JPH07267194A - 可変透過率の頭部装着バイザ - Google Patents
可変透過率の頭部装着バイザInfo
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- JPH07267194A JPH07267194A JP6306069A JP30606994A JPH07267194A JP H07267194 A JPH07267194 A JP H07267194A JP 6306069 A JP6306069 A JP 6306069A JP 30606994 A JP30606994 A JP 30606994A JP H07267194 A JPH07267194 A JP H07267194A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A42—HEADWEAR
- A42B—HATS; HEAD COVERINGS
- A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
- A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
- A42B3/18—Face protection devices
- A42B3/22—Visors
- A42B3/226—Visors with sunscreens, e.g. tinted or dual visor
Landscapes
- Helmets And Other Head Coverings (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 外光の強さが変化する際に速やかに対応でき
る、光透過率が可変の頭部装着バイザを提供する。 【構成】 光透過率が可変の頭部装着バイザは、光吸収
率の異なる少なくとも２つの領域を有する。バイザがパ
イロットのヘルメットに装着される場合、航空機の外方
を眺めるために設計された上部領域が、ダッシュボード
の計器類を見るために設計された下部領域よりも多くの
光を吸収する。非常に明るい空間から暗い空間への速や
かな移行を含む仕事用のヘルメット装備に適用される。
る、光透過率が可変の頭部装着バイザを提供する。 【構成】 光透過率が可変の頭部装着バイザは、光吸収
率の異なる少なくとも２つの領域を有する。バイザがパ
イロットのヘルメットに装着される場合、航空機の外方
を眺めるために設計された上部領域が、ダッシュボード
の計器類を見るために設計された下部領域よりも多くの
光を吸収する。非常に明るい空間から暗い空間への速や
かな移行を含む仕事用のヘルメット装備に適用される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光透過率が可変の頭部
装着バイザに関する。本発明は、特に航空機のパイロッ
ト用の頭部装着システムに適用される。より一般的には
本発明は、特に吸収剤要素がホトクロミック(photochro
mic)剤から構成されることにより、光透過率の変化が遅
いという制約から解放される必要がある、保護システム
に適用される。
装着バイザに関する。本発明は、特に航空機のパイロッ
ト用の頭部装着システムに適用される。より一般的には
本発明は、特に吸収剤要素がホトクロミック(photochro
mic)剤から構成されることにより、光透過率の変化が遅
いという制約から解放される必要がある、保護システム
に適用される。
【０００２】
【従来の技術】航空機パイロット用のヘルメット装着バ
イザは、一般に２つの基本的保護機能を有する。第１の
保護機能は、顔面を外部からの機械的な力から保護する
機能である。この保護は通常、透明な熱可塑性材料、例
えばポリカーボネートからできた、しばしば円筒形また
は球形の板面によって提供される。
イザは、一般に２つの基本的保護機能を有する。第１の
保護機能は、顔面を外部からの機械的な力から保護する
機能である。この保護は通常、透明な熱可塑性材料、例
えばポリカーボネートからできた、しばしば円筒形また
