專利名稱：一種激光防護(hù)眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防護(hù)眼鏡，特別是一種能把人眼與激光真正隔離開來的激光防護(hù)眼鏡。
背景技術(shù)：
激光技術(shù)經(jīng)過50年的 發(fā)展，已經(jīng)應(yīng)用到電腦中光驅(qū)的激光讀寫頭、大飛機(jī)的激光焊接、光子嫩膚美容術(shù)、激光武器等多個(gè)領(lǐng)域，滲透到了人類生活的多個(gè)方面。激光由于高的相干性、方向性及單色性等特點(diǎn)，成為人類認(rèn)知自然、探索科學(xué)和改造世界最重要的工具
之一 O然而從某種意義上講，激光是一種危險(xiǎn)的光源。具有一定強(qiáng)度的激光束，若照射到皮膚上，可能會(huì)造成局部的灼傷，嘗若射入眼睛，將會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的問題一致盲。實(shí)際上即使嚴(yán)格控制激光束禁止直接照射到人體，經(jīng)過物質(zhì)表面散射的激光對(duì)人眼也是有害的。人眼長期暴露在強(qiáng)散射光環(huán)境中，會(huì)造成玻璃體渾濁從而最終影響視力，對(duì)于那些經(jīng)常置身于激光布景表演和直接接觸激光的工作人員來說，采取激光防護(hù)與保護(hù)是非常必要的，激光防護(hù)眼鏡正是基于這樣的背景而產(chǎn)生的。專利號(hào)為“ZL200820053237”，名稱為“多功能激光防護(hù)鏡”的中國實(shí)用新型專利；申請?zhí)枮椤?00580045254”，名稱為“防護(hù)眼鏡用鏡片”的中國發(fā)明專利申請以及專利號(hào)為“ZL00232733”，名稱為“一種I. 06mn激光防護(hù)鏡片”的中國實(shí)用新型專利，均公開了一種可用于激光防護(hù)的鏡片或防護(hù)鏡，但上述的激光防護(hù)眼鏡，與我們俗稱的“墨鏡”原理基本相同，即允許某些特定波長(或顏色)的光透射進(jìn)入人眼，其它波長(或顏色)的光，特別是有害的激光由鏡片自身吸收而過濾掉，從而起到對(duì)人眼的保護(hù)作用。比如常見的波長532nm的綠色激光打到物體表面后，由于人眼對(duì)其比較敏感，因此激光只要有點(diǎn)亮度，我們就會(huì)感覺刺眼，時(shí)間久了眼睛就會(huì)感覺干澀。如果我們戴上一個(gè)紅色鏡片的眼鏡，這樣散射到人眼的綠光激光就會(huì)被大大衰減，眼睛就會(huì)感覺到柔和很多。若是質(zhì)量較好的防護(hù)鏡，綠光能被鏡片衰減至眼睛幾乎感覺不到的程度。再比如對(duì)于波長300nm以下的紫外激光或者波長5um以上的紅外激光，只要戴上一個(gè)普通的眼鏡(如樹脂或者玻璃材料的近似或遠(yuǎn)視眼鏡)，散射的激光基本就進(jìn)入不了眼睛，這是因?yàn)楣鈱W(xué)介質(zhì)對(duì)紫外和紅外激光的衰減吸收是很大的。激光防護(hù)鏡對(duì)某一特定波長的衰減度是用OD(Optical Density光密度)來表征的，該參數(shù)數(shù)值越大，表明對(duì)激光的衰減作用越強(qiáng)，但即使再高，也不能做到百分百衰減，因此當(dāng)遇有強(qiáng)烈的散射激光時(shí)，還是會(huì)有一部分激光透過防護(hù)鏡鏡片進(jìn)入眼睛的。在某些場合，甚至?xí)袔追N不同顏色(波長)的強(qiáng)激光同時(shí)存在，雖然采用中性衰減片的防護(hù)鏡是能對(duì)不同波長的激光同時(shí)進(jìn)行衰減，但衰減只能控制在一定的范圍，若衰減過大，也就可能看不到除激光以外的其它物體了。因此現(xiàn)有技術(shù)的激光防護(hù)鏡對(duì)人眼睛的防護(hù)作用和能力是有限的。現(xiàn)有技術(shù)的激光防護(hù)眼鏡的根本缺陷是不能把激光與人眼真正隔離開來，因而防護(hù)作用十分有限，如能實(shí)現(xiàn)一種將激光與人眼分開的激光防護(hù)工具，不僅將完全排除激光對(duì)人眼傷害的可能性，而且可以方便有效地開展激光應(yīng)用的研究與生產(chǎn)工作，當(dāng)今成像、光電探測、數(shù)字信號(hào)處理以及電光顯示等技術(shù)都已發(fā)展到了一個(gè)前所未有的水平，因此研制這樣一種輕便且價(jià)格低廉，并能把人眼與激光真正隔離開來的激光防護(hù)眼鏡已成為可能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種輕便且價(jià)格低廉，并能把人眼與激光真正隔離開來的激光防護(hù)眼鏡。