Растровые экраны релаксационных очков

Растровые экраны релаксационных очков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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, м	5,0	4,0	3,0	2,0	1,5	1,0	0,5	0,40	0,30	0,20	0,10
d, мм	3,20	2,83	2,45	2,0	1,73	1,41	1,0	0,9	0,77	0,63	0,45

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.

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°.