Растровые экраны релаксационных очков. Растровые очки


Растровые экраны релаксационных очков

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.

 

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, м5,04,03,02,01,51,00,50,400,300,200,10
d, 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 dn, присутствующими в таблице, соответствуют фокусные расстояния fn, 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.

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°.

www.findpatent.ru

Скорость срабатывания средств защиты - Мед Др

По данным зарубежной литературы, специальные средства защиты должны иметь среднюю скорость срабатывания от 50 до 100 мкс и ослаблять падающее излучение в 1000—10 000 раз. Защитные средства должны, кроме того, удовлетворять ряду других требований: не пропускать ПК- и УФ- излучений, достаточно быстро, в течение 1—5 с, переводиться в исходное состояние, в открытом состоянии пропускать не менее 40% света, быть устойчивыми к перепадам температуры, удобными для ношения, не слишком ограничивать поле зрения.

Специальные средства защиты глаз от светового излучения ядерного взрыва как индивидуального, так и коллективного пользования могут быть разработаны на основе различных принципов и законов механики, оптики, химии и электричества.

Следует различать принцип осуществления самой защиты, способ приведения в действие этой защиты и пути ее технической реализации. В соответствии с данными зарубежной литературы [Culver J., Adler А., 1962; Dawson W., Windsor M., 1969, и др.], устройства защиты глаз от светового излучения могут быть классифицированы, как это представлено в таблице ниже.

Классификация устройств для защиты органа зрения от светового излучения (по данным W. Dawson, М. Windsor, 1969; J. Culver, A. Adler, 1962, и др.)

Принцип технической реализации Типы защитныхустройств Принцип действия защиты Способ запуска устройства
Механические системы Шторы Прерывание Заблаговременный
Электромеханические затворы, очки, в том числе растро Прерывание Автоматикой
Инжекционно-графитовые (жидкостные) затворы Прерывание + ослабление Автоматикой
Оптические системы Светофильтры постоянной плотности Ослабление Заблаговременный
Отражающие светофильтры Отражение Заблаговременный
Электрооптические системы Электрооптический затвор на основе эффекта Керра или других электро- и магнитооптических эффектов Прерывание Автоматикой
Системы, использующие фотохромизм Очки, перископы и другие средства индивидуальной защиты Ослабление + прерывание Автоматикой, непосредственно
Фотохромные средства коллективной защиты Ослабление + прерывание Автоматикой, непосредственно
Абляционные системы Абляционные очки Ослабление + прерывание Непосредственно
Сетки с возгоняющейся дымообразующей пропиткой Ослабление + прерывание Непосредственно
Электролитические системы Электролитические защитные устройства Ослабление + прерывание Автоматикой

Ниже более подробно охарактеризованы лишь некоторые наиболее перспективные и эффективные защитные устройства.

Растровые очки

По внешнему виду напоминают полетные очки (смотрите рисунок ниже).

Растровые очки для защиты от светового излучения ядерного взрыва

Растровые очки для защиты от светового излучения ядерного взрыва

Однако вместо стекол они имеют пластинки с чередующимися прозрачными и непрозрачными вертикальными полосками. По команде фотоэлектрического автоматического пускателя пластинки смещаются по отношению друг к другу в горизонтальном направлении на ширину непрозрачной полоски и таким образом перекрывают путь световому излучению.

Автоматический пускатель срабатывает от светового излучения взрыва. В закрытом состоянии очки пропускают лишь 0,01% падающего на них света. Время их срабатывания — 250—500 мкс. После срабатывания очки открываются вручную. Очки были испытаны в полевых условиях и оказались пригодными для четырехкратного  использования [Culver J., Adler A., 1962].

«Световые повреждения глаз»,П.В.Преображенский, В.И.Шостак, Л.И.Балашевич

 

Читайте далее:

www.meddr.ru

Устройство для исследования бинокулярного зрения

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для определения характера бинокулярного зрения у взрослых и детей. Данное устройство имеет два полосчатых растровых светофильтра, установленных в очковой оправе. При этом светофильтры разных цветов, полосы которых установлены под прямым углом друг к другу. Насечки светофильтра для правого глаза расположены под углом 135°, а для левого глаза - под углом 45°. Использование данного изобретения позволит упростить интерпретацию видимой ребенком картины и сократить время исследования бинокулярного зрения. 2 ил.

