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STAND DER
TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von
Augenschutzschildern oder Gesichtsschutzschildern mit einem linsenartigen Schutzschild,
und insbesondere auf periphere Dichtungsbefestigungen für einen
Abziehstapel aus laminierten, abziehbaren, linsenartigen Schutzfolien,
aufgeklebt auf Gesichtsschutzschildern und dergleichen.
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Es
ist eine allgemeine Praxis, Gesichtsschutzschilder in Umgebungen
zu tragen, in welchen eine Verletzung der Augen oder des Gesichts
durch Kontamination auftreten kann. Beispielsweise werden Gesichtsschutzschilder
von Ärzten
beim Arbeiten im Operationssaal getragen. Sie werden manchmal von
Personen beim Ausüben
von Spielen getragen, bei welchen eine Augenverletzung auftreten kann.
Beispielsweise verwenden Spieler beim Farbkugelspiel Waffen, aus
welchen aufeinander Schrottkornladungen oder Kugeln aus Farbe als
Munition gefeuert wird. Sobald eine Farbkugel einen Mitspieler trifft,
wird es gleich durch einen "anzeigenden" Farbfleck erkennbar,
dass er getroffen worden ist. Es ist einleuchtend, dass es die Spieler
wünschen,
eine Art Schutz über
ihrem Gesicht und ihren Augen zu tragen.
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In
solchen Umgebungen, wie einem Farbkugelspiel oder einem Operationssaal,
ist es sehr wahrscheinlich, dass eine Gesichtsschutzlinse, welche getragen
wird, durch Verunreinigungen bedeckt wird, welche die Sicht einschränken. Eine
Lösung
wäre, die
Linse einfach zu reinigen. Dieses ist jedoch nicht immer eine Option,
besonders für
einen Arzt beim Ausführen
einer Operation, welcher für
eine solche Reinigung nicht pausieren kann. Ein Beispiel einer aktuellen
Lösung
für ein ähnliches
Problem ist die Verwendung einer transparenten Mehrfachlinse über einer
Schutzbrille, um ein rasches Entfernen von Verunreinigungen oder
von Schmutz in kontaminierten Umgebungen zu erleichtern. Das heißt, sobald
die Schutzbrille kontaminiert ist, wird eine einzelne Schicht der
transparenten Mehrfachlinse entfernt. Die Schutzbrille ist jetzt
sauber, und sobald sie erneut kontaminiert ist, wird eine andere
Schicht der transparenten Mehrfachlinse entfernt. Dieser Prozess kann
viele Male wiederholt werden, abhängig von der auf der Schutzbrille
aufgebrachten Anzahl von Schichten. Ein Beispiel dieses Prozesses
und der dabei verwendeten Werkstoffe ist offengelegt, in unserer,
noch nicht beschiedenen Patentanmeldung mit Nummer 09/449318, eingereicht
am 24. November 1999, mit dem Titel "Optical Stack of Laminated Removable
Lenses for Face Shields, Windows, and Displays", veröffentlicht als
US 6388813 .
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In
unserem oben genannten Patent wurde das Problem, welches wir beseitigten,
durch eine eingeschränkte
Sichtbarkeit verursacht, als ein Resultat einer additiven Wirkung
des optischen Brechungsindex von jeder aufgebrachten Schicht. Dieses
Problem wurde beseitigt, durch Eliminieren der Luftschicht zwischen
jeder nachfolgenden Schicht einer transparenten Mehrfachlinse, und
durch Einbringen einer Klebeschicht zwischen jede Linsenschicht.
Somit wurde ein transparenter, klebend laminierter Mehrfachschichtfilm
geschaffen, welcher auf einer Schutzbrille, oder einem Gesichtsschutzschild
eines Trägers
oder dergleichen verwendet werden kann. Jedoch treten andere Probleme
auf, sobald dieser gleiche Film für großflächige Gesichtsschutzschilder verwendet
wird. Beispielsweise treten beim Aufkleben der untersten Schicht
direkt auf die Linse Blasen auf, welche wegen der Mehrfachschichten über der untersten
Schicht nicht einfach zu beseitigen sind. Darüber hinaus erfahren wir, sofern
der Klebstoff von der untersten Schicht weggelassen wird, erneut
das ursprüngliche
Brechungsproblem eines Luftspalts zwischen der Augenschutzlinse
und der untersten Schicht der transparenten Mehrfachlinse. Zusätzlich bleibt,
sofern die Klebeschicht von der Verbindungsfläche zwischen der untersten
Schicht des Mehrfachstapels und der Linse des Gesichtsschutzschilds
entfernt wird, das Problem, dass sich die Linse bei Auftreten von
Feuchtigkeit beschlägt.
