视觉稳定装置的制作方法

专利名称：视觉稳定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种放在或合并在活动物体、眼镜片、眼镜架或其他支架上的视觉稳定装置，给使用者在他们的圆周视野中提供至少一个与重力有关的标记，由此防止与平衡和视觉的感觉不一致有关的紊乱(一般为失去警觉、恶心、运动眩晕)。
本发明还涉及这种装置在科学、医学、救助(安慰，confort)、娱乐或职业以及军事方面的许多应用。
当一个人处于一个运动的环境而视觉又感觉不到这种运动或相反的情况时会出现视觉和平衡(内耳)之间的感觉差别。实际上，眼睛在一个活动物体内感觉到一个稳定的环境，例如在一个运动船只的船舱内，而内耳感觉到相反的信息。内耳感觉到船的运动。这种感觉的反差或差别是运动眩晕(晕船、晕飞机或晕车等)的来源，一般叫做晕动病。
现在市场上有几种抗晕动病的装置，其中有些记载在专利文献中。例如在专利申请No.WO 96/25685中提出一种带有眼镜的抗晕动病装置，其特点是眼镜片上或眼镜片中有一个使用者可以看见的线条构成的人工地平线，无论眼镜或使用者的头部如何侧向运动，这条人工地平线永久保持在水平位置。该专利申请还提出，旧的技术，特别是文件US 5.355.182和WO 91/00541提出一些具有很大缺点并多少有些复杂的装置，和文件No.WO96/25685一样，在人的视野的中心(图像分析的细微感觉点)有一条人工地平线。这条线妨碍使用者的视觉敏锐度。这种妨碍影响眼镜的系统佩戴和眼镜的预防性佩戴。在文件EP 0.603.092描述的系统中消除了这种妨碍，该系统可以在一个叫做“周围视觉”的区域中显示人工地平线，以克服驾驶员的空间定向障碍。这个安装在驾驶员的头盔上的复杂装置有非常特殊的用途，因此公众不能经常佩戴，而且还在实际装置的上述缺点上产生了其他缺点。
由于其复杂性，现在提供给公众的装置繁琐、不结实、有时还很沉重(在框架处有几块镜片或活塞等)，并且不美观。它们不能承受很大的温度和压力的变化和使用者的处理不当。
另外，在这些装置中，人的中心视野中的人工地平线的活动度只能通过轴向转动得到，只有头部或活动物体的左右侧向摆动运动(横向摆动)表现为所述人工地平线在眼镜内的或大或小的倾斜，而没有前后运动(前后颠簸)，例如相当于头部的前后摆动或上下运动。
本发明的目的在于克服上述抗晕动病装置的缺点。
根据本发明，这个目的通过一个视觉稳定装置得到，该装置放在或合并在各种应该位于人的圆周视野前的支架上，装置的特征在于由一个不渗透、透明或半透明、具有或没有分支管子或其他具有同样原理的自我封闭容器组成，其中装有至少2种状态和/或质量不同的物质(例如一种为液态，另一种为气态(染色水和空气))，使这些物质之间的界面形成可见的标记。
这些标记与内耳的液面协调，稳定使用者的视觉。视觉稳定装置合并或固定在一个支架或另一个装置上，使至少一个标记定位于使用者一个或两个眼睛或照相装置、摄影机、计算机屏幕或光学放大系统的物镜的的圆周视野中。
可以用各种已知的方法定位，特别是把该装置合并或固定在眼镜架内、外(有镜片或无镜片)，以及在眼镜的至少一个镜片、或例如在头盔的面罩、照相机、摄影机或光学放大系统或各种屏幕的物镜内、外。
由于装置的标记位于中心视野的周围，个人使用装置时在感觉中心图像时不再受到妨碍。
另外，作为补充的信息，还要提及圆周视野的作用和内耳功的工作方式。一方面，圆周视野是(“意识”图像的)中心图像的环境地点，即中心视野的隐景(veille)，另一方面通过推荐实施例中的液面进行标记方式是与内耳的功能类似的基本工作方式；因此使用圆周视野和液面标记具有容易适应的所有劳动经济学的优点。
实际上，装在符合本发明的装置中的物质的液面(因此是它们的界面)随着头部或运动物体的运动而变化，因此与内耳的液面变化相对应。在任何时刻，眼镜的感觉都被这些标记或界面所稳定，就像通过内耳一样。把这种稳定装置放在至少一只眼睛的周围或旁边，感觉差别在视野的最好地点被该装置消除，信息的性质与内耳相同。
根据本发明的装置的推荐构造，自身封闭的管子的整体形状为一个环形，例如通过粘接或“卡入”装入一个镜片或带有或没有镜片的镜架中。
根据本发明装置的一个推荐实施例，装置中包含的两种物质中至少有一种是液体，使装置的作用与内耳的作用基本相似。
