[实用新型]一种斜下视视觉距离可变式广角无限视景显示系统

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种飞行模拟训练领域，具体涉及一种广角无限视景显示技术。

(二)背景技术

现有的国内外的广角无限视景显示系统，其斜下视成像距离无法改变，这是由于带散射层的后投射屏与反射镜之间的相对位置是固定不变的，致使飞行员在系统出瞳处观察时，视觉距离是一个定值，这样就不能够真实的模拟飞行器起飞与降落时由于飞行器与地面的距离变化而引起飞行员斜下视视觉距离的变化，使飞行员在现有广角无限视景显示系统下训练无法感觉飞行器起落时，斜下视距离的视觉变化，使起落飞行训练效果大受影响。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可以实现与飞行器起飞、降落变化速度相对应的斜下视视觉距离可变式广角无限视景显示系统，本实用新型在保持前视无限远视觉效果的同时，按照飞行器起落过程的前下视视觉变化的规律及人眼视觉规律的原理，通过成像距离调节机构，来实现改变漫反射软膜屏幕与后投射屏之间的距离，从而模拟起落过程时前下视视觉变化，大大提高飞行训练特别是起落时的训练效果，可以实现与飞行器起飞、降落变化速度对应的斜下视视觉距离变化。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括投影仪1、后投射屏2、漫反射软膜屏幕3及其辅助装置、反射镜4，其辅助装置还包括移动支撑架7、步进电机组8、移动导轨组9、限位机构10、成像距离调节机构和控制柜。后投射屏2设置在后投射屏固定底框上，移动导轨组包括滚珠丝杠及精密光电限位开关部件，漫反射软膜屏幕3设置在移动导轨组上，限位机构10设置在漫反射软膜屏幕的两个运动极限位置，步进电机组8驱动移动导轨组9，由控制柜实现控制，成像距离调节机构连接漫反射软膜屏幕与后投射屏。

本实用新型中投影仪1用支撑框架由螺钉连接固定在控制柜的顶部；后投射屏2四周采用复合材料加工成型的固定框固定，连接到后壁板上，后投射屏2、后壁板及控制柜之间均采用螺钉连接；漫反射软膜屏幕3上边沿与后投射屏2上边沿均固定在复合材料的固定框内，漫反射软膜屏幕3的两侧及下边沿均是可以移动的，其下边沿连接在移动导轨组上9，由步进电机组驱动移动导轨组带动漫反射软膜屏幕3运动，实现广角无限视景显示系统斜下视视觉成像距离的变化；反射镜的固定采用螺钉连接铝压板条及硅橡胶密封垫紧固在复合材料固定框的四周的方式连接。

本实用新型的漫反射软膜屏幕3是由颗粒分布均匀，且有规定的密度，其颗粒的大小接近于光波长的材料加工成的弹性软膜。

本实用新型的后投射屏2的面型为高次曲面，本身为高透过率材料经挤压成型的有机玻璃，后投射屏采用高温负压工艺成型为高次曲面，后投射屏不影响系统成像，其作用是支撑漫反射软膜屏幕3，使其附着于后投射屏2的外表面，并维持完全附着其上的漫反射软膜屏幕3的面形与反射镜4的焦面一致。

本实用新型的反射镜4采用反射率高达95％的双面镀铝薄膜，它的作用是将后投射屏2上每一像点发出的有效光，经反射镜反射变为近平行光后射入出瞳区5，也就是说在出瞳区内，用人眼对反射镜进行观察时，会看到相当于无限远的实时景象。薄膜镜头采用负压成形法。本实用新型即适用于反射镜面型是非球面也适用于反射镜面型是球面的广角无限视景显示系统。

本实用新型的斜下视视觉距离可变式广角无限视景显示方法为：通过改变后投射屏外表面上附着的漫反射软膜屏幕下端与后投射屏外表面(即反射镜的焦面)的距离来实现斜下视视觉距离变化。通过成像距离调节机构的连续性运动，使漫反射软膜屏幕与后投射屏之间的距离发生连续性变化，从而使斜下视视觉成像距离发生渐进式变化，即在保证该系统前视及仰视视觉成像距离为无限远不变的前提下，通过改变漫反射软膜屏幕与后投射屏之间的距离的方法来实现斜下视视觉成像距离的可变。在该变化过程中本系统内的投影仪随漫反射软膜屏幕的运动对视景图像进行适时校正，此方法能够保证视景图像不会因为漫反射软膜屏幕的运动而出现畸变的现象，使训练效果大大提高。

本实用新型的工作方式为：三台仿真专用投影仪1将图像拼接融合后生成实时视景投射在后投射屏2上，仿真专用投影仪1能根据视觉距离的变化(即漫反射软膜屏幕的改变)对图像进行时时校正，可视图像经反射镜4的反射后射向视点区域，在视点区域人眼可观察到相当于无限远的实时景象。