DE7813480U1 - Zonenfilter zum schutz und zur verbesserung der sehkraft - Google Patents

Description

Zonenfilter zum Schutz und zur Verbesserung der Sehkraft

Die Neuerung betrifft ein optisches Selektionsfilter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Um die maximale Sehkraft des menschlichen Auges unter veränderlichen Beleuchtungsverhältnissen zu erhalten, muß das Auge vor starkem Lichteinfall geschützt werden, der zu Blendwirkungen führt. Zum Beispiel beim Autofahren bei Nacht und bei manchen Sportarten (insbesondere beim Skifahren) ist das Auge oft verhältnismäßig starkem Licht ausgesetzt.

Es ist bekannt, daß die Netzhaut in einer zentralen Zone, deren Winkeierstreckung etwa 5° beträgt, besonders reich an Rezeptoren für Licht ist. Die größte Anzahl derartiger Rezeptoren erhält man in Höhe des zentralen Kranzes der Foveolarkegel. In dieser Zone der Netzhaut erhält man die beste optische Auflösung, und dieser Bereich der Netzhaut gibt vor, was üblicherweise "Sehschärfe" genannt v/ird. In diesem Bereich ist die Ansprechempfindlichkeit der Rezeptoren für Licht besonders hoch, und die Hauptaufgabe dieses Bereiches ist das optisch richtige Sehen.

Bei niederen Beleuchtungsstärken ist dagegen dieser zentrale Bereich der Netzhaut fast blind und das Auflösungsvermögen muß von den Rändern der Fovea sichergestellt werden. Diese Randzone der Fovea hat zwar ein geringes Auflösungsvermögen, sie ist

- 4 aber viel empfindlicher für das bei Nacht angetroffene Licht.

große Lichtempfindlichkeit führt insbesondere bei aggressiver Bestrahlung mit Licht zu einem generellen Blenden des Auges und verhindert die Wahrnehmung von Einzelheiten der vom Auge betrachteten Gegenstände. Dies wird insbesondere beim Autofahren bei Nacht beobachtet, wenn sich Fahrzeuge kreuzen.

Um dem zu begegnen, ist schon vorgeschlagen worden, z.B. zum Autofahren bei Nacht vor den Augen Schutzfilter vorzusehen,welche als Brillen ausgebildet sein können und eine zentrale Zone haben, die für Licht gut durchlässig ist oder sogar durch ein einfaches Loch gebildet sein kann. Diese zentrale Zone ist von einem opaken Abschnitt umgeben.

Es wurde jedoch herausgefunden, daß derartig ausgebildete Schutzfilter den Eigenschaften der Gesamtheit der verschiedenen Netzhautabschnitte nicht vollständig Rechnung tragen; darüber hinaus haben derartige Schutzfilter den Nachteil, daß tote Blickwinkel entstehen, die gefährlich sein können, insbesondere beim Autofahren. Andererseits ist es von großem Vorteil, wenn man zum Sehen auch den Wandbereich der Netzhaut, zumindest den schlafenseitigen Randbereich mit verwendet, damit man Gegenstände wahrnehmen kann, die seitlich außen im Gesichtsfeld angeordnet sind oder sich in seitlicher Richtung bewegen. Dies gilt gleichermaßen für das Sehen bei Nacht wie für das Sehen bei Tag und sowohl für das Autofahren als auch für andere Tätigkeiten.

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\_:, Das erfindungsgemäße Schutzfilter für Augen zeichnet sich da-

durch aus, daß vor jedem Auge mindestens drei verschiedene FiI-ä terzonen liegen, nämlich eine zentrale Zone, die vollständig lichtdurchlässig ist oder geringes Absorptionsvermögen aufweist, eine Ringzone, die nicht opak ist, jedoch ein gewisses Absorptionsvermögen aufweist, die die zentrale Zone umgibt und deren Außenkontur durch einen Kegel vorgegeben ist, dessen Mittelpunkt im optischen Zentrum des Auges liegt und dessen öffnungswinkel zwischen etwa 15 und etwa 30° liegt, und eine außenliegends Zone, die schwach absorbiert und die Lichtstrahlen empfängt, die zum Randabschnitt der Netzhaut laufen, wobei diese letze, außenliegende Zone zumindest im schläfenseitigen Abschnitt des Filters vorgesehen ist.

Verwendet man ein derartiges Filter, so erhält man beim Sehen weiterhin hohe Sehschärfe über den Fovealbereich der Netzhaut mit seinem hohen Auflösungsvermögen, zugleich wird der empfindliche Abschnitt der Netzhaut, der den Fovealbereich umgibt,gegen ein Blenden geschützt und man hat weiterhin den Beitrag des Randbereiches der Netzhaut zum Sehen, d.h. das Gesichtsfeld ist nicht verkleinert und es treten keine toten Winkel auf, wie sie ^ bsi den bekannten Schutzfiltern in Kauf genommen werden müssen. f Bei schnellen Änderungen der Beleuchtungsverhältnisse von hoher Helligkeit zu niederer Helligkeit, wie dies z.B. beim raschen Einfahren in ein Tunnel der Fall ist, wird bei Verwendung des

erfindungsgemäSen Filters eine übermäßige Verminderung der

Empfindlichkeit für Licht in seitlicher Richtung ausgeräumt,

wie sie bei den .bekannten Filtern erhalten wird, wodurch echte tote Winkel des Gesichtsfeldes erhalten werden.

