Sehlochblende und Sehhilfe mit Sehlochblende
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sehlochblende und eine Sehhilfe mit Sehlochblende gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 18.
Brillen oder Platten mit Durchgangsbohrungen zu versehen, um damit den Seheindruck zu verbessern, ist nicht neu.
Es ist bereits bekannt, daß die Größe der Löcher und die Anordnung und auch der Abstand der Löcher voneinander den Seheindruck beeinflussen. So wird in der deutschen Patentschrift Nr. 89105 von 1895 eine Siebbrille für Kurzsichtige beschrieben, die die Sehschärfe bei hochgradiger Kurzsichtigkeit verbessert und die Kurzsichtigen befähigt, mit entsprechend schwächeren Gläsern auf eine Entfernung von etwa 1/3 m zu lesen. Die in dieser Druckschrift beschriebene Brille besteht aus einer Siebplatte für jedes Auge mit einem entsprechend
schwachen Glas oder aus einer Siebplatte allein. Die besondere Wirkung dieser Brille beruht hauptsächlich auf der eigenartigen Bohrungsanordnung der Siebplatte. Die Löcher der Siebplatte sollen auf den Schnittpunkten von Strahlen liegen, die man aus der Mitte der Siebplatte in gleichmäßiger Verteilung zieht mit den gleichweit voneinander abstehenden, um den Strahlenmittelpunkt geschlagenen Kreisen, wobei jeder Schnittpunkt einem Siebloch entspricht, d.h., daß um ein Zentralloch weitere Löcher konzentrisch angeordnet sind, so daß die weiteren Löcher auf einem Kreisbogen liegen, dessen Mittelpunkt das Zentralloch ist.
Es sind auch Brillen bekannt, bei denen die Löcher in den Sieblochplatten nicht konzentrisch um ein Zentralloch angeordnet sind. Auch diese Brillen sollen das Sehvermögen bei überanstrengten Augen verbessern. Durch diese Brille soll der Blick geradeaus gelenkt werden, die Augenmuskeln entspannt und der Blick wieder geschärft und konzentriert werden. In beiden Fällen sind die Löcher in den Siebplatten als kreisrunde Löcher ausgebildet.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die kreisrunde Form der Löcher in den Siebplatten keinen optimalen Seheindruck gewährleistet. Durch diese Form der Sehlöcher ist der Eindruck des störenden Vorhandenseins von Stegen, die das Gesichtsfeld zu breit unterbrechen und verdunkeln, nicht zu vermeiden.
In der schweizerischen Patentschrift Nr. 352511 wird eine Schießbrille mit Lochblende beschrieben. Hierbei wird die Lochblende, die eine Durchblicköffnung aufweist, zwischen dem Auge und dem Zielglas angeordnet. Um das Blickfeld auch beim Zielen zu vergrößern, ist die Lochblende aus transparentem Material ausgeführt und gestattet eine
Lichtdurchlässigkeit von etwa 25%. Beim eigentlichen Zielvorgang wird nur durch die Durchblicköffnung der Lochblende geschaut, so daß die Vorteile der großen Tiefenschärfe zum Tragen kommen. Auch dieses Loch hat eine kreisrunde Form. Auffällig hierbei ist neben der kreisrunden Form der Durchblicköffnung auch das transparente Material, das eine geringe Lichtdurchlässigkeit zwar ermöglicht, aber aufgrund dieser geringen Lichtdurchlässigkeit das Blickfeld nur formal vergrößert, so daß es beim Zielen zu kaum vermeidbaren nachteiligen Überanstrengungen des Auges kommen kann, da das Auge auf nur das eine Sehloch fixiert wird. Die freie natürliche Beweglichkeit des Auges ist damit nicht gewährleistet.
Im Handbuch "ABC der Optik" wird auf S. 845 auf stehopäische Brillen verwiesen, die Löcher von etwa 1,3 mm Durchmesser besitzen und die Bildschärfe für fehlsichtige Augen verbessern. Weiterhin werden Siebbrillen mit Löchern benannt bei denen der Lochabstand etwa 2 mm beträgt. Erwähnt werden hier auch stehopäische Schlitzbrillen, die einen spitz auslaufenden Sehschlitz aufweisen. Verwiesen wird auch auf die Verwendung von Schlitzbrillen zur Vermeidung von Schneeblendungen in arktischen Gebieten.
