專利名稱：觀看顯示屏的凹面鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，也涉及顯示器、電腦桌等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
專利CN1694609A《一種數(shù)字視窗顯示裝置》為了增加產(chǎn)品美感采用了凹面鏡反射小顯示屏的圖像，使人在觀看空調(diào)等電器上的小顯示屏?xí)r產(chǎn)生了觀看大顯示屏的美感效果。它是利用凹面鏡能放大物像的性質(zhì)而不是利用凹面鏡能放遠(yuǎn)物像的性質(zhì)。因為從凹面鏡中看到的物像左右顛倒，所以通過現(xiàn)有技術(shù)中的凹面鏡不能觀看文字。現(xiàn)有技術(shù)中能觀看文字的并用于觀看顯示屏用的觀察鏡(例如專利200420078331. 9)使用的是凸透鏡而不是凹面鏡。凸透鏡的特點是看到的物像正立，缺點是有色差、成本高等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的或要解決的技術(shù)問題是克服凹面鏡不能觀看文字的缺點，利用凹面鏡能放遠(yuǎn)物像的性質(zhì)，提供一種用凹透鏡為觀察鏡的能把"觀看近處顯示屏"變成"觀看該顯示屏的被放遠(yuǎn)的虛像"的裝置，使眼睛舒適耐勞或預(yù)防由于長時間觀看近處顯示屏造成的近視。 技術(shù)方案是觀看顯示屏的凹面鏡裝置，包括觀看顯示屏用的凹面鏡和支架，其特征是凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是0. 999f > u > f + (l+f)，并且還具有以下幾種特征之一 或者該裝置中包括"具有顯示屏的裝置"和反射鏡，觀察者從由凹面鏡和反射鏡組成的觀察鏡中能看見顯示屏的虛像；或者，該裝置中包括"具有顯示屏的裝置"并且"具有顯示屏的裝置"有左右翻轉(zhuǎn)圖像的功能或在顯示屏中顯示的文字是左右顛倒的，觀察者從凹面鏡中能看見顯示屏的虛像；或者，該裝置中包括安放"具有顯示屏的裝置"的專用裝置和反射鏡，觀察者從由凹面鏡和反射鏡組成的觀察鏡中能看見顯示屏的位置；或者，該裝置中包括專門安放"反像顯示屏裝置"的專用裝置，觀察者從凹面鏡中能看見顯示屏的位置。
觀看顯示屏的凹面鏡裝置中的支架能使顯示屏的位置和觀察鏡的位置保持在"觀察者從觀察鏡中能看見顯示屏虛像"的位置。如果用平行光順觀察方向照射觀察鏡則平行光通過觀察鏡的反射后可以聚成一個焦點(例如觀察鏡是一個球面凹面鏡時平行光通過球面凹面鏡反射后聚成一個焦點，或者，觀察鏡是由一個球面凹面鏡和一個平面反射鏡組成時平行光通過球面凹面鏡和平面鏡的先后兩次反射后聚成一個焦點)，光線從凹面鏡(中心)到這個焦點的光線路程是焦距f，光線從凹面鏡(中心)到顯示屏(中心)的光線路程是物距U，距離單位用米。凹面鏡可以是球面凹面鏡、或近似球面的能消除物像畸形的凹面鏡、或其剖面為橢圓的一部分的凹面鏡、或其剖面為部分拋物線的凹面放大鏡，或是漸變多焦點的凹面鏡等。顯示器、移動電視、游戲機(jī)、手機(jī)、電子書、等等都是具有顯示屏的裝置。電腦桌、電子書支架、顯示器支架、游戲機(jī)觀察臺等都是安放具有顯示屏的裝置的專用裝置。"反像顯示屏裝置"是指"具有顯示屏的裝置"有左右翻轉(zhuǎn)圖像的功能或在顯示屏中顯示的文字是左右顛倒的。
這是屬于一個總的發(fā)明構(gòu)思的多項技術(shù)方案，其特定技術(shù)特征是有凹面鏡并且凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是<formula>formula see original document page 4</formula>該技術(shù)方案克服了凹面鏡不能觀看文字的困難，觀察者通過凹面鏡看見的顯示屏虛像穩(wěn)定地保持在遠(yuǎn)處并且看見的文字是正立的。l，觀看顯示屏的凹面鏡裝置，包括觀看顯示屏用的凹面鏡和支架，其特征是凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是<formula>formula see original document page 4</formula>并且該裝置中包括"具有顯示屏的裝置"和反射鏡，觀察者從由凹面鏡和反射鏡組成的觀察鏡中能看見顯示屏的虛像。凹面鏡與反射鏡的位置或配合關(guān)系是從顯示屏發(fā)出的光線經(jīng)過反射鏡與凹面鏡的先后兩次反射(或者是先是反射鏡反射再是凹面鏡反射，或者是先是凹面鏡反射再是反射鏡反射)后到達(dá)觀察者，觀察者從觀察鏡中能看見顯示屏虛像。觀察鏡是由凹面鏡和反射鏡組成，其中反射鏡的作用是顛倒顯示屏的虛像，凹面鏡的作用是放遠(yuǎn)和顛倒顯示屏的虛像，觀察者從觀察鏡中能看見正立的被放遠(yuǎn)的顯示屏虛像。在觀看的顯示屏中顯示的文字是正立的，"具有顯示屏的裝置"可以沒有左右翻轉(zhuǎn)圖像的功能。