DE1772660A1 - Verfahren und Einrichtung zum zeitweisen Veraendern von Augenglaesern - Google Patents

Description

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Verfahren und Einrichtung zum zeitweisen Verändern von Augengläsern.

BeschreibungBkurzfassung.

Eine dünne, an eine Oberfläche anpaßbare Folie aus Kunststoff, die durch JFingerdruck haftend an Augen- oder Brillengläsern befestigt werden kann und dazu dient, eine oder mehrere optische Eigenschaften der Augengläser schnell und vorübergehend zu verändern. Die Folie kann zwecks Ablenkung der einfallenden Lichtstrahlen auf einer ihrer Oberflächen in der Art einer Fresnelschen Linse oder eines Fresnelschen Prismas geprägt sein, auch kann die Folie teilweise oder vollständig gefärbt sein, so daß nur bestimmte Lichtwellenlängen durchgelassen werden, außerdem kann sie ganz, teilweise oder in verschiedenen Zonen und in unter- ( schiedlichen Abstufungen lichtstreuend, abgedeckt oder lichtdurchlässig ausgebildet sein, sowie eine Kombination dieser Eigenschaften besitzen.

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DIPL-ING. FRANZ WERDERMANN PATENTANWALT HAMBURG 13, den 1*». Juni 1968

INNOCENTtASTRASSE 30 TELEFON 452139

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J 68001 KL

Dr . Arthur Jampolsky,
Mill Valley, Kalif. (V. St JU)

Verfahren und Einrichtung zum zeitweisen Verändern von Augengläsern»

Für diese Patentanmeldung wird die Priorität aus der US.-Anmeldung Serial No. 6*17,533 vom 2o . Juni 1967 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum zeitweisen Verändern der optischen Eigenschaften von Augengläsern, oder ganz allgemein auch von optischen Elementen. Insbesondere handelt es sich dabei um eine dünne, biegsame Folie, die durch Druck haftend an der Oberfläche eines Augenglases, bzw. eines optischen Elementes befestigt werden kann und gestattet, die optischen Eigenschaften derselben zum Zwecke der Diagnose und der Behandlung von mensch lichen Sehschwierigkeiten auf viele verschiedene Weisen zu verändern.

In dieser Beschreibung soll der Ausdruck "Augen- oder Brillenglas" ein beliebiges, lichtbrechendes oder nicht lichtbrechendes Element bezeichnen, das von einem Rahmen gehalten wird, den eine Person vor den Augen tragen kann.

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Eine der wichtigsten Anwendungen der Erfindung liegt in der Verwendung von prismatischen Strahlenablenlcvorrichtungen für die Diagnose und die Behandlung des Schielens. In der Beschreibung der Erfindung soll auf deren Anwendung im Hinblick auf diese Augenanormalität besonders ausführlich eingegangen werden. Die Einrichtung nach der Erfindung, die durch Andrücken an ein Augenglas oder ein anderes optisches Element befestigt wird, hat jedoch einen weit größeren Anwendungsbereich und kann dazu verwendet werden, die optischen g Eigenschaften von Augengläsern, Linsen und dergl. auf viele andere Weisen zu beeinflussen, so daß sie sich zur Lösung einer Vielzahl von diagnostischen Problemen und Behandlungsaufgaben anbietet, die dem Augenspezialisten gestellt sind. Die Einrichtung nach der Erfindung kann auch dazu verwendet werden, die Intensität und die Beschaffenheit des zum Auge gelangenden Lichtes lediglich aus Gründen der Zweckmäßigkeit, der Annehmlichkeit oder des Aussehens, sowie zur Behebung von schwierigen Sehaufgaben, zu verändern. Außerdem kann die Einrichtung dazu verwendet werden, die optischen Eigen- " schäften eines beliebigen optischen Elementes, ganz unabhängig von dessen Beschaffenheit oder Verwendungszweck, zu verändern.

Seither wurde die Diagnose und die nichtchirurgische Behandlung des Schielens in der Weise durchgeführt, daß entweder dicke prismatische Linsen unterschiedlicher Brechkraft in den optischen Strahlengang vor den beiden Augen eingesetzt wurden, oder die gewöhnlichen Augengläser zusätzlich mit einem Glas- oder Kunststoffprisma versehen wurden.

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Diese Prismen, welche dazu dienen, die optischen Eigenschaften der Augengläser zu verändern, wurden vor dem normalen Augenglas an dem Brillengestell befestigt und waren normale Prismen oder solche des Fresnelschen Typs. Keines dieser bekannten Hilfsmittel ist für den Träger oder für den Betrachter in ästhetischer Hinsicht annehmbar.

Abgesehen davon, daß diese beiden Typen von bekannten Vorrichtungen von ihrem Aussehen her schon nicht annehmbar fe sind, haben sie auch noch den Nachteil, daß sie das Gesichtsfeld verzeichnen. Bei der dicken prismatischen Linse wird diese Verzeichnung in erster Linie durch die erforderliche Glasdicke hervorgerufen. Im Falle des dicken und starren Fresnelschen Prismenapparates, der vor die Augengläser gesetzt wird, ruft der Abstand zwischen diesem Gerät und dem Auge eine Verzeichnung des Gesichtsfeldes hervor.

Ein weiterer Nachteil der dicken, prismatischen Linse besteht darin, daß sie in einer besonderen Weise geschliffen und angepaßt werden muß und damit sehr teuer wird. Bei der nichtchirurgischen Behandlung des Schielens ist im allgemeinen eine fortlaufende Veränderung der prismatischen Korrektur erforderlich, die von Zeit zu Zeit erfolgen muß. Eine eigens für einen bestimmten Zweck und eine bestimmte Person geschliffene prismatische Linse ist daher nur für eine verhältnismäßig kurze Zeit verwendbar undtauß nach Ablauf dieser Zeitspanne durch eine neue Linse mit einer anderen prismatischen Korrektion ersetzt werden.

