ES2524546T3

ES2524546T3 - Sistema de visualización denominado cabeza erguida con combinador óptico que comprende un parasol amovible

Info

Publication number: ES2524546T3
Application number: ES13160650.1T
Authority: ES
Inventors: Nicolas Meyre; Erick Moreaud; Maxime Rooryck
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2033-03-22
Also published as: FR2988864B1; FR2988864A1; US9042020B2; EP2645150A1; EP2645150B1; US20130329302A1

Abstract

Sistema de visualización que comprende un combinador óptico (1) y un parasol óptico (4) amovible, siendo el combinador óptico una lámina óptica semi-reflectante que garantiza la superposición de una imagen procedente del sistema de visualización en un paisaje exterior, siendo el parasol una lámina óptica delgada y tintada, comprendiendo el parasol unos medios de fijación mecánicos (30, 40) sobre el combinador óptico que permiten bien sujetarlo sobre el combinador óptico o bien retirarlo, caracterizado porque el combinador óptico y el parasol tienen una forma similar y sustancialmente rectangular, el combinador óptico consiste en un primer lado de una primera pieza mecánica (10) y en un segundo lado opuesto al primer lado de una segunda pieza mecánica (20), el parasol óptico consiste en un primer lado de una tercera pieza mecánica (30) y en un segundo lado opuesto al primer lado una cuarta pieza mecánica (40) en forma de clip, pudiendo la tercera pieza mecánica enclavarse dentro de la primera pieza mecánica de tal modo que constituyen una bisagra cuyo eje de rotación es paralelo al primer lado del combinador óptico, pudiendo la cuarta pieza mecánica fijarse a presión dentro de la segunda pieza mecánica.

Description

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DESCRIPCIÓN

Sistema de visualización denominado “cabeza erguida” con combinador óptico que comprende un parasol amovible

El campo de la invención es el de los sistemas de visualización denominados « Cabeza Erguida » que comprenden un parasol amovible. Estos sistemas también se conocen con la terminología anglosajona de « Head-Up Display » o « HUD ». Estos sistemas se utilizan principalmente en aeronáutica.

Un sistema de visualización denominado « Cabeza Erguida » consta esencialmente de un visualizador, de un sistema óptico y de un elemento óptico llamado combinador óptico o mezclador óptico. El combinador óptico es, por lo general, una lámina de vidrio plana o curva semi-reflectante. El conjunto permite ofrecer al usuario una imagen colimada superpuesta al paisaje exterior. En el caso de aplicaciones aeronáuticas, cuando el sistema de visualización está montado en el interior de una cabina de aeronave, esta imagen puede consistir en diversas informaciones sobre el pilotaje o la navegación de la aeronave.

En determinadas condiciones de luz solar, es necesario reducir la luminancia del paisaje exterior como se describe en el documento US 7 893 890 de tal modo que se mantenga un contraste suficiente en la imagen mostrada, estando la luminancia de la imagen necesariamente limitada por el rendimiento de los visualizadores. La manera más simple de hacerlo es añadir un « parasol » amovible sobre la cara del combinador situada entre el combinador y el parabrisas del aparato. El « parasol » es una lámina delgada curva, transparente y tintada.

Actualmente, la fijación del parasol se hace por medio de varios sistemas de fijación situados en el contorno del parasol. La operación que realiza el piloto le toma un cierto tiempo y necesita las dos manos.

El sistema de fijación de un parasol sobre un combinador óptico de acuerdo con la invención no presenta estos inconvenientes. Solo consiste en dos enganches de fijación y permite montar, situar y fijar el parasol en una única operación rápida en la que solo hay que usar una mano, lo que constituye un gran avance con respecto a los sistemas existentes.

De manera más precisa, la invención tiene por objeto un sistema de visualización que comprende un combinador óptico y un parasol óptico amovible, siendo el combinador óptico una lámina óptica semi-reflectante que garantiza la superposición de una imagen procedente del sistema de visualización en un paisaje exterior, siendo el parasol una lámina óptica delgada y tintada, comprendiendo el parasol unos medios de fijación mecánicos sobre el combinador óptico que permiten bien sujetarlo sobre el combinador óptico o bien retirarlo, caracterizado porque el combinador óptico y el parasol tienen una forma similar y sustancialmente rectangular, el combinador óptico consta en un primer lado de una primera pieza mecánica y en un segundo lado opuesto al primer lado de una segunda pieza mecánica, el parasol óptico consta en un primer lado de una tercera pieza mecánica y en un segundo lado opuesto al primer lado de una cuarta pieza mecánica en forma de clip, pudiendo la tercera pieza mecánica enclavarse dentro de la primera pieza mecánica de tal modo que constituye una bisagra cuyo eje de rotación es paralelo al primer lado del combinador óptico, pudiendo la cuarta pieza mecánica fijarse a presión dentro de la segunda pieza mecánica.