は球形の板面によって提供される。
【０００３】第２の保護機能は、目を太陽光から保護す
る機能であり、バイザは光を遮蔽したり和らげたりする
ことができ、したがってバイザの厚みまたは表面中に混
入された化学物質が存在することにより、周囲光度に応
じて異なる量の光エネルギーを可逆的に吸収することが
できる。光度に応じて化学物質が混入された材料の色の
変化を引き起こすこれらの物質は、ホトクロミック物質
といわれる。
る機能であり、バイザは光を遮蔽したり和らげたりする
ことができ、したがってバイザの厚みまたは表面中に混
入された化学物質が存在することにより、周囲光度に応
じて異なる量の光エネルギーを可逆的に吸収することが
できる。光度に応じて化学物質が混入された材料の色の
変化を引き起こすこれらの物質は、ホトクロミック物質
といわれる。
【０００４】さらに具体的には、これらのホトクロミッ
ク物質は、受け取った光子の作用でその構造が可逆的に
変化する分子から構成されており、この変化が色の変化
を引き起こす。使用されている周知のホトクロミック物
質は、スピロピレンまたはスピロオキサジンとして知ら
れている物質のグループである。
ク物質は、受け取った光子の作用でその構造が可逆的に
変化する分子から構成されており、この変化が色の変化
を引き起こす。使用されている周知のホトクロミック物
質は、スピロピレンまたはスピロオキサジンとして知ら
れている物質のグループである。
【０００５】透明な熱可塑性プラスチック板から形成さ
れた可変光透過率バイザが存在しており、ホトクロミッ
ク物質は、例えば打込みや成形による部品の射出や表面
への付着中に混入される。これらのバイザは、バイザ上
の全ての点で入射光エネルギーの一部を一様に吸収す
る。
れた可変光透過率バイザが存在しており、ホトクロミッ
ク物質は、例えば打込みや成形による部品の射出や表面
への付着中に混入される。これらのバイザは、バイザ上
の全ての点で入射光エネルギーの一部を一様に吸収す
る。
【０００６】ホトクロミック物質をベースとするプラス
チック板は、明るい状態のとき、約７５％乃至８５％の
光透過率を提供する。強い光線を受けると、プラスチッ
クは暗い状態になり、光透過率が例えば２０％乃至３０
％の値に低下する。明るい状態及び暗い状態での光透過
率レベルは、使用されるホトクロミック物質の性質また
はこれらの物質の混合物の組成に依存する。これらの光
透過率レベルは、またバイザの厚み中または表面上にお
けるホトクロミック物質の濃度にも依存する。常温で
は、ホトクロミック物質の反応時間は、通常長い。これ
らの反応時間は、暗くなるのに約１分、明るくなるのに
数分である。
チック板は、明るい状態のとき、約７５％乃至８５％の
光透過率を提供する。強い光線を受けると、プラスチッ
クは暗い状態になり、光透過率が例えば２０％乃至３０
％の値に低下する。明るい状態及び暗い状態での光透過
率レベルは、使用されるホトクロミック物質の性質また
はこれらの物質の混合物の組成に依存する。これらの光
透過率レベルは、またバイザの厚み中または表面上にお
けるホトクロミック物質の濃度にも依存する。常温で
は、ホトクロミック物質の反応時間は、通常長い。これ
らの反応時間は、暗くなるのに約１分、明るくなるのに
数分である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ある種の必要とされる
機能については、これらの反応時間はあまりにも遅い。
特に、パイロットの目を太陽光より保護するには、これ
らの動作特性は、ある種の航空機には全く不十分であ
る。
機能については、これらの反応時間はあまりにも遅い。
特に、パイロットの目を太陽光より保護するには、これ
らの動作特性は、ある種の航空機には全く不十分であ
る。
【０００８】パイロットは、例えば雲の層を通過すると
き、光度が低いときには明るいバイザを必要とし、強い
光を受けるときには暗いバイザを必要とする。上述の標
準的なホトクロミックバイザは、このパイロットの要求
を十分に満たさない。そのようなバイザは、ホトクロミ
ック物質の性質そのものに固有の上述の極端に長い反応