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種激光防護(hù)眼鏡，其中，包括電源、鏡架及安裝在所述鏡架上的圖像采集裝置、圖像顯示裝置和圖像處理裝置，所述圖像處理裝置安裝在所述圖像采集裝置及所述圖像顯示裝置之間，所述圖像處理裝置與所述電源連接。上述的激光防護(hù)眼鏡，其中，所述圖像采集裝置為物鏡鏡頭，所述物鏡鏡頭包括多個(gè)疊合設(shè)置的透鏡，所述多個(gè)透鏡的光軸中心設(shè)置于同一直線上，調(diào)節(jié)所述多個(gè)透鏡之間的距離能改變所述物鏡鏡頭的焦距。上述的激光防護(hù)眼鏡，其中，所述圖像顯示裝置為目鏡鏡頭，所述目鏡鏡頭包括多個(gè)疊合設(shè)置的透鏡，所述多個(gè)透鏡的光軸中心設(shè)置于同一直線上，調(diào)節(jié)所述多個(gè)透鏡之間的距離能改變所述目鏡鏡頭的焦距。上述的激光防護(hù)眼鏡，其中，所述目鏡鏡頭的透鏡的最大直徑小于所述物鏡鏡頭的透鏡的最大直徑。上述的激光防護(hù)眼鏡，其中，所述圖像處理裝置包括集成于一體的感光芯片、數(shù)控芯片和微顯示器芯片，所述感光芯片對(duì)應(yīng)于所述圖像采集裝置設(shè)置，所述微顯示器芯片對(duì)應(yīng)于所述圖像顯示裝置設(shè)置。上述的激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，所述數(shù)控芯片分別固定于一印刷電路板的兩面，所述感光芯片固定于所述印刷電路板對(duì)應(yīng)于所述物鏡鏡頭的一面且所述感光芯片的中心對(duì)準(zhǔn)所述物鏡鏡頭的光軸中心設(shè)置，所述微顯示器芯片固定于所述印刷電路板對(duì)應(yīng)于所述目鏡鏡頭的一面且所述微顯示器芯片的中心對(duì)準(zhǔn)所述目鏡鏡頭的光軸中心設(shè)置。上述的激光防護(hù)眼鏡，其中，所述感光芯片為CMOS或(XD。上述的激光防護(hù)眼鏡，其中，所述數(shù)控芯片為數(shù)字芯片DSP、邏輯芯片F(xiàn)PGA或CPLD。上述的激光防護(hù)眼鏡，其中，所述微顯示器芯片為IXD、OLED、LCOS或MEMS超微顯示屏。上述的激光防護(hù)眼鏡，其中，還包括一用于提供電池電源并外部接收控制指令的控制手柄，所述控制手柄與所述圖像處理裝置電連接。本實(shí)用新型的有益功效在于本實(shí)用新型的激光防護(hù)眼鏡采用了與現(xiàn)有技術(shù)的激光防護(hù)鏡完全不同的設(shè)計(jì)理念，因此實(shí)現(xiàn)了人眼與激光的真正隔離，對(duì)眼睛起到了非常安全的防護(hù)作用，其特有的數(shù)字功能也為人們調(diào)節(jié)激光提供了極大便利。且可在激光實(shí)驗(yàn)中提供相應(yīng)的保護(hù)，使得激光操作不再是一項(xiàng)存在危險(xiǎn)的工作。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
圖I為本實(shí)用新型的激光防護(hù)眼鏡結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，附圖標(biāo)記I 電源2 鏡架3圖像采集裝置31物鏡鏡頭4圖像顯示裝置41目鏡鏡頭5圖像處理裝置51感光芯片52數(shù)控芯片53微顯不器芯片
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述參見圖1，圖I為本實(shí)用新型的激光防護(hù)眼鏡結(jié)構(gòu)原理圖。自然光由圖像采集裝置3收集后匯聚成像于感光芯片51上，感光芯片51將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電信號(hào)，此信號(hào)由數(shù)控芯片52進(jìn)行高速處理后輸入微顯示器芯片53再轉(zhuǎn)化成微圖像，最后由圖像顯示裝置4將圖像放大后成像于人眼。