專(zhuān)利名稱(chēng)：飛行頭盔護(hù)目鏡及飛行頭盔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及護(hù)目鏡領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種飛行頭盔護(hù)目鏡及具有該飛行頭盔護(hù)目鏡的飛行頭盔。
背景技術(shù)：
飛機(jī)的平視顯示系統(tǒng)用于以單色綠光(白天)字符形式將飛行參數(shù)或瞄準(zhǔn)符號(hào)顯示在駕駛員正前方的無(wú)窮遠(yuǎn)處。該平視顯示系統(tǒng)的顯示結(jié)果與外界背景疊加在一起，由此，飛機(jī)駕駛員在觀看平視顯示系統(tǒng)的各種顯示符號(hào)時(shí)，會(huì)看到外界背景。平視顯示系統(tǒng)主要由光學(xué)設(shè)備和電子設(shè)備組成。電子設(shè)備用于產(chǎn)生各種目視符號(hào)，而光學(xué)設(shè)備用于將目視符號(hào)進(jìn)行平行成像并與外界景物疊加，又稱(chēng)為光學(xué)準(zhǔn)直。圖1示出了現(xiàn)有的平視顯示系統(tǒng)的光路示意圖。如圖1所示，平視顯示系統(tǒng)通過(guò)凸透鏡，將需要顯示的字符以平行光射向半透半反玻璃，再經(jīng)過(guò)半透半反玻璃的反射，在駕駛員正前方的無(wú)窮遠(yuǎn)處形成虛像，以供駕駛員觀看。由于平顯所顯示的字符與外界景物疊加在一起，當(dāng)背景的光強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)平顯光強(qiáng)時(shí)，無(wú)法正常觀察平顯信息。此外，由于凸透鏡和半透半反玻璃存在45°夾角，陽(yáng)光將在凸透鏡和反射玻璃間多次反射形成光干擾。如圖2所示，當(dāng)太陽(yáng)在平視顯示系統(tǒng)的正上方時(shí)，陽(yáng)光透過(guò)半透半反玻璃，經(jīng)過(guò)凸透鏡的中心位置處的鏡面反射以及半透半反玻璃的反射進(jìn)入駕駛員的眼睛，形成強(qiáng)烈的陽(yáng)光干擾；當(dāng)外界強(qiáng)光照射到多功能顯示器屏幕上，經(jīng)屏幕反射的光大于多功能顯示器自身光信號(hào)光強(qiáng)時(shí)，同樣無(wú)法正常觀察多功能顯示器信息，如圖3所示。就如同在陽(yáng)光下看不清手機(jī)屏幕一樣。雖然多功能 顯示器采取減反射措施，但是效果十分有限，光干擾現(xiàn)象依然嚴(yán)重。飛機(jī)的駕駛員所佩戴的頭盔亦稱(chēng)飛行頭盔。飛行員的特殊工作環(huán)境對(duì)其頭盔的功能有較高的要求。飛機(jī)座艙狹小，且發(fā)動(dòng)機(jī)噪音極大，要求飛行頭盔能夠提供抗沖、減震和降噪功能。而且，飛行頭盔需要安裝通信裝置，以便飛行員隨時(shí)與地面和友機(jī)保持聯(lián)系。另夕卜，由于高空陽(yáng)光強(qiáng)烈，需要安裝護(hù)目鏡，并且由于高空空氣稀薄，飛行員到達(dá)4000米高度就要吸氧，需在頭盔上固定相應(yīng)裝置。各國(guó)都非常重視飛行頭盔的研制，其盔體分別采用玻璃鋼、玻璃纖維、環(huán)氧樹(shù)脂、防彈尼龍及高強(qiáng)纖維等材料制成，內(nèi)襯泡沫塑料等減震降噪阻尼材料，并配以聚碳酸酯護(hù)目鏡與耳機(jī)、麥克風(fēng)，用尼龍/棉、皮革等組成可調(diào)節(jié)頭箍。現(xiàn)有護(hù)目鏡對(duì)于入射光的衰減沒(méi)有波長(zhǎng)選擇性。在強(qiáng)光環(huán)境中放下頭盔上的護(hù)目鏡后，雖然陽(yáng)光干擾減弱了，但是平顯和多功能顯示器的光信號(hào)同樣被等比例減弱了，干擾光和顯示器的對(duì)比度沒(méi)有變，特定條件下依然看不清平顯或多功能顯示器畫(huà)面。帶通濾光片(帶通濾光鍍膜)是干涉濾光片的一種，其能夠嚴(yán)格控制透射光的起止波長(zhǎng)范圍。能夠通過(guò)帶通濾光鍍膜的光的波長(zhǎng)范圍由鍍層的厚度、濾光鍍膜結(jié)構(gòu)(涂層方式)決定。窄帶濾光鍍膜僅僅能允許波長(zhǎng)范圍極窄，幾乎是同一波長(zhǎng)的光透過(guò)，其半峰值帶寬(峰值的一半)為Inm到40nm，從而可以獲得高純度的單色光。這種帶通濾光鍍膜多用于感光測(cè)定、激光全息攝影、紅外探測(cè)等方面。