CN205067868U - 一种头戴式防护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及图像显示技术领域，具体公开了一种头戴式防护装置，包括罩体、摄像组件、显示组件和目视光学组件，罩体包围成一具有视窗开口的容纳腔体，视窗开口与人眼轮廓相匹配；摄像组件设置于罩体的外壁，用于获取罩体外部的图像信号；显示组件设置于罩体的内壁，用于显示图像信号，显示组件发出的显示光线朝向目视光学组件；目视光学组件设置于容纳腔体内并位于显示组件与视窗开口之间，显示光线经目视光学组件后朝向视窗开口。该头戴式防护装置在使用时罩体与人眼轮廓包围成一封闭的容纳空间，使得其具有光学防护作用；该头戴式防护装置在使用时通过将外部环境显示于显示组件，视场明亮清晰，提高了工作效率。

Description

一种头戴式防护装置

【技术领域】

本实用新型涉及光学防护技术领域，尤其涉及一种头戴式防护装置。

【背景技术】

光学科研人员、电焊工、医疗工作者等特殊职业人员在工作中常常会接触到高能量的强光，比如激光，强紫外线光，强红外线光等。上述光线照射会造成人眼的损伤。为了保护特殊职业人员的眼睛，人们发明了光学防护眼镜。

现有的光学防护眼镜在使用时，防护镜片除了过滤高能光线外，同时还作用于环境中的其他光线，使得光学防护眼镜内的视场变得十分暗淡，为操作者的准确操作带来极大影响。并且在需要对不同波长的光线进行防护时，还需要选用或调换不同的防护镜片，这进一步降低了工作效率。

【实用新型内容】

本实用新型旨在提供克服现有技术的以上缺陷，提供一种改进的光学防护用具。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种头戴式防护装置，所述头戴式防护装置包括罩体、摄像组件、显示组件和目视光学组件，所述罩体包围成一具有视窗开口的容纳腔体，所述视窗开口与人眼轮廓相匹配；所述摄像组件设置于所述罩体的外壁，用于获取所述罩体外部的图像信号；所述显示组件设置于所述罩体的内壁，用于显示所述图像信号，所述显示组件发出的显示光线朝向所述目视光学组件；所述目视光学组件设置于所述容纳腔体内并位于所述显示组件与所述视窗开口之间，所述显示光线经所述目视光学组件后朝向所述视窗开口。

一些实施例中，所述摄像组件可以包括至少一摄像头，所述摄像组件位于所述罩体远离所述视窗开口的一侧。

一些实施例中，所述显示组件可以具有至少一显示区域，用于显示所述至少一摄像头的图像信号。

一些实施例中，所述摄像组件可以包括至少两摄像头，所述至少两摄像头间隔设置，所述至少一显示区域中的至少一个用于显示所述至少两摄像头的图像信号的叠加图像和/或融合图像。

一些实施例中，所述目视光学组件可以包括两光学透镜，分别对应于人的两眼。

一些实施例中，所述头戴式防护装置还可以包括两可拆卸屈光矫正镜片，所述两屈光矫正镜片分别对应所述两光学透镜设置，所述两光学透镜射出的显示光线分别朝向所述两屈光矫正镜片。

一些实施例中，所述显示组件可以为至少一显示屏，所述至少显示区域位于所述显示屏中的至少一个上。

一些实施例中，所述头戴式防护装置还可以包括辅助光源，所述辅助光源设置于所述罩体的外壁并靠近所述摄像组件。

一些实施例中，所述辅助光源可以为可见光源、红外光源或紫外光源，所述摄像头可以为可见光摄像头、红外摄像头或紫外摄像头。

一些实施例中，所述头戴式防护装置还可以包括测量模块和计算模块，所述测量模块用于测量发光体与人体的距离，所述计算模块用于计算光路调整量，所述距离和所述光路调整量的数值显示于所述显示组件。

一些实施例中，所述头戴式防护装置还可以包括设置于所述罩体上的调整机构，所述距离调整机构用于调整所述显示组件、所述屈光矫正镜片、所述光学组件的位置和/或它们之间的相对距离。

一些实施例中，所述头戴式防护装置还可以包括与所述两屈光矫正镜片和/或所述两光学透镜连接的的间距调整机构，所述间距调整机构用于调整所述两屈光矫正镜片的间距，和/或所述两光学透镜的间距。

