CN107624167A - 放大镜和包括这种放大镜的眼镜 - Google Patents

Abstract

根据第一方面，本发明涉及放大镜(1)，所述放大镜提供了大于等于3并且小于等于6的放大率，所述放大镜包括：壳体(2)；布置在壳体(2)中并且毗邻第一开口(3)的物镜装置；布置在壳体(2)中并且毗邻第二开口(4)的目镜装置；布置在所述壳体中并且位于所述物镜装置和所述目镜装置之间的光学装置，其中，光学中心轴线(23)从所述物镜装置经由所述光学装置延伸到所述目镜装置。所述放大镜的特征在于所述光学中心轴线(23)包括物镜轴线和目镜轴线，所述物镜轴线与所述目镜轴线以锐角α交叉，其中α≥10°并且α≤20°，并且所述放大镜的特征在于，所述光学装置包括反射镜(10)和棱镜(11)。根据第二方面本发明涉及一副眼镜。

Description

放大镜和包括这种放大镜的眼镜

技术领域

本发明主要涉及一种放大镜或者双筒望远镜，所述放大镜或者双筒望远镜构造成放大由用户/穿戴者的手所握持的并且位于用户正常视野下方的物体。所述放大镜特别预期由牙医、外科医生等使用并且在物体上实施需要极高精确度的工作。

根据第一方面，本发明具体地涉及一种放大镜，所述放大镜旨在安装在眼镜片处，所述放大镜提供了这样的放大率，所述放大率大于等于三并且小于等于六，所述放大镜包括：壳体，所述壳体具有第一开口和第二开口；物镜装置，所述物镜装置布置在壳体中并且毗邻所述第一开口；目镜装置，所述目镜装置布置在壳体中并且毗邻所述第二开口；光学装置，所述光学装置布置在壳体中并且位于所述物镜装置和所述目镜装置之间，其中，光学中心轴线从所述物镜装置经由所述光学装置延伸到所述目镜装置。根据第二方面，本发明涉及一副眼镜，所述一副眼镜包括至少一个眼镜片和这种放大镜。

背景技术

牙医或者外科医生的患者通常仰面平躺并且牙医/外科医生靠近患者站立或者就坐，以便能够实施预期操作而不必在手臂处于不符合人体工学位置中的条件下工作。然而，这使得患者/物体位于观察者的正常视野下方，观察者被迫以不利的角度使头向前偏转，以便能够看见物体，同时一般较小的物体位于相距很远距离的位置处，以便获得预期精度。

已知放大镜，所述放大镜放大被握持的物体并且通过棱镜或者反射镜来再定向光学中心轴线。这些放大镜使得用户在获得合适放大率的同时不必须以不利的角度偏转头部。

在US 5,923,467(发明人Pericic)中公开了这种放大镜的示例，其中，再定向角介于30度至60度的范围之间，优选地为45度。放大镜以这种方式布置成使得观察者/用户必须平行于房间中的水平面直视前方，即，用户的眼睛将处于不能旋转的位置中，并且用户的头部将不能向前偏转而且是完全笔直向上。然而，这种放大镜重并且其重心过于向前，从而导致在用户颈部、耳朵和鼻子处的大的局部压力/不适感。较大程度的再定向和用户直视前方的事实使得用户将面临学习的大问题，并且必须一直努力去掌控，以便以对于大脑不自然的方式使得手正确地相对于物体移动。用户大脑存在手臂/手靠近身体工作、用户头部处于直立位置中以及眼睛直视前方的重大问题。用户不能分别在不使用放大镜观察周围/同事和使用放大镜观察物体之间简单地切换，这样的结果是放大镜遮蔽了视野。

US 6,120,145(发明人Lyst)公开了一种系统，所述系统包括放大镜以及布置在放大镜的前方的再定向单元，所述放大镜没有再定向角度。在不同实施例中公开了再定向单元并且这些实施例中的再定向角度处于25度至60度范围内。该系统使得鼻子承受很大负荷，原因在于放大镜是直筒放大镜并且再定向单元布置在放大镜前方，这导致用户颈部处大的压力/不适感。

