集成潜水面罩近眼显示的设计思路

刘锦剑

（上海船舶电子设备研究所，上海 201108）

0 引言

在特殊潜水任务中，包括进行水下搜救、水下作业、海洋探索等活动时，手持摄像机等显示设备，测量设备在能见度极低的情况下几乎无法使用，潜水员亟待需要看到水下环境、生命体征、深度、声纳探测等实时信息，这时就需要具备增强现实显示的潜水面罩或头盔进行辅助信息显示。

目前，真正投入生产及使用的基于增强现实显示技术的潜水面罩或集成式头盔尚未成型。国内外尚处于原理样机阶段的仅有美国海军正在研究的新项目——潜水员增强现实显示器，在潜水头盔里嵌入AR眼镜，该眼镜显示模块可接收声纳、压力计、生命体征、方位等数据，并将其显示到潜水员眼前，为潜水员提供所需的数据资料[1]。样机如图1所示。

图1 潜水员增强现实显示器

针对提高潜水员水下工作的效率，保证潜水员的安全的必要性，本文提出两种结合潜水面罩的近眼显示的原理性设计思路，为之后产品设计提供理论依据。

1 全面罩选型

潜水面罩选用INTERSPIRO-MKII全面罩。该型面罩为口鼻罩形式，观察窗与口鼻呼吸区是分开的，潜水员通过嘴巴呼吸。在正对嘴唇处可以安装通话器。面罩适用与开式潜水系统，也可通过改装转换接头与闭式潜水系统连接。面罩外形如图2所示。全面罩护目镜到人眼距离约为40mm，视野范围为120°。

图2 全面罩外形

2 集成面罩+几何波导镜片式

将AR眼镜通过连接件集成到潜水面罩上，用于显示声纳信号与图像处理后的图像源信息，眼镜的供电依靠声纳发射机的锂电池。……