专利名称：平面放大式视觉光学保护屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学装置，更确切地说是涉及一种用于保护个人计算机操作员眼睛的光学保护屏。
个人计算机操作员的视线长时间停留在监视器屏幕上，一者监视器仍有少量的电磁辐射量和光斑点，二者由于监视器屏幕射出的光谱特性与人眼敏感的频谱函数不一致，操作人员的视线不断地在屏幕、键盘与文件间往返移动，必须不断地调整眼球(眼睛水晶体)，因而容易使眼睛疲劳。
为减少监视器屏幕的电磁辐射及光斑点对计算机操作人员眼睛的影响，通常的解决办法是戴专用眼镜和在监视器前加一个视觉保护屏，该保护屏幕是一种光学滤波器，由玻璃板、喷镀在玻璃板一面上的接地金属层和喷镀在玻璃板另一面上的用于反发光斑点的介质涂料镀层构成。可减少对操作人员电磁辐射的影响，改变监视器屏幕射出的光谱，以符合眼睛敏感频谱函数等来降低操作员眼睛的疲劳度。但由于监视器一般设置在距操作人员眼睛50-80厘米的位置处，因此该光学保护屏的保护作用仍是有限的。本申请人认为，如果能将计算机监视器屏幕移动到距操作员2-2.5米处，将会大大减弱电磁辐射、光斑点的影响和减少人眼的疲劳度，但如果设计大屏幕监视器，虽可增大屏幕距操作员的距离，但监视器价格会因此而提高并增加了电磁辐射量。
本实用新型的目的是设计一种平面放大式视觉光学保护屏，利用其放大作用，可使屏幕与操作员间的距离增加到2-2.5米，且价格低廉，不会减少图像的视角尺寸及降低屏幕的图像分辨率，有效降低电磁辐射、光斑点及人眼疲劳问题。
本实用新型的平面放大式视觉光学保护屏，包括玻璃板、喷镀在玻璃板面上的金属层、介质层和将视觉光学保护屏固定在监视器屏幕前的调整支架，其特征在于还包括有粘结在玻璃板面上的平面光学透镜层。
所述的金属层、介质层依次喷镀在玻璃板的一面上，所述的平面光学透镜层粘结在玻璃板的另一面上。
所述的平面光学透镜层位于朝向监视器屏幕的一面玻璃板上。
所述平面光学透镜层的外表面是具有放大作用的波纹面。
所述的平面光学透镜层独立设置在监视器屏幕前。
本实用新型的平面放大式视觉光学保护屏，利用特殊材料及平面光学透镜技术制作，其对图像的放大效果使操作员可在距监视器屏幕2至2.5米的距离处工作，大幅度减弱了来自监视器屏幕的电磁辐射及光斑点对计算机操作人员眼睛的影响，而且可在保证原屏幕上图像分辨率不变的情况下，由于加大了眼睛至屏幕间的距离，因而减少了操作员在工作中对眼睛水晶体的调整，从而减少了眼睛的疲劳度。此外，借助于调整支架，可调整平面放大式视觉光学保护屏至屏幕间的距离，使戴校正眼镜的人可去掉眼镜操作。另外，平面放大式视觉光学保护屏本身的光学结构还决定了除操作人员外，其他人员将难以看清屏幕上的信息，起到一定的保密作用。
下面结合实施例附图进一步说明本实用新型的技术
图1、平面放大式视觉光学保护屏结构示意图；图2、平面放大式视觉光学保护屏结构示意图；参见
图1，平面放大式视觉光学保护屏10包括一尺寸与监视器屏幕4大致相当的玻璃板1，在玻璃板1朝向监视器屏幕4的一面上粘结有一层可透过可见光的平面透镜2(介质层)，平面透镜2的表面是波纹层21，在玻璃板1的外侧面则喷镀有消除电磁辐射和消除光斑点的金属接地层3及介质层5，可以对发射光谱进行最佳滤波，平面放大式视觉光学保护屏与监视器屏幕间的距离是平面透镜的焦距，可借助于可调固定架6来调整。
本实用新型的平面放大式视觉光学保护屏10是放在监视器屏幕前的滤波器，玻璃板上的导电金属层和抗光斑点的多层介质涂层，其最佳辐射频谱可满足；I＝[I(V)×R(v)]×K(V)。其中I(V)是由监视器屏幕辐射的频谱强度，R(V)是眼睛频谱敏感函数，K(V)为标准函数，与监视器辐射参数及外照条件有关。该光学保护滤波器因其最佳监视器屏幕辐射频谱函数，可降低电磁辐射、减少光斑点，从而减少操作员眼睛的疲劳度。
本实用新型的平面放大式视觉光学保护屏10还是放在监视器屏幕前的大口径变焦距镜头，将屏幕图像移动到距离操作者眼睛2-2.5米处，并可根据操作者的视力特点(即是否戴校正眼镜)进行调整，大大减弱了操作者因不断地将视线往返移动于屏幕、键盘及文件间、不断调整眼睛水晶体所造成的眼睛疲劳度问题。
