專利名稱：無鉸鏈鏡架和通風眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及眼鏡，特別涉及一種能在眼鏡腿的后部提供一個向中間的和向前面的力的無鉸鏈鏡架，以便眼鏡夾持在使用者頭部上。
本發(fā)明的技術(shù)背景近年來在眼鏡領(lǐng)域、特別是用于體育運動的眼鏡和流行的太陽鏡有許多改進。例如，某些改進已用于具有單透鏡的眼鏡，諸如Blades設(shè)計(Oakley.Inc.),M Frame線(Oakley,Inc.)，以及也是由Oakley,Inc.生產(chǎn)的Zero線。這些眼鏡設(shè)計與以前的體育運動眼鏡相比具有許多功能上的優(yōu)點，諸如能最大限度地攔截周邊光線，減少光學畸變和增加使用者的舒適度。
透鏡的幾何形狀也是許多改革的對象。Blades眼鏡的單透鏡使用了(例如)授予賈納德的第4,859,048號美國專利所述的柱形。該幾何形狀允許透鏡與使用者的臉非常一致，以便阻擋朝向使用者前面(前方)和側(cè)面(側(cè)方)的光線、風和灰塵等。還可參看授予賈納德的第4,867,550號美國專利(環(huán)形透鏡)。
近年來還有許多對眼鏡夾持系統(tǒng)的改進。例如，參看授予賈納德的第5,137,342號美國專利。盡管如此，對劇烈體育運動有用的、使眼鏡夾持系統(tǒng)更合適的進一步改進的需要依然存在。
另一個與使用者有關(guān)的、依然存在的實際問題是當眼鏡不用時如何保管眼鏡。例如，當使用者到室內(nèi)和室外去時可能不斷地戴上或摘下眼鏡。雖然眼鏡常常配有眼鏡盒，但這種盒子使使用者必須多攜帶一個東西?，F(xiàn)有技術(shù)中有些改進包括將一根細繩固定在眼鏡腿的各端，并使該細繩環(huán)繞著使用者的頸部。當使用者運動時眼鏡將環(huán)繞著細繩的一端擺動，因此這可能是不方便的或使人分心的。
此外，通風問題已在景近的大量眼鏡設(shè)計中被提出。早期的雙透鏡眼鏡通常包括由一鏡架支承的、在使用者視線內(nèi)的右透鏡和左透鏡。右透鏡和左透鏡一般均位于與使用者正常的或“筆直向前”的視線垂直的平面上。雖然鏡架的上部常常與前額接觸，但在眼鏡透鏡的下邊緣和側(cè)邊緣與使用者的頰骨中間仍有很大的通風空隙。
雙透鏡眼鏡景近有了進一步的發(fā)展，其中，與現(xiàn)有技術(shù)相比它呈現(xiàn)出顯著的斜度和遮蔽。透鏡的斜度是指透鏡的下邊緣向使用者的臉彎曲。透鏡的遮蔽則是指透鏡的側(cè)邊緣向后彎曲，以便更靠近使用者的頭部。
增加透鏡的斜度和遮蔽具有減少透鏡的下邊緣和臉部之間的空隙以及透鏡側(cè)邊緣和臉部之間的空隙的效果。
雖然在雙透鏡上增加斜度和遮蔽可帶來許多好處，但將引發(fā)一個使相對較少量空氣進入透鏡和使用者臉部之間的缺陷。當有人在體育運動(諸如滑雪、騎自行車等)過程中佩戴具有顯著斜度和遮蔽設(shè)計的眼鏡時，由于缺乏使含水空氣充分流通的能力，這種透鏡將極易在內(nèi)側(cè)表面上成霧。
因此，仍然存在對眼鏡進行改進的需要，以使眼鏡具有改進的夾持功能和在暫時卸下眼鏡時的短時期停留功能。較佳的是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，這種眼鏡結(jié)構(gòu)能使單透鏡或雙透鏡具有高水平的斜度和遮蔽，而又能使因空氣進入透鏡和使用者臉部之間引發(fā)的成霧危險降至最低程度。
本發(fā)明的簡要說明按照本發(fā)明的一個方面，提供一種整體鏡架，它能使透鏡固定在使用者頭部上，使透鏡位于使用者的視線內(nèi)，該整體鏡架與透鏡一起能使眼鏡腿的末(后)端在整個較大范圍的后部位置上保持一個向中間的偏壓，從而適用于較大范圍的不同寬度的頭部。當取下眼鏡使透鏡不在使用者的視線上時，該整體眼鏡可懸掛在使用者的頸上或置于使用者的頭上，以便暫時停留。
無鉸鏈鏡架的一個實施例包括一弧形透鏡支承部分，它橫向經(jīng)過使用者臉部的前側(cè)延伸并支承至少一塊在使用者視線內(nèi)的透鏡。該支承部分具有一中心區(qū)和兩側(cè)面區(qū)。