2，觀看顯示屏的凹面鏡裝置，包括觀看顯示屏用的凹面鏡和支架，其特征是凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是<formula>formula see original document page 4</formula>并且該裝置中包括"具有顯示屏的裝置"并且"具有顯示屏的裝置"有左右翻轉(zhuǎn)圖像的功能或在顯示屏中顯示的文字是左右顛倒的。雖然在顯示屏中顯示的文字是左右顛倒的，但是從凹面鏡中看到的文字是正立的。3，觀看顯示屏的凹面鏡裝置，包括觀看顯示屏用的凹面鏡和支架，其特征是凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是<formula>formula see original document page 4</formula>并且該裝置中包括安放"具有顯示屏的裝置"的專用裝置和反射鏡，觀察者從由凹面鏡和反射鏡組成的觀察鏡中能看見顯示屏的位置。該裝置中不包括要觀看的"具有顯示屏的裝置"，它觀看的是不屬于該裝置的"具有顯示屏的裝置"。4觀看顯示屏的凹面鏡裝置，包括觀看顯示屏用的凹面鏡和支架，其特征是凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是<formula>formula see original document page 4</formula>并且該裝置中包括專門安放"反像顯示屏裝置"的專用裝置，觀察者從凹面鏡中能看見顯示屏的位置。該裝置不包括要觀看的"具有顯示屏的裝置"，該裝置專門用于觀看不屬于該裝置的具有左右翻轉(zhuǎn)圖像功能的"具有顯示屏的裝置"。
上述技術(shù)方案還可以有如下附加技術(shù)特征 觀看顯示屏的凹面鏡裝置中凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是u = 0. 99f或u = 0. 9f或u = 0. 8f或<formula>formula see original document page 4</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>或u<formula>formula see original document page 4</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>或者凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是<formula>formula see original document page 4</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>支架是支撐構(gòu)件的上位概念，例如支架可以是支撐桿，也可以是箱式或殼體等。支架可以是不可調(diào)整的固定式，也可以是可以調(diào)控的可調(diào)式。
或者，觀看顯示屏的凹面鏡裝置中有調(diào)控像距或物距大小的構(gòu)件或機(jī)構(gòu)。支架可以控制凹面鏡與顯示屏位置之間的距離，也就是控制顯示屏虛像的遠(yuǎn)近。有調(diào)控凹面鏡或反射鏡或顯示屏的角度或位置的構(gòu)件或機(jī)構(gòu)，觀察者在觀察鏡中能看見顯示屏虛像。
或者，觀看顯示屏的凹面鏡裝置中有表示像距的標(biāo)示，如標(biāo)尺、標(biāo)簽、刻度等。通過標(biāo)示或標(biāo)尺觀察者可以知道凹面鏡與顯示屏位置之間的距離大小、或者是知道顯示屏虛像的遠(yuǎn)近。
或者，觀看顯示屏的凹面鏡裝置中的凹面鏡是漸變多焦點的凹面鏡。例如一個漸 變多焦點的凹面鏡相當(dāng)于是由多個長條的球面凹面鏡并聯(lián)成一個凹面鏡，它有多個焦距， 能減弱因凹面鏡與顯示屏傾斜放置(局部物距不同)引起的物像變形。 或者，觀看顯示屏的凹面鏡裝置中有可調(diào)式支撐架，可調(diào)式支撐架是支撐以上所 述的"觀察鏡+顯示屏+控制物距的支架"的支架(也就是說可調(diào)式支撐架是支撐以上所 述的"凹面鏡或凹面鏡和反射鏡、安放具有顯示屏的裝置的專用裝置或具有顯示屏的裝置 及其支架"的支架)，可調(diào)式支撐架中包括支架底座和可以調(diào)控的支架，調(diào)整可調(diào)控的支架 可以將以上所述的"凹面鏡或凹面鏡和反射鏡、安放具有顯示屏的裝置的專用裝置或具有 顯示屏的裝置和保持物距的支架"一同移動。 在可調(diào)式支撐架上除了有觀察鏡之外還有"具有顯示屏的裝置"或"專門放置具有 顯示屏的裝置的專用平臺"，調(diào)整可調(diào)式支撐架的調(diào)控支架能將觀察鏡和"具有顯示屏的裝 置"或"專門放置具有顯示屏的裝置的專用平臺"一起移動到觀察者眼前觀看。