US 4,652,094公开了一种放大镜系统，所述放大镜系统具有可拆卸的再定向单元，并且当不使用再定向单元时，放大镜是直筒放大镜。当使用再定向单元时，所公开的放大镜系统具有处于30度至90度范围内的再定向角度。这种放大镜系统布置成附接到眼镜并且长而且由于可拆卸的再定向单元而变得很重，从而导致在用户颈部、耳朵和鼻子处大的局部压力/不适感。

发明目的

本发明旨在消除先前已知的放大镜的上述劣势和缺点，并且旨在提供一种改进的放大镜。本发明的主要目的是提供一种初始限定类型的改进的放大镜，所述放大镜紧凑并且轻，从而当放大镜附接在一副眼镜处时减小在用户颈部、耳朵和鼻子处的局部压力/不适感。

本发明的另一个目的是提供一种放大镜和眼镜，其中，当用户直视前方时放大镜不会遮蔽用户的视野。

本发明的另一个目的是提供一种放大镜，所述放大镜使得用户从基础位置向下旋转眼睛，这继而使得用户眼睛自动向内旋转(集中)并且同时减小了实际物体和物体的感知图像之间在高度方向上的移位，从而简化了用户大脑为控制手来抓持位于用户身体/躯干附近的物体而做的自动准备。

发明内容

根据本发明，至少通过初始限定的放大镜和眼镜来实现主要目的，所述初始限定的放大镜和眼镜具有在独立权利要求中限定的特征。在附属权利要求中进一步限定了本发明的优选实施例。

根据本发明的第一方面，提供了一种初始限定类型的放大镜，所述放大镜的特征在于光学中心轴线包括物镜轴线和目镜轴线，所述物镜轴线与所述目镜轴线以锐角α交叉，其中，α≥10°并且α≤20°，并且其特征在于所述光学装置包括反射镜和棱镜。

根据本发明的第二方面，提供了一副眼镜，所述一副眼镜包括至少一个这种放大镜。

因此，本发明基于这样的理解，即放大镜和眼镜以这种方式布置成使得用户应当向下旋转眼睛，从而自动向内旋转眼睛，这与介于10度至20度范围之间的再定向角度组合使得用户必须向前偏转头部，但是不必偏转到不利的程度。轻且紧凑的设计使得用户不会在使用放大镜时感觉到不适。所有这些使得用户的大脑能够容易地操纵视觉印象并且用户能够容易地控制肌动活动，以便实施要求高精度的预期工作。放大镜中的大于20度的再定向角度使得用户在学习使用放大镜期间以及分别在使用放大镜和不使用放大镜工作之间的转换期间面临较大问题。

