CZ8002U1 - Brýlová čočka s IR a UV filtrem a použití - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká brýlové čočky z anorganického skla, zejména s neopracovaným okrajem, která ostatními vlastnostmi odpovídá nárokům na standardní biýlové čočky, např. dle normy EN ISO 14 889.

Technické řešení se týká též použití brýlové čočky pro ochranu oka v exponovaném prostředí a při indikaci progresivní myopie, případně jiných očních vad.

Dosavadní stav techniky

V oblasti brýlových čoček existuje široká nabídka skel s filtrem pro UV a viditelnou oblast spektra, jejichž účelem je chránit oční tkáně před účinky záření v uvedených oblastech spektra. Příkladem je patent USA č. 5,016,296 popisující pracovní ochranné brýle. Jedná se o brýle z plastické hmoty určené na ochranu proti účinku záření s vlnovou délkou odpovídající modré složce viditelné oblasti spektra, a kratší vlnové délce.

Jejich nevýhodou je, že neposkytují ochranu proti infračervenému záření IR, tj. proti záření delších vlnových délek, a nejsou vhodné pro běžné nošení a pro dioptrické brýle. Jsou vytvořeny jako celek se všemi nastavitelnými obrubami a rámečky. Uvedené brýle zřejmě nejsou určeny pro běžné nošení brýlí.

Dalším příkladem jsou brýlová skla G-15 firmy Bausch and Lomb, vyrobená z anorganického skla, která mají schopnost téměř 100 % filtrace UV (ultrafialového) záření a částečné filtrace IR (infračerveného) záření. Maximální propustnost IR záření dosahuje hodnoty přibližně 25 % a je dosažena v oblasti vlnové délky 1100 nm, přičemž od této vlnové délky se zvyšuje propustnost záření do nižších i vyšších vlnových délek.

Nevýhodou těchto brýlových skel je propustnost IR záření v oblasti blízké viditelnému záření, a to právě v rozmezí, kde IR záření není filtrováno očními tkáněmi, tedy v rozsahu 780 až 1250 nm. Nošení brýlí s těmito skly nezabraňuje průniku IR záření do oka.

Jsou známa skla, která mají současně účinky IR i UV filtru, jako např. skla svářečská, tmavě zbarvená, která jsou určena pro ochranu zraku pracovníka při práci se zdroji UV a IR záření. Jejich nevýhodou je, že příliš snižují intenzitu světla ve viditelné oblasti.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody odstraní nebo podstatně omezí brýlová čočka podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že brýlová čočka má dva základní prvky, z nichž prvním prvkem je základní čočka z anorganického skla s účinnou filtrací záření v IR oblasti, a dalším prvkem je druhý optický prvek s účinnou filtrací záření v UV oblasti. Základní čočka je tímto druhým optickým prvkem opatřena na nejméně jednom celém povrchu z čelní nebo zadní strany vzhledem k lidskému oku. Tato výsledná kombinace brýlové čočky propouští IR záření v oblasti vlnové délky 800 nm v množství maximálně 40 %, s postupným poklesem propustnosti až k nulové hodnotě v oblasti vlnové délky 1100 nm, přičemž UV záření typu UV-B a UV-C téměř vůbec nepropouští, a záření typu UV-A nepropouští téměř vůbec nebo propouští maximálně do 40 %.

Hlavní výhodou tohoto řešení je snížení množství energie záření, přicházející do oka, kde se přeměňuje na energii tepelnou. Teplo se vytváří a kumuluje v oblasti ohniska na oční sítnici a v její blízkosti, přičemž významným zdrojem teplaje právě IR záření, zejména v oblasti IR-A 780 až 1250 nm, kde není očními tkáněmi filtrováno. Zdravé lidské oko ve svém přirozeném fyziologickém prostředí toto teplo spolehlivě odvádí.

- 1 CZ 8002 Ul

Pokud se však člověk dlouhodobě nachází mimo své tradiční fyziologické prostředí, jako je pobyt ve velkých nadmořských výškách, v blízkosti velkých vodních ploch, v místech s vysokou intenzitou slunečního záření, při práci a studiu před obrazovkami počítačů a při intenzivním umělém osvětlení, jemuž je člověk dlouhodobě a opakovaně vystavován i mimo přirozenou denní dobu v odpoledních a nočních směnách, je potřeba zabránit nadměrnému přívodu energie do oka a kompenzovat tak zejména vlivy nefyziologického prostředí, pro něž lidské oko není stavěno, a jemuž se za relativně velmi krátké období technicky rozvinuté civilizace nebylo schopno jako tělesný orgán přizpůsobit. Přitom je pravděpodobné, že tyto vlivy přesvětleného prostředí na tkáně zdravého lidského oka působí nepříznivě a mohou jej poškozovat.

