CN114303091A - 运动护目镜 - Google Patents

Abstract

护目镜制品包括可独立佩戴或附接到眼镜或太阳镜的框架(3)的遮光罩(4)。遮光罩(4)的形状和位置被设计成在直视前方时不遮挡佩戴者的视野，但在向上或向下看时遮挡佩戴者的视野，形成为遮光罩(4)边缘的槽的两个未遮挡孔口(8)的区域除外。如果遮光罩(4)位于视野上方，则它允许网球等球拍运动的运动员在发球或其他头顶击球过程中看到球，同时避免周围的顶灯的眩光。如果遮光罩(4)位于视野下方，则它允许滑雪者看到下方的滑雪道，同时免受周围雪的眩光。对于球拍运动或高山滑雪，两个孔口8可以对齐以分别会聚在一米远或数米远的固定点上。

Description

运动护目镜

技术领域

本发明涉及用于在明亮照明条件下在室内或室外进行的球拍和其他运动的改进的护目镜。

背景技术

通常情况下，在网球等户外运动中，强烈的阳光会损害网球运动员的视力，引起不适、视力持续，在某些情况下会导致暂时性失明。这种损害也可能发生在由明亮泛光灯提供照明的室内。球员的视力受损会降低他或她的表现，并且可能是危险的。在网球和羽毛球等球拍运动中，最有可能产生这种致盲效果的情况是头顶击球和头顶发球。在阳光充足的条件下进行的其他运动中可能会出现同样的问题，例如当板球或棒球运动员试图接住高球时。粘土鸽子射手同样必须专注于在明亮的天空中看到的一个小目标。

在高山滑雪等其他运动中，滑雪者下方滑雪道的清晰视野对于他或她的安全至关重要。在明亮的阳光下，雪反射的眩光可以直接反射回滑雪者的眼睛。这种眩光会损害滑雪者对滑雪道的视野。驾驶者在试图将注意力集中在前方道路上同时朝向低太阳或明亮的天空行驶时，可能会面临类似的情况。

在本发明之前，已经采用了针对该问题的各种解决方案，包括使用部分不透明镜片或光致变色镜片(

是一个商品名称示例)、偏振滤光片、梯度折射率滤光片或具有反射涂层的镜片。这种布置提供了有限的解决方案，但通常在整个视觉视野范围内作为部分衰减过滤器运行。显然，当眼睛向下看或远离阳光或强光的大致方向时，这种解决方案是不利的，因为外部场景通常比所需要的更暗。

发明内容

本发明提供护目镜制品，其包括如权利要求1所限定的遮光罩。本发明的优选但非本质特征在从属权利要求中定义。

所提出的解决方案在与佩戴者注视的“固定点”(例如网球发球时的球位置)相对应的佩戴者视野的特定方向上减少眩光，同时在其他注视方向上的视野不受影响。此外，当佩戴者的注视方向移入和移出这些特定区域时，所提出的发明提供了不间断的视线。所需的视野是连续的，它们之间没有明显的分界或边界。

本发明背后的原理是，光学装置阻挡来自远距离的光线，同时允许来自处于佩戴者固定点的物体的光线不经衰减地穿过。从上方以斜角射出的间接光线也被阻挡。因为本发明选择性地阻挡来自某些方向的不需要的光线，所以它具有次要的好处，因为需要眼睛适应的变化较少。这是因为在明亮的照明下，佩戴者从不同方向看的背景光级差异较小。当眼睛突然暴露在强光下时，眼睛需要时间来适应。在职业球拍运动中，甚至在竞技性业余运动中，即使是百分之几秒的反应时间也能产生显著的竞争优势。在诸如速降滑雪之类的运动中以及当朝向低太阳行驶时，所提出的发明是有利的，因为它为用户提供了增加的安全性。

所提出的解决方案可以包括通过夹子附接到现有护目镜或眼镜的单独块，或者它可以与护目镜或眼镜成为一体。

附图说明

图1、图1a和图1b分别是新颖但不落入要求保护的发明的范围内但用于解释本发明的护目镜的平面图、侧视图和前视图。在图1和图1a中，护目镜附接到运动眼镜。图1b中仅显示了护目镜本身。

