望遠鏡式眼鏡的製作方法

2023-05-30 02:33:56 1

專利名稱：望遠鏡式眼鏡的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及光學裝置，具體涉及安裝於眼鏡的助視器(visualaids)。
背景技術：
各種低視力裝置可用於提高患有黃斑變性(maculardegeneration)的人的視力。 例如，存在各種各樣將印刷文字放大以便於閱讀的放大器。這种放大器包括眼鏡、望遠鏡、 手持式或獨立式放大鏡片，以及閉路電視裝置。許多望遠鏡裝置已被開發用於安裝在眼鏡架或者嵌入在眼鏡片中。例如，微型伽 利略或克卜勒望遠鏡可被安裝到穿過眼鏡片的孔內(一般在鏡片的上部)。作為另一實例， 美國專利5，680，194描述了一種用於眼鏡的周視望遠顯微鏡，該周視望遠顯微鏡安裝在其 中一個眼鏡鏡片的周界上方。作為又一個實例，美國專利6，972，903描述了一種視力輔助 裝置，該視力輔助裝置包括一個用於形成倒U形光路的殼體，其中，一個附帶結構用於將該 殼體附帶到配戴者，使得光線出口被定位為緊挨配戴者的眼睛。美國專利6，775，060提出了一種替代類型的裝置，其描述了一種至少部分地被嵌 入在眼鏡片中的雙視望遠鏡(bioptic telescope)。在一個實施方案中，該望遠鏡包括限定 用於觀察物體的光路的多個光學元件，使得至少一部分光路位於眼鏡片內在與視覺軸線基 本正交的平面。

發明內容
在下文中描述的本發明的實施方案提供了具有摺疊光路的改進的望遠式眼鏡。在 一些實施方案中，該設計利用了眼鏡架的邊界內的可用空間以延長光路，從而在保持對於 使用者而言舒適且自然的緊湊輪廓的同時實現高倍放大。該望遠鏡可被集成到眼鏡架內， 以便呈現為單個裝置，具有美感。因此，根據本發明的一實施方案提供了光學裝置，該光學裝置包括被配置為供使 用者配戴的眼鏡架。望遠鏡被固定至眼鏡架，並且包括物鏡、目鏡以及多個光學面，所述多 個光學面限定一摺疊光路以用於向使用者的眼睛提供放大圖像，同時至少一個所述光學面 至少部分地位於一冠狀面之後，該冠狀面位於所述目鏡的背面。在一個實施方案中，所述望遠鏡被包含在所述眼鏡架的主體內。一般地，該裝置包 括固定至所述眼鏡架的一對望遠鏡，以用於向使用者的兩隻眼睛都提供放大圖像。在一些 實施方案中，所述眼鏡架包括橋部和眼鏡腿，並且至少一個所述光學面鄰近於所述眼鏡架 的眼鏡腿處。在一些實施方案中，至少一個所述光學面是反射面，該反射面以銳角摺疊所述光
4路，其中所述反射面位於物鏡和目鏡之間的光路上。所述物鏡鄰近於所述眼鏡架的眼鏡 腿，在所述反射面之前的位置。在一個實施方案中，在所述冠狀面之後的所述反射面包括第 一反射面，並且所述望遠鏡至少包括第二反射面，該第二反射面位於所述冠狀面之前在第 一反射面和目鏡之間，以用於將光路導向眼睛。任選地，所述望遠鏡包括阿米西屋脊稜鏡 (Amici roof prism)，並且所述第二反射面包括該阿米西屋脊稜鏡的屋脊面。
在一個公開實施方案中，該望遠鏡包括克卜勒望遠鏡。至少一個所述光學面可以 至少部分地位於又一冠狀面的後部，該冠狀面處在眼睛的正面。在一些實施方案中，該裝置包括被布置在眼鏡架內的第一區域中的眼鏡片，而所 述望遠鏡被固定在眼鏡架內的第二區域中，以便允許使用者在配戴該眼鏡架時或者通過眼 鏡片或者通過望遠鏡觀察物體。一般地，所述第一區域是眼鏡架的下部區域，而所述第二區 域是眼鏡架的上部區域，並且所述眼鏡片被選定為向使用者提供屈光矯正。根據本發明的一實施方案，還提供了一種用於放大的方法，包括提供望遠鏡，該望 遠鏡包括物鏡、目鏡以及限定摺疊光路的多個光學面。該望遠鏡被固定至眼鏡架，使得當使 用者配戴該眼鏡架時，該望遠鏡向使用者的一隻眼睛提供放大的圖像，同時至少一個所述 光學面至少部分地位於一冠狀面之後，該冠狀面處在目鏡的背面。現在將通過下列對其實施方案的詳細描述以及附圖來更加全面地理解本發明，在 附圖中


