CN115079398A - 钟表匠的目镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学装置(100；100’)，该光学装置包括：第一光轴(A1)；光学装置主体(10；10’)、尤其是基本上圆柱形的主体；以及捕获装置(200；200’)，其用于捕获用户通过光学装置看到的图像的至少一部分。所述光学装置是钟表匠的单眼用目镜，其可被定位或佩戴在用户的眼睛前方或附近。

Description

钟表匠的目镜

技术领域

本发明涉及一种光学装置、尤其是钟表匠的目镜(loupe)。本发明还涉及一种包括这种光学装置的便携式系统。

背景技术

钟表匠的目镜是钟表匠使用的主要的光学装置。事实上，这种小型、轻质的放大装置的特性使其特别符合人机功效并且有利于对微小的部件进行检查和加工，例如表或发条装置机芯中的那些部件。

然而，这种工具不能使钟表匠将他们的视轴分享给其他人来展示特定的细节，例如组装、调节、润滑或磨损。为此，当前使用的是用于分享钟表匠的视野的装配有摄像机的双目放大镜。然而，这种双目放大镜相对较大并且透镜下方的可用空间十分有限，这极大地减小了所观察的物体周围的操作空间。此外，这种双目放大镜是固定的并且要求钟表匠对透镜下方的表或机芯进行定向，这在要求表或机芯在工作台上稳定和水平的特定操作中通常是不可能的。这种工具不能像目镜那样为钟表匠提供执行特定的操作所需的完整自由度。此外，某些操作在双目放大镜下方难以或不能正确地执行和展示。使钟表匠能够以最优的方式分享特定的问题和他们的专业技术是至关重要的。

在文件FR2368929中已知一种设置在头带上的装置，其特别适用于外科医生并且用于照亮工作区并将所述工作区的图像发送给附接的屏幕。

在文件DE4436528中已知一种被设计为用于精密的医疗和机械应用的放大装置。该装置设置有摄像机，其设置在与眼镜类似的支架上，具有定向在与用户的视轴基本上平行的方向上且位于其旁边的透镜。摄像机使用户能够尤其是使用屏幕播放他们视野的下部区域中的放大图像。用户在他们视野的上部区域中具有同步的直视视图。

