CN203149234U

CN203149234U - 飞行头盔护目镜及飞行头盔

Info

Publication number: CN203149234U
Application number: CN 201320003900
Authority: CN
Inventors: 王大量; 孙健
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2023-01-04

Abstract

本实用新型提供一种飞行头盔及飞行头盔护目镜，该飞行头盔护目镜包括护目镜状主体；以及设置在所述护目镜状主体的表面上的带通滤光镀膜。利用该飞行头盔护目镜，可以衰减入射阳光的强度，保护飞行员的眼睛，并且可以有效削弱阳光干扰现象，从而使得飞行员能在强光下看清显示器的信息。

Description

飞行头盔护目镜及飞行头盔

技术领域

本实用新型涉及护目镜领域，更为具体地，涉及一种飞行头盔护目镜及具有该飞行头盔护目镜的飞行头盔。

背景技术

飞机的平视显示系统用于以单色绿光（白天）字符形式将飞行参数或瞄准符号显示在驾驶员正前方的无穷远处。该平视显示系统的显示结果与外界背景叠加在一起，由此，飞机驾驶员在观看平视显示系统的各种显示符号时，会看到外界背景。

平视显示系统主要由光学设备和电子设备组成。电子设备用于产生各种目视符号，而光学设备用于将目视符号进行平行成像并与外界景物叠加，又称为光学准直。

图1示出了现有的平视显示系统的光路示意图。如图1所示，平视显示系统通过凸透镜，将需要显示的字符以平行光射向半透半反玻璃，再经过半透半反玻璃的反射，在驾驶员正前方的无穷远处形成虚像，以供驾驶员观看。由于平显所显示的字符与外界景物叠加在一起，当背景的光强远远超过平显光强时，无法正常观察平显信息。

此外，由于凸透镜和半透半反玻璃存在45°夹角，阳光将在凸透镜和反射玻璃间多次反射形成光干扰。如图2所示，当太阳在平视显示系统的正上方时，阳光透过半透半反玻璃，经过凸透镜的中心位置处的镜面反射以及半透半反玻璃的反射进入驾驶员的眼睛，形成强烈的阳光干扰；

当外界强光照射到多功能显示器屏幕上，经屏幕反射的光大于多功能显示器自身光信号光强时，同样无法正常观察多功能显示器信息，如图3所示。就如同在阳光下看不清手机屏幕一样。虽然多功能显示器采取减反射措施，但是效果十分有限，光干扰现象依然严重。

飞机的驾驶员所佩戴的头盔亦称飞行头盔。飞行员的特殊工作环境对其头盔的功能有较高的要求。飞机座舱狭小，且发动机噪音极大，要求飞行头盔能够提供抗冲、减震和降噪功能。而且，飞行头盔需要安装通信装置，以便飞行员随时与地面和友机保持联系。另外，由于高空阳光强烈，需要安装护目镜，并且由于高空空气稀薄，飞行员到达4000米高度就要吸氧，需在头盔上固定相应装置。各国都非常重视飞行头盔的研制，其盔体分别采用玻璃钢、玻璃纤维、环氧树脂、防弹尼龙及高强纤维等材料制成，内衬泡沫塑料等减震降噪阻尼材料，并配以聚碳酸酯护目镜与耳机、麦克风，用尼龙/棉、皮革等组成可调节头箍。

现有护目镜对于入射光的衰减没有波长选择性。在强光环境中放下头盔上的护目镜后，虽然阳光干扰减弱了，但是平显和多功能显示器的光信号同样被等比例减弱了，干扰光和显示器的对比度没有变，特定条件下依然看不清平显或多功能显示器画面。

带通滤光片（带通滤光镀膜）是干涉滤光片的一种，其能够严格控制透射光的起止波长范围。能够通过带通滤光镀膜的光的波长范围由镀层的厚度、滤光镀膜结构（涂层方式）决定。窄带滤光镀膜仅仅能允许波长范围极窄，几乎是同一波长的光透过，其半峰值带宽(峰值的一半)为1nm到40nm，从而可以获得高纯度的单色光。这种带通滤光镀膜多用于感光测定、激光全息摄影、红外探测等方面。