或者，觀看顯示屏的凹面鏡裝置中的反射鏡是平面鏡。 或者，觀看顯示屏的凹面鏡裝置中的反射鏡還可以是凹面鏡、或是曲率較小的凸 面鏡。 觀看顯示屏的凹面鏡裝置中安放"具有顯示屏的裝置"的專用裝置或?qū)ｉT安放"反 像顯示屏裝置"的專用裝置是電腦桌并且在電腦桌上有安放電腦顯示器的指定位置；或者 安放"具有顯示屏的裝置"的專用裝置是一種支架并且支架上有聯(lián)結(jié)"具有顯示屏的裝置" 的專用構(gòu)件。 觀看顯示屏的凹面鏡裝置有調(diào)整凹面鏡位置或角度、或調(diào)整反射鏡位置或角度、 或調(diào)整顯示屏位置或屏面角度、或調(diào)整放置"具有顯示屏的裝置"平臺的構(gòu)件或機(jī)構(gòu)。
觀看顯示屏的凹面鏡裝置中的凹面鏡是雙眼共用的一個凹面鏡；凹面鏡是球面鏡 或是近似球面的非球面鏡。 或者，觀看顯示屏的凹面鏡裝置的觀察鏡中除了上述的"凹面鏡"或"凹面鏡和反 射鏡"之外還有凸透鏡。例如顯示屏的光線先通過"凹面鏡或凹面鏡和反射鏡"再通過凸透 鏡到觀察者眼中，觀察者從觀察鏡中能看見顯示屏的虛像。 或者，上述觀看顯示屏的凹面鏡裝置的凹面鏡也可以是雙眼分別使用的兩個凹面 鏡。 或者，上述觀看顯示屏的凹面鏡裝置的反射鏡也可以是凹面鏡、或反射鏡也可以 是曲率較小的凸面鏡(該凸面鏡的焦距比凹面鏡的焦距大)。 或者，觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其特征在于觀看顯示屏的觀察鏡中除了上述凹 面鏡或凹面鏡和反射鏡之外，還有凸透鏡。也就是觀看顯示屏的觀察鏡是由凹面鏡和凸透 鏡共同構(gòu)成，觀察者從放大鏡中能看見左右顛倒的被放遠(yuǎn)的顯示屏虛像(如果用平行光順 觀察方向照射凸透鏡則平行光通過凸透鏡后到達(dá)凹面鏡，再通過凹面鏡反射可以聚成一個 焦點，光線從凹面鏡到這個焦點的光線路程為f，光線從顯示屏到凹面鏡的光線路程為U); 或者觀察鏡是由凹面鏡、反射鏡和凸透鏡共同構(gòu)成，觀察者從觀察鏡中能看見正立的被放 遠(yuǎn)的顯示屏虛像(觀察鏡包括凹面鏡、反射鏡和凸透鏡。如果用平行光順觀察方向照射凸 透鏡則平行光通過凸透鏡后再通過凹面鏡和反射鏡的兩次反射后可以聚成一個焦點，光線 從凹面鏡到這個焦點的光線路程為f，光線從顯示屏到凹面鏡的光線路程為U)。觀察鏡中凹面鏡與凸透鏡組合的優(yōu)點是可以減小凹面鏡曲率，或利于減小裝置體積或增大觀察鏡面 積。 有益效果 學(xué)生長時間看近處的顯示屏容易疲勞和近視，利用"觀看顯示屏的凹面鏡裝置"將 觀看近處的顯示屏變成觀看遠(yuǎn)處的顯示屏虛像(當(dāng)0. 999f > u > f + (1+f)時物像較遠(yuǎn))， 能放松眼睛、減少疲勞，保護(hù)眼睛、預(yù)防近視或者治療近視眼。"觀看顯示屏的凹面鏡裝置" 中的反射鏡可以將被凹面鏡左右顛倒的顯示屏虛像再顛倒過來，觀察者看到的是正立的顯 示屏虛像。(由于大面積的觀察鏡具有較大的焦距所以需要較大的物距)利用反射鏡還能 使物距較大，物距較大有利于采用大面積的凹面鏡，增大眼睛視角。利用反射鏡使光路彎折 可以在獲得較大物距的同時讓裝置體積較小。支架能保持凹面鏡與顯示屏之間的物距即保 持像距的穩(wěn)定，有利于眼睛舒適耐勞長時間觀看。裝置中有調(diào)控像距(或物距)大小的機(jī)構(gòu) 可以使像距等于觀察者能看清楚的最遠(yuǎn)距離(明視遠(yuǎn)點)。每個觀察者視力不同，有調(diào)控像 距的機(jī)構(gòu)方便不同的觀察者使用。調(diào)控像距還可以逐漸拉長明視遠(yuǎn)點改善近視眼的視力。 長時間觀看顯示屏學(xué)習(xí)的學(xué)生使用本裝置能鍛煉眼睛和誘導(dǎo)眼睛進(jìn)一步放松晶狀體緩解 視近疲勞?？烧{(diào)式支撐架則方便觀察者使用，利用"可調(diào)式支撐架"讓觀察鏡隨觀察者的位 置移動而不是讓觀察者隨觀察鏡的位置移動，有利于觀察者選擇舒適的姿勢觀看；利用可 調(diào)式支撐架也可以讓觀察者隨觀察鏡的位置觀看而不是讓觀察鏡隨觀察者的位置移動，有 利于校正少年兒童不正確的姿勢；利用可調(diào)式支撐架也可以經(jīng)常變換觀察姿勢，能防治因 長時間用一種姿勢觀看造成的勞損(例如頸椎病)。表示像距的標(biāo)示或標(biāo)尺有利于幫助觀 察者選擇像距(或調(diào)控物距)或監(jiān)測觀察者明視遠(yuǎn)點的變化情況。當(dāng)f >u>fX5+(f+5) 時眼睛相當(dāng)于觀看無窮遠(yuǎn)時的狀態(tài)，正視眼的調(diào)節(jié)或集合是處于最輕松的狀態(tài)，觀察者眼 睛舒適耐勞可長時間觀看。當(dāng)fX5+(f+5) ^u時，像距小于5米，眼睛近視的觀察者可以 將顯示屏虛像調(diào)控在明視遠(yuǎn)點上，起到保護(hù)眼睛、預(yù)防近視加深的作用，隨著視力恢復(fù)和眼 睛明視遠(yuǎn)點變化可以逐漸加大物距u。漸變多焦點的凹面鏡可以減少因鏡面傾斜(即各局 部物距不同)產(chǎn)生的物像畸形。放遠(yuǎn)顯示屏虛像有利于老視眼、遠(yuǎn)視眼舒適耐勞地觀看。