在光学装置中使用棱镜使得例如放大镜能够制造得更为紧凑，在光学装置中使用反射镜使得例如对放大镜中的颜色偏差误差所需的补偿被最小化。

根据本发明的优选实施例，光学装置的反射镜位于所述物镜装置和光学装置的棱镜之间。这种设计使得用户能够容易地看见放大镜上方。

根据优选实施例，由屋顶型五棱镜构成了光学装置的棱镜。这使得凭借实际的屋顶型五棱镜中的延长的光束路径，放大镜能够制造得非常紧凑。

优选地，放大镜布置在眼镜的所述眼镜片中的通孔中。这使得放大镜的重心能够尽可能地靠近用户的眼睛移动。

从其它的独立权利要求以及优选实施例的以下详细描述中，本发明的另外的优势和特征将变得显而易见。

附图说明

结合附图从优选实施例的以下详细描述中，对于本发明的上述和其它特征以及优势的更充分的理解将变得显而易见，其中：

图1是从本发明的放大镜的下方/前方观察的示意性透视图，

图2是根据图1的从本发明的放大镜的上方/后方观察的示意性透视图，

图3是根据图1和图2的放大镜的示意性横截面侧视图，

图4是根据图1和图2的放大镜的示意性横截面分解视图，

图5是包括至少一个放大镜的本发明的一副眼镜的示意性侧视图，和

图6是从根据图5的眼镜的上方观察的示意图。

具体实施方式

初始参照图1和图2，本发明涉及一种整体用1表示的放大镜，所述放大镜1还已知为双筒望远镜、显微镜等。放大镜1布置成由用户使用并且跟随用户头部的移动，以便提供用户期望获得的放大图像的物体的放大率。根据本发明的放大镜1提供了这样的放大率，所述放大率大于等于三并且小于等于六，优选地，放大镜1提供等于大约四的放大率。放大镜1是开普勒(Kepler)类型，即，在物镜以及目镜中包括正透镜系统，以便获得尽可能紧凑的放大镜。

放大镜1包括整体用2表示的壳体，所述壳体具有第一开口3和第二开口4。第一开口3和第二开口4经由壳体2的内腔彼此连通。所述第二开口4(放大镜1的近侧开口)布置成毗邻用户的眼睛定位并且所述第一开口3(放大镜1的远侧端部)布置成最接近待观察的物体定位。关于第二开口4，壳体2优选地包括圆筒状管5，关于第二开口3，壳体2优选地包括漏斗状管6，所述漏斗状管在第一开口3处具有最大外直径。应当指出的是，漏斗状管6优选地具有圆筒状内表面，并且在替代实施例中漏斗状管6可以由圆筒状管构成(与圆筒状管互换)。为此壳体2包括中间壳体本体7，所述中间壳体本体将圆筒状管5和漏斗状管6连接。

现在主要参照图3和图4，分别公开了本发明的放大镜1的优选实施例的从侧部观察的示意性横截面侧视图和示意性横截面分解视图。

放大镜1包括整体用8表示的物镜装置，所述物镜装置布置在壳体2中且毗邻壳体2的第一开口3，更精确地物镜装置8布置在壳体2的漏斗状管6中，所述漏斗状管也被称为物镜。此外放大镜1包括整体用9表示的目镜装置，所述目镜装置布置在壳体2中且毗邻壳体2的第二开口4，更精确地目镜装置9布置在壳体2的圆筒状管5中。此外放大镜1包括光学装置，所述光学装置布置在壳体中并且位于所述物镜装置8和所述目镜装置9之间，更精确地光学装置布置在壳体2的中间壳体本体7中。对于本发明而言重要的是，光学装置包括反射镜10和棱镜11。所述反射镜是平反射镜/平面反射镜。反射镜10至少具有重量小、尺寸小以及反射中无颜色偏差的优点。反射镜10提供一种反射，所述反射沿着上下方向翻转图像。棱镜11优选地由屋顶型五棱镜构成，所述屋顶型五棱镜至少具有这样的优势，其在小区域中提供了相对延长的光束路径，这使得放大镜1能够提供大的放大率并且仍呈现小且紧凑尺寸。屋顶型五棱镜11提供了一个在左右方向的图像转移和在上下方向翻转图像的两个反射，这与反射镜10在上下方向的反射一起为用户将图像翻转回正确状态。

平面反射镜10位于座部12中，所述座部布置在壳体2的中间壳体本体7中，盖13形成了壳体2的一部分并且将反射镜10保持在座部12中。盖13是可拆卸的，以便允许在反射镜10损坏时更换该反射镜。反射镜10优选地位于光学装置的棱镜11和物镜装置8之间。棱镜11布置在保持件14中，所述保持件是壳体2的一部分并且以适当方式固定地或者可拆卸连接到壳体2的中间壳体本体7的其余部分。应当认识到极其重要的是，在放大镜1处于安装完毕状态时，不能改变反射镜10和棱镜11的相对位置。