Es kommen noch weitere Probleme hinzu, die durch die

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bekannten Einrichtungen nicht in annehmbarer, preiswerter oder leicht durchführbarer Weise gelöst werden können. Darunter fallen eine Veränderung der optischen Eigenschaften der Augengläser, so daß das Seh- oder Wahrnehmungsvermögen entweder auf das Gebiet des Augenflecks oder auf den Hetzhautrand beschränkt ist, eine Abdeckung oder Verdunklung des ganzen oder eines Teils des Sehfeldes, um die Augenstellung zu berichtigen, eine vollständige oder allmähliche Streuwirkung innerhalb des Gesichtsfeldes, die dazu dient, die Ränder oder die Umrisse des Augenfiecks zu verwischen. ™

Die Erfindung bezweckt in erster Linie, eine Einrichtung und ein Verfahren anzugeben, durch welche die optischen Eigenschaften eines optischen Elementes, insbesondere eines Augenglases, zeitweise verändert werden, wobei diese Veränderung durch ungeübte Personen und rasch durchzuführen sein soll, sowie Materialien verwendet werden, deren Herstellungskosten so niedrig sind, daß die Einrichtung nach Gebrauch weggeworfen werden kann.

Die Erfindung soll dabei ein preiswertes, leicht und einfach durchzuführendes Verfahren zum Verändern der optischen Eigenschaften von Augengläsern angeben, das durch den Augenspezialisten zum Zwecke der Diagnose oder der Ausbildung, oder durch den Patienten selbst oder andere Personen zum Zwecke der Behandlung angewendet werden kann.

Die Einrichtung zum Verändern von Augengläsern oder anderen optischen Elementen soll preiswert und im Hinblick auf ein· leichte Austauschbarkeit ao beschaffen sein, daß sie

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jederzeit mühelos ausgetauscht werden kann, wenn sie nicht weiter verwendet werden soll. Eine ungeübte Person soll solche Veränderungen zwecks fortlaufender Behandlung zur Erzielung der Geradsichtigkeit ausführen können. Der Augenspezialist soll in der Lage sein, sowohl bei der Diagnose, als auch bei einer kurzfristigen Behandlung von Abweichungen von dem normalen Sehvermögen eine sich fortschreitend ändernde Korrektion vorzunehmen.

Durch die Erfindung soll weiterhin ein Augenglas angegeben werden, das von seinem Aussehen her annehmbar ist und einen bestimmten Wert an prismatischer Brechkräft aufweisen kann.

Die Einrichtung nach der Erfindung soll in der Lage sein, das durch sie hindurchgehende Licht zu brechen oder abzulenken. Sie soll schnell und auf einfache Weise auf ein Augenglas aufzubringen, preiswert und leicht ersetzbar sein, wenn eine andere Brechkraft des Prismas angezeigt ist oder wenn die Ablenkrichtung im Verlauf der Behandlung in Queroder Längsrichtung geändert werden soll. Diese Vorteile sollen sich auch dann ergeben, wenn diese Veränderungen im Verlaufe von Stunden oder sogar nur Hinuten erfolgen.

Die Einrichtung soll so preiswert sein, daß sie nach Gebrauch weggeworfen werden kann. Sie soll durch einen leichten Pingerdruck haftend an der Oberfläche eines Augenglases befestigt und vermittele der Finger auch wieder von diesem abgenommen werden können.

Die Einrichtung soll ermöglichen, Augengläser, optisch· 109,315/0808 ^or'Ginal inspected

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Elemente, zur Behandlung von Augenkranlcheiten verwendete Geräte und dergl. auf eine oder mehrere der nachstehend genannten Weisen zu verändern, indem sie eine Veränderung der spektralen Durchlässigkeit innerhalb des Gesichtsfeldes oder der Lichtdurchlässigkeit für alle Farben bewirkt, das Gesichtsfeld ganz oder teilweise durch einen oder mehrere stenopatische Schlitze, Sehlöcher gleicher oder verschiedener ■ Größe, die gleichförmig, stufenweise oder in einer anderen Anordnung über das Gesichtsfeld verteilt sind, bildet, die Lichtdurchlässigkeit durch Streuung gleichmäßig oder mit "

einem Gefälle in einer oder mehreren bestimmten Richtungen verändert oder aus einer Kombination dieser Veränderungen besteht.

Erfindungsgemäß wird eine verformbare, diese Veränderung der optischen Eigenschaften bewirkende Folie hergestellt, die durch Andrücken fest an einer Oberfläche haftend befestigt werden kann und optische Merkmale aufweist, die eine Veränderung des optischen Elementes oder des Augenglases bewirken, wenn sich die Folie in einer innigen Berührung mit " dessen Oberfläche befindet, und diese Folie wird durch einen Anpreßdruck an der Oberfläche eines optischen Elementes haftend befestigt.

Nach der Erfindung kennzeichnet sich eine Einrichtung zum zeitweisen Verändern der optischen Eigenschaften eines optischen Elementes, insbesondere eines Augenglases, dadurch, daß eine im wesentlichen flache Folie mit zwei sich gegenüberliegenden Oberflächen, vOn denen wenigstens die eine Oberfläche glatt und eben ausgebildet ist und dazu dient,

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an dem optischen Element haftend befestigt zu werden, vorgesehen wird, wobei die flache Folie optische Eigenschaften aufweist, die eine Veränderung der optischen Eigenschaften bewirken, wenn sich die Folie in einer innigen Berührung mit dem optischen Element befindet, und daß das Material und die Dicke der flachen Folie in einer solchen Weise beschaffen sind, daß sich die Folie durch Fingerdrück vollständig und mit einer Adhäsionskraft haftend an die Oberfläche des optischen Elementes anpaßt und durch eine Kraft gehalten wird, die größer ist als die innere Spannkraft der flachen Folie..