Pokud se týká UV záření, záření typu UV-A má rozsah vlnových délek 315 až 380 nm, záření typu UV-B má rozsah 280 až 315 nm, záření typu UV-C má rozsah 180 až 280 nm. Přitom záření typu UV-A je z celé oblasti UV záření považováno za nejméně škodlivé. UV-B a UV-C záření je považováno za nežádoucí a škodlivé a proto je nutné, aby jej brýlová čočka filtrovala.

Brýlová čočka je též vhodná pro zlepšení užitných vlastností brýlí při indikaci očních chorob a vad, při nichž je přirozená filtrace záření očními tkáněmi omezena anebo zcela chybí. Na brýlové čočce podle tohoto technického řešení se dlouhodobě ověřuje hypotéza, podle níž IR záření nepříznivě působí na progresi myopie tím, že IR záření zahřívá v ohnisku před sítnicí oka sklivec, který pak uvolňuje kolagenolytické enzymy, které nepříznivě působí na ektazii bělimy. Předpokládá se, že nošení takových brýlí by mohlo podstatně zmírnit progresi myopie, která se zvýšenou měrou vyskytuje hlavně u dětí.

Brýlové čočky dle tohoto technického řešení lze vyrábět v obvyklém sortimentu, jak je předepisují oční lékaři, tedy biýlové čočky nedioptrické, dioptrické sférické, torické, bifokální i multifokální atp., samozřejmě v celém rozsahu korekčních dioptrických hodnot.

Brýlová čočka podle tohoto technického řešení má neopracované okraje, a předpokládá se jako samozřejmost, že brýlová čočka při konkrétním použití je dále opracována tj. zabroušena do obrub brýlí běžně známým, standardním způsobem, což není předmětem tohoto technického řešení. Lze předpokládat, že pro osoby, nacházející se trvale a opakovaně v takovém exponovaném prostředí jsou vhodné pro ochranu očí právě brýle se skly s účinným IR filtrem v kombinaci s UV filtrem. Podobně je možno na lékařské doporučení využít tato skla pro takové pacienty, u nichž jsou možnosti odvodu tepla z oblasti sítnice omezeny, např. u dětí s progresivní krátkozrakostí.

Je výhodné, když dalším optickým prvkem, filtrujícím UV záření, je vrstva a/nebo film a/nebo povlak, potom tato brýlová čočka má relativně nízkou hmotnost a její výroba je méně náročná.

Dále je výhodné, když dalším optickým prvkem je anorganické sklo filtrující UV záření, takže jsou spojovány dvě vrstvy skla anorganického původu.

S výhodou je další optický prvek filtrující UV záření, vytvořen jako druhá čočka ze skla s vysokým indexem lomu, rovném nebo vyšším než 1,52. Při spojování obou skel získá brýlová čočka nižší hmotnost a tloušťku, což je vhodné zejména pro čočky s vyšším počtem dioptrií.

Je též výhodné, když anorganické sklo dalšího optického prvku, filtrujícího UV záření, je fotochromické sklo. S takto vytvořenou druhou čočkou z fotochromického skla brýlová čočka jako celek přizpůsobuje barvu intenzitě světla, přesněji řečeno intenzitě UV záření v okolí.

Rovněž je výhodné, když anorganické sklo dalšího optického prvku, filtrujícího UV záření, je tmavě zbarvené sklo druhé čočky, vhodné zejména jako protisluneční sklo.

V případě vhodnosti požadavku na tmavé zbarvení brýlové čočky je výhodné, když povrch brýlové čočky je opatřen povlakem barevného filtru, propouštějícího záření ve viditelné části spektra.

-2 CZ 8002 Ul

Optimální pro spojení obou anorganických skel, z nichž jedno filtruje IR záření a druhé UV záření, je vrstva lepidla, splňujícího požadavky na vlastnosti brýlové čočky, jako je transparentnost, mechanická pevnost a odolnost vnějším vlivům, odolnost proti vodě atp.

Použití brýlové čočky podle tohoto technického řešení, včetně výše uvedených zlepšení, kombinací účinků filtrace záření IR a UV, je vhodné pro ochranu oka v exponovaném prostředí a při indikaci progresivní myopie, případně jiných očních vad.

Přehled obrázků na výkresech

Brýlová čočka podle tohoto technického řešení je podrobně popsána na příkladných provedeních, která jsou schematicky objasněna na připojených výkresech, z nichž znázorňuje obr.l základní čočku filtrující IR záření, s optickým prvkem vytvořeným z povlaku s vlastnostmi UV filtru, obr. 2 základní čočku filtrující IR záření podle obr. 1, navíc s vrstvou barevného filtru, obr. 3 základní čočku filtrující IR záření, spojenou s druhou čočkou filtrující UV záření, zhotovenou ze skla s vysokým indexem lomu, obr. 4 základní čočku filtrující IR záření, spojenou s druhou čočkou z fotochromického skla s vlastnostmi UV filtru a obr. 5 základní čočku filtrující IR záření, spojenou s druhou čočkou z tmavě zbarveného vysokoindexového skla s vlastnostmi UV filtru.

