CN101285924A - 显示屏观察镜装置和显示屏观察镜的用途 - Google Patents

Abstract

本发明显示屏观察镜装置和显示屏观察镜的用途涉及凸透镜、显示器和电脑桌等技术领域。本发明是通过控制显示屏与凸透镜之间的距离，将观看近处显示屏变成观看远处显示屏的虚像，达到观察者感觉舒适耐劳的目的。本发明的技术特征是f≥u≥f÷(f+1)，其中u是观察镜位置与显示屏位置之间的距离即物距，f是观察镜的焦距。本发明显示屏观察镜还可用于预防因长时间观看显示屏引起的近视，或者是用于治疗因长时间观看近物引起的假性近视，或者是用于老视眼或远视眼观看近处的显示屏。

Description

显示屏观察镜装置和显示屏观察镜的用途

技术领域

本发明涉及凸透镜、显示器和电脑桌等技术领域。

背景技术

近距离观看电脑时，因显示屏离眼睛较近，双眼的调节与集合处于紧张状态，眼睛容易疲劳。现有技术中观看显示屏的放大镜(例如中国专利号200420078331.9《显示器用放大镜保护屏》)是在显示屏前面安置的一个起放大镜作用的凸透镜，其主观目的是增大眼睛的视角而不是放远物像，放大镜与显示屏间隔较小，所以通过放大镜看到的显示屏的虚像仍然离放大镜较近。现有技术的缺点是只要求增大眼睛的视角、不要求放松眼睛的调节，近距离观看时眼睛容易疲劳。现有技术中的“放置显示屏装置的专用平台”例如电脑桌或放置显示屏装置(显示屏装置指电子书、mp4、显示器等等具有显示屏的装置)的支架缺少放松眼睛调节的功能，眼睛直接观看近处的显示屏容易疲劳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在近距离观看显示屏时，(利用一个凸透镜或是多层凸透镜)放松双眼的集合与调节，让观察者感觉舒适耐劳。

本发明有属于一个总的发明构思的多项发明。本发明与现有技术的区别在于“现有技术中的凸透镜作为放大镜，其主要目的和作用是放大物像、增大眼睛的视角，使眼睛看清细节”，“本发明中凸透镜的主要目的和作用是放远物像、放松眼睛的调节与集合，使眼睛舒适耐劳”。本发明是通过控制显示屏与凸透镜之间的距离将观看近处显示屏变成观看远处显示屏的虚像(如图2所示，让眼睛与显示屏虚像的距离大于1米)，从而放松观看近处显示屏的眼睛，达到“放松双眼的集合与调节，让观察者感觉舒适”的目的。在这一个总的发明构思下的多项发明的特定技术特征是：观察镜与显示屏位置之间距离u的范围为f≥u≥f÷(f+1)，当观察镜是一个凸透镜时u是显示屏位置到这个凸透镜的距离，f是平行光通过观察镜后形成的焦点到这个凸透镜的距离(f是焦距)，当观察镜是凸透镜组时u是显示屏位置到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，f是平行光(垂直照射)通过凸透镜组后形成的一个焦点到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，距离的单位是米。观察镜的用途主要是放松观看显示屏的双眼的集合与调节，使双眼舒适耐劳。

第一项发明的技术方案是：显示屏观察镜装置，包括具有显示屏的装置和一个双眼观看显示屏用的观察镜，观察镜安装在具有显示屏的装置上或者观察镜是通过支架联接在具有显示屏的装置上，其特征是观察镜与显示屏(位置)之间的距离是u，f≥u≥f÷(f+1)，例如u＝2f÷(f+2)或u＝3f÷(f+3)或u＝4f÷(f+4)、或u＝5f÷(f+5)，等等。观察镜除了可以是一个凸透镜之外，观察镜还可以是由前后放置的两个或两个以上的凸透镜构成的凸透镜组，当观察镜是一个凸透镜时u是显示屏位置到这个凸透镜的距离，f是平行光通过观察镜后形成的焦点到这个凸透镜的距离；当观察镜是凸透镜组时u是显示屏(位置)到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，f是平行光通过凸透镜组后形成的焦点到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，距离的单位是米。

其附加技术特征是：1，有调整改变显示屏虚像远近(即改变u/f比值)的机构或构件。也就是说双眼观看显示屏用的观察镜是可变焦距的凸透镜组(即可以改变前后凸透镜之间的距离)，或者，在显示屏观察镜装置中有调整改变显示屏与观察镜之间距离的机构或构件。2，观察镜中的凸透镜是由凸透镜和不同材料的凹透镜密接在一起构成的可以减弱色差的凸透镜。3，有可调式支撑架，并且观察镜、显示屏和控制观察镜与显示屏之间距离的支架都在这个可调式支撑架上，调整这个支撑架能使显示屏和观察镜一同移动到观察者需要的位置。