发明内容

本发明的目的是提供一种光学装置来克服上述缺陷并且改进现有技术中已知的光学装置。特别地，本发明提出了一种紧凑的、便携的光学装置，其能够记录和/或分享钟表匠的视野。

一种根据本发明的光学装置在权利要求1中限定。

该光学装置的不同的实施方式在权利要求2-14中限定。

一种根据本发明的便携式系统在权利要求15中限定。

该便携式系统的实施方式在权利要求16中限定。

附图说明

附图示出了根据本发明的便携式系统的两个示例性实施方式。

图1是第一实施方式的便携式系统的立体图。

图2是第一实施方式的便携式系统的分解立体图。

图3是第一实施方式的便携式系统的立体图(类似于图1的视图)，其包括将透镜降下的光学系统。

图4是具有第一实施方式的光学装置的第一实施方式的便携式系统的局部的纵向剖视图。

图5是第一实施方式的光学装置的一种变型的局部的纵向剖视图。

图6是光学装置处于收回位置的第一实施方式的便携式系统的立体图(类似于图1的视图)。

图7是具有第二实施方式的光学装置的第二实施方式的便携式系统的局部的纵向剖视图。

图8是示出了光学装置的实施方式的电子线路图。

具体实施方式

下面参考图1-6描述第一实施方式的便携式系统500。

便携式系统500包括第一实施方式的光学装置100以及将光学装置100、尤其是光学装置的主体10安装在其上的支架300、尤其是眼镜式框架300。

在一种变型中，支架可以是头戴式装置或头带。

有利地，便携式装置500、尤其是支架300包括：

-调节元件38、39，其被设置为相对于用户的眼睛定位光学装置100；和/或

-紧固组件31、32，其被设置为使光学装置100能够从用户的眼睛拆下或收回。

所述调节元件和紧固组件在下面更详细地描述。

光学装置100被设计为定位或佩戴或承载在用户的眼睛前方或附近。该光学装置包括：

-第一光轴A1；

-光学装置主体10、尤其是基本上圆柱形的主体；以及

-捕获装置200，其用于捕获用户通过光学装置看到的图像的至少一部分。

光学装置优选是放大用光学装置或钟表匠的目镜。特别地，光学装置有利地为单眼用目镜。

捕获装置200可包括摄影或摄像传感器21。传感器21优选是高清晰度微型摄像机。传感器21可装配有自动聚焦系统。

为了给所捕获的图像提供比传递至用户眼睛的图像更大的放大倍数，传感器21还可装配有光学和/或数字放大系统。

有利地，传感器21还可装配有光学和/或数字稳定系统。图像稳定系统尤其是能够过滤掉光学装置100所经受的任何抖动。

传感器21还可具有水平图像稳定系统。该水平图像稳定系统使图像能够保持水平，而不考虑光学装置100的取向。

更一般来说，传感器21当然可设置有用于提高所捕获的图像或视频的质量的任何装置。

在指定的时刻，捕获装置200可捕获用户可通过光学装置在他们的视野中看到的内容的至少一部分。当然可行的是，在该指定时刻捕获装置200可捕获用户可通过光学装置在他们的视野中看到的所有内容或者比用户可通过光学装置在他们的视野中看到的更多的内容。此外，可随着时间推移连续地进行捕获。尽管如此，也可仅在指定的时刻进行捕获(例如作为照片)或者针对特别限定的时间段进行捕获。

由于捕获装置200可以捕获用户通过光学装置看到的图像的至少一部分，因此用户的观察点和捕获装置的观察点是相同的或基本上相同的。换句话说，用户看到的内容与捕获装置200捕获到的内容之间的视差为零或者尽可能最小。优选地，光学装置的第一光轴A1与用户的光轴之间的同轴度偏差小于0.2mm或小于0.1mm。

为了简化说明，光学装置的第一光轴A1在这个例子中与用户的视轴或光轴一致。换句话说，该轴线A1表示用户通过光学装置100进行观察的取向。

第一实施方式具有的优点是通过光学装置100为用户提供了直视视图，而不会使用户被捕获装置干扰。

光学装置100的主体10是管体，其是部分中空的并且在被设计为靠近用户的眼睛定位的第一末端处扩张、尤其是固定到用户的眼窝中。该主体优选被设计为在其第二末端处支撑光学系统11。

主体10的第一末端的直径和/或形状优选被设计为使用户能够以传统的钟表匠目镜的方式将光学装置100放置到他们的眼窝中。

主体10的回转轴线与轴线A1同轴或基本上同轴。

捕获装置200被设置在光学装置100内。该捕获装置200包括传感器21，其优选被设置为沿着或基本上沿着轴线A1对一个或多个图像进行摄像或摄影。传感器21有利地能够将入射到其上的光辐射转换为用于限定通过该光辐射确定的图像的一组数字数据。

在光学装置100的第一实施方式中，该传感器21优选被设置在主体10的外周上的承座10b中(如图2所示)、位于用户的视野之外。传感器21被设置为不会妨碍用户在通过光学装置100观察的物体上进行操作。换句话说，用户必须能够使用工具并且充分靠近物体，同时在不被光学装置100阻碍的情况下在视轴A1内对物体进行定向。因此，传感器21优选设置在主体10的上方并且与用户的工作台或工作空间相对，并且固定到沿着主体10的轴线A1的纵向空间中。该纵向空间是从主体10的第一末端到第二末端测量的，其例如约为几厘米，特别是约为4cm(平行于光轴A1测量)。

此外，如图4所示，传感器21的捕获轴线优选被定向为沿着轴线A2与视轴A1垂直。

优选地，光学装置100被设计为能够容易地确认传感器21在空间中的位置，使得传感器始终通过用户定位在上方。例如，光学装置100和/或便携式装置500可具有防止用户将光学装置定向为使传感器21位于主体10的下方(当光学装置被构造为通过用户来使用时)的锁键。

考虑到传感器21沿着优选与视轴A1垂直的轴线A2定向，通过光学装置100捕获的光的一部分应朝向传感器21偏转。为此，光学装置100包括设置在主体10内的半透明反射镜22。半透明反射镜22能够使来自于所观察的物体或场景的整体上沿着轴线A1的光的第一部分沿着轴线A2朝向传感器21进行反射和传播。有利地，光的第二部分不进行反射并且沿着轴线A1穿过半透明反射镜，使得用户可通过所述半透明反射镜看到所观察的物体或场景。

有利地，半透明反射镜22在光学装置100内的布置使传感器能够从与用户相同或基本上相同的视轴A1捕获图像。

半透明反射镜22优选被设置在形成在主体10中的承座10c中(如图2所示)。该承座10c在这个例子中是相对于轴线A1倾斜的狭槽(尤其是倾斜45°)。该狭槽能够插入半透明反射镜22。半透明反射镜22尤其是可以使用螺钉在该承座10c中保持到位。

