CN205581410U - 可视化单兵头盔显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可视化单兵头盔显示器，其包括士兵头盔、第一挂接件、有机电致发光显示器、封装外壳、折衍混合透镜、直角反射棱镜、透镜、出瞳、连接块、第二挂接件、第三挂接件、第四挂接件、第五挂接件，第一挂接件、第三挂接件和出瞳都与士兵头盔连接，第四挂接件和第五挂接件连接，连接块、有机电致发光显示器都与封装外壳连接，有机电致发光显示器位于连接块的上方，折衍混合透镜两端分别与封装外壳、直角反射棱镜连接，折衍混合透镜和直角反射棱镜都与透镜连接，第二挂接件与第三挂接件连接。本实用新型结构简单，可实现彩色显示，具有一定的放大率，可有效校正像差、提高像质，适合士兵使用。

Description

可视化单兵头盔显示器

技术领域

本实用新型涉及一种显示器，特别是涉及一种可视化单兵头盔显示器。

背景技术

在现代化战争中，对各种军事装备、设施都提出了适应现代化战争需要的、更加严格的要求。为了适应这种变化及提高部队杀伤力、机动性和生存能力，世界各国已兴起了开发士兵作战系统的浪潮。

目前，士兵头盔显示器的光学系统有两种方式：一种采用传统的蔡司目镜，有机电致发光显示器中的图像经透镜放大，人眼在出瞳处观察到经放大的虚像。另一种由有机电致发光显示器中的图像的光线通过透镜，再经过分束镜反射，射向凹面反射镜，从凹面反射镜反射的光透过分束镜，最后进入出瞳。

在头盔显示器领域，佩戴者希望它能显示彩色图像，并且有较大的视场角、出瞳直径以及较小的体积和重量。对于现有的技术，增大光学系统视场角和出瞳直径就必然增加系统的体积和重量，这是一个不可解决的矛盾。另外，为了实现彩色显示，光学系统就不得不引入折射率不同的光学材料组成的胶合透镜，从而进一步增加系统体积和重量。而且现有的光学技术在校正像差、影像放大和提高像质等方面存在不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可视化单兵头盔显示器，其结构简单，可实现彩色显示，具有一定的放大率，可有效校正像差、提高像质，适合士兵使用。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种可视化单兵头盔显示器，其包括士兵头盔、第一挂接件、有机电致发光显示器、封装外壳、折衍混合透镜、直角反射棱镜、透镜、出瞳、连接块、第二挂接件、第三挂接件、第四挂接件、第五挂接件，第一挂接件、第三挂接件和出瞳都与士兵头盔连接，第四挂接件和第五挂接件连接，连接块、有机电致发光显示器都与封装外壳连接，有机电致发光显示器位于连接块的上方，折衍混合透镜两端分别与封装外壳、直角反射棱镜连接，折衍混合透镜和直角反射棱镜都与透镜连接，第二挂接件与第三挂接件连接。

优选地，所述可视化单兵头盔显示器包括发光二极管、通孔、固定口，通孔位于第三挂接件中央，发光二极管位于通孔右侧，固定口位于第三挂接件的顶端。

优选地，所述透镜的平面上设有一个二元光学元件。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型结构简单，可实现彩色显示，具有一定的放大率，可有效校正像差、提高像质，适合士兵使用。

附图说明

图1为本实用新型可视化单兵头盔显示器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型可视化单兵头盔显示器包括士兵头盔1、第一挂接件2、有机电致发光显示器3、封装外壳4、折衍混合透镜5、直角反射棱镜6、透镜7、出瞳8、连接块9、第二挂接件10、第三挂接件11、第四挂接件12、第五挂接件13，第一挂接件2、第三挂接件11和出瞳8都与士兵头盔1连接，第四挂接件12和第五挂接件13连接，连接块9、有机电致发光显示器3都与封装外壳4连接，有机电致发光显示器3位于连接块9的上方，折衍混合透镜5两端分别与封装外壳4、直角反射棱镜6连接，折衍混合透镜5和直角反射棱镜6都与透镜7连接，第二挂接件10与第三挂接件11连接。透镜7的平面上可以设有一个二元光学元件，这样可以显著降低加工难度。

