DE1912108A1

DE1912108A1 - Linse mit veraenderlichem Brennpunkt,insbesondere zur Korrektur von Augenfehlern

Info

Publication number: DE1912108A1
Application number: DE19691912108
Authority: DE
Inventors: Wright Basil Martin
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1968-03-11
Filing date: 1969-03-10
Publication date: 1969-10-16
Also published as: FR2003661A1; US3598479A; GB1209234A

Description

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Dipl. ing. E. EOES

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Augsburg, den 10. März 1969

National Research Development Corporation» Kingsgate House, 66-74 Victoria Street, London, S.W.l, England

Linse mit veränderlichem Brennpunkt, insbesondere zur Korrektur von Augenfehlern

Die Erfindung betrifft eine Linse mit veränderlichem Brennpunkt, insbesondere zur Korrektur von Augenfehlern.

Mit zunehmendem Alter nimmt die Akkommodationsfähxgkeit des menschlichen Auges, d.h. die Fähigkeit, die Brennweiten der Augenlinsen zum Zwecke der Wahrnehmung naher und weiter entfernt gelegener Gegenstände zu verändern, bekanntlich ab,

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was die an sich bekannte Weitsichtigkeit zur Folge hat.

Solche Augenfehler versucht man bekanntlich durch die Verwendung von bifokalen oder sogar trifokalen Linsen auszugleichen. Diese Linsen sind aus einzelnen Linsenteilen verschiedener, jedoch jeweils festliegender Brennweiten zusammengesetzt. Derartige Linsen sind insofern nicht vollständig zufriedenstellend, als sie nur solche Gegenstände scharf wiedergeben können, welche einen bestimmten nahen Abstand bzur. einen bestimmten weiten Abstand von diesen Linsen haben und demzufolge muß stets ein Teil der gesamtem erforderlichen Akkommodation von dem Benutzer solcher Linsen seibot aufgebracht werden. Weiterhin haben bestimmte Benutzer solcher Linsen wegen der Art ihrer beruflichen Tätigkeit Schwierigkeiten, weil sie durch bestimmte Bereiche solcher Linsen hindurch in verschiedenen Abständen angeordnete Gegenstände betrachten müssen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei Linsen der eingangs erwähnten Art eine bessere Anpassung des Brennpunktes an die sich häufig ändernden Verwendungszwecke zu erreichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen

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einfachen» vorzugsweise in sich starren Linsenteil rait mindestens einer konkaven Fläche, ferner durch einen weiteren Linsenteil in Form einer dünnen elastischen Scheibe, weiter durch eine diese beiden Linsenteile derart miteinander · - verbindende Zwischenschicht, daß zwischen der konkaven Fläche des erstgenannten Linsenteiles und einer Fläche des zweitgenannten Linsenteiles eine etwa mittig angeordnete Zelle gebildet ist, welche mit einer durchsichtigen Flüssigkeit gefüllt ist, und endlich durch eine Vorrichtung zur Änderung der Krümmung des zweitgenannten Linsenteiles durch änderung des Zellenvolumens aufgrund einer Änderung der sich in der Zelle befindenden Flüssigkeitsmenge gelöst.

Es ist einzusehen, daß dem erstgenannten Linsenteil leicht eine Form gegeben tierden kann, welche ermöglicht, außer der genannten Weitsichtigkeit auch alle anderen möglichen Sehfehler des Benutzers einer solchen Linse grundsätzlich zu korrigieren.

Die den erstgenannten Linsenteil mit dem zweitgenannten I Linsenteil verbindende Zwischenschicht ist vorzugsweise eine durchsichtige Kunststoffscheibe mit einer im Querschnitt ι kreisförmigen, die genannte Zelle bildenden Durchtrittsöffnung.

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Die zur Veränderung des Plüssigkeitsvolumens der . Zelle dienende Vorrichtung weist vorzugsweise' ein ebenfalls mit der Flüssigkeit der Zelle gefülltes Behältnis miU einem veränderlichen Volumen auf, welches über eine im erstgenannten Linsenteil vorgesehene Leitung mit dieser Zelle Verbindung hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es stellen dar: · ^

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eine schematisch, teilweise im Schnitt dargestellte Brille mit gemäß der Erfindung ausgebildeten Brillengläsern bzw. Linsen und

Fig. 2

eine vergrößerte, im Schnitt dargestellte Teilansicht der in Fig. 1 dargestellten Brille.