Příklady provedení

Příklad 1 (Obr. 1)

Na obr. 1 je představena brýlová čočka, určená zejména pro dospělé pacienty, kde tak určí lékař, a obecně pro osoby, které se pohybují v prostředí s normálním slunečním zářením s intenzitou odpovídající nižším nadmořským výškám, přičemž jsou dlouhodobě vystaveny intenzivnímu záření z umělých zdrojů a obrazovek.

Brýlová čočka sestává ze základní čočky i zhotovené z anorganického skla, s neopracovanými okraji, avšak obroušené do konečného požadovaného optického tvaru, která má vlastnosti IR filtru. Tato základní čočka i má tloušťku dle platné normy brýlových čoček, např. dle normy EN ISO č. 14 889.

Základní čočka i je na celých kruhových plochách obou stran opatřena dalším optickým prvkem 2 s vlastnostmi UV filtru. Tento prvek 2 představuje povlak 2a, který se získá nanesením na povrch základní čočky 1. Základní čočka 1 i povlak 2a jsou bezbarvé nebo lehce zbarvené tak, aby výsledná brýlová čočka propouštěla záření ve viditelné oblasti. Potom je tato vytvořená brýlová čočka velmi vhodná pro dioptrické brýle. Povlak 2a na obou stranách základní čočky i ji může současně chránit před účinky povětrnostních vlivů.

Výsledná kombinace těchto vrstev vytváří konečnou brýlovou čočku, která má následující typické vlastnosti prostupnosti IR a UV záření.

V oblasti IR-A záření propouští brýlová čočka záření vlnové délky

800 nm maximálně 30 %,

900 nm maximálně 10%,

1000 nm maximálně 3 %,

1100 nm maximálně 1 %.

-3 CZ 8002 Ul

V oblasti UV záření brýlová čočka nepropouští téměř vůbec nežádoucí UV záření typu UV-C a UV-B, tedy filtruje toto nežádoucí záření.

Pokud se týká záření typu UV-A, které obecně nemá tak škodlivé účinky jako záření typu UV-B a UV-C, brýlová čočka ho nepropouští vůbec nebo částečně, např. do 30 %.

Konkrétní hodnoty těchto vlastností záleží na mnoha dalších aspektech, jako je druh skla či filtru, tloušťka skla nebo použitý druh povlaku.

Příklad 2 (Obr. 2)

Brýlová čočka znázorněná na obr. 2 je určena především do protislunečních brýlí.

Brýlová čočka v tomto provedení se stává ze základní čočky I z anorganického skla představujícího IR filtr, která je na jedné své kruhové ploše přivrácené lidskému oku opatřena dalším optickým prvkem 2, představovaným povlakem či filmem s vlastnostmi UV filtru. Na opačné vnější kruhové straně základní čočky I je celá její plocha opatřena tenkou vrstvou 3 barevného filtru, omezujícího prostup záření ve viditelné části spektra do lidského oka. Vlastnosti takto získané brýlové čočky odpovídají propustnosti IR aUV záření obdobně jako v předchozím případě, navíc v tomto případě bude výsledné vlastnosti ovlivňovat intenzita ztmavení použitého barevného filtru.

Příklad 3 (Obr. 3)

Brýlová čočka znázorněná na obr. 3 je určena především do brýlí vyšších dioptrických korekcí. Brýlová čočka v tomto provedení obsahuje základní čočku I z anorganického skla, broušenou do příslušného tvaru, která má vlastnosti IR filtru. Základní čočka I tvoří přední stranu výsledné kombinace brýlové čočky, jejíž zadní stranu, přivrácenou lidskému oku tvoří další optický prvek 2, tvořený druhou čočkou 2a, zhotovené ze skla s vysokým indexem lomu a s vlastnostmi UV filtru. Druhá čočka 2a je rovněž broušená do příslušného tvaru tak, aby výsledná kombinace tvořila optickou soustavu, splňující jako celek vlastnosti korekční brýlové čočky dle lékařského předpisu. Druhá čočka 2a je ze skla s indexem lomu 1,70, vhodného pro brýlová skla vyšších dioptrických korekcí. Obě části brýlové čočky, tj. základní čočka I a druhá čočka prvek 2a, jsou spojeny vrstvou 4 lepidla, běžně používaného pro spojení anorganických skel pro optické účely. Takto vzniklá vrstvená brýlová čočka má vyšší pevnost ve srovnání se samotnou základní čočkou

i. Výsledná brýlová čočka, bezbarvá nebo s lehkým barevným odstínem, propouští záření ve viditelné oblasti spektra. Brýlová čočka podle tohoto příkladného provedení, je vhodná též pro děti do 15 let, kde se podle všeobecně užívaných pravidel používají skla se zvýšenou pevností.

