DE3700739A1 - Geraet zum akkomodationstraining der menschlichen augen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Akkomodationstraining der mensch­ lichen Augen gemäß dem Oberanspruch des Patentanspruchs 1.

In der Literatur sind Empfehlungen bekannt, durch sogenanntes Augentrai­ ning in Form von zyklischen Akkomodationswechseln von fern aus nah den Akkomodationsbereich zu erhalten und sogar zu verbessern, wobei vorge­ schlagen wird, die Augen abwechselnd auf nahe und ferne Gegenstände zu fokussieren.

Durch ein derartiges regelmäßiges Training ist es möglich, die Alters­ sichtigkeit, soweit sie die Verringerung der Akkomodationsbreite betrifft, zumindest hinauszuzögern.

Weiterhin ist allgemein bekannt, daß tätigkeitsbedingte einseitige Augen­ beanspruchungen auf bestimmte Entfernungen sich nachteilig auf das Akko­ modationsvermögen der Augen auswirken im Gegensatz zu wechselnder Augen­ beanspruchung.

Bei Untersuchungen wurde festgestellt, daß die Akkomodationsfähigkeit des jugendlichen und gutsichtigen Auges weit über die unendliche Entfernung hinausgeht, was Reserven gegenüber einer Kurzsichtigkeit darstellt. Da diese Eigenschaft jedoch normalerweise nie in Anspruch genommen wird, ver­ kümmert sie mit der Zeit, was unbemerkt zum Beginn einer eintretenden Kurz­ sichtigkeit führen kann.

Dem vorgeschlagenen Gerät liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer leicht zu handhabenden Vorrichtung die Augen zu einem Akkomodationstraining über den gesamten individuellen Akkomodationsbereich, gegebenenfalls auch über un­ endlich hinaus, zu veranlassen, um die ursprüngliche Akkomodationsfähig­ keit zu erhalten bzw. die bereits eingeschränkte Akkomodationsfähigkeit zu verbessern.

Praxistests mit dem Gerät haben bestätigt, daß bereits eingetretene Akko­ modationssschwäche durch regelmäßiges Training verbessert bis beseitigt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entsprechend Anspruch 1 sich hinter zwei auf Augenabstand einstellbar angeordneten Sammellinsen (2) gleicher Brennweite und parallel und koaxial dazu auf einem gemeinsamen Schlitten (3) zwei Bildflächen (4; 5) befinden (Fig. 1; 2; 3; 4).

Auf den Bildflächen (4; 5) sind zwei identische graphische Vorlagen ange­ bracht, auf die sich die durch Sammellinsen (2) blickenden Augen einstellen (akkomodieren) sollen. Der Schlitten (3) ist in Richtung der optischen Achsen in einem Bereich von 0,45 bis 1,25fachen Brennweitenabstand zu den Linsen verstellbar. Dieser Verstellbereich entspricht für die Augen einem Akkomodationsbereich von ca. 10 bis -2 Dioptrin (dpt).

Durch Verschiebung des Schlittens (3) lassen sich alle möglichen Entfer­ nungen und Akkomodationslagen für die Augen einstellen und durch zeitliche Veränderungen ein Trainingsprogramm durchführen.

Die Schlittenbewegung kann manuell oder motorisch erzeugt werden und läßt sich durch verstellbare Anschläge (6) entsprechend den momentanen Fähig­ keiten der Augen bzw. dem Trainingsprogramm begrenzen.

Das Gerät besteht aus einem Chassis (1), auf dem zwei gleiche Sammellinsen (2) brillenartig, jedoch mit veränderlichem Abstand zueinander, befestigt sind. Dahinter ist ein in Richtung der optischen Achsen verschiebbarer Schlitten (3) angebracht, der in einer Ebene zwei Bildflächen (4;5) koaxial und senkrecht zu den optischen Achsen trägt.

Durch verstellbare Anschläge (6) läßt sich der optische Abstand des Schlit­ tens (3) bezüglich der Bildfläche (4; 5) zu den Linsen (2) zwischen 0,45 bis 1,2 der Brennweite stufenlos begrenzen (Fig. 1; 2; 3; 4).