第一和第二眼鏡腿自第一和第二側(cè)面區(qū)延伸，當鏡架位于使用者頭上時，第一和第二眼鏡腿自透鏡支承部分開始向后延伸，經(jīng)過使用者的耳朵，再相對延伸并部分環(huán)繞使用者頭部后側(cè)。該鏡架是一種無鉸鏈的整體結(jié)構(gòu)。
較佳的是，第一和第二眼鏡腿具有遠離透鏡支承部分的第一和第二端，在松弛和不佩戴的情況下，第一和第二端相互間隔不超過約4英寸，較佳的是不超過約3 1/2英寸，最好是不超過約3英寸。在另一個實施例里，在松弛和不佩戴的情況下，第一和第二端相互間隔不超過約2 1/2英寸，較佳的是不超過約2英寸。
第一和第二端在橫方向上是可相對移動的，移動的橫向范圍可達到足以適合使用者頭部的分離距離，諸如至少約4英寸，較佳的是約5英寸或更多，同時在整個橫向移動范圍內(nèi)可維持一個向中間的偏壓。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種通風眼鏡。該通風眼鏡包括一在前面的透鏡支承部分，以及向后延伸的第一和第二眼鏡腿。至少提供面向前的第一和第二小孔，第一小孔位于第一眼鏡腿和透鏡支承部分之間，而第二小孔位于第二眼鏡腿和透鏡支承部分之間。通風鏡架上既可安裝單透鏡，也可安裝雙透鏡。通風鏡架還可是一整體的無鉸鏈鏡架結(jié)構(gòu)，或是一在眼鏡腿和鏡架之間具有鉸鏈連接的結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供一種通風的雙透鏡眼鏡。這種眼鏡包括具有一透鏡支承部分和一對眼鏡腿的無鉸鏈鏡架。在所述各眼鏡腿的近端提供至少一個小孔以作鏡架通風孔。另外在無鉸鏈鏡架上安裝分別具有一中心光學區(qū)和一周邊緣的一右透鏡和一左透鏡。較佳的是，各透鏡至少有一個凹槽自其周邊緣向光學區(qū)延伸并貫穿透鏡，以提供一個通過透鏡的通風孔。無鉸鏈鏡架在凹槽的第一側(cè)和第二側(cè)處與透鏡的周邊緣接觸，并橫跨凹槽延伸，從而使透鏡通風孔閉合。較佳的是，環(huán)繞透鏡的周邊間隔地設(shè)置多個通風孔。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點通過下面結(jié)合較佳實施例的詳細描述、并與附后的權(quán)利要求書和附圖一起考慮時將變得更加清楚。
附圖的簡要說明

圖1是實施本發(fā)明無鉸鏈鏡架的單透鏡眼鏡的立體圖；圖2是圖1中的鏡架的仰視圖；圖3是圖1中的鏡架的前視圖；圖4是實施本發(fā)明無鉸鏈鏡架的雙透鏡眼鏡的立體圖；圖4a至4c是通過圖4中眼鏡腿的剖視圖；圖5是圖4中的眼鏡的前視圖。
較佳實施例的詳細說明本申請使用的術(shù)語“眼鏡”是一個總名稱，它包含光學裝置，而所述的光學裝置包括用于視覺缺陷的矯正透鏡或用于某些特殊用途的非矯正透鏡，諸如吸收或阻擋部分電磁光譜、和/或給眼睛提供物理保護的濾鏡。
術(shù)語“整體”鏡架指的是在模制條件下形成的單件鏡架，或是由兩個或更多零件制成的鏡架，它們作為準備使用環(huán)境中的一個實體，起著類似于無鉸鏈結(jié)構(gòu)的作用。按照本發(fā)明的整體鏡架的一個重要方面是沒有傳統(tǒng)的鉸鏈。通過使用這里所述的、從而對本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說非常清楚的單件或多件結(jié)構(gòu)技術(shù)可得到這種無鉸鏈結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，適合于相對眼睛以預定取向安裝透鏡14的眼鏡10包括鏡架12、透鏡14和眼鏡腿16和18。較佳的是將透鏡14安裝在鏡架12上，以便使透鏡14至少位于視野的主要區(qū)域內(nèi)。透鏡14可以是可拆卸地或永久地固定在鏡架12上，如圖2所示，可將透鏡的至少一部分固定配合在透鏡接納槽15里。
