CN218647236U - 水下头戴显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水下头戴显示器，包括：近眼显示器模块和万向支架；近眼显示器模块转动连接万向支架，万向支架安装在潜水面罩上；近眼显示器模块包括：视窗盖、壳体、显示器、透镜组件、供电传输电路板、供电传输电路板以及HDMI线缆；壳体一端安装视窗盖，显示器、透镜组件、供电传输电路板、供电传输电路板以及HDMI线缆安装在壳体内，图像显示一侧朝向透镜组件，显示器连接供电传输电路板，供电传输电路板连接HDMI线缆。本实用新型的水下近眼显示器模块可通过万向球关节安装在潜水面罩上，需要的时候可以将其移动至面罩前眼睛的位置，不用时可以翻上，不占用潜水员双手，提高潜水员水下作业的效率。

Description

水下头戴显示器

技术领域

本实用新型涉及潜水装备技术领域，具体地，涉及水下头戴显示器；尤其涉及一种水下透射式高清头戴显示器。

背景技术

在进行水下军事作战、救援、打捞以及在水中设置的安全检查与维修等水中作业过程中，潜水员的视野会受到周围水流，水质的浑浊度的影响。如果水域黑暗且浑浊，潜水员很难清楚的观察到周围情况，对作业效果以及效率造成很大的影响。因此，在水下作业时，需用到探测设备对环境进行探测，然后将探测的数据图像在潜水员眼前进行视觉呈现。甚至还需要将潜水员下潜水深，通过水压压力传感器配合数据转换获得下潜深度值，并通过显示器展示在潜水员眼前。

针对水下显示，目前普遍的方法就是潜水员透过潜水面罩上的有机玻璃观察手持显示器。但在浑水环境下，手持显示器与眼睛有一定的距离，潜水员会看不清显示器上的图像画面。同时，手持显示器也大大束缚了潜水员的水下作业能力。为了解决上述问题，需要提供一种新的显示器。

专利文献CN104977718A公开一种头戴显示器，包括:主体部分、调节机构以及用于将主体部分佩戴至用户头部的头戴支架；主体部分包括设置有显示屏幕的显示模组；调节机构包括角度调节机构和距离调节机构，其中，角度调节机构和距离调节机构相连接，距离调节机构固定连接头戴支架，角度调节机构固定连接显示模组；角度调节机构可转动且在转动时，显示模组转动实现显示模组的显示屏幕与用户眼睛视线间角度的调节。该专利旨在提供一种角度调节和距离调节的头戴显示器，但该显示器只能绑定在眼部，且未涉及到水下作业的相关涉及，并不适用于水下使用场景。

专利文献CN103129722B涉及一种潜水面罩和潜水装置，潜水面罩包括：镜片；位于镜片下方且与镜片固定连接的面部接触部；装配于面部接触部上的信号单元、显示单元和目镜，其中，信号单元，用于获取潜水信息；显示单元，与信号单元相连，显示单元包括显示面，用于根据潜水信息进行显示；面部接触部还设置有贯穿孔，目镜套设于贯穿孔，且与显示单元的显示面相对，用于向人眼提供潜水信息。该专利将显示单元直接设置在潜水面罩上，与本申请结构上存在较大不同。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种水下头戴显示器。

根据本实用新型提供的一种水下头戴显示器，包括：近眼显示器模块和万向支架；

所述近眼显示器模块转动连接所述万向支架，所述万向支架安装在潜水面罩上；

所述近眼显示器模块包括：视窗盖、壳体、显示器、透镜组件、供电传输电路板、供电传输电路板以及HDMI线缆；

所述壳体一端安装所述视窗盖，所述显示器、透镜组件、供电传输电路板、供电传输电路板以及HDMI线缆安装在所述壳体内；

所述图像显示一侧朝向所述透镜组件，所述显示器连接所述供电传输电路板，所述供电传输电路板连接所述HDMI线缆。

所述透镜组件的视场角为45°，出瞳距离为20mm。

所述HDMI线缆为已知的连接高清晰度多媒体接口的线缆。

优选地，所述壳体包括：中部壳体和出线端盖；

所述中部壳体一端通过第一螺钉固定连接所述视窗盖，另一端通过第二螺钉固定连接所述出线端盖，所述视窗盖上设置视窗窗口。

优选地，所述视窗盖采用PMMA材质，视窗窗口外喷涂为黑色，所述中部壳体和出线端盖采用6061铝合金材质，所述中部壳体表面做氧化发黑处理。

优选地，所述显示器和所述透镜组件安装在保护框内，所述保护框嵌装在所述中部壳体内，所述HDMI线缆从所述出线端盖延伸至壳体外并连接探测设备的信号处理板，所述出线端盖侧面设置有端头与所述HDMI线缆硫化，所述HDMI线缆伸出端通过密封圈与所述出线端盖密封。

