ИНВЕРТОСКОП

Полезная модель относится к легким оптическим устройствам, предусматривающим возможность ношения на голове пользователя, и может быть использована для инвертирования изображения на сетчатках глаз относительно вертикали с целью тренировки пространственных способностей человека и проведения психологических экспериментов.
Известно призматическое оптическое устройство для трансформации изображения, включающее съемную удлиненную призму, изготовленную из материала более легкого, чем стекло, закрепленную в легком корпусе, который плотно подогнан к лицу пользователя и удерживается ремешком, и который включает легкий конструкционный элемент в виде светозащитного щитка, предотвращающий попадание большей части не инвертированного света в глаза пользователя (US 5042910, G02B 23/02, G02B 23/18, G02B 5/04, G02B 7/18 1991; US 5117591, A61F 9/02, G02C 7/00, G02C 7/14, B24B 001/00, 1992).
Недостатками указанного устройства являются избыточный вес удлиненной призмы, не смотря на ее изготовление из полимерного оптического материала, что понижает комфорт длительного ношения на голове пользователя, учитывая, что основное давление корпуса с призмой оказывается на лицо пользователя из-за отсутствия противовеса, компенсирующего вес призмы, отсутствие возможности равномерной обтюрации по человеческому лицу с любыми морфологическими особенностями из-за повышенной жесткости конструкции корпуса и, как следствие - не достаточно равномерное распределение веса устройства по лицу в основном с помощью мягкого обтюратора, или появление необходимости индивидуальной подгонки геометрии корпуса к морфологическим особенностям лица пользователя, низкая эффективность защиты глаз от не инвертированного света из-за образования щели между призмой и снегозащитным щитком при регулировке устройства по параметру глубины глазных впадин человека, образование бликов на полированной поверхности оптического элемента, обращенной к лицу пользователя, возникающих вследствие отражения света, проникающего в щель между призмой и светозащитным щитком.
Задачей, решаемой полезной моделью, является обеспечение длительного комфортного ношения инвертоскопа на голове пользователя и улучшения эргономических характеристик устройства без применения противовеса за счет снижения веса оптических элементов, и равномерной обтюрации по человеческому лицу с любыми морфологическими особенностями без необходимости индивидуальной подгонки геометрии корпуса устройства, а также повышение эффективности защиты глаз от не инвертированного света и исключение возможности образования бликов на поверхностях оптических элементов, обращенных к лицу пользователя.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в инвертоскопе, содержащем корпус, обтюратор, светозащитный щиток, козырек крепления оправы оптических элементов к светозащитному щитку, оправу оптических элементов, оптические элементы из легкого полимерного оптического материала, согласно полезной модели оптические элементы для инверсии зрительного поля выполнены в виде двух прямоугольных призм, имеющих полученную расчетно-экспериментальным путем геометрическую форму, позволяющую, имея углы поля зрения пользователя по вертикали и горизонтали такие же, как при использовании одной удлиненной призмы в прототипе, снизить вес оптической части инвертоскопа в среднем на 40% и тем самым существенно снизить вес инвертоскопа, а также исключить возможность образования бликов от плоскостей оптических элементов, обращенных к лицу пользователя, что обусловлено выполненным профильным вырезом на катетах призм и оптической прозрачностью только тех поверхностей призм, которые отвечают за поступление на сетчатки глаз пользователя инвертированного света.
Кроме того, оправа для оптических элементов выполнена в виде платформы, достаточно жесткой для устранения непараллельности оптических осей в пределах допустимых значений для исключения двоения изображения на сетчатке, с возможностью смещаться относительно козырька крепления оправы оптических элементов, установленного на светозащитном щитке, для регулировки положения инвертирующих призм по параметру глубины глазных впадин человека, а также со специальными полками, образующими прямоугольные окуляры и предназначенными для крепления прямоугольных призм с профильным вырезом, что позволяет при появлении щели между светозащитным щитком и призмами, вследствие регулировки положения призм по параметру глубины глазных впадин человека, не допускать попадание не инвертированного света в глаза.
Также, корпус инвертоскопа и светозащитный щиток, закрепленный на нем, выполнены из легкого гибкого материала, что в совокупности с обтюратором и специальным креплением козырька с оправой в одной вертикальной плоскости в центре гибкого светозащитного щитка для обеспечения необходимых степеней свободы при адаптации корпуса инвертоскопа к лицу человека, позволяет обеспечить равномерную обтюрацию по человеческому лицу с любыми морфологическими особенностями без необходимости индивидуальной подгонки геометрии корпуса инвертоскопа.