Der Mittelteil 2 der in der Zeichnung dargestellten Brille enthält zwei als Brillengläser dienende Linsen 3 mit gemäß der Erfindung veränderlichem Brennpunkt. Jede dieser beiden Linsen 3 besteht aus drei lamellenartig zusammen-

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gesetzten Linsenteilen. Der vordere Linsenteil 4 ist eine übliche Brillenlinse, welche jedoch weniger stark gekrümmt ist als dies bei .bekannten Brillengläsern der Fall ist. ßie Krümmung der Rückseite 5 dieses Linsenteiles beträgt nur etwa 2 Dioptrien. Die Vorderseite dieses Linsenteiles 4 ist optisch derart bearbeitet, daß hierdurch eine Grundkorrektur der Augenfehler derjenigen Person gegeben ist, für welche die Brille 1 verschrieben ist. Falls die Person, für welche die Brille verschrieben ist, außer einer Weitsichtigkeit keine anderen Sehfehler hat, besteht der Linsenteil 4 lediglich aus einer sphärisch gekrümmten Glasscheibe gleichförmiger Dicke. Der hintere Linsenteil 6 besteht vorzugsweise aus einer etwa 0,15 mm dicken Glasscheibe.

Zwischen den beiden Linsenteilen 4 und β befindet sich eine Scheibe 7 aus Polyvinyl-Butyral, d.h. einem durchsichtigen, an Glas haftenden Kunststoff. Die Scheibe ist mit einer kreisförmigen Durchtrittsöffnung mit etwa 25 mm Durchmesser versehen, welche auf einen Punkt zentriert ist, der vertikal etwa 2 mm unterhalb und horizontal etwa 2 mm innerhalb des optischen Mittelpunktes des vorderen Linsenteiles 4 dieser Linse 3 liegt. Die Durchtrittsöffnung der Scheibe 7 bildet zwischen

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der rückwärtigen Fläche 5 des Linsenteiles 4 und einer Fläche des Linsenteiles 6 eine Zelle 8. Der diese Zelle 8 einseitig begrenzende Bereich des Linsenteiles 6 ist derart geformt, daß seine Krümmung etwa eine Dioptrie kleiner ist als diejenige der Rückseite 5 des Linsenteiles 4.

Bei jeder der beiden Linsen 3 ist in den vorderen Linsenteil 4 eine Leitung 9 eingebohrt, über welche mittels eines Zylinders 10 und eines Kolbens 11 eine in der Zeichnung nicht dargestellte Flüssigkeit in die Linsenzellen 8 eingebracht bzw. aus diesen abgezogen werden kann, wobei diese Zylinder-Kolbenanordnung vorzugsweise in die Innenseite einer der beiden Brillenbügel 12 eingelassen und mittels eines Schiebers 13 (Fig. 2) betätigbar ist. Der Zylinder 10 ist über eine durch das Brillenmittelteil 2 hindurchgeführte biegsamen Leitung 14 mit den Leitungen 9 der beiden Linsen 3 verbunden. Theoretisch sollte der Brechungsexponent der Flüssigkeit gleich demjenigen des für die Linsenteile verwendeten Glases sein, damit die Zellen 8 und die Leitungen 9 unsichtbar sind und in bezug auf eine bestimmte Volumenänderung eine größtmögliche Änderung der Linsenbrechung erzielt wird. In der Praxis sind jedoch auch Flüssigkeiten verwendbar, welche diese Bedingung nur annähernd erfüllen. Eine solche Flüssigkeit kann gemäß der Erfindung beispiels-

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weise eine gesättigte wässerige Lösung aus Kalziumbromid und Glyzerin sein. Der Kolben 11 weist eine hohle Kolben-

stange 15 auf, mittels welcher die "Flüssigkeit nach dem j Zusammenbau in die wirksamen Teile der Brille 1 eingebracht werden kann. Danach wird die Kolbenstange 15 verschlossen. j

Soll die Brille I_-für die Fernsicht verwendet werden, so wird der Schieber 13 so eingestellt, daß die Linsenteile 6 der beiden Linsen 3 jeweils die gleiche Krümmung wie die Rückseiten 5 der Linsenteile 4 haben. In diesem Zustand erfolgt zwischen den Zellen 8 und dem Übrigen Teil der Linsen 3 jeweils keine Änderung der Lichtbrechung, so daß die peripherische bzw. Rand-Fernsicht nicht gestört ist. Für die Wahrnehmung näher gelegener Objekte muß der Schieber so verstellt werden, daß in die Zellen 8 der Linsen 3 zusätzlich Flüssigkeit eingedrückt und hierdurch die Krümmung der die Zellen 8 begrenzenden Bereiche der Linsenteile β entsprechend geändert wird. In diesem Falle ist die klare Sicht auf den Bereich der Zellen 8 begrenzt. Da jedoch der Brillenträger auf ein verhältnisnäßis nahes Objekt schaut, ergeben sich durch diese Beschränkung keine besonderen Unannehmlichkeiten.

