Устройство для защиты глаз от яркого света Российский патент 2020 года по МПК G02C7/10 G02C7/16 A61F9/02 

Изобретение относится к оптическим устройствам для защиты глаз от яркого света в виде солнцезащитных очков, экранов или очков-антифар.

Аналогом и прототипом заявленного устройства выступают очки по патенту Российской Федерации №2661449 С1 со светофильтрами и расположенными на одном уровне по горизонтали оптическими диафрагмами, которые в своей средней части представлены в форме узкой оптической щели, за границами которой просвет оптической диафрагмы расширяется с обеих сторон, образуя периферические части.

Недостатком данной конструкции очков является хорошо видимая в поле центрального зрения граница светофильтров, что вызывает ощущение ограничения полей зрения и зрительный дискомфорт. В указанном патенте №2661449 С1 представлена возможность использования светофильтров с градиентным переходом, однако не указана ширина и структура градиентного перехода в виде границ и слоев, что имеет существенное значение, так как известные, пропускающие свет и постепенно затемняющиеся на достаточно большом протяжении светофильтры резко снижают светозащитный эффект в поле центрального зрения при использовании оптической диафрагмы, которая при таких широких градиентных полях без границ теряет свою конструктивную особенность в виде узкой оптической щели.

Кроме того, широкие градиентные оптические поля, например, свыше 2-3 миллиметров, уже воспринимаются зрительно как отдельные оптические поля или неоднородность в поле центрального зрения, что является недостатком очков по патенту ЕР 0 099 524 А2, в котором поля представлены широкими зонами по типу полумесяца.

Целью изобретения является создание ступенчатого градиентного перехода светозащитных свойств на границе светофильтра с центральной частью оптической диафрагмы, при котором уменьшается или исчезает эффект визуализации видимой границы светофильтра без потери светозащитного эффекта оптической диафрагмы.

Данная цель достигается использованием в устройстве дискретных светозащитных оптических сред, в которых светофильтры выполнены в виде отдельных или комбинированных слоев в оптической основе и расположены либо на поверхности, либо в глубине образованной многослойной оптической среды, например, очковой линзы, в которой, на границе светофильтров с центральной частью оптической диафрагмы, кратно, например на один слой, конструктивно или технологически уменьшено количество слоев светофильтра в поперечном сечении плоской линзы на пути светового потока, за счет смещения границы отдельного слоя светофильтра на минимальное расстоянии от аналогичной границы любого другого слоя светофильтра. Эта ступенчатая технология позволяет образовывать более прозрачные в сравнении с остальной частью светофильтров достаточно узкие градиентные оптические поля между светофильтром и оптической диафрагмой вдоль центральных и других частей оптических диафрагм, что уменьшает контрастность видимой границы светофильтра и создает при таком близком расположении от глаз эффект однородного оптического пространства без снижения светозащитного эффекта в центральной части оптической диафрагмы.

На фиг.1 представлено устройство, выполненное в виде солнцезащитных очков, общий вид сзади. На фиг.2 на поперечном разрезе А-А в вертикальной плоскости показаны варианты расположения слоев светофильтров и смещение их границ относительно друг друга в поперечном сечении плоской оптической линзы или экрана.

Устройство в первом варианте выполняется в виде солнцезащитных очков 1 или очков-антифар (фиг.1). В таком варианте устройство имеет в очковых линзах или общем очковом стекле защитные светофильтры 2, контуры которых образуют оптическую диафрагму, состоящую из периферических частей 3 и 4 и центральной части 5 в виде оптической щели, шириной в пределах от 2-х до 3-4 миллиметров, где светофильтры представлены, например, пропускающими часть света затемняющими, поляризующими или фотохромными светофильтрами, которые выполнены в виде отдельных или комбинированных слоев в оптической основе 6 линз, образуя дискретную по структуре оптическую среду (фиг.2).

Такие слои могут быть представлены в виде светозащитных пленок 7 и 8 по передней и задней поверхностях прозрачной основы 6 очковой линзы или отдельных слоев 9 и 10 внутри комбинированной очковой линзы (фиг.2). Очковые линзы могут также иметь окрашенные, светозащитные передние и задние поверхности, в том числе, технологически нанесенные принтером и имеющие соответственно границы слоев красителя, которые будут представлять комбинированные наружные слои светофильтров.

Выполнение устройства с такой дискретной оптической средой со слоями светофильтров позволяет создавать ступенчатый градиентный переход минимальной ширины в виде узких градиентных оптических полей, образующих контуры оптической диафрагмы, за счет кратного уменьшения слоев светофильтров в поперечном сечении оптической среды на пути светового потока. Уменьшение слоев светофильтра достигается, например, расположением границ 11 и 12 слоев светофильтров на разных уровнях по ходу поперечного сечения оптической среды. Такое минимальное смещение границ светофильтров друг от друга, с интервалом в пределах от 0.1 мм до 1.0 мм на протяжении ширины поля от 0,2 мм до 2 мм (миллиметров) достаточно для образования градиентного перехода светозащитных свойств.