時間のために、通常明るすぎるかまたは暗くなりすぎ
る。特に暗い状態から明るい状態への変化は、非常に時
間がかかる。これは、パイロットの視覚を妨げ、したが
ってパイロットの安全を損なう結果をもたらす。
き、光度が低いときには明るいバイザを必要とし、強い
光を受けるときには暗いバイザを必要とする。上述の標
準的なホトクロミックバイザは、このパイロットの要求
を十分に満たさない。そのようなバイザは、ホトクロミ
ック物質の性質そのものに固有の上述の極端に長い反応
時間のために、通常明るすぎるかまたは暗くなりすぎ
る。特に暗い状態から明るい状態への変化は、非常に時
間がかかる。これは、パイロットの視覚を妨げ、したが
ってパイロットの安全を損なう結果をもたらす。
【０００９】もちろんＬＣＤ（液晶ディスプレイ）型の
溶体を用いる方法が既知であり、この場合には反応時間
は短い。しかしながら、これらの溶体はガラスとは十分
に一体化できるが、バイザに用いられるようなプラスチ
ックと一体化することは非常に難しい。
溶体を用いる方法が既知であり、この場合には反応時間
は短い。しかしながら、これらの溶体はガラスとは十分
に一体化できるが、バイザに用いられるようなプラスチ
ックと一体化することは非常に難しい。
【００１０】本発明の目的は、特にバイザ装着者、例え
ば航空機パイロットが行う仕事に適したバイザ構造を提
供することによって上述の欠点を解消することにあり、
このバイザ構造によって装着者は上述の反応時間の制約
から解放される。
ば航空機パイロットが行う仕事に適したバイザ構造を提
供することによって上述の欠点を解消することにあり、
このバイザ構造によって装着者は上述の反応時間の制約
から解放される。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明の対象は、バイザが少なくとも２つの光吸収率の異な
る領域を有し、それぞれの領域がパイロットの視線によ
って走査される外部空間の領域専用となる、光透過率が
可変の頭部装着バイザである。
明の対象は、バイザが少なくとも２つの光吸収率の異な
る領域を有し、それぞれの領域がパイロットの視線によ
って走査される外部空間の領域専用となる、光透過率が
可変の頭部装着バイザである。
【００１２】
【実施例】図１はバイザ３を備えたヘルメット２を装着
したパイロットの典型的な図である。パイロットは、例
えば航空機５のコクピット４内にいるが、図では航空機
の前部のみが示されている。仕事を適切に履行するため
に、パイロットは航空機の外方及びダッシュボードの計
器類６をできるだけ快適に見ることができなければなら
ない。特にパイロットは、強い光線によって妨げられて
はならない。
したパイロットの典型的な図である。パイロットは、例
えば航空機５のコクピット４内にいるが、図では航空機
の前部のみが示されている。仕事を適切に履行するため
に、パイロットは航空機の外方及びダッシュボードの計
器類６をできるだけ快適に見ることができなければなら
ない。特にパイロットは、強い光線によって妨げられて
はならない。
【００１３】明るい状態または暗い状態に変化するため
の反応時間が与えられているものとして、本発明のバイ
ザの構造は、バイザの各部分が全て機能的に同一ではな
いという事実を利用している。即ち、本発明のバイザ
は、２つの光吸収率の異なる領域を有するので好都合で
あり、吸収率のより高い領域が装着者の視界の一部分、
即ち外方の光景に対応し、この部分は吸収率のより低い
領域の部分に比べて明確に見える必要がない。装着者が
航空機のパイロットである場合には、前者の部分は、例
えば航空機の外方の眺めに対応し、後者の部分は、ダッ
シュボードの計器類の眺めに対応する。バイザの効率を
高めるために、遷移速度は、各領域ごとに異なり、即ち
ホトクロミック物質またはＬＣＤ材料の反応速度が各領
域ごとに異なる。光透過率の変化は、各領域ごとに速く
なったり遅くなったりしている。航空機のパイロットに
適用する例では、ダッシュボードの計器類に割り当てら
れた領域の遷移速度ができるだけ速くなれば好都合であ
る。可変光透過率は、ホトクロミック技術とＬＣＤ技術
