CN104813219A - 具有显示系统的放大镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学仪器，尤其涉及放大镜，诸如牙医和外科医生佩戴的放大镜。该放大镜配备有一个或更多个照相机和一个或更多个显示器和/或音频配件。本发明也涉及一种包括此类放大镜和计算机系统的系统。

Description

具有显示系统的放大镜
本发明涉及光学仪器，尤其涉及放大镜，诸如牙医和外科医生佩戴的放大镜。该放大镜配备有一个或更多个照相机和一个或更多个显示器和/或音频配件。本发明也涉及一种包括此类放大镜和计算机系统的系统。
背景技术
牙医或外科医生使用的放大镜典型地包括带有两个眼镜片的眼镜架和两个固定于眼镜片的放大光学系统(每只眼睛配备一个)。另外，放大镜通常包括光源，使得手术治疗中的手术区被照明或牙齿检查中的患者嘴被照明。
治疗患者的执业医生或牙医经常需要检索或更新通常储存于医生办公室或牙医办公室的内部计算机网络中的患者数据。但是，仅仅为了获取或更新患者的信息而中断治疗并且操作计算机对执业医生或牙医来说是麻烦的。
本发明发现，放大镜可方便地与音频配件和/或显示器结合来使得信息可在不中断治疗过程的情况下从听觉上(经由音频配件)或视觉上(经由显示器)呈现给外科医生或牙医。此外，外科医生或牙医可使用音频配件来更新患者数据。
当与照相机系统结合时，显示系统提供额外的优点。例如，显示系统和照相机的结合使得在没有放大光学系统和光源的情况下构造放大镜成为可能。另外，本发明使得将由外科医生或牙医看到的治疗图像发送到计算机系统以存档或用作教育目的成为可能。
本发明构造了解决此需求的新颖的放大镜。该新颖的放大镜在附属权利要求和下面描述中描述。
以上综述不必要描述由本发明解决的所有问题。
发明内容
在第一方面中，本发明涉及一种放大镜(1)，包括：(a)包括右镜腿(11)和左镜腿(12)的眼镜架(10)；(b)安装于右镜腿(11)的右照相机(21)，所述右照相机(21)具有面向下述点的视向：此点位于佩戴放大镜(1)者的视向上且位于佩戴放大镜(1)者的右眼前方大约20cm至大约60cm处；(c)安装于左镜腿(12)的左照相机(22)，所述左照相机(22)具有面向下述点的视向：此点位于佩戴放大镜(1)者的视向上且位于佩戴放大镜(1)者的左眼前方大约20cm至大约60cm处；(d)构造及配置成显示右照相机(21)实时记录的图像的右显示器(31)；所述右显示器(31)以这样的方式安装于眼镜架(10)：所述右显示器(31)位于佩戴放大镜(1)者的右眼前方；和(e)构造及配置成显示左照相机(22)实时记录的图像的左显示器(32)；所述左显示器(32)以这样的方式安装于眼镜架(10)：所述左显示器(32)位于佩戴放大镜(1)者左眼前方。
在第二方面中，本发明涉及一种放大镜(1)，包括：(a)眼镜架(10)；(b)放大光学系统(40)；和(c)音频配件(50)。
在第三方面中，本发明涉及一种系统，包括：(i)根据第一方面或第二方面所述的放大镜(1)；和(ii)计算机系统(70)。
此发明内容不必要描述本发明的所有特征。通过随后的详细描述，其他实施例将显而易见。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的放大镜的俯视图。虚线箭头表示源自佩戴放大镜者(此人没有示出)所观察的物体的光线。佩戴放大镜者的视向朝向图的底部。
图2示出了根据本发明的另一个实施例的放大镜的俯视图。虚线箭头表示源自佩戴放大镜者(此人没有示出)所观察的物体的光线。三个实线箭头表示源自光源(60)的光束。佩戴放大镜者的视向朝向图的底部。
具体实施方式
      定义
