ОЧКИ-ТРЕНАЖЕРЫ Российский патент 2006 года по МПК G02C7/10 A61F9/02 

Изобретение относится к оптике и, в частности, может быть использовано при производстве приборов видения, например очков для улучшения и коррекции зрения.

Сохранение зрения человеком, которое часто ослабевает в результате: болезней, постоянного переутомления и возрастной деградации глаз (склеротизация мелких сосудов, питающих глазную систему, ослабление иннервации глазного яблока), приводит к снижения тонуса глазных мышц (мышца Мюллера и мышца Брюкке), вызывая близорукость или дальнозоркость и рассогласование напряженности мышц - астигматизм. Все-таки основным путем компенсации зрительных отклонений при ухудшении зрения являются оптические приборы: очки и контактные линзы, которые значительно проще и дешевле вышеназванных приборов, к тому же они используются повсеместно.

Основным путем, которым идет человечество, - это компенсация этих отклонений с помощью оптики - очков, контактных линз. В дополнение к оптическим приборам созданы и начинают широко использоваться очки-тренажеры, которые позволяют существенно замедлить процесс ухудшения зрения, а в некоторых случая и восстановить до нормы оптические показатели глаза, как оптического прибора.

Так, российская фирма ООО «Ремдер» в городе Ярославле разработала очки-тренажеры «СУПЕР ВИЖН», представляющие собой оправу с линзами, выполненных из непрозрачного материала, с отверстиями заданного диаметра, расположенными на поверхности очков по определенному закону. Используя эффект действия дырочек (явления рефракции и интерференции), очки-тренажеры снимают напряжения с глазных мышц, давая им возможность восстанавливать свою нормальную работоспособность.

Известны очки-тренажеры «ЕуеМАХ» немецкой фирмы «Massagebille DX», представляющие собой комбинацию перфорационных очков и массажного прибора. Даже пятиминутное применение этих очков позволяет снять усталость от длительного чтения или работы за компьютером за счет дополнительного массажа точек иглоукалывания, расположенных на веках.

Однако фиксированный диаметр отверстий и заданное при изготовлении очков положение их на поверхности очков снижает терапевтический эффект воздействия очков-тренажеров по снятию усталости глаз, поскольку не учитываются индивидуальные особенности глаз и возрастные изменения. Кроме того, такие очки-тренажеры не пригодны к ежедневному ношению, так как представляют собой прибор в форме полумаски, не говоря уже о сложности изготовления и применения дорогой элементной базы.

Существует также известный ряд оптических приборов, расширяющих зрительные возможности человека. Например, в военной авиации применяется прибор в виде шлема, созданного для визуального контакта пилота с бортовым компьютером. Этот шлем является составной частью всего бортового комплекса и решает задачи полета. В состав шлема входят плазменный прозрачный экран, датчик слежения за положением глаз, то есть направлением оптической оси глаза, и дальномер. Все эти приборы подключены к бортовому компьютеру, который после соответствующей программной обработки получаемой информации проецирует на плазменный экран шлема вертуальную картину пространства, находящегося впереди самолета или же в полуавтоматическом режиме пилот одновременно с визуальным наблюдением пространства получает информацию, проецируемую на плазменный экран, необходимую для управления самолетом и выполнения боевой задачи.

Ближайшим прототипом изобретения могут быть известные очки, представляющие непрозрачные диски-линзы с множеством специально подобранных размеров-отверстий. На основе использования дифракционного эффекта фокусное расстояние глаз компенсируется заданным изменением направления световых лучей после прохождения отверстий таких дисков-линз.

Всем указанным приборам присущи следующие недостатки. Шлем пилота, несмотря на возможности автоматической подстройки под глаза пилота и его многофункциональность, является слишком специализированным и весьма дорогим оптическим прибором. К тому же им невозможно пользоваться в быту. Дифракционные очки дешевле, но по существу обладают такими же свойствами, что и обыкновенные очки с неизменными характеристиками, заданными при их изготовлении.

Целью изобретения является применение традиционных по форме восприятия человеком очков, но уже с другим положительным качеством тренажеров, лишенных выше названных технико-экономических и эргономических недостатков, так как выполнены с применением линз, функционирующих на основе микроэлектронной элементной базы. Это позволяет иметь очки для повседневного ношения, внешне привлекательные, так как выполнены с применением дизайна. К тому же такие очки-тренажеры являются универсальным бытовым оптическим прибором.

В предлагаемых очках-тренажерах применены линзы, выполненные по технологии жидкокристаллических экранов (ЖК-экраны). В исходном состоянии линзы прозрачны, но после включения очков с помощью источника электроэнергии изображение, попадающее через отверстия, формируется с помощью микрочипа и проецируется на линзы. Пользователь имеет возможность настраивать размер отверстий и их взаимное расположение с помощью вызова той или иной матрицы, заложенной в микрочипе, и тем самым оптимизировать терапевтическое воздействие очков-тренажеров. В очки-тренажеры дополнительно введены датчики освещенности и измерения спектрального состава света. Датчики освещенности соединены с микрочипом и позволяют по программе менять как диаметр проецируемых отверстий, так и спектральные характеристики, проецируемые на линзы экрана, меняя его прозрачность и цветность в зависимости от потребности пользователя.