实用新型内容

鉴于上述，本实用新型的目的在于提供一种飞行头盔护目镜，该飞行头盔护目镜具有波长选择性衰减，从而能够有效地提高强光下平显和多功能显示器画面的对比度，大大增强抗阳光干扰能力。

本实用新型的另一目的在于提供具有上述飞行头盔护目镜的飞行头盔。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种飞行头盔护目镜，其特征在于，包括：护目镜状主体；以及设置在所述护目镜状主体的外表面上的带通滤光镀膜。

优选地，所述带通滤光镀膜设置在所述护目镜状主体的外侧表面、内侧表面或者两者上。

优选地，所述带通滤光镀膜是三带通滤光镀膜。

优选地，所述三带通滤光镀膜可以是RGB三带通滤光镀膜。

优选地，所述RGB三带通滤光镀膜被设置为绿光带通波长及带宽、红光带通波长及带宽、蓝光带通波长及带宽分别与飞机上的平视显示器和多功能显示器的绿光信号、红光信号和蓝光信号对应。

优选地，所述RGB三带通滤光镀膜被设置为在红、绿、蓝三个带通内的光峰值透光率>80%，其余波长的光截止深度为OD3。

优选地，所述护目镜状主体由聚碳酸酯基材制成。

优选地，所述聚碳酸酯基材是无色聚碳酸酯玻璃。

根据本发明的另一方面，提供了一种飞行头盔，其特征在于，包括上述飞行头盔护目镜。

有益效果

利用本实用新型的飞行头盔护目镜，可以衰减入射阳光的强度，从而保护飞行员的眼睛，具体的衰减比例可以通过调整护目镜镀膜中RGB三个通道的带宽或峰值透过率来实现。而且，与现有头盔护目镜相比，本实用新型的头盔护目镜还可以更好地还原外界景物的色彩。另外，利用本实用新型的头盔护目镜，通过提高平显和多功能显示器的对比度，可以有效削弱阳光干扰现象，从而使得飞行员能在强光下看清显示器的信息。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1示出现有飞机平视显示系统的光学设备的光路的示意图1（强光在正前方）；

图2示出现有飞机平视显示系统的光学设备的光路的示意图2（强光在正上方）；

图3示出现有技术中的阳光对多功能显示器的显示造成干扰的示意图；

图4A示出了可见光谱图，以及图4B示出了阳光光谱；

图5示出本实用新型的头盔护目镜的结构的剖面示意图；

图6示出一种三带通滤光镀膜的光学参数示意图；

图7示出根据本实用新型的三带通滤光护目镜削弱阳光提高平显对比度原理示意图；

图8示出根据本实用新型的三带通滤光护目镜削弱阳光提高多功能显示器对比度原理示意图；和

图9示出了具有根据本实用新型的头盔护目镜的飞行头盔的示意图。

具体实施例

图4A示出了可见光谱图，以及图4B示出了阳光光谱。由图4A和图4B可知，外界干扰光从380nm到780nm的400nm可见光谱范围内是连续，而平显在白天是用单一的绿色进行显示的，并且光谱范围很窄，大概在20nm左右。多功能显示器的彩色图像是用RGB三基色实现的，每种颜色的光谱范围也较窄。

图5示出本实用新型的头盔护目镜1的结构的剖面示意图。如图5所示，头盔护目镜1包括护目镜状主体10和带通滤光镀膜20。

护目镜状主体10例如可以由聚碳酸酯基材制成。优选地，所述聚碳酸酯基材是无色聚碳酸酯玻璃，如图5中所示。在其它示例中，所述聚碳酸酯基材也可以采用其它材质。护目镜状主体10的外形可以与现有护目镜（例如，飞行头盔护目镜）一致，从而保证能顺利安装到现有飞行头盔上。此外，护目镜状主体10的结构强度可以与现有护目镜一致，从而确保能够提供满意的防护能力。

带通滤光镀膜20设置在所述护目镜状主体10的表面上，例如，涂覆在所述护目镜状主体10的表面上。例如，带通滤光镀膜20设置在所述护目镜状主体10的外侧表面上，或者设置在在所述护目镜状主体10的内侧表面上，或者设置在在所述护目镜状主体10的外侧表面和内侧表面两者上。