根据本发明的装置的最简单的实施例，管子装有一种最好为染色的液体，一个空气或其他气体的气泡或者就是一个有液体或没有液体的小球作为第二种物质封闭在液体中。小球或气泡随着横向摆动而移动。
根据本发明的装置的另一个实施例，自我封闭的管子中装有互不相混的不同外观的不同物质。这些物质的可见界面形成标记。
整个视觉稳定装置可以完全放在一只或两只眼睛上面，例如放在头盔的面罩中，或者放在眼睛的下面或侧面，例如在一个眼罩中。为了得到一个更简单的标记的好处，装置的一部分可以藏起来，只露出一个标记。
根据本发明装置的另一个装置，自我封闭并且整体形状为空心环的管子还有一个连通的分支，与原始平面(包含根据本发明的视觉稳定装置的环形基本装置的平面)形成一个角度。这个分支可以在第三维上形成一个标记。实际上，这个分支中的界面根据人的头部或运动物体的前后运动或颠簸而移动。
根据本发明装置的另一个实施例，旋转的图像由一个在另一个环形中转动的压载环组成。
根据本发明的另一个实施例，由一个活动物体的内空间中的一个或几个互相连接的柱体形组成明显变大的活动图像，柱形含有不同的物质，它们的界面形成可以看见的标记。
由于本发明装置设计的简单性，其制造成本降低。所有的公众都可以使用。
通过下面的描述和附图可以更好地了解本发明的目的、特征和其他等，附图如下

图1为根据一个非常简单的实施方式实现的本发明的视觉稳定装置的第一个实施例的正面剖面图，非常细的线表示眼睛与这个装置的相对位置。
图2为沿图1的2-2线的剖面图。
图3为根据第二个简化实施方式实现的视觉稳定装置的正面剖面图。
图4为根据第三个简化实施方式实现的视觉稳定装置的正面剖面图。
图5为根据第四个简化实施方式实现的视觉稳定装置的正面剖面图。
图6为根据第五个简化实施方式实现的视觉稳定装置的正面剖面图。
图7为根据第六个简化实施方式实现的视觉稳定装置的正面剖面图。
图8是一副眼镜的正面剖面示意图，眼睛架包括两个根据本发明的视觉稳定装置。
图9是一个压扁的示意图，是根据本发明的第一个发展实现的视觉稳定装置的立面剖面图。
图10表示本发明的另一个很有意义的应用。
图11是本发明发展的另一个例子。
现在参照附图描述根据本发明的视觉稳定装置的非限定实施例。
根据本发明的装置1包括用各种具有足够结实和柔韧质量的适合材料设计的管子2，这些材料必须是透明的，或至少是半透明的，管子的端部互相连接，形成一个封闭的“内”回路。例如，该管子2用硬的或半硬的塑料或玻璃制成。自我封闭的管子2可以做成各种形状，例如圆形、椭圆形、长方形等。所用材料的特点应该使其能够根据情况装有物理状态不同的物质，即液体、固体和气体。至少两种状态和/或质量不同的物质3、5装在自我封闭的管子2中，这些物质不能互相混和。
根据图1、2所示的简化实施例，圆形管子中装有一种染色液体3，如有颜色的水，装到一半的高度，同时所述管子内体积的上部装有一种气体5，如空气。气态流体5和液态流体3的界面4、4’可以清楚地看到。当把装置放到眼睛前面时，这2个液面4、4’起视觉稳定的作用，它们保持一个稳定的位置，与内耳的液体协调，同时反应运动。
封闭在环形管中的气体体积可以限制为一个简单的气泡(图4)，无论装置如何围绕它的中心运动，该气泡总是位于装置的上部。
封闭在环形管中的物质之一可以由一种固体组成，例如一种可以在管子2中移动的球形7(小球)；一个这种实施例示于图5。
标记4、4’位于圆形场中，根据所述物质的相对质量和它们的量，或者在自我封闭的管子2的上部(如图4所示)，或者在管子的下部，如图5所示，或者在管子的中部，如图1、2、3所示，所有的中间位置都是可能的。例如，液体或流体3可以占据管子2内部空间的大约一半，如图1-3所示，使与空气或液体3的界面4、4’在环形2的一半高度上处于静止状态(当处于人的眼睛周围的静止状态时)，也就是在中间圆形场中的眼睛的水平线上。
为了能够更好地看到液/气或不混合的液/液界面，可以在界面上放一个浮动的小物体或标记6、6’(图3)，这些小的浮动标记在所述界面上露出或浸没在所述界面中。
根据本发明的另一个实施例(未示)，管子1装有两种互不相混(因为密度不同)的液体，并且最好颜色不同，例如比例相同或相近。这两种液体之间的前沿区域构成圆周视觉的可视标记。根据环形中所含液体的比例，它们的界面更接近或更远离。