Die Bewegung des Schlittens (3) erfolgt bevorzugt mit einer Spindel (7), kann jedoch auch über Hebel, Seilzug, Zahnstange und ähnliches erreicht werden. Die beiden Anschläge (6) sind verschieb- und arretierbar am Chassis (1) befestigt und wirken unmittelbar auf den Schlitten (3). Die Spindel (7) ist axial verschiebbar und mit einer Ringnut versehen, in die eine Rolle (8) eingreift und damit über einen Hebel (9) mit einem elektrischen Umschalter (10) gekoppelt ist, der nach Anschlagen des Schlit­ tens (3) von der Spindel (7) betätigt, den antreibenden Motor (11) aus­ schaltet und durch Kurzschließen abbremst. Motor (11) und Spindel (7) sind vorteilhaft über ein Schneckengetriebe (12; 13) verbunden, wodurch eine geeignete Geschwindigkeit und die Axialverschiebbarkeit der Spindel (7) erreicht wird (Fig. 7, 8 ; 9).

Die Reibung des federbelastenden Friktionslagers des Hebels (9) bewirkt eine axiale Fixierung der Spindel (7) und somit des Schlittens (3) zum jeweiligen Anschlag (6) (Fig. 6).

Der Bewegungsablauf wird eingeleitet durch einen handbetätigten elektri­ schen Umschalter (14), der im Zusammenspiel mit dem Umschalter (10) den Vor- und Rücklauf bestimmt bzw. innerhalb des Bewegungsbereichs durch Um­ schalten den Motor (11) abschaltet und abbremst. Ein Reversieren des Schlittens (3) ist erst nach Betätigung des Umschalters (10) mittels Schlitten (3), Spindel (7) und Hebel (9) möglich (Fig. 7, 8).

Der Umschalter (14) kann als Hebel-, Wippen-, Schiebeschalter oder als Drucktaster ausgebildet sein. Es ist möglich, dafür ein elektrisch betätigtes Relais einzusetzen, das von einer Logik gesteuert wird. Eine derartige Logik ermöglicht außer einem automatischen Bewegungsablauf auch Pausen einstellbarer Dauer vor jeder Bewegungsumkehr, außerdem automa­ tische Trainingsprogramme, gesteuert und begrenzt nach Zeit und Zyklenzahl.

Als Motor ist ein permanentmagnet-erregter Gleichspannungsmotor (11) vor­ gesehen, dessen Drehrichtungsumkehr durch Umpolung der elektrischen An­ schlüsse bewirkt wird, und der sich durch Kurzschließen der Anschlüsse abbremsen läßt.

Zur Anpassung der Sammellinsen (2) und der Bildflächen (4; 5) aus den Augen­ abstand ist die Fassung (1) einer Sammellinse (2) und einer Bildfläche (5) querverschiebbar aufgebildet und je mit einer Längsverzahnung (17; 18) ver­ sehen, die im Eingriff stehen zu einer Zahnwelle (19), mit der über einen Einstellknopf (20) die Anpassung auf den Augenabstand eingestellt und ge­ halten wird (Fig. 4; 11; 12).

Für den Verstellbereich der Bildfläche (5) wirkt die Zahnwelle (19) als Führungsschiene.

Zur besseren Aufbewahrung des Augentrainers können Sammellinsen (2) und Bildflächen (4; 5) angeklappt werden (Fig. 5). Dazu sind die Fassungen (15; 16) der Sammellinsen (2) an ihren Befestigungsstellen hülsenförmig (24; 25) ausgebildet, die an am Gehäuse (21) angeformten Zapfen (22; 23) drehbar bzw. drehbar und verschiebbar angeordnet sind. Beide Sammellinsen­ fassungen (15; 16) sind für eine gleichartige Lage mit einer ausziehbaren Brücke (28) verbunden (Fig. 2; 4). Die seitlich verschiebbare Bildfläche (5) ist an ihrer Befestigungsstelle hülsenförmig (26) ausgebildet und um­ schließt den Zapfen (27), der Bestandteil der anderen Bildfläche ist (Fig. 11; 12). Die Hülse (26) und der Zapfen (27) sind drehbar auf dem Schlitten (3) in entsprechenden Aufnahmen (30; 31) gelagert. Durch ent­ sprechende Ausbildung der Zapfen (23; 27) und der Hülsen (25; 26) und deren Verzahnung können die Fassungen der Sammellinsen (15; 16) und die Bild­ flächen (4; 5) nur bei dem kleinsten Augenabstand angeklappt werden, im übrigen Verstellbereich sind sie in der senkrechten Lage fixiert (Fig. 11; 12).