本实用新型可视化单兵头盔显示器还可以包括发光二极管14、通孔15和固定口16，通孔15位于第三挂接件中央，发光二极管14位于通孔15右侧，固定口16位于第三挂接件11的顶端。

本实用新型可视化单兵头盔显示器特别适用于现代士兵头盔的显示器，在士兵头盔的显示器中，由有机电致发光显示器发出的光线通过折衍混合透镜后，进入直角反射棱镜，经过反射的光线透过透镜，进入人眼。该显示器还具有一种保护内部结构的外壳，以及与头盔连接的头盔挂接件。头盔显示器光学系统中提高像质的方法，首先设于焦平面上的有机电致发光显示器所发出的光线，经折衍混合透镜和直角棱镜反射，由出瞳处观察到成放大虚像，在直角反射棱镜和出瞳之间设有透镜。其次，处于焦平面上的有机电致发光显示器与直角反射棱镜之间设有折衍混合透镜。另外为了使头盔显示器光学系统体积缩小，采用了直角反射棱镜折叠光线。在该光学系统中，有机电致发光显示器处于光学系统的焦平面上，其发出的光通过折衍混合透镜后，进入直角反射棱镜，从直角反射棱镜反射的光线，透过透镜，最后进入出瞳。OLED上的图像经过光学系统成放大的虚像，人眼在出瞳位置处就可以观察OLED上经放大的虚像。

本发明关键之处在于，一是直角反射棱镜和出瞳之间有一个具有一定放大率的透镜，此透镜能使整个光学系统的焦距减小，换言之增大了系统的视场角。从而使整个画面比不加透镜时大许多；二是系统中引入了二元光学元件，将二元光学元件置于透镜的平面上，可以显著降低加工难度，加工采用掩模工艺，用三块掩模加工成八台阶结构，整个浮雕结构由一圈圈的凹槽组成，凹槽的一个侧臂被雕刻成八个台阶，所有凹槽深度相同，但宽度不同，这种结构可以使二元光学元件具有一定的光焦度，从而实现其光学性能。

二元光学元件的光焦度与光波长成正比，具有强烈的色散作用，单个二元光学元件一般不用于具有一定带宽的光成像。但它与普通透镜以适当的方式混合时，色散作用可以相互抵消。因为二元光学元件的等效阿贝数大约为-3.452，而光学玻璃的阿贝数都在20以上。因此在一个正透镜表面上形成的二元光学元件可以起到负透镜的作用，给它以适当的光焦度就可以消色差，用于宽带成像。

另外，二元光学元件具有任意相位分布特性，为光学设计提供更多的自由度来校正系统的像差，提高光学系统的成像质量。再有，二元光学元件还具有平像场的性质，当单个二元光学元件使用时，其场曲为零，不存在校正场曲的问题。于是采用混合光学系统设计可以减少光学系统中的透镜个数，缩小体积和减轻重量。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可视化单兵头盔显示器，其特征在于，所述可视化单兵头盔显示器包括士兵头盔、第一挂接件、有机电致发光显示器、封装外壳、折衍混合透镜、直角反射棱镜、透镜、出瞳、连接块、第二挂接件、第三挂接件、第四挂接件、第五挂接件，第一挂接件、第三挂接件和出瞳都与士兵头盔连接，第四挂接件和第五挂接件连接，连接块、有机电致发光显示器都与封装外壳连接，有机电致发光显示器位于连接块的上方，折衍混合透镜两端分别与封装外壳、直角反射棱镜连接，折衍混合透镜和直角反射棱镜都与透镜连接，第二挂接件与第三挂接件连接。

2.如权利要求1所述的可视化单兵头盔显示器，其特征在于，所述可视化单兵头盔显示器包括发光二极管、通孔、固定口，通孔位于第三挂接件中央，发光二极管位于通孔右侧，固定口位于第三挂接件的顶端。

3.如权利要求1所述的可视化单兵头盔显示器，其特征在于，所述透镜的平面上设有一个二元光学元件。