De manera ventajosa, la primera pieza mecánica consta en cada uno de estos dos extremos de una parte hueca cilíndrica de revolución que consiste en una abertura lateral, y la tercera pieza mecánica consta en cada uno de de estos dos extremos de un eje en forma de cilindro de revolución del mismo diámetro que las partes huecas cilíndricas de la primera pieza mecánica, constando cada eje de la tercera pieza mecánica de dos chaflanes paralelos, los dos ejes de la tercera pieza mecánica están dispuestos de tal modo que penetran dentro de la abertura de la parte hueca correspondiente de la primera pieza mecánica, y a continuación permiten la rotación del parasol alrededor de un eje de rotación paralelo al primer lado del combinador óptico hasta que la cuarta pieza mecánica se fija a presión dentro de la segunda pieza mecánica, bloqueando al parasol en la posición bloqueada.

De manera ventajosa, la segunda pieza mecánica consiste en una ranura central dentro de la cual se fija a presión la cuarta pieza mecánica, estando dicha ranura rodeada por dos chaflanes oblicuos de guiado y de centrado.

Se entenderá mejor la invención y se mostrarán otras ventajas con la lectura de la descripción que viene a continuación, que se da a título no limitativo, y por medio de las figuras adjuntas, en las que:

La figura 1 representa una vista de frente de un combinador óptico de acuerdo con la invención; La figura 2 representa una vista de frente de un parasol óptico de acuerdo con la invención adaptado al combinador óptico de la figura 1; La figura 3 representa una vista de frente de un conjunto que comprende el combinador óptico de la figura 1 provisto del parasol de la figura 2; La figura 4 representa una vista en perspectiva de una tercera pieza mecánica unida al parasol; La figura 5 representa una vista en perspectiva de una primera pieza mecánica unida al combinador; La figura 6 representa una vista en sección del mecanismo de unión de la tercera pieza mecánica dentro de la primera pieza mecánica; La figura 7 representa una vista en perspectiva de la unión, tras la fijación a presión, de la cuarta pieza mecánica dentro de la segunda pieza mecánica.

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El montaje mecánico de acuerdo con la invención de un parasol amovible sobre el combinador óptico de un sistema de visualización de cabeza erguida comprende dos partes principales que son, por una parte, un primer conjunto de dos piezas mecánicas que constituyen una bisagra y, por otra parte, un segundo conjunto de dos piezas mecánicas que constituyen un enclavamiento mediante fijación a presión. Existen numerosas variantes que permiten realizar estas funciones mecánicas. A título de ejemplo no limitativo, las figuras 1 a 7 representan una forma de realización mecánica posible de estas funciones de fijación.

Como ya se ha dicho, un sistema de visualización denominado « Cabeza Erguida » consta esencialmente de un visualizador, de un sistema óptico y de un elemento óptico llamado combinador óptico o mezclador óptico. Por lo general, el conjunto compuesto por el visualizador y por el sistema óptico también llamado de relé óptico se monta en una mecánica común y el combinador se conecta a esta mecánica por medio de uno o de dos brazos de unión. En el caso de una instalación en una cabina de aeronave, este conjunto visualizador-relé óptico se puede montar bien en el techo, o bien en el panel de instrumentos de vuelo. En todos los casos, el combinador está situado en el campo visual central del piloto y es importante que los medios mecánicos de unión entre el combinador y el resto del sistema de visualización presenten unas máscaras visuales que sean lo más pequeñas posible.

La figura 1 representa una vista de frente de un combinador óptico 1 de acuerdo con la invención. Está unido mediante un brazo mecánico 2 al resto del sistema de visualización Cabeza Erguida. En la figura 1 solo se representa el extremo del brazo mecánico unido al combinador. Este brazo consiste en un soporte 3 en el cual está fijado el combinador. El combinador 1 es, por lo general, una lámina óptica de reducido espesor plana o curva y con una forma sustancialmente rectangular. En la figura 1, los ángulos del rectángulo están cortados. El combinador 1 consta en un primer lado de una primera pieza mecánica 10 y en un segundo lado opuesto al primer lado de una segunda pieza mecánica 20. En la figura 1, estas piezas mecánicas de fijación del parasol están dispuestas en los lados laterales derecho e izquierdo del combinador. Podrían estarlo en los lados inferior y superior del combinador.

La figura 2 representa una vista de frente de un parasol 4 asociado al combinador 1 de la figura 1. Este es una lámina delgada curva, transparente y tintada. Su forma y su curvatura están adaptadas a las del combinador 1. El parasol 4 consta en un primer lado de una tercera pieza mecánica 30 y en un segundo lado opuesto al primer lado de una cuarta pieza mecánica 40.

La figura 3 representa una vista de frente de un conjunto que comprende el combinador óptico 1 de la figura 1 provisto del parasol 4 de la figura 2. La tercera pieza mecánica 30 está enclavada dentro de la primera pieza mecánica 10 de tal modo que constituye una bisagra cuyo eje de rotación es paralelo al primer lado del combinador óptico 1, la cuarta pieza 40 mecánica está fijada a presión dentro de la segunda pieza mecánica 20.

La figura 4 representa una vista en perspectiva de la tercera pieza mecánica 30 unida al parasol. Esta consiste esencialmente en dos partes principales que son las siguientes:

Una primera parte 31 que une la pieza 30 al parasol 4. En la figura 4, a título indicativo, la unión se consigue por medio de tres pivotes 32.