Использование ЖК-экрана и микрочипа в конструкции очков-тренажеров позволяет выводить на экраны очков объективные данные по всем параметрам, которые будут запрограммированы при их производстве, что позволяет в этом случае их использовать при профотборе, где определяющими будет состояние зрения, и дает пользователю информацию для контроля изменений параметров своего зрения.

Линзы могут быть покрыты тонированной пленкой - светофильтром с заданными исходными спектральными характеристиками.

На фигурах 1 и 2 показана схема очков-тренажеров, где:

1. Оправа.

2. Линза-экран.

3. Микрочип.

4. Источник питания.

5. Проецируемая матрица.

6. Светопропускающие отверстия.

7. Кнопки выбора матриц и режима работы.

8. Тонирующая пленка.

9. Датчик уровня освещенности.

10. Датчик измерения спектрального состава света.

11. Дальномер.

На фигуре 1 и 2 изображены очки-тренажеры, состоящие из оправы (1), прозрачных жидкокристаллических линз-экранов (2) с нанесенной на их поверхность тонирующей пленкой (8), микрочипа (3) с программами работы и проецируемыми матрицами (5), источника питания (4), кнопки выбора матриц и режима работы (7), датчика освещенности (9), датчика измерения спектрального состава света (10), дальномера.

На фигуре 1 показана проекция матрицы (5) на прозрачные жидкокристалические линзы-экраны (2), где расположено прозрачное светопропускающее отверстие (6).

Очки-тренажеры работают следующим образом: после подключения источника питания (4) к микрочипу (3) на линзах-экранах (2) появляется изображение темных матриц (5), где размер проецируемых отверстий (6) исходно устанавливается по рекомендации врача-окулиста. Далее, пользователь, манипулируя кнопками выбора матриц и режимов (7), оптимизирует размер и расположения отверстий, выбирая из вариантов матриц, исходно заложенных в память микрочипа (3).

В зависимости от общего уровня освещенности пространства и спектрального состава света датчик освещенности (9) и датчик измерения спектрального состава света (10), а также дальномер вводят обратную связь в контур управления, размером отверстия поддерживая проникающий через отверстия очков поток на оптимальном для глаз уровне. При этом датчик измерения спектрального состава света (10) определяет окраску темного проецируемого фона и окраску самих отверстий, вырезая наиболее «агрессивную» составляющую солнечного спектра.

Использование очков-тренажеров позволяет производить тренировку с одновременным укреплением мышц глаз, помогая корректировать астигматизм, возвращать нормальное цветовое ощущение, если пользователь цветоанаомал, и нормальное зрение. Очки-тренажеры останавливают развитие глазных заболеваний, таких как глаукома и катаракта, позволяют после операции производить безболезненную тренировку. Во время отдыха очки-тренажеры являются лучшим профилактическим и общеукрепляющим прибором для глаз, к тому же ношение таких очков-тренажеров можно рассматривать как обычную лечебную процедуру. Одновременно такие очки-тренажеры являются многофункциональным прибором, поскольку позволяют решать такие задачи, как получение объективной информации о состоянии зрения в любой момент времени, и представить ее в объективных показателях пользователю. Эта возможность необходима в практической медицине, когда производится обследование большого контингента молодых людей на призывных пунктах, а также для объективного профилактического контроля работающих в отраслях, где состояние зрения является ведущим показателям при установлении профессиональной пригодности. К числу новых возможностей при использовании очков-тренажеров относятся свойства, вытекающие из конструкции, так как диапазон изменения фокусного расстояния таких очков позволяет рассматривать как мелкие предметы, которые без применения увеличительного стекла трудно рассмотреть, так и отдельные предметы без применения телеобъектива.

Изготовление очков-тренажеров можно осуществить в условиях любого производства с применением покупной микроэлектронной базы.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано при производстве приборов видения, например очков для улучшения и коррекции зрения. Изобретение направлено на улучшение удобства эксплуатации. Согласно изобретению очки-тренажеры включают оправу и линзы, выполненные с возможностью образования на них прозрачных отверстий на непрозрачном фоне. Линзы выполнены в виде жидкокристаллических экранов, подключенных к микрочипу, в память которого заложены варианты выбираемых непрозрачных матриц, каждая из которых имеет прозрачные отверстия установленного размера. Для управления величиной прозрачных отверстий введены датчик освещенности и дальномер, подключенные к микрочипу, а для изменения спектральных характеристик жидкокристаллических экранов в зависимости от освещенности введен датчик спектрального состава света, подключенный к микрочипу, кроме того, микрочип подключен к источнику питания и кнопкам управления. Линзы покрыты тонированной пленкой с заданными спектральными характеристиками. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Очки-тренажер, включающие оправу и линзы, выполненные с возможностью образования на них прозрачных отверстий на непрозрачном фоне, отличающиеся тем, что линзы выполнены в виде жидкокристаллических экранов, подключенных к микрочипу, в память которого заложены варианты выбираемых непрозрачных матриц, каждая из которых имеет прозрачные отверстия установленного размера, при этом для управления величиной прозрачных отверстий введены датчик освещенности и дальномер, подключенные к микрочипу, а для изменения спектральных характеристик жидкокристаллических экранов в зависимости от освещенности введен датчик спектрального состава света, подключенный к микрочипу, кроме того, микрочип подключен к источнику питания и кнопкам управления.2. Очки-тренажер по п.1, отличающиеся тем, что линзы покрыты тонированной пленкой с заданными спектральными характеристиками.