Die Oberfläche der Kunststoffolie wird dabei so gewählt, daß die Folie an der Oberfläche des optischen Elementes infolge einer der nachstehend aufgeführten Erscheinungen haftend befestigen läßt: Vakuum, elektrostatische Anziehung, Vorhandensein einer durch Druck zwischen zwei Flächen hervorgerufenen Adhäsionskraft oder die Haftung bewirkender (intermolekularer) Kräfte zwischen dem Material der Folie und dem des optischen Elementes. Da die exakte Theorie der Adhäsion noch nicht genau festgelegt ist und darüber in Fachkreisen noch Meinungsverschiedenheiten bestehen, und da darüber hinaus diese Adhäsion oder Haftung durch öine oder mehrere der vorstehend genannten Erscheinungen hervorgerufen sein kann, soll im Rahmen dieser Beschreibung der Ausdruck "durch Druck haften" als diejenige Eigenschaft der Folie verstanden werden, vermittels deren sie unter Anwendung von Druck an einem optischen Element haftet, wobei unberücksichtigt bleiben soll, aufgrund welcher Erscheinung

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oder welcher Vielzahl von Erscheinungen diese Haftung bewirkt wird.

Wenn die erwünschte Veränderung der optischen Eigenschaften die Ablenkung der Strahlen ist, wie es üblicherweise bei der Diagnose und bei der Behandlung des Schielens der Fall ist, können auf der einen Oberfläche der Folie ^! mehrere, parallel zueinander angeordnete Prismen bestimmter Brechkraft eingeprägt sein. Eine solche Ausbildung ist

unter der Bezeichnung Fresnelsehes Prisma bekannt. f

Für die Diagnose werden mehrere Folien mit jeweils unterschiedlichen Brechkräften bereitgestellt. Diese Folien in der Art Fresnelscher Prismen können an die Oberfläche eines Augenglases angepreßt werden und lassen sich schnell austauschen oder um eine zur Achse des Augenglases senkrechte Achse drehen. Für die Behandlung kann der Patient eine prismatische Folie erhalten, die an sein Sehvermögen genau angepaßt ist und gegen eine andere Folie unterschiedlicher Brechkraft ausgetauscht werden kann, so bald es erforderlich I wird. Die Prismenachse kann für jedes der beiden Augen unabhängig von dem anderen Auge gedreht werden. Das durch die Augengläser durchfallende Licht kann geschwächt oder gestreut werden und alle diese Maßnahmen können, für jedes Auge getrennt, an einem Tage mehrmals oder an verschiedenen Tagen vorgenommen werden.

Es lassen sich auch andere optische Eigenschaften erzielen, indem die Folie ganz oder teilweise gefärbt oder getönt wird, eine gleichmäßige, abgestufte oder in bestimmter Weise ver-

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teilte Streuwirkung erhält, durch welche die intensität und die Beschaffenheit des zum Auge gelangenden Lichtes verändert wird. Für manche Anwendungen kann eine Kombination dieser optischen Eigenschaften erwünscht sein und durch eine besondere Behandlung der Folie oder auch durch Überlagerung mehrerer Folien, Zusammensetzen einer Folie aus verschiedenen Teilen oder Segmenten usw. erzielt werden.

Die Merkmale und Vorteile des Verfahrens und der Ein-P richtung nach der Erfindung sind im einzelnen aus der nachstehenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. In den Zeichnungen sind :

Fig. 1 ein Schaubild einer Brille, an derem einen Brillenglas eine prismatisch geprägte Folie haftend befestigt ist,

Fig. 2 ein teilweiser Querschnitt durch die Fig. 1, entlang der Linie 2-2 von Fig. 1,

Fig. 3 ein Ausschnitt eines Querschnittes durch eine prismatisch geprägte Folie nach der Erfindung, im vergrößerten Maßstab und losgelöst von einem optischen Element oder Augenglas,

Fig. 4 ein Stück einer prismatisch geprägten Folie, von der ein Ausschnitt hergestellt und an dem Augenglas befestigt werden kann,

Fig. 5 bis Fig. 13 verschiedene Ausführungen von Folien

zum Verändern der optischen Eigenschaften, wobei

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jede einzelne Folie verschiedne optische Merkmale aufweist,

Fig. 5 ist eine Folie, die in zwei verschiedenen Parten gefärbt ist,

Fig. 6 ist eine teilweise abgedunkelte Folie,

Fig. 7 ist eine streuende Folie,

Fig. 8 eine Folie mit mehreren Sehlöchern,

Fig. 9 und 10 Folien, die lichtdurchlässige Streifen auf

weisen

Fig. 11 eine Folie mit mehreren Prismen,

Fig. 12 eine teilweise mit Prismen und teilweise abgedunkelte Folie,

Fig. 13 eine kombinierte Folie, die eine Fiiterzone,

einen Prismenzone, eine Zone mit Sehlöchern, eine streuende und eine lichtunäurchlässige Zone aufweist.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung wird eine Brille 10 dargestellt, die in der bekannten Weise zwei Augengläser 12 und aufweist, die von einem Brillengestell 1b gehalten werden, das einen Steg oder eine Brücke 13 und zwei Ohrenbügel 20 und 22 aufweist. Erfindungsgemäß ist eine dünne Folie 24 mit einer geprägten Oberfläche an der hinteren Oberfläche des Augen- oder Brillenglases 12 haftend befestigt und dient dazu, hindurchfallendes Licht zu brechen und um einen vorbestimmten Winkel abzulenken.

