Дифракційні окуляри пантелєєва г.в.

1. Дифракційні окуляри, які складаються з офтальмологічної оправи, оптичних лінз для корекції оптичних аберацій, на зовнішній опуклій поверхні яких розташовано оптичну сітку, яка містить наскрізні комірки, які відрізняються тим, що комірки оптичної сітки мають, в основному, 3 досить висока складність виготовлення технологічної оснастки для виробництва оптичної сітки, що неминуче приводить до підвищення собівартості таким окулярів. Складність технологічної оснастки, яка може являти собою ливарні форми, чи преси або штампи, обумовлена тим, що, по-перше, оптична сітка має відносно невеликі розміри, а по-друге, вона має просторову конструкцію з досить жорстко обмеженими всіма розмірами, зокрема, кутами, отворами, співвідношень розмірів основ пірамід за товщиною сітки тощо. Це вимагає додаткових зусиль на виготовлення оснастки, яка має складну багато профільну форму, що складається з численних сполучених між собою об'ємних та невеликих за розміром елементів, поверхні яких повинні бути ще й полірованими. Виготовлення такої складної технологічної оснастки потребує великої майстерності від виробника та справедливо може вважатися майже ювелірною роботою. Висока вартість такої технологічної оснастки покладається на собівартість кінцевої продукції, тобто на собівартість окулярів, що неминуче відбивається на роздрібній ціні окулярів: вона неймовірно зростає. Ще одним суттєвим недоліком відомих перфораційних окулярів, але вже споживчим, є те, що їх складно обслуговувати, а саме, виділяти пил який потрапляє через осередки на зовнішню опуклу поверхню оптичної лінзи. Цей недолік обумовлений тим, що осередки мають невеликий розмір, прямокутну форму, що ускладнює виділення пилу в кутах, та й ще розташовані у глибині об'ємної сітки. Така конструкція сітки вимагає від користувача певних зусиль та якогось додаткового засобу для виділення пилу з кожного осередку, що потребує багато часу та й не зручно. Звичайна серветка у даному випадку не допоможе. А якщо пил не виділяти, то лікувальні властивості таких окулярів з часом знижуються. Також суттєвим конструктивним недоліком відомих перфораційних окулярів слід вважати об'ємність за товщиною оптичної сітки. Наявність цього недоліку пояснюється наступним. Оскільки стержні мають певну висоту, досить близько розташовані один від другого, з всіх боків огинають осередки, то від них неминуче падають в осередки тіні, незалежно з якого боку знаходиться джерело природного чи штучного світла, що загалом знижує яскравість зображення. Це визнають й самі автори відомих перфораційних окулярів, для чого і пропонують на зовнішню поверхню оптичної сітки наносити відбиваюче покриття з шару дзеркального або металізованого матеріалу. Але це ще в більшій мірі ускладнює конструкцію сітки та підвищує її собівартість. Слід відзначити ще один суттєвий недолік відомих перфораційних окулярів - недоцільність зміни розмірів осередків. Мова йде про те, що кожному пацієнту, в залежності від ступеню аномалій рефракції, індивідуальних властивостей очей тощо потребуються персональний добір окулярів. Але, через складність та коштовність обладнання для виготовлення сітки, робить для виробника недоцільним мати декілька комплектів 80919 4 прес-форм на виробництві. Тому відомі перфораційні окуляри звичайно мають один розмір осередків, що звужує коло пацієнтів, яки б могли скористатися такими окулярами. Інакше кажучи, відомі перфораційні окуляри мають конструктивну обмеженість у використанні. Перелічені вище недоліки поєднує те, що вони відносяться до технічних і обумовлені конструктивною невдосконаленістю оптичної сітки у відомих перфораційних окулярах. Але в цих перфораційних окулярах присутні ще й медичні недоліки, яки знижують їх лікарські властивості. Одним з основних таких недоліків відомих перфораційних окулярів є низька ефективність лікування різних аномалій рефракції та їх профілактики. Це пов'язано з тим, що осередки мають квадратну форму, що не відповідає природній будові рецепторних полів на сітчатці ока, які