[发明专利]照射光学装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年12月30日提交的第61/141,474号美国临时申请利益，该临时申请以参引方式被纳入本文。

技术领域

照明放大镜(lighted magnifier)可以被编程，以向用户提供关于该用户试图用放大镜观察的目标是否位于放大镜透镜焦距处的反馈。例如，仅当目标进入或靠近放大镜透镜焦距时，放大镜可以用最高亮度(full brightness)照射，并且当目标不在焦距附近时，放大镜减弱或关闭照射。因此放大镜提供照射和反馈，从而训练用户相对于透镜正确定位目标。

附图说明

图1-2是照明放大镜的示意性图解。

图3-5是示出了用于照明放大镜控制器编程的不同实施方案的流程图。

图6-9示出了照明放大镜的实施方案。

具体实施方案

同许多现有技术设备相似，目前公开的自动照明放大镜包括放大透镜和光源，该光源将光照射在待观察的目标上。但是所述照明放大镜还包括控制器，该控制器接收信号，并基于该信号向用户发出反馈。信号指示了设备到目标的距离，反馈指示了所述距离是否在透镜聚焦范围内。在本文本中，如果所述距离在透镜焦距的10％内(即不近于焦距的90％，并且不远于焦距的110％)，则该距离被认为是在透镜的聚焦范围。

这些反馈对于放大设备的训练和使用是有用的，因为它让用户知道到所关注的目标的合适的工作距离是多长。在用户需要在放大镜的合适工作距离内训练的情况中，反馈尤其有用。虽然在不是透镜焦距的距离处定位目标会产生模糊影像，但该模糊是微小的，且对于一些用户是不易察觉的。然而甚至轻微的模糊也可以导致疲劳和困难。发明人认识到放大镜可以被编程，以提供反馈，与仅仅是模糊相比，该反馈能被更及时且更容易的检测，从而帮助用户熟悉正确的工作距离。

一种特别方便的反馈形式是照射光级。控制器可以被编程为仅当目标定位在透镜的聚焦范围中，或者在放大镜透镜的焦距处，或者接近放大镜透镜的焦距(即在至少基本等于放大镜透镜的焦距距离处)时开启照射光源(或者将照射光源从暗状态提高到最大功率)。控制器接收从放大镜设备到目标的距离位置的信号指示，并基于该信号控制光源。

所述信号可以包括例如代表距离的数值数据，控制器将该测量值与预设的焦距值比较。所述信号可以包括代表焦距和所述距离之间的差值或比值(例如百分比)的数值数据。所述信号可以包括布尔数据(即，是/否或开/关)，该布尔数据指示距离是否在聚焦范围内，或者至少基本等于透镜焦距。

所述信号可以由传感器产生。传感器可以是例如红外光源和探测器，该红外光源和探测器在设备上成角度定位，以使得仅当目标在透镜焦距处时，所发出的传感器光从目标反射，并进入探测器。因此当放大镜关于目标正确定位以用于观察时，光源会自动照射(或变亮)。当信号指示没有目标在焦距处或靠近焦距时，控制器会停止(或减弱)照射。

控制器可以被编程，以保持照射光源在整个透镜可用范围上的开启，即使在目标从准确的焦距和/或其附近移走之后(即，照射仅在焦距处或靠近焦距处开启，但是可以在精确焦距周围的一定范围的距离内保持开启)。这一“缓冲(buffer)”可以以多种方式实施，包括基于时间和基于距离。在基于时间的实施中，控制器可以包括计时器，即使用户离开可用范围，该计时器仍暂时保持照射开启，以持续提供照射，直到用户回到范围内。当信号仅是目标距离是否匹配焦距的布尔指示时，计时器尤其有用。但是如果用户在计时器限定的时间范围内没有回到可用距离范围，则控制器仍将关闭(或减弱)照射。作为替代地，在基于距离的缓冲的实施中，传感器可以被设计为将在聚焦范围内，或者至少基本等于焦距的任何距离报告为等于焦距。这时控制器将保持照射，即使当所述距离在聚焦范围之外，或者不等于焦距但是仍至少基本等于焦距时。在另一个替代中，传感器被编程为随着距离经时间变化而对该距离进行采样，产生的信号指示时间平均距离。因此远离焦距的偏移被过滤，直到它们将平均距离偏出可接受界限之外。

除了对目标提供照射这一常规用途，本放大镜也为用户提供位置反馈：通过使用基于照射的反馈的放大镜，当目标被定位在最佳距离时，用户得到最佳照射。因此用户可学习将目标定位在透镜的焦距处。

该设备可利用各种形式的照射光，例如可见光、紫外光或红外光，以及这些光的组合和其他电磁光谱部分。可见光可以是白光或者由可见光的不同的次频段组成，例如红、绿、和/或蓝光。