参见图2，图中25为操作员眼睛的预定图像；24为监视器屏幕上图像，其大小尺寸为Y；F1为平面透镜10的焦距一(从监视器屏幕端，为平面透镜的前焦距面)；F2为平面透镜10的焦距二(从计算机操作员端，为平面透镜的后焦距面)；G为角度，是在无平面放大式光学保护屏的情况下操作员观察到图像24的视线角；Q为角度，是在有平面放大式光学保护屏的情况下，操作员观察到图像24的视线角。图中实线表示有平面放大式光学保护屏时的光路，虚线为没有平面放大式光学保护屏时的光路。
监视器屏幕位于平面透镜的前焦距面F1处，根据光学几何原理，从前焦距面F1的图像24过来的所有光线，穿过平面透镜10后，按同一角度Q＝Y/F2到达后焦距面F2，且平行。也就是说，按平面透镜理论，相对于前焦距面上的图像的距离是无限远，因而从平面透镜过来的光线平行进入操作员的眼睛，就象来自无限远处的图像。这种虚构的将监视器屏幕上的图像移到无限远处的效果，使操作员在往返观看屏幕时，减弱了其眼睛水晶体的调整，即减少了操作员眼睛的疲劳度。
平面透镜角度增大取决于F1、L和F2，对于无平面透镜2的光学保护屏，操作员按视角G＝Y/L+F1来观看监视器屏幕上的图像，当L+F1＞F2时，平面透镜将大大增大图像的角尺寸，此时操作员观测到的图像似在无限远处。
平面透镜2对图像的角尺寸有增加的功能，其放大量与监视器屏幕的具体尺寸有关。在利用平面透镜2增加监视器的视角尺寸时，可让操作员在仍保持对图像的原角尺寸不变的情况下，获得有效的对电磁辐射的保护效应。将监视器放在原有距离上，利用放大角尺寸的平面透镜，使操作员好象在观看大屏幕，且将图像虚拟到无限远。
如果操作员戴校正眼镜，可在相对监视器屏幕的方向上，利用调整支架6移动平面透镜来抵消视力缺陷，摘下眼镜操作。焦距F1可为30-50毫米，保护屏放在距监视器屏幕30-50毫米处时可在2-2.5米处虚拟移远的图像无变形。
实施时，平面透镜2可以不直接涂在玻璃板1上，而是独立的，如有机玻璃或聚合材料，并用光学胶粘在玻璃板上。
实际制作的大口径平面透镜，可使在80-100度立体角内观测到的图像无变形失真，在该角度之外的其他人员很难观测到屏幕上的图像，或者观测到变形失真的图像。
本实用新型光学保护屏的技术特点是重量轻，与普通视觉保护屏相差甚小，厚度极薄，不影响光信号的通过；使操作员在距监视器屏幕2-2.5米的距离处工作；平面光学透镜薄膜，具有高度的保密性，操作员以外的人不能观测到屏幕上的信息。
权利要求1.一种平面放大式视觉光学保护屏，包括玻璃板、喷镀在玻璃板面上的金属层、介质层和将视觉光学保护屏固定在监视器屏幕前的调整支架，其特征在于还包括有粘结在玻璃板面上的平面光学透镜层。
2.根据权利要求1所述的平面放大式视觉光学保护屏，其特征在于所述的金属层、介质层依次喷镀在玻璃板的一面上，所述的平面光学透镜层粘结在玻璃板的另一面上。
3.根据权利要求1所述的平面放大式视觉光学保护屏，其特征在于所述的平面光学透镜层位于朝向监视器屏幕的一面玻璃板上。
4.根据权利要求1或2或3所述的平面放大式视觉光学保护屏，其特征在于所述平面光学透镜层的外表面是具有放大作用的波纹面。
5.根据权利要求1所述的平面放大式视觉光学保护屏，其特征在于所述的平面光学透镜层独立设置在监视器屏幕前。
专利摘要本实用新型涉及一种用于保护个人计算机操作员的光学保护屏,包括玻璃板,喷镀在玻璃板面上的接地金属层、介质层,粘结在玻璃板面上的平面光学透镜层,和将视觉光学保护屏固定在监视器屏幕前的调整支架。平面光学透镜层对图像的放大效果可使操作员在距屏幕2—2.5米的距离处工作,大幅度减弱了来自屏幕的电磁辐射及光斑点对人体的影响,减少了操作员在工作中对眼睛水晶体的不断调整,减少疲劳度和具有对信息的保密作用。
文档编号G02B27/22GK2296020SQ97203599
公开日1998年10月28日 申请日期1997年4月18日 优先权日1997年4月18日
发明者格拉夫克夫·阿列克山德拉·阿列克谢依维奇, 格拉夫克夫·弗拉基米尔·阿列克谢依维奇, 卡林·米哈依尔·格奥格耶维奇, 刘润生, 刘卫华, 皮瓦瓦洛夫·伊格里·尤里耶维奇 申请人:刘卫华