一种基于护目镜形式的近眼显示系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于护目镜形式的近眼显示系统，属于显示用的光学设备领域。该近眼显示系统，主要包括护目镜主体及所述护目镜主体上设有的电池模块、可切换位置光学模块、可快速拆装夜视仪模块和无线数传模块。本发明专利技术的优点：近眼显示系统视场角大，约为35°。护目镜可连接夜视仪，护目镜可显示夜视仪的电视图像；可通过无线接收枪瞄的电视图像，进行显示；夜视仪和枪瞄的电视图像可进行切换显示；不需要佩戴者有相关机械机构装配知识储备。可将近眼显示器在非使用状态下进行收纳，避免遮挡佩戴者视线、不影响设备中其他外设的正常使用，可调整阻尼阀值，且在长时间频繁的使用条件下，能够保证较高的可靠性。

A close eye display system based on the form of goggles

The invention discloses a near eye display system based on goggles, which belongs to the field of optical equipment for display. The near eye display system mainly includes the main body of the goggles and the battery module, the switchable position optical module, the fast dismounting night vision module and the wireless digital transmission module. The advantage of the invention is that the field of view of the near eye display system is large, about 35 degrees. The goggles can connect the night vision instrument, the goggles can display the TV images of the night vision instrument; it can be displayed by the TV image of the radio receiving gun sight; the TV image of the night vision instrument and the gun sight can be switched on display; the wearer does not have the related machinery assembly to assemble the knowledge reserve. The close eye display can be received in the non - use state, avoiding the eye view of the wearer, not affecting the normal use of other peripherals in the equipment, adjusting the damping threshold, and ensuring high reliability under the condition of long and frequent use.

【技术实现步骤摘要】
一种基于护目镜形式的近眼显示系统
本专利技术属于显示用的光学设备领域，具体为一种护目镜形式的近眼显示系统。技术背景近眼显示系统也称为头盔显示器，最初主要应用于军事和科研领域。近眼显示系统可显示外部视频画面，提高装备的便携性及舒适性。目前在单兵装备领域，近眼显示系统大多通过手持或结构集成在头盔的方式进行配备，其体积大、质量重，且无法与某些单兵装备配合使用，如美军ANVIS-9夜视仪，通过结构集成在头盔进行佩戴，其供电系统为外置电源，佩戴在士兵腰间一侧，通过连接电源线为夜视仪供电，ANVIS-9夜视仪在使用时需翻转夜视仪，调整其位置直至人眼可观看夜视仪中的完整画面，由于其体积大、只能通过夜视系统直接观察，因此不能与护目镜同时使用，且其电源线会对士兵的战术动作产生严重影响。因此将显示系统应用于现有装备，为单兵作战提供集防护探测进攻于一体的便携化设备成为未来武器装备的发展方向。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术不足，提供一种基于护目镜形式的近眼显示系统。