CN107367831B - 一种虚拟显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种虚拟显示装置，包括固定部、保护部和虚拟部。保护部套装于瞄准镜目镜端，固定部将保护部和虚拟部固定于目镜端，虚拟部包括虚拟组件、显示屏和外壳，显示屏和虚拟组件安装于外壳，显示屏发出的光线经过虚拟组件使光线被变焦后移位并与所述目镜的光线同时成像在所述瞄准镜的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚目镜里的目标和所述显示屏显示的内容。本发明的虚拟显示装置，利用虚拟组件可以将显示屏发出的光线变焦后移位并与所述目镜的光线同时成像在所述瞄准镜的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述目镜里的目标和所述显示屏显示的内容，从而使用者在瞄准的同时，可以获取重要射击信息，大大提高了射击效果。

Description

一种虚拟显示装置

技术领域

本发明涉及一种虚拟显示装置，特别涉及一种用于瞄准镜的虚拟显示装置。

背景技术

瞄准镜，尤其是望远镜式瞄准镜自发明以来就因为它可以清晰准确地命中目标在比赛、狩猎和军事活动中得到广泛运用。由于子弹的飞行线路是抛物线轨迹，再由于环境比如风等对飞行线路的影响，命中远距离的目标，是相当不容易的，射手需要测出目标的距离，计算出弹道，需要对瞄准镜的调节旋钮进行必要调节才能做到。然而，射手做这些动作时都必须将眼睛从瞄准镜里看见的目标移开，在实践中，目标往往是移动的，射击机会可能稍纵即逝。射击已经进入了智能时代，有了智能测距、智能弹道计算APP等许多智能装备，但是却没有一种显示装置，能使射手瞄准目标同时可以不用移开视线而获取距离、弹道和其它相关的智能设备提供的射击信息，极大地降低了射击效率。

能使射手瞄准目标同时看见显示屏内容并不是在瞄准镜目镜旁边放一个显示屏那么简单，因为那样根本看不见。瞄准镜有个重要参数叫出瞳距离，出瞳距离是能看清瞄准镜里显示的所有东西时眼睛与目镜的最后一片镜片之间的距离，大部分瞄准镜的出瞳距离是在9厘米左右，瞄准时眼睛和瞄准镜目镜的距离在6厘米到12厘米之间才行，正常人眼在这个距离是根本无法看清实际物体的，当然也看不清任何显示屏上的内容。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种能提高瞄准镜射击效率的虚拟显示装置。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种虚拟显示装置，用于瞄准镜，所述瞄准镜包括目镜和目镜端，目镜安装在目镜端里。所述虚拟显示装置包括固定部、保护部和虚拟部，所述保护部套装于所述瞄准镜的目镜端，所述固定部将所述保护部和虚拟部固定于所述瞄准镜的目镜端，所述虚拟部包括虚拟组件、显示屏和外壳，所述显示屏和所述虚拟组件安装于所述外壳，所述显示屏发出的光线经过所述虚拟组件使光线被变焦后移位并与所述目镜的光线同时成像在所述瞄准镜的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述瞄准镜的所述目镜里的目标和所述显示屏显示的内容。

其中，所述虚拟组件包括棱镜、凸透镜和凹透镜，所述显示屏发出的光线经过所述凹透镜缩小，再经过所述凸透镜放大后使显示屏的内容在所述瞄准镜的出瞳距离能被看清楚，再经过所述棱镜两次内反射使光线移位并和所述目镜的光线同时成像在所述瞄准镜的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述目镜里的目标和所述显示屏显示的内容。

其中，所述虚拟组件包括第一反射镜、第二反射镜、凸透镜和凹透镜，所述显示屏发出的光线经过所述凹透镜缩小，再经过所述凸透镜放大后使显示屏的内容在所述瞄准镜的出瞳距离能被看清楚，再经过所述第一反射镜反射给第二反射镜，第二反射镜反射后进入人的眼睛，而使光线移位并和所述目镜的光线同时成像在所述瞄准镜的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述目镜里的目标和所述显示屏显示的内容。

其中，所述第一反射镜安装于所述外壳中，所述第二反射镜安装于所述保护部中并与所述目镜交界，第一反射镜与水平线的夹角为45度，第二反射镜与水平线的夹角为40度。

其中，所述保护部设有多个缝隙，所述缝隙间隔设计并从所述保护部的第一端向第二端延伸，以使保护部具有一定的弹性可以套装于不同外径的所述目镜。

其中，所述保护部的第二端设有收容架，所述收容架向外壳方向凸出并设有收容孔，所述棱镜的第二反射面插入收容孔中并与所述目镜紧挨，以使所述目镜和第二反射面共同组成的镜面组合里可以同时看见所述目镜里的目标和所述显示屏显示的内容。