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述，本實(shí)用新型的目的在于提供一種飛行頭盔護(hù)目鏡，該飛行頭盔護(hù)目鏡具有波長(zhǎng)選擇性衰減，從而能夠有效地提高強(qiáng)光下平顯和多功能顯示器畫(huà)面的對(duì)比度，大大增強(qiáng)抗陽(yáng)光干擾能力。本實(shí)用新型的另一目的在于提供具有上述飛行頭盔護(hù)目鏡的飛行頭盔。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種飛行頭盔護(hù)目鏡，其特征在于，包括:護(hù)目鏡狀主體；以及設(shè)置在所述護(hù)目鏡狀主體的外表面上的帶通濾光鍍膜。優(yōu)選地，所述帶通濾光鍍膜設(shè)置在所述護(hù)目鏡狀主體的外側(cè)表面、內(nèi)側(cè)表面或者兩者上。優(yōu)選地，所述帶通濾光鍍膜是三帶通濾光鍍膜。優(yōu)選地，所述三帶通濾光鍍膜可以是RGB三帶通濾光鍍膜。優(yōu)選地，所述RGB三帶通濾光鍍膜被設(shè)置為綠光帶通波長(zhǎng)及帶寬、紅光帶通波長(zhǎng)及帶寬、藍(lán)光帶通波長(zhǎng)及帶寬分別與飛機(jī)上的平視顯示器和多功能顯示器的綠光信號(hào)、紅光信號(hào)和藍(lán)光信號(hào)對(duì)應(yīng)。優(yōu)選地，所述RGB三帶通濾光鍍膜被設(shè)置為在紅、綠、藍(lán)三個(gè)帶通內(nèi)的光峰值透光率>80%，其余波長(zhǎng)的光截止深度為0D3。優(yōu)選地，所述護(hù)目鏡狀主體由聚碳酸酯基材制成。優(yōu)選地，所述聚碳酸酯基材是無(wú)色聚碳酸酯玻璃。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種飛行頭盔，其特征在于，包括上述飛行頭盔護(hù)目鏡。有益效果利用本實(shí)用新型的飛行頭盔護(hù)目鏡，可以衰減入射陽(yáng)光的強(qiáng)度，從而保護(hù)飛行員的眼睛，具體的衰減比例可以通過(guò)調(diào)整護(hù)目鏡鍍膜中RGB三個(gè)通道的帶寬或峰值透過(guò)率來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且，與現(xiàn)有頭盔護(hù)目鏡相比，本實(shí)用新型的頭盔護(hù)目鏡還可以更好地還原外界景物的色彩。另外，利用本實(shí)用新型的頭盔護(hù)目鏡，通過(guò)提高平顯和多功能顯示器的對(duì)比度，可以有效削弱陽(yáng)光干擾現(xiàn)象，從而使得飛行員能在強(qiáng)光下看清顯示器的信息。

通過(guò)參考
以下結(jié)合附圖的說(shuō)明及權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容，并且隨著對(duì)本實(shí)用新型的更全面理解，本實(shí)用新型的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中:圖1示出現(xiàn)有飛機(jī)平視顯示系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備的光路的示意圖1 (強(qiáng)光在正前方)；圖2示出現(xiàn)有飛機(jī)平視顯示系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備的光路的示意圖2 (強(qiáng)光在正上方)；圖3示出現(xiàn)有技術(shù)中的陽(yáng)光對(duì)多功能顯示器的顯示造成干擾的示意圖；圖4A示出了可見(jiàn)光譜圖，以及圖4B示出了陽(yáng)光光譜；圖5示出本實(shí)用新型的頭盔護(hù)目鏡的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖6示出一種三帶通濾光鍍膜的光學(xué)參數(shù)示意圖；圖7示出根據(jù)本實(shí)用 新型的三帶通濾光護(hù)目鏡削弱陽(yáng)光提高平顯對(duì)比度原理示意圖；圖8示出根據(jù)本實(shí)用新型的三帶通濾光護(hù)目鏡削弱陽(yáng)光提高多功能顯示器對(duì)比度原理示意圖；和圖9示出了具有根據(jù)本實(shí)用新型的頭盔護(hù)目鏡的飛行頭盔的示意圖。