在下面详细描述本发明之前，应理解本发明不限于在此描述的特定方法，协议和试剂，因为这些可以变化。也应理解，在此使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，并不打算限制本发明范围，本发明的范围只通过所附的权利要求限制。除非另有规定，在此使用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属领域的技术人员通常所理解的意思相同。
贯穿此说明书和随后的权利要求，除非文中另有规定，“包括(comprise)”一词，和诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”等变化，将理解为意味着包含规定的整体或步骤或整体或步骤的组合但是不排除任何其他整体或步骤或整体或步骤的组合。
贯穿此说明书文本，多个文件(例如：专利、专利申请书、科学出版物、制造商说明书、使用说明等)被引用。此处的任何内容不应被解释为承认本发明无权先于依赖于先前发明的公布。在此引用的这些文件中的一些被视为“通过引用纳入(incorporated by reference)”。当所纳入的引用与本说明书中叙述的定义或学说之间发生冲突时，本说明书的文本优先。
术语“大约(about)”在与数值一起使用时意味着包含在具有比所示数值小5％的下限和比所示数值大5％的上限的范围内的数值。
在本申请的上下文中，术语“用户(user)”指佩戴本发明的放大镜的人。
      发明实施例
本发明将进一步被描述。在以下章节中，具体定义本发明的不同方面。除非明确表示矛盾，否则如此定义的每个方面可与任意其他方面结合。特别地，除非明确表示矛盾，否则任意表示为优选或有利的特征可与任意其他表示为优选或有利的特征结合。
在第一方面中，本发明涉及一种放大镜(1)，包括：
(a)包括右镜腿(11)和左镜腿(12)的眼镜架(10)；
(b)安装于右镜腿(11)的右照相机(21)，所述右照相机(21)具有面向下述点的视向：此点位于佩戴放大镜(1)者的视向上且位于佩戴放大镜(1)者的右眼前方大约20cm至大约60cm处；
(c)安装于左镜腿(12)的左照相机(22)，所述左照相机(22)具有面向下述点的视向：此点位于佩戴放大镜(1)者的视向上且位于佩戴放大镜(1)者的左眼前方大约20cm至大约60cm处；
(d)构造及配置成显示右照相机(21)实时记录的图像的右显示器(31)；所述右显示器(31)以这样的方式安装于眼镜架(10)：所述右显示器(31)位于佩戴放大镜(1)者的右眼前方；和(e)构造及配置成显示左照相机(22)实时记录的图像的左显示器(32)；所述左显示器(32)以这样的方式安装于眼镜架(10)：所述左显示器(32)位于佩戴放大镜(1)者的左眼前方。
本发明的第一方面中，所观察物体或区域的放大通过照相机(21，22)和显示器(31，32)来实现。因此，本发明的这个方面中，不需要单独的放大光学系统(40)。更具体地，照相机(21，22)记录所观察物体或区域的图像并在显示器(31，32)上实时显示这些图像。用户可调整显示器(31，32)上所显示的图像的各种参数。特别地，用户可调整显示器上所显示的图像的放大率、对比度和/或亮度。在特别优选的实施例中，这些调整可经由声音控制来完成。
在特别优选的实施例中，第一方面中使用的照相机(21，22)为设计成在低光条件下工作的灵敏照相机。通过使用这样的灵敏照相机，可省去光源。现有技术的放大镜典型地使用安装于眼镜架的光源。