根据图6所示的本发明装置的另一个实施例，一个由带有压载物9的圆环或部分圆环8组成的浮动固体位于装有液体3的环形管1中。在第一种情况下，环形8有两个颜色不同的部分，并且压载物9位于这两个部分之一的中间部分上，而在第二种情况下，压载物9位于形状为半环形的浮动体8或其他环形段的中间部分中。
根据图7所示的另一个实施例，管子2的形状基本为椭圆形，它的尺寸可以放到一个人的两只眼睛的圆周视野中，并且与适当的支架(镜架或头盔面罩等)连接或合并在支架中。
为了使图1-6所示的符合本发明的视觉稳定装置发挥作用，应该将其放在眼睛O或双眼的圆周视野中，用各种方法例如粘贴保持在一副眼镜的框架上(框架上装有镜片或没有镜片)，眼睛的圆周视野中至少有一个标记4、4’或6、6’。这个环形装置的优点是很容易插在眼镜框架中。它可以装在一个眼镜架上，甚至构成一个眼镜架。一副带有一对符合本发明的视觉稳定装置1的眼镜示意性地示于图8。正如前面所指出的，考虑到本发明的装置的特殊功能，根据这个实施例，构成眼镜片V的框架M的该装置的环形管2可以没有光学玻璃。
可以用两个顶部和底部互相连接的环形装置制成一个更复杂的系统(未示)，眼镜腿与这两个装置连接，形成一个原始和吸引人的眼镜架。
根据图9所示的本发明的另一个特殊装置，圆形或其他形状的管子2的侧面另外有一个与视觉稳定装置的其他部分的内空间连通的弯肘形分支2A，装置使用时，这个分支2A与环形2形成或可能形成一个直角或接近直角的钝角。因此装在管子2和分支2A中的物质3与第二种物质(其物理状态相同，质量/密度不同或物理状态不同)具有第三界面。因此3个视觉标记4、4’、4”可以稳定使用者的眼睛。两个标记4、4’可以在装置的前部2看到，而第三个标记4”可以在与上部和所述前部的下部连通的分支2A上看到。
由于这个分支，在使用位置，根据本发明的装置在眼睛最外围的圆周视野中提供了第三个标记4”，则它的液面变化重新反映了前后运动。这三个标记确定并告诉眼睛内耳中的液面的三维位置。因此，这种信息的优点是告诉眼睛“前后方向的垂直度”。
当装置做成眼镜的形状时，分支2A形成眼镜腿的前部。L-L线表示所述分支与眼镜架前部的其他部分形成角度的地方。
正如前面指出的，人们很容易理解，带有这种装置的使用者的眼睛靠所述装置的标记稳定其视觉，这些标记与内耳中的液体协调运动。使人的视觉适应内耳的感觉，因而不再遭受眩晕带来的烦恼。
根据本发明的装置有许多用途，例如在军事、医学、专业、救助和娱乐方面。视觉稳定装置可以合并或装到眼镜、面罩、头盔、眼罩、光学仪器、面具或头盔面罩的组合、照相机、摄影机或屏幕上。
该装置还可以放在一个装在船上的物体附近或周围，例如护封、观测架、计算机屏幕，或者放在通过陆地、空中或海洋运送一个或多个乘客的所有运动物体中被乘客占据的空间中，使乘客可以在最好的条件下看见该装置。例如，图10表示一个根据本发明的视觉稳定装置1，它安装在一个陆地车辆的挡风玻璃P的上边和侧面周围。
根据本发明的另一个很有意义的开发，视觉稳定装置可以表现为一个投射在眼镜、镜架、护封、观测架、屏幕等上面的虚像或同一类型的高调图像，图像通过一个包括传感器的电子装置得到，例如传感器(陀螺仪或环境或运动物体情况变化的其他信息源或传感器)可以检测与重力有关的位置变化。然后，用一个成像或照明系统把计算机处理后的信息送到眼睛的装置上，例如以屏幕的外轮廓或内轮廓的形式，或者以一个或几个壁上屏幕或柱体屏幕上的动作的形式，一个照明系统例如光束的形式，或电灯泡或电子发光二极管的光柱或屏幕E的形式(图11)。
权利要求
1.抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于该装置由一个不渗透的透明或半透明的自我封闭的管形容器(2)构成，容器中装有至少两种不同状态和/或质量的物质(3、5、7、8)，当所述装置位于使用者的一只或两只眼睛的圆周视野中时，这些物质的至少一个可视的界面(4、4’)构成视觉标记。
2.根据权利要求1的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于装在自我封闭的管子中的物质(3、5、7、8)中的至少一种物质(3)为液体。
3.根据权利要求2的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于装在自我封闭的管子(2)中的第二种物质(5)由一种气态流体，如空气组成。