складаються з нейронів, що мають у перерізі майже ідеальну гексагональну структуру. Цей недолік пояснюється наступним. Оскільки рецепторні поля ока людини мають гексагональну структуру, то для ефективного впливу на нейрони кожного рецепторного поля необхідно спрямовувати світловий потік також гексагонального перерізу. У відомих перфораційних окулярах осередки мають квадратну форму, отже промені світла, що потрапляють на сітчатку ока через відому оптичну сітку, також мають прямокутну форму. А це означає, що частка нейронів буде збуджуватися непередбачуване, тобто лікувальний процес у цьому випадку не підлягає контролю, а також ним неможливо керувати, що виключає можливість прогнозування результатів лікування та розроблювати загальну тактику лікування і рекомендацій щодо подальшого лікування аномалій рефракції та їх профілактики. Але головним недоліком відомих перфораційних окулярів є незручність користування ними через те, що пацієнт мимоволі завжди бачить перед очима сітку з чергуючихся чорних плям, що обумовлено природною побудовою зору і ока людини. Чорні плями, які бачить пацієнт, - це вузли перехрещення стержнів у оптичній сітці. Оскільки у вузлах стержні збігаються, то сам вузом має занадто більший розмір ніж стержні. Тому пацієнт бачить ці вузли у вигляді сітки з чорних плям. Це не тільки дратує пацієнта, але й приводить до швидкої втомлюваності очей, що обмежує час та умови (наприклад, для водіїв) користування такими перфораційними окулярами, а це вже відбивається у гірший бік на лікування аномалій рефракції та корекції зору і час лікування зростає. Таким чином, на фоні низки технічних недоліків, відомі перфораційні окуляри володіють низкою медичних недоліків, причому всі вище перелічені недоліки досить вагомі. Все це високої робить виробництво та користування такими перфораційними окулярами недоцільним, що надглядається й на практиці: відомі перфораційні окуляри, як свідчать об'єми їх продажу, не популярні серед покупців. 5 В основу винаходу поставлено задачу підвищення ефективності лікування, корекції та профілактики зору з одночасним спрощенням конструкції перфораційних окулярів за рахунок вираховування природної будови рецепторних полів ока людини та використання фізичного ефекту інтерференції світла шляхом принципової зміни конструкції та структури оптичної сітки. Рішення поставленої задачи досягається тим, що перфораційні окуляри, які складаються з офтальмологічної оправи, оптичних лінз для корекції оптичних аберацій, на зовнішній опуклій поверхні яких розташовано оптичну сітку, яка містить наскрізні осередки, згідно з пропозицією, осередки оптичної сітки мають гексагональну форму, яка утворена трьома наборами перервних смуг з непрозорого матеріалу, наприклад, самоклейкої полімерної плівки, розташованих відносно друг друга під кутами 120° і нанесених на поверхню оптичних лінз, наприклад, приклеєних, причому в місцях перехрещення смуг матеріал з них вилучений для утворення в місцях перехрещення додаткових гексагональних осередків відповідно до закону латерального гальмування Герингу, для чого торці кожної ділянки перервної смуги виконані угнутими під кутом 120 °. Розмір осередків оптичної сітки знаходиться в межах 0,8 - 1,2мм для отримання ефекту інтерференції світла по всій площі осередку, а відстань між центрами суміжних осередків знаходиться в межах 2,8 - 3,2мм для максимального впливу на рецепторні поля ока пацієнта. Першою суттєвою ознакою запропонованих окулярів є те, що оптична сітка має осередки гексагональної форми. Саме така форма осередків відповідає природній будові рецепторних полів оцей людини і дозволяє максимально на них впливати під час лікування, корекції та профілактики зору. Другою суттєвою ознакою запропонованих окулярів є те, що у вузлах перехрещення смуг матеріал вилучений для отримання додаткових осередків. Виконання вузлів перехрещення прозорими дозволяє виключити появу сітки з чорних плям перед очами пацієнта під час користування окулярами, а також більш ефективніше впливати на рецепторні поля очей