人 們普遍認(rèn)為少年兒童長時間近距離看電腦會近視，人們預(yù)料不到的是使用"觀看顯示屏的 凹面鏡裝置"長時間近距離地看電腦可以防治近視。 由于凹面鏡有"反像"的特點所以不能直接觀看文字，本發(fā)明將凹面鏡與反射鏡組 合在一起或者將凹面鏡與"反像的顯示屏"組合在一起，解決了用凹面鏡觀看文字的技術(shù)問 題。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的凹面鏡裝置不同，現(xiàn)有技術(shù)的凹面鏡裝置其目的都是利用凹面鏡 能放大物像并增大視角的性質(zhì)，而本發(fā)明是利用凹面鏡能夠放遠(yuǎn)物像的性質(zhì)。本發(fā)明為了 "將觀看近處顯示屏變成觀看該顯示屏的被放遠(yuǎn)的虛像"的目的專門選擇讓凹面鏡與顯示 屏位置的關(guān)系在0.999f ^u^f+(l+f)范圍內(nèi)。對于現(xiàn)有技術(shù)的凹面鏡裝置來說具有其 預(yù)料不到的技術(shù)效果例如"眼睛舒適耐勞、能防治近視"等。 它與用凸透鏡的現(xiàn)有技術(shù)相比，用凹面鏡的優(yōu)點是色差較小、物像清楚、成本較 低，面積大、等。因為凸透鏡有棱鏡產(chǎn)生的色差現(xiàn)象，所以凸透鏡中的物像不如凹面鏡中的 物像清楚。凹面鏡的面積比凸透鏡的面積可以做的大、凹面鏡的成本比凸透鏡成本低。由 于凹面鏡是反射鏡而凸透鏡是透鏡，兩種觀察鏡裝置的構(gòu)造存在差異，并且通過凸透鏡看 見的是正立的虛像而通過凹面鏡看見的是左右顛倒的虛像，凹面鏡不能向凸透鏡一樣直接觀看文字，所以用凹面鏡代替凸透鏡是非顯而易見的。



圖1是




















問i疋種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。 圖2是圖1所示的觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)件位置和光路示意圖。 圖3是一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的側(cè)視圖。 圖4是圖3所示的觀看顯示屏的凹面鏡裝置的前視圖。 圖5是一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的側(cè)視圖。 圖6是圖5所示觀看顯示屏的凹面鏡裝置的前視圖。 圖7是一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。 圖8是圖7所示觀看顯示屏的凹面鏡裝置的光路示意圖。 圖9是圖10或圖11所示觀看顯示屏的凹面鏡裝置的移動式支撐架示意圖。 圖10是圖9所示觀看顯示屏的凹面鏡裝置的局部構(gòu)造示意圖。 圖11是圖9所示觀看顯示屏的凹面鏡裝置局部構(gòu)造(另一種構(gòu)造)示意圖。 ra m—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。
一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。 一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。 一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。 種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。 種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。 種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。 種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。 種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。 .種觀看顯示屏的凹面鏡裝置的構(gòu)造示意圖。
:1是凹面鏡，2是支架，3是具有顯示屏的裝置，4是光線及光線方向，5是 觀察者的位置，6是顯示屏位置，7是焦點，f是焦距，u是物距，8，是反射鏡，9是可調(diào)式支撐 架的可以調(diào)控的支架，10是可調(diào)式支撐架的支架底座，11是安放具有顯示屏的裝置的專用 裝置，12是調(diào)整構(gòu)件，13是表示像距的標(biāo)尺或標(biāo)示，14是安放具有顯示屏的裝置的空位置， 15是凸透鏡，16是可以戴在頭上的帽子或綁帶，17是顯示器的電路電源信號接口等構(gòu)件。
圖12是-圖13是-圖14是-圖15是-圖16是-圖17是-圖18是一^ 圖19是-圖20是i 圖21是-附圖中
具體實施例方式
