可視化單兵頭盔顯示器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可視化單兵頭盔顯示器，其包括士兵頭盔、第一掛接件、有機(jī)電致發(fā)光顯示器、封裝外殼、折衍混合透鏡、直角反射棱鏡、透鏡、出瞳、連接塊、第二掛接件、第三掛接件、第四掛接件、第五掛接件，第一掛接件、第三掛接件和出瞳都與士兵頭盔連接，第四掛接件和第五掛接件連接，連接塊、有機(jī)電致發(fā)光顯示器都與封裝外殼連接，有機(jī)電致發(fā)光顯示器位于連接塊的上方，折衍混合透鏡兩端分別與封裝外殼、直角反射棱鏡連接，折衍混合透鏡和直角反射棱鏡都與透鏡連接，第二掛接件與第三掛接件連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)彩色顯示，具有一定的放大率，可有效校正像差、提高像質(zhì)，適合士兵使用。
【專利說明】
可視化單兵頭盔顯示器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種顯示器，特別是涉及一種可視化單兵頭盔顯示器。【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中，對(duì)各種軍事裝備、設(shè)施都提出了適應(yīng)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)需要的、更加嚴(yán)格的要求。為了適應(yīng)這種變化及提高部隊(duì)殺傷力、機(jī)動(dòng)性和生存能力，世界各國(guó)已興起了開發(fā)士兵作戰(zhàn)系統(tǒng)的浪潮。
[0003]目前，士兵頭盔顯示器的光學(xué)系統(tǒng)有兩種方式:一種采用傳統(tǒng)的蔡司目鏡，有機(jī)電致發(fā)光顯示器中的圖像經(jīng)透鏡放大，人眼在出瞳處觀察到經(jīng)放大的虛像。另一種由有機(jī)電致發(fā)光顯示器中的圖像的光線通過透鏡，再經(jīng)過分束鏡反射，射向凹面反射鏡，從凹面反射鏡反射的光透過分束鏡，最后進(jìn)入出瞳。
[0004]在頭盔顯示器領(lǐng)域，佩戴者希望它能顯示彩色圖像，并且有較大的視場(chǎng)角、出瞳直徑以及較小的體積和重量。對(duì)于現(xiàn)有的技術(shù)，增大光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)角和出瞳直徑就必然增加系統(tǒng)的體積和重量，這是一個(gè)不可解決的矛盾。另外，為了實(shí)現(xiàn)彩色顯示，光學(xué)系統(tǒng)就不得不引入折射率不同的光學(xué)材料組成的膠合透鏡，從而進(jìn)一步增加系統(tǒng)體積和重量。而且現(xiàn)有的光學(xué)技術(shù)在校正像差、影像放大和提高像質(zhì)等方面存在不足?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可視化單兵頭盔顯示器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)彩色顯示，具有一定的放大率，可有效校正像差、提高像質(zhì)，適合士兵使用。
[0006]本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:一種可視化單兵頭盔顯示器，其包括士兵頭盔、第一掛接件、有機(jī)電致發(fā)光顯示器、封裝外殼、折衍混合透鏡、直角反射棱鏡、透鏡、出瞳、連接塊、第二掛接件、第三掛接件、第四掛接件、第五掛接件，第一掛接件、第三掛接件和出瞳都與士兵頭盔連接，第四掛接件和第五掛接件連接，連接塊、有機(jī)電致發(fā)光顯示器都與封裝外殼連接，有機(jī)電致發(fā)光顯示器位于連接塊的上方，折衍混合透鏡兩端分別與封裝外殼、直角反射棱鏡連接，折衍混合透鏡和直角反射棱鏡都與透鏡連接， 第二掛接件與第三掛接件連接。
[0007]優(yōu)選地，所述可視化單兵頭盔顯示器包括發(fā)光二極管、通孔、固定口，通孔位于第三掛接件中央，發(fā)光二極管位于通孔右側(cè)，固定口位于第三掛接件的頂端。
[0008]優(yōu)選地，所述透鏡的平面上設(shè)有一個(gè)二元光學(xué)元件。
[0009]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)彩色顯示，具有一定的放大率，可有效校正像差、提高像質(zhì)，適合士兵使用?！靖綀D說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型可視化單兵頭盔顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型可視化單兵頭盔顯示器包括士兵頭盔1、第一掛接件2、有機(jī)電致發(fā)光顯不器3、封裝外殼4、折衍混合透鏡5、直角反射棱鏡6、透鏡7、出瞳8、連接塊9、第二掛接件10、第三掛接件11、第四掛接件12、第五掛接件13，第一掛接件2、第三掛接件11和出瞳8都與士兵頭盔I連接，第四掛接件12和第五掛接件13連接，連接塊9、有機(jī)電致發(fā)光顯示器3都與封裝外殼4連接，有機(jī)電致發(fā)光顯示器3位于連接塊9的上方，折衍混合透鏡5兩端分別與封裝外殼4、直角反射棱鏡6連接，折衍混合透鏡5和直角反射棱鏡6都與透鏡7連接，第二掛接件10與第三掛接件11連接。透鏡7的平面上可以設(shè)有一個(gè)二元光學(xué)元件，這樣可以顯著降低加工難度。
