DE2723423A1

DE2723423A1 - Optisches geraet und betrachtungsverfahren

Info

Publication number: DE2723423A1
Application number: DE19772723423
Authority: DE
Inventors: Richard P Eitel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-05-24
Filing date: 1977-05-24
Publication date: 1977-12-15
Also published as: IT1078298B; FR2353075B3; US4059347A; FR2353075A1; AU2540577A; JPS52143852A; IN147065B; CA1088354A

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

W. STOCKMAIR

SCHÜMANN P. H. JAKOB

G. BEZOLD

or feiN<r-

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSB *»

24. Mai 1977 P 11 600

G 889

Richard P. Eitel

Taylor Drive

Everett, Washington 98203, USA

Optisches Gerät und Betrachtungsverfahren

Die Erfindung betrifft ein optisches Gerät, und insbesondere ein Betrachtungsgerät und ein Verfahren, mit denen
Personen geholfen werden soll, ihr Sehvermögen auf ein
Objekt zu konzentrieren.

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(Ο·β) 99 9*69 TBLBX ηβ-αβΛΚΛ T»UI«"«MWe MONAPAT TBLEKO^MCRBR

"Immer auf den Ball sehen" ist ein bekannter Spruch, der sich bei vielen sportlichen Betätigungen und Montagehandgriffen anwenden läßt, wenn zur Erzielung von Höchstleistungen gute Hand- und -Augen-Koordination erforderlich ist; dies gilt sowohl dann, wenn sich das Ziel dieser Aktivität bewegt, wie es beim Tennis der Fall ist, oder stationär ist, wie es beim Golfspielen der Fall ist. Wenn sich das Ziel sogar so bewegt, daß neben den Augen auch der Kopf bewegt werden muß, wie es beim Tennisspielen üblich ist, so werden besonders hohe Anforderungen an die Konzentration gestellt, um die gewünschte Leistung zu bringen. Es ist bekannt, daß viele Personen ein Training ihrer visuellen Konzentration durchführen müssen, um ihre Geschicklichkeit zu verbessern; die zu diesem Zweck entwickelten Geräte sind jedoch komplex, aufwendig, kompliziert zu bedienen und bringen nicht die gewünschten Leistungen.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und ein Gerät zur Entwicklung der visuellen Konzentration auf stationäre und bewegliche Objekte zu schaffen,

Weiterhin soll ein effektives Gerät für das Training der visuellen Konzentration vorgeschlagen werden, das einen einfachen und wirtschaftlichen Aufbau und ein geringes Gewicht hat sowie leicht und bequem zu tragen und einfach zu verwenden ist.

Und schließlich soll noch ein Gerät geschaffen werden, das einzelnen Personen mit unterschiedlichen Schwierigkeiten bei der Konzentration ihres Sehvermögens auf ein Objekt angepaßt werden kann.

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Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, indem als visuelles Bild ein im wesentlichen geschlossener Zielrahmen geschaffen wird, wobei der Benutzer versuchen soll, ein stationäres oder bewegliches Objekt in diesen Zielrahmen zu bringen und dort zu halten. Der Umriß des Ziels wird als projizierte Abbildung von hervorgehobenen Endbereichen einer horizontal langgestreckten, durchsichtigen bzw. Durchsicht-Zone in einer Kopfhalterung oder Maske ausgebildet. Es hat den Anschein, als ob diese Endbereiche horizontal verschmelzen und vertikal expandieren; es wird angenommen, daß dies auf Defekte zurückzuführen ist, die im folgenden als "Verschmelzung zweiten Grades" (second degree fusion) und "vertikale Abstandsexpansion" (vertical proximity expansion) bezeichnet werden. Bevor die Erfindung im einzelnen erläutert wird, sollen diese Begriffe erklärt werden.

Wenn eine Person zwei Bleistifte beispielsweise vertikal in einem Abstand von 5 cm (2 Zoll) voneinander und ungefähr 30 cm (1 Fuß) vor seinen Augen zentriert anordnet und dann die Bleistifte allmählich zu ihrem Gesicht hin bewegt, während sie mit beiden Augen auf den Abstand zwischen den Bleistiften fokussiert, so nimmt die Person eine Verschmelzung der Bleistifte bei ihrer Annäherung wahr, das heißt, die Netzhaut-Abbildungen der Bleistifte konvergieren oder verschmelzen miteinander, während gleichzeitig entferntere Objekte auf normale Weise betrachtet werden. Dieses bei den Bleistiften auftretende Verschmelzungsphänomen soll in dieser Beschreibung als "Verschmelzung zweiten Grades" bezeichnet werden, um es von der normalen Verschmelzung ersten Grades zu unterscheiden, die beim zweiäugigen Sehen auftritt.