Příklad 4 (Obr. 4)

Brýlová čočka znázorněná na obr. 4 je určena pro skla, která tmavnou v závislosti na intenzitě světla, přesněji UV záření v okolí. V tomto případě brýlová čočka sestává ze základní čočky i z anorganického skla s vlastnostmi IR filtru, spojené vrstvou 4 lepidla s dalším optickým prvkem 2 s vlastnostmi UV filtru, který v tomto případě představuje druhá čočka 2c z fotochromického skla, které má zpravidla též optické vlastnosti vysokoindexového skla. Využití této brýlové čočky může být potom zcela shodné jako v předchozím uvedeném příkladu 3, přičemž jako dioptrická brýlová čočka bude vhodná zejména pro střední a nižší korekce.

Příklad 5 (Obr. 5)

Příkladné provedení brýlové čočky dle obr. 5 je určeno pro ty osoby, pro které jsou vhodná dioptrická brýlová skla, určená zároveň jako skla protisluneční s trvalým ztmavením. V tom případě je brýlová čočka tvořena optickou soustavou základní čočky I s vlastnostmi IR filtru,

-4CZ 8002 Ul která je spojena vrstvou 4 lepidla s dalším optickým prvkem 2 s vlastnostmi UV filtru, vytvořeným jako druhá čočka 2d z vysoko indexového skla tmavě zbarveného, tedy navíc s barevným filtrem ve viditelné části spektra.

Průmyslová využitelnost

Řešení je určeno zejména pro zlepšení užitných vlastností brýlí v exponovaném prostředí, ve specifických případech myopie a jiných očních chorob, a případně pro protisluneční skla.

Claims (11)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Brýlová čočka s IR a UV filtrem s neopracovaným okrajem, přednostně zhotovená z anorganického skla, která ostatními vlastnostmi odpovídá nárokům na standardní brýlová skla, vyznačující se tím, že je tvořena základní čočkou (1) z anorganického skla s vlastnostmi účinného IR filtru, která je na nejméně jednom celém svém čelním nebo zadním funkčním povrchu opatřena dalším optickým prvkem (2) s vlastnostmi účinného UV filtru.
2. 2. Brýlová čočka podle nároku 1, vyznačující se tím, že základní čočka (1) je z materiálu, který propouští IR záření v oblasti vlnové délky 800 nm v množství maximálně do 40 %, s postupným poklesem propustnosti až téměř k nulové hodnotě v oblasti vlnové délky 1000 nm, a další optický prvek (2) záření typu UV-B a UV-C téměř vůbec nepropouští.
3. 3. Brýlová čočka podle nároku 1, vyznačující se tím, že další optický prvek (2) je z materiálu, který propouští záření typu UV-A maximálně do 40 %.
4. 4. Brýlová čočka vhodné kombinace předchozích nároků laž3, vyznačující se tím, že další optický prvek (2) je tvořen vrstvou a/nebo filmem a/nebo povlakem (2a).
5. 5. Brýlová čočka vhodné kombinace předchozích nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že další optický prvek (2) je tvořen anorganickým sklem.
6. 6. Brýlová čočka podle nároku 5, vyznačující se tím, že další optický prvek (2) je vytvořen jako druhá čočka (2b) ze skla s indexem lomu nejméně 1,52.
7. 7. Brýlová čočka podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že další optický prvek (2) je vytvořen jako druhá čočka (2c) z fotochromického skla.
8. 8. Brýlová čočka podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že další optický prvek (2) je vytvořen jako druhá čočka (2d) z tmavě zbarveného skla.
9. 9. Brýlová čočka podle nároků 1 až 3, a vhodné kombinace nároku 4, nebo 5, nebo 7, vyznačující se tím, že základní čočka (1) má celý vnější povrch, odvrácený od oka, opatřený vrstvou (3) či povlakem barevného filtru, z materiálu propouštějícího záření ve viditelné části spektra.
10. 10. Brýlová čočka podle vhodné kombinace nároků 5 až 9, vyznačující se tím. že mezi základní čočkou (1) z materiálu s vlastnostmi IR filtru a dalším optickým prvkem (2) z anorganického skla s vlastnostmi UV filtruje vrstva (4) lepidla pro spojování optických skel.

    -5 CZ 8002 Ul
11. 11. Použití brýlové čočky podle nároků 1 až 10 pro ochranu oka v exponovaném prostředí a při indikaci progresivní myopie případně jiných očních vad, kombinací účinků filtrace záření