第二项发明的技术方案是：显示屏观察镜装置，包括一个双眼观看显示屏用的观察镜和支架，在支架上有联接或安装具有显示屏的装置的专用构件，其特征是观察镜与显示屏位置之间的距离是u，f≥u≥f÷(f+1)，例如u＝2f÷(f+2)或u＝3f÷(f+3)或u＝4f÷(f+4)、或u＝5f÷(f+5)，等等。观察镜除了可以是一个凸透镜之外，观察镜还可以是由前后放置的两个或两个以上凸透镜构成的凸透镜组。当观察镜是一个凸透镜时u是显示屏位置到这个凸透镜的距离(此时u是物距)，f是平行光通过观察镜后形成的焦点到这个凸透镜的距离(此时f是观察镜的焦距)；当观察镜是凸透镜组时u是显示屏位置到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，f是平行光通过凸透镜组后形成的焦点到凸透镜组中各凸透镜的平均距离。距离的单位是米。

其附加技术特征是：1，有调整改变显示屏虚像远近(即改变u/f比值)的机构或构件。也就是说双眼观看显示屏用的观察镜是可变焦距的凸透镜组(即可以改变前后凸透镜之间的距离)，或者，支架是可以调节观察镜与显示屏位置之间距离的可调式支架或该装置中有调整改变显示屏位置与观察镜之间距离的机构。2，观察镜中的凸透镜是由凸透镜和不同材料的凹透镜密接在一起构成的可以减弱色差的凸透镜。3，有可调式支撑架，并且观察镜、安装具有显示屏的装置的专用构件和控制显示屏位置与观察镜之间距离的支架都在这个可调式支撑架上，调整这个支撑架能使显示屏的位置和观察镜一同移动到观察者需要的位置。

第三项发明的技术方案是：显示屏观察镜装置，包括安放具有显示屏的装置的专用桌台，专用桌台上有安放具有显示屏的装置的空位置，其特征是在专用桌台上有一个双眼观看显示屏用的观察镜，观察镜与显示屏位置之间的距离是u，f≥u≥f÷(f+1)，例如u＝2f÷(f+2)或u＝3f÷(f+3)或u＝4f÷(f+4)、或u＝5f÷(f+5)，等等。这个观察镜是一个凸透镜或者这个观察镜是由前后放置的两个或两个以上凸透镜构成的凸透镜组，这个观察镜安装在专用桌台上或者是通过支架联接在专用桌台上，当观察镜是一个凸透镜时u是显示屏位置到这个凸透镜的距离，f是平行光通过观察镜后形成的焦点到这个凸透镜的距离，当观察镜是凸透镜组时u是显示屏位置到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，f是平行光通过凸透镜组后形成的焦点到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，距离的单位是米。其附加技术特征是：观察镜中的凸透镜是由凸透镜和不同材料的凹透镜密接在一起构成的可以减弱色差的凸透镜。

说明：控制显示屏与观察镜的距离u在f≥u≥f÷(f+1)的范围内就是控制显示屏的虚像到观察镜的距离在大于1米至无穷远的范围内。当显示屏与观察镜的距离u等于观察镜的焦距f时，显示屏的虚像在无穷远处；当u＝2f÷(f+2)时，显示屏的虚像约在2米远；当u＝3f÷(f+3)时，显示屏的虚像约在3米远；当u＝4f÷(f+4)时，显示屏的虚像约在4米远；当u＝5f÷(f+5)时，显示屏的虚像约在5米远。第一项发明的显示屏观察镜装置是一种具有显示屏的装置。第二项发明的显示屏观察镜装置是一种观看“具有显示屏的装置”的观察镜装置。第三项发明的显示屏观察镜装置是一种电脑桌或是放置“具有显示屏的装置”的专用桌台。“具有显示屏的装置”是上位概括，例如具有显示屏的装置是笔记本电脑，或是手机，或是游戏机，或是随身移动电视机，或是mp4，或是液晶显示器，或是读书机，或是移动DVD机等等有显示屏的装置。“联接或安装具有显示屏的装置的专用构件”是上位概括，例如：联接具有显示屏的装置的专用构件是弹簧夹、或是钩挂构件、或是插接构件、或是粘贴连接构件、或是皮套、或是联接用的螺丝钉等等，又例如安装具有显示屏的装置的专用构件是放置框、或是放置架、或是皮套、或是专用于安放有显示屏的装置的构件，等等。在观看时凸透镜与显示屏之间的距离保持不变，支架能控制凸透镜与显示屏之间的距离。“支架”是上位概括，支架可以是不能改变凸透镜与显示屏之间距离的固定式结构，例如是杆式支架、或是箱体等；支架也可以是能改变凸透镜与显示屏之间距离的可调式支架，例如支架是控制距离的可伸缩的套管式支架、或是可弯曲的波纹管式支架、或是可伸缩的套盒式支架、或是像各种台灯的可调支架一样的支架，等等各种形式的支架。观察镜的凸透镜(凸透镜即是指正透镜)可以是双面凸的凸透镜、或是平凸型透镜、或是凸凹型的凸透镜，或是球面的凸透镜，或是可消畸变的非球面凸透镜，或者凸透镜是菲涅尔透镜(Fresnel凸透镜，薄片螺纹凸透镜)，或者是消色差的复合凸透镜，等等。多层凸透镜构成的观察镜可以是有固定焦距的凸透镜组，也可以是能改变凸透镜组内两个凸透镜之间距离的变焦凸透镜组。可调式支撑架是上位概括。可调式支撑架的形式有很多种，例如可调式支撑架是销钉伸缩套管式支架、或是可保持平行移动的平行四杆机构式支架、或是剪式伸缩架、或是像各种台灯支架或麦克风支架一样的支架、等等。这个支撑架的底座可以是联接构件(例如支撑架的底座是可以将本装置连接到墙壁、桌、床、座椅等物体上的连接零件，例如夹子、钉板、插接件等)，或者这个支撑架的底座是头戴式的帽子或带子，或者这个支撑架的底座是座位(例如沙发、椅子等)，或者这个支撑架的底座是桌台(例如电脑桌、写字台、工作台等)，或者这个支撑架的底座是床，或者这个支撑架的底座是台式底座或落地底座等等。调整改变显示屏虚像远近的机构是上位概括，其构造例如“保持物距基本稳定，通过改变观察镜的焦距达到改变像距”的实施例6或实施例10，例如“保持观察镜的焦距不变，通过改变物距达到改变像距”的实施例1或实施例2。