In den Patentschriften US 4 750 812 und US 4 989 967 werden Lochbrillen vorgestellt, die den neuesten Stand der Technik auf dem Gebiet der Lochbrillen darstellen.
In US 4 750 812 wird auf Lochformen verwiesen, die eine Sechseckform aufweisen, wobei hier im besonderen Fall die Kanten des Sechseckes konkav nach innen gewölbt sind. Diese Wölbung entspricht der Krümmung des Kreises, der das Sechseck umgibt. Diese Form wurde gewählt, um die
Gitterbildung bei der Lochbrille zu minimieren oder zu verhindern. Eine andere Wirkung ist damit nicht beabsichtigt und auch nicht möglich.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Sehlochblende und eine Sehhilfe mit Sehlochblende anzubieten, bei denen es möglich ist, ohne Einschränkungen des Blick- und Gesichtsfeldes auch für Normalsichtige in verschiedenen Arbeits- und Lebensbedingungen mit hohen Sehanforderungen, einen Seheindruck zu vermitteln, der die normalen Wahrnehmungsleistungen des Auges optimal erweitert.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 18.
Die erfindungsgemäße Sehlochblende ermöglicht diese Leistungen durch die Kombination der gefundenen Gestaltung der Sehlöcher, ihrer Zuordnung zueinander und durch die Arretierung der Sehlochblende unmittelbar vor dem Auge.
So hat sich überraschend gezeigt, daß die Lochform von ganz entscheidender Bedeutung für den Seheindruck ist.
2 Durch den Wert r— , den Abstand der Sehlocher n untereinander, die gefundene Gestaltung der Kantenform, die in einer Ausführung der Erfindung durch eine Cosinusfunktion beschrieben wird, sowie die Formen der Ecken und Eckenmitten wird ein sehr klarer, tiefenscharfer Seheindruck erreicht, (der frei ist von Interferenzerscheinungen) , wie er bei den bisher bekannten Gestaltungen von Sehlöchern und Sehschlitzen nicht zu erreichen ist.
Ebenfalls wurden Lichtstreuungen wesentlich minimiert. Gleiches gilt für die Gestaltung der Kanten der Sehlöcher nach den Ansprüchen 4 bis 6.
Es zeigt sich auch hier, daß auf diese Weise störende Interferenzen vollständig beseitigt werden und ein klares Blickfeld durch ein Sehloch ermöglicht wird.
Die erfindungsgemäße Gestaltung der Ecken und Kanten der Sehlöcher ermöglicht weiterhin eine dichtere Aneinanderreihung der Sehlöcher und damit eine Verringerung oder Beseitigung der störenden Wirkungen der Stege zwischen den Löchern.
Bisher wurde festgestellt, daß das erfindungsgemäß eckig geformte Sehloch in diesem Blickfeld eine Optimierung nachstehender Leistungsparameter des Auges bewirkt:
- Refraktion der Linse
- Helligkeitsadaption - Tiefenschärfe
- Intensität der Farbwahrnehmung
- Kontur- und KontrastWahrnehmung
Im Einzelnen wurden bisher als vorteilhafte Wirkungen der Sehlochblende für die Optimierung der Leistungsfähigkeit des menschlichen Auges erkannt:
1. Unterschiedlich weit entfernte Sehobjekte, eingeschlossen solcher, die normalerweise im Nahbereich von 8 cm bis 6 m gleichzeitig nicht scharf abgebildet werden, sind gleichzeitig scharf zu sehen. Damit entfällt bei Ziel- und Justiervorgängen jeder Art der Vorgang der Feinjustierung. Die Visiereinrichtung kann hierbei sehr fein gestaltet werden, so daß eine sehr genaue Anvisierung des Zieles möglich ist. Das Zielobjekt kann sofort und
beständig anvisiert werden. Dieser Effekt ist auch dann vorhanden, wenn die Sehlochblende nur vor einem Auge angeordnet wird. Das zweite Auge ermöglicht dann die umfassendere Abbildung des gesamten Umfeldes.
2. Objekte unterhalb des normalen Nahpunktes werden weitestgehend scharf und vergrößert und das ebenfalls gleichzeitig wahrgenommen.
3. Bei statischen und sich bewegenden Bildern (sowohl Video als auch Kinofilm u. a.) ist ein deutliches stereoskopisches Wahrnehmen möglich. Diese Leistung ist auch mit nur einem Auge möglich.