4.根据权利要求1或2之一的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于装在自我封闭的管子(2)中的物质由互不相混的液体组成。
5.根据权利要求3或4之一的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于自我封闭的管子(2)装有相等体积的气体(5)、液体(3)或互不相混的液体。
6.根据权利要求3的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于装在自我封闭的管子(2)中的气态流体由一个简单的气泡(5)构成。
7.根据权利要求1-6之一的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于装在所述自我封闭的管子(2)中的物质中的至少一个是有色或染色的。
8.根据权利要求2-7之一的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于装在自我封闭的管子(2)中的物质(3、5)的界面通过一个浮动或浸没的标记(6、6’)来实现。
9.根据权利要求2的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于装在自我封闭的管子(2)中的第二种物质由一个装有一个压载物(9)的圆环或部分圆环(8)构成的浮动固体组成。
10.根据权利要求1的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于装在自我封闭的管子(2)中的物质之一由一个可以在所述管子(2)中移动的固体小球(7)构成。
11.根据权利要求1-10之一的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于自我封闭的管子(2)的整体形状为一个环形，例如把该环形并入或加入到眼镜的一个或两个镜片(V)或有镜片或无镜片的眼镜架(M)上。
12.根据权利要求1-11之一的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于该管子具有至少一个分支(2A)，与所述视觉稳定装置的前沿部分形成一个弯肘，该分支与所述前沿部分(2)的内空间连通，使物质(3、5)可以在整体前沿部分(2)和分支(2A)中流动，形成一个补充的侧向标记(4”)。
13.根据权利要求1-12之一的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于至少两个根据这些权利要求的装置互相连接并连通。
14.根据权利要求1-13之一的抗晕动病的视觉稳定装置，它可用于军事、医学、职业、救助或娱乐领域，其特征在于将其并入或装在眼镜、面罩、头盔、眼罩、光学仪器、面具或头盔面罩的组合、照相机、摄影机或屏幕上。
15.根据权利要求1-13之一的抗晕动病的视觉稳定装置，它可用于军事、医学、职业、救助或娱乐领域，其特征在于将其放在船装物体的附近或周围，或者放在一个车辆被乘客占据的空间中，使乘客可以看见该装置。
16.根据权利要求1-15之一的抗晕动病的视觉稳定装置，其特征在于该装置表现为一个投射或合并在一些物体或系统上的虚像或同样类型的高调图像，这些物体和系统用于产生一种抗晕动病的作用，例如这些物体和系统为眼镜片、眼镜架、护封、观测架、屏幕、车辆挡风玻璃，这种虚像通过一个电子装置得到，电子装置包括一个可以检测与重力有关的位置变化的传感器、一个处理传感器传输信息的计算机和一个受所述计算机控制并位于所述物体或系统的使用者眼睛上的成像或照明系统，成像或照明系统的形式是使用者视野中的发光标记。
全文摘要
本发明涉及防止晕动病的视觉稳定装置,其特征在于该装置由一个不渗透的透明或半透明的自我封闭的管形容器(2)构成,容器中装有至少2种不同状态和/或质量的物质(3、5、7、8),当所述装置位于使用者的一只或2只眼睛的圆周视野中时,这些物质的至少一个可视的界面(4、4’)构成视觉标记。本发明特别有利地用于制造抗晕动病的眼镜。
文档编号G02C7/00GK1390316SQ00812648
公开日2003年1月8日 申请日期2000年9月15日 优先权日1999年9月17日
发明者赫波特·珍安妮 申请人:赫波特·珍安妮