具體實(shí)施例圖4A示出了可見(jiàn)光譜圖，以及圖4B示出了陽(yáng)光光譜。由圖4A和圖4B可知，外界干擾光從380nm到780nm的400nm可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)是連續(xù),而平顯在白天是用單一的綠色進(jìn)行顯示的，并且光譜范圍很窄，大概在20nm左右。多功能顯示器的彩色圖像是用RGB三基色實(shí)現(xiàn)的，每種顏色的光譜范圍也較窄。圖5示出本實(shí)用新型的頭盔護(hù)目鏡I的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖5所示，頭盔護(hù)目鏡I包括護(hù)目鏡狀主體10和帶通濾光鍍膜20。護(hù)目鏡狀主體10例如可以由聚碳酸酯基材制成。優(yōu)選地，所述聚碳酸酯基材是無(wú)色聚碳酸酯玻璃，如圖5中所示。在其它示例中，所述聚碳酸酯基材也可以采用其它材質(zhì)。護(hù)目鏡狀主體10的外形可以與現(xiàn)有護(hù)目鏡(例如，飛行頭盔護(hù)目鏡)一致，從而保證能順利安裝到現(xiàn)有飛行頭盔上。此外，護(hù)目鏡狀主體10的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以與現(xiàn)有護(hù)目鏡一致，從而確保能夠提供滿意的防護(hù)能力。帶通濾光鍍膜20設(shè)置在所述護(hù)目鏡狀主體10的表面上，例如，涂覆在所述護(hù)目鏡狀主體10的表面上。例如，帶通濾光鍍膜20設(shè)置在所述護(hù)目鏡狀主體10的外側(cè)表面上，或者設(shè)置在在所述護(hù)目鏡狀主體10的內(nèi)側(cè)表面上，或者設(shè)置在在所述護(hù)目鏡狀主體10的外側(cè)表面和內(nèi)側(cè)表面兩者上。優(yōu)選地，帶通濾光鍍膜20可以是三帶通濾光鍍膜，比如RGB三帶通濾光鍍膜。圖6示出了一種RGB三帶通濾·光鍍膜的光學(xué)參數(shù)。如果采用RGB三帶通濾光鍍膜來(lái)制作飛行頭盔護(hù)目鏡，那么，對(duì)于自然光來(lái)說(shuō)，只有大約20%的可見(jiàn)光能夠通過(guò)該RGB三帶通濾光鍍膜，由此該濾光鍍膜起到了衰減陽(yáng)光的作用。同時(shí)，外界的景物可以通過(guò)該RGB三帶通濾光鍍膜，以三基色在人眼中還原色彩。此外，所述RGB三帶通濾光鍍膜被設(shè)置為綠光帶通波長(zhǎng)及帶寬、紅光帶通波長(zhǎng)及帶寬、藍(lán)光帶通波長(zhǎng)及帶寬分別與飛機(jī)上的平視顯示器和多功能顯示器的綠光信號(hào)、紅光信號(hào)和藍(lán)光信號(hào)對(duì)應(yīng)。根據(jù)上述設(shè)計(jì)，可以使得此種濾光鍍膜和平顯、多功能顯示器的光信號(hào)在波長(zhǎng)和帶寬上吻合，平顯、多功能顯示器的光信號(hào)能夠極低損耗地通過(guò)濾光片。由此，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，通過(guò)RGB三帶通濾光鍍膜的波長(zhǎng)選擇性，有效削弱了陽(yáng)光干擾，從而提高了強(qiáng)光下平顯和多功能顯示器的對(duì)比度。此外，優(yōu)選地，所述RGB三帶通濾光鍍膜可以被設(shè)置為在紅、綠、藍(lán)三個(gè)帶通內(nèi)的光峰值透光率>80%，其余波長(zhǎng)的光截止深度為0D3。圖7示出根據(jù)本實(shí)用新型的三帶通濾光護(hù)目鏡削弱陽(yáng)光提高平顯對(duì)比度原理示意圖。如圖7所示，來(lái)自外界的背景強(qiáng)光因其光譜是在400nm范圍內(nèi)連續(xù)的，通過(guò)三帶通濾光護(hù)目鏡的波長(zhǎng)選擇濾光后，只能有20%以內(nèi)的光通過(guò)，起到了衰減的作用。因平視顯示器光信號(hào)的波長(zhǎng)和帶寬與護(hù)目鏡吻合，所以平視顯示器光信號(hào)80%以上可以通過(guò)護(hù)目鏡。由此，三帶通濾光護(hù)目鏡既起到了削弱陽(yáng)光的作用，又提高了平顯與陽(yáng)光的對(duì)比度。圖8示出根據(jù)本實(shí)用新型的三帶通濾光護(hù)目鏡削弱陽(yáng)光提高多功能顯示器對(duì)比度原理示意圖。如圖8所示，來(lái)自外界的背景強(qiáng)光經(jīng)多功能顯示器屏幕反射后會(huì)嚴(yán)重干擾視線，甚至使人無(wú)法看清多功能顯示器畫(huà)面。