应注意，通过传感器捕获的图像被半透明反射镜倒转。这些图像可使用数字处理来校正(即，转回原位)。

半透明反射镜22的外部形状在所示的变型实施方式中是正方形。替代地，半透明反射镜的外部形状和被设计为接收所述反射镜的承座的外部形状可以是不同的。例如，可使用圆形或椭圆形的半透明反射镜。半透明反射镜可在主体的其中一个末端处与主体进行组装。半透明反射镜还可被卡扣配合、钉入或胶粘到承座10c中。

承座10c尤其是使半透明反射镜能够相对于轴线A1被定向为预定的角度。

在图1-5所示的特定的变型实施方式中，在轴线A1与轴线A2之间测得的角度是90°。因此，半透明反射镜在这个例子中相对于轴线A1且相对于传感器的轴线A2设置为45°的角度。

替代地，例如，传感器的轴线A2不需要与轴线A1垂直，而是与其平行且不同轴。由于轴线A2的这种新的取向，因此需要额外的反射镜来对已经通过半透明反射镜偏转的光进行偏转。替代地，轴线A2可以与轴线A1形成不同于90°的非零角。

半透明反射镜22例如被设计为使入射到其上的50％的光朝向传感器21偏转。在这个例子中，50％的光不进行偏转并且到达用户的眼睛。

替代地，半透明反射镜可使不同比例的光朝向传感器21偏转。该比例可根据传感器的灵敏度和/或根据要朝向用户眼睛引导的光的所需比例而在10％与90％之间变化。

因此，半透明反射镜22在主体10内被设置为：

-使进入光学装置100的光线的第一部分朝向传感器21偏转；并且

-允许进入光学装置100的光线的第二部分穿过所述反射镜到达用户的眼睛。

更一般来说，半透明反射镜可以是能够进行分束的任何光学部件。

传感器21被设计为捕获图片或视频。随后可以数据形式发送这些图片进行实时播放或者轻微延迟地播放或者进行处理。这使其他人能够使用附接的屏幕来观看用户沿着视轴A1通过光学装置100看到的内容。当然，通过传感器捕获的视频和图像也可进行存储并稍后查看。

为此，光学装置100包括通信元件50，其被设计为发送由捕获装置200产生的数据和/或向捕获装置200发送数据。

例如，传感器21通过USB线缆发送和接收数据。优选地，为了尽可能地减轻光学装置100的重量，操作传感器所需的电子模块并非设置在光学装置100上，而是远程的。为了同样的目的，在附加的外围设备中提供数据存储，例如计算机。

然而，考虑到电子部件的技术进步并且尤其是例如固定在微型摄像机上的微型传感器的小型化，将这种传感器或高清晰度摄像机设置为能够无线地且实时地(例如使用Wi-Fi协议)存储和捕获数据是完全可行的。传感器还可包括微型电池来替代电缆。

为此，光学装置可包括对电池进行充电的第一感应充电元件。在两次使用之间，用户可将光学装置放置在具有第二感应充电元件的支架上来为装置的电池充电。

光学装置100优选包括光学系统11，其包括一个或多个透镜11、特别是通过保持机构13被保持在主体10上的透镜11。

保持机构13是摩擦式、卡扣配合式或障碍式保持机构，尤其是被设置为使光学系统11能够在不使用工具的情况下进行定位和/或安装的保持机构13。

光学系统11例如包含一个或多个透镜11，或者包括例如一个或多个透镜11。光学系统11可包括设置为与轴线A1垂直或基本上垂直的双凸透镜。替代地，透镜11例如还可以是平凸透镜。

当然，该光学系统11的尺寸和其沿着轴线A1相对于用户眼睛的定位是详细预设的，从而提供具有适配用户需求的视野和放大倍数的光学装置。

有利地，光学系统11设置在优选为圆柱形的环12内。该环12使光学系统11能够以光学装置100的主体10为中心。更具体地，主体10的几何形状尤其被设计为使光学系统11能够使用环12进行居中。优选地，光学系统11以轴线A1为中心。

例如，光学系统11通过螺钉被夹紧在环12内。替代地，光学系统11可通过能够在实现刚性连接的任何装置被组装在环上。光学系统11还可与环12形成为一体。替代地，光学系统11可直接组装在主体10上并因此与主体10刚性连接。