圖1是顯示根據本發明的一個實施方案，使用者配戴望遠鏡式眼鏡的示意性圖解 說明；圖2是根據本發明的一個實施方案的望遠鏡式眼鏡的示意性圖解視圖；圖3A和3B是根據本發明的一個實施方案，使用者配戴望遠鏡式眼鏡並以兩個不 同的觀察角度透過眼鏡觀察的示意輪廓圖；圖4是根據本發明的一個實施方案，使用者配戴望遠鏡式眼鏡的示意性俯視圖；圖5和圖6分別是根據本發明的另一個實施方案的望遠鏡式眼鏡的示意性後視圖 和前視圖；圖7是根據本發明的一個實施方案，圖5和圖6中的望遠鏡式眼鏡的示意性分解 圖；以及圖8是示意性示出在根據本發明的一個實施方案的望遠鏡式眼鏡中使用的光學 部件的光射線圖。
具體實施例方式現在參照圖1和2，圖1和2是示出根據本發明的一個實施方案的望遠鏡式眼鏡20 的示意性圖解說明。在圖1中，眼鏡由使用者22配戴，而圖2則從使用者的內側觀察位置示 出眼鏡。該眼鏡包括架30，該架30包括一個橋部(bridge piece) 34和眼鏡腿(temples) 32。 (所述橋部是指所述架的位於鼻梁上的部分，而所述眼鏡腿沿著使用者面部的側面延伸並 置於耳朵上方。)架30 —般包含位於一區域內的眼鏡片24，以及位於另一區域內的雙筒望遠鏡26。
5一般地，所述望遠鏡被布置在所述架的上部區域，如附圖中所示，而所述眼鏡片則佔據下部 區域，但是其他布置也是可能的。眼鏡片24可被選定為向使用者提供屈光矯正。或者，如果 不需要或不希望屈光矯正，則所述眼鏡片可簡單包括透明坯料(blanks)或可被一起忽略。望遠鏡26被包含在殼體36內，該殼體36既橫跨橋部34延伸，又沿著眼鏡腿32 延伸。該殼體包含望遠鏡光學器件，所述光學器件限定一個沿眼鏡腿的內側延伸的光路，如 下文詳細描述的。所述殼體一般被設計為裝配在眼鏡架的內側，並且可實際上被集成在眼 鏡架中，如附圖中所示，以便保持緊湊、自然的外觀。所述殼體的正面，位於眼鏡片24上方， 可被塗覆例如一種反射塗料，以便與眼鏡片混成一體，好像它們是一個單個裝置似的。殼體 的背面，包括其包含的光路，向內延伸超過鏡片24的相鄰內表面，尤其在眼鏡架的眼鏡腿 與橋部相接的轉角處。為了能夠透過望遠鏡26進行適當的觀察，望遠鏡的目鏡28與使用者的眼睛很好 地對準(如圖1中所示)是很重要的。為了便於這種對準，橋部34可包括一調準機構38， 該調準機構38橫向移動所述望遠鏡。可選地，該調整機構可包括兩個分立的控制裝置，以 用於單獨將目鏡28與使用者的每個眼睛對準。圖3A和3B是根據本發明的一個實施方案，使用者22配戴望遠鏡式眼鏡20並以 兩個不同的觀察角度透過眼鏡觀察的示意輪廓圖。對於正常距離的視野，使用者直接通過 眼鏡片24觀察，如圖3A中所示。為使用望遠鏡26，使用者將其頭部稍微向下傾斜並稍微向 上觀察，如圖3B中所示，使得其眼睛的瞳孔與目鏡28對準。圖4是根據本發明的一個實施方案，使用者22配戴的望遠鏡式眼鏡20的示意性 俯視圖。使用者的眼睛40與相應的目鏡28對準。目鏡的背面(即，最接近於使用者眼睛 的表面)限定第一冠狀面(C0r0nalSUrfaCe)41。眼睛的正面(即，角膜)限定第二冠狀面 42。「冠狀面」(也被稱為額狀面)指的是將身體分為前、後兩部分(腹部和背部)的任意 豎直平面。「豎直(vertical)」在此按其一般含義理解，意味著與身體的長(脊柱)軸線平 行。在本申請中冠狀面的相關實例是平面41和42，該平面41和42在鼻部穿過面部或穿過 眼睛的正面。每個望遠鏡26都包括一個物鏡(objective) 44，該物鏡44位於鄰近眼鏡20的眼 鏡腿處。由每個物鏡所聚焦的射線的光路穿過稜鏡46，該稜鏡46也鄰近於所述眼鏡腿。該 光路穿過冠狀面41。在該實施方案中，光路還穿過冠狀面42然後被稜鏡46的背部反射面 48以一銳角摺疊，該背部反射面46位於冠狀面42之後。因此，所述光射線被向前反射至 反射器(deflector) 50並被場鏡(field lenS)52聚焦。所述射線接著被阿米西屋脊稜鏡 (Amici roof prism) 54的反射屋脊面56轉向至目鏡28，該反射屋脊面56位於平面41和 42之前。因此，圖4中示出的望遠鏡設計利用了位於眼鏡架的鄰近於眼鏡腿32的轉角內的 未使用空間。這種設計既提供了一個很長的光路(由此實現了高倍放大，一般為2. 2X至4X 的級別)，又提供了自然的、美觀的外部外形。為了在保持小尺寸同時增強放大，望遠鏡中 的透鏡可包括非球面的和/或衍射的光學元件，如本領域所已知的。儘管圖4中示出的望 遠鏡是克卜勒式，但其他類型的望遠鏡——例如，包括伽利略式和反射式(具有彎曲的反射 面)——也可同樣地被設計在附圖中示出的模型上，其中摺疊光路在平面41後面延伸並且 也可能在平面42的後面延伸。該望遠鏡可包括可移動的元件(未示出)，以能夠進行調焦。
