CN1435707A

CN1435707A - 收视外看通用眼镜

Info

Publication number: CN1435707A
Application number: CN 02114436
Authority: CN
Inventors: 王小光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-02
Filing date: 2002-02-02
Publication date: 2003-08-13
Anticipated expiration: 2022-02-02
Also published as: CN1216308C

Abstract

本发明是一种用一片LCD液晶做显示器的收视外看通用眼镜，其特征是：它采用一个显示器产生双图像，并与光学棱镜、眼镜片、镜架连接构成眼镜式收视装置。一个显示器可以是一片LCD液晶显示器；也可以是一个有机电致光显示器。光学棱镜可以是A形棱镜、凹型棱镜、等腰三角形棱镜。眼镜片既可透视外景又可反射成像，它可以是透明镜片，也可以是液晶片，液晶片里连接有透明电极。这种收视外看通用眼镜结构更简单，生产成本较低，使用更方便，而且是眼镜结构形式的收视装置。

Description

收视外看通用眼镜

技术领域：本发明涉及一种收视外看通用眼镜，特别是关于一种用一片LCD液晶做显示器的收视外看通用眼镜。

背景技术：现有的用LCD液晶显示器或用有机电致光显示器做的眼镜(窥镜)式收视装置。在眼镜(窥镜)式收视装置里装有两片液晶显示器，置于人的眼前，使得佩戴者对外界视线受到阻碍，使用成本高，不利于降低成本。在专利号：97218838.X公开了一种微型大屏窥镜式收视装置，它主要由窥镜、光学镜头、红外微型摄像机等部件构成。它采用两片LCD液晶显示器成像，并在窥镜的镜后壁上开设了一个窥孔，在镜前壁上开设了一扇窥窗，在窥镜前后壁之间设置了几片折射镜。通过本装置可实现观察窥镜外景像、接收红外微型摄像机提供的视觉图像等目的。

发明内容：本发明的目的是提供一种收视外看通用眼镜，它在专利号：97218838.X的基础上进行改进，结构更简单，生产成本较低，使用更方便，而且是眼镜结构形式的收视装置。

本发明的技术方案是：设计一种收视外看通用眼镜，其特征是：它采用一个显示器产生双图像，并与光学棱镜、眼镜片、镜架连接构成眼镜式收视装置。

所述的一个显示器可以是一片LCD液晶显示器；也可以是一个有机电致光显示器。

所述眼镜式收视装置的焦距

其中：物距(U)等于显示器到棱镜折射面的距离(L1)与棱

F = \frac{uv}{u + v},

镜折射面到眼睛片的距离(L2)之和。

所述的光学棱镜可以是A形棱镜、凹型棱镜、等腰三角形棱镜。

所述A形棱镜的顶角边是弧形线；凹型棱镜的凹腔底部是弧形。

所述的显示器固定在棱镜底部或顶部；A形棱镜及显示器、凹形棱镜及显示器、三角形棱镜及显示器连接在两个窥孔或两个眼睛距离之间，也可连接在窥孔或两个眼睛一侧。

所述的眼镜片可以是曲面镜；棱镜及显示器可固定在眼镜片内部；也可固定在眼镜片外部的眼镜架上。

所述的眼镜片既可透视外景又可反射成像，它可以是透明镜片，也可以是液晶片，液晶片里连接有透明电极。

所述的镜架可以是转动折叠式镜架；镜腿通过有平行支撑棒的转动支架与镜框转动连接，镜框上固定有卡槽。所述的镜架上可以连接有转动式遮盖。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1、本发明由于采用了一片显示器，故已知的双片显示器结构简单，成本低。