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"¹T" 2723A23

Wenn die Bleistifte dann zu der Horizontalen in der gleichen vertikalen Ebene verschoben werden und dieses Experiment wiederholt wird, so hat es den Anschein, als ob die Bleistifte bei ihrer Näherung auseinanderspreizen würden. Dieser Spreizeffekt macht sich dann noch stärker bemerkbar, wenn die Bleistifte zu Beginn näher beieinander, beispielsweise in einem Abstand von 2,5 cm voneinander, angeordnet werden; dieser Effekt tritt sowohl bei einäugigem als auch bei zweiäugigem Sehen auf. Er kann auch in Verbindung mit der Verschmelzung zweiten Grades beobachtet werden, wenn die Bleistifte in vertikaler Beziehung in einem Abstand von ungefähr 2,5 cm bewegt werden. Bei dem zuletzt erwähnten Beispiel nimmt der Beobachter eine zentrale, verschmolzene Abbildung der Bleistifte durch Verschmelzen zweiten Grades wahr und sieht gleichzeitig eine gespreizte Abbildung.der Bleistifte, die im Abstand auf der rechten und der linken Seite der verschmolzenen Abbildung angeordnet sind. In dieser Beschreibung soll die erwähnte Spreizung bzw. Ausbreitung als "Abstandsexpansion" bezeichnet werden. Wenn diese Abstandsverbreiterung nach oben und nach unten auftritt, soll sie als "vertikale Abstandsexpansion" bezeichnet werden; wenn sie nach rechts und nach links auftritt, soll sie als "seitliche Abstandsexpansion" bezeichnet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Verschmelzung zweiten Grades und die vertikale Abstandsexpansion verwendet, um visuell eine Zielrahmenabbildung längs einer Ziellinie bzw. Zielachse bzw. eines Sehstrahls zu schaffen, die bzw. der auf ein gegebenes Ziel, wie beispielsweise einen Tennisball, gerichtet gehalten werden kann, so daß dieses Ziel in dem Zielrahmen zentriert wird. Auf diese Weise wird die visuelle Konzentration auf das Ziel betont, so daß durch Oben eine Fähigkeit erworben werden kann, die auch dann noch beibehalten wird, wenn das Training beendet worden ist. 70 98 50/0840

Wie bereits oben angedeutet wurde, wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Zielrahmen als Abbildung der Endbereiche einer durchsichtigen Zone ausgebildet. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Endbereiche im allgemeinen U-förmig und haben horizontal einen Abstand voneinander, der näherungsweise dem Pupillen- bzw. Augenabstand entspricht, normalerweise ungefähr 7,5 cm (3 Zoll), so daß sich die Verschmelzung zweiten Grades ergibt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind sie weit genug voneinander entfernt, so daß die Abbildungen der seitlichen Abstandsexpansion der Endbereiche sich nicht bemerkbar machen, wenn der Zielrahmen betrachtet wird. Außerdem sollte die durchsichtige Zone an den Endbereichen vertikal schmal genug sein (ungefähr 2,5 cm (1 Zoll) breit), so daß eine vertikale Spreizung der U-Form der Endbereiche durch die vertikale Abstandsexpansion auftritt, wenn die Endbereiche seitlich durch die Verschmelzung zweiten Grades zu verschmelzen scheinen.

Die Erfindung schafft also ein optisches Gerät und ein Betrachtungsverfahren, bei dem eine durchsichtige Zone mit einer solchen Form und Größe vorgesehen ist, daß die horizontalen Endbereiche der Zone zu einer Abbildung verschmelzen, die einen Zielrahmen definiert, in den der Benutzer ein stationäres oder bewegliches Ziel zentrieren kann, indem seine Sehlinie in geeigneter Weise auf dem Ziel gehalten wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schenatischen Zeichnungen näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer durchsichtigen Zone;

Fig. 2 eine Vorderansicht einer schutzbrillenförmigen Halterung, welche die durchsichtige Zone nach Figur 1 aufweist;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Halterung nach Figur 2;

Fig. 4 und 5 alternative Anordnungen zur Bildung der durchsichtigen Zone; und

Fig. 6 der Zielrahmen, der bei Verwendung der Ausführungsform nach Figur 4 gebildet wird.