显示器(31，32)能够以取代通常作为放大镜的组件的眼镜片的方式安装于眼镜架(10)。也可能眼镜片(13，14)只被显示器(31，32)部分取代。例如，每个眼镜片(13，14)的下半部分被显示器(31，32)取代，使得用户在向下看(即看向显示器)时可观看由照相机(21，22)记录的图像，而在向上看(即通过眼镜片(13，14))时具有对他的环境的正常视野，这被认为在本发明范围之内。眼镜片(13，14)和显示器(31，32)的安排可以颠倒；这样用户在向下看时具有正常视野，而在向上看时看到照相机(21，22)记录的图像。在上述实施例的一个变型中，显示器(31，32)不取代眼镜片(13，14)，而是和眼镜片一起存在。在此变型中，用户通过眼镜片(13，14)观看显示器(31，32)上的图像。
显示器也可用于向用户显示其他信息。例如，当前治疗患者的信息可从计算机文件中得到并在显示器(31，32)中的一个或两个上显示。
在使用眼镜片(13，14)的本发明的所有实施例中，这些眼镜片(13，14)不需要是矫正镜片，它们可以是普通玻璃片。但是，对于需要矫正镜片的用户，使用如放大镜(1)的右和左眼镜片(13，14)这样的矫正镜片也是可能的。
在第一方面的优选实施例中，右照相机(21)或左照相机(22)中的至少一个构造及配置成向监视器或计算机或较远的显示器实时无线传输由所述右照相机(21)或所述左照相机(22)所记录的图像。这些实施例提供以下优点：第二个人(例如另一个执业医生、牙医或外科医生；或牙医助理)可观察用户所看到的事物。例如，所述第二个人可观察用户执行的患者治疗。另外，向计算机传输的图像可储存用于存档或用作教育目的。
在第一方面的优选实施例中，放大镜(1)进一步包括音频配件(50)。优选地，音频配件(50)构造及配置成无线接收或传输音频信号。有利地，音频配件包括构造及配置成向计算机系统无线传输音频信号的麦克风(51)。麦克风(51)可经由可弯曲的电线连接到音频配件(50)，使得麦克风(51)可靠近用户的嘴放置。音频配件(50)可安装于镜腿(11，12)中之一。在一个进一步有利的实施例中，音频配件包括一个或更多个扬声器(52)(优选地一个或两个扬声器)，其构造及配置成为佩戴放大镜(1)者提供听觉信息(音频信号)。在使用两个扬声器(52)的实施例中，一个扬声器位于此人的右耳附近(或之中)，而另一个扬声器位于此人的左耳附近(或之中)。
在第二方面中，本发明涉及一种放大镜，包括：(a)眼镜架(10)；(b)放大光学系统(40)；和(c)音频配件(50)。
眼镜架(10)典型地包括右镜腿(11)和左镜腿(12)。第二方面所述的放大镜(1)可额外包括右眼镜片(13)和左眼镜片(14)。眼镜片(13，14)不需要是矫正镜片；它们可以是普通玻璃片。但是，对于需要矫正镜片的用户，使用如放大镜(1)的右和左眼镜片(13，14)这样的矫正镜片也是可能的。放大光学系统(40)可固定于右眼镜片(13)和左眼镜片(14)。
在第二方面的优选实施例中，放大镜进一步包括：(d)构造及配置成发射在可见光谱中的光的光源(60)，其中所发射的光的方向平行于佩戴放大镜者的视向。
在第二方面的再一优选实施例中，放大镜进一步包括：(e)安装于眼镜架的镜腿的至少一个照相机(20)，所述至少一个照相机(20)具有面向下述点的视向：此点位于佩戴放大镜(1)者的视向上且位于佩戴放大镜(1)者的眼睛前方大约20cm至大约60cm处。在第二方面的优选实施例中，照相机(20)为设计成在低光条件下工作的灵敏照相机。
优选地，所述至少一个照相机(20)构造及配置成向监视器或计算机或显示器实时无线传输由所述至少一个照相机(20)所记录的图像。此实施例提供以下优点：第二个人(例如另一个执业医生、牙医或外科医生；或牙医助理)可观察用户所看到的事物。例如，所述第二个人可观察用户执行的患者治疗。另外，向计算机传输的图像可储存用于存档或用作教育目的。
