ФАСЕТОЧНЫЕ ОЧКИ И ИХ ВАРИАНТЫ
FACETED GLASSES AND THEIR OPTIONS

Изобретение относится к бытовой технике для удовлетворения жизненных потребностей человека, медицине и медицинской технике, а именно, к офтальмологии, а также к спорту и может быть использовано для улучшения зрения, коррекции нарушений зрительного восприятия, ускорения восстановления в реабилитационный период, профилактики зрительных заболеваний, а также для снятия утомления в процессе и после выполнения зрительной работы, например, при чтении, просмотре телепередач или работе на компьютере.
Известны очки для возможного улучшения зрения, которые включают в себя оправу для очков, а также диафрагму, по которой равномерно распределены небольшие передающие отверстия (оптические каналы). Кроме того, очки для возможного улучшения зрения, в которых упомянутая диафрагма представляет собой светопропускающую пластину, причем указанная пластина имеет слой пленки, прикрепленный к поверхности светопропускающим отверстиям. Каждое указанное светопроницаемое отверстие имеет диаметр 1-2 мм, а расстояние между отверстиями 2-3 мм (Патент CN 202956556 (U). Очки, способные улучшить зрение - 2013-05-29).
В известном устройстве заявлено, что при его применении функция зрачка и регулировка работы глазных яблок модифицируются с учетом проекции изображения через отверстия так, что зрение пользователя эффективно улучшается и снижается усталость и нервозность глаз.
Недостатком известного устройства является практически полное отсутствие терапевтического и тренирующего зрение эффектов. Это объясняется тем, что примененные в известном устройстве камеры-обскуры способны лишь к корригированию различных отклонений зрения (близорукость, дальнозоркость, астигматизм), но не предназначены для каких-либо лечебных воздействий.
Известны линзы с отверстиями, имеющие тройную структуру из пары пластин с отверстиями и гребенчатых пластин, расположенных между парой пластин камер-обскур. Камеры-обскуры представляют собой прямоугольные отверстия, выполненные в диафрагме, представляющей собой полосу, расположенную горизонтально по середине каждой линзы, а отверстия расположены на полосе в одну строку (Патент KR 20180007752 (А). Очки с отверстиями с тройной структурой - 2018-01-24).
Пользователь указанных линз может видеть более четко в пределах горизонта, так как объекты просматриваются через внутренние пластины обскуры. Кроме того, при эксплуатации устройства происходит постоянное переключение зрения пользователя с линзы на камеру обскуру в каждой диафрагме. Таким образом, возникает эффект динамической бифокальности. Это в какой-то мере может тренировать зрение, снижая усталость глаз. Недостатком линз является низкое качество камер-обскур ввиду больших размеров отверстий, большого расстояния между ними и однострочным их расположением, что снижает четкость изображения и обусловливает их низкую эффективность.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является устройство для коррекции зрения, которое содержит очковую оправу со вставленными в ее линзодержатели диафрагмами, каждая из которых содержит сквозные отверстия. Отверстия в диафрагмах выполнены так, что их центральные оси расположены под углами друг к другу и сходятся в одной точке, расположенной на расстоянии от центральной части внутренней поверхности диафрагмы приблизительно в окрестности или точно совпадая с геометрическим центром глазного яблока или близкого к нему центра вращения глаза пользователя. Диафрагмы выполнены из непрозрачного материала, а толщина их не менее диаметра отверстий, частота отверстий подобрана таким образом, чтобы промежутки между ними превышали их диаметр. Отверстия в диафрагмах выполнены с переменным диаметром так, чтобы диаметр их на внешней поверхности был больше, чем на внутренней поверхности, т.е. имеют форму усеченных конусов (Патент РФ №2160458. Устройство для коррекции зрения. 07.10.1996).
Недостатками известного устройства являются низкая четкость передачи статических и динамических изображений, особенно, при перемещении пользователя и/или наблюдаемых им объектов, что обусловлено внутренними отражениями в отверстиях и интерференцией света, а также дифракцией по краям отверстий ввиду их больших диаметров и площадей. Кроме того, имеет место низкая пропускная способность света за счет конструктивных особенностей устройства, заключающихся в большом диаметре редко расположенных отверстий в диафрагмах. Известное устройство обладает также высокой себестоимостью по причине необходимости применения дополнительной сложной технологической операции раззенковывания каждого отверстия.