參見圖2及圖3，圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的激光防護(hù)眼鏡，包括電源I、鏡架2及安裝在所述鏡架2上的圖像采集裝置3、圖像顯示裝置4和圖像處理裝置5，所述圖像處理裝置5安裝在所述圖像采集裝置3及所述圖像顯示裝置4之間，所述圖像處理裝置5與所述電源I連接。本實(shí)施例中，所述圖像采集裝置3優(yōu)選為物鏡鏡頭31，所述物鏡鏡頭31可包括一個(gè)或多個(gè)疊合設(shè)置的透鏡，當(dāng)所述物鏡鏡頭31為多個(gè)透鏡組成時(shí)，所述多個(gè)透鏡的光軸中心設(shè)置于同一直線上，調(diào)節(jié)所述多個(gè)透鏡之間的距離能改變所述物鏡鏡頭31的焦距。所述圖像顯示裝置4優(yōu)選為目鏡鏡頭41，所述目鏡鏡頭41可包括一個(gè)或多個(gè)疊合設(shè)置的透鏡，當(dāng)所述目鏡鏡頭41為多個(gè)透鏡組成時(shí)，所述多個(gè)透鏡的光軸中心設(shè)置于同一直線上，調(diào)節(jié)所述多個(gè)透鏡之間的距離能改變所述目鏡鏡頭41的焦距。其中物鏡鏡頭31和/或目鏡鏡頭41為焦距可變的鏡頭，以便于使用者調(diào)節(jié)鏡頭來看清遠(yuǎn)近不同距離處的物體。目鏡鏡頭41的作用是將微小顯示器上的圖像給放大，使得上面顯示的物體與現(xiàn)實(shí)中的物體以盡可能相近的視覺感受成像于人眼，它的焦距可以做適當(dāng)?shù)男≌{(diào)整，以適合不同視力的眼睛，這樣即使近視眼的人也可以直接佩戴此防護(hù)鏡，而無需戴著近視鏡。其中，所述目鏡鏡頭41的透鏡的最大直徑小于所述物鏡鏡頭31的透鏡的最大直徑。作為眼鏡，因?yàn)樾枰脙芍谎劬ν瑫r(shí)觀測，因此本實(shí)用新型發(fā)明的眼鏡中具有兩組微顯示器芯片53和目鏡鏡頭41。[0037]本實(shí)施例中，所述圖像處理裝置5包括集成于一體的感光芯片51、數(shù)控芯片52和微顯示器芯片53，所述感光芯片51對(duì)應(yīng)于所述圖像采集裝置3設(shè)置，所述微顯示器芯片53對(duì)應(yīng)于所述圖像顯示裝置4設(shè)置。具體說，所述數(shù)控芯片52可分別固定于一印刷電路板的兩面，所述感光芯片51固定于所述印刷電路板對(duì)應(yīng)于所述物鏡鏡頭31的一面且所述感光芯片51的中心對(duì)準(zhǔn)所述物鏡鏡頭31的光軸中心設(shè)置，所述微顯示器芯片53固定于所述印刷電路板對(duì)應(yīng)于所述目鏡鏡頭41的一面且所述微顯示器芯片53的中心對(duì)準(zhǔn)所述目鏡鏡頭41的光軸中心設(shè)置。本實(shí)施例中，所述感光芯片51可為CMOS或CXD ;感光芯片51優(yōu)選采用的是CMOS芯片。雖然CMOS在靈敏度、分辨率和信噪比等方面不如(XD，但在這里用于普通的視覺應(yīng)用已經(jīng)足以，而且CMOS自身也具有一定優(yōu)勢。首先它輸出的直接是數(shù)字信號(hào)，與數(shù)控芯片52銜接便于高度集成；其次由于圖像采集方式不同，CMOS的功耗僅有CCD的1/3 ;還有CMOS的成本要遠(yuǎn)低于CXD成本。所述數(shù)控芯片52用于光電信號(hào)處理，優(yōu)選為數(shù)字芯片DSP、邏輯芯片F(xiàn)PGA或CPLD，用于控制CMOS采集圖像并將其輸出信號(hào)進(jìn)行處理后成像于微顯示器。本實(shí)用新型的激光防護(hù)眼鏡還可包括一用于提供電池電源并外部接收控制指令的控制手柄(圖未示)，所述控制手柄與所述圖像處理裝置5電連接。FPGA接受控制手柄發(fā)來的指令可控制CMOS的參數(shù)如曝光時(shí)間?？刂艱SP對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行如亮度、對(duì)比度、色溫(即紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道的強(qiáng)度)等方面的處理，此外還可以控制鏡頭進(jìn)行自動(dòng)焦距調(diào)節(jié)。所述微顯示器芯片53可為IXD、OLED、LCOS或MEMS超微顯示屏，本實(shí)施例優(yōu)選采用的是OLED超微顯示屏，由于受到體積及精度的限制，超微OLED目前的分辨率還做得不夠高，這是此元件發(fā)展的一個(gè)技術(shù)瓶頸，不過隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，更高分辨率更清晰的超微OLED將會(huì)不斷產(chǎn)生的。