の組合せによって得ることができ、これにより領域ごと
に異なる遷移速度を得ることが可能になる。
の反応時間が与えられているものとして、本発明のバイ
ザの構造は、バイザの各部分が全て機能的に同一ではな
いという事実を利用している。即ち、本発明のバイザ
は、２つの光吸収率の異なる領域を有するので好都合で
あり、吸収率のより高い領域が装着者の視界の一部分、
即ち外方の光景に対応し、この部分は吸収率のより低い
領域の部分に比べて明確に見える必要がない。装着者が
航空機のパイロットである場合には、前者の部分は、例
えば航空機の外方の眺めに対応し、後者の部分は、ダッ
シュボードの計器類の眺めに対応する。バイザの効率を
高めるために、遷移速度は、各領域ごとに異なり、即ち
ホトクロミック物質またはＬＣＤ材料の反応速度が各領
域ごとに異なる。光透過率の変化は、各領域ごとに速く
なったり遅くなったりしている。航空機のパイロットに
適用する例では、ダッシュボードの計器類に割り当てら
れた領域の遷移速度ができるだけ速くなれば好都合であ
る。可変光透過率は、ホトクロミック技術とＬＣＤ技術
の組合せによって得ることができ、これにより領域ごと
に異なる遷移速度を得ることが可能になる。
【００１４】図２は、図１に示されたパイロットが装着
する本発明のバイザの構造原理を示す。
する本発明のバイザの構造原理を示す。
【００１５】例を挙げると、本発明のバイザ３は、パイ
ロット１の視線の走査による垂直方向の視角α1 及びα
2 に対応する、２つの領域３１と３２に分かれており、
それらの原点を例えばパイロット１の目７に取ってい
る。パイロットの視線の基線方向として選ぶ方向は、例
えば自然状態で目７に見える方向８である。バイザの上
部領域３１は、基線方向８に対して取った第１の角度Θ
H から第２の角度ΘHBまでの範囲の角度α1 に対応し、
下部領域３２は、基線方向８に対して取った第２の角度
ΘHBから第３の角度ΘB までの範囲の角度α2 に対応し
ている。基線方向８は角度０に対応し、第１の角度ΘH
の数値は、第２の角度ΘHBの数値より大きく、第２の角
度ΘHBの数値は、第３の角度ΘB の数値より小さい。例
えば、ΘH を＋７０°に、ΘHBを−２５°に、ΘB を−
３５°に取ることができる。即ち、この場合、バイザ３
の上部領域３１は、基線方向８の上側＋７０°から下側
−２５°までの範囲の視角に対応し、バイザ３の下部領
域３２は、基線方向８の下側−２５°から−３５°まで
の範囲の視角に対応する。
ロット１の視線の走査による垂直方向の視角α1 及びα
2 に対応する、２つの領域３１と３２に分かれており、
それらの原点を例えばパイロット１の目７に取ってい
る。パイロットの視線の基線方向として選ぶ方向は、例
えば自然状態で目７に見える方向８である。バイザの上
部領域３１は、基線方向８に対して取った第１の角度Θ
H から第２の角度ΘHBまでの範囲の角度α1 に対応し、
下部領域３２は、基線方向８に対して取った第２の角度
ΘHBから第３の角度ΘB までの範囲の角度α2 に対応し
ている。基線方向８は角度０に対応し、第１の角度ΘH
の数値は、第２の角度ΘHBの数値より大きく、第２の角
度ΘHBの数値は、第３の角度ΘB の数値より小さい。例
えば、ΘH を＋７０°に、ΘHBを−２５°に、ΘB を−
３５°に取ることができる。即ち、この場合、バイザ３
の上部領域３１は、基線方向８の上側＋７０°から下側
−２５°までの範囲の視角に対応し、バイザ３の下部領
域３２は、基線方向８の下側−２５°から−３５°まで
の範囲の視角に対応する。
【００１６】上部領域３１は、例えば基本的に航空機の
外方を眺めるために用いられる。この部分は、特に太陽
光に対して高度な保護を確保する。安全上の理由によ
り、下部領域３２は、例えば強い光放射がある場合でも
上部領域３１よりも明るい状態に維持すべきである。実
際、パイロットは、あらゆる状況でダッシュボードを参
照する必要があり、パイロットが日に照らされた空間か
ら可視度が低下する暗い空間に進むときには特にそうで
ある。この場合、バイザの下部領域３２が効果を発揮す
る。パイロットはまた、スクリーン上の記号や他のダッ