图2和图2a分别是根据本发明第一实施方案的护目镜的前视图和平面图。

图3是根据本发明第二实施方案的护目镜的部分分解透视图。

图4和图4a分别是根据本发明第三实施方案的护目镜的前视图和平面图。

图5是本发明第四实施方案的护目镜的立体图。

具体实施方式

参考图1、图1a和图1b，所提出的护目镜1被示出为通过整体夹子2附接到运动眼镜3上。不透明的主块体4在其中具有以虚线示出的观察孔5。如果主块体4是实心的，那么孔可以形成为穿过块体的管状通道。管子的内表面具有哑光、吸光纹理。替代地，为了减轻重量和节省材料，主块体4可以是空心的，在这种情况下，每个孔分别由块体的前壁和后壁中的一对圆形开口限定。直径通常约为10mm。

取10mm的孔直径，孔的前端和后端之间的间距为20mm，眼距(即主块体4的后壁与眼之间的间距)为15mm，提供了大约为16度的总体视野。距离1000mm处的场直径约为280mm。对于网球来说，球直径为67mm，这个场直径是合适的。对于较小的物体，可能需要稍微小一些的场，并且可以通过使用小于等于8mm的较小直径孔或通过提供较长的孔来提供。在实践中，其他因素会影响所需孔径的选择，这些因素与减少眩光的水平相冲突。当孔径减小时，眩光减少增加。然而，通过增加孔直径可以避免分散注意力的视觉“隧道效应”。同样增加孔尺寸有助于减轻主块体4相对于眼睛和瞳孔间(IP)距离的定位公差。

最小孔尺寸的另一个限制是由人眼瞳孔的直径设定的。通常，在正常环境照明条件下，眼睛瞳孔的直径为4mm到8mm，因此最靠近眼睛的孔的直径不应明显小于4mm。离眼睛最远的孔的直径可以小于最靠近眼睛的孔的直径，从而提供锥形几何形状。在孔直径、孔长度的选择上做出了总体实际妥协，许多参数由个体运动员的观看舒适度要求和他或她对减少眩光水平的偏好决定。

主块体4的垂直范围大约为镜片6的垂直范围的1/3至1/5，从而不会显著影响主视野。镜片在图1a中被框架3隐藏并且为了清楚起见未示出。通过眼镜片观看一般是从镜片的中心进行，当在脖子被拉长的情况下向上看时，比如发球时，其实从眼镜片的顶部看眼睛会更自然、更舒服。以这种方式，该布置在所有观看方向上都是有利的，并且整个眼镜片都得到充分利用。镜片6在平面图中通常以弧形弯曲并且可以具有或可以不具有光焦度。当框架3中没有镜片6时，该布置同样有效。

孔5的中心线7在平面图中成角度，使得它们在固定点F处会聚并相交。固定点布置成与球或羽毛球在与球拍头部接触时的位置重合，在发球或头顶击球时，运动员的手臂伸直。标准网球拍和羽毛球拍的长度分别不应超过737mm和680mm。此外，从球拍击球区域的中心到握把(手)的距离约为430mm。另外，如果我们将眼睛与伸出手臂的手之间的距离取450mm(暂时忽略性别差异)，我们可以将眼睛和要发出的球之间的距离四舍五入为1米。以典型的平均IP距离为63mm，中心线7在点F处的总对角约为3.6度。1度到5度之间的范围足以涵盖体育运动员人群中的大多数解剖变异。在制造护目镜时，离眼睛最近的孔7的间距将与个人的IP距离相匹配。中心线会聚角也可以调整或预设为特定个体所需的眼睛到球距离。还设想了用于一系列IP和一系列孔中心线固定角度的通用可调孔。

尽管眩光减少特性针对个人头顶发球的眼睛到球的距离进行了优化，但该护目镜可以减少高球位置的眩光，例如网球中的高球。这是因为主块体4的材料在眼睛周围和靠近眼睛以及孔本身的遮光效果。

尽管在这些图1、图1a和图1b中说明的护目镜的许多特征对于解释目的是有利的和有用的，但是它的这个版本不被要求作为本发明的实施方案，因为当佩戴者的视线从正前方移动到第二个方向时，例如向上，透过孔洞看时，孔产生了中断视野的分界。