第四项发明是：显示屏观察镜的用途，在以上所述的各种显示屏观察镜装置中都有一个双眼观看显示屏用的观察镜，这个观察镜可以增大眼睛的视角，(发明的新的用途是)其用途特征是放松观看显示屏的双眼的集合与调节，使双眼舒适耐劳，或者是用于预防因长时间观看显示屏引起的近视，或者是用于治疗因长时间观看近物引起的近视或假性近视，或者是用于老视眼或远视眼观看近处的显示屏。

有益效果

本发明与现有技术的区别：(1)目的区别：“现有技术中凸透镜放大镜的主要目的和作用是放大物像、增大眼睛的视角，使眼睛看清细节”。“本发明中凸透镜的主要目的和作用是放远物像、放松眼睛的调节、放松双眼的集合，使眼睛舒适耐劳”。(2)预期效果区别：现有技术忽视像距，显示屏虚像离凸透镜较近，观看时眼睛的调节与集合都处于紧张状态，眼睛容易疲劳，长时间观看近处容易引起近视。现有技术放大镜的面积一般大于显示屏的面积。本发明中的凸透镜不仅有放大效果而且更主要的效果是放远物像。本发明中凸透镜具有的新的性能及用途是能同步放松双眼的调节和集合，使眼睛舒适耐劳；通过凸透镜观看显示屏在远处的虚像有利于预防因长时间看近处显示屏引起的近视；在使用中经常观看明视远点上或比明视远点稍远处的虚像有利于锻炼眼睛并治疗假性近视。本发明因为物像较远所以眼睛可以靠近凸透镜观看，不仅可以利用凸透镜的放大作用增大眼睛的视角，还可以利用将“显示屏和凸透镜”一起靠近眼睛的方法增大视角。眼睛靠近凸透镜观看时不仅视野较大，而且凸透镜的面积有时还可以小于显示屏的面积。(3)结构区别：现有技术中凸透镜与显示屏的距离较近，一般u＝0.25f/(f+0.25)左右；本发明中凸透镜与显示屏的距离较远，u≥f/(f+1)。理由如下：一般认为放大镜的视角放大倍数等于“0.25米/放大镜的焦距”，显示屏与放大镜之间的距离对视角放大倍数影响很小而对装置的体积影响很大，显示屏与放大镜之间的距离越大体积越大，既不方便又不美观，所以放大镜与显示屏的距离较近。[见图1所示：凸透镜光心在o点，F是焦点，眼睛在Y点观看，显示屏与凸透镜的距离u是bo或是ao，bo＞ao，当显示屏在a点时它(ac)的虚像AC近在A点，当显示屏在b点时它(bd)的虚像BD远在B点，因DCF在一条直线上所以“视角CYA”大于“视角DYB”。在图1中看出：眼睛越靠近凸透镜视角越大，当眼睛移近凸透镜在凸透镜的焦距以内观察时，u越小则凸透镜的视角越大(视角CYA大于视角CEA)、物象越近；u越大则凸透镜的视角越小、物象越大；不论眼睛在凸透镜的焦距以内或以外观察时“u的大小对视角大小的影响不大”。所以图1说明：放大镜的u不需要很大，一般保持虚像与放大镜的距离在25cm左右即保持显示屏与放大镜的距离在u＝0.25f/(f+0.25)左右就可以了]。本发明为了达到与现有技术不同的特殊目的或特殊效果在结构上本发明要求凸透镜与显示屏的间距u的范围是f≥u≥f÷(f+1)，所以通过观察镜看到的显示屏的虚像与凸透镜之间的距离等于或大于1米。例如：一个凸透镜的焦距是f，显示屏的虚像与这个凸透镜之间的距离是v米，据光学公式“v＝u×f÷(f-u)”，即“u＝v×f÷(f+v)”，可知当u约等于f÷(f+1)时v约等于1米，当u约等于2f÷(f+2)时v约等于2米，当u约等于3f÷(f+3)时v约等于3米，当u约等于4f÷(f+4)时v约等于4米，当u约等于5f÷(f+5)时v约等于5米；当u＝f时，显示屏处在观察镜的焦点上，显示屏的虚像在无穷远，正视眼观看无穷远处的观察物时处于最轻松的状态。