物镜装置8包括至少一个物镜15，所述物镜15优选地为双凸面类型并且在公开的实施例中被连接到滑槽部16。应当意识到的是，物镜装置8可以包括多个物镜，以便获得不同程度的颜色校正和不同程度的放大率。滑槽部16可以相对于壳体2的第一开口3前后移动，更精确地滑槽部16能够在壳体2的漏斗状管6中前后移动。优选地，滑槽部16的外表面设置有外螺纹，所述外螺纹与布置在壳体2的漏斗状管6的内表面处的内螺纹啮合。因此，物镜15和滑槽部16相对于壳体2的第一开口3的位置以及因此相对于目镜装置9的位置可以基于用户眼睛和物体之间的距离以及基于用户的视敏度进行调节。物体和物镜15之间的距离优选地介于350毫米至600毫米范围之间，最为优选地为大约450毫米，但是这由个人用户的身体条件和意图来决定。为了使用户具有符合人体工学的姿势，优选的是用户的上臂应当竖直地定向并且肘部应位于躯干旁边。为此，优选地是用户的手在高度方向上将位于胸脯和肚脐之间。

此外，物镜装置8优选地包括保护镜片17，所述保护镜片连接到保护镜片保持件18，所述保护镜片保持件布置在壳体2的第一开口3中。保护镜片17优选地没有折射，而是在整个透镜上呈现一致的厚度，并且所述保护镜片优选地是凹凸透镜类型。保护镜片17保护物镜15，例如免受机械应力(诸如，来自物体的液体泼溅和因清洁造成的刮擦)、以及化学应力(诸如物镜15的AR涂层降解)。优选地，在保护镜片17已经安装到放大镜1上之后，不能接近滑槽部16。保护镜片保持件18在公开的实施例中与壳体2的漏斗状管6螺纹啮合。

在非公开的替代实施例中，当保护镜片17安装到放大镜1上时，滑槽部16可以布置成从壳体2的外部直接或者间接地操纵。

目镜装置9包括至少一个目镜19。目镜装置9可以包括不同的预定目镜类型，诸如，开普勒、普罗素凯尔纳(Kellner)等类型或者它们的变体或者个人组合的目镜。在公开的实施例中，目镜装置9包括反向凯尔纳目镜20，所述反向Kellner目镜20具有多个目镜以及定距环21。不同类型的目镜装置和目镜装置中的不同数量的透镜提供了不同程度的颜色校正和不同程度的放大率。为此，目镜装置9优选地包括校正镜片22，所述校正镜片布置成针对用户的可能散光的视觉缺陷提供补偿以及提供对物镜15相对于壳体2的第一开口3的位置的设置/调节的补充。

对于本发明而言重要的是，整体用23表示的光学中心轴线从所述物镜装置8经由所述光学装置延伸到所述目镜装置9，所述光学中心轴线23包括物镜轴线24和目镜轴线25，并且所述物镜轴线24与所述目镜轴线25以锐角α交叉，其中，α大于等于10°并且α小于等于20°。光学装置的反射镜10和光学装置的棱镜11的相互倾斜/定向确定了角度α的大小。将认识到的是，光学中心轴线23从物体一直延伸到用户的眼睛。

优选地，物镜轴线24和目镜轴线25之间的角度α等大于等于12°，优选地大于等于14°。优选地，物镜装置24和目镜装置25之间的角度α小于等于18°，优选地等小于等于16°。最为优选地角度α等于15°。这将在下文进一步解释。

现在主要参照图5，其公开了整体用26表示的本发明的一副眼镜的侧视图，所述一副眼镜包括至少一个本发明的放大镜1。然而，应当指出的是，眼镜26通常包括两个这种放大镜1，用户的每只眼睛对应一个所述放大镜。