4. Natürliche Konturen und Kontraste werden sehr scharf gesehen, feinste Raster differenziert und Tiefenunterschiede der Sehobjekte über den Bereich von 6 m hinaus deutlicher wahrgenommen, soweit es das individuelle neuronale Auflösungsvermögen des Auges zuläßt.
5. Vorgänge bei grellem Licht können längere Zeit ohne spürbare Belastung des Auges beobachtet werden. Die Wirkungen 1. bis 4. bleiben erhalten.
6. Die Brennweite optischer Vorrichtungen wird erweitert.
7. Die Wärmeentwickung bei starken Linsen optischer Vorrichtungen beim Betrachten sehr heller und wärmeabstrahlender Lichtquellen wird stark eingeschränkt.
8. Farben werden sehr kräftig und intensiv wahrgenommen.
Bei der Verwendung von Brillen werden durch eine Außenverspiegelung der Brille zwei zusätzliche vorteilhafte Wirkungen erreicht.
1. Durch Gläser mit 1 bis 2-facher Vergrößerung können die Sehobjekte über nahe bis weite Entfernungen deutlich wahrgenommen werden. Die Verspiegelung bewirkt bei nahen Sehobjekten durch die Reflektion des Lichtes eine bessere Beleuchtung des Sehobjektes.
2. Ganz gleich, ob die Gläser eine Vergrößerung bewirken oder nicht, kann bei Außenverspiegelung die Sehlochblende für Außenstehende verborgen werden. Damit wird es möglich, auf der Basis der erfindungsgemäßen Sehlochblende Personen mit pathologischen Veränderungen des Auges das Tragen leistungsstarker und im Gewicht leichter Brillen zu ermöglichen. Besonders träfe das für Personen zu, die unter starker Fehlsichtigkeit leiden und nicht in der Lage oder gewillt sind, Haftschalen zu tragen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 17 und 18 bis 21 angegeben.
Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 2 bis 9, die im wesentlichen die Form und die Aneinanderreihung der Sehlöcher betreffen, ermöglichen es, die zwischen den Sehlöchern befindlichen Stege nicht oder nur sehr wenig wahrzunehmen. Verantwortlich dafür sind erfindungsgemäß die sich zum Mittelpunkt der Sehlöcher gerichteten Ausbildungen der Kanten und die gefundene Lösung für die Festlegung der Abstände der Löcher. Es hat sich ebenfalls überraschenderweise gezeigt, daß die Ausbildung der Kanten der Sehlöcher gemäß Anspruch 4
bis 8 zu einer außerordentlichen Tiefenschärfe des betrachteten Bildes führt .
Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 9 bis 15 ermöglichen durch die beschriebene Anordnung der Sehlöcher, daß im Gesichtsfeld - bis in den Randbereich hinein - die Optimierung der Sehleistungen des Auges ermöglicht wird. Hierdurch wird die freie Beweglichkeit des Auges und damit die freie Wahl des weiten Blickfeldes eines der erfindungsgemäß eckig geformten Sehlöcher gewährleistet.
Der nebengeordnete Anspruch 18 betrifft eine Sehhilfe mit Sehlochblende. Diese erfindungsgemäße Ausführungsform hat den Vorteil, daß der glasoptische Teil beispielsweise einer Brille sowie sein Gestell optimal mit einer Sehlochblende verknüpft werden kann.
Weiterhin ist es möglich durch zusätzliches Aufbringen von Reflektionsschichten den Lichteinfall zu regulieren.
Für das Erzielen der vorteilhaften Wirkungen ist es erforderlich die erfindungsgemäße Sehlochblende so nahe wie möglich vor dem Auge anzuordnen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 7 erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein sechseckiges Sehloch mit nach innen gekrümmten Kanten,
Fig. 2a spitz ausgebildete Ecke eines Sehloches,
Fig. 2b nach außen abgerundete Ecke eines Sehloches,
Fig. 2c als Doppelspitze ausgebildete Ecke mit nach innen gewölbter Verbindung,
Fig. 2d als Doppelspitze ausgebildete Ecke mit Spitze,
Fig. 3a zum Sehlochmittelpunkt gewölbte Kante eines Sehloches,
Fig. 3b mit Spitzen versehene Kante eines
Sehloches,
Fig. 4 Ausschnitt eines cosinusförmigen
Kantenverlaufes,
Fig. 5 zwei benachbarte Sehlöcher,
Fig. 5a Sehschlitz mit symmetrischen Spitzen,
Fig. 5b Sehschlitz mit asymmetrischen Spitzen,
Fig. 5c Sehschlitz, symmetrische und asymmetrische Formen kombiniert,
Fig. 6 Sehlochblende vor dem Auge und
Fig. 7 eine Anordnung einer Sehlochblende an der Innenseite einer Brille.