其中，所述外壳设有开口，所述棱镜通过开口插入所述收容孔中，所述棱镜的第一反射面位于所述外壳中，经过所述凸透镜后的光线被第第一反射面反射给第二反射面，第二反射面再反射进入人的眼睛。

其中，所述固定部包括固定环，每一个固定环设有凸出部，所述外壳通过安装部固定于所述凸出部。

其中，所述安装部包括垫圈，用于调节外壳和保护部之间的距离并调节所述目镜和所述棱镜的第一反射面交界的程度。

其中，所述第一反射面与水平线的夹角为45度，所述第二反射面与水平线的夹角为50度。

本发明的虚拟显示装置，利用虚拟组件可以将显示屏发出的光线变焦后移位并与所述目镜的光线同时成像在所述瞄准镜的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述目镜里的目标和所述显示屏显示的内容，从而使用者在观察目标的同时，可以调节射击信息，大大提高了射击效果。

附图说明

图1为本发明的第一种实施方式的虚拟显示装置和瞄准镜的分解示意图。

图2为图1中的目镜和虚拟显示装置的组装剖视示意图。

图3为本发明的第二种实施方式的虚拟显示装置和瞄准镜的目镜组装剖视示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺 时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1为本发明第一种虚拟显示装置，用于瞄准镜，所述瞄准镜包括目镜201和目镜端202，目镜201安装在目镜端202里。

请参考图1和图2，所述虚拟显示装置100包括固定部10、保护部20和虚拟部30，所述保护部20套装于所述瞄准镜200的目镜端202，所述固定部10将所述保护部20和虚拟部30固定于所述目镜端202，所述虚拟部30包括虚拟组件32、显示屏34和外壳36，所述显示屏34和所述虚拟组件32安装于所述外壳36，所述显示屏34发出的光线经过所述虚拟组件32使光线被变焦后移位并与所述目镜201的光线同时成像在所述瞄准镜200的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述瞄准镜200的所述目镜201里的目标和所述显示屏34的内容。

在本实施方式中，保护部20是一个圆管。当然，保护部20也可以为其他形状，只要保护部20能够安装于目镜端202都在本发明的保护范围内。进一步，保护部20的形状和目镜端202的形状一致，以便保护部20套装于目镜端202，提高使用的方便性。

因本发明的虚拟组件32可以将显示屏34发出的光线被变焦后移位并与所述目镜201的光线同时成像在所述瞄准镜200的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述瞄准镜200的所述目镜201里的目标和所述显示屏34的内容，从而使用者在瞄准目标的同时，可以获取其它射击信息如距离、倾角、弹道等，也就是说，当本发明的虚拟显示装置100安装于瞄准镜200的目镜201时，可以将现代的智能装备和本发明的虚拟显示装置100连接起来，使用者在瞄准的同时，也可以测定目标的距离、计算弹道、调节瞄准镜旋钮，从而实现将现代的智能装备和传统的瞄准镜200无缝结合起来，大大提高了射击的效率。

进一步，所述虚拟组件32包括棱镜322、凸透镜324和凹透镜326，所述显示屏34发出的光线经过所述凹透镜326缩小，再经过所述凸透镜324放大后使所述显示屏34在瞄准镜200的出瞳距离能被看清楚，再经过所述棱镜322两次内反射使光线移位并和所述目镜201的光线同时成像在所述瞄准镜200的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述目镜201里的目标和所述显示屏34的内容。

因本发明的凹透镜326和凸透镜324组合可以调节所看到的显示屏34内容大小，还可以让不同屏幕大小规格的显示屏34使用在本发明的虚拟显示装置100中，大大提高了使用的通用性和方便性。

请参考图1，所述保护部20设有多个缝隙22，所述缝隙22间隔设计并从所述保护部20的第一端24向第二端26延伸，以使保护部20具有一定的弹性可以套装于不同外径的所述目镜端202。

因保护部20设有多个缝隙22，使得保护部20具有弹性，从而在使用过程中，保护部20的内径可以通过所述缝隙22扩大，从而保护部20可以安装于不同的目镜端202，提高了使用的方便性。