實施例1 :一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其構(gòu)造如圖1所示，圖2是其光路示意 圖。它主要是由具有顯示屏的顯示器3、觀看顯示屏的球面凹面鏡l和支架2組成。顯示 器3有左右翻轉(zhuǎn)圖像的功能(或者顯示屏中顯示的文字是左右顛倒的)，觀看者5從放大 鏡1中能看到顯示器3上的顯示屏，6是顯示屏位置，顯示屏與凹面鏡的位置關(guān)系或配合關(guān) 系是如果用平行光4順著觀察方向照射凹面鏡則平行光4通過凹面鏡1的反射后可以聚 成一個焦點7，光線4從凹面鏡1到這個焦點7的光線路程是焦距f，從顯示屏到凹面鏡的 光線路程是物距u，凹面鏡與顯示屏位置之間的距離u = vXf + (v+f)，其中v = 1或v = 2或v二3或v二4或v二5或v二6或v二10或v二 100，或u = 0. 99f ，或u = 0. 9f ，或u = 0. 8f，或者凹面鏡與顯示屏位置之間的距離是在<formula>formula see original document page 8</formula>范圍內(nèi)。距離單位用米。
實施例2 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖3和圖4是其構(gòu)造的示意圖，圖3是側(cè) 視圖，圖4是前視圖。這種裝置是由具有顯示屏6的移動電視3、凹面鏡1和支架2組成。電 視3中顯示的文字是左右顛倒的，支架2的底座是帽子17。顯示屏6的光線4經(jīng)凹面鏡1反 射給眼睛，眼睛從凹面鏡1中能看見被放遠(yuǎn)的顯示屏6的虛像。<formula>formula see original document page 8</formula>
實施例3 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖5和圖6是其構(gòu)造的示意圖，圖5是 側(cè)視圖，圖6是前視圖。這種裝置是由安放具有顯示屏的裝置的專用裝置11 (11是前面有 視窗的空盒子)、凹面鏡1和支架2組成。11和支架2的底座是帽子16。 ll上有安放顯示 屏的空位置6。從位置6處發(fā)出的光線4能經(jīng)凹面鏡1反射給眼睛，眼睛從凹面鏡1中能看 見安放具有顯示屏的裝置的專用裝置11上的空位置6。觀看時可將不屬于本裝置的具有顯 示屏的裝置放在11中觀看。<formula>formula see original document page 8</formula>
實施例4 :一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖7是其構(gòu)造示意圖，圖8是其光路示 意圖。它主要是由具有顯示屏的裝置3、觀看顯示屏的球面凹面鏡1、平面反射鏡8和支架 2組成。具有顯示屏的裝置3上有顯示屏6，從顯示屏6發(fā)出的光線4經(jīng)過反射鏡8與凹面 鏡1的前后兩次反射后可到達(dá)觀察者5，觀察者5從觀察鏡中能看見顯示屏虛像。如果用平 行光順觀察方向照射觀察鏡則平行光通過反射鏡8與凹面鏡1的兩次反射后可以聚成一個 焦點7，凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是<formula>formula see original document page 8</formula>其中v二l或v二2或v二3或 v二4或v二5或v二6或v二10或v二 100，距離單位用米。裝置上有表示像距的標(biāo)示 牌13，例如光線從顯示屏6到凹面鏡1的光線路程<formula>formula see original document page 8</formula>標(biāo)示牌13上寫 著"像距100米"。 實施例5 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖9是其整體外觀(包括可調(diào)式支撐 架)的示意圖，圖10是其局部構(gòu)造(箱體式支架2內(nèi)部的構(gòu)造)示意圖。這種裝置是一種 電子書。它主要是由具有顯示屏的裝置3、觀看顯示屏的凹面鏡1、反射鏡8、支架2和可調(diào) 式支撐架(9和10)、以及調(diào)整機(jī)構(gòu)12組成。具有顯示屏的裝置3是一個電子書，電子書上 有顯示屏6，觀察鏡是一個近似球面的凹面鏡1和一個平面鏡反射鏡8，調(diào)整機(jī)構(gòu)12是由能 上下移動的頂桿、定位螺釘和標(biāo)尺13構(gòu)成，它們都聯(lián)結(jié)安裝在箱體式支架2內(nèi)，箱體式支架 2聯(lián)結(jié)安裝在可調(diào)式支撐架上，可調(diào)式支撐架是由支架底座10和可以調(diào)控的支架9構(gòu)成。 4代表顯示屏光線的路線，觀察者從觀察鏡中能看到顯示屏的虛像。調(diào)整機(jī)構(gòu)12是能調(diào)整 改變物距也就是調(diào)整改變凹面鏡與顯示屏之間的光線路程長短的機(jī)構(gòu)，擰松螺釘可上下移 動頂桿，擰緊螺釘可以固定頂桿，頂桿上有刻度即標(biāo)尺13，看標(biāo)尺13的刻度可以知道u或v 的大小。