In den Figuren 1 bis 7 sind Sehlöcher l in lichtundurchlässigen, flächigen Formkörpern und die
Anordnung einer Sehlochblende 12 an einer Brille 15 dargestellt.
Fig. 1 zeigt hierbei die Darstellung eines sechseckigen Sehloches 1 welches sich in einem lichtundurchlässigen, flächigen Formkörper 2 befindet. Die Ecken 3 werden über die Kanten 4 miteinander verbunden. Ein Abstand 5 von einem Mittelpunkt 6 des Sehloches 1 ist für alle sechs Ecken 3 gleich.
Fig. 2a bis 2d zeigen mögliche Ausführungsformen der Ecken 3 von Sehlöchern 1. In Fig. 2a ist eine spitz ausgebildete Ecke 3 eines Sehloches dargestellt, dessen Kanten 4 eine winklige Ausbildung aufweisen. In Fig. 2b weist die Ecke 3 eine nach außen abgerundete Form auf.
Fig. 2c und Fig. 2d zeigt die Ausbildung der Ecke 3 als Doppelspitze. Hierbei ist in Fig. 2c die Verbindung 7 zwischen der Doppelspitze nach innen gewölbt und Fig. 2d die Verbindung zwischen der Doppelspitze als Spitze 8 ausgebildet.
Fig. 3a und 3b stellen mögliche Ausführungsformen der Kanten 4 zwischen den Ecken 3 dar. In Fig. 3a ist eine zum Sehlochmittelpunkt gewölbte Kante 4 eines Sehloches zu sehen. Fig. 3b zeigt eine mit Spitzen versehene Kante 4 zwischen zwei Ecken 3.
In Fig. 4 ist der Ausschnitt eines möglichen Verlaufes der Kante 4 zwischen zwei Ecken 3 unter Berücksichtigung des Radius 9 sowie den Abstand 5 der Ecken 3 vom Mittelpunkt 6 dargestellt. Die Kante 4 weist einen cosinusförmigen Verlauf an einer Ecke 3 des Sehloches 1 beginnend und an der benachbarten Ecke 3 endend, auf. Der cosinusförmige Verlauf wird entweder durch die beiden Konstanten (maximale Amplituden) aλ und a2 bestimmt bzw.
ist einheitlich zwischen zwei benachbarten Ecken 3 für den Fall 32=32=3. Analoges gilt für die Bogenlängen xλ und x2, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
Fig. 5 zeigt die Anordnung zweier benachbarter Sehlöcher 1 in einem Formkörper 2 mit dem kleinsten Eckenabstand
10.
In Fig. 5a und 5b ist eine schlitzartige Ausführungsform ιι eines Sehloches l dargestellt, die aus mehreren, aneinandergereihten Sehlöchern 1 entwickelt worden ist. Fig. 5a zeigt eine symmetrische Anordnung der Ecken 3, Fig. 5b eine asymmetrische Anordnung und Fig. 5c eine Anordnung von sowohl symmetrischer als auch asymmetrischer Sehschlitze 11.
Fig. 6 zeigt die Befestigung einer Sehlochblende 12 direkt vor dem Auge 13 mittels eines Stirnbandes 14.
Alternativ dazu zeigt Fig. 7 die Darstellung einer Brille 15, wobei hier zwischen Brillengläsern 16 und Auge 13 eine Sehlochblende 12 angeordnet ist.
Bezugszeichenliste
Sehloch Formkörper Ecke Kante Abstand Mittelpunkt nach innen gewölbte Verbindung der Doppelspitze als Spitze ausgebildete Verbindung der Doppelspitze Radius kleinster Eckenabstand zweier benachbarter Sehlöcher Sehschlitz Sehlochblende Auge Stirnband Brille Brillengläser