优选地，所述视窗盖和所述中部壳体之间安装第一密封圈，所述中部壳体和所述出线端盖之间安装第二密封圈。

优选地，所述透镜组件包括：上棱镜、半反半透膜、下棱镜以及下部曲面透镜；

所述上棱镜的斜面连接所述下棱镜的斜面，所述上棱镜和所述下棱镜之间安装所述半反半透膜，所述下棱镜背向所述上棱镜一侧安装所述下部曲面透镜，所述上棱镜、所述下棱镜以及所述下部曲面透镜采用胶合连接。

优选地，所述上棱镜背向所述下棱镜一侧设置为所述显示器，所述显示器和所述上棱镜设置1mm间隙，所述显示器通过排线连接所述供电传输电路板，所述显示器的图像先后经过所述上棱镜、所述半反半透膜、所述下棱镜以及所述下部曲面透镜，最终所述下部曲面透镜将图像从视窗窗口处放大在潜水员面罩前或眼前显示。

优选地，所述中部壳体周侧安装左抱箍支架和右抱箍支架，所述左抱箍支架连接所述右抱箍支架。

优选地，所述万向支架包括：第一万向球关节、左球头夹块、右球头夹块以及第二万向球关节；

所述左球头夹块连接所述右球头夹块，所述左球头夹块和所述右球头夹块一端转动安装所述第一万向球关节，另一端转动安装所述第二万向球关节。

优选地，所述右抱箍支架上设置通孔，所述第一万向球关节安装在所述通孔中并通过螺母固定连接所述右抱箍支架；

所述第二万向球关节固定连接潜水面罩；

所述近眼显示器模块通过所述第一万向球关节转动连接所述万向支架。

优选地，旋紧手柄螺纹连接所述左球头夹块和所述右球头夹块，所述旋紧手柄和所述右球头夹块之间安装垫圈，所述右球头夹块通过旋紧所述旋紧手柄固定连接所述左球头夹块；

优选地，所述第一万向球关节和所述第二万向球关节的球头部分安装在所述左球头夹块和所述右球头夹块之间。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型的水下近眼显示器模块可通过万向球关节安装在潜水面罩上，需要的时候可以将其移动至面罩前眼睛的位置，不用时可以翻上，不占用潜水员双手，提高潜水员水下作业的效率；

2、整个近眼显示器模块通过万向球头可以调节其在面罩前的位置，以满足人的各种不同的瞳距及出瞳距离；

3、本实用新型采用显示器和光学透镜组合的方式，可以在较小空间内在潜水员眼前形成图像放大的视觉效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为水下头戴显示器立体结构示意图；

图2为水下头戴显示器爆炸图；

图3为透镜组件结构示意图；

图中所示：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例包括：近眼显示器模块1和万向支架2；近眼显示器模块1转动连接万向支架2，万向支架2安装在潜水面罩上；近眼显示器模块1包括：视窗盖102、中部壳体106、出线端盖113、显示器109、透镜组件110、供电传输电路板111、供电传输电路板111以及HDMI线缆112；中部壳体106一端通过第一螺钉101固定连接视窗盖102，另一端通过第二螺钉114固定连接出线端盖113，视窗盖102上设置视窗窗口。显示器109和透镜组件110安装在保护框108内，保护框108嵌装在中部壳体106内。视窗盖102和中部壳体106之间安装第一密封圈103，中部壳体106和出线端盖113之间安装第二密封圈107。图像显示一侧朝向透镜组件110，显示器109连接供电传输电路板111，供电传输电路板111连接HDMI线缆112。

万向支架2包括：第一万向球关节201、左球头夹块202、右球头夹块203以及第二万向球关节206；旋紧手柄205螺纹连接左球头夹块202和右球头夹块203，旋紧手柄205和右球头夹块203之间安装垫圈204，右球头夹块203通过旋紧旋紧手柄205固定连接左球头夹块202。左球头夹块202和右球头夹块203一端转动安装第一万向球关节201，另一端转动安装第二万向球关节206。中部壳体106周侧安装左抱箍支架104和右抱箍支架105，左抱箍支架104连接右抱箍支架105。右抱箍支架105上设置通孔，第一万向球关节201安装在通孔中并通过螺母207固定连接右抱箍支架105，第二万向球关节206固定连接潜水面罩。

如图3所示，透镜组件110包括：上棱镜1101、半反半透膜1102、下棱镜1103以及下部曲面透镜1104；上棱镜1101的斜面连接下棱镜1103的斜面，上棱镜1101和下棱镜1103之间安装半反半透膜1102，下棱镜1103背向上棱镜1101一侧安装下部曲面透镜1104。上棱镜1101背向下棱镜1103一侧设置为显示器109，显示器109通过排线115连接供电传输电路板111。

实施例2

实施例2作为实施例1的优选例。

如图1所示，本实施例包括两大部分，分别为：近眼显示器模块1和万向支架2，近眼显示器模块1通过万向支架2一端的第二万向球关节206与潜水面罩连接。

如图2所示，视窗盖102材质为PMMA，视窗窗口外喷涂黑色。中部壳体106为6061铝合金材质，表面做氧化发黑处理。视窗盖102与中部壳体106之间通过第一密封圈103径向密封，并以第一螺钉101固定安装。透镜组件110嵌入至保护框108中，显示器109插入保护框108的槽内，与透镜组件110的上棱镜1101距离1mm，然后整体嵌入中部壳体106内。出线端盖113材质为6061铝合金，出线端盖113侧面端头与HDMI线缆112硫化，引出HDMI线缆112，以便外部视频图像或数据通过显示器109显示，通过透镜组件110将图像数据投放在潜水员眼前。