Целью изобретения является повышение четкости передачи статических и динамических изображений при перемещении пользователя и/или наблюдаемых им объектов за счет введения совокупности дополнительных элементов и выполнения их оригинальным предложенным образом, позволяющих согласно изобретению практически полностью снизить искажающие изображение дифракционные эффекты оптических каналов, перераспределять четкость изображений и коррекционную способность по поверхности диафрагм, адаптируя конструктивное выполнение к конкретным выполняемым задачам и индивидуальным особенностям пользователей, повышение эргономичности устройств коррекции зрения за счет улучшения совместимости со зрительным анализатором путем применения предложенных отличительных признаков изобретения, увеличение интенсивности светового потока, проходящего через диафрагмы, тем самым, позволяющих минимизировать субъективный эффект мешающей видимости диафрагм, расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности многовариантности устройства, расширения ассортимента продукции, повышения его функциональной гибкости осуществлением многообразия размеров и форм отверстий в разных сочетаниях, различных вариаций их пространственного распределения, различного выполнения диафрагм, что дает возможность индивидуальной подстройки. Целью является также упрощение, снижение себестоимости продукции и повышение технологичности изготовления за счет достижения необходимых эффектов, благодаря дополнительно введенной совокупности отличительных признаков без необходимости раззенковывания отверстий диафрагм.
Технический результат заключается в том, что значительно повышается качество изображения и глубина резкости за счет максимального уменьшения площади, количества и плотности расположения отверстий настолько, насколько может позволить прочность материала диафрагмы при минимальной ее толщине. Уменьшение площади отверстий стало возможным с уменьшением толщины диафрагмы, что способствует значительному повышению качества изображения, так как снижаются эффекты отражения и интерференции света от внутренней боковой поверхности отверстия с уменьшением площади этой боковой поверхности за счет уменьшения толщины диафрагмы. Также качество изображения улучшается за счет возможности подбора вариаций площади и конфигураций отверстий по диафрагме, а также выполнения расположения их в форме рисунков или узоров, что повышает адаптивные свойства устройства применительно к конкретным задачам (работа на близком расстоянии, наблюдения вдаль, в движении или движущихся объектов и т.д.) и к индивидуальным особенностям зрительного анализатора. Расширяются функциональные возможности управлением видимостью периферического зрения и соотношением его с видимостью центрального зрения за счет вариаций распределения отверстий различной площади по диафрагмам и вариаций конфигурации поверхности диафрагм. Технический результат определяется расширением функциональных возможностей за счет расширения ассортимента для наилучшего решения различных, в том числе, альтернативных задач (работа на близком расстоянии, наблюдения вдаль, в движении или движущихся объектов, увеличение глубины резкости, улучшение центрального зрения за счет периферического, либо периферического зрения за счет центрального и т.д.). Расширение функциональных возможностей осуществляется также за счет обеспечения возможности регулирования светового потока, проходящего через диафрагмы вариациями площадей отверстий, их распределения по диафрагмам, конфигурациями отверстий, вида выполнения диафрагм и различными сочетаниями всего этого. Технический результат состоит также в значительном повышении эргономичности устройства, обеспечивающего возможность сведения к минимуму мешающей зрению заметности диафрагм вплоть до полной их невидимости не только в статике, но и при любых перемещениях человека, использующего предложенное устройство. Это обусловливает высокую степень удобства и высокие эксплуатационные качества. К техническому результату также относится высокая технологичность изготовления, поскольку благодаря совокупности предложенных отличительных признаков для серийного изготовления устройств необходимы простые технологические операции, что позволяет легко автоматизировать технологические процессы и значительно снизить себестоимость изделий.
За счет предложенных дополнительно введенных элементов и связей между ними обеспечивается сверхсуммарный эффект, в связи с чем можно считать заявленное решение удовлетворяющим критерию существенности отличий.
2
2
2
2
Заявленное техническое решение характеризуется тем, что оптические каналы выполнены с площадью поперечного сечения от 1 нм до 1 мм, плотность расположения оптических каналов составляет от 1 канала на 4 нм до 1 канала на 4 мм, диафрагмы выполнены толщиной от 0,01 мм до 1 мм.
Промежутки между соседними оптическими каналами выполнены минимально возможными, их размер варьируется от размера сечения оптического канала до величины, не превышающей десяти сечений оптических каналов.
Оптические каналы выполнены круглой формы. Кроме того, все оптические каналы выполнены произвольной формы. Все оптические каналы выполнены с произвольной формой сечения, но разной формы для различных оптических каналов. Оптические каналы выполнены произвольной формы, одинаковой у части сечений оптических каналов, но разной формы у другой части сечений оптических каналов.
Каждая диафрагма выполнена плоской. Кроме того, каждая диафрагма выполнена с конфигурацией поверхности, отличающейся от плоской поверхности. Кроме того, каждая диафрагма выполнена выпуклой по направлению от глаза. Кроме того, каждая диафрагма выполнена выпуклой по направлению к глазу. Кроме того, каждая диафрагма выполнена с волнообразной поверхностью. Кроме того, каждая диафрагма выполнена с различной конфигурацией поверхности.
Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено с постоянной плотностью. Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено с переменной плотностью. Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено с переменной плотностью, одинаково на разных диафрагмах. Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено с переменной плотностью, отличающееся на разных диафрагмах. Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено одинаковой конфигурации. Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено разной конфигурации. Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено в виде спирали. Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено в виде рисунка, имеющего регулярный характер. Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено в виде рисунка, имеющего нерегулярный характер. Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено в виде рисунка, имеющего частично регулярный характер. Кроме того, распределение оптических каналов по каждой диафрагме выполнено в виде специальной матрицы. Кроме того, плотность распределения оптических каналов в центральных областях диафрагм выше, чем в периферических. Кроме того, плотность распределения оптических каналов диафрагм уменьшается от центральных областей диафрагм до периферических. Кроме того, площадь оптических каналов диафрагм увеличивается от центральных областей диафрагм до периферических. Кроме того, площадь оптических каналов диафрагм плавно изменяется от центральных областей диафрагм до периферических. Кроме того, каждая диафрагма вставлена в очковую оправу. Кроме того, диафрагмы выполнены заодно с очковой оправой и представляют собой единое целое. Кроме того, очковая оправа выполнена в виде маски. Кроме того, очковая оправа выполнена в виде шлема. Кроме того, любая диафрагма вставлена в очковую оправу с возможностью ее смены. Кроме того, каждая диафрагма вставлена в очковую оправу с возможностью ее поворота. Кроме того, любая диафрагма вставлена в очковую оправу с возможностью ее поворота относительно оси, перпендикулярной поверхности диафрагмы. Кроме того, каждая диафрагма вставлена в очковую оправу с возможностью ее поворота вокруг оси, лежащей в поверхности диафрагмы. Кроме того, каждая диафрагма вставлена в очковую оправу с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси, лежащей в плоскости диафрагмы. Кроме того, по меньшей мере каждая диафрагма является частью оправы. Кроме того, по меньшей мере каждая диафрагма расположена в пределах оправы в области, близкой к плоскости оправы и закреплена по меньшей мере на одном креплении, соединяющем диафрагму с оправой. Кроме того, несколько диафрагм соединены между собой, расположены в пределах оправы в области, близкой к плоскости оправы и закреплены, по меньшей мере, на одном креплении, соединяющем диафрагму с оправой. Кроме того, несколько диафрагм соединены между собой, расположены в пределах оправы в области, близкой к плоскости оправы и закреплены, по меньшей мере, на нескольких креплениях, соединяющих диафрагму с оправой. Кроме того, диафрагмы являются непрозрачными. Кроме того, диафрагмы являются полупрозрачными. Кроме того, диафрагмы являются прозрачными. Кроме того, на диафрагме с внешней стороны нанесен рисунок. Кроме того, на диафрагме с внутренней стороны нанесен рисунок. Кроме того, на диафрагме с внутренней и внешней стороны нанесен рисунок. Кроме того, на диафрагме нанесены символы. Кроме того, на диафрагме нанесен текст (для психотерапии). Кроме того, на диафрагмы с внешней стороны нанесено зеркальное покрытие. Кроме того, на диафрагмы с внутренней стороны нанесено зеркальное покрытие. Кроме того, на диафрагмы с внешней и внутренней стороны нанесено зеркальное покрытие. Кроме того, зеркальное покрытие нанесено на всю поверхность диафрагмы. Кроме того, зеркальное покрытие нанесено на часть поверхности диафрагмы. Кроме того, диафрагмы выполнены в виде сетки, а оптические каналы образованы промежутками нитей сетки. Кроме того, диафрагмы выполнены в виде тканевой основы, а оптические каналы образованы промежутками нитей тканевой основы. Кроме того, любая диафрагма находится в пределах оправы, в области центрального зрения. Кроме того, любая диафрагма находится в пределах оправы, в области центрального зрения с возможностью перемещения и позиционирования. Кроме того, любая диафрагма выполнена в виде тонкой пленки, нанесенной на очковую линзу, по меньшей мере, на часть ее. Кроме того, любая диафрагма выполнена в виде линзы. Кроме того, оптические каналы диафрагмы выполнены в виде сквозных отверстий диафрагмы, по меньшей мере, на части ее. Кроме того, оптические каналы диафрагмы выполнены в виде прозрачных зон диафрагмы, по меньшей мере, на части ее. Кроме того, все оптические каналы диафрагмы выполнены в виде прозрачных зон одного цвета. Кроме того, оптические каналы диафрагмы выполнены в виде прозрачных зон различных цветов. Кроме того, оптические каналы диафрагмы выполнены в виде комбинации прозрачных зон диафрагмы и сквозных отверстий, по меньшей мере, на части ее. Кроме того, диафрагмы выполнены цветными. Кроме того, диафрагмы выполнены разноцветными. Кроме того, что каждая диафрагма имеет различные цветовые зоны разной конфигурации.
На фиг. 1-51 изображены различные конфигурации и варианты фасеточных очков.
На фиг. 1 изображен общий вид фасеточных очков.
На фиг. 2 изображены виды в плане и сбоку фрагмента диафрагмы фасеточных очков.
На фиг. 3 изображен поперечный разрез диафрагмы через оптический канал в виде отверстия.
На фиг. 4 изображен вариант фасеточных очков, в которых диафрагмы выполнены заодно с оправой.
