[实用新型]负压虚像显示系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及负压虚像显示系统，属于虚像显示技术领域。

背景技术

现有飞行模拟器使用的离轴虚像显示系统又称为WIDE(Wide-Angle Infinity Display Equipment)广角无限显示设备。虚像显示方式具有景深感强、成像逼真度高等特点，能给人一种身临其境般的视觉感受，因而被大型高档飞行模拟器广泛采用。该系统主要由投影机、球面准直镜及双曲面背投影屏及进口光学软幕组成。准直反射镜一般有硅玻璃材质球面反射镜和高反平膜负压成形球面反射镜。背投影屏幕一般是双曲面硬幕，通常是平板有机玻璃在模具上热压成形，再经特殊的涂层工艺处理得到，要求其透射率高、散射效果好。

由于采用离轴方式，球面准直镜的半径比较大，一般可达2～3.5m，水平视场角可达150°～220°，垂直视场可达40°～60°。从成像原理上看，其优点是光能损失小、亮度高，产生的图像可近似于空中的亮度。球面准直镜结构上属于球的下半部分，眼点不在其光轴，座舱附近的杂散光线不会通过镜面反射到飞行员视场内，而且当观察者远离光轴时图像畸变小，因而飞行员观察视景时头部活动范围大。

由于该系统是离轴光学即系统的物与所产生的像偏离光轴，因而光学系统不完全满足近轴光学的公式和规律，将离轴光线投影到轴上进行计算后仍有误差存在，需要合理地选择后投射屏的位置和面形，确保图像的非线性失真最小。

在WIDE系统中校正像差的方法主要有采用高次非球面反射镜，背投影屏平面设计后绕旋转轴旋转成型，使用软件对图像进行校正。高次非球面反射镜制造难度大，成本高，视场受到限制；旋转成型的背投影屏在水平视场较大时，因眼点偏离旋转轴，加之离轴系统对光路计算的影响，视场中心图像和边缘差异较大；使用软件校正不能从本质上校正像差，只能对畸变与颜色、亮度融合提供帮助。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有高次非球面反射镜制造难度大，成本高，视场受到限制；旋转成型的背投影屏在水平视场较大时，因眼点偏离旋转轴，加之离轴系统对光路计算的影响，视场中心图像和边缘差异较大的问题，进而提供一种负压虚像显示系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

负压虚像显示系统：包括投影器、投影器支架、LED显示屏固定架、房体、电子柜笼体、背投影屏上罩、球面反射镜上罩、双曲面背投影屏、球面反射镜和球面反射镜支座，所述投影器支架固定在房体的上部，投影器支架的上端固定有投影器，LED显示屏固定架固定在投影器支架外侧的房体上，电子柜笼体固定在房体的外侧，球面反射镜支座固定在房体的下部，球面反射镜固定在球面反射镜支座的上部，球面反射镜上罩固定在球面反射镜上部的房体上，双曲面背投影屏固定在房体内的上部且与投影器相对应，背投影屏上罩固定在双曲面背投影屏的上部。

本实用新型的有益效果：本实用新型的房体形成了一个光学系统工作的黑暗空间，为光学部件构成良好的成像环境以满足光学部件的安装需要；双曲面背投影屏分辨率和增益高，可视角大；球面反射镜面形的精度高，镜面稳定性好；镜面反射成像为虚像，纵深感极强，大大增加的沉浸感；拆分结构便于组装与后续升级需要；结构设计便于后期保养与维护。

附图说明

图1是本实用新型负压虚像显示系统的整体结构示意图；

图2是球面反射镜的结构示意图；

图3是球面反射镜的虚像光路图切面图。

具体实施方式

下面将对本实用新型做进一步的详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。

本实施例所涉及的一种负压虚像显示系统：如图1～图3所示，包括投影器1、投影器支架2、LED显示屏固定架3、房体4、电子柜笼体5、背投影屏上罩6、球面反射镜上罩7、双曲面背投影屏8、球面反射镜9、球面反射镜支座10和真空泵11，所述投影器支架2固定在房体4的上部，投影器支架2的上端固定有投影器1，LED显示屏固定架3固定在投影器支架2外侧的房体4上，电子柜笼体5固定在房体4的外侧，球面反射镜支座10固定在房体4的下部，球面反射镜9固定在球面反射镜支座10的上部，球面反射镜上罩7固定在球面反射镜9上部的房体4上，双曲面背投影屏8固定在房体4内的上部且与投影器1相对应，背投影屏上罩6固定在双曲面背投影屏8的上部，真空泵11与球面反射镜支座10的内部相连通。