如圖1和2所示，鏡架12和眼鏡腿16和18之間是無鉸鏈的。在這個實施例里，鏡架12和眼鏡腿16和18包括單件材料。鏡架12可利用各種傳統(tǒng)的鏡架材料或許多其它材料方便地模制形成或用其它方式形成。透鏡14可是任何一種形狀，并可按照所需要的透鏡規(guī)格由熱成型片狀塑料、諸如聚碳酸酯之類的注塑材料、或許多其它材料形成。較佳的是，透鏡是注塑而成的，并以透鏡基本保持其模制成的形狀的方式被安裝在鏡架12上。在模制情況下，除了其它形狀，透鏡還可具有柱形或環(huán)形幾何形狀。授予賈納德的第4,858,048號和第4,867,550號美國專利介紹了這些幾何形狀，這里將參考引用這些內(nèi)容。此外，球形的和其它形狀的透鏡也可方便地用于本發(fā)明的鏡架。
在該較佳實施例里，眼鏡腿16和18上可設(shè)置任何一種能改善眼鏡佩戴在使用者頭上的結(jié)構(gòu)，諸如彈性牽引部分17和19。美國專利第5,054,903號和第5,137,342號介紹了并要求保護這種裝置，這里將參考引用這些內(nèi)容。雖然本發(fā)明的較佳實施例談到使用這種牽引部分17和19，但應該明白，本發(fā)明也可不使用這種牽引部分17和19。
如圖2所示，眼鏡腿16和18以及鏡架12包括分別在右側(cè)和左側(cè)的一發(fā)散段22、一過渡段24、一收斂段28和一夾持段28。由于該較佳實施例左右對稱，因此將只詳細介紹一側(cè)的結(jié)構(gòu)。較佳的是，發(fā)散段22自透鏡14向側(cè)面延伸，并離開相對的眼鏡腿，以便在相對的眼鏡腿16和18之間限定一增加的橫向距離。當與彎曲的單透鏡14和/或鏡架12一起使用時，發(fā)散段22可基本上沿著鏡架12的弧形或自鏡架12徑向向外延伸。
再參看圖2，發(fā)散段22終止于過渡段24。過渡段24作為發(fā)散段22和收斂段26的相交部分。較佳的是，兩過渡段24之間的距離是相對的眼鏡腿16和18之間的最大橫向距離，由此，過渡段24一般將脫離使用者的頭部。在圖2所示的實施例里，過渡段24只是簡單地向眼鏡腿方向的一個彎曲，從而使眼鏡腿沿向后方向?qū)χ褂谜哳^部向后轉(zhuǎn)一角度。此外，過渡段24也可是在前后方向上的一直線段，這樣，它將在眼鏡腿的整個長度上向后延伸。
收斂段26自過渡段24開始并向相對的眼鏡腿16或18傾斜，從而限定一縮小的橫向距離。收斂段26終止于夾持段28，通常從眼鏡腿的前面算起在眼鏡腿全長的1/8和3/4之間、較佳的是在眼鏡腿全長的1/8和1/2之間的一點34上。夾持段28向后延伸并終止于眼鏡腿的末端30。
較佳的是，如上述專利所述的，夾持段28使用彈性牽引部分17或19。在所示的實施例里，牽引部分17近至眼鏡腿18的末端30，遠至眼鏡腿18的收斂段26。較佳的是，夾持段28包括一橫截面縮小的區(qū)域，諸如具有一靠近末端30的后面臺肩(未畫出)的環(huán)形座。該后面臺肩給彈性牽引部分17提供一制動作用。以便在正常佩戴情況下防止牽引部分17遠端軸向移動。牽引部分17提供一外表面，它通過提供在眼鏡和頭部之間的增加的靜摩擦系數(shù)來增強眼鏡相對于頭部的夾持。制造該牽引部分17的較佳材料是殼牌石油公司生產(chǎn)的GROTONG。牽引部分17較佳的是通過擠壓或模制形成一管狀結(jié)構(gòu)，以便至少能在夾持段28的一部分上同中心滑動。
相對的眼鏡腿16和18上的夾持段28在圖2所示的水平面上沿遠端(后面)方向收斂。當眼鏡腿沿著佩戴取向而分離時，鏡架12和眼鏡腿16和18的組合使各眼鏡腿偏向相對的眼鏡腿。
通常，對按照本發(fā)明的圖1-3所示的上鏡架12進行光滑的加工，以便將應力斷裂的危險降至最低程度，同時對相關(guān)方向上的鏡架的強度和柔軟性、以及下面將要描述的其它優(yōu)點進行優(yōu)化。例如，參看圖2和3，從前視圖看的上鏡架12的中心區(qū)20具有最小橫截面厚度(垂直平面厚度)。通過增加中心區(qū)20自前向后的厚度(水平面厚度)可保持結(jié)構(gòu)完整性，如圖1-3所示。
較佳的是，上鏡架12在中心區(qū)20處的垂直厚度在從約0.1英寸到約0.35英寸之間的范圍內(nèi)，較佳的是小于約0.5英寸。中心區(qū)20自前向后的厚度在從約0.22英寸到約0.4英寸之間的范圍內(nèi)，較佳的是大于約0.1英寸。在所述的實施例里，通過中心區(qū)20的垂直尺寸約是0.248英寸，而中心區(qū)20自前向后的厚度約0.35英寸。