如图1、2和3所示，主体10的第二末端被表示为被设计为接收光学系统11、更具体来说接收环12的承座10a。该承座10a包括与轴线A1同心的两个圆柱形部分，它们的内径被设计为固定在环12的外径上。此外，承座10a还沿着轴线A1设置有轴向止动部，以确保在光学系统11与主体10的第二末端、更具体来说与用户的眼睛之间具有预定的距离。

光学系统11通过被设计为与环12进行配合的保持机构13保持组装在主体10上。更具体地，保持机构13是弹簧柱塞或定位球塞13a，其被设计为与环12中的凹槽12a配合。

凹槽12a围绕环12的圆周设置并且在这个例子中具有V形截面。

每个定位球塞13a都是平头螺钉，其包含有通过弹簧朝向其一个末端推动的滚珠以及被设计为在其另一个末端处与螺丝刀配合的狭槽。

两个个定位球塞13a例如围绕第一承座10a的外周相对于轴线A1径向地设置。更具体地，这些柱塞被安装在主体10中的螺纹孔中，从而使其中的滚珠能够与环中的凹槽12a配合。除了通过承座10a进行居中之外，光学系统11还因此通过凹槽12a的形状和定位球塞13a的滚珠被轴向地保持到位。

定位球塞13a的每个回位弹簧都使相应的滚珠能够保持抵住环12的凹槽12a，从而在所述环上施加保持力。这些部件的尺寸被设置为确保将光学系统11适当地保持在主体10上，以避免所述部件在常规操作状态下意外分离的所有风险。

有利地，保持机构13的元件的尺寸还被设置为使用户能够容易地替换光学装置100的光学系统11(如图3所示)。更具体地，用户为了将光学系统11与主体10分离而使定位球塞13a的滚珠缩回所需的沿着轴线A1的轴向力必须小到足以使操作能够快速地且在没有工具的情况下执行，甚至无需将光学装置100从钟表匠的视轴移除。

可通过调节定位球塞的回位弹簧的预应力来调节每个定位球塞产生的摩擦力。为此，定位球塞13a需要简单地被拧紧或拧松，例如在所述柱塞的螺钉头上使用螺丝刀。

替代地，定位球塞可通过叶片形式的弹簧或者与和所述环配合的凹槽同心的弹性环来替代。

替代地，光学系统11在具有或不具有环12的情况下例如可以在具有或不具有弹性元件(例如弹性环或O形环)的情况下简单地进行卡扣配合或轻微地钉入。

替代地，光学系统11、更具体来说环12还可通过卡口系统被保持在主体上，或者直接拧紧到主体上。

更一般来说，保持机构13可以是使光学系统11能够通过摩擦、卡扣配合或夹紧而被保持在主体10上的任何机构，使用户能够在不使用任何工具的情况下拆开所述机构。

保持机构13有利地使用户能够像用户使用传统的钟表匠目镜来获得不同的放大倍数那样容易地按需替换光学装置100的光学系统11。

使用光学系统11获得的可以使用的典型放大率是2.5x至25x。

光学系统11和/或环12例如可以具有不同的颜色或标记，以标出装置的不同的放大倍数。

替代地或补充地，光学系统11还可包括滤光片，其例如提供了对制造缺陷、部件磨损、润滑剂或特定部件的更好的观察。这些滤光片可以与特定的光照相结合，从而为了鉴定或检查的目的强调出特定的材料或物质。

有利地，光学装置包括投影元件40、41，其用于通过在作为光学装置的一部分的屏幕上进行显示和/或通过朝向用户的眼睛投射光线而投射可被用户看到的可视化数据。

图像或信息因此可直接朝向用户的眼睛投射。这些图像或信息可叠加在用户的直视视图上。为此，如图5所示，投影元件40、41可包括屏幕40，其设置在主体10的外周上并且所述屏幕发出的光可通过半透明反射镜22朝向用户的眼睛反射。有利地，该屏幕40可在主体10的外周上与轴线A2同轴地设置在传感器21的另一侧上。因此，用于投射可视化数据的投影元件40、41与传感器21同轴地设置并且相对于主体10与传感器21相对。

这种布置能够使用半透明反射镜22来使来自屏幕40的光的一部分朝向用户的眼睛偏转。没有通过半透明反射镜进行偏转的、来自屏幕40的光的另一部分有利地被传感器21捕获。传感器21因此捕获了穿过光学系统11的光的一部分以及来自于屏幕40的光的一部分。换句话说，传感器21捕获了与用户眼睛相同的叠加图像。因此，半透明反射镜22可被设置为：