在图2和图2a中示出了优选实施方案，其中槽8被结合在主块体4的下侧而不是管状孔。槽8在平面图中的中心线角度如前一实施方案中所示。槽宽度通常约为4mm至10mm。最小实际宽度限制为4mm，因为明亮条件下的典型平均瞳孔直径至少为4mm。较小的槽宽度会扰乱佩戴者的视线并在视觉上不舒服。离眼睛最远的槽的宽度可以比最靠近眼睛的槽的宽度小一毫米左右。槽垂直长度大约在8mm到12mm的范围内。槽的前端和后端之间的距离为槽宽度的2倍左右，例如14mm至20mm。与图1中的孔相比，槽8的优点在于，从球被握在手中(大致正前方观察)到球被抛出，直到发球时的最后接触时刻(通过槽8向上看)，运动员都可以不间断地看到球。

由于上方、周围和侧面的材料的屏蔽，可以提供良好的保护水平，防止阳光/明亮的泛光灯进入所需的视野。此外，不会直接进入所需视野但可能会从眼镜架或眉毛或睫毛散射或反射并且仍然分散佩戴者注意力的光也被阻挡。主块体4的最靠近佩戴者眼睛的后表面优选地制成淡蓝色、白色或其他浅色以减少通过槽8的视野与周围的不透明材料之间的视觉对比。实现类似结果的另一种方式是用稍微半透明的材料制作块体4，该材料允许漫射光到达后表面。

在双目观察中，众所周知，一些甚至视力良好的个体具有优势眼和非优势眼。当这样的个体观察目标物体时，固定点由优势眼的视觉方向控制。因此，个体很可能将他的护目镜定位成使得优势眼相对于其对应的观察孔很好地居中。虽然小孔或小槽尺寸对于最大限度地减少眩光是可取的，但非优势眼通过其相应孔看到的视图可能会出现扭曲，或者在极端情况下，球的位置可能会出现扭曲或难以看到。一种解决方案(未示出)是增加对应于非优势眼的槽8的宽度。在图2和图2a中，棱镜元件9通过螺钉10固定到主块体中相应的螺纹孔中。替代地，可以在主块体4中提供凹部以供棱镜9卡扣配合到其中。棱镜元件提供水平光焦度。棱镜元件9放置在非优势眼孔位置上，根据佩戴者的固定不足的迹象，底入(base in)或底出(base out)。棱镜元件确保非优势眼的视觉方向与固定点处的优势眼的视觉方向一致。为了尽量减少体积，棱镜元件由轻质、高折射率材料(例如聚碳酸酯)制成。可以使用高达3屈光度的棱镜度数，这可以满足正常人群中的大多数视觉固定差异和变化。棱镜元件的光焦度根据个体眼睛和固定点不足进行调整。同样，迄今为止提到的所有参数都将根据个体佩戴者的眼睛和解剖结构进行设置。

图3示出了本发明在框架3内的部分集成。框架3垂直延伸以将槽8并入其中。框架3的环绕部分也可以类似地延伸以提供对眼睛的侧光屏蔽。主块体4具有挤压销12，当销与框架中的相应孔13啮合时，挤压销12可以永久地固定到框架3。可以采用替代的固定布置，例如卡口式或卡扣式固定装置。可以在沿主块体边缘的与框架配合的其他点上提供额外的固定。这些可以提供永久或可移动的固定；这种固定方法是本领域技术人员公知的。提供任选的夹式遮光罩11以进一步阻挡向下的强光。将遮光罩11固定到主块体4的典型固定布置是通过与主块体顶部中的孔13啮合的挤压销12。出于美学原因，框架3、主块体4和任选的遮光罩11优选地由具有相同颜色、表面纹理和表面光洁度的材料制成。

存在许多众所周知的将护目镜装置附接到眼镜或头部的方法，并且这些方法没有被要求保护，因此在本发明中没有详细讨论。

图4和图4a示出了主块体4的替代布置，其中加入了切口区域22以容纳佩戴者的鼻子。主块体通过整体弹簧夹23附接到眼镜架3。这里与前面实施方案的主要区别在于主块体4位于眼镜的下端。固定方法没有被要求保护并且许多其他机械固定布置是可能的。固定方法显然取决于眼镜的形状和尺寸。本实施方案适用于在高山滑雪时减少眩光。与球拍运动不同，在高山滑雪中，所需的固定点F通常距离滑雪者数米。由槽中心线对着的角度被调整以对应于增加的固定距离并且通常为0.25度或更小。