在第二方面的优选实施例中，音频配件(50)构造及配置成无线接收或传输音频信号。有利地，音频配件包括构造及配置成向计算机系统(70)无线传输音频信号的麦克风(51)。麦克风(51)可经由可弯曲的电线连接到音频配件(50)，使得麦克风(51)可靠近用户的嘴放置。音频配件(50)可安装于镜腿(11，12)中之一。在一个进一步有利的实施例中，音频配件包括一个或更多个扬声器(52)(优选地一个或两个扬声器)，其构造及配置成为佩戴放大镜(1)者提供听觉信息(音频信号)。在使用两个扬声器(52)的实施例中，一个扬声器位于此人的右耳附近(或之中)，而另一个扬声器位于此人的左耳附近(或之中)。
如以上本发明的的第一和第二方面所述，每个照相机(20，21，22)具有面向下述点的视向：此点位于佩戴放大镜(1)者(即用户)的视向上且位于用户的眼睛(右眼和/或左眼)前方大约20cm至大约60cm处。这样做的原因是照相机(20，21，22)应朝向用户所观察的物体。
此外，在第一和第二方面的典型应用中，用户为观察患者的执业医生、牙医或外科医生。治疗患者的执业医生、牙医或外科医生应典型地从在20cm至60cm之间的距离处观察需要治疗的区域。因此，在用户眼睛和观察点(物体或区域)之间的距离通常落入此范围内。更优选地，所述点位于用户的右眼或左眼前方大约30cm至大约60cm处，更加优选地大约40cm至大约50cm处。在优选的实施例中，照相机(20，21，22)可移动地安装于眼镜架(10)的镜腿(11，12)，使得照相机(20，21，22)能够调整到上面提到的范围中的多种距离。在一些实施例中，照相机可通过小型电动机调整。
在第一和第二方面的特别有利的实施例中，本发明的放大镜可被牙医使用以观察患者张开的嘴。
在第一和第二方面的其他实施例中，每个照相机具有平行于佩戴放大镜者的视向的视向。当用户想要看远处(例如超过2m的距离)的物体时，此平行方向特别有用。
在第三方面中，本发明涉及一种系统，包括：(i)根据第一方面或第二方面中任意一方面所述的放大镜(1)；和(ii)计算机系统(70)。
在第三方面的优选实施例中，放大镜包括构造及配置成向所述计算机系统(70)无线传输音频信号的麦克风(51)。
在第三方面的优选实施例中，计算机系统构造及配置成运行语音识别软件。优选地，所述语音识别软件构造及配置成将麦克风(51)所记录的并传输至计算机系统(70)的音频信号翻译为程序指令。
在使用语音识别软件的实施例中，在本发明的背景下，设想了以下应用：计算机系统上运行的语音识别软件可将音频信号转换为程序代码或文本信息。通过使用这样的系统，用户可打开包含与当前治疗患者有关的信息的计算机文件；在外部监视器、外部显示器、或安装于第一方面中的放大镜(1)的一个或两个显示器(31，32)上查看所述信息；向文件添加进一步的患者相关信息；并保存修改后的文件。佩戴放大镜(1)者也可经由扬声器(52)接收来自计算机系统(70)的听觉信息。例如，用户可通过语音控制的方式打开与当前治疗患者有关的计算机文件，并且可以命令计算机系统大声朗读来自文件的(选中的)信息。
在本发明的背景下也可设想：音频信号从对着麦克风(51)讲话的人无线传输到另一个房间中的另一个人(例如就医接待员、牙医助理或医疗助理)。在一些实施例中，此人可使用麦克风(51)和扬声器(52)来与另一个房间中的另一个人(例如就医接待员、牙医助理或医疗助理)通话。
照相机(20，21，22)，显示器(31，32)，音频配件(50)(包括麦克风(51)和扬声器(52))，和光源(60)可通过能量储存组件(90)用电能驱动。能量储存组件(90)可位于右镜腿(11)和/或左镜腿(12)内的小格中。合适的能量储存组件(90)为可再充电电池(91)，例如聚合物电池，比如锂离子聚合物电池。
附图标记列表
1  放大镜
10 眼镜架
11 右镜腿
12 左镜腿
13 右眼镜片
14 左眼镜片
20 照相机
21 右照相机
22 左照相机
31 右显示器
32 左显示器