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Die gestufte Oberfläche der Folie 24 besteht aus geradlinigen Stufen. Sie kann jedoch auch mit einer Anzahl von kreisförmigen Ringen versehen sein, die gleiche oder verschiedene Neigungswinkel aufweisen, indem sich z.B. der Neigungswinkel mit zunehmender Entfernung von der Mitte des Augenglases verändert. Eine grundsätzliche Ausführung, bei der sich der Neigungswinkel in Abhängigkeit yon der Entfernung vom Mittelpunkt kontinuierlich verändert, wurde im Jahre 1822 von Fresnel vorgeschlagen und damals dazu verwendet; Linsen mit einem großen Öffnungswinkel herzustellen, die für Leuchttürme an der französischen Küste bestimmt waren. Linsen mit einer stufenartig ausgebildeten Oberfläche werden daher als Fresnelsche Linsen oder Fresnelsche Prismen bezeichnet. Einzelheiten darüber sind beispielsweise aus der Encyclopaedia Britannica, Band 13, Seite 955 (1965) zu ersehen. Demzufolge soll die Folie 24» wenn sie stufenweise geprägt ist, auch als eine Fresnelsche Folie bezeichnet werden.

Diese Fresnelsche Prismenfolie 24 besteht aus einem in der Form veränderlichen, durch Druck an einer Oberfläche anhaftenden, klaren und durchsichtigen Material wie z.B. aus Vinylbutyrat. Wie am besten aus der Darstellung der Fig. 3 ersichtlich ist, weist diese Folie 24 eine glatte, ebene Oberfläche 30 auf, vermittels deren sie durch Druck haftend an der hinteren Fläche des Augen- oder Brillenglases befestigt werden kann, so daß der Abstand zwischen dem Auge des Brillenträgers und der Folie so klein wie möglich ist, die Verzeichnung des Gesichtsfeldes verringert wird

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und die äußere Erscheinung oder das Aussehen der Brille für den Träger und für den Betrachter annehmbar wird. Die andere Oberfläche 32 der Polie 24 weist lineare Streifen oder Grate auf, die sich über die ganze Oberfläche der Polie erstrecken und prismatische Stege 34 mit einer geneigten Oberfläche 36 und einer senkrecht stehenden Oberfläche 38 bilden.

Der Neigungswinkel oc der geneigten Oberfläche 36 wird so gewählt, daß die gewünschte Winkelabweichung 6 für einen Lichtstrahl 37 erhalten wird. Dieser Winkel wird auch als der brechende Winkel des Prismas bezeichnet und die Brechkraft des Prismas kann in "Prismendioptrien" gemessen werden. Der Ablenkungswinkel 6 von der Sehrichtung 37, der Neigungswinkel oC und der Brechungsindex oder die Brechzahl η des Kunststoffes der Polie 24 hängen gemäß der folgenden Gleichung miteinander zusammen :

ο = sin"" ( η sine* ) -

Die Dicke "A" der Polie, welche dem Abstand zwischen der Oberfläche 30 und dem Scheitel der prismatischen Stege 34 entspricht, und die Dicke "B" der Polie, welche dem Abstand zwischen der Oberfläche 30 und der tiefsten Stelle der durch die prismatischen Stege 34 gebildeten Rillen entspricht, werden entsprechend der folgenden Bedingungen ausgewählt. Die Dicke ¹¹A" sollte so gering wie möglich sein, damit sich die Polie 24 ohne Schwierigkeit an die hintere oder vordere Fläche eines beliebigen Augenglases mit einer beliebigen

Oberflächenkrümmung anpaßt, und damit die Polie das Aussehen

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des Trägers so wenig wie möglich beeinträchtigen kann. Wenn die Folie aus Vinylbutyrat besteht, ist eine Dicke ¹¹A" bis zu 1,6 mm vollkommen annehmbar für den Träger. Wenn die Dicke jedoch wesentlich mehr als 1,6 mm beträgt, verschlechtern sich die Anpassungsfähigkeit der Folie und die Beeinträchtigung des Aussehens des Trägers wird bemerkbar.

Die Abmessung "B" sollte gleichfalls so klein wie möglich sein. Sie wird jedoch durch die erforderliche Widerstandsfähigkeit des verwendeten Materials begrenzt, die so hoch sein muß, daß ein Reißen des Materials nach Möglichkeit nicht vorkommen kann. Je kleiner die Abmessung "B" gemacht werden kann, umso größer kann der bei einer bestimmten Dicke "A" der Folie erzielbare Ablenkungswinkel gemacht werden. Versuche haben gezeigt, daß unter Berücksichtigung der Widerstandsfestigkeit der Folie bei Verwendung von Vinylbutyrat eine Dicke "B" in der Größenordnung von 0,4 mm gewählt werden kann. Die Abstände von Prismensteg zu Prismen-) steg sind dabei nicht kritisch, sollten jedoch zur Verbesserung des Aussehens so klein wie möglich gehalten werden. Es können Prismen und Linsen des Fresnelschen Typs ausgezeichneter optischer Qualität mit einer Prismenbreite von nur 0,05 mm hergestellt werden.

Obwohl Folien aus Vinylbutyrat für die Herstellung der verschiedensten Folien zum Verändern der verschiedensten optischen Eigenschaften in jeder Hinsicht zufriedenstellende Ergebnisse liefern, kann jedes andere Material dazu verwendet werden, wenn es den nachstehenden Bedingungen genügt.