シュボード６の指示計を読み取るために色彩を十分に知
覚する必要がある。バイザが明るい状態に変化するのに
要する過度に長い時間がダッシュボードの計器類の読取
りを妨げることになるならば、それはパイロットにとっ
て有害になる。
外方を眺めるために用いられる。この部分は、特に太陽
光に対して高度な保護を確保する。安全上の理由によ
り、下部領域３２は、例えば強い光放射がある場合でも
上部領域３１よりも明るい状態に維持すべきである。実
際、パイロットは、あらゆる状況でダッシュボードを参
照する必要があり、パイロットが日に照らされた空間か
ら可視度が低下する暗い空間に進むときには特にそうで
ある。この場合、バイザの下部領域３２が効果を発揮す
る。パイロットはまた、スクリーン上の記号や他のダッ
シュボード６の指示計を読み取るために色彩を十分に知
覚する必要がある。バイザが明るい状態に変化するのに
要する過度に長い時間がダッシュボードの計器類の読取
りを妨げることになるならば、それはパイロットにとっ
て有害になる。
【００１７】ホトクロミック物質及びそれらの濃度は、
例えばバイザの上部領域３１での高い吸収率を増進する
ように選ばれる。この領域の光透過率の範囲は、例えば
明るい状態から暗い状態へと７５％乃至２０％の間で変
化することができる。
例えばバイザの上部領域３１での高い吸収率を増進する
ように選ばれる。この領域の光透過率の範囲は、例えば
明るい状態から暗い状態へと７５％乃至２０％の間で変
化することができる。
【００１８】バイザ３上に記号を投射するヘルメット・
ビジュアルの場合には、本発明は、バイザ３の内部でバ
イザ３の上部領域３１上に投射されるイメージのコント
ラストを増大させることができるという追加の利点を有
することに留意されたい。このようにして情報要素の判
読性が大きく高まる。
ビジュアルの場合には、本発明は、バイザ３の内部でバ
イザ３の上部領域３１上に投射されるイメージのコント
ラストを増大させることができるという追加の利点を有
することに留意されたい。このようにして情報要素の判
読性が大きく高まる。
【００１９】バイザ３の下部領域３２では、ホトクロミ
ック物質は、例えばこの領域が上部領域３１よりもより
少なく光を吸収し、また光透過率の範囲が上部領域に比
べて狭くなるように選択される。下部領域の光透過率の
範囲は、例えば明るい状態から暗い状態へと８５％乃至
４０％の間で変化することができる。下部領域３２のホ
トクロミック物質も、例えば、反応速度が増大し、例え
ばダッシュボードの指示計やディスプレイ陰極線スクリ
ーンの効率のよい知覚を促進するために、可能な限り中
立の可視スペクトルを通じて色の減衰が得られるように
選ばれる。
ック物質は、例えばこの領域が上部領域３１よりもより
少なく光を吸収し、また光透過率の範囲が上部領域に比
べて狭くなるように選択される。下部領域の光透過率の
範囲は、例えば明るい状態から暗い状態へと８５％乃至
４０％の間で変化することができる。下部領域３２のホ
トクロミック物質も、例えば、反応速度が増大し、例え
ばダッシュボードの指示計やディスプレイ陰極線スクリ
ーンの効率のよい知覚を促進するために、可能な限り中
立の可視スペクトルを通じて色の減衰が得られるように
選ばれる。
【００２０】本発明のバイザに用いられる吸収手段は、
例えば上述のホトクロミック物質のみならず、種々の他
の種類の吸収剤であってもよい。
例えば上述のホトクロミック物質のみならず、種々の他
の種類の吸収剤であってもよい。
【００２１】バイザは３つ以上の領域に分けることもで
きる。即ち例えば、上述の２つの領域に加えて、例えば
特にある記号の色の効率のよい知覚を必要とするヘッド
アップ・ディスプレイ・パネルなど、特殊な指示計の読
取り専用の領域を設けることができる。
きる。即ち例えば、上述の２つの領域に加えて、例えば
特にある記号の色の効率のよい知覚を必要とするヘッド
アップ・ディスプレイ・パネルなど、特殊な指示計の読
取り専用の領域を設けることができる。
【００２２】領域の配置は、上下に分配されるのみなら
ず、例えば特に反応時間の制約に加えて、パイロットの