在所述的實施例里，從中點21開始環(huán)繞鏡架的約45度范圍內(nèi)，鏡架的垂直厚度逐漸減至約0.165英寸。然后，在靠近透鏡槽15橫向端的點38處垂直厚度增加至約0.42英寸。
自中心區(qū)20的中點21開始順時針或逆時針環(huán)繞上鏡架12的圓弧移動，就上鏡架12在徑向方向的厚度來說，在點38處達到最小。在該點，通過鏡架的垂直厚度增至約0.4英寸或更多，而鏡架12在徑向方向(水平面)上的厚度減至不超過中點21處厚度的約80％或80％或更少。這將有助于發(fā)生在鏡架的透鏡接納槽15的邊緣或側(cè)面處的鏡架12的任何水平彎曲，由此可使鏡架和眼鏡腿在眼鏡腿的分離范圍內(nèi)完成這里所述的平均偏壓作用，同時將在透鏡14的主光學區(qū)的任何彎曲減至最小程度。
最小徑向厚度點38一般在自中點21起的約35度至約75度范圍內(nèi)。較佳的是，點38在自中點21起的約40度至約65度之間。
在從中點21起環(huán)繞鏡架12約90度處，鏡架在徑向方向上的厚度達到最大，即在約0.375英寸至約0.410英寸的范圍內(nèi)。在所述的實施例里，鏡架在過渡段24處的徑向方向上的厚度約是0.395英寸。
通過用上述方式對上鏡架進行加工將決定本發(fā)明，即鏡架的結(jié)構(gòu)完整性得到了保留，同時，通過提供在垂直方向上的最小鏡架而優(yōu)化了透鏡的光學區(qū)。此外，通過上述加工使使用時因透鏡彎曲而造成的通過透鏡的光學畸變降至最低程度。還有，從空氣動力學的觀點來看，眼鏡是流線型的，因此，可以最小的垂直橫截面面對迎面而來的風，而它的重量也可因限制結(jié)構(gòu)上不需要的材料而減至最低程度。
如圖3所示，鏡架12上還設(shè)有自上鏡架12橫向延伸的橫隆起緣22。橫隆起緣22增加了鏡架12在水平方向的強度，且通過將鏡架的垂直橫截面減至最低程度還可提供空氣動力學上的好處。此外，當使用者面向正常的直前方時，橫隆起緣22在向后方向上向下傾斜。有斜面的橫隆起緣22可使迎面而來的空氣加速通過在透鏡14和鏡架12之間形成的缺口32，從而增加在透鏡后面的文氏管驅(qū)動通風。這對于某些透鏡設(shè)計是有益的，因為它減少了因進入透鏡和使用者面部之間的空氣而可能造成的霧氣。
通過沿向后方向延伸至很遠處的細長的眼鏡腿16和18也可改善眼鏡的夾持。例如，自鏡架前面的中點21至與眼鏡腿16和18的末端30對應的點23在直線前后距離(見圖2)一般約大于6.0英寸，而較佳的是在約6.5至7.5英寸范圍內(nèi)。在所述的實施例里，該尺寸約是6.83英寸。對于成人眼鏡來說，從眼鏡腿16的末端30環(huán)繞鏡架12至眼鏡腿18的末端30的眼鏡的整個外側(cè)周長一般大于18英寸，較佳的是在約18.25英寸至19.25英寸之間。在所述的實施例里，該尺寸約是18.625英寸。
如圖所示，當眼鏡處于無應力狀態(tài)時，沿著眼鏡腿16和18的末端30之間的軸線25的直線距離一般在約1.75英寸至約3.00英寸范圍內(nèi)。較佳的是，在無應力且在鏡架上無透鏡的情況下，末端30之間的距離將在約2英寸至約4英寸范圍內(nèi)。
一般的成人使用者的頸部周長約在14英寸(一般的女人)至15英寸(一般的男人)范圍內(nèi)。在個別人身上也可發(fā)現(xiàn)約17.5英寸這樣大或更大的頸部尺寸，以及約13英寸這樣小的頸部尺寸。這樣，沿相對的眼鏡腿末端之間的軸線25的無直力狀態(tài)下的較佳距離足以讓眼鏡懸掛在一般的成人使用者的頸部上。此外，如圖2所示，相對的眼鏡腿之間的距離自末端30至軸線27逐步增加至最大。在軸線27處，眼鏡腿之間的內(nèi)側(cè)距離一般在約5.2英寸至約5.72英寸或更大范圍內(nèi)。在這種情況下，眼鏡可舒服地從前面環(huán)繞著使用者的頸部，并在沒有任何材料收縮力作用在使用者頸部的情況下停留在那里。在所述的實施例里，沿著眼鏡腿16末端30和眼鏡腿18末端30之間的軸線25的直線距離在無應力情況下不超過約3英寸。在佩戴情況下，末端30將顯著地分離以容納使用者的頭部。雖然頭部尺寸對每個人來說是不同的，然而，對于成人使用者來說，眼鏡腿16末端30和眼鏡腿18末端30之間的軸線25在佩戴情況下的距離一般將在約4.0英寸至約5.5英寸或更大之間。這樣，眼鏡10的設(shè)計和結(jié)構(gòu)材料一般必須達到一個移動范圍，使分離相對的眼鏡腿時的軸線25的距離可增加100％或更大，但又不會斷裂或超過鏡架12和眼鏡腿16和18的彈性極限。如上所述，較佳的是，基本上所有的移動將被眼鏡腿和橫向設(shè)置在透鏡14的主光學區(qū)后面的部分鏡架12吸收。