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Nachstehend wird die Neuerung anhand von AusfUhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein Auge und ein vor dem Auge angeordnetes Schutzfilter,

Fig. 2 eine Ansicht einer Brille, deren Gläser als Schutzfilter ausgebildet sind,

Fig. 3 die Ansicht eines Teiles einer weiteren Brille mit abgewandeltem Schutzfilter, und

Fig. 4-7 Ansichten weiterer Brillen mit weiter abgewandelten Schutzfiltern.

In Fig. 1 ist schematisch ein Auge vertikal geschnitten dargestellt, wobei der optische Mittelpunkt mit C bezeichnet ist.Ein Kegel, dessen Spitze im optischen Mittelpunkt C liegt, und der einen öffnungswinkel von etwa 5° bis etwa 8° hat, überdeckt im wesentlichen den Fovealbereich der Netzhaut.

Ein vor einem jeden der Augen angeordnetes Filter ist in Fig.l insgesamt mit 1 bezeichnet. Dieses Filter kann z.B. als Brillenglas ausgebildet sein. Es hat eine zentrale Zone 2, die durch den oben angesprochenen, dem Fovealbereich der Netzhaut zugeordneten Kegel begrenzt ist. Diese zentrale Zone ist vollständig lichtdurchlässig oder hat nur geringes Absorptionsvermögen, ist z.B. geringfügig gefärbt, um den größten Teil der ultravioletten Strahlen zu entfernen.

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Um diese zentrale Zone herum weist das Filter eine ringförmige Zone 3 auf, die ein größeres Absorptionsvermögen hat, jedoch nicht opak ist. Der äußere Rand der Zone 3 ist durch einen Kegel 4 begrenzt, dessen Spitze ebenfalls im optischen Mittelpunkt C liegt und dessen Öffnungswinkel zwischen etwa 15° und etwa 30° liegt. Auf der Netzhaut entspricht die zwischen den von den beiden Kegeln erzeugten Schnittlinien liegende Ringfläche in etwa dem Maximum der Lichtempfindlichkeit. Diese Ringfläche ist der Ursprung für Blendwirkungen, die auftreten, wenn das Auge sehr intensivem Licht ausgesetzt ist. Da die Zone 3 des Filters ein ordentliches Absorptionsvermögen hat, ist somit dieser Bereich der Netzhaut geschützt, da die Intensität des Lichtes abgeschwächt ist; trotzdem können von dieser Ringfläche der Netzhaut noch Gegenstände wahrgenommen werden.

Eine die ringförmige Zone 3 umgebende restliche Zone 5 des Filters hat schwaches Absorptionsvermögen wie auch die zentrale Zone 2. Auf diese Weise erhält der Bereich der Netzhaut, welcher der Zone 5 des Filters zugeordnet ist, das ihm zugedachte Licht.

In Fig. 2 ist eine Brille perspektivisch von vorn gesehen dargestellt, bei der die beiden Brillengläser als Schutzfilter gemäß Fig. 1 ausgebildet sind..

Einljedes der beiden Brillengläser kann aus mineralischem Glas hergestellt sein oder auch aus organischem Material oder Plastikmaterial bestehen. Jedes der Schutzfilter hat drei konzentrische Zonen, wie sie obenstehend beschrieben worden sind. Die Zonen

der Schutzfilter sind jeweils auf die optische Achse des zugeordneten Auges ausgerichtet. Zur Herstellung dieser als Schutzfilter ausgebildeten Brillengläser kann man Färbematerial nach bekannten Verfahren aufbringen (z.B. durch Aufdampfen oder Aufsprühen) , wobei geeignete Abdeckschablonen in der Phase des Herstellungsprozesses verwendet werden, in der im Bereich der ringförmigen Zone 3 eine dicke Schicht aufgebracht wird.

Für die drei Zonen des Schutzfilters kann man z.B. die nachstehenden Absorptionswerte wählen:

- Zentrale Zone 2: zwischen 0 und 10%;

- Ringförmige

Zone 3: zwischen 3C und 80%, vorzugsweise zwischen

50 und 75%;

- am Rand liegende Zone 5: zwischen 0 und 20%.

