本发明涉及一种大门光学监视器，该监视器可将室外靠近大门周遭范围内的景物或访客的影像经过棱镜组、物镜组的折射后形成上下左右皆与景物或访客相同的正立实像，并使该正立实像清楚地成像于一平凹透镜上已经被砂光处理过的后平面上，供室内方便地观视。 一般建筑物的大门上常装设有“大门监视器”（俗称门眼或监视器），主要是利用一些简单的光学透镜组合，让室内的人能经由设在大门板上的该监视器观看室外靠近大门周遭的访客或景物，以达监视或辨认的效用。
习用的大门监视器结构如图1所示，由物镜1、目镜2、安装筒3及固定具41、42、43、44等构件组成，其中，安装筒3组装时要穿过大门门板5且长度比门板5稍长，以便该稍长部份露出于门板5的室内表面51及室外表面52的外侧，其上可供设置固定器41及42，用来将安装筒3固设于门板5上，另在安装筒3面向室外景物一端的内壁上设有固定具43，用以固设物镜1，另一端地内壁上则另设固定具44，用以固设目镜2，通常该物镜1大都采用具有前凸形面11及后凹形面12的透镜，目镜2则采用一般凸透镜;藉该物镜1的前凸形面11具有广角聚焦作用，能使室外靠近大门周遭范围的景物或访客于安装筒3内会聚成像，并藉该物镜1的后凹形面12具有发散作用，使该影像经过此凹形面后能被目镜2的凸透镜成像作用形成正立虚像，让观视者能于室内由目镜中见至室外靠近大门周遭范围景物或访客的影像。
前述习用大门监视器由于受限于大门门板5的厚度（一般均不厚），使其安装筒3的长度必须相当短，造成必须采用焦距及曲率半径极短的物镜1。又为了获得广角观视范围的效果，物镜1的前凸形面11的弧度甚大，从而产生色像差。虽然物镜1的后凹形面12具有扩焦作用可用来加以舒缓，惟在此情况下的效果极为有限，整体结构仍将产生相当程度的色像差。另由上述习用大门监视器的目镜中观视到室外景物或访客的影像为正立虚像，观视者必需将其眼睛靠近目镜方可清楚观视，使用上非常不方便，并且所观视到的影像甚小，亦不易辨认;故整体监视效果甚差。为改正上述产生色像差的缺点，在1990年2月1日公告的台湾第78202607号「具有广角观视之门眼构造」专利案已揭露一种技术手段，如图2所示，主要是在物镜21（其构造与上述习用大门监视器的物镜相似）后紧接触一对平凹透镜22及24，藉其凹形面222及242具有双重发散扩焦作用，可大幅减少该物镜21为获得广角观视范围而被设计成其前凸形面211具甚大弧度所产生的色像差;该案即因此一技术手段及其前端座体、中央筒座体17及后端筒体13等组成的安装筒及固定具等与上述习用大门监视器不同而获准专利。
上述第78202607号专利案，虽对扩大观视范围及减少色像差具有功效，惟仍存在“由目镜见到室外景物或访客成正立虚像，需眼睛靠近目镜方可清楚观视，且影像甚小不易辨认”的缺点。为改善此类缺点，在一九八九年九月一日公告的台湾第77107378号「门窥视器」专处案亦已揭露另一种技术手段，如图3所示，主要是用两枚斜边而互为接触的直角棱镜9、9′组（基于一般大门的门板极薄，采用棱镜组可缩短光行程，适合用于该大门监视器上），将景物或访客的影像予以上下颠倒（左右并不变）后，透过紧邻该棱镜组9、9′后端的一枚前凸透镜4再予以上下颠倒（左右已相反），并受该前凸透镜4具有前凹形面及后凸形面且前者的曲率半径大于后者的作用，其色像差得获校正;该影像再透过一枚与前凸透镜4维持一固定间隔d的中间凸透镜4′（为平凸透镜）后，其影像视角获得适度地加宽，最后透过一枚与中间凸透镜4′维持一规定距离的后凸目镜透镜4′（为一凸透镜）后，藉该规定距离设定等于中间凸透镜4′及后凸目镜透镜4″的焦距，且安排该两透镜形成相互面对定位，得以校正桶形畸变（Barrel distortion），该影像并以正立实像投影在后凸目镜透镜4″的后端经细磨过的平坦表面（即显示幕）上，由于是投影实像，不用眼睛靠近该后凸目镜透镜4″亦能方便地观视及辨认。