各眼鏡腿16和18較佳的是在點34至末端30的整個長度上向中間方向傾斜。該傾斜可由一如圖所示的在中間方向上凹入的曲面提供。雖然該曲面可具有不變的半徑或可變的半徑，但它大致是一具有約4.5英寸至約3.5英寸范圍內(nèi)半徑的曲面。當因佩戴眼鏡而使眼鏡腿16和18的末端30橫向分離時，至少部分應力通過點34至30區(qū)域內(nèi)的彎曲吸收，以及在鏡架的點38處或其附近被吸收。這種彎曲可使鏡架12通過頭部寬度的寬度范圍在末端30處提供一個向中間方向的偏移，同時，由于上鏡架12在中心區(qū)20處的彎曲而使透鏡14的任何光學畸變減至最低程度。
本發(fā)明的向后延伸的眼鏡腿和無應力狀態(tài)下向中間的傾斜合作將提供一個對著使用者頭部的向中間方向的偏壓。由于向后延伸的眼鏡腿，眼鏡腿的末端部分與使用者頭部的、在向后方向上向中間傾斜的一部分接觸。這是眼鏡腿的長度和偏移與一般使用者頭部形狀(它們通常是橢圓形的或其它圓形的形狀)組合的結(jié)果。眼鏡腿的向中間偏移將使眼鏡腿盡可能遠地壓在使用者頭部的后側(cè)。這種組合給眼鏡10提供了一個牽引力，使眼鏡夾持在使用者的頭部上。眼鏡上的這種向后偏移在不需要傳統(tǒng)的帶子環(huán)繞使用者頭部后部的情況下就可如傳統(tǒng)的體育運動護目鏡那樣使用。
參看圖4，它顯示了一種雙透鏡無鉸鏈眼鏡60。該眼鏡60一般包括安裝在鏡架66上的、位于使用者視線上的一右透鏡62和一左透鏡64。鏡架66包括一安裝右透鏡62的右環(huán)形鏡框68和一安裝左透鏡64的左環(huán)形鏡框70。右鏡框68和左鏡框70通過梁72連接。
右眼鏡腿74和左眼鏡腿76與鏡架66一起被模制成無鉸鏈單件結(jié)構(gòu)。眼鏡腿74和76可具有各種能改善眼鏡對使用者頭部夾持的形狀，諸如傳統(tǒng)的鉤狀向后部分，或如上面所述的彈性牽引部分17和19。
與本發(fā)明的上述實施例相同，眼鏡腿74和76沿向后方向延伸，以便為了改進的夾持而至少環(huán)繞著使用者頭部后部的一部分。本發(fā)明的彈性牽引部分17和19的軸向長度在約1.5英寸至約2.5英寸范圍內(nèi)，而垂直高度在約0.4英寸至約0.7英寸范圍內(nèi)。較佳的是，彈性牽引部分17或19的軸向長度小于從最靠近的透鏡的橫向邊緣開始的眼鏡腿的整個長度的約60％。
彈性牽引部分17和19較佳的是在水平面和垂直平面內(nèi)均光滑地凹向使用者。此外，彈性牽引部分17和19自垂直方向略傾斜約3至15度，以較好地適合于一般使用者頭部的形狀。參看圖4c，彈性牽引部分17和19沿一方向傾斜，使彈性牽引部分17和19中間的面向使用者的表面略朝上。
較佳的是，包括鏡框68和70以及梁72的鏡架66比較堅固，這樣，在先前所述的眼鏡腿74和76的移動范圍內(nèi)，右透鏡62相對左透鏡64的位置基本保持不變。換句話說，當眼鏡腿74和76橫向分開以佩戴在使用者的頭部上時，其中的彎曲將主要沿眼鏡腿74和76的長度發(fā)生，以及在如下面將要介紹的側(cè)面通風孔80和82區(qū)域內(nèi)較小程度地發(fā)生。為此，與環(huán)繞透鏡和梁區(qū)域內(nèi)的鏡架結(jié)構(gòu)零件相比，眼鏡腿74和76從它們的大約中點至末端的橫截面尺寸將逐漸縮小。這樣，無論眼鏡是否被佩戴，以及佩戴時在使用者頭部尺寸的一個較大范圍內(nèi)，左右透鏡的相對位置都將保持不變，從而將本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道的、可能發(fā)生的光學畸變降至最低程度。