根据公开的实施例的眼镜26包括：传统眼镜架27和至少一个眼镜片28；放大镜1，其布置在所述眼镜片28上，所述眼镜片还被称为支架镜片，并且所述放大镜通过适当的粘合剂(诸如，UV固化胶水)附接到所述眼镜片。优选地，放大镜1布置在眼镜片28的通孔29中，这使得可以最小化用户眼睛的瞳孔和/或视网膜与目镜装置9之间的距离，这继而使得放大镜1能够制造得更为紧凑。应当指出的是，根据用户的一般视觉状态，能够制造具有或不具有光学功率/折射度/研磨度的眼镜片28。连接到眼镜片28的放大镜1的优点在于能够获得放大镜1与用户眼睛的瞳孔和/或视网膜之间的适应的/个性化的并且被良好限定的距离，同时用户能够简单地重复摘戴眼镜26而不会影响放大镜1和眼睛之间的配合。根据未公开的替代实施例，放大镜1附接到另外的单元，所述另外的单元构造成由用户承载，例如头巾状或者头盔状单元、没有镜片的眼镜架等等。

用户和物体位于物体空间中，并且当用户采用参照位置，即，没有使得头部在任何方向上偏转并且同时笔直朝前目视时，用户的双眼均位于物理空间中的水平参照面中并且沿着所述水平参照平面进行观察。眼镜26具有虚拟水平平面30，当承载眼镜26的用户采取所述参照位置时，所述虚拟水平平面与在物体空间中的所述水平参考面平行。当用户使得头部向前例如偏转10度或者15度时，这使得虚拟水平平面相对于在物理空间中的水平参考面分别向下倾斜10度或者15度。如果用户的头部角度长时间大于25度，则将大幅增加肌肉骨骼失常的风险。介于10度至15度范围之间的头部角度优选地使得用户能够在具有相同头部角度/位置的条件下进行长期工作。当承载眼镜26的用户采用所述参照位置时，放大镜1优选地整个位于物理空间中的上述水平参考面下方。

现在参照图6，其公开了从包括两个放大镜1的一副本发明的眼镜26的上方观察得到的正视图。

眼镜26具有虚拟竖直平面31，所述虚拟竖直平面将眼镜26分成在用户的视线方向的右侧和左侧，并且所述虚拟竖直平面与虚拟水平平面30垂直交叉。两个放大镜1的相应第二开口4之间的相互距离适应用户并且优选地介于50毫米至75毫米范围内。这与物体和放大镜1之间的距离一起使得当垂直于所述虚拟水平平面30观察时，单个放大镜1的光学中心轴线23与所述虚拟竖直平面31以锐角β交叉，其中，β大于等于2°并且β小于等于7°。应当指出的是，图6中公开了角度2β，因此其处于4°至14°的范围内。

此外，每个放大镜1均以这种方式相对于眼镜26的虚拟水平平面30倾斜，使得当垂直于所述虚拟垂直平面31观察时，放大镜1的物镜轴线24与所述虚拟平面30以角度γ交叉，其中，γ大于等于20°并且γ小于等于50°。为此，角度γ应当严格大于角度α。这使得用户以等于γ－α的旋转角度向下旋转头部，以便直视到放大镜1的第二开口4中。没有接受训练的用户能够毫不费力地以眼睛向下旋转至30度的姿势工作，同时接受训练的用户能够毫不费力地以眼睛向下旋转至40度的姿势工作。用户的眼睛向下旋转的较大优点在于眼睛还自动向内旋转并且因此直视到放大镜1中，所述放大镜相对于虚拟垂直平面31偏转。

如果物镜轴线24和目镜轴线25之间的角度α小于10°，则用户必须大幅向前偏转其头部或者以不自然/变形角度向下旋转眼睛。如果物镜轴线24和目镜轴线25之间的角度α大于20°，则将非常难以习惯，并且用户需要大量的练习来使其大脑协调视觉印象和手的活动。对于用户而言更难的还在于分别在利用放大镜工作和没有利用放大镜工作之间进行切换。

本发明的可行修改方案

本发明并不仅仅局限于上述的和在附图中示出的实施例，所述实施例主要为阐释和举例目的。本专利申请旨在涵盖在此描述的优选实施例的所有调整和变形，因此由附带的权利要求的表示来限定本发明，并且可以在附带的权利要求的范围内以各种方式修改所述装置。