例如，當(dāng)u二fXl+(f+l)時從觀察鏡中看到的顯示屏虛像的像距等于l米，當(dāng)<formula>formula see original document page 8</formula>時從觀察鏡中看到的顯示屏虛像的像距等于5米。通過調(diào)整機(jī)構(gòu)12可以 將u調(diào)控在0. 999f > u > f + (l+f)范圍內(nèi)。觀察者可將像距調(diào)整到自己眼睛明視遠(yuǎn)點的 距離，讓眼睛舒適耐勞、預(yù)防近視。利用移動式支撐架可改變箱體2的位置使箱體2和其中 的觀察鏡、顯示屏都移動到觀察者眼前，可調(diào)式支撐架的底座可以用螺釘固定在桌面或其 它物體上。
實施例6 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖9是其整體外觀(包括可調(diào)式支撐 架)的示意圖，圖11是其局部構(gòu)造(箱體式支架2內(nèi)部的構(gòu)造)示意圖。這種裝置主要是 由具有顯示屏6的裝置3、觀看顯示屏的凹面鏡1、箱體式支架2和可調(diào)控的支撐架(包括9 和10)、以及調(diào)整機(jī)構(gòu)12組成。凹面鏡1和具有顯示屏6的裝置3都聯(lián)結(jié)安裝在箱體式支架 2內(nèi)，箱體式支架2聯(lián)結(jié)安裝在支撐架9上，可調(diào)式支撐架是由支架底座10和可以調(diào)控的支 架9構(gòu)成。4代表顯示屏6的光線，觀察者從觀察鏡中能看到顯示屏的虛像。"具有顯示屏 的裝置"有左右翻轉(zhuǎn)圖像的功能。調(diào)整機(jī)構(gòu)12是由能上下移動的頂桿、定位螺釘和標(biāo)尺13 構(gòu)成，調(diào)整機(jī)構(gòu)12能調(diào)整改變物距也就是調(diào)整改變凹面鏡與顯示屏之間的光線路程的長 短，擰松螺釘可上下移動頂桿，擰緊螺釘可以固定頂桿，頂桿上有刻度即標(biāo)尺13，看標(biāo)尺13 的刻度可以知道u或v的大小。通過調(diào)整機(jī)構(gòu)12可以將u調(diào)控在0. 999f > u > f + (l+f) 范圍內(nèi)的某一值。移動式支撐架可改變箱體2的位置使箱體2和其中的凹面鏡1、顯示屏6 都移動到觀察者眼前。 實施例7 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖12是其構(gòu)造的示意圖。這種裝置是 一種電腦桌。它主要是由安放具有顯示屏的裝置的專用裝置11、觀看顯示屏的凹面鏡1和 支架2組成。支架2上有調(diào)整凹面鏡1位置的構(gòu)件12，安放具有顯示屏的裝置的專用裝置 是一個桌子，桌面上有指定的安放具有顯示屏的裝置的空位置14，通過調(diào)整構(gòu)件12可以使 凹面鏡1與顯示屏位置的距離u " f X5+ (f+5)，調(diào)整構(gòu)件12可以使觀察者從凹面鏡1中 看到顯示屏位置。 實施例8 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖13是其構(gòu)造的示意圖。這種裝置主要 是由安放具有左右翻轉(zhuǎn)圖像功能的電腦顯示器的電腦桌11、觀看顯示屏的凹面鏡1和支架 2組成。支架2上有調(diào)整凹面鏡1位置及鏡面朝向的構(gòu)件12，觀察者從凹面鏡1中能看到安 放電腦顯示屏的空位置14。凹面鏡1到指定的顯示屏位置的距離大約為0. 9f > u > 0. 8f 。
實施例9 :一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖14是其構(gòu)造的示意圖。它主要是由 具有顯示屏6的裝置3 (顯示器)、觀看顯示屏的凹面鏡1、平面反射鏡8、支架2和可調(diào)式支 撐架組成，可調(diào)式支撐架包括可調(diào)的支架9和支架底座10。顯示屏6射出的光線4經(jīng)凹面 鏡1和平面反射鏡8的反射后再到觀察者5，觀察者5從觀察鏡中能看到顯示屏6的虛像。 12是調(diào)整構(gòu)件，通過12可以調(diào)控凹面鏡1的位置或角度、反射鏡8的位置或角度、顯示屏6 的位置或屏面角度、物距大小、以及觀看位置。調(diào)整12可以將u穩(wěn)定地保持在0. 999f > u > f + (l+f)中的任意一個數(shù)值。調(diào)整構(gòu)件12上有表示像距的刻度。 實施例10 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖15是其構(gòu)造的示意圖。它主要是由 安放具有顯示屏的裝置的專用裝置11、觀看顯示屏的凹面鏡1、平面反射鏡8、支架2和可調(diào) 式支撐架組成，可調(diào)式支撐架包括可以調(diào)控的支架9和支架底座10。安放具有顯示屏的裝 置的專用裝置11上有專門安放具有顯示屏的裝置的空位置14。從空位置14發(fā)出的光線4 經(jīng)凹面放大鏡1和平面反射鏡8的反射后再到觀察者5，觀察者5從觀察鏡中能看到空位置 14。光線4從空位置14到反射鏡8再到凹面鏡l的光線路程為u。 12是調(diào)整構(gòu)件，通過12 可以調(diào)控凹面鏡1的位置或角度、反射鏡8的位置或角度、顯示屏6的位置或屏面角度和物 距u的大小，可以將u穩(wěn)定地保持在0. 999 > u > 1Xf + (l+f)范圍內(nèi)的某一值。
