一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统的制作方法

本发明涉及光电一体化，特别涉及一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统。

背景技术：

1、头戴式军用大视场昼夜观察装置一般通过连接支架固定在头盔上，主采用三个或两个不同角度分布的物镜、低照度探测器布置在镜头后方接收外界景物成像，通过显示屏显示，最终通过目镜光学拼接图像后供人眼观察。

2、但上述该装置存在如下问题：一是三路或两路探测通道的形式，人眼观察时无体视感，即三维立体感，长时间观察易疲劳、头晕；二是虽然为大视场，无法解决通过目镜观察时，其余视场丢失的问题；特别是行走时，头盔及装置的晃动易造成人眼偏离出瞳位置，无法观察到全视场且易出现黑缝，影响观察及行走。三是装置采用一体式布局，即镜头、探测器、显示屏、目镜布置在一个腔体内且均沿着光路布置，再加上一定的出瞳距离，装置重心与头盔距离远，导致头盔前倾，长时间佩戴造成观察人员身体疲劳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统，使得人眼观察具有体视感，长时间观察不会头晕、疲劳；水平视场可拓展至90°以上，满足人眼观察视场。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统，包括：探测组、调节支架、显示组、连接支架、电池盒、魔术贴和线缆；所述连接支架固定安装于头盔的前部上，所述电池盒通过魔术贴贴于头盔后部，所述电池盒和所述探测组之间通过所述线缆连接供电；所述连接支架上安装有所述探测组，所述探测组上设有所述调节支架，所述调节支架上可调节安装有所述显示组，以实现对所述显示组的左右、前后位置进行调整。

3、优选的，所述探测组由四个物镜、四个低照度机芯组件和两个主控板组成；所述四个物镜和所述四个低照度机芯组件组成四路探测通道，以接收外接景物信息，分左右两侧即单侧各两路单独进行裁剪、拼接、显示。

4、优选的，所述四个低照度机芯组件包括低照度机芯组件一、低照度机芯组件二、低照度机芯组件三和低照度机芯组件四；所述两个主控板包括主控板一和主控板二；所述显示组包括显示模块一和显示模块二。

5、优选的，将低照度机芯组件一、低照度机芯组件二所得视频画面的重叠区域裁剪掉后进行拼接，由主控板一完成拼接后所得视频图像传送至显示模块一显示，由人左眼接收；

6、同理，将低照度机芯组件三、低照度机芯组件四所得视频画面的重叠区域裁剪掉后进行拼接，由主控板二完成拼接后所得视频图像传送至显示模块二显示，由人右眼接收。

7、优选的，所述显示模块一和显示模块二均由oled、自由曲面棱镜显示模组组成，图像信号由所述主控板传递至所述oled显示，通过所述自由曲面棱镜显示模组由人眼接收。

8、优选的，所述调节支架包括前后调节机构和左右调节机构；所述探测组通过公燕尾安装有所述前后调节机构，所述前后调节机构的传动端安装有母燕尾，所述母燕尾上左右对称安装有所述左右调节机构，以实现对所述显示模块一和所述显示模块二的左右、前后位置进行调整。

9、优选的，所述前后调节机构包括压板和旋钮螺杆一；所述压板上设有可转动的所述旋钮螺杆一，所述旋钮螺杆一上螺纹套设有所述母燕尾，且所述母燕尾与所述公燕尾之间滑动相连。

10、优选的，所述左右调节机构包括旋钮螺杆二和导向杆；所述螺杆二和所述导向杆之间呈平行布设，所述母燕尾的左右两端分别对称转动安装有所述旋钮螺杆二，所述旋钮螺杆二上螺纹套设有安装板，所述安装板与所述导向杆之间滑动相连，所述导向杆布设于所述母燕尾的左右两端，左右两侧所述安装板上分别安装有所述显示模块一和所述显示模块二。

11、本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

12、(1)该装置采用中间两路探测通道平行于观察方向、边上两路探测通道与中间两路呈一定角度对称布置，使得人眼观察具有体视感，长时间观察不会头晕、疲劳；水平视场可拓展至90°以上，满足人眼观察视场。