上述已被核准专利的第77107378号专利案，虽对扩大观视范围、校正色像差及畸变、提高辨认程度、不需眼睛紧靠目镜而改由显示幕上方便地观视等方面显视功效，惟仍具有下列几项重大缺点：
1.由于景物透过一直角棱镜后，形成与该景物上下颠倒且左右不变的影像，如图4所示（来自景物的光线P1与P2射入前侧平面a，并经底平面c反射后，由后侧平面b射出，形成上下颠倒形态），则上述第77107378号专利案因是用两枚直角棱镜9、9′以斜边面相接触的组合来使景物成像（参考图3），其产生的影像亦必与原景物形成上下颠倒且左右不变状态，如图5所示（来自景物的光线P1与P2射入上方前侧平面a，光线P1′、P2′射入下方前侧平面a′，经两棱镜相接触的底平面c反射后，光线P1与P2由上方后侧平面b反射出，光线P1′与P2′由下方后侧平面b′射出，形成上下颠倒且左右不变的状态），再透过该案的透镜组合（参考图3）予以再上下颠倒且左右相反后，即形成左右相反的正立实像，由于左右相反，故辨视效果不尽理想。
2.上述第77107378号专利案的棱镜组9、9′，如图5所示，其仅有两个平面（上方前侧平面a与下方前侧平面a′）的角度方向正确，能接受由正面景物射来的入射光（如光线P1、P2、P1′、P2′等）而形成清楚影像;左及右侧平面则因角度方向不对，接受左右侧景物射来的光无法形成清楚影像，故该棱镜组9、9′对正面景物具有较大的观视范围，但对左右侧物的观视则受限制，因此观视靠近大门周遭（四面八方）的景物或访客的效果不佳。
3.上述第77107378号专利案，如图3所示，其前凸透镜4与中间凸透镜4′间恒存在一段间隔d，由于该间隔d是存在于安装筒5内部空间而装设于门板的安装孔内，造成被安装的门板厚度受该间隔d限制，至少需达某一厚度以上方足容纳，因此对一些较薄的大门，装设该案的窥视器将有容纳上的困难。
4.上述第77107378号专利案，如图3所示，其后凸目镜透镜4″为一具有凸形面41的平凸透镜，其前凸形面41具聚焦作用，将使透过该透镜后投影于后端经细磨过的平坦表面42上的影像视角宽度稍减。
本发明的首要目的在于：提供一种大门光学监视器，其棱镜组1由四枚屋脊型棱镜11、12、13、14所组成，共同用来将室外靠近门板周槽（指上下左右）范围内的景物或访客的影像先予以上下颠倒且左右相反，以便透过紧邻该棱镜组1之后的物镜组2（由一对平凸透镜21、22所组成），透当地聚焦至投影镜3的前凹形面311上，形成左右皆与原景物相同的正立实像，并藉该前凹形面311曲率的适当设计，使该正立实像清楚地成像于其后方已经磨砂过的后平面312上，供观视者于室内方便地观视。
本发明的次一目的在于：提供一种大门光学监视器，该监视器采用棱镜组1直接面对景物或访客，可缩短光直行行程，亦即缩短监视器的安装长度，故对较薄的大门门板亦可使用，显然在使用范围上可克服一般习用的大门监视器（如第78202607号专利案，因受限于光直行行程较长，只能装设于足够厚度的大门门板上，如勉强装设于较薄的门板上将造成大部分凸出于门板外面有碍美观及易遭碰撞）的缺点而增进监视功效。