На фиг. 5 изображен пример фасеточных очков, в которых диафрагмы выполнены выпуклыми заодно с оправой без дужек.
На фиг. 6, 7 изображен вид в плане эллиптических диафрагм фасеточных очков, в которых плотность распределения оптических каналов уменьшается к периферии (фиг. 6) и увеличивается к периферии (фиг. 7).
На фиг. 8, 9 изображены фасеточные очки в варианте распределения плотности оптических каналов с уменьшением ее к периферии на обоих диафрагмах (фиг. 8) и с уменьшением и увеличением плотности на разных диафрагмах (фиг. 9).
На фиг. 10-21, 25 изображены фасеточные очки с различными формами сечений оптических каналов и различными примерами плотностей их распределения по диафрагмам.
На фиг. 23 изображен вариант выполнения диафрагм одинаковыми и прямоугольными в плане с оптическими каналами двух типов на одной диафрагме.
На фиг. 22, 24 изображены фасеточные очки с нанесенными декоративными изображениями на внешнюю либо внутреннюю поверхность диафрагм, фиг. 22 - вариант одинаковых изображений на обеих диафрагмах, фиг. 24 - вариант разных изображений на диафрагмах.
На фиг. 26 изображен вариант с бифокальностью, выполненный в виде центрального сквозного (или прозрачного) отверстия большого диаметра.
На фиг. 27, 28 изображены фасеточные очки с расположением частей диафрагм в ячейках очковой оправы в плоскостях диафрагм.
На фиг. 29, 30 изображены варианты выполнения диафрагм заодно с оправой.
На фиг. 31 изображен вариант выполнения фасеточных очков в виде шлема.
На фиг. 32 - вариант выполнения устройства с плоскими диафрагмами.
На фиг. 33 и 34 - диафрагмы выполнены соответственно выпуклыми наружу и внутрь.
На фиг. 35, 36 - диафрагмы выполнены волнообразной формы.
На фиг. 37 - одна диафрагма выполнена выпуклой наружу, другая внутрь.
На фиг. 38 диафрагма выполнена в виде тонкой пленки, нанесенной на прозрачную основу постоянной толщины (то есть имеющей нулевую оптическую силу).
На фиг. 39, 40 диафрагма выполнена в виде тонкой пленки, нанесенной на прозрачную основу переменной толщины (то есть имеющей ненулевую оптическую силу).
На фиг. 41 диафрагма представляет собой оптическую линзу с оптическими каналами, выполненными в виде микроотверстий.
На фиг. 42-44 диафрагма представляет собой оптическую линзу с оптическими каналами, выполненными в виде микроотверстий на различных частях линзы.
На фиг. 45 изображены фасеточные очки с возможностью поворота в плоскости диафрагм относительно осей, перпендикулярных плоскостям диафрагм и фиксации поворота частей диафрагм в ячейках очковой оправы в плоскостях диафрагм.
На фиг. 46 изображены фасеточные очки с возможностью поворота в плоскости диафрагм относительно осей, перпендикулярных плоскостям диафрагм и фиксации поворота нескольких частей диафрагм в каждой ячейке очковой оправы в плоскостях диафрагм.
На фиг. 47-49 изображены фасеточные очки с возможностью поворота частей диафрагм относительно осей, расположенных в плоскостях диафрагм и возможностью фиксации поворота частей диафрагм.
На фиг. 50, 51 изображены фасеточные очки с возможностью смены частей диафрагм и пример этих частей диафрагм отдельно от очков.
Фасеточные очки (фиг. 1) содержат очковую оправу 1, диафрагмы 2, вставленные в очковую оправу 1, каждая диафрагма 2 содержит оптические каналы 3, выполненные в виде отверстий 4 (фиг. 2, 3). Диафрагмы 2 могут быть выполнены отдельными от оправы 1 и вставлены в нее, либо заодно 5 с оправой (фиг. 4, 5, 30). Диафрагмы 2 могут быть выполнены в плане произвольной (фиг. 1, 6, 7, 23, 30, 31) или круглой (фиг. 8-22, 24-29) формы. Отверстия 4 оптических каналов 3 могут быть выполнены в сечении круглой (фиг. 6-10, 31) формы, либо произвольной (фиг. 11-25, 30). Плотность расположения оптических каналов 3 на диафрагмах 2 может быть равномерной (фиг. 1, 24, 26-29), либо произвольной с вариацией площадей промежутков 6 (фиг. 6-20, 23, 25, 30). Распределение оптических каналов 3 по диафрагмам 2 может быть сформировано в виде произвольных паттернов 7, в том числе, регулярной формы. Устройство может быть в виде шлема 11 (фиг. 31). Диафрагмы могут состоять из частей 8, устанавливаемых в гнезда 9 оправы 1 (фиг. 50, 51). Очки могут быть выполнены в виде маски 10 (фиг. 30) или шлема 11 (фиг. 31). В вариантах устройства диафрагмы 2 могут быть выполнены в виде тонкой пленки 12, наклеенной на стекло 13, оптические каналы могут быть выполнены прозрачными на пленке между непрозрачных участков 14, либо сквозными (фиг. 38). В качестве стекла может быть использована оптическая линза 15 (фиг. 39-44). В этом случае оптические каналы или часть их могут выполнены в виде сквозных отверстий 16 (фиг. 41-44) и размещены по всей линзе (фиг. 41) или по частям ее (фиг. 42-44).