Bei dem bis hierher beschriebenem Gerät ist die natürliche Konvergenz der Augenachsen (Gesichtslinien) auf den Fixationspunkt beim Betrachten von nahen Gegenständen nicht berücksichtigt, da dieses, wie die Versuche ergaben, für das Augentraining und dessen Ergebnis bei den meisten Per­ sonen nicht notwendig ist. Bei einigen Personen ist jedoch eine zwingende Verknüpfung von Akkomodation und Konvergenz vorhanden, der bei dem Augen­ trainer durch einen veränderlichen Abstand der beiden Bildflächen (4; 5) in Abhängigkeit der Schlittenbewegung begegnet werden kann. Diese Auf­ gabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entsprechend Anspruch 24 in einer Schiene (32), die auf den Schlitten (3) aufgesetzt ist, die Bild­ flächen (33; 34) quer verschiebbar gelagert sind (Fig. 13; 14). Seitlich geführt werden die Bildflächen (33; 34) durch Rollen (35), die in zwei u-förmigen Profilschenkeln (36; 37) laufen. Zur Anpassung an den Augen­ abstand sind die Profilschenkel (36; 37) zangenartig verbunden, wobei der eine Profilschenkel (36) an dem Punkt der Schlittenstellung 0 dpt. in einem angeformten Zapfen (38) drehbar gelagert ist, der andere Profil­ schenkel (37) über einen angeformten Zapfen (39) in einem geraden, quer­ liegenden Schlitz (40) geführt wird. Die Scharnierstelle (41) wird in einem kreisförmigen Schlitz (42) des Gehäuses gehalten. Die Verstellung auf den Augenabstand erfolgt mit einem an dem Profilschenkel (36) ange­ formten Rändel (45).

Die Profile (36; 37) sind in dem Akkomodationsbereich 10 bis 0 dpt. geradlinig unter dem Winkel

gespreizt und erfüllen damit ausreichend die optischen und geometrischen Bedingungen, wobei

A = Augenabstand f = Brennweite der Sammellinsen (2) K = Faktor = 0,86

Im Akkomodationsbereich < 0 dpt. verändert sich der Abstand der Bild­ flächen nur noch unwesentlich.

Zur Anpassung der Sammellinsen (2) an den Augenabstand ist eine Linsen­ fassung (44) am Gehäuse schwenkbar gelagert, die andere Linsenfassung (45) ist mit dem Gehäuse starr verbunden.

Claims (28)

1. Gerät zum Akkomodationstraining der menschlichen Augen (in den folgenden Ansprüchen Augentrainer genannt) dadurch gekennzeichnet, daß sich hinter zwei brillenartig angeordneten Sammellinsen (2) glei­ cher Brennweite auf einem in Richtung der optischen Achsen verschieb­ baren Schlitten (3) zwei identische Bildflächen (4; 5) befinden, die in einer jeweils zentrisch und senkrecht zu den optischen Achsen in einer jeweils zentrisch und senkrecht zu den optischen Achsen der Sammellinsen (2) angeordnet sind und die in ihrem Abstand zu den Sammellinsen (2) mittels des Schlittens (3) in einem Bereich ca. 0,45 bis 1,25fach der Brennweite der Sammellinsen (2) verstellbar sind und innerhalb dieses Bereichs zwischen zwei beliebig einstellbaren Anschlägen (6) oscillierend bewegt werden können , wodurch Augen, die durch die Sammellinsen (2) die Bildfläche betrachten, zu entsprechen­ den Akkomodationswechseln zwischen max. +10 und -2 dpt (Dioptrin) ver­ anlaßt werden.

2. Augentrainer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Schlit­ ten (3) in seinem Verstellbereich durch eine Spindel (7) bewegt wird, die über ein Schneckengetriebe (12; 13) von einem drehrichtungsverän­ derlichen Elektromotor (11) angetrieben wird.