實施例11 :一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖16是其構(gòu)造的示意圖。這種裝置是 一種電腦桌。它主要是由安放具有顯示屏的裝置的專用裝置11、觀看顯示屏的凹面鏡1、平
9面反射鏡8和支架2組成。支架2上有調(diào)整構(gòu)件12，安放具有顯示屏的裝置的專用裝置是 一個桌子，桌面上有專門安放具有顯示屏的裝置的指定空位置14，4表示光線的光路，觀察 者從凹面鏡1中能看到空位置14。光線4從空位置14到凹面鏡1的光線路程為u，調(diào)整構(gòu) 件12能將u調(diào)到0.999f >u> 1Xf+(l+f)范圍內(nèi)的某一值并固定u。在12的套管上有 表示u大小的標(biāo)尺刻度。 實施例12 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖17是其構(gòu)造的示意圖。它主要是由 具有顯示屏的裝置3 (電腦顯示器或電視等)、觀看顯示屏的凹面鏡1、平面反射鏡8和支架 2組成。支架2是一個觀察臺，凹面鏡1、平面反射鏡8和具有顯示屏的裝置3都安裝在觀 察臺的箱體內(nèi)。從顯示屏發(fā)出的光線4經(jīng)過反射鏡8與凹面鏡1的先后兩次反射后到達(dá)觀 察者，觀察者從觀察鏡中能看見顯示屏虛像。光線4從顯示屏到凹面鏡1的光線路程為u， 0. 99f > u > 0. 9f。 實施例13 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖18是其構(gòu)造的示意圖。它主要是由 安放具有顯示屏的裝置的專用桌臺11、球面凹面鏡1、平面反射鏡8(反射鏡可以是平面鏡、 或是凹面鏡、或是曲率較小的凸面鏡等)。、球面凸透鏡15和支架2組成，專用桌臺11上有 安放具有顯示屏的裝置的空位置14，4表示顯示屏光線的光路。支架2上有調(diào)整構(gòu)件12，調(diào) 整構(gòu)件12是伸縮套管和定位銷釘，可以調(diào)整凹面鏡的位置，伸縮套管上有標(biāo)尺。觀察者從 觀察鏡中能清楚看見安放具有顯示屏的裝置的空位置14。觀察者調(diào)整12可以將u調(diào)整到 0. 99f > u > 0. 9f并固定。 實施例14 :一種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖19是其構(gòu)造的示意圖。它主要是由 具有顯示屏6的電腦顯示器3、凹面放大鏡1、球面凸透鏡15和箱體式的支架2組成，4表示 顯示屏6發(fā)出光線的光路，觀察者從凸透鏡15中能清楚看見顯示屏6。如果用平行光順觀 察方向照射凸透鏡8則平行光通過凸透鏡8后再通過凹面鏡1的反射可以在顯示屏6上聚 成一個焦點，即像距無窮遠(yuǎn)。電腦顯示器3有左右翻轉(zhuǎn)圖像的功能或者顯示屏中顯示的文 字是左右顛倒的。0. 99f > u > 0. 9f 。 實施例15 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖20是其構(gòu)造的示意圖。這種裝置 是一種眼罩式顯示器，它主要是由眼罩殼式支架2、顯示器3和對應(yīng)雙眼的兩套觀察系統(tǒng)構(gòu) 成，每個觀察系統(tǒng)主要是由顯示屏6、凹面鏡1和凸透鏡15組成。眼罩式顯示器包括電路電 源信號接口等構(gòu)件16，17是可以將眼罩式顯示器戴在頭上的綁帶。左眼看的顯示屏與右眼 看的顯示屏的圖像是相同的圖像或者是成立體感的相似圖像，并且顯示器3有左右翻轉(zhuǎn)圖 像的功能或者顯示屏中顯示的文字是左右顛倒的。觀察者從觀察鏡中能看見顯示屏虛像。 如果用平行光射凸透鏡15，則光線穿過凸透鏡15后再經(jīng)過凹面放大鏡1反射后能形成一個 焦點，顯示屏的位置在小于并接近焦點的位置?；蛘?，O. 99f > u > 0. 8f。
實施例16 :—種觀看顯示屏的凹面鏡裝置，圖21是其構(gòu)造的示意圖。這種裝置是 一種眼罩式顯示器，它主要是由眼罩殼式支架2、顯示器3和分別對應(yīng)左眼和右眼的兩套觀 察系統(tǒng)構(gòu)成，左右對稱，左右兩個觀察系統(tǒng)都是由顯示屏6和凹面放大鏡1組成。眼罩式顯 示器包括電路電源信號接口等構(gòu)件16，17是可以將眼罩式顯示器戴在頭上的綁帶。左顯示 屏與右顯示屏的圖像信號是相同的，或者左右顯示屏的圖像是成為立體感的相似圖像，并 且顯示屏中顯示的文字是左右顛倒的或者有左右翻轉(zhuǎn)圖像的功能。觀察者從凹面放大鏡1 中能看見顯示屏虛像。0. 99f > u > 0. 8f 。還可以有調(diào)控物距(即顯示屏6到凹面放大鏡1的距離)的機(jī)構(gòu)或調(diào)控左右凹面放大鏡之間距離(即瞳距)的機(jī)構(gòu)'