Фасеточные очки (фиг. 1) используют следующим образом.
Выполненные с оправой 1 или без оправы фасеточные очки с диафрагмами 2 и оптическими каналами 3 в них, одевают подобно обычным очкам и используют для:
постоянного ношения, поскольку выполнение изобретения в предложенных вариантах, особенно, при выполнении оптических каналов 3 в виде отверстий минимального диаметра с минимальными промежутками между отверстиями, позволяет передавать на зрительный анализатор человека даже быстроизменяющиеся динамические изображения, в отличие от известных аналогов и прототипа. Таким образом, фасеточные очки практически не будут мешать при любых перемещениях человека и/или головы, что имеет большое значение при постоянном ношении;
эпизодического применения по текущим показаниям, например, в качестве очков для дали при перемещении человека или для близи во время чтения книги или работы за монитором компьютера и т.д.;
применения как корригирующих любые отклонения зрения, независимо от их этиологии - близорукость, дальнозоркость, астигматизм и т.д., в качестве средства, полностью заменяющего линзовые очки, но в отличие от них, не требующие никакого индивидуального подбора. В том числе, устройство хорошо корригирует такие отклонения зрения, как например, диплопия, астигматизм и т.д., трудно корригируемые обычными линзовыми очками и известными аналогами;
как средство разгрузки зрения особенно для работников, связанных с большими нагрузками на зрительный анализатор, например, компьютерных систем, водителей транспорта, в быту для работы на компьютерах, смартфонах или при просмотре ТВ-программ;
для снятия утомления зрения в процессе и после зрительной работы;
как тренажер для усиления эффекта от выполнения зрительной гимнастики по субъективным ощущениям и для реабилитации после хирургического и другого лечения;
как тренажер для развития когнитивных функций детей и подростков;
в качестве солнцезащитных очков, одновременно совмещающих функции корригирующих очков, причем, подходящих всем без какого-либо подбора.
Диафрагмы 2 устройства содержат оптические каналы 3 расположенные конструктивно максимально близко друг к другу, что согласуется с толщиной диафрагм 2, выполненных максимально тонкими, насколько это позволяет прочность материала диафрагм 2, что также согласовано по соображениям прочности с диаметром оптических каналов 3, которые в варианте устройства выполняются в виде отверстий 4 (фиг. 2, 3). Благодаря возможно более тонким диафрагмам 2, которые могут быть выполнены металлическими из прочного металла, например, из стали или титана отдельно от оправы 1 или в виде оправы заодно 5 (фиг. 4, 5, 30, 31), можно добиться отсутствия эффекта внутреннего отражения от стенок отверстий и повысить, тем самым качество изображения по сравнению с известными устройствами. Также это позволяет избежать технологически затратной процедуры раззенковки отверстий, выполняемой для снижения эффекта внутреннего отражения от стенок отверстий в устройстве-прототипе. Это дает возможность, в свою очередь, значительно упростить технологию производства фасеточных очков и снизить их себестоимость. Выполнение же отверстий максимально малого диаметра (площади) и с максимально возможной плотностью, насколько позволяет прочность материала для конкретного выполнения устройства позволяет увеличить сетчатость диафрагмы и улучшить качество изображения за счет повышения степени дискретности и сохранению, с одной стороны, свойств камеры-обскуры каждого отверстия, а с другой стороны, за счет приближения таким образом к непрерывному аналоговому изображению. Это позволяет, в свою очередь, значительно улучшить качество изображения динамических быстро меняющихся сцен, что дает возможность использования устройства не только в медленно меняющейся обстановке, как аналоги и прототип, но для постоянного ношения при любых перемещениях пользователя, а также, водителями транспортных средств, спортсменами и др. Что не позволяет ни одно известное устройство из числа аналогов и прототипа.
Изделие позволяет также расширить поле восприятия, в особенности динамических сцен в варианте выполнения его с оптическими каналами на периферических частях диафрагм, в том числе расположенных в плоскостях заушников (фиг. 4, 5, 30, 31).
