用于头盔显示器的离轴光学封装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于头盔显示器的离轴光学封装结构，所述封装机构包括八片透镜、底板、第一侧板、第二侧板、像源安装板、第一顶板和第二顶板；所述第一侧板和第二侧板依次通过销钉设置于底板的两个侧面上，第一侧板和第二侧板通过螺钉相连，第一顶板和第二顶板依次通过螺钉锁紧在两侧的侧板上，第一顶板和第二顶板相连，像源安装板分别与第二顶板和底板两侧的第二侧板相连，八片透镜依次设置于底板上。本实用新型实现对于离轴光学系统透镜的安装、精确定位和调试。对离轴光学系统的透镜和像源固定可靠，透镜位置的安装精度较高，像源位置可微调，封装结构可加工工艺性好，具有较高的实用价值。
【专利说明】用于头盔显示器的离轴光学封装结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种头盔显示器，尤其涉及的是一种用于头盔显示器的离轴光学封装结构。
【背景技术】
[0002]当前头盔显示器在军工领域得到了较为广泛的应用。机载头盔显示器集成了头盔瞄准系统可显示瞄准信息。
[0003]机载头盔显示器可以代替机载屏幕显示器来显示飞机仪表上的参数，使飞行员将注意力集中在前方。头盔显示器的光学系统由像源、透镜组和反射镜组成。像源发出的光线被透镜组折射到反射镜上，反射镜将光线反射到人眼，从而让使用者看到图像。
[0004]当前头盔显示器的光学系统可分为同轴系统和离轴系统两种，同轴系统中各透镜的光轴共线，而离轴系统中各透镜的光轴不共线.同轴系统设计较为简单，但可以保证较高的装配精度；离轴系统设计较为复杂，相对于同轴系统较难保证装配精度，但成像质量较同轴系统更加清晰且封装结构尺寸较小且重量较轻.离轴系统代表着未来头盔显示器发展的趋势。
[0005]当前对于离轴光学系统而言，光学透镜和封装结构的设计、加工与安装调试以及定位精度是离轴光学系统面临的一个难点。由于离轴光学系统中的光学透镜轴线不重合，透镜排列不规则，导致其封装结构形状复杂，不容易确定封装上透镜理想的安装基准，且透镜和封装结构定位基准的加工精度不容易保证，从而导致了透镜的定位精度难以保证，从而影响显示效果。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于头盔显示器的离轴光学封装结构，实现对透镜进行精确的定位和保证透镜组与像源的安装精度。
[0007]本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括两个封装机构和加强梁，两个封装机构通过加强梁相连；所述封装机构包括八片透镜、底板、第一侧板、第二侧板、像源安装板、第一顶板和第二顶板；所述第一侧板和第二侧板依次通过销钉设置于底板的两个侧面上，第一侧板和第二侧板通过螺钉相连，第一顶板和第二顶板依次通过螺钉锁紧在两侧的侧板上，第一顶板和第二顶板相连，像源安装板分别与第二顶板和底板两侧的第二侧板相连，八片透镜依次设置于底板上。
[0008]所述底板上设有多个定位槽和定位凸台，第二侧板上设有定位凸台，所述底板和第二侧板上分别设有多个活动挡板，八个透镜分别夹持于所述的定位槽和定位凸台上，活动挡板的一端固定一端自由，活动挡板的自由端压在透镜上。
[0009]作为本实用新型的优选方式之一，所述透镜的一侧为球面，另一侧为非球面。
[0010]作为本实用新型的优选方式之一，所述第一顶板上设有连接板，连接板通过螺钉固定在第一顶板上。[0011]所述第一顶板和第二顶板上开设安装槽，所述安装槽内设有弹性材料，所述弹性材料位于透镜的顶部。
[0012]作为本实用新型的优选方式之一，所述底板的最小厚度为2mm。
[0013]作为本实用新型的优选方式之一，所述第一侧板和第二侧板的最小厚度为1mm。
[0014]作为本实用新型的优选方式之一，所述第一顶板和第二顶板的厚度为2mm。
[0015]所述第二侧板上设有用于连接加强梁的连接法兰。
[0016]所述第一侧板和第二侧板上设有多个用于滴胶水的通孔。
[0017]本实用新型相比现有技术具有以下优点:本实用新型实现对于离轴光学系统透镜的安装、精确定位和调试。对离轴光学系统的透镜和像源固定可靠，透镜位置的安装精度较高，像源位置可微调，封装结构可加工工艺性好，具有较高的实用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型封装机构的立体图；
[0020]图3是图2的剖视图。
【具体实施方式】
[0021]下面对本实用新型的实施例作详细说明，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和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0022]如图1?3所示，本实施例包括两个封装机构I和加强梁2，两个封装机构I通过加强梁2相连；所述封装机构I包括八片透镜、底板11、第一侧板12、第二侧板13、像源安装板14、第一顶板15和第二顶板16 ;所述第一侧板12和第二侧板13依次通过销钉7设置于底板11的两个侧面上，第一侧板12和第二侧板13通过螺钉6相连,第一顶板15和第二顶板16依次通过螺钉6锁紧在两侧的侧板上，第一顶板15和第二顶板16相连，像源安装板14分别与第二顶板16和底板11两侧的第二侧板13相连，八片透镜17依次设置于底板11上。