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Dementsprechend
besteht ein Bedarf nach einer transparenten Mehrfachlinse, welche
beim Aufbringen auf eine Gesichtsschutzschildlinse keine Blasen
erzeugt, und welche die Durchsicht aufgrund eines Beschlagens der
Linse bei Feuchtigkeitseintritt in die Verbindungsfläche zwischen
der untersten Schicht der abziehbaren Linse und der Linse des Augenschutzschilds
nicht einschränkt.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist die Anwendung von selektiven Klebeflächen entlang des Umfangs einer untersten
Schicht von einem transparenten optischen Mehrfachlinsenstapel zum
Befestigen an einem großflächigen Gesichtsschutzschild
ein Merkmal der vorliegenden Erfindung.
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Ein
anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Entfernen einer peripheren Bahn entlang der Ränder der untersten Schicht eines
transparenten Mehrfachlinsenstapels, wodurch Klebstoff nur entlang
des Umfangs freigelegt wird. Die periphere Klebefläche kann
dann zum Befestigen der transparenten Mehrfachlinse an dem Gesichtsschutzschild
verwendet werden. Somit bleibt die zentrale Fläche der untersten Schicht der
transparenten Mehrfachlinse an ihrem Ort bestehen, wodurch das Blasenproblem
vermieden wird. Der Klebstoff entlang des Umfangs löst auch
das Problem des Beschlagens, indem ein Eindringen von Feuchtigkeit
verhindert wird.
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Noch
ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein alternatives
Verfahren zum Bilden des Klebestreifens, indem ein dünner Klebestreifen direkt
auf die unterste Linse des optischen Stapels entlang des Umfangs
davon aufgebracht wird.
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Noch
ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen
eines optischen Stapels aus abziehbaren Linsen, welcher für Windschutzscheiben
von Fahrzeugen, für
Fenster aller Typen, oder für
Videodisplayvorrichtungen verwendet werden kann.
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Diese
und andere Merkmale, welche bei der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung der Erfindung offensichtlich werden, werden durch einen
optischen Stapel aus laminierten abziehbaren Linsen geschaffen,
welcher an einem Gesichtsschutzschild befestigt werden kann. Der
Stapel umfasst eine Vielzahl von übereinander gestapelten abziehbaren
Linsen, welche klebend aneinander gefügt sind, wobei jede abziehbare
Linse an jeder nachfolgenden Linse mit einer transparenten, ununterbrochenen
Klebeschicht befestigt ist, welche zwischen jeder Linse aufgebracht
ist. Jede Linse umfasst an einem Ende einen Abziehlaschenabschnitt,
wobei der Abziehlaschenabschnitt auf beiden Seiten keine Klebeschicht
aufweist. Dies ermöglicht
es dem Träger
des Gesichtsschutzschilds, schnell den Abziehlaschenabschnitt zu
greifen, zum Abziehen der obersten Linse, und zum Freilegen einer
sauberen Linse direkt unterhalb der abgezogenen obersten Linse.
Die unterste abziehbare Linse des Stapels umfasst ein Klebeband, ausgebildet
entlang des Umfangs der Linse, zum Befestigen des Stapels an dem
Gesichtsschutzschild. Das Klebeband bildet eine Dichtlippe, welche
Feuchtigkeit von der Verbindungsfläche zwischen der untersten
Linse und dem Gesichtsschutzschild fernhält.
