РАСТРОВЫЕ ЭКРАНЫ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ОЧКОВ Российский патент 2005 года по МПК G02C7/16 

Изобретение относится к охране труда, в частности к средствам защиты и профилактики органов зрения от воздействия высокоинтенсивных источников излучения, наблюдаемых в естественном свете. Предлагаемое техническое решение найдет применение у тех, чья деятельность связана с компьютерами, ибо цветовая температура голубых экранов в полтора - два раза превышает цветовую температуру солнца. Это является причинами появления ранних патологий функции зрения, особенно страдают сетчатка (снижается светочувствительность) и хрусталик глаза. Кроме того, предлагаемые очки могут найти спрос среди населения с целью защиты глаз от избыточной солнечной радиации.

Известно [1-5], что:

1. Функция зрения человека, являясь самокорректируемой системой, стремится поддерживать себя в норме, но лишь при условии сохранения незыблемого правила естественности света и цвета. Даже любой, на первый взгляд прозрачный и бесцветный материал, может оказаться непрозрачным и небесцветным для естественной коррекции функции зрения [2].

2. Сквозное отверстие в непрозрачном экране не нарушает ни принцип естественности света и цвета, ни прямую и ни обратную информационные связи [1].

3. Отверстие должно быть круглым, а радиус его должен составлять 0,95 радиуса первой зоны Френеля, чтобы обладать преломляющей силой, адекватной рефракционной способности глаза [1, 4].

4. Между рефракцией глаза и диаметром отверстия имеется функциональная связь [1, 4], из которой следует, что отверстия малого диаметра предназначены для ближней точки видения, а отверстия большего диаметра - дальней точки видения.

Из всего сказанного следует вывод: функция зрения является не только самокорректирующей системой, но и сканирующей, поэтому для нее не безразлично как расположены отверстия в растровых экранах.

Известны аналоги пространственного расположения перфорированных отверстий в растровых экранах.

В заявке № 95119367 от 14.11.95. Опубл. 10.01.98. МПК А 61 F 9/00, приведен растровый экран, состоящий из перфорированных отверстий в виде различно ориентированных эллипсов (см. Фиг.1). Этот аналог обладает недостатками:

- преломляющая сила эллиптических отверстий не адекватна рефракционной способности глаза;

- отсутствует функциональная связь между рефракцией глаза и диаметром отверстия [1, 4];

- отверстия одинакового размера не перекрывают глубину резкоизображаемого пространства от ближней до дальней точек видения [1, 4];

- не оправдано большое число одинаковых отверстий равносильно информационному шуму.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является растровый экран, приведенный в патенте РСТ WO 8502038 от 09.05.85. МПК G 02 С 7/16 (см. Фиг.2), в котором устранена часть вышеперечисленных недостатков, но наличие отверстий одного размера говорит о том, что они:

- не обеспечивают функциональную связь между рефракцией глаза и диаметром отверстия;

- не перекрывают глубину резко изображаемого пространства от ближней до дальней точек видения.

Сущностью растровых экранов релаксационных очков, состоящих из непрозрачных перфорированных пластин со сквозными отверстиями в виде строк с возрастающим снизу вверх числом отверстий, является то, что: число строк n и число отверстий N в каждой строке растра задают как 2n-1=N, при этом, диаметры отверстий n-й строки равны d₁=0,63 мм, d₂=1,0 мм, d₃=1,41 мм, d₄=3,2 мм; расстояния между отверстиями равны диаметру отверстия n-й строки, а расстояние между строк - не менее диаметра большего отверстия; релаксационное отверстие, диаметром D=10-12 мм, располагают вверху растра над средним отверстием 4-й строки на расстоянии D; прямая, проведенная через центральные отверстия всех 4-х строк, составляет с вертикальной осью угол 8-10°.

Принцип работы растрового экрана релаксационных очков можно пояснить с помощью чертежа, изображенного на Фиг.3, а также с помощью таблицы [3], в которой приведена функциональная связь между фокусным расстоянием f и диаметром d отверстия.

f, м5,04,03,02,01,51,00,50,400,300,200,10d, мм3,202,832,452,01,731,411,00,90,770,630,45

На Фиг.3 изображены релаксационные очки, на растровых экранах которых имеется перфорация в виде строк с возрастающим снизу вверх числом отверстий N и строк n, которые функционально связаны между собой соотношением 2n-1=N. Из соотношения следует, что в первой строке n=1 содержится 1 отверстие с d₁=0,63 мм, во второй - n=2, содержится 3 отверстия с d₂=1,0 мм, в третьей n=3, содержится 5 отверстий с d₃=1,41 мм, в четвертой - семь с d₄=3,2 мм. Всем отверстиям с диаметрами d_n, присутствующими в таблице, соответствуют фокусные расстояния f_n, которые перекрывают область резкого видения от ближней точки видения до дальней, увеличивают остроту зрения не менее чем на 20%. Расстояния между отверстиями в каждой строке равны диаметру отверстия соответствующей строки, а расстояние между строк - не менее диаметра отверстия предыдущей строки. Для снятия напряжения глазных мышц используют возможность периодического переключения внимания от ближней точки видения на дальнюю (или наоборот) используют релаксационное отверстие диаметром D=10-12 мм, которое располагают вверху растра над средним отверстием 4-й строки на расстоянии D. Расстояние между релаксационными отверстиями правого и левого растров равно межосевому расстоянию глаз - А. Несмотря на то, что релаксационное отверстие является самым большим D=10-12 мм, тем не менее, оно в тысячи раз снижает освещенность сетчатки, что приводит к повышению ее чувствительности, а следовательно, к коррекции темновой адаптации [2], кроме того, оно существенно расширяет угол обзора. Остальные отверстия четырех строк корректируют дальнозоркость, пресбиопию, близорукость, причем, в первую очередь, как показали опыты, за счет коррекции астигматизма. Глаз приспособился сканировать объекты по закону пространственной перспективы, с этой целью ось симметрии растра, проходящая через центральные отверстия всех 4-х строк, отклонена от вертикальной оси на угол 8-10°.