目前其分辨率主要是640*480。其中，DSP芯片數(shù)字信號(hào)處理器，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。CPLD (Complex Programmable Logic Device):復(fù)雜可編程邏輯器件，規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于大規(guī)模集成電路范圍。是一種用戶根據(jù)各自需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。其基本設(shè)計(jì)方法是借助集成開發(fā)軟件平臺(tái)，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，通過下載電纜(“在系統(tǒng)”編程)將代碼傳送到目標(biāo)芯片中，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的數(shù)字系統(tǒng)。FPGA (Field-Programmable Gate Array):現(xiàn)場可編程門陣列，它是在 CPLD 等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor),中文學(xué)名為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，它本是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)一種重要的芯片，保存了系統(tǒng)引導(dǎo)最基本的資料。CMOS的制造技術(shù)和一般計(jì)算機(jī)芯片沒什么差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶N (帶-電)和P (帶+電)級(jí)的半導(dǎo)體，這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀(jì)錄和解讀成影像。后來發(fā)現(xiàn)CMOS經(jīng)過加工也可以作為數(shù)碼攝影中的圖像傳感器，CMOS傳感器也可細(xì)分為被動(dòng)式像素傳感器(Passive Pixel Sensor CMOS)與主動(dòng)式像素傳感器(Active Pixel Sensor CMOS)CO),英文全稱Charge-coupled Device,中文全稱電荷I禹合兀件?？梢苑Q為CO)圖像傳感器。C⑶是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。CXD上植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素(Pixel)。一塊CXD上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把圖像像素轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。CCD上有許多排列整齊的電容，能感應(yīng)光線，并將影像轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。經(jīng)由外部電路的控制，每個(gè)小電容能將其所帶的電荷轉(zhuǎn)給它相鄰的電容。RGB色彩模式是工 業(yè)界的一種顏色標(biāo)準(zhǔn)，是通過對(duì)紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三個(gè)顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的，RGB即是代表紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道的顏色，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)幾乎包括了人類視力所能感知的所有顏色，是目前運(yùn)用最廣的顏色系統(tǒng)之一。