本发明的第三目的在于：提供一种大门光学监视器，其棱镜组1中的每一屋脊型棱镜11、12、13、14均能将景物或访客的影像予以上下颠倒且左右相反，如图10所示（来自景物的光线P1、P2射入屋脊型棱镜的前平面ABC上，经右平面BCD反射后进入左平面ACD，或经左平面ACD反射后进入右平面BCD，再经反射后由平面ABD反射出，形成上下颠倒且相反的状态），该影像再透过两平凸透镜21、22组成的物镜组2后（见图12所示），即形成上下左右均与原景物或访客相同的正立实像，显然在观视辨认程度上可改良一般习用的大门监视器〔如第77107378号专利案采用直角棱镜9、9′（见图3所示），只能将景物的影像予以上下颠倒，但不能左右相反，再透过凸透镜组后即形成左右相反的正立实像，致辨认程度不佳〕的缺点而增进监视功效。
本发明的第四目的在于：提供一种大门光学监视器，其中棱镜组1是由四枚屋脊型棱镜11、12、13、14所组成，如图9所示，由于共有四个平面（当C点面对景物时，上方右前侧平面ABC、上方左前侧平面ACD、下方右前侧平面BCF、下方左前侧平面CDF等）的角度方向正确，能对来自监视器前方上下左右侧景物的入射光线作用形成清楚影像，故观视范围极广;显然在扩大观视范围上可改良一般习用的大门监视器〔如图77107378号专利案的直角棱镜9、9′（见图3所示）只有两个平面的角度方向正确（见图5所示），能对来自前方上下侧景物的入射光作用形成清楚影像，对来自前方左右侧的景物则无法形成清楚影像〕的缺点而增进监视功效。
本发明的第五目的在于：提供一种大门学监视器，其中物镜组2是采用两枚平凸透镜21、22以其凸形面相接触而组成，用来将棱镜组1所产生的景物或访客的“上下颠倒且左右相反”的影像再予以“上下颠倒且左右相反”而还原，并适当地聚焦至投影透镜3的凹形面311上，使经由该投影透镜3的后平面312可见到景物或访客的正立实像。其中该前平凸透镜21的曲率半径小于后平凸透镜22，可有效校正色像差;且该两平凸透镜以其凸形面相接触的组合，亦可缩减整体物镜组2的总焦距，以利本发明的监视器能够安装在狭窄的大门门板中，不致凸出太多而影响美观，并且该前平凸透镜21的凸形面与后平凸透镜22的凸形面间互相接触，如图11所示，造成外筒44的小口径圆筒441的容置槽443内不需留下间隔，显然在使用范围上可改良一般习用的大门监视器〔如第77107378号专利案因其前凸透镜4与中间凸透镜4′之间恒存在一段间隔d（见图3所示），故安装此监视器的门板厚度会受该间隔d限制，至少需达某一厚度以上方足容纳，而造成无法安装于较薄门板的大门上，或勉强装设将造成大部分凸出于门板外而有碍美观及易遭碰撞〕的缺点而增进监视功效。
本发明的第六目的在于：提供一种大门光学监视器，其中投影透镜3为一平凹透镜，主要是基于物镜组2所成的像，一般都无法清楚地成像于一平面上，会造成模糊，故需使用具有弧形面的透镜，因此本发明采用一平凹透镜，其前凹形面311的曲率半径大小是配合其前方物镜组2的聚焦情况而设计，使物镜组2所成的影像能清楚地成像于该投影透镜3的后平面312上;并且此一投影透镜3的凹形面311具发散作用，可使成像于后平面312上的影像视角宽度稍增大，显然在影像视角宽度上可改良一般习用的大门监视器〔如第77107378号专利案采用一具有前凸形面的平凸透镜作为投影透镜（该案中称为后凸目镜透镜4″，见图3所示），其凸形面具聚焦作用，将造成透过该透镜后成像于其后端经细磨过的平面（即显示幕）上的影像视角宽度稍减〕的缺点而增进监视功效。