-使投影元件40、41发出的光线的第一部分朝向用户的眼睛偏转；并且

-允许投影元件40、41发出的光线的第二部分穿过所述反射镜。

考虑到屏幕40投射的图像通过半透明反射镜22朝向用户偏转，这些图像需要进行倒转以使用户可以看到正确的图像。此外，使屏幕40投射的图像倒转不会对传感器21产生问题，因为从光学系统11捕获的图像也通过半透明反射镜进行了偏转和倒转。从光学系统11和屏幕40得到的叠加图像因此是一致的。

还可在屏幕40与用户眼睛之间设置一组透镜41，以对朝向用户投射的图像进行校正和/或调节。

屏幕可通过使光学装置的用户能够直接或间接地看到屏幕的任何其他方式进行设置。

朝向用户眼睛投射的图像可经过图像处理，甚至使用能够识别传感器21所捕获的元件的人工智能提供处理。屏幕40因此例如可用于将以下内容叠加在用户的视图上：

-用于强调出所观察的元件的元件；

-组装说明；

-要施加的润滑剂的质量和位置；

-元件参考；

-时钟振荡器的速率变化、振幅和振动误差；

-更一般来说，用户和/或对附接的屏幕上捕获的图像进行观察的任何人感兴趣的任何图像或信息。

光学装置100还可包括灯光元件42、尤其是被设置为进行照明或发光的灯光元件。该灯光元件首先在例如难以接近的区域中为用户提供了额外的光照，并且其次有利地为传感器21提供了更多的光照。优选地，灯光元件42可设置在主体10上并且朝向所观察的物体或所观察的场景发光，如图5所示。灯光元件可与主体10同轴地设置。灯光元件还可以是环形的并且与轴线A1同轴。

替代地，灯光元件42还可以与轴线A2同轴地设置在传感器21的同一侧上并朝向半透明反射镜22发光。通过这种布置，所观察的物体通过使用半透明反射镜22偏转光束而与视轴A1同轴或基本上同轴地被照亮。在后一种情况下，明智的是选择使大部分的光朝向所观察的元件偏转的半透明反射镜22。

灯光元件还可以是不对称的和/或提供一系列的光照强度。灯光元件还可包括多个光源，甚至提供多种不同类型的照明，例如具有不同的波长。用户可使用界面来按需选择这些不同的选项。

灯光元件42可包括诸如发光二极管(LED)或OLED或光纤导光器或光导的光源。

灯光元件42还可使用合适的滤光片等等发出紫外辐射来提供对特定的润滑剂的更好的观察。

光学装置100还可包括麦克风43以及声音解读模块53、尤其是对声音命令进行解读的模块51。

对声音命令进行解读的模块51例如能够控制捕获装置200和/或通信元件50和/或投影元件40、41和/或灯光元件42和/或用于处理声音信号以确认发出被麦克风43拾取的声音的机芯的速率变化的模块52。这能够控制光学装置100的特定的功能，例如启动或停用传感器21、调节其放大倍数以及控制屏幕40上的显示内容。

特别地，声音解读模块53可包括时间比较仪52，其用于通过对擒纵装置发出的声音进行解读来测量时钟机芯的速率变化、振幅和振动误差。还可以解读特定的元件响应于机械应力而发出的声音。

麦克风43还能够拾取用户发出的评论或来自所观察的物体的声音。

在所述的实施方式中，光学装置100被设计为安装在支架、例如眼镜式框架300上，其中该支架和光学装置构成了便携式系统500。支架和光学装置因此被设计为将光学装置定位为与用户的眼睛相对或靠近。

然而，在一种变型中，光学装置100可被设计为以传统的钟表匠目镜的方式保持在用户的眼窝中，尤其是没有支架300，尤其是没有框架。在这样的情况下，如上所述，主体10在其一个端部处适合定位成与用户的面部接触并且适配用户的面部形态。

在图1-6所示的实施方式中，便携式装置被设计为像传统的眼镜那样被用户佩戴，特别是如图1和2所示。

框架300包括镜框30、两条镜腿35以及第一调节机构38，第一调节机构38设置有高度可调的鼻托36，以适配用户面部的形状。

替代地，用于相对于用户的眼睛调节光学装置100的高度的第一调节机构38还可设置在便携式装置500上的其他位置，例如框架300与光学装置100之间的交界处。

在这个例子中，镜腿35使用螺钉刚性地组装在镜框30上。替代地，镜腿35还可像传统的眼镜那样通过可调式等等的铰链进行组装。

框架300还可包括支撑元件37，其用于紧固光学装置的电子元件和/或引导数据传输线缆和电缆以使这些线缆不会干扰用户。这些支撑元件37例如设置在镜腿35上。

眼镜式框架300包括设置在框架300与光学装置100的交界处的紧固组件31、32。这些紧固组件31、32使主体10能够连接至镜框30。紧固组件包括例如使用两个销钉、螺钉和螺母被夹紧在主体10上的被引导的第一紧固机构31，如图2所示。这种布置包括能够在与镜框30的方向对应的横向方向上相对于用户眼睛调节主体10的定位的第二调节机构39。