Изобретение позволяет сохранить световой поток и значительно увеличить светопроницаемость через диафрагмы 2. Чем меньше сечения оптических каналов 3 и меньше промежутки между ними 6, тем большее количество света проходит до сетчатки глаз пользователя. Величина промежутков может варьироваться в зависимости от толщины материала диафрагм, конструктивно определяющих прочность диафрагм 2 и может составлять от величины, равной сечению оптического канала 3, до величин, превышающих сечение каналов 3, например, не более чем в 10 раз. При этом предпочтительна минимально возможная величина промежутков насколько это позволяет прочность диафрагм при минимально возможной их толщине. Величина всех промежутков может быть одинаковой (фиг. 2) или же распределение этих величин может варьироваться по поверхности диафрагм (фиг. 6, 7), причем, характер этого распределения может быть одинаков для обоих диафрагм одного устройства (фиг. 8), либо индивидуален для каждой диафрагмы 2 (фиг. 9). В частности, выполнение плотности распределения оптических каналов по поверхности диафрагм может быть с увеличением плотности распределения к центру диафрагмы 2 (фиг. 6, 8), либо с увеличением плотности распределения к периферии (фиг. 7). Это распределение может выполняться с равномерно изменяющейся плотностью, либо плотность распределения оптических каналов 3 по поверхности диафрагм может выполняться неравномерно нелинейно, в том числе, по различным законам (фиг. 10-19, 25). Это позволяет программировать корригирование зрения на разных направлениях, например, для чтения и взгляда вдаль, как это реализуется в бифокальных очках, с тем лишь отличием, что такая оптика может программировать степень корригирования не только по двум направлениям, но по множеству направлений. То есть устройство позволяет реализовать многофокальную оптику или даже вообще непрерывно квази-бесконечнофокальную. В вариантах устройства бифокальность может быть реализована, например, выполнением диафрагм в пределах оправы в области центрального зрения (фиг. 6, 8, 9, 26). Это позволяет в частности использовать фасеточную оптику в локальной зоне поля зрения, что расширяет функциональные возможности устройства.
Группирование и варьирование сечением и формой по поверхности диафрагм 2 оптических каналов 3 в виде различных фигур, мозаик и т.д. (фиг. 10-25) стимулирует специфические саккадические движения глаз, которыми можно управлять, используя различные паттерны расположения, стимулируя тем самым, соответствующие зрительные зоны мозга и благоприятно влияя, тем самым, на когнитивные функции в процессе восприятия визуальной информации и ее обработки зрительным анализатором. Это стимулирует активацию мышц, обеспечивающих подвижность глаз, разгружая цилиарные мышцы хрусталика, снимая с него напряжение в процессе рассматривания объектов зрительного восприятия. Также усиление кровотока позволяет стимулировать работу соответствующих нейронов зрительных областей головного мозга, благоприятно сказываясь на их функционировании, а у детей и подростков - и на их развитии. Устройство позволяет реализовать широчайшие возможности различного характера корригирования с учетом индивидуальных особенностей каждого глаза. Это реализуется, в том числе, путем выполнения паттернов 7, образованных оптическими каналами 3 внутри каждой диафрагмы, симметричными (фиг. 8, 9, 10, 12, 14-21, 23, 25), несимметричными (фиг. 11, 13, 22, 24), расположенными так, что их расположение вызывает специфические оптические эффекты, связанные со строением зрительного анализатора человека, а также возможностью поворота в плоскости диафрагм 2 и фиксации частей диафрагм 8 в ячейках 9 очковой оправы 1 (фиг. 45, 48, 49) для более точной подстройки адапатционных возможностей системы зрения.
Сечения всех оптических каналов 3 в простом варианте устройства выполнены круглой формы (фиг. 6-10, 12, 14, 17). Тем не менее, могут быть и другие варианты выполнения каналов, например, квадратные или прямоугольные (фиг. 29), что технологически удобно при выполнении диафрагм в виде сетки, например, на тканевой основе (фиг. 29), сочетание разных форм оптических каналов 3 (фиг. 21, 22, 23) и т.д. Также возможно выполнение оптических каналов другой произвольной формы (фиг. 11, 13, 16, 19, 20, 21, 23-25), исходя из наилучших конструктивно-технологических условий и/или функционального назначения устройства (корригирующие, солнцезащитные, тренажеры и т.д.).
Диафрагмы 2 могут быть вставлены в очковую оправу 1 аналогично обычным очкам, также могут быть предусмотрены варианты устройства, в которых диафрагмы выполняются заодно с оправой, например, в виде маски 10 (фиг. 30) или шлема 11 (фиг. 31). В случае, когда диафрагмы 2 вставляются в очковую оправу 1 в вариантах устройства, они выполняют возможность их замены на диафрагмы с другим рисунком или любым вариантом выполнения оптических каналов. Кроме того, сами диафрагмы могут быть выполнены различной формы в плане, например круглой (фиг. 8, 9-22, 24-29), эллиптической (фиг. 6, 7), прямоугольной (фиг. 23) или любой другой (фиг. 1, 30, 31), что расширяет функциональные возможности устройства в отношении назначения, дизайна и удобства применения.