本发明所提供的大门光学监视器，是由棱镜组、物镜组、投影透镜、安装筒及固定具组合而成，其特征在于：
棱镜组：是由四枚屋脊型棱镜以及其屋脊面相互接触结合而成，
透镜组：是由一枚具有前平面及后凸形面的前平凸透镜与另一枚具有前凸形面及后平面的后平凸透镜以其凸形面相接触方式组成，
投影透镜：为一具有前凹形面及后平面的平凹透镜，其后平面经处理成能显示影像的砂光平面，
安装筒：是由棱镜组固定器、棱镜锁紧盖、外筒、距离固定器及投影透镜锁紧环所组成，其中，该棱镜组固定器为中空两端相通且内设有一供棱镜组安置的容置槽，棱镜锁紧盖为一圆筒体，其内设有一容置槽且一端设有向外凸折的支撑条，供棱镜固定器紧密置入该容置槽后，使棱镜组的各屋脊型棱镜间相接合的一尖突点抵紧支撑条而安置，其另一端缘可与外筒螺接，距离固定器为一具有固定长度的短圆筒体，外筒内设有容置槽，供依顺序紧密安置前平凸透镜及后平凸透镜组成的物镜组在前，距离固定器居中，且投影透镜在后，并相互抵紧，且外筒的两端缘可分别与棱镜锁紧盖及投影透镜锁紧环螺接，投影透镜锁紧环为一短圆筒体，其一端缘可与外筒的一端缘螺接，并抵紧该置于外筒内的投影透镜，使外筒内的各构件紧密固结，
固定具：是由一薄片状内板锁紧环及一薄片状外门板固定环构成，其中该外门板固定环可供棱镜锁紧盖的一端紧密穿套，并固定于大门门板上，内门板锁紧环可供外筒紧密穿套固定，
先将上述棱镜组装入棱镜组固定器的容置槽，并整体置入棱镜锁紧盖的容置槽内，且使棱镜组的各屋脊型棱镜间相接合的一突点抵紧棱镜锁紧盖的一端面上的支撑条而安置，棱镜锁紧盖的另一端套上外门板固定环并穿入大门门板上监视器的预设贯穿孔内，且被该外门板固定器固定于该门板上，次将前平凸透镜、后平凸透镜、距离固定器、投影透镜等依此排列顺序由外筒一端置入外筒的容置槽，该端的端缘并与投影透镜锁紧环的一端缘螺接而受其抵紧，使外筒内的各构件形成紧密牢固结合状态，再将该外筒套上内门板锁紧环后，使其另一端穿入门板贯穿孔内与上述已穿入的棱镜锁紧盖的一端缘螺接，通过控制内门板锁紧环的移动，以调整其与外门板固定环的间距，而将该监视器紧密固设于大门门板上。
前述的大门光学监视器，其中棱镜组中的各屋脊型棱镜可由直角棱镜沿图8所示的面ABC、BCD、ABD及ACD等四个平面切割而成，并造成AB垂直平分CD，且面ABC与面ABD正交，面ACD与面BCD正交。
前述的大门光学监视器，其中透镜组中的后平凸透镜的曲率半径大于前平凸透镜以校正色像差。
前述的大门光学监视器，其中安装筒中的距离固定器的前端面可凸设一同轴小凸环作为卡紧用。
前述的大门光学监视器，其中安装筒中的外筒可由一小口径圆筒及一大口径圆筒一体成型构成，该小口径圆筒内设一前细后粗的容置槽，供物镜组的前平凸透镜及后平凸透镜紧密安置，其一端缘与棱镜锁紧盖的一端缘螺接，大口径圆筒内设一容置槽供距离固定器及投影透镜安置，其一端缘与投影透镜锁盖的一端缘螺接。
前述的大门光学监视器，其中安装筒中的外筒一端缘与棱镜锁盖一端缘的螺接，可于该棱镜锁紧盖的一端缘上设外螺纹，并于该外筒的对应待螺接的一端缘的内壁上设内螺纹，将该棱镜锁紧盖的外螺纹端旋入该外筒的内螺纹端内而螺固。
前述的大门光学监视器，其中安装筒中的外筒一端缘与投影透镜锁紧环的一端面的螺接抵紧，可于该投影透镜固定环的待螺接的一端面上凸设一小凸环，其上设外螺纹，并于该外筒的对应待螺接的一端缘的壁上设内螺纹，将该投影透镜锁紧环的小凸环的外螺纹端旋入该外筒的内螺纹端内而螺固，并藉该小凸环以抵紧该置于外筒内的各构件。
