зеркало для получения действительного изображения

Формула изобретения

1. Зеркало для получения действительного изображения, содержащее по меньшей мере одну вогнутую отражающую поверхность, имеющую форму согнутой плоскости, или кроме этого дополнительно содержащее по меньшей мере одну линзу, каждая выпуклость или/и вогнутость которой имеет/имеют форму согнутой плоскости, или содержащее по меньшей мере одну плоскую отражающую поверхность и по меньшей мере одну линзу, каждая выпуклость или/и вогнутость которой имеет/имеют форму согнутой плоскости, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит устройство местонахождения наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало, причем местонахождения относительно зеркала, при нахождении в которой глаз наблюдателя наблюдатель видит изображение неискаженным.

2. Зеркало по п. 1, отличающееся тем, что устройство местонахождения наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало содержит в своем составе одну или несколько визуальных меток, с помощью которой/которых можно оптическим способом определить местонахождение наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало.

3. Зеркало по п. 1 или 2, отличающееся тем, что устройство местонахождения наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало содержит в своем составе формирователь сигнала/сигналов или/и указания/указаний, вход которого соединен с выходом измерителя дальности или локатора.

4. Зеркало по п. 3, отличающееся тем, что измеритель дальности или локатор является ультразвуковым.

Описание изобретения к патенту

Зеркало для получения действительного изображения относится к оптике и предназначено для получения прямого действительного изображения, например для получения прямого действительного изображения смотрящегося в это зеркало человека.

Известно зеркало истинного отображения, т. е. зеркало для получения прямого действительного изображения, по патенту US 5625501, но это зеркало формирует изображение, в середине которого присутствует вертикальная мешающая полоса, а малейшее отклонение от 90 градусов угла между двумя составляющими это зеркало плоскими зеркалами вызывает значительные искажения изображения.

Известно также зеркало истинного отображения, т.е. зеркало для получения прямого, действительного изображения по патенту WО 96/30785, но это зеркало громоздкое, а в варианте выполнения с применением двух перпендикулярных плоских зеркал оно имеет те же недостатки, как и зеркало по патенту US 5625501.

Наиболее близким по технической сущности является зеркало положительного отображения, т.е. зеркало для получения прямого действительного изображения, по патенту CN 1056173. Это зеркало очень простое, дешевое, по толщине может приближаться к плоскому зеркалу и удобное для практического использования, но поскольку оно формирует неискаженное прямое действительное изображение только на определенном расстоянии от него, причем в определенной области пространства относительно зеркала, то практически можно только приближенно определить эту область пространства, в которой должны находиться глаза наблюдателя, т. е. наблюдателю практически невозможно увидеть прямое действительное изображение без искажений, т.е. с высоким качеством.

Целью изобретения является снижение искажений прямого действительного изображения, которое видит наблюдатель, т.е. повышение качества этого изображения.

Поставленная цель достигается тем, что зеркало для получения действительного изображения, содержащее по меньшей мере одну вогнутую отражающую поверхность, имеющую форму согнутой плоскости, или кроме этого дополнительно содержащее по меньшей мере одну линзу, каждая выпуклость, или/и вогнутость которой имеет/имеют форму согнутой плоскости, или специальную линзу, или содержащее по меньшей мере одну плоскую отражающую поверхность и по меньшей мере одну линзу, каждая выпуклость или/и вогнутость которой имеет/имеют форму согнутой плоскости, или специальную линзу, дополнительно содержит устройство местонахождения наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало, причем местонахождения относительно зеркала, при нахождении в которой глаз наблюдателя наблюдатель видит изображение неискаженным. Устройство местонахождения наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало может содержать в своем составе одну или несколько визуальных меток, с помощью которой/которых можно оптическим способом определить местонахождение наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало. Устройство местонахождения наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало может содержать в своем составе формирователь сигнала/сигналов или/и указания/указаний, вход которого соединен с выходом измерителя дальности или локатора. Измеритель дальности или локатор может быть ультразвуковым.

ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ.

Фиг. 1 - пример выполнения простого, дешевого и по форме близкого к плоскому зеркала для получения действительного изображения с оптическим устройством местонахождения наилучшей точки для смотрения в зеркало.

Фиг. 2 - пример выполнения (структурная схема) электронного устройства местонахождения наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

На фиг.1 приведен пример выполнения простого, дешевого и по форме близкого к плоскому зеркала для получения действительного изображения с оптическим устройством местонахождения наилучшей точки для смотрения в зеркало. Такой вариант выполнения очень удобен, например, для карманных зеркал. Это зеркало содержит двояковыпуклую линзу 1, каждая выпуклость которой имеет форму согнутой плоскости, а на ее первую сторону нанесен слой отражающего вещества 2, который по существу является вогнутой отражающей поверхностью, имеющей форму согнутой плоскости. В принципе любая сторона выпуклой линзы может быть плоской, т.е. линза может быть одновыпуклой, но при этом потребуется большая степень выпуклости выпуклой стороны линзы, а если слой отражающего вещества нанести на плоскую сторону одновыпуклой линзы, то слой отражающего вещества по существу будет являться плоской отражающей поверхностью, из-за чего потребуется еще большая степень выпуклости выпуклой стороны линзы и снизится степень плоскости всего зеркала. В центре верхней части выпуклой линзы 1 на стороне, свободной от слоя отражающего вещества 2, расположены три визуальные метки: метка наведения 3, а также первая 4 и вторая 5 метки требуемых границ изображения метки наведения. Эти три визуальные метки совместно с выпуклой линзой 1 и слоем отражающего вещества 2 выполняют функцию устройства местонахождения наилучшей точки для смотрения в зеркало. Метки 4 и 5 удалены по горизонтальной линии в разные стороны от метки наведения 3 на определенное расстояние d, выбор которого зависит от расстояния V_opt, т.е. от расстояния между зеркалом и наблюдателем, при котором наблюдатель видит прямое действительное изображение без искажений (поскольку V_opt зависит от фокусного расстояния зеркала f, то можно также считать, что выбор d зависит от f), и от расстояния между зеркалом и меткой наведения 3 (в данном случае это расстояние между слоем отражающего вещества 2 и меткой наведения 3).