当然，这些第一紧固机构31可使用任何其他的方式紧固至主体10。替代地，这些紧固机构可与主体10形成为一体。

替代地，用于相对于用户眼睛调节光学装置100的横向位置的第二调节机构39还可设置在便携式装置500上的其他位置，例如框架300的镜框30上。

第一调节机构38和第二调节机构39有利地形成了调节组件38、39，其用于相对于用户眼睛的位置来精确地调节光学装置100在框架300上的位置。

紧固组件31、32包括第二紧固机构32，其被设计为使用枢转连杆来紧固第一紧固机构31。该枢转连杆由轴33形成，其穿过紧固组件31、32并被紧固在第一紧固机构31或第二紧固机构32中，以使第一紧固机构31能够相对于第二紧固机构32进行枢转。

此外，第二紧固机构32还具有两个弹簧柱塞34，它们基本上与上文所述的定位球塞13a相同。这两个弹簧阻塞34或定位球塞34相对于轴33径向地设置并且被设计为与设置在第一紧固机构31上的缺口31a配合。定位球塞34在这些缺口31a内的布置以及上文所述的枢转连杆有利地能够预设光学装置100相对于框架300的两个相对稳定的位置或者两个转位位置。第一位置(如图1所示)称为工作位置，对应于光学装置100与用户眼睛对齐时的位置。第二位置(如图6所示)称为收回位置，对应于从用户的视野收回或部分收回的位置。

因此，光学装置100可有利地向上收回，从而不会侵占用户的工作空间。这还消除了用户在连续的操作之间或在用户不需要光学装置时从他们头上移除框架300的需求。这为用户提供了与设置在传统的头带或眼镜式框架上的钟表匠目镜的功能相当的功能。

有利地，第二紧固机构32可设置在用户的另一只眼睛的前方。光学装置100因此可以紧固在左眼或右眼的前方。

还有利的是，为了提高舒适度，镜框30还可包括适配用户的视力的矫正镜片。

最后，整个框架300被构造为尽可能地不妨碍光学装置100周围的工作空间，从而为用户提供尽可能多的自由度，就像使用传统的钟表匠目镜那样。为此，传感器21和紧固组件31、32优选设置在光学装置100的顶部。

替代地，支架可以是与已被钟表匠使用的那些类似的头戴式装置或头带。

下面参考图7描述便携式系统的第二实施方式。该第二实施方式的不同之处在于其包括图7所示的第二实施方式的光学装置100’。

可通过具有相同或基本上相同的结构和/或相同或基本上相同的功能的第一实施方式中的元件的附图标记加上撇号’来推导出第二实施方式的元件的附图标记。

优选地，第二实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于光学装置100’包括具有设置在主体10’内的传感器21’的捕获装置200’。

优选地，光学装置100’还包括屏幕40’，传感器21’和屏幕40’设置在主体10’内、尤其是与第一光轴A1同轴。

因此，如图7所示，用户在该第二实施方式中不能通过光学装置100’具有直视视图。事实上，仅通过屏幕40’来进行观察。然而，这种布置可为用户提供完全经数字处理和过滤的视图。适当的图像处理因此能够完全隐藏特定的元件或光反射来提高用户的舒适度和/或获得比直视更大的景深和/或自动调节图像的亮度和对比度。

在该第二实施方式中，捕获装置200’的传感器21’沿着轴线A1设置在主体10’内。该传感器21’被设置为捕获穿过光学系统11’的光。传感器21’所捕获的图像通过也设置在主体10’中的屏幕40’进行播放，从而沿着轴线A1朝向用户眼睛投射图像。与第一实施方式一样，一组透镜41’可设置在用户的眼睛与屏幕40’之间，以校正和/或调节朝向用户眼睛投射的图像。

与第一实施方式不同，根据传感器21’的功能，光学系统11’不需要设置在装置内。事实上，传感器21’可有利地实现2.5x至25x的放大倍数，并且可以潜在地消除对光学系统11’的需求。