13、(2)该装置采用分体式布局，探测组固定在头盔上，显示组通过支架固定在探测组下方，通过调节支架调节显示组，便于人眼观察。电池盒通过魔术贴粘于头盔后侧。该布局有效缩短了装置重心和头盔的距离，电池盒起到了配重的作用，有效减缓头盔前倾，缓解使用人疲劳，佩戴舒适。

14、(3)该装置通过裁剪、拼接图像，分别在左、右自由曲面棱镜模组上显示，图像无黑缝，图像效果好，人眼观察舒适。

15、(4)该装置采用自由曲面棱镜模组观察，不受目镜制约，不会因为人眼远离出瞳距离而无法观察外界，影响行走和观察。

16、(5)该装置选择低照度机芯组件，和像增强器不同，可实现昼夜观察。

技术特征：

1.一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统，其特征在于，包括：探测组、调节支架、显示组、连接支架、电池盒、魔术贴和线缆；所述连接支架固定安装于头盔的前部上，所述电池盒通过魔术贴贴于头盔后部，所述电池盒和所述探测组之间通过所述线缆连接供电；所述连接支架上安装有所述探测组，所述探测组上设有所述调节支架，所述调节支架上可调节安装有所述显示组，以实现对所述显示组的左右、前后位置进行调整。

2.如权利要求1所述的一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统，其特征在于，所述探测组由四个物镜、四个低照度机芯组件和两个主控板组成；所述四个物镜和所述四个低照度机芯组件组成四路探测通道，以接收外接景物信息，分左右两侧即单侧各两路单独进行裁剪、拼接、显示。

3.如权利要求2所述的一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统，其特征在于，所述四个低照度机芯组件包括低照度机芯组件一、低照度机芯组件二、低照度机芯组件三和低照度机芯组件四；所述两个主控板包括主控板一和主控板二；所述显示组包括显示模块一和显示模块二。

4.如权利要求3所述的一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统，其特征在于，将低照度机芯组件一、低照度机芯组件二所得视频画面的重叠区域裁剪掉后进行拼接，由主控板一完成拼接后所得视频图像传送至显示模块一显示，由人左眼接收；

5.如权利要求3所述的一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统，其特征在于，所述显示模块一和显示模块二均由oled、自由曲面棱镜显示模组组成，图像信号由所述主控板传递至所述oled显示，通过所述自由曲面棱镜显示模组由人眼接收。

6.如权利要求3所述的一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统，其特征在于，所述调节支架包括前后调节机构和左右调节机构；所述探测组通过公燕尾安装有所述前后调节机构，所述前后调节机构的传动端安装有母燕尾，所述母燕尾上左右对称安装有所述左右调节机构，以实现对所述显示模块一和所述显示模块二的左右、前后位置进行调整。

7.如权利要求6所述的一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统，其特征在于，所述前后调节机构包括压板和旋钮螺杆一；所述压板上设有可转动的所述旋钮螺杆一，所述旋钮螺杆一上螺纹套设有所述母燕尾，且所述母燕尾与所述公燕尾之间滑动相连。

8.如权利要求6所述的一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统，其特征在于，所述左右调节机构包括旋钮螺杆二和导向杆；所述螺杆二和所述导向杆之间呈平行布设，所述母燕尾的左右两端分别对称转动安装有所述旋钮螺杆二，所述旋钮螺杆二上螺纹套设有安装板，所述安装板与所述导向杆之间滑动相连，所述导向杆布设于所述母燕尾的左右两端，左右两侧所述安装板上分别安装有所述显示模块一和所述显示模块二。

技术总结本发明涉及光电一体化技术领域，特别涉及一种用于昼夜双目观察的头戴式大视场近眼显示系统。包括：探测组、调节支架、显示组、连接支架、电池盒、魔术贴和线缆；所述连接支架固定安装于头盔的前部上，所述电池盒通过魔术贴贴于头盔后部，所述电池盒和所述探测组之间通过所述线缆连接供电；所述连接支架上安装有所述探测组，所述探测组上设有所述调节支架，所述调节支架上可调节安装有所述显示组，以实现对所述显示组的左右、前后位置进行调整。本发明使得人眼观察具有体视感，长时间观察不会头晕、疲劳；水平视场可拓展至90°以上，满足人眼观察视场。技术研发人员：崔炜,周智慧,李刚,许振杰,司振龙,王炜,张垒受保护的技术使用者：江苏北方湖光光电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16