在本实施方式中，缝隙22是相互平行的。

进一步，所述保护部20的第二端26设有收容架28，所述收容架28向外壳36方向凸出并设有收容孔280，所述棱镜322的第二反射面321插入收容孔280中并与所述目镜201紧挨，以使目镜201和第二反射面321共同组成的镜面组合里可以同时看见所述目镜201里的目标和所述显示屏34的内容。

在本实施方式中，棱镜322的第二反射面321也是目镜。

因所述棱镜322的第二反射面321通过插入收容孔280中可以与瞄准镜200的目镜201紧挨，从而目镜201和棱镜322的第二反射面321可以交界，以使第二反射面321和目镜201共同组成一个目镜组合，使得使用者在目镜组合里可以同时看见所述目镜201里的目标和所述显示屏34的内容，进而实现瞄准目标和获取其它射击信息的同步，大大提高了射击效率。

进一步，所述外壳36设有开口360，所述棱镜322通过开口360插入所述收容孔280中，所述棱镜322的第一反射面323位于所述外壳36中，，经过所述凸透镜324后的光线被第一反射面323反射给第二反射面321，第二反射面321再反射进入人的眼睛。

请参考图1和图2，所述固定部10包括固定环12，所述外壳36通过安装部40固定于所述固定环12。

在本实施方式中，所述固定环12为一对。每一个固定环12包括一对半环并通过螺丝固定。

进一步，所述每一个固定环12设有凸出部122，所述外壳36安装于凸出部122。所述安装部40包括垫圈42，用于调节外壳36和保护部20之间的距离并调节所述目镜201和所述棱镜322的第二反射面321交界的程度。

在本实施方式中，安装部40还包括螺丝44，通过螺丝44和垫圈42将外壳36固定于固定环12。

在本实施方式中，垫圈42为多个或具有弹性。当垫圈42没有弹性时，可以调节垫圈42的数量来调节外壳36和保护部20之间的距离并调节所述目镜201和所述棱镜322的第二反射面321交界的程度；当垫圈42具有弹性时，通过调节垫圈42的压紧程度来调节外壳36和保护部20之间的距离并调节所述目镜201和所述棱镜322的第二反射面321交界的程度。也就是说，通过垫圈42可以使棱镜322的第二反射面321和瞄准镜200的目镜201之间保持合适的距离和角度，以便使用者可以同时看清棱镜322的第二反射面321和瞄准镜200的目镜201里的内容。

进一步，由于人眼在瞄准目标的时候实际视线范围是很小的，棱镜322的第二反射面321和瞄准镜200的目镜201之间的距离如果过宽眼睛看不到，如果重叠太多则遮住瞄准镜200的目镜201。在本实施方式中，棱镜322的第二反射面321和瞄准镜200的目镜201的交界范围在2毫米至8毫米之间，以便射手可以同时看清棱镜322的第二反射面321和瞄准镜200的目镜201里的内容。

因所述目镜201和所述棱镜322的第二反射面321交界的程度可以调节，从而棱镜322的安装位置和第二反射面321的厚度都可以改变，降低了棱镜322的制作和安装要求，提高了使用的方便性，同时也降低制造和安装成本。

在本实施方式中，棱镜322的第二反射面321和水平线的夹角为50度，棱镜322的第一反射面323和水平线的夹角为45度。显示屏34可以是点阵屏幕，也可以是段码屏幕或其它屏幕。

请参考图1，所述虚拟部30还包括电路板90、接口80、开关按钮70和调节按钮60，所述电路板90安装于所述外壳36中，用于调制施加所述显示屏34电极上的电位信号的相位、峰值和频率，以建立显示屏34的驱动电场。接口80跟电路板90电连接，用于从外部设备输入电源和不同的视频信号，使显示屏34显示预期的内容。开关按钮70和调节按钮60均安装于外壳36的上盖并与电路板90电连接，开关按钮70用于开启显示屏34。调节按钮60用于调节显示屏34亮度，使使用者在不同外界环境中看清楚显示屏34内容。

请参考图1和图2，安装时，棱镜322、凸透镜324、凹透镜326及显示屏34安装于外壳36中，从而组装为虚拟部30。保护部20套装于瞄准镜200的目镜201并通过固定环12固定于目镜201，虚拟部30通过安装部40固定于固定环12，从而虚拟部30、保护部20和固定部10安装为虚拟显示装置100并固定于瞄准镜200的目镜201。

请参考图3为本发明的第二种实施方式的虚拟显示装置100a，第二实施方式的虚拟显示装置100a的结构和功能与第一种实施方式的虚拟显示装置100的结构和功能相似，其中第二种实施方式的固定部10a和保护部20a的结构与第一种实施方式中的固定部10和保护部20的结构相似，他们的功能相同。

