视觉稳定装置

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.WO 96/25685一样，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)。