Wie in Figur 1 angedeutet ist, weist die Erfindung in ihrer einfachsten Ausführungsform ein Flächengebilde bzw. ein Blatt 2o mit einem langgestreckten, horizontalen Schlitz (Ausschnitt) 22 mit parallelen longitudinalen Rändern und abgerundeten rechten und linken Endbereichen 24, 26 auf, die einen Abstand voneinander haben, der näherungsweise dem Abstand zwischen den Pupillen in den Augen eines Menschen entspricht; im allgemeinen beträgt dieser Abstand 7,5 cm (3 Zoll). Unter diesen Bedingungen kann die Verschmelzung zweiten Grades normalerweise dann erhalten werden, wenn der Abstand der Endbereiche 24, 26-etwas großer als der Pupillenabstand von Mitte-zu-Nitte sowie gleich diesem oder etwas kleiner als dieser Abstand ist. Der Schlitz hat nach einer bevorzugten Ausführungsform eine Höhe (Breite) von ungefähr 2,5 cn (1 Zoll) und wird bei Verwendung dieses Gerätes zu der durchsichtigen Zone. Wenn der Schlitz 22 horizontal ungefähr 6,25 cm (2-1/2 Zoll)' vor den Augen zentriert wird und der Beobachter

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seine Augen durch den Schlitz auf diesen Abstand fokussiert, so nimmt er eine Abbildung wahr, bei der sich die gebogenen Endbereiche des Schlitzes scheinbar zusammenbewegt (Verschmelzung zweiten Grades) und vertikal verbreitert haben (vertikale Abstandsexpansion); dadurch ergibt sich ein im allgemeinen kreisförmiger Bildrahmen, der in folgenden als "Zielrahmen" bezeichnet werden soll, weil der Beobachter auch ein Objekt (Ziel) auf einen Abstand fokussieren kann, während er gleichzeitig den Zielrahmen sieht und das Objekt in dem Rahmen zentrieren kann. Wenn das Ziel ein Ball ist, der sich auf den Beobachter zu bewegt, so kann er weiter sein Sehvermögen auf den Ball konzentrieren, während er visuell in dem Bildrahmen gehalten wird, der durch eine Abbildung der Endbereiche der durchsichtigen Zone gebildet wird.

Um das Blatt 20 am Kopf anbringen zu können und die durchsichtige Zone in der gewünschten physikalischen Beziehung zu dem Benutzer (der trainierenden Person) zu halten, sollte das Blatt die in Figur 2 gezeigte konkav-konvexe Form 20* haben; weiterhin sollte ein Ausschnitt 28 für die Nase oder eine Rippe vorgesehen sein, so daß dieses Gerät eine ähnliche Fora wie eine einstückige Schutzbrille oder eine als Verkleidung dienende Maske hat und auf gleiche Weise mit einem elastischen Kopfband oder einem einstellbaren Riemen 30 getragen werden kann. Als Alternative hierzu können auch andere Befestigungseinrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise die Seitenteile von Rillen, flexible Schweißbänder, die Befestigungsmittel von Schutzschirmen, Kopfkienen usw.

Die Endbereiche 24, 26 der durchsichtigen Zone sollten her vorgehoben werden; dies kann auf verschiedenen Wegen er reicht werden. Wenn beispielsweise das Blatt 20 lichtun-

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durchlässig ist oder aus ausreichend getöntem oder durch sichtigem Kunststoff oder Glas besteht und die durchsichtige Zone den Schlitz 22 oder eine äquivalente, klar transpa rente Fläche aufweist, so sind die Endbereiche der Grenze des Schlitzes oder der transparenten Fläche klar genug definiert, um für eine Abbildung durch Verschmelzung zweiten Grades sichtbar zu sein.