Диафрагмы фасеточных очков могут быть выполнены плоскими (фиг. 32), что практически не нарушает восприятие форм отверстий 4 в отличие от известных аналогов ввиду малоразмерности сечений оптических каналов 3 и тонких диафрагм 2. В то же время, диафрагмы могут иметь выпуклую форму (фиг. 33), что оптимальным образом согласуется с антропометрическими характеристиками пользователей. С целью расширения ассортимента и управления вариантами дизайна устройства и эстетическим восприятием пользователя со стороны других людей, особенно при нанесении на поверхность диафрагм рисунков, цветовых, зеркальных или буквенных обозначений, символов (фиг. 22, 24) и др., диафрагмы 2 могут быть выполнены с вогнутой поверхностью (фиг. 34) или изогнутой поверхностью произвольного профиля (фиг. 35, 36). Форма поверхностей диафрагм может быть одинаковой на всех диафрагмах устройства (фиг. 32-36) или же различной в различных комбинациях сочетаний (фиг. 37).
В декоративных целях на диафрагмах 1 могут быть выполнены рисунки (фиг. 22, 24) как с внешней, так и с внутренней стороны или с обеих сторон, одинаковые на диафрагмах (фиг. 22) или разные (фиг. 24). В качестве рисунков может быть использованы изображения и/или текст. Текст может содержать формулы внушения, используемые для психотерапии на полубессознательном уровне ввиду не фокусирования на них зрения пользователя по причине близкого расположения текста к глазам [6]. Также возможно выполнение зеркального покрытия диафрагм или части их с внешней, внутренней или обеих сторон и сочетания его с другими видами покрытий.
В случае выполнения диафрагм в виде тонкой пленки 12, приклеивающейся или напыляемой на прозрачную диафрагму 13 (фиг. 38) появляется возможность уменьшения фактической толщины непрозрачных пленочных частей 14 диафрагм 13 практически неограниченно вне зависимости от прочности материала диафрагмы. При некотором ухудшении прозрачности за счет включения в оптические каналы 3 частей прозрачного материала диафрагмы 13, возникает преимущество этого варианта в виде возможности снижения до предела микроколлиматорного эффекта цилиндричности оптических каналов, возникающего по причине конечности толщины диафрагм 2. В сочетании с предложенными расположением, плотностью упаковки и сечением оптических каналов это позволяет достичь значительного снижения видимости непрозрачных частей диафрагм вплоть до ее исчезновения и повышения величины проходящего сквозь диафрагмы светового потока. Кроме того, преимуществом является появление возможности дополнительного уменьшения площадей сечения оптических каналов 3 и возможности максимального уменьшения межканальных расстояний за счет перераспределения конструктивно-силовой функции диафрагм на прозрачные части 13 (фиг. 38). Это, в свою очередь, позволяет достичь улучшения эффекта снижения заметности непрозрачных частей 14 диафрагм, что улучшает качество воспринимаемого изображения как статической картинки, так и в динамике ее изменения при перемещении пользователя и/или наблюдаемых им объектов. В качестве прозрачных диафрагм могут быть использованы линзы 15 (фиг. 39-44), тогда возникает дополнительный гибридный эффект коррекции зрения фасеточной оптикой и преломляющими свойствами линз. Это может быть полезно при высоких степенях дальнозоркости или близорукости, особенно в сочетании с высокими степенями астигматизма. При выполнении оптических каналов 3 в линзах 15 в виде сквозных отверстий 16 (фиг. 41-44), появляется возможность совмещения преимуществ микрофасеточной оптики без заполнения оптических каналов прозрачной средой неидеальной прозрачности, и обычной линзовой оптики, что расширяет функциональные возможности устройства, позволяя расширить его области применения и ассортимент. Кроме того, расположение фасеточной пленочной оптики либо физических оптических каналов в виде отверстий на линзе может быть частичным, что может дать эффект бифокальности (фиг. 42, 43) очков, либо вообще многофокальности (фиг. 44) в зависимости от конкретных целей применения. В варианте выполнения диафрагмы могут содержать либо скозные отверстия большого диаметра, либо зоны прозрачности, не содержащие оптические каналы (фиг. 26).
В случае выполнения диафрагм полупрозрачными или прозрачными в сочетании с предложенными расположением, плотностью упаковки и сечением оптических каналов, возникает возможность варьирования контрастностью видимой составляющей промежуточных частей между каналами, а следовательно, дополнительная возможность управления их заметностью, что также расширяет функциональные возможности устройства, в том числе, в плане управления качеством изображения.
В случае выполнения диафрагм цветными или содержащими разноцветные зоны в сочетании с их прозрачностью, полупрозрачностью или непрозрачностью, возникают дополнительные средства расширения функциональных возможностей устройства, среди которых возможность наблюдения через полупрозрачный цветной материал и оптические каналы в нем, которые также могут быть выполнены в различном цветовом исполнении или быть полыми. Это в свою очередь значительно расширяет диапазон оптических свойств и повышает вариативность применений устройства и дополнительно расширяет его функциональные возможности.