Die Zonen können grau, grün oder braun gefärbt sein. Die zwischen den verschiedenen Zonen liegenden Begrenzungslinien können offen sein oder progressiv abgeschattet sein. '

Die zentrale Zone 2 kann auch einfach durch ein Loch gebildet sein; vorzugsweise achtet man jedoch auf einen kontinuierlichen Verlauf des Filters, um die Entstehung von Luftstrahlen durch ein derartiges Loch zu vermeiden.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen abgewandelte Ausführungsformen von | Schutzfilter aufweisenden Brillen. f

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Bei den Brillen nach den Fig. 4-6 ist die zentrale Zone 2 vollständig lichtdurchlässig oder wenigstens nur schwach absorbierend, z.B. leicht gefärbt, um den größten Teil der ultravioletten

g Strahlen zu entfernen, und hat ovale Gestalt. Dies ist deshalb

vorteilhaft, da die Augen am häufigsten in horizontaler Richtung bewegt werden.

Die zentrale Zone ist jeweils auf die bei Einstellung auf unendlich erhaltene optische Achse des zugeordneten Auges ausgerichtet. Die zentrale Zone ist von der Zone 3 umgeben, deren Absorptionsvermögen zwischen 30% und 80%, vorzugsweise zwischen etwa 50 und etwa 75% liegt.

Die geometrisch« Form der Zone 3 kann abgewandelt werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 bedeckt z.B. die Zone 3 den ganzen nasenseitigen Abschnitt der als Schutzfilter ausgebildeten Brillengläser und ist auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Kurve begrenzt, die oben und unten tangential in die Kontur des Brillenglases einläuft. Die Zone 3 ist somit in Richtung auf die Schläfen zu begrenzt, so daß im Brillenglas eine schläfenseitige Zone 5 erhalten wird, die vollständig lichtdurchlässig ist oder nur geringe Absorption hat. Auf diese Weise wird das Gesichtsfeld in seitlicher Richtung freigehalten.

Die Begrenzungslinie zwischen den Zonen 3 und 5 kann unterschiedliche Formen haben. -lo-

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Wenn die vertikalen Abmessungen der als Schutzfilter ausgebildeten Brillengläser sehr groß ist, braucht diese Begrenzungslinie nicht die Oberseite und die Unterseite der Brillengläser zu erreichen; vielmehr kann oben und unten am Brillenglas eine transparen r.e Zone 5 verbleiben, was auch dazu führt, daß man auch hier das gleiche Gesichtsfeld erhält wie ohne Schutzfilter.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist die Begrenzungslinie ein vertikales Geraden-iegment 6, bei der Aus führungs form nach Fig. 6 besteht die Begrenzungslinie aus mehreren Geradensegmenten, darunter ein vertikales Geradensegment 7.

Um das Sehen im Nahbereich zu verbessern, z.B. das Ablesen von Instrumenten auf dem Armaturenbrett eines Fahrzeuges während der Fahrt zu erleichtern, ohne daß der Kopf geneigt zu werden braucht, kann die zentrale Zone 2 an ihrem unteren Rand mit einer zusätzlichen Ausnehmung 2a versehen sein, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

das Sehen im Fernbereich und das Sehen tiefer Gegenstände im Nahbereich gleichzeitig zu ermöglichen, kann die Begrenzungslinie der zentralen Zone somit auch eine Form haben, die der einer vertikal ausgerichteten Acht entspricht.

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Claims (6)

1. Optisches Selektionsfilter zur Anbringung vor den Augen, um die Sehkraft zu schützen und zu verbessern, mit mehreren Zonen unterschiedlichen Absorptionsvermögens, wobei eine zentrale Zone ganz durchlässig ist oder nur schwaches Absorptionsvermögen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine die zentrale Zone (2) umgebende zweite Zone (3) zwar lichtdurchlässig ist, aber verhältnismäßig hohes Absorptionsvermögen hat und daß sich an den äußeren Rand der zweiten Zone £3}ä zumindest im schläfenseitigen Filterabschnitt eine dritte Zone (5) anschließt, die niederes Absorptionsvermögen aufweist und dem Randbereich der Netzhaut zugeordnet ist.

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2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die zentrale Zone (2) umgebende zweite Zone (3) ein Absorptionsvermögen hat, das zwischen 30 und 80% liegt.

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die zentrale Zone (2) umgebende zweite Zone (3) ein Absorptionsvermögen zwischen etwa 50 und 75 % aufweist.

4= Filter nach einem d^r Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Zone (2) kreisförmig ist und durch einen Kegel begrenzt ist, dessen öffnungswinkel ungefähr 5-8° beträgt.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Zone (2) ovale Form hat, wobei die große Achse der Ellipse horizontal ausgerichtet ist. und einem öffnungswinkel des Kegels von etwa 15° entspricht, während die kleine Achse der Ellipse einem Kegelöffnungswinkel von zwischen 5 und 8° entspricht.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die zentrale Zone (2) umgebende zweite Zone (3) bis in den nasenseitigen Abschnitt des Filters fortgesetzt ist, während auf die zweite Zone (2) im schläfenseitigen Filterabschnitt eine Zone (5) folgt, die geringes Absorptionsvermögen hat und dem Randbereich der Netzhaut zugeordnet ist.

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