优选地，带通滤光镀膜20可以是三带通滤光镀膜，比如RGB三带通滤光镀膜。图6示出了一种RGB三带通滤光镀膜的光学参数。如果采用RGB三带通滤光镀膜来制作飞行头盔护目镜，那么，对于自然光来说，只有大约20%的可见光能够通过该RGB三带通滤光镀膜，由此该滤光镀膜起到了衰减阳光的作用。同时，外界的景物可以通过该RGB三带通滤光镀膜，以三基色在人眼中还原色彩。

此外，所述RGB三带通滤光镀膜被设置为绿光带通波长及带宽、红光带通波长及带宽、蓝光带通波长及带宽分别与飞机上的平视显示器和多功能显示器的绿光信号、红光信号和蓝光信号对应。根据上述设计，可以使得此种滤光镀膜和平显、多功能显示器的光信号在波长和带宽上吻合，平显、多功能显示器的光信号能够极低损耗地通过滤光片。由此，在可见光范围内，通过RGB三带通滤光镀膜的波长选择性，有效削弱了阳光干扰，从而提高了强光下平显和多功能显示器的对比度。

此外，优选地，所述RGB三带通滤光镀膜可以被设置为在红、绿、蓝三个带通内的光峰值透光率>80%，其余波长的光截止深度为OD3。

图7示出根据本实用新型的三带通滤光护目镜削弱阳光提高平显对比度原理示意图。

如图7所示，来自外界的背景强光因其光谱是在400nm范围内连续的，通过三带通滤光护目镜的波长选择滤光后，只能有20%以内的光通过，起到了衰减的作用。因平视显示器光信号的波长和带宽与护目镜吻合，所以平视显示器光信号80%以上可以通过护目镜。由此，三带通滤光护目镜既起到了削弱阳光的作用，又提高了平显与阳光的对比度。

图8示出根据本实用新型的三带通滤光护目镜削弱阳光提高多功能显示器对比度原理示意图。

如图8所示，来自外界的背景强光经多功能显示器屏幕反射后会严重干扰视线，甚至使人无法看清多功能显示器画面。因屏幕反射的背景强光光谱也是在400nm范围内连续的，通过三带通滤光护目镜的波长选择滤光后，只能有20%以内的光通过，起到了衰减的作用。因多功能显示器RGB三基色光信号的波长和带宽与护目镜吻合，所以多功能显示器光信号80%以上可以通过护目镜。同理，三带通滤光护目镜抑制了多功能显示器屏幕光反射，提高了显示画面的对比度。

图9示出了具有根据本实用新型的头盔护目镜的飞行头盔的示意图。如图9所示，根据本实用新型的头盔护目镜1设置在飞行头盔中。

如上参照图4到图9描述了根据本实用新型的飞行头盔护目镜以及飞行头盔。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的飞行头盔护目镜以及飞行头盔，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims

1.一种飞行头盔护目镜，其特征在于，包括：

护目镜状主体；以及

设置在所述护目镜状主体的表面上的带通滤光镀膜。

2.如权利要求1所述飞行头盔护目镜，其特征在于，所述带通滤光镀膜设置在所述护目镜状主体的外侧表面、内侧表面或者两者上。

3.如权利要求1所述的飞行头盔护目镜，其特征在于，所述带通滤光镀膜是三带通滤光镀膜。

4.如权利要求1所述的飞行头盔护目镜，其特征在于，所述三带通滤光镀膜是RGB三带通滤光镀膜。

5.如权利要求4所述的飞行头盔护目镜，其特征在于，所述RGB三带通滤光镀膜被设置为绿光带通波长及带宽、红光带通波长及带宽、蓝光带通波长及带宽分别与飞机上的平视显示器和多功能显示器的绿光信号、红光信号和蓝光信号对应。

6.如权利要求5所述的飞行头盔护目镜，其特征在于，所述RGB三带通滤光镀膜被设置为在红、绿、蓝三个带通内的光峰值透光率>80%，其余波长的光截止深度为OD3。

7.如权利要求1所述的飞行头盔护目镜，其特征在于，所述护目镜状主体由聚碳酸酯基材制成。

8.如权利要求7所述的飞行头盔护目镜，其特征在于，所述聚碳酸酯基材是无色聚碳酸酯玻璃。

9.一种飞行头盔，其特征在于，包括如权利要求1到8中任何一个所述的飞行头盔护目镜。