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Das Material sollte optisch klar und durchsichtig, durch Farbstoffe verfärbbar sein und sich dazu eignen, mit lichtundurchlässigen oder lichtdurchlässigen Druckfarben bedruckt zu werden. Es sollte ausreichende Biegsamkeit, Stärke und Elastizität aufweisen, damit die dünnen Folien von Hand bearbeitet, zugeschnitten usw. werden können und sich an torische oder sphärische Oberflächen anpassen, wie sie bei den meisten Augengläsern anzutreffen sind. Je größer die Brechzahl eines Materials ist, umso dünner kann die Folie sein, die sich demzufolge umso leichter an doppelt gekrümmte oder gewölbte Oberflächen anpaßt. Das Material muß sich unter der Einwirkung von Druck und/oder Wärme prägen lassen und in der Lage sein, eingeprägte Konturen mit hoher Präzision bei allen im Gebrauch und bei der Lagerung vorkommenden Temperaturen und Drücken zu behalten. Diese Konturen sollen auch nicht durch eine Bearbeitung oder durch den Transport der Folie verloren gehen.

Die Anpassungsfähigkeit muß weiterhin dahingehend definiert werden, daß die Folie durch Anwendung von Druck haftend an der Oberfläche einer Linse oder eines optischen Elementes angedrückt werden kann und unter der Einwirkung von Klebekräften an dieser Oberfläche verbleibt. In diesem Zusammenhang muß erwähnt werden, daß die Elastizität oder die innere Spannkraft der Folie so klein sein soll, daß die Folie haftend an der Oberfläche des optischen Elementes oder der Linse verbleibt und diese Haftkraft größer ist als die innere Spannkraft der Folie selbst. Das betrifft die innere Spannkraft in einer parallel und in einer senkrecht zur übene der Folie

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liegenden Richtung, wobei die Spannkraft in einer senkrecht zur Folie liegenden Richtung bis zu einem gewissen Grade durch die Dicke "A" bestimmt werden kann. Diese beiden physikalischen Eigenschaften werden in dieser Beschreibung als "durch Druc.k haftend an einer Oberfläche zu befestigen" und als "im haftenden Zustand angepaßt bleiben" bezeichnet.

Bei der Verwendung verschiedener Kunststoffe ergibt sich ein Unterschied in der Anpassungsfähigkeit oder in den P Brechungseigenschaften, durch welchen die Dicken "A" und "B^M bis zu einem bestimmten Grade verändert werden. Es ist in jedem Falle erforderlich, daß die innere Spannkraft, welche versucht, die Folie in die ursprüngliche Form zurückzubringen, kleiner ist als die Adhäsionskraft zwischen der Folie und der Oberfläche des optischen Elementes.

Während der bisherige Teil der Beschreibung der Folie, insbesondere der Ausdruck "durch Druck haftend an einer Oberfläche befestigen" in erster Linie davon ausgeht, daß P die Folie durch einen Druck unmittelbar an der Oberfläche befestigt wird, kann die Befestigung der Folie auch vermittels eines Flüssigkeitsfilms erfolgen, der zwischen die Folie und die Oberfläche des optischen Elementes oder Augenglases aufgebracht wird und auf der physikalischen Erscheinung der Oberflächenspannung basiert. Da die Oberflächenspannung davon herrührt, daß die an der Oberfläche der Flüssigkeit befindlichen Moleküle eine Anziehung auf die an der Oberfläche des festen Körpers befindlichen Moleküle ausüben und damit auf intermolekulare Kräfte zurückzuführen sind, ist der

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Ausdruck "durch Haftung befestigt" nicht auf die Adhäsion oder die feste Verbindung zwischen zwei festen Körpern beschränkt, sondern schließt auch Flüssigkeiten ein. Da das ■ebiet der intermolekularen Adhäsion noch nicht- vollständig erforscht ist und keine allgemeine Übereinstimmung über die zu verwendenden Begriffe besteht, soll der Ausdruck "durch Druck haftend an einer Oberfläche zu befestigen" in der verwendeten Bedeutung auch die Adhäsion zwischen festen Körpern und festen Körpern und die Adhäsion zwischen festen Körpern und !Flüssigkeiten einschließen, da in jedem Falle I intermolekulare Kräfte im Spiele sind. Die Kraft, welche die Anpassung der Folie bewirkt, kann auch elektrostatischer Natur ein oder durch das Vakuum zwischen der Folie und der glatten Eberfläche des Substrats hervorgerufen werden.

Vor der Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird festgestellt, welche Größen der Brechkraft für die Prismen in der Diagnose oder in der Behandlung eines spezifischen Falles erforderlich sind. Dann wird von einer vorrätig gehaltenen Folie, welche die gewünschten Eigenschaften auf- { weist, ein passendes Stück ausgeschnitten und durch Fingerdruck an der Oberfläche eines Augenglases befestigt, wie in der Fig. 4 durch die Bezugszeichen 40 und 42 angedeutet ist. Wenn jedoch die prismatische Brechkraft der Kombination aus Augenglas und Folie verändert werden soll, wie es im allgemeinen bei der progressiven Behandlung des Schielens erforderlich ist, wird die befestigte Folie von der Oberfläche des Augenglases abgezogen und durch eine neue ersetzt.

Für manche Anwendungen kommt nur eine zeitweise Veränderung

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der Augengläser in Präge, beispielsweise wenn eine Pereon ihr Sehvermögen trainieren will, um eine Überbeanspruchung der Augen zu vermeiden oder die Brille für vorübergehende, besondere Aufgaben verändern will. In diesen Fällen wird die Folie nur während der Benutzungezeit befestigt und anschließend wieder abgenommen, so daß der Brillenträger mit einer einzigen Brille auskommt.