本實(shí)施例中，物鏡鏡頭31和目鏡鏡頭41都為圓柱形，都由多個(gè)透鏡組成，物鏡鏡頭31的透鏡的最大直徑在30mm以上，目鏡鏡頭41中的透鏡的最大直徑在20mm以上；感光芯片51、數(shù)控芯片52和微顯示器芯片53均為方形，感光芯片51和微顯示器芯片53的厚度約為2 3mm,邊長為Icm左右,數(shù)控芯片52的厚度約為I 2mm邊長約為15mm,這些芯片都固定同一個(gè)印刷電路板(厚度約為2mm,邊長為4cm左右)兩面(感光芯片51和微顯不器芯片53位于電路板的正反兩面，數(shù)控芯片52兩面都有)，芯片之間由印刷電路板上的布線連接，電源I連接此印刷電路板；物鏡鏡頭31和目鏡鏡頭41固定在鏡架2上，位于該激光防護(hù)眼鏡的內(nèi)外兩側(cè)(物鏡鏡頭31位于外側(cè)，目鏡鏡頭41位于內(nèi)側(cè))，印刷電路板位于眼鏡鏡架2的內(nèi)部，位于物鏡鏡頭31和目鏡鏡頭41的之間，物鏡鏡頭31的光軸中心點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)印刷電路板上的感光芯片51中心，目鏡鏡頭41的光軸中心對(duì)準(zhǔn)微顯不器的中心，目鏡鏡頭41和物鏡鏡頭31與感光芯片51和微顯示器芯片53不直接接觸，是通過光線連接的。圖2和圖3是本實(shí)用新型的兩種實(shí)施例，其中，圖2的實(shí)施例中包含有兩套獨(dú)立的圖像采集和顯示系統(tǒng)，即兩套物鏡鏡頭31、兩個(gè)感光芯片51、兩套數(shù)控芯片52、兩個(gè)微顯示器芯片53、兩套目鏡鏡頭41。其中兩套數(shù)控芯片52各自有獨(dú)立的DSP芯片，但共享同一塊邏輯芯片F(xiàn)PGA或CPLD，由它同步控制兩塊DSP分別對(duì)兩個(gè)感光芯片51輸入的圖像信號(hào)進(jìn)行高速采集處理并由兩個(gè)微顯示器芯片53同步顯示。圖3所示的激光防護(hù)眼鏡中包含有一套物鏡鏡頭31、一個(gè)感光芯片51、一套數(shù)控芯片52、兩個(gè)微顯不器芯片53、兩套目鏡鏡頭41，兩個(gè)微顯示器芯片53同時(shí)顯示同一數(shù)控芯片52傳送來的視頻信號(hào)，即人的兩只眼睛看到的是同一套物鏡鏡頭31和感光芯片51采集到的外部光學(xué)圖像。圖3相對(duì)于圖2的實(shí)施例，主要優(yōu)點(diǎn)是制作成本有所降低，其次人的兩眼看到的圖像一致性較好；缺點(diǎn)是是視野范圍有所降低，人眼通過此防護(hù)鏡在觀察判斷物體的感官位置時(shí)也不如圖2的防護(hù)鏡準(zhǔn)確。使用時(shí)，在戴上該激光防護(hù)眼鏡之前，先打開其電源I的開關(guān)，一兩秒后兩個(gè)微顯示器芯片53將亮起，戴上眼鏡后，根據(jù)視力要求分別調(diào)節(jié)兩個(gè)目鏡鏡頭41的焦距，使眼睛都能夠看清兩個(gè)微顯示器芯片53上的圖像，然后根據(jù)所觀測景象的遠(yuǎn)近，對(duì)物鏡鏡頭31的焦距作適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使得所觀察物體更加清晰。因?yàn)橥獠抗饩€經(jīng)物鏡鏡頭31進(jìn)入防護(hù)鏡后就被感光芯片51截止，人的眼睛所看到的圖像信息是經(jīng)過光-電-光轉(zhuǎn)化而來的，因此人眼與外部光線是徹底隔離開來的，這樣即使激光光束經(jīng)物鏡鏡頭31進(jìn)入了防護(hù)鏡，也不可能打入人的眼睛，因而此防護(hù)鏡對(duì)人眼可實(shí)現(xiàn)徹底防護(hù)。同時(shí)，因?yàn)楦泄庑酒?1所采用的CMOS或者CXD芯片的光譜響應(yīng)范圍可以從小于O. 3微米直到大于I微米，因此在帶有此防護(hù)眼鏡的情況下，人眼就能觀察到裸眼所看不到的紫外或者紅外激光，此功能是傳統(tǒng)激光防護(hù)眼鏡所不具備的。控制數(shù)控芯片52中DSP對(duì)視頻圖像數(shù)據(jù)的處理算法，可以使得微顯示器芯片53中的圖像按照預(yù)設(shè)的方式顯示，這樣可以有選擇性的控制人的眼睛所感知到的激光強(qiáng)度，這對(duì)激光操作人員十分有利，例如當(dāng)人眼周圍充滿某種波長的散射激光時(shí)，比如綠光，人眼在防護(hù)眼鏡中也會(huì)發(fā)現(xiàn)圖像中充滿綠光，此時(shí)可以通過控制數(shù)控芯片52來降低視頻圖像的RGB三通道中G通道(即綠光)的強(qiáng)度，這樣圖像中的綠光強(qiáng)度就會(huì)明顯降低了，可能整體圖像亮度也會(huì)降低，則可以控制數(shù)控芯片52提高一下圖像的整體亮度以作相應(yīng)的補(bǔ)償。