Der Durchmesser der Zellen c wird, obwohl er nicht

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kritisch ist, durch die Tatsache bestimmt» daß sich das Volumen einer dünnen Linse etwa mit der vierten Potenz ihres Durchmessers ändert. Der Durchmesser der Zellen 8 muß demzufolge sehr klein gehalten werden₃ wenn die zur Betätigung der Linsen 3 erforderliche Volumenänderung zum Zwecke der Vermeidung einer plumpen Einstellvorrichtung ausreichend klein gehalten werden soll. Es hat sich gezeigt, daß ein Zellendurchinesser von 25 mm ausreichend ist, da dia Randsicht während des Lesens nicht eingeschränkt.ist, während hierbei für eine Änderung über einen Bereich- von zwei Dioptrien hinweg die gesamte Volumenverdrängung der Linsen 3 nur etwa 0,5 inL beträgt. Die vom Zylinder 10 Y/eiter entfernt gelegene Linse 3 spricht auf eine Bewegung des Zolbens 11 seitlich etwas später an als die diesem Zylinder 10 näher gelegene Linse 3· Diese Wirkung kann dadurch aufgehoben werden, daß zwei gleiche Zylinder IO verwendet werden, welche von einem einzigen Knopf, beispielsweise dem Schieber 13, parallel betätigt werden. Abweichend hiervon könnten die Strömungswege zwischen dem Zylinder und den Zellen 8 auch mit Einschnürungen geeigneter Größe versehen werden, durch Vielehe die otrömunsswiderstände dieser beiden Strönungswese einander angeglichen werden.

In weiteren Ausführungsforraen könnte eine Linse

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rait veränderlichem Brennpunkt nach der Erfindung als Teil einer Zusammengesetzten Linse verwendet werden, welche ebenfalls einen Linsenteil mit festliegender Brennweite aufweist, wobei dann die veränderliche Linse beispielsweise einen Teil einer bekannten bifokalen Linse ersetzen könnte.

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Claims

Patentansprüche

\J Linse mit veränderlichem Brennpunkt, insbesondere zur Korrektur von Augenfehlern, gekennzeichnet durch einen einfachen, vorzugsweise in sich starren Linsenteil (4) mit mindestens einer konkaven Fläche (5), ferner durch einen weiteren Linsenteil (6) in Form einer dünnen elastischen Scheibe, weiter durch eine diese beiden Linsenteile derart miteinander verbindende Zwischenschicht (7), daß zwischen der konkaven Fläche des erstgenannten Linsenteiles und einer Fläche des zweitgenannten Linsenteiles eine etwa mittig angeordnete Zelle (8) gebildet ist, welche mit einer durchsichtigen Flüssigkeit gefüllt ist, und endlich durch eine Vorrichtung (9, 10, 11, IJ), 15) zur Änderung der Krümmung des zweitgenannten Linsenteiles durch Änderung des Zellenvolumens aufgrund einer Änderung der sich in der Zelle befindenden Flüssigkeitsmenge.

2. Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Zelle (8) kreisscheibenförmig ist. '

J5. Linse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den erstgenannten Linsenteil (4) mit dem zweitgenannten Linsenbeil (6) verbindende Zwischenschicht eine durchsichtige Kunststoffscheibe mit einer im Querschnitt kreisförmigen, die genannte Zelle (8) bildenden Durchtrittsöffnung ist.

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4. Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet« daß die zur Veränderung des Flüssigkeitsvolumens der Zelle (8) dienende Vorrichtung (9, 10, 11, IJ, 15) ein ebenfalls mit der Flüssigkeit der Zelle gefülltes Behältnis (10) mit einem veränderlichen Volumen aufweist, welches über eine im erstgenannten Linsenteil (4) vorgesehene Leitung (9) mit dieser Zelle Verbindung hat.

5. Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in der Zelle (8) befindende Flüssigkeit aus einer gesättigten, wässerigen Lösung aus Calciumbromid und Glyzerin besteht.

6. Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in Anwendung auf Brillen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (8) von die Brillengläser bildenden Linsen (3) über in bzw. am Brillenmittelteil vorgesehene Leitungen (14) entweder gemeinsam oder gesondert mit der bzw. jeweils einer von zwei am Brillenbügel (12) angeordneten Vorrichtungen (9* 10, 11, IJ₃ 15) zur Veränderung des in diesen Zellen befindlichen Flüssigkeit svolumens verbunden sind.

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