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Noch
andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden. Erfindung werden
für Fachleute
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung gleich deutlich,
wobei nur die bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung dargestellt und beschrieben ist, einfach zur Illustration
einer Ausführungsform,
welche als beste Ausführungsform
der Erfindung betrachtet wird. Wie zu erkennen ist, kann die Erfindung
auch in anderen und unterschiedlichen Ausführungsformen ausgestaltet werden,
und ihre verschiedenen Details sind in mannigfaltiger offensichtlicher
Hinsicht zugänglich
für Modifikationen,
alles jedoch ohne sich von der Erfindung zu entfernen. Dementsprechend sind
die Zeichnungen und die Beschreibung von ihrer Beschaffenheit her
als Erläuterung
zu verstehen, und nicht als Einschränkung, und die Merkmale, für welche
die Absicht besteht, einen Schutz durch eine Patenturkunde zu erlangen,
sind in den beigefügten
Ansprüchen
dargelegt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGBN
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Der
generelle Zweck dieser Erfindung, sowie eine bevorzugte Anwendungsform,
und ihre Ziele und Vorteile werden mit Bezug auf die nachfolgende detaillierte
Beschreibung einer erläuternden
Ausführungsform
mit Bezug auf die Begleitzeichnungen am besten verstanden, in welchen
gleiche Bezugsnummern gleiche Teile bei den Figuren kennzeichnen,
in welchen:
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die 1 eine
Perspektivansicht eines Gesichtsschutzschilds ist, bei welchem ein
transparenter Mehrfachlinsenstapel gemäß den Lehren der vorliegenden
Erfindung angewendet wird;
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die 2 eine
Perspektivansicht eines Gesichtsschutzschilds ist, wobei daran ein
transparenter optischer Mehrfachlinsenstapel gemäß den Lehren der vorliegenden
Erfindung befestigt ist;
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die 3 eine
teilweise Explosionsansicht eines transparenten optischen Mehrfachlinsenstapels
ist, welche einen peripheren Schnitt in eine unterste Schicht zeigt,
wobei der Schnitt eine Klebeperipherie zum Aufbringen auf das in 2 dargestellte Gesichtsschutzschild
freilegt; und
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die 4 eine
teilweise Querschnittsansicht ist, aufgenommen entlang der Linie
4-4 in 3, welche einen Ausschnitt der sich abwechselnden
Filmschichten darstellt, wobei die Klebeschichten zwischen den Filmschichten
liegen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Jetzt
unter Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 ist
ein großflächiges Gesichtsschutzschild 10 in
einer Perspektivansicht abgebildet. Das Gesichtsschutzschild kann
ein einstellbares Kopfband 11 und ein Frontelement 12 zur
Aufnahme einer Linse 13 umfassen. Das Frontelement 12 und
die Linse 13 können
in einem Winkel zu dem Kopfband 11 eingestellt werden.
Einstellknöpfe 14 und 15 sind
vorhanden, um das Frontelement 12 und die Linse 13 in
dem gewünschten
Winkel zu fixieren. Obwohl ein bestimmtes Gesichtsschutzschild abgebildet
ist, werden Fachleute erkennen, dass alle Gesichtsschutzschilder,
Schutzbrillen und dergleichen für
eine Anwendung in der vorliegenden Erfindung in Frage kommen.
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Jetzt
wird mit Bezug auf die 2 eine Perspektivansicht des
Gesichtsschutzschilds 10 abgebildet, wobei ein transparenter
optischer Mehrfachlinsenstapel 16 daran befestigt ist.
Der optische Mehrfachlinsenstapel 16 ist gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung gefertigt und an Linse 13 befestigt, welches
nachfolgend weiter ausgeführt
wird. Der optische Mehrfachlinsenstapel 16 umfasst vorzugsweise
Laschen 17, welche vom Träger benutzt werden, um eine
einzelne Schicht des optischen Mehrfachlinsenstapels 16 abzuziehen.
Vorzugsweise ist an den Abziehlaschen 17 auf beiden Seiten
davon kein Klebstoff aufgebracht, sodass ein Nutzer mit seinen Fingern
oder Handschuhen (wenn welche getragen werden) nicht in Kontakt
mit dem Klebstoff kommt.