3. Augentrainer nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (13) als geradverzahntes Stirnrad ausgebildet ist und die Achse der Schnecke (12) um deren Steigungswinkel zum Schnecken­ rad (13) bzw. zur Spindel (7) geneigt ist, wodurch außer der Reibungs­ kräfte keine axialen Kräfte auf die Spindel (7) wirken.

4. Augentrainer nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Schlittens (3) durch zwei verstellbare Anschläge (6) beliebig uns stufenlos begrenzt werden kann, wobei die sich dann axial verschie­ bende Spindel (7) über den Schalter (10) den Motor (11) ausschaltet.

5. Augentrainer nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß an der Spindel (7) eine Ringnut angebracht ist, in der die Betätigungs­ rolle (8) für den Schalter (10) läuft.

6. Augentrainer nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (9), auf den die Rolle (8) drehbar gelagert ist, gegenüber dem Chassis (1) mit einer Friktion versehen ist, die den Schlitten (3) in den Endpunkten festhält.

7. Augentrainer nach Anspruch 1 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (9) auf einer Lagerseite als Kugelkalotte ausgebildet ist, mit einer Schraubenfeder (29) in eine entsprechende Pfanne im Chassis (1) gedrückt wird und somit eine gleichmäßige und nahezu toleranzunabhän­ gige Reibung ergibt.

8. Augentrainer nach Anspruch 1,2 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter als einpoliger Umschalter (10) ausgebildet ist und in Verbindung mit dem handgeschaltetem Umschalter (14) an den Endstel­ lungen durch Kurzschließen den Motor (11) und somit den Schlitten (3) abbremst, und daß sich nach Betätigung des Umschalters (14) durch Um­ polung der Motor (11) in andere Drehrichtung läuft, bis der Schlitten (3) den anderen Anschlag (6) erreicht hat und der Motor (11) über die Spindelverschiebung und den Schalter (10) ausgeschaltet und abgebremst wird.

9. Augentrainer nach Anspruch 1, 2, 4 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (14) als elektrisches Relais ausgebildet ist, das von einer Logik gesteuert wird, die den Hin- und Herlauf des Schlittens (3) au­ tomatisiert, einstellbare Pausen einlegt und ein Trainingsprogramm nach Zeit und Zyklenzahl steuert und begrenzt.

10. Augentrainer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Sammellinsen (2) und der Bildflächen (4; 5) entsprechend dem Augen­ abstand eingestellt werden kann, wobei eine Sammellinse (2) und eine Bildfläche (4) seitlich fest sind und die Fassung (16) der anderen Sammellinse (2) bzw. Bildfläche (5) über eine gemeinsame Zahnwelle (19) seitlich verstellt und gehalten werden.

11. Augentrainer nach Anspruch 1 und 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung (16) an ihrer Befestigungshülse (25) mit einem Zahnstangen­ profil versehen ist, in die die Zahnwelle (19) greift.

12. Augentrainer nach Anspruch 1 und 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Bildfläche (5) an ihrer Befestigungshülse (24) mit einem Zahnstangen­ profil versehen ist, in die die Zahnwelle (18) über den gesamten Ver­ stellbereich des Schlittens (3) greift.

13. Augentrainer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Sammel­ linsenfassungen (15; 16) wie auch die Bildflächen (4; 5) zur platzsparen­ den Unterbringung auf das Gehäuse (21) geklappt werden können.

14. Augentrainer nach Anspruch 1, 11, 12 und 13 dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnstangenprofil die Befestigungshülsen (25; 26) um 90° umgibt, wodurch Sammellinsen (2) und Bildflächen (4; 5) angeklappt werden können, ohne daß die Verzahnung außer Eingriff kommt.

15. Augentrainer nach Anspruch 1, 11, 12, 13 und 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungshülsen (24; 25) der Fassungen (15; 16) auf Zapfen (22; 23) drehbar, bzw. dreh- und verschiebbar gelagert sind, die Be­ standteil des Gehäuses (21) sind.

16. Augentrainer nach Anspruch 1, 10, 12, 13 und 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungshülse (26) der Bildfläche (5) einen Zapfen (27), der Bestandteil der Bildfläche (4) ist, axial verschiebbar umschließt, und daß beide in entsprechenden Aufnahmen (30; 31) des Schlittens (3) drehbar gelagert sind.