6上述各種設計也適合於安裝於眼鏡的單筒望遠鏡。圖5和圖6分別是根據本發明的另一個實施方案的望遠鏡式眼鏡60的示意性圖 解後視圖和前視圖。眼鏡60包括雙筒望遠鏡62，該雙筒望遠鏡62與架64集成在一起。眼 鏡60的設計和工作原理類似於眼鏡20的設計和工作原理，如上所述，並且兩個實施方案中 的相同元件被標以相同數字。然而，眼鏡60的優勢在於望遠鏡62被集成到眼鏡架的主體 內。因此，眼鏡60與望遠鏡62在視覺上對觀察者呈現為單個裝置，而非被看作是在一對眼 鏡上添加了一個望遠鏡。圖7和圖8示意性示出了根據本發明的一個實施方案的眼鏡60的內部細節。圖 7是該眼鏡的分解圖，而圖8是示出在望遠鏡62中使用的光學部件的光射線圖。本實施方 案中的特定部件，尤其是稜鏡46，相對於眼鏡20中的稜鏡被縮短，但是圖7和圖8中示出的 設計的工作原理類似於在圖4的實施方案中使用的那些稜鏡的工作原理。如圖8中所示，物鏡44所聚焦的射線穿過稜鏡46，並被反射面48以銳角摺疊。表 面48的至少一部分位於平面41之後，如上所述，所述平面41是由目鏡28的背面限定的冠 狀面。與反射器50相關聯的又一反射面58沿著一垂直於眼睛40的光軸的橫向軸線來旋 轉射線。接下來，阿米西屋脊稜鏡54的屋脊面56使光線轉向通過目鏡28至眼睛。該阿米 西屋脊稜鏡具有使圖像反轉的效果，使得使用者通過望遠鏡看到正像(erect image) 0如圖7中所示，望遠鏡62被裝配到眼鏡60的橋部34的主體的上部內的一空心區 域。物鏡44通過緊固環66被固定就位，同時後蓋68從後面封住望遠鏡。儘管圖8示出的 表面58是反射器50的一部分，但表面58或者也可被製造作為透鏡46的一整體部分，如圖 7中所示。應理解的是，上述實施方案通過示例方式被引用，並且本發明並不限於上文的具 體示出和描述。相反，本發明的範圍包括在此描述的各種特徵的組合和子組合，以及本領域 技術人員在閱讀上述說明書時可以想到的、且在現有技術中未公開的各種變化和修改。
權利要求
光學裝置，包括眼鏡架，其被配置為供使用者配戴；以及望遠鏡，其被固定至該眼鏡架，並且包括物鏡、目鏡，以及多個光學面，所述光學面限定一摺疊光路以用於向使用者的眼睛提供一放大圖像，同時至少一個所述光學面至少部分地位於冠狀面之後，該冠狀面處在所述目鏡的背面。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述望遠鏡被包含在所述眼鏡架的主體內。
3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述裝置包括固定至所述眼鏡架的一對望遠鏡， 以用於向使用者的兩隻眼睛提供放大圖像。
4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述眼鏡架包括一橋部和眼鏡腿，並且其中至少 一個所述光學面鄰近於所述眼鏡架的眼鏡腿處。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其中至少一個所述光學面是反射面，該反 射面以銳角摺疊所述光路。
6.根據權利要求5所述的裝置，其中所述反射面位於物鏡和目鏡之間的光路上。
7.根據權利要求6所述的裝置，其中所述眼鏡架包括一橋部和眼鏡腿，並且其中所述 物鏡鄰近於所述眼鏡架的眼鏡腿，在所述反射面之前的位置。
8.根據權利要求7所述的裝置，其中在所述冠狀面之後的所述反射面包括第一反射 面，並且其中所述望遠鏡至少包括第二反射面，所述第二反射面位於所述冠狀面之前在第 一反射面和目鏡之間，以用於將光路導向眼睛。
