欠点となる。

英国特許第１．５３３．８５９号は、上記欠点の幾つかを有する、ルメット取付 ディスプレーシステムを開示している。このシステムにおいては、物理的なスペ ースの制約から、ディスプレー器シーンを外界シーンに結合するために用いられ る結合素子としてヘルメットのバイザー（ひさし）に光屈折及び反射インサート （挿入体）を挿入することを余儀なくされている。このような方式の１つの欠点 は、インサートの縁のところに視野の不連続が生じるという点で外界シーンの劣 化を惹起することである。更に、安全性という点から見たそのようなヘルメット 取付ディスプレーシステムの保全性は、特にそのヘルメット取付ディスプレーシ ステムを着用したままで高速ジェット機から緊急脱出する際には疑問である。緊 急脱出の際に通常の形状のバイザーに作用するウィンドブラストからして、バイ ザーとインサートの組合せ体の強度は、そのような緊急脱出時の条件下に使用す るものとして認可されている本来のバイザーの強度と同等の強度であることが要 求される。このことから、そのようなバイザーの構造が非常に複雑になり、従っ て、その製造コストが増大する。

ヘルメット取付ディスプレーシステムのための別の設の帯片を被着し、その帯片 を上記２つのシーンを重ね合せるための結合素子として使用することによってバ イザーにインサートを挿入することに随伴する上記問題点を回避することが提案 されている。しかしながら、このような方法は、バイザーの反射表面の角度及び 湾曲度をヘルメット取付ディスプレーシステムの要件に適合するように自由に変 更することができるという、バイザーにインサートを挿入する構成によって得ら れる融通性を与えない、従って、反射の所要の方向性が得られるようにバイザー の位置及び、又は角度を変更する必要があった。

バイザーの位置及び、又は角度の変更は、バイザーをヘルメットの着用者の顔か ら離れる方向に前方へ移動させることによって、あるいはその両方によって行わ れる。

これらの変更は、いずれも、バイザー構造体の重心を顔から離れる方向に移動さ せ、従って、ヘルメット着用者の頚のところに位置するヘルメットの支点を中心 とするヘルメットシステムの前方モーメントを大きくし、そのために、高い重力 加速度を伴うような用途を考慮した場合、ヘルメットの後部に釣合い錘りを付加 することが必要とされ、その結果、ヘルメットディスプレーシステムの総重量を 増大させることになる。又、バイザーの前方への移動は、特に緊急脱出の際にウ ィンドブラストを受けたときのヘルメットシステムの空気力学的性能の劣化を招 く、従って、移動されたバイザーの位置とヘルメットの殻体との間に生じる間隙 を剛性の構造体で橋渡しする必要が生じ、その結果ヘルメットシステムの前方モ ーメント及び重量を更に増大させることになる。

ｌ豆立皿ｊ 本発明の目的は、上記の問題点を解消するようにしたディスプレー装置内蔵ヘル メットシステムを提供することである。

本発明によれば、ヘルメット殻体部分と、透明なバイザ一部分を有するヘルメッ トと、該ヘルメット殻体部分に固定された光学的ディスプレー投影器とから成る ヘルメットシステムであって、前記バイザ一部分は、その局部的な内向き表面上 に被覆された光透過性並びに光反射性のコーチング有しており、前記ディスプレ ー投影器は、光反射性材製の本体と、該本体に対して固定されたディスプレー源 とから成り、該ディスプレー源から発せられた光線が、該本体内で反射され、該 本体によって屈折された後、該コーチングにおいて反射されて前記ヘルメットに よって画定される眼の位置へ向けられ、該コーチングを貫通する視線上にディス プレーの虚像を結ぶように、該ディスプレー源は、前記コーチングと本体との組 合せ体の焦点面に配置されたヘルメットシステムにおいて、前記コーチングは、 調整された光学的コーチングであり、前記透明なバイザ一部分は、平滑な輪郭の 殻体状形態を有し、前記光屈折性材製の本体は、円筒形表面と、平面状表面と、 凸面状表面を有し、該本体のそれらの３つの表面は、前記ディスプレー源から前 記コーチングにおいて眼の位置に向けて反射された光線が、該最初に円筒形表面 において該本体内へ反射され１次いで該平面状表面で反射され、最後に該凸面状 表面で該本体から外方へ屈折された後、該コーチングに入射するように相互に・ かつ、該ディスプレー源及びコーチングに対して位置的に関係づけられているこ とを特徴とするヘルメットシステムが提供される。

前記調整された光学的コーチングは、ディスプレー源の周波帯の光に対しては反 射性であり、該側波帯以外の光に対しては透過性の二色性コーチングであること が好ましい。

前記ディスプレー源は、発光ダイオードのマトリックスによって構成することが 好ましい。

′　の［′な！ 本発明の一実施例によるヘルメットシステムを以下に添付図を参照して説明する 。

第１図は１本発明のヘルメットシステムの正面図である。

第２図は、上記ヘルメットシステムの側面図である。

第３図は、上記ヘルメットシステムのディスプレー装置の接線平面Ａ−Ａにおい てみた光線図形である。

第４図は、上記ディスプレー装置を通る前後方向の光線の図形である。

１里３ 本発明のヘルメットシステムは、殻体部分１１と、透明なバイザ一部分１５を有 するヘルメット１１を含む。

透明なバイザ一部分１５は、その局部的な内向きの凹面状、特に球形凹面状表面 １９上に被覆された二色性コーチング１７を有する。明視ディスプレー投影器２ ３がヘルメットのつば２１から垂下するようにしてヘルメットの殻体部分１３に 固定されている。明視ディスプレー投影器２３は、例えばガラス又はポリカーボ ネートのような光屈折性材で形成された本体２５と、本体２５に対して固定され た明視ディスプレー源２７とから成る。明視ディスプレー源２７は、例えば上記 英国特許第１．５３３゜８５９号の装置のようなヘルメットに取付けられたディ スプレーシステムを有する従来のヘルメットシステムの場合と同様に、コーチン グ１７と本体２５との組合せ体の焦点面に配置されており、それによって、明視 ディスプレー源２７の「無限遠」の虚像が眼の位置２９からコーチング１７を貫 通する視線上に現われるようにする。