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для определения характера бинокулярного зрения у взрослых и детей.

Известно устройство для исследования бинокулярного зрения (цветотест), включающее очки с линзами, выполненными из светофильтров дополнительных цветов, и экран с тест-объектами в виде отдельных фигур со светофильтрами. Экран содержит 4 отверстия-теста в виде кружков (1-3).

Однако исследование бинокулярного зрения с помощью цветотеста, как правило, удается у детей старше 5 лет, т.к. требует от испытуемых свободно считать до пяти (1). Кроме того, данное устройство предусматривает «жесткое» цветовое разделение полей зрения правого и левого глаз (1-3). В связи с этим представленный тест могут выполнить пациенты с относительно уже сформировавшимся бинокулярным зрением (сотрудничеством) двух глаз.

Известно устройство - линзы Баголини и тест Баголини для исследования бинокулярного зрения. Эти линзы - растровые очки выполнены из прозрачного бесцветного материала, на поверхность которых нанесены тончайшие параллельные непрозрачные полоски. При взгляде на источник света через эти светофильтры наблюдается узкая световая линия, проецируемая перпендикулярно к нанесенным полоскам на линзе. Ориентируя в очках разное направление (наклон) полос, можно определить, какому глазу принадлежит тот или иной видимый тест. Данная методика основана на разобщении слабой степени изображений двух глаз, на «мягкой» растровой гаплоскопии, которая практически не нарушает нормального зрительного восприятия (2-3).

Недостатком данного устройства является формирование в ходе исследования двух сходных фигур - световых полос. Для ребенка младшего дошкольного возраста анализ этих подобных полос вызывает некоторые трудности и требует определенного времени на осознание теста и методики в целом. Например, при монокулярном зрении ребенок должен объяснить, какую полоску он видит, куда она наклонена - вправо или влево. Опыт работы с детьми показал, что многие младшие дошкольники не могут объяснить и понять, что от них требуют.

Технической задачей изобретения является расширение возможностей применения устройства за счет уменьшения возраста исследуемых пациентов и времени тестирования.

Поставленная техническая задача решается тем, устройство для исследования бинокулярного зрения, включающее два полосчатых растровых светофильтра, установленных в очковой оправе, имеет светофильтры разных цветов, полосы которых установлены под прямым углом друг к другу, при этом насечки светофильтра для правого глаза расположены под углом 135°, а для левого глаза - под углом 45°.

Расширение возможностей применения устройства за счет уменьшения возраста исследуемых пациентов и времени тестирования достигается предъявлением световых фигур (полос), различно окрашенных для правого и левого глаз, а также их расположения под прямым углом друг к другу (под углом 135° и под углом 45°). Это упрощает интерпретацию видимой ребенком картины и сокращает время исследования бинокулярного зрения.

При выполнении данного предложения необходимо было устранить технические противоречия. Определение бинокулярного зрения в условиях «мягкой» гаплоскопии (приближенных к естественным) (2, 3) требовало использование растровых линз (светофильтров). Однако представленные линзы формировали достаточно сходные тестовые фигуры (световые полосы) для правого и левого глаз, что создавало трудности для интерпретации результатов тестирования при исследовании детей младшего дошкольного возраста. Необходимо было иметь достаточно точные и простые критерии оценки изображений, принадлежащих каждому глазу. Заслуживало внимание техническое решение, заключающееся в различном окрашивании изображений. В то же время применение известных цветных светофильтров (цветотеста) для идентификации световых полос приводило к «жесткой» гаплоскопии (разделению) и нарушало нормальное зрительное восприятие.

Данные противоречия были решены с помощью принципа изменения окраски однородных объектов. Были использованы разные цветные светофильтры для правого и левого глаз. При этом световая полоска (тест) для правого глаза окрашивалась в один цвет, а для левого - в другой цвет. Это позволяло надежно определять, какому глазу принадлежит видимое изображение, даже у детей младшего дошкольного возраста, и достаточно быстро интерпретировать результаты исследования. Обращаем внимание, что были использованы светофильтры с минимальным порогом цветовосприятия. При этом полоски для правого и левого глаз окрашивались в разные цвета и, в то же время, сохранялась «мягкая» гаплоскопия, и не нарушалось нормальное зрительное восприятие.