在本發(fā)明的一種通風鏡架里，側(cè)面通風孔80和82位于各鏡框68和70的橫向一側(cè)。通風孔80和82構(gòu)成一個單獨的發(fā)明特征，它們既可有益地用于無鉸鏈或傳統(tǒng)的鉸鏈鏡架，也可用于雙透鏡或單透鏡。這里所述的通風鏡架也可使用或不使用另外的通風特征，諸如圖4和5所示的通風透鏡。
在較佳的實施例里，各側(cè)面通風孔80和82位于相對眼鏡面向前的一個平面上。這樣，佩戴時將使通風孔面向氣流，并使捕獲的空氣以與使用者臉上的風速對應的流速通過。因此，側(cè)面通風孔80和82的取向較佳的是根據(jù)佩戴時眼鏡的取向了決定。
例如，眼鏡在理論上可相對一中間縱軸線兩面對稱，而該縱軸線沿與使用者通過透鏡的正常視線平行的方向延伸。該正常視線可認為是筆直向前的視線，即既不在垂直平面也不在水平面上偏移。傳統(tǒng)的雙透鏡眼鏡常常包含位于一個平面上的透鏡，而該平面沿一垂直于正常視線的方向延伸。
這樣，位于垂直于正常視線的平面上的一個通風孔80或82將可能優(yōu)化氣流，但從設(shè)計思想來說，對于許多眼鏡設(shè)計是無法接受的。側(cè)面通風孔80和82也可位于與正常視線平行的平面上。然而，這將使通風孔主要只在使用者向前運動時才接受被動的氣流。因此，較佳的是，側(cè)面通風孔80和82分別位于與正常視線平行和垂直之間的一個平面上。較佳的是，包括一個通風孔80或82的一個平面與正常視線成一角度，該角度在從約5或10度至約70或80度的范圍內(nèi)。在一個較佳實施例里，側(cè)面通風孔80和82分別位于一個與正常視線成一角度的平面上，而該角度在從約35度至約55度的范圍內(nèi)。通過提供使空氣偏斜表面、諸如能使迎面而來的風偏斜并通過通風孔的招風斗也可引導空氣通過鏡架通風孔。
通過各側(cè)面通風孔80或82的風量是從與正常視線平行的方向從前面看過去的孔的可見橫截面的函數(shù)。例如，在圖4中可看到一個橢圓形的通風孔80，而當從前面看過去時，則可看到一個如圖5所示的近似圓的形狀。一個可見的面向前的通風孔可是各種形狀的孔，這取決于眼鏡腿和鏡架的厚度以及本身的輪廓。通常，上面提到的、其上設(shè)有通風孔的平面是通風孔80外邊緣81形成的平面，如圖4所示。然而，通過這里的介紹，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚地知道，在形狀非常相似的實施例里，上面提到的平面也可偏離通風孔80的外邊緣81此外，使用使空氣偏斜的招風斗將使通風孔的精確定向變得并不很重要，這對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是能夠理解的。
在本發(fā)明的一個較佳實施例里，側(cè)面通風孔80和82與各眼鏡腿74和76上的可選擇的槽溝90協(xié)同工作。槽溝90沿各眼鏡腿的中間側(cè)向后延伸，且槽溝容積沿向后方向逐漸縮小。例如，看圖4a和4b所示。在眼鏡腿的中間側(cè)提供槽溝90或其它結(jié)構(gòu)可增加通風孔80和82的面向前的可見的橫截面，同時保持小的側(cè)面輪廓，由此可優(yōu)化通過通風孔80和82的氣流。通過側(cè)面通風孔80和82的優(yōu)化的氣流可改善通過透鏡內(nèi)側(cè)表面的文氏管驅(qū)動通風，使霧氣的發(fā)生降至最低程度。
通風孔80的橫截面形狀可是多種多樣的，但它們?nèi)钥色@得這里所述的功能。圖中畫了橢圓形的通風孔，但圓形的或其它形狀的通風孔也可使用。
通風孔的橫截面積也可根據(jù)各種因素、諸如通風孔面向前的程度、以及任何使風偏斜的表面的大小和角度進行改變。通常，通風孔的橫截面積等于具有至少約1/8英寸、較佳的是至少約3/16或1/4英寸直徑的圓的面積，這取決于眼鏡腿和鏡框的整體尺寸。
當眼鏡被戴上后，在向前運動過程中空氣進入側(cè)面通風孔80和82。對著使用者頭部的空氣的力可產(chǎn)生環(huán)繞著透鏡62和64的文氏管作用。由側(cè)面通風孔80和82產(chǎn)生的文氏管作用有助于進入的空氣通過下面將要討論的、和/或遍布眼鏡的上面和下面的小孔86，由此改善空氣流通和防霧。