还应当指出的是，所有关于/涉及诸如上方、下方、上的、下的等术语的信息均应当理解/解读为具有根据附图定向的设备、具有这样的附图定向，使得能够合适地解读参照。因此，这种术语仅仅表示所示出的实施例中的相互关系，如果本发明的装置设置有另外的构造/设计，所述关系可以变化。

还应当指出的是，即使没有明确地指出具体实施例中的特征可以与另外的实施例的特征组合，但如果所述组合是可能的，则这种组合应当考虑为显而易见的。

Claims (11)

1.一种用于安装到眼镜片的放大镜，所述放大镜(1)提供了这样的放大率，所述放大率大于等于三并且小于等于六，所述放大镜(1)包括：

-壳体(2)，所述壳体具有第一开口(3)和第二开口(4)，

-物镜装置(8)，所述物镜装置布置在所述壳体(2)中并且毗邻所述第一开口(3)，

-目镜装置(9)，所述目镜装置布置在所述壳体(2)中并且毗邻所述第二开口(4)，

-光学装置，所述光学装置布置在所述壳体(2)中并且位于所述物镜装置(8)和所述目镜装置(9)之间，

其中，光学中心轴线(23)从所述物镜装置(8)经由所述光学装置延伸到所述目镜装置(9)，

所述放大镜(1)的特征在于所述光学中心轴线(23)包括物镜轴线(24)和目镜轴线(25)，所述物镜轴线(24)与所述目镜轴线(25)以锐角α交叉，其中，所述α≥10°并且α≤20°，并且所述放大镜的特征在于，所述光学装置包括反射镜(10)和棱镜(11)。

2.根据权利要求1所述的放大镜，其中，所述物镜轴线(24)与所述目镜轴线(25)以锐角α交叉，其中，所述α≥12°，优选地α≥14°。

3.根据权利要求1或2所述的放大镜，其中，所述物镜轴线(24)与所述目镜轴线(25)以锐角α交叉，其中，所述α≤18°，优选地α≤16°。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的放大镜，其中，所述光学装置的所述反射镜(10)位于所述物镜装置(8)和所述光学装置的所述棱镜(11)之间。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的放大镜，其中，所述目镜装置(9)包括至少一个校正镜片(22)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的放大镜，其中，所述光学装置的所述棱镜(11)由屋顶型五棱镜构成。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的放大镜，其中，所述物镜装置(8)包括物镜(15)，所述物镜能够相对于所述壳体(2)的所述第一开口(3)沿着所述物镜轴线(24)前后移动。

8.一种眼镜，所述眼镜包括至少一个眼镜片(28)，其特征在于，根据权利要求1至7中的任一项所述的放大镜(1)布置在所述眼镜片(28)处。

9.根据权利要求8所述的眼镜，其中，所述放大镜(1)布置在所述眼镜片(28)的通孔(29)中。

10.根据权利要求8或9所述的眼镜，其中，所述眼镜(26)具有虚拟竖直平面(31)，所述虚拟竖直平面将所述眼镜分成左侧和左侧，并且所述虚拟竖直平面垂直于虚拟水平平面(30)，其中，当垂直于所述虚拟水平平面(30)观察时所述放大镜(1)的所述光学中心轴线(23)与所述虚拟竖直平面(31)以锐角β交叉，其中，所述β≥2°并且β≤7°。

11.根据权利要求8至10中的任一项所述的眼镜，其中，所述眼镜(26)具有虚拟竖直平面(31)，所述虚拟竖直平面将所述眼镜分成左侧和左侧，并且所述虚拟竖直平面垂直于虚拟水平平面(30)，其中，当垂直于所述虚拟竖直平面(31)观察时所述物镜轴线(24)与所述虚拟水平平面(30)以锐角γ交叉，其中，所述γ≥20°并且γ≤50°。