Während die vorstehend beschriebene Folie ebene, geneigte Oberflächen 36 aufweist, die in einer linearen Folge über die ganze Fläche der Folie verlaufen, und eine gleichbleibende Dicke ¹¹B" hat, können im Rahmen dieser Erfindung viele Abänderungen vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Dicke "B" über die gesamte Oberfläche der Folie verschieden sein und der sich verändernden Dicke eines vom Arzt verordneten Brillenglases entsprechen. Mit einer in dieser Weise beschaffenen Folie kann der Benutzer eine gewöhnliche Sonnenbrille oder eine gewöhnliche, klare Brille in eine Brille mit bestimmten korrigierenden optischen Eigenschaften verwandeln, und umgekehrt. Die geneigten Oberflächen 36 können Segmente eines Zylinders darstellen und die sägezahnartigen Stege können linear oder konzentrisch ausgebildet sein, so daß eine zylindrische oder sphärische Linse des Fresnelsehen Typs entsteht. Selbstverständlich können auch zwei oder mehrere der genannten Eigenschaften ohne weiteres miteinander kombiniert werden, um die optischen Eigenschaften von Augengläsern in einer Art und Weise zu verändern, wie sie früher aus wirtschaftlichen Gründen nicht durchführbar war. Da die durch Haftung zu befestigende Folie vermittele bekannter

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Prägeverfahren verhältnismäßig leicht hergestellt werden kann, lassen sich die genannten Veränderungen rasch, wirtschaftlich und auf einfache Weise bewirken.

Vermittels der Erfindung lassen sich sehr viele verschiedene optische Elemente herstellen, die jeweils aus einer dünnen, biegsamen und anpaßbaren Kunststoffolie bestehen, die so ausgeschnitten ist, daß sie der Form und Größe eines bestimmten Augenglases entspricht. Die geprägte, gefärbte, überdruckte, streuende, teilweise oder vollständig lichtdurchlässige Folie wird durch die Finger auf eine der Oberflächen eines Augenglases aufgedrückt, so daß sie sich in einer von Luftblasen freien Berührung mit dieser befindet und vorübergehend an dieser Oberfläche haftet. Die Folien können bei der Diagnose des Augenzustandes in rascher Folge gewechselt werden, oder auch bei der Behandlung anormalen Sehens oder zur Behandlung auf Geradsichtigkeit in bestimmten Zeitabständen ausgewechselt werden. Aus Gründen der Bequemlichkeit, der Reinlichkeit oder einer Heilbehandlung können die Folien willkürlich oder in unregelmäßigen Zeitabständen ( erneuert werden. Sie können dazu dienen, die Intensität und die Beschaffenheit des zum Auge gelangenden Lichtes, die Richtung aus welcher einfallendes Licht zum Auge gelangen kann , oder die Menge oder Beschaffenheit des zu einem bestimmten Teil des Auges gelangenden Lichtes von Zeit zu Zeit und zu jedem beliebigen Zeitpunkt zu verändern. Auch kann die Sehschärfe innerhalb des Gesichtsfeldes verschieden gemacht werden.

In Fig. 5 der Zeichnung wird eine Folie 50 dargestellt, 1 0 ^f3 '.: ι <) / η π Q 8

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die als Filter ausgebildet ist und aus einer blau gefärbten Randzone 51 und einer gelb gefärbten mittleren Zone 52 besteht. Diese besondere Kombination von Durchlässigkeiten gestattet, das Sehvermögen des Augenflecks zu erhöhen, indem das periphere Gebiet der Netzhaut durch die Farbe blau angeregt wird, wobei der Augenfleck eine höhere Empfindlichkeit für die Farbe gelb erhält. Wenn die Zonen 51 und 52 eine unterschiedliche Form oder unterschiedliche Farbgebungen erhalten, ist der Augenspezialist in der Lage, beispielsweise den Augenfleck des einen Auges und den peripheren Teil der Netzhaut des anderen Auges verschieden anzuregen. Wenn die ganze Folie 50 nur in einer Farbe gefärbt wird, oder nur die Zone 51 oder die Zone 52 mit einer Farbe, beispielsweise grau oder grün,versehen ist, wird eine Folie erhalten, die sich besonders gut dazu eignet, eine vom Arzt vorgeschriebene Brille in eine vorgeschriebene Sonnenbrille zu verändern. Die durch Druck haftende Folie 50 oder die Folienzonen 51 und 52 können auch aus einem gefärbten oder nicht gefärbten polarisierenden Material bestehen, das dazu dient, eine vom Arzt verordnete, normale, klare Brille oder Sonnenbrille in eine Polarisationsbrille zu verändern. Schließlich kann die Farbgebung auch abgestuft sein und von einer starken Färbung am oberen Ende ausgehend nach unten hin abnehmen, so daß am unteren Rand nahezu keine Färbung vorhanden ist. Damit werden die Augen gegenüber dem vom Horizont und darüber kommenden Licht am stärksten geschützt, während nach unten hin ein im wesnetlichen unbehindertes Sehen möglich ist. Folien dieser Art sind beispielsweise

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von großer Nützlichkeit im !Führerstand eines Flugzeuges, indem zur Beobachtung der Instrumente nur eine geringe Färbung, und beim Ausblick durch die Windschutzscheibe eine bestimmte maximale Färbung erwünscht ist, um die Augen gegen das Sonnenlicht zu schützen.

In Fig. 6 wird eine durch Andrücken haftende Folie 60 dargestellt, die aus zwei abgedunkelten oder abgedeckten Zonen 61 und 62 und einer mittleren klaren Zone 63 besteht. Diese teilweise abgedeckte Folie 60 dient insbesondere dazu, | die Stellung der Augen zu beeinflussen, indem Teile des Gesichtsfeldes verdunkelt werden, in welchen die Person ihre beiden Augen nicht gleichzeitig benutzen soll. Dadurch wird die Person gezwungen, ihre Augen auf diejenigen Teile des Augenglases einzustellen, die nicht abgedeckt sind. Die abgedeckte Folie 60 kann auch zur Eontrolle der Augenfixierung verwendet werden, indem beispielsweise das Adaptationsvermögen der Augen verändert wird. Dabei wird zunächst das eine Auge veranlaßt, sich in einer bestimmten Weise zu adap- * tieren, und dann wird anschließend das andere Auge veranlaßt, sich in einer bestimmten, anderen Weise zu adaptieren. Bei den Behandlungen von Abweichungen von dem normalen Sehvermögen, bei denen das Adaptationsvermögen der Augen verändert werden soll, hat die abgedunkelte Folie 60 den großen Vorteil, jederzeit abnehmbar oder anbringbar zu sein, indem sie auch willkürlich und nur für kurze Zeiten verwendet werden kann.

