安裝于面部的極端環(huán)境熱傳感器系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】安裝于面部的極端環(huán)境熱傳感器系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求2012年9月12日提交的美國(guó)第61/700070號(hào)臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益。該申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容作為參考并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及傳感器，并且具體地涉及一種在極端環(huán)境中使用的安裝于頭部的傳感器。
【背景技術(shù)】
[0004]許多熱傳感器系統(tǒng)公知用于各種消防、軍事和工業(yè)目的。通常這些系統(tǒng)是手持的，妨礙用戶，或受到其它缺陷影響，包括:允許煙霧、顆粒和碎片存在于用戶的眼睛和傳感器單元顯示器之間；缺乏視差校正；申請(qǐng)人的視覺(jué)的部分妨礙。因此需要的技術(shù)是，能提供一種改進(jìn)的輕質(zhì)、低成本、無(wú)需用手操作的系統(tǒng)，或通過(guò)煙霧和極為嚴(yán)酷的、高溫的環(huán)境提供實(shí)時(shí)的熱信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種用于顯示熱成像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:熱成像相機(jī)；直接連接到熱成像相機(jī)的透明顯示器；安裝于頭部的鏡片；所述顯示器在用戶的至少一只眼睛的前面被集成到安裝于頭部的鏡片中。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中所述熱成像相機(jī)設(shè)置在鏡片中心。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中所述顯示器僅設(shè)置在一只眼睛前面。
[0008]本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中熱成像相機(jī)設(shè)置在顯示器的外側(cè)。
[0009]本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，還包括鏡片內(nèi)的至少一個(gè)開(kāi)窗，顯不器可設(shè)置于開(kāi)窗內(nèi)。
[0010]本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中所述顯示器封在鏡片上，閉合開(kāi)窗。
[0011]本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，進(jìn)一步包括鏡片插入件，由此可以改變顯示器在開(kāi)窗內(nèi)的位置。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中熱成像相機(jī)是紅外傳感器。
[0013]本發(fā)明的更進(jìn)一步實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中所述顯示器設(shè)置在用眼用戶的兩只眼睛的前面。
[0014]本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中所述鏡片被構(gòu)造為保護(hù)顯示器買免受惡劣環(huán)境條件影響。
[0015]本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)專門(mén)安裝于頭部。
[0016]本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)是無(wú)需用手操作的。
[0017]本發(fā)明的更進(jìn)一步實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中所述安裝于頭部的鏡片被密封到用戶的面部。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中透明顯示器的亮度可以由用戶在操作時(shí)控制。
[0019]本發(fā)明的更進(jìn)一步實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中由透明顯示器顯示的圖像由用戶通過(guò)在水平軸或垂直軸上使像素移位而進(jìn)行垂直/水平移動(dòng)以使圖像與用戶的眼睛對(duì)齊。
[0020]本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)設(shè)備，用于記錄并存儲(chǔ)來(lái)自系統(tǒng)的視頻。
[0021]本發(fā)明的還更進(jìn)一步實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中所述透明顯示器顯示傳送給用戶的消息。
[0022]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中視頻被實(shí)時(shí)傳送給外部觀察者。
[0023]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供這樣一種系統(tǒng)，其中所述透明顯示器的不透明度是可由用戶調(diào)整的。