如图3所示，透镜组件110中，外部视频图像或数据通过供电传输电路板111传输到显示器109，经过上棱镜1101、半反半透膜1102、下棱镜1103，然后通过下部曲面透镜1104将视频图像放大在潜水员面罩前或眼前显示。

显示器109的尺寸大小为0.5英寸，也可根据需要选择其他尺寸的显示器，如0.44英寸或0.4英寸。透镜组件110视场角为45°，出瞳距离为20mm。

万向支架2包括：第一万向球关节201、左球头夹块202、塑料的垫圈204、旋紧手柄205、右球头夹块203、第二万向球关节206组成。通过螺母207固定安装在右抱箍支架105上。第二万向球关节206与潜水面罩连接。当需要观察图像时，将头戴显示器往潜水面罩前移动，可根据人眼的不同左右上下调节位置。不用时，将头戴显示器往上翻。

本实施例为单目近眼显示器，也可根据现有技术制作成双目近眼显示器，甚至可制作成水下的增强现实显示器。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种水下头戴显示器，其特征在于，包括：近眼显示器模块(1)和万向支架(2)；

所述近眼显示器模块(1)转动连接所述万向支架(2)，所述万向支架(2)安装在潜水面罩上；

所述近眼显示器模块(1)包括：视窗盖(102)、壳体、显示器(109)、透镜组件(110)、供电传输电路板(111)、供电传输电路板(111)以及HDMI线缆(112)；

所述壳体一端安装所述视窗盖(102)，所述显示器(109)、透镜组件(110)、供电传输电路板(111)、供电传输电路板(111)以及HDMI线缆(112)安装在所述壳体内；

图像显示一侧朝向所述透镜组件(110)，所述显示器(109)连接所述供电传输电路板(111)，所述供电传输电路板(111)连接所述HDMI线缆(112)。

2.根据权利要求1所述水下头戴显示器，其特征在于，所述壳体包括：中部壳体(106)和出线端盖(113)；

所述中部壳体(106)一端通过第一螺钉(101)固定连接所述视窗盖(102)，另一端通过第二螺钉(114)固定连接所述出线端盖(113)，所述视窗盖(102)上设置视窗窗口。

3.根据权利要求2所述水下头戴显示器，其特征在于：所述显示器(109)和所述透镜组件(110)安装在保护框(108)内，所述保护框(108)嵌装在所述中部壳体(106)内。

4.根据权利要求2所述水下头戴显示器，其特征在于：所述视窗盖(102)和所述中部壳体(106)之间安装第一密封圈(103)，所述中部壳体(106)和所述出线端盖(113)之间安装第二密封圈(107)。

5.根据权利要求1所述水下头戴显示器，其特征在于，所述透镜组件(110)包括：上棱镜(1101)、半反半透膜(1102)、下棱镜(1103)以及下部曲面透镜(1104)；

所述上棱镜(1101)的斜面连接所述下棱镜(1103)的斜面，所述上棱镜(1101)和所述下棱镜(1103)之间安装所述半反半透膜(1102)，所述下棱镜(1103)背向所述上棱镜(1101)一侧安装所述下部曲面透镜(1104)。

6.根据权利要求5所述水下头戴显示器，其特征在于：所述上棱镜(1101)背向所述下棱镜(1103)一侧设置为所述显示器(109)，所述显示器(109)通过排线(115) 连接所述供电传输电路板(111)。

7.根据权利要求2所述水下头戴显示器，其特征在于：所述中部壳体(106)周侧安装左抱箍支架(104)和右抱箍支架(105)，所述左抱箍支架(104)连接所述右抱箍支架(105)。

8.根据权利要求7所述水下头戴显示器，其特征在于，所述万向支架(2)包括：第一万向球关节(201)、左球头夹块(202)、右球头夹块(203)以及第二万向球关节(206)；

所述左球头夹块(202)连接所述右球头夹块(203)，所述左球头夹块(202)和所述右球头夹块(203)一端转动安装所述第一万向球关节(201)，另一端转动安装所述第二万向球关节(206)。

9.根据权利要求8所述水下头戴显示器，其特征在于：所述右抱箍支架(105)上设置通孔，所述第一万向球关节(201)安装在所述通孔中并通过螺母(207)固定连接所述右抱箍支架(105)；

所述第二万向球关节(206)固定连接潜水面罩。

10.根据权利要求8所述水下头戴显示器，其特征在于：旋紧手柄(205)螺纹连接所述左球头夹块(202)和所述右球头夹块(203)，所述旋紧手柄(205)和所述右球头夹块(203)之间安装垫圈(204)，所述右球头夹块(203)通过旋紧所述旋紧手柄(205)固定连接所述左球头夹块(202)。

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