人們在調(diào)節(jié)激光器時(shí)，有時(shí)會(huì)用到熒光來調(diào)節(jié)光路，比如欽寶石振蕩器，其熒光是SOOnm左右的暗紅色光，但其強(qiáng)度很弱，人們往往會(huì)利用夜視儀來觀察它；若利用該激光防護(hù)眼鏡，則可以控制數(shù)控芯片52適當(dāng)降低RGB三通道中G通道和B通道的強(qiáng)度，R通道保持不變，并適當(dāng)增加感光芯片51的曝光時(shí)間，眼睛就可以通過微顯示器芯片53清楚地觀測到欽寶石熒光了，此時(shí)再利用此熒光進(jìn)行光路調(diào)節(jié)，這要比利用手持式的夜視儀方便許多。因?yàn)榧す夥雷o(hù)眼鏡的特殊需要，本實(shí)用新型采用圖像處理主要是控制圖像的RGB三顏色通道的強(qiáng)度以及圖像的亮度，使得圖像按照不同要求的顏色通道的強(qiáng)度和圖像亮度進(jìn)行顯示，DSP對(duì)視頻圖像數(shù)據(jù)的處理算法是非常成熟的現(xiàn)有技術(shù)，目前人們使用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)攝像頭、數(shù)碼相機(jī)和液晶電視等都已具備此功能，此技術(shù)在大部分的計(jì)算機(jī)圖像處理等教科書上作為基本知識(shí)都有詳細(xì)的介紹，在網(wǎng)絡(luò)上也能找到大量的范例，其基本原理如下數(shù)字信號(hào)芯片DSP從感光芯片51所采集到的圖像中的每個(gè)像素都占有32位內(nèi)存，其中最后8位不用，前24位分別代表R，G，B三個(gè)顏色通道，每個(gè)通道占有8位，對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值為O 255，假如需要提高整個(gè)圖像的亮度，只要在把每個(gè)通道的強(qiáng)度乘以一個(gè)大于I的數(shù)值即可；假如需要抑制某種顏色比如綠色，即可把綠色G通道的強(qiáng)度乘以一個(gè)小于I的數(shù)值使得其強(qiáng)度值減小，當(dāng)其數(shù)值為O時(shí)，此顏色就不在圖像中顯示了。感光芯片51 (C⑶或者CMOS)的曝光時(shí)間可通過控制其快門時(shí)間來控制曝光時(shí)間，而快門也是電子快門，即控制瞬間加電的時(shí)間長短來控制每個(gè)感光元所產(chǎn)生的光電信號(hào)的強(qiáng)度，目前的一般的數(shù)碼相機(jī)和網(wǎng)絡(luò)攝像頭等均采用此技術(shù)。綜上所述，本實(shí)用新型的激光防護(hù)眼鏡是將光信息先變成電信號(hào)然后由顯示器成像后再進(jìn)入人眼的，眼睛和眼睛外部的光是完全隔離開的，假如防護(hù)鏡沒有接通電源，那眼前將會(huì)是一片漆黑，就如同給人帶了一個(gè)厚厚的眼罩似的。因此在帶有此眼鏡的情況下，即使有激光突然散射到眼睛方向，那至多使得CMOS輸出的信號(hào)亮度增加甚至飽和，眼睛感覺到的僅是顯示器變亮了 ；假如發(fā)生如激光光束直接射向眼睛這樣的事故，若激光強(qiáng)度較弱，結(jié)果可能是會(huì)使得CMOS傳感器飽和甚至嚴(yán)重飽和，眼睛會(huì)看到顯示器一片白色，如若激光強(qiáng)度較高，結(jié)果或許是打壞CMOS傳感器或者燒壞防護(hù)眼鏡上的塑料框架，但不會(huì)對(duì)眼睛造成任何傷害。因此可以說，此防護(hù)眼鏡對(duì)人眼的激光防護(hù)是完全安全的，在任何情況下都不會(huì)發(fā)生激光傷害眼睛的可能。激光防護(hù)眼鏡采用了與傳統(tǒng)激光防護(hù)鏡幾乎完全不同的設(shè)計(jì)理念，因此實(shí)現(xiàn)了人眼與激光的真正隔離，對(duì)眼睛起到了非常安全的防護(hù)作用，其特有的數(shù)字功能也為人們調(diào)節(jié)激光提供了極大便利。這種新型激光防護(hù)鏡的使用，將使得一線工作的激光操作不再是一項(xiàng)存在危險(xiǎn)的工作，在激光實(shí)驗(yàn)室中是非常必備的保護(hù)手段。[0054]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些 相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，包括電源、鏡架及安裝在所述鏡架上的圖像采集裝置、圖像顯示裝置和圖像處理裝置，所述圖像處理裝置安裝在所述圖像采集裝置及所述圖像顯示裝置之間，所述圖像處理裝置與所述電源連接。