一些实施例中，所述头戴式防护装置还包括设置于所述罩体外壁的固定组件，所述固定组件用于将所述罩体固定于人体头部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：该头戴式防护装置在使用时罩体与人眼轮廓包围成一封闭的容纳空间，使得该头戴式防护装置具有光学防护作用；该头戴式防护装置在使用时通过将外部环境显示于显示组件，视场明亮清晰，不影响使用者的视觉感受；并且该头戴式防护装置在不同波长的强光下工作时，不用更换配件，进一步提高了工作效率。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的头戴式防护装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的头戴式防护装置中显示组件的实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的头戴式防护装置的工作原理示意框图；

图4是本实用新型实施例的头戴式防护装置的应用示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，本实用新型的一个实施例中提供了一种头戴式防护装置。该头戴式防护装置包括罩体100、摄像组件200、显示组件300和目视光学组件400。

罩体100包围成一具有视窗开口101的容纳腔体102，视窗开口101与人眼轮廓相匹配，使用时，罩体100包覆于人体头部，视窗开口101与人眼轮廓相贴合。

摄像组件200设置于罩体100的外壁，用于获取罩体100外部的图像信号。优选地，摄像组件200设置于罩体100的前端。摄像组件200可以设置为与视窗开口101相对，或是可以设置在其他位置，例如头部左边，右边，后部，顶部，用于对周围环境360度全方位的信息捕捉。

显示组件300设置于罩体100的内壁，显示组件300与摄像组件200电性连接或通讯连接，其用于显示图像信号，显示组件300发出的显示光线朝向目视光学组件400。

目视光学组件400设置于容纳腔体102内并位于显示组件300与视窗开口101之间，显示光线经目视光学组件400后朝向视窗开口101，并进入人眼500。

该头戴式防护装置在使用时罩体100与人眼轮廓包围成一封闭的容纳空间102，使得该头戴式防护装置具有光学防护作用；该头戴式防护装置在使用时通过将外部环境显示于显示组件300，视场明亮清晰，提高了工作效率；并且该头戴式防护装置在不同波长的强光下工作时，不用更换配件，进一步提高了工作效率。

进一步而言，头戴式防护装置还包括设置于罩体100外壁的固定组件(图中未示意)，固定组件用于将罩体100固定于人体头部。固定组件可以为设置两端连接于罩体100两侧的软质带状结构，或者分别设置于罩体100两侧的两个固定式支架结构。

进一步而言，摄像组件200包括至少一摄像头210，摄像组件200位于罩体100远离视窗开口101的一侧，且摄像组件200与视窗开口101相对设置。在本实用新型实施例的头戴式防护装置并不限制摄像头210的个数。

进一步而言，显示组件300具有至少一显示区域，用于显示至少一摄像头的图像信号。

进一步而言，摄像组件200包括间隔设置的至少两摄像头210，显示组件300具有显示区域301，用于显示至少两摄像头210的图像信号的叠加图像和/或融合图像。

例如，在一个范例中，摄像组件200包括两个摄像头210，其中一个摄像头为普通的可见光摄像头，另一个摄像头为红外摄像头。相应地，显示在显示区域301中的将是来自可见光摄像头的可见光图像信号与来自红外摄像头的红外图像信息两者智能叠加产生的叠加图像。

或者，在另一个范例中，摄像组件200包括多个摄像头，以拍摄周围环境。相应地，在显示屏的显示区域301中将显示这些摄像头拍摄的图像信号经智能融合后产生的3D融合图像。

进一步而言，目视光学组件400包括两光学透镜410，两光学透镜410分别对应人的两眼。进一步而言，头戴式防护装置还包括两屈光矫正镜片600，两屈光矫正镜片600分别对应两光学透镜410设置，两光学透镜410射出的显示光线分别朝向两屈光矫正镜片600。屈光矫正镜片600为可拆卸的，使得用户可以根据屈光不正的程度(近视或远视，或散光)，拆卸并更换不同的镜片。

进一步参照图2，显示组件300为一显示屏310，显示屏310上具有至少一显示区域301(在图2中所示的实施例中，显示屏310上包含两个显示区域301。

进一步而言，头戴式防护装置还包括辅助光源700，辅助光源700设置于罩体100的外壁并靠近摄像组件。

本实用新型实施例的辅助光源700并不限制辅助光源700的个数例如，在摄像组件200包括两摄像头210的范例中，辅助光源700的个数可以为1，并且辅助光源700设置于两摄像头210之间。

进一步而言，辅助光源700为可见光源、红外光源或紫外光源，摄像头210为可见光摄像头、红外摄像头或紫外摄像头。

进一步参照图3，头戴式防护装置还包括测量模块800和计算模块900，测量模块800用于测量外部环境中的发光体与人体的距离，例如测量模块800可以为测距传感器，计算模块900用于计算光路调整量，距离和光路调整量的数值显示于显示组件。