相反地，除了与该第二实施方式相关的这些特定布置之外，以上在第一实施方式中提及的所有的功能和替代物也可转移到该第二实施方式中。

优选地，不考虑实施方式，从主体10的第一端部到第二端部测量的光学装置的纵向尺寸(根据轴线A1)例如是几厘米，特别是约4cm(平行于光轴A1测量)。

优选地，不考虑实施方式，光学装置(没有考虑用于将主体连接至支架的任何固定装置)被包含于围绕光轴A1具有1.8cm或2cm或2.5cm的半径的圆柱体。

优选地，不考虑实施方式，如同传统的钟表匠的目镜，光学装置用于在离得很近处进行操作。为此，光学装置被构造为使得透镜和要观察的物体之间的距离(允许更清晰地看到要观察的物体)根据透镜的放大倍数从约8cm到小于1cm，或者甚至小于0.5cm。

例如，对于2.5x的透镜，该距离为约8cm，而对于高放大倍数的透镜，例如10x或者更大的倍数，该距离为约小于1cm或者甚至小于0.5cm。

最常用的放大倍数是4x。在采用此放大倍数时，该距离约为3-4cm。

这些距离用于用户的未改变的视觉敏锐度。应该注意的是，该距离可以根据用户的视觉敏锐度而显著不同。

不考虑实施方式并且如图8所示，光学装置100、100’可包括逻辑处理单元60；60’，其包括：

-存储器61；61’；

-声音解读模块53；53’，其包括用于控制捕获装置200；200’和/或通信元件50和/或投影元件40、41；40’和/或灯光元件42；42’和/或用于处理声音信号的模块52；52’的对声音命令进行解读的模块51；51’，用于处理声音信号的模块52；52’尤其是用于确认发出被麦克风43；43’拾取的声音的机芯的速率变化的时间比较仪52；52’。

不考虑实施方式，为了显示时钟的速率变化、振幅和振动误差，光学装置100；100’、更具体来说屏幕40；40’可耦合至被设计为执行这种类型的测量的装置。在这个例子中，光学装置100；100’可包括诸如时间比较仪的装置。

不考虑实施方式，光学装置100；100’例如还可耦合至能够执行力矩或力测量的装置，并且使用屏幕40；40’将这些测量的数值朝向用户的眼睛投射。

替代地，时间比较仪还可耦合至光学装置。声音随后被发送给时间比较仪，然后对时间比较仪确定的数值进行投射来被用户看到。

为用户实时地提供测量值有利地使用户能够在无需将视线从通过光学装置观察的物体上移开的情况下查询这些数值。

不考虑实施方式，光学装置100；100’还可包括具有按钮或按键(例如触控按钮)的人机界面44；44’，以控制光学装置的功能。界面44；44’的触控按钮可以是电容式的等等。

不考虑实施方式，所收集的数据可以使图像能够被显示在附接的屏幕上来观看通过光学装置100；100’播放和/或记录的图像。该屏幕可以是电视、计算机监视器、智能电话屏幕、数字平板电脑屏幕或可用于显示图像和/或视频的任何其他数字媒介。这同样适用于通过光学装置100；100’提供的数字数据，其可在能够读取该数据的任何数字媒介上进行使用或存储，例如存储卡、计算机、智能电话、数字平板电脑或能够使用或存储数字数据的任何其他数字媒介。

不考虑实施方式，便携式系统可包括两个光学装置100；100’，它们被设置为使得它们各自面对用户的一个眼睛。这实现了三维图像捕获。

优选地，不考虑实施方式，捕获装置200、200’直接安装在主体10上或者机械固定在主体10上。捕获装置200特别安装在或者固定在主体10的外侧。捕获装置200’可以特别是安装在或者固定在主体10’内。

使用上文所述的对象，能够提供能够放大地观察微小物体同时分享用户的视轴并且允许用户按需靠近物体的光学方案。上文所述的方案是小型的并且使用户能够以工作台的钟表匠的方式对物体进行检查和加工。这能够容易地分享信息和专业技术。

为了实现这些方案，光学装置设置有能够在屏幕上分享钟表匠的视轴的摄像机，同时为钟表匠提供了与传统的钟表匠目镜相同的操作自由度。

根据所述的方案，捕获装置设置在光学装置内、更具体地设置在钟表匠的目镜内。有利地，光学装置设置有分享钟表匠或用户穿过光学装置的视轴的摄像机。

这使分享在附接的屏幕上的视图能够尽可能地接近钟表匠或用户的实际视图，而不会使后者受到捕获装置的影响或无需改变工作惯例来适应诸如双目放大镜的观察仪器。

还有利的是，在所述的方案中，例如可在不需要工具的情况下、甚至在无需从用户的视轴撤走光学装置的情况下，用具有不同焦距的其他的透镜快速且容易地对透镜进行替换。

作为捕获由用户通过光学装置看到的至少一部分图像的特征的替代，虽然不利于共享视轴，尤其是在难以接近的区域中，捕获装置可以被安装或者固定在主体上(主体的外侧)从而直观地捕获所观察的物体的图像。所捕获的图像的视差效应可以通过适当的数字处理来校正。