[0024]本文中所描述的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)并沒(méi)有包括所有的，尤其是，許多附加的特征和優(yōu)點(diǎn)在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員考慮到附圖、說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)時(shí)是顯而易見(jiàn)的。此外，應(yīng)該指出的是，在本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)的選擇主要是用于可讀性和指導(dǎo)性的目的，而不是為了限制本發(fā)明主題的范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為正視圖，示出了用戶頭部上根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的集成了熱傳感器的護(hù)目鏡。
[0026]圖2為正視圖，示出了用戶頭部上根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的集成了熱傳感器的面罩。
[0027]圖3為前視立體圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的集成了熱傳感器的護(hù)目鏡。
[0028]圖4為內(nèi)側(cè)立體圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的集成了熱傳感器的護(hù)目鏡，其中示出了合成的熱/可見(jiàn)光圖像。
[0029]圖5A為測(cè)試位置的可見(jiàn)光圖像。
[0030]圖5B為以灰度方式呈現(xiàn)給用戶的測(cè)試位置的熱像。
[0031]圖5C為以彩色增強(qiáng)方式呈現(xiàn)給用戶的測(cè)試位置的熱像。
[0032]圖6為前視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的集成了熱傳感器的面罩。
[0033]圖7A為以單色圖像方式呈現(xiàn)給用戶的測(cè)試位置的熱像。
[0034]圖7B為以RGB彩色圖轉(zhuǎn)換方式呈現(xiàn)給用戶的測(cè)試位置的熱像。
[0035]圖7C為以彩色圖1方式呈現(xiàn)給用戶的測(cè)試位置的熱像。
[0036]圖7D為以彩色圖2方式呈現(xiàn)給用戶的測(cè)試位置的熱像。
[0037]圖7E為以彩色圖3方式呈現(xiàn)給用戶的測(cè)試位置的熱像。
[0038]圖7F為以彩色圖4方式呈現(xiàn)給用戶的測(cè)試位置的熱像。
[0039]圖8A為前視立體圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的具有用于集成熱傳感器的未使用的孔的面罩。
[0040]圖SB為前視立體圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的具有其中設(shè)置有集成熱傳感器的孔的面罩。
[0041]圖9A為前視立體分解圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的具有用于集成熱傳感器的孔和插入件的護(hù)目鏡。
[0042]圖9B為正視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的具有用于集成熱傳感器的孔和插入件的護(hù)目鏡。
[0043]圖1OA為前視立體分解圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的具有用于集成熱傳感器的孔和插入件的護(hù)目鏡。
[0044]圖1OB為正視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的具有用于集成熱傳感器的孔和插入件的護(hù)目鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0045]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種熱傳感器系統(tǒng)，其被集成到安裝于面部的護(hù)目鏡或罩。封裝耐受極高溫度和嚴(yán)酷環(huán)境。傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)也被封裝在同一護(hù)目鏡中，該護(hù)目鏡在一個(gè)實(shí)施例中用于封閉用戶的臉。在一個(gè)實(shí)施例中，顯示器是柔性的且覆蓋兩只眼睛，并且被構(gòu)造成舒適地配合在臉上，而在另一些實(shí)施例中顯示器可以被構(gòu)造為僅覆蓋用戶的一只眼睛。護(hù)目鏡可以構(gòu)成較大面罩的一部分，該面罩可包括呼吸器裝置或其它設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)還被無(wú)線地發(fā)送給位于遠(yuǎn)處的操作者，該操作者可以監(jiān)視護(hù)目鏡操作者所看到的活動(dòng)。這種遠(yuǎn)程查看將有助于搜索和救援隊(duì)觀察到操作者所看到的景象，且如有必要幫助協(xié)調(diào)以及指導(dǎo)操作者的任務(wù)并紀(jì)錄當(dāng)前的事件。
[0046]參照?qǐng)D1?圖4，可以理解的是，這種護(hù)目鏡狀紅外線傳感器是安裝于面部并且能夠無(wú)需用手操作。在這樣的實(shí)施例中，傳感器一一在一個(gè)實(shí)施例中為熱成像相機(jī)12—一設(shè)置在靠近顯示器14處，該顯示器本身安裝在用戶頭部并且設(shè)置在靠近用戶眼睛中的至少一只眼睛處。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的顯示器14是透明顯示器，可使用戶透過(guò)顯示器14進(jìn)行觀看，同時(shí)，如圖4所示，看到并且疊加IR圖像16，仍允許用戶看到可視圖像。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，透視型顯示器14可以設(shè)置成跨越雙眼，而在替代的實(shí)施例中，例如圖2所示，顯示器14可設(shè)置成僅用于單只眼睛(單眼)。如圖3所示，顯示器14可以集成到面罩或護(hù)目鏡22的鏡片18上。在一些實(shí)施例中，有利的是，可以賦予顯示器柔性，以使護(hù)目鏡22更好地貼合用戶的臉。傳感器12在煙霧