因屏幕反射的背景強(qiáng)光光譜也是在400nm范圍內(nèi)連續(xù)的，通過(guò)三帶通濾光護(hù)目鏡的波長(zhǎng)選擇濾光后，只能有20%以內(nèi)的光通過(guò)，起到了衰減的作用。因多功能顯示器RGB三基色光信號(hào)的波長(zhǎng)和帶寬與護(hù)目鏡吻合，所以多功能顯示器光信號(hào)80%以上可以通過(guò)護(hù)目鏡。同理，三帶通濾光護(hù)目鏡抑制了多功能顯示器屏幕光反射，提高了顯示畫(huà)面的對(duì)比度。圖9示出了具有根據(jù)本實(shí)用新型的頭盔護(hù)目鏡的飛行頭盔的示意圖。如圖9所示，根據(jù)本實(shí)用新型的頭盔護(hù)目鏡I設(shè)置在飛行頭盔中。利用本實(shí)用新型的飛行頭盔護(hù)目鏡，可以衰減入射陽(yáng)光的強(qiáng)度，從而保護(hù)飛行員的眼睛，具體的衰減比例可以通過(guò)調(diào)整護(hù)目鏡鍍膜中RGB三個(gè)通道的帶寬或峰值透過(guò)率來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且，與現(xiàn)有頭盔護(hù)目鏡相比，本實(shí)用新型的頭盔護(hù)目鏡還可以更好地還原外界景物的色彩。另外，利用本實(shí)用新型的頭盔護(hù)目鏡，通過(guò)提高平顯和多功能顯示器的對(duì)比度，可以有效削弱陽(yáng)光干擾現(xiàn)象，從而使得飛行員能在強(qiáng)光下看清顯示器的信息。如上參照?qǐng)D4到圖9描述了根據(jù)本實(shí)用新型的飛行頭盔護(hù)目鏡以及飛行頭盔。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于上述本實(shí)用新型所提出的飛行頭盔護(hù)目鏡以及飛行頭盔，還可以在不脫離 本實(shí)用新型內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容確定。
權(quán)利要求1.一種飛行頭盔護(hù)目鏡，其特征在于，包括: 護(hù)目鏡狀主體；以及 設(shè)置在所述護(hù)目鏡狀主體的表面上的帶通濾光鍍膜。
2.如權(quán)利要求1所述飛行頭盔護(hù)目鏡，其特征在于，所述帶通濾光鍍膜設(shè)置在所述護(hù)目鏡狀主體的外側(cè)表面、內(nèi)側(cè)表面或者兩者上。
3.如權(quán)利要求1所述的飛行頭盔護(hù)目鏡，其特征在于，所述帶通濾光鍍膜是三帶通濾光鍍膜。
4.如權(quán)利要求1所述的飛行頭盔護(hù)目鏡，其特征在于，所述三帶通濾光鍍膜是RGB三帶通濾光鍍膜。
5.如權(quán)利要求4所述的飛行頭盔護(hù)目鏡，其特征在于，所述RGB三帶通濾光鍍膜被設(shè)置為綠光帶通波長(zhǎng)及帶寬、紅光帶通波長(zhǎng)及帶寬、藍(lán)光帶通波長(zhǎng)及帶寬分別與飛機(jī)上的平視顯示器和多功能顯示器的綠光信號(hào)、紅光信號(hào)和藍(lán)光信號(hào)對(duì)應(yīng)。
6.如權(quán)利要求5所述的飛行頭盔護(hù)目鏡，其特征在于，所述RGB三帶通濾光鍍膜被設(shè)置為在紅、綠、藍(lán)三個(gè)帶通內(nèi)的光峰值透光率>80%，其余波長(zhǎng)的光截止深度為OD3。
7.如權(quán)利要求1所述的飛行頭盔護(hù)目鏡，其特征在于，所述護(hù)目鏡狀主體由聚碳酸酯基材制成。
8.如權(quán)利要求7所述的飛行頭盔護(hù)目鏡，其特征在于，所述聚碳酸酯基材是無(wú)色聚碳酸酯玻璃。
9.一種飛行頭盔，其特征在于，包括如權(quán)利要求1到8中任何一個(gè)所述的飛行頭盔護(hù)目鏡。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種飛行頭盔及飛行頭盔護(hù)目鏡，該飛行頭盔護(hù)目鏡包括護(hù)目鏡狀主體；以及設(shè)置在所述護(hù)目鏡狀主體的表面上的帶通濾光鍍膜。利用該飛行頭盔護(hù)目鏡，可以衰減入射陽(yáng)光的強(qiáng)度，保護(hù)飛行員的眼睛，并且可以有效削弱陽(yáng)光干擾現(xiàn)象，從而使得飛行員能在強(qiáng)光下看清顯示器的信息。
文檔編號(hào)G02C7/10GK203149234SQ201320003900
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者王大量, 孫健 申請(qǐng)人:王大量, 孫健