在本文件中，“用户”是指使用便携式系统或光学装置的任何人。用户尤其可以是钟表匠或销售员。

Claims (16)

1.一种光学装置(100；100’)、其中所述光学装置是钟表匠的单眼用目镜，其可被定位或佩戴在用户的眼睛前方或附近，并且其中所述光学装置包括：

-第一光轴(A1)；

-光学装置主体(10；10’)、尤其是基本上圆柱形的主体；以及

-捕获装置(200；200’)，其用于捕获用户通过所述光学装置看到的图像的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述捕获装置(200)包括设置在所述主体(10)的外周上、尤其是在所述光学装置(100)被定位在用户的眼睛前方以供使用时设置在所述主体(10)上方的传感器(21)。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述光学装置(100)包括设置在所述主体(10)内的半透明反射镜(22)，其用于：

-使进入所述光学装置(100)的光线的第一部分朝向所述传感器(21)偏转；并且

-允许进入所述光学装置(100)的光线的第二部分穿过所述反射镜到达用户的眼睛。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述传感器(21)具有与所述第一光轴(A1)垂直的第二光轴(A2)。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述捕获装置(200’)包括设置在所述主体(10’)内的传感器(21’)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光学装置(100’)包括屏幕(40’)，所述传感器(21’)和所述屏幕(40’)设置在所述主体(10’)内、尤其是与所述第一光轴(A1)同轴。

7.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述光学装置(100；100’)包括通信元件(50；50’)，所述通信元件(50；50’)被设计为发送由所述捕获装置(200；200’)产生的数据和/或向所述捕获装置(200；200’)发送数据。

8.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述光学装置(100；100’)包括通过保持机构(13；13’)被保持在所述主体(10；10’)上的光学系统(11；11’)、尤其是至少一个透镜(11；11’)。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述保持机构(13；13’)是摩擦式、卡扣配合式或障碍式保持机构，尤其是被设置为使光学系统(11；11’)能够在不使用工具的情况下进行定位和/或安装的保持机构(13；13’)。

10.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述光学装置(100；100’)包括投影元件(40，41；40’)，其用于通过在作为光学装置(100；100’)的一部分的屏幕(40；40’)上进行显示和/或通过朝向用户的眼睛投射光线而投射能够被用户看到的可视化数据。

11.根据权利要求10和权利要求2所述的装置，其特征在于，用于投射可视化数据的所述投影元件(40，41)与所述传感器(21)同轴地设置并且相对于所述主体(10)与所述传感器(21)相对地设置。

12.根据权利要求10或11以及权利要求3所述的装置，其特征在于，所述半透明反射镜(22)被设置为：

-使所述投影元件(40，41)发出的光线的第一部分朝向用户的眼睛偏转；并且

-允许所述投影元件(40，41)发出的光线的第二部分穿过所述反射镜。

13.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述光学装置(100；100’)包括灯光元件(42；42’)、尤其是被设置为用于与所述主体(10；10’)同轴地进行照明的灯光元件。

14.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述光学装置(100；100’)包括麦克风(43；43’)以及声音解读模块(53；53’)、尤其是对声音命令进行解读的模块(51；51’)，该模块用于控制所述捕获装置(200；200’)和/或所述通信元件(50；50’)和/或所述投影元件(40，41；40’)和/或所述灯光元件(42；42’)和/或用于处理声音信号以确认发出被所述麦克风(43；43’)拾取的声音的机芯的速率变化的模块(52；52’)。

15.一种便携式系统(500)，其包括根据前述任一项权利要求所述的光学装置(100；100’)以及将所述光学装置(100；100’)的所述主体(10；10’)安装在其上的支架(300)、尤其是头戴式装置或眼镜式框架(300)或头带。

16.根据权利要求15所述的便携式系统(500)，其特征在于，所述便携式系统(500)、尤其是所述支架(300)包括：

-调节元件(38，39)，其被设置为相对于用户的眼睛定位所述光学装置(100；100’)；和/或

-紧固组件(31，32)，其被设置为使所述光学装置(100；100’)能够从用户的眼睛拆下。

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