Wie in Figur 4 dargestellt ist, kann das Blatt 20 U-förmige dunkle Markierungen 24', 26* aufweisen, die auf das Blatt aufgemalt oder auf andere Weise aufgebracht worden sind; diese Markierungen dienen als Obergangszonen, welche die Endbereiche der durchsichtigen Zone mit oder ohne Ver wendung des Schlitzes 22 definieren. In diesem Beispiel kann die gesamte Befestigung außer den markierten Bereichen 24', 26' klar oder zum Schutz der Augen gegen die Sonne gefärbt bzw. getönt sein. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß für einige Anwendungsfälle das periphere Sehen aufrechterhalten werden kann. Bei Bedarf können Bereiche mit unterschiedlicher Durchsichtigkeit vorgesehen sein, die von der äußeren Umgebungszone zu der durchsichtigen Zone führen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der gesamten durchsichtigen Zone die gleiche Behandlung gegeben, das heißt, sie wird nicht durch eine Änderung der Farbe oder der Durchsichtigkeit unterbrochen. Dieses Merkmal ist jedoch nicht wesentlich für alle Anwendungsfälle der Erfindung. Wenn beispielsweise der mittlere Bereich der durchsichtigen Zone, der näherungsweise der Brücke der Nase entspricht, durch eine nicht transparente Brücke 32 gefüllt wird, wie es in Figur 5 angedeutet ist, wodurch ein Paar Unterzonen 22a, 22b entsteht, so ergibt sich trotz dem für den Benutzer die visuelle Wirkung, daß er den durch

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die gebogenen äußeren Endbereiche der Unterzonen definierten Zielrahmen sieht; außerdem sieht der Benutzer jedoch noch Abbildungen der Brücke 32 an den beiden Seiten des Zielrahmens. Wenn das die Brücke 32 bildende Material identisch mit dem Material für den Rest der Halterung oder transparenter ist, machen sich die oben erwähnten Abbildungen an den Seiten des Zielrahmens nicht stark genug bemerkbar, um viele Benutzer zu stören. Aus diesem Grunde wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine solche Anordnung als Alternative zu der bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen; wenn in den folgenden Ansprüchen die Bezeichnung "durchsichtige Zone" verwendet wird, so soll damit auch ein solches Paar von rechten und linken durchsichtigen, durch eine Brücke getrennten Unterzonen umfaßt werden, falls nicht ausdrücklich etwas anderes ausgesagt wird.

Aus den Figuren 1 und 4 kann nicht abgeleitet werden, daß die durchsichtige Zone 22 oder die Markierungen bzw. Kennzeichen 24', 26' planar bzw. eben sein müssen. Denn es läßt sich beispielsweise aus Figur 3, die eine Seitenansicht der Schutzbrillen-Ausführungsfonn nach Figur 2 darstellt, erkennen, daß die Grenze des Schlitzes 22 nicht planar ist; wenn die Markierungen 24', 26' in die Schutzbrille ohne einen Schlitz eingebaut werden, wäre die durchsichtige Zone nicht planar. Außerdem können auch andere, am Kopf befestigte Vorrichtungen verwendet werden, um die durchsichtige Zone zu bilden oder zu tragen, wie beispielsweise ein Schutzschirm oder eine Kappe oder ein Verbindungselement an einem solchen Teil.

Im folgenden soll der Gebrauch eines solchen Gerätes erläutert werden; der Benutzer oder die zu trainierende Person ordnet die durchsichtige Zone 2 ungefähr 5 oder 7,5 cm

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(2 oder 3 Zoll) von den Augen entfernt an. Wenn die Zone durch eine geeignete Befestigung gebildet wird, wie es in Figur 2 dargestellt ist, so wird der geeignete Abstand direkt ausgebildet und beibehalten. Der Benutzer sieht dann durch die durchsichtige Zone längs einer vorderen Ziel- bzw. Sehlinie und nimmt eine Abbildung der U-förmigen Endbereiche 24, 26 der Zone wahr. In dieser Abbildung sind diese Endbereiche verschmolzen und vertikal verbreitert, so daß sich ein vergrößerter, im allgemeinen kreisförmiger Zielrahmen ergibt. Wenn beispielsweise die durchsichtige Zone durch die Markierungen 24', 26' (siehe Figur 4) gebildet wird, so hat der sich ergebende Zielrahmen das in Figur 6 gezeigte allgemeine Aussehen. Der Benutzer sieht also dann eine Abbildung des Zielrahmens; wenn er gleichzeitig auf ein Objekt fokussiert und dieses anpeilt, wie beispielsweise einen sich nähernden Tennisball, so kann er, falls erforderlich, seinen Kopf bewegen, um seine Sehlinie mit dem Ballziel auszurichten und sie in dem Zielrahmen zentriert zu halten, wie in Figur 6 durch den strichpunktierten Umriß des Balls B angedeutet ist. Die konstante Kenntnis der Abbildung des Zielrahmens und das Bemühen, das Ziel in diesem Zielrahmen zentriert zu halten, trägt dazu bei, die Konzentration des Benutzers auf das Ziel zu betonen und zu entwickeln. Normalerweise führt dies zu einer Verbesserung der Konzentration, die auch dann noch beibehalten wird, nachdem das Training mit diesem Gerät beendet worden ist.