2.如權(quán)利要求I所述的激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，所述圖像采集裝置為物鏡鏡頭，所述物鏡鏡頭包括一個(gè)或多個(gè)疊合設(shè)置的透鏡，所述多個(gè)透鏡的光軸中心設(shè)置于同一直線上，調(diào)節(jié)所述多個(gè)透鏡之間的距離能改變所述物鏡鏡頭的焦距。
3.如權(quán)利要求2所述的激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，所述圖像顯示裝置為目鏡鏡頭，所述目鏡鏡頭包括一個(gè)或多個(gè)疊合設(shè)置的透鏡，所述多個(gè)透鏡的光軸中心設(shè)置于同一直線上，調(diào)節(jié)所述多個(gè)透鏡之間的距離能改變所述目鏡鏡頭的焦距。
4.如權(quán)利要求3所述的激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，所述目鏡鏡頭的透鏡的最大直徑小于所述物鏡鏡頭的透鏡的最大直徑。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，所述圖像處理裝置包括集成于一體的感光芯片、數(shù)控芯片和微顯示器芯片，所述感光芯片對(duì)應(yīng)于所述圖像采集裝置設(shè)置，所述微顯示器芯片對(duì)應(yīng)于所述圖像顯示裝置設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，所述數(shù)控芯片分別固定于一印刷電路板的兩面，所述感光芯片固定于所述印刷電路板對(duì)應(yīng)于所述物鏡鏡頭的一面且所述感光芯片的中心對(duì)準(zhǔn)所述物鏡鏡頭的光軸中心設(shè)置，所述微顯示器芯片固定于所述印刷電路板對(duì)應(yīng)于所述目鏡鏡頭的一面且所述微顯示器芯片的中心對(duì)準(zhǔn)所述目鏡鏡頭的光軸中心設(shè)置。
7.如權(quán)利要求5所述的激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，所述感光芯片為CMOS或CCD。
8.如權(quán)利要求5、6或7所述的激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，所述數(shù)控芯片為數(shù)字芯片DSP、邏輯芯片F(xiàn)PGA或CPLD。
9.如權(quán)利要求5、6或7所述的激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，所述微顯示器芯片為IXD、OLED, LCOS或MEMS超微顯示屏。
10.如權(quán)利要求1、2、3、4、6或7所述的激光防護(hù)眼鏡，其特征在于，還包括一用于提供電池電源并外部接收控制指令的控制手柄，所述控制手柄與所述圖像處理裝置電連接。
專利摘要一種激光防護(hù)眼鏡，包括電源、鏡架及安裝在所述鏡架上的圖像采集裝置、圖像顯示裝置和圖像處理裝置，所述圖像處理裝置安裝在所述圖像采集裝置及所述圖像顯示裝置之間，所述圖像處理裝置與所述電源連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了人眼與激光的真正隔離，對(duì)眼睛起到了非常安全的防護(hù)作用，其特有的數(shù)字功能也為人們調(diào)節(jié)激光提供了極大便利。且可在激光實(shí)驗(yàn)中提供相應(yīng)的保護(hù)，使得激光操作不再是一項(xiàng)存在危險(xiǎn)的工作。
文檔編號(hào)H04N5/225GK202362528SQ20112040691
公開日2012年8月1日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者王鵬, 魏博寧 申請人:魏博寧