Figur 7 zeigt eine durch Druck haftende Folie 70, die in verschiedenen Zonen in verschieden starker Weise streut.

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Die Streuung ist am stärksten am linken Teil der Fig. 7 und wird zum rechten Teil der Figur hin schwächer. Die Folie 70 ist nützlich zur Behebung von Schwierigkeiten der Augenstellung. Die streuende Folie 70 ist in einer solchen Weise aufgebaut, daß sie die Ränder des auf der Netzhaut erscheinenden Bildes verwischt, so daß der Seheindruck von dem einen mehr auf das andere Auge verlagert wird. Die streuende Folie 70 kann auf ihrer ganzen Fläche oder teilweise mit einer Farbtönung kombiniert sein und gleichfalls auch noch abgedunkelte Zonen aufweisen, falls dieses wünschenswert ist.

Figur 8 zeigt eine Folie in der Art einer durch Druck haftenden Linse 80, die mehrere, nahe beieinanderliegende Sehlöcher 81 aufweist, deren gegenseitige Abstände so bemessen sind, daß sie den Träger nicht stören, wenn eine solche Folie haftend an der Oberfläche eines Augenglases befestigt ist. Die Größe und die Verteilung der Sehlöcher kann je nach den Anforderungen in einem einzelnen Fall verändert und an diesen angepaßt werden. Die ganze Folie 80 kann lichtundurchlässig oder fleischfarben sein, um ihr ein besseres Aussehen zu geben.

In Fig. 9 wird eine durch Druck haftende Folie 90 dargestellt, die eine Zone 91 mit einem stenopatischen Schlitz und zwei abgedeckte Zonen 92 und 93 aufweist. Die Breite des stenopatischen Schlitzes 91 ist an die Beleuchtungsstärke in einem Raum oder im Freien angepaßt. Eine Anwendungsmöglichkeit für die Folie 90 besteht darin, normale Augengläser in eine Schneebrille zu verwandeln.

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Pig. 10 stellt eine durch Druck haftende Folie 100 dar, die eine Anzahl stenopatischer Schlitze 101, 102 und 103 aufweist. Die dazwischenliegenden Zonen 104, 105, 106 und 107 sind entweder lichtundurchlässig oder stark gefärbt, so daß im letzteren Falle die optischen Eigenschaften der Folie 50 sehr ähnlich sind der als "Eskimo-Brille" "bekannten Augengläser, die dazu dienen, die Augen gegen sehr helles Licht zu schützen, "beispielsweise, wenn Sonnenlicht auf Schnee fällt.

In Fig. 11 weist die durch Druck haftende Folie 110 drei Zonen 111, 112 und 113 mit verschiedener Ausbildung der Prismen auf. Diese drei Zonen können durch Prägung hergestellt werden oder auch aus drei verschiedenen Abschnitten zusammengesetzt werden, von denen jeder einzelne Abschnitt Prismen einer anderen Ausführung enthält. Wenn die Folie zusammengesetzt ist, kann jeder Abschnitt für sich alleine durch Druck haftend an dem Augenglas befestigt werden. Anderer-* seits können die einzelnen Abschnitte auch auf einer gemeinsamen Basis befestigt werden, die dann durch Druck haftend an dem Augenglas befestigt wird. Die Folien 110 helfen bei der Beseitigung von Augenmuskelschwierigkeiten, indem der Patient veranlaßt wird, seine Augen zusammen in verschiedenen Gesichtsfeldern zu verwenden, wenn eines der beiden Augen nicht die gleichen Bewegungen wie das andere Auge vollführt.

Die durch Druck haftende Folie 120 von Fig. 12, welche aus einer Kombination aus einem oberen prismatischen Abschnitt 121 und einem unteren abgedunkelten Abschnitt 122 besteht,

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ist in all den Fällen nützlich, in denen beide Augen zur Fernsicht durch ein korrigierendes Prisma blicken sollen, jedoch für die Nahsicht normalerweise nur ein einzelnes Prisma verwendet wird, z.B. beim Lesen.

Fig. 13 schließlich zeigt eine Folie 130, die aus mehreren verschiedenen Abschnitten besteht, von denen jeder einzelne eine andere optische Eigenschaft aufweist. Diese kombinierte Ausführung dient dazu, stellvertretend eine der vielen h möglichen Kombinationen zu zeigen, die für eine einzige, durch Druck haftende Folie möglich sind. Bei der Folie kann die Zone 131 beispielsweise durch ein Fresnelsches Prisma I3I oder ein Prisma einer anderen Ausführung gebildet werden. Diese Zone kann auch gekrümmt sein und eine gewölbte Oberfläche in der Art einer Linse aufweisen, und schließlich kann diese Zone aus der Kombination einer Linse mit einem Prisma bestehen. Der Abschnitt oder die Zone soll ein Filter in einer bestimmten Farbe, mit oder ohne Sehlöchern 133, und mit oder ohne eine mittige Öffnung sein, die in einer anderen Farbe gefärbt ist. Der Abschnitt 135 soll abgedunkelt sein, während der Abschnitt 136 gleichmäßig oder in verschieden starkem Maße streuend sein soll. Hinzu kann auch noch die zusätzliche Wirkung von einer weiteren oder mehreren Folien kommen, die beispielsweise einen stenopatischen Schlitz mit einer gefärbten öffnung aufweisen oder die Sehrichtung ablenken.