і, саме так, підвищити комфортність користування і лікувальний ефект використання окулярів. Третьою суттєвою ознакою запропонованих окулярів є те, що оптична сітка виконана у вигляді смуг, нанесених на поверхню оптичної лінзи. Це дозволяє максимально усунути товщину сітки та спростити технологію її виготовлення. До того ж, під час виготовлення такої сітки, смуги можуть бути розташовані на різній відстані одна от другою з урахуванням індивідуальних особливостей будови і розмірів органів зору, а також характеру і ступеню аномалій рефракції пацієнта, що також підвищує лікувальний ефект користування окулярами. Четвертою суттєвою ознакою запропонованих окулярів є те, що розмір осередків та відстань між ними дозволяє отримати ефект інтерференції 80919 6 світла по всій площі рецепторного поля. Враховуючи постійну рухливість очного яблука та закон реципрокності це дозволяє отримати максимальний лікувальний ефект. Запропоновану оптичну сітку важко назвати перфораційною. Скоріше - це частина простору, який розподілений на гексагональні осередки перервними чергуючимися смугами, відстань між якими дозволяє отримати ефект інтерференції світла по всій поверхні рецепторного поля. Тому вірним буде таку сітку назвати дифракційною решіткою з гексагональною структурою світлорозсіяння, а запропоновані окуляри, у відповідності з назвою решітки, слід називати дифракційними окулярами. Оскільки така назва передає сутність пропозиції, далі запропоновані окуляри будуть називатися саме так: дифракційними. Подальша сутність винаходу пояснюється спільно з ілюстративним матеріалом, на якому зображено наступне: фіг.1 - вигляд спереду на запропоновані дифракційні окуляри; фіг.2 конструкція оптичної сітки. Запропоновані дифракційні окуляри містять офтальмологічну оправу 1 та оптичних лінз 2 для корекції оптичних аберацій. На зовнішній опуклій поверхні оптичних лінз 2 розташовано (нанесено) оптичну сітку 3, яка містить наскрізні осередки 4. Оптична сітка З утворена трьома наборами перервних смуг 5 з непрозорого матеріалу, розташованих відносно друг друга під кутами 120°. В місцях перехрещення смуг 5 матеріал з них вилучений для утворення в місцях перехрещення додаткових гексагональних осередків 6. Для цього торці кожної ділянки перервної смуги 5 виконані угнутими під кутом 120°. Смуги 5 з непрозорого матеріалу, які утворюють контур осередків 4 і 6, з гострими кромками, завдяки яким забезпечується розкладення світлового променя на спектри з утворенням інтерференційного поля у вигляді чергуючихся темних і ясних смужок – полів світлорозсіяння. Необхідність виконання осередків 4 і 6 суворо гексагональної форми обумовлено тим, що рецепторні поля на очному дні також мають суворо гексагональну форму. Тому якщо осередки 4 і 6 виконати вільної форми, наприклад круглої або квадратної, то це все не дозволить отримати на очному дні інтерференційного поля за формою, відповідній формі рецепторних полів, а це приводить до того, що частина нейронів або не будуть збуджуватися взагалі, або будуть збуджуватися неадекватно, що, у підсумку, не дозволяє ефективно здійснювати процес лікування, корекції або профілактики зору. Оскільки оптична сітка 3 майже повністю складається з осередків 4 і 6, то інтерференційне поле світлорозсіяння буде також повністю перекривати рецепторні поля на очному дні, що дозволяє максимально впливати на них. Розмір осередків 4 і 6 оптичної сітки 3 обирається із розрахунку отримання чіткої інтерференційної картини у вигляді чергуючихся темних та ясних смужок по всьому перерізу 7 світлового променю, який проходить через осередки 4 і 6. Експериментально встановлено, що розмір осередків 4 і 6 знаходиться в межах 0,8 - 1,2 мм. Якщо розмір осередків 4 і 6 буде більш за 1,2 мм, у центрі світлового променю ефект інтервенції світла буде відсутнім з-за значного віддалення центральної частини світлового променю від гострої кромки (межи) осередків 4 і 6, слід, ця частина світлового променю не буде володіти визначеним оптичним ефектом і, потрапляючи на очне дно, буде помітна пацієнту