进一步而言，头戴式防护装置还包括设置于所述罩体上的距离调整机构，用于调整显示组件300、屈光矫正镜片600、目视光学组件400的位置和/或它们之间的相对距离。例如，使用者可以使用距离调整机构调整各个组件或部件距眼睛的距离，以适应不同使用者的习惯。

进一步而言，头戴式防护装置还包括与两屈光矫正镜片和/或两光学透镜连接的的间距调整机构，所述间距调整机构用于调整两屈光矫正镜片的间距，和/或两光学透镜的间距。与距离调整机构类似地，间距调整机构可以允许使用者根据个人情况调整两镜片、两透镜的间距，以适应不同使用者的特异性及习惯。

参照图4，详述对于光学科研工作者的一种应用。当光学工作者在做实验中，一类常用的工作任务是调整光路以使光路准直，例如用于确保激光能通过一些小孔。在传统的实验条件下，由于激光对人眼有伤害，工作者只能佩戴防护眼镜，在非常暗的视场中工作，并通过经验和目测来准直光路。如果使用本申请所公开的头戴式显示器设备，在确保人眼安全的同时，就能实时计算需要的光路调整量，就能够计算出所需要的调整量，并在显示器上实时显示，极大地提高了工作效率和工作质量。

图4展示了上述应用场景中显示组件显示的图像，包括现实显示区域302和参数显示区域303。现实显示区域302包括小孔302a和光斑302b，参数显示区域303用于显示距离参数和光路调整量，例如距离参数为激光光斑与用户的距离为100cm，光路调整量为通过小孔中心向右旋转2.43°。该头戴式防护装置能够提供辅助的数据参数。进一步提高了工作效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种头戴式防护装置，其特征在于，所述头戴式防护装置包括罩体、摄像组件、显示组件和目视光学组件，

所述罩体包围成一具有视窗开口的容纳腔体，所述视窗开口与人眼轮廓相匹配；

所述摄像组件设置于所述罩体的外壁，用于获取所述罩体外部的图像信号；

所述显示组件设置于所述罩体的内壁，用于显示所述图像信号，所述显示组件发出的显示光线朝向所述目视光学组件；

所述目视光学组件设置于所述容纳腔体内并位于所述显示组件与所述视窗开口之间，所述显示光线经所述目视光学组件后朝向所述视窗开口。

2.根据权利要求1所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述摄像组件包括至少一摄像头，所述摄像组件位于所述罩体远离所述视窗开口的一侧。

3.根据权利要求2所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述显示组件具有至少一显示区域，用于显示所述至少一摄像头的图像信号。

4.根据权利要求3所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述摄像组件包括至少两摄像头，所述至少两摄像头间隔设置，所述至少一显示区域中的至少一个用于显示所述至少两摄像头的图像信号的叠加图像和/或融合图像。

5.根据权利要求4所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述目视光学组件包括两光学透镜，分别对应于人的两眼。

6.根据权利要求5所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述头戴式防护装置还包括两可拆卸屈光矫正镜片，所述两屈光矫正镜片分别对应所述两光学透镜设置，所述两光学透镜射出的显示光线分别朝向所述两屈光矫正镜片。

7.根据权利要求5所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述显示组件为至少一显示屏，所述至少一显示区域位于所述显示屏中的至少一个上。

8.根据权利要求2所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述头戴式防护装置还包括辅助光源，所述辅助光源设置于所述罩体的外壁并靠近所述摄像组件。

9.根据权利要求8所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述辅助光源为可见光源、红外光源或紫外光源，所述摄像头为可见光摄像头、红外摄像头或紫外摄像头。

10.根据权利要求1所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述头戴式防护装置还包括测量模块和计算模块，所述测量模块用于测量发光体与人体的距离，所述计算模块用于计算光路调整量，所述距离和所述光路调整量的数值显示于所述显示组件。

11.根据权利要求6所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述头戴式防护装置还包括设置于所述罩体上的距离调整机构，所述距离调整机构用于调整所述显示组件、所述屈光矫正镜片、所述目视光学组件的位置和/或它们之间的相对距离。

12.根据权利要求11所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述头戴式防护装置还包括与所述两屈光矫正镜片和/或所述两光学透镜连接的的间距调整机构，所述间距调整机构用于调整所述两屈光矫正镜片的间距，和/或所述两光学透镜的间距。

13.根据权利要求1所述的头戴式防护装置，其特征在于，所述头戴式防护装置还包括设置于所述罩体外壁的固定组件，所述固定组件用于将所述罩体固定于人体头部。