Таким образом, 16-ти рефракционных отверстий, расположенных в четырех строках растра и одного релаксационного отверстия, расположенного вверху растрового экрана, вполне достаточно, чтобы перекрыть весь диапазон от ближней до дальней точки резкого видения. При этом каждый типоразмер отверстий выполняет свои определенные функции:

- релаксационное отверстие, уменьшая световой поток, повышает светочувствительность сетчатки, корректирует темповую адаптацию, обеспечивает начало процесса сканирования глаза;

- отверстие d₁=0,63 мм повышает остроту зрения более чем на 20% на расстоянии f=0,2 м и корректирует дальнозоркость, близорукость, астигматизм и раннее косоглазие;

- отверстие d₂=1,0 мм повышает остроту зрения не менее чем на 20% на расстоянии f=0,5 м, корректирует дальнозоркость, близорукость, астигматизм и раннее косоглазие;

- отверстие d₃=1,41 мм повышает остроту зрения на 20% на расстоянии f=1,0 м, корректирует дальнозоркость, близорукость, астигматизм и раннее косоглазие;

- отверстие d₄=3,2 мм обеспечивает резкость объектов на расстоянии f=5,0 м, корректирует астигматизм, раннее косоглазие, а 7 отверстий обеспечивают максимальный обзор.

Растровые экраны являются заготовками для вставок релаксационных очков, поэтому не имеют определенной формы. Форма вставок может быть любой в зависимости от очковой оправы.

Источники информации

1. Патент RU № 2150136 от 27.09.96. "Очки для защиты и профилактики органов зрения от высокоинтенсивных источников прямого и косвенного излучения, наблюдаемых в естественном свете". Опубл. 27.05.2000, Бюл. № 15, МКИ 7 G 02 C 7/16.

2. Архангельский В.Н. Глазные болезни. Изд. 2-е, М,: 1969, с.68-71.

3. Патент RU № 2233488 от 19.04.2002. "Устройство ввода-вывода визуальной информации". Опубл. 27.07.2004, Бюл. № 21, МКИ 7 G 09 G 1/08.

Патент RU № 2197198 от 15.02.2000. "Универсальное средство для коррекции патологических нарушений органов зрения". Опубл. 27.01.2003, Бюл. № 3. МКИ 7 А 61 F 9/00.

Изобретение относится к области офтальмологии, а именно к средствам защиты и профилактики органов зрения от воздействия высокоинтенсивных источников излучения, наблюдаемых в естественном свете. Изобретение направлено на повышение удобства пользования за счет обеспечения функциональной связи между рефракцией глаза и диаметром отверстий в экране и обеспечения возможности перекрывания глубины резко изображаемого пространства от ближней до дальней точек видения. Этот результат обеспечивается за счет того, что растровые экраны релаксационных очков состоят из непрозрачных перфорированных пластин со сквозными отверстиями в виде строк с возрастающим снизу вверх числом отверстий. Число строк n и число отверстий N в каждой строке растра задают как: 2n-1=N, при этом диаметры отверстий n-й строки равны: d₁=0,63 мм, d₂=1,0 мм, d₃=1,41 мм, d₄=3,2 мм, расстояния между отверстиями равны диаметру отверстия n-й строки, а расстояние между строк - не менее диаметра большего отверстия, релаксационное отверстие диаметром D=10-12 мм располагают вверху растра над средним отверстием 4-й строки на расстоянии D, при этом прямая, проведенная через центральные отверстия всех 4-х строк, составляет с вертикальной осью угол 8-10°. 3 ил.

Растровые экраны релаксационных очков, состоящие из непрозрачных перфорированных пластин со сквозными отверстиями в виде строк с возрастающим снизу вверх числом отверстий, отличающиеся тем, что число строк n и число отверстий N в каждой строке растра задают как 2n-1=N, при этом диаметры отверстий n-ой строки равны: d₁=0,63 мм, d₂=1,0 мм, d₃=1,41 мм, d₄=3,2 мм, расстояния между отверстиями равны диаметру отверстия n-ой строки, а расстояние между строк - не менее диаметра большего отверстия, релаксационное отверстие диаметром D=10-12 мм располагают вверху растра над средним отверстием 4-ой строки на расстоянии D, при этом прямая, проведенная через центральные отверстия всех 4-х строк, составляет с вертикальной осью угол 8-10°.