本发明有如下有益效果：

(1)眼睛看远处的物体比看近处轻松，眼睛看“远点”上的物体时处于松弛的休息状态，一般认为正视眼看无穷远时处于完全松弛的休息状态。本发明通过凸透镜将看近处的显示屏变成看远处显示屏的虚像(见图2)，能同步放松双眼的调节与集合使眼睛舒适耐劳。(2)本发明通过凸透镜看显示屏在远处的虚像有利于预防因长时间看近处显示屏引起的近视。(3)本发明通过凸透镜经常看明视远点上的虚像或比明视远点稍远处的虚像有利于锻炼眼睛治疗假性近视或治疗因长时间看近物引起的近视。(4)因为显示屏的虚像与凸透镜距离(v)的大小是随显示屏与凸透镜的距离(u)的不同而不同，当显示屏位置趋近焦点时u很小的变化就会引起v很大的变化，v的变化会引起双眼集合与调节的变化，集合与调节不断频繁变化容易使眼睛疲劳。所以在观看时通过支架保持显示屏与凸透镜的距离(u)稳定不变，可以减少眼睛的疲劳。(5)因为眼睛看“明视远点”上的物体时处于最松弛的休息状态，每个观察者眼睛的明视远点不同，所以轻松舒适地观察时所需要的像距也不同。本发明使用能改变观察镜与显示屏虚像之间距离的可调式支架或变焦凸透镜组能满足每一个观察者对像距的不同需要，通过调整支架或改变观察镜的焦距可使显示屏的虚像处在不同观察者的明视远点上，使眼睛舒适耐劳。(6)，因为凸透镜放远了物像所以观察者可靠近观看，一方面，可利用缩短物距的方法增大视角改善观察效果；另一方面，在保证具有足够视角的条件下可以减少显示屏面积或凸透镜的面积以降低成本。(7)利用“支撑架”将“显示屏和凸透镜”一起移动到观察者眼前观看时不仅缩短眼睛与显示屏的距离有利增大视角，而且还有利于观察者选择更舒适的姿势观看、更方便。通过用“支撑架”控制“显示屏和凸透镜”的位置来控制观察者观察的位置还可以矫正观察者不正确的观察姿势或有利于保持正确的观察姿势。(8)本发明选择u≥f÷(f+1)可将显示屏的虚像保持在较远处或者将虚像保持在观察者的明视远点上，使眼睛舒适耐劳，有利于长时间观看，所以不仅可防治因“看近疲劳”引起的近视，也适用于老视眼和远视眼观看。(9)用前后放置的两个或两个以上凸透镜构成的观察镜与用一个凸透镜构成的观察镜相比，多层凸透镜构成的观察镜有增大观察面积、缩短焦距、节省体积的优点。这是因为凸透镜焦距越小，凸透镜镜面越小，所以当观察镜焦距一定时，多层凸透镜构成的观察镜比单层凸透镜构成的观察镜可以有更大的观察面积；当观察镜的观察面积一定时，多层凸透镜构成的观察镜比单层凸透镜构成的观察镜焦距更短，焦距短有利于减少观察镜与显示屏之间的距离，减少“显示屏观察镜装置”的体积。(10)其它优点，例如：观察镜是供双眼同时观看用的一个凸透镜或一个凸透镜组，不仅观察镜的结构简单、成本低，而且能保持双眼的集合与调节的配合习惯不变，双眼的集合与调节同步联动，眼睛舒适耐劳。消畸变的非球面的凸透镜可以使显示屏的虚像平整、改善观察效果。消除色差或可减弱色差的凸透镜可以改善观察效果。使用吸收式滤光镜、反射式滤光镜或在凸透镜上镀减反射膜等都有利于保护眼睛和改善观察效果。将凸透镜靠近观察者时凸透镜可比显示屏面积小，但看到的像比显示屏大而且物像远。将观察镜和显示屏通过支撑架安装在床、沙发等等底座上并且可按需要移动观察镜和显示屏，有利于达到让观察者感觉舒适的目的。能改变观察位置利于改变观察姿势预防因长时间用一种姿势观看造成的劳损，例如颈椎病等。

附图说明

图1是凸透镜视角放大率与显示屏位置关系的分析图。

图2是凸透镜将看近处物体变成看远处虚像的原理示意图。

图4是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图5是图4所示的显示屏观察镜装置使用方法示意图。

图6是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图7是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图8是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图9是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图10是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图3是图10所示显示屏观察镜装置的局部构造示意图。

图11是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图12是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图13是一种显示屏观察镜装置的外观示意图。

图14是图13所示的显示屏观察镜装置的内部构造示意图。

图15是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图16是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图17是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图18是一种显示屏观察镜装置的示意图。