40 放大光学系统
50 音频配件
51 麦克风
52 扬声器
60 光源(构造及配置成发射在可见光谱中的光)
70 计算机系统
90 能量储存组件
91 可再充电电池
92 聚合物电池

Claims (14)

1.一种放大镜(1)，包括：
(a)包括右镜腿(11)和左镜腿(12)的眼镜架(10)；
(b)安装于所述右镜腿(11)的右照相机(21)，所述右照相机(21)具有面向下述点的视向：此点位于佩戴所述放大镜(1)的人的视向上且位于佩戴所述放大镜(1)的人的右眼前方大约20cm至大约60cm处；
(c)安装于所述左镜腿(12)的左照相机(22)，所述左照相机(22)具有面向下述点的视向：此点位于佩戴所述放大镜(1)的人的视向上且位于佩戴所述放大镜(1)的人的左眼前方大约20cm至大约60cm处；
(d)构造及配置成显示所述右照相机(21)实时记录的图像的右显示器(31)；所述右显示器(31)以这样的方式安装于所述眼镜架(10)：所述右显示器(31)位于佩戴所述放大镜(1)的人的右眼前方；和
(e)构造及配置成显示所述左照相机(22)实时记录的图像的左显示器(32)；所述左显示器(32)以这样的方式安装于所述眼镜架(10)：所述左显示器(32)位于佩戴所述放大镜(1)的人的左眼前方。
2.根据权利要求1所述的放大镜(1)，其中所述右照相机(21)或所述左照相机(22)中的至少一个构造及配置成向监视器或计算机或较远的显示器实时无线传输所述右照相机(21)或所述左照相机(22)所记录的图像。
3.根据权利要求1或2所述的放大镜(1)，进一步包括音频配件(50)。
4.一种放大镜(1)，包括：
(a)眼镜架(10)；
(b)放大光学系统(40)；和
(c)音频配件(50)。
5.根据权利要求4所述的放大镜(1)，进一步包括：
(d)构造及配置成发射在可见光谱中的光的光源(60)，其中所发射的光的方向平行于佩戴所述放大镜(1)的人的视向。
6.根据权利要求4或5所述的放大镜(1)，进一步包括：
(e)至少一个照相机(20)，所述至少一个照相机(20)具有面向下述点的视向：此点位于佩戴所述放大镜(1)的人的视向上且位于佩戴所述放大镜(1)的人的眼前方大约20cm至大约60cm处。
7.根据权利要求6所述的放大镜(1)，其中所述至少一个照相机(20)构造及配置成向监视器或计算机或显示器实时无线传输所述至少一个照相机(20)所记录的图像。
8.根据权利要求3至7中任意之一所述的放大镜(1)，其中所述音频配件(50)构造及配置成无线接收和传输音频信号。
9.根据权利要求8所述的放大镜(1)，其中所述音频配件(50)包括构造及配置成向计算机系统(70)无线传输音频信号的麦克风(51)。
10.根据权利要求8所述的放大镜(1)，其中所述音频配件(50)包括一个或更多个扬声器(52)，所述一个或更多个扬声器(52)构造及配置成为佩戴所述放大镜(1)的人提供听觉信息。
11.一种系统，包括：
(i)根据权利要求1至10中任意之一所述的放大镜(1)；和
(ii)计算机系统(70)。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述放大镜包括构造及配置成向所述计算机系统(70)无线传输音频信号的麦克风(51)。
13.根据权利要求11或12所述的系统，其中所述计算机系统(70)构造及配置成运行语音识别软件。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述语音识别软件构造及配置成将所述麦克风(51)所记录的并传输至所述计算机系统(70)的音频信号翻译为程序指令。
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