Принцип местонахождения наилучшей точки для смотрения в зеркало заключается в том, что путем регулирования расположения зеркала относительно глаз наблюдателя, или регулирования расположения глаз наблюдателя относительно зеркала, добиваются совмещения боковых границ изображения в зеркале метки наведения 3 соответственно с метками требуемых границ изображения метки наведения 4 и 5 (именно с самими метками 4 и 5, нанесенными на выпуклую линзу 1, а не с их изображениями в зеркале). Поскольку в данном случае метка наведения 3 находится ближе к зеркалу, чем фокус F этого зеркала, а наблюдатель находится дальше, чем фокус F этого зеркала, то при удалении наблюдателя от зеркала он видит увеличение горизонтального размера изображения в зеркале метки наведения 3 и уменьшение горизонтального размера своего изображения в зеркале. Это доказано экспериментально. На фигуре 1 в горизонтальной плоскости показано изображение метки наведения 3 при указанном выше совмещении. Это изображение построено как изображение в вогнутом зеркале, эквивалентном совокупности выпуклой линзы 1 и слоя отражающего вещества 2. Расстояние d, на которое удалены метки 4 и 5 от метки наведения 3, выбрано таким образом, что указанное выше совмещение происходит на расстоянии V_opt от зеркала, на котором пропорция горизонтальных и вертикальных размеров прямого действительного изображения смотрящегося в зеркало человека является истинной, т.е. формируется неискаженное прямое действительное изображение, а изображенная на фиг.1 точка А является наилучшей точкой для смотрения в зеркало.

При других вариантах выполнения собственно зеркала для получения действительного изображения, описанных в ограничительной части п.1 формулы изобретения, например по патенту СN 1056173, выполнение и работа оптического устройства местонахождения наилучшей точки для смотрения в зеркало могут быть аналогичными описанным выше. Если в конструкции зеркала линзы отсутствуют, то визуальные метки, по крайней мере метку наведения, следует разместить на каком-нибудь креплении на некотором расстоянии от отражающей поверхности.

Оптическое устройство местонахождения наилучшей зоны для смотрения в зеркало может отличаться от описанного выше оптического устройства местонахождения наилучшей точки для смотрения в зеркало, например, наличием вместо каждой из меток 4 и 5 соответствующей пары меток, указывающих границы допустимого положения боковых границ изображения в зеркале метки наведения 3. При нахождении боковых границ изображения в зеркале метки наведения 3 между метками, указывающими границы их допустимого положения, т.е. при нахождении наблюдателя в определенной зоне относительно зеркала, величина искажений прямого действительного изображения не превышает допустимого значения.

На фиг.2 приведен пример выполнения (структурная схема) электронного устройства местонахождения наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало, которое может быть применено в любом зеркале для получения действительного изображения, описанном в ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Это устройство местонахождения наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало содержит последовательно соединенные:

измеритель дальности 6, предназначенный для формирования сигнала дальности, т.е. сигнала, несущего информацию о расстоянии между зеркалом и наблюдателем, или локатор 7, предназначенный для формирования кроме сигнала дальности также сигнала азимута, или/и сигнала угла места, т.е. для формирования не только сигнала дальности, но и сигналов, несущих информацию об угловых координатах наблюдателя относительно зеркала;

формирователь сигнала/сигналов или/и указания/указаний 8 (например формирователь световых сигналов или формирователь речевых указаний), предназначенный для формирования сигнала/сигналов или/и указания/указаний о том, в каком направлении или как нужно перемещаться наблюдателю, чтобы попасть в наилучшую точку или зону для смотрения в зеркало, т.е. в точку или зону, в которой искажения прямого действительного изображения не превышают допустимого уровня.

Измеритель дальности 6 или локатор 7 может быть ультразвуковым, в котором информация о дальности определяется по времени задержки принятого ультразвукового импульса относительно излученного.

Работает электронное устройство местонахождения наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало следующим образом.

Измеритель дальности 6 или локатор 7 формирует сигнал/сигналы, несущий/несущие информацию о координате/координатах нахождения наблюдателя относительно зеркала. Эти сигналы поступают на формирователь сигнала/сигналов или/и указания/указаний 8, в качестве которого может быть применен, например, формирователь световых сигналов или формирователь речевых указаний, который в зависимости от различия координат нахождения наблюдателя и наилучшей точки или зоны для смотрения в зеркало формирует соответственно световые сигналы или речевые указания о том, в каком направлении или как нужно перемещаться наблюдателю, чтобы попасть в наилучшую точку или зону для смотрения в зеркало.