在各鏡框68和70的中間側(cè)還可設(shè)置流線型罩或突出部分78。該流線型罩78的作用是使與眼鏡接觸的空氣偏斜。為此，各流線型罩78上設(shè)一個使風偏斜表面84，該表面84向后方向向后傾斜，從而提供一個使迎面而來的風偏斜、以便橫向通過透鏡62和64的斜面。該表面84可被制成使風偏斜，從而通過下面將要討論的一個或幾個相鄰的小孔86。通過使氣流的一部分改道，該流線型罩可增加通過小孔86和側(cè)面通風孔80的空氣的量。較佳的是，流線型罩78與對應的鏡框68和70一道模制而成。
參看圖5，透鏡62上設(shè)有許多小孔86，它們通過使透鏡62與鏡框68連接的透鏡部分88而互相隔開。在本發(fā)明的大多數(shù)實施例里，左右透鏡是互相對稱的。因此，為了簡單起見，將只結(jié)合單個透鏡62討論小孔86。
本發(fā)明這種結(jié)構(gòu)的一個優(yōu)點是，可在相當小的透鏡上設(shè)置通風小孔，同時又將對透鏡光學區(qū)的干擾降至最低程度。在圖4和5所示的實施例里，它是通過這樣設(shè)置小孔86實現(xiàn)的，即至少小孔周邊的第一部分是由透鏡形成的，而至少小孔周邊的第二部分是由鏡架的一部分形成的。在本發(fā)明的另一個實施例里，小孔的整個周邊可均由鏡架包圍。
如果整個透鏡的面積較大，對所需的用途來說足以產(chǎn)生連續(xù)的光學區(qū)，那么可將小孔交替地設(shè)置在與鏡架隔開的透鏡上。還可通過在透鏡的周邊區(qū)域打許多封閉的圓孔來交替地形成小孔，這些圓孔由鏡架遮住一部分，從而形成許多半圓形小孔。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將知道，小孔的橫截面形狀可采用任何一種形狀，且仍可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
在所述實施例中形成小孔86的透鏡上的圓形或半圓形凹痕可具有不變的或基本不變的半徑。此外，通過這里的描述，小孔86可采用任何一種其它的形狀對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。例如，小孔可由部分或全部的圓形、半圓形、卵形、橢圓形、或不規(guī)則曲線形狀形成，這取決于凹槽或小孔的形狀以及安裝在鏡架上時其本身的方向。也可使用諸如三角形、正方形、矩形、狹槽形或具有銳角的其它形狀的有角結(jié)構(gòu)，但由于應力分布的原因，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說如有銳角總是不理想。然而，在有角結(jié)構(gòu)里設(shè)置制成圓角的角則可大大地減少透鏡破裂的危險。這樣，就可設(shè)置沿鏡架和透鏡的相交線延伸的、帶有略呈圓角的細長矩形孔。
小孔86的橫截面尺寸或面積也可顯著改變而不超出本發(fā)明的范圍。相關(guān)的尺寸考慮包括單個小孔86的橫截面積，在一塊透鏡上的所有小孔86的橫截面積的總和，在透鏡上的小孔的位置和分布，以及所需要的無小孔光學區(qū)的尺寸。要獲得所需要的總的橫截面流動面積，少量的較大面積小孔86可實現(xiàn)與大量的較小橫截面積小孔86所能實現(xiàn)的相同的流動目的。通常，可根據(jù)許多對抗條件、諸如所需的透鏡的沖擊強度、所需的通過透鏡的流動分布、以及小孔86突入光學區(qū)可接受的距離來優(yōu)化小孔86的尺寸和數(shù)量，以獲得所需的總的流動面積。
通常，在透鏡上的小孔86總的橫截面流動面積在透鏡總面積的約0.2％至約50％的范圍內(nèi)。較佳的是，小孔的流動面積在透鏡總面積的約0.5％至約20％的范圍內(nèi)，最好是在透鏡總面積的約1％至約10％的范圍內(nèi)。
小孔的最低數(shù)量受到許多因素的影響，這些因素包括所需的空氣流動和眼鏡結(jié)構(gòu)的其它方面。例如，如果眼鏡的形狀與使用者頭部的形狀非常一致，那么景好至少有一個上側(cè)小孔和至少有一個下側(cè)小孔允許對流。較佳的是，在透鏡的上側(cè)和下側(cè)分別設(shè)置4個或更多個小孔。就面積來說，較佳的是在下側(cè)和上側(cè)分別設(shè)置總面積是透鏡總面積的至少約0.2％、最好至少約1％的小孔。小孔可沿著上側(cè)或下側(cè)或二側(cè)組合設(shè)置。