2、本发明由于只采用了一个显示器产生双图像，相对应的光学装置、线路器件也相应减少，故重量大为减轻。

3、本发明将单片显示器置于两眼中间视线死角或双眼一侧，避开了将双显示器系统置于两个眼前造成不能外视的状况，可以使一镜两用。

4、本发明由于镜架可折叠，故使用方便。

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明。

图1是外挂式结构收视外看通用眼镜结构示意图。

图2是凹型棱镜内置式结构收视外看通用眼镜结构示意图。

图3是A形棱镜内置式收视外看通用眼镜结构示意图。

图4是三角形棱镜内置式收视外看通用眼镜结构示意图。

图5是有折叠镜盖收视外看通用眼镜结构示意图。

图6是图1正视方向结构示意图。

图7是外置式单镜头收视外看通用眼镜结构视示意图。

图8是A型(空心)棱镜光路图。

图9是显示物距的光路图。

图10是转动折叠式镜架结构示意图。

图11是三角形棱镜光路示意图。

图12是图2内置式结构俯视图。

图13是凹型棱镜顶部接显示器的光路图。

图14是凹型棱镜底部接显示器的光路图。

图中：1、眼睛；2、虚像；3、虚像；4、窥孔；5、眼镜片；6、A形棱镜；7、显示器；8、虚像；9、转动支架；10、镜腿；11、镜盖；12、曲镜；13、转轴；14、支撑杆；15、眼镜架；16、卡钩；17、挂钩；18、平衡棒；19、卡钉；20、凹形棱镜；21、等腰三角形棱镜；22、三角形棱镜；23、卡槽；24、压缩弹簧；25、镜架转动箍；26、支撑转动轴；27、外平行支撑棒；28、内平行支撑棒。

实施例1如图1所示：显示器7固定在凹形棱镜20的底部，曲镜12通过支撑杆14固定在转轴13上，转轴13连接在显示器7的后上部，外置机构通过卡钩16挂在眼镜架15上。

实施例2如图2所示：显示器7固定在凹形棱镜20上，显示器7和凹形棱镜20装在眼镜片5中部，眼镜片5和镜腿10连接成镜架15。

实施例3如图3所示：显示器7和A形棱镜6固定在一起，装在眼镜片5中间，眼镜片5和镜腿10连接成镜架15。

实施例4如图4所示：它和实施例2、实施例3结构基本一样，只是棱镜为等腰三角形棱镜21。

实施例5如图5所示，它与实施例2、实施例3、实施例4基本一样，只是多了连接在镜架15上的可转动镜盖11。

图6是图1正视方向结构示意图。

实施例7如图7所示：三角形棱镜22和显示器7固定在一起，并通过平衡棒18和挂钩17挂在镜架15上，曲镜12与三角形棱镜22相连接。

如图8、图9所示：A形棱镜6的一侧面与该侧面尺寸相当的LCD或有机电致光显示器7相结合，显示器图像2的光路径A形棱镜6的另外两个界面折射后通过窥孔4分别形成虚像8(左眼所见)和虚像3(右眼所见)。虚像8和虚像3经眼睛1传到脑部视觉取合成，感觉出合成虚像21。虚像21是经焦距F一定的眼镜片5折射后对图像2放大了的虚像，如图8、图9所示。根据公式；

F = \frac{uv}{u + v},

已知物距U＝L1+L2 其中：L1是显示器到棱镜折射面的距离；L2是棱镜折射面到曲镜的距离。

明视距离V≈-25cm

F = \frac{- 25 (L_{1} + L_{2})}{- 25 + L_{1} + L_{2}} = \frac{L_{1} + L_{2}}{1 - \frac{(L_{1} + L_{2})}{25}},

A形棱镜6紧贴于显示器7一侧的对面的棱角为一锐角，其作用是扩大折射面，弥补图形8和图形3在脑部视觉区结合成虚像2¹时中间生成的缝隙。

由图2可知，凹形棱镜20的底部面紧贴于与底部面积相当的LCD或有机电致光显示器上，显示器图像2的光路经凹形镜两界面折射后分别一左一右通过窥孔4后形成虚像8和虚像3，虚像8的虚像3经眼睛1传到脑部视觉区合成虚像2¹。虚像2¹是经焦距F一定的眼镜片5折射后对图像2的放大。F的计算方法同上。凹形棱镜20的凹陷部位的谷底相当于开口向下的抛物线的圆滑底部，其作用也是扩大折射面以弥合合成图像的缝隙。

三角形棱镜21的一直角面与显示器7相连，显示器发生的光路一方面通过三角形棱镜21的45度界面经光学镜头19进入右眼1，另一方面经45度界面折射再被眼镜片5折射通过窥孔4进入左眼1。

图3和图4显示眼镜片5由透明材料组成，外罩镜盖11，当观看显示图像时镜盖11关闭；当观察外景时，镜盖打开，景物像通过眼镜片5传入，这是内置式单片显示器眼镜(窥镜)式收视装置的工作方式，镜腿10与眼镜片5构成眼镜式结构。