В других вариантах устройства диафрагмы или части их могут закрепляться в оправе шарнирно с возможностью поворота их вокруг осей 17, перпендикулярных плоскости диафрагмы (фиг. 45-46), а также вокруг осей 18, расположенных в плоскости каждой диафрагмы 2 (фиг. 47-49). Это дает возможность, в первом случае, индивидуального подбора межзрачкового расстояния для наиболее оптимального согласования с индивидуальными особенностями пользователя, что повышает качество воспринимаемого изображения, в том числе, повышает четкость передачи статических и динамических изображений, повышает эргономичность устройств коррекции зрения, расширяет функциональные возможности за счет обеспечения возможности многовариантности устройства, расширения ассортимента продукции, повышения его функциональной гибкости.
Во втором случае (фиг. 47-49) поворот диафрагм 2 относительно осей 18, лежащих в плоскостях диафрагм 2 осуществляет расширение функциональных возможностей устройства за счет повышения универсальности использования, а именно, переходить в режим зрения без очков, не снимая оправы (фиг. 47-49). Кроме того, это дает возможность комбинирования нескольких диафрагм напротив каждого глаза при наличии нескольких диафрагм 2 открыванием их или частей 8 поворотом относительно осей, лежащих в плоскостях диафрагм. Также возможен сдвиг частей диафрагм относительно самих диафрагм (фиг. 50, 51). Это дает возможность использования сменных частей 8 диафрагм 2. Осуществляют смену частей 8 диафрагм 2 путем установки их в гнезда 9 диафрагмы 2 (фиг. 51).
Все варианты конструкции позволяют получить дополнительные возможности зрения пользователя следующим образом. При движении объекта вне поля зрения (например за спиной) отбрасываемая им тень или изменение освещенности внутренней стороны диафрагмы фасеточных очков мгновенно будет зафиксировано пользователем. Это свойство используется зрительным аппаратом насекомых и представляет собой бионическую реализацию.
Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известными устройствами, в том числе, прототипом, являются:
• повышенная четкость передачи статических и динамических изображений при перемещении пользователя и/или наблюдаемых им объектов за счет введения совокупности дополнительных элементов и выполнения их оригинальным предложенным образом с минимально возможной толщиной диафрагмы, максимально возможной плотностью отверстий минимальной площади и с максимальным количеством отверстий, определяемых только прочностью диафрагмы, что дает возможность практически полностью снизить искажающие изображение дифракционные эффекты оптических каналов. Это существенным образом отличает предлагаемое устройство от аналогов и прототипа и обусловливает совершенно новое качество воспринимаемого пользователем изображения;
• увеличенное качество изображения в статических и динамических сценах обусловлено также тонкими диафрагмами, что позволяет свести к минимуму эффекты внутреннего отражения от стенок отверстий и простым технологичным образом снизить явления интерференции до минимальных значений в каждом отверстии;
• увеличенная интенсивность светового потока, проходящего через диафрагмы, позволяющие, тем самым, минимизировать субъективный эффект мешающей видимости диафрагм за счет снижения общей площади перекрытия потока света значительным увеличением количества отверстий за счет уменьшения их площади;
• возможность перераспределения четкости изображений и коррекционной способности по поверхности диафрагм за счет простоты и доступности варьирования плотностью, площадью, формой отверстий и их количественными характеристиками;
• повышенная возможность адаптации конструктивного выполнения к конкретным выполняемым задачам и индивидуальным особенностям пользователей за счет расширения функциональных возможностей устройства, увеличения универсальности и расширения ассортимента;
• повышенная эргономичность устройств коррекции зрения за счет улучшения совместимости со зрительным анализатором путем применения предложенных отличительных признаков изобретения, позволяющих осуществлять индивидуальную подстройку по параметрам пользователя количественными вариациями распределения отверстий в диафрагмах как технологически при изготовлении устройства, так и в процессе эксплуатации заменой диафрагм, набором нескольких диафрагм и их поворотами и изменением расстояний между ними по мере необходимости. Возможность индивидуальной подстройки и расширение функциональных возможностей изделия определяется также обеспечением многовариантности устройства, расширением ассортимента продукции, повышением его функциональной гибкости с осуществлением многообразия размеров и форм отверстий в разных сочетаниях, различных вариаций их пространственного распределения, различного выполнения диафрагм;
• упрощение, снижение себестоимости продукции и повышение технологичности изготовления за счет достижения необходимых эффектов, благодаря дополнительно введенной совокупности отличительных признаков, позволяющих полностью исключить сложную технологическую операцию раззенковывания отверстий диафрагм, а также осуществить экономию материалов за счет увеличения количества отверстий и снижения толщины диафрагм.
• расширение функциональных возможностей за счет осуществления дополнительных свойств восприятия с внутренней поверхности диафрагмы теней либо отраженного света, воспринимаемого объекта, расположенного вне поля зрения;
• существенное увеличение глубины резкости из-за параметров микро-отверстий в соответствии дифракционной теорией;
• возможность нанесения изображений, текстов и символов с обоих сторон диафрагм (внутри и снаружи) с целью психокодирования на бессознательном уровне;
• расширение эксплуатационных возможностей за счет того, что увеличивается проветривание (особенно в шлемах и масках) и снижается или полностью отсутствует запотевание.