[发明专利]消除黑板反光的眼镜和眼镜夹片

说明书

技术领域

本发明涉及一种消除黑板、橱窗等反光的偏光眼镜和眼镜夹片。

背景技术

目前设计的各种偏光眼镜和眼镜夹片是将偏光镜片装配到眼镜架或夹片架上而成，其功能是消除正前方或正上方的入射光照射而产生的水平偏振弦光【弦光即镜面反射光，俗称：反光，该文中所称的“弦光”和“反光”意义相同】，常用于钓鱼、驾驶等方面。目前现有的各种偏光眼镜和眼镜夹片，其原理如附图中图1所示，偏光镜片2的偏振轴(即偏光镜片的透光方向)与眼镜的水平轴线3垂直，恰好也与从正前方或正上方入射的自然光6经反射面5反射后产生的耀眼的水平偏振弦光4垂直，弦光4不能通过偏振轴成竖直方向的偏光镜片2，从而将弦光4过滤掉。这种偏光眼镜或眼镜夹片，对侧向入射光照射产生的竖直偏振弦光(如黑板反光)毫无过滤作用。

近年来，各种投影仪、交互式电子白板以及电视白板等多媒体已不同程度地用于教学活动，虽然这些多媒体白板(或布)，能避免传统黑板的反光，但多媒体耗材都十分昂贵，普及率不高，而且在中国的大班教学实践中越来越多的学校发现：这些多媒体只能作为教学中的一种辅助教学工具，都无法完全取代传统的黑板教学。因此，无论是大学还是中小学，黑板的使用率依然很高。但目前市场上销售的各种黑板或绿板，经一段时间使用后就会使学生因反光而看不清板书，这个问题多年来一直困扰着学生和老师，影响学生的学习。目前，将偏振知识用于解决侧向入射光照射产生弦光的问题上的研究甚少，虽然二十多年前有位江苏省扬州中学的方学成老师设计过一种专利申请号为CN89201097.5的“黑板反光偏光眼镜”，但从他设计方案中不难看出：他当时就没有弄清黑板“反光”的光的偏振方向是固定的竖直方向，导致他设计了需要“将圆形的偏振镜片在镜框内转动调整”的眼镜，对生产和使用都不方便，以至于至今还没有使学生因黑板反光而看不清板书的问题得到有效的解决。

发明内容

为了帮助学生解决因黑板反光而看不清板书的问题，填补眼镜行业的这一空白，本发明的目的是提供一种消除黑板反光的眼镜和眼镜夹片。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将偏光镜片2装配到眼镜架1或夹片架0上，使偏光镜片2的偏振轴与眼镜的水平轴线3所夹的锐角不大于30°，组成消除黑板反光的眼镜或眼镜夹片。眼镜的水平轴线3，是指眼镜或眼镜夹片左右镜片的几何中心的连线，因眼镜正常配戴时(图5)该连线呈水平状态而取名，这是一条衡量消除黑板反光的眼镜和眼镜夹片特征的参考线。偏光镜片2的偏振轴(即偏振方向或透振方向)与眼镜的水平轴线3所夹的锐角为偏向角，虚线7表示镜片2的偏振轴的可能位置，θ为偏向角。下面从光学角度分析消除黑板反光的眼镜和眼镜夹片的光学原理，参见附图中图2，学生看到黑板反射来的光是由从黑板(或者说教室)两侧的门窗入射来的侧向自然光6经黑板的表面5反射而来的镜面反射光4和漫反射光叠加的结果。漫反射光是学生看清板书所需的正常反射光；而镜面反射光4则是使学生看不清板书的弦光，这种弦光是偏振方向固定的偏振光，其偏振方向竖直，射到教室中的某一位置时，坐在这一位置的学生就看不清黑板上这一区域的板书。但当坐在该位置的学生配戴上本发明的眼镜或眼镜夹片时，由于偏光镜片(2)的透振方向与反射光4的偏振方向垂直或接近垂直，因此定向偏振光4将被阻止通过，而漫反射光则几乎没有任何影响，从而使板书的色彩显得柔和、浓重，被学生看得清清楚楚。本发明的眼镜的偏向角θ不大于30°，偏向角θ越小，消除反光的效果越明显，偏向角θ为0°，即偏振轴与眼镜的水平轴线平行时，为最佳位置。偏向角θ越大效果越差，当偏向角θ达到30°以上时，已对黑板的反光无消除作用。

使用消除黑板反光的眼镜或将消除黑板反光的眼镜夹片夹在矫正眼镜(如近视眼镜)上(如图5)，坐在教室的任何位置看黑板板书，都不受反光的影响，都能清晰地看清板书，使用方便，适用人群广，耗材便宜。而且使用带有一定屈光度的球镜和/或柱镜的偏光镜片，还可以直接为近视、远视、弱视、散光等各类人群验配此类眼镜。消除黑板反光的眼镜和眼镜夹片，不仅可以用于消除黑板反光，对因侧向入射光引起的看不清事物的任何物体上的反光均有消除作用。

附图说明

图1为目前已有偏光镜的设计原理图。偏光镜片2上的竖线是为了形象描绘偏振镜片的轴向而绘制，实际偏光镜片上没有。

图2为“消除黑板反光的眼镜和眼镜夹片”的设计原理图。偏光镜片2上的横线也是为了形象描绘偏振镜片的轴向而绘制，实际偏光镜片上没有，该状态表示偏向角为0°。

图3为“消除黑板反光的眼镜”的实物图。镜架1的外观可自由选择，不限定在图3中1的式样，只要具备其功能即可。