9.根據權利要求8所述的裝置，其中所述望遠鏡包括阿米西屋脊稜鏡，並且其中所述 第二反射面包括該阿米西屋脊稜鏡的屋脊面。
10.根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其中所述望遠鏡包括克卜勒望遠鏡。
11.根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，包括被布置在眼鏡架內的第一區域中的 眼鏡片，而所述望遠鏡被固定在所述眼鏡架內的第二區域中，以便允許使用者在配戴該眼 鏡架時或者通過眼鏡片或者通過望遠鏡觀察物體。
12.根據權利要求11所述的裝置，其中所述第一區域是所述眼鏡架的下部區域，而所 述第二區域是所述眼鏡架的上部區域。
13.根據權利要求11所述的裝置，其中所述眼鏡片被選定為向使用者提供屈光矯正。
14.根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其中至少一個所述光學面至少部分地位 於處在眼睛的正面的又一冠狀面之後。
15.一種用於放大的方法，包括提供望遠鏡，該望遠鏡包括物鏡、目鏡，以及限定摺疊光路的多個光學面；以及將該望遠鏡固定至眼鏡架，使得當使用者配戴該眼鏡架時，該望遠鏡向使用者的眼睛 提供放大的圖像，同時至少一個所述光學面至少部分地位於一冠狀面之後，該冠狀面處在 目鏡的背面。
16.根據權利要求15所述的方法，其中固定所述望遠鏡包括將該望遠鏡封入眼鏡架的 主體內。
17.根據權利要求15所述的方法，其中固定所述望遠鏡包括將一對望遠鏡固定至所述 眼鏡架，以便向使用者的兩隻眼睛都提供放大的圖像。
18.根據權利要求15所述的方法，其中所述眼鏡架包括橋部和眼鏡腿，並且其中固定所述望遠鏡包括將至少一個所述光學面定位為鄰近於所述眼鏡架的眼鏡腿。
19.根據權利要求15至18中任一項所述的方法，其中至少一個所述光學面是反射面， 該反射面以銳角摺疊所述光路。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述反射面位於物鏡和目鏡之間的光路上。
21.根據權利要求20所述的方法，其中所述眼鏡架包括橋部和眼鏡腿，並且其中固定 所述望遠鏡包括將所述物鏡定位為鄰近於所述眼鏡架的眼鏡腿，在所述反射面之前的位 置。
22.根據權利要求21所述的方法，其中在所述冠狀面之後的所述反射面包括第一反射 面，並且其中所述望遠鏡至少包括第二反射面，該第二反射面位於所述冠狀面之前在第一 反射面和目鏡之間，以用於將光路導向眼睛。
23.根據權利要求22所述的方法，其中所述望遠鏡包括阿米西屋脊稜鏡，並且其中所 述第二反射面包括該阿米西屋脊稜鏡的屋脊面。
24.根據權利要求15至18中任一項所述的方法，其中所述望遠鏡包括克卜勒望遠鏡。
25.根據權利要求15至18中任一項所述的方法，包括將眼鏡片固定位於眼鏡架內的第 一區域中，而望遠鏡被固定位於眼鏡架內的第二區域中，以便允許使用者在配戴該眼鏡架 時或者通過眼鏡片或者通過望遠鏡觀察物體。
26.根據權利要求25所述的方法，其中所述第一區域是所述眼鏡架的下部區域，而所 述第二區域是所述眼鏡架的上部區域。
27.根據權利要求25所述的方法，其中所述眼鏡片被選定為向使用者提供屈光矯正。
28.根據權利要求15至18中任一項所述的方法，其中至少一個所述光學面至少部分地 位於處在眼睛的正面的又一冠狀面之後。
全文摘要
光學裝置(20，60)包括被配置為供使用者(22)配戴的眼鏡架(30，64)。望遠鏡(26，62)被固定至該眼鏡架，並且該望遠鏡包括物鏡(44)、目鏡(28)以及多個光學面(48，56，58)，所述多個光學面限定一摺疊光路以用於向使用者的眼睛(40)提供放大圖像，同時至少一個所述光學面至少部分地位於冠狀面(14)之後，該冠狀面處在所述目鏡的背面。
文檔編號G02C1/00GK101939687SQ200980104183
公開日2011年1月5日 申請日期2009年2月12日 優先權日2008年2月14日
發明者A·克雷默, M·奧伊斯特瑞奇 申請人:佳視光學有限公司