[0023]所述底板11上设有多个定位槽和定位凸台3，第二侧板13上设有定位凸台3，所述底板11和第二侧板13上分别设有多个活动挡板4，八个透镜17分别夹持于所述的定位槽和定位凸台3上，活动挡板4的一端固定一端自由，活动挡板4的自由端压在透镜17上。
[0024]本实施例的透镜17的一侧为球面，另一侧为非球面。
[0025]所述第一侧板12和第二侧板13上设有多个用于滴胶水的通孔8。
[0026]第二侧板13上设有用于连接加强梁2的连接法兰131，连接法兰131实现对封装机构I和加强梁2的连接。
[0027]第一顶板15上设有连接板151，连接板151通过螺钉6固定在第一顶板15上。
[0028]所述第一顶板15和第二顶板16上开设安装槽，所述安装槽内设有弹性材料5，所述弹性材料5位于透镜17的顶部，可以确保顶板和透镜17的弹性接触。
[0029]底板11的最小厚度为2mm ;第一侧板12和第二侧板13的最小厚度为Imm ;第一顶板15和第二顶板16的厚度为2mm。[0030]本实施例的安装过程为:如图2和图3所示，以底板11为装配基准，将封装机构I两侧的第二侧板13通过销钉7与底板11进行定位，然后锁紧螺钉6，再将封装机构I两侧的第一侧板12通过螺钉6与第二侧板13连接，然后将透镜17依次按照装配要求与封装机构I进行装配，接着将第一顶板15和第二顶板16依次通过螺钉6锁紧在两侧侧板上，为了避免过约束在顶板上开了一个用于放置弹性材料5的安装槽，保证顶板和镜片为弹性接触；最后将像源安装板14通过螺钉6与封装机构I进行连接。
[0031]透镜17安装时，先将远离像源的四片透镜17依次放置于底板11的定位槽上，利用若干个活动挡块将透镜17贴紧定位槽，然后利用装有弹性材料5的第一顶板15压紧四块透镜17 ;然后将靠近像源侧的四片透镜17依次放置于底板11的定位槽上，利用活动挡块将透镜17贴紧定位槽，利用第二顶板16压紧四块透镜17，最后利用螺钉6锁紧第一顶板15和第二顶板16。同理将另一组透镜17组封装在第二个封装机构I中。
[0032]封装好之后的两侧封装机构I通过中间一个加强梁2进行定位和连接，如图1所示。全部封装之后便可进行光学调试来修正透镜17的安装误差，最后通过封装机构I两侧的滴胶水孔滴入胶水将镜片与封装机构I进行固化。
【权利要求】
1.一种用于头盔显示器的离轴光学封装结构，其特征在于，包括两个封装机构(I)和加强梁(2)，两个封装机构(I)通过加强梁(2)相连；所述封装机构(I)包括八片透镜(17)、底板(11)、第一侧板(12)、第二侧板(13)、像源安装板(14)、第一顶板(15)和第二顶板(16);所述第一侧板(12)和第二侧板(13)依次通过销钉(7)设置于底板(11)的两个侧面上，第一侧板(12)和第二侧板(13)通过螺钉(6)相连，第一顶板(15)和第二顶板(16)依次通过螺钉(6)锁紧在两侧的侧板上，第一顶板(15)和第二顶板(16)相连，像源安装板(14)分别与第二顶板(16)和底板(11)两侧的第二侧板(13)相连，八片透镜(17)依次设置于底板(11)上。
2.根据权利要求1所述的用于头盔显示器的离轴光学封装结构，其特征在于，所述底板(11)上设有多个定位槽和定位凸台(3),第二侧板(13)上设有定位凸台(3),所述底板(11)和第二侧板(13)上分别设有多个活动挡板(4)，八个透镜(17)分别夹持于所述的定位槽和定位凸台(3)上，活动挡板(4)的一端固定一端自由，活动挡板(4)的自由端压在透镜(17)上。
3.根据权利要求1所述的用于头盔显示器的离轴光学封装结构，其特征在于，所述透镜(17)的一侧为球面，另一侧为非球面。
4.根据权利要求1所述的用于头盔显示器的离轴光学封装结构，其特征在于，所述第一顶板(15)上设有连接板(151 )，连接板(151)通过螺钉(6)固定在第一顶板(15)上。
5.根据权利要求1所述的用于头盔显示器的离轴光学封装结构，其特征在于，所述第一顶板(15)和第二顶板(16)上开设安装槽，所述安装槽内设有弹性材料(5)，所述弹性材料(5)位于透镜(17)的顶部。
6.根据权利要求1所述的用于头盔显示器的离轴光学封装结构，其特征在于，所述底板(11)的最小厚度为2mm。
7.根据权利要求1所述的用于头盔显示器的离轴光学封装结构，其特征在于，所述第一侧板(12)和第二侧板(13)的最小厚度为1mm。
8.根据权利要求1所述的用于头盔显示器的离轴光学封装结构，其特征在于，所述第一顶板(15)和第二顶板(16)的厚度为2mm。
9.根据权利要求1所述的用于头盔显示器的离轴光学封装结构，其特征在于，所述第二侧板(13 )上设有用于连接加强梁(2 )的连接法兰(131)。
10.根据权利要求1所述的用于头盔显示器的离轴光学封装结构，其特征在于，所述第一侧板(12)和第二侧板(13)上设有多个用于滴胶水的通孔(8)。
【文档编号】G02B27/01GK203811902SQ201420172462
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】杨天兵, 杨新军, 熊小辉, 蔡庆楠, 李晶, 徐淑波, 巫越, 李品川 申请人:中航华东光电（上海）有限公司