[0013]本實(shí)用新型可視化單兵頭盔顯示器還可以包括發(fā)光二極管14、通孔15和固定口16，通孔15位于第三掛接件中央，發(fā)光二極管14位于通孔15右側(cè)，固定口 16位于第三掛接件11的頂端。
[0014]本實(shí)用新型可視化單兵頭盔顯示器特別適用于現(xiàn)代士兵頭盔的顯示器，在士兵頭盔的顯示器中，由有機(jī)電致發(fā)光顯示器發(fā)出的光線通過折衍混合透鏡后，進(jìn)入直角反射棱鏡，經(jīng)過反射的光線透過透鏡，進(jìn)入人眼。該顯示器還具有一種保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外殼，以及與頭盔連接的頭盔掛接件。頭盔顯示器光學(xué)系統(tǒng)中提高像質(zhì)的方法，首先設(shè)于焦平面上的有機(jī)電致發(fā)光顯示器所發(fā)出的光線，經(jīng)折衍混合透鏡和直角棱鏡反射，由出瞳處觀察到成放大虛像，在直角反射棱鏡和出瞳之間設(shè)有透鏡。其次，處于焦平面上的有機(jī)電致發(fā)光顯示器與直角反射棱鏡之間設(shè)有折衍混合透鏡。另外為了使頭盔顯示器光學(xué)系統(tǒng)體積縮小，采用了直角反射棱鏡折疊光線。在該光學(xué)系統(tǒng)中，有機(jī)電致發(fā)光顯示器處于光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上，其發(fā)出的光通過折衍混合透鏡后，進(jìn)入直角反射棱鏡，從直角反射棱鏡反射的光線，透過透鏡，最后進(jìn)入出瞳。OLED上的圖像經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)成放大的虛像，人眼在出瞳位置處就可以觀察OLED上經(jīng)放大的虛像。
[0015]本發(fā)明關(guān)鍵之處在于，一是直角反射棱鏡和出瞳之間有一個(gè)具有一定放大率的透鏡，此透鏡能使整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距減小，換言之增大了系統(tǒng)的視場(chǎng)角。從而使整個(gè)畫面比不加透鏡時(shí)大許多;二是系統(tǒng)中引入了二元光學(xué)元件，將二元光學(xué)元件置于透鏡的平面上，可以顯著降低加工難度，加工采用掩模工藝，用三塊掩模加工成八臺(tái)階結(jié)構(gòu)，整個(gè)浮雕結(jié)構(gòu)由一圈圈的凹槽組成，凹槽的一個(gè)側(cè)臂被雕刻成八個(gè)臺(tái)階，所有凹槽深度相同，但寬度不同，這種結(jié)構(gòu)可以使二元光學(xué)元件具有一定的光焦度，從而實(shí)現(xiàn)其光學(xué)性能。
[0016]二元光學(xué)元件的光焦度與光波長(zhǎng)成正比，具有強(qiáng)烈的色散作用，單個(gè)二元光學(xué)元件一般不用于具有一定帶寬的光成像。但它與普通透鏡以適當(dāng)?shù)姆绞交旌蠒r(shí)，色散作用可以相互抵消。因?yàn)槎鈱W(xué)元件的等效阿貝數(shù)大約為-3.452，而光學(xué)玻璃的阿貝數(shù)都在20以上。因此在一個(gè)正透鏡表面上形成的二元光學(xué)元件可以起到負(fù)透鏡的作用，給它以適當(dāng)?shù)墓饨苟染涂梢韵?，用于寬帶成像?br>[0017]另外，二元光學(xué)元件具有任意相位分布特性，為光學(xué)設(shè)計(jì)提供更多的自由度來校正系統(tǒng)的像差，提高光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。再有，二元光學(xué)元件還具有平像場(chǎng)的性質(zhì)，當(dāng)單個(gè)二元光學(xué)元件使用時(shí)，其場(chǎng)曲為零，不存在校正場(chǎng)曲的問題。于是采用混合光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以減少光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡個(gè)數(shù)，縮小體積和減輕重量。
[0018]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可視化單兵頭盔顯示器，其特征在于，所述可視化單兵頭盔顯示器包括士兵頭藍(lán)、第一掛接件、有機(jī)電致發(fā)光顯不器、封裝外殼、折衍混合透鏡、直角反射棱鏡、透鏡、出瞳、連接塊、第二掛接件、第三掛接件、第四掛接件、第五掛接件，第一掛接件、第三掛接件和出瞳都與士兵頭盔連接，第四掛接件和第五掛接件連接，連接塊、有機(jī)電致發(fā)光顯示器都與封裝外殼連接，有機(jī)電致發(fā)光顯示器位于連接塊的上方，折衍混合透鏡兩端分別與封裝外殼、直角反射棱鏡連接，折衍混合透鏡和直角反射棱鏡都與透鏡連接，第二掛接件與第三掛接件連接。2.如權(quán)利要求1所述的可視化單兵頭盔顯示器，其特征在于，所述可視化單兵頭盔顯示器包括發(fā)光二極管、通孔、固定口，通孔位于第三掛接件中央，發(fā)光二極管位于通孔右側(cè)，固定口位于第三掛接件的頂端。3.如權(quán)利要求1所述的可視化單兵頭盔顯示器，其特征在于，所述透鏡的平面上設(shè)有一個(gè)二元光學(xué)元件。
【文檔編號(hào)】G02B27/01GK205581410SQ201620203379
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】楊新軍
【申請(qǐng)人】中航華東光電（上海）有限公司