Die Folie der Fig. 13 soll in erster Linie die Vielzahl optischer Eigenschaften andeuten» die in einer eineigen Folie

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oder in einer Kombination mehrerer Folien kombiniert werden können. Mit bekannten Einrichtungen ist es nicht möglich, auf praktische Weise solche unterschiedlichen optischen Eigenschaften in einer einzigen Einrichtung miteinander zu kombinieren.

- Die beschriebene optische Folie, die durch Druck haftend an einer Oberfläche befestigt werden kann, dient dazu, schnell und zeitweise die optischen Eigenschaften eines optischen Elementes oder eines Augenglases in einer nahezu unbegrenzten Anzahl von nützlichen Möglichkeiten zu verändern. Die Folien sind preiswert in ihrer Herstellung und können nach Gebrauch weggeworfen werden. Sie lassen sich durch Fingerdruck an der Oberfläche eines optischen Elementes oder eines Augenglases haftend befestigen.

In der Beschreibung konnte aus verständlichen Gründen nur das Prinzip der Erfindung und dessen Anwendung auf verschiedene Ausführungen dargestellt werden und es sind daher zahlreiche Einzelheiten weggelassen worden. Der Fachmann kann ohne weiteres viele technische Äquivalente ersehen oder Änderungen an der hier dargestellten Einrichtung vornehmen, ohne dabei von der Erfindungsidee abzuweichen.

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- Patentansprüche -

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Claims (14)

9h 17726G0 Patentansprüche :

1. Verfahren zum zeitweisen Verändern der optischen Eigenschaften eines optischen Elementes, insbesondere eines Augenglases, dadurch gekennzeichnet, daß eine verformbare, diese Veränderung bewirkende Folie (24) hergestellt wird, die durch Andrücken fest an einer Oberfläche haftend befestigt werden kann und optische Merkmale aufweist, die eine Veränderung des optischen Elementes (12) bewirken, wenn sich die Folie in einer innigen Berührung mit dessen Oberfläche befindet, und daß diese Folie durch einen Anpreßdruck an der Oberfläche eines optischen Elementes haftend befestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie vermittels Fingerdruck an der Oberfläche des optischen Elementes befestigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Material und die Dicke der Folie so auegewählt werden, daß sich die Folie an die Oberfläche des optischen Elementes, an der sie haftend befestigt werden soll, anpaßt und eint innere Spannkraft aufweist) die kleiner ist al« die Kraft» mit der sie an der Oberfläche de« optieohen Elemente» haftet.

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4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (24) flach und entsprechend der Form und Größe eines Brillenglases hergestellt und an der Oberfläche eines Brillenglases befestigt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, das insbesondere dazu dient, die Sehachse gegenüber der Achse der Brillengläser zu neigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (32) der Folie, welche der haftend an dem Brillenglas (12) befestigten Oberfläche (30) gegenüberliegt, in einer solchen Weise geprägt wird, daß eine Fresnelsehe Linse entsteht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen der Neigung der Sehachse ο , dem Brechungsindex η der Folie und dem Neigungswinkel c*£ der einzelnen Prismen entsprechend des Ausdruckes

= sin ~¹ ( η sin öd ) - öd

festgelegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine bestimmte Zone der Folie in wenigstens einer der folgenden Weisen behandelt wird, indem diese gefärbt, abgedeckt, lichtstreuend gemacht, mit Sehlöchern perforiert, mit Öffnungen versehen oder geprägt wird.

8. Einrichtung zum zeitweisen Verändern der optischen Eigenschaften eines optischen Elementes, insbesondere eines

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Augenglases, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen flache Folie (24) mit zwei sich gegenüberliegenden Oberflächen (30, 32), von denen wenigstens die eine Oberfläche (30) glatt und eben ausgebildet ist und dazu dient, an dem optischen Element haftend befestigt zu werden, wobei die flache Folie optische Eigenschaften aufweist, die eine Veränderung des optischen Elementes oder des Augenglases bewirken, wenn sich die Folie in einer innigen Berührung mit dem optischen Element befindet, sowie das Material und die Dicke der flachen Folie in einer solchen V/eise beschaffen sind, daß sich die Folie durch Fingerdruck vollständig und mit einer Adhäsionskraft haftend an die Oberfläche des optischen Elementes anpaßt und durch eine Kraft gehalten wird, die größer ist als die innere Spannkraft der flachen Folie.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die der glatten und ebenen Oberfläche (30) gegenüberliegende Oberfläche (32) der Folie in einer solchen Weise geprägt ist, daß die Folie ein Fresnelsches Prisma oder eine Fresnelsche Linse bildet.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Dicke (A) der Folie nicht mehr als etwa 1,6 mm, und die geringste Tiefe der geprägten Zone nicht mehr als etwa 75 v.H. dieser größten Dicke beträgt.

- 4 -10Π515/0308 <***kal INs_PEcted

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11. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, ■■ daß die Folie aus Vinylbutyrat hergestellt ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente aus Brillengläsern (12) bestehen und die flache Folie in einer solchen Weise beschaffen ist, daß sie sich an die Oberfläche der Brillengläser anpaßt.

13. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie wenigstens eine der folgenden optischen Merkmale besitzt, indem sie eine gefärbte Zone, eine abgedeckte Zone, eine lichtstreuende Zone, eine Zone mit einem oder mehreren Sehlöchern, eine geprägte Zone oder eine Zone veränderlicher Dicke aufweist.

14. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie in einer solchen Weise beschaffen ist, daß sie in wenigstens einer Zone die folgenden optischen Eigenschaften besitzt, indem sie das einfallende licht bricht, ablenkt, spektral filtert oder gleichmäßig schwächt, streut, nur in bestimmten Richtungen durchläßt oder in verschiedenen Rich tungen in unterschiedlicher Weise beeinflußt.

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