图19是一种显示屏观察镜装置的示意图。

所有附图中的1是观看显示屏的观察镜，2是联接支架，3是显示屏或是显示屏的位置，4是联接或安装显示屏装置的专用构件，5是定位零件，6是具有显示屏的装置，7是支撑“凸透镜和显示屏装置”的支撑架，8是支撑“凸透镜和显示屏装置”的支撑架的底座，9是放置具有显示屏的装置的空位置或是显示屏的空位置，10是专门安放显示屏装置的专用桌台，11是电脑桌上放置电脑主机或键盘等部件的地方，12是显示器上除显示屏之外的电源、信号接口、电路等部分。v是显示屏的虚像与凸透镜的距离，u是显示屏的位置与凸透镜之间的距离。附图1中的ac是位置在a处的显示屏，AC是显示屏ac的虚像，bd是位置在b处的显示屏，BD是显示屏bd的虚像，O是凸透镜的光心，Y是眼睛的观察点，E是另外一个观察点，F是凸透镜的焦点。附图2中的m是近处的被观察物，w是通过凸透镜看到的远处的物像。

具体实施方式

实施例1：一种显示屏观察镜装置，包括电脑显示器6、观察镜1和支架2等，其构造如图8所示。3是电脑显示器6的显示屏3，一个双眼观看显示屏用的观察镜1是通过支架2和专用联接构件4联接在电脑显示器6上，观察镜1是由安装在镜架上的前后重叠放置的两个凸透镜构成的凸透镜组，两个凸透镜的光学中心居中并且前后两个光学中心的连线垂直于显示屏平面，这两个双凸型的凸透镜镜面间隙约1毫米，每个凸透镜的屈光度是1D。支架2是可以调节显示屏与观察镜之间距离的杆式支架，在支架2上有定位螺丝钉5和距离标尺，拧松螺丝钉5时可抽动支架并在f≥u≥f÷(f+1)的范围内调整u，(或者是：通过调整支架2可以在f≥u≥2f÷(f+2)的范围内改变u；或者是可以在f≥u≥3f÷(f+3)的范围内改变u；或者是可以在f≥u≥4f÷(f+4)的范围内改变u；或者是可以在f≥u≥5f÷(f+5)的范围内改变u；或者是可以在5f÷(f+5)≥u≥2f÷(f+2)的范围内改变u；等)，拧紧螺丝钉5可以固定u。u是显示屏位置到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，f是平行光通过凸透镜组后形成的焦点到凸透镜组中各凸透镜的平均距离(即f是凸透镜组的焦距)，距离的单位是米。观察效果分析：设v是通过观察镜看到的显示屏虚像与观察镜之间的距离，当u＝fv/(f+v)时通过观察镜看到的显示屏虚像在v米处，v＝fu/(f-u)。例如u＝f/(f+1)时，通过观察镜看到的显示屏虚像与观察镜之间的距离等于1米，当u＝3f/(f+3)时，通过观察镜看到的显示屏虚像与观察镜之间的距离等于3米，当u＝5f/(f+5)时，通过观察镜看到的显示屏虚像与观察镜之间的距离等于5米。当u＝f时，通过观察镜看到的显示屏虚像在无穷远处。使用时观察者可根据自己眼睛的明视远点调整显示屏与观察镜之间的距离u。

实施例2：一种显示屏观察镜装置，其构造如图6所示。这种显示屏观察镜装置与实施例1(图8)所述的显示屏观察镜装置相似，其区别仅在于它不包括电脑显示器。这种显示屏观察镜装置有一个双眼观看显示屏用的观察镜1和支架2。观察镜1是由两层凸透镜构成，凸透镜安装在镜架上，如果太阳光垂直通过双层凸透镜则会形成的一个焦点，焦距是f。在支架上有专门用于联接某种电脑显示器的专用构件4，专用构件4是一个三边有凹槽的插接构件，根据专用构件4可以确定显示屏的位置9，显示屏位置与观察镜之间的距离是u。在支架2上有定位螺丝钉5和距离标尺，拧松螺丝钉5时可抽动支架改变u，拧紧螺丝钉5可以固定u。参考距离标尺调整支架2可以在f≥u≥f÷(f+1)范围内调整u。(或者是：通过调整支架2可以在f≥u≥2f÷(f+2)的范围内改变u；或者是可以在f≥u≥3f÷(f+3)的范围内改变u；或者是可以在f≥u≥4f÷(f+4)的范围内改变u；或者是可以在f≥u≥5f÷(f+5)的范围内改变u；或者是可以在5f÷(f+5)≥u≥2f÷(f+2)的范围内改变u；等)。两层凸透镜的屈光度相同，例如两层凸透镜的屈光度都是1D，或者两层凸透镜的屈光度都是0.5D，……等。

实施例3：一种显示屏观察镜装置，其构造如图4所示。有一个双眼观看显示屏用的观察镜1和支架2，观察镜1是一个凸透镜，在支架2上有联接液晶显示器(液晶显示器是具有显示屏的装置)的专用构件4弹簧夹，如图5所示在使用时将弹簧夹4夹在液晶显示器上，根据弹簧夹4可以确定显示屏的位置，支架2能控制观察镜1与显示屏位置之间的距离在f≥u≥f÷(f+1)范围内，f是凸透镜的焦距，距离的单位是米(例如：f＝0.2米，或f＝0.25米，或f＝0.33米，或f＝0.4米，或f＝0.5米，等)。支架2是能弯曲的波纹管式支架所以能调节显示屏位置与凸透镜之间的距离，凸透镜是薄而轻的菲涅尔凸透镜。

