DE19581221C1 - Sehlochblende und Sehhilfe mit Sehlochblende - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sehlochblende für das Anordnen zwischen Auge und zu betrachtendem Objekt mit mehreren Sehlöchern, die in einem weitestgehend lichtundurchlässigen, flächigen Formkörper angeordnet sind und eine Sehhilfe wie Brille, Lupe, Augenschutzbrille, Hohlspiegel, Fernglas, Mikroskop mit einer solchen Sehlochblende.

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 stenopäische 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 stenopäische Schlitzbrillen, die einen spitz auslaufenden Sehschlitz aufweisen. Verwiesen wird auch auf die Verwendung von Schlitzbrillen zur Vermeidung von Schneeblendungen in arktischen Gebieten.

Weitere Beispiele für Brillen mit kreisrunden oder schlitzförmigen Sehlöchern sind z. B. in DE-AS 11 74 088, GB-PS 1 026 839, US-PS 1 959 915, DE-GM 80 22 903 und US- PS 4 958 922 aufgezeigt.

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. Die Form wurde gewählt, um die Gitterbildung bei der Lochbrille zu minimieren oder zu verhindern.

In US 4 989 967 werden verschiedene runde und schlitzförmige Lochformen gleichrangig nebeneinander beschrieben.

Alle bekannten Lochformen verursachen indessen noch zu hohe Streuungen und Interferenzen, die zu einem nicht genügend scharfen Seheidruck führen.

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 14.

Die erfindungsgemäße Sehlochblende ermöglicht diese Leistungen insbesondere durch die gefundene Gestaltung der Sehlöcher. So hat sich überraschend gezeigt, daß die Lochform von ganz entscheidender Bedeutung für den Seheindruck ist.

Durch die gefundene Gestaltung der Kantenform, die durch eine Cosinusfunktion beschrieben wird, wird ein sehr klarer, tiefenscharfer Seheindruck erreicht, der frei ist von Interferenzerscheinungen. Außerdem wurden Lichtstreuungen wesentlich minimiert.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Ecken und Kanten der Sehlöcher ermöglicht überdies eine dichtere Aneinanderreihung der Sehlöcher und damit eine Verringerung oder Beseitigung der störenden Wirkungen der Stege zwischen den Löchern.

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 wahrgenommen.
• 3. Bei statischen und sich bewegenden Bildern (sowohl Video als auch Kinofilm u. a.) ist ein deutliches stereoskopisches Wahrnehmen 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. 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 13 und 15 bis 16 angegeben.

Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 7 bis 11, 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.

Die Anordnung der Sehlöcher ermöglicht es, 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 geformten Sehlöcher gewährleistet.

Der nebengeordnete Anspruch 14 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 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Kantenverlaufes,

Fig. 2 eine Sehlochblende vor dem Auge und

Fig. 3 eine Anordnung einer Sehlochblende an der Innenseite einer Brille.

In den Fig. 1 bis 3 sind Sehlöcher 1 in lichtundurchlässigen, flächigen Formkörpern und die Anordnung einer Sehlochblende 12 an einer Brille 15 dargestellt.

Fig. 1 zeigt hierbei einen Ausschnitt eines Verlaufes der Kante 4 zwischen zwei Ecken 3 unter Berücksichtigung des Radius 9 sowie den Abstand 5 der Ecken 3 vom Mittelpunkt 6. 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 a₁ und a₂ bestimmt (maximale Amplituden, ausgedrückt als Anteil am Radius r), wie hier gezeigt, bzw. ist er einheitlich zwischen zwei benachbarten Ecken 3 für den Fall a₁ = a₂ = a. Analoges gilt für die Bogenlängen bzw. Winkel x₁ und x₂.

Die Krümmung folgt dann den Funktionen r(1 + a₁cosx₁) und r(1 + a₂cosx₂), wobei x₁ und x₂ die Winkel sind, die der jeweiligen Bogenlänge entlang der gestrichelt gezeichneten Grundlinie der Kosinusfunktion entsprechen, wenn die Bogenlänge entlang der Grundlinie zwischen zwei benachbarten Ecken 3 insgesamt einer vollen Periode (2π) gleichgesetzt wird. a₁ gilt im Bereich 0 bis

bis 2π und a₂ im Bereich

Die Grundlinie ist hierbei identisch mit einer Kreislinie mit dem Radius r um den Mittelpunkt 6. Ist das Sehloch schlitzförmig ausgebildet, so kann die Grundlinie auch einen geraden Abschnitt zwischen zwei Radien haben, der dann im konstanten Abstand zu einer gedachten, den Sehschlitz längs teilenden Mittellinie verläuft.

Fig. 2 zeigt die Befestigung einer Sehlochblende 12 direkt vor dem Auge 13 mittels eines Stirnbandes 14.