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Beispielsweise
langt ein Nutzer während
des Gebrauchs bei einer Verunreinigung des optischen Mehrfachlinsenstapels 16 und
einer Beeinträchtigung
der Sicht einfach mit der Hand nach oben, greift eine einzelne Lasche 17,
und zieht eine äußere Schicht
des optischen Mehrfachlinsenstapels 16 ab. Dieser Prozess
kann so viele Male wiederholt werden, wie es Schichten bei dem optischen
Mehrfachlinsenstapel 16 gibt.
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Nun
ist mit Bezug auf die 3 eine teilweise Explosionsansicht
eines transparenten optischen Mehrfachlinsenstapels 16 abgebildet.
Diese Figur zeigt abziehbare Mylarlinsen oder Filmschichten 30, 32, 34, 36,
..., welche sich mit den Klebeschichten 31, 33, 35,
... abwechseln. Das heißt,
die Filmschicht 30 ist an der Filmschicht 32 mittels
einer transparenten ununterbrochenen Klebeschicht 31 befestigt,
welche dazwischen aufgebracht ist. Die nächste Filmschicht 34 ist
an der Filmschicht 32 befestigt, indem die Klebeschicht 33 dazwischen
aufgebracht ist, und so weiter bis zur Bildung des gesamten optischen
Mehrfachlinsenstapels 16.
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Der
bevorzugte Werkstoff, welcher zur Bildung der Filmschichten
30,
32,
34,
etc. verwendet wird, ist vorzugsweise ein transparenter Polyester. Die
Schichten werden vorzugsweise aus Tafeln aus Kunststofffilm hergestellt,
vertrieben unter dem eingetragenen Warenzeichen Mylar, welches sich
im Besitz der Firma DuPont befindet, und genauer ausgedrückt, aus
einem Mylartyp, hergestellt aus einem transparenten polymeren Polyethylenterephthalat, auf
welches gewöhnlich
als PET Bezug genommen wird. Die bevorzugten Klebeschichten
31,
33,
35, etc.,
welche verwendet werden, um die Linsen sequentiell zusammenzulaminieren,
bestehen aus einem transparenten optischen Werkstoff mit einer geringen
Haftfähigkeit.
Die Dicke von jeder Filmschicht reicht typischerweise von 0,5 mil
bis 7 mil (1 mil ist gleich 0,001 Inch). Die bevorzugte Dicke ist
gleich 2 mil. Selbst nach Aufbringen des Klebewerkstoffs auf eine
2 mil dicke Schicht beträgt
die Dicke der 2 mil dicken Schicht weiterhin 2 mil, weil die Klebefilmschicht nur
eine nominelle Dicke aufweist. Der Begriff "Anfeuchten" kann verwendet werden, um die Beziehung zwischen
den laminierten Filmschichten zu beschreiben. Bei einem Blick durch
die laminierten Schichten scheint es, als wäre es nur ein einziges Stück Kunststofffilm.
Keine Reflektionen sind erkennbar. Der Klebewerkstoff
20 umfasst
einen optisch transparenten Acrylklebstoff auf Wasserbasis oder
einen transparenten Klebstoff auf Ölbasis, wobei der Klebstoff
auf Wasserbasis der bevorzugten Ausführungsform entspricht. Nachdem
die Filmschichten
30,
32,
34 etc. laminiert
sind, oder auf andere Weise mit den dazwischen aufgebrachten Klebeschichten
31,
33,
35 etc. zusammengeklebt
sind, ist die Dicke von jeder Klebeschicht vernachlässigbar,
auch wenn die Klebeschichten als getrennte Schichten abgebildet
sind. Eine bevorzugte Klebeschicht/Filmschicht-Konstruktion ist
offengelegt in unserer noch nicht beschiedenen Patentanmeldung mit
Nummer 09/449318, eingereicht am 24. November 1999, mit dem Titel "Optical Stack of
Laminated Removable Lenses for Face Shields, Windows, and Displays", veröffentlicht
als
US 6388813 .
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In Übereinstimmung
mit einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Schnitt entlang der Peripherie
der untersten Filmschicht 30 vorgenommen, wodurch ein schmaler Streifen 20 der
Klebeschicht 31 freigelegt wird. Der Streifen 20 wird
verwendet, um den optischen Stapel 16 klebend an dem Gesichtsschutzschild 10 zu
befestigen. Vorzugsweise wird der periphere Schnitt in die vielfachen
sich abwechselnden Schichten nach dem Zusammenfügen des optischen Stapels 16 vorgenommen,
um eine geeignete Registrierung der einzelnen Schichten zu erhalten.