Заявленная расчетно-экспериментальная геометрическая форма оптических элементов инвертоскопа для инверсии поля зрения пользователя в виде двух прямоугольных призм, выполненных со специальным профильным вырезом на катетах, обращенных к лицу пользователя и оптической прозрачностью только тех поверхностей призм, которые отвечает за поступление на сетчатки глаз пользователя инвертированного света, позволяющих с помощью профильного выреза жестко закрепить оптические элементы в оправе, представляющей собой платформу со специальными полками, образующими прямоугольные окуляры по форме выреза прямоугольных призм, и которая может смещаться относительно козырька крепления оправы оптических элементов, установленного на светозащитном щитке, для регулировки положения инвертирующих призм по параметру глубины глазных впадин человека, позволяет обеспечить достаточное снижение веса инвертоскопа для комфортного длительного ношения на голове пользователя без применения противовеса, исключить образование бликов от плоскостей оптических элементов и попадание не инвертированного света в глаза пользователя.
Заявленное крепление козырька с закрепленной на нем оправой в виде платформы, достаточно жесткой для устранения непараллельности оптических осей в пределах допустимых значений для исключения двоения изображения на сетчатке, в одной вертикальной плоскости в центре гибкого светозащитного щитка для обеспечения необходимых степеней свободы при адаптации корпуса инвертоскопа к лицу человека и выполнение корпуса с установленным на нем светозащитным щитком из легкого гибкого материала позволяет обеспечить равномерную обтюрацию по человеческому лицу с любыми морфологическими особенностями без необходимости индивидуальной подгонки геометрии корпуса инвертоскопа и улучшить эргономические характеристики устройства.
На Фиг.1 представлен вид инвертоскопа спереди и необходимый разрез для пояснения конструкции и принципа работы; на Фиг.2 представлен вид инвертоскопа сверху с местным вырезом и необходимый разрез для пояснения конструкции и принципа работы; на Фиг.3 представлены два вида прямоугольной призмы для пояснения конструкции.
Инвертоскоп (Фиг.1, Фиг 2) содержит корпус 5, светозащитный щиток 4, козырек 3 крепления оправы 2 прямоугольных инвертирующих призм 1 к светозащитному щитку 4, обтюратор 7, при этом козырек 3 с помощью двух винтов 9 закреплен в одной вертикальной плоскости в центре светозащитного щитка 4. Регулировка положения инвертирующих призм 1 по параметру глубины глазных впадин человека осуществляется при смещении оправы 2 с закрепленными в ней инвертирующими призмами относительно козырька 3 по направляющим пазам 10 и фиксации оправы 2 в необходимом положении с помощью двух винтов с гайками 6. При этом инвертирующие призмы 1 имеют расчетно-экспериментальную геометрию, позволяющую плотно установить призмы в оправу 2 благодаря специальному вырезу на катетах призм, обращенных к наблюдателю и имеющих форму как показано на Фиг.1., а также выполнены с неполированной поверхностью 12 и оптически прозрачными остаются только рабочие поверхности хвоста 11. Равномерная обтюрация инвертоскопа по лицу достигается с помощью прижатия и адаптации корпуса 5 с обтюратором 7 с помощью эластичного ремешка 8 с любым регулировочным механизмом длины ремешка.
Перед использованием инвертоскопа, затяжка гаек 6 ослабляется, устройство надевается на голову пользователя, и с помощью смещения оправы 2 с закрепленными в ней инвертирующими призмами 1 по направляющим пазам 10 козырька 3 осуществляется регулировка положения инвертирующих призм по параметру глубины глазных впадин пользователя, при этом фиксация инвертирующих призм 1 в заданном положении осуществляется обратной затяжкой гаек 6.
Таким образом, полезная модель обеспечивает длительное комфортное ношение инвертоскопа на голове пользователя и улучшает эргономические характеристики устройства без применения противовеса за счет снижения веса оптических элементов, и равномерной обтюрации по человеческому лицу с любыми морфологическими особенностями без необходимости индивидуальной подгонки геометрии корпуса устройства, а также повышает эффективность защиты глаз от не инвертированного света и исключает возможность образования посторонних бликов от оптических элементов.