Таким образом, предлагаемое решение задачи содержит новые признаки и имеет изобретательский уровень, отличительные признаки необходимы и достаточны для достижения поставленной задачи. Исходя из вышеизложенного, заявляемое техническое решение в целом отвечает критериям изобретения.

На фиг.1 изображена общая схема предлагаемого устройства, которая поясняет сущность заявляемого.

Устройство имеет очки 1, растровые линзы, выполненные из пластика одного цвета 2, растровые линзы, выполненные из пластика другого цвета 3.

Пример конкретного выполнения.

Первый вариант.

Очки 1 стандартные (пробная оправа из набора НС-2 очковых линз промышленного образца). Растровые светофильтры (линзы) 2 и 3 изготовлены из тонкого пластика (оргстекла) различного цвета или другого прозрачного цветного материала. Для этого из цветных заготовок вырезают светофильтры (по образцу оптических линз из набора). Были использованы светофильтры с минимальным порогом цветовосприятия. Затем на одной из поверхностей этих линз формируют насечки (полосы). Для этого наждачной бумагой проводят по линзе с определенным усилием и только в одном направлении. Готовые растровые цветные линзы разного цвета устанавливают в очковую оправу так, чтобы полосы (насечки) располагались в косых меридианах и под прямым углом друг к другу (135° на правом глазу и 45° на левом). Устройство готово к использованию.

Второй вариант.

Очки 1 стандартные (пробная оправа из набора НС-2 очковых линз промышленного образца). Растровые светофильтры (линзы) 2 и 3 стандартные промышленного образца линзы Баголини. Затем дополнительно из тонкого пластика (оргстекла) различного цвета или другого прозрачного материала вырезают цветные светофильтры (по образцу оптических линз из набора). Были использованы светофильтры с минимальным порогом цветовосприятия. Стандартные растровые линзы Баголини устанавливают в очковую оправу так, чтобы полосы (насечки) располагались в косых меридианах и под прямым углом друг к другу (135° на правом глазу и 45° на левом). Затем приготовленные разного цвета светофильтры (без полос-насечек) вставляют в оправу перед или за стандартными линзами Баголини. Устройство готово к использованию.

Методика исследования.

Ребенок надевает очки с растровыми цветными светофильтрами (линзами) и смотрит на точечный источник света, как по известной (принятой) методике (1-3). Видимые пациентами изображения отражены на фиг.2. При бинокулярном зрении пациент увидит фигуру крестика или буквы «X», образованной световыми полосами разного цвета, и одну лампочку. При одновременном зрении - «неправильный, несимметричный» крестик и два источника света. При монокулярном зрении правого глаза ребенок увидит одну световую полоску, окрашенную в цвет светофильтра, стоящего перед правым глазом, и одну лампочку. При монокулярном зрении левого глаза он увидит одну световую полоску, окрашенную в цвет светофильтра, стоящего перед левым глазом, и одну лампочку.

Преимущества и положительный эффект заявляемого устройства.

Предлагаемое устройство для исследования бинокулярного зрения позволило определить характер зрения у детей младшего дошкольного возраста. Цветовое окрашивание наблюдаемых фигур (полос) значительно упрощало методику и сокращало время исследования. При этом не страдало качество диагностики.

Источники информации

1. Аветисов Э.С. Содружественное косоглазие. М., 1977. - c.166-186.

2. Глазные болезни: Учебник. / Под ред. В.Г.Копаевой. - М.: Медицина, 2002. - С.396-398.

3. Сомов Е.Е. Введение в клиническую офтальмологию. СПб., Изд. ПМИ, 1991. - С.165-169.

Устройство для исследования бинокулярного зрения, включающее два полосчатых растровых светофильтра, установленных в очковой оправе, отличающееся тем, что имеет светофильтры разных цветов, полосы которых установлены под прямым углом друг к другу, при этом насечки светофильтра для правого глаза расположены под углом 135°, а для левого глаза - под углом 45°.

www.findpatent.ru


Смотрите также