周囲の明確な空間領域における色や形状の知覚に関して
も問題があるとき、左右にも分配されるようにしてもよ
い。
ず、例えば特に反応時間の制約に加えて、パイロットの
周囲の明確な空間領域における色や形状の知覚に関して
も問題があるとき、左右にも分配されるようにしてもよ
い。
【００２３】バイザは飛行機のパイロットに適用された
ものである。しかし、本発明は他の応用例、特にあらゆ
る種類の航空機のパイロットに使用することもできる。
ものである。しかし、本発明は他の応用例、特にあらゆ
る種類の航空機のパイロットに使用することもできる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の主たる利益は、バイザ装着者の
安全及び視覚の快適さが改善され、バイザ上に記号が投
射されるヘルメット・ビジュアル・ディスプレイの場合
にはバイザ内に投射されるイメージのコントラストが高
まり、したがって情報要素の判読性が改善され、経済的
で実施が容易であることにある。
安全及び視覚の快適さが改善され、バイザ上に記号が投
射されるヘルメット・ビジュアル・ディスプレイの場合
にはバイザ内に投射されるイメージのコントラストが高
まり、したがって情報要素の判読性が改善され、経済的
で実施が容易であることにある。
【図１】パイロットがバイザを備えたヘルメットを装着
している様子を示す図である。
している様子を示す図である。
【図２】本発明のバイザの構造原理を示す図である。
１ パイロット ２ ヘルメット ３ バイザ ４ コックピット ５ 航空機 ６ ダッシュボード ７ 目 ８ 目の基線方向
Claims (12)
- 【請求項１】 少なくとも２つの光吸収率が異なる領域
を有し、それぞれの領域がパイロットの視線によって走
査される外部空間の１つの領域専用となっていることを
特徴とする可変光透過率の頭部装着バイザ。 - 【請求項２】 上部領域と下部領域とを備え、上部領域
が下部領域よりも多くの光を吸収することを特徴とする
請求項１に記載の頭部装着バイザ。 - 【請求項３】 下部領域の遷移速度が上部領域の遷移速
度よりも速いことを特徴とする請求項２に記載の頭部装
着バイザ。 - 【請求項４】 下部領域が上部領域よりも高い光透過レ
ベルを得ることのできる光透過率の範囲を有することを
特徴とする請求項２に記載の頭部装着バイザ。 - 【請求項５】 バイザが航空機パイロットの装備を形成
するものとして、上部領域が航空機の外方を眺めるため
に用いられることを特徴とする請求項２に記載の頭部装
着バイザ。 - 【請求項６】 バイザが航空機パイロットの装備を形成
するものとして、下部領域が航空機のダッシュボードの
計器類を見るために用いられることを特徴とする請求項
２に記載の頭部装着バイザ。 - 【請求項７】 光吸収率が最高の領域が７５％乃至２０
％の範囲の光透過率を有することを特徴とする請求項１
に記載の頭部装着バイザ。 - 【請求項８】 光吸収率が最低の領域が８５％乃至４０
％の範囲の光透過率を有することを特徴とする請求項１
に記載の頭部装着バイザ。 - 【請求項９】 バイザがホトクロミック物質を含み、バ
イザの各領域が異なる濃度のホトクロミック物質を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の頭部装着バイザ。 - 【請求項１０】 バイザがホトクロミック物質を含み、
バイザの各領域が異なるホトクロミック物質を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の頭部装着バイザ。 - 【請求項１１】 可変光透過率の機能がＬＣＤ材料によ
って果たされることを特徴とする請求項１に記載の頭部
装着バイザ。 - 【請求項１２】 可変光透過率がホトクロミックとＬＣ
Ｄ技術の組合せによって提供され、これにより各領域に
おいて異なる遷移速度が得られることを特徴とする請求
項１に記載の頭部装着バイザ。
Applications Claiming Priority (2)
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