为实现上述目的，专利技术提供如下专利技术方案：一种基于护目镜形式的近眼显示系统，主要包括护目镜主体及所述护目镜主体上设有的电池模块、可切换位置光学模块、可快速拆装夜视仪模块和无线数传模块。所述电池模块为防插反电池模块，它通过基础电路分别给所述的可切换位置光学模块、可快速拆装夜视仪模块、无线数传模块供电；所述可快速拆装夜视仪模块，在夜视仪显示模式下，将夜视仪的电视画面通过接插件传输给给可切换位置光学模块进行近眼显示；所述无线数传模块在枪瞄模式下，将枪瞄的电视画面无线传输至给所述的可切换位置光学模块进行近眼显示；所述电池模块，包括电池输入，电桥，电压输出。电池输入部分主要由电池提供电源。电桥部分利用了MOS管的开关特性，控制电路的通断，因MOS管内阻很小，因此采用MOS管产生的额外功耗可以忽略不计。电压输出部分即为电桥校正后的输出电压。所述电池模块提供第一电池正/负输入端、第二电池正/负输入端，以及电压正输出端和电压负输出端；所述电路包括两个电阻和四个MOS管；第一电池正/负输入端一路串联第一电阻后接入电压正输出端，电压正输出端串接入第二Mos管的源极，第二Mos管的栅极并联第四Mos管的栅极，并串联到第一电池正/负输入端；第二Mos管的漏极并联第四Mos管的漏极，并串联到第二电池正/负输入端；第一Mos管源极与第一电阻并联连入。第二电池正/负输入端一路串联第二电阻后接入电压负输出端，电压负输出端串接入第四Mos管的源极，第一Mos管的栅极并联第三mos管的栅极，并串联到第二电池正/负输入端；第一Mos管的漏极并联第三mos管的漏极，并串联到第一电池正/负输入端；第三Mos管源极与第二电阻并联连入电压负输出端。所述可切换位置光学模块包括近眼显示器可调支架及近眼显示器；所述近眼显示器可调支架为开链连杆机构，包括连杆和阻尼转轴，所述开链连杆包括：固定在护目镜主体中的首级连杆，连接近眼显示器的末级连杆，以及连接首级连杆与末级连杆的中间连杆机构，所述中间连杆机构为调节近眼显示器的主要传动机构，所述阻尼转轴为开链连杆机构中的转动副，作为相邻连杆的转动轴。优选的，连杆与阻尼转轴设计防转结构。优选的，所述阻尼转轴包括轴心、摩擦片、弹片、限位片及螺帽，所述摩擦片、弹片通过轴心及螺帽连接两相邻连杆，所述限位片为限定可调支架可调角度的范围。所述近眼显示器主要包括光学模块、OLED微显示器、外壳。所述光学模块包括中继补偿透镜组和棱镜部件；所述中继补偿透镜组包括依次布置的透镜一、透镜二和双胶合透镜三；所述棱镜部件由透镜五、棱镜六和透镜七胶合而成；所述透镜一与透镜二的作用为消除光源单色像差；所述双胶合透镜三的作用为消除色差；所述棱镜部件由透镜五、棱镜六和透镜七，胶合而成，其作用为将图像转像90°；所述透镜一为双凹透镜，OLED微显示器和透镜二分别置于透镜一两侧，其中OLED微显示器位于透镜一的焦平面上；所述透镜二为凸凹透镜，透镜一和双胶合透镜三分别置于透镜二的两侧；所述双胶合透镜三由透镜三、透镜四胶合而成，透镜三为平凸透镜，透镜四为平凹镜，透镜二和棱镜部件分别置于双胶合透镜三两侧；所述棱镜部件，由透镜五出光面与棱镜六入光面，棱镜六出光面与透镜七入光面胶合而成。透镜五与透镜七均为平凸透镜；所述棱镜六为直角梯形棱镜，所述直角梯形棱镜的底边面与相邻直角边面分别构成棱镜六的入光面和出光面，棱镜六的斜边面与底边面构成45°夹角。为满足成像设计要求，OLED微显示器与透镜一、相对位置关系应满足：dO4＝f′4其中dO4为OLED微显示器与透镜一间距，f'4为透镜的焦距。上述光学模块的光路如下：OLED微显示器提供图像源，该图像源经过该光学系统,图像源出射的发散光线经过透镜一后以近准直的方式经透镜二后汇聚出射，汇聚光束经过双胶合透镜三以发散状态到达棱镜部件，棱镜部件对该发散光束进行适当的准直以保证其出射的光束在棱镜部件的斜边面发生全反射，提高光的利用率。且棱镜部件出射光为准直光束，保证了在长时间观看使用时，使用者眼睛不疲劳。本专利技术中透镜一、透镜二、双胶合透镜三组合而成的中继补偿组，可以校正补偿平衡光学系统的各种像差：色差、场曲、弥散、畸变等，使得系统有关良好的成像质量；使用胶合透镜，它可以折转光路，使光路折转90°。棱镜两端各有一胶合正透镜，可以汇聚光路，使得系统有即较大的视场和出瞳，又能减少中继补偿透镜组的尺寸。OLED微显示器和光学模块，就可以是使得种大视场角的棱镜近眼显示光学系统视场角发，质量轻、体积小，使用安全方便。所述可快速拆装夜视仪模块，主要由夜视仪组成。所述可快速拆装夜视仪模块的结构为一种带有电气连接的卡扣机构，包括扣位、卡槽，所述扣位包括锁块和开关，位于夜视仪尾盖末端，所述卡槽位于护目镜主体框架上方，所述电气连接为一种接插件，将夜视仪视频信号传输至护目镜内的近眼显示器中，作为夜视仪目镜。优选的，所述卡扣机构是选用铝合金材料加工制成的三边卡扣结构，增强卡扣机构的耐磨性及夜视仪与护目镜连接的可靠性。