适合驾驶者使用的本发明的实施方案(未示出)将具有位于水平面稍上方的主块体4，以便遮蔽眼睛免受明亮天空的眩光，同时允许良好的周边视觉度。大多数车辆具有封闭的驾驶室，因此垂直视野受到车顶的限制，并且从典型的驾驶位置看，槽8没有必要垂直延伸超过前挡风玻璃的边缘。总的来说，对于驾驶应用，槽8可以比用于球拍运动的槽更低更宽，而不会降低防眩光性能。与图4的滑雪实施方案一样，槽8的轴线将具有小的会聚角以允许驾驶者将注意力集中在前方数米处的道路上。

图5示出了本发明的另一实施方案，其中槽8之间的水平间距可被调节以匹配佩戴者眼睛的瞳间距。两个槽8形成在各自的元件25中，这些元件被安装用于相对于块体4的横向运动，例如通过在块体4的腔室内滑动。两个元件25可以相互连接以确保它们关于护目镜的中心线保持对称。实现此目的的一种方式是使元件25携带与安装在块体中心的公共小齿轮(未示出)啮合的相应棘轮(未示出)，使得它们只能沿相等和相反的方向移动。

所提议的运动护目镜的部件将优选由可模制或铸造塑料、金属或复合材料制成。合适的框架材料包括尼龙、醋酸纤维素和丙酸纤维素；钛、铝、铍及其合金；以及“记忆金属”，例如

一般来说，现有的用于减少来自明亮阳光或其他头顶光源的眩光的护目镜解决方案，例如偏振滤光片、梯度折射率滤光片和反射滤光片，不可避免地会阻挡一部分所需前向场景的光线，并阻挡不希望的头顶阳光光线。因为所提出的发明阻挡了高比例的来自太阳方位角的具有最高辐照度的光线，否则这些光线会到达眼睛，所以本发明与此类现有解决方案的结合能够减少向前所需观看方向上的滤光器衰减。同样在渐变滤波器的情况下，它可以使衰减范围从低(对于前向场景方向)到高(不需要的光线方向)最小化。在渐变滤波器范围的情况下，在前向场景方向上衰减为0到10％，在头顶、不需要的光线方向上衰减为10％到20％，最小到最大衰减之间的分界将不容易被肉眼观察到。这与所提出的发明相结合将是一种有效的布置并且在对佩戴者的视觉干扰最小的情况下提供眩光减少。过滤材料可以提供为横跨双眼延伸的连续片材，并且在这种情况下，可以将主块体4附接到过滤材料而不是框架。

Claims (9)

1.护目镜，包括附接到框架(3)的遮光罩(4)，所述遮光罩(4)的形状和位置使得当佩戴者的注视方向为正前方时不会遮挡佩戴者的视野，而是除了两个未遮挡的孔口(8)之外，当佩戴者的注视方向向上或向下时遮挡佩戴者的视野，其中：

所述孔口(8)形成为从所述遮光罩(4)的边缘延伸的槽，由此当所述注视方向在正前方方向与所述孔口(8)之间移动时，佩戴者的视线不受干扰；

每个孔口(8)包括在所述遮光罩(4)中的前开口和后开口，所述前开口和后开口限定了所述孔口(8)的纵向轴线(7)；并且

所述两个孔口(8)的所述纵向轴线(7)会聚在固定点。

2.根据权利要求1所述的护目镜，其中，所述孔口(8)包括在所述遮光罩(4)的不透明材料中的透明或半透明材料区域。

3.根据权利要求2所述的护目镜，其中，所述透明材料区域是渐变滤光片，在正前方方向上提供0％至10％的衰减并且在所述孔中提供10％至20％的衰减。

4.根据任一前述权利要求所述的护目镜，其中，每个孔口(8)的所述前开口和后开口之间的距离至少为14mm。

5.根据任一前述权利要求所述的护目镜，其中，每个孔口(8)的所述后开口具有不小于4mm的宽度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的护目镜，其中，所述孔口(8)的纵向轴线(7)以1度至5度之间的角度会聚。

7.根据前述权利要求中任一项所述的护目镜，还包括光学元件(9)，所述光学元件(9)在所述孔口(8)中的一个上延伸以提供水平光焦度。

8.根据权利要求7的护目镜，其中，所述光学元件(9)是棱镜元件。

9.根据任一前述权利要求所述的护目镜，其中，每个孔口(8)形成在所述遮光罩(4)的横向可移动元件(25)中，由此所述两个孔口(8)之间的距离是能调节的。

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