实施例4：一种显示屏观察镜装置，其构造如图7所示。支架2是并列的两个可以伸缩的套管，在支架2的一端联接着一个双眼观看显示屏用的观察镜1，在支架2的另一端有联接或安装具有显示屏的装置的专用构件4，专用构件4是一个专门放置mp4的盒体，在盒体朝向观察镜的一面有露出mp4显示屏的窗口9，观看mp4显示屏用的观察镜1是一个凸透镜(也可以是由前后放置的两层凸透镜构成的凸透镜组)，观察镜的焦距是f。当“可以伸缩的支架”2最短时，观察镜1与窗口9之间的距离u＝f÷(f+1)，距离的单位是米；当可以伸缩的支架2最长时，观察镜1与窗口9之间的距离u＝f。(或者u的范围是当“可以伸缩的支架”2最短时，观察镜1与窗口9之间的距离u＝2f÷(f+2)；当可以伸缩的支架2最长时，观察镜1与窗口9之间的距离u＝5f÷(f+5)；等范围)。

实施例5：一种显示屏观察镜装置，其构造如图9所示。双眼使用的观察镜1和安装“具有显示屏的装置”的专用构件4都联接在可以伸缩的套管式支架2上，支架2的支撑座8是观察者戴的帽子，专用构件4是一个专门放置mp4的带有弹簧夹具的放置平台4，观察镜1是一个凸透镜(也可以是由前后放置的两层凸透镜构成的凸透镜组，两层凸透镜间隔固定)，观察镜的焦距是f。拧松支架2上的定位零件5可以使支架伸缩并改变专用构件4与观察镜之间的距离，拧紧支架2上的定位零件5可以固定专用构件4与观察镜之间的距离，使用时欲观看的mp4被专用构件4上的弹簧夹具固定，观察镜1与mp4之间的距离u大于f÷(f+1)并且小于f。

实施例6：一种显示屏观察镜装置，其构造如图10所示。4是放置电子书的专用构件(如图3所示)，在专用构件4上有弹性压紧构件可以将电子书固定，2是观察镜1的支架，支架2是方形套管式支架，观察镜1是一个可以调整焦距的凸透镜组，凸透镜组由前后两个凸透镜构成。距离专用构件4较近的那个凸透镜是一个由凸透镜和不同材料的凹透镜密接在一起构成的可以减弱色差的凸透镜，它的位置固定不变。距离专用构件4较远的那一个凸透镜可以通过套管式支架的伸缩改变两个凸透镜之间的距离。5是定位零件，拧紧定位零件5可以固定凸透镜的位置，有多个不同距离的定位孔。凸透镜的移动范围是：当两个凸透镜间隔最小时，显示屏位置与两个凸透镜的平均距离u大于f÷(f+1)，其中的f是在两个凸透镜间隔最小时平行光通过两个凸透镜后形成的焦点与两个凸透镜的平均距离；当两个凸透镜间隔最大时，平行光通过两个凸透镜后形成的焦点在显示屏位置。7是可调式支撑架，8是支撑架的底座。根据观察者头部的位置调整这个支撑架7能使放置电子书的专用构件4和观察镜1一同移动到观察者眼前。

实施例7：一种显示屏观察镜装置，这种显示屏观察镜装置是一种电脑显示器，其构造如图11所示。3是电脑显示器上的显示屏，1是双眼观看显示屏用的观察镜，2是控制观察镜1与显示屏3之间距离u的支架，4是支架联接显示器的专用构件(螺丝钉)，5是可调式支架的定位零件(螺丝钉)，6是电脑显示器，7是由具有定位销钉的可伸缩套管构成的支撑架。观察镜1是由安装在镜框中的两层菲涅尔凸透镜构成的凸透镜组，平行光通过凸透镜组后形成的焦点与凸透镜组中各凸透镜的平均距离是f，即观察镜1的焦距是f。支架2由四个可伸缩套管构成。支架2收缩至最短时观察镜1与显示屏之间的距离u＝f÷(f+1)，支架2拉伸至最长时观察镜1与显示屏之间的距离u＝f。在小于f并大于f÷(f+1)的范围内可据需要调整u的大小。

实施例8：一种显示屏观察镜装置，这种显示屏观察镜装置是一种手持式电子游戏机，其构造如图12所示。3是手持式电子游戏机上的显示屏，1是双眼观看显示屏用的观察镜，2是支撑观察镜1并控制观察镜1与显示屏3之间距离u的支架，4是联接专用构件(螺母等构件)，5是可调式支架的定位零件(螺丝钉)，6是手持式电子游戏机。观察镜1是一个消畸变的非球面凸透镜，凸透镜的焦距是f。支架2收缩至最短时观察镜1与显示屏之间的距离u＝f÷(f+1)，支架2拉伸至最长时观察镜1与显示屏之间的距离u＝f。