Una segunda parte 33 que consta en su extremo de dos ejes mecánicos 34 idénticos dispuestos en la prolongación uno del otro. Cada eje 34 tiene forma de cilindro de revolución y consiste en dos chaflanes paralelos entre sí.

La figura 5 representa una vista en perspectiva de la primera pieza mecánica 10 unida al combinador. Esta tiene la forma de un paralelepípedo. Una de las caras 11 del paralelepípedo está fijada en el canto del combinador. La cara opuesta 12 consiste en una cavidad. Cada extremo de esta cavidad consiste en una parte hueca 13 cilíndrica de revolución que consiste en una abertura lateral 14. Las partes cilíndricas de la cavidad son sustancialmente del mismo diámetro que los ejes 34.

Cuando se fija el parasol 4 sobre el combinador 1, los ejes 34 se encastran dentro de las partes huecas 13 de tal modo que permiten la rotación del parasol 4 alrededor de un eje de rotación paralelo al primer lado del combinador óptico 1 hasta que la cuarta pieza mecánica 40 se fija a presión dentro de la segunda pieza mecánica 20, bloqueando al parasol en la posición bloqueada, impidiendo de este modo cualquier movimiento del parasol.

La figura 6 es una vista en sección de los ejes 34 y de las partes huecas 13 que muestra estas dos etapas de colocación y de enclavamiento. Las flechas blancas indican el tipo de movimiento que lleva a cabo el usuario.

La figura 7 representa una vista en perspectiva de la unión, tras la fijación a presión, de la cuarta pieza mecánica 40 dentro de la segunda pieza mecánica 20. La segunda pieza mecánica consiste en una ranura central 21 dentro de la cual se fija a presión la cuarta pieza mecánica, estando dicha ranura rodeada por dos chaflanes oblicuos 22 de guiado y de centrado. Esta segunda pieza mecánica también permite sujetar en el sitio al « parasol » que experimenta una tensión vertical cuando está fijado sobre el combinador óptico.

Las ventajas del sistema de fijación de acuerdo con la invención con respecto a los sistemas de la técnica anterior son esencialmente la simplicidad de realización y de montaje de las diferentes piezas mecánicas, la introducción de una pequeña máscara visual en el campo de visión del usuario, la facilidad de montaje del parasol cuya instalación sobre el combinador se puede hacer con una sola mano, la gran robustez de la fijación en los entornos vibratorios

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que pueden ser severos en las aeronaves.

Esta solución también permite tener una definición del « parasol » idéntica para un montaje sobre las lentes de relé del piloto y del copiloto si estas tienen una definición simétrica con respecto al plano de simetría del avión.

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Claims

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REIVINDICACIONES

1. Sistema de visualización que comprende un combinador óptico (1) y un parasol óptico (4) amovible, siendo el combinador óptico una lámina óptica semi-reflectante que garantiza la superposición de una imagen procedente del sistema de visualización en un paisaje exterior, siendo el parasol una lámina óptica delgada y tintada,

5 comprendiendo el parasol unos medios de fijación mecánicos (30, 40) sobre el combinador óptico que permiten bien sujetarlo sobre el combinador óptico o bien retirarlo, caracterizado porque el combinador óptico y el parasol tienen una forma similar y sustancialmente rectangular, el combinador óptico consiste en un primer lado de una primera pieza mecánica (10) y en un segundo lado opuesto al primer lado de una segunda pieza mecánica (20), el parasol óptico consiste en un primer lado de una tercera pieza

10 mecánica (30) y en un segundo lado opuesto al primer lado una cuarta pieza mecánica (40) en forma de clip, pudiendo la tercera pieza mecánica enclavarse dentro de la primera pieza mecánica de tal modo que constituyen una bisagra cuyo eje de rotación es paralelo al primer lado del combinador óptico, pudiendo la cuarta pieza mecánica fijarse a presión dentro de la segunda pieza mecánica.
2. Sistema de visualización de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque:

15 la primera pieza mecánica (10) comprende en cada uno de estos dos extremos una parte (13) hueca cilíndrica de revolución que consiste en una abertura lateral (14); y la tercera pieza mecánica (30) comprende en cada uno de estos dos extremos un eje (34) en forma de cilindro de revolución del mismo diámetro que las partes huecas cilíndricas de la primera pieza mecánica, consistiendo cada eje de la tercera pieza mecánica en dos chaflanes paralelos;

20 los dos ejes de la tercera pieza mecánica están dispuestos de tal modo que penetran dentro de la abertura de la parte hueca correspondiente de la primera pieza mecánica, y a continuación permiten la rotación del parasol alrededor de un eje de rotación paralelo al primer lado del combinador óptico hasta que la cuarta pieza mecánica

(40) se fija a presión dentro de la segunda pieza mecánica (20), bloqueando al parasol en la posición bloqueada.
3. Sistema de visualización de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda pieza mecánica

25 (20) consiste en una ranura central (21) dentro de la cual se fija a presión la cuarta pieza mecánica (40), estando dicha ranura rodeada por dos chaflanes (22) oblicuos de guiado y de centrado.

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