Die Länge der durchsichtigen Zone kann so lange variiert werden, wie sie nicht den Pupillenabstand so weit übersteigt, daß keine Verschmelzung zweiten Grades mehr auftritt. Wenn sie zu stark verkürzt wird, macht sich zusätzlich zu der Verschmelzung zweiten Grades eine seitliche Abstands-Expansion bemerkbar. In ähnlicher Weise kann die vertikale Breite der durchsichtigen Zone geändert werden. Im Extremfall werden die Endbereiche 24,26

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gerade parallele Linien, während die durchsichtige Zone vertikal unendlich wird. In diesem Fall würden die geraden Bereiche durch Verschmelzung zweiten Grades zu einer einzigen Linie verschmelzen. Obwohl ein Zielrahmen in Form einer vertikalen Mittellinie in einigen Anwendungsfällen die Konzentration unterstützen könnte, sollte im allgemeinen ein runder Zielrahmen verwendet werden. Dies wird erreicht, wenn man der durchsichtigen Zone eine Breite von ungefähr 2,5 cm (1 Zoll) und eine Länge von ungefähr 7,5 cm (3 Zoll) gibt. Diese Dimensionen sollen jedoch nur als Beispiele dienen und die Abmessungen nicht auf die angegebenen Werte beschränken.

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Claims

Patentansprüche

Optisches Gerät zur Unterstützung einer dieses Gerät ragenden Person bei der Konzentration seines Sehvermögens auf ein Objekt, gekennzeichnet durch eine Kopfhalterung (20) mit einer horizontalen durchsichtigen Zone .(22) mit klar definierten, im allgemeinen U-förmigen Enden (24, 26), die horizontal einen Abstand von ungefähr 7,5 cm voneinander haben, der näherungsweise dem Pupillenabstand des Betrachters entspricht, und die sich über eine vertikale Strecke erstrecken, die für die vertikale Abstandsexpansion ausreicht, wobei die Zone(22) über den. größten Teil ihrer horizontalen Länge eine vertikale Breite hat, die so groß wie an den nach außen gebogenen Enden (24, 26) ist, und durch eine Einrichtung (30) zur Positionierung der Kopfhalterung (20) mit der vor den Augen des Be-. trachters zentrierten Zone (22) in einem solchen Abstand von den Augen, daß sich die nach außen gebogenen Enden (24, 26) horizontal einander durch Verschmelzung zweiten Grades nähern und vertikal durch vertikale Abstandsexpansion verlängert werden, wodurch die Enden als eine im allge-

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ORIGINAL INSPECTED

TBLSFON (OM)

TCLEX OB-9O3SO

TELEeRAMME MONAPAT

TELEKOPICnH

meinen kreisförmige Abbildung sichtbar sind, wenn der Betrachter durch die Zone (22) sieht.
2. Optisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durchsichtige Zone (22) über den größten Teil ihrer horizontalen Länge eine vertikale Breite von ungefähr 2,5 cm (1 Zoll) hat.
3. Optisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfhalterung (20) ein Paar horizontal im Abstand angeordnete, schmale Obergangszonen (24' , 26'), welche die im allgemeinen U-förmigen Enden (24, 26) umreißen, und eine äußere Zone hat, die mit den Obergangszonen (24', 26·) der durchsichtigen Zone (22) verschmilzt.
4. Optisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durchsichtige Zone einen offenen Schlitz (22) aufweist.
5. Optisches Gerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Zone im wesentlichen transparent ist.
6. Optisches Gerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Zone durchsichtig bzw. durchscheinend ist.
7. Optisches Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Obergangszonen (24*, 26') und die äußere Zone in gleicher Weise durchsichtig bzw. durchscheinend sind.

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8. Optisches Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Zone transparent und gefärbt bzw. getönt ist.
9. Optisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durchsichtige Zone (22) in der Mitte (32) unterbrochen ist.

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