權(quán)利要求
觀看顯示屏的凹面鏡裝置，包括觀看顯示屏用的凹面鏡和支架，其特征是凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是0.999f≥u≥f÷(1+f)，并且還具有以下幾種特征之一或者該裝置中包括“具有顯示屏的裝置”和反射鏡，觀察者從由凹面鏡和反射鏡組成的觀察鏡中能看見顯示屏的虛像；或者，該裝置中包括“具有顯示屏的裝置”并且“具有顯示屏的裝置”有左右翻轉(zhuǎn)圖像的功能或在顯示屏中顯示的文字是左右顛倒的，觀察者從凹面鏡中能看見顯示屏的虛像；或者，該裝置中包括安放“具有顯示屏的裝置”的專用裝置和反射鏡，觀察者從由凹面鏡和反射鏡組成的觀察鏡中能看見顯示屏的位置；或者，該裝置中包括專門安放“反像顯示屏裝置”的專用裝置，觀察者從凹面鏡中能看見顯示屏的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其特征是u = 0. 99f或u = 0. 9f或u = 0. 8f或u = 100 X f+ (100+f)或u = 10 X f + (10+f)或u = 6 X f + (6+f)或u =5 X f + (5+f)或u = 4 X f + (4+f)或u = 3 X f + (3+f)或u = 2 X f + (2+f)，如果用平行光順觀察者的觀察方向照射觀察鏡則平行光經(jīng)過凹面鏡反射后或者平行光經(jīng)過凹面鏡和反射鏡的兩次反射后可以聚成一個焦點，光線從凹面鏡到這個焦點的光線路程是焦距f，光線從凹面鏡到顯示屏的光線路程是物距u，距離的單位是米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其特征是有調(diào)控像距或物距大小的構(gòu)件或機(jī)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其特征是有表示像距的標(biāo)示或標(biāo)尺。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其特征是凹面鏡是漸變多焦點的凹面鏡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其特征是有可調(diào)式支撐架，可調(diào)式支撐架是支撐以上所述的"凹面鏡或凹面鏡和反射鏡、安放具有顯示屏的裝置的專用裝置或具有顯示屏的裝置及其支架"的支架，可調(diào)式支撐架中包括支架底座和可以調(diào)控的支架，調(diào)整可調(diào)控的支架可以將以上所述的"凹面鏡或凹面鏡和反射鏡、安放具有顯示屏的裝置的專用裝置或具有顯示屏的裝置和保持物距的支架"一同移動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其特征在于反射鏡是平面鏡，凹面鏡是雙眼共用的一個凹面鏡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其特征在于反射鏡是凹面鏡、或者反射鏡是曲率比凹面鏡小的凸面鏡。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其特征是安放"具有顯示屏的裝置"的專用裝置或?qū)ｉT安放"反像顯示屏裝置"的專用裝置是電腦桌并且在電腦桌上有安放電腦顯示器的指定位置；或者安放"具有顯示屏的裝置"的專用裝置是一種支架并且支架上有聯(lián)結(jié)"具有顯示屏的裝置"的專用構(gòu)件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的觀看顯示屏的凹面鏡裝置，其特征是觀察鏡中除了上述的"凹面鏡"或"凹面鏡和反射鏡"之外還有凸透鏡。
全文摘要
本發(fā)明觀看顯示屏的凹面鏡裝置主要涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，也涉及顯示器、電腦桌等技術(shù)領(lǐng)域。觀看顯示屏的凹面鏡裝置中包括觀看顯示屏用的凹面鏡和支架，其特征是凹面鏡與顯示屏位置的關(guān)系是0.999f≥u≥f÷(1+f)，并且顯示屏中顯示的文字是左右顛倒的或者是有反射鏡。該裝置能將“觀看近處顯示屏”變成“觀看該顯示屏的被放遠(yuǎn)的正立的虛像”，能使眼睛舒適耐勞或預(yù)防由于長時間觀看近處顯示屏造成的近視，而且色差小、物像清楚。
文檔編號G02B7/198GK101702052SQ20091024716
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者王霖華 申請人:王霖華