明視ディスプレー投影器２３は、ヘルメットの殻体１３の顔量口３１のほぼ中央 に該殻体から垂下しバイザ一部分１５とヘルメットの着用者の眉との間で着用者 の眼の位置２９の高さより上に位置するように支持される。

従来の構成とは異なり、光屈折性材製の本体２５は、その肝要の特性として、一 端に円筒形表面３３を有し。

他端に球形凸面状表面３７を有し、両端の間に延長した平面状表面３５を有する 。平面状表面３５には鏡コーチング（反射コーチング）が被覆されている。

明視ディスプレー源２７は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のマトリックスによって 構成される。

第３及び４図を参照して説明すると、ＬＥＤマトリックス２７から発せられ本体 ２５の円筒形表面３３に入射した光線は、該本体内へ屈折される。そのように屈 折され、平面状の鏡表面３５に入射した光線は、該鏡表面において反射される。

平面状の鏡表面３５において球形凸面状表面３７へ反射された光線は、本体２５ がら二色性コーチング１７に向けて屈折される。これらの各素子の形状は、二色 性コーチング１７で反射された光線が、ヘルメット着用者の一方の眼の位置２９ へ向けられて規準されるように定められており、ヘルメット殻体のバイザー及び 各光学的素子の全体構成は、ＬＥＤマトリックスによって創生された明視ディス プレーの規準調整された虚像が着用者に提示されるようになされている。

上述した本発明のヘルメット取付ディスプレーシステムは、ヘルメットに付加さ れる追加の重量を最少限にし、ヘルメット及びバイザーの物理的サイズ及び空気 力学的性能の変化を最少限にし、しかもなお、外界シーンに重合させて高品質の 規準されたディスプレーをヘルメットの着用者に提示するという機能を果す９本 発明のこのヘルメットシステムは、ヘルメットの着用者の安全を損なうことなく 、かつ、構造をできるだけ複雑にせずに、ジェット機の緊急脱臼機能を改善する 。

ＦＩＧ、４゜ 国際調査報告　ＤｒＴ／ｒ、Ｑ　ＲＱ／ｎｎ只７Ｌ国際調査報告 ｐｃτ／ＧＢ　８９１００Ｂ７４

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．ヘルメット殻体部分と、透明なバイザー部分を有するヘルメットと、該ヘル メット殻体部分に固定された光学的ディスプレー投影器とから成るヘルメットシ ステムであって、前記バイザー部分は、その局部的な内向き表面上に光透過性並 びに光反射性を有するコーチング有しており、前記ディスブレー投影器は、光反 射性材製の本体と、該本体に対して固定されたディスブレー源とから成り、該デ ィスブレー源から発せられた光線が、該本体内で反射され、該本体によって屈折 された後、該コーチングにおいて反射されて前記ヘルメットによって画定される 眼の位置へ向けられ、該コーチングを貫通する視線上にディスブレーの虚像を結 ぶように、該ディスブレー源は、前記コーチングと本体との組合せ体の焦点面に 配置されたヘルメットシステムにおいて、前記コーチングは、調整された光学的 コーチングであり、前記透明なバイザー部分は、平滑な輪郭の殻体状形態を有し 、前記光屈折性材製の本体は、円筒形表面と、平面状表面と、凸面状表面を有し 、該本体のそれらの３つの表面は、前記ディスブレー源から前記コーチングにお いて眼の位置に向けて反射された光線が、該最初に円筒形表面において該本体内 へ反射され、次いで該平面状表面で反射され、最後に該凸面状表面で該本体から 外方へ屈折された後、該コーチングに入射するように相互に、かつ、該ディスブ レー源及びコーチングに対して位置的に関係づけられていることを特徴とするヘ ルメットシステム。
2. ２．前記コーチングは、前記ディスブレー源の周波帯の光に対しては反射性であ り、該周波帯以外の光に対しては透過性の二色性コーチングであることを特徴と する特許請求の範囲第１項に記載のヘルメットシステム。
3. ３．前記円筒形表面と凸面状表面は、それぞれ前記光屈折性材製の本体の一端と 他端に配置され、前記平面状表面は、該本体の一端と他端の間に延設されている ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は２項に記載のヘルメットシステム。
4. ４．前記ディスブレー投影器は、前記ヘルメットの殻体部分から垂下し、前記バ イザー部分とヘルメットの着用者の頭との間で着用者の眼の位置の高さより上方 で両眼の以上に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のい ずれかに記載のヘルメットシステム。
5. ５．前記ディスプレー源は、発光ダイオードーのマトリックスによって構成され ていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載のヘルメッ トシステム。
6. ６．添付図を参照して以上に説明されたヘルメットシステム。