由图1、图6可知，凹形棱镜单片显示器系统可外置于普通眼镜架15之上，即将该系统通过卡钩16外挂于镜架15之上。这时的片形曲镜12通过支撑杆14固定于支撑旋转轴13。当需要看外景时可将片形曲镜12旋转至片形曲镜12‘的位置。图像光路经片形曲镜12再经普通眼镜片射于人眼，外景像直接通过眼镜片射入人眼1。

由图7可知，三角形棱镜单片显示器系统也可以外置于眼镜架15的一侧，该系统通过平衡棒18，及其之上的挂钩17外挂于眼镜架15之上，显示器7的光路经三角形棱镜22折射，再经曲镜12折射并通过眼镜片射入人眼1。

如图10所示：镜腿10通过有平行支撑棒的转动支架9与眼镜架15转动连接，镜框上固定有卡槽23。镜腿10缩回，紧贴于眼镜架15的一侧，内平行支撑棒28与卡槽23之间不连接，压缩弹簧24处于伸展状态，由于外平行支撑棒27的阻挡，压缩弹簧24不能达到最展状态。当需要佩戴时，参见图10眼镜架15的左部剖视图，将镜腿10打开与眼镜架15一侧形成90度角，镜腿10伸展至被卡钉19卡住为止，眼镜架15以支撑转动轴26为轴顺时针方向(或向下)转动至内平行支撑棒28卡在卡槽23为止，成佩戴状态，外平行支撑棒27套在镜架转动箍25内，以外平行支撑棒27为轴最大转动角度为90度，支撑转动轴26的最外端与绊档共同阻止了镜架超过90度。而压缩弹簧24的张力使内平行支撑棒28较为稳固的卡于卡槽23中。

由图11可知，三角形棱镜22、单片显示器系统可内置于眼镜片5中间，图像2的光路经三角形棱镜22的界面两次折射，到达眼镜片5，再经眼镜片5折射形成虚像2¹被人眼睛观察到。

图12是图2实施例2内置式凹形棱镜结构的俯视图。

由图13可知，凹形棱镜20也可将顶部与单片显示器7连接，图像2的光路经凹形棱镜20的两次折射，再经眼镜片5反射形成虚像2¹。

图14是内置式凹形棱镜的光路图。

Claims

1、收视外看通用眼镜，其特征是：它采用一个显示器产生双图像，并与光学棱镜、眼镜片、镜架连接构成眼镜式收视装置。

2、根据权利要求1所述的收视外看通用眼镜，其特征是：所述的一个显示器可以是一片LCD液晶显示器；也可以是一个有机电致光显示器。

3、根据权利要求1所述的收视外看通用眼镜，其特征是：所述眼镜式收视装置的焦距

F = \frac{uv}{u + v},

其中：物距(U)等于显示器到棱镜折射面的距离(L1)与棱镜折射面到眼睛片的距离(L2)之和。

4、根据权利要求1所述的收视外看通用眼镜，其特征是：所述的光学棱镜可以是A形棱镜、凹型棱镜、等腰三角形棱镜。

5、根据权利要求4所述的收视外看通用眼镜，其特征是：所述A形棱镜的顶角边是弧形线；凹型棱镜的凹腔底部是弧形。

6、根据权利要求1所述的收视外看通用眼镜，其特征是：所述的显示器固定在棱镜底部或顶部；A形棱镜及显示器、凹形棱镜及显示器、三角形棱镜及显示器连接在两个窥孔或两个眼睛距离之间，也可连接在窥孔或两个眼睛一侧。

7、根据权利要求1所述的收视外看通用眼镜，其特征是：所述的眼镜片可以是曲面镜；棱镜及显示器可固定在眼镜片内部；也可固定在眼镜片外部的眼镜架上。

8、根据权利要求1所述的收视外看通用眼镜，其特征是：所述的眼镜片既可透视外景又可反射成像，它可以是透明镜片，也可以是液晶片，液晶片里连接有透明电极。

9、根据权利要求1所述的收视外看通用眼镜，其特征是：所述的镜架可以是转动折叠式镜架；镜腿通过有平行支撑棒的转动支架与镜框转动连接，镜框上固定有卡槽。

10、根据权利要求1所述的收视外看通用眼镜，其特征是：所述的镜架上可以连接有转动式遮盖。