前述的大门光学监视器，其中固定具中的外门板固定环可于内周壁上沿直径的两端点处各设一缺口，并于其外周壁上沿直径的两端点各设一突柱，另于棱镜锁紧盖的外周侧缘上对应处亦各设一突柱，将该棱镜锁紧盖待螺接的一端穿过该外门板固定环，且延伸穿入大门门板上待装监视器的预设贯穿孔中与同时伸入的外筒一端相螺接，藉该棱镜锁紧盖侧缘外周上的柱插入外门板固定环的缺口内卡紧结合，且该外门板固定环外周上的突柱则插入大门门板上的安装孔中固结，该内门锁紧环可于其内周壁上设内螺纹，另于该外筒的外周壁上设外螺纹，将该内门板锁紧环紧密套于该外筒上，藉内外螺纹的螺合，旋紧该内门板锁紧环以紧固。
本发明的优点在于：本发明所提供的大门光学监视器在使用上已将习用的大门监视器“以眼睛靠近目镜”的观视形态改良为“由透镜的砂光平面（即显示幕）上呈现影像”的观视形态，使用的方便性已显著提高;并且本发明的整体结构（含四个屋脊型棱镜组成的棱镜组、一对平凸透镜以其凸形面相接触组成的物镜组、一平凹透镜以其平面部分经过砂光处理形成的投影透镜、棱镜组固定器、棱镜锁紧盖、距离固定器、投影镜锁紧环、内门板锁紧环、外门板固定环等构件的构造、关系位置及此等构件相互间的结合关系等）亦与一般的习用大门监视器不同，成为一种实用的全新结构。此外，本发明亦可改良习用监视器所存在诸如“以眼睛紧靠目镜进行观视，造成使用极为不便且辨识不易”、“观视的景物或访客的影像存在色像差”、“观视范围不够宽广”、“观视的景物或访客的影像成正立虚像或左右相反的正立实像，致辨认程度不佳”、“监视器的光行程太长，致部份较薄门板无法装设，或勉强装设致造成大部分凸出门板外面有碍美观及易遭碰撞”等缺点而增进监视功效。
以下结合附图进一步说明本发明的结构特征及目的。
附图简要说明：
图1为习用大门监视器的平面结构图例一。
图2为习用大门监视器的平面结构图例二。
图3为习用大门监视器的平面结构图例三。
图4为直角棱镜的光行程图。
图5为习用大门监视器的棱镜组构成图。
图6为本发明的立体结构外观图。
图7为本发明的各构件安装图。
图8为本发明的屋脊型棱镜构成图。
图9为本发明的棱镜组构成图。
图10为屋脊型棱镜的光行程图。
图11为本发明的平面结构图。
图12为本发明的光学成像图。
本发明为一种大门光学监视器，主要目的在于改良上述习用大门监视器的诸多缺点，提供一种观视范围广、辨认程度高、使用及安装方便且能适合大部份大门用的显像式大门监视器，其立体结构的外观如图6所示，各构件的安装如图7所示，平面结构如图11所示，是由棱镜组1、物镜组2、投影透镜3、安装筒及固定具等构件组合成，其中：
棱镜组1：是由四枚屋脊型棱镜11、12、13、14以其屋脊面相互接触而成，如图9所示，且每一枚屋脊棱镜11、12、13、14为相同结构，如图8所示，该等屋脊型棱镜是由直角棱镜沿面ABC、BCD、ABD及等四个平面切割面成，并造成AB垂直平分CD，面ABC与面ABD正交，面ACD与面BCD正交。
透镜组2：是由两枚平凸透镜21及22以其凸形面相接触组成，如图11所示，其中之一为靠近棱镜组1且具有前平面及后凸形面的前平凸透镜21，另一为具有前凸形面及后平面的后平凸透镜22，后平凸透镜22的曲率半径大于前平凸透镜21。
投影透镜3：为一平凹透镜，如图11所示，具有前凹形面311及后平面312，该后平面312经加工成能显示影像的砂光平面。