Jedoch werden Fachleute erkennen, dass der schmale Streifen 20 ebenso
auch separat auf die unterste Filmschicht 30 aufgebracht
werden kann.
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Jetzt
zeigt mit Bezug auf die 4 eine teilweise Querschnittsansicht,
aufgenommen entlang der Linie 4-4 von 3, einen
Ausschnitt der sich abwechselnden Filmschichten 30, 32, 34, 36,
..., wobei die Klebeschichten 31, 33, 35,
... zwischen jeder Filmschicht aufgebracht sind. Es ist anzumerken, dass
der periphere Schnitt, welcher den Streifen 20 freilegt,
nur einen Teil der untersten Filmschicht 30 entfernt. Dieser
schmale periphere Streifen 20 ist vorzugsweise 1/8 Inch
bis 1/2 Inch breit, oder breiter. Je schmaler der Streifen ist,
umso wahrscheinlicher wird der Stapel nicht an seinem Ort auf dem
Gesichtsschutzschild bleiben, und je breiter der Streifen ist, umso
wahrscheinlicher wird das Blasenproblem auftreten, welches oben
diskutiert wurde. Folglich wurde entdeckt, dass die bevorzugte Breite,
wie oben genannt, ein 1/8 Inch bis 1/2 Inch breit ist.
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Wie
erkannt werden wird, kann der transparente optische Mehrfachlinsenstapel 16 der
vorliegenden Erfindung einfach auf jedes gewünschte Gesichtsschutzschild 10 aufgebracht
werden, indem die unterste Filmschicht 30 mit dem schmalen
Streifen 20 aus einer Klebeschicht, angeordnet an der Peripherie
davon, angrenzend an die Frontoberfläche des Gesichtsschutzschilds
positioniert wird. Ein Nutzer kann dann den schmalen Streifen 20 der
Klebeschicht 31 gegen die Außenoberfläche des Gesichtsschutzschilds 10 drücken, was
bewirkt, dass der Stapel rasch daran befestigt wird. In der bevorzugten Ausführungsform
wird der schmale Streifen 20 an dem Gesichtsschutzschild 10 fixiert,
angrenzend an ein Ende davon, und wird anschließend gegen die Frontoberfläche des
Gesichtsschutzschilds 10 festgestrichen oder festgedrückt. Mit
Blick auf die große optische
Fläche
der untersten Filmschicht 30, welche frei von jedem Klebstoff
ist, sind Luftblasen oder dergleichen an der Verbindungsfläche zwischen
optischen Stapel 16 und Gesichtsschutzschild 10 nicht vorhanden.
Jedoch wird, weil der optische Stapel 16 Klebeschichten
dazwischen aufweist, die Reflektion zwischen den Filmschichten wesentlich
reduziert. Während
des Gebrauchs kann der Nutzer bei Aufspritzen oder Auftreten von
unerwünschtem
Material an der obersten Filmschicht schnell die oberste Filmschicht
von dem Stapel abziehen, wodurch eine saubere Filmschicht darunter
freigelegt wird. Als solches wird erkannt werden, dass die vorliegende
Erfindung es ermöglicht,
einen effektiven optischen Stapel rasch auf jeder optischen Oberfläche anzubringen, und
rasch durch einen Nutzer anzuwenden.
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Obwohl
die Erfindung mit Bezug auf eine spezifische Ausführungsform
beschrieben wurde, wird nicht die Auffassung vertreten, dass diese
Beschreibung in einem einschränkenden
Sinn vorgenommen wurde. Verschiedene Modifikationen der offengelegten
Ausführungsform
sowie alternative Ausführungsformen
der Erfindung werden für
Fachleute mit Bezug auf die Beschreibung der Erfindung deutlich.
Es wird deshalb angenommen, dass die beigefügten Ansprüche alle Modifikationen der
Ausführungsformen
abdecken, welche in den echten Anwendungsbereich der Erfindung fallen.