[发明专利]双目镜观察系统

说明书

本申请是申请日为2004年4月23日、申请号为200480017776.9、国际申请号为PCT/US2004/012587、发明名称为“双目镜观察系统”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的相互参照

根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求于2003年4月25日的美国临时专利申请第60/465441的权益，该申请的内容在此引入作为参考。

关于政府资助的研究和开发的声明

不适用

技术领域

本发明涉及双目镜观察系统领域。

背景技术

信息存储和处理、声音和图像的电子记录、电子通信和电子娱乐系统已经变得很普遍，这些技术的便携式应用正在迅速发展。已经有对单目镜光学观察系统集成到或可连接到眼镜上的描述。例如，参见美国专利US5886822。也已经知道将两个单目镜观察器形成双目镜观察器。例如，在美国专利US 6349001B1的图21中和美国专利US 6091546的图21中示出一种双目镜眼镜显示器。在形成双目镜观察器的方法中，没有教导连接两个目镜的鼻架的细节。

通常，将双目镜观察系统的光学部件连接到镜架结构上，该镜架结构延伸跨过面部并位于用户的眼睛前面。美国专利US 5129716是可佩戴的立体显示设备的一个实例，其利用延伸跨过面部并位于眼睛前面的透明镜架，但是该镜架不对从图像显示器到眼睛的透射光执行光学功能。取而代之的是，图像显示器的光学系统中的光学部件与镜架分开，镜架用于安装和支承这些光学部件。

发明内容

本发明涉及双目镜观察系统，其提高对用户的舒适性和可用性，特别是对于诸如DVD和其他视频观察的应用，在观察中，用户佩戴该单元一段时间。通过提供一种双目镜观察系统来实现这些目的，其中光学部件是自承重的，并且不需要连接到面部前面的镜架上。位于侧面的镜腿部件在用户的耳朵上支承该双目镜观察系统。该双目镜观察系统也考虑不同用户之间的瞳距差。还可以对小于光学无穷远的舒适距离处的虚像的位置进行调节。该双目镜观察系统还可以为具有不完全视力的用户提供焦点调节和视力矫正。

在一个实施例中，本发明的双目镜观察系统提供通过鼻架连接的左眼和右眼显示器。例如通过提供可相对于该鼻架滑动的光导管元件来调节每个显示器，这允许根据各种瞳距而进行调节。可以以降低成本和减轻重量的方式来制造该双目镜观察系统。

在另一个实施例中，本发明的双目镜观察系统可通过将用户看到的虚像的位置固定在小于无穷远的位置来适应具有一定瞳距范围的用户。在一个实施例中，每只眼睛的显示器组件的光轴设置为朝中心移动虚像。在另一个实施例中，在鼻架元件中提供枢轴点。

在本发明的另一方面，该双目镜观察系统结合面部曲率以更舒适地配合用户的头部，并接近用户的眼睛放置电子显示元件，或者在视线中，或者在该鼻架元件中。

附图说明

根据下面结合附图所进行的详细描述将更充分地理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明的双目镜观察系统的示意性俯视图；

图2示意性地表示供图1的双目镜观察系统使用的环视(see-around)光学部件；

图3示意性地表示供图1的双目镜观察系统使用的直视(see-through)光学部件；

图4A是图3的双目镜观察系统的侧视图；

图4B是将弹簧载荷结合到通道中的图3所示双目镜观察系统的侧视图；

图5示意性地表示安装在外壳中的图3的双目镜观察系统；

图6A是向图3的双目镜观察系统增加矫正透镜的眼镜架的分解图；

图6B是图6A中的眼镜架和矫正透镜装配之后的视图；

图6C是表示图3所示双目镜观察系统的底架的眼镜架和矫正透镜的侧视图；

图7表示组合有图6所示眼镜架的双目镜观察系统；

图8表示安装到没有附加矫正透镜的眼镜架上的双目镜观察系统；

图9示意性地表示供双目镜观察系统使用的焦点调节机构；

图10是图9的焦点调节机构的横截面视图；

图11A表示双目镜观察系统的光导管，其包括整体的安装轨道；

图11B表示双目镜观察系统的光导管，其包括整体的安装轨道和电路系统空腔；

图12表示在鼻架上具有电路系统空腔的双目镜观察系统；

图13表示在镜腿中具有服务回路空腔的双目镜观察系统；

图14是由具有一定瞳距范围的人所能看见的双目镜观察系统的示意性俯视图；

图15是图14的双目镜观察系统的另一个顶视图；