雖然根據(jù)一些較佳實施例描述了本發(fā)明，但根據(jù)這里描述的內(nèi)容，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說也可設(shè)想到其它的實施例。因此，本發(fā)明并不受這里引用的較佳實施例的約束，而僅受附后的權(quán)利要求書的約束。
權(quán)利要求
1．一種無鉸鏈鏡架，包括一弧形透鏡支承部分，它橫向經(jīng)過使用者臉部的前側(cè)延伸并支承至少一塊在使用者視線內(nèi)的透鏡，所述支承部分具有一中心區(qū)以及第一和第二側(cè)面區(qū)；以及第一和第二眼鏡腿，它們自第一和第二側(cè)面區(qū)延伸，當鏡架位于使用者頭部前方時，第一和第二眼鏡腿自透鏡支承部分向后延伸，經(jīng)過使用者的耳朵，再相對延伸并部分環(huán)繞使用者頭部后側(cè)；其中，該鏡架是一種無鉸鏈的整體結(jié)構(gòu)。
2．如權(quán)利要求1所述的無鉸鏈鏡架，其特征在于，第一和第二眼鏡腿具有遠離透鏡支承部分的第一和第二端，在松弛和不佩戴的情況下，所述第一和第二端相互間隔不超過3英寸。
3．如權(quán)利要求2所述的無鉸鏈鏡架，其特征在于，所述第一和第二端橫向移動范圍達到至少4英寸的分離距離，同時在整個所述橫向移動范圍內(nèi)維持一個向中間的偏壓。
4．如權(quán)利要求1所述的無鉸鏈鏡架，其特征在于，所述鏡架是由聚合材料一體模制而成的。
5．如權(quán)利要求3所述的無鉸鏈鏡架，其特征在于，在所述第一和第二端在整個所述橫向移動范圍內(nèi)移動時，鏡架在整個所述弧形透鏡支承部分處的曲率基本不變。
6．如權(quán)利要求1所述的無鉸鏈鏡架，其特征在于，還包括在所述弧形透鏡支承部分上的第一和第二鏡框。
7．一種通眼鏡，包括一在前面的透鏡支承部分；向后延伸的第一和第二眼鏡腿；以及面向前的至少第一和第二小孔，第一小孔位于第一眼鏡腿和透鏡支承部分之間，而第二小孔位于第二眼鏡腿和透鏡支承部分之間。
8．一種通風雙透鏡眼鏡，包括一無鉸鏈鏡架，它具有一透鏡支承部分和一對眼鏡腿；至少一個延伸通過所述各眼鏡腿近端的小孔，以作鏡架通風孔；一右透鏡和一左透鏡，它們分別具有一中心光學區(qū)和一周邊緣；至少一個自透鏡的周邊緣向光學區(qū)延伸并貫穿透鏡的凹槽；其中，無鉸鏈鏡架在凹槽的第一側(cè)和第二側(cè)處與透鏡的周邊緣接觸，并橫跨凹槽延伸，使透鏡通風孔閉合。
9．如權(quán)利要求8所述的通風雙透鏡眼鏡，其特征在于，無鉸鏈鏡架具有至少一個自透鏡支承部分的周邊緣向前延伸的流線型罩。
10．如權(quán)利要求8所述的通風雙透鏡眼鏡，其特征在于，還包括多個環(huán)繞透鏡周邊緣設(shè)置的小孔。
11．如權(quán)利要求10所述的通風雙透鏡眼鏡，其特征在于，各小孔包括一彎曲壁，彎曲壁的凸起側(cè)面向光學區(qū)。
12．如權(quán)利要求8所述的通風雙透鏡眼鏡，其特征在于，透鏡具有在約1英寸至約2英寸范圍內(nèi)的垂直尺寸，以及在約2英寸至約3英寸范圍內(nèi)的沿著透鏡表面的水平弧長。
全文摘要
這里公開一種無鉸鏈鏡架(12),整個鏡架在眼鏡腿(16,18)的后部提供一個向中間方向的力,以便增加眼鏡和使用者頭部之間的夾持力。在一種通風眼鏡實施例里,在雙透鏡眼鏡(66)的各透鏡上提供許多貫穿透鏡的小孔(86),這些小孔在透鏡(64)和環(huán)繞的鏡框(70)之間的連接處。整體鏡架或傳統(tǒng)的鉸鏈鏡架也可設(shè)置通風孔(80,82),以便通風。
文檔編號A61F9/02GK1223725SQ97195911
公開日1999年7月21日 申請日期1997年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月27日
發(fā)明者詹姆斯·H·賈納德, 彼德·K·伊 申請人:奧克萊股份有限公司