устройство для подбора очков

Формула изобретения

1. Устройство для подбора очков, состоящее из линзы и оправы, отличающееся тем, что, с целью повышения комфорта пациента, линза выполнена в виде емкости, преломляющая поверхностей которой выполнена в виде прозрачной мембраны, равномерно натянутой по периметру оправы, при этом устройство снабжено насосом с иммерсионной жидкостью, связанным с полостью емкости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что насос выполнен в виде медицинского шприца, имеющего на колбе шкалу, соответствующую диоптрийным значениям.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оптическим приборам и может быть использовано для подбора средств коррекции зрения на основании ответов пациента.

Известен набор пробных очковых линз [1] Его недостатком является то, что при подборе линз пациент испытывает дискомфорт из-за неоднократной смены линз перед глазами.

За рубежом применяют механические или автоматические устройства для смены линз перед глазами пациента. Они называются фороптерами. Фороптер представляет собой набор пробных очковых линз, расположенных по окружности диска, который поворачивается вокруг своей оси. Таких дисков может быть несколько каждый для своего диапазона рефракции.

Очевидно, что и фороптер имеет тот же недостаток, что и набор пробных очковых линз.

Фороптером нового поколения является "ФОРОМАТ" фирмы Роденшток [2] принятый за прототип. Отличие этого устройства от других фороптеров заключается в том, что смена положений дисков осуществляется автоматически по команде с пульта управления. Работа оптометриста при этом облегчается, так как ручной труд сводится к минимуму, однако утомительная для пациента процедура смены линз перед глазами остается.

Целью изобретения является повышение комфорта пациента при подборе очковых линз.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, состоящем из линзы и оправы, линза выполнена в виде емкости с иммерсионной жидкостью, соединенной с насосом, причем одной из преломляющих поверхностей линзы является прозрачная мембрана, равномерно натянутая по периметру оправы, а рефракция линзы пропорциональна давлению иммерсионной жидкости на мембрану, создаваемому насосом. Насос может быть выполнен в виде резиновой груши или медицинского шприца, на колбе которого нанесена диоптрийная шкала.

В таком выполнении устройство не содержит дисков с пробными очковыми линзами. При подборе очковых линз не требуется смены линз перед глазами пациента, что повышает комфорт процедуры.

На фиг. 1 представлен процесс изменения объема иммерсионной жидкости в линзе устройства с помощью насоса и связанный с ним прогиб мембраны; на фиг. 2 эпюра сил, действующих на мембрану; на фиг. 3 график зависимости оптической силы линзы от изменения объема иммерсионной жидкости в линзе (v); на фиг. 4 дана возможная практическая реализация.

Устройство содержит оправу 1, прозрачную мембрану 2, иммерсионную жидкость 3, насос 4, переходную втулку 5 с резьбой, ввинченной в оправу 1 и одетую на наконечник шприца 6 по скользящей посадке. В оправе выполнено отверстие для циркуляции иммерсионной жидкости. Оправа 1 изготовлена из полиметилметакрила с показателем преломления n=1,489. В качестве иммерсионной жидкости можно использовать глицерин. Насос 4 выполнен в виде медицинского шприца с нанесенной на колбе диоптрийной шкалой.

Устройство работает следующим образом.

Пациент наблюдает тест-объект через линзу. В начале давление иммерсионной жидкости в линзе равно атмосферному давлению, и мембрана имеет плоскую форму (фиг. 1, а). Для коррекции зрения пациент с помощью насоса самостоятельно меняет давление иммерсионной жидкости в линзе. В результате линза плавно меняет рефракцию. Отсчет диоптрий производится по диоптрийной шкале в момент оптимальной коррекции зрения пациента. При этом помощь оптометриста не требуется.

При изменении давления иммерсионной жидкости в линзе мембрана приобретает прогиб. Мембрана представляет собой прозрачную пленку круглой формы, толщина которой несоизмерима мала по сравнению с ее диаметром. Как известно (см. В.И. Феодосьева "Упругие элементы точного приборостроения", Оборонгиз, 1949), упругость мембраны не зависит от ее толщины, а определяется предварительным натяжением. В виду малой толщины пленки изгибающими моментами можно пренебречь, а натяжение мембраны считать одинаковым во всех направлениях и независимым от прогибов. Поэтому напряжение, возникающее от прогиба пленки, мало по сравнению с напряжением от начального натяжения.

Прогиб такой мембраны определяется по формуле



где h прогиб мембраны (рис. 2), P перепад давления, N - предварительное натяжение, D диаметр мембраны, r текущий радиус мембраны.

Стрелка прогиба мембраны равна

.

При изменении давления мембрана приобретает форму сфероидного сегмента с радиусом

,

а емкость с иммерсионной жидкостью становится положительной или отрицательной линзой с оптической силой Ф.

где n показатель преломления иммерсионной жидкости.

Объем иммерсионной жидкости в линзе при изменении давления будет меняться по следующей формуле



График оптической силы линзы в зависимости от изменения объема иммерсионной жидкости представлен на фиг. 3. Из него следует, что между этими величинами имеется пропорциональная зависимость. Следовательно, диоптрийная шкала, нанесенная на колбу медицинского шприца (фиг. 4), будет равномерной.

В качестве иммерсионной жидкости применялся раствор глицерина (n=1,434), а для мембраны выбрана прозрачная полиэтилентерефталатная пленка толщиной 13,5 мк, выпускаемая промышленностью.

Материал пленки не вступает в химическую реакцию с глицерином и не теряет прозрачности на протяжении 150 ч эксплуатации. Повторяемость результатов приближается к 100% так как напряжения, возникающие при прогибе мембраны малы по сравнению с напряжением от начального натяжения мембраны, которое само по себе не выходит за пределы упругой деформации полиэтилентерефталатной пленки.

На основании вышеизложенного можно заключить, что предлагаемое устройство позволяет исключить многократную смену линз перед глазами пациента и тем самым повышает комфорт процедуры подбора очковых линз.