17. Augentrainer nach Anspruch 1 und 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungshülse (26) längs geschlitzt und der Zapfen (27) seitlich mit der Bildfläche verbunden ist, wodurch die Bildflächen (4; 5) gegen Verdrehung gesichert sind.

18. Augentrainer nach Anspruch 1, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 und 17 dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hülsen (25; 26) der Fassung (16) und der Bild­ fläche (5) so ausgebildet sind, daß ein Umklappen nur bei dem klein­ sten einstellbaren Augenabstand möglich ist, während bei allen an­ deren Einstellungen diese senkrecht fixiert sind.

19. Augentrainer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Bild­ flächen (4; 5) als nach oben offene Rahmen ausgebildet sind, in die paarweise geeignete identische Vorlagen in Form von Schriften, Bildern etc. eingeschoben werden können.

20. Augentrainer nach Anspruch 1 und 19 dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen in der Größe zur Aufnahme von Diapositiven (5 × 5 cm) geeignet sind und in der Mitte für die Beleuchtung eine Öffnung von mindestens 3,5×3,5 cm haben.

21. Augentrainer nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Motor durch im Gehäuse eingebaute elektrische Batterien (46) ange­ trieben wird.

22. Augentrainer nach Anspruch 1, 2 und 21 dadurch gekennzeichnet, daß die eingebauten Batterien wiederaufladbare NC-Zellen sind, die über ein getrenntes Ladegerät aufgeladen werden.

23. Augentrainer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sammellinsen (2) durch zwei gleiche Linsensysteme mit veränderlicher Brennweite bekannter Bauart (ähnlich Zoomobjektiven) ersetzt werden, wodurch die Verschiebbarkeit der Bildflächen entfällt und die zum Akkomodationstraining notwendige optische Veränderung durch synchron oscillierende Brennweitenveränderung der beiden Linsensysteme erreicht wird, wobei der Antrieb von Hand oder elektromotorisch erfolgen kann.

24. Augentrainer nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß sich mit der Bewegung des Schlittens (3) der Abstand der beiden Bildflächen (33, 34) zueinander verändert und zwar so, daß von der Schlittenstellung 0 dpt. aus der Abstand der Bildflächen den der Augen entspricht, mit der Bewegung des Schlittens in Richtung Sammellinsen (2) sich der Abstand der Bildflächen verringert, um der natürlichen Beziehung zwischen Akkomodation und Konvergenz der Augen zu entspre­ chen.

25. Augentrainer nach Anspruch 1 und 24 dadurch gekennzeichnet, daß die Bildflächen (33; 34) auf einer Schiene (32) quer verschiebbar geführt sind, die die mit dem Schlitten (3) verbunden ist und deren Abstand durch zwei v-förmig angeordnete Profilschenkel (36; 37) bestimmt wird.

26. Augentrainer nach Anspruch 1, 24 und 25 dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Profilschenkel (36; 37) u-förmig ausgebildet ist, in dem Rollen (35), die drehbar an den Bildflächen (33; 34) befestigt sind, laufen und deren Abstand bestimmen.

27. Augentrainer nach Anspruch 1, 24 und 25 dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschenkel (36; 37) zangenartig mit dem Scharnier (41) ver­ bunden sind, der Profilschenkel (36) an der Stelle 0 dpt. mit einem angeformten Zapfen (38) am Gehäuse drehbar gelagert ist, der Profil­ schenkel (37) an der entsprechenden Stelle mit einem angeformten Zapfen (39) in einem querliegenden Schlitz (40) am Gehäuse um die Differenz der möglichen Augenabstände verschiebbar gelagert ist und das gemeinsame Scharnier (41) in einem gekrümmten Schlitz (42) im Gehäuse (21) geführt und gehalten wird, wobei die Verstellung auf den Augenabstand mit einem an dem Profilschenkel (36) angeformten Rändel (45) erfolgt.

28. Augentrainer nach Anspruch 1, 24 und 27 dadurch gekennzeichnet, daß die eine Fassung (43) der Sammellinse (2) fest mit dem Gehäuse (21) verbunden ist, während die andere Fassung (44) um einen Drehpunkt im Gehäuse (21) schwenkbar angeordnet ist, womit der Abstand der Sammellinsen (2) auf den Augenabstand abgestimmt werden kann.