安装筒：是由棱镜组固定器41、棱镜锁紧盖43、外筒44、距离固定器47及投影透锁紧环48等构件组成，如图7及图11所示，其中该棱镜组固定器41内设容置槽411，供置放棱镜组1，棱镜锁紧盖43为一有盖螺帽形状，其侧缘设有两突柱431，且面向景物的一端设有向外凸折的支撑条433，内部则设一容置槽432，其空间供紧密容纳棱镜组固定器41，且容纳后，该棱镜组1面向景物方向的尖突处抵支撑条433后，尚能使棱镜组固定器41的另一端少部分凸出于容置槽432外，棱镜锁紧盖43的另一端为一口径较小的颈部，其外壁设有外螺纹434。距离固定器47为一具有固定长度的圆筒，其前端面凸设有一同轴小凸环471，当作卡紧用。投影透镜锁紧盖48为一短圆筒，其前端面凸设有一小凸环481，在该小凸环481外壁上亦设有外螺纹482，可与外筒44螺固。外筒44是由两口径不同的同轴圆筒441及442一体成型而成，其中小口径圆筒441的内部形成一前细后粗口径的容置槽443，恰供紧密置放曲率半径较小的前平凸透镜21及曲率半径较大的后平凸透镜22所组成的物镜组2，前端缘内壁则设有内螺纹445，可与棱镜锁紧盖43的一端颈部外壁上的外螺纹434相螺固而结合成一体;大口径圆筒442的外壁上设有外螺纹444，且其内部亦形成一前细后粗口径的容置槽446，恰供紧密置放距离固定器47在前，投影透镜3在后，且后端缘内壁设有内螺纹447，可与投影透镜锁紧环48前端面的小凸环481外壁上的外螺纹482相螺固而结合成一体。
固定具：是由薄片状的内门板锁紧环45及外门板固定环42所构成，其中该外门板固定环42的口径约与棱镜锁紧盖43一端颈部的口径相等，其内周壁上沿直径的两端点设有两小缺口421，供设于棱镜锁紧盖43侧缘对应位置的两突柱431贯穿结合，外周壁上沿直径的两端点则设有两个突柱422供插入大门板上的预留组装孔（未绘图式）中而固定于大门板上;内门板锁紧环45的口径约与大口径圆筒442的口径相等，其内壁设内螺纹451，可与大口径圆筒442的外螺纹444相螺固，旋紧后，与外门板固定环42共同作用，可将本发明的大门监视器夹固于大门门板上。
本发明的大门监视器内各构件的安装，如图7及图11所示，先将棱镜组1装入棱镜组固定器41的容置槽411内，并整体置入棱镜锁紧盖43的容置槽432内，且使棱镜组1面向景物的尖突处抵紧棱镜锁紧盖43的支撑条433;次将前平凸透镜21、后平凸透镜22、距离固定器47、投影透镜3等依序置入外筒44内，并将投影透镜锁环48前端面上的小凸环481旋入外筒44的大口径圆筒442后端内，藉该小凸环481外壁上的外螺纹482与大口径圆筒442后端缘内壁上的内螺纹447相螺固，使外筒44内的各构件形成紧密牢固结合状态;最后将上述装有棱镜组1及棱镜组固定器41的棱镜锁盖43套穿过外门板固定环42，并穿入大门板5上的监视器贯穿孔51，且使设于其侧缘上的两突柱431穿过外门板固定环42的内周壁上的对应两小缺口421而结合，并将外门板固定环42外周壁上的两个突柱422分别插入大门板5上预设的两个安装孔52中结合，另将上述已装有物镜组2、距离固定器47、投影透镜3并已用投影透镜锁紧盖48加以旋紧的外筒44，穿套入内门板锁紧环45中，且使该外筒44的小口径圆筒441穿入大门板5的监视器贯穿孔51中，并与上述已装妥的棱镜锁紧盖43前端缘内壁上的螺纹434于大门板5中相螺固结合，旋紧内门板锁紧环45后，本发明的监视器即被固设于大门板5上。