Alternativ dazu zeigt Fig. 3 die Darstellung einer Brille 15, wobei hier zwischen Brillengläsern 16 und Auge 13 eine Sehlochblende 12 angeordnet ist.

Die Sehlöcher 1 sind in den Fig. 2 und 3 nur als runde Löcher angedeutet.

Claims (16)

1. Sehlochblende für das Anordnen zwischen Auge und zu betrachtendem Objekt mit mehreren Sehlöchern, die in einem weitestgehend lichtundurchlässigen, flächigen Formkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ecken (3) verbindenden Kanten (4) der Sehlöcher (1) entlang einer Grundlinie cosinusförmig gekrümmt sind, wobei der Abstand der Grundlinie zu einem gedachten Mittelpunkt (6) oder einer gedachten Mittellinie des Sehlochs (1) geringer ist als der Abstand (5) einer Ecke (3) zu dem gedachten Mittelpunkt (6) oder der gedachten Mittellinie.

2. Sehlochblende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Funktion r(1 + acosx) folgt, wobei r der Abstand (9) der Grundlinie und r(1 + a) der Abstand (5) einer Ecke (3) zu dem gedachten Mittelpunkt oder der gedachten Mittellinie des Sehloches (1) und x der in Winkelgraden ausgedrückte, auf die Bogenlänge oder den Abstand zwischen zu zwei benachbarten Ecken (3) gehörenden Radien oder die Ecken (3) schneidenden Senkrechten auf der Mittellinie bezogene Weg entlang der Grundlinie ist und die Bogenlänge oder der Abstand einer vollen Periode (2π) entspricht.

3. Sehlochblende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die cosinusförmige Krümmung der Kante (4) aus den Funktionen r(1 + a₁cosx₁) und r(1 + a₂cosx₂) zusammensetzt, wobei r der Abstand (9) der Grundlinie und r(1 + a₁) der Abstand (5) einer Ecke (3) zu dem gedachten Mittelpunkt oder der gedachten Mittellinie des Sehloches (1) und x₁, x₂ der in Winkelgraden ausgedrückte, auf die Bogenlänge oder den Abstand zwischen zu zwei benachbarten Ecken (3) gehörenden Radien oder die Ecken (3) schneidenden Senkrechten auf der Mittellinie bezogene Weg entlang der Grundlinie ist, die Bogenlänge oder der Abstand einer vollen Periode (2π) entspricht, die Funktion a₁cosx₁ die Viertelperioden im Bereich
beschreibt, a₂cosx₂ für die halbe Periode im Bereich
gilt und a₁ ≠ a₂ ist.

4. Sehlochblende nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß daß der Abstand (5) der Ecken (3) vom Mittelpunkt (6) für alle Ecken (3) gleich ist.

5. Sehlochblende nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß daß der Abstand (5) der Ecken (3) vom Mittelpunkt (6) für mindestens zwei Ecken (3) verschieden ist.

6. Sehlochblende nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung zweier benachbarter Ecken (3) etwa gleich dem Abstand (5) dieser Ecken zum Mittelpunkt (6) ist.

7. Sehlochblende nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt k aus der kleinsten Entfernung b der Ecken (3) zweier benachbarter Sehlöcher (1) (in Millimetern) und dem Durchmesser d des durch die Ecken (3) des Sehloches (1) gebildeten Kreises (in Millimetern) zwischen 1,4 und 4,8 liegt.

8. Sehlochblende nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehlöcher (1) um ein zentral angeordnetes Sehloch (1) gruppiert sind.

9. Sehlochblende nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehlöcher (1) derart angeordnet sind, daß sich jeweils die Kanten (4) gegenüberstehen.

10. Sehlochblende nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrem Randbereich angeordneten Sehlöcher (1) größer sind als im inneren Bereich.

11. Sehlochblende nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß alle Sehlöcher (1) gleich groß sind.

12. Sehlochblende nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Außenverspiegelung aufweist.

13. Sehlochblende nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Kontaktlinse ausgebildet ist.

14. Sehhilfe wie Brille, Lupe, Augenschutzbrille, Hohlspiegel, Fernglas, Mikroskop mit Sehlochblende, die aus weitestgehend lichtundurchlässigen, flächigen Formkörpern mit lichtdurchlässigen Sehlöchern besteht, gekennzeichnet dadurch, daß in den Lichtdurchtrittsbereichen der Sehhilfe mindestens eine Sehlochblende (12) gemäß der Ansprüche 1 bis 14 angeordnet ist.

15. Sehhilfe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder hinter der Sehlochblende (12) optisches Glas angeordnet ist, wobei das Glas farbig und/oder farblos, geschliffen und/oder ungeschliffen und/oder verspiegelt und/oder entspiegelt ist und/oder eine Werbeaufschrift aufweist.

16. Sehhilfe nach einem der Ansprüche 14 oder 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Sehlochblende (12) eine Wölbung aufweist, die der Wölbung der Augen angenähert ist.