у вигляді ясних крапок (або плям) перед очами. Якщо розмір осередків 4 і 6 буде меншим за 0,8мм, то темні та ясні смужки інтерференційного поля за шириною становляться сумірними з розмірами нейронів рецепторних полів, починають зливатися, що також знижує їх оптичний ефект та не дозволяє отримати чіткого зображення об'єкту, що розглядається. Таким чином, виконання осередків 4 і 6 у оптичній сітці 3 розмірами з вказаного діапазону дозволяє повністю розкласти суцільний світловий промінь на потік світлорозсіяння та саме так отримати максимальний оптичний ефект дифракційних окулярів, а тому найбільш оптимальний й обґрунтований В залежності від аномалій рефракції та оптичних особливостей будови та розмірів ока людини розмір осередків 4 і 6 слід змінювати з кроком приблизно 0,1 мм. Більш дрібніший крок зміни розміру осередків 4 і 6 складно забезпечити технічно, і цьому немає необхідності, як з фізіологічної, так і з терапевтичної точок зору. Експериментально встановлено, що відстань між центрами суміжних осередків 4 знаходиться в межах 2,8 - 3,2мм. Це обумовлено тим, що смуги 5 для отримання інтерференційної картини повинні мати ширину не менш за 1,5мм. Дуже вузькі смуги 5 світловий промінь буди пронизувати їх без світлорозсіяння, а широкі смуги 5 будуть надглядатися пацієнтом у вигляді темної сітки перед очами. Запропоновані дифракційні окуляри дозволяють досягти максимальної гостроти зору у діапазоні аномалій рефракції від + 3,0 до - 4,0 діоптрій. Виконання оптичної сітки 3 у вигляді смуг 5 з непрозорого полімерного матеріалу з клею чим шаром (плівки) дозволяє максимально зменшити її товщину. Тому у осередках 4 і 6 не накопичуються забруднення, а пил видаляється звичайним протирання окулярів салфеткою. Зрозуміло, плівка, з якої виконана оптична сітка 3, може мати будь-який колір. Використання плівки для формування оптичної сітки 3 занадто спрощує технологію виготовлення запропонованих дифракційних окулярів та дозволяє суттєво знизити їх ціну, що робить окуляри універсальними та доступними для кожного пацієнта. Суттєва відмінність об'єкту винаходу, що заявляється, від раніш відомих, полягає в тому, що оптична сітка має осередки гексагональної форми, виконана у вигляді смуг, нанесених на поверхню оптичної лінзи, у вузлах перехрещення смуг матеріал вилучений для отримання 80919 8 додаткових осередків та розмір осередків та відстань між ними дозволяє отримати ефект інтерференції світла по всій площі рецепторного поля. Вказані відмінності, у сукупності, дозволяють максимально збільшити лікувальну ефективність окулярів, за рахунок відповідності осередків природній будові рецепторних полів ока людини та максимально спростити конструкцію і технологію виготовлення такої оптичної сітки. Жодні з відомих перфораційних окулярів не можуть володіти зазначеними властивостями, оскільки взагалі не мають осередків гексагональної форми [відомі мають квадратні - а.с. СРСР №1286118, або круглі - пат. Росії №2253143]. До технічних переваг запропонованого технічного рішення, у порівнянні з прототипом, можна віднести наступне: - спрощення конструкції оптичної сітки за рахунок її виконання у вигляді набору смуг з полімерного матеріалу з клею чим шаром; - досягнення максимального впливу на рецепторні поля ока за рахунок виконання осередків гексагональної форми; забезпечення отримання суцільної інтерференційної картини за рахунок оптимізації розмірів осередків; відсутність умов для накопичення забруднень у осередках за рахунок того, що оптична сітка плоска; - спрощення обслуговування з цієї ж причини; - відсутність перед очима пацієнта сітки з чорних плям за рахунок того, що матеріал смуг у вузлах їх перехрещення вилучений. Економічний ефект від впровадження винаходу отримують за рахунок зниження вартості окулярів. Соціальний ефект від впровадження винаходу отримують за рахунок підвищення зручності користування та обслуговування окулярів. Медичний ефект від впровадження винаходу отримують за рахунок підвищення ефективності лікування, корекції та профілактики зору. 9 80919 10