实施例9：一种显示屏观察镜装置，这种显示屏观察镜装置是实施例8所述的“显示屏观察镜装置”去除“手持式电子游戏机6”之后乘下的部分。

实施例10：一种显示屏观察镜装置，这种显示屏观察镜装置是一种电脑显示器，其构造如图13(外观示意图)、图14(内部结构示意图)所示。1是由前后放置的两个凸透镜构成的观察镜，观察镜1是一个可变焦距的凸透镜组，凸透镜组中的一个凸透镜固定在壳体式支架2上，另一个凸透镜联接在齿条上，2是支撑观察镜的支架，5是齿轮和旋钮，旋转齿轮5能使齿条前后移动并改变两个凸透镜之间的距离即改变凸透镜组焦距的大小，观察镜焦距变化的范围是f≥u≥f÷(f+1)，公式中u是显示屏位置到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，f是平行光通过凸透镜组后形成的焦点到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，距离的单位是米。3是显示器中的显示屏，12是显示器的其它部件(包括电源、信号接口、集成电路，导线等等)，7是可调式支撑架，可调式支撑架7是由伸缩套管、定位销钉、钉板式底座等构成，调整支撑架7能使显示屏和观察镜一同移动到观察者面前观看。

实施例11：一种显示屏观察镜装置，如图15所示。1是双眼观看显示屏用的观察镜，6是具有显示屏的装置(或是显示器、或是mp4等)，3是具有显示屏的装置上的显示屏，2是能控制观察镜与显示屏位置之间距离的支架，5是能调整改变显示屏与观察镜之间距离u的构件，5是一个有定位螺丝钉的能沿支架2滑动的套管，观察镜与显示屏之间距离可以在f≥u≥f÷(f+1)范围内调整，f是观察镜的焦距，距离单位是米。8是可以戴在观察者头上的帽子。观察镜1除了可以是一个凸透镜之外，观察镜还可以是由前后放置的两个或两个以上的凸透镜构成的凸透镜组。

实施例12：一种显示屏观察镜装置，如图16所示。1是双眼观看显示屏用的观察镜，观察镜的焦距是0.3米，3是显示器上的显示屏，6是显示器，2是保持显示屏与观察镜之间距离不变的支架，u是显示屏3与观察镜1之间的距离(米)，显示屏3与观察镜1之间的距离是在0.3≥u≥0.3÷(0.3+1)范围内的某一固定值(例如制造时可选择u＝0.25米或者选择u＝0.29米、等等，但使用时本例中u的大小固定不变)。观察镜1是由一个凹透镜与一个另一种材料的凸透镜重叠密接在一起构成的能减弱色差的凸透镜。7是结构为四杆机构的可调式支撑架，这个可调式支撑架支撑着观察镜1、显示屏3和控制显示屏与观察镜之间距离的支架2等构件，调整这个支撑架7能使显示屏和观察镜一同移动到观察者需要的位置观看，8是可调式支撑架7的底座，底座8是床，观察者可躺在床上观看。

实施例13：一种显示屏观察镜装置，如图17所示。8是电脑主机，6是电脑显示器，3是显示器上的显示屏，1是双眼观看显示屏用的观察镜，观察镜1是一个能减弱或消除畸变的非球面凸透镜，凸透镜的直径大于或等于0.08米，观察镜1的焦距为f米(例如f＝1米、或f＝0.5米、等)。观察镜1联接在剪式伸缩支架2上，5是剪式伸缩支架2的定位零件，调整5能改变剪式伸缩支架2的长短并控制显示屏3与观察镜1之间的距离，显示屏3与观察镜1之间的距离在小于f米并且大于f÷(f+1)米的范围内，7是支撑架。

实施例14：一种显示屏观察镜装置，如图18所示。10是专用于安放并使用电脑的桌台，在专用桌台10上有专门放置电脑显示器的空位置9和放置电脑主机、键盘等部件的地方11，在专用桌台10上有一个双眼观看显示屏用的观察镜1，这个观察镜1是由前后放置的两个凸透镜构成的凸透镜组，观察镜1是通过支架2联接在专用桌台10上，观察镜与电脑显示屏位置之间的距离u能保持在f≥u≥f÷(f+1)范围内，u是显示屏位置到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，f是平行光通过凸透镜组后形成的焦点到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，距离的单位是米。

实施例15：一种显示屏观察镜装置，这种显示屏观察镜装置也是一种专门放置和使用“具有显示屏的装置”的专用桌台，如图19所示。10是专门安放特定的某一种“具有显示屏的装置”的专用桌台，专用桌台10上有专门安放具有显示屏的装置的空位置9，在专用桌台10上有一个双眼观看显示屏用的观察镜1，这个观察镜是一个凸透镜，这个观察镜1安装在专用桌台10的桌面上，观察镜1与“具有显示屏的装置”上的显示屏位置之间的距离是u，5是螺杆机构，调整5可以移动9即控制或改变观察镜1与显示屏位置之间的距离u的大小，f≥u≥f÷(f+1)，公式中的f是观察镜1的焦距，距离的单位是米。