Так в дискретной оптической среде с двумя слоями светофильтров уменьшение количества слоев по линии поперечного сечения линзы всего на один слой, на расстоянии от 0.2 до 2-х миллиметров от границы с центральной частью оптической диафрагмы, увеличит прозрачность на 50% в этой узкой части оптической среды, что достаточно для уменьшения контрастности границы светофильтра, учитывая особенности восприятия глазом линейных объектов на малом расстоянии.

Такое конструктивно или технологически кратное уменьшение слоев светофильтров позволяет решить проблему создания особого градиентного перехода на минимальной ширине, в пределах от 0.2 мм до 2 мм (миллиметров) по вертикали от границ оптической диафрагмы и большой протяженности по горизонтали, измеряемой сантиметрами, в виде узкого градиентного оптического поля 13 (фиг.1. и фиг.2) вдоль центральной части или по всему периметру оптической диафрагмы.

Для создания однородного по своим оптическим свойствам оптического пространства в поле центрального зрения, дополнительно используются близкие по оптическим свойствам градиентные оптические поля, как справа, так и слева, расположенные на одном уровне относительно оптической диафрагмы.

Таким образом, использование светофильтров со ступенчатым градиентным переходом минимальной ширины позволяет значительно уменьшить или исключить негативный эффект визуализации видимой границы светофильтра и создать эффект однородного оптического пространства в поле центрального зрения.

Устройство также может быть выполнено в виде солнцезащитных очков или в варианте экрана, в которых градиентные оптические поля могут быть выполнены по всему периметру оптической диафрагмы, при этом, оптическая диафрагма в любом из вариантов устройства может быть представлена в виде прозрачной или слегка окрашенной оптической среды очковой линзы или в виде отверстия соответствующей формы.

Разработанные очки могут быть использованы как обычные свето- или солнцезащитные очки. Практическое применение таких очков не отличается от принципов использования обычных солнцезащитных очков или очков-антифар без каких-либо ограничений и особенностей.

Устройство для защиты глаз от яркого света включает светофильтры и оптические диафрагмы с центральной частью в форме узкой оптической щели. Светофильтры выполнены в виде слоев в оптической основе, образующих дискретную оптическую среду устройства, в которой на ширине в пределах от 0,2 до 2 мм вдоль центральной части оптической диафрагмы выполнен ступенчатый градиентный переход светозащитных свойств в виде кратного, минимум на один слой, уменьшения количества слоев светофильтра по ходу поперечного сечения оптической среды с интервалом смещения границ светофильтров друг от друга в пределах от 0.1 до 1.0 мм. Устройство может быть выполнено в виде солнцезащитных очков или экранов, в которых более прозрачные узкие градиентные оптические поля образованы по всему периметру оптической диафрагмы и имеют на одном и том же уровне по горизонтали, как справа, так и слева, сходные оптические свойства. Технический результат - уменьшение эффекта визуализации видимой границы светофильтра без потери светозащитного эффекта оптической диафрагмы. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для защиты глаз от яркого света, включающее светофильтры и оптические диафрагмы с центральной частью в форме узкой оптической щели, отличающееся тем, что светофильтры выполнены в виде слоев в оптической основе, образующих дискретную оптическую среду устройства, в которой на ширине в пределах от 0,2 до 2 мм вдоль центральной части оптической диафрагмы выполнен ступенчатый градиентный переход светозащитных свойств в виде кратного, минимум на один слой, уменьшения количества слоев светофильтра по ходу поперечного сечении оптической среды с интервалом смещения границ светофильтров друг от друга в пределах от 0.1 до 1.0 мм.

2. Устройство для защиты глаз от яркого света по п. 1, отличающееся тем, что выполнено в виде солнцезащитных очков или экранов, в которых более прозрачные узкие градиентные оптические поля на пути светового потока между светофильтром и оптической диафрагмой образованы путем расположения границ слоев светофильтров на разных уровнях друг от друга или линии поперечного сечения очковой линзы или экрана по всему периметру оптической диафрагмы и имеют на одном и том же уровне по горизонтали, как справа, так и слева, сходные оптические свойства, где оптическая диафрагма, образованная контурами градиентных полей, может быть представлена в виде прозрачной или слабо окрашенной оптической средой, а также в виде отверстия, соответствующего форме центральной и перифических частей оптической дифрагмы.

3. Устройство для защиты глаз от яркого света по п. 1, отличающееся тем, что светофильтры выполнены в виде технологически нанесенных принтером слоев красителя, образующих наружные слои светофильтров на поверхности оптической основы.