优选的，所述锁块在锁紧位置处与夜视仪尾盖相应位置设计有锁紧结构，即在锁块内侧设计半圆形凸台，夜视仪尾盖内有相应位置处设计半圆形凹槽，用于在夜视仪锁紧状态下可靠固定。所述无线数传模块，接收枪瞄传输的视频信号，并传输至可切换位置光学模块进行显示。所述护目镜形式的近眼显示系统有两种工作模式，夜视仪显示模式与枪瞄显示模式，所述夜视仪显示模式，即在可切换位置光学模块显示夜视仪画面；所述枪瞄模式，即护目镜连接枪瞄系统，使用按键切换至枪瞄显示模式后，通过无线数传模块传输，将枪瞄电视画面显示在可切换位置光学模块中。本专利技术的优点：1)近眼显示系统视场角大，约为35°。2)护目镜可连接夜视仪，护目镜可显示夜视仪的电视图像；3)可通过无线接收枪瞄的电视图像，进行显示；4)夜视仪和枪瞄的电视图像可进行切换显示；5)不需要佩戴者有相关机械机构装配知识储备。6)可将近眼显示器在非使用状态下进行收纳，避免遮挡佩戴者视线、不影响设备中其他外设的正常使用，可调整阻尼阀值，且在长时间频繁的使用条件下，能够保证较高的可靠性。附图说明图1整体结构框图图2正视图图3后视图图4原理示意图图5可调支架图6阻尼结构示意图图7实物图图8光学模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于护目镜形式的近眼显示系统，其特征在于，主要包括护目镜主体及所述护目镜主体上设有的电池模块、可切换位置光学模块、可快速拆装夜视仪模块和无线数传模块。所述电池模块为防插反电池模块，它通过基础电路分别给所述的可切换位置光学模块、可快速拆装夜视仪模块、无线数传模块供电；所述可快速拆装夜视仪模块，在夜视仪显示模式下，将夜视仪的电视画面通过接插件传输给给可切换位置光学模块进行近眼显示；所述无线数传模块在枪瞄模式下，将枪瞄的电视画面无线传输至给所述的可切换位置光学模块进行近眼显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于护目镜形式的近眼显示系统，其特征在于，主要包括护目镜主体及所述护目镜主体上设有的电池模块、可切换位置光学模块、可快速拆装夜视仪模块和无线数传模块。所述电池模块为防插反电池模块，它通过基础电路分别给所述的可切换位置光学模块、可快速拆装夜视仪模块、无线数传模块供电；所述可快速拆装夜视仪模块，在夜视仪显示模式下，将夜视仪的电视画面通过接插件传输给给可切换位置光学模块进行近眼显示；所述无线数传模块在枪瞄模式下，将枪瞄的电视画面无线传输至给所述的可切换位置光学模块进行近眼显示。2.一种如权利要求1所述的基于护目镜形式的近眼显示系统，其特征在于，所述电池模块，包括电池输入，电桥，电压输出。电池输入部分主要由电池提供电源。电桥部分利用了MOS管的开关特性，控制电路的通断，因MOS管内阻很小，因此采用MOS管产生的额外功耗可以忽略不计。电压输出部分即为电桥校正后的输出电压。所述电池模块提供第一电池正/负输入端、第二电池正/负输入端，以及电压正输出端和电压负输出端；所述电路包括两个电阻和四个MOS管；第一电池正/负输入一路串联第一电阻后接入电压正输出，电压正输出串接入第二Mos管的源极，第二Mos管的栅极并联第四Mos管的栅极，并串联到第一电池正/负输入；第二Mos管的漏极并联第四Mos管的漏极，并串联到第二电池正/负输入；第一Mos管源极与第一电阻并联连入。第二电池正/负输入一路串联第二电阻后接入电压负输出，电压负输出串接入第四Mos管的源极，第一Mos管的栅极并联第三mos管的栅极，并串联到第二电池正/负输入；第一Mos管的漏极并联第三mos管的漏极，并串联到第一电池正/负输入；第三Mos管源极与第二电阻并联连入电压负输出。3.一种如权利要求1所述的基于护目镜形式的近眼显示系统，其特征在于，所述可切换位置光学模块包括近眼显示器可调支架及近眼显示器；所述近眼显示器可调支架为开链连杆机构，包括连杆和阻尼转轴，所述开链连杆包括：固定在护目镜主体中的首级连杆，连接近眼显示器的末级连杆，以及连接首级连杆与末级连杆的中间连杆机构，所述中间连杆机构为调节近眼显示器的主要传动机构，所述阻尼转轴为开链连杆机构中的转动副，作为相邻连杆的转动轴。4.一种如权利要求3所述的基于护目镜形式的近眼显示系统，其特征在于，所述连杆与阻尼转轴设计防转结构。5.一种如权利要求3所述的基于护目镜形式的近眼显示系统，其特征在于，所述阻尼转轴包括轴心、摩擦片...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永明，张兴坤，姜宇翔，
申请(专利权)人：西安睿维申电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61