Claims (10)

1，显示屏观察镜装置，包括具有显示屏的装置和一个双眼观看显示屏用的观察镜，观察镜安装在具有显示屏的装置上或者观察镜是通过支架联接在具有显示屏的装置上，其特征是观察镜与显示屏位置之间的距离是u，f≥u≥f÷(f+1)，或者u＝2f÷(f+2)或u＝3f÷(f+3)或u＝4f÷(f+4)或u＝5f÷(f+5)，观察镜除了可以是一个凸透镜之外，观察镜还可以是由前后放置的两个或两个以上的凸透镜构成的凸透镜组，当观察镜是一个凸透镜时u是显示屏位置到这个凸透镜的距离，f是平行光通过观察镜后形成的焦点到这个凸透镜的距离，当观察镜是凸透镜组时u是显示屏位置到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，f是平行光通过凸透镜组后形成的焦点到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，距离的单位是米。

2，根据权利要求1所述的显示屏观察镜装置，其特征是有调整改变显示屏虚像远近的机构或构件，即双眼观看显示屏用的观察镜是可变焦距的凸透镜组，或者，在显示屏观察镜装置中有调整改变显示屏与观察镜之间距离的机构或构件。

3，根据权利要求1所述的显示屏观察镜装置，其特征是凸透镜是由凸透镜和不同材料的凹透镜密接在一起构成的可以减弱色差的凸透镜。

4，根据权利要求1或2或3所述的显示屏观察镜装置，其特征是有可调式支撑架，观察镜、显示屏和控制显示屏与观察镜之间距离的支架都在这个可调式支撑架上，调整这个支撑架能使显示屏和观察镜一同移动到观察者需要的位置。

5，显示屏观察镜装置，包括一个双眼观看显示屏用的观察镜和支架，在支架上有联接或安装具有显示屏的装置的专用构件，其特征是观察镜与显示屏位置之间的距离是u，f≥u≥f÷(f+1)，或者u＝2f÷(f+2)或u＝3f÷(f+3)或u＝4f÷(f+4)或u＝5f÷(f+5)，观察镜除了可以是一个凸透镜之外，观察镜还可以是由前后放置的两个或两个以上凸透镜构成的凸透镜组，当观察镜是一个凸透镜时u是显示屏位置到这个凸透镜的距离，f是平行光通过观察镜后形成的焦点到这个凸透镜的距离，当观察镜是凸透镜组时u是显示屏位置到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，f是平行光通过凸透镜组后形成的焦点到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，距离的单位是米。

6，根据权利要求5所述的显示屏观察镜装置，其特征是有调整改变显示屏虚像远近的机构或构件；即双眼观看显示屏用的观察镜是可变焦距的凸透镜组，或者，该装置中有调整改变显示屏位置与观察镜之间距离的机构或其支架是可以调节观察镜与显示屏位置之间距离的可调式支架。

7，根据权利要求5或6所述的显示屏观察镜装置，其特征是凸透镜是由凸透镜和不同材料的凹透镜密接在一起构成的可以减弱色差的凸透镜。

8，根据权利要求5或6所述的显示屏观察镜装置，其特征是有可调式支撑架，观察镜、专用构件和控制显示屏位置与观察镜之间距离的支架都在这个可调式支撑架上，调整这个支撑架能使放显示屏的位置和观察镜一同移动到观察者需要的位置。

9，显示屏观察镜装置，包括安放具有显示屏的装置的专用桌台，专用桌台上有安放具有显示屏的装置的空位置，其特征是在专用桌台上有一个双眼观看显示屏用的观察镜，观察镜与显示屏位置之间的距离是u，f≥u≥f÷(f+1)，或者u＝2f÷(f+2)或u＝3f÷(f+3)或u＝4f÷(f+4)或u＝5f÷(f+5)，这个观察镜是一个凸透镜或者这个观察镜是由前后放置的两个或两个以上凸透镜构成的凸透镜组，这个观察镜安装在专用桌台上或者是通过支架联接在专用桌台上，当观察镜是一个凸透镜时u是显示屏位置到这个凸透镜的距离，f是平行光通过观察镜后形成的焦点到这个凸透镜的距离，当观察镜是凸透镜组时u是显示屏位置到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，f是平行光通过凸透镜组后形成的焦点到凸透镜组中各凸透镜的平均距离，距离的单位是米。

10，显示屏观察镜的用途，在权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的显示屏观察镜装置中有一个双眼观看显示屏用的观察镜，这个观察镜是一个凸透镜或者这个观察镜是由前后放置的两个或两个以上凸透镜构成的凸透镜组，观察镜与显示屏位置之间的距离是u，f≥u≥f÷(f+1)，这个观察镜能增大眼睛的视角，其用途特征是放松观看显示屏的双眼的集合与调节，使双眼舒适耐劳，或者是用于预防因长时间观看显示屏引起的近视，或者是用于治疗因长时间观看近物引起的近视或假性近视，或者是用于老视眼或远视眼观看近处的显示屏。

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