第二种实施方式的虚拟部30a和第一种实施方式中的虚拟部30的结构类似，其不同之处在于：虚拟组件32a包括凸透镜324a、凹透镜326a、第一反射镜322a和第二反射镜328a，凸透镜324a、凹透镜326a、第一反射镜322a安装于外壳36a中，第二反射镜328a安装于保护部20a内并与目镜201a交界，显示屏34a发出的光线经过所述凹透镜326a缩小，再经过所述凸透镜324a放大后使所述显示屏34a在瞄准镜200a的出瞳距离能被看清楚，再经过所述第一反射镜322a反射给第二反射镜328a，第二反射镜328a反射后进入人的眼睛，而使光线移位并和所述目镜201a的光线同时成像在所述瞄准镜200a的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述目镜201a里的目标和所述显示屏34a的内容；外壳36a安装于目镜201a的下方，即外壳36a位于枪和瞄准镜200a之间的空隙中，这种设计使得虚拟显示装置100a不增加武器的体积，提高了使用的方便性；外壳36a设有第一开口360a，保护部20设有第二开口26a，第一开口360a和第二开口26a相对，第一反射镜322a反射的光线通过第一开口360a和第二开口26a传送到第二反射镜328a。

在本实施方式中，第一反射镜322a与水平线夹角是45度，第二反射镜328a与水平线夹角是40度。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种虚拟显示装置，用于瞄准镜，所述瞄准镜包括目镜和目镜端，目镜安装在目镜端里，其特征在于：所述虚拟显示装置包括固定部、保护部和虚拟部，所述保护部套装于所述瞄准镜的目镜端，所述固定部将所述保护部和虚拟部固定于所述瞄准镜的目镜端，所述虚拟部包括虚拟组件、显示屏和外壳，所述显示屏和所述虚拟组件安装于所述外壳，所述显示屏发出的光线经过所述虚拟组件使光线被变焦后移位并与所述目镜的光线同时成像在所述瞄准镜的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述瞄准镜的所述目镜里的目标和所述显示屏显示的内容，其中所述虚拟组件包括凸透镜和凹透镜，所述显示屏发出的光线经过所述凹透镜缩小，再经过所述凸透镜放大后使显示屏的内容在所述瞄准镜的出瞳距离能被看清楚。

2.根据权利要求1所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述虚拟组件还包括棱镜，被所述凸透镜放大后的光线再经过所述棱镜两次内反射使光线移位并和所述目镜的光线同时成像在所述瞄准镜的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述目镜里的目标和所述显示屏显示的内容。

3.根据权利要求1所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述虚拟组件还包括第一反射镜和第二反射镜，被所述凸透镜放大后的光线再经过所述第一反射镜反射给第二反射镜，第二反射镜反射后进入人的眼睛，而使光线移位并和所述目镜的光线同时成像在所述瞄准镜的出瞳距离附近，使人眼可以同时看清楚所述目镜里的目标和所述显示屏显示的内容。

4.根据权利要求3所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述第一反射镜安装于所述外壳中，所述第二反射镜安装于所述保护部中并与所述目镜交界，第一反射镜与水平线的夹角为45度，第二反射镜与水平线的夹角为40度。

5.根据权利要求2和3任意一项所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述保护部设有多个缝隙，所述缝隙间隔设计并从所述保护部的第一端向第二端延伸，以使保护部具有一定的弹性可以套装于不同外径的所述目镜端。

6.根据权利要求2所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述保护部的第二端设有收容架，所述收容架向外壳方向凸出并设有收容孔，所述棱镜的第二反射面插入收容孔中并与所述目镜紧挨，以使目镜和第二反射面共同组成的镜面组合里可以同时看见所述目镜里的目标和所述显示屏显示的内容。

7.根据权利要求6所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述外壳设有开口，所述棱镜通过开口插入所述收容孔中，所述棱镜的第一反射面位于所述外壳中，经过所述凸透镜后的光线被第一反射面反射给第二反射面，第二反射面再反射进入人的眼睛。

8.根据权利要求7所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述固定部包括固定环，每一个固定环设有凸出部，所述外壳通过安装部固定于所述凸出部。

9.根据权利要求7所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述安装部包括垫圈，用于调节外壳和保护部之间的距离并调节所述目镜和所述棱镜的第一反射面交界的